發(fā)布時(shí)間:2023-10-07 15:57:06
序言:寫作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律基礎(chǔ)樣本,期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā),請(qǐng)盡情閱讀。
1.地位和作用
《歐姆定律及其應(yīng)用》這一節(jié)在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關(guān)系之后才編排的。通過(guò)這一節(jié)的學(xué)習(xí),要求學(xué)生初步掌握和運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問(wèn)題的思路和方法,了解運(yùn)用“控制變量法”研究物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容打下一定的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)目標(biāo)
(1)知識(shí)目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式,能用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算;根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系;通過(guò)計(jì)算,學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
(2)技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問(wèn)題的方法,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題的能力。
(3)情感目標(biāo)
通過(guò)介紹歐姆的生平,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過(guò)歐姆定律的運(yùn)用,幫助學(xué)生樹立物理知識(shí)普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的價(jià)值意識(shí)。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn):理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義,并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算。
難點(diǎn):運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說(shuō)學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念,并且還初步學(xué)會(huì)了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用,具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)的基本技能。但對(duì)電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)是膚淺的、不完整的,沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí),需要具體的形象來(lái)支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識(shí)基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié),需要學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)有:電流、電壓、電阻的概念,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器使用方法,電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說(shuō)教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個(gè)教法:采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
1.課題導(dǎo)入(采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問(wèn)的方式,時(shí)間3分鐘)
復(fù)習(xí):電流是如何形成的?導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有什么作用?
設(shè)疑思考:電壓、電阻和電流這三個(gè)量之間有什么樣的關(guān)系呢?通過(guò)簡(jiǎn)單的回顧、分析,使學(xué)生很快回憶起這三個(gè)量的有關(guān)概念,通過(guò)猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣,達(dá)到引入新課的目的。
2.展開(kāi)探究活動(dòng),自主總結(jié)結(jié)論(時(shí)間37分鐘)
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ),讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個(gè)結(jié)論:導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容,可采用以下幾點(diǎn)做法:各小組在教師指導(dǎo)下,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理,理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思,從而引入歐姆定律的內(nèi)容;讓學(xué)生思考用一個(gè)什么樣的式子可以將這兩個(gè)結(jié)論所包含的意思表示出來(lái),從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說(shuō)明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”,其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言,即同一性和同時(shí)性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平,以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一:通過(guò)課本第26頁(yè)例題和第29頁(yè)習(xí)題2和習(xí)題3,讓學(xué)生自己先試做,然后教師再加以點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充,使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用,達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)目標(biāo),充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題:
(1)同一性
即公式中的U、I,必須針對(duì)同一段導(dǎo)體而言,不許張冠李戴。
(2)統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一(都用國(guó)際主單位)。
(3)同時(shí)性
即公式中的U、I,必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。
(4)規(guī)范性
解題時(shí)一定要注意解題的規(guī)范性(即按照已知、求、解、答四個(gè)步驟解題)。
歐姆定律應(yīng)用之二:探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
(1)實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前,要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想,當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時(shí),他會(huì)在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂(lè)與興奮,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái),讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變暗了),并說(shuō)出原因(電路中的電流變小了,說(shuō)明總電阻變大了)。
得出結(jié)論:串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況(變亮了),并說(shuō)出原因(路中的電流變大了,說(shuō)明總電阻變小了)。
得出結(jié)論:并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
(2)定性分析
(提出問(wèn)題)為什么串聯(lián)后總電阻會(huì)變大?并聯(lián)后總電阻會(huì)變???
得出結(jié)論:電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了,所以串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越大;電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了,所以并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)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(xué)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論:(1)電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn;(2)電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)(4分鐘)
