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歐姆定律的文字表達式范文1
物理規律可分為三種類型:
1.實驗規律
物理學中的絕大多數規律,都是在觀察和實驗的基礎上,通過分析歸納總結出來的,我們把它們叫做實驗規律。如歐姆定律、焦耳定律、法拉第電磁感應定律、光的反射定律、光的折射定律、阿基米德原理、液體內部壓強特點等都屬于這一類。
2.理想規律
有些物理規律不能直接用實驗來證明,但是具有足夠數量的經驗事實,如果把這些經驗事實進行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結出來的規律,我們把它叫做理想規律。如牛頓第一定律。
3.理論規律
有些物理規律是以已知的事實為根據,通過推理總結出來的,我們把它叫做理論規律。如萬有引力定律是牛頓經過科學推理而發現的。
在物理規律的教學工程中,不僅要讓學生掌握規律本身,還要對規律的建立過程、研究問題的科學方法進行深入了解,更重要的是要了解如何應用規律來解決具體問題。為此,對不同的物理規律采用不同的教學方法。下面分別對以上三類規律的教學談一下自己的認識。
1.實驗規律的教學方法
在 物理學的建立和發展過程中,物理實驗既是歸納物理規律、產生物理假說的實驗基礎,也是驗證物理預言和物理假設的主要依據。觀察和實驗既是形成物理概念和認 識物理規律的基礎,又是學習物理學的基本方法,而初中物理學科主要是讓學生在觀察、實驗的基礎上初步了解物理學的一些基本知識。具體方法大致的以下幾種:
(1)由日常經驗或實驗結果進行直接歸納得出結論。如研究影響蒸發快慢的因素,我讓學生思考生活中自己曬衣服的體會得出;光的反射定律是通過演示實驗得到的等。
(2) 先從實驗結果或從對實例的分析中得出定性的結論,再進一步通過實驗尋求嚴格的定量關系,得出定量化的結論。如研究液體內部的壓強時,我先通過演示實驗:底 部和側壁有橡皮膜的玻璃管,裝滿水,觀察橡皮膜凸出且底部凸出明顯,讓學生知道液體壓強跟深度有關,再進一步實驗研究得到它們成正比的定量關系。
(3)引導學生在觀察實驗或分析推理的基礎上進行猜想,然后通過實驗來驗證、修正自己的猜想,得出結論。如在焦耳定律的教學中,我先讓學生觀察并思考兩個實驗事實:1.燈泡熱的發光,而與之相連的導線確察覺不到發熱,這說明電流產生的熱量與什么有關?2.同樣的導線,在并入用電器很多時,就會察覺到導線發熱,這又說明了什么?然后利用焦耳定律演示器進行實驗驗證。
2.理想規律的教學方法
理 想規律是在物理事實的基礎上,通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學中,引導學生通過在不 同表面上做小車沿斜面下滑的實驗,發現平面越光滑,摩擦阻力越小,小車滑得越遠。如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下,小車則將永遠運動下去,且速 度不變,做勻速直線運動,從而總結出牛頓第一定律。
3.理論規律的教學方法
理論規律是由已知的物理規律經過推導,得出的新的物理規律。因此,在理論規律教學中應采用“理論推導法”。如物體的浮沉條件由F浮與G的關系可推出ρ物與ρ液的關系。
無論是采用哪種方法,最后都要在探索的基礎上,得到物理規律的文字表述和數學表達。
1、排除學習規律的思維障礙
《新課標》注重從生活走向物理,從物理走向社會的學習,學生在平時的生活過程中,已經在原有感情知識的基礎上,形成了消極的思維定勢,很大程度上干擾了學生對物理規律的理解的掌握,限制了學生思維靈活性的發展。主要表現在以下兩個方面。
第 一,生活常識的干擾。學生在學習物理規律之前,從日常生活中已經積累了一定的生活經驗,對一些問題形成了某些觀念。這些觀念,有的看似正確但是往往有一定 的片面性,有的更是錯誤的,那些錯誤的“先入為主”的觀念對學生正確理解物理規律起著嚴重的干擾作用。例如,在運動和力的關系上,看到有馬拉車車才向前運 動,有人推桌子桌子才會移動的生活現象,學生認為力是物體運動的原因,物體受力才能運動,不受外力的物體是不能運動的;對于物體在液體中受浮力的問題,看 到鐵塊放入水中就下沉,往往認為只有浮在液面上的物體才受到浮力等等。所以,對于物理規律的教學,首先要消除學習過程中有些錯的生活。觀念的干擾,這就要 求教師在教學過程中要盡量設計可直觀的實驗對錯誤觀念進行排除。
第二,數學知識的干擾。例如,初中物理電學中歐姆定律的數學表達式I=U/R,變形為R=U/I,從純數學的角度考慮,得出導體的電阻與加在它兩端電壓成正比,與通過它的電流成反比等一類錯誤的理解,再如力學中密度的數學表達式ρ=m/v,學生也誤認為物質的密度與它的質量成正比,與它的體積成反比。類似的錯誤在于學生用純數學的觀念理解物理的概念、規律和思考處理物理問題,而忽視了它們的本質,造成對物理知識的錯誤理解。
2、引導學生深刻理解規律的物理意義,防止死記硬背
(1) 準確呈現物理規律的內容
物理規律的語言陳述十分精煉和準確,概括程度非常高.在教學中,向學生呈現教學內容時,不但要準確,而且對一些關鍵字詞應加以突出,給予適當的說明,以引導學生足夠的注意和正確理解,并與其他類似的或易混淆的概念和規律進行比較,建立類比聯系.如如牛頓第一定律中“一切物體”是泛指任何物體,“不受力”是條件,“總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態”中的“或”字理解是關鍵,牛頓第一定律的內容可這樣理解:一切物體在不受力時,原來靜止的仍然保持原來的靜止狀態,原來運動的要保持勻速直線運動狀態;
(2)要從物理意義上去理解物理規律的數學表達式,如上面提到的對密度的數學表達式ρ=m/v的理解;
(3)充分認識物理規律中各個物理量的物理意義,如對液體壓強公式P=ρgh,要特別強調“h”的意義:h是到液面的豎直距離。
(4)明確物理規律的適用條件和范圍,如歐姆定律公式I=U/R中I、U、R必須是同一段電路上的,而且要注意同時性;
(5)要引導學生總結物理規律間的相互聯系,以便更深入地理解物理規律。如焦耳定律公式與電功公式間的聯系與區別;計算液體壓強和壓力時,要先由公式P=ρgh計算壓強,再由F=PS計算壓力,注意液體的壓力不一定等于液體的重力。
1.培養學生運用物理規律解決實際問題的能力
例 題的作用就是示范性,通過對例題的分析,總結出解決問題的思路、方法與步驟,引導學生應用物理規律解決實際問題。如學生學完密度這一節后,可以出這樣一題 “用密度知識鑒別體育課用的鉛球是否是純鉛制的”,通過測量鉛球的質量和體積,求出鉛球的密度,再與純鉛的密度比較后進行判斷,得出結論。可以各設計一個 典型例題,指導學生運用實際問題,從而達到培養學生運用物理規律解決實際問題的能力。
2.強化訓練學生運用物理規律解決具體問題的能力
對 于重點的物理規律,不僅要求學生理解,而且要求會靈活運用,因為掌握物理規律的目的就在于能夠運用物理規律去解決問題。初中階段,雖然不要求學生解某些復 雜問題,但是,也應當要求學生學會運用物理規律去說明和解釋有關的現象、解決一些有關的簡單實際問題。在這一過程中,一方面可以鞏固和深化對規律的理解, 另一方面可以使學生學到分析、處理實際問題的思路和方法,發展學生分析問題的能力、邏輯地說理和表達能力以及手腦并用獨立解決簡單問題的能力。為此可精心 挑選習題,讓學生通過適量訓練,在實踐中總結運用物理規律解決實際問題的方法與技巧,從而達到提高運用物理規律解決物理問題的能力。注意習題要少而精,不 搞題海戰術.
歐姆定律的文字表達式范文2
一、教師要為學生閱讀教材創造條件。
一方面要經常對學生進行自學能力重要性的教育,使學生充分認識到有了自學能力,才能不斷地充實和更新自己的知識,才能適應迅速發展變化的社會,才能不斷攀登科學的高蜂。另一方面在平時要多為學生閱讀課本創造條件.學生自學必須要有時間的保證,現在中學的科目繁多,各科作業也很重,學生每天平均自習的時間只有2至3小時,學生感到做作業都來不及了,哪有時間去看書啊!這就要求我們教師一方面必須改革教學方法,改變那種填鴨式的“滿堂灌”,一堂課如果一講到底,學生便始終處于被動接收狀態,這樣有些問題即使上課講了,學生也做了練習了,但一考查起來還是不懂,這說明只有教師的講是不行的,還必須有學生的獨立思考,自己消化才行。另一方面,作業題應少而精,習題是永遠做不完的,重要的是精選典型習題指導學生深入探討,獨立思考,在分析習題過程中探索其規律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法??傊?,教師在教學中要盡量少灌輸,多誘導,使教學過程成為學生在教師的指導下自己學習和鉆研問題的過程。例如在講《歐姆定律》這課時,教師通過演示實驗只要講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,就可以讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結論,然后教師加以小結.這祥既可以在課堂上有時間讓學生閱讀課本,又可使學生自己實驗、思考、討論和研究問題,更能增進學生對知識的了解和掌握。
二、根據物理教材的特點,加強閱讀指導。
物理課本中既有對現象的描述,又有對現象的分析,概括;既有定量的計算,又有要動手做的實驗,在表述方面,既有文學“語言”,又有數學“語言”(公式、圖象)還有圖畫“語言”(插圖、照片)??催@樣的書,既要懂得文字表述的意思,又要理解數學的計算及其含義,有時,還得畫圖等等。學生剛開始是不易讀懂,也不習慣的,因此,一開始教師就必須用心的加以引導,要求學生從頭到尾地看,認真地閱讀,必要時,在課堂上還得邊讀邊講;重要的句子、結論要求學生用筆劃出來,并進行強化記憶;對一些敘述較復雜的段落還要予分析解釋。例如:《阿基米德原理》這一節,學生通過閱讀課文后,對課文提出的概念、定義和原理就有了一個初步的輪廓,對實驗過程和現象也有所了解,并能作大致的分析,這時教師可通過提問和學生一起進行討論研究,使之進一步理解,教師應特別指出:浮力的四要素以及在什么情況下才受浮力等,幫助學生理解“原理”的實質,而不致于去死硬背原理。物理公式是用數學“語言”來描述物理規律的一種數學表達式。初中學生不易看懂,也往往把它當作代數來看待,這就需要教師一開始就要幫助他們去弄清其含義。其實,數學“語言”和文字“語言”是一致的,因此,先要訓練學生當“翻譯”,經常要求他們將某一物理語言或數學語言“譯”成文字語言或將文字語言“譯”成物理語言或數學語言,例如將“鋼的密度比鋁大,比鉛的小”,“譯”成寫成“P鉛<P鋼<P鉛”;又如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比”等等。然后求學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等,經常通過這樣的訓練,就能逐步的提高他們的閱讀能力。此外,物理課本中還常是一些物理術語,如“屬性”、“豎直”、“狀態”、“路程”等等,初中學生也是不易理解的,也需要教師通過討論、比較,幫助學生去認識、了解。
