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欧姆定律科学方法8篇

时间:2023-08-31 09:20:52

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇欧姆定律科学方法,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

欧姆定律科学方法

篇1

一、将定值电阻改用电阻箱进行实验

绝大部分老师在进行苏科版欧姆定律实验教学时常常有这样的一个困惑,定值电阻标有10欧姆,在进行实验时定值电阻的阻值却不准确,给欧姆定律实验带来了一些不必要的麻烦。我认为定值电阻不准确的原因是:定值电阻出厂时是很精确的,但是由于学校购置后存放在实验室的条件不好,另一方面定值电阻存放时间过长,现在实验室中的定值电阻还是八十年代的产品。所以有些定值电阻的接线柱上面已氧化,电阻线也发生了化学变化,常见的10欧姆的电阻只有8欧姆左右。学校的实验经费有限,不可能每年都购买新的定值电阻。另外在研究电流与电阻的关系时,要多次改变定值电阻的阻值,多次改变所连的电路,浪费了许多实验时间。为此我尝试用电阻箱来代替定值电阻进行实验,效果显著。一方面电阻箱电阻线在箱内,不易氧化。另一方面电阻箱内电阻的精确度高,一般实验室用的J2362-1电阻箱的误差为0.1欧姆,大大高于定值电阻的精确度。另外在进行研究电流与电阻的关系时,要多次改变定值电阻的阻值,利用电阻箱进行实验就不必重复拆线连线,节省了许多实验时间,大大提高了课堂效率,让学生在课堂上有更多的时间来提高自己的知识技能。

二、电源由干电池组改为学生电源

这个探究欧姆定律的实验在书本上用干电池组进行学生实验,但是使用时由于干电池使用时间较长,干电池内部会发生化学变化,干电池的电阻会发生变化,对实验的操作会产生影响。即使用了三节干电池,定值电阻两端的电压不一定达到3伏。另外从环保的角度分析,一学期电学内容的学习,学生至少要进行三次电学学生实验。如果大量使用干电池作为电源进行实验,一个中等规模的初级中学会产生一千多个废旧电池,一方面大量浪费了学校有限的办公经费,另一方面学校对废旧电池处理不当,对周围环境会产生严重影响。综合上述考虑,我认为用学生电源来替代干电池,学生电源干净污染少,还可以避免干电池内阻对实验的影响。当然学生电源并不是没有缺点,学生电源如果使用不当对人身安全有危险。我认为今后物理老师进行电学物理实验时,尽可能使用学生电源,只要安全措施恰当,学生电源是进行欧姆定律和其他电学实验最好的电源选择。

三、导线由接线端带叉口的导线改为两端是鳄鱼夹的导线

学生在进行欧姆定律实验时连七根线,学生在连接电路时,经常不能捏紧螺母,造成接触不良,实验效果较差,为了提高学生做欧姆定律实验的效率,我校在进行欧姆定律实验时,用鳄鱼夹来代替带叉口的导线。可节省连接导线的时间,我做过调查,学生用鳄鱼夹代替带叉口的导线连接电路后,连接欧姆定律实验电路图的时间大大的提高了。另一方面连接电路的成功率由原来的50%提高到80%左右,减少了一些不必要的检修时间。节省了实验操作时间,增加了学生进行探究的时间。另外为了提高实验的精确度鳄鱼夹最好用铜制,导线改用较粗的铜导线,在导线与鳄鱼夹连接处应用锡焊或银焊,这样导线与鳄鱼夹不易脱落。焊接处应加一根橡胶管加以保护,这样同学们在使用时不易折断,尽可能提高实验的成功率和精确度。有些老师认为实验存在误差可以证明实验的真实性,其实这种观点是不科学的,在以前实验环境较差、实验器材精确度不高,在这种情况下误差较大也是正常的。但是现在无锡地区经济基础较好,各校都在进行现代化实验改造或已经完成现代化实验改造。如果此时实验误差较大,这与物理老师的严谨,对科学的一丝不苟的精神是不相符的。

四、数据处理时采用整数

篇2

通过本节课的教学,构建一个“人文、物理、社会”三维的教学课堂,在引导学生探究物理知识的同时,渗透“以人为本”的理念。让“研究性学习”走进课堂,走入学科教学,以此来切实增强课堂教学的开放性、生成性。张扬学生个性,最大限度地发展学生的创新思维和实践能力。实现落实从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念。