(1)理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
(2)運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計(jì)算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)(1分鐘)
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對(duì)歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用,并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見(jiàn)題型加以知識(shí)的鞏固。
作業(yè):《課堂點(diǎn)睛》17頁(yè)至18頁(yè)的習(xí)題。
五、說(shuō)板書設(shè)計(jì)
歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式:I
電阻的串聯(lián):R串=R1+R2+…+Rn
一、 課堂教學(xué)知識(shí)量大,學(xué)生難以吸收
初中物理“閉合電路歐姆定律”這一節(jié)教學(xué)內(nèi)容有過(guò)多次變動(dòng),實(shí)驗(yàn)教材里的內(nèi)容主要有兩點(diǎn):一是閉合電路歐姆定律;二是路端電壓和負(fù)載的關(guān)系;此外還外加了路端電壓和電流的關(guān)系。因?yàn)橹R(shí)點(diǎn)較多,課堂教學(xué)量很大,所以課堂上時(shí)間緊,學(xué)生思考和參與實(shí)踐都比較少,課堂上沒(méi)有充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用。從課后反饋的情況來(lái)看,學(xué)生掌握的情況并不是太好。
因此,針對(duì)這種情況,在該課的教學(xué)中,教師可以將這一節(jié)課的內(nèi)容分成兩節(jié)課來(lái)講。第一節(jié)課講閉合電路歐姆定律,在復(fù)習(xí)電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻等概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上,通過(guò)閉合電路歐姆定律的推導(dǎo),引出閉合電路歐姆定律。然后對(duì)照比較簡(jiǎn)單的電路圖,闡述能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系以及定律的使用范圍等。緊接著通過(guò)例題的講解和課堂訓(xùn)練,使學(xué)生對(duì)歐姆定律有個(gè)全面的認(rèn)識(shí)。在引導(dǎo)學(xué)生理解電流和外電阻的關(guān)系時(shí),教師演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生有個(gè)直觀的感受,然后再加上理論分析,讓學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知由感性到理性。第二節(jié)課講路端電壓和負(fù)載的關(guān)系,路端電壓和電流的關(guān)系,在上一節(jié)歐姆定律的基礎(chǔ)上,導(dǎo)出路端電壓和負(fù)載的關(guān)系U=E1+rR,仍然是先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),后進(jìn)行理論分析,讓學(xué)生對(duì)路端電壓和負(fù)載的關(guān)系有一個(gè)從感性到理性的認(rèn)識(shí)。最后講路端電壓和電流的關(guān)系U=E―IR,先觀察實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的阻值,使電路中電流表和電壓表的示數(shù)同時(shí)發(fā)生變化,學(xué)生會(huì)觀察到電流變大時(shí),路端電壓變小,反之電流變小,路端電壓變大,再利用公式進(jìn)行分析,這樣可給學(xué)生留下比較深的印象。
二、演示實(shí)驗(yàn),可視性較差
在演示路端電壓和負(fù)載(或電流)的關(guān)系時(shí),學(xué)生要觀察電流表、電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況,由于表盤小,顏色暗,放在桌面上又有些低,所以站在后面的同學(xué)看不清楚,影響了實(shí)驗(yàn)效果。針對(duì)這種情況,教師可以做如下改進(jìn)。
在實(shí)驗(yàn)課堂上做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),一方面教師可以把儀器放在一個(gè)升降臺(tái)上,把臺(tái)子升起來(lái),使全班學(xué)生都能看清楚;另一方面對(duì)有些演示實(shí)驗(yàn),用投影儀把實(shí)驗(yàn)情況投影到大屏幕上,便于學(xué)生觀察;此外,如果課堂人數(shù)較少,教師還可以將演示實(shí)驗(yàn)改為6組學(xué)生實(shí)驗(yàn),真實(shí)性、可視性都會(huì)更好。這樣不僅能夠達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果,也能提高學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣。
三、 學(xué)生活動(dòng)少,主體作用沒(méi)有很好體現(xiàn)
在“閉合電路歐姆定律”教學(xué)中,一方面是教學(xué)內(nèi)容安排得比較多,為了在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù),必須按照設(shè)定好的節(jié)奏進(jìn)行,課堂上并沒(méi)有給學(xué)生留下較多思考和發(fā)散的時(shí)間;另一方面,教師思想保守,教學(xué)不夠大膽,認(rèn)為學(xué)生物理基礎(chǔ)較差,害怕學(xué)生不發(fā)言,出現(xiàn)冷場(chǎng)情況,或者學(xué)生課堂發(fā)言不入主題而不好收?qǐng)?。針?duì)這種情況,教師可以做如下改進(jìn)。
對(duì)教學(xué)內(nèi)容做了相應(yīng)的調(diào)整以后,就可以給學(xué)生留有更多的思考時(shí)間和發(fā)表見(jiàn)解的機(jī)會(huì),如果學(xué)生在課堂上不敢發(fā)言,教師可以鼓勵(lì)、引導(dǎo)學(xué)生融入課堂教學(xué)活動(dòng),學(xué)生說(shuō)錯(cuò)了正好可以糾正其錯(cuò)誤,只要學(xué)生積極思考,積極參與,勇于發(fā)言,就要給予鼓勵(lì),這是培養(yǎng)學(xué)生良好思維習(xí)慣的大好時(shí)機(jī)。因?yàn)椋谡n堂教學(xué)中,任何層次的學(xué)生都可以與他互動(dòng)起來(lái),就看教師怎樣引導(dǎo),如何讓學(xué)生互動(dòng)。當(dāng)然,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很多實(shí)驗(yàn)具有安全性和特殊操作性,對(duì)于這類實(shí)驗(yàn)教師要規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為。加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的目的就是為了充分發(fā)掘?qū)W生的好動(dòng)性、探知性,讓學(xué)生從自己的角度去思考問(wèn)題,讓學(xué)生在張揚(yáng)個(gè)性的同時(shí),拓展創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn)
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[2]謝建華.淺談“閉合電路歐姆定律”的教學(xué)[J].內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào),2011,3(15):124-125.
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。
關(guān)鍵詞:類比法;全電路;電動(dòng)勢(shì);全電動(dòng)歐姆定律
全電路歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》第一章重要的一節(jié)內(nèi)容,后續(xù)的章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要用這一定律,因此掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程至關(guān)重要。但是由于本節(jié)涉及較多的概念且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜,再加上教材未附加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),因此學(xué)生很難理解和接受。針對(duì)這種情況,我通過(guò)實(shí)踐,采用類比法講解本節(jié)內(nèi)容,取得了令人滿意的效果。下面我就什么叫類比法以及如何用類比法講全電路歐姆定律,介紹如下。
類比法是指在新事物同已知事物間具有類似方面比較,是人們所熟知幾種邏輯推理中,最富有創(chuàng)造性的??茖W(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明,往往發(fā)端于類比。例如:安培從環(huán)形電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象類比推出了分子環(huán)形電流的假說(shuō);庫(kù)侖根據(jù)靜電力與萬(wàn)有引力的類比,建立了庫(kù)侖定律等。類比又被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中“偉大的引路人”。是它首先推動(dòng)了假說(shuō)的產(chǎn)生,盡管類比不能代替論證,但可以理解新知識(shí)、新概念和規(guī)律提供依托。全電路是指含有電源的閉合電路,電流通過(guò)時(shí),可用電流類比水流。在重力作用下,水在水管中是由高處向低處流動(dòng)的,通過(guò)重力作功使水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膭?dòng)能。電流是電荷的定向移動(dòng)形成的,在電場(chǎng)力的作用下,正電荷在導(dǎo)體中由電勢(shì)高處向電勢(shì)底處移動(dòng),通過(guò)電場(chǎng)力做功轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?,即電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。我們知道重力使水向下流,但卻不能使水循環(huán)流動(dòng)。要想實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng),就必須在循環(huán)系統(tǒng)中有水泵,水泵不停把低處水抽向高處,這樣水就一直在循環(huán)流動(dòng)。同樣,在電路中要想維持一個(gè)循環(huán)穩(wěn)定的電流,也要有一個(gè)“電泵”,即電源。這樣電荷就在電源內(nèi)部依靠電源力,把正電荷從低電位的負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路送到高電位的正極,內(nèi)電路和外電路連接而成一個(gè)閉合電路,這樣電路中就有持續(xù)穩(wěn)定的電流了。
