引論:我們為您整理了13篇歐姆定律的相量形式范文,供您借鑒以豐富您的創作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發您的創作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法,回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識;培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態,不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個力學的出發點,不能把它當作第二定律的特例;慣性質量不是狀態量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時,應使學生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運動狀態,所以……”。教師還應該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時,常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達:物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意:公式F=Kma中,比例系數K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時關系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系,以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬有引力定律教學時應注意:①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程,卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗,海王星、冥王星的發現等物理學史料,對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發現了它的局限性。
篇2
2.教學目標
(1)知識目標
理解掌握歐姆定律及其表達式,能用歐姆定律進行簡單計算;根據歐姆定律得出串并聯電路中電阻的關系;通過計算,學會解答電學計算題的一般方法,培養學生的邏輯思維能力。
(2)技能目標
學習用“控制變量法”研究問題的方法,培養學生運用歐姆定律解決問題的能力。
(3)情感目標
通過介紹歐姆的生平,培養學生嚴謹細致的科學態度和探索精神,學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運用,幫助學生樹立物理知識普遍聯系的觀點以及科學知識在實際中的價值意識。
3.重點和難點
重點:理解歐姆定律的內容及其表達式和變換式的意義,并且能運用歐姆定律進行簡單的電學計算。
難點:運用歐姆定律探究串、并聯電路中電阻的關系。
二、說學生
1.學生學情分析
在學習這節之前學生已經了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用,具備了學習歐姆定律基礎知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯系的認識是膚淺的、不完整的,沒有上升到理性認識,需要具體的形象來支持。所以在本節學習中應結合實驗法和定量、定性分析法。
2.知識基礎
要想學好本節,需要學生應具備的知識有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關系。
三、說教法
結合學生情況和本節特點本人采取以下幾個教法:采用歸納總結法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學過程
1.課題導入(采用復習設置疑問的方式,時間3分鐘)
復習:電流是如何形成的?導體的電阻對電流有什么作用?
設疑思考:電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關系呢?通過簡單的回顧、分析,使學生很快回憶起這三個量的有關概念,通過猜想使學生對這三個量的關系研究產生了興趣,達到引入新課的目的。
2.展開探究活動,自主總結結論(時間37分鐘)
根據上節探究數據的基礎,讓學生自主總結出兩個結論:導體的電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
為了進一步得出歐姆定律的內容,可采用以下幾點做法:各小組在教師指導下,對實驗數據進行數學處理,理解數學上“成正比關系”“成反比關系”的意思,從而引入歐姆定律的內容;讓學生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結論所包含的意思表示出來,從而引入歐姆定律的表達式。
3.說明事項
在歐姆定律中有兩處用到“這段導體”,其意思是電流、電壓、電阻應就同一導體而言,即同一性和同時性。
向學生介紹歐姆的生平,以達成教學目標中的情感目標。學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神,激發學生的學習積極性。
歐姆定律應用之一:通過課本第26頁例題和第29頁習題2和習題3,讓學生自己先試做,然后教師再加以點評和補充,使學生理解掌握歐姆定律表達式及變形式的應用,達成教學目標的知識目標,充分體現了課堂上學生的自主地位。
應用歐姆定律解題時應注意以下幾點問題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對同一段導體而言,不許張冠李戴。
(2)統一性
即公式中的U、I、R的單位要求統一(都用國際主單位)。
(3)同時性
即公式中的U、I,必須是同一時刻的數值。
(4)規范性
解題時一定要注意解題的規范性(即按照已知、求、解、答四個步驟解題)。
歐姆定律應用之二:探究串并聯電路中電阻的關系。
(1)實驗分析
在演示實驗之前,要鼓勵學生進行各種大膽的猜想,當學生的猜想與實驗結果相同時,他會在實驗中體驗到快樂與興奮,有利于激發學生的學習興趣。
①演示實驗
將兩個電阻串聯起來,讓學生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說出原因(電路中的電流變小了,說明總電阻變大了)。
得出結論:串聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。
②演示實驗
將兩個電阻并聯起來,同樣讓學生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說出原因(路中的電流變大了,說明總電阻變小了)。
得出結論:并聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問題)為什么串聯后總電阻會變大?并聯后總電阻會變小?
得出結論:電阻串聯相當于導體的長度變長了,所以串聯電阻的個數越多總電阻就越大;電阻并聯相當于導體的橫截面積變粗了,所以并聯電阻的個數越多總電阻就越小。
(3)定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學過的串并聯電路中電流和電壓的特點推導串并聯電路中總電阻的關系得出結論:(1)電阻串聯后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯后的總電阻=+…+。
4.小結(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內容及其表達式
(2)運用歐姆定律解決有關電學的計算題以及探究串、并聯電路中電阻的關系
5.布置作業(1分鐘)
本節作業的布置主要是針對歐姆定律表達式及其變形公式的運用,并結合前面學習過的串并聯電路中電流、電壓的特點的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業:《課堂點睛》17頁至18頁的習題。
五、說板書設計
歐姆定律的內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
歐姆定律的表達式:I
篇3
2.能初步運用歐姆定律計算有關問題.
能力目標
培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
情感目標
介紹歐姆的故事,對學生進行熱愛科學、獻身科學的品格教育.
教學建議
教材分析
本節教學的課型屬于習題課,以計算為主.習題訓練是歐姆定律的延續和具體化.它有助于學生進一步理解歐姆定律的物理意義,并使學生初步明確理論和實際相結合的重要性.
教法建議
教學過程中要引導學生明確題設條件,正確地選擇物理公式,按照要求規范地解題,注意突破從算術法向公式法的過渡這個教學中的難點.特別需強調歐姆定律公式中各物理量的同一性,即同一導體,同一時刻的I、U、R之間的數量關系.得出歐姆定律的公式后,要變形出另外兩個變換式,學生應該是運用自如的,需要注意的是,對另外兩個公式的物理含義要特別注意向學生解釋清楚,尤其是歐姆定律公式.
教學設計方案
引入新課
1.找學生回答第一節實驗得到的兩個結論.在導體電阻一定的情況下,導體中的電流
跟加在這段導體兩端的電壓成正比;在加在導體兩端電壓保持不變的情況下,導體中的電
流跟導體的電阻成反比.
2.有一個電阻,在它兩端加上4V電壓時,通過電阻的電流為2A,如果將電壓變為10V,通過電阻的電流變為多少?為什么?
要求學生答出,通過電阻的電流為5A,因為電阻一定時通過電阻的電流與加在電阻兩
端的電壓成正比.
3.在一個10的電阻兩端加上某一電壓U時,通過它的電流為2A,如果把這個電壓加在20的電阻兩端,電流應為多大?為什么?
要求學生答出,通過20電阻的電流為1A,因為在電壓一定時,通過電阻的電流與
電阻大小成反比,我們已經知道了導體中電流跟這段導體兩端的電壓關系,導體中電流跟這段導體電阻的關系,這兩個關系能否用一句話來概括呢?
啟發學生討論回答,教師復述,指出這個結論就叫歐姆定律.
(-)歐姆定律導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
1.此定律正是第一節兩個實驗結果的綜合,電流、電壓、電阻的這種關系首先由德國
物理學家歐姆得出,所以叫做歐姆定,全國公務員共同天地律,它是電學中的一個基本定律.
2.介紹《歐姆堅持不懈的精神》一文.
3.歐姆定律中的電流是通過導體的電流,電壓是指加在這段導體兩端的電壓,電
阻是指這段導體所具有的電阻值.
如果用字母U表示導體兩端的電壓,用字母R表示導體的電阻,字母I表示導體中的電流,那么歐姆定律能否用一個式子表示呢?
(二)歐姆定律公式
教師強調
(l)公式中的I、U、R必須針對同一段電路.
(2)單位要統一I的單位是安(A)U的單位是伏(V)R的單位是歐()
教師明確本節教學目標
1.理解歐姆定律內容及其表達式
2.能初步運用歐姆定律計算有關電學問題.
3.培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
4.學習歐姆為科學獻身的精神
(三)運用歐姆定律計算有關問題
【例1】一盞白熾電燈,其電阻為807,接在220V的電源上,求通過這盞電燈的電流.
教師啟發指導
(1)要求學生讀題.
(2)讓學生根據題意畫出簡明電路圖,并在圖上標明已知量的符號及數值和未知量的
符號.
(3)找學生在黑板上板書電路圖.
(4)大家討論補充,最后的簡明電路圖如下圖
(5)找學生回答根據的公式.
已知V,求I
解根據得
(板書)
鞏固練習
練習1有一種指示燈,其電阻為6.3,通過的電流為0.45A時才能正常發光,要使這種指示燈正常發光,應加多大的電壓?
練習2用電壓表測導體兩端的電壓是7.2V,用電流表測通過導體的電流為0.4A,求這段導體的電阻,
通過練習2引導學生總結出測電阻的方法.由于用電流表測電流,用電壓表測電壓,
利用歐姆定律就可以求出電阻大小.所以歐姆定律為我們提供了一種則定電阻的方法這種
方法,叫伏安法.
