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    歐姆定律的本質精選(九篇)

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    歐姆定律的本質

    第1篇:歐姆定律的本質范文

    學生在進入高中階段學習了閉合電路歐姆定律以后,知道了利用伏安法測定電源的電動勢和內阻的基本思路,但他們沒有深層次研究在伏安法基礎上所派生出來的很多種測量方法.當學生在常規的伏安法的基礎上猛地接觸到沒有電壓表或電流表,取而代之的是電阻箱等電學儀器時總感不適應,難度太大.如何從思維的抽象上升到思維的具體,如何把伏安法知識靈活應用起來,這是學生認識水平的需要,也是教師在教學中不可回避的問題.

    1 建構模型,提出問題

    (1)在實驗室里測定電源的電動勢與內阻的電路如圖1所示.

    提出問題:在不考慮系統誤差時,依據什么原理測定電源的電動勢和內阻?

    教師引導學生從閉合電路歐姆定律的基本表達式出發,總結出測量原理.

    本質是采用伏安法原理,測出電流I和電壓U.I、U應滿足的函數表達式.

    過利用電壓表測得的電壓U和電流表測出的電流I作為已知數,在閉合電路歐姆定律的基礎上建立相應的函數表達式,利用計算法和圖象法這兩種方法中的其中一種都可以得到需要測量的值.

    設計意圖 探究始于問題,作為復習課,學生已經有了一定的基礎,選擇典型的問題作為切入后,構建模型,通過解決問題的過程復習所學知識點,將學生從抽象的概念中引入到具體的實踐中,是一種直觀的,既能夠調動學生學習積極性的做法,避免干巴巴的重復,又能使學生在實際中得到鍛煉.

    解決問題都有自己的規律,要通過典型試題找到解決問題的基本思路,避免就題論題,無法提高學生的能力.

    2 變換儀器,總結規律

    2.1 教師對學生進行啟發式引導

    通過上述試題,學生能夠解決當電路中有電壓表和電流表的前提下,測定電源電動勢和內阻的問題,那么如果在實驗器材中缺少電壓表或電流表,或者所給的電壓表或電流表不符合題意需要時,我們能不能用其他的儀器等效代替呢?

    為了回答這個問題,我們先來看如下試題:

    某班舉行了一次物理實驗操作技能比賽,其中一項比賽為用規定的電學元件設計合理的電路圖,并能較準確地測量一電池組的電動勢及其內阻.

    設計意圖 上述試題的求解過程從本質上來看,仍舊是伏安法,只是其電壓表是利用電流表和合適的定值電阻等效代替而已,只要引導學生認清這個本質,試題就變得很簡單了.

    2.2 教師引導學生總結出解題的思維

    (1)遵循本質的思維.電源電動勢、內阻的測定實驗,在實驗室采用的是伏安法,其本質是建立了路端電壓與總電流之間的函數關系.

    (2)等效替代的思維.缺少電壓表時,可以用已知電阻的電流表和合適的定值電阻相串聯來代替.同樣的,在缺少電流表時,可以用已知電阻的電流表和合適的定值電阻并聯來代替.

    (3)數學分析的思維.建立起函數表達式與相關圖象的對應關系,就通過截距和斜率得到需要測定的物理量.

    在以上分析結論的過程中啟發我們基本思維:

    (1)閉合電路歐姆定律為基礎;(2)等效代替法的思維;(3)確立測量值之間的函數關系并畫出圖象.

    設計意圖 學生在考慮電學實驗試題時,頭腦中出現的信息往往是最基本的伏安法測定電阻的模型,只能就題論題,試題稍作變動,就無所適從.在伏安法的基礎上,通過等效替代法創設一類問題的情景,幫助學生找到解決問題的基本思維、基本規律.這種解決問題的方法,可以遷移到其他更深層次,綜合性更強的問題上面,為后期解決復雜問題奠定基礎,明確方向.

    3 層層深入,拓寬思維

    師:如果在測定電源電動勢和內阻的試驗中,沒有電壓表,只有電流表和電阻箱,以上總結的規律還有存在的價值嗎?

    思維整合 實際上,無論是伏安法測定電源電動勢、內阻的問題,還是缺少電壓(流)表,利用其它電學儀器等效代替的問題,只要學生能認清實驗的原理,明確了等效替代的本質,即:仍舊按照伏安法測電源電動勢和內阻的思路,在做圖象時,通過公式變型找到測量值所滿足的基本關系式(重點表現形式為一次函數)即可.

    第2篇:歐姆定律的本質范文

    1等效替代法

    等效替代法是最簡單的一種方法.但由于初中階段對等效替代思想提及不多,學生往往一開始不能理解,給教學帶來一定障礙.

    例1圖1為測量未知電阻Rx的阻值的電路, R為電阻箱,S為單刀雙擲開關,R0為定值電阻.主要步驟有:

    A.按照電路圖,正確連接實物.

    B.先把開關S接(填a或b)點,讀出電流表的示數為I.

    C.再把開關S接(填a或b)點,調節電阻箱,使電流表的示數為.

    D.讀出電阻箱的示數R′.

    (1)請補全實驗步驟.

    (2)待測電阻Rx的阻值為(選填R′或R0).

    本題比較簡單,但學生答題的結果并不理想.在教學過程中筆者借助“曹沖稱象”的故事來進行類比,取得了不錯的效果:(1)曹沖應該先稱象還是先稱石頭?引出應先把開關撥至a點,讓電阻Rx接入電路;(2)曹沖向船中加石頭到何時為止?引出如何等效,即當開關撥至b點,R接入電路后讓電流表示數仍為I;(3)象的質量是多大?引出用R替代Rx,從而順利得出結果.在這樣的啟發式提問的情況下,學生能再次通過教師的類比更深刻、更形象的理解等效替代法,同時學生也感受到類比法的作用.

    2伏安法

    伏安法是最重要的方法,在課程標準中它的要求是理解,也是中考的熱點實驗.從名稱不難看出是利用電流表和電壓表測出電流和電壓,最終計算出電阻,它其實是歐姆定律的應用.實驗重點考查學生設計電路、連接電路、分析數據、總結規律、方案評價、異常情況處理等能力.

