前言:中文期刊網精心挑選了歐姆定律的使用方法范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
歐姆定律的使用方法范文1
/
關鍵詞:歐姆定律;教學設計;傳感器;DIS 線性元件;非線性元件;伏安特性;屏幕廣播
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)6-0073-6
1 教學內容分析
(1)教材分析:“人教版”高中物理(選修3-1)第二章《恒定電流》中的第3節《歐姆定律》,教材首先回顧了初中學過的電阻的定義式及歐姆定律,然后重點闡述了導體的伏安特性,并分別描繪了小燈泡、半導體二極管的伏安特性曲線,對比了它們的導電性能。
(2)《課程標準》要求:①觀察并嘗試識別常見的電路元器件,初步了解它們在電路中的作用;②分別描繪電爐絲、小燈泡、半導體二極管的I-U特性曲線,對比它們導電性能的特點。
2 教學對象分析
(1)學生在初中已經學習過的電阻的測量、電壓的調節等電路的相關基礎知識,為本節實驗方案設計打下了基礎;
(2)初中已經學習過的歐姆定律基礎知識,為歐姆定律的深化理解起了鋪墊作用;
(3)學生具備了一定的探究能力、邏輯思維能力和歸納演繹能力。
3 教學目標
3.1 知識與技能
(1)了解線性元件及其特點;
(2)理解歐姆定律及其適用條件;
(3)了解非線性元件及其特點。
3.2 過程與方法
(1)通過親歷“導體伏安特性曲線”描繪的全過程,進一步熟知科學探究的各環節;
(2)通過描繪導體伏安特性曲線,體會圖線法在物理學中的作用;
(3)初步掌握傳感器、DIS(數字化信息系統)的操作和使用方法。
3.3 情感態度與價值觀
(1)通過使用傳感器和DIS(數字化信息系統),增強數字化、信息化科學意識;
(2)通過與同學的討論、交流、合作,提高學生主動與他人合作的意識;
(3)通過多媒體教學網絡廣播系統共享實驗結果,享受分享和成功帶來的喜悅、提高學生合作共享意識。
4 教學重點
(1)線性元件與歐姆定律
(2)線性伏安特性曲線的理解與應用
5 教學難點
(1)實驗方案的設計與電路連接、DIS(數字化信息系統)的使用;
(2)非線性伏安特性曲線的理解與應用。
6 教學策略設計
6.1 《課程標準》要求
(1)觀察并嘗試識別常見的電路元器件,初步了解它們在電路中的作用;
(2)分別描繪電爐絲、小燈泡、半導體二極管的I-U特性曲線,對比它們導電性能的特點。
這是采用傳統的教學手段一課時不可能實現的教學目標!而采用傳感器和DIS(數字化信息系統)獲取導體的伏安特性曲線,利用現代化信息技術,不僅大大提高了課堂教學效率,而且增強了學生數字化、信息化科學意識。
6.2 本節課設計了四個探究環節
(1)探究環節一:描繪金屬導體(合金絲繞成的5 Ω、10 Ω電阻)伏安特性曲線
該環節包括實驗設計、電路連接、數據收集、數據的圖線法處理,得出金屬導體的伏安特性曲線是“過原點的直線”的實驗結論。其中,包含了科學探究的“提出問題、設計實驗、數據收集、分析論證、結論評估”諸多環節,使學生進一步熟知科學探究的各環節。
(2)探究環節二:線性元件與歐姆定律
(3)探究環節三:描繪小燈泡(二極管)的伏安特性曲線
(4)探究環節四:非線性元件與非線性伏安特性曲線的理解與應用
其中,環節一、三均采用兩組差異化的實驗器材――合金絲繞成的5 Ω與10 Ω電阻,小燈泡與二極管。這樣設計,既提高了實驗效率,又使實驗具有了普遍性。而通過尋找兩組不同曲線的異同,又能自然總結出線性元件、非線性元件的概念和特點。
6.3 本節課采用小組合作形式
使學生通過與同學的討論、交流、合作,提高學生主動與他人合作的意識;通過多媒體教學網絡廣播系統共享實驗結果,享受分享和成功帶來的喜悅,提高學生合作共享意識。
7 教學設備
25組描繪導體伏安特性曲線器材、“友高”數字化實驗系統、多媒體教學網絡廣播系統、多媒體課件展示、實物投影儀、半波全波整流、濾波線路板。
8 教學過程
引入新課
【教師】
實物投影:整流、濾波線路板,介紹元件、功能。
引入課題:該線路板為何能實現如此神奇的功能呢?那就要求設計者對各元件的性能非常了解,而導體的伏安特性就是其中一項重要的性能。
【學生】
觀察、思索、好奇、興奮。
【設計說明】
激發學生研究導體伏安特性的興趣。
新課教學
探究環節一:描繪金屬導體伏安特性曲線
(一)提出問題
【教師】
(1)今天我們就首先探究金屬導體(合金絲繞成的5 Ω、10 Ω電阻)的伏安特性。
(2)劃分四個研究小組,每組六臺電腦。
【學生】
熟悉小組成員,選出小組長。
【設計說明】
小組合作。
(二)設計實驗
(1)方案設計
【教師】
導體的伏安特性曲線――用橫軸表示電壓U,縱軸表示電流I,畫出的I-U圖線叫做導體的伏安特性曲線。
注意解決三個問題:
①如何測量導體的電流、電壓?
②如何改變導體的電流、電壓?
③怎樣描繪導體的伏安特性曲線?
