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欧姆定律的推导过程范文1
一、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含义,引入了惯性的概念,是研究整个力学的出发点,不能把它当做第二定律的特例;惯性不是状态量,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。
二、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。
三、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常量的实验,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。
四、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做功或所做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。
五、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。
六、欧姆定律。中学物理课本中欧姆定律是通过实验得出的。公式为I=U/R或U=IR。教学时应注意:①“电流强度跟电压成正比”是对同一导体而言;“电流强度跟电阻成反比”是对不同导体说的。②I、U、R是同一电路的三个参量。③闭合电路的欧姆定律的教学难点和关键是电动势的概念,并用实验得到电源电动势等于内、外电压之和。然后用欧姆定律导出I=ε/(R+r)(也可以用能量转化和守恒定律推导)。④闭合电路的欧姆定律公式可变换成多种形式,要明确它们的物理意义。⑤教师应明确,普通物理学中的欧姆定律公式多数是R=U/I或I=(1/R)U,式中R是比例恒量。若R不是恒量,导体就不服从欧姆定律。但不论导体服从欧姆定律与否,R=U/I这个关系式都可以作为导体电阻的一般定义式。中学物理课本不把 R=U/R列入欧姆定律公式,是为了避免学生把欧姆定律公式跟电阻的定义式混淆。这样处理似乎欠妥。
欧姆定律的推导过程范文2
张君甜
【摘 要】随着高中新课程改革的深入发展,教育教学大环境也随之悄然发生着。人们的教育理念发生了很大的变化,不仅改变了“老师教学生学,教师为主导”的片面教学观,还开始注重应用更好的引导方式来引导学生,倡导学习方式的多元化。哲学家狄德罗说过:“有了真正的方法,还是不够的;还要懂得运用它。至于如何去运用,这要我们不断从学习和反思中获取方法,做高效型教师,打造高效课堂。为此,根据我校实施“271”课程改革的大环境结合自己的教学实践和经验,推出了这种高中物理“合作讨论探究式小组学习法”,旨在转变教学过程中教师的教学行为和学生的学习方式。
关键词 高效课堂;高中物理的“有效教学”;物理教学;小组合作讨论探究式学习
在高中物理教学的课堂上,教师教得辛苦,学生学得痛苦。高耗低效,缺乏策略,成为教与学的阻碍。因此,教师应当充分利用好每一堂,特别是在新授内容的公式和规律的推导,教师要不断的有层次的向学生提出引导问题,有目的的引导学生去一层一层破解物理实质,让学生通过与小组成员合作讨论对新授进行的发散探究,学生因为自己积极参与了问题讨论,对问题的认识自然也就更深一个层次了这也就达到了深化知识目标目的。一堂好的物理课必然是一堂高效率的课堂教学,如何抓住课堂,开展高中物理的“有效教学”探索实践活动,这正是本文所要研究的内容。下面我们就于《闭合电路的欧姆定律》课题为例题探讨“271”讨论探究式学习高中物理的主要过程。
第一,教师课前要向学生详细解读教学目标:教学目标要明了,目标性强,教学前一定要让学生明确知道我们这节课的目标,学习起来才不会盲目,不会被动,也便于学生对学习的自我评价。
《闭合电路的欧姆定律》教学目标(部分展示):(1)经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用,从而理解电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。(2)熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式及其适用条件。
第二,预习自学、自主探究:这个环节最具挑战性的,必须保证学生有足够的兴趣,全身心地投入进去,所以预习案和探究案要精心设计,按照学生学习的最初状态,让兴趣和创造的欲望引领学生自主学习。学生以预习案和探究案为学习“路线图”,预习自学,解决了传统课堂学生被动学习、盲目学习的问题。
《闭合电路欧姆定律》预习案(部分展示):分为①知识点预习②知识点应用预练
①知识点预习(部分展示):
闭合电路是由哪几部分组成的_______,电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________。电动势等于电源_______时两极间的电压。用电压表接在电源两极间测得的电压U外_______E。
第三,提出质疑,探究案二次探究:在自主学习的基础之上,学生通过完成探究案上的训练题目,检验自学效果,提出质疑。质疑的过程,实际上是一个积极思维的过程,是发现问题,提出问题的过程,质疑是创新的开始,也是创新的动力,创新来自质疑。该过程教师当适时的发挥引导作用,引领学生朝着目标研究、比较、创新。学生在探究案的引领下进行二次探究,对教材和知识的把握也提升到一个新的层次,很好地解决了传统课堂学生缺乏独立思考、深入探究的问题。
通过你的自主学习,你还有哪些疑惑?①疑惑点:________ ②疑惑内容:________
《闭合电路欧姆定律》探究案(部分展示):
探究:闭合电路的能量转化
某闭合电路,外电路有一电阻R,电源是一节电池,电动势为E,内电阻r,当电键闭合后,电路电流为I。①整个电路中在t时间内电能转化为什么能?各是多少?
