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【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2013)30-0133-02
動態電路是指滑動變阻器滑片的移動或開關的閉合與斷開引起電路的變化,通??疾殡妷罕砘螂娏鞅硎緮档淖兓闆r。動態電路分析一直是電學主流題型之一,中考一般出現在選擇、填空或實驗題中。主要是考查學生對歐姆定律、電能、電功率的把握及其運用電學知識解決實際電路問題的能力。
一 如何解決此類問題
首先要分析電路是串聯還是并聯,各個電表分別測哪個用電器的哪個物理量。(1)若是通過移動滑片來改變電路,先分析電阻如何變化。若是串聯電路,電阻的變化會引起電流的變化,再根據串聯電路分壓的規律(分壓與電阻成正比)判斷電壓表的示數變化。(2)若是并聯電路,根據并聯電路中各支路兩端電壓相等,通過電壓表的位置判斷,一般情況下,此時電壓表示數不變;再根據各支路工作互不影響,判斷電流表的示數是否變化,最后再判斷如何變化。(3)若是通過開關改變電路,需分別分析開關斷開時和開關閉合時電路的連接情況,以及各個電表分別測什么,再對比電表示數的變化。
二 典型例題
下面例舉兩種典型例題以供參考。
1.滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化
第一,串聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化。
例1:如圖1,是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖,當滑片P向右移動時,請你判斷電流表和電壓表的變化。
分析:(先確定電路,再看電阻的變化,再根據歐姆定律判斷電流的變化,最后根據歐姆定律的變形公式判斷電壓的變化。)此電路是串聯電路,電流表測的是總電流,電壓表測的是R1兩端的電壓。當滑動變阻器的滑片向右移動時,滑動變阻器的電阻增大,電路的總電阻增大,從而使電路中的總電流減小。因此,電流表的讀數減小。根據歐姆定律U1=I總R1,R1兩端的電壓減小,因此,電壓表的讀數減小。
針對練習:
[練習一]在如圖2所示電路中,當閉合開關后,滑動變阻器的滑動片P向右移動時( )。
A.電流表示數變大,燈變暗;
B.電流表示數變小,燈變亮;
C.電壓表示數不變,燈變亮;
D.電壓表示數不變,燈變暗。
[練]在如圖3所示電路中,當閉合開關后,滑動變阻器的滑動片P向右移動時( )。
A.電壓表示數變大,燈變暗;
B.電壓表示數變小,燈變亮;
C.電流表示數變小,燈變亮;
D.電流表示數不變,燈變暗。
第二,并聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化。
例2:如圖4,當滑片P向右移動時,A1表、A2表和V表將如何變化。
分析:(先確定電路,然后看準每個電表分別測的電壓和電流值,再根據歐姆定律判斷變化,歐姆定律無法判斷的再用電路的電流、電壓、和電阻的關系判斷。)此電路是并聯電路,電壓表測的是電源電壓,電流表A1測的是支路上通過R1的電流,電流表A2測的是總電流。當滑動變阻器的滑片向右移動時,滑動變阻器的電阻增大,導致并聯電路的總電阻增大,因此電路中的總電流減小,電流表A2的讀數減小。由于定值電阻R1的阻值和它兩端的電壓保持不變,根據歐姆定律通過R1的電流不變,因此,電流表A1的讀數不變。由于電壓表測的是電源電壓,所以電壓表的讀數也不變。
針對練習:
[練習三]如圖5,當滑片P向右移動時,A1表、A2表和V表將如何變化?
[練習四]如圖6所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P向右移動時,電流表A1的示數如何變化?電壓表V與電流表A示數的乘積將如何變化?
2.開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化
例3:在如圖7所示的電路中,開關K由斷開到閉合時,電流表的示數將 ,電壓表的示數將 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。
分析:(先畫出開關斷開和閉合時的等效電路,然后再根據歐姆定律判斷。)
如圖8所示,開關斷開時電阻R1和R2構成串聯電路,電流表測的是總電流,電壓表測得是R1兩端的電壓。開關
閉合時,整個電路只有一個電阻R1,電流表測的是總電流,電壓表測的是R1兩端的電壓,也是電源電壓。
如圖9所示,當開關由斷開到閉合時電路中的總電阻減小,所以電路中的總電流增大,電流表的讀數增大。由于串聯電路是分壓電路,所以電壓表的讀數增大。
針對練習:
[練習五]在圖10中,燈泡L1和燈泡L2是 聯連接的。當開關K由閉合到斷開時,電壓表的示數將 ;電流表的示數將 (選填“增大”、“不變”或“減小”)。
[練習六]如圖11所示,電源電壓不變,R1、R2為定值電阻,開關S1、S2都閉合時,電流表A與電壓表V1、V2均有示數。當開關S2由閉合到斷開時,下列說法正確的是( )。
A.電壓表V1示數不變;
中圖分類號:G633文獻標識碼:A文章編號:1003-2851(2009)12-0182-01
電學是初中學生物理學習過程中的一個難點,難在不會分析電路,對動態電路的分析則感到更難。所謂動態電路,就是電路中電鍵的閉合和斷開及滑動變阻器滑片移動如何影響相關電路中電阻、電壓、電流、電功率變化。解這一類題目要求學生具備一定的識別電路的能力,運用串、并聯電路的特點和歐姆定律、電功率計算公式等分析電路中電阻、電壓、電流電功率變化的能力,判斷電鍵的閉合和斷開及滑動變阻器滑片移動如何影響相關電路中電阻、電壓、電流電功率和變化的能力。
為了提高學生對電路動態分析的能力,準確判斷電路中電流表、電壓表、電路中用電器電功率的變化,我引導學生總結了串、并聯電路電流、電壓、電阻特點,告訴學生電流表電阻很小(可以忽略不計),電壓表電阻很大(通過的電流幾乎為零),總結滑動變阻器在電路中的使用方法,提出電路動態分析的一般步驟,進行專題訓練,收到了良好的效果。下面就電路動態分析步驟總結如下,以便和同行交流。
電路動態分析步驟:
1.簡化電路,明確電路連接方式。簡化電路要求把電路中的電流表換為導線,電壓表直接去掉,閉合的的開關用導線連通,并有意識的觀察有無被短路的用電器,被短路的用電器因無電流通過應擦去,斷開的開關擦除,電流不經過的用電器也要擦去;
2.分析電路中滑動變阻器是哪一部分接入電路;
3.分析電路中電流表測量什么地方的電流,電壓表測量哪一個或哪幾個用電器的電壓;
4.分析電路中滑動變阻器滑片移動時滑動變阻器電阻怎樣變化,以及電路中電阻如何變化,并進一步分析電路中電流表和電壓表示數如何變化。
舉例分析說明:
例1.如圖1,當滑片P向左移動時,A表和V表將如何變化。
分析:首先確定電路的類型,此電路屬于串聯電路呢還是并聯電路。把電路簡化為圖2,從而容易看到電路為串聯電路,滑動變阻器左半部分接入電路。電流表測量串聯電路中電流,電壓表測量電路的總電壓,故電壓表示數不變,當滑片左移時滑動變阻器R2電阻減小,從而由I=U/(R1+R2)可知電流表示數變大。
例2.在圖3中,燈泡L1和燈泡L2是______聯連接的。當電鍵K斷開時,電壓表的示數將________;電流表的示數將__________(選填“增大”、“不變”或“減小”)。
分析:把電路簡化為圖4,并進一步轉化為圖5,這樣就可以看到電路為并聯電路;然后對照圖3可看出電壓表測總電壓,故電壓表示數不變;電流表測量L1中電流,電鍵K斷開時,L1所在支路斷開,電流表示數為零,故電流表示數減小。
例3.在如圖6所示的電路圖中,當電鍵K閉合時 ( )
A.整個電路發生短路。B.電流表示數變小。
帶電體的電勢及場強求解方法
幾個易混的條件模型辨析
靜電場中的“像電荷”及其應用
