時(shí)間:2023-09-20 16:02:05
序論:在您撰寫(xiě)歐姆定律的主要內(nèi)容時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
關(guān)鍵詞:初中;物理;歐姆定律;教學(xué)問(wèn)題
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1008-3561(2015)09-0056-01
一、在實(shí)驗(yàn)探究中讓學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)重要內(nèi)容之一,也是中考重點(diǎn)考查內(nèi)容,所以能否教好歐姆定律關(guān)系到之后對(duì)中考的重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí),更有可能影響學(xué)生對(duì)于物理學(xué)的熱情。在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程之中以學(xué)生為主,教師起引導(dǎo)作用,讓學(xué)生通過(guò)觀察電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的微量變化發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題,他們對(duì)于自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題會(huì)比老師直接教導(dǎo)的印象深刻,從而達(dá)到了教學(xué)目的。
二、在歐姆定律的學(xué)習(xí)中最經(jīng)常遇到的問(wèn)題
在實(shí)際的教學(xué)之中,教師要把電路的認(rèn)識(shí)與畫(huà)電路圖、連接電路作為主要的教學(xué)任務(wù),開(kāi)闊學(xué)生的思維,加強(qiáng)對(duì)電路的認(rèn)識(shí)。物理是一門(mén)比較枯燥的課程,只有激發(fā)學(xué)生的熱情,才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用,是最基礎(chǔ)的概念。電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流,這部分則比較重要,需要重點(diǎn)講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測(cè)量?jī)x器,明確這些儀器的使用與操作,是非常重要的,關(guān)系到后期實(shí)驗(yàn)的正確性與對(duì)知識(shí)的理解。以上基礎(chǔ)知識(shí)的理解與運(yùn)用又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關(guān)系
這部分知識(shí)是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。教師在實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化,對(duì)于多個(gè)變量問(wèn)題的研究是采用固定一個(gè)量不變,研究其余兩個(gè)量的變化的處理方法,從而讓學(xué)生學(xué)會(huì)物理學(xué)中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律,是電學(xué)中的基本定律,是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)分析和進(jìn)行電路計(jì)算的基礎(chǔ),是初中電學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)。
歐姆定律是初中物理學(xué)電學(xué)的重點(diǎn)、也是難點(diǎn),想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關(guān)系,并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出歐姆定律,做好演示實(shí)驗(yàn),歸納、分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果,使學(xué)生正確理解歐姆定律的基礎(chǔ)。所以,使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器是這部分知識(shí)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
電流、電壓、電阻的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn),由于初中學(xué)生水平有限,對(duì)電流、電壓的概念要求較低,并沒(méi)有下準(zhǔn)確的定義。因此,電阻的概念就成了學(xué)生理解的難點(diǎn)。教師要多舉例子幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的屬性,決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面和溫度,它用兩端的電壓和通過(guò)的電流的比值來(lái)表示是為了測(cè)量的方便,與外加電壓、電流無(wú)關(guān)。同時(shí),教師一定要糾正一些學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯(cuò)誤概念,也就是對(duì)歐姆定律的錯(cuò)誤理解。歐姆定律在學(xué)生頭腦的建立過(guò)程是十分重要的,認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn),用實(shí)驗(yàn)來(lái)探索一個(gè)量隨兩個(gè)量變化的定量關(guān)系是第一次。首先要向?qū)W生交代清楚實(shí)驗(yàn)的研究方法,本實(shí)驗(yàn)彩用控制變量法來(lái)研究,即“固定電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系;固定電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系”。在連接如圖(圖略)所示的實(shí)驗(yàn)電路時(shí),要將具體接法演示給學(xué)生看??梢韵葟碾娫凑龢O開(kāi)始,按電流方向依次為電池、開(kāi)關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)閉合回路,最后將電壓表并聯(lián)在定值電阻R兩端。同時(shí)提醒學(xué)生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進(jìn)電表,負(fù)接線柱流出電表及量程選擇,電流表與R串聯(lián),其示數(shù)等于通過(guò)R的電流。電壓表與R并聯(lián)其數(shù)等于R兩端的電壓。
運(yùn)用歐姆定律可以推導(dǎo)串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系及電壓分配跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系,具體推導(dǎo)如下:
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;U=U1+U2;由歐姆定律公式I=U/R,可得U=IR;U1=I1R1;U2=I2R2將這些式子代入上式得:IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2;也就是說(shuō)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。
在串聯(lián)電路中:I=I1=I2;由歐姆定律公式I=U/R,可得:I1=U1/R1;I2=U2/R2;將這些式子代入上式得:U1/R2=U2/R2 變換一下形式得:U1/U2=R1/R2;即串聯(lián)電路中,電壓分配跟導(dǎo)體電阻成正比。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓(xùn)練的具體研究,對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié),可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法,更好地駕駛物理教材,提高物理教學(xué)質(zhì)量,把重點(diǎn)真正落實(shí)在教學(xué)過(guò)程中,幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生學(xué)會(huì)控制變量法研究多個(gè)變量的問(wèn)題,學(xué)會(huì)用等效法分析復(fù)雜電路。因此,教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:歐姆定律;教學(xué)思考;教學(xué)研究
一、在歐姆定律教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到的問(wèn)題
物理學(xué)科作為一門(mén)科學(xué)類(lèi)學(xué)科,其教學(xué)內(nèi)容通常比較枯燥,部分學(xué)生表示學(xué)習(xí)比較費(fèi)勁,如何能讓學(xué)生徹底明白和消化歐姆定律,是教師需要考慮的問(wèn)題。教師可制訂相關(guān)學(xué)習(xí)計(jì)劃,針對(duì)不同層次的學(xué)生制訂適合的學(xué)習(xí)計(jì)劃。教學(xué)中的重點(diǎn):電流、電壓、電阻等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),一定要重點(diǎn)講解以便學(xué)生掌握,將理論知識(shí)與動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來(lái),讓學(xué)生在實(shí)踐中加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)中的儀器和知識(shí)點(diǎn)的把握。
二、讓學(xué)生明白歐姆定律的主要內(nèi)容即電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系
歐姆定律作為初中物理電學(xué)的基礎(chǔ),在初中教學(xué)之中只涉及部分電路,只有充分掌握了歐姆定律才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)部分的相關(guān)理論分析和計(jì)算。歐姆定律即闡述電流、電壓、電阻三者之間相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系,教師在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中引導(dǎo)學(xué)生自己推算出電壓、電阻、電流三者之間的關(guān)系,從而引出歐姆定律,讓學(xué)生的記憶更加清楚。演示實(shí)驗(yàn)完成后要讓學(xué)生自己動(dòng)手,加深理解。
