首頁 > 精品范文 > 歐姆定律及其應(yīng)用
時(shí)間:2022-05-12 08:32:46
序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇?dú)W姆定律及其應(yīng)用范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。
一、基礎(chǔ)知識(shí)綜述
1.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí),我們采用控制變量法。一般的結(jié)論是:(1)當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(2)當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓恒定不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。有時(shí),我們也采用“圖像法”通過描點(diǎn)、畫圖,分析導(dǎo)體的U-I圖像、I-R圖像得出上述結(jié)論。
2.歐姆定律
(1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
(2)表達(dá)式I=■。公式中符號(hào)U表示導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏(V);I表示導(dǎo)體中的電流,單位是安(A);R表示導(dǎo)體的電阻,單位是歐(Ω)。該公式的兩個(gè)變形式:U=IR和R=■。
3.電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,以兩個(gè)電阻為例可用公式表示為:R=R1+R2;串聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個(gè)都大,因?yàn)殡娮璐?lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度。若n個(gè)相等的電阻串聯(lián),則有R串=nR。
(2)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)的和,以兩個(gè)電阻為例可用公式表示為:■=■+■;并聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個(gè)都小,因?yàn)椴⒙?lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積。若n個(gè)相等的電阻并聯(lián),則有R并=R/n。
4.伏安法測(cè)量小燈泡電阻
(1)方法:用電壓表和電流表間接測(cè)量。
(2)原理:歐姆定律的變形公式R=■。
(3)實(shí)驗(yàn)用的電路圖如圖1所示,電路中滑動(dòng)變阻器的作用一是改變小燈泡兩端的電壓,另一個(gè)是保護(hù)電路。
(4)實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng):a.連接電路時(shí),開關(guān)應(yīng)斷開,滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到阻值最大位置,以保護(hù)電路元件的安全。b.閉合開關(guān)后,移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,從該電壓開始逐次降低,獲得幾組數(shù)據(jù)。c.利用公式R=■分別算出不同電壓下小燈泡燈絲的阻值,測(cè)得的結(jié)果不能求平均值,燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
5.歐姆定律和安全用電
(1)斷路:在某處斷開的電路。此狀態(tài)下電路中沒有電流,用電器也無法工作。
(2)短路:電路中不該相連的兩點(diǎn)被直接用導(dǎo)線連在一起的現(xiàn)象,叫做短路。一種是電源短路,它是電源兩極直接用導(dǎo)線相連,此時(shí)電路中電流非常大,電源會(huì)被燒壞,所以這種情況是絕對(duì)不允許的;另一種是用電器短路,它是用電器兩端直接用導(dǎo)線相連,被短路的用電器中沒有電流經(jīng)過。
(3)安全用電:a.人體是導(dǎo)體,電壓越高時(shí),流過人體的電流越大,越危險(xiǎn),實(shí)驗(yàn)證明只有不高于36V的電壓對(duì)人體才是安全的。b.雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雨天不能在大樹下躲雨,人們通過在建筑物頂部安裝避雷針的方法防止雷電。
二、典例分析
例?。?012菏澤)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)所用導(dǎo)線很短,導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)。但長(zhǎng)距離輸電需要兩條輸電線,輸電線的電阻則不能忽略不計(jì)。當(dāng)輸電線某處發(fā)生短路時(shí),整個(gè)輸電線路的電阻會(huì)發(fā)生改變。已知每米輸電線的電阻是0.01Ω。(1)請(qǐng)你利用學(xué)過的電學(xué)知識(shí),在如圖2所示的虛線框內(nèi)為檢修人員設(shè)計(jì)一個(gè)檢修電路(器材和儀表任選),可以根據(jù)儀表的示數(shù)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算,以確定輸電線短路的位置,便于檢修人員迅速趕往短路所在位置排除故障。(2)計(jì)算“短路點(diǎn)與測(cè)量點(diǎn)之間的距離”的表達(dá)式為:L=_______。
作業(yè)設(shè)計(jì)注重分層是針對(duì)“一刀切”作業(yè)設(shè)計(jì)模式提出的優(yōu)化對(duì)策,旨在依據(jù)學(xué)生個(gè)體差異和學(xué)習(xí)能力差異設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的物理作業(yè).例如,在講“歐姆定律”時(shí),教師需針對(duì)學(xué)生層次設(shè)計(jì)出三個(gè)層次的作業(yè):第一層次主要在于了解歐姆定律的基本概念、涉及的變量、公式內(nèi)容以及簡(jiǎn)單應(yīng)用,針對(duì)班級(jí)學(xué)困生所設(shè)計(jì);第二層次則在歐姆定律的基礎(chǔ)知識(shí)上進(jìn)行變換與延伸,適當(dāng)提高作業(yè)設(shè)計(jì)的難度與靈活度,針對(duì)班級(jí)中等生所設(shè);第三層次在以上兩層基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生提出更高要求,設(shè)計(jì)一些實(shí)踐性強(qiáng)、拓展能力強(qiáng)的題目,針對(duì)優(yōu)等生所設(shè).這樣的分層設(shè)計(jì)作業(yè)法,能讓每個(gè)層次的學(xué)生都有所得、有所學(xué).
