歐姆定律的內容8篇

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歐姆定律的內容

篇1

關鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學問題

中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1008-3561(2015)09-0056-01

一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律

歐姆定律是電學重要內容之一,也是中考重點考查內容,所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習,更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主,教師起引導作用,讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題,他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻,從而達到了教學目的。

二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題

在實際的教學之中,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任務,開闊學生的思維,加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程,只有激發學生的熱情,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,是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流,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測量儀器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。

三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系

這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學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,從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學中的基本定律,是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎,是初中電學的重點知識。

歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點,想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系,并在實驗的基礎上得出歐姆定律,做好演示實驗,歸納、分析、概括實驗結果,使學生正確理解歐姆定律的基礎。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。

電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點,由于初中學生水平有限,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生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性,決定于導體的材料、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。同時,教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、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系是第一次。首先要向學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系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關系”。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生看。可以先從電源正極開始,按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路,最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學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,其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。

運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系,具體推導如下:

在串聯電路中: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;也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。

在串聯電路中: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;即串聯電路中,電壓分配跟導體電阻成正比。

四、結束語

通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究,對教學內容進行歸納總結,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,提高物理教學質量,把重點真正落實在教學過程中,幫助學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,讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題,學會用等效法分析復雜電路。因此,教師要注重培養學生實事求是的科學態度,從而有效培養學生的物理素質。

參考文獻:

篇2

1.教材的地位和作用

“歐姆定律”是在學生學習了電流、電壓、電阻等概念以及使用電壓表、電流表、滑動變阻器之后的內容,這樣的安排既符合學生由易到難、由簡到繁的認知規律,又保持了知識的結構性、系統性。通過學習“歐姆定律”,主要使學生掌握在同一電路中電學三個基本物理量之間的關系,初步掌握運用歐姆定律解決簡單電學問題的思路和方法,同時也為下一步學習“電功率”以及“焦耳定律”等其他電學知識與電路分析和計算打下基礎,起到了承上啟下的作用。

2.教學目標

(1)知識與技能

通過實驗探究電流跟電壓、電阻的定量關系,分析歸納得到歐姆定律。理解歐姆定律,能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。

(2)過程與方法

運用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關系,歸納得出歐姆定律。

(3)情感態度與價值觀

通過對歐姆定律的認識,體會物理規律的客觀性和普遍性,增強對科學和科學探究的興趣。

3.教學的重難點

重點:理解歐姆定律,能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。

難點:對歐姆定律的理解和應用。

二、說教法

這節課可綜合應用目標導學、講授和討論等多種形式的教學方法,提高課堂效率,培養學生學習物理的興趣,激發學生的求知欲望。充分體現以教師為主導,以學生為主體的原則。

三、說學法

在物理教學中,應該對學生進行學法指導,應重視學情,突出自主學習,鍛煉實驗操作能力。在本節課的教學中,通過閱讀例題,讓學生在閱讀過程中進行分析、推理,培養學生的自學能力與分析推理能力。

四、說教學設計

在教學中公式的推導是建立在學生體驗的基礎上的,先由學生解題而后再去總結、引導,學生通過自主解決實際問題獲得感性認識。教師該講的還是要講,該放手的就盡管讓學生去完成,即便會有一些問題,也可以讓學生去發現問題的源頭出在哪里,讓學生對問題進行分析和討論,這樣既加深學生對歐姆定律的理

篇3

關鍵詞:歐姆定律;適用范圍;微觀機理;導電材料;能量轉化

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)12-0039-2

人教版《普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1》《歐姆定律》一節內容圍繞電阻的定義式、歐姆定律和伏安特性曲線三部分展開,圖1為教材的兩段文字,意思是當金屬導體的電阻不變時,伏安特性曲線是一條直線,叫做線性元件,滿足歐姆定律;“這些情況”的電流與電壓不成正比,是非線性元件,歐姆定律不適用[1]。隨后,教材舉例小燈泡和二極管的伏安特性曲線,指出兩個元件都是非線性元件。在遇到歐姆定律時,不論是年輕教師還是學生常常感到疑惑:歐姆定律適用范圍究竟是金屬和電解質溶液還是線性元件?小燈泡是金屬,又是非線性元件,究竟是否滿足歐姆定律?

