時間:2023-08-23 16:24:58
導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇歐姆定律的注意事項,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
要做好兩次演示實驗,這為學(xué)生實驗“伏安法測電阻”打下基礎(chǔ)。并注意兩次演示實驗的異同,講清實驗過程中電流表、電壓表及滑動變阻器的正確連法,以及滑動變阻器在兩個實驗中作用的異同,以及注意事項。
讓學(xué)生感知實驗探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系,經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程,使學(xué)生感悟:“控制變量”來研究物理多因素問題,是一種有效的科學(xué)方法。
第二節(jié)“歐姆定律及其應(yīng)用”繼第一節(jié)后對數(shù)據(jù)的分析歸納,通過用列表法、觀察法、數(shù)學(xué)比例法、圖象法、類比法、分析、綜合與歸納等方法來對實驗數(shù)據(jù)進行研究的一些科學(xué)方法。從而分析電流、電壓、電阻三者之間的定量關(guān)系——歐姆定律及其表達式。最終培養(yǎng)學(xué)生運用這些方法對實驗數(shù)據(jù)進行研究、分析、歸納、概括物理規(guī)律的一些能力。
又通過實驗探究“串聯(lián)電路與并聯(lián)電路中電阻的特點”。歐姆定律是電學(xué)中最基本的定律,是分析解決電路問題的關(guān)鍵。
在教學(xué)中這一節(jié)可分為四課時教學(xué):
第一課時理解歐姆定律,進行簡單計算(求電流、電壓和電阻的三種書寫格式),初步掌握運用歐姆定律解決實際電學(xué)問題的思路和方法;可補充:有兩個用電器的簡單計算(注意強調(diào)用不同角碼區(qū)分不同用電器)。為下節(jié)課講串并聯(lián)電阻關(guān)系作鋪墊。
第二課時通過歐姆定律的推導(dǎo)定量研究“串聯(lián)電路與并聯(lián)電路中電阻的特點”,得出:
串聯(lián)電路:R=R1+R2
并聯(lián)電路:1/R=1/R1+1/R2
第三課時運用歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點練習(xí)靜態(tài)固定電路的相關(guān)計算;培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力,注意教給學(xué)生解題思路、規(guī)范解題。
串聯(lián)電路的特點:
①電流:I=I1=I2
②電壓:U=U1+U2
③電阻:R=R1+R2
④串聯(lián)分壓成正比,即
U1:U2=R1:R2
電阻變大分得的電壓變大,電阻變小分得的電壓變小。
并聯(lián)電路的特點:
①電流:I=I1+I2
②電壓:U=U1=U2
③電阻:R=1/R1+1/R2
④并聯(lián)分流成反比,即
I1:I2=R2:R1
電阻變大通過的電流變小,電阻變小通過的電壓變大。
第四課時運用歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點,練習(xí)動態(tài)電路的相關(guān)計算。
動態(tài)電路------由于開關(guān)的通斷、滑動變阻器滑片的移動導(dǎo)致電路中的物理量發(fā)生變化的電路。
簡化電路的方法:
1、電流表看成導(dǎo)線,電壓表看成斷路。
2、短路和斷路的電路可以去掉。
3、閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線
解決變化電路問題的關(guān)鍵是把動態(tài)電路變成靜態(tài)電路(電路的識別),可以把電流表簡化成導(dǎo)線,將電壓表簡化成斷開的或干脆拿掉。把閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線,把被局部短路的用電器拿掉;把開關(guān)斷開的支路去掉,來簡化電路。畫出每次變化后的等效電路圖,標明已知量和未知量,再根據(jù)有關(guān)的公式和規(guī)律去解題。
第三節(jié)“測量小燈泡的電阻”是歐姆定律內(nèi)容的延續(xù),教學(xué)過程中以學(xué)生為主,本節(jié)主體內(nèi)容是利用電壓表、電流表測算出小燈泡的電阻,通過實驗探究去發(fā)現(xiàn)燈絲電阻變化的規(guī)律,并最終找到影響燈絲變化的因素及它們之間的相互關(guān)系。注意多測幾組數(shù)據(jù),指明不能用平均法求電阻值(測量定值電阻的阻值用平均法求電阻值)。
通過本實驗,進一步讓學(xué)生認識到導(dǎo)體的電阻大小是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流無關(guān),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān),此外跟溫度有關(guān)。這也為電功率中“測量小燈泡的電功率”作了鋪墊。
第四節(jié)“歐姆定律及其安全用電”:課前安排學(xué)生收集安全用電的常識,課堂上進行交流,教師進行補充。再播放《安全用電》視頻。
節(jié)課從電壓的高低、電阻的大小對用電安全的影響入手,讓學(xué)生學(xué)會運用已學(xué)的電學(xué)知識,解決有關(guān)生活中的實際的問題,既增強自我保護意識,又提高在幫助他人時講安全、講規(guī)則、講科學(xué)的意識。
另外本節(jié)涉及電路故障(斷路或短路),在教學(xué)中應(yīng)加強練習(xí),注意區(qū)分兩者對電路造成的影響,以及電路中電流表、電壓表的變化。要求學(xué)生懂得一些簡單的電路故障的問題,學(xué)會簡單的故障排除方法,目的是為了培養(yǎng)學(xué)生基本的生活技能。了解短路的知識,使學(xué)生懂得安全用電的基本常識,提高安全用電的意識。
教材中介紹了避雷針,使學(xué)生注意防雷的重要性,提高自我保護的意識。
1.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時,我們采用控制變量法。一般的結(jié)論是:(1)當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;(2)當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓恒定不變時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。有時,我們也采用“圖像法”通過描點、畫圖,分析導(dǎo)體的U-I圖像、I-R圖像得出上述結(jié)論。
2.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)表達式I=■。公式中符號U表示導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏(V);I表示導(dǎo)體中的電流,單位是安(A);R表示導(dǎo)體的電阻,單位是歐(Ω)。該公式的兩個變形式:U=IR和R=■。
3.電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,以兩個電阻為例可用公式表示為:R=R1+R2;串聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個都大,因為電阻串聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度。若n個相等的電阻串聯(lián),則有R串=nR。
(2)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻倒數(shù)的和,以兩個電阻為例可用公式表示為:■=■+■;并聯(lián)電路的總電阻比其中任何一個都小,因為并聯(lián)后相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積。若n個相等的電阻并聯(lián),則有R并=R/n。
4.伏安法測量小燈泡電阻
(1)方法:用電壓表和電流表間接測量。
(2)原理:歐姆定律的變形公式R=■。
(3)實驗用的電路圖如圖1所示,電路中滑動變阻器的作用一是改變小燈泡兩端的電壓,另一個是保護電路。
(4)實驗過程中的注意事項:a.連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開,滑動變阻器滑片調(diào)到阻值最大位置,以保護電路元件的安全。b.閉合開關(guān)后,移動滑片,使電壓表示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,從該電壓開始逐次降低,獲得幾組數(shù)據(jù)。c.利用公式R=■分別算出不同電壓下小燈泡燈絲的阻值,測得的結(jié)果不能求平均值,燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。
