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欧姆定律成立条件精选(九篇)

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欧姆定律成立条件

第1篇:欧姆定律成立条件范文

关键词:物理定律;教学方法;多种多样

关键词:是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意:首先要明确、掌握有关物理概念,再通过实验归纳出结论,或在实验的基础上进行逻辑推理(如牛顿第一定律)。有些物理量的定义式与定律的表式相同,就必须加以区别(如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相关的物理定律之间的关系,还要明确定律的适用条件和范围。

(1)牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法,回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识;培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确:牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态,不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义,引入了惯性的概念,是研究整个力学的出发点,不能把它当作第二定律的特例;惯性质量不是状态量,也不是过程量,更不是一种力。惯性是物体的属性,不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时,应使学生理解和使用常用的措词:“物体因惯性要保持原来的运动状态,所以……”。教师还应该明确,牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系,但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时,常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。

(2)牛顿第二定律在第一定律的基础上,从物体在外力作用下,它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意:公式F=Kma中,比例系数K不是在任何情况下都等于1;a随F改变存在着瞬时关系;牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系,以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。

(3)万有引力定律教学时应注意:①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程,卡文迪许测定万有引力恒量的实验,海王星、冥王星的发现等物理学史料,对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比(平方反比定律),减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式,只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也发现了它的局限性。

(4)机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来,因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理,在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化,就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量,用它来解决问题时,就可以不涉及状态变化的复杂过程(过程量被消去),使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件(只有系统内部的重力和弹力做功)。这个定律不适用的问题,可以利用动能定理或功能原理解决。

(5)动量守恒定律历史上,牛顿第二定律是以F=dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来,主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相,就目前中学的实验条件来说,多数难以做到。即使做得到,要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出,再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律,也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题,相互作用的物体的所有动量都在一条直线上,所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误,应该使他们明确,在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化,表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量,使问题大大地简化。若物体不发生相互作用,就没有守恒问题。在解决实际问题时,如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大,就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用,系统中有多少物体在相互作用,相互作用的形式如何,只要系统不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),动量守恒定律都是适用的。

第2篇:欧姆定律成立条件范文

难点;关键点;关系

〔中图分类号〕 G633.7

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004—0463(2013)

06—0039—02

“三个焦点”是指在课堂教学中的三个主要因素,即重点、难点、关键点。下面笔者就以初中物理课堂教学为例来谈谈这“三个焦点”及相互关系和处理方法。

一、课堂教学中的“三个焦点”

1.重点。教学重点即课堂教学中的知识重点,是最基本、最重要也是学生应该掌握的教学内容,是一节课中要解决的主要矛盾。抓住了教学重点,就抓住了课堂教学中的关键。

2.难点。教学难点指学生在学习知识过程中难以理解和掌握的内容,是在完成“重点”教学任务或对教学内容进行提升和发展、延伸与拓展,以及理解、分析和解决问题时难以逾越的思维障碍。

3.关键点。教学关键点指解决好重点、难点的关键措施,它往往是学生的易错点、易混点、易忽略点。

例如,《密度》一节教学的重点是:(1)通过实验探究,学会用比值的方法定义密度的概念。(2)理解密度的概念、公式。(3)用密度知识解决简单的实际问题。难点是:在实验探究的基础上利用“比值”定义密度的概念。关键点是:做好实验探究,用“比值”建立密度的概念。

二、“三个焦点”之间的关系

教学重点、难点和关键点之间既相互独立又相互关联。任何学科的教学内容都有一定的知识结构,是一张相互联系的网。重点是这张网上的“纲”,难点是这张网上的“结”,关键点是理“纲”解“结”的方法措施。三者关系有全部重叠、部分重叠、非重叠三种。全部重叠时只要抓住关键点,重点、难点也就解决了;部分重叠时,抓住关键点就意味着突出重点或排除难点;非重叠时要精心设计和安排关键点去解决重点和难点。难点解决不好会影响整个课堂的教学效果,如果只注重教学难点,而未能较好地抓住教学重点和关键点,不但难点难以突破,而且教学任务也难以完成。关键点是突破重点、攻克难点的突破口,抓住关键点,才能更好地掌握重点和突破难点。

三、教学过程中如何处理好“三个焦点”

1.备好课。备好课是上好课的前提和保证,在备课过程中应注意以下几点:

(1)找准重点。备课时必须依据教学大纲的要求,认真研究教材或参阅有关资料,正确分析教材的重点,考虑好在教学中如何突出重点。例如,欧姆定律是反映电学中三个重要的物理量,是电流、电压、电阻关系的一个重要定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,因此通过实验探究得出欧姆定律,掌握和理解欧姆定律的内容和公式,并用欧姆定律进行分析和解决简单的电路问题是教学的重点。

(2)找到难点。要找到难点,就要联系学生的实际情况,根据他们的知识基础和思维能力,分析和找到学生难于理解的地方,即内容比较抽象、深奥、复杂或学生接受起来比较困难的知识和技能,并且为在课堂上解决这个难点,可以提供适当的措施和方法。例如,欧姆定律教学的难点是设计实验过程和对欧姆定律的理解,其中学生对实验方法的掌握是重点也是难点。

(3)找出关键点。教学关键点突出反映了学生在新知识学习过程中认识上的矛盾性,体现了已学知识与新知识的联系,展示了教学过程中由感知教材向理解教材的合理过渡。因此,确定与处理教学关键点,对于顺利学习新知识起决定性的作用。 要确定与处理好关键点,就要深入钻研教材,弄清教材内容的内在联系。要对教材的内容作深入剖析,理出知识的层次,找出已学知识和后续知识与这些内容的联系,找出解决重点及难点的关键所在。例如,欧姆定律教学的关键点是:通过对实验数据的分析,概括出电流与电压、电流与电阻的关系。

2.上好课。上好课是提高教学质量的关键和保证,因此要做到以下几点:

(1)突出重点。教授重点是一节课的中心任务,课堂中的所有教学活动都必须紧紧围绕教学重点进行,在教学结束时应及时归纳总结,以突出重点。例如,牛顿第一定律中“一切物体在没有受到外力作用时总保持静止状态或匀速直线运动状态”是教学的重点,教学时应着重讲解。

(2)突破难点。难点是课堂教学中应集中解决的问题。对于难点,可采用“温故知新法”、 “循序渐进法”、 “类比法”、 “难点分散法”、“情境引导法”、“讨论交流法”等各种方法和措施,使难点得到解决。此外,还要了解学生对难点的掌握情况,并及时采取有效的解决措施。例如,牛顿第一定律的难点是对定律的理解,“一切”是指范围,即该定律对所有物体都普遍适用;“没有力的作用”是指定律成立的条件,它包含两层意思,一是理想情况,即物体确实没有受到外力作用,二是物体所受合力为零;“或”即两种状态居其一,不能同时存在。定律表明:物体不受力时,原来静止的物体将永远保持静止状态;原来运动的物体将永远做匀速直线运动。并根据“牛顿第一定律”理解惯性(物体保持运动状态不变的性质)以及运动和力的关系(力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因)。

第3篇:欧姆定律成立条件范文

分类法就是一种科学的思维方法,指的是解决某一问题时,由于存在不确定因素,难以统一解答,这时需要将可能出现的各种情况进行分类,然后逐一进行分析讨论,最后再对讨论到的各种情况的结果进行归纳整理,以得出问题的完整答案,即“化整为零,逐一击破,再积零为整”.分类法既是一种重要的逻辑方法,同时又是一种重要的解题策略.本文就分类法在初中物理教学中的应用,谈谈笔者的认识和看法.

