前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇?dú)W姆定律要點(diǎn)總結(jié)范文,相信會(huì)為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
一、辨析概念,夯實(shí)基礎(chǔ)
任何知識(shí)的學(xué)習(xí)掌握都離不開基礎(chǔ)知識(shí)。電學(xué)部分的基礎(chǔ)知識(shí)多、散、要辨析清楚、固記腦中。
(一)、關(guān)于電路
1、串聯(lián)、并聯(lián)
初中物理中要求學(xué)生掌握最基本的兩種連接方式:串聯(lián)、并聯(lián)。能否正確分析辨別他們對(duì)后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。識(shí)別電路的類型,可以根據(jù)定義:“逐個(gè)順次連接”為串聯(lián),各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點(diǎn)間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯(lián)電路。
2、通路、開路、短路
電路中出現(xiàn)的這三種狀態(tài),其中通路為處處相通的電路,開路為電路中有處斷開的電路,這兩種狀態(tài)易于接受,便于分清。但是學(xué)生對(duì)于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實(shí)只要注意分析的要點(diǎn)即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點(diǎn),捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計(jì)、即為空導(dǎo)線,當(dāng)一根空導(dǎo)線,或開關(guān)、或電流表(電阻小到可以認(rèn)為沒有)與某個(gè)用電器并聯(lián)時(shí),電流只走空導(dǎo)線,開關(guān)或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。
(二)三個(gè)重要的物理量—電流、電壓、電阻
1、概念辨析
電荷的定向移動(dòng)形成電流,這是電流的形成定義,簡(jiǎn)單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒有電壓就沒有電流;電阻是指導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。
2、表示符號(hào)
電流、電壓、電阻三物理量分別用i、u、r表示,而單位表示字母分別為a(安培)、v(伏特)、ω(歐姆)。
3、工具的使用
電流表是測(cè)量電流的工具;電壓表是測(cè)量電路兩端電壓的工具;調(diào)節(jié)電路中的電流和用電器兩端的電壓,可以使用滑動(dòng)變阻器。
(三)電功(w)、電功率(p)
物理學(xué)中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當(dāng)電能轉(zhuǎn)為其它形式能時(shí),就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。而用電器單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時(shí)間的長(zhǎng)短。
二、理解規(guī)律,把握關(guān)鍵
(一)三個(gè)物理量在串、并聯(lián)電路中的特點(diǎn)
在串聯(lián)電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。在并聯(lián)電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。
(二)歐姆定律
一段導(dǎo)體的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這個(gè)定律非常重要,一定要加強(qiáng)理解,熟記其使用的條件及注意事項(xiàng)。
(三)電功定律
某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時(shí)間成正比。物理學(xué)中用電路兩端的電壓u,電路中的電流i,通過的時(shí)間t,三者的乘積來計(jì)算電功。
(四)焦耳定律
導(dǎo)體中有電流通過時(shí),導(dǎo)體就要發(fā)熱,此現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過多年的研究,做了大量的實(shí)驗(yàn),精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系:電流流過某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟通過這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比。
三、疏通關(guān)系,構(gòu)建框架
在掌握了上述理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還要想法疏通各個(gè)物理量之間的關(guān)系,熟悉各物理量的單位及換算關(guān)系,能夠快速選擇相應(yīng)的計(jì)算公式,列式解答。
(一)重要的計(jì)算公式
1、三個(gè)物理量的關(guān)系公式
串聯(lián)時(shí):i=i1=i2;u=u1+u2;r=r1+r2(若有幾個(gè)等阻值為r0的電阻串聯(lián)則r=nr0)
并聯(lián)時(shí):i=i1+i2;u=u1=u2;1/r=1/r1+1/r2(若有幾個(gè)阻值為r0的電阻并聯(lián)則總電阻r=ro/n)
2、歐姆定律:i=u/r
此公式中只有電流、電壓、電阻三個(gè)物理量,但它的作用非常重要。在使用公式時(shí)要注意:①三個(gè)物理量都要針對(duì)同一段導(dǎo)體,或同一個(gè)電路而言;②三個(gè)物理量的單位都要使用國際單位,即分別為a、v、ω;③已知其中的任意兩個(gè)量都可以求出第三個(gè)量。
3、電功公式:w=uit;電功率公式:p=ui
