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欧姆定律特征

时间:2023-07-12 17:06:54

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇欧姆定律特征,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

欧姆定律特征

第1篇

每年的中考物理试题中,有关欧姆定律和焦耳定律这两个知识点的题目都占有较大的比重,而且近两年的中考物理试题在这两个知识点上的难度有增加的趋势,欧姆定律反映了导体中电流、电压和电阻之间的关系,焦耳定律则说明了电流流过导体所产生的效果。

新课程下的中考的另一个特点,就是重视对实验探究能力的考查,促使同学们用新视角重新思考实验的过程,得到新的发现或收获,设计有关“过程与方法”的试题,考查同学们提出问题、做出猜想和假设、设计研究计划、分析处理数据、得出结论、学会评价的能力。

二、试题讲析

例1 如图l所示,电阻R1为12Ω,将它与R2串联后接到8V的电源上,已知R2两端的电压是2V,请求出电路的总电阻。

讲析 这是一道应用欧姆定律的基础题,解题的方法有两种:一种是从欧姆定律出发的分析法;一种是从电路的基本性质出发的综合法。即:求总电阻可以将R2的值求出来再求R1和R2的和;也可以用总电压除以总电流得总电阻;或根据电路的性质建立相应的关系式求解。

解法一:因为R1、R2串联,U1=U-U2=8V-2V=6V,I1=U1/R1=6V/12Ω=0.5A,I2=I1=0.5A,R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω,R总=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.

解法二:因为R1、R2串联,I=I1=I2,则U/R1+R2=U-U2/R1,8V/R=8V-2V/12Ω,R总=16Ω.

解法三:因为R1、R2串联I1=I2,则U1/R1=U2/R2变形得R1/R2=U1/U2,R/R1+R2=U-U2/U1+U2,U/R1+R2=U-U2/R1,R总=16Ω.

例2 如图2所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电表示数的变化情况是( ).

A.电流表、电压表示数均变大

B.电流表、电压表示数均变小

C.电压表示数变大,电流表示数变小

D.电压表示数变小,电流表示数变大

讲析 这是一道欧姆定律应用题,要判断电表的示数如何变化,关键是要知道电路中的电表示数变化的实质,当开关s闭合后,电路的状态由两个电阻的串联变为只有一个电阻R2的电路;原来电流表测的是R1和R2串联时的电流,现在R1和电流表被短路,电流表的示数为0,示数变小;电压表原来测的是R2上的电压,它是电源的一部分电压,而现在的电路中只有R2,则U2=U源,示数变大,本题选C.

本题的问题是有些同学看不懂电路状态变化的实质,死抠欧姆定律,电流或电压的变化是与电路的变化有关,但知道了现在的电路的变化特征就简单多了,识别电路是我们解电学题的前提,如果电路的状态不清,则应用的电路性质也就会出错,这种能力要加强。

例3 在如图3所示的电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=4Ω,变阻器R2的最大阻值为15Ω,电流袁的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了保护电表,变阻器接入电路的阻值范围不能超出( ).

A.3.5Ω~8Ω

B.2Ω~3.5Ω

C.0~8Ω D.0~3.5Ω

讲析 本题是欧姆定律的又一种应用形式,是状态电路中的变阻器的取值范围问题,解这类题目的关键是从电路的状态出发,找出符合电路要求的电学关系式,题目中的两个电表同时要满足不超过量程的要求,即:串联电路中的电流不大于0.6A,电阻R2两端的电压不少于3V,所以我们可以用欧姆定律,写出符合电路要求的数学不等式组然后求解。

依题意,由欧姆定律可得

由①②两式解得3.5Ω≤R2≤8Ω,所以应选A.

本题与物理上其他题目一样,关键是理清电路的特征,能写出符合电路特点和要求的数学关系式,然后通过数学的手段解出结果,所以仅有基本知识是不够的,更要练就解相关问题的技能。

例4 小明利用如图4所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关?在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,通电一段时间后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,该现象能够说明电流产生的热量与下列哪个因素有关( )。

A.电荷量 B.电流 C.电阻 D.通电时间

讲析 题目的表象是:甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,这与哪些因素有关?煤油是因为受热膨胀,液面上升的;相同条件下,甲中的液面升得高,说明甲瓶中的电阻产生的热量多R甲和R乙是串联在电路中的,则电流、通电时间以及电荷量(电流和通电时间的乘积)相等,A、B、D选项都不是影响因素;根据焦耳定律甲的电阻大,甲放出的热量多,则电流产生的热量与电阻的大小有关,应选C.

本题实际上探究的是焦耳定律的影响因素,使同学们能进一步了解其内容、理解它的应用同时本题中也渗透了“控制变量法”的探究思想。

例5 一个电热水壶,铭牌部分参数如下:额定电压220V,额定功率模糊不清,热效率为90%,正常工作情况下烧开满壶水需要5min,水吸收的热量为118800J,此时热水壶消耗的电能为_______J,其额定功率为_______W,电阻是_________Ω.若实际电压为198V,通过电热水壶的电流是_________A,1min内

电热水壶产生的热量是________J.(假设电阻不随温度改变)

讲析水所吸收的热量已知,电热的利用率知道,则消耗电能可以由热量的利用率求出;用电时间已知,消耗的电能已求,则由电功率的定义求电功率,电水壶的电阻由R2=U2额/P额求出,在实际电压下的电流I=U/R,实际电压下的电热水壶所产生的热量Q=IRt.

答案:132000 440 110 1.8 21384

本题是欧姆定律和焦耳定律应用的基础题,也是通过练习使同学们掌握基本知识的重要途径,简单的是这样的填空题,复杂的可以演变成综合应用题;这些题目也是中考中同学们易失分的地方。

例6 CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图5所示,它有高温烧煮和焖饭、保温两挡,通过单刀双掷开关S进行调节,R0为电热丝,当开关S接高温烧煮挡时,电路的功率为1100W,当开关S接焖饭、保温挡时,电路的总功率为22W。

(1)电饭煲在高温烧煮档时,开关S应与哪个触点连接?

(2)电热丝R0的阻值多大?

(3)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大?焖饭、保温10rain,电热丝R0产生的热量为多少?

讲析 电饭煲在高温烧煮挡时,电路中的功率是最大,在电压一定时,要得到最大功率电路中的电阻应最小,由图5可知,当R被短路时,电路中的电阻最小,电路中只有R0工作,则S应合到2位置,高温挡时的功率已知,电压为额定电压,R0由R=U2/P等求得,当电饭煲在正常焖饭、保温时,电饭煲的热功率最小,电路中的电阻最大,则R0和R串联,可求出此时的电流,再由Q=I2Rt求出R0产生的热量,

答:(1)与触点2连接。

(2)P=U2/R0,R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω.

(3)P=IU,I=P/U=22W/22V=O.1A,Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J.

本题是欧姆定律和焦耳定律应用的综合题,同学们要能综合考虑影响电路发热的因素,也就是理解焦耳定律定义公式(Q=I2Rt)和各种变形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的应用,其中也涉及到欧姆定律的灵活应用。

三、巩固练习

1.如图6所示电路中,R1=10Ω.当开关S闭合时,电流表示数为0.2A,电压表示数为4V.求:(1)电源电压;(2)R2的阻值。

2.如图7所示电路中,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中(

)。

A.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小

B.电流表A的示数变大,电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大

c.电压表V1的示数不变,电路消耗的总功率变大

D.电压表V2的示数变小,电路消耗的总功率变小

3.一只电炉的电阻为48.4Ω,接在电压为220V的电路中工作,它的功率是w,电炉丝工作时热得发红,而连接电炉丝的导线却不怎么发热,其原因是

4.在一次科技小组的活动中,同学们按照如图8所示的电路在AB之间接入一根细铜丝,闭合开关S后,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持3A不变,过了一会儿,细铜丝熔断,在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝,再调节滑动变阻器到某一固定值,经较长时间粗铜丝没有熔断,在此过程中,电流表的读数保持3A不变小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题:造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)

(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)

(2)若粗铜丝电阻为0.01Ω,求:在5s内粗铜丝共产生的热量。

(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器,你应用选用(较粗/较细)的铜导线用作连接线比较安全。

5.如图9所示电路,电源两端电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器的滑片P移到B端时,灯L的电功率为PL,电流表的示数为I1;当开关S1断开、S2闭合时,灯L的电功率为R1',电流表的示数为,I2,已知PL:P'L=9:25.

(1)求电流表的示数I1与I2的比值;

(2)当开关S1、S2又都断开,滑动变阻器的滑片P在c点时,变阻器接入电路的电阻为Rc电压表V1的示数为u1,电压表V2的示数为U2,已知U1:U2=3:2,Rc的电功率为10W,这时灯L正常发光,通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P,会形成不同的电路,在这些不同的电路中,电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3:1.求灯L的额定功率。

6.小明在研究性学习活动中,查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表,并将该型号的热敏电阻应用于如图10所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。

“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合,右边工作电路则断开;

“工作电路”由工作电源U2(U2=10V)、发热电阻R2(R2=50Ω)、导线等组成,问:

(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?

(2)若发热电阻R2需提供1.2×104J的热量,则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?

(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃,则控制电路的电源电压U1最小值为多大?

第2篇

一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用。其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等。为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此,应从以下三个方面来认真分析教材。

1. 电磁学的两种研究方式。

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来。只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力。

场的方法是研究电磁学的一般方法。场是物质,是物质的相互作用的特殊方式。中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电场、恒定电场、恒定磁场、静磁场、电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容。

2. 物理知识规律。

物理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系。

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的。但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性。

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系。

电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点。

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用。运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种场——磁场。磁体的周围也存在着磁场。磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1. 场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场强度、电势、磁场磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段。要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解。

2. 电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用。在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别。

3. 认真做好演示实验和学生实验,使抽象的概念形象化,通过演示实验是非常重要的措施。把各种实验做好,不仅使学生易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练。安排学生自己动手做实验,加强对实验现象的分析,引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力。从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养学生的独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上。

第3篇

一、新知导入环节巧妙运用,以思维导图构建学生思维情景

物理学是一门严谨的学科,而物理概念又是从实际生活中概括而来的,有着严格的界定."亚里士多德错觉"告诉我们,日常生活的习惯和经历往往会让我们产生一些肤浅的、感性的经验,而这些经验有时会与科学的物理概念相违背,这就不可避免的为学生的学习带来了一定的阻碍.如果教师在讲授的过程中没有充分考虑到学生的前概念而展示新概念给学生看,这样从表面看,学生在课堂上接受了新概念,但在解决问题的时候又会按照自己头脑中的前概念去处理.这时,若是引入思维导图,则可以很好的解决此类问题.