三、引導學生養成預習的習慣,逐步培養自學能力。
歐姆定律的文字表達式范文3
關鍵詞:物理教學 實驗 培養 自學能力
自學能力是一個人獲得知識和更新知識的重要能力,也是一種基本素質。教師不但要向學生傳授知識,而且更要教給學生學習的方法,以及研究問題和解決問題的方法,培養學生自我獲取知識的能力。下面就初中物理教學過程中學生自學能力的培養談兩點建議。
一、充分利用物理課本培養學生自學能力
初中物理新課程標準明確指出:“自學能力對每個人都是終身有用的,閱讀是提高自學能力的重要途徑。培養學生的自學能力,應從指導閱讀教科書入手,使他們學會抓住課文中心,能提出問題并設法解決,還應鼓勵學生進行課外閱讀?!本唧w說來,我們可以從以下幾個方面著手:
1.通過演示實驗等為學生閱讀教材創造條件。學生自學必須要有時間作為保證,現在中學的科目繁多,各科作業也很繁重。這就要求我們教師必須改革教學方法,指導學生花時間深入探討,獨立思考,在分析習題的過程中探索其規律,使自己在解題的實踐中逐步地掌握其思路和方法。例如在講授《歐姆定律》這課時,教師只通過演示實驗講清電流跟電壓的關系,至于電流跟電阻的關系以及歸納得出定律,盡可以放手讓學生自己通過實驗進行分析比較、歸納和閱讀課文后得出結論,然后加以小結。這樣,既可以在課堂上讓學生有時間閱讀課本,又可使學生自己動手實驗、思考、討論和研究問題,更可促使學生去認真鉆研教材。
2.根據物理教材的特點,加強閱讀指導。物理課本在表述方面既有文學“語言”,又有數學“語言”(公式、圖像),還有實驗“語言”(插圖、照片)。這樣,既要懂得文字表述的意思,又要理解物理的計算及其含義,有時,還得畫圖等等。例如:物理公式是用數學“語言”來描述物理規律的一種數學表達式。初中學生不易看懂,也往往把它當做代數來看待。這就需要教師一開始就要把公式做些處理以幫助學生去弄清含義,如將歐姆定律I=U/R公式“譯”寫成“導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比”等等。然后,學生還要了解掌握公式的物理意義、適用條件、各物理量的單位以及單位公式的變形等。另外,課本中還常有一些晦澀的物理術語比較難懂,學生剛開始接觸時是有一定困難的,教師必須用心地加以引導,通過這樣的訓練就能逐步地提高他們的自學能力。
3.引導學生養成預習的習慣,逐步培養自學能力。八年級開始上物理啟蒙課時,教師就應該向學生提出“以課本為主,課前要預習,要學會讀書”的要求,并結合教學提出具體要求。例如:①看完一節(或一段)課文后要了解這節(段)課文講了什么物理現象?某個實驗是怎樣進行的,說明什么問題?②這一節(段)講了什么物理概念和規律?這些概念和規律是什么意思?在日常生活、生產實際中有哪些實例?③在閱讀課本的過程中,還要經常提些“為什么”?并要設法解決。④看完了課文后,有什么不懂、不理解的問題?并把不懂的、有疑問的問題記在筆記本上,以便上課時認真聽講,或向老師提問。此外,在每上完一個單元后,還要引導學生自覺認真地進行復習,要求他們再進行一次全面閱讀,在閱讀過程中指導他們前后聯系,縱橫對比,將知識系統化、條理化,形成完整的知識結構,并進一步理解概念的內涵和外延,明確公式的成立條件和適用范圍,使之做到理解知識,并融會貫通。總之,培養自學能力是物理教學的任務之一,而提高閱讀能力是培養自學能力的起點。因此,在平時的物理教學中要充分調動學生閱讀課本的積極主動性,加強指導他們閱讀課本,讓學生在自己的閱讀中獨立地感知、理解教材。通過經常性訓練,學會逐步地掌握自我學習的方法、研究問題和解決問題的方法,以及在訓練中不斷提高自我獲取知識的能力。
二、在自學過程培養學生的綜合能力
可以說,自學能力的培養過程就是學生理解能力、分析綜合能力和推理判斷能力培養的過程。關鍵是要使學生有正確的學習態度、良好的學習習慣、踏實的學習作風。老師要重視物理概念和物理規律的指導,使學生學會運用物理知識解釋物理現象、尋找物理模型,進行獨立分析和解決實際問題。
筆者在這方面的一點體會就是倡導學生在自主探究的過程中培養積極化思維。所謂積極化思維,就是在學習過程中學生認真理解概念和規律,通過可以獲得的具體“動作”進一步把概念變成自己的東西,以便再見到該概念和規律時能夠形成反應,我們把這一過程叫做概念和規律的積極化,把概念和規律等不斷進行積極化稱為積極化思維。例如,理解慣性概念時,教師應要求學生尋找物理模型,如摩托車撞墻時,司機為什么會飛出去?人跑步時為什么不能馬上止步?通過多種模型構造,便可以較完整地理解概念,這就是積極化思維。一般來說,學生總是把所學的概念、規律和應用脫節,所學的概念和規律不能夠應用到實驗和解題中去。這在其他的學科中也可以看到(例如,學生能較容易記住一個英語單詞的拼寫,但在閱讀時卻注意不到這個詞的意思,在寫作時卻想不起用這個詞以及怎么寫)。出現這種情況的根本原因就是學生時概念和規律等沒有真正掌握。正因為這樣,我們在教學過程中應該要求學生利用課余時間對所學概念和規律進行積極化思維,時概念和規律的來龍去脈進行了解,構建一些模型進行推敲,在反復的探索中培養積極化思維能力,也就是培養了理解能力、分析綜合能力、判斷推理能力。
歐姆定律的文字表達式范文4
一、物理規律及其分類
物理規律是物理基礎知識中最重要的內容,是物理學知識體系的中心。它反映了物理現象和物理過程在一定條件下發生、發展和變化的規律。