5.歐姆定律和安全用電
(1)斷路:在某處斷開的電路。此狀態(tài)下電路中沒有電流,用電器也無法工作。
(2)短路:電路中不該相連的兩點被直接用導(dǎo)線連在一起的現(xiàn)象,叫做短路。一種是電源短路,它是電源兩極直接用導(dǎo)線相連,此時電路中電流非常大,電源會被燒壞,所以這種情況是絕對不允許的;另一種是用電器短路,它是用電器兩端直接用導(dǎo)線相連,被短路的用電器中沒有電流經(jīng)過。
(3)安全用電:a.人體是導(dǎo)體,電壓越高時,流過人體的電流越大,越危險,實驗證明只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。b.雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雨天不能在大樹下躲雨,人們通過在建筑物頂部安裝避雷針的方法防止雷電。
二、典例分析
中圖分類號:G633.7 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)34-0116-02
教科書中所給的兩道例題具有很強的代表性,第一個例題是讓學(xué)生體會:當(dāng)串聯(lián)電路中一個電阻改變時,電路中電流及另一個電阻兩端電壓會隨之改變。例題二讓學(xué)生體會:當(dāng)并聯(lián)電路一個支路電阻改變時,干路中電流會發(fā)生變化,但另一個電路電流和電壓不會發(fā)生變化。兩個例題做下對比,解決了學(xué)生疑惑。下面筆者從以下幾方面談?wù)劚竟?jié)教學(xué)的注意事項以及心得體會。
一、仔細分析題目
分析題目是思維能力的展示,是對知識的具體運用。首先讓學(xué)生熟練掌握歐姆定律的內(nèi)容及形變公式,然后對電路進行分析判斷,確定電路特點,然后再根據(jù)電流電壓電阻關(guān)系解答。
二、規(guī)范解題
初中學(xué)生接觸物理學(xué)習(xí)時間不長,對于會做的題目往往不知怎樣表達,有時表達顧此失彼造成丟分。究其原因是解題不規(guī)范,所以養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣,對提高教學(xué)成績和養(yǎng)成嚴謹?shù)乃季S能力尤其重要。本節(jié)中,利用該定律解題應(yīng)注意:(1)I,U,R都是指同一導(dǎo)體或同一段電路在同一狀態(tài)下的物理量。(2)利用好該定律的兩個變形公式U=IR,R=U/I。(3)單位必須統(tǒng)一用國際單位的主單位。(4)在I,U,R下方標上角標,表示不同的導(dǎo)體,或者同一導(dǎo)體的不同時刻。(5)要有必要的文字表達,在物理語言的表達上要嚴謹、有序。
三、注意知識的補充與拓展
以例一為例:電阻R1為10歐,電源兩端電壓6伏,開關(guān)S閉合后,求:(1)當(dāng)滑動變阻器R接入電路中的電阻R2為50歐時,通過R1的電流I;(2)當(dāng)滑動變阻器接入電路中電阻為20歐時,通過R1的電流I。本題中,由于電阻串聯(lián),通過R1的電流與總電流相等,由于知道總電壓U,只要知道總電阻就可以了,我就提問學(xué)生:總電阻是多少呢?學(xué)生異口同聲回答:R1+R2。我又問,為什么是兩個電阻之和呢?此時學(xué)生無語,引起認知沖突。這時,我把學(xué)生帶入最近發(fā)展區(qū),得出串聯(lián)電路電阻關(guān)系。串聯(lián)電路電阻關(guān)系U=U1+U2;電流關(guān)系:I=I1=I2,得U/I=U1/I1+U2/I2。由歐姆定律可知R=R1+R2。所以也可以求出通過R1電流I=U/R=6/60=0.1(A)。同理可以求出當(dāng)R3=20歐時電流I=0.2A。此時老師可以讓學(xué)生分別求出兩個小題滑動變阻器兩端電壓和電阻R1兩端電壓分別是多少。當(dāng)滑動變R2=50歐時,U1=I1xR1=0.1x10=1(v),U2=I2xR2=0.1x50=5(v);當(dāng)滑動變阻器電阻R3=20歐時,U1=I1xR1=0.2x10=2(v),U3=I3xR3=0.2x20=4(v)。引導(dǎo)學(xué)生比較兩種情況下電阻與各自電壓關(guān)系發(fā)現(xiàn):第一種情況下U1/R1=U2/R2;第二種情況下:U1/R1=U3/R3。由此得出串聯(lián)電路電壓比等于各自電阻比,即:U1/U2=R1/R2。老師點撥學(xué)生認識到,串聯(lián)電路中,當(dāng)一個電阻改變時,另一個電阻兩端電壓和電流都要改變,可謂“牽一發(fā)而動全身”。以例二為例:電阻R1為10歐,與滑動變阻器組R并聯(lián)電路,電源電壓12V,開關(guān)S閉合后,求:(1)當(dāng)滑動變阻器R接入電路中電阻R2=40歐時,通過R1的電流I1和總電流I;(2)當(dāng)滑動變阻器接入電路中電阻R3=20歐時,通過R1電流I1和總電流I。本題由于電阻與變阻器組成并聯(lián),所以它們兩端電壓U1=U2=U=12V。以第一小題看,由歐姆定律得,通過R1的電流I1=U1/R1=12/10=1.2A;通過R2的電流I2=U2/R2=12/40=0.3A;總電流I=I1+I2=1.2+0.3=1.5(A)。我此時問學(xué)生:由歐姆定律,總電流I可以用總電壓U與總電阻R的比求得,那么并聯(lián)電路總電阻是多少呢?這時學(xué)生很快回答:等于兩個電阻之和。我沒有否定學(xué)生的回答,而是讓他們用總電壓除以總電流看看總電阻是多少,和想象的是否一樣?即:R=U/I=12/1.5=8(歐)。通過計算同學(xué)們發(fā)現(xiàn)并聯(lián)電路總電阻并不等于各電阻大小之和,不但比它們的和要小,而且比任何一個都要小。但又找不出到底有什么關(guān)系。我把三個電阻大小依次列出來:8 10 40。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)三個數(shù)據(jù)關(guān)系,當(dāng)我意識到?jīng)]有學(xué)生發(fā)現(xiàn)時,我又把三個數(shù)寫成倒數(shù)形式。這時熊可佳同學(xué)首先發(fā)現(xiàn):1/8=1/10+1/40。我雖然欣喜,對她給予了表揚,但并沒急于下結(jié)論。而是讓學(xué)生用同理計算第二題,發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律。此時我告訴學(xué)生并聯(lián)電路電阻的關(guān)系:總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和。即1/R=1/R1+1/R2。
一、教學(xué)設(shè)計
1.課題
閉合電路的歐姆定律(人教版普通高中課程標準實驗教科書選修3-1)
2.教材分析
本節(jié)內(nèi)容是全章的重點,是歐姆定律的延伸,教材從能量入手,循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生推出閉合電路的歐姆定律,教學(xué)過程簡單、學(xué)生易于接受。之后應(yīng)用定律解決物理規(guī)律問題,使學(xué)生明白物理規(guī)律可以用已知定律從理論上導(dǎo)出,將理論應(yīng)用于實際。
3.教學(xué)目標
知識與技能:①理解內(nèi)、外電路及電源的內(nèi)阻。②知道電源電動勢等于沒接入電路時兩極板間的電壓。③理解閉合電路的歐姆定律及其公式并能熟練地解決電路問題。過程與方法:①培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。②培養(yǎng)獨立思考、自主探究物理問題的能力。情感態(tài)度與價值觀:①激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和求知欲。②培養(yǎng)嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和合作學(xué)習(xí)精神。
4.教學(xué)重、難點
教學(xué)重點:①閉合電路歐姆定律的內(nèi)容。②路端電壓與電流的關(guān)系公式及圖像表示。教學(xué)難點:①閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。②路端電壓與負載的關(guān)系。
二、教學(xué)過程
1.自主學(xué)習(xí)
課前教師下發(fā)學(xué)案,學(xué)生根據(jù)學(xué)案進行預(yù)習(xí),重點思考并回答以下問題:
(1)什么是電源?