1 在知识的形成过程中,领略分类法的魅力

分类法并不直接由物理知识、内容所表达,而是往往隐藏在知识之中,并支配着知识的获取及应用,因此在物理教学过程中,教师应充分挖掘教材中的方法论因素,让学生领会方法的内涵,领略方法的魅力.

例如,苏科版八下教材第九章力与运动,教材在探究力与运动的关系这一复杂问题时,分三个小问题加以讨论:(1)物体在平衡力作用下怎样运动?(2)物体在不受力作用下怎样运动?(3)物体在非平衡力作用下怎样运动?通过一系列实验观察,数据积累,进行整理和归纳,总结得出:(1)物体受力平衡时,将保持静止或匀速直线运动状态(即运动状态不改变);(2)物体在没有受到力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态,即牛顿第一定律;(3)物体在非平衡力作用下运动状态发生改变,可以概括得出结论:力是使物体运动状态改变的原因,力不是使物体运动的

原因.

再如,苏科版九上教材14.4滑动变阻器,如图1所示,在让学生了解其机构、各部分的名称和铭牌上各参数的意义的基础上,为了探究其正确的接法,先让学生思考讨论如下问题:

(1)滑动变阻器共有A、B、C、D四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路,可能有哪几种接法?

(2)如果将滑动变阻器A、D两个接线柱接入电路,向左移动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻将怎样改变?电路中的电流将怎样改变?

学生讨论后得出:滑动变阻器任意两个接线柱接入电路可能有六种接法①A、D;②A、C;③B、D;④B、C;⑤A、B;⑥C、D.

接下来,学生设计实验、进行实验后得出:滑动变阻器能改变接入电路的电阻只有四种:①A、D;② A、C;③B、D;④B、C.进一步分析实验现象得出:①A、D与②A、C等效;③B、D与④B、C等效,最终概括为;滑动变阻器接线柱的正确接法是“一上一下”.

其实,教材中在很多地方都渗透着分类法的思想,这不仅体现人们对分类法思想的重视,让学生体验到分类法伴随在知识的形成过程中,更重要的是分类法思想能锻炼学生逻辑思维的条理性和严密性,增强逻辑思维的能力,提高分析问题和解决问题的能力.

2 在解题过程中,体验分类法的应用

2.1 对物体运动状态的分类讨论

一般情况下,由于所研究的问题中,运动物体所处的状态未知而使问题在求解过程中显得复杂,因此尽可能对物体所处运动的状态进行充分考虑,然后进行分类讨论.

例1 将一物块轻轻放入盛满水的溢水杯,物块静止后,溢出81 g的水;再将其轻轻放入盛满酒精的溢水杯中,有72 g的酒精溢出,则该物块的密度为

多少?

解析 此题属于浮力中较难的题目.首先根据阿基米德原理F浮=m排g, 可得 F浮水∶F浮酒=9∶8,求浮力不难,但难度在于确定物块静止时在液体中所处的状态,而此物块的状态具有不确定性,需分类讨论.可能有四种情形:

(1)物块在水、酒精中均漂浮;

(2)物块在水、酒精中均沉底(都浸没在其中);

(3)物块在水中沉底,在酒精中漂浮;

(4)物块在酒精中沉底,在水中漂浮.

现将上述情形逐一分析:

(1)假设情形1成立,根据漂浮条件,受到的浮力等于自身重力,且物块的质量不变、重力不变,所以,物块在水中和酒精中受到的浮力相等,即

F浮水∶F浮酒=1∶1≠9∶8,与题意不符,所以假设情形1不正确.

(2)假设情形2成立,则物体浸没在水中和酒精中,物体排开液体的体积和自身的体积相等,

即V排=V物;又根据阿基米德原理F浮水=ρ水gV物,F浮酒=ρ酒gV物,得浮力比为F浮水∶F浮酒=5∶4≠9∶8,与题意不符,所以假设情形2也不正确.

(3)假设情形3成立,则违背物体的浮沉条件:漂浮ρ液>ρ物,沉底ρ物>ρ液,所以假设情形3不正确.

(4)因水的密度大于酒精的密度,

所以,由(1)(2)(3)可知,只能是物体在水中漂浮,在酒精中沉底(浸没),

根据漂浮条件,物体受到水的浮力F浮水=

ρ物Vg;

根据阿基米德原理,在酒精中受到的浮力F浮酒=ρ酒gV,所以,

F浮水F浮酒=ρ物Vgρ酒Vg=98

解得:ρ物=ρ酒=98×0.8g/cm3=0.9 g/cm3.

2.2 对物质的物理属性分类讨论

有些物理问题,由于物质本身属性变化,会使问题的结果出现多种可能,因此在解决此类问题时,需要对物理属性的多种可能进行分类讨论,才有利于问题的解决.

例2 现有A、B、C三个轻质小球,已知:A带正电,A和B相互排斥,B和C相互吸引,C和A相互吸引,则C带电情况的是

A.一定带正电 B.一定带负电

C.可能不带电 D.无法确定

解析 该题主要涉及A、B、C三小球中任意两球电荷间相互作用的关系.由于A带正电,B、C两球的电性未知,可能有多种变化,因而需对B、C两球的电性进行分类讨论,具体如下:

B球的电性可能有三种:

(1)若B不带电,则A、B相互吸引,

(2)若B带负电,则A、B相互吸引,

(3)若B带正电,则A、B相互排斥,

根据题意,可确定:B带正电.

接下来,判定C的电性,参照上述方法分析:

(1)若C带正电,则B、C相互排斥,

(2)若C带负电,则B、C相互吸引,

(3)若C不带电,则B、C相互吸引.

对照已知条件,C可能不带电、也可能带负电,故答案为:C.

2.3 对已知条件分类讨论

在某些物理问题中,由于已知条件不够明确,此时出现需要对已知条件的多种可能进行分类讨论,才能对问题进行求解.

例3 已知电源电压为6 V不变,现有两个定值电阻R1、R2接入电路中,串联在其中的电流表示数为0.25 A;若R1、R2换另一种方式接入电路中,电流表示数变为1 A,求R1、R2的阻值分别为多少?

