歐姆定律之間的關系范例6篇

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歐姆定律之間的關系

歐姆定律之間的關系范文1

1.歐姆定律的理解問題

歐姆定律是電力計算的基礎,在初中階段我們只是簡單地對歐姆定律做一些介紹,但是許多同學還是對于基本概念問題感到疑惑,如果學生在歐姆定律的基本概念上犯了錯誤的話,將會對于今后的學習生活帶來更大的錯誤.歐姆定律的內容是,在同一段電路中,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與電阻成反比.隨著社會快速的發展,歐姆定律逐漸被人們看重,世人也逐漸明白歐姆定律的重要性.在初中物理中,老師主要建立學生對于歐姆定律的根本認知,讓學生了解定律中的內涵,在變換知識重點時也可以迎刃而解.歐姆定律只適用于最簡單的純電阻電路,但是這在初中范圍內已經十分實用了,不考慮在工作時的損耗,電能直接轉化為內能.在解決歐姆定律的問題時要使用標準的國際單位制,單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω).例如在題目中對于歐姆定律的公式進行進一步的理解,在電流流過時改變長短、改變橫截面積、改變導線的材質等方法,這些因素是否會改變導線的電流變成了學生和老師進行探討的課題.根據公式,改變橫截面積與改變導線的材質會使電流的大小改變.電阻的概念問題是學生學習的重點與難點,很多同學不知道電阻其實是導體本身的屬性,取決于導體本身的材質與屬性,電阻值只是為了計算時方便使用的一種計量單位與外加的電壓與電流并沒有什么關聯,所以要改正學生所想的電阻隨著電壓改變的錯誤觀點,要及時在學生的腦中建立正確的物理概念.

2.基本概念的應用問題

歐姆定律中的基礎元件其實很簡單就是導線中的電阻,歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關系,要理解他們之間的關系,讓學生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化,對于多個變量的問題要盡量將變量統一成為一個,這樣方便學生對于事物的處理能力,在初中學習生活中要使學生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問題,當學生掌握這些知識時,可以進一步地學習電學知識和簡單的電力計算,這也是初中物理的重點知識.在基本元件使用時,學生要注意電阻在電路中是串聯還是并聯,在使用情況不同的場景下,電阻所起到的作用是一樣的,但是電流與電壓的關系卻恰恰相反.在并聯的情況下,每條支路的電流總和為從電源出來的電流,這條定律在現在大學的知識中依舊使用,只是變得更加高級———在一個節點流入和流出的電流之和為零;并聯電路的電壓都是相同的.在串聯的情況下,回路中的電阻的電流都是相同的,電壓根據電阻進行分壓.在使用基礎式子時,學生要理清串聯與并聯之間的關系,通過變量之間的關系才可以記住繁瑣的知識點.在題目中我們經常看到通過改變支路的個數或者電阻的個數來討論電流與電壓的大小,經過這樣的問題,我們要時刻保持警惕,清楚準確地了解并聯與串聯的關系導致電流電壓的不同.

3.基本元件的使用問題

在初中物理知識中,主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器,這些元件是最基本的,不僅僅要在題目中能分辨出它們,還要在現實生活中可以自在地使用這些元器件.這些內容是學生無法立即掌握的知識,要經過長時間的演示才可以讓學生明白這些儀器的使用與操作.這項工作要直接將學習的內容建立在學生的頭腦中,不要讓學生對于這項實驗有誤解,不帶有一絲疑問地學習下去,認真地做好演示.在研究方法上我們將選擇在上述中說過的控制變量法,對于所擁有的三個變量進行限制:如固定電阻不改變,研究電流與電壓的關系;固定電壓不變,研究電流與電阻的關系,在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實驗關系.要直接在電源的正極開始,按照正極入、負極出的原則進行接線,要將線路連接起來形成一個閉合回路,電壓表要并聯在電阻上,這樣不會使線路斷路,不要忘掉電源和滑動變阻器在線路中的重要作用,可以根據真實的題目來進行連線.這時候電流表所顯示出來的數為所接線路上的電流值,電壓表所顯現出來的數字為所并線路上的電壓數值.

