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歐姆定律的來(lái)源

時(shí)間:2024-04-12 10:57:22

導(dǎo)語(yǔ):在歐姆定律的來(lái)源的撰寫(xiě)旅程中,學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑,好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文,愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感,引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

歐姆定律的來(lái)源

第1篇

根據(jù)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),很多高中生普遍認(rèn)為高中物理理解起來(lái)很難,很多同學(xué)因?yàn)檎也坏綄W(xué)習(xí)的正確方向而放棄了學(xué)習(xí)。而老師針對(duì)這個(gè)情況要做到通過(guò)一切可以運(yùn)用的手段來(lái)提升學(xué)生的趣味性,“興趣是最好的老師”,有了學(xué)習(xí)的興趣,才可以談物理學(xué)習(xí)的進(jìn)步,而如果很多學(xué)生對(duì)物理沒(méi)有興趣,那么老師講得天花亂墜都沒(méi)有任何意義。物理老師可以提前使用PPT或者是其他展示軟件設(shè)置和課程相匹配的教學(xué)課件,通過(guò)向同學(xué)播放有趣課件的方式來(lái)提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。

二、提高物理課堂效率

過(guò)去的物理教學(xué)課堂,單純依靠板書(shū)來(lái)完成,物理老師進(jìn)行板書(shū)會(huì)消耗大量的時(shí)間和精力,老師板書(shū)的時(shí)間可以多講兩到三個(gè)知識(shí)點(diǎn)。而電教媒體可以改善傳統(tǒng)教學(xué)模式,可以大范圍的展示知識(shí)脈絡(luò),讓很多抽象知識(shí)更加的清晰直觀,不僅增強(qiáng)課堂的趣味性,并且大大提升了物理課堂的效率,讓很多知識(shí)的呈現(xiàn)方式更加簡(jiǎn)單明了。通過(guò)使用電教媒體,在教學(xué)過(guò)程中老師可以和同學(xué)達(dá)成互動(dòng),讓更多的學(xué)生對(duì)高中物理產(chǎn)生濃厚的興趣。

三、創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)新情境

每當(dāng)物理課堂進(jìn)行了新理論的教學(xué)后,必然要通過(guò)不同的方式對(duì)知識(shí)加以鞏固和實(shí)踐。而很多物理知識(shí)因?yàn)檩^為抽象,單靠單純的背誦和機(jī)械的重復(fù)是沒(méi)有任何效果的,不僅乏味并且效率很低。這個(gè)時(shí)候,就可以利用多媒體創(chuàng)設(shè)不同的物理學(xué)習(xí)情境,把知識(shí)和物理情境結(jié)合在一起,能讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)鞏固自己已學(xué)知識(shí),并且可以充分的理解。例如,在高二物理第二章恒定電流中的《歐姆定律》一節(jié)中,很多學(xué)生認(rèn)為歐姆定律難以理解,老師在這時(shí)就可以利用多媒體創(chuàng)設(shè)幾個(gè)可以應(yīng)用歐姆定律的例子和情境,這就可以讓學(xué)生了解到歐姆定律的多種用途,還有歐姆定律的來(lái)源和起因。又如,在《電阻定律》這一節(jié)中,因?yàn)殡娮瓒蛇m用于很多領(lǐng)域,但是單憑老師的口頭講解,學(xué)生無(wú)法在腦中形成一個(gè)易于理解的總體概念,這個(gè)時(shí)候,老師可以通過(guò)制作有關(guān)不同類(lèi)型電阻的動(dòng)畫(huà),讓學(xué)生加深對(duì)電阻形成的印象,以及對(duì)電路閉合等知識(shí)的了解,通過(guò)這種方法,大大提升了課堂效率,使得學(xué)習(xí)程度不同的學(xué)生都能接受,還在無(wú)形中提升了學(xué)生的抽象思維能力。

四、進(jìn)行課程聯(lián)想,提高物理學(xué)習(xí)創(chuàng)造力

在老師運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)時(shí),可以采用很多不同方式來(lái)表述整節(jié)課的中心課程。多媒體可以展示出豐富多彩的圖片和課程有關(guān)的動(dòng)畫(huà),以及帶有趣味性的小故事等。通過(guò)多媒體教學(xué),能夠促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行課程聯(lián)想,能夠與之前所學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合,在日常生活中也能提高學(xué)生的創(chuàng)造力。例如,在高二物理第三章第一節(jié)《磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)》這一章節(jié)中,可以先問(wèn)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了身邊哪些磁現(xiàn)象,然后通過(guò)劃分小組,討論身邊的磁現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的,隨后,老師就可以直接引入本節(jié)課的主題,通過(guò)多媒體來(lái)展示日常生活中的各種磁現(xiàn)象,并且以動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)解釋磁現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,從而對(duì)整體的磁現(xiàn)象進(jìn)行講解,在多媒體的展示過(guò)程中,可以聯(lián)系之前學(xué)過(guò)的知識(shí),提問(wèn)之前學(xué)過(guò)的知識(shí)哪些和磁現(xiàn)象有關(guān),或者能對(duì)磁現(xiàn)象造成影響等問(wèn)題,通過(guò)這種方式,來(lái)提升學(xué)生的思維發(fā)散能力,能夠由點(diǎn)及面,層層深入,找到適合自己的物理學(xué)習(xí)方法。久而久之,學(xué)生在腦海中形成了固定的發(fā)散模式,物理成績(jī)則會(huì)突飛猛進(jìn)。

五、結(jié)束語(yǔ)

第2篇

1 一道試題

1。1 試題呈現(xiàn)

2015年蘇錫常鎮(zhèn)二模卷第10題:將兩個(gè)金屬電極鋅片和銅片插入一個(gè)水果中就可以做成一個(gè)水果電池,某興趣小組欲測(cè)量水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

(1)甲同學(xué)用多用表的直流電壓(0~1 V)檔估測(cè)某水果電池的電動(dòng)勢(shì),穩(wěn)定時(shí)指針如圖[TP12GW39。TIF,Y#]1中A所示,則讀數(shù)為[CD#3]V;用多用表的歐姆×100檔估測(cè)水果電池的內(nèi)阻,穩(wěn)定時(shí)指針如圖1中B所示,則讀數(shù)為[CD#3]Ω。上述測(cè)量中存在一重大錯(cuò)誤,是[CD#3]。

(2)乙同學(xué)采用如圖2所示電路進(jìn)行測(cè)量,并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出了[SX(]1[]I[SX)]-R圖象,則根據(jù)圖3,該水果電池的電動(dòng)勢(shì)為[CD#3]V,內(nèi)阻為[CD#3]Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

[TP12GW40。TIF,BP#]

答案如下:(1)0。84;3。2×103;不能用多用電表電阻檔直接測(cè)電源內(nèi)阻;(2)0。96±0。02 (1。6±0。1)×103

1。2 試題分析

本題圍繞一個(gè)重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn)――“測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”展開(kāi)考查,具體涉及多用電表的讀數(shù)及操作、實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、圖象法處理數(shù)據(jù)等內(nèi)容。如表1所示。

[JZ][HT6]表1

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

序號(hào)[]考查內(nèi)容[] 易錯(cuò)點(diǎn)解析 [HJ*3]

[BHDG4*2,WK3,K10ZQ*3,K17ZQ*3W]1[]會(huì)正確進(jìn)行多用電表的讀數(shù)[]讀電壓時(shí)應(yīng)注意量程(“0~1 V”),讀電阻時(shí)要注意多用電表歐姆檔刻度不均勻,還有讀數(shù)應(yīng)乘以所選的倍率

[BH]2[]會(huì)正確使用多用電表歐姆檔[]用多用電表歐姆檔測(cè)電阻時(shí)必須把電阻從回路中取出,因此不能直接測(cè)電源的內(nèi)阻

[BHG4*2]3[]“安阻法”測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理[]由閉合電路歐姆定律得到1/I-R圖象是線性的,且圖線的斜率大小等于1/E,圖線的縱截距大小等于r/E

[BHDG2]4[]圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)[]單位要換算成國(guó)際單位(A和Ω) [HJ2mm]

[BG)F][HJ]

1。3 試題評(píng)價(jià)

本題用水果電池代替常見(jiàn)的干電池、鉛蓄電池、手機(jī)鋰電池作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,給人一種獨(dú)辟蹊徑、眼前一亮的感覺(jué)。水果電池取材方便、貼近生活、變化豐富,既適合學(xué)生進(jìn)行探究,也體現(xiàn)了“從生活走向物理”的教育理念。

2 兩處不同

2。1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本題的實(shí)驗(yàn)對(duì)象變成了水果電池。在平時(shí)的教學(xué)中,許多教師都會(huì)習(xí)慣性地選擇干電池進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這是因?yàn)楦呻姵乇容^穩(wěn)定,實(shí)驗(yàn)操作也較簡(jiǎn)單方便。實(shí)際上,學(xué)生在初中就已經(jīng)接觸過(guò)水果電池,在化學(xué)課“原電池”部分也學(xué)習(xí)過(guò)相關(guān)內(nèi)容,所以對(duì)水果電池并不陌生。筆者在講評(píng)課上與學(xué)生進(jìn)行了交流。

師:水果電池的工作原理是什么?

生1:水果中含有豐富的水果酸,是一種很好的電解質(zhì),將不同的金屬材料做成電極插入水果中,用導(dǎo)線將電極與用電器相連,回路中就會(huì)有電流通過(guò)。

師:如何判斷水果電池的正、負(fù)極?

生2:根據(jù)原電池的工作原理,水果電池兩電極必須存在金屬活動(dòng)性上的差異。本題中鋅更活潑,所以鋅片失去電子,其反應(yīng)方程為Zn-2e-[FY=]Zn2+。電子經(jīng)外電路流向銅片,由于物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?,所以外電路中電流從銅片流向鋅片,由此判斷銅片是水果電池的正極。

師:水果電池的電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)?[HJ1。5mm]

生3:正負(fù)電極的活動(dòng)性差異越大,水果電池的電動(dòng)勢(shì)越大。由電阻定律R=ρ[SX(]l[]S[SX)]可知,增加兩電極間的距離,相當(dāng)于增加導(dǎo)體長(zhǎng)度,水果電池的內(nèi)阻增大;增加電極插入的深度,相當(dāng)于增大導(dǎo)體橫截面積,水果電池的內(nèi)阻減小。

2。2 實(shí)驗(yàn)器材和電路

由于實(shí)驗(yàn)對(duì)象發(fā)生了變化,實(shí)驗(yàn)器材和電路也需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在測(cè)量干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí),通常選擇學(xué)生電表(電壓表0~3 V、電流表0~0。6 A)和滑動(dòng)變阻器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。由于水果電池的內(nèi)阻很大(一般上千歐姆),為了便于讀數(shù)和操作,選擇電阻箱和微安表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)器材 水果,電極:銅片、鋅片,MF47多用電表,微安表:量程0~500 μA,電阻箱(0~9999 Ω),帶鱷魚(yú)夾的導(dǎo)線若干、開(kāi)關(guān)、砂紙、小刀等。

實(shí)驗(yàn)電路及測(cè)量原理 實(shí)驗(yàn)電路如圖4,根據(jù)閉合電路歐姆定律E=I(r+R),整理得

[SX(]1[]I[SX)]=[SX(]1[]E[SX)](r+R)。

作出[SX(]1[]I[SX)]-R圖線,若圖線的斜率為k,[TP12GW41。TIF,Y#]縱軸截距為b,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=[SX(]1[]k[SX)],內(nèi)阻r=[SX(]b[]k[SX)]。

3 三個(gè)追問(wèn)

3。1 追問(wèn)1(實(shí)驗(yàn)誤差分析)[HJ]

本題中微安表也有內(nèi)阻,因此會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差。用此電路測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻,測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系是:E測(cè)[CD#3]E真、r測(cè)[CD#3]r真。(填“”或“=”)。

分析 若考慮微安表的內(nèi)阻,不妨設(shè)其為rg,則根據(jù)閉合電路歐姆定律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圖線,若圖線的斜率為k,縱軸截距為b,則電源的電動(dòng)勢(shì)E=[SX(]1[]k[SX)],內(nèi)阻r=[SX(]b[]k[SX)]-rg。與上面推導(dǎo)的結(jié)果相比可得:E測(cè)=E真、r測(cè)>r真。

3。2 追問(wèn)2(實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng))

為能較為準(zhǔn)確地完成該實(shí)驗(yàn),在儀表、導(dǎo)線都正常工作的前提下,請(qǐng)依據(jù)水果電池的工作原理,提出一些實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)。(只需填寫(xiě)一項(xiàng)即可)[CD#3]。

