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欧姆定律的适用范围赏析八篇

时间:2023-12-27 15:50:57
欧姆定律的适用范围第1篇

关键词:物理定律;教学方法;多种多样

关键词:是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意:首先要明确、掌握有关物理概念,再通过实验归纳出结论,或在实验的基础上进行逻辑推理(如牛顿第一定律)。有些物理量的定义式与定律的表式相同,就必须加以区别(如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R=U/I),且要弄清相关的物理定律之间的关系,还要明确定律的适用条件和范围。

(1)牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法,回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识;培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确:牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态,不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义,引入了惯性的概念,是研究整个力学的出发点,不能把它当作第二定律的特例;惯性质量不是状态量,也不是过程量,更不是一种力。惯性是物体的属性,不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时,应使学生理解和使用常用的措词:“物体因惯性要保持原来的运动状态,所以……”。教师还应该明确,牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系,但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时,常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。

(2)牛顿第二定律在第一定律的基础上,从物体在外力作用下,它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意:公式F=Kma中,比例系数K不是在任何情况下都等于1;a随F改变存在着瞬时关系;牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系,以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。

(3)万有引力定律教学时应注意:①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程,卡文迪许测定万有引力恒量的实验,海王星、冥王星的发现等物理学史料,对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比(平方反比定律),减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式,只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上,也发现了它的局限性。

(4)机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来,因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理,在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化,就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量,用它来解决问题时,就可以不涉及状态变化的复杂过程(过程量被消去),使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件(只有系统内部的重力和弹力做功)。这个定律不适用的问题,可以利用动能定理或功能原理解决。

(5)动量守恒定律历史上,牛顿第二定律是以F=dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来,主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相,就目前中学的实验条件来说,多数难以做到。即使做得到,要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出,再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律,也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题,相互作用的物体的所有动量都在一条直线上,所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误,应该使他们明确,在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化,表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量,使问题大大地简化。若物体不发生相互作用,就没有守恒问题。在解决实际问题时,如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大,就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用,系统中有多少物体在相互作用,相互作用的形式如何,只要系统不受外力的作用(或某一方向上不受外力的作用),动量守恒定律都是适用的。

欧姆定律的适用范围第2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。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。

欧姆定律的适用范围第3篇

电压表内阻的测量是近年来高考的热点和亮点,其实电压表内阻的测量和一般电阻的测量一样,所不同的就是电压表可提供自身两端的电压值作为已知条件。因此,在测量电压表内阻的实验中,要灵活运用所学过的实验方法,依据实验原理和实验仪器,按照题设要求和条件进行合理的测量。

一、利用伏安法测量

电压表是测定电路两端电压的仪器,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。为了测量某一电压表的内阻,给出的器材有:A. 待测电压表( ,内阻在 之间);B. 电流表( );C. 滑动变阻器 ;D. 电源( 的干电池两节);E. 开关和若干导线。利用伏安法 ,测量电压表示数U和电流表示数I即可,由于滑动变阻器最大阻值远小于被测内阻值,为了满足多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻,应选用滑动变阻器分压式电路,电路如图所示。

二、利用“伏伏”法测电压表的内阻

“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电压表测电流(或算电流),此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

(1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。

(2)写出计算电压表V的内阻 的计算公式为

RV= 。

分析与解:多数考生解答此题,毫不犹豫地套用伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生想到待测电压表的量程为3V,内阻约 ,电压表中的最大电流为 ,认为电流表不能准确测量,但由于创新能力差,也做不正确。只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。

答案:(1)测量电压表V的内阻的实验电路如图所示。(2)电压表V的示数U,电压表V2的示数U2,电阻箱R1的读数r1。根据欧姆定律,利用通过电压表的电流与通过电阻R1的电流相等,算出电压表的电阻为 。

三、利用欧姆表测量

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”,现用欧姆表测量一个内阻约为几千欧的电压表,实验中应把欧姆表选择开关调至×100档,若欧姆表的读数如图所示,则该电压表内阻阻值为 。

