時間:2023-09-22 15:31:42
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇歐姆定律本質范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學部分中各種電路的基礎內容,同時也是高中物理電路部分的重點內容,深刻理解并掌握本節內容對今后電路學習具有極大的幫助。在高中物理課堂教學活動開展中,為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學設計的有效性,下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學目標,并在此基礎上提出創設“問題情境”的教學設計為方法的課堂教學實踐,以供參考。
高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的。教材在設計中意在從能量守恒的觀點推導出閉合電路歐姆定律,從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規律及斷路短路現象,將實驗放在學生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學質量和教學效果,我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學中創設“問題情境”的教學設計。
1.《閉合電路歐姆定律》教學目標分析
《閉合電路歐姆定律》教學目標主要有以下幾個方面:一是,經進閉合電路歐姆定律的理論推導過程,體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用,培養學生推理能力;二是,了解路端電壓與電流的U-I圖像,培養學生利用圖像方法分析電學問題的能力;三是,通過路端電壓與負載的關系實驗,培養學生利用實驗探究物理規律的科學思路和方法;四是,利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的,其中涉及到了“電動勢和內阻”、“用電勢推導電壓關系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內容,這些內容之間具有一定的聯系, 只要能夠為其構建一個完善的體系,將這些知識有機的結合起來,就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構主義教學思想為基礎,采用創設“問題情境”的教學設計,對于提高課堂教學有效性具有積極意義。
2.創設“問題情境”的教學設計具體實踐
首先,通過問題的提出激發學生的求知欲。例如:將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極,另一個小燈泡在干電池兩端,會觀察到什么現象?并展示生活中的一些電源,演示手搖發電機使小燈泡發光和利用紐扣電池發聲的音樂卡片實驗,使學生進行思考這些現象出現的原因。通過觀察學生會發現手搖發電機是將機械能轉化成電能的過程,停止搖動就沒有電能,燈泡就不會亮,而干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能,其化學能能夠為干電池提供持續供電的功能,因此小燈泡能夠持續發光。然后教師再在這個基礎上提出問題:什么是電源的電動勢?之后指出電源電動勢的概念,幫助學生認識電源的正負極,并畫出等效的電路圖,利用學生已知的知識,如電勢相當于高度,電勢差則相當于高度差,這樣學生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內電壓和外電壓等概念進行理解了。
其次,在教學中可采用類比、啟發、多媒體等多種方法進行教學。教師在課堂教學匯總可借助于多媒體播放flash課件, 借助于升降機舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差,幫助學生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導學生對其進行理解,例如小花去買衣服,共有100元,其中10元用于打車,90元用于買衣服,在這里,100元就相當于電源的電動勢,車費相當于內電壓(必要的無用功),買衣服的費用就相當于外電壓(有用功),從而使學生掌握內外電壓的本質屬性。
