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欧姆定律基本内容优选九篇

时间:2023-08-14 16:49:55

引言:易发表网凭借丰富的文秘实践,为您精心挑选了九篇欧姆定律基本内容范例。如需获取更多原创内容,可随时联系我们的客服老师。

欧姆定律基本内容

第1篇

1学习物理概念需要重视概念的形成过程

物理概念是物理知识的核心内容.著名科学家钱学森曾说过:“学习理科的关键是概念清,多练习.”学生的物理概念是否清楚对学好物理至关重要.学习物理概念需要重视物理概念的形成过程.学习物理概念需要知道为什么要引入它,它是如何定义的,定义式是什么,单位是什么,如何测量(或测定),有什么应用等.例如:密度是一个十分重要的物理概念,学习它要重视以下过程:在物理学中为了比较相同体积的不同物质的质量一般不同的特性引入了密度,单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度,定义式是ρ=m/V,国际单位是kg/m3,常用单位是g/cm3,测密度的方法很多,但基本方法是测质量,测体积,再利用密度公式计算出密度,应用有求密度,求质量,求体积等等.速度、压强、功率、比热容、电功率等等都是重要的物理概念,望广大师生重视其形成过程.

2学习物理规律需要重视规律的形成过程

物理规律是物理知识中的最核心内容,多数是从物理事实的分析中直接概括出来的,学习物理规律更需要重视物理规律的形成过程.要知道物理规律的实验基础、基本内容、数学表达式、适用范围、应用等等.例如:欧姆定律是电学中最重要的规律之一,学习它,我们要知道欧姆定律的实验基础,欧姆定律是研究电流与电压、电阻的关系,首先要用到控制变量法,电阻一定,研究电流与电压的关系,电压一定,研究电流与电阻的关系.电阻一定,可找一定值电阻(R=5 Ω),研究电流与电压的关系,实际上要看电压变,电流变不变,若变,如何变.如何改变定值电阻两端的电压呢?方法一:可以改变电源的电压,方法二:可以通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.通过探究实验得出电阻一定时,电流与电压成正比.电压一定,可找一稳压电源,也可通过滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变,研究电流与电阻的关系,实际上是看电阻变,电流变不变,若变,怎么变?改变电阻,还要知道它的值,可以逐次更换定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),移动滑动变阻器,保持电阻两端的电压(U=3 V)不变,从而测出相应的电流值.分析实验数据得出,电压一定时,电流与电阻成正比.

欧姆定律的基本内容是:通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.数学表达式为I=U/R,欧姆定律是在金属导体做实验的基础上,总结出来的,一定适用于金属导体,对于其它的导体是否适用,要用实验验证,通过实验证明,欧姆定律还适用于电解液导电,不适用于气体导电,可见欧姆定律的适用范围是适用于金属导体,电解液导电,不适用于气体导电.应用有三方面:(1)求电流,(2)求电压,(3)求电阻.解题时要注意I、U、R三个物理量的对应性、同时性、统一性,即对应于同一导体、同一段电路,同一时刻、同一状态,单位要统一于国际单位.

3学生实验需要重视实验过程

学习物理要以观察、实验为基础,观察自然界中的物理现象,进行学生实验,能够使学生对物理事实获得具体的明确认识,这种认识是理解物理概念和规律的必要的基础.学生实验需要重视实验过程,如要了解每个学生实验的实验目的、实验原理、实验方法、需要测量的物理量、实验器材、实验步骤、实验记录、实验结论、必要的误差分析等等都应该清楚.

4科学探究需要重视探究过程

科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程,按照一定的科学思维程序探索学习的过程,从中学习科学方法、发展科学探究所需要的能力、增进对科学探究的理解,体验探究过程的心理感受.科学探究需要重视探究过程.科学探究的过程是一个创造的过程,而创造力的核心是创造性思维.因此,探究实质是一个思维的过程,这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的,这种思维程序就是学生科学探究的程序步骤.即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.

5做物理习题需要重视解题过程

学习物理要求概念清,多练习.可见做物理习题很重要,做题可以帮助我们巩固所学的知识,检验学习效果,锤炼思维的灵活性,全面提高学生的科学素养,培养学生观察、实验能力,分析概括能力,运用物理知识解决简单的实际问题的能力,以及创新精神和实践能力.物理题型很多,如填空题、选择题、实验题、探究题、简答题、计算题、作图题、推理题等等.无论是做何种题型的物理习题,都需要重视解题过程.不同的题型,有不同的解题要求,不同的解题方法,不同的解题过程.一般来说,无论是做何种物理习题,都要正确理解题意,正确审题;明确相应的物理过程,物理情景,建立物理模型;运用相应的物理概念、物理规律,直接得出结果或结论.稍微有点灵活性,有点难度的题目,要分清层次,理清思路,找出联系,或进行物理公式变换或公式推导,或运用数学思想(如列方程、列方程组)求解.最后就是检查.

6学习物理需要重视有的物理量是过程量

物理学所研究的许多问题,都直接涉及到某一物理现象发生的整个过程,或者是过程中的某些状态.因此,相应地就引人了许多关于描述某些物理过程的过程量和用来描述某些特定的物理状态的状态量.

过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量,如冲量、路程、功、热量、速度改变量等都是过程量,它们都与一定的物理过程相对应.一般说来,物质系统从某一个状态变化为另一个状态,如果经历不同的物理过程,虽然初始状态与终了状态量可能保持相同,但过程量不一定相同.

第2篇

关键词:人教版;高中物理;素质教育;结合

中图分类号:G633.7 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)34-0041-02

中学时代基础教育的根本目标是提升全民族的基本素质,培养一批怀抱理想、充满文化、具备道德、时刻有严明纪律性的良好公民,同时灌输相应的基础知识,为培养我国现代化建设所需要的各类人才奠定基础。新时代背景下的高中物理教学目标,不再仅仅以分数为目的,开始重视学生的全面发展。素质教育中最关键的是以提高全民族素质为目的,以全面发展为根本任务。以下就物理教学中结合素质教育的途径展开探讨。

一、时代背景下素质教育与高中物理结合的基本教育内容

1.物理教学中对学生的思想素质教育。辩证唯物主义的思想要求在物理教学中用唯物主义的观点客观地地阐述物理知识,让学生在潜移默化中接受物理知识并领会辩证唯物主义。爱国主义思想,即要求教师在授课过程中介绍科学家们为了祖国的发展献身研究事业的事迹,讲述我国目前的发展现状以及存在的问题,表示出对青少年的殷切期望。从而也能培养学生的民族使命感,鼓励学生为家乡的富饶安定和祖国的繁荣富强而不断学习。

