時間:2023-08-21 16:57:52
序論:在您撰寫歐姆定律問題時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
一、兩表的變化
例1 如圖1中電源電壓保持不變,R2為定值電阻。開關(guān)S閉合后,以下說法正確的是( )。
A. 滑片P向右移動,表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變小
B. 滑片P向右移動,表A示數(shù)變大,表V示數(shù)變大
C. 滑片P向左移動,表A示數(shù)變小,表V示數(shù)變大
D. 滑片P向左移動,表A示數(shù)變大,表V示數(shù)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(jù)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(shù)均變小。同理,若滑片P向左移動,電流表、電壓表的示數(shù)均變大。故正確選項為A。
答案:A
點撥:本題考查了同學(xué)們對電路電阻發(fā)生變化時,相應(yīng)電表示數(shù)變化對應(yīng)關(guān)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(shù)變化問題主要有兩種類型:一類是由于開關(guān)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(yīng)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(jù)電路總電阻的變化,運用歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點,來分析電流表和電壓表示數(shù)的變化。
二、開關(guān)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(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2、S3時,電流表的示數(shù)為3A;當(dāng)閉合開關(guān)S1和S2,斷開開關(guān)S3時,電流表的示數(shù)為5A;當(dāng)閉合開關(guān)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(dāng)閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)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(guān)S1和S2,斷開開關(guān)S3時,R1與R3并聯(lián),故通過R2的電流I2=I-I1=5A-3A=2A,R2=■=■。當(dāng)閉合開關(guān)S3,斷開S1、S2時,R1與R2串聯(lián),R3=R1+R2=■+■=■。所以R1 ∶ R3=■ ∶ ■=2 ∶ 5。
答案:B
點撥:開關(guān)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(jié)構(gòu)和使部分電路形成短路。本題的三個開關(guān)處在不同狀態(tài)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(lián)接在電路中;③R1與R2串聯(lián)接在電路中。只有根據(jù)題意,認清電路結(jié)構(gòu),才能運用串、并聯(lián)電路的規(guī)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?,F(xiàn)有量程適當(dāng)?shù)碾妷罕?、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(guān)和導(dǎo)線。請根據(jù)以下要求設(shè)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(shè)法直接或間接測出Ux、Ix。
方法一:電路如圖3所示,閉合開關(guān)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(guān)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(shè)計題,此題解法較多,要求同學(xué)們根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點,進行電路設(shè)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(guī)格和性能以及在實驗中起的主要作用,有實驗電路圖或?qū)嵨飯D的連接、電路故障的判斷等,實驗中往往同時使用電學(xué)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(yīng)用
例4 小雯設(shè)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(zhuǎn)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(guān)系如下表),R0為定值電阻,為顯示重力大小的儀表(實質(zhì)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(dāng)托盤上放被測物體時,電壓表的示數(shù)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(guān)系可知,當(dāng)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(lián),電壓表顯示加在R0兩端的電壓U0,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關(guān)系知,加在R1兩端的電壓為:U1=U-U0=3 V-2 V=1 V。
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)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
G=■=■=500 N
通過對此類問題的研究,筆者得出了一套教學(xué)中講解這類問題的省時省力的方法,而且也比較容易給學(xué)生講清楚,中考中的難題一下子就變成了中檔題,不僅大大減少了解題時間,也提高了正確率.
講這個專題,從一個電阻到兩個電阻,再到三個電阻的情況,從合并定值電阻到合并定值電阻和滑動變阻器,逐漸拓寬學(xué)生的思路,由淺入深,層層深入,最終讓學(xué)生悟出了解決這種問題的方法.
1一個電阻
如圖1所示,定值電阻R接在電源兩端,當(dāng)電源電壓從U1增大到U2,電路中的電流從I1增大到I2,問這個定值電阻多大?引導(dǎo)學(xué)生回答
I1=U1R,I2=U2R,
則ΔI=I2-I1=U2R-U1R=ΔUR.
給學(xué)生講清楚,這個公式成立的條件是R是定值,如果R不是定值,則
ΔI=I2-I1=U2R2-U1R1≠U2-U1R.
上面的公式還可以變形為ΔU=ΔI•R和R=ΔUΔI.這樣利用公式R=ΔUΔI就可以求出定值電阻的值.
