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欧姆定律的注意事项

来源:开心麻花作者:开心麻花2025-09-191

欧姆定律的注意事项(精选9篇)

欧姆定律的注意事项 第1篇

闭合电路欧姆定律在教学中应注意的问题

闭合电路欧姆定律在教学中应注意的问题

文/赵媛媛

摘 要:闭合电路欧姆定律既是之前所学习的部分电路欧姆定律的延伸,同时是电学中分析各种电路的基本基础和规律之一,运用此定律来分析电路现象和解决问题,是高中物理教学的重点。在此对闭合电路欧姆定律这个难点、重点在教学中应注意的问题进行了探讨。

关键词:欧姆定律;教学难点;问题

闭合电路欧姆定律是电路中的一条重要规律,对于思维能力尚不是很完善的高中生来说,还是具有一定的难度。“知识不是被动接受的,而是认知主体积极建构的”,因此在教学过程中教师应积极的换位思考,针对学生的能力水平尝试多种教学方式方法,使学生切实掌握相关知识。此知识点之所以成为难点的重要原因和问题主要为:概念抽象,理解困难;传统教学方法单一;知识点容易混淆;应试教育,不能活学活用。所以,对以上问题提出一些突破教学难点的思路和方法,以供参考。

一、激发兴趣,打破抽象

在本章的教学内容中,对这一定律的概念和相关知识较为抽象,偏重理论的数学分析和推理,并且缺少直观的实验,使学生学习和理解起来存在着很大的难度。只是一贯地依靠教师的讲解难以达到良好的效果,反而有可能会适得其反,使学生感到枯燥乏味。因此,教师首先应该通过巧妙有效地向学生导入学习内容,最大限度地提高学生对新知识的好奇心和学习动机,俗话说得好:“兴趣是最好的老师”,营造一个可以使学生提出问题的学习情景。

通过简单实验和提出问题,来激发学生的学习热情和学习兴趣,

为下面对此难点的讲解分析做了良好的开头。使学生能主动地进行实验研究,在探索中产生学习兴趣,了解物理研究方法,增强综合实践能力。

二、分组实验,总结结论

在传统的教学中,常规的是先在之前所学知识的基础上推理出闭合电路欧姆定律的公式,再以此对其进行分析,得出变化规律。在此,应大胆地打破这种常规,这种方法只是简单的数学演绎推理,无法让学生感知认识到物理的规律变化。所以,接下来就要以更为具体、多样的实验,探索其中的规律。让学生分组实验,每组进行多种不同的实验进行对比,然后组员之间进行自由讨论,

再通过组员代表进行发言,(www.fwsIr.com)最后通过教师的总结得出结论。在这样的通过分组实验、自主探索、合作交流、总结规律和解决问题的.方法中,不但可以使学生深刻理解闭合电路欧姆定律的知识规

律,而且能提高学生的主动性,培养学生敢于探索、团结协作的精神,达到事半功倍的效果。

三、深入解析,避免混淆

通过以上的实验学习,学生基本掌握了闭合电路欧姆定律的基本知识,由于在学习闭合回路欧姆定律之前,学生已经学习过欧姆定律,这使得学生很容易产生概念混淆。所以,接下来教师应该对此知识点进行深入的分析,为学生讲解电动势、外电压、内电压、外电阻等概念,且其核心内容是了解闭合电路与部分电路的不同,教师可以通过实验让学生实际的理解闭合电路以及分电路、

内电路、外电路等等相关知识。这些内容较为复杂,学生容易混淆,在有了前面一系列实验的基础上,再进行这些知识的讲解,学生可以更好地理解,避免了知识点的混淆。

四、领悟思想,学以致用

通过实验提出问题进行导入,进而通过学生主动积极实验、观察、交流和讨论分析,加以教师的归纳总结,对于闭合电路欧姆定律的知识学生基本已经掌握,对课程的难点、重点也得到了直观的分析和解答。在此之后教师应该及时地对学生进行知识的扩展,结合到生活中,在课后作业中尽可能联系到实际生活环境,家庭中常见电路现象,使学生更深入地理解并掌握相关知识,领悟物理的思想方法和认识规律的本质,将所学知识运用到实际生活之中,达到活学活用、学以致用的效果。不仅及时巩固知识、查漏补缺,同时引导学生主动学习,从而保证了学生的学习速度和学习质量。

随着科技的发展,教学方式也在随其变化。物理教学过程中不能只是一味地“灌输式”的应试教育,应该让学生主动起来,把课堂归还给学生,在学习活动中提高学生的自主学习能力、创新意识,在学生遇到问题时教师应该对学生进行点拨、启发和激励,这样自然而然的突破教学中的难点、重点,找到解决问题有效的方法。尽管教学有一定的方法,但“教无定法”,怎么教学,怎么上课,也视学习环境和学生情况而定,更在于教师本人的长处和短处。所以,在教师教学过程中应该因地制宜,因材施教,通过不断地优化教学方法,充分发挥学生学习的主体作用及教师的主导作用。

参考文献:

陈锡仓。浅析闭合电路欧姆定律的难点教学。新课程学习:中,(01)。

(作者单位 葫芦岛市第一职业技术专业学校)

欧姆定律的注意事项 第2篇

长流中学物理组

叶纯祥

教学目标

知识和技能

1、通过实验操作使学生学会用伏安法测量电阻

2、使学生进一步正确掌握使用电流表和电压表的方法、会利用串并联电路的特点推导出串并联电路的总电阻

过程与方法

1、学会用伏安法测量电阻,学会用多次测量求平均值来减小误差

2、学会用等效的思想,根据物理规律进行正确推导的思维方法

情感、态度与价值观

1、培养学生实事求是的科学态度,刻苦钻研的科学精神

2、在实验探究过程中主动探索,交流合作精神的培养 重点、难点。重点

1、用“伏安法”测电阻

2、会推导串并联电路总电阻

难: 小灯泡电阻变化的原因

教学准备 滑动变阻器、待测电阻、待测小灯泡、开关、电源、电压表、电流表、导线若干 教学过程提要

一、复习旧知引入新课

一、复习提问

1、把欧姆定律的公式加以变形会得到什么公式?用哪一个变形公式可以求电阻R呢?

2、串并联电路中电流和电压的特点分别是什么?