2.作業(yè)植入生活實(shí)踐體驗(yàn)
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,也是一門闡釋與解決現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象的學(xué)科,因而初中教材中所提及的眾多物理現(xiàn)象,在現(xiàn)實(shí)生活中都可以找到原型.例如,在初中物理教材中,關(guān)于“物態(tài)變化”的內(nèi)容,汽化、液化、熔化、凝固、升華、凝華等物態(tài)現(xiàn)象比比皆是;“透鏡及其應(yīng)用”的內(nèi)容與生活中常見的放大鏡、照相機(jī)、眼鏡等物件聯(lián)系緊密,闡釋了透鏡在生活中的具體應(yīng)用.教師如果在物理作業(yè)設(shè)計(jì)中植入這些生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),相信學(xué)生一定會(huì)有所感、有所體驗(yàn)、有所行動(dòng),從而高效完成作業(yè)任務(wù).
3.適當(dāng)增加探究性作業(yè)比重
為了迎合社會(huì)人才的需求標(biāo)準(zhǔn),初中物理教師應(yīng)在作業(yè)設(shè)計(jì)中適當(dāng)增加探究性作業(yè)的比重,從而有效地培養(yǎng)初中學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力.比如,在物理課程作業(yè)的完成過程中,有些物理題目可能存在“一題多解”的問題,并沒有固定統(tǒng)一的一個(gè)答案,遇到此種題目時(shí),教師一定要善于引導(dǎo)學(xué)生從多角度去看待這樣的物理題目,幫助學(xué)生從不同的角度去思考問題、找尋答案.長(zhǎng)此以往,既豐富了物理題目的種類類別,又培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力.
4.作業(yè)形式的多樣化設(shè)計(jì)
對(duì)于初中物理學(xué)科來說,教師在作業(yè)設(shè)計(jì)方面發(fā)揮的空間還是足夠大的.只要教師有創(chuàng)新作業(yè)形式的想法,那么一定會(huì)設(shè)計(jì)出形式多樣的物理作業(yè).教師可以布置學(xué)生在家里、實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證一些簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象,給予學(xué)生充分的發(fā)揮空間.例如,在講“噪音污染”時(shí),教師可以帶領(lǐng)學(xué)生走出課堂、走出校園,引導(dǎo)學(xué)生親自去一些建筑工地、繁華商區(qū)的觀察真正的噪聲污染.與此類似的物理作業(yè)形式還有很多,相信這樣有趣靈活的作業(yè)形式,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的提升有促進(jìn)作用.
[關(guān)鍵詞]物理教學(xué)電磁學(xué)電磁場(chǎng)電路
物理教材中所闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上,以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)。
一、電磁學(xué)的知識(shí)體系
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用,其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場(chǎng)等。為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實(shí)際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對(duì)此,應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材。
1.電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
場(chǎng)是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)一起來,靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等,組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的體系。
“路”是“場(chǎng)”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。
“場(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律,是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的,“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì),因此可以說“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì),“路”是方法。
2.認(rèn)識(shí)物理規(guī)律
規(guī)律體現(xiàn)在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯(lián)系中。
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn),掌握了充分可靠的事實(shí)之后,進(jìn)行分析和比較,找出它們相互之間存在的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系,電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。
“磁場(chǎng)”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類比,可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。
“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識(shí)中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線。本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐,進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng),對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步。麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律,同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步。
3.通過電磁場(chǎng)所表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明,在電荷的周圍存在電場(chǎng),每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著。電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用,運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場(chǎng)外還存在著磁場(chǎng)。磁體的周圍也存在著磁場(chǎng),磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在,電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)。