電功、電功率這兩個(gè)物理量的計(jì)算由于歐姆定律及其變形公式的影響,使計(jì)算電功率公式特別多,在選擇使用時(shí)很難選擇,所以要注意選取的技巧和方法,要求的問題所在電路為串聯(lián)時(shí):電功選用公式:w=i2 rt,電功率選用p=i2 r;而當(dāng)要求所在的電路為并聯(lián)時(shí),則分別選用w=u2/r.t,p=u2/r,這樣的選擇都利用了所在電路的特點(diǎn)(電流相等或電壓相等)加快解題。
4、焦耳定律:q=i2 rt
焦耳定律的公式與電功公式的形式基本一樣,使用時(shí)同樣要注意公式的選擇問題,當(dāng)所求問題的電路為純電阻(除了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,別無其他形式的能產(chǎn)生)電路時(shí),幾個(gè)公式可以任意選?。蝗舨皇羌冸娮桦娐分豢墒褂霉絨=i2 rt不然的話計(jì)算有誤。
(二)單位的換算
單位換算的前提條件有兩個(gè):一是記住每個(gè)物理量的單位及表示符號(hào);二是要牢記各單位之間的換算進(jìn)率。其中電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的單位較多,注意每個(gè)物理量的任何兩個(gè)相鄰的單位間的換算進(jìn)率都為1000。還要注意一點(diǎn),由于歐姆定律及其變形公式的影響,電功、電功率,焦耳定律的公式較多,產(chǎn)生的單位同樣很多,使用時(shí)各物理量均使用國際單位。
四、善于總結(jié),歸納要領(lǐng)
下面的這些要領(lǐng)非常重要。
(一)串、并聯(lián)電路的識(shí)別
上面已經(jīng)提到區(qū)別它們的方法,在做題中要選取適當(dāng)?shù)姆椒?,迅速作出判斷?/p>
(二)短路的辨別
把握短路現(xiàn)象的真正含義——電流不經(jīng)過用電器回到電源的負(fù)極。注意電流的特性——電流走捷徑。當(dāng)在電路中發(fā)現(xiàn)有空導(dǎo)線,開關(guān)或電流表等元件與用電器并聯(lián)時(shí),相應(yīng)的用電器被短路不工作。
(三)串、并聯(lián)電路中的三個(gè)物理量的關(guān)系
兩種電路中的三個(gè)物理量的大小關(guān)系,前面已說得較為詳細(xì),但這一點(diǎn)要特別重視,牢記串聯(lián)時(shí)電流相等,并聯(lián)時(shí)電壓相等,這一點(diǎn)解題時(shí)作用特別大。
一、初、高中物理的區(qū)別
1.初中物理只介紹一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和較為簡(jiǎn)單的知識(shí),高中物理則注重更深層次的研究。如電學(xué)當(dāng)中的歐姆定律,初中只介紹除電源以外的部分電路,而高中對(duì)歐姆定律的描述更深入,擴(kuò)展到包括電源在內(nèi)的全電路。又如摩擦力,高中僅其方向的判定就是一個(gè)難點(diǎn),“摩擦力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)”。首先要理解什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)、什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),其次要用運(yùn)動(dòng)學(xué)的知識(shí)來判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向,然后才能找出摩擦力的方向與這些方向相反。有一些問題要用物體平衡的知識(shí)才能得出結(jié)論。
2.初中物理研究的問題之間聯(lián)系比較少,各章之間比較獨(dú)立,一章內(nèi)容掌握不好并不會(huì)影響其他章節(jié)的學(xué)習(xí)。而高中物理則是一個(gè)知識(shí)體系。例如高一物理第一章:力,第二章:直線運(yùn)動(dòng),第三章:牛頓運(yùn)動(dòng)定律,第四章:物體的平衡,這四章構(gòu)成一個(gè)動(dòng)力學(xué)體系。第一章講述力的知識(shí),為動(dòng)力學(xué)及牛頓定律做準(zhǔn)備。第二章從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,找出物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的物理量――加速度。第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律,從力學(xué)的角度進(jìn)一步闡述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變、產(chǎn)生加速度的原因。第四章分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不改變的物體平衡的規(guī)律。如果一章內(nèi)容沒有理解到位,肯定會(huì)影響其他章節(jié)的學(xué)習(xí)。
3.初中物理注重定性分析,高中物體則注重定量分析。定量分析比定性分析要難,當(dāng)然描述也更精確。如對(duì)于摩擦力,初中只講增大和減小摩擦力的方法,較容易理解。高中則要分析和計(jì)算摩擦力的大小,且靜摩擦力的大小一般要由物體的狀態(tài)來決定。高中物理還強(qiáng)調(diào):(1)注重物理過程的分析。了解物理事件的發(fā)生過程,分清在這個(gè)過程中哪些物理量不變,哪些物理量發(fā)生了變化。特別是針對(duì)兩個(gè)以上的物理過程更應(yīng)該分析清楚。若不分析清楚過程和物理量的變化,就很容易出錯(cuò)。(2)注意運(yùn)用圖像。圖像法是一種分析問題的新方法,它的最大特點(diǎn)是直觀,對(duì)處理問題有很大的幫助,但是容易混淆。如位移―時(shí)間圖像和速度―時(shí)間圖像就容易混淆,同學(xué)們常感到頭痛,其實(shí)只要分清橫縱坐標(biāo)的物理量,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的變化規(guī)律,就比較容易掌握。(3)注意實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)。高中物理實(shí)驗(yàn)分為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),它對(duì)于我們學(xué)習(xí)知識(shí)和鞏固知識(shí)都會(huì)起到很重要的作用。因此,同學(xué)們要認(rèn)真觀察演示實(shí)驗(yàn),切實(shí)做好學(xué)生實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)動(dòng)手能力的鍛煉,注意對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。