二、新课导入

这里有一个未知电阻,怎样就可以知道它的阻值?教师启发曾经利用电阻箱的等效法可以求的电阻,那么有没有其它方法呢?我们知道导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,公式表示为I=U/R

公式里面就有电阻R,能否利用这个公式来求电阻R呢?

二、讲授新课(新知探究)

一、测量定值电阻的阻值

1、提问:实验该如何设计? 学生积极思考可以得出:用电压表并联在电阻两端测出电压,用电流表与电阻串联测出电流,然后根据R=U/I算出电阻。

2、为了减小误差,应怎样操作?

学生思考讨论后回答:应串联一个滑动变阻器

3、设计的电路图是什么? 学生上黑板画出电路图

4、这个实验原理是什么?需要那些器材? 学生积极思考可以得出: 实验原理:R=U/I 实验器材:电源、电流表、电压表、开关、阻值未知的电阻、滑动变阻器和导线若干

5、这个实验的实验步骤是什么? ①根据设计的电路图连接电路

②将滑动变阻器的滑片移到阻值的最大端,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,分别读出电压表和电流表得示数填在下面预先设计的表格内。

③再改变滑动变阻器的滑片的位置,分别读出电压表和电流表得示数填在预先设计的表格内。

④重复步骤③,把测得的数据填入表格内。⑤根据表格内测得的数据计算出电阻

实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻的平均值R/Ω

6、实验注意事项

①连接电路时开关怎样?

②电压表和电流表的量程怎样选? ③滑动变阻器如何接进电路?

7、学生实验

学生相互合作,进行实验,教师巡回指导,指出学生在操作中存在的问题。

实验后教师总结这种利用电流表测待测电阻电流和电压表测电压继而利用公式R=U/I求的电阻R的方法叫伏安法

8、提问:在实验中为什么电压和电流都变小了,而电阻几乎没变,这说明了什么? 学生回答:电阻是导体本身的一种属性,不随电压和电流的变化而变化

二、测量小灯泡的电阻

这个活动可以仿照上个活动进行

教师提问:同一个灯泡的电阻不同是不是因为误差?

学生相互讨论后回答:金属导体的电阻随温度的升高而增大,灯泡两端的电压越大,通过灯丝的电流就越大,温度就越高,所以电阻就越大。

三、串联电路的总电阻

1、理论推导

我们已经知道串并联电路总电流和总电压的规律,那么串并联电路里电阻有什么规律呢? 设串联的电阻为R1和R2,电阻两端的电压为U1和U2,电流为I,U=U1+U2

(1)

I=I1=I2

(2)

应用欧姆定律的变形U=IR得

IR串=IR1+IR2 所以

R串=R1+R2 如果有n个电阻串联,则总电阻可推出: R串=R1+R2+„+Rn 所以串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。

2、把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大

3、把n个相同的电阻R串联,总电阻R总=nR

四、并联电路的总电阻

1、理论推导

并联电路的总电阻又怎样呢?请同学们相互讨论后推导,最后得出 1/R=1/ R1+1/R2+…+1/ Rn 所以并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

2、把几个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个导体的电阻都小。

3、把n个相同的电阻R并联,总电阻R总=R/n

培养学生积极主动思考的精神

培养学生在探究过程中动手操作及相互合作的精神 学生讨论,培养学生自主探究的习惯

培养学生思考问题周密性

让学生学习一种新的方法并能应用知识解决问题

三、拓展延伸

1、将R1=3Ω和R2=6Ω的两个电阻先串联,总电阻为R串;再并联,总电阻为R并。则R串:R并=()

A、1∶2

B、2∶1

C、9∶2

D、2∶9

2、关于家庭电路,下列说法不正确的是

()A、家庭电路中,各用电器是并联的

B、家庭电路中使用的用电器越多,总电阻越大

C、家庭电路中,使用的用电器越少,干路上的电流越小

D、家庭电路中,所用用电器均不工作时,干路上的电流为零

3、如图所示,电源电压恒定,合上开关S后,向左移动R2的滑片的过程中,两电表的示数变化为

()A、○A的示数增大,○V示数增大

B、○A的示数增大,○V的示数减小

C、○A的示数减小,○V示数增大 D、○A示数减小,○V的示数减小

四、课堂小结 请同学们回忆一下本节课我们学习了什么? 学生讨论后回答

五、布置作业,当堂训练

板书设计

欧姆定律的应用

一、伏安法测电阻

1、实验原理:R=U/I

2、电路图

二、串联电路的总电阻

1、公式:R串=R1+R2+„+Rn

2、结论:串联电路的总电阻等于各部分电阻之和

3、把n个相同的电阻R串联,总电阻R总=nR

三、并联电路的总电阻

1、公式:1/R=1/ R1+1/R2+„+1/ Rn

2、结论:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和

应用动量守恒定律应注意的问题 第3篇

一、注意公式的“系统性”

动量定恒定律成立的条件是系统不受外力或所受外力之和为零,因此,应用动量守恒定律解决问题时,要注意分析系统受到哪些外力,是否满足动量守恒的条件。

系统的动量守恒时,系统内某一物体的动量可以不守恒,系统内所有物体动量的绝对值之和也可以不守恒,所说“动量守恒”是指系统内所有物体动量的矢量和是守恒的。

二、注意公式的“矢量性”

动量p=mυ,其中质量m是标量,速度υ是矢量,故动量p是矢量。所以m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′是一个矢量式,式中p1=m1υ1+m2υ2是作用前系统动量的矢量和,p2=m1υ1′+m2υ2′是作用后系统动量的矢量和。因此应用动量守恒定律列方程时,要求用矢量求和的方法分别求出p1和p2。

在一维情形下,必须规定一个方向为速度υ的正方向后,然后将式中的υ1、υ2、υ1′、υ2′的实际方向与规定的正方向比较,得出动量的“正”或“负”后,再用代数方法求p1和p2,所以动量的“正”或“负”就是动量的矢量性。特别注意:动量的矢量性是正确运用动量守恒定律的一个重要关健。

[例1]质量为m2=1kg的滑块静止于光滑的水平而上,一质量为m1=50g的小球,以100m/s的速度碰到滑块后又以80m/s的速率被弹回。求滑块获得的速度是多少?