在一定意義上說,物理規律揭示了在一定條件下某些物理概念之間內在的、必然的聯系以及相互制約關系。因此,掌握物理規律是物理概念形成基礎上的理性認識過程,它與相關的物理概念一起構成了邏輯上和諧的知識結構體系,即形成物理理論[1]。研究表明:物理規律具有實踐性、聯系性、對應性、局限性和發展性的特點[2]。
物理規律是客觀存在的,它不依人們的主觀意志而轉移,它不能“創造”,也不能無中生有。物理規律的發現方法大致可分為兩類:一類是實驗法,另一類是理論演繹法。二者雖然存在很大差別,但是,一個物理規律的發現都與觀察、實驗、思維、想象和數學推理有著緊密的聯系[3]。
一般情況下,在物理教學過程中,通過對各物理量之間必然聯系的存在性和發展趨勢的揭示,得到定性的物理規律;對各物理量之間必然聯系的相互制約關系的揭示,得到定量的物理規律[4]。事實上,物理學科的建立和發展之所以比其他學科更迅速,是因為我們的前輩們首先找到了科學的研究方法,成功揭示了物理量之間的必然聯系和相互制約關系。
中學物理規律主要包括物理定律、原理、定理、方程和公式以及法則和定則等幾種類型[5]。
物理定律:通常指人們直接從觀察實驗的結果中概括總結出來的物理規律。如牛頓運動定律、歐姆定律和光的反射定律等。
原理:指自然科學中具有普遍意義的物理規律。是在大量觀察和實踐的基礎上,經過歸納和概括等思維方法而得出的結論。它既能指導實踐,而又必須經受實踐的檢驗。如功能原理、阿基米德原理和波的疊加原理等。
定理:一般指從已知的物理規律出發,對某些特定事物或現象進行演繹和推理,從而得出在一定范圍內有關物理量之間的函數關系或新的論斷,并經得起實踐檢驗的物理規律。如動能定理、動量定理和動量守恒定理等。
方程、公式:又叫數學表達式。指利用數學工具來描述物理量之間的關系的物理規律。如振動方程、氣態方程和電阻公式等。
法則、定則:指利用特定方法來表示的物理規律。如矢量合成的平行四邊形法則、右手定則和左手定則等。
其他:如力的平衡條件、串聯電路的分壓規律和平面鏡成像規律等。
二、物理規律教學程序
人類在研究和探索物理規律的過程中逐步形成了物理學研究的基本方法。為了說明物理規律的來龍去脈,交給學生探求物理規律的方法,教師在傳授知識時,一般情況下,不僅要講解前人研究所得出的結論,而且還要講解這些結論是怎樣來的。也就是說,對于物理規律的教學方法,除了教學本身的特點之外,還應把學生認識物理規律的過程視為科學家探索與研究物理規律的過程。
物理規律的教學過程一般包括以下幾個有序步驟。
1.導出物理規律
導出物理規律,就是要運用各種教學手段以引出問題,創設便于發現物理規律的物理環境。
這一教學環節,就是要按照物理規律課的導入方法,以提出問題的形式來導入規律性課題。接著根據“物理規律只能發現,不能創造”的教學特點,教師要有意識地提供一些便于探索物理規律、發現物理規律的物理情境。而創設物理情境常采用實驗法和舉例法等教學方法。
2.探求物理規律
探求物理規律,就是要探索物理事實和物理現象之間的內在聯系,以形成物理規律。
這一教學環節,是基于“導出物理規律環節(導入環節)”基礎上,對一些物理事實和物理現象進行思維加工,探索物理事實和物理現象之間的內在聯系,提供建立物理規律的科學依據。根據不同的物理規律,可以采用以下幾種常用的教學方法。
(1)實例總結法;(2)科學探究法;(3)實驗歸納法;(4)控制變量法;(5)先定性后定量的推演法;(6)理想實驗法;(7)理論分析法;(8)假設探討法。
3.討論物理規律
討論物理規律,就是在得出物理規律之后必須對物理規律進行多維度討論,使學生加深對物理規律的理解。
這一教學環節,是基于“探求物理規律環節”基礎上,將初步形成的物理規律整理成文,用科學而又簡潔的語言文字或數學表達式來表述物理規律,并冠上一個恰當的物理名稱。重要的物理規律還必須從以下四個方面去認真細致地加以討論。
(1)物理規律的意義;(2)物理規律表述中的關鍵詞語和公式中各字母的含義;(3)物理公式中各物理量的單位;(4)物理規律的成立條件和適用范圍。
4.運用物理規律
學以致用,這是物理教學目標之一。運用物理規律,就是要啟發和引導學生善于用物理規律去分析解決物理問題,以鞏固物理規律。
這一教學環節,是基于“討論物理規律環節”基礎上,對物理規律進行多維度討論的前提下,啟發和引導學生運用物理規律去分析解決物理問題,以訓練學生思維,讓學生掌握科學的學習方法,使學生進一步理解物理規律和鞏固物理規律。所以,在講授完物理規律之后,一般還要安排諸如例題講解和課堂練習等教學活動。
應當指出,物理規律也是多種多樣的,有的簡單,有的復雜。對于有的物理規律,由于學生已有一定的感性經驗或基礎知識,容易接受;對于有的物理規律,由于學生感覺到新異生疏,所以難以理解。教師應根據實際情況,采取靈活多變的教學程序和教學方法,以期達到應有的教學目的。
三、物理規律教學的設計理念及策略
這里以“玻意爾定律”一課為例具體談談物理規律教學各環節的教學設計理念及策略。
1.“玻意爾定律”之導出
【教學設計理念】
在“玻意爾定律”的導入教學環節中,可以向學生例舉與教學內容有關的生活實例或展示與教學內容有關的生活圖片或做與教學內容有關的實驗來呈現典型的物理現象,創設良好和諧的物理情境,提出要研究的物理問題,以引起學生的學習興趣,激發學生的求知欲望,調動學生的學習主動性和積極性,引導學生積極生思維,從而導出新課題:“玻意爾定律”。
【教學設計策略】
首先,教師可向學生例舉出與教學內容有關的生活實例。如輪胎充氣太足,被太陽曝曬之后就容易爆胎;點燃熱氣球的燃燒器,能加熱熱氣球內部的空氣,把美麗多姿的熱氣球帶上藍天;笨重的潛水艇能在浩瀚的海洋中自由沉浮。這些生活實例都與氣體的熱現象有關。