二、注意科學(xué)的學(xué)習(xí)方法
有沒有一種比較好的方法使同學(xué)們能很好地把初中知識(shí)和高中知識(shí)銜接起來呢?答案是肯定的。下面給大家介紹一種學(xué)習(xí)法,即在學(xué)習(xí)過程中嚴(yán)格貫徹“預(yù)習(xí)上課復(fù)習(xí)作業(yè)質(zhì)疑小結(jié)”六個(gè)環(huán)節(jié),另外對(duì)于每一章或一單元進(jìn)行學(xué)習(xí)前后還應(yīng)該有“系統(tǒng)”環(huán)節(jié)。
1.預(yù)習(xí)
預(yù)習(xí)對(duì)于高中物理學(xué)習(xí)是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。有的同學(xué)不注重聽課前的這一環(huán)節(jié),認(rèn)為自己在初中從來就沒有這個(gè)習(xí)慣,老師講一節(jié)新課也能理解并記住。需要注意的是,高中物理與初中物理有所不同,無論是課程要求的程度,還是課堂的容量,學(xué)生都需要在上課之前對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)習(xí)。
2.上課
(1)主動(dòng)聽課
聽課是必須做到的。大部分知識(shí)都是從聽課中獲得的,可以說如果聽好一節(jié)40分鐘的課比自己課下用功幾個(gè)小時(shí)的效果要好得多,所以應(yīng)該以積極的態(tài)度去聽講,要勤于思考,努力參與到老師的課堂教學(xué)中去,爭(zhēng)取在聽課過程中最大限度地獲取知識(shí)。
(2)注意課堂要點(diǎn)
心理學(xué)研究表明,聽課注意力集中的時(shí)間一般在20分鐘左右,要想一節(jié)課幾十分鐘內(nèi)都保持精力高度集中是不太可能的,所以應(yīng)將這有限的集中注意時(shí)間用到“刀刃”上。
(3)處理好聽課和記筆記的關(guān)系
有的同學(xué)上課時(shí)注意了聽課,就忘了記筆記;而記了筆記,就又跟不上老師的思路了。同學(xué)們應(yīng)認(rèn)識(shí)清楚聽課和記筆記的關(guān)系:聽課是主要的方面,記筆記是輔助的學(xué)習(xí)手段。
3.復(fù)習(xí)
有的同學(xué)課后總是急著去完成作業(yè),一邊做作業(yè),一邊翻課本、筆記,結(jié)果作業(yè)做完了,對(duì)各類題型該如何解根本卻沒有一個(gè)系統(tǒng)的分析,跟沒做過一樣。同學(xué)們首先要做的不是做作業(yè),而應(yīng)該靜下心來將當(dāng)天課堂上所學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真思考、回顧,在此基礎(chǔ)上再去完成作業(yè),就會(huì)起到事半功倍的效果。
復(fù)習(xí)可以分成以下兩個(gè)步驟:第一步,老師講完課后,先對(duì)課上知識(shí)進(jìn)行回憶,后對(duì)照課本、筆記進(jìn)行補(bǔ)充,并加強(qiáng)對(duì)應(yīng)知識(shí)的題型練習(xí)。第二步,以后每隔一段時(shí)間就把這節(jié)課知識(shí)拿出來復(fù)習(xí),加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的記憶。
4.作業(yè)
在復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上再做作業(yè)。做作業(yè)的目的有兩個(gè):一是鞏固課堂所學(xué)的內(nèi)容;二是運(yùn)用課上所學(xué)來解決一些具體的實(shí)際問題。
明確這兩點(diǎn)是重要的,一方面應(yīng)該認(rèn)真對(duì)待,獨(dú)立完成,另一方面要積極思考,看知識(shí)是如何運(yùn)用的,并注意對(duì)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)。同學(xué)們應(yīng)時(shí)刻記?。骸拔覀冏鲱}的目的是提高對(duì)知識(shí)掌握水平”,切忌“為了做題而做題”。
5.質(zhì)疑
在以上幾個(gè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們必然會(huì)產(chǎn)生疑難問題和解題錯(cuò)誤。及時(shí)消滅這些“學(xué)習(xí)中的攔路虎”對(duì)學(xué)習(xí)有著重要的影響。有的同學(xué)不注意及時(shí)解決學(xué)習(xí)過程中的疑難問題,對(duì)錯(cuò)誤也不及時(shí)糾正,其結(jié)果是越積越多,形成惡性循環(huán),導(dǎo)致學(xué)習(xí)無法有效地進(jìn)行下去。對(duì)于疑難問題,同學(xué)們應(yīng)該及時(shí)想辦法(如請(qǐng)教同學(xué)、老師或翻閱資料等)解決,對(duì)錯(cuò)題則應(yīng)該注意分析錯(cuò)誤原因,搞清究竟是概念混淆致錯(cuò)還是計(jì)算粗心致錯(cuò),是套用公式致錯(cuò)還是題意理解不清致錯(cuò),等等。
6.小結(jié)
學(xué)習(xí)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)就是對(duì)所學(xué)知識(shí)的小結(jié)。小結(jié)的常用方法是列概括提綱,將當(dāng)天所學(xué)的知識(shí)要點(diǎn)以提綱的形式列出,這樣可以使零散的知識(shí)形成清晰的脈絡(luò),對(duì)它的理解更為深入,掌握起來更為系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞:高中物理;電路知識(shí);學(xué)習(xí)方法;解題思路
1 高中物理電路知識(shí)的學(xué)習(xí)方法
1.1記憶
