時(shí)間：2023-09-13 17:12:44
導(dǎo)語(yǔ)：在歐姆定律的推理的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學(xué)部分中各種電路的基礎(chǔ)內(nèi)容，同時(shí)也是高中物理電路部分的重點(diǎn)內(nèi)容，深刻理解并掌握本節(jié)內(nèi)容對(duì)今后電路學(xué)習(xí)具有極大的幫助。在高中物理課堂教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展中，為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學(xué)設(shè)計(jì)的有效性，下面本文首先簡(jiǎn)單分析了《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上提出創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì)為方法的課堂教學(xué)實(shí)踐，以供參考。
高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)的。教材在設(shè)計(jì)中意在從能量守恒的觀點(diǎn)推導(dǎo)出閉合電路歐姆定律，從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規(guī)律及斷路短路現(xiàn)象，將實(shí)驗(yàn)放在學(xué)生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學(xué)中創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì)。
1.《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)分析
《閉合電路歐姆定律》教學(xué)目標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面：一是，經(jīng)進(jìn)閉合電路歐姆定律的理論推導(dǎo)過(guò)程，體驗(yàn)?zāi)芰哭D(zhuǎn)化和守恒定律在電路中的具體應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生推理能力；二是，了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養(yǎng)學(xué)生利用圖像方法分析電學(xué)問(wèn)題的能力；三是，通過(guò)路端電壓與負(fù)載的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法；四是，利用閉合電路歐姆定律解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學(xué)主要是圍繞定律的推導(dǎo)和定律的應(yīng)用這兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)的，其中涉及到了“電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”、“用電勢(shì)推導(dǎo)電壓關(guān)系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內(nèi)容，這些內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系， 只要能夠?yàn)槠錁?gòu)建一個(gè)完善的體系，將這些知識(shí)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構(gòu)主義教學(xué)思想為基礎(chǔ)，采用創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)于提高課堂教學(xué)有效性具有積極意義。
2.創(chuàng)設(shè)“問(wèn)題情境”的教學(xué)設(shè)計(jì)具體實(shí)踐
首先，通過(guò)問(wèn)題的提出激發(fā)學(xué)生的求知欲。例如：將一個(gè)小燈泡接在已充電的電容器兩極，另一個(gè)小燈泡在干電池兩端，會(huì)觀察到什么現(xiàn)象？并展示生活中的一些電源，演示手搖發(fā)電機(jī)使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂(lè)卡片實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生進(jìn)行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過(guò)觀察學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能的過(guò)程，停止搖動(dòng)就沒(méi)有電能，燈泡就不會(huì)亮，而干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，其化學(xué)能能夠?yàn)楦呻姵靥峁┏掷m(xù)供電的功能，因此小燈泡能夠持續(xù)發(fā)光。然后教師再在這個(gè)基礎(chǔ)上提出問(wèn)題：什么是電源的電動(dòng)勢(shì)？之后指出電源電動(dòng)勢(shì)的概念，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)電源的正負(fù)極，并畫(huà)出等效的電路圖，利用學(xué)生已知的知識(shí)，如電勢(shì)相當(dāng)于高度，電勢(shì)差則相當(dāng)于高度差，這樣學(xué)生就能夠很好的對(duì)電勢(shì)差以及電源電動(dòng)勢(shì)的內(nèi)電壓和外電壓等概念進(jìn)行理解了。
其次，在教學(xué)中可采用類(lèi)比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進(jìn)行教學(xué)。教師在課堂教學(xué)匯總可借助于多媒體播放flash課件， 借助于升降機(jī)舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差，幫助學(xué)生更好的理解電源電動(dòng)勢(shì)。另外還可以從能量的角度引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其進(jìn)行理解，例如小花去買(mǎi)衣服，共有100元，其中10元用于打車(chē)，90元用于買(mǎi)衣服，在這里，100元就相當(dāng)于電源的電動(dòng)勢(shì)，車(chē)費(fèi)相當(dāng)于內(nèi)電壓（必要的無(wú)用功），買(mǎi)衣服的費(fèi)用就相當(dāng)于外電壓（有用功），從而使學(xué)生掌握內(nèi)外電壓的本質(zhì)屬性。
最后，要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，觀察和實(shí)驗(yàn)是提出問(wèn)題的基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生觀察要細(xì)致人微，要善于從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，直觀、形象的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能激發(fā)學(xué)生思考。可以讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)探究路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系，再?gòu)睦碚撋线M(jìn)行分析。然后演示電動(dòng)勢(shì)分別為3V和9V（舊）的電源向一個(gè)燈泡供電實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，讓學(xué)習(xí)進(jìn)行討論，解釋現(xiàn)象原因。通過(guò)這種方式能夠讓學(xué)生很容易就明白流過(guò)燈泡的實(shí)際電流不僅與電源的電動(dòng)勢(shì)有關(guān)，還與電路中的總電阻有關(guān)，從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律，完成課堂教學(xué)任務(wù)。
3.總結(jié)語(yǔ)
一、歸納對(duì)比，培養(yǎng)比較概括能力
歸納推理與演繹推理不同，演繹推理是由一般到個(gè)別，即從一般性的結(jié)論判斷出發(fā)，推之于個(gè)別也具一般事物的那種特性；歸納推理是由個(gè)別到一般，由觀察實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)找到個(gè)別事物有某種特性，而這個(gè)別事物的同類(lèi)，也具有那種特性，那么這同類(lèi)事物就具有那種特性了。而對(duì)比（比較）是確定現(xiàn)實(shí)對(duì)象及其現(xiàn)象異同的一種思維過(guò)程；概括是把比較中抽取出來(lái)的本質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行綜合。