讓“互聯網+”走進物理課堂教學
奇妙的“水上升”趣味實驗探究
巧用臨界態判斷連接體運動性質
高考題中的板塊模型欣賞
一道電路動態分析題的三種解法
2015年高考試題中的疊加電場例析
關于電磁感應中金屬棒運動位移題析
介紹一種指針平移磁電式電流表
初中物理中“短路”教學探討
有關傳送帶問題的創新題型賞析
類比法在物理教學中的功能初探
初中物理校本課程的開發初探
略論高中物理習題教學的策略
淺析平行板電容器的動態變化問題
從“圓錐擺”到“瓦特速度調節器”
傳送帶模型中摩擦力的突變問題探討
關于熱機模擬實驗的探究和改進
利用DIS測量聲音在空氣中的傳播速度
例談定值電阻在電學實驗中的應用
靈活構建物理圖像巧妙解決力學問題
提高學生物理解題能力的教學策略研究
命制電磁感應習題應注意題設條件的自洽性
PCK觀照下的高中物理校本教研模式初探
比較法在“變壓器”教學中應用初探
江蘇物理高考實驗試題研究及教學建議
運用“一題多解”訓練學生的思維
從幾道中考物理題談實驗探究題教學
探究“微視頻”在高中物理教學中的作用
高中物理學案教學中存在的問題與解決策略
例談利用微型物理實驗提高學生的科學素養
生活問題導學在初中物理復習教學中的應用
培養學生解決物理問題的良好思維習慣初探
提高初中物理教師教學行為有效性的策略研究
基于“微探究”的《電場線》課堂教學案例分析
初中物理教學中培養學生思維能力策略初探
以地球為參考系下太陽系各行星運動軌跡的探討
用活動引導學生發展的課堂教學設計策略初探
實驗和理論相結合探究串聯電路總電阻特點
親歷發現感悟科學探究——“探究平面鏡成像特點”
基于“過程與方法目標”的初中物理命題初探
“翻轉課堂”模式在高中物理實驗教學中的應用
淺談“翻轉課堂”在初中物理有效教學中的運用
物理思維的方法包括分析、綜合、比較、抽象、概括、歸納、演繹等,在物理學習過程中,形成物理概念以抽象,概括為主,建立物理規律以演繹、歸納、概括為主,而分析綜合與比較的方法滲透到整個物理思維之中,特別是解決物理問題時,分析綜合方法應用更為普遍,如下面介紹的順藤摸瓜法,發散思維法和逆推法就是這些方法的具體體現。
(1)順藤摸瓜法,即正向推理法,它是從已知條件推論其結果的方法。這種方法在大多數的題目的分析過程都用到。
(2)發散思維法,即從某條物理規律出發,找出規律的多種表述,這是形成熟練的技能技巧的重要方法。例如,從歐姆定律以及串并聯電路的特點出發,推出如下結論:串并聯電路的電阻是“越串越大,越并越小” ,串連電路電壓與電阻成正比,并聯電路電流與電阻成反比。
(3) 逆推法,即根據所求問題逆推需要哪些條件,再看題目給出哪些條件,找出隱含條件或過度條件,最后解決問題。
二、重視課堂上的學習上課
開動腦筋勤于思考,沒有積極的思考、不可能真正理解物理概念和原理。我們從初中開始,就要養成積極動腦筋想問題的習慣。
上課要認真聽講,不走思或盡量少走思。入門以后,有了一定的基礎,則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學得越多,自己的東西越多。上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結構,好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業中發現的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經???,要能做到愛不釋手,終生保存。
三、重視對所學知識的應用和鞏固
要及時復習鞏固所學知識。對課堂上剛學過的新知識,課后一定要把它的引入,分析,概括,結論,應用等全過程進行回顧,并與大腦里已有的相近的舊知識進行對比,看看是否有矛盾,否則說明還沒有真正弄懂。這時就要重新思考,重新看書學習。在弄懂所學知識的基礎上,要即時完成作業,有余力的同學還可適量地做些課外練習,以檢驗掌握知識的準確程度,鞏固所學知識。
要善于把學到的物理知識運用到實際中去,不注意知識的運用,你得到的知識還是死的,只有通過具體運用,才能擴展和加深自己對的知識理解,學會對具體問題具體分析,提高分析和解決問題的能力。
四、學會分析物理過程
學習物理要重視物理過程的學習,要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患,題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規,三角板,量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程,有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的,死的,間斷的。而動態分析是活的,連續的。
五、整理自己的學習資料
學習資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,以備今后閱讀,作記號可以節省不少時間。
六、要正確使用數學工具
數學是研究物理的重要工具,在學習物理時,我們一定要正確地運用好這一工具。應用數學工具學習物理,要注意以下幾點:
1、要把概念、規律的數學公式,與用文字、語言敘述結合起來,真正理解式子的物理含意,不要單從純數學關系上理解公式,避免產生物理意義上的錯誤。例如,物質密度的定義式是ρ=m/v,我們能不能根據這個式子的數學關系,說物質的密度ρ與質量m成正比,與體積V成反比呢?不能,因為密度ρ是描述每種物質固有特性的物理量。例如,鋁的密度是2.7×103千克/米3,不管把鋁做成小鉚釘,還是大鋁塊,ρ都是這個數值,怎能說它與質量成正比,與體積成反比呢?所以公式ρ=m/v只是提供了一種測量和計算密度的方法,即,當測出物體的質量和體積,就可利用這一公式計算出構成這一物體的物質的密度。
1. 減輕學生的記憶負擔
編口訣可以減輕學生記憶陳述性知識的負擔,使學生的學習變得相對輕松。例如作用力與反作用力的關系可以概括成“等值反向共線,同性質共存亡,作用在兩物體”;光的反射定律可以歸納為“三線共面、兩線分居、兩角相等”;對于慣性的概念可編口訣“物體有慣性,不論動與靜。慣性是屬性,大小質量定”。在學習機械振動時,判斷波動圖像中質點的振動方向與波的傳播方向的關系是一個難點,采用口訣“沿著波的傳播方向看,上坡的向下,下坡的向上”后,只要遇到此類題,學生都能用口訣快速、準確地判斷出質點的振動方向和傳播方向之間的關系,起到事半功倍的效果。而楞次定律的口訣“原增感反,原減感同”比教材的表述:“感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化”要直觀和具體。
2. 指導學生實驗操作的步驟
在實驗操作中,由于學生對實驗步驟不熟悉,或者有些關鍵的實驗步驟學生容易記反,采用口訣后,一方面減輕了學生的記憶負擔,另一方面可以指導學生在實驗中按照正確的實驗步驟進行操作,使得學生操作有序,出錯的概率大大降低。例如滑動變阻器接入電路時,告訴學生其用法為:“一上一下接電路,阻值大小觀下柱,滑片遠離阻止大,滑片靠近阻值小”;使用打點計時器時,按照“先通(電源)后釋放(紙帶)”的順序操作;用刻度尺測量的教學口訣有:“一觀、二放、三對零、四估、五記、六單位”;游標卡尺的口訣:“看明游尺幾分度,主尺讀至整毫米數,找準主游對齊處,數出條數乘精度,統一毫米主加游,算出尾零不可丟,看清單位再出手”。在電學實驗中,伏安法測電阻是一個重要的內容,在這里常常需要對內接法和外接法做出選擇,歸納教學口訣為:“內大大,外小小”,“內大大”中第一個“大”意為內接法測量大電阻(被測電阻的阻值要比電流表的阻值大得多),后一個“大”意為測量值比真實值大,“外小小”中前一個“小”為外接法測量小電阻(被測電阻比電壓表的阻值小得多),后一個“小”為測量值比真實值偏小。
3. 避免繁瑣的推導過程