整个中学物理大致上可以分为热学、电磁学、力学、光学、声学等几个大的部分,每一部分既相互区别又相互关联.以声学为例,声学一块在初中物理苏科版中涉及很多,但笔者经过近几年的教育教学实践后总是觉得声学是初中物理的难点之一,而令人费解的是声学领域中初中学生能够接触到并感兴趣的例子尤其多.如回音、超音速飞机、趴在地上听敌人数量的例子等等.这些例子一旦讲出来学生的兴趣都会非常浓厚,但是在实际教学到对应的知识的时候,如声音的介质种类以及对声音传播的影响、声音产生的原理、声音在空气中传播的速度等问题的时候,学生在前后联系上存在很大的问题.尤其是在声音的特征一节中涉及到声音的音调和响度两者的区别的时候,以及在人耳听不到的声音再引入频率的问题的时候,有很多学生在接受上明显存在问题.于是笔者立刻联想到了思维导图,并手绘了一个思维导图,在声音的新课导入的时候用于创设情景.学生在看了思维导图之后既唤醒了自己的潜在知识,而且又能更好的接受新概念. 从实际效果来看,使用思维导图引入的课,效果明显好于不使用思维导图的情况.

二、课堂分析环节巧妙运用,以思维导图促进概念系统形成

物理知识是人类认识物质运动的基础条件,也是学习物理的直接对象,在物理学中,物理现象、物理概念以及定律等共同构成了物理知识.物理概念反映的是物理现象的一些共同点和本质属性,是对于人们头脑中意识的抽象概括.物理现象只有经过物理概念的概括才能被学生吸收,这也是学习物理规律的基础所在.就这点来说,物理概念在思维导图的引领下进行有效联系,在整个学生思维中物理学体系构建上占有举足轻重的作用和地位.比如在初中物理中,学好力学可以促进学生物理思维的初步搭建以及为高中物理的力学部分的学习打下坚实的基础,还可以通过对力学部分的学习,使自身分析问题、解决问题的能力提升一个档次.另外力学问题跟同学们的生活实际联系又异常紧密,通过对力学知识点一个个的学习中,对力学问题一个个的解答中逐步培养起学生仔细观察的能力、提出问题的能力,使学生产生对物理学的兴趣越来越浓厚.

而初中物理力学的知识架构中纷繁复杂,合力、分力、平衡力、非平衡力、速度、方向等等因素同时抛出,让一些思维能力尚未完全发展的学生一下难以接受.笔者就针对上述部分设计出了如图2的思维导图.在教学过程中适时抛出,促进学生练习思维导图,逐步的让知识在大脑中结构化、系统化.

三、难点突破环节巧妙运用,以思维导图提升分析理解能力

在初中的物理学中,已经开始重视对学生的概念教学了.但是仍有很多学生觉得物理概念理解困难,难以背诵和应用;物理规律虽然容易背诵,但是却很难有效的运用;部分学生也反映在课堂上能够听懂,但在课后的习题中却很难融会所学的知识.学生对物理概念的理解困难使得学生对整个物理学的学习都产生了恐惧.我们从认知心理学的角度出发,不难发现出现上述情况的原因主要在这样几个方面.

1.学生对于物理概念的理解是松散而零星的,没有形成完整的知识体系,因而对于物理概念的理解和记忆就会出现困难.

2.学生没有经历过认知的冲突过程,认知性知识是学生解决实际问题的基础和关键.因此,思维导图的使用能够增加学生的结构意识,更重要的是能够帮助学生提高分析和解决物理问题的实际能力. 例如,初中物理的欧姆定律内容,不仅仅是中考的重要考点,也是教学的重点和难点.这部分重点内容是:欧姆定律表达式及其所揭示的物理意义、欧姆定律表达式的变形和应用 、伏安法测电阻的实验技能,与这些重点内容相关的考点很多,如电阻的关系、欧姆定律实验的电路图的设计、实物图的连接、探究电流与电压、电阻的关系时实验所得数据的分析等等都是常见却困难的考点.很多学生由于基础知识掌握本不牢靠,加之知识的运用能力稍弱,于是常常会出现卡壳的现象,也知道如何做,就是找不到那把钥匙.在这种情况下往往只要把已知知识点进行简单梳理,根据知识脉络梳理出问题的解决思路并可最终解决.例如这样的一道题目:有一定值电阻,如果在它两端加12 V的电压,通过它的电流是0.4 A,那么它的电阻是Ω;如果在这个电阻器两端加15 V的电压,那么通过它的电流是A,它的 电阻是Ω.象这种欧姆定律的综合运用题目考察的比较活.笔者在一些同学解题卡壳的时候请这部分同学绘制欧姆定律的思维导图如图3.结果很多同学在按照思维导图操作之后能迎刃而解.

综上所述,我们从学生课后学习的角度出发,思维导图的引进是对传统学习的一种创新和革命.这种方式给学生提出了新的学习要求,也是一种更为有效的学习方式,增加了学习的乐趣,学生的学习效率也在这种轻松的环境下得以提高.在进一步的研究中,我们发现要更加重视对物理教学内容的分析和实践,要不断创新教学手法,积极推广思维导图在初中物理学中的作用.

四、教学反馈环节巧妙运用,以思维导图检验教学实际效果

如今,一些传统的手段是无法检测学生现有的知识结构的,只有通过学生的思维导图,教师才可以较为准确而全面的了解学生对于知识的掌握和理解.同时,学生也可以对比自己的思维导图和专业性的思维导图,这有助于学生的自我检测.在物理学中,物理思维导图是准确描述学生对于概念的理解的一种形式,具有很高的层次性.在制作思维导图的过程中,学生要考虑很多方面,比如概念的分类、延伸和概念之间的逻辑关系等.通常情况下,思维导图的制作都是从普通概念出发,再逐步延伸到一些特殊的概念,像重力弹力之类的;注重概念之间的联系才能深入理解概念.学生在制作思维导图的时候,需要认真地考虑定律和公式之间的内在联系,要注重概念和公式之间的推理演变.总而言之,用物理思维导图来指导学生的评价不仅仅可以促进学生回顾构建知识;同时也让学生掌握了一定的分析思维能力.从整体的高度去回看所学知识,这样取得的效果往往是事半功倍的.

第4篇

关键词:物理教学;爱国主义教育;创新科学精神

中图分类号:G640 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)06-215-01

现代社会完全改变了传统单一统的学校授课学科体系,使受教育者面临比以往任何时候都有多得多的选择,中学生在品德形成过程中,既会受到解决自身与教学内容之间认知关系的影响,又会受到思想观念,政治意识,行为规范,心理调适等方面素质教育活动的影响,因此,如何在物理教学过程中适时适度的渗透德育内容,形成德育渗透模式,就成为物理教师探讨的新课题,笔者根据自己的教学实践,就物理教学中德育渗透模式浅谈两种。

一、渗入爱国主义教育模式

爱国主义包含了这样的态度:对祖国的成就和文化感到自豪,强烈希望保留祖国的特色和文化基础,对祖国其他同胞的认同感。因此,爱国主义最基本的要求是:爱祖国的大好河山,爱自己的骨肉同胞,爱祖国的灿烂文化,爱自己的国家。如何使学生在接受物理知识的同时,十分自然的接受德育的爱国主义要求,笔者是这样实践的:在初三物理《能源的开发和利用》这一节的教学中,许多教师往往只偏爱于我国的地大物博,资源丰富的博大教育,而我却认为我们必须让学生认识到爱祖国大好河山的同时,时时刻刻要铭记我国的能源危机,我国是一个十三亿人口的大国,各种资源虽然丰富,但人均拥有量很低,消耗却非常高。

如:在2010年2月23日人民网《世界与中国的能源数据比较》中,我们可以清楚的看到:“能源强度与人均能源消费”比较,2004 年,全世,能源消费强度(单位 GDP 产出消耗的能源量)为 2.5 吨油当量/万美元 GDP,而中国为8.4 吨油当量/万美元GDP,是世界平均水平的3.36 倍,美国的4 倍多,日英德法等国的近8 倍。世界人均GDP 为6444 美元,中国人均为1272 美元,尚不足世界人均GDP 的20%。而世界人均能源消费量为1.61 吨油当量,中国 为1.07油当量,是世界人均水平的 66.46%,约为美国人均水平的 1/8,日英德法等国人均水平的1/4。

因此我们除了节约能源外,还应积极开发新能源。如原子能,太阳能等。最后,教师向学生讲述核能的开发,利用及前景。向学生强调能源是人类赖以生存和发展的最基本条件之一。而能源危机在我国是一个不可忽略的急迫问题。积极开发和利用核能是解决能源危机的重要途径之一。这个光荣的使命就历史的落在了同学们的身上。

通过物理学史,帮助学生了解中华民族在物理学发展领域中的巨大作用,以激发学生的民族自豪感。据史料记载:公元前400 年墨翟在《墨经》中记载并论述了力的概念,杠杆等问题。公元前 6 世纪《考工记》中记述了滚动摩擦,斜面运动,惯性,浮力等现象。东汉时期的王充在《论衡》中记载了电学等知识。这些伟大的发现对物理学的发展起到了巨大的推进作用。通过物理课堂的渗透,充分激发了学生的民族自豪感。

二、渗入创新科学精神模式

创新精神是一个国家和民族发展的不竭动力,它以敢于摒弃旧事物旧思想,创立新事物新思想为特征,以遵循客观规律为前提,只有当创新精神符合客观需要和客观规律时,才能顺利地转化为创新成果。成为促进自然和社会发展的动力。但创新之路却充满着艰难与曲折,需要不畏艰险,勇于探索的科学精神。

如:法拉第刻苦自学,经过十多年的研究,发现了电磁感现象。焦耳在极困难条件下用30 余年时间,除了400 次实验,无可辩驳地证明了能量守恒定律。居里夫夫用四年的时间,不分寒暑,不分昼夜,不停的处理 30吨铀矿渣,终于得1克镭,而她却因镭的长期辐射,不幸染病身亡。

德国物理学 家欧姆从事欧姆定律研究时,物理学上还没有电动势,电流,电阻等的明确概念,更没有可以精确测量它们的仪器。但他花费了十年的心血发现了欧姆定律。当时的实验条件极差,没有现成测量电流的仪器,他想了种种办法, 经历了多少次失败,才制成了相当精密的测量电流的电流扭秤,当时电源电压也不稳定,经过五年他才找到电压稳定的电源。欧姆没有在困难面前屈服,而是努力钻研,为了找到电路中电流强弱变化的规律,他不厌其烦的把许多粗细相同,长度不同的导线依次接入电路,认真测量电路中的电流。根据大量的实验数据,终于总结出电路欧姆定律。这些物理学家多年的心血,汗水,失败和挫折与最后的成功,启示我们在科学面前来不得半点虚假,物理学的任何一次大的突破都要有献身科学的精神。这就要求我们培养学生不仅要有严谨的科学态度,还要有执着的科学探究品质。如:通过平时上课,作业,实验等学习过程培养学生严厉认真,实事求是,求真,求精的致学态度。在分组实验课上,教师应要求学生严格操作,认真实验及实事求事的态度,树立爱护仪器的主人翁的思想和发扬团结协作的优良品质,以此促使学生形成良好的科学态度。在介绍某一物理事实的发现时,通过具体的事例来培养学生细心专研,善于质疑的科学态度。

如学习中子的发现时向学生介绍1919年卢瑟福发现质子后预言了中子的存在。1932 年约里奥.居里和伊里芙.居里夫妇用来自铍的射线去轰击石蜡,竟从石蜡中打出质子,居里夫妇在解释这一现象时,把这种射线误为 Y 射线,失去了中子的发现权。查德威克通过理论分析、计算,证实了这种射线不是y射线,而是中子,取得了中子的发现权。