    例2在測定值電阻Rx的阻值實驗中.電源電壓保持不變,滑動變阻器R0上標有“20 Ω 1 A” ,器材均完好.

    (1)某同學按圖2連接電路,閉合開關S前, 應將滑動變阻器的滑片置于端.(選填“a”或“b”).

    (2)該同學實驗操作正確,閉合開關后讀得電壓表示數為2 V、電流表示數為0.2 A,則Rx的阻值為,電源電壓為V.

    (3)他再次移動滑片,觀察到電流表示數如圖3所示,則此時滑動變阻器接入電路的阻值為Ω.

    (4)該同學繼續向左移動滑片,他發現電壓表的示數將(選填“變大”“變小”或“不變”),當滑片移至某點時,電流表和電壓表的示數均變為0,經檢查是電壓表的0~15 V量程斷路了,若想利用該器材完成這組數據的測定,他的做法是:.

    (5)該實驗中滑動變阻器的主要作用是:.

    第(1)、(5)小題屬于基本的實驗操作能力考查,比較簡單.

    第(2)小題的第1空、第(3)題、第(4)題的第1空屬于歐姆定律的基本運用,難度也不大.

    第(2)小題的第2空則需要學生能挖掘題目中“實驗操作正確”所隱藏的條件,即開關閉合前應將滑動變阻器的滑片移至最大阻值端.再利用歐姆定律進行求解.

    第(4)小題的第2空的解決相對要求較高.需要學生利用第(3)小題的結果推算出電流表示數為0.3 A時,電壓表的示數已為3 V,再根據第(4)小題電壓表示數將變大,判斷出此時電壓表的示數已經超過3 V,要完成數據的測量,電壓表已不能直接測量Rx的電壓,最后依據電源電壓為6 V和串聯電路中U=U1+U2,判斷出此時滑動變阻器兩端的電壓小于3 V.所以將電壓表改為測量滑動變阻器的電壓,最終完成數據的測量.

    3單表法

    所謂單表法,是指在伏安法測電阻過程中一電表損壞,利用另一電表配以滑動變阻器或定值電阻(電阻箱)來測量電阻的方法,也可以理解為伏安法的延伸.

    例3現要測量一個阻值約為幾百歐的電阻.提供的器材有:電源、電壓表、電阻箱R、開關S1和S2、導線.設計了如圖4所示的電路圖.

    (1)實驗過程如下:

    ①根據電路圖,連接成如圖5所示的實物電路.

    ②電路連接正確后,先閉合S1,再將S2撥到觸點1時,電壓表的讀數為U1,則電源電壓為.

    ③閉合S1,將S2撥到觸點2,當電阻箱的阻值調為R0時,電壓表的示數為U2,則待測電阻的阻值Rx=.

    (2)如將上述器材中的電壓表換成電流表(0~0.6 A),你認為(選填“能”或“不能”)較準確測出該待測電阻的阻值,原因是.

    第1題中,當開關S2接1時,電壓表測的是電源電壓,接2時,電壓表測Rx電壓,則R分得的電壓為U1-U2,通過R的電流為U1-U2R,根據串聯電路電流相等的特點,求出Rx的阻值為U2U1-U2R.

    第2題中考慮到Rx的阻值為數百歐,電流最大為零點零幾安,讀數時誤差較大,甚至無法讀取.

    本題中由于缺少電流表,則電路中Rx和R通過的電流相等,設計成串聯電路.利用測R的電壓,計算R通過的電流來求得Rx通過的電流,最終利用歐姆定律完成阻值的測定.解答此類實驗題的關鍵是要根據實驗中缺少的電表來進行方案的設計、步驟的確定、表達式的推導.

    例4利用下列器材測出Rx的電阻值.滑動變阻器(最大阻值為R0)、電流表、待測電阻Rx、電壓保持不變的電源,開關若干.請畫出實驗的電路圖,寫出實驗步驟,并最終給出Rx的表達式.

    方案一步驟:

    (1)將滑片移至最大阻值端,按圖6連接電路;

    (2)閉合開關,讀出電流表的示數,記為I0;

    (3)再用電流表測出通過Rx的電流,記為Ix.

    表達式:Rx=I0IxR0.

    方案二步驟:

    (1)按圖7連接電路,閉合開關;

    (2)將滑片移至a端,記下電流表示數為Ia;

    (3)再將滑片移至b端,記下電流表示數為Ib.

    表達式:Rx=IbIa-IbR0.

    方案一中將滑動變阻器當定值電阻使用,讓它和Rx并聯,使兩者兩端的電壓相等.利用測R0電流算電壓,最后再求Rx的阻值.方案二中讓電路發生改變,利用電源電壓保持不變的特點,求出Rx的阻值.兩種方案看似不同,其實都利用了電壓相等來進行推導,其本質的實驗設計理念是相同的.

    第3篇:歐姆定律的本質范文

    一、初中學生物理學習中的問題原因

    在日常生活中,不斷有家長反映:自己的孩子在小學成績一直都很不錯,可到了初中,特別是到了初二開始學習物理后,成績一下子就滑了下來,總覺得物理難以學懂。我們在教學過程中也發現,有一些學生吃力地學習了一段時間后,仍不見顯著進步,就干脆放棄了學習物理。更讓我們感到擔憂的是,在中考沖刺時,有些學生會因為在物理課程上喪失信心,影響到了其他課程的學習,甚至就放棄了學習備考。也就是說,因為物理學習中存在的問題,不僅僅是只影響到學生的物理學習,甚至影響到了學生的學習態度。學生在學習中遇到了困難沒有得到有效的解決,使得學生學習過程中存在的問題日積月累,一點一點被放大,學生僅有的一點學習熱情被一點一點消磨,使得學生把對學習興趣轉移到其他上面,甚至完全放棄了學習。這樣也就不難理解學生們在中考時,連最基礎最簡單的題目也不會做了。作為教育工作者,這樣的現象不僅讓我反思:初中物理真的有那么難學嗎?為什么到了初二因為物理學習的問題會對學生產生這么大的影響呢?怎樣才能學好初中物理呢?筆者影響學生物理學習的原因是很多的,可以從學生的生理和心理的角度、物理知識結構的角度、教師的教學過程的角度、學生的學習教程的角度等多個方面來進行分析。本文主要是從學生學習過程的角度來分析學生在物理學習過程中存在的問題。