【例2】并聯在電源上的紅、綠兩盞電燈,它們兩端的電壓都是220V,電阻分別為
1210、484.
求通過各燈的電流.
教師啟發引導
(1)學生讀題后根據題意畫出電路圖.
(2)I、U、R必須對應同一段電路,電路中有兩個電阻時,要給“同一段電路”的I、U、R加上“同一腳標”,如本題中的紅燈用來表示,綠燈用來表示.
(3)找一位學生在黑板上畫出簡明電路圖.
(4)大家討論補充,最后的簡明電路圖如下
學生答出根據的公式引導學生答出
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
解題步驟
已知求.
解根據得
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
答通過紅燈和綠燈的電流分別為0.18A和0.45A.
板書設計
2.歐姆定律
一、歐姆定律
導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.
二、歐姆定律表達式
三、歐姆定律計算
1.已知V,求I
解根據得
答通過這盞電燈的電流是0.27A
2.已知求.
解根據得
通過的電流為
通過的電流為
答通過紅燈的電流是0.18A,通過綠燈的電流是0.45A
探究活動
【課題】歐姆定律的發現過程
【組織形式】個人和學習小組
【活動方式】
篇4
1 P于閉合電路歐姆定律
1.定律內容:在外電路為純電阻的閉合電路中,電流的大小跟電源的電動勢成正比,跟內、外電阻之和成反比。
2.定律的得出:仔細分析人教版和教科版教材,他們給出定律的過程是相同的。在電源外部,電流由電源正極流向負極,在外電路上有電勢降落,習慣上稱為路端電壓或外電壓U,在內電路上也有電勢降落,稱為內電壓U';在電源內部,由負極到正極電勢升高,升高的數值等于電源的電動勢。理論和實踐證明電源內部電勢升高的數值等于電路中電勢降低的數值,即電源電動勢E等于外電壓U和內電壓U'之和,即E=U+ U'=U+Ir。若外電路為純電阻,則U=IR,所以E=IR+Ir,I=
從教學實際看,上述給出定律的方法很多同學并不能理解,只能生硬的接受,這給學生對定律的理解和運用帶來困難。在教學中筆者嘗試從能量角度推導定律,效果較好,過程如下:從能量轉化觀點看,閉合電路中同時進行著兩種形式的能量轉化:一種是把其他形式的能轉化為電能,另一種是把電能轉化為其他形式的能。
設一個正電荷q,從正極出發,經外電路和內電路回轉一周,其能量的轉化情況如下:
在外電路中,設外電路的路端電壓為U,那么正電荷由正極經外電路移送到負極的過程中,電場力推動電荷所做的功W=qU,于是必有qU的電能轉化為其他形式的能量(如化學能、機械能等)。在內電路中,設內電壓為U',那么正電荷由負極移送到正極的過程中,電場力所做的功W=qU',于是必有qU'的電能轉化為內能。若電源電動勢為E,在電源內部依靠非靜電力把電量為q的正電荷從負極移送到正極的過程中,非靜電力做的功W=qE,于是有qE的其他形式的能(化學能、機械能等)轉化為電能。
因此,根據能量轉化和守恒定律,在閉合電路中,由于電場力移送電荷做功,使電能轉化為其他形式的能(qU+qU'),應等于在內電路上由于非靜電力移送電荷做功,使其他形式的能轉化成電能(qE),因而qE=qU+qU',即E=U+U'。若外電路為純電阻R,內電路的電阻為r,閉合電路中的電流強度為I,則U=IR,U'=Ir,代入上式即得I=
E/(R+r)。
3.定律的理解:不論外電路是否為純電阻,E=U+ U'=U+Ir總是成立的,只有當外電路為純電阻時,才能成立。閉合電路歐姆定律的適用條件跟部分電路歐姆定律一樣,都是只適用于金屬導電和電解液導電。
2 不同的物理量間的圖像關系以及對圖像的理解(以外電路為純電阻為例)
圖像1 電路中的總電流與外電阻的關系即I-R圖像
圖像2 外電壓與外電阻的關系即U-R圖像
由閉合電路歐姆定律可得:
分析可得:R增大,U增大;R減小,U減小,但不成線性關系。R0,U0; R∞,UE。故U-R圖像如圖2所示。當外電路短路(R=0),外電壓為0;當外電路開路R∞,外電壓等于電動勢E,即若題目中告訴某一電源的開路電壓,則間接告訴了電動勢E的值。
圖像3 外電壓與總電流的關系即U-I圖像
由閉合電路歐姆定律可得:U=E-U'=E-Ir。
分析可得:由于E、r為定值,故U與I成線性關系,斜率為負,故圖像應如圖3所示。當I=0,U=E,即圖像的縱截距表示電動勢;當 此時外電路短路,此電流即為短路電流,即橫截距表示短路電流。斜率k=-r,即斜率的絕對值表示內電阻。
由上述分析可知,若給出了U-I圖像,則由圖像就可以知道電源電動勢E和內阻r這兩個重要的參量。若將不同電源的U-I圖像畫在同一個圖中,如圖4所示,則可以比較不同電源的電動勢和內阻的大小。由圖4可知E1=E2、r1
圖像4 電源的輸出功率與外電阻的關系,即P-R圖像
圖像5 電路中的功率與總電流的關系,即P-I圖像
與閉合電路相關的功率有3個:電源的總功率、電源內部的熱功率、電源的輸出功率。
由P=IE可知P與I成正比,圖像應為過原點的一條傾斜的直線。
由P=I2r可知圖像應為頂點過原點的關于縱軸對稱的開口向上的拋物線的一半。
由P=P-P=IE-I2r可知圖像應為過原點的開口向下的拋物線的一部分。
若將3個功率與電流的關系圖像畫在同一圖像中,則分別對應著圖6中的圖線1、2、3。
利用圖線1可求電動勢E,利用圖線2可求內阻r,需要特別注意的是:此圖像中3條圖線不能隨意畫。“1”“2”交點說明此時P=P,即P=0,外電路短路,電流最大,此狀態下圖線“3”與橫軸交點值一定是“1”“2”交點對應的橫坐標值,否則就是錯誤的。“2”“3”交點的含義為P=P,此狀態下R=r,則“2”“3”交點對應的橫坐標一定為 ,若不是則錯誤。還必須注意的是“2”“3”的交點一定是“3”的最高點,因為R=r時,P最大,若不是這樣則此圖畫錯了。
案例 在圖7(a)所示電路中,R0是阻值為5 Ω的定值電阻,R1是一滑動變阻器,在其滑片從最右端滑至最左端的過程中,測得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖7(b)所示,其中圖線上的A、B兩點是滑片在變阻器的兩個不同端點時分別得到的,討論以下問題:
問題1 滑片從最右端滑至最左端的過程中,電流表示數如何變化?
分析:滑片從最右端滑至最左端的過程中,由電路結構可知外電阻R變小,由I-R圖像可知電流表示數變大。
問題2 滑片從最右端滑至最左端的過程中,電壓表示數如何變化?
分析:滑片淖鈑葉嘶至最左端的過程中,由電路結構可知外電阻R變小,電壓表測量的是外電壓,由U-R圖像可知電壓表示數變小。
問題3 電源電動勢和內阻各為多大?
分析:圖7(b)給出的是外電壓與電流的關系,由圖可求得斜率絕對值為20,將圖線延長與縱軸相交,可得縱截距為20,由U-I圖像的物理含義可知電源電動勢E=20 V,內阻r=20 Ω。
問題4 滑片從最右端滑至最左端的過程中,電源的輸出功率如何變化?最大輸出功率為多少?
分析:由題目所給條件可求得R1的最大阻值為75 Ω,滑片從最右端滑至最左端的過程中,外電阻的變化范圍為80 Ω~5 Ω,由P-R圖像可知P先變大再變小。調節過程中可以滿足R=r,則當R1的有效阻值為15 Ω時,電源輸出功率達最大 ,即為5 W。
問題5 若在上述條件下,僅將R0的阻值改為30 Ω,滑片從最右端滑至最左端的過程中,電源的輸出功率如何變化?電源的最大輸出功率為多少?
分析:滑片從最右端滑至最左端的過程中,外電阻的變化范圍為105 Ω~30 Ω,由P-R圖像可知P一直變小。由于無法滿足R=r,則電源輸出功率不可能為,則當R與r最最接近即R1=0 Ω時電源輸出功率最大,計算可得為4.8 W。
與閉合電路歐姆定律應用相關的題目較多,題型多種多樣,解決這類題目的關鍵是要搞清電路結構,搞清電表的測量對象,分清已知量與未知量,再運用相應規律求解則可。當然,這也不是一蹴而就的,只有多做、多練、多思考才能達到較好的效果。在解答閉合電路問題時,部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律經常交替使用,這就要求我們認清研究對象是全電路還是某一段電路,是這一段電路還是另一段電路,以便選用對應的歐姆定律,并且要注意每一組物理量(I、U或I、E、R、r)的對應關系是對同一研究對象的,不可“張冠李戴”。
篇5
歐姆定律是通過“探究導體的電流跟哪些因素有關”的實驗得出的實驗結論.應注意以下考點:(1)公式()說明導體中的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻兩個因素有關,其中I、U、R必須對應于同一電路和同一時刻.(2)變形式()說明電阻R的大小可以由()計算得出,但與U、I無關.因為電阻是導體本身的一種性質,由自身的材料、長度和橫截面積決定.由此提醒我們,物理公式中各量都有自身的物理含義,不能單獨從數學角度理解.(3)串聯電路具有分壓作用,并聯電路具有分流作用.
