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欧姆定律科学方法范文1
通过本节课的教学,构建一个“人文、物理、社会”三维的教学课堂,在引导学生探究物理知识的同时,渗透“以人为本”的理念。让“研究性学习”走进课堂,走入学科教学,以此来切实增强课堂教学的开放性、生成性。张扬学生个性,最大限度地发展学生的创新思维和实践能力。实现落实从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念。
二、教学目标
1.通过对科学家欧姆事迹的介绍,激发学生勇攀科学高峰的斗志;通过欧姆定律的建立,使学生体验自然界各种运动和变化必然遵循一定的客观规律;在科学探究的活动中亲身体验,受到从特殊到一般的科学方法熏陶,以此来培养学生严谨细致、实事求是的科学态度。
2.记录实验数据,知道简单的数据处理方法,提高连接电路及正确使用电流表、电压表、滑动变阻器的技能。
3.使学生初步了解科学实验的设计,培养学生设计实验、控制变量并运用分析、比较、归纳等方法进行科学探究的能力。以此来培养学生初步提出问题的能力及信息的收集和交流能力。
三、教学重点
建立欧姆定律,理解其含义。
四、教学难点
就是实验的设计和探究过程。
五、课时安排
一课时。
六、教学过程
1.提出问题:通过一系列实际问题,引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题,体现了从生活走向物理的课程理念。
2.猜想或假设:让学生参与到课堂学习中来,结合已有的电学知识和生活经验让学生作出猜想,并说明猜想的依据。
3.设计实验:小组讨论如何改变电压?如何进行研究?(提出解决问题的思路。要求画出实验的电路图,列出所需器材、实验步骤,设计好数据记录表)
全班交流,许x代表用实物投影仪展示自己的方案,由老师或下面的学生当场提问(如:为什么要使用滑动变阻器等),共同完善实验设计。
4.动手探究:动手准备,根据设计方案进行实验时,该由教师引导,让学生动手操作。
5.分析归纳:将学生的数据用投影仪投影,引导学生分析I与U的关系,将不同组的数据进行比较,引导学生分析I与U的关系。在这中间,穿插介绍欧姆的事迹。
七、布置作业
练习第一、第二题。
欧姆定律科学方法范文2
说课是把执教者的教学设想,教学思想及其理论依据说出来,供同行商榷和交流。今天“说课”的内容是“欧姆定律”一节。下面介绍说这节课的过程。
一、教材分析
“欧姆定律”一课,学生在初中阶段已经学过,高中选修教材安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基础研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图像法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法。这就决定了本节课的教学目的和教学要求。这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础。本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用。因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段。
通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用。本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析,这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础。
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏。从教学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从教学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义。
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式教学法。教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行课堂提问,让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点,又有利于发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。
通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实验操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律。同时要让学生知道,物理规律必须通过实验的检验,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:
1. 在引入新课提出课题前,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用。