4.歐姆定律的變量問題

在初中物理的歐姆定律的講解中,變化量的問題往往是難住學生與老師的一類的題型,難住學生使學生無法在知識中找到有效解決這類問題的方法,難住教師是因為教師因為這類題目過于繁瑣,無法將這類知識有效地、系統地將學生教會,所以找出有效的方法教給學生是解決變量問題得分少的方法.本著從易到難的原則,先從一個電阻的問題講起,再擴展到兩個電阻、三個電阻的情況,在此基礎上逐漸拓寬學生的思路,逐漸掌握所學知識,讓學生找到學習的目標以及方法.當定值電阻接在電源兩端后,電壓由U1變為U2,電路中的電流由I1增大到I2,這個定值電阻是多少呢?很簡單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R,通過這個公式可以得到電阻的值.當難度增加時,由一個電阻變為兩個電阻,定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端,電壓表V1的變化量為ΔU1,電壓表V2的變化量為ΔU2,電流表的示數為ΔI,在這樣的問題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉化為定值電阻上電壓與電流之間的關系就可以了,將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值,明顯地簡化了許多變量問題的計算.當變量變為三個電阻時,難度進一步的增大,大部分學生認為這是一項不可能完成的任務,大部分學生放棄了這類題,在遇到這類問題時我們要將三個電阻盡量化為兩個電阻的問題,在這個問題上學生可以恢復自信心,跨過思維障礙.通過電壓表與電流表的位置,將電阻進行合并,這樣不管有多少電阻都可以化簡為兩個電阻,這樣學生會感覺題目簡單多了.

5.實驗中遇到的問題

在做實驗的時候,我們在碰到復雜的電路時,很難將線路在實驗臺上理清或是自己設計實驗電路是沒有思路,不了解線路是怎樣的,無法在原有的知識上將思維進行發散,讓自己的思維投入到更深層次的知識學習中,在每做一步實驗步驟時要仔細想一想,這一步會對實驗線路有怎樣的影響,不要只是照葫蘆畫瓢,只知其然不知其所以然.學生在實驗時會遇到許多他們無法預測的問題,在遇到問題時不要驚慌,仔細分析,當解決一類問題時,學生的激情就會提升上來,會使學生解決問題的能力提升,所以改變這一問題的根本方法就是提升學生的自信心以及對待問題的好奇心和決心.對待問題要舉一反三,進行邏輯思維,對于電路要進行不斷的猜想,這樣得到的結論才是有意義的,學生通過猜想與假設的階段,即使不成功也會提供給自己不少的經驗,在實驗中找經驗才可以提升自己的能力.學生之間也要有溝通和交流,讓彼此的思想互相交流一下,有助于電路的優化,群策群力幫助學生得到更好的學習效果.

歐姆定律之間的關系范文2

關鍵詞:物理定律;教學方法;多種多樣

關鍵詞:是對物理規律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結論。反映物理現象在一定條件下發生變化過程的必然關系。物理定律的教學應注意:首先要明確、掌握有關物理概念,再通過實驗歸納出結論,或在實驗的基礎上進行邏輯推理(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),且要弄清相關的物理定律之間的關系,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、邊實驗的教法,回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識;培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態,不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個力學的出發點,不能把它當作第二定律的特例;慣性質量不是狀態量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時,應使學生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運動狀態,所以……”。教師還應該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時,常??梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈敽玫膽T性系。

(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達:物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意:公式F=Kma中,比例系數K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時關系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系,以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。

(3)萬有引力定律教學時應注意:①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程,卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗,海王星、冥王星的發現等物理學史料,對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發現了它的局限性。

(4)機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結出來,因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理,在外力和非保守內力都不作功或所作的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化,就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量,用它來解決問題時,就可以不涉及狀態變化的復雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件(只有系統內部的重力和彈力做功)。這個定律不適用的問題,可以利用動能定理或功能原理解決。(5)動量守恒定律歷史上,牛頓第二定律是以F=dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來,主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相,就目前中學的實驗條件來說,多數難以做到。即使做得到,要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出,再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律,也不違反科學規律。中學階段有關動量的問題,相互作用的物體的所有動量都在一條直線上,所以可以用代數式替代矢量式。學生在解題時最容易發生符號的錯誤,應該使他們明確,在同一個式子中必須規定統一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態變化,表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量,使問題大大地簡化。若物體不發生相互作用,就沒有守恒問題。在解決實際問題時,如果質點系內部的相互作用力遠比它們所受的外力大,就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規律之一。無論是宏觀系統或微觀粒子的相互作用,系統中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),動量守恒定律都是適用的。