分析 水果電池很不穩(wěn)定,容易極化,因此電池電動(dòng)勢(shì)會(huì)明顯下降,內(nèi)阻會(huì)明顯增大,因此實(shí)驗(yàn)中讀數(shù)要快,每次讀完立即斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。也可回答:用砂紙將金屬片表面的氧化層磨去以增加其導(dǎo)電性;將所選水果切開(kāi),用小刀在其上劃幾刀以增加其導(dǎo)電性等。

3。3 追問(wèn)3(實(shí)驗(yàn)思想方法)

某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)水果電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可能的影響因素進(jìn)行探究。成員們通過(guò)討論,得出了以下一些可能影響的因素:水果種類(lèi)、水果溫度、電極種類(lèi)、電極間距、電極插入深度等。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí),需要用到的物理思想方法是[CD#3]。

分析 本探究實(shí)驗(yàn)運(yùn)用“控制變量”的思想方法,分別對(duì)不同影響因素進(jìn)行探究。

4 四點(diǎn)策略

4。1 “會(huì)操作”打基礎(chǔ)

研究近幾年各地高考實(shí)驗(yàn)題不難發(fā)現(xiàn),命題者越來(lái)越重視對(duì)基本儀器操作的考查。如2014年江蘇高考物理試卷第10題的第1問(wèn),考查了用螺旋測(cè)微器測(cè)合金絲的直徑?!盀榉乐棺x數(shù)時(shí)測(cè)微旋桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),讀數(shù)前應(yīng)先旋緊哪個(gè)部件?”真正操作過(guò)的學(xué)生會(huì)比較熟悉,反之則不容易得分。

針對(duì)這一變化,教師在指導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)特別關(guān)注基本儀器的使用?!犊荚囌f(shuō)明》中所列的基本儀器主要有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧測(cè)力計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、滑動(dòng)變阻器和電阻箱等。要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)到熟練操作、正確讀數(shù)。

本題中所考查的多用電表使用,還包括諸如機(jī)械調(diào)零、歐姆調(diào)零、倍率的選擇等操作,假如在高考復(fù)習(xí)中讓學(xué)生操作一次多用電表,完成幾項(xiàng)測(cè)量任務(wù),將會(huì)起到事半功倍的復(fù)習(xí)效果。

4。2 “懂原理”是關(guān)鍵

高考實(shí)驗(yàn)題的命題往往是在幾個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,因此掌握這些實(shí)驗(yàn)的原理是解題的關(guān)鍵所在。分析近五年江蘇高考物理試卷(如表2)可以發(fā)現(xiàn),電學(xué)中??嫉娜齻€(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn):探究決定導(dǎo)線電阻的因素、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,以及新增考點(diǎn)“練習(xí)使用多用電表”分別出現(xiàn)在各年的試卷上。

針對(duì)上述情況,教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的分析。同時(shí),也要關(guān)注基本實(shí)驗(yàn)的變式,提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的遷移應(yīng)用能力。

本題考查的測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,可以用伏安法,也可以

[HT6][JZ]表2

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

年份[]實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)[]實(shí)驗(yàn)原理(操作)

[BHD]2010年[]測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻[]“伏阻法”

[BH]2011年[]測(cè)量電阻的阻值[]“替代法”

[BH]2012年[]用多用電表探究黑箱中的電學(xué)元件[]多用電表的操作

[BH]2013年[]探究小燈泡的功率P與電壓U的關(guān)系[]“伏安法”

[BH]2014年[]測(cè)量合金絲的電阻率[]“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,但是實(shí)驗(yàn)原理均為閉合電路歐姆定律E=U+Ir,都是在用各種方法尋找方程解出E和r。因此,在復(fù)習(xí)備考時(shí)牢牢抓住幾個(gè)基本實(shí)驗(yàn),確保每一個(gè)的原理都了然于心,高考解題時(shí)就游刃有余了。

4。3 “能分析”促?lài)?yán)謹(jǐn)

實(shí)驗(yàn)誤差的分析也是高考實(shí)驗(yàn)題考查的重要內(nèi)容。如2014年海南高考物理試卷第12題考查了用伏安法測(cè)量一電池的內(nèi)阻,其中第(4)問(wèn)“在你設(shè)計(jì)的電路中,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是[CD#3]”。熟悉的學(xué)生知道該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由于電壓表不能看成理想表而引起的。

《考試說(shuō)明》中明確指出:認(rèn)識(shí)誤差問(wèn)題在實(shí)驗(yàn)中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道多次測(cè)量求平均值的方法可以減小偶然誤差;能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來(lái)源。這就要求教師多關(guān)注誤差分析,多對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo),而且筆者認(rèn)為,教師不但要教會(huì)學(xué)生如何“定性分析誤差的來(lái)源”,還要啟發(fā)學(xué)生“合理給出減小誤差的方法”,從而不斷提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

本題中由于微安表有內(nèi)阻,會(huì)引起系統(tǒng)誤差,由閉合電路歐姆定律分析可以得到E測(cè)=E真、r測(cè)>r真。其實(shí),通過(guò)前面的推導(dǎo)不難發(fā)現(xiàn),只要知道了微安表的內(nèi)阻值,該系統(tǒng)誤差就可以消除了。誤差分析能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度,很好地體現(xiàn)了物理學(xué)中“情感態(tài)度價(jià)值觀”的課程目標(biāo),所以在復(fù)習(xí)中應(yīng)引起足夠的重視。

4。4 “巧設(shè)計(jì)”提能力

高考實(shí)驗(yàn)題中的設(shè)計(jì)性問(wèn)題是對(duì)學(xué)生理解能力、創(chuàng)新能力的綜合考查,這類(lèi)試題要求高、難度大,對(duì)學(xué)生很具有挑戰(zhàn)性。

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題一般要求學(xué)生根據(jù)題目提出的目的和要求,并結(jié)合已給出的器材或背景,設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn)。由于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題開(kāi)放性很強(qiáng),在平時(shí)的復(fù)習(xí)中很難遇到一模一樣的題目,所以教師更應(yīng)強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解,提升學(xué)生將課本中分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)的原理、方法遷移到新背景中的能力;同時(shí)重視基本物理語(yǔ)言的培養(yǎng),學(xué)會(huì)用簡(jiǎn)潔明了的物理語(yǔ)言描述現(xiàn)象和闡述問(wèn)題。

第3篇

關(guān)鍵詞:初中物理;課堂教學(xué);德育滲透

在初中物理課堂教學(xué)中,深入挖掘德育因素,捕捉契機(jī),加強(qiáng)德育滲透,將教育與教學(xué)有機(jī)融合,是新課程研究的重要內(nèi)容。在初中物理教學(xué)中加強(qiáng)德育滲透,是物理教育改革和發(fā)展的需要,也是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的需要。根據(jù)初中物理新課標(biāo)的要求,一方面要使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握物理學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí),了解這些知識(shí)的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的能力和智力;另一方面要根據(jù)物理學(xué)科的特點(diǎn),結(jié)合教材中大量的思想教育素材,對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育。將物理課程目標(biāo)的智育目標(biāo)和德育目標(biāo)相互滲透,實(shí)現(xiàn)和諧統(tǒng)一。為此,現(xiàn)將初中物理教師在課堂教學(xué)中如何樹(shù)立德育觀念,怎樣捕捉物理教學(xué)中的德育因素,并將其融入物理教學(xué)中,作如下闡述:

一、寓教于德,使智育和德育并存

歷史專(zhuān)家強(qiáng)調(diào):教學(xué)與教育有著不可分割的聯(lián)系,并明確指出不存在“無(wú)教育的教學(xué)”,主張“通過(guò)教學(xué)來(lái)進(jìn)行教育”。傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)過(guò)分注重學(xué)生的物理知識(shí)與解題技能的培養(yǎng),使得學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)地位,不利于學(xué)生的終身發(fā)展。因此,新的《初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》在課程目標(biāo)部分,從知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三方面對(duì)課程目標(biāo)進(jìn)行了有機(jī)的整合和立體的描述,形成了初中物理教學(xué)的三維目標(biāo),而其中的情感態(tài)度與價(jià)值觀的教學(xué)目標(biāo)實(shí)質(zhì)上就是德育的教學(xué)目標(biāo)。具體而言,新課標(biāo)對(duì)于初中物理教學(xué)的德育要求可概括為:濃厚的愛(ài)國(guó)主義情感、辯證唯物主義的科學(xué)態(tài)度以及崇高的道德品質(zhì)。這三個(gè)方面的德育內(nèi)容既是初中物理教學(xué)的必然要求,同時(shí)在初中物理教學(xué)中也是切實(shí)可行的。傳統(tǒng)教育觀認(rèn)為,物理是一門(mén)自然科學(xué),教學(xué)就是傳授知識(shí)、技能和方法,德育與物理課程沒(méi)有必然的聯(lián)系。實(shí)際上,物理學(xué)悠久的發(fā)展歷史、物理學(xué)理論的發(fā)展本身、物理學(xué)本身所具有的唯物辯證的思想和物理探究過(guò)程中應(yīng)具備的各種科學(xué)精神等,都是對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想教育的豐富資源。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)充分發(fā)揮物理教學(xué)的主陣地作用,積極總結(jié)物理教學(xué)中的德育經(jīng)驗(yàn),利用物理學(xué)所特有的豐富德育資源和特有的德育功能,將德育融入物理教學(xué)中,摒棄重科學(xué)素質(zhì)輕道德素養(yǎng)的不良傾向,在提高學(xué)生智育因素的同時(shí)也使學(xué)生德育素養(yǎng)得到同步的發(fā)展,真正做到三維目標(biāo)的有機(jī)結(jié)合,切實(shí)使智育和德育并存。

二、在物理教學(xué)中突出德育地位

物理作為一門(mén)自然基礎(chǔ)學(xué)科,不僅能夠啟迪學(xué)生的智力、培養(yǎng)學(xué)生的能力,使學(xué)生掌握物理基礎(chǔ)知識(shí),而且能夠增強(qiáng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)主義情感,樹(shù)立集體主義觀念,培養(yǎng)辯證唯物主義思想。物理課程具有一定的穩(wěn)定性和持久性,將德育滲透到物理教學(xué)當(dāng)中,對(duì)學(xué)生的思想道德品質(zhì)進(jìn)行潛移默化的影響,有助于從根本上提高學(xué)生的道德水準(zhǔn),真正達(dá)到既教書(shū)又育人的目的。

物理教學(xué)中的德育內(nèi)容主要存在于物理教科書(shū)的知識(shí)材料之中,這些德育內(nèi)容是豐富多彩的,按其形式可分為顯性的和隱性的。顯性德育內(nèi)容較少,教師容易把握,隱性德育內(nèi)容居多,主要存在于教科書(shū)中的一些材料和知識(shí)點(diǎn),表面上不能對(duì)學(xué)生直接起到德育作用,但通過(guò)深入分析、挖掘,即能體現(xiàn)其強(qiáng)大的德育功能。教師只有在教學(xué)中充分吃透教材,實(shí)現(xiàn)德育目標(biāo)的控制,教學(xué)中緊扣教材實(shí)際,做到德育與知識(shí)傳授有機(jī)結(jié)合,才能獲得良好的整體效果。在初中物理教學(xué)中結(jié)合教材內(nèi)容進(jìn)行德育滲透,主要有以下切入點(diǎn)。

(一)辯證唯物主義觀點(diǎn)和方法論思想的教育

自然科學(xué)是哲學(xué)的基礎(chǔ)。物理學(xué)科是研究自然界中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及物質(zhì)最普遍、最基本的運(yùn)動(dòng)形式及其規(guī)律的科學(xué)。物理學(xué)研究的內(nèi)容可以用兩個(gè)字概括,即“物”和“理”?!拔铩奔次镔|(zhì),是物理學(xué)的研究對(duì)象。物質(zhì)存在的形態(tài)是多種多樣的,要充分結(jié)合教材內(nèi)容,使學(xué)生懂得判斷物質(zhì)客觀存在的根據(jù),明確物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)是不可分割的,世界是由物質(zhì)構(gòu)成的,就為學(xué)生形成唯物主義的認(rèn)識(shí)論打下了基礎(chǔ)?!袄怼笔侵肝镔|(zhì)運(yùn)動(dòng)和變化的規(guī)律,物理學(xué)中大量的實(shí)驗(yàn)和研究,說(shuō)明物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化遵循一定的客觀規(guī)律。這些規(guī)律是符合辯證法觀點(diǎn)的。因此, 只要教師在物理教學(xué)中把教材中的科學(xué)內(nèi)容與思想內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來(lái),運(yùn)用辯證唯物主義觀點(diǎn)去分析、闡述物理現(xiàn)象和規(guī)律,注意將哲學(xué)思想運(yùn)用于物理教學(xué)之中,就不僅能使學(xué)生正確而深刻地理解物理知識(shí),而且對(duì)科學(xué)世界觀的形成和方法論的掌握都有積極作用。例如,在講作用與反作用、壓力與支持力、力的合成與分解、吸熱與放熱、正電與負(fù)電、裂變和聚變等,可以向?qū)W生揭示物質(zhì)的對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律。物體溫度的量變會(huì)引起物態(tài)的質(zhì)變,而物態(tài)的質(zhì)變又會(huì)導(dǎo)致體積、密度、比熱等量的變化;透鏡成像中,物距的量變會(huì)引起像的質(zhì)變等,可揭示質(zhì)變與量變的辯證關(guān)系。在講授牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律時(shí),可概述亞里士多德差不多二千年來(lái)一直得到人們公認(rèn)的說(shuō)法被伽利略的小車(chē)實(shí)驗(yàn)所否定,以后科學(xué)家又進(jìn)一步發(fā)展了伽利略的思想,最后由牛頓概括了伽利略等人的研究成果,總結(jié)出了牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律,進(jìn)而向?qū)W生滲透實(shí)踐和認(rèn)識(shí)的辯證關(guān)系,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的來(lái)源,認(rèn)識(shí)又必須回到實(shí)踐中去,才能得到檢驗(yàn)和發(fā)展,實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí),循環(huán)往復(fù),以至無(wú)窮,而實(shí)踐和認(rèn)識(shí)的每一循環(huán),其內(nèi)容都將進(jìn)到高一級(jí)的程度。