(2)電源電動勢的概念和物理意義是什么?
(3)什么是內(nèi)電路?什么是外電路?在回路中的電流方向如何?
(4)在內(nèi)、外電路中電勢是如何變化的?
(5)怎樣計算內(nèi)電路以及外電路中消耗的電能?
(6)如何計算電池內(nèi)部非靜電力所做的功?
(7)內(nèi)電路和外電路上消耗的電能與電源內(nèi)部非靜電力做的功有什么關(guān)系?
(8)路端電壓與負載的關(guān)系是怎樣的?
【設(shè)計意圖】課前預(yù)習(xí)使學(xué)生將學(xué)習(xí)活動延伸到了課外,保證了學(xué)生思考的空間,增加了有效學(xué)習(xí)的時間。只有學(xué)生本人了解自己已經(jīng)掌握了哪些知識,需要學(xué)習(xí)哪些知識,才能有針對性地進行相關(guān)復(fù)習(xí)、查閱資料,避免傳統(tǒng)課堂“一刀切”的現(xiàn)象,學(xué)生帶著問題積極主動地學(xué)習(xí)新知識,滿足了高中生思維發(fā)展和自我意識發(fā)展的需要,有利于開發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的潛能。
2.交流探究
師友之間根據(jù)預(yù)習(xí)情況交流學(xué)習(xí)。由徒弟向師傅講解本節(jié)課的相關(guān)內(nèi)容,師傅補充完善不足之處,在合作中解決疑難問題,突破重難點。教師巡視了解每對師徒的學(xué)習(xí)情況,對學(xué)習(xí)過程中存在疑問的師徒進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo),對學(xué)習(xí)深度不夠的師徒進行誘導(dǎo)點撥。如,有些師友根據(jù)理論知識推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律之后便欣然接受,此時教師應(yīng)該提醒學(xué)生設(shè)計實驗對其進行驗證;在師友探討路端電壓與負載的關(guān)系之前,教師應(yīng)提出問題:能否用實驗探究路端電壓與負載的關(guān)系,并引導(dǎo)師友合作設(shè)計實驗方案,完成實驗步驟,分析實驗數(shù)據(jù)完成U-I圖像,進而依據(jù)圖像解釋U、I的關(guān)系以及在短路、斷路中的特殊現(xiàn)象。
【設(shè)計意圖】該環(huán)節(jié)采用學(xué)生之間交流合作學(xué)習(xí)的方式完成本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容,并在教師的點撥下激發(fā)了學(xué)生動手設(shè)計實驗驗證物理定律和探究物理規(guī)律的積極性,從而通過學(xué)生的親身經(jīng)歷完成了教學(xué)重難點內(nèi)容的學(xué)習(xí)。這一做法顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)中教師“高高在上”的地位,而是十分“親民”走到學(xué)生之中參與、啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),消除了教師與學(xué)生之間的距離感。同時,學(xué)生之間通過交流不僅可以在學(xué)習(xí)上取長補短、互利共贏,更可以在性格上相互影響、共同發(fā)展,這樣不但能鍛煉學(xué)生與人交流合作的能力,又有利于開拓思路、培養(yǎng)他們的探索精神和創(chuàng)新能力。
3.互助提高
鼓勵學(xué)生積極上臺講解本節(jié)課自己學(xué)到的知識,板演相關(guān)例題,其他學(xué)生認真聽講并進行補充,也可以提出自己的質(zhì)疑并闡述觀點進行全班討論。教師注意指導(dǎo)學(xué)生使用物理術(shù)語,規(guī)范學(xué)生的解題步驟,引導(dǎo)學(xué)生歸納需要注意的問題以及總結(jié)相關(guān)規(guī)律。
【設(shè)計意圖】全國教育心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn),大多數(shù)教師所青睞的講授式教學(xué)方式學(xué)生對知識的記住率只有5%,而極少數(shù)教師鼓勵的學(xué)生教別人的方法,使學(xué)生本人對知識的記住率高達95%。本環(huán)節(jié)中,教師把課堂真正讓位給學(xué)生,讓學(xué)生做主講,不但鍛煉了學(xué)生的表達能力,同時在學(xué)生教會其他同學(xué)時自己也會收獲新的體會,而全班同學(xué)的參與交流又可以各抒己見、集思廣益、通力合作,真正實現(xiàn)人人參與、人人發(fā)展、人人進步的高效課堂的發(fā)展趨勢。
4.總結(jié)歸納
教師組織學(xué)生一起梳理本節(jié)課的知識點,針對學(xué)生仍然不理解以及容易產(chǎn)生錯誤的知識點予以講解;明確學(xué)生易混、易錯、易漏的問題,對解題規(guī)律、注意事項、解題方法和技巧等進行全面的總結(jié),歸納出知識體系,以便學(xué)生能夠得心應(yīng)手的運用。例如,教師應(yīng)強調(diào)閉合電路歐姆定律反映的只是電動勢與路端電壓的數(shù)量上的關(guān)系,他們的本質(zhì)是不同的,電動勢反映了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)的大小,而路端電壓反映了外電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的本領(lǐng)的大小,因而用電壓表直接接在電源兩級上,其示數(shù)不等于電源電動勢,但很接近電源電動勢:U=IRV=?RV=,當(dāng)RV>r時,U≈E。
【設(shè)計意圖】本節(jié)課的問題是由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)解決的,規(guī)律也是由學(xué)生自己探究驗證出來的,甚至例題都是學(xué)生自己解讀體悟的,可以說全程都是由學(xué)生自己完成的,因而在本環(huán)節(jié)中學(xué)生可以很容易地總結(jié)歸納出本節(jié)課的知識體系,真正做到將學(xué)來的知識變?yōu)樽约核鶕碛械闹R,實現(xiàn)學(xué)習(xí)效率的最大化。
5.當(dāng)堂鞏固
教師根據(jù)學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況出示有代表性的一或兩道典型題,學(xué)生在規(guī)定時間完成后師友當(dāng)堂交換批改,之后交流做題心得與體會。教師檢查學(xué)生的掌握情況,布置課后作業(yè)。
【設(shè)計意圖】本環(huán)節(jié)的設(shè)計意在幫助學(xué)生檢驗學(xué)習(xí)成果,深化學(xué)生對各個知識點的認知,培養(yǎng)他們自行解決物理問題的信心和決心,端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。同時,教師可以根據(jù)學(xué)生的掌握情況,及時反饋、適時調(diào)整并通過課后作業(yè)將學(xué)生的學(xué)習(xí)活動延伸到課下,為下節(jié)課埋下伏筆,使整堂課留有余味。
三、課堂教學(xué)設(shè)計建議