歐姆定律之間的關系范文3

歐姆定律是由喬治•西蒙•歐姆,只要是規范電流,電壓和電阻之間關系的定律。其主要公式為I=U/R

1.1歐姆定律并不適用于所有物體

很多人認為歐姆定律適用于所有導電的物體,這個想法是錯誤的。因為歐姆定律只適用于金屬導電和電解液,在氣體導電和半導體元件中歐姆定律是不適應的。

1.2導體的電阻不是一成不變的

金屬導體的電阻不是一成不變的,它會隨溫度的升高而增大。比如電燈泡算電阻的時候,剛開燈的時候和開很久的燈的電阻一定是完全不同的。

1.3串并聯電路歐姆定律的推廣式不同

我們在處理串聯電路時我們要記住電流是恒值,電壓是各部分電壓的總和。而在并聯電路中各支路電壓和電源電壓是相同的。電壓是衡量,而干路電流等于各支路電流之和。

2.如何對物理中的歐姆定律進行教學

2.1培養學生對學習物理的興趣

“興趣是最好的老師“。作為一名物理教師希望能帶動學生的積極主動性,讓學生配合老師教學工作,有時在課堂上老師教學會出現不理想的情況,如學生上課睡覺,或看小說等。這樣對我們教學工作造成困擾,特別是像物理這一門需要去計算、分析的課程。不像其他科目,它需要的不僅僅只是學生的理解,更重要的是實驗能力,以及實踐能力。一節課沒有吸收到課程的有效資訊就會導致其他章節也一并滯后。而杜絕一現象的發生,首先是要找出學生不聽課,不愛聽課的原因,我經過多年的教學經驗,總結兩點:第一點是。舉個例子,在我教學情況中遇到一個學生,他在平常上課的表現一直不理想。其他學生按時完成作業,而他總是最遲交或者不交。有一次早晨剛來到辦公室路過教室時看到他正拿著別的同學的作業本抄襲,當時我很生氣,進去找他談話。在談話過程中,我了解到這位學生之所以對物理部感興趣的原因是他找不到方法去學習。要幫助學生找適合他的學習方法也是教師在教學當中需要重視的。另一點則是老師的問題,老師講課太枯燥乏味,學生不愛聽,自然而然的就會去做其他的事情,這對教學任務的影響是巨大的。我們應該從物理的作用性和啟迪性的教育方式對學生對物理的愛好進行開發和挖掘。

2.2加強學生的動手能力

因為物理學由實驗和理論兩部分組成。其中,物理理論來自于物理實驗,物理實驗是物理理論的基礎。用事實說話,用實驗證明,是物理教學是一大特色。同時,實驗也是增強趣味性、調動積極性的有效手段。透過以上三點,我讓自已的學生多參與到實踐課中。那一名我前面所提到男學生,他在我課上的態度在一次學習“壓強”的章節中得到了改變。課程里我布置學生自己制作物品,然后去進行試驗探究活動。而他在這一方面表現的極為積極,后來得知這男孩對機器零部件的組裝,特別是車子感興趣,我就抓住他這點喜好,在歐姆定律的這一環節中,讓同學們自己去試驗操作,導體材料,長度,橫切面等等,教學生用多種表分別測量電源兩端的電壓,觀察小燈泡的變化。使學生在實驗的過程中輕松的學會課程上的知識。而那位男學生也通過實驗課程的學習,態度發生了轉變。學習的積極性充分調動起來。

歐姆定律之間的關系范文4

論文關鍵詞:解題思路,物理規律,物理概念

解物理題一般來說是根據題目敘述的物理情景和已知條件,運用某個物理規律或幾個規律去求出待求量的答案。因此解題思路應該從物理規律中去尋找。從物理規律本身的分析中引出解題思路,是形成解題思路的基本方法。物理規律通常用一個數學公式表述,這個數學公式表述了有關物理量之間的數值關系,稱之為某某定律、定理。從定律、定理中找解題思路,就要求分析定律中涉及的每一個物理量的意義和各物理量之間的相互關系。這不但有利于加深對物理概念、物理規律的理解,也有利于抽象思維能力的提高。

