時間：2023-03-16 16:35:17
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數(shù)字電壓表的設(shè)計和開發(fā),已經(jīng)有多種類型和款式。傳統(tǒng)的數(shù)字電壓表各有特點,它們適合在現(xiàn)場做手工測量,要完成遠(yuǎn)程測量并要對測量數(shù)據(jù)做進(jìn)一步分析處理,傳統(tǒng)數(shù)字電壓表是無法完成的。然而基于PC通信的數(shù)字電壓表,既可以完成測量數(shù)據(jù)的傳遞,又可借助PC,做測量數(shù)據(jù)的處理。所以這種類型的數(shù)字電壓表無論在功能和實際應(yīng)用上,都具有傳統(tǒng)數(shù)字電壓表無法比擬的特點,這使得它的開發(fā)和應(yīng)用具有良好的前景。
新型數(shù)字電壓表的整機(jī)設(shè)計
該新型數(shù)字電壓表測量電壓類型是直流,測量范圍是-5～+5V。整機(jī)電路包括:數(shù)據(jù)采集電路的單片機(jī)最小化設(shè)計、單片機(jī)與PC接口電路、單片機(jī)時鐘電路、復(fù)位電路等。下位機(jī)采用AT89S51芯片,A/D轉(zhuǎn)換采用AD678芯片。通過RS232串行口與PC進(jìn)行通信,傳送所測量的直流電壓數(shù)據(jù)。整機(jī)系統(tǒng)電路如圖1所示。
數(shù)據(jù)采集電路的原理
在單片機(jī)數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計中,做到了電路設(shè)計的最小化,即沒用任何附加邏輯器件做接口電路,實現(xiàn)了單片機(jī)對AD678轉(zhuǎn)換芯片的操作。
AD678是一種高檔的、多功能的12位ADC,由于其內(nèi)部自帶有采樣保持器、高精度參考電源、內(nèi)部時鐘和三態(tài)緩沖數(shù)據(jù)輸出等部件,所以只需要很少的外部元件就可以構(gòu)成完整的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),而且一次A/D轉(zhuǎn)換僅需要5ms。
在電路應(yīng)用中,AD678采用同步工作方式,12位數(shù)字量輸出采用8位操作模式,即12位轉(zhuǎn)換數(shù)字量采用兩次讀取的方式,先讀取其高8位,再讀取其低4位。根據(jù)時序關(guān)系,在芯片選擇/CS=0時,轉(zhuǎn)換端/SC由高到低變化一次,即可啟動A/D轉(zhuǎn)換一次。再查詢轉(zhuǎn)換結(jié)束端/EOC,看轉(zhuǎn)換是否已經(jīng)結(jié)束,若結(jié)束則使輸出使能/OE變低,輸出有效。12位數(shù)字量的讀取則要控制高字節(jié)有效端/HBE,先讀取高字節(jié),再讀取低字節(jié)。整個A/D操作大致如此,在實際開發(fā)應(yīng)用中調(diào)整。
由于電路中采用AD678的雙極性輸入方式,輸入電壓范圍是-5～+5V,根據(jù)公式Vx10(V)/4096*Dx,即可計算出所測電壓Vx值的大小。式中Dx為被測直流電壓轉(zhuǎn)換后的12位數(shù)字量值。
RS232接口電路的設(shè)計
AT89S51與PC的接口電路采用芯片Max232。Max232是德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。該器件包含2個驅(qū)動器、2個接收器和1個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。Max232芯片起電平轉(zhuǎn)換的功能,使單片機(jī)的TTL電平與PC的RS232電平達(dá)到匹配。
串口通信的RS232接口采用9針串口DB9,串口傳輸數(shù)據(jù)只要有接收數(shù)據(jù)針腳和發(fā)送針腳就能實現(xiàn):同一個串口的接收腳和發(fā)送腳直接用線相連,兩個串口相連或一個串口和多個串口相連。在實驗中,用定時器T1作波特率發(fā)生器,其計數(shù)初值X按以下公式計算:
串行通信波特率設(shè)置為1200b/s,而SMOD=1,fosc=6MHz,計算得到計數(shù)初值X=0f3H。在編程中將其裝入TL1和THl中即可。
為了便于觀察,當(dāng)每次測量電壓采集數(shù)據(jù)時,單片機(jī)有端口輸出時,用發(fā)光二極管LED指示。
軟件編程
軟件程序主要包括:下位機(jī)數(shù)據(jù)采集程序、上位機(jī)可視化界面程序、單片機(jī)與PC串口通信程序。單片機(jī)采用C51語言編程,上位機(jī)的操作顯示界面采用VC++6.0進(jìn)行可視化編程。在串口通信調(diào)試過程中,借助“串口調(diào)試助手”工具,有效利用這個工具為整個系統(tǒng)提高效率。單片機(jī)編程
下位機(jī)單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集通信主程序流程如圖2所示、中斷子程序如圖3所示、采集子程序如圖4所示。單片機(jī)的編程仿真調(diào)試借助WAVE2000仿真器,本系統(tǒng)有集成的ISP仿真調(diào)試環(huán)境。
在采集程序中,單片機(jī)的編程操作要完全符合AD678的時序規(guī)范要求,在實際開發(fā)中,要不斷加以調(diào)試。最后將下位機(jī)調(diào)試成功而生成的.bin文件固化到AT89S51的Flash單元中。
人機(jī)界面編程
打開VC++6.0,建立一個基于對話框的MFC應(yīng)用程序,串口通信采用MSComm控件來實現(xiàn)。其他操作此處不贅述,編程實現(xiàn)一個良好的人機(jī)界面。數(shù)字直流電壓表的操作界面如圖5所示。運行VC++6.0編程實現(xiàn)的Windows程序,整個樣機(jī)功能得以實現(xiàn)。
功能結(jié)果
論文關(guān)鍵詞：電表，反常規(guī)用法
電表的反常規(guī)用法是近幾年高考的熱點問題，相對學(xué)生來講也恰恰是一個難點問題。電表的反常規(guī)用法一般有這么兩種設(shè)計方案，其一就是用電流表來測電壓，題目里往往把已知確定阻值的電流表當(dāng)作電壓表使用或把一個電流表和一個定值電阻改裝為電壓表適用；其二就是用電壓表來測電流，解題時需要把確定阻值的電壓表當(dāng)作電流表使用。
例1、現(xiàn)有一塊靈敏電流表 ，量程為200，內(nèi)阻約為1000，要精確測出其內(nèi)阻R1教育學(xué)論文教育論文，提供的器材有：
電流表 (量程為1mA，內(nèi)阻R2=50)；電壓表(量程為3V，內(nèi)阻RV約為3k)；
滑動變阻器R(阻值范圍為0~20)；定值電阻R0(阻值R0=100)；
電源E(電動勢約為4.5V，內(nèi)阻很小)；單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干。
(1)請將上述器材全部用上，設(shè)計出合理的便于多次測量的實驗電路圖，并保證各電表的示數(shù)超過其量程的1/3，將電路圖畫在圖示的虛框內(nèi)。
(2)在所測量的數(shù)據(jù)中選一組，用測量量和已知量來計算 表的內(nèi)阻，表達(dá)式為R1=I2(R0+R2)/I1，表達(dá)式中各符號表示的意義是I1表示 表的示數(shù)，I2表示表的示數(shù)，R2表示 表的內(nèi)阻，R0表示定值電阻的阻值畢業(yè)論文開題報告。
解析：此題目的本意是要考查學(xué)生對伏安法測電阻原理的掌握情況，但是該題目中所給出的電壓表量程過大，只能用于保護(hù)電路使用。因此沒有合適的電壓表可以直接利用教育學(xué)論文教育論文，這時候我們必須依照伏安法測電阻的基本原理做出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，將電流表 和定值電阻R0改裝成電壓表，題目就迎刃而解了。
例2、從下面所給出的器材中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑模O(shè)計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1。要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。
電流表A1(量程100mA，內(nèi)阻r1約40，待測)