運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)有磁場(chǎng)力的作用,所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)之間是通過磁場(chǎng)而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),任何變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。按照這個(gè)理論,變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng),這就是電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。轉(zhuǎn)從場(chǎng)的觀點(diǎn)來闡述路。電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流,產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè):一是存在可自由移動(dòng)的電荷;二是存在電場(chǎng)。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向,從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例,即導(dǎo)體中形成電流時(shí),它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷,當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí),電流也隨之而終止。
二、以知識(shí)體系貫穿始終,使理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練相融合
1.場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。電場(chǎng)部分是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場(chǎng)線、磁感應(yīng)線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段。
2.電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別,比如,場(chǎng)不是力,電勢(shì)不是能等。場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同,可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣?chǎng)的強(qiáng)弱程度。在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功,說明場(chǎng)具有能量。通常說“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能,離開了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了。
?搖電表示數(shù)變化題型主要有三大類: 第一類是滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的電表示數(shù)變化,第二類是開關(guān)斷開與閉合引起的電表示數(shù)變化,第三類是特殊電阻的阻值變化引起的或特殊電路中電表示數(shù)變化。解題的基本思路是:1.準(zhǔn)確判斷電路變化前后的連接情況。2.明確電流表和電壓表測(cè)量的對(duì)象。3.分析變阻器滑片移動(dòng)或開關(guān)斷開、閉合以及特殊電阻在一定條件下對(duì)電路阻值的影響。4.正確應(yīng)用串并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻特點(diǎn)和歐姆定律等相關(guān)知識(shí),判斷出電表示數(shù)的變化情況。具體問題及解法分析如下:
一、 滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)引起的電表示數(shù)變化
1. 滑動(dòng)變阻器與用電器串聯(lián)
【例題1】 (2012·廣東揭陽)如圖所示,電源電壓保持不變,開關(guān)S閉合后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P向a移動(dòng)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)的變化情況是:
A. 電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變大
B. 電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小
C. 電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變大
D. 電流表的示數(shù)變大,電壓表的示數(shù)變小
解析 ①?gòu)膱D中看出,滑動(dòng)變阻器R和定值電阻R串聯(lián)。②電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓,電流表測(cè)串聯(lián)電路中的電流。③當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a移動(dòng)時(shí),它連入電路的阻值減小,由R=R+R得出電路中的總電阻也減小。④在電源電壓不變的條件下,根據(jù)I=U/R得出,電路中電流變大,即電流表示數(shù)變大;而R兩端的電壓U=IR,所以R兩端的電壓也變大,即電壓表示數(shù)變大。(注:本題中所標(biāo)的序號(hào)就是上面提到的解題思路的四個(gè)步驟)
答案 A
【例題2】 (2012·山東煙臺(tái))在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,開關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),三個(gè)電表的示數(shù)變化情況是:
A. A的示數(shù)變小,V的示數(shù)不變,V的示數(shù)變小
B. A的示數(shù)變大,V的示數(shù)變大,V的示數(shù)變小
C. A的示數(shù)變小,V的示數(shù)不變,V的示數(shù)變大
D. A的示數(shù)變大,V的示數(shù)變小,V的示數(shù)變大
解析 圖中燈泡和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)。電流表測(cè)電路中電流,電壓表V測(cè)電源電壓,電壓表V測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),它連入電路的有效阻值變大,引起電路中的總電阻也變大,因?yàn)殡娫措妷翰蛔?,所以電壓表V示數(shù)不變,再根據(jù)歐姆定律可推出,電路中電流變??;由于燈泡的電阻不變,所以它兩端的電壓U=IR會(huì)變小,而滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U=U-U,所以它兩端的電壓變大。
答案 C
2. 滑動(dòng)變阻器與用電器并聯(lián)
【例題3】 (2012·湖北十堰)如圖所示電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng),下列說法中正確的是:
A. 電壓表V的示數(shù)不變,電流表A的示數(shù)變大
B. 電壓表V的示數(shù)變大,電流表A的示數(shù)變小