最后,要通過實驗來引導學生進行探究。物理學是一門以實驗為基礎的科學,觀察和實驗是提出問題的基礎,在實驗教學中應鼓勵學生觀察要細致人微,要善于從實驗中發現問題,直觀、形象的實驗現象能激發學生思考??梢宰寣W生通過實驗來探究路端電壓與外電阻(電流)的關系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關系,再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V(舊)的電源向一個燈泡供電實驗,引發學生學習的興趣,讓學習進行討論,解釋現象原因。通過這種方式能夠讓學生很容易就明白流過燈泡的實際電流不僅與電源的電動勢有關,還與電路中的總電阻有關,從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律,完成課堂教學任務。
3.總結語
一、利用心理相容理論,培養師生間的深厚感情,激發和發展學生的課堂學習興趣
所謂心理相容,是指雙方舉止言談,思想觀點等方面能互為對方心理所接受、所認可。師生間的心理相容、關系和諧,可消除學生的逆反心理,可引起學生對教師的肯定反應,并在課堂教學中配合默契,使雙邊活動積極,課堂氣氛活躍,課堂上下主動,課堂組織井然有序,從而最大限度地發揮教師的主導功能和學生的主體功能,并從中激發學生課堂學習的興趣。
二、把握優質課教學諸要素及環節,力求全方位激發學生的學習興趣
1.復習檢查提問,采用“單兵操練”。復習檢查提問不吃“大鍋飯”,采用多種形式、多種渠道,對不同層次的學生進行“單兵操練”,能調動動全體學生的學習積極性,使之動腦、動耳、動手、動口。教師可根據上節課的重點內容和新援課的需要,提出若干問題,使學生帶著問題、帶著疑難、帶著求知的企盼心情聽、看、記、想。
2.課堂引入引人入勝。教師為講授新課,設計引人人勝的課堂引入,可使學生產生強烈的好奇心,從而激起學生課堂學習的濃厚興趣。例如我講《閉合電路的歐姆定律》時,是這樣引入新課的:先用提問的方法復習了電動勢的物理意義和數值的計算公式;又復習了部分電路歐姆定律的內容,并板書了一道題目讓同學們思考。接著我說:部分電路歐姆定律只是研究一段純電阻電路上的問題。如果研究的對象是包括電源在內的閉合電路,那么電路中的電流強度又跟什么有關呢?關系如何呢?黑板上的這個題目該如何計算(黑板上出現圖示)請同學們思考后計算一下電路中的電流強度是多少?同學們靜靜地思考后,有的互相交流眼神,似有疑難,有的欲翻書。就在此時,我說:解決上述問題,需要閉合電路的歐姆定律。好,這節課我們學習這一定律,并運用它解決一些具體問題。這時同學們把目光投向了我。
關鍵詞: 初中物理 課堂教學 教學難點
初中物理學科是一門邏輯思維很強的學科,在物理課堂教學中教師要在給學生講明白物理基本理論知識的基礎上,重點幫助學生深刻理解物理概念和定律,提高學生的物理思維能力,還要把基本理論知識靈活地運用到實際問題中。所以,要提高初中物理教學的有效性,就要在一些物理教學難點上進行有效的突破,這些物理教學難點問題解決得好對提高學生物理成績至關重要。筆者在物理教學實踐中針對初中物理教學中的難點進行了有效探索。
一、突破物理教學難點的重要意義
初中物理教學中經常會出現教學難點,這些教學難點成為有效提高學生物理學習成績的最重要的阻礙,同時不同程度地對學生的物理學習興趣產生較大的消極影響,制約學生運用物理知識解決實際問題的能力。因此,教師在初中物理教學中要深入分析產生物理教學難點的原因,積極研究如何突破教學難點的方法策略,讓學生掌握更多更好的物理學習方法,不斷提高物理解題技巧,有效化解和突破物理教學難點,從而對學生的物理學習產生積極的影響,提高物理學習的主動性和積極性,增強學生物理學習的自信心,同時培養學生的創新意識和能力。
二、突破物理教學難點的幾點嘗試
(一)理解物理概念本質,掌握物理定律關鍵。造成初中物理教學難點的原因主要是學生在物理學習過程中,不能深刻理解物理概念定律的本質,沒有掌握物理概念定律的關鍵知識點所造成的。在物理學習中不能理解物理知識的本質,不能掌握物理學習的關鍵知識,就會造成學習效率低下,對物理問題一知半解、似是而非。因此,在教學中教師應指導學生在物理學習中做到理解本質掌握關鍵,這樣就能有效化解物理知識難點。如在電學部分的“歐姆定律”教學中,教學重點是讓學生通過自己動手實驗得出歐姆定律,從而理解其本質。教學的關鍵有兩個:一是實驗的方法,另一個是歐姆定律的應用。學生只有掌握這些關鍵重難點內容,歐姆定律才能運用自如。