(外电路中电流做功产生的热为:E外=I2Rt;内电路中电流做功产生的热为:E内=I2rt)
②电路中电能是什么能转化来的?在电源内部是如何实现的?(是有化学能转化而来的,依靠非静电力做功实现的。电池化学反应层非静电力做的功:W=Eq=EIt)
根据能量守恒定律可以得到怎样的一个等式:
(1)W=E外+E内(2)EIt=I2Rt+I2rt
(3)E=IR+Ir=U内+U外 或者(4)I=E/(R+r)
第四,①分组合作,讨论解疑:这个环节是高效课堂的重要组成部分,是课堂走向自主的基础。运用分组合作学习,在小组中学生能主动操作、观察、思考、讨论,学生参与教学活动的机会增多;分组合作学习有助于学生提高口头表达能力。在学习小组中学生相互启发、相互帮助、共同解决问题。这样更能能培养学生之间团结、协调的合作意识,提高学生的人际交往能力。②展示点评、拓展提升:这个过程可以让学生充分发挥初生牛犊不怕虎的精神,在黑板上展示疑难,展示困惑,展示方法,提高学生的思维水平和表达能力。
分小组讨论,展示点评:
(1)(2)两式反映了闭合电路中的什么规律?(能量守恒)
(3)式反映了闭合电路中的什么规律?(因消耗其他形式的能量而产生的电势升高E,通过外电路R和内电路r而降落。外电路电势降低,内电路电势升中有降)
(4)式反应了闭合电路中的什么规律?(电流与那些因素有关,这就是闭合电路的欧姆定律)
①内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比,这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。②公式:I=E/(R+r)③适用条件:外电路是纯电阻的电路。④根据欧姆定律,外电路两端的电势降落为U外=IR,习惯上成为路端电压,内电路的电势降落为U内=Ir,代入E=IR+Ir得E=U内+U外该式表明,电动势等于内外电路电势降落之和。
通过这样一次自主探究一次小组合作探究过程,学生通过功能关系的分析建立闭合电路欧姆定律学生应该感到熟悉并且容易理解,已经可能够娴熟地从做功的角度认识并理解电动势的概念了。
第五,清理过关,当堂检测:学生经过激烈的讨论,思维比较活跃,这时需要静心总结归纳,反思学习目标的达成情况,清理过关。最后一项是当堂内容检测,当堂检测可以分段讲授、讲练结合也可口笔结合、当堂训练等形式,让学生体验学习成就感。检测环节,教师也可以对例题进行开拓变形,将题目的已知条件作些变更,使一题变为多题,可使学生的思维得到充分发挥,也能较好地发挥例题的潜在功能,有助于培养学生思维的独创性和流畅性。
欧姆定律的推导过程范文3
课题:闭合电路的欧姆定律(第一课时)
课型:复习课
【教学目标】
一、 知识目标
1. 理解闭合电路的欧姆定律,并用它进行有关电路问题的分析和计算.
2. 理解路端电压与负载的关系.
二、 能力目标
1. 通过对U-I图线的分析培养学生应用数学工具解决物理问题的能力.
2. 利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.
三、 情感目标
通过本节课教学,加强对学生科学素质的培养,通过探究物理规律培养学生创新精神和实践能力.
【教学重难点】
1. 闭合电路的欧姆定律
2. 路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示法及图线表示法.
【考点再现 设疑激思】
一、 电动势
1. 电源是通过非静电力做功把 的能转化成 的装置.
