歐姆定律基本內(nèi)容篇1
關(guān)鍵詞:全電路;歐姆定律;實(shí)驗(yàn)教學(xué);感性教學(xué)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-5727(2012)08-0098-02
歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》中最常用的基本定律之一,技工院?,F(xiàn)在使用的《電工基礎(chǔ)》教材(中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版,第四版)中把歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩部分。對(duì)于部分電路歐姆定律,由于中學(xué)物理課本已作詳細(xì)介紹,學(xué)生容易接受,但對(duì)于全電路歐姆定律,由于其涉及的概念較多且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜,再加上教材未附相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)。因此,學(xué)生很難理解和接受,也是其成為教師教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)的原因。筆者針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易產(chǎn)生的困惑和疑問(wèn),借助實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生理解,收到了較好的效果。
明確教學(xué)目標(biāo)是教師組織
全電路歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵
掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。因?yàn)楹罄m(xù)章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要應(yīng)用到這一定律。教學(xué)是一個(gè)教師與學(xué)生雙向互動(dòng)的過(guò)程,作為教師,要組織好全電路歐姆定律教學(xué),必須先明確教學(xué)目標(biāo),做到心中有數(shù),才能更好地開(kāi)展教學(xué)。
知識(shí)目標(biāo):(1)理解電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電壓、外電壓、端電壓、內(nèi)壓降等物理量的物理意義;(2)掌握全電路歐姆定律的表達(dá)形式,明確在閉合電路中電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和;(3)掌握端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律;(4)掌握全電路歐姆定律的應(yīng)用。
能力目標(biāo):(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力,使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)規(guī)律的方法;(2)通過(guò)對(duì)端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律的討論,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和推理能力。
理解各物理量的物理意義是
學(xué)生掌握全電路歐姆定律的基礎(chǔ)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于概念較多,且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜。因此,首先,應(yīng)讓學(xué)生準(zhǔn)確理解各物理量的含義。
全電路是指含有電源的閉合電路,如圖1所示。其中,R代表負(fù)載(即用電器,為簡(jiǎn)化電路,只畫(huà)一個(gè)),r代表電源的內(nèi)電阻(存在于電源內(nèi)部),E代表電源的電動(dòng)勢(shì)。整個(gè)閉合電路可分為內(nèi)、外兩部分,電源外部的叫外電路(圖1中方框以外的部分),電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路。外電路上的電阻叫外電阻,內(nèi)電路上的電阻叫內(nèi)電阻。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生,I=,該式表明:在一個(gè)閉合電路中,電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比,這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。
要理解這個(gè)定律,要先理解以下幾個(gè)物理量的物理意義:第一個(gè)是電動(dòng)勢(shì),它是指在電源內(nèi)部,電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。這個(gè)概念比較抽象,涉及知識(shí)面較廣,要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的??紤]到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識(shí)的需要,需向?qū)W生講清兩個(gè)問(wèn)題:一是電動(dòng)勢(shì)的值可用電壓表測(cè)出——電動(dòng)勢(shì)等于電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓;二是電動(dòng)勢(shì)的物理意義是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),是由電源本身的性質(zhì)決定的。第二個(gè)是電源的端電壓(簡(jiǎn)稱端電壓),它是指電源兩端的電位差(在圖1中指A、B兩點(diǎn)之間的電壓,也等于負(fù)載R兩端的電壓)。需要注意的是,端電壓與電動(dòng)勢(shì)是兩個(gè)不同的概念,它們?cè)跀?shù)值上不一定相等。第三個(gè)是內(nèi)壓降,它是指當(dāng)電流流過(guò)電源內(nèi)部時(shí),在內(nèi)電阻上產(chǎn)生的電壓降。全電路歐姆定律也可表示為:“在閉合電路中,電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和。”
掌握各物理量的變化規(guī)律是
掌握全電路歐姆定律的重點(diǎn)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于各物理量之間的變化規(guī)律,也是學(xué)生容易產(chǎn)生疑惑的地方??梢岳醚菔緦?shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證各物理量之間的變化規(guī)律,以增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高學(xué)生的邏輯推理能力。
第一,驗(yàn)證電源內(nèi)電阻的存在并計(jì)算其大小。對(duì)于電源的內(nèi)電阻,由于存在于電源的內(nèi)部,既看不見(jiàn),也摸不著,學(xué)生對(duì)此存在質(zhì)疑。為此,可用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不但可以證明內(nèi)電阻的存在,還可測(cè)出內(nèi)電阻的大小。在圖2中,用1節(jié)1號(hào)干電池作電源,電阻R為已知值(可根據(jù)實(shí)際情況選定)。開(kāi)關(guān)閉合前,記下電壓表的讀數(shù)U1(此值即為干電池的電動(dòng)勢(shì)),開(kāi)關(guān)閉合后,記下電壓表的讀數(shù)U2,發(fā)現(xiàn)U2比U1?。ㄒ?jiàn)表1),就是因?yàn)殡娫磧?nèi)部存在內(nèi)電阻的緣故。
根據(jù)公式r=R可算出該電池的內(nèi)電阻。再用不同型號(hào)的干電池(如5號(hào)干電池、7號(hào)干電池)進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)它們的電動(dòng)勢(shì)雖然相等(為了后面實(shí)驗(yàn)的需要,盡量選用電動(dòng)勢(shì)相等的電池,并保留這些電池),但內(nèi)電阻不一定相同。
第二,端電壓U跟外電阻R的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示,用1節(jié)1號(hào)干電池作為電源,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片,觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化,并將它們的讀數(shù)記錄到表2中。通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):當(dāng)滑動(dòng)片從左向右移動(dòng)時(shí)(為保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全,滑動(dòng)片不要移到最右端),電流表的讀數(shù)慢慢變大,電壓表的讀數(shù)慢慢變?。划?dāng)滑動(dòng)片從右向左移動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)慢慢變小,電壓表的讀數(shù)慢慢變大。由此得出結(jié)論:端電壓隨外電阻上升而上升,隨外電阻下降而下降。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可繪成曲線(如圖4所示),即電源的端電壓特性曲線。從曲線上可以看出:電源端電壓隨著電流的大小而變化,當(dāng)電路接小電阻時(shí),電流增大,端電壓就下降;當(dāng)電路接大電阻時(shí)電流減少,端電壓就上升。
思考:如果滑動(dòng)片移到最右端,電壓表、電流表的讀數(shù)將為多少?