解析 该题主要考查串、并联电路中电流、电压的特点和欧姆定律.解答此类题首先需要确定两个电阻的连接方式,但在已知条件中并没有明确表示,致使R1、R2的连接方式有几种可能:

(1)若R1、R2并联,则根据并联电路中电流、电压的特点和欧姆定律,可得

I=UR1+UR2

(2)若R1、R2串联,则根据串联电路中电阻的特点和欧姆定律,可得

I′=UR1+R2

比较上述两式,可得:I>I′,

由此可得 6VR1+R2=0.25A

6VR1+6VR2=1 A

第4篇:欧姆定律成立条件范文

物理规律是指客观事物内部固有的、本质的联系和发展的必然趋势,是事物现象中相对统一,相对静止,相对稳定的方面。规律表现为若干概念之间的内在联系,它反映了有关物理量之间在特定条件下的相互制约关系。物理规律的发现,往往体现了物理的思维方法和研究方法。

在物理教学中,重视对学生“物理思维方法”的培养,对学生整体思维素质的提高起着积极的作用。在初中物理教学中,应着重应培养以下几种思维方法:

1、理想化的思维方法

人们为了科学研究,通常需要建立一种理想化的模型,抛开具体事物中的无关因素和次要因素,抓住影响事物的主要因素,从而使物理问题得到简化。理想化的方法是科学家们常用的一种思维方法。教学中我们应充分利用好教材,向学生渗透这种思维方法,从而使学生逐步认识科学家们为简化实际问题所采用的这种思维方法。

2、类比思维方法

许多物理规律的建立,都采用了类比的思维方法。在物理教学中,我们也应重视对学生进行类比思维方法的训练,使学生逐步领会这一思维方法。

例如,在功率、电功率的教学中,为了反映做功快慢的情况,我们均可采用类比方法,仿照速度的概念建立,能较容易地引导学生形成功率、电功率的概念。又如在惯性的教学中,为了帮助学生认识惯性是物体的固有属性这一知识,我也采用了类比方法进行教学:一个正常健康人具有劳动能力(假定成立),正常健康人在参加劳动时具有劳动能力,在休息时也具有劳动能力。物体的惯性正如正常健康人的劳动能力,物体无论是否处于静止或匀速直线运动状态,都具有保持静止或匀速直线运动状态的性质,也就是一切物体任何时候都具有惯性。运用类比方法能帮助学生深刻理解惯性概念,起到较好的效果。

3、分析与综合的思维方法

任何事物和现象,都是由许多要素、许多属性组成的统一体。分析就是以事物的整体与部分为客观基础,为了从总体上把握事物的性质以及运动规律,就必须了解其各个组成部份和要素的性质、特点和相互联系。综合是把事物各个部分、侧面做为基础,分析以综合为前提。分析与综合所关心和强调的面不同,但都是重要的思维方法。掌握分析与综合的方法,训练分析与综合的思维方法,提高分析与综合的能力,是中学物理科学方法教育的最主要内容。因此,教师应充分重视对学生进行分析与综合思维方法的训练。

例如,《欧姆定律》的教学中、为了探索电流、电压、电阻这三个相互关联的物理量之间的关系,就采取了先分析后综合的思维方法。先保持其中一个物理量不变,研究其余两个物理量之间的变化关系;再保持另外一个物理量不变,研究剩余的两个物理量之间的变化关系。通过实验在得出:“保持电阻不变时,电流跟电压成正比;保持电压不变时,电流跟电阻成反比”结论的基础上,再综合得出了欧姆定律。在教学中,教师因充分认识到引导学生领会探索电流、电压、电阻三者变化关系的思维方法,这比学生知道欧姆定律的结论更为重要。

又如,在《电阻》一节的教学中,我也采用了分析与综合的思维进行教学。由于导体可以用不同的材料制成长度不同或横截面积不同的导体。教师首先提出问题;导体的电阻是否跟材料、长度、横截面积都有关呢?接着引导学生思考如何探索上述问题,通过讨论学生较容易想到采用如同探究《欧姆定律》类似的控制变量的方法进行探索。再通过实验在分别得出结论的基础上,再综合得出导体的电阻跟材料、长度、横截面积的关系。采取上述方法进行教学,以便学生有更多机会接受分析与与综合思维的训练。

4、抽象与概括的思维方法

抽象是在人脑中把事物的本质属性抽出来的过程。概括是在人脑中把抽象出来的事物的本质属性加以综合,推广到同类事物的过程。抽象与概括也是形成概念与规律的常用思维方法。例如,惯性概念的形成,为了使学生在感性认识的基础上进行分析,我们首先精选了如下两个典型事例:

(1)玻璃杯盛半杯水,上面盖一块塑料板,板上放一只鸡蛋。当用小棒猛击塑料板,塑料板离杯飞出,鸡蛋却稳稳地落入杯中。以此引导学生认识静止的物体(鸡蛋)具有保持静止的性质,我们把这种性质叫做惯性。

(2)两块长方体木块A、B一起沿着水平面向右作匀速直线运动,当木块B突然停止时,能观察到木块A仍能继续向前运动致使出现滑离木块B。 引导学生认识运动的物体(木块A)具有保持原来运动状态的性质, 我们把这种性质也叫做惯性。

在抽象出静止或匀速直线运动的物体都具有保持原来状态的性质(惯性)的基础上,把这些共特征概括起来得出:物体保持静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。在教学中教师引导学生概括知识时,应在学生已有知识经验的基础上,上升到科学的概括,才能使学生正确理解和掌握教材的基本概念、基本理论。由于一切概念、规律、公式都是抽象和概括的结果,因此,在教学中教师应重视对学生进行抽象与概括这一思维方法的训练。

第5篇:欧姆定律成立条件范文

1 与动力学、运动学知识相综合

金属棒在磁场中作切割磁感线运动, 涉及受力分析和速度、加速度分析, 与动力学、运动学知识紧密相关, 分析时应注意如下思路:闭合回路中的磁通量发生变化 金属棒产生感应电动势 感应电流 金属棒受安培力作用 合外力变化 加速度变化 速度变化 感应电动势变化 ……, 循环结束时, 加速度往往等于零,金属棒达到稳定运动状态。

例1 (2007年上海卷, 第23题)如图(a)所示,光滑的平行长直金属导轨置于水平面内,间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻,质量为m的金属棒垂直跨接在导轨上。导轨和金属棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内, 存在着竖直纸面的匀强磁场,磁感应强度大小为B。开始时,金属棒静止于磁场区域的右端,当磁场以速度v1匀速向右移动时,金属棒随之开始运动,同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力,并很快达到恒定速度,此时金属棒一直处于磁场区域内。

(1)求金属棒所达到的恒定速度v2 ;

(2)为使金属棒能随磁场运动,阻力最大不能超过多少?

(3)金属棒以恒定速度运动时,单位时间内克服阻力所做功和电路中消耗的电功率各为多大?

(4)若t=0时, 磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动,经过较短时间后,金属棒也做匀加速直线运动,其v-t关系如图(b)所示,已知在时刻t金属棒的瞬时速度大小为vt ,求金属棒做匀加速直线运动时的加速度大小。

解析 (1)金属棒产生感应电动势

点拨:本题涉及电磁感应、安培力、运动学、牛顿运动定律等知识,金属棒切割磁感线, 在回路中产生感应电流,与感应电流相关的是安培力, 安培力联系着导体棒的速度、加速度, 本题要求考生细心分析导轨的运动情况,找出物理量之间的关系,考查了考生的综合分析能力。

例2(2007四川理综卷第23题)如图所示,P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨,间距为L1,处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中.一导体杆e f垂直于P、Q放在水平导轨上,在外力作用下向左做匀速直线运动.质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框a b c d置于竖直平面内,两顶点a、b通过细导线与导轨相连,磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直金属框向里,金属框a b c d恰好处于静止状态, 不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力。

(1)通过ab边的电流Iab 是多大?