我們?cè)谥v授質(zhì)量的概念時(shí),在強(qiáng)調(diào)了物體是由物質(zhì)構(gòu)成的同時(shí),就應(yīng)有意識(shí)地向?qū)W生滲透世界上的一切都是由物質(zhì)構(gòu)成的這一辯證唯物主義的基本觀點(diǎn),通過(guò)一系列知識(shí)點(diǎn)的傳授,從大到宇宙天體(如太陽(yáng)、星星、月亮),小到基本粒子(如分子、原子、電子),從有形的實(shí)體(如樹(shù)木、房屋流水、)到無(wú)形的場(chǎng)(如磁場(chǎng)、重力場(chǎng)、電場(chǎng)),使學(xué)生逐步認(rèn)識(shí)到:自然界中的物質(zhì)是多種多樣的,正是由于多種多樣的物質(zhì)才構(gòu)成了這五彩繽紛的世界,因此世界是物質(zhì)的世界,世界又統(tǒng)屬于物質(zhì)。

(二)意志品質(zhì)教育的形成

物理學(xué)科是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、堅(jiān)強(qiáng)的意志等心理品質(zhì)的養(yǎng)成教育,有著無(wú)法取代的優(yōu)勢(shì)。

在中學(xué)物理教材中,許多重要的定律、概念、公式都是通過(guò)實(shí)驗(yàn)推理出來(lái)的,如光的反射定律、二力平衡條件、歐姆定律等。學(xué)生由于經(jīng)歷和學(xué)識(shí)的限制,對(duì)一些物理知識(shí)不可能一聽(tīng)就懂,有時(shí)還會(huì)懷疑其客觀性,這時(shí)教師要鼓勵(lì)學(xué)生不迷信課本、權(quán)威,積極思考,大膽探索,認(rèn)真實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生努力體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,使學(xué)生積累物理現(xiàn)象并有正確的思考,能在掌握知識(shí)的同時(shí),逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的工作作風(fēng)。初中物理中的物理學(xué)史向我們展示了物理學(xué)家探索自然、追求真理的頑強(qiáng)毅力,嚴(yán)肅認(rèn)真、鍥而不舍、無(wú)私奉獻(xiàn)的科學(xué)精神。開(kāi)普勒貧病交加,歷受迫害,死在討債的路上;笛卡兒、牛頓、惠更斯、卡文迪許等為了科學(xué)研究終身不娶;這些為科學(xué)試驗(yàn)而不屈不撓的高尚品質(zhì),奮不顧身的頑強(qiáng)毅力,是物理學(xué)史教學(xué)中讓年輕的學(xué)子們永遠(yuǎn)銘記的素材。

第4篇

【關(guān) 鍵 詞】 電動(dòng)勢(shì);內(nèi)電阻;測(cè)量;物理模型與數(shù)、形結(jié)合

【作者簡(jiǎn)介】 沈祖榮,江蘇省木瀆高級(jí)中學(xué),碩士,中學(xué)高級(jí)教師,蘇州市物理學(xué)科帶頭人。

實(shí)驗(yàn)研究是物理學(xué)研究的重要組成部分,物理學(xué)的發(fā)展史給予的啟示是,物理學(xué)的發(fā)展遵循物理現(xiàn)象物理理論物理實(shí)驗(yàn)物理理論的驗(yàn)證、修正或?qū)ΜF(xiàn)有理論的否定并提出新的理論再進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)原理下的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。因此,高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也應(yīng)是高中物理教學(xué)的重要組成部分,本文就“測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行深入剖析與拓展。

一、公式法計(jì)算的隱患

根據(jù)閉合電路歐姆定律,可得出表達(dá)式U=E-Ir,設(shè)計(jì)如圖1電路原理圖,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,分別測(cè)出(U1、I1)、(U2、I2)兩組數(shù)據(jù),分別代入得U1=E-I1r和U2=E-I2r兩方程組,解上述方程組,可得出r=-、E=-。

然而,如果(U1、I1)、(U2、I2)兩組數(shù)據(jù)中只要其中有一個(gè)值測(cè)量不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤,計(jì)算出最終的電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻均會(huì)不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤;所以,上述測(cè)量(U1、I1)、(U2、I2)兩組數(shù)據(jù)、直接代入數(shù)據(jù)計(jì)算得出的電動(dòng)勢(shì)(E)和內(nèi)電阻(r)出存在出現(xiàn)誤差較大或錯(cuò)誤的隱患。

為了避免上述隱患,實(shí)際在實(shí)驗(yàn)中,改變滑動(dòng)變阻器阻值R,分別測(cè)出至6組或6組以上的(U、I)數(shù)據(jù),可通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出如圖2所示的U-I圖象。

二、電池U-I圖象的物理意義

由U=E-Ir可知,當(dāng)電源兩端被短路,即R=0時(shí),則有U=0,此時(shí)I短=-,所以圖2中I軸的截距為短路電流I短;當(dāng)電源斷路時(shí),即R=∞,則有I=0,此時(shí)U=E,所以,圖2中U軸的截距為電源電動(dòng)勢(shì)E。

U-I圖象的斜率絕對(duì)值為k=|-|=-,由U=E-Ir可知,r= k=|-|=-。

三、U-I圖象測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的誤差分析

測(cè)定測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,可用如下圖3(a)、(b)兩種電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1. 利用U-I圖象對(duì)圖3(a)電路對(duì)測(cè)量值的誤差分析。根據(jù)測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中,利用圖3(a)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得6組(U、I)數(shù)據(jù)、描點(diǎn)并畫(huà)出U-I圖象,得出如圖4(a)U-I圖象中實(shí)線,從U-I圖象可得出,U軸截距為電源電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值、從圖線斜率可得出電源內(nèi)電阻r的測(cè)量值。

利用圖3(a)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得的電壓U為電源的路端電壓,但僅以流過(guò)電流表IA的電流作為流過(guò)電源的電流I,但實(shí)際上I應(yīng)為IA+IV,即此時(shí)因電壓表的分流而產(chǎn)生了誤差。當(dāng)U=0、IV=0,電源的電流I嚴(yán)格等于IA;由此可知,U=0時(shí),I軸截距真實(shí)值和測(cè)量值嚴(yán)格相等。當(dāng)取某一電壓U1,作出如圖4(a)中AB參考線,此時(shí)電流的測(cè)量值為IA、真實(shí)值I=IA+IV,電壓U示數(shù)越大、對(duì)應(yīng)IV越大,經(jīng)修正可畫(huà)出如圖4(a)所示中虛線。由如圖4(a)U-I圖象中對(duì)比實(shí)線(反映測(cè)量值)、虛線(反映真實(shí)值)可得出:E測(cè)

從上述U-I圖象中通過(guò)圖線修正分析得出E測(cè)

2. 利用U-I圖象對(duì)圖3(b)電路對(duì)測(cè)量值的誤差分析。根據(jù)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中,利用圖3(b)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測(cè)得6組(U、I)數(shù)據(jù)、描點(diǎn)并畫(huà)出U-I圖象,得出如圖4(b)中實(shí)線,從U-I圖象可得出,U軸截距為電池電動(dòng)勢(shì)E的測(cè)量值、從圖線斜率可得出電源內(nèi)電阻r的測(cè)量值。

利用圖3(b)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)得電流IA為流過(guò)電源的電流,測(cè)得電壓UV僅為電壓表兩端的電壓,電池路端電壓U應(yīng)為UV+UA,即此時(shí)應(yīng)電流表的分壓是實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)源的主要原因。當(dāng)IA=0、即UA=0,此時(shí)U嚴(yán)格等于UV;由此可知,U軸截距測(cè)量值和真實(shí)值嚴(yán)格相等。當(dāng)取某一電流I1,作出如圖4(b)中CD參考線,測(cè)量電源的路端電壓的測(cè)量值為UV、真實(shí)值為UV+UA,電流I越大、對(duì)應(yīng)的UA越大,經(jīng)修正可畫(huà)出如圖4(b)中虛線所示。由如圖4(b)U-I圖象中對(duì)比實(shí)線(反映測(cè)量值)、虛線(反映真實(shí)值)可得出:E測(cè)=E真、r測(cè)≥r真。

從上述U-I圖象中通過(guò)圖線修正分析得出E測(cè)

四、實(shí)例檢驗(yàn)

例1.在用電壓表和電流表測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表和電流表的內(nèi)阻約分別為1kΩ和0.1Ω,實(shí)驗(yàn)中所提供的儀表、器材如圖6(a)所示?,F(xiàn)作如下研究:

(1)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)儀表、儀器設(shè)計(jì)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)原理圖,并畫(huà)在如圖6(c)虛線框內(nèi),結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理圖在圖6(a)中畫(huà)出連線,將各儀器按實(shí)驗(yàn)電路原理圖連接成實(shí)驗(yàn)電路。

(2)一位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)見(jiàn)下表,試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖6(b)中畫(huà)出U-I圖象,根據(jù)圖象讀出電源的電動(dòng)勢(shì)E= V,求出電池內(nèi)阻r= Ω。(結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后保留兩位有效數(shù)字。)

(3)若不作出圖線,只選用其中兩組(U、I)數(shù)據(jù),用公式列出方程E=U+Ir求E和r,這樣可能得出誤差很大的結(jié)果,其中選用第 組和第 組的數(shù)據(jù),求得的誤差最大。

解析:(1)因本題中電壓表和電流表的內(nèi)阻未知,所以應(yīng)設(shè)計(jì)如圖7(a)實(shí)驗(yàn)電路原理圖,選用這一電路圖盡管電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻都存在偏小的系統(tǒng)誤差,但誤差均較小。結(jié)合實(shí)驗(yàn)電路原理圖7(a),連接電路實(shí)物圖如圖7(b)。

(2)上表中6組(U、I)數(shù)據(jù)在圖6(b)上描點(diǎn)、畫(huà)出U、I圖象,得如圖7(c)所示。由圖象可知,當(dāng)I=0時(shí),U軸截距為電動(dòng)勢(shì)E=1.46V;斜率的絕對(duì)值為內(nèi)電阻r=k=|-| =0.71Ω。

(3)從圖7(c)可知,第4組偏離直線較遠(yuǎn),若選用與之較近的第3組和第4組數(shù)據(jù),若利用E=U+Ir求的E和r誤差會(huì)很大、甚至?xí)清e(cuò)誤的。

點(diǎn)評(píng):本例中的第(1)小題是根據(jù)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻設(shè)計(jì)合適的電路原理圖、并連接電路實(shí)物圖,考查學(xué)生對(duì)電路圖的理解,涉及儀器、儀表量程的選擇、線頭連接等基本功;本題的第(2)小題考查了電池U-I圖象的斜率、截距的物理意義以及有效數(shù)字的理解等;本題的第(3)小題考查了直接選用其中兩組(U、I)數(shù)據(jù),若用公式列出方程E=U+Ir求E和r,存在隱患可能性。

綜上所述,在電流表內(nèi)阻RA未知情況下,選用圖3(a)實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),雖然測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻均有誤差,但總體誤差不大,相對(duì)誤差較??;在電流表內(nèi)阻RA已知情況下,選用圖3(b)實(shí)驗(yàn)原理圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電動(dòng)勢(shì)有E測(cè)=E真,此時(shí)r真=r測(cè)-RA,可較準(zhǔn)確測(cè)出電池內(nèi)電阻。

拓展1:若實(shí)驗(yàn)中如果沒(méi)有電流表,可用電壓表和變阻箱結(jié)合,設(shè)計(jì)成如圖8所示的電路圖,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

