時間：2022-07-04 11:58:38
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1、知道電動勢的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.
3、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題.
5、理解閉合電路的功率表達(dá)式.
6、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況.
(二)能力目標(biāo)
1、培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)和圖線表達(dá)，并能用來分析、計算有關(guān)問題.
3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析問題能力.
(三)情感目標(biāo)
1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學(xué)生普遍聯(lián)系觀點
2、通過分析外電壓變化原因，了解內(nèi)因與外因關(guān)系
3、通過對閉合電路的分析計算，培養(yǎng)學(xué)生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義
教學(xué)建議
1、電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，在處理電動勢的概念時，可以根據(jù)教材，采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負(fù)極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產(chǎn)生電勢差的大小，反映了電源做功的本領(lǐng)，由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和的結(jié)論.教學(xué)中不要求論證這個結(jié)論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯)，幫助學(xué)生接受這個結(jié)論.
需要強(qiáng)調(diào)的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關(guān)，是由電源本生的特性決定的.
電動勢是標(biāo)量，沒有方向，這要給學(xué)生說明，如果學(xué)生程度較好，可以向?qū)W生說明，做為電源，由正負(fù)極之分，在電源內(nèi)部，電流從負(fù)極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規(guī)定電源電動勢的方向為內(nèi)電路的電流方向，即從負(fù)極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，是一個難點.希望作好演示實驗，使學(xué)生有明確的感性認(rèn)識，然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關(guān)系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系，務(wù)必使學(xué)生熟悉這個圖線.
學(xué)生應(yīng)該知道，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此，用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內(nèi)阻時，希望通過第五節(jié)的“思考與討論”，讓學(xué)生自己解決這個問題.
3、最后講述閉合電路中的功率，得出公式，.要從能量轉(zhuǎn)化的觀點說明，公式左方的表示單位時間內(nèi)電源提供的電能.理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內(nèi)阻上，其余部分輸出到外電路中.
教學(xué)設(shè)計方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學(xué)目標(biāo)
1、在物理知識方面的要求：
(1)鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件;
(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、在物理方法上的要求：
(1)通過電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學(xué)，使學(xué)生學(xué)會運用實驗探索物理規(guī)律的方法.
(2)從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義.
(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律的討論培養(yǎng)學(xué)生的推理能力.
(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生用多種方式分析
二、重點、難點分析
1、重點：
(1)電動勢是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容;
(3)應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.
2、難點：
(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強(qiáng)度隨外電阻變化的關(guān)系
三、教學(xué)過程設(shè)計
引入新課：
教師：同學(xué)們都知道，電荷的定向移動形成電流.那么，導(dǎo)體中形成電流的條件是什么呢?(學(xué)生答：導(dǎo)體兩端有電勢差.)
演示：將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會看到什么現(xiàn)象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?
分析：當(dāng)電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負(fù)電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差.當(dāng)用導(dǎo)線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導(dǎo)線產(chǎn)生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負(fù)電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場力的作用是不能形成持續(xù)電流的.
教師：為了形成持續(xù)的電源，必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的力，能夠不斷地分離正負(fù)電荷來補(bǔ)充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差，從而在導(dǎo)線中維持恒定的電流，能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時，電源中的非靜電力將不斷做功，從而把已經(jīng)流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.
板書：1、電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.它并不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)造電荷.例如：干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置.
教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽⑶夷軌蛱峁┖愣ǖ碾妷?，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號)，請幾個同學(xué)觀察電池上面寫的規(guī)格，發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號不同，但是都標(biāo)有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發(fā)電機(jī)、蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學(xué)生回答：不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學(xué)生：用電壓表直接測量)·
結(jié)論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)(如材料、工作方式等)決定，同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性，物理學(xué)中引入了電動勢的概念.
板書：2、電源電動勢
教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動勢在數(shù)值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.
板書：電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.
例如，各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節(jié)1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示
，電路如圖所示，結(jié)論：開關(guān)閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V，開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減少了.
教師：上面的實驗中，開關(guān)閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V，那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實驗電路，介紹閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分，電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路，電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內(nèi)電壓.我們現(xiàn)在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系.
板書：3、內(nèi)電壓和外電壓
教師：向?qū)W生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內(nèi)電壓的測量.實驗中接通電鍵，移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓和的值.再斷開電鍵，由電壓表測出電動勢.分析實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?
學(xué)生：在誤差許可的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和等于電源電動勢.
板書：在閉合電路中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和，即.
下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系.
教師：我們來做一個實驗，電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.
結(jié)論：把開關(guān)撥到2后，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實驗現(xiàn)象呢?這就要用到我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律.
板書：閉合電路的歐姆定律
教師：在圖1所示電路圖中，設(shè)電流為，根據(jù)歐姆定律，，，那么，電流強(qiáng)度，這就是閉合電路的歐姆定律.
板書：4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度和電源電動勢成正比，和電路的內(nèi)外電阻之和成反比.表達(dá)式為.
同學(xué)們從這個表達(dá)式可以看出，在電源恒定時，電路中的電流強(qiáng)度隨電路的外電阻變化而變化;當(dāng)外電路中的電阻是定值電阻時，電路中的電流強(qiáng)度和電源有關(guān).
教師：同學(xué)們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現(xiàn)象呢?
學(xué)生：9V的電源如果內(nèi)電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用它做電源，電路中的電流I可能較小;而電動勢3V的電源內(nèi)阻如果很小，電路中的電流可能比大，用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電，燈泡的亮度取決于，那么就出現(xiàn)了剛才的實驗現(xiàn)象了.
教師：很好.一般電源的電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)可以認(rèn)為是不變的.那么外電阻的變化，就會引起電路中電流的變化，繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.
幾個重要推論
(1)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律
板書：5幾個重要推論
(l)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律演示實驗,圖3所示電路，
4節(jié)1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯(lián)組成電源(因為通常電源內(nèi)阻很小，的變化也很小，現(xiàn)象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨變化?
教師：從實驗出發(fā)，隨著電阻的增大，電流逐漸減小，路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現(xiàn)象嗎?
學(xué)生：因為變大，閉合電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，，電路中的總電流減小，又因為，則路端電壓增大.
教師：正確.我們得出結(jié)論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.一般認(rèn)為電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)是不變的，初中我們認(rèn)為電路兩端電壓是不變的，應(yīng)該是有條件的，當(dāng)無窮大時，0，外電路可視為斷路，0，根據(jù)，則，即當(dāng)外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數(shù)值等于電源的電動勢;當(dāng)減小為0時，電路可視為短路，為短路電流，路端電壓.
板書5：路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.斷路時，∞，0，;短路時，，.
電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律.
教師：在純電阻電路中，當(dāng)用一個固定的電源(設(shè)、r是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率，
又因為，
所以，
當(dāng)時，電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖所示.
板書6：在純電阻電路中，當(dāng)用一個固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率有最大值.
教師：當(dāng)輸出功率最大時，電源的效率是否也最大呢?
板書7：電源的效率隨外電阻變化的規(guī)律
教師：在電路中電源的總功率為，輸出的功率為，內(nèi)電路損耗的功率為，則電源的效率為，當(dāng)變大，也變大.而當(dāng)時，即輸出功率最大時，電源的效率=50%.
板書8：電源的效率隨外電阻的增大而增大.