中考常見題型
中考一般會從兩方面考查歐姆定律的應用,一是對歐姆定律及變形公式的理解和簡單計算,一般不加生活背景,以純知識性的題目出現在填空題或選擇題中:二是應用歐姆定律進行簡單的串并聯的相關計算.
例1 (2014.南京)如圖1所示,電源電壓恒定,R1=20Ω,閉合開關S,斷開開關S1,電流表示數是0.3 A;若再閉合開關S1,發現電流表示數變化了0.2 A.則電源電壓為____V,R2的阻值為____ Ω.
思路分析:閉合s,斷開S1時,電路為只有R1的簡單電路,可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V;若再閉合S1時,兩電阻并聯,則U2=U=6 V,因為R1支路兩端的電壓沒有變化,所以通過該支路的電流仍為0.3 A,電流表示數的變化量即為通過R2支路的電流,則I2=().
答案:6 30
小結:本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的靈活運用,關鍵是能判斷出閉合開關S1時電流表示數的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個2分的這樣的純計算題目,以考查同學們對基礎知識的理解和掌握程度.
例2(2013.鄂州)如圖2甲所示的電路,電源電壓保持不變.閉合開關S,調節滑動變阻器,兩電壓表的示數隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據圖象的信息可知____.(填“α”或“b”)足電壓表V2示數變化的圖象,電源電壓為____V,電阻R1____的阻值為____ Ω.
思路分析:國先分析電路的連接情況和電表的作用:電阻R1和滑動變阻器R2串聯,電壓表V1測的是R1兩端的電壓,電壓表V2測的是滑動變阻器(左側)兩端的電壓.因為R1是定值電阻,通過它的電流與電壓成正比,所以它對應的圖象應是α,那么圖象b應是電壓表V2的變化圖象,觀察圖象可知:當電流都是0.3 A(找出任一個電流相等的點,兩圖線對應的電壓之和就是電源電壓)時,U1=U2=3 V,根據串聯電路中電壓的關系可知,電源電壓為6V,由于R1是定值電阻,所以在圖象α上任找一點,代入歐姆定律可知()
答案:b 6 10
小結:歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數量關系和比例關系,三個比例關系分別為:(1)電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,即()(2)電流一定時,導體兩端的電壓和它的電阻成正比,即().該規律又可描述為:串聯分壓,電壓的分配和電阻成正比,即電阻大的分壓多.(3)電壓一定時,導體中的電流和導體的電阻成反比,即(),該規律又可描述為:并聯分流,電流的分配和電阻成反比,即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現這種關系,學會從圖象中找出特殊點足解決歐姆定律問題的一大技巧,
第2節 動態電路中物理量的變化
重點考點
由于滑動變阻器滑片的移動或開關所處狀態的不同,使電路中電流和電壓發生改變,這樣的電路稱之為動態電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計算、串并聯電路中電流和電壓分配的規律等眾多知識,因此同學們在分析過程中容易顧此失彼,下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路,
中考常見題型
題日常聯系生活實際,以尾氣監控、超重監控、溫度監控、風速監控、身高測量等為背景,考查該部分知識的掌握情況,存中考題中常以選擇題的方式呈現,注意:如果題目中沒有特別說明,可認為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.
例3(2014.濟寧)小夢為濟寧市2014年5月份的體育測試設計了一個電子身高測量儀.圖3所示的四個電路中,Ro是定值電阻,R是滑動變阻器,電源電壓不變,滑片會隨身高上下平移.能夠實現身高越高,電壓表或電流表示數越大的電路是().
思路分析:圖A中兩個電阻R。和R串聯,電流表測量的是整個電路中的電流,當身高越高時,滑動變阻器接入電路中的阻值越大,電路中的電流越小,電流表的示數越小,圖B中身高越高時,滑動變阻器連人電路中的阻值越大,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓,根據串聯電路分壓的規律知道,R越大電壓表的示數越大,符合題意.圖B與圖C中滑動變阻器的接法不同,圖C中身高越高,滑動變阻器連入電路中的阻值越小,同理知道電壓表的示數越小.圖D是并聯電路,電流表測的是支路電流,根據并聯電路各支路互不影響的特點知道,不論人的身高如何變化,電流表的示數都不會發生變化,選B.
小結:分析這類問題依據的物理知識是:(1)無論串并聯電路,部分電阻增大,總電阻隨之增大,而電源電壓不變,總電流與總電阻成反比.(2)分配關系:串聯分壓(電阻大的分壓多),并聯分流(電阻大的分流少).(3)在并聯電路中,各支路上的用電器互不影響,滑動變阻器只影響所在支路電流的變化,從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是:(1)識別電路的連接方式并確定電表位置.(2)判斷部分電阻的變化.(3)判斷總電阻及總電流的變化.(4)根據串并聯電路的分壓或分流特點進行局部判斷.
例4如圖4所示電路,電源電壓不變,開關S處于閉合狀態.當開關S.由閉合到斷開時,電流表示數將____.電壓表示數將 ________ .(均填“變大”“不變”或“變小”)
思路分析:當開關S.閉合時,電燈L被短路,電路如圖5所示,電壓表測的是電阻R兩端的電壓(同時也是電源電壓),電流表測的是通過電阻R的電流.當開關S1斷開時,電燈L和電阻R串聯,電路如圖6所示,此時電壓表測電阻R兩端的電壓,它是總電壓的一部分,所以電壓表的示數變小;電流表測的是總電流,但跟S,閉合相比,這個電路的總電阻變大,總電壓不變,故電流表的示數變小.
答案:變小 變小
小結:本題引起電表示數變化的原因是開關處于不同狀態,解決本題的突破口是弄清楚當開關處于不同狀態時,電路的連接情況和電表的位置.
第3節 歐姆定律的探究及電阻的測量
重點考點
電學實驗探究題的考查比較常規,有以下幾方面:(1)選取器材及連接電路:根據題目要求,分析或計算出電表的量程和滑動變阻器的規格,連接電路時開關應斷開,滑動變阻器要“一上一下”接入,且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負接線柱要正確.(2)滑動變阻器的作用:保護電路,改變電路中的電流或用電器兩端的電壓,實現多次測量.(3)分析實驗數據得出結論.怎樣分析數據才能得出結論是近年來考試的側重點,要注意結論成立的條件和物理量的順序.(4)多次測量的目的有兩個,如定值電阻的阻值不變,多次測量是為了求平均值減小誤差:燈絲電阻是變化的,多次測量是為了觀察在不同電壓下,電阻隨溫度變化的規律.難點是單表測電阻和創新型實驗的探究與設計.
中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關系”“測小燈泡的電阻”和“測定值電阻的阻值”這三類題型,以實驗探究的方式考查同學們的動手能力和解決實際問題的能力,在常規的考查基礎上,近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測電阻及如何分析數據才能得出結論等探究內容的考查.
例5用“伏安法”測電阻,小華實驗時的電路如圖7所示.
(1)正確連接電路后,閉合開關前滑片P應置于滑動變阻器的________(填“左”或“右”)端.
(2)測量時,當電壓表的示數為2.4V時,電流表的示數如圖7乙所示,則,_____A,根據實驗數據可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動變阻器的目的除了保護電路外,還有____.
(3)如果身邊只有一只電流表或電壓表,利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關、導線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx請仿照表1中示例,設計出測量Rx阻值的其他方法.