電流表A2(量程50，內(nèi)阻r2=750)； 電壓表V(量程10V，內(nèi)阻r3=10k)；
電阻R1(阻值約100，作保護(hù)電阻用)； 滑動變阻器R2(總阻值約50)
電源E(電動勢1.5V，內(nèi)阻很小)；電鍵S，導(dǎo)線若干
(1)在虛線方框中畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號。
(2)若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，寫出所用的表達(dá)式并注明式中各符號的意義。
r1=r2I2/ I1 其中I1和I2分別表示A1和 A2的電流。
解析：本題給出了電壓表和電流表，若采用下圖所示的電路進(jìn)行測量時教育學(xué)論文教育論文，電壓表的示數(shù)不到滿量程的1/20，測量值不準(zhǔn)確，因為電表的示數(shù)沒有接近量程的一半或一半以上。
因此，用上圖所示的電路不能較準(zhǔn)確的測量A1的內(nèi)阻。這時候我們可以把已知電阻的電流表A2當(dāng)做電壓表來使用，電流表A2兩端的電壓可以由其示數(shù)和內(nèi)阻推算出來，A2兩端的電壓也就是A1兩端的電壓，這樣就可以較準(zhǔn)確的測量出A1的內(nèi)阻了畢業(yè)論文開題報告。
例3、使用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900-1000)。電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500；滑動變阻器R，最大阻值約為100；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。
(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖。
或
(2)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示教育學(xué)論文教育論文，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx= U1r1 r2/( U2 r1—U1 r2)或(U2—U1 )r1/U1
解析：該題目還是測未知電阻Rx的阻值的，顯然本題目并沒有給出電流表，我們不難發(fā)現(xiàn)本題里面已知兩個電壓表，而且電壓表的內(nèi)阻都是已知的，用電壓表的讀數(shù)除以本身的內(nèi)阻就可得到通過自身的電流了，因此，我們完全可以把電壓表當(dāng)電流表來使用。
總而言之，類似的實驗都是考查伏安法測電阻的基本原理，只要實驗?zāi)康拿鞔_，充分利用題目所給出的器材，不難找出解題思路。
（作者信息：吳志民 1980.06 男 漢 甘肅 中學(xué)一級 理學(xué)學(xué)士 課堂教學(xué)及課堂互動研究）
實則在教學(xué)中常常是學(xué)生的弱點,在各種考試中通過對電阻的測量的考察也可以反映出學(xué)生對電學(xué)基本知識掌握的情況,另外命題者還在不斷的推陳出新,用不同的形式對學(xué)生進(jìn)行考察。下面我們就對初中測量電阻的幾種常用方法進(jìn)行一個簡單的總結(jié),希望對同學(xué)們能有所幫助。
一、初中最基本的測電阻的方法
(1)伏安法測電阻
伏安法測電阻就是用一個電壓表和一個電流表來測待測電阻,因為電壓表也叫伏特表物理論文,電流表也叫安培表,因此,用電壓表和電流表測電阻的方法就叫伏安法測電阻。它的具體方法是:用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,則可以根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX。最簡單的伏安法測電阻電路設(shè)計如圖1所示,
用圖1的方法雖然簡單,也能測出電阻,但是由于只能測一次,因此實驗誤差較大,為了使測量更準(zhǔn)確,實驗時我們可以把圖1進(jìn)行改進(jìn),在電路中加入滑動變阻器,增加滑動變阻器的目的是用滑動變阻器來調(diào)節(jié)待測電阻兩端的電壓,這樣我們就可以進(jìn)行多次測量求出平均值以減小實驗誤差,改進(jìn)后的電路設(shè)計如圖2所示。伏安法測電阻所遵循的測量原理是歐姆定律,在試驗中,滑動變阻器每改變一次位置,就要記一次對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),計算一次待測電阻Rx的值。多次測量取平均值,一般測三次。
(2)伏阻法測電阻
伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和串聯(lián)電路中的電流關(guān)系,如圖3就是伏歐法測電阻的電路圖,在圖3中,先把電壓表并聯(lián)接在已知電阻R0的兩端,記下此時電壓表的示數(shù)U1;然后再把電壓表并聯(lián)接在未知電阻Rx的兩端,記下此時電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等以及歐姆定律的知識有:
I1=I2
即:U1/R0=U2/RX
所以:
另外,如果將單刀雙擲開關(guān)引入試題,伏阻法測電阻的電路還有圖4、圖5的接法,和圖3比較,圖4、圖5的電路設(shè)計操作簡單物理論文,比如,我們可以采用如圖5的電路圖。當(dāng)開關(guān)擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電壓U0;當(dāng)開關(guān)擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電壓Ux。故有:。同學(xué)們可以試一試按圖4計算出Rx的值。
(3)安阻法測電阻
安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系,如圖6是安阻法測電阻的電路圖,在圖6中,我們先把電流表跟已知電阻R0串聯(lián),測出通過R0的電流I1;然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯(lián),測出通過Rx的電流I2。然后根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律的知識有:
U0=UX
即:I1R0=I2RX
所以:
顯然,如果按圖6的方法試驗,我們就需要采用兩次接線,可能有的同學(xué)怕多次拆連麻煩的話,那我們還可以將單刀雙擲開關(guān)引入電路圖,這時我們可以采用如圖7的電路設(shè)計。當(dāng)開關(guān)擲向1時,電壓表測量的是R0兩端的電流I0;當(dāng)開關(guān)擲向2時,電壓表測量的是RX兩端的電流Ix。通過計算就有:。
以上三種測電阻的方法是最簡單的測電阻方法,也是必須掌握的方法,大家會嗎,除此以外,還有常用的易于學(xué)生理解的測電阻的常用方法嗎?當(dāng)然還有:
二、特殊方法測電阻
(1)用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值
或者
用電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值,我們也可以采取以下方法:
1.如圖8所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電壓表測量出電源的電壓U,根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到:。
2.如圖9所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電壓表測量出電源的電壓U,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時物理論文,用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ux,根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到:
(2)用電流表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值
如圖10所示,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時,用電流表測量出Rx和R滑串聯(lián)時的電流I1,當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時,用電流表測量出Rx單獨接入電路時的電流I2,因為電源電壓不變,可以得到:,故有:。
(3)用等效法測量電阻
如圖11所示電路就是用等效法測量電阻的一種實驗電路。其中Rx是待測電阻,R是電阻箱(其最大電阻值大于Rx)。其實驗步驟簡單操作如下:
[關(guān)鍵詞] AT89S51；單片機(jī)；數(shù)字電壓表；ADC0804
【中圖分類號】TM933 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】 A 【文章編號】 1007-4244（2013）11-318-1
一、研究意義
數(shù)字電壓表相對于指針式電壓表而言，具有顯示直觀，由精度高、使用方便等優(yōu)點。目前，由各種數(shù)模轉(zhuǎn)換器構(gòu)成的數(shù)字電壓表，被廣泛用于電子、電工、自動化儀器儀表、自動智能測試等領(lǐng)域。與此同時，由數(shù)字電壓表擴(kuò)展而成的各種通用及專用數(shù)字儀器儀表，也把它提高到嶄新水平。
二、總體結(jié)構(gòu)框圖
基于單片機(jī)的數(shù)字電壓表測量0到5V的直流電壓，通過模擬量輸入電路把信號送給AD0804，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號再送至AT89S51單片機(jī)，通過其P1口經(jīng)數(shù)碼管顯示出測量值。本設(shè)計由單片機(jī)最小系統(tǒng)、模擬量輸入電路、AD轉(zhuǎn)換電路、數(shù)碼管顯示等電路構(gòu)成。
三、系統(tǒng)硬件設(shè)計
該系統(tǒng)采取AT89S51單片機(jī)作為主控模塊，以ADC0804作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，其模擬量輸入可以通過電位器而得到，利用七段共陰級數(shù)碼管構(gòu)成顯示電路，該數(shù)字電壓表能夠測量0到5V之間的模擬電壓。對8位ADC0804共有256種，即它的分辨率是1/256，假設(shè)輸入信號Vin為0～5V電壓范圍，則它最小輸出電壓是5V/256=0.01953V，這代表ADC0804所能轉(zhuǎn)換的最小電壓值。其工作原理如下：通過電位器的調(diào)節(jié)，得到一定的電壓值，將該電壓值輸入到ADCO8O4的輸入引腳VIN中，啟動裝換引腳，0804開始轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換完成后，單片機(jī)讀取結(jié)果，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理，送到數(shù)碼管顯示當(dāng)前電壓。當(dāng)輸入端模擬電壓發(fā)生變化，又將結(jié)果送到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，結(jié)果經(jīng)單片機(jī)處理，送到數(shù)碼管顯示，以此進(jìn)行不斷地循環(huán)。
四、系統(tǒng)軟件設(shè)計
（一）AD轉(zhuǎn)換程序
ADC0804分為復(fù)位中斷觸發(fā)信號，啟動A/D轉(zhuǎn)換，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。般情況下，啟動A/D轉(zhuǎn)換前應(yīng)該把這個信號先復(fù)位，以等待新的轉(zhuǎn)換完成后ADC0804發(fā)出新的信號，這樣才能讀到新的轉(zhuǎn)換結(jié)果。
啟動A/D轉(zhuǎn)換：ADC0804在滿足實現(xiàn)片選為0的前提下，引腳上出現(xiàn)的一個上升沿的條件時開始一個轉(zhuǎn)換過程。
讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果：在A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束以后，ADC0804的引腳將會給出一個低脈沖，把這個引腳直接連接到單片機(jī)的外部中斷引腳INT0或者INT1上，這個低脈沖將引起單片機(jī)的中斷，單片機(jī)就可以在中斷處理程序中讀取ADC0804的轉(zhuǎn)換結(jié)果。
（二）數(shù)碼管顯示程序
本設(shè)計采用共陰極數(shù)碼管，用高電平點亮，不點亮就應(yīng)該送低電平，要顯示為0，則需要點亮A、B、C、D、E、F段，所以給這6段送高電平，給G段送低電平；如果顯示為1，則需要點亮B，C段，所以給這兩段送高電平，給A、D、E、F、G這五段送低電平。顯示3、4、5、6、7、8、9原理同上。
顯示函數(shù)首先是調(diào)用數(shù)據(jù)處理的結(jié)果，再把調(diào)用的數(shù)據(jù)通過數(shù)碼管顯示出來。首先點亮第一個數(shù)碼管，顯示個位和小數(shù)點，再逐個點亮第二個數(shù)碼管顯示小數(shù)點后第一位，第三個數(shù)碼管顯示小數(shù)點后第二個，第四個數(shù)碼管顯示小數(shù)點后第三個，這樣就把電壓顯示出來了。
（三）數(shù)碼管仿真
本設(shè)計的仿真是通過仿真軟件Protues得到，控制電位器來調(diào)整輸入模擬電壓，再通過AD0804模數(shù)轉(zhuǎn)換經(jīng)單片機(jī)數(shù)據(jù)處理由七段共陰極數(shù)碼管顯示出被測電壓，最終達(dá)到仿真的目的。
五、結(jié)束語
本設(shè)計主要實現(xiàn)了數(shù)字電壓表測量電壓的功能，詳細(xì)說明了從各功能模塊設(shè)計、硬件的設(shè)計，C語言軟件的設(shè)計， 用Proteus7.6軟件實現(xiàn)了仿真，通過比較，驗證了本設(shè)計的正確性，比較成功。
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論文關(guān)鍵詞：創(chuàng)設(shè)實驗環(huán)境提高實驗復(fù)習(xí)效率
實驗復(fù)習(xí)是初中物理教學(xué)的重點和難點。根據(jù)多年來數(shù)百份中考物理試卷抽樣分析得知，在學(xué)生的實驗?zāi)芰己酥校瑢嶒烆}得分率較低，原因是多方面的，但大多數(shù)是復(fù)習(xí)時單純重復(fù)課本中的幾大實驗，淡化了實驗復(fù)習(xí)效果。事實表明，實驗復(fù)習(xí)應(yīng)在原有基礎(chǔ)上，根據(jù)不同實驗要求創(chuàng)設(shè)出新的實驗環(huán)境，調(diào)動學(xué)生積極性，挖掘和拓展概念規(guī)律的內(nèi)涵和外延，增大實驗容量，有效利用實驗復(fù)習(xí)時間，更好地培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維能力和操作能力，達(dá)到事半功倍的復(fù)習(xí)效果。
一.創(chuàng)設(shè)實驗環(huán)境，展示實驗通性
分析近幾年來全國各地中考物理試卷可知，中考物理實驗題型基本要求大致為：能分清實驗儀器的名稱、用途及裝置結(jié)構(gòu)；熟悉實驗原理、目的及實驗器材；能根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案、步驟和有關(guān)表格；會畫有關(guān)示意圖；掌握操作過程；會讀各種儀表示數(shù)；會填寫實驗報告；會根據(jù)原理公式進(jìn)行相關(guān)的計算；會判斷實驗過程中的操作錯誤或裝置錯誤；會分析處理實驗數(shù)據(jù)；會分析和排除實驗中的故障；會根據(jù)條件設(shè)計探究性實驗。實驗復(fù)習(xí)圍繞上述內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練大有裨益。創(chuàng)造性是中考物理實驗題的靈魂，實驗復(fù)習(xí)著重體現(xiàn)實驗內(nèi)容與創(chuàng)造性緊密聯(lián)系，突出學(xué)以致用的原則，有效促進(jìn)學(xué)生運用學(xué)科知識解決實際問題的能力。比如復(fù)習(xí)用刻度尺測物體長度實驗時，設(shè)置這樣一些情景：用刻度尺能估測礦泉水瓶的容積嗎？用刻度尺還能做哪些實驗？引導(dǎo)學(xué)生積極思考，反饋出多種信息：聲學(xué)中，驗證音調(diào)與頻率有關(guān)；熱學(xué)中，鋼尺和木尺測同一物體的長度不等，說明不同材料的熱脹冷縮程度不同；電學(xué)中，塑料尺、木尺可做摩擦起電實驗、絕緣體實驗；力學(xué)中，尺可當(dāng)簡易杠桿使用教育學(xué)論文，與報紙配合可驗證大氣壓是很大的，可制作蹺蹺板，特殊長度測量中離不開刻度尺。可謂“一尺激起千層浪”，使之形成科學(xué)思維方法，讓學(xué)生把手里的“冷粑團(tuán)”加工成美味佳肴。