四、利用半偏法测量

方法一:用如图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻Rv(Rv在 之间)。提供的器材还有:A. 滑动变阻器,最大阻值 ;B. 电阻箱,最大阻值 ,阻值最小改变量为 ;C. 电池组:电动势约6V,内阻可忽略不计;D. 导线和开关。实验方法和步骤是:① 断开开关S,按图3连接好电路;② 把滑动变阻器的触头P滑到 端;③ 将电阻箱的阻值调到零;④ 闭合开关S;⑤ 调节滑动变阻器R的阻值,使电压表指针达到满偏;⑥ 调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针达到半偏,读出此时电阻箱R0的阻值,即为电压表的内电阻Rv的测量值。

方法二:量程为3V的电压表V的内阻约为 ,要求测出该电压表内阻的精确值,实验中提供的器材有:A. 阻值范围为 到 的电阻箱;B. 开路电压约为5V,内阻可忽略不计的电源E;C. 导线若干和开关。实验电路如图所示,由于电源的电动势没有准确给出,先调节电阻箱阻值,使电压表指针指在中间刻度线,记下电阻箱的阻值R1,有 ①

再调节电阻箱阻值,使指针指在满偏刻度,记下电阻箱的阻值 由串联分压规律: ②,解①②式得

五、利用已知电动势的电源和电阻箱测量

量程为3V的电压表,其内阻约为 ,现要求测出该电压表内阻,实验器材有:电源,电动势 ,内阻不计;变阻器R,阻值范围 ,额定电流 ;开关和导线若干,实验电路如图所示,由于电源的电动势准确给出,只需调节R记下阻值,读出对应的电压值U,由串联分配规律可得:

六、利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图所示,图中E为电源(电动势为4V),R为滑动变阻器(最大阻值为 ),R0为已知定值电阻(阻值为 ),A为电流表(量程为 ),V为一个有刻度但无刻度值的电压表(量程约3V,内阻约 ),现要测电压表V的内阻Rv。实验步骤如下:闭合开关S1、S2,调节R的滑动触头使电压表V满偏,设满偏电压为Um,读出电流表A示数为 ,有 ①

闭合S1,断开S2,调节R的滑动触头使电压表V满偏 ,读出电流表A示数为 ,有 ②

联立①②式,可得电压表内阻

七、利用电压表和电阻箱测量

实验室提供的器材有:A. 电池E:电动势约6V,内阻约 ;B. 电压表 :量程3V,内阻 约为 ;C. 电压表V2:量程 ,内阻 约为 ;D. 电阻箱R1:最大阻值 ,阻值最小改变量为 ;E. 滑动变阻器R2:最大阻值为 ;F. 开关和导线若干。

欧姆定律的适用范围第4篇

博斯曼(Bosman)是一名比利时足球运动员,1990年,在他与比利时列日队的服役合同届满之际,博斯曼提出下一赛季转会到法国的敦刻尔克队踢球。比利时列日足球俱乐部根据当时欧洲足球界的转会制度惯例-合同到期后球员转会至另一俱乐部,该俱乐部必须向球员原所属俱乐部支付一笔费用-要求索取一笔转会费,否则就不允许博斯曼转会。后来由于列日俱乐部未能得到这笔费用,博斯曼转会未果,博斯曼遂将列日队俱乐部、比利时足协和欧洲足联一并告上了比利时法庭。其理由是,根据1957年创建欧洲经济共同体的《罗马条约》第48条之规定(经1992年建立欧洲联盟的《马斯特里赫特条约》及1997年的《阿姆斯特丹条约》修订后的条文为第39条),任何一个成员国的劳动者都有权在欧盟各成员国之间自由流动,平等就业。比利时法院受理了此案。根据欧盟实践,成员国法院可以向欧洲法院请求咨询,要求欧洲法院就欧盟条约及法令的解释问题发表初步裁决。[1]比利时法院因而向欧洲法院请求初步裁决,欧洲法院于1995年12月15日做出裁决,认定俱乐部在与球员合同到期后要求转会费的行为确实违反了《罗马条约》第48条规定的“劳动者自由流动的权利”(a worker‘s right of free movement)。[2]