篇6
1.比熱容在熱學課程教學
比熱容是涵蓋四個物理量的綜合概念,新課程實施后,教師的任務就是通過實驗讓學生理解和認識比熱容,并且引導學生用比熱容說明生活中簡單的自然現象。
1.1本課的重點在于理解比熱容的概念
利用比熱容的有關知識解釋生活中的有關問題,而難點則在于掌握熱量的計算相關公式。教師首先應當從生活引入,通過實驗建立概念,學生生活經驗相對較少,教師可以根據人教版物理教科書做演示實驗:用相同的電加熱器質量相同的水和食用油,使它們升高相同的溫度,發現加熱水需要的時間較長,然后比較它們吸收熱量的多少,看看這兩種物質的吸熱情況是否存在差異,最后實驗表明說明水所吸收的熱量較多。
教師可以帶領學生再更換其他的液體或固體來做此實驗,最后更多的實驗都表明不同的物質在質量相等、并升高的溫度相同時,吸收的熱量不同,使學生深刻理解比熱容的概念;教師要啟發學生積極思考設定質量和升高溫度的乘積被除以吸收的熱量是何原因,這是教師在教學過程中非常重要的一點。
1.2學生掌握比熱容概念后
教師可以通過定量實驗的方法使學生自主計算熱量的相關計算公式。用相同的電加熱器加熱質量不同物質A和物質B,一定時間后在自制的表格中記錄它們升高的溫度和吸收的熱量,教師需要根據加熱器功率和加熱時間提供熱量數據,并且認為這是A、B吸收的熱量,學生在教師帶領之下探究表格,可以自主計算出“物體吸收的熱量與它的質量和升高溫度乘積的比值”,計算公式有具體數據的支撐,因此更加易于理解。
2.直流電流教學中歐姆定律的學習
在電學中,電流、電壓和電阻這三個物理量之間的聯系是被歐姆定律這一條實驗定律所揭示的,而歐姆定律一直就是電學實驗定律的中心。
2.1通過創設問題情景歸納出歐姆定律
在歐姆定律的教學課時中,教師的任務是引導學生透過實驗看到電流跟電壓還有電阻之間的關聯,總結出歐姆定律。而在教學過程中,本課時的難點就在于如何設計實驗,如何分析實驗中所取得的實驗數據并進行歸整總結,如何評估實驗后得到的結果。
教師可以通過創設問題情景,引入新課問題讓學生自己提出猜想和假設,自主進行實驗探究電流、電壓和電阻之間的關系,帶領學生制定計劃與實驗方案,用控制變量法進行實驗與收集證據,在自主設計實驗方案的過程中,讓學生的實驗設計能力得到提升。
教師在學生匯報實驗方法時做適當的提示與補充,完善學生提出的需要準備的實驗器材,啟發學生用多種方法來解決問題,比如在電路上串聯一個滑動變阻器來改變電源電壓的取值。
根據學生的分析和匯報,教師將學生的實驗思路和方法進行總結,實驗可分為兩步,第一步控制電阻不變,通過調節滑動變阻器,改變電阻兩端的電壓并使其成倍數變化,再觀察通過電阻的電流的變化情況,找出電流與電壓的關系;第二步需要分別接入電路的,應當是阻值顯示為倍數關系的不同類型電阻,學生在實驗過程中,為了保持電阻兩端的電壓維持某一個固定值不變,就應當適當得調節滑動變阻器,同時觀察電流的變化,從而能夠準確地找出電阻與電流之間的聯系。
在學生分組實驗記錄數據之后,教師引導學生分析輪漲得出結論,給出評價,讓學生自主構建知識,學習科學研究方法,培養學生實驗和觀察的能力,但本課教學容量大,教學時間緊,教師不可一味放手,在適當的時候還需要引導學生進行歸納總結,從而使本課圓滿完成。
3.電功率是電學的重點內容
電能轉化為其他形式的能得過程也可以說是電流做功的過程。電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關系。作為表示電流做功快慢的物理量,電功率等于電流與時間之比。
3.1體會電功率在實際生活中的概念
教師在本課時的教學中,應當著重引導學生理解電功率的概念,通過實驗或者舉例讓學生認識到電功率在現實生活中的廣泛應用。
而難點則在于如何理解實際功率和額定功率的區別與聯系。教師應當根據課程標準,引導學生根據實例,認識功的概念,知道做功的過程就是能量轉化或轉移的過程。通過做演示實驗引入課題,從實驗中得知電流做功有快慢之分,引導學生得出電功率的知識以及電功率的意義從而得出定義公式以及單位和換算關系。
教師可以通過比較800W的電吹風機與40W的燈泡在相同的時間內消耗的電能讓學生理解功和功率的區別與聯系,同時從能量轉化的角度對電功率進行分析,便于學生加深理解。通過設置課堂練習和演示實驗,例如將兩燈泡先后并聯和串聯接入家庭電路中,觀察燈泡的發光情況,探究燈泡的功率是否改變了,從而使學生意識到利用燈泡銘牌上得電功率判斷燈泡的亮暗,要一并考慮電壓的影響,最后得知用電器的正常工作狀態和非正常工作狀態,指導用電器的功率不是固定不變的。
教師最后結合電功率和電功率的計算以及額定功率和實際功率的板書,梳理本課所學知識,使之形成一個完整的知識體系,同時也可以幫助學生進行記憶,最后讓學生掌握運用于解題。
4.總結
由簡單到繁雜,由淺顯到深刻的認識規律是物理教學的特點,在教學過程中,教師要做好足夠的鋪墊,這樣才能充分發揮物理教學的探究性,但同時,也要顧及到學生的接受能力,只有教師在教學過程中起到了“穿針引線”的串聯作用,知識的系統性和結構性才能夠保持。
教師要使學生能夠全方面的體驗到學習物理的樂趣,從而認識到應用科學方法的重要性,并且在探究過程中,科學思想得到熏陶,能力得以提升,掌握正確的學習方法獲得知識。
參考文獻:
[1]陸長海.中學物理重難點教學的幾點建議[J].考試(教研).2010年12期
篇7
A. 滑片P向右移動,表A示數變小,表V示數變小
B. 滑片P向右移動,表A示數變大,表V示數變大
C. 滑片P向左移動,表A示數變小,表V示數變大
D. 滑片P向左移動,表A示數變大,表V示數變小
解析:滑片P向右移動時,滑動變阻器R1的阻值變大,電路中的總電阻變大,電源電壓不變,根據公式I=■可知,電路中的電流變小,R2的阻值不變,由U2=I2R2可知這時R2兩端的電壓變小。則電流表、電壓表的示數均變小。同理,若滑片P向左移動,電流表、電壓表的示數均變大。故正確選項為A。
答案:A
點撥:本題考查了同學們對電路電阻發生變化時,相應電表示數變化對應關系的掌握程度,并能熟練運用歐姆定律解決問題。這一考點是中考考查頻率最高的考點之一。電路中電表的示數變化問題主要有兩種類型:一類是由于開關的斷開或閉合,引起電路中各物理量的變化;另一類是由于變阻器滑片的移動,引起電路中各物理量的變化。這類問題的解題思路應先認清電路的連接形式,然后分清電流表和電壓表在測誰的電流和電壓,再根據電路總電阻的變化,運用歐姆定律和串、并聯電路的特點,來分析電流表和電壓表示數的變化。
二、開關與電路變化
例2 如圖2 所示電路,電源電壓恒定不變,R1、R2為兩個定值電阻,其阻值不隨溫度變化。當閉合開關S1,斷開開關S2、S3時,電流表的示數為3A;當閉合開關S1和S2,斷開開關S3時,電流表的示數為5A;當閉合開關S3,斷開S1、S2時,電路的總電阻為R3,則R1與R3之比為( ?搖)。
A. 5∶2?搖 B. 2∶5
C. 5∶3 D. 3∶5
解析:當閉合開關S1,斷開開關S2、S3時,只有電阻R1接在電源的兩端,電流為3A,則R1=■;閉合開關S1和S2,斷開開關S3時,R1與R3并聯,故通過R2的電流I2=I-I1=5A-3A=2A,R2=■=■。當閉合開關S3,斷開S1、S2時,R1與R2串聯,R3=R1+R2=■+■=■。所以R1 ∶ R3=■ ∶ ■=2 ∶ 5。
答案:B
點撥:開關在電路中的作用,除使整個電路接通或斷開外,還可以改變電路結構和使部分電路形成短路。本題的三個開關處在不同狀態時,形成了三個不同的電路:①只有R1接在電路中;②R1與R2并聯接在電路中;③R1與R2串聯接在電路中。只有根據題意,認清電路結構,才能運用串、并聯電路的規律和歐姆定律解題。
三、實驗探究
例3 要測出一個未知電阻Rx的阻值。現有量程適當的電壓表、電流表各一只,已知阻值為R0的電阻一只,以及電源、若干開關和導線。請根據以下要求設計兩種測量Rx阻值的方法。要求:
(1)電流表、電壓表、已知阻值的電阻R0三個器材,每次只能選用兩個;
(2)測量器材在一種方法中可以使用兩次(即可以測出電路中兩個不同部分的值);
(3)將實驗電路圖、測量的物理量及RX的表達式分別填入下表。
解析:要測出Rx的阻值,由公式Rx=■知,必須設法直接或間接測出Ux、Ix。
方法一:電路如圖3所示,閉合開關S,測出Rx兩端電壓Ux和通過Ix的電流Ix,則Rx=■。
方法二:電路如圖4所示,閉合開關S,用電壓表分別測出RX兩端電壓Ux和R0兩端電壓U0,則Rx=■R0。
點撥:這是一道測未知電阻的電路設計題,此題解法較多,要求同學們根據歐姆定律及串、并聯電路的特點,進行電路設計。這類考題考查的知識面大,層次也深,不但實驗的基本項目要考查,而且還要考慮器材的規格和性能以及在實驗中起的主要作用,有實驗電路圖或實物圖的連接、電路故障的判斷等,實驗中往往同時使用電學的三大儀器——電流表、電壓表和滑動變阻器。因此是近幾年各地中考的熱點,考查的重中之重,出題形式也靈活多樣。
四、綜合應用
例4 小雯設計了一個測量物體重力的“托盤秤”,如圖5所示是原理示意圖,其中的托盤用來放置被測物體,OBA是可繞O點轉動的杠桿,R1是壓力傳感器(其電阻值會隨所受壓力大小而變化,變化關系如下表),R0為定值電阻,為顯示重力大小的儀表(實質是一個量程為0~3 V的電壓表)。已知OB ∶ OA=1 ∶ 2,R0=100 Ω,電源電壓恒為3 V(忽略托盤、杠桿及壓桿的重力)。
(1)托盤上沒放物體時,壓力傳感器R1的電阻值是?搖?搖 ?搖?搖Ω。
(2)當托盤上放被測物體時,電壓表的示數如圖6所示,則此時壓力傳感器R1上的電壓是多少?