在設(shè)計學(xué)案時應(yīng)當(dāng)充分分析教材以及學(xué)生,做到環(huán)環(huán)相扣,循序漸進地引導(dǎo)學(xué)生完成自學(xué);在學(xué)生進行交流探究時,教師應(yīng)該注意學(xué)生探究的內(nèi)容要與本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容相關(guān),探究要有深度不能屈于表面;在互助提高階段,教師應(yīng)該積極鼓勵內(nèi)向的學(xué)生大膽發(fā)言,提高其與同學(xué)溝通以及表達能力。本文中《閉合電路歐姆定律》的教學(xué)設(shè)計依據(jù)高中學(xué)生個性心理發(fā)展特點,通過課前預(yù)習(xí)以及課上互助式學(xué)習(xí)充分地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,有利于改變傳統(tǒng)教學(xué)方式在高中物理教學(xué)中出現(xiàn)的弊端,以便于為物理教師的有效教學(xué)提供參考。
參考文獻:
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實驗報告必須在科學(xué)實驗的基礎(chǔ)上進行。成功的或失敗的實驗結(jié)果的記載,有利于不斷積累研究資料,總結(jié)研究成果,提高實驗者的觀察能力。分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)和實事求是的科學(xué)態(tài)度。
二、寫作要求
實驗報告的種類繁多,其格式大同小異,比較固定。實驗報告,一般根據(jù)實驗的先后順序來寫,主要內(nèi)容有:
1.實驗名稱名稱,要用最簡練的語言反映實驗的內(nèi)容。如驗證某定律,可寫成“驗證×××”;如測量的實驗報告,可寫成“×××的測定。”
2.實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康囊鞔_,要抓住重點,可以從理論和實踐兩個方面考慮。在理論上,驗證定理定律,并使實驗者獲得深刻和系統(tǒng)的理解,在實踐上,掌握使用儀器或器材的技能技巧。
3.實驗用的儀器和材料如玻璃器皿。金屬用具、溶液、顏料、粉劑、燃料等。
4.實驗的步驟和方法這是實驗報告極其重要的內(nèi)容。這部分要寫明依據(jù)何種原理。定律或操作方法進行實驗,要寫明經(jīng)過哪兒個步驟。還應(yīng)該畫出實驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖,再配以相應(yīng)的文字說明,這樣既可以節(jié)省許多文字說明,又能使實驗報告簡明扼要。清楚明白。
5.?dāng)?shù)據(jù)記錄和計算指從實驗中測到的數(shù)據(jù)以及計算結(jié)果。
6.結(jié)果即根據(jù)實驗過程中所見到的現(xiàn)象和測得的數(shù)據(jù),作出結(jié)論。
7.備注或說明可寫上實驗成功或失敗的原因,實驗后的心得體會、建議等。
有的實驗報告采用事先設(shè)計好的表格,使用時只要逐項填寫即可。
三、撰寫時應(yīng)注意事項
寫實驗報告是一件非常嚴肅。認真的工作,要講究科學(xué)性、準確性。求實性。在撰寫過程中,常見錯誤有以下幾種情況:
1.觀察不細致,沒有及時、準確、如實記錄。
在實驗時,由于觀察不細致,不認真,沒有及時記錄,結(jié)果不能準確地寫出所發(fā)生的各種現(xiàn)象,不能恰如其分。實事求是地分析各種現(xiàn)象發(fā)生的原因。故在記錄中,一定要看到什么,就記錄什么,不能弄虛作假。為了印證一些實驗現(xiàn)象而修改數(shù)據(jù),假造實驗現(xiàn)象等做法,都是不允許的。
2.說明不準確,或?qū)哟尾磺逦?/p>
比如,在化學(xué)實驗中,出現(xiàn)了沉淀物,但沒有準確他說明是“晶體沉淀”,還是“無定形沉淀”。說明步驟,有的說明沒有按照操作順序分條列出,結(jié)果出現(xiàn)層次不清晰。凌亂等問題。
3.沒有盡量采用專用術(shù)語來說明事物。
例如,“用棍子在混合物里轉(zhuǎn)動”一語,應(yīng)用專用術(shù)語“攪拌”較好,既可使文字簡潔明白,又合乎實驗的情況。
4.外文、符號、公式不準確,沒有使用統(tǒng)一規(guī)定的名詞和符號。
驗證歐姆定律
【實驗?zāi)康摹客ㄟ^實驗加深對歐姆定律的理解,熟悉電流表、電壓表、變阻器的使用方法。
【知識準備】學(xué)習(xí)有關(guān)理論(略)
【實驗器材和裝置】器材:電流表、電壓表、電池組、定值電阻滑動變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)、裝置(略)
【實驗步驟】
1. 按圖示連接電路。
2.保持定值電阻r不變,移動滑動變阻器的銅片,改變加在r兩端的電壓,將電流表、電壓表所測得的電流強度。電壓的數(shù)值依次填人表一。
3.改變定值電阻凡同時調(diào)節(jié)變阻器,使加在r兩端的電壓保持不變,將電阻r的數(shù)值與電流表測得的電流強度的數(shù)值依次填人表二。
4.通過實驗分析:當(dāng)r一定時,i和v的關(guān)系及v一定時,i與r的關(guān)系。
表 一
r(歐姆)=4ωv(伏特)0.4v0.8v 1.2v
i(安培) 0.1a0.2a0.3a
表 二
v(伏特)=0.6vr(歐姆)1ω2ω 4ω
i(安培)0.6a0.3a0.15a
【實驗記錄】
1.調(diào)節(jié)滑動變阻器礦,觀察電壓表和電流表,可以看出,電阻r兩端的電壓增大到幾倍,通過它的電流強度也增大到幾倍。這表明,在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流強度同這段導(dǎo)體上的電壓成正比。
1.1電路部分要記住電路的形式、狀態(tài)、及組成部分。
1.1.1串聯(lián)、并聯(lián)。初中物理中要求學(xué)生掌握最基本的兩種連接方式:串聯(lián)、并聯(lián)。能否正確分析辨別他們對后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。識別電路的類型,可以從以下幾個方面入手:①根據(jù)定義:“逐個順次連接”為串聯(lián),各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點間,(“首”為電流流入用電器的哪一端,“尾”指電流流出用電器的那一端)此電路為并聯(lián)電路;②根據(jù)電路路徑法,此法為識別兩種電路最常用的方法。讓電流從正極出發(fā)經(jīng)過用電器回到電源負極,途中不分流始終為一條路徑,則連接方式為串聯(lián),若電流在某處分流,且每條路上只有一個用電器,電流在電路中有分有合,則連接方式為并聯(lián);③拆除法,拆除其中的一個用電器,若其余用電器都不工作,則用電器為串聯(lián)連接。(因為串聯(lián)電路中各用電器工作之間相互影響),若其余用電器照樣工作,則用電器為并聯(lián)連接;④開關(guān)作用法,并聯(lián)有干路、支路之分,且開關(guān)的位置不同,其控制作用各異,而串聯(lián)電路中開關(guān)的位置的變化不影響控制的作用,所以控制作用相同時容易串聯(lián),控制作用不同則為并聯(lián);⑤節(jié)點法,在識別電路時,不論導(dǎo)線有多長,只要其間無用電器、電源等,導(dǎo)線兩端均可看成同一個點,從而找出各用電器的共同點,認清電路。
1.1.2通路、開路、短路。電路中出現(xiàn)的這三種狀態(tài),其中通路為處處相通的電路,開路為電路中有處斷開的電路,這兩種狀態(tài)易于接受,便于分清。但是學(xué)生對于短路的分辨顯得力不從心,不知道何處短路,為什么短路。其實只要注意分析的要點即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點,捷徑是指這條路徑中電阻很小,小到可以忽略不計、即為空導(dǎo)線,當(dāng)一根空導(dǎo)線,或開關(guān)、或電流表(電阻小到可以認為沒有)與某個用電器并聯(lián)時,電流只走空導(dǎo)線,開關(guān)或電流表而不走用電器,使該用電器被短路,從而不能工作。
1.2三個重要的物理量一電流、電壓、電阻。
電學(xué)部分學(xué)習(xí)成績的好壞在很大程度上取決于對這三大物理量中涉及到的概念、單位、工具使用等知識的辨析程度。 1.2.1概念辨析。電荷的定向移動形成電流,這是電流的形成定義,簡單便于理解;電壓是形成電流的原因,沒有電壓就沒有電流;電阻是指導(dǎo)體對電流的阻礙作用,即阻礙作用越大,電流越小。
1.2.2表示符號。物理量的表示符號要與其他單位的符號區(qū)分開來。電流、電壓、電阻三物理量分別用I、U、R表示,而單位表示字母分別為A(安培)、V(伏特)、Ω(歐姆)。
1.2.3工具的使用。①電流表。電流表是測量電流的工具,使用時必須與被測電路串聯(lián),電流必須從正接線柱流入,而從負接線柱流出,禁止不經(jīng)過用電器直接連線電源兩極上。選擇合適的量程。②電壓表。電壓表是測量電路兩端電壓的工具,使用時必須與待測電路并聯(lián),電流也從正接線柱流入從負接線柱流出,注意選擇合適的量程。③滑動變阻器。調(diào)節(jié)電路中的電流和用電器兩端的電壓。由于滑動變阻器上有四個接線拄使用起來就要注意了,接線柱選擇一上一下連入電路,串聯(lián)在電路中,鑒于滑動變阻器所起的作用,在使用前,滑片調(diào)至阻值最大處。
1.3電功(W)、電功率(P)。物理學(xué)中電功沒有確切的定義,只是描述性的,當(dāng)電能轉(zhuǎn)為其它形式能時,就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,如果知道了電功的多少,就知道了消耗多少電能。而用電器單位時間內(nèi)消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少,也取決于所用的時間的長短。
1.4快速識別電路圖,正確連接實物圖。電路圖的識別在前面已經(jīng)說明了方法,但是當(dāng)電路中加入電流表、電壓表、滑動變阻器等器材后,電路的識別就變得困難起來。但我們知道電流表、滑動變阻器使用時必須串聯(lián)、電壓表與用電器并聯(lián),串聯(lián)易辯并聯(lián)難分。因此在分析次類電路時要想方設(shè)法排除這些相關(guān)干擾因素,即可把電壓表暫時隱蔽起來,辯清電路后再加回原處,概括為口訣一段:把電壓表放一旁,跟著電流走一趟;遇到分支為并聯(lián),沒有分支為串聯(lián)。
2理解規(guī)律。把握關(guān)鍵
有的學(xué)生感到電學(xué)學(xué)習(xí)困難,有的教師也說電學(xué)太難講了,其實原因在于我們頭腦中的知識點散、亂不成體系,沒有規(guī)律。所以要熟記規(guī)律,加深理解,形成一個完整的知識體系,那么理解起來方可得心應(yīng)手。
2.1三個物理量在串、并聯(lián)電路中的特點。在串聯(lián)電路中:電流處處相等;電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。
在并聯(lián)電路中:干路中電流等于各支路電流之和;各支路兩端的電壓相等;并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。
2.2歐姆定律。經(jīng)驗告訴我們:由于電壓是形成電流的原因,因此電壓越高,電流越大;而電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用,即電阻越大,電流越小。通過具體實驗的探究得到了歐姆定律的內(nèi)容:一段導(dǎo)體的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這個定律非常重要,一定要加強理解,熟記其使用的條件及注意事項。
2.3電功定律。某段電路上的電功,跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時間成正比。物理學(xué)中用電路兩端的電壓U,電路中的電流I,通過的時間f,三者的乘積來計算電功。
2.4焦耳定律。導(dǎo)體中有電流通過時,導(dǎo)體就要發(fā)熱,此現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過多年的研究,做了大量的實驗,精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和時間的關(guān)系:電流流過某段導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟通過這段導(dǎo)體的電流的平方成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。
考查特點
教學(xué)之前,教師一定要認真研習(xí)課程標準,把握考試大綱,把握近年來高考中對實驗考查的特點.如注重對基本實驗儀器以及基本實驗方法的考查;注重對學(xué)生動手能力的考查;側(cè)重考查學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的分析與處理的能力等.教師只有把握了命題的動向,了解試題發(fā)展的脈絡(luò),教學(xué)時才會有的放矢,教學(xué)的效果才會達到最佳.
二、把握實驗教學(xué)的特點,精心制
定教學(xué)方法
1.注重基本器材的使用
物理實驗離不開實驗器材,實驗儀器的運用,是開展物理實驗的第一步.在教學(xué)之初,就要讓學(xué)生對那些最基本的儀器的構(gòu)造、原理及使用的方法、注意事項等爛熟于心.在教學(xué)中,教師可結(jié)合器材的共性特點做全面的歸納,如測量儀器大多在使用前要進行零點校正或零誤差修正等,也可針對那些特殊的器材作個性化的運用指導(dǎo).
2.理解實驗原理,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗的能力
設(shè)計實驗、模仿科學(xué)家研究物理問題是新課程理念下培養(yǎng)學(xué)生物理能力的重要追求.在教學(xué)中,教師應(yīng)結(jié)合不同的實驗的目的、原理,引導(dǎo)學(xué)生開啟思維,讓他們針對實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗.包括實驗中運用什么物理定律、涉及到哪些公式,在電學(xué)實驗中,選擇什么樣的電路圖等.在這樣的設(shè)計中,哪些因素會導(dǎo)致實驗產(chǎn)生誤差,如何減小誤差,讓實驗結(jié)果更靠近準確值.這些問題,教師可引導(dǎo)學(xué)生展開分析,引導(dǎo)他們?nèi)ケ容^、判斷,進而做出恰當(dāng)?shù)倪x擇.教學(xué)中,教師采用多種形式,可自身示范,讓學(xué)生模仿和比較,也可在教師的點撥下,讓學(xué)生自主探索,自主進行儀器的安裝和調(diào)試,自主完善實驗的步驟.
3.正確記錄數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生分析和處理數(shù)據(jù)的能力
數(shù)據(jù)分析和處理的能力是學(xué)生實驗素養(yǎng)的重要體現(xiàn).實驗的目的是為了獲取信息,進而對信息作出分析和判斷.如果學(xué)生僅僅停留在簡單的操作上,對實驗的結(jié)果不能正確地記錄和分析,則實驗的意義則蕩然無存.因此,在教學(xué)中,教師不僅應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生正確實驗,更要指導(dǎo)學(xué)生正確讀取和記錄數(shù)據(jù).如記錄要準確、及時,如注意按有效數(shù)字的形式記錄,注意數(shù)據(jù)的單位等.而對于數(shù)據(jù)的處理,則讓學(xué)生知道可以通過計算處理,也可運用圖像處理.尤其是運用圖像來處理數(shù)據(jù),更是教學(xué)中需要強化的地方.