[導體的伏安特性曲線 在實際應用中,常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U,這樣畫出的I-U圖象叫做導體的伏安特性曲線。對于金屬導體,在溫度沒有顯著變化時,電阻幾乎是不變的(不隨電流、電壓改變),它的伏安特性曲線是一條直線,具有這種伏安特性的電學元件叫做線性元件。圖2.3-2中導體A、B的伏安特性曲線如圖2.3-3所示。

歐姆定律是個實驗定律,實驗中用的都是金屬導體。這個結論對其他導體是否適用,仍然需要實驗的檢驗。實驗表明,除金屬外,歐姆定律對電解質溶液也適用,但對氣態導體(如日光燈管、霓虹燈管中的氣體)和半導體元件并不適用。也就是說,在這些情況下電流與電壓不成正比,這類電學元件叫做非線性元件。]

1 歐姆定律的由來

1826年4月,德國物理學家歐姆《由伽伐尼電力產生的電現象的理論》,提出歐姆定律:在同一電路中,通過某段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。歐姆實驗中用八根粗細相同、長度不同的板狀銅絲分別接入電路,推導出 ,其中s為金屬導線的橫截面積,k為電導率,l為導線的長度,x為通過導線l的電流強度,a為導線兩端的電勢差[2]。當時只有電導率的概念,后來歐姆又提出 為導體的電阻,并將歐姆定律表述為“導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比,跟導體的電阻R成反比。”

關于歐姆定律的m用范圍,一直存在爭議,筆者認為可以從不同角度進行陳述。

2 歐姆定律的適用范圍

2.1 從導電材料看適用范圍

歐姆當年通過對金屬導體研究得出歐姆定律,后來實驗得出歐姆定律也適用于電解質溶液,但不適用于氣體導電和半導體元件。

從微觀角度分析金屬導體中的電流問題,金屬導體中的自由電子無規則熱運動的速度矢量平均為零,不能形成電流。有外電場時,自由電子在電場力的作用下定向移動,定向漂移形成電流,定向漂移速度的平均值稱為漂移速度。電子在電場力作用下加速運動,與金屬晶格碰撞后向各個方向運動的可能性都有,因此失去定向運動的特征,又回歸無規則運動,在電場力的作用下再做定向漂移。如果在一段長為L、橫截面積為S的長直導線,兩端加上電壓U,自由電子相繼兩次碰撞的間隔有長有短,設平均時間為τ,則自由電子在下次碰撞前的定向移動為勻加速運動,

2.2 從能量轉化看適用范圍

在純電阻電路中,導體消耗的電能全部轉化為電熱,由UIt=I2Rt,得出 在非純電阻電路中,導體消耗的電能只有一部分轉化為內能,其余部分轉化為其他形式的能(機械能、化學能等), 因此,歐姆定律適用于純電阻電路,不適用于非純電阻電路。

金屬導體通電,電能轉化為內能,是純電阻元件,滿足歐姆定律。小燈泡通電后,電能轉化為內能,燈絲溫度升高導致發光,部分內能再轉化為光能,因此小燈泡也是純電阻,滿足歐姆定律。電解質溶液,在不發生化學反應時,電能轉化為內能,也遵守歐姆定律。氣體導電是因為氣體分子在其他因素(宇宙射線或高電壓等條件)作用下,產生電離,能量轉化情況復雜,不滿足歐姆定律。半導體通電時內部發生化學反應,電能少量轉化為內能,不滿足歐姆定律。電動機通電但轉子不轉動時電能全部轉化為內能,遵從歐姆定律;轉動時,電能主要轉化為機械能,少量轉化為內能,為非純電阻元件,也不滿足歐姆定律。

