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欧姆定律的知识点样例十一篇

时间:2023-07-20 09:22:13

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇欧姆定律的知识点范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

欧姆定律的知识点

篇1

在物理复习的整个知识体系中,电学知识板块儿尤为重要。一是:它占整个三式合一理化试题物理部分的40%左右,即70分中的近30分属于物理电学试题。二是:电学知识在生产实践中的重要作用已凸显出来。而要学生全面掌握、领会初中阶段电学知识,对于相当一部分初中生来说具有较大的难度。从教以来我听过一些初中电学复习课:有的先把所要用到的电学公式板书在黑板上,再讲典型例题,接着练习;有的则通过学生作题中所反馈的问题对知识进行补充强调,再练习;有的直接强调万变不离其宗,让学生多看教材,然后讲例题等。复习中讲例题没错,但选择的例题过多,又无代表性,既延长了复习时间,又不能使学生的知识得到升华。久而久之,学生疲劳,老师厌烦。要使复习课在短时间内生动、奏效,应选择恰当的例题,在讲例题的基础上,对知识进行归纳和升华。

复习课,一要体现“从生活走向物理,从物理走向社会”,教学方式多样化等新课程理念;二要体现“知识与技能、过程与方法以及情感态度和价值观”三维目标的培养;三要优化学生的认知结构,让学生在教师的引导、帮助下,把学到的知识归纳起来,从而便于提练和记忆。所以对电学的复习要从学生喜闻乐见的小电器起步,从典型例题入手进行归纳总结。

例1:如图-1是一个玩具汽车上的控制电路。小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω。当闭合S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则电路中的电流为?摇 ?摇?摇?摇A,电动机的功率为?摇?摇 ?摇?摇W。(这是陕西师范大学出版社出版,经陕西省中小学教材审定委员会2008年审定通过的《物理课堂练习册》中的一道题)

学生通常按下列方法计算电路中的电流:

R中的电流:I=U/R=2V/4Ω=0.5A,

电动机中的电流:I=U/R=4V/1Ω=4A,

由此得第一空电路中的电流就有两个值0.5A和4A。

于是第二空的对应值为:P=UI=4V×0.5A=2W与P=UI=4V×4A=16W。这就存在两个问题:

1.根据欧姆定律计算出两个串联元件中的电流不相等,与串联电路中电流的特点相矛盾。

2.由串联分压原理得:U:U=R∶R=1∶4,得:

①当U=2V时,U=8V,得到U+U=2V+8V=10V≠U源;

②当UM′=4V时,U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U,这与串联电路中的电压关系相矛盾。

对此,应找出题中所涉及的知识点,分析这些知识点间的联系,那上面的矛盾就迎刃而解了。

首先,应对欧姆定律有深入的理解。

例2:如图2所示电路(R≠R≠R)。引导学生分析如下:

1.对电路状态的分析。

(1)当S、S、S都闭合时,R与R并联,并联后作为一个整体再与R串联。A测R中的电流,V测R或R两端电压。

(2)当S、S闭合S断开时,则由图-2演变为图-2(a)到(b)。

R与R串联,R处于断开状态,A测整个电路中的电流。

(3)当S、S闭合S断开时,则由图2演变为图-2(c)到(d)。

R与R串联,R处于断开状态,V测R两端电压。

2.欧姆定律中涉及I、U、R三个量间的关系。

(1)欧姆定律中的I、U、R三个量是针对同一个用电器或者同一部分电路而言的,即必须满足“同一性”。

当图-2中的S、S、S都闭合时,A测R中的电流为I,V测R两端电压为U。此时能否用U与I的比值来计算R或R阻值呢?(即R=U/I)。

如果R=R时,由于R与R并联,所以R两端电压U等于R两端电压U,即U=U=U。根据R=U/I得R=U/I,R=U/I。这样计算出的R2的值虽然是正确的,但属于不正确的方法得出了正确的结果,实属偶然巧合。

若R≠R时,那么R=U/I,若再按R=U/I来计算R的电阻值就没有上述的巧合了。因为电压相等是并联电路电压的特点,R、R中的电流是不相等的。上述中错误地认为R、R中电流相等。这里的电压是R两端电压,而电流是R中的电流,电压与电流是两个不同电阻(或用电器,或电路)的对应量,也就违背了“同一性”。

这就告诉我们,在应用欧姆定律解题时,一定要遵循“同一性”原则,切忌“张冠李戴”,电学中的所有公式都不能违背“同一性”原则。如:W=UIt、Q=IRt、P=UI等。

(2)欧姆定律中的I、U、R三个量必须是同一状态、同一时刻存在的三个物理量,即必须满足“同时性”。

在图-2中,当S、S闭合时,R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小是否相等?

在图-2中,当S、S闭合S断开时,不难看出,R与R串联:I=I=I则I=U源/(R+R);当S、S闭合S断开时,R与R串联:I=I=I,则I=U/(R+R)。因为R+R≠R+R所以U源/(R+R)≠U源/(R+R),即两次电流不相等。S、S闭合时,R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小不相等,这是因为S、S闭合时与S、S闭合时电路状态不同,R是在不同的状态下工作,不是同一时间内电流的大小,电流不相等。

在利用公式计算的过程中,不能用第一状态下的量值与第二状态下的量值代入关系式计算。如:要计算R的电阻值,就不能用第一状态下R两端的电压值与第二状态下R中的电流的比值来计算R的电阻值。在计算电流、电压时,也不能这样处理。

因此在利用公式计算时,带值入式的物理量必须是同一状态下的物理量,必须满足“同时性”。

(3)欧姆定律中的I、U、R三个量的单位必须同一到国际单位制,即I―A、U―V、R―Ω。即应满足“统一性”。

除各物理量的主单位外,还应记住常用单位及其单位换算关系,将常用单位换算为国际单位制单位,在利用其它电学公式计算时也要统一单位。

如:电功的公式W=UIt中,各物理量的对应单位:U-V、I-A、t-S;这样W的单位才是J。电热的公式Q=IRt中:I―A、R―Ω、t―S;这样Q的单位才是J。电功率的公式P=UI中:U-V、I-A,这样P的单位才是W。

我们要确定欧姆定律的适用条件。

1.欧姆定律只对一段不含电源的导体成立,即只适用于纯电阻电路。因此,欧姆定律又称为一段不含源电路的欧姆定律。

例1中涉及到电磁转换的知识,电动机工作时实质上也是一个发电机。电动机工作时,其闭合线圈切割磁感线会产生感应电流,所产生的感应电流对流过电动机线圈中的电流有一定影响。

实际上图1相当于一个“RL”串联电路,总电压的有效值不等于各分电压有效值的代数和,即U≠U+U。但得到的电流有效值的关系I=U/Z与直流(或部分)电路的欧姆定律相似,各元件上的分电压与该元件的阻抗(Z)成正比。

虽然电动机工作时产生的阻抗目前初中阶段无法计算出来,但无论电动机工作时产生的阻抗为多少,电路中的电流都等于电阻R中的电流,即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。电动机两端的实加电压等于总电压(电源电压)减去电阻R两端的电压,即U=U-U=6V-2V=4V。则电动机的功率为:P=UI=4V×0.5A=2W。

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上述分析说明,电阻R所在的这部分电路与电动机所在的这部分电路有着本质的不同。从能量转化的角度看:电阻R所在的这部分电路是将电能全部转化为热能;而电动机所在的这部分电路电能只有少部分转化为热能,大部分转化为机械能。前者属于纯电阻电路,后者属于非纯电阻电路。