事实上,博斯曼案还涉及另外一个法律问题。欧洲法院在审理该案时,不仅审查了《罗马条约》第48条所规定的“人员自由流动”的问题,还审查了《罗马条约》第85条和第86条(现在的条文是81条和82条)规定的“禁止限制竞争行为”与“禁止滥用市场优势地位”这一反不正当竞争的问题,即比利时俱乐部限制博斯曼向国外俱乐部转会的行为是否构成对国外俱乐部的不正当竞争?在博斯曼案件中,欧洲法院最终适用的是《罗马条约》第48条,没有适用第85条和86条,但欧洲法院亦表达了对足球市场运作中的不正当竞争问题(例如欧洲足联(UEFA)作为欧洲职业足球的行业协会是否拥有市场独占地位?是否滥用了其市场优势地位?)的关注。因此在博斯曼案件审理完毕之后,直接负责欧盟内部垄断与竞争事务的欧盟委员会立即开始着手处理有关欧洲足球界的反不正当竞争问题。在1996年1月19日,欧盟委员会向欧洲足联指出其必须遵守《罗马条约》的相关条款,并特别提到了欧洲足联的有关规则违反了《罗马条约》的第85条。

博斯曼案件具有里程碑似的意义,它结束了欧盟足球界(乃至整个体育界)游离于欧盟法律调控范围之外的局面,标志着欧盟足球法制化进程的加速。另一方面,博斯曼在欧洲法院的胜利,亦打开了一个潘多拉魔盒-很多传统的足球游戏规则,如转会制度、俱乐部合并规则、球票销售体系、电视转播权制度等等,都将面临司法审查的挑战,事实之一就是潮水般的投诉与诉讼涌到了欧盟委员会与欧洲法院面前。仅欧盟委员会在1999年调查处理的涉及反不正当竞争的足球案件就有50多起,内容从俱乐部主场的跨国迁移问题到1998年世界杯球票销售问题,不一而足。而足球界人士则开始担心,体育自治从此将受到威胁,传统的足球行业管理机制行将崩溃,国际足联(FIFA)亦开始关注欧盟的动向,他们要求足球行业取得欧盟竞争法的豁免,保持其自治地位。

在1997年10月签订《阿姆斯特丹条约》时,[3]各欧盟成员国共同通过了一份《关于体育运动的声明》,以下称《阿姆斯特丹声明》,[4]该声明虽然只有简明的三点内容,但其明确了“对体育的特殊性应给予特殊关照”,意在避免将欧盟法律自动适用到足球等体育商业领域,其要求欧盟委员会谨慎行事,要求“欧盟各机构从现在起,讨论涉及体育的重大问题时,应同各体育协会磋商”。

在上述框架性规则之下,欧盟委员会目前正在起草规范足球运动乃至整个体育领域的具体规则。1999年在希腊奥林匹克举行的欧盟体育大会上,[5]制定了以下4条关于指导体育法律实践的基本原则。

第一,运动员和俱乐部在欧盟各国间自由流动与开业的基本权利不应受到限制。唯一例外的情形是,当预期的体育运动目标(Sporting Objective)无法实现时,可以对该自由进行限制。

第二,国籍是体育竞赛运动中的关键因素之一,因此各体育协会、联合会具有合法的利益对其进行保护。《阿姆斯特丹声明》亦强调了“体育对塑造身份的重要社会意义”。尽管基于国籍的差别待遇确实违反了欧盟基本条约中“自由流动”的规定,但体育运动中有些基于国籍因素的区别对待还是可以接受的,是合法的。

第三,欧盟竞争法应适用于职业足球领域,但由于体育运动本身具有特殊性质,因而不能将其视为与其他普通商业行业一样的行业。因此足球行业机构有权采取一些可能限制商业竞争机会的措施,但是他们这样做的时候,必须有正当的体育运动方面的理由,例如为了保障体育比赛对手之间的相对公平。