2. 对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答,这样使学生既巩固实验知识,又调动学生积极参与。
3. 在进行演示实验时可请两位学生上台协助,同时让其余学生注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考。
4. 用列表对比法对实验数据进行分析后,提出问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图像使学生的学习情绪转向高涨。
5. 在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢,可提请学生展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻印象。
6. 在得出实验结论的基础上,进一步总结欧姆定律,这实际是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力。
7. 为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题进行反馈练习,达到巩固之目的。然后结合教材练习题,熟悉欧姆定律的应用,时间不宜过长,以免冲淡主题。
四、授课过程中注意事项
1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。
2.注意正确规范地进行演示操作。
3.注意凑示实验的可视度。
4. 定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱。
5.所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上,不能把套公式计算作为重点。
欧姆定律科学方法范文3
在课堂教学中运用控制变量法去分析问题、解决问题有着不可低估的重要作用,下边就控制变量法分别在概念规律、实验设计、探究实验、演示实验、例题教学、习题设计中的应用各举一例作一探讨。
一、控制变量法在密度概念教学中的应用
1.质量相同(控制质量)的不同物质,定量地看,密度与体积成反比例关系。
2.体积相同(控制体积)的不同物质,定量地看,密度与质量成正比例关系。
3.物质相同(控制物质因素)的不同物体,定量地看,m/v的值不变,即质量与体积成正比例关系。
同理,控制变量法还普遍的应用于速度、电功、功率、比热容、燃料的热值、力的三要素、参照物的选择等物理概念的教学中。
二、控制变量法在欧姆定律教学中的应用
1.把一电阻跟滑动变阻器串联起来,用滑动变阻器调节同一电阻(控制电阻)两端的电压,记录通过该电流,去探究电流与电压的关系;
2.把两个阻值不同的电阻分别跟滑动变阻器串联起来,用滑动变阻器调节两个阻值不同电阻两端的电压并使之不变(控制电压),记录通过的电流,去探究电流与电阻的关系;
3.通过定量分析,概括总结出欧姆定律。
同理,控制变量法还应用在焦耳定律等物理规律的教学中。
三、控制变量法在实验设计教学中的应用
例:给你一个电池组(电压未知,且不变),一只电流表,一个已知最大阻值为Rab的滑动变阻器,一只开关和几根导线,请你设计只需连一次电路就能测出未知电阻Rx的方法。
设计实验,如下左图所示。进行实验,分析测算。
1.闭合开关,将变阻器滑片P移到a端,测出此时电路中电流I1。
2.将滑片P移到b端,测出此时电路中电流I2,由I1Rx=I2(Rx+Rab),得Rx=I2Rab/(I1-I2)。(当然,也可将Rx与Rab并联,如上右图所示)
以上两种方法,都离不开一个设计思想,即控制电压(电源或Rx两端电压)这个变量,用电流表测出电流,然后用欧姆定律就可算出未知电阻的阻值。
四、控制变量法在探究实验教学中的应用
初中物理教材中许多实验都必须使用控制变量法完成探究,方可得出结论。如探究“影响磁性强弱的因素等实验、摩擦力的大小与什么因素有、压力的作用效果与什么因素有关、动能的大小与什么因素有关、重力势能与什么因素有关、阻力对物体运动的影响”中无一不渗透着控制变量法。
五、控制变量法在演示实验教学中的应用
初中物理教材中许多实验都必须用控制变量法完成演示,进行比较、分析、判断。例如音调和频率关系、液体内部压强的特点、决定电阻大小的因素等演示实验。
六、控制变量法在例题教学中的应用
例题:某同学在“探究电阻上电流与电压的关系”时,根据实验数据描绘出了如图所示的U-I关系图像,由此图像可知:
A.R1
C.R1>R2 D.无法确定
析题:如果图像上标有具体的电流、电压数据,在图像上任意找一个特殊点的坐标,根据欧姆定律公式就可以计算出它们的电阻值,并加以比较即可。可是,图像上标出并没有具体的电流、电压数据,要比较它们的电阻大小就好像“无法判断”,也无从下手。其实,用控制变量的方法就可以进行比较判断的。在图像上任意取一相同的电压值U1=U2(控制电压),去看它们对应的电流值I1、I2,显然I1
解题:在图上作三条“辅助线”,通过“辅助线”可以看出,在相同电压下,通过R1的电流I1大,则R1的阻值就大,因此选C。
七、控制变量法在习题设计中的应用
如“质量相等的水和煤油,吸收相同的热量,谁的温度升高较大?”
