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歐姆定律的特點

時間:2023-07-13 17:24:09

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇歐姆定律的特點,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

歐姆定律的特點

第1篇

歐姆定律在初中物理電學知識體系中占有極其重要的地位。作為一個實驗定律,它的得出依賴于實驗探究。初中階段對歐姆定律的探究主要是針對部分導體的歐姆定律。

蘇科版物理教材中歐姆定律處在一章的第三節,在探究歐姆定律之前,學生已經學習的電學內容有:初始家用電器和電路,電路連接的基本方式(串并聯電路的認識),電流和與電流表的使用,電壓和電壓表的使用,電阻,變阻器。通過這些內容的學習,學生已經知道改變電流大小的兩種方法:1. 改變電路中的電源電壓;2. 改變電路中的電阻。帶著這樣的知識基礎,進行歐姆定律的探究學習。

教學過程中,按照教科書上實驗電路圖,采用控制變量的方法,根據實驗探究的一般過程進行兩次實驗。因此在利用教材中的實驗設計進行教學的過程中遇到了一些有待商榷的問題。

問題1:“移動變阻器的滑片,改變滑動變阻器連入電路的電阻,可以改變電路中的電流,但為什么就可以改變加在電阻兩端電壓呢?”

問題2:“調節變阻器,使電阻R兩端電壓改變,為什么同樣是調節變阻器,卻又是使加在R兩端的電壓不變呢?”

分析:學生對電流的認知是通過教材中用水流做類比,從而知道電壓是形成電流的原因。從認知的過程來看,正是因為有了電壓,才會有電流的產生。

而在本書歐姆定律的探究實驗中,二次實驗都是通過移動滑動變阻器來改變電流的大小,利用歐姆定律的原理,從而改變了電阻兩端的電壓或使不同電阻兩端的電壓不變。這樣就會給學生有一個錯誤的印象:“電阻改變電流,電流改變電壓”。使學生認知電流、電壓的因果關系上容易出現倒置,認為電壓的改變是由于電流的變化而引起的。因此在未探究出歐姆定律之前,根本不可能向學生解釋他們提出的這兩個問題。更嚴重的是在課后的作業反饋中,有學生對于這個的實驗做出了錯誤的總結:在電阻一定時,電壓和電流成正比。所以這個實驗設計在學生探究學習歐姆定律的思維邏輯上存在著錯誤的引導,必須加以改進。

本人認為問題產生的根本原因就出在滑動變阻器在實驗中的引入。

雖然滑動變阻器的聯入使實驗操作更為方便更為簡單,但產生的負面影響是巨大的,導致了學生知識認知邏輯上的混亂,迷惑,弊大于利。本人提出的改進建議是舍去滑動變阻器:

電阻不變時,探究電流與電壓的關系的實驗中,完全可以舍去滑動變阻器,直接把電阻接入電路,通過直接改變電源電壓的方法來進行實驗。

電壓不變時,探究電流與電阻的關系。而舍去滑動變阻器后,通過固定的電池數目的方法很難實現電阻兩端的電壓不變。其原因在于電池組存在一定的內阻,就會導致路端電壓隨外電路電阻的變化而變化(外電路電阻變大路端電壓也變大),而不能達到控制電壓不變的目的。同時電壓表示數的變化也會引起學生的質疑。初中階段,由于電池的內阻不作要求,因此最合適的方法就是采用輸出電壓恒定的學生電源進行實驗。

綜上分析,本人設計這樣的探究實驗:

實驗器材:學生電源,電阻箱(或若干已知阻值電阻),電壓表,電流表,導線,開關

實驗步驟:按實物圖連接好電路:

實驗一,先保持電阻R不變,通過調節學生電源的輸出電壓(電壓取值要小),研究電流跟電壓的關系。將所測數值填入表格,分析數據,得出結論。

實驗二,保持學生電源輸出電壓不變,調節電阻箱的阻值,研究電流和電阻的關系。將所測數值填入表格,分析數據,得出結論。

實驗總結:將兩方面結論綜合,歸納出歐姆定律。

第2篇

一、知識網絡

歐姆定律探究電流與電壓、電阻的關系歐姆定律內容、公式歐姆定律的應用伏安法測電阻串聯、并聯電路電阻的特點

二、知識梳理

(一)歐姆定律的探究(探究電流與電壓、電阻的關系)

1.探究方法:控制變量.

2.實驗電路圖:如圖1所示.

3.實驗結論:在電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比;在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比.

(二)歐姆定律

1.內容:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比.

2.表達式:I=■

3.適用范圍:歐姆定律所研究的電路是電源外部的一部分或全部電路;在非純電阻電路中(如含有電動機的電路),公式中的U、I、R的關系不成立.

4.適用條件:歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I、U、R是對同一段電路(或導體)、同一時刻(或狀態)而言的.

5.公式變形:由歐姆定律數學表達式可得到公式R=■、U=IR,用于計算導體的電阻和導體兩端的電壓.

(三)歐姆定律的應用

1.伏安法測電阻

伏安法測電阻的實驗原理是R=■.用伏安法測量導體電阻的大小,即用電壓表測量導體兩端的電壓大小,用電流表測量導體中電流大小,根據公式R=■,即可得到導體電阻的大小.在用伏安法測電阻時,要正確選擇電壓表與電流表的量程,同時,要利用多次測量求平均值以減小實驗誤差.

2.推導串聯電路的總電阻

如圖2,根據串聯電路中電流、電壓的特點可知:

I=I1=I2,U串=U1+U2

再根據歐姆定律變形公式可得:

IR串=I1R1+I2R2

所以,R串=R1+R2

結論:串聯電路的總電阻等于各串聯導體電阻之和.(若有n個導體串聯,其總電阻為R串=R1+R2……+Rn)

3.推導并聯電路的總電阻

如圖3,根據并聯電路中電流、電壓的特點可知:

I=I1+I2,U=U1=U2

再根據歐姆定律的變形公式可得:

■=■+■

所以,■=■+■

結論:并聯電路總電阻的倒數等于各并聯導體電阻倒數之和.(若有n個導體并聯,其總電阻為■=■+■+……+■)

三、典型例題

例1 由歐姆定律數學表達式可以得出公式R=■.關于此表達式,下列說法正確的是( ).

A.當導體兩端的電壓是原來的2倍時,導體的電阻也是原來的2倍

B.當導體中電流是原來的2倍時,導體的電阻是原來的0.5倍

C.當導體兩端的電壓增加幾倍,導體中的電流也增加幾倍,導體的電阻不變

D.當導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零

解析 公式R=■是由歐姆定律數學表達式變形得到的,它表示一段導體兩端的電壓與通過導體電流的比值是不變的,它反映了導體對電流的阻礙作用.電阻是導體本身的一種屬性,跟導體兩端電壓、電流均無關.

答案 C.

例2 小明同學想探究“一段電路中的電流跟電阻的關系”,設計了如圖4所示的電路圖(電源電壓恒為6V).

(1)根據小明設計的圖4,用鉛筆將圖5的實物連接完整.

(2)小明將第一次實驗得到的數據填入了下面表格中,然后將E、F兩點間的電阻由10Ω更換為20Ω,讓滑動變阻器的滑片P向 移動(選填“A”或“B”),直到電壓表的示數為 V.此時電流表的指針位置如圖6所示,請把測得的電流數值填入表格.

(3)小明根據實驗數據得到如下結論:導體中的電流與導體的電阻成反比.請你對以上的探究過程和得出的結論做出評價,并寫出兩點評價意見: ; .

解析 (1)連接實物圖時,電壓表要并聯在定值電阻兩端,并注意選擇合適的量程;連接滑動變阻器要注意連接“一上一下”兩個連接柱.

(2)因為導體中的電流與導體電阻和導體兩端的電壓均有關,所以探究“一段電路中的電流跟電阻關系”時應控制定值電阻兩端電壓相同.當E、F兩點間的電阻由10Ω更換為20Ω時,如果滑動變阻器滑片P不移動,則電壓表示數會變大,為了保持電壓表示數不變,滑片P應向B端移動,直到電壓表示數與第一次實驗時一樣,即4V.

(3)通過數據分析找出物理規律是研究物理問題的常用方法,但僅通過一兩次實驗數據就得到結論并不科學,常常會使結果帶有偶然性,因此需要進行多次實驗;得出的結論是有條件限制的,結論缺少前提條件.

答案 (1)如圖7所示.

(2)B 電壓表的示數為4V 0.2

(3)實驗次數太少(沒有進行多次實驗);結論缺少“電壓一定”的前提條件

例3 小華想測出一個電阻Rx的電阻值,將選用的器材連接成如圖8所示的電路,R0為已知阻值的定值電阻.由于電源電壓未知,所以,沒能測出電阻Rx的阻值.請你選添合適的器材,幫他完成這個實驗.要求:(1)用兩種不同的方法,分別畫出電路圖,簡要說明實驗方法,并寫出電阻Rx的表達式.(2)每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下,只允許選添一種器材和導線接入電路.

解析 方法1:如圖9,用電流表測出通過Rx的電流I,用電壓表測出Rx兩端的電壓U,則電阻Rx=■.

方法2:如圖10,用電流表測出通過Rx的電流為I,用電壓表測出Rx和R0兩端的總電壓為U,則電阻Rx=■-R0.

方法3:如圖11,先用電流表測出電路中的電流為I1,再將導線并聯在電阻Rx兩端,測出電流表為I2,則電阻Rx=■R0 .