要解決一個物理問題,需要經歷很多復雜的推導過程,有時口訣可以避免這種復雜繁瑣的推理過程。甚至,學生不會推理,不理解題目所要考查的知識,但只要記住口訣,照葫蘆畫瓢也可以答對試題。例如,在電路動態分析中,使用口訣“串反并同”可以很快得出結果,省時省力。
例1:電動勢為E、內阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動變阻器R連接成如圖1所示的電路,當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時,下列說法正確的是( )
A. 電壓表和電流表讀數都增大
B. 電壓表和電流表讀數都減小
C. 電壓表讀數增大,電流表讀數減小
D. 電壓表讀數減小,電流表讀數增大
解析:程序分析法:基本思路是“部分整體部分”。即從阻值變化的部分入手,由串并聯規律判知R總的變化情況,再由歐姆定律判知I總和U端的變化情況,最后由部分電路歐姆定律及串聯分壓、并聯分流等規律判知各部分的變化情況。當滑動變阻器的觸頭由中點滑向b端時,接入電路有效電阻增大,因此,整個電路的總電阻增大,總電流減小,電源內電壓減小,路端電壓增大,即電壓表讀數增大;又總電流減小,R1兩端電壓減小,并聯部分電壓增大,通過電流表的電流增大,故選項A正確。
口訣法:R()R與電流表并聯“并同” 電壓表讀數增大;R()R與電壓表間接并聯“并同” 電壓表讀數增大。
對電路結構不變,外電路中只有一個電阻的阻值發生單調變化時,引起的電路中電流、電壓及功率變化的定性分析,運用電阻變化的“串反并同”定則顯得簡捷、準確,只需弄清電路的結構及其與變化電阻的構成關系,而無需嚴密的邏輯推理。
二、口訣在物理教學中存在的問題
口訣雖然在物理教學中有其積極的意義,但是也存在一些不利的影響。
1. 記混記反口訣,起負面作用
口訣一旦記反,其對物理教學的破壞性是巨大的,一是學生利用錯誤的口訣在解決物理問題時得到錯誤的結論,其次是學生一旦記住錯誤的口訣,往往很難糾正過來。比如前面提到的“內大大,外小小”,有學生會記為“外小小,內大大”,而“串反并同”也會被記反為“串同并反”。
2. 口訣表述模糊,產生歧義
有些物理口訣,過于追求簡化,表述模糊,學生使用口訣時,容易產生歧義,結果往往是差之毫厘,謬以千里。例如在學習地球同步衛星時,很多教輔資料和不少教師歸納為:五同——同軌、同高、同速、同周期、同加速度。2011年廣州一??疾榱艘粋€關于地球同步衛星的試題,試題比較簡單,所有的教師都覺得自己的學生肯定可以拿下這個題,但是最終考試的結果,令不少教師大跌眼鏡。
例2:(2011廣州一模13題)某一時刻,所有的地球同步衛星( )
A. 向心力相同
B. 線速度相同
C. 向心加速度相同
D. 離地心的距離相同
本題中,很多學生記住了“五同”,也正是這“五同”害了學生,口訣中的“速”指線速度,“同速”意指線速度大小相同,加速度也僅是大小相同,然而,口訣教學忽視了加速度、線速度的矢量性,學生的出錯是必然的。
3. 不注意口訣的條件,亂用口訣
在物理教學中使用口訣時,師生往往都不注意使用的條件,遇到類似的物理問題就亂套口訣。例如在楞次定律中,當相對運動導致磁通量變化產生感應電流時,判斷兩物體之間的相對運動時,為了免去應用楞次定律的繁瑣步驟和復雜過程,教會學生根據口訣“來拒去留”作出判斷不失為上策,但遺憾的是很多教師在教學中并沒有強調“來拒去留”的條件:“來時磁通量增加,去時磁通量減少?!彼?,當學生遇到如例3時,就會得出錯誤的結論。
例3:如圖2所示,在水平面上放置的條形磁鐵的S極附近,一個閉合線圈向下運動并始終保持水平。在位置B,S極附近的磁感線正好與線圈平面平行。試判斷線圈在位置A、B、C位置時感應電流的方向,并判斷在B位置磁鐵對現況是吸引還是排斥。
分析在B位置磁鐵對現況是吸引還是排斥時,本題中線框從A到B是靠近磁極,學生根據“來拒去留”可知應該是排斥。這樣的分析實際上學生沒有注意到“來拒去留”的條件:來時磁通量增加,去時磁通量減少。而從本題的圖中可以發現A到B過程磁通量減少,B到C過程磁通量是增加。
中圖分類號:G632.3 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)04-285-01
一、聯系生活實踐,多動手腦,培養興趣
讓物理融入生活,是物理教學的初衷;從生活走向物理,則是物理教學的途徑。電學知識與我們的生活聯系非常緊密。為什么燈泡用久了會發黑?為什么燈泡絲要做成螺旋狀?電飯煲是如何煮飯的?探究起來,妙趣無窮。因此,鼓勵學生聯系生活實際,是學以致用的需要,是物理知識化難為簡的需要,更是激發學生學習興趣的需要。“興趣是最好的老師”,有了興趣就有了成功的動力。
在實驗課上,我們可以設置與生活息息相關、讓學生感興趣的實驗幫助學生理解相關電學知識。例如,在課后習題中有一個興趣實驗“自制水果電池”,學生可以進行分組探究,每個小組都可以向實驗室借一只電壓表和一些導線,每個小組成員都自備不同種類的水果和蔬菜。通過實驗去探究水果電池的正負極,水果電池的電壓的影響因素等。最后讓各個小組展示他們的研究成果。這不僅滿足了學生的求知欲,還最大限度地激發了學生的學習興趣。
二、打好基礎,發展學生思維
學好電學知識要抽絲剝繭,抓住重點,即應牢固掌握基本概念、基本定理和主要公式。
1、明確每個符號的物理意義,能掌握電學的基本規律。電學基礎知識包括“五概念四規律”,即電流、電壓、電阻、電功、電功率;歐姆定律、焦耳定律、串聯電路的特點、并聯電路的特點。對于以上重點概念,能讓學生知道為什么引入它們,如何定義,單位是什么(對物理量),有什么重要應用等;對于規律,應著重理解它們反映的是哪些物理量、有什么樣的關系或變化規律、這些規律的成立條件和適用范圍是什么。學習時,要分清主次、突出重點,以重點帶動一般,切勿平均使用力量。
2、能掌握公式的使用條件,對公式進行正確變形,并能熟記和應用。理解這些規律可以,例如,數學中a=c/b說明a與b成反比,a與c成正比,但在物理ρ=m/V定義式中,ρ與m、V的大小無關;在I=U/R中,卻有I與U成正比,I與R成反比等,這就要求學生對物理的基本概念理解深刻。
三、重視畫圖和識圖
學習物理離不開圖形。復雜電路設計,都是主要依靠“圖形語言”來表述的,圖像能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程,有了圖就能作狀態分析和動態分析。
例如,在計算有關電路的習題時,已給出的電路圖往往很難分析出電路的連接方式,而電路連接的方式不清楚,就無法正確選用串、并聯電路的規律。如果能熟練地將所給出的電路圖畫成等效電路圖,就會很容易地看出電路的連接特點,使有關問題迎刃而解。
對于這部分內容的學習,教師應當明確歐姆定律應用于某一電阻還是整個電路,教會學生根據現成的圖形學會識圖、繪圖。教師對于學生電路圖的學習,一定要有耐心,畢竟學生開始接觸電學,不可能一下就能掌握和識別電路圖。尤其是開始接觸電路圖,一定要每個圖都幫助學生分析到位,這里寧可慢一點,也要為學生打下扎實的基礎,有了識別電路圖的本領,學習歐姆定律及計算,難度會相應減小許多。
四、引導學生做好實驗
實驗教學,還應注意把所學的物理知識與日常生活、生產中的現象結合起來,其中也包含與物理實驗現象的結合,因為大量的物理規律是在實驗的基礎上總結出來的。在認真完成課內規定實驗教學的基礎上,還可以布置一些學生自己設計的實驗。
例如,可以設計在缺少電流表或缺少電壓表的條件下測量未知電阻的實驗。這些都需要同學們自己獨立思考、探索,不斷提高自己的觀察、判斷、發散思維等能力,使自己對物理知識的理解更深刻。
五、引導學生做好綜合應用題
電學知識頭緒多,綜合性強,做綜合應用題時,學生往往感到無從下手,稍有疏忽就會造成錯誤。在教學中,教師應在以下兩個方面起引導作用。
(1)從表中可知,R、R兩個電阻的阻值各是多少?(要寫出計算過程)
(2)若將這兩個電阻并聯接入電路,并聯后的總電阻是多少?