2.物理教学中对学生的科学素质教育。在高中物理教学中结合科学的素质教育,不但要让学生掌握物理知识,了解它们在生活中的实际应用,并提高相应的技能和技巧,还要注重培养学生对物理知识的探索能力,培养学生对科学的进取精神,让学生从小养成实事求是的科学素质,为今后的研究做铺垫。

3.物理教学中对学生的身心素质教育。身心教育是基础素质教育的重要内容,其中最主要的就是帮助学生发展非智力因素。非智力因素的处理能够直接影响到学生的发展。在高中物理教学中,发展学生的非智力因素主要是培养学生实事求是的态度以及克服困难的意志等。

4.物理教学中对学生的劳动素质教育。在物理教学中对学生进行劳动素质教育,主要是用来揭示物理学和生活实践之间的关系。在高中物理教学中劳动素质教育主要体现在物理实践教学中,教师要着重培养学生的实际动手能力及运用所学的知识解决实际物理问题的习惯和技巧。

二、素质教育与高中物理结合的基本原则

从物理教学的特点出发,结合素质教育的要求,总结出如下五条基本原则:

1.互动原则。教学活动和课堂教学的设计要注意“教”、“学”双方的互动,真正体现教、学并存的关系。

2.发展原则。发展原则即是指高中物理教学要以促进学生的全面发展为目标。从广度上讲,就是人们常说的“全面发展”,这是我们实施素质教育的目标;从深度上讲,指教学要着眼于学生的最近发展,要让学生以前期学习为基础逐步掌握新的知识。

3.结构原则。结构原则指在教学中要通过对知识结构的教学,为学生构建良好、有序的物理认知结构。帮助学生梳理知识结构,从而整体、有序地对知识进行系列性的了解。

4.内化原则。在物理教学中,教师必须创造条件,引导学生将物理知识结构内化为物理认知结构。

5.反馈原则。反馈原则即是将大脑里的主观的物理转化为外部实际存在的东西,比如应用所学的知识解决生活中的实际问题、解释有关的物理现象等,之后从外界对学生的学习成果作出评价,学生再根据反馈,改正今后的学习行为。

三、以《欧姆定律》教学为例阐述素质教育与高中物理的结合

1.高二学生学科知识现状和能力分析。高二学生在之前的学习阶段中已经学习并掌握了电路方面的部分基本知识,学习了电压、电流的基本含义,理论上而言已经完全具备了学习欧姆定律的能力。目前存在的问题就是现有教材中应用型的事例比较少,在实际的应用问题上,学生无法改变传统的学习方法、思维和认知经验,导致在学习方法上形成了无法突破的障碍。因此,在课堂教学中,老师要注重图像教学法,利用ppt或者现场试验的方法能够让学生想到或者看到,这样就更易于学生理解这方面的知识。

2.学生生活环境与心理素质分析。电和电路是我们生活中很常见的事物,尽管不陌生,但是学生对电和电路的原理也不是很了解。教师可以利用学生对未知事物的探索心理培养学生的学习兴趣,依靠这一兴趣,学生才能自愿并大胆地尝试新事物并深入了解新事物,以此为课堂操作和教学打基础。

3.课程设计。《欧姆定律》是高中物理第二册第十四章第一节的内容,教学对象是高二理科生。欧姆定律是下一章恒定电流的基础内容,它的重要性不需要多加证明,高二物理中的欧姆定律是对初中内容的补充和延伸,在理解的基础上加以实际的应用。本章按照如下的方案展开:首先从初中课本学过的基本电路知识引入欧姆定律,接下来解释影响导体的电阻的因素,然后介绍半导体和超导体,在半导体和超导体的介绍中提高学生的学习兴趣,培养学生对科学的向往,再然后引入电功和电功,最后介绍在闭合电路中的欧姆定律。具体几点要求如下:①课程目的:全面提升学生的科学素养,让学生掌握并利用图象法分析问题,进行研究。②课程结构:注重全班同学的共同参与,调动课堂氛围,因材施教,有利地利用学生现有的知识和理解力。③课程内容:体现这门课程的公共基础性和参与性,联系生活展望未来,了解时代需求。④课程实施:积极调动学生的积极性,营造良好的学习氛围,鼓励学生自己思考、主动参与、团队合作,共同讨论并得出结论,最后由老师作总结并指出存在的问题。这样既能让学生学到知识,也能培养学生的学习能力,还能培养学生的团队意识,实现“人性化课堂”。

四、结束语

随着教育部门对素质教育要求的提高,对高素质人才培养的重视,高中物理教学工作面临着新的要求。面对这种情况,学校要加强对物理教学工作的重视,积极树立科学的素质教育理念,不断提升教学团队的教学素质,从而不断提高物理教学的质量,实现人才培养的终极目标。

参考文献:

[1]董晓莉.物理教学中激发学生的学习兴趣[J].中学生数理化(教与学),2011,(04).

[2]王大可.谈高中物理实验教学中的素质教育[J].科教新报(教育科研),2011,(18).

[3]欧伟.浅谈如何在初中物理教学中提高学生的观察能力[J].新课程学习(学术教育),2010,(09).

第3篇

【关键词】直流电路;典型分析方法;一题多解

1.引言

直流电路是电路学中最基本的内容,学好直流电路这一章节对《电路基础》这门课程的学习有着极大的意义。而对于入学前基础薄弱的专科学生来说,学好直流电路显得尤为重要。

对于如我院的专科学生来说,由于他们的基础比较差,所以在学习直流电路的一些理论或概念时不太容易理解,因为其中很多理论或概念都是看不见摸不着的,如电压、电流、功率等。这里笔者准备就直流电路的一些典型电路的分析方法来讲解如何更好的帮助学生学习直流电路,通过比较各种不同的分析方法和一题多解的方式来记住各种分析方法的特点和适用情况,从而让学生学会如何选择最合理、最简捷的思路,培养思维的灵活性。

2.例题分析

例题:电路参数如图1所示,试求ix的值

2.1 支路电流法

支路电流法是以支路电流为求解对象,是一种最基本的电路分析方法。特点:适用于任何电路分析,但当支路过多时求解和计算的过程会过于繁琐,此时应避免用它解题。适用情况:多用于分析支路少,求各个支路电流的电路。