第四,体育联合会,例如欧洲足联是垄断机构,因而具有《罗马条约》第86条所描述的“市场支配地位”。如果他们滥用这种优势,将遭受欧盟竞争法的制裁。但是足球联合会与其他的普通商业行会不同,他们的特殊地位在《阿姆斯特丹声明》中是受到保障的。因此如果他们有些行为虽然损害了有关当事人的经济利益,但只要其目的是为了更好的开展运动,则该行为应当区别对待。[6]

二、博斯曼案件之后的转会问题

欧姆定律的适用范围第5篇

1.引言

加速器高能物理已经有50多年的历史了,西欧起步比美国要晚几年,而且人力物力等又在二战中受到严重破坏。因此,在头十年,西欧要比美国落后的多。但后来,西欧的工作方向和方法对头,加速器选得对,造的快,选得好;重大物理问题选得对,解决的快,解决的好!所以,西欧显得领先了。为什么呢?我想西欧有良好的物理系统,尤其是好的科学实验传统。这些传统都是经过三、四百年来长期培植出来的。如果说西欧是物理学的主要发祥地和成长的地方,并不算夸大。

2.实验是物理学理论基础,实验检验真理,判定理论的适用范围

物理学的研究方法通常是在实验的基础上,对物理现象进行分析、抽象和概括,从而建立物理定律,进而形成物理理论。人们根据科学实验的结果,在一定的局限范围内,提出科学理论,再回到实践中去去检验,如果出现了新的实验事实和这个定律相违背,那么便需要修正原有的物理定律与物理理论,通过实践又提出新的理论,进行新的认识,如此反复,促进了科学的发展。因此,科学实验是科学理论的源泉,是自然科学的根本,同时,科学理论对实验起着指导作用。

理论有一定的适用范围,这个范围往往也要由实验来确定。例如。玻意耳-马略特定律只适用与理想气体,因为雷尼奥的实验证明当气体压强增大时,PV值偏离常数。塞曼效应固然为洛仑兹电子论提供了用武之地,用这个理论从塞曼的观测推算出了带电微粒的核质比,与几个月后 汤姆生的阴极射线磁偏转所得结果,数量级正好吻合,从而肯定了洛仑兹电子论。但是,不久证实塞曼效应还有大量的反常现象,即所谓的反常塞曼效应,却得不到经典理论的解释,甚至玻尔的定态跃迁原子模型理论也无能为力。这个疑难曾捆扰了物理学家达二十余年,直到1924年泡利还在为之苦恼。

理论和实验是物理学的两个组成部分,缺少哪一方面都是不可思议的。有句名言说的好:“没有实验,理论是空洞的;没有理论,实验是盲目的。”理论和实验之间是相辅相成的辨证关系。强调实验的作用,丝毫不意味着贬低理论的地位。

3.实验测定常数

常数在物理学中有重要意义。物理学研究的是“物”,这就会遇到许多与物质性质有关的量,量与量之间存在函数关系,在函数关系中必然会有一系列常数。例如:导热系数、比热、电阻率、电阻温度系数、折射率等等。确定这些常数要靠实验。这些常数在一定条件下会随某一因素改变,也要靠实验来测量这一类叫物质常数。

另有一类常数叫基本常数。它是物理学领域中的一些普适常量,于物质无关。例如:真空中的光速、基本电荷、电子的核质比、普朗克常数、里德伯常数、精细结构常数等等。基本物理常数是理论计算和实际应用中不可缺少的依据。

4.实验发现新事实,探索新规律。实验上的发现为物理学开辟了新天地,推广了物理知识的应用。

在电学方面事例很多,库仑定律的建立、欧姆定律的建立、伽伐尼和伏打发现动物电和化学电源、法拉第发现电解定律和电磁感应定律,无一不是通过大量实验做出的。

19世纪末,经典物理学发展到了相当完善的地步,人们纷纷认为物理学已经发展到了极点,以后只是把常数测的准些,向小数点后面再推进而已。然而,正是实验的新发现打破了沉闷的空气,揭示了经典物理学的严重不足。在19、20世纪之交的年代里,x射线、放射性和电子的发现接踵而至,开拓了新的领域,物理学孕育着一场新的伟大革命。