2. 电动势:非静电力搬运电荷所做的功跟搬运的电荷电量的比值,E= ,
单位:V .
3.电动势的物理含义:电动势表示电源 本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
电动势与电压有什么区别?
(1、其它形式、电能 2、 Wq 3、将其它形式的转化为电能)
(电动势反映其它形式的能转化为电能的本领,电压形成电场,促使电流做功.)
二、闭合电路欧姆定律
1.定律内容:闭合电路的电流跟电源电动势成 , 跟内、外电路的电阻之和成 .
2.定律表达式为I=
3.适用条件
4.闭合电路欧姆定律的两种常用关系式:
(1)E=
(2)E=
你认为电源的内阻是恒定的还是不断变化?定律表达式怎样推导出来的?
电路中电流一定从高电势流向低电势,对吗?
(1、正比、反比;2、I=ER+r; 3.纯电阻电路;4.E=U内+U外、E=U外+Ir)
(电源内阻短时间可认为不变、定律从能量守恒推导、不对,内电路电流方向从低电势流向高电势)
三、路端电压U与外电阻R的关系
根据U= 知,当外电路电阻R增大时,电路的总电流I ,电源内电压U内 ,路端电压U外 .
(E-Ir 、减小、减小、增大)
四、U-I关系图
由U= 可知,路端电压随着电路中电流的增大而内电压 ;
1.当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为 .
2.当外电路电压为U=0时,横坐标的截距为 .
3.图线的斜率的绝对值为电源的 .
注意点:纵轴起点是否为零.
电源的U-I关系图与电阻的U-I关系图有什么不同?
(E-Ir、减小 1.E 2.I短 3.r)
(电源的U-I关系图反映路端电压与电流关系、电阻的U-I关系图反映电阻两端电压与通过它的电流关系)
五、电源的功率
1.电源的总功率P总= .
2.电源的输出功率P出=.
(1.EI 2.UI)
考点说明: 闭合电路欧姆定律是二级要求,常在选择题中出现动态电路分析,实验中常考查U-I图线的有关知识点.
复习考点还须引导学生多阅读教材,多思考,多归纳总结,多联系实际.
【典型例题剖析 学会归纳总结】
题型1闭合电路欧姆定律的动态分析
例1 如图所示,电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,R1=5 Ω,R2=12 Ω,R3的最大阻值为6 Ω.
(1)求:流过电流表的最小电流?
(2)若R3的阻值减小,其它元件均不变,判断电路中电压表、电流表的示数如何变化?
答案:(1)0.8A;(2)V1、V2减小A增大
方法点拨:支路-干路-支路
学生的疑点:1.总电阻的变化不清;
2.内电压变化忘了分析;
3.路、支路,电压、电流变换搞昏了头.
【当堂巩固1】
如图所示,电源电动势E=8 V,内阻不为零,电灯A标有“10 V,10 W”字样,电灯B标有“8 V 20 W”字样,滑动变阻器的总电阻为6 Ω.闭合开关S,当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中(不考虑电灯电阻的变化) ( A )
A.电流表的示数一直增大,电压表的示数一直减小
B.电流表的示数一直减小,电压表的示数一直增大
C.电流表的示数先增大后减小,电压表的示数先减小后增大
D.电流表的示数先减小后增大,电压表的示数先增大后减小
探究:P移动电路总电阻怎样变化?
题型2探究含电容电路的判断与计算
例2 如图所示,E=10 V,r=1 Ω,R1=R3=5 Ω,R2=4 Ω, C=100 F,当S断开时,电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求:
(1)S闭合后,带电粒子加速度的大小和方向.
(2)S闭合后流过R3的总电荷量.
答案:(1)10 m/s2向上;(2)400 C
方法点拨 电容器两极电压与R2两端电压关系?R3在电路中有什么作用?
学生疑点:1.电容两端电压变化没搞清;
2.与电容串联的电阻作用不明;
3.电路结构认识不清.
【当堂巩固2】
如图电路中,当滑动变阻器的触头P向上滑动时,则 ( D )
A.电源的总功率变小
B.电容器贮存的电荷量变大
C.灯L1变暗
D.灯L2变亮
题型3 探究 U-I图象的应用
例3 如图所示,直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象,直线B是电阻R的两端电压与通过其电流I的关系图象,用该电源与电阻R组成闭合电路,则电源的总功率为 W,电源的输出功率为 W电源的效率为
.