参考文献:

第5篇

[关键词]物理概念 学习 物理思维 认知结构

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0004-01

一、引 言:

物理概念是一类物理现象和物理过程的共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是对物理现象和物理过程的抽象化和概括化的思维形式。初中物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分而且也是构成物理规律,建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理概念的教学是初中物理教学的重点和难点,探索物理概念学习是物理教学的永恒话题,因此分析概念在初中物理学习中的重要性有重要的意义。

二、物理概念是初中物理学习的基础和成功的关键

物理概念作为分析、综合、判断、推理等逻辑思维的出发点,揭示了物理这门学科的内容,形成了物理学科的体系与结构,体现了物理学科存在的价值。

物理学包含的内容大体可分为物理概念、物理规律和物理理论的应用。其中物理概念是物理规律和应用的基础,物理规律揭示了物理概念之间的相互联系和制约关系。如果学生对电压、电流和电阻这几个概念搞不清,那就无法理解和掌握欧姆定律,更谈不上正确的运用欧姆定律进行实际解题计算了。如果对压强、压力和受力面积这几个概念掌握不好,对于计算压强的题就也会经常出错。

物理概念能够使学生深刻了解事物之间的相互关联,同时有助于知识点的迁移,进而形成系统的知识链。目前中学生普遍感到物理难学,其症结主要存在以下两个方面:在教师方面,往往存在只让学生多做练习,而不注重让学生形成正确的物理概念;在学生方面,往往只注意背定义、记公式、做练习,而忽视了对物理概念的理解。因此教师应利用各种教学方法和手段,帮助学生将新学的物理概念融入到其原有的物理概念网络中去,建构起新的知识体系和物理认知结构。

三、学好物理概念能够激发学生学习物理的兴趣

孔子言:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者”。现代教育家斯宾塞也强调:“教育要使人愉快,要让一切教育带有乐趣”,这说明兴趣是学习的最好伙伴。学生对概念的学习与理解能够激起学习物理的兴趣,有了兴趣就有了学习的欲望,就能增添其进一步探究并学习物理的动力。在物理学史上,许多著名的物理学家只是出于兴趣爱好才潜心研究物理,才如痴如醉地探索自然界的奥秘。

学生对某物理概念会产生疑问,往往是对某概念特别感兴趣,或是思维活动处于迷茫状态,教师可设立概念总结表,从中了解学生的兴奋点、思维程度和教学中存在问题,根据反馈信息,调整教学进程、教学方法和教学策略,确立学生的现有概念发展水平,以不断贴近学生的概念“最近发展区”。透彻的理解物理概念能够使繁杂的物理现象和公式变得浅显易懂有趣,使学生愿学、爱学物理。

学点物理知识,弄懂一些基本物理概念,这往往是现代人提高自身基本素质的需要,甚至于是修身养性、训练思维的需要。那时当人们就象欣赏音乐、欣赏美术作品一样,把学习物理知识、弄懂物理概念当作是修身养性、陶冶情操、训练思维的“消遣”,那将是人类文明的一大进步,这时我们心目中的学习物理将变成“欣赏物理”。

概念学习是掌握方法、训练思维的重要途径认识学习物理概念与认识概念的方法向来关系密切,比如,学习电压、电流的概念,由于电压、电流看不见摸不着,我们经常采用跟水压、水流进行类比。在物理概念学习要分把握好物理概念的形成和物理学研究方法之间的内在联系,促进学生在深入理解物理概念的同时,逐步熟悉和掌握物理学研究方法,进而提升学生的自主、探究学习能力。

物理思维的方法包括分析、综合、比较、抽象、概括、归纳、演绎等,在物理学习过程中,形成物理概念以抽象,概括为主,建立物理规律以演绎、归纳、概括为主,而分析综合与比较的方法渗透到整个物理思维之中。若能充分把握每个物理概念在其形成过程中所经历的主要思维形式,并注意结合学生的思维特征来组织学习,就能有效地以物理概念学习为载体,培养学生的物理思维能力。

例如,通过对欧姆定律和串并联电路概念的学习,我们要能找出概念的另外表述方法:“电阻越串越大,越并越小”,“串联分电压,大电阻分大电压”,“并联分电流,大电阻分小电流”,这种训练方法能让学生形成熟练的物理解题技能技巧,同时也能使学生的各种思维得到发展。

初中物理学习体系是一个由概念、命题构成的统一的逻辑系统,如果把物理学习体系比作一张网,那么概念就相当于这张网上的一个个网结。可见概念在物理学习的形成、发展和完善的过程中具有不可或缺的重要作用。

每个人都希望具有很强的解决实际问题的能力,但如何衡量解决问题的能力从智力结构来说,就是要求这样的人能准确地把各种实际问题抽象为具体的物理模型,在这个过程中关键是头脑中要有清晰的物理概念。学习任务任重道远。千里之行,始于足下,把握好初中物理概念学习可取得事半功倍的效果。总之物理概念不仅是物理学的基础而且也是学好物理的关键也是培 养学生思维能力、开发智力的重要途径。它在物理学习中重要性不言而语因此在学习中应对物理概念牢固掌握并形成一个完整的体系。

参考文献

[1] 郭怀中.物理教学论[M].合肥:安徽人民出版社,2007.

[2] 鲁后君;初中物理教学中对学生科学探究精神的培养[J];科学大众(科学教育);2009年10期.

[3] 杨连成;浅谈多媒体在初中物理教学中的运用[J];科学大众(科学教育);2009年11期.

第6篇

一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式.电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用.其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等.为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的.透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学.对此,应从以下三个方面来认真分析教材.

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来.只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力.

场的方法是研究电磁学的一般方法.场是物质,是物质的相互作用的特殊方式.中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容.

“路”是“场”的一种特殊情况.中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等.

“场”和“路”之间存在着内在的联系.麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的.“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法.

2.物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系.

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来.物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的.但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性.

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律.库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小.其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况.

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律.欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的.欧姆定律的运用有对应关系.电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体.

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念.

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律.在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线.本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础.电磁感应的重点和核心是感应电动势.运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步.麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步.

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的.大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着.电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用.运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场.磁体的周围也存在着磁场.磁场也是一种客观存在的物质.磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用.现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态.

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用.所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的.麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场.按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场.电磁场由近及远的传播就形成电磁波.

从场的观点来阐述路.电荷的定向运动形成电流.产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场.导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷.当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止.

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题.第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键.电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念.电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段.要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解.

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用.在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等.场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度.在电场中用电场力做功,说明场具有能量.通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了.

3.认真做好演示实验和学生实验,使“潮抽象的概念形象化,通过演示实验是非常重要的措施.把各种实验做好,不仅使学生易于接受知识和掌握知识,也是基本技能的培养和训练.安排学生自己动手做实验,加强对实验现象的分析,引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力.从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看,应着力培养学生的独立实验能力和自学能力,使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上.

第7篇

2021高考物理必考知识点总结有哪些你知道吗?要学好任何一门课程,都要有适合自己的、良好的学习方法,只有这样才会得到事半功倍的学习效果。共同阅读2021高考物理必考知识点总结,请您阅读!

高考物理必考知识点总结Ⅰ、复习要点

一、整理知识体系

现行高中物理教材主要分:力、热、电、光、原子五个部分.综合复习中,既可以根据各部分的内容特点,分别整理出各自的体系或主要线索,也可以不受传统的五部分限制,重新归纳、整理。例如,高中物理主要内容可概括为四大单元(物理实验与物理学史单元除外)。

(一)力和运动

物体的运动变化(包括带电粒子在电场、磁场中的运动)与受力作用有关。其中力的种类计有:重力(包括万有引力)、弹力、摩擦力、浮力、电场力、磁场力(分安培力和洛舍兹力)以及分子力(包括表面张力),核力等。每种力有不同的产生原因及其特征。物体的运动形式又可分为:平衡(包括静止、匀速直线运动、匀速转动)、匀变速运动(包括匀变速直线运动、平抛、斜抛)、匀速圆周运动、振动、波动等。每一种运动形式有不同的物理条件及基本规律(或特征)。力和运动的关系以五条重要规律为纽带联系起来。

(二)功和能

1.功重力功、弹力功、摩擦力功、浮力功、电场力功、磁场力功、分子力功、核力功。

2.能注意不同形式的能及能的转换与守恒。

3.功能关系做功的过程就是能从一种形式转化为另一种形式的过程。

功是能的转化的量度。

(三)物质结构

(四)应用技术的基础知识现行高中物理有关应用技术的基础知识有:声现象(乐音、噪声、共鸣等多、静电技术(静电平衡、静电屏蔽、电容储电等)、交流电应用(交流电产生、特征、规律、简单交流电路、三相交流电及其连接、变压器,远距离送电等)、无线电技术初步(电磁振荡产生、调制、发送、电谐振、检波、放大、整流等)、光路控制与成像(光的反射与折射定律、基本光学元件特性及常用光学仪器)、光谱与光谱分析、放射性及同位素、核反应堆等。经过这样的归纳、整理,全部高中物理知识可浓缩在几张小卡片纸上,便于领会和应用。

Ⅱ、归纳思维方式

分析问题最基本的思维方式有两种:综合法和分析法.

综合法是从已知量着手,根据题中给定的物理状态或物理过程。“顺流而下”,直到把待求量跟已知量的关系全部找出来为止。

分析法则“逆流上朔”。从题中所要求解的未知量开始。首先找出直接回答题目所求的定律或公式。在这些关系式电。除了待求的未知量外,还会包含着某些过渡性的未知量。然后再根据这些过渡性来知量与题中已知条件之间的关系,引用新的关系式,逐步上朔,直到把所有的未知量都能用已知量表示出来为止。有些问题(如静力平衡问题等),它的物理过程并不能很明确地分成几个互相衔接的阶段或者各个过程中的未知量互相交织,互有牵连,此时常可以不分先后。只根据问题所描述的物理状态(或物理过程)的相互联系。列出用某个状态(或过程)有关的独立方程式,联立求解。原则上,任何一个题目都可以从这两种思维方式着手求解。值得注意的是,解决具体问题时,不必拘泥于刻板的程式,而是应该侧重于对问用中所描述的状态(或过程)的分析推理,着力找出解题的关键所在,并以此为突破口下手.同时应联合运用其他的思维技巧,如等效变换,对称性、反证法、假设法、类比、逻辑推理等。

Ⅲ、综合数学技巧

运用数学技巧,包含着极其丰富的内容。总体上要求能运用数学工具和语言,表述物理概念和规律;对物理问题进行推理、论证和变换;处理实验数据;导出球验证物理规律;进行准确的演算等。就解决某帧体的物理问回而言,要求能灵活地运用多种数学工具(如方程、此例、函数、图象、不等式、指数和对数、数列、极限、极值、数学归纳、三角、平面解析几何等)。综合复习中可全面概述其在物理中的典型应用,并侧重于比例、函数及其图象(包括识图、用图、作图)、以及运用数学递推方法从特解导出通解等。必须注意,运用数学仅是研究物理问题的一种有力的工具,侧重点还是应放在对问题中物理内容的分析上.对大多数能从物理本质上着手解决的问题,一般不必要求作严格的数学论证。