現舉例說明上述觀點。

牛頓第二定律是質點動力學的核心規律,動量定律、動能定理均可從牛頓第二定律導出。所以牛頓第二定律及其導出規律在解質點動力學問題中占有極其重要的地位。當各量都取國際單位制時,牛頓第二定律的數學表達式為F合=ma,公式中F合這一項涉及具體的性質力的規律,如萬有引力定律,庫侖定律等,涉及力的合成分解,以及矢量運算遵循的平行四邊形法則。a這一項涉及勻變速直線運動和勻速圓周運動等運動學方面的有關規律。所以全面掌握牛頓第二定律就掌握了力學中涉及的大多數規律和法則。

牛頓第二定律反映的是物體在力的作用下如何運動的問題,所以應用牛頓第二定律時,首先必須明確研究對象,即確定研究主體,并將其從周圍環境中隔離出來(所謂隔離體法)。隔離體法在處理連結體問題時,在大多數情境中是必不可少的,如果取連結體的整體,則仍然是一個確定研究主體的問題。研究主題確定了,公式中的m這一項就定了;第二步即對研究主體進行受力分析,是F合這一項的要求,只有對物體進行正確的受力分析,才能確定其所受的合力;第三步,分析研究主體運動狀態的變化,從而由運動學規律確定a;第四步,建立牛頓定律的方程,隨后就是解方程和討論結果了。

綜上所述,應用牛頓第二定律解題的四個步驟,不是人為的強加于學生的模式,而是應用牛頓第二定律公式F合=ma本身的需要,這就是由物理規律本身去找解題思路的道理。

再舉一個電學的例子。、

歐姆定律I=是電學中一個最基本的公式,使用中要注意式中各量的值確屬同一電路或電阻,也就是確屬同一研究對象,即U是研究對象兩端的電壓,R是研究對象的阻值,I是流過研究對象的電流,防止張冠李戴。

我們舉一個實例:如圖,已知E=2V,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之間和A、C之間的電壓。

分析:對整個閉合電路,由閉合電路歐姆定律,得:

I= (1)

隔離A、B之間的外電路,由部分電路歐姆定律,有

UAB=IRAB=I[] (2)

隔離R3,有

I3= (3)

對節點A,有 I=I1+I3 (4)

隔離R1,有 UAC=I1R1 (5)

由(1)--(5)式,代入數據,得出

UAB=1.5V

UAC=0.5V

由此可以看出,在電路問題中,所謂整體,是指具有共同的干路電流的整個電路;所謂隔離,是指對電路的某一部分或某一元件進行研究,聯系各部分電路或元件的是連接處的電壓和電流,它們之間的關系由串并聯的電流、電壓的基本關系確定;歐姆定律既適用于電路整體,也適用于某一部分電路,即電學問題也存在研究對象問題。在研究對象確定好以后,再對確定對象進行有關的物理量分析,從而代入恰當的物理方程進行計算和討論。

可見,解題思路是在分析物理規律中找出的,解題步驟是應用物理規律的客觀需要。嚴格按照由物理規律本身得出的解題步驟,即用有序思路去解決每一個具體的物理問題,正是為了訓練正確的思維方式,提高分析問題的能力,這無疑有助于克服解物理問題時無從下手的困難,有助于克服解題時思維混亂的無序狀態。

因此,為了有效地提高學生的思維素質和多方面的能力,應當從最基本之處著手,也就是讓學生實實在在地準確地理解和掌握物理概念和物理規律的內涵、意義、相互關系、適用條件以及應用中應注意的問題等,并引導學生去思考、討論、分析、比較、歸納、總結所學的物理知識,從而逐漸領會和掌握物理學的思想、觀點和方法。果能如此,學生就不會被動地在茫茫題海中苦苦追求,而能看清物理知識的經緯,有目的主動巡游。其實這種從規律中引出方法的觀點,不但對解決問題、應試有用,對未來大學的學習,甚至在大學以后的工作、生活中也有普遍的意義。

歐姆定律之間的關系范文5

關鍵詞:實驗探究;課堂教學;行動研究;價值實現

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2012)4(S)-0066-3

如何有效提高物理探究教學的質量,是物理教學的永恒話題。下面以“歐姆定律”實驗教學為例,談談我的一些實踐探索與思考。

1 實驗探究教學中的幾番“頓挫”