掌握基礎(chǔ)定律知識(shí)后,教師則應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生分析三者之間變化的問(wèn)題,即電流是隨著電阻與電壓的變化而改變。在歐姆定律例題分析中比較常見(jiàn)的問(wèn)題是多個(gè)變量的問(wèn)題分析,教師要引導(dǎo)學(xué)生分析,運(yùn)用一不變二變的方法來(lái)進(jìn)行問(wèn)題分析。由于初中學(xué)生的理解水平有限,且電壓、電流、電阻的概念比較抽象,教師可借助多媒體教學(xué)工具,利用相關(guān)教學(xué)短片幫助學(xué)生理解。將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障,電阻越大路越不好走,電阻越小通過(guò)速度則快”,并且引導(dǎo)學(xué)生明白電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性,電阻的大小是受到溫度、導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度等各方面因素影響的,與其兩端的電壓跟電流的大小無(wú)關(guān),電阻不會(huì)隨著電流或者電壓的大小改變而改變,只是運(yùn)用電壓和通過(guò)的電流比例數(shù)值表達(dá)起來(lái)比較方便。
很多學(xué)生在學(xué)習(xí)歐姆定律之后,錯(cuò)誤地以為電阻是受電流與電壓影響的。相關(guān)教師一定要及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤理解,教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí),需要讓學(xué)生明白研究方法。運(yùn)用控制變量法來(lái)研究,如電阻不變,研究電流與電壓之間的數(shù)量關(guān)系;電壓不變,來(lái)分析電阻與電流之間的量變關(guān)系,并且要直接將實(shí)驗(yàn)方法演示給學(xué)生看,從而加深學(xué)生的理解。
三、讓學(xué)生一帶一,提高學(xué)生掌握程度
不同的學(xué)生對(duì)歐姆定律的掌握程度不盡相同,教師可將成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生與成績(jī)較差的學(xué)生進(jìn)行分組,形成學(xué)習(xí)氛圍較好的學(xué)習(xí)小組。采取團(tuán)體合作的方式來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí),有些學(xué)生面對(duì)老師和面對(duì)同學(xué)學(xué)習(xí)效果也不同。學(xué)生相互之間的溝通比較方便,理解能力也大體相同,進(jìn)步速度也相對(duì)較快,教師從一旁進(jìn)行指導(dǎo)。讓學(xué)生在掌握了基礎(chǔ)的相關(guān)知識(shí)以后,教師再進(jìn)行分析,讓學(xué)生充分掌握后再進(jìn)行鞏固提高,能提高舉一反三采取多方面思維的能力。學(xué)生之間相互討論,也能形成良性的競(jìng)爭(zhēng)式學(xué)習(xí),另外樹(shù)立學(xué)習(xí)的榜樣,也能從心理上鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí),幫助學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。并且讓學(xué)生不定期進(jìn)行交換學(xué)習(xí),以促進(jìn)學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。這樣既能促進(jìn)學(xué)生相互之間學(xué)習(xí)進(jìn)步,又能培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)合作的精神。
總之,歐姆定律作為電學(xué)的基礎(chǔ),學(xué)生必須真正掌握該定律,教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化和具體化,讓不同層次的學(xué)生群體都能充分掌握。此外,還要引導(dǎo)學(xué)生在思維方面和動(dòng)手實(shí)踐方面進(jìn)行改進(jìn),并且從中歸納出一些行之有效的教學(xué)方法,從而讓學(xué)生更好地掌握歐姆定律的基礎(chǔ)理論,為以后的學(xué)習(xí)做好鋪墊,提高相關(guān)教學(xué)任務(wù)的質(zhì)量,在實(shí)際教學(xué)過(guò)程當(dāng)中,注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、案例分析和其他方面解決問(wèn)題的能力,讓學(xué)生能夠掌握控制變量法。同時(shí)要培養(yǎng)學(xué)生積極探索事物本質(zhì)的科學(xué)精神,切實(shí)提高學(xué)生的物理綜合素質(zhì)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】初中物理;教學(xué)方式;研究
物理作為初中生必學(xué)的自然學(xué)科,有著其自身獨(dú)特的科學(xué)性,物理課程給學(xué)生提供了了解自然規(guī)律的平臺(tái),并且通過(guò)物理課程的學(xué)習(xí)還可以增加學(xué)生的見(jiàn)解,幫助他們熟悉自然界中某些事物發(fā)展的本質(zhì),并理解一些現(xiàn)象的科學(xué)內(nèi)涵(例如雷電的形成、電流的形成、人體的靜電現(xiàn)象等)。正是因?yàn)槲锢韲?yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)性,使學(xué)生們接觸它的時(shí)候也帶來(lái)了一些困難,比如對(duì)有些現(xiàn)象的解釋太抽象,并且在傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式中,都是以老師授課為主,老師占據(jù)了課堂的主體,只一味的向同學(xué)們簡(jiǎn)單的傳授課本上的知識(shí),忽略了課堂的靈活性,導(dǎo)致初中物理的教學(xué)方式存在較大漏洞。因此,借著新課改和素質(zhì)教育的平臺(tái),老師應(yīng)該在物理教學(xué)的課堂中嘗試新的教學(xué)方法。
1.結(jié)合案例分析物理教學(xué)中存在的一些問(wèn)題
1.1案例一——力學(xué)
力學(xué)是初中物理課程中最基本的章節(jié),它是帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)物理世界的開(kāi)篇之章,因此力學(xué)知識(shí)授課的好壞直接影響到學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的認(rèn)識(shí),也會(huì)奠定學(xué)生們對(duì)物理印象基礎(chǔ)。在我國(guó)幾乎所有課程的教學(xué)模式都是以老師講課為主,學(xué)生聽(tīng)課為輔,物理老師在講授力學(xué)這一章時(shí)也是這樣,缺乏和學(xué)生的交流,由于學(xué)生在課堂上發(fā)揮不了主體作用,并且物理是一門(mén)相當(dāng)乏味的自然科學(xué)學(xué)科,因此,許多學(xué)生在接收物理知識(shí)時(shí)都存有被動(dòng)心理,有的也只是為了完成學(xué)業(yè)的需要,并沒(méi)有真正的去好好掌握。
1.2案例二——?dú)W姆定律
初中物理課程中,必不可少的一章就是《歐姆定律》,它作為初中物理課程中最基礎(chǔ)的知識(shí)章節(jié),影響著許許多多初學(xué)者對(duì)物理課程的印象以及日后對(duì)學(xué)習(xí)物理的興趣培養(yǎng),因此,作為一名初中物理老師,在講授該章節(jié)時(shí)需要注意的問(wèn)題有很多,而不是一股腦的把所有知識(shí)概念都講完。
在傳統(tǒng)的授課方式中,物理老師在講授這一節(jié)時(shí)一般都是先把需要解釋的概念給學(xué)生講解一下,然后把這一章節(jié)涉及到的公式(主要是I=U/R)在例題中給同學(xué)們講解。這種授課方式如果不是天生對(duì)物理充滿興趣的人在聽(tīng)起來(lái)時(shí)都會(huì)覺(jué)得很無(wú)聊。這就直接導(dǎo)致了許多學(xué)生在學(xué)習(xí)這一章時(shí)上課不認(rèn)真聽(tīng)講,老師留的作業(yè)題也是抄別人的,使教學(xué)的效果很不理想,教學(xué)任務(wù)也幾乎不能按時(shí)完成。
1.3案例三——物理實(shí)驗(yàn)課
物理實(shí)驗(yàn)課是帶領(lǐng)學(xué)生走入物理世界最直接、最有效的方法,然而由于教學(xué)資金的缺乏,許多初中學(xué)校根本就沒(méi)有開(kāi)設(shè)這一門(mén)課程,或者是開(kāi)設(shè)了這一門(mén)課程,卻因?yàn)槿狈?shí)驗(yàn)道具和器材,而從未真正上過(guò)。這種教學(xué)漏洞的出現(xiàn),損失了教育學(xué)生學(xué)習(xí)物理的最好機(jī)會(huì),由于物理知識(shí)大多數(shù)都十分抽象,初中生基本上無(wú)法從理論課上真正搞懂那些知識(shí),而又沒(méi)有最直觀的教學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)演示,錯(cuò)失了引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的最佳機(jī)會(huì)。
2.解決上述問(wèn)題的有效措施
2.1消除力學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)障礙
由于力學(xué)知識(shí)是物理課程最基本的入門(mén)知識(shí),因此學(xué)好它對(duì)學(xué)好物理課程會(huì)打下良好的基礎(chǔ)。初中是一個(gè)人學(xué)生生涯中最容易對(duì)事物充滿好奇的時(shí)間段,教師要充分的利用學(xué)生的好奇心把他們引入物理的世界。最有效的方法就是讓學(xué)生成為課堂的主體,允許學(xué)生在課堂上發(fā)問(wèn),增加師生之間的交流,建立良好的師生關(guān)系,營(yíng)造良好的課堂氛圍。例如教師在講解牛頓第一定律時(shí)可以在上課時(shí)帶一個(gè)蘋(píng)果,讓學(xué)生們?cè)谡n堂上真實(shí)的體驗(yàn)萬(wàn)有引力;在講授自由落體的知識(shí)時(shí),可以讓同學(xué)們?cè)谡n堂上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),用自己的筆、紙片等來(lái)感受自由落體的妙處;在講力是相互的這一章節(jié)時(shí),老師可以讓同學(xué)們自己報(bào)名來(lái)前臺(tái)互相感受一下;在講摩擦力時(shí)借助實(shí)驗(yàn)道具在課堂上給同學(xué)們演示等。
2.2學(xué)習(xí)歐姆定律的有效途徑
其實(shí)要想有效的學(xué)習(xí)歐姆定律,在老師授完理論課的基礎(chǔ)上最有效的方式就是開(kāi)設(shè)這一章節(jié)的實(shí)驗(yàn)課。歐姆定律這一章的主要內(nèi)容包括:歐姆定律并不適用于所有物體、導(dǎo)體的電阻不是一成不變的、串并聯(lián)電路歐姆定律的推廣式不同。
這些有關(guān)電路的問(wèn)題在實(shí)際的課堂講解上是十分抽象的,教師只有親自帶領(lǐng)學(xué)生,讓學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)課中自己動(dòng)手,體驗(yàn)歐姆定律的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn),才能使他們把這些知識(shí)真正掌握,否則即使他們掌握了理論要點(diǎn),也無(wú)法真正的與實(shí)際相結(jié)合。
2.3充分借助多媒體資源
其實(shí)以上方法適用于所有物理章節(jié)的學(xué)習(xí),實(shí)驗(yàn)課是物理教學(xué)中的重點(diǎn)課程不能忽視。隨著科技的發(fā)達(dá),多媒體教學(xué)方式也逐漸引入了物理教學(xué)的課堂,多媒體教學(xué)方式的實(shí)施,給學(xué)生們帶來(lái)了一種學(xué)習(xí)知識(shí)的新鮮感,PPT上鮮活的文字、圖片以及教學(xué)視頻等內(nèi)容增加了物理教學(xué)的趣味性,也增加了學(xué)生們對(duì)物理課程的興趣。因此在初中物理的教學(xué)中要充分借助多媒體資源使抽象的物理知識(shí)在多媒體中得以具象化。