二、教学目标

1.通过对科学家欧姆事迹的介绍,激发学生勇攀科学高峰的斗志;通过欧姆定律的建立,使学生体验自然界各种运动和变化必然遵循一定的客观规律;在科学探究的活动中亲身体验,受到从特殊到一般的科学方法熏陶,以此来培养学生严谨细致、实事求是的科学态度。

2.记录实验数据,知道简单的数据处理方法,提高连接电路及正确使用电流表、电压表、滑动变阻器的技能。

3.使学生初步了解科学实验的设计,培养学生设计实验、控制变量并运用分析、比较、归纳等方法进行科学探究的能力。以此来培养学生初步提出问题的能力及信息的收集和交流能力。

三、教学重点

建立欧姆定律,理解其含义。

四、教学难点

就是实验的设计和探究过程。

五、课时安排

一课时。

六、教学过程

1.提出问题:通过一系列实际问题,引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题,体现了从生活走向物理的课程理念。

2.猜想或假设:让学生参与到课堂学习中来,结合已有的电学知识和生活经验让学生作出猜想,并说明猜想的依据。

3.设计实验:小组讨论如何改变电压?如何进行研究?(提出解决问题的思路。要求画出实验的电路图,列出所需器材、实验步骤,设计好数据记录表)

全班交流,许x代表用实物投影仪展示自己的方案,由老师或下面的学生当场提问(如:为什么要使用滑动变阻器等),共同完善实验设计。

4.动手探究:动手准备,根据设计方案进行实验时,该由教师引导,让学生动手操作。

5.分析归纳:将学生的数据用投影仪投影,引导学生分析I与U的关系,将不同组的数据进行比较,引导学生分析I与U的关系。在这中间,穿插介绍欧姆的事迹。

七、布置作业

练习第一、第二题。

篇3

一、寓培养学生实事求是的科学态度于学生实验操作之中

欧姆定律是一个实验定律,因此在教学“欧姆定律”一节时,教师必须在学生对“电流与电压、电阻”之间关系进行猜想假设的基础上,引导学生设计实验方案,精心组织学生进行实验。在实验前指导学生:(1)根据电路图准确连接电路;(2)仔细检查电路及电表、滑动变阻器等连接是否准确;(3)在确认无误时,动手实验,并认真观察、精确记录数据;(4)明确滑动变阻器在两次实验中的作用:使定值电阻两端电压成整数倍变化和保持电阻两端电压不变;(5)分析实验中可能出现的数据差异原因,重复实验,直至准确。对于在实验中怕麻烦、凑数据的学生及时用科学家尊重事实、刻苦钻研及时教育他们,端正他们态度,帮助他们用实验得出准确结果。通过实验,使学生得到了欧姆定律实验所需要的数据,也培养了学生观察实验能力和实事求是、客观、细致的科学态度,从而激发学生勤奋求真的热情。

二、寓培养学生科学方法于分析实验数据和归纳出实验结论之中

在得出实验数据之后,就着手组织学生分析数据、归纳出结论。在引导时,引导学生回忆“探究影响导体电阻大小的因素”的实验方法,并要学生用之中方法研究电流跟电压、电阻两个因素的关系,即(1)固定电阻不变时,研究电流跟电压的关系;(2)固定电压不变时,研究电流跟电阻的关系。最后将两次结论综合起来,应用数学函数知识得出电流跟电压、电阻的关系。接着,根据学生实验数据组织讨论,并分析归纳实验结论。(1)分析“研究电流跟电压关系”表格:电流随电压增大而增大,且电压增大几倍电流也增大几倍。得出结论1:当电阻一定时,电流与电压成正比。(2)分析“电流与电阻关系”表格:电流随电阻的增大而减小,且电阻增大几倍,电流就减小到原来的几分之一。得出结论2:当电压一定时,电流与电阻成反比。归纳结论1、2,即得欧姆定律。在整个研究、分析、抽象,归纳过程中,使学生潜移默化地学会了:(1)研究问题的方法――控制变量法;(2)对实验数据的综合――分析――抽象――归纳的处理方法,从而学到了由特殊、个别推到一般的逻辑推理方法。这些方法都是学生终生受益的科学研究方法。在得出实验结论――欧姆定律后,教师接着就组织学生用他们已学过的数学知识推导欧姆定律的计算公式:(1)把电流与电压成正比表达成I∝U;(2)把电流与电阻成反比表达成I∝1/R,把(1)、(2)结合起来得出计算公式:I=U/R;通过公式推导使学生了解到不同学科之间的联系,它不仅开阔了学生的视野,也可使学生学到物理公式常用的科学的数学方法。