Ⅳ、检查知识缺陷

整理体系、抓住主线索后,还需做好检查知识缺陷的工作。应注意自觉看书,尤其不能疏忽那些应用性强、包含(或隐含)着物理内容的“知识角落”。如对某些实验的装置、原理的理解;某些自然现象的解释;物理原理在生产技术上的应用以及与高中物理有关的科技新动态和重要的物理学史实等.不少学生由于缺乏良好的学习习惯戏迷恋于复习资料中,往往会在这些方面失分。如以往考试中解释太阳光谱中暗线的形成);分光镜的结构;低压汞蒸汽光谱;三相变压器及超导现象;直线加速器;日光灯接法;电磁感应现象的发现者等。在综合复习中应予以足够的重视。

热学辅导

热学包括分子动理论、热和功、气体的性质几部分。

一、重要概念和规律

1.分子动理论

物质是由大量分子组成的;分子永不停息的做无规则运动;分子间存在相互作用的引力和斥力。说明:(1)阿伏伽德罗常量NA=6.02X1023摩-1。它是联系宏观量和微观量的桥梁,有很重要的意义;(2)布朗运动是指悬浮在液体(或气体)里的固体微粒的无规则运动,不是分子本身的运动。它是由于液体(或气体)分子无规则运动对固体微粒碰撞的不均匀所造成的。因此它间接反映了液体(或气体)分子的无序运动。

2.温度

温度是物体分子热运动的平均动能的标志。它是大量分子热运动的平均效果的反映,具有统计的意义,对个别分子而言,温度是没有意义的。任何物体,当它们的温度相同时,物体内分子的平均动能都相同。由于不同物体的分子质量不同,因而温度相同时不同物体分子的平均速度并不一定相同。

3.内能

定义物体里所有分子的动能和势能的总和。决定因素:物质数量(m).温度(T)、体积(V)。改变方式做功――通过宏观机械运动实现机械能与内能的转换;热传递――通过微观的分子运动实现物体与物体间或同一物体各部分间内能的转移。这两种方式对改变内能是等效的。定量关系E=W+Q(热力学第一定律)。

4.能量守恒定律

能量既不会凭空产生,也不会凭空消旯它产能从一种形式转化为别的形式,或者从一个物体转移到别的物体。必须注意:不消耗任何能量,不断对外做功的机器(永动机)是不可能的。利用热机,要把从燃料的化学能转化成的内能,全部转化为机械能也是不可能的。

5.理想气体状态参量

理想气体始终遵循三个实验定律(玻意耳定律、查理定律、盖?吕萨克定律)的气体。描述一定质量理想气体在平衡态的状态参量为:温度气体分子平均动能的标志。体积气体分子所占据的空间。许多情况下等于容器的容积。压强大量气体分子无规则运动碰撞器壁所产生的。其大小等于单位时间内、器壁单位面积上所受气体分子碰撞的总冲量。内能气体分子无规则运动的动能.理想气体的内能仅与温度有关。

6.一定质量理想气体的实验定律

玻意耳定律:PV=恒量;查理定律:P/T=恒量;盖?吕萨克定律:V/T=恒量。

7.一定质量理想气体状态方程

PV/T=恒量

说明(1)一定质量理想气体的某个状态,对应于P一V(或P-T、V-T)图上的一个点,从一个状态变化到另一个状态,相当于从图上一个点过渡到另一个点,可以有许多种不同的方法。如从状态A变化到B,可以经过的过程许多不同的过程。为推导状态方程,可结合图象选用任意两个等值过程较为方便。(2)当气体质量发生变化或互有迁移(混合)时,可采用把变质量问题转化为定质量问题,利用密度公式、气态方程分态式等方法求解。

二、重要研究方法

1、微观统计平均

热学的研究对象是由大量分子组成的.其宏观特性都是大量分子集体行为的反映。不可能同时也无必要像力学中那样根据每个物体(每个分子)的受力情况,写出运动方程。热学中的状态参量和各种现象具有统计平均的意义。因此,当大量分子处于无序运动状态或作无序排列时,所表现出来的宏观特性――如气体分子对器壁的压强、非晶体的物理属性等都显示出均匀性。当大量分子作有序排列时,必显示出不均匀性,如晶体的各自异性等。研究热学现象时,必须充分领会这种统计平均观点。

2.物理图象

气体性质部分对图象的应用既是一特点,也是一个重要的方法。利用图象常可使物理过程得到直观、形象的反映,往往使对问题的求解更为简便。对物理图象的要求,不仅是识图、用图,而且还应变图一即作图象变换。如图P-V图变换成p-T图或V-T图等。

3.能的转化和守恒

各种不同形式的能可以互相转化,在转化过程中总量保持不变。这是自然界中的一条重要规律。也是指导我们分析研究各种物理现象时的一种极为重要的思想方法。在本讲中各部分都有广泛的渗透,应牢固把握。

三、基本解题思路

热学部分的习题主要集中在热功转换和气体性质两部分,基本解题思路可概括为四句话:

1.选取研究对象.它可以是由两个或几个物体组成的系统或全部气体和某一部分气体。

(状态变化时质量必须一定。)

2.确定状态参量.对功热转换问题,即找出相互作用前后的状态量,对气体即找出状态变化前后的p、V、T数值或表达式。

3、认识变化过程.除题设条件已指明外,常需通过究对象跟周围环境的相互关系中确定。

4.列出相关方程.

光学辅导

光学包括两大部分内容:几何光学和物理光学.几何光学(又称光线光学)是以光的直线传播性质为基础,研究光在煤质中的传播规律及其应用的学科;物理光学是研究光的本性、光和物质的相互作用规律的学科.

一、重要概念和规律

(一)、几何光学基本概念和规律

1、基本规律

光源发光的物体.分两大类:点光源和扩展光源.点光源是一种理想模型,扩展光源可看成无数点光源的集合.光线――表示光传播方向的几何线.光束通过一定面积的一束光线.它是温过一定截面光线的集合.光速――光传播的速度。光在真空中速度最大。恒为C=3×108m/s。丹麦天文学家罗默第一次利用天体间的大距离测出了光速。法国人裴索第一次在地面上用旋转齿轮法测出了光这。实像――光源发出的光线经光学器件后,由实际光线形成的.虚像――光源发出的光线经光学器件后,由发实际光线的延长线形成的。本影――光直线传播时,物体后完全照射不到光的暗区.半影――光直线传播时,物体后有部分光可以照射到的半明半暗区域.

2.基本规律

(1)光的直线传播规律先在同一种均匀介质中沿直线传播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直线传播的例证。

(2)光的独立传播规律光在传播时虽屡屡相交,但互不扰乱,保持各自的规律继续传播。

(3)光的反射定律反射线、人射线、法线共面;反射线与人射线分布于法线两侧;反射角等于入射角。

(4)光的折射定律折射线、人射线、法织共面,折射线和入射线分居法线两侧;对确定的两种介质,入射

角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一个常数.介质的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射条件①光从光密介质射向光疏介质;②入射角大于临界角A,sinA=1/n。

(5)光路可逆原理光线逆着反射线或折射线方向入射,将沿着原来的入射线方向反射或折射.

3.常用光学器件及其光学特性

(1)平面镜点光源发出的同心发散光束,经平面镜反射后,得到的也是同心发散光束.能在镜后形成等大的、正立的虚出,像与物对镜面对称。

(2)球面镜凹面镜有会聚光的作用,凸面镜有发散光的作用.

(3)棱镜光密煤质的棱镜放在光疏煤质的环境中,入射到棱镜侧面的光经棱镜后向底面偏折。隔着棱镜看到物体的像向项角偏移。棱镜的色散作用复色光通过三棱镜被分解成单色光的现象。

(4)透镜在光疏介质的环境中放置有光密介质的透镜时,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用.透镜成像作图利用三条特殊光线。成像规律1/u+1/v=1/f。线放大率m=像长/物长=|v|/u。说明①成像公式的符号法则――凸透镜焦距f取正,凹透镜焦距f取负;实像像距v取正,虚像像距v取负。②线放大率与焦距和物距有关.

(5)平行透明板光线经平行透明板时发生平行移动(侧移).侧移的大小与入射角、透明板厚度、折射率有关。

4.简单光学仪器的成像原理和眼睛

(1)放大镜是凸透镜成像在。u

(2)照相机是凸透镜成像在u>2f时的应用.得到的是倒立缩小施实像。

(3)幻灯机是凸透镜成像在f

(4)显微镜由短焦距的凸透镜作物镜,长焦距的透镜作目镜所组成。物于物镜焦点外很靠近焦点处,经物镜成实像于目镜焦点内很靠近焦点处。再经物镜在同侧形成一放大虚像(通常位于明视距离处)。

(5)望远镜由长焦距的凸透镜作物镜,辕焦距的〕透镜作目镜所组成。极远处至物镜的光可看成平行光,经物镜成中间像(倒立、缩小、实像)于物镜焦点外很靠近焦点处,恰位于目镜焦点内,再经目镜成虚像于极远处(或明视距离处)。

(6)眼睛等效于一变焦距照相机,正常人明视距约25厘米。明视距离小子25厘米的近视眼患者需配戴凹透镜做镜片的眼镜;明视距离大于25厘米的远视25者需配戴凸透镜做镜片的眼镜。

(二)物理光学――人类对光本性的认识发展过程

(1)微粒说(牛顿)基本观点认为光像一群弹性小球的微粒。实验基础光的直线传播、光的反射现象。困难问题无法解释两种媒质界面同时发生的反射、折射现象以及光的独立传播规律等。

(2)波动说(惠更斯)基本观点认为光是某种振动激起的波(机械波)。实验基础光的干涉和衍射现象。

①个的干涉现象――杨氏双缝干涉实验

条件两束光频率相同、相差恒定。装置(略)。现象出现中央明条,两边等距分布的明暗相间条纹。解释屏上某处到双孔(双缝)的路程差是波长的整数倍(半个波长的偶数倍)时,两波同相叠加,振动加强,产生明条;两波反相叠加,振动相消,产生暗条。应用检查平面、测量厚度、增强光学镜头透射光强度(增透膜).

②光的衍射现象――单缝衍射(或圆孔衍射)

条件缝宽(或孔径)可与波长相比拟。装置(略)。现象出现中央最亮最宽的明条,两边不等距发表的明暗条纹(或明暗乡间的圆环)。困难问题难以解释光的直进、寻找不到传播介质。

(3)电磁说(麦克斯韦)基本观点认为光是一种电磁波。实验基础赫兹实验(证明电磁波具有跟光同样的性质和波速)。各种电磁波的产生机理无线电波自由电子的运动;红外线、可见光、紫外线原子外层电子受激发;x射线原子内层电子受激发;γ射线原子核受激发。可见光的光谱发射光谱――连续光谱、明线光谱;吸收光谱(特征光谱。困难问题无法解释光电效应现象。

(4)光子说(爱因斯坦)基本观点认为光由一份一份不连续的光子组成每份光子的能量E=hν。实验基础光电效应现象。装置(略)。现象①入射光照到光电子发射几乎是瞬时的;②入射光频率必须大于光阴极金属的极限频率ν。;

③当ν>v。时,光电流强度与入射光强度成正比;④光电子的最大初动能与入射光强无关,只随着人射光灯中的增大而增大。解释①光子能量可以被电子全部吸收.不需能量积累过程;②表面电子克服金属原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光强。单位时间内入射光子多,产生光电子多;④入射光子能量只与其频率有关,入射至金属表,除用于逸出功外。其余转化为光电子初动能。困难问题无法解释光的波动性。

(5)光的波粒二象性基本观点认为光是一种具有电磁本性的物质,既有波动性。又有粒子性。大量光子的运动规律显示波动性,个别光子的行为显示粒子性。实验基础微弱光线的干涉,X射线衍射.