此外,改變教學(xué)最根本的方式是增加教師授課的趣味性,一個(gè)幽默的物理教師和一個(gè)死板的物理教師教學(xué)的效果是完全不一樣的,因此,要改變教學(xué)方式還需要教師從自身尋找問(wèn)題,好的教學(xué)效果需要學(xué)生和老師共同完成。
作為一名初中物理老師,不僅要把知識(shí)完整的傳授給學(xué)生,還要讓他們能夠接受并且消化成為自己的東西。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)水平的提高和教學(xué)方式的改進(jìn),多媒體教學(xué)的方式逐漸走進(jìn)了千千萬(wàn)萬(wàn)的大中小學(xué)校,因此,物理老師可以充分借助多媒體的力量來(lái)使枯燥的物理知識(shí)多彩化。此外物理課程中還應(yīng)該多安排一些實(shí)驗(yàn)課程,讓同學(xué)們通過(guò)自己的親身體驗(yàn)來(lái)感受物理世界的多姿多彩,培養(yǎng)他們不斷探索科學(xué)的精神,培養(yǎng)他們對(duì)物理課程的興趣。
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[1]張紅巖.《新課程理念下的初中物理教學(xué)案例與分析》.教學(xué)實(shí)踐,2012
[2]代衛(wèi)建.《初中物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究技能的培養(yǎng)》.新課程·中學(xué),2010年9月8日
表2填0.15安和15歐。根據(jù):在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2.進(jìn)行新課
(1)歐姆定律
由實(shí)驗(yàn)我們已知道了在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。把以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合起來(lái)得出結(jié)論,即歐姆定律。
板書(shū):〈第二節(jié)歐姆定律
1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比?!?/p>
歐姆定律是德國(guó)物理學(xué)家歐姆在19世紀(jì)初期(1827年)經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出的一條關(guān)于電路的重要定律。
歐姆定律的公式:如果用U表示加在導(dǎo)體兩端的電壓,R表示這段導(dǎo)體的電阻,I表示這段導(dǎo)體中的電流,那么,歐姆定律可以寫(xiě)成如下公式:
I=U/R。
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義:當(dāng)導(dǎo)體的電阻R一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍,通過(guò)這段導(dǎo)體的電流就增加幾倍。這反映導(dǎo)體的電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系(I∝U)。當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻增加到原來(lái)的幾倍,則導(dǎo)體中的電流就減小為原來(lái)的幾分之一。反映了電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比例的關(guān)系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達(dá)了歐姆定律的內(nèi)容。
板書(shū):<2.公式:I=U/R
I-電流(安)U-電壓(伏)R-電阻(歐)>
有關(guān)歐姆定律的幾點(diǎn)說(shuō)明:
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個(gè)量是對(duì)同一段導(dǎo)體而言的。
②對(duì)于一段電路,只要知道I、U和R三個(gè)物理量中的兩個(gè),就可以應(yīng)用歐姆定律求出另一個(gè)。
③使用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),各物理量要用所要求的單位。
(2)應(yīng)用歐姆定律計(jì)算有關(guān)電流、電壓和電阻的簡(jiǎn)單問(wèn)題。
例題1:課本中的例題1。(使用投影片)
學(xué)生讀題,根據(jù)題意教師板演,畫(huà)好電路圖(如課本中的圖8-2)。說(shuō)明某導(dǎo)體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào)。
解題過(guò)程要求寫(xiě)好已知、求、解和答。解題過(guò)程寫(xiě)出根據(jù)公式,然后代入數(shù)值,要有單位,最后得出結(jié)果。
板書(shū):〈例題1:
已知:R=807歐,U=220伏。
求:I。
解:根據(jù)歐姆定律
I=U/R=220伏/807歐=0.27安。
答:通過(guò)這盞電燈的電流約為0.27安?!?/p>
例題2:課本中例題2。(使用投影片)
板書(shū):〈例題2〉
要求學(xué)生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學(xué)到黑板上進(jìn)行板演。
學(xué)生板演完畢,組織全體學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①電路圖及解題過(guò)程是否符合規(guī)范要求。
②答題敘述要完整。本題答:要使小燈泡正常發(fā)光,在它兩端應(yīng)加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義:導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的乘積。不能認(rèn)為"電壓跟電流成正比,跟電阻成反比。"因?yàn)檫@樣表述顛倒了因果關(guān)系也不符合物理事實(shí)。
例題3:課本中的例題3。(使用投影片)
板書(shū):〈例題3〉
解題方法同例題2。學(xué)生板演完畢,組織學(xué)生討論、分析正誤。教師小結(jié)。
①解釋R=U/I的物理意義:對(duì)同一段導(dǎo)體來(lái)說(shuō),由于導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,所以i的比值是一定的。對(duì)于不同的導(dǎo)體,其比值一般不同。U和I的比值反映了導(dǎo)體電阻的大小。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于材料、長(zhǎng)度和橫截面積,還跟溫度有關(guān)。不能認(rèn)為R=U/I表示導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。由于電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),所以某導(dǎo)體兩端的電壓是零時(shí),導(dǎo)體中的電流也等于零,而這個(gè)導(dǎo)體的電阻值是不變的。
②通過(guò)例題3的解答,介紹用伏安法測(cè)電阻的原理和方法。
板書(shū):(書(shū)寫(xiě)于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測(cè)電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結(jié)
(1)簡(jiǎn)述歐姆定律的內(nèi)容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測(cè)電阻?原理是什么?
(2)討論:通過(guò)課本中本節(jié)的"想想議議",使學(xué)生知道:
①電流表的電阻很小(有的只有零點(diǎn)幾歐),因此實(shí)驗(yàn)中絕對(duì)不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則,通過(guò)電流表的電流過(guò)大,有燒毀電流表的危險(xiǎn)。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐),把電壓表直接連在電源的兩極上測(cè)電壓時(shí),由于通過(guò)電壓表的電流很小,一般不會(huì)燒毀電壓表。
4.布置作業(yè)
課本本節(jié)后的練習(xí)1、4。
(四)說(shuō)明:通過(guò)例題,要領(lǐng)會(huì)培養(yǎng)學(xué)生在審題基礎(chǔ)上畫(huà)好電路圖,按規(guī)范化要求解題。
第四節(jié)電阻的串聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)使學(xué)生理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式。
2.復(fù)習(xí)鞏固串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)。
3.會(huì)利用串聯(lián)電路特點(diǎn)的知識(shí),解答和計(jì)算簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
(二)教具
學(xué)生實(shí)驗(yàn):每組配備干電池三節(jié),電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一只,定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個(gè),導(dǎo)線若干。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.引入新課
(1)閱讀本節(jié)課文前的問(wèn)號(hào)中提出的問(wèn)題,由此引出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書(shū):〈第四節(jié)電阻的串聯(lián)〉
(2)問(wèn):什么叫串聯(lián)電路?畫(huà)出兩個(gè)定值電阻串聯(lián)的電路圖。(同學(xué)回答略,板演電路圖參見(jiàn)課本圖8-7)
(3)問(wèn):串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標(biāo)出I1、I2和I。
板書(shū):〈1.串聯(lián)電路中各處的電流相等。I1=I2=I?!?/p>
(4)問(wèn):串聯(lián)電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關(guān)系是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié),在板演電路圖上標(biāo)出U1、U2和U。
板書(shū):〈2.串聯(lián)電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2。〉
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻串聯(lián)后,總電阻和各電阻之間有什么關(guān)系?這是本節(jié)課學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。
2.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn):測(cè)R1和R2(R3)串聯(lián)的總電阻。
問(wèn):實(shí)驗(yàn)的方法和原理是什么?
