時間:2023-07-19 16:57:11
序論:在您撰寫初中物理常見電功率時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:電功率 教學
初中物理電功率的教學,既是重點,又是難點。因為本章公式多,物理知識抽象,學生不易理解,記不住易混淆,尤其是計算多,弄得學生云里霧里,許多學生感到很困難。改變這種局面需要教師在教學中不斷反思,不斷變換教學策略,尊重學生的主體地位。
一、電功率概念的引入很關鍵
由于學生在生活中很少去觀察電能表的工作情況,在實驗中增加電能表,讓學生既看到用電器的工作情況,又看到電能表的工作情況,尤其是電能表鋁盤的轉動,能更好的理解到電功率的意義。分別拿一個“25W”和“100W”的燈泡接到電路中,讓學生分別觀察電能表鋁盤轉動的情況。實驗發現,當把“100W”的燈泡接到電路中時,它比“25W”的燈泡還要亮些,電能表鋁盤轉動也變快了?!澳敲丛谖锢韺W當中我們用什么名詞來表示用電器消耗電能的快慢呢?”――“電功率”。并出示一些用電器的銘牌,特別是大功率用電器的銘牌。這樣引入電功率概念,形象、直觀,學生感覺有趣。
二、做好測電功率的實驗
物理學是一門以實驗為基礎的科學。學習電功率,建議做好三個實驗:
1.伏安法測量小燈泡的電功率實驗。本實驗是電學中第二個同時使用電壓表、電流表和滑動變阻器進行定量測量的綜合實驗,對學生的要求比較高,對于完成好本節課的教學任務有一定的難度。通過前一節電功率的學習,學生已經知道用伏安法測量用電器電功率的方法,對公式P=UI有了初步的認識,通過本節實驗探究,學生能更清楚地了解電流、電壓對電功率的制約關系。
具體做法:采用前面用的電流表和電壓表測電阻的方法,此時可以完全放手,讓學生從已會的七個探究要素方面把所要研究的問題寫成實驗報告,相互交流,并按照自己的設計方案進行實驗,從而得出:對于一個用電器來說,電功率不止一個。
2.用電能表和秒表測燈泡功率實驗?!皠邮謩幽X學物理”中“利用家用電能表測算家用電器電功率”實驗的分析與計算,它是一個課外實驗。但實際教學中幾乎沒有去做過,在教學中,用引入電功率概念的實驗裝置來實際測量“100W”燈泡的實際功率,讓兩位同學數轉數,兩位同學記時間,然后讓學生代表上黑板計算,學生積極性很高。本實驗具有形象、真實、生動和有趣的特點,它為學生創設一個最直觀的物理情景,給學生以感性認識,為學生在形成物理概念、得出物理規律等方面作出最直觀的鋪墊,使學生感受倍深,進一步加深印象,讓學生明確實際功率,額定功率,電能和電功率,焦耳和千瓦時等概念的區別和聯系。同時也切實體會到“物理就在我們的生活中,學物理是有用的”,增強學生學習的興趣。
3.“25W”和“100W”燈泡串并聯實驗。用引入電功率概念的實驗裝置,通過猜想、實驗驗證、實際計算的步驟。首先將“25W”和“100W”的兩個燈泡并聯在電路中,觀察亮度并計算功率和電能,然后將“25W”和“100W”的兩個燈泡串聯在同一電路中時,有的同學猜想可能仍然是“100W”燈泡亮些,有的卻認為是“25W”的燈泡亮些,甚至有同學認為一樣亮。到底怎樣,通過實驗卻發現“25W”的燈泡亮些,這就激發了學生的求知欲望,引起極大的興趣。這樣用形象直觀的實驗及計算來代替枯燥的講解,運用所學的知識來解釋現象,激發學生興趣,取得很好的效果。
三、電功率的計算
電功率計算相對枯燥難教,學生感到很困難。在教學中建議做好以下三點:
1.循序漸進。許多教師往往是一下子給了學生一大堆方法,讓學生去消化,自己落了個眼前的清閑。這卻為以后帶來了麻煩。方法雖多,并不是都重要,學生需要學會最基本的。有的教師到這里往往急于引入P=U2/R 、 P=I2R兩個公式,本意雖好,卻讓學生感到有些混亂。至于何時引入P=U2/R 、 P=I2R,我想,等基本方法掌握了,回過頭來把那些題目再做一遍,用P=U2/R 、 P=I2R解題,這樣比較符合學生的認知規律。此外設置課堂的習題不要太難,重在對公式的應用,并讓學生熟悉公式的單位換算即可,更多的習題可以放在后面進行,對數值的設計也應以巧數為主,不涉及過難、過深的純數學式的計算,以節約課堂時間。注意讓學生多動手,在學生動手計算時發現一些共性的問題,統一解決,以提高課堂效率。在解題的掌握上,先讓學生掌握常見的幾種題型,讓學生在練習中逐步尋找方法與規律,從基本的思路中去摸索自己的方法與基本的思路。逐步掌握更多的解題方法,了解更多的題型。
2.規范解題。學生做計算題時,要先按照例題的做法,寫出已知物理量,每個物理量用什么字母表示,以及它們的單位。相當于過去的寫已知,這樣做的目的是讓學生分清每個物理量用什么字母表示,久而久之就會記清,事實證明這種方法能起到事半功倍的效果。
關鍵詞:初中物理 電學教學 問題 對策
初中物理電學問題的解答一直是初中生的一個難點,學生拿到這類題目后往往覺得無從下手,其實學生只要具備相關知識,爾后理清思路,則可程序化式的“消滅”該題。誠然學好電學計算對培養了學生的創新能力,及對以后更高層次的電學學習將會打下堅實的基礎。
一、分析初學電學知識所存在的主要問題