二.創(chuàng)設(shè)實驗環(huán)境，豐富實驗內(nèi)涵
素質(zhì)教育替代“應(yīng)試教育”，旨在全面發(fā)展和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。新課標(biāo)的落實給中學(xué)物理實驗教學(xué)帶來了生機(jī)，為初中物理實驗復(fù)習(xí)創(chuàng)設(shè)了有利條件。在實驗復(fù)習(xí)課中，應(yīng)充分發(fā)揮實驗室的功效，比如復(fù)習(xí)電阻和電功率的測量，實驗室仍擺出伏安法測電阻的器材，而黑板上的實驗要求卻大有變化：①若將電流表換成一個已知電阻的小燈泡，能否測出未知電阻和電功率？②將電壓表換成已知電阻的小燈泡，能否測出未知電阻和電功率？③伏安法測電阻中，電流表無示數(shù)，如何用電壓表檢查其斷路位置?④測小燈泡額定功率時，電源電壓為6伏，燈泡額定電壓為3.8伏，電壓表15伏量程已壞不能使用，其余器材完好，不能換用其他儀器，如何測出小電燈泡的額定功率呢？畫出電路圖并加以說明。⑤電源電壓為4.5伏，現(xiàn)只有一個電流表，一只標(biāo)有“0.2A”的小燈泡，一個開關(guān)和一只“20Ω 2A”的變阻器，若干導(dǎo)線，估計小燈泡的電阻為12.5歐左右，能否測出小燈泡的額定功率？⑥用電能表，秒表如何從測出一個用電器的功率？⑦上述測量中用了哪些近似條件？通過布障設(shè)疑，加深知識橫向和縱向聯(lián)系，豐富了實驗內(nèi)涵，又如測量密度實驗時，可列出下列條件：①不規(guī)則小金屬塊、細(xì)線及輕彈簧、刻度尺、盛有適量水的容器，測金屬塊的密度。②細(xì)杠桿和支架、盛水容器、砝碼、細(xì)線、刻度尺，測量金屬塊和密度中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)。③彈簧秤、盛水容器、細(xì)線、小金屬塊、未知液體，測量小金屬塊的密度和未知液體密度。④一些金屬粒、燒杯和水、天平、砝碼，測量金屬粒的密度。⑤壓強(qiáng)計、刻度尺，測待測油的密度。⑥U型管和水、刻度尺，測量菜油密度。到此，學(xué)生對密度測量有了較深認(rèn)識，對密度內(nèi)涵形成豐富認(rèn)識，復(fù)習(xí)其他它演示實驗及學(xué)生實驗進(jìn)亦如此。
三.創(chuàng)設(shè)實驗環(huán)境，拓展實驗內(nèi)容
簡單的重復(fù)，平鋪直敘的講述不利于實驗復(fù)習(xí)。實驗復(fù)習(xí)課靈活多變，舊題型新包裝，使學(xué)生有耳目一新的感覺。可以將近幾年中考物理實驗題型加以整理，梳理成型，歸納成類，通過訓(xùn)練操作逐步形成規(guī)律，在新、趣、奇中享受成功的喜悅。如復(fù)習(xí)密度測量時，附加條件不同，解決方法也各異：①一大池鹽水體積為V，給一質(zhì)量為M的量筒教育學(xué)論文，天平和砝碼，估測池中鹽水里含鹽的總質(zhì)量，寫出簡要的步驟和最后表達(dá)式。②一塊堅硬巖石質(zhì)量約1千克，要求在一般家庭條件下用桿秤為主要測量工具，粗略測量這塊巖石的密度，請簡要寫出測量密度的主要過程。③給你一支彈簧秤、空瓶、水、油，如何測出油密度？④一個量筒，水和金屬盒，用這些工具能測出該金屬盒的密度嗎？若能測出，寫出方法和最后的表達(dá)式；若不能，還需哪些器材？金屬盒能放入量筒內(nèi)嗎？⑤為測石蠟塊的密度，無天平量筒，只有兩個杯子和一桶水，一根大頭針還有一根自行車胎氣門芯用的細(xì)長橡皮筋，請寫出實驗原理，操作步驟和最后密度表達(dá)式，蠟塊可放進(jìn)杯里。⑥用天平、刻度尺可以測出地圖上某地的面積嗎？把知識拓展，避免學(xué)生背實驗步驟、畫實驗圖的呆板復(fù)習(xí)方法。
總之，在初中物理實驗復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師要深鉆教材，總結(jié)規(guī)律，緊扣復(fù)習(xí)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)出新趣奇的實驗情境，讓學(xué)生在問題的情境中不斷思索、分析、歸納、總結(jié)，發(fā)展自己記憶能力、思維能力、動手動腦解決實際問題的能力，使初中物理復(fù)習(xí)的各個環(huán)節(jié)如同一支交響樂，達(dá)到齊奏諧鳴，異曲同工之效。
論文關(guān)鍵詞：信息技術(shù)，初中物理，概念教學(xué)
《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“應(yīng)當(dāng)重視將信息技術(shù)應(yīng)用到物理教學(xué)中。”在物理教學(xué)中，教師通過運用信息技術(shù)手段和方法把容易混淆或是難以理解的物理概念加以展示，使靜態(tài)的知識生動化，促使學(xué)生動手、動腦，不斷揭示概念所反映的客觀世界的多種矛盾，分清主次、搞清楚各種矛盾的相互依存關(guān)系及發(fā)展方向，讓學(xué)生既獲得了知識、又掌握了方法，培養(yǎng)能力，從而真正實現(xiàn)物理概念教學(xué)的目的。
一、呈現(xiàn)物理情景，引入概念
建構(gòu)主義認(rèn)為：“學(xué)生的知識不是通過教師傳授獲得的，而是學(xué)生在一定的情境中，借助教師和同學(xué)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資源，通過一定建構(gòu)的方式獲得的。”因此，在物理概念引入教學(xué)中，運用信息技術(shù)呈現(xiàn)物理情景，能使學(xué)生在視覺、聽覺等多種感官上全方位地受到刺激，從而有效激發(fā)學(xué)生的好奇心，點燃學(xué)生的思維火花。
如，“動能”教學(xué)時，我把龍卷風(fēng)、海嘯、水庫放水等動態(tài)視頻組合在一起加以呈現(xiàn)，學(xué)生看到大樹拔起、車輛掀翻、堤壩沖毀、房屋倒塌的畫面后非常震感，也提了許多問題：“龍卷風(fēng)怎么形成的?力量怎么樣厲害?” “水狂瀉下怎么會如此厲害?這是什么能量?”……這樣以信息技術(shù)呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，無論是視覺效果還是聽覺效果，都能給學(xué)生深刻的印象，讓學(xué)生對自然界物體具有的某種“能力”獲得一種強(qiáng)烈的感受和直觀的認(rèn)識，從而為建立“動能”的概念打下基礎(chǔ)。
因此，在物理概念教學(xué)中初中物理，創(chuàng)設(shè)與形成物理概念有關(guān)的生動的、新穎的情境，使學(xué)生感知大量的感性材料，對物理現(xiàn)象有一個明晰的印象，有利于學(xué)生形成正確的物理概念，加深理解物理規(guī)律。
二、揭示本質(zhì)屬性，理解概念
物理概念的建立過程是在物理環(huán)境中學(xué)生通過觀察、實驗獲取必要的感性知識，并與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的概念相聯(lián)系的基礎(chǔ)上，通過同化或順應(yīng)不斷加深認(rèn)識和理解概念的。因此，在教學(xué)中運用信息技術(shù)為學(xué)生提供充分的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、綜合、抽象，摒棄現(xiàn)象和過程中那些表面的、偶然的、次要的等非本質(zhì)的東西，以揭示現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性。
如，“重力”教學(xué)時，我先播放鉛球和跳高比賽的視頻錄像，然后提出問題：奮力投出的鉛球和躍過橫桿的運動員最終會處于怎樣的狀態(tài)？這樣的競技項目挑戰(zhàn)的是人類的什么極限？問題的提出，激起了學(xué)生濃厚的興趣。待學(xué)生回答之后，再播放神舟七號航天飛船成功升上太空和宇航員在飛船艙內(nèi)的生活和工作情景的視頻，再一次提出問題讓學(xué)生思考：在遠(yuǎn)離地球的太空中，宇航員可以用任意的姿勢“漂浮”在船艙中，這又是什么原因呢?
