郇兆鵬 朱翠芹
摘 要
歐姆定律是初中物理電學(xué)的黃金定律,是核心內(nèi)容。如何構(gòu)建歐姆定律應(yīng)用的復(fù)習(xí)課模式是教師們普遍關(guān)心的問題。本節(jié)課以一個(gè)經(jīng)典電路為載體,設(shè)置問題為主線,層層推進(jìn),讓學(xué)生的認(rèn)知達(dá)到新的高度,使復(fù)習(xí)課實(shí)現(xiàn)“壓縮版”到“升級(jí)版”華麗變身。
關(guān)鍵詞
初中物理復(fù)習(xí) 歐姆定律 問題
一、 初三物理復(fù)習(xí)課的追求
復(fù)習(xí)課如何上出特色,如何讓學(xué)生處于積極的思維活動(dòng)中?這個(gè)問題一直困擾著廣大一線教師。由于教學(xué)內(nèi)容都是學(xué)生學(xué)過的,實(shí)驗(yàn)又很難再做一遍,所以學(xué)生缺乏新鮮感,不能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極的思維,往往讓教師覺得復(fù)習(xí)課力不從心,無(wú)計(jì)可施。
目前,大部分教師的復(fù)習(xí)課仍然是傳統(tǒng)的溫習(xí),按照教材的章節(jié)順序,把知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)單地重復(fù)和再現(xiàn),這樣的復(fù)習(xí)課會(huì)讓學(xué)生味同嚼蠟、索然無(wú)味。對(duì)學(xué)生的思維訓(xùn)練缺乏重視,極易造成學(xué)生的思維定式、束縛學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
沒有學(xué)生的參與就沒有成功有效的教學(xué)。怎樣讓學(xué)生真正成為課堂的主人和學(xué)習(xí)的主人?我們必須優(yōu)化和豐富復(fù)習(xí)方式,將知識(shí)體系進(jìn)行重建,以某些板塊或道具為主線,進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的鏈接與拓展。教師可以通過問題引導(dǎo),讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知上的沖突,將學(xué)生帶入新的學(xué)習(xí)情境,產(chǎn)生新的碰撞,獲得再次發(fā)現(xiàn),從而把復(fù)習(xí)作為思維不斷深化與拓展的訓(xùn)練過程,在新的認(rèn)識(shí)高度上挖掘所學(xué)知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系及物理思維方法的規(guī)律所在,使復(fù)習(xí)成為學(xué)習(xí)與探索知識(shí)的延續(xù),從而真正達(dá)到掌握知識(shí)、培養(yǎng)思維、提高能力的目的。
二、 復(fù)習(xí)課的變身重現(xiàn)
如何重建復(fù)習(xí)課的知識(shí)體系,不囿于傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)課模式,以問題為導(dǎo)向,讓復(fù)習(xí)課實(shí)現(xiàn)由新課的“壓縮版”到“升級(jí)版”的轉(zhuǎn)變,達(dá)到認(rèn)知的新高度呢?下面以“歐姆定律應(yīng)用”為例,談?wù)劸唧w的做法。
(一) 拋出經(jīng)典電路,引入課題。
請(qǐng)同學(xué)們畫出此電路對(duì)應(yīng)的電路圖。(圖1)利用上面的電路,同學(xué)們可以完成哪些實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>
學(xué)生:1.伏安法測(cè)電阻;2.歐姆定律;3.測(cè)小燈泡的電功率。
通過這樣的引入,不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣和思維,還幫助教師順理成章地引入了學(xué)習(xí)內(nèi)容,顯得水到渠成。
(二) 利用這個(gè)電路所完成的三個(gè)重要實(shí)驗(yàn)。
1. 伏安法測(cè)電阻(圖2)。
(1) 伏安法測(cè)電阻的原理是:R=。
(2) 需要測(cè)量的物理量是:電壓、電流。
(3) 滑動(dòng)變阻器的作用是:改變待測(cè)電阻兩端的電壓。
(4) 測(cè)量三組數(shù)據(jù)的目的是:取平均值減小誤差。
(5) 若用此方法測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻,能否多次測(cè)量取平均值呢?