物理教學(xué)中要善于從形式和本質(zhì)兩方面引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知物理現(xiàn)象或物理知識(shí)的相似點(diǎn)與差異點(diǎn)，以培養(yǎng)對(duì)比、概括能力。我們?cè)谶M(jìn)行物理概念教學(xué)時(shí)，就常用異中求同法。如通過(guò)火車(chē)在軌道上行駛，飛機(jī)在高空飛行，蟲(chóng)子在地上爬行，人在路上行走等各種運(yùn)動(dòng)形式中，找出其共同點(diǎn)：一個(gè)物體相對(duì)另一物體的位置發(fā)生了變化，從而概括出“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”的概念。亦可在學(xué)了有關(guān)時(shí)間與時(shí)刻，路程與位移，電壓、路端電壓、電勢(shì)、平衡力、作用力與反作用力，動(dòng)通定理、動(dòng)量定律，機(jī)械守恒定律、動(dòng)量守恒定律以后，用圖表進(jìn)行對(duì)比。
二、聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)分析綜合能力
分析和綜合是思維的基本過(guò)程。分析是把整體分解為部分，把復(fù)雜的事物分解為最簡(jiǎn)單的要素，然后分別加以研究的一種思維方法。綜合則是把對(duì)象的各個(gè)部分、各個(gè)方面和各種因索聯(lián)系起來(lái)的一種思維方法。例如在力學(xué)中，研究物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和所受的外力（即與其他物體的相互作用）的關(guān)系時(shí)，問(wèn)題就比較復(fù)雜，學(xué)生普遍感到很不易掌握。但如果用“隔離法”進(jìn)行分解教學(xué)，首先把要研究的對(duì)象和其對(duì)象（物體）“隔離”開(kāi)來(lái)，而后逐一分析，從各個(gè)側(cè)面去分析該物體收到其他物體的作用力的性質(zhì)（重力、彈力、摩擦力等），求出合力；再研究物體的質(zhì)量和所受的合力與外力的關(guān)系，從而得到“一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的速度的變化率和外力成正比”的結(jié)論。這便是力學(xué)研究中常用的分析法。
分析和綜合是相互聯(lián)系的：分析是綜合的基礎(chǔ)，綜合是分析的目的。沒(méi)有分析就不能綜合，沒(méi)有綜合分析就毫無(wú)意義。在認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象的過(guò)程中，分析和綜合總是交替進(jìn)行的，二者相互依存，相互制約。如教學(xué)直流電規(guī)律時(shí)，先讓學(xué)生學(xué)習(xí)電流、電壓、電阻以及串并聯(lián)電路的特征等，在此基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)部分電路的歐姆定律，這便是在分析基礎(chǔ)上的第一次綜合。這時(shí)學(xué)生對(duì)直流電規(guī)律的認(rèn)識(shí)仍囿于部分電阻即一段電路上的。待學(xué)習(xí)電動(dòng)勢(shì)概念，分析電流通過(guò)內(nèi)外電路電壓降落的情況及能量變化情況，得到閉合電路歐姆定律，即全電路歐姆定律后，學(xué)生才對(duì)電路的部分和整體及各種因素的相互制約關(guān)系獲得較為完整的認(rèn)識(shí)。所以，對(duì)物理綜合問(wèn)題的教學(xué)，先要引導(dǎo)學(xué)生分析，研究復(fù)雜現(xiàn)象包含的物理過(guò)程，及其解決的方法，再引導(dǎo)學(xué)生綜合，把各物理過(guò)程連成一個(gè)整體思考求解。從而使學(xué)生養(yǎng)成分析綜合的良好習(xí)慣，培養(yǎng)運(yùn)用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1．鞏固串聯(lián)電路的電流和電壓特點(diǎn).
2．理解串聯(lián)電路的等效電阻和計(jì)算公式.
3．會(huì)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算.
能力目標(biāo)
1．培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力和研究問(wèn)題的方法.
2．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力.
情感目標(biāo)
激發(fā)學(xué)生興趣及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，加強(qiáng)思想品德教育.
教學(xué)建議
教材分析
本節(jié)從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個(gè)10Ω的電阻入手引入課題，從實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論.串聯(lián)電路總電阻的計(jì)算公式是本節(jié)的重點(diǎn)，用等效的觀點(diǎn)分析串聯(lián)電路是本書(shū)的難點(diǎn)，協(xié)調(diào)好實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法的關(guān)系是本書(shū)教學(xué)的關(guān)鍵．
教法建議
本節(jié)擬采用猜想、實(shí)驗(yàn)和理論證明相結(jié)合的方式進(jìn)行學(xué)習(xí).
實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法并舉，不僅可以使學(xué)生對(duì)串聯(lián)電路的總電阻的認(rèn)識(shí)更充分一些，而且能使學(xué)生對(duì)歐姆定律和伏安法測(cè)電阻的理解深刻一些．
由于實(shí)驗(yàn)法放在理論推導(dǎo)法之前，因此該實(shí)驗(yàn)就屬于探索性實(shí)驗(yàn)，是伏安法測(cè)電阻的繼續(xù)．對(duì)于理論推導(dǎo)法，應(yīng)先明確兩點(diǎn)：一是串聯(lián)電路電流和電壓的特點(diǎn)．二是對(duì)歐姆定律的應(yīng)用范圍要從一個(gè)導(dǎo)體擴(kuò)展到幾個(gè)導(dǎo)體（或某段電路）計(jì)算串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻時(shí)，常出現(xiàn)一個(gè)“總”字，對(duì)“總”字不能單純理解總和，而是“總代替”，即“等效”性，用等效觀點(diǎn)處理問(wèn)題常使電路變成簡(jiǎn)單電路．
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
1．引入課題
復(fù)習(xí)鞏固，要求學(xué)生思考，計(jì)算回答
如圖所示，已知，電流表的示數(shù)為1A，那么
電流表的示數(shù)是多少？
電壓表的示數(shù)是多少？
電壓表的示數(shù)是多少？
電壓表V的示數(shù)是多少？
通過(guò)這道題目，使學(xué)生回憶并答出串聯(lián)電路中電流、電壓的關(guān)系
（1）串聯(lián)電路中各處的電流相等．
（2）串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和．
在實(shí)際電路中通常有幾個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體組成電路，幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)以后總電阻是多少？與分電阻有什么關(guān)系？例如在修理某電子儀器時(shí)，需要一個(gè)10的電阻，但不巧手邊沒(méi)有這種規(guī)格的電阻，而只有一些5的電阻，那么可不可以把幾個(gè)5的電阻合起來(lái)代替10的電阻呢？
電阻的串聯(lián)知識(shí)可以幫助我們解決這個(gè)問(wèn)題．
2．串聯(lián)電阻實(shí)驗(yàn)
讓學(xué)生確認(rèn)待測(cè)串聯(lián)的三個(gè)電阻的阻值，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證．指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)．按圖所示，連接電路，首先將電阻串聯(lián)入電路，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的讀數(shù)為一整數(shù)（如3V），電流表的讀數(shù)為0．6A，根據(jù)伏安法測(cè)出.
然后分別用代替，分別測(cè)出．
將與串聯(lián)起來(lái)接在電路的a、b兩點(diǎn)之間，提示學(xué)生，把已串聯(lián)的電阻與當(dāng)作一個(gè)整體（一個(gè)電阻）閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓示數(shù)為一整數(shù)（如3V）電流表此時(shí)讀數(shù)為0．2A，根據(jù)伏安法測(cè)出總電阻．
引導(dǎo)學(xué)生比較測(cè)量結(jié)果得出總電阻與、的關(guān)系.
再串入電阻，把已串聯(lián)的電阻當(dāng)作一個(gè)整體，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為一整數(shù)（如3V）電流表此時(shí)示數(shù)為0．1A，根據(jù)伏安法測(cè)出總電阻．
引導(dǎo)學(xué)生比較測(cè)量結(jié)果，得出總電阻與的關(guān)系：.