(1)公式法計(jì)算的隱患。

由閉合電路歐姆定律,只要測(cè)得兩組(U1、R1)、(U2、R2)代入得E=U1+-r、 E=U2+-r兩組方程,解得E=――、r=――。同樣,如果兩組(U1、R1)、(U2、R2)數(shù)據(jù)中只要四個(gè)值中有一個(gè)誤差很大或錯(cuò)誤,計(jì)算出的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r就誤差很大、甚至是錯(cuò)誤,同樣存在實(shí)驗(yàn)誤差很大或錯(cuò)誤的隱患。所以,還需要進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法,而研究含有電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r圖像是一種重要的方法。

(2)---圖象的物理意義。

由E=U+-r可推導(dǎo)出-=-?-+-,測(cè)出多組(U、R),畫(huà)出---圖象是一條直線,則其斜率為k=-、-軸的截距是-。

(3)系統(tǒng)誤差的來(lái)源。

由圖8可知,系統(tǒng)誤差的來(lái)源是由于電壓表的分流,與圖3(a)電路誤差來(lái)源相同;同樣,測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻為如圖5(a)的等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,可與前述類(lèi)比得出,此時(shí)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻結(jié)果會(huì)比真實(shí)值均偏小。

現(xiàn)應(yīng)用如下例2:

例2.某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)E。用電壓表V、電阻箱R、定值電阻R0、開(kāi)關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成的電路,測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)。

①根據(jù)電路圖,用筆畫(huà)線替代導(dǎo)線,將實(shí)物圖連接成完整的電路,如圖9。

②閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應(yīng)的示數(shù)U。該學(xué)習(xí)小組測(cè)出大量數(shù)據(jù),分析篩選出下表所示的R、U數(shù)據(jù),并計(jì)算出相應(yīng)的-、-的值。請(qǐng)用表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙,如圖10上描點(diǎn),并作出---。

從圖線中可得出E= V。

解析:①由電路圖知,電壓表的另一接線柱處于R0與R之間,具體連線如圖11所示。

②描點(diǎn)、連線如圖12所示。

從圖線中可得-=0.09V-1,即E=11.1V。

點(diǎn)評(píng):本例是2012年福建高考物理試卷中真題的一部分,考查的是在沒(méi)有電流表情況下的電源電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量;由于路端電壓U和外電阻R呈非線性關(guān)系,如果畫(huà)出U-R圖象應(yīng)為曲線,所以沒(méi)有從U-R圖象角度研究;結(jié)合E=U+-(r+R0),得出-=-?-+-,式中以-為自變量,-為因變量時(shí),為一次函數(shù),畫(huà)出函數(shù)-=-?-+-的---圖線為直線。---圖線中,-軸的截距為-,即電動(dòng)勢(shì)為-軸的截距的倒數(shù)、斜率k=-,本題中r=kE-R0,若R0已知,則本題中可求出內(nèi)電阻r。

拓展2:若實(shí)驗(yàn)中如果沒(méi)有電壓表,可用電流表和變阻箱結(jié)合,設(shè)計(jì)成如圖13所示的電路圖,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量。

(1)公式法計(jì)算的隱患。

由閉合電路歐姆定律,只要測(cè)得兩組(I1、R1)、(I2、R2)代入得E=I1(r+R1)、E=I2(r+R2) 兩組方程,解得E=-、E=-。同樣,如果兩組(I1、R1)、(I2、R2)數(shù)據(jù)中只要四個(gè)值中有一個(gè)誤差很大或錯(cuò)誤,計(jì)算出的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r就誤差很大、甚至是錯(cuò)誤,同樣存在實(shí)驗(yàn)誤差很大或錯(cuò)誤的隱患。

(2)--R或R-- 圖象的物理意義。

由E=I(r+R),解得-=-?R+-,--R圖象是一條直線,結(jié)合函數(shù)的物理意義,可知斜率k=-,縱軸-軸的截距為-。求出圖象的斜率k,可得E=-;進(jìn)而根據(jù)截距即可求出r。

或由E=I(r+R),解得R=E(-)-r,R--的圖象也是一條直線,結(jié)合函數(shù)的物理意義,可知其斜率k=E,縱軸R軸的截距是-r。也可由圖像計(jì)算得出電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。

(3)系統(tǒng)誤差的來(lái)源。

由圖13可知,系統(tǒng)誤差的來(lái)源是由于電流表的分壓,與圖3(b)電路誤差來(lái)源相同;同樣,測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻為如圖5(b)的等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻,可與前述類(lèi)比得出,此時(shí)測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)無(wú)系統(tǒng)誤差,即E測(cè)=E真;但內(nèi)電阻結(jié)果會(huì)比真實(shí)值明顯偏大?,F(xiàn)舉例應(yīng)用如例3。

例3. 某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9Ω,可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig=0.6A,內(nèi)阻rg=0.1Ω)和若干導(dǎo)線。

①請(qǐng)根據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的要求,設(shè)計(jì)圖14中器件的連接方式,畫(huà)線把它們連接起來(lái)。

②接通開(kāi)關(guān),逐次改變電阻箱的阻值R,讀出與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄。當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時(shí),其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖15所示。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù),再制作坐標(biāo)圖,如圖16所示,圖中已標(biāo)注出了的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)你將與圖15實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖16上。

③在圖16上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線。

④根據(jù)圖16描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=_____V,內(nèi)電阻r=_____Ω

解析:①根據(jù)所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的需要,將圖14所示中連接成實(shí)驗(yàn)圖如圖17所示。

②、③兩步驟如圖18所示。

④函數(shù)R=E(-)-r結(jié)合其圖像的物理意義,可知r=0.4Ω,斜率k=E=1.5V。

第5篇

一、電力網(wǎng)絡(luò)源流及其路徑電氣剖分

(一)電力網(wǎng)絡(luò)源流

在電力領(lǐng)域,電力網(wǎng)絡(luò)中的電源可以看成向電力網(wǎng)絡(luò)中注入特定物理量的電氣源,包括電力網(wǎng)絡(luò)中的任何一種電源。比如同步調(diào)相機(jī)、同步發(fā)電機(jī)及并聯(lián)電容器等。而電力網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)荷也是一定量的電氣流,是向電力網(wǎng)絡(luò)吸取一定物理量的電氣流。電力網(wǎng)絡(luò)源流主要是指對(duì)一個(gè)電氣物體A而言對(duì)其注入的電氣量xj可以被稱(chēng)為是電氣源,汲出的電氣量Yj被稱(chēng)為是A的電力流,將電力源與電氣量統(tǒng)稱(chēng)為電氣源流。

圖1 電力網(wǎng)絡(luò)源流的示意圖

(二)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分

在對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,可以從多個(gè)方面對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分的概念進(jìn)行定義,但是總體上概括而言,電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分主要是指在遵循電力原則和電氣相關(guān)原理的基礎(chǔ)上,將電氣剖分原則作為指導(dǎo),從而使得電力網(wǎng)絡(luò)源中的所有送電路徑可以有效的進(jìn)行電氣剖分,從而取得不同網(wǎng)絡(luò)源的剖分子路徑。通過(guò)分析電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分的相關(guān)定義,從中可以明顯的得出結(jié)論,即電力網(wǎng)絡(luò)源流的路徑電氣剖分必須要嚴(yán)格遵循電氣原理與原則,對(duì)電力的使用情況進(jìn)行全面定量分析,進(jìn)而可以獲得網(wǎng)絡(luò)源、網(wǎng)絡(luò)流及支路源流的相關(guān)參數(shù),最終可以有效解決供求關(guān)系中有關(guān)路徑信息的相關(guān)問(wèn)題。

(三)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分要遵循的原則

由于電氣剖分后形成剖分子網(wǎng)絡(luò),都是來(lái)源于剖分的原始網(wǎng)絡(luò),除了具有特定的支路和節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)外,還要滿(mǎn)足基爾霍夫定律和歐姆定律。這是必須滿(mǎn)足的總原則,具體的是要保證下面的兩點(diǎn),一是剖分過(guò)程必須要嚴(yán)格遵循著電力網(wǎng)絡(luò)中的各種基本電氣原理和電氣規(guī)律(如基爾霍夫電流和電壓定律、歐姆定律等)來(lái)進(jìn)行,剖分的結(jié)果也必須能夠同時(shí)經(jīng)受住這些基本電氣原理和電氣規(guī)律的檢驗(yàn);二是剖分結(jié)果要具有拓?fù)?、參?shù)、狀態(tài)和能量性質(zhì)的保持性。

二、有關(guān)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分算法

由有的對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分?jǐn)⑹鲋锌梢钥闯?,電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分的主要目的是為了獲得不同的剖分子路徑和各種相關(guān)的電氣參數(shù),由此得出對(duì)電氣剖分算法。

(1)通過(guò)對(duì)潮流程序或狀態(tài)估計(jì)程序獲得電力系統(tǒng)的潮流狀態(tài)。

(2)確定需要剖分的網(wǎng)絡(luò),例如電力網(wǎng)絡(luò)中的同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)并聯(lián)電容器等電源。

(3)把有向圖的有向邊的正方向作為支路實(shí)際潮流的方向,然后對(duì)相關(guān)問(wèn)題的計(jì)算求得該網(wǎng)絡(luò)源到其它所有可能網(wǎng)絡(luò)流的路徑鏈集合,記為L(zhǎng)={Li,i=1--NL}。其中,NL為路徑鏈總數(shù)。

(4) 給i賦初值L。

(5)取路徑鏈Li。

(6)對(duì)路徑鏈Li,,從首段支路的潮流送端節(jié)點(diǎn)開(kāi)始,依次逐步進(jìn)行交流支路和節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合電氣剖分,直到末段支路的潮流受端節(jié)點(diǎn)為止,可以從中獲得指定的網(wǎng)絡(luò)源到路徑鏈1,和末段支路的潮流受端節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)流的剖分子路徑的所有相關(guān)電氣參數(shù)。

(7)判斷:i>NL成立嗎?如果成立,就對(duì)結(jié)果進(jìn)行保存,然后結(jié)束;如果不成立,則將i加1后重新賦給i,再返回步驟(5)繼續(xù)。

三、基于電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分方法的輸電線路阻塞分析

為了對(duì)電路阻塞現(xiàn)象進(jìn)行分析,首先我們需要了解到到電路阻塞的原因。 如下圖所表示,即設(shè)電力網(wǎng)絡(luò)中的某一線路出現(xiàn)阻塞,阻塞線路送端子網(wǎng)絡(luò)為A,阻塞線路受端子網(wǎng)絡(luò)為B,并設(shè)阻塞線路的送端功率為Ss,受端功率為SR,線路輸送功率限值為Smax,線路的阻抗和充電容納分別為Z和jBC。

當(dāng)掌握了輸電線路阻塞的成因以后,需要利用電氣剖分方法對(duì)相關(guān)電氣信息進(jìn)行評(píng)估。也就是站在電氣角度,對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)源流而引起的輸電線路阻塞的責(zé)任進(jìn)行評(píng)估。責(zé)任評(píng)估和電氣電路阻塞原因剖析方法相類(lèi)似,可以在以下的三種條件下進(jìn)行有效評(píng)估,一是在引起阻塞電源集合內(nèi)進(jìn)行;二是在引起阻塞的負(fù)荷集合內(nèi)進(jìn)行;最后是在引起阻塞的源流對(duì)集合內(nèi)進(jìn)行。

為了驗(yàn)證算法的可行性與正確性,需要進(jìn)行相關(guān)的假設(shè)。若根據(jù)上述不同的角度進(jìn)行相關(guān)的評(píng)估以后,所獲得的結(jié)果不同,并且沒(méi)有有效的對(duì)結(jié)果進(jìn)行,也沒(méi)有正確定做出選擇與判斷,此時(shí)就會(huì)增加隱患,不同經(jīng)濟(jì)責(zé)任體之間一定會(huì)發(fā)生爭(zhēng)議。但是通過(guò)多種實(shí)驗(yàn)表明,這種計(jì)算與評(píng)估方法具有一定的可行性,并且計(jì)算結(jié)果較為準(zhǔn)確。無(wú)論是采用哪種評(píng)估方式,結(jié)果都具有一致性。從而也證明了電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分方法的有效性。

結(jié)束語(yǔ)

第6篇

關(guān)鍵詞:高中;物理;教學(xué)現(xiàn)狀;對(duì)策

一、前言

目前,高中物理教學(xué)中教師要想解決存在的教學(xué)問(wèn)題,應(yīng)注重開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生深入理解物理知識(shí),并多開(kāi)展一些教學(xué)活動(dòng),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生更好地掌握教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)活躍的教學(xué)環(huán)境,構(gòu)建高效的物理課堂。同時(shí),運(yùn)用多媒體創(chuàng)新教學(xué)方法,使學(xué)生高效學(xué)習(xí)物理知識(shí),從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