(二)全面掌握知識聯系,靈活變通運用知識。在初中物理學習中,許多學生不能很好地把各部分知識進行有效聯系,解決物理問題只是孤立地用單一知識或方法解決問題,不會把各部分知識靈活運用、變通運用,造成解題思路方法單一,從而在物理學習中形成知識難點。要有效突破教學難點問題,就必須讓學生在學習過程中對教材課本上的物理概念定律理解透徹的基礎上,對物理知識有全面系統的掌握,重點是掌握各部分知識的內存聯系及相互關系,加強知識的靈活運用。如學習“電磁轉化”這部分內容時,既要掌握磁體與磁場關系,又要掌握電流對磁場的作用、磁場對電流的影響,特別是要運用前面已經學過的直流電路的知識、力學部分的知識,只有把這幾部分知識聯系起來綜合運用才能熟練掌握物理知識。
(三)運用多種教學手段,突破物理教學難點。在初中物理課堂教學中,要提高物理教學的有效性,教師就要綜合運用多種教學方法和手段,以突破教學重點和難點。如可以通過創設教學情境,把物理知識與實際生活聯系起來運用;利用多媒體教學技術進行教學、利用CAI進行輔助教學,使抽象枯燥的物理知識變得形象生動,使不易觀察的物理過程更直觀,從而提高物理課堂教學效率。如可以用計算機強大的動畫功能對許多難以用常規手段表現出來的實驗,如透鏡成像、光的色彩與光的傳播、物質的料子、電磁波的傳播等運用計算機進行模擬演示,既增強教學效果,又便于學生記憶掌握。
(四)做好物理實驗演示,提高解決問題能力。在物理教學中,教材安排了許多物理實驗和課堂演示活動,上好物理實驗課程、做好課堂物理演示能使學生從這些實驗和演示中獲得物理知識的感性認識,加深對物理概念和定律的深刻理解,并培養學生解決實際問題的動手實踐能力。例如,物理實驗可以通過多種方法進行研究和操作,如在進行實驗導體的電阻與什么因素有關時,可以通過觀察法(觀察電流表指數來計算電阻)、轉換法(把電阻轉換成電流來計算)、歸納法(將導體電阻與材料、長度、截面等有關因素歸納起來研究實驗)等方法進行研究。通過這些方法的綜合運用提高學生解決教學難點問題的能力。
總之,突破物理教學難點應從多方面嘗試,從多方面培養學生的能力和素質,進而提高教學成績。
參考文獻:
關鍵詞 初中物理;歐姆定律;實驗室;可變穩壓輸出電源
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2013)10-0029-02
1 冤屈
聽初中物理青年教師“以導促學”匯報課“歐姆定律”,評課時,很多老教師對該教師的“電壓的調節與改變問題”的處理,提出了中肯且詳細的點評。筆者既對老教師的無私點撥感到欣慰,同時更為這位青年教師“叫屈”。屈之一,老教師們受以往教學經驗的啟發,以所謂教材、器材、試題為依據,面面俱到地來看待新教師的創新教學設計,這是因為沒有看到探究教學的發展之需要;屈之二,讓青年教師的創新教育來承擔教材編寫本身的缺陷、學校實驗室實驗器材配置不足以及某次中考試題的偏頗等,似乎更為冤屈。
就初中物理探究歐姆定律的實驗設計,一是保持電阻不變,改變電壓,觀察電流與電壓的關系;二是保持電壓不變,改變電阻,觀測電流與電阻的關系。這本來應該是一個極其自然的、也是學生立馬就能想到的實驗設計過程。由于一般學校的實驗室沒有“可變穩壓輸出電源”儀器,所以,目前使用的大多數版本的初中物理教材給定的實驗設計為圖1的設計。這樣的設計一直以來似乎被認為是經典,而從來就沒有受到過質疑。有經驗的教師,往往采用提前做伏筆,或當堂給學生以點撥的方式來完成。
為使實驗在有限的時間內完成,一般需要解決兩個問題:一是如何調節滑動變阻器,才能增大(或者減?。╇妷罕碜x數;二是改變電阻時是先大后小還是先小后大。這樣就出現滑稽的現象。滑稽之一在于:這一與本次探究無關的問題卻成為本節課的重點與難點。滑稽之二在于:用探究所得到的結論來設計探究結論,顛倒了“過程與結論”的邏輯發展關系。
2 緣由
一個青年教師的“冤屈”,也許不那么受人關注,然而,當這樣的“冤屈”已經阻礙教學改革的時候,就不能不引起人們的關注了。回顧落實探究教育的過程,可以發現,它是一個漸變的過程,從課標要求的提出,到教師的主動實施;從將探究視為方法,到視探究為教學目標。當今的教師普遍認同一個“以學生發展為本”的理念,于是,各種各樣的教學方式層出不窮。遺憾的是,教師始終發現有“三座大山”正在阻擋探究的自然發展。