3．應(yīng)用歐姆定律推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關(guān)系：
作圖并從歐姆定律分別求得
在串聯(lián)電路中
所以
這表明串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和．
4．運(yùn)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算
例一把的電阻與的電阻串聯(lián)起來(lái)接在6V的電源上，求這串聯(lián)
電路中的電流
讓學(xué)生仔細(xì)讀題，根據(jù)題意畫(huà)出電路圖并標(biāo)出已知量的符號(hào)及數(shù)值，未知量的符號(hào)．
引導(dǎo)學(xué)生找出求電路中電流的三種方法
（1）（2）（3）
經(jīng)比較得出第（3）種方法簡(jiǎn)便，找學(xué)生回答出串聯(lián)電路的電阻計(jì)算
解題過(guò)程
已知V，求I
解
根據(jù)得
答這個(gè)串聯(lián)電路中的電流為0.3A.
強(qiáng)調(diào)歐姆定律中的I、U、R必須對(duì)應(yīng)同一段電路.
例二有一小燈泡，它正常發(fā)光時(shí)燈絲電阻為8.3，兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源，要使燈泡正常工作，需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？
讓學(xué)生根據(jù)題意畫(huà)出電路圖，并標(biāo)明已知量的符號(hào)及數(shù)值，未知量的符號(hào).
引導(dǎo)學(xué)生分析得出
（1）這盞燈正常工作時(shí)兩端電壓只許是2.5V，而電源電壓是6V，那么串聯(lián)的電阻要分擔(dān)的電壓為
（2）的大小根據(jù)歐姆定律求出
（3）因?yàn)榕c串聯(lián)，通過(guò)的電流與通過(guò)的電流相等.
（4）通過(guò)的電流根據(jù)求出.
解題過(guò)程
已知，求
解電阻兩端電壓為
電路中的電流為
1 與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的圖象問(wèn)題
1.1 圖象用于規(guī)律探究
探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，最后的數(shù)據(jù)處理和規(guī)律的得到就是借助于圖象進(jìn)行分析的，尤其是“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，學(xué)生很難直接從數(shù)據(jù)上看出兩者成反比關(guān)系，不過(guò)當(dāng)作出如圖1所示的a-m函數(shù)圖象時(shí)，學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)很容易猜測(cè)其是雙曲線，繼而猜測(cè)是反比，是不是呢？再進(jìn)一步變化坐標(biāo)，作出如圖2所示的a-1[]m圖象，得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，歸納出結(jié)論：得到當(dāng)合力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論.
1.2 提取圖象信息解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題
從圖象中找出解題信息，把圖象與物理圖景相聯(lián)系，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)解答.
1.3 借助于v-t圖象切線斜率的變化比較加速度
x-t圖象切線的斜率表示瞬時(shí)速度，同樣可以推理得v-t圖象切線的斜率能表示加速度a，切線斜率的變化可以反映加速度大小的改變.
例2 木塊A、B質(zhì)量相同，現(xiàn)用一輕彈簧將兩者連接置于光滑的水平面上，開(kāi)始時(shí)彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)，如圖4所示，現(xiàn)給A施加一水平恒力F，彈簧第一次被壓縮至最短的過(guò)程中，有一個(gè)時(shí)刻A、B速度相同，試分析此時(shí)A、B的加速度誰(shuí)比較大？
解析 在彈簧壓縮過(guò)程中，隔離A、B進(jìn)行受力分析，對(duì)A有：F-kx=maA，彈簧形變量變大，A做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；對(duì)B有：kx=maB，B做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng).接著定性畫(huà)出A、B運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖5所示，交點(diǎn)為C表示兩者速度相同，直觀地呈現(xiàn)該處B切線的斜率大于A的斜率，即aB>aA.[HJ1.5mm]
2 電路中的圖象問(wèn)題
2.1 U-I圖象問(wèn)題
導(dǎo)體的伏安特性曲線能直觀的體現(xiàn)導(dǎo)體電流隨所加電壓的變化關(guān)系.線性元件對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線是斜直線，直線的斜率k=I/U，物理意義是電阻的倒數(shù).對(duì)于非線性元件來(lái)說(shuō)，伏安特性曲線是曲線，任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的比值k=I/U，物理意義也是電阻的倒數(shù).計(jì)算阻值時(shí)兩者有很大的區(qū)別.但任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的乘積P=UI的物理意義是元件的實(shí)際功率，這個(gè)結(jié)論對(duì)兩種元件都適用.
電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖象也是考查的重點(diǎn).根據(jù)閉合電路歐姆定律的變形式：E=U+Ir，可得出路端電壓與電流的關(guān)系式為：U=E-Ir.作出此圖象可以得出是一個(gè)一次函數(shù)的圖象.斜率物理意義k=-r，縱截距的物理意義b=E.
[TP9GW879.TIF，Y#]
例3 小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖6所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)法中正確的是
A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1[]I2
C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1[]I2-I1
D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
解析 坐標(biāo)的比值等于電阻的倒數(shù)，所以A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)正確.因?yàn)槭欠蔷€性元件，歐姆定律不再適用，所以不能用切線的斜率等于電阻，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.坐標(biāo)的乘積代表實(shí)際功率D正確.
點(diǎn)評(píng) 本題即為伏安特性曲線的數(shù)形結(jié)合考查，根據(jù)R=U1[]I2，得出圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)比值為電阻倒數(shù)，根據(jù)P=UI得出圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為實(shí)際功率.
2.2 閉合電路中的常見(jiàn)的功率的圖象問(wèn)題
閉合電路中經(jīng)常遇到的三個(gè)功率：電源總功率P=EI，電源的輸出功率P=EI-I2r，電源的內(nèi)熱功率：P=I2r.
例4 某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)上，[TP9GW880.TIF，Y#]如圖7中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知
A.反映Pr變化的圖線是c
B.電源電動(dòng)勢(shì)為8 V
C.電源內(nèi)阻為2 Ω
D.當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的 [LL]電阻為6 Ω
解析 a為P總-I關(guān)系圖象，根據(jù)P=EI，可得E=4 V，b為P出-I關(guān)系圖象根據(jù)P=EI-I2r，可得r=2 Ω；c為Pr-I關(guān)系圖象.再根據(jù)閉合電路歐姆定律可得R=6 Ω，正確答案：A、C、D.
點(diǎn)評(píng) 根據(jù)圖象和表達(dá)式的數(shù)形結(jié)合，待定系數(shù)法可以求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻結(jié)合閉合電路歐姆定律求出外電阻的大小.