C. 電壓表V的示數(shù)變小,電流表A的示數(shù)不變
D. 電壓表V的示數(shù)不變,電流表A的示數(shù)變小
解析 如圖電阻R和R是并聯(lián)。電壓表測(cè)量電源電壓(也等于R或R兩端的電壓),電流表A測(cè)電路中的總電流,電流表A測(cè)量通過電阻R的電流。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),它連入電路的有效阻值變大,電路中總電阻也變大。在電源電壓不變的條件下,根據(jù)I=U/R得出,電路中總電流變小。由于電阻R是定值電阻,兩端電壓等于電源電壓是不變的,所以通過電阻R的電流I=U/R是不變的。電壓表是測(cè)電源電壓的,因此它的示數(shù)不變。
答案 D
點(diǎn)撥: 電路中總電阻有這樣的變化規(guī)律:無論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,只要其中一個(gè)電阻增大,總電阻也增大,反之亦然。
二、 開關(guān)變化引起的電表示數(shù)變化
1. 局部短路
【例題4】(2011·遼寧阜新)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。當(dāng)開關(guān)S由斷開到閉合時(shí),電流表的示數(shù)將?搖 ?搖?搖,電壓表的示數(shù)將?搖 ?搖?搖 (以上兩空均填“變大”、“變小”或“不變”)
解析 當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),電阻R和燈泡L串聯(lián),電壓表測(cè)量電阻R兩端的電壓,小于電源電壓(因?yàn)榇?lián)電路中電源電壓等于各用電器兩端的電壓之和)。電流表測(cè)電路中電流。S閉合時(shí),燈泡L被短路,電路中總電阻減小,所以電路中電流變大,即電流表示數(shù)變大。電壓表還是測(cè)量電阻R兩端的電壓,但這時(shí)的電壓值等于電源電壓,顯然電壓表的示數(shù)變大。
答案 變大 ,變大。
2. 并聯(lián)了電阻
【例題5】 (2012·江蘇揚(yáng)州)如圖所示的電路中,電源電壓恒定,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí):
A. V表示數(shù)變小,A表示數(shù)變大
B. V表示數(shù)變大,A表示數(shù)變小
C. V表示數(shù)不變,A表示數(shù)變小
D. V表示數(shù)不變,A表示數(shù)變大
解析 如圖當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),只有電阻R接入電路,當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí),電阻R和R并聯(lián),電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可得總電流變大(電流表就是測(cè)量總電流)。電壓表始終測(cè)量電源電壓,所以示數(shù)不變。
答案 D
【例題6】(2012·江蘇連云港)在圖示電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S后,開關(guān)S由斷開到閉合,下列說法正確的是:
A. 電流表A示數(shù)變大,電流表A示數(shù)也變大
B. 電流表A示數(shù)變小,電流表A示數(shù)也變小
C. 電流表A示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變大
D. 電流表A示數(shù)不變,電流表A示數(shù)變小
解析 當(dāng)閉合開關(guān)S后,電路中只接入了燈泡L,當(dāng)開關(guān)S再閉合時(shí),燈泡L和L組成并聯(lián)電路,由于電路中總電阻變小,電路中總電流變大,所以電流表A示數(shù)變大。而電流表A1是測(cè)量通過燈泡L的電流,由于開關(guān)閉合前后,燈泡L的電阻和兩端的電壓(等于電源電壓)都不變,根據(jù)公式I=U/R得出通過燈泡L的電流不變。
答案 C
點(diǎn)撥 電路中總電阻還有這樣的變化規(guī)律:串聯(lián)電阻個(gè)數(shù)增多,總電阻增大;并聯(lián)電阻個(gè)數(shù)增多,總電阻減小。
三、 特殊電阻的阻值變化引起的或特殊電路中電表示數(shù)變化
1. 特殊電阻的阻值變化
【例題7】 (2012廣東梅州)二氧化錫傳感器能用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測(cè),它的原理是其電阻隨一氧化碳濃度的增大而減小,若將二氧化錫傳感器接入如圖所示的電路中,當(dāng)二氧化錫傳感器所處空間的一氧化碳濃度增大時(shí),電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I發(fā)生變化,其中正確的是:
A. 變小,I變小 B. U變小,I變大
C. U變大,I變小 D. U變大,I變大
解析 如圖所示是特殊電阻(二氧化錫傳感器)和電阻R組成的串聯(lián)電路,電流表測(cè)的是串聯(lián)電路中的電流,電壓表測(cè)電阻R兩端的電壓。當(dāng)一氧化碳濃度增大時(shí),傳感器的電阻減小,這樣電路中的總電阻也減小,由于總電壓不變,根據(jù)歐姆定律得電路中的電流變大。再根據(jù)歐姆定律并結(jié)合電阻R的阻值不變,可推出電阻R兩端的電壓也變大。
答案 D
2. 特殊電路
【例題8】 (2011福建三明)如圖所示電路,電源電壓恒定,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P從a端移向b端的過程中,電流表的示數(shù) ,電壓表的示數(shù) 。(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
解析 本題電路比較特殊,電壓表接到了滑動(dòng)變阻器的滑片上,當(dāng)滑片移動(dòng)時(shí)就不能改變電路中的總電阻(電路的連接方式不變),這樣各支路的電流和總電流均保持不變,電流表測(cè)電阻R所在支路的電流,所以電流表示數(shù)不變。但是電壓表的示數(shù)會(huì)改變,因?yàn)楫?dāng)滑片在a端時(shí)電壓表示數(shù)為零(電壓表短路),而當(dāng)滑片滑到b端時(shí)電壓表測(cè)R兩端電壓(即電源電壓),故電壓表示數(shù)變大。
關(guān)鍵詞:農(nóng)村初中;物理教學(xué);有效教學(xué)
當(dāng)前,農(nóng)村初中學(xué)生在物理知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)能力上與城市學(xué)生存在很大的差距,因此,在課堂教學(xué)中落實(shí)好新課程改革的要求,是廣大農(nóng)村物理教師面臨的教學(xué)難題。農(nóng)村初中教師不僅要在教學(xué)上完成知識(shí)的教學(xué),讓學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí),應(yīng)對(duì)考試要求,還要培養(yǎng)學(xué)生的物理綜合素質(zhì)、運(yùn)用能力和創(chuàng)新思維等。由于教學(xué)任務(wù)眾多,需要教師把有限的課堂教學(xué)時(shí)間充分地利用起來,提高課堂教學(xué)效率,培育人才。
一、農(nóng)村物理教學(xué)面臨的困境
1. 基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí),運(yùn)算能力薄弱