解:首先标出各支路电流参考方向,如图2所示,对节点b列kcl方程有:i+12+ix=0,对大回路列klv方程有:48+3i=5ix+4ix,由上述两式可解得ix=1a。

2.2 叠加定理

叠加定理是把一个复杂的多电源电路分解为若干个单电源的简单电路来分析计算。特点:将复杂电路转换为若干简单的单电源电路,在独立源不多的情况下,可以减少繁琐的联立方程式,从而简化计算。适用情况:多用于分析电源少的线性电路。

解:根据叠加定理,图1可转换为图3(a)和图3(b),48v电压源和12a电流源分别单独作用,对图3(a)运用kvl得(5+3)i'x+4i’x=48,解得i’x=4a;对图3(b)运用kvl得5i''x+3(i''x+12)=-4i''x,解得i''x=-3a;由叠加定理得ix=i'x+i''x=4-3=1a。

2.3 戴维南定理

戴维南定理是指任一含源线性时不变二端网络,都可以用一个电压源uoc和一个电阻ro的串联电路来等效。特点:可以将任何复杂的二端口电路转化为简单的电压源与电阻串联的形式,简化计算步骤。适用情况:适用于分析电路中某一支路电压电流而无需计算其他支路的电压或电流的情况,因为运用此定理转化电路后,除所求支路没变化外,其他支路的电路连接情况都有所改变。

解:根据戴维南定理,首先求两端的开路电压uoc,断开待求支路,得图4(a),因为开路,所以ix=0,uoc=12*3=36v(控制支路ix=0,所以受控源的响应为0);然后求内阻r,由于电路中包含受控源,所以我们需要在端口加上电压u,用加压求流法求内阻r,对图4(b)运用全欧姆定律有:(5+3)ix+4ix=u,由r=u/ix=12ω;最后将所断开支路接到等效电路(如图4(c))中运用全欧姆定律进行求解,有36+12ix=48,解得ix=1a。

3.总结

通过上面三种方法的学习和比较,我们发现电路分析的方法相当灵活,只要分析的正确,都能得到最终的答案,但是其中解题的过程和复杂程度却不尽相同。那么我们怎样才能从各种各样类型的题目中找到合适的解题办法呢,要学会这个技巧首先要熟悉各种分析方法的特点和适用范围,他们既互相联系,又互相补充。通过对以上三种方法的比较和学习,再配以适当的练习和实验,可使学生较为牢固的掌握直流电路的基本内容,为后面几章的内容打下坚实的基础。

参考文献:

[1]电路基础典型电路分析方法研究.《科技与企业》杂志 2011年11月(上).

[2] 邱关源主编:《电路》,高等教育出版社.

第4篇

感生电流干扰

这是音响工程中遇到最多的情况。每一件器材的金属外壳、信号线都会产生很多感生电流。在正常音频系统连接关系的设计中,已经充分考虑了消除此感生电流的方法。但需要我们在施工中正确认识并加以利用,才能很好的消除。

一般音频器材在设计输入输出阻抗时,将输入阻抗设计得较高,如调音台、周边或功放为20KΩ平衡输入或10KΩ不平衡输入,话筒输入2KΩ左右,而输出阻抗则较低,多数为100Ω,功放输出为2-16Ω。这么设计是为了很好的利用电路中的共振现象来调整信噪比。当线路中有共振现象时,信号输出为最大值,虽然信号得到了最大值,但噪也提高了。电子产品本身的本底噪声值是相对固定的。只要后级设备接收到的信号有效值电平中的噪声值低于它本身的本底噪声值,那么可以认为这个信号是没有噪声的。然后利用放大器电路将信号放大则完成了接口电路的工作。功放输出采用低阻是因为最后一级中已经没有放大线路了,这时无论是共振还是感应到的干扰电流都不足以推动扬声器运动,因此音箱线是采用无屏蔽结构的材料。

理解了接口阻抗的关系,我们就必须按照专门的接口来正确连接器材。正常信号线采用两芯双绞屏蔽线。一般的连接有三种方式。一是采用卡龙母插头对卡龙公插头,二是采用两芯插头对两芯插头,三是不规范的转换连接,如卡龙母插头对两芯插头。也有器材全部用三芯接口,但利用插座的内部弹片完成平衡到不平衡的转换的。

因为输入阻抗远远大于线路阻抗,因此信号线的粗细对信号质量影响不大。但需要关注的是信号线屏蔽层的连接关系。有些设备特别是功放器都有一个转换开关,是悬浮地和真大地的转换。开关拨到悬浮地表示信号插头的接地端是与机器外壳分离的:拨到真大地连接时,表示信号插头的接地端是与机器外壳连接到一起的。在大型工程中,接地点的设计往往成了系统噪声影响的关键。

一般小系统中器材较少,受环境电磁干扰较少,而且不能得到很好的地线连接,如接地电阻过高,与其他灯光设备共用一个接地点时,可以采用悬浮地连接。即将所有接地开关拨向悬浮地,并将电源插头中的地线去除。

当系统有较多器材时,就有必要考虑利用真大地来增强器材整体的屏蔽作用了,并且要考虑等电位接地的工作。如果要接地,为了避免各级接地线路间的压降,使器材外壳有一个尽量接近的电位,接地线路一定要够粗。如果不能保证,那么将各器材间接地点各取一条线,在机柜底部接地点进行单点接地。然后将这个接地点与配电柜接地点连接。

工程设计及施工不合理造成的噪声

大型工程中,设计不合理造成的噪声也很多。比如将硅箱和供电线路距离调音台、周边等距离太近(特别是调音台,因为它是系统最前端,对弱信号放大量较大):在周边功放柜中叠装了灯光供电设备:机柜中强电线路与信号弱电线路分布在一起:长距离布线时将信号线与电源线放在一个线槽(距离太近)等等。

施工不合适也会导致噪声。包括焊接不良的现象,工程中甚至会出现广播的声音。一般为了不将各级器材感应到的电流叠加而增加整体的噪声,在焊接连接头时就需要考虑单向屏蔽,即屏蔽层只与上级设备连接,而不与后级设备连接。例如,输出端为卡龙母头时,1脚焊接的屏蔽层需要与接外壳的焊片焊接,而末端为卡龙公接头时,根本就没有这个焊接片:如果是两芯对两芯连接时,则前级信号线的白色和屏蔽层焊接到地端,后级接头将屏蔽层剪断,红色接热端,只将白色线连接到插头地端,最大程度减少外部电磁干扰。