現(xiàn)在可以給學(xué)生出一道練習(xí)題:當(dāng)一只電阻兩端的電壓從2 V增加到2.8 V時,通過它的電流增加了0.1 A,則該電阻的阻值是.學(xué)生就很容易利用這種方法就解出了.
2兩個電阻
加大難度,變成兩個電阻的情況.如圖2所示,定值電阻R1與滑動變阻器R2串聯(lián)接在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1測量R1電壓,V2測量R2的電壓,電流表測量電路中的電流.移動滑動變阻器的滑片,電壓表V1示數(shù)的變化量為ΔU1,電壓表V2的示數(shù)的變化量的絕對值為ΔU2電流表示數(shù)變化量的絕對值為ΔI.學(xué)生很容易得出U1I=R1(定值),U2I=R2(變化).引導(dǎo)學(xué)生思考:因為R1一定,所以ΔU2ΔI=R1,而R2是變化的,ΔU2ΔI=什么呢?這個問題有些難度,經(jīng)過思考,有的學(xué)生會想到,由于電源電壓是定值,所以電壓表V1的示數(shù)的變化量的絕對值ΔU1與電壓表V2的示數(shù)的變化量的絕對值ΔU2在數(shù)值上應(yīng)該相等.
即U1+U2=U(一定),
ΔU1=ΔU2,
而I1=ΔI2=ΔI,
所以有ΔU2ΔI=ΔU1ΔI=R1.
這樣就把變化電阻上的電壓與電流之比轉(zhuǎn)化成定值電阻上電壓與電流之比.由變化轉(zhuǎn)化成不變,問題解決了.有了這個結(jié)論,再看下面這道比較難的題就容易多了.
例題1如圖2所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器接入電路部分的阻值,閉合開關(guān)S,以下說法中正確的是
A.滑片P在某位置不變時,表V1讀數(shù)與表A讀數(shù)之比等于R1
B.滑片P在某位置不變時,表V2讀數(shù)與表A讀數(shù)之比等于R1
C.滑片P移到另一位置時,表V2讀數(shù)變化量與表A讀數(shù)變化量之比的絕對值等于R2
D.滑片P移到另一位置時,表V2讀數(shù)變化量與表A讀數(shù)變化量之比的絕對值等于R
答案是AD.
3三個電阻
難度進一步加大,進入三個電阻的情況.如圖3所示,定值電阻R1、R2與滑動變阻器R3串聯(lián)接在電壓一定的電源兩端.電壓表V1測量R1電壓,V2測量R2的電壓,電壓表V3測量R3電壓,電流表測量電路中的電流.移動滑動變阻器的滑片,電壓表V1示數(shù)的變化量為ΔU1,電壓表V2的示數(shù)的變化量的絕對值為ΔU2,電流表示數(shù)變化量的絕對值為ΔI,學(xué)生很容易得出U1I=R1(定值),U2I=R2(定值),U3I=R3(變化).而ΔU1ΔI=R1,ΔU2ΔI=R2也比較容易得出.而ΔU3ΔI=什么是比較有難度的問題,經(jīng)過思考,會有一些同學(xué)想到因為(ΔU1+ΔU2=ΔU3),所以有ΔU3ΔI=ΔU1+ΔU2ΔI=R1+R2.這時候提示學(xué)生思考,R1+R2是什么,其實就是R1跟R2串聯(lián)的等效電阻.也就是可以把圖3中的兩個電阻R1和R2等效成圖4中的一個大的電阻(R1+R2),把圖3中的兩個電壓表V1和V2合并成圖4中的一個大的電壓表V12.這樣就把三個電阻的問題轉(zhuǎn)化成了兩個電阻的問題,而兩個電阻的問題學(xué)生是能夠解決的.
能夠解決三個電阻的問題學(xué)生會很興奮,接著問學(xué)生三個電阻轉(zhuǎn)化成兩個電阻,必然要把兩個電阻合并,合并哪兩個電阻呢?很多學(xué)生會自然地想到合并兩個定值電阻.為了解開學(xué)生這個思維障礙,可以在電阻R2和R3兩端并聯(lián)電壓表V23,如圖5所示.問學(xué)生ΔU23ΔI=什么?學(xué)生經(jīng)過激烈的思想沖突,會想到這與應(yīng)該把定值電阻R2跟滑動變阻器R3合并成一個大的滑動變阻器,如圖6所示.這樣就可以得出ΔU23ΔI=R1.