其次,教師向學生做如圖1所示的實驗,讓學生認真觀察實驗現象,提問學生看到了什么?(紅色水柱向移動)。容器中空氣的T、V、P三個參量有何變化?(空氣的T、V、P三個參量都發生了不同的變化,即T、V、P)
圖1空氣的熱膨脹
教師提問學生,研究氣體的三個參量之間的內在關系,應采用什么樣的物理研究方法呢?緊接著,教師向學生介紹在物理學中研究多變量之間的關系常采用的一種很重要的方法,即“控制變量法”。該方法的關鍵點:首先在每一次實驗時,都必須合理固定幾個變量而研究其中剩余的兩個變量之間的關系,然后分別加以分析與綜合、抽象與概括,最后歸納總結出一個完整的物理規律。
教師引導學生運用“控制變量法”去進一步探討氣體的三個參量之間的關系,其探討思路為:
T=CP、V間的關系P=C′V、T間的關系V=C″P、T間的關系
今天,首先探討T=C時,P、V間的關系,從而導出課題“玻意爾定律”。
2.“玻意爾定律”之探求
【教學設計理念】
在“玻意爾定律”的講授新課環節中,基于導入環節中導出“玻意爾定律”的基礎上,教師應向學生演示玻意爾實驗,探索氣體在等溫情況下,壓強與體積之間的關系。在教師向學生演示玻意爾實驗的過程中,首先應讓學生清楚實驗目的、明確實驗條件、實驗對象、觀察目標、觀察方法以及實驗步驟等;然后引導學生仔細觀察實驗,記錄實驗現象及收集實驗數據,分析實驗現象并處理實驗數據;最后通過分析與綜合、歸納與概括等思維活動,在此基礎上,初步形成“玻意爾定律”。
教師應向學生指出:無論是運用實驗歸納法還是運用理論分析法去探求物理規律,都能使學生在理解物理規律的同時掌握探求物理規律的科學方法。
【教學設計策略】
(1)教師向學生演示實驗:用注射器封閉一定質量的空氣,如圖2所示。從注射器上的分度線直接讀出空氣體積,再從壓強傳感器上讀出空氣壓強。
圖2氣體被壓縮
教師引導學生思考:在演示該實驗的過程中,改變氣體的體積一定要緩慢進行,為什么要這樣做呢?(其目的是讓注射器內部空氣與外界空氣充分進行熱交換而達到熱平衡,使注射器內部空氣的溫度始終保持不變)。
(2)教師引導學生認真觀察實驗現象并記錄實驗數據,并把所獲取的實驗數據記錄在如下的表格中。
(3)教師引導學生分析實驗數據。首先是定性分析。在教師引導學生觀察了實驗數據之后,問:如果氣體壓強變大,則氣體體積將如何變化?反之,如果氣體壓強變小,則氣體體積又將如何變化?(如果氣體壓強變大,則氣體體積將變小;反之,如果氣體壓強變小,則氣體體積將變大。)
教師引導學生進一步分析實驗數據,不難發現:雖然在壓強和體積這兩個物理量中,一個物理量變大的同時另一個物理量變小,但壓強與體積這兩個物理量的乘積確大致相同。由此引導學生猜想:壓強變化是否與體積變化成反比呢?
其次是定量分析。教師引導學生處理實驗數據:以體積為橫坐標,以壓強為縱坐標,建立直角坐標系,根據實驗數據在直角坐標系中描點連線,得到“玻意爾定律”的?妝-V圖像。通過觀察“玻意爾定律”的?妝-V圖像,不難發現,該?妝-V圖像基本遵循數學上的“反比律”。此時,教師應向學生進一步說明:在物理學史上,大量實驗已證明,在玻意爾實驗過程中,如果不考慮實驗過程中的系統誤差和偶然誤差,“玻意爾定律”的?妝-V圖像就一定遵循數學上的“反比律”。
(4)教師引導學生歸納總結出實驗結論:對于一定質量的氣體,在溫度不變的情況下,壓強與體積成反比。這個結論叫“玻意爾定律”,這就是玻意爾在1662年對外公布的自己的實驗發現。
3.“玻意爾定律”之討論
【教學設計理念】
在繼續講授新課環節中,基于初步形成“玻意爾定律”的基礎上,教師應引導學生去準確表述“玻意爾定律”并加以討論,使學生進一步理解“玻意爾定律”。
(1)準確表述“玻意爾定律”:①文字表達;②數學表達;③圖像表達。
(2)強調“玻意爾定律”中的關鍵詞、公式中各字母的物理意義及單位。
(3)講明“玻意爾定律”公式中各物理量的單位。
(4)指出“玻意爾定律”的成立條件和適用范圍。
【教學設計策略】
(1)教師應引導學生去準確表述“玻意爾定律”,而準確表述“玻意爾定律”有以下幾種方式。
①“玻意爾定律”的文字表達
對于一定質量的理想氣體,在溫度不變的情況下,壓強與體積成反比。
②“玻意爾定律”的數學表達
如果用?妝1、V1和?妝2、V2分別表示一定質量的理想氣體在等溫過程中任意兩個狀態的壓強和體積,那么“玻意爾定律”就可以用數學表達式(公式)表達為
■=■或?妝1V1=?妝2V2或?妝V=k(常數),條件:T=C(常數)
③“玻意爾定律”的圖像表達,如圖3所示,?妝-V圖像是反比曲線,這一條反比曲線叫等溫線。
圖3 玻意爾定律圖像
(2)教師應向學生強調“玻意爾定律”中的關鍵詞、公式中各字母的意義。
①關鍵詞:“理想氣體”、“等溫”、“反比”。
②公式中各字母的意義:?妝1、V1分別表示理想氣體處于第一個狀態下的壓強和體積;?妝2、V2分別表示理想氣體處于第二個狀態下的壓強和體積。
(3)教師應向學生講明?妝、V兩個物理量的單位。
在用“玻意爾定律”公式進行計算時,?妝、V兩個物理量常采用配套單位。
即,p1pa,V1cm3p2pa,V2cm3;p1pa,V1mLp2pa,V2mL;Tk
(4)教師應向學生指出:“玻意爾定律”的成立條件和適用范圍。
①成立條件:一定質量的理想氣體,溫度不變。
②適用范圍:溫度不能過低,壓強不能過大。
4.“玻意爾定律”之運用
【教學設計理念】
在“玻意爾定律”的鞏固應用環節中,基于用多維度去準確表達“玻意爾定律”,弄清“玻意爾定律”的成立條件和適用范圍的基礎上,練習運用“玻意爾定律”去解釋物理現象、推斷物理結果、解決物理問題,訓練學生科學思維,交給學生科學的學習方法,提高學生分析解決物理問題的能力,同時讓學生能進一步理解物理規律和鞏固物理規律。
