欧姆定律的用途实用13篇

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欧姆定律的用途

篇1

UR=1.5 V,IR=1.5 A,

电阻的实际功率

P=URIR=1.5×1.5=2.25 W.

例2如图3,电源电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω,图4为灯L的U-I特性曲线,求灯泡的实际功率是多少?

解析此情景和例1是同一类型,不同之处在于外电路用电器是个非线性元件.在图4中作电源的U-I关系图象,如图虚线所示,两图象的交点即为电阻R的工作点.

UL=1.6 V,IL=1.4 A,

电阻的实际功率P=URIR=1.6×1.4=2.24 W.

类型二外电路两个用电器为非线性元件

例3如图5,电源电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω,图6为灯L1、L2的U-I特性曲线,求灯泡的L1L2实际功率各是多少?

解析因为电源与灯泡L1L2串联,所以通过三者的电流相等,根据路端电压与干路电流的关系U=E-Ir,在图6中作电源的U-I关系图线,两灯工作时I1=I2=I,U1+U2=U,以电压轴为基准,作一条等电流线,如图虚线所示,四条图线的交点即为两灯和电源的工作点.

U1=0.6 V,I1=1.0 A,U2=1.4 V,I2=1.0 A,

故灯L1L2的实际功率

P1=U1I1=0.6×1.0=0.6 W,

P2=U1I2=1.4×1.0=1.4 W.

例4如图7,电源电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω,图8为灯L1L2的U-I特性曲线,求灯泡的L1L2实际功率各是多少?

解析因为电源与灯泡L1、L2并联,所以三者的电压相等,根据路端电压与干路电流的关系U=E-Ir,在图8中作电

2.当交流电路为正弦式交变电路时,P=UI的适用条件为电压与电流的相位差为π的整数倍.这就是在含有感抗电路中无法利用P=UI来计算有功功率的原因.源的U-I关系图线,两灯工作时U1=U2=U,I1+I2=I,以电流轴为基准,作一条等电压线,如图虚线所示,四条图线的交点即为两灯和电源的工作点.

U1=1.0 V,I1=1.0 A,U2=1.0 V,I2=1.0 A,

故灯L1L2的实际功率

P1=P2=U1I1=1.0×1.0=1.0 W.

类型三外电路两个用电器一个为非线性元件一个为线性元件

例5如图9,电源电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω,R=1.0 Ω,图10为灯L的U-I特性曲线,求灯泡的L实际功率是多少?

思路一因为电源与灯泡L,R串联,所以通过三者的电流相等,根据路端电压与干路电流的关系U=E-Ir,在图10中作电源的U-I关系图线,两灯工作时I1=I2=I,U1+U2=U,以电压轴为基准,作一条等电流线,如图虚线所示,四条图线的交点即为两灯和电源的工作点.

U1=1.0 V,I1=1.0 A,U2=1.0 V,I2=1.0 A,

故灯L1L2的实际功率

P1=P2=U1I1=1.0×1.0=1.0 W.

思路二在电路分析中我们经常要把一部分有源电路等效为电源,即等效电源.等效电源的电动势E′等于开路时的路端电压,等效电源的内阻r′等于该有源电路除源(电源的电动势看作零,电源看作电阻)后的等效阻值.电源和一个定值电阻串联组成的等效电源如图11所示,

E′=E,r′=R+r,

根据路端电压与干路电流的关系U=E-Ir,在图12中作等效电源的U-I关系图象,如图虚线所示,两图象的交点即为电阻L的工作点.

UR=1.0 V,IR=1.0 A,

灯泡的实际功率

P=ULIL=1.0×10.0=1.0 W.

例6如图13,电源电动势E=3.0 V,内电阻r=1.0 Ω,R=1.0 Ω,图14为灯L的U-I特性曲线,求灯泡的L实际功率是多少?

思路一因为电源与灯泡L和电阻并联,所以两者的电压相等,根据路端电压与干路电流的关系U=E-Ir,在图14中作电源的U-I关系图线,两灯工作时U1=U2=U,I1+I2=I,以电流轴为基准,作一条等电压线,如图虚线所示,四条图线的交点即为两灯和电源的工作点.

U1=1.0 V,I1=1.0 A,

故灯L的实际功率

P1=U1I1=1.0×1.0=1.0 W.

思路二等效电源法

如图15,虚线框内部分当做等效电源.闭合电路的欧姆定律U=E-Ir表述了干路电流I和路端电压U的函数关系,干路电流I和路端电压U分别为函数的自变量和因变量.将电阻看做电源的一部分,则自变量应该变化为灯泡电流IL.

由电流关系有

I=IR+IL(1)

IR=UR(2)

则由闭合电路欧姆定律有U=E-(IL+URr,

变形得到新的函数关系为U=RR+rE-ILRR+rr.

在图16中作等效电源的U-I关系图象,如图虚线所示,

其中E′=RR+rE,r′=RR+rr,

两图象的交点即为电阻L的工作点.

篇2

二、加强学生动手操作,提高学生实验能力

动手实验是学生自主开展实验学习的基础,也是学生创新意识形成的基本过程,对提高实验课教学效果,培养学生综合素质有着积极的促进作用。因此,教师应注重培养学生独立实验的基本技能和能力,加强学生的动手练习,促使学生养成良好的实验习惯,为培养学生实验创新能力打下基础。例如,教学“伏安法测电阻”实验中,教师要先从小处入手,让学生讨论电路中电流表和电压表的连接方法和使用特征,引导学生通过欧姆定律的估算法,确保实验时选择合适的量程,并让学生对比欧姆定律的实验电路图找出两实验的异同点。促使学生掌握基本的实验能力。这样学生在学习和探索电学实验时就可以在一定程度上抛开课本,不必完全按照课本所要求的实验方法来动手操作,对促使学生进行实验创新有一定的益处。通过这种方法,既可以帮助学生深化实验原理,掌握电学方面的物理知识,又可以通过促使学生在动手动脑中学会观察和思考,提高学生分析问题和解决实验问题的能力,继而培养学生的创造性思维。

三、自主设计实验步骤,激发学生创新意识

传统实验教学中,无论是演示实验还是学生实验,给出的实验步骤往往是固定和单一的,致使学生习惯在教材中寻找实验方法,按照步骤一点点进行实验,不利于学生创新精神的培养。为改变这种现象,教师可以有意识地引导学生自主设计实验步骤,给学生提供更多思维发展的空间,在不违反实验基本规律的前提下让学生来设计具体的实验步骤,培养学生的创新意识。例如,在 “探究物体质量和其体积之间关系”的实验时,教师可以提出这样的问题:“我们可以选择哪些物质作为实验的对象”、“实验时我们需要哪些工具”、“为了更好地探究物体质量和其体积之间的关系,我们需要哪些实验步骤”等。学生根据教师循序渐进的问题会逐步思考实验所需的对象、工具以及步骤等,从而对实验得出一个相对完整的认识,这样,学生在实验时会根据自己的理解,独立思考添加一些步骤或工具等,完成探索物体质量和体积之间关系的实验。通过这种方法,既可以深化学生对物理基础知识的理解,又可以引导学生初步完成实验设计,对激发学生创新意识,落实创新教育有积极作用。

篇3

2015年苏锡常镇二模卷第10题:将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池,某兴趣小组欲测量水果电池的电动势和内阻。

(1)甲同学用多用表的直流电压(0~1 V)档估测某水果电池的电动势,稳定时指针如图[TP12GW39。TIF,Y#]1中A所示,则读数为[CD#3]V;用多用表的欧姆×100档估测水果电池的内阻,稳定时指针如图1中B所示,则读数为[CD#3]Ω。上述测量中存在一重大错误,是[CD#3]。

(2)乙同学采用如图2所示电路进行测量,并根据测量数据做出了[SX(]1[]I[SX)]-R图象,则根据图3,该水果电池的电动势为[CD#3]V,内阻为[CD#3]Ω。(结果保留两位有效数字)

[TP12GW40。TIF,BP#]

答案如下:(1)0。84;3。2×103;不能用多用电表电阻档直接测电源内阻;(2)0。96±0。02 (1。6±0。1)×103

1。2 试题分析

本题围绕一个重要的电学实验――“测量电源电动势和内阻”展开考查,具体涉及多用电表的读数及操作、实验电路的设计、图象法处理数据等内容。如表1所示。

[JZ][HT6]表1

[BG(!][BHDFG2,WK3,K10,K17W]

序号[]考查内容[] 易错点解析 [HJ*3]

[BHDG4*2,WK3,K10ZQ*3,K17ZQ*3W]1[]会正确进行多用电表的读数[]读电压时应注意量程(“0~1 V”),读电阻时要注意多用电表欧姆档刻度不均匀,还有读数应乘以所选的倍率

[BH]2[]会正确使用多用电表欧姆档[]用多用电表欧姆档测电阻时必须把电阻从回路中取出,因此不能直接测电源的内阻

[BHG4*2]3[]“安阻法”测电源电动势和内阻的原理[]由闭合电路欧姆定律得到1/I-R图象是线性的,且图线的斜率大小等于1/E,图线的纵截距大小等于r/E

[BHDG2]4[]图象法处理实验数据[]单位要换算成国际单位(A和Ω) [HJ2mm]

[BG)F][HJ]

1。3 试题评价

本题用水果电池代替常见的干电池、铅蓄电池、手机锂电池作为实验对象,给人一种独辟蹊径、眼前一亮的感觉。水果电池取材方便、贴近生活、变化丰富,既适合学生进行探究,也体现了“从生活走向物理”的教育理念。

2 两处不同

2。1 实验对象

本题的实验对象变成了水果电池。在平时的教学中,许多教师都会习惯性地选择干电池进行实验,这是因为干电池比较稳定,实验操作也较简单方便。实际上,学生在初中就已经接触过水果电池,在化学课“原电池”部分也学习过相关内容,所以对水果电池并不陌生。笔者在讲评课上与学生进行了交流。

师:水果电池的工作原理是什么?