點評 本題采用特殊方法測量電阻.因為已有電流表,這樣就可以測出電阻Rx和已知電阻R0的電流值.但由于缺少電壓表,因此解決本題的關鍵是如何測量出電阻Rx兩端的電壓.解決本題的方法是開放性的,只要能測出電阻Rx兩端的電壓(或Rx和R0兩端的總電壓),即可利用R=■求出電阻Rx的阻值(或電阻器Rx與R0的總電阻,從而可求Rx的阻值).另外,將導線并聯在電阻Rx或已知電阻R0兩端,可使得電路中電流發生變化.根據電流表的數值,并利用歐姆定律即可求出電阻Rx的阻值.

例4 在學校舉行的物理創新大賽上,小明和小紅所在的科技小組分別設計了一種測量托盤所受壓力的壓力測量儀,如圖12、圖13所示.兩裝置中所用的器材與規格完全相同,壓力表是由電壓表改裝而成,R1為定值電阻,阻值為10Ω,R2為滑動變阻器,規格為“10Ω 1A”.金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動,且與它接觸良好,金屬指針和金屬桿電阻忽略不計.M為彈簧,在彈性限度內它縮短的長度與其所受的壓力大小成正比.當托盤所受壓力為零時,P恰好位于R2的最上端;當托盤所受壓力為50N時,P恰好位于R2的最下端,此時彈簧的形變仍在彈性限度內.

(1)圖12裝置中,當P位于R2的最下端時,電壓表的示數為3V,則電源電壓是多少?

(2)圖12裝置中,壓力25N的刻度位置標在電壓表表盤多少伏的刻度線上?

(3)在圖12、圖13兩種裝置中,兩個壓力表的刻度特點有何不同?試說明理由.

解析 (1)圖12裝置中,當P位于R2的最下端時,

電路中的電流I=■=■=0.3A.

電源電壓U=I(R1+R2)=0.3A×(10Ω

+10Ω)=6V.

(2)圖12裝置中,當托盤所受壓力為25N時,P恰好位于R2的中點,滑動變阻器接入電路的電阻R2為5Ω.電壓表測R2兩端電壓.

電路中的電流I=■=■=0.4A.

電壓表的示數為U2=IR2=0.4A×5Ω=2V.

壓力25N的刻度位置標在電壓表表盤2V的刻度線上.

(3)圖12裝置中壓力表的刻度是不均勻的,圖13裝置中壓力表的刻度是均勻的.

圖12裝置中,當改變托盤所受的壓力時,R2接入電路中的電阻發生變化,電壓U2=■,U2與R2不是正比關系,壓力表的刻度不均勻.

第3篇

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關鍵詞:歐姆定律;教學設計;傳感器;DIS 線性元件;非線性元件;伏安特性;屏幕廣播

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)6-0073-6

1 教學內容分析

(1)教材分析:“人教版”高中物理(選修3-1)第二章《恒定電流》中的第3節《歐姆定律》,教材首先回顧了初中學過的電阻的定義式及歐姆定律,然后重點闡述了導體的伏安特性,并分別描繪了小燈泡、半導體二極管的伏安特性曲線,對比了它們的導電性能。

(2)《課程標準》要求:①觀察并嘗試識別常見的電路元器件,初步了解它們在電路中的作用;②分別描繪電爐絲、小燈泡、半導體二極管的I-U特性曲線,對比它們導電性能的特點。

2 教學對象分析

(1)學生在初中已經學習過的電阻的測量、電壓的調節等電路的相關基礎知識,為本節實驗方案設計打下了基礎;

(2)初中已經學習過的歐姆定律基礎知識,為歐姆定律的深化理解起了鋪墊作用;

(3)學生具備了一定的探究能力、邏輯思維能力和歸納演繹能力。

3 教學目標

3.1 知識與技能

(1)了解線性元件及其特點;

(2)理解歐姆定律及其適用條件;

(3)了解非線性元件及其特點。

3.2 過程與方法

(1)通過親歷“導體伏安特性曲線”描繪的全過程,進一步熟知科學探究的各環節;

(2)通過描繪導體伏安特性曲線,體會圖線法在物理學中的作用;

(3)初步掌握傳感器、DIS(數字化信息系統)的操作和使用方法。

3.3 情感態度與價值觀

(1)通過使用傳感器和DIS(數字化信息系統),增強數字化、信息化科學意識;

(2)通過與同學的討論、交流、合作,提高學生主動與他人合作的意識;

(3)通過多媒體教學網絡廣播系統共享實驗結果,享受分享和成功帶來的喜悅、提高學生合作共享意識。

4 教學重點

(1)線性元件與歐姆定律

(2)線性伏安特性曲線的理解與應用

5 教學難點

(1)實驗方案的設計與電路連接、DIS(數字化信息系統)的使用;

(2)非線性伏安特性曲線的理解與應用。

6 教學策略設計

6.1 《課程標準》要求

(1)觀察并嘗試識別常見的電路元器件,初步了解它們在電路中的作用;

(2)分別描繪電爐絲、小燈泡、半導體二極管的I-U特性曲線,對比它們導電性能的特點。

這是采用傳統的教學手段一課時不可能實現的教學目標!而采用傳感器和DIS(數字化信息系統)獲取導體的伏安特性曲線,利用現代化信息技術,不僅大大提高了課堂教學效率,而且增強了學生數字化、信息化科學意識。

6.2 本節課設計了四個探究環節

(1)探究環節一:描繪金屬導體(合金絲繞成的5 Ω、10 Ω電阻)伏安特性曲線

該環節包括實驗設計、電路連接、數據收集、數據的圖線法處理,得出金屬導體的伏安特性曲線是“過原點的直線”的實驗結論。其中,包含了科學探究的“提出問題、設計實驗、數據收集、分析論證、結論評估”諸多環節,使學生進一步熟知科學探究的各環節。

(2)探究環節二:線性元件與歐姆定律

(3)探究環節三:描繪小燈泡(二極管)的伏安特性曲線

(4)探究環節四:非線性元件與非線性伏安特性曲線的理解與應用

其中,環節一、三均采用兩組差異化的實驗器材――合金絲繞成的5 Ω與10 Ω電阻,小燈泡與二極管。這樣設計,既提高了實驗效率,又使實驗具有了普遍性。而通過尋找兩組不同曲線的異同,又能自然總結出線性元件、非線性元件的概念和特點。

6.3 本節課采用小組合作形式

使學生通過與同學的討論、交流、合作,提高學生主動與他人合作的意識;通過多媒體教學網絡廣播系統共享實驗結果,享受分享和成功帶來的喜悅,提高學生合作共享意識。

7 教學設備

25組描繪導體伏安特性曲線器材、“友高”數字化實驗系統、多媒體教學網絡廣播系統、多媒體課件展示、實物投影儀、半波全波整流、濾波線路板。

8 教學過程

引入新課

【教師】

實物投影:整流、濾波線路板,介紹元件、功能。

引入課題:該線路板為何能實現如此神奇的功能呢?那就要求設計者對各元件的性能非常了解,而導體的伏安特性就是其中一項重要的性能。

【學生】

觀察、思索、好奇、興奮。

【設計說明】

激發學生研究導體伏安特性的興趣。

新課教學

探究環節一:描繪金屬導體伏安特性曲線

(一)提出問題

【教師】

(1)今天我們就首先探究金屬導體(合金絲繞成的5 Ω、10 Ω電阻)的伏安特性。

(2)劃分四個研究小組,每組六臺電腦。

【學生】

熟悉小組成員,選出小組長。

【設計說明】

小組合作。

(二)設計實驗

(1)方案設計

【教師】

導體的伏安特性曲線――用橫軸表示電壓U,縱軸表示電流I,畫出的I-U圖線叫做導體的伏安特性曲線。

注意解決三個問題:

①如何測量導體的電流、電壓?

②如何改變導體的電流、電壓?

③怎樣描繪導體的伏安特性曲線?

【學生】

分組討論:

①達到實驗目的所需的實驗器材;

②畫出實驗電路圖、概述實驗方案。

【設計說明】

①提高學生的實驗設計能力;

②利用學生在初中已經學習過的電阻的測量、電壓的調節等電路的相關基礎知識。

(2)方案論證

【學生】

小組長說明實驗器材。

【教師】

展示實驗器材實物圖(圖1)。

【學生】

小組長投影實驗電路、簡述實驗方案。

【教師】

展示實驗電路(圖2)。

(3)方案改進

【教師】

在數字化時代,我們利用電壓傳感器、電流傳感器替代電壓表、電流表,利用“友高”數字化實驗系統替代手工記錄和坐標紙來完成此實驗探究(圖3)。

【學生】

閱讀《描繪導體伏安特性曲線》操作指南。

【設計說明】

采用傳感器和DIS,提高效率,完成傳統實驗器材不可能完成的任務。

(三)數據收集

(1)分組實驗

【學生】

分組實驗:1、2組10 Ω電阻;3、4組5 Ω電阻,同組成員相互協作。

【教師】

①指導學生打開軟件、實驗模板、傳感器調零,按操作指南要求收集數據、保存實驗,暫不關閉等待分享實驗數據(圖4)。

②巡回指導。

④利用多媒體網絡廣播系統了解各組實驗進度情況。

(2)成果分享

【教師】

通過廣播系統向全體同學展示4個小組的實驗結果。

【學生】

觀察、對比。

【設計說明】

采用兩組差異化的實驗器材,既提高了實驗效率,又使實驗具有了普遍性。而通過尋找兩組不同圖線的異同,又能自然總結出線性元件的概念。

(四)結論評估

【教師】

請分析兩圖線的異同。

【學生】

(1)兩圖線均為過原點的直線――線性元件。

(2)兩圖線的斜率不同――電阻值不相等。

探究環節二:線性元件與歐姆定律

(一)線性元件

【教師】

(1)金屬導體的伏安特性曲線是通過坐標原點的直線,具有這種伏安特性的元件稱為線性元件。

那么,線性元件有什么特點呢?