2.3 電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)定的常見(jiàn)圖象問(wèn)題
測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的常見(jiàn)方法有三種：U-I法，I-R法，U-R法，三種方法都是圍繞閉合電路歐姆定律的表達(dá)式來(lái)的.在研究圖象問(wèn)題上卻是有所不同，斜率和截距的物理意義大不一樣，需要我們數(shù)形結(jié)合明確各自的含義.
物理實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)方法
一、物理實(shí)驗(yàn)常用的設(shè)計(jì)方法轉(zhuǎn)換法：借助于力、熱、電、光、機(jī)械等方法之間的互相轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)可觀察、容易觀察或觀察效果明顯的目的；對(duì)比法：通過(guò)對(duì)比達(dá)到辨異求同或者同中尋異，從而打開(kāi)思路，獲得解決問(wèn)題的方法；平衡法：當(dāng)矛盾雙方平衡時(shí)，從物理學(xué)角度講總對(duì)應(yīng)一個(gè)平衡方程式，最簡(jiǎn)單的情況是方程的一側(cè)為已知量，另一側(cè)為未知量，據(jù)此，可用于指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)；放大法：利用擴(kuò)音機(jī)、幻燈機(jī)等設(shè)備把微小的聲音或圖像信息進(jìn)行放大，這是大家都熟悉的方法。
二、物理實(shí)驗(yàn)中的數(shù)學(xué)方法1.幾何圖形法（或圖示法）。例如：測(cè)錐體的高及圓的直徑；運(yùn)用幾何作圖法說(shuō)明，光的反射定律、平面鏡成像、潛望鏡、光的折射現(xiàn)象、水中筷子的彎折、凸透鏡或凹透鏡對(duì)光線的會(huì)聚或發(fā)散作用。2.疊加平均法。初中物理實(shí)驗(yàn)中主要運(yùn)用了算術(shù)平均數(shù)的方法即把測(cè)定的若干數(shù)相力球和，然后除以給定的個(gè)數(shù)。例如：測(cè)紙厚；測(cè)細(xì)金屬絲直徑；測(cè)短棉線質(zhì)量；伏安法測(cè)電阻。3.比例法（或簡(jiǎn)單函數(shù)關(guān)系法）。例如：彈簧伸長(zhǎng)與外力的關(guān)系；溫度計(jì)的刻度；歐姆定律。4.表格法。例如：研究摩擦力與哪些因素有關(guān)；滑輪組的機(jī)械效率；電流強(qiáng)度與電壓的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)。
三、物理實(shí)驗(yàn)中的思維方法1.分析法。人們思維的過(guò)程就是分析的過(guò)程，實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是離不開(kāi)分析的。例如：慣性球?qū)嶒?yàn)中，為什么小球留在原處就說(shuō)明物體有慣性；測(cè)定滑動(dòng)摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，為什么彈簧秤的讀數(shù)是木塊與桌面之間的摩擦力數(shù)值；應(yīng)該如何解釋空氣有重量的實(shí)驗(yàn)原理；分子引力實(shí)驗(yàn)中，為什么兩鉛柱緊密接觸后不易拉開(kāi)，就聯(lián)想到由于分子引力的結(jié)果；歐姆定律實(shí)驗(yàn)中，如何從實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納實(shí)驗(yàn)公式等等，都必須借助于分析。2.理想實(shí)驗(yàn)法。它是人們?cè)谡鎸?shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，運(yùn)用邏輯推理對(duì)實(shí)際的物理過(guò)程進(jìn)行深入的分析，忽略次要矛盾，抓住主要矛盾進(jìn)而在思想中塑造的理想過(guò)程和分析方法。初中物理研究牛頓第一定律的斜面實(shí)驗(yàn)就運(yùn)用了這種理想實(shí)驗(yàn)的思維方法。3.物理模型法。它是在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)物理事實(shí)的一種近似、形象的描寫(xiě)，物理模型的建立，往往會(huì)導(dǎo)致理論上的飛躍。初中實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用物理模型的典型有四處：根據(jù)實(shí)驗(yàn)建立液體壓強(qiáng)公式時(shí)，運(yùn)用理想液柱的模型；分析連通器原理時(shí)運(yùn)用理想液片模型；研究光學(xué)現(xiàn)象時(shí)運(yùn)用“光線”模型；研究磁場(chǎng)時(shí)運(yùn)用磁力線模型。4.反向探求法。當(dāng)沿著某―方向思考不得求解時(shí)，不妨變換一下方向，倒過(guò)來(lái)思考，可能會(huì)得到啟發(fā)并導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)。法拉第就是在這種思想指導(dǎo)下研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的。
中學(xué)物理邏輯性很強(qiáng)，許多剛剛步入高中的學(xué)生很難適應(yīng)高中物理的學(xué)習(xí)，認(rèn)為高中物理不易學(xué)、學(xué)不懂.面對(duì)這種狀況，教師應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的心理，及時(shí)有效的幫助學(xué)生克服這種心理障礙，使他們能夠?qū)W(xué)習(xí)物理充滿(mǎn)信心.物理教師還要改善自己的教學(xué)方式，設(shè)計(jì)新穎的教學(xué)方案，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的積極性，整體改善物理的教學(xué)質(zhì)量.
一、中學(xué)物理課堂教學(xué)新型設(shè)計(jì)分析
（一）設(shè)計(jì)物理教學(xué)方法的思路
1.結(jié)合哲學(xué)方法
結(jié)合哲學(xué)方法分為：質(zhì)變和量變法、否定和肯定法、內(nèi)容和形式法、本質(zhì)和現(xiàn)象法、相對(duì)和絕對(duì)法、原因和結(jié)果法、空間和時(shí)間法、統(tǒng)一和對(duì)立等法.
2.結(jié)合數(shù)學(xué)方法
結(jié)合數(shù)學(xué)方法：圖像法、函數(shù)法、幾何法、極限法等.
3.突出物理方法
物理有自身獨(dú)特的學(xué)習(xí)方法：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、守恒定律法、對(duì)稱(chēng)法、化方法等.
4.思維方法
思維方法：判斷和推理法、綜合和分析法、分類(lèi)和比較法、概括法、演繹和歸納法、具體和抽象法、類(lèi)比法等.
（二）設(shè)計(jì)在物理課堂教學(xué)的作用
1.是科學(xué)教授物理的需要
通過(guò)物理科學(xué)的方法，讓學(xué)生更好理解物理知識(shí).例如：某教師在講解電容和電場(chǎng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)教案時(shí)，應(yīng)考慮電容和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，而它們是根據(jù)比值進(jìn)行定義的，通過(guò)比值可以將抽象的概念具體化、數(shù)字化，再聯(lián)合實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生更好地理解物理知識(shí).