(3)第(2)題中被測物體的重力是多少?
解析:(1)由表中壓力與電阻的關系可知,當托盤上沒放物體,即壓力為0時,R1的電阻值是300 Ω。
(2)由圖可知,R0和R1串聯,電壓表顯示加在R0兩端的電壓U0,根據串聯電路的電壓關系知,加在R1兩端的電壓為:U1=U-U0=3 V-2 V=1 V。
(3)根據串聯電路的電流規律及歐姆定律,I1=I0=U0/R0=2 V/100 Ω=0?郾02 A,R1=U1/I1=1V/0?郾02 A=50 Ω
查表得:F=250 N
由杠桿平衡條件可知GlOB=FlOA
篇8
1.課題
閉合電路的歐姆定律(人教版普通高中課程標準實驗教科書選修3-1)
2.教材分析
本節內容是全章的重點,是歐姆定律的延伸,教材從能量入手,循序漸進地引導學生推出閉合電路的歐姆定律,教學過程簡單、學生易于接受。之后應用定律解決物理規律問題,使學生明白物理規律可以用已知定律從理論上導出,將理論應用于實際。
3.教學目標
知識與技能:①理解內、外電路及電源的內阻。②知道電源電動勢等于沒接入電路時兩極板間的電壓。③理解閉合電路的歐姆定律及其公式并能熟練地解決電路問題。過程與方法:①培養自主學習能力。②培養獨立思考、自主探究物理問題的能力。情感態度與價值觀:①激發學習興趣和求知欲。②培養嚴謹的科學態度和合作學習精神。
4.教學重、難點
教學重點:①閉合電路歐姆定律的內容。②路端電壓與電流的關系公式及圖像表示。教學難點:①閉合電路歐姆定律的應用。②路端電壓與負載的關系。
二、教學過程
1.自主學習
課前教師下發學案,學生根據學案進行預習,重點思考并回答以下問題:
(1)什么是電源?
(2)電源電動勢的概念和物理意義是什么?
(3)什么是內電路?什么是外電路?在回路中的電流方向如何?
(4)在內、外電路中電勢是如何變化的?
(5)怎樣計算內電路以及外電路中消耗的電能?
(6)如何計算電池內部非靜電力所做的功?
(7)內電路和外電路上消耗的電能與電源內部非靜電力做的功有什么關系?
(8)路端電壓與負載的關系是怎樣的?
【設計意圖】課前預習使學生將學習活動延伸到了課外,保證了學生思考的空間,增加了有效學習的時間。只有學生本人了解自己已經掌握了哪些知識,需要學習哪些知識,才能有針對性地進行相關復習、查閱資料,避免傳統課堂“一刀切”的現象,學生帶著問題積極主動地學習新知識,滿足了高中生思維發展和自我意識發展的需要,有利于開發學生學習物理的潛能。
2.交流探究
師友之間根據預習情況交流學習。由徒弟向師傅講解本節課的相關內容,師傅補充完善不足之處,在合作中解決疑難問題,突破重難點。教師巡視了解每對師徒的學習情況,對學習過程中存在疑問的師徒進行適當的指導,對學習深度不夠的師徒進行誘導點撥。如,有些師友根據理論知識推導出閉合電路的歐姆定律之后便欣然接受,此時教師應該提醒學生設計實驗對其進行驗證;在師友探討路端電壓與負載的關系之前,教師應提出問題:能否用實驗探究路端電壓與負載的關系,并引導師友合作設計實驗方案,完成實驗步驟,分析實驗數據完成U-I圖像,進而依據圖像解釋U、I的關系以及在短路、斷路中的特殊現象。
【設計意圖】該環節采用學生之間交流合作學習的方式完成本節課的教學內容,并在教師的點撥下激發了學生動手設計實驗驗證物理定律和探究物理規律的積極性,從而通過學生的親身經歷完成了教學重難點內容的學習。這一做法顛覆了傳統教學中教師“高高在上”的地位,而是十分“親民”走到學生之中參與、啟發、引導學生學習,消除了教師與學生之間的距離感。同時,學生之間通過交流不僅可以在學習上取長補短、互利共贏,更可以在性格上相互影響、共同發展,這樣不但能鍛煉學生與人交流合作的能力,又有利于開拓思路、培養他們的探索精神和創新能力。
3.互助提高
鼓勵學生積極上臺講解本節課自己學到的知識,板演相關例題,其他學生認真聽講并進行補充,也可以提出自己的質疑并闡述觀點進行全班討論。教師注意指導學生使用物理術語,規范學生的解題步驟,引導學生歸納需要注意的問題以及總結相關規律。
【設計意圖】全國教育心理學研究發現,大多數教師所青睞的講授式教學方式學生對知識的記住率只有5%,而極少數教師鼓勵的學生教別人的方法,使學生本人對知識的記住率高達95%。本環節中,教師把課堂真正讓位給學生,讓學生做主講,不但鍛煉了學生的表達能力,同時在學生教會其他同學時自己也會收獲新的體會,而全班同學的參與交流又可以各抒己見、集思廣益、通力合作,真正實現人人參與、人人發展、人人進步的高效課堂的發展趨勢。
4.總結歸納
教師組織學生一起梳理本節課的知識點,針對學生仍然不理解以及容易產生錯誤的知識點予以講解;明確學生易混、易錯、易漏的問題,對解題規律、注意事項、解題方法和技巧等進行全面的總結,歸納出知識體系,以便學生能夠得心應手的運用。例如,教師應強調閉合電路歐姆定律反映的只是電動勢與路端電壓的數量上的關系,他們的本質是不同的,電動勢反映了電源把其他形式的能轉化為電能的本領的大小,而路端電壓反映了外電路中電能轉化為其他形式能的本領的大小,因而用電壓表直接接在電源兩級上,其示數不等于電源電動勢,但很接近電源電動勢:U=IRV=?RV=,當RV>r時,U≈E。
【設計意圖】本節課的問題是由學生自己發現解決的,規律也是由學生自己探究驗證出來的,甚至例題都是學生自己解讀體悟的,可以說全程都是由學生自己完成的,因而在本環節中學生可以很容易地總結歸納出本節課的知識體系,真正做到將學來的知識變為自己所擁有的知識,實現學習效率的最大化。
5.當堂鞏固
教師根據學生對本節課內容的掌握情況出示有代表性的一或兩道典型題,學生在規定時間完成后師友當堂交換批改,之后交流做題心得與體會。教師檢查學生的掌握情況,布置課后作業。
【設計意圖】本環節的設計意在幫助學生檢驗學習成果,深化學生對各個知識點的認知,培養他們自行解決物理問題的信心和決心,端正學生的學習態度。同時,教師可以根據學生的掌握情況,及時反饋、適時調整并通過課后作業將學生的學習活動延伸到課下,為下節課埋下伏筆,使整堂課留有余味。
三、課堂教學設計建議
在設計學案時應當充分分析教材以及學生,做到環環相扣,循序漸進地引導學生完成自學;在學生進行交流探究時,教師應該注意學生探究的內容要與本節課的教學內容相關,探究要有深度不能屈于表面;在互助提高階段,教師應該積極鼓勵內向的學生大膽發言,提高其與同學溝通以及表達能力。本文中《閉合電路歐姆定律》的教學設計依據高中學生個性心理發展特點,通過課前預習以及課上互助式學習充分地調動學生的主觀能動性,有利于改變傳統教學方式在高中物理教學中出現的弊端,以便于為物理教師的有效教學提供參考。
參考文獻:
[l]李志剛.“和諧互助”式教學策略研究概述[J].中國教育學刊,2010,31(12).