2.3 從I-U圖線看適用范圍

線性元件指一個量與另一個量按比例、成直線關系,非線性元件指兩個量不按比例、不成直線的關系。在電流與電壓關系問題上,線性元件阻值保持不變,非線性元件的阻值隨外界情況的變化而改變,在求解含有非線性元件的電路問題時通常借助其I-U圖像。

從 知導體的電阻與自由電子連續兩次碰撞的平均時間有關,自由電子和晶格碰撞將動能傳遞給金屬離子,導致金屬離子的熱運動加劇,產生電熱。由 知導體的溫度升高,τ減小,電阻增大。因此,導體的電阻不可能穩定不變。當金屬導體的溫度沒有顯著變化時,伏安特性曲線是直線,滿足“電阻不變時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比”。理想的線性元件是不存在的,溫度降低時,金屬導體的電阻減小,當溫度接近絕對零度時,電阻幾乎為零。小燈泡的伏安特性曲線是曲線,是非線性元件,當燈泡電阻變化時,仍有I、U、R瞬時對應,滿足歐姆定律 如同滑動變阻器電阻變化時也滿足歐姆定律[3]。

2.4 結論

綜上所述,從導電材料的角度看,歐姆定律適用于金屬和電解質溶液(無化學反應);從能量轉化的角度看,歐姆定律適用于純電阻元件。對于線性元件,電阻保持不變,導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比,歐姆定律適用。從物理學史推想,歐姆當年用八根不同銅絲進行實驗,應該是研究了電壓保持不變時,電流與電阻的關系,以及電阻保持不變時,電流與電壓的關系。雖然都是非線性元件,小燈泡是金屬材料,是純電阻元件,滿足歐姆定律,二極管是半導體材料,卻不滿足歐姆定律。因此,線性非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。

3 教材編寫建議

“有了電阻的概念,我們可以把電壓、電流、電阻的關系寫成 上式可以表述為:導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比,跟導體的電阻R成反比。這就是我們在初中學過的歐姆定律。”[1]筆者以為,歐姆定律的內容是 這個表達式最重要的意義是明確了電流、電壓、電阻三個量的關系,而不是其中的正比關系和反比關系,教材沒必要對歐姆定律進行正比反比的表述。

“實驗表明,除金屬外,歐姆定律對電解質溶液也適用,但對氣態導體(如日光燈管、霓虹燈管中的氣體)和半導體元件并不適用。”教材已明確歐姆定律的適用范圍,建議教材將線性元件和非線性元件的概念與歐姆定律的適用范圍分開,同時明確線性、非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。

參考文獻:

[1]普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1[M].北京:人民教育出版社,2010.

篇4

一、 課堂教學知識量大,學生難以吸收

初中物理“閉合電路歐姆定律”這一節教學內容有過多次變動,實驗教材里的內容主要有兩點:一是閉合電路歐姆定律;二是路端電壓和負載的關系;此外還外加了路端電壓和電流的關系。因為知識點較多,課堂教學量很大,所以課堂上時間緊,學生思考和參與實踐都比較少,課堂上沒有充分發揮學生的主體作用。從課后反饋的情況來看,學生掌握的情況并不是太好。

因此,針對這種情況,在該課的教學中,教師可以將這一節課的內容分成兩節課來講。第一節課講閉合電路歐姆定律,在復習電動勢、內阻等概念和規律的基礎上,通過閉合電路歐姆定律的推導,引出閉合電路歐姆定律。然后對照比較簡單的電路圖,闡述能量轉化的關系以及定律的使用范圍等。緊接著通過例題的講解和課堂訓練,使學生對歐姆定律有個全面的認識。在引導學生理解電流和外電阻的關系時,教師演示實驗,讓學生有個直觀的感受,然后再加上理論分析,讓學生對物理知識的認知由感性到理性。第二節課講路端電壓和負載的關系,路端電壓和電流的關系,在上一節歐姆定律的基礎上,導出路端電壓和負載的關系U=E1+rR,仍然是先進行演示實驗,后進行理論分析,讓學生對路端電壓和負載的關系有一個從感性到理性的認識。最后講路端電壓和電流的關系U=E―IR,先觀察實驗,通過改變滑動變阻器的阻值,使電路中電流表和電壓表的示數同時發生變化,學生會觀察到電流變大時,路端電壓變小,反之電流變小,路端電壓變大,再利用公式進行分析,這樣可給學生留下比較深的印象。

