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關(guān)鍵詞：物理定律；教學方法；多種多樣
關(guān)鍵詞：是對物理規(guī)律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過程的必然關(guān)系。物理定律的教學應(yīng)注意：首先要明確、掌握有關(guān)物理概念，再通過實驗歸納出結(jié)論，或在實驗的基礎(chǔ)上進行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區(qū)別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法，回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識；培養(yǎng)學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應(yīng)明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài)，不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個力學的出發(fā)點，不能把它當作第二定律的特例；慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量，也不是過程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運動狀態(tài)和運動過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實際問題時，應(yīng)使學生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運動狀態(tài)，所以……”。教師還應(yīng)該明確，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當我們在一段較短的時間內(nèi)研究力學問題時，常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應(yīng)請注意：公式F＝Kma中，比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學時應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調(diào)萬有引力跟質(zhì)點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質(zhì)點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
（4）機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結(jié)出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據(jù)功能原理，在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態(tài)量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態(tài)變化的復雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。
（5）動量守恒定律歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來，主張從實驗直接總結(jié)。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數(shù)難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節(jié)“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規(guī)律，也不違反科學規(guī)律。中學階段有關(guān)動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學生在解題時最容易發(fā)生符號的錯誤，應(yīng)該使他們明確，在同一個式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化，表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量，使問題大大地簡化。若物體不發(fā)生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實際問題時，如果質(zhì)點系內(nèi)部的相互作用力遠比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用，系統(tǒng)中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統(tǒng)不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。
