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欧姆定律是初中物理电学体系的中心线索,贯穿于整个电学体系的章节.学生对欧姆定律的理解与应用是他们学习电学的前提和基础.在欧姆定律的教学过程中,还涉及重要的物理研究思想.通过欧姆定律的教学,可以培养学生缜密的物理思维,帮助学生科学全面地认识物理电学知识.从表象上来看,欧姆定律只是一个简单的物理知识,其定义也仅仅涉及电流、电压、电阻的数学关系.但是,深究欧姆定律,其变形式、物理思想、伏安图象、实际应用等,都是学生物理学习的关键.要想帮助学生实现对欧姆定律的理解和应用,教师必须深入欧姆定律教学,将欧姆定律的内涵与外延展现给学生.
一、欧姆定律的注意点
1.欧姆定律的电路中,其电阻必须视为纯电阻.在简单电路的研究过程中,我们常常忽略导线、电子元件、电源自身的电阻,将整个电路视为纯电阻电路.
2.欧姆定律通常只适用于导电金属和导电液体,对于气体、半导体、超导体等特殊电路元器件不适用.
3.欧姆定律只是用来研究电路内部系统,不包括电源内部的电阻、电流等.此外,在研究欧姆定律的过程中,电流表、电压表、导线等电子元器件的影响常常是不考虑在内的.对于欧姆定律的公式I=UR,I、U、R这三个物理量必须是在同一电路系统中,同一时刻的数值.
二、欧姆定律的教学策略
1.欧姆定律的思维教学
欧姆定律包含的物理思想、物理探究策略、物理学理论是丰富多彩的.初中物理教师在实施知识点教学的同时,必须向学生传输物理探究的策略和物理学习的技巧.只有学生学会了学习,自发主动地去学习,才能实现物理知识的学以致用.在生活中,欧姆定律的使用无处不在,教师可以结合实际事例实施.
在欧姆定律的教学导入上,教师可提问:同学们已经对电流、电压规律、串并联电路的知识有了一定的理解,哪位同学可以说说教室的日光灯是串联还是并联,为什么呢?学生七嘴八舌地讨论着,互相阐述自己的观点.此时,教师可以引导学生发现其中的原理.日常电压是恒定的220V,从欧姆定律的定义式可以看出,教室电路的电流与接入电路中的电阻值成反比.如此一来,若该电路是串联,那么电路中的阻值是巨大的,而且一旦一盏灯损坏,其余灯也难以继续工作.由此可以推断出,教室的电路必定是并联的.同时,对于欧姆定律实验验证的过程中,使用的是控制变量法,运用该方法的适用条件有哪些呢?相信学生在这样的互动式、诱导式的课堂中,必然可以实现对欧姆定律的掌握.
2.欧姆定律的实验教学
物理实验是物理学科取得进步的关键,包括欧姆定律在内的众多物理结论都是来源于人们对物理实验的不断总结和发展.在学习欧姆定律之前,我们已经初步掌握了电路电流、电压规律.在此基础上,可以采用验证实验的方法来帮助学生理解欧姆定律.在欧姆定律实验教学中,培养学生的物理思维和物理实验操作,为学生学习物理奠定基础.
例如,图1是欧姆定律研究的电路图和伏安特性图线.在已知电阻R1和电源E的情况下,通过移动滑动变阻器的滑片,制造出不同的电路体系供实验使用.欧姆定律验证实验采用的是物理学科中的控制变量思维,即是保持R1不变,通过改变滑动变阻器的阻值来观察电流与电压的变化关系,从而得到该电路的伏安图象.由甲图出发,变换坐标轴系数,得到乙图象,便可验证欧姆定律I=UR.在欧姆定律的实验教学中,教师可采取师生互动,安排学生自主实验,尝试按照电路图连接实物图,培养学生的动手能力.通过实验验证的方式,学生在实验过程中可以深刻理解该定律,提高学生的物理實验素养.
图1
3.欧姆定律的应用教学
学习一门知识最有效的手段就是在反复的实践应用中实现理解和掌握.欧姆定律虽说定义简单,但是其与串并联电路、电路体系分析、电阻阻值研究等物理知识关系密切.为了帮助学生对物理中考中欧姆定律的考查难度和内容做到深刻的理解,我们可以通过分析中考真题,研究欧姆定律在考试是如何考查的.