二、演示實驗,可視性較差

在演示路端電壓和負載(或電流)的關系時,學生要觀察電流表、電壓表指針的偏轉情況,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看不清楚,影響了實驗效果。針對這種情況,教師可以做如下改進。

在實驗課堂上做演示實驗時,一方面教師可以把儀器放在一個升降臺上,把臺子升起來,使全班學生都能看清楚;另一方面對有些演示實驗,用投影儀把實驗情況投影到大屏幕上,便于學生觀察;此外,如果課堂人數較少,教師還可以將演示實驗改為6組學生實驗,真實性、可視性都會更好。這樣不僅能夠達到演示實驗的預期效果,也能提高學生的動手能力和學習興趣。

三、 學生活動少,主體作用沒有很好體現

在“閉合電路歐姆定律”教學中,一方面是教學內容安排得比較多,為了在規定的時間內完成任務,必須按照設定好的節奏進行,課堂上并沒有給學生留下較多思考和發散的時間;另一方面,教師思想保守,教學不夠大膽,認為學生物理基礎較差,害怕學生不發言,出現冷場情況,或者學生課堂發言不入主題而不好收場。針對這種情況,教師可以做如下改進。

對教學內容做了相應的調整以后,就可以給學生留有更多的思考時間和發表見解的機會,如果學生在課堂上不敢發言,教師可以鼓勵、引導學生融入課堂教學活動,學生說錯了正好可以糾正其錯誤,只要學生積極思考,積極參與,勇于發言,就要給予鼓勵,這是培養學生良好思維習慣的大好時機。因為,在課堂教學中,任何層次的學生都可以與他互動起來,就看教師怎樣引導,如何讓學生互動。當然,在實驗教學中,很多實驗具有安全性和特殊操作性,對于這類實驗教師要規范學生的實驗行為。加強學生動手實驗的目的就是為了充分發掘學生的好動性、探知性,讓學生從自己的角度去思考問題,讓學生在張揚個性的同時,拓展創新能力。

參考文獻

[1]雷光錦.《閉合電路歐姆定律》教學設計[J].昭通師范高等專科學校學報,2011,1(25):111.

[2]謝建華.淺談“閉合電路歐姆定律”的教學[J].內蒙古民族大學學報,2011,3(15):124-125.

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《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學部分中各種電路的基礎內容,同時也是高中物理電路部分的重點內容,深刻理解并掌握本節內容對今后電路學習具有極大的幫助。在高中物理課堂教學活動開展中,為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學設計的有效性,下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學目標,并在此基礎上提出創設“問題情境”的教學設計為方法的課堂教學實踐,以供參考。

高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的。教材在設計中意在從能量守恒的觀點推導出閉合電路歐姆定律,從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規律及斷路短路現象,將實驗放在學生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學質量和教學效果,我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學中創設“問題情境”的教學設計。

1.《閉合電路歐姆定律》教學目標分析

《閉合電路歐姆定律》教學目標主要有以下幾個方面:一是,經進閉合電路歐姆定律的理論推導過程,體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用,培養學生推理能力;二是,了解路端電壓與電流的U-I圖像,培養學生利用圖像方法分析電學問題的能力;三是,通過路端電壓與負載的關系實驗,培養學生利用實驗探究物理規律的科學思路和方法;四是,利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的,其中涉及到了“電動勢和內阻”、“用電勢推導電壓關系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內容,這些內容之間具有一定的聯系, 只要能夠為其構建一個完善的體系,將這些知識有機的結合起來,就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構主義教學思想為基礎,采用創設“問題情境”的教學設計,對于提高課堂教學有效性具有積極意義。