生1:水果中含有丰富的水果酸,是一种很好的电解质,将不同的金属材料做成电极插入水果中,用导线将电极与用电器相连,回路中就会有电流通过。

师:如何判断水果电池的正、负极?

生2:根据原电池的工作原理,水果电池两电极必须存在金属活动性上的差异。本题中锌更活泼,所以锌片失去电子,其反应方程为Zn-2e-[FY=]Zn2+。电子经外电路流向铜片,由于物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以外电路中电流从铜片流向锌片,由此判断铜片是水果电池的正极。

师:水果电池的电动势、内阻与哪些因素有关?[HJ1。5mm]

生3:正负电极的活动性差异越大,水果电池的电动势越大。由电阻定律R=ρ[SX(]l[]S[SX)]可知,增加两电极间的距离,相当于增加导体长度,水果电池的内阻增大;增加电极插入的深度,相当于增大导体横截面积,水果电池的内阻减小。

2。2 实验器材和电路

由于实验对象发生了变化,实验器材和电路也需要进行相应的调整。在测量干电池的电动势和内阻时,通常选择学生电表(电压表0~3 V、电流表0~0。6 A)和滑动变阻器进行实验。由于水果电池的内阻很大(一般上千欧姆),为了便于读数和操作,选择电阻箱和微安表进行实验。

实验器材 水果,电极:铜片、锌片,MF47多用电表,微安表:量程0~500 μA,电阻箱(0~9999 Ω),带鳄鱼夹的导线若干、开关、砂纸、小刀等。

实验电路及测量原理 实验电路如图4,根据闭合电路欧姆定律E=I(r+R),整理得

[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+R)。

作出[SX(]1[]I[SX)]-R图线,若图线的斜率为k,[TP12GW41。TIF,Y#]纵轴截距为b,则电源的电动势E=[SX(]1[]k[SX)],内阻r=[SX(]b[]k[SX)]。

3 三个追问

3。1 追问1(实验误差分析)[HJ]

本题中微安表也有内阻,因此会引起实验误差。用此电路测电池电动势与内阻,测量值与真实值的关系是:E测[CD#3]E真、r测[CD#3]r真。(填“”或“=”)。

分析 若考虑微安表的内阻,不妨设其为rg,则根据闭合电路欧姆定律E=I(r+rg+R),整理得[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+rg+R)。作出[SX(]1[]I[SX)]-R图线,若图线的斜率为k,纵轴截距为b,则电源的电动势E=[SX(]1[]k[SX)],内阻r=[SX(]b[]k[SX)]-rg。与上面推导的结果相比可得:E测=E真、r测>r真。

3。2 追问2(实验注意事项)

为能较为准确地完成该实验,在仪表、导线都正常工作的前提下,请依据水果电池的工作原理,提出一些实验操作过程中需要注意的事项。(只需填写一项即可)[CD#3]。

分析 水果电池很不稳定,容易极化,因此电池电动势会明显下降,内阻会明显增大,因此实验中读数要快,每次读完立即断开开关。也可回答:用砂纸将金属片表面的氧化层磨去以增加其导电性;将所选水果切开,用小刀在其上划几刀以增加其导电性等。

3。3 追问3(实验思想方法)

某研究性学习小组对水果电池电动势和内阻可能的影响因素进行探究。成员们通过讨论,得出了以下一些可能影响的因素:水果种类、水果温度、电极种类、电极间距、电极插入深度等。在进行实验探究时,需要用到的物理思想方法是[CD#3]。

分析 本探究实验运用“控制变量”的思想方法,分别对不同影响因素进行探究。

4 四点策略

4。1 “会操作”打基础

研究近几年各地高考实验题不难发现,命题者越来越重视对基本仪器操作的考查。如2014年江苏高考物理试卷第10题的第1问,考查了用螺旋测微器测合金丝的直径。“为防止读数时测微旋杆发生转动,读数前应先旋紧哪个部件?”真正操作过的学生会比较熟悉,反之则不容易得分。

针对这一变化,教师在指导学生复习实验时,应特别关注基本仪器的使用。《考试说明》中所列的基本仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器和电阻箱等。要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练操作、正确读数。

本题中所考查的多用电表使用,还包括诸如机械调零、欧姆调零、倍率的选择等操作,假如在高考复习中让学生操作一次多用电表,完成几项测量任务,将会起到事半功倍的复习效果。

4。2 “懂原理”是关键

高考实验题的命题往往是在几个重点实验的基础上进行的,因此掌握这些实验的原理是解题的关键所在。分析近五年江苏高考物理试卷(如表2)可以发现,电学中常考的三个经典实验:探究决定导线电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测量电源的电动势和内阻,以及新增考点“练习使用多用电表”分别出现在各年的试卷上。

针对上述情况,教师在进行实验复习教学时,应加强对实验原理的分析。同时,也要关注基本实验的变式,提升学生对实验原理的迁移应用能力。

本题考查的测电源电动势和内阻,可以用伏安法,也可以

[HT6][JZ]表2

[BG(!][BHDFG2,WK4,K18,K8W]

年份[]实验名称[]实验原理(操作)

[BHD]2010年[]测量电源的电动势和内阻[]“伏阻法”

[BH]2011年[]测量电阻的阻值[]“替代法”

[BH]2012年[]用多用电表探究黑箱中的电学元件[]多用电表的操作

[BH]2013年[]探究小灯泡的功率P与电压U的关系[]“伏安法”

[BH]2014年[]测量合金丝的电阻率[]“伏安法”

[BG)F]

用安阻法、伏阻法,甚至可以用伏伏法或者安安法,但是实验原理均为闭合电路欧姆定律E=U+Ir,都是在用各种方法寻找方程解出E和r。因此,在复习备考时牢牢抓住几个基本实验,确保每一个的原理都了然于心,高考解题时就游刃有余了。

4。3 “能分析”促严谨

实验误差的分析也是高考实验题考查的重要内容。如2014年海南高考物理试卷第12题考查了用伏安法测量一电池的内阻,其中第(4)问“在你设计的电路中,产生系统误差的主要原因是[CD#3]”。熟悉的学生知道该实验的系统误差主要是由于电压表不能看成理想表而引起的。

《考试说明》中明确指出:认识误差问题在实验中的重要性,了解误差的概念,知道系统误差和偶然误差;知道多次测量求平均值的方法可以减小偶然误差;能在某些实验中分析误差的主要来源。这就要求教师多关注误差分析,多对学生进行指导,而且笔者认为,教师不但要教会学生如何“定性分析误差的来源”,还要启发学生“合理给出减小误差的方法”,从而不断提高学生分析问题和解决问题的能力。

本题中由于微安表有内阻,会引起系统误差,由闭合电路欧姆定律分析可以得到E测=E真、r测>r真。其实,通过前面的推导不难发现,只要知道了微安表的内阻值,该系统误差就可以消除了。误差分析能培养学生科学、严谨的研究态度,很好地体现了物理学中“情感态度价值观”的课程目标,所以在复习中应引起足够的重视。

4。4 “巧设计”提能力

高考实验题中的设计性问题是对学生理解能力、创新能力的综合考查,这类试题要求高、难度大,对学生很具有挑战性。

篇4

【文章编号】0450-9889(2016)09B-0100-02

电力是现今社会经济发展和人们生活都离不开的能源,正确地认识电力、完全地了解电力是人们不断学习新知识,顺应社会发展要求的表现,因而,在高中物理中电学知识成为教学的重点内容之一。如何在有限的课堂时间,让学生对电学有更多、更全面的认识是高中教师在教学时所面临的问题。而实验则是教师在教学中能够将书上抽象化的电学知识具体化的一种方法,故而,教师需要在教学时认识到实验的重要性,通过实验来提高高中物理电学教学效率。

一、电学的重要性

教师在教学中要想通过有效的实验让学生更快、更好地学习电学知识,前提是教师要认识到电学的重要性,只有在这一基础上,实验教学的开展才成为可能。电学对高中学生发展的重要性主要体现如下:

(一)电力是现今社会发展必不可少的条件。现今社会也可以被称之为“电气时代”,生产所用的机械设备、信息化时代下的互联网,甚至平时家用的冰箱、电视等都需要电力作为能原,可以说,电力是现今社会发展必不可少的条件,电对社会发展具有重要作用。因此,作为社会的储备人才,高中生必须掌握电学知识。对于高中生来说,电学不仅与自己现在的生活息息相关,而且与自己今后的工作密不可分。学习电学知识是电气时代下社会对人才的基本要求,是高中生不断学习新知识,提升自身能力的要求。教师在进行物理教学时要认识到电学的重要性,在课程时间的安排上要侧重于电学。