廣大農(nóng)村初中物理教師對(duì)于學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識(shí),都普遍感覺他們掌握得不扎實(shí),連課本上最為基本的運(yùn)算公式、原理和單位換算等都模糊不清。這些基礎(chǔ)知識(shí)在教學(xué)中都是教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn),但農(nóng)村初中學(xué)生普遍不夠重視,基礎(chǔ)知識(shí)掌握得不夠好,造成了這些內(nèi)容的掌握支離破碎,不夠深刻,沒有形成自己的完整的知識(shí)體系,以至于在實(shí)際應(yīng)用中老是不能用正確的方法去分析物理問題,公式強(qiáng)拉硬套、作圖不規(guī)范、單位運(yùn)算混亂,嚴(yán)重地影響了物理學(xué)習(xí)。
2. 學(xué)習(xí)方法不正確,缺乏必要的練習(xí)
在農(nóng)村學(xué)生中普遍存在這樣的情況,學(xué)生平時(shí)讀書復(fù)習(xí)時(shí),往往是看一下語文、英語、歷史等科目,而去復(fù)習(xí)數(shù)理化知識(shí)的學(xué)生則很少,往往都是完成了老師的作業(yè)就行了,不能認(rèn)真自覺地去完成習(xí)題、理解和掌握所學(xué)的物理知識(shí)。少部分學(xué)生雖然對(duì)物理學(xué)習(xí)非常重視,但由于缺乏正確的學(xué)習(xí)方法,收效甚微。這樣,就造成了學(xué)生們對(duì)物理的學(xué)習(xí)存在一定的浮躁心理,物理學(xué)習(xí)較為困難。
3. 缺乏必要的知識(shí)水平,學(xué)習(xí)興趣不足
要想改善物理教學(xué),僅僅依靠提高學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、增加基礎(chǔ)練習(xí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,還需要對(duì)學(xué)生的物理綜合素質(zhì)進(jìn)行培養(yǎng),調(diào)動(dòng)學(xué)生積極、主動(dòng)地去思考和探索。教師要借助各種探究性活動(dòng),不斷地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的求知欲望和興趣,重點(diǎn)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的探索能力、思維能力和觀察能力。
二、實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)的對(duì)策
1. 挖掘物理教學(xué)資源,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容,但農(nóng)村學(xué)校受到條件的限制,各種實(shí)驗(yàn)器材不足,影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展,限制了學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。針對(duì)這一情況,農(nóng)村物理教師要充分地挖掘身邊的物理教學(xué)資源,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師利用生活中常見的材料制作出各種實(shí)驗(yàn)器材,能把各種物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象生動(dòng)直觀地展示給學(xué)生,從而更好地開展教學(xué)。學(xué)生們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)過程中,對(duì)物理知識(shí)有著更為感性和直觀的認(rèn)識(shí),可以極大地提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,更好地理解和掌握所學(xué)的知識(shí)。
同時(shí),教師還可以組織學(xué)生自己去收集和制作實(shí)驗(yàn)工具,引導(dǎo)學(xué)生開展豐富多彩的物理實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生從過去的被動(dòng)接受老師傳授知識(shí),變?yōu)樽约喝ヌ剿骱瞳@取知識(shí)。學(xué)生在自己制作實(shí)驗(yàn)器材的過程中,教師可以對(duì)學(xué)生的物理知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用能力進(jìn)行培養(yǎng),鍛煉學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力以及動(dòng)手能力,促進(jìn)學(xué)生物理素質(zhì)的全面發(fā)展。
2. 加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo),提高學(xué)習(xí)效果
在農(nóng)村學(xué)校中,學(xué)生的學(xué)習(xí)主要是依靠課堂教學(xué),回到家以后物理學(xué)習(xí)就只能依靠自己,家長(zhǎng)很難對(duì)其給予有效的指導(dǎo)。同時(shí),農(nóng)村學(xué)生在學(xué)習(xí)方法上也與城市學(xué)生存在著差距,沒有科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,不懂得如何學(xué)好物理。針對(duì)這一情況,教師在課堂教學(xué)中要加強(qiáng)學(xué)習(xí)方法的教學(xué),通過課堂上物理的范例教學(xué),幫助學(xué)生掌握正確的學(xué)習(xí)方法。
例如在教學(xué)《透鏡及其應(yīng)用》時(shí),教學(xué)的難點(diǎn)就是凸透鏡對(duì)光線起會(huì)聚作用和凹透鏡對(duì)光線起發(fā)散作用、會(huì)正確做出光路圖。這對(duì)農(nóng)村學(xué)生來說學(xué)習(xí)較為困難。這時(shí),教師可以先給學(xué)生舉出利用放大鏡可以點(diǎn)火的例子,讓學(xué)生明白透鏡的應(yīng)用就在學(xué)生身邊,消除學(xué)生的畏難情緒。接著,通過利用蠟燭和透鏡的小實(shí)驗(yàn),幫助學(xué)生理解光線穿過透鏡后是如何傳播的。這樣,就能取得較好的教學(xué)效果。
3. 制定科學(xué)教學(xué)目標(biāo),提高教學(xué)效率
農(nóng)村學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識(shí)較差,學(xué)習(xí)能力不足,剛開始時(shí)不能一下就以較高的標(biāo)準(zhǔn)來要求學(xué)生,要循序漸進(jìn)地來逐步提高教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。在農(nóng)村物理教學(xué)中,教師要針對(duì)農(nóng)村學(xué)生物理知識(shí)水平較低的情況,設(shè)計(jì)不同的教學(xué)目標(biāo)來逐步完成教學(xué)。最高教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是:適當(dāng)提高教學(xué)進(jìn)度和難度,注意拓寬知識(shí)面,注重能力的提高和學(xué)科間的綜合發(fā)展。中等教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該是:著眼于適用知識(shí)的培養(yǎng),做到基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí),完成綜合素質(zhì)要求,培養(yǎng)學(xué)習(xí)熱情。最低教學(xué)目標(biāo)是:適當(dāng)降低難度,立足對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和記憶,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望,逐步提高學(xué)習(xí)能力。