篇9
任何知識的學習掌握都離不開基礎知識。電學部分的基礎知識多、散、要辨析清楚、固記腦中。
(一)、關于電路
1、串聯、并聯
初中物理中要求學生掌握最基本的兩種連接方式:串聯、并聯。能否正確分析辨別他們對后面內容的學習至關重要。識別電路的類型,可以根據定義:“逐個順次連接”為串聯,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯電路。
2、通路、開路、短路
電路中出現的這三種狀態,其中通路為處處相通的電路,開路為電路中有處斷開的電路,這兩種狀態易于接受,便于分清。但是學生對于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實只要注意分析的要點即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點,捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計、即為空導線,當一根空導線,或開關、或電流表(電阻小到可以認為沒有)與某個用電器并聯時,電流只走空導線,開關或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。
(二)三個重要的物理量—電流、電壓、電阻
1、概念辨析
電荷的定向移動形成電流,這是電流的形成定義,簡單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒有電壓就沒有電流;電阻是指導體對電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。
2、表示符號
電流、電壓、電阻三物理量分別用I、U、R表示,而單位表示字母分別為A(安培)、V(伏特)、Ω(歐姆)。
3、工具的使用
電流表是測量電流的工具;電壓表是測量電路兩端電壓的工具;調節電路中的電流和用電器兩端的電壓,可以使用滑動變阻器。
(三)電功(W)、電功率(P)
物理學中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當電能轉為其它形式能時,就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。而用電器單位時間內消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時間的長短。
二、理解規律,把握關鍵
(一)三個物理量在串、并聯電路中的特點
在串聯電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導體的電阻之和。在并聯電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯電路總電阻的倒數等于各并聯導體的電阻倒數之和。
(二)歐姆定律
一段導體的電流,跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。這個定律非常重要,一定要加強理解,熟記其使用的條件及注意事項。
(三)電功定律
某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時間成正比。物理學中用電路兩端的電壓U,電路中的電流I,通過的時間t,三者的乘積來計算電功。
(四)焦耳定律
導體中有電流通過時,導體就要發熱,此現象稱為電流的熱效應。英國物理學家焦耳經過多年的研究,做了大量的實驗,精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和時間的關系:電流流過某段導體時產生的熱量跟通過這段導體的電流的平方成正比,跟這段導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
三、疏通關系,構建框架
在掌握了上述理論知識的基礎上,還要想法疏通各個物理量之間的關系,熟悉各物理量的單位及換算關系,能夠快速選擇相應的計算公式,列式解答。
(一)重要的計算公式
1、三個物理量的關系公式
串聯時:I=I1=I2;U=U1+U2;R=R1+R2(若有幾個等阻值為R0的電阻串聯則R=nR0)
并聯時:I=I1+I2;U=U1=U2;1/R=1/R1+1/R2(若有幾個阻值為R0的電阻并聯則總電阻R=RO/n)
2、歐姆定律:I=U/R
此公式中只有電流、電壓、電阻三個物理量,但它的作用非常重要。在使用公式時要注意:①三個物理量都要針對同一段導體,或同一個電路而言;②三個物理量的單位都要使用國際單位,即分別為A、V、Ω;③已知其中的任意兩個量都可以求出第三個量。 轉貼于
3、電功公式:W=Uit;電功率公式:P=UI
電功、電功率這兩個物理量的計算由于歐姆定律及其變形公式的影響,使計算電功率公式特別多,在選擇使用時很難選擇,所以要注意選取的技巧和方法,要求的問題所在電路為串聯時:電功選用公式:W=I2 Rt,電功率選用P=I2 R;而當要求所在的電路為并聯時,則分別選用W=U2/R.t,P=U2/R,這樣的選擇都利用了所在電路的特點(電流相等或電壓相等)加快解題。
4、焦耳定律:Q=I2 Rt
焦耳定律的公式與電功公式的形式基本一樣,使用時同樣要注意公式的選擇問題,當所求問題的電路為純電阻(除了電能轉化為內能外,別無其他形式的能產生)電路時,幾個公式可以任意選取;若不是純電阻電路只可使用公式Q=I2 Rt不然的話計算有誤。
(二)單位的換算
單位換算的前提條件有兩個:一是記住每個物理量的單位及表示符號;二是要牢記各單位之間的換算進率。其中電流、電壓、電阻這三個物理量的單位較多,注意每個物理量的任何兩個相鄰的單位間的換算進率都為1000。還要注意一點,由于歐姆定律及其變形公式的影響,電功、電功率,焦耳定律的公式較多,產生的單位同樣很多,使用時各物理量均使用國際單位。
四、善于總結,歸納要領
下面的這些要領非常重要。
(一)串、并聯電路的識別
上面已經提到區別它們的方法,在做題中要選取適當的方法,迅速作出判斷。
(二)短路的辨別
把握短路現象的真正含義——電流不經過用電器回到電源的負極。注意電流的特性——電流走捷徑。當在電路中發現有空導線,開關或電流表等元件與用電器并聯時,相應的用電器被短路不工作。
(三)串、并聯電路中的三個物理量的關系
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2 適當調整教材中概念和規律的設計
在施教恒定電流的過程中,以電動勢、電功兩個概念和焦耳定律為基礎,貫徹能量轉化與守恒定律思想的講授順序,學生反映知識的系統是清晰的,掌握起來比較方便.
這樣的教學設計一方面從理論分析的角度使學生對概念和規律有了更深刻的理解;另一方面使學生體會到,許多概念和規律都靠邏輯關系聯系著,物理學是一個自洽的體系.
2.1 電動勢概念的建立
從非靜電力做功的角度引入電動勢的概念,教學設計上要有層次,努力使學生經歷一個理性的、邏輯的科學思維過程,并將其思維上的臺階搭建合理.
設計的幾個臺階:①電源能維持電荷逆勢而上,一定存在著“非靜電力”;②非靜電力一定要克服靜電力做功,靜電力做負功,所以電能在增加.從能量轉化的角度看,電源是把其他形式能轉化為電能的裝置,非靜電力做功的物理意義就是量度了產生多少電能.③把相同的正電荷從負極經電源內部移到正極,非靜電力在不同的電源中做功不一樣,即不同的電源非靜電力做功的本領是不同的,引入電動勢來表達電源的這種特性.
可以看出,以這樣方法引入電動勢,的確要比直接給出一個名詞費些時間,但這是值得,因為這里體現了物理學的基本思想之一,通過做功研究能量變化的思想,用比值定義物理量的思想.不僅如此,這樣的學習還有助于建立閉合電路中電荷運動的圖景.
2.2 焦耳定律的教學
教材中,根據功和能的關系,從電能的轉化引入電功的概念,然后根據靜電力做功知識和電流與電荷量的關系得到了電功的公式W=UIt.此處要強調電功的物理意義,功是能量轉化的量度,電流做了多少功,就有多少電能轉化為其他形式的能,即電功量度了電路中電能的減少,這是電路中能量轉化與守恒的關鍵.
焦耳定律的教學,我們要歸還焦耳定律的本來面貌,以物理學史的方式進行教學,更科學更合理.學生知道焦耳定律是一條實驗規律,電流的熱效應Q=I2Rt,反映了電流流經電阻就產生Q=I2Rt電熱.通過電動機電路,討論消耗的電能與產生電熱的關系,這樣學生對電功和電熱的關系就一目了然.
2.3 閉合電路歐姆定律的教學
教材的基本思路:電源所產生的電能即非靜電力做功等于內外電路產生的電熱.即
EIt=I2Rt+I2rt,
可推導出
E=IR+Ir
或
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一、設計的幾個實驗分析:
當電流通過電動機的過程中,消耗電能,同時會產生其他形式的能,這個能量轉化的過程就是電流做功的過程,即電功W=IUt。而電流通過線圈時會產生焦耳熱,Q=I2Rt,那么,Q與W相等嗎?
解決方案:假設Q=W,將推導出I=U/R,即歐姆定律,而歐姆定律是有它的適用條件的。
分析:歐姆定律有它的適用條件,電流消耗的電能全部轉化為內能,此時電功等于電熱。所以,歐姆定律適用的電路叫做純電阻電路;歐姆定律不適用的電路叫做非純電阻電路。
實驗1:探究電動機在不轉動的狀態下,電壓、電流和電阻的關系有何特點。
實驗2:探究電動機在轉動的狀態下,電壓、電流和電阻的關系有何特點。
通過具體的實驗讓學生清晰的辨別純電阻電路與非純電阻電路。
實驗3:進一步探究電動機在不轉動的狀態下,電壓、電流和熱功率、總功率的關系。
實驗結論:電流通過純電阻時,熱功率在總功率中所占比值很高。在誤差允許的情況下,純電阻電路產生的電熱近似等于消耗的電功,即W=Q.