二、高中物理教學(xué)現(xiàn)狀

高中物理教學(xué)過(guò)程中教師采用灌輸式的教學(xué)方法,將物理知識(shí)機(jī)械地傳授給學(xué)生,致使學(xué)生一時(shí)難以理解抽象的教學(xué)內(nèi)容,導(dǎo)致學(xué)生的物理基礎(chǔ)比較差,漸漸對(duì)物理知識(shí)不感興趣,學(xué)生很容易出現(xiàn)抵觸和厭煩的學(xué)習(xí)情緒,不愿意主動(dòng)融入到物理教學(xué)中,直接降低學(xué)生學(xué)習(xí)效率。另外,不注重開(kāi)展物理教學(xué)活動(dòng),無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,致使教學(xué)氛圍沉悶枯燥,學(xué)生不能很好地掌握物理知識(shí),學(xué)生之間缺少互動(dòng)和交流,逐漸失去學(xué)習(xí)動(dòng)力,對(duì)物理知識(shí)掌握得不扎實(shí),學(xué)生長(zhǎng)期處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),難以構(gòu)建高效的物理課堂。同時(shí),忽視開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),導(dǎo)致學(xué)生不清楚物理原理的來(lái)源,不能快速理解物理知識(shí),致使物理教學(xué)進(jìn)度緩慢,無(wú)法取得良好的教學(xué)效果。針對(duì)這一教學(xué)現(xiàn)狀,下文提出了相應(yīng)的解決對(duì)策。

三、高中物理教學(xué)的解決對(duì)策

1.運(yùn)用多媒體創(chuàng)新教學(xué)方法,提高物理教學(xué)效率

高中物理教學(xué)中教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法,積極運(yùn)用多媒體輔助物理教學(xué),結(jié)合教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)幻燈片,播放生動(dòng)立體的教學(xué)內(nèi)容,帶給學(xué)生全新的感受,使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)物理知識(shí),調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,驅(qū)使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲,更好地學(xué)習(xí)和理解物理原理。例如:在學(xué)習(xí)“曲線運(yùn)動(dòng)”時(shí),教師運(yùn)用多媒體技術(shù)展示出立體的曲線運(yùn)動(dòng),使學(xué)生輕松記憶物理知識(shí),主動(dòng)探究幻燈片中的內(nèi)容,快速掌握曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,進(jìn)而加快物理教學(xué)的進(jìn)度,充分體現(xiàn)出運(yùn)用多媒體的重要性。通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)手段,呈現(xiàn)出生動(dòng)形象的教學(xué)內(nèi)容,學(xué)生清楚觀察到曲線運(yùn)動(dòng),明確物理知識(shí)的原理,使抽象物理形象化、立體化,有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,不斷提高學(xué)生的觀察力和思維能力,學(xué)生不再感覺(jué)物理枯燥乏味,快速掌握和理解物理知識(shí),從而逐步提高物理教學(xué)效率。

2.開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,構(gòu)建高效物理課堂

要想解決高中物理教學(xué)中存在的教學(xué)問(wèn)題,教師要多開(kāi)展一些教學(xué)活動(dòng),如:物理知識(shí)演講比賽、制作物理知識(shí)海報(bào),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生感覺(jué)物理教學(xué)內(nèi)容不再沉悶,主動(dòng)參與到教學(xué)活動(dòng)中,靈活運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí),鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手操作能力,使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,消除不良學(xué)生的不良情緒,創(chuàng)設(shè)活躍的教學(xué)環(huán)境,使學(xué)生置身于良好的學(xué)習(xí)環(huán)境中,順利完成教學(xué)活動(dòng)中的任務(wù),增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心,不斷提高學(xué)生的運(yùn)用能力和學(xué)習(xí)能力。例如:在學(xué)習(xí)“歐姆定律”時(shí),教師結(jié)合新課內(nèi)容設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理知識(shí)演講比賽,促使學(xué)生提前做好演講準(zhǔn)備,積極主動(dòng)學(xué)習(xí)歐姆定律的內(nèi)容,在全面理解的情況下進(jìn)行背誦,通順、流暢地表達(dá)物理知識(shí),進(jìn)而取得最佳的比賽結(jié)果,不斷提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解能力,構(gòu)建高效的物理課堂,使學(xué)生扎實(shí)掌握物理知識(shí),從而提高物理教學(xué)質(zhì)量。

3.注重開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生深入理解物理知識(shí)

高中物理課堂教學(xué)中教師要注重開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生深入理解物理知識(shí),清楚物理原理的來(lái)源,明確物理現(xiàn)象,對(duì)物理公式的理解更透徹,可以引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作物理實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力,有效活躍物理課堂的氛圍,使教學(xué)環(huán)境不再沉悶,為每個(gè)學(xué)生提供動(dòng)手操作物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),突出學(xué)生的主體地位,學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知物理知識(shí)的變化過(guò)程,以及物理公式的來(lái)源和推導(dǎo)過(guò)程。例如:在學(xué)習(xí)“測(cè)定金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)時(shí),教師先演示物理實(shí)驗(yàn)的操作步驟,再組織學(xué)生進(jìn)行操作,使學(xué)生全面掌握和理解實(shí)驗(yàn)原理,清楚電流表和電壓表的使用方法,學(xué)會(huì)用電壓表測(cè)定電阻兩端的電壓,應(yīng)用電阻公式,計(jì)算出流過(guò)電阻的電流,從而不斷提高學(xué)生的動(dòng)手能力和對(duì)物理知識(shí)的理解能力。

四、總結(jié)

綜上所述,高中物理課堂教學(xué)中教師運(yùn)用多媒體播放生動(dòng)形象的教學(xué)內(nèi)容,改變了灌輸式的教學(xué)方法,加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的印象,帶給學(xué)生直觀的感受,促使學(xué)生主動(dòng)投入到物理教學(xué)中,轉(zhuǎn)變被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài),同時(shí),注重開(kāi)展物理教學(xué)活動(dòng),以便于學(xué)生深入理解物理原理,并開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)活動(dòng),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,通過(guò)運(yùn)用針對(duì)性的教學(xué)策略,解決存在的教學(xué)問(wèn)題,從而有效提高物理教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn):

[1]徐益勇.高中物理教學(xué)現(xiàn)狀及對(duì)策分析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2016,45(18):11.

第7篇

【關(guān)鍵詞】 觀察能力 思維能力 理論推理 辨證思維

唯物主義辯證思維作為人類(lèi)思維發(fā)展的高級(jí)階段,一方面以其所具備的思維運(yùn)動(dòng)的靈活性、建構(gòu)性、多向性和多維性成為創(chuàng)新思維中最本質(zhì)、最核心的因素,進(jìn)而成為以創(chuàng)新教育為核心的素質(zhì)教育的一項(xiàng)重要內(nèi)容;另一方面,它也是我們正確理解素質(zhì)教育,對(duì)中學(xué)物理教學(xué)宏觀上加以把握所不可或缺的思維方式?,F(xiàn)就物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維談幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)和做法:

一 . 了解物理學(xué)的認(rèn)識(shí)過(guò)程和研究方法是培養(yǎng)思維能力的基礎(chǔ)

物理科學(xué)的認(rèn)識(shí)活動(dòng)在于探索和發(fā)現(xiàn)知識(shí),學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)在于獲得和掌握已發(fā)現(xiàn)的知識(shí)。知識(shí)的發(fā)現(xiàn)要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的、曲折的、艱苦的探索過(guò)程,會(huì)遇到多次的挫折和失敗。學(xué)習(xí)知識(shí)卻可以直接掌握科學(xué)結(jié)論?,F(xiàn)在寫(xiě)上課本的物理學(xué)理論,是經(jīng)過(guò)多次整理形成了嚴(yán)密的邏輯體系的知識(shí)。它要求在最短的時(shí)間內(nèi)以最快的速度學(xué)習(xí)一門(mén)很有用的課程,把這些知識(shí)傳授給學(xué)生。

二. 聯(lián)系課程內(nèi)容講一點(diǎn)物理學(xué)史,使學(xué)生了解知識(shí)的產(chǎn)生和發(fā)展

在講授“萬(wàn)有引力定律”時(shí),先介紹了天體運(yùn)行學(xué)說(shuō)的演變和發(fā)展過(guò)程,講了歷史上著名的地心說(shuō)和日心說(shuō)的爭(zhēng)論,哥白尼為堅(jiān)持真理而獻(xiàn)身的故事,然后再對(duì)萬(wàn)有引力定律進(jìn)行了簡(jiǎn)單的推導(dǎo),又介紹了應(yīng)用萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)海王星,最后又指出萬(wàn)有引力定律也并不是萬(wàn)能的,它不能解釋水星軌道的運(yùn)動(dòng),而廣義相對(duì)論卻能圓滿(mǎn)地解釋這一現(xiàn)象。通過(guò)這種方式使學(xué)生了解了“萬(wàn)有引力定律”的產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程,對(duì)幫助學(xué)生樹(shù)立辨證唯物主義觀點(diǎn),了解理論怎樣來(lái)源于實(shí)踐,又進(jìn)一步指導(dǎo)實(shí)踐,并在實(shí)踐中得到發(fā)展,都是很有啟發(fā)意義的??傊诮虒W(xué)中可以隨時(shí)聯(lián)系有關(guān)科學(xué)故事,既可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,又可啟發(fā)學(xué)生思維,更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握。應(yīng)用部分整體的辯證法解決物理問(wèn)題。

三 . 對(duì)學(xué)生進(jìn)行物理學(xué)方法的指導(dǎo)和訓(xùn)練

物理學(xué)的研究方法一般是:觀察實(shí)驗(yàn),積累資料――提出假說(shuō)或模型――實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn),確立理論――理論應(yīng)用于實(shí)際。在實(shí)際中又會(huì)出現(xiàn)理論無(wú)法解釋的問(wèn)題,又需提出新的假說(shuō)來(lái)概括,這樣循環(huán)往復(fù),以至無(wú)窮。這就是物理學(xué)理論的發(fā)展過(guò)程。其中假說(shuō)對(duì)理論發(fā)展是最重要的步驟。如人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí),從牛頓的微粒說(shuō)――惠更斯的波動(dòng)說(shuō)――麥克斯韋的電磁說(shuō)――愛(ài)因斯坦的光量子說(shuō)――光的波粒二象性說(shuō),每一假說(shuō)為一定范圍的實(shí)驗(yàn)所證實(shí),又被新的更精細(xì)的實(shí)驗(yàn)所突破,又需新的假說(shuō)來(lái)概括。 作為物理教師我在教學(xué)中盡可能體現(xiàn)這一認(rèn)識(shí)過(guò)程――引導(dǎo)學(xué)生象科學(xué)家那樣去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題和解決問(wèn)題;指導(dǎo)學(xué)生怎樣觀察,怎樣實(shí)驗(yàn),怎樣進(jìn)行抽象概括,得出概念和理論;怎樣用語(yǔ)言和數(shù)學(xué)表達(dá)物理過(guò)程和物理規(guī)律,而不是總問(wèn)學(xué)生“什么是慣性定律”,“什么是歐姆定律”等。這些定型化了的凝固的知識(shí),學(xué)生憑機(jī)械記憶也可以答上來(lái),我則要求學(xué)生回答這些定律要用哪些實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)怎樣的分析和概括才能得到,要求學(xué)生能動(dòng)地靈活地運(yùn)用知識(shí)。對(duì)物理概念也是如此,我不是讓學(xué)生以背定義為滿(mǎn)足,而是讓學(xué)生懂得概念是怎樣抽象出來(lái)的

四. 要培養(yǎng)學(xué)生大膽懷疑、探索和創(chuàng)造的精神

學(xué)貴善疑。思維自驚奇和疑問(wèn)開(kāi)始。愛(ài)因斯坦在六歲時(shí),第一次看到指南針,使他驚奇、興奮不已,他想一定有什么隱藏在事情后面,從而激起了強(qiáng)烈的求知欲望。這種對(duì)周?chē)挛锩舾?、好奇和多思的精神是青少年一般都具有的。這種精神如果得到正確引導(dǎo)和鼓勵(lì),就可變成科學(xué)創(chuàng)造的力量。如果在教學(xué)中只是鼓勵(lì)那些善于死記硬背,重復(fù)現(xiàn)成科學(xué)答案的學(xué)生,就會(huì)把學(xué)生思想搞得僵化,我們應(yīng)當(dāng)引以為戒。

五. 強(qiáng)化思維訓(xùn)練是培養(yǎng)思維思維能力的核心

科學(xué)思維主要采取直覺(jué)思維和邏輯思維兩種形式。這兩種思維形式在科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)中的作用是不同的。前者在探索、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)程中起主導(dǎo)作用,后者在概括總結(jié)規(guī)律的過(guò)程中起主導(dǎo)作用。但兩者又是互相補(bǔ)充、交織在一起的。在物理學(xué)史上伽里略能直覺(jué)地抓住力學(xué)現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系,而牛頓則把它概括總結(jié)為體系完整的三大運(yùn)動(dòng)定律。用普遍特殊的辯證的觀點(diǎn)。