解:以小球和滑块为系统,总动量守恒。以小球碰撞前的速度为正,则υ1=100m/s小球碰撞后的速度应为υ1′=-80m/s,由动量守恒定律以m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′代入数据可求得滑块获得的速度υ2′=9m/s,υ2′为正,说明滑块的速度方向与小球原来的运动方向相同。

三、注意公式的“同一性”

动量p=mυ,其中速度υ的大小相对不同的参照系,它的数值是不同的,于是动量的数值也就不同。因此应用动量守恒定律m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′时,式中的四个速度υ1、υ2、υ1′和υ2′的大小一定要相对同一参照系。也就是说要注意公式的“同一性”,至于以什么为参照系,则没有严格的规定,须视具体情况而定(一般是对地)。

[例2]一门旧式大炮,炮身的质量M=1000kg,水平发射一枚质量m=2.5kg的炮弹,如果炮弹从炮筒飞出的速度υ=600m/s,求炮身后退的速度υ′。

学生解法如下:由动量守恒定律,有

这里的υ′是炮身相对于地面的速度,υ是炮弹从炮筒飞出的速度,应当理解为相对于炮筒的速度,因为炮筒和炮座连在一起,因此也就是相对于炮身的速度,而不是相对于地面的速度。由于炮弹速度和炮身速度的参照物不统一,因此,以上解法是错误的。

运用动量守恒定律解题时,如果系统中各物体速度的参照物不是同一个惯性系,就要根据运动的合成原理进行变换。炮弹相对于地面的速度,应当是它相对于炮身的速度υ和炮身相对于地面的速度的矢量和,即υ+υ′。因此,这题的正确解法是

尽管两种解法所得的结果近似相同,并不表明前种解法也正确,完全是由于M>m的缘故。

四、注意公式的“同时性”

动量是状态量,动量守恒定律是指系统任意时刻总动量保持不变,因此系统内物体相互作用前的总动量m1υ1+m2υ2中的υ1和υ2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度;相互作用后的总动量m1υ1′+m2υ2′中的υ1′、υ2′必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。

[例3]在水平光滑轨道上以速度υ1=5m/s行驶的平板车,车与货物的总质量M=2000kg,把质量m=20kg的货物以相对于车为υ=5m/s的水平速度向车前抛出,求平板车的末速度υ2。

解:根据动量守恒定律Mυ1=(M-m)υ2+m(υ+υ1)

这个解把货对车的速度υ与抛货前的车速υ1(而不是抛货后的车速υ2)的矢量和看成是货对地的速度,是错误的。

货是从车里抛出的。在投抛货之前,货、车对地的速度都是υ1,货对车的速度为零,抛掷货物,人有个动作过程,在这个短暂过程中,货与车通过人体存在大小相等、方向相反的力的作用,因而货与车获得方向相反的加速度,使货相对于车的速度由零逐渐增大到υ,而车对地的速度也由υ1不断变化为υ2,这就是说υ与车的后速υ2是同一时刻的,而与车的前速υ1是不同时刻的(υ和υ2都是抛货动作完成时的速度)。

速度和动量都是状态量,不是过程量。一个物体在不同时刻的速度或动量一般是不同的,同一物体在同一时刻的各个分速度或分动量也可以迭加,不同时刻的速度或动量是不能合成的(只能求所历时间内的增量),可见,方程“Mυ1=(M-m)υ2+m(υ+υ1)”中的“υ+υ1”不能正确描述货物的速度,“υ+υ2”才是货物对地的速度。因此,这道题的正确解法是:

五、注意公式适用条件的“拓展性”

1. 近似性。

若系统所受合外力不为零,但内力远大于外力时,则系统的动量近似守恒。譬如碰撞或爆炸过程,由于碰撞或爆炸均是在极短的时间内相互作用的物体的运动状态发生了显著的变化,相互作用力先急剧增大后急剧减小,平均作用很大,外力通常远小于系统的内力,可以忽略不计,所以,认为磁撞或爆炸过程中动量是守恒的。新教材选修35第十一页的例题就是一例。

2. 独立性。

欧姆定律的注意事项 第4篇

关键词:欧姆定律;教学难点;问题

闭合电路欧姆定律是电路中的一条重要规律,对于思维能力尚不是很完善的高中生来说,还是具有一定的难度。“知识不是被动接受的,而是认知主体积极建构的”,因此在教学过程中教师应积极的换位思考,针对学生的能力水平来尝试多种教学方式方法,

使学生切实掌握相关知识。此知识点之所以成为难点的重要原因和问题主要为:概念抽象,理解困难;传统教学方法单一;知识点容易混淆;应试教育,不能活学活用。所以,对以上问题提出一些突破教学难点的思路和方法,以供参考。

一、激发兴趣,打破抽象

在本章的教学内容中,对这一定律的概念和相关知识较为抽象,偏重理论的数学分析和推理,并且缺少直观的实验,使学生学习和理解起来存在着很大的难度。只是一贯地依靠教师的讲解难以达到良好的效果,反而有可能会适得其反,使学生感到枯燥乏味。因此,教师首先应该通过巧妙有效地向学生导入学习内容,最大限度地提高学生对新知识的好奇心和学习动机,俗话说得好:“兴趣是最好的老师”,营造一个可以使学生提出问题的学习情景。

通过简单实验和提出问题,来激发学生的学习热情和学习兴趣,

为下面对此难点的讲解分析做了良好的开头。使学生能主动地进行实验研究,在探索中产生学习兴趣,了解物理研究方法,增强综合实践能力。

二、分组实验,总结结论

在传统的教学中,常规的是先在之前所学知识的基础上推理出闭合电路欧姆定律的公式,再以此对其进行分析,得出变化规律。在此,应大胆地打破这种常规,这种方法只是简单的数学演绎推理,无法让学生感知认识到物理的规律变化。所以,接下来就要以更为具体、多样的实验,探索其中的规律。让学生分组实验,每组进行多种不同的实验进行对比,然后组员之间进行自由讨论,

再通过组员代表进行发言,最后通过教师的总结得出结论。在这样的通过分组实验、自主探索、合作交流、总结规律和解决问题的方法中,不但可以使学生深刻理解闭合电路欧姆定律的知识规