四、講解例題
五、總結(jié)
探究活動
1、調(diào)查各種不同電源的性能特點。
(包括電動勢、內(nèi)阻、能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對廢舊電池的回收情況。
(1)化學(xué)電池的工作原理;
(2)廢舊電池對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在哪些方面;
(3)當(dāng)前社會對廢舊電池的重視程度;
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
會用歐姆定律理解安全用電的道理。
情感、態(tài)度與價值觀
使學(xué)生具有安全用電的意識和社會責(zé)任感。能自覺地執(zhí)行和宣傳安全用電。
通過了解避雷針的發(fā)明過程，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。
重點與難點
理解影響電流的因素，電壓和電阻對安全用電的影響；防雷的重要性。
板書設(shè)計
第六節(jié)歐姆定律與安全用電
一、歐姆定律
1．當(dāng)R一定時，U越大，I越大
2．當(dāng)U一定時，R越小，I越大
二、安全用電
1．高壓危險
2．不能用濕手觸摸電器
三、雷電與防雷
教學(xué)過程
師：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)電流、電壓、電阻等物理知識，現(xiàn)在同學(xué)們想想，為什么高壓線要架在高大的鋼架上？為什么電吹風(fēng)不允許在浴室使用？下雨天為什么不可以站在大樹下呢？可能有同學(xué)有答案，我們先不研究答案是什么，帶著這些問題去學(xué)習(xí)這節(jié)課，之后大家便能解答了。
首先回答我的問題，歐姆定律的內(nèi)容是什么？
生：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。
師：很好，那么公式怎樣表達(dá)呢？
生：I＝U／R。
師：沒錯（板書：歐姆定律I＝U／R），我們已經(jīng)知道，電流的大小跟電壓、電阻有關(guān)，具體是怎樣決定呢？我們現(xiàn)在分析一下：既然電流由電壓、電阻決定，我們可以采用控制變量法，電阻不變，當(dāng)電壓變小的時候，電流會怎樣變化？
生：變小。
師：那電壓增大呢？
生：跟著變大。
師：也就是說，當(dāng)電阻不變時，電壓越大，電流就越大，二者成正比關(guān)系。平常見到的變壓器上標(biāo)有“高壓危險，禁止攀登”的字樣，就是因為變壓器的電壓很高。如果人體不慎接觸到高壓，通過人體的電流就很大，超過人體能承受的限度，會造成生命危險，所以不要去攀爬變壓器、高壓線支架等，以免造成危險，因為對人體安全的電壓是不高于36V的電壓，凡高于36V的電壓對人都有生命危險，因此必須小心用電。
剛才是用固定電阻來研究電壓對電流的決定關(guān)系，再看看當(dāng)電壓固定時，電阻對電流又有什么決定關(guān)系，電阻變大時，電流會怎樣？
生：會變小。
師：那么電阻變小呢？
生：電流會變大。
師：那應(yīng)該怎樣總結(jié)它們之間的關(guān)系呢？
生：當(dāng)電壓不變時，電阻越小，電流反而越大。
師：原來干燥的木棒，不容易導(dǎo)電，可是當(dāng)用水把它淋濕后，木棒就容易導(dǎo)電了，是因為濕了的木棒電阻變小了，使得通過的電流變大。同樣道理，對于人體來說，潮濕的皮膚比干燥的時候電阻要小，此時若有電壓存在電流會很大，很危險。如果用濕手插拔插銷、開關(guān)電燈等，極易使水流入插銷和開關(guān)內(nèi)，使人體和電源相連，造成危險，所以不要用濕手觸摸電器。那同學(xué)們現(xiàn)在能回答：為什么在浴室不能使用電吹風(fēng)了嗎？
生甲：因為在浴室中人體是濕的不安全。
生乙：浴室中水分多，電吹風(fēng)易進(jìn)水漏電。
師：方向?qū)α?。通常在浴室中使用電吹風(fēng)是為了使浴后的頭發(fā)快干，洗完澡后皮膚的電阻變小，若發(fā)生觸電事故，極其危險，另外，由于室內(nèi)水氣較大，易被電吹風(fēng)吸入筒內(nèi)使機(jī)件短路而發(fā)生危險。故此，不應(yīng)在浴室內(nèi)使用電吹風(fēng)。
通過用控制變量法：我們清楚地認(rèn)識到電壓、電阻對電流的決定作用，那么平時就要注意用電安全了，那為什么下雨天不可以站在大樹下呢？跟洗澡有關(guān)系嗎？
生：沒有。
師：那跟什么有關(guān)呢？
生：雷電。
師：哦，原來是跟雷電有關(guān)系，那雷電是怎樣產(chǎn)生的呢？可能不是每個同學(xué)都知道，現(xiàn)在跟大家介紹一下，有關(guān)雷電的知識。云層能積聚大量正電荷，而地球是導(dǎo)體，本身積聚負(fù)電荷，從而使得云層與云層之間，云層與地面之間形成很高的電勢差，幾百萬伏到幾億伏，因而產(chǎn)生的電流就十分強(qiáng)大，達(dá)到幾萬安至十幾萬安，形成高熱和強(qiáng)光，會造成巨大破壞，能使人立即死亡。如果通過樹木、建筑物，巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴(yán)重的破壞。所以，為了避免這種破壞，科學(xué)家們努力尋求方法，發(fā)明了避雷針。（投影課本彩圖）在一些高大的建筑物的頂端，裝上針狀的金屬物，用導(dǎo)線把它與大地連接，就形成避雷針了，當(dāng)發(fā)生雷電的時候，避雷針把雷電引到大地，使建筑物避免雷擊。每一年我國都會因為雷電而遭受損失，雷電的危害很大，大家閱讀有關(guān)的資料就知道了。另外，避雷針的發(fā)明過程大家可以通過資料來了解一下。
活動：學(xué)生閱讀印發(fā)的資料。
附：富蘭克林的風(fēng)箏實驗與避雷針的發(fā)明
萊頓瓶放電時能夠擊死小鳥、老鼠等小動物，雷電時可以擊死人、畜等。所以，有人推測放電電火花與天空中的閃電可能具有相同的性質(zhì)。富蘭克林對此作了深入的研究。在1749年11月7日的筆記中，他記下了放電與閃電的一致：“1．發(fā)光；2．光的顏色；3．彎曲的方向；4．快速運動；5．被金屬傳導(dǎo)；6．在爆發(fā)時發(fā)出霹靂聲或噪聲；7．在水中或冰里存在；8．劈裂所通過的物體；9．殺死動物；10．熔化金屬；11．使易燃物著火；12．含硫磺氣味。”摩擦產(chǎn)生的電與雷電竟然有這么多的特性是相同的！他開始醞釀一個大膽的實驗，即制作一根長20英尺～30英尺頂端削尖的鐵竿，把云中的電引下來。他認(rèn)為，這項實驗如能成功，那么采用相同的方法，就“可以給人類用于保護(hù)房屋、教堂、船舶等等免除閃電的轟擊。”但是，這個想法沒有得到英國皇家學(xué)會的支持。后來，富蘭克林想，鐵竿的高度總是有限的，怎樣才能把鐵竿伸入到云層中去呢？他想起了兒童時代玩過的風(fēng)箏，于是，他用杉木搭成一個十字架，蒙上一塊絲綢手帕，做成了一個風(fēng)箏。它能夠經(jīng)受風(fēng)吹雨打而不撕裂，他還在風(fēng)箏上加了一根1英尺長的尖細(xì)的金屬絲。在系風(fēng)箏的粗麻線靠近手的一端，加上了一條絲帶（非導(dǎo)體），接頭處系上一把鑰匙。1752年6月的一個雷雨天，他和兒子一起把這個負(fù)有特殊使命的風(fēng)箏放了出去。麻線被雨淋濕后，纖維挺立起來。當(dāng)他用手指節(jié)靠近鑰匙時，打出了電火花，手感到發(fā)麻。而后，他又用這把鑰匙為萊頓瓶充了電。發(fā)現(xiàn)雷電與摩擦電具有相同的性質(zhì)。這項實驗破除了雷電是“上帝之火”的神話。一系列的實驗表明，大多數(shù)云層帶的是負(fù)電，所以雷擊時“絕大多數(shù)是大地的電穿進(jìn)云層，而不是云層的電落向大地”。到處都在重復(fù)雷電實驗，彼得堡科學(xué)院院士利赫曼（1711～1753）在得知富蘭克林的實驗后也決心投入征服雷電的研究，他不放過每一次暴風(fēng)雨，1753年7月26日，他在彼得堡科學(xué)院會議上聽見一聲巨雷后連忙趕回家去，因未檢查接地設(shè)備是否有效，而獻(xiàn)出了生命。他的犧牲提醒電學(xué)家：人們不能再這樣死去。
風(fēng)箏實驗的直接結(jié)果是避雷針的出現(xiàn)。早在1749年和1750年，富蘭克林就提出過避雷針的設(shè)想，認(rèn)為尖導(dǎo)體既能釋放或吸收物體上的電，也能釋放或吸收云層中的電。他建議將上端尖銳的防銹鐵桿裝在房屋高處直通地里，或裝在船的桅桿頂再拋入水中，“在云層將要產(chǎn)生電擊的千鈞一發(fā)之際，靜悄悄地把電從云中吸走，因而使我們免受最突然、最駭人的悲劇?！?/p>
教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
會用歐姆定律理解安全用電的道理。
情感、態(tài)度與價值觀
使學(xué)生具有安全用電的意識和社會責(zé)任感。能自覺地執(zhí)行和宣傳安全用電。
通過了解避雷針的發(fā)明過程，培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的精神。
重點與難點
理解影響電流的因素，電壓和電阻對安全用電的影響；防雷的重要性。
板書設(shè)計
第六節(jié)歐姆定律與安全用電
一、歐姆定律
1．當(dāng)R一定時，U越大，I越大
2．當(dāng)U一定時，R越小，I越大
二、安全用電
1．高壓危險
2．不能用濕手觸摸電器
三、雷電與防雷
教學(xué)過程
師：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)電流、電壓、電阻等物理知識，現(xiàn)在同學(xué)們想想，為什么高壓線要架在高大的鋼架上？為什么電吹風(fēng)不允許在浴室使用？下雨天為什么不可以站在大樹下呢？可能有同學(xué)有答案，我們先不研究答案是什么，帶著這些問題去學(xué)習(xí)這節(jié)課，之后大家便能解答了。
首先回答我的問題，歐姆定律的內(nèi)容是什么？
生：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。
師：很好，那么公式怎樣表達(dá)呢？
生：I＝U／R。
師：沒錯（板書：歐姆定律I＝U／R），我們已經(jīng)知道，電流的大小跟電壓、電阻有關(guān)，具體是怎樣決定呢？我們現(xiàn)在分析一下：既然電流由電壓、電阻決定，我們可以采用控制變量法，電阻不變，當(dāng)電壓變小的時候，電流會怎樣變化？
生：變小。
師：那電壓增大呢？
生：跟著變大。
師：也就是說，當(dāng)電阻不變時，電壓越大，電流就越大，二者成正比關(guān)系。平常見到的變壓器上標(biāo)有“高壓危險，禁止攀登”的字樣，就是因為變壓器的電壓很高。如果人體不慎接觸到高壓，通過人體的電流就很大，超過人體能承受的限度，會造成生命危險，所以不要去攀爬變壓器、高壓線支架等，以免造成危險，因為對人體安全的電壓是不高于36V的電壓，凡高于36V的電壓對人都有生命危險，因此必須小心用電。