答:用伏安法測(cè)電阻。只要用電壓表測(cè)出R1和R2串聯(lián)電阻兩端的總電壓放用電流表測(cè)出通過(guò)串聯(lián)電阻的電流,就可以根據(jù)歐姆定律逄出R1和R2串聯(lián)后的總電阻。
要求學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)兩個(gè)定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯(lián)總電阻的實(shí)驗(yàn)電路。如課本圖8-5所示。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①按伏安法測(cè)電阻的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
②測(cè)出R1(2歐)和R2(4歐)串聯(lián)后的總電阻R。
③將R1和R3串聯(lián),測(cè)出串聯(lián)后的總電阻R′。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在課文中的結(jié)論處。
討論實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出:R=R1+R2,R′=R1+R3。實(shí)驗(yàn)表明:串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。
(2)理論推導(dǎo)串聯(lián)電路總電阻計(jì)算公式。
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論也可以利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn),從理論上推導(dǎo)得出。
結(jié)合R1、R2的串聯(lián)電路圖(課本圖8-6)講解。
板書(shū):〈設(shè):串聯(lián)電阻的阻值為R1、R2,串聯(lián)后的總電阻為R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因?yàn)榇?lián)電路中各處電流相等,I=I1=I2
所以R=R1+R2。〉
請(qǐng)學(xué)生敘述R=R1+R2的物理意義。
解答本節(jié)課文前問(wèn)號(hào)中提出的問(wèn)題。
指出:把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái),相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,所以總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都大,總電阻也叫串聯(lián)電路的等效電阻。
板書(shū):〈3.串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和。R=R1+R2?!?/p>
口頭練習(xí):
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯(lián)起來(lái),串聯(lián)后的總電阻R是多大?(答:35歐)
②兩只電阻串聯(lián)后的總電阻是1千歐,已知其中一只電阻阻值是700歐,另一只電阻是多少歐?(答:300歐。)
(3)練習(xí)
例題1:
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學(xué)生讀題并根據(jù)題意畫(huà)出電路圖(如課本圖8-7)。標(biāo)出已知量的符號(hào)和數(shù)值以及未知量的符號(hào)。請(qǐng)一名學(xué)生板演,教師講評(píng)。
討論解題思路,鼓勵(lì)學(xué)生積極回答。
小結(jié):注意審題,弄清已知和所求。明確電路特點(diǎn),利用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)求解。本題R1、R2串聯(lián),所以I=I1=I2。因U1、U2不知,故不能求出I1或I2。但串聯(lián)電路的總電壓知道,總電阻R可由R1+R2求出,根據(jù)歐姆定律I=U/R可求出電流I。
板書(shū):〈例題1:
已知:U=6伏,R1=5歐,R2=15歐。
求:I。
解:R1和R2串聯(lián),
R=R1+R2=5歐+15歐=20歐。
電路中電流:I=U/R=6伏/20歐≈0.3安。
答:這個(gè)串聯(lián)電路中的電流是0.3安?!?/p>
例題2:
出示課本中例題2的投影片,學(xué)生讀題,畫(huà)電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。
①問(wèn):此題中要使小燈泡正常發(fā)光,串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻的意義是什么?
答:小燈泡正常發(fā)光的電壓是2.5伏,如果將其直接連到6伏的電源上,小燈泡中電流過(guò)大,燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)電阻R2,由于串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路電壓之和,即U=U1+U2。串聯(lián)的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適,就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏,正常發(fā)光。
②串聯(lián)的電阻R2,其阻值如何計(jì)算?
教師引導(dǎo),學(xué)生敘述,分步板書(shū)(參見(jiàn)課本例題2的解)。
本題另解:
板書(shū):〈R1和R2串聯(lián),由于:I1=I2,
所以根據(jù)歐姆定律得:U1/R1=U2/R2,
整理為U1/U2=R1/R2?!?/p>
3.小結(jié)
串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。
4.布置作業(yè)
本節(jié)后的練習(xí):1、2、3。
(四)說(shuō)明
1.本節(jié)測(cè)串聯(lián)電路總電阻的實(shí)驗(yàn),由于學(xué)生已學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻的知識(shí),一般掌握較好,故實(shí)驗(yàn)前有關(guān)要求的敘述可從簡(jiǎn)。但在實(shí)驗(yàn)中教師要加強(qiáng)巡回指導(dǎo)。
2.從實(shí)驗(yàn)測(cè)出串聯(lián)電阻的總電阻和運(yùn)用歐姆定律推導(dǎo)出的結(jié)果一致。在此應(yīng)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和理論的統(tǒng)一。在推導(dǎo)串聯(lián)電阻總電阻公式時(shí),應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
3.解答簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路計(jì)算問(wèn)題時(shí)要著重在解題思路及良好的解題習(xí)慣的培養(yǎng)上下功夫。
第五節(jié)電阻的并聯(lián)
(一)教學(xué)目的
1.使學(xué)生知道幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻的阻值都小。
2.復(fù)習(xí)鞏固并聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)。
3.會(huì)利用并聯(lián)電路的特點(diǎn),解答和計(jì)算簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。
(二)教具
每組配備干電池二節(jié),電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一只,定值電阻2只(5歐和10歐各一只),導(dǎo)線若干條。
(三)教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)
問(wèn):請(qǐng)你說(shuō)出串聯(lián)電路電流、電壓和電阻的特點(diǎn)。(答略)
問(wèn):請(qǐng)解答課本本章習(xí)題中的第1題。
答:從課本第七章第一節(jié)末所列的數(shù)據(jù)表可以知道,在長(zhǎng)短、粗細(xì)相等條件下,鎳鉻合金線的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大;根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知,通過(guò)銅導(dǎo)線和鎳鉻合金中的電流一樣大;根據(jù)歐姆定律得U=IR,可得出鎳鉻合金導(dǎo)線兩端的電壓大于銅導(dǎo)線兩端的電壓。
問(wèn):請(qǐng)解本章習(xí)題中的第6題。(請(qǐng)一名學(xué)生板演,其他學(xué)生自做,然后教師講評(píng)。在講評(píng)中要引導(dǎo)學(xué)生在審題的基礎(chǔ)上畫(huà)好電路圖,按規(guī)范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請(qǐng)學(xué)生閱讀本節(jié)課文前問(wèn)號(hào)中所提出的問(wèn)題,由此提出本節(jié)學(xué)習(xí)的內(nèi)容。
板書(shū):〈第五節(jié)電阻的并聯(lián)〉
(2)問(wèn):并聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書(shū):〈1.并聯(lián)電路的總電流等于各支路中電流之和。即:I=I1+I2?!?/p>
(4)問(wèn):并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)是什么?舉例說(shuō)明。
學(xué)生回答,教師小結(jié)。
板書(shū):〈2.并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等。〉
(5)幾個(gè)已知阻值的電阻并聯(lián)后的總電阻跟各個(gè)電阻之間有什么關(guān)系呢?這就是本節(jié)將學(xué)習(xí)的知識(shí)。
3.進(jìn)行新課
(1)實(shí)驗(yàn):
明確如何測(cè)R1=5歐和R2=10歐并聯(lián)后的總電阻,然后用伏安法測(cè)出R1、R2并聯(lián)后的總電阻R,并將這個(gè)阻值與R1、R2進(jìn)行比較。
學(xué)生實(shí)驗(yàn),教師指導(dǎo)。實(shí)驗(yàn)完畢,整理好儀器。
報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)論:實(shí)驗(yàn)表明,幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小。
板書(shū):〈3.幾個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻比其中任何一個(gè)電阻都小?!?/p>
問(wèn):10歐和1歐的兩個(gè)電阻并聯(lián)的電阻小于多少歐?(答:小于1歐。)
(2)推導(dǎo)并聯(lián)電路總電阻跟各并聯(lián)電阻的定量關(guān)系。(以下內(nèi)容教師邊講邊板書(shū))
板書(shū):〈設(shè):支路電阻分別是R1、R2;R1、R2并聯(lián)的總電阻是R。
根據(jù)歐姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I=I1+I2,
因此:U/R=U1/R1+U2/R2。
又因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路兩端的電壓相等,即:U=U1=U2,
可得:1/R=1/R1+1/R2。
表明:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和?!?/p>
練習(xí):計(jì)算本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的兩個(gè)電阻(R1=5歐,R2=10歐)并聯(lián)后的總電阻。
學(xué)生演練,一名學(xué)生板演,教師講評(píng),指出理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),總電阻比任何一個(gè)電阻都小,這是因?yàn)榘褜?dǎo)體并聯(lián)起來(lái),相當(dāng)于增加了導(dǎo)體橫截面積。
(3)練習(xí)
例題1:請(qǐng)學(xué)生回答本節(jié)課文前問(wèn)號(hào)中提出的問(wèn)題。(回答略)
簡(jiǎn)介:當(dāng)n個(gè)相同阻值的電阻并聯(lián)時(shí)總電阻的計(jì)算式:R=R''''/n。例題1中:R′=10千歐,n=2,所以:R=10千歐/2=5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中,電源的電壓是36伏,燈泡L1的電阻是20歐,L2的電阻是60歐,求兩個(gè)燈泡同時(shí)工作時(shí),電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學(xué)生讀題,討論此題解法,教師板書(shū):
認(rèn)請(qǐng)此題中燈泡L1和L2是并聯(lián)的。(解答電路問(wèn)題,首先要認(rèn)清電路的連接情況)。在電路圖中標(biāo)明已知量的符號(hào)和數(shù)值以及未知量的符號(hào)。解題要寫(xiě)出已知、求、解和答。
(過(guò)程略)
問(wèn):串聯(lián)電路有分壓作用,且U1/U2=R1/R2。在并聯(lián)電路,全國(guó)公務(wù)員共同天地中,干路中電流在分流點(diǎn)分成兩部分,電流的分配跟電阻的關(guān)系是什么?此題中,L1、L2中電流之比是多少?
答:(略)
板書(shū):〈在并聯(lián)電路中,電流的分配跟電阻成反比,即:I1/I2=R2/R1。〉
4.小結(jié)
并聯(lián)電跟中電流、電壓、電阻的特點(diǎn)。
幾個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái),總電阻比任何一個(gè)電阻都小。
5.布置作業(yè)
課本本節(jié)末練習(xí)1、2;本章末習(xí)題9、10。
參看課本本章的"學(xué)到了什么?,根據(jù)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖寫(xiě)出方框內(nèi)的知識(shí)內(nèi)容。
(四)說(shuō)明
關(guān)鍵詞:經(jīng)典理論 量子力學(xué) 聯(lián)系
中圖分類(lèi)號(hào):O413.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2016)08(a)-0143-02
量子力學(xué)于20世紀(jì)早期建立以來(lái),經(jīng)過(guò)飛速的發(fā)展,逐漸成為現(xiàn)代物理學(xué)科中不可分割的一部分。量子力學(xué)是現(xiàn)代量子理論的核心,它的發(fā)展不僅關(guān)乎人類(lèi)的物質(zhì)文明,還使人們對(duì)量子世界的認(rèn)識(shí)有了革命性的進(jìn)展[1]。
但是,量子力學(xué)并不是一個(gè)完備的理論,其體系中還存在許多問(wèn)題,特別是微觀與宏觀,即經(jīng)典理論與量子力學(xué)的聯(lián)系。為解決這些迷惑,歷史上相關(guān)科學(xué)家提出了很多實(shí)驗(yàn)與理論。該文旨在以量子力學(xué)發(fā)展史上提出的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)為例,對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單分析,以展示經(jīng)典理論與量子力學(xué)的聯(lián)系。
1 問(wèn)題的提出
1935年3月,愛(ài)因斯坦等人在EPR論文中提出了“量子糾纏態(tài)”的概念,所謂的“量子糾纏態(tài)”是以?xún)蓚€(gè)及以上粒子為對(duì)象的。在某種意義上,“量子糾纏態(tài)”可以理解為是把迭加態(tài)應(yīng)用于兩個(gè)及以上的粒子。若存在兩個(gè)處于“量子糾纏態(tài)”的粒子,那這兩個(gè)粒子一定是相互關(guān)聯(lián)的,用量子力學(xué)的知識(shí)去理解,只要人們不去探測(cè),那么每個(gè)粒子的狀態(tài)都不能夠確定。但是,假如同時(shí)使這兩個(gè)粒子保持某一時(shí)刻的狀態(tài)不變,也就是說(shuō),使兩個(gè)粒子的迭加態(tài)在一瞬間坍縮,粒子1這時(shí)會(huì)保持一個(gè)狀態(tài)不再發(fā)生變化,根據(jù)守恒定律,粒子2將會(huì)處于一個(gè)與粒子1狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的狀態(tài)。如果二者相距非常遙遠(yuǎn),又不存在超距作用的話,是不可能在一瞬間實(shí)現(xiàn)兩個(gè)粒子的相互通信的。但超距作用與當(dāng)今很多理論是相悖的,于是,這里就形成了佯謬,即“EPR佯謬”。
同年,薛定諤提出了一個(gè)實(shí)驗(yàn),后人稱(chēng)之為“薛定諤的貓”。設(shè)想把一只貓關(guān)在盒子里,盒中有一個(gè)不受貓直接干擾的裝置,這套裝置是由其中的原子衰變進(jìn)行觸發(fā),若原子衰變,裝置會(huì)被觸發(fā),貓會(huì)立即死去。于是,量子力學(xué)中的原子核衰變間接決定了經(jīng)典理論中貓的生死。由量子力學(xué)可知,原子核應(yīng)該處于一種迭加態(tài),這種迭加態(tài)是由“衰變”和“不衰變”兩個(gè)狀態(tài)形成的,那么貓應(yīng)該也是處在一種迭加態(tài),這種迭加態(tài)應(yīng)該是由“死”與“生”兩個(gè)狀態(tài)形成的,貓的生死不再是一個(gè)客觀存在,而是依賴(lài)于觀察者的觀測(cè)。顯然,這與常理是相悖的[2]。
這兩個(gè)佯謬的根源是相同的,都是經(jīng)典理論與量子理論之間的關(guān)系。
2 近代研究進(jìn)展
2.1 驗(yàn)證量子糾纏的存在
華裔物理學(xué)家Yanhua Shih[3]曾做過(guò)一個(gè)被稱(chēng)為“幽靈成像”的實(shí)驗(yàn),其實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象大致可以描述為:假設(shè)存在一個(gè)糾纏光源,這個(gè)光源可以發(fā)出兩種互為糾纏的光子,通過(guò)偏振器使兩種光子相互分離,令第一束光子通過(guò)一個(gè)狹縫,第二束不處理,然后觀察兩束光的投影,結(jié)果發(fā)現(xiàn)第二束光的投影形狀與第一束光通過(guò)的狹縫形狀完全相同。
人們發(fā)現(xiàn),如果僅僅使用經(jīng)典理論,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無(wú)法解釋的,必須應(yīng)用量子理論,才能解釋“幽靈成像”的現(xiàn)象。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也恰好驗(yàn)證了“量子糾纏”現(xiàn)象的存在。
2.2 量子世界中的歐姆定律