(二)电学是高中物理知识的重要组成部分。作为高中生,其主要的任务可以说是认真学习,全力以赴地准备高考。从应试这方面来看,电学是高中物理知识的重要组成部分,在高考物理中占有较大的分值。为了让学生从容地面对高考,在高考中能够取得较好的成绩,教师应该在教学时侧重于电学,利用有限的课堂时间让学生掌握好电学知识,使其在高考中立于不败之地。因此,从物理高考的分值构成方面看,教师在教学时应重视电学方面的知识,将理论与实验相结合,能更好地帮助学生学会和掌握电学知识。

二、实验教学的作用

要在物理电学课程中运用实验帮助教学,就必须认识到实验教学的作用。只有这样才能在教学中更好地运用实验教学,以取得提高物理课堂效率的结果。

(一)实验教学有利于帮助学生理解电学知识。经过初中的学习,高中生已经初步将形象思维转换为抽象思维,能够理解一些比较简单的抽象的物理概念,但是对于电学中电荷守恒定律、欧姆定律等专业的物理概念还不能够完全地利用抽象思维来进行理解,这就需要教师想办法将抽象的物理概念形象化、具体化,而实验就是其中一个有效的手段。教师可以利用物理实验将电荷守恒定律、欧姆定律等物理知识表现出来,让学生能够通过物理实验总结出概念,而不是照着书本上的概念背诵。

(二)实验教学有利于帮助学生记忆电学知识。实验教学不仅能够帮助学生理解物理知识,而且能让学生通过自己动手进行物理实验,从而更加清楚地知道在实验中应该注意的地方,能够更加清楚地记住实验知识点。与单纯的教师讲解相比,学生通过自己动手进行实验能够更快、更牢靠地记住电学知识,让教学取得事半功倍的效果。因此,鉴于实验教学能够帮助学生记忆电学知识,教师在教授电学知识时需要结合实验,重视实验在课堂教学中的作用。

三、利用实验提高物理电学课堂教学效率的方法

在认识到电学对高中生发展的重要作用和实验教学在课堂中的作用后,本文以苏教版高中物理中的电学教学为例,探讨如何利用实验提高物理电学课堂教学效率的方法。

(一)将实验与教学相结合。要想利用物理实验来提高物理课堂的教学效率,需要教师在上课时将实验与教学相结合。为此教师可以从三个方面做出选择:在教授知识前先进行物理实验,通过实验结果的展示引出所讲知识;在讲解知识的同时进行实验,让学生在听取知识原理时通过实验帮助对知识的理解;在讲授完知识点后通过进行物理实验加深学生对该知识点的理解。本文认为,在讲授知识原理前先进行物理实验,通过实验结果的展示能够激发学生的好奇心:这个结果为什么是这样的呢?通过学生的好奇心来提高其上课的积极性和注意力,这样对物理课堂的开展更有帮助。

例如,在讲述苏教版高中物理选修3-1第一章时,对于电荷间的相互作用和静电感应现象这一知识点,(下转第108页)(上接第100页)教师可以这样做:在正式上课前,先将验电器与金属小球拿出来,对学生说:“同学们,今天在正式讲课前我们先做一个小实验,大家看看能不能通过实验得出结论。”然后告诉学生:“今天我所带的验电器是带正电的,而三个金属小球中,一个不带电,一个带正电,一个带负电,现在我们分别用这三个金属小球靠近验电器。”得出当不带电的金属小球靠近验电器时,验电器的金箔张角有所减小;当带正电的金属小球靠近验电器时,验电器的金箔张角加大;当带负电的金属小球靠近验电器时,验电器的金箔张角减小且减小的幅度与不带点的金属小球相比更大。因此,教师就可以引导学生得出结论:电荷之间有相互作用,另外,电荷之间存在着静电感应现象。当学生通过实验学会该知识后,教师还可以让学生利用几分钟进行思考讨论:如果让带电的导体靠近不带电的验电器时,验电器金箔的张角将会如何变化?让学生通过实验――知识讲解――思考讨论的授课顺序,彻底地学会电荷间的相互作用和静电感应现象。

(二)合理选择实验器材。利用实验开展物理课堂讲授电学知识,教师需要教会学生合理地选择实验的器材,不需要的器材不准备,必须的实验器材不能缺。让学生在学会合理选择实验器材的同时牢记相关知识。以苏教版高中物理选修3-1为例,教师在讲解欧姆定律一节时,在进行实验前,可以通过引导让学生知道进行实验时所需要的实验器材是什么。教师在进行实验前可以问学生:“今天我们要学的是欧姆定律,欧姆定律是探究电路中电流与电压、电阻之间的关系,那同学们思考一下,我们进行实验时需要用到什么器材呢?”通过引导让学生思考,了解到进行欧姆定律的实验需要用到额定电压为1.5伏的干电池、导线、开关、电流表、电压表、滑动变阻器和5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,当学生知道进行实验需要用到的器材后开始实验。另外,为了帮助学生更好地巩固和记忆需要用到的实验器材的特点和用途,教师在学生独自进行实验时也可以要求学生先不看书,将自己觉得需要用到的实验器材放在桌面,然后再自己翻开书本进行检查,以此来加深学生的印象。

篇5

2.重视考查学生的动手能力。

3.重视对实验数据处理方法的考查。

4.电学实验是命题热点。

5.创新意识比较强,与实际联系较密切。

二、结合实验考查特点,合理制定教学策略

1.培养学生学会使用基本仪器。基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。让学生了解基本仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和注意事项,以达到熟练、正确的读数。在教学中,教师可抓住各种基本仪器的共性加以指导。

2.培养学生理解实验原理,进行实验设计的能力。教学中教师应要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,引导学生根据实验原理对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还应弄清哪些是已知量、被测量,然后选择所需要的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。教学中,教师可先有示范让学生模仿学习,也可由教师提示学生独立摸索安装调试仪器,进行实验步骤以及完成实验表格的填写。

3.培养学生正确记录实验数据和处理数据的能力。教学中,教师应指导学生读取和记录数据的注意事项。教学中可引导学生采用图象处理法,如在研究匀变速直线运动,探究弹簧弹力和伸长的关系,用单摆测定重力加速度,描绘小灯泡的伏安特性曲线,测定电源的电动势和内阻,测定玻璃折射率等实验中采用图象处理法均可达到简便、直观的效果。最后,还应让学生明白实验结果的物理意义是什么,与理论计算有何偏差。通过这样的分析与研究,许多深一层次的问题都可得到解决。

篇6

这对目前的汽车维修电工电子学课程提出了更新、更高的要求。电工电子技术是汽修类、机电类专业必修的基础课程、必备课程,再教学过程中应做到知识和能力兼顾,与学历教育的重理论轻实践区分开。具体说来,笔者认为在加强实习教学环节中,应注意以下几个方面:汽车电工电子学课程理论抽象且实践性较强,对后续专业课特别是汽车电气、电控方面的课程有着开电机和开路先锋之功,武警士官学校的战士学员文化底子较薄,普遍缺乏初高中物理电磁学等方面的知识,没有一个鲜明和完整的知识体系。因此只有在教学方法上不懈探索、推陈出新、勇于实践,师生才能真正降服“电老虎”。

现代汽车是集机械、电子、通讯和液压传动为一体的高科技产品,因此现代汽车维修涉及面广,学科跨度大,特别是与通讯和电子、计算机、互联网技术结合日趋紧密。为了切合当前武警部队职业教育院校培养应用型人才的需要,有必要改进汽车电工电子基础的教学方法,以学好基本理论为基础,以技能教学为重点,提高学员的实践操作能力,加强兴趣教学。在教学过程中注意优化教学活动的策略,把握好活动过程中的操作环节,逐步提高学员的学习兴趣与积极性,从而提高汽车电工电子技术的教学质量,适应当前的职业技术教学工作。

一、积极引导,树立信心、培养情感

战士生入校之初,对专业基础理论的框架结构和必备知识几乎一无所知,此时部分学生由于已有的生活和工作经验会对专业知识充满好奇心,而部分学生却会因对专业的陌生而产生畏惧心理。如何让克服恐惧,迎难而上,良好的教学开端起着不可替代的作用。一次我们要重视“电工与电子的绪论”课教学。所谓的‘绪论’就是开头。“良好的开端是成功的一半”。在教学中也一样,在上电工电子基础课前必须充分调动学生的积极性,使他们对电子电工的学习产生浓厚的兴趣,吸引学生的目光,营造良好的课堂气氛。设置联系实际,有意思的的提问使学员对学习电工基础产生兴趣,并产生强烈的求知欲,从而进一步调动学员学习的积极性和自觉性。

例如,在讲运算放大电路时,这样引入课题:“国庆60周年阅兵式的无人驾驶飞机是如何控制的”、“遥控汽车模型分那几种控制?是比例遥控还是开关控制”等短短的几个问题使学生的注意力一下就被吸引过来了。随后就引入运算放大电路的线性比例控制,课堂气氛立即活跃起来。情感是滋生兴趣的催化剂,积极的情感体验会使人将一种行为进行下去,使学生在学习过程中不断调节自己的情感,而不是抱着消极的或应付的态度去学习,努力在学习中获得真正的乐趣和满足。还可以让学生寻找课本中一些对自己成长有帮助和好处的知识,这些都有利于学习兴趣的提高。