“歐姆定律”是初中物理教學的一個重要內容,它揭示了電路中電流用遵循的基本“交通規則”,處于電學的核心位置,是電學中的最重要的規律之一,也是學生進一步學習電學知識和分析電路的基礎。

1.1 首次教學:建立猜想,探究規律

首先,引導學生對“電流、電壓、電阻三個物理量之問的定量關系”展開猜想,進而根據猜想來設計實驗方案,然后讓學生自主展開實驗探究:

(1)導體電阻一定,導體中的電流與導體兩端電壓之間的關系;

(2)導體兩端電壓一定,導體中的電流與導體電阻之間的關系。

最后分析實驗數據,歸納、概括規律:導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。

1.2 二次教學:調整器材,簡化操作

盡管上述教學方案能達成預期教學目的,但在實際實驗操作中發現:在探究“導體兩端電壓一定,導體中的電流與導體電阻之間的關系”實驗中,由于需要多次改變電阻,并且每次更換都需要斷開開關、拆除原電阻與電壓表、接人新電阻與電壓表、閉合開關四個動作,操作比較麻煩。事實上,由于操作頻繁,不僅容易造成電路接觸不良,而且客觀上也影響了學生對實驗現象的全面觀察,從而影響到實驗探究效果。

基于此,筆者調整了實驗器材:用旋鈕式電阻箱代替需要更換的幾個電阻,原先每次更換電阻的四個規定動作就簡化為一次旋鈕。這樣在保證實驗效果的同時,不僅提高了實驗效率,同時也為學生全面觀察和數據分析預留了充分的時間。

1.3 三次教學:優化方案,厘清關系

然而,事情并非預期的那樣樂觀。學生在分析數據形成結論時,常常出現如下兩種邏輯錯誤:導體電阻一定,導體兩端電壓與導體中的電流成正比;導體兩端電壓一定,導體電阻與導體中的電流成反比。就第一種邏輯錯誤而言,究其成因,問題不在學生本身,而恰恰在于教學之中。一是在先前認識滑動變阻器時,學生對“使用滑動變阻器改變燈泡電流”有較深的認識。二是在當前探究電流與電壓關系時,是靠移動滑片來改變變阻器阻值,學生誤認為是研究電流與變阻器阻值的關系。在操作中學生通過移動滑片來改變電流,產生了是由于電流的變化才引起了電壓變化的認識,背離了“電壓是形成電流的原因”。

基于此,為幫助學生形成電流與電壓、電流與電阻之間正確的邏輯關系,筆者優化了實驗方案,重新設計電路:通過改變電池的節數替代由變阻器來改變電阻兩端的電壓;將幾個不同阻值的電阻并聯接在電源兩端,分別由開關控制。這樣既保證了實驗效果,同時消解了變阻器帶來的負面影響,使電流與電壓、電流與電阻之間的邏輯關系更直觀地顯現出來。待學生學習串聯總電阻與分壓知識之后,可以安排學生按教材中的實驗方案再探究,學生在體驗操作順暢的同時,理解更為準確、深刻。

1.4 四次教學:超越物質,回歸人本

通過前三次的教學改進,實驗器材和實驗方案逐步優化,探究活動效果得到了整體上的明顯提高。然而,一個不容回避的教學事實是:盡管使用了同樣的實驗器材與實驗方案,但不同的學生在實驗中卻有不盡相同的活動收獲。如:在探究電流與電阻的關系時。有的學生發現更換電阻時,電阻變大(或變小)后,電壓表示數也增大(或減小),但有的學生對此物理現象卻視而不見。由此,筆者認識到物理實驗教學應當“超越物質,回歸人本”。即教學中不能僅僅關注“物”的因素,更要關注活動的“人”,注重培養學生的良好觀察習慣和大膽猜想、敢于懷疑的科學精神。就培養良好觀察習慣而言,一方面不僅要教給學生具體的觀察方法,而且要在活動前提出明確的觀察要求;另一方面要有預見性地提出明確的活動觀察點。同時在活動記錄單上增設“我在實驗中還發現什么”專欄,切實引導學生全面、細致、深入地觀察。

2 實踐中的幾點思考

2.1 物理探究活動目標:“有中心”,但不能“唯中心”