不能,因?yàn)樾襞蓦娮桦S溫度的升高而變大。
2. 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)(歐姆定律)(圖2)。
實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。
實(shí)驗(yàn)1. (1) 保持不變,研究I隨U的變化關(guān)系。
(2) 滑動(dòng)變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓。
(3) 測(cè)量三組數(shù)據(jù)的目的是:尋找普遍規(guī)律。
(4) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電阻一定時(shí),電流跟電壓成正比關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)2. (1) 保持不變,研究I隨R的變化關(guān)系。
(2) 滑動(dòng)變阻器的作用:控制導(dǎo)體兩端的電壓不變。
(3) 測(cè)量三組數(shù)據(jù)的目的是:尋找普遍規(guī)律。
(4) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:電壓一定時(shí),電流跟電阻成反比關(guān)系。
3. 測(cè)小燈泡電功率(圖3)。
將上述實(shí)驗(yàn)中的電阻換成小燈泡,就可以測(cè)小燈泡的電功率。
(1) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)小燈泡的額定電功率和實(shí)際電功率。
(2) 實(shí)驗(yàn)原理:P=UI。
(3) 滑動(dòng)變阻器的作用:多次改變小燈泡兩端的電壓。
(4) 多次實(shí)驗(yàn)的目的:比較小燈泡在不同電壓下的電功率。
(三) 故障分析。
在完成以上實(shí)驗(yàn)時(shí),連接好電路可能會(huì)出現(xiàn)一些異常情況,同學(xué)們能否根據(jù)現(xiàn)象快速排查故障?
1. 一位同學(xué)連接好電路,在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù),但電壓表有示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。
2. 另一位同學(xué)連接好電路閉合開關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)小燈泡特別亮。
3. 一位同學(xué)在連接好電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)小燈泡特別暗,不管怎樣移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,燈泡亮度始終保持不變,這可能是什么原因?
4. 一位同學(xué)連接好電路,在閉合開關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),但電壓表無(wú)示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。
(四) 動(dòng)態(tài)分析。
在實(shí)驗(yàn)中,我們可能要根據(jù)需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器等來達(dá)到目的,為了快速實(shí)現(xiàn),我們可能需要預(yù)先判斷各物理量的變化情況。動(dòng)態(tài)變化一般有兩種:一種是滑動(dòng)變阻器移動(dòng)引起的,一種是開關(guān)的狀態(tài)引起的。
為了讓同學(xué)們研究得更全面,我們?cè)谠瓉淼碾娐飞显黾恿穗姳砗烷_關(guān)。如圖4所示:
1. 閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng),則電表的示數(shù)如何變化?
2. 若再閉合開關(guān)S1,則電表示數(shù)如何變化?
(五) 滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍。
我們知道,滑動(dòng)變阻器在任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)中還有保護(hù)電路的使命,因此,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器可能不能隨意調(diào)節(jié),這就涉及滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)范圍的問題。
如圖5,電源電壓為4.5V,電流表量程為0-0.6A,電壓表量程為0-3V,R1上標(biāo)有“5Ω,0.5A”字樣,R2的最大值為20Ω,為了保護(hù)電路元件的安全,求滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍。
(六) 考點(diǎn)演練:綜合應(yīng)用。
五個(gè)頗具導(dǎo)向性的問題,讓學(xué)生沉浸在動(dòng)感的思維中,獲得成功的體驗(yàn)與喜悅,結(jié)合基本知識(shí)的復(fù)習(xí),精心編制一道能力題,讓學(xué)生利用本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容解決問題,再次讓學(xué)生成為課堂的主人。
如圖6所示,甲圖是小明設(shè)計(jì)的測(cè)量一個(gè)小燈泡額定功率的電路圖。已知滑動(dòng)變阻器R(20Ω1A),電源電壓為12V,小燈泡L的額定電壓為6V、額定功率約為3W。
1. 請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,根據(jù)圖甲所示的電路圖,將圖乙所示實(shí)物圖連接完整。
2. 若小明連接電路后閉合開關(guān),燈不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù),則故障是 。
3. 小明排除故障后,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)是5V,接著小明應(yīng)該向 移動(dòng)滑片,使小燈泡正常發(fā)光。
4. 小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的指針如圖丙所示,通過小燈泡的電流為 A,其額定功率為W,此時(shí)小燈泡的電阻為 Ω。
5. 該實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裼脕硌芯繉?dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系?