三、寓培养学生科学思想于理解、应用定律之中

对于实验定律――欧姆定律,在理解其内容时,引导学生讨论:能不能把定律叙述的导体的电流与导体两端电压成正比、与导体两端电阻成反比改叙述成导体两端电压与导体电流成正比、导体电阻与导体电流成反比?让学生在讨论中明白:叙述定律时只能按课本那样叙述,否则是错误的。这是因为事物内部矛盾的双方有主有次,这里电压、电阻是矛盾的主要方面,是事物变化的依据,对事物变化起决定作用的;而电流则是矛盾的次要方面,它是随电压、电阻变化而变化的,在事物变化中处于服从地位;这样使叙述在讨论中理解了定律,在理解定律过程中获得了一次科学的认识教育。

在讲解定律公式的应用时,如教师通过P111教材例1的讲解,强调了定律的应用是有条件的,即(1)同体性:只能适用于同一段电路中的电流、电压以及电阻之间的关系的运算;(2)同时性;(3)计算时数字代入单位必须是国际单位制中主单位。引导学生认识到真理是有局限性的,是离不开特定条件的。又如教师通过课本例2讲解,强调了定律的应用性,即通过欧姆定律可以求出导体的电阻值,也就是可用伏安法测未知电阻,使学生体会到:理论的实践性以及理论与实践的一致性。此外取平均值可以减小实验误差;表格可以得到实验结论1等。

四、寓培养学生的科学精神于介绍科学家的事例之中

结合课本中“信息库”介绍,使学生了解德国的物理学家欧姆发现了电路中遵循的基本“交通规则”,但他幼年家贫,曾中途辍学,后全凭自己努力,完成学业。他为了得到欧姆定律,花费了十年心血。当时的实验条件非常差,他自制了测电流的电流扭秤,花五年时间才找到电压稳定的电源。经过长期细致的研究,终于取得了成果。在教学中把欧姆的对学习勤奋刻苦,对科学知识的执著追求,在科学研究道路上勇于探索、百折不挠的献身精神及对人类社会的贡献,展现在学生面前,使学生从中接受了热爱科学、追求真理的科学接受教育。

教育者在实施科学素养教育时不是生硬的说教,应有机结合教材适时适量地渗透;科学素养教育是素质教育的核心,在实施时教师还应当有意识、有目的地进行,同时联系教材中其他素质教育因素如能力、智力、科学美等全方位地开展,并做到主、次得当,这就需要安排好教学过程和节奏,从而使素质教育得到全面培养。

【参考文献】

篇4

欧姆定律有效性反思电路设计滑动变阻器教材安排是通过实验探究来研究电流与电压电阻关系,从而得出欧姆定律。这样安排比较好,但实际学生动手参与率不高,学生的科学探究有效性不高,有点照本宣科,对欧姆定律不能真正实现探究的思想,如何改变你?

欧姆定律(初中学习的是部分电路欧姆定律)作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的金钥匙。

欧姆定律这节课的特点是,十分重视科学方法教育,重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法,了解得出欧姆定律的过程。了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法,同时也为进一步学习电学知识打下了基础。

教材安排是通过实验探究来研究电流与电压电阻关系,从而得出欧姆定律。这样安排比较好,但实际学生动手参与率不高,学生的科学探究有效性不高,有点照本宣科,对欧姆定律不能真正实现探究的思想。究其原因有三点:

1.本实验是用欧姆定律来研究欧姆定律由于学生还没学习欧姆定律很难理解为什么调节滑片的位置就能改变或保持这段电路两端的电压。

2.学生很难正确区分一段电路和整个电路两个概念及它们之间的关系,在本实验中研究AB这段电路中的电流与电压和电阻的关系时不容易将这段从整个电路中分离出来,更不会分析探究它们之间的关系。

3.在一个电路图中却要分次研究两个实验规律先研究电流与电压的关系,后又更换电阻,研究电流与电阻的关系,学生很难理解,更别说自己设计这个电路来探究其中规律了。

以上是学生探究实验和分析实验电路的障碍,如何来解决呢?

在教学中笔者对实验教学做了适当的改变。让学生自己分两步实验来设计电路探究规律:先激疑,后激智,引出正确的电路设计,再完成正确的实验操作。

第一步,研究电流与电压的关系,他们的设计是:保持电阻不变,用改变电池节数来改变电池两端的电压。(因为学生很容易想到串联电池越多电压越大),于是我说,那你们就按你们的思路去探究,结果是能得出:电阻一定时,电压越大,电流越大,却得不出:电阻一定时,电流与电压成正比的关系。此时,他们反问:问题出在哪呢?我接着反问:你们怎么知道定值电阻两端的电压是在成倍数的变化呢?学生马上回答,因为电池是成倍的增加啊,我说,那你们用电压表测测看,一测发现电压并没随电池节数的成倍增加而成倍增大,学生反问:那怎么办?有学生很快想到上节课学到滑动变阻器可以调节电压,立即就串联了滑动变阻器上去,结果,水到渠成,完成了该实验,而且不用改变电池节数。现在再反问学生这两种电路设计的区别在哪,问题在哪,优势在哪,这时老师点拨一下:因为导线也有电阻,学生就会豁然开朗,会心一笑,经过一次挫折他们重新设计出探究电流与电压关系的电路,同时也自行将这段电路从整个电路中分离出来,研究出这段电路中电流与电压的关系:电阻一定时,电流与电压成正比的关系。

第二步,研究电流与电阻的关系,起初他们的设计是:保持电池节数不变,再改变电阻。(因为学生很容易想到串联电池节数不变,电压也不变),很快,有些学生就想到在第一步中出现的问题,于是想到可以用滑动变阻器控制电压不变,只要在原来的电路图上改变电阻就行了,并想到如用电阻箱来改变就更好了,因为不仅改变方便,能多次成倍数改变电阻,并且能知道电阻的值,这样也更方便找到电流与电阻的更具体的关系。

这样分两个实验电路图分别设计,分别实验,避免了照搬照抄,死记硬背的教学模式,实验从开始设计到实验障碍,再到改进实验,总结规律,都是学生亲身实践,学生真正理解了:

1.两步实验中为何要用滑动变阻器,如何用滑动变阻器?

在研究电流与电压的关系时,如果不用滑动变阻器,虽然能够测量出R两端的电压和其中的电流,但该电路只能测量出一组电压和电流的值,而从一组电流和电压的数据是无法找出二者之间的关系的,应该再测几组电压和电流,因此就需要改变R两端的电压,用滑动变阻器可以成倍地改变R两端的电压,简单方便,当然也可以采用改变电池节数的方法,但因为导线有电阻,很难成倍地改变R两端的电压,比较下来,当然是用滑动变阻器更方便快捷。同时,滑动变阻器还可以起到保护电路的作用。

2.用控制变量法探究电流I与电阻R之间的关系实验中,应该如何操作?探究电流I与电压U之间关系时,应该如何操作?

探究电流I与电阻R之间的关系时,如何保持电压U不变?即改变定值电阻的阻值的同时,该电阻两端的电压就发生了变化,因此,要及时调节滑动变阻器以保持电压不变,观察并记录电流表的示数随电阻的变化关系。

探究电流I与电压U之间关系时,要不断的改变电压,即保持定值电阻的阻值不变的同时,要改变电阻两端的电压,因此,要及时调节滑动变阻器使电压成倍地变化,观察并记录电流表的示数随电压的变化关系。

总之,这样改进充分发挥了实验的作用,降低了教学环节中学生遇到问题的难度,调动了学生的学习兴趣和积极性,更深入地理解和掌握了知识。既培养了思维能力,又培养了实验能力,进一步实现了以教师为主导、学生为主体、思维为核心、能力为目标的教学理念,开阔了学生思路,有效地提高物理教学质量。

参考文献:

[1]教育部.初中物理新课程标准(实验稿).

篇5

说课是把执教者的教学设想,教学思想及其理论依据说出来,供同行商榷和交流。今天“说课”的内容是“欧姆定律”一节。下面介绍说这节课的过程。

一、教材分析

“欧姆定律”一课,学生在初中阶段已经学过,高中选修教材安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基础研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图像法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法。这就决定了本节课的教学目的和教学要求。这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础。本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用。因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段。

通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用。本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析,这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础。

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏。从教学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从教学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义。

二、关于教法和学法

根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式教学法。教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行课堂提问,让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点,又有利于发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。

通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实验操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律。同时要让学生知道,物理规律必须通过实验的检验,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。

三、对教学过程的构想

为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:

1. 在引入新课提出课题前,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用。

2. 对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答,这样使学生既巩固实验知识,又调动学生积极参与。

3. 在进行演示实验时可请两位学生上台协助,同时让其余学生注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考。

4. 用列表对比法对实验数据进行分析后,提出问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次,通过提问和画图像使学生的学习情绪转向高涨。

5. 在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢,可提请学生展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻印象。

6. 在得出实验结论的基础上,进一步总结欧姆定律,这实际是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力。

7. 为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题进行反馈练习,达到巩固之目的。然后结合教材练习题,熟悉欧姆定律的应用,时间不宜过长,以免冲淡主题。

四、授课过程中注意事项

1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。

2.注意正确规范地进行演示操作。

3.注意凑示实验的可视度。

4. 定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱。

5.所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上,不能把套公式计算作为重点。

篇6

在1826~1827年,德国物理学家欧姆用实验和理论确立了欧姆定律。

然而,在德国,只有费西内尔和斯威格尔等极少数科学家接受欧姆的发现,而绝大多数则反对欧姆的“歪理邪说”。例如,物理学家鲍尔就撰文煽动舆论,攻击欧姆的著作:“以虔诚眼光看待世界的人不要去读这本书,因为它纯粹是不可置信的欺骗,它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。”

但是,在“曾经沧海”和“除却巫山”15年之后的1841年,科学界终于承认了欧姆的成果――英国皇家学会授予欧姆皇家学会的最高科学奖科普利奖章,还吸收他为学会的外籍会员。

这“花开德意志,果结英格兰”的成果,使欧姆的祖国终于认识到了他的价值。1849年,慕尼黑大学终于聘请60岁高龄的欧姆为教授……

花发神州果结美洲――“女生”、“施泰纳”远涉重洋

“请我去讲学?讲组合数学?你们中国不是有陆家羲博士么?”1983年,中国某单位邀请两位世界组合数学专家――加拿大多伦多大学的门德尔松教授与滑铁卢大学的郝迪教授来中国讲学,并出席在大连举办的中国首届组合数学学术讨论会。对此,他俩睁大了眼睛,门德尔松还疑惑不解地这样用反问来回答。

他俩为什么会如此惊诧呢?

在1961~1979年间,包头九中物理教师陆家羲先后6次向国内有关研究机构和刊物寄出有关“柯克曼女生问题”的论文。但是,他得到的回答不是“无价值”或“改投其他刊物”,就是退稿或石沉大海没有回音!

“柯克曼女生问题”,是美国数学家柯克曼在1850年提出来的组合数学问题。和“女生”相关的,还有出生在瑞士的德国数学家施泰纳提出的“施泰纳系列问题”。它们都是100多年以来没有得到彻底解决的世界性数学难题。

到了1980年春,陆家羲又攻克了“施泰纳”,并立即把有关论文寄往北京。后来,按苏州大学朱烈教授的建议,他把论文投寄给《组合论》杂志。为杂志审查论文的世界组合学权威之一门德尔松高度评价说:“这是世界上十年来组合设计方面最重大的成果之一。”1983年3月,他的6篇论文在《组合论》杂志上正式发表。

陆家羲死后4年的1987年,国家科委把他的一个成果评为国家自然科学一等奖。

带着“远行”去远行――无线电“离家出走”

1896年初夏,一个容貌清秀的青年提着一个大箱子,登上了一艘从意大利开往英国的邮船。他踌躇满志而又恋恋不舍――毕竟,要离开自己的祖国,的确“别有一番滋味在心头”。

这个青年,就是意大利发明家马可尼。那么,他为什么要“从故乡到异乡”呢?