例如在復(fù)習(xí)《歐姆定律》這一內(nèi)容時(shí),電路中的電流、導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻的關(guān)系,判斷當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓或通過導(dǎo)體中的電流改變時(shí)導(dǎo)體電阻是否變化等,這是所有的學(xué)生都必須掌握的。最低教學(xué)目標(biāo)是:牢固掌握計(jì)算電路中的電流、電壓、電阻的大小。中等教學(xué)目標(biāo)是:利用歐姆定律推導(dǎo)出的串聯(lián)分壓,并聯(lián)分流來求電路中的比值大小問題。最高教學(xué)目標(biāo)是:在掌握知識(shí)的基礎(chǔ)上應(yīng)用歐姆定律,結(jié)合串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點(diǎn),解決一些綜合性問題。
總之,要真正實(shí)現(xiàn)課堂的有效教學(xué),就需要廣大教師認(rèn)真進(jìn)行課堂結(jié)構(gòu)改革,根據(jù)課堂教學(xué)的實(shí)際和學(xué)生的實(shí)際情況采取各種靈活的教學(xué)策略和手段,不斷地進(jìn)行教學(xué)反思,才能全面地提高課堂教學(xué)的有效性,培育出對(duì)社會(huì)有用的人才。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:物理、新課改
在深化教育改革推進(jìn)素質(zhì)教育之際,物理教育之路該如何走?如何調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性?下面談?wù)勎覍?duì)物理新課改的一點(diǎn)看法:
一、充分挖掘教材內(nèi)容,對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛祖國(guó),愛科學(xué)和獻(xiàn)身科學(xué)事業(yè)的教育
物理教材中包含了許多可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛祖國(guó),愛科學(xué)和獻(xiàn)身科學(xué)的教育內(nèi)容。如:牛頓的忘我工作、勤奮和悉心鉆研精神,安培的刻苦學(xué)習(xí)、專心致志,歐姆的堅(jiān)持不懈精神,法拉第的高尚品質(zhì)和致力于科學(xué)研究精神。從我國(guó)古代指南針、地動(dòng)儀、火箭的發(fā)明,到現(xiàn)代的“兩彈一星”和“神舟號(hào)”成功返回。教師應(yīng)善于挖掘并利用這些輝煌的科學(xué)成就激發(fā)學(xué)生民族自豪感和為科學(xué)而學(xué)習(xí)的責(zé)任感,用知識(shí)的魅力去影響學(xué)生,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的積極性。
二、物理課的教學(xué)應(yīng)貼近生活,調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性
物理學(xué)研究的是自然界最基本的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,而自然界中的物理現(xiàn)象蘊(yùn)藏著無窮奧秘。讓學(xué)生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象中探究并認(rèn)識(shí)物理規(guī)律,同時(shí)將學(xué)生認(rèn)識(shí)到的物理知識(shí)和科學(xué)研究方法和社會(huì)實(shí)踐及其應(yīng)用結(jié)合起來,讓他們體會(huì)物理在生產(chǎn)和生活中的實(shí)際應(yīng)用。這不僅可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理的樂趣,而且還將培養(yǎng)學(xué)生良好的思維習(xí)慣和科學(xué)探究能力。
學(xué)生的親身體驗(yàn)?zāi)芴岣哒n堂教學(xué)效果。從生活中獲取的經(jīng)驗(yàn),學(xué)生感受比較深。根據(jù)學(xué)生的這種心理特點(diǎn),在物理課的教學(xué)過程中,用學(xué)到的物理規(guī)律,去解釋日常生活中遇到的現(xiàn)象,把物理規(guī)律同學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)號(hào)入座。這樣即可以加深學(xué)生對(duì)所學(xué)規(guī)律的理解,又會(huì)使學(xué)生覺得物理知識(shí)非常有用,從而激發(fā)出對(duì)物理的濃厚興趣。例如:在講授蒸發(fā)時(shí),可以先給學(xué)生講一個(gè)生動(dòng)的貼近生活的故事:中國(guó)的茅臺(tái)酒在參加國(guó)際評(píng)酒會(huì)時(shí),國(guó)外參展的酒,由于其包裝精美,受到與會(huì)廠商、官員青睞,而中國(guó)的茅臺(tái)酒因包裝粗糙,無人問津。這時(shí)中國(guó)外交官急中生智,立即將一瓶茅臺(tái)摔在地上,此時(shí)展廳內(nèi)酒香飄逸,從此茅臺(tái)酒馳名中外打入國(guó)際市場(chǎng),給國(guó)家?guī)砹素S厚的經(jīng)濟(jì)利益。講完故事,接著問學(xué)生:“飄逸的酒香怎么來的?”然后引入所講的內(nèi)容。接著舉一反三,讓學(xué)生舉出日常生活中見到的蒸發(fā)現(xiàn)象。在教師的引導(dǎo)下歸納出蒸發(fā)的概念。最后利用學(xué)生舉出的日常生活中最熟悉的曬衣服的例子,啟發(fā)學(xué)生從三個(gè)方面進(jìn)行分析。又例:能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)中最重要的規(guī)律之一,但比較抽象,在教學(xué)中可多舉一些學(xué)生熟悉的例子進(jìn)行解釋,如冬天熱水泡腳,暖氣取暖,能的轉(zhuǎn)移;雙手相互摩擦做功,雙手覺得暖和,太陽能熱水器將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能,煤燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,能的轉(zhuǎn)化。這樣,舉生活中的例子,學(xué)生印象就更深刻了。
三、重視創(chuàng)設(shè)物理情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
教師的首要任務(wù)在于營(yíng)造生動(dòng)活潑的課堂氣氛,使學(xué)生形成探求創(chuàng)新的心理愿望和性格特征,教師在備課時(shí)首先要考慮為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探索情境,通過創(chuàng)設(shè)與教材內(nèi)容有關(guān)的情境,要精心設(shè)計(jì)物理概念和規(guī)律的形成過程和應(yīng)用過程,形成“參與-體驗(yàn)-內(nèi)化-外延”的“科學(xué)探究”物理課堂教學(xué)模式。下面以歐姆定律教學(xué)為例。
1.創(chuàng)設(shè)情景,提出問題,科學(xué)猜想
以調(diào)光臺(tái)燈切入,問:調(diào)光臺(tái)燈是調(diào)節(jié)了電路里的什么物理量使燈的亮暗發(fā)生變化的?再通過演示實(shí)驗(yàn)觀察電流的變化與燈亮暗變化的關(guān)系,問:“電流的變化與哪些因素有關(guān)?”鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想,電流與電阻、電壓有關(guān)系。這樣就確定研究方向。