【學生】

觀察、思考后回答。

(2)通過同一線性元件的電流強度與加在導體兩端的電壓成正比。

【教師】

展示兩個電阻的伏安特性曲線(圖5)。

【學生】

觀察、思考后回答。

(3)電壓一定時,通過導體的電流強度與導體本身的電阻成反比。

【教師】

線性元件這兩大特點你聯想到哪條規律?

【學生】

齊答:歐姆定律。

【設計說明】

線性元件與歐姆定律兩知識點自然銜接。

(二)歐姆定律

【教師】

內容:通過導體的電流強度跟加在導體兩端的電壓成正比,跟導體本身的電阻成反比。

適用范圍線性元件金屬導體電解液純電阻電路

【學生】

回顧、歸納。

【教師】

情感教育:介紹歐姆及其實驗裝置(圖6),闡述原創性實驗的開拓性及對科學發展的重大影響!

【學生】

好奇、興奮。

探究環節三:描繪二極管小燈泡伏安特性曲線

(一)提出問題

【教師】

下面我們分四小組、兩大組分別描繪二極管和小燈泡的伏安特性曲線。

【學生】

更換器材、連接電路(圖7)。

(二)數據收集

(1)分組實驗

【學生】

分組實驗:1、2組二極管;3、4組小燈泡,同組成員相互協作。

【教師】

①指導學生打開軟件、實驗模板、傳感器調零,按操作指南要求收集數據、保存實驗,暫不關閉等待分享實驗數據。

②巡回指導。

③利用多媒體網絡廣播系統了解各組實驗進度情況。

(2)成果分享

【教師】

通過廣播系統向全體同學展示4個小組實驗結果。

【學生】

觀察、對比。

【設計說明】

采用兩組差異化的實驗器材,提高了實驗效率,而通過尋找兩組不同圖線的異同,又能自然總結出非線性元件的概念。

(三)結論評估

【教師】

請分析兩圖線的異同(圖8)。

【學生】

(1)兩圖線均為曲線――二極管為非線性元件。

(2)兩圖線的彎曲方向不同――二極管的電阻隨電壓升高而減小;鎢絲的電阻隨電壓升高而增大。

(四)知識點辨析

【教師】

鎢絲(小燈泡燈絲)屬于金屬導體,但其伏安特性曲線為何呈現曲線?(圖9)

【學生】

因為燈絲溫度變化范圍過大。

【教師】

動畫:手工繪制鎢絲伏安特性曲線。

可以看出:曲線起始端溫度變化很小,呈現線性。

探究環節四:非線性元件

(一)非線性元件的概念

【教師】

(1)氣態導體和二極管的伏安特性曲線不是直線,這種元件稱為非線性元件。

(2)對非線性元件,歐姆定律不適用。

(3)非線性元件的電阻除了由材料本身決定外,還與加在其兩端的電壓有關。

【學生】

觀察、思考。

【設計說明】

實驗與知識點自然銜接。

(二)非線性伏安曲線的理解與應用

(1)跟蹤練習――非線性伏安曲線的理解

【教師】

①小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖10所示,P為圖線上一點,PN為圖線在P點的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中正確的是( )

(2)拓展練習――非線性伏安曲線的應用

【教師】

②一小燈泡的伏安特性曲線如圖11所示,將該燈泡與一個R=6 Ω的定值電阻串聯,接入輸出電壓U=3 V的恒壓電源,如圖12所示,試求通過小燈泡的電流強度。

【學生】

解析:在小燈泡的伏安特性曲線中做出U=3-6I 的圖線(圖13)。

從兩圖線的交點求出通過小燈泡的電流強度為I = 0.22 A。

【設計說明】

拓展學生解題思路,增強學生圖線法解決問題的意識!

課堂小結

【教師】

引導學生回顧、歸納總結。

知識小結:線性元件、歐姆定律、非線性元件。

方法小結:實驗探究、圖線法、數字化。

【設計說明】

比知識更重要的是方法!

作業布置

【教師】

(1)課本P48頁2、3、4題。

(2)請你設計一套描繪二極管完整伏安特性曲線(含正、反向電壓)的方案。

(3)網上查閱歐姆定律的發現歷程。

【設計說明】

三道作業分別對應“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三維目標。

參考文獻:

[1]張金權.DIS數字實驗系統與物理探究教學整合的策略[J].物理教學探討,2013,(11):56.

第4篇

物理學的邏輯性很強,純理論的知識讓學生們很難接受,而且中職學校學生的基礎知識普遍較差,學習興趣不濃,容易使之產生一種厭學情緒。以物理新課程理念審視物理教育,物理課程在重視科學知識積累的同時,還應重視學生主動參與知識探究的全過程,加強學生實踐和實驗能力的培養,強調科學方法和科學思維習慣的養成。所以要有目的的引導學生主動思考使學生很自然的掌握相應知識。

1 結合專業實際特點利用以下手段促進課程改革

1.1 貼近生活。各種家用電器的大量使用,為物理教學提供了豐富的感性材料。如電壓、電流、電磁爐等,學生在日常生活中,觀察和接觸的電現象和應用電的知識的事例,恰當地利用學生已有的感性認識及生活經驗,通過舉例引導學生提取儲存在頭腦中的印象。教師在課堂上應密切聯系生活實際,注意身邊的科學,如學生普遍對現代電子信息技術比較感興趣,教師可以針對這一問題,有意識地講述物理知識在電子信息技術中的重要作用等。以日常生活中的電學概念教學,可以增加學生學習的主動性。

1.2 注重實驗。物理學是一門以實驗為基礎的自然學科,物理規律和理論是以實驗為基礎并驗正的。在物理學里,某些性質不同的物理現象都是要通過實驗來驗證的,運用演示實驗或學生親自做實驗來獲得感性認識,容易更好的集中學生的注意力,培養學生的觀察力,激發學生的學習興趣。新穎的實驗往往更能吸引學生注意,恰當地將教材中的實驗加以發展、變化,可以增加學生的好奇心和求知欲。采用演示教學法,在整個教學過程中,教師邊演示、邊提問、邊解答,學生邊觀察,邊考慮問題,把抽象的理論變得具體、生動。使學生在愉悅的教學環境中,深深感受到學習的趣味性和有用性。

1.3 利用多媒體課件模擬演示。物理概念和原理是比較抽象的,有些現象在傳統的實驗中也是無法展示的,所以僅靠形象、表象和想象對初學者來說是不容易理解和掌握的。但是,利用多媒體課件可以較好地解決這一難點。例如“電流”概念比較抽象,可以利用多媒體模擬電路中電流的流動,看到正電荷從正極向負極運動,這樣將電流轉換成電荷的流動,讓本來看不見的電流變成動態的畫面,將課本中不動的圖形變為電荷不斷流動的動畫。遵循學生的思維由淺入深、由表及里,從具體到抽象,由現象到本質的循序漸進的思維過程,可以比較容易地解決這一教學難點。加深學生對電流的感觀認識,從而為建立電流概念打下基礎。

1.4 在公式分析。講解公式時,注重公式推理、得出過程,注重公式的使用條件,主要學習公式的如何使用。這是物理式正確使用的前提,前期學不好,后期無法正確應用。中職學生在初中物理中已學過的部分電路歐姆定律,它只適用于電路中某個導體或某一部分電路的電壓、電流和電阻三者之間的關系。《電工基礎》中引入了全電路歐姆定律新知識,進一步完善電路中內、外電路的電流、電壓(電動勢)和電阻間的關系,使知識由“部分電路”向“全電路”深化和發展。教學中可以充分利用部分電路歐姆定律的概念和相關知識,引入全電路歐姆定律的概念。如在課本電路中,將全電路分解為外電路和內電路兩部分,在外電路中,根據部分電路歐姆定律可知負載R兩端的電壓降為:U=IR.在內電路中,電源電動勢E與內阻r的電壓降Ur和電源端電壓的關系是:U=E-Ir。在全電路中,負載兩端電壓U與電源端電壓U相等,且內外電路電流相等,則可得:I=E/R+r即為全電路歐姆定律。通過實例的講解,注意強調部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩種概念的共同點、不同點以及相互聯系,使學生對新知識能進一步理解和掌握。

2 提高基礎學力,促進科學素養可持續發展

學力,是指通過學習獲得的能力。物理教育在提高學生科學素養的同時,還要提高學生的學力水平,并使更多的學生對物理產生興趣。學力是教育的內核,是學校課程設計的前提。任何一門學科教學的目標大體有四個組成部分:①知識、理解;②技能;③思考力、判斷力;④關系、動機、態度。前兩部分為顯性學力,后兩部分為隱形學力。就猶如浮在水面上的冰山,浮出水面的僅僅只是冰山一角,而更多的、隱匿在水面下的才是支撐浮出水面部分的基礎,四部分做為一個整體反映了一種學力觀。

3 結合學生、學校或專業的特定環境和特點,開展適合專業特點和學生實際的校本課程開發,是培養學生專業素養的必要補充

遵循“夠用、實用、適用”的原則,力求體現專業特色,正確把握物理課在電子專業教育體系中的地位,客觀分析學生未來就業發展的要求。在內容安排上,突出核心基礎知識和基本技能,力求為后續專業課打好基礎,同時,注意培養學生掌握物理學的基本思想和基本方法,提高他們的綜合素質。

職業教育的教學側重于理論與實踐的緊密結合,在教學方法上強調教育與生產實踐相結合,在課程設置上理論與實習并行,知識與技能并重,培養的教育人才具有實踐性和應用性的特點。職業教育的特點決定了應用性較強的物理基礎堂教學必須突出能力上的要求,掌握相對應的物理知識。物理教學不是孤立的,它與學生所學的相關專業是關聯的,教師應注重構建一套完整的體系,使學生更好的學以致用。

第5篇

【關鍵詞】電路電動機純電阻與非純電阻

電流通過純電阻與非純電阻時的能量轉化關系,是高中物理直流電路部分的重點知識,但由于很多同學不能夠正確區分純電阻與非純電阻,導致很多問題的分析出現問題,本人結合教學過程中的實際情況,以電動機為例,較好的解決了純電阻與非純電阻中應用中的區別與聯系。

一、設計的幾個實驗分析:

當電流通過電動機的過程中,消耗電能,同時會產生其他形式的能,這個能量轉化的過程就是電流做功的過程,即電功W=IUt。而電流通過線圈時會產生焦耳熱,Q=I2Rt,那么,Q與W相等嗎?