律,而且能提高学生的主动性,培养学生敢于探索、团结协作的精神,达到事半功倍的效果。

三、深入解析,避免混淆

通过以上的实验学习,学生基本掌握了闭合电路欧姆定律的基本知识,由于在学习闭合回路欧姆定律之前,学生已经学习过欧姆定律,这使得学生很容易产生概念混淆。所以,接下来教师应该对此知识点进行深入的分析,为学生讲解电动势、外电压、内电压、外电阻等概念,且其核心内容是了解闭合电路与部分电路的不同,教师可以通过实验让学生实际的理解闭合电路以及分电路、

内电路、外电路等等相关知识。这些内容较为复杂,学生容易混淆,在有了前面一系列实验的基础上,再进行这些知识的讲解,学生可以更好地理解,避免了知识点的混淆。

四、领悟思想,学以致用

通过实验提出问题进行导入,进而通过学生主动积极实验、观察、交流和讨论分析,加以教师的归纳总结,对于闭合电路欧姆定律的知识学生基本已经掌握,对课程的难点、重点也得到了直观的分析和解答。在此之后教师应该及时地对学生进行知识的扩展,结合到生活中,在课后作业中尽可能联系到实际生活环境,家庭中常见电路现象,使学生更深入地理解并掌握相关知识,领悟物理的思想方法和认识规律的本质,将所学知识运用到实际生活之中,达到活学活用、学以致用的效果。不仅及时巩固知识、查漏补缺,同时引导学生主动学习,从而保证了学生的学习速度和学习质量。

随着科技的发展,教学方式也在随其变化。物理教学过程中不能只是一味地“灌输式”的应试教育,应该让学生主动起来,把课堂归还给学生,在学习活动中提高学生的自主学习能力、创新意识,在学生遇到问题时教师应该对学生进行点拨、启发和激励,这样自然而然的突破教学中的难点、重点,找到解决问题有效的方法。尽管教学有一定的方法,但“教无定法”,怎么教学,怎么上课,也视学习环境和学生情况而定,更在于教师本人的长处和短处。所以,在教师教学过程中应该因地制宜,因材施教,通过不断地优化教学方法,充分发挥学生学习的主体作用及教师的主导作用。

参考文献:

陈锡仓.浅析闭合电路欧姆定律的难点教学.新课程学习:中,2013(01).

(作者单位 葫芦岛市第一职业技术专业学校)

欧姆定律的应用教学反思 第5篇

万全县第一初级中学

谢丽霞

欧姆定律是初中电学中重要的定律,贯穿于电学各类计算,因此欧姆定律是电学内容的核心、重点。本堂课是欧姆定律内容的延续,所以在上新课时,我通过复习欧姆定律的内容达到巩固旧知识和引入新课题的双重目的。初接触电学的学生在运用欧姆定律进行简单串、并联电路计算时,学习困难表现在以下几方面:

(1)使用已知量时,常常张冠李戴,不能得到正确的答案。不能直达题目答案便不知所措。

(3)解题时思路混乱,看不清题目已知条件,不能发现已知量和未知量的内在联系,无从下手。

针对以上问题,我要求学生从最基本的题目开始,画出等效电路,在电路图上标出已知量和未知量,再根据题意,利用欧姆定律和串并联电路中电流、电压、电阻的特点解题,逐步使学生养成良好的解题习惯。在选择习题时,认真分析学生的认知水平和个性特点,结合学生能力实际,精心再设计,选择有代表性、针对性的题目,深浅适中,突出重点,同时强调解题时的注意点,如:在应用时,I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量,必须满足同一性等相关问题。并要求要有完整的计算步骤。另外,特别改编传统题目为开放性题目,增加知识的覆盖面,更重要的是把问题向纵向、横向延伸,让每个学生都参与,让不同层次的学生有难易不同的参与,同时引导学生反思解题过程,让学生通过练习知道学到了什么,认识知识架构,让全体学生获得成就感,增强自信。

《欧姆定律》的教学设计 第6篇

给你一个小灯泡(额定电压3.8V),三个阻值不同的电阻,干电池3节,开关一个,导线若干,怎样让小灯泡发出不同亮度的光来。

发现并提出问题:灯泡的亮度为什么会改变?(留言版)

分组汇报:你是通过什么样的办法改变了灯泡的亮度?(留言版)

注意:学生可以在网页的求助站中寻找帮助

学生回答:更换电池或改变电路中的电阻。

问:这说明了什么?(留言版)

分析各种现象引导学生知道改变电池的电压。

和改变电路中的电阻可以改变电路中的电流

让学生自己动手来发现问题

让学生成为发现者而不是观察者

电路设计

完成活动“电流与电压的关系” 探究通过导体的电流与电压、电阻的关系

【猜想与假设】1电路中的电流与导体两端的电压有什么关系?

2电路中的电流与导体的电阻有什么关系?(留言版)

【实验设计】

怎样来研究电压和电阻对电流的影响?应用什么方法?如何控制变量?(留言版)

(要研究电流与电压的关系,要控制电阻不变)

(要研究电流与电阻的关系,要控制电压不变)

(活动1)研究电流与电压的关系

设计电路1:

设计电路

2学生积极参与活动,讨论热烈,想出了两种改变电流大小的方法

进一步培养

学生在实验中控制变量的意识,教学阶段

与时间分配教师引导学生活动说明

完成实验“电流与电阻的变化”

【操作与记录】

1为了更好地完成实验,请学生注意事项;

(1)连接电路时,开关应处于断开状态。

(2)滑动变阻器的滑片应置于阻值 最大 处。

(3)注意认清和选择电压表和电流表的 正负 接线柱和量程,用试触的方法选择合适的量程。

(4)闭合开关前检查电路,确认电路无误后方可进行实验。

2.按设计的方案进行实验,并将实验数据填入表

实验次数R=10Ω

U/VI/A

33.评估及讨论:

根据实验的结论讨论评价方案的优劣。(留言版)

〖思考在电路2中滑动变阻器的作用是什么?(改变电阻两端电压大小及保护电路)

学生点击网页上的动画,在留言板上概括结论。

4.实验结论:

当电阻一定时,导体中的电流与电压成正比

(活动2)探究电流与电阻的关系

设计电路

1学生回答并思考

学生实验、观察、思考,得出结论。并举例说明。

可通过串联电路中的分压原理来解释。

有的学生会设计图1,但要求学生用已有的电路来完成实验,这时电池的内阻分压可以不讲。在这里我们仅从华东变阻器保护电路这一作用来评价 方案的优劣教师先不评价哪一种方案更好,而是放手让学生完成实验,培养学生的动手能力。知道通过实验总结物理规律的研究方法

要求学生从实践中培养分析、探索和判断能力,深刻领会实验的科学性、合理性、严密性。

教学阶段

与时间分配教师引导学生活动说明

学习用图像处理数据

介绍欧姆设计电路

2[讨论] 选折一个较好的方案来做实验。

〖思考在电路2中滑动变阻的作用是什么?(控制在不同的电阻两端电压不变)

1设计实验表格

2,并进行实验。将实验数据填入表2

实验次数U=2V

R/ΩI/A

3结论:。

【分析与论证】

〖思考1在实验中,电流与电压并不严格成正比,电流与电阻并不严格成反比,为什么?