實驗4:進一步探究電動機在轉動的狀態下,電壓、電流和熱功率、總功率的關系。
實驗結論:電流通過非純電阻時,熱功率在總功率中所占比值較小。從能量守恒的角度去考慮,W=Q+E,即電動機消耗的電能等于產生的熱量及產生的機械能的總和。
二、大思路
含電動機的電路由于涉及電能轉化為機械能,電動機正常工作的電壓電流關系不再滿足,我們需要從能量守恒的角度去研究。
電動機正常工作時的輸入功率(即電動機消耗的總功率)一部分轉化為電熱,一部分轉化為機械能輸出。根據能量守恒:
P輸入+P熱=P輸出
1.求電動機兩端的電壓U
2.求流過電動機的電流I
3.求電動機的內阻r
4.求電動機輸入功率P輸入,用電功率公式P=IU計算
5.求電動機內阻消耗的電熱功率P熱,根據焦耳定律求出P熱=I2r
注意:4、5中的兩個公式不能使用純電阻電路中的其他變形。
6求出P輸入、P熱之后,不難求出P輸出
舉一反三,如果已知P輸入、P熱、P輸出中的任意兩個,則另一個可以通過解能量守恒方程求出。
三、例題分析:
例:一臺電風扇,內阻為20Ω,接上220V電壓后,消耗功率66W,問:
(1)電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少?
(2)電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少?轉化為內能的功率是多少?電動機的效率是多少?
(3)如果接上電源后,電風扇的風葉被卡住,不能轉動,這時通過電動機的電流,以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少?
分析(1)因為P入=IU
所以I=PUA=0.3A
(2)電風扇正常工作時轉化為內能的功率
P內=I2R=0.32×20W=1.8W
電風扇正常工作時轉化為機械能的功率
P機=P入-P內=66W-1.8W=64.2W
電風扇正常工作時的效率
η=64.266×100%=97.3%
(3)電風扇風葉被卡住后電動機不轉時可視為純電阻,通過電風扇的電流
I=UR=22020A=11A
電動機消耗的電功率
P=IU=11×220W=2420W
電動機發熱功率
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技能性錯誤指學生因缺乏操作技能和儀表讀數技能而產生的錯誤。“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系”實驗包括電流表、電壓表、滑動變阻器等眾多電學器材,實驗操作具有綜合性,主要表現在:(1)兩表怎樣接入、如何選擇量程、如何讀數?(2)滑動變阻器涉及四個接線柱,怎樣接入可以達到實驗目的?(3)電池盒電源的選擇。(4)連接電路應注意斷開開關,滑片移到電阻最大的地方。(5)探究活動暫停時,及時斷開開關。由于學生對每種器材掌握程度可能不一樣,一旦這些器材整合在一起后,在操作或讀數上就容易犯錯,成為實驗探究的障礙。
2.客觀性錯誤
客觀性錯誤指并非由于學生知識、能力等主觀因素造成,而是由于客觀因素的影響而造成的錯誤。主要表現為:(1)器材自身原因。其一,器材使用時間過長,致使局部損壞,影響測量準確性;其二,器材質量有問題,如,劣質電表在使用中指針來回晃動,影響學生收集數據,導致得不到正確的實驗結論;其三,器材設計復雜,如圖1,電池盒接線柱太多,電池的組裝和接線變成了難點,而這并不是實驗重點,人為地制造困難。(2)實驗綜合性強,只要一種儀器的使用存在短板,就會造成結論錯誤。(3)缺乏適度的引導,或沒有提供充裕的探究時間。第一種情況,探究盲目,導致學生“盲”中出錯;第二種情況,時間緊迫,導致學生“忙”中出錯。
3.生成性錯誤
生成性錯誤指在實驗探究中產生的、在教師預設之外的錯誤。怎樣利用這類錯誤資源,對教師的教學智慧是一種挑戰。在探究通過導體的電流與導體電壓的關系時,基于學生實際,預設的電路設計為圖2,預設的教學過程是:引導學生發現該電路只能收集一組數據,不能發現規律,再啟發學生如何獲得多組數據,學生想到改變電池個數來改變電壓和電流,最后從操作方便程度和采集數據連續性方面,說明該電路存在缺陷,從而引導出串聯一個滑動變阻器。在筆者按部就班教學時,有學生提出用電阻箱代替定值電阻R,通過改變電阻箱電阻來收集多組數據,該方案得到一些學生的認可,但該方案的最大錯誤是沒有控制R不變。
4.素養性錯誤
素養性錯誤指學生因缺乏科學素養所表現出的錯誤行為、習慣和意識。《義務教育物理課程標準(2011版)》指出,物理課程應“以提高學生科學素養為宗旨”,使學生“養成實事求是、尊重自然規律的科學態度”,“具有保護環境和可持續發展的意識”。回首課堂,實驗過程中學生篡改數據、拼湊數據的現象時有發生,而且學生節能意識淡薄,如,探究活動暫停,開關還一直閉合,沒有及時斷開開關。
5.觀念性錯誤
觀念性錯誤指學生將課堂探究與真正的科學探究等同起來,意識不到科學發現的艱辛與曲折,形成“物理發現不過如此”的錯誤觀念。學生探究的問題和模式都是由教材或教師給出的,而且教材中的各種提示為學生指明了探究方向。因此,學生感到概念規律的得出十分容易,順理成章,甚至感嘆自己生不逢時。但真正的科學探究都是在黑暗中摸索,沒有人可以引路,經過許多年、很多次的不斷猜測和實驗,仍有可能以失敗告終。這些情況,學生是沒有遇到也體會不到的。當介紹歐姆定律的發現經歷了約十年時間,付出了艱辛的努力時,學生在內心深處并不認同,他們認為一堂課的功夫就探究出歐姆定律,哪里來的“艱辛與曲折”?
二、基于錯誤資源的實驗教學策略
1.變“講授”為“探索”,促進實驗技能的構建
實驗儀器的操作都有一定的規范,正確操作實驗儀器是一項基本技能。在剛接觸新儀器時就要嚴格要求、熟練掌握,為今后的綜合探究夯實基礎。對實驗儀器的教學,有人提倡采用講授式,以師講生聽為主,而教學實踐證明,這種方法不易引起學生興趣,扼殺學生使用新儀器的欲望。科學技術在不斷發展,現在沒有的東西,可能明天就會出現,學生在未來的生活、工作中肯定會遇到許多新的科技產品,這些產品怎么使用,需要學生自己摸索。因此,物理課堂上,教師的一個重要職責就是培養學生探索新器材的能力,這是一種適應現代化生活的能力。
基于這些考慮,可以采用探索式教法,充分調動學生對新鮮事物的好奇心和探究欲。比如,教學“電流表的使用”,可以將教材內容編輯成儀器使用說明書的形式,在前面部分列出幾個注意事項,學生閱讀說明書后,試著去測電路中的電流。探索中,學生必然要經歷犯錯、反思、糾錯的過程,而這正是學生自我建構操作技能的過程,印象自然根深蒂固,同時,培養了學生使用新儀器的能力。又如,對電流表的讀數,教師先投影一組學生的表盤,但故意不顯示接線柱,如圖3,請學生讀數,有些學生馬上就報出讀數,但出現不同結果,還有學生猶豫不決,教師啟發學生為什么出現這種現象?學生反映,不知道接線柱。此時,學生就會明白,讀數先要明確接線柱或量程。接著,告訴學生是小量程,再請學生讀數,又出現了兩個答案:0.24A和0.28A。教師追問,到底哪個正確,為什么?引導學生要看清分度值,并回答不同量程下的分度值分別是多少?兩種量程、相同的偏轉角度,示數有何關系?經歷“發現問題、分析原因”的探索過程,學生自主完成讀數技能的構建,最后總結讀數步驟:先看量程,再看分度值。這種探索式教法同樣適合電壓表的使用與讀數,為探究歐姆定律作好技能鋪墊。
2.變“異常”為“正常”,營造良好的探究環境
每堂探究課都有預期目標和探究重點,而時間有限,所以,要為學生創造一個好的實驗環境,避免一些客觀的、非重點因素的干擾,為探究重點贏得更多時間。實驗器材使用時間過長或質量不過關,不能正常工作,學生在操作過程中就會麻煩不斷,影響探究情緒。尤其是測量類器材,比如電流表和電壓表,如果器材質量有問題,學生的數據能準確嗎?又談何發現數據中蘊藏的物理規律?因此,學校采購器材時應嚴把質量關,對有問題的器材要及時更換,同時,檢修器材也非常重要,特別是使用頻繁高、易損耗的器材。建議教研組抽出專門的時間和精力,集中檢修,一來減輕實驗員的工作壓力,二來掌握一些檢修技能。當提供的都是能正常使用的器材后,學生的實驗就不會受其他因素影響,從而保障探究正常進行。
3.變“錯誤”為“正確”,彰顯錯誤資源的價值
學生對教師問題的即時性反映,折射出學生的原始思維和創造性火花,這些想法有的是正確的,有的雖然錯誤,但能給教學啟發,其價值不亞于正確的創意。學生錯誤的想法里可能蘊藏著創新思維,我們要善于發現并加以利用。
例如,圖2中,用電阻箱代替定值電阻R的方案是錯誤的,但這種想法在研究通過導體的電流與導體電阻的關系時,卻可以派上用場。如圖4,用電阻箱代替定值電阻R,有以下優點:其一,電阻箱是一種可讀出阻值的變阻器。初中階段學生對不能讀出示數的滑動變阻器使用頻率高,使用較熟練,但對電阻箱,教材只局限于讀出電阻大小,沒有機會讓學生體驗電阻箱的優勢,而在這里,電阻箱的接線和讀數得到運用,體現了其教學價值,彌補教材的不足。其二,簡化實驗操作過程。本電路的連接在研究電流與電壓的關系時已經得到強化,因此,連接電路不是本探究內容的重點。當定值電阻R不斷改變時,該電路局部要不斷拆裝、重組,這在技能上只是簡單重復,缺乏教育意義。而換為電阻箱后,只要旋轉旋鈕就能快速改變電阻,不需要拆裝電路,為數據的采集與分析等重點內容爭取更多時間。其三,實驗探究提倡開放性,不應是封閉的,數據的采集要常態化。如果選教師提供的三個定值電阻,學生會想,為什么要選這幾個電阻?隨機一點不可以嗎?是不是也能得出反比結論?而這一系列問題均由電阻箱的使用得到較好突破,供選擇的電阻值范圍更廣、更靈活,為學生采集數據拓展空間,增加實驗結論的可信度。