就高中課程而言,無論是歷史、政治等文科科目,還是物理、化學(xué)等理科科目,都需要我們記憶甚至是背誦其中的基礎(chǔ)理論知識(shí),這也是我們提升學(xué)習(xí)成績(jī)的根本。以高中物理中的電路知識(shí)為例,像其中的庫侖定律、閉合電路的歐姆定律等,是要求我們必須熟練掌握的。我們只有記憶并理解這些基本內(nèi)容、定理概念的用法,才能夠在解題時(shí)隨取隨用。實(shí)施上,通過分析物理考試試卷也能夠看出,試卷中至少有
1-2積累
是對(duì)基本概念的考察,甚至在后面壓軸的計(jì)算題上,也會(huì)考察到一些基本的計(jì)算公式。因此,我們只有打好基礎(chǔ),熟練記憶基本知識(shí),才能為下一步的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。1.2積累許多同學(xué)之所以認(rèn)為物理電路知識(shí)學(xué)習(xí)難度大,其中重要的原因是電路知識(shí)的考察面廣、習(xí)題靈活度大,很多同學(xué)可能掌握了公式,但是一旦題目?jī)?nèi)容發(fā)生變化,或是換一種表述方式,就又不會(huì)解答了。事實(shí)上,電路知識(shí)的相關(guān)問題雖然復(fù)雜多樣,但是萬變不離其宗,我們只要認(rèn)真分析題目?jī)?nèi)容,并嘗試從出題者角度看待問題,就會(huì)明白這道題想要考察哪方面的內(nèi)容,從而有針對(duì)性的進(jìn)行解答。
1.3總結(jié)
新課程改革后,高中物理教材在內(nèi)容設(shè)置上也更加科學(xué)化和合理化。電路知識(shí)被分成若干個(gè)章節(jié),每一章節(jié)的知識(shí)各不相同,但是又有前后聯(lián)系。我們?cè)趯W(xué)習(xí)完一部分內(nèi)容后,要及時(shí)進(jìn)行回顧和總結(jié),一方面能夠從宏觀角度找出本章節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn),進(jìn)行有針對(duì)性的強(qiáng)化訓(xùn)練;另一方面也能夠及時(shí)總結(jié)學(xué)習(xí)中存在的不足,以便于自己利用課余時(shí)間進(jìn)行補(bǔ)習(xí),保證學(xué)習(xí)過程中不留任何死角。我們進(jìn)行知識(shí)總結(jié)和回顧的過程,其實(shí)也是復(fù)習(xí)所學(xué)知識(shí)的過程,只有認(rèn)真完成學(xué)結(jié),才能做到“溫故而知新”。
1.4提高
高中物理的學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)、由量變到質(zhì)變的過程,在完成前述準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上,還必須借助于科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,才能實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率和應(yīng)試成績(jī)的提高。首先,要提高問題分析能力,通過問題分析,能夠篩除掉不必要的細(xì)枝末節(jié),使問題變得清晰和簡(jiǎn)單;其次,要靈活選擇解題方法。
2 電路相關(guān)問題的解題思路
2.1解題的基本方法和步驟掌握解題的基本方法,并保證解題步驟的完整性,一方面能夠幫助學(xué)生理清答題思路,另一方面也能夠使卷面條理、整潔,給教師留下一個(gè)好印象。根據(jù)個(gè)人學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),總結(jié)電路問題的解題方法如下:一是依據(jù)題意,選定所解答的電路,沒有電路圖的題目要依據(jù)題意畫出電路圖;二是題目中如果有不規(guī)范的電路串并聯(lián)圖可以改畫為幾個(gè)簡(jiǎn)單的電路圖,一目了然,方便解題;三是將題中的已知量標(biāo)在圖中,將未知量進(jìn)行逐步分析;四是根據(jù)歐姆定律,串、并聯(lián)特性和電功率公式列方程求解。除此之外,在答題完畢后,如果時(shí)間較為充裕,還可以從頭檢查一遍,避免因疏忽大意導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤。
2.2例題解析如圖所示的電路中,電阻R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω,在A、B間接電源,S1、S2都打開,此時(shí)電阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1:P2:P3=_;當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電阻R1、R2、R3消耗的功率之比P'1:P'2:P'3=_這道題是對(duì)高中物理電路知識(shí)的綜合考察,我們?cè)诮獯鸫祟悊栴}時(shí),需要結(jié)合已經(jīng)學(xué)習(xí)過的功率計(jì)算公式。當(dāng)S1、S2都打開時(shí),R1、R2、R3相互串聯(lián),根據(jù)公式P=I2Rt可知,電流I相同,則P1:P2:P3=R1:R2:R3=1:2:3;當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1、R2、R3相互并聯(lián),此時(shí)P'1:P'2:P'3=1/R1:1/R2:1/R3=6:3:2。
3 結(jié)束語
高中物理中的電路知識(shí),既是物理考試中考察的重點(diǎn),也是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中普遍反映的難點(diǎn)。我們只有養(yǎng)成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,才能熟練掌握課本中的內(nèi)容。與此同時(shí),我們還必須擁有清晰的解題思路,無論電路相關(guān)題型如何變化,都能夠抓住考察要點(diǎn),提高電路相關(guān)問題的答題速度和正確率。
參考文獻(xiàn):
[1]汪鴻雁,于潔業(yè).“任務(wù)分析”方法應(yīng)用于中學(xué)物理習(xí)題教學(xué)的實(shí)證研究[J].中學(xué)生教育論壇,2013(07):164-165.