(因为实验中有误差)

2造成误差的原因可能有哪些?

(电阻发热、测量次数少、电表读数、电流表外接等)

[学科整合]物理中的数学

在如下坐标中将表1中数据表达出来

同学们!能将上述两个结论结合起来,就得到欧姆定律

介绍欧姆生平

二、欧姆定律

导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。表达式:I=U/R

U:导体两端的电压,单位:V,R:导体的电阻,单位:Ω,I:导体中的电流,单位:A

要求学生从实验中找出造成误差的原因,并说出怎样来减小误差。

可将书上的图像要学生描好后用实物投影仪。可多查阅几个学生。

学生解答

用图像进行实验数据处理是课程标准提出的新要求,让学生去发现图像中的信息,培养学生用图像分析、研究物理问题的能力

通过欧姆的故事,增强学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。

教学阶段

与时间分配教师引导学生活动说明

反馈练习

小结布置作业

欧姆定律的几点说明:

1同时性:导体的电压和电流是同一时刻的。

2同体性:电压和电流是同一段导体的电压和电流

例:根据欧姆定律I=U/R,下列说法正确的是()

A 电阻大的导体通过的电流一定小

B 电压大的导体通过的电流一定大

C 当电压一定时,电阻大的导体中通过的电流一定小

D 导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中通过的电流成反比。

【小结】怎样探究电流与电压的关系?

怎样探究电流与电阻的关系?

欧姆定律的内容和表达式(留言版)

【作业】资源与评价 强调在运用欧姆定律计算时,各物理量一定要写单位,不能数学化.【板书设计】

第一节 欧姆定律

一、活动:探究电流与电压、电阻的关系。

1提出问题

2猜想和假设

3设计实验

探究电流与电压关系时,控制电阻不变。

探究电流与电阻关系时,控制电压不变。

4进行实验

5得出结论;

二、欧姆定律

欧姆定律的说课稿 第7篇

一、教材分析

《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法比值法。这就决定了本节课的教学目的和教学要求。这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础。本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用。因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段。

通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用。

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析。这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础。

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏。从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义。有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正。

二、关于教法和学法

根据本节课有演示实验的.特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法。教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。

通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律。同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。

三、对教学过程的构想

为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:

1、在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用。

2、对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答。这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与。

3、在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考。

4、在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次高潮,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨。

5、在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次高潮,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象。

6、在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力。教师重申时语气要加重,不能轻描淡写。要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推。

7、为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的。然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题。

四、授课过程中几点注意事项

1、注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。

2、注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑。

3、注意演示实验的可视度。可预先制作电路板,演示时注意位置要加高。有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见。

4、定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱。可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结。这样学生就不易将二者混淆。

欧姆定律的注意事项 第8篇

一、“牛顿第一定律”教学中值得注意的几点

1. 对“牛顿第一定律”的深入挖掘

牛顿第一定律破除了长达一千多年的亚里士多德的错误观念:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。改变了人类的自然观和世界观,深刻揭示了力和运动的关系:保持静止或原来运动状态是物体的固有属性———惯性;力不是维持物体速度(运动状态)的原因,而是改变物体速度(运动状态)的原因。这是力的作用效果的表现形式之一,隐含了力概念的定性含义———力是物体对物体的作用,为牛顿第二定律和牛顿第三定律的产生埋下了伏笔。因此,牛顿第一定律是牛顿第二定律和牛顿第三定律的基础。

2. 客观、公正地评价前辈科学家

虽然伽利略和牛顿等科学家纠正了亚里士多德关于力和运动关系的错误观念,但今人不应苛求和轻视古人,因为,人类在一定的历史条件下对某种自然现象或事物的认识具有相对性,形成的理论是相对真理,随着时代的变迁,人类越来越聪慧,科学方法不断优化和创新,技术手段也与时俱进,人类对自然和世界的认识不断深入,逐步修正和完善相对真理。所以,我们绝不能否认亚里士多德对人类文明的贡献,亚里士多德是古希腊著名的哲学家、科学家、教育家和思想家,他的研究成果十分丰富,涉及天文、气象、生物、哲学、数学和物理等方面,他是西方文化的奠基人,是现实主义的鼻祖。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象,倡导从直觉和思维两个方面认知和研究事物。正是因为欠缺思辨和实验,才得出上述关于力和运动关系的错误结论。

3. 明白牛顿虽然站在巨人的肩膀上,但牛顿的创新令人敬佩

牛顿第一定律也称惯性定律,最初由伽利略提出。伽利略通过对接斜面的实验,发现小球沿对面斜面向上运动几乎达到原来的高度,如果不断减小对面斜面的倾角,小球沿该斜面运动的长度将不断增加,进而他创造性地提出了“理想实验”并得出结论:如果将对面的斜面改为水平面,则小球将永远运动下去而不需要外力来维持。于是伽利略提出:“任何速度一旦施加给一个物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可保持不变,不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”这就是惯性定律的雏形;但是,伽利略认为的“水平面”是“各部分和地心等距离的球面”,显然,这是不妥当的。后来,笛卡尔通过进一步的深入研究,完善了伽利略提出的惯性定律,表述为:如果物体处在运动之中,那么如无其他原因作用的话,它将继续以同一速度在同一直线上运动,既不停下,也不偏离原来的方向。

牛顿继承并丰富、发展了伽利略和笛卡尔等科学家的观念,提出了惯性概念,明确了力的定义,给出了参考系的意义,铺垫了惯性系和非惯性系,认为静止和运动并没有区别,都是平衡状态,进而把惯性定律表述为牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