欧姆定律只适用于纯电阻电路,即用电器工作的时候电能全部转化为内能的电路。例如电熨斗、电暖气、电热毯、电饭锅、热得快等。而电动机、电风扇,等等,除了发热外,还对外做功,所以这些是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。由欧姆定律导出的公式也只适用于纯电阻电路(如:W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。)

2.欧姆定律适用于金属导体和通常状态下的电解质溶液;但是对于气态导体(如日光灯管中的汞蒸气)和其它一些导电元器件,欧姆定律不成立。欧姆定律对某一导体是否适用,关键是看该导体的电阻是否为常数。当导体的电阻是不随电压、电流变化的常数时,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻,欧姆定律对它成立;当导体的电阻随电压、电流变化时,其电阻叫非线性电阻,如:电子管、晶体管、热敏电阻等,欧姆定律对它不成立。

3.欧姆定律只有在等温条件下,即导体温度保持恒定时才能成立。当导体温度变化时,欧姆定律对该导体不成立,因为电阻是温度的函数。

在讲解欧姆定律的应用时,常举白炽灯的例子,实际上白炽灯的钨丝在温度变化很大时电阻具有非线性,随着电流的增大,钨丝的温度升高很多,其电阻也随着变化。对非线性电阻,欧姆定律不成立,但是作为电阻定义的关系式R=U/I仍然成立,只不过对非线性电阻,R不再是常量。

综上所述,例1中第一空电路中的电流有两个值0.5A和4A,一个是在纯电阻电路(电阻R)中用欧姆定律算出的电流0.5A。另一个是用欧姆定律计算在非纯电阻电路(含电动机的电路)中的电流为4A,显然不对。

通过对例1的全面、透彻的分析,我们对电学知识得到了进一步升华:(1)判断电路的连接方式;(2)判断电表的作用;(3)利用欧姆定律解决实际问题时必须注意“三性”;(4)复习了电功率、焦耳定律等相关电学公式;(5)欧姆定律的适用范围。

学生能够领悟到,复习不是为了解题,而是要掌握知识的前后联系,优化知识结构;仔细观察,认真分析;发散思维,以点带面;举一反三,融会贯通。这样,从而体现出知识与技能、过程与方法,以及情感态度和价值观的培养。

参考文献:

[1]王较过.物理教学论.陕西师范大学出版社,2003.

[2]阎金铎,田世坤.初中物理教学通论.高等教育出版社,1989.

[3]梁绍荣等.普通物理学―电磁学高等教育出版社,1988.

篇2

A.U=14BLv

B. U=34BLv

C. U=BLv

D. U=12BLv

易错解法

同学在刚开始学习时,经常这样解题:

解根据导体平动切割磁感线产生感应电动势

E=BLv①

设每边的电阻为R,根据闭合电路欧姆定律

I=E4R②

根据部分电路欧姆定律,MN边的电阻为R,

两端电压为U=IR③

由以上三式解得 U=14BLv

最后选A.

正确的解法:

解根据导体平动切割磁感线产生感应电动势

E=BLv①

设每边的电阻为R,根据闭合电路欧姆定律:

I=E4R ②

根据部分电路欧姆定律.MN两端电压为路端电压,U=3IR③

由以上三式解得: U=34BLv

最后选B

分析过程

第一、从两种解法对比分析,可以很明显地看出,同学对路端电压的理解不到位,路端电压应该是外电路的总电压,而不是内电阻的电压,在本题中,MN边切割磁感线产生感应电动势,则MN边就是电路中的电源,它本身的电阻就是内电阻,所以要想做对本题,需要理解好电路中电源和内阻由什么充当,内电压和外电压怎么求.这样才能做对.

第二、从含源电路欧姆定律角度进一步分析.从上边的分析来看,学生能够理解上边的基本概念和计算方法,但是学生还是不理解直接从MN求为什么不对,问题出在了哪里.

补充知识

一段含源电路欧姆定律:电路中任意两点间的电势差等于连接这两点的支路上各电路元件上电势降落的代数和,其中电势降落的正、负符号规定如下:

a.当从电路中的一点到另一点的走向确定后,如果支路上的电流流向和走向一致,该支路电阻元件上的电势降取正号,反之取负号.

b.支路上电源电动势的方向和走向一致时,电源的电势降为电源电动势的负值(电源内阻视为支路电阻).反之,取正值.

如图2所示,对某电路的一部分,由一段含源电路欧姆定律可求得

UA-UB=I1R1-ε1+I1r1+ε2-I2r2-I2R2-ε3-I2R3

根据以上知识能很好地解决同学的疑问,可以解释为什么直接计算MN边的电压U=IR不对.正确的计算,应该是一段含源的欧姆定律,MN本身就是一个电源,它两端的电压应该除了内阻电压降之外,还要加上产生的感应电动势,所以直接从MN边计算的方程应该是U=-IR+E,就可以得出正确答案.

巩固练习

例(选自2007年,山东理综卷)用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框,以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场,如图所示.在每个线框进入磁场的过程中,M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( ).

A. Ua

B.Ua

C.Ua=Ub

D.Ub

答案B

本文就一道路端电压问题,分析了学生易出现的错误,并从一段含源电路欧姆定律进一步分析了产生错误的原因.从正反两面的分析过程、补充知识点的讲解再加上巩固练习,因此夯实了学生的相关知识,分析与解决问题的能力都得到相应的提高.

如图1所示,取小车和砝码(包括砝码盘)组成的系统为研究对象,由牛顿第二定律得 a=mgM+m=mg1M+m=

篇3

欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致,从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系,从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的,电流与电压和电阻究竟存在什么关系”的问题,到最后处理实验数据和讨论交流,得出电流、电压和导体电阻的定量关系,即欧姆定律,其数学表达式为I=U/R.探究的过程还是一个发现问题并解决问题的过程,使同学们加深了对欧姆定律的理解.

例1某同学按如图1所示的电路,研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系,若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变,移动滑动变阻器R2的金属滑片P,可测得不同的电流、电压值,如表1;然后,他又改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如表2.请回答:

(1)分析表1中数据可知:_____________________________;

(2)分析表2中数据可知:电流与电阻_____.(填“成”或“不成”)反比,这与欧姆定律_______(填“相符”或“不符”),其原因是________.

解析这是一个典型的欧姆定律实验探究题,重点考查的是欧姆定律的结论.一个要注意的细节问题是,欧姆定律的整个探究过程运用了控制变量的思想.因此,在处理实验数据得出正确结论时,一定要体现这种思想.所以分析表1中数据可知:在电阻不变条件下,导体中的电流与导体两端的电压成正比(因为导体两端的电压成倍增加时,流过导体的电流也随着成倍增加).但分析表2中数据却发现,电流和导体电阻的乘积不是一个定值,即电流与导体的电阻不成反比,这个结论显然不符合欧姆定律.那么,为什么得不出正确结论呢?这是我们在探究过程中经常碰到的一个问题,这个问题的解决,本身与这个实验的设计思想连接在一起,因为在探究电流与电阻关系时,应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值改变时,一定要调节滑动变阻器滑片P,使R1两端的电压保持不变,再读出相应的电流值,然后分析数据.那么,当R1的阻值成倍增加时,如何调节滑片P才能使它两端的电压保持不变呢?如上图,应将滑片P向右调节到适当的位置,想想看,为什么呢?

二、创设新情景,解决新问题

近年来,从中考试题来看,在欧姆定律实验题方面,不仅仅考查了欧姆定律的实验探究过程和伏安法测电阻,也出现了一些创设新情景,运用欧姆定律去解决一些新问题的实验题.这类试题的解答一定要抓住“欧姆定律是电路中的交通规则”这一点,运用公式I=U/R和电路的特点来解答.