[2]羅麗琴.肖亞楠.改變低年級(jí)大學(xué)生學(xué)習(xí)方式的研究與實(shí)踐——結(jié)合《電磁學(xué)》課程[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào),2016(04):109-111.
關(guān)鍵詞:高中物理;電阻的測(cè)量;教學(xué);研究
【中圖分類號(hào)】 G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】 1671-8437(2015)02-0013-02
高中物理恒定電流教學(xué)中的重要知識(shí)和能力要求幾乎都體現(xiàn)在對(duì)電阻測(cè)量的實(shí)驗(yàn)中,高考對(duì)有關(guān)恒定電流內(nèi)容的考查幾乎都離不開對(duì)電阻測(cè)量的考查,而這部分知識(shí)往往也是學(xué)生感到困難的。為此結(jié)合教學(xué)要求,對(duì)用歐姆表、半偏法、等效法、伏安法測(cè)量電阻做如下探討,愿與師生們交流。
1 歐姆表測(cè)量電阻
歐姆表測(cè)量電阻是日常生活中最常見的方法,雖說現(xiàn)操作使用越來越簡(jiǎn)單,但從知識(shí)的學(xué)習(xí)要求來看仍需要在理解的基礎(chǔ)上掌握基本的測(cè)量原理和操作。
1.1 基本原理
歐姆表測(cè)量電阻的基本原理是全電路歐姆定律。對(duì)應(yīng)基本電路如圖1,
I=
I與Rx對(duì)應(yīng),故讀數(shù)可表示Rx。
1.2 測(cè)量操作與原理溶合的理解
(1)選擇開關(guān)指向“Ω”,目的是要構(gòu)成如圖1的基本測(cè)量電路;
(2)選擇“倍率”相當(dāng)于改變“Ω”的量程;
(3)歐姆調(diào)零:a、 b短接使Rx=0,調(diào)R使電流為電流表滿偏電流Ig=,找到“0Ω”,即起點(diǎn);
(4)測(cè)電阻:a、 b接Rx 測(cè)量,讀出Rx。
1.3 從原理理解歐姆表的特殊性
(1)所有“倍率”的讀數(shù)盤刻度均為“0~∞Ω”,且“0Ω”在讀數(shù)盤的右側(cè),即Rx=0時(shí)的Ig;“∞”在讀數(shù)盤的左側(cè),即R為∞時(shí)的I=0。
(2)讀數(shù)盤的刻度不均勻,因?yàn)镮與Rx不成正比。
(3)中值電阻就是歐姆表的內(nèi)阻Ig= ,=,
R中=R內(nèi)=R+rg+r 。
(4)保證電流由歐姆表的紅插孔流入,黑插孔流出。
2 “半偏法”測(cè)電流計(jì)內(nèi)阻
2.1 基本原理
并聯(lián)電路的分流:I=I1+I2,U并=I1rg=I2R如圖2。
2.2 測(cè)量的操作與原理溶合理解
(1)K1合、K2斷,調(diào)R′使電流計(jì)讀數(shù)為滿偏電流Ig= 。
(2)K1、 K2合,只調(diào)R使電流計(jì)讀數(shù)為(半偏),在R′>>rg(R)條件下,R′兩端電壓和通過R′的電流可視為不變,且通過R′的電流仍為Ig= ,此時(shí)R中的電流也為,所以 rg=R;
(3)從基本原理可擴(kuò)展為測(cè)量小電阻Rx;具體方法為將Rx與電流計(jì)串聯(lián),進(jìn)行(1)(2)操作,可得Rx+Rg=R,即Rx=R-Rg。
3 等效法測(cè)量電阻
基本原理就是“等效”的替代,如圖3。當(dāng)開關(guān)S擲于“1”和“2”兩種狀態(tài)下電表讀數(shù)相同時(shí),Rx=R。此方法主要是讓學(xué)生建立一種“等效”思維。
4 伏安法測(cè)電阻
伏安法測(cè)電阻是測(cè)量電阻的核心方法,是考查學(xué)生知識(shí)和能力最廣、最有效的內(nèi)容,也是高考中的考查熱點(diǎn),下面著重討論。
4.1 基本原理
基本原理是歐姆定律Rx=,實(shí)驗(yàn)中需測(cè)算出Ux,Ix。
4.2 基本電路及系統(tǒng)誤差控制
如圖4即電流表內(nèi)接、外接問題。
(1)當(dāng)開關(guān)S接1時(shí),電流表內(nèi)接??紤]電表內(nèi)阻RV、RA則測(cè)算電阻R測(cè)===Rx+RA,R測(cè)為Rx與電流表內(nèi)阻RA串聯(lián)電阻,即R測(cè)比Rx偏大RA。若RA已知,可修正,減小誤差;若RA未知,當(dāng)Rx >>RA時(shí),采用電流表內(nèi)接誤差較小。
(2)當(dāng)開關(guān)S接2時(shí),電流表外接??紤]電表內(nèi)阻則測(cè)算電阻R測(cè)===,可見,R測(cè)為Rx和電壓表內(nèi)阻RV并聯(lián)電阻,比實(shí)際Rx偏小。同理,若RV已知,可修正,減小誤差;若RV未知,當(dāng)RV>> Rx時(shí),采用電流表外接誤差較小。