欧姆定律的适用范围第6篇

关键词:物理;规律教学;思维

物理规律(包括定律、定理、原理、公式等)反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律,反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系,揭示了物理事物本质属性之间的内在联系,是物理学科结构的核心。整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干的一个完整体系,物理基本概念是基石,基本规律是中心,基本方法是纽带。要使学生掌握学科的基本结构,就必须让学生学好基本规律。

纵观整个初中物理,可以将物理规律分为以下三类:

1.实验规律

物理学中的很多规律都是在观察和实验的基础上,通过分析归纳总结出来的。我们把它们叫做实验规律。如杠杠平衡原理、欧姆定律、阿基米德原理等。

2.理想规律

有些物理规律不能直接用实验来证明,但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析,抓住主要因素,忽略次要因素,推理到理想的情况下,总结出来的规律,这样的规律我们把它叫做理想规律,如牛顿第一定律、真空不能传声等。

3.理论规律

有些物理规律是以已知的事实为根据,通过推理总结出来的,我们把它叫做理论规律。如并联电路中电阻大小的计算等。

怎样才能搞好规律教学呢?

1 联系新旧知识、收集事实依据,学会研究物理规律的方法

物理规律本身反映了物理现象中的相互联系、因果关系和有关物理量间的严格数量关系。因此在物理规律的教学中必须将原来分散学习的有关概念综合起来。只有用联系的观点来引导学生研究新课题提出新问题才能激发学生新的求知欲与新的兴趣。另一方面物理规律本身总是以一定的物理事实为依据的。因此学生学习物理规律也必须在认识、分析和研究有关的物理事实的基础上来进行。尤其是初中学生他们的抽象思维能力不强理解和掌握物理规律更需要有充分的感性材料为基础。

2 建立思维方法,理解物理规律

初中阶段所研究的物理规律一般着重于用文字语言加以表达即用一段话把某一规律的物理意义表述出来,有些规律还用公式加以表达。对于物理规律的文字表述要认真加以分析,使学生真正理解它的含义而不是让学生去死记结论。例如牛顿第一定律这一理想规律的教学就可采用“合理推理法”,即在实验的基础上进行推理想象,由有摩擦的情况推想到无摩擦时的运动情况,最后把这一规律的内容表述出来。在理解时要弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”。还要正确理解“或”这个字的含义,“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态有时保持静止状态,而是指如果物体原来是静止它就保持静止状态,如果物体原来是运动的它就保持匀速直线运动状态;许多理论物理规律的内容可以用数学形式表达出来就是公式。要使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系而不能从纯数学的角度加以理解。例如:对于欧姆定律的表达式应当使学生理解这一公式表达了电流的强弱决定于加在导体两端电压的大小和导体本身电阻的大小,即某段电路中电流的大小与这段电路两端的电压成正比与这段电路中的电阻成反比,公式中的I、U、R三个物理量是对同一段电路而言的。把公式进行变换得到电阻的定义式R=U/I。如果不理解公式的物理意义就可能得出“电阻与电压成正比”这一错误的结论。

3 明确物理规律的适用条件和范围

每一个物理规律都是在一定的条件下反映某个物理现象或物理过程的变化规律,而规律的成立是有条件的。因此每一规律的适用条件和范围也是一定的。学生只有明确规律的适用条件和范围才能正确地运用规律来解决问题才能避免乱用规律、乱套公式的现象。例如,欧姆定律I=U/R,适用于金属导体,不适用于高电压的液体导电,不适用于气体导电,不适用于含源电路或含有非线性元件的电路。而且I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量。

4 认清关系,加以区别

物理规律总是与许多物理概念紧密联系在一起的,与某些物理规律也是互相关联的,应当使学生把物理规律与同它相关的物理概念和物理规律之间的关系搞清楚。如:牛顿第一定律与物体的惯性虽有联系但二者有本质的区别不能混为一谈。在教学中经常发现学生把惯性与运动状态等同起来,把物体不受外力作用保持原来的运动状态说成是“保持物体的惯性”。我们知道惯性是物体的固有属性,物体无论是静止还是运动、是否受力,任何时候都有惯性。而牛顿第一定律是一个反映这些客观事实的物理规律,两者不能混为一谈。