在水泵中,水泵功率的大小是看它把單位質(zhì)量的水提升多高,提升越高,其對(duì)水做的功率越多。同樣,電源的強(qiáng)弱是看它把單位正電荷的電勢(shì)提高的程度,提得越高對(duì)電荷所做的功就越多,即該電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)就越強(qiáng)。這樣一類比,就很生動(dòng)形象地向?qū)W生引出了難懂又抽象的電動(dòng)勢(shì)的概念。即電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功,用符號(hào)E表示。當(dāng)水流在水泵內(nèi)部時(shí),要受水流阻力,同樣,電流通過(guò)電源內(nèi)部時(shí),也受到阻礙,即電源內(nèi)阻,一般用符號(hào)r0表示。很明顯全電路就分為內(nèi)外兩部分:電源內(nèi)部的電路成為內(nèi)電路,電源外部的電路成為外電路,內(nèi)外電路電壓降之和等于電動(dòng)勢(shì),用E表示。有部分電路歐姆定律來(lái)類比全電路歐姆定律為:全電路中的電流I與電源的電動(dòng)勢(shì)E成正比,與電路的總電阻(外電路的電阻R和內(nèi)電路的電阻r0之和)成反比,即I=/。由此事還可得出,E=IR+Ir0=U+Ur0,U是外電路中的電壓降,也是電源兩端的電壓,稱為路端電壓;Ir0是電源內(nèi)部的電壓降。通過(guò)類比,學(xué)生很容易理解和記憶全電路歐姆定律。下面舉一例題:
如圖電路中,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=24V,內(nèi)阻r0=2?贅,負(fù)載電阻R=10?贅,求:
(1)電路中的電流;
(2)電源的端電壓;
(3)負(fù)載電阻上的端電壓;
(4)電源內(nèi)阻上的電壓降。
解:根據(jù)全電路歐姆定律I=得:
(1)電路中的電I=流=24/10+2=2A
(2)電源中的端電壓U=E-Ir0=24-2×2=20V
(3)負(fù)載電阻上的端電壓U=IR=2×10=20V
關(guān)鍵詞:電動(dòng)勢(shì);內(nèi)阻;方法;誤差
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2014)10-266-02
測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是電學(xué)部分一個(gè)很重要的實(shí)驗(yàn),也是高考命題的熱點(diǎn),對(duì)于該實(shí)驗(yàn)的測(cè)量方法,在參考各類考題的基礎(chǔ)上,歸納整理了幾種常見(jiàn)類型。
一、用一只電壓表和電流表測(cè)量
電路如圖1-1所示,設(shè)被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器,得到不同阻值時(shí)對(duì)應(yīng)的電流表和電壓表示數(shù)分別為I1、U1和I2、U2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
誤差:由于電壓表要分流,測(cè)量值小于真實(shí)值E測(cè)< E真、r測(cè)< r真。減小誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較大的電壓表。
圖像法處理
①將 轉(zhuǎn)化為 ,作出U-I圖像,
如圖1-2所示,此圖像:
縱軸截距=E
直線斜率=r
②將 轉(zhuǎn)化為 ,作出I-U圖像,
如圖1-3所示,此圖像:
橫軸截距=E
直線斜率的倒數(shù)=r
二、用兩只電流表測(cè)量
電路如圖2-1所示,利用已知內(nèi)阻的電流表來(lái)獲得路端電壓。設(shè)被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電流表A1內(nèi)阻為R。
當(dāng)s1閉合s2斷開(kāi)時(shí),A1示數(shù)為I,由閉合電路歐姆定律可得
當(dāng)s1、s2都閉合時(shí),A1示數(shù)為I1,A2示數(shù)為I2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
此方法無(wú)系統(tǒng)誤差。
三、用兩只電壓表測(cè)量
電路如圖3-1所示,利用已知內(nèi)阻的電壓表來(lái)獲得電路電流。設(shè)被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電流表V1內(nèi)阻為R。
當(dāng)s1閉合s2斷開(kāi)時(shí),V1示數(shù)為U1,V2示數(shù)為U2,由閉合電路歐姆定律可得
當(dāng)s1、s2都閉合時(shí),V1示數(shù)為U,由閉合電路歐姆定律可得
解得
此方法無(wú)系統(tǒng)誤差。
四、用一只電流表和電阻箱測(cè)量
電路如圖4-1所示,設(shè)被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電流表A內(nèi)阻為RA。改變電阻箱的阻值,當(dāng)電阻箱的阻值為R1時(shí),電流表示數(shù)為I1,當(dāng)電阻箱的阻值為R2時(shí),電流表示數(shù)為I2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
E=
r=
由上式可知電流表對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)無(wú)影響,對(duì)內(nèi)阻有影響。若忽略電流表內(nèi)阻時(shí),則有
E= r=
此種方法使得E測(cè)= E真、r測(cè)> r真。減小誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較小的電流表。
圖像法處理
①將 轉(zhuǎn)化為 ,作出R- 圖像,如圖4-2所示,此圖像:
直線斜率=E
縱軸截距- RA=r
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
若忽略電流表內(nèi)阻時(shí),則有 ,作出R- 圖像,
如圖4-3所示,此圖像:
直線斜率=E
縱軸截距=r
②將 轉(zhuǎn)化為 ,作出 -R圖像,
如圖4-4所示,此圖像:
直線斜率的倒數(shù)= E
縱軸截距=
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
若忽略電流表內(nèi)阻時(shí),則有 ,作出 -R圖像,
如圖4-5所示,此圖像:
直線斜率的倒數(shù)=電動(dòng)勢(shì)E
縱軸截距=
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
五、用一只電壓表和電阻箱測(cè)量
電路如圖5-1所示,設(shè)被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,電壓表V內(nèi)阻為RV。改變電阻箱的阻值,當(dāng)電阻箱的阻值為R1時(shí),電流表示數(shù)為U1,當(dāng)電阻箱的阻值為R2時(shí),電流表示數(shù)為U2,由閉合電路歐姆定律可得
解得
由上式可看出電壓表內(nèi)阻對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都有影響。若電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大,則有
此種方法使得E測(cè)<E真、r測(cè)< r真。減小誤差的方法是盡量選用內(nèi)阻較大的電壓表。
圖像法處理
①將 轉(zhuǎn)化為 ,
作出 - 圖像,如圖5-2所示,此圖像:
直線斜率=縱軸截距=
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
若電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大,則有 ,作出 - 圖像,如圖5-3所示,此圖像:
直線斜率=
縱軸截距=
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
②將 轉(zhuǎn)化為 ,
作出 - 圖像,如圖5-4所示,此圖像:
直線斜率=
縱軸截距=
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
若電壓表內(nèi)阻無(wú)窮大,則有 ,
作出 - 圖像,如圖5-5所示,此圖像:
直線斜率=
縱軸截距=
計(jì)算出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。
當(dāng)前,許多初中物理教師在進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)時(shí),常以教材上知識(shí)呈現(xiàn)先后次序?yàn)橐罁?jù),按節(jié)順次復(fù)習(xí).在每節(jié)內(nèi)容的復(fù)習(xí)中,常以物理概念梳理為基礎(chǔ),再穿行一些例題的講解與學(xué)生的練習(xí),以此完成復(fù)習(xí)任務(wù).在整節(jié)課的復(fù)習(xí)中,對(duì)于物理概念大多是對(duì)舊知的重復(fù),重點(diǎn)不突出,知識(shí)體系不清晰;對(duì)于練習(xí)的設(shè)計(jì),常是許多題目的簡(jiǎn)單堆疊,題型紛繁復(fù)雜,主次不分,學(xué)生茫無(wú)頭緒,學(xué)習(xí)興趣不濃,收獲不大,整節(jié)復(fù)習(xí)課的效果不明顯.