4. 清楚牛顿第一定律虽然有实验支撑,但不能用实验直接验证

显然,牛顿第一定律是从大量自然和实验现象中抽象、概括出来的。由于外界对物体的作用力只可能尽量减小而不能完全消除,所以牛顿第一定律不能用实验直接严格验证。牛顿第一定律的正确性是靠它得出的推论在现实实际和无数实验中无一例外地被证实而得到证明的,进而成为牛顿物理学的基石。

二、“牛顿第二定律”教学中值得注意的几点

1. 运用经典方法———“控制变量法”探究加速度与力、质量关系时的注意事项

(1)平衡摩擦力的时候,一定要认真、仔细,长板的倾角既不能小,又不能大,要恰好使小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力及其他阻力,确保无牵引的小车在长板上做匀速直线运动。

(2)安装器材时,要调整滑轮的高度,使细绳与斜面平行,但是在平衡摩擦力的时候,一定要取下细线、砝码盘和其中的砝码。

(3)实验过程中一定要注意使砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量。一般来说,砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车上砝码总质量的10%。

(4)改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再释放小车,且应在小车到达滑轮前及时按停小车。

2. 对“探究加速度与力、质量关系”的思考和创新

随着现代教育技术的快速发展和教学理念的优化,物理实验的方法和技术也在不断地推陈出新,我们可借助DIS实验(数字化信息系统实验)从以下两个方面优化“探究加速度与力、质量关系”的实验。

(1)由于手工根据打点计时器打出的纸带上的点计算小车运动的加速度比较繁杂且耗时较长,有机械重复、浪费时间之嫌,故可用传感器测量小车的加速度a,在小车做匀加速运动的过程中,与位移传感器相连的计算机屏幕上可呈现出小车运动的v-t图像,在v-t图像上选取合适的区域,借助DIS的功能键可方便、快捷地获得小车加速度a的大小。

另外,在小车上安装细窄(0.5cm左右)的遮光片,利用两个光电门(同种规格)和数字毫秒计,也可很便捷地测出小车加速度a的大小。

(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,为了将砝码盘及砝码的总重力大小mg视为细绳对小车的拉力大小F,要求满足条件“砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中砝码的总质量”。但是,随着砝码盘中砝码的不断增加,越来越不能满足上述实验条件。最终导致根据数据描绘相关图像时,图线的末端发生了弯曲,干扰实验结论的顺利得出。

为了突破上述难点,摒弃条件“砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中砝码的总质量”,可借助力传感器直接测量细绳中拉力F的大小:将力传感器固定在小车的前端,牵引小车的细绳直接与力传感器相连,在小车加速运动的过程中,计算机屏幕上同步呈现拉力F随时间t变化的图像。采集实验数据时,只要在F-t图像上选择合适的区域,即可得到该区域内细绳拉力的平均值。

但是,这种实验方法要求力传感器的数据必须以无线方式传输,以免在小车运动的过程中传输线的移动影响小车的运动。另外,在用这种方式呈现细绳拉力的过程中,由于细绳有弹性且要绕过定滑轮快速运动,计算机屏幕上呈现的细绳中拉力F的大小会出现一些波动,为克服这一缺陷,可在图像上选取较大的区域,获得拉力F大小的平均值。

事实上,根据“探究加速度与力、质量的关系”实验可设计如下两种情形。

(4)牛顿第二定律定量给出了力的单位“牛顿”的物理意义。众所周知,力的单位是“牛顿”,1牛顿到底是多大?其物理意义是什么?总不能让学生一直停留在初中阶段定性的层面:1牛顿大约是两只普通鸡蛋的重量。

事实上,牛顿第二定律的一般表达式是F=kma,但常用的表达式是F=ma,k取1的意义是在国际单位制中定义1牛顿力的大小是使质量为1kg的物体获得1m/s2的加速度,即1N=1kg·m/s2。

三、“牛顿第三定律”教学中值得注意的几点

1.“牛顿第三定律”的内涵解读

2.“牛顿第三定律”的教学建议

鉴于高一学生在初中阶段已初步接触过物体间力的相互作用,基本知晓牛顿第三定律的内容。但为了帮助学生深刻体会相互作用力的特点,加深对牛顿第三定律的理解,课前布置学生先预习“牛顿第三定律”,然后分组自主设计实验验证:(1)作用力和反作用力反向、共线;(2)作用力和反作用力大小相等;(3)用实例分析、比较、归纳一对相互作用力与一对平衡力,并收集、整理凸显牛顿第三定律的趣味视频资料。上课时,教师先带领学生做一两个典型实验:(1)两个同规格的弹簧秤水平互拉;(2)用传感器探究作用力与反作用力的关系。然后学生们分组展示、交流自主设计的实验,教师做好组织和调控。课后布置学生并自制“水火箭”,探究影响“水火箭”上升高度的因素。

友情提醒:牛顿运动定律适用于低速、宏观的惯性系。

3. 例题赏析

有人做过这样一个实验:如图所示,把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击),结果几乎每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破。则下面说法正确的是()。

A.鸡蛋A对B的作用力的大小等于鸡蛋B对A的作用力的大小

B.鸡蛋A对B的作用力的大小大于鸡蛋B对A的作用力的大小

C.鸡蛋A在碰撞的瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力

D.鸡蛋A的碰撞部位除受到鸡蛋B对它的作用力外,还受到鸡蛋A中蛋黄和蛋白对它的作用力,所以其受力部位所受的合力较小

分析:本题考查了惯性、牛顿第三定律及物体运动状态改变等知识。为了正确解答此题,应注意以下几点:

(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,物体的运动状态较难改变。反之,质量小的物体惯性小,物体的运动状态容易改变。

(2)惯性并不是一种力,物体的惯性总是以保持“原来状态”或反抗“状态改变”两种形式表现出来。

(3)惯性与物体是否受力、怎样受力无关;与物体是否运动、怎样运动无关;与物体所处的地理位置无关。

(4)外力作用于物体使物体的运动状态发生了改变,不能认为改变了物体的惯性。

(5)作用力与反作用力的关系可总结为“四同、三异、三无关”。

(6)区别一对作用力、反作用力与一对平衡力,最直观的方法是看作用点的位置和作用效果:一对平衡力作用在同一个物体上,使物体处于平衡状态;一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上,这两个物体的状态(运动)不一定相同。