二、利用课下时间,培养学习兴趣

首先在完成教学任务的前提之下,引导学生阅读一些相关专业的报刊、杂志,也可鼓励学生去网上搜集相关资料,以此多了解维修电工行业发展状况及专业发展方向,拓宽其知识面,培养学生的创新思维能力。其次成立电工制作和维修兴趣小组,利用课下时间制作简单的电路(如门铃、声控灯、防盗报警器和双联灯等),意在激发自信培养学生的兴趣。制作内容从简单实用入手。

制作时,对于出现的线路故障,教员要和学员一起分析,找出故障产生的原因,提高学员的维修技巧。完成的作品可以拿到学员队、系部进行展示,对学员产生激励效应。再次在教学过程中教员应起好示范作用,多参加一些有益的维修活动,提高自己的专业水平,向学员阐述自己的心得体会,与学员交流汽车驾驶中常见的故障现象和原因,增强实际学员学习的兴趣和信心。

三、充分发挥直观教具的作用

电子电工基础是研究电磁现象及规律在工程技术领域中应用的一门技术基础课程。在电工基础教学中要加强直观教学,采用实物、模型等教学手段,充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等各种器官的互相协调作用。如学习变压器的构造及工作原理时,通过实物以及学生自述其所知的变压器用途,引导学生了解变压器的结构、“变”什么和“变”的原理,积极思维,掌握要领和理解原理,从而产生学习兴趣。

四、利用多媒体课件教学,提高学员学习兴趣

电子电工基础是一门抽象的学科。在教学中,往往有许多情况难以被学生想象,实验又无法进行,这对学员的理解就比较困难了。同时有些实验虽然可以演示,但其过程无法看到,变化小,学员不理解,也不是很相信。利用计算机制作逼真的多媒体模拟课件,可以帮助学员摆脱这些认识障碍。例如:二极管具有单向导电性能,也就是说:对PN结加正向电压是会导通的,那么它的电阻就比较小;反之加反向电压时,不导通,反向电阻就比较大的。用FLASH制作动画效果,将整个实验过程通过模拟方法予以完成,这样不仅将抽象的东西形象化了,学员也易于接受,让学员在学习理论知识的同时也能够亲自动手实践,在实践中领会、验证理论知识。激发了学员的学习兴趣和积极性,从而明显增强学员的学习效果。多媒体教学在理论实践结合教学中的作用关键就在于对理论知识直观展现,在实践操作之前必须通过多媒体讲解,促进理论与实践的过渡衔接,不仅使学员轻松、直观理解本节课的相关理论原理,而且克服了随后实践中的盲从性,提高了学生学习的自主性、探究性,更增多了学生学习、实践中的成功因素。

在职业汽修专业基础课程的教学过程中开展多媒体教学一般常采用以下几种方法:

直观演示法、视频展示现场法:随着计算机技术的飞速发展,多媒体直观演示法包括利用现代制作的各类多媒体课件、影视资料。多媒体直观演示法,是教员以多媒体展示各种实物或者实验,使学员获得关于事物现象的感性认识的方法。学员们看的尽心,听得尽情,兴趣盎然。

多媒体教学在理论实践结合教学中的作用关键在于对理论知识直观展现,在实践操作之前必须通过多媒体讲解,促进理论与实践的过渡衔接,不仅使学员轻松、直观理解本节课的相关理论原理,而且克服了随后实践中的盲从性,提高了学生实践的自主性、探究性,更增多了学员实践中的成功因素。

五、掌握够用、实用、管用,结合实际工作需要的原则;辨析概念,夯实基础,储备专业基础知识

任何知识的掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。笔者认为关于此点要详细阐述一下。

(一)关于电路

电路部分要记住电路的形式、状态、及组成部分。

1.串联、并联

初中物理中就曾要求学生掌握最基本的两种连接方式:串联、并联。能否正确分析辨别他们对汽车维修电工电子基础课程的学习至关重要。识别电路的类型,可以从以下几个方面入手:

(1)根据定义:“逐个顺次连接”为串联,各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间,(“首”为电流流入用电器的哪一端,“尾”指电流流出用电器的那一端)此电路为并联电路;

(2)根据电路路径法,此法为识别两种电路最常用的方法。让电流从正极出发经过用电器回到电源负极,途中不分流始终为一条路径,则连接方式为串联,若电流在某处分流,且每条路上只有一个用电器,电流在电路中有分有合,则连接方式为并联;

(3)拆除法,拆除其中的一个用电器,若其余用电器都不工作,则用电器为串联连接。(因为串联电路中各用电器工作之间相互影响),若其余用电器照样工作,则用电器为并联连接;

(4)开关作用法,并联有干路、支路之分,且开关的位置不同,其控制作用各异,而串联电路中开关的位置的变化不影响控制的作用,所以控制作用相同时容易串联,控制作用不同则为并联;

(5)节点法,在识别电路时,不论导线有多长,只要其间无用电器、电源等,导线两端均可看成同一个点,从而找出各用电器的共同点,认清电路。

2.通路、开路、短路

电路中出现的这三种状态,其中通路为处处相通的电路,开路为电路中有处断开的电路,这两种状态易于接受,便于分清。但是学员对于短路的分辨显得力不从心,不知道何处短路,为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点,捷径是指这条路径中电阻很小,小到可以忽略不计、即为空导线,当一根空导线,或开关、或电流表(电阻小到可以认为没有)与某个用电器并联时,电流只走空导线,开关或电流表而不走用电器,使该用电器被短路,从而不能工作。

(二)三个重要的物理量―电流、电压、电阻

电学部分学习成绩的好坏在很大程度上取决于对这三大物理量中涉及到的概念、单位、工具使用等知识的辨析程度。

1.概念辨析

电荷的定向移动形成电流,这是电流的形成定义,简单便于理解;电压是形成电流的原因,没有电压就没有电流;电阻是指导体对电流的阻碍作用,即阻碍作用越大,电流越小。

2.表示符号

物理量的表示符号要与其他单位的符号区分开来。电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示,而单位表示字母分别为A(安培)、V(伏特)、Ω(欧姆)。

3.工具的使用

(1)电流表

电流表是测量电流的工具,使用时必须与被测电路串联,电流必须从正接线柱流入,而从负接线柱流出,禁止不经过用电器直接连线电源两极上。选择合适的量程。

(2)电压表

电压表是测量电路两端电压的工具,使用时必须与待测电路并联,电流也从正接线柱流入从负接线柱流出,注意选择合适的量程。

(3)滑动变阻器

调节电路中的电流和用电器两端的电压。由于滑动变阻器上有四个接线拄使用起来就要注意了,接线柱选择一上一下连入电路,串联在电路中,鉴于滑动变阻器所起的作用,在使用前,滑片调至阻值最大处。

(三)电功(W)、电功率(P)

物理学中电功没有确切的定义,只是描述性的,当电能转为其它形式能时,就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能,如果知道了电功的多少,就知道了消耗多少电能。

而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少,也取决于所用的时间的长短。

(四)快速识别电路图,正确连接实物图

电路图的识别在前面已经说明了方法,但是当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后,电路的识别就变得困难起来。但我们知道电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联,串联易辩并联难分。因此在分析次类电路时要想方设法排除这些相关干扰因素,即可把电压表暂时隐蔽起来,辩清电路后再加回原处。概括去表法中去的就是电压表,注意去后分析清楚电路连接方式后还要一个个的加上去,看它们分别测哪个用电器两端的电压。

根据电路图连接实物对于学员来说困难也较大,这里要注意原则:一一对应。若题中没有电路图,只给相关的要求,最好做前要先按要求画简单的电路图,再由电路图去连实物;也可以按要求先连好实物,再由实物图画出要求的电路图。

六、理解规律,把握关键

由于电学知识点散、乱不成体系,没有规律,所以学员学习较为困难。只要熟记规律,加深理解,形成一个完整的知识体系,那解起题目来方可得心应手。

(一)三个物理量在串、并联电路中的特点

在串联电路中:电流处处相等;电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。

在并联电路中:干路电流等于各支路电流之和;各支路两端的电压相等;并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。

(二)欧姆定律

经验告诉学生:由于电压是形成电流的原因,因此电压越高,电流越大;而电阻是导体对电流的阻碍作用,即电阻越大,电流越小。

通过实验的具体探索得到了欧姆定律的内容:一段导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。此定律非常重要,一定要加强理解,熟悉其使用的条件及注意事项。

(三)电功定律

某段电路上的电功,跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压U,电路中的电流I,通过的时间t,三者的乘积来计算电功。

(四)焦耳定律

导体中有电流通过时,导体就要发热,此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究,做了大量的实验,精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系:电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比,跟这段导体的电阻成正比,跟通电的时间成正比。

七、疏通关系,构建框架

在掌握了上述理论知识的基础上,还要想法疏通各个物理量之间的关系,熟悉各物理量的单位及换算关系,能够快速选择相应的计算公式,列式解答。

(一)重要的计算公式

1.三个物理量的关系公式

串联时:I=I1=I2、U=U1=U2、R=R1=R2(若有几个等阻值为R0的电阻串联则R=nR0)

并联时:I=I1=I2、U=U1=U2、1/R=1/R+1/R(若有几个阻值为R0的电阻并联则总电阻R=RO/n)