解決方案:假設Q=W,將推導出I=U/R,即歐姆定律,而歐姆定律是有它的適用條件的。

分析:歐姆定律有它的適用條件,電流消耗的電能全部轉化為內能,此時電功等于電熱。所以,歐姆定律適用的電路叫做純電阻電路;歐姆定律不適用的電路叫做非純電阻電路。

實驗1:探究電動機在不轉動的狀態下,電壓、電流和電阻的關系有何特點。

實驗2:探究電動機在轉動的狀態下,電壓、電流和電阻的關系有何特點。

通過具體的實驗讓學生清晰的辨別純電阻電路與非純電阻電路。

實驗3:進一步探究電動機在不轉動的狀態下,電壓、電流和熱功率、總功率的關系。

實驗結論:電流通過純電阻時,熱功率在總功率中所占比值很高。在誤差允許的情況下,純電阻電路產生的電熱近似等于消耗的電功,即W=Q.

實驗4:進一步探究電動機在轉動的狀態下,電壓、電流和熱功率、總功率的關系。

實驗結論:電流通過非純電阻時,熱功率在總功率中所占比值較小。從能量守恒的角度去考慮,W=Q+E,即電動機消耗的電能等于產生的熱量及產生的機械能的總和。

二、大思路

含電動機的電路由于涉及電能轉化為機械能,電動機正常工作的電壓電流關系不再滿足,我們需要從能量守恒的角度去研究。

電動機正常工作時的輸入功率(即電動機消耗的總功率)一部分轉化為電熱,一部分轉化為機械能輸出。根據能量守恒:

P輸入+P熱=P輸出

1.求電動機兩端的電壓U

2.求流過電動機的電流I

3.求電動機的內阻r

4.求電動機輸入功率P輸入,用電功率公式P=IU計算

5.求電動機內阻消耗的電熱功率P熱,根據焦耳定律求出P熱=I2r

注意:4、5中的兩個公式不能使用純電阻電路中的其他變形。

6求出P輸入、P熱之后,不難求出P輸出

舉一反三,如果已知P輸入、P熱、P輸出中的任意兩個,則另一個可以通過解能量守恒方程求出。

三、例題分析:

例:一臺電風扇,內阻為20Ω,接上220V電壓后,消耗功率66W,問:

(1)電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少?

(2)電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少?轉化為內能的功率是多少?電動機的效率是多少?

(3)如果接上電源后,電風扇的風葉被卡住,不能轉動,這時通過電動機的電流,以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少?

分析(1)因為P入=IU

所以I=PUA=0.3A

(2)電風扇正常工作時轉化為內能的功率

P內=I2R=0.32×20W=1.8W

電風扇正常工作時轉化為機械能的功率

P機=P入-P內=66W-1.8W=64.2W

電風扇正常工作時的效率

η=64.266×100%=97.3%

(3)電風扇風葉被卡住后電動機不轉時可視為純電阻,通過電風扇的電流

I=UR=22020A=11A

電動機消耗的電功率

P=IU=11×220W=2420W

電動機發熱功率

P內=I2R=112×20W=2420W

第6篇

關鍵詞:規范;知識的補充與拓展;靈活運用和融會貫通

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,第一個例題是讓學生體會:當串聯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。例題二讓學生體會:當并聯電路一個支路電阻改變時,干路中電流會發生變化,但另一個電路電流和電壓不會發生變化。兩個例題做下對比,解決了學生疑惑。下面筆者從以下幾方面談談本節教學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。首先讓學生熟練掌握歐姆定律的內容及形變公式,然后對電路進行分析判斷,確定電路特點,然后再根據電流電壓電阻關系解答。

二、規范解題

初中學生接觸物理學習時間不長,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范,所以養成規范的解題習慣,對提高教學成績和養成嚴謹的思維能力尤其重要。本節中,利用該定律解題應注意:(1)I,U,R都是指同一導體或同一段電路在同一狀態下的物理量。(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,表示不同的導體,或者同一導體的不同時刻。(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S閉合后,求:(1)當滑動變阻器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,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,我就提問學生:總電阻是多少呢?學生異口同聲回答:R1+R2。我又問,為什么是兩個電阻之和呢?此時學生無語,引起認知沖突。這時,我把學生帶入最近發展區,得出串聯電路電阻關系。串聯電路電阻關系U=U1+U2;電流關系: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R3=20歐時電流I=0.2A。此時老師可以讓學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。當滑動變R2=50歐時,U1=I1xR1=0.1x10=1(v),U2=I2xR2=0.1x50=5(v);當滑動變阻器電阻R3=20歐時,U1=I1xR1=0.2x10=2(v),U3=I3xR3=0.2x20=4(v)。引導學生比較兩種情況下電阻與各自電壓關系發現:第一種情況下U1/R1=U2/R2;第二種情況下:U1/R1=U3/R3。由此得出串聯電路電壓比等于各自電阻比,即:U1/U2=R1/R2。老師點撥學生認識到,串聯電路中,當一個電阻改變時,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并聯電路,電源電壓12V,開關S閉合后,求:(1)當滑動變阻器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,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,那么并聯電路總電阻是多少呢?這時學生很快回答:等于兩個電阻之和。我沒有否定學生的回答,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)。通過計算同學們發現并聯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系。我把三個電阻大小依次列出來:8 10 40。讓學生發現三個數據關系,當我意識到沒有學生發現時,我又把三個數寫成倒數形式。這時熊可佳同學首先發現:1/8=1/10+1/40。我雖然欣喜,對她給予了表揚,但并沒急于下結論。而是讓學生用同理計算第二題,發現同樣的規律。此時我告訴學生并聯電路電阻的關系:總電阻的倒數等于各支路電阻倒數之和。即1/R=1/R1+1/R2。

當滿足學生一時的求知欲時,學生的好奇心被進一步調動,老師趁熱打鐵,讓學生找找兩種情況下,電阻和通過它們的電流的關系。以第一小題中,R1=10歐,I1=1.2安;R2=40歐,I2=0.3安。學生馬上就發現:I1/I2=R2/R1。即,并聯電路電流比等于電阻比的倒數。通過數據,可以進一步引導學生發現:并聯電路中,當一個支路電阻改變時,只能改變本支路電流,對其他支路的電壓,電流沒有影響。這也是我們經常說的并聯電路各支路地位平等,相互不影響。

第7篇

1.遵循新課程理念,用好教材,教學流程設計突出過程與方法。

下面是我在處理電動勢這個教學難點的具體做法:

師問:電源的作用是什么?(假定自由電荷為正電荷)

生答:電源是把自由電荷從負極經電源內部搬運到正極。

師問:把自由電荷從負極經電源內部搬運到正極過程中自由電荷受幾個力作用?與電荷運動方向關系?

生答:受兩個力。靜電力的方向與正電荷的運動方向相反,另一個力與運動方向相同。

分析總結:正、負極堆積著正、負電荷,所以電源內部存在著有正極指向負極的靜電場,正電荷在電源內部受到的這個靜電力的方向與正電荷的運動方向相反,靜電力充當阻力。要把電荷從負極搬運到正極就還要受克服靜電場對電荷的作用力。這個力由電源提供叫做非靜電力,方向與靜電力相反。

師問:這兩個力對電荷做功嗎?電荷的能量變嗎?

生答:靜電力做負功,非靜電力做正功。電荷的電勢能增加。

分析總結:從能量轉化的角度看,電源是把其它形式的能轉化為電能的裝置,通過非靜電力做功,讓電勢能增加。即使是把相同的電荷量從負極移到正極,非靜電力在不同的電源中做功也不一樣,就像把相同的重物從一樓搬上二樓,如果樓層的層高不一樣,人力做功就不一樣。非靜電力對電荷做的功與電荷的比值有特殊意義(相當于樓層的層高),定義為電動勢。電動勢是電源的一種特性,其大小與非靜電力的性質有關,與W和q是無關的。

通過這樣的教學過程,學生能建立閉合電路中電荷運動的圖景,在分析討論中感受到比值定義物理量的思想和做功研究能量變化的思想,這些對學好物理,提高解題能力有根本性的幫助。

2.注意學生自主學習能力的培養。

“高中物理新課程標準明確提出,要加強學生自主學習能力的培養,注重發展好奇心與求知欲,培養科學態度和科學精神”。[1]我在本章教學時安排兩次自主學習的內容,一次是電阻定律的推導,另一次就是閉合電路的歐姆定律。下面是我在教第七節“閉合電路的歐姆定律”時安排的一節自學的情況:

我提出了如下幾個思考題:

(1)閉合電路歐姆定律的推導過程?

(2)定律的文字敘述、公式及單位?

(3)公式中各項意義及各部分之間的關系?

(4)閉合電路歐姆定律與部分電路歐姆定律的區別?