歐姆定律是由德國(guó)物理學(xué)家Ohm于19世紀(jì)早期提出來(lái)的,它是一種基于觀察材料的電學(xué)傳輸性質(zhì)得到的經(jīng)驗(yàn)定律,其內(nèi)容是:在同一電路中,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端所加的電壓成正比,跟導(dǎo)體自身電阻成反比,即 (U指導(dǎo)體兩端電壓;R指導(dǎo)體電阻;I指通過(guò)導(dǎo)體的電流)。
18世紀(jì)二、三十年代,人們認(rèn)為經(jīng)典方法在宏觀領(lǐng)域是正確的,但是在微觀領(lǐng)域?qū)?huì)被打破。Landauer公式給出了納米線電阻的計(jì)算方法,即(h為普朗克常量;e為電子電量;N為橫波模式數(shù)量);而在宏觀中,(為材料的密度;l為樣品的長(zhǎng)度;s為樣品的橫截面積)。由此發(fā)現(xiàn),在宏觀領(lǐng)域,樣品的電阻是隨著樣品的長(zhǎng)度增加而增加的,而在微觀領(lǐng)域,樣品的電阻與樣品的長(zhǎng)度沒(méi)有關(guān)系。
Weber[4]等人制備了原子尺度的納米線并進(jìn)行觀察,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在微觀領(lǐng)域,歐姆定律也是滿足的。Ferry[5]認(rèn)為樣品的電阻是由多種機(jī)理所導(dǎo)致的,而他最后得到的結(jié)果正是由于多種機(jī)理的相互疊加。經(jīng)過(guò)分析,他認(rèn)為歐姆定律何時(shí)開(kāi)始生效取決于納米線中電子耗散的力度,力度越大說(shuō)明開(kāi)始生效時(shí)的尺度越小。但這也同時(shí)引發(fā)了另一個(gè)問(wèn)題的思考:低溫條件下,歐姆定律是仍然成立的,也就是說(shuō)經(jīng)典理論仍然成立,但往往是希望在低溫下研究比較純粹的量子效應(yīng)。低溫條件下歐姆定律的成立要求在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究時(shí),必須花費(fèi)更多的精力來(lái)使得經(jīng)典理論與量子理論分離開(kāi)。
2.3 生活中的量子力學(xué)――光合作用與量子力學(xué)
Scholes等[6]從兩種不同的海藻中提取出了一種名為捕光色素復(fù)合體的化學(xué)物質(zhì),并在其正常的生活條件下,通過(guò)二維電子光譜術(shù)對(duì)其作用機(jī)理進(jìn)行了分析研究。他們首先使用了飛秒激光脈沖模擬太陽(yáng)光來(lái)激發(fā)這些蛋白,發(fā)現(xiàn)了會(huì)長(zhǎng)時(shí)間存在的量子狀態(tài)。也就是說(shuō),這些蛋白吸收的光能能夠在同一時(shí)刻存在于不同地點(diǎn),而這實(shí)際上是一種量子迭加態(tài)。由此可見(jiàn),量子力學(xué)與光合作用是有很大聯(lián)系的。
3 結(jié)語(yǔ)
從近幾年來(lái)量子力學(xué)的基本問(wèn)題和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究可以看出,雖然經(jīng)典理論與量子理論的聯(lián)系仍然是一個(gè)懸而未決的問(wèn)題,但是當(dāng)代科學(xué)家已經(jīng)能夠通過(guò)各種精妙的實(shí)驗(yàn)逐步解決歷史遺留的一個(gè)個(gè)謎團(tuán),使得微觀領(lǐng)域的單個(gè)量子的測(cè)量與控制成為可能,并且積極研究宏觀現(xiàn)象的微觀本質(zhì),將生活與量子力學(xué)逐漸的聯(lián)系起來(lái)。對(duì)于“經(jīng)典理論與量子力學(xué)的聯(lián)系”這一專(zhuān)題還需要進(jìn)行不斷研究,使量子力學(xué)得到進(jìn)一步完善與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 孫昌璞.量子力學(xué)若干基本問(wèn)題研究的新進(jìn)展[J].物理,2001,30(5):310-316.
[2] 孫昌璞.經(jīng)典與量子邊界上的“薛定諤貓”[J].科學(xué),2001(3):2,7-11.
[3] Shih Y. The Physics of Ghost Imaging[J].2008.
[4] Weber B, Mahapatra S, Ryu H, et al. Ohm's law survives to the atomic scale[J].Science,2012,335(6064):64-67.
考點(diǎn) 1 電流、電壓和電阻
電子定向移動(dòng)形成電流.規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?會(huì)使用電流表測(cè)量電流.串聯(lián)電路中電流處處相等;并聯(lián)電路中干路上的電流等于各個(gè)支路電流之和.會(huì)使用電壓表測(cè)量電壓.串聯(lián)電路的總電壓等于各個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和;并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),大多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大.滑動(dòng)變阻器是利用改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變接入電路中電阻的大小的,使用時(shí),采取“一上一下”的接線方法,通常串聯(lián)在電路中.
例1(2006年太原市考題)圖1是大型電子地磅的電路圖。當(dāng)稱(chēng)重物時(shí),在壓力作用下滑片P向B端滑動(dòng),變阻器連入電路的電阻________,電流表的示數(shù)_______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。這樣把電流對(duì)應(yīng)的重量刻在電流表的刻度盤(pán)上,就可以讀出被稱(chēng)物體的重量.
解析:當(dāng)稱(chēng)重物時(shí),在壓力作用下滑片P向B端滑動(dòng),變阻器連入電路的電阻變小,電流表的示數(shù)變大.
考點(diǎn)預(yù)測(cè):電壓表和電流表的使用,探究串、并聯(lián)電路中電流和電壓的規(guī)律以及探究影響導(dǎo)體電阻的因素是中考命題的熱點(diǎn).命題常圍繞有關(guān)電表的知識(shí)和使用規(guī)律,以填空、選擇、作圖等題型出現(xiàn),重點(diǎn)考查關(guān)于電表的讀數(shù)和正確連接.另外,正確使用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流也是考查的重點(diǎn).
考點(diǎn)2 歐姆定律
歐姆定律的內(nèi)容是:導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.用公式I=U/R 表示.使用歐姆定律時(shí),要注意是指同一導(dǎo)體在同一時(shí)刻的I、U、R三者的關(guān)系.串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和,即R總 =R1+R2;并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)并聯(lián)導(dǎo)體電阻倒數(shù)之和,即1/R總=1/R1+1/R2 .
例2(2006年黃岡市考題)圖2甲是周小平同學(xué)為學(xué)校辦公樓空調(diào)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制裝置,R是熱敏電阻,其阻值隨溫度變化關(guān)系如下表所示.已知繼電器的線圈電阻R0為10Ω,左邊電源電壓為6V恒定不變.電流表0~30mA量程接入電路,圖2乙是電流表表盤(pán)。當(dāng)繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合,空調(diào)電路正常工作.
(1)該同學(xué)將電流表改成了溫度表,通過(guò)計(jì)算標(biāo)出表盤(pán)上25℃的位置.
(2)為了節(jié)省電能,使溫度達(dá)到30℃時(shí)空調(diào)才能啟動(dòng)制冷,電路中要串聯(lián)多大的電阻?
(3)為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度,請(qǐng)你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施.(改變電阻除外)
解析:(1)查表可知,25℃時(shí)R為390Ω,則
I =1/R總=6V/(390Ω+10Ω)=0.015A.
即25℃時(shí)指針位置在表盤(pán)15mA處.
(2)查表可知,30℃時(shí)R為360Ω,則
R總=U/1=6V/0.015A= 400Ω,
故串聯(lián)電阻R=R總-R-R0=30Ω.
(3)為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動(dòng)溫度可以改變電壓,使用調(diào)壓器;改變繼電器線圈匝數(shù);使用抽頭旋轉(zhuǎn)式線圈等。
考點(diǎn)預(yù)測(cè):歐姆定律是初中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn),它貫穿整個(gè)電學(xué)的計(jì)算,是中考的熱點(diǎn)和必考內(nèi)容,在命題形式上多種多樣,如探究歐姆定律,或與電功、電功率、焦耳定律等知識(shí)結(jié)合在一起考查.
考點(diǎn)3 測(cè)量小燈泡的電阻
測(cè)量小燈泡的電阻其原理是歐姆定律.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,先畫(huà)出電路圖,再對(duì)照電路圖連接實(shí)物電路,在連接電路的過(guò)程中開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),變阻器滑片應(yīng)放在阻值最大的一端.