學習電學過程中,重難點比較多,但是由于學生本身各種各樣的問題,使得學生做題的時候對于比較靈活的題目解決起來感到特別吃力??偟恼f來有以下幾方面:
1.學生對概念不是真正的理解,掌握不透徹,造成混淆。例如,學生總是把電能的單位――千瓦時和電功率的單位――千瓦混淆,而且串并聯電路的電流和電壓規律也容易記亂,使得解題過程出現張冠李戴的現象。
2.學生對于電路圖的設計也掌握不夠,不會連接實物圖。在電路圖中,對實際電路的分析不夠透徹,比如平常書本中電壓表直接測量小燈泡的電壓,而在練習求小燈泡的功率的實驗圖中,電壓表測量的是滑動變阻器的電壓,而學生因為慣性思維,以為電壓表總是測量小燈泡的電壓,導致在后面求小燈泡的實際功率時,直接就用所測電壓乘以所讀的電流。
3.不懂得運用到生活中,沒有抓住解題關鍵,容易把知識點混淆。比如作圖題中考查家庭電路的連接情況時,很多學生不懂得開關和燈泡是串聯的,更不知道為了安全先接開關在火線上,再接燈泡。其實,這些內容老師在上課的時候已經反復的講解和強調,但由于現在的家庭電路都是以暗線的形式安裝,學生在家里看到的只有開關和電燈,很難理解這些線路的流向。
4.在解計算題時,學生還沒有完全進入物理解題的模式。大部分的學生都沒有寫公式,對于公式的轉換使用掌握也不到位,特別是對于電功率的計算和熱量、電能的求法。學生在審題時沒有抓住關鍵,類似于有關電飯鍋、電磁爐等生活中常見用電器的題目中,學生不懂得用了Q=U2t/R來判斷加熱或者煮飯,對所要求的功率和發熱多少的求法也不知從何下手。主要是對里面的電阻之間的串并聯關系沒有判斷好,這也說明對于純電阻電路中的公式的運用 Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt掌握的不到位。
二、學習初中“電學”知識應采取的措施和對策
針對學生初學電學知識困難情況,我們應該加強對知識形成過程的教學,細化概念和規律的教學過程,提高物理基本知識的教學效率,提高答題正確率,重視對學生實驗模仿,操作及理論分析能力的培養。從每位學生的實際出發,因材施教,分層教學;激發學生學習的動機,發揮學生學習的主動性。
1.教會學生理解有關“電路變化”。不少同學反映“變化的電路難,不知從何下手”。這是因為分析變化的電路涉及的內容廣,考慮的問題深。對電阻、電流強度、電壓及電功率相互關系的分析,稍有不慎就會造成連錯反應,得出錯誤的結論。這是電學綜合問題的又一個難點。變化電路主要是通過開關或滑動變阻器的改變來富于電路變化的。電路中有多個開關,通過開關閉合和斷開的狀態變化,往往會使各用電器的連接關系發生變化,而滑動變阻器則通過滑片來改變其連入電路的有效電阻,從而使電路中的電壓、電流、電功率等數值發生變化(也有改變電路結構的)。有關變化電路,應在學會識別“部分電路短接”和學會識別串并聯電路的基礎上,掌握分析變化電路的基本思路。
2.培養學生良好的學習習慣。分析學生不能學好的一個重要原因是沒有形成良好的學習習慣,這樣就無法形成系統的物理知識結構,久而久之,學生就失去了信心。我們應該下功夫培養學生良好的學習習慣。
3.培養學生學習物理的興趣。常言道:興趣是最好的老師,有了興趣就可以變苦學為樂學。其中多做有趣的物理實驗和多講物理科學故事在一定程序上能激發學生的興趣,平時教學語言要多變和適當增加幽默感,增強語言的感染力。
4.注意培養學生的發散思維,才能應對復雜多變的新問題。想法解決計算題丟分大的問題。培養學生尊重科學、熱愛科學、獻身科學的精神。指導學生預習新課,對基礎差的學生在課堂上多提問些簡單的問題,提高他們的學習效率,從而提高及格率和平均分。
5.重視實驗教學,對教材上規定的演示實驗,全部要在課堂上演示,并爭取將某些演示實驗改為“邊學邊實驗”。在課后多接觸學生,多指導學生做一些課外小實驗,拉近了師生間的距離,使學生樂于學習物理。也可以借助多媒體的作用,對于一些抽象的難以理解的知識和實驗,可以用多媒體來演示。
6.對于重難點,在上課之前一定要備好課,勤思考,找到引入重難點的合適情景,盡量把難點簡單化生活化,找一些貼近生活的例子,以便學生能更好的理解。在授課過程中應該放慢速度,詳細的講解,并給予相關的聯系,多做多練,由淺入深。比如,在上《電功率》這節新課時,電功率的概念和理解是整個電學的重點,我們可以先用大小功率不同的兩個燈泡做實驗,讓學生親自觀察這兩個燈泡在電路中工作中時電能表的轉速,從而引出電功率,在講解的過程中注重區別開耗電的多少和耗電的快慢問題,這樣學生能更容易掌握電功率這個知識點。
7.培優輔差。課堂作業力求課上完成,課后作業的布置做到少而精,以減輕學生的學習負擔。對學生多表揚、少批評,調動學生的學習積極性。
總之,教師的教學方式直接影響學生思考問題的方式和能力,如果教師在課堂上多提問,由簡入深,多讓學生思考,學生在這種長期壓迫自己思考的過程中會慢慢地養成愛動腦的好習慣。因此,作為一名物理教師,應該多聽課,多請教有經驗的教師。經常在一起討論教學的思路,積極參加集體備課。特別是對新課的引入和難點的講解方面,經過思考和討論,達成共識后,才能不斷提高教學效果。
參考文獻:
[1]閆小強.初中物理電學教學之悟[J].信息教研周刊,2011,(09):114.
