抓基础、重思维、提素养——“欧姆定律和串并联电路特点”读思

发表时间:2021/9/3   来源:《中国教工》2021年3月第6期   作者:陈炳河
[导读] “读思达”既是一种教学方法,也是一种学习方法。
        陈炳河
        福建省泉州市培元中学
        “读思达”既是一种教学方法,也是一种学习方法。学生在平时的学习中,“读”就是重基础,回归教材,阅读教材,通过“读”初步掌握基本物理概念和物理规律。“思”就是在掌握了基本物理概念和物理规律后,通过应用,勤于思考,逐步深入理解物理概念和物理规律,并反思学习概念和规律过程中出现的问题,从而形成科学的物理观念。“达”就是在深刻理解物理概念和物理规律之后,将其应用于解决实际问题,形成自己的科学素养。
        很多物理学习较好的同学,经常觉得物理知识点不多,学习物理重要在于物理思维,在于对物理过程的分析。物理学习中,每个章节的知识点其实并不多,基本原理也就那么几个。例如,匀变速直线运动中,最为基础的就是“位移、速度、加速度”三个基本概念和“速度公式、位移公式”两个基本规律,其他知识都是在此基础上的应用、延伸。
        高中电路是很多同学比较头痛的部分,普遍认为知识点太多,而且零散。实则不然,高中电路部分最为基础的是“电压、电流、电阻”三个基本概念和“串并联电路特点、欧姆定律”两个基本规律。只要能抓住这些基础知识,加强思维分析,物理素养提升上去,很多问题自然迎刃而解。
        
一.“读”——欧姆定律和串并联电路特点
        高中阶段电路所研究的对象主要为电源和用电器,其中电源的主要参数为电动势和内阻,用电器主要参数为U、I(研究用电器的伏安特性曲线,即用电器在不同工作状态下的特性)。电路分析的基础即为欧姆定律和串并联电路特点。
1.欧姆定律
        不含电源时,流过一段电路的电流大小与该电路的电阻及两端电压的关系为,这个关系被称为部分电路欧姆定律,适用于纯电阻电路。流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成正比,跟电路中内、外电阻之和成反比,关系为,,这个结论叫做闭合电路的欧姆定律,是1827年德国物理学家欧姆在实验中总结出来的。当研究对象从部分电路变为整个电路,欧姆定律也对应从部分电路欧姆定律变为闭合电路欧姆定律,都反映了电路中电压、电流、电阻之间的联系。
        应用欧姆定律时既要注意研究对象和物理量的一一对应关系,又要注意不同电路状态下物理量的一一对应关系,切不可张冠李戴!
2.串联电路特点
        如果将电路中的元件逐个顺次串接起来,这个电路就是串联电路。
        串联电路的两个基本特点:(1)在串联电路中,各处的电流相等。(2)串联电路的总电压等于各部分电压之和。
        从串联电路的两个基本特点出发,根据欧姆定律,可以得到串联电路的三个重要性质:(1)串联电路的等效总电阻为各电阻阻值之和。(2)串联电路的电压分配关系是:各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比。串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压,电阻越大,它分担的电压就越多,串联电阻的这种作用就称为串联电路的分压作用。(3)串联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比。
3.并联电路特点
        如果将电路中的元件逐个并列地连接起来,这个电路就是并联电路。
        并联电路的两个基本特点:(1)并联电路中,各支路的电压相等。(2)并联电路的总电流等于各支路电流之和。
        从并联电路的两个基本特点出发,根据欧姆定律,可以得到并联电路的三个重要性质:(1)并联电路的等效总电阻的倒数为各支路电阻阻值的倒数之和。(2)并联电路的电流分配关系是:通过各个支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。并联电路中的每一个电阻都要分担总电流的一部分,电阻越小,它分担的电流就越多,并联电阻的这种作用就称为并联电路的分流作用。(3)并联电路的功率分配关系是:各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比。
        
        
        从上面的分析中可以看出,其实电路部分涉及到的绝大部分问题都是可以应用“欧姆定律和串并联电路特点”进行分析解决的。因此,在教学过程中,贯彻“读思达”,抓住基础,这是学习的基石,花再多的精力都不为过,夯实基础是形成科学思维的前提。重视思维训练,在教学中,创设情境,巧妙设问,逐步引导,让学生体会科学思维的过程,重过程分析,轻题型结论。学生才能真正抓住物理的核心,知道解决问题的途径,才能够灵活应对各种新问题。如测量电路的二级结论“内大大,外小小”在电表内阻已知的情况下就不一定适用,动态电路的二级结论“串反并同”在电源内阻不计或理想变压器中就不一定适用。遇到新情形时,只要抓住基础,注重过程分析,问题亦能有效解决,学生在应用的过程中素养自然而然得到提升!抓住事物的本质,理解事物的规律,掌握科学的方法,养成良好的思维习惯,才能有效地解决问题,学生素养逐步提升!
        
         主要参考文献:
        [1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准:2017年版【M】.北京:人民教育出版社,2018.
        [2]教育部基础教育课程教材专家工作委员会.普通高中物理课程标准(2017年版)解读【M】.北京:高等教育出版社,2018.
        [3]中学物理教材编写组.普通高中物理课程标准实验教科书:物理选修3-1【M】.山东:山东科学技术出版社,2017.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: