■郇兆鵬 朱翠芹
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)課實現(xiàn)“壓縮版”到“升級版”華麗變身。
初中物理復(fù)習(xí) 歐姆定律 問題
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中?這個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,實驗又很難再做一遍,所以學(xué)生缺乏新鮮感,不能調(diào)動學(xué)生積極的思維,往往讓教師覺得復(fù)習(xí)課力不從心,無計可施。
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,把知識點簡單地重復(fù)和再現(xiàn),這樣的復(fù)習(xí)課會讓學(xué)生味同嚼蠟、索然無味。對學(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。
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)識高度上挖掘所學(xué)知識的內(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)與探索知識的延續(xù),從而真正達(dá)到掌握知識、培養(yǎng)思維、提高能力的目的。
如何重建復(fù)習(xí)課的知識體系,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)課實現(xiàn)由新課的“壓縮版”到“升級版”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。
請同學(xué)們畫出此電路對應(yīng)的電路圖。(圖1)利用上面的電路,同學(xué)們可以完成哪些實驗?zāi)兀?/p>
圖1
學(xué)生:1.伏安法測電阻;2.歐姆定律;3.測小燈泡的電功率。
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)利用這個電路所完成的三個重要實驗。
1.伏安法測電阻(圖2)。
圖2
(2)需要測量的物理量是:電壓、電流。
(3)滑動變阻器的作用是:改變待測電阻兩端的電壓。
(4)測量三組數(shù)據(jù)的目的是:取平均值減小誤差。
(5)若用此方法測量小燈泡工作時的電阻,能否多次測量取平均值呢?
不能,因為小燈泡電阻隨溫度的升高而變大。
2.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實驗(歐姆定律)(圖2)。
實驗方法:控制變量法。
實驗1.(1)保持不變,研究I隨U的變化關(guān)系。
(2)滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓。
(3)測量三組數(shù)據(jù)的目的是:尋找普遍規(guī)律。
(4)實驗結(jié)論:電阻一定時,電流跟電壓成正比關(guān)系。
實驗2.(1)保持不變,研究I隨R的變化關(guān)系。
(2)滑動變阻器的作用:控制導(dǎo)體兩端的電壓不變。
(3)測量三組數(shù)據(jù)的目的是:尋找普遍規(guī)律。
(4)實驗結(jié)論:電壓一定時,電流跟電阻成反比關(guān)系。
3.測小燈泡電功率(圖3)。
圖3
將上述實驗中的電阻換成小燈泡,就可以測小燈泡的電功率。
(1)實驗?zāi)康模簻y小燈泡的額定電功率和實際電功率。
(2) 實驗原理:P=UI。
(3)滑動變阻器的作用:多次改變小燈泡兩端的電壓。
(4)多次實驗的目的:比較小燈泡在不同電壓下的電功率。
(三)故障分析。
在完成以上實驗時,連接好電路可能會出現(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)時發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數(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,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,不管怎樣移動滑動變阻器的滑片,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)時發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表有示數(shù),但電壓表無示數(shù)。試分析電路中可能出現(xiàn)的故障。
(四)動態(tài)分析。
在實驗中,我們可能要根據(jù)需要調(diào)節(jié)滑動變阻器等來達(dá)到目的,為了快速實現(xiàn),我們可能需要預(yù)先判斷各物理量的變化情況。動態(tài)變化一般有兩種:一種是滑動變阻器移動引起的,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,我們在原來的電路上增加了電表和開關(guān)。如圖4所示:
圖4
1.閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片向右移動,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)滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍。
我們知道,滑動變阻器在任何一個實驗中還有保護電路的使命,因此,實驗中滑動變阻器可能不能隨意調(diào)節(jié),這就涉及滑動變阻器調(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,為了保護電路元件的安全,求滑動變阻器的調(diào)節(jié)范圍。
圖5
(六)考點演練:綜合應(yīng)用。
五個頗具導(dǎo)向性的問題,讓學(xué)生沉浸在動感的思維中,獲得成功的體驗與喜悅,結(jié)合基本知識的復(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)計的測量一個小燈泡額定功率的電路圖。已知滑動變阻器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。
甲
乙
1.請你用筆畫線代替導(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),電壓表無示數(shù),則故障是 _______ 。
3.小明排除故障后,進(jìn)行實驗。發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)是5V,接著小明應(yīng)該向______移動滑片,使小燈泡正常發(fā)光。
4.小燈泡正常發(fā)光時,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,此時小燈泡的電阻為______ Ω。
5.該實驗?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,則滑動變阻器的最小值為 。
(一)精心設(shè)計,出新出趣。
圖6
對于復(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,如果只是將舊知識加以羅列和簡單重復(fù),學(xué)生會提不起興趣,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“項鏈”,讓學(xué)生在串項鏈的過程中體會樂趣,并能最終因欣賞自己串聯(lián)好的項鏈而獲得成功的喜悅。這就需要教師對所復(fù)習(xí)的內(nèi)容精心設(shè)計,靠一條主線的支撐,以喚起學(xué)生對那些零散知識的回憶,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)的幾個重要實驗、實驗中的故障排除、電路動態(tài)變化、滑動變阻器的調(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)容全部融合到一個題目中,學(xué)生抓住了知識的縱橫聯(lián)系,形成知識系統(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。這是因為,本節(jié)課內(nèi)容雖然多,但由于教師的精心設(shè)計,把同類知識系統(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)用的都是同一個電路,這就為學(xué)生需要重新分析電路節(jié)約了時間。又如在復(fù)習(xí)三個實驗時,有很多共同但又有區(qū)別的問題:滑動變阻器的作用、多次實驗的目的等。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)課始終以一個電路為主線展開問題的設(shè)計。首先出示電路,讓學(xué)生畫出對應(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,回想用這個電路可以做哪些實驗?這個問題的拋出有兩個意圖:一是為引出下面的復(fù)習(xí)內(nèi)容,二是讓學(xué)生回答問題之前對要學(xué)內(nèi)容有了一個粗略的或者是片段式的回憶,但對知識又不是那么明了,引起學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。接下來就順理成章地進(jìn)行了三個重要實驗的復(fù)習(xí)。這個環(huán)節(jié)結(jié)束了,拋出這樣一個問題:同學(xué)們在做剛才的幾個實驗中總會遇到一些異?,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,不會覺得又多了一個學(xué)習(xí)任務(wù)而感到厭煩。故障排除后,又是一個自然的問題:實驗要根據(jù)要求調(diào)節(jié)滑動變阻器,那么你知道調(diào)節(jié)時各個物理量的變化嗎?滑動變阻器可以隨意調(diào)節(jié)嗎?這自然就引出了動態(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)。