時(shí)間:2023-07-11 17:36:18
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇?dú)W姆定律的推導(dǎo)過程,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
摘要:物理定律是對物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意些什么呢?
關(guān)鍵詞:物理定律;教學(xué)方法;多種多樣
關(guān)鍵詞:是對物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意:首先要明確、掌握有關(guān)物理概念,再通過實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論,或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理(如牛頓第一定律)。有些物理量的定義式與定律的表式相同,就必須加以區(qū)別(如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系,還要明確定律的適用條件和范圍。
(1)牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法,回顧“運(yùn)動和力”的歷史。消除學(xué)生對力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識;培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確:牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài),不能簡單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義,引入了慣性的概念,是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn),不能把它當(dāng)作第二定律的特例;慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量,也不是過程量,更不是一種力。慣性是物體的屬性,不因物體的運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(shí),應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞:“物體因慣性要保持原來的運(yùn)動狀態(tài),所以……”。教師還應(yīng)該明確,牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系,但當(dāng)我們在一段較短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí),常常可以把地球看成近似程度相當(dāng)好的慣性系。
(2)牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上,從物體在外力作用下,它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá):物體的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請注意:公式F=Kma中,比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1;a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系;牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系,以及與運(yùn)動學(xué)、動量、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
(3)萬有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程,卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn),海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料,對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比(平方反比定律),減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式,只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
(4)機(jī)械能守恒定律這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理,在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量,用它來解決問題時(shí),就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程(過程量被消去),使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件(只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功)。這個(gè)定律不適用的問題,可以利用動能定理或功能原理解決。
(5)動量守恒定律歷史上,牛頓第二定律是以F=dP/dt的形式提出來的。所以有人認(rèn)為動量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動定律推導(dǎo)出來,主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相,就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來說,多數(shù)難以做到。即使做得到,要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動定律導(dǎo)出,再安排一節(jié)“動量和牛頓運(yùn)動定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律,也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動量的問題,相互作用的物體的所有動量都在一條直線上,所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時(shí)最容易發(fā)生符號的錯(cuò)誤,應(yīng)該使他們明確,在同一個(gè)式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化,表式中各項(xiàng)是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量,使問題大大地簡化。若物體不發(fā)生相互作用,就沒有守恒問題。在解決實(shí)際問題時(shí),如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大,就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用,系統(tǒng)中有多少物體在相互作用,相互作用的形式如何,只要系統(tǒng)不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),動量守恒定律都是適用的。
(6)歐姆定律中學(xué)物理課本中歐姆定律是通過實(shí)驗(yàn)得出的。公式為I=U/R或U=IR。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①“電流強(qiáng)度跟電壓成正比”是對同一導(dǎo)體而言;“電流強(qiáng)度跟電阻成反比”是對不同導(dǎo)體說的。②I、U、R是同一電路的3個(gè)參量。③閉合電路的歐姆定律的教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵是電動勢的概念,并用實(shí)驗(yàn)得到電源電動勢等于內(nèi)、外電壓之和。然后用歐姆定律導(dǎo)出I=ε/(R+r)(也可以用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律推導(dǎo))。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式,要明確它們的物理意義。⑤教師應(yīng)明確,普通物理學(xué)中的歐姆定律公式多數(shù)是R=U/I或I=(1/R)U,式中R是比例恒量。若R不是恒量,導(dǎo)體就不服從歐姆定律。但不論導(dǎo)體服從歐姆定律與否,R=U/I這個(gè)關(guān)系式都可以作為導(dǎo)體電阻的一般定義。中學(xué)物理課本不把R=U/R列入歐姆定律公式,是為了避免學(xué)生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
(7)楞次定律可以采用探究教學(xué)法,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論歸納出定律。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意:①楞次定律是確定感生電流方向的規(guī)律,同時(shí)也確定感生電動勢的方向。如果是斷路,通常我們可以把它想象為閉合電路。②感生電流的磁場只能“阻礙”原磁通的變化,不能“阻止”它的變化。否則就不會繼續(xù)產(chǎn)生感生電流。“阻礙”或者說“反抗”原磁通的變化,實(shí)質(zhì)上是使其他形式能量轉(zhuǎn)化為電能的一種表現(xiàn),符合能量守恒定律。③要使學(xué)生熟練掌握應(yīng)用楞次定律判定感生電流方向的3個(gè)步驟。④明確右手定則可看作是楞次定律的特殊情況,并能根據(jù)具體情況選用定則或定律來判斷感生電流的方向。
表2填0.15安和15歐。根據(jù):在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2.進(jìn)行新課
(1)歐姆定律
由實(shí)驗(yàn)我們已知道了在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。把以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來得出結(jié)論,即歐姆定律。
板書:〈第二節(jié)歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。〉
歐姆定律是德國物理學(xué)家歐姆在19世紀(jì)初期(1827年)經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)得出的一條關(guān)于電路的重要定律。
歐姆定律的公式:如果用U表示加在導(dǎo)體兩端的電壓,R表示這段導(dǎo)體的電阻,I表示這段導(dǎo)體中的電流,那么,歐姆定律可以寫成如下公式:
I=U/R。
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義:當(dāng)導(dǎo)體的電阻R一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,通過這段導(dǎo)體的電流就增加幾倍。這反映導(dǎo)體的電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系(I∝U)。當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻增加到原來的幾倍,則導(dǎo)體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達(dá)了歐姆定律的內(nèi)容。
板書:<2.公式:I=U/R
I-電流(安)U-電壓(伏)R-電阻(歐)>
有關(guān)歐姆定律的幾點(diǎn)說明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個(gè)量是對同一段導(dǎo)體而言的。
②對于一段電路,只要知道I、U和R三個(gè)物理量中的兩個(gè),就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個(gè)。
③使用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),各物理量要用所要求的單位。
(2)應(yīng)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1:課本中的例題1。(使用投影片)
學(xué)生讀題,根據(jù)題意教師板演,畫好電路圖(如課本中的圖8-2)。說明某導(dǎo)體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據(jù)公式,然后代入數(shù)值,要有單位,最后得出結(jié)果。
板書:〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據(jù)歐姆定律
I=U/R=220伏/807歐=0.27安。
答:通過這盞電燈的電流約為0.27安。〉
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書:〈例題2〉
要求學(xué)生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學(xué)到黑板上進(jìn)行板演。
學(xué)生板演完畢,組織全體學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①電路圖及解題過程是否符合規(guī)范要求。
②答題敘述要完整。本題答:要使小燈泡正常發(fā)光,在它兩端應(yīng)加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義:導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的乘積。不能認(rèn)為"電壓跟電流成正比,跟電阻成反比。"因?yàn)檫@樣表述顛倒了因果關(guān)系也不符合物理事實(shí)。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書:〈例題3〉
解題方法同例題2。學(xué)生板演完畢,組織學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①解釋R=U/I的物理意義:對同一段導(dǎo)體來說,由于導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,所以i的比值是一定的。對于不同的導(dǎo)體,其比值一般不同。U和I的比值反映了導(dǎo)體電阻的大小。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于材料、長度和橫截面積,還跟溫度有關(guān)。不能認(rèn)為R=U/I表示導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。由于電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以某導(dǎo)體兩端的電壓是零時(shí),導(dǎo)體中的電流也等于零,而這個(gè)導(dǎo)體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答,介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書:(書寫于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結(jié)
(1)簡述歐姆定律的內(nèi)容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻?原理是什么?
(2)討論:通過課本中本節(jié)的"想想議議",使學(xué)生知道:
①電流表的電阻很小(有的只有零點(diǎn)幾歐),因此實(shí)驗(yàn)中絕對不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則,通過電流表的電流過大,有燒毀電流表的危險(xiǎn)。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐),把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時(shí),由于通過電壓表的電流很小,一般不會燒毀電壓表。
4.布置作業(yè)
課本本節(jié)后的練習(xí)1、4。
(四)說明:通過例題,要領(lǐng)會培養(yǎng)學(xué)生在審題基礎(chǔ)上畫好電路圖,按規(guī)范化要求解題。
第四節(jié)電阻的串聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.通過實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式。
2.復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)。
3.會利用串聯(lián)電路特點(diǎn)的知識,解答和計(jì)算簡單的電路問題。
(二)教具
學(xué)生實(shí)驗(yàn):每組配備干電池三節(jié),電流表、電壓表、滑動變阻器和開關(guān)各一只,定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個(gè),導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過程
1.引入新課
(1)閱讀本節(jié)課文前的問號中提出的問題,由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書:〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉
(2)問:什么叫串聯(lián)電路?畫出兩個(gè)定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略,板演電路圖參見課本圖8-7)
(3)問:串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。
板書:〈1.串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉
(4)問:串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。
板書:〈2.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2。〉
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻串聯(lián)后,總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系?這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn):測R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。
問:實(shí)驗(yàn)的方法和原理是什么?
答:用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓放用電流表測出通過串聯(lián)電阻的電流,就可以根據(jù)歐姆定律逄出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。
要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)測兩個(gè)定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實(shí)驗(yàn)電路。如課本圖8-5所示。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①按伏安法測電阻的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②測出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。
③將R1和R3串聯(lián),測出串聯(lián)后的總電阻R′。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。
討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。實(shí)驗(yàn)表明:串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。
(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計(jì)算公式。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論也可以利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn),從理論上推導(dǎo)得出。
結(jié)合R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8-6)講解。
板書:〈設(shè):串聯(lián)電阻的阻值為R1、R2,串聯(lián)后的總電阻為R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因?yàn)榇?lián)電路中各處電流相等,I=I1=I2
所以R=R1+R2。〉
請學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。
解答本節(jié)課文前問號中提出的問題。
指出:把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都大,總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。
板書:〈3.串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2。〉
口頭練習(xí):
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來,串聯(lián)后的總電阻R是多大?(答:35歐)
②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐,已知其中一只電阻阻值是700歐,另一只電阻是多少歐?(答:300歐。)
(3)練習(xí)
例題1:
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫出電路圖(如課本圖8-7)。標(biāo)出已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。請一名學(xué)生板演,教師講評。
討論解題思路,鼓勵學(xué)生積極回答。
小結(jié):注意審題,弄清已知和所求。明確電路特點(diǎn),利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解。本題R1、R2串聯(lián),所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道,總電阻R可由R1+R2求出,根據(jù)歐姆定律I=U/R可求出電流I。
板書:〈例題1:
已知:U=6伏,R1=5歐,R2=15歐。
求:I。
解:R1和R2串聯(lián),
R=R1+R2=5歐+15歐=20歐。
電路中電流:I=U/R=6伏/20歐≈0.3安。
答:這個(gè)串聯(lián)電路中的電流是0.3安。〉
例題2:
出示課本中例題2的投影片,學(xué)生讀題,畫電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路,鼓勵學(xué)生積極參與。
①問:此題中要使小燈泡正常發(fā)光,串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻的意義是什么?
答:小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏,如果將其直接連到6伏的電源上,小燈泡中電流過大,燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻R2,由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適,就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏,正常發(fā)光。
②串聯(lián)的電阻R2,其阻值如何計(jì)算?