剛才是用固定電阻來研究電壓對電流的決定關(guān)系，再看看當(dāng)電壓固定時，電阻對電流又有什么決定關(guān)系，電阻變大時，電流會怎樣？
生：會變小。
師：那么電阻變小呢？
生：電流會變大。
師：那應(yīng)該怎樣總結(jié)它們之間的關(guān)系呢？
生：當(dāng)電壓不變時，電阻越小，電流反而越大。
師：原來干燥的木棒，不容易導(dǎo)電，可是當(dāng)用水把它淋濕后，木棒就容易導(dǎo)電了，是因為濕了的木棒電阻變小了，使得通過的電流變大。同樣道理，對于人體來說，潮濕的皮膚比干燥的時候電阻要小，此時若有電壓存在電流會很大，很危險。如果用濕手插拔插銷、開關(guān)電燈等，極易使水流入插銷和開關(guān)內(nèi)，使人體和電源相連，造成危險，所以不要用濕手觸摸電器。那同學(xué)們現(xiàn)在能回答：為什么在浴室不能使用電吹風(fēng)了嗎？
生甲：因為在浴室中人體是濕的不安全。
生乙：浴室中水分多，電吹風(fēng)易進(jìn)水漏電。
師：方向?qū)α?。通常在浴室中使用電吹風(fēng)是為了使浴后的頭發(fā)快干，洗完澡后皮膚的電阻變小，若發(fā)生觸電事故，極其危險，另外，由于室內(nèi)水氣較大，易被電吹風(fēng)吸入筒內(nèi)使機(jī)件短路而發(fā)生危險。故此，不應(yīng)在浴室內(nèi)使用電吹風(fēng)。
通過用控制變量法：我們清楚地認(rèn)識到電壓、電阻對電流的決定作用，那么平時就要注意用電安全了，那為什么下雨天不可以站在大樹下呢？跟洗澡有關(guān)系嗎？
生：沒有。
師：那跟什么有關(guān)呢？
生：雷電。
師：哦，原來是跟雷電有關(guān)系，那雷電是怎樣產(chǎn)生的呢？可能不是每個同學(xué)都知道，現(xiàn)在跟大家介紹一下，有關(guān)雷電的知識。云層能積聚大量正電荷，而地球是導(dǎo)體，本身積聚負(fù)電荷，從而使得云層與云層之間，云層與地面之間形成很高的電勢差，幾百萬伏到幾億伏，因而產(chǎn)生的電流就十分強(qiáng)大，達(dá)到幾萬安至十幾萬安，形成高熱和強(qiáng)光，會造成巨大破壞，能使人立即死亡。如果通過樹木、建筑物，巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴(yán)重的破壞。所以，為了避免這種破壞，科學(xué)家們努力尋求方法，發(fā)明了避雷針。（投影課本彩圖）在一些高大的建筑物的頂端，裝上針狀的金屬物，用導(dǎo)線把它與大地連接，就形成避雷針了，當(dāng)發(fā)生雷電的時候，避雷針把雷電引到大地，使建筑物避免雷擊。每一年我國都會因為雷電而遭受損失，雷電的危害很大，大家閱讀有關(guān)的資料就知道了。另外，避雷針的發(fā)明過程大家可以通過資料來了解一下。
活動：學(xué)生閱讀印發(fā)的資料。
附：富蘭克林的風(fēng)箏實驗與避雷針的發(fā)明
萊頓瓶放電時能夠擊死小鳥、老鼠等小動物，雷電時可以擊死人、畜等。所以，有人推測放電電火花與天空中的閃電可能具有相同的性質(zhì)。富蘭克林對此作了深入的研究。在1749年11月7日的筆記中，他記下了放電與閃電的一致：“1．發(fā)光；2．光的顏色；3．彎曲的方向；4．快速運動；5．被金屬傳導(dǎo)；6．在爆發(fā)時發(fā)出霹靂聲或噪聲；7．在水中或冰里存在；8．劈裂所通過的物體；9．殺死動物；10．熔化金屬；11．使易燃物著火；12．含硫磺氣味?！蹦Σ廉a(chǎn)生的電與雷電竟然有這么多的特性是相同的！他開始醞釀一個大膽的實驗，即制作一根長20英尺～30英尺頂端削尖的鐵竿，把云中的電引下來。他認(rèn)為，這項實驗如能成功，那么采用相同的方法，就“可以給人類用于保護(hù)房屋、教堂、船舶等等免除閃電的轟擊?！钡?，這個想法沒有得到英國皇家學(xué)會的支持。后來，富蘭克林想，鐵竿的高度總是有限的，怎樣才能把鐵竿伸入到云層中去呢？他想起了兒童時代玩過的風(fēng)箏，于是，他用杉木搭成一個十字架，蒙上一塊絲綢手帕，做成了一個風(fēng)箏。它能夠經(jīng)受風(fēng)吹雨打而不撕裂，他還在風(fēng)箏上加了一根1英尺長的尖細(xì)的金屬絲。在系風(fēng)箏的粗麻線靠近手的一端，加上了一條絲帶（非導(dǎo)體），接頭處系上一把鑰匙。1752年6月的一個雷雨天，他和兒子一起把這個負(fù)有特殊使命的風(fēng)箏放了出去。麻線被雨淋濕后，纖維挺立起來。當(dāng)他用手指節(jié)靠近鑰匙時，打出了電火花，手感到發(fā)麻。而后，他又用這把鑰匙為萊頓瓶充了電。發(fā)現(xiàn)雷電與摩擦電具有相同的性質(zhì)。這項實驗破除了雷電是“上帝之火”的神話。一系列的實驗表明，大多數(shù)云層帶的是負(fù)電，所以雷擊時“絕大多數(shù)是大地的電穿進(jìn)云層，而不是云層的電落向大地”。到處都在重復(fù)雷電實驗，彼得堡科學(xué)院院士利赫曼（1711～1753）在得知富蘭克林的實驗后也決。已投入征服雷電的研究，他不放過每一次暴風(fēng)雨，1753年7月26日，他在彼得堡科學(xué)院會議上聽見一聲巨雷后連忙趕回家去，因未檢查接地設(shè)備是否有效，而獻(xiàn)出了生命。他的犧牲提醒電學(xué)家：人們不能再這樣死去。
風(fēng)箏實驗的直接結(jié)果是避雷針的出現(xiàn)。早在1749年和1750年，富蘭克林就提出過避雷針的設(shè)想，認(rèn)為尖導(dǎo)體既能釋放或吸收物體上的電，也能釋放或吸收云層中的電。他建議將上端尖銳的防銹鐵桿裝在房屋高處直通地里，或裝在船的桅桿頂再拋入水中，“在云層將要產(chǎn)生電擊的千鈞一發(fā)之際，靜悄悄地把電從云中吸走，因而使我們免受最突然、最駭人的悲劇?！?/p>
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用，另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)．本節(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用．因此也可以說，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段．
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節(jié)課的重點是成功進(jìn)行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析．這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵，是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)．
本節(jié)課的難點是電阻的定義及其物理意義．盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經(jīng)接觸過，但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識，對此還是比較生疏．從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度．對于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式，從數(shù)學(xué)角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義．有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正．
根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點，本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法．教師邊演示、邊提問，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動．在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏，給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論，教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥，必要時可進(jìn)行大面積課堂提問，讓學(xué)生充分發(fā)表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法，領(lǐng)會怎樣提出研究課題，怎樣進(jìn)行實驗設(shè)計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進(jìn)行實際操作，怎樣對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律．同時要讓學(xué)生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣．