第一座“大山”是教材。在一綱多本的初中物理教材體系中,某一版本的教材應該也僅僅只能是教師進行教學設計的依據之一。很多老教師喜歡以教材為本并視教材所述為金科玉律,這顯然是一種片面的認識,而且就是這樣的片面認識,在廣大教師中卻依然很流行,甚至成為一種評價課堂的唯一準則。
如果教材編寫者能將圖1變化為圖2,并告訴學生,虛線框就是一個可以改變電壓的電源,并讓學生在實驗中體會改變電壓大小的方法(這本身也是“做中學”的一種方式),這樣就避免了教師在這個問題上的糾結。至于其原理,可以作為歐姆定律應用的一個問題來討論(根據筆者對新課程標準的理解,這樣的動態分析似乎有違探究教育本意,建議以后試題不出現)。
第二座“大山”是器材。由于歷史的原因,學校的實驗室與教室的地理位置配備問題,實驗儀器的陳舊與不配套問題,已經嚴重地制約了探究教學的落實與發展。就筆者所在學校而言,自筆者1980年參加工作,30多年來,可以說沒有什么本質上的變化。如果要說變化,那就是價錢更高了,而質量更低了!教師為了尋找一個探究實驗的器材,所做出的努力真的是難以想象,更不用說向學生開放探究實驗室的可能。就本文提及的“可變穩壓輸出電源”,按照圖3,也就是個由電池盒與電位器的組合問題,應該不是難事,可以自制,也可以批量生產,遺憾的是一直沒有被相關部門所重視。
第三座“大山”是考試?!俺踔形锢硎潜豢茧y的”,這是目前的共識。就圖1的設計,某地的中考試題竟然讓學生回答:換用電阻時,阻值是該從大到小還是從小到大?雖然說中考試題屬于終結性評價,學生回答該問題不存在任何可以挑剔的地方,遺憾的是,這樣的試題一出現,來年就被無情地收錄進了各種隨堂教輔資料中,甚至被各地的教研員編進了相關的試卷之中。那些視考試分數為自己榮譽的教師,只能步步小心地向學生進行介紹,從而徹底摧毀了探究教學的自然發展規律,因而也導致在歐姆定律的教學中要做出一個“艱難的決定”。不合時宜的試題安排,已經真的成為探究教學發展的絆腳石。教材的編寫是為了照顧學校已有實驗條件,試題卻在別人不得已的基礎上再次興浪,實為不該。
3 體會
探究能力的發展需要有個前提,這個前提就是人腦思維的自然性體現,或者稱它為“最臨近發現區”的構建。這里為思維發展的自然性提供探究實驗及配套的器材,成為探究能否自然發展的“架梯”。
探究教學,在國內應該還是個新名詞,其必須經過一個相當長的摸索過程,才能被教師爐火純青地所運用。教師要真正以探究教育的觀點來設計教學活動,要有勇氣有能力去挑戰所面對的“三座大山”。
比如圖4的實驗,教材用以說明的是物體具有慣性,而教師如果僅僅將該實驗看成是為了提高學生的學習興趣,那么就失去了一次探究教學的資源。這就需要教師突破教材安排,具有根據實際需要增加探究資源的能力。因為這個實驗可以提供一個更值得探究的問題:慣性大小與什么因素有關?如果將該實驗改為:給學生兩個高度、形狀、體積相等而質量有明顯區別的物體,分別做同樣的實驗,哪個更容易成功呢?為什么?經過這樣探究學習的學生,對于理解“慣性大小只與質量有關”不是更有幫助嗎?同時,這樣的探究還需要有突破實驗室配置的要求,畢竟“兩個高度、形狀、體積相等而質量有明顯區別的物體”是很容易找到的吧。
作為探究教學發展趨勢中所出現的“以導促學”教學方式(或者是其他教學方式),是凝聚著廣大教師在探究教學道路上的走向反映,也就是說欣喜地看到了探究教學正在發展。這樣的發展甚至只能用剛剛起步來定義。
高中物理課堂開展探究性學習是符合現代社會的發展需求的。只有具備有創新思維、能夠獨立解決問題的人才才能真正適應未來社會發展,在激烈的社會競爭中脫穎而出,而探究性學習能夠有效培養學生的創新意識與解決問題的能力。高中物理課堂開展探究性學習是物理學科自身的需求。物理學習具有非常強的實踐性,主要通過實驗、觀察、數據分析開展學習,而探究性學習是教師在進行環境創建的基礎上引導孩子記性合作探究學習,將知識學習與生活學習密切結合在一起,二者具有一致性。高中物理課堂開展探究性學習是新課程改革所要求的。在高中物理新課程改革中鼓勵教師以科學探究為出發點開展教學引導,用探究性學習渠道過往的傳統灌輸教學,培養學生探究問題、處理問題的能力。
二、物理課堂探究性學習中存在的問題
1.讓學生提出問題的困難
如何讓學生主動在學習中提問一直是物理探究學習的一個教育難題,因為只有當學生正確提出自己的問題后,學生才是真正感興趣,才愿意真正全心全意的投入到問題探究中去。但是高中階段的學生在經歷了小學到初中多年的傳統教學方式熏陶,更習慣老師提問自己回答的教學模式,缺乏提問的主動性,偶爾能提出問題,也并不是真正具有研究價值的問題。