2.創設“問題情境”的教學設計具體實踐

首先,通過問題的提出激發學生的求知欲。例如:將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極,另一個小燈泡在干電池兩端,會觀察到什么現象?并展示生活中的一些電源,演示手搖發電機使小燈泡發光和利用紐扣電池發聲的音樂卡片實驗,使學生進行思考這些現象出現的原因。通過觀察學生會發現手搖發電機是將機械能轉化成電能的過程,停止搖動就沒有電能,燈泡就不會亮,而干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能,其化學能能夠為干電池提供持續供電的功能,因此小燈泡能夠持續發光。然后教師再在這個基礎上提出問題:什么是電源的電動勢?之后指出電源電動勢的概念,幫助學生認識電源的正負極,并畫出等效的電路圖,利用學生已知的知識,如電勢相當于高度,電勢差則相當于高度差,這樣學生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內電壓和外電壓等概念進行理解了。

其次,在教學中可采用類比、啟發、多媒體等多種方法進行教學。教師在課堂教學匯總可借助于多媒體播放flash課件, 借助于升降機舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差,幫助學生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導學生對其進行理解,例如小花去買衣服,共有100元,其中10元用于打車,90元用于買衣服,在這里,100元就相當于電源的電動勢,車費相當于內電壓(必要的無用功),買衣服的費用就相當于外電壓(有用功),從而使學生掌握內外電壓的本質屬性。

最后,要通過實驗來引導學生進行探究。物理學是一門以實驗為基礎的科學,觀察和實驗是提出問題的基礎,在實驗教學中應鼓勵學生觀察要細致人微,要善于從實驗中發現問題,直觀、形象的實驗現象能激發學生思考。可以讓學生通過實驗來探究路端電壓與外電阻(電流)的關系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關系,再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V(舊)的電源向一個燈泡供電實驗,引發學生學習的興趣,讓學習進行討論,解釋現象原因。通過這種方式能夠讓學生很容易就明白流過燈泡的實際電流不僅與電源的電動勢有關,還與電路中的總電阻有關,從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律,完成課堂教學任務。

3.總結語

篇6

一、將定值電阻改用電阻箱進行實驗

絕大部分老師在進行蘇科版歐姆定律實驗教學時常常有這樣的一個困惑,定值電阻標有10歐姆,在進行實驗時定值電阻的阻值卻不準確,給歐姆定律實驗帶來了一些不必要的麻煩。我認為定值電阻不準確的原因是:定值電阻出廠時是很精確的,但是由于學校購置后存放在實驗室的條件不好,另一方面定值電阻存放時間過長,現在實驗室中的定值電阻還是八十年代的產品。所以有些定值電阻的接線柱上面已氧化,電阻線也發生了化學變化,常見的10歐姆的電阻只有8歐姆左右。學校的實驗經費有限,不可能每年都購買新的定值電阻。另外在研究電流與電阻的關系時,要多次改變定值電阻的阻值,多次改變所連的電路,浪費了許多實驗時間。為此我嘗試用電阻箱來代替定值電阻進行實驗,效果顯著。一方面電阻箱電阻線在箱內,不易氧化。另一方面電阻箱內電阻的精確度高,一般實驗室用的J2362-1電阻箱的誤差為0.1歐姆,大大高于定值電阻的精確度。另外在進行研究電流與電阻的關系時,要多次改變定值電阻的阻值,利用電阻箱進行實驗就不必重復拆線連線,節省了許多實驗時間,大大提高了課堂效率,讓學生在課堂上有更多的時間來提高自己的知識技能。