2.欧姆定律:I=U/R

此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量,但它的作用非常重要。在使用公式时要注意:

①三个物理量都要针对同一段导体,或同一个电路而言;

②三个物理量的单位都要使用国际单位,即分别为A、V、Ω;

③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。

3.电功公式:W=UIt

电功率公式:P=UI

电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响,使计算电功率公式特别多,在选择使用时难以选择,所以要注意选取的技巧,要求的问题所在电路为串联时:电功选用公式:W=IRt,电功率选用P=IR;而当要求所在的电路为并联时,则分别选用W=U/R.t,P=U/R,这样选择都想利用所在电路的特点(电流相等或电压相等)加快解题。

4.焦耳定律:Q=I?Rt

焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样,使用时同样要注意公式的选择问题,当所求问题的电路为纯电阻(除了电能转化为内能外,别无其他形式的能产生)电路时,几个公式可以任意选取;若不是纯电阻电路只可使用公式Q=I?Rt不然的话计算有误。

(二)单位的换算

只要牵扯到计算的地方就少不了遇到单位换算,这部分内容完成的正确与否,直接确定最终计算的是否有效,因此一定要注意单位及换算。

单位换算的前提有两个:一是记住每个物理量的单位及表示符号;二要牢记各单位间的换算进率。

其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多,注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000,记住何时乘以进率1000,什么时候除以进率1000。

还要注意一点,由于欧姆定律及其变形公式的影响,电功、电功率、焦耳定律的公式较多,产生的单位同样很多,使用时各物理量均使用国际单位。

八、加强训练,巩固知识

理科知识的学习,离不开大量练习去巩固所学的知识。同样电学知识的巩固理解,熟练运用都要加大训练的力度,同时也要注意训练的题型,做题的策略培养。并要善于总结和归纳要领。

九、加强非专业知识能力培养

学员在结束学习回到岗位工作后,工作得好坏更多地取决于自我表现。比如:自我管理能力、自主学习的能力、沟通能力、创新能力、踏实认真的工作态度和团队精神等。所以,在基础教育,特别是在专业基础教育中,应注重培养学员养成良好的个人习惯,培养有知识、有技能、会学习、会做人的高适应性的中等技术应用型人才。

总之,部队教学应在依托地方职业教育的基础之上在教学过程中紧密结合武警部队遂行任务特点,本着突出职教特色、基于电工电子技术特点,紧密结合汽车电气、电控技术,不断创新教学模式方法;多给学员创造观察、实践、分析、猜想、归纳的机会,培养出具有创新意识、知识全面、训练有素的适应社会需求的高技能人才。

参考文献

[1]赵志群.职业教育与培训学习新概念[J].科学出版社, 2003,6,1.

[2]许晓彦,何敏.提高电工电子课程教学效果的探讨[J].中国教学杂志,2006,126(总143):67-68.

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1.1 精心准备实验,达到预期目的。上实验课应当和其他课一样备好课,写好教案,提前预做实验,以便取得第一手资料,懂得每一个实验的关键,这样才能取得主动权,做到心中有数。许多老教师,虽然讲课多年,每个实验在他们心中了如指掌,但每次上课前仍要认真预做。因为时间、条件变了,因素也随着变化,只有预做才能做到万无一失。同时,为了使每一位学生都能做好实验,上课前检查每一组仪器也是至关重要的。否则实验开始了,才发现有的器材短缺,有的仪器不能使用,致使一部分学生做不成实验,白白浪费了宝贵的时间。因此,能否精心准备实验课是实验成败的关键。

1.2 发挥指导作用,体现主导地位。在实验课上,学生是活动的主体,教师要充分发挥其主导作用,要认真观察学生实际操作的全过程,仔细分析实验中存在的问题,及时给予指导。教师是在学生独立完成实验的过程中进行教学工作的,工作的重点,不是一般的讲解和辅导,而应有计划、有针对性地指导。特别对于基础薄弱、动手能力差的学生,要耐心指导,引导他们分析出现问题的原因,指出努力改进的方向。如,每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,学到课本上没有的或者是一带而过的知识。

2.物理实验技能的基本要求

2.1 培养学生学会使用基本仪器的技能。掌握基本仪器的使用是做好物理实验的基础。基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。新课标要求"学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。"要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则。

2.2 培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计的技能。使学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。

2.3 培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析的能力。要培养学生这方面的技能,应要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量,要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。然后进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论。

2.4 培养学生了解误差概念,学会对误差计算和分析的能力。实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验的方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上,分别称衡,可以发现天平不等臂引入的误差。

2.5 培养学生会写一般的实验报告的能力。学生在实验结束后,应根据原始记录和实验时的体会,写出实验报告。实验报告内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能,对实验报告的写法、格式要严格要求,书写时,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、正确,图文并茂,要总结出实验成功的经验或实验失败的原因,使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果,并让别人看懂。

3.边学边实验是一种高效率、轻负担的中学物理教学活动

我们开展边学边实验所需的仪器,大多是广大师生自制的。纵观初中物理所涉及的全部物理实验,其精确度要求不高,有的只要能表现出一些物理现象和事实就算达到了教学目的。可以说所有初中物理实验除配备一定的基本仪器和必要器件外,都可以就地取材,通过自制仪器来进行。边学边实验教学可以根据教材、学生,以及器材的实际情况采用多种方式进行。我们主要采用了以下两种形式:

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2. 优化教学内容

教学内容的优化可从以下四方面着手:

2.1 熟悉教材。教材是教师讲课和学生学习的依据。钻研教材,要有兢兢业业、一丝不苟的精神。

2.2 处理教材。教学中教师如果完全按照教材进行教学,学生接受不了,教师的课也讲不好;如果完全按照学生的基础上课,则可能会变成初中知识补习课。教学既要适当降低起点,又要紧扣教学大纲,所以,有必要对教材内容进行增删取舍、加工创造,而不是单纯地讲教材。对于理论性较强、难度较大、学生难以掌握的内容,要删繁就简,分解难点;对于学生。

2.3 丰富教材。教材一般比较集中、概括,有的内容抽象、平淡无味,完全是纯理论的知识,教师必须在原有教材的基础上,对某些问题有所发挥和补充。

2.4 联系实际。教师要具备现代化的教材观,不断学习现代教育教学理论,充分运用自己的聪明才智,结合学生的专业需要,把握教材,促使教学内容与生产实际相联系。

3. 优化教学过程

要让学生学会知识,学会方法,就必须精心设计教学过程,正确处理知识、方法、能力三者的关系,真正体现学生为主体、教师为主导的完美结合。

3.1 对于简单问题,可采用自学――提问答疑――总结提高的教学过程。比如“变压器的用途和结构”作为学生的自学内容时,可同时提出几个问题以便于学生自学:为什么要变压?变压器主要由哪几部分组成?为什么采用高压输电、低压配电?三相变压器的U1、U2、N1、N2指的是什么?通过问题的解答,形成新的知识。

3.2 对于复杂问题,可采用分解――综合――练习――总结提高的教学过程。例如,讲解戴维宁定律时可分解为电压的计算、混联电路的简化、全电路欧姆定律三部分进行讲解,然后再将三者综合在一起,接着通过总结归纳得出用戴维宁定律分析复杂直流电路的一般方法。通过复杂问题的分解,可提高学生分析、解决问题的能力。

3.3 对于实验问题,要掌握知识,形成技能,实现由具体向抽象的提升。例如“电磁感应现象”演示实验,开始教师设疑:既然电能产生磁场,那么磁能生电吗?然后进行实验演示,指导学生观察。教师一环扣一环地提出问题,引导学生进行思考。

教师所提问题要有针对性,难度要有梯度、富有启发性,在学生一时难以回答的问题上要做适时地点拨、提示,以唤起学生的解答欲望。

4. 优化教学方法

教学有法,但无定法,贵在得法。对职业学校学生而言,教师一定要循序渐进,按阶段分解学习难度,尤其在开始阶段要放低学习和考试的难度。

电工基础课的特点之一就是实验多,所以,在教学中一定要强化技能训练。具体方法是:

4.1 充分发挥直观教具的作用。例如教元器件识别这部分内容,尽管电阻、电容、电感都是最普通、最常用的电子元件,但对于没见过、没用过这些元器件的学生来说,课堂上的理论教学只能是纸上谈兵。学生很难有感性认识,很难想像出真正的元器件是怎样的。如果把这些内容放到实训室里对照实物进行讲解,讲解后让学生从收音机或电视机的主板上寻找各种电阻和电容、电感等,并记下型号,进行测量。这样学生不仅初步认识了元器件的外形、型号,了解了元器件的应用情况,也学会了万用表、直流稳压电源等仪器、仪表的使用,使学生学得轻松愉快。

4.2 注重演示实验。演示实验可以直观说明一些现象或规律,便于学生观察、学习,往往能很好地激发学生的学习兴趣,使学生积极地开动脑筋。演示和实物教学,可结合实验课进行。例如楞次定律,左、右手定则,旋转磁场,电磁继电器,单相、三相交流电动势的产生等都可采用演示教学法。还可以在力所能及的条件下,将某些课堂演示实验改为学生实验,使某些现象、规律、公式通过学生自己动手,在教师的指导下总结出来。这样,学生既对所学的知识印象深刻、理解透彻,又锻炼动手能力,激发学习兴趣,对学生创新能力的培养还能起到潜移默化的作用。