由此提示學(xué)生再次思考,三個電阻合并成兩個電阻的原則是什么.學(xué)生經(jīng)過思考會得出要看電壓表的位置,要把跟電壓表并聯(lián)的電阻合并成一個,電壓表外面的合并成一個.這樣不管有多少個電阻,我們都能轉(zhuǎn)化成兩個電阻的問題,都可以解決了.
然后經(jīng)過下面同步的練習(xí),再做2010年中考22題,就覺得簡單多了.同步練習(xí):在如圖8所示電路中,電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P 向下滑動時,四個電表的示數(shù)都發(fā)生了變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的絕對值分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示,下列選項正確的是()A.U1/I不變,ΔU1/ΔI不變B.U2/I變大,ΔU2/ΔI變大C.U3/I變大,ΔU3/ΔI不變 D.U3/I變大,ΔU3/ΔI變大2010中考22題:如圖9所示,電源兩端電壓不變,電阻R1的阻值為2Ω.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于A點時,電壓表V1的示數(shù)為4V,電壓表V2的示數(shù)為10V.當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于B點時,電壓表V1的示數(shù)為8V,電壓表V2的示數(shù)為11V.則電阻R2的阻值是Ω.同步練習(xí)的答案是AC,2010中考題的答案是6Ω.通過由淺入深的逐步講解,比較難懂的歐姆定律變化量的問題學(xué)生也能比較容易的理解和掌握了.以上是我對歐姆定律變化量問題重要性和解法的一些粗淺分析,希望能對同行們的教學(xué)有所啟發(fā)或幫助.其它方法R=R1R2R1+R2=5 Ω×10 Ω5 Ω+10 Ω≈3.3 Ω.
(5)R1的功率P1=U1I1=3 V×0.6 A=1.8 W,
其它方法P1=I21R1=(0.6 A)2×5 Ω=1.8 W,
P1=U2R1=(3 V)25 Ω=1.8 W.
(6)R2的功率P2=U2I2=3 V×0.3 A=0.9 W.
(7)電路中的總功率P=UI=3 V×0.9 A=2.7 W,
其它求法P=P1+P2=1.8 W +0.9 W =2.7 W,
P=U2R1+U2R2=(3 V)25 Ω+(3 V)210 Ω=2.7 W.
(8)仿造上述方法,利用學(xué)過的電功公式,還可以求出R1、R2以及電路消耗的電功,同學(xué)們可用多種方法試試,以加強對電功公式的理解和應(yīng)用.
拓展練習(xí)如圖5所示電路,電源電壓為3 V, R1=R3=5 Ω,R2=10 Ω,求:(1)當(dāng)S1,S2都斷開時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?(2)當(dāng)S1,S2都閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?(3)當(dāng)S1斷開S2閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
點撥(1)當(dāng)S1,S2都斷開時,R2與R3串聯(lián),實質(zhì)與例2中的(2)(4)所求物理量相同;
(2)當(dāng)S1,S2都閉合時,R3和電壓表被短路,電壓表的示數(shù)為零,實質(zhì)是R1與R2并聯(lián),所求電流與例3中的(3)相同;
(3)當(dāng)S1斷開S2閉合時,實質(zhì)與例1中的(1)相同.