2.分析與論證中的困難
高中階段學生在接觸到物理知識后,對于如何去進行有效的分析很難把握,主要是因為學生在分析問題、研究問題層面的積累不夠,很難深入有效的開展研究分析論證。
3.評估階段的困難
學生對探究學習的評估工作并不重視,經常在完成實驗驗證后,錯誤的認為學習過程已經晚了,忽略了對整個學習過程的評估,常常草草結束。
4.學生在交流與合作時的困難
過去的物理教學中,學生發言表達的機會很少,教師也很少對學生的交流與合作能力進行專門的訓練,因此在進行探究性學習過程中,學生的表達能力不到位,詞不達意的現象很普遍,在與同學、教師進行溝通時存在一定問題。
三、物理課堂中實施探究性學習的方向
1.積極創建民主和諧的課堂教學環境
課堂教學實際上在在充分尊重學生課堂主體地位的基礎上開展的在學生與教師、學生與學生之間的思想、知識與情感的深度交往過程。在進展物理探究性學習過程中,學生才是進行學習的主體,直接決定了最終課堂教學成果如何,而教師知識課堂教學額組織者以及引導學生開展探究學習的引導者。好的教學環境能夠更好的激發學生學習的積極性以及參與的熱忱度,學生的學習積極主動性能否得到更好的啟發很大程度上取決了教師能否在課堂中創設好一個民主和諧的教學環境,為學生更好的進行探究學習提供環境支撐。
2.有選擇的確定探究學習的課題
物理雖然是一門研究自然的科學,高中物理中也存在很多知識點都和學生的日常生活息息相關,但是需要教師注意的是,并不是所有的知識點都需要開展探究性學習,因為并不是每個知識點都適合進行探究教學,因此在備課過程中需要進行選擇。比如在進行歐姆定律的研究中,有些教師為了開展探究性學習,在課堂中在保持整個電路中電阻不變的情況下改變導體兩端的電壓使得電路中的電流出現變化,利用電壓表和電流表進行電流和電壓數據測試,研究數據,這實質上犯了一個錯誤,歐姆定律正是電壓表和電流表被發明出來的理論基礎,用電壓表、電流表來參與實驗實質上已經承認了歐姆定律,在承認歐姆定律的基礎上驗證歐姆定律,這明顯存在邏輯錯誤。
3.教師適時參與指導學生的探究性學習
教師要想更好的對學生進行教學引導,需要做好自身知識的積累。因為在學習過程中學生提出的問題并不一定是教材中的知識點,甚至可能是教師并不擅長的東西,如果教師自身物理不夠功底深厚,很難適應課堂中的瞬息萬變。與此同時,教師需要把握好如何引導學生進行探究性學習的方法,不能直接將自己的知道或者教學目標所要求的知識點直接告訴學生,而需要做好課程教學設計,預設教學問題,引導學生在思考中獲得知識,通過獨立自主的去實驗、研究、調查等去驗證知識,通過交流合作去深化對知識的認識。只要把握號引導方法,才能達到讓學生在探究學習的過程中獲得知識,學會研究問題,掌握解決問題的辦法,并體驗到平常學習生活中感受不到的情感體驗。
4.教師要注重評價的激勵性和發展性
教學評價是課堂教學的重要組成部分,教師在教學過程中對學生的探究性學習進行憑教師要注意評價是否對學生具有激勵性,能夠實現學生的進一步發展,不僅要關注當前學生在課堂中的表現,還需要關注學生在接下來的物理學習中的發展性,給予學生更多的關心與愛護,不僅要借助評價的作用實現學生物理學習水平的提升,以實現高中物理教學的具體教學目標,還要不斷對學生的潛力進行挖掘,幫助學生正確認識自己,培養學好高中物理的自信心。在評價中要多給學生一定信心,充分發揮評價的鼓勵作用,啟發學生更深入的進行思考,不斷提升自己。
5.教師需要及時進行教學觀念以及教學角色的轉換
在高中物理教學中開展探究性學習,教師扮演著學生學習中的導師橘色,不僅是學生的合作者,還是教學的重要參與者,要充分利用教師的引導作用將課堂打造成一個集合師生縱向交流、生生橫向交流的多層交流空間,組織師生共同進行教學研究,使課堂發展成極具有個性的創造發展過程。根據新一輪教學改革的要求,教師需要不斷對自身的教學理論體系進行不斷調整,與教學實踐中發現的教學規律有機結合,提升自我物理教學專業知識,借助更現代化的教學技術開展教學,使自身的素質與不斷變化的教育對象以及教學方式更好的匹配。當改革與發展成為世界教育的主題,各國的教育模式都開始從智力型人才向技術性創新人才轉變,在高中物理課堂教學中開展探究性學習成為教學改革的主要方向。但是探究性學習是一個相當大的課題,很多相關的理論還需要不斷在教學實踐中進行探索。
參考文獻:
[1]鄭淵方等.探究式教學的模型建構探討[J].學科教育,2001(5).