二、電源由干電池組改為學生電源

這個探究歐姆定律的實驗在書本上用干電池組進行學生實驗,但是使用時由于干電池使用時間較長,干電池內部會發生化學變化,干電池的電阻會發生變化,對實驗的操作會產生影響。即使用了三節干電池,定值電阻兩端的電壓不一定達到3伏。另外從環保的角度分析,一學期電學內容的學習,學生至少要進行三次電學學生實驗。如果大量使用干電池作為電源進行實驗,一個中等規模的初級中學會產生一千多個廢舊電池,一方面大量浪費了學校有限的辦公經費,另一方面學校對廢舊電池處理不當,對周圍環境會產生嚴重影響。綜合上述考慮,我認為用學生電源來替代干電池,學生電源干凈污染少,還可以避免干電池內阻對實驗的影響。當然學生電源并不是沒有缺點,學生電源如果使用不當對人身安全有危險。我認為今后物理老師進行電學物理實驗時,盡可能使用學生電源,只要安全措施恰當,學生電源是進行歐姆定律和其他電學實驗最好的電源選擇。

三、導線由接線端帶叉口的導線改為兩端是鱷魚夾的導線

學生在進行歐姆定律實驗時連七根線,學生在連接電路時,經常不能捏緊螺母,造成接觸不良,實驗效果較差,為了提高學生做歐姆定律實驗的效率,我校在進行歐姆定律實驗時,用鱷魚夾來代替帶叉口的導線。可節省連接導線的時間,我做過調查,學生用鱷魚夾代替帶叉口的導線連接電路后,連接歐姆定律實驗電路圖的時間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50%提高到80%左右,減少了一些不必要的檢修時間。節省了實驗操作時間,增加了學生進行探究的時間。另外為了提高實驗的精確度鱷魚夾最好用銅制,導線改用較粗的銅導線,在導線與鱷魚夾連接處應用錫焊或銀焊,這樣導線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應加一根橡膠管加以保護,這樣同學們在使用時不易折斷,盡可能提高實驗的成功率和精確度。有些老師認為實驗存在誤差可以證明實驗的真實性,其實這種觀點是不科學的,在以前實驗環境較差、實驗器材精確度不高,在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現在無錫地區經濟基礎較好,各校都在進行現代化實驗改造或已經完成現代化實驗改造。如果此時實驗誤差較大,這與物理老師的嚴謹,對科學的一絲不茍的精神是不相符的。

四、數據處理時采用整數

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一、物理電學相關公式及形象記憶法

初中物理電學相關公式和定理雖然表面看比較抽象難懂,但是因為電流是實際存在的,并且其特點和存在形式可以類比現實中許多形象易懂的實物和現象,因此結合實際對相關定理定律進行理解和記憶會收到很好的效果.

1.歐姆定律

歐姆定律解釋的是電學中電壓、電流、電阻三者之間的關系,是電學最基本的定律.

電流×電阻=電壓,即I×R=U;其他的變形式可以由此公式導出.

可以用水流演示電流,用水壓解釋電壓,以現實中形象的實物來解釋電學相關內容.

2.電功公式

電功公式是講電力做工的計算方法,電流流過導線會產熱,有能量產生,能量可以做功,電功公式就是計算電力做工能力的公式.

電流×電流×電阻×時間=電功,即I2Rt=P;

將I=UR代入,就能成為電功公式的另一形式.

3.電功率公式

電功率就是形容電流做功快慢的公式.

電流×電流×電阻=電功率,即P=I2R.

電功和電功率可以用電燈發光發熱解釋,電流越大,電燈越亮,時間越長,電燈散失的熱量越多,就是電流做功的道理.

二、物理電學題目解題技巧

1.歐姆定律方程解題

熟記歐姆定律,只要是給出電路解電學未知量并且題目中沒有涉及功率內容的題目,結合整個電路列出歐姆定律的基本方程,肯定可以得到答案,即使最初看題時沒有頭緒,在列出歐姆定律方程之后也能從方程中看出解題方法.靜態電路圖列寫一個歐姆定律方程,動態電路圖根據變化次數列出相應數目的歐姆定律方程即可.