(2)导体杆ef 的运动速度v是多大?

解析 (1)设通过正方形金属框的总电流为I, ab、dc边的电流分别为Iab、Idc ,有Iab=3 4I,Idc=14I,金属框受重力和两个安培力作用处于静止状态,有mg=B2IabL2+B2IdcL2,由以上三式解得ab边的电流Iab=3mg4B2L2。

(2) 由Iab=34I,可得I=mgB2L2, ad、dc、cb三边串联后与ab边并联的总电阻 R=34r,根据闭合电路欧姆定律E=IR,即B1L1v=IR,由以上各式解得导体杆e f 的速度v=3mgr4B1B2L1L2。

命题热点:近年高考中, 利用“金属棒切割”进行考查时,“切割”以多种形式出现, 有“水平切割”、“竖直切割”、“斜面切割”,考查受力分析、运动过程、极值问题(如加速度极值、速度极值、功率极值,能量转换)等问题, 同时还加入了图像描述,比如F- t 图像、U - t 图像等,对运动过程的考查更为全面综合。

求解思路:在匀强磁场中匀速运动的“金属棒”受到的安培力恒定,用平衡条件进行处理;在匀强磁场中变速运动的导体棒受的安培力也随速度(电流)变化,变速运动的瞬时速度可用牛顿第一定律和运动学公式求解,要画好受力图, 抓住加速度a =0时,速度v达最大值的特点。

2 与动量、冲量知识相综合

在电磁感应现象中,金属棒受安培力作用,动量将发生变化, 由于安培力往往是变力, 无法用运动学公式和牛顿运动定律等知识求解, 这时运用动量定理求解显得十分方便;另外, 在双金属棒切割的系统中, 双金属棒构成闭合回路,安培力充当系统内力,实现动量的传递,用动量守恒定律进行求解更显方便快捷。

例3(2007江苏物理卷第18题) 如图所示, 空间等间距分布着水平方向的条形匀强磁场,竖直方向磁场区域足够长,磁感应强度B =1T,每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d =0.5m,现有一个边长l = 0.2m、质量m =0.1kg、电阻R =0.1Ω 的正方形金属线框M N O P以v0 =7m/s的初速从左侧磁场边缘水平进入磁场。求:

(1)线框MN边刚进入磁场时受到安培力的大小F。

(2)线框从开始进入磁场到竖直下落的过程中产生的焦耳热Q。

(3)线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n。

解析 (1) 线框MN边刚开始进入磁场区域时, 感应电动势E=Blv0,感应电流I=ER,安培力F =BlI ,由以上三式解得安培力

F =2.8N。

(2)设线框竖直下落时,线框下落了H ,速度为vH,据能量守恒定律

mgH+12mv02=Q+12mv2H,

据自由落体规律vH2=2gH,

解得焦耳热Q=12mv02=2.45J。

(3)只有在线框进入和穿出条形磁场区域时,才产生感应电动势, 线框部分进入磁场区,感应电动势E=Blv,感应电流I=ER, 安培力F =BlI =B2l2Rv。

在t t +Δ t 时间内,由动量定理

-FΔ t=mΔ v,

求和-B2l2RvΔ t=mΔ v,

-B2l2Rx=0-mv0,得x=mv0RB2l2。

线框能穿过的完整条形磁场区域的个数n=x2l=4.4, 即可穿过4个完整条形磁场区域。

点拨 本题将“金属棒切割”与动量定理、能量守恒定律、自由落体规律等物理主干知识有机综合,设置了新颖的物理情景, 注重基本概念和规律的理解, 同时考查运用数学工具解决物理问题的能力。

例4 如图所示,两根间距为l的光滑金属导轨(不计电阻).由一段圆弧部分与一段无限长的水平段部分组成, 其水平段加有竖直向下的匀强磁场,其磁感应强度为B,导轨水平段上静止放置一金属棒cd,质量为2m,电阻为2r. 另一质量为m,电阻为r的金属棒ab,从圆弧段M处由静止释放下滑至N处进入水平段,圆弧段MN半径为R,所对圆心角为60°,求:

(1) 金属棒ab在N处进入磁场区速度是多少? 此时棒中电流是多少?

(2) 金属棒ab能达到的最大速度是多大?

(3) 金属棒ab由静止到达最大速度的过程中, 系统所能释放的热量是多少?

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解析 (1) 金属棒ab由M下滑到N的过程中,只有重力做功,机械能守恒,mgR(1-cos60°)=12mv2,解得v=gR,进入磁场区瞬间,回路中电流强度为I=E2r+r=BlgR3r。

(2)设金属棒ab与cd所受安培力的大小为F,安培力作用时间为t.ab棒在安培力作用下做减速运动,cd棒在安培力作用下做加速运动,当两棒速度达到相同速度v' 时,电路中电流为0,安培力为0,cd达到最大速度.运用动量守恒定律得m v=(2m+m)v',解得v′=13gR。

(3)系统释放热量应等于系统机械能减少量,故有:Q=12mv2-12(3m)v′2 , 解得

Q=13mgR。

命题热点 电磁感应现象中,"金属棒切割"与动量和冲量等知识相联系, 近年高考命题中, 以"金属棒切割"为背景的试题, 要求考生灵活运用动量定理、动量守恒定律分析及推理,对考生具有一定的区分度. 这类试题涉及知识点多、综合性强,用动量转移和守恒观点分析电磁感应问题是高考的又一个重点。

求解思路 在电磁感应现象中,当金属棒只受安培力作用时,安培力对棒的冲量为 I =FΔ t = BLIΔ t=BLq.在解题时涉及始,末状态,还有力和作用时间的,用动量定理;在等长度的双金属棒切割的系统中, 双金属棒构成闭合回路,安培力充当系统内力,使不同金属棒之间的相对运动产生制约,实现运动状态动量的改变,即实现动量的传递,可用动量守恒定律进行求解. 解决此类问题的关键:判断动量守恒定律成立的条件,即系统受到的合外力为零,且系统内作用于不同对象上的安培力等值反向。

3 与电流、电容知识相综合

金属棒切割磁感应线产生感应电动势, 金属棒在电路中相当于电源,可以与电阻、电容等元件构成较复杂的电路, 涉及电流分配、电压分配、电势高低、电容器带电量计算等, 与电学知识组成物理学科内综合题。

例5(2007天津理综卷第24题)两根光滑的长直金属导轨MN、M ′N′ 平行置于同一水平面内,导轨间距为L,电阻不计,M、M′ 处接有如图所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R,电容器的电容为C. 长度为L、阻值为R的金属棒 ab垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触, 在ab运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q。求:(1)a b运动速度v的大小; (2)电容器所带的电荷量q。

解析 (1)设ab上产生的感应电动势为E,回路中的电流为I, 三个电阻R与电源串联,总电阻为4R,由闭合电路欧姆定律有 I=E4R=BLv4R,a b运动距离s所用时间t=sv,由焦耳定律有Q=I2(4R)t, 由以上三式解得v=4QRB2L2s。