[2]黃心玉.淺談高中物理電學實驗設計[J].新課程,2011,(06):120.
關鍵詞:初中物理;電學圖像;問題;例講
解答電學圖像問題需要認真審題,理解題意,靈活運用所學知識進行破題。實踐表明,很多學生遇到電學圖像問題,一時難以找到突破口。針對這一現象,筆者結合自身授課經驗,對初中物理常見的電學圖像問題進行分門別類,展示相關習題的解題過程,這能給學生帶來良好的啟發,避免其在以后的解題中走彎路。
一、U-I圖像問題例講
相對來說,U-I圖像是初中物理電學圖像中較為容易的一類圖像。該類圖像中縱、橫坐標分別表示電壓、電流值。由R=U/I可知,圖線的傾角越大,對應的電阻值就越大。為使學生更好地掌握U-I圖像問題的解題思路,教師應注重與學生一起回顧歐姆定律,使學生牢固掌握歐姆定律的數學表達,能夠熟練地運用公式求解未知參數。如圖1所示,1、2分別表示電阻R1、R2的U-I圖像,則以下說法正確的是()。習題結合U-I圖像,考查學生對電阻串聯與并聯知識的認識與理解。因此,解答該題需要學生充分挖掘圖像中的隱含條件,并注重運用控制變量法進行分析[1]。其中,構建歐姆定律與圖線的聯系是解題的關鍵。另外,學生還需要明白兩電阻并聯后的阻值與任意電阻值的大小關系。在課堂上,教師可要求學生進行推導。圖1表示的是U-I圖像,由R=U/I可知,當電流大小相等時,電壓高的對應大電阻,則R1>R2。兩電阻串聯后的阻值會大于任意電阻,并聯后會小于任意電阻,所以在同一電壓下,電阻串聯對應的電流最小,對應區域Ⅲ,并聯對應的電流最大,對應區域Ⅰ。綜上分析,C項正確。
二、I-R圖像問題例講
I-R圖像在初中物理中較為常見。分析該圖像類問題仍需運用歐姆定律,由U=IR可知,圖像中I值與R值的乘積表示的是某電學元件兩端的電壓。認識到這一點后,學生還需要掌握電路圖分析知識,搞清楚要研究的電學元件與其他電學元件以及整個電路圖之間的關系,尤其明確電路圖中電壓表、電流表測量的是哪一個電學元件的電壓、電流。例如,使用圖2(a)中的電路進行實驗,其中電源電壓恒為4.5V,更換5個定值電阻Rx,得到I-Rx的圖像,如圖2(b)所示,則()。A.實驗研究的是電流與電壓的關系B.實驗中電壓表的示數2V保持不變C.滑動變阻器的變化范圍為4~20ΩD.將Rx從5Ω換成10Ω后,應左移滑片P圖2(b)表示的是I-Rx的圖像,因此,實驗研究的是電流與電阻的關系。分別取圖2(b)中的點(5,0.5)、點(25,0.1),可知其乘積為2.5V保持不變。電壓表測量的是Rx兩端的電壓,保持2.5V不變,電源電壓恒為4.5V,則滑動變阻器兩端電壓為4.5V-2.5V=2V。電流表測量的是干路電流,因此,電流最大、最小分別對應滑動變阻器的最小、最大阻值,最小阻值為2V/0.5A=4Ω,最大阻值為2V/0.1A=10Ω。將Rx從5Ω換成10Ω后,分得的電壓增大,因此,要想保持電壓不變,應將滑片右移。綜上分析,C項正確。
三、I-U圖像問題例講
I-U圖像與U-I圖像不同,其縱軸表示電流值,橫軸表示電壓值。由R=U/I可知,1/R=I/U,因此圖線的傾角越大,對應的R的阻值越小,這一點應和U-I圖像區分開。另外,為使學生掌握該類問題的分析思路,遇到相關問題能夠迅速破題,教師應在講解相關例題的基礎上,要求學生做好課堂總結,使其認識到解答該類問題需要結合電路圖,靈活運用上述結論。如圖3(a)所示,保持電路的電壓不變,在將開關S閉合,將滑動變阻器滑片P從右端滑到左端的過程中,R1、R2的I-U關系圖像如圖3(b)所示,則()該問題涉及的電路圖較為復雜,分析時應明確電表的作用,抓住變與不變的量,而后結合圖像進行分析。為提高學生的聽課滿意度,教師可圍繞相關問題與學生互動,指引其盡快找到解題思路[2]。電壓表V1、V2分別測量R1、R2兩端電壓,電源電壓保持不變,當滑動變阻器滑片P從右向左滑動的過程中,電路中的電阻變小,電流變大,V1的示數變大,V2的示數變小,因此,A、B分別表示的是R2、R1的I-U關系圖像。兩電壓表示數之和與電源電壓相等,當R1的電壓為4V時,由圖線A可知,此時R2的電壓為14V,則電源電壓為18V。R1的大小不變,在圖線B中取點(4,0.2),則其阻值大小為4V/0.2A=20Ω。R2的電流最小時,阻值達到最大,由圖線A可知,其最小電流為0.2A,此時的電壓為14V,則阻值為14V/0.2A=70Ω。綜上分析,B項正確。