6. 若小燈泡的電壓不能超過其額定電壓,則滑動(dòng)變阻器的最小值為 。
三、 分析與反思
(一) 精心設(shè)計(jì),出新出趣。
對(duì)于復(fù)習(xí)的內(nèi)容,學(xué)生已經(jīng)學(xué)過,雖然有印象,但只是模糊的輪廓,必須幫助學(xué)生重新復(fù)習(xí),但是,如果只是將舊知識(shí)加以羅列和簡(jiǎn)單重復(fù),學(xué)生會(huì)提不起興趣,失去了復(fù)習(xí)的意義。那么,怎樣把這些零散的“珍珠”串聯(lián)起來,形成一條“項(xiàng)鏈”,讓學(xué)生在串項(xiàng)鏈的過程中體會(huì)樂趣,并能最終因欣賞自己串聯(lián)好的項(xiàng)鏈而獲得成功的喜悅。這就需要教師對(duì)所復(fù)習(xí)的內(nèi)容精心設(shè)計(jì),靠一條主線的支撐,以喚起學(xué)生對(duì)那些零散知識(shí)的回憶,并能進(jìn)行分類歸納,達(dá)到認(rèn)知上的新高度。本節(jié)課以初中物理電學(xué)的一個(gè)經(jīng)典電路為載體,圍繞這根主線,教師通過問題的層層推進(jìn),將電學(xué)的幾個(gè)重要實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)中的故障排除、電路動(dòng)態(tài)變化、滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)范圍等問題串聯(lián)起來,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中不斷出現(xiàn)新問題的碰撞與挑戰(zhàn),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的欲望,培養(yǎng)了思維能力。尤其是最后精心編制的一道綜合應(yīng)用題,雖然只有一題,但通過問題的改編,把一節(jié)課復(fù)習(xí)的內(nèi)容全部融合到一個(gè)題目中,學(xué)生抓住了知識(shí)的縱橫聯(lián)系,形成知識(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),達(dá)到認(rèn)知的新高度。
(二) 系統(tǒng)歸納,提高效率。
本節(jié)復(fù)習(xí)課不僅容量大,而且都很重要,在上完這節(jié)課后,學(xué)生并未覺得累。這是因?yàn)?,本?jié)課內(nèi)容雖然多,但由于教師的精心設(shè)計(jì),把同類知識(shí)系統(tǒng)歸納,讓學(xué)生覺得是水到渠成之事,所以不覺得累。例如,本節(jié)課所有內(nèi)容的復(fù)習(xí)用的都是同一個(gè)電路,這就為學(xué)生需要重新分析電路節(jié)約了時(shí)間。又如在復(fù)習(xí)三個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),有很多共同但又有區(qū)別的問題:滑動(dòng)變阻器的作用、多次實(shí)驗(yàn)的目的等。這樣的問題前后聯(lián)系又有區(qū)別,放在一起系統(tǒng)歸納,不僅理清學(xué)生的思維,也節(jié)約了時(shí)間,提高了復(fù)習(xí)效率。
(三) 思路清晰,前后連貫。
雖然是復(fù)習(xí)課,但是也要考慮前后的銜接,這樣才會(huì)符合學(xué)生的邏輯思維,加深學(xué)生的記憶,抓住學(xué)生的注意力。本節(jié)課始終以一個(gè)電路為主線展開問題的設(shè)計(jì)。首先出示電路,讓學(xué)生畫出對(duì)應(yīng)的電路圖,激發(fā)學(xué)生的思考欲望。接著讓學(xué)生看著電路圖,回想用這個(gè)電路可以做哪些實(shí)驗(yàn)?這個(gè)問題的拋出有兩個(gè)意圖:一是為引出下面的復(fù)習(xí)內(nèi)容,二是讓學(xué)生回答問題之前對(duì)要學(xué)內(nèi)容有了一個(gè)粗略的或者是片段式的回憶,但對(duì)知識(shí)又不是那么明了,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。接下來就順理成章地進(jìn)行了三個(gè)重要實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)。這個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)束了,拋出這樣一個(gè)問題:同學(xué)們?cè)谧鰟偛诺膸讉€(gè)實(shí)驗(yàn)中總會(huì)遇到一些異?,F(xiàn)象,你能否快速排除故障?很自然地進(jìn)行到了故障分析環(huán)節(jié),學(xué)生的思維連貫起來,不會(huì)覺得又多了一個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)而感到厭煩。故障排除后,又是一個(gè)自然的問題:實(shí)驗(yàn)要根據(jù)要求調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,那么你知道調(diào)節(jié)時(shí)各個(gè)物理量的變化嗎?滑動(dòng)變阻器可以隨意調(diào)節(jié)嗎?這自然就引出了動(dòng)態(tài)分析和變阻器的調(diào)節(jié)范圍問題。所以說,有了這樣清晰的思路和前后連貫,才能緊緊抓住學(xué)生的思維,達(dá)到高效的復(fù)習(xí)。
(作者單位:江蘇省沭陽(yáng)夢(mèng)溪中學(xué))
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