這樣，借助信息技術(shù)展示現(xiàn)實生活中的重力現(xiàn)象，豐富了學(xué)生的感知，激發(fā)了學(xué)生積極思維，在鮮明對比的情境中，抽象概括出重力概念的本質(zhì)屬性，使學(xué)生深刻認(rèn)識到:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的。
三、突破教學(xué)難點，深化概念
將物理學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合，利用信息技術(shù)輔助教學(xué)無疑為課程目標(biāo)的實現(xiàn)提供了近乎完美的渠道。信息技術(shù)獨有的“模擬”作用，不僅能真實生動地再現(xiàn)各種難以理解的、抽象的物理知識，激勵學(xué)生參與教學(xué)過程，而且可以有效突破物理教學(xué)中的重點和難點問題，深化概念規(guī)律的理解。
如，“電流”一節(jié)，難點是學(xué)生無法觀察到電流的形成與方向，因此，電流的概念理解起來比較困難。在教學(xué)時，我利用Flash軟件進(jìn)行仿真“模擬”，把電池組、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線連成實物電路。然后閉合開關(guān)，電流(用紅色線條表示)從電源正極(用“+”表示)流出，通過小燈泡時，燈泡發(fā)光，最后回到負(fù)極(用 “一”表示)，形象、直觀一目了然。師生通過對這一直觀模擬實驗的觀察、分析、歸納和總結(jié)，很快就能夠理解電流的形成、方向這一重點、難點，對“電流”的概念也就有了更深層次的理解。
因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)充分利用信息技術(shù)教學(xué)手段，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計，把抽象的、枯燥的物理知識原理轉(zhuǎn)化為生動的、具體的圖像，幫助學(xué)生在頭腦中建立正確模型。從而有效突破教學(xué)難點，加深對物理概念的理解。
四、動態(tài)分析過程，活化概念
物理概念與規(guī)律的教學(xué)是物理教學(xué)的核心。物理現(xiàn)象、物理過程的相互聯(lián)系及其發(fā)展趨勢是靠物理規(guī)律建立的。在物理規(guī)律教學(xué)中拓展概念教學(xué)，運用信息技術(shù)的動態(tài)變化功能，進(jìn)一步揭示和理解相關(guān)概念之間的相互關(guān)系，形象直觀地“頓悟”概念的內(nèi)涵。這有利于概念知識沿網(wǎng)狀同化，從而達(dá)到活化概念的目的。
如，有關(guān)滑動變阻器的滑片移動時初中物理，電流表、電壓表示數(shù)變化情況的判斷以及變化范圍的計算問題，一直是歷年中考物理試題和各種物理競賽中的熱點。而學(xué)生普遍感到此類題難度大，得分率也較低。
如右圖所示的電路中，滑動變阻器R2的滑片P向右移動。請分析電流表和電壓表的變化情況。教師在引導(dǎo)學(xué)生分析時，可充分利用信息技術(shù)的動態(tài)變化功能，制成課件進(jìn)行以下動態(tài)分析：把電壓表和電流表等效替換，電壓表等效于開路，電流表等效于一條導(dǎo)線。由此不難看出，電路中的電流只有一條道路，即串聯(lián)電路，電壓表測量的事滑動變阻器的電壓。
這樣，運用信息技術(shù)對電路進(jìn)行動態(tài)分析，既讓學(xué)生充分理解了電路的規(guī)律，也加深學(xué)生對電學(xué)部分相關(guān)概念的具體認(rèn)識，深化和活化了物理概念，收到良好的教學(xué)效果。
五、加強(qiáng)練習(xí)反饋，鞏固概念
課堂練習(xí)的檢測與反饋是打造高效課堂的重要環(huán)節(jié)。通過反饋練習(xí)可以使學(xué)生深化概念，提高學(xué)習(xí)效率，加強(qiáng)對所學(xué)概念的理解和鞏固。利用現(xiàn)代信息技術(shù)貯量大、速度快的特點，對學(xué)生進(jìn)行有針對性的訓(xùn)練和檢測，為學(xué)生創(chuàng)造了一種悅目、悅耳、悅心的效果，高效率地提高理解概念的程度。
如，九年級“慣性”一節(jié)復(fù)習(xí)檢測中，我用多媒體播放飛機(jī)正確投擲救災(zāi)物質(zhì)的動畫視頻，同時提出問題：飛機(jī)投擲救災(zāi)物質(zhì)為什么要提前投擲?讓學(xué)生用本堂課所學(xué)知識來回答。這樣就把學(xué)生思維引向深入，不僅培養(yǎng)了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，而且通過練習(xí)深化了對“慣性”概念的理解。
因此，利用多媒體信息技術(shù)圖文并茂、生動直觀的特點巧設(shè)練習(xí)，不僅突出了聯(lián)系的針對性、有效性，而且還能極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和創(chuàng)造性，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力開辟了廣闊途徑。
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【論文摘 要】本文首先分析了初中物理實驗習(xí)題類型特點以及解題的技巧，然后結(jié)合初中物理教育和教學(xué)的特點分析了物理模型在初中物理教育教學(xué)中的重要意義。
【論文關(guān)鍵詞】物理模型初中物理教育初中物理教學(xué)簡單性原理
一、新課標(biāo)對初中物理實驗的要求全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)總目標(biāo)提出：使學(xué)生保持對自然界的好奇，發(fā)展對科學(xué)的探索興趣，在了解和認(rèn)識自然的過程中有滿足感及興奮感；學(xué)習(xí)一定的物理基礎(chǔ)知識，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，在解決問題或做決定時能嘗試運用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法，經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，具有初步的科學(xué)探究能力，樂于參與和科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會活動，在實踐中有依靠自己的科學(xué)素養(yǎng)提高工作效率的意識；具有創(chuàng)新意識，能獨立思考，勇于有根據(jù)地懷疑，養(yǎng)成尊重事實、大膽想象的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神；關(guān)心科學(xué)發(fā)展前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識，樹立正確的科學(xué)觀，有振興中華、將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感與責(zé)任感。