例2“曹冲称象”的故事流传至今,最为人称道的是曹冲采用的方法,他把船上的大象换成石头,而其他条件保持不变,使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.

【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值

【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱(元件符号_______),一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大).

【设计实验和进行实验】

(1)在右边的方框内画出你设计的实验电路图;

(2)将下面的实验步骤补充完整,并用字母表示需要测出的物理量.

第一步:开关断开,并按设计的电路图连接电路;

第二步:____________________________;

第三步:____________________________.

(3)写出Rx的表达式:Rx=____________.

解析这是测未知电阻的另一种方法――“等效替代法”.这种实验题对同学们的要求比较高,它创设了一个新的情景(“曹冲称象”),让你从这个新情景中受到启发,来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简单重现,而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系,即电压一定时,电流相等,则电阻相等.因此,我们可以按图3的实验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量.连接好电路后,将开关S与a相接,使电流表的示数指示在某一刻度(因为电流表的刻度不准确,因此不能准确读数);接着将开关S与b相接,这个时候需要调节电阻箱,使电流表的示数指示在同一刻度处,读出电阻箱上电阻值为R,这一步充分利用了欧姆定律的结论,当电压相等时,电流相同,则电阻相等.即Rx=R.

同学们想想看,本题为什么说只是粗略测量呢?S接a和接b的顺序能颠倒吗?如果电流表的刻度准确且灵敏度良好,那么可不可以较准确地进行测量呢?(这个时候,我们可以直接根据欧姆定律来解决这个问题,即分别读出S接a和b时,电流表的示数为I1和I2,则通过计算我们可以得到待测电阻Rx=RI2/I1,且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.)

三、寻找实验规律,渗透数理思想

欧姆定律的实验探究过程本身就体现了一种数理思想,要求从定性的结论,运用数学方法得出定量的关系式.因此,在以后的中考命题上,这种思想的体现可能是命题者关注的一个焦点.

例4某同学想探究导电溶液的电阻是否与金属一样,也与长度和横截面积有关.于是他设计了实验方案:首先他找来几根粗细不同的乳胶管,按要求剪下长短不同的几段.并在其中灌满质量分数相同的盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱.将盐水柱分别接入电路中的A、B之间.闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,读出电流表和电压表的示数,并记录在表格中,如下表:

根据实验数据,请解答下列问题.

(1)通过对实验序号_______或_______的数据处理,我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样,电阻的大小与导电溶液柱的横截面积成_______.(填“正比”或“反比”)

(2)通过对实验序号1、4的数据处理,我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样,电阻的大小与导电溶液柱的长度成_______.(填“正比”、“反比”)

(3)请填写表格中未记录的两个数据.

(4)对于实验序号6,开关闭合,若保持滑动变阻器滑片P不动,将乳胶管拉长,则电流表的示数将_______;电压表示数将_______.(填“变大”、“变小”或“不变”)

解析这是典型运用自己探究得到的结论解答相关问题的一类题型,要求同学们对整个知识点有一定的驾御能力.实验中测得的是电流和电压,而问题是与电阻有关,因此我们先应运用欧姆定律求出相应的电阻值,再进行分析(这是试题的一种创新).

篇4

一、人人“三会” 电路-------会连接、会画、会分析

《课程标准》指出:“实验是物理课程改革的重要环节”要求学生能动脑动手地“学”科学,改变过去以书本为主、实验为辅的教与学的方式,把实验地位空前提升。要解决学好抽象的电学这个问题,以实验课堂为主阵地,通过用电器工作过程中的具体情境学习抽象的电学。

利用课外活动时间让学生走进实验室操作,并且利用多媒体、实物讲解操作过程:什么是串联?什么是并联?什么是首尾相连?什么是两端分别连在一起?还有如何判断电路是串联还是并联?讲解连接电路时要注意的事项。对于特别害羞的女同学,她们不敢动手,要善于开导,训练她们的胆量,提高她们的动手实践能力,让她们通过实验体会接线柱接反了的现象,比你讲解多次效果明显。这样,人人会连接、分析电路,就能做好电路图和实物图之间的互相转化。

二、培养探究意识,做好探究性教学实验

在实施素质教育的过程中,物理教学主要是以探究性学习为主,注意对整个物理概念和结论的过程的探究,通过提出疑问、设计方案、动手操作、思考解决、得出结论等具体步骤,让学生自主地参与教学的整个过程。电学学习更是如此。

为此,要精心设计实验,激发学生探究的主体性,做好探究性实验,充分发挥探究式边学边实验的教育功能,实现教与学的双赢。而不是简单的把书中的演示实验做一遍,然后直接把结论告诉学生。

如“探究电阻上电流跟两端电压关系”时,可以创设这样的情境:先把一个2.5V的小灯泡接在一节干电池上,看看小灯泡的发光情况,再把电源换成两节干电池上,看看此时小灯泡的发光情况。

三、理解欧姆定律并突破定律

欧姆定律一章,是在学习了电流、电压、电阻三个重要物理量的基础上来学习这三个物理量之间的关系。它是贯穿整个电学的重要规律,奠定了整个电学的基础,是学习下一章电功率的前提,因此,本章内容处于重要地位,起着承上启下的作用。因此,欧姆定律是学好电学的关键。

欧姆定律最难理解的知识点是:

当导体两端电压一定时,导体的电流与导体中的电流成反比?

当导体电阻一定时,导体两端电压与导体中的电流成正比?

学生初学欧姆定律时最难理解知识点,所以在实验时应注意探究的方法、结合图像得出电流与电压、电阻的关系。首先巩固练习电路分析,然后理解串并联电路的特点,利用变化的量表示不变量或抓住其中相等的量列出关系式(电源电压一般不变、串联电流相等、并联电压相等……),若能熟能生巧,在做计算题时,这些隐含的条件便会在学生看到题的同时马上就跳出来,再结合欧姆定律,你就能轻易地解出此题。

定律中的电流、电压和电阻都必须是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。不同的导体之间的电流、电压和电阻间不存在U=IR关系。因此在运用欧姆定律公式时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压和电阻三者一一对应,再带入计算。对于欧姆定律及导出公式,前者既有物理意义又有数学意义,后面两个只有数学意义,所以就不成比例关系变形公式并非欧姆定律的内容,切勿混淆。把上述问题弄明白了,电学难题就迎刃而解了。

四、加强学生说题训练,升华学生思维

新课程倡导自主、合作、探究的学习方式,让课堂激扬,充满生命活力,让学生成为学习的主人。但相当多学生来自农村,许多学生生性胆怯,不善言谈,我们要用激励方式,让他们敢于开口,表达自己的想法。因此我以"说题"(把题目的已知条件和所求的内容用自己组织的物理语言叙述出来,)为突破口,消除知识点在审题过程中的错误,是做题更高一层的升华,以此来提高学生学习物理的能力。

利用“说题”来强化所学知识内容,通过“说题”为学生学习而设计活动,为学生发展而开展活动,提高课堂效率,就能使我们的课堂变得生机勃勃、充满智慧的欢乐与发展创造的快意。

五、加强变式训练,总结中考重要考点

对于初中物理知识中最大的一块知识“电学”, 题型杂乱,变幻莫测,学生如果抓不住解题规律,就题做题,进步不会很大。为了让学生更好的解决这部分的问题,深入理解基本内容,培养分析问题和解决问题的能力,针对电学的一些考点,我进行了以下几种变式处理练习,简化学习难度:

(一)经典中考试题,变换已知量的数据进行未知量的求解;把已知量和未知量求解交换进行的;达到举一反三的目的,触类旁通。

(二)同类的题型归类,找出题目中存在的异同

滑动变阻器在电学实验中的作用:

相同点:保护电路;

不同点:探究电流与电阻:保持电阻两端电压不变:

探究电流与电压关系实验中的作用:改变定值电阻两端的电压和通过的电流,多次测量,从而找出规律。

伏安法测电阻中的作用:改变定值电阻两端的电压和通过的电流,实现多次测量,从而减小实验误差。

伏安法测小灯泡电功率中的作用:改变小灯泡两端电压,使之分别小于、等于、大于灯泡的额定电压,以便测出不同电压时的实际功率。

滑动变阻器在测电阻实验中还可做定值电阻用

(三)固定的套路,变换求解

电学综合题有何规律可循呢?分析历届中考物理的电学计算题,我们也称之为电学综合题,此题看似简单,其实暗藏玄机?细分析做此题也有固定的套路:

1.由实物图转化为电路图,建立物理模型

2.做出每种情况的等效电路,注意同一性、同时性

3.抓住物理量那些变化,那些未变,用变化量表示不变量;利用电路特点,根据各状态之间的联系建立等式关系

4.解未知量

在进行变式练习时,认真钻研教材,精选例题;精讲例题,以点代面,突出重点;一题多变,等几个方面进行。应注意练习的层次,层层推进,使学生在解题时达到异中求同、同中存异、多题同解,沟通相关知识的联系,培养其联想思维、纵向思维能力化题型,通过解题的比较,体会解题思想,善于用概念、规律去揭示问题的本质特征,培养知识迁移运用的能力。

实践证明,通过师生共同努力,在教学过程中吸引学生主动参与学习,注重以上“策略”,初中生完全可以学好物理电学。

参考文献:

篇5

考考查的重要内容,由于电学实验具备开放性、设计性、探究

性、灵活性和思想性等多个维度的考查功能,所以电学实验

是高考实验考查的“宠儿”,然而不少学生最害怕的、失分最

多的就是电学实验,怎样更好地复习电学实验,让学生不再

惧怕甚至拿高分是一个值得思考与研究的问题。

2 电学实验复习的策略的几点思考

2.1 依纲扣本,研究真题,提高复习的针对性

笔者认为要更好地复习电学实验,首先必须研读高考考

试说明,并紧扣教材内容,以准确把握复习范围,研究近几年

江苏省和其他新课标地区的高考真题,挖掘其中考查的内涵

以及信息,并进行横向、纵向的对比、分析、总结,这样在复习

中才能做到重点、难点了然于胸,才能避免无原则地拓展、延

伸,尤其是对教辅资料的内容进行合理取舍,从而达到有的

放矢地进行复习的目标。

比如,研读江苏省2012年高考考纲,其中“电阻的串联

与并联”考点是工级要求,那么在具体实验题中,所使用的

电压表、电流表改装问题不宜深挖;涉及电表最小分度是“2”

或“5”的读数问题较为复杂,通过研读高考试题,不难发现高

考对此读数要求不高,所以教学时宜粗不宜细。

2.2 掌握电学实验的基础知识和基本技能,保证双基落实

实验题的基础知识和基本技能主要是指能明确实验目

的,能理解实验原理和实验方法,能控制实验条件,会使用仪

器,会观察、分析实验现象,会记录处理实验数据,并得出实

验结论,近几年的高考电学实验题,有很多考查学生的基础

知识、基本技能,不少试题源于教材,是教材实验的组合与改

装,如2010年江苏高考题中测定电源电动势和内阻实验,所

以在高三复习时应确保双基落实。

2.2.1 基本仪器的原理及使用

正确选用实验仪器是进行实验的前提,要想正确选用仪

器,就要对实验仪器原理及使用非常了解,电学实验的基本

仪器主要包括:电压表、电流表、欧姆表等测量仪器以及滑动

变阻器、电阻箱等控制仪器,使用时要注意滑动变阻器的分

压式与限流式接法的合理选用,要正确选择电流表内接法、

外接法,这是实验顺利进行并得出准确的实验结论的前提。

2.2.2

电学实验的原理与方法

2012年江苏高考大纲要求考查的电学实验有:决定导体

电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动

势和内阻、练习使用多用表等四个,其实验原理主要是:部分

电路欧姆定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律等,这些规律的

理解和掌握是圆满完成实验的保证,同时也为今后实验的变

式、延伸提供了可能。

2.2.3 实验数据的分析与处理

实验操作过程是为了得出实验数据,对数据进行分析处

理得出结论才是实验最终的目的,这要求学生熟练运用列表

法、公式法、图象法等方法,在处理中能发现并剔除问题数

据,从而最终得出实验结论。

2.3

抓住电学实验的核心,构建知识网络

要立足基础,重视教材,引导学生注重知识点之间的联

系,抓住各个知识点的共性与核心,从实验原理的角度上说,

电学实验的核心是:欧姆定律,这在考纲上的四个电学实验

中都能有所体现,因此电学实验复习时要抓住欧姆定律这个

“纲”对这些实验进行归纳总结,使看似零散的知识点形成知

识网络,例如,如图1所示电路图,可能进行的实验有哪些?

①测定定值电阻的阻值

②测电池的电动势和内阻

③测定电阻材料的电阻率

通过欧姆定律这个核心,建立起

较为牢固的知识网络体系,再根据学

生的实情组织教学复习,总之虽然电

学实验形式多样、丰富多彩,但只要提纲挈领,抓住了那个

纲,就可以纲举目张。

2.4 重视典型例题的讲解、引导,促进学生知识迁移、能力

提升

2.4.1 电学实验例题讲解,思路要“看”得见

电学实验教学中笔者发现,一些电学实验题难度稍大,

学生便感觉无从下手,教师的解题过程只是一个认识的过

程,解题的结果是认知的成果,而元认知是对认知过程的认

知,因此在教学中,教师应该通过出声思维,让学生“看见”教

师思维的过程,“看见”教师在读到题目时头脑中激活哪些相

关的信息,会出现哪些可能的方案,怎样做出评价和选择,

“看见”教师有时也会进入死胡同但有能力自己走出来,“看

见”教师有时也会犯错误,但在元认知监控下能够意识到错

误并改正之,当然还可以在教学过程中通过学生对实验的分

析(有正确或有错误)暴露学生自己的思维过程,给教师反馈

信息。

2.4.2 引导学生解决问题,方向要清晰

第一找出实验有用的资料,明确实验目的;第二分析仪

器在实验中的特点(如电表的阻值)、作用(如定值电阻的用

途)及优缺点;第三实验中存在的数据进行分析、处理;第四

对实验进行评价,评价实验的优缺点、存在的问题、改进的措

施等等,如此一来才能在解答试题时稳操胜券。

2.4.3 知识迁移、能力提升,技巧要掌握

篇6

1 建构模型,提出问题

(1)在实验室里测定电源的电动势与内阻的电路如图1所示.

提出问题:在不考虑系统误差时,依据什么原理测定电源的电动势和内阻?

教师引导学生从闭合电路欧姆定律的基本表达式出发,总结出测量原理.

本质是采用伏安法原理,测出电流I和电压U.I、U应满足的函数表达式.

过利用电压表测得的电压U和电流表测出的电流I作为已知数,在闭合电路欧姆定律的基础上建立相应的函数表达式,利用计算法和图象法这两种方法中的其中一种都可以得到需要测量的值.

设计意图 探究始于问题,作为复习课,学生已经有了一定的基础,选择典型的问题作为切入后,构建模型,通过解决问题的过程复习所学知识点,将学生从抽象的概念中引入到具体的实践中,是一种直观的,既能够调动学生学习积极性的做法,避免干巴巴的重复,又能使学生在实际中得到锻炼.