控制变量法是一种分析问题、解决问题最普遍、最有效的科学方法,也是一种教学思想。在物理课堂教学中如能恰当运用这一科学方法,渗透这一教学思想,课堂教学就会取得事半功倍的效果。更为重要的是,在教学过程中,学生分析问题、解决问题的能力得到了极大的提高。在初中物理(如在力学、电学、热学)中,可用“控制变量法”去分析、解决的实际问题还很多,这就为学生灵活应用这一科学方法解决问题提供了保证。总之,控制变量法贯穿整个初中物理的教学过程中,在教学中教师要有意识的去培养学生利用控制变量法去探究新知,掌握新知。
欧姆定律科学方法范文4
一、创设情境,激发体验
学生在此前没有接触过有关控制变量的内容。在正式讲解用控制变量法掌握欧姆定律之前,教师可以在教学的开始阶段开展比较浅显的探究活动,通过调动学生们的积极性,成功引入这种新的思想。这样的方法,可以给学生提前创设出应用的氛围,提前感知,在大脑中形成浅显的印象,激发学生体验。
在引入欧姆定律的时候,我训练学生运用控制变量法,通过教师的简单引导,让学生们自己设计,培养学生探究科学方法的意识。在课堂上,我首先展示了一个简单的发光小灯泡电路,让学生去改变电路中的某个条件让灯泡变暗。有学生们说减少电池的数量,这样通过改变小灯泡的电压U进而让灯泡变暗。我问学生们在这种情况下,电路中还有什么发生了变化,学生回答:电压U变小了,在电路中电阻R不变的情况下就会让电流I变小。也就是说,在其他条件不变的情况下,改变小灯泡两端的电压U就会影响灯泡两端的电流I,进而改变灯泡的亮度。我让学生们再想想其他的方法,有学生说在电路中加一个滑动变阻器,这样通过改变电路中的总电阻R,从而改变电流。学生说的这两种方法都是正确的,教师就应该让学生在课堂上多发言,提高他们在课堂的主体地位。学生其实已经有控制变量法的思想了,只是还没有进行系统的认识,不懂得在其他方面应用。教师先提供给学生新的探究情景,让学生开动脑筋,既能训练他们的思维,还能激发他们对之后探究的热情。
学生通过探究电阻R和电压U对电流I的影响,逐渐的萌生出控制变量的思想。在此种情景中,虽然只是简单的认识,但是已经提高了学生的思维活跃性,让学生认识到物理实验的有趣,产生参与的想法。学生从熟悉的电路入手,积极地参与到课堂教学中,有利于活跃课堂气氛。
二、演绎探究,形成认知
学生了解了控制变量法的使用情况,教师就可以在实际操作中引导学生运用控制变量法,去研究各项因素是怎样影响物理量的。教师通过在课堂上设计探究实验,让学生体验控制变量法,进一步深入了解这个科学方法。
在探究欧姆定律的时候,我进一步问学生:“小灯泡的电阻会改变吗?”学生回答:“小灯泡是白炽灯,它的电阻R会随着温度的变化而变化。”这是我让学生提前阅读教材的结果。这样做能够让学生在听讲的时候变轻松。所以我让学生选用定值电阻,来探究定值电阻I和导体两端电压U之间的关系。为了不老是换电池,有学生提出在电路中加一个滑动变阻器,这样既可以保护电路还能改变定值电阻两端的电压U。学生自己动手实验,及时记录电流表和电压表的数据I1,U1,教师在旁边指导。学生每改变一次滑动变阻器的阻值,都可以得到一组新的数据。学生记录完数据之后,根据刚才的实验,我让他们用图像法来研究,画出I-U的图像,得到了当电阻不变时,电流I和导体两端的电压U是成正比的结论。在整个探究的过程中,首先要让学生考虑影响整个实验的其他因素,排出了这些因素,然后进行研究,再通过记录数据进行分析,最终通过图像等辅助工具来得出结论。
欧姆定律是电学的一个基本规律,学生在探究的时候正确地运用了滑动变阻器,大大降低了实验的难度。学生和老师一起合作完成实验设计,学生既动手又动脑,课堂变得生动活泼,教学的效率大大提高。
三、建立概念,引导归纳
在学习了控制变量法之后,为了能让学生进一步的深化理解、建立控制变量法的概念,教师可以让学生使用这种方法去验证其他的公式。我突破教材的限制,增加了一个补充实验:让学生探究电阻的计算公式R= ,来加深他们对这种方法的印象。