物理實驗探究教學活動,是在教師的啟發引導下,讓學生經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,這一過程是科學發現過程的精華濃縮,而不是科學發現歷史過程的真實重演。但畢竟時間有限,倘若面面俱到,勢必會沖淡課堂探究活動的中心,直接影響教學效果。在“歐姆定律”教學活動中,探究發現導體中電流與電壓和電阻之問的定量關系無疑是教學活動的中心。但教學活動要“有中心”,但不能“唯中心”。借用一句廣告詞:生命是一場旅程,在匆匆趕路的時候,更重要的是不要忘記欣賞路邊的風景。在“歐姆定律”實驗探究過程中實驗細節的觀察、數據誤差的考量等都應當關注,盡管這些問題的分析與解決并非是本次活動的中心,僅僅是活動中的“衍生物”,但同樣是活動中的“一種收獲”,而恰恰是這些常常被遺忘的“路邊的風景”,或成為后期知識生長的重要因子,或成為引導學生主動參與探究的導火線。

2.2 物理探究活動方案的設計:“教師決定”走向“師生協商”

探究活動方案的設計是物理探究活動的重要環節。在當前的物理教學中,一些教師基于對學生的實驗方案設計的能力缺乏信心,或出于節省教學活動時間,把預先設計好的實驗方案直接給予學生。讓學生執行指令性的實驗操作;有的教師出于培養學生實驗方案設計能力,讓學生自行設計實驗方案,但當遭遇學生設計的方案不合理或錯誤時,往往又習慣性地回歸到教師指令路徑。探究活動方案的設計從“教師決定”走向“師生協商”。

在探究“導體中電流與電阻的定量關系”時,學生提出猜想后。一位學生設計了這樣的實驗方案:如圖1所示,將幾段阻值不同的電阻分別接入電路M、N之間,讀出電流,然后根據記錄的電流與電阻的相關數據進行分析,進而得出電流與電阻的定量關系。顯然,這種方案不合理。因為接入幾段阻值不同的電阻后,MN兩點間的電壓不同,未能控制MN間的電壓,雖然能獲得電流與電阻的相關數據,但無法得出兩者之間正確的定量關系。對此,如果教師利用自己的權威,簡單否定學生的實驗方案,無疑會損傷學生的設計熱情。那么,教師能否曉之以理使學生信服地自我否定呢?從物理學的角度看,解釋MN兩點間的電壓不同,需要運用串聯分壓的知識,而后者是基于歐姆定理推演出來的,所以教學實踐中教師無法以“理”服人。否其所為是不民主的,任其所為是不明智的。在教學實踐中,筆者允許學生按設計方案進行操作,提

供其一個電壓表,將電壓表并聯在MN兩點間,要求其觀察不同的電阻接入后電壓表的示數,這樣學生直觀看到電阻變化后MN兩點間的電壓也發生了變化,學生自然意識到這種方案不符合控制變量法的思想,進而自我否定。在某種意義上,這樣的教學處理做到了“民主”與“明智”兼得。

探究活動方案的設計從“教師決定”走向“師生協商”,是尊重、保護學生的表現,是鼓勵學生創新的做法,也是基于學生原有的知識水平和符合認知規律的真真實實地讓學生經歷科學探究中的“設計實驗方案”這一環節,這既能培養和保持學生自主探究能力和興趣,也彰顯了以學生發展為本的理念。

2.3 科學探究活動對象的關注:唯“物”走向“人——物”

感悟“歐姆定律”,我們應當虔誠地撥開歷史塵埃,了解那一段令人難忘的科學鉤沉。歐姆當年研究條件極其困難,電流很不穩定,自己設計實驗器材,花費十年心血,研究電流定律,失敗了上千次才獲得成功。歐姆定律發表后,遭到德國很多權威人士特別是科學界的反對甚至是詆毀。德國物理學家鮑爾曾發難:“以虔誠眼光看待世界的人不要去讀這本書,因為它是不可置信的欺騙,它的唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴。”經歷14年的懷疑、批判、確認的洗禮與磨礪,歐姆定律的真理性才越發顯現出來,得到學術界的公認。歐姆定律具有穿越時空的永恒光輝。

重溫這段歷史,筆者深深體會到科學探究活動中的“物”僅是一個必要條件,真正起決定作用的是“人”本身,物理教學應從單一“物”的關照走向“人與物”的全面關照,也就是說不僅要重視實驗器材的完備、實驗方案的優化,更要重視實驗活動中學生觀察能力和思維能力的發展。主動探索、勇于堅持、懷疑精神的熏陶。