我要求學生完成自學筆記。絕大多數學生在30分鐘內完成。我再要求學生做3道淺顯的選擇題,學生一般5分鐘可完成。接下來我組織學生交流討論自習內容和體會。當然,自學從容量、深度等方面和正常一節課教學是有一定的差距,教師在學生自學的基礎上還需安排一定的時間對本節內容進行適當拓展加深,這對學生自學意識、自學方法和能力培養是有意義的。

3.加強學生實驗情況的研究、提高實驗教學效益。

本章的實驗非常重要,是高考重點,仔細分析一下這部分實驗,有些實驗對學生的實驗能力要求比較高,學生在做的過程中感到很難。按慣例,許多學校都是一課時完成一個實驗,結果大部分實驗效果都不好,我們通常都認為完全是學生不認真造成的,其實不完全是這樣。有一次我聽了幾節“電阻定律”實驗探究課,那是全市青年教師課堂教學大賽,即使重點中學的學生,在教師十幾分鐘的講解提示以后,能在二十多分鐘做完實驗、拿出較好數據的也只有兩三組,而且幾節課的情況大致相同,再結合高三學生實驗復習暴露出來的情況,我對本章一些實驗的教學作了一些調整。

比如在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗前,我專門增加了一節有關分壓電源內容的教學,希望學生能對分壓電源電路的結構、特點,以及與以前串聯限流電路的區別有一個清楚的認識。實驗除了正常實驗要求,我還特別強調兩點:(1)每位學生至少親手連一遍電路;(2)電路連結分兩步,先連分壓電源再連測量部分,注意分壓電源正負極。雖然我作了調整,但還有近一半的學生感到有困難。我們以前認為分壓電電源電路不怎么難,其實對初學者來說還是很難,根據學生實驗過程反映和暴露出的問題,主要表現在學生對分壓電源電路工作原理的理解,實驗電路結構復雜程度和受以前串聯限流電路干擾等方面。因此,我們在實驗教學過程中,應認真分析、研究學生的實際學習狀況,及時調整教學進度和教學內容,耐心幫助學生解決實驗中遇到的困難,而不是一味責怪學生。

本章還一個重要的實驗是第九節“實驗測定電池的電動勢和內阻”分組實驗,暴露出最大的問題是圖像法處理數據,為此,我花了一節課專門針對該實驗的數據進行處理。

4.重視“科學?技術?社會”觀念滲透教育,加強對學生情感態度價值觀的培養。

《普通高中物理新課程標準》強調讓學生“了解體會物理學對經濟、社會發展的貢獻。關注并思考與物理學相關的熱點問題,有可持續發展的意識,能在力所能及的范圍內,為社會可持續發展做出貢獻”。[2]本章教材中與社會、生活、科技相關的有電池問題、電阻問題、集成電路問題、照明電問題。我們在教學中應予以重視。

我將班級分成若干小組,對市場上可充電電池進行調查,調查哪些種類電池對環境污染較大,哪些則相對較小?各小組根據自己的調查,寫出了調查報告。經過評比,我選出其中較好的三份報告在全班進行交流。學生的熱情還是比較高的。通過交流,學生對于電池對環境可能造成的污染和對人類可能造成的傷害有了清晰的認識,并且了解了一些關于如何處理廢舊電池的正確方法,不僅知道了科學技術造福人類,而且了解科技的發展帶來的一些社會問題。學生由此明白,我們應站在更高的層面認識“科學?技術?社會”,養成環境保護、可持續發展的意識,身體力行,從每件小事做起。

第8篇

  化學老師個人工作計劃1

  從本學期的期中和期末兩次考試可以看出,化學試卷由以往的六頁紙變成了八頁紙,雖然總的題目數基本不變,但是總的量變大了。這就要求我們學生在閱讀資料、圖像、表格、實驗探究等信息時,能有效抓住題目中有價值的內容,學會分析、理解題目的意圖,并能與自己學習過的基礎知識有效結合,靈活應用知識解決實際問題。這不僅僅是對學生提出了很高的要求,同時也是對我們教師提出了新的挑戰。教師只有不斷進步,學生才能有更好的發展。

  首先,態度決定一切。

  學生的態度決定了學生學習的態度,決定了學生對待學習的方法、對待學習的認真程度、對學習成果的在意程度等。學生對待學習的態度又有一部分源于教師的態度。如果教師本身不積極,那么學生也不會有多積極,教師的態度不認真,學生也不見得有多認真。所以,教師的態度,對學生學習態度有直接影響。

  想要轉變學生學習的態度,教師從自身做起,從每一節課做起。認真備好每一堂課。認真鉆研教材,認真編寫習題,認真上好每一節課,認真批改學生的作業,認真對待每一位學生。備課時不僅要備上課的內容,更要備學生,比如學生的能力、學生的情況等。除此之外,課后反思也很重要,教師只有認真反思,才能找出自己的缺點與不足,才能更好地提高自己的教育教學水平。

  其次,不斷學習知識。

  俗話說的好,要給別人一杯水,自己先要有一桶水。如果自己只有一杯水,教師與學生在知識和技能方面相差無幾,教學難免捉襟見肘。但是隨著信息不斷的變幻,對事物的認識不斷的加深,如果我們教師不學習的話,還是固守自己曾經掌握的知識,那么,教師的那桶水還能不能倒給學生一杯水,值得進行反思。作為教師,自己學過的知識畢竟有限,只有不斷學習知識,不斷給自己充電,才能讓這桶水里不斷涌出清泉。新課程改革的實施,要求老師要有更扎實的基本功以及過硬的專業知識,只有這樣我們才能適應這個變化頻繁的時代。

  所以,作為一名教師,首先要堅持自己學習的態度,強化自己的專業知識,堅持不斷學習知識,用知識來武裝自己,用知識來培育祖國的下一代。讓學習貫穿于整個職業生涯,讓學習貫穿于人的整個一生!

  化學老師個人工作計劃2

  一、指導思想

  我們帶著希望和憧憬又迎來了一個新的學期,本學期理化生教研組將繼續在“課改”新理念和新的《課程標準》的指導下,以學生發展為本,齊心協力,落實好學校制定給我組的各項工作,更新教學觀念,提高教學質量,規范教學過程。使每位教師在科研的同時提煉自身的教學水平,在幫助學生發展各方面素質的同時,使自身的業務水平得到提高,再上一個新的臺階。

  二、學生分析

  本人所教學學科共有兩個班,這些學生基礎高低參差不齊,有的基礎較牢,成績較好。當然也有個別學生沒有養成良好的學習習慣、行為習慣。這樣要因材施教,使他們在各自原有的基礎上不斷發展進步。從考試情況來看:優等生占xx%,學習發展生占27%。總體情況分析:學生兩極分化十分嚴重,中等生所占比例不大,一部分學生對學習熱情不高,不求上進。而其中的優等生大多對學習熱情高,但對問題的分析能力、計算能力、實驗操作能力存在嚴重的不足,尤其是所涉及和知識拓展和知識的綜合能力等方面不夠好,學生反應能力弱。

  根據以上情況分析:產生嚴重兩極分化的主要原因是學生在九年級才接觸化學,許多學生對此感到無從下手,不會進行知識的梳理,導致學生掉隊,同時學生面臨畢業和升學的雙重壓力等,致使許多學生產生了厭學心理。

  三、教材分析

  本教材體系的第一個特點是分散難點,梯度合理,又突出重點。以學生生活中須臾離不開的水、空氣、溶液,以及碳等引入,學習元素和化合物知識,同時有計劃地穿插安排部分基本概念,基本理論和定律。這樣使教材內容的理論與實際很好地結合,有利于培養學生運用化學基本理論和基本概念解決生活和生產中常見的化學問題的能力,還可以分散學習基本概念和基本理論,以減輕學習時的困難。為了有利于教師安排教學和便于學生學習和掌握,每章教材的篇幅力求短小,重點較突出。

  第二個特點,突出了以實驗為基礎的,以動手操作能力要求,每一塊中都有有許多學生實驗和實驗探究,同時又注意了學生能力的培養。

  四、目標任務

  1、 理論知識聯系生產實際、 自然和社會現象的實際,學生的生活實際,使學生學以致用。激發學生學習化學的興趣。培養學生的科學態度和科學的學習方法,培養學生的能力和創新精神,使學生會初步運用化學知識解釋或解決一些簡單的化學問題。

  2、使學生學習一些化學基本概念和原理,學習常見地元素和化合物的基礎知識,掌握化學實驗和化學計算基本技能,并了解化學在生產中的實際應用。

  3、激發學生學習化學的興趣,培養學生科學嚴謹的態度和科學的方法。培養學生動手和創新精神。使學生初步運用化學知識來解釋或解決簡單的化學問題逐步養成自己動手操作和能力。觀察問題和分析問題的能力。

  4、針對中考改革的新動向,把握中考改革的方向,培養學生適應中考及答案的各種技巧。

  5、重視基礎知識和基本技能,注意啟發學生的智力,培養學生的能力。

  6、培養學生的科技意識、資源意識、環保意識等現代意識,對學生進行安全教育和愛國主義教育。

  五、方法措施

  1、重視基本概念和理論的學習。

  2、備課、上課要抓重點,把握本質。在平日的備課、上課中要把握好本質的東西,

  3、在平日講課中學會對比。

  4、講究“巧練”

  5、在平日要注意化學實驗。

  6、跟蹤檢查。

  7、加強課堂教學方式方法管理,把課堂時間還給學生,把學習的主動權還給學生,使課堂教學真正成為教師指導下學生自主學習、自主探究和合作交流的場所。

  化學老師個人工作計劃3

  一:教學指導思想

  在深化教育改革、全面推進素質教育的今天,各學科都在實施新課改,目的是培養高素質的人才。新課改促使我們教育工作者的教育思想發生革命性轉變,從應試教育向素質教育轉軌,這是中國教育發展的必然趨勢。初中物理作為培養學生科學素質的一門重要課程,其教學現狀與素質教育的要求有一定的差距。相當一部分學生對物理知識的學習及分析問題和解決問題的能力也還存在一定的問題,這也是當前物理教學中開展素質教育的一個障礙。新課程標準下的物理教學,作為教師應樹立一切為學生的發展的教育思想。在教學中要關注每一個學生,注重學生的全面發展,提倡學習方式的多樣化。在教學中教師要充分調動學生學生的積極性、主動性和創造性,激勵學生限度地參與到教學中去,全面提高學生的素質。