(一).辨證思維的訓(xùn)練――激發(fā)思維的發(fā)散性

辨證思維就是人們用辯證的態(tài)度對(duì)真理的認(rèn)識(shí)??茖W(xué)家在積累了大量的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)資料后,就轉(zhuǎn)入對(duì)資料進(jìn)行抽象概括的思索。在冥思苦想中,突然敏悟,提出猜想和假說(shuō)。例如阿基米德在洗澡時(shí)悟出浮力定律,普朗克為解釋黑體輻射而提出量子假說(shuō),愛(ài)因斯坦為解決力學(xué)相對(duì)性原理和光速不變?cè)淼拿芏岢鱿鄬?duì)論假說(shuō),都是以思維的突變方式出現(xiàn)的。但是這種思維也不是憑空產(chǎn)生的,它是以從前所獲得的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)的。 在物理教學(xué)中,應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的推測(cè)、想象直覺(jué)思維能力。

(二).邏輯思維的訓(xùn)練――提高思維的嚴(yán)密性

邏輯思維就是思維要符合邏輯規(guī)則。思維不符合邏輯是得不出正確結(jié)論的。例如在講授“牛頓第一定律”時(shí),先讓學(xué)生觀察:把物體推一下,使之運(yùn)動(dòng),最后停下來(lái)這一現(xiàn)象,由此,亞里士多德斷言:靜止是物體的自然狀態(tài),運(yùn)動(dòng)靠力來(lái)維持,這似乎符合學(xué)生的常識(shí),但伽里略卻用邏輯推理得出了相反的結(jié)論――運(yùn)動(dòng)靠力來(lái)改變。伽里略設(shè)計(jì)的理想實(shí)驗(yàn)所描述的物理圖景,學(xué)生在日常生活中無(wú)法看到,但人們相信它是真理。但要使學(xué)生明確,邏輯證明不能判定物理問(wèn)題的客觀真實(shí)性。物理問(wèn)題的判決性證明是實(shí)驗(yàn),例如自由落體運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性,最后就是由實(shí)驗(yàn)證明的。由于課本知識(shí)的結(jié)論是現(xiàn)成的,在教學(xué)中容易忽視對(duì)結(jié)論的邏輯推導(dǎo)。

總之,物理教學(xué)不但要傳授知識(shí),更重要的是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。用辯證的態(tài)度解決物理問(wèn)題。愛(ài)因斯坦有句名言:“對(duì)真理的探求比對(duì)真理的占有更可貴?!睂?duì)物理教學(xué)似乎可以這樣說(shuō):使學(xué)生掌握物理學(xué)的方法和辯證思維方法,比傳授物理知識(shí)更重要。

參考文獻(xiàn)

[1]許國(guó)梁 ,中學(xué)物理教學(xué)法(第二版),北京:高等教育出版社,2004年。

第8篇

【關(guān)鍵詞】初中物理 混淆 概念 策略

學(xué)生在學(xué)習(xí)新的物理概念之前,往往已經(jīng)接觸過(guò)許多相關(guān)的物理現(xiàn)象,并在頭腦中形成一些近似的概念,即學(xué)前概念。這些概念往往是未經(jīng)充分的科學(xué)抽象而獲得的,因此,大多是不準(zhǔn)確甚至是錯(cuò)誤的。不正確的學(xué)前概念妨礙概念理解的全面性、完整性,影響著學(xué)生對(duì)新概念的同化,造成新舊概念的模糊認(rèn)識(shí)。物理概念是對(duì)某一類(lèi)物理事物和物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性 的認(rèn)識(shí),生動(dòng)形象的表面現(xiàn)象往往給人深刻的印象,但掩藏在其下的本質(zhì)屬性,卻很難讓人發(fā)現(xiàn),只有通過(guò)對(duì)表面現(xiàn)象的由表及里、由淺到深的層層剖析,才能去偽存真,掌握真正的內(nèi)涵。那么學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中,其概念易出現(xiàn)的混淆存在哪呢?

一、概念混淆存在產(chǎn)生的原因

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中,對(duì)抽象的概念不容易接受反而容易接受形象的概念,因此學(xué)習(xí)物理概念時(shí),他們往往出現(xiàn)的思維障礙是:抓不住概念的本質(zhì)屬性。(一)物理上有許多相近的物理概念,它們既相互聯(lián)系又相互區(qū)別,具有不同的本質(zhì)屬性。有的學(xué)生對(duì)它們的物理意義理解不透,區(qū)分不清,加上頭腦中沒(méi)有完整的物理情境,容易將它們之間的關(guān)系簡(jiǎn)單化,要么同時(shí)變大,要么同時(shí)變小。使學(xué)生弄清概念的外延是深化對(duì)概念的理解,正確運(yùn)用物理概念解決實(shí)際問(wèn)題的前提條件。要抓住概念的本質(zhì)屬性,可以抓住兩個(gè)概念的差異,從不同的角度突出這種差異,進(jìn)行區(qū)別。(二)在教學(xué)中沒(méi)有把基本概念的物理意義講清楚,講清講透概念和規(guī)律,對(duì)每一個(gè)概念和規(guī)律要弄清它的內(nèi)涵,弄清來(lái)龍去脈,弄清規(guī)律的性質(zhì),單位,適用條件及注意事項(xiàng)。在講清公式的適用范圍,配合練習(xí)加強(qiáng)運(yùn)用,在運(yùn)用中進(jìn)行檢查,深化理解,逐步達(dá)到正確掌握基本知識(shí)的目標(biāo)。(三)學(xué)生通常只記住物理規(guī)律的表達(dá)公式,卻沒(méi)有理解公式中各物理量的物理意義,忘記公式所表達(dá)的物理現(xiàn)象之間的因果關(guān)系,因而造成了運(yùn)用公式分析物理問(wèn)題的思維偏差。(四)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)離不開(kāi)數(shù)學(xué),物理和數(shù)學(xué)有密切的聯(lián)系但又有區(qū)別。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)把物理公式理解為純函數(shù)關(guān)系,忽視了公式的物理意義,對(duì)解題過(guò)程缺乏必要的語(yǔ)言描述,對(duì)計(jì)算結(jié)果的物理意義缺乏思考等問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中,我們應(yīng)糾正學(xué)生把物理問(wèn)題簡(jiǎn)單地?cái)?shù)學(xué)化的傾向。

例如根據(jù)歐姆定律,I=U/R,下列說(shuō)法正確的是( )

A.通過(guò)導(dǎo)體的電流越大,這段導(dǎo)體的電阻就越小

B.導(dǎo)體兩端的電壓越寓,這段導(dǎo)體的電阻就越大

C.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比

D.導(dǎo)體兩端的電壓越高,通過(guò)這段導(dǎo)體中的電流就越大

解析:A、B、C都錯(cuò)在直接由數(shù)學(xué)中 a = c/b說(shuō)明a與b成反比,a與c成正比,但忽略了電阻是導(dǎo)體的一種特性,電阻大小只和導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓和流過(guò)導(dǎo)體的電流是無(wú)關(guān)的。

二、解決概念混淆的策略

(一)要強(qiáng)調(diào)公式的物理意義,理解公式所描述的物理現(xiàn)象,物理實(shí)事之間的因果關(guān)系,決定關(guān)系。(二)要明確公式的來(lái)龍去脈,增強(qiáng)公式的物理色彩,突出對(duì)問(wèn)題的物理意義的分析,防止單純數(shù)學(xué)公式的教學(xué)法,減少純公式數(shù)值代入計(jì)算的訓(xùn)練,讓學(xué)生善于運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí),數(shù)學(xué)方法描述物理問(wèn)題,真正建立起物理上的數(shù)量關(guān)系。(三)在運(yùn)用中比較把容易混淆的概念運(yùn)用到特定的情境中去,可讓學(xué)生獲得較為具體形象的感觸,能從內(nèi)心深處對(duì)概念之間的本質(zhì)區(qū)別更深刻。比如熱量和溫度這兩個(gè)概念,大部分學(xué)生都認(rèn)為熱量是一種物質(zhì),溫度是熱量的強(qiáng)度,熱量和溫度成比例,熱傳遞中是溫度被轉(zhuǎn)移等等。為了使學(xué)生們不再混淆這兩個(gè)概念,我在教學(xué)過(guò)程中把這兩個(gè)概念放到特定的場(chǎng)所和情境中運(yùn)用,讓學(xué)生在實(shí)際的運(yùn)用中進(jìn)行討論,看到底是運(yùn)用熱量恰當(dāng)還是溫度恰當(dāng)。通過(guò)同學(xué)們的討論,并說(shuō)出各自運(yùn)用該概念的理由。通過(guò)對(duì)概念具體運(yùn)用的討論,揭示了概念的實(shí)質(zhì),擺明了兩者的區(qū)別,使自己不正確的概念認(rèn)識(shí)得到改正。(四)在結(jié)構(gòu)中比較把易混概念分別放在不同或相同的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,比較它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)中的不同位置、不同功能以及與其他知識(shí)的不同關(guān)系,更能清楚地區(qū)分易混概念。例如,慣性和慣性定律。①小車(chē)上直立一木塊,當(dāng)突然拉動(dòng)小車(chē)時(shí),怎樣解釋木塊向后倒的現(xiàn)象?② 教室里懸掛著 的電燈處于靜止?fàn)顟B(tài),假如它受到所有的力突然全部消失,電燈的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將會(huì)怎樣?上述兩例是用慣性還是慣性定律解釋呢?在實(shí)例分析中就能明確。例①木塊由于慣性保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)而向后倒;例②電燈不受外力作用時(shí),總保持靜止?fàn)顟B(tài)不變。通過(guò)比較可以看出:“慣性”是一切物體在任何狀態(tài)下都具有的物理屬性而“慣性定律 ”是物體不受外力作用時(shí)的一種運(yùn)動(dòng)規(guī)律。(五)創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)物理概念的環(huán)境(1)、充分利用實(shí)驗(yàn)利用實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的理解,如摩擦力的教學(xué),功的教學(xué)等,都可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的掌握。教師要認(rèn)真積累經(jīng)驗(yàn),熟悉學(xué)生容易在哪些問(wèn)題上形成錯(cuò)誤觀念,以便有的放矢,排除干擾。排除干擾的最有效的方法就是做實(shí)驗(yàn),因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)是純化了的物理過(guò)程,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中干擾因素較少,有利于觀察、分析,形成正確的觀念。(2)利用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)物理來(lái)源于生活、生產(chǎn)實(shí)際,同時(shí)學(xué)習(xí)物理又為了解決實(shí)際問(wèn)題,服務(wù)于生產(chǎn)、生活。因此在學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)時(shí),盡可能以一些實(shí)際例子來(lái)引入,盡量與現(xiàn)實(shí)原型進(jìn)行聯(lián)系。例如,激光手電筒的光束可作為光線的現(xiàn)實(shí)原型,茶壺可作為連通器的現(xiàn)實(shí)原型,使用筷子時(shí)可作為杠桿的現(xiàn)實(shí)原型等等。通過(guò)學(xué)習(xí)這些學(xué)生生活中常見(jiàn)的例子了,可讓學(xué)生覺(jué)得物理就自己身邊,加深對(duì)概念的理解。

第9篇

“問(wèn)題是課堂的心臟”.課堂中一個(gè)個(gè)問(wèn)題就好比韻律操中一個(gè)個(gè)動(dòng)作,要想課堂給人更多的回味與精彩,問(wèn)題設(shè)計(jì)就需更深的思考與研究.課堂教學(xué)的深入總是伴隨著一個(gè)個(gè)精彩問(wèn)題的呈現(xiàn),“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”就像學(xué)生思維活動(dòng)的“腳手架”,讓學(xué)生攀上新的認(rèn)知結(jié)構(gòu);“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”就像是迷途中出現(xiàn)的一個(gè)個(gè)指路標(biāo),指引著學(xué)生前進(jìn)的方向;“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”還像是一根根長(zhǎng)繩,串起學(xué)生的點(diǎn)滴思維火花.

1設(shè)計(jì)和運(yùn)用“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的目的

實(shí)施素質(zhì)教育,教師必須要實(shí)施行之有效的教學(xué)活動(dòng),提高課堂教學(xué)的效率,因材施教,在“減負(fù)”的同時(shí),必須要“增效”. “減負(fù)增效”對(duì)廣大師生來(lái)說(shuō)是一件喜事,而對(duì)教師來(lái)說(shuō)這更是一種挑戰(zhàn),教師要在相對(duì)較少的時(shí)間(課時(shí))內(nèi)完成相同的教學(xué)任務(wù),這就要求教師要精心地備課,精心地設(shè)計(jì)問(wèn)題,進(jìn)行恰如其分的課堂提問(wèn),從而提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量,真正達(dá)到“減負(fù)增效” .