2.促進(jìn)中學(xué)生建立科學(xué)觀念
物理是科學(xué)學(xué)科，包含大量的科學(xué)觀念和概念，促進(jìn)學(xué)生建立正確的科學(xué)觀念，懂得從現(xiàn)象到本質(zhì)、從偶然到必然、從未知到已知.
例如：某物理老師講解《慣性定律》設(shè)計(jì)問(wèn)題“靜止的小車(chē)啟動(dòng)時(shí)，為什么小車(chē)上的木板向后倒？”“小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，為什么小車(chē)上的木板會(huì)向前倒？”引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行全面思考，科學(xué)利用定律解決物理問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生建立科學(xué)觀念.
二、學(xué)生的個(gè)體差異
為了了解學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)情況，筆者對(duì)某所學(xué)校學(xué)生的力學(xué)和電學(xué)進(jìn)行了調(diào)查.發(fā)放調(diào)查問(wèn)卷143張，共收回137張，回收率是95.80%.數(shù)據(jù)顯示，力學(xué)中關(guān)于自行車(chē)下坡行駛時(shí)不可以用前閘剎車(chē)，77.20%的學(xué)生很清楚；15.20%的學(xué)生知道一些；6.70%的學(xué)生不太清楚；2.20%的學(xué)生完全沒(méi)聽(tīng)過(guò).電學(xué)中關(guān)于燈泡燈絲在開(kāi)燈瞬間最容易被燒斷，66.30%的學(xué)生很清楚；22.80%的學(xué)生知道一些；9.80%的學(xué)生不太清楚；1.10%的學(xué)生完全沒(méi)聽(tīng)過(guò).
生活中物理學(xué)處處可見(jiàn)，但是調(diào)查顯示有些學(xué)生對(duì)生活中的物理現(xiàn)象缺乏了解，個(gè)體之間存在差異.因此教師應(yīng)將生活實(shí)際、學(xué)生的個(gè)體差異等因素和物理教學(xué)聯(lián)合起來(lái)，提高分析解決物理問(wèn)題的能力.
三、新的教學(xué)方法
（一）注重物理生活化
結(jié)合生活實(shí)際教學(xué)，以此吸引學(xué)生思考問(wèn)題，讓學(xué)生感受到物理是兼?zhèn)鋵?shí)用性、趣味性的科學(xué)學(xué)科.
例如：某教師講解《重力勢(shì)能》這節(jié)課結(jié)合生活實(shí)際提出“質(zhì)量不同的物體從同一高度下落，可以觀察到什么現(xiàn)象？”“質(zhì)量相同的物體從不同高度下落，又可以觀察到什么現(xiàn)象？”讓學(xué)生清楚觀察到質(zhì)量、高度與重力勢(shì)能之間的關(guān)系.
（二）物理教學(xué)方式要靈活
教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況靈活教學(xué).例如：某教師講解《歐姆定律》，首先分析歐姆定律的概念和應(yīng)用條件，如果學(xué)生接受情況較好，那么教師可以繼續(xù)根據(jù)歐姆定律解決實(shí)際問(wèn)題；如果學(xué)生接受情況不好，教師可以做些實(shí)驗(yàn)便于學(xué)生理解，還可以繪制伏安特性曲線.靈活教學(xué)，幫助學(xué)生深刻理解物理定義.
（三）既要針對(duì)學(xué)生者整體又要尊重個(gè)體差異教學(xué)
物理課堂是輔助學(xué)生學(xué)習(xí)的教育手段，教師要根據(jù)學(xué)生整體學(xué)習(xí)情況進(jìn)行教學(xué)，綜合考慮學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、接受知識(shí)能力、學(xué)習(xí)能力；也要尊重個(gè)體差異，降低一些學(xué)習(xí)要求，爭(zhēng)取讓所有學(xué)生都能在課堂上有所收獲.
（四）建立場(chǎng)景
一、新知導(dǎo)入環(huán)節(jié)巧妙運(yùn)用，以思維導(dǎo)圖構(gòu)建學(xué)生思維情景
物理學(xué)是一門(mén)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科，而物理概念又是從實(shí)際生活中概括而來(lái)的，有著嚴(yán)格的界定."亞里士多德錯(cuò)覺(jué)"告訴我們，日常生活的習(xí)慣和經(jīng)歷往往會(huì)讓我們產(chǎn)生一些膚淺的、感性的經(jīng)驗(yàn)，而這些經(jīng)驗(yàn)有時(shí)會(huì)與科學(xué)的物理概念相違背，這就不可避免的為學(xué)生的學(xué)習(xí)帶來(lái)了一定的阻礙.如果教師在講授的過(guò)程中沒(méi)有充分考慮到學(xué)生的前概念而展示新概念給學(xué)生看，這樣從表面看，學(xué)生在課堂上接受了新概念，但在解決問(wèn)題的時(shí)候又會(huì)按照自己頭腦中的前概念去處理.這時(shí)，若是引入思維導(dǎo)圖，則可以很好的解決此類(lèi)問(wèn)題.
整個(gè)中學(xué)物理大致上可以分為熱學(xué)、電磁學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)等幾個(gè)大的部分，每一部分既相互區(qū)別又相互關(guān)聯(lián).以聲學(xué)為例，聲學(xué)一塊在初中物理蘇科版中涉及很多，但筆者經(jīng)過(guò)近幾年的教育教學(xué)實(shí)踐后總是覺(jué)得聲學(xué)是初中物理的難點(diǎn)之一，而令人費(fèi)解的是聲學(xué)領(lǐng)域中初中學(xué)生能夠接觸到并感興趣的例子尤其多.如回音、超音速飛機(jī)、趴在地上聽(tīng)敵人數(shù)量的例子等等.這些例子一旦講出來(lái)學(xué)生的興趣都會(huì)非常濃厚，但是在實(shí)際教學(xué)到對(duì)應(yīng)的知識(shí)的時(shí)候，如聲音的介質(zhì)種類(lèi)以及對(duì)聲音傳播的影響、聲音產(chǎn)生的原理、聲音在空氣中傳播的速度等問(wèn)題的時(shí)候，學(xué)生在前后聯(lián)系上存在很大的問(wèn)題.尤其是在聲音的特征一節(jié)中涉及到聲音的音調(diào)和響度兩者的區(qū)別的時(shí)候，以及在人耳聽(tīng)不到的聲音再引入頻率的問(wèn)題的時(shí)候，有很多學(xué)生在接受上明顯存在問(wèn)題.于是筆者立刻聯(lián)想到了思維導(dǎo)圖，并手繪了一個(gè)思維導(dǎo)圖，在聲音的新課導(dǎo)入的時(shí)候用于創(chuàng)設(shè)情景.學(xué)生在看了思維導(dǎo)圖之后既喚醒了自己的潛在知識(shí)，而且又能更好的接受新概念. 從實(shí)際效果來(lái)看，使用思維導(dǎo)圖引入的課，效果明顯好于不使用思維導(dǎo)圖的情況.
二、課堂分析環(huán)節(jié)巧妙運(yùn)用，以思維導(dǎo)圖促進(jìn)概念系統(tǒng)形成
物理知識(shí)是人類(lèi)認(rèn)識(shí)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)條件，也是學(xué)習(xí)物理的直接對(duì)象，在物理學(xué)中，物理現(xiàn)象、物理概念以及定律等共同構(gòu)成了物理知識(shí).物理概念反映的是物理現(xiàn)象的一些共同點(diǎn)和本質(zhì)屬性，是對(duì)于人們頭腦中意識(shí)的抽象概括.物理現(xiàn)象只有經(jīng)過(guò)物理概念的概括才能被學(xué)生吸收，這也是學(xué)習(xí)物理規(guī)律的基礎(chǔ)所在.就這點(diǎn)來(lái)說(shuō)，物理概念在思維導(dǎo)圖的引領(lǐng)下進(jìn)行有效聯(lián)系，在整個(gè)學(xué)生思維中物理學(xué)體系構(gòu)建上占有舉足輕重的作用和地位.比如在初中物理中，學(xué)好力學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生物理思維的初步搭建以及為高中物理的力學(xué)部分的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，還可以通過(guò)對(duì)力學(xué)部分的學(xué)習(xí)，使自身分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力提升一個(gè)檔次.另外力學(xué)問(wèn)題跟同學(xué)們的生活實(shí)際聯(lián)系又異常緊密，通過(guò)對(duì)力學(xué)知識(shí)點(diǎn)一個(gè)個(gè)的學(xué)習(xí)中，對(duì)力學(xué)問(wèn)題一個(gè)個(gè)的解答中逐步培養(yǎng)起學(xué)生仔細(xì)觀察的能力、提出問(wèn)題的能力，使學(xué)生產(chǎn)生對(duì)物理學(xué)的興趣越來(lái)越濃厚.
而初中物理力學(xué)的知識(shí)架構(gòu)中紛繁復(fù)雜，合力、分力、平衡力、非平衡力、速度、方向等等因素同時(shí)拋出，讓一些思維能力尚未完全發(fā)展的學(xué)生一下難以接受.筆者就針對(duì)上述部分設(shè)計(jì)出了如圖2的思維導(dǎo)圖.在教學(xué)過(guò)程中適時(shí)拋出，促進(jìn)學(xué)生練習(xí)思維導(dǎo)圖，逐步的讓知識(shí)在大腦中結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化.
三、難點(diǎn)突破環(huán)節(jié)巧妙運(yùn)用，以思維導(dǎo)圖提升分析理解能力
在初中的物理學(xué)中，已經(jīng)開(kāi)始重視對(duì)學(xué)生的概念教學(xué)了.但是仍有很多學(xué)生覺(jué)得物理概念理解困難，難以背誦和應(yīng)用；物理規(guī)律雖然容易背誦，但是卻很難有效的運(yùn)用；部分學(xué)生也反映在課堂上能夠聽(tīng)懂，但在課后的習(xí)題中卻很難融會(huì)所學(xué)的知識(shí).學(xué)生對(duì)物理概念的理解困難使得學(xué)生對(duì)整個(gè)物理學(xué)的學(xué)習(xí)都產(chǎn)生了恐懼.我們從認(rèn)知心理學(xué)的角度出發(fā)，不難發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)上述情況的原因主要在這樣幾個(gè)方面.
1.學(xué)生對(duì)于物理概念的理解是松散而零星的，沒(méi)有形成完整的知識(shí)體系，因而對(duì)于物理概念的理解和記憶就會(huì)出現(xiàn)困難.
2.學(xué)生沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)認(rèn)知的沖突過(guò)程，認(rèn)知性知識(shí)是學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵.因此，思維導(dǎo)圖的使用能夠增加學(xué)生的結(jié)構(gòu)意識(shí)，更重要的是能夠幫助學(xué)生提高分析和解決物理問(wèn)題的實(shí)際能力. 例如，初中物理的歐姆定律內(nèi)容，不僅僅是中考的重要考點(diǎn)，也是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn).這部分重點(diǎn)內(nèi)容是：歐姆定律表達(dá)式及其所揭示的物理意義、歐姆定律表達(dá)式的變形和應(yīng)用 、伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)技能，與這些重點(diǎn)內(nèi)容相關(guān)的考點(diǎn)很多，如電阻的關(guān)系、歐姆定律實(shí)驗(yàn)的電路圖的設(shè)計(jì)、實(shí)物圖的連接、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的分析等等都是常見(jiàn)卻困難的考點(diǎn).很多學(xué)生由于基礎(chǔ)知識(shí)掌握本不牢靠，加之知識(shí)的運(yùn)用能力稍弱，于是常常會(huì)出現(xiàn)卡殼的現(xiàn)象，也知道如何做，就是找不到那把鑰匙.在這種情況下往往只要把已知知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單梳理，根據(jù)知識(shí)脈絡(luò)梳理出問(wèn)題的解決思路并可最終解決.例如這樣的一道題目：有一定值電阻，如果在它兩端加12 V的電壓，通過(guò)它的電流是0.4 A，那么它的電阻是Ω；如果在這個(gè)電阻器兩端加15 V的電壓，那么通過(guò)它的電流是A，它的 電阻是Ω.象這種歐姆定律的綜合運(yùn)用題目考察的比較活.筆者在一些同學(xué)解題卡殼的時(shí)候請(qǐng)這部分同學(xué)繪制歐姆定律的思維導(dǎo)圖如圖3.結(jié)果很多同學(xué)在按照思維導(dǎo)圖操作之后能迎刃而解.
綜上所述，我們從學(xué)生課后學(xué)習(xí)的角度出發(fā)，思維導(dǎo)圖的引進(jìn)是對(duì)傳統(tǒng)學(xué)習(xí)的一種創(chuàng)新和革命.這種方式給學(xué)生提出了新的學(xué)習(xí)要求，也是一種更為有效的學(xué)習(xí)方式，增加了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率也在這種輕松的環(huán)境下得以提高.在進(jìn)一步的研究中，我們發(fā)現(xiàn)要更加重視對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容的分析和實(shí)踐，要不斷創(chuàng)新教學(xué)手法，積極推廣思維導(dǎo)圖在初中物理學(xué)中的作用.