答案:6 W 4 W 23
探究:图线的交点有什么物理意义?(工作点)
【当堂巩固3】
如图所示,为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这条曲线探究下列问题(不计电流表的内阻).
(1) 若把一个这样的电灯串联,接到电动势为6 V,内阻为10 Ω的电源上,如图甲所示求流过灯泡的电流和灯泡的电阻?
(2) 若将两个这样的电灯并联后接在这个电源上,如图乙所示,则通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻?
方法点拨:写出U=E-Ir其中I为通过电源的电流,并作图找交点.
答案:(1)0.35 A 7.1Ω (2)0.24 A 17.5Ω(提示写出U=E-2Ir其中2I为通过电源的电流,并作图找交点)
学生难点:
1.图像特别是曲线,不会找具体信息;
2.对电阻与电源的U-I图象的区别不清楚;
欧姆定律的推导过程范文4
1.遵循新课程理念,用好教材,教学流程设计突出过程与方法。
下面是我在处理电动势这个教学难点的具体做法:
师问:电源的作用是什么?(假定自由电荷为正电荷)
生答:电源是把自由电荷从负极经电源内部搬运到正极。
师问:把自由电荷从负极经电源内部搬运到正极过程中自由电荷受几个力作用?与电荷运动方向关系?
生答:受两个力。静电力的方向与正电荷的运动方向相反,另一个力与运动方向相同。
分析总结:正、负极堆积着正、负电荷,所以电源内部存在着有正极指向负极的静电场,正电荷在电源内部受到的这个静电力的方向与正电荷的运动方向相反,静电力充当阻力。要把电荷从负极搬运到正极就还要受克服静电场对电荷的作用力。这个力由电源提供叫做非静电力,方向与静电力相反。
师问:这两个力对电荷做功吗?电荷的能量变吗?
生答:静电力做负功,非静电力做正功。电荷的电势能增加。
分析总结:从能量转化的角度看,电源是把其它形式的能转化为电能的装置,通过非静电力做功,让电势能增加。即使是把相同的电荷量从负极移到正极,非静电力在不同的电源中做功也不一样,就像把相同的重物从一楼搬上二楼,如果楼层的层高不一样,人力做功就不一样。非静电力对电荷做的功与电荷的比值有特殊意义(相当于楼层的层高),定义为电动势。电动势是电源的一种特性,其大小与非静电力的性质有关,与W和q是无关的。
通过这样的教学过程,学生能建立闭合电路中电荷运动的图景,在分析讨论中感受到比值定义物理量的思想和做功研究能量变化的思想,这些对学好物理,提高解题能力有根本性的帮助。
2.注意学生自主学习能力的培养。
“高中物理新课程标准明确提出,要加强学生自主学习能力的培养,注重发展好奇心与求知欲,培养科学态度和科学精神”。[1]我在本章教学时安排两次自主学习的内容,一次是电阻定律的推导,另一次就是闭合电路的欧姆定律。下面是我在教第七节“闭合电路的欧姆定律”时安排的一节自学的情况:
我提出了如下几个思考题:
(1)闭合电路欧姆定律的推导过程?
(2)定律的文字叙述、公式及单位?
(3)公式中各项意义及各部分之间的关系?
(4)闭合电路欧姆定律与部分电路欧姆定律的区别?