4.針對關(guān)鍵實驗,夯實基礎(chǔ)
高考試題中,電學(xué)實驗往往是熱點.在教學(xué)中,教師一定要把握這一重點部位,強化學(xué)生對電學(xué)實驗的認識.如教會學(xué)生認清電路,將電路分為:電源電路;測量電路;保護電路;測量儀器幾個部分.這樣,可以加深學(xué)生對電路原理的認識.此外,經(jīng)常與學(xué)生對實驗進行歸納,如將具有相同實驗思想或?qū)嶒灧椒ǖ膶嶒炦M行歸類,從而讓學(xué)生領(lǐng)悟這種思想和方法在不同實驗中的作用.如高中物理教材中有很多實驗都是以“歐姆定律”為原理的,如測定金屬的電阻率,描繪小燈泡的伏安特性曲線、測電源電動勢和內(nèi)阻等,將這些實驗及時整合,提煉出共同的規(guī)律,不僅可以讓學(xué)生對這些實驗的內(nèi)在規(guī)律深入把握,也可深化對歐姆定律的深刻理解,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和遷移水平.
5.訓(xùn)練學(xué)生的思維方式
物理實驗中常見的思想方法有等效法、控制變量法、留跡法、圖象處理法等,這些方法不僅要求學(xué)生深入理解,更要能夠融會貫通的運用,要能讓學(xué)生明白在每個實驗中涉及到了何種物理思維方式,讓他們自己去體會,去感受,把握其精髓,這樣才能真正起到領(lǐng)會實質(zhì)的效果.如對于驗證動量守恒定律的實驗中就運用位移替代速度,從而涉及到了等效法,用復(fù)寫紙留下了小球落地后的點,又涉及了留跡法等方法.在教學(xué)中,教師引導(dǎo)學(xué)生開動思維,積極分析,從而找出每一實驗中的思維方法,讓學(xué)生把握實驗的本質(zhì).
三、挖掘?qū)嶒灲虒W(xué)資源,激發(fā)學(xué)生
物理教學(xué)中各種提問,按課型不同,大致有以下三類:新課的提問、實驗課的提問、復(fù)習(xí)課的提問。
(一)新課的提問。
新概念的引出,新規(guī)律的獲得,都遵循由淺入深、由易到難、循序漸進的原則。所以在授課時要層次清晰地引導(dǎo)學(xué)生一級一級跨上新的臺階。新授課的提問設(shè)計以順序性問題為好,在解決問題的時候,可以采取教師自問自答,師生共同討論,或由學(xué)生看課本回答,還可通過講、議、練三種形式有機結(jié)合來引起學(xué)生的思維活動,實現(xiàn)預(yù)想的目標。
在講述《比熱》一節(jié)時,因為比熱是學(xué)生較難掌握的一個概念,我通過簡化,并設(shè)計順序性提問,讓學(xué)生依次解決。這樣學(xué)生接受起來便容易多了。
例:(1)1克的水溫度升高1℃吸收的熱量和1克煤油溫度升高1℃的熱量是否相等?讓學(xué)生思考,當(dāng)學(xué)生無法得出結(jié)論時,再做初中物理實驗。
(2)能從實驗中觀察到什么現(xiàn)象?(從溫度計可以看出,煤油溫度升高得比水快。)
(3)要使水升高的溫度跟煤油升高的溫度相同,應(yīng)怎么辦?(繼續(xù)給水加熱,比煤油加熱的時間更長。)
(4)根據(jù)觀察到的現(xiàn)象,通過分析,能得出什么結(jié)論?(質(zhì)量相等的不同的物質(zhì),升高相同的溫度,吸收的熱量不相等。)
(5)根據(jù)這個結(jié)論,應(yīng)該用一個怎樣的概念來反映這個物理事實呢?(引出物理量――比熱。)
(6)根據(jù)比熱的物理意義,你能說出比熱的定義嗎?(單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高1℃吸收的熱量叫這種物質(zhì)的比熱。)
(7)根據(jù)比熱的定義,你能寫出比熱的單位嗎?(焦/(千克℃))
通過以上順序性的提問設(shè)計,學(xué)生就容易接受比熱的概念了。另外,如果講授課是物理定義課,要按事物的發(fā)展的客觀規(guī)律設(shè)計提問。因物理定律可由有關(guān)的物理概念的定義推理而得,也可以通過實驗歸納推理而得,還可以由演繹推理而得。這幾種情況的提問都必須按事物發(fā)展的客觀規(guī)律設(shè)計提問,這樣可開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
(二)實驗課的提問
物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理教學(xué)大綱明確提出:加強演示實驗和學(xué)生實驗,培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰Α邮帜芰?。因此實驗課的提問設(shè)計應(yīng)建立在實驗的基礎(chǔ)上,為培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰ΧO(shè)計。
如《伏安法測電阻》實驗課的提問設(shè)計:
1.實驗原理是什么?
2.實驗中需測哪些物理量?
3.實驗所需的儀器,以及使用注意事項各是什么?
4.本實驗中,滑動變阻器的作用是什么?
5.畫出實驗電路圖。
6.連接電路過程,開關(guān)應(yīng)怎樣?滑動變阻器滑片應(yīng)調(diào)到什么位置?
通過以上提問,學(xué)生對該實驗的認識就較明確了。
(三)復(fù)習(xí)課的提問。
復(fù)習(xí)課應(yīng)使學(xué)生在知識上、方法上、能力上形成完整的結(jié)構(gòu),實現(xiàn)理性的飛躍。所以復(fù)習(xí)課的提問應(yīng)設(shè)計一些學(xué)生平時不注意和易混淆的,但又十分重要的問題,用淺顯易懂,生動活潑的討論方法達到提高復(fù)習(xí)課的效果。切實實現(xiàn)教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)方式,在分析解答物理習(xí)題時,應(yīng)設(shè)置一系列循序漸進的問題以引導(dǎo)學(xué)生積極地進行科學(xué)思維,完成習(xí)題課的教學(xué)目的。學(xué)生通過解題,可以貫通物理概念、公式、原理,深刻理解它們的物理意義及內(nèi)在聯(lián)系。
當(dāng)一個問題可以從多角度看待,可以用多方法解決時,教師應(yīng)多問問學(xué)生,鼓勵學(xué)生表達自己獨特的見解,闡述自己解題的方法。這樣能收到“一石激起千層浪”的效果,得到意想不到的收獲。我覺得要把最妙的觀點、最好的方法盡量從學(xué)生口中來得到。這樣學(xué)生能體會到課堂的一種共鳴、一種和諧,感到成功的喜悅和自我價值的實現(xiàn),對于投入到這個互動過程也樂而忘返。經(jīng)常如此,就不必太擔(dān)心作業(yè)問題了。
二、課堂提問的藝術(shù)
物理老師不僅要掌握物理課堂提問的目的與原則,明確各種類型提問的特點和要求,而且要注意提問的藝術(shù),不斷提高提問的科學(xué)性。物理課堂提問應(yīng)注意以下幾個方面。
(一)提出問題要明確,要有很強的針對性。例如提問同學(xué):“請談?wù)剼W姆定律?!痹搯栴}不明確,是要學(xué)生答歐姆定律的特點呢?還是內(nèi)容,還是歐姆定律的其它方面?這樣的提問無針對性,會使學(xué)生感到茫然。如果問題換成:“請你談?wù)動绊懻彰麟娐冯娏鞔笮〉囊蛩赜心男??這些因素對電源電流大小的影響如何?”問題就更明確了。
(二)對提問中學(xué)生回答的錯誤,教師不要急于亮出正確答案,否則學(xué)生不知原來的答案錯在哪里。教師必須對錯誤的答案作一提示,甚至是剖析。這樣既能讓學(xué)生明確正確答案,又能認識問題的錯誤所在,有利于加深對物理概念的認識。
1、理解伏安法測電阻的原理。
2、知道伏安法測電阻有內(nèi)接和外接兩種方法。
3、理解兩種方法的誤差原因,并能在實際中作出選擇。
4、理解多用電表直流電流檔、直流電壓檔、歐姆檔的基本原理.