四.设计与施工中的预防方案

以某一大型综合项目为例。

某个酒店大型综合音视频工程,有多功能演绎厅,专业会议厅,多间卡拉0K包房,并且有网络点歌系统,每间包房和演绎厅、会议厅均可以播放闭路电视。演绎厅有独立的功放房、耳光室、硅箱房。每个项目间距离都超过100米。除了每个子项目独立的功能,还需要将多功能演绎厅和专业会议厅的信号交互传输,将多功能厅演出节目的音视频信号传输到每间包房。

在实际调试中,各项目独立工作则正常,只要信号一连接就出现电噪声。

工程设计要点:

此工程中演绎厅最为复杂,因此工程设计以它为核心。

(1)除了满足功能要求设计,这里需要特别考虑的是工程设计。因为各项目间要联网,因此所有的音频系统必须使用同一相电供电,包括所有的包房系统、闭路电视系统、视频监控系统等。

(2)演绎厅灯光供电回路采用单独供电,与音响系统取不同的零线和地线:

(3)演绎厅音响系统采用两台稳压器稳压,前级设备和功放分别配备合适功率的产品,并一定采用相同相位:

(4)各系统间线路尽量使用好的屏蔽线,如采用双层屏蔽线材(除了锡箔屏蔽外,还有两层屏蔽网),各线路布线按照同一流向同一单独金属线槽(管)的方式布线,可以不同流向的信号线先穿独立铁管,然后放在一个总线槽内:

(5)总电源线和灯光输出线尽量远离音视频弱电线槽,并有独立强电槽:

(6)电脑灯和数字硅箱控制线走独立线管:

(7)各线槽间接口必须稳定连接,采用螺丝或铆钉可靠导电方式连接。如果不能确定,则需要用接地排线连接:

(8)因为闭路电视在大楼输入端有接地,因此末端分配器一定要进入等电位接地回路。

(9)机房接地点设计合理:总控室、功放房、其他会议室音频信号接地点接地电阻小于1Ω,硅箱房灯光接地点接地电阻小于4Ω。

(10)各线槽按照不同功能要求接地。音频系统的接音频地,灯光系统的接灯光地:

(11)连接线按照单点接地方法焊接:

(12)若电脑灯和电脑变色灯数量教多,而且采用一台控制台来控制,则需要在灯光架处安装信号分配(隔离)器,或者采用无线信号发送接受器:

(13)电脑点歌服务器与包房工作站之间必须采用非屏蔽五类线或六类线:

(14)视频设备(数字快球或数字解码器)与控制器之间采用屏蔽双绞线连接,但屏蔽层只连接控制键盘一端,视频设备间不接屏蔽层:

(15)演绎厅机房送到包房的信号线采用双层屏蔽线穿金属铁管方式,两端铁管分别良好接地,信号线单点接地平衡传输:

(16)如果视频器材产生电磁干扰,可以考虑用双绞线传输器传输视频信号,采用带屏蔽双绞线传输,但屏蔽层单点接地:

有了以上工程设计的要求,并且严格执行,系统中的电源干_就会得到很好的控制。只要严格施工,并且细心检查,就能根除音频系统中的噪声问题。

五.名词解释

1.乐音与噪音

有人定义音乐作品中所使用的音称为乐音(musical tone),其余皆称为噪音(noise):也有人定义钢琴键盘上一个周期所包含的十二个键为“乐音”,其余为“噪音”:也有不少书籍定义“乐音”为震动有规则的音响,“噪音”为震动无规则的音响。

(1)白噪声

白噪声(white noise),整个音频频率范围内,功率密度谱均匀分布且等比例宽度的能量相等的一种噪声,换句话说,此信号在各个频段上的功率是一样的,由于白光是由各种频率(颜色)的单色光混合而成,因而此信号的这种具有平坦功率谱的性质被称作是“白色的”,此信号因此也被称作白噪声。一般用于测试音响设备的频率响应等特性。

(2)粉红噪声

粉红噪声(Pink Noise),是一种频率覆盖范围很宽的声音,低频能下降到接近OHz(不包括OHz)高频端能上到二十几千赫,而且它在等比例带宽内的能量是相等的(误差只不过0.1dB左右)。比如用1/30ct带通滤波器去计算分析,我们会发现,它的每个频带的电平值都是相等的(2/3oct、1/6oct、1/12oct也是一样),这就是为什么在测试声场频率特性中要用粉红噪声作为标准信号源的原因,也是一种随机测试信号。这种信号随着频率每升高一个八度,信号强度就衰减3dB,由于人耳对音量的感受是对数型的,所以“粉红噪声”这种每升高一个八度、强度就衰减3dB的特性,在人耳里听起来反而感觉每个频段的音量大小都是一致的。

(3)楞次定律

楞次定律,是确定感应电动势(感应电流)方向的定律。

定律内容一般表述为:闭合回路中感应电流(感应电动势)的方向,总是使它产生的磁场去阻碍引起感应电流(感应电动势)的磁通量的变化。当通过回路的磁通量增大时,感应电流的磁场与原磁场方向相反:当通过回路的磁通量减小时,感应电流的磁场与原磁场方向相同。当磁体与线圈由于相对运动产生感应电流时,用楞次定律判定出的感应电流方向总是起阻碍相对运动的作用。我们可把楞次定律表述为:感应电流的效果总是反抗引起感应电流的原因。楞次定律符合能量转化与守恒定律。

楞次定律是判定感生电动势(感应电流)方向的普遍定律。楞次定律判定的对象是闭合回路,适用于一切电磁感应现象。

(4)能量守恒定律

定律内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。

(5)基尔霍夫定律

基尔霍夫定律阐明了集总参数电路中流入和流出节点的各电流间以及沿回路的各段电压间的约束关系的定律。1845年由德国物理学家G.R.基尔霍夫提出。集总参数电路指电路本身的最大线性尺寸远小于电路中电流或电压的波长的电路,反之则为分布参数电路。基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。

基尔霍夫电流定律(KCL):任一集总参数电路中的任一节点,在任一瞬间流出该节点的所有电流的代数和恒为零,即:就参考方向而言,流出节点的电流在式中取正号,流入节点的电流取负号。基尔霍夫电流定律是电荷守恒定律在电路中的体现。

基尔霍夫电压定律(KVL)是描述回路中各支路(或各元件)电压之间关系的。KVL的基本内容为:在集总电路中,任何时刻,沿任意闭合路径各段电路电压的代数和恒等于零。即:u=O。这是由能量守恒定律得到的。