四、P-R圖像問題例講
初中物理學習中有時會遇到P-R圖像。初中階段有關電功率的計算公式有P=UI,P=I2R,解答P-R圖像問題需要搞清楚兩個計算公式的區別以及適用的物理情境。其中,前者適用范圍較廣,而后者主要用于求解純電阻的電功率。不僅如此,解題時還需要將其和歐姆定律聯系起來,結合圖像中給出的特殊點加以突破。如圖4(a)所示,電源電壓恒為6V,滑動變阻器R2的最大阻值為20Ω。閉合開關后,滑動變阻器的功率與其接入電路電阻的P-R圖像如圖4(b)所示,則R1和圖中P0的值分別為()。電路中的電阻為純電阻,P=I2R,取圖線的最高點,可知0.9W=I2×10Ω,則I=0.3A,此時其兩端的電壓U=IR=0.3A×10Ω=3V,而電源電壓恒為6V,則此時R1上的電壓為3V,R1的阻值為3V/0.3A=10Ω。當R2的阻值為5Ω時,對應的電流為6V/(10Ω+5Ω)=0.4A,則對應的功率P=0.4A×0.4A×5Ω=0.8W。綜上分析,B項正確。
五、P-U圖像問題例講
在解答初中物理有關P-U圖像問題時,學生應認真分析給出的電路圖,搞清楚各電器元件之間的串并聯關系,充分利用圖像中給出的參數,靈活運用歐姆定律相關知識,求解未知參數。如圖5(a)所示,電路圖中的電源電壓保持不變,R1為定值電阻,將開關閉合后,將滑動變阻器R2的滑片從b端向a端滑動,R2消耗的電功率和其兩端電壓的關系如圖5(b)所示,則以下說法錯誤的是()。圖5(b)表明,當R2兩端電壓分別為2V、5V時對應的電功率為0.8W、0.5W,由I=P/U可知,對應的電流分別為0.4A、0.1A。圖5(a)表明,兩個電阻是串聯關系,則電源電壓U=IR1+UR2,U=0.4A×R1+2V,U=0.1A×R1+5V,解得U=6V,R1=10Ω。R2最大阻值對應滑片在a端,此時電路中的電流為0.1A,電壓為5V,則R1=5V/0.1A=50Ω。當滑片在b端時,電路中的電流達到最大為6V/10Ω=0.6A,因此,電流表的變化范圍為0.1~0.6A。由P=UI可知,要想電路消耗的功率最大,則對應電路中的電流應最大,此時P=6V×0.6A=3.6W。綜上分析,D項說法錯誤。
六、?U-?I圖像問題例講
?U-?I圖像在初中物理中不常見。該類問題難度較大,不僅需要掌握相關電路圖的基礎知識,還需要充分理解所學知識的本質,搞清楚參數變化的內在聯系。在如圖6(a)所示的電路中,電源電壓12V始終不變,改變滑動變阻器滑片P的位置,電表示數會發生相應的變化。其中,V1、V2兩電壓表示數變化量?U和電流表示數變化量?I之間的關系如圖6(b)中的①②直線,則()。A.R0=10Ω,R2=20ΩB.電流表從0.1A增大到0.2A時,R0電功率變為0.6WC.電流表為0.1A,R1消耗的電功率為0.9WD.向右滑動P時,兩電壓表示數均增大由電路圖6(a)可知,V1測量的是R2、R1的電壓之和,V2測量的是R2兩端電壓,電源電壓保持不變,所以?U2=?IR2,R0兩端電壓的變化量?U0=?U1=?IR0。由圖6(b)可知,取?I=0.1A時,?U1=2V,?U2=1V,則R0=?U1/?I=2V/0.1A=20Ω,R2=?U2/?I=1V/0.1A=10Ω;電流表示數從0.1A增大到0.2A時,由電功率計算公式可知,R0電功率變化為(I22-I12)R0=0.03×20=0.6W;電流表測量的是干路電流,當其電流為0.1A時,則電路中的總電阻R=12V/0.1A=120Ω,所以R1對應的阻值為R-R0-R1=120Ω-20Ω-10Ω=90Ω,R1消耗的電功率為0.1A×0.1A×90Ω=0.9W。向右滑動P時,電路中的電阻增大,電流減小,R0分壓減小。因此,V1示數增大,V2示數減小。綜上分析,B、C兩項正確。結語電學圖像在初中物理中占有重要地位,其相關問題對學生分析問題的能力有一定要求。為使學生更好地突破該類問題,教師應為學生深入講解相關知識,幫助其構建系統的知識網絡,并做好例題的優選與精講,使學生掌握不同電學圖像的突破思路,促進其解題能力的進一步提升。
[參考文獻]
[1]王德文.初中物理電學常見題型例析[J].中學課程輔導(教師通訊),2021(12):84-85.