四、教學(xué)反饋環(huán)節(jié)巧妙運(yùn)用，以思維導(dǎo)圖檢驗(yàn)教學(xué)實(shí)際效果
如今，一些傳統(tǒng)的手段是無(wú)法檢測(cè)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)的，只有通過(guò)學(xué)生的思維導(dǎo)圖，教師才可以較為準(zhǔn)確而全面的了解學(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握和理解.同時(shí)，學(xué)生也可以對(duì)比自己的思維導(dǎo)圖和專(zhuān)業(yè)性的思維導(dǎo)圖，這有助于學(xué)生的自我檢測(cè).在物理學(xué)中，物理思維導(dǎo)圖是準(zhǔn)確描述學(xué)生對(duì)于概念的理解的一種形式，具有很高的層次性.在制作思維導(dǎo)圖的過(guò)程中，學(xué)生要考慮很多方面，比如概念的分類(lèi)、延伸和概念之間的邏輯關(guān)系等.通常情況下，思維導(dǎo)圖的制作都是從普通概念出發(fā)，再逐步延伸到一些特殊的概念，像重力彈力之類(lèi)的；注重概念之間的聯(lián)系才能深入理解概念.學(xué)生在制作思維導(dǎo)圖的時(shí)候，需要認(rèn)真地考慮定律和公式之間的內(nèi)在聯(lián)系，要注重概念和公式之間的推理演變.總而言之，用物理思維導(dǎo)圖來(lái)指導(dǎo)學(xué)生的評(píng)價(jià)不僅僅可以促進(jìn)學(xué)生回顧構(gòu)建知識(shí)；同時(shí)也讓學(xué)生掌握了一定的分析思維能力.從整體的高度去回看所學(xué)知識(shí)，這樣取得的效果往往是事半功倍的.
1.物理規(guī)律的類(lèi)型
1.1 實(shí)驗(yàn)規(guī)律。物理學(xué)中的絕大多數(shù)規(guī)律，都是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析歸納總結(jié)出來(lái)的，我們把它們叫做實(shí)驗(yàn)規(guī)律。如牛頓第二定律、歐姆定律、法拉第電磁感應(yīng)定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等。
1.2 理想規(guī)律。有些物理規(guī)律不能直接用實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，但是具有足夠數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)，如果把這些經(jīng)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結(jié)出來(lái)的規(guī)律，我們把它叫做理想規(guī)律，如牛頓第一定律。
1.3 理論規(guī)律。有些物理規(guī)律是以已知的事實(shí)為根據(jù)，通過(guò)推理總結(jié)出來(lái)的，我們把它叫做理論規(guī)律。如動(dòng)能定理是根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出來(lái)的，又如萬(wàn)有引力定律是牛頓經(jīng)過(guò)科學(xué)推理而發(fā)現(xiàn)的。
2.物理規(guī)律教學(xué)的基本方法
在物理規(guī)律的教學(xué)過(guò)程中，不僅要讓學(xué)生掌握規(guī)律本身，還要對(duì)規(guī)律的建立過(guò)程、研究問(wèn)題的科學(xué)方法進(jìn)行深入了解，更重要的是如何應(yīng)用規(guī)律來(lái)解決具體問(wèn)題。為此，對(duì)不同的物理規(guī)律應(yīng)采用不同的教學(xué)方法。
2.1 實(shí)驗(yàn)規(guī)律的教學(xué)方法
2.1.1 探索實(shí)驗(yàn)法
探索實(shí)驗(yàn)法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)自己做實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
2.1.2 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)法是采用證明規(guī)律的方法進(jìn)行教學(xué)，從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實(shí)施時(shí)先由教師和學(xué)生一起提出問(wèn)題，將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生，然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過(guò)觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、驗(yàn)證物理規(guī)律。
2.1.3 演示實(shí)驗(yàn)法
演示實(shí)驗(yàn)法就是教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，師生共同分析、歸納，總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。
2.2 理想規(guī)律的教學(xué)方法
理想規(guī)律是在物理事實(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理推理至理想情況而總結(jié)出的物理規(guī)律，因此在教學(xué)中應(yīng)用“合理推理法”。如在牛頓第一定律的教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)在不同表面上做小車(chē)沿斜面下滑的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)平面越光滑，摩擦阻力越小，小車(chē)滑得越遠(yuǎn)。如果推理到平面光滑、沒(méi)有摩擦阻力的情況下，小車(chē)將永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去，且速度不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從而總結(jié)出牛頓第一定律。又如理想氣體狀態(tài)方程也是在理想條件下得出的。
2.3 理論規(guī)律的教學(xué)方法
理論規(guī)律是由已知的物理規(guī)律經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，得出的新的物理規(guī)律。因此，在理論規(guī)律教學(xué)中應(yīng)采用“理論推導(dǎo)法”。如在“動(dòng)能定理”的教學(xué)中，教師提出問(wèn)題：質(zhì)量為m的物體在外力f的作用下，由速度v1經(jīng)過(guò)位移s，達(dá)到速度v2。請(qǐng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，找出外力所做的功跟物體動(dòng)能變化的關(guān)系。學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，都能運(yùn)用“理論推導(dǎo)法”推導(dǎo)出動(dòng)能定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
3.物理規(guī)律教學(xué)中應(yīng)注意的問(wèn)題
3.1 弄清物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程
物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，大致分為3種情況：
3.1.1 實(shí)驗(yàn)規(guī)律都是經(jīng)過(guò)多次觀察和實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行歸納推理得到的。如牛頓第二定律、氣體實(shí)驗(yàn)三定律等。
3.1.2 理想規(guī)律都是由物理事實(shí)，經(jīng)過(guò)合理推理而發(fā)現(xiàn)的。如牛頓第一定律，理想氣體狀態(tài)方程。
3.1.3 理論規(guī)律是由已知規(guī)律經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo)而得到的新規(guī)律。如萬(wàn)有引力定律是由牛頓第二定律推導(dǎo)出來(lái)的。
3.2 注意物理規(guī)律之間的聯(lián)系
有些物理規(guī)律之間是存在著相互關(guān)系的。以牛頓第一定律與牛頓第二定律為例，兩個(gè)定律是從不同的角度回答了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。第一定律是說(shuō)物體不受外力時(shí)做什么運(yùn)動(dòng)，第二定律是說(shuō)物體受力作用時(shí)做什么運(yùn)動(dòng)。第一定律是第二定律的基礎(chǔ)，沒(méi)有第一定律，就不會(huì)有第二定律。雖然第一定律可以看成是第二定律的特例，但不能去掉第一定律。