在電學(xué)復(fù)習(xí)課中,筆者認(rèn)為應(yīng)以電學(xué)中基本的電路為基礎(chǔ),打破章節(jié)的束縛,采用問(wèn)題教學(xué)法,引領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)梳理本章所涉及的物理概念,重溫重要的物理實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化重要物理規(guī)律的探究方法與過(guò)程,同時(shí),以基本電路為原型,設(shè)計(jì)重要題型,注重變式教學(xué),舉一反三,提高學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力.
蘇科版九年級(jí)物理第十四章《歐姆定律》中的基本電路如圖1所示.以此電學(xué)基本電路為主線,進(jìn)行整個(gè)章節(jié)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)教學(xué),可以讓學(xué)生感覺(jué)到重點(diǎn)突出,思路清晰,耳目一新,還可以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,活躍課堂氣氛,提高復(fù)習(xí)效果.
1利用基本電路,進(jìn)行物理概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)
物理概念和規(guī)律是物理學(xué)的基礎(chǔ),在物理的復(fù)習(xí)課中加強(qiáng)對(duì)物理概念和規(guī)律的再次重溫與梳理,應(yīng)是復(fù)習(xí)課的重要內(nèi)容之一.在對(duì)《歐姆定律》復(fù)習(xí)時(shí),筆者以此基本電路為基礎(chǔ),采用問(wèn)題教學(xué)法,突出學(xué)生主體地位,引導(dǎo)學(xué)生梳理相關(guān)電學(xué)概念.
問(wèn)題1此基本電路由電阻元件組成,請(qǐng)問(wèn)電阻的定義、單位和影響因素各是什么?在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了什么物理方法?
學(xué)生:電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,電阻的單位是歐姆(Ω),影響電阻的大小的因素有導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和外界的溫度,電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì);在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了控制變量法.
問(wèn)題2你能為滑動(dòng)變阻器寫一份說(shuō)明書嗎?
學(xué)生:滑動(dòng)變阻器的工作原理是靠改變連入電路的電阻的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的大小,它在電路中的主要作用是控制電路中的電流大小,起到保護(hù)電路的作用,它的正確接法是采用“一上一下”的接法,它的銘牌告訴我們它連入電路的最大阻值和允許通過(guò)的最大電流值.
問(wèn)題3此基本電路中,電路的總電阻應(yīng)如何計(jì)算?電壓的分配與電阻值大小存在怎樣的關(guān)系?
學(xué)生:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和,公式R總=R1+R2;串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比,公式U1/U2=R1/R2.
2利用基本電路,加強(qiáng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)
在第十四章《歐姆定律》中,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系和伏安法測(cè)電阻是本章的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn).運(yùn)用控制變量法,讓學(xué)生再次重溫實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,從而得出歐姆定律,這對(duì)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力具有十分重要的意義;會(huì)依據(jù)歐姆定律測(cè)出定值電阻的阻值,在此基礎(chǔ)上通過(guò)變式教學(xué),讓學(xué)生設(shè)計(jì)出測(cè)電阻的多種方法,在提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí),可以培養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維.對(duì)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)與重溫應(yīng)是本章復(fù)習(xí)的重點(diǎn).但兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖是相同的,這為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ).筆者在復(fù)習(xí)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),通過(guò)一系列的問(wèn)題設(shè)計(jì),由表及里,層層推進(jìn),引導(dǎo)學(xué)生思考,從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生加深對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握.
2.1問(wèn)題:利用這個(gè)基本電路,可以完成本章的哪些實(shí)驗(yàn)
學(xué)生:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系;伏安法測(cè)電阻.
2.2利用這個(gè)基本電路,復(fù)習(xí)探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)
問(wèn)題1:本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法是什么?
學(xué)生:控制變量法.
問(wèn)題2:本實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)是什么?
學(xué)生:手移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,眼睛觀察電壓表的示數(shù).
問(wèn)題3:本實(shí)驗(yàn)滑動(dòng)變阻器有什么作用?
學(xué)生:在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是改變定值電阻電壓;在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用是控制電壓不變;保護(hù)電路.
問(wèn)題4:本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格怎樣設(shè)計(jì)?(略)
問(wèn)題5:本實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么?怎樣用圖像表示?
學(xué)生:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,這就是歐姆定律的內(nèi)容.(圖像略)
問(wèn)題6:歐姆定律的公式是什么?運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí),應(yīng)注意什么問(wèn)題?
學(xué)生:歐姆定律公式是I=U/R,運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí),應(yīng)注意電流、電壓、電阻是同一時(shí)刻同一用電器三個(gè)物理量,且該用電器是純電阻用電器.
問(wèn)題7:歐姆定律實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中具體問(wèn)題的設(shè)計(jì):在利用這個(gè)基本電路探究電流和電阻關(guān)系時(shí):
(1)小明先將5 Ω的電阻接入電路讀出電流I,再換10 Ω的定值電阻讀出電流,發(fā)現(xiàn)并不等于I 的一半,請(qǐng)你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因.(沒(méi)有調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器保持電阻兩端的電壓不變)
(2)了解原因后,小明重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)過(guò)程中他控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V.他先用5 Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),再換用10 Ω的定值電阻,合上開(kāi)關(guān)后,你認(rèn)為電壓表的示數(shù)將(大于)1.5 V,此時(shí)應(yīng)向(右)調(diào)節(jié)滑片,使電壓表的示數(shù)仍為1.5 V.
(3)若在這個(gè)電路中,電源電壓是3 V,滑動(dòng)變阻器的最大阻值是15 Ω.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小明控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V,最后用20 Ω的電阻替換10 Ω的電阻接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)無(wú)法讀取與20 Ω的電阻對(duì)應(yīng)的電流值.經(jīng)檢查,電路連接無(wú)誤,且元件完好,請(qǐng)你幫他找出兩種可能的原因.(原因1:滑動(dòng)變阻器的最大阻值偏??;原因2:控制定值電阻兩端電壓偏?。?/p>
2.3利用這個(gè)電路進(jìn)行伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題設(shè)計(jì)
問(wèn)題1:伏安法測(cè)電阻的原理是什么?
學(xué)生:根據(jù)歐姆定律I=U/R.
問(wèn)題2:在電路連接過(guò)程中應(yīng)注意哪些問(wèn)題?
學(xué)生:連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi).開(kāi)關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值位置.
問(wèn)題3:在連接電路時(shí),電流表與電壓表的量程應(yīng)怎樣選擇?
學(xué)生:電壓表根據(jù)電源電壓來(lái)選擇量程;電流表根據(jù)電路中所估測(cè)的最大電流來(lái)選擇量程.
問(wèn)題4:此實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用是什么?表格應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)?
學(xué)生:保護(hù)電路;多次測(cè)量取平均值,以減小實(shí)驗(yàn)誤差.(表格略)
問(wèn)題5:若用這個(gè)電路測(cè)小燈泡電阻,測(cè)出的小燈泡電阻不同,是由于實(shí)驗(yàn)誤差的原因嗎?
學(xué)生:不是,燈泡電阻受溫度影響.
問(wèn)題6:在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)和探究電流和電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中都做了三次實(shí)驗(yàn),它們的目的相同嗎?
學(xué)生:不同,前者是多次測(cè)量求平均值以減少誤差,后者是排除實(shí)驗(yàn)偶然性.
問(wèn)題7:在利用這個(gè)電路測(cè)量定值電阻阻值時(shí),若電流表?yè)p壞,如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)出定值電阻的阻值?
(1)方法1:如圖2甲所示,閉合開(kāi)關(guān),先用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端電壓為U1,再用電壓表測(cè)出滑動(dòng)變阻器R兩端電壓為U2,變阻器一直處于最大阻值位置,則Rx=U1R/U2.
(2)方法2:如圖2乙所示,閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到a端讀出電壓表示數(shù)為U1,滑片P滑到b端讀出電壓表示數(shù)為U2,則Rx=U2RU1-U2.
(3)方法3:若再提供一個(gè)電阻箱,如圖2丙所示,保持滑動(dòng)變阻器的滑片P不動(dòng),只閉合開(kāi)關(guān)S1讀出電壓表示數(shù)為U;只閉合開(kāi)關(guān)S2,并調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表示數(shù)仍為U,則電阻箱R0的阻值為此時(shí)待測(cè)電阻的阻值.此方法為等效替代法.
問(wèn)題8:在利用這個(gè)電路測(cè)量定值電阻阻值時(shí),若電壓表?yè)p壞,又如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測(cè)出定值電阻的阻值?
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體思路:電路并聯(lián).
3利用基本電路,提高學(xué)生解題能力
筆者認(rèn)為,本章習(xí)題繁多,教師在復(fù)習(xí)時(shí),若不注重總結(jié)、歸納和引導(dǎo),容易使學(xué)生陷于題海中.本章雖題目繁多,但通過(guò)《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的學(xué)習(xí)和對(duì)大量題型的認(rèn)真分析與總結(jié),許多題目設(shè)計(jì)總是圍繞筆者所提供的基本電路展開(kāi).在一節(jié)課復(fù)習(xí)時(shí)間有限的前提下,以此電路為基礎(chǔ),注重對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)和重點(diǎn)題型的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要.通過(guò)對(duì)此電路相關(guān)問(wèn)題的精心設(shè)計(jì),在師生共同討論與分析前提下,可提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,還能使學(xué)生觸類旁通,起到事半功倍的效果.
問(wèn)題1根據(jù)表1數(shù)據(jù)回答:在這個(gè)基本電路中,連接電路需用導(dǎo)線,應(yīng)從銅線和鐵線中,選用.制作滑動(dòng)變阻器選擇電阻線材料時(shí),應(yīng)從錳銅合金和鎳鉻合金中,選用.
表1導(dǎo)線電阻R/Ω導(dǎo)線電阻R/Ω銅0.017錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1(導(dǎo)線長(zhǎng)1 m,橫截面積1 mm2,溫度20 ℃)
問(wèn)題2當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù),電壓表的示數(shù),電壓表與電
流表的示數(shù)之比.
問(wèn)題3當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),若電流表示數(shù)不變且為零,但電壓表的示數(shù)較大,可能的電路故障是;若電流表有示數(shù),但電壓表沒(méi)有示數(shù),可能的電路故障是.