  二:班級基本情況分析

  本學期的幾個班通過上學期期末考試看,每個班的學生成績差距大,好成績的學生少,學空生較多,上課時學生的積極性不高,不夠靈活,有極個別學生上課不聽課,課后不做作業,沒有形成良好的生活和學習習慣。這就需要在以后的教學中進一步改進教學方法,優化課堂教學,激發學生學習興趣,創新學生的思維,圓滿完成教學任務。

  三:教學內容分析

  本學期教學時間共計二十二周,除去節假日,實際授課二十一周,教學時間緊張,教學任務繁重。本學期的教學內容從第十三章到第十八章共計六章,前兩章為熱學內容,后四為電學內容,這些內容比較抽象,特別是電路圖分析對學生更是困難。

  第十三章和第十四章內容有:分子熱運動、內能、比熱容、熱機、熱機的效率、能量守恒定律。這些內容是在學習了機械能的基礎上,把能量的研究擴展到內能。教材首先介紹物質是由分子組成的,通過擴散現象引出熱運動的概念,在分子動理論的基礎上說明內能是所有分子熱運動動能和勢能的總和,通過實驗說明熱傳遞和做功都可以改變物體內能,并引出熱量和比熱容的概念。通過實驗探究活動加深對比熱容是物質的一種特性的理解,教材列出比熱容表,讓同學們知道水的比熱容在實際生活中的應用,要求同學們能進行簡單的熱量計算。內能的利用教材中重點講了熱機的例子介紹熱機的結構和工作原理。最后給出了能量守恒定律,這一節是對本章及以前所有的物理知識從能量觀點進行的一次綜合。

  第十五章的教學內容是學習電學概念和規律的基礎,生活中又經常用到,所以在講解知識技能的同時,特別應該強調過程與方法的學習。教材盡可能多的聯系是實際,提倡多動手,由學生經歷與科學工作者進行科學探究相似的過程,體驗科學探究的樂趣,領悟科學思想和精神。“電流和電路”的基本概念和它們在電路中的基本規律是本章的核心。

  第十六章主要學習電壓和電阻。“電壓、電阻”是初中電學的重要內容,是學習電學基本規律的必備知識。本章是在學習“電流和電路”知識的基礎上對電學知識學習的深入,是進一步落實課標標準,培養學生科學素質的必然要求。電壓是電學三大基本概念之一,是學習歐姆定律的前提和基礎,電壓表的使用和變阻器的使用又是學生探究電學基本規律,進行后續電學知識學習的保障。

  第十七章主要學習歐姆定律。歐姆定律是初中電學知識的基礎和重點,處于電學的核心地位。歐姆定律是電流、電壓和電阻之間關系的體現,也是學習下一章“電功率”的基礎,同時也是學習高中物理中的閉合電路歐姆定律、電磁感應定律、交流電等內容的基礎。本章通過探究電阻上電流跟電壓的關系,明確電流、電壓、電阻的關系,在探究結果的基礎上得出歐姆定律。并利用歐姆定律對串、并聯電阻的規律進行定性的分析。通過測量小燈泡的電阻的方法,探究測量導體的方法,這是歐姆定律在解決實際問題中很好的應用。通過這些探究活動,讓學生領悟探究的全過程,特別是對實驗的評估和對實驗數據的分析,進一步學習利用控制變量法。

  第十八章主要學習電功率。本章是在學習歐姆定律的基礎上,把電學的研究擴展到電能和電功率,是對電學基本規律學習的深入,是電學規律的大綜合,是初中電學知識的終極目標和核心。本章包括“電能”和“電功率”這兩個重要的物理規律。同時介紹了電熱的作用和有關安全用電方面的知識。從課程標準要求上看,這些內容都是初中電學的重要內容,同時電功率也是初中電學中最復雜的內容,是電學中的重點、難點。

  四:教學措施

  1:加強師生情感的交流,建立和諧平等的師生關系。“教”的目的是為了學生能夠主動,積極地“學”。只有教師熱愛學生,才會主動了解、關心學生。而學生又會從內心感激老師的幫助和指導,這樣激發了學生奮發學習的精神,讓學生主動地學,高興地學,愉快的學。

  2:運用多樣化的教學方法,增加學生的學習興趣。新課程物理教學方法多樣化是時代的需要,在物理教學中可采用實驗探究法,問題討論法,調查事實法等。尤其實驗教學應突出實驗、觀察與操作的趣味性,進而轉化為學生的積極求知欲。

第9篇

關鍵詞:復雜直流電路;計算方法;對口升學

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.196

首先我們要了解什么是復雜直流電路。復雜直流電路并不是指電路元件很多,線路很復雜,而是指不能用串、并聯分析方法化簡為無分支的單回路的電路,即無法用閉合電路歐姆定律解題的電路,而能夠運用這些方法計算的就是簡單電路了。復雜直流電路的計算方法有很多,考試大綱中所要求掌握的有四種:支路電流法,疊加定理,戴維南定理,電壓源與電流源等效變換。復雜直流電路計算方法其實就是把復雜直流電路轉換成簡單直流電路來分析的方法,掌握了這些分析方法,就可以運用簡單電路的方法進行計算了。所以,要學好復雜直流電路的計算,必須先熟練掌握簡單直流電路的計算方法。以下我們逐一介紹各種復雜直流電路計算方法。

1 疊加定理

疊加原理是線性電路的重要基本原理,它說明了線性電路中各個電源對電路的影響是獨立的。我們只需要將各個電源單獨作用的電路圖分別畫出來,并明確該電源對待求元件作用的電壓或者電流的方向,之后就是運用串、并聯電路特點和歐姆定律進行計算了,最后根據方向確定幾個單獨作用的電壓或電流疊加是相加還是相減。需要注意的是,疊加定理只適用于線性電路,只能用來計算電壓和電流,而不能計算功率。可以啟發學生根據功率公式P=I2R或P=U2/RM行分析。

在實際運用中,學生出現問題的地方主要有以下這些:把電源置零的狀態記反了;將各個電源單獨作用時電壓或者電流的方向標錯了;不會計算并聯電路的分電流等。可以針對這些問題對學生進行強化練習。

2 基爾霍夫定律

學習基爾霍夫定律首先要了解清楚支路,節點,回路,網孔這四個概念。支路電流法的解題步驟為:(1)任意設好各支路的參考電流方向和網孔的繞行方向;(2)列節點電流方程,方程數為節點數減一;(3)列回路電壓方程,方程數為支路數減節點電流方程數;(4)運用消元法解方程組,解得的值為負,則表示之前所設的參考方向與電流的實際方向相反。支路電流法列式很容易,但若支路太多,解方程組時比較繁瑣。學生主要出問題的地方就是方程組解不出,其次是在列回路電壓方程時電位的升降有時判斷不清。近些年湖南省對口升學高考沒有出支路電流法的解答題,但在選擇填空題中多次出現。

3 戴維南定理

戴維南定理可以說是對口高考考得最多的一種方法,其常規題型可以分成以下三個步驟:(1)斷開待求支路或元件,根據開路電壓等于電源電動勢的原理,將開路電壓等效為一個等效電壓源,可運用電位或KVL進行計算;(2)將電源置零(同疊加定理),得無源二端網絡,求其等效電阻;(3)將有源二端網絡等效成一個實際電壓源,再把之前斷開的待求支路或元件接回去,利用閉合電路歐姆定律計算。三個部分實際上就是三個知識點,電位計算,電阻混聯計算和閉合電路歐姆定律,掌握這三點,做戴維南定理的常規題并不難。需要注意的事,有時我們發現,斷開待求支路或元件后,剩下的有源二端網絡依然是個復雜電路,則需要將其再次運用復雜直流電路計算方法計算。

除了常規計算題,戴維南定理也有很多技巧題,大部分都是利用了閉合電路歐姆定律的特點。如湖南省對口高考2009到2012連續考的負載獲得最大功率的問題,此時負載電阻等于二端網絡等效電阻;如保持有源二端網絡不變,改變外電路狀態,解二元一次方程組等,都是把有源二端網絡直接看作實際電壓源來分析,在選擇填空題中多次出現。

學生主要出現的問題的地方就是等效電壓源的計算,可通過電位計算的題型進行訓練,電位計算也是對口高考的常考題型。

4 電壓源與電流源等效變換

對于特定的一些題目,運用電壓源與電流源等效變換的方法進行計算非常快捷方便。首先要明確兩點:(1)只有實際電壓源和實際電流源才能夠相互轉換;(2)待求元件不參與轉換,這也是很多學生容易出錯的地方,可以像戴維南定理那樣先把待求元件斷開,轉換到只剩一個電源時再把待求元件接回去。具體方法是:(1)幾個實際電源串聯時,全部轉換成電壓源利用串聯分壓的原理合并;并聯時,全部轉換成電流源利用并聯分流的原理合并;(2)實際電源與電阻或理想電源串、并聯時,同樣根據串并聯特點講實際電源轉換后再與電阻或理想電源合并;(3)特別的,與理想電壓源并聯的元件和與理想電流源串聯的元件可以全部去掉(不含待求元件)。熟練掌握電源等效變換對快速解選擇填空題和驗證計算題答案非常有幫助。