二、重要研究方法

1.作图锋几何光学离不开光路图。

利用作图法可以直观地反映光线的传播,方便地确定像的位置、大小、倒正、虚实以及成像区域或观察范围等.把它与公式法结合起来,可以互相补充、互相验证。

2.光路追踪法用作图法研究光的传播和成像问题时,抓住物点上发出的某条光线为研究对象。

不断追踪下去的方法.尤其适合于研究组合光具成多重保的情况。

3.光路可逆法在几何光学中,一所有的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作图和计算上往在都会带来方便。

实验辅导

物理学是一门以实验为基础的科学。近年来对学生物理知识的各种全面测试中(如高考等)也非常重视对学生实验能力的考查。因此,物理实验的`复习是整个总复习中不可缺少的一个重要组成部分.

一、实验的基本类型和要求

中学物理学生实验大体可以分为四范其要求如下:

1.基本仪器的使用除了初中已接触过的常用仪器(如天平秤、弹簧秤、压强计、气压计、温度计、安培计、伏特计等)外.高中又学习了打点计时器、螺旋测微器、游标卡尺、万用电表等,要求了解仪器的基本结构,熟悉各主要部件的名称,懂得工作(测量)原理,掌握合理的操作方法,会正确读数,明确使用注意事项等.

2.基本物理量的测量初中物理中巴学过长度、时间、质量、力、温度、电流强度、电压等物理量的测量,高中物理进一步学习了对微小长度和极短时间、加速度(包括g)、速度、电阻和电阻率、电动势、折射率、焦距等物理量的测量。

要求明确被测物理量的含义,懂得具体的测量原理。掌握正确的实验方法(包括了解实验仪器、器材的规格性能、会安装和调试实验装置、能选择合理的实验步骤,正确进行数据测量以及能分析和排除实验中出现的常见故障等),妥善处理实验数据并得出结果。

3.验证物理规律计有验证共点力合成的平行四边形定则、有固定转动轴物体的平衡条件、牛顿第二定律、机械能守恒定律、玻意耳定律等。

其要求与物理量的测量相同,着重注意分析实验误差,并能有效地采取相应措施尽量减少实验误差,提高准确度。

4.观察、研究物理现象,组装仪器如研究平抛运动、弹性碰撞、描绘等势线、研究电磁感应现象、变压器的作用、观察光的衍射现象。

把电流计改装为伏特计等.其中,对观察型实验,只要求会正确使用仪器,显示出(或观察到)物理现象,并通过直觉的观察定性了解影响该现象的有关因素。对研究型实验(包括组装仪器),要求不仅能使用仪器,掌握正确的实验研究方法,把有关现象的物理内客反映出来;或把有关参数测量出来,还能够通过具体的测量作进一步的定量研一究或实验设计。

二、实验的设计思想

在中学物理实验中涉及的主要设计思想为:

1.垒积放大法把某些物理量(有时往在是难以直接测量的测量的微小量)累积后测量,或把它们放大后显示出来的一种方法。

如通过若干次全振动的时间测出单摆的振动周期;把员杨螺杆的微小进退.通过周长较大的可动到度盘显示出来(螺旋测微器)等。

2.平衡法根据物理系统内普遍存在的对立的、矛盾的双方使系统偏离平衡的物理因素,列出对应的平衡方程式,从而找出影响平衡的一种方法如用天平测质量、验证有固定转动因乎衔条件、验证玻意耳定律等。

3.控制法在多因素的物理现象中,可以先控制某些量不变,依次研究某一个因素对现象产生影响的一种方法。

如牛顿第二定律实验。可以先保持质量一定,研究加速度与力的关系等。

4.转换法用某些容易直接测量,(或显示)的量(或现象)代替不容易直接测(或显示)的量(或现象)。

或者根据研究对象在一定条件下可以有相同的效果作间接的观察、测量。如把流逝的时间转换成振针周期性的振动;把对电流、电压、电阻的测量转换成对指针偏角的测量;用从等高处抛出的两球的水平位移代替它们的速度等。

5.留迹法把瞬息即逝的(位置、轨迹、图象等)记录下来的一种方法。

如通过纸带上打出的小点记录小车的位置Z用描述法画出平抛物体的运动轨迹;用示波器显示变化的波形等。

三、实验验数据处理

数据处理是对原始实验记录的科学加工。通过数据处理,往往可以从一堆表面上难以觉察的、似乎毫无联系的数据中找出内在的规律,在中学物现中只要求掌握数据处理的最简单的方法.

1.列表法把被测物理量分类列表表示出来。

通常需说明记录表的要求(或称为标题)、主要内容等。表中对各物理量的排列月惯上先原始记录数据,后计算果。列表法可大体反映某些因素对结果的影响效果或变化趋势,常用作其他数据处理方法的一种辅助手段。

2.算术平均值法把待测物理量的若干次测且值相加后除以测量次数。

必须注意,求取算术平均值时,应按原测量仪器的准确度决定保留有效数字的位数。通常可先计算比直接测量值多一位,然后再四会五入。

3.图象法把实验测得的量按自变量和应变量的函数关系在坐标平面上用图象直观地显示出来.根据实验数据在坐标纸上画出图象时。

最基本的要求是:

(1)两坐标轴要选取恰当的分度

(2)要有足够多的描点数目

(3)画出的图象应尽是穿过较多的描点在图象呈曲线的情况下,可先根据大多数描点的分布位置(个别特殊位置的奇异点可舍去),画出穿过尽可能多的点的草图,然后连成光滑的曲线,避免画成拆线形状。

四、实验误差分析

测量值与待测量真实值之差,称为测量误差。主要来源于仪器(如性能和结构的不完善)、环境(如温度、湿度、外磁场的影响等)、实验方法(如实验方法粗糙、实验理论不完善等)、人为因素(如观测者个人的生理、心理习惯、不同观察者的反应快慢不一等)四方面。在中学物理中只要求定性分析实验误差的主要原因,了解绝对误差和相对误差的概念。

高考物理必须掌握的16种题型技巧01.直线运动问题

题型概述:直线运动问题是高考的热点,可以单独考查,也可以与其他知识综合考查。单独考查若出现在选择题中,则重在考查基本概念,且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题,难度为中等,常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题。

思维模板

解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来,通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息,对运动过程进行分析,从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析,再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程,从而分析求解,前后过程的联系主要是速度关系,两个物体间的联系主要是位移关系。

02.物体的动态平衡问题

题型概述:物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态,但受力不断发生变化的问题。物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题,但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题。

思维模板

(1) 解析法:解决此类问题可以根据平衡条件列出方程,由所列方程分析受力变化;

(2) 图解法:根据平衡条件画出力的合成或分解图,根据图像分析力的变化。

03.运动的合成与分解问题

题型概述:运动的合成与分解问题常见的模型有两类。一是绳(杆)末端速度分解的问题,二是小船过河的问题,两类问题的关键都在于速度的合成与分解。

思维模板

(1)在绳(杆)末端速度分解问题中,要注意物体的实际速度一定是合速度,分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连,则两个物体沿绳(杆)方向速度相等。

(2)小船过河时,同时参与两个运动,一是小船相对于水的运动,二是小船随着水一起运动,分析时可以用平行四边形定则,也可以用正交分解法,有些问题可以用解析法分析,有些问题则需要用图解法分析。

04.抛体运动问题

题型概述:抛体运动包括平抛运动和斜抛运动,不管是平抛运动还是斜抛运动,研究方法都是采用正交分解法,一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.

思维模板

(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线运动,其位移满足x=v0t,y=gt2/2,速度满足vx=v0,vy=gt;

(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动,在水平方向做匀速直线运动,在两个方向上分别列相应的运动方程求解。

05.圆周运动问题

题型概述:圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动,按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动。水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动,竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题,而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况。

思维模板

(1)对圆周运动,应先分析物体是否做匀速圆周运动,若是,则物体所受的合外力等于向心力,由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动,则应将物体所受的力进行正交分解,物体在指向圆心方向上的合力等于向心力。

(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型:

①绳模型:只能对物体提供指向圆心的弹力,能通过最高点的临界态为重力等于向心力;

②杆模型:可以提供指向圆心或背离圆心的力,能通过最高点的临界态是速度为零;

③外轨模型:只能提供背离圆心方向的力,物体在最高点时,若v

06.牛顿运动定律综合应用问题

题型概述:牛顿运动定律是高考重点考查的内容,每年在高考中都会出现,牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来,与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等,一般为多过程问题,也可以考查临界问题、周期性问题等内容,综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目,近几年来考查频率极高。

思维模板

以牛顿第二定律为桥梁,将力和运动联系起来,可以根据力来分析运动情况,也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况,直到求出结果或找出规律。对天体运动类问题,应紧抓两个公式:

GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2 ①

GMm/R2=mg ②

对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统),可根据公式①分析;对于变轨类问题,则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化,再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化。

07.机车的启动问题

题型概述:机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析。

思维模板

机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f。

这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)。

08.以能量为核心综合应用问题

题型概述:以能量为核心的综合应用问题一般分四类:

第一类为单体机械能守恒问题,

第二类为多体系统机械能守恒问题,

第三类为单体动能定理问题,

第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题。

多体系统的组成模式:

两个或多个叠放在一起的物体,用细线或轻杆等相连的两个或多个物体,直接接触的两个或多个物体。

思维模板

能量问题的解题工具一般有动能定理,能量守恒定律,机械能守恒定律。

(1)动能定理使用方法简单,只要选定物体和过程,直接列出方程即可,动能定理适用于所有过程;

(2)能量守恒定律同样适用于所有过程,分析时只要分析出哪些能量减少,哪些能量增加,根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;

(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式,但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解,可根据题目情况灵活选取。

09.力学实验中速度的测量问题

题型概述:速度的测量是很多力学实验的基础,通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律,因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量。

速度的测量一般有两种方法:

一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度。

思维模板

用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论:

①vt/2=v平均=(v0+v)/2,

②Δx=aT2,为了尽量减小误差,求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间,求出该段时间内的平均速度,则认为等于该点的瞬时速度,即:v=d/Δt。

10.电容器问题

题型概述:电容器是一种重要的电学元件,在实际中有着广泛的应用,是历年高考常考的知识点之一,常以选择题形式出现,难度不大,主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面。

思维模板

(1)电容的概念:电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量,表示电容器容纳电荷的多少,对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器,其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定),与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关。

(2)平行板电容器的电容:平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定,满足C=εS/(4πkd)

(3)电容器的动态分析:关键在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况:一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源),二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连)。

11.带电粒子在电场中的运动问题

题型概述:带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题,研究方法与质点动力学一样,同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律,高考中既有选择题,也有综合性较强的计算题。

思维模板(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手

①动力学思路:重视带电粒子的受力分析和运动过程分析,然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量。

②功能思路:根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系,确定粒子的运动情况(使用中优先选择)。

(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力

①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;

②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;

③特殊情况要视具体情况,根据题中的隐含条件判断。

(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图,在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口。

12.带电粒子在磁场中的运动问题

题型概述:带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多,命题形式有较简单的选择题,也有综合性较强的计算题且难度较大,常见的命题形式有三种:

(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;

(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查,以对思维能力和综合能力的考查为主;

(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查,以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.