解决问题都有自己的规律,要通过典型试题找到解决问题的基本思路,避免就题论题,无法提高学生的能力.

2 变换仪器,总结规律

2.1 教师对学生进行启发式引导

通过上述试题,学生能够解决当电路中有电压表和电流表的前提下,测定电源电动势和内阻的问题,那么如果在实验器材中缺少电压表或电流表,或者所给的电压表或电流表不符合题意需要时,我们能不能用其他的仪器等效代替呢?

为了回答这个问题,我们先来看如下试题:

某班举行了一次物理实验操作技能比赛,其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图,并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.

设计意图 上述试题的求解过程从本质上来看,仍旧是伏安法,只是其电压表是利用电流表和合适的定值电阻等效代替而已,只要引导学生认清这个本质,试题就变得很简单了.

2.2 教师引导学生总结出解题的思维

(1)遵循本质的思维.电源电动势、内阻的测定实验,在实验室采用的是伏安法,其本质是建立了路端电压与总电流之间的函数关系.

(2)等效替代的思维.缺少电压表时,可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻相串联来代替.同样的,在缺少电流表时,可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻并联来代替.

(3)数学分析的思维.建立起函数表达式与相关图象的对应关系,就通过截距和斜率得到需要测定的物理量.

在以上分析结论的过程中启发我们基本思维:

(1)闭合电路欧姆定律为基础;(2)等效代替法的思维;(3)确立测量值之间的函数关系并画出图象.

设计意图 学生在考虑电学实验试题时,头脑中出现的信息往往是最基本的伏安法测定电阻的模型,只能就题论题,试题稍作变动,就无所适从.在伏安法的基础上,通过等效替代法创设一类问题的情景,帮助学生找到解决问题的基本思维、基本规律.这种解决问题的方法,可以迁移到其他更深层次,综合性更强的问题上面,为后期解决复杂问题奠定基础,明确方向.

3 层层深入,拓宽思维

师:如果在测定电源电动势和内阻的试验中,没有电压表,只有电流表和电阻箱,以上总结的规律还有存在的价值吗?

篇7

电磁学是高中物理极为重要的一部分,主要包括电场、磁场、电磁感应、恒定电流、交变电流、电磁波等等,内容庞杂,很多概念非常抽象,对学生的抽象思维能力要求较高,学生普遍反映难度很大。那么教师应该怎样引导学生学好电磁学呢?在多年的教学过程中,笔者深刻感受到重视基本知识点的教学是关键,重点应抓好以下三个方面。

一、深度挖掘电磁学基本知识点

很多重要的基本知识点,只有深度挖掘,做到深入透彻的理解,而非一知半解,才能避免在遇到实际问题时盲目地套用公式,出现错误。

比如库仑定律就是在电磁学部分遇到的第一个重要知识点,书本中是这样描述库仑定律的:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷的电荷量的乘积成正比,与这两个电荷的距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个电荷的连线。很多学生就只注意到库仑定律中关于力的大小特点的描述,而往往忽略了这句话中隐含的重要信息,即三个适用条件:(1)“真空”,即两个电荷要处于真空中或者空气中;(2)“静止”,即两个电荷要处于静止状态;(3)“点电荷”,点电荷是一种典型的物理模型,两个电荷间的距离远大于电荷自身的大小时电荷才可以看成是点电荷,也就是说当两个带电体相距很近的时候库仑定律是不适用的。

在电磁感应部分最重要的知识点就是楞次定律,书本中是这样描述楞次定律的:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。我们不妨把引起感应电流的磁通量称为原磁通量,那么我们就可以把楞次定律简单地表述为:感应电流总是阻碍原磁通量的变化。可见楞次定律中最为关键的字眼就是“阻碍”,但是很多学生往往搞不清楚阻碍的是什么?怎么阻碍?阻碍的不是原磁通量,而是原磁通量的变化。所以我们首先要分析清楚原磁通量的方向及变化情况,然后根据阻碍关系就能分析出感应电流的磁场的方向,最后根据右手螺旋定则得出感应电流的方向。

二、注重知识点之间的联系与区别

虽然电磁学部分知识点很多,给人的感觉会很乱,但是我们仔细分析就会发现很多知识点之间还是有着一定联系的,把相关的类似的知识点放在一起分析比较,学生对知识点的印象就会更深刻,有利于学生更好地理解。

比如可以把电场和磁场的性质、电场线和磁感线的性质放在一起比较其联系与区别。电场和磁场虽然我们看不见摸不着,但都是客观存在的,电场对放入其中的电荷有力的作用,磁场对电流和运动电荷也会有力的作用,即电场和磁场都能提供力的作用。但电场线和磁感线都是为了方便描述电场和磁场而人为假想出来的,不是真实存在的,其指向都有着一定的特点,其切线均表示电场或者磁场的方向,其疏密均表示电场和磁场的强弱。区别之处在于电场线是不闭合的,磁感线是闭合的。还可以把点电荷和质点的性质放在一起比较,两者都是理想化的物理模型,现实生活中并不存在点电荷和质点,只有当满足了所需条件时,才能将现实生活中的电荷和实际物体看作是点电荷和质点。

再比如重力加速度g、电场强度E和磁感应强度B也有着很多相似之处。物体在重力场中会受到重力G=mg,在电场中会受到电场力F=Eq,在磁场中会受到磁场力(包括安培力F=BIL和洛伦兹力f=Bqv)。重力加速度g决定于物体所处的重力场、电场强度E决定于电荷所处的电场、磁感应强度B决定于电流或者电荷所处的磁场,所以我们就可以说g、E和B这三个量均只决定于场,与其他因素无关,所以我们分别用这三个量描述三种场的强弱和方向。

又如重力势能和电势能之间也有着很多相似之处。物体在重力场中具有重力势能,当物体在重力场中移动时,重力可能做功也可能不做功,类似的电荷在电场中具有电势能,当电荷在电场中移动时,电场力可能做功也可能不做功。当重力或电场力做功时就会引起重力势能和电势能的变化,力做正功势能就减少,力做负功势能就增加。故这两种能的变化均决定于相应的力做功的情况。我们还可以进一步推广到动能、机械能以及今后在热学部分将会学到的分子势能,我们会发现,所有的能的变化,都决定于相应的力做功的情况。

三、重视初中已学知识点的拓展延伸

有些知识点难度不大,但由于学生在初中时已经接触过,学生在遇到这部分知识点时就会比较大意,以为自己已经掌握了,其实是一知半解,导致遇到实际问题时错漏百出。

篇8

人类很早就认识了磁现象和电现象,我国在战国末期就发现了磁铁矿吸引铁的现象,在东汉初期就有带电的琥珀吸引轻小物体的记载。但是,人类对电磁现象的系统研究,却是在欧洲文艺复兴之后开展起来的,到19世纪才建立了完整的电磁学理论。在电磁学发展过程中,涌现了无数科学家通过科学假说、实验验证、理论分析等研究过程,一步步对自然规律进行揭示。其中比较典型的有:1785年库仑定律的发现,使电学进入了定量研究阶段,真正成为一门科学;1820年奥斯特电流磁效应的发现,揭示了电流能够产生磁场;1821年安培的分子电流假说,揭示了磁现象的电本质;1831年法拉第电磁感应定律的发现,进一步揭示了电和磁的密切联系;19世纪60年代,英国物理学家麦克斯韦在总结前人研究电磁现象成果的基础上,建立了完整的电磁场理论,并成功预言了电磁波的存在,1888年赫兹的实验证实了麦克斯韦的电磁场理论,从而电磁学发展到了顶峰。