我要求学生完成自学笔记。绝大多数学生在30分钟内完成。我再要求学生做3道浅显的选择题,学生一般5分钟可完成。接下来我组织学生交流讨论自习内容和体会。当然,自学从容量、深度等方面和正常一节课教学是有一定的差距,教师在学生自学的基础上还需安排一定的时间对本节内容进行适当拓展加深,这对学生自学意识、自学方法和能力培养是有意义的。
3.加强学生实验情况的研究、提高实验教学效益。
本章的实验非常重要,是高考重点,仔细分析一下这部分实验,有些实验对学生的实验能力要求比较高,学生在做的过程中感到很难。按惯例,许多学校都是一课时完成一个实验,结果大部分实验效果都不好,我们通常都认为完全是学生不认真造成的,其实不完全是这样。有一次我听了几节“电阻定律”实验探究课,那是全市青年教师课堂教学大赛,即使重点中学的学生,在教师十几分钟的讲解提示以后,能在二十多分钟做完实验、拿出较好数据的也只有两三组,而且几节课的情况大致相同,再结合高三学生实验复习暴露出来的情况,我对本章一些实验的教学作了一些调整。
比如在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验前,我专门增加了一节有关分压电源内容的教学,希望学生能对分压电源电路的结构、特点,以及与以前串联限流电路的区别有一个清楚的认识。实验除了正常实验要求,我还特别强调两点:(1)每位学生至少亲手连一遍电路;(2)电路连结分两步,先连分压电源再连测量部分,注意分压电源正负极。虽然我作了调整,但还有近一半的学生感到有困难。我们以前认为分压电电源电路不怎么难,其实对初学者来说还是很难,根据学生实验过程反映和暴露出的问题,主要表现在学生对分压电源电路工作原理的理解,实验电路结构复杂程度和受以前串联限流电路干扰等方面。因此,我们在实验教学过程中,应认真分析、研究学生的实际学习状况,及时调整教学进度和教学内容,耐心帮助学生解决实验中遇到的困难,而不是一味责怪学生。
本章还一个重要的实验是第九节“实验测定电池的电动势和内阻”分组实验,暴露出最大的问题是图像法处理数据,为此,我花了一节课专门针对该实验的数据进行处理。
4.重视“科学・技术・社会”观念渗透教育,加强对学生情感态度价值观的培养。
《普通高中物理新课程标准》强调让学生“了解体会物理学对经济、社会发展的贡献。关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会可持续发展做出贡献”。[2]本章教材中与社会、生活、科技相关的有电池问题、电阻问题、集成电路问题、照明电问题。我们在教学中应予以重视。
我将班级分成若干小组,对市场上可充电电池进行调查,调查哪些种类电池对环境污染较大,哪些则相对较小?各小组根据自己的调查,写出了调查报告。经过评比,我选出其中较好的三份报告在全班进行交流。学生的热情还是比较高的。通过交流,学生对于电池对环境可能造成的污染和对人类可能造成的伤害有了清晰的认识,并且了解了一些关于如何处理废旧电池的正确方法,不仅知道了科学技术造福人类,而且了解科技的发展带来的一些社会问题。学生由此明白,我们应站在更高的层面认识“科学・技术・社会”,养成环境保护、可持续发展的意识,身体力行,从每件小事做起。
欧姆定律的推导过程范文5
关键词:探究激情;教学设计;实践运用
长期以来,传统的应试教育理念对初中科学教学造成极大的负面影响,束缚了教师的发挥,也限制了学生的发展。在新课改的背景下,我们难免要思考怎样才能改革教育理念,提高教学质量,更好地教学初中科学。本文拟对初中科学教学进行探究,以期能为同行提供有益参考和借鉴。
一、激发学生探究激情