(6)欧姆定律

欧姆定律,是计算电路导体中电流与电压的关系的定律。定律内容一般表述为:在同一电路中.导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比。

第5篇

一、规律教学在物理教学中的意义

中学物理是一门以观察和实验为基础、以探究物理规律并应用物理规律为目的的学科。物理规律(包括定律、定理、原理和定则等)是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容,是物理知识结构体系的枢纽。因此,规律教学是中学物理教学的中心任务。

物理规律教学是物理教学的根本方法之一。教学实践证明:只有重视物理规律,才能有利于掌握物理知识,提高思维能力、探究实践能力、自主学习能力和分析问题总结规律的能力,还可以激发学生学习物理的兴趣。这对全面提高物理教学质量有着重要的意义。

二、物理规律的类型

1.实验规律

物理学中的绝大多数规律,都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的,我们把它们叫做实验规律。如欧姆定律、焦耳定律、电磁感应定律、阿基米德原理、功的原理等。

2.理想规律

有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,我们把它叫做理想规律。如牛顿第一定律。

3.理论规律

有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如能量守恒定理是根据能量相互转化和转移推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。

三、如何上好规律课

在物理规律的教学过程中,不仅要让学生掌握规律本身,还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解和亲身体验,更重要的是让学生知道如何应用规律来解决具体问题。为此,对不同的物理规律应采用不同的教学方法。

1.创设情境,激发兴趣,培养学生良好的学习听课习惯

例如,在讲气化和液化时,用手指沾水(或酒精)在黑板上写“同学们好”,不一会儿水干了,提问:“水到哪儿去了?”学生观察现象,思考解答问题,得出蒸发的概念。用创设的情境引入蒸发,学生感到自然,容易接受,更易激发学习兴趣,学生会很认真地听课。教师强调观察什么、思考什么,这样可以培养学生良好的学习听课习惯。

2.设计方案,经历探究,体验过程,在过程中培养学生的创造性思维和动手能力

弄清物理规律的发现过程,实验规律都是经过多次观察和实验,进行归纳推理得到的。理想规律都是由物理事实,经过合理推理而发现的。理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。实验规律的教学方法:

(1)探索实验法――寻找物理规律

探索实验法就是根据某些物理规律的特点,设计学生分组实验,让学生通过自己做实验,总结出有关的物理规律。

(2)验证实验法――加深物理规律的理解

验证实验法是采用证明规律的方法进行教学,从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题,将物理规律直接告诉学生,然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论,验证物理规律。

(3)演示实验法

演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验,引导学生观察,根据实验现象,师生共同分析、归纳,总结出有关的物理规律。

3.总结概括,感知规律,通过规律教学,让学生形成物理知识体系

4.物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的,只能在一定的范围内使用,超越这个范围,物理规律则不成立,有时甚至会得出错误结论

在物理理论规律教学中,要引导学生注意物理规律的适用范围,使他们能够正确使用物理规律解决实际问题。

5.在规律教学中,要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题,在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解,通过反馈进行矫正知识

6.延伸迁移,举一反三,开拓创新,巩固提高

第6篇

一 闭合电路中的四个功率

1 电源的功率:是描述闭合电路中电源把其它形式的能转化为电能快慢的物理量。它在数量上等于总电流I与电源电动势E的乘积,即P=IE

2 电源的输出功率:是指外电路上的电功率,它在数量上等于总电流I与路端电压U的乘积。P出=IU

3 电源内部损耗的功率:指内电阻的热功率,即P内=I2r

4 电源外部损耗的功率:指外电阻的热功率,即P外=I2R

二 四功率之间的关系

1 根据能量守恒定律可得P=P出+P内

2 对于纯电阻电路P出=P外

3 对于非纯电阻电路P出≥P外

可见无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路都满足输出功率和热功率的基本定义,而区别在于电源的输出功率和外电阻的热功率的关系。对于纯电阻电路而言两者相等,对于非纯电阻电路而言两者不等。

下面就纯电阻电路的输出功率做进一步的讨论:

由上式可以看出,当外电阻等于电源内电阻时(R=r),电源输出功率最大,其最大输出功率为E24r

当R〉r时,随R增大P出减小,随R减小,P出增大

当R〈r时,随R增大P出减小,随R减小,P出减小,如下图所示:

(因为欧姆定律P=UR只适用于纯电阻电路,所以公式P=U2R只适用于纯电阻电路,既可以用来求电源的输出功率,也可以用来求外电阻的热功率。)

二 电源效率

电源的效率是指电源的输出功率与电源的功率之比,即

(纯电阻和非纯电阻电路均适用)对纯电阻电路,电源的效率为

由上式看出,外电阻越大,电源的效率越高。

当R=r,P出=P出m4x时,η=50%。

外电阻短路即R=0,η=0;

外电路断开时,电源不工作,η=0。

三 典型例题分析

1 如下图所示电路中,已知电源电动势E=3V,内电阻r=1Ω,R1=2Ω,滑线变阻器R的阻值可连续增大,求:

(1)当R多大时,R消耗的功率最大?

(2)当R多大时,R1消耗的功率最大?

分析与解答:在求R消耗的最大功率时,把R1归入内电阻,当R=R1+r时,R消耗的功率最大;但在求R1消耗的最大功率时,因为R1为定值电阻,不能套用上述方法,应用另一种思考方法求解,由P1=I2R,可知,只要电流最大,P1就最大,所以当把R调到零时,R1上有最大功率。

解:(1)把R1归为内阻,当R=r+R1=3Ω时,R消耗功率最大,

(2)由P1=I2R可知,当I最大时,P1最大,要使I最大,则应使R=0。 当R=0时,消耗的功率最大。

电源的输出功率最大时外电阻的功率不一定最大。外电阻等于内电阻时电源的输出功率最大,当外电阻不能等于内电阻时越接近内电阻电源的输出功率最大。判断外电阻的功率最大时要灵活运用"归内法"和"电流最大法"。

2 有一起重机用的是直流电动机,如下图所示,其内阻 ,线路电阻 ,电源电压 ,电源内阻忽略不计。伏特表的示数为110V,求(1)通过电动机的电流;(2)输入到电动机的功率;(3)电动机的发热功率 ,电动机输出的机械功率。