(2)设电容器两极板间的电势差为U,则有U=IR=BLv4R×R=BLv4, 又v=4QRB2L2s,电容器所带电荷量q =CU,由以上三式解得

q=CQRBLs。

例6(2007广东卷第15题)如图甲所示,一端封闭的两条平行光滑导轨相距L,距左端L处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧,导轨左右两段处于高度相差H的水平面上,圆弧导轨所在区域无磁场,圆弧右段区域存在匀强磁场B0,左段区域在均匀分布但随时间作线性变化的磁场B ( t ),如图乙所示,两磁场方向均竖直向上.在圆弧顶端放置一质量为m的金属棒ab,与左段的导轨形成闭合回路,从金属棒下滑开始计时,经过时间t0 滑到圆弧底端.设金属棒在回路中的电阻为R.导轨电阻不计,重力加速度为g。

(1)问金属棒在圆弧内滑动时,回路中感应电流的大小和方向是否发生改变? 为什么?

(2)求0到t0 时间内,回路中感应电流产生的焦耳热量。

(3)探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B0的一瞬间,回路中感应电场的大小和方向。

解析 (1) 如图乙所示,金属棒滑到圆弧任意位置时,回路中磁通量的变化率相同,回路中感应电动势E1=ΔΔ t=Δ B×L2Δ t=B0L2t0, 感应电动势的大小和方向均不发生改变, 感应电流的大小和方向均不发生改变。

(2) 在时间0 ~ t0内,E1=B0L2t0,I=E1R,由焦耳定律, 回路中产生的热量

Q=I2Rt0=B02L4Rt0。

(3)设金属棒进入磁场B0一瞬间的速度为v, 金属棒在圆弧区域下滑的过程中机械能守恒:mgH=12mv2,v=2gH。

金属棒进入右段区域磁场B0,切割磁感线产生的感应电动势E2=B0Lv=B0L2gH,据右手定则,感应电动势方向ba,根据法拉第电磁感应定律,左段区域随时间变化的磁场B ( t )产生的感应电动势E0=B0L2t0, 据楞次定律,感应电动势方向ab。

设金属棒进入磁场B0瞬间的感应电动势E, 以方向ba为感应电动势的正方向,则

E = E2 -E1=B0L(2gH-Lt0) ,

由闭合电路欧姆定律得感应电流:

I=B0LR(2gH-Lt0),

根据上式讨论:①当2gH=Lt0时,I =0;

②当2gH>Lt0时I=B0LR(2gH-Lt0),方向ba;

③当2gH<Lt0时,I=B0LR(Lt0-2gH),方向ab。

命题热点 本题将电磁感应和电动势、电流、电路有机综合, 考查考生的推理能力、获取信息能力及综合分析能力,同时本题具有开放性, 要求考生自主探究, 在能力方面要求较高. 近年高考命题中, 有两类题型要引起关注:①利用改变金属棒有效长度考查对电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律的理解;②利用金属棒在磁场中转动, 考查对电磁感应定律、楞次定律的理解,该类命题主要特点是联系图像、实际等问题考查学生的综合分析能力。

求解思路 判断产生电磁感应现象的那一部分导体(电源) 利用E=BLv(或E=NΔΔt)求感应电动势的大小 利用右手定则或楞次定律判断电流方向 分析电路结构 画等效电路图, 利用闭合电路的欧姆定律、串并联电路的特点解决。

在应用公式E =B L v时,应注意:(1) 如果v为某一时间内的平均速度,则电动势为这一时间内的平均电动势;(2) 如果v为某一时刻的瞬时速度,则E为这一时刻的瞬时电动势;(3) 导线在磁场中, 以一端为圆心做圆周运动时, 导线的切割速度应取导线平均线速度

v=ωL2,E=12BωL2。

4 与功能关系相综合

电磁感应现象中,导体切割磁感线或磁通量发生变化在回路中产生感应电流,机械能或其他形式能量转化为电能,具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,使电能转化为机械能或电阻的内能,电磁感应过程总是伴随着能量的转化. 当外力克服安培力做功时,就有其他形式的能转化为电能;当安培力做正功时,就有电能转化为其他形式的能. 具有感应电流的导体在磁场中受安培力作用或通过电阻发热,使电能转化为机械能或内能,电磁感应过程总是伴随着能量的转化。

例7(2007北京理综卷第24题)用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb'a' ,如图所示,金属方框水平放在磁极的狭缝间,方框平面与磁场方向平行。

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设匀强磁场仅存在于相对磁极之间,其他地方的磁场忽略不计可认为方框的aa' 边和bb' 边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).

(1)求方框下落的最大速度vm (设磁场区域在竖直方向足够长);

(2)当方框下落的加速度为g /2时,求方框的发热功率P;

(3)已知方框下落时间为t时,下落高度为h,其速度为 vt( vt < vm).若在同一时间t内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式。

解析 (1)方框质量m = 4LAd , 方框电阻R=ρ4LA, 方框下落速度为v时,产生的感应电动势E = B(2L)v , 感应电流I=ER=BAv2ρ,方框下落过程,受到重力G及安培力F,G = mg =4LAdg,方向竖直向下,F=BI(2L)=B2ALvρ,方向竖直向上。

当F= G时,方框达到最大速度,即v= vm,则B2ALvmρ=4LAdg,方框下落的最大速度vm=4ρdgB2。

(2)方框下落加速度为g/2时,有mg-BI(2L)=mg/2,则I=mg4BL=AdgB,方框的发热功率P=I2R=4ρALd2g2B2。

(3)根据能量守恒定律,有

mgh=12mvt2+I02Rt,

解得恒定电流I0的表达式:

I0=mRt(gh-12vt2)=Adρt(gh-12vt2)。

点评本题考查了电磁感应现象中等效电路的分析,功率计算及能量守恒定律的应用,把交流电中有效值的概念引入电磁感应电路,考查了学生的知识迁移能力。

例8(2005江苏卷第16题) 如图所示,固定的水平光滑金属导轨, 间距为L,左端接有阻值为R的电阻,处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m的金属棒与固定弹簧相连,放在导轨上,导轨与金属棒的电阻均可忽略.初始时刻,弹簧恰处于自然长度,金属棒具有水平向右的初速度v0.在沿导轨柱复运动的过程中,金属棒始终与导轨垂直并保持良好接触。

(1)求初始时刻金属棒受到的安培力。

(2)若金属棒从初始时刻到速度第一次为零时, 弹簧的弹性势能为EP ,则这一过程中安培力所做的功Wl 和电阻R上产生的焦耳热Q1 分别为多少?

(3)金属棒往复运动,最终将静止于何处?从金属棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q为多少?