4.變“說教”為“身教”,給學生潛移默化的影響
在實驗細節上,教師苦口婆心,諄諄教導,而學生一意孤行,當耳邊風,教學效果一直欠佳。什么原因呢?要學生低碳環保,教師自己在實驗教學中的一言一行、一舉一動反饋給學生的卻是鋪張浪費;要學生尊重實驗事實,不得篡改數據,教師卻圖方便省事,不做實驗,空降實驗數據;要學生表達準確,教師的教學語言卻欠科學性,甚至“腳踩西瓜皮,滑到哪是哪”。這樣矛盾的教學言行,怎能讓學生養成低碳環保的意識和實事求是的科學態度?要提升學生的科學素養,除平常注意要求外,更重要的是教師要加強自身修養,以身垂范,給學生樹立良好的榜樣。
5.變“單一”為“飽滿”,落實三維教學目標
探究教學不能僅局限于學生掌握物理概念和規律,還應將歷史上物理學家進行探究、獲得發現的歷史資料引入教學,通過歷史情境再現,展現科學研究方法,體驗科學發現的艱辛,實現教育價值最大化。
歷史上歐姆定律的建立過程與課堂上的科學探究有很大差異,將歐姆的探究過程和對他成功的分析補充到課堂中,可以使學生在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個維度上獲益。
在歐姆所處的時代,他遇到的最大困難與挑戰有以下幾點[1]:(1)當時的直流電源只有伏打電堆,最初用它進行實驗,電流不穩定,未能獲得理想結果。后來,接受其他科學家的建議,將伏打電堆改為溫差電源,提高了電流的穩定性,使測量結果更準確。這與他善于學習、關心科技發展、重視科學交流是分不開的。(2)在歐姆進行研究時,沒有現成的電壓表和電流表,也不知道如何測電阻,也就是說,I、U、R均無法測量,這些問題都得一一解決。歐姆巧妙地設計出電流扭秤,用磁針的扭角實現了電流大小的測量;用相同粗細、不同長度的銅導線來得到不同電阻;用溫差電池兩個接點的溫度差得到不同電勢差,這在當時是想象不到的,都是開創性研究。而且,歐姆憑直覺假定電流大小與扭秤的扭角成正比,電阻與導線長度成正比,而電壓與溫差電池的溫度差成正比。這種直覺思維,是科學創造力的重要表現。(3)歐姆定律發表后,遇到權威人士的反對甚至詆毀,認為他的理論是空洞的臆造,許多年后他的成果才得到科學界的普遍認同。為了科學研究,歐姆在孤獨與困難的環境中,自己動手制作儀器,堅持進行科學探索,把全部生命都奉獻給了科學事業,這種獻身精神是值得欽佩和學習的。
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筆者多年來一直擔任計算機對口單招班《電工基礎》課程教學和高三復習教學任務,在教學過程中經過總結和提煉,認為在《電工基礎》課程中滲透“習題意識”應切實從下列三個方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時,注意滲透“習題意識”
對于基本概念,一般都應使學生理解它的含義,了解概念之間的區別和聯系。如在講授“電壓和電位”的概念時,教師要引導學生理解兩者之間的關系,理解電壓的“絕對性”,即電路中兩點之間的電壓與所選擇的參考點無關;理解電位的“相對性”,即電路中某點的電位取決于所選擇的參考點,參考點改變,該點的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時,教師應及時設計一些習題讓學生思考,以加深對知識的理解。例如,討論某電路中A、B兩點之間的電壓(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點之間電壓的“絕對性”;討論該電路中A、B兩點的電位(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點電位的“相對性”。
對于基本定律,在講解時教師應注意通過實例、實驗和分析推理過程引出,應使學生掌握基本定律的表達式(包括文字表達和數字表達式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時,筆者要求學生理解該定律的文字表達:“通過電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數學表達式I=U/R。在理解和運用該定律時學生要注意以下幾點:①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個量間的因果關系與數量上的聯系混為一談:從電流形成條件的角度來分析,導體兩端存在的電壓是因,而導體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導體兩端電壓決定導體中電流的規律性。U、I之間的這種聯系是因果關系。在運用歐姆定律來解決具體問題時,已知三個量中的任意兩個量,即可求出第三個量。這僅僅是利用了三個量之間數量上的聯系。③運用歐姆定律計算電阻時,即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過電阻的電流來量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應的電流I的比值總是不變的。這時,教師可以通過設計一些判斷題和選擇題,通過習題來鞏固該定律,辨析相關的表述。
因此,教師在傳授電工基礎知識時,要探索處理問題的方法,理清研究的思路,注意培養學生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環節中,教師應按知識重點、學生的知識水平及知識的“轉化”規律,編選一些有利于鞏固知識、掌握知識的基本練習題。這些習題,盡可能包括計算題、問答題(所學知識定向說明和解釋電現象的題目)、選擇題(目的性較強的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習題,上好習題課,通過例題滲透“習題意識”
題目的選擇直接影響習題課的質量。教師必須精心選題,習題的選編要有利于學生加深對概念和知識的理解,以及對解題方法的掌握,通過例題的講解和作業題的練習,達到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養能力的目的。因此,在選擇電工基礎習題時,教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對性和綜合性。習題教學是將知識轉化成能力的過程,在習題教學中教師應盡可能采用“多變、多析、多問、多解”的導向法。“多變”就是對一道題改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設“干擾量”或“比較量”,進行縱變、橫變、縱橫變,讓學生在分析、比較和判斷中拓寬思路。“多析”,就是讓學生對一道題從不同角度入手進行分析,培養學生的邏輯思維能力。“多問”,就是對一道題從不同角度提問,使原題“開花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學生把知識學活。“多解”,就是對同一題從不同角度啟發、誘導,讓學生用多種方法去解答。這樣做不但可以發展學生思維,而且可以讓學生溝通新舊知識的聯系。可見,在習題教學中通過“四多”導向有助于激發學生求知欲望,發展學生的創造性思維。同時,教師應通過講例題滲透“習題意識”,讓學生注重習題的變通性,強化對問題的多維思考,以便充分發揮例題的示范、開發、導向等功能。
三、搞好復習,以“考”代“練”,強化“習題意識”
復習是電工基礎教學中不可缺少的環節,復習的本身就滲透著提高。復習的重點應放在系統地掌握教材內容的內在聯系上,掌握分析問題的方法和解決問題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實現復習所要達到的目標。
1.在概念和規律的復習中,教師要向學生介紹知識結構,注重挖掘知識的內在聯系,搞清知識的來龍去脈,務必使學生把所學知識系統化、條理化、立體化。
2.教師應結合各知識點編選習題,對典型題深入剖解,解題強調“四多”,即“多變、多析、多問、多解”,使學生通過解典型題,達到觸類旁通的學習效果。
3.教師要搞好訓練,精選題目,以“考”代“練”,單元過關。“練”是關鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進行鑒定性測試、形式性測試和總結性測試,在形成性測試后,及時進行反饋、矯正、補缺、提高。同時,教師要瞄準對口高考試題的題型和考查方向,強化規定時間內的仿真適應性做題訓練,從而提高學生做題效率,強化“習題意識”。
從上述幾個方面可見,在電工基礎教學中巧妙滲透“習題意識”是符合教學規律的,它與搞“題海戰術”截然不同。滲透“習題意識”跟傳授知識和培養能力是有機的結合,它貫穿在教學的全過程中。這個過程是一個以“用”促“學”,學用結合的過程。在教學過程中巧妙設計習題(或題組),能給學生提供一個運用所學知識解決實際問題的“實習”場所,有效地調動和發揮學生的主觀能動性,提高“轉化”效率。值得注意的是不能以習題代課本,因為習題在很大程度上只能體現知識的點,體現不了知識的面,但習題有導向作用,所以教師對習題的選編要緊緊圍繞掌握知識、發展智能這兩個基本點,使習題有實際意義。