二、电磁学的知识结构和知识规律

1.知识结构

2.知识规律

“电场”一章是学好电磁学的基础和关键,基本概念多,且抽象,如电场强度、电场线、电势和电势能等。教材从电荷在电场中受力和电场力做功两个角度研究电场的基本性质,许多知识要在力学知识的基础上学习。

“恒定电流”一章是在初中基础上的充实、扩展和提高,重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律,电路的等效处理方法和实验的设计是本章的重点。

“磁场”一章阐明了磁与电的统一性,用研究电场的方法进行类比,可较好地解决磁场和磁感强度的概念。由安培力导出洛仑兹力,由洛仑兹力导出带电粒子在匀强磁场中的运动规律等,因此,分析推理是本章的特点。

“电磁感应”一章的重要物理规律是法拉第电磁感应定律和愣次定理,这部分知识中,能量守恒定律是将各知识点串起来的主线。由于楞次定律较抽象,要通过实验进行分析、归纳,需加强学生的抽象思维能力。

“交变电流”和“电磁波”是在电场和磁场基础上结合电磁感应的理论和实践。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推到电磁波,从而对物质的波动性的认识提高了一步。

三、电磁学的研究方式:“场”和“路”

电荷周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着,运动电荷的周围除了电场还存在磁场,磁体的周围也存在磁场。现在的科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明了电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形式,是物质相互作用的特殊方式,也是电磁运动的实质。教材中以场为主线,主要有电场、磁场和电磁场。电场强度和电势是描述电场性质的两个重要物理量。磁感强度是描述磁场性质的重要物理量。电磁感应规律是反映电场和磁场间密切联系的一种物理现象。麦克斯韦从理论上指出了变化的电场和磁场总是相互联系的,一个不可分割的统一体,这就是电磁场。库仑定律、安培定律和法拉第电磁感应定律为建立麦克斯韦理论,提供了基础和实验规律。

电路知识具有广泛的实用价值,以路为主线,主要有直流电路、交流电路(包括振荡电路)。欧姆定律是从实验中总结出来的一条重要规律,是解决电路问题的重要依据。要会分析电路的连接方式(串联或并联)及等效处理方法,电功和电功率的计算,不仅能解决直流电路问题,还可以解决交流电路的问题。

篇9

中图分类号:G633.7

物理与其他科目相比,具有以下特点:

① 知识点多、知识面广。

②物理概念、物理规律需要理解。

③物理实验的方法及操作需要掌握。

④会应用物理知识分析和解决生活、生产实际问题等。

针对物理学科的这些特点,怎样确定复习方向、方法,进行高效复习呢?下面就以下几个方面谈谈我在近几年初三物理复习中的实践和思考,以达到抛砖引玉之目的。

一、 重视基本概念和规律的复习-----紧扣课本,夯实基础

我们知道中考试卷是按《考试说明》来命题的,试卷中易、中、难的试题比例为6:3:1。从近几年的中考题来看,能力的考核与基础知识是紧密联系的,因为基础知识的强化是提高能力的前提,有了扎实的基础知识,才能以不变应万变,。因此我们要把主要精力用于深入理解基本物理概念和规律方面,突破重点,形成有机的知识结构,提高分析解决问题的基本能力。

二、重视科学探究及其过程与方法的复习---专题复习,优化网络

物理知识点间存在着“纵”与“横”的相互联系,某一知识点可能是为另一知识点引桥铺路,而另一知识点又往往是前一知识点的深化与延伸。在第一轮复习掌握基础知识和基本概念的基础上,第二轮复习时应打破章节的限制,完善并梳理初中物理知识结构,找出知识点之间的内在联系,要使前后知识联系起来,系统巩固知识,形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体,使复习具有系统性。

三、重视开放性问题的训练------关注热点及社会

年年中考年年变,但万变不离其“重”,初中物理中的一些主干知识仍然是每年中考的重点,因此我们在第二轮复习中要以《考试说明》中圈定的知识点为着眼点,围绕考点,突出“重点”。

通过对某些特殊知识点的深挖细究,达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。例如电学中的滑动变阻器,是“探究欧姆定律”、“测定小灯泡的电阻”、“测定小灯泡的电功率”、“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”等实验中不可缺少的重要仪器。让同学们可以总结滑动变阻器在每个实验中的用途,深化对电学实验的理解。例如所有实验中,滑动变阻器的共同作用是:保护电路;通过改变自身电阻而改变电路中的电流。

而由于每个实验的不同,使滑动变阻器分别具有不同的作用:

探究欧姆定律中电流与电压的关系——为了保证两端的电压不变。

探究欧姆定律中电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,从而达到多次实验探究规律的作用。

测定小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,达到多次测试取平均值以减小误差的目的。

测定小灯泡的电功率——改变小灯泡两端的电压,从而比较小灯泡亮度与电功率的关系。

探究影响电磁铁磁性强弱的因素——改变电路中的电流,研究电磁铁磁性强弱与电流的关系,还可以控制电流相等,研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。

例题:如图所示,灯泡L和电阻R2的阻值分别为R1=10欧姆和R2=5欧姆,滑动变阻器最大阻值为20欧姆,电源电压为6V,求当S1,S2,S都闭合滑片P在a时R1、R2消耗的电功率。

一变:求当S1,S闭合,S2断开,把滑片移到某一位置,使滑动变阻器连入电路的电阻为其最大值的1/4时,灯泡恰能正常发光,求灯泡L的额定功率?

二变:求当S1,S2,S均闭合,滑片移到中点时,电压表和电流表的读数分别是多少,通过灯泡和电阻R2的电流之比是多少?

三变:当S2,S闭合,S1断开,滑片P在b点时,R2消耗的电功率是多少?

四变:当S2,S闭合,S1断开,滑片P从a端滑至b端的过程中,电压表和电流表示数变化的范围分别是多少?

五变:当S1,S闭合,S2断开,滑片P从a端向b端滑动时()

A、电灯L变暗,电压表示数增大B、电灯L变暗,电压表示数减小

C、电灯L变亮,电压表示数增大D、电灯L变亮,电压表示数减小

四、综合考练提高应试能力-----仿真模拟,体验中考

经过前面两个阶段的系统复习,学生不论是知识技能上,还是解题能力上都有一定程度的提高,进行恰当的适应性训练或模拟训练来提高学生的解题速度和正确率是非常必要的,但是要掌握一个度和量。

这一轮复习的时间不长,是演习模拟、查漏补缺的阶段,是整个复习过程中不可缺少的最后一环。这一阶段的复习主要是为增强同学们考试的自信心、熟悉中考的氛围和时间、调整中考前的心态。在这一轮复习期间,可以将第一、第二轮复习中做过的易错题进行归纳、梳理,建立错题档案集,研究学生的错题,寻找学生思维或知识的漏洞,进行有目的性的训练,达到“知彼知己,百战不殆”的目的。

第一就是要选题(在第二轮专题复习时就应该这样做),每年的中考我们都有一条深刻的教训,就是我们的学生在基础方面丢分丢的相当厉害,特别是一些优秀学生,难题他们都做上来了,但是基础的部分丢了。我觉得这是非常遗憾的事情。

第二就是要抓错误题,就像我前面所讲的把学生容易出错的问题总结出来,也可以让学生自己做这方面的事情,准备一个错误记录本,把错误集中起来,叫做积累错误,整理错误,最后达到改正错误的目的,这样错误就变成了资源,考试的时候就可以不重犯错误。

第三就是要教会学生反思,有一位学者总结出一个公式叫“1+100”大于“100+1”,什么意思?就是说同样的题做一百遍不见得有提高,而你把你的每一道题做一个认真的分析,倒是可以提高很大的成绩,所以我觉得,要学生学会反思,就是每一道题做对了,学生是怎样找到切口的,怎样答的?答案怎样形成的?学生要反思;做错了的题更要反思,为什么做错了?为什么切口找不到?是审题问题还是计算问题?