解析 (1)初始时刻金属棒中感应电动势E=BLv0,I=ER,作用于棒上的安培力F=BLI=B2L2v0R,安培力方向水平向左。

(2)由功能关系,安培力做功

W1=EP-12mv02 , (负功)。

电阻R上产生的焦耳热Q=12mv02-EP。

(3)由能量转化及平衡条件等,可判断金属棒最终静止于初始位置。

电阻R上产生的焦耳热Q=12mv02。

命题热点 近年高考命题中, 对于金属棒以能量形式命题有:棒与电源、棒与电阻、棒与电容、棒与弹簧等组合系统, 在金属棒运动中,以上组合都涉及多种能量形式的转化,要求考生从功和能的观点入手,分析清楚电磁感应过程中能量转化的关系, 考查考生应用能量守恒定律分析问题的能力。

求解思路 电磁感应现象中综合着机械能和电能之间的相互转化,内能和电能之间的相互转化,为此就必须弄清楚转化中各力做功的情况, 像有摩擦力做功必定有内能产生,安培力做负功实现其他形式的能向电能转化,做正功将电能转化为具他形式的能,要善于分析导轨的运动情况,涉及始、末状态,还有力和位移的, 以及热量问题应尽量应用动能定律与能的转化和守恒定律解决.对于感应电流的焦耳热问题:如果感应电动势为恒量,可以运用焦耳定律直接求得; 如感应电动势为变量,若是正弦交流电,可运用有效值求之,若不是, 可应用能的转化和守恒定律求解。

第6篇:欧姆定律成立条件范文

【关键词】实验教学 初中物理 能力培养

中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.11.004

物理是一门研究物质运动基本规律的自然科学。目前,初中生从八年级开始学习物理,这时他们的抽象思维还并不完善,一味地被动接受理论也许很难真正理解,因此,实验教学在初中物理教学中是必不可少的。它不仅能够将理论化作直观的现象展示出来,对于增进课堂活跃程度和趣味性也有积极作用。初中物理需要向学生传达的并非深不可测的抽象知识,而是要在学生头脑中建立起物理的基本概念,给他们以科学的启迪,帮助其形成完善的抽象思维。然而,在实际的课堂中我们不难发现,即便是面对基础的知识,很多学生还是感到难以应对。因为物理中所讲的重力,引力,阻力等都并非肉眼可见之物,而人的认知发展都遵循着从具体到抽象,最后再回归实践的规律。对于抽象知识的接收需要一定的时间。这时候就需要通过实验或模拟实验来向学生展示其中的奥妙。当前,实验教学在越来越多的学校中得到了重视,然而依旧有不少地区由于经济条件限制或者教师个人观念的落后而忽视了实验教学。实验教学对于刚刚接触物理的初中生来说有许多单纯的书本教学所无法代替的作用。

一、培养学习兴趣

实验对于初中生来讲是十分新鲜的事,这也可能是他们第一次正式接触各种专业的器材,教师可以利用这一点来抓住他们的注意力,将严肃的科学知识用有趣的方式表现出来。比如讲到压强,压强是生活在陆地上的人们无法轻易感知到的,深海的潜水员和太空中的宇航员则比较容易感受到。著名的马德堡半球实验也证明了压强的存在。而在课堂上,教师可以通过小实验来引入压强的学习。比如在玻璃板和杯子之间用沾湿的纸巾连接,让学生预测杯子能否提起玻璃板。通过设问让W生积极思考,用未知事物来引起他们的兴趣。还可以通过亲身实验让他们感知压强是真实存在的。例如让学生自己动手做一个简单的实验,两名学生分别拿一个吸盘然后互相扣住,再让他们尝试拉开这个吸盘。这种小实验操作便利,学生自己也可以动手,也能够参与其中,会使得他们变被动接受为主动学习。这样的课堂比起纯课本教学更加生动,也足以消融学生对物理的畏惧感,增加学习的兴趣和信心。教师还可以联系生活进行再一次巩固。比如厨房里常见的高压锅就是利用了气压越高,沸点越高的原理来快速烧熟食物。这样,在书本,实验和生活三方面同时进行教学,用实验唤起兴趣,用书本阐述理论,再用生活延伸拓宽,这样能够更好地巩固所学知识。

二、培养主体意识

培养学生的主体意识就是说要让学生认识到自己才是学习的主人,学习是为了自己而不是其他人。新课改提倡以学生为主体,以教师为主导,改变过去填鸭式教学,而实验教学就是一个很好的确立学生主体地位并且培养他们的主体意识的方法。

首先,在课堂上给予学生足够的主动权,要让学生在教师的带领下参与学习物理的过程。比如说关于电学实验中的欧姆定律。有条件的学校会配备专业的物理实验室,能够让所有学生都亲手参与进来。教师指导学生组装电路,观测并联及串联现象并做相应的记录。通过这样的参与,欧姆定律在学生头脑中就有更为直观的印象,而不再仅仅只是一条简单的I=U/R公式。

其次,在实验中训练学生沟通协调能力。教师可以将学生分为不同的小组,将同一个实验任务分配下去,由学生自己组内讨论并设计实验。这个过程需要各小组成员的一致配合,每位成员各司其职,一个环节出现失误可能导致所有努力付诸东流。通过给予学生必须完成的任务,使他们能够看到自己在实验中的价值。小组合作对于责任感和沟通能力的训练起到了促进作用。

最后,要建立起学生诚实的科学精神。科学精神是学习物理所必要的条件,还能促进其他学科的研究和健康人格的形成。物理实验必须遵循真实二字,是先有假说,再由实验来验证。学生需要明白的是验证不等于证明真实性,验证还可能证明假说的不成立性。比如最为著名的不成立假说“永动机”,历史上有无数人尝试制作这样的机器,甚至不惜用上欺瞒的手段,但因为它违反了热力学第二定律而不可能实现。学生在进行实验时也曾出现过因为实验失败而编造数据的情况。教师要将这种欺骗行为遏制在萌芽状态。实验没有百分百成功的概率,它是辅助我们检验假说的手段而不是让所有假说变成必然的遮羞布。在实验教学中转变学生消极接受的态度,把想要学习的愿望变成他们自己的,最终达到培养学生的主体意识的目的。

三、培养创新能力

创新是科学发展的动力,也是当代的青少年应该具备的素质。物理作为一门理科学科,肩负着培养学生创新能力的责任。多给学生动手实践的机会,将理论化作实际,让他们在操作中发现自己的不足之处,然后扬长避短。初中物理的实验大多比较简单,教师在演示基本操作后可以让学生进行二次设计。比如讲到凸透镜和凹透镜,生活中最常见的应用分别是老花眼镜和近视眼镜。教师可以启发学生思考利用这两种镜面分别设计聚焦取火小实验,清楚认识这两种镜面各自的特点,然后再对生活中的镜面进行分类,达到举一反三的目的。此外,虽然初中物理大多是较为基础的知识,但教师还是可以适当进行扩展,向学生讲述著名的物理学家的故事,或者在现有知识储备的基础上进行加深。比如说在小孔成像的实验之后向学生演示双缝干涉实验。这两个实验都不复杂,教师可以布置学生自己动手制作实验道具,进行实验观测,然后查询相关资料对光的波粒二象性进行简单的总结分析。这样的尝试能够让学生学会学习,即掌握学习的方法而不是一直停留在满足于书本知识的层面。