    二、從實際生活中獲得的感性材料不足

    初中的物理規律多數是從事實中分析、歸納總結出來的。初中學生抽象思維能力不強,感性不足。如果沒有足夠的能夠把有關現象與現象之間的聯系鮮明的展示出來的實驗或學生日常生活中所熟悉的、曾親身感受過的事例作基礎,勢必造成學生學習上的困難。例如,在學習牛頓第一定律時,學生能夠從簡單的實驗分析、歸納總結出來,可以說是一個質的飛躍。但許多學生對牛頓第一定律的文字表述比較陌生,常不能很好的理解定律的含義,這是由于抽象思維不強、感性材料不足而造成的。

    三、相關的準備知識欠缺

    物理作為一門獨立的學科,它肯定有著嚴密的邏輯體系。掌握物理規律,往往需將以前學的知識作為基礎,方能取得良好的學習效果。否則將會給物理規律的學習帶來困難。例如,在學“歐姆定律”時,就要聯系和綜合運用前面的知識作為基礎。如電路、電流、電壓、電阻等,如果學生在其中某一環節上準備不足,沒有很好的理解和掌握,將會使這一規律的學習遇到困難。

    四、抽象邏輯思維能力不強

    在物理規律的研究和運用中,有時要進行嚴格的邏輯推理和運用科學的想象等抽象思維活動。初中學生還缺乏邏輯思維能力、沒有形成邏輯思維的習慣。其原因是它們心理發展正處于思維發展的轉折期,開始由經驗型的形象思維向理論型的抽象思維轉化,而這個轉化在初中階段一般來說還不能完成。在學習物理規律時不能順利的度過而感到困難。往往是因為從經驗出發,想當然的看待問題,用事物的現象代替本質,用外部聯系代替內在聯系,在解釋物理現象時“就事論事”,不習慣于運用物理概念和規律進行分析、說理和表述。

    五、生活中的錯誤觀念的干擾

    學生在日常生活中積累了一定的生活經驗,對一些問題形成了某些觀念,在這些觀念中,有的雖比較正確,但往往有一定的表面性和片面性。這些“先入為主”的錯誤觀念對學生正確地理解物理規律往往起著嚴重的干擾作用。例如,學生有“運動的物體才有慣性”,“物體運動得快,慣性越大”等這類錯誤觀念,這就給學生在學習慣性時帶來了很大的困難。

    六、思維定勢帶來的負遷移

    遷移原理是教學中的一條重要原理,正向遷移有利于學生在原有的基礎上掌握新知識。但思維定勢所起的負遷移卻干擾著學生對物理規律的理解的掌握,給物理的教學帶來困難。負遷移是指已有知識對新知識的學習產生的消極影響。例如,有的學生總是認為浸在液體中的物體所受的浮力隨著深度的增大而增大,理由是由于液體內部的壓強是隨著深度的增加而增大。產生這一錯誤的原因是把以前學過的液體內部壓強公式P=ρgh與浮力公式F=ρgv混淆在一起,沒有弄清兩個公式的區別,這是負遷移造成的這種結果。

    在中學物理知識的結構中有一些占主干地位的基本規律,這些重點規律教學的成敗,對于學生能否學好物理知識、能否運用物理知識解決實際問題,具有關鍵作用。只要我們能認清學生在學習物理規律中常見的問題,對癥下藥,引導學生掌握物理規律也不會成為一件難事。

    七、解決問題的對策

    1.創設便于發現問題、探索規律的物理情境。教師要帶領學生學習物理規律,首先在教學開始階段,要創設便于發現問題的物理環境。初中階段,主要是通過觀察和實驗發現問題,也可以從分析學生生活中熟知的典型事例中發現問題,有時也可以從對學生已有知識的展開中發現問題。創設的物理情境要有利于引導學生探索規律。創設的物理情境還應有助于激發學生的興趣和求知欲。例如,在探究滑動摩擦力與哪些因素有關后我教學生討論拔河比賽中要取勝應注意那些問題。學生們踴躍發言,討論得出用力握緊繩子是增大壓力來增大摩擦,穿有釘的鞋子是增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦等。從而更好地掌握了這條規律。

    第4篇:歐姆定律的本質范文

    1.通過建立理想化模型,培養學生的想象能力。例如:在教學“質點”這一概念時,我們可以首先通過研究物體的運動,使學生認識到:由于物體都有形狀和大小,要確定運動中的物體的位置及其變化,并非是一件容易的事情,從而給予學生一個明確的非建立一個物理模型不可的印象。然后,再從眾多的事例分析中,讓學生發現,在某些情況下由于物體的大小和形狀對我們所研究的現象產生的影響較小,可以忽略不計,以致能把它看做是一個無大小、無形狀的點,即質點。經過這樣的教學,不僅使學生掌握了“質點”這個概念。而且使學生學會了認識自然規律的最基本的方法,還培養了學生科學的想象能力。縱覽整個中學物理教材。不難發現可以采用這種方法進行教學的概念還有:剛體、理想流體、理想氣體、點電荷、電力線、光線等等。

    2.通過物理公式的導出過程培養學生的想象能力。物理學是一門從科學實驗中發展起來的自然科學,它的每一個規律的建立都是以實驗為依據的,所以,我們在通過物理公式的導出過程中培養學生的想象能力的教學中,務必要注意兩個問題:其一,在由實驗得出必要的具體數據之后,要引導學生對這些數值進行認真細致地分析、研究,總結出它們的數值間的關系(這些關系一般反映了某一物理規律的某一個側面);其二,引導學生通過科學的想象,把上述各個方面的關系按其內部聯系綜合出一個完整的、正確的物理規律(通常用數學語言加以描述),例如:在推導“歐姆定律”的過程中,我們在認真測得一些數據之后,應提出如下幾個問題:①電阻不變時,電流強度與電壓的關系是怎樣的?②電壓不變時,電流強度與電阻的關系是怎樣的?③分析每一次測出的3個數據能得出什么樣的關系是怎樣的?④怎樣用字母符號表示這一關系?經過對上述四個問題的解答。學生一般能獨立地推導出歐姆定律的數學表達方式I=U/R。