解析:鸡蛋A和鸡蛋B相互碰撞时,鸡蛋A对鸡蛋B的作用力和鸡蛋B对鸡蛋A的作用力是一对作用力与反作用力,一定大小相等,方向相反。所以选项A正确,选项B错误。在撞击的短暂过程中,鸡蛋A内的蛋黄和蛋白由于惯性,在速度减小的过程中,会对鸡蛋A的蛋壳内壁产生向前的作用力,从而使鸡蛋A的蛋壳与鸡蛋B蛋壳的接触处所受的合力比鸡蛋B的蛋壳与鸡蛋A蛋壳的接触处所受的合力小,因此鸡蛋B的蛋壳易被撞破,所以选项C、D正确。综上所述,本题的正确选项为ACD。

反思:应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下两点。

(1)不要仅凭日常观察的直觉印象或经验轻易得出结论,解决实际问题的时候,只有严格根据科学理论缜密分析,才能得出正确的结论。

(2)应用牛顿第三定律解决问题的时候,不仅要牢记“四同、三异、三无关”,而且要抓住“总是”二字,即作用力与反作用力的关系与物体的运动状态无关。

参考文献

[1]申先甲,张锡鑫,祁有龙.物理学史简编[M].济南:山东教育出版社,1985.

欧姆定律的注意事项 第9篇

[关键词]牛顿运动定律值得注意的几点

[中图分类号]G633.7

[文献标识码]A

[文章编号]1674-6058(2016)32-0065

牛顿运动定律不仅是动力学的核心内容,而且是经典力学的重要基石之一,还是学生进一步学习功和能、冲量和动量等后续物理知识不可或缺的认知储备。牛顿运动定律建立的过程蕴藏了丰富的科学思想、科学方法、科学品质和人文底蕴,能够培养和提升学生核心素养中的创新意识、创新能力和自主学习能力等综合实践能力。因此,牛顿运动定律在高中物理教学中具有重要地位和作用。引导学生深刻理解、熟练运用牛顿运动定律是高中物理教学的重中之重。

一、“牛顿第一定律”教学中值得注意的几点

1.对“牛顿第一定律”的深入挖掘

牛顿第一定律破除了长达一千多年的亚里士多德的错误观念:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在一个地方。改变了人类的自然观和世界观,深刻揭示了力和运动的关系:保持静止或原来运动状态是物体的固有属性——惯性;力不是维持物体速度(运动状态)的原因,而是改变物体速度(运动状态)的原因。这是力的作用效果的表现形式之一,隐含了力概念的定性含义——力是物体对物体的作用,为牛顿第二定律和牛顿第三定律的产生埋下了伏笔。因此,牛顿第一定律是牛顿第二定律和牛顿第三定律的基础。

2.客观、公正地评价前辈科学家

虽然伽利略和牛顿等科学家纠正了亚里士多德关于力和运动关系的错误观念,但今人不应苛求和轻视古人,因为,人类在一定的历史条件下对某种自然现象或事物的认识具有相对性,形成的理论是相对真理,随着时代的变迁,人类越来越聪慧,科学方法不断优化和创新,技术手段也与时俱进,人类对自然和世界的认识不断深入,逐步修正和完善相对真理。所以,我们绝不能否认亚里士多德对人类文明的贡献,亚里士多德是古希腊著名的哲学家、科学家、教育家和思想家,他的研究成果十分丰富,涉及天文、气象、生物、哲学、数学和物理等方面,他是西方文化的奠基人,是现实主义的鼻祖。他追求以世界的本来面目来说明各种自然现象,倡导从直觉和思维两个方面認知和研究事物。正是因为欠缺思辨和实验,才得出上述关于力和运动关系的错误结论。

3.明白牛顿虽然站在巨人的肩膀上,但牛顿的创新令人敬佩。

牛顿第一定律也称惯性定律,最初由伽利略提出。伽利略通过对接斜面的实验,发现小球沿对面斜面向上运动几乎达到原来的高度,如果不断减小对面斜面的倾角,小球沿该斜面运动的长度将不断增加,进而他创造性地提出了“理想实验”并得出结论:如果将对面的斜面改为水平面,则小球将永远运动下去而不需要外力来维持。于是伽利略提出:“任何速度一旦施加给一个物体,只要除去加速或减速的外因,此速度就可保持不变,不过这是只能在水平面上发生的一种情形。”这就是惯性定律的雏形;但是,伽利略认为的“水平面”是“各部分和地心等距离的球面”,显然,这是不妥当的。后来,笛卡尔通过进一步的深入研究,完善了伽利略提出的惯性定律,表述为:如果物体处在运动之中,那么如无其他原因作用的话,它将继续以同一速度在同一直线上运动,既不停下,也不偏离原来的方向。

牛顿继承并丰富、发展了伽利略和笛卡尔等科学家的观念,提出了惯性概念,明确了力的定义,给出了参考系的意义,铺垫了惯性系和非惯性系,认为静止和运动并没有区别,都是平衡状态,进而把惯性定律表述为牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

4.清楚牛顿第一定律虽然有实验支撑,但不能用实验直接验证

显然,牛顿第一定律是从大量自然和实验现象中抽象、概括出来的。由于外界对物体的作用力只可能尽量减小而不能完全消除,所以牛顿第一定律不能用实验直接严格验证。牛顿第一定律的正确性是靠它得出的推论在现实实际和无数实验中无一例外地被证实而得到证明的,进而成为牛顿物理学的基石。

二、“牛顿第二定律”教学中值得注意的几点

1.运用经典方法——“控制变量法”探究加速度与力、质量关系时的注意事项

(1)平衡摩擦力的时候,一定要认真、仔细,长板的倾角既不能小,又不能大,要恰好使小车的重力沿斜面向下的分力平衡摩擦力及其他阻力,确保无牵引的小车在长板上做匀速直线运动。

(2)安装器材时,要调整滑轮的高度,使细绳与斜面平行,但是在平衡摩擦力的时候,一定要取下细线、砝码盘和其中的砝码。

(3)实验过程中一定要注意使砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车上砝码的总质量。一般来说,砝码盘和盘内砝码的总质量不超过小车和车上砝码总质量的10%。