第7篇:欧姆定律成立条件范文

【关键词】自学能力获取知识研究问题终身学习

阅读是自学的重要途径。培养学生的自学能力,应从指导阅读教科书入手,使他们学会抓住课文中心,能提出问题并设法解决问题,还应鼓励学生进行课外阅读。

在中学要培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力,指导学生阅读是一个重要的环节。教就是引导学生怎样读书,怎样思考分析问题,解决问题,使学生的能力得到提高是教师教的目的。指导学生阅读课文,培养学生的阅读兴趣和提高学生的自学能力要从以下几个方面入手。

一、教师要为学生阅读教材创造条件

一方面要经常对学生进行自学能力重要性的教育,使学生充分认识到,有了自学能力才能不断地充实和更新自己的知识,才能适应迅速发展变化的社会,才能不断攀登科学的高蜂,另一方面,在平时要多为学生阅读课本创造条件,学生自学必须要有时间的保证。现在中学的科目繁多,各科作业也很重,学生每天平均自习的时间只有2至3小时,学生感到做作业都来不及了,哪有时间去看书啊!这就要求我们教师一方面必须改革教学方法,改变那种填鸭式的"满堂灌",一堂课如果一讲到底,学生便始终处于被动状态连思考的余地都没有,有些问题即使上课讲了,学生也做了练习了,但一考查起来还是不懂,这说明只有教师的讲是不行的,还必须有学生的独立思考,自己消化才行。另一方面,作业题应少而精。题目是永远做不完的,重要的是精选典型习题指导学生深入探讨,独立思考,在分析习题过程中探索其规律,使自己在解题的实践中逐步地掌握其思路和方法。总之,教师在教学中要尽量少灌输,多启发,使教学过程成为学生在教师的指导帮助下自己学习和钻研问题的过程。例如在上《欧姆定律》这课时,教师只通过演示实验讲清电流跟电压的关系,至于电流跟电阻的关系以及归纳得出定律,就可以让学生自己通过实验进行分析比较、归纳和阅读课文后得出结论,然后教师加以小结.这祥既可以在课堂上有时间让学生阅读课本,又可使学生自己实验、思考、讨论和研究问题,更促使学生去认真阅读教材。

二、根据物理教材的特点,加强阅读指导。

物理课本中既有对现象的描述,又有对现象的分析和概括。既有定量的计算,又有要动手做的实验。在表述方面,既有文学"语言",又有数学"语言"(公式、图象)还有图画"语言"(插图、照片)。看这样的书,既要懂得文字表述的意思,又要理解数学的计算及其含义,有时还要画图。学生刚开始不易读懂课文,也不习惯这种学习方法,因此,一开始教师就必须耐心的加以引导。要要求学生整章节的阅读,并给予指导,必要时,在课堂上还要边读边讲。重要的句子、结论要求学生用笔划出来,对一些叙述较复杂的段落还要给予分析解释。学生入门以后,再对他们提高要求。例如:《阿基米德原理》这一节,学生通过阅读课文后,对课文提出的概念、定义和原理就有了一个初步的认识,对实验过程和现象也有所了解,并能作大致的分析。这时教师可通过谁是受力物体,浮力的大小和方向以及在什么情况下才有浮力等提出问题,帮助学生进一步理解"原理"的实质,而不致于去死背条文。物理公式是用数学"语言"来描述物理规律的一种数学表达式。初中学生不易看懂,往往把它当作代数来看待,这就可能出现一些很严重的错误。例如通过欧姆定律推导出电阻R=U/I,这只是电阻的计算式,不能说电阻和电压成正比和电流成反比。同样密度ρ=m/v也不能说密度和质量成正比和体积成反比。因为在物理中有一些物理量只由其自身的因素决定,而和外界的因素无关。这就需要教师一开始就要帮助他们去弄清其含义。在大多数情况下,数学"语言"和文字"语言"是一致的,因此,先要训练学生当"翻译",经常要求他们将某一物理语言或数学语言"译"成文字语言或将文字语言"译"成物理语言或数学语言。例如将"钢的密度比铝大,比铅的小","译"写成"P铝<P钢<P铅";又如将欧姆定律I=U/R公式"译"写成"导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比"等等。同时还须要求学生了解掌握公式的物理意义、适用条件、各物理量的单位以及单位公式的变形等,经常通过这样的训练,就能逐步的提高他们的阅读能力。此外,物理课本中还常有一些物理术语,如"属性"、"竖直"、"状态"、"过程""相对""变化"等等,初中学生也是不易理解的,也需要教师通过讨论和比较,帮助学生去认识和了解。

三、引导学生养成预习的习惯,逐步培养自学能力。

第8篇:欧姆定律成立条件范文

一、获得足够的感性认识

物理规律具有三个显著特点:第一,物理规律是观察、实验、思维相结合的产物;第二,物理规律反映了有关物理概念之间的必然联系。任何物理规律,都是由一些概念组成的,通过语言逻辑或数学逻辑表达概念之间的联系和关系;第三,任何物理规律具有近似性和局限性。反映物理现象和物理过程的发生、发展和变化的物理规律,只能在一定的精度范围内足够真实但又是近似地反映客观世界。物理规律不仅具有近似性,而且由于物理规律总是在一定范围内发现的,或在一定的条件下推理得到的,并在有限领域内检验的,所以,物理规律还具有局限性。也就是说,物理规律总有它的适用范围和成立条件。由此可见,作为近似反映物理对象、物理现象、物理过程在一定条件下发生、发展和变化规律的物理规律的建立,离不开观察实验和数学推理,也离不开物理思维,是三者相结合的产物。丰富的感性认识是建立物理规律的基础。

学习物理规律是对已有的物理规律的一个有组织的学习过程,它虽不像物理史上建立物理规律那样曲折漫长,但也是极其复杂的,需要在一定的背景知识指导下,对感性认识进行思维加工。获得足够的感性认识是学习物理规律的基础,也是在物理规律教学中培养学生思维能力的基础。在物理教学中,教师要指导学生通过观察实验,分析学生生活中熟知的典型事例,或从对学生已有知识的逻辑展开中提出问题,激发学习兴趣,创造便于探索规律的良好的环境,提供探索物理规律所必须的感性材料,提供进一步思考问题的线索和依据,为研究物理规律提供必要的感性认识。

二、探索物理规律的思维方法

在获得足够的感性认识的基础上,教师要指导学生探索物理规律,根据建立物理规律的思维过程和学生的认知特点,选择适当的途径,对感性材料进行思维加工,认识研究对象、现象之间的本质的、必然的联系,概括出物理规律。这是在物理规律教学中培养学生思维能力的关键。 中学生在建立物理规律时,常用的思维方法有四种:

第一,实验归纳。实验归纳即直接从观察实验结果中分析、归纳、概括而总结出物理规律的方法。具体的做法有:第一,由对日常生活经验或实验现象的分析归纳得出结论。如掌握蒸发快慢的条件、电磁感应定律等;第二,由大量的实验数据,经归纳和必要的数学处理得出结论。如掌握力矩的平衡条件、胡克定律、光的反射定律、气体的实验定律等;第三,先从实验现象或对事例的分析中得出定性结论,再进一步通过实验寻求严格的定量关系,得出定量的结论,如掌握液体内部的压强、牛顿第三定律、光的折射定律等;第四,在通过实验研究几个量的关系时,先分别固定某些量,研究其中两个量的关系;然后加以综合,得出几个量的关系。如掌握欧姆定律、牛顿第二定律、焦耳定律等等;第五,限于条件,无法直接做实验时,可通过分析前人的实验结果,归纳出结论。例如掌握光电效应公式。