    3.通過對相關或相似的物理問題、物理概念、物理規律之間的比較。培養學生的想象能力和辯證思維能力,在教學中把規律性相同或相似的物理問題、物理概念、物理規律,運用類比的方法進行講解,既可消除學生中所存在的一些錯誤和模糊認識,又可以使學生通過聯想、比較,產生由此及彼、舉一反三、觸類旁通的效果。從而也能培養學生的想象能力,此外還有利于學生們的記憶。教學中我們發現,常用的歸類比較的做法主要應用在以下三個方面:

    (1)對相關的物理問題進行比較。例如:交直流發電機(電動機)在機構原理上的比較;液體內部壓強的大小求法與計算物體重力勢能的比較;物體質量的計算與物體浸入在某液體時所受浮力大小計算的比較;幻燈機成像調節(或照相機成像調節)與放大鏡成像調節的比較;柴油機工作原理與汽油機工作原理的比較,等等。

    (2)把表達形式相似而本質不同的概念進行比較。例如:質量與重量;密度與比重,力矩定義式與功的定義式;動量與功率,電源電壓與路端電壓:電勢與電勢差;靜電場與引力場,電勢能與重力勢能;質點與點電荷;電力線與磁力線;電壓與水壓等的比較。

    (3)把表達形式或規律相似而本質不同的物理定律、公式進行比較;右手定則與左手定則的比較;動能(動量)定理與機械能(動量)守恒定律的比較;動量守恒定律與機械能守恒定律的比較,等等。

    第5篇:歐姆定律的本質范文

    根據物理學本身的特點,可把物理學科的學習方法概括為三要素:一是要科學地進行觀察和實驗,二是要重視對物理概念和規律的理解,三是要理論聯系實際,下面給大家分享一些關于高一物理的學習小技巧,希望對大家有所幫助。

    一、物理現象觀察法物理學是以實驗為基礎的科學,初中物理要求學生具有的觀察能力主要是:有目的地觀察,明了觀察對象的主要特征及其變化的條件。觀察物理現象應該做到:

    1.激發主動性

    學生應激發自己對物理現象觀察和學習物理知識的興趣,主動性和自覺性,助力物理意識。

    2.明確觀察目的

    要明確具體的觀察目的,觀察中心,觀察條件和范圍。

    3.準確記錄

    觀察時,要準確記錄物理現象的發生、發展和終結全結論,寫出觀察報告。

    二、物理實驗法物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗不僅要了解它提供的實驗結果,更重要的是掌握實驗的構思方法和研究物理問題的思路。物理實驗可分為;觀察實驗、驗證實驗、探索性實驗、模擬實驗和思想實驗等。實驗學習應該注意:

    1 .樹立嚴謹的科學態度

    要一絲不茍地進行實驗,實事求是地記錄,不放過任何一個現象變化和細節。

    2.構思方法技巧

    實驗構思的主要方法有:(1)放大與擴展;(2)間接觀察后再作推論;(3)模擬類比(4)思想實驗(理想實驗) 如:伽俐略的斜面實驗中,在水平面上依次鋪上毛巾、棉布、木板、玻璃板,測量其小車滑行的距離,再得出結論:平而越光滑,小車運動的距離越遠;根據實驗事實推理;若平面完全光滑,小車將運動到無窮遠,即一直運動下去不會停下來,由此總結出“慣性定律”。

    3.實驗要求

    進行物理實驗時,要了解物理實驗的目的,會正常使用儀器,會作必要的記錄,會根據實驗結果得出結論,會寫簡單的實驗報告和進行簡單的誤差分析。

    三、物理概念學習法一個物理概念,它是某類型物理現象的概括;是物理知識的核心內容之一。學習物理概念應該注意:

    1.歸納概括

    就是將物理進行分類比較,將同一類型的物理現象的共性找出來,概括并能說明這一類型的物理現象的本質特征。例如;“質量”概念,各個物體的物質組成不同,但“物體所含物質的多少”就是物體的共性,即質量,與物體的形狀,所處的狀態,地理位置和溫度無關。

    2.實例聯系

    抽象概念的理解是困難的,如果把“概念”放在實例中去記憶,去理解,就要簡單得多,也就要容易區分相關因素和無關因素,找出共同特征。如“蒸發”概念,對應水在任何溫度下都能蒸發,且需吸熱,就能夠很快地對“蒸發”概念理解透徹。

    3.內涵與外延

    不能將物理概念任意外推,如果這樣就會導致概念與事實不相容的矛盾。例如:“慣性”這個概念,它說明一切物體都具有的保持其原來的運動狀態性質,物質運動靜止,不是因為物體是否受力,而是物體具有“慣性”。受力與否,是決定物體運動狀態變化與否的必要條件。兩千多年前,古希臘科學家亞里斯多德認為:“力是維持物體運動的原因”,他之所以錯誤,就是沒有概括出物體運動的本質特征。

    四、物理定律學習法物理概念和物理規律是物理知識的核心內容,是物理課中的基礎知識,物理定律是通過歸納大量事實和實驗中認識的客觀規律后形成的科學結論。如牛頓第一定律、歐姆定律、焦耳定律、阿基米德原理等。學習物理定律應該注意:

    1.準確理解物理定律的物理意義

    知道物理定律的內容,理解其實質,能用準確的語言表述,能聯想一個實例。

    2.明確物理定律的適用條件

    物理定律是客觀規律的總結,但它并不一定在任何條件下都成立。因此,不能忽視物理定律所適用的范圍和條件。如:熱平衡方程“Q吸=Q放”的成立條件是:系統與外界無熱交換。若系統與外界有熱交換,則只能在不計一切熱損失的條件下才能成立。