5 联系实际应用,掌握物理规律

欧姆定律的适用范围第7篇

论文关键词:解题思路,物理规律,物理概念

解物理题一般来说是根据题目叙述的物理情景和已知条件,运用某个物理规律或几个规律去求出待求量的答案。因此解题思路应该从物理规律中去寻找。从物理规律本身的分析中引出解题思路,是形成解题思路的基本方法。物理规律通常用一个数学公式表述,这个数学公式表述了有关物理量之间的数值关系,称之为某某定律、定理。从定律、定理中找解题思路,就要求分析定律中涉及的每一个物理量的意义和各物理量之间的相互关系。这不但有利于加深对物理概念、物理规律的理解,也有利于抽象思维能力的提高。

现举例说明上述观点。

牛顿第二定律是质点动力学的核心规律,动量定律、动能定理均可从牛顿第二定律导出。所以牛顿第二定律及其导出规律在解质点动力学问题中占有极其重要的地位。当各量都取国际单位制时,牛顿第二定律的数学表达式为F合=ma,公式中F合这一项涉及具体的性质力的规律,如万有引力定律,库仑定律等,涉及力的合成分解,以及矢量运算遵循的平行四边形法则。a这一项涉及匀变速直线运动和匀速圆周运动等运动学方面的有关规律。所以全面掌握牛顿第二定律就掌握了力学中涉及的大多数规律和法则。

牛顿第二定律反映的是物体在力的作用下如何运动的问题,所以应用牛顿第二定律时,首先必须明确研究对象,即确定研究主体,并将其从周围环境中隔离出来(所谓隔离体法)。隔离体法在处理连结体问题时,在大多数情境中是必不可少的,如果取连结体的整体,则仍然是一个确定研究主体的问题。研究主题确定了,公式中的m这一项就定了;第二步即对研究主体进行受力分析,是F合这一项的要求,只有对物体进行正确的受力分析,才能确定其所受的合力;第三步,分析研究主体运动状态的变化,从而由运动学规律确定a;第四步,建立牛顿定律的方程,随后就是解方程和讨论结果了。

综上所述,应用牛顿第二定律解题的四个步骤,不是人为的强加于学生的模式,而是应用牛顿第二定律公式F合=ma本身的需要,这就是由物理规律本身去找解题思路的道理。

再举一个电学的例子。、

欧姆定律I=是电学中一个最基本的公式,使用中要注意式中各量的值确属同一电路或电阻,也就是确属同一研究对象,即U是研究对象两端的电压,R是研究对象的阻值,I是流过研究对象的电流,防止张冠李戴。

我们举一个实例:如图,已知E=2V,r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之间和A、C之间的电压。

分析:对整个闭合电路,由闭合电路欧姆定律,得:

I= (1)

隔离A、B之间的外电路,由部分电路欧姆定律,有

UAB=IRAB=I[] (2)

隔离R3,有

I3= (3)

对节点A,有 I=I1+I3 (4)

隔离R1,有 UAC=I1R1 (5)

由(1)--(5)式,代入数据,得出

UAB=1.5V

UAC=0.5V

由此可以看出,在电路问题中,所谓整体,是指具有共同的干路电流的整个电路;所谓隔离,是指对电路的某一部分或某一元件进行研究,联系各部分电路或元件的是连接处的电压和电流,它们之间的关系由串并联的电流、电压的基本关系确定;欧姆定律既适用于电路整体,也适用于某一部分电路,即电学问题也存在研究对象问题。在研究对象确定好以后,再对确定对象进行有关的物理量分析,从而代入恰当的物理方程进行计算和讨论。