問(wèn)題4在這個(gè)電路中,若電源電壓為6 V且保持不變,定值電阻阻值為8 Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為10 Ω.小明所選用的電壓表量程為0~3 V,電流表量程為0~0.6 A.為了保證電路安全,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是
A.0~2 ΩB.0~8 Ω
關(guān)鍵詞:歐姆定律;探究案例;教學(xué)設(shè)計(jì);解讀反思
一、教育背景與設(shè)計(jì)理念
2011年教育部頒布了經(jīng)修訂的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”),這是我國(guó)義務(wù)教育新課程實(shí)驗(yàn)取得階段性成果的標(biāo)志,更是廣大新課程實(shí)踐者10年經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),定稿后的新課標(biāo)必將作為指導(dǎo)性文件引領(lǐng)新課改持久深入健康地發(fā)展。
為實(shí)踐新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“提倡教學(xué)方式多樣化,注重科學(xué)探究”的嶄新教學(xué)理念,我們?cè)诳偨Y(jié)反思“自主·探究·合作”課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,更加突出“以人為本”的教學(xué)思想,以新編蘇科版物理教科書為載體,進(jìn)一步改進(jìn)《歐姆定律》一節(jié)的探究案例設(shè)計(jì)。在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中力圖體現(xiàn)以下理念:一是學(xué)生發(fā)展為本;二是比結(jié)論更重要的是過(guò)程;三是把思考還給學(xué)生。
二、內(nèi)容分析與學(xué)情簡(jiǎn)析
《歐姆定律》一節(jié)編排在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念,電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用方法之后,這既符合由易到難、由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律,又保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。歐姆定律作為一個(gè)重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻三者間的相互關(guān)系,是電學(xué)中最基本的定律,是分析解決電路問(wèn)題的金鑰匙。歐姆定律是電學(xué)的教學(xué)重點(diǎn),也是新課標(biāo)規(guī)定的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
學(xué)生通過(guò)電阻和串、并聯(lián)電路的學(xué)習(xí)已初步掌握了實(shí)驗(yàn)探究的基本程序:觀察現(xiàn)象—提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—方案設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)探究—?dú)w納總結(jié)—解釋現(xiàn)象,初步具備了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力、動(dòng)手操作能力和思考與質(zhì)疑、交流與討論的學(xué)習(xí)習(xí)慣,對(duì)“自主·探究·合作”教學(xué)模式已初步適應(yīng)并產(chǎn)生了興趣。了解學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和發(fā)展?jié)撃?,便于確定學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,從合適的教學(xué)起點(diǎn)出發(fā),有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。
三、探究案例與設(shè)計(jì)解讀
(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能。①掌握歐姆定律及其表達(dá)式,并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;②學(xué)習(xí)運(yùn)用“控制變量法”研究問(wèn)題,培養(yǎng)知識(shí)遷移的能力;③進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器。
2.過(guò)程與方法。①進(jìn)一步實(shí)踐實(shí)驗(yàn)探究的一般程序和方法;②注重實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)的思考與改善。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀。①培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和探索精神;②聯(lián)系歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史,滲透鍥而不舍科學(xué)精神的教育;③體驗(yàn)分工合作、團(tuán)結(jié)互助精神。
解讀:依據(jù)新課標(biāo)倡導(dǎo)的三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo),把傳統(tǒng)的“教學(xué)目標(biāo)”改為“學(xué)習(xí)目標(biāo)”更能突現(xiàn)學(xué)生的主體地位。這里的學(xué)習(xí)目標(biāo)是指:“學(xué)生從學(xué)習(xí)的起點(diǎn)出發(fā),在教師的引導(dǎo)、支持和促進(jìn)下,通過(guò)自己積極、主動(dòng)和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能夠達(dá)成和檢測(cè)的目標(biāo)?!睂W(xué)習(xí)目標(biāo)的編寫和描述要具有針對(duì)性和可操作性。
(二)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)。探究實(shí)驗(yàn)的操作,用數(shù)學(xué)方法正確得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論;理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式、變換式的意義。
2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立和理解歐姆定律;運(yùn)用歐姆定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
解讀:以知識(shí)為本的傳統(tǒng)教學(xué)觀注重教師教的重點(diǎn)與難點(diǎn),而以學(xué)生發(fā)展為本的新課標(biāo)教學(xué)觀,則注重學(xué)生學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn),注重探究電流和電壓、電阻關(guān)系的過(guò)程和方法,體現(xiàn)了“比結(jié)論更重要的是過(guò)程”這一新課標(biāo)理念。
(三)教學(xué)媒體
1.教師用具。投影設(shè)備、多媒體課件等。
2.學(xué)生用具。多媒體教學(xué)軟件,干電池4節(jié)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各1個(gè),阻值不同的定值電阻3只、導(dǎo)線若干。
解讀:投影設(shè)備主要用于展示各組設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理,以利于小組間交流、溝通與提升。多媒體課件包括:演示實(shí)驗(yàn)電路圖的動(dòng)畫幻燈片;數(shù)據(jù)處理的表格和圖像;調(diào)光電燈工作原理。
(四)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)設(shè)疑,激發(fā)探究欲望。(1)提出問(wèn)題:①既然電壓是形成電流的原因,那么導(dǎo)線中的電流與兩端的電壓有何關(guān)系呢?②既然電阻對(duì)電流起阻礙作用,那么導(dǎo)體中的電流與它本身的電阻有何關(guān)系呢?(學(xué)生舉手或隨機(jī)點(diǎn)名回答。)(2)猜想設(shè)疑:同學(xué)們對(duì)電流與電壓、電阻的關(guān)系作了各種猜想,那么這三者究竟有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢?點(diǎn)出本課主題“歐姆定律”。