分析与解答:电源的内阻忽略即不计内电阻的焦耳热,P内=I2r=0。

(1)电动机为非纯电阻,所以不能直接应用欧姆定律求其电流,可是我们看到R和电动机是串联关系,两者的电流相等。可以通过求流过R的电流来求本题的第一问。

(2)输入到电动机的功率也就是我们上面讨论的电源的输出功率:P入=UI=110×4W=440W

(3)电动机的热功率为电动机的内阻所消耗的热功率:Pm=P入-Pr=(440-12.8)W=427.2W

结论:①电功 W=IUt和焦耳热Q=I2Rt,两者并不一定相等。

(1)对纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等电热器的电路)中电流做功完全用于产生热,电能转化为内能,故电功W等于电热Q;这时W= Q=UIt=I2Rt。 转贴于

(2)对非纯电阻电路中的能量转化,电能除了转化为内能外,还转化为机械能、化学能等。即W=Q+E其它。

练习:1、一盏电灯直接接在恒定的电源上,其功率为100W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的电功率是9W,那么此时电灯实际消耗的电功率将()

A.大于91W B.小于91W

C.等于91W D.条件不足,无法确定

②理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R1 ,它与电热丝电阻值R2 串联后接到直流电源上,吹风机两端电压为U,电流为I消耗的功率为P,则有( )

A.P=UIB.P=I2(R1+R2)

C.P〉UID.P〉I2(R1+R2)

答案:1B 2AD

第7篇

例1(2010年安徽卷)实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它,实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为零的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图1所示:

在图2中R1=14 Ω,R2=9 Ω,当只闭合S1时,电流表读数JI=0.2A;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,把电源按图1中的等效方法处理,求电源的电压U和电阻r。

解析 这道题以高中闭合电路的欧姆定律为背景,要求初中学生去解答,学生只要认真理解试题中提供电源的相关信息,再利用初中知识:串联电路电流、电阻特点、欧姆定律,就能顺利解题。

教学衔接启示 高中物理教学要找出初、高中知识的结合点,所谓知识的结合点,就是指初三和高一都涉及的,但内容在深度、广度上有所不同的知识,教师在备课时应分析高、初中的知识点,找出两者间的结合点,从结合点展开教学,学生自然感到顺理成章,也容易理解和掌握,例如人教版高中物理必修l第三章第二节《弹力》教学,学生在初中时对压力、支持力、拉力已有初步的了解,这便是知识的结合处,所以,在上这节课时可以不直接从弹性形变入手来介绍弹力,而从对压力、支持力、拉力的认识来引入,教师用多媒体在屏幕上演示放在桌上的书对桌面的压力和桌面对书的支持力,分析力产生的原因,从而引出形变的概念,讲清弹力产生的条件,最后做微形形变实验,得到只要物体之间存在着接触并产生挤压作用,必然会产生形变的结论,从而形成弹力的概念,这样教学,在高、初中知识之间搭建一个“引桥”,减缓了知识的坡度,促进学生对高中知识的同化和顺应,另外,像第四章牛顿第一定律、牛顿第三定律,第七章功、功率、重力势能等知识点都是存在知识的结合处,只要教师深入挖掘分析,一定会给初、高中物理教学衔接带来益处。

例2(2007年汕头市卷)图3是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的,金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流,某校探究小组仿制了这个发电机装置(如图4),对影响电流大小的因素进行如下探究:

①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟______有关;

②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟______有关;

③保持圆盘转速不变,换用_______,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关,

解析

这道题是以高中知识法拉第电磁感应定律为背景,以图片的形式向学生介绍法拉第发明的发电机,引导学生沿着科学家的足迹,仿制发电机探究感应电流(电动势)的大小跟什么因素有关。

教学衔接启示 高中物理教学要适当渗透物理学史,“物理学发展史是一块蕴藏着巨大精神财富的宝地,这块宝地很值得我们去开垦,这些精神财富很值得我们去发掘,”高中物理教学引入物理学史,除了能使学生掌握扎实的知识与技能之外,最重要的是能激发学生学习物理的兴趣、培养学生学习物理的情感、掌握学习物理的科学方法、激励学生自主探索的精神,高一新生不适应物理教学,正与学生学习兴趣不浓厚、缺乏自主探索精神有很大关系,因此,在高中物理教学中,适当渗透物理学史,这将有助于学生完成初中到高中的物理衔接。

例如人教版高中物理必修1第二章第四节《自由落体运动》的教学,如果仅按教材的逻辑顺序“自由落体运动的定义、自由落体运动的加速度、自由落体运动的规律”来展开教学,这无疑已失去了物理学史的本来面目,失去了有声有色,波澜壮阔的科学斗争的历史光辉,使学生容易失去兴趣,如果按照物理学史客观发展顺序提出问题,帮助学生揭示出科学探究的一般程序:观察一猜想、假设一实验验证一修正推广,使学生感受到物理知识并不是那么难以理解,而是非常亲切、具有真实感,同时受到科学的思维方法的熏陶,促进学生从“被动思考、获得知识”向“积极思考、勇于探索”转化,获得真正的智慧。

高中物理教材提供了许多物理学史方面的内容,为渗透物理学史教育提供了方便,教学时可以根据实际需要进行适当增减,当然,在课堂教学中引入物理学史,应抓住重点、言简意赅,切记喧宾夺主、主次颠倒,才能真正起到事半功倍的教学效果。

在高中渗透物理学史,除了上述课堂教学渗透方式外,还可以在作业中渗透,如学完牛顿第一定律以后,可布置作业:阅读课文、查阅资料或网站搜索完成表1,并思考各位物理学家的贡献。

例3(2004赤峰市卷)实验可以得出:在温度不变时,导线的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比,写成公式为:R=ρl/S,其中R表示导线的电阻,z表示导线的长度,s表示导线的横截面积,ρ是比例常数,叫电阻率,不同材料的ρ不同。

现有一段粗细均匀的细电阻丝,用你在初中物理实验中使用过的仪器和掌握的实验方法,如何用公式R=ρl/s测这段金属丝的电阻率ρ?