第三,端電壓與內(nèi)電阻r的關(guān)系。
根據(jù)公式U=E-Ir分析可知:當(dāng)電流I 不變時(shí),內(nèi)阻下降,端電壓就上升;內(nèi)阻上升,端電壓就下降。實(shí)驗(yàn)電路同圖3,只需將電路中的電源用前面已測(cè)過(guò)內(nèi)阻值的不同型號(hào)的電池代替即可,觀察電流表、電壓表的讀數(shù),上述結(jié)論即可得到驗(yàn)證。
應(yīng)用規(guī)律,解決實(shí)際問(wèn)題
首先向?qū)W生提出問(wèn)題:你是否注意到,電燈在深夜要比晚上七八點(diǎn)鐘亮一些?這個(gè)現(xiàn)象的原因何在?在回答這個(gè)問(wèn)題之前,可先通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一現(xiàn)象的存在,如圖5所示。圖中5個(gè)燈泡完全相同,先將開(kāi)關(guān)全合上,使燈泡發(fā)光,再逐個(gè)斷開(kāi)開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變亮,原因分析:隨著開(kāi)關(guān)的斷開(kāi),外電阻增大,導(dǎo)致干路電流減小,使得內(nèi)壓降下降,從而端電壓增大,即燈泡兩端的實(shí)際電壓增大,故燈泡變亮了。上述問(wèn)題也得到了解決。
在教學(xué)過(guò)程中,如果盡可能地增加一些實(shí)驗(yàn),通過(guò)生活中的實(shí)驗(yàn)記錄其數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律,提高感性認(rèn)識(shí),不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也會(huì)提高教學(xué)效果。
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作者簡(jiǎn)介:
歐姆定律基本內(nèi)容篇2
論文關(guān)鍵詞:多用電表,歐姆檔,多倍率,電路圖
多用電表是中學(xué)物理教材電學(xué)內(nèi)容的一個(gè)基本點(diǎn),也是重點(diǎn)。因?yàn)槎嘤秒姳淼脑戆舜?、并?lián)電路的規(guī)律和閉合電路歐姆定律,而這些規(guī)律是電流計(jì)改裝成電流表、電壓表和歐姆表的理論基礎(chǔ),更是歷年高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)考察的重點(diǎn)。新課程改革中,人教版教材在本節(jié)的編寫(xiě)上充分體了現(xiàn)新課程理念,擺脫了舊教材中單純理論的推導(dǎo)和儀表結(jié)構(gòu)、原理、使用方法的講解,而是先以例題的形式引入,讓學(xué)生結(jié)合教材中的電路圖(圖1),通過(guò)“體驗(yàn)式探究”的方式,來(lái)理解歐姆表的工作原理。然后過(guò)度到圖2探究如何把三個(gè)單獨(dú)的電壓表、電流表、歐姆表合為一個(gè)單量程多用電表,通過(guò)共用表頭讓學(xué)生體會(huì)實(shí)現(xiàn)“多用功能”的巧妙之處。最后的難點(diǎn)是讓學(xué)生掌握如何實(shí)現(xiàn)多量程多用功能的,結(jié)合圖3領(lǐng)悟轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在實(shí)現(xiàn)“多量程”功能上的作用。
筆者教學(xué)中就是把這些難點(diǎn)進(jìn)行梯度化處理的,以探究的方式來(lái)完成本節(jié)“歐姆表”、“多用電表”兩模塊內(nèi)容的。但在師生探究多用電表原理時(shí),學(xué)生通過(guò)討論發(fā)現(xiàn)書(shū)中的電路圖與實(shí)際的電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同,并向教師提出疑問(wèn):教材的電路圖(圖3)雖然能實(shí)現(xiàn)多功能測(cè)量,即能測(cè)電流、電壓、電阻,而且能實(shí)現(xiàn)測(cè)電流和電壓的多量程功能,但卻不能實(shí)現(xiàn)測(cè)電阻的多量程功能,即不能實(shí)現(xiàn)電阻檔的倍率轉(zhuǎn)換功能。
學(xué)生的提出的兩個(gè)主要問(wèn)題如下:
1、電路圖中多路電源與實(shí)際表內(nèi)只有一路電源相矛盾
keyimg22、如果實(shí)際電路有多路電源按著教材中的原理圖去設(shè)計(jì)時(shí),確實(shí)能實(shí)現(xiàn)多倍率功能,但有一個(gè)基本要求:即每路電源的電動(dòng)勢(shì)關(guān)系應(yīng)滿足E=nE1。(E1是×1檔的那條支路電源電動(dòng)勢(shì))。由此可推知若E1=1.5V,則×10、×100檔的電源分別為15V、150V,而×1K檔的電源電動(dòng)勢(shì)就應(yīng)高達(dá)1500V!顯然這不可能,也很荒謬!任何電表內(nèi)都不可能裝有這么高的電源,還是直流電源!