學生常犯的錯誤除了前面所說的將待求元件進行轉換外,還有電源轉換的方向分不清,這可以按電源上電流方向為電動勢從低到高的方向來記憶;分不清電阻的串、并聯等。

5 其他應用

第10篇

大家都知道,物理的教學離不開實驗。過去實驗,主要是教師演示,學生動手機會少。即使學生有機會分組實驗,也是在給定的時間,給定的器材,甚至給定的實驗步驟,實驗注意事項下按部就班的完成,絕大多數情況是在已知結論的基礎下通過實驗象征性的驗證一下,實驗做得失敗的學生甚至在湊數據,這樣的實驗,其教學效果可想而知。針對上述情形,有些章節可以進行“實驗教學法”,以“穩恒電流”一章為例,大體可分以下幾個階段進行:

第一階段:學生在教師引導下熟悉教材。讓學生自己明確學習要求,熟悉一些儀器(電壓表、電流表、蓄電池 …… )為學生下一步動手實驗打下理論基礎。在學生看書時,應提倡自由討論、提問。并要求他們自己設計實驗,實驗室向學生開放。在充分實驗的基礎上,讓他們自己得出串并聯電路的特點,閉合電路歐姆定律等一系列重要的結論。遇到實驗誤差較大時,要求學生不湊數字,認真檢查原因,反復進行實驗,樹立實事求是的科學態度;在具體實驗操作時,要求他們自己體會歸納每個實驗中應注意的問題,允許學生充分自主的開展討論。

第二階段:教師答疑、小結。著重講解學生提出的具有普遍意義的疑難問題;小結本章重點內容;評講習題和實驗情景;介紹學生在自學過程中的創見、體會和好的學習方法,幫助學生共同提高自學能力。并引導他們系統的認識整章內容。

第三階段:學生應用所學知識解釋現象,解決實際問題。比如可以要求他們解決樓上樓下各裝一個開關,控制同一盞燈的線路設計問題。

最后還要組織一次大討論。將所學知識提高到一個新的高度。比如可以共同研究某些實驗誤差產生的原因,實驗方法的優劣 ……

就“穩恒電流”這一章,采用實驗教學法,至少有以下幾個方面的好處:

1 、使學生成為學習的主體。本章的大部分規律是實驗規律,如果采用傳統的教師講,學生聽的方式會很枯燥乏味,且這些規律也不易記住。現在采用“實驗教學法”,一方面充分調動了學生的學習主動性,極大地激發了他們的學習興趣;另一方面讓他們自己通過實驗得出規律,很容易就記住了。

2 、通過將教師的演示實驗改為學生實驗,實驗效果更好了。比如:閉合電路歐姆定律的演示實驗,長期以來教師也做不好,為了使學生看得清,使用大電流計,至多只能達到定性效果。這一次讓學生獨立做,達到定量研究的效果。

3 、有利于培養學生的動手能力,獨立思考、分析、解決問題的能力。以前的學生怕動手,采用實驗教學法迫使他們通過動手去學習知識,很大程度上提高了他們的動手能力。另外,過去教師演示實驗時,往往盡量撇開次要現象,引導學生觀察主要現象,而現在學生每做一個實驗都可以同時看到許多現象,促使他們不斷思考。在實驗中遇到問題,也必須自己分析、解決它,學生各方面的能力在一次次的實驗中得到提高。

4 、有利于培養學生創造性思維。過去的教學過程中,學生對教師有太大的依賴性,而教師也喜歡給學生一些“啟示”,而有時候,正是這些“啟示”束縛了學生的發展,大家采用同樣的實驗電路,同樣的實驗方法,得到大致相同的答案,大大地不利于學生創新性思維的發展。就“閉合電路歐姆定律的實驗”實際上除了課本上介紹的方法以外,還有其他方案。比如用伏特表、安培表測,或用定值電阻和電流表等。由于在“實驗教學”中每進行一個單元的教學,總安排一定時間,組織學生進行小組或大組討論,交流學習心得,這樣可以更好地活躍和開發學生創造性思維。

第11篇

1.相關概念釋義

邏輯思維(Logicalthinking)是指人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現實的理性認識過程,又稱理論思維。它是作為對認識著的思維及其結構以及起作用的規律的分析而產生和發展起來的。只有經過邏輯思維,人們才能達到對具體對象本質規定的把握,進而認識客觀世界。它是人的認識的高級階段,即理性認識階段。在初中物理教學中培養學生的邏輯思維能力對更高層次的物理學習打下堅實的基礎。那么,在初中物理教學過程中如何培養學生的邏輯思維能力呢?筆者認為可以在課堂物理知識教傳授、解答物理問題、參加物理實驗等幾條途徑來實施。

2.在初中物理教學中培養學生邏輯思維能力的方法

2.1在物理知識授課中培養學生邏輯思維教師在物理概念、原理、公式等授課過程中要著重培養學生的邏輯思維能力。課堂教學是目前傳授知識的主要方式與方法,課堂也是老師與學生接觸與溝通機會最多的地方,因此,在課堂教學中教師可以更為直接的培養學生的邏輯思維能力。例如,教師在講解物理公式時所展現的推導過程就是一個培養學生邏輯思維能力的過程。已知歐姆定律U=IR,其中U為電壓,I為電流,R為電阻。下面推導串聯電路的串聯公式。

例一:如圖,這是一個最簡單的串聯電路,我們假設電阻R1和R2的電流和電壓分別為I1、I2和U1、U2,而電路的總電阻為R,總電流為I,總電壓為U。這里有一個條件是不計電源內阻。現在開始推導:由串聯電路的特點我們可以得到U=U1+U2(1)I=I1+I2(2)由歐姆定律可以得到U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,將這三個式子帶入(1)試可以得到IR=I1R1+I2R2(3)由(2)和(3)式可以得到R=R1+R2最后我們得出一個結論:串聯電阻的總電阻等于串聯電路中各電阻之和。這就是串聯電路的物理規律。在推導串聯電路的物理規律的過程中,我們先給出推導的先決條件,即物理環境;然后,根據我們已學到的物理知識(歐姆定律),將推導所需要的公式一一列出;最后,根據所列出的公式的內部聯系,推導出結論。這個過程雖然簡單,但我們不難想象,當教師在講臺之上為學生們展示這個推導過程時,學生必須緊跟教師的思維步伐,即學習教師的邏輯思維線路,切忌沒有根據的憑空推導。試想,如果學生能夠獨立完成這一推導過程,那么學生也就鍛煉了邏輯思維能力。2.2在解答物理問題時培養學生的邏輯思維能力在所有的初中物理問題中,力學題目的解答最能夠培養學生的邏輯思維能力。解答力學題目,注重思維過程,必須對整個物理過程有清楚的認識。將力學題目的解答過程分為四個步驟:獲取信息,思維啟動,思維邏輯,思維深化。當學生思維啟動后,就需將物理過程向物體的狀態轉化。在力學范疇內物體的運動狀態有平衡狀態(靜止、勻速直線運動、勻速轉動)和非平衡狀態。物體處于何種狀態由所受的合力和合力矩決定。學生必須對物理過程和物體所處狀態有清楚的了解,減少了解題的盲目性。下面將舉一個力學類題目的例子來說明邏輯思維的在解此類題目的重要性。

例二:粗糙的地面上靜止有一質量為m的鐵塊,它在牽引力F=mg的作用下向前做直線運動。t秒后撤去牽引力F,此時,給它加上與F反向大小相等的力,求當速度再次為零時,鐵塊離起始點的距離。已知鐵塊受到的摩擦系數的大小為u。解答:物理研究對象是鐵塊;物理過程:起始時刻鐵塊在力F的作用下向前做勻加速直線運動,經過t秒后,鐵塊速度達到v,此為第一物理過程;此時力F反向,物體開始做勻減速直線運動,直到速度v再次降為零,此為第二物理過程。提取對解題有用的信息有鐵塊的質量m,F=mg,摩擦因數u,時間t。現在對第一個物理過程進行受力分析,并畫出受力分析示意圖:在豎直方向上,因為加速度a為零,所以由牛頓第二定律有:mg-N=0(1)在水平方向上,由牛頓第二定律有:F-f=ma1(2)且f=uN(3)所以由勻加速直線運動的距離公式和速度公式有:S1=1/2a1t2(4)v=a1t(5)將(1)(2)(3)式帶入(4)式得:S1=1/2(1-u)gt2將(1)(2)(3)式帶入(5)式得:v=(1-u)gt(6)對第二個物理過程進行受力分析,并畫出受力分析示意圖:在豎直方向上,因為加速度a為零,所以由牛頓第二定律有:mg-N=0(1)在水平方向上,由牛頓第二定律有:-F-f=ma2(7)所以由勻減速直線運動的速度公式和距離公式有:0=v+a2t''''(8)S2=vt''''+1/2a2t''''2(9)將(1)(3)(6)(7)(8)帶入(9)式得:S2=[(1-u)2/2(1+u)]gt2綜上:S=S1+S2=[(1-u)/(1+u)]gt2在上面的解答過程中,充分體現了解題的邏輯思維線條,先根據題干分析物理研究對象和物理過程,然后再將其抽象思維化,轉化為清晰的物理圖景,運用所學物理知識進行解答。這個過程就充分體現了力學問題解答過程的邏輯思維性。

2.3學生在做物理實驗時培養自己的邏輯思維能力物理實驗探究中必須的邏輯關系有科學歸納推理、類比推理和科學假說。科學歸納推理是根據某部分物理現象,分析此情況的本質原因,從而得出關于這類物理現象的一般性結論的歸納推理。它是以個別性知識(或現象)為前提推出一般性的結論。注意其結論具有或然性特點。如研究“楞次定律”所設計的實驗,利用條形磁鐵相對線圈運動的情景而歸納出楞次定律的普遍規律。類比推理是指由一種物理現象聯想到另一種物理現象,并對兩種現象進行比較,根據二者某些屬性相同或相似而推出它們在其它方面也可能相同或相似。類比推理的根據有:形的相似、物理過程相似、本質屬性相似、因果關系相似、效果相同等。綜上所述,在初中物理教育教學中培養學生的邏輯思維能力是可行的,效果是顯著的,尤其對學生未來的物理學習有著不可磨滅的作用。