要求:(1)写出实验步骤;(2)直接写出p的表达式,(为简单,每个要测的量只测一次,需画电路图的要画出。)

解析 这道题是以高中知识电阻定律为背景的较复杂的间接测量型实验题,要求学生运用数学知识进行公式推导、得出测量原理,根据使用过的仪器和实验方法即可作答。

由于这道测量型实验涉及测量物理量较多,测量方法多是间接测量,再加上要进行数学推导运算,所以解答此题有一定的难度。

教学衔接启示 初中教学要注重基础知识和基本技能,培养数学解题能力,初中教材内容要求学生了解、知道的多,理解的少;定性多、定量少,而高中则要求学生理解应用多、定量研究、数学工具与技巧的应用多,因此,升入高一的学生不能适应高中物理教学则在所难免,知识是迁移的大道,在初中物理教学中注重基础,在部分定量计算中有意识培养数学能力,对初、高中物理教学衔接会起到促进作用。

注重基础知识,就要让学生深刻理解物理基本概念和基本规律,例如速度、密度、机械效率、杠杆的平衡条件、欧姆定律等都是初中阶段的重要概念和规律,要重视这些概念和规律的建立过程,知道它们的由来,二是要让学生弄清每一概念的内涵和外延,在掌握物理规律和表达式的同时,还要明确公式中量的意义和单位、适用条件、应用时的注意事项、使

学生掌握初中阶段物理学科完整的基础知识,真正培养学生的物理思维能力。

注重基本技能,尤其要重视测量型实验的技能,实验是物理学的基础,物理量的测量是实验活动的基本内容和最大量的工作,在测量性实验中,熟悉各种仪器及仪表的操作规则是实验的基础,明确实验原理和实验的基本方法是重点。

初中物理常用的测量工具有八种,分为两类:一类是直读式的测量仪器,如刻度尺、温度计、弹簧测力计、量筒(量杯)、秒表、电流表、电压表,一类是比较式的测量仪器,天平,在这些测量工具(量杯除外)中,其相邻的刻度之间的长度与相关物理量之间都成线性关系,有其共同的特性,在使用这些测量工具时,教师应有意识地引导学生去综合、对比,注意它们的单位、量程、最小分度值,让学生养成以刻度的分度值为基础的观察力。

在物理测量实验中,根据测量原理(思路)及运算难度,将测量方法分为三种:(1)直接测量,如用天平测固体质量;用电压表测电压等,(2)简单间接测量,如用刻度尺测量规则物体的体积;用电压表、电流表测电阻等,(3)复杂间接测量,如上述例3。

培养数学解题能力,首先要培养学生的基本计算能力,如指数运算、密度、速度复合单位之间的换算等,其次要培养学生把物理问题转化为数学问题的能力及运用数学知识对物理问题进行分析、计算的能力,如初中液体内部压强规律、浮力公式、并联电路的总电阻等的推导虽然不是中考的内容,但也要让学生经历推导过程,因为是培养运用运用数学知识解决物理问题的最佳时机。

例4(2006年宿迁市卷)物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动,为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关,小明有如下猜想:

猜想一:物体下落的快慢与物体的材料有关:

猜想二:物体下落的快慢与物体下落的高度有关:

猜想三:物体下落的快慢与物体的质量有关,

为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列的实验,实验数据记录如表2:

(1)为验证猜想一:应比较实验序号______和______,结论是:_______。

(2)请你帮助小明验证猜想三:

①器材:0.5 kg的铁球A、1 kg的铁球B和皮尺,还需要的器材是_____;

②实脸步骤:

③结论:

(3)小敏同学也对这个问题进行了研究,她让两片完全相同的纸(一张平展,另一张对折)同时从三楼由静止开始下落,她发现两片纸______(填“同时”或“不同时”)着地,此下落过程一中两片纸作的_____(填“是”或“不是”)自由落体运动,因为______。

解析 这道题是以高中知识自由落体运动为背景的探究性实验题,重点考查探究实验中控制变量法及运用控制变量法进行设计实验、通过实验数据归纳分析实验结论的能力,这道题是考查探究要素比较全面的中考题。

教学衔接启示

初中教学要注重探究性实验,培养思维能力,初中物理以直观教学为主,所以初中学生物理知识的获得是建立在形象思维基础上的;而高中较多的是在抽象思维的基础上进行概括,在学生思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型,因而升入高一的学生在自身的思维能力上出现台阶,初中物理教学要以探究性实验为切入点,培养学生思维能力,对初、高中物理教学衔接起到重要作用。

第8篇

一、夯实基础

考试说明中要求的五种能力(理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力)的培养和形成,无一不是以掌握基本概念和基本规律为基础,只有真正打好基础才能全部提高能力。同时,注重基本知识的考查也是高考的重要考查内容之一。高考对基本物理概念和规律的考查,并不是单纯考查这些概念和规律本身是什么,而是考查学生对这些概念和规律的理解程度,是否真正理解了这些概念和规律,是否知道这些概念和规律的实质,是否理解这些概念和规律的适用范围,等等。这些概念和规律覆盖了高中物理的全部内容,学生掌握了这些基本内容就基本具备了进入高校深造的条件,因此在高三物理总复习教学中必须切实地注重基本知识和基本规律,夯实基础。

二、加强实验

高考物理一贯重视对实现能力的考查,实验试题的比例保持在13%左右。目前,高考物理实验考查的内容包括三个方面:第一,《考试说明》中规定的学生实验;第二,比较重要的演示实验;第三,比较新的简单的实验情境,考查考生运用所学实验知识解决新问题的能力。这些内容包括仪器的使用和读数、实验原理、实验方法和步骤、实验结论和数据处理方法,对影响实验正确性的原因作定性判断。高考试卷中实验命题的原则是通过笔试的方法来鉴别实验能力的高低,是否真正做过实验;对实验的考查已从简单的实验知识记忆转向考查实验的思想、方法和原理的理解。针对高考试卷中实验考查的转型,我们在物理总复习中必须切实重视物理实验复习,不仅要重视实验知识内容的复习与巩固,而且要重视实际操作技能、实验的思想、方法和原理的巩固和提高,最重要的措施是必须让学生亲自动手做实验。

三、少讲精练

少讲、精练,给学生充分的时间去思考,充分激发学生学习的内在动力,使学生养成主动参与,积极思考的良好学习习惯。我们要十分注重精选例题,多讲些一题多变、一题多解的高考真题。在选题时,教师要紧紧围绕课时复习目标,使基础知识、基本技能、基本方法、基本思想、解题规律重复出现。这符合学生的认识规律,有助于学生掌握问题的来龙去脉,缩短从模仿到灵活运用的过程,能深深烙在学生的脑海中。针对易错易混的地方,可搞易错易混专项训练。为强化重难点,可搞重难点归纳训练题。为提高学生的审题能力和灵活分析问题、解决问题的能力,在训练中可专找一些概念性强、隐蔽性强、灵活性强、文字说明多的小灵活题、小综合题,做专项训练。针对学生联系能力差和建模能力差的问题,可搞一些联系实际的热点问题进行训练。为提高学生的审题能力,可要求学生细读题、慢审题,在题眼和信息点上,在重点词句上作记号。对于答题规范性方面,在平时的教学中应给学生示范最规范的解答过程,在考试中,无论是校内考试还是校际联考,都要严格评分,宁严勿松,使学生养成规范答题的好习惯。要求学生答题步骤不能跳跃过大,书写不能潦草,中间结论表达式要写,等等。对每次测验和练习,都坚持认真批改,全面统计。为发挥学生的学习自主性,还要求学生对自己做错了的习题,先认真思考,仔细阅读解答,然后大家共同选好需要教师讲评的题号。这样讲评更具针对性,课堂教学的效率更高。