例電路圖如圖1所示,閉合開關S,當滑動變阻器滑片在R2上某兩點之間來回滑動時,電流表的讀數變化范圍是2 A~5 A,電壓表的讀數變化范圍是5 V~8 V,問電源電壓及電阻R1的值分別是多少?

乍一看此題確實無從下手,但是可以看出這是一個動態電路題,隨著滑動變阻器阻值的不同電路相關參量產生了變化,因此需要列兩個歐姆定律方程,方程列出,題目便迎刃而解.

解根據題意列歐姆定律方程,首先滑動變阻器在題意中阻值最小時,電流最大為5 A,電壓表度示數最小為5 V,此時滑動變阻器電阻值為5 V÷5 A=1 Ω.

可以列出一個方程:

U÷(R1+1)=5 A(1)

同理,滑動變阻器阻值最大時為8 V÷2 A=4 Ω.

列另一個歐姆定律方程

U÷(R1+4)=2 A(2)

用簡單的解方程法解方程(1)和(2),很容易得出結果U=10 V;R1=1 Ω.

2.等效電路解含功率動態題

解含有功率內容的動態題的一個很好的方法就是將其各種狀態獨立出來,簡化成等效電路,每種狀態單獨分析,之后綜合考慮并求解.

例如圖2所示,R2與R3的電阻比為R2∶R3=1∶4,最初所有開關處于斷開狀態,同時閉合S1與S2,S3保持斷開,電流表示數為0.3 A,R2消耗功率P2;之后閉合S1、S3,S2斷開,R1消耗功率為0.4 W,R3消耗功率為P3,P2∶P3=9∶4,求電源電壓和R1阻值.

雖然此題表面看是動態且較為復雜,但是將動態電路的兩個狀態拆分成靜態簡單電路,題目便會簡單明了,之后列寫歐姆定律和功率方程,解方程即可.

當閉合S2后電路可簡化成如圖3形式,可列方程如下:

(R1+R2)×0.3=U(1)

R2×0.3×0.3=P2(2)

打開S2閉合S3后電路變成圖4,設此時電流為I3,結合等量關系R3=4R2,將R3用R2代替,后列方程

(R1+4R2)×I3=U(3)

R1×I3×I3=0.4(4)

4R2×I3×I3=49P2(5)

5個方程,5個未知數,此題可解.由(2)式和(5)式可解出I3=0.1 A,其他未知數便順利得出.最終結果:U=36 V,R1=80 Ω.

篇8

一、教材分析

《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中必修本(下冊)安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法.這就決定了本節課的教學目的和教學要求.這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法.

本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎.本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用.因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段.

通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用.

本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析.這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎.

本節課的難點是電阻的定義及其物理意義.盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏.從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度.對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從數學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義.有些學生常將兩種表達式相混,對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清,要注意提醒和糾正.

二、關于教法和學法

根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法.教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動.在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行大面積課堂提問,讓學生充分發表意見.這樣既有利于化解難點,也有利于充分發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍.

通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律.同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣.

三、對教學過程的構想

為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:1.在引入新課提出課題后,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么(不一定讓學生回答)?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用.2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答.這樣使他們既鞏固了實驗知識,也調動他們盡早投入積極參與.3.在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助,同時讓其余同學注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考.4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出下面的問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識.到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲.5.在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義.此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥.此處節奏應放慢,可提請學生回答或展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出實驗結論的基礎上,進一步總結出歐姆定律,這實際上是認識上的又一次升華.要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力.教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫.要隨即強調歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推.7.為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習,達到鞏固之目的.然后結合課本練習題,熟悉歐姆定律的應用,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題.

四、授課過程中幾點注意事項

1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹.

2.注意正確規范地進行演示操作,數據不能虛假拼湊.

3.注意演示實驗的可視度.可預先制作電路板,演示時注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學生都能清晰地看見.

4.定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結.這樣學生就不易將二者混淆.

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