3.3 要深刻理解規(guī)律的物理意義
在規(guī)律教學(xué)過(guò)程中，要引導(dǎo)學(xué)生深刻理解規(guī)律的物理意義，防止死記硬套。為此應(yīng)做好以下幾點(diǎn)：
3.3.1 從理論上解釋實(shí)驗(yàn)規(guī)律，做到從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面來(lái)充分認(rèn)識(shí)物理規(guī)律。如玻意爾定律是實(shí)驗(yàn)定律，也可以從分子動(dòng)理論來(lái)解釋它，做到理論與實(shí)驗(yàn)相統(tǒng)一。
3.3.2 要從物理意義上去理解物理規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如ρ=m/v。對(duì)同一物質(zhì)而言，不能說(shuō)密度跟質(zhì)量成正比，跟體積成反比。因?yàn)橥晃镔|(zhì)的密度是不變的。
一、使學(xué)生把握新舊知識(shí)的聯(lián)系和建立物理規(guī)律的事實(shí)依據(jù),懂得研究物理規(guī)律的方法
物理規(guī)律本身反映了物理現(xiàn)象中的相互聯(lián)系、因果關(guān)系和有關(guān)物理量間的嚴(yán)格數(shù)量關(guān)系,因此,在物理規(guī)律的教學(xué)中,必須將原來(lái)分散學(xué)習(xí)的有關(guān)概念綜合起來(lái)。只有用聯(lián)系的觀點(diǎn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生研究新課題,提出新問(wèn)題,才能激發(fā)學(xué)生新的求知欲與新的興趣。另一方面,物理規(guī)律本身,總是以一定的物理事實(shí)為依據(jù)的。因此,學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律,也必須在認(rèn)識(shí)、分析和研究有關(guān)的物理事實(shí)的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行。尤其是初中學(xué)生,他們的抽象思維能力不強(qiáng),理解和掌握物理規(guī)律更需要有充分的感性材料為基礎(chǔ)。
二、要使學(xué)生理解物理規(guī)律的物理意義
初中階段所研究的物理規(guī)律,一般著重于用文字語(yǔ)言加以表達(dá),即用一段話把某一規(guī)律的物理意義表述出來(lái),有些規(guī)律還用公式加以表達(dá)。對(duì)于物理規(guī)律的文字表述,要認(rèn)真加以分析,使學(xué)生真正理解它的含義,而不是讓學(xué)生去死記結(jié)論。例如,牛頓第一定律的教學(xué),在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行推理想象,由有摩擦的情況推想到無(wú)摩擦?xí)r的運(yùn)動(dòng)情況,最后把這一規(guī)律的內(nèi)容表述出來(lái)。在理解時(shí),要弄清定律的條件是“物體沒(méi)有受到外力作用”。還要正確理解“或”這個(gè)字的含義,“或”不是指物體有時(shí)保持勻直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),有時(shí)保持靜止?fàn)顟B(tài),而是指如果物體原來(lái)是靜止,它就保持靜止?fàn)顟B(tài);如果物體原來(lái)是運(yùn)動(dòng)的,它就保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
許多物理規(guī)律的內(nèi)容可以用數(shù)學(xué)形式表達(dá)出來(lái),就是公式。要使學(xué)生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數(shù)量關(guān)系,而不能從純數(shù)學(xué)的角度加以理解,例如:對(duì)于歐姆定律的表達(dá)式,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解,這一公式表達(dá)了電流的強(qiáng)弱決定于加在導(dǎo)體兩端電壓的大小和導(dǎo)體本身電阻的大小即某段電路中電流的大小,與這段電路兩端的電壓成正比,與這段電路中的電阻成反比,公式中的I、U、R三個(gè)物理量是對(duì)同一段電路而言的。把公式進(jìn)行變換,得到電阻的定義式R=U\I。如果不理解公式的物理意義,就可能得出“電阻與電壓成正比”這一錯(cuò)誤的結(jié)論。
三、使學(xué)生明確物理規(guī)律的適用條件和范圍
每一個(gè)物理規(guī)律都是在一定的條件下反映某個(gè)物理現(xiàn)象或物理過(guò)程的變化規(guī)律的,而規(guī)律的成立是有條件的。因此,每一規(guī)律的適用條件和范圍也是一定的。學(xué)生只有明確規(guī)律的適用條件和范圍,才能正確地運(yùn)用規(guī)律來(lái)解決問(wèn)題,才能避免亂用規(guī)律、亂套公式的現(xiàn)象。
四、使學(xué)生認(rèn)清所研究的物理規(guī)律與有關(guān)的物理概念和物理規(guī)律之間的關(guān)系
物理規(guī)律總是與許多物理概念緊密聯(lián)系在一起的,與某些物理規(guī)律也是互相關(guān)聯(lián),應(yīng)當(dāng)使學(xué)生把物理規(guī)律與同它相關(guān)的物理概念和規(guī)律之間的關(guān)系搞清楚。如:牛頓第一定律與物體的慣性雖有聯(lián)系,但二者有本質(zhì)的區(qū)別,不能混為一談。在教學(xué)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)學(xué)生把慣性與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等同起來(lái),把物體不受外力作用保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)說(shuō)成是“保持物體的慣性”。我們知道,慣性是物體的固有屬性,物體無(wú)論是靜止還是運(yùn)動(dòng),怎樣運(yùn)動(dòng),是否受力,物體任何時(shí)候都有慣性。而牛頓第一定律是一個(gè)反映這些客觀事實(shí)的物理規(guī)律,兩者不能混為一談。
五、使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用物理規(guī)律解釋有關(guān)的物理現(xiàn)象,并學(xué)會(huì)解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題
對(duì)于重要的物理規(guī)律,不僅要求學(xué)生理解,而且要求學(xué)生靈活應(yīng)用,因?yàn)檎莆瘴锢硪?guī)律的目的就在于能夠運(yùn)用物理規(guī)律去解決問(wèn)題。在新的教學(xué)要求中,不要求學(xué)生能解決復(fù)雜問(wèn)題,但是,應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用物理規(guī)律去說(shuō)明和解釋有關(guān)的現(xiàn)象、解決一些有關(guān)簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。在這一過(guò)程中,一方面可以鞏固和深化對(duì)規(guī)律的理解,另一方面還可以使學(xué)生學(xué)到處理實(shí)際問(wèn)題的思路和方法,發(fā)展學(xué)生分析問(wèn)題的能力、語(yǔ)言表達(dá)能力以及獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。如在教學(xué)中要求學(xué)生綜合地運(yùn)用歐姆定律、電功、電功率、焦耳定律等概念和規(guī)律解決日常生活用電的簡(jiǎn)單實(shí)際問(wèn)題,家用電器的選擇與使用,用電多少的計(jì)算,保險(xiǎn)絲的選擇等。
為了有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理規(guī)律,我們還必須認(rèn)清學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律的過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題。當(dāng)前學(xué)生在學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:一是學(xué)生的感性知識(shí)不足;二是相關(guān)知識(shí)的準(zhǔn)備不足;三是規(guī)律學(xué)習(xí)受日常生活中形成的錯(cuò)誤觀念的干擾。