【學生】
分組討論:
①達到實驗目的所需的實驗器材;
②畫出實驗電路圖、概述實驗方案。
【設計說明】
①提高學生的實驗設計能力;
②利用學生在初中已經學習過的電阻的測量、電壓的調節等電路的相關基礎知識。
(2)方案論證
【學生】
小組長說明實驗器材。
【教師】
展示實驗器材實物圖(圖1)。
【學生】
小組長投影實驗電路、簡述實驗方案。
【教師】
展示實驗電路(圖2)。
(3)方案改進
【教師】
在數字化時代,我們利用電壓傳感器、電流傳感器替代電壓表、電流表,利用“友高”數字化實驗系統替代手工記錄和坐標紙來完成此實驗探究(圖3)。
【學生】
閱讀《描繪導體伏安特性曲線》操作指南。
【設計說明】
采用傳感器和DIS,提高效率,完成傳統實驗器材不可能完成的任務。
(三)數據收集
(1)分組實驗
【學生】
分組實驗:1、2組10 Ω電阻;3、4組5 Ω電阻,同組成員相互協作。
【教師】
①指導學生打開軟件、實驗模板、傳感器調零,按操作指南要求收集數據、保存實驗,暫不關閉等待分享實驗數據(圖4)。
②巡回指導。
④利用多媒體網絡廣播系統了解各組實驗進度情況。
(2)成果分享
【教師】
通過廣播系統向全體同學展示4個小組的實驗結果。
【學生】
觀察、對比。
【設計說明】
采用兩組差異化的實驗器材,既提高了實驗效率,又使實驗具有了普遍性。而通過尋找兩組不同圖線的異同,又能自然總結出線性元件的概念。
(四)結論評估
【教師】
請分析兩圖線的異同。
【學生】
(1)兩圖線均為過原點的直線――線性元件。
(2)兩圖線的斜率不同――電阻值不相等。
探究環節二:線性元件與歐姆定律
(一)線性元件
【教師】
(1)金屬導體的伏安特性曲線是通過坐標原點的直線,具有這種伏安特性的元件稱為線性元件。
那么,線性元件有什么特點呢?
【學生】
觀察、思考后回答。
(2)通過同一線性元件的電流強度與加在導體兩端的電壓成正比。
【教師】
展示兩個電阻的伏安特性曲線(圖5)。
【學生】
觀察、思考后回答。
(3)電壓一定時,通過導體的電流強度與導體本身的電阻成反比。
【教師】
線性元件這兩大特點你聯想到哪條規律?
【學生】
齊答:歐姆定律。
【設計說明】
線性元件與歐姆定律兩知識點自然銜接。
(二)歐姆定律
【教師】
內容:通過導體的電流強度跟加在導體兩端的電壓成正比,跟導體本身的電阻成反比。
適用范圍線性元件金屬導體電解液純電阻電路
【學生】
回顧、歸納。
【教師】
情感教育:介紹歐姆及其實驗裝置(圖6),闡述原創性實驗的開拓性及對科學發展的重大影響!
【學生】
好奇、興奮。
探究環節三:描繪二極管小燈泡伏安特性曲線
(一)提出問題
【教師】
下面我們分四小組、兩大組分別描繪二極管和小燈泡的伏安特性曲線。
【學生】
更換器材、連接電路(圖7)。
(二)數據收集
(1)分組實驗
【學生】
分組實驗:1、2組二極管;3、4組小燈泡,同組成員相互協作。
【教師】
①指導學生打開軟件、實驗模板、傳感器調零,按操作指南要求收集數據、保存實驗,暫不關閉等待分享實驗數據。
②巡回指導。
③利用多媒體網絡廣播系統了解各組實驗進度情況。
(2)成果分享
【教師】
通過廣播系統向全體同學展示4個小組實驗結果。
【學生】
觀察、對比。
【設計說明】
采用兩組差異化的實驗器材,提高了實驗效率,而通過尋找兩組不同圖線的異同,又能自然總結出非線性元件的概念。
(三)結論評估
【教師】
請分析兩圖線的異同(圖8)。
【學生】
(1)兩圖線均為曲線――二極管為非線性元件。
(2)兩圖線的彎曲方向不同――二極管的電阻隨電壓升高而減小;鎢絲的電阻隨電壓升高而增大。
(四)知識點辨析
【教師】
鎢絲(小燈泡燈絲)屬于金屬導體,但其伏安特性曲線為何呈現曲線?(圖9)
【學生】
因為燈絲溫度變化范圍過大。
【教師】
動畫:手工繪制鎢絲伏安特性曲線。
可以看出:曲線起始端溫度變化很小,呈現線性。
探究環節四:非線性元件
(一)非線性元件的概念
【教師】
(1)氣態導體和二極管的伏安特性曲線不是直線,這種元件稱為非線性元件。
(2)對非線性元件,歐姆定律不適用。
(3)非線性元件的電阻除了由材料本身決定外,還與加在其兩端的電壓有關。
【學生】
觀察、思考。
【設計說明】
實驗與知識點自然銜接。
(二)非線性伏安曲線的理解與應用
(1)跟蹤練習――非線性伏安曲線的理解
【教師】
①小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖10所示,P為圖線上一點,PN為圖線在P點的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中正確的是( )
(2)拓展練習――非線性伏安曲線的應用
【教師】
②一小燈泡的伏安特性曲線如圖11所示,將該燈泡與一個R=6 Ω的定值電阻串聯,接入輸出電壓U=3 V的恒壓電源,如圖12所示,試求通過小燈泡的電流強度。
【學生】
解析:在小燈泡的伏安特性曲線中做出U=3-6I 的圖線(圖13)。
從兩圖線的交點求出通過小燈泡的電流強度為I = 0.22 A。
【設計說明】
拓展學生解題思路,增強學生圖線法解決問題的意識!
課堂小結
【教師】
引導學生回顧、歸納總結。
知識小結:線性元件、歐姆定律、非線性元件。
方法小結:實驗探究、圖線法、數字化。
【設計說明】
比知識更重要的是方法!