教學目標
知識目標
1.知道電功率及其單位.
2.理解額定功率.
能力目標
了解從能量分析入手去認識物理規律是物理學的重要研究方法.
情感目標
使學生獲得解決實際用電的初步知識.
教學建議
教材分析
本節教材從比較在相等時間內做功的多少引入電功率的概念,再根據電功率的定義和電功公式導出電功率的計算公式,給出電功率的單位.然后從電功率的單位引出電功的單位千瓦時,說明1度就是1千瓦時.為幫助學生理解額定功率教材安排了小燈泡在不同電壓下工作的演示,教材還介紹了不同用電器的兩個重要指標,額定電壓、額定電功率,以使學生對常見用電器設備的功率有所了解.
1.重點:掌握電功率的概念、公式及其應用.
2.難點:實際功率的概念、額定功率和實際功率的區別.
3.疑點:燈泡的亮度決定于什么?
教法建議
本節教材包括電功率和用電器額定功率兩塊內容.教師可以利用前面學生學過的功率的知識和研究方法,突出比較做功快慢的方法:比較單位時間內用電器做功的多少.在講解電功率的公式時,注意強調公式中的各量的對應關系,是同一段電路中的各量.不易同時給出電功率的導出公式,使學生感覺公式多不易掌握.額定功率和實際功率的區別學生不易做到,教師要通過實驗講清對一個用電器額定功率和額定電壓只有一個,而實際電壓和實際功率有很多.
教學設計方案
重難點:重點是電功率的概念和單位,難點是額定功率.
教學過程:
一.引入新課
方案一:復習功率概念引入電流做功有快慢的問題,然后可以舉出一些實例如:電力機車每秒做功400多萬焦,公共電車的電機每秒做功6萬焦,洗衣機的電機每秒做功100多焦,而小收錄機的電機每秒做功幾焦.再舉出時間不同做功不同的實例,問學生如何比較做功快慢,引出電功率的定義.
方案二:分析類比建立電功率的概念:可用幻燈片設計一組問題:1)怎樣比較運動快慢?2)這樣比較力對物體做功快慢?3)這樣比較電流做功快慢?引出電功率的概念.
二、電功率:
電功率的概念要講清:電流做功快,電功率就大;電流做功慢,電功率就小.電功率的定義公式為P=W/t,電功率的普遍適用公式是P=U·I,比較電功率大小時,要全面考慮到公式中各物理量的關系,才能確定電功率的大小關系.例如:在相等的時間內,根據P=W/t,電流做的功越多,電功率就越大.
電功率的單位容易和電功單位千瓦時混淆,可采用讓學生計算1千瓦時的電功是多少焦,讓學生體會千瓦時的意義.
三、額定功率:
方案一:可以用并進式的教學方法,讓學生通過實驗體會用電器的工作有正常工作問題,然后引進額定功率的概念.學生實驗可以設計三組,1)是在比額定電壓低的情況下工作;2)是在額定電壓下工作;3)是在比額定電壓高出1/5的情況下工作.
方案二:教師拿出“220V60W”和“220V100W”的燈泡,問將他們串聯起來,哪盞燈亮?然后做實驗,引出額定功率的概念.
例題1、一只額定電壓為220伏特的電熱煮水器,在正常工作時通電12分鐘,電度表的示數增加0.1度,問:
這個電熱煮水器的功率多大?
【分析解答】正常工作的用電器,其實際電壓應等于額定電壓,所以該題中的電熱煮水器的實際電壓應為220伏特,工作12分后,電度表的示數增加0.1度,即用電0.l度.根據P=W/t=500瓦
例題2、有兩盞燈連接方式如圖所示,已知電壓U相同并保持不變,兩燈均可發光,在甲、乙兩圖中比較燈1的亮度是[]
A.甲圖亮B.乙圖亮C.同樣亮D.無法判斷
【分析解答】同一盞燈的亮度與它的實際功率情況有關,在甲乙兩圖中,燈1的實際電壓不同,甲圖中的實際電壓小于乙圖中,所以燈1在甲圖中實際功率小于乙圖中,所以燈1在乙圖中較亮.B選項正確.
關鍵詞:初中物理;概念教學;重要性;切入點;教學方法
一、正確理解掌握物理概念的重要性
正確地理解物理概念是學好物理的基礎.物理概念不僅是物理基礎知識重要組成部分,而且是構成物理規律、建立物理公式和完善物理理論的基礎和前提.中學生感到物理難學,其主要原因之一就是物理概念沒弄明白.死記公式、題海戰術不是學習物理的方法,而弄清概念的建立過程、內涵和外延,才是學好物理的基本途徑,所以物理概念的教學是掌握物理知識的關鍵.
如,力的概念:可以首先列舉日常生活中常見“人力”:人推車,運動員舉杠鈴;其次列舉“物力”:推土機推土,火車頭拉車廂,磁場吸引鐵釘.把人抽象為物體,則這些現象都包括兩個物體,而用前一個物體對后一個物體通過推、拉、舉、吸施以作用力.在此基礎上,把前一個物體抽象概括為施力物體,把后一個物體抽象概括為受力物體,把推、拉、舉、吸抽象概括為作用.則力就是施力物體對受力物體的作用,且這種作用是相互的,這就是力的本質.而且力有重力、摩擦力、彈性力等,它們產生的原因和使用條件各不相同.只要掌握物理概念的外延,即它的使用條件或適用范圍.在具體運用時,才不至于顧此失彼,張冠李戴.