据调查,初中科学教学中近半数学生对科学探究缺乏兴趣,他们不愿意积极主动地参与探究,更不想花更多的时间和精力投入到科学探究中,究其原因主要在于教师并没有在教学过程中有意识地激发学生的探究欲望与激情。因此,初中科学教学中,教师要想方设法激发学生的探究热情。笔者认为,应突出学科的趣味性,并在此基础上展示学科与现实生活的紧密联系,让学生在学习探究的过程中获得快乐,以此激发学生的兴趣。例如,在探究学习“声音的产生与传播”的过程中,教师在课堂上给学生讲述了贝多芬的故事。教师告知学生著名音乐家贝多芬在晚年几乎失去了听力,但他仍然创造出了众多知名的乐曲,成为世界著名的音乐大师。教师在科学教学中利用名人的故事吸引学生的注意力,并在此基础上引导学生思考失去听力的贝多芬依靠什么进行音乐创作,引导学生探究声音产生的原因以及传播的途径。此时,学生的兴趣得到激发,多数学生对贝多芬的经历感到好奇,希望通过学习了解这一故事。在教师的引导下,学生认识到声音是依靠振动产生的,其依靠介质进行传播。经过思考与探究,学生了解到失去听力的贝多芬将一截小棍支撑在自己与钢琴之间,通过骨传导的方式听到音乐,并以此展开创作。在这个故事中,教师利用了名人的不幸经历激发学生好奇心,引导学生进行实践和主动探究,学生在探究过程中豁然开朗,获得极大的满足和自信。与此同时,学生也可以认识到科学知识可以用到现实生活中,现实生活中处处都需要科学知识,从而让学生对学好科学更有动力。
二、改革实验教学设计
科学是一门以实践为基础的学科,它需要人们在实践中去观察、去思考、去解决问题。没有实践的支撑,一味地空谈理论会让学生感到乏味。但从目前来看,当前的初中科学实验教学缺乏效力,并不能达到较好的成果,其原因在于教师受到应试教育的影响,导致教师设计的实验教学没有突出学生主体性,仍旧是一种灌输式的教学方式。在初中科学实验教学中,教师要让学生根据学习目标自主设计实验步骤,要让学生在动手操作的过程中遇到困难与发现问题,并根据具体情况进行调节。通过一定的实验操作,学生才能在实验过程中学会操作过程,综合运用有关的知识,达到提高学生综合素质的目的。以“欧姆定律”的课堂教学为例。在传统的教学过程中,多数教师在教完欧姆定律的相关知识后会组织学生进行实验操作,目的是让学生通过实验来观察和研究电压、电流和电阻之间的关系,让学生证明欧姆定律的正确性。这种做法虽然能够达到一定的教学目标,但却忽视了学生的主体性,学生按照教师的安排和要求进行实验,其本质是一种灌输式的教学方法。针对此,教师在进行了基础教学后要求学生进入实验室,通过组织设计实验逐步探究电流、电压与电阻之间的关系,让学生在实验的过程中逐步推导出欧姆定律,而不再是以欧姆定律的内容引导学生进行实验操作。这就需要学生利用所学的知识以及个人的能力设计实验,学生会充分发挥自身的能动性,通过多次实验总结规律。在此过程中,学生的思路变得清晰,逐步探清欧姆定律,对这一定律有更深刻的认知,同时提高了学生的综合素质。
三、引导学生实践运用
我们知道,初中科学教学的目标还包括“引导学生将所学的知识应用于现实生活”,用所学知识服务于生活,让我们的生活更加美好。所以,在初中科学教学中,教师要引导学生在实践中运用所学的知识,通过实践运用进行检验并将所学回归生活。例如,在学习了“杠杆原理”后,教师可以引导学生思考生活中能够运用到杠杆的工作。学生提出利用杠杆原理可以节省极大的力气,如工人使用的老虎钳就运用了杠杆原理,还有部分学生提出钓鱼竿同样也使用了杠杆原理,两者使用杠杆原理达到了不同的目的。在老师的引导下,学生运用学到的杠杆原理设计简单的工具,并能够对这些简单的工具进行适当的操作。这就是引导学生将所学的知识用于现实生活,同时凸显初中科学学科的实用性。总的来说,当前的初中科学教学存在一定的弊端与缺陷,远远无法达到预期理想的教学效果。这就要求众多教师在实践教学中不断总结与交流,通过教学研讨完善教学方法和模式,提出更有针对性的改革策略,以此达到推动初中科学教学发展、促进教学改革的目的。
参考文献:
[1]赵峰.初中科学教学中科学探究的实践研究[D].东北师范大学,2011.
[2]郭晴秀.初中科学探究性实验教学的有效性研究[D].浙江师范大学,2013.
