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巧用比喻【电学中比喻的巧用】

时间:2019-01-08 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  摘 要: 电学部分是初中物理的重点,抽象的电学知识对初中生来说更是个难点。其中串并联电路的电流、电压、电阻的关系是学好电学的基础,学生能否深刻地理解它们之间的关系,将直接影响到学生对这部分内容能否熟练掌握和应用。利用比喻来说明一些错综复杂、抽象难懂的道理,将深奥晦涩的电学形象化、具体化,既能活跃课堂气氛,加强学生的主动参与意识,又能拓宽学生的知识面,融洽师生关系。更重要的是学生对知识的理解和掌握轻松多了。这样会极大地提高学生的学习兴趣,提高教师的个人魅力,使学生由喜欢这个老师发展到喜欢物理这门学科。
  关键词: 电学 电流 电压 电阻 欧姆定律
  
  把教师比作园丁,能激励教师无私奉献,辛勤耕耘;把领袖比作舵手,能激发全国人民团结一致,拼搏奋斗;把敌人比作豺狼,能激起战士不畏牺牲,英勇杀敌……有时,一个小小的比喻能产生巨大的力量。同样,在物理教学的过程中,教师巧设一些比喻,能收到良好的教学效果。教师只要比喻设得巧,设得好,就能使本来晦涩难懂的概念、定义、公理、公式变得浅显明了,有的知识甚至能使学生终生不忘。
  电学部分是初中物理的重点,抽象的电学对初中生来说更是个难点。其中串并联电路的电流、电压、电阻的关系是学好电学的基础,学生能否深刻地理解它们之间的关系,将直接影响到学生对这部分内容能否熟练掌握和应用。在多年的教学中,我发现学生对抽象的电学定义和规律很是头疼,不少学生由于对定义规律不理解,学习上产生了畏难情绪,怕学电学,怕学物理,产生恶性循环。怎样帮助排除学生理解过程中的障碍,让学生轻松学会电学呢?我经过几年的尝试,采用了几个形象的比喻,把抽象难懂的电路形象化、具体化,让学生在笑声中逐步理解各种规律。比喻的恰当运用提高了学生的学习兴趣,在课堂中总能听到学生会心的笑声。恰当的比喻化解了学生对电学的畏难情绪,帮他们找回了学好物理的自信心,现将我的经验与大家分享。
  一、有关“电流形成”中的巧喻
  电流是由于电荷的定向移动形成的。但是很多学生却有这样的误解:电路中没有电流时就没有电荷,有电流时电路中就产生了电荷,好像通电后的电荷是从天而降的。为了纠正学生的这种错误认识,在导入电流的形成时,我做了这样一个比喻:我把班上的“每一个同学”比喻成电路中的”每一个电荷”,断路时每个电荷都在自由活动,就像大家平时自由活动一样,是没有规律的,因此就不能形成电流。但是当给电路两端加上电压后,这些自由电荷就会乖乖地排好队,向着同一个方向运动了,这样定向移动的电荷就形成电流了。这就像听到课间操的铃声,原本自由活动同学们就会依次排好队,从四楼下到底楼,这样在楼梯上就形成了一列队伍,形成一股人流了。“哦,原来如此。”学生不由露出会心的微笑。
  二、有关“电压理解“的巧喻
  电压是形成电流的原因,而电源是提供电压的装置。当给一段电路两端加上电压后,这段电路中的电荷就定向移动形成电流了。电路中的电压是由电源提供的,电源能够在正极不断地聚集正电荷,在负极不断地聚集负电荷,然后电路中的电流就会从电源的正极出来,经过各种用电器后回到电源的负极。电压是抽象的、看不见的,它像一只无形的手在引领着电荷们定向移动。一把黄豆一松手就会从四楼落到底楼,黄豆为什么会从四楼落到底楼呢?那是因为黄豆受到重力作用,是四楼与底楼间存在高度差的缘故,而电路两端的电压差就相当于黄豆从四楼落到底楼的高度差。我们在讲高度时一定得找到两点,只有说两个点间的高度才有意义,只有一个点是不能讲高度的;所以在讲电压的时候,我们一定要说清楚是电路中哪两点间的电压才有意义,如果说成“电路中某点的电压是多少”是没有意义的。学生们听了我的讲解恍然大悟,脸上不由露出了破解难题后的兴奋和欣慰。再做题时,学生总会主动找到两点再标电压,再也不会犯“A点的电压是2伏”的错误了。
  三、“串联电路中的电流、电压、电阻间的关系”的巧喻
  串联电路中的电流处处相等;串联电路的总电压等于各部分导体两端的电压之和;串联电路的总电阻等于各部分导体的电阻之和。为什么电压、电流、电阻的关系会不同呢?学生不理解,只会根据课本上的结论死记硬背,因此在计算应用时,学生经常会将关系混淆甚至忘记。怎样帮助学生理解呢?我灵机一动,这样讲道:当我班40位同学从四楼到底楼时,无论老师站在楼梯上的任何一点处清点人数,都能数到有50位同学。那么,串联电路只有一条通路,电路中的电荷只有一条通道,所以无论你在电路中哪一点测电流,都应该是相等的,也即在“串联电路中电流处处相等”;电压类比喻为高度,四层楼的总高度等于每层楼高度之和,那么“串联电路的总电压等于各串联部分两端的电压之和”也就不难理解了;电阻类比喻为每层楼同学们受到的阻碍,如果每层楼都有阻碍,同学们到底楼要经过总阻碍等于每层楼的阻碍之和。与此相仿,在串联电路中电流要依次经过一个个的电阻,“串联电路的总电阻就等于各部分导体的电阻之和”,是不是这样呢?学生听后觉得很形象,连连点头。
  四、并联电路中的电流、电压、电阻间的关系的巧喻
  并联电路中干路中总电流等于个支路电流之和;并联电路各支路两端的电压相等;并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。在学生看到并联电路的规律之后第一感觉就是一个字:晕。一会儿相等,一会儿是之和,一会儿又是倒数之和了,怎么这样复杂啊?见了这么繁的规律首先心里就烦了,哪里还谈什么灵活应用。怎样用一个恰当的比喻让学生能轻松理解,打消学习的畏难情绪呢?我还是以同学们熟悉的下楼作比喻:如果是两条支路的并联电路,就相当于同学们分别从前后两幢楼的楼梯下楼。出操下楼时,男生从前面一幢楼的楼梯下,女生从后面一幢楼的楼梯下,那么到操场会合时,学生总人数等于男生与女生之和,这相当于“并联电路中,干路上的总电流等于各支路电流之和”;高度类比喻为电压,不管你是从哪幢楼下去,每位学生下降的高度都是四层楼高,每个同学下降的高度都是相等的,谁都不能偷懒。那么电路就有“在并联电路中,各支路两端的电压相等”;当同学们由原来的一个楼梯下楼分散为由两个楼梯下楼,路变宽了,拥挤程度是缓解了,阻碍变小了。所以电路中并联一个支路后的总电阻要比原来的电阻小,也即“并联电路的总电阻要比任何一个支路的电阻都要小”。
  五、并联电路的总电阻公式R=RR/(R+R)的巧喻
  并联电路的总电阻公式R=RR/(R+R)。学生在应用时经常会把公式弄倒了,写成R=R+R/RR的形式。怎样帮助学生记忆呢?上课时,我两脚叉开,两手侧向平伸,摆了一个“大”字造型:头晃一晃表示分子是一项,两手平伸代表分数线,然后左脚右脚分别重重地跺一下表示分母是两项。学生们看着我夸张的表演不由得哄堂大笑,很快就记住了这个公式。接着我又打趣他们说:“你们可千万不要给我玩倒立呀!”也即不要写成R=R+R/RR两脚在上头往下。果然,作业中没有学生再把公式写倒了。
  六、欧姆定律中电流、电压、电阻三者之间的关系的巧喻
  在欧姆定律的应用中,电流、电压、电阻要求一一对应,并要明白三者之间的关系。在这三者中,电阻是个不变量,当加在两端的电压改变时,电流会跟着改变,电阻一般认为是不变的。但是在练习时学生经常出错。例题:“一导体当两端的电压是2V时,通过它的电流是0.2A,当该导体两端的电压变为10V时,通过它的电流是多少?这时它的电阻是多少?”学生在遇到这类问题时经常出现张冠李戴的现象,写成R=U/I=10V/0.2A=50Ω,殊不知当电压发生变化时,电流也变了,不再是原来的0.2A了。这道题要抓住电阻不变来求解,先根据电压是2V时,通过它的电流是0.2A,求出电阻是10Ω,然后当电压变为10V时,电阻不变求电流。在帮助学生纠错时我用了这样一个比喻:电阻好比是一个家庭的“老爷”,电压好比是“太太”,那么电流就是“少爷”了。当“老爷娶了大太太――加了2V的电压,生了个大少爷――产生的电流是0.2A;当老爷又娶了个二太太――导体加10V的电压后,就会生个二少爷――电流变为1A,而老爷只有一个――电阻始终是10Ω。一段导体中的电流随着电压的变化而变化,电阻是不变的。”听完我的讲解,学生们在大笑的同时,轻松地理解了电流、电压、电阻三者之间的关系,再遇到类似的问题也很少犯错了,解题时一一对应、井井有条。
  实践证明,利用比喻来说明一些错综复杂、抽象难懂的道理,将深奥晦涩的电学形象化、具体化,这样既能活跃课堂气氛,加强学生的主动参与意识,又能拓宽学生的知识面,融洽师生关系。更重要的是学生对知识的理解和掌握轻松多了。这样会极大地提高学生的学习兴趣,使学生由喜欢老师发展到喜欢物理这门学科。
  
  参考文献:
  [1]物理新课程标准.

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