抓住主线、提高复习效率

2017-09-08 18:59袁诚
成长·读写月刊 2017年9期
关键词:示数变阻器灯泡

袁诚

【摘 要】科学教育的一方面要把学生们的一般常识中的模糊不清之处提升到科学层次,另一方面要能在这一过程中发展学生的思维能力。

【关键词】主线;提高效率

一、创设情境抓基础

例如:小理同学手上有一个电阻为10Ω的小灯泡,两端加上3V的电压时才能正常发光,现在只有一个9V的恒压电源,如果不计温度的影响,现在请你有什么办法使小灯泡正常发光?问题看起来很简单,但实际上直接关系到串联电路的三个基本特征:①串联电路电流处处相等、②串联电路中总电压等于每个用电器两端的电压之和、③串联电路的总电阻等于每一个用电器的电阻之和,及欧姆定律的正确使用。多数学生很快会做出正确的答案:(串联一个阻值為20Ω电阻接在电源的两端)。

方法1:先算出让小灯泡正常发光的电流为I=U/R1=0.3A

串联电路中有U1+U2=U 得U2=9V-3V=6V

依 I=U/R 得R2=U2/I=6V/0.3A=20Ω

方法2:先算出让小灯泡正常发光的电流为I=U/R1=0.3A

I=U/R 得R=U/I=9V/0.3A=30Ω

串联电路中有R=R1+R2

得到R2=R-R1=30Ω-10Ω=20Ω

方法3:串联电路中电流处处相等有■=■ 得到R2=20Ω

教师应及时在黑板上画出电路图(图1)并板书收到的三种不同的方法,并与串联电路的三大特点进行逐一对照,这样既能对基础差的学生来收到整理基础知识的效果,对基础好的学生来说又能培养学生发散性思维。学生体验成就感的同时以激发学生学习的兴趣,真可谓一举多得。在些基础上教师趁热打铁提出问题:电阻和电压的数值上有什么的关系?

二、设计实验重素养

学生对动态电路的分析总存在矛盾的心理:既想挑战又有几分害怕,教师此时设计一个简单的实验:如图(2)所示,闭合开关S,将滑片P向a端滑动,讨论电压表和电流表示数的变化。已有对前面的问题的思考,再师生一同讨论,不难得出两种分析方法:方法一;①由于滑片P向a端滑动导致RPa变小;造成R总变小;→②依 I=U/R使电流I变大;→③小灯泡两端的电压U=I×R灯变大,所以电压表的示数变大。方法二:①直接从滑动变阻器入手,依■=■,RPa变小,滑动变阻器两端的电压U2变小;→②依串联电路中有U1+U2=U 得到 串联电路中有U1=U-U2,所以小灯泡两端的电压U1变大,→③依 I=U/R使电流I变大。然后在学生交流讨论的基础上,让学生上讲台进行具体操作验证结论,这样除了培养学生的动手能力。激发学生主动学习的内驱力。其效果远远超过了教师一而再、再而三的分析提问。

三、精编习题练能力

如图3所示,电源电压恒定为12V,S闭合后,调节滑片P使得电压表和电流表的示数分别为3V和0.3A,若不计温度对灯泡带来的影响,求:

①灯泡的电阻R1和此时滑动变阻器的电阻R2的大小。

②若滑动变阻器的电阻变为40Ω时,再求电流表和电压表的示数。

先请两个学生上讲台做,其它学生在下面做。师生一起讨论如下:

解:由于是串联电路,所以有①I=I1=I2=I3=…In;

②U=U1+U2+U3+…Un,其次是利用欧姆定律。

(1)依I=■ 得到R1=■=■=10Ω

U2=U-U1=12V-3V=9V.

R2=■=■=30Ω 或者■=■ 可得R=30Ω.

滑动变阻器的电阻变为40Ω时,■=■=■

U'1+U'2=12V 得到 U'1=2.4V I2=0.24A。

通过以上学生动手、动脑、交流讨论的过程,再讨论串联电路中电压与电阻的有什么规律?(串联电路电压与电阻成正比),其结论的得出真正做到了瓜熟蒂落、水到渠成,再反回去讨论动态电路就易如反掌了。

通过上面的学习过程学生的思维进入了一种积极的、自主的亢奋状态,对于串联电路,学生们基本上有了全面的认识,而且知道了串联着重点转移到电阻与电压的数量关系上;于是趁热打铁抛出并联电路交给学生们自己讨论。如图(4)所示,定值电阻R1=10Ω,R2=5Ω电源两端的电压U=10V,

(1)求流经电阻R1和R2的电流是多少?

(2)通过电流表的示数是多少?

(3)当电源两端的电压增大为原来的2倍时,再求流经电阻R1和R2的电流是多少?

(4)根据以上计算,你能总结什么样的结论?

同理,学生会自行总结出:并联电路中电流与电阻成反比。这种由教师构建的平台、通过学生的推理得出的结论,无论是从学生的理解能力;还是体验成功感,其效果远远超过教师的“灌输”。

四、梳理整合促提升

尽管串联电路、并联电路各有特点,但是整个电学部分的知识联系紧密、整体性强;其中的主线是欧姆定律。对于学生来说电流、电压、电阻三个物理量来说可以根据串、并联各自的特点控制一个变量,直接研究其余两个,往往使问题简单化,更容易让学生掌握,我们还可以朝着纵深拓展。

科学教育的一方面要把学生们的一般常识中的模糊不清之处提升到科学层次,另一方面要能在这一过程中发展学生的思维能力。对于复习课而言我个人的体会是:应该是抓住主线、系统整理、提高效率。这样课堂做到教有目标,学有成效,达到了提高了学生的能力,激发了学生学习物理的积极性的目的。

参考文献:

[1]张行涛,周卫勇主编《新课程教学法》.

[2]《中国轻工业出版社》2003年3月第1版.endprint

猜你喜欢
示数变阻器灯泡
灯泡创意秀
点亮小灯泡
点亮小灯泡
例谈温度计的示数
构建电路模式破解电学难题
关于滑动变阻器的规格问题
台秤示数的最小值是出现在摆球的最高点吗?
例析变阻器在电路中的作用