一、歐姆表測電阻的本質
電池使用一段時間后,由于電動勢減小,內阻變大,但仍然能調零,則重新調零后滿足Ig=E′R內′,可見歐姆表的內阻減小;根據公式R內=(R0+r+Rg)和內阻r增大可知內部的可變電阻R0的有效阻值增大.由于表盤上所標注的電阻阻值滿足關系式: R=(n-1)R內,所以當電動勢減小導致歐姆表內阻減小后將導致各個刻度值對應的電阻阻值減小,由于電動勢變化后我們并不會在表盤上重新進行標注,所以我們仍然按照原來標注的數值讀數,讀出的數值比實際值偏大.
說明由于內阻的增大可以通過適當減小R0來進行補償,所以并不會對讀數造成影響,讀數造成的影響全部來自于電動勢的變化.
3.利用規律解決擋位比較問題
解析在使用歐姆表時,如果指針指到某一位置對于不同的擋位,讀出的數值不同,根據關系式R=(n-1)R內可知不同擋位對應的歐姆表的內阻不同,根據Ig=ER內可知,要改變歐姆表的內阻就必須改變歐姆表內置電源的電動勢(或等效電動勢)或者是改變歐姆表的最大電流.
從高擋位調到低擋位時,歐姆表內阻減小,我們有兩種途徑可以實現歐姆表內阻的減小.第一種:減小電動勢,可以通過切換電路更換連入電路的電源;或者是通過改變電路來減小其有效輸出電動勢,比如給電源并聯一個和它內阻相當的電阻,這樣就可以達到減小電動勢的目的.第二種:增大歐姆表的電流,可以增大和表頭串聯的電阻阻值,也可以減小和表頭并聯的電阻阻值,從而增大分流電路所能分得的電流,增大歐姆表的總電流.
在圖3和圖4中,將單刀雙擲開關在不同的觸點之間進行切換時,電源提供的電動勢都不會發生變化,那么不同擋位之間只能靠改變電流來實現內阻的改變.圖4中將單刀雙擲開關在不同的觸點之間進行切換時,電流不變,所以歐姆表的量程不變.圖3中將單刀雙擲開關從b擲到a時,歐姆表內的總電流增大,歐姆表內阻減小,倍率變小,所以開關和b相接觸時,表示選用了高擋位.
反思
1.歐姆表的常規改裝和使用方法是將待測電阻和表頭串聯形成回路,簡單地說歐姆表的常規使用方法是串聯使用.本題中歐姆表的改裝和使用方法是將待測電阻和表頭并聯形成回路,簡單地說本題中歐姆表是并聯使用的.首先要認真審題發現這一區別,然后還要求熟悉歐姆表的常規測量原理,才有可能正確解題.
2.認識兩種改裝、使用方式下的歐姆表在測量原理上的異同.
用R0表示可變電阻的有效阻值、r表示內置電源的內電阻、Rg表示表頭的阻值.
(1)待測電阻和表頭為串聯關系的歐姆表
歐姆表使用的第一步就是歐姆調零,調零后滿足Ig=ER0+r+Rg,把(R0+r+Rg)稱為選擇該擋位時的歐姆表內阻,即R內=(R0+r+Rg).當將歐姆表與一個電阻R串聯時,根據閉合電路的歐姆定律得1nIg=ER內+R,n表示滿偏電流和實際電流之間的比值,也就是滿偏時的偏轉角和實際偏轉角之間的比值.將Ig=ER0+r+Rg,R內=(R0+r+Rg)和1nIg=ER內+R聯立得R=(n-1)R內,表盤上所標注的數值是依據這一關系來確定的,也就是表盤上所標注的數值必須滿足這一規律.我們讀出的數據總是內阻的一個倍數,這就是歐姆表測量電阻的一個基本規律.
(2)待測電阻和表頭為并聯關系的歐姆表
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??v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。