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，對一些主要教學(xué)環(huán)節(jié)，有以下構(gòu)想：1．在引入新課提出課題后，啟發(fā)學(xué)生思考：物理學(xué)的基本研究方法是什么（不一定讓學(xué)生回答）？這樣既對學(xué)生進(jìn)行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用．2．對演示實驗所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答．這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調(diào)動他們盡早投入積極參與．3．在進(jìn)行演示實驗時可請兩位同學(xué)上臺協(xié)助，同時讓其余同學(xué)注意觀察，也可調(diào)動全體學(xué)生都來參與，積極進(jìn)行觀察和思考．4．在用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，提出下面的問題讓學(xué)生思考回答：為了更直觀地顯示物理規(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析？目的是更加突出方法教育，使學(xué)生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識．到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次，通過提問和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲．5．在得出電阻概念時，要引導(dǎo)學(xué)生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義．此時不要急于告訴學(xué)生結(jié)論，而應(yīng)給予充分的時間，啟發(fā)學(xué)生積極思考，并給予適當(dāng)?shù)乃季S點撥．此處節(jié)奏應(yīng)放慢，可提請學(xué)生回答或展開討論，讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學(xué)生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)出歐姆定律，這實際上是認(rèn)識上的又一次升華．要注意闡述實驗結(jié)論的普遍性，在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié)，以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力．教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫．要隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推．7．為檢驗教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成，可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí)，達(dá)到鞏固之目的．然后結(jié)合課本練習(xí)題，熟悉歐姆定律的應(yīng)用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題．
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹．
2．注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作，數(shù)據(jù)不能虛假拼湊．
3．注意演示實驗的可視度．可預(yù)先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學(xué)生都能清晰地看見．
《歐姆定律》一課，學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)過，高中必修本（下冊）安排這節(jié)課的目的，主要是讓學(xué)生通過課堂演示實驗再次增加感性認(rèn)識；體會物理學(xué)的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規(guī)律）；學(xué)習(xí)分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法；再次領(lǐng)會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了本節(jié)課的教學(xué)目的和教學(xué)要求。這節(jié)課不全是為了讓學(xué)生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容，重點在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的；在得出結(jié)論時用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用，另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)。本節(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節(jié)課的重點是成功進(jìn)行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵，是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。
本節(jié)課的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經(jīng)接觸過，但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識，對此還是比較生疏。從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式，從數(shù)學(xué)角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點，本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏，給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論，教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥，必要時可進(jìn)行大面積課堂提問，讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法，領(lǐng)會怎樣提出研究課題，怎樣進(jìn)行實驗設(shè)計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進(jìn)行實際操作，怎樣對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律。同時要讓學(xué)生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對教學(xué)過程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，對一些主要教學(xué)環(huán)節(jié)，有以下構(gòu)想：1．在引入新課提出課題后，啟發(fā)學(xué)生思考：物理學(xué)的基本研究方法是什么（不一定讓學(xué)生回答）？這樣既對學(xué)生進(jìn)行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。2．對演示實驗所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調(diào)動他們盡早投入積極參與。3．在進(jìn)行演示實驗時可請兩位同學(xué)上臺協(xié)助，同時讓其余同學(xué)注意觀察，也可調(diào)動全體學(xué)生都來參與，積極進(jìn)行觀察和思考。4．在用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，提出下面的問題讓學(xué)生思考回答：為了更直觀地顯示物理規(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析？目的是更加突出方法教育，使學(xué)生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次，通過提問和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。5．在得出電阻概念時，要引導(dǎo)學(xué)生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學(xué)生結(jié)論，而應(yīng)給予充分的時間，啟發(fā)學(xué)生積極思考，并給予適當(dāng)?shù)乃季S點撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢，可提請學(xué)生回答或展開討論，讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學(xué)生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6．在得出實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步總結(jié)出歐姆定律，這實際上是認(rèn)識上的又一次升華。要注意闡述實驗結(jié)論的普遍性，在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行總結(jié)，以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫。隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推。7．為檢驗教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成，可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí)，達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合課本練習(xí)題，熟悉歐姆定律的應(yīng)用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點注意事項
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2．注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作，數(shù)據(jù)不能虛假拼湊。
3．注意演示實驗的可視度．可預(yù)先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學(xué)生都能清晰地看見。
知識目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實驗出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時間的關(guān)系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法，在實驗過程中學(xué)生能更好地體會的一些科學(xué)研究的方法，避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實驗基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時啟發(fā)學(xué)生從實驗和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識.