【關(guān)鍵詞】物理;歐姆定律;問題;解題思路
歐姆定律是高中物理電學(xué)部分的核心內(nèi)容,也是高考的重難點內(nèi)容,同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績,因此要多用時間將這塊知識進行鞏固,以取得更高的分數(shù)。
1在歐姆定律的學(xué)習(xí)中常遇到的問題
1.1歐姆定律的使用范圍問題
在電路的實驗過程中,我會出現(xiàn)忽略導(dǎo)線,電子元件與電源自身的電阻,將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導(dǎo)電金屬和導(dǎo)電液體,對于氣體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體等特殊電路元器件不適用,但我們知道,白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的,也就是說線性材料鎢制成的燈絲應(yīng)是線性元件,但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件,因此這里的表述就不正確,本人為了弄清這里的問題,向老師進行了請教并查閱了相關(guān)資料,許多資料上說歐姆定律的應(yīng)用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件,但對于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受,有牽強之意,即個人理解為既然各個狀態(tài)下都是適合的,那就是適合整個過程。
1.2線性元件的存在問題
通過物理學(xué)習(xí)我們會發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化(如溫度),從而導(dǎo)致導(dǎo)體的電阻實際上不可能是穩(wěn)定不變的,也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中,當(dāng)通電導(dǎo)體的電阻隨工作條件變化很小時,可以近似看作線性元件,但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立,例如常用的炭膜定值電阻,其額定電流一般較小,功率變化范圍較小。
1.3電流,電壓與電阻使用的問題
電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念,也是我最容易混淆的內(nèi)容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測量儀器,另外,歐姆定律只是用來研究電路內(nèi)部系統(tǒng),不包括電源內(nèi)部的電阻、電流等,在學(xué)習(xí)歐姆定律的過程中,電流表、電壓表、導(dǎo)線等電子元器件的影響常常是不考慮在內(nèi)的,而對于歐姆定律的公式I=UR,I、U、R這三個物理量,則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中,且是同一時刻的數(shù)值。
2歐姆定律學(xué)習(xí)中需要掌握的內(nèi)容
本人在基于電學(xué)的基礎(chǔ)之上,通過對歐姆定律的解題方式進行分析,個人認為我們需掌握以下內(nèi)容:了解產(chǎn)生電流的條件;理解電流的概念和定義式I=q/t,并能進行相關(guān)的計算;熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R,明確歐姆定律的適用條件范圍,并能用歐姆定律解決相關(guān)的電路問題;知道什么是導(dǎo)體的伏安特性,什么是線性元件與非線性元件;知道電阻的定義和定義式R=U/I;能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題;需要進行實驗、設(shè)計實驗,能根據(jù)實驗分析、計算、統(tǒng)計物理規(guī)律,并能運用公式法和圖像法相結(jié)合的方法解決問題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對歐姆定律內(nèi)容的理解
在歐姆定律例題分析中,我們比較常見的問題是多個變量的問題,以我自身為例,由于物理理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,所以學(xué)習(xí)難度較大,但我通過相關(guān)教學(xué)短片的學(xué)習(xí),將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過速度則快”的方式,明白了電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,其大小是受溫度、導(dǎo)體的材料、長度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無關(guān),并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習(xí)題,解決步驟都是不相同的,雖同一問題會有不同的解題方法,但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學(xué)有關(guān)的知識,我一般會利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計算問題。例如:某人做驗時把兩盞電燈串聯(lián)起來,燈絲電阻分別為R1=30Ω,R2=24Ω,電流表的讀數(shù)為0.2A,那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少?我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關(guān)建條件,與U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結(jié)論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關(guān)歐姆定律的題時,以前直接把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進行計算,并把同一導(dǎo)體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導(dǎo)出式進行計算,因此經(jīng)?;煜槐阌诜治鰡栴}。通過后期老師給予我的建議,在解題前我都會先根據(jù)題意畫出電路圖,并在圖上標明已知量、數(shù)值和未知量的符號,明確需分析的是哪一部分電路,這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián),以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進行解題。同時,我還會注意開關(guān)通斷引起電路結(jié)構(gòu)的變化情況,并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標,其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況,以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進行知識拓展