2.引導(dǎo)討論,設(shè)計(jì)方案
啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)研究解決問題的方案,先應(yīng)用控制變量法設(shè)計(jì)總體方案:控制電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系;控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。如何研究?再進(jìn)行局部設(shè)計(jì):由學(xué)生小組討論、設(shè)計(jì)電路,讓學(xué)生交流自己的設(shè)計(jì),并評(píng)價(jià)他人的設(shè)計(jì),對(duì)器材的作用和選擇加以討論。
3.學(xué)生操作,實(shí)施方案
讓學(xué)生相對(duì)獨(dú)立地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、采集數(shù)據(jù)。教師適時(shí)地對(duì)學(xué)生的操作技能、儀器使用上給予幫助。
4.分析討論,得出結(jié)論
從實(shí)驗(yàn)得到的兩組數(shù)據(jù)引導(dǎo)學(xué)生用計(jì)算和圖像分別分析電流與電壓、電流與電阻的關(guān)系;再進(jìn)行綜合,得到結(jié)論。
5.反思應(yīng)用遷移
用一組簡(jiǎn)單的小練習(xí)鞏固探究過程中的得到的歐姆定律;鞏固電表的使用、電路的連接等基本操作技能,小結(jié)反思探究過程,理清思維線索。
教學(xué)中充分利用演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn),利用小實(shí)驗(yàn)和小制作,利用課本的封面、插圖和漫畫,利用想想議議、閱讀材料、科學(xué)家的故事、教學(xué)掛圖和模型等帶趣味性的物理問題去吸引學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生在充滿樂趣中掌握知識(shí)。成立物理興趣小組,使學(xué)生勇于表現(xiàn)自己,鼓勵(lì)學(xué)生參加小制作、小發(fā)明和社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)老師提建議,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
四、建立良好的師生關(guān)系
一、電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象,電磁輻射和電磁場(chǎng)等.為了便于研究,把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理,實(shí)際上,這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系,才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué).對(duì)此,應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材.
1.電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行,這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來.只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系,才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.
場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法.場(chǎng)是物質(zhì),是物質(zhì)的相互作用的特殊方式.中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來,靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等,組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容.
“路”是“場(chǎng)”的一種特殊情況.中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為:靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等.
“場(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系.麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律,是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的.“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì),因此可以說“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì),“路”是方法.
2.物理知識(shí)規(guī)律物
理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律,以及它們的相互聯(lián)系.
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn),掌握了充分可靠的事實(shí)之后,進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系,并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來.物理定律的形成,也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的.但是,物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的,在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性,因此其適用范圍有一定的局限性.
第二冊(cè)第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫(kù)侖定律.庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的,其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點(diǎn)電荷,即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況.
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律.歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的,對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用,但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的.歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系.電阻是電路的物理性質(zhì),適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體.
“磁場(chǎng)”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性,用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類比,可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念.