【教學設計策略】
(1)如圖4所示,請同學們用“玻意爾定律”解釋輸液器的原理。
圖4
教師引導學生解釋:因為隨著藥液流出,瓶中的液柱稍有降低,上方氣體體積稍有變大,壓強稍有減小,使得瓶口處的總壓強稍小于外界大氣壓強,外部大氣壓強就將空氣從進氣管壓入瓶中加以補充,使瓶口處的壓強基本上保持在一個大氣壓,如此等等,使藥液能均勻穩定地滴下,不隨瓶中藥液的逐漸減少而改變。而在開始時,瓶中氣體的壓強大約為一個大氣壓,瓶口處的壓強略大于一個大氣壓,所以在開始的一小段時間內總是滴得很快。
(2)用打氣筒給一自行車內胎打氣。設每按一次打氣筒,可打入壓強為1.0×105pa的空氣125cm3。這個自行車內胎容積為2.0L,假設胎內原來沒有空氣,那么按了20次后,胎內空氣的壓強有多大?設打氣過程中溫度始終不變。
教師引導學生解析一
以每次打入胎內的這部分空氣為研究對象。
初狀態:壓強p1=1.0×105pa,體積V1=125cm3。
末狀態:壓強p2′=?,體積V2=2.0L=2.0×103cm3,體積。
根據玻意爾定律:p1V1=p2′V2,
得:p2′==■p1==■×1.0×105pa=6.25×103pa
打了20次空氣之后,胎內氣體的壓強:p2=np2′=1.25×105pa
教師引導學生解析二
以打入胎內的所有空氣為研究對象。
初狀態:壓強p1=1.0×105pa,體積V1=125×20cm3。
末狀態:壓強p2= ?,體積V2=2.0L=2.0×103cm3,
根據玻意爾定律:p1V1=p2V2,,
得:p2=■p1==■×1.0×105pa=1.25×105pa
四、結語
物理規律是中學物理的重要教學內容,我們應該認真去研究物理規律的教學特點,改革課堂教學方法,合理選擇教學手段,嫻熟運用教學技能,優化課堂教學過程,努力完成物理規律的教學任務。
參考文獻
[1] 李新鄉,張軍朋主編.物理教學論.北京:科學出版社,2005.
[2] 馮杰主編.中學物理課程與教學論.北京:北京大學出版社,2010.
[3] 孫枝蓮主編.中學物理教學論.北京:北京師范大學出版社,2010.
歐姆定律的文字表達式范文5
一、2014年中考物理試題的特點
1.緊扣課標和教材,強調基礎,突出重點
各地中考試題都能依據義務教育的特點和《物理課程標準》的要求,立足于學科的三維課程目標,以基本的物理現象、物理概念、物理規律的“基礎知識和基本技能”為考點,試題起點較低,使學生通過對基礎知識的學習和基本技能的訓練,初步了解自然界的基本物理規律,養成良好的思維習慣,逐步客觀地認識和理解世界。試題一般都結合學生的生活實際,圍繞課堂教學實際設計,既有學生熟悉的題目情景也有較為新穎的試題情景,淡化了學生對知識的死記硬背,注重了對物理規律靈活運用的考查。試題在注重基礎的同時增強了學生能力要求,加強“能力考查”。注重了審題能力、觀察能力、理解能力的考查,注重對應用數學工具解決物理問題能力的考查;試題適當設置梯度,選擇較為合適的難易程度,既體現義務教育的普及型、基礎性,又能把高中階段各類學校所需的學生區分出來。
例1.(2014?寧波)圖1中若貓的頭部位置保持不變,把鏡子沿MN截成兩半,并分別向兩側平移一段距離,則貓的頭部通過左、右兩半面鏡子( )
A.都不能成像
B.各成半個像,合起來成一個完整的像
C.都成完整的像,且兩個像在同一位置
D.都成完整的像,且兩個像在不同位置
分析:本題考查平面鏡成像的理解和應用。物體在平面鏡里所成的像是虛像,像與物體是等大的,像和物的連線跟鏡面垂直,距離平面鏡的距離是相等的。像與鏡面的大小和位置沒有關系。
解:平面鏡所成的像與物體是等大的虛像,當把鏡子沿MN分成兩半、并分別向兩側平移一段距離后,由于物體所處的位置沒有變化,所以物體在兩個平面鏡中所成的像的性質不變,仍然都是等大的虛像,且像的位置沒變,所以兩個平面鏡所成的像在同一位置,是重合在一起的。故選C。
點評:本題從學生生活中非常熟悉的平面鏡成像現象出發,通過巧妙的情景設計和變換,通過現象來考查對規律的認識和理解,淡化了對知識的簡單記憶,注重了對學生分析問題和解決問題的能力考查。
2.聯系實際,從生活走向物理,從物理走向社會
“從生活走向物理,從物理走向社會”是《物理課程標準》的基本理念之一。2014年中考物理試題繼續體現這一理念。試題從學生熟悉的家庭學校等日常生活、社會熱點、科技前沿中選材,從多角度展現生活與物理、物理與社會的普遍聯系,常設計一些具有時代氣息、貼近學生生活、引起學生興趣的情景題,反映物理與社會,技術與社會的廣泛聯系,引導學生通過探索物理現象,解釋隱含其中的物理規律,感受物理知識給社會和人類進步帶來的巨大推動作用。這些題目立意新穎,切合實際,符合學生的認知水平,加深了學生對“物理來源于生活”的理解,拉近了物理與生活的距離,很好地體現了“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念;同時能激發探究的樂趣,積極引導學生仔細觀察身邊的物理現象,養成運用物理知識分析和解決實際問題的習慣和能力。
例2.(2014?南京)電熱毯內的電阻絲斷了,如果將電阻絲的兩個斷頭接上后繼續使用,電熱毯的接頭處很容易被燒焦,這樣做很不安全,接頭處的電阻常稱為“接觸電阻”。下列關于“接觸電阻”的判斷正確的是( )
A.接觸電阻較大,它與電阻絲的其他部分串聯
B.接觸電阻較大,它與電阻絲的其他部分并聯