(二)能力目標
1、通過本課的測量誤差分析,實際測量對比分析,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和分析能力。
2、了解歐姆表的原理,學(xué)會使用歐姆表。
3、練習(xí)使用多用電表。
(三)情感目標
1、通過本課學(xué)生測量分析,器材選擇判斷,樹立學(xué)生知識來源于實踐,應(yīng)用于實踐的觀點。
教學(xué)建議
1、伏安法測電阻這個實驗學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)過了,但是初中時只要求學(xué)生掌握測量基本原理,不需要學(xué)生考慮測量的誤差以及引起誤差的原因,也不需要學(xué)生掌握兩種連接方法,而在高中階段,本節(jié)重點是伏安法測電阻的兩種接法,使學(xué)生知道在什么情況下應(yīng)該用哪種接法,知道兩種接法對測量值帶來的不同測量結(jié)果,要求學(xué)生對兩種連接方法所產(chǎn)生的誤差來源有所了解。
在新課講解中可以首先復(fù)習(xí)電阻定義,引出測量電阻的思路,結(jié)合具體實際,提出兩種測量方式,分析誤差原因,總結(jié)適用條件,通過測量分析,進一步鞏固。通過器材分析選擇,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力。
學(xué)生活動展開時應(yīng)該在教師的引導(dǎo)下,分析兩種測量電阻方法的誤差原因及適用條件,利用自行測量進一步體會適用條件,通過練習(xí)題,進一步培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力,器材選擇判斷能力,解決實際問題能力。本節(jié)是閉合電路歐姆定律的運用,具有聯(lián)系實際的意義,為學(xué)生提供運用知識分析和解決問題的機會
2、教材要求了解歐姆表的原理,不要求進一步講解歐姆表的刻度等問題.
通過對歐姆表原理的講解,進一步加強學(xué)生使用歐姆表的能力,重點強調(diào)歐姆表在使用前調(diào)零的重要性和必要性,使學(xué)生分清歐姆表的各檔位之間的轉(zhuǎn)換,知道歐姆表內(nèi)置電源的正負極與兩個表筆之間的連接,會對歐姆表進行讀數(shù)和測量。
3、對于程度不同的學(xué)生可以采取不同的教學(xué)方法,如果學(xué)生的程度較好,可以對電阻的測量進行展開教學(xué)。除了講解以上兩種電阻測量方法以外,還可以向?qū)W生介紹其他方法。比如替代法,補償法,惠斯通電橋法,另有利用一個已知電阻和伏特表,一個已知電阻和安培表進行測量的方法。
教學(xué)設(shè)計示例
電阻的測量
一、教學(xué)目標
1、在物理知識方面的要求:
(1)了解用伏安法測電阻,知道伏安法測電阻有內(nèi)接和外接兩種方法,無論用“內(nèi)接法”還是“外接法”,測出的阻值都有誤差。
(2)懂得誤差的產(chǎn)生是由于電壓表的分流或電流表的分壓作用造成的,并能在實際中根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器。
(3)知道歐姆表測電阻的原理。
2、能力方面的要求:
(1)引導(dǎo)學(xué)生理解觀察內(nèi)容的真實性,鼓勵學(xué)生尋查意外現(xiàn)象及異?,F(xiàn)象所發(fā)生的原因。
(2)通過本課的測量誤差分析,實際測量對比分析,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力和分析能力。
(3)培養(yǎng)學(xué)生細心操作、認真觀察的習(xí)慣和分析實際問題的能力。
二、重點、難點分析
1、重點:使學(xué)生掌握引起測量誤差的原因及減小誤差的方法。
2、難點
(1)誤差的相對性。
(2)根據(jù)給出的具體數(shù)據(jù)考慮選用什么規(guī)格的儀器來減小誤差。
三、教具
電壓表,電流表,歐姆表,測電阻的示教板。
四、主要教學(xué)過程
(-)引入新課
我們在初中時已經(jīng)做過了“用電壓表、電流表測電阻”的實驗,現(xiàn)在,再做“伏安法測電阻”,是不是簡單的重復(fù)呢?大家可以回想一下,當(dāng)初做實驗時的情況,把兩個示數(shù)相除,再多次求平均即可,那你們有沒有想過,這樣得到的就是電阻的真實值嗎?不是,原因在于電壓表和電流表都不是理想的。
(二)教學(xué)過程
1、伏安法測電阻
我們已經(jīng)了解了電流表并非無電阻,而電壓表也并不是電阻無窮大,用這樣的表去測量電阻,會對測量結(jié)果有什么樣的影響?
(1)、原理:利用部分電路歐姆定律
我們利用電壓表,電流表測量電阻值時,需把二者同時接入電路,否則無對應(yīng)關(guān)系,沒有了測量的意義,那么接入時無非兩種接入方法,那么電路應(yīng)如何?請同學(xué)們畫出。
(2)、電路:
如果是理想情況,即時,兩電路測量的數(shù)值應(yīng)該是相同的。
提出問題,實際上兩塊表測量的是哪個研究對象的哪個值?測出來的數(shù)值與實際值有什么偏差,是偏大還是偏小?
外接法
是兩端電壓,是準確的,是過和的總電流,所以偏大。
偏小,是由于電壓表的分流作用造成的。
實際測的是與的并聯(lián)值,隨,誤差將越小。
內(nèi)接法
是過的電流,是準確的,是加在與A上總電壓,所以偏大。偏大,是由于電流表的分壓作用造成的。
實際測的是與A的串聯(lián)值,隨,誤差將越小。
進一步提問:為了提高測量精度,選擇內(nèi)、外接的原則是什么?