解讀:①在學(xué)生猜想的過(guò)程中,教師耐心傾聽(tīng)而不要急著下結(jié)論,可讓學(xué)生互評(píng),以面向全體學(xué)生,體現(xiàn)多元評(píng)價(jià),發(fā)揮評(píng)價(jià)的發(fā)展。②復(fù)習(xí)舊知是為了導(dǎo)入新知,引起認(rèn)知沖突,激發(fā)探究欲望,為后續(xù)的科學(xué)探究活動(dòng)提供“腳手架”,體現(xiàn)了“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者”。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)知識(shí)準(zhǔn)備:教師向?qū)W生介紹“控制變量法”,說(shuō)明研究電流與電壓、電阻間的關(guān)系時(shí),必須保持其中一個(gè)變量(例如電阻)不變,再通過(guò)改變電壓,觀察電流是如何變化的。設(shè)問(wèn):在研究電流與電阻關(guān)系時(shí),必須保持 不變,通過(guò)改變 ,來(lái)觀察 的變化。(2)方案設(shè)計(jì)和交流:在學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程(明確研究目的,確定研究方法,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案)后,通過(guò)同桌討論,利用提供的儀器,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。選派幾組學(xué)生上臺(tái)交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案,教師簡(jiǎn)單評(píng)析后,投影實(shí)驗(yàn)電路圖,介紹有關(guān)儀器,特別強(qiáng)調(diào)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用。(3)實(shí)驗(yàn)探究:學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),實(shí)踐和體驗(yàn)“控制變量法”,加深對(duì)歐姆定律的感性認(rèn)識(shí)。(4)各組處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行分析、歸納得出初步結(jié)論。新教材增加了利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪函數(shù)圖像的方法,理解成正比、成反比的意思,體會(huì)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型在物理研究中的運(yùn)用,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。
解讀:①把教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),一是因?yàn)閷W(xué)生已初步具備做此實(shí)驗(yàn)的基本技能,二是使全體學(xué)生都能動(dòng)手操作,參與體驗(yàn)“控制變量法”,突出學(xué)生的主體地位。②本節(jié)探究課把重點(diǎn)放在利用“控制變量法”設(shè)計(jì)與完善實(shí)驗(yàn)方案上,以初步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。③選派小組上臺(tái)交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維,相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,促進(jìn)創(chuàng)新思維。④教師在這階段應(yīng)不斷巡視、引導(dǎo),傾聽(tīng)學(xué)生討論,及時(shí)給予評(píng)價(jià)和指導(dǎo),以體現(xiàn)“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的參與者”。
3.總結(jié)交流,合作共享。(1)各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,歸納得到兩個(gè)結(jié)論:在電阻不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。(2)引導(dǎo)得到歐姆定律及其表達(dá)式。(3)強(qiáng)調(diào):歐姆定律中兩處用到“這段導(dǎo)體”,這是強(qiáng)調(diào)同一導(dǎo)體,即電流、電壓、電阻對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體,而且具有同時(shí)性。
解讀:這一環(huán)節(jié)以師生互動(dòng)、生生互動(dòng)為主。通過(guò)總結(jié)交流使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)飛躍,學(xué)生的情感在全班共享中得到升華。同時(shí)對(duì)教師的教和學(xué)生的學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。這一階段將在教師的引導(dǎo)下完成,以體現(xiàn)“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者”。
4.鞏固反饋,知識(shí)遷移。“模擬調(diào)光臺(tái)燈”的工作原理,作為實(shí)驗(yàn)探究的有效補(bǔ)充。學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn),學(xué)會(huì)選擇儀器、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路、掌握工作原理,加深對(duì)常用儀器的認(rèn)識(shí)。
解讀:調(diào)光臺(tái)燈的模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生明白物理知識(shí)就在身邊,物理和生產(chǎn)生活有密切的聯(lián)系。讓學(xué)生參與學(xué)習(xí)的全過(guò)程,體現(xiàn)“一切為了學(xué)生發(fā)展”的理念。
四、感悟與反思
(一)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成方案
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是以教師的教和書本知識(shí)為本位,從教師的主觀判斷或經(jīng)驗(yàn)出發(fā),側(cè)重于教學(xué)過(guò)程的程式化、細(xì)節(jié)化的準(zhǔn)備,這種“靜態(tài)教案”不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)生成的實(shí)際教學(xué)過(guò)程,不利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。新課標(biāo)理念下的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生發(fā)展為本,從學(xué)生的“現(xiàn)有發(fā)展區(qū)”出發(fā),通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的“二次開(kāi)發(fā)”,精心設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)生成方案,促進(jìn)學(xué)生過(guò)渡到“最近發(fā)展區(qū)”。
(二)探究性學(xué)習(xí)的真諦是做到“形散而神不散”
雖然全班分成很多小組分散進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),但各組都圍繞“探究電流和電壓、電阻的關(guān)系”有條不紊地進(jìn)行,看似無(wú)序?qū)嵤怯行?。在這中間,教師的組織、引導(dǎo)和參與十分關(guān)鍵。教師一定要遵循“組內(nèi)異質(zhì),組間同質(zhì)”的原則進(jìn)行分組,并對(duì)組內(nèi)成員的分工提出責(zé)任分工。教師一定要給小組內(nèi)每位學(xué)生分配一個(gè)角色,諸如主持人、操作者、記錄員、噪音控制者、匯報(bào)人等,使每個(gè)小組成員在各司其職中自主、合作、探究學(xué)習(xí),使每位學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上有所發(fā)展。
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[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:北京師范大
學(xué)出版社,2011.