(3)如圖1所示,閉合開關S,電流表示數為0.2 A,求1 min內這兩個電阻消耗的總電能。
分析本題為2008年貴港市中考物理試題,意圖有兩點:
①同學們從八年級剛入門學習物理開始,就知道實驗有誤差,減小實驗誤差的方法是多次測量取其平均值,這一方法貫穿于整個初中物理的實驗學習中。②針對學習過程中同學們濫用計算器的現象,本題的目的是要讓同學們知道不能忽視必要的運算能力。
這是一道從實驗方法入手設計的計算題,既考查了學生的實驗方法、實驗能力,又考查了學生的計算能力,是一道設計新穎的試題,直指當前學生學習的薄弱環節。本題計算難度并不大,但學生必須用求平均值的方法來求R、R兩個電阻的阻值,才可能得滿分。中考評卷抽樣發現:不少同學沒能掌握多次測量取其平均值減小實驗誤差的方法,不知道如何正確處理實驗數據,只用一組數據來計算,雖然最后結果與答案相符,但過程有誤;另外,有相當一部分同學知道求平均值的方法,但由于平常習慣用計算器來計算,使得運算能力下降,在計算本題時出現了錯誤。由此可見,同學們的實驗學習和運算能力都需要加強。
2. (2008•貴港)如圖2甲所示,電源電壓為U保持不變,滑動變阻器R的最大阻值為R,R的阻值為R。閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P至不同位置,得到四組電壓和電流對應的數據a、b、c、d。作出如圖2乙所示的U-I圖象(坐標原點O表示電壓、電流的數值為0),a、b、c、d的連線為一直線,該直線的延長線交縱軸于E點,交橫軸于F點,則在E點時電壓表的示數是___________,在F點時電流表的示數是__________。
分析本題是2008年貴港市中考物理試題,也是一道以實驗背景為切入點設計的試題,是整套試題最難的題目。它與初中知識聯系密切,題目原型來源于實驗探究“怎樣測量未知電阻”。與課本實驗電路圖不同的是,本題把電壓表從原來接在被測電阻兩端改為接在滑動電阻器兩端,考查了學生閱讀分析電路圖的能力,閱讀和提取U-I圖象信息的能力,分析圖象極值的能力;考查了學生對滑動變阻器的使用的熟悉程度,對其最大值、最小值的分析能力;考查了學生對實驗電路動態分析的熟練程度,靈活應用歐姆定律的能力等。學生必須把原來的實驗能力、數據處理能力、圖象分析能力進行有效的遷移,最后利用歐姆定律進行運算才能得出結果。這是一道綜合能力要求較高的題目,能很好地凸顯高水平的學生,有利于高中選拔優秀學生。
3. (2008•北京)在圖3所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變。只閉合開關S,當滑片P移至滑動變阻器R的中點時,電壓表的示數為U,電壓表的示數為U,電流表的示數為I,電阻R消耗的電功率P。閉合開關S、S,當滑片P移至滑動變阻器R的A端時,電壓表的示數為U′,電壓表的示數為U′,電流表的示數為I,滑動變阻器R消耗的電功率P為1.6 W。閉合開關S、S,當滑片P移至滑動變阻器R的B端時,電流表的示數為I,電阻R的電功率為P。已知U=U′,U=U′。求:
(1)電流I和I的比值。
(2)電功率P的大小。
新的物理課程標準明確指出,物理學習的目標是:學習物理知識和技能,參與科學探究的過程,培養優良的科學態度和科學精神,全面提高科學素質。也就是說,學生學物理不僅學知識,更要學方法,不但要得到一條魚,還要學會釣魚的方法。通過學習物理煥發的科學精神和掌握的科學方法,可以遷移到社會生活的方方面面,包括自然科學以外的其他領域,使他們終生受益。怎么才能學好物理呢?物理學家怎樣研究物理,我們就讓學生怎樣學習物理。
一、課前預習
預習不是簡單的了解內容,而是要帶著問題去預習。看看課本或資料上設置的練習,把課本內容閱讀一邊,通過閱讀、分析、思考,看看這些問題能回答多少。然后再縱觀新課的內容,找出各知識點間的聯系,掌握知識的脈絡。對已經忘記的知識,可以通過預習及時補上。把預習中不能回答的問題留下來在教師的講課中尋求答案。
二、抓住三個“基本”
基本概念要清楚,基本規律要熟悉,基本方法要熟練。
關于基本概念。例如速度,它是表示物體在單位時間里通過的路程:即v=s/t。
關于基本規律。比如說平均速度的計算公式也是v=s/t。它適用于任何情況,例如一個百米運動員在通過一半路程時的速度是10m/s,到達終點時的速度是8m/s,跑完整個100m花的時間是125s,問該運動員在百米賽跑過程中的平均速度是多少?按平均速度的規律平均速度等于:v[X—]=100m/125s=8m/s。
關于基本方法,研究初中物理問題有時也要注意選取“對象”。例如:在用歐姆定律解題時,就要明確歐姆定律用到整個電路即整體上,還是用到某個電阻即單獨的某一個電阻上。
三、學會獨立做題
要獨立地(指不依賴他人),保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,就是說要有一定的難度。任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學者走向成功的必由之路。
四、緊扣物理過程
要對物理過程一清二楚,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能做狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的,特別是在解關于電路方面的題目,不畫電路圖是較難弄清電阻是串聯還是并聯的。
五、高效率聽課
帶著預習的問題聽課,可以提高聽課的效率,能使聽課的重點更加突出。課堂上,當老師講到自己預習時的不懂之處時,就非常主動、格外注意聽,力求當堂弄懂。同時可以對比老師的講解以檢查自己對教材理解的深度和廣度,學習教師對疑難問題的分析過程和思維方法,也可以作進一步的質疑、析疑、提出自己的見解。這樣聽完課,不僅能掌握知識的重點,突破難點,抓住關鍵,而且能更好地掌握老師分析問題、解決問題的思路和方法,進一步提高自己的學習能力。
六、要記好筆記,經常整理筆記
上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結構,好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業中發現的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經???,要能做到愛不釋手,“形影不離”。
七、學習資料要齊全
學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。學習資料要保存好,做好分類工作,還要做好記號。如何做記號呢,比方說對練習題吧,一般題不做記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別做不同的記號,以備今后閱讀,做記號可以節省不少時間。
八、理順知識結構
要重視知識結構,要系統地掌握好知識結構,這樣才能把零散的知識系統起來。大到整個物理的知識結構,小到力學的知識結構,甚至具體到章節。