欧姆定律的推导过程范文6
操作方法 打开笔记本,插入一台cmcc接受器,连接受网络,此时笔记本处于联网状态,这时插入300M极速雷达一体机,(其理论发射AP信号约300 m到500 m)手动做一个wifi热点,以AP信号的形式定向发射出去,此时打开摄像头,摄像头被打开后,用手机将摄像头连入由电脑发出的wifi,此时将设备装入火箭箭体,登陆摄像头客户端,只要输入IP,地址的设备如电脑、手机、平板只要是有网络的地方都便可以登陆火箭页面,等待火箭传回的映像资料。全部工作完成后,给火箭装上发动机,连上电打火设备,装在发射架上,此时无关人员远离,便可以发射出去,因为发动机采用双喷,后喷推进部分燃料燃尽,前喷开始工作,产生大量的热,由于热膨胀,将降落伞挤出箭体,摄像头便开始采集材料,直至落地,工作完成,在此过程中,数据全部上传互联网,客户端登陆IP便可以随意调动。
火箭发动机、火箭箭体的设计 发动机工作原理:与一般的化学动力火箭发动机的工作原理基本相同,模型火箭发动机也是利用自身携带的推进剂在燃烧室燃烧,产生的高温高压燃气流经喷管时不断加速最后以极高速度从喷管出口面喷射出去,从而产生反方向的推力。所不同的是,模型火箭发射机增加了用以实现箭体安全回收的延时剂和开伞剂。
工作过程如下:
a。接通电源点燃点火头,引燃推进剂燃烧产生高温高压燃气,推动模型火箭不断上升。
b。推进剂燃烧完毕后延时剂开始燃烧。
c。延时剂燃烧完毕,开伞剂开始工作,产生大量气体,气体膨胀,冲开火箭箭头,将回收装置连同头锥推出箭体筒段,从而实现箭体分离。
火箭箭体的设计原理及示意图:本火箭为影应《模型火箭安全使用准则》和保障飞行器的飞行不应对人群造成较大的伤害,模型火箭只使用纸张、木材、塑料等轻质非金属材料制作。完全没有使用金属材料制作模型火箭的头锥、尾翼或箭体筒段!因此火箭箭体,通体使用特殊纸材,质量轻,强度高,不易损坏,不易燃易爆;其它部件如头锥、尾翼则采用PP材质,以保证其飞行安全!
本火箭在设计时,充分考虑到,火箭首到底空气流的扰动,破坏其平衡状态的情况下,自动恢复到其原来平衡状态,特把CM(质量中心)设定在CP(压力中心)前,从而自动修正航道,确保其稳定飞行。
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火箭无线电遥控 该无线遥控电子起爆器电路由无线遥控发射电路和无线接收起爆电路两部分组成。无线遥控发射电路由控制按钮S1、电池GBI、无线编码集成电路IC1、无线发射集成电路IC2、电阻器R1、发射天线A1和电容器U1、C2组成,如图所示。 图3是无线遥控发射电路。 图4是无线接收起爆电在下落过程中,圆环受到安培力的方向向哪里。学生在分析这个问题时首先要用楞次定律、右手螺旋定则判断感应电流的方向,而后用左手定则判断安培力的方向,由于这里不是直导体棒用左手定则时还得先在圆环上取一小段来分析,再合成。用常规方法判断出安培力的方向要花费很大的力气。此时教师提出“来拒去留”这个二级结论,通过对比从而使学生产生深刻的印象。
2 WHAT――科学表述二级结论的内容
二级结论不同于物理中常见的概念和规律,很多结论在课本、教师用书等资料中不会有统一的说法。由于缺少统一标准的表述,教师一般会借用一些参考资料或自己归纳出二级结论的内容。这个时候科学表述出二级结论就比较重要。如关于摩擦生热的“Q=f・s相对”的表述,有人将它表述为:当一个物体在另一个物体上发生相对滑动时,由于摩擦产生的热量等于滑动摩擦力做的功。表达式f・s相对虽然和功的表达式很相像,但很明显不是功。功的定义式里面的s通常指相对于地面的位移,另外功有负值,而求热量时是不会有负值出现的。所以这种表述是错误的。还有人将它表述为:当一个物体在另一个物体上发生相对滑动时,由于摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以物体相对滑动的位移。这里将s理解为位移就不是很准确,我们知道这种模型中物体有往返运动也是可以的。如果物体相对于另一物体返回到原来位置,则此时相对位移为零。此时由表达式算出热量为零。但是此过程中产生的热量不可能为零。科学的表述是:当一个物体在另一个物体上发生相对滑动时,由于摩擦产生的热量等于滑动摩擦力乘以物体相对滑动的路程。如果一开始二级结论表述就是有问题的,那么学生应用二级结论时会出现各种各样的问题。