思维模板

在处理此类运动问题时,着重把握“一找圆心,二找半径(R=mv/Bq),三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法。

(1)圆心的确定:因为洛伦兹力f指向圆心,根据fv,画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向,沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外,圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上(如图所示)。

(2)半径的确定和计算:利用平面几何关系,求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角),并注意利用一个重要的几何特点,即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α),并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示),即?φ=α=2θ

(3)运动时间的确定:t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角,T为周期,s为轨迹的弧长,v为线速度。

13.带电粒子在复合场中的运动问题

题型概述:带电粒子在复合场中的运动是高考的热点和重点之一,主要有下面所述的三种情况:

(1)带电粒子在组合场中的运动:在匀强电场中,若初速度与电场线平行,做匀变速直线运动;若初速度与电场线垂直,则做类平抛运动;带电粒子垂直进入匀强磁场中,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。

(2)带电粒子在叠加场中的运动:在叠加场中所受合力为0时做匀速直线运动或静止;当合外力与运动方向在一直线上时做变速直线运动;当合外力充当向心力时做匀速圆周运动。

(3)带电粒子在变化电场或磁场中的运动:变化的电场或磁场往往具有周期性,同时受力也有其特殊性,常常其中两个力平衡,如电场力与重力平衡,粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动。

思维模板

分析带电粒子在复合场中的运动,应仔细分析物体的运动过程、受力情况,注意电场力、重力与洛伦兹力间大小和方向的关系及它们的特点(重力、电场力做功与路径无关,洛伦兹力永远不做功),然后运用规律求解,主要有两条思路:

(1)力和运动的关系:根据带电粒子的受力情况,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。

(2)功能关系:根据场力及其他外力对带电粒子做功的能量变化或全过程中的功能关系解决问题。

14.以电路为核心的综合应用问题

题型概述:该题型是高考的重点和热点,高考对本题型的考查主要体现在闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、电学实验等方面.主要涉及电路动态问题、电源功率问题、用电器的伏安特性曲线或电源的U-I图像、电源电动势和内阻的测量、电表的读数、滑动变阻器的分压和限流接法选择、电流表的内外接法选择等。

思维模板

(1)电路的动态分析是根据闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律及串并联电路的性质,分析电路中某一电阻变化而引起整个电路中各部分电流、电压和功率的变化情况,即有R分R总I总U端I分、U分

(2)电路故障分析是指对短路和断路故障的分析,短路的特点是有电流通过,但电压为零,而断路的特点是电压不为零,但电流为零,常根据短路及断路特点用仪器进行检测,也可将整个电路分成若干部分,逐一假设某部分电路发生某种故障,运用闭合电路或部分电路欧姆定律进行推理。

(3)导体的伏安特性曲线反映的是导体的电压U与电流I的变化规律,若电阻不变,电流与电压成线性关系,若电阻随温度发生变化,电流与电压成非线性关系,此时曲线某点的切线斜率与该点对应的电阻值一般不相等。

电源的外特性曲线(由闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,画出的路端电压U与干路电流I的关系图线)的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示电源的内阻。

15.以电磁感应为核心的综合应用问题

题型概述:此题型主要涉及四种综合问题

(1)动力学问题:力和运动的关系问题,其联系桥梁是磁场对感应电流的安培力。

(2)电路问题:电磁感应中切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势,该导体或回路就相当于电源,这样,电磁感应的电路问题就涉及电路的分析与计算。

(3)图像问题:一般可分为两类:

一是由给定的电磁感应过程选出或画出相应的物理量的函数图像;

二是由给定的有关物理图像分析电磁感应过程,确定相关物理量。

(4)能量问题:电磁感应的过程是能量的转化与守恒的过程,产生感应电流的过程是外力做功,把机械能或其他形式的能转化为电能的过程;感应电流在电路中受到安培力作用或通过电阻发热把电能转化为机械能或电阻的内能等。

思维模板

解决这四种问题的基本思路如下:

(1)动力学问题:根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,然后由闭合电路欧姆定律求出感应电流,根据楞次定律或右手定则判断感应电流的方向,进而求出安培力的大小和方向,再分析研究导体的受力情况,最后根据牛顿第二定律或运动学公式列出动力学方程或平衡方程求解。

(2)电路问题:明确电磁感应中的等效电路,根据法拉第电磁感应定律和楞次定律求出感应电动势的大小和方向,最后运用闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串并联电路的规律求解路端电压、电功率等。

(3)图像问题:综合运用法拉第电磁感应定律、楞次定律、左手定则、右手定则、安培定则等规律来分析相关物理量间的函数关系,确定其大小和方向及在坐标系中的范围,同时注意斜率的物理意义。

(4)能量问题:应抓住能量守恒这一基本规律,分析清楚有哪些力做功,明确有哪些形式的能量参与了相互转化,然后借助于动能定理、能量守恒定律等规律求解。

16.电学实验中电阻的测量问题

题型概述:该题型是高考实验的重中之重,每年必有命题,可以说高考每年所考的电学实验都会涉及电阻的测量.针对此部分的高考命题可以是测量某一定值电阻,也可以是测量电流表或电压表的内阻,还可以是测量电源的内阻等。

思维模板

测量的原理是部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律;常用方法有欧姆表法、伏安法、等效替代法、半偏法等。

高三物理必背知识点整理1.动量和冲量

(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv.是矢量,方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.

(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.

2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.

(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.

(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.

(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.

3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.

表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

(1)动量守恒定律成立的条件

①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.

②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.

③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.

(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.

4.爆炸与碰撞

(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.

(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.

(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.

第8篇

关键词:高中物理;分层次教学;策略

【中图分类号】 G633.7 【文献标识码】 B 【文章编号】 1671-8437(2015)02-0017-01

分层教学法一经提出就被广泛地运用到实践教学中,并取得了很好的教学效果。基于此,笔者结合多年高中物理教学实践经验,对如何在高中物理课堂中实施分层次教学策略进行了较为系统的研究。

1 分层次教学及其实践运用价值

分层教学法是在学生知识基础、智力因素和非智力因素存在明显差异的情况下,教师有针对性地实施分层教学,从而达到不同层次教学目标的一种教学方法[1]。也是一种基于学生个体差异的以学生为主体的教学方法,这种教学方法是一种符合现代经济与社会发展需求的教学方法。因为人的创造性来源于多样性和差异性,传统的教学方法虽然能提高学生的应试能力,但是却在一定程度上抹杀了学生的个性化发展机会。分层教学法依据的教学理念是“因材施教”,通俗的讲就是,对不同的学生,采用不同的教学方法,以实现课堂教学效率最大化。这种教学方法充分考虑了学生的差异性,是符合人的长远发展的需求的。对于每一个学生来说,个性差异、认知差异、基础差异、兴趣差异等个体差异是普遍存在的[2],是一种客观存在,教师是否关注并不影响个体差异的存在。所以,从这个角度上来说,分层教学法具有非常强的实践运用价值。

2 高中物理课堂中分层次教学的运用

高中物理由于具有抽象化的特点,很多学生掌握不好。教师可以将学生分成不同的层次,并对不同层次的学生采用不同的教学方法。例如,在讲授“串联及其应用”这节课中,教师可以采用分层教学模式进行教学。

2.1 教师要制定分层教学的目标

目标的制定不仅要达成教学目标,还要考虑宏观的课程目标及微观的教学实际。要让每个层次的学生都明白自己在这节课中要学会什么。笔者根据学生对知识点的掌握程度,将目标分为基础目标、中级目标及高级目标这三个层次。其中,基础目标是每个学生都要记住“串联分压”的公式,并会运用解答一些基础性的题目。中级目标是学生能够结合串联电路特点及欧姆定律推导“串联分压”的公式,并深刻理解“电阻越大,分担的电压越大;电阻越小,分担的电压越小”的规律。高级目标是学生能够灵活运用知识点解答各类题目,并具备根据题目的特征快速选用恰当的解题方法的能力,会选用欧姆定律和分压公式,并能比较每种解题方法的特点、技巧及优缺点。

2.2 充分考虑各个层次的学生的认知水平及知识结构水平

教师教学要充分考虑各个层次的学生的认知水平及知识结构水平,否则,就可能会出现学生听不懂、不愿听的局面。如果学生不愿听,教师也不愿教,那么这样很容易形成恶性循环。笔者建议选用一道易错难懂的题型做为本课的教学重点。例如,笔者选用了下面的例题,作为重点讲解。一只灯泡正常发光时两端电压是3V,正常工作时电阻是6Ω,但现在只有10V电源一个,要使灯泡正常工作,怎么办?对于这个例题,全体学生包括基础组的学生,都要能建立“串联分压”的思想。中级组的学生除此之外,还要会利用欧姆定律解答灯泡正常发光时的电流,并且知道串联电流相等的结论。对于高级组的学生,则要求用多种不同的方法解答此题及类似的题目。

2.3 在作业布置上体现“分层”[3]

对于不同层级的学生,要布置不同类型的作业,题量上也要有一定的差异。总的来说,低层级的学生,作业相对简单一些,但是量多一些;高层级的学生,作业少,但是难度大一些,要求严格一些。总之,要通过作业的布置让不同层次的学生知道,这节课学了什么、学到了什么、学会了什么。这样学生会有更多成就感,学习的兴趣及激情就很容易被激发起来,并且能有效地培养“高层”学生的创新思维、发散思维等[4]。

通过上文可以看出,分层教学不仅强调教师要关注学生现有的知识、能力水平,还要保证所有学生都得到应有的提高,实现教学效率的最大化。但是,值得强调的是分层教学目标是在教学中制订的,针对不同层次的学生的知识、能力水平和潜力倾向,教师要制定不同层次的教学目标,以适应不同层次的学习者的学习要求与学习活动。最后,希望论文的研究为相关工作者及研究人员提供一定的参考与借鉴价值。

参考文献:

[1] 林旭昌.高中物理课堂如何实施分层次教学[J].教育教学论

坛,2013,44:103-105.

[2] 李军.新课程理念下高中物理分层次教学的实践研究[D].

东北师范大学,2009.

[3] 谷洋.在高中物理课堂教学中实施分层教学的理论和实践

研究[D].辽宁师范大学,2009.