二、善于選擇引入物理概念的切入點
物理課堂教學中,什么時候引入物理概念呢?應該是在我們解決實際問題遇到困難時,假設了一系列方案,而最好方案的提出應該是引入物理概念的最佳切入點.例如,在“機械功”概念的教學,不要一開始就告訴學生力與距離的乘積便是機械功.而是在我們學習了杠桿、滑輪、斜面等簡單機械后,引導學生思考要想省力我們選擇什么樣的機械,要想省距離我們又選擇什么樣的機械,在學生弄清楚其中隱含了一個規律:省力的時候費了距離,省距離的時候費了力,也就是我們在使用機械時遵循著這樣一個規律:完成同一任務,力和距離不能同時省,即力與距離的乘積是不會變少的.水到渠成,我們將這一有價值的乘積就稱之為機械功.
三、合理運用關于物理概念的教學方法
1.創設情境,建立概念.在教學中創設問題情境,學生在用以往的知識概念無法解決問題或新現象與前概念產生矛盾時,他們就會放棄前概念,積極主動地去了解新的知識.從而,讓他們體會到建立新概念的意義和需要.在這樣積極主動、目的明確的狀態下,為新知識的學習創造了良好的前提.例如,大氣壓強這一概念,對初中學生來說是比較抽象的,教學中設計了兩個對比性實驗.教師先演示“無水覆杯實驗”,學生觀察到現象:厚紙片會掉下來,并思考為什么會掉下.然后再演示“有水覆杯實驗”,當學生看到厚紙片不會掉下來這個意想不到的現象時,無不感到新奇有趣.教師順勢引導學生思考為什么沒掉下來呢?學生很自然領會到厚紙片不會掉下來一定受到一個向上的壓力作用,這個壓力只能是大氣產生的,由大氣壓力就順理成章地建立了大氣壓強的概念.
2.聯系生活,導入概念.在課堂教學中聯系生活,把生活實際問題引入課堂,這樣建立的物理概念學生易于接納.例如,在學習“重力”時,用“為什么水往低處流”和“為什么我們跳起后總要落回地面”的問題來創設情境建立重力概念.在學習“慣性”時,用“當汽車突然加速時,車上的人為什么會向后傾倒”和“而當汽車突然減速時,車上的人為什么會向前傾倒”的問題來建立慣性概念.從學生熟悉的生活情境出發,調動學生的生活經驗和生活情感,使學生體會到物理就在身邊.這樣不但可以使教學內容具體化,更能使學生有學好新概念的強烈愿望,主動參與學習,增強學生學習物理概念的興趣.
3.利用實驗,探究概念.課程標準明確指出:“將科學探究列入內容標準,旨在將學習的重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究轉化,從學生被動地接受知識向主動獲取知識轉化.”物理是一個以實驗為主的學科,實驗也是揭示物理概念和規律最直接形象的方法.如,初中學生在接觸密度概念之前,可以說還沒有真正地接觸過比較嚴格的物理概念.他們對物理概念的形成及建立過程和方法還一無所知,對實驗在物理學發展的重要作用也缺乏必要的認識.因此,通過密度概念的自主探究性實驗教學,不僅可以達到使學生達到正確認識和理解密度概念的目的,同時,也使學生在這一過程中掌握了物理學一般概念的建立方法和過程,使得學生學習知識的過程,同時成為了他們掌握方法、培養能力的過程.這也為他們今后學習一系列物理概念打下了基礎.
關鍵詞:初中;電學;圖像題
作者簡介:巫忠來(1970-),男,本科,中學高級教師物理圖像能形象地表達物理規律,直觀地描述物理過程,鮮明地表述各物理量之間的依存關系,是分析和解決物理問題的有效手段.由此衍生的圖像類試題以圖像為信息載體,主要考查考生識別圖像、從圖像中提取有效信息的能力、分析能力.而且圖像類試題所涉及的內容很廣,遍布初中物理各個章節,特別是在初中電學中顯得特別多.很多學生沒有掌握方法,不會利用圖像分析處理問題,一見到圖像題便產生畏懼心理,致使在解這類試題中失分較多.下面就初中物理電學中常見的題型,來談談這類考題的解答思路和方法.
1看圖像,讀數據
例1(2012襄陽)如圖所示是電阻甲和乙的UI圖像.若將甲、乙串聯在某一電路中,當電流為01A時,電源電壓為V;若將甲、乙并聯在電源電壓為15V電路中,電路消耗的總功率為W.
分析:當電阻甲、乙串聯,電流為01A時,可以從圖像上直接讀出甲和乙對應的電壓值,從而計算出電源電壓;當電阻甲、乙并聯,電壓為15V時,也可以從圖像上直接讀出甲和乙對應的電流值,從而計算出電路中的總電流,再根據P=UI即可求出電路消耗的總功率.
解:①電阻甲、乙串聯在電路中,通過它們的電流都為0.1A,
從U-I圖像可知,當I=0.1A時,電阻甲和乙兩端的電壓分別為:U甲=0.5V,U乙=1.5V,
電源電壓為:U=U甲+U乙=0.5V+1.5V=2V.