“電磁感應(yīng)”這一章,重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律.在這部分知識(shí)中,能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線.本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ),它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面,是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ).電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐,進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng),對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步.麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律,同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步.
3.通過電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性,使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的.大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場(chǎng),每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著.電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用.運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場(chǎng)外還存在著另一種唱—磁場(chǎng).磁體的周圍也存在著磁場(chǎng).磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì).磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用.現(xiàn)在,科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn),并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在,電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài).
運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)有磁場(chǎng)力的作用.所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)之間是通過磁場(chǎng)而發(fā)生作用的.麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象,得出結(jié)論:任何變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng),任何變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng).按照這個(gè)理論,變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的,形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng),這就是電磁場(chǎng).電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波.
從場(chǎng)的觀點(diǎn)來闡述路.電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流.產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè):一是存在可自由移動(dòng)的電荷;二是存在電場(chǎng).導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向,從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處.導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例,即導(dǎo)體中形成電流時(shí),它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷.當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí),電流也隨之而終止.
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終,使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1.場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題.第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵.電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念.電場(chǎng)線,磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段.要進(jìn)行比較,找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解.
2.電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用.在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別,比如,場(chǎng)不是力,電勢(shì)不是能等.場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同,可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣?chǎng)的強(qiáng)弱程度.在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功,說明場(chǎng)具有能量.通常說“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能,離開了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了.
3.認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),使“潮抽象的概念形象化,通過演示實(shí)驗(yàn)是非常重要的措施.把各種實(shí)驗(yàn)做好,不僅使學(xué)生易于接受知識(shí)和掌握知識(shí),也是基本技能的培養(yǎng)和訓(xùn)練.安排學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)觀察和現(xiàn)象分析中來發(fā)展思維能力.從物理學(xué)的特點(diǎn)與對(duì)中學(xué)物理教學(xué)提出的要求來看,應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰妥詫W(xué)能力,使知識(shí)的傳授和能力的培養(yǎng)統(tǒng)一在使學(xué)生真正掌握科學(xué)知識(shí)體系上.