总之,欧姆定律的教学方式是多种多样的.教师必须从学生的角度出发,探讨各种针对性的教学策略.同时,针对欧姆定律理解和应用的习题训练必不可少.教师必须在精选习题的基础上,不断向学生渗透物理思想教学,培养学生的自主学习能力.
一、欧姆定律的注意点
1.欧姆定律的电路中,其电阻必须视为纯电阻.在简单电路的研究过程中,我们常常忽略导线、电子元件、电源自身的电阻,将整个电路视为纯电阻电路.
2.欧姆定律通常只适用于导电金属和导电液体,对于气体、半导体、超导体等特殊电路元器件不适用.
3.欧姆定律只是用来研究电路内部系统,不包括电源内部的电阻、电流等.此外,在研究欧姆定律的过程中,电流表、电压表、导线等电子元器件的影响常常是不考虑在内的.对于欧姆定律的公式I=UR,I、U、R这三个物理量必须是在同一电路系统中,同一时刻的数值.
二、欧姆定律的教学策略
1.欧姆定律的思维教学
欧姆定律包含的物理思想、物理探究策略、物理学理论是丰富多彩的.初中物理教师在实施知识点教学的同时,必须向学生传输物理探究的策略和物理学习的技巧.只有学生学会了学习,自发主动地去学习,才能实现物理知识的学以致用.在生活中,欧姆定律的使用无处不在,教师可以结合实际事例实施.
在欧姆定律的教学导入上,教师可提问:同学们已经对电流、电压规律、串并联电路的知识有了一定的理解,哪位同学可以说说教室的日光灯是串联还是并联,为什么呢?学生七嘴八舌地讨论着,互相阐述自己的观点.此时,教师可以引导学生发现其中的原理.日常电压是恒定的220V,从欧姆定律的定义式可以看出,教室电路的电流与接入电路中的电阻值成反比.如此一来,若该电路是串联,那么电路中的阻值是巨大的,而且一旦一盏灯损坏,其余灯也难以继续工作.由此可以推断出,教室的电路必定是并联的.同时,对于欧姆定律实验验证的过程中,使用的是控制变量法,运用该方法的适用条件有哪些呢?相信学生在这样的互动式、诱导式的课堂中,必然可以实现对欧姆定律的掌握.
2.欧姆定律的实验教学
物理实验是物理学科取得进步的关键,包括欧姆定律在内的众多物理结论都是来源于人们对物理实验的不断总结和发展.在学习欧姆定律之前,我们已经初步掌握了电路电流、电压规律.在此基础上,可以采用验证实验的方法来帮助学生理解欧姆定律.在欧姆定律实验教学中,培养学生的物理思维和物理实验操作,为学生学习物理奠定基础.
例如,图1是欧姆定律研究的电路图和伏安特性图线.在已知电阻R1和电源E的情况下,通过移动滑动变阻器的滑片,制造出不同的电路体系供实验使用.欧姆定律验证实验采用的是物理学科中的控制变量思维,即是保持R1不变,通过改变滑动变阻器的阻值来观察电流与电压的变化关系,从而得到该电路的伏安图象.由甲图出发,变换坐标轴系数,得到乙图象,便可验证欧姆定律I=UR.在欧姆定律的实验教学中,教师可采取师生互动,安排学生自主实验,尝试按照电路图连接实物图,培养学生的动手能力.通过实验验证的方式,学生在实验过程中可以深刻理解该定律,提高学生的物理實验素养.
图1
3.欧姆定律的应用教学
学习一门知识最有效的手段就是在反复的实践应用中实现理解和掌握.欧姆定律虽说定义简单,但是其与串并联电路、电路体系分析、电阻阻值研究等物理知识关系密切.为了帮助学生对物理中考中欧姆定律的考查难度和内容做到深刻的理解,我们可以通过分析中考真题,研究欧姆定律在考试是如何考查的.
总之,欧姆定律的教学方式是多种多样的.教师必须从学生的角度出发,探讨各种针对性的教学策略.同时,针对欧姆定律理解和应用的习题训练必不可少.教师必须在精选习题的基础上,不断向学生渗透物理思想教学,培养学生的自主学习能力.