(3)綜上,內(nèi)接法中電壓表測(cè)得電壓U測(cè)為Rx和電流表串聯(lián)的總電壓,RA越大,電流表兩端分得電壓UA越大,Rx誤差越大;外接法中電流表測(cè)得電流I測(cè)為Rx和電壓表并聯(lián)電路總電流,RV越小,IV越大,Rx誤差越大。實(shí)驗(yàn)中,若>,即Rx>應(yīng)選用內(nèi)接法;同理Rx<時(shí)選用外接法。實(shí)際操作中若RA、RV、Rx未知,可根據(jù)以上討論用試觸法;即分別把S接1、2看電表讀數(shù)變化,誤差大是由讀數(shù)變化大的電表引起,故讓讀數(shù)變化大的表接在準(zhǔn)確測(cè)量Rx的位置。(讀數(shù)變化大小判定應(yīng)看變化的百分比。)
4.3 實(shí)驗(yàn)中安全原則及偶然誤差控制
主要是對(duì)測(cè)量電路的供電電路,即滑線變阻器限流接法和分壓接法的討論和選擇。如圖5:
(1)圖5中(a)是滑線變阻器限流接法。此電路一般能耗小應(yīng)優(yōu)先考慮,但要保證R′調(diào)到最大時(shí)測(cè)量電路中用電器的電流和電壓未超過其額定值。在便于操作R′改變下使測(cè)量電路中足夠多的測(cè)量讀數(shù)且便于電表準(zhǔn)確讀數(shù)(減小偶然誤差)。要求R′>Rx或R≈Rx。
(2)圖5中(b)是滑線變阻器分壓式接法。此電路同樣要保證限流接法中的條件。除此之外,此電路有一個(gè)最大特點(diǎn)是可以使Rx兩端的電壓從零開始增大。而這往往是電路選擇中的關(guān)鍵點(diǎn)。在便于操作R′改變下使得更多組測(cè)量數(shù)據(jù)且便于電表準(zhǔn)確讀數(shù)。
4.4 伏安法測(cè)電阻中電表的替代
在很多實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)無法滿足要求的電表(電壓表),此時(shí),可以把電流表進(jìn)行改裝,涉及電表改裝知識(shí),在這里不作討論。
4.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),一般都采用圖像法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理。如圖6在建立圖像后,要注意消除偶然誤差如圖6(b)中A點(diǎn)數(shù)據(jù)。要理解得到圖像的“斜率”表示所測(cè)量的電阻;同時(shí)也可判定所測(cè)電阻是否隨通過的電流大小變化而變化,怎樣變化?(如熱敏電阻,半導(dǎo)體電阻)。
4.6 完成伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)的一般思路步驟
(1)選用實(shí)驗(yàn)器材:一般是從電流電壓和電表量程及被測(cè)Rx的額定值入手選擇出相匹配的電源、電表;其次根據(jù)電表和Rx確定測(cè)量電路采用內(nèi)接或外接電路(試觸法除外);第三根據(jù)滑線變阻器和Rx及題上特殊要求(讀數(shù)從零開始等)確定供電電路限流式或分壓式;最后完成實(shí)驗(yàn)處理數(shù)據(jù)。
5 實(shí)例分析
1.有一根細(xì)長(zhǎng)均勻的金屬管樣品,橫截面如圖7(a),此金屬管線長(zhǎng)約30cm,電阻約10Ω,已知這種金屬電阻率為ρ,因管內(nèi)空的部分截面形狀不規(guī)則,無法測(cè)量?,F(xiàn)有如下器材,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案,測(cè)量管內(nèi)中空部分截面面積S。
A、毫米刻度尺
B、螺旋測(cè)微器
C、電流表 A1 (600mA,約1.0Ω)
D、電流表 A2 (3A,約1.0Ω)
E、電壓表 V (3V,約6kΩ)
F、滑線變阻器R1(2kΩ,0.5A)
G、滑線變阻器R2(10Ω,2A)
H、電池組(6V,約0.05Ω)
I、開關(guān)一個(gè),帶夾子導(dǎo)線若干
(1)上述器材中,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求應(yīng)是用 器材(填代號(hào)字母)。
(2)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的物理量 。計(jì)算S0的表達(dá)式:
S0= 。
分析 根據(jù)題意,此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)為電學(xué)中測(cè)R的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。即金屬管電阻Rx=ρ 而S=a2-S0,故測(cè)量出a、L、Rx,則S0可算出。L用毫米刻度尺測(cè)量,a用螺旋測(cè)微器測(cè)量,R則用伏安法測(cè)量。
(1)根據(jù)電壓表量程3V、R約10Ω,則電流表量程約0.3A,即可故選擇C、E。>故采用電流表外接。
(2)在保證安全前提下,滑線變阻器R≈Rx,為保證實(shí)驗(yàn)中盡可能測(cè)出多組數(shù)值(R2取5Ω時(shí),A1讀數(shù)約0.2A, V讀數(shù)約2V)。故采用分壓式接法。選G。電路如圖8。選用器材為:A、B、C、E、G、H、I。
表達(dá)式 S0=a2-
測(cè)量物理量:金屬管截面邊長(zhǎng)a,金屬管長(zhǎng)度L,電流表讀數(shù)I,電壓表讀數(shù)U。