九、認真學好數學
物理的計算要依靠數學,對物理來說數學太重要了。沒有數學這個計算工具物理學是寸步難行的。在大學里,物理系的數學課與物理課是并重的。要學好數學,利用好數學這個強有力的工具。
一、聯系生活實踐,多動手腦,培養興趣
讓物理融入生活,是物理教學的初衷;從生活走向物理,則是物理教學的途徑。電學知識與我們的生活聯系非常緊密。為什么燈泡用久了會發黑?為什么燈泡絲要做成螺旋狀?電飯煲是如何煮飯的?探究起來,妙趣無窮。
因此,鼓勵學生聯系生活實際,是學以致用的需要,是物理知識化難為簡的需要,更是激發學生學習興趣的需要?!芭d趣是最好的老師”,有了興趣就有了成功的動力。
在實驗課上,我們可以設置與生活息息相關、讓學生感興趣的實驗幫助學生理解相關電學知識。例如,在課后習題中有一個興趣實驗“自制水果電池”,學生可以進行分組探究,每個小組都可以向實驗室借一只電壓表和一些導線,每個小組成員都自備不同種類的水果和蔬菜。通過實驗去探究水果電池的正負極,水果電池的電壓的影響因素等。最后讓各個小組展示他們的研究成果。這不僅滿足了學生的求知欲,還最大限度地激發了學生的學習興趣。
其實,四驅車、自制電鈴、簡易電話……學生完全可以利用所學的電學知識自己設計完成。教師應當鼓勵學生在保證安全的前提下自己動腦動手進行這些小制作,并給予學生適當展示成果的機會,呵護學生“破壞和創造”的熱情。這樣既培養了學生的動手操作能力,又提高了學生的設計實驗的水平,讓學生在實驗中體驗了成功的快樂。
二、打好基礎,發展學生思維
學好電學知識要抽絲剝繭,抓住重點,即應牢固掌握基本概念、基本定理和主要公式。
1.明確每個符號的物理意義,能掌握電學的基本規律。電學基礎知識包括“五概念四規律”,即電流、電壓、電阻、電功、電功率;歐姆定律、焦耳定律、串聯電路的特點、并聯電路的特點。對于以上重點概念,能讓學生知道為什么引入它們,如何定義,單位是什么(對物理量),有什么重要應用等;對于規律,應著重理解它們反映的是哪些物理量、有什么樣的關系或變化規律、這些規律的成立條件和適用范圍是什么。學習時,要分清主次、突出重點,以重點帶動一般,切勿平均使用力量。
2.能掌握公式的使用條件,對公式進行正確變形,并能熟記和應用。理解這些規律可以,例如,數學中a=c/b說明a與b成反比,a與c成正比,但在物理ρ=m/V定義式中,ρ與m、V的大小無關;在I=U/R中,卻有I與U成正比,I與R成反比等,這就要求學生對物理的基本概念理解深刻。
又例如,在學習“電路連接的基本方式”后,利用串聯電路只有一條電流路徑的特點及開關與用電器一般串聯的知識,向學生提出這樣一個問題:一個電路中有一個電源,一個開關S,兩個燈泡L1和L2,且這兩個燈泡串聯,當開關S斷開時,L1、L2均發亮,但S閉合后,L1不發光,L2發光,這種情況是否存在?若存在畫出可能的電路圖。由于已有知識的干擾,將學生置于“矛盾”之中。學生只有敢于想象,沖出開關只能與用電器串聯的定勢,才能解決這個問題,既加深了知識的理解,又鍛煉了思維的深刻性和廣闊性。
三、重視畫圖和識圖
學習物理離不開圖形。復雜電路設計,都是主要依靠“圖形語言”來表述的,圖像能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程,有了圖就能作狀態分析和動態分析。
例如,在計算有關電路的習題時,已給出的電路圖往往很難分析出電路的連接方式,而電路連接的方式不清楚,就無法正確選用串、并聯電路的規律。如果能熟練地將所給出的電路圖畫成等效電路圖,就會很容易地看出電路的連接特點,使有關問題迎刃而解。
對于這部分內容的學習,教師應當明確歐姆定律應用于某一電阻還是整個電路,教會學生根據現成的圖形學會識圖、繪圖。教師對于學生電路圖的學習,一定要有耐心,畢竟學生開始接觸電學,不可能一下就能掌握和識別電路圖。尤其是開始接觸電路圖,一定要每個圖都幫助學生分析到位,這里寧可慢一點,也要為學生打下扎實的基礎,有了識別電路圖的本領,學習歐姆定律及計算,難度會相應減小許多。
四、引導學生做好實驗
實驗教學,還應注意把所學的物理知識與日常生活、生產中的現象結合起來,其中也包含與物理實驗現象的結合,因為大量的物理規律是在實驗的基礎上總結出來的。在認真完成課內規定實驗教學的基礎上,還可以布置一些學生自己設計的實驗。
例如,可以設計在缺少電流表或缺少電壓表的條件下測量未知電阻的實驗。這些都需要同學們自己獨立思考、探索,不斷提高自己的觀察、判斷、發散思維等能力,使自己對物理知識的理解更深刻。
五、引導學生做好綜合應用題
電學知識頭緒多,綜合性強,做綜合應用題時,學生往往感到無從下手,稍有疏忽就會造成錯誤。在教學中,教師應在以下兩個方面起引導作用。
第一方面,學生在解題過程中由于物理知識理解不透,常會出現生搬硬套的現象,這時,教師要找準癥結給予指點。
例如,在學過“電功率知識”后,學生討論“220 V,40 W”和“220 V,100 W”兩盞燈串聯在電路中,哪個更亮?大多數學生會認為:100 W的燈泡比40 W的燈泡更亮,這說明學生被燈泡的額定功率所迷惑,而忽視了燈泡的明暗程度與燈泡的實際功率有關。找到癥結后,教師讓學生思考“220 V,40 W”和“220 V,100 W”的兩個燈泡,哪個電阻大?將它們串聯起來,通過它們的電流大小怎樣?最后引導學生利用公式“P=I■R”來判斷哪個燈泡會更亮。
初中物理學學習技巧物理概念和術語是學習物理學的基礎,只有熟練掌握才能抓住問題的實質和關鍵。學習物理概念的方法有五種:
(1)分類法,對所學概念進行分類,找出它們的相同點和不同點,初中物理學的概念可分為四小類①概念的物理量是幾個物理量的積,例如:功、熱量;②概念是幾個物理量的比值,如:速度、密度、壓強、功率、效率;③概念反應物質的屬性,例如:密度、比熱、燃燒值、熔點、沸點、電阻率、摩擦系數等;④概念沒有定義式,只是描述性的,如力、沸點、溫度。
(2)對比法,對于反映兩個互為可逆的物理量可用這種方法進行學習,例如:熔解與凝固、汽化與液化、升華與凝華、有用功與額外功。
(3)比較法,對于概念中有相同字眼的相似相關概念利用相比較學習的方法可以找出相同點和不同點,建立內在聯系。例如"重力"與"壓力"、"壓力與壓強"、"功與功率"、"功率與效率""虛像與實像"、"放大與變大"等。
(4)歸類法。把相關聯的概念進行分組比較便于形成知識系統。例如:①力、重力、壓力、浮力、平衡力、作用力與反作用力。②速度、效率、功率、壓強。③杠桿、支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂、力的作用線。④熔解、液化、蒸發、沸騰、汽化、液化、升華、凝華。⑤串聯、并聯、混聯。⑥通路、短路、斷路。⑦能、機械能、功能、勢能。
(5)要點法。抓住概念中關鍵字眼進行學習,例如"重力"由于地球的吸引而受到的豎直向上的力叫重力,這個概念中"地球的吸引""豎直向下"就是關鍵字眼,值得反復回味和理解。
初中物理學霸的學習建議1、細讀書,多設問,培養自學能力
教材的閱讀,主要包括課前閱讀,課堂閱讀和課后閱讀.