这次我让学生自己去设计实验,学生你一言我一语的积极发言,基本把实验的步骤说全了。之后我让学生用实验来检测,学生借助之前研究欧姆定律的电路图,这次通过更换定值电阻的电阻丝,得到几组电压表和电流表的示数IX、UX。我给学生提供了相同电阻率,不同横截面积的电阻丝,通过在课堂上随机剪断电阻丝来改变长度L。有的学生研究的是保持电阻的长度不变探究横截面积和电阻之间的关系,有的学生研究的是保持电阻的横截面积相同探究电阻的长度和电阻之前的关系。在学生将得到的数据IX、UX进行整理,算出电阻丝的电阻R之后,再去做R-S和R-L的图像,就可以去检测公式R=的正确性。学生运用控制变量法,发现电阻丝的电阻R和长度L成正比,和横截面积S成反比。通过检测,验证了控制变量法的必要性,学生就可以通过这两个实验去体会控制变量法在探究实验中的应用,将这个方法融入到自己的思想中去。
最后我告诉同学们,要在实验中正确地找到自变量和因变量,就必须理清哪个量的改变是由于谁的变化而变化的。只要学生们掌握了这样的逻辑关系,分清自变量和因变量,就能很好地运用控制变量法了。
四、开放试题,学以致用
物理知识不是只靠教师的讲解就能让学生掌握的,要想让学生将这些知识真正地内化,做题是唯一的途径。在做题的过程中,学生才能发现自己的问题,在听讲的过程中并不一定能够发现这些问题,通过练习才可以提高运用知识的能力。
控制变量法的考查多设置在实验题中,我以“密度”为载体,让学生进行练习。物体的密度公式为p=―,不难发现:同种物质组成的物体,质量与体积成正比;不同种物质组成的不同物体,质量一定时,密度与体积是成反比的。就通过这一结论来做题。首先题目中给出了四个物块,铝块1的质量为54g,体积为20cm3,密度为2.7g/cm3,铝块2的质量为108g,体积为40cm3,松木1的质量为108g,体积为216 cm3,密度未知,松木2的质量为10g,体积为20 cm3,密度为0.5 g/cm3。松木的密度很容易就能求得,为0.5 g/cm3。通过比较两个铝块,可以发现质量和体积有什么关系?不难发现,两个物块的密度是相同的,根据公式m=pV,可知两者是呈正比关系的。通过比较铝块2和松木1,质量相同的不同物质,密度和体积是什么关系?显然体积是不同的,因为密度不同,在质量相等的情况下,密度越大,体积越小。通过比较铝块和松木,可以得出什么结论?这两种物体的质量、体积、密度都不一定相同,完全可以写“同种物质的密度是一样的”“不同物质的密度一般是不一样的”。就这道题来说,就是运用了控制变量法,铝块1、铝块2的密度是相同的,当质量增大一倍,体积也会相应的增大一倍。而对于铝块2和松木1,两者的质量是相同的,根据对应关系m=pV,就可知松木的密度会小。这道题虽然简单,学生通过观察数据,已经慢慢地在接触这种研究方法。在之后练习到难的问题时,就会有坚实的基础,比如探究压强、液体?炔康难骨康奈侍猓?学生必须分析不同的数据,然后进行整合,才能解决问题。
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关键词:中考;物理实验;仪器;
中图分类号:G622.479 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)25-158-01
随着新课标对学生创新能力和综合探究能力的要求越来越高,中考物理实验题的重要性越来越凸显出来。综观近几年来全国各地的中考物理试卷,实验题均占有重要的比例,分值不断攀升,如北京市、昆明市2011年、2012年实验题分值为34分,占了总分(100分)的三分之一强。而经调查显示,大部分学生普遍认为难以把握实验题的解题思路和规律,复习备考时产生畏难情绪而无从下手;很多教师在指导复习时,也还停留在就题论题的水平上,对实验题类型和出题方式模糊不清,不能做到有的放矢。由于两方面的原因,导致中考实验题得分率整体较低,成为中考物理复习备考的一大难点。
因此,本文在对近年来中考物理试题深入研究的基础上,将中考物理实验题归纳总结为十一种类型,结合经典试题进行解析,并对学生能力的考察进行点评,以期对中考复习备考及日常教学有所帮助。
一、仪器仪表读数类
“读数类”实验题主要是要求学生学会对常用的仪器、仪表会正确读数。如刻度尺、温度计、测力计、天平、电流表、电压表、电阻箱、电能表、量筒、量杯等物理学中最基本的测量仪器、仪表,培养学生认真细致的习惯。
例1、(2012年重庆中考)我们在学习和生活中,经常使用下面的实验仪器:
(l)图甲中测得物体的长度是_____cm。
(2)图乙中烧杯和盐水的总质量是____g。
(3)图丙中家用寒暑表的示数是____℃。
(4)图丁中电能表的读数是____kW・h。
解析:
例1:(l)2.20cm;(2)63g;(3)25℃;(4)624.5 kW・h。
二、仪器仪表使用类
“使用类”实验是以掌握仪器、仪表的使用方法及应用 为目的一类实验。主要考察是否能熟练使用各种仪器仪表的操作能力,如天平、量筒、测力计、电流表、电压表、温度计、压强计、滑动变阻器等的使用,要求学生熟悉这些仪器,并掌握仪器的结构、性能、量程、简单原理、使用方法、注意事项、如何排除故障、调试、保管等。
三、测量类实验题
“测量类”实验题是为测量一些具体准确数据为目的的实验,通常以某一原理或规律、公式为依据,通过测量相关物理量,通过计算得出结果。在中考试题中经常出现的考题为:①伏安法测电阻;②伏安法测量功率;③测量液体、固体密度实验等;④托里拆利实验等。
四、常规探究类实验题
常规探究类实验题即为课本上已经学习的探究实验,是课本实验的翻版,要求学生熟悉课本,对课本探究实验不但亲身经历,而且达到理解程度。如:伏安法测电阻、功率实验、伽利略、牛顿第一定律实验,欧姆定律实验,测定液体,固体密度等。
五、创新拓展类实验题
“创新拓展类”实验题是将课本的实验包含的科学方法、实验原理迁移、拓展到新的实验背景中或将实验仪器或方法进行延伸拓展,重在考查学生的创新思维能力和实际问题的处理能力。这一类题对学生的要求比较高,也是大部分初中学生感到最为困难、得分率最低的一类题目,甚至是中考试卷拉开分数差距的主要题型。在日常教学或复习中注意加强学生实验能力的培养和提升,注意科学方法如控制变量法、比较法、转换法、等效替代法等的训练;注意创新思维在日常实验中的训练,克服定势思维的影响,加强创新题型的训练,并总结规律。
六、力学设计类实验题
“设计类”实验题是根据实验题的目的、要求,设计一可行的实验方案,也可根据已给出的方案,完成实验的各个要素。设计类实验也是考生在考试中感觉难度较大的一类试题,得分率偏低。实验主要考查学生灵活应用知识的能力及实验迁移能力。解决这一类问题的主要方法是弄清整个题目的题意,搞懂原理。而在此过程中充分利用已有经验或已学物理原理,寻找规律或能够迁移的原理,创设新的情景,用题目所给已知的条件做出题目。
七、电路设计、连接类实验题
“电路设计、连接类”实验题是全国各省市中考题中出现频率较高的一类题目,云南省各州市几乎年年中考均出现这 一类题型,这一类题目难度适中,要求考生熟练掌握伏安法测电阻、伏安法测功率、欧姆定律、焦耳定律等实验的电路及实物连接图,并弄清各元件的规格、量程、使用方法、使用注意事项,以及电路图的画法,实物图的连接方法。
欧姆定律科学方法范文6
一、巧妙设计问题,激发探究兴趣
教师要通过提问,要充分调动学生对物理现象的好奇心、神秘感,激发学生的学习兴趣和探究动机,充分调动学生主动学习的积极性、参与性和实践性。例如在讲光的色散时,提出雨后天空中的彩虹为什么是五颜六色的?在讲人造卫星时,提出人造卫星受到地球的万有引力,为什么不落回地面,却在空中运行?在讲远距离输电时,变电站为什么用高压送电?讲电磁波时,提出为什么遥控器可以遥控电器、用手机可以打电话、收音机可以听广播?通过这些问题能引起学生的兴趣,制造悬念,诱发学生去探究相应的物理规律。
二、充分调“动”学生,让学生在实验中开展探究
物理是一门实践课目,许多物理规律是通过实验得到的。在学习的过程中,教师充分调动学生对于实验的宏观现象,对于实验中数据的变化进行分析,透过现象看到本质;通过数据的变化来得出概念或规则,充分实现探究式学习。例如在欧姆定律教学中开展探究式学习,在掌握电流强度、电压和电阻三个物理概念基础上,根据实际引导学生利用控制变量法,改变电流的大小,分别研究电流与电压;电流与电阻的关系,从实验数据得出欧姆定律,并在应用中加以巩固和深化,没有实验来学习也是很抽象的,若通过仪器的数据变化来分析,就容易理解了。
三、利用多媒体技术,内化探究
计算机教学能有效地弥补传统教学的不足,化抽象为具体,把难以理解的内容或不易观察到的事物,用计算机展现出来,调动学生的视觉功能,为突破难点创造良好的氛围。例如,在《电磁感应》一节的教学中,利用多媒体课件,演示出电和磁的多种应用,作为本节课的尾声。学生通过色彩丰富的动态画面,看到了电和磁在各个领域的应用,感受到了物理知识广泛的应用前景,体验到了物理学科对时展的深远意义,从而极大地激发起学生的学习热情,其教育效果远远胜过了空洞的说教,更调动了学生对物理世界的自发探究。