可见,解题思路是在分析物理规律中找出的,解题步骤是应用物理规律的客观需要。严格按照由物理规律本身得出的解题步骤,即用有序思路去解决每一个具体的物理问题,正是为了训练正确的思维方式,提高分析问题的能力,这无疑有助于克服解物理问题时无从下手的困难,有助于克服解题时思维混乱的无序状态。

因此,为了有效地提高学生的思维素质和多方面的能力,应当从最基本之处着手,也就是让学生实实在在地准确地理解和掌握物理概念和物理规律的内涵、意义、相互关系、适用条件以及应用中应注意的问题等,并引导学生去思考、讨论、分析、比较、归纳、总结所学的物理知识,从而逐渐领会和掌握物理学的思想、观点和方法。果能如此,学生就不会被动地在茫茫题海中苦苦追求,而能看清物理知识的经纬,有目的主动巡游。其实这种从规律中引出方法的观点,不但对解决问题、应试有用,对未来大学的学习,甚至在大学以后的工作、生活中也有普遍的意义。

欧姆定律的适用范围第8篇

关键词:电工基础 教学 技巧 细节

《电工基础》是一门基础学科,它的对象是中专机械专业学生,其内容必须与后续专业课相符合。其基本理论以必要够用为度,减少数理论证,以掌握概念、突出应用和培养技能为教学重点。通过该课程的学习,学生可获得基本电路、电与磁、安全用电,电工测量的基本理论、基本知识和基本技能。由于它有基本概念多、涉及知识面广、内容综合度高、课后实验实践性强等特点,所以在教学中要做到重点突出、深入浅出,使学生尽快掌握,不是一件简单的事。笔者就《电工基础》教学中的细节问题谈谈自己的体会。

一、调整顺序,整合内容,相似概念集中教学

《电工基础》的教学内容中有些概念十分相似,很容易混淆。如果只是按照教材内容的结构顺序讲述,这些相似的内容就会被割裂开来,让学生理不清关系,抓不住要领。如果打破章节顺序,把类似的概念放在一起相互比较、集中讲解,则可起到事半功倍的效果。例如,在“电磁与电磁感应”教学时,左手定则、右手定则和右手螺旋定则都处于不同小节,而这几个定则又都是在介绍其他概念时配合应用的,比较分散,形式又很相近,致使很多学生经常混淆这三个定则的用法。如果采用集中教学、横向比较的方法,就能解决这个问题。先把这三个定则同时列出,并区分它们的适用场合,即右手螺旋定则用于判断通电导线周围的磁场方向,左手定则用于判断通电导线在磁场中的受力方向,而右手定则用于判断导线切割磁力线后产生的感应电动势的方向。再针对不同的使用场合具体地分析大拇指所指的方向代表什么,食指的方向代表什么,手心手背又有什么作用等等。这样,学生对三个定则概念的理解和使用方法的印象就非常深刻了。

二、找准特点,编顺口溜,记忆知识事半功倍

在《电工基础》中有些知识点很零碎,不容易记忆。如果让刚刚接触这些东西的学生死记硬背的话效果很差,而且日子一长就很容易弄错。例如正弦交流电路中的纯电感电路和纯电容电路中的电流电压相位关系:两种电路中电流电压相位都是相差π/2,但谁超前谁滞后学生很容易记混。这时我们就可以用顺口溜“鸭绒(压容)慢慢飘,流感后来到”来帮助学生记忆--电容中电压滞后于电流,电感中电流滞后于电压。通过记忆这样有意义的的语句来强化对零散知识点的记忆,可以达到不错的效果。

三、采用比喻,化新为旧,帮助学生掌握知识

在《电工基础》课程中有些新概念不容易理解,学生学起来觉得比较吃力,所以往往对这些内容不感兴趣,如何帮助学生掌握这部分内容,往往要在教学中突出概念的理解性,采用比喻是一种让学生能理解掌握知识的好方法。例如,在讲解基尔霍夫电流定律和电压定律时,很多学生对支路、节点和回路的含义不理解,因而对掌握这两条定律感觉很困难。在教学中我们可以把支路比喻为城市里的街道,节点比喻成各个路口,回路比喻成环行路,而把电路中的电流比喻成城市里面的车辆。电流从一些支路流入节点(车辆从一些街道驶入路口),又从节点流向其他支路(车辆从路口驶出),流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和(有多少车辆驶入路口就会有多少车辆驶出路口)等等。因为学生对比喻出来的这些事物很熟悉,所以就能够很轻松地理解这些刚接触到的概念。