適用范圍:;
[思考題]給你電源、電流計、已知電阻、開關(guān)和未知電阻各一只,如何設(shè)計測量電阻的電路。
方法:將A前后兩次串入和各支路,測得電流強度為和,應(yīng)有,則)
2、歐姆表測電阻
伏安法測電阻比較麻煩,實際應(yīng)用時常用能直接讀出電阻值的歐姆表來測電阻,關(guān)于歐姆表的構(gòu)造,先請同學(xué)們看書。
以上歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖。借助電流表顯示示數(shù),測電阻不同于測電流、電壓,表內(nèi)本身含有電源,表盤上本身刻定的是電流值。試想,在兩表筆間接入不同的電阻時,電路中的電流強度會隨之發(fā)生改變,且一個阻值對應(yīng)一個電流值,即指針偏在某一位置,所以可知:
(1)、原理:閉合電路歐姆定律
(2)、刻度的標定:
①兩表筆短接,調(diào),使,刻出“0”
②兩表筆斷開,指針不偏,刻出“∞”
③任意加上,,在指針偏轉(zhuǎn)到的位置,刻出“”;
④若是正好是呢?應(yīng)有,不難看出此時、,是此時的歐姆表內(nèi)阻,也稱中值電阻。
拿出一塊歐姆表演示一下剛才的過程,同時說明:
①紅、黑表筆的規(guī)定是為了與以往的電壓表、電流表“+、-”極統(tǒng)一,即電流流入的為正極,電流流出的為負極。
②由于與并不是簡單的反比關(guān)系,所以歐姆表的刻度是不均勻的,從有向左,刻度越來越密。
(3)、使用歐姆表的注意事項:(請同學(xué)回答并總結(jié)出)
①測電阻時,要使被測電阻同其它電路脫離開。
②歐姆表一般均有幾檔,而且使用時間長了,電池的E,r均要發(fā)生改變,所以在每次使用前及換擋后都要進行調(diào)零。
③每次使用后要把開關(guān)撥到OFF檔或交流電壓檔的最大量程。
由此也可看出,利用歐姆表測電阻僅是粗測而已,在此基礎(chǔ)上,應(yīng)再利用伏安法測量才會比較準確。
1 前言
安規(guī)測試儀器包含了耐壓測試儀、接地電阻測試儀、絕緣電阻測試儀、泄漏電流測試儀、耐壓/絕緣測試儀、耐壓/接地測試儀、耐壓/泄漏測試儀等眾多產(chǎn)品。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國防、醫(yī)療、家電、電機、照明、科研等各個行業(yè),是企業(yè)3C認證優(yōu)先選擇的產(chǎn)品。
2 安規(guī)測試儀簡介
2.1 耐壓測試部分
耐壓測試是指對各種低壓電器裝置,絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)的耐壓能力進行測試。它是將一個高于正常工作的電壓加在產(chǎn)品上測試,這個電壓必須持續(xù)一段規(guī)定的時間。如果一個零組件在規(guī)定的時間內(nèi),其漏電電流亦保持在規(guī)定的范圍內(nèi),就可以確定這個零組件在正常的條件下運轉(zhuǎn),應(yīng)該是非常安全。
對一般器具來說,耐壓測試是測試火線與機殼之間的擊穿電流?;镜囊?guī)定是以兩倍于被測物的工作電壓,再加1000V,作為測試的電壓標準。有些產(chǎn)品的測試電壓可能高于兩倍工作電壓+1000V。但一般而言,具有“雙絕緣”設(shè)計的產(chǎn)品,其使用的測試電壓可能高于兩倍工作電壓+1000V。
2.2 接地電阻測試部分
接地電阻測試主要測量器具接地線與機殼之間的接觸點的電阻?;旧习惨?guī)規(guī)范要求在接觸點上流過一個恒定的電流并維持一段規(guī)定的時間,模擬器具發(fā)生異常時所發(fā)生的異常電流狀況。假如在規(guī)定的時間內(nèi),接觸點的電阻保持在規(guī)定的范圍內(nèi),就可以確定在正常條件的狀態(tài)下運轉(zhuǎn),器具應(yīng)該較為安全。
測量接地電阻必須使用專用的接地電阻測試器測量。一般使用者會經(jīng)常觸摸到的器具,除了CSA的規(guī)范要求30安培外,大多數(shù)的安檢機構(gòu)都要求25安培,接觸點的電阻值必須低于100mΩ,同時電流必須持續(xù)60秒。國際上有些規(guī)格高于上述的標準,是以器具的額定輸入電流的5倍為測試的標準,而接觸點的電阻值仍為100mΩ,測試時間為60秒。
2.3 絕緣電阻測試簡介
絕緣電阻測試主要測量器具火線與機殼之間的電阻。測量的方式是依照歐姆定律的原理,在火線與機殼間加一個電壓,然后分別測量電壓和電流值,再依照歐姆定律計算出電阻值。通常是施加一個較大的恒定電壓(直流500V或1000V),并維持一段規(guī)定的時間,作為測試的標準。假如在規(guī)定的時間內(nèi),電阻保持在規(guī)定的規(guī)格內(nèi),就可以確定在正常條件的狀態(tài)下運轉(zhuǎn),器具應(yīng)該較為安全。
絕緣電阻值越高表示產(chǎn)品的絕緣越好。絕緣電阻測試測量到的絕緣電阻值為兩個測試點之間及其周邊連接在一起的各項關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)所形成的等效電阻值。
2.4 泄漏電流測試簡介
泄漏電流測試是諸多安規(guī)測試中的一項,它有三種不同的方式,分別為對地的漏電電流、對機殼的漏電電流和對應(yīng)用物體的漏電電流。這些測試的主要目的為讓使用者在操作或手握應(yīng)用物件時非常安全,不至于有觸電的危險。
泄漏電流測試為一種產(chǎn)品的漏電電流經(jīng)由一組模擬人體阻抗電路的“測量電路”作為量測依據(jù)的測試,測量電路規(guī)格的選擇必須依據(jù)要做何種測試以及所能允許的最大泄漏電流量來決定。產(chǎn)品泄漏電流的測量不但要做產(chǎn)品正常工作和一個故障時的測量,同時必須要做電源極換時的測量,以避免當(dāng)產(chǎn)品在輸入電壓的最高值工作時,因故障或使用不當(dāng)而引起的諸多問題和危險。
3 校準中注意事項
由于尚未出臺適用的安規(guī)測試儀國家檢定規(guī)程,所以現(xiàn)在對安規(guī)測試儀的校準是參照JJG795-2004《耐電壓測試儀檢定規(guī)程》、JJG 1005-2005《電子式絕緣電阻表檢定規(guī)程》、JJG984-2004《接地導(dǎo)通電阻測試儀檢定規(guī)程》、JJG843-2007《泄漏電流測試儀檢定規(guī)程》合起來運用進行校準。除了各個功能部分按照相應(yīng)的檢定規(guī)程進行校準外,在校準過程中還有一些事項需要我們注意。
首先在準備校準前需要記下儀器的初始狀態(tài),以便在校準完畢后恢復(fù),以防后續(xù)儀器的誤使用。在校準時還需注意儀器所內(nèi)部的設(shè)置是否為連續(xù)測試,如果是的話必須將設(shè)置修改為單項測試,以防測試時由于連續(xù)測試損毀標準器。
在安規(guī)測試儀校準工作中,使用較為廣泛的安規(guī)校準器一般是Chroma9102,它適用于多種安規(guī)測量參數(shù)的檢測,包含了AC/DC電壓、電流、接地電阻、絕緣電阻等。我們知道,對于所有的電器產(chǎn)品,在校準前先要將其接地端安全接地,這樣即能避免我們檢測中的安全事故,也能保障我們檢測的數(shù)據(jù)的準確性。尤其是對儀器是否接地十分敏感的安規(guī)儀器(如臺灣產(chǎn)的7650),如果其與Chroma9102在檢測時沒有安全接地,交流電流極其不穩(wěn)定,這樣很容易給我們檢測造成誤判。雖然Chroma9102在檢測過程中已經(jīng)很方便了,但在實際檢測中,對一些特別的安規(guī)仍需要有些特別注意事項。如GW公司所出產(chǎn)的GP安規(guī)系列產(chǎn)品,由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性,在檢測絕緣電阻時,使用Chroma9102所檢測出的數(shù)據(jù)不準確,必須使用高阻箱才能檢測。