(4)改变拉力或小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,再释放小车,且应在小车到达滑轮前及时按停小车。

2.对“探究加速度与力、质量关系”的思考和创新

随着现代教育技术的快速发展和教学理念的优化,物理实验的方法和技术也在不断地推陈出新,我们可借助DIS实验(数字化信息系统实验)从以下两个方面优化“探究加速度与力、质量关系”的实验。

(1)由于手工根据打点计时器打出的纸带上的点计算小车运动的加速度比较繁杂且耗时较长,有机械重复、浪费时间之嫌,故可用传感器测量小车的加速度a,在小车做匀加速运动的过程中,与位移传感器相连的计算机屏幕上可呈现出小车运动的V-t图像,在V-t图像上选取合适的区域,借助DIS的功能键可方便、快捷地获得小车加速度a的大小。

另外,在小车上安装细窄(0,5cm左右)的遮光片,利用两个光电门(同种规格)和数字毫秒计,也可很便捷地测出小车加速度a的大小。

(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,为了将砝码盘及砝码的总重力大小mg视为细绳对小车的拉力大小F,要求满足条件“砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小車和车中砝码的总质量”。但是,随着砝码盘中砝码的不断增加,越来越不能满足上述实验条件。最终导致根据数据描绘相关图像时,图线的末端发生了弯曲,干扰实验结论的顺利得出。

为了突破上述难点,摒弃条件“砝码盘和盘中砝码的总质量远小于小车和车中砝码的总质量”,可借助力传感器直接测量细绳中拉力F的大小:将力传感器固定在小车的前端,牵引小车的细绳直接与力传感器相连,在小车加速运动的过程中,计算机屏幕上同步呈现拉力F随时间t变化的图像。采集实验数据时,只要在F-t图像上选择合适的区域,即可得到该区域内细绳拉力的平均值。

但是,这种实验方法要求力传感器的数据必须以无线方式传输,以免在小车运动的过程中传输线的移动影响小车的运动。另外,在用这种方式呈现细绳拉力的过程中,由于细绳有弹性且要绕过定滑轮快速运动,计算机屏幕上呈现的细绳中拉力F的大小会出现一些波动,为克服这一缺陷,可在图像上选取较大的区域,获得拉力F大小的平均值。

(4)牛顿第二定律定量给出了力的单位“牛顿”的物理意义。众所周知,力的单位是“牛顿”,1牛顿到底是多大?其物理意义是什么?总不能让学生一直停留在初中阶段定性的层面:1牛顿大约是两只普通鸡蛋的重量。

事实上,牛顿第二定律的一般表达式是F=kma,但常用的表达式是F=ma,k取1的意义是在国际单位制中定义1牛顿力的大小是使质量为1kg的物体获得1m/s2的加速度,即1N=1kg·m/s2

三、“牛顿第三定律”教学中值得注意的几点

1.“牛顿第三定律”的内涵解读

2.“牛顿第三定律”的教学建议

鉴于高一学生在初中阶段已初步接触过物体间力的相互作用,基本知晓牛顿第三定律的内容。但为了帮助学生深刻体会相互作用力的特点,加深对牛顿第三定律的理解,课前布置学生先预习“牛顿第三定律”,然后分组自主设计实验验证:①作用力和反作用力反向、共线;②作用力和反作用力大小相等;③用实例分析、比较、归纳一对相互作用力与一对平衡力,并收集、整理凸显牛顿第三定律的趣味视频资料。上课时,教师先带领学生做一两个典型实验:①两个同规格的弹簧秤水平互拉;②用传感器探究作用力与反作用力的关系。然后学生们分组展示、交流自主设计的实验,教师做好组织和调控。课后布置学生并自制“水火箭”,探究影响“水火箭”上升高度的因素。

友情提醒:牛顿运动定律适用于低速、宏观的惯性系。

3.例题赏析

有人做过这样一个实验:如图所示,把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分撞击),结果几乎每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破。则下面说法正确的是( )。

A.鸡蛋A对B的作用力的大小等于鸡蛋B对A的作用力的大小

B,鸡蛋A对B的作用力的大小大于鸡蛋B对A的作用力的大小

C.鸡蛋A在碰撞的瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力

D.鸡蛋A的碰撞部位除受到鸡蛋B对它的作用力外,还受到鸡蛋A中蛋黄和蛋白对它的作用力,所以其受力部位所受的合力较小

分析:本题考查了惯性、牛顿第三定律及物体运动状态改变等知识。为了正确解答此题,应注意以下几点:

(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,物体的运动状态较难改变。反之,质量小的物体惯性小,物体的运动状态容易改变。

(2)惯性并不是一种力,物体的惯性总是以保持“原来状态”或反抗“状态改变”两种形式表现出来。

(3)惯性与物体是否受力、怎样受力无关;与物体是否运动、怎样运动无关;与物体所处的地理位置无关。

(4)外力作用于物体使物体的运动状态发生了改变,不能认为改变了物体的惯性。

(5)作用力与反作用力的关系可总结为“四同、三异、三无关”。

(6)区别一对作用力、反作用力与一对平衡力,最直观的方法是看作用点的位置和作用效果:一对平衡力作用在同一个物体上,使物体处于平衡状态;一对作用力与反作用力分别作用在两个物体上,这两个物体的状态(运动)不一定相同。

解析:鸡蛋A和鸡蛋B相互碰撞时,鸡蛋A对鸡蛋B的作用力和鸡蛋B对鸡蛋A的作用力是一对作用力与反作用力,一定大小相等,方向相反。所以选项A正确,选项B错误。在撞击的短暂过程中,鸡蛋A内的蛋黄和蛋白由于惯性,在速度减小的过程中,会对鸡蛋A的蛋壳内壁产生向前的作用力,从而使鸡蛋A的蛋壳与鸡蛋B蛋壳的接触处所受的合力比鸡蛋B的蛋壳与鸡蛋A蛋壳的接触处所受的合力小,因此鸡蛋B的蛋壳易被撞破,所以选项C、D正确。综上所述,本题的正确选项为ACD。

反思:应用牛顿第三定律分析问题时应注意以下两点。

(1)不要仅凭日常观察的直觉印象或经验轻易得出结论,解决实际问题的时候,只有严格根据科学理论缜密分析,才能得出正确的结论。

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