四、依据理论,联系实际,培养学生推理能力

在《电工基础》的教学中,除了合理选择教学内容外,还应突出教学的实践性,充分强调对实际的指导意义,思考分析理论在实际的具体应用。例如,在分析串联电路的应用时,学生对它的实际指导意义理解不深,我就补充举了个例子:有一个小灯泡额定电压为12V,额定功率为3W,要把它作为信号灯接到220V电路中,应该串联一个多大的电阻?可选的电阻有500欧姆、700欧姆、1000欧姆、1200欧姆四种。学生根据小灯泡的电压、功率,算出了小灯泡的额定电流为0.25A,电阻为48欧姆,再根据串联电路的电流0.25A和总电压220V算出串联电路的总电阻为880欧姆,最后将总电阻880欧姆减去小灯泡的电阻48欧姆得到832欧姆,即为应串联的电阻阻值。那么,能否选取最接近832欧姆的700欧姆呢?答案是否定的。因为如果选了700欧姆的电阻,串联后流过小灯泡的电流为0.29A,超过了它的额定电流,这是不允许的。在这个问题中前面算出的额定电流在实际应用时隐含的条件是只能小于等于它,而不能大于它。选取1000欧姆的电阻串联后,虽然电流下降到0.21A,小灯泡的亮度有所下降,但却能保证电路设备安全。

在《电工基础》的教学中善于引导和充分发挥学生的想象力也是十分重要的。在讲串联电路中电压和电阻成正比的关系时,我突然问了这样一个问题:如果两个电阻串联,其中一个电阻特别大,大到了无穷大,也就是断开了,那么在断口处的电压是多少?有的学生感到茫然,有的学生说那就没有电压了。其实这个问题可用动态抽象的电路去想象――在那个逐渐变大的电阻两端接上电压表一直监视,则电压表读数必然会越来越大,最终电压表的读数必然与电源电压相同。这就是为什么电线断线后如果有人碰到就会触电的原因。引导学生联系实际,让学生自己去推理解决问题不仅能加深学生对概念的理解,也能调动学生的学习积极性,让他们感到学的东西有用。

五.重视实验,培养技能,提高学生动手能力

《电工基础》是一门与生产实践联系很紧密的课程,是培养学生动手能力的重要环节,需要充分调动和发挥学生的主观能动性。必须扭转学生重理论、轻实践的倾向,加强对学生实验技能的培养。以往学生上实验课,都是由实验教师讲解后,按照给出的电路图接线,规定的实验步骤操作,画好的表格填写数据这样一种老是依样画葫芦的办法进行,束服了学生的手脚,所以,在讲解一些实验的共性问题时,比如针对实验内容怎样画好电路图、怎样选择仪表、如何操作、如何处理数据、如何书写实验报告之类问题进行介绍,并且举例示范。在以后的实验课中,要求学生在课下根据实验题目自己拟定实验方法、实验步骤以及所需使用的仪器设备。在上实验课操作之前,教师先进行检查,如发现问题和学生一起讨论,解决问题,然后学生进行独立操作,测出实验数据,最后写出完整的实验报告。这种办法有利于培养学生动手、动脑的习惯,提高学生实际操作和研究问题的能力。

总之,在《电工基础》教学过程中有很多有趣和耐人寻味的细节问题,只要我们多观察、多思考、多联想、多实践,就能使这门专业课生动、富有吸引力,使更多的学生喜欢它。

参考文献:

[1]柳青.《电工基础》教学方法的改革[J].机械职业教育,2001(4).

[2]张江城.电工基础[M].南京:东南大学出版社,2005.

[3]陶月强.浅谈《电工基础》课程的教学方法[J].职业教育研究,2004(4).