    3.弄清各物理量間的相互聯系

    弄清各物理量間的相互聯系,透徹理解各概念;知道定律的建立(或帳號)過程,重視各部分知識間的聯系,把前后概念連貫起來,從而使知識系統化、條理化。

    4.建立物理定律所對應的模型

    對每一個物理定律,都應記住它所對應的模型或典型范例。要了解它的研究對象,研究對象的運動狀態等。如:“反射定律”的典型范例是平面鏡成像。

    5.記住物理定律所對應的典型實驗

    物理定律的基礎是物理實驗,應將物理定律與相應的典型實驗對應起來,有利于對物理定律的理解和深化。如:“阿基米德原理”所對應的典型實驗就是“排液法”測浮力,“歐姆定律”所對應的典型實例就是研究“電壓與電流強度的關系”實驗。

    五、物理公式學習法物理公式(含物理定律的數學表達式)是物理學成熟的重要標志.從定性到定量的研究,使物理現象從經驗升華到科學。物理公式一般可分為三大類:

    1.定義式

    它是對一類問題的概括性表達式。表示某一物理概念的意義。使用這類公式,不能簡單地從數學角度看,而應透過數學表達式這個現象,去領會它的物理實質。如密度p=m/V,絕不能認為密度與質量M成正比,與體積V成反比,密度是物質自身的特性,由物質的種類決定,與物體的質量和體積無關。同理,電阻的定義R=U/I也是如此,電阻R由組成電阻的材料、長度、橫截面積來決定。

    2.物理定律、規律、原理表達式

    它揭示了這一類物理現象在運動變化過程中所遵循的法則,使用時,要特別注意這類表達式的運用范圍和條件。例如:液體壓強公式P=≥gh,它表達了液體在內部各處產生的壓強所遵循的規律,它的適用范圍是:靜止液體,應特別注意的是,h是從液體上表面往卜測量的深度,而不是通常意義上所說的高度。

    3.計算式

    第6篇:歐姆定律的本質范文

    一、重視例題,揭示內涵

    新課程物理教材中的例題都蘊含著重要的物理思想和物理方法,揭示著問題的內涵。例如:人教版選修3―1上P63對于歐姆表的原理的認識,教材就沒有采用闡述歐姆表原理的傳統方法,而是先讓學生做一道閉合電路歐姆定律的應用例題,建立對歐姆表的認識。也就是說,在教學上的要求是讓學生練習歐姆定律的應用,其目的是把歐姆表這一新知識建立在對原有學習過程的體驗上,通過對該體驗的創造性聯想來形成新的知識:歐姆表的工作原理。在這道題三個小問的求解過程中學生通過具體數據的計算,不僅會了解歐姆表原理,而且會對自己的學習方法進行認識,從內心深處引起強烈的反思――原來物理例題的分析和解答過程中可以形成新的知識。在這道例題的教學中教師除了讓學生回答教材中的問題,還可以從多個角度提出問題,讓學生思考和討論,以及設計實驗,等等,如:(1)中間刻度對應的電阻刻度為多少?(2)你能把其他電流刻度改標成電阻刻度嗎?為什么電阻刻度是不均勻的?(3)既然電流表、電壓表及歐姆表都是由表頭改裝而成的,那能不能共用一塊表頭而組合在一起呢?若能,請問怎樣設計?通過對例題的充分挖掘來讓學生更深入地明白歐姆表的工作原理和內涵,為學生熟悉多用電表及下面的實驗操作做好鋪墊。因此本題是一道非常典型的例題和可以拓展的好題目,但不少物理教師卻另起爐灶重新建立情景來進行歐姆表工作原理的教學,而放棄了最好的教學資源――課本例題,得不償失。

    二、探索習題,一題多解

    一題多解是學生在對題目交代的情景熟悉的前提下從不同角度解答同一個問題,這樣既減輕了學生讀題的負擔,又使學生運用多種方法解決問題,達到了和做多種不同類型題一樣的效果。課本上許多例習題就非常適合一題多解,在對這種題目的講解過程中學生既可以對所學知識和規律進行鞏固,又可以讓學生體會各種方法之間的不同和各自優勢。例如:人教版必修一P45中問題與練習部分的第4題:關于頻閃攝像研究變速運動的問題。本題可以用以下幾種解法:①用h=at,時間t可以從照片讀出;②用x=vt+at,選取數據點代入計算;③用v=;a=;④用Δt=aT。通過這幾種方法來解決本題,可以把勻變速直線運動的規律的知識都用一遍。這樣一題多解給學生帶來的收獲不僅僅是解一道題的方法,而且有一類規律的運用方法,更使學生記憶深刻。這樣在處理課本習題的過程中學生的練習起到了復習知識和領會方法的雙重作用。

    三、挖掘習題,拓展延伸

    在習題教學中不僅要使學生鞏固掌握物理知識,而且要把物理思維滲透其中,將其充分利用,適度開發,來發揮習題的最大效益。例如:人教版選修3―2上P21第3題:如圖所示,磁感應強度B=1T,平行導軌寬l=1m,金屬棒PQ以1m/s速度貼著導軌向右運動,R=1Ω,其他電阻不計。(1)運動的導線會產生感應電動勢,相當于電源。用電池等符號畫出這個裝置的等效電路圖。(2)通過R的電流方向如何?大小等于多少?本題考查的是關于法拉第電磁感應定律的應用:導體棒切割磁感線問題。除了題目中提出的兩個問題之外,我們還可以在學生做完本題后讓學生思考以下幾個問題:①導體棒在運動的過程中受到的安培力是多大,方向如何?這個力對物體的運動起什么作用?為了讓物體維持勻速直線運動需要加外力嗎?若需要應加一個什么樣的外力?這個問題可以讓學生加深對物體運動規律和受力規律的認識;②外力的功率是多少?電阻R消耗的電功率是多少?兩者之間什么關系?通過對比學生可以加深對電磁感應現象本質的認識;③若導體棒有內阻r=1Ω,則導體棒兩端的電壓還是Blv嗎?若不是,那應該是多少?這個問題可以讓學生加深對路端電壓的理解。通過以上提出三個問題,我們可以在大背景不發生變化的情況下,實現多個知識點的教學,同時學生還能對問題有更深層次的認識。

    第7篇:歐姆定律的本質范文

    一、溫故而知新

    伏安法測電阻是基于學生對歐姆定律知識的應用,能有效訓練學生對知識與技能的掌握,應用的不僅僅是歐姆定律這個知識,還要應用電壓表、電流表、滑動變阻器等一系列常見的電學器材進行簡單的操作和測量.因此,在本節的教學過程中,我們可以通過一系列的問題達成溫故而知新的效果,啟發學生對伏安法測電阻本質原理的掌握和應用.

    問題1 歐姆定律的內容是什么?公式是什么?有幾個變式?

    問題2 如果想測量一個定值電阻的阻值大小你準備怎么測量?原理是什么?

    問題3 結合這個原理,你準備怎么設計電路圖和表格來測量相應的物理量,從而求出電阻的大?。?/p>

    分析 本處的問題能循序漸進,從上一節課的歐姆定律內容著手,讓學生在鞏固復習的過程中達成對公式R=U/I新認知和新應用,并對電壓表和電流表的組合應用構建新認知,有效的啟發了學生的原有知識的鞏固和拓展,并且通過問題3來激發學生進一步思考和分析,由于三個問題具有明顯的梯度性,直接促使每個層面的學生都能參與到相應問題的思考之中,確保了每個學生都一定的思維興趣和思維深度.

    二、啟發而提升

    學生參與到實驗設計的過程,基本都能想法用電壓表測量未知定值電阻的電壓,用電流表測量未知電阻的電流,從而設計出如圖1所示的電路圖.鑒于學生的實際設計,我們還需要通過問題和實際的調控來提升學生對測量固定物理量的掌握和應用情況.具體可以采用以下類似的問題來啟發并引導學生的思維,促使學生能力的提升.

    問題1 通過同學們的思考,可以采用如圖1所示的方法來測量未知電阻Rx的值,測量一個固定不變的電阻值時,這種方法有什么缺陷?

    問題2 這種方法既然存在較大的誤差,你有什么好的方法來減小誤差呢?

    問題3 改變電電源或者滑動變阻器,你覺得哪個更方便一些呢?

    基于學生的實際設計情況,如果學生之中有同學設計出如圖2所示的電路圖,我們可以把問題2和問題3進行變動,變成下面的問題:

    問題4 還有同學有其他的設計方法嗎?展示一下,交流一下,并說說你這樣設計的理由和優點?

    分析 基于學生已經參與的測量設計,我們可以充分結合學生已經設計出來的電路圖和測量步驟來啟發學生如何減小測量固定值時的誤差,如何結合已學的物理器材來減小測量值的誤差,教師通過問題的形式來提升學生,不僅從知識與技能的復習角度上滿足了學生的需求,還從知識與技能的連貫性、遞進性、對比性等角度滿足了學生的能力提升,同時給學生思維和思維成果展示的機會,充分促使學生綜合物理素養的提升.

    三、反問而突破

    如果把伏安法測定值電阻比作學生的軍事演練的話,那么伏安法測小燈泡電阻就是學生的實戰對抗,學生既要依托于伏安法測定值電阻來思考如何采用伏安法來測量小燈泡的電阻.而教師有必要通過我們的教學行為讓學生深度領悟伏安法測電阻的方法與技能,并能通過親身體驗來區分伏安法測定值電阻和小燈泡電阻的本質差異所在.所以我們可以根據以下幾個教學行為和問題鏈來達成以上的目的.

    首先讓學生按照他們自己的設計思路進行伏安法測小燈泡電阻的實驗,并進行數據的采集和計算,這個實驗的過程,很大程度是為了鞏固學生對伏安法測定值電阻的知識與操作兩個層面的掌握深度.而學生收集來的數據及后續的數據分析正是我們要突破的重點環節,也是學生能力提升的關鍵之處.

    其次通過反問、追問、質問等形式來完成關鍵重點內容的突破.問題如下:

    問題1 各個小組一起展示你們的測量數據吧?并一起交流?

    問題2 你們測量小燈泡的數據對比剛才測量定值電阻的數據是否存在一定的差異?

    問題3 這些差異是誤差嗎?

    問題4 就大家的分析,這些數據之間的差異不是誤差的話,我們能不能通過求這些數據的平均值來減小我們測量電燈泡的誤差?

    問題5 你能分析一下,小燈泡的電阻隨電壓變化的根本原因是什么嗎?

    問題6 由此可見,我們在伏安法測量定值電阻和小燈泡電阻時,能采有相同的方法嗎?在兩次測量過程中,滑動變阻器的作用一樣嗎?

    第8篇:歐姆定律的本質范文

    【關鍵詞】電磁知識;新課程;調查研究;教學銜接

    1. 調查背景 根據教育部的規劃,自2004年秋季開始,全國各省、直轄市、自治區已在高中陸續實施了新課程的改革。河北省是2009年秋季開始實施的。這對于工作在教育一線上的教師而言,即是一個實現自己教育理想的機會,又是一次適應新教育理念的考驗。為了能更好的完成高中物理新課程的教學工作和任務,將初中物理新課程知識與高中物理新課程知識進行有效的銜接,是非常有必要的。

    由于在實施了新課程標準之后,中學物理知識中的電磁學板塊,無論是在知識的內容方面,還是在知識的結構方面,都有了一定的變化。本次調研的目的之一就在于要清晰的、準確的找出電磁學部分在課改后的接洽點。

    另外,經常見到一些初中電磁學知識掌握的較好的學生,學過一段時間的高中電磁知識后,成績下降頗多。學生大呼電磁學太難,初中時學電磁知識的輕松勁消失的無影無蹤,在心理上產生了畏懼感,降低了學生學好電磁知識的信心。究其原因,除了教與學方法的差異外,初高中電磁學知識的過渡“臺階”太大,是一個極其重要的因素。使學生盡快適應高中電磁知識的教與學的特點,渡過學習的難關,就成為我們開展本次調研活動的另一個動機。