作業布置
【教師】
(1)課本P48頁2、3、4題。
(2)請你設計一套描繪二極管完整伏安特性曲線(含正、反向電壓)的方案。
(3)網上查閱歐姆定律的發現歷程。
【設計說明】
三道作業分別對應“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三維目標。
參考文獻:
[1]張金權.DIS數字實驗系統與物理探究教學整合的策略[J].物理教學探討,2013,(11):56.
歐姆定律的使用方法范文2
關鍵詞:初中物理;電學實驗教學;教學探究
電學是初中物理教學內容的重要組成部分。電學部分概念較抽象,理解起來也需要花費一些時間和精力,對于初中學生來說是一項不小的挑戰。在電學教學中,我們以實驗教學理論和教學設計理論為基礎,以課程標準和教材為依據,從縱向和橫向兩個方向研究了初中電學實驗的內容設置,并對對二十多名初中物理教師進行了問卷調查,全面了解了農村初中電學實驗的教學現狀,提出了教學策略和教學設計并進行了實施,學生的電學實驗能力、實驗素養、實驗技巧等均得到了提高。
一、初中電學實驗的教學現狀
相對與城市學校,農村學校教學的軟硬件設施發展都相對滯后,因此,在初中物理電學實驗教學中,面臨著如下幾方面的問題:
1.實驗器材與教材不配套。
實驗器材與教材不配套,實驗器材的更新慢,存在著“能用不買”的現象,導致實驗教學的效果受到影響。受資金、實驗教學認識等影響,農村初中學校配備的實驗器材質量差、易損壞,例如電學實驗中的電流表、電壓表,有的沒有用過幾次,讀數就不準了,一些儀表干脆罷工,任何情況下指針都指一個讀數,實驗結果的正確性、有效性難以保障。
2.師生對實驗教學不夠重視。
學校、老師和學生對實驗不夠重視。一方面,受傳統教育思想影響,成績是衡量教學質量的唯一尺度,考試成了物理實驗教學的唯一目的,在實驗過程中,教師強調的不是思考、觀 察 實 驗,而是更重視的知識點,提出重點知識讓學生死記硬背。另一方面,學生在教師的引導下學習很被動,自己參與電學實驗的能力很差,要么看著老師做、要么看著同學做、要么自由發揮亂做,如物理關于歐姆定律的實驗中,一些學生連接的線路都不通,研究、探討歐姆定律的效果就更差了,導致實驗教學的效果不佳。
3.學生主動思考和動手意識不足。
學生主動思考和動手意識不足,致使物理實驗教學成為物理教育中的薄弱環節,思想上的不重視使教師、學生在心理上對物理實驗教學產生了輕視,認為通過做題、死記硬背等手段一樣能拿到較好的物理實驗成績,沒必要在做實驗上浪費功夫。此外,學校專業的管理實驗器材的人員缺乏,一般由任課教師兼任,這就致使任課老師要擔負實驗器材管理和實驗教學兩項任務,其精力有所分散,難以確保實驗課教學質量的最優化。
4.興趣與教學內容脫節,學生參與實驗教學的積極性不高。
在物理電學實驗教學中,絕大多數學生的興趣與教學內容脫節,學生對于實驗的目的認識不清。此外,物理電學教學的知識內容多、概念多,且知識抽象,難以理解,加之農村學生知識面比較窄、見識少,導致了這部分教學中學生學習的主動性、積極性不足,對實驗教學的參與也有一定的抵觸情緒,實驗的盲目性、無視性導致了電學實驗教學的有效性難以保障。
二、初中物理電學實驗教學的有效性探究
針對農村物理實驗教學現狀, 對于初中物理電學實驗的教學應講究教學的策略和手段。
(一)充實實驗器材,提高實驗課的教學條件。
要動用社會辦學力量和學校自身的力量,實現實驗器材和教材的配套,并保證實驗器材的質量,以確保實驗教學的正確性和有效性。另外,還要改變師生的教、學觀念,提高師生對物理電學實驗課的重視度。
(二)借助電學實驗提高教學效果。
物學科是一門以實驗為主的學科,教師不能困囿于書本,而要引導學生通過動手操作、協作學習完成實驗操作,提高教學效果。
1.學生分組實驗。分組實驗可以讓學生掌握正確地操作基本x器,測定物質的某些特性和物理量,以驗證規律。通過分組實驗可以讓學生在分析、抽象、概括的基礎上,激發其學習興趣,活躍其思維,提高其問題意識。在分組實驗中,學生要明確實驗名稱、目的和內容,了解實驗原理和方法,正確設計實驗步驟,知道需要哪些實驗器材,能做好實驗記錄,處理好實驗數據。如在使用“滑動變阻器”時,要了解滑動變阻器的原理,通過觀察了解其銘牌上數據的物理意義,學會常規接法和特殊接法。
2.演示實驗。由于受到時間和空間的限制,有些實驗由物理教師完成,讓學生在觀察現象、思考問題、歸納結論中獲得知識、開啟思維。
(三)以科學探究的方法來掌握和使用儀器儀表。
科學發展就是以科學探究為基礎,學習物理的目的之一就是讓學生了解科學探究的方法和思維模式。在初中,學生初次接受物理、甚至是物理中的電學,對于各種電子儀器、儀表的使用都是一無所知,但十分好奇。教師可以充分利用這一點,開展科學探究模式的教學,讓學生用科學探索的方式學會使用這些電子儀器、儀表,從而豐富學生的科學探索經驗,并促進學生熟練這些儀器、儀表的使用方法。事實上,學生在日常生活中,也是在用探索的方式學習了許多家用電器的使用方法。在科學領域,教師應該放手讓學生去探索、犯錯、改正,這樣才能真正鍛煉到學生的能力。例如,教師可以空出一定的課堂時間來,發給每組學生一個電流表和幾組電路,在講解基本的妄全使用常識之后,就讓學生自己探索電流表的使用方法和應用技巧。教師不是蒼白的教會學生如何用,而是讓學生獨立去探索使用方法和技巧,教師在一旁給予適當指導。這樣,學生對這種“嘗試開發”的使用方法,記憶十分牢固。
結語:
初中物理電學實驗是中學物理的重要組成部分,其教學質量的高低能夠很大程度上影響學生對于電學部分內容掌握的深度,以及之后學習深造的質量。優化電學實驗部分的教學,可以極大的降低電學概念對于學生的抽象程度和陌生感,讓學生們盡快熟悉電的工作模式和原理,熟悉電學內容的思維方式和學習方法,更關鍵的是,高效的電學實驗教學還是讓學生鍛煉實踐動手能力、團隊合作能力、探究能力等的絕佳機會。如何教好電學實驗部分,是值得每一位初中物理教師探索的課題。
參考文獻:
歐姆定律的使用方法范文3
物理可以說是高中所有學科中最難的一科,因為高中物理不僅知識點多,需要理解的知識也很多,下面給大家分享一些關于高三物理知識點小歸納,希望對大家有所幫助。
高三物理知識點11.光的直線傳播
(1)光在同一種均勻介質中沿直線傳播.小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直線傳播的例證。
(2)影是光被不透光的物體擋住所形成的暗區.影可分為本影和半影,在本影區域內完全看不到光源發出的光,在半影區域內只能看到光源的某部分發出的光.點光源只形成本影,非點光源一般會形成本影和半影.本影區域的大小與光源的面積有關,發光面越大,本影區越小。
(3)日食和月食:
人位于月球的本影內能看到日全食,位于月球的半影內能看到日偏食,位于月球本影的延伸區域(即"偽本影")能看到日環食;當月球全部進入地球的本影區域時,人可看到月全食.月球部分進入地球的本影區域時,看到的是月偏食。
2.光的反射現象---:光線入射到兩種介質的界面上時,其中一部分光線在原介質中改變傳播方向的現象。
(1)光的反射定律:
①反射光線、入射光線和法線在同一平面內,反射光線和入射光線分居于法線兩側。②反射角等于入射角。
(2)反射定律表明,對于每一條入射光線,反射光線是的,在反射現象中光路是可逆的。
3.平面鏡成像
(1)像的特點---------平面鏡成的像是正立等大的虛像,像與物關于鏡面為對稱。
(2)光路圖作法-----------根據平面鏡成像的特點,在作光路圖時,可以先畫像,后補光路圖。
(3)充分利用光路可逆-------在平面鏡的計算和作圖中要充分利用光路可逆。(眼睛在某點A通過平面鏡所能看到的范圍和在A點放一個點光源,該電光源發出的光經平面鏡反射后照亮的范圍是完全相同的。)
4.光的折射--光由一種介質射入另一種介質時,在兩種介質的界面上將發生光的傳播方向改變的現象叫光的折射。
(2)光的折射定律---①折射光線,入射光線和法線在同一平面內,折射光線和入射光線分居于法線兩側。
②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常數。(3)在折射現象中,光路是可逆的。
5.折射率---光從真空射入某種介質時,入射角的正弦與折射角的正弦之比,叫做這種介質的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr。
某種介質的折射率,等于光在真空中的傳播速度c跟光在這種介質中的傳播速度v之比,即n=c/v,因c>v,所以任何介質的折射率n都大于1.兩種介質相比較,n較大的介質稱為光密介質,n較小的介質稱為光疏介質。
6.全反射和臨界角
(1)全反射:光從光密介質射入光疏介質,或光從介質射入真空(或空氣)時,當入射角增大到某一角度,使折射角達到90°時,折射光線完全消失,只剩下反射光線,這種現象叫做全反射。
(2)全反射的條件
①光從光密介質射入光疏介質,或光從介質射入真空(或空氣)。②入射角大于或等于臨界角
(3)臨界角:折射角等于90°時的入射角叫臨界角,用C表示sinC=1/n
7.光的色散:白光通過三棱鏡后,出射光束變為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光的光束,這種現象叫做光的色散。
(1)同一種介質對紅光折射率小,對紫光折射率大。
(2)在同一種介質中,紅光的速度,紫光的速度最小。
(3)由同一種介質射向空氣時,紅光發生全反射的臨界角大,紫光發生全反射的臨界角小
高三物理知識點21.電磁感應現象:利用磁場產生電流的現象叫做電磁感應,產生的電流叫做感應電流。
(1)產生感應電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發生變化,即ΔΦ≠0。(2)產生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈平面的磁通量發生變化,線路中就有感應電動勢。產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。
(2)電磁感應現象的實質是產生感應電動勢,如果回路閉合,則有感應電流,回路不閉合,則只有感應電動勢而無感應電流。
2.磁通量
定義:磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量,定義式:Φ=BS。如果面積S與B不垂直,應以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S′,即Φ=BS′,國際單位:Wb
求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的凈條數。任何一個面都有正、反兩個面;磁感線從面的正方向穿入時,穿過該面的磁通量為正。反之,磁通量為負。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數和。