[關(guān)鍵詞]:歐姆定律;物理結(jié)論;表述;形成過(guò)程
中圖分類號(hào):G4
物理結(jié)論常用的表達(dá)方式有:文字?jǐn)⑹?、?shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)、特定表示法,初中物理中以文字?jǐn)⑹鲎顬槌R?jiàn)。物理結(jié)論的表述要求科學(xué)、準(zhǔn)確,同時(shí)必須注意結(jié)論的嚴(yán)密性和邏輯性。物理結(jié)論的形成通常建立在數(shù)據(jù)分析和因果關(guān)系分析,這兩種關(guān)系的分析一般采用控制變量的研究方法,如果能知道一個(gè)現(xiàn)象的發(fā)生是由于某個(gè)原因引起的,又能從該現(xiàn)象和某原因之間所存在的數(shù)量關(guān)系中找出規(guī)律,只要把這兩個(gè)方面概括起來(lái)進(jìn)行描述,就很容易得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。下面結(jié)合歐姆定律的形成和理解,就同學(xué)們表述物理結(jié)論時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤,談?wù)勎锢斫Y(jié)論的準(zhǔn)確表述及形成過(guò)程。
歐姆定律這一基本規(guī)律,是初中電學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)和重點(diǎn),可以說(shuō)它是解決電學(xué)問(wèn)題的一把金鑰匙。它揭示了電流、電壓、電阻三者之間的定量關(guān)系,是利用控制變量法在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來(lái)的。即控制電阻不變,得到通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,得到通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。教材(北師大版九年級(jí)物理教材)中表述為:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。它的表達(dá)式為:,表示導(dǎo)體中的電流的大小取決于這段導(dǎo)體兩端的電壓和這段導(dǎo)體的電阻,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓(U)或?qū)w本身的電阻(R)變化時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流(I)將發(fā)生相應(yīng)的變化。其中電流(I)、電壓(U)、電阻(R) 這三個(gè)物理量必須是對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體(或同一段電路)在同一時(shí)刻(或同一段時(shí)間),也可以說(shuō)是"一一對(duì)應(yīng)"的,即應(yīng)用歐姆定律時(shí),必須講究同一性和同時(shí)性。用它進(jìn)行計(jì)算時(shí),帶入數(shù)據(jù)的單位必須統(tǒng)一為國(guó)際單位。另外,它還反映了導(dǎo)體兩端保持一定的電壓,是導(dǎo)體形成持續(xù)電流的條件。若導(dǎo)體本身的電阻(R)不為零,兩端的電壓(U)為零,則通過(guò)導(dǎo)體的電流(I)也為零,也就是,給一導(dǎo)體兩端不加電壓,就沒(méi)有電流通過(guò);若導(dǎo)體是絕緣體電阻(R)可為無(wú)窮大,即使它的兩端有電壓(U),通過(guò)導(dǎo)體的電流(I)也為零,電流無(wú)法通過(guò)。
而通過(guò)歐姆定律得到的變形式表示一段導(dǎo)體兩端的電壓跟這段導(dǎo)體中的電流之比是一個(gè)不變的值,等于這個(gè)導(dǎo)體的電阻,它是電阻的計(jì)算式,而不是它的決定式。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),是表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的本領(lǐng)大小,其大小只決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度,跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中有無(wú)電流無(wú)關(guān),不能受數(shù)學(xué)的思維定勢(shì)影響。
例題:某同學(xué)在做"探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系"的實(shí)驗(yàn)中,收集了一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,由表內(nèi)數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是:___________?!倦妷篣=3V】
電流I/A
0.3
0.2
0.1
電阻R/Ω
10
15
30
【錯(cuò)誤結(jié)論之一】當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。
【病因】顛倒因果關(guān)系,犯邏輯錯(cuò)誤
【分析 】原因和結(jié)果,在物理實(shí)驗(yàn)中,通常表現(xiàn)為物理?xiàng)l件和現(xiàn)象,物理?xiàng)l件是原因,物理現(xiàn)象是結(jié)果,物理?xiàng)l件的改變引起了物理現(xiàn)象的變化。因此要?dú)w納科學(xué)規(guī)律,一方面要關(guān)注物理?xiàng)l件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系,另一方面還要注意兩個(gè)物理量的因果關(guān)系,不能前后顛倒。由于通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻這兩個(gè)因素有關(guān),因此本實(shí)驗(yàn)探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系的方法是:保持導(dǎo)體兩端電壓不變,通過(guò)改變導(dǎo)體的電阻,來(lái)觀察電流的變化情況。電阻的變化是原因,電流的變化是結(jié)果。因此,表述這類問(wèn)題必須首先明確"那是因、哪是果"。
【錯(cuò)誤結(jié)論之二】當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻越大,導(dǎo)體中的電流就越小?;蛘?,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻隨導(dǎo)體中的電流的增大而減小。
【病因】混淆定量描述與定性分析
【分析】從表中電流、電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的規(guī)律表明:當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻增大為原來(lái)的幾倍,導(dǎo)體中的電流就減小為原來(lái)的幾分之一。兩個(gè)物理量之間存在反比關(guān)系,屬于定量關(guān)系,上述錯(cuò)誤卻表達(dá)為×××隨×××的增大而減小,屬于定性關(guān)系,不準(zhǔn)確。
【錯(cuò)誤結(jié)論之三】導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
【病因】注重結(jié)果,忽視條件
【分析】物理結(jié)論都有其成立的條件,表達(dá)時(shí)如果忽視了成立的條件,就是不準(zhǔn)確的,甚至是錯(cuò)誤的,這類問(wèn)題常常用控制變量探究問(wèn)題,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),要分清哪個(gè)因素是自變量(引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果變化的原因),哪個(gè)因素是因變量(實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其變化是由其它因素的變化引起的),哪個(gè)因素是不變量(包括相等的量),最后得出正確結(jié)論,其格式一般為"在......不變(或相等)的情況下(條件) ......(結(jié)果)"
本人在長(zhǎng)期的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出,物理結(jié)論的形成一般分為以下四步:
(1)、抓問(wèn)題。就是通過(guò)審題弄清要研究的問(wèn)題,即研究對(duì)象。也就是說(shuō)首先明確被研究量及相關(guān)的各個(gè)因素。上述問(wèn)題研究的是通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻的關(guān)系。
(2)、找條件。確定結(jié)論成立的條件,即找出題目中給出的條件或控制哪些量不變。上述題目中給出導(dǎo)體兩端的電壓不變。
(3)、論關(guān)系。利用題目中的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象分析物理量之間的變化關(guān)系或規(guī)律,同時(shí)明確物理量之間的因果關(guān)系。從表中電流、電阻的數(shù)據(jù)變化中可以發(fā)現(xiàn):導(dǎo)體的電阻增大為原來(lái)的幾倍,導(dǎo)體中的電流就減小為原來(lái)的幾分之一。也就是說(shuō)通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。