(1)課前閱讀,有的放矢.根據課本內容的不同,結合課文中提出的問題,邊讀邊想.如閱讀“功”這一節,可列出如下提綱:①物理學上“做功”的含義是什么?它和日常生活中常說的“做工”有什么不同?②做功必須具備哪兩個必要因素?有哪幾種情況不做功?⑧做功的多少與哪些因素有關?怎樣計算做功的多少?④功的單位是什么?通過閱讀,對新課內容有一個粗略的了解,弄清知識點,找出重點、難點,作出標記,以便在課堂上聽教師講解時突破,攻克難點.
(2)課堂閱讀,就是在進行新課的過程中閱讀,對于那些重點知識(概念、規律等)要邊讀邊記.對于關鍵的宇、詞、句、段落要用符號標志,只有抓住關健,才能深刻理解,也才能準確掌握所學的知識.如閱讀“重力的方向”時關鍵是“豎直”.閱讀“牛頓第一運動定律”的課文時,抓住“沒有受到外力作用”和“總保持”.精讀細摳,明確概念、規律的內涵和外延.在閱讀時,若遇疑難,要反復推敲,為什么這樣說,能不能那樣說?為什么?弄清其原團究竟.
(3)課后閱讀,結合課堂筆記,在閱讀的基礎上勤總結、歸納.新課結束或學完一章后,結合課堂筆記去閱讀,及時復習歸納,把每節或每章的知識按“樹結構”或以圖表形式歸納,使零碎的知識逐步系統化、條理化.通過歸納,可以把學過的知識串成線,連成網,結成體.以便加深現解,使知識得到升華.
2、細觀察,會觀察,培養學生的觀察能力
觀察是學習物理獲得感性認識的源泉,也是學習物理學的重要手段.初中階段主要觀察物理現象和過程,觀察實驗儀器和裝置及操作過程,觀察物理圖表、教師板書等.
(1)觀察要有主次
如在觀察水的沸騰時,要圍繞下列問題觀察:沸騰前氣泡發生的位置、氣泡大小、多少,溫度計的讀數怎樣變化?沸騰時觀察氣泡的變化,溫度計的讀敷是否有變化?停止沸騰時,溫度是否變化?……
(2)觀察要有步驟
復雜的物理現象,應按照一定的步驟,一步步地仔細觀察.如在”研究液體的壓迎”實驗中,可按以下步驟進行:(1)首先要觀察所使用的壓強計,用手指擠壓壓強計盤上的橡皮膜,觀察金屬盒上的橡皮膜受到壓強時,u形管兩邊液面出現的高度差,壓強越大,液面的高度差也越大.(2)將水倒人燒杯中,將壓強計的金屬盒放入水中,觀察u形臂兩邊液面是否出現高度差,報據觀察判斷水的內部是否存在壓強?(3)改變橡皮膜所對方向,再觀察u形管兩邊的液面,根據觀察判斷水是否向各個方向都有壓強,其大小有什么關系?(4)保持金屬盒所在的深度不變,使橡皮膜朝上、胡下、朝各個側面,比較同一深度,水向各個方向的壓強有什么關系?(5)將金屬盒放人不同深度,水的壓強隨深度增加怎樣改變?(6)觀察在同一深度清水的壓強和鹽水的壓強是否相同?
(3)觀察時要思考
如在引入“牛鋇第一運動定律”前做有關演示時,當觀察了同一高度處的小車從斜面上分別經過毛巾、棉布、木板表面時運動的距離越來越遠后,要認真思考:小車在不同的水平面上運動的距離大小跟什么有關?當小車在水平面上運動時受摩擦力很小時,運動的距離很大嗎?當小車在光滑的平面上(無阻力)運動時,運動的距離將有多遠?經過觀察、思考、推理后,加深對定律的理解.
3、勤實驗,會操作,提高實驗技能
實驗是研究物理的基本方法,它對激發學習物理的興趣,培養觀察分析能力,提高實驗技能,起著非常重要的作用.實驗應包括演示實驗,學生實驗、邊學邊實驗和小實驗.演示實驗起著潛移默化的示范作用,通過演示實驗可以通過分析物理現象,獲得豐富的感性認識,從而更好地理解、掌握物理概念和規律。
在學生實驗中,要接觸實驗器材,了解實驗目的和原理,嚴格按使用規則和程序親自操作,作必要的記錄,根據實驗內容得出結論,呀襖做到手、眼、腦并用.通過實驗,自己去“發現”規律,學到探索物理知識的方法。
4、多思考,細比較,培養學生的思維能力
孔子說過:“學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進”.疑是學習的開端、思維的動力.在物理學習中,要結合結合教材中的“想想議議”,進行巧妙的設疑,多動腦積極思維,多質疑,多解疑,才能真正弄清物理概念、規律的內涵和外延,并提高表述能力.如在學習“物體的浮沉條件”時,可先通過教師的演示實驗,認識到浸在液體里的物體不論是上浮的還是下沉的都受到浮力,接著思考以下幾個思考題:(1)
既然浸在水中的物體都受到浮力作用,為什么鐵在水中下沉?木塊能浮在水面上呢?(2)把同樣重的鐵塊和木塊同時放在水里又會怎樣呢?(3)用鋼鐵制造的大塊在輪船為什么又會浮在水面呢?
然后通過對放在液體中的物體進行受力分析,抓住比較重力和浮力的大小的關系,根據二力合成的知識,得出物體的浮沉條件.