3.楞次定律
(1)楞次定律:感應電流的磁場,總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化。楞次定律適用于一般情況的感應電流方向的判定,而右手定則只適用于導線切割磁感線運動的情況,此種情況用右手定則判定比用楞次定律判定簡便。
(2)對楞次定律的理解
①誰阻礙誰---感應電流的磁通量阻礙產生感應電流的磁通量。
②阻礙什么---阻礙的是穿過回路的磁通量的變化,而不是磁通量本身。③如何阻礙---原磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反;當原磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同,即“增反減同”。④阻礙的結果---阻礙并不是阻止,結果是增加的還增加,減少的還減少。
(3)楞次定律的另一種表述:感應電流總是阻礙產生它的那個原因,表現形式有三種:
①阻礙原磁通量的變化;②阻礙物體間的相對運動;③阻礙原電流的變化(自感)。
4.法拉第電磁感應定律
電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。表達式E=nΔΦ/Δt
當導體做切割磁感線運動時,其感應電動勢的計算公式為E=BLvsinθ。當B、L、v三者兩兩垂直時,感應電動勢E=BLv。(1)兩個公式的選用方法E=nΔΦ/Δt計算的是在Δt時間內的平均電動勢,只有當磁通量的變化率是恒定不變時,它算出的才是瞬時電動勢。E=BLvsinθ中的v若為瞬時速度,則算出的就是瞬時電動勢:若v為平均速度,算出的就是平均電動勢。(2)公式的變形
①當線圈垂直磁場方向放置,線圈的面積S保持不變,只是磁場的磁感強度均勻變化時,感應電動勢:E=nSΔB/Δt。
②如果磁感強度不變,而線圈面積均勻變化時,感應電動勢E=Nbδs/Δt。
5.自感現象
(1)自感現象:由于導體本身的電流發生變化而產生的電磁感應現象。
(2)自感電動勢:在自感現象中產生的感應電動勢叫自感電動勢。自感電動勢的大小取決于線圈自感系數和本身電流變化的快慢,自感電動勢方向總是阻礙電流的變化。
高三物理知識點31.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ωm),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯串聯電路(P、U與R成正比)并聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+
電壓關系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3
功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成(2)測量原理
兩表筆短接后,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)
選用電路條件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便于調節電壓的選擇條件Rp
注:
(1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串_阻大于任何一個分電阻,并_阻小于任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率_,此時的輸出功率為E2/(2r);
歐姆定律的使用方法范文4
在初中物理的學習過程中,大多數同學都認為電學的學習最為困難,究其原因不但是由于電學內容的知識容量大、概念多、規律多、公式多、實驗多,而且是由于電路圖的連接及分析繁瑣,使得很多同學學起來感覺枯燥無味,久而久之失去了學習的興趣。提高電學知識的學習效果有兩個關鍵點。
一、平時認真學習、系統總結,夯實電學基礎知識點。
俗語說的好:“基礎不牢,地動山搖?!睂W習電學知識也是這樣,日常學習之中,既要認真識記基本知識點,還要善于總結所有知識點的系統性。電學重要知識點主要有五個概念,即電流、電壓、電阻、電功、電功率;三個規律,即歐姆定律,串聯電路的電流、電壓、電阻等特點,并聯電路的電流、電壓、電阻等特點;兩種測量儀器即電流表和電壓表;三個基本實驗即組成串聯電路和并聯電路,伏安法測電阻,伏安法測功率;一種基本探究物理問題的方法即控制變量法。在掌握概念的時候應理解為什么引入這個概念,這個概念反映了什么物理現象或事實,如何準確定義,該物理量的單位是什么,還有哪些常用單位,換算關系怎樣,與之相近的概念是什么,它們之間有什么區別和聯系,該概念有什么重要應用等等。對于規律,應著重理解它們反映的是哪些物理量間的什么樣的關系或變化規律,這些規律的成立條件和適用范圍是什么,對于測量儀器要掌握它與被測電路是串聯還是并聯,正負接線柱應如何與電源相連接,能否直接接到電源的正負兩極上,該電表有幾個量程,如何選,如何讀數,這兩種儀器在外形上和使用方法上有什么異同點等等。在實驗復習時要掌握每一個實驗的原理,電路圖、實物圖連接,電表量程的選擇和讀數方法,開關和滑動變阻器的作用及使用規則,器材的選擇道理,實驗記錄表格的設計,實驗數據的記錄和處理,減小誤差的方法,實驗結論的歸納和總結等。除以上知識點以外,電學中還有正電荷和負電荷、摩擦起電、電荷量、導體和絕緣體、電流的形成、電源、電路及三種狀態、短路的分析、電流的效應、磁性和磁體、磁化、磁極、磁場、磁感線、電動機和發電機的原理、電磁感應、感應電流、家庭電路、安全用電常識等一般性知識點,對于這些知識,同學們也要認真識記并能應用它們解釋有關簡單的物理現象和電學問題。