四、寻找规律

以高考计算题为例,我认为有如下策略:一是提高审题能力。有三个步骤,第一步,联想知识,让这些知识在大脑中处于激活状态。第二步,建立图景是审题的中心。第三步,寻找已知量与未知量的关系是审题的关键。二是注意计算题的解题格式。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。计算题的解题格式应写成诗的语言,而不能写成散文。将简要的文字说明,原理、方程式写成诗的表达形式,既能体现思维,又会给阅卷老师舒服的感觉。写成散文的形式,显得凌乱,思维不清,会使阅卷老师印象不佳。三是解题中要注意的问题。对象的选择:要明确所研究的对象是单一物体还是物体系。要科学地选择对象,以便能求解出问题或使问题求解方便。过程的选择:要根据发生过程的时间先后顺序有效地选择过程,要明确是对哪一过程进行研究,是对单一过程进行研究,还是对全过程进行研究。方法的选择:要根据所研究的对象及其过程,科学地选择规律来建立方程。解方程的问题:先进行文字求解,找出要求量的文字表达式,最后带数字进行计算。四是解题方法的选择。守恒法:运用动量守恒与能量守恒求解。定理法:运用动量定理与动能定理求解。定律法:运用牛顿运动定律、欧姆定律、法拉第电磁感应定律求解。公式法:运用力学与电学中的其它公式求解(巧用公式)。图像法:运用S-t、V-t图像进行求解。结论法:非常重要的常见的二级结论可以作公式。

五、回归课本

第9篇

〔中图分类号〕 G633.7

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463(2008)08(B)―0064―01

物理学是研究物质最基本、最普遍的运动形态及其规律的科学。观察和实验是物理学研究的基本方法,是获得感性材料,探索物理规律的基本手段。实验有助于学生加深对基础知识的理解,有助于发展思维能力,特别是在由应试教育向素质教育转轨的今天,加强实验教学,对培养学生能力,提高学生素质具有十分重要的意义。

一、演示实验的直观性、可信性

教师在课堂上完成某个物理实验无疑具有真实性和可信性。但教师要注意实验中的关键过程和实验结果,一定要在学生共同参与下完成,这样就要注意到演示实验应直观简单,要有一定的可视度,现象要显而易见,能充分说明问题。

二、实验数据的客观性和实验构思方法的教育性

任何实验,误差是难免的,尤其是演示实验所用的仪器一般都比较简单,所以在进行演示实验的测量时应该严肃认真,既不能避谈误差,也不能弄虚作假,教师应向学生说明存在误差以及造成误差的原因,这样有利于培养学生实事求是的科学态度。

对学生进行实验构思方法的教育是现行中学物理教学的薄弱环节。在教学中,教师要结合教材讲一些科学技术发展史,让学生思考当年科学家曾经探讨过的问题,从而使学生了解前人探索真理的足迹,能激发学生的学习热情,使学生在方法论上得到启示,从事物原形上得到借鉴,弄清事物的来龙去脉。

了解实验的构思方法,对培养学生自觉的创造性和独立工作、独立实验的能力是很有好处的。如,欧姆定律是用控制变量的方法研究出来的。

三、演示实验的主体作用

演示实验教学,不能只是让学生看看表演,活跃一下课堂气氛,而应充分调动学生学习的主动性,发挥学生的主体作用。

1.将演示实验做成师生共同进行的探究实验

让学生以“小科学家”的身份重新探究这些基本知识,成为科学知识的主动探索者。教师的主导作用是以课本知识作为基本内容,用科学家探索客观规律的方法,充分调动学生的主观能动性,发挥学生的主体作用,进行“再发现”。

对于探索物理规律的演示实验,我们采用的主要教学程序是:教师提出探索课题引导学生进行“猜想”学生设计实验方案进行探索学生、教师动手实验得出实验数据(或实验现象等)分析和处理实验数据得出对应的关系式(或分析实验现象的变化过程得出结论)推理、概括出物理公式,总结出物理规律,从而验证“猜想”的正确与否。

如,在教学《探究摩擦力的大小与什么有关》中,我们首先要引导学生联系生活经验进行“猜想”。提出问题:(1)滑动摩擦力可能跟压力的大小有关;(2)滑动摩擦力可能与接触面的粗糙有关;(3)滑动摩擦力可能与接触面的大小有关。教师指出,以上只是“猜想”的可能结论,是否正确,还需要通过实验来验证和理论上的论证。那么应该怎样设计实验来验证上述“猜想”是否正确呢?这可要用控制变量的实验方法,接着引导学生从上述实验目的和实验方法出发来设计实验装置,从而使学生对实验的设计思想和实验装置的原理有了透彻的理解,进而进行实验,记录拉力的大小。学生分析数据不难得出正确的结论,从而验证出猜想(1)(2)是正确的,猜想(3)是错误的。

2.将演示实验变成边教边做实验

采用边引导边实验边分析的教学方法,使学生由被动地去接受知识变为主动地去获取知识,真正成为学习的主人。

如,在教学《二力平衡》中,采用边引导、边实验、边分析、再引导、再实验、再分析的做法,首先从日常生活中实例出发,提出“什么是二力平衡”的问题,然后让学生通过实验从二力平衡现象中寻找二力平衡的条件,实验过程中教师向学生提出思考性的问题:“两个力在什么条件下才会平衡?”学生对实验现象的观察常常不够仔细,往往简单地就作出结论:“二力平衡条件是二力的大小相等,方向相反。”学生总结的这个结论是否正确呢?教师引导学生再仔细观察下面两个针对学生的片面结论而设计的实验来进一步探索。

实验1:两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(用两个小车拼合在一起来代替原来的一个小车进行实验)。

实验2:两个力大小相等,方向相反,作用在同一物体(小车)上,但两个力的作用线不在同一直线上。

两个实验结果都表明,物体(小车)不会保持静止状态,这样学生通过实验,自己否定了前面的片面结论。

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