(2)在“探究決定導(dǎo)線電阻的因素”的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)金屬絲電阻約5Ω,實(shí)驗(yàn)器材:
A、電壓表V1 (3V,約15kΩ) B、電壓表V2 (15V,約75kΩ)
C、電流表A1 (3A,約0.2Ω) D、電流表A2 (0.6A,約1Ω)
E、變阻器R1(0~100Ω,0.6A) F、變阻器R2(0~200Ω,0.1A)
G、電池組(3V,約0.3Ω) H、開關(guān)S,導(dǎo)線若干
(1)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,應(yīng)選器材 (填代號(hào))。
(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
分析:根據(jù)題意,本題為伏安法測(cè)電阻Rx≈5Ω的實(shí)驗(yàn)。本題是考察選擇器材及電路。
關(guān)鍵詞:初中物理;情景實(shí)驗(yàn);課外實(shí)驗(yàn);演示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)是探究自然現(xiàn)象和規(guī)律的根本途徑,是所有自然學(xué)科的基礎(chǔ)。物理新課改要求一線教師摒棄傳統(tǒng)的照本宣科的概念灌輸式教學(xué),倡導(dǎo)共同參與、積極動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐的教學(xué)模式,因此,可讓學(xué)生體驗(yàn)物理知識(shí)生成和發(fā)展的過程,其中物理實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。這里,我聯(lián)系近幾年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐意義進(jìn)行如下歸納和總結(jié):
一、實(shí)驗(yàn)趣味引導(dǎo),牽引學(xué)生注意
如果課堂只是機(jī)械的物理概念誦記和規(guī)律宣講,那學(xué)生肯定覺得枯燥無味、昏昏欲睡,因此,我在課堂實(shí)踐中適時(shí)精心設(shè)計(jì)一些新奇、有趣的演示實(shí)驗(yàn)來讓學(xué)生“見證奇跡”,這樣課堂才能充滿生機(jī)和活力,牽引學(xué)生的注意力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將抽象的物理概念和原理用形象直觀的方式引起學(xué)生的視覺刺激,從而強(qiáng)化記憶,活躍思維,取得良好教學(xué)效果。
1.實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入,趣味吸引
初中生處于身心飛速發(fā)展的青春期,他們有很強(qiáng)的好奇心,所以,課堂伊始就可以借助一個(gè)簡(jiǎn)易的物理演示實(shí)驗(yàn)來刺激學(xué)生的感官視聽,牽引他們的興致,激活他們的思維。比如,在教學(xué)“大氣壓強(qiáng)”時(shí),先演示簡(jiǎn)易的瓶“吞”雞蛋、復(fù)杯實(shí)驗(yàn)等活潑有趣的小實(shí)驗(yàn),當(dāng)學(xué)生被這神奇的現(xiàn)象驚得目瞪口呆時(shí),我就問學(xué)生:“瓶口那么緊,雞蛋如何進(jìn)去?”“杯口朝下,水為何流不出來?”這樣讓學(xué)生帶著滿腹疑問驅(qū)動(dòng)他們迅速進(jìn)入良好的學(xué)習(xí)狀態(tài),那么,高效的物理課堂便開始了。
2.聯(lián)系生活,實(shí)驗(yàn)致知
在教學(xué)實(shí)踐中,我們要參照學(xué)生知識(shí)經(jīng)驗(yàn),從其認(rèn)知最近發(fā)展區(qū)來引導(dǎo)學(xué)習(xí),這樣才有可能取得良好效果。因此,需要設(shè)計(jì)契合學(xué)生認(rèn)知的、切近生活實(shí)際的小實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與問題情境設(shè)置相互回應(yīng),這樣學(xué)生才會(huì)產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)和探索情緒。如:我在講“內(nèi)能”時(shí),先讓學(xué)生通過搓手,再提出:手心為什么會(huì)發(fā)熱?講“力的作用是相互的”時(shí),學(xué)生通過手彈課桌,提出:手為什么會(huì)疼?講“壓強(qiáng)”時(shí),讓男女二個(gè)同學(xué)比賽頂棍子,由于女同學(xué)頂?shù)囊欢舜郑瑢W(xué)贏,從而提出:女同學(xué)為什么能贏男同學(xué)?通過分析發(fā)現(xiàn)輸贏不僅跟力有關(guān)而且與受壓的面積有關(guān)。特別是有一次講“杠桿平衡”的時(shí)候,剛好學(xué)校附近有人在建房子,我跟他們借來了一塊木板和一些磚頭,直接在課室里做了個(gè)蹺蹺板。贏來了學(xué)生的歡呼,而這堂課因?yàn)檫@蹺蹺板,對(duì)教學(xué)難點(diǎn)也做了很好的突破。