在當下物理教學活動中,盡管教師普遍意識到培養學生觀察能力和懷疑精神的重要性,但往往缺少行之有效的培養方法或策略,常常只有口頭上的要求,難以真正落實到實驗探究活動之中,從而導致教學活動價值的流失。為此,筆者進行了一些嘗試與探究:在活動記錄單上,除實驗數據記錄的欄目外,還增設兩個欄目:一是“我在實驗中還發現什么”,這一欄目的設置可以方便觀察細致的同學及時記錄,其記錄內容是寶貴的生成性資源,其記錄行為對其他同學也是一種示范與促進;二是“我有哪些困惑或疑問”,這一欄目的設置可以方便學生及時記錄實驗困惑與疑問,這本身不僅是學生行思結合的見證,也是理性精神的具體體現,同時也有利于教師及時把握實驗動態,更好地調控實驗探究活動。

總之,物理教學應努力從學生的發展需要出發,以研究者的態度審視自己,不斷反思,尋求更好的方法和策略,不斷建構并豐富自己的實踐性知識,提升物理教學專業素養。在自覺的行動研究中,我們可以獲得“教師職業的內在歡樂與尊嚴,在日常進行的、創造性育人過程中實現,而不是只有在所教的學生取得社會成就才得以實現”。

參考文獻:

歐姆定律之間的關系范文6

一、滑動變阻器的變動對電流電壓的影響

圖1例1(2011年山東臨沂)如圖1所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關,當滑動變阻器的滑片向右滑動時,下列分析正確的是()

(A) 燈泡變亮,電流表的示數變大

(B) 燈泡變暗,電流表的示數變小

(C) 燈泡亮度不變,電流表的示數變大

(D) 燈泡亮度不變,電流表的示數變小

解析:滑片移動時可知滑動變阻器接入電阻的變化,則由歐姆定律可得出電路中電流的變化,由電流變化可知燈泡的亮度變化.當滑片向右移動時,接入電阻變小,故電路中總電阻減小,因電壓不變,由歐姆定律I=U/R 可得,電流增大,故電流表示數變大,燈泡的實際功率變大,故亮度變大.(A)正確.

答案:(A)

點撥:本題屬于電路的動態分析,此類題可先分析局部電阻的變化,再將滑動變阻器和定值電阻視為整體進行分析,得出總電阻的變化,最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規題目,體現了電學中整體法的應用.

圖2例題延伸:如圖2所示,電源電壓保持不變,閉合開關,將滑動變阻器的滑片向右滑動時,則()

(A)通過燈L的電流變小,變阻器兩端的電壓變小

(B) 通過燈L的電流變大,變阻器兩端的電壓變大

(C) 燈L兩端的電壓變小,通過變阻器的電流變小

(D) 燈L兩端的電壓變大,通過變阻器的電流變小

解析:滑動變阻器的滑片右移,變阻器接入電路中的電阻增大,電路中的總電阻增大,則電流減小,同時燈L分得的電壓也減小,則變阻器分得的電壓就變大.

答案: (C)

點撥:本題考查滑動變阻器的原理、電阻對電路中電流的影響以及串聯電路的分壓原理,考查學生分析問題的能力.

二、滑動變阻器與電表的測量目標問題

例2(2011年山東聊城)如圖3所示,閉合開關S,使滑動變阻器的滑片向左移動,則( )

(A) 電流表示數變小(B) 電壓表示數變大

(C) 電壓表示數不變(D) 燈泡變亮

解析:從圖中可以看出,這是一個串聯電路,即滑動變阻器與小燈泡串聯,電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓.當滑片向左移動時,其阻值減小,電路中的總電阻減小,故在電源電壓不變的情況下,電流中的電流變大,通過小燈泡的電流變大,小燈泡變亮,(A)項錯誤,(D)項正確;由于滑動變阻器的阻值減小,故它分得的電壓也減小,(B)、(C)兩項錯誤.

答案:(D)

點撥:判斷電路中的電表示數變化情況時,應首先明確電路的連接方式及電表的測量對象,然后根據歐姆定律及串并聯電路的電流、電壓特點進行分析.