提出第1個(gè)問(wèn)題,是因?yàn)閷W(xué)生打開(kāi)多用電表后發(fā)現(xiàn)確實(shí)表內(nèi)只有一個(gè)含源電路,且通常只裝有一節(jié)或兩節(jié)干電池,即電動(dòng)勢(shì)只有1.5V或3V,這與教材電路圖中的多個(gè)含源支路相矛盾。
提出第2個(gè)問(wèn)題,是通過(guò)分析教材電路圖圖3必然會(huì)得出的結(jié)論。由于虛線框內(nèi)的電路相當(dāng)于一個(gè)安培表,選擇開(kāi)關(guān)置于3或者4,等于制作了兩個(gè)歐姆表(類似圖1),很顯然這兩個(gè)歐姆表是同一個(gè)安培表改裝的。那么實(shí)際測(cè)電阻時(shí),只要指針偏角相同,流過(guò)兩個(gè)表頭的電流就應(yīng)相等(因?yàn)楸眍^G一樣),且流過(guò)電源的總電流——即安培表的電流也應(yīng)相同(因?yàn)榘才啾韮?nèi)部結(jié)構(gòu)一定,流入表頭的電流占總電流的比例也就確定)。不防設(shè)3為×1檔,4為×10檔,顯然多用電表要求用這兩檔測(cè)電阻時(shí),若指針均指在I0(假設(shè)為半偏)的地方,3檔對(duì)應(yīng)的阻值若為R0,則4檔對(duì)應(yīng)的阻值應(yīng)為10R0。現(xiàn)在就用3檔來(lái)測(cè)某個(gè)實(shí)際的電阻(阻值就為R0),首先要進(jìn)行歐姆調(diào)零操作,即短接兩表筆,調(diào)節(jié)電源支路的可調(diào)電阻,使指針滿偏,操作的結(jié)果是歐姆表現(xiàn)在的總內(nèi)阻
R內(nèi)=E/Ig,(由閉合電路歐姆定律Ix=E/(RX+R內(nèi))決定的);然后測(cè)電阻R0時(shí),指針剛好半偏,則必有R內(nèi)= R0。同理用4檔來(lái)測(cè)另一個(gè)電阻R`X(其阻值為10R0)時(shí),也要進(jìn)行以上操作,且必有R`內(nèi)=E`/ Ig ,R`內(nèi)=10R0,綜上可知R`內(nèi)=10R內(nèi),即有E`/Ig= 10E/Ig,顯然要求E`=10E。同理可推:若多用電表還有其它倍率檔,辟如×n(n可以為1、10、100、1K)檔,則必須要增加類似3、4那樣的含源支路,且電動(dòng)勢(shì)大小應(yīng)是E`=nE(E為×1檔支路電源的電動(dòng)勢(shì))??梢?jiàn)按照教材原理圖實(shí)現(xiàn)歐姆檔多倍率功能就必須要滿足E`=nE這一條件。試想一上,若×1檔支路是一節(jié)干電池, E1=1.5V,那么×10檔的支路電池就必須為15V,而×1K檔的電池就會(huì)高達(dá)1500V!這顯然是不可能的!