對教材上的各種結論,不僅要善于從正面提出問題,還要善于反向思考.如“一切物體在沒有受到外力作用的時候,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態.”而保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的物體是不是都沒有受到外力作用呢?通過反向思考,有助于弄清結論成立的前提,并能提高分析問題、解決問題的能力.物理知識本身有許多相似的地方,但又有區別.如某些現象相似,但實質不一;某些物理量的測量方法相似,但所用的器材不同,等等.所以在學習中一定要積極思維,運用分析、比較的方法,找出異同和聯系,掌握知識的本質.例如,蒸發和沸騰的異同點就可列表比較.質量和重力、壓力和重力有什么區別和聯系等,都可以列表比較.通過比較,加深對物理概念和規律的理解,同時培養自己的科學思維能力.
5、善記憶,會記憶,提高記憶效益
為了使學到的知識牢固地銘刻,必須加強記憶.如圖表記憶,順口溜記憶,理解記憶,類比記憶,系統記憶,形象記憶等,這些巧記、妙記,都能縮短記憶周期,使知識信息貯存得牢固.如果能做到科學記憶,就可以在頭腦中建立起一個“智慧的倉庫”.在新的學習活動中,當需要某些知識時,則可隨時取用,從而保證了新知識的學習和思考的迅速進行.
(1)理解透徹,記得牢
理解是提高記憶質量的前提.對初中物理中一些易混淆的概念,如“額定功率”、“實際功率”、“比熱”等,一定要在理解的基礎上記憶,否則更易發生混亂.
(2)語言簡煉,記得快
可將一些重要知識編成順口溜,以幫助學生記憶.如二力平衡的條件可編成:“一物一線等值反向”;光的反射定律可編為:“三線同面,法線居中,哪來哪去,角度不變”;電路識別可編為:“簡單電路四元件,源器線加電鍵,逐個順次是串聯,電路分叉屬并聯”.
(3)反復強化,記得準
對有些知識,需反復強化記憶.即凡涉及到該內容時就不斷強化剛形成的條件聯系,并及時運用、鞏固,以加強記憶.
6、廣訓練,精練習,提高學習成績
練習是掌握知識,鞏固知識的重要途徑之一.練習包括課堂練習、作業練習、實驗操作練習、單元練習及綜合練習等,在練習時要注意處理好以下幾點:
(1)遵循由易到難循序漸進的原則,有計劃有目的地進行不同程度、不同方式的適量練習.既要有知識覆蓋面,又要有適當的知識梯度.
學好初中物理的訣竅一、死記硬背?要得!基本概念要清楚,基本規律要熟悉,基本方法要熟練。課文必須熟悉,知識點必須記得清楚。至少達到課本中的插圖在頭腦中有清晰的印象,不必要記得在多少多少面,但至少知道在左頁還是右頁,它是講關于什么知識點的,演示的是什么現象,得到的是什么結束,并能進行相關擴展領會。
二、獨立完成一定量作業。要獨立地(指不依賴他人),保質保量地做一些題。題目要有一定的數量,不能太少,更要有一定的質量,就是說要有一定的難度。任何人學習數理化不經過這一關是學不好的。獨立解題,可能有時慢一些,有時要走彎路,有時甚至解不出來,但這些都是正常的,是任何一個初學者走向成功的必由之路。把不會的題目搞會,并進行知識擴展識記,會收獲頗豐。
三、重視物理過程,重視輔助作圖。要對物理過程一清二楚,不管是理論過程,還是實踐過程,物理過程弄不清必然存在解題的隱患。題目不論難易都要盡量畫圖,有的畫草圖就可以了,有的要畫精確圖,要動用圓規、三角板、量角器等,以顯示幾何關系。畫圖能夠變抽象思維為形象思維,更精確地掌握物理過程。有了圖就能作狀態分析和動態分析,狀態分析是固定的、死的、間斷的,而動態分析是活的、連續的。
四、全力上課,專心聽講。上課要認真聽講,不走神。不要自以為是,要虛心向老師學習,向同學學習。不要以為老師講得簡單而放棄聽講,如果真出現這種情況可以當成是復習、鞏固。盡量與老師保持一致、同步,不同看法下課后再找老師討論,不能自搞一套,否則就等于是完全自學了。入門以后,有了一定的基礎,則允許有自己一定的活動空間,也就是說允許有一些自己的東西,學得越多,自己的東西越多。
五、堅持做筆記。上課以聽講為主,還要有一個筆記本,有些東西要記下來。知識結構,好的解題方法,好的例題,聽不太懂的地方等等都要記下來。課后還要整理筆記,一方面是為了“消化好”,另一方面還要對筆記作好補充。筆記本不只是記上課老師講的,還要作一些讀書摘記,自己在作業中發現的好題、好的解法也要記在筆記本上,就是同學們常說的“好題本”。辛辛苦苦建立起來的筆記本要進行編號,以后要經學看,要能做到愛不釋手,終生保存。
六、整理好學習資料。學習資料要保存好,作好分類工作,還要作好記號。學習資料的分類包括練習題、試卷、實驗報告等等。作記號是指,比方說對練習題吧,一般題不作記號,好題、有價值的題、易錯的題,分別作不同的記號,比如?、、等等,以備今后閱讀,作記號可以節省不少時間。
七、珍惜時間,提高學習效率。時間是寶貴的,沒有了時間就什么也來不及做了,所以要注意充分利用時間,提高學習效率。而利用時間是一門非常高超的藝術。比方說,可以利用“回憶”的學習方法以節省時間,睡覺前、上學路上、等車時等這些時間,我們可以把當天講的課一節一節地回憶,這樣重復地再學一次,能達到強化的目的。物理題有的比較難,有的題可能是在散步時突然想到它的解法的。學習物理的人腦子里會經常有幾道做不出來的題貯存著,念念不忘,不知何時會有所突破,找到問題的答案。
八、“端正態度,對外開放,取長補短”。要虛心向別人學習,向同學們學習,向周圍的人學習,看人家是怎樣學習的,經常與他們進行“學術上”的交流,互教互學,共同提高,千萬不能自以為是。也不能保守,有了好方法要告訴別人,這樣別人有了好方法也會告訴你。在學習方面要有幾個好朋友。最忌諱自暴自棄,“反正我成績不好,也考不上重點高中……”這類言談,是自殺式的無藥可救性的自毀。它會讓人喪失進行的動力。
九、重視知識系統性。要重視知識結構,要系統地掌握好知識結構,這樣才能把零散的知識系統起來。大到整個物理的知識結構,小到力學的知識結構,甚至具體到章,如靜力學的知識結構等等。這種彈性擴展思考方式,會把整個物理知識串通在一起,讓人思考起來更容易。
一、 探究電流電壓、電阻的關系―歐姆定律
例1在“研究電流跟電壓、電阻的關系”時,同學們設計了如圖甲電路圖,其中R為定值電阻,R′為滑動變阻器,實驗后,數據記錄在表1和表2中.
(1) 根據表中實驗數據,可得出如下結論:
由表1可得:______;
由表2可得:______.
系時,先用5Ω的定值電阻進行實驗,再換用10Ω的定值電阻時,某同學沒有改變滑動變阻器滑片的位置,那么,合上開關后,電壓表的示數將6V(填“大于”、“小于”或“等于”),此時,應向(填“右”或“左”)調節變阻器的滑片,使電壓表的示數為6V.
解析(1) 導體電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;導體兩端電壓一定,導體中的電流與導體電阻成反比(2) 大于,右
透視探究電流與電壓、電阻的關系的實驗電路是圖1的首要拓展電路,該探究電路是在圖1基礎上加接電表元素,既是初中電學核心實驗之一,也是歷年考查之重點.