二、規(guī)范課堂實(shí)驗(yàn),提升動(dòng)手技能
在物理教學(xué)實(shí)踐中,我非常注重以學(xué)生為主體的新課改理念,培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)流程和獨(dú)立創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)技能,讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)探索思維。在讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過程中,體會(huì)如何參照實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程,掌握如何爭(zhēng)取使用相關(guān)器材。
如學(xué)習(xí)“電學(xué)實(shí)驗(yàn)”時(shí),我首先指導(dǎo)學(xué)生怎樣正確連接和識(shí)讀電壓表、電流表,教會(huì)他們借用歐姆定律估算儀表的量度,避免因量程大小估計(jì)不準(zhǔn)而導(dǎo)致燒壞儀器,然后讓學(xué)生分小組合作做實(shí)驗(yàn),總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),規(guī)整實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后,我還把一些小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過幻燈片展現(xiàn)出來,和學(xué)生一起討論并進(jìn)行總結(jié),讓他們學(xué)會(huì)交流和分享研究的信息、創(chuàng)意和成果。這樣學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)不但掌握了比較熟悉的實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,還培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識(shí)與能力。
三、倡導(dǎo)課外實(shí)驗(yàn),鞏固新學(xué)知識(shí)
初中教材中幾乎每節(jié)課后面都有一些與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn),我就利用教材和初中學(xué)生好動(dòng)手的特點(diǎn),在課后給學(xué)生布置教材上的趣味小制作,讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理自主設(shè)計(jì)制作方案,如此一來激活了學(xué)生的表現(xiàn)欲望,牽引他們動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)踐,必要時(shí)還可結(jié)成探索小組,通過分工合作來完成實(shí)驗(yàn)或制作,培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神,提升實(shí)踐能力。比如,讓學(xué)生從比較熟悉的、簡(jiǎn)單易行的“紙盒燒開水”“樓梯開關(guān)”等課外小實(shí)驗(yàn)做起,我還讓學(xué)生比賽制作自動(dòng)控制玩具,并評(píng)比誰的玩具做得精細(xì),誰的玩具走得比較遠(yuǎn)。
需要注意的是,課外小實(shí)驗(yàn)最好要能體現(xiàn)課堂知識(shí)的要點(diǎn),這樣既能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,又能有效鞏固基礎(chǔ)知識(shí),從而達(dá)到合理利用課余活動(dòng)進(jìn)行探索認(rèn)知、提高學(xué)習(xí)效率的目的。
以上是我對(duì)物理實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的積極意義的歸納和總結(jié)。實(shí)驗(yàn)是互動(dòng)的、形象的學(xué)習(xí)方式,它可讓學(xué)生親自體驗(yàn)物理概念生成和發(fā)展的過程,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,探索物理規(guī)律;另外還可以培養(yǎng)學(xué)生多動(dòng)腦,最終提升他們解決實(shí)際問題的能力。
參考文獻(xiàn):
[1]董紅衛(wèi).做好“小實(shí)驗(yàn)”,提高物理教學(xué)質(zhì)量[J].新課程:初中版,2007(10).
[2]朱仕林.談中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)[J].物理教師,2011(2).