例3(2006年貴陽(yáng)市考題)物理課上,老師請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量未知電阻Rx的實(shí)驗(yàn),各組同學(xué)都提出了自己的設(shè)計(jì)方案,下列是兩組同學(xué)的設(shè)計(jì)情況.
(1)甲組同學(xué)決定采用伏安法,請(qǐng)你幫他畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,并說(shuō)明所需測(cè)量的物理量:①____________;② _______________________ .
(2)乙組同學(xué)設(shè)計(jì)了不同的方案,經(jīng)討論后同學(xué)們達(dá)成共識(shí),設(shè)計(jì)的電路如圖3,以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作步驟:
①按電路圖連接好實(shí)物電路;
②____________________________________________;
③____________________________________________.
(3)請(qǐng)你用所測(cè)物理量分別寫(xiě)出兩種方案未知電阻Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式:
甲組:Rx=___________________ ;乙組:Rx=________________.
解析:(1)甲組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)電路圖如圖4所示.需測(cè)量的物理量:①電阻Rx兩端的電壓;②通過(guò)電阻Rx的電流.
(2)乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)操作步驟:
①按電路圖連接好實(shí)物電路;
②將開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),記錄電流表的示數(shù)為I1;
③將開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),記錄電流表的示數(shù)為I2.
(3)甲組:Rx= U/I ;乙組:Rx=I1R0/(I2-I1).
考點(diǎn)預(yù)測(cè):伏安法測(cè)量小燈泡的電阻,或只用電流表、或只用電壓表再輔助其他元件測(cè)量,是電學(xué)中的重要實(shí)驗(yàn)之一,在考試中常常出現(xiàn).其實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理都是考查的重點(diǎn),出題形式靈活多樣,主要考查同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)探究能力.
考點(diǎn)4 電功和電功率的有關(guān)計(jì)算
電功和電功率的計(jì)算公式分別為W=UIT和P=W/t.在生活中我們常應(yīng)用電功率變形公式W=Pt來(lái)計(jì)算用電器消耗的電能.
例4(2006年菏澤市考題)收音機(jī)的基本結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化成如圖5所示的電路,其中R1代表機(jī)體電阻,R2為音量控制電阻,R3為揚(yáng)聲器的等效電阻,電源電壓為3V。當(dāng)滑片P滑到a端時(shí),揚(yáng)聲器無(wú)聲,此時(shí)流過(guò)電源的電流為15mA.當(dāng)滑片P滑到b端時(shí),揚(yáng)聲器音量最大,此時(shí)流過(guò)電源的電流為55mA.求:
(1)R3的阻值;
(2)揚(yáng)聲器音量最大時(shí),R3消耗的電功率.
解析:(1)當(dāng)滑片P滑到a端時(shí),R1、R2并聯(lián);當(dāng)滑片P滑到b端時(shí),R1、R2、R3并聯(lián),則通過(guò)R3的電流:I3=I總- I12=55mA-15mA=40mA=0.04A.
R3的阻值:R3=U3/I3=U/I3=3V/0.04A=75Ω .
(2)揚(yáng)聲器音量最大時(shí),R3消耗的電功率:
P3=U3I3=3V× 0.04A=0.12W.
考點(diǎn)預(yù)測(cè):電功和電功率綜合計(jì)算是中考電學(xué)計(jì)算的熱點(diǎn).解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是:先認(rèn)清電路的連接方式,分清電路的結(jié)構(gòu)是如何變化的,再考慮電表所測(cè)量的物理量,最后利用串并聯(lián)電路、歐姆定律、電功和電功率等知識(shí)求解.復(fù)習(xí)時(shí),要多做一些相關(guān)練習(xí),提高自己的解題能力.
考點(diǎn)5 測(cè)定小燈泡的電功率
用電壓表與小燈泡并聯(lián)測(cè)量燈泡兩端的電壓,用電流表與小燈泡串聯(lián)測(cè)量燈泡的電流,再根據(jù)電功率的公式P=UI,計(jì)算出小燈泡的電功率.了解小燈泡的實(shí)際功率和額定功率跟小燈泡的實(shí)際電壓和額定電壓的關(guān)系.
例5(2006年大連市考題)小紅同學(xué)要測(cè)量額定電壓為3.8V的小燈泡的功率.
(1)連接的不完整的實(shí)物電路如圖6甲所示.請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,完成實(shí)物電路的連接.
(2)連好電路后,閉合開(kāi)關(guān),電壓表的示數(shù)為4V,電流表的示數(shù)為0.35A,小燈泡的實(shí)際功率為_(kāi)______W.調(diào)節(jié)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí),電流表的指針位置如圖6乙所示,此時(shí)電流表的示數(shù)為_(kāi)__________A,小燈泡的額定功率為_(kāi)_____W.
(3)開(kāi)關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值不是最大.你除了從實(shí)物電路中直觀地看到了滑片所在的位置以外,還能用在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的哪個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)?(只陳述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可,不用分析或解釋?zhuān)?/p>
解析:(1)連接的實(shí)物電路如圖7所示.
(2)小燈泡的實(shí)際功率為1.4W;電流表的示數(shù)為0.34A;小燈泡的額定功率為1.292W.
(3)閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表的示數(shù)從4V降到3.8V,或閉合開(kāi)關(guān)后,電流表的示數(shù)從0.35A降到0.34A,或電壓表示數(shù)變小、電流表示數(shù)變小.
考點(diǎn)預(yù)測(cè):測(cè)定小燈泡的電功率是電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的重點(diǎn),也是中考實(shí)驗(yàn)命題的主要素材之一,它涉及到電表的使用、滑動(dòng)變阻器的使用、串聯(lián)電路、歐姆定律、電功和電功率等知識(shí).所以在復(fù)習(xí)時(shí),要重溫實(shí)驗(yàn),以便提高自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?
考點(diǎn)6焦耳定律
焦耳定律的內(nèi)容是:電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比.其表達(dá)式是:Q=I2Rt,變形式為Q=UIt或Q=U2/Rt.但要注意的是,Q=UIt和Q=U2/Rt只適用于像電爐、電烙燈等可以看做純電阻性用電器的電路.
例6(2006年泰州市考題)小華準(zhǔn)備參加玩具賽車(chē)比賽,他運(yùn)用圖8所示的電路來(lái)挑選一只能量轉(zhuǎn)換效率較高的電動(dòng)機(jī).設(shè)電池的電壓恒定不變,他先用手捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,使其不轉(zhuǎn)動(dòng),閉合開(kāi)關(guān)后讀出電流表的讀數(shù)為2A;然后放手,當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),又讀出電流表的讀數(shù)為0.6A.則該玩具電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為()
A.91% B.70% C.30% D.9%
解析:用手捏住電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,使其不轉(zhuǎn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)消耗的電能是W=UIt= 2Ut(J);當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)在時(shí)間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q=I2Rt= UIt= 0.6Ut(J).該玩具電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為η=W-Q/W×100%,代入數(shù)據(jù)得:η =70%.
考點(diǎn)預(yù)測(cè):關(guān)于多檔位電熱器的耗電問(wèn)題一直是中考的熱點(diǎn),既可以考查同學(xué)們對(duì)電路結(jié)構(gòu)知識(shí)的掌握情況,又可以考查同學(xué)們對(duì)電能的計(jì)算能力,同時(shí)也為同學(xué)們今后設(shè)計(jì)新穎的電路打下基礎(chǔ),所以,這類(lèi)考題在2007年中考中仍將是重點(diǎn).
考點(diǎn)7電磁現(xiàn)象
磁體具有吸鐵性,磁極間相互作用的規(guī)律是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng),用安培定則判定通電螺線管的極性與電流方向的關(guān)系.電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的,發(fā)電機(jī)是利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的原理制成的.