做好實驗是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出，就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手，可以舉例也可以讓學(xué)生通過實驗親身體驗.然后進(jìn)入定性實驗.
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解，可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后，反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計方案
提問：
(1)燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？
(2)電風(fēng)扇使用一段時間后，用手觸摸電動機(jī)部分有什么感覺？為什么？
學(xué)生回答：發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實驗：
1、介紹如圖9-7的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會上升，電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、三種情況：
第一次實驗：兩個電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實驗：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，加大電流，重做實驗，讓通電的時間與前次相同，兩次實驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實驗：如果加長通電的時間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
（2）焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時間成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示：Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）.
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt，
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
探究活動
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動方式】
1．提出問題
2．實驗觀察
3．討論分析
【實驗方案示例】
1．實驗器材：干電池四節(jié)，玻璃棒，若干電阻絲，蠟燭，火柴棒．
2．制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數(shù)比例為1∶8，兩線圈相距5cm左右，然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包?。c著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上，如圖1所示．
圖1
3．實驗步驟
為了有步驟、有計劃地進(jìn)行本學(xué)期的教學(xué)工作，根據(jù)本學(xué)期的實際情況，制定如下計劃：
一、本學(xué)期的教學(xué)目的：1、完成本學(xué)期第六章到第十章的教學(xué)任務(wù);2、以學(xué)生為主體，發(fā)揮教師的指導(dǎo)作用，提高學(xué)生的知識水平及思想道德水平;培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，使他們健康、全面地發(fā)展。3、本學(xué)期還要積極參加教學(xué)交流活動，多從其他教師身上獲得經(jīng)驗、學(xué)習(xí)方法，取長補(bǔ)短，以提高自己的教學(xué)水平。
二、本學(xué)期的教學(xué)內(nèi)容：本學(xué)期從第六章到第十章共五章內(nèi)容，都和電有關(guān)，可以說是初中電學(xué)部分的全部內(nèi)容。知識系統(tǒng)性強(qiáng)，難度大，特別是第七章《歐姆定律》和第八章《電功率》是本學(xué)期的重點和難點，也可以說是初中物理的重點和難點。學(xué)生學(xué)起來有一定的難度，所以要采取多種教學(xué)方法，比如多做實驗、多測試、多進(jìn)行實踐活動等等。這樣學(xué)生才能真正理解知識，才能會應(yīng)用知識。最后一章是關(guān)于電磁波和信息技術(shù)，要讓學(xué)生自己動手，多查資料，開闊視野。
三、本學(xué)期的教學(xué)計劃行事歷如下：
周次日期活動內(nèi)容
12.22~2.23開學(xué)工作，制定計劃，準(zhǔn)備教案
22.25~3.1進(jìn)行上學(xué)期教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)及第六章新課教學(xué)
33.3~3.8進(jìn)行第六章內(nèi)容的教學(xué)工作
43.10~3.15復(fù)習(xí)第六章內(nèi)容，總結(jié)、講解習(xí)題
作為教師應(yīng)該注意到各個方面的細(xì)節(jié)問題，至少對每節(jié)課的課型首先要了然于胸，這也是我們最容易忽視的一個方面，許多老師可能會認(rèn)為，每一個章節(jié)該是什么課型，教參或者教案中寫得很清楚，不用自己再想，其實不然，不經(jīng)過我們認(rèn)真整合和思考的課型很可能存在很大的缺陷。總的來講物理課型可分為基本概念學(xué)習(xí)課，基本規(guī)律探究課（實驗課） ，知識的應(yīng)用課（習(xí)題課或技術(shù)應(yīng)用課） ，物理思想和方法的滲透等等。每個老師對物理課型的分類可能都能說上來，但在講課時卻又很容易忽視它以至于上課時目標(biāo)不明確講課時自己稀里糊涂，如高中物理選修3—5的第一節(jié)課探究碰撞中的守恒量，按課型來講我們應(yīng)該把它歸為實驗課，所以有的老師就按實驗課的一般思路來講，實驗?zāi)康?，器材，原理，步驟，數(shù)據(jù)分析，結(jié)論，誤差分析等，這樣講這個實驗沒什么問題，但作為教師一定要明白我們不是為了實驗而實驗的，我們是為了探尋其中所蘊(yùn)含的物理規(guī)律，這節(jié)課其實就是要讓學(xué)生明白動量守恒定律是怎樣得出的，是前人通過大量實驗達(dá)到的一種共識，這節(jié)探究實驗其實就是本章的物理規(guī)律得出的實驗基礎(chǔ)，課本這樣設(shè)計是尊重物理規(guī)律得出的歷史事實，而不是像以前的教材直接有動量定理和牛頓運動定律推導(dǎo)出來，讓學(xué)生產(chǎn)生一種誤解，認(rèn)為動量守恒定律就是由一些公式規(guī)律的簡單推導(dǎo)。新課程這樣設(shè)置有助于學(xué)生更好的認(rèn)識物理規(guī)律的來龍去脈，對他的本質(zhì)有更清楚的認(rèn)識，但在實際上課時往往又會增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)，因為有的教師其實并不理解課本這樣編寫的初衷，只知道在課時上又增加了一節(jié)，探究課講課時又要多用一節(jié)課，而且這個探究課不止是做了一個實驗。結(jié)果在講課時羅列了一個又一個的實驗，可能把每個實驗都講的很透徹，很到位，但忽略了這節(jié)課的目的不是為了實驗，而是為了探尋物理規(guī)律的初衷。我認(rèn)為有些課型之間并不是孤立的，它們之間存在著聯(lián)系，作為教師要能夠恰當(dāng)?shù)奶幚砗盟鼈冎g聯(lián)系。
二.物理規(guī)律課和規(guī)律應(yīng)用課界定的誤區(qū)
我們講課時有時之所以感覺要講的東西太多了講不完，最根本的一個原因很可能就是課型分的不是很清楚，把一些知識和規(guī)律應(yīng)用的習(xí)題課上成規(guī)律課，把方法當(dāng)知識講，結(jié)果讓學(xué)生.讓自己都覺得規(guī)律太多結(jié)論太多要么記不住，要么記的似是而非。例如高二安培表和歐姆表的改裝這個內(nèi)容應(yīng)該是比較重要的，但課改后把它只是作為一節(jié)內(nèi)容的一段文字來描述，并不是說明這個內(nèi)容變的不重要了，要求降低了。應(yīng)該說這是一節(jié)比較重要的課，以前很多老師很容易把這節(jié)課當(dāng)作新的物理規(guī)律課來上，結(jié)果增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，實際上它只是歐姆定律的應(yīng)用而已，電流表和電壓表只是一個可讀的電阻，不能讓學(xué)生死搬硬背，以為又多了一個新的規(guī)律，新課改后的人教版教材把安培表和歐姆表的改裝作為歐姆定律應(yīng)用的一個方面才作為一小段文字出現(xiàn)，就是為了避開我們把它作為新的規(guī)律講增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)，但在教學(xué)中還是有個別老師把它當(dāng)成新的規(guī)律講，耗費了大量的時間和精力，其實這個方面的內(nèi)容我們完全可以通過幾道典型的習(xí)題就可以解決了，不必再記憶新的規(guī)律，只需掌握方法就行了，說起來可能有些老師認(rèn)為差別不大，但實際上區(qū)別很大的，一個是機(jī)械的腦力勞動，一個是靈活的智力開發(fā)，是一種能力的提升！但愿我們一線教師能明白編者的意圖。
三實驗探究課和概念講授課中的誤區(qū)
新課改的教學(xué)中強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，但探究式教學(xué)不是處處適用，對于一些概念的教學(xué)有些是不適合上成探究課的，那只會浪費時間和精力，增加孩子們的負(fù)擔(dān)。但也不是說凡是物理規(guī)律都要上成探究課。如高中物理選修3———5中，關(guān)于黑體輻射實驗規(guī)律的教學(xué)中，我曾聽到有老師講課時曾提到，請同學(xué)們閱讀課本進(jìn)行探究：黑體輻射實驗規(guī)律？在教學(xué)目標(biāo)中，這需要探究嗎？在這里只需要結(jié)合生活現(xiàn)象把科學(xué)史實和結(jié)論告訴他們，有這方面興趣的可以激勵他們將來繼續(xù)深造和研究即可，不必停留過多的時間，不能看到規(guī)律就探究，就問那么多為什么，讓學(xué)生回答。