第12篇

一、等寬無拉力

用法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律把導體棒轉化為電源,綜合利用牛頓運動定律、動量守恒定律、能量守恒定律處理此類問題。

1. 單導體棒

例1固定的光滑水平導軌處在豎直向下的勻強磁場中,導體棒ab擱在水平導軌上,以某一初速度v向右運動。試分析導體棒ab的運動情況及回路中的能量轉化情況。

解析:因導體棒向右運動切割磁感線,回路中產生感應電流,使導體棒ab受到安培力作用做減速運動,最終停止。整個過程中導體棒的動能全部轉化為回路中的焦耳熱,則:Q= mv 。

2. 雙導體棒

常見的雙導體棒問題有以下兩種情況:

(1)如圖2所示,如果兩個長為L的導體棒以速度v 、v 同向運動時,相當于兩個電源串聯反接,這時總電動勢等于兩電動勢之差,E=BL(v -v )(v >v ),I= ,則它們的運動情況是:

a. 若導軌光滑且水平放置,導體棒AB受安培力作用向右做減速運動,導體棒CD受安培力作用向右做加速運動,最終兩者將以相同的速度向右勻速運動,由于系統所受的合外力為零,所以它們的總動量守恒,屬于完全非彈性碰撞問題,m v +m v =(m +m )v,系統損失的機械能全部轉化為焦耳熱,Q= m v+ m v- (m +m )v = 。

b. 若導軌不光滑,則兩棒最終都靜止,系統的機械能全部轉化為焦耳熱和內能,Q′= m v+ m v。

(2)如圖3所示,如果兩個長為L的導體棒以速度v 、v 反向運動時,相當于兩個電源串聯正接,這時總電動勢等于兩電動勢之和,E=BL(v +v ),I= ,則它們的運動情況是:

a. 導軌光滑且水平放置,當導體棒AB的動量m v 大于導體棒CD的動量m v 時,則它們的運動過程是:導體棒AB受安培力作用向右做減速運動,導體棒CD受安培力作用先向左做減速運動到零,然后又向右做加速運動,最終兩者以相同的速度v向右勻速運動,由于系統所受的合外力為零,所以它們的總動量守恒,屬于完全非彈性碰撞問題,即m v -m v =(m +m )v,系統損失的機械能也全部轉化為焦耳熱,Q= m v+ m v- (m +m )v = 。

b. 如果導軌不光滑,則兩棒最終都靜止,系統的機械能全部轉化為焦耳熱和內能,Q′= m v+ m v。

二、不等寬無拉力

用法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律把導體棒轉化為電源,綜合利用牛頓運動定律、動量定理、能量守恒定律處理此類問題。

例2如圖4所示,水平導軌(摩擦、電阻不計)處于豎直向下的勻強磁場中,磁場的磁感應強度為B,導軌左端的間距為L =4l ,右端間距為L =l ,兩段導軌均足夠長,今在導軌上放置AC、DE兩根導體棒,質量分別為m =2m ,m =m 。電阻分別為R =4R ,R =R ,若AC棒以初速度v 向右運動,求:

(1)定性描述全過程中兩導體棒的運動情況。

(2)兩棒在達到穩定狀態前加速度之比 是多少?

(3)運動過程中DE棒產生的總焦耳熱。

解析:(1)AC棒向右運動,回路中產生順時針方向的感應電流,AC棒受安培力作用后減速,DE棒受安培力作用后產生加速度,向右做加速運動,回路中的磁通量變化減慢,感應電動勢逐漸減小,感應電流逐漸減小,因此兩棒所受的安培力均減小,最終為零,此時回路中的感應電流為零,兩棒均做勻速運動。所以AC棒的運動情況是:先做加速度減小的減速運動,最終勻速;

DE棒的運動情況是:先做加速度減小的加速運動,最終勻速。

(2)兩棒達到穩定之前,任意時刻兩棒中通過的電流的大小始終相等,設兩棒的加速度分別為a 和a ,

(3)兩棒在達到穩定速度之前,回路中始終存在磁通量的變化,有感應電流就會產生焦耳熱。當兩棒運動速度滿足一定的關系時,回路中的磁通量不變,則總電動勢為零,兩棒均做勻速運動,不再產生熱量。設經過時間t,兩

三、等寬有拉力

用法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律把導體棒轉化為電源,綜合利用牛頓運動定律、能量守恒定律處理此類問題。

(1)單導體棒

如圖5所示,導體棒ab在恒力F的作用下沿光滑水平導軌向右運動,試分析導體棒ab運動的情況。

解析:導體棒ab在恒力F的作用下向右運動,切割磁感線,產生感應電動勢,導體棒向右做加速運動,速度增加,感應電動勢增加,感應電流增加,安培力增加,導體棒的加速度減小,因此導體棒做加速度減小的加速運動,最終加速度為零,此時F=F ,做勻速運動。

例3(07上海高考)如圖(a)所示,光滑的平行長直金屬導軌置于水平面內,間距為L、導軌左端接有阻值為R的電阻,質量為m的導體棒垂直跨接在導軌上。導軌和導體棒的電阻均不計,且接觸良好。在導軌平面上有一矩形區域內存在著豎直向下的勻強磁場,磁感應強度大小為B。開始時,導體棒靜止于磁場區域的右端,當磁場以速度v 勻速向右移動時,導體棒隨之開始運動,同時受到水平向左、大小為f的恒定阻力,并很快達到恒定速度,此時導體棒仍處于磁場區域內。

(1)求導體棒所達到的恒定速度v ;

(2)為使導體棒能隨磁場運動,阻力最大不能超過多少?

(3)導體棒以恒定速度運動時,單位時間內克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各為多大?

(4)若t=0時磁場由靜止開始水平向右做勻加速直線運動,經過較短時間后,導體棒也做勻加速直線運動,其v-t關系如圖(b)所示,已知在時刻t導體棒瞬時速度大小為v ,求導體棒做勻加速直線運動時的加速度大小。

解:(1)E=BL(v -v )

I=E/R

F=BIL= 速度恒定時有: =f

可得:v =v -

(2)要使導體棒能隨磁場運動,必須F ≥f

f =

(3)P =Fv =f(v - )

P = = =

(4)設磁場的加速度為a ,導體棒的加速度為a ,當兩者均勻加速時某一時刻速度分別為v ,v 對導體棒有 -f=ma

導體棒要做勻加速運動,必有v -v 為常數,

設為v則:a =a =a

a= (如圖c所示)

則: -f=ma

可解得:a=

(2)雙導體棒

如圖6所示,導體棒AB在恒力F的作用下沿光滑水平導軌向右運動,試分析兩導體棒的運動情況。

解析:導體棒AB在恒力F的作用下向右運動,切割磁感線,產生感應電動勢,導體棒向右做加速運動,速度增加,感應電動勢增加,感應電流增加,安培力增加,導體棒的加速度減小,因此導體棒做加速度減小的加速運動,導體棒CD受到安培力作用,做加速度增加的加速運動。穩定時兩導體棒的加速度相等,a= 。

拓展:拉力也可以通過其它方式施加,如線框在豎直平面內運動,重力施加拉力;在斜面上重力的分力施加拉力,此時只需將結果中的F換成相應的力即可。

四、不等寬有拉力

用法拉第電磁感應定律、閉合電路的歐姆定律把雙導體棒轉化為電源,綜合利用牛頓運動定律、動量定理、能量守恒定律處理此類問題。

例4如圖7所示,水平平面內固定兩平行的光滑導軌,左邊兩導軌間的距離為2L,右邊兩導軌間的距離為L,左右部分用電阻不計導線連接,兩導軌間都存在磁感強度為B、方向豎直向下的勻強磁場。ab、cd兩均勻的導體棒分別垂直放在左邊和右邊導軌間,ab棒的質量為2m,電阻為2r,cd棒的質量為m,電阻為r,其它部分電阻不計。原來兩棒均處于靜止狀態,cd棒在沿導軌向右的水平恒力F作用下開始運動,設兩導軌足夠長,兩棒都不會滑出各自的軌道。

(1)試分析兩棒最終達到何種穩定狀態?此狀態下兩棒的加速度各多大?

(2)在達到穩定狀態時,ab棒產生的熱功率多大?

解析:因拉力F做功,閉合電路感應電流不可能為零,電路的穩定狀態應從電路上能否出現穩定的電流去考慮。

(1)cd棒由靜止開始向右運動,產生如圖8所示的感應電流,設感應電流大小為I,cd和ab棒分別受到的安培力為F

開始階段安培力小,有a >>a ,cd棒比ab棒加速快得多,隨著(v -2v )的增大,F 、F 增大,a 減小、a 增大。當a =2a 時,(v -2v )不變,F 、F 也不變,兩棒以不同的加速度勻加速運動,所以:a = ;a =

(2)兩棒最終處于勻加速運動狀態時a =2a ,所以I=

此時ab棒產生的熱功率為:P=I ?2r=

綜上所述,在解電磁導軌問題時,首先要把導體棒等效為電源,求出回路中的總電動勢、總電流以及導體棒所受的安培力,搞清每個導體棒的運動過程及最終的狀態;其次要視具體情況結合動量守恒、能的轉化和守恒定律、

動量定理、牛頓運動定律;最后再尋找相關的物理量的關系,靈活應用整體法和隔離法解題。

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