提及电学,学生生畏,老师也直摇头,不少学生感到茫然、迷惑,学习兴趣下降。这学期正好学习电学,我在教学过程中根据的实际情况,适当调整我的课堂,尝试用新的教学方法、教学模式来解决这一难题,有些方面颇为见效,同时学生也有了一定的变化,课堂气氛日渐活跃,学习兴趣也与日俱增。为了更系统的让学生掌握基础,提升能力,攻克难关,我选定此课题进行认真研究,以便解决这一教师、学生都面临的问题。
一、理顺基础知识
苏霍姆林斯基说:“要让学生深刻理解和思考清楚,并理顺各种物理现象之间的因果关系,要让学生在掌握知识的时候运用知识,在运用知识的过程中掌握知识。”为了提高学生的知识迁移能力,避免对知识的死记硬背,实现知识点间的贯通理解和转换,构建知识结构。为此,我在教学中首抓基础知识的学习。
(一)串联和并联
初中物理要求学生掌握两种最基本的电路连接方式:串联和并联。能否正确分析辨别它们对后面的学习至关重要。可以用以下方法识别电路的连接类型。
1、定义法:串联——逐个顺次连接;并联——并列连接,即“首首相接,尾尾相接。”
2、电流路径法:串联电路电流路径只有一条;而并联电路电流路径至少有两条。这是最常用的方法。
3、拆除法:去掉其中一个用电器,若其余用电器都不能工作,则为串联;若其余用电器照常工作,不受影响,则为并联。
4、开关作用判断法:若开关的位置对电路没有影响,则为串联电路;若开关位置不同,其控制作用也不同,则为并联电路。
(二)电流、电压、电阻
电流是电荷的定向移动形成的;而电压的作用就是使电荷发生定向移动形成电流;电阻就是对电流的阻碍作用。电学部分学习成绩的好坏在很大程度上取决于对这三大物理量中涉及到的概念、单位、工具使用等知识的辨析程度。对各物理量所用仪器进行比较:
符号 正确使用 注意事项
电流表
串联
“+”入“-”出
选择合适的量程 不能直接接在电源两极。
在电路中看作导线
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电压表
并联
“+”靠近电源正极,“—”靠近电源负极
选择合适的量程 在电路中看作断路
滑动变阻器
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“一上一下”连接
接入时阻值最大
与被调节部分串联 不能同时连接上面或下面两个接线柱
(三)通路 开路 短路
掌握电路的三种状态是非常重要的。因为学电路最基本的方法就是电路图,只有掌握了分析电路组态的方法才能简画电路,把电路画成自己熟悉的电路。一个简画好的电路图就已经体现了个人的解题思路,解题方法一目了然。
二、易错练习分析
陶行知说过“凡是好的态度和好的方法,都要使它成为习惯,只有熟练得成了习惯,好的态度才能随时发现,好的方法才能随时随地应用,好像出于本性,一辈子用不尽。”在电学的初学练习中,易出错题目主要包括选填电表、电路故障、动态电路等。
(一)选填电表
例:如图所示,当开关S1闭合后,两灯均正常发光,两电表均有读数,下列判断正确的是( )
A.甲是电流表,乙是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲、乙都是电压表
分析:①并联电路的特点是各用电器独立工作,互不影响;
②电流表电阻非常小,相当于导线,所以与用电器串联使用;电压表电阻非常大,相当于断路,所以与用电器并联接入电路.
解析:由电路图知:要使灯泡L1工作,需要使电流从正极出来到此灯泡,再经甲表回到负极,所以甲表为电流表;要使灯泡L2工作,需要使电流从正极出来经过此灯泡,再经L1、甲表回到负极,由于甲表为电流表,所以乙表只能为电压表,否则会造成灯泡短路。故选A。
(二)判断电路故障
例:如图所示的电路中,电源电压为3V,闭合开关后,灯L1、L2皆不亮,电压表示数为3V,电流表示数为0,则故障原因是( )
A. L1短路 B. L2短路
C. L1断路 D. L2断路
分析 闭合开关灯泡不亮,原因有二:断路或短路.具体原因从电流表、电压表有无示数判断故障.
解析:闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,说明电路中发生断路故障,而电压表的示数接近电源电压,说明电压表的两接线柱能与电源连通,所以只能是L2断路,故D正确;
A、若L1短路,则L1不亮,L2亮,电流表有示数,电压表示数为电源电压3V,故A错误;
B、若L2短路,则L2不亮,L1亮,电流表有示数,电压表示数为零,故B错误;
C、若L1断路,两灯都不亮,电流表无示数,电压表无示数,故C错误。故选D。
(三)动态电路问题
例:在如图所示的电路中,当闭合开关S时,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变大,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.L1灯变亮,L2灯变亮
D.L1灯变暗,L2灯变亮
分析:由电路图可知:当开关S断开时两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S闭合时电路为L1的简单电路,电流表测电路中的电流;根据串联电路电阻的变化和欧姆定律判断电路中电流的变化、L1两端的电压变化,利用P=UI判断灯泡L1实际功率的变化,利用灯泡的亮暗取决于实际功率的大小判断亮暗的变化.
解析:由电路图可知:当开关S断开时两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测电路中的电流;当开关S闭合时电路为L1的简单电路,电流表测电路中的电流;
∵串联电路中电阻越串越大,大于任何一个分电阻,
∴当闭合开关S时,电路中的总电阻变小,
∵I=U/R,
∴电路中的电流变大即电流表的示数变大,L1两端的电压变大即电压表的示数变大,故A正确、B不正确;
∵P=UI,且灯泡L2被短路,
∴灯泡L1的实际功率变大,L2的实际功率为0即变小,
∵灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,
∴灯泡L1变亮,灯泡L2变暗,故CD均不正确。故选A。
三、方法步骤总结
在教学中,学生在掌握基础知识的基础上,把过程进行简化,使问题简单化,看似复杂的问题只要通过“判、测、变,三步走”的方法一般都能迎刃而解。第一步,正确判断电路的连接方式;第二步,正确判断电压表、电流表分别测哪个用电器的电压、电流;第三步,通过滑动变阻器滑片的移动,判断电压表、电流表示数的变化或灯泡的亮度变化。
总之,在电路这部分教学中,老师除了尽力让学生对电路感兴趣,做好学生学习新知识的引导之外,还要注意帮助学生改正易错问题,解决问题的方法、途径。“授人以鱼,不如授之以渔”。“教是为了不教。”方法传授后,并不是一了百了,需要学生经过一个阶段的消化、运用,逐步成为学生内在的能力,在教学活动这个特殊的认知过程中,学生始终于主体地位。学习不是简单的复制,而是对学生能力的培养。