四.關(guān)于新課和復(fù)習(xí)課中的誤區(qū)
物理的學(xué)習(xí)有一個重要的環(huán)節(jié)就是練習(xí)，無論是概念，規(guī)律，還是解題方法和分析問題思路的培養(yǎng)都離不開練習(xí)，但過分的注重練習(xí)也會讓我們走進(jìn)誤區(qū)，再講新課時，為了讓學(xué)生多練，對于一些概念和規(guī)律草率地得出結(jié)論后，就急于讓學(xué)生練習(xí)，習(xí)題的練習(xí)過多過難的現(xiàn)象時常發(fā)生，認(rèn)為學(xué)生只有多練，多見一些習(xí)題才能提高成績，其實不然如果學(xué)生對物理現(xiàn)象概念規(guī)律和方法沒有很好的理解和掌握的情況下，完全依靠習(xí)題教學(xué)來提高學(xué)生的成績可能在短暫時間內(nèi)有效，長期如此，反而會起到反作用，學(xué)生可能會成為做題的機(jī)器，所以在新課學(xué)習(xí)時不能急于求成，要遵循學(xué)生認(rèn)識事物的一般規(guī)律，循序漸進(jìn)。防止不分層次不適當(dāng)?shù)靥岣呔毩?xí)要求，特別是不應(yīng)以高考應(yīng)試為標(biāo)準(zhǔn)，搞一次到位的大運動量練習(xí)，在新課教學(xué)中不能像復(fù)習(xí)課一樣就力求練的全面，到位。另外在復(fù)習(xí)課中也不能像新課一樣，把所有的知識在重講一邊，像記流水賬一樣把新課的內(nèi)容重新復(fù)述一遍，只不過速度快一些而已，復(fù)習(xí)課要對復(fù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行合理的重組，通過知識的整理突出知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識結(jié)構(gòu)。復(fù)習(xí)課要有鮮明的針對性，要根據(jù)目標(biāo)突出主線和重點。復(fù)習(xí)課要有必要的例題（或講評）和訓(xùn)練，但要適量，不能搞題海戰(zhàn)術(shù)；課堂結(jié)構(gòu)上，講、練、評三者要有合理的比例。復(fù)習(xí)課要在重點內(nèi)容上設(shè)置情境，調(diào)動興趣，發(fā)展能力。
中學(xué)階段的學(xué)生正處于青春發(fā)育期，這個時候的學(xué)生身心智力均在發(fā)展階段，這個階段的教學(xué)不應(yīng)該僅僅只是完成教學(xué)任務(wù)，掌握知識要點，還要培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力。在物理教學(xué)中，如何喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動機(jī)，樹立正確的世界觀、價值觀，這是每個教育工作者所必須考慮的問題。
將物理學(xué)史引入物理教學(xué)中，使科學(xué)史與科學(xué)教育有機(jī)結(jié)合，已成為教育工作者的共識。我國著名物理學(xué)家錢三強(qiáng)曾說過：“物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財富的寶地，這塊寶地很值得我們?nèi)ラ_墾，這些精神財富很值得我們?nèi)ネ诰?。如果我們都能重視這塊寶地，把寶貴的精神財富發(fā)掘出來，再吸取點營養(yǎng)，獲得效益，我想對我國的教育事業(yè)和人才培養(yǎng)都會是大有益處的。”由此可見，物理學(xué)史的教育功能是不容忽視的，帶給我們的影響和效益也是巨大的。本人在多年的教學(xué)實踐中，把物理學(xué)史穿插于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，在學(xué)生心里播撒了科學(xué)的“種子”，培養(yǎng)了學(xué)生從小愛科學(xué)的好習(xí)慣。
一、物理學(xué)史可幫助學(xué)生樹立愛科學(xué)的理想
現(xiàn)在有些學(xué)生認(rèn)為自己笨，今后不可能在科學(xué)上有重大貢獻(xiàn)，有著強(qiáng)烈的自卑感，對學(xué)習(xí)失去信心。我在教學(xué)過程中不失時機(jī)地向?qū)W生介紹物理學(xué)史，講述科學(xué)家鍥而不舍為科學(xué)勇于獻(xiàn)身的精神，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)信心，樹立熱愛科學(xué)的理想。并出示近年來的一項研究表明：創(chuàng)造力的大小與兒童期的智力水平相關(guān)很低，有才能、有成就的并不都是那些被認(rèn)為十分聰明的人，而是那些有毅力、有恒心的人。
如學(xué)習(xí)歐姆定律時，講述歐姆幼年家貧，沒有受過正式教育，小時候在父親指導(dǎo)下學(xué)習(xí)， 16歲進(jìn)入埃爾蘭根大學(xué)學(xué)習(xí)，后來中途輟學(xué)，靠自學(xué)完成學(xué)業(yè)，為了總結(jié)出歐姆定律，花了10年的心血。講白熾燈時，介紹愛迪生的故事：愛迪生是世界聞名的發(fā)明家，小時候因為家里貧窮，只上了3 個月學(xué)，十一二歲就開始賣報。他熱愛科學(xué)，常常把錢節(jié)省下來，買科學(xué)書報和化學(xué)藥品。他做實驗的器具，是從垃圾堆里揀來的一些瓶瓶罐罐。愛迪生12 歲的時候，在火車上賣報，賣完報，就在火車上一節(jié)給乘客吸煙的專用車廂里做各種有趣的實驗。有一次，火車開動的時候猛地一震，把一瓶白磷震倒了，磷一遇到空氣馬上燃燒起來。許多人趕來，和愛迪生一起才把火撲滅。列車長氣極了，把愛迪生做實驗的東西全扔了出去，還狠狠打了他一個耳光, 把他的一只耳朵都打聾了，但愛迪生鉆研科學(xué)的決心沒有動搖，他省吃儉用，重新做起化學(xué)實驗來，有一次，硫酸燒毀了他的衣服，還有一次， 硝酸差一點兒弄瞎了他的眼晴。他沒有被危險嚇倒，他沒有被困難難住，還是頑強(qiáng)地做實驗。愛迪生試制電燈，為了找到一種價錢便宜、使用時間長的燈絲，做實驗次數(shù)近8000次，終于找到了合適的燈絲，發(fā)明了電燈。后來， 愛迪生又發(fā)明了電影、留聲機(jī)等等，他一生中發(fā)明的東西有1000多種。通過這些物理史料，讓學(xué)生明白了每一個發(fā)現(xiàn)、發(fā)明的來之不易，激發(fā)了學(xué)生尊重科學(xué)、熱愛科學(xué)的情感，并從歐姆、愛迪生的求學(xué)生涯中，煥發(fā)出要為科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而發(fā)奮學(xué)習(xí)的精神。
二、物理學(xué)史可培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度
學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，一方面是在平時的學(xué)習(xí)習(xí)慣中形成，另一方面可通過學(xué)習(xí)物理學(xué)家孜孜不倦的求實精神的事例中去培養(yǎng)。在講授某些物理定律或物理概念時，應(yīng)當(dāng)有意識的將科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、鍥而不舍的科學(xué)精神、堅定的科學(xué)信念滲透到教學(xué)當(dāng)中，使學(xué)生認(rèn)識到物理是一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，它的建立并不是隨隨便便憑某些人的主觀意念想出來的，而是經(jīng)過一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炞C實、推導(dǎo)而來的，物理學(xué)科的形成和發(fā)展凝聚了許多前人的血汗和智慧。
科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的事例就太多啦，如諾貝爾家族歷經(jīng)磨難，千辛萬苦，終于研究出威力高、安全性能好的炸藥，為科學(xué)事業(yè)做出了卓越的貢獻(xiàn)；歐姆在經(jīng)濟(jì)狀況和實驗條件極差的情況下，研究出電流和電壓、電阻的關(guān)系；居里夫婦歷盡艱難，在沒有任何防護(hù)措施的條件下，經(jīng)過幾萬次的提煉，從幾十噸礦石殘渣得到了0.12克的鐳?！鞍駱拥牧α渴菬o窮的”，通過這些事例去感染學(xué)生，讓學(xué)生去體會去反思，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，堅定學(xué)生的學(xué)習(xí)信念，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的良好意志品質(zhì)。
三、物理學(xué)史可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識
物理學(xué)發(fā)展史本身是一部充滿探索、研究和創(chuàng)造的歷史，在物理教學(xué)中，通過穿插物理學(xué)史，可培養(yǎng)學(xué)生大膽猜想、勇于質(zhì)疑的創(chuàng)新意識。進(jìn)一步鼓勵學(xué)生也象那些科學(xué)家一樣敢于創(chuàng)新，熱愛科學(xué)。
從物理學(xué)史一個個正確結(jié)論的由來，使學(xué)生懂得了生活中的任何重大突破均來自于全新的發(fā)現(xiàn)，來自于勇于挑戰(zhàn)現(xiàn)狀，來自于對原有結(jié)論有根據(jù)的懷疑，而不是盲目地隨從；使學(xué)生懂得善于提出問題比解決一個問題更為重要，因為解決問題也許僅僅是一個數(shù)字或?qū)嶒灧矫娴募夹g(shù)而已，而提出一個新的問題，卻需要創(chuàng)造性的想象能力；使學(xué)生懂得社會在發(fā)展，人的認(rèn)識水平也在發(fā)展，沒有一成不變的事物，也沒有一成不變的結(jié)論。牛頓指出“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)現(xiàn)”，鼓勵學(xué)生“異想天開”、“標(biāo)新立異” ，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情，形成學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
把物理學(xué)史融與教學(xué)中，既讓物理學(xué)發(fā)展史和科學(xué)方法得到適當(dāng)?shù)捏w現(xiàn)，又讓學(xué)生了解了科學(xué)結(jié)論的“來龍去脈”，有助于學(xué)生更深刻地理解其物理意義，更培養(yǎng)了學(xué)生大膽想象、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，樹立起熱愛科學(xué)而發(fā)憤學(xué)習(xí)的遠(yuǎn)大理想。所以我認(rèn)為在物理教學(xué)中滲透物理學(xué)史就是播撒科學(xué)的“種子”。讓這科學(xué)的“種子”在學(xué)生的心田發(fā)芽、成長，才是我們真正想要的物理教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
初中物理分組實驗是初中物理教學(xué)的重要手段，它能極大地鍛煉學(xué)生的動腦和動手能力，活躍課堂氣氛，提升學(xué)習(xí)興趣，對于學(xué)生可持續(xù)性的后續(xù)發(fā)展有著不可估量的作用。然而，學(xué)生卻存在著學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)習(xí)慣等各類差異，如果教師能采取有效的策略進(jìn)行分層次教學(xué)，勢必能提高教學(xué)效率，取得良好的教學(xué)效果。教育家布盧姆提出：“只要在提供恰當(dāng)?shù)牟牧虾瓦M(jìn)行教學(xué)的同時給每個學(xué)生提供適當(dāng)?shù)膸椭统浞值臅r間，幾乎所有的學(xué)生都能完成學(xué)習(xí)任務(wù)或達(dá)到規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)?！雹俟P者認(rèn)為初中物理分組實驗在分層次教學(xué)過程中，主要可從備課和施教兩個環(huán)節(jié)來抓：
一、分層次備課
1.分層次備學(xué)生
分組實驗課大多是在實驗室上的，其座位安排不同于普通教室的座位安排，若能安排合理的話，可以起到很好的輔助教學(xué)作用。這就要求教師要做有心人，通過一階段的教學(xué)，關(guān)注學(xué)生的上課表現(xiàn)（包括紀(jì)律表現(xiàn)，師生互動的積極性、回答問題的正確率等），關(guān)注作業(yè)反饋（包括作業(yè)完成是否及時、是否獨立地完成、作業(yè)等第如何等），初步了解班級整體情況及各層次的同學(xué)分布情況，比如有多少優(yōu)生，多少差生，哪些學(xué)習(xí)能力弱，哪些行為習(xí)慣差，哪些反應(yīng)快，哪些能力強(qiáng)等，并做好必要的記錄，之后按層次分組：
A層：基礎(chǔ)好，能力強(qiáng)，成績優(yōu)秀，學(xué)習(xí)積極性高；
B層：基礎(chǔ)一般，能力一般，成績中等，學(xué)習(xí)積極性一般；
C層：基礎(chǔ)差，能力弱，行為習(xí)慣較差，學(xué)習(xí)積極性差。
以兩人一組為例，可以將A層次的學(xué)生盡可能兩兩組合，將B層次中動手能力相對強(qiáng)的、紀(jì)律觀念相對好的一小部分學(xué)生與C層次的學(xué)生搭配組合，剩余的B層次學(xué)生兩兩組合。并且將AA組合和BC組合的小組座位盡可能安排在前排集中區(qū)域，便于管理和指導(dǎo)，進(jìn)行差異性教學(xué)。筆者曾經(jīng)還嘗試過A、C組合方式，雖然實驗的完成速度和完成質(zhì)量提高了，但對于C層次學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ奶岣邲]有起到有效地作用，主要源于A層次學(xué)生雖然有較強(qiáng)的思考和動手能力，但在“傳幫帶”上還是缺少方法和耐心，C層次的學(xué)生基本上只是在旁邊看看，很少又動手鍛煉的機(jī)會，所以最好還是由教師來負(fù)擔(dān)這項任務(wù)。當(dāng)然，層次分組不是一成不變的，教師可以在后續(xù)的教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生的發(fā)展情況做相應(yīng)的調(diào)整。
2.分層次備教案
在準(zhǔn)備物理分組實驗教案時，可以從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、預(yù)習(xí)作業(yè)、課后作業(yè)等各個環(huán)節(jié)分層次準(zhǔn)備，精心設(shè)計教學(xué)流程，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓問題鏈牽動各層次的學(xué)生，盡可能適應(yīng)各層次學(xué)生的差異，做到因材施教。以初三“伏安法測電阻”這節(jié)分組實驗課為例，筆者從分層次教學(xué)的角度考慮，對教材做了分析和挖掘，一改常規(guī)，制定了以下的分層目標(biāo)：
C層目標(biāo)：了解實驗原理，進(jìn)一步熟悉電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法，能記錄實驗數(shù)據(jù)并算出定值電阻，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣；
B層目標(biāo)：在達(dá)到基層目標(biāo)的基礎(chǔ)上，還要會根據(jù)實驗原理設(shè)計伏安電路，明確滑動變阻器在實驗中的作用；
A層目標(biāo)：在完成中層目標(biāo)的基礎(chǔ)上，能根據(jù)歐姆定律來設(shè)計簡單的保護(hù)電路，并能對實驗誤差做進(jìn)一步的探究和分析。
考慮到A類學(xué)生思維敏捷，動手能力強(qiáng)，可以在較短的時間內(nèi)完成基礎(chǔ)實驗，所以通過對教材的挖掘，在教學(xué)內(nèi)容上分層處理，增加了關(guān)于導(dǎo)線電阻分壓引起的實驗誤差分析，用于A類學(xué)生能力的提升訓(xùn)練，具體如下：
教學(xué)流程：
知識回顧（歐姆定律）觀察小燈額定電壓和電流設(shè)計小燈正常發(fā)光電路計算串聯(lián)的電阻分析例題設(shè)計伏安電路明確實驗步驟和注意事項學(xué)生分組實驗并測出電阻值利用電阻箱調(diào)節(jié)小燈正常發(fā)光分析實驗誤差小結(jié)課堂所學(xué)內(nèi)容、作業(yè)布置。
以上流程中“知識回顧、觀察小燈額定電壓和額定電流、明確實驗步驟和注意事項、分組實驗并測出電阻值”這些內(nèi)容要求C類學(xué)生必須要能學(xué)會，B層次學(xué)生除了C類學(xué)生必須掌握的內(nèi)容還增加了“計算電阻、設(shè)計伏安電路、利用電阻箱調(diào)節(jié)小燈正常發(fā)光”等內(nèi)容，而A層次學(xué)生可以在B類學(xué)生的基礎(chǔ)上再增加“設(shè)計小燈正常發(fā)光電路、分析實驗誤差”等內(nèi)容。
二、分層次實施課堂教學(xué)
1.分層提出問題
提問是課堂教學(xué)的重要手段，可以極大地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，但是，提出的問題普遍太難，會導(dǎo)致只有少數(shù)能力強(qiáng)的學(xué)生積極響應(yīng)，而能力弱的則倍受挫折，學(xué)習(xí)積極性受到抑制。提出的問題普遍太容易也不好，無法調(diào)動好生的積極性，導(dǎo)致好生無法充分發(fā)揮，能力提升受到限制。所以，上課時要面向全體，分層次提問，調(diào)動各層次學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。例如，“伏安法測電阻”這節(jié)課，可以設(shè)計一條“問題鏈”來對各層次學(xué)生提問：
問題鏈
①歐姆定律的內(nèi)容是什么？（C 類）②如何使小燈正常發(fā)光？（A 類）③需要串聯(lián)阻值為多大的電阻？（B類）④如何測出未知電阻的阻值？（B類）⑤滑動變阻器有何作用？（B類）⑥如何判斷小燈正常發(fā)光？（C類）⑦將電阻箱調(diào)到所需電阻接入后，小燈的電壓為什么總是比額定電壓小一點？（A類）
2.合理分配時間
對于不同層次的學(xué)生，教師應(yīng)該合理地分配教學(xué)時間，既要照顧到整體，又要考慮到差異。以一節(jié)45分鐘的分組實驗課為例，課堂的開始階段進(jìn)行知識回顧、了解實驗原理，主要針對的是C層次學(xué)生，時間不要太長，控制在5分鐘以內(nèi)比較好，實驗設(shè)計（包括電路圖的設(shè)計、實驗步驟的安排、實驗數(shù)據(jù)記錄表的建立等等）這塊教學(xué)內(nèi)容主要針對A、B層次學(xué)生，人數(shù)占比大，是個比較大的整體，所以時間要安排得較充分些，一般在15分鐘左右。分組實驗活動是鍛煉學(xué)生動手能力的重要環(huán)節(jié)，針對的是全班這個整體，且教師在這個階段還要對不同層次的學(xué)生分層輔導(dǎo)，因此一定要確保充分的活動時間，一般在20分鐘左右。最后5分鐘左右的時間進(jìn)行總結(jié)和交流。
3.分層巡視指導(dǎo)
在學(xué)生動手進(jìn)行分組實驗的活動過程中，教師要巡視指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題并及時給予必要的幫助。在這個階段，同樣要有分層輔導(dǎo)的技巧。由于對學(xué)生進(jìn)行了層次分組，所以輔導(dǎo)時，教師應(yīng)主要針對BC類組合，因為這些組合中的C類學(xué)生動腦動手能力比較弱，更需要手把手地教導(dǎo)，此時教師應(yīng)該耐心地從儀器的調(diào)節(jié)、電路的連接、儀表的讀數(shù)等基本技能抓起，鼓勵學(xué)生動手實驗，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)信心。同時，也要抽出一點時間對B類的學(xué)生進(jìn)行“點撥式”指導(dǎo)，排除他們遇到的困難。當(dāng)然，還要對完成得又快又好的A類學(xué)生提出拓展實驗要求。例如在“測量物體密度”的分組實驗中，可以對完成快的A類學(xué)生提出新的實驗要求：如何利用現(xiàn)有器材（天平、量筒、水、燒杯）測量一個無法放入量筒且形狀不規(guī)則的木塊的密度？有了這樣的分層輔導(dǎo)，學(xué)生們就能“各盡所能，各取所需”了。
在物理分組實驗的分層教學(xué)中，只要教師全身心投入，巧妙構(gòu)思、精心設(shè)計，積累經(jīng)驗，并持之以恒，一定能促進(jìn)學(xué)生實驗?zāi)芰Φ恼w提高。