教師引導(dǎo),學(xué)生敘述,分步板書(參見課本例題2的解)。
本題另解:
板書:〈R1和R2串聯(lián),由于:I1=I2,
所以根據(jù)歐姆定律得:U1/R1=U2/R2,
整理為U1/U2=R1/R2。〉
3.小結(jié)
串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。
4.布置作業(yè)
本節(jié)后的練習(xí):1、2、3。
(四)說明
1.本節(jié)測串聯(lián)電路總電阻的實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測電阻的知識,一般掌握較好,故實(shí)驗(yàn)前有關(guān)要求的敘述可從簡。但在實(shí)驗(yàn)中教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo)。
2.從實(shí)驗(yàn)測出串聯(lián)電阻的總電阻和運(yùn)用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時(shí),應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
3.解答簡單的串聯(lián)電路計(jì)算問題時(shí)要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。
第五節(jié)電阻的并聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.使學(xué)生知道幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都小。
2.復(fù)習(xí)鞏固并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。
3.會利用并聯(lián)電路的特點(diǎn),解答和計(jì)算簡單的電路問題。
(二)教具
每組配備干電池二節(jié),電壓表、電流表、滑動變阻器和開關(guān)各一只,定值電阻2只(5歐和10歐各一只),導(dǎo)線若干條。
(三)教學(xué)過程
1.復(fù)習(xí)
問:請你說出串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。(答略)
問:請解答課本本章習(xí)題中的第1題。
答:從課本第七章第一節(jié)末所列的數(shù)據(jù)表可以知道,在長短、粗細(xì)相等條件下,鎳鉻合金線的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大;根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過銅導(dǎo)線和鎳鉻合金中的電流一樣大;根據(jù)歐姆定律得U=IR,可得出鎳鉻合金導(dǎo)線兩端的電壓大于銅導(dǎo)線兩端的電壓。
問:請解本章習(xí)題中的第6題。(請一名學(xué)生板演,其他學(xué)生自做,然后教師講評。在講評中要引導(dǎo)學(xué)生在審題的基礎(chǔ)上畫好電路圖,按規(guī)范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請學(xué)生閱讀本節(jié)課文前問號中所提出的問題,由此提出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書:〈第五節(jié)電阻的并聯(lián)〉
(2)問:并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書:〈1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路中電流之和。即:I=I1+I2。〉
(4)問:并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)是什么?舉例說明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書:〈2.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。〉
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻并聯(lián)后的總電阻跟各個(gè)電阻之間有什么關(guān)系呢?這就是本節(jié)將學(xué)習(xí)的知識。
3.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn):
明確如何測R1=5歐和R2=10歐并聯(lián)后的總電阻,然后用伏安法測出R1、R2并聯(lián)后的總電阻R,并將這個(gè)阻值與R1、R2進(jìn)行比較。
學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完畢,整理好儀器。
報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論:實(shí)驗(yàn)表明,幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小。
板書:〈3.幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小。〉
問:10歐和1歐的兩個(gè)電阻并聯(lián)的電阻小于多少歐?(答:小于1歐。)
(2)推導(dǎo)并聯(lián)電路總電阻跟各并聯(lián)電阻的定量關(guān)系。(以下內(nèi)容教師邊講邊板書)
板書:〈設(shè):支路電阻分別是R1、R2;R1、R2并聯(lián)的總電阻是R。
根據(jù)歐姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I=I1+I2,
因此:U/R=U1/R1+U2/R2。
又因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,即:U=U1=U2,
可得:1/R=1/R1+1/R2。
表明:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。〉
練習(xí):計(jì)算本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)電阻(R1=5歐,R2=10歐)并聯(lián)后的總電阻。
學(xué)生演練,一名學(xué)生板演,教師講評,指出理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來,總電阻比任何一個(gè)電阻都小,這是因?yàn)榘褜?dǎo)體并聯(lián)起來,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體橫截面積。
(3)練習(xí)
例題1:請學(xué)生回答本節(jié)課文前問號中提出的問題。(回答略)
簡介:當(dāng)n個(gè)相同阻值的電阻并聯(lián)時(shí)總電阻的計(jì)算式:R=R''''/n。例題1中:R′=10千歐,n=2,所以:R=10千歐/2=5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中,電源的電壓是36伏,燈泡L1的電阻是20歐,L2的電阻是60歐,求兩個(gè)燈泡同時(shí)工作時(shí),電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學(xué)生讀題,討論此題解法,教師板書:
認(rèn)請此題中燈泡L1和L2是并聯(lián)的。(解答電路問題,首先要認(rèn)清電路的連接情況)。在電路圖中標(biāo)明已知量的符號和數(shù)值以及未知量的符號。解題要寫出已知、求、解和答。
(過程略)
問:串聯(lián)電路有分壓作用,且U1/U2=R1/R2。在并聯(lián)電路,全國公務(wù)員共同天地中,干路中電流在分流點(diǎn)分成兩部分,電流的分配跟電阻的關(guān)系是什么?此題中,L1、L2中電流之比是多少?
答:(略)
板書:〈在并聯(lián)電路中,電流的分配跟電阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉
4.小結(jié)
并聯(lián)電跟中電流、電壓、電阻的特點(diǎn)。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來,總電阻比任何一個(gè)電阻都小。
5.布置作業(yè)
課本本節(jié)末練習(xí)1、2;本章末習(xí)題9、10。
參看課本本章的"學(xué)到了什么?,根據(jù)知識結(jié)構(gòu)圖寫出方框內(nèi)的知識內(nèi)容。
(四)說明
一、知識網(wǎng)絡(luò)
歐姆定律探究電流與電壓、電阻的關(guān)系歐姆定律內(nèi)容、公式歐姆定律的應(yīng)用伏安法測電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)
二、知識梳理
(一)歐姆定律的探究(探究電流與電壓、電阻的關(guān)系)
1.探究方法:控制變量.
2.實(shí)驗(yàn)電路圖:如圖1所示.
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
(二)歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.
2.表達(dá)式:I=■
3.適用范圍:歐姆定律所研究的電路是電源外部的一部分或全部電路;在非純電阻電路中(如含有電動機(jī)的電路),公式中的U、I、R的關(guān)系不成立.
4.適用條件:歐姆定律公式中的各個(gè)物理量具有同一性,即I、U、R是對同一段電路(或?qū)w)、同一時(shí)刻(或狀態(tài))而言的.
5.公式變形:由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式可得到公式R=■、U=IR,用于計(jì)算導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體兩端的電壓.
(三)歐姆定律的應(yīng)用
1.伏安法測電阻
伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=■.用伏安法測量導(dǎo)體電阻的大小,即用電壓表測量導(dǎo)體兩端的電壓大小,用電流表測量導(dǎo)體中電流大小,根據(jù)公式R=■,即可得到導(dǎo)體電阻的大小.在用伏安法測電阻時(shí),要正確選擇電壓表與電流表的量程,同時(shí),要利用多次測量求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差.
2.推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻
如圖2,根據(jù)串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)可知:
I=I1=I2,U串=U1+U2
再根據(jù)歐姆定律變形公式可得:
IR串=I1R1+I2R2
所以,R串=R1+R2
結(jié)論:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體電阻之和.(若有n個(gè)導(dǎo)體串聯(lián),其總電阻為R串=R1+R2……+Rn)
3.推導(dǎo)并聯(lián)電路的總電阻
如圖3,根據(jù)并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)可知:
I=I1+I2,U=U1=U2
再根據(jù)歐姆定律的變形公式可得:
■=■+■
所以,■=■+■
結(jié)論:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體電阻倒數(shù)之和.(若有n個(gè)導(dǎo)體并聯(lián),其總電阻為■=■+■+……+■)
三、典型例題
例1 由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式可以得出公式R=■.關(guān)于此表達(dá)式,下列說法正確的是( ).
A.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是原來的2倍時(shí),導(dǎo)體的電阻也是原來的2倍
B.當(dāng)導(dǎo)體中電流是原來的2倍時(shí),導(dǎo)體的電阻是原來的0.5倍
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,導(dǎo)體中的電流也增加幾倍,導(dǎo)體的電阻不變
D.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零
解析 公式R=■是由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式變形得到的,它表示一段導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體電流的比值是不變的,它反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用.電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,跟導(dǎo)體兩端電壓、電流均無關(guān).
答案 C.
例2 小明同學(xué)想探究“一段電路中的電流跟電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路圖(電源電壓恒為6V).
(1)根據(jù)小明設(shè)計(jì)的圖4,用鉛筆將圖5的實(shí)物連接完整.
(2)小明將第一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入了下面表格中,然后將E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω,讓滑動變阻器的滑片P向 移動(選填“A”或“B”),直到電壓表的示數(shù)為 V.此時(shí)電流表的指針位置如圖6所示,請把測得的電流數(shù)值填入表格.
(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.請你對以上的探究過程和得出的結(jié)論做出評價(jià),并寫出兩點(diǎn)評價(jià)意見: ; .
解析 (1)連接實(shí)物圖時(shí),電壓表要并聯(lián)在定值電阻兩端,并注意選擇合適的量程;連接滑動變阻器要注意連接“一上一下”兩個(gè)連接柱.
(2)因?yàn)閷?dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體兩端的電壓均有關(guān),所以探究“一段電路中的電流跟電阻關(guān)系”時(shí)應(yīng)控制定值電阻兩端電壓相同.當(dāng)E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω時(shí),如果滑動變阻器滑片P不移動,則電壓表示數(shù)會變大,為了保持電壓表示數(shù)不變,滑片P應(yīng)向B端移動,直到電壓表示數(shù)與第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)一樣,即4V.
(3)通過數(shù)據(jù)分析找出物理規(guī)律是研究物理問題的常用方法,但僅通過一兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就得到結(jié)論并不科學(xué),常常會使結(jié)果帶有偶然性,因此需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn);得出的結(jié)論是有條件限制的,結(jié)論缺少前提條件.
答案 (1)如圖7所示.
(2)B 電壓表的示數(shù)為4V 0.2
(3)實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少(沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn));結(jié)論缺少“電壓一定”的前提條件
例3 小華想測出一個(gè)電阻Rx的電阻值,將選用的器材連接成如圖8所示的電路,R0為已知阻值的定值電阻.由于電源電壓未知,所以,沒能測出電阻Rx的阻值.請你選添合適的器材,幫他完成這個(gè)實(shí)驗(yàn).要求:(1)用兩種不同的方法,分別畫出電路圖,簡要說明實(shí)驗(yàn)方法,并寫出電阻Rx的表達(dá)式.(2)每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下,只允許選添一種器材和導(dǎo)線接入電路.
解析 方法1:如圖9,用電流表測出通過Rx的電流I,用電壓表測出Rx兩端的電壓U,則電阻Rx=■.
方法2:如圖10,用電流表測出通過Rx的電流為I,用電壓表測出Rx和R0兩端的總電壓為U,則電阻Rx=■-R0.
方法3:如圖11,先用電流表測出電路中的電流為I1,再將導(dǎo)線并聯(lián)在電阻Rx兩端,測出電流表為I2,則電阻Rx=■R0 .
點(diǎn)評 本題采用特殊方法測量電阻.因?yàn)橐延须娏鞅恚@樣就可以測出電阻Rx和已知電阻R0的電流值.但由于缺少電壓表,因此解決本題的關(guān)鍵是如何測量出電阻Rx兩端的電壓.解決本題的方法是開放性的,只要能測出電阻Rx兩端的電壓(或Rx和R0兩端的總電壓),即可利用R=■求出電阻Rx的阻值(或電阻器Rx與R0的總電阻,從而可求Rx的阻值).另外,將導(dǎo)線并聯(lián)在電阻Rx或已知電阻R0兩端,可使得電路中電流發(fā)生變化.根據(jù)電流表的數(shù)值,并利用歐姆定律即可求出電阻Rx的阻值.
例4 在學(xué)校舉行的物理創(chuàng)新大賽上,小明和小紅所在的科技小組分別設(shè)計(jì)了一種測量托盤所受壓力的壓力測量儀,如圖12、圖13所示.兩裝置中所用的器材與規(guī)格完全相同,壓力表是由電壓表改裝而成,R1為定值電阻,阻值為10Ω,R2為滑動變阻器,規(guī)格為“10Ω 1A”.金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動,且與它接觸良好,金屬指針和金屬桿電阻忽略不計(jì).M為彈簧,在彈性限度內(nèi)它縮短的長度與其所受的壓力大小成正比.當(dāng)托盤所受壓力為零時(shí),P恰好位于R2的最上端;當(dāng)托盤所受壓力為50N時(shí),P恰好位于R2的最下端,此時(shí)彈簧的形變?nèi)栽趶椥韵薅葍?nèi).
(1)圖12裝置中,當(dāng)P位于R2的最下端時(shí),電壓表的示數(shù)為3V,則電源電壓是多少?
(2)圖12裝置中,壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤多少伏的刻度線上?
(3)在圖12、圖13兩種裝置中,兩個(gè)壓力表的刻度特點(diǎn)有何不同?試說明理由.
解析 (1)圖12裝置中,當(dāng)P位于R2的最下端時(shí),
電路中的電流I=■=■=0.3A.
電源電壓U=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω
+10Ω)=6V.
(2)圖12裝置中,當(dāng)托盤所受壓力為25N時(shí),P恰好位于R2的中點(diǎn),滑動變阻器接入電路的電阻R2為5Ω.電壓表測R2兩端電壓.
電路中的電流I=■=■=0.4A.
電壓表的示數(shù)為U2=IR2=0.4A×5Ω=2V.
壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤2V的刻度線上.
(3)圖12裝置中壓力表的刻度是不均勻的,圖13裝置中壓力表的刻度是均勻的.
圖12裝置中,當(dāng)改變托盤所受的壓力時(shí),R2接入電路中的電阻發(fā)生變化,電壓U2=■,U2與R2不是正比關(guān)系,壓力表的刻度不均勻.
一、電磁學(xué)的發(fā)展歷程
人類很早就認(rèn)識了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象,我國在戰(zhàn)國末期就發(fā)現(xiàn)了磁鐵礦吸引鐵的現(xiàn)象,在東漢初期就有帶電的琥珀吸引輕小物體的記載。但是,人類對電磁現(xiàn)象的系統(tǒng)研究,卻是在歐洲文藝復(fù)興之后開展起來的,到19世紀(jì)才建立了完整的電磁學(xué)理論。在電磁學(xué)發(fā)展過程中,涌現(xiàn)了無數(shù)科學(xué)家通過科學(xué)假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、理論分析等研究過程,一步步對自然規(guī)律進(jìn)行揭示。其中比較典型的有:1785年庫侖定律的發(fā)現(xiàn),使電學(xué)進(jìn)入了定量研究階段,真正成為一門科學(xué);1820年奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn),揭示了電流能夠產(chǎn)生磁場;1821年安培的分子電流假說,揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì);1831年法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步揭示了電和磁的密切聯(lián)系;19世紀(jì)60年代,英國物理學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象成果的基礎(chǔ)上,建立了完整的電磁場理論,并成功預(yù)言了電磁波的存在,1888年赫茲的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥克斯韋的電磁場理論,從而電磁學(xué)發(fā)展到了頂峰。
二、電磁學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和知識規(guī)律
1.知識結(jié)構(gòu)
2.知識規(guī)律
“電場”一章是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,基本概念多,且抽象,如電場強(qiáng)度、電場線、電勢和電勢能等。教材從電荷在電場中受力和電場力做功兩個(gè)角度研究電場的基本性質(zhì),許多知識要在力學(xué)知識的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)。
“恒定電流”一章是在初中基礎(chǔ)上的充實(shí)、擴(kuò)展和提高,重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律,電路的等效處理方法和實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是本章的重點(diǎn)。
“磁場”一章闡明了磁與電的統(tǒng)一性,用研究電場的方法進(jìn)行類比,可較好地解決磁場和磁感強(qiáng)度的概念。由安培力導(dǎo)出洛侖茲力,由洛侖茲力導(dǎo)出帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動規(guī)律等,因此,分析推理是本章的特點(diǎn)。
“電磁感應(yīng)”一章的重要物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和愣次定理,這部分知識中,能量守恒定律是將各知識點(diǎn)串起來的主線。由于楞次定律較抽象,要通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、歸納,需加強(qiáng)學(xué)生的抽象思維能力。
“交變電流”和“電磁波”是在電場和磁場基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律,同時(shí)也把波動理論從機(jī)械波推到電磁波,從而對物質(zhì)的波動性的認(rèn)識提高了一步。
三、電磁學(xué)的研究方式:“場”和“路”
電荷周圍存在電場,每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著,運(yùn)動電荷的周圍除了電場還存在磁場,磁體的周圍也存在磁場。現(xiàn)在的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場的觀點(diǎn),并證明了電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在,電磁場是物質(zhì)的一種形式,是物質(zhì)相互作用的特殊方式,也是電磁運(yùn)動的實(shí)質(zhì)。教材中以場為主線,主要有電場、磁場和電磁場。電場強(qiáng)度和電勢是描述電場性質(zhì)的兩個(gè)重要物理量。磁感強(qiáng)度是描述磁場性質(zhì)的重要物理量。電磁感應(yīng)規(guī)律是反映電場和磁場間密切聯(lián)系的一種物理現(xiàn)象。麥克斯韋從理論上指出了變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的,一個(gè)不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場。庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應(yīng)定律為建立麥克斯韋理論,提供了基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)規(guī)律。
電路知識具有廣泛的實(shí)用價(jià)值,以路為主線,主要有直流電路、交流電路(包括振蕩電路)。歐姆定律是從實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出來的一條重要規(guī)律,是解決電路問題的重要依據(jù)。要會分析電路的連接方式(串聯(lián)或并聯(lián))及等效處理方法,電功和電功率的計(jì)算,不僅能解決直流電路問題,還可以解決交流電路的問題。
四、電磁學(xué)問題的解決途徑:“力”和“能”
1.知識目標(biāo)。
(l)掌握閉合電路的歐姆定律;
(2)理解端壓跟外電路的電阻的關(guān)系,理解斷路和短路時(shí)的端壓和電流;
(3)理解端壓發(fā)生變化的根本原因。
2.能力和方法目標(biāo)
(l)培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法;
(2)通過學(xué)習(xí),使學(xué)生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實(shí)際問題。
【教學(xué)方法】
在教師指導(dǎo)下,師生共同探討的啟發(fā)式教學(xué)。
【教學(xué)器材】
電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導(dǎo)線等各24組。新電池兩節(jié),內(nèi)阻較大的電池一組(電動勢為9V以上),燈泡若干,演示用電壓表,保險(xiǎn)絲,導(dǎo)線若干,單刀雙擲開關(guān),投影儀等。
【教學(xué)過程】
1.引入新課
師:如圖1電路,將電壓表接在電源兩端,從電壓表上讀出的是什么?
生:電源電動勢。
演示實(shí)驗(yàn):測電源電動勢并觀察燈泡亮度。
師:出示圖1裝置示教板,簡介實(shí)驗(yàn)裝置,分別開關(guān)打向1和2,讓學(xué)生通過電壓表的實(shí)物投影讀電源和的電動勢。
生:,。
師:(將電壓表換接成小燈泡,開關(guān)接1時(shí)。小燈泡很亮,幾乎發(fā)白光)問:開關(guān)接2時(shí),會發(fā)生什么情況?
生:(猜測):①燒毀,②更亮。
師:(開關(guān)接通2,小燈泡還不如接1時(shí)亮。)
生:(嘩然,形成強(qiáng)烈反差)
師:學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定律后,我們就能解釋這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。
2.新課教學(xué)
2.l閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式(在教師的啟發(fā)下,引導(dǎo)學(xué)生完成)
師:什么樣的電路叫閉合電路呢?
生:由電源和用電器組成的完整電路。
師:電源有哪些重要的參量?
生:電源電動勢和內(nèi)阻。
師:(出示圖2的動畫電路)閉合電路中,流過內(nèi)電路和外電路的電流有什么關(guān)系?
生:相等。
師:電源的電動勢與端壓(外電壓)、內(nèi)電壓之間的關(guān)系是怎樣的?
生:E=U=U′。
師:現(xiàn)設(shè)通過電路的電流強(qiáng)度為I,外電路的電阻為R電源電阻為r,根據(jù)歐姆定律,可以把上式進(jìn)一步寫成怎樣的形式?
生:根據(jù)歐姆定律,外電壓U′=IR,內(nèi)電壓U′=Ir,代入E=U+U′,可以得出:E=IR+Ir。。
師:如果我們要探討電路里的電流強(qiáng)度I跟哪些因素有關(guān),有什么關(guān)系,還需要把公式改變成怎樣的形式?
生:可以改寫成:。
師:好,這就是閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。它表示:閉合電路中的電流,跟電源的電動勢成正比,跟整個(gè)電路的電阻成反比。在公式中,R的含義是什么?
生:外電路的總電阻。
師:對給定的電源,E、r均為定值,外電阻變化時(shí),會引起電路電流的變化,I隨R會發(fā)生怎樣的變化?
生:由公式知,R變大則I減少,R變小則I增大。
師:根據(jù)U=IR,R變大時(shí)端壓(外電壓)會隨之發(fā)生怎樣的變化呢?
生:(猜測。有人說變大,有人說變小)
師:請兩個(gè)學(xué)生介紹判斷的過程和依據(jù)。(暫時(shí)不做評價(jià),由“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)”過渡到學(xué)生實(shí)驗(yàn)上來。)
2.2探討U隨R變化的規(guī)律
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探討U隨R變化的規(guī)律
師:如果給你一個(gè)電源,一個(gè)電鍵,一個(gè)電壓表,一個(gè)電阻箱,讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律,你該怎樣設(shè)計(jì)電路?請畫出電路圖。
生:(畫電路圖)
師:(講評學(xué)生所畫電路,指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn))
生:(出示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄,得出結(jié)論)端壓隨外電阻的增大而增大,隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。
師:能否根據(jù)閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化?
生:(討論,在教師誘導(dǎo)下得出)
師:剛才我們通過實(shí)驗(yàn)和理論探討了端壓隨外電阻變化的規(guī)律,得出了上述結(jié)論。請大家再思考,當(dāng)外電阻很小時(shí),會發(fā)生什么情況呢?
生:外電阻減少到零時(shí),會發(fā)生短路現(xiàn)象。
師:短路時(shí)的電流有多大呢?
生:(可能會說無窮大教師從電路電阻出發(fā)引導(dǎo),使學(xué)生得出)短路時(shí):R=0,I=E/r,U′=E,U=0。
師:短路時(shí)的電流取決于E,r。一般情況下,電源內(nèi)阻很小,像蓄電池的內(nèi)阻只有0.005Ω-0.1Ω,所以短路時(shí)電流會很大,很大的電流會造成什么后果呢?
演示實(shí)驗(yàn):保險(xiǎn)絲熔斷現(xiàn)象。
師:(出示示教板,簡單向?qū)W生介紹電路的元件,先讓電燈開始正常工作)大家說說,怎樣的外電路才算短路呢?
生:將電鍵合上,使外電路的電阻R=0。
師:(演示:合上電鍵,保險(xiǎn)絲燒斷起煙,小燈泡熄滅)保險(xiǎn)絲燒斷,說明短路時(shí)的電流的確很大。如果沒有保險(xiǎn)絲,短路時(shí)很大的電流長時(shí)間通過電路,就可能損壞電源,甚至釀成火災(zāi)。所以在實(shí)驗(yàn)操作中和日常生活、生產(chǎn)中要注意避免短路,也不能圖方便用銅絲替代保險(xiǎn)絲。那么,怎樣使電路恢復(fù)正常呢?
生:(教師引導(dǎo))先排除故障,再換保險(xiǎn)絲。
師:當(dāng)外電阻很大時(shí),又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢?
生:(引導(dǎo)學(xué)生類比得出)斷路。
斷路時(shí):R∞,I=0,U′=0,U=E。
師:電壓表測電動勢就是利用了這一道理.通過前面的討論,我們對U隨R變化的規(guī)律有了了解,但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個(gè)電源,它們的內(nèi)阻不同,端電壓隨外電阻的變化有什么區(qū)別呢?
2.3U隨R變化的根本原因
學(xué)生實(shí)驗(yàn):探究內(nèi)阻不同時(shí)U隨R變化的特點(diǎn)(電路如圖3)。
師:現(xiàn)有四節(jié)干電池組,電動勢約6V,內(nèi)阻阻值大約在0.5Ω-2Ω之間;有一個(gè)蓄電池組,電動勢約6V,內(nèi)阻大約在0.005Ω-0.1Ω之間。請大家再做實(shí)驗(yàn),比較這兩個(gè)電源U隨R變化的特點(diǎn)。
生:(實(shí)驗(yàn)操作,教師巡回指導(dǎo))
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:內(nèi)電阻很小的電源,端電壓隨外電阻的變化不明顯。
師:大家推測一下,當(dāng)電源內(nèi)電阻為零時(shí),外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎?
生:不隨。
師:能否理論推導(dǎo)一下?
生:r=0,無論I如何變化,U′=Ir=0,故U=E-U′=E不變。
師:內(nèi)電阻等于零的電源叫理想電源,它的端壓是不定值,不隨外電阻的變化而變化,初中討論的都是這樣的電源。可是,實(shí)際的電源都有內(nèi)阻。正是由于r≠0,才導(dǎo)致U隨R的變化。可見,U隨R變化的根本原因是……
生:r≠0。
3.規(guī)律應(yīng)用演示實(shí)驗(yàn):(裝置見圖5)
師:(簡單介紹實(shí)驗(yàn)裝置,電源為6V干電池組)逐個(gè)合上電鍵,燈泡的亮度會不會發(fā)生變化?
生:(討論,看法不一)
師:(實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。)怎樣解釋看到的現(xiàn)象?
生:隨著燈泡逐漸接入,外電路的總電阻逐漸減小,外電路的端壓逐漸減小,由知,燈泡消耗的實(shí)際功率逐漸變小,燈泡亮度變暗。
師:(改用蓄電池作電源,再做上述實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈泡亮度幾乎不變)
生:蓄電池內(nèi)阻很小,外電路電阻變化時(shí),端壓變化非常小,燈泡消耗的實(shí)際功率變化很小,因而亮度幾乎不變。
師:這一現(xiàn)象再次說明了……
生:內(nèi)電阻不為零是端壓變化的根本原因。
師:請大家思考,開始上課時(shí)做的演示實(shí)驗(yàn)為什么會出現(xiàn)那樣一個(gè)結(jié)果?
生:(討論后得出)電源的內(nèi)阻很大,比燈泡的電阻還要大,因此內(nèi)阻分壓也大,第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。
師:你們的推理是否正確,實(shí)際測量一下就知道了。
演示實(shí)驗(yàn):
師:(測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結(jié)果表明,第二次的端壓小于第一次)
生:(露出滿意的笑容)
師:通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們解決了上一節(jié)課學(xué)習(xí)電動勢時(shí)產(chǎn)生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問,得到了閉合電路的歐姆定律,搞清了端壓變化的根本原因。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中,有沒有新的問題?
生:實(shí)驗(yàn)測量中發(fā)現(xiàn),隨著外電阻的增大,端壓并不是一直增大的,這是為什么?
師:(表揚(yáng)提問題的學(xué)生,引導(dǎo)大家討論,然后解釋)當(dāng)外電阻大到一定程度時(shí),由閉合電路歐姆定律知,總電流極小,內(nèi)電阻止的分壓趨近于零,端壓趨近于電源的電動勢,接近于發(fā)生了斷路現(xiàn)象。
生:老師,你是怎樣知道干電池和蓄電池的內(nèi)阻的?
師:這個(gè)問題提的好。我們是在干電池組內(nèi)阻大于蓄電池組內(nèi)阻的前提下得出端壓變化的根本原因的,如果事實(shí)不是這樣,則結(jié)論也就不成立了,這個(gè)問題留做課后思考,下節(jié)課我們將通過實(shí)驗(yàn)來測定電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)際上今天的課已經(jīng)告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎?
生:……
4.小結(jié)
4.l閉合電路歐姆定律是高中電學(xué)中的重要規(guī)律之一,要掌握其內(nèi)容并會運(yùn)用它分析電流強(qiáng)度、端壓隨外電阻的變化規(guī)律。以及端壓跟電流強(qiáng)度的關(guān)系。根據(jù)I=E′(R+r)、U′=Ir、U=E-Ir可知:
RIU′U
R=0,I=E/r,U′=E,U=0(短路)
RIU′U
R∞,I=0,U′=0,U=E(斷路)
4.2在初中討論電路問題時(shí),不考慮電源內(nèi)阻。到了高中,有些問題常要考慮電源內(nèi)阻。路端電壓隨外電阻變化而變化,其根本原因是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻。我們關(guān)心路端電壓的變化情況,是關(guān)系到用電器能否正常工作的問題,這在實(shí)際應(yīng)用中有現(xiàn)實(shí)意義。
5.布置作業(yè)(略)。
【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】
1.閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位,這是一節(jié)承上啟下的課。在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí),我十分注意對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。對于中學(xué)生來說,創(chuàng)新精神主要體現(xiàn)在學(xué)生應(yīng)具有創(chuàng)新的意識,其直接的表現(xiàn)就是善于發(fā)現(xiàn)問題,善于提出問題。因此在課堂上應(yīng)把主要精力放在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決問題的途徑上。根據(jù)上一節(jié)課中學(xué)生對端壓會發(fā)生變化所產(chǎn)生的疑問,我設(shè)計(jì)了本節(jié)課的教學(xué)流程,旨在通過學(xué)生的親身實(shí)踐,得到掌握知識、培養(yǎng)能力、形成習(xí)慣的最終目的。在這節(jié)課的最后,還留給學(xué)生一段時(shí)間,讓他們自己來提問題,并討論、解答,這也是出于培養(yǎng)創(chuàng)新意識的需要。
2.利用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論是貫穿整個(gè)課堂教學(xué)的一條主旋律。本節(jié)課一開始,就利用學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)與演示實(shí)驗(yàn)的矛盾巧設(shè)“懸念”,使他們的心理經(jīng)歷了一次前科學(xué)意識與物理規(guī)律的強(qiáng)烈碰撞,求知欲望之火被迅速點(diǎn)燃,從而興致勃勃地進(jìn)入了主動學(xué)習(xí)的“角色”。在教學(xué)活動中,一個(gè)個(gè)演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)不斷地開后學(xué)生思維的“閥門”,他們時(shí)而全神貫注,時(shí)而心領(lǐng)神會,在一系列“發(fā)現(xiàn)問題,提出假設(shè),實(shí)驗(yàn)研究,得出結(jié)論”的過程中,錯(cuò)誤的前概念逐步被糾正,科學(xué)的物理規(guī)律在腦海里扎下了很。物理教學(xué)活動的科學(xué)性和藝術(shù)性得到了有機(jī)的統(tǒng)一,科學(xué)美的教育也滲透在其中了。
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué),勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系,這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法,在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會的一些科學(xué)研究的方法,避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識.
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出,就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手,可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解,可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后,反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問:
(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后,用手觸摸燈泡,有什么感覺?為什么?
(2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后,用手觸摸電動機(jī)部分有什么感覺?為什么?
學(xué)生回答:發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn):
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置,在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各裝一根電阻絲,甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大,串聯(lián)起來,通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高,體積膨脹,煤油在玻璃管里會上升,電流產(chǎn)生的熱量越多,煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況,就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、三種情況:
第一次實(shí)驗(yàn):兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等,加熱的時(shí)間相同,甲瓶相對乙瓶中的電阻較大,甲瓶中的煤油上升得高.表明:電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實(shí)驗(yàn):在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,加大電流,重做實(shí)驗(yàn),讓通電的時(shí)間與前次相同,兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度,第二交煤油上升的高,表明:電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實(shí)驗(yàn):如果加長通電的時(shí)間,瓶中煤油上升越高,表明:通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
(2)焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比,這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示:Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培(A),電阻R的單位要用歐姆(Ω),通過的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣,熱量Q的單位就是焦耳(J).
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解:I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J
在一定的條件下,根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時(shí),其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么,電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W,即Q=W.W=UIt,根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt,
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多.
在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多,進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下,通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多.
探究活動
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動方式】
1.提出問題
2.實(shí)驗(yàn)觀察
3.討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1.實(shí)驗(yàn)器材:干電池四節(jié),玻璃棒,若干電阻絲,蠟燭,火柴棒.
2.制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端,繞線匝數(shù)比例為1∶8,兩線圈相距5cm左右,然后在這兩個(gè)線圈上滴上同樣多的蠟,使線圈被蠟均勻地包住.點(diǎn)著火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線圈上,如圖1所示.
圖1
3.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數(shù)多的線圈(電阻大)上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈(電阻小)上的火柴桿先掉.這就表明:在電流強(qiáng)度和通電時(shí)間相同的情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量就越多.
【關(guān)鍵詞】高中物理;高效提問;課堂教學(xué)
物理教學(xué)過程是通過師生互動來落實(shí)。教師的提問正是實(shí)現(xiàn)這一過程的重要載體。筆者就課堂教學(xué)中的提問談?wù)勛约旱膸c(diǎn)看法。
一、物理教學(xué)提問存在的誤區(qū)及原因
“提問”看似很簡單,而在實(shí)際物理教學(xué)中卻存在一些的誤區(qū),總結(jié)起來有:
1.問題目的性不明確:問題不明確,語意模棱兩可,啟而不發(fā)。
2.問題的提出過于簡單化、缺乏層次性。
3.問題的時(shí)間過于不足:缺乏思考時(shí)間。
4.問題的反饋不予以評價(jià)。
二、物理教學(xué)中怎樣使“提問”更高效
面對課堂提問的種種誤區(qū),結(jié)合這些年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和探索,我實(shí)施了以下幾種對策加以糾正。
1.目的明確、針對性較強(qiáng)式提問
教師在提問時(shí),首先要明確提問的目的、以及對象,是個(gè)別學(xué)生還是全體學(xué)生等等,都必須仔細(xì)考慮,做到深思熟慮。
案例1
教學(xué)情境:必修二中《生活中的圓周運(yùn)動》中火車轉(zhuǎn)彎的學(xué)習(xí)
師:請同學(xué)討論設(shè)計(jì)方案怎樣才能讓火車順利安全轉(zhuǎn)彎?
教師的本意很好,目的是讓學(xué)生自己來分析探究火車轉(zhuǎn)彎!但這個(gè)問題的設(shè)置范圍太大,方案有很多種,對物理和數(shù)學(xué)知識要求過高,對學(xué)生來說有點(diǎn)偏難,感覺無從下手!
若把問題改一下可能效果要好點(diǎn):
師:請同學(xué)們看書,分析怎樣才能使火車順利安全轉(zhuǎn)彎?
生:是將外軌道略高與內(nèi)軌道,來使火車轉(zhuǎn)彎。
師:為什么讓火車的外軌道略高與內(nèi)軌道轉(zhuǎn)彎呢?
生:支持力偏離豎直方向,它在水平方向的分力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力。
師:(學(xué)生分析受力)還有沒有其它可行的方案呢?
2.聯(lián)系學(xué)生原有知識,循序漸進(jìn)式提問
教學(xué)時(shí),可以把難度大的問題,循序漸進(jìn)地分解成幾個(gè)“小問題”。由淺入深,相互聯(lián)系,使學(xué)生的思維按照一定的層次向縱深發(fā)展,從而對新學(xué)知識有一個(gè)整體的正確的認(rèn)識。
案例2
教學(xué)情境:選修3-1中《閉合電路的歐姆定律》
師:初中所學(xué)的歐姆定律內(nèi)容是什么?
學(xué):電流、電壓和電阻的關(guān)系:I=
師:改變電流大小有哪些方法?
學(xué):改變電壓或電阻。
師:閉合電路中電阻有哪些?它們是什么關(guān)系?
學(xué):電源電阻(r內(nèi))和外電阻(R外),R總=r內(nèi)+R外
師:電源既然有電阻,那它有電勢降(電壓)沒?它們與電動勢是什么關(guān)系?
學(xué):有、用U內(nèi)表示,電源外也有電阻U外,E=U內(nèi)+U外
師:整個(gè)內(nèi)電路和外電路中電流什么關(guān)系?
學(xué):串聯(lián)。
師:大家動手推導(dǎo)一下整個(gè)電路的歐姆定律是什么?
循序漸進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣讓學(xué)生在不知不覺中學(xué)習(xí)了新知識,達(dá)到潤物細(xì)無聲的效果。
3.習(xí)題課中提問難度適中,層次鮮明
課堂提問,那些和學(xué)生已有的知識結(jié)構(gòu)有一定聯(lián)系,但僅憑這些又不能完全解決的問題,最能激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,也最具有吸引力。
案例3
教學(xué)情境:高一老師講解《牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用》
質(zhì)量m=1.5kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從水平面上A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,運(yùn)動一段距離撤去該力,物塊繼續(xù)滑行t=2.0s停在B點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)間的距離s=5.0m,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,求恒力F多大。(g=10m/s2)
解析:設(shè)撤去力F后物體的加速度為a,根據(jù)牛頓第二定律
撤去F后位移為s2,則
撤去F前的位移為則s1=s-s2=1m
撤去F時(shí)的速度為,則v=at=4m/s
設(shè)力F作用時(shí)加速度為a1得
根據(jù)牛頓第二定律解得F=15N
本題看似簡單,而對高一的學(xué)生來說問題難度偏難,若在改題問題中增加兩個(gè)問:
1.物體運(yùn)動的滑動摩擦力是多少?
2.試求撤掉恒力F時(shí)物體的速度?
這樣既降低了難度,增設(shè)的問題又對學(xué)生起了提示作用。
3.“從生活中來,到生活中去”提問。
物理知識來自于生活實(shí)踐,所以我們要從學(xué)生日常生活現(xiàn)象入手,提出問題,啟發(fā)點(diǎn)撥,這樣就會讓枯燥的物理理論變得很精彩,很生動。
案例4
教學(xué)情境:初中教師講《物體的浮沉條件》新課引入提問
師(演示實(shí)驗(yàn)):
(1)將木塊沉入水中木塊上浮;
(2)將鐵片沉入水鐵片下沉;
(3)將雞蛋放進(jìn)配制好的鹽水中,雞蛋會懸浮;
(4)將小鐵片和鐵盒放在水面上,鐵片下沉,而鐵盒漂浮。
師(提問):物體浮沉的條件是什么?
這些生活中常見的現(xiàn)象,學(xué)生即熟悉又疑惑,就會積極參與到教學(xué)活動中來。
摘要:物理規(guī)律(包括定律、定理、原理和定則等)是物理現(xiàn)象、過程在一定條件下發(fā)生、發(fā)展和變化的必然趨勢及其本質(zhì)聯(lián)系的反映。它是中學(xué)物理基礎(chǔ)知識最重要的內(nèi)容,是物理知識結(jié)構(gòu)體系的樞紐。本文從物理規(guī)律的類型,物理規(guī)律教學(xué)的基本方法,應(yīng)注意的問題等幾個(gè)方面做出了探討。
關(guān)鍵詞:物理 規(guī)律 教學(xué)方法
規(guī)律教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的中心任務(wù)。怎樣才能搞好規(guī)律教學(xué)呢?為此,我們進(jìn)行了專題研究,總結(jié)出了規(guī)律教學(xué)的一般規(guī)律。
一、物理規(guī)律的類型
1、實(shí)驗(yàn)規(guī)律。物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律,都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過分析歸納總結(jié)出來的,我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等。2、理想規(guī)律。有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來證明,但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)。如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析,去掉非主要因素,抓住主要因素,推理到理想的情況下,總結(jié)出來的規(guī)律,我們把它叫做理想規(guī)律。如牛頓第一定律。3、理論規(guī)律。有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù),通過推理總結(jié)出來的,我們把它叫做理論規(guī)律。
二、物理規(guī)律教學(xué)的基本方法
在物理規(guī)律的教學(xué)過程中,不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身,還要對規(guī)律的建立過程、研究問題的科學(xué)方法進(jìn)行深入了解,更重要的是如何應(yīng)用規(guī)律來解決具體問題。為此,對不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。1、實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法。(1)探索實(shí)驗(yàn)法。探索實(shí)驗(yàn)法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點(diǎn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過自己做實(shí)驗(yàn),總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。采用探索實(shí)驗(yàn)法,不但能使學(xué)生將實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的規(guī)律深刻理解、牢固記憶,而且還能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣,更重要是通過這種方法使學(xué)生掌握了研究物理問題的基本方法。(2)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法是采用證明規(guī)律的方法進(jìn)行教學(xué),從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實(shí)施時(shí)先由教師和學(xué)生一起提出問題,將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生,然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論,驗(yàn)證物理規(guī)律。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法的最大特點(diǎn)是學(xué)生學(xué)習(xí)十分主動。這是因?yàn)樵隍?yàn)證規(guī)律時(shí),學(xué)生已知問題的答案,對于下一步的學(xué)習(xí)目的及方法已經(jīng)清楚,所以更加有的放矢。(3)演示實(shí)驗(yàn)法。演示實(shí)驗(yàn)法就是教師通過精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察,根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,師生共同分析、歸納,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。這種方法要充分發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的作用,增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果。2、理想規(guī)律的教學(xué)方法。理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上,通過合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律。因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生通過在不同表面上做小車沿斜面下滑的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)平面越光滑,摩擦阻力越小,小車滑得越遠(yuǎn)。如果推理到平面光滑、沒有摩擦阻力的情況下,小車則將永遠(yuǎn)運(yùn)動下去,且速度不變,做勻速直線運(yùn)動,從而總結(jié)出牛頓第一定律。又如理想氣體狀態(tài)方程也是在理想條件下得出的。3、理論規(guī)律的教學(xué)方法。 理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過推導(dǎo),得出的新的物理規(guī)律。因此,在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用“理論推導(dǎo)法”。如在“動能定理”的教學(xué)中,教師提出問題:質(zhì)量為m的物體在外力f的作用下,由速度v1,經(jīng)過位移s,達(dá)到速度v2。請學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識,找出外力所做的功跟物體動能變化的關(guān)系。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)規(guī)律,都能運(yùn)用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)出動能定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
三、物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問題
1、弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程。物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),大致分為3種情況:(1)實(shí)驗(yàn)規(guī)律都是經(jīng)過多次觀察和實(shí)驗(yàn),進(jìn)行歸納推理得到的。如牛頓第二定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等。(2)理想規(guī)律都是由物理事實(shí),經(jīng)過合理推理而發(fā)現(xiàn)的。如牛頓第一定律,理想氣體狀態(tài)方程。(3)理論規(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律。2、注意物理規(guī)律之間的聯(lián)系。有些物理規(guī)律之間是存在著相互關(guān)系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例,兩個(gè)定律是從不同的角度回答了力與運(yùn)動的關(guān)系。第一定律是說物體不受外力時(shí)做什么運(yùn)動,第二定律是說物體受力作用時(shí)做什么運(yùn)動。第一定律是第二定律的基礎(chǔ),沒有第一定律,就不會有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例,但不能去掉第一定律。3、要深刻理解規(guī)律的物理意義。在規(guī)律教學(xué)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解規(guī)律的物理意義,防止死記硬套。為此應(yīng)做好以下幾點(diǎn):(1)從理論上解釋實(shí)驗(yàn)規(guī)律,做到從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面來充分認(rèn)識物理規(guī)律。(2)要從物理意義上去理解物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如ρ=m/v。對同一物質(zhì)而言,不能說密度跟質(zhì)量成正比,跟體積成反比。因?yàn)橥晃镔|(zhì)的密度是不變的。(3)要引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)物理規(guī)律間的相互聯(lián)系,以便更深入的理解物理規(guī)律。如動量守恒定律與牛頓第三定律的關(guān)系;動能定理、動量定理跟牛頓第二定律的關(guān)系等。4、注意物理規(guī)律的適用范圍。物理規(guī)律往往都是在一定的條件下建立或推導(dǎo)出來的,只能在一定的范圍內(nèi)使用。超越這個(gè)范圍,物理規(guī)律則不成立,有時(shí)甚至?xí)贸鲥e(cuò)誤結(jié)論。這一點(diǎn)往往易被學(xué)生忽視,他們一遇到具體問題,就亂套亂用物理規(guī)律,或者盲目外推,得出錯(cuò)誤結(jié)論。因此,在物理規(guī)律教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生注意物理規(guī)律的適用范圍,使他們能夠正確使用物理規(guī)律解決實(shí)際問題。
綜上所述,我們對物理規(guī)律的教學(xué)進(jìn)行了系統(tǒng)、全面、具體的研究,總結(jié)出了一般規(guī)律。但教學(xué)是一門創(chuàng)造性藝術(shù),只有在教學(xué)中不斷創(chuàng)新,敢于試驗(yàn),大膽改革,才能提高物理規(guī)律的教學(xué)水平。 (作者單位:河北省深州市中學(xué)(高中))
知識是人們前進(jìn)的最大動力,因?yàn)橛兄R,我們知道我們從哪里來,也知道我們將要到哪里去。下面小編給大家分享一些物理九年級上冊知識,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀!
物理九年級上冊知識1能量與做功
1、做功
物理學(xué)中規(guī)定:作用在物體上的力,使物體在力的方向上通過了一段距離,就說這個(gè)力對物體做了機(jī)械功(簡稱“做功”)
2、做功的兩個(gè)必要的因素:
(1)作用在物體上的力;
(2)物體在力的方向上通過的距離。
3、功的計(jì)算方法:
定義:力對物體做的功,等于力跟物體在力的方向上通過的距離的乘積。
公式:功=力×距離,即 W=F·s
單位:在國際單位制中,功W的單位:牛·米(N·m)或焦耳(J)
1J的物理意義:1 N的力,使物體力的方向上通過1m的距離所做的功為1J。
即:1J=1N×1m=1 N·m
注意:在運(yùn)算過程中,力F的單位:牛(N);距離s的單位:米(m);
4、機(jī)械功原理
⑴使用機(jī)械只能省力或省距離,但不能省功。
⑵機(jī)械功原理是機(jī)械的重要定律,是能量守恒在機(jī)械中的體現(xiàn)。
5、功率
⑴功率概念:物理學(xué)中,把單位時(shí)間里做的功叫做功率。
⑵功率的物理意義:功率是表示做功快慢的物理量。
⑶功率計(jì)算公式:功率=功/時(shí)間
符號表達(dá)式:P=W/ t推導(dǎo)式p=Fv(F單位是N,V單位是m/s)
⑷功率的單位:在國際單位制中,功的單位是焦耳,時(shí)間的單位是秒,功率的單位是焦耳/秒,它有一個(gè)專門名稱叫瓦特,簡稱瓦,符號是W,這個(gè)單位是為了紀(jì)念英國物理學(xué)家瓦特而用他的名字命名的。1W=1 J / s
6、機(jī)械效率
⑴機(jī)械效率的定義:有用功與總功的比。
⑵公式:
⑶有用功(W有用):克服物體的重力所做的功 W=Gh。
⑷額外功(W額外):克服機(jī)械自身的重力和摩擦力所做的功。
⑸總功(W總):動力對機(jī)械所做的功W=FS。
⑹總功等于用功和額外功的總和,即W總=W有用+W額外。
7、“能量”的概念:物體具有做功的本領(lǐng),就說物體具有能。
總結(jié):在物理學(xué)中,能量和做功有密切的聯(lián)系,能量反映了物體做功的本領(lǐng)。一個(gè)物體能做的功越多,這個(gè)物體的能量就越大。
⑴動能:物體由于運(yùn)動而具有的能。
⑵重力勢能:物體由于被舉高而具有的能。
⑶彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能。
質(zhì)量相同時(shí),速度越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能越大;速度相同時(shí),質(zhì)量越大的物體能做的功越多,表明它具有的動能大。
物體被舉得越高,質(zhì)量越大,它具有的重力勢能就越大。物體具有的動能和勢能是可以相互轉(zhuǎn)化的。
8、內(nèi)能與熱量
⑴內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運(yùn)動的動能和分子勢能的總和叫內(nèi)能。
⑵物體的內(nèi)能與溫度有關(guān):物體的溫度越高,分子運(yùn)動速度越快,內(nèi)能就越大。
⑶熱運(yùn)動:物體內(nèi)部大量分子的無規(guī)則運(yùn)動。
⑷改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞,這兩種方法對改變物體的內(nèi)能是等效的。
⑸物體對外做功,物體的內(nèi)能減小;外界對物體做功,物體的內(nèi)能增大。
⑹物體吸收熱量,當(dāng)溫度升高時(shí),物體內(nèi)能增大;物體放出熱量,當(dāng)溫度降低時(shí),物體內(nèi)能減小。
⑺所有能量的單位都是:焦耳。
⑻熱量(Q):在熱傳遞過程中,傳遞能量的多少叫熱量。(物體含有多少熱量的說法是錯(cuò)誤的)
⑼比熱(c ):單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱。
⑽比熱是物質(zhì)的一種屬性,它不隨物質(zhì)的體積、質(zhì)量、形狀、位置、溫度的改變而改變,只要物質(zhì)相同,比熱就相同。
⑾比熱的單位是:焦耳/(千克·℃),讀作:焦耳每千克攝氏度。
⑿水的比熱是:C=4.2×103焦耳/(千克·℃),它表示的物理意義是:每千克的水當(dāng)溫度升高(或降低)1℃時(shí),吸收(或放出)的熱量是4.2×103焦耳。
⒀熱量的計(jì)算:① Q吸 = =cm(t-t0)=cmt升 (Q吸是吸收熱量,單位是焦耳;c 是物體比熱,單位是:焦/(千克·℃);m是質(zhì)量;t0是初始溫度;t 是后來的溫度。)② Q放 =cm(t0-t)=cmt降
⒁能量守恒定律:能量既不會消滅,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中,能量的總量保持不變。
9、內(nèi)能與熱機(jī)
⑴燃燒值q :1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫熱值。單位是:焦耳/千克。
⑵燃料燃燒放出熱量計(jì)算:Q放 =qm或者Q放 =qv;(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/千克;m是質(zhì)量,單位是:千克。),有時(shí)候氣體的熱值可以用 Q放 =qv計(jì)算(Q放是熱量,單位是:焦耳;q是熱值,單位是:焦/立方米;v是體積,單位是:立方米。)
⑶利用內(nèi)能可以加熱,也可以做功。
⑷內(nèi)燃機(jī)可分為汽油機(jī)和柴油機(jī),它們一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功和排氣四個(gè)沖程。一個(gè)工作循環(huán)中對外做功1次,活塞往復(fù)2次,曲軸飛輪轉(zhuǎn)2周。
⑸熱機(jī)的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。
⑹在熱機(jī)的各種損失中,廢氣帶走的能量最多,設(shè)法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
物理九年級上冊知識2電學(xué)初步
1、靜電現(xiàn)象:
⑴摩擦可以使物體帶電,帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。
⑵摩擦起電實(shí)質(zhì):電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,使物體顯示出帶電的狀態(tài)。
⑶正電荷:與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷相同,叫正電荷;負(fù)電荷:與毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷相同,叫負(fù)電荷。
⑷電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
⑸要知道物體是否帶電,可使用驗(yàn)電器;驗(yàn)電器的原理:同種電荷互相排斥。
⑹閃電是一種瞬間發(fā)生的大規(guī)模放電現(xiàn)象。
2、電路
電路:用導(dǎo)線把電源、用電器、開關(guān)等連接起來組成的電的路徑。
⑴各元件的作用:用電器:利用電來工作。電源:供電;開關(guān):控制電路通斷;導(dǎo)線:連接電路,形成電流的路徑;
⑵短路:導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極連接的電路,叫短路。整個(gè)電路短路是指電源兩端短接,這時(shí)整個(gè)電路電阻很小,電流很大,電路強(qiáng)烈發(fā)熱,會損壞電源甚至引起火災(zāi)。做實(shí)驗(yàn)時(shí),一定要避免短路;家庭用電時(shí)也要注意防止短路。
⑶畫的電路圖說明注意事項(xiàng):⑴用統(tǒng)一規(guī)定的符號;⑵連線要橫平豎直;⑶線路要簡潔、整齊、美觀。
⑷通路是指閉合開關(guān)接通電路,電流流過用電器,使用電器進(jìn)行工作的狀態(tài)。斷路是指電路被切斷,電路中沒有電流通過的狀態(tài)。
⑸串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的區(qū)別
(識別串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的方法:⑴路徑法⑵拆除法⑶支點(diǎn)法)
3、電流
電流是指電荷的定向移動。電流的大小稱為電流強(qiáng)度(簡稱電流,符號為I),國際單位是安培,符號為A。電流方向規(guī)定:正電荷運(yùn)動的方向?yàn)殡娏鞣较颍杂呻娮右苿拥姆较蚺c電流方向相反。
⑴電流表的讀數(shù):一看量程,二算分度值,三讀數(shù)。
⑵電流表的接法:①電流表必須串聯(lián)在電路中;②使電流從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出;③通過電流表的電流不能超過其量程;④嚴(yán)禁將電流表與電源或用電器并聯(lián)。(注意:①在不超過最大測量值的情況下,應(yīng)盡量使用較小的量程測量,對于同一個(gè)電流表來說,量程越小測量結(jié)果越精確;②在不能估計(jì)被測電流大小的情況下,可先用最大的量程試觸,根據(jù)情況選用合適的量程。)
⑶串聯(lián)電路的電流特點(diǎn):串聯(lián)電路中的電流處處相等;并聯(lián)電路中的電流特點(diǎn):并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路電流之和。
4、電壓
電壓的單位:伏、千伏、毫伏。電源是提供電壓的裝置,電壓使電荷定向移動形成電流原因.