4.3 注重实践环节,培养综合技能。在教学过程中,要充分利用教学资源,最大限度地给学生提供练习技能的机会。例如,常见的日光灯电路安装、电器绝缘电阻的测量、单相电度表接线错误的排除等,都可利用课余时间让学生在实验室独立操作。通过实验和实践,把抽象的电工理论变得具体、生动,使学生在愉悦的教学环境中感受到有趣、有用。同时,要多安排学生到变电站、抽水机站和生产现场去参观实习,使学生看到在学校里没有的设备,进而提高学生的综合职业能力。

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物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并受到实验的检验。因此,在物理教学中,实验教学的开展尤其重要。

旧的物理实验教学模式较为僵化,中学物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,首先是教学方式呆板,从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间,往往是学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验课就算完成了任务,这样的实验,怎么可能有大的收获呢?旧的实验形式往往是一个班的学生同一时间做同一个实验,用同一种方法、相同的仪器,都要在规定时间内做完,得出同一结论,这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定势这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展,也不利于学生协作精神的培养。物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,我们的实验教学可以在课内,也可以在课外;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,更应密切联系生活,积极挖掘生活中的常用物品作为实验素材。这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在的联系,领会研究问题的方法。这些都与物理新课标所倡导的重视学习的过程与方法是一致的。

需要指出的是:在教学中应该让学生知道,观察事物是科学方法中提取大量事实的第一步,也是我们要进行任何创造和超越的第一步,我们所需要的不仅仅是大家观察到的结果,更重要的是观察这个活动的本身。观察在生活中无处不在,比如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的,但是具体到是哪些原因,应该由学生通过多次的实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出来,再提供给学生实验。那样做实际上限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的。

人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。在科学之旅教学中用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇,通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。那么在这里学习的就不仅是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实根源的方法——实验。要督促学生认真做实验,引导学生利用课本做好初中物理开始阶段的实验,指导学生做好教材中安排的实验,有利于培养学生正确使用教科书的好习惯,养成尊重科学的好品质。但初中阶段学生做实验时,其动机和目的是有不确定性的,实验中经常会出现一些违反操作规范的事,初中生进实验室做实验,往往存在只看“热闹”,不看“门道”的现象;而动手操作的学生往往对实验探究也存在诸多茫然,“做”而不“学”。因此教师要注意发现学生实验中出现的各种问题并及时进行指导,培养学生良好的实验习惯和严谨的科学作风。

学生实验能力的培养是一项长期的工作,应贯穿在整个物理教学过程中,只要有可能就让学生参与。在课堂演示实验中也要尽可能创造机会让学生动手,如声的产生中的音叉实验、摩擦起电实验等就请学生做;将其中的一些演示实验改成学生分组实验,如平面镜成像特点实验、决定导体电阻大小的因素实验等;做好教材中的小实验;让学生参与教师准备和整理实验器材,使学生有更多的接触实验器材的机会,以便了解器材的性能、用途。处理好实验性的习题,准备好相关的实验器材,让学生亲自动手做,进行观察从中得出结论。

实验中要有实事求是的科学态度。必须教育学生每做一个实验都要了解实验目的,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论,整理好实验器材。向学生适当介绍一些物理学大师所做的物理实验以及所取得的成就,并在以后的学习中能够运用这些方法来探索知识。

当学生做了一些基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求——做验证性的和设计性的实验。比如在做完欧姆定律的实验后应该总结实验时所采用的物理方法:控制变量的方法,这种方法在物理的实验中是最常用的,是应该掌握的。这样在学完密度知识后根据实验室所能提供的器材可以要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生就可以根据控制变量的方法提出设计方案,也可以提出一些具体问题,自己设计实验方法进行实验。这不仅是对前面知识的应用,也是一种对物理方法的使用。

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二、结合实验考查特点,合理制定教学策略

1.培养学生学会使用基本仪器

基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。让学生了解基本仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和注意事项,以达到熟练、正确的读数。在教学中,教师可抓住各种基本仪器的共性加以指导,如基本仪器都有一定的量程,都需要零点校正或零误差修正等等。

2.培养学生理解实验原理,进行实验设计的能力

教学中教师应要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,引导学生根据实验原理对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还应弄清哪些是已知量、被测量,然后选择所需要的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。教学中,教师可先有示范,让学生模仿学习,也可由教师提示,学生独立摸索安装调试仪器,进行实验步骤以及完成实验表格的填写。

3.培养学生正确记录实验数据和处理数据的能力

教学中,教师应指导学生读取和记录数据的注意事项。如记录要及时、完整,注意按有效数字的方式记录,注意数据单位的正确性等等。一般要求学生实验前列出表格,使用该表格能记录直接测出的各物理量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据的处理、运算对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据进行补测。数据的处理方法可分为计算处理法和图象处理法。学生处理数据的第一意识是计算处理法,对图象处理法是一个薄弱环节。教学中可引导学生采用图象处理法,如在研究匀变速直线运动,探究弹簧弹力和伸长的关系,用单摆测定重力加速度,描绘小灯泡的伏安特性曲线,测定电源的电动势和内阻,测定玻璃折射率等实验中采用图象处理法均可达到简便、直观的效果。最后,还应让学生明白实验结果的物理意义是什么,与理论计算有何偏差。通过这样的分析与研究,许多深一层次的问题都可得到解决。

4.教学中抓住关键实验,深化原理拓展,注重方法迁移

电学实验是高考命题热点。在教学中一定要强化学生对电路的认识。我们可将电路按功能分为(1)电源电路(2)测量电路(3)保护电路(4)测量仪表四部分。这种分类可深化学生对原理的识。教学中可科学归纳,将相同实验原理或实验方法归类整合,进一步明确该种原理和方法在不同实验中所起到的相同作用。如以欧姆定律为主要设计思想的实验:测定金属的电阻率,描绘小灯泡的伏安特性曲线、电流表改装电压表、测电源电动势和内阻等。在深入理解实验原理后,可让学生设计某个达到相同目的的实验,从而培养学生的创新能力和迁移能力。

5.注意挖掘非实验题中所隐含的实验原理和设计方法

在教学中,我们发现许多习题的设计与实验的设计是相通的,实验的原理和方法都隐含在习题中。例如,我们平时都做过求斜面或平面上动摩擦因数的习题,其中的题干就是设计测动摩擦因数实验的方法。教学中,若能有意识的加强学生在这方面的训练,就能收到事半功倍的效果。

6.注重培养实验中的物理思维方式

在实验中常用的物理思想方法有等效法、累积法、控制变量法、留迹法、图象处理平均值法,这要学生能够领会和理解,并能在每个实验中找出到底用了什么物理思维方式。比如在验证动量守恒定律的实验中就用了等效法(用位移代替速度)、累积法(重复打了许多点)、留迹法(用复写纸留下小球落地后的点)等物理思维方法。在教学中,教师启发学生找出各实验中的思维方法,能够让这些思维方法深入学生的脑海中,并用于那些可能遇到的探索型、创新型物理实验题。

三、充分利用实验资源,激发学生的学习热情

在物理教学中充分利用现有的实验资源,发挥一切实验条件,让实验渗透到学生学习的方方面面,这不仅可以加强学生对实验的理解,而且可以培养学生的动手能力,激发学生的学习热情。结合自己的教学实践,列举以下几种方法和大家共同探讨。

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1 以偏概全试误,深究实验原理與方法

在物理实验中,而学生对实验的原理和方法理解有时较片面,容易机械处理书本上的操作步骤,不求甚解,学习的效果不佳。

如:在(苏科版九年级物理教科书)“电压、电压表”使用的教学中,第二课时是用电压表探究串并联电路的电压特点,以往只是要求学生按规定的步骤去操作,可是学生对实验原理理解不深,主要体现在不理解多次测量的本质,不明白实验中为什么必须用不同规格的灯泡多测几次,为了解决这个难题,在设计这节课的时候,运用试误理论,对教学内容做适当的调整:先研究串联电路的电压特点,结合学生已学的电学知识,弄清楚串联电路中电压特点和要测的几段电压,让学生独立进行实验操作:连接电路、收集数据、分析数据,让学生按自己的经验去做,尊重学生经验,教师通过检查,挑选一组仅用两个相同灯泡且只测了一组数据的小组进行汇报,分析数据并得出特殊情况下的结论:串联后两灯分配电源提供的电压,而且是平均分配而很多学生会以偏概全,将这一结论错误地用于所有的电路,在试误过程中,为了充分让学生认识到该结论的片面性,教师在此基础上提出问题:

1.1这个结论对吗?试利用所测的实验数据加以说明

针对这个问题,因为有的学生用的是不同规格的灯泡,所以能立即得出上述结论不正确。

1.2结合上述问题,这个实验的步骤如何改进?