    2. 調查方法 在調查過程中,主要采取了聽課、交流會和發放問卷等方式。

    首先,我們聯系鄰近的初級中學,深入初中物理課堂聽課,了解初中電磁知識教學現狀。例如,在滄縣馬連坦中學,聽王斌老師的《歐姆定律和安全用電》。課后,與該中學的張連旭、畢元海等老師交流了關于電學知識方面初高中銜接的地方。在滄州市第八中學聽候蘭蘭老師的《磁場》,課后,與該中學的候蘭蘭等六名老師探討關于電磁知識的初高中銜接。類似的活動還在滄縣杜生鎮中學、滄州市朝陽中學等學校開展。

    其次,向學生發放問卷。我們共發放問卷1000份,回收983份。其中,面向初中生發放600份,回收592份,回收率約為98.67%,面向高中生發放400份,回收391份,回收率約為97.43%。調查問卷涉及滄縣第三中學、滄縣馬連坦中學、滄縣杜生鎮中學、滄縣中學、滄州市第八中學、滄州市朝陽中學等九所學校的初三(九年級)學生和高一學生。數據全面,詳實可靠。

    3. 調查時間 2012年3月10日——2012年5月15日

    4. 調查問卷狀況及分析

    4.1 電場。根據學生問卷結果,關于原子的結構和自然界中電荷的種類,在學生群體中有較高的認知程度,分別達到90.9%和87.3%,但是,像“電中性”和“電荷的中和”的認知程度卻只有20.0%和23.6%。對電荷間作用力的認識不是非常到位。不了解電場及特點。

    分析:鑒于上述情況,再結合教師交流會的記錄以及新課程標準的內容可知,大部分學生對常識性知識和簡單模型能較好的掌握,但對較深刻一點的問題則表現不佳。 電荷間的作用力明確了力的方向,但未提及力的大小和決定因素,更沒給出定量表達式。 初中并未明確提出電荷守恒定律和電場的概念及特點,而調查卻顯示學生對此有所了解。 估計,他們的電荷守恒的想法應該來自于化學的方程式配平原則,但這并不是我們物理上的電荷守恒定律的準確認知。高中教學時,應該對此有所借鑒和區分?!半妶觥币苍S是混同了“磁場”的概念,因此,在講“電場”時,我們應該在類比的同時也要注意區分,避免混淆。

    4.2 恒定電流。由數據可知,對電路中的電流、電源等概念的了解基本可以,但仍存在百分之二十多的學生掌握的不到位。 對電源內部的情況了解不多。 串、并聯電路的特點和規律大概有50%——80%的學生能基本掌握。 歐姆定律的內容及應用有78.2%的學生認為已經學會,但并不十分清楚該定律的使用范圍。 對電表的認識只限于理想電表的應用。 關于“伏安法測電阻”已經有所使用,但沒有深入探究學習,大概少于20%的學生能夠知道“內接法”和“外接法”的特點。沒有明確滑動變阻器的常用接法。有60%——80%的學生知道電功和電功率。

    分析:這一部分是初中電學知識的重點和難點,也是初高中電磁知識的重要銜接位置。了解恒定電流在初中階段物理教學中的寬度和深度,對高中階段教學是很有幫助的。對于基本概念的掌握,學生們并非全部到位,應適當的在教學時給予提及。重點放在串、并聯電路的特點和規律以及歐姆定律上,這與高中時分析電路和電表的改裝等諸多地方聯系緊密。若此處學生不能準確、熟練、到位的掌握,則會在學習中遇到很大的困難。因此,在高中教學過程中,在此處要重點復習,強化理解。關于電功、電熱、電功率部分,學生們雖然已經有所了解,但初中階段并不介紹這些表達式的來歷,也不涉及非純電阻電路的應用問題。因此,在高中教學時,要側重于引導學生分析推理出其中的因果關系,糾正不合理的認識。

    4.3 磁場。對磁場的基本認識,例如,磁體、磁極、磁場的基本性質、方向、磁感線等知識點,學生們掌握的較好,只有16%——21%的學生未能達到要求。學生們能清楚的知道磁體外部磁感線的分布,而不知磁體內部的情況;對地磁場的了解不清晰。大部分學生知道安培定則,接近80%。但對于通電直導線在磁場中的受力掌握不理想。

    分析:就調查數據來看,磁場的基本知識初中已經研究的比較到位,在這一點上高中階段可以只需稍作復習即可。而磁感線的特點和安培定則需要向深刻處挖掘。通電直導線在磁場中垂直于磁場放置時所受磁場力情況,在初中階段,只知道有力且該力方向與磁場和電流方向有關,但并未得出該磁場力的定量表達式F=BIL和用于判斷該力方向的左手定則。

    4.4 電磁感應。調查顯示,“由磁生電”的方法初中只介紹了導體棒切割磁感線一種形式。感應電流的方向并不是很清楚。有80%——90%的學生知道頻率和日常生活用電的類型。了解電磁波的一些特點,但有超過60%的學生對電磁波的傳播過程不太清楚。

    分析:初中已經介紹了一種電磁感應的方法,但這是從直觀現象上認識的,并未涉及本質。初中已經實驗總結了產生感應電流的條件,這一點在高中教學過程中可以借鑒使用。另外,感應電流的方向規律,在初中教學中并未提及。因此,高中教學時要細致的對待這一點。電磁波在初中教材里雖涉及的面很廣,但要求都不高,多為了解性知識,現象居多,未涉及原理和本質性知識。在高中教學的過程中,應利用他們已有的現象認識,逐步向原理性知識方向引導和過渡。

    4.5 學習態度。從調查問卷的數據來看,學生自評的初中電磁知識的掌握狀況,9%的好評,遠小于23.6%的差評和67.4%的中評。但學生們對電磁知識的興趣卻比較濃厚,對自己將來學習高中電磁知識有58.2%的學生是比較自信的。