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我今天要说的类比教学法应属于讲授法中的一种常用方法,讲授法的特点就是通过教师的语言,适当辅以其他手段(利用实物、挂图、类比、演示实验等),使学生掌握知识,启发学生思维,发展学生能力。讲授法要求物理教师通过各种直观演示,或以生动形象的事例唤起学生已有的感性认识,系统地讲解物理知识,揭示事物的矛盾,讲解问题的关键、要害,教给学生处理问题的方法,引导学生积极思考,学会掌握物理知识的特点。类比的教学法就是把学生不容易理解的问题通过类比后变得容易理解,把学生容易混淆的知识点通过类比变得清晰,把学生难于记忆的知识通过类比后变得容易记忆,通过比较、分析、综合、概括、推理等思维过程和形式,把科学的客观性、逻辑性与一些艺术手法结合起来,使学生在学习知识的过程中,掌握发现问题、处理问题、解决问题的方法,从而发展学生分析问题和解决问题的能力。

在中学物理的教学中,能够应用类比方法教学的地方很多,如讲静电力学的问题时,我们就可以用类比的方法,通过学生已知的“重力势能”来类比“电势能”。在重力场中,物体因受重力作用而相对于某点(参考点)具有重力势能,而在电场中,电荷因受电场力作用而相对于某点(参考点)具有电势能;在重力场中,物体在重力作用下从高处向低处移动时,重力做功,对同一物体,高度差越大,重力做功越多。与此类似,电荷在电场中移动时,电场力做功,同一个电荷从一点移动到另一点时,电场力做功越多,就说这两点间的电势差越大,从而讲清楚“电势差”(即电压)的概念;另外,说“电势”和说“高度”一样,得选一个高度的起点,即电势零点和高度的起点是可类比的,选好高度的起点就可以测量物体的高度了,如选海平面为高度的起点,就可以测量各地的海拔高度,选人的脚底为高度的起点就可以测量人的身高等等,同理,选了电势零点即可用电势差(电压)测量电场中各点电势的高低了。

在学生刚接触“电压”这一概念时是比较抽象和难于理解的,电压即“电位差”,如果用“水位差”来类比不就可以把抽象的问题变得形象化了吗?,以U形管为例,当两端水位高度一致时,U形管中的水是不会流动的,只有当两端的水位高度不一致时,即有水位差时,U形管中的水才会流动,且水流方向是从高水位端流向低水位端。同理,在电路中,没有电位差就不会形成电流,在电阻电路中,电流方向也总是从高电位端流向低电位端;在特殊情况下,水流可以从低水位端流向高水位端,如抽水机抽水时,那是外力对水做了功。类似的,电流也可以从低电位端流向高电位端,如电源内部,那是非静电力做功的结果。相似吗?

在讲库仑定律时,我们常把万有引力定律拿来对比讲解,因为库仑定律的公式和万有引力的公式真是有着惊人的相似,库仑力和万有引力的大小都与两个物体之间距离的二次方成反比,与两个物体的质量或电荷量的乘积成正比,力的方向都在两个物体的连线上。利用这种相似性的类比,可以使学生更好地记住这两个公式,这种相似性也可以启发人们思考这样的问题:库仑力和万有引力之间有没有内在联系?从更深层次上看,会不会是同一种相互作用的不同的表现呢?从而激发学生的求知欲。

在讲到磁路欧姆定律时,我们往往用电路欧姆定律来类比,因为磁路和电路也有很多相似之处,如电路有电阻,磁路有磁阻;电路有电动势,磁路有磁动势;电路有电流,磁路有磁通;电路中的电流跟电动势成正比,而磁路中的磁通跟磁动势成正比;电路中电流跟电阻成反比,而磁路中磁通跟磁阻成反比;磁路欧姆定律的数学表达式为:磁通=磁动势?M磁阻。电路欧姆定律:电流=电动势?M电阻。可见他们非常相似,故教学时宜采用类比的方法进行教学。

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“创新是不断进步的灵魂”。在新技术革命的严峻挑战面前,教育要创新机制,教师要创新教学。而如何将创新精神贯彻落实到日常教学实践中去,增强素质教育的可操作性,发挥课堂教学的资源优势,提高教育教学质量,结合《电工基础》教学,我认为可以从以下两个方面入手。

1.从整体上全面把握教材,教会学生轻松学习

《电工基础》是职业中等专业学校许多专业必修的一门专业基础课。《电工基础》的主要内容是分析直流电路、磁与电磁、正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路等。由于电路和现象种类繁多,结构各异,解题方法也各不相同,教师应该结合专业要求、企业需要和学生实际整合教学内容,教会学生轻松学习。我总结了四个方面的知识包。

1.1 掌握电路的两个定律及三个元件的电压电流关系。

电路的两个定律是指欧姆定律和基尔霍夫定律,三个定律是指电阻元件、电容元件和电感元件。两个定律和三个元件的电压电流关系是分析计算各种电路的基本依据,所以要熟练掌握欧姆定律、基尔霍夫定律以及电阻、电容、电感这三个元件的电压电流定律。掌握欧姆定律,不仅要掌握部分电路的,还要掌握全电路的。掌握基尔霍夫定律,不仅要掌握电压定律,还要掌握电流定律。在正弦交流电路中,要注意掌握电阻、电感、电容这三个元件的电压电流相量之间、有效值之间、相位之间的关系。

1.2 掌握磁与电磁的两手定则及三个定律。

磁与电磁的两手定则,是指左手定则和右手定则,三个定律是指磁路欧姆定律、楞次定律和电磁感应定律。两手定则及三个定律是学习电磁学的基础,也是学习交流电路的基本条件,所以必须掌握运用左手定则、右手定则、磁路的欧姆定律、楞次定律和电磁感应定律。明确左手定则是判断通电导体在磁场中受力方向的依据,右手定则是判断导体产生感应电流方向的依据,磁路欧姆定律是定性分析磁路的依据,楞次定律是判断线圈产生感应电流方向的依据,电磁感应定律是确定感应电动势大小的依据。

1.3 掌握分析线性电阻电路的三大类方法。

由线性电阻、独立电源组成的电路叫线性电阻电路。分析线性电阻电路有三大类方法:等效变换法、网络方程法、网络定理法,这三大类方法同样适用于正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路。所以,掌握分析线性电阻电路的三大类方法是至关重要的。

等效变换法就是利用等效网络的互换,将电路简化来分析计算。要重点掌握电流源和电压源的定义、串联和并联的概念以及等效条件。在解题时要正确画出等效电路图,可先把电路中尚未进行等效变换的部分按照原样画出,再找出等效网络所接的端纽,然后在端纽间换上等效网络,进行分析计算。

网络方程法就是选择一些未知量为未知数,列出方程组进行求解,它包括节点法、网孔法和支路法。要重点掌握它们分别以什么为未知数,需要列几个方程,怎样列方程,列出的方程有何规律可循。

网络定理法就是应用叠加定理和戴维宁定理来解题。用叠加定理分析线性电阻电路时,首先要画出每一独立电源单独作用下的电路图,然后求出每一独立电源单独作用下的结果,最后叠加。用戴维宁定理解题时,首先将电路分为待求支路和有源二端网络两部分,然后求出有源二端网络的开路电压和等效电阻,画出等效电路,最后根据等效电路求解。