1894年的一天,马可尼的母亲目睹了儿子的发明――楼上的无线电试验装置使楼下的电铃响了起来。1895年夏,他把信号传送距离扩大到2.7千米……

初步成功和经费紧缺,促使马可尼向他的农场主父亲借钱,还写信向意大利邮电部求助,但都没有得到支持。于是,他只好“离家出走”去远行――大箱子里就是能让电波“远行”的无线电设备。

1896年12月12日,伦敦科技大厅座无虚席,英国邮电总局总工程师、英国电信界权威普利斯做完了无线电的科普讲演之后,把马可尼和他的无线电报装置介绍给了大家,并当场作了表演,从而使“整个大厅变得比游艺场还热闹”。也是在这一年,马可尼在英国取得了无线电发明的专利权。

1897年5月11日,马可尼和乔治・肯普首次完成了不用导线把信号传过英国的一个海湾的壮举……

就这样,在南欧开花的无线电,在英伦结了果。

苏格兰播种美利坚收获――青霉素穿越大西洋

1928年,出生在苏格兰的英国医学家弗莱明发现了青霉素。然而,“小扣柴扉久不开”――由于当时弗莱明和他的合作者无法解决产销问题,它被尘封了10年。

在“二战”隆隆的炮声中,牛津大学的弗洛里和他年轻的助手――德国化学家钱恩在图书馆里翻阅资料的时候,发现了当年弗莱明关于青霉素的论文。

1941年,英国分析化学家马丁和英国生物化学家赛恩其发明了分离复杂化学物质的纸层分析法。借助于这种方法,弗洛里和钱恩解决了青霉素的提纯问题。然而,在生产青霉素的方面,他俩却“雪拥蓝关马不前”了――许多英国药厂因德寇飞机时常空袭而拒绝投产,英国帝国化学工业公司只能生产出少量的青霉素。不知“云横秦岭家何在”的弗洛里和钱恩,只好带上青霉素样品穿越大西洋,到美国去寻找合作者。1944年,美国大量生产的青霉素在英美普通公民中广泛使用。青霉素的大量生产,拯救了千百万伤病员,成为第二次世界大战中与原子弹、雷达并列的三大发明之一。

就这样,由苏格兰人播种的青霉素,在美利坚得到丰收。

观念、环境和评价机制――“红杏出墙”的启迪

为什么科技史上会有这么多“墙内开花墙外红”的现象呢?它又给我们什么启迪呢?

第一个原因是观念的陈旧。

观念陈旧的表现之一,是科学方法观念的陈旧。

欧姆定律起初没有被德国科学家普遍承认,原因之一就是他们片面强调实验的重要性,忽略理论的概括作用,更忽略了伽利略开创的数学物理演绎法。例如,德国物理学家孟克就曾说:“我们更需要的是观察和实验,而不是计算和几何公式。”

科学方法观念的陈旧,还表现在推导欧姆定律的时候。欧姆采用了傅立叶在均匀热传导时金属导线与外界完全绝热的方法,而德国的一些实验物理学家们认为这根本不可能。但在事实上,这种方法正是伽利略和牛顿早已采用过的“理想实验”的基本物理方法之一。

由此可见,只有破除陈旧的科学方法,科学理论才有可能破土而出。

观念陈旧的表现之二,是“大人物”忽视“小人物”。

一些科学家认为,欧美第一流的科学家尚未解决的问题不会如此简单,作为“小小的中学教师”的欧姆不可能解决。

陆家羲的成果最早不是在国内得到承认,多少也有忽视“小人物”的因素。

观念陈旧的表现之三,是对科学研究和技术开发的轻视。

青霉素之花之所以在异地大量结果,还有一个重要原因:英国重视科学,相对轻视技术;而美国则两者并重。按人口平均计算,标志着科学水平三个自然学科(物理、化学和医学)诺贝尔奖得主的人数,英国至今仍居世界第一。然而,英国的经济发展速度,却只居西欧共同体的倒数第二――更不能和美国及其他发展快的国家比肩!在这种科技政策下,青霉素“异地结果”就不足为奇了。

第二个原因是环境影响科研成果。

许多英国药厂当年拒绝研究青霉素的规模化生产的重要原因是,“二战”时德寇的飞机时常空袭,而美国本土则没有这种空袭。陆家羲的论文之所以被多次忽略,原因之一也是因为他投寄论文时的社会环境是在“”时期。

由此可见,和谐、安定的社会环境,对科研(和其他活动),是多么重要。

第三个原因是评价机制。

欧姆和陆家羲的成果之所以没能在“本土”及时得到公认,与当时评价机制的失误有关。

奥地利生物学家孟德尔发现的生物遗传学规律,在死后16年的1900年,才在荷兰的德・弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的西森内格・契马克完成的“再发现”后得到公认,也与评价机制不健全有关。

篇7

一、物理定律教学法

在学生学习物理时,首先接触的就是定律.对于怎样能学好定律很多学生都会很茫然,也是每个物理教师首要考虑的问题.

在进行一项定律教学时,教师都会有意识的补充大量与这一定律有关的内容,这就是所谓的“溯源”教学.任何一个重要物理定律的建立,都会经过一个漫长的过程,在探索一个成功的定律,最后这个定律一定能够得到确立,其中一定离开不科学的研究和正确的思维推理,这是人类一笔宝贵的知识财富,也是我们物理教学不可缺少的宝贵财富.

例如,牛顿万有引力定律时,我们从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起,然后是开普勒在拥有这些数据的基础上,通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律(开普勒三定律),最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释,终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律.在学习牛顿万有引力定律的过程中,我们还着重向学生介绍了“归纳法”、“理想化”和“间接验证”三种科学研究的重要方法.

在学习欧姆定律时,很多学生开始时都以为研究导体电流和导体两端的电压之间的关系是不困难,只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可.可是在欧姆那个年代,非但没有电流表、电压表等仪器,连电压、电流和电阻的定义和单位都没有,欧姆面临的困难之大是可想而知的.他到底是怎样得到这个电学中最重的定律的呢?顿时让学生对此产生了浓厚的兴,在学习欧姆定律如何诞生的过程时,我们还结合欧姆的实践,介绍了用图线探新规律的方法.

通过一系列系统的学习,让学生掌握一些重要的科学研究方法,有些学生在得到深刻体会时说到:学好物理定律是宝贵的,但搞懂研究物理定律的科学方法更宝贵,掌握了这些科学的研究方法,就能探索出大自然层出不穷的奥秘.

物理本就是一门自然学科,它的规律都是通过对生活中的一些现象观察和在实验的基础上,认真思考总结得出来的.

二、习题研究教学法

不论是教师还是学生,在习题练习上都花费了大量的时间,物理习题教学也是物理课堂教学的重要组成部分之一.因此,习题教学的改革是一个非常重要的问题.想要培养学生具有良好的理解、分析、推理等能力,在做我们要求学生物理习题时就应该有目的性的习题来进行练习.

1.围绕解题方法做习题

课本上一般都是按照力、热、电、光等系统性的顺序来讲解,但是当我们讲解习题时,应该围绕解题方法分类来讲解物理练习题.例如,对称法、图象法等等,这样有系统的划分和分类集中把一些重要的解题方法,在学习到某个阶段的时候,集中将一批解题方法相同的习题安排给学生练习,使他们深刻的记牢这个解题方法.在以后的学习中遇到这种题类,能够应用自如.

2.阶梯练习法

阶梯练习主要是帮助学生掌握一些难度高的题类比较有效.例如,在学生遇到一道难题不会做时,老师不应该直接告诉他们应该怎么去做,这时应该通过课堂讲解一些题型相同,但难度较小的让他们做做.或者讲解一道内容完全不同,但解题方法相似的题给他们去理解,直到学生领悟出这道难题应该怎样解为止.这样让学生一步一步自己往上爬,通过自己的努力提高学习的水平,比被动地听老师讲解效果要好得多.

三、特优学生特殊实验

篇8

在课堂教学中运用控制变量法去分析问题、解决问题有着不可低估的重要作用,下边就控制变量法分别在概念规律、实验设计、探究实验、演示实验、例题教学、习题设计中的应用各举一例作一探讨。

一、控制变量法在密度概念教学中的应用

1.质量相同(控制质量)的不同物质,定量地看,密度与体积成反比例关系。

2.体积相同(控制体积)的不同物质,定量地看,密度与质量成正比例关系。

3.物质相同(控制物质因素)的不同物体,定量地看,m/v的值不变,即质量与体积成正比例关系。

同理,控制变量法还普遍的应用于速度、电功、功率、比热容、燃料的热值、力的三要素、参照物的选择等物理概念的教学中。

二、控制变量法在欧姆定律教学中的应用

1.把一电阻跟滑动变阻器串联起来,用滑动变阻器调节同一电阻(控制电阻)两端的电压,记录通过该电流,去探究电流与电压的关系;

2.把两个阻值不同的电阻分别跟滑动变阻器串联起来,用滑动变阻器调节两个阻值不同电阻两端的电压并使之不变(控制电压),记录通过的电流,去探究电流与电阻的关系;

3.通过定量分析,概括总结出欧姆定律。

同理,控制变量法还应用在焦耳定律等物理规律的教学中。

三、控制变量法在实验设计教学中的应用

例:给你一个电池组(电压未知,且不变),一只电流表,一个已知最大阻值为Rab的滑动变阻器,一只开关和几根导线,请你设计只需连一次电路就能测出未知电阻Rx的方法。

设计实验,如下左图所示。进行实验,分析测算。

1.闭合开关,将变阻器滑片P移到a端,测出此时电路中电流I1。

2.将滑片P移到b端,测出此时电路中电流I2,由I1Rx=I2(Rx+Rab),得Rx=I2Rab/(I1-I2)。(当然,也可将Rx与Rab并联,如上右图所示)

以上两种方法,都离不开一个设计思想,即控制电压(电源或Rx两端电压)这个变量,用电流表测出电流,然后用欧姆定律就可算出未知电阻的阻值。

四、控制变量法在探究实验教学中的应用

初中物理教材中许多实验都必须使用控制变量法完成探究,方可得出结论。如探究“影响磁性强弱的因素等实验、摩擦力的大小与什么因素有、压力的作用效果与什么因素有关、动能的大小与什么因素有关、重力势能与什么因素有关、阻力对物体运动的影响”中无一不渗透着控制变量法。

五、控制变量法在演示实验教学中的应用

初中物理教材中许多实验都必须用控制变量法完成演示,进行比较、分析、判断。例如音调和频率关系、液体内部压强的特点、决定电阻大小的因素等演示实验。

六、控制变量法在例题教学中的应用

例题:某同学在“探究电阻上电流与电压的关系”时,根据实验数据描绘出了如图所示的U-I关系图像,由此图像可知:

A.R1

C.R1>R2 D.无法确定

析题:如果图像上标有具体的电流、电压数据,在图像上任意找一个特殊点的坐标,根据欧姆定律公式就可以计算出它们的电阻值,并加以比较即可。可是,图像上标出并没有具体的电流、电压数据,要比较它们的电阻大小就好像“无法判断”,也无从下手。其实,用控制变量的方法就可以进行比较判断的。在图像上任意取一相同的电压值U1=U2(控制电压),去看它们对应的电流值I1、I2,显然I1

解题:在图上作三条“辅助线”,通过“辅助线”可以看出,在相同电压下,通过R1的电流I1大,则R1的阻值就大,因此选C。

七、控制变量法在习题设计中的应用

如“质量相等的水和煤油,吸收相同的热量,谁的温度升高较大?”

控制变量法是一种分析问题、解决问题最普遍、最有效的科学方法,也是一种教学思想。在物理课堂教学中如能恰当运用这一科学方法,渗透这一教学思想,课堂教学就会取得事半功倍的效果。更为重要的是,在教学过程中,学生分析问题、解决问题的能力得到了极大的提高。在初中物理(如在力学、电学、热学)中,可用“控制变量法”去分析、解决的实际问题还很多,这就为学生灵活应用这一科学方法解决问题提供了保证。总之,控制变量法贯穿整个初中物理的教学过程中,在教学中教师要有意识的去培养学生利用控制变量法去探究新知,掌握新知。