本著從易到難的原則,我們可從一個電阻的問題進行計算,再擴展到兩個電阻、三個電阻,逐漸拓寬我們的思路,讓自己找到學(xué)習(xí)的目標以及方法。比如遇到當(dāng)定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少的問題時,我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值,而當(dāng)難度增加由一個電阻變?yōu)閮蓚€電阻時,定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數(shù)為ΔI,在這樣的問題上可將變化的問題轉(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值,就可簡化許多變量問題的計算。當(dāng)變量變?yōu)槿齻€電阻時難度會進一步的增大,我起初認為這是一項不可能完成的任務(wù),所以放棄了這類題,而在經(jīng)過詢問成績優(yōu)秀的同學(xué)時,才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻,通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并,以此簡化題目。
4總結(jié)
簡言之,歐姆定律是物理教材中最為重要的電學(xué)定律之一,是電學(xué)內(nèi)容的重要知識,也是我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識。當(dāng)然,對于歐姆定律的學(xué)習(xí)與解題方法,自然不止以上所述方法,因而在具體的學(xué)習(xí)中,我們要立足于自身實際學(xué)習(xí)情況來進行方法的選取,突破重難點知識,以找到更好的解題思路。
參考文獻:
[1]高飛.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用技巧[J].才智,2009(27)
關(guān)鍵詞:歐姆定律;教學(xué)難點;問題
閉合電路歐姆定律是電路中的一條重要規(guī)律,對于思維能力尚不是很完善的高中生來說,還是具有一定的難度?!爸R不是被動接受的,而是認知主體積極建構(gòu)的”,因此在教學(xué)過程中教師應(yīng)積極的換位思考,針對學(xué)生的能力水平來嘗試多種教學(xué)方式方法,
使學(xué)生切實掌握相關(guān)知識。此知識點之所以成為難點的重要原因和問題主要為:概念抽象,理解困難;傳統(tǒng)教學(xué)方法單一;知識點容易混淆;應(yīng)試教育,不能活學(xué)活用。所以,對以上問題提出一些突破教學(xué)難點的思路和方法,以供參考。
一、激發(fā)興趣,打破抽象
在本章的教學(xué)內(nèi)容中,對這一定律的概念和相關(guān)知識較為抽象,偏重理論的數(shù)學(xué)分析和推理,并且缺少直觀的實驗,使學(xué)生學(xué)習(xí)和理解起來存在著很大的難度。只是一貫地依靠教師的講解難以達到良好的效果,反而有可能會適得其反,使學(xué)生感到枯燥乏味。因此,教師首先應(yīng)該通過巧妙有效地向?qū)W生導(dǎo)入學(xué)習(xí)內(nèi)容,最大限度地提高學(xué)生對新知識的好奇心和學(xué)習(xí)動機,俗話說得好:“興趣是最好的老師”,營造一個可以使學(xué)生提出問題的學(xué)習(xí)情景。
通過簡單實驗和提出問題,來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣,
為下面對此難點的講解分析做了良好的開頭。使學(xué)生能主動地進行實驗研究,在探索中產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣,了解物理研究方法,增強綜合實踐能力。
二、分組實驗,總結(jié)結(jié)論
在傳統(tǒng)的教學(xué)中,常規(guī)的是先在之前所學(xué)知識的基礎(chǔ)上推理出閉合電路歐姆定律的公式,再以此對其進行分析,得出變化規(guī)律。在此,應(yīng)大膽地打破這種常規(guī),這種方法只是簡單的數(shù)學(xué)演繹推理,無法讓學(xué)生感知認識到物理的規(guī)律變化。所以,接下來就要以更為具體、多樣的實驗,探索其中的規(guī)律。讓學(xué)生分組實驗,每組進行多種不同的實驗進行對比,然后組員之間進行自由討論,
再通過組員代表進行發(fā)言,最后通過教師的總結(jié)得出結(jié)論。在這樣的通過分組實驗、自主探索、合作交流、總結(jié)規(guī)律和解決問題的方法中,不但可以使學(xué)生深刻理解閉合電路歐姆定律的知識規(guī)
律,而且能提高學(xué)生的主動性,培養(yǎng)學(xué)生敢于探索、團結(jié)協(xié)作的精神,達到事半功倍的效果。
三、深入解析,避免混淆
通過以上的實驗學(xué)習(xí),學(xué)生基本掌握了閉合電路歐姆定律的基本知識,由于在學(xué)習(xí)閉合回路歐姆定律之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過歐姆定律,這使得學(xué)生很容易產(chǎn)生概念混淆。所以,接下來教師應(yīng)該對此知識點進行深入的分析,為學(xué)生講解電動勢、外電壓、內(nèi)電壓、外電阻等概念,且其核心內(nèi)容是了解閉合電路與部分電路的不同,教師可以通過實驗讓學(xué)生實際的理解閉合電路以及分電路、
內(nèi)電路、外電路等等相關(guān)知識。這些內(nèi)容較為復(fù)雜,學(xué)生容易混淆,在有了前面一系列實驗的基礎(chǔ)上,再進行這些知識的講解,學(xué)生可以更好地理解,避免了知識點的混淆。
四、領(lǐng)悟思想,學(xué)以致用
通過實驗提出問題進行導(dǎo)入,進而通過學(xué)生主動積極實驗、觀察、交流和討論分析,加以教師的歸納總結(jié),對于閉合電路歐姆定律的知識學(xué)生基本已經(jīng)掌握,對課程的難點、重點也得到了直觀的分析和解答。在此之后教師應(yīng)該及時地對學(xué)生進行知識的擴展,結(jié)合到生活中,在課后作業(yè)中盡可能聯(lián)系到實際生活環(huán)境,家庭中常見電路現(xiàn)象,使學(xué)生更深入地理解并掌握相關(guān)知識,領(lǐng)悟物理的思想方法和認識規(guī)律的本質(zhì),將所學(xué)知識運用到實際生活之中,達到活學(xué)活用、學(xué)以致用的效果。不僅及時鞏固知識、查漏補缺,同時引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí),從而保證了學(xué)生的學(xué)習(xí)速度和學(xué)習(xí)質(zhì)量。
隨著科技的發(fā)展,教學(xué)方式也在隨其變化。物理教學(xué)過程中不能只是一味地“灌輸式”的應(yīng)試教育,應(yīng)該讓學(xué)生主動起來,把課堂歸還給學(xué)生,在學(xué)習(xí)活動中提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識,在學(xué)生遇到問題時教師應(yīng)該對學(xué)生進行點撥、啟發(fā)和激勵,這樣自然而然的突破教學(xué)中的難點、重點,找到解決問題有效的方法。盡管教學(xué)有一定的方法,但“教無定法”,怎么教學(xué),怎么上課,也視學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)生情況而定,更在于教師本人的長處和短處。所以,在教師教學(xué)過程中應(yīng)該因地制宜,因材施教,通過不斷地優(yōu)化教學(xué)方法,充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體作用及教師的主導(dǎo)作用。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學(xué)問題
中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)09-0056-01
一、在實驗探究中讓學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)重要內(nèi)容之一,也是中考重點考查內(nèi)容,所以能否教好歐姆定律關(guān)系到之后對中考的重點知識復(fù)習(xí),更有可能影響學(xué)生對于物理學(xué)的熱情。在實驗探究的過程之中以學(xué)生為主,教師起引導(dǎo)作用,讓學(xué)生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,他們對于自己發(fā)現(xiàn)的問題會比老師直接教導(dǎo)的印象深刻,從而達到了教學(xué)目的。
二、在歐姆定律的學(xué)習(xí)中最經(jīng)常遇到的問題
在實際的教學(xué)之中,教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學(xué)任務(wù),開闊學(xué)生的思維,加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程,只有激發(fā)學(xué)生的熱情,才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,這部分則比較重要,需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測量儀器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關(guān)系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎(chǔ)知識的理解與運用又是進一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關(guān)系
這部分知識是在實驗的基礎(chǔ)上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。教師在實驗中要讓學(xué)生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化,對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變,研究其余兩個量的變化的處理方法,從而讓學(xué)生學(xué)會物理學(xué)中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學(xué)中的基本定律,是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識分析和進行電路計算的基礎(chǔ),是初中電學(xué)的重點知識。
歐姆定律是初中物理學(xué)電學(xué)的重點、也是難點,想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關(guān)系,并在實驗的基礎(chǔ)上得出歐姆定律,做好演示實驗,歸納、分析、概括實驗結(jié)果,使學(xué)生正確理解歐姆定律的基礎(chǔ)。所以,使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎(chǔ)。
電流、電壓、電阻的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點,由于初中學(xué)生水平有限,對電流、電壓的概念要求較低,并沒有下準確的定義。因此,電阻的概念就成了學(xué)生理解的難點。教師要多舉例子幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的屬性,決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面和溫度,它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便,與外加電壓、電流無關(guān)。同時,教師一定要糾正一些學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念,也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學(xué)生頭腦的建立過程是十分重要的,認真做好演示實驗,用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關(guān)系是第一次。首先要向?qū)W生交代清楚實驗的研究方法,本實驗彩用控制變量法來研究,即“固定電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系”。在連接如圖(圖略)所示的實驗電路時,要將具體接法演示給學(xué)生看??梢韵葟碾娫凑龢O開始,按電流方向依次為電池、開關(guān)S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯(lián)起來組成一個閉合回路,最后將電壓表并聯(lián)在定值電阻R兩端。同時提醒學(xué)生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表,負接線柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯(lián),其示數(shù)等于通過R的電流。電壓表與R并聯(lián)其數(shù)等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導(dǎo)串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系及電壓分配跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,具體推導(dǎo)如下:
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;U=U1+U2;由歐姆定律公式I=U/R,可得U=IR;U1=I1R1;U2=I2R2將這些式子代入上式得:IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2;也就是說串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;由歐姆定律公式I=U/R,可得:I1=U1/R1;I2=U2/R2;將這些式子代入上式得:U1/R2=U2/R2 變換一下形式得:U1/U2=R1/R2;即串聯(lián)電路中,電壓分配跟導(dǎo)體電阻成正比。
四、結(jié)束語
通過對物理教學(xué)內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓(xùn)練的具體研究,對教學(xué)內(nèi)容進行歸納總結(jié),可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法,更好地駕駛物理教材,提高物理教學(xué)質(zhì)量,把重點真正落實在教學(xué)過程中,幫助學(xué)生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力,讓學(xué)生學(xué)會控制變量法研究多個變量的問題,學(xué)會用等效法分析復(fù)雜電路。因此,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)。
參考文獻:
1問題教學(xué)法
問題教學(xué)法是以“問題”為中心向外輻射開展活動任務(wù)的教學(xué)方法,師生圍繞問題互動探究,學(xué)生在問題解決的過程中,不僅僅習(xí)得固有的物理規(guī)律和結(jié)論,還有解決問題的過程體驗和情感的提升。問題教學(xué)法在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用關(guān)鍵在于從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)出發(fā)創(chuàng)設(shè)出適合學(xué)生探究,同時又緊緊圍繞教學(xué)內(nèi)容的問題情境,打破學(xué)生原有的認知平衡,讓學(xué)生生疑,進而形成科學(xué)探究嘗試的欲望,在解決問題的過程中內(nèi)化知識、完善建構(gòu)。
從心理學(xué)角度分析,問題教學(xué)法教學(xué)過程中,學(xué)生的心理活動程序如圖1所示。
對于初中物理教學(xué)而言,當(dāng)一個具體的物理問題擺在學(xué)生面前時,他們首先會在原有的認知狀態(tài)中進行搜索,概念、規(guī)律、方法等躍進了大腦,識圖將問題的目標在大腦圖式里找到聯(lián)系。這里面有知識的同化和順應(yīng)過程,最終完善為新的認知結(jié)構(gòu)。
2“歐姆定律”教學(xué)案例分析
2.1開門見山,借助問題溫故知新
筆者在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié),從上一節(jié)課和學(xué)生一起學(xué)習(xí)的變阻器入手,設(shè)置問題情境提出問題。
問題1如圖2所示,請你根據(jù)原有的知識和經(jīng)驗,想一想有什么辦法可以增大電路中電流表的讀數(shù)?在使用滑動變阻器時應(yīng)注意什么?
問題設(shè)計意圖通過圖2情境的創(chuàng)設(shè)和問題的拋出,引導(dǎo)學(xué)生針對問題進行互動討論,積極猜想,并形成連接電路實驗檢驗的欲望。在實驗的過程中,學(xué)生在其原有認知的基礎(chǔ)上實現(xiàn)思維的發(fā)散,并通過自主探究找到改變電路中電流的辦法。實驗中應(yīng)注意滑片C向A端滑動容易造成短路,這是實驗中應(yīng)注意的問題。
問題2在大家自己進行實驗探究的過程中,你有什么發(fā)現(xiàn)?有什么疑惑的地方?
問題設(shè)計意圖通過這個問題的拋出,引導(dǎo)學(xué)生積極地交流,越發(fā)接近教學(xué)內(nèi)容,同時生成新的問題:“導(dǎo)體中的電流跟電壓、電阻三個物理量到底存在著什么關(guān)系,這種關(guān)系是否具有穩(wěn)定性,能夠形成特定的規(guī)律?”這是一個反思后再創(chuàng)造的過程,學(xué)生的探究熱情被點燃。
2.2一針見血,接近教學(xué)的主要內(nèi)容
學(xué)生的激情被點燃了,應(yīng)從教學(xué)的主要內(nèi)容出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生進一步猜想,領(lǐng)引著學(xué)生一步步去揭示教學(xué)內(nèi)容,這一過程也應(yīng)該是借助于問題的形式開展。
問題3請猜一猜流過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓存在怎樣的關(guān)系?流過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻又可能存在怎樣的關(guān)系?并相互交流一下猜想的依據(jù)。
問題設(shè)計意圖學(xué)生通過問題的領(lǐng)引大多會做出正比或反比的猜想,其根據(jù)都是源于自己在前面自主探究實驗中改變滑動變阻器阻值大小,而看到的結(jié)論。借助于這樣的問題設(shè)置,學(xué)生經(jīng)歷了猜想及假設(shè)的過程,科學(xué)探究中的重要方法得以浸潤。
2.3思維碰撞,設(shè)計實驗完成探究
在學(xué)生有了猜想后,筆者提出了幾個問題引導(dǎo)學(xué)生進行實驗的設(shè)計和方案的選取,驅(qū)動探究式教學(xué)進一步深化。
問題4既然有了上述的猜想,你覺得應(yīng)該設(shè)計什么樣的實驗進行驗證呢?根據(jù)自己的設(shè)想,能不能設(shè)計出具體的實驗方案?