分析其根源：初中電學抽象難懂，面對縱橫交錯的電路圖，學生們往往感到無從下手，錯綜繁雜的電學概念、定律及計算公式常常使學生不知所措，然而電學綜合題歷來又是中考物理的壓軸熱點，并且綜合性強、障礙設(shè)置多。通過師生共同分析根源，我覺得在學習電學的過程中注重以下策略，可以有效提高學習效率：
一、人人“三會” 電路-------會連接、會畫、會分析
《課程標準》指出：“實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)”要求學生能動腦動手地“學”科學，改變過去以書本為主、實驗為輔的教與學的方式，把實驗地位空前提升。要解決學好抽象的電學這個問題，以實驗課堂為主陣地，通過用電器工作過程中的具體情境學習抽象的電學。
利用課外活動時間讓學生走進實驗室操作，并且利用多媒體、實物講解操作過程：什么是串聯(lián)？什么是并聯(lián)？什么是首尾相連？什么是兩端分別連在一起？還有如何判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián)？講解連接電路時要注意的事項。對于特別害羞的女同學，她們不敢動手，要善于開導，訓練她們的膽量，提高她們的動手實踐能力，讓她們通過實驗體會接線柱接反了的現(xiàn)象，比你講解多次效果明顯。這樣，人人會連接、分析電路，就能做好電路圖和實物圖之間的互相轉(zhuǎn)化。
二、培養(yǎng)探究意識，做好探究性教學實驗
在實施素質(zhì)教育的過程中，物理教學主要是以探究性學習為主，注意對整個物理概念和結(jié)論的過程的探究，通過提出疑問、設(shè)計方案、動手操作、思考解決、得出結(jié)論等具體步驟，讓學生自主地參與教學的整個過程。電學學習更是如此。
為此，要精心設(shè)計實驗，激發(fā)學生探究的主體性，做好探究性實驗，充分發(fā)揮探究式邊學邊實驗的教育功能，實現(xiàn)教與學的雙贏。而不是簡單的把書中的演示實驗做一遍，然后直接把結(jié)論告訴學生。
如“探究電阻上電流跟兩端電壓關(guān)系”時，可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：先把一個2.5V的小燈泡接在一節(jié)干電池上，看看小燈泡的發(fā)光情況，再把電源換成兩節(jié)干電池上，看看此時小燈泡的發(fā)光情況。
三、理解歐姆定律并突破定律
歐姆定律一章，是在學習了電流、電壓、電阻三個重要物理量的基礎(chǔ)上來學習這三個物理量之間的關(guān)系。它是貫穿整個電學的重要規(guī)律，奠定了整個電學的基礎(chǔ)，是學習下一章電功率的前提，因此，本章內(nèi)容處于重要地位，起著承上啟下的作用。因此，歐姆定律是學好電學的關(guān)鍵。
歐姆定律最難理解的知識點是：
當導體兩端電壓一定時，導體的電流與導體中的電流成反比？
當導體電阻一定時，導體兩端電壓與導體中的電流成正比？
學生初學歐姆定律時最難理解知識點，所以在實驗時應(yīng)注意探究的方法、結(jié)合圖像得出電流與電壓、電阻的關(guān)系。首先鞏固練習電路分析，然后理解串并聯(lián)電路的特點，利用變化的量表示不變量或抓住其中相等的量列出關(guān)系式（電源電壓一般不變、串聯(lián)電流相等、并聯(lián)電壓相等……），若能熟能生巧，在做計算題時，這些隱含的條件便會在學生看到題的同時馬上就跳出來，再結(jié)合歐姆定律，你就能輕易地解出此題。
定律中的電流、電壓和電阻都必須是同一個導體或同一段電路上對應(yīng)的物理量。不同的導體之間的電流、電壓和電阻間不存在U=IR關(guān)系。因此在運用歐姆定律公式時，必須將同一個導體或同一段電路的電流、電壓和電阻三者一一對應(yīng)，再帶入計算。對于歐姆定律及導出公式，前者既有物理意義又有數(shù)學意義，后面兩個只有數(shù)學意義，所以就不成比例關(guān)系變形公式并非歐姆定律的內(nèi)容，切勿混淆。把上述問題弄明白了，電學難題就迎刃而解了。
四、加強學生說題訓練，升華學生思維
新課程倡導自主、合作、探究的學習方式，讓課堂激揚，充滿生命活力，讓學生成為學習的主人。但相當多學生來自農(nóng)村，許多學生生性膽怯，不善言談，我們要用激勵方式，讓他們敢于開口，表達自己的想法。因此我以"說題"（把題目的已知條件和所求的內(nèi)容用自己組織的物理語言敘述出來，）為突破口，消除知識點在審題過程中的錯誤，是做題更高一層的升華，以此來提高學生學習物理的能力。