二、解題過程中要不斷地進行解法技巧的總結和應用,達到舉一反三、觸類旁通的效果。
平時做題中希望同學們不僅要“知其然”,還要“知其所以然”,不斷總結錯誤的原因,并歸納總結解題的規律。譬如,同學們可以通過做題得到如下的技巧。1、串、并聯電路的識別技巧:首首相連、尾尾相接,只有一條電流路徑、元件之間相互影響的電路是串聯電路,首尾并列接在電路分流點和匯流點這兩點之間,有多條電流路徑、元件之間能獨立工作可以不相互影響的電路為并聯電路;2、串、并聯電路中的特點識記技巧:串聯電路除了電流處處相等之外,總電壓和總電阻分別是各部分電壓和各部分電阻之和,每個電阻分得的電壓、電功、電功率都與電阻成正比,而并聯電路是電壓相等,總電流等于各個電阻的電流之和,總電阻的倒數等于各個電阻的倒數之和(在僅有兩個電阻串聯的情況下,總電阻等于兩個電阻的積除以兩個電阻的和),每個電阻分得的電流、電功、電功率都與電阻成反比;無論串聯電路還是并聯電路總電功或總電功率都等于各個電阻的電功或電功率之和;3、公式選擇有技巧:在計算電功、電功率時,往往不使用原始公式W=UIt和P=UI,在串聯電路中因為電流處處相等往往選擇W=I2Rt,P=I2R,進行解題,而在并聯電路中,由于電壓相等,常用W=U2/R.t,P=U2/R,這樣會使解題的速度更加迅速和便捷;4、計算時單位的選擇有技巧:如解答1kw.h的電能能供“220V 40W’的燈泡正常工作多長時間?解答此題應該先將1kw.h換算成焦耳,然后根據P=W/t帶入數據和單位,計算出結果即可,但是計算量很大,容易出錯。如果將該題40W換算成0.04千瓦然后帶入計算就簡單多了,由此可以看出在解答計算題時,如果根據實際的題目選擇最優化的解答方式會取得事半功倍的效果;5、含有電流表、電壓表等元件的復雜電路分析有技巧:很多同學在分析電路連接情況時,往往只能針對用電器進行簡單的判斷,每當遇到如開關、電壓表、電流表滑動變阻器等這些儀器連接時,用拆除元件的方法就可以簡化判斷的步驟:(1)開關,若是開關閉合,就在原開關處畫一導線連通,若是開關斷開,就將開關去掉不要;(2)電壓表,由于電壓表的電阻很大,因此可把連電壓表處當成開路,即只需把電壓表去掉即可;(3)電流表,由于電流表的電阻很小,因此可把連電流表處當成短路,電流表拆下并用導線連通;(4)滑動變阻器,當滑動變阻器移到電阻值最小時可以在原滑動變阻器處畫一導線連通,當移到其他位置時可以當作一個有效電阻進行分析。通過上述方法所得的簡化電路圖表示出的用電器連接情況即為原電路中綜合元件連接情況。6、電學綜合計算題的解答技巧:(1)根據題意畫出電路簡圖并標出已知量和待求量;(2)分析當開關斷開或閉合、滑動變阻器移到某一位置時等條件下,所有的用電器是以什么方式連接的,電流表與哪一用電器串聯就是測哪一用電器的電流,電壓表與哪一用電器并聯就是測哪一用電器的電壓;(3)根據剛才所分析出來的電路連接方式,結合歐姆定律、串并聯電路的電流、電壓、電阻、分流或分壓、電功、電功率等特點和計算電功、電功率的原始公式及變形公式,以電路中的不變量(電源電壓、用電器的阻值等)為紐帶,建立方程或方程組求解待求量即圓滿完成任務。
歐姆定律的使用方法范文5
一、 測量時對儀器使用做到熟練、準確
長度測量的實驗在初中、高中就有,到了大學時仍要做長度測量的實驗,可見此實驗為最基礎的實驗。在長度測量中,最基本的就是要掌握幾種常用的測量儀器,熟練的掌握儀器使用才能準確的測量。在長度測量中一般使用的儀器有米尺、游標卡尺、螺旋測微計、讀數顯微鏡等,表征這些儀器特征主要是量程和分度值。量程表示儀器能測量到的最大范圍,分度值表示儀器可以準確讀到的最小數值,分度值越小的儀器精密度越高。在做實驗時,要提醒學生注意這幾種儀器的使用方法、量程、分度值,以及每種儀器在什么條件下使用最適合。米尺在這幾種儀器中精度最低,這種儀器在日常生活中學生接觸較多,在講清原理后學生較容易掌握其使用方法,一般不會出什么差錯。在講解游標卡尺、螺旋測微計和讀數顯微鏡時,一定要講清講細它們的基本原理和使用方法,使學生在使用時達到事半功倍效果。
游標卡尺是用來測量被測物體的內徑、外徑、長度和深度尺寸的。我們在向學生介紹游標卡尺時,一般先介紹它的基本原理,學生雖然理解了原理,使用起來不會靈活運用。時常會碰到學生每測量一個數值,都生搬硬套原理公式進行計算,不會使用分度值方法在游標上讀數。使用游標卡尺進行測量時,首先要弄清量程、分度值是多少,再看看零點值,然后看清游標上第幾條刻線與主尺的某刻線對齊。根據:待測尺寸=主尺值+游標第m根與主尺對齊×最小分度值-零點讀數,就可得到待測物體的尺寸,其實可以更為快速讀數。例如五十分游標卡尺的分度值為0.02mm,游標上刻有0、1、2、3……9等標度數,如主尺上的讀數是21mm,與主尺對齊的游標上刻線標度數為8,就可直接讀出待測物的尺寸是21.80mm。因為游標上的每一小格為0.02mm,如與主尺對齊的游標上的是標度數8―9之間的第2根刻線,則游標上的讀數為0.84mm,總讀數為21.84mm,就不用數幾十根線與分度值相乘,這樣能提高測量效率。