圖3圖4例題延伸: 如圖4所示電路,電源兩端電壓保持不變.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向右滑動時,下列判斷正確的是 ( )

(A) 電壓表V1示數變小,電壓表V2示數變大,電流表示數變小

(B) 電壓表V1示數變大,電壓表V2示數變小,電流表示數變小

(C) 電壓表V1示數變小,電壓表V2示數變小,電流表示數變小

(D) 電壓表V1示數變大,電壓表V2示數變大,電流表示數變大

解析:從題圖可知,電路為串聯電路,電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓,電壓表V2測定值電路R2兩端的電壓.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向右滑動時,變阻器連入電路的電阻變大,電路中電流變小,定值電阻R2兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數變小,根據串聯電路的電壓規律可知,變阻器兩端的電壓變大,即電壓表V1的示數變大,答案為(B).

答案:(B)

點撥:本題考查串聯電路和歐姆定律的知識,解此類題的關鍵是明確電壓表所測的對象,弄清各用電器之間的關系,熟記串聯電路的分壓原理.

三、滑動變阻器與伏安法實驗探究

例3(2011年浙江紹興)小敏用如圖5甲所示的電路圖,研究通過導體的電流與導體電阻的關系,電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值,調節滑動變阻器滑片,保持R兩端的電壓不變,記下相應的4次實驗的電流和電阻值,描繪在乙圖中.

圖5 (1)實驗過程中,移動變阻器滑片時,眼睛應注視(選填序號);

(A) 變阻器滑片(B) 電壓表示數(C) 電流表示數

(2)在丙圖中,用筆線代替導線,將電壓表正確連入電路.

(3)實驗中,他所選擇的變阻器是(選填序號)

(A) 10 Ω,0.5 A(B) 20 Ω,1 A(C) 50 Ω,2 A

(4)乙圖中陰影部分面積表示的科學量是.

(5)實驗過程中,如果出現了電流表示數為0,電壓表示數接近6 V,電路發生的故障可能是.

解析:探究電壓一定時,電流與電阻的關系時,在不斷的改變定值電阻的同時,必須不斷的移動滑動變阻器,使得電壓表的示數是一個定值,故在移動滑片的同時,眼睛觀察電壓表的示數;通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數是2 V,故電壓表接入電路中時,所選的量程應該是0~3 V的,且并聯在電阻兩端;陰影部分為電壓值;滑動變阻器型號的選擇應該與定值電阻的阻值差不多,故所選型號為“10 Ω,0.5 A”的;如果電路中出現電流表的示數為零,說明在電路中出現了斷路,電壓表有示數說明是電阻R處出現了斷路.

圖6答案:(1)(B)

(2)如圖6所示 (3)(C) (4)電壓 (5)電阻R處有斷路

點評:此題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生,從中加強了學生綜合能力的培養,是一道不錯的電學中考題.

圖7例4(2011年四川綿陽)如圖7所示是測量小燈泡電阻和電功率的實驗電路圖,當滑動變阻器的滑片向左移動時,電流表、電壓表的示數變化情況是( )

(A) 增大、增大 (B) 增大、減小

(C) 減小、增大 (D) 減小、減小

解析:當滑動變阻器的滑片向左移動時,電阻R的阻值減小,電路中的總電阻減小,根據歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大,即電流表的示數增大.同樣根據歐姆定律推導公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大,即電壓表的示數也增大,所以(B)(C)(D)均是錯誤的.

答案:(A)

點撥:本題考察的是綜合運用歐姆定律的知識,這也是初中物理的重點和難點內容,也是同學們容易出錯的地方,在套用公式時容易“張冠李戴”.

四、滑動變阻器與電阻的匹配問題

圖8例5(2011年南京)小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關系.已知電源電壓為6 V,滑動變阻器R2的最大電阻為20 Ω,電阻R1為10 Ω.實驗過程中,將滑動變阻器滑片移到某一位置時,讀出電阻R1兩端電壓為4 V,并讀出了電流表此時的示數.緊接著小華想更換與電壓表并聯的電阻再做兩次實驗,可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個,為了保證實驗成功,小華應選擇的電阻是 Ω和 Ω.

解析:為了探究電流與電阻的關系,應保持4 V電壓,當所換電阻為45 Ω和60 Ω時,無論如何調節,所換電阻兩端的電壓都超過4 V,故45 Ω和60 Ω電阻不可以.

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