C.接觸電阻較小,它與電阻絲的其他部分串聯
D.接觸電阻較小,它與電阻絲的其他部分并聯
分析:解答本題的關鍵:理解接頭處被燒焦的原因是溫度過高,而溫度過高是因為熱量多。
解:電熱毯內的電阻絲斷了,將電阻絲的兩個斷頭接上后,接頭處是兩根導線相連,由于接觸的部位很少且很細,電阻就較大,它與電阻絲的其他部分串聯。根據焦耳定律公式Q=12Rt知,在電流和通電時間相同的情況下,電阻越大,導體產生的熱量越多,溫度越高,因此接頭處燒焦就是因為電阻過大造成的。故選A。
點評:本題從生活實際出發,貼近學生的生活實際,將知識寓于生活之中,加深學生對知識源于生活的理解,拉近了知識與生活的距離,能很好地激發學生仔細觀察生活中的物理現象,運用所學知識思考和分析問題。
3.注重從過程與方法入手,關注學生科學探究能力
科學探究既是科學內容又是研究方法,對于實現“過程和方法”的課程目標,培養學生的科學素養具有不可替代的作用。2014年各地中考物理試題中對實驗探究能力的考查都有較大的比重,并分布在各種題型之中,考查內容包括教材的隨堂演示實驗、探究與拓展性實驗、課外小實驗和綜合實踐活動等,考查形式包括科學探究的各個要素,涉及探究目的、探究現象的觀察、探究過程的操作、數據的處理、結論的概括得出、故障的排除、實驗中異?,F象的分析、實驗裝置的討論與改進等方面。這些設計旨在引導學生將學習的重心從過分重視知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化,從被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養學生的科學探究精神和創新意識。
例3.(2014?邵陽)某同學在“探究浮力大小與哪些因素有關”的實驗中:
(1)如圖2甲和乙,先用彈簧測力計吊著石塊,彈簧測力計的示數為1.6N,然后讓石塊完全浸沒在水中,彈簧測力計的示數變為1N,則石塊受到水的浮力為____N。
(2)如圖丙,用彈簧測力計緩慢將石塊拉出水面,隨著石塊露出水面的體積越來越大,觀察到彈簧測力計的示數也越來越大,則石塊受到的水的浮力越來越____(填“大”或“小”),說明浮力的大小與石塊浸入水中的體積有關。
(3)通過比較圖乙和圖____,可以探究浮力大小跟液體密度是否有關。
分析:根據測量浮力的方法可知,石塊受到的浮力等于重力與彈簧測力計示數之差;應用控制變量法分析圖示實驗,根據實驗現象分析答題。
解:(1)石塊受到的浮力F浮=G-F=1.6N-1N=0.6N;(2)石塊受到的浮力:F浮=G-F,石塊的重力G不變,彈簧測力計示數F越來越大,則石塊受到的浮力越來越??;(3)探究浮力與液體密度的關系,應控制物體排開液體的體積相等、液體密度不同,由圖示實驗可知,圖乙與圖丁所示實驗物體排開液體體積相等、液體密度不同,可以用圖乙與圖丁所示實驗探究浮力與液體密度的關系。故答案為:(1)0.6;(2)??;(3)丁。
點評:本題是探究型實驗綜合題,考查了學生求石塊受到的浮力、判斷浮力如何變化、實驗現象分析等,注重了實驗探究的過程和實驗方法,培養了學生的科學素養。
4.試題圖文并茂,體現人文關懷,凸顯地方特色
2014年中考物理試題內容上豐富多彩,真實可信,形式上圖文并茂,情景、意境和諧交融,充分體現人文關懷,注重科學精神與人文精神的融合。試題不僅能較好地考查學生分析問題、解決問題的能力,而且極大地促使學生關注社會熱點問題,關注國家、人類和世界的命運,激發學生的社會責任感和民族自豪感。一些題目還能很好地結合地方風土人情,具有濃厚的地方特色。
例4.(2014?黃岡)氣鍋雞是云南的名菜之一,“舌尖上的中國”曾播放過。其做法是:將盛有小雞塊和佐料的氣鍋(如圖3所示)放在盛有清水的湯鍋之上,再放到火上蒸。為了保持雞肉原汁原味,主要是蒸氣通過氣鍋中間的氣嘴將雞塊蒸熟。湯汁是蒸氣____(填“吸熱”或“放熱”)后____(填物態變化名稱)而形成的。蒸熟后,聞到雞肉的濃香味,這是一種____現象。
分析:解決此題需要知道,物質由氣態變為液態是液化,在熔化、汽化和升華過程中需要吸熱,在液化、凝固和凝華過程中需要放熱。擴散現象是分子不停地做無規則運動的結果。
解:蒸氣通過氣鍋中間的氣嘴將雞塊蒸熟。湯汁是蒸氣放熱后液化而形成的。蒸熟后,聞到雞肉的濃香味,這是物質分子無規則運動的結果,是擴散現象。故答案為:放熱;液化;擴散。
點評:本題考查液化現象的特點及擴散現象,具有濃厚的風土人情氣息,體現了人文關懷。
5.注重與未來知識相銜接,體現“服務學生”的理念
各地試題還能較好地涉及“圖象”、電路的故障分析、圖表獲取信息、研判計算等,既綜合了實驗現象和理論內容,還涉及度量計算,同時關注學生獲取信息、運用信息能力的考查,學生通過信息進行分析、解讀、篩選、整合,進而綜合運用所學知識進行運算、分析推理,說明解決問題的辦法,或提出自己的建議,為今后的進一步學習奠定基礎。
例5.(2014?安徽)如圖4所示,一個重為G的物體放在水平地面上,在水平向右的拉力F作用下,沿水平面向右做勻速直線運動,已知G=40 N,F=10 N。
(1)求運動過程中物體受到滑動摩擦力f的大小。
點評:本題結合學生未來將要學到的內容和知識,很好地呈現出不同階段的知識銜接,使學生在分析和推理中獲取信息,培養了自我發展的能力,體現出“為學生將來和終身學習的發展服務”的理念。
二、2015年中考物理復習策略
針對2014年中考物理試題的特點,為應對2015年物理中考,提出以下復習策略:
1.抓標靠本,夯實雙基