⑴生活中常見的電壓值:一節(jié)干電池電壓1.5V;一節(jié)蓄電池電壓2V;我國生活用電電壓220V;對人體安全電壓≤36V。
⑵串聯(lián)電路中的電壓規(guī)律:串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電壓之和;并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律:并聯(lián)電路中各支路的電壓相等。
5、電阻
物理學(xué)中把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻。電阻的符號:R
⑴電阻的單位:歐姆;符號:Ω
⑵單位換算關(guān)系:1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω
6、電阻相關(guān)特性
導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)
⑴長度相同、橫截面積相同,材料不同,電阻不同;
⑵材料相同、長度相同,橫截面積越大,電阻越小。
⑶材料相同、橫截面積相同,長度越長,電阻越大;
⑷對大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大。
7、電阻分類
保持阻值不變的電阻簡稱定值電阻。可以調(diào)節(jié)變化的電阻簡稱可變電阻
8、滑動變阻器的結(jié)構(gòu):
⑴金屬桿:金屬桿的電阻很小,其兩端接線柱間的電阻值幾乎為零,可以忽略不計(jì);
⑵電阻絲:圓筒上纏繞的是表面涂有絕緣層的電阻絲,其阻值較大,標(biāo)牌上所標(biāo)的“50Ω”即指電阻絲兩端接線柱間的電阻值;
⑶滑片:滑片可以在金屬桿上左右移動,滑片的上部與金屬桿相連,下端通過電阻絲的接觸滑道(刮去絕緣層的部分)與電阻絲相連通。
⑷接線柱:有四個(gè)接線柱,一上一下接入電路時(shí),能起到變阻作用。連接電路時(shí),要斷開開關(guān),滑動變阻器的滑片要調(diào)到阻值最大的位置
⑸滑動變阻器的原理:通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變接入電路中電阻的大小。
9、歐姆定律:
導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比.歐姆定律公式:I=U/R歐姆定律公式變形式:U=IR R=U/IR
10、歐姆定律意義
歐姆定律的物理意義:揭示了“導(dǎo)體中的電流由導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻決定”這一制約關(guān)系。
11、伏安法測電阻:
把導(dǎo)體接入電路,使導(dǎo)體中通過電流,用電壓表測出燈泡兩端的電壓,用電流表測出通過燈泡的電流,再用歐姆定律公式算出燈泡的電阻。
物理九年級上冊知識3電功和電功率
1.電功(W):電流所做的功叫電功
2.電功的單位:國際的單位:國際單位:焦耳。
常用單位有:度(千瓦時(shí)),1度=1千瓦時(shí)=3.6×106焦耳。
3.測量電功的工具:電能表(電度表)
4.電功計(jì)算公式:W=UIt(式中單位W焦(J);
U伏(V);I安(A);t秒)。
5.利用W=UIt計(jì)算電功時(shí)注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;
②計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一;③已知任意的三個(gè)量都可以求出第四個(gè)量。
6.計(jì)算電功還可用以下公式:W=I2Rt
;W=Pt;Q=It(Q是電量);
7.電功率(P):電流在單位時(shí)間內(nèi)做的功。
單位有:瓦特(國際);常用單位有:千瓦
8.計(jì)算電功率公式:P=W/t=UI(式中單位P瓦(w);W焦(J);t秒(s);U伏(V);I安(A)
9.利用計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一,①如果W用焦、t用秒,則P的單位是瓦;
②如果W用千瓦時(shí)、t用小時(shí),則P的單位是千瓦。
10.計(jì)算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓。
12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率。
13.實(shí)際電壓(U):實(shí)際加在用電器兩端的電壓。
14.實(shí)際功率(P):用電器在實(shí)際電壓下的功率。
當(dāng)U > U0時(shí),則P > P0 ;燈很亮,易燒壞。
當(dāng)U < U0時(shí),則P < P0 ;燈很暗,
當(dāng)U = U0時(shí),則P = P0 ;正常發(fā)光。
(同一個(gè)電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有;如:當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時(shí),則實(shí)際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”是表示額定電壓是220伏,額定功率是100瓦的燈泡如果接在110伏的電路中,則實(shí)際功率是25瓦。)
15.焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。
16.焦耳定律公式:Q=I2Rt
,(式中單位Q焦;I安(A);R歐(Ω);t秒。)
所謂解題規(guī)范化,簡單的講就是:解題要按一定的規(guī)格、格式進(jìn)行。書寫整潔,表達(dá)清楚,層次分明,結(jié)論明確。使人看后不但知其然,還能知其所以然。具體地說,歷年高考的物理試卷中所標(biāo)的黑體字“解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位”就是一般性說明,參考答案和評分標(biāo)準(zhǔn)是解題規(guī)范化的量化依據(jù)。
二、解題規(guī)范化的要素
解題規(guī)范化不是抽象的,它由實(shí)實(shí)在在的諸多要素組成,本文用“七有”、“四不要”加以概括。
(一)解題中的“七有”
(1)有圖示,根據(jù)題意畫運(yùn)動示意圖、研究對象受力圖、電路圖、光路圖等,目的是方便理解物理情景、分析物理過程。
(2)有文字。用文字說明假設(shè)的物理量(包括待求量、中間過度量),交代應(yīng)用物理規(guī)律的依據(jù),并用“由…定律得…”、“根據(jù)…定理得…”用文字串聯(lián)起完整的思路,目的是透析物理問題發(fā)展的前因后果。
(3)有公式。主要是物理公式(定理、定律、方程等)和與解題相關(guān)的數(shù)學(xué)公式。有了公式,既能知道你是否正確解剖了物理模型,也能反映一定的數(shù)學(xué)功底。
(4)有推導(dǎo)。聯(lián)立解題時(shí)所列的方程式,推倒出最簡的表達(dá)式,用已知量表示待求量。
(5)有數(shù)據(jù)(字母)。解題過程中要有代數(shù)據(jù)或代物理量字母環(huán)節(jié)。把已知量、假設(shè)量在化成統(tǒng)一國際單位的前提下代入最簡單表達(dá)式,或某一物理過程中。
(6)有結(jié)果。把題目所求的結(jié)果明確地展現(xiàn)給讀者。要有數(shù)值、有單位。如果是矢量,說明其方向性。
(7)有討論(說明)。最好對問題的結(jié)果適當(dāng)進(jìn)行討論,說明其物理意義,預(yù)測變化的可能性,指出研究問題的實(shí)用性。
(二)解題時(shí)的“四不要”
為了保證解題的規(guī)范化,我們也該注意和避免一些不規(guī)范的解題習(xí)慣。
(1)不要另用物理量字母。解題時(shí)應(yīng)按試題中提供的物理量字母書寫。如題目明確:支持力FN、摩擦力Ff、則作力圖也好,運(yùn)算過程中代公式也好,就不能隨意篡改,另用N、f、表示已知物理量。
(2)不要書寫不規(guī)范的物理公式。物理公式本身是一種對稱美、和諧美,是前人總結(jié)出的規(guī)律沿襲使用到現(xiàn)在的。大家對特定的物理公式都有共識,所以就不能用數(shù)學(xué)的思維去書寫物理公式。如把牛頓第二定律寫成F=am、歐姆定律寫成U=RI,以上書寫都是不規(guī)范的。
(3)不要只寫變形式。解題過程必須出現(xiàn)原始物理公式,由此再進(jìn)行推導(dǎo)變換,不要只寫變形式。如不能用R=mv/qB代替qvB=mv2/R等。只寫變形式往往會掩蓋物理問題的實(shí)質(zhì),久而久之,造成物理問題數(shù)學(xué)化,這對學(xué)好物理是很不利的。
(4)不要公式堆砌。切忌通篇只寫物理公式,沒有連貫的文字鋪墊。畢竟物理是以物梳理,以物敘理,缺少說理(文字描述),既體現(xiàn)不出承前啟后,也很難反映物理問題的本來面目。
物理學(xué)是一門研究自然界各層次物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律的科學(xué),從宏觀的天體運(yùn)動和微觀的粒子運(yùn)動,離開了對它們的觀察和分析,將無從研究。物理實(shí)驗(yàn)可將自然現(xiàn)象去偽存真,由表及里。摒棄次要的因素,突出主要矛盾,從而揭示事物的本質(zhì)。如在兩千多年以前阿基米德就通過實(shí)驗(yàn)研究總結(jié)出浮力變化的規(guī)律即阿基米德原理;1820年奧斯特關(guān)于電流磁場效應(yīng)的著名實(shí)驗(yàn),說明電流周圍存在磁場;羅蘭實(shí)驗(yàn)不僅表明運(yùn)動的電荷對磁極有作用力,而且啟示電流是由電荷運(yùn)動形成的,從而使人們對電和磁有了新的認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)前進(jìn)的動力,中學(xué)物理教學(xué)的內(nèi)容與物理實(shí)驗(yàn)密不可分。
在初中物理教學(xué)過程中,由于學(xué)生的年齡特點(diǎn),好動好學(xué),對未知的領(lǐng)域有好奇心和求知欲,但是他們對實(shí)驗(yàn)的觀察和分析的能力是有限的。在教學(xué)過程中就要利用好他們積極的方面,克服他們消極的方面。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。在課堂上,教師要把物理教學(xué)內(nèi)容和物理實(shí)驗(yàn)有機(jī)的結(jié)合在一起,適當(dāng)?shù)囟嘧鲅菔緦?shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),是今后物理教學(xué)改革的方向。在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究物理的方法。而教材中課堂演示的實(shí)驗(yàn)不多,而學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)更少。為此,我除了做好初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)以外,我還針對不同的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)了一些有利于提高課堂效果的演示實(shí)驗(yàn),把一些演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動力。在設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時(shí),要遵循以下的原則:①目的性原則;②直觀性原則,包括:物理過程的直觀性;物理器材的直觀性;實(shí)驗(yàn)器件的直觀性;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直觀性;③簡便性原則;④啟發(fā)性原則。
二、對初中物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
多年的教學(xué)實(shí)踐和對教材研究,我對“研究電流和電壓,電阻關(guān)系”以及“串聯(lián)電阻的等效電阻與各串聯(lián)電阻的關(guān)系”的兩個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中存在的一些問題,進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),使學(xué)生更易理解和掌握,進(jìn)一步提高課堂效果。
(一)對“研究電流和電壓,電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
1.教材中對實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)不夠合理,原因有兩點(diǎn)
①本實(shí)驗(yàn)是通過歐姆定律來研究歐姆定律。
由于學(xué)生還沒有學(xué)習(xí)歐姆定律,所以很難理解為什么調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置就能改變和保持AB這段電路兩端的電壓不變。
②學(xué)生很難正確區(qū)別“一段電路”與“整個(gè)電路”兩個(gè)概念及它們之間的關(guān)系。
在本實(shí)驗(yàn)中,研究AB這段電路中的電流與它兩端的電壓及與這段電路中的電阻的關(guān)系時(shí),不容易將AB這段電路與整個(gè)電路中分離出來,更不會分析它們之間的關(guān)系(見圖1)。
2.教材中的演示實(shí)驗(yàn)不利于學(xué)生探究式的學(xué)習(xí)
教材中“研究電流和電壓,電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)屬演示實(shí)驗(yàn),教師做給學(xué)生看,把數(shù)據(jù)告訴學(xué)生,最后由數(shù)據(jù)分析得出歐姆定律,這樣的教學(xué)過程,是教師把物理規(guī)律告訴學(xué)生的過程,不是學(xué)生探究規(guī)律的過程,只教給他們物理的知識,不是教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法。
3.“研究電流和電壓,電阻關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法
在教學(xué)實(shí)踐中,我對該實(shí)驗(yàn)作了適當(dāng)改進(jìn),避免了以上兩個(gè)學(xué)生困惑的因素,改進(jìn)的方法是:
①在研究電阻一定,電流和電壓關(guān)系時(shí),我采用的是可變電壓的電源。把電源開關(guān),電流表,定值電阻(10?贅)串聯(lián)(見圖2),把電源電壓直接加到電阻的兩端,調(diào)節(jié)可變電壓的電源,使電壓成倍增加,分別調(diào)到1V,2V,3V,同時(shí)讀出電流表中相應(yīng)的電流值。設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn)電路目的是為了使學(xué)生容易理解,分析電路各個(gè)物理量的變化關(guān)系,便于學(xué)生觀察和讀數(shù),便于學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)過程和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。學(xué)生可以從簡單的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)當(dāng)中得到,當(dāng)電阻不變時(shí),電路兩端的電壓增加幾倍,而電路中的電流也增加幾倍。由數(shù)學(xué)知識,學(xué)生很容易得出結(jié)論一:“電阻一定,電路中的電流與電壓成正比。”
②研究電壓一定,電流與電阻的關(guān)系時(shí),電源的電壓保持不變U=3V,改變接入電路中的電阻,依次接入5Ω,10Ω,15Ω的電阻(見圖3)。通過觀察和記錄電流表相應(yīng)的示數(shù),分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),電路的電阻增加幾倍,電路中的電流減少為幾分之一,學(xué)生由數(shù)學(xué)知識即可得出結(jié)論二:“電壓一定時(shí),電路中的電流與電路的電阻成反比。”
附電路圖如下:
本實(shí)驗(yàn)通過改變電路的設(shè)計(jì)方法,不用滑動變阻器改變電阻R兩端的電壓,也不需要用電壓表測電壓,使電路連接更簡單。然后我把教材中的演示實(shí)驗(yàn)改為分組實(shí)驗(yàn),有利于學(xué)生對物理問題的探究式學(xué)習(xí),使學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_,教學(xué)過程符合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的直觀性原則,教學(xué)過程簡便,有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的能力和創(chuàng)新的意識,同時(shí)使物理教學(xué)更富于生動,有趣,更能體現(xiàn)教學(xué)過程中,教師與學(xué)生互動的雙邊過程。
(二)對“研究串聯(lián)電阻的等效電阻與各電阻之間關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
為了研究串聯(lián)電阻的等效電阻與各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系,中學(xué)物理教材采用實(shí)驗(yàn)先測出兩個(gè)串聯(lián)電阻的等效電阻,再用一個(gè)與之相等的電阻替換這兩個(gè)串聯(lián)電阻,發(fā)現(xiàn)替換前后電壓表,電流表的示數(shù)不變,然后比較這個(gè)電阻與兩個(gè)串聯(lián)電阻的阻值的大小關(guān)系,從而得出“R=R1+R2”的結(jié)論。
1.實(shí)驗(yàn)中存在不合理的因素
此實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)目的:一是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用實(shí)驗(yàn)研究問題的方法,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂蒲兴仞B(yǎng);二是通過實(shí)驗(yàn),觀察和計(jì)算得到數(shù)據(jù),為后面的理論推導(dǎo)提供感性材料,但實(shí)驗(yàn)中由于定值電阻的體積較小,學(xué)生觀察不到兩個(gè)電阻的連接方式,并且實(shí)驗(yàn)只進(jìn)行一次,給學(xué)生提供的感性知識不足。學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)結(jié)果是一種巧合,可信度差,不能激發(fā)他們尋找理論依據(jù)的欲望,直接影響實(shí)驗(yàn)后的推導(dǎo)及整個(gè)課堂教學(xué)效果。
2.實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)
在教學(xué)中,我用旋扭式的電阻箱代替兩個(gè)串聯(lián)的電阻阻值進(jìn)行實(shí)驗(yàn),取得較好的效果,改進(jìn)后的優(yōu)點(diǎn)。
①實(shí)驗(yàn)的可見度提高:由于兩個(gè)定值電阻的體積較小,中遠(yuǎn)距離的學(xué)生看不清電路的連接,改用體積較大的電阻箱,面對學(xué)生豎放在講臺上,教室內(nèi)的學(xué)生均能看清電路的連接。
②操作方便:用兩個(gè)定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證,必拆除兩個(gè)串聯(lián)的電阻,更換為另一個(gè)等效電阻,實(shí)驗(yàn)操作不方便,而用兩個(gè)電阻箱進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)無須進(jìn)行電路拆除,只需調(diào)整電阻箱的旋鈕使其指示不同的位置即可。
③實(shí)驗(yàn)的可信度強(qiáng):在用電阻箱連接電路后,只要改變電阻箱位置就可以進(jìn)行任意兩個(gè)電阻值串聯(lián)等效電阻的驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)次數(shù)增多,打消了因?yàn)閷?shí)驗(yàn)次數(shù)少而使學(xué)生誤認(rèn)為是巧合的疑慮,增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可信性。
物理學(xué)中有許多物理概念和物理規(guī)律具有可比性,運(yùn)用比較法可以幫助學(xué)生接受新概念,并加深對概念的理解,達(dá)到幫助學(xué)生理解和接受新知的目的。
現(xiàn)就初中物理教學(xué)中,如何運(yùn)用比較法引導(dǎo)學(xué)生辨析事物的同中之異或異中之同作初步探討。
首先,是用“比較”引入新概念。有些物理概念間有許多相似之處,講解一些概念之后,另一些概念可用比較法引入,使教學(xué)難度降低,并能把規(guī)律揭示出來。例如,為了讓學(xué)生理解“功率”,可用速度進(jìn)行比較。讓學(xué)生理解,在運(yùn)動學(xué)上,用相同時(shí)間內(nèi)通過的路程多少可判斷物體運(yùn)動的快慢;在力學(xué)上,也可以用相同時(shí)間內(nèi)做功的多少判斷物體做功的快慢。
其次,用“比較”可以深化概念。在上新課時(shí),知識往往比較分散,復(fù)習(xí)課上教師要幫助學(xué)生通過比較,把一些有內(nèi)在聯(lián)系的知識串聯(lián)起來,以深化概念。例如在講解了“相互作用力”和“平衡力”后,可讓學(xué)生比較兩組力的不同點(diǎn)和相同點(diǎn):
通過比較,加深學(xué)生對相互作用力、平衡力的理解和應(yīng)用。
再次,用“比較”區(qū)分規(guī)律。著重區(qū)分兩個(gè)相似規(guī)律的不同之處,抓住事物本質(zhì),加以區(qū)別,從而弄清物理規(guī)律,并能靈活運(yùn)用,防止生搬硬套。例如在電學(xué)中,電壓表、電流表的使用和連接,學(xué)生往往容易混淆,出現(xiàn)差錯(cuò)。若能把電壓表和電流表并列比較學(xué)習(xí),學(xué)生就會印象深刻,不易出錯(cuò)。告訴學(xué)生兩點(diǎn)間才有電壓,而電路中每點(diǎn)都有電流,且串聯(lián)電路電流處處相等;電壓表的內(nèi)部電阻很大,電流表的內(nèi)部電阻很小。所以電壓表和電流表接線的不同點(diǎn)是:電壓表與被測電路并聯(lián),能與電源兩極直接相連;電流表與被測電路串聯(lián),不能與電源兩極直接相連,以免電流過大燒毀電源和電流表。直流電表不能反轉(zhuǎn),否則指針會彎曲損壞。因此,電壓表和電流表接線的相同點(diǎn)是:電流“+”入“—”出或正接線柱靠近電源正極,負(fù)接線柱靠近電源負(fù)極。通過這樣抓住本質(zhì)的分析比較,學(xué)生就能清晰區(qū)分兩電表的異同,并能在實(shí)際操作中熟練運(yùn)用。
比較法教學(xué)對學(xué)生新知識學(xué)習(xí)有幫助,比較實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)直觀教學(xué),有助于學(xué)生建立概念,理解規(guī)律,突破難點(diǎn)。因此對比實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中被廣泛應(yīng)用。在教學(xué)中,如何運(yùn)用好對比實(shí)驗(yàn)是物理教師值得研究的問題。
首先,運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn)引入新課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師從啟發(fā)性對比實(shí)驗(yàn)開始引入新課,不但能激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,而且有利于向?qū)W生顯示新課題的目的性。例如,在講解初三新課“浮力”時(shí),可對比做如下實(shí)驗(yàn):(1)用彈簧秤稱物體所受重力,觀察此時(shí)指針?biāo)咀x數(shù)。用手輕輕往上托物體。學(xué)生觀察:此時(shí)指針?biāo)咀x數(shù)變小。學(xué)生分析原因:物體受到向上的力后,對彈簧秤向下的拉力相應(yīng)減小,所以讀數(shù)減小。(2)把實(shí)驗(yàn)“(1)”中的重物浸入水中,學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn),此時(shí)彈簧秤示數(shù)也變小。通過與實(shí)驗(yàn)(1)相對比,學(xué)生很快就明白此時(shí)彈簧秤示數(shù)變小的原因是:物體在水中受到一個(gè)向上的力。教師適時(shí)告訴學(xué)生,物體在水中所受向上的力,就是浮力,順利引入新課。再例如,在講解光學(xué)中“實(shí)像”“虛像”概念時(shí),可利用如下的對比實(shí)驗(yàn):在一屏幕前并排放置一凸透鏡和一平面鏡,兩鏡前放一點(diǎn)燃的蠟燭。此時(shí)學(xué)生可觀察到,通過透鏡所成的像可被屏幕接收,而通過平面鏡所成的像不能在屏幕上顯現(xiàn)出來。教師分析原因并引入新知識:被屏幕接收的像,是由穿過透鏡的實(shí)際光線會聚而成的,是實(shí)像;不能被屏幕接收的像,是光線反向延長線會聚而成的,沒有實(shí)際光線,是虛像。這樣,通過對比實(shí)驗(yàn),學(xué)生對實(shí)像、虛像成因的印象就深刻了,并能輕易區(qū)分和判斷。
其次,用比較的方法可以放大現(xiàn)象的微觀變化,提高實(shí)驗(yàn)的可見度。有些物理現(xiàn)象,觀察起來不明顯,尤其是在演示實(shí)驗(yàn)時(shí),很難使全體學(xué)生都看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,這時(shí)運(yùn)用對比實(shí)驗(yàn),對微量變化進(jìn)行“放大”,往往可以大大提高實(shí)驗(yàn)的可見度,也能大大提高實(shí)驗(yàn)的可信度。例如,為了證明聲音由振動產(chǎn)生,可敲動音叉發(fā)聲,但音叉振幅小,學(xué)生觀察不到音叉的振動,難以信服聲音是由振動產(chǎn)生的。此時(shí)可把音叉放入平靜的水中,水被振動的音叉激起高高的水花。通過前后實(shí)驗(yàn)的對比放大,學(xué)生既被新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所吸引,同時(shí)又深深地信服“聲音由振動產(chǎn)生”。類似的實(shí)驗(yàn)還有:為證明大氣壓的存在,可在一盒裝密封液態(tài)的牛奶里插吸管,讓一學(xué)生用力通過吸管向盒子吹氣并迅速放開。學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是,用力吹氣,牛奶反而噴涌而出,吹和涌的對比反差,提高了“大氣壓存在”這個(gè)結(jié)論的可信度。
再次,運(yùn)用“同時(shí)比較”實(shí)驗(yàn),可以提高課堂效率。例如, 在探究凸透鏡成像規(guī)律時(shí),用三套裝置同時(shí)做:(1)物距u > 2f的成像規(guī)律;(2)物距2f > u > f的成像規(guī)律;(3)物距u < f的成像規(guī)律。通過三個(gè)物距區(qū)間的同時(shí)實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以輕易地總結(jié)出相對應(yīng)的成像區(qū)間和成像大小、正倒、虛實(shí),以及一倍焦距分虛實(shí),兩倍焦距分大小,成實(shí)像時(shí)物近像遠(yuǎn)像變大等凸透鏡成像規(guī)律。
通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)做法,既縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間,又加深了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)規(guī)律的理解記憶。因此用“同時(shí)比較”實(shí)驗(yàn),可大大提高課堂效率,且現(xiàn)象直觀,可比性強(qiáng)。
最后,可以通過比較實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論。例如:人教版第七章第二節(jié)《歐姆定律及其應(yīng)用》中關(guān)于電阻串聯(lián)與并聯(lián)特點(diǎn)的研究,用歐姆定律和串、并聯(lián)電路電流電壓特點(diǎn)推導(dǎo)出串、并聯(lián)電路電阻的規(guī)律后,仍有一部分同學(xué)對理論推導(dǎo)感到不可靠。此時(shí),可把一個(gè)燈泡分別和一個(gè)電阻、兩個(gè)電阻串聯(lián)(或并聯(lián)),比較幾種情況下燈泡的亮度,通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可說明串聯(lián)電阻的總阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值大;并聯(lián)電阻的總阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值小。可見,用可控實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論推導(dǎo),學(xué)生對結(jié)論就會更加信服,且能有效進(jìn)行新舊知識的銜接,促進(jìn)知識的正遷移。
除了新知的講授可用比較法外,習(xí)題課也可應(yīng)用。一道物理題往往有多種解法,在解題過程中或解題后進(jìn)行多種解法的比較,不僅有助于鞏固基礎(chǔ)知識,掌握基本解法,而且還可以鑒別出最優(yōu)、最簡便的解法,掌握解題規(guī)律和解題技巧