實(shí)際的學(xué)生電表內(nèi)部是沒(méi)有那么多含源電路的,更不可能有那么高的電動(dòng)勢(shì),但學(xué)生電表又確實(shí)具有歐姆檔多倍率功能的。矛盾產(chǎn)生的原因在哪里呢?通過(guò)查找各種廠家多用電表的資料,發(fā)現(xiàn)實(shí)際電路遠(yuǎn)非教材中的示意圖那么簡(jiǎn)單,矛盾的焦點(diǎn)在于實(shí)際的電表歐姆檔的多倍率功能,并不是靠增加含源支路和提高電源電動(dòng)勢(shì)來(lái)實(shí)現(xiàn),而是靠改變安培表的量程來(lái)實(shí)現(xiàn)的!筆者研究后設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的電路圖(圖4),用它向?qū)W生說(shuō)明歐姆檔多量程原理,就很容易,也與實(shí)際的電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)吻合。本圖相當(dāng)于把三個(gè)量程IA不同的電流表用相同的電源和可調(diào)電阻改裝成了三個(gè)歐姆表。根據(jù)R內(nèi)=E/IA可知,由于IA不同(IA是安培表的滿偏電流,流過(guò)總電路而不是流過(guò)電流計(jì)的滿偏電流Ig),所以三個(gè)檔所對(duì)應(yīng)的歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)是不同的,由閉合電路歐姆定律Ix=E/(RX+R內(nèi))可知,當(dāng)指針指在相同的電流值Ix上,由于R內(nèi)不同,所以RX不同,舉例來(lái)說(shuō):假設(shè)現(xiàn)在來(lái)測(cè)一個(gè)未知電阻RX,剛好使指針半偏。因?yàn)闅W姆刻度線上正中間的刻度值對(duì)應(yīng)的電流為IA/2,所以所測(cè)電阻RX =R內(nèi),如果測(cè)量前選擇的開(kāi)關(guān)置3且歐姆調(diào)零后R內(nèi)=15Ω,則說(shuō)明所測(cè)的RX =15Ω;若開(kāi)關(guān)置的是2且R內(nèi)=150Ω,則所測(cè)的RX =150Ω;如果開(kāi)關(guān)置1且R內(nèi)=1500Ω,則RX =1500Ω??梢?jiàn),盡管原來(lái)的電流刻度盤一樣,但改裝時(shí)相同電流刻度值I(注:不是電源的總電流,而是流過(guò)電流計(jì)的電流)所對(duì)應(yīng)的電阻值RX是不同的,因此原來(lái)的一條電流刻度線就可以表示三個(gè)歐姆刻度盤,因而實(shí)現(xiàn)了多倍率功能。
教材中電路圖和本圖的最大區(qū)別在于,是否體現(xiàn)出換檔后電流表的電路變化。對(duì)于前者(見(jiàn)圖3)不論接3檔還是4檔,當(dāng)表頭指針偏轉(zhuǎn)角度相同,電路的總電流也會(huì)相同,由Ix=E/(RX+R內(nèi))知,歐姆調(diào)零時(shí)由于指針都要滿偏,所以電路總電流Ix相等,此時(shí)Ix=E/R內(nèi),所以要想R內(nèi)不同只有改變E才行,這也是前面學(xué)生發(fā)現(xiàn)的矛盾E=nE1原因所在。對(duì)于后者(圖4)即使表頭指針偏轉(zhuǎn)相同角度,由于換檔導(dǎo)致其他支路與表頭支路的電阻比例關(guān)系已經(jīng)變化,總電流仍然是不同的。可見(jiàn),本圖設(shè)計(jì)一方面保證了換檔后即使指針偏轉(zhuǎn)角度相同,但流經(jīng)電源的總電流也是不同的;同時(shí)也重點(diǎn)保證了換檔后歐姆調(diào)零時(shí)表的總內(nèi)阻會(huì)不同,這就確保了歐姆檔多倍率功能的實(shí)現(xiàn)。
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歐姆定律基本內(nèi)容篇3
關(guān)鍵詞:歐姆定律;學(xué)習(xí)能力;培養(yǎng)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2016)12-0057
《歐姆定律》作為重要的物理規(guī)律,不僅是電流、電阻、電壓等電學(xué)知識(shí)的延伸,還揭示了電流、電壓、電阻這三個(gè)重要的電學(xué)量之間的必然聯(lián)系,是電學(xué)中最基本的物理規(guī)律,是分析解決電路問(wèn)題的金鑰匙。在利用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),強(qiáng)調(diào)電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的同時(shí)性和同一性;加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于這些問(wèn)題的理解,對(duì)于后續(xù)課程測(cè)量電阻、電功、電功率的學(xué)習(xí),起到良好的促進(jìn)作用。因此,對(duì)于電學(xué)中的第一個(gè)規(guī)律的學(xué)習(xí),教師應(yīng)該注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
一、在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生容易存在的問(wèn)題分析
1. 進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究時(shí),往往要求學(xué)生設(shè)計(jì)電路圖,很多學(xué)生在設(shè)計(jì)時(shí)不能一次將電路圖設(shè)計(jì)完整。
2. 從學(xué)生做題情況來(lái)看,學(xué)生不容易弄清楚控制變量法的作用。在歷年中考題中,常有這樣的題目:在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),如將電路中的定值電阻從5歐姆換成10歐姆,將怎樣保證電壓不變?如何移動(dòng)滑動(dòng)變阻器?此類題目的得分率不高。
3. 在運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),對(duì)于復(fù)雜一點(diǎn)的電路,如電路中的用電器不止一個(gè)時(shí),學(xué)生往往容易將公式寫(xiě)出,數(shù)據(jù)生搬硬套,亂算一通。這樣的習(xí)慣對(duì)于后續(xù)課程――電功、電功率的計(jì)算也產(chǎn)生了不良的影響。
針對(duì)學(xué)生的以上問(wèn)題,筆者認(rèn)為原因主要出在以下幾個(gè)地方:(1)對(duì)問(wèn)題的分析缺乏全面的考慮。(2)對(duì)于控制變量法的應(yīng)用不夠熟練,但電路分析有待加強(qiáng)。(3)對(duì)于各個(gè)物理量之間的因果關(guān)系沒(méi)有弄清楚。沒(méi)有理解到電阻或電壓的變化引起了電流的變化。(4)沒(méi)有理解歐姆定律的同時(shí)性和同一性。
二、結(jié)合教科版教材,如何在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
筆者認(rèn)為,結(jié)合教材情況以及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,我們可以在以下幾個(gè)地方做好細(xì)節(jié)處理,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的目的。
1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):分步探究,嘗試錯(cuò)誤,完善設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成縝密的思維能力