問題5從探究電流與電壓的關(guān)系出發(fā),思考需要選擇什么器材,實驗電路如何設(shè)計?
問題設(shè)計意圖通過問題的設(shè)置讓學(xué)生聯(lián)系到“控制變量法”,同時學(xué)生將自己設(shè)計的電路拿出來進行交流,從學(xué)生的認知規(guī)律來看,首先他們會想到用燈泡進行實驗,此時需要我們教師進行及時的引導(dǎo),因為燈泡的溫度變化會導(dǎo)致其阻值的變化,而我們的實驗應(yīng)控制電阻不變,所以應(yīng)該選擇定值電阻進行實驗。學(xué)生再次設(shè)計出電路圖(如圖3)。
問題6利用上述電路圖進行實驗探究,會遇到什么麻煩?
學(xué)生通過連圖進行實驗操作后發(fā)現(xiàn),只能測一組數(shù)據(jù),如果要測多組數(shù)據(jù)要改變電池的節(jié)數(shù),操作比較麻煩,而且偶然誤差大。新的問題自然生成。
問題7有沒有什么辦法可以對實驗方案進行改進和優(yōu)化?
關(guān)鍵詞:歐姆定律;理解概念;實際問題
歐姆定律是初中物理教材中一條很重要的電學(xué)定律,是電學(xué)內(nèi)容的重要知識,也是學(xué)生今后學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識。歐姆定律無論在理論上還是在實際生活中運用都非常廣泛,可是對于初中生來說,學(xué)習(xí)起來有很大的難度,因此,作為一名物理教師,有責(zé)任教會學(xué)生怎樣學(xué)好歐姆定律。下面是我在教學(xué)實踐中的幾點嘗試,僅供大家參考:
一、引導(dǎo)學(xué)生理解概念內(nèi)涵
學(xué)習(xí)歐姆定律的關(guān)鍵是從理解概念入手,因為多年的教學(xué)經(jīng)驗告訴我:很多學(xué)生能夠準確地背誦歐姆定律公式,但不會對公式進行巧妙的運用,更說不上對公式進行深入理解了。這種現(xiàn)象往往導(dǎo)致學(xué)生在考試時經(jīng)常出錯,縱觀我們的中考試題,很多題目涉及概念題,所以說理解概念是非常重要的。因此,在學(xué)習(xí)歐姆定律時,我這樣引導(dǎo)學(xué)生理解歐姆定律:1.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓是成正比的,與導(dǎo)體電阻是成反比的。2.在實際的電路中有幾個導(dǎo)體,即使是同一個導(dǎo)體,在不同的時刻I、U、R值也是不同的,因此在運用歐姆定律時應(yīng)看清是不是同一導(dǎo)體、同一時刻的I、U、R值。3.要明白是電阻大小的一個計算公式,不是決定式,如果某段導(dǎo)體兩端的電壓變化幾倍,它的電流也隨之變化幾倍,因此,比值R是一個定值。
二、引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題
在物理教學(xué)中,教師不只是讓學(xué)生掌握教材知識,更重要的是引導(dǎo)他們運用物理知識來解決生活問題,學(xué)生只有把書本中的知識運用到生活當(dāng)中,才能適應(yīng)社會發(fā)展的需要。例如在學(xué)習(xí)歐姆定律時,我給同學(xué)們出示了這樣一個問題:在開汽車時,聽聽音樂可以減輕司機駕車疲勞,使乘車人身心愉快,某汽車上的收音機基本結(jié)構(gòu)如圖所示,
初中物理中的歐姆定律對學(xué)生來說是一個難點,教師只有運用恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法,學(xué)生才能有所收獲。在今后的教學(xué)中,我將繼續(xù)研究新穎的教學(xué)方法,進一步提高物理課堂教學(xué)效率。
參考文獻:
[1]蔣國成.中考對歐姆定律的考查分析與復(fù)習(xí)指要[J].中學(xué)教學(xué)參考,2009(23).