物理教學(xué)方法，可以說不計其數(shù)，它的理論體系在不斷發(fā)展完善，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展必然促進(jìn)教學(xué)方法的改革和創(chuàng)新。關(guān)于教學(xué)方法的分類，根據(jù)物理教學(xué)理論和有關(guān)資料，目前尚無統(tǒng)一認(rèn)識。實際上我們要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生特點、教學(xué)環(huán)境、教師素質(zhì)等選擇教學(xué)方法，萬變不離其宗。作為自然科學(xué)的物理學(xué)，有其自身特點，任何方法都由基本方法組成。那么，什么是物理教學(xué)中的基本方法呢？物理教學(xué)基本方法在教學(xué)中起到什么作用呢？下面我談?wù)劇爸袑W(xué)物理教學(xué)方法與應(yīng)用”，與同行共同探討。
一、教學(xué)方法的含義
教學(xué)方法是教學(xué)過程中師生雙方為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)和完成教學(xué)任務(wù)采取的行為方式的總稱。它應(yīng)該包括教和學(xué)兩個方面，兩者相互制約。教學(xué)方法一般包括師生在教學(xué)過程中活動的方式、程序、手段和技術(shù)，表現(xiàn)出教學(xué)行為的外部特征。從教學(xué)方法的功能和選擇方面來看，教學(xué)方法應(yīng)該是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，完成教學(xué)任務(wù)的保障，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，調(diào)動學(xué)習(xí)的積極主動性，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生智能，營造良好的氛圍和學(xué)習(xí)環(huán)境，影響教材選擇和內(nèi)容安排，促進(jìn)學(xué)生正確世界觀、人生觀、價值觀的形成。
二、現(xiàn)代物理教學(xué)分類
在我國一般將教學(xué)方法分為五類：1.以語言傳遞信息為主的方法，包括講授法、說話法、討論法、讀書指導(dǎo)法。2.以直接感知為主的方法，包括演示、參觀、觀察等。3.以實際訓(xùn)練為主的方法，包括練習(xí)法、實驗法、實習(xí)作業(yè)法。4.以欣賞活動為主的方法，主要是欣賞法。5.以引導(dǎo)探索為主的方法主要是發(fā)現(xiàn)法和活動法?，F(xiàn)代教學(xué)法著眼于學(xué)生個性的全面發(fā)展，注意培養(yǎng)學(xué)生智能，注重指導(dǎo)學(xué)生掌握學(xué)習(xí)方法，強(qiáng)調(diào)教與學(xué)的統(tǒng)一，強(qiáng)調(diào)自學(xué)能力的提高，重視教學(xué)的情感因素。
三、中學(xué)物理教學(xué)的基本方法和應(yīng)用
中學(xué)物理教學(xué)的任何方法都由基本方法組成，歸納起來，這些基本方法（也可稱之為基本技能）包括講述與講解、談話與提問、實驗與觀察、自學(xué)與討論、練習(xí)與考查。
1.講述與講解
講述是教師運用語言向?qū)W生敘述、描繪物理現(xiàn)象和過程的講解方式。講述應(yīng)詞句清晰、條理分明、生動確切，要有科學(xué)性、思想性、邏輯性與啟發(fā)性。例如：講到“光的反射定律”時，應(yīng)講：反射光線、入射光線和法線同在一個平面上。反射光線、入射光線分居在法線的兩側(cè)。反射角等于入射角，而不能講：入射光線、反射光線和法線同在一個平面上。入射光線、反射光線分居在法線的兩側(cè)。入射角等于反射角。既犯科學(xué)性錯誤，又犯邏輯性錯誤。因為先有入射光線，然后才有反射光線。例如：教師介紹某一項科技成果或一些新的信息資料的教學(xué)活動時，要用講述法。講述中可以運用各種教具和多媒體課件，講解時教師運用語言系統(tǒng)解釋和論述物理規(guī)律。講述法的主要特點是科學(xué)論證。講解要深淺得當(dāng)，思路清楚，合乎邏輯，啟發(fā)思維，講解中常配合穿插提問的方式。問題要有啟發(fā)性，明確具體，不能過于容易。例如：講到“光在均勻介質(zhì)中是直線轉(zhuǎn)播”時，首先，提出問題：“光是怎樣傳播的”？接著，教師啟發(fā)：“為什么光照在不透明物體身上時，身后留下影子？”從而得出直線傳播的結(jié)論。教師的板書和圖示在講解中要配合得當(dāng)，適當(dāng)重復(fù)。總之，語言的藝術(shù)應(yīng)該是教師的一項重要基本技能。
2.談話與提問
教學(xué)的主要內(nèi)容是通過談話與提問表達(dá)，這種方式叫做談話與提問法。采用這種方法，所列問題必須清楚，注意教材的重難點。問題應(yīng)該讓全體學(xué)生思考，使回答問題變成全班同學(xué)的集體活動。教師不要急于下結(jié)論，要靈活掌握，隨機(jī)應(yīng)變。例如：初三物理第二冊，當(dāng)講到“歐姆定律”這節(jié)課時，重點是歐姆定律及計算，難點是理解公式I=U/R中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系。教師可以提問：“從公式I=U/R來看，電流I跟電壓U成什么關(guān)系？”學(xué)生可能會從概念含義和數(shù)學(xué)習(xí)慣中得出，電流跟電壓成正比，跟電阻成反比（剛好歐姆定律的概念）。教師此時不忙于回答，又根據(jù)公式繼續(xù)提出：“根據(jù)歐姆定律變形公式R=U/I，電阻跟電壓成正比，跟電流成正反比，對嗎？”然后，引導(dǎo)學(xué)生回到上節(jié)課所講述的電阻概念，再強(qiáng)調(diào)“電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性”，得出結(jié)論：“電阻跟電壓和電流是沒有關(guān)系的。”討論和說話、提問有所不同，討論的問題常常由學(xué)生提出，還可以分組進(jìn)行。這樣的問題選擇更加重要，不能太容易，也不宜太深，要有一個核心問題，有助于調(diào)動學(xué)生的積極性。
3.實驗與觀察
實驗與觀察是中學(xué)物理教學(xué)的重要特點。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，教師要盡量完成教材安排的演示實驗和分組實驗。由于各區(qū)域的教學(xué)裝配不同，特別是農(nóng)村學(xué)校，教學(xué)比較落后，實驗器材嚴(yán)重不足，環(huán)境不同，往往實驗效果不明顯，嚴(yán)重影響教學(xué)效果。教師應(yīng)因地制宜，自制教具做實驗，用簡單的材料，使學(xué)生感受到物理學(xué)理論與生活、生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系，生動有趣。例如：當(dāng)我講授初三物理第二冊“摩擦起電”那節(jié)課時，有兩個很重要的實驗：（1）用玻璃跟絲綢摩擦；（2）橡膠跟毛皮摩擦，去靠進(jìn)紙屑和驗電器的金屬球時，紙屑被吸起，驗電器的金屬箔張開。但該實驗很難使玻璃棒、橡膠棒帶上電，實驗很難成功。如果我們把實驗變換一下，用兩張薄的塑料膜跟棉布摩擦以后，使其靠近紙屑和驗電器的金屬球，紙屑被吸起，驗電器的金屬箔張開得很明顯，實驗效果顯而易見。又如，在美國，中國的一個“魔艦”教具，曾引起整個教育界的興趣與討論。學(xué)生的實驗和動手能力的培養(yǎng)，是物理教學(xué)的目的之一。我們要確保讓每個學(xué)生都有動手的機(jī)會，有人認(rèn)為實驗是一人一組好，也有人認(rèn)為兩人一組好。我們認(rèn)為兩人一組不但使學(xué)生有較多動手機(jī)會，而且有討論和互幫互學(xué)的機(jī)會，所以這樣的安排更恰當(dāng)一些。
4.自學(xué)與討論
前面曾經(jīng)提到討論的問題，學(xué)生的分組討論或大班討論，教師只引導(dǎo)，最后做小結(jié)，這是一種自學(xué)的方式。最后的總結(jié)一定要做好，可以讓學(xué)生先小結(jié)，教師再補(bǔ)充和重述。學(xué)生的自學(xué)能力對一生的學(xué)習(xí)至關(guān)重要，自學(xué)包括課前、課中和課后自學(xué)。教師應(yīng)該把指導(dǎo)學(xué)生把自學(xué)作為重要的備課內(nèi)容，把“學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)”作為重要目標(biāo)，養(yǎng)成自學(xué)的習(xí)慣，較強(qiáng)的自學(xué)能力，獨立思考、分析問題的能力，閱讀課外書籍、廣泛獲取知識和信息的能力，觀察、思考和創(chuàng)新能力。
5.練習(xí)與考
練習(xí)與考查既能鞏固和提高學(xué)生對知識的掌握和應(yīng)用能力，又能加深記憶，也是教師對教學(xué)效果的檢驗。物理練習(xí)和考，不但包括做習(xí)題、思考題，還包括實驗與觀察。現(xiàn)在應(yīng)試教育正逐步向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)軌，提倡安排一些活動，從某種意義上有聯(lián)系與考查的意義?？梢杂衫蠋熖岢稣n題，也可以由學(xué)生組織課題。如學(xué)過光速以后，可以提出：“閃電和雷聲同時發(fā)出，為什么總是先看到閃電而后聽到鈴聲？”學(xué)過保險絲，我們可以提出：“能不能用銅絲代替保險絲？”這樣能使學(xué)生把課堂的知識融入生活，激起學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)應(yīng)該既踏實嚴(yán)謹(jǐn)，又生動活潑，才能培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的人才。在教學(xué)方法上，“教要有法，但無定法”是對現(xiàn)代教育法基本方法的高度概括。此語的含義，可以理解為同一課題可以設(shè)計出各種不同的教案。教學(xué)設(shè)計要既切合教學(xué)內(nèi)容和教材實際，又切合學(xué)生、教師和學(xué)校的實際。只有把基本方法綜合應(yīng)用，在運用中隨機(jī)應(yīng)變，才能適合現(xiàn)代教育的發(fā)展需求，才能指向全體學(xué)生，使學(xué)生全面發(fā)展和主動發(fā)展。對物理教學(xué)來說，重視物理實驗就是重視對學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