3 WHEN――何时提出二级结论
教师需要在恰当的时候提出二级结论。平时教学过程中,有时为了赶教学进度,有教师在某部分内容学习的一开始就给出一些二级结论,然后让学生做题巩固。这种方法看似短时间内提高了学生学习成绩,其实不利于学生能力的培养。例如在学生学习闭合电路欧姆定律后,常常需要对动态电路进行分析。有这样一个常见的问题:
如图2所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r。开关S闭合后,电灯L1、L2均能发光。现将滑动变阻器R的滑片P稍向上移动,下列说法正确的是[TP12GW31。TIF,Y#]
A。电灯L1、L2均变亮
B。电灯L1变亮,L2变暗
C。电流表的示数变小
D。电流表的示数变大
本道题如果用二级结论“串反并同”来分析,则很快可以得出正确的结果。因此有教师主张讲完闭合电路欧姆定律后就立即告诉学生“串反并同”这个二级结论。然而在学生刚学完闭合电路欧姆定律后,练习这道题的的目的更主要的是培养学生对串并联电路的分析能力,加深对闭合电路欧姆定律的理解。学生过早地应用二级结论来解题,会使学生失去练习的机会,会削弱对闭合电路欧姆定律的理解。当然不是说不可以用“串反并同”来解题,我们完全可等学生学完了这一章知识,对闭合电路欧姆定律有着较深的理解后再提出。可见对于这类二级结论,教师需要选择好合适的时机提出,不宜过早也不宜过迟。
4 WHERE――关注二级结论的使用条件[HJ1。55mm]
很多二级结论是在特定的物理情境中推导出来的,因此就有比较严格的适用范围。学生在学级结论时,教师一定要让学生理解其适用范围,否则解题就会出现错误。如下题:
美国《大众科学》月刊网站报道,美国明尼苏达大学的研究人员发现,一种具有独特属性的新型合金能够将热能直接转化为电能。具体而言,只要略微提高温度,这种合金就会变成强磁性合金,从而使环绕它的线圈中产生电流,其简化模型如图3所示。A为圆柱形合金材料,B为线圈,套在圆柱形合金材料上,线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热,则A。B中将产生逆时针方向的电流
B。B中将产生顺时针方向的电流
C。B线圈有收缩的趋势
D。B线圈有扩张的趋势
加热后线圈B中磁通量变大,学生如果此时没有仔细思考,依然应用二级结论“增缩减扩”来解题就会选择错误的C选项。事实上由于磁感线是闭合曲线,当线圈B收缩时线圈里的磁通量是变得更大,要阻碍磁通量的变化,线圈有扩大的趋势。所以本道题应该选D。在这种条件下,应用这个二级结论就出现了问题。为此在学生学习这类二级结论时教师就应该限定其使用范围,在哪里、在什么条件下才可以使用此类二级结论。
5 WHO――明确学生的主体地位
建构主义学习理论认为学生学习的过程是学生自我建构知识的过程。学生在学习一般的概念规律时,教师大都能注意到这点。在学级结论的过程中教师也应明确学生的主体地位,重视学生的建构过程。二级结论通常是由概念规律推导出或由一些物理问题在典型的物理情境中归纳推导出来。因此二级结论建立的过程也是学生对概念规律深化理解的过程,是能力得到提升的过程。例如在学习万有引力定律时,有这样一个二级结论:行星绕太阳运动时,轨道半径越大,运动越慢。学生若要理解这个结论中“慢”字,就需要对运动过程中线速度、角速度、周期、频率等物理量,应用万有引力定律分别进行分析,而后归纳出轨道半径越大,运动越慢这个结论。这个过程需要学生自己建构,教师如果直接告诉结论,学生缺少了自我建构的过程,能力无法得到提升,也是无法深刻理解这个结论的。
6 HOW MUCH――有多少二级结论
二级结论究竟有多少个?这个问题恐怕不容易回答。但教师在教学过程中一定要知道准备在这学期或者这个单元中,让学生学习多少个二级结论。哪些要详细讨论,哪些不宜提出。如关于功能关系有这样一个二级结论:克服安培力做的功等于产生的电能。这个结论使用比较复杂,应用时限制条件比较多,对于它的正确与否很多教师还在发表文章进行讨论。因此目前就不宜对全体学生提出。
7 HOW TO――我们如何得出二级结论的