螺旋測微計是根據螺旋放大法而設計的,是比游標卡尺更精密的長度測量儀器。實驗室中常用的螺旋測微計的量程為25mm,其分度值為0.01mm,即1/1000cm,所以也叫千分尺。螺旋測微計的讀數方法與游標卡尺類似,學生在使用螺旋測微計時出現問題最多的,一是經常讀錯整圈數,特別是整圈數與微分套筒接近時錯得更多,如會把1.975mm讀成2.475mm。二是不使用棘輪而直接轉動活動套筒去卡住物體,由于對被測物的壓力不穩定,就測不準,不使用棘輪,測桿上的螺紋將發生變形和增加磨損,降低了儀器的準確度。針對這些問題,我們在指導學生實驗時會特別提醒學生注意,并給學生作示范操作,減少學生實驗的主觀錯誤。
讀數顯微鏡是將測微螺旋和顯微鏡組合起來作精確測量長度用的儀器。讀數顯微鏡具有準確度高、進行無接觸測量等優點,除可以用來測量物體長度外,在光學實驗中可用來確定實像、虛像位置和測定實像、虛像的大小。讀數顯微鏡的讀數方法與螺旋測微計讀數方法類似,但讀數顯微鏡的使用更復雜些。它的調節方法一般分為對準、調焦、消除視差三步,而且都應該增加一個光源,調節效果更好。在實驗測量別提醒學生注意:讀數顯微鏡的移動方向和被測二點間連線要平行;還要防止回程誤差。移動顯微鏡使其從相反方向對準同一目標的兩次讀數,似呼應當相同,實際上由于螺絲和螺套不可能完全密接,螺旋方向改變時,它們接觸狀態也將改變,兩次讀數將不同,因此在測量時應向同一方向轉動轉鼓使叉絲和各目標對準,當移動叉絲超過了目標時,就要多退回一些,重新再向同一方向轉動鼓輪去對準目標進行測量。正確的使用測量儀器,測量數據的壞數據才會減少,才能達到實驗的目的。
二、 在質量稱衡中掌握實驗技巧
在基礎物理實驗教學中絕大多數實驗項目都是定量實驗,這些實驗都規定有其實驗目的要求,每個實驗我們能按照其所規定的實驗步驟去完成,也就達到了實驗基本要求。我們在指導學生實驗時,雖然之前已經講清實驗要領,但學生真正動手起來還是不得法,以致影響實驗進程,下面就質量的稱衡實驗為例,將學生在實驗中碰到的一些問題和指導實驗的做法陳述如下:
質量的稱衡在初中,高中物理實驗中,學生也用過托盤天平和物理天平稱量過。《普通物理實驗》(楊述武主編)中的質量稱衡使用的是分析天平進行稱衡。分析天平與托盤天平、物理天平的操作方法類似。分析天平的測量精度更高,操作規程更細。因此,這個實驗我們通常成為精密稱衡。學生在實驗中經常分不清停點、零點,而且沒有耐心做實驗。分析天平的零點不是指其指針停穩的示值,而是經過將天平調整好后要求零點e0在示值10±1格范圍內;停點則要連續讀出左右擺動5次的指針位置a1、b1、a2、b2、a3。則停點為
e=[SX(]a1+a2+a3[]3[SX)]+[SX(]b1+b2[]2[SX)]
天平空載時的停點為零點,零點和標尺中點值之差小于1分格。實驗還要求測出天平的靈敏度,我們會在這兩部分用上實驗課一半的時間指導學生實驗,讓他們弄明白分析天平測量物體質量的要領,并逐組檢查他們測量的數據,符合要求后才能進行實物稱衡,不符合要求的則要從頭再來,并幫助學生分析可能出現問題的地方,有時只是因為學生懶得關好天平玻璃窗受風的影響出現壞數據,或是不認讀數讀出錯數據,我們都會要求學生重做,培養學生嚴謹耐心的實驗作風,并可以在實驗中舉一反三,掌握實驗竅門,為下步實物稱衡增加了熟悉的操作技術,使實驗的質量更高。
三、 在綜合實驗中理解物理量之間的關系
物理現象一般不僅需要對其進行定性描述,也需要對其進行定量研究,以建立各物理量之間的定量關系。物理學的大多數規律不但有定性描述,都還有定量的數學關系。物理實驗不但可以借助于各種儀器對物理現象和過程進行定性觀察,而且凡是需要定量的東西都能用儀器、儀表把這些數據量度出來,即準確地測定各物理量之間的數量關系進行定量研究,建立數學方程式數學關系式。
如牛頓第二定律,對于一定質量m的物體,其受到的合外力F和物體所獲得的加速度a之間存在如下關系:F=ma。牛頓第二定律的研究實驗是在氣墊導軌裝置上進行的。首先要測出整個運動系統的速度、加速度。在實驗中要測量物體在某點的瞬時速度v是比較困難的,通常在一定誤差范圍內,用平均速度代替瞬時速度。物體做勻加速直線運動時,由運動學公式可知:v22-v21=2as, v2、v2為物體運動初、末速度,a為加速度,s為兩點之間距離,若測出v2、v1、s那么可知物體加速度a的大小為a=(v22-v21)/2s。我們一般采用下面二公式之一進行計算
a=[SX(]d2[]2s[SX)][SX(]1[]t22[SX)]-[SX(]1[]t21[SX)]
a=[SX(]d[]t12-[SX(]t1[]2[SX)]+[SX(]t2[]2[SX)][SX)][SX(]1[]t2[SX)]-[SX(]1[]t1[SX)]
(d為擋光片第一前沿到第二前沿的距離,s為光電門1、2的距離t1、 t2為滑塊經過光電門1、2的時間,t12為滑塊光電門1、2之間的時間)。要研究各物理量之間是否會滿足F=ma關系式,在整個運動系統的質量不變的情況下,改變外力F,去測其相關物理量。我們實驗室一般采用兩種方法。方法一是將導軌調平后,在一端加高為H的墊塊,忽略空氣阻力及氣墊對滑塊的粘滯力。此時合外力為F=mgH/L,(L為導軌兩支點之間距離)改變墊塊高度H,就可改變F值。F值改變,測出的系統加速度a由于t1、t2的不同而改變。方法二是將導軌調平后將細線一端系在質量為m1(m1包括滑塊本身質量和其上的小砝碼質量)滑塊上,另一端繞過滑輪與質量為m0(m0包括砝碼盤和小砝碼的質量)的砝碼盤相連。把砝碼盤、細線和滑塊看作一個運動系統,當滑塊運動時,系統中各物體的加速度是相等的,忽略空氣阻力及氣墊對滑塊的粘滯力,并設細線的張力為T,由牛頓第二定律可得:
mg-T=m0a、T=m1a則 a=mg/(m1+m0)
令F=mg、m=m1+m0 、那么就有a=F/m。
當F保持不便時,a與m成反比,當m不變時,a與F成正比。實驗中逐次將滑塊上的小砝碼移到砝碼盤中,(保持m不變,改變F大小)測出系統相應加速度大小即可得出m不變時,a與F成正比。保持砝碼盤質量不變(保持F不變)逐次向滑塊上增加值量,測出系統相應加速度大小,即可得出力F不變時,a與m成反比。經過反復實驗,測出的數據和計算結果去檢驗F=ma關系式,讓學生了解牛頓第二定律各物理量之間的關系,加深理解牛頓第二定律的真正含義,不再單純為實驗而實驗,讓實驗課更充實。
力學定量實驗只是物理實驗的一小部分,但卻是最基礎的實驗,掌握好這些實驗的技能、技巧,為以后的物理實驗奠定實驗基礎,讓學生會做實驗、愛做實驗、做好實驗,使物理實驗過程能準確、高效,更好完成各種物理實驗任務。
參考文獻
[1] 楊述武主編 《普通物理實驗》高等教育出版社,1993.3
[2] 趙清生等編著 《大學物理實驗》 中國科技大學出版社 1993.7
[3] 沈元華,陸申龍.《基礎物理實驗》.北京:高等教育出版社,2003.4
歐姆定律的使用方法范文6
關鍵詞:培養;物理實驗
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)17-302-01
在當前素質教育中讓學生學會自己發現問題,提出問題是非常重要的。可是,平常在我們的課堂中,用得最多的還是老師提問,學生作答。一堂課下來由于老師備課充分學生積極配合,課堂氣氛活躍,但最終實效怎么樣就不好說了。個人認為這種教學模式基本是按照老師的思路走,老師怎么想的學生也就怎么去想,學生的思想被老師牽著走,如此教學怎么能體現學生在課堂教學中的主體地位呢。新課改要求讓學生參與教學過程,就是要改變學生在課堂教學中的被動地位,打碎禁錮學生思維的枷鎖。
要培養學生的創新思維,提升學生在學習中發現問題和解決問題的能力,在物理學科別重要。大家都知道,物理教學除了學習課本上的理論知識,更注重學生的動手能力。那么怎樣去做呢?作為一名物理教師要用好實驗這個絕好抓手,充分利用物理實驗的趣味性和新奇性,培養學生在物理實驗中創新思維,提高綜合素質。圍繞這一點,筆者依據自己教學實踐,淺談一下有關的注意事項。
一、敢于試水,培養創新思維
作為物理教學的重要組成部分,實驗教學是學好物理的重要方法之一,作為一種教學的基礎手段,物理實驗的動手操作環節是調動學生學習積極性的著力點。它不僅能極大的提高學生的學習興趣,而且能讓學生在操作中發現新的問題。所以,物理教師除了給學生演示傳統的經典的物理實驗,還要有冒險的精神,多設計一些與時俱進的新實驗,在保證安全的前提下,讓物理實驗煥發新的時代內容。比如在學習液體的壓強的試驗中,可以設計一些簡單的液壓傳動裝置,并且把這種裝置跟家里的某些電器開關有效連接起來,這樣不僅能調動學習的學習興趣,還能培養學生的發散性思維,一個壓強的知識點可以輻射出好多深度挖掘的知識點,這樣才是真正的創新教學模式。
二、吃透原理,創新實驗方法
做好實驗從表面上看是動手能力的問題,實則不然。其實任何實踐活動都需要理論的有力支撐,物理實驗也不例外。我們切記不能要求學生只顧埋頭做實驗卻不去思考為什么要按照這樣的程序做實驗。如若弄不清理論,即使實驗做的再好也只能說是按方拿藥的伙計,永遠不可能成為坐堂問診的大夫。這種機械式的操作不可能激發學生的創造精神,不培養不出來創新能力。只有吃透物理原理,弄清楚為什么,才能指導學生更好的做好實驗,才能使學生創新實驗方法。也唯有如此才能更好地檢驗物理原理定律的正確性和準確性。
例如,在‘用電流表和電壓表測定電阻和電功率’的實驗教學結束后,可向學生提出;本實驗運用了P=UI的公式,通過測電流和電壓的方法測下哦燈泡的電功率,那么能否運用我們學過的其它知識來測定p的值呢?事實上,根據電路歐姆定律,利用電流表和銘牌可以測定的p值,或利用電壓表和銘牌也可以測定p的值。
三、想方設法,創新演示實驗
初中生畢竟年齡尚小,各種知識點掌握的還不是很全面。尤其是實驗課堂,教師必須做好演示實驗。當然這種演示只是一種點撥式的實驗。除了課本上的經典實驗案例,物理教師還可以設計一些新穎的實驗?;蛘邉訂T學生討論,同一個實驗,除了選取教材中的實驗器材和實驗方法,還有沒有可以替代的器材和方法,如果沒有更好的器材大家可以想辦法用退而求其次的方法。如此一來,整個教學過程就活了。如做牛頓運動第一定律,書本上使用的是小車從斜面上滑下,但是從上滑下時小車經常被鋪有毛巾的桌面上絆住,效果不好。那么怎樣解決這個問題呢,教師可以拿出自己的解決辦法,同時也讓學生討論,可以分為若干小組,每個小組提出自己的解決辦法,然后比一比看哪個小組的辦法更奇妙。
四、結合教材,培養學生設計試驗能力
蘇科版物理教材中的實驗有三大類,主要是培養學生掌握基本實驗儀器的使用方法和操作規范。進行此類實驗有助于學生理解物質的某些特性,有助于驗證物理規律的正確性,使對物理知識的學習有了直觀性的認識。但如果要學好物理,上述知識顯然不夠,新課改提出探究性教學的思想就是要加強在物理教學中學生對知識點的探索性學習。怎么調動他們的興趣呢,讓學生設計實驗不失為一種好的辦法。如果學生可以獨立地完成一些基礎實驗的設計,就可以極大地提高教學效果。因此需要加強實驗設計訓練,使學生從照著教材做實驗局部過渡到能作部分實驗設計,學會自行選用儀器。