②電阻甲、乙并聯在電路中,它們兩端的電壓等于電源電壓為1.5V,
從U-I圖像可知,當U=1.5V時,通過電阻甲、乙的電流分別為:I甲=0.3A,I乙=0.1A,
電路中的總電流:I=I甲+I乙=0.3A+0.1A=0.4A,
則電路消耗的總功率為:P=UI=1.5V×0.4A=0.6W.
例2(2013棗莊)標有“6V3W”的小燈泡,通過它的電流與電壓的關系如圖所示.若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯接在電壓為4V的電路中,則整個電路消耗的功率為()
A.3WB.3.3W
C.3.6W D.5W
提示:當小燈泡兩端電壓為4V時,讀圖可知,通過燈泡的電流為I1=0.4A,由歐姆定律算出通過電阻的電流可I2=0.5A,所以電路總電流I=I1+I2=0.9A,則整個電路消耗的功率為P=UI=4V×0.9A=3.6W.故選C
例3(2013鄂州)如圖a所示的電路,電源電壓保持不變.閉合開關S,調節滑動變阻器,兩電壓表的示數隨電路中電流變化的圖像如圖b所示,根據圖像的信息可知:(選填“甲”或“乙”)是電壓表示數變化的圖像,電源電壓為 V,電阻R1的阻值為Ω.
提示:(1)由a電路圖可知,當滑動變阻器的滑片P,向右移動時,連入電阻變大,電路中電流變小,R1兩端的電壓同時變小,電源電壓保持不變,R2兩端的電壓就要變大.由此可知,對于R1:通過的電流隨兩端電壓的增大而增大;對于R2:通過的電流隨兩端電壓的增大而減少;據此判斷,甲是R1的U-I圖像,乙是R2的U-I圖像;
(2)根據串聯電路的電流、電壓特點求出電源的電壓.當甲、乙中電流都為某一數值時,在圖像上分別讀出甲、乙對應的電壓值,即可求出電源的電壓.如當I=0.2A時,U1=4V,U2=2V,所以U=6V.再根據歐姆定律求出電阻R1的阻值.
小結:此類題目的特點是,無需計算就可以從圖像上直接讀出有效數據.讀數據時,要看得準、讀得對.
2看圖像,找數據
例4(2014齊齊哈爾)用如圖甲所示電路進行實驗探究,小燈泡L標有“6V 3W”字樣,小燈泡的IU關系如圖乙所示,R為10Ω的定值電阻,當小燈泡電功率為0.3W時,定值電阻R消耗的功率是W,電流表的示數為A.
分析:本題中燈泡與定值電阻并聯,由圖像及P=UI找出符合消耗電功率為0.3W時,燈泡兩端的電壓和通過的電流,再根據并聯電路的特點和歐姆定律求出通過定值電阻的電流,從而求出電阻R消耗的電功率和干路中電流.
解:由圖像可知,當燈泡兩端的電壓UL=1V,通過的電流IL=0.3A時,燈泡消耗的電功率為0.3W.
因為并聯電路中各支路啥說牡繆瓜嗟
所以,通過定值電阻R的電流:IR=UR/ R=1V/ 10Ω=0.1A
定值電阻R消耗的電功率:PR=URIR=1V×0.1A=0.1W
因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和
所以,干路電流表的示數:I=IL+IR=0.3A+0.1A=0.4A
例5(2015哈爾濱)圖甲是通過燈泡L的電流跟其兩端電壓關系的圖像,現將L與阻值為10Ω的電阻R連入圖乙所示電路,閉合開關S,L的實際功率為1.8W.則電源電壓是V,此時通過R的電流是A.提示:結合圖像、運用公式P=UI可以算出,當電壓為6V,電流為0.3A時,燈L的實際功率為1.8W.由電阻R與燈L并聯得出,電源電壓是6V時,再根據I=U/ R求出通過R的電流是0.6A.
小結:此類題目的特點是,有效數據不能從圖像上直接讀出,我們要結合圖像、公式,通過簡單的計算,找到(算出)對應的數據.找數據時,也要掌握技巧,一般都是對幾個特殊的點(圖像所經過的格點)進行分析,從而找出數據.
3判斷圖像形狀
例6(2014泰安)實驗中繪出了小燈泡的電流與電壓關系的UI圖像如圖,則下列圖中有關此小燈泡功率P與U2或P與I2的圖像可能正確的是
分析:根據公式P=I2R分析P與I2的圖像,根據公式P=U2/ R分析P與U2的圖像.
解:在PU2圖像中,圖像上某點與原點連線的斜率為電阻倒數,而從小燈泡的電流與電壓關系的UI圖像看出,小燈泡電阻R隨溫度的升高而增大,故斜率隨溫度的升高而減小,所以A、B均錯誤;
同理由P=I2R可知,在PI2圖像中圖像上某點與原點連線的斜率為電阻R,故其隨溫度的升高而增大,所以C錯誤,D正確.答案選D.