利用“說題”來強化所學知識內(nèi)容，通過“說題”為學生學習而設(shè)計活動，為學生發(fā)展而開展活動，提高課堂效率，就能使我們的課堂變得生機勃勃、充滿智慧的歡樂與發(fā)展創(chuàng)造的快意。
五、加強變式訓練，總結(jié)中考重要考點
對于初中物理知識中最大的一塊知識“電學”， 題型雜亂，變幻莫測，學生如果抓不住解題規(guī)律，就題做題，進步不會很大。為了讓學生更好的解決這部分的問題，深入理解基本內(nèi)容，培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，針對電學的一些考點，我進行了以下幾種變式處理練習，簡化學習難度：
（一）經(jīng)典中考試題，變換已知量的數(shù)據(jù)進行未知量的求解；把已知量和未知量求解交換進行的；達到舉一反三的目的，觸類旁通。
（二）同類的題型歸類，找出題目中存在的異同
滑動變阻器在電學實驗中的作用：
相同點：保護電路；
不同點：探究電流與電阻：保持電阻兩端電壓不變：
探究電流與電壓關(guān)系實驗中的作用：改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，多次測量，從而找出規(guī)律。
伏安法測電阻中的作用：改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，實現(xiàn)多次測量，從而減小實驗誤差。
伏安法測小燈泡電功率中的作用：改變小燈泡兩端電壓，使之分別小于、等于、大于燈泡的額定電壓，以便測出不同電壓時的實際功率。
滑動變阻器在測電阻實驗中還可做定值電阻用
（三）固定的套路，變換求解
電學綜合題有何規(guī)律可循呢？分析歷屆中考物理的電學計算題，我們也稱之為電學綜合題，此題看似簡單，其實暗藏玄機？細分析做此題也有固定的套路：
1.由實物圖轉(zhuǎn)化為電路圖，建立物理模型
2.做出每種情況的等效電路，注意同一性、同時性
3.抓住物理量那些變化，那些未變，用變化量表示不變量；利用電路特點，根據(jù)各狀態(tài)之間的聯(lián)系建立等式關(guān)系
4.解未知量
在進行變式練習時，認真鉆研教材，精選例題；精講例題，以點代面，突出重點；一題多變，等幾個方面進行。應(yīng)注意練習的層次，層層推進，使學生在解題時達到異中求同、同中存異、多題同解，溝通相關(guān)知識的聯(lián)系，培養(yǎng)其聯(lián)想思維、縱向思維能力化題型，通過解題的比較，體會解題思想，善于用概念、規(guī)律去揭示問題的本質(zhì)特征，培養(yǎng)知識遷移運用的能力。
實踐證明，通過師生共同努力，在教學過程中吸引學生主動參與學習，注重以上“策略”，初中生完全可以學好物理電學。
參考文獻：
1、《初中物理教學中的問題與對策》東北師范大學出版社
人教版新教材《物理》選修3-1第二章第六節(jié)中電阻定律的編排確實是無違初衷。為了讓學生能容易理解和掌握電阻定律，教材編置了兩個探究實驗：1. 探究導體電阻與其影響因素的定量關(guān)系；2. 探究導體電阻與材料的關(guān)系。兩個探究以第一個為主要，它得出的數(shù)據(jù)正確并準確時，定律的架構(gòu)就已經(jīng)在學生的頭腦中搭建并確立起來；再通過探究實驗2的測量比較得出表達式中的比例常數(shù)，從而導出電阻定律及表達式。
由于配課實驗欠缺科學性，誤導了任課教師，致使新課材使用以來，該節(jié)課時上課的效果欠佳。究其原因應(yīng)為：探究實驗1的定位欠缺科學依據(jù)，也就是說單純用電壓表不可能直測導體電阻；用比較的方法也不可能比出電阻與其影響因素的定量關(guān)系。因此，課堂上想用配課實驗提供的裝置，按照實驗的定位完成電阻與影響其因素的定量關(guān)系是不可能的；只能用直測電壓比較量值來引導學生從定性方面認識和掌握導體電阻與長度及截面的比例關(guān)系?；蛘撸瑥牧硪唤嵌葋砜?，能按示圖裝置多個電阻線串聯(lián)的大規(guī)模裝置，設(shè)定按歐姆定律定量解釋――整個串聯(lián)外電路的電流強度相等，由于電源的不穩(wěn)定性等系統(tǒng)原因，也不可能得到電阻與影響其因素的定量關(guān)系。再者，按《教師用書》中提供的方案，讓學生參與，達到探究的目標，由于儀表內(nèi)阻的因素及其他人為的原因，也不能實現(xiàn)定量分析（以下是相關(guān)實驗過程及實測數(shù)值）。
實驗（1），按下圖，以電阻定律演示器（T2359），演示電表（T0401）1臺，低壓電源（T1201或1201-1）1臺，滑動變阻器（T2354-1.50Ω，1A）一個，連接電路（說明： A、B、C為同規(guī)格的鎳鉻絲，D為同規(guī)格的鐵絲），完成演示實驗。
1. 導體的電阻和長度的關(guān)系。
（1）測量取值：電源是直流2伏檔，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使A～D的兩端接近2伏，改變鎳鉻絲的長度，取值。