設(shè)計(jì)和運(yùn)用“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”是一種教學(xué)策略,意圖是要搭建一個(gè)平臺(tái),把學(xué)生推到解決問(wèn)題的前臺(tái).通過(guò)“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”中一個(gè)個(gè)問(wèn)題的設(shè)置,引導(dǎo)學(xué)生步步深入的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、構(gòu)建知識(shí)、發(fā)展能力.如果說(shuō)“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”是課堂教學(xué)的一條具有邏輯意義的明線的話,那么隱藏在這條明線后的知識(shí)鏈就是課堂教學(xué)的一條暗線.教師通過(guò)“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”這個(gè)腳手架便于組織教學(xué),并和學(xué)生形成互動(dòng),促進(jìn)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)形成網(wǎng)狀知識(shí)聯(lián)結(jié),“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的使用讓教學(xué)組織有章可循,內(nèi)容推進(jìn)自然而不造作,體系構(gòu)建完整而不破碎,課堂生成高效而不低能.

2設(shè)計(jì)和運(yùn)用“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的原則

“如何提高課堂效率?”是每一位老師都在關(guān)注和思考的問(wèn)題,只有充分重視課堂問(wèn)題的設(shè)計(jì)并不斷優(yōu)化,才能真正使學(xué)生學(xué)得輕松、高效,課堂效率才能得到真正的提高.

2.1科學(xué)性

首先,設(shè)計(jì)的問(wèn)題從情景素材到具體內(nèi)容都是真實(shí)可信的,不違背科學(xué)常理;其次,設(shè)計(jì)的問(wèn)題還應(yīng)融入科學(xué)方法的要素,使學(xué)生學(xué)習(xí)模型、理想化、假說(shuō)等方法;設(shè)計(jì)的問(wèn)題還要注重體現(xiàn)科學(xué)思想和科學(xué)價(jià)值觀,體現(xiàn)新形勢(shì)對(duì)學(xué)生發(fā)展的要求.

2.2基礎(chǔ)性

“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)不能太難,要符合學(xué)生的一般認(rèn)知規(guī)律與身心發(fā)展規(guī)律,要在學(xué)生思維的最近發(fā)展區(qū)設(shè)計(jì)問(wèn)題;當(dāng)然,問(wèn)題設(shè)計(jì)也要有適當(dāng)?shù)碾y度和梯度,以促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展,既要讓學(xué)生嘗到“跳一跳,就能摸得到”的成功,也要讓學(xué)生達(dá)到心求通而不解的狀態(tài),從而激發(fā)學(xué)生求知欲.具體設(shè)計(jì)時(shí)教師要利用與物理知識(shí)有關(guān)的生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生的興趣,喚起學(xué)生原有的認(rèn)知與生活經(jīng)驗(yàn),以問(wèn)題為契機(jī),釋疑解惑,幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo).

2.3針對(duì)性

“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)要緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),針對(duì)學(xué)生的實(shí)際情況和教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)的問(wèn)題題意清楚,條理分明,語(yǔ)言精練,有助于學(xué)生理解概念,辨析疑難,糾正錯(cuò)誤,完善認(rèn)知結(jié)構(gòu).切不能用不著邊際的問(wèn)題為難學(xué)生.

2.4啟發(fā)性

“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)要引領(lǐng)學(xué)生思考與活動(dòng),在新舊知識(shí)的結(jié)合點(diǎn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,問(wèn)題與問(wèn)題之間應(yīng)是層層遞進(jìn)的關(guān)系;問(wèn)題與問(wèn)題間要自然,不能過(guò)于生硬,應(yīng)呈現(xiàn)出一定的內(nèi)在聯(lián)系與邏輯關(guān)系; 問(wèn)題設(shè)計(jì)要抓住學(xué)生的好奇心進(jìn)行設(shè)計(jì),具有一定的開(kāi)放性,同類(lèi)問(wèn)題學(xué)生可以從多個(gè)不同的角度來(lái)思考.

3設(shè)計(jì)和運(yùn)用“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的具體做法

自從上世紀(jì)八十年代問(wèn)題解決教學(xué)的理論產(chǎn)生以來(lái),設(shè)計(jì)和運(yùn)用“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”進(jìn)行教學(xué)已被越來(lái)越多的教師采用,成為中學(xué)物理教學(xué)中常用的教學(xué)方法.通過(guò)“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)置來(lái)使不同認(rèn)知水平的學(xué)生都能在課堂中達(dá)到對(duì)一些物理概念、物理規(guī)律與物理思想方法的理解與掌握,成為中學(xué)物理有效教學(xué)的基本形態(tài).作為一線的物理教師,本人正在著力研究“高中物理課堂教學(xué)中如何有效使用”鏈?zhǔn)絾?wèn)題組“引領(lǐng)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí),提高課堂效率?”.下面就高中物理的幾種常見(jiàn)課型,談?wù)務(wù)n堂中優(yōu)化“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)和運(yùn)用.

3.1物理概念課型中的 “鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)和運(yùn)用

概念課是物理中最常見(jiàn)最基本的課型.物理概念是物理知識(shí)系統(tǒng)的基本元素,是構(gòu)成物理理論的基礎(chǔ),概念的學(xué)習(xí)是物理學(xué)習(xí)的核心,正確理解概念是學(xué)好物理的首要環(huán)節(jié),概念教學(xué)也是基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能教學(xué)的關(guān)鍵.在概念教學(xué)中要根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),合理地選取適合學(xué)生的教學(xué)方法,設(shè)計(jì)富有過(guò)程探索性的問(wèn)題,揭示物理概念形成的過(guò)程,為認(rèn)識(shí)和理解物理概念的本質(zhì)形成一個(gè)思維鏈,讓學(xué)生在探索、辨析、感悟、運(yùn)用、強(qiáng)化、歸納、升華、落實(shí)中真正掌握物理概念,理解物理的本質(zhì).概念課中的探索性“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)對(duì)于避免物理概念教學(xué)“掐兩頭燒中段”有重要的作用.

例如“加速度”概念的教學(xué),本人設(shè)計(jì)了如下一組問(wèn)題:

(1)如果摩托車(chē)、汽車(chē)和飛機(jī)都是以各自最大的速度運(yùn)動(dòng),誰(shuí)是運(yùn)動(dòng)最快的?

(2)在視頻中摩托車(chē)、汽車(chē)和飛機(jī)在做什么運(yùn)動(dòng)?一開(kāi)始摩托車(chē)為什么跑在最前面?(播放視頻:摩托車(chē)、汽車(chē)和飛機(jī)起動(dòng)比賽視頻)

(3)誰(shuí)的速度變化最大?誰(shuí)的速度變化最?。?/p>

(4)誰(shuí)的速度變化最快?

(5)要比較速度改變的快慢,可以怎么做?(引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)比較方案,并引出加速度的定義――速度變化量與所用時(shí)間的比值)

方案1:取相同的速度變化量,比較所用時(shí)間.

方案2:取相同的時(shí)間,比較速度變化量.

方案3:時(shí)間和速度變化量都不相同,看它們的比值.

(6)加速度大小代表什么?(通過(guò)一個(gè)例題運(yùn)用加速度的定義式進(jìn)行計(jì)算)

(7)什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)?(從加速度的意義引出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念)

(8)加速度的正負(fù)號(hào)代表什么?(通過(guò)一個(gè)勻減速運(yùn)動(dòng)的例子展示加速度有正負(fù)之分)

(9)利用什么儀器可以測(cè)出瞬時(shí)速度的大?。浚ɡ霉怆婇T(mén)?。?/p>

(10)如何利用實(shí)驗(yàn)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度?(先讓學(xué)生設(shè)計(jì)利用光電門(mén)測(cè)加速度實(shí)驗(yàn),

再結(jié)合P17的課后練習(xí)4介紹用運(yùn)動(dòng)傳感器和數(shù)據(jù)采集器測(cè)加速度的思維.該問(wèn)題的目的通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)用加速度的定義式,使學(xué)生進(jìn)一步理解加速度的意義.)

本“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”設(shè)計(jì)從一段吸引學(xué)生眼球的精彩視頻出發(fā),激起學(xué)生的好奇心,層層設(shè)計(jì)問(wèn)題讓學(xué)生通過(guò)事例弄清速度大小、速度變化大小、速度變化快慢這三個(gè)易混易亂的概念;讓學(xué)生經(jīng)歷將生活中的實(shí)際上升到物理概念的過(guò)程,理解物理與生活的聯(lián)系;讓學(xué)生通過(guò)問(wèn)題(5)比較牢固的理解為了描述物體運(yùn)動(dòng)速度變化的快慢,引入了加速度概念的必要性;問(wèn)題(7)讓學(xué)生從加速度的意義理解最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)-勻變速直線運(yùn)動(dòng);問(wèn)題(9)(10)讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)會(huì)應(yīng)用數(shù)據(jù)求加速度,會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量加速度.

概念課教學(xué)的根本目的是:使學(xué)生認(rèn)識(shí)概念、理解概念、鞏固并運(yùn)用概念.因此概念課的題組設(shè)計(jì)要求是:此題組的設(shè)計(jì)使學(xué)生明了①概念是如何產(chǎn)生形成的?②概念中有哪些規(guī)定和限制條件?③概念的名稱(chēng)、表述的語(yǔ)言有何特點(diǎn)?與自然語(yǔ)言比較、與其他概念比較,有沒(méi)有容易混淆的地方?應(yīng)當(dāng)如何加以區(qū)別?④此概念的物理意義是什么?⑤如何在生活情境或?qū)嶒?yàn)中應(yīng)用此概念的定義式?等等.

3.2物理規(guī)律課型中的 “鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)和運(yùn)用

規(guī)律課是指有關(guān)中學(xué)物理定律、定理、原理和法則、公式的教學(xué),是中學(xué)物理教學(xué)的重要課型.

物理規(guī)律是物理學(xué)理論體系中最核心的內(nèi)容.如牛頓的三大定律、動(dòng)能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律、動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律、閉合電路歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律等物理規(guī)律在整個(gè)物理學(xué)中占主干地位.只有掌握了物理規(guī)律,才能遵循這些規(guī)律去分析、處理千變?nèi)f化的物理問(wèn)題.物理規(guī)律教學(xué)的成敗將直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量和進(jìn)程,所以物理規(guī)律教學(xué)是物理教學(xué)中非常重要的組成部分.

例如“楞次定律”的教學(xué),本人設(shè)計(jì)了如下一組問(wèn)題:

(1)如果用條形磁鐵插入線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)總結(jié)歸納感應(yīng)電流的方向的判定,這套裝置能幾種操作可以產(chǎn)生感應(yīng)電流?(演示4種操作讓學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向不同,從而激起學(xué)生探索的欲望.)

(2)用電流表怎么觀察感應(yīng)電流方向?(通過(guò)直流電路試接確定電流從左接線柱流入,指針就往左邊偏,所以通過(guò)觀察指針的偏轉(zhuǎn)方向就可以確定感應(yīng)電流的方向.)

(3)通過(guò)初步觀察發(fā)現(xiàn)N極插入與S極拔出的操作產(chǎn)生感應(yīng)電流方向相同,那么感應(yīng)電流的方向與哪些因素有關(guān)?(學(xué)生提出猜想與原磁場(chǎng)方向、磁通量變化有關(guān),引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察記錄好四種操作下產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向、原磁場(chǎng)方向、磁通量變化情況)

(4)感應(yīng)電流方向與原磁場(chǎng)方向、磁通量不是同一類(lèi)物理量,所以它們的關(guān)系很難發(fā)現(xiàn)規(guī)律.那么能否把感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為與它對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)量呢?(感應(yīng)電流也會(huì)激發(fā)磁場(chǎng),所以可以確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向,再分析三個(gè)磁場(chǎng)量的關(guān)系.)

(5)怎樣確定感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向?(根據(jù)線圈的繞線方向和感應(yīng)電流的方向利用右手螺旋定則.)

(6)因?yàn)榇磐孔兓钱a(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,所以嘗試以磁通量變化情況歸類(lèi)尋找簡(jiǎn)明的規(guī)律.

當(dāng)磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)的方向有什么關(guān)系?(引導(dǎo)學(xué)生找出“增反減同”的規(guī)律)

(7)怎樣理解“阻礙”的含義?“阻礙”與“阻止”一樣嗎?(對(duì)楞次定律的理解)

①誰(shuí)在阻礙?②阻礙什么?③如何阻礙?④能否阻止?⑤為何阻礙?(從能量守恒角度解釋?zhuān)?/p>

(8)應(yīng)用“楞次定律”判定感應(yīng)電流的方向應(yīng)先找出哪些相關(guān)量的信息?(總結(jié)出應(yīng)用“楞次定律”的步驟)

(9)現(xiàn)在我們判斷感應(yīng)電流的方向有“右手定則”和“楞次定律”兩種方法,什么條件用“右手定則”?