在第一課時(shí)的教學(xué)中,教學(xué)重點(diǎn)在于如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。教師在提出電流大小與什么因素有關(guān)的問(wèn)題時(shí),學(xué)生根據(jù)以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),猜想出電壓、電阻會(huì)影響電流的大小。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生用控制變量法探究它們之間具體有什么關(guān)系。從而將所探究的問(wèn)題分為兩個(gè)小課題來(lái)進(jìn)行,即電流與電壓的關(guān)系和電流與電阻的關(guān)系。在進(jìn)行第一個(gè)小課題:探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),學(xué)生在設(shè)計(jì)電路圖的時(shí)候,容易根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)將電流表、電壓表接入電路,而沒(méi)有接入滑動(dòng)變阻器。
教師不必及時(shí)指出不足,可以進(jìn)行展示以后,再提問(wèn)怎樣改變電路中定值電阻兩端的電壓?這時(shí)學(xué)生可能會(huì)想到要用改變電源電壓的方法,但是這樣做不夠方便。如果用滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)是最方便的。這時(shí)才設(shè)計(jì)出準(zhǔn)確的電路圖。學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)的串聯(lián)分壓的知識(shí),很容易理解當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值發(fā)生變化的時(shí)候,電路中定值電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生變化,而電流也會(huì)隨之發(fā)生改變。同樣,設(shè)計(jì)好的電路圖也可以用于第二個(gè)課題的探究。這種不斷地讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題作出反應(yīng),不斷調(diào)整自己的設(shè)計(jì)方案,最后走向完善,這樣做符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
2. 重視實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后尋找解決方法的能力
對(duì)于兩個(gè)課題的實(shí)驗(yàn),必須由學(xué)生自己在教師的引導(dǎo)下完成。絕不能因?yàn)橼s教學(xué)進(jìn)度而由教師代勞,讓學(xué)生只是簡(jiǎn)單記下數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律。學(xué)生只有在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中才會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。如課題二:在電壓不變時(shí),探究電流與電阻的關(guān)系中,學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)沒(méi)有移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,而將定值電阻改變時(shí),電壓表的示數(shù)也會(huì)隨之發(fā)生改變。那如何保證電壓表的示數(shù)不變呢?學(xué)生才會(huì)自己去想辦法通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來(lái)完成。那滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)是否有規(guī)律可循?學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)驗(yàn),才會(huì)發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。有了這樣的經(jīng)驗(yàn)以后,進(jìn)行理論分析問(wèn)題也就變得容易了。而具備了動(dòng)手能力及解決問(wèn)題的能力后,在后續(xù)課程測(cè)電阻、測(cè)電功率的學(xué)習(xí)中,也就較為輕松了。
3. 對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出,要把握其中的因果關(guān)系,培養(yǎng)了學(xué)生的邏輯思維能力
雖然在之前的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了電壓是形成電流的原因。同時(shí)也認(rèn)識(shí)到了導(dǎo)體對(duì)電流有阻礙作用,也即是導(dǎo)體存在電阻這樣的觀念。但是放到歐姆定律的學(xué)習(xí)中,尤其是對(duì)公式R=U/I的理解上,學(xué)生容易認(rèn)為電阻與電壓成正比,電阻與電流成反比,也就是認(rèn)為電壓和電流的大小會(huì)改變電阻的大小。學(xué)生會(huì)單純從數(shù)學(xué)的角度來(lái)理解物理公式,而不能把握三者之間的因果關(guān)系。也就是電流變化引起了電阻變化還是電阻變化引起了電流變化?這也是我們之前做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,讓學(xué)生分析的根本目的。教師應(yīng)該要進(jìn)行提問(wèn),由學(xué)生來(lái)思考變形公式的意義,可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。對(duì)于物理規(guī)律的理解,要引導(dǎo)學(xué)生理解規(guī)律所反映的邏輯關(guān)系。
4. 對(duì)于歐姆定律內(nèi)容的學(xué)習(xí)要注意抓住關(guān)鍵字詞,培養(yǎng)學(xué)生閱讀能力
筆者認(rèn)為,對(duì)于歐姆定律的內(nèi)涵的講解,教材上介B是不夠的,還需要做補(bǔ)充。我們可以教會(huì)學(xué)生,從規(guī)律或者基礎(chǔ)概念中抓住關(guān)鍵字詞進(jìn)行分析。從而到得歐姆定律的適用范圍以及應(yīng)用條件的同時(shí)性和同一性原則。
注重在歐姆定律這一節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,在后續(xù)課程的學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)起來(lái)較為輕松。尤其是在后續(xù)課程電功及電功率的學(xué)習(xí)中,也基本不會(huì)出現(xiàn)計(jì)算題無(wú)從下手的情況。
歐姆定律基本內(nèi)容篇4
一、教材分析
《歐姆定律》一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過(guò),高中必修本(下冊(cè))安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)再次增加感性認(rèn)識(shí);體會(huì)物理學(xué)的基本研究方法(即通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法――列表對(duì)比法和圖象法;再次領(lǐng)會(huì)定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的,從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識(shí)的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說(shuō),本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運(yùn)用.