新教材中把科學(xué)探究作為一個重要的內(nèi)容，貫穿于整個教材之中，近幾年初中物理實驗習(xí)題從類型和形式上都有所突破，特別在各地的中考中對實驗的考查每年都在加強(qiáng)。大體上的出發(fā)點主要有：一是注重對操作過程和實驗設(shè)計考查；二是對教材中常見的實驗題的器材和實驗環(huán)境進(jìn)行變化；三是注重對實驗失敗原因的剖析；四是注重對實驗過程的考查。二、初中物理實驗習(xí)題三大類型的特點及解題技巧㈠測量型實驗的特點及解題技巧初中物理測量型實驗主要有直接測量型和間接測量型兩種，共15個實驗，這些是中考物理實驗測試必不可少的組成部分。1、直接測量型實驗共10個實驗：⑴用刻度尺測長度，⑵用秒表測時間，⑶用量筒測固、液體的體積，⑷用水表測家庭自來水使用量，⑸用天平測物體的質(zhì)量，⑹用溫度計測水的溫度，⑺用彈簧測力計測力的大小，⑻用電流表測電流，⑼用電壓表測電壓，⑽用電能表測電功的大小。直接測量型實驗主要針對一些常用物理測量工具的使用方法、讀數(shù)方法等，而這些知識和能力在課堂教學(xué)中已逐步滲入，常用物理測量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本無礙。2、間接測量型實驗共5個實驗：⑴用刻度尺、秒表測平均速度，⑵用天平、量筒測物質(zhì)密度，⑶用刻度尺、彈簧測力計測滑輪組的機(jī)械效率，⑷用電流表、電壓表測電阻，⑸用電流表、電壓表測小燈泡的電功率。這五種實驗都涉及到諸多的物理測量工具的使用，也同時具有相應(yīng)的實驗原理：⑴物體通過的某段路程或某段時間的平均速度測量實驗原理是v＝s/t， ⑵測物質(zhì)密度的實驗原理是ρ=m/v和排水法，⑶測滑輪組的機(jī)械效率實驗原理主要是η＝W有/W總、W＝F?S及二力平衡，⑷測電阻的實驗原理是歐姆定律I=U/R的推導(dǎo)式R=U/I，⑸測小燈泡的電功率實驗的原理有兩種，①伏安法的實驗原理即為P=U?I，②電能表、秒表測電功率實驗的原理即為P＝W/t。解決此類題時，一定要細(xì)心，確保基本的物理測量工具的使用、讀數(shù)不出錯。同時還應(yīng)注意題意的局部拓展性變化。近年來各地的中考物理測量型實驗在這類題中變化較多，要格外注意。㈡探究型實驗的特點及解題技巧1、不同版本的教材內(nèi)物理探究型實驗共計有14個實驗：⑴探究物質(zhì)的一種屬性――密度，⑵探究平面鏡成像特點，⑶探究凸透鏡成像規(guī)律，⑷探究摩擦力的大小與什么有關(guān)，⑸探究運動和力的關(guān)系，⑹探究液體壓強(qiáng)的特點，⑺探究杠桿平衡條件，⑻探究動能（重力勢能）大小與什么因素有關(guān)，⑼探究物質(zhì)比熱容，⑽探究影響電阻大小的因素，⑾探究不同物質(zhì)的導(dǎo)電性能，⑿探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，⒀探究電流熱效應(yīng)，⒁探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。2、不同版本的教材外物理探究型實驗包括新課改以來物理課外讀物上設(shè)計的探究活動和各地中考試題中出現(xiàn)的，其中最常見的有：⑴探究水果電池電壓與哪些因素有關(guān)，⑵探究籃球反彈的高度與哪些因素有關(guān)，⑶車輛滑行的距離與哪些因素有關(guān)，⑷探究物體承受的壓力與哪些因素有關(guān)，等等。物理科學(xué)探究活動一般有7個主要環(huán)節(jié)，依次是⑴提出問題，⑵猜想與假設(shè)，⑶制定計劃與設(shè)計實驗方案，⑷進(jìn)行實驗和收集數(shù)據(jù)，⑸分析論證，⑹評估，⑺交流與合作。各地的中考命題針對這一知識點在各個試題上有著不同程度的偏重，也不可能面面俱到地進(jìn)行考查，這也就給命題帶來了多個角度的可能性。比如同是考查凸透鏡成像規(guī)律，但由于考查的環(huán)節(jié)或是角度不同，考查的方式也就明顯不同，因此在平時的教學(xué)中，要盡可能的引導(dǎo)學(xué)生對每個知識點、每個環(huán)節(jié)要做到理解和掌握。新課程改革以來，各地中考命題中涉及不同版本教材外的物理探究實驗逐年在出新。但縱觀其考查內(nèi)容，大都來源于學(xué)生生活實際，并且所考核的方法和能力都是學(xué)生應(yīng)了解和掌握的。所以在對學(xué)生進(jìn)行應(yīng)考技巧的教育引導(dǎo)中，提醒學(xué)生對此不要產(chǎn)生心理上的障礙，只要抓住應(yīng)用得當(dāng)?shù)姆椒ǎ话愣寄茌p松解決。探究型實驗試題的解題方法強(qiáng)調(diào)應(yīng)用性和開放性，突出物理知識的應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)靈活運用物理知識解釋試題呈現(xiàn)的問題，故而在解答時，可附助已有的知識和結(jié)論，對試題所考查的內(nèi)容和能力，做出正確的解答。當(dāng)然中考命題并不會只局限于已有知識的得出，往往可能會更注重探究過程的考查，因此解答此類試題時千萬不要急于求成，而要體會出試題考查的方向，也就會從容應(yīng)答。三、設(shè)計型實驗的特點及解題技巧⑴物理開放題是指題設(shè)條件不確定、解題方法多樣化、答案不唯一的題目。這些試題或條件開放、或策略開放、或結(jié)論開放，可謂千姿百態(tài)。通過求解這一類問題，可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)習(xí)興趣，考查學(xué)生發(fā)散思維能力和創(chuàng)新能力。因此，在一些中考試卷中，出現(xiàn)了一批立意和情景新、耐人尋味的開放型試題，它們成為試卷中的亮點，格外引人注目。⑵設(shè)計型實驗題是指根據(jù)實驗?zāi)康暮鸵螅O(shè)計研究方案，運用不同于教材或試題要求的實驗方法解決同一物理問題，此類題綜合考查學(xué)生觀察實驗，運用所學(xué)的理論知識進(jìn)行綜合分析、歸納等能力，有一定的難度。近年來此方面的試題陸續(xù)增加并延伸到我們的生活周圍之中，命題也已不局限于對教材已有實驗的新設(shè)計。解答設(shè)計型實驗時，首先要明確試題所需要解決的問題，然后結(jié)合教材所學(xué)相關(guān)知識和設(shè)計，進(jìn)行分析和比較，從中發(fā)現(xiàn)其異同之處，從而進(jìn)行創(chuàng)造性的變更和設(shè)計，在這種情況下一般問題都會得到解決。總之，普及九年義務(wù)教育是提高全民族的素質(zhì)，物理素養(yǎng)是公民的科學(xué)素質(zhì)的基本組成部分。我們基礎(chǔ)教育一線的物理教育同行只有抓住實驗探究教學(xué)，深化物理實驗，讓學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)真正能達(dá)到九年義務(wù)教育的目標(biāo)
論文關(guān)鍵詞：信息技術(shù)，初中物理，概念教學(xué)
《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“應(yīng)當(dāng)重視將信息技術(shù)應(yīng)用到物理教學(xué)中。”在物理教學(xué)中，教師通過運用信息技術(shù)手段和方法把容易混淆或是難以理解的物理概念加以展示，使靜態(tài)的知識生動化，促使學(xué)生動手、動腦，不斷揭示概念所反映的客觀世界的多種矛盾，分清主次、搞清楚各種矛盾的相互依存關(guān)系及發(fā)展方向，讓學(xué)生既獲得了知識、又掌握了方法，培養(yǎng)能力，從而真正實現(xiàn)物理概念教學(xué)的目的。
一、呈現(xiàn)物理情景，引入概念
建構(gòu)主義認(rèn)為：“學(xué)生的知識不是通過教師傳授獲得的，而是學(xué)生在一定的情境中，借助教師和同學(xué)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資源，通過一定建構(gòu)的方式獲得的。”因此，在物理概念引入教學(xué)中，運用信息技術(shù)呈現(xiàn)物理情景，能使學(xué)生在視覺、聽覺等多種感官上全方位地受到刺激，從而有效激發(fā)學(xué)生的好奇心，點燃學(xué)生的思維火花。
如，“動能”教學(xué)時，我把龍卷風(fēng)、海嘯、水庫放水等動態(tài)視頻組合在一起加以呈現(xiàn)，學(xué)生看到大樹拔起、車輛掀翻、堤壩沖毀、房屋倒塌的畫面后非常震感，也提了許多問題：“龍卷風(fēng)怎么形成的?力量怎么樣厲害?” “水狂瀉下怎么會如此厲害?這是什么能量?”……這樣以信息技術(shù)呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，無論是視覺效果還是聽覺效果，都能給學(xué)生深刻的印象，讓學(xué)生對自然界物體具有的某種“能力”獲得一種強(qiáng)烈的感受和直觀的認(rèn)識，從而為建立“動能”的概念打下基礎(chǔ)。
因此，在物理概念教學(xué)中初中物理，創(chuàng)設(shè)與形成物理概念有關(guān)的生動的、新穎的情境，使學(xué)生感知大量的感性材料，對物理現(xiàn)象有一個明晰的印象，有利于學(xué)生形成正確的物理概念，加深理解物理規(guī)律。
二、揭示本質(zhì)屬性，理解概念
物理概念的建立過程是在物理環(huán)境中學(xué)生通過觀察、實驗獲取必要的感性知識，并與自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)中原有的概念相聯(lián)系的基礎(chǔ)上，通過同化或順應(yīng)不斷加深認(rèn)識和理解概念的。因此，在教學(xué)中運用信息技術(shù)為學(xué)生提供充分的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、綜合、抽象，摒棄現(xiàn)象和過程中那些表面的、偶然的、次要的等非本質(zhì)的東西，以揭示現(xiàn)象和過程的本質(zhì)屬性。
如，“重力”教學(xué)時，我先播放鉛球和跳高比賽的視頻錄像，然后提出問題：奮力投出的鉛球和躍過橫桿的運動員最終會處于怎樣的狀態(tài)？這樣的競技項目挑戰(zhàn)的是人類的什么極限？問題的提出，激起了學(xué)生濃厚的興趣。待學(xué)生回答之后，再播放神舟七號航天飛船成功升上太空和宇航員在飛船艙內(nèi)的生活和工作情景的視頻，再一次提出問題讓學(xué)生思考：在遠(yuǎn)離地球的太空中，宇航員可以用任意的姿勢“漂浮”在船艙中，這又是什么原因呢?
這樣，借助信息技術(shù)展示現(xiàn)實生活中的重力現(xiàn)象，豐富了學(xué)生的感知，激發(fā)了學(xué)生積極思維，在鮮明對比的情境中，抽象概括出重力概念的本質(zhì)屬性，使學(xué)生深刻認(rèn)識到:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的。
三、突破教學(xué)難點，深化概念
將物理學(xué)科教學(xué)與信息技術(shù)整合，利用信息技術(shù)輔助教學(xué)無疑為課程目標(biāo)的實現(xiàn)提供了近乎完美的渠道。信息技術(shù)獨有的“模擬”作用，不僅能真實生動地再現(xiàn)各種難以理解的、抽象的物理知識，激勵學(xué)生參與教學(xué)過程，而且可以有效突破物理教學(xué)中的重點和難點問題，深化概念規(guī)律的理解。
如，“電流”一節(jié)，難點是學(xué)生無法觀察到電流的形成與方向，因此，電流的概念理解起來比較困難。在教學(xué)時，我利用Flash軟件進(jìn)行仿真“模擬”，把電池組、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線連成實物電路。然后閉合開關(guān)，電流(用紅色線條表示)從電源正極(用“+”表示)流出，通過小燈泡時，燈泡發(fā)光，最后回到負(fù)極(用 “一”表示)，形象、直觀一目了然。師生通過對這一直觀模擬實驗的觀察、分析、歸納和總結(jié)，很快就能夠理解電流的形成、方向這一重點、難點，對“電流”的概念也就有了更深層次的理解。
因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)充分利用信息技術(shù)教學(xué)手段，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精心設(shè)計，把抽象的、枯燥的物理知識原理轉(zhuǎn)化為生動的、具體的圖像，幫助學(xué)生在頭腦中建立正確模型中國。從而有效突破教學(xué)難點，加深對物理概念的理解。
四、動態(tài)分析過程，活化概念
物理概念與規(guī)律的教學(xué)是物理教學(xué)的核心。物理現(xiàn)象、物理過程的相互聯(lián)系及其發(fā)展趨勢是靠物理規(guī)律建立的。在物理規(guī)律教學(xué)中拓展概念教學(xué)，運用信息技術(shù)的動態(tài)變化功能，進(jìn)一步揭示和理解相關(guān)概念之間的相互關(guān)系，形象直觀地“頓悟”概念的內(nèi)涵。這有利于概念知識沿網(wǎng)狀同化，從而達(dá)到活化概念的目的。
初中物理如，有關(guān)滑動變阻器的滑片移動時初中物理，電流表、電壓表示數(shù)變化情況的判斷以及變化范圍的計算問題，一直是歷年中考物理試題和各種物理競賽中的熱點。而學(xué)生普遍感到此類題難度大，得分率也較低。
如右圖所示的電路中，滑動變阻器R2的滑片P向右移動。請分析電流表和電壓表的變化情況。教師在引導(dǎo)學(xué)生分析時，可充分利用信息技術(shù)的動態(tài)變化功能，制成課件進(jìn)行以下動態(tài)分析：把電壓表和電流表等效替換，電壓表等效于開路，電流表等效于一條導(dǎo)線。由此不難看出，電路中的電流只有一條道路，即串聯(lián)電路，電壓表測量的事滑動變阻器的電壓。
這樣，運用信息技術(shù)對電路進(jìn)行動態(tài)分析，既讓學(xué)生充分理解了電路的規(guī)律，也加深學(xué)生對電學(xué)部分相關(guān)概念的具體認(rèn)識，深化和活化了物理概念，收到良好的教學(xué)效果。
五、加強(qiáng)練習(xí)反饋，鞏固概念
論文關(guān)鍵詞：體驗中考中的電流做功問題
真題一（2011年山東省濟(jì)寧市）電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)。李明同學(xué)要通過實驗探究電功跟電壓的關(guān)系，他選用的器材如圖1所示。其中甲、乙兩容器完全相同，電阻絲R1的阻值大于電阻絲R2的阻值。
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線，幫他把實驗電路連接完整。