1.4 掌握各种类型电路的定义,选用正确的解题方法。

《电工基础》分析的电路有直流电路、正弦交流电路、三相正弦交流电路、非正弦周期电路。

直流电路是电流和电压的大小和方向都不随时间变化的电路,它分为简单直流电路和复杂直流电路两种。简单直流电路用欧姆定律和电阻串联、并联、混联的知识来进行分析计算。复杂直流电路用基尔霍夫定律和等效变换法、网络方程法和网络定理法来计算。正弦交流电路是电流和电压的大小和方向都随时间接正弦规律变化的电路。分析和计算正弦交流电路,主要是确定电阻、电容、电感电路中电压与电流之间的数值关系、相位关系及功率。三相正弦交流电路是由三相电源供电的正弦交流电路。要掌握线电压和相电压的关系,线电流和相电流的关系,特别是负载作星形联结和三角形联结时电压和电流的关系。非正弦周期电路是电流和电压的大小和方向随时间不按正弦规律做周期性变化的电路。分析非正弦周期电路,要应用正弦交流电路的基本定律,把非正弦周期电路转化为正弦交流电路和线性电阻电路来分析计算。

2.从层次上进行教学创新,努力提高教学效果

《电工基础》是一门实践性较强的专业技术基础课程,它的目的和任务是使学生获得电工技术方面的基本理论,基本知识和基本功技能,为学习后续课程以及今后的工作打下必要的基础。如何使学生获得这些理论、知识和技能,培养他的分析能力、运算能力和创新能力,我认为应从以下四个层次进行教学创新。

2.1 进行教学方法创新,以思维训练为主线,引导学生在主体活动中发展创新个性。

教师是创新教育的操作者,必须树立教学就是引导学生学会学习、提高自主探索学习能力的教学观念,注重开发学生的智力因素与非智力因素,促进学生素质的持续协调全面发展。在《电工基础》教学实践中,我体会到教师在作教学设计时,对教学内容安排既要源于教材,又要不囿于教材,强化教学内容的可研究性,注重充实教学内容的信息量,增强教学内容与实际生活的联系,丰富学生的直观感受。要改变现有教材中对知识点的陈述性排列结构为小课题探索研究性矩阵结构,强化知识点的建立过程教学,将平铺直叙、权威定论式描述方法改变为论证求解、层层剥笋、曲径通幽、引人入胜的问题研讨方法。把教学的着重点放在启发、引导学生寻找发现问题并加以探究解决问题的思路、方法上来,变学生被动接受教材权威论断性知识点的继承性学习为学生主动探索、发现现象、总结规律的开拓性学习。

如我在设计“电磁感应现象”定性研究磁场产生电流的教案时,积极引导学生进行发散思维,充分发挥空间想象力并通过猜想提出自己的观点,创新设计导体运动、磁场不动的实验和磁场运动、导体不动的实验,独自进行验证并评价观点。把操作研究和理论研究结合起来,自主探索发现变化的磁场产生感应电流的规律,让学生分享创新发现的成功乐趣,培养了学生的创新意识和创新精神。

在“感应电流的方向”这一节课的教学设计中,我没有直接给学生介绍陈述性的知识答案,而是努力创设“望梅止渴”的情境教学,把“梅子”(知识点)打扮得引人注目一些,激发学生的学习心理需求,吸引学生主动进入教学环境,启发引导学生在列举磁铁插入线圈或拔出线圈时会遇到几种情况,分析比较各种情况下产生的感应电流方向的异同,从而加深对所学理论的理解。

2.2 进行教学手段创新,将多媒体计算机引进课堂,提高学生的学习兴趣和创新认识。

教学手段是多种多样的,原有的教学手段诸如挂图、幻灯片、录像带等曾经在课堂教学中发挥了重大的作用。现在随着计算机的普及,我把多媒体技术引进课堂,更便于创设情景,促进学生的认识活动。由于它能够实现文字、图像、声音、动画的结合,使原来抽象、乏味的知识变得形象、生动起来,从而引导学生运用创造性思维和想象力去理解事物的本来面貌,培养其创新认识,特别在认知微观世界方面,它能发挥非常巨大的作用,激发学生的求知欲望和学习兴趣。

比如在“电动势,闭合电路欧姆定律”这一节教学中,电动势的形成是学生最难接受的知识点。仅仅依靠教师的口头叙述和传统挂图,学生普遍感到难以理解。非静电力移动正电荷这一难点,通过一个程序控制正电荷在电源两极间移动的速度和数目,运用电路动画的手段,逼真地模仿出电源两极建立电场的全过程。正电荷运动的立体动画,形象生动地展现在学生面前,加深了学生对微观世界的创新认识和真实理解。

通过多媒体教学,化解了教学难点。既节省了板书和画图时间,又使得抽象的概念具体化,微观的物质宏观化,静态的效果动态化,平面的图形立体化,从而激发了学生的学习兴趣,培养了学生的创新认识,提高了课堂的教学质量。

2.3 进行教学管理创新,满足学生个性化的学习需求,引导学生在自主活动中激活创新思维。

在《电工基础》教学中,我充分调动学生在学习中的主体作用。不仅在教学过程中穿插企业对职专生的要求和当前就业形势的分析,让学生重分认识到随着就业形势的严峻,社会对职业的挑战将更加复杂多变,职专生要有关注自身未来前途命运发展的危机感,从而增强进取意识和开拓精神;教育学生要胸怀爱国之志,增强勤奋学习,努力成才的紧迫感。并且列举本校优秀毕业生的自主成才的具体事例,从而激励学生增强创业成才的自信心。

我在课堂上保证学生有 10分钟左右的自主探索学习时间,做到启发引导学生在活动中自主学习,在师生、生生互动交流中相互学习,与课本中的教学内容建立直接的联系,从思维辨别中感悟学习。以思维训练为目的,采用分组合作学习,让学生能够通过多种学习方式激活自己的创新思维。积极鼓励学生大胆暴露自己的思维过程,及时对学生的创新观点及合理想法进行评价。允许学生采取逆向学习法,从质疑中学习,从体验中学习,从论辩中学习。

通过上述方式组织课堂教学,平时言谈上唯唯诺诺、精神上恍恍惚惚、思想上闭门造车的学生少了,教师与学生间的相互信任增加了,课堂气氛活跃了,教学效率提高了。

2.4 进行教学评价创新,重视学习过程评价与非智力因素的评价,走出单一以分数评价的误区,用发展的眼光多角度评价学生。

更新传统的以掌握知识量的多少及考试成绩作为唯一的学生学习质量好差的绝对静态评价标准,代之以学生的学习态度、进取精神、课堂协作、学习行为表现、自主探索能力、成绩上升幅度等发展过程的多角度、多层次的相对动态评价标准。力求全面地、客观地、科学地评价学生的学习。

我在《电工基础》课教学中,以课堂教学在多大程度上给学生提供了个发展和思维能力发展为评估依据,发挥评价的正确导向作用。在做学科成绩评价时,将课堂上学生主动参与协作学习时的行为表现、自主探索的学习习惯、是否积极完成作业等作出定性评价,按照 20-30 %的比例纳入考试总成绩,作为平时学生学习行为表现成绩分数,以解除一部分学习基础较差的学生在心理上的后顾之忧,改变原来的“辛勤耕耘者未必有好收获”为“辛勤耕耘者一定有好回报”。让理论基础较差、学习态度端正的学生获得一定的发展潜力分或教师的心理期待发展分,从而保护一部分学生的学习上进心,通过优化学生的非智力因素促进学生智力因素的发展。

“教学有法,教无定法”,时代呼唤创新人才,教育担负着培养创新人才的重任,在《电工基础》课教学中我努力给学生营造一个平等、民主、活泼的学习氛围,用自己的语言教会学生轻松学习,取得了较好的教学效果。