本節(jié)課的重點(diǎn)是成功進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的難點(diǎn)是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過(guò),但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識(shí),對(duì)此還是比較生疏。從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識(shí)其代表一個(gè)新的物理量,還是存在著不小的思維臺(tái)階和思維難度。對(duì)于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式,從數(shù)學(xué)角度看只不過(guò)略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混,對(duì)公式中哪個(gè)是常量哪個(gè)是變量分辨不清,要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),本節(jié)課采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問(wèn),讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥,必要時(shí)可進(jìn)行大面積課堂提問(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn)。這樣既有利于化解難點(diǎn),也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會(huì)怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材,怎樣進(jìn)行實(shí)際操作,怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過(guò)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時(shí)要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),不能任意外推,從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對(duì)教學(xué)過(guò)程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性,對(duì)一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:1.在引入新課提出課題后,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么(不一定讓學(xué)生回答)?這樣既對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過(guò)渡到演示實(shí)驗(yàn)起承上啟下作用。2.對(duì)演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計(jì)可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣使他們既鞏固了實(shí)驗(yàn)知識(shí),也調(diào)動(dòng)他們盡早投入積極參與。3.在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)協(xié)助,同時(shí)讓其余同學(xué)注意觀察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀察和思考。4.在用列表對(duì)比法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出下面的問(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀地顯示物理規(guī)律,還可以用什么方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對(duì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識(shí)。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次高潮,通過(guò)提問(wèn)和畫(huà)圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。5.在得出電阻概念時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生從分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手來(lái)理解電壓與電流比值的物理意義。此時(shí)不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請(qǐng)學(xué)生回答或展開(kāi)討論,讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮,使課堂氣氛掀起第二次高潮,也使學(xué)生對(duì)電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6.在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)出歐姆定律,這實(shí)際上是認(rèn)識(shí)上的又一次升華。要注意闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié),以鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。教師重申時(shí)語(yǔ)氣要加重,不能輕描淡寫(xiě)。隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推。7.為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí),達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合課本練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)用,但占時(shí)不宜過(guò)長(zhǎng),以免沖淡前面主題。
四、授課過(guò)程中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
1.注意在實(shí)驗(yàn)演示前對(duì)儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作,數(shù)據(jù)不能虛假拼湊。
3.注意演示實(shí)驗(yàn)的可視度.可預(yù)先制作電路板,演示時(shí)注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學(xué)生都能清晰地看見(jiàn)。
4.定義電阻及總結(jié)歐姆定律時(shí),要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)提出,而歐姆定律在歸納完實(shí)驗(yàn)結(jié)論后總結(jié).這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點(diǎn)放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計(jì)算作為重點(diǎn).
歐姆定律基本內(nèi)容篇5
關(guān)鍵詞: 《電工電子學(xué)》教學(xué) 正弦交流電路 相量模型 基爾霍夫定律
1.引言
在多年的《電工電子學(xué)》教學(xué)中,學(xué)時(shí)無(wú)論是56課時(shí)還是72課時(shí),在學(xué)生學(xué)習(xí)正弦交流電路分析這部分內(nèi)容時(shí),都是老師教得很辛苦,學(xué)生學(xué)得很糟糕,無(wú)法有效地掌握其核心內(nèi)容,應(yīng)用更無(wú)從說(shuō)起。因此,我建立了正弦交流電路的相量模型,將此前學(xué)的直流電路中的相關(guān)定律、定理、分析方法直接加以運(yùn)用,大大地降低了正弦交流電路學(xué)習(xí)的難度。
2.R、L、C三元件的相量模型
2.1電阻元件R
設(shè)電流的正弦量為i=Isin(ωt+?),則其相量為I=∠?,根據(jù)電阻歐姆定律u=iR,得到u=IRsin(ωt+?),由此得出相量歐姆定律=R。因電阻不改變相位,所以在電阻中電壓與電流同相位,故在其相量模型中,電阻的阻抗仍為電阻Z=R。(如圖1)
2.2電感元件L
根據(jù)電感的伏安關(guān)系u=Ldi/dt,求得u=IωLsin(ωt+?+90°)V,則其相量歐姆定律=jωL。在此電感改變了相位,電壓超前電流相位90度,在相量模型中Z=jωL。(如圖2)
2.3電容元件C
電流同上,根據(jù)電容的伏安關(guān)系i=Cdu/dt,求得電壓u=Isin(ωt+?-90°),則其相量歐姆定律=(-j)。同理,電容改變了相位,電壓滯后電流90度,則在相量模型中令Z=-j。(如圖3)
3.電路分析的主要方法
以一題為例。如圖4,令=220∠0°,=227∠0°,Z=(0.1+j0.5)Ω,Z=(0.1+j0.5)Ω,Z=(5+j5)Ω。求電流。
3.1支路電流法
應(yīng)用基爾霍夫定律列出下列相量方程:
+-=0
Z+Z=
Z+Z=
將已知參數(shù)代入,求得=31.3∠-46.1°A。
3.2結(jié)點(diǎn)電壓法
設(shè)A,B兩點(diǎn)間電壓為,如圖5所示。則運(yùn)用結(jié)點(diǎn)電壓公式得到:
=(/Z+/Z)/(1/Z+1/Z+1/Z)代入?yún)?shù),求得=221∠-1.1°V。應(yīng)用電路歐姆定律,求得=/Z=31.3∠-46.1°A。
3.3戴維寧定理
3.3.1斷開(kāi)待求變量所在支路,如圖6,先求開(kāi)路電壓
=(-)/(Z+Z)×Z+=228.85∠0°V
3.3.2求等效內(nèi)阻Z
如圖7,求等效內(nèi)阻,令網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有電源值為零,電壓源處去電源且短路,電流源處去電源且開(kāi)路。由圖可見(jiàn):Z=Z×Z/(Z+Z)=0.05+j0.25(Ω)。
3.3.3求
如圖8,電壓源接入待求變量所在支路,求得=/(Z+Z)=31.3∠-46.1°A
4.結(jié)語(yǔ)
盡管在直流電路分析中,有疊加定理、電源互換、諾頓定理的運(yùn)用,但在教學(xué)中建立了正弦交流電路的相量模型后,通過(guò)上述三種主要方法的學(xué)習(xí)和運(yùn)用,在有限的課堂學(xué)習(xí)中,學(xué)生很快地掌握了各種電路分析方法的要點(diǎn),并快速地加以運(yùn)用,收到了很好的教學(xué)效果,解決了這部分學(xué)習(xí)難的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
[1]秦曾煌.電工學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2004:36-100.
歐姆定律基本內(nèi)容篇6
說(shuō)課是把執(zhí)教者的教學(xué)設(shè)想,教學(xué)思想及其理論依據(jù)說(shuō)出來(lái),供同行商榷和交流。今天“說(shuō)課”的內(nèi)容是“歐姆定律”一節(jié)。下面介紹說(shuō)這節(jié)課的過(guò)程。
一、教材分析
“歐姆定律”一課,學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過(guò),高中選修教材安排這節(jié)課的目的,主要是讓學(xué)生通過(guò)課堂演示實(shí)驗(yàn)再次增加感性認(rèn)識(shí);體會(huì)物理學(xué)的基礎(chǔ)研究方法(即通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探索物理規(guī)律);學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法——列表對(duì)比法和圖像法;再次領(lǐng)會(huì)定義物理量的一種常用方法——比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容,重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的;在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段;在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的,從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會(huì)科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識(shí)的作用,另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法,也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說(shuō),本節(jié)課是后續(xù)課程的知識(shí)準(zhǔn)備階段。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運(yùn)用。本節(jié)課的重點(diǎn)是成功進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,這是本節(jié)課的核心,是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的難點(diǎn)是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場(chǎng)一章中已經(jīng)接觸過(guò),但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識(shí),對(duì)此還是比較生疏。從教學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識(shí)其代表一個(gè)新的物理量,還是存在著不小的思維臺(tái)階和思維難度。對(duì)于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式,從教學(xué)角度看只不過(guò)略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),本節(jié)課采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式教學(xué)法。教師邊演示、邊提問(wèn),讓學(xué)生邊觀察、邊思考,最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏,給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論,教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥,必要時(shí)可進(jìn)行課堂提問(wèn),讓學(xué)生充分發(fā)表意見(jiàn)。這樣既有利于化解難點(diǎn),又有利于發(fā)揮學(xué)生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。
通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí),要使學(xué)生領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的研究方法,領(lǐng)會(huì)怎樣提出研究課題,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材,怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,怎樣對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過(guò)分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時(shí)要讓學(xué)生知道,物理規(guī)律必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn),從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對(duì)教學(xué)過(guò)程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺(jué)性,對(duì)一些主要教學(xué)環(huán)節(jié),有以下構(gòu)想:
1. 在引入新課提出課題前,啟發(fā)學(xué)生思考:物理學(xué)的基本研究方法是什么?這樣既對(duì)學(xué)生進(jìn)行了方法論教育,也為過(guò)渡到演示實(shí)驗(yàn)起承上啟下作用。
2. 對(duì)演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計(jì)可先啟發(fā)學(xué)生思考回答,這樣使學(xué)生既鞏固實(shí)驗(yàn)知識(shí),又調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與。
3. 在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可請(qǐng)兩位學(xué)生上臺(tái)協(xié)助,同時(shí)讓其余學(xué)生注意觀察,也可調(diào)動(dòng)全體學(xué)生都來(lái)參與,積極進(jìn)行觀察和思考。
4. 用列表對(duì)比法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后,提出問(wèn)題讓學(xué)生思考回答:為了更直觀地顯示物理規(guī)律,還可以用什么方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析?目的是更加突出方法教育,使學(xué)生對(duì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更深刻的認(rèn)識(shí)。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次高潮,通過(guò)提問(wèn)和畫(huà)圖像使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。
5. 在得出電阻概念時(shí),要引導(dǎo)學(xué)生從分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手來(lái)理解電壓與電流比值的物理意義。此時(shí)不要急于告訴學(xué)生結(jié)論,而應(yīng)給予充分的時(shí)間,啟發(fā)學(xué)生積極思考,并給予適當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢,可提請(qǐng)學(xué)生展開(kāi)討論,讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮,使課堂氣氛掀起第二次高潮,也使學(xué)生對(duì)電阻的概念是如何建立的有深刻印象。