(2)他在該實驗中選用兩根阻值不同的電阻絲，其目的是。
（3）在這個實驗中，李明是通過觀察比較來比較電流做功多少的。電流通過電阻絲做的功多（填R1或R2）。
（4）由這個實驗可以得到的結(jié)論是：。
解析：（1）在已知電流做的功跟電壓、電流和通電時間三個因素都有關(guān)的前提下，要探究電流做功與電壓的關(guān)系，就要保證通過電阻的電流和通電時間相等，改變加在電阻兩端的電壓。要想到到這個目的，兩個電阻必須串聯(lián)。為了比較兩個電阻兩端的電壓不同，我們還要在電阻兩端分別并聯(lián)一個量程合適的電壓表，電路連接如圖2所示；（2）在探究過程中，我們要讓兩個電阻兩端的電壓不等，而兩個電阻又是串聯(lián)在電路中初中物理論文，所以必須選擇兩個阻值不等的電阻接入電路；（3）實驗中我們是通過觀察兩個相同容器中所裝的質(zhì)量和初溫相等的煤油的溫度升高度數(shù)來比較電流做功的多少的。因為R1>R2，所以實驗的結(jié)果是電流通過電阻絲R1做的功多；（4）該實驗的結(jié)論就是對他就問題的回答。
答案：（1）如圖2所示。
（2）使R1、 R2兩端的電壓不同。
（3）溫度計示數(shù)的變化 R1
（4）在電流一定、通電時間一定時，電壓越高，電流做的功越多。
真題二（2011年山東省威海市）在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系”的實驗中，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質(zhì)量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫度計，如圖3所示，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不易直接觀察，本實驗中通過 顯示電流產(chǎn)生的熱量變化；上述實驗中采用這種電路連接方式的目的是 。
解析：電流通過電熱絲（電阻）做功（發(fā)熱）的多少是看不見的，因此我們要設(shè)法將看不見的電功轉(zhuǎn)化為看得見的物理量或者現(xiàn)象，本實驗中是通過溫度計的讀數(shù)變化來顯示電流通過電熱絲做功（發(fā)熱）的多少的論文服務(wù)。本實驗中將兩個電阻連接成串聯(lián)電路，是為了保證通過兩個電阻的電流和通電時間相等。
答案：溫度計示數(shù)上升（改變）保證通過兩個電阻的電流相等（串聯(lián)電流相等）
真題三（2011年上海市）在圖4（a）所示的電路中，電源電壓為6伏且保持不變，電阻R1的阻值為30歐。閉合電鍵S，電流表的示數(shù)如圖4（b）所示。
①求通過電阻R1的電流I1。
②求電阻R2的阻值。
③若一段時間內(nèi)電流對電阻R1做的功為30焦，求這段時間內(nèi)電流對電阻R2做的功W2。
解析：兩個電阻并聯(lián)，所以兩個電阻兩端的電壓都等于電源電壓，根據(jù)I1=U1/R1= U/ R1可以解決問題①：I1=U1/ R1= U/ R1=6V/30Ω=0.2A；要想計算R2的阻值，還要知道通過電阻R2的電流I2的大小，電流表在干路，所以I2的大小等于電流表讀數(shù)I與I1的差值，再根據(jù)R2=U2/ I2=U/ I2即可解決問題②：因為此時通過R1的電流為0.2A，所以電流表接入電路的是大量程，因此讀數(shù)為I=0.8A，I2=I-I1=0.8A-0.2A=0.6A，R2=U2/ I2=U/ I2=6V/0.6A=10Ω；要計算電流對電阻R2做的功W2初中物理論文，還要知道電流做功的時間t2，t2=t1，所以t2的解決要從W1開始，由W1= U1I1t1得: t1= W1/（U1 I1）=W1/ （U I1）=30J/(6V×0.2A)=25s= t2，W2= U2I2t2= UI2t2=6V×0.6A×25s=90J。
答案：① 0.2A ② 10Ω ③ 90J
考題對比分析：
真題一全面考查了“探究電流做功與哪些因素有關(guān)”的探究實驗的電路圖連接、控制變量法的具體設(shè)計、觀察對象的確定以及根據(jù)實驗現(xiàn)象進(jìn)行分析歸納得出結(jié)論等等細(xì)節(jié)。這就要求我們要全面掌握書本上這個探究實驗。
真題二考查了“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系”的探究實驗中轉(zhuǎn)化法顯示熱量的方法和對于電路連接目的的分析。
真題三考查了我們應(yīng)用歐姆定律及其變形公式、電功計算公式及其變形公式進(jìn)行相關(guān)計算的能力。
真題一是書本實驗的全面再現(xiàn)，真題而是書本實驗的一個變換角度考查，真題三是在實驗探究明確電功計算公式的基礎(chǔ)上，結(jié)合前面相關(guān)知識解決實際問題。因此這三道真題一步步推進(jìn)，讓我們在解題中深化對知識的認(rèn)識和應(yīng)用。
考題命題趨勢分析：
“探究電流做功與哪些因素有關(guān)”是電學(xué)知識的一個重點部分，這個知識點具有承前啟后的意義。一方面，它是前面所學(xué)的電路電流電阻知識的綜合應(yīng)用，另一方面它有開啟了電學(xué)與能量的聯(lián)系之門，后續(xù)的電功電功率和電熱知識都是圍繞著這個知識點展開的，因此它也毫無爭議地成為各地中考命題的熱點。新一年的中考中，關(guān)于這方面的知識，將以對電流做功過程能量轉(zhuǎn)化的分析、實驗探究、電路分析與設(shè)計、相關(guān)物理量的計算的形式出現(xiàn)，而且很容易出現(xiàn)與實際情景中的電燈、電熱器等等家用電器相結(jié)合的題目出現(xiàn)。
練習(xí)：
⒈電爐接通電源后，電流做功的過程是將（）
A．電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 B．電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
C．電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．電能轉(zhuǎn)化為動能
⒉ 如圖5所示的實驗電路中，R1、R2是兩個電阻圈，R1的阻值大于R2的阻值，電阻圈上各夾一根火柴. 接通電路，一會兒觀察到兩電阻圈上的火柴先后被點燃，這說明電流通過電阻時會產(chǎn)生熱，將 能轉(zhuǎn)化為 能. 若繼續(xù)進(jìn)行以下實驗：
圖5
(1)斷開開關(guān)，待兩個電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使變阻器接入電路的阻值較大. 接通電路，經(jīng)歷時間t1初中物理論文，R1上的火柴先被點燃. 這說明，在電流和通電時間相同的情況下， __________越大，產(chǎn)生的越多.
(2)斷開開關(guān)，待兩個電阻圈完全冷卻，再重新各夾一根火柴，使變阻器接入電路的阻值較小. 接通電路，經(jīng)歷時間t2，R1上的火柴先被點燃，比較發(fā)現(xiàn)t2小于t1. 由此推理，在電阻和通電時間相同的情況下，_________越大，產(chǎn)生的 越多.
3．小虎家的微型風(fēng)扇中的電動機(jī)線圈的電阻為1Ω，線圈兩端所加電壓為2V時，電流為0.8A，電動機(jī)正常工作，求電動機(jī)正常工作l min所消耗的電能。
參考答案
⒈ C
⒉ 電 內(nèi) （1）電阻熱量 （2）電流 熱量
⒊ 96J