二、 電路動態分析與電表示數變化問題
例2在圖所示的電路中,電源電壓保持不變.閉合電鍵S,當滑動變阻器的滑片P向右移動時,請你判斷電流表A,電壓表V、V1、V2的示數如何變化.
解析P右移R2R總IA表.
R1不變IR1U1V1表.
U不變,V表示數不變,則 U2=U不變-U1V2表
透視此例是關于滑動變阻器的滑片P的位置變化而引起電路中電學量的變化問題,該圖仍以圖1為基本構架增加電表元素,分析時首先要搞清電路的連接關系,遵循先電阻后電流,先不變量后變量的原則,便可較快得到結論.另外,通過分析可知在此電路中各表變化步調并非相同,其中A表與V1表示數變化步調一致,而與V2表示數變化步調相反,這一特點在以后的電路分析中應用非常廣泛,必須引導同學們理解吃透.
三、 伏安法測電阻
例3如圖在伏安法測電阻的實驗中:
(1) 實驗原理是______.
(2) 實驗中所需的器材有電池組、待測電阻、電流表、電壓表、開關、______、導線若干.
(3) 畫出實驗電路圖.
(4) 按照你畫的電路圖,把圖中的實物連接起來,要求當滑片P向左移動時,電壓表的示數變小.
(5) 在連接電路時,開關應______,閉合開關時,滑動變阻器的滑片應調到端.
(6)如下圖3a是小明同學在實驗中連接的線路,請指出錯誤:
錯誤之處:①______;②______;
③______.
(7) 小東按正確的電路圖連接電路后,閉合開關,發現電壓表和電流表都有較小的示數,他調節滑動變阻器的滑片,結果發現電壓表和電流表的示數都不變,產生這種現象的原因是.
(8)劉諾同學按正確的電路圖連接電路后,閉合開關,發現電壓表的指針偏轉到了左側沒有刻度的地方,這是因為______;電流表的指針偏轉到了右側沒有刻度的地方,這是因為______.
解析(1) R=U/I; (2) 滑動變阻器; (3) 如下圖3b;(4)如圖3c;(5) 斷開,阻值最大的左端; (6) ① 電壓表的量程大了;② 電流表的正負接線柱接反了;③ 滑動變阻器沒有起到變阻作用(接入電路的電阻為零);(7) 將滑動變阻器接成了定值電阻(最大阻值),不能起到變阻作用;(8) 電壓表的正負接線柱接反了;電流表的量程選小了.
透視“伏安法”測電阻實驗的實驗電路與探究歐姆定律的電路相同,是初中階段最重要的實驗之一,它考查內容和角度不斷變化,具有一定的探索性和綜合性,教學中要不斷挖掘各實驗的內涵與外延.
四、 測定小燈泡的電功率與電路設計
例4在進行“測量小燈泡的電功率”實驗時,實驗室所提供的器材有:電壓恒為6V的電源1個,額定電壓是3.8V、燈絲電阻約為10Ω的小燈泡1個,電流表(0~0.6A、0~3A)、電壓表(0~3V、0~15V)、滑動變阻器、開關各1個,導線若干.
(1) 如圖所示,是小明在實驗時連接的實驗電路,此電路中存在的錯誤之處是,如果此時閉合開關,看到的現象是 .
(2)小明改正了電路連接中的錯誤之處后,在閉合開關前,還應該將滑動變阻器的滑片移動到最
端(選填“左”或“右”),目的是為了 .
(3) 請在虛線框中畫出該實驗正確的電路圖.
(4) 若要測量小燈泡的額定功率,應先調節滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓為V,測出電路中的電流如圖所示,為A,則小燈泡的額定功率約為W.
(5) 小明同學在實驗時根據測量的數據繪制成如圖所示的I-U圖像,發現伏安法測電阻時,所畫的U-I圖像是一條直線,為什么這里的電流與電壓關系是一條曲線呢?.
解析(1) 電壓表(或電流表)位置接錯電流表沒有示數(或電壓表示數與電源電壓接近或燈不亮) (2) 右,保護電路(3) 如下圖(4) 3.8,0.4, 1.52(5) 小燈泡的燈絲電阻隨溫度的變化而變化
拓展若小明同學在做上述實驗的過程中發現實驗所用電壓表的0~15V量程檔壞了,而0~3V量程檔及其他器材都完好.在不更換實驗器材的條件下,請幫他畫出實驗電路圖并簡要說明實驗的操作步驟及判斷小燈泡是否正常發光的方法.
解析電路設計如圖.閉合開關,調節變阻器使電壓表的示數為2.2V,則燈泡兩端電壓即為3.8V,此時燈泡正常發光,讀出電流表的示數,即可算出燈泡的額定功率.
五、 電路故障分析
例5(連云港)某班同學到實驗室做“測定小燈泡額定功率”的實驗.被測小燈泡的額定電壓為3.8V,電阻約為10Ω.實驗室有如下器材:電源(電壓為6V)、電流表(0~0.6A0~3A)、電壓表(0~3V0~15V)、開關各一只,導線若干,滑動變阻器三只:R1(5Ω0.5A)、R2(10Ω0.5A)、R3(500Ω1A).同學們設計的電路如圖所示:
(1) 電壓表應選用擋,滑動變阻器應選用(選填“R1”、“R2”、“R3”);
(2) 實驗電路接好后,合上開關時,部分同學發現電路出現故障,主要有下表所列的兩種情況,請根據現象和檢測結果指出故障的可能原因:
解析(1) 0~15V,R2(2) 滑動變阻器同時接到下面兩個接線柱,燈泡斷路
透視器材選擇與電路故障分析題是初中學生物理學習過程中的一個難點,這類題目對學生能力要求較高.本題是一個典型的含表電路故障分析題.
六、 電路安全問題
例6下圖中電源電壓為12V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~3V,電阻R1的阻值是18Ω,滑動變阻器的阻值為0~20Ω.求為使電流表和電壓表都能正常工作,滑動變阻器的取值范圍.
解析電路中的最大電流不能超過0.6A,;電壓表的最大值不超過3V,而它測的是R2的電壓.故使電流表和電壓表都能正常工作,滑動變阻器的取值范圍2Ω≤R2≤6Ω.
七、 電路變形與實際應用問題
例7(四川綿陽)現代生物醫學研究使用的細菌培養箱內的溫度需要精確測控,測控的方法之一是用熱敏電阻來探測溫度.如圖甲所示的電路,將熱敏電阻R0置于細菌培養箱內,其余都置于箱外.這樣既可以通過電流表的示數來表示箱內溫度,又可以通過電壓表的示數來表示箱內溫度.已知該電路中電源電壓是l2V,定值電阻R的阻值是200Ω.熱敏電阻R0的阻值隨溫度變化的關系如圖乙所示.求:
(1) 當培養箱內的溫度降低時,電流表的示數如何變化?
(2) 當培養箱內的溫度為40℃時,電壓表的示數是多大?
(3) 已知電流表的量程是0~30mA,電壓表的量程是0~8V,則此電路能夠測量的最高溫度是多大?此時熱敏電阻R0消耗的電功率是多大?
解析(1) 由圖乙可知,當培養箱內的溫度降低時,熱敏電阻R0會變大,再由圖甲分析電流表示數會變小.
(2) 由圖乙可知,當培養箱內的溫度為40℃時,電阻R0的阻值為400Ω,此時電壓表示數U1=4V.
(3) 電路中最大電流為30mA時,R0電阻最小為200Ω,對應測量最高溫度為60℃,此時R0消耗的電功率為P=UI=0.18W.