根据实际情况,学生很容易能自己找到解决问题的办法:实验不能只测一次,要多测几次,而且要换用不同规格的灯泡进行多次测量,避免实验结论的偶然性和片面性,通过试误学生能认识到,多次测量不是简单的多几组数据,而是要充分的考虑到某种可能的因素对实验的影响,改变这一因素多测几次以求实验结论的普遍性,尽量避免出现以偏概全的结论。

2 仪器缺失试误,明了仪器作用與效果

在初中阶段,学生有一定的抽象思维能力,但这种思维的独立性和批判性还很不成熟,逻辑思维能力较弱,对事物的认识多停留在事物的表面现象上,如:实验中器材的选择,很多学生不知道一些仪器的用途,会认为某些器材可有可无,忽略这个器材在实验中的特殊用途,为了解决这个问题,在实际的教学中,利用试误理论有时可以让学生的眼睛一亮:原来如此!

如:在欧姆定律的教学中,滑动变阻器是一个很重要的实验器材,在常规的探究方法中,学生对于滑动变阻器的作用不能深入理解,总是似是而非,印象不深,要让学生能清楚地认识到它在实验中所起的作用,笔者进行了如下设计的:

在探究完电流與电压的关系以后,试误过程采用精设的系列问题串进行引导。

师:在探究电流與电阻关系时,还需要滑动变阻器吗?

生:不需要,(学生认为电源是稳压电源,可以保证电压不变)

在没有滑动变阻器情况下,学生改变电阻进行实验,记录数据,展示学生的实验记录。

师:分析所测量的数据,电阻变大,电流变小,但是能得到电流與电阻成反比的结论吗?

生:不能

师:为什么不能?原因在哪?

教师引导学生讨论,找出问题的原因:不能使电阻两端的电压相等。

师:同一电源不能使电阻两端的电压相等,什么仪器能控制电阻两端的电压相等呢?

生:滑动变阻器。

通过试误学习,学生充分了解到滑动变阻器在本实验中的作用與效果,然后让学生利用滑动变阻器再做一次实验,重新记录实验的数据,分析得出实验结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流與导体的电阻成反比,同时,学生也认识到此实验中滑动变阻器有不可或缺的作用:控制电阻两端的电压不变。

3 条件疏漏试误,探寻实验条件與技巧

初中学生在实验操作中经常不注意实验条件,操作不规范甚至不正确,要让学生意识到实验操作的严谨性和规范性,有时也可以利用试误理论。

如:在平面镜成像的实验中,对平面镜的操作条件是:平面镜要與桌面垂直,学生对“垂直”的这一条件印象不是很深,学生在实验过程中发现在桌面上无论怎么移动镜后面的棋子,都不能與镜前的棋子在镜中的像重合,学生大多数想不到平面镜没有與桌面垂直这个答案,为了让学生能加深对这一实验条件的认识,注重实验操作的严谨性,教师也可以采用试误的方法,在学生操作的过程中,巡回检查,收集学生不正确的操作,在汇报实验数据的过程中,列出平面镜斜放这种现象,试误:请学生把镜面斜放,确定像的位置,再请学生说出观察到的现象:在桌面上无论怎么移动后面的棋子都不能與镜前的棋子在镜中的像重合,无法确定像的位置。

篇12

第十八章电功率是初中物理的重点章之一,本章有两大特点,一是与生活联系紧密,二是综合性强。《电能 电功》是本章第一节的内容,本节内容由电能、电能的计量和电功三部分组成,是前面学习欧姆定律的延续,又是后面学习电功率、焦耳定律等知识的基础,具有承前启后的重要作用。

二、结合实际——说学情

九年级的学生思维活跃,具有强烈的求知欲和集体荣誉感,但是他们课堂气氛沉闷,不爱举手发言,所以我通过引入小组竞争机制来调动课堂气氛。

三、设计主旨——说理念

物理是来源于生活,又服务于生活的,课堂应融合鲜活的、丰富的社会生活,学生才有体验的情景和乐趣。“教”和“学”是一个过程,是学生感知、感受、感悟的过程,在这个过程中,学生应该处于主体地位,成为课堂的主人。所以本节课我的设计理念是:“联系生活实际,争做课堂主人”。

四、结合课标——说目标

根据课程标准、教材内容、以及学生实际等因素,我确定本节课的教学目标为:

知识与技能

知道电能的单位,电能表的用途和读数方法,掌握电能的计算。

知道电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。会用电功的公式进行相关计算。

过程与方法

    观察家用电能表,学会读数,了解家庭用电情况。    

情感态度与价值观

    通过视频播放“1度电的作用”,培养学生节约用电、低碳环保的意识。

教学重难点

重点:电能和电能的计量

难点:电功的概念

五、结合模式——说教法学法

本节课综合应用学生组内合作、组间竞争、分组讨论等多种形式的学习方法,并辅以教师点拨讲授,培养学生动口、动脑的能力,体现“争做课堂主人”的设计理念。

六、结合内容——说教学过程

本节课我将从以下几个环节展开教学:

1.课前小测:通过课前小测,达到“回眸教材·温故知”的目的。

2.引入新知:

观看一组图片———美丽的红卫,通过这组图片让学生亲身感受到,家乡美丽的夜景是离不开电的,鼓励学生好好学习,用科学知识建设更美丽的家乡。

3.出示提纲:我出示本节课的学习提纲,既让学生明确本节课的学习要点,又使教师的教学更有条理性。

4.学习新知:我将本节课按照知识点分为三大部分,每一部分都是由“预习展示——教师点拨——小组pk”的环节组成。

(1)预习展示:展示预习成果。我将每组学生按照成绩由低到高排列为1-5的序号,在这个环节时,难易程度不同的题让编号不同的学生完成。我这样的设计,既让每个学生都参与到课堂中来,也达到分层教学的目的。

(2)教师点拨:根据“三讲三不讲”原则中的“学生通过自己学习能够学会的不讲”,在每次的展示之后,我只针对学生预习中出现的问题及重难点进行讲解,既锻炼了学生的自主学习能力,也充分体现了“争做课堂主人”的设计理念。

(3)小组pk:检测学生学习成果,这一环节不但有巩固新知的作用,小组间竞争机制也调动了学生的学习气氛。

第一次小组pk之后,我安排了课堂拓展:以视频的形式,播放出一度电在生产生活中的应用,通过这段视频树立学生节约用电、低碳环保的意识,同时也体现了“联系生活实际”的设计理念。

第二次小组pk之后,我安排了能力拓展,让学生以小组的形式讨论一道与生活息息相关的题,既锻炼了学生小组合作能力,又再次体现了“联系生活实际”的设计理念。

新课程要求教学评价应改变过去的教师单独评价,鼓励学生本人、同学参与到评价中来。所以本节课我采用学生自评,学生互评,教师点评等多元化评价机制。使学生更好地了解他人,认识自我。

5.中考链接

我出示两道中考真题,让学生明确中考考察形式,降低学生对中考的畏惧感,树立学生面对中考的信心。

6.课堂总结

在临近课堂尾声,师生共同对本课内容进行总结。并设置了由学生出演的情景剧“交电费”,不但让学生体验到自身学习的价值,也感受到了物理知识是生活中必备的一项技能,又一次的体现了“联系生活实际”的设计理念。

7.布置作业

必做题注重应用,选做题注重开放,使学生的学习由课内延伸到课外。

8.课后小测:教师可以通过课后小测来了解学生掌握情况,便于对下一步教学计划做出新的调整。

9.说板书设计

    上课前我在黑板上贴一个大大的圆,吸引学生注意力,激发学生求知欲望。随着课堂的深入,最后完成板书。我这样的设计,是为了鼓励学生电学虽然越学越难,但是无论是学习还是生活,遇到困难的时候都要用微笑面对,鼓励学生做一个不畏困难的阳光少年,使得教学过程得以感情升华,为课堂教学增色生辉。

七、说教学预设

电能和电能的计量是本节课的重点,我是通过设置习题反复训练来帮助学生突破的,通过这些环节学生应该基本都能掌握。

篇13

Shen Yuntao

【Abstract】The repeated use of physical language to achieve the formation of science and ways of thinking process, and use of this “concept”, “image”, “formula” and “calculated” language constitutes a high school physics high school physics Analysis of the four elements.

【Key words】Physical; language; thinking; four elements

物理学家费米曾说过这样一段话:“计算的途径有两种。第一种,是我所愿意采用的,即一幅清晰的图像。第二种是有严格的数学架构。”虽然,他的这段话是说给另外一位物理学家听的,但如果把这句话投射到中学物理教学上的话,似乎也颇有意义。在笔者看来,高中物理的教学过程中,应适当引导学生从语言学习的角度来学习物理,熟练掌握简单的物理语言,以形成基本的理科思维方式。如费米所述,物理语言的核心正是“图像”和“公式”,学生要会利用这两种语言方式围绕“概念”并结合“计算”阐明物理过程,解决物理问题。理科思维方式的形成过程是通过物理语言的反复运用来实现的,而“概念”,“图像”,“公式”和“计算”正是构成高中物理语言的四要素。接下来,我们逐一剖析。

1.关于概念

1.1 简单说明:概念可以是物理语言的叙述对象,也可以是形成物理语言的基本字符。由此,概念一般可分为基本型和计算型。属于基本型的有:质点,重心,参考系,惯性,直线及曲线运动,电场,磁场等。计算型的概念有:位移,速度,加速度,摩擦力,合力,功,动能,常量(G,k)等。基本型的概念大多在于描述一个基本事实或是提供一个统一的规范,涉及一定的物理环境。计算型的概念经常是基本型概念的展开,联系具体的物理量,可以是组成公式的基本字符,参与运算,往往具有单位,二者之关系像是电脑里的“文件夹”和“文件”,是一种结构化思维。比如直线运动就包含位移,速度,加速度,时间等具体的物理量;再如电场,围绕其展开就有电场强度,电势差等。基本型的概念具有概括性,整体性。而这里要特别说明的是计算型概念,它涉及细节,更具体,常用一个英文字符来简记,即形成物理语言的每一个“字”,其目的是把定律,定理的文字描述向公式过渡。