(10)能用楞次定律判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向嗎?“右手定則”與“楞次定律”是什么關(guān)系呢?

由于楞次定律涉及的物理量多,關(guān)系復(fù)雜,其抽象性和概括性很強(qiáng),學(xué)生理解楞次定律有較大的難度.本“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)主要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法,經(jīng)歷探究過(guò)程解決“感應(yīng)電流的方向與什么因素有關(guān)”、“有什么關(guān)系”兩大問(wèn)題,并總結(jié)出感應(yīng)電流的方向所遵循的一般規(guī)律――楞次定律,最后通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)從理論提升到實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力.問(wèn)題組設(shè)計(jì)充分考慮了“楞次定律”中包含的實(shí)驗(yàn)歸納思想、思維方法和典型的物理技能技巧等,問(wèn)題組中問(wèn)題的解決充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維,學(xué)生可以充分理解定律和應(yīng)用定律來(lái)解題.

規(guī)律課要達(dá)到的教學(xué)目的是:揭示定律、定理、法則、公式的來(lái)龍去脈,揭示其推導(dǎo)、論證中所用的有代表性的物理思想、思維方法和典型的物理技能技巧,交待清楚公式、定理適應(yīng)的范圍及成立的特定條件,理解由某一條件所得出的必然結(jié)論.因此規(guī)律課的“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”設(shè)計(jì)要求是:使學(xué)生明了①概念與概念之間的內(nèi)在聯(lián)系是什么?②概念與概念之間的演繹規(guī)律是什么?③幾個(gè)概念之間存在那些定律或聯(lián)系法則?應(yīng)當(dāng)如何加以區(qū)別?④規(guī)律的條件和結(jié)論有什么關(guān)系?論證中用了哪些的有代表性的物理思想、思維方法和典型的數(shù)學(xué)技巧?⑤公式、定理可解決哪些問(wèn)題?公式變形有哪些形式?公式、定理適應(yīng)的范圍及成立的特定條件是什么?

3.3物理實(shí)驗(yàn)課型中的 “鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)和運(yùn)用

物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)就是教師指導(dǎo)學(xué)生有目的、有計(jì)劃地運(yùn)用儀器設(shè)備,使物理現(xiàn)象反復(fù)再現(xiàn),從而進(jìn)行物理規(guī)律的探索和研究和對(duì)某些物理定律定理的驗(yàn)證.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的提問(wèn)設(shè)計(jì)應(yīng)建立在讓學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)原理和基本方法的基礎(chǔ)上,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΧO(shè)計(jì).

例如“伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)課教學(xué),本人設(shè)計(jì)了如下一組問(wèn)題:

首先,在實(shí)驗(yàn)前可以依次向?qū)W生提出以下問(wèn)題進(jìn)行思考解答,以明確基本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.

(1)本實(shí)驗(yàn)通過(guò)什么原理測(cè)量電阻?

(2)外接法和內(nèi)接法有何區(qū)別?

(3)何時(shí)用外接法,何時(shí)用內(nèi)接法?

(4)實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變什么來(lái)獲得多組數(shù)據(jù)?

(5)畫(huà)出本實(shí)驗(yàn)的電路圖

(6)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,開(kāi)關(guān)和滑動(dòng)變阻器分別應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)?

然后,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后思考以下問(wèn)題,以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力:

(7)用內(nèi)接法和外接法進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值相比分別是偏大還是偏???

(8)在實(shí)際測(cè)量中,若不能事先知道待測(cè)電阻的大概值,用什么方法確定采用哪種連接方案?

(9)試用多種方法對(duì)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并分析各種方法的優(yōu)劣?

通過(guò)對(duì)(1)~(6)幾個(gè)問(wèn)題的解答,學(xué)生基本上對(duì)本實(shí)驗(yàn)的原理和步驟能有一個(gè)比較清晰明確的認(rèn)識(shí).這些問(wèn)題的設(shè)計(jì)首先遵循了科學(xué)性的原則,提出的每一問(wèn)題都能有理有據(jù),通過(guò)科學(xué)知識(shí)解答.而且每一個(gè)問(wèn)題都有很強(qiáng)的目的性,第(1)個(gè)問(wèn)題是為了讓學(xué)生明確本實(shí)驗(yàn)的基本原理(部分電路歐姆定律),(2)(3)兩個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)一步明確如何判斷何時(shí)使用內(nèi)接法或外接法并了解對(duì)應(yīng)的誤差,(4)~(6)三個(gè)問(wèn)題是讓學(xué)生明確如何使用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)電路.(7)~(9)問(wèn)題可以讓學(xué)生試驗(yàn)后進(jìn)行思考,但一般情況下可以由老師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前提出,讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),然后在試驗(yàn)后大家共同探討解答.對(duì)于這些問(wèn)題的設(shè)計(jì),主要是針對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的思維分析能力,同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及到的問(wèn)題做出補(bǔ)充.從具體實(shí)驗(yàn)拓展到科學(xué)方法,讓學(xué)生完成從知識(shí)到方法的升華.因此這類(lèi)問(wèn)題的設(shè)計(jì)應(yīng)該緊緊圍繞著實(shí)驗(yàn)展開(kāi),然后結(jié)合中學(xué)生的思維能力,難度適度拔高,讓學(xué)生“跳一跳,才能摸得到”.

物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的是學(xué)生通過(guò)親自動(dòng)手,動(dòng)作思維,對(duì)有關(guān)物理概念、定律進(jìn)行檢驗(yàn),從而進(jìn)行理論思考的升華的動(dòng)態(tài)過(guò)程.實(shí)驗(yàn)時(shí)教師要善于引導(dǎo),讓學(xué)生積極動(dòng)腦思維,大膽動(dòng)手實(shí)踐.從了解實(shí)驗(yàn)原理,準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材,到進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果這一全過(guò)程都應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生在實(shí)踐中的主體作用.因此實(shí)驗(yàn)課的“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”設(shè)計(jì)要求是:使學(xué)生明了①本實(shí)驗(yàn)的目的是什么?②本實(shí)驗(yàn)的原理是什么?③本實(shí)驗(yàn)要測(cè)量哪些物理量?④本實(shí)驗(yàn)的步驟和注意事項(xiàng)是什么?⑤本實(shí)驗(yàn)的誤差來(lái)源是什么?⑥如何減少實(shí)驗(yàn)誤差?⑦本實(shí)驗(yàn)拓展的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原理是什么?

3.4物理復(fù)習(xí)課型中的“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”的設(shè)計(jì)和運(yùn)用

復(fù)習(xí)課也是物理中最常見(jiàn)最基本的課型.復(fù)習(xí)課的教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生過(guò)去學(xué)過(guò)的或曾經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí),其主要目的是使知識(shí)系統(tǒng)化,也就是把各種不同的概念、規(guī)律引向合乎邏輯的完整的體系.在這個(gè)體系中,所有成分相互之間是緊密聯(lián)系的,沒(méi)有這種類(lèi)型的課,教學(xué)過(guò)程將是不完整的,而學(xué)生的知識(shí)也將是片面的和雜亂的.限于篇幅省略例析.

例如在《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》一章復(fù)習(xí)教學(xué)中,本人進(jìn)行了如下的問(wèn)題設(shè)計(jì):

學(xué)生在這一章復(fù)習(xí)課前的知識(shí)歸納一般只會(huì)注重對(duì)勻變速運(yùn)動(dòng)中時(shí)間、位移、速度、加速度之間的各種關(guān)系式的歸納,而忽略對(duì)實(shí)驗(yàn)以及伽利略的科學(xué)方法的總結(jié).針對(duì)這一知識(shí)盲點(diǎn),可以提出下面幾個(gè)問(wèn)題來(lái)引起學(xué)生對(duì)這些知識(shí)的注意:

(1)如何用實(shí)驗(yàn)探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的關(guān)系?速度和時(shí)間分別怎么樣測(cè)得?

(2)簡(jiǎn)述伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究.他用到了哪些科學(xué)方法,研究結(jié)果如何?

另外,學(xué)生在歸納勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)容易混亂,為了幫助學(xué)生梳理知識(shí),形成系統(tǒng),可以提出以下問(wèn)題:

(3)求位移、速度、加速度的公式分別有哪些?

(4)哪些公式不含時(shí)間,哪些不含加速度,哪些不含位移?

(5)哪些公式是最基本的?哪些是變形而來(lái)的?

為了幫助學(xué)生復(fù)習(xí)兩類(lèi)運(yùn)動(dòng)圖象,設(shè)計(jì)了如下問(wèn)題:

(6)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像有什么特征?

(7)如何在圖像中讀出速度、時(shí)間?

(8)直線的斜率表示什么?

(9)如何在圖中讀出物體的位移?

(10)v-t圖像和s-t圖像的區(qū)別是什么?

通過(guò)這些問(wèn)題的思考與解答,學(xué)生對(duì)兩類(lèi)圖像的鞏固就能有比較好的效果,再通過(guò)一個(gè)具體的例題讓學(xué)生把相同形狀的兩類(lèi)圖像分析理解所反映的實(shí)際運(yùn)動(dòng)并形象的畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖,發(fā)現(xiàn)截然不同.于是總結(jié)出有關(guān)圖像題的一般解題思路(一定要先看清是s-t圖還是v-t圖).

最后引導(dǎo)學(xué)生歸納勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的三類(lèi)重要題型及對(duì)應(yīng)的解題方法,設(shè)計(jì)了如下問(wèn)題:

(11)自由落體較一般的勻變速直線運(yùn)動(dòng)有何特點(diǎn)?(v0=0,a=g)

所以自由落體問(wèn)題中已知或要求最后一段的情況通常都轉(zhuǎn)化為用整一段減去前面一段.

(12)剎車(chē)問(wèn)題有何特點(diǎn)?(減速為0后不再運(yùn)動(dòng))

所以剎車(chē)問(wèn)題一定要先求出停車(chē)時(shí)間,進(jìn)行判斷后再進(jìn)行其它計(jì)算.

(13)追及問(wèn)題有何特點(diǎn)?有什么關(guān)鍵解題技巧?(追及問(wèn)題涉及兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng))

所以解追及問(wèn)題定要分別分析兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),一定要抓住兩者速度相等時(shí)這一關(guān)鍵狀態(tài).

這幾個(gè)問(wèn)題引發(fā)學(xué)生對(duì)平時(shí)做過(guò)題目的反思與總結(jié),加深對(duì)重要題型的解題方法、技巧的把握,同時(shí)也激勵(lì)學(xué)生不斷思考.

此“鏈?zhǔn)絾?wèn)題組”設(shè)計(jì)較好地把相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行了整合梳理,完善了知識(shí)體系,提升了學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),同時(shí)學(xué)生的解題能力得到了一定的提高.

每一個(gè)知識(shí)單元結(jié)束后,對(duì)它進(jìn)行回顧與概括是必需的,復(fù)習(xí)課要達(dá)到的教學(xué)目的是:鞏固本單元的知識(shí)、技能,加深對(duì)知識(shí)、方法及應(yīng)用的認(rèn)識(shí),提高綜合解決問(wèn)題的能力.因此復(fù)習(xí)課中的題組設(shè)計(jì)要求是:①問(wèn)題組的設(shè)計(jì)要突出對(duì)知識(shí)和方法的梳理,對(duì)已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí),以問(wèn)題串形式進(jìn)行梳理綜合,結(jié)構(gòu)重組,通過(guò)問(wèn)題組的解答去構(gòu)建知識(shí)框架,形成自我知識(shí)體系;②問(wèn)題組設(shè)計(jì)應(yīng)明確學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)是以“內(nèi)化學(xué)習(xí)”為主要特征,突出學(xué)生的主體性及主動(dòng)性,問(wèn)題似曾相識(shí)但絕非是;③問(wèn)題組設(shè)計(jì)要根據(jù)學(xué)生知識(shí)、技能的掌握狀況及遺忘缺漏情況,確定需要解決的重點(diǎn)和難點(diǎn),要?jiǎng)?chuàng)造機(jī)會(huì)讓每一個(gè)學(xué)生充分發(fā)表自己的見(jiàn)解;④問(wèn)題組設(shè)計(jì)要引導(dǎo)學(xué)生把握問(wèn)題的實(shí)質(zhì),完善和深化已有的知識(shí)結(jié)構(gòu),加深對(duì)復(fù)習(xí)內(nèi)容的知識(shí)和方法的再認(rèn)識(shí),提高綜合解決問(wèn)題的能力.