《物理課程標準》是物理中考的指揮棒,教材是開展物理教學的依據。按課標要求明確中考對各章、各知識塊的知識點的能級要求,明確重點、難點、自己的薄弱點,根據考點整理知識、歸納分類,將單一的知識點形成知識鏈、構建知識網,使知識系統化。對基礎知識和基本技能的復習首先要做到“突出重點,兼顧一般”。比如,力、密度、壓強、機械效率、電功、電功率等物理概念,二力平衡條件、歐姆定律等物理規律,測密度、測電阻、測電功率等實驗,刻度尺、托盤天平、溫度計、電流表、電壓表、滑動變阻器等儀器,都是初中物理中的主干內容,復習中要引起足夠的重視。
對于基本概念,復習時要注意:(1)物理意義是什么?它說明了什么樣的物理問題?怎樣測量有關的物理量?(2)深入了解物理概念的定義、計算公式以及公式中各個物理量的含義。(3)搞清容易混淆的概念間的區別和聯系。
對于基本規律的理解,要注意:(1)規律是如何建立的?(2)規律成立的條件和適用范圍是什么?(3)文字表達方式及重要詞匯的確切含義是怎樣的?(4)公式表達形式以及每個符號的物理意義是怎樣的?(5)表格和圖象的表達形式;(6)規律問的區別和聯系;(7)如何應用規律解決問題。
基本技能主要包括儀器的使用、實驗的設計、表格的查找以及作圖等方面的知識,對于基本儀器的使用,除了要熟悉它的使用規則和注意事項外,一定要結合原理和規律靈活應用。
2.理解概念和規律,注重規律的形成過程
復習過程中,要特別注意教材中以下幾個方面:
(1)物理概念和規律形成的過程和伴隨的科學方法。在最近幾年的中考物理試題中,此類題目的分值要占到10%左右。在初中物理教材中,物理規律形成的過程經常采用的是“控制變量法”。如:速度、密度、壓強、比熱容等概念的形成過程,歐姆定律、影響液體蒸發快慢的因素、影響電阻大小的因素、液體內部壓強的規律等物理規律的得到等,都是采用“控制變量法”來進行研究的。
(2)教材中的實例分析(包括各類插圖、生活及有關科技發展的實例等)。
(3)各種實驗的原理、研究方法、過程。
(4)相關的物理學史。
3.整理知識內容,歸類掌握
中考物理試卷中的各知識點覆蓋率較高,最近幾年都在80%~90%,但對十個重點知識點的覆蓋率則為100%。這十個重點知識是:比熱容和熱量的計算、光的反射定律和平面鏡成像特點、凸透鏡成像規律、歐姆定律、串并聯電路的特點、電功率、力的概念、密度、壓強、二力平衡。物理知識涉及的面很廣,基本概念、理論更是體現在不同的教學內容中。對每個部分中的知識,按知識結構進行歸類、整理,形成各知識點之間的聯系,并擴展成知識面,做到基本概念牢固掌握,基本理論相互聯系,如:在對速度這一知識進行復習的時候,就可以把研究得到這一物理概念的思想方法遷移到密度、壓強、功率、比熱容等其他物理概念的形成過程中去,舉一反三。
4.加強實驗探究能力的訓練
物理是以實驗為基礎的學科,新的教學改革中很重要的一點就是注重學生探究能力的培養。教材和歷年的中考試題中都十分注重對同學們實驗探究能力的考核。近幾年來,中考物理中實驗考核的分值在上升,而從試題內容上看,已從單純的記憶型趨向實驗探究設計的模型。因此,在復習中同學們要加強訓練。在實驗中,尤其要注意題目中提供的信息,明確實驗的目的、實驗原理、實驗器材的作用和選擇、實驗操作步驟、對實驗現象的觀察分析和對實驗結果的分析歸納。
5.關注生活。關注熱點
近幾年的中考物理中有五大類熱點問題:
①估計、估算題主要涉及學生實際生活中與所學知識相關的實際事例。
②動態電路與故障分析。
③科學方法題主要考核物理概念、規律形成過程中的思想方法。
④情景信息題即在考題中提供較多的情景信息,根據題目要求,從中篩選出有用的信息。
⑤開放性試題(包括結果開放、條件開放、過程開放)即研究的方法、手段可以多種多樣,沒有固定的模式,研究的結果并不唯一,表達的形式可以豐富多彩。
特別是要解決第①類問題,平時就應該學會關注。做到關注自己:例如體重、身高、密度、體積、正常步行速度、正常體溫、站立時對地面的壓力、壓強等;關注周圍:例如課桌多高、一層樓多高、一只雞蛋質量多大、家用電器功率多大、小轎車速度多少、保溫瓶容積多大、電冰箱的工作原理、指甲刀及自行車、白熾燈泡上所涉及的物理知識等;關注生活中的一些常見現象:如露水、霜的形成、為什么冬天水管容易破裂等;關注科學、技術、社會的熱點,例如溫室效應、城市熱島效應、光污染、人工降雨、航空航天、體育運動、地震災害、西氣東輸、西電東送、南水北調等。
6.加強解題能力的培養
從中考容易造成的失誤情況分析,同學們的解題能力也是影響成績的主要因素。因此,解題能力的培養也是中考物理復習的一大重點。
(1)注重審題意識,培養審題能力。
歷屆中考出現失誤的主要原因之一是在考試中沒有仔細審題或不會審題,審題的質量決定解題的成敗。復習中可從下面幾方面倍加注意:①仔細閱讀題文,抓住題中的關鍵語句;②善于挖掘題中的隱含條件;③畫出相應的圖示,反映物理過程的實質;④厘清物理過程的細節,找出已知量與未知量之間的內在聯系。
(2)注重解題技能的訓練,培養應變能力。
復習中要有一定的難度意識,通過解題技能、技巧的訓練,培養同學們處理各類復雜問題的應變能力。復習中可采用“一題多解、一題多變”,來加強同學們積極思維,向深處鉆、向廣處聯,注重物理過程之間的內在聯系和變化規律,培養同學們思維的靈活性。結合典型例題,理清解題思路,歸納出一定模式的思路并尋找創造性的解題方法,這樣有益于解題技巧的形成和能力的提高。
(3)要巧做習題,不搞“題海戰”。
復習過程中進行解題訓練是必不可少的,沒有一定的訓練量就不會悟出熟練的解題技巧。但題目必須精選,對老師事先篩選的題目做精做透,要注意題目的針對性、代表性、典型性和思想性。