    第9篇:歐姆定律的本質范文

    關鍵詞:高中;電磁感應;常規題型;歸類解析

    物理知識與文學類知識存在本質區別,在解決物理問題時需要學生具備一定的抽象思維能力與分析能力。電磁感應是物理學科的難點,也是歷年高考的重點,那么要想在高考中輕松應對這些題目,要了解電磁感應的常規題型及該題所要考查電磁感應的知識點,以此找出問題的突破點。

    一、高中電磁感應的常規題型概述

    電磁感應內容可以是每年高考物理學科必考的重點內容,就這幾年的物理命題而言,從命題方向上來看,重點對學生感應電流方向判定、法拉第電磁感應定律、導體切割磁感線時電動勢的相關計算、楞次定律等物理知識進行考查,從高考命題形式上來看,既有單獨對一項物理知識點的考查,同時也有物理綜合知識考查的計算題,并且一般都是物理綜合命題的分值比較高,具有一定的難度。高考物理例題中常見的綜合物理題型有電磁感應與力學綜合規律的綜合、電磁感應與電路規律的綜合、電磁感應與能量守恒的綜合等等。

    二、高中電磁感應常規題型的歸類解析

    1.電磁感應與力學規律的綜合題型解析

    電磁感應與力學規律綜合應用是歷年來高考物理學科重點考查的知識點,那么解決這類問題的重點在于對物體運動的狀態進行分析,在分析過紅才呢過中尋找其臨界狀態,比如說速度變化、加速度變化、感應動勢變化、導體受力運動變化、安培力變化及電動勢變化等等,這些因素的變化有著密不可分的關系,相互影響。以下是筆者通過一道高考例題對電磁感應與力學規律的綜合應用解析。

    例如:AB與CD是兩根固定的、足夠長的平行金屬導軌,兩金屬導軌之間距離為L,水平面與金屬導軌平面的夾角用θ表示。整個金屬導軌平面內部都有與金屬導軌平面斜上方垂直的均強磁場,該磁場的磁感應強度為B,在金屬導軌的AC端點連接一個電阻,電阻值為R,同時還要連接一個垂直于金屬導軌放置的、質量為m的金屬棒ab,從靜止狀態開始沿著金屬導軌進行下滑,求解在該運動過程中金屬棒ab的最大速度(金屬導軌之間的動摩擦因數用μ表示,金屬導軌與金屬棒之間的電阻大小可以忽略不計)。

    解析:金屬棒ab在沿金屬導軌下滑時會受到四個作用力、分別是摩擦力Ff、支持力FN、重力mg與安培力F安,若金屬棒ab由靜止狀態開始進行下滑后,那么這個過程屬于變加速過程,當金屬棒ab下滑期間其加速度降低到a=0時,其本身的速度就會增大到v=vm。此時金屬棒ab與金屬導軌處于平衡狀態,以后金屬棒ab再下滑將按照vm勻速下滑。按照E=BLv、I=E/R、F安=BIL等公式的計算要求對金屬棒ab所受的力進行正交分解,FN=mgcosθ,Ff=μmgcosθ,根據E=BLv、I=E/R、F安=BIL可得,將金屬棒ab作為研究對象,再依照牛頓第二定律應為:mgsinθ-μmgcosθ=ma,金屬棒ab在做加速運動時,此時減小的是變加速運動,那么當a=0時金屬棒ab的運行速度處于最大值,金屬棒ab達到vm時有mgsinθ-μmgcosθ=0,根據此式計算出金屬棒ab在運動時的最大速度。

    在求解這類題型時應在金屬棒受力分析基礎之上,根據牛頓定律,并結合電磁感應定律、安培力公式及歐姆定律等相關知識點,從而建立起金屬棒的運動狀況及受力狀況,理清金屬棒的運動變化與電磁感應規律之間的關系,這樣會使整個解題思路更加清晰,找到求解這類題型的突破口。

    2.電磁感應與電路規律的綜合題型解析

    電源內部電流一般都是由負極流向正極,而電源外部則是由高電勢向低電勢的方向流動,因此在求解電磁感應與電路規律綜合物理題時要明確等效電路相關內容,清楚的指出電源、內電路及外電路,在求解電磁感應電動勢過程中需要對 等相關內容,那么要解決此類物理問題,對于電源外路應根據其結構對其內部各元件的連接狀況進行分析,并畫好等效電路圖,這主要是利用閉合電路歐姆定律對其進行求解,當然在電磁感應與電路規律綜合物理題型求解中,還需要結合題目全面考慮該題材所要考查的知識點,綜合考慮電功率及電功等能量關系式,并對閉合電路的實際運行狀況進行分析。電磁感應與電路規律綜合考查是高考物理題型的重要形式,在求解過程中首先要清楚感應電動勢大小,其次要明確內外電路,畫出等效電路圖能夠明確解題思路,快速解出試題。

    3.電磁感應與能量守恒的綜合題型解析

    電磁感應與能量守恒綜合題型也是歷年高考物理科目考查的重點,一般高考例題主要是對能量轉化問題進行考查,利用導體切割運動及磁通量的變化等形式所產生的能量轉化為電能;電流在流動過程中在利用電場力做功也可將電能轉化為物體學中其他形式的能量,這就是電磁感應與能量守恒綜合題型考查,它詮釋了電磁感應與能量守恒之間的關系及相互轉換過程。比如在能量轉換去向分析中,可以通過導體棒切割磁感線運動對其進行分析,按照其做功及能量變化狀況作為依據點,將整個運動過程與理論結合在一起進行詳細的分析求解。

    三、總結

    電磁感應知識內容牽涉面較為廣泛,與力學規律、電路規律及能量守恒等知識也緊密相連,當然高考中的電磁感應相關知識點還有很多,但是其在求解中存在一定的共性。一般情況下,在電磁感應相關問題求解中,需要明確掌握兩個定律,抓住電磁感應相關運動中研究對象的受力及能量轉化狀況,從而對電磁感應相關問題進行靈活求解。

    參考文獻:

    [1]肖斌.高中物理電磁惑應常規題型酌解析[J].新課程,2010,9(28):19-20.

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