第二,理论分析。理论分析就是利用已有的物理概念和物理规律,通过物理思维或数学推理,得出新的物理规律的方法。常见的有理论归纳和理论演绎两种。理论归纳就是利用已有的物理概念和物理规律,经归纳推理,得出更普遍的物理规律的思维方法。例如,能的转化和守恒定律的学习和掌握,就可利用理论归纳的方法。能的转化和守恒定律是在科学各分支学科长期发展的基础上,经许多人系统的研究和总结后,于19世纪中期形成的自然界的一条基本规律。学习和掌握这一规律不可能由某一实验归纳来完成,可以根据科学史上建立这一规律的过程,对有关规律进行归纳而得到。19世纪中期以前,在力学方面,建立了动能、势能、机械能等概念和机械能守恒定律:在热学方面,人们建立了热量的概念,并广泛研究了热与机械功的相互转化问题,得到热力学第一定律;在电学方面,英国物理学家焦耳对电流热效应 进行了定量的研究,建立了焦耳定律;化学反应中建立了能量守恒。学生可以对所学的这些实验规律进行归纳总结,从而掌握能的转化和守恒定律;理论演绎就是利用较一般的物理规律,经演绎推理,推导出特殊的物理规律的思维方法。例如,在学习了能的转化和守恒定律后,可以推断出判定感应电流方向的规律——楞次定律。又如,学习理想气体实验定律,既可用实验归纳法,也可以用理论演绎法,从理想气体状态方程演绎出玻意耳定律、盖?吕萨克定律和查理定律。若将实验归纳和理论演绎结合起来,有助于理想气体实验定律的理解。

第三,类比。类比是根据两个(或两类)对象在某些属性上相似而推出它们在另一属性上也可能相似的一种推理形式。其具体过程是:通过对两个不同的对象进行比较,找出它们的相似点,然后以此为依据,把其中某一对象的有关知识或结论推移到另一对象中去。类比方法在物理学中获得了广泛的运用。首先,类比是提出物理假说的重要途径;其次,在物理学研究中广泛运用着的模型化方法,实质上包含着类比方法的应用。学生在学习物理规律时,可以遵循建立物理规律的程序和原则,通过类比的思维方法,加深对物理规律的理解,同时提高思维能力。

第9篇:欧姆定律成立条件范文

关键词:探究性教学;师生互动;实验教学;科学方法

新课程标准强调教学方式的变革,倡导探究式学习,注重学生自己动手、动脑探究科学规律、体验科学研究的方法。科学探究既是一种重要的教学方式,又是学生的重要学习内容。

然而,在实际教学过程中,有许多教师误解或曲解了探究性教学的内涵,导致在教学过程中出现这样或那样的问题,甚至怨声载道,说搞探究性教学是折腾人。下面我就初中物理探究性学习过程中师生间如何有效互动、三维目标如何有效落实、课堂效率如何全面提升等问题进行了一些思考,并提出粗浅的意见,以期成为引玉之砖。

一、加强师生互动,共创和谐活跃课堂

教学实践和心理学研究表明,初中学生有了一定的观察能力、实验能力和思维能力,但分析判断能力还不成熟,自主性还不强,因此还需要给予正确的、及时的指导。

例如,在“平面镜”这一节中,如果完全放开让学生自主探究,即创设情境后,由学生观察、讨论、猜想平面镜的成像特点,然后自行设计方案、小组实验,检验自己的猜想是否成立,最终得出成像特点。但是,在实际教学过程中,有的学生甚至对教师的意图不完全明白,效果自然不理想。这里面既有学生素质参差不齐的原因,也与教师“只放不收”有很大关系。如果教师、学生中任何一方不能积极、能动、自主、创造性地履行自身的角色,便失去了主体的特性,那么探究教学的目标也就不可能实现。

二、探究活动应允许学生出错,探究活动重在过程

由于实验条件、知识水准、操作技能等原因,学生的实验结果和结论或许还存在问题。只有客观公正,才能培养学生实事求是的科学态度,学生在“曲折”的探究活动中,知识与能力、过程与方法、情感与态度的三维教学目标才能得到有效的落实。

例如,在探究“影响摩擦力的大小因素”时,由于分组自主探究,学生的活动兴致很高,大部分小组都归纳出了决定摩擦力的大小因素以及摩擦力的大小跟这些因素之间到底有怎样的关系。但是,几乎所有的实验小组都没有很好地注意该实验的关键点――二力平衡:要匀速拉动弹簧测力计且拉力方向要水平拉动向前时,拉力F才等于摩擦力f;再就是探究滑动摩擦力与某一个因素间的关系时,要保持其他因素不变,即在实验中控制其他量不变。

三、努力搞好实验教学,将物理现象和规律客观真实展现出来

探究性实验作为物理教学一种重要的方法和手段,它把要研究的物理现象清楚地展现在学生面前,能引起学生的观察、思考,便于学生认识物理概念和规律,具有事半功倍的效果,是深受学生欢迎的实验形式,也是教师施展教学艺术的独特方法。要想最大程度地发挥探究实验的作用,在探究实验中应当注意以下几个问题。

1.提高实验教学的可见度

教师要努力改进实验装置和实验方法,克服空间上的限制,有条件的学校最好的办法是使用数字展台。提高实验的可见度在演示实验方面尤为重要。

2.增大实验教学的可信度

探究实验能否达到预期的效果,是实验教学的关键。只有增大探究实验的可信度,才能确保实验的成功。为此,教师要搞好相关知识的复习,并要克服知识迁移的负效应。

3.增加实验教学的趣味性

初中学生的年龄层次决定着增加实验的趣味性才能更好地吸引学生,使之产生强烈的好奇心,激发出极大的学习动力,因为兴趣是最好的老师。

在探究实验的教学中,学生是实验的主体,探究实验的教学效果还取决于实验本身以及教师的指导作用。只有充分注意以上几个问题,并在实践中进行合理有效的应用,才能按照《义务教育物理课程标准(实验稿)》的要求,提高学生的综合素质。

四、探究活动中必须用好适当的科学研究方法

在现行初中物理教材中,用到的科学研究方法比较多,概括起来有:控制变量法、等效替代法、转化法、类比法、理想模型法、理想实验法等。其中,用得最多、最实用的方法就是控制变量法。科学合理地用好这些研究方法,既可以事半功倍,还可以少走弯路,有利于科学探究活动的顺利开展。

例如,由于电压和电阻两者都可能影响电流的大小,用实验研究它们的关系时,应该先保持电压不变,探究电流和电阻的关系;然后保持电阻不变,探究电流和电压的关系;最后总结得出欧姆定律。另外,在研究电流产生的热量与哪些因素有关时也应该用到“控制变量法”。