第9篇

关键词: 新课标 物理教学 教学方法 控制变量法

1.正确认识控制变量法。

影响某个物理量大小的因素(变量)可能有多个,怎样才能确定哪些因素没有影响,哪些因素有影响,以及影响的程度如何呢?在实验中我们采用的是这样一种方法:在研究某个因素的影响时,只改变这个变量的大小,而保持其他的变量不变,从而确定这个因素是否影响物理量的大小,以此类推,对有关变量逐个加以判断,就能找出影响物理量大小的所有因素,这种方法称为控制变量法。控制变量法是解决复杂问题的一种有效方法,在我们的学习和生活中有着广泛的应用。如在学习欧姆定律时,可以开展用控制变量法分别研究导体中的电流与电压和电阻有什么关系的探究活动,让学生进一步用控制变量法进行定量研究,使其能力得到提高。学生将实验数据记录于下面二表,讨论得到两个结论:①保持导体电阻不变时,导体中的电流跟它两端的电压成正比。②保持导体两端的电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。再综合得到结论(欧姆定律):“一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。”

它在初中物理中很常用,也是有效的探索问题和分析解决问题的科学方法。如果教学生掌握了控制变量法,这必将有利于学生理解和掌握物理概念和规律,更有利于研究性学习和创新能力的发展。

2.控制变量法的在初中阶段的重要性。

在科技迅猛发展、知识日新月异、科技竞争日益激烈的今天,我们应该认识到,能力的高低在一定程度上表现为掌握方法的多少和熟练程度的高低。因此,教会学生掌握学习物理的科学方法,自觉探讨知识背后的思想方法,是物理教学的首要任务。初中阶段应用控制变量法研究的物理规律有:音调与乐器弦长、粗细和松紧的关系、滑动摩擦力与压力和接触面粗糙程度的关系、压强(压力产生的效果)与压力和受压面积的关系、通电导体发出的热量与电阻、电流和通电时间的关系(焦耳定律)等。这为提高学生应用控制变量法探究问题答案的能力提供了许多锻炼机会。

在教学活动中应有意识地让学生从见识到熟悉再到试着做,去掌握这种研究方法,让他们认识到物理规律是观察实验、物理思维和数学推理的产物,让他们也会用控制变量的方法揭示出有关物理量之间的关系。例如用这种方法研究导体的电阻与哪些因素有关,小结于下表。

用这种方法可以定性地研究问题,并为学生将来进行定量研究在方法上打下基础,培养了学生研究问题的能力。

3.怎样在教学中有效地应用控制变量法呢?

3.1从学生的心理特点入手

只有先了解学生的心理特征,根据学生的心理特征对症下药,才能达到事半功倍的效果。初中生对自然规律的探求欲望和逻辑思维能力都逐渐地达到一定层次。可以利用学生的心理特点使学生对控制变量法产生强烈的好奇心和求知欲。所以我们在教学中可通过以下4步渗透控制变量法:(1)介绍著名科学家通过应用控制变量法进行科学探究的成功案例或有趣的事迹,使学生对控制变量法产生深刻的印象和浓厚的兴趣。(2)通过对典型问题的探究过程,教师先演示着应用控制变量法进行探究活动,让学生在不知不觉中认识控制变量法的形式和内涵,使学生初步认识和领会控制变量研究问题的思维过程。如引言中可以探究水中的气泡从哪里来、装满水的杯子最多能装回形针的个数与什么因素有关等。(3)先在教师的引导下让学生应用控制变量法试着探究一些和示例相似的问题,然后让学生独立的探究一些自己喜欢或感兴趣的问题。(4)引导学生在生活中应用控制变量法进行实践活动,如研究植物的生长快慢与阳光、水分、温度因素的关系等。

3.2立足于教材

在课程改革的大背景下对于探究性学习要求越来越高,过程与方法目标是教学的三维目标之一,而利用控制变量法的探究活动则是教材中最为基础探究方法。初中阶段的大部分概念的定义规律的建立中都蕴含着控制变量法这一科学方法,这就要求我们的教学不能就知识而讲知识,也不能单纯地就方法而讲方法,科学方法教育必须与物理知识教学相结合,方法教育要以知识传授为载体。

教材中有部分内容是直接通过控制变量法教学的,如探究压力作用效果与哪些因素有关、探究液体压强大小的影响因素、探究浮力大小的影响因素、探究动能、势能大小的影响因素、欧姆定律、焦耳定律等。通过这些直接应用控制变量法,学生不但能很好地掌握这些物理规律,更能系统地学习科学探究方法,培养自身的科学素养。教材中在许多概念或规律的探索和推导的过程中,都隐性地运用了控制变量法这一科学方法。例如,对“比热容”下定义时,把“单位质量”和“温度升高1℃”这两点作为基本条件,这样就突出了物质吸收的热量跟物质种类的关系,使“比热容”这一概念能反映“物质吸热(或放热)的本领”这一物理意义。还有,在研究速度、密度等知识的教学过程中都隐含了控制变量法。所以,教师要善于挖掘教材中用控制变量法进行教学的素材,抓住知识和方法的结合点,这是通过知识教学渗透控制变量法教育的凭借点。

3.3多方面渗透

学生要完全地掌握控制变量法,使之成为自身能力的一部分,必须经历一个长期的循序渐进的过程,不但需要在了解学生心理特征的基础上,立足于教材,而且要多方面地持之以恒地进行训练。

3.3.1通过物理概念的学习逐渐渗透

物理概念是从大量同类物理现象和物理过程中抽象出来的,所提示的是客观事物的共同性质和本质特征,物理概念的形成过程就是应用科学方法思维的过程,这为我们提供了渗透控制变量法的教育素材。

3.3.2结合物理规律进行控制变量法渗透

生活中的各种现象都是有着内在的规律的,而这种规律往往是由多种因素复杂的、共同的影响所表现出来的。在生活中让学生关注这些规律的变化与各种因素的关系,在教学中再结合控制变量法去探索、总结物理规律,效果很好。

3.3.3结合物理学史进行控制变量法渗透

利用学生对物理学家的尊崇的感情来渗透控制变量法的应用,效果会更好。例如介绍著名的物理学家焦耳研究焦耳定律的过程,如何研究出电热与电流的平方成正比、与电阻成正比、与通电时间成正比的结论。

3.3.4结合物理习题进行控制变量法渗透

在初中物理的中控制变量法的习题很多,这也是中考重点考查的内容之一,所以在平时练习时就要注意控制变量法的练习,使学生不但在生活中、科学探究中会应用控制变量法,更能应用控制变量法分析题目。例如2010年株洲市的中考试题:在“探究影响液体压强大小的因素”实验中,老师用压强计做了如图10所示的(a)、(b)、(c)三次实验。比较实验(a)、(b)可知液体压强与液体的密度有关;比较实验(b)、(c)可知液体压强与液体的深度有关。

图10

控制变量法制是初中物理教学中的一种典型方法,其他如观察与实验法、类比法、假说的方法、抽象与概括的方法、分类比较法、理论推导法等,也可在教学中适当向学生介绍,让学生在预习新课和解答习题时进行尝试。

在初中物理教学中,方法的运用与知识的传输同样重要。只有教会学生正确的学习方法,才能培养他们的自学能力,达到事半功倍的学习效果。

参考文献:

[1]周琳.活动式教学法初探.中国教育学会物理教学专业委员会,2002.5.

第10篇

【关键词】物理 法则 认知 规律

在探究如何提高教学质量途径的当下,教学改革潮流拍岸而起,在多年的体会中,我认为培养学生的学习能力是目的之一。近几年来我以终身教育思想理论为依据,在高中物理教学实践中,对学生的学法指导进行了尝试。

一、学习过程的特点和认知

物理学习的过程,是一种认识过程,是学生在与物理环境相互作用中认识物理世界,形成、发展和优化自己物理认识结构的过程。因此,指导学生学习,必须指导学生进行学习准备。因为影响物理学习的因素主要有:原有知识水平,在认知结构中是否有适当的起固定作用的概念可以利用;新的潜在有意义的学习任务与同化它的原有概念的可辨别程度都影响学生观察、实验能力,逻辑推理能力等。

中学物理的教学过程是以观察和实验为基础,以形成概念、掌握规律为中心的特点。所以,物理学作为一门实验科学,观察和实验是学生获得感性认识的主要来源,在教学实践中要求学生尽可能地亲自动手操作,指导学生用比较法、放大法、等效法、再现法等手段。指导学生根据设计的方案恰当选取仪器;按照设计的方案进行安装,联结和调节仪器;指导学生正确地记录数据,特别注意测量数据的估读以及数据的处理中列表法、代数法、图象法的分析运用。如光的全反射实验中,应明确需观察入射光、反射光和折射光,得出光从光密介质射入光疏介质时,随入射角的增加,反射角和折射角均增大,折射角大于入射角等通过实验获得的概念。

二、如何获得现象、特征的本质属性

物理概念是物理现象的共同特征和本质属性在脑中概括和抽象的反映。学生形成物理概念一般要经历认知定向、找出共同特征、本质属性、进行抽象规定和深入理解概念这样一个大致的过程。这一过程一般有两种方式:一是归类的方式,直接从事实中总结出来的概念,通常由归类的方法得出其共同特征。如通过分析各种情况下接触物体间的弹力,总结出共同特征是物体相互接触而发生形变后有恢复原状的趋势,则这两个接触物体间产生弹力。

第二种是概括的方式,如在通电电流大小不变时,导线长度增大几倍,磁场力也增大几倍;在导线长度不变时,通电电流增大几倍,磁场力也增大几倍。于是可以找出共同特征,不论导线的长度和通电电流强度如何,比值IL F 能反映出磁场的强弱。通过概括找出这个共同特征,为进一步形成磁感强度的概念打下了必要的基础。

只有抓住了物理现象或物理过程的共同特征所反映的本质属性,才能形成物理概念。例如让学生明确为什么要引入这个概念,使学生认知活动有一明确的指向。在认识磁感强度时可用文字表述为:在磁场中垂直下磁场方向的通电导线,所受的磁场力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫通电导线所在处的磁感强度;用数学式表达为B= IL F。

三、把握规律的内在联系

物理规律是自然界中物理客体属性的内在联系,是事物发展和变化趋势的反映。物理规律包括物理定律、定理、守则、原理、方程等。学生掌握物理规律是明确认知定向,要让学生明确物理规律建立的目的,从而使学生的思维加工活动指向确定的方向。如学习了匀变速直线运动后,学生知道认识一个物体的运动趋势,必须清楚它的运动状态变化的快慢――加速度。因此我们很有必要来研究物体的加速度到底与哪些因素有关?是怎样的关系?

弄清规律的建立过程有两种形式:归纳法,如气体状态方程的建立,是在波意耳定律等三大实验的基础上归纳得到的。演绎法建立物理规律,如动量定理的建立,要让学生知道它是从牛顿第二定律推导出来的,力在时间上的累积与物体状态量――动量变化间的数量关系。把握物理规律的可以用“文字叙述”、“数学表达式”、“函数图像”表达,并能把它们融为一体。如玻意耳定律的文字叙述:一定质量的理想气体,在温度不变时,压强与体积的乘积为一个常量,数学表达式 为PV=C。

物理规律揭穿了客观事物的实质,是人类经由长期波折的历史过程的结晶,存在深刻的、丰硕的意义,物理规律需要对概念、规律的提出、建破有一定的了解,对概念、规律内容的各种表白形式有明白的认识。物理规律建立了有关物理量间的联系,它们之间是紧密联系的。如果把它们隔离开来,脱离物理规律、死背概念定义或脱离概念、形式上对待规律内容,是不可能很好理解和掌握物理概念、规律的。我们应该重要通过规律来理解概念,通过概念来掌握规律。例如:功的概念除抓住功的定义式外,应该侧重从动能定理、功能关系、热力学第一定律、普遍的能量守恒与转化定律等角度来理解,即从能质变化、转化的角度来理解。在电学中、光学中,我们越来越着重从能量转化来理解功,如光电效应中电子脱离金属的逸出功是从能量转化来理解的;动量概念应联系动量定理、特别是动量守恒定律来理解;电阻概念应联系欧姆定律、焦耳定律等来理解。电阻的定义是:R=U/I,按欧姆定律,我们来体会电阻的妨碍作用。串联电阻、并联电阻的等效电阻也由U与I的比来理解。从焦耳定律来体会电阻是耗费电能转化为内能的元件;法拉第电磁感应定律的掌握不能分开磁通量概念和感应电动势概念等等。

第11篇

1.挖掘教材内容,利用教材对学生进行爱祖国、爱科学和献身科学事业教育。物理教材中包含了许多可以对学生进行爱祖国、爱科学和献身科学教育的内容。如:牛顿的忘我工作、勤奋和悉心钻研精神;安培的刻苦学习、专心致志;欧姆的坚持不懈精神;法拉第的高尚品质和致力于科学研究精神。从我国古代指南针、地动仪、火箭的发明,到现代的“两弹一星”和“神舟号”成功收回。教师应善于挖掘利用这些辉煌的科学成就激发学生民族自豪感和为科学而学习的责任感。用知识的魅力去影响学生,提高学生学习科学知识的积极性。

2.物理课的教学应贴近学生的生活,切中他们的脉博,及时了解学生学习的情况,不断强化学生的学习兴趣,调动他们学习的积极性和主动性。物理学研究的是自然界最基本的运动规律,而自然界中的物理现象蕴藏着无穷奥秘。让学生从身边熟悉的生活、现象中探究并认识物理规律,同时将学生认识到的物理知识、科学研究方法、社会实践及其应用结合起来。从生活中获取的经验,学生感受比较深。根据学生的这种心理特点,在物理的教学过程中,把学到的物理规律,力求使之贴近生活,去解释日常生活中遇到的现象,把物理规律同学生的生活经验对号入座。这样既可以加深学生对所学规律的理解,又会使学生觉得物理知识非常有用,从而激发出对物理的浓厚兴趣。例如:能的转化和守恒定律是物理学中最重要的规律之一,但比较抽象,在教学中可多举一些学生熟悉的例子进行解释,如冬天热水泡脚,能的转移;双手相互摩擦做功,双手觉得暖和,能的转化;太阳能热水器将太阳能转化为热能;煤燃烧将化学能转化为热能。

3.对学生进行情感教学。

3.1在中学物理教学中实施情感目标,一要面向全体学生,使每个学生的兴趣、爱好、特长、个性都得到和谐充分发展,把传授知识与情感有机结合起来。二要激发学生学习兴趣,开发智力,培养学生学习的自觉性,使学生感到学习又艰苦又愉快。

3.2创设物理情境,激发学生学习兴趣。教学中充分利用演示实验、学生随堂实验和分组实验、小实验和小制作,课本的封面、插图和漫画、想想议议、阅读材料、科学家的故事、教学挂图和模型带趣味性的物理问题去吸引学生,培养学生的学习兴趣,让学生在充满乐趣中掌握知识。

3.3注重教学艺术,改进教学方法,激发学生思维的积极性。

3.4鼓励性提问,注重对学生作业、测试作业适时肯定;成立物理兴趣小组,使学生表现自己;鼓励学生参加小制作、小发明和社会实践活动;鼓励学生对老师提建议,从而激发学生的上进心、自尊心。

4.建立良好的师生关系。教师在课堂感情要真挚,教态要和蔼;课后要关心学生的学习和生活,尊重和信任学生,平等的对待每一位学生,对差生更要关怀备至。这样学生才会把老师当作知心朋友,他们才会把心里话、真实的教学信息告诉教师。教师的首要任务在于营造生动活泼的教学气氛,使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征。教师在备课时首先要考虑为学生创设探索情境,通过创设与教材内容有关的情境,让学生体验物理概念和规律的形成过程和应用过程,形成“参与―体验―内化―外延”的“科学探究”物理课堂教学模式。下面以欧姆定律教学为例。

4.1创设情景,提出问题,科学猜想。以调光台灯切入,问:调光台灯是调节了电路里的什么物理量使灯的亮暗发生变化的?再通过演示实验观察电流的变化与灯亮暗变化的关系,问:“电流的变化与哪些因素有关?”鼓励学生大胆猜想,电流与电阻、电压有关系。这样就确定了研究方向。

4.2引导讨论,设计方案。启发和引导学生设计研究解决问题的方案,先应用控制变量法设计总体方案:控制电阻不变,研究电流与电压的关系;控制电压不变,研究电流与电阻的关系。如何研究?再进行局部设计:由学生小组讨论、设计电路,让学生交流自己的设计,并评价他人的设计,以器材的作用和选择加以讨论。

4.3学生操作,实施方案。让学生相对独立地进行实验操作、采集数据。教师在学生的操作技能、仪器使用上给予帮助。

4.4分析讨论,得出结论。从实验得到的两组数据引导学生用计算和图像分别分析电流与电压、电流与电阻的关系,再进行综合,得到结论。

第12篇

关键词:中学物理;数学方法;应用

〇前言

数学方法在物理教学中的有效应用有利于降低物理知识的难度,易于学生理解,降低了物理知识的枯燥性。学生通过运用学习过的数学知识解决物理问题,有利于增加学生学好物理的信心和决心。下文中,笔者分析了数学方法的特征,比如精确性、抽象性和逻辑性等。研究了数学方法在物理教学中应用的作用,比如,欧姆定律等的物理公式都是以数学的形式完成表达的。揭示了数学方法在物理教学中的重要性,最后给出了如何在物理教学中有效的应用数学方法的建议。

1数学方法具有的特征

数学方法具有很高的精确性、抽象性和逻辑性,同时具有很强的辩证性和广泛的应用性。其中精确性体现对事物的量的关系的描述方面。抽象性表现为人们在对数学方法进行应用时往往只保留空间形式或者数量关系。逻辑性表现为对方程的解答和对定理的证明方面,在对方程式进行解答时必须符合逻辑,条理清晰,对定理进行证明时必须做到有理有据。辩证性表现为数学中所有的关系都以完全辩证的形式出现,比如量之间的关系。广泛性表现为它以事物的量的关系和空间形式等为研究对象,而任何事物都具有一定的量的关系,都具有一定的空间形式。

2数学方法的应用对物理教学的作用

2.1数学方法对一些物理定律和定理具有证明作用。比如,欧姆定律和电功率等的物理公式都是以数学的形式完成表达的。2.2数学方法对一些物理概念具有定义的作用。比如,物理中的压强、浮力和速度等物理量的概念都是通过数学形式表达出来的。2.3数学图像可以对物理现象起到良好的解释作用,其作用是语言文字无法实现的。

3在初中物理教学中使用数学方法的重要性

3.1有利于建立起学科之间的联系:数学方法在物理教学中的应用有利于让学生更加容易的学懂物理知识,同时还能使学生对学过的数学知识进行回忆和巩固,有利于拓宽学生的思维,有利于培养学生的多个角度思考问题的良好习惯,最重要的是能够让学生明白学科与学科之间并不是完全独立的而是相互联系的,有利于学生重视起对每个学科的学习。3.2有利于使物理知识化难为简:数学的逻辑性使数学方法能够把繁琐的公式简化,那么数学方法在物理教学中的应用同样能够把复杂的公式变得简化,有利于降低物理知识的难度,易于学生更好的学习物理,有利于提高学生对物理的学习兴趣的培养和提高。3.3可以解决某些物理方法无法解决的问题:在物理教学中,一些物理问题是无法用物理方法解决的,而用数学方法却能将问题解决,数学方法使物理难题由抽象变得更加的具体,最后达到解决物理问题的目的。

4数学方法在中学物理中的应用

4.1几何法:几何法在物理教学中的应用比较常见,例如,可以利用直角三角形解决力的合成和分解等问题,这些都是几何法在物理教学中应用的典例。4.2公式变形定义法:公式变形定义法就是根据已有的公式中各个量之间的依赖关系对公式进行变形从而得出一个新的公式的方法。比如根据物理公式p=mv可以推出m=p/v,这就是对公式变形法的应用。4.3函数图像法:函数图像在物理教学中的合理应用会使物理知识更加的清晰明朗易懂,使物理知识以数形结合的方式呈现在学生眼前,有利于帮助学生对物理原理和知识的理解。在画函数图像时要结合物理规律和条件,确定好方向性以及值域和定义域。函数图像使物理量与量之间的关系更加的清楚易懂,大大的降低了物理知识的复杂性和繁琐性。4.4方程法:方程法是物理教学中解决物理问题的不可缺少的方法,初中阶段主要是利用一元二次方程和多元一次方程组来解决物理问题。首先依据物理规律和条件把方程建立起来,然后根据数学方法对方程进行求解,最后得出答案。4.5三角函数方法:三角函数在中学物理教学中的应用也是比较常见的,比如利用勾股定理来计算物理数据等。因为三角函数就是对三角形的边和角、角和角以及边和边的关系的反应的数学方法,因此在求物理力的大小时可以利用正弦定理的办法来进行。另外,三角形的两边相加数值大于第三边,两边相减小于第三边,这个理论也可以帮助学习解决一些物理问题。4.6归纳法:在对物理知识进行学习时,学生很多情况下会对问题的解决办法和答案有自己的猜想,但是如何验证猜想对不对呢,那就要利用数学归纳法进行验证,经过归纳法的验证学生能够知道自己的猜想是否正确,使学生的正确猜想更加的有理有据,有利于提高学生对物理的学习兴趣,从而激发其学习物理的积极性和主动性。

5结语

数学方法对一些物理定律和定理具有证明作用,对一些物理概念具有定义的作用,对物理现象起到良好的解释作用。数学方法在物理知识中的应用有利于建立起学科之间的联系,有利于使物理知识化难为简,可以解决某些物理方法无法解决的问题。因此,在物理教学中,教师要注重使用有效的数学方法,比如利用直角三角形解决力的合成和分解,利用公式变形定义法对物理公式进行变形从而推出新的公式,利用函数图像法展示物理量与量之间的关系,利用一元二次方程解决物理问题等。当然,这些并不是数学方法在物理教学中应用的唯一方法,作为物理教师,我们要不断的研究和探索更有效的在物理教学中应用数学方法的途径。

参考文献

[1]张宪魁.物理科学方法教育[M].青岛:青岛海洋大学出版社,2000.32

[2]吴海鹰.初中数学思想方法教学研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学硕士论文,2011.9

[3]李烁.数学方法在初中物理中的及巧妙应用.科教文汇旬刊,2012