1.引言
作業分層設計是指對作業結構的彈性優化,是針對學生學習水平的層次進行分類,根據分類布置難度不一樣的作用,目的是使不同層次學生的學習水平均能得到一定程度提高。合理、科學地進行作業分層設計,能夠實際解決學生日常寫作業時存在的“差生吃不了”、“優生吃不飽”等問題,使學生能分別體驗到成功的喜悅,盡量滿意學生的求知欲望。
2.初中物理作業的分層設計原則
初中物理作業分層設計的主要目的是讓不同層次學生,在物理學習中得到不同程度的提高。我們根據初中物理教材特點,制定如下的分層設計原則:其一,遵循優等生增加作業難度、減少作業量,中等生保持難度、努力完成發展目標,學困生降低難度、控制作業量的分層設計原則;其二,注意初中物理作業分層設計的科學性、整體性、可選擇性特點,切實落實“為了每個學生更好地學習與成長”的教育改革與發展理念,盡可能為每位學生提供可選擇、個體化、適合的教育,充分發揮作業的診斷、評價與鞏固功能,提升作業品質;其三,物理書面作業總量控制在每天20~30分鐘內可完成,學科拓展作業盡量采用長作業的形式來完成,提供動手實踐與實驗性作業,鼓勵物理作業形式的多元化、多樣化,以促進學生完成作業的積極主動性,使每位學生都能從自己比較喜歡、擅長的角度完成作業[1-2]。
3.初中物理作業分層設計的實施策略
3.1根據學生學情進行作業分層設計
結合初中物理的學情進行分層,物理教師先要對每位學生的個性、學習基礎、學習態度、學習習慣、智力發展特征、興趣愛好進行全面、深入了解,進行綜合分析,從而為尊重個體差異、分層作業設計提供客觀、準確依據。例如,一些學生對物理知識的理解能力較強,智力水平較佳,但好奇心、好玩心重,動手能力強且比較調皮。這類學生盡量少布置書面作業,多些技巧性強、實踐操作多、難度大的作業,少講多實踐,減少他們在完成書面作業時的枯燥感,讓他們獨立完成各項物理操作實驗,逐漸提高注意力,在實踐中逐漸掌握與鞏固物理知識。再如,一些學生對物理知識的理解能力差,有一定的學習障礙,但學習態度比較良好,也挺熱愛物理的。這類學生在作業設計上應該適當地放低要求,放低起點,多給予鼓勵,遵循“淺講多練、查漏補缺”的作業布置原則,最好能將書面作業與實踐操作相結合,通過重復的書面練習,讓學習弄懂物理基本概念,再結合物理操作,進一步提高他們對物理知識的掌握程度,使他們能感受到學習樂趣,享受成功的快樂[3]。
3.2根據作業特點進行作業分層設計
也可根據初中物理作業的特點進行分層,例如,根據作業的類型、內容分為課內作業與課外作業,學習水平與理解能力較差的學生多布置一些課內作業,以便學生在完成作業時遇到不懂的地方能及時請教老師。再如,根據作業完成要求進行分層,如在九年級物理十八章第二節《電功率》的作業設計中,較低要求是讓學生掌握基本的電功率概念,因此可設計如下作業:①電燈泡上所標示的“220V”“25W”分別代表什么意思:②額定功率是指用電器在 時的電壓,額定電壓是指用電器在 時的電壓。比較中等的作業要求是讓學生了解怎么計算電功率,因此可設計如下作業:當一只電燈泡兩端電壓均為220V,10分鐘所消耗的電能為2.4*104J時,通過該電燈泡的電流為多少?燈絲電阻為多少:電功率又是多少?再比較難一點的作業完成要求是讓學生根據物理圖表分析來完成作業,教師便可根據電功率特點設計出一些符合實際的圖,根據已知條件提出一些問題,使學生通過更深層次的思考與探索來完成作業。
3.3根據完成時間進行作業分層設計
按照作業完成時間分為短期類與長期類進行設計,短期類作業設計比較簡單,以鞏固性練習為目的,盡量要求學生在校內完成,教師應及時布置、及時批改、及時反饋,以便能在最短時間了解學生的知識掌握程度,及時發現學習知識的缺陷。長效類作業設計就比較難、完成時間比較長,多在家里完成。
4.初中物理作業分層設計的注意事項
雖然初中物理作業分層設計對提高學生的學習水平,提升教學質量有積極意義,但也存在一些分層的誤區,會影響作業分層設計的落實效果,因此,在實際設計中,還需提高對如下事項的注意與規避:⑴避免作業設計的盲目性。作業分層次設計時,不能過分依賴現有的教輔,應該適當地結合日常生活中常見物理知識,增加一些物理問題,以避免物理作業的形式過于單一、籠統。⑵規避將學生劃分時的等級歧視。初中物理分層設計的本意是好,但若是對學生根據成績好壞進行分層次時,難免會讓一些學習差、敏感的學生認為自己被歧視?;谶@一特點,我們應該根據學生的興趣愛好、個性、特長、接受與理解能力強弱、知識水平等因素,結合物理教材內容,相應地分理解、應用、偏好等層次,以避免分層設計對學生心理素質造成的不良影響[4]。⑶注意只按難度分層設計的不合理性。實際分層設計時,一些教師對分層作業設計理論缺乏系統認識,很容易形成只按難度分層設計作業的誤區,導致作業形式相對單一。對這一誤區,可以在難度分層設計的基礎上,確定基礎、發展、創新三級目標,根據學生的整體情況,有選擇的分層,以避免作業設計的單一性,盡量使每位學生都能獲得滿意的作業任務。