例7(2006年貴陽(yáng)市考題)一同學(xué)設(shè)計(jì)了一種判斷電源 “+”、“-”極的方法:在水平桌面上放一枚小磁針,在小磁針的西面放一個(gè)螺線管,如圖9所示,接通開(kāi)關(guān)后,小磁鐵的N極向東偏轉(zhuǎn),則下列判斷中正確的是()
A.電源a端是正極,在電源內(nèi)部電流由b流向a
B.電源a端是正極,在電源內(nèi)部電流由a流向b
C.電源b 端是正極,在電源內(nèi)部電流由a流向b
D.電源b 端是正極,在電源內(nèi)部電流由b流向a
解析:利用安培定則來(lái)判定,即用右手握住螺線管,讓四指彎曲的方向跟電流的方向一致,則大拇指所指的那端就是螺線管的N極. C選項(xiàng)正確.
考點(diǎn)預(yù)測(cè):考查實(shí)驗(yàn)中和生活中的電磁現(xiàn)象是該考點(diǎn)的主要內(nèi)容,應(yīng)分析題目所提供的材料,利用相關(guān)規(guī)律進(jìn)行解題。另外,關(guān)于電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理和能量的轉(zhuǎn)化也是該考點(diǎn)的主要考查內(nèi)容.
考點(diǎn)8電磁波及其傳播
周期性變化的電磁場(chǎng)在空中傳播被稱(chēng)為電磁波.電磁波的傳播也是能量傳播的過(guò)程,真空中電磁波的波速為v,它等于波長(zhǎng)λ 和頻率f的乘積,即v=λ f,其中真空中電磁波傳播的速度v=3×108m/s.
例8(2006年南昌市考題)下雨天在家收聽(tīng)廣播節(jié)目時(shí),我們發(fā)現(xiàn)在打雷時(shí),從收音機(jī)里會(huì)聽(tīng)到“咔嚓、咔嚓……”的聲音,然后才聽(tīng)到雷聲.
(1)打雷時(shí)收音機(jī)為什么會(huì)發(fā)出“咔嚓”的聲音?
(2)為什么我們會(huì)先聽(tīng)到收音機(jī)里的“咔嚓”聲,然后才聽(tīng)到雷聲?
【文章一:穩(wěn)恒電流】
穩(wěn)恒電流
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括電流、產(chǎn)生持續(xù)電流的條件、電阻、電壓、電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、路端電壓、電功、電功率等基本概念,以及電阻串并聯(lián)的特點(diǎn)、歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用等規(guī)律。
二、基本方法
本章涉及到的基本方法有運(yùn)用電路分析法畫(huà)出等效電路圖,掌握電路在不同連接方式下結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)而分析能量分配關(guān)系是最重要的方法;注意理想化模型與非理想化模型的區(qū)別與聯(lián)系;熟練運(yùn)用邏輯推理方法,分析局部電路與整體電路的關(guān)系
三、錯(cuò)解分析
在本章知識(shí)應(yīng)用的過(guò)程中,初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:不對(duì)電路進(jìn)行分析就照搬舊的解題套路亂套公式;邏輯推理時(shí)沒(méi)有逐步展開(kāi),企圖走"捷徑";造成思維"短路";對(duì)含有電容器的問(wèn)題忽略了動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的分析。
【文章二:動(dòng)量守恒定律】
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括動(dòng)量、沖量、反沖等基本概念和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等基本規(guī)律。沖量是物體間相互作用一段時(shí)間的結(jié)果,動(dòng)量是描述物體做機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)某一時(shí)刻的狀態(tài)量,物體受到?jīng)_量作用的結(jié)果,將導(dǎo)致物體動(dòng)量的變化。沖量和動(dòng)量都是矢量,它們的加、減運(yùn)算都遵守矢量的平行四邊形法則。
二、基本方法
本章中所涉及到的基本方法主要是一維的矢量運(yùn)算方法,其中包括動(dòng)量定理的應(yīng)用和動(dòng)量守定律的應(yīng)用,由于力和動(dòng)量均為矢量。因此,在應(yīng)用動(dòng)理定理和動(dòng)量守恒定律時(shí)要首先選取正方向,正規(guī)定的正方向一致的力或動(dòng)量取正值,反之取負(fù)值而不能只關(guān)注力或動(dòng)量數(shù)值的大小;另外,理論上講,只有在系統(tǒng)所受合外力為零的情況下系統(tǒng)的動(dòng)量才守恒,但對(duì)于某些具體的動(dòng)量守恒定律應(yīng)用過(guò)程中,若系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)小于系統(tǒng)內(nèi)部相互作用的內(nèi)力,則也可視為系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,這是一種近似處理問(wèn)題的方法。
三、錯(cuò)解分析
在本章知識(shí)應(yīng)用的過(guò)程中,初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:只注意力或動(dòng)量的數(shù)值大小,而忽視力和動(dòng)量的方向性,造成應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律一列方程就出錯(cuò);對(duì)于動(dòng)量守恒定律中各速度均為相對(duì)于地面的速度認(rèn)識(shí)不清。對(duì)題目中所給出的速度值不加分析,盲目地套入公式,這也是一些學(xué)生常犯的錯(cuò)誤。
【文章三:質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)】
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括位移、路程、時(shí)間、時(shí)刻、平均速度、即時(shí)速度、線速度、角速度、加速度等基本概念,以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。在學(xué)習(xí)中要注意準(zhǔn)確理解位移、速度、加速度等基本概念,特別應(yīng)該理解位移與距離(路程)、速度與速率、時(shí)間與時(shí)刻、加速度與速度及速度變化量的不同。
二、基本方法
本章中所涉及到的基本方法有:利用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法研究平拋運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,這是將復(fù)雜的問(wèn)題利用分解的方法將其劃分為若干個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題的基本方法;利用物理量間的函數(shù)關(guān)系圖像研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的方法,這也是形象、直觀的研究物理問(wèn)題的一種基本方法。這些具體方法中所包含的思想,在整個(gè)物理學(xué)研究問(wèn)題中都是經(jīng)常用到的。因此,在學(xué)習(xí)過(guò)程中要特別加以體會(huì)。
三、錯(cuò)解分析
在本章知識(shí)應(yīng)用的過(guò)程中,初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:對(duì)要領(lǐng)理解不深刻,如加速度的大小與速度大小、速度變化量的大小,加速度的方向與速度的方向之間?;煜磺?對(duì)位移、速度、加速度這些矢量運(yùn)算過(guò)程中正、負(fù)號(hào)的使用出現(xiàn)混亂:在未對(duì)物體運(yùn)動(dòng)(特別是物體做減速運(yùn)動(dòng))過(guò)程進(jìn)行準(zhǔn)確分析的情況下,盲目地套公式進(jìn)行運(yùn)算等。
【文章四:原子原子核】
原子原子核
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括α粒子散射、能級(jí)、天然放射性現(xiàn)象、α射線、β射線、γ射線、核子、中子、質(zhì)子、原子核、核能、質(zhì)量虧損、裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、聚變等,以及原子核式結(jié)構(gòu)模、半衰期、核反應(yīng)方程、愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程等規(guī)律。
二、基本方法
本章所涉及的基本方法,由于知識(shí)點(diǎn)相對(duì)分散要加強(qiáng)物理現(xiàn)象的本質(zhì)的理解。運(yùn)用邏輯推理的方法,根據(jù)已有的規(guī)律和事實(shí)、條件作出新的判斷。核能的計(jì)算對(duì)有效數(shù)字的要求很高。
三、錯(cuò)解分析
在本章知識(shí)應(yīng)用的過(guò)程中,初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:各個(gè)概念、現(xiàn)象混淆;對(duì)多種可能性的問(wèn)題分析淺嘗則止;計(jì)算不過(guò)硬。
【文章五:電磁感應(yīng)】
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括電磁感應(yīng)現(xiàn)象、自感現(xiàn)象、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、磁通量的變化率等基本概念,以及法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律、右手定則等規(guī)律。
二、基本方法
本章涉及到的基本方法,要求能夠從空間想象的角度理解法拉第電磁感應(yīng)定律。用畫(huà)圖的方法將題目中所敘述的電磁感應(yīng)現(xiàn)象表示出來(lái)。能夠?qū)㈦姶鸥袘?yīng)現(xiàn)象的實(shí)際問(wèn)題抽象成直流電路的問(wèn)題;能夠用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)分析解決電磁感應(yīng)問(wèn)題;會(huì)用圖象表示電磁感應(yīng)的物理過(guò)程,也能夠識(shí)別電磁感應(yīng)問(wèn)題的圖像。