1.2 具体应用:拿“牛顿第一定律”来说,该节有一个要点,就是有提出把运动的概念进行细分,分成匀速运动和变速运动,前者不需要力来维持,而后者必需要力来维持。可以推测在伽利略之前的人们可能都没有认真思考过如何对运动进行分类,所以老是对力和运动的关系问题混淆不清,甚至自相矛盾,而伽利略用他那著名的理想实验捕捉到了唯一不需要力来维持的匀速直线运动,把这个特殊的运动形式排除以后就会发现,其他的运动都是需要有力参与的。后来牛顿明确了力,惯性,质量等概念,再借助于加速度(由伽利略定义),进而提出了牛顿第二定律。再如,学习万有引力定律时,万有引力和重力的异同,以及向心加速度和重力加速度的区别,都是令学生困惑的,前者要用到受力图,后者得借助运动学公式来辨析。物理概念的建立是为了解决或阐述某个物理问题,反过来,在已建立的物理概念的基础上又去研究新的问题,从而建立新的物理概念,这种链锁式的问题解决,形成了物理概念体系。

2.有关图像

2.1 简单说明:它太重要了!高中物理公式并不算多,但题型多变,特别体现在图像上。图像能够传递物理知识信息,具有交流物理意识的作用,这也对学生的想象力提出了要求。物理想像不同于文学艺术中的想像,它比文学艺术中的想像更概括、更抽象。物理想像也不同于数学想像,它不仅需要空间想像,也需要对客观事物状态及发展过程的较为形象的想像。图像能成为学生思维的起点和路标,如果学生只对着问题“ 干想” 就很难打开思路,而借助图像拟题者设计的物理情景、物理过程复原出来,就使思维有了起点,图画出来了,解题的方法也有了。因为借助图像能产生形象思维,很容易由图像中的形象寻找到几何关系,联想到物理公式,再与记忆中有关的表象进行比较,找出已有的经验,从而得到解决问题的方案。

2.2 具体应用:针对大多数的物理习题来说,使用最普遍的莫过于受力图,运动过程图,电路光路图,电磁场线图等。而这些当中,除了电路光路图外,其它图大都属于矢量图的范畴,也是主要的难点所在,即便是它们常常被限制只能出现在二维平面中。就高一来讲,接触较多的有受力分析图(力的示意图)和运动过程图等。比如第一章里所涉及的“力的三要素”,“重力”,“弹力”,“摩擦力”,“力的合成、分解”等是构成受力分析图的基础。当然,以后还有诸如电场力,磁场力等新成员加入其中。对受力分析图来说,由于质点概念的引入,力的作用点往往都统一了,那么“力的三要素”中,力的方向和大小就显得更为要紧,受力图的关键就在于找好各力的方向,并判断其是恒力还是变力。虽然不同性质的力其方向找法不尽相同,但多数情况下,各力都会平行或垂直于题设情景中的某一平面或某一连线,以它们为参考是必要的,便捷的。而在“直线运动”里出现的习题往往就画个初始情景,甚至有的只给出文字叙述。这就要求学生能按照题设条件想象出被研究对象的大致运动过程,还有的可能包含多过程或多物体,更涉及讨论,隐含条件等,想象好之后就要表达在纸上,形成草图。在高中物理教材的大多数章节里,受力图和运动过程图几乎都有伴随(“恒定电流”等章节除外),可以说贯穿了整个高中物理的始终,是解答众多习题的法门。而就一般中学生来说,这种想象能力的培养和训练可谓困难重重,其重要性自是不言而喻,教学当中要尽量督促学生动起手来。当然,还有其它诸如电场图,磁场图,电路图,实验装置图,物理现象图和一些用于记录数据的图表等,不同的图像有着不同的用途和不同的细节,这里不多阐述。

3.谈谈公式

3.1 简单说明:公式是物理定律,定理,以及物理概念的抽象表达,其重要性显而易见。此外,物理定律有着令人惊讶的普适性,这也正是它吸引人的地方。曾经有人问李政道,乍一接触物理学,有什么东西给他印象最深?他毫不迟疑地回答说,是物理法则普适性的概念深深地打动了他。我们知道,有些公式来自于实验事实,如牛顿第二定律,欧姆定律等;有的来自于推导,如动能定理,动量定理等。教材会用最简单的方式引入它们,但由于普适性的缘故,它们可以适用于更多,更复杂的问题,这就让出题人拥有了几乎无限的发挥空间。学生总是感觉看得懂教材,听得懂讲解,但真正考试的时候总是束手无策,看到答案的时候又感慨不已:原来还是关于那些基本公式的应用。这就要求学生对公式能有较高的熟练度,敏感度。熟练度可以从习题练习中得到,敏感度则是经验的积累。公式其实就是文字语言的简记形式,等于是构成物理语言的“句”,其中的各字符都有相应的物理意义,大多属于计算型概念的范畴。当然,正如房子是由砖砌成,但砖并不代表房子一样,由定律所演化出的各种公式或推导出的各类定理并非字符或概念的机械累积,而是代表着自然界的法则,宇宙的“程序”,有着客观的内部结构。

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3.2 具体应用:对于公式的应用,仅在中学物理范畴,一个“F合=ma”似乎就具有无穷的潜力;一个动能定理也能得以横行无忌。我们需要做到的是,清楚定律的来龙去脉以及适用范围,掌握定理的推导过程,结合物理情景,牢记于心;然后抓准每个字符(即计算型概念)的物理意义,熟悉其常见的扩展形式。要给学生指出,公式里头有些字符特别活跃,易出状况,常为命题者所钟爱。比如“F合=ma”里的“F合”和“a”,再如动能定理里的“W总”和“v0”,“vt”,单摆周期公式里的“g”和“l”,向心力公式变形式“R=mv/qB”中的“R”等。它们常作为方程的扩展点,起着纽带的作用,实现方程之间的“通信”,也是解题的线索。关注这些字符,可以很清楚地看到数据处理的流程,就象是在看一列面向过程的计算机程序一样,这也是平时所谓的“解题思路”。处理一些例题的时候,要尽量把题上的方程还原回原始的公式,进而让学生熟悉其常见的变化形式(这个过程也常涉及图像)。在做计算题时,牵涉到很多东西,有受力分析,过程分析,隐含条件的挖掘,变量分析,特殊量的应用等等,每一个环节都需要习题来巩固。

4.计算

4.1 简单说明:高中物理的计算说来很基本,就无非加,减,乘,除,乘方,开方,基本函数,数列等,要强调的是,三角函数,二次函数,数列和平面几何等数学内容渗透于物理过程是不可避免的,这也常常令学生忐忑不安,且多数时候还是在做字符运算,更是让人心乱如麻。所以,除了熟悉基本的数学知识外,学生能尽快从数字计算过渡到字符运算也是相当重要的,这一过程尤其需要时间和精力。从物理语言角度来说,这一过程好比是在连句成“篇”,而关键的问题在于,该怎么个连法,即如何解方程。

4.2 具体应用:这里需要提示学生的就是,在读完题以后,往往第一件事情就是把已知量,特殊量和未知量等“翻译”成字符形式,公式一但被应用到具体问题中,就形成方程,如同读文章有时要咬文嚼字一样,写方程时就应该注意哪些字符是已知,哪些未知,哪些可能会在过程中被消去,对每个“字”都要“咬准”。而引入下一个方程的线索,或是方程组的求解,也往往来自于这样的字符分析。字符方程组的求解看似复杂,实则简单,所谓字符的运算在多数时候其实就是一种“搬运”,比如提公因式,代入消元;又或等式两边同乘,同除等。很显然,在计算前作好字符分析,锁定好未知量是解决这类计算问题的关键所在。

5.总结

四要素中,“图像”和“公式”无疑是骨架结构,“概念”和“计算”起着基础和关联的作用,四者紧密结合,互相渗透,教学时不可孤立或只片面强调某一方面,而要注意彼此的关联性。就这样,汇“字”成“句”,连“句”成“篇”,再配以“图”,即构成了基本而颇具特色的物理语言。要说明一下,在物理语言当中,除了符号语言,图像语言外,还有就是文字,但这里并没有把文字语言作为要素,因为它是几乎所有学科的前提和基础,是一个通用的平台,而并非是物理语言的自身特点。

以上这些,便是我个人对中学物理教学的一些粗浅见解,文中恐有诸多不妥之处,望同行指正,笔者感激不尽!

注:文中加下划线处即来自于以下参考书目。

参考文献

[1] 《全日制普通高级中学教科书(必修) 物理》第一册 人民教育出版社

[2] 《中国中学教学百科全书物理卷》沈阳出版社

[3] 《新概念物理教程 力学》赵凯华 罗蔚茵 高等教育出版社

[4] 《曙光集》杨振宁 三联书店

[5] 《中学物理教学参考》 陕西师范大学杂志社

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