6. 在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步總結(jié)歐姆定律,這實(shí)際是認(rèn)識(shí)上的又一次升華。要注意闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性,在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié),以鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。
7. 為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成,可自編若干概念題進(jìn)行反饋練習(xí),達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合教材練習(xí)題,熟悉歐姆定律的應(yīng)用,時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免沖淡主題。
四、授課過(guò)程中注意事項(xiàng)
1.注意在實(shí)驗(yàn)演示前對(duì)儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作。
3.注意湊示實(shí)驗(yàn)的可視度。
4. 定義電阻及總結(jié)歐姆定律時(shí),要注意層次清楚,避免節(jié)奏混亂。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點(diǎn)放在概念辨析和方法訓(xùn)練上,不能把套公式計(jì)算作為重點(diǎn)。
6.注意調(diào)控課堂節(jié)奏,避免單調(diào)枯燥。
歐姆定律基本內(nèi)容篇7
關(guān)鍵詞:物理定律;教學(xué)方法;多種多樣
關(guān)鍵詞:是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過(guò)大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過(guò)程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論,或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí);培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過(guò)程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問(wèn)題時(shí),常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬(wàn)有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程,卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
(4)機(jī)械能守恒定律這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái),因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來(lái)。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來(lái)再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒(méi)有守恒問(wèn)題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來(lái)解決問(wèn)題時(shí),就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過(guò)程(過(guò)程量被消去),使問(wèn)題大大地簡(jiǎn)化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個(gè)定律不適用的問(wèn)題,可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
(5)動(dòng)量守恒定律歷史上,牛頓第二定律是以F=dP/dt的形式提出來(lái)的。所以有人認(rèn)為動(dòng)量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來(lái),主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相,就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)說(shuō),多數(shù)難以做到。即使做得到,要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動(dòng)定律導(dǎo)出,再安排一節(jié)“動(dòng)量和牛頓運(yùn)動(dòng)定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律,也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動(dòng)量的問(wèn)題,相互作用的物體的所有動(dòng)量都在一條直線上,所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時(shí)最容易發(fā)生符號(hào)的錯(cuò)誤,應(yīng)該使他們明確,在同一個(gè)式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動(dòng)量守恒定律反映的是物體相互作用過(guò)程的狀態(tài)變化,表式中各項(xiàng)是過(guò)程始、末的動(dòng)量。用它來(lái)解決問(wèn)題可以不過(guò)程物理量,使問(wèn)題大大地簡(jiǎn)化。若物體不發(fā)生相互作用,就沒(méi)有守恒問(wèn)題。在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí),如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大,就可略去外力的作用而用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。動(dòng)量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無(wú)論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用,系統(tǒng)中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統(tǒng)不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),動(dòng)量守恒定律都是適用的。
(6)歐姆定律中學(xué)物理課本中歐姆定律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的。公式為I=U/R或U=IR。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①“電流強(qiáng)度跟電壓成正比”是對(duì)同一導(dǎo)體而言;“電流強(qiáng)度跟電阻成反比”是對(duì)不同導(dǎo)體說(shuō)的。②I、U、R是同一電路的3個(gè)參量。③閉合電路的歐姆定律的教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵是電動(dòng)勢(shì)的概念,并用實(shí)驗(yàn)得到電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和。然后用歐姆定律導(dǎo)出I=ε/(R+r)(也可以用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律推導(dǎo))。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式,要明確它們的物理意義。⑤教師應(yīng)明確,普通物理學(xué)中的歐姆定律公式多數(shù)是R=U/I或I=(1/R)U,式中R是比例恒量。若R不是恒量,導(dǎo)體就不服從歐姆定律。但不論導(dǎo)體服從歐姆定律與否,R=U/I這個(gè)關(guān)系式都可以作為導(dǎo)體電阻的一般定義。中學(xué)物理課本不把R=U/R列入歐姆定律公式,是為了避免學(xué)生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
歐姆定律基本內(nèi)容篇8
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括電流、產(chǎn)生持續(xù)電流的條件、電阻、電壓、電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、路端電壓、電功、電功率等基本概念,以及電阻串并聯(lián)的特點(diǎn)、歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用等規(guī)律。
二、基本方法
本章涉及到的基本方法有運(yùn)用電路分析法畫(huà)出等效電路圖,掌握電路在不同連接方式下結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)而分析能量分配關(guān)系是最重要的方法;注意理想化模型與非理想化模型的區(qū)別與聯(lián)系;熟練運(yùn)用邏輯推理方法,分析局部電路與整體電路的關(guān)系
三、錯(cuò)解分析
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