（2）列表
（3）作圖
從圖像出現(xiàn)的偏差可以看出：測量過程中，電壓出現(xiàn)波動不可預知，也不可能調(diào)整使其始終保持一定量值不變，所以出現(xiàn)測量值的誤差。
2. 導體的電阻與截面的關(guān)系。
用連接片把其中兩條鎳鉻絲并接起來，保持原來的串聯(lián)電路。此時，長度同樣1m，截面面積是原來的兩倍。再進行測量，結(jié)果由于儀表內(nèi)阻標準的問題，加上表頭的最小量值為1伏，表針滿度偏轉(zhuǎn)，得不到測量數(shù)據(jù)。
結(jié)論：只能理論解釋。
幾年來，由于教材是新課程配備的教本，其權(quán)威效應(yīng)可想而知；每到課期，任課教師都要求按照教材提供規(guī)格準備實驗裝置，并期望以定量方式來完成電阻定律的授課過程，結(jié)果總是事與愿違。
本人認為，該節(jié)課時的配課實驗的定位存在一定的問題，可以不予以采用?？梢粤磉x用《高中物理實驗大全》推介的間接測量法――“伏安法測電阻”來完成引導教學過程。其效果眾所周知，并且此演示實驗真正實現(xiàn)定量確立定律的不同物理量之間的關(guān)系，既簡潔又明了，也不乏學生參與探究的環(huán)節(jié)。
實驗（2），器材：電阻定律演示器（T2359）,演示電表（J0401）2臺，低壓電源（J120或J1201-1）1臺，滑動變阻器（J2354-4，50Ω，3A）1個，單刀開關(guān)等。
方法:
1. 導體電阻跟長度的關(guān)系（鎳鉻絲），始終保持電壓為2伏不變，改變長度，測得：
明確立論：證明R與L成正比。
作圖（如下圖）
2. 跟截面面積的關(guān)系。
用連接片把鎳鉻絲并聯(lián)起來接入電路，長為1m，截面面積為原來的兩倍，保持電壓2伏不變。
測得：
比較并明確立論：R與S成反比。
3. 金屬導體的電阻跟材料的關(guān)系。
方法同上（注意：銅線的良導性能），A用0～5A，電壓要求小于0.45V。測出量值，列表如下：
明確立論：長度及截面面積均相同的金屬導體，因材料不同，其電阻也不相同。
至此，金屬導體電阻定律的概貌已在上表明確呈現(xiàn)，教師只須引導學生留意比較量值并總結(jié)，用文字表述出來，加以肯定就成了。
在課堂教學中運用控制變量法去分析問題、解決問題有著不可低估的重要作用,下邊就控制變量法分別在概念規(guī)律、實驗設(shè)計、探究實驗、演示實驗、例題教學、習題設(shè)計中的應(yīng)用各舉一例作一探討。
一、控制變量法在密度概念教學中的應(yīng)用
1.質(zhì)量相同(控制質(zhì)量)的不同物質(zhì),定量地看,密度與體積成反比例關(guān)系。
2.體積相同(控制體積)的不同物質(zhì),定量地看,密度與質(zhì)量成正比例關(guān)系。
3.物質(zhì)相同(控制物質(zhì)因素)的不同物體,定量地看,m/v的值不變,即質(zhì)量與體積成正比例關(guān)系。
同理,控制變量法還普遍的應(yīng)用于速度、電功、功率、比熱容、燃料的熱值、力的三要素、參照物的選擇等物理概念的教學中。
二、控制變量法在歐姆定律教學中的應(yīng)用
1.把一電阻跟滑動變阻器串聯(lián)起來,用滑動變阻器調(diào)節(jié)同一電阻(控制電阻)兩端的電壓,記錄通過該電流,去探究電流與電壓的關(guān)系;
2.把兩個阻值不同的電阻分別跟滑動變阻器串聯(lián)起來,用滑動變阻器調(diào)節(jié)兩個阻值不同電阻兩端的電壓并使之不變(控制電壓),記錄通過的電流,去探究電流與電阻的關(guān)系;
3.通過定量分析,概括總結(jié)出歐姆定律。
同理,控制變量法還應(yīng)用在焦耳定律等物理規(guī)律的教學中。
三、控制變量法在實驗設(shè)計教學中的應(yīng)用
例:給你一個電池組(電壓未知,且不變),一只電流表,一個已知最大阻值為Rab的滑動變阻器,一只開關(guān)和幾根導線,請你設(shè)計只需連一次電路就能測出未知電阻Rx的方法。
設(shè)計實驗,如下左圖所示。進行實驗,分析測算。
1.閉合開關(guān),將變阻器滑片P移到a端,測出此時電路中電流I1。
2.將滑片P移到b端,測出此時電路中電流I2,由I1Rx=I2(Rx+Rab),得Rx=I2Rab/(I1-I2)。(當然,也可將Rx與Rab并聯(lián),如上右圖所示)
以上兩種方法,都離不開一個設(shè)計思想,即控制電壓(電源或Rx兩端電壓)這個變量,用電流表測出電流,然后用歐姆定律就可算出未知電阻的阻值。
四、控制變量法在探究實驗教學中的應(yīng)用
初中物理教材中許多實驗都必須使用控制變量法完成探究,方可得出結(jié)論。如探究“影響磁性強弱的因素等實驗、摩擦力的大小與什么因素有、壓力的作用效果與什么因素有關(guān)、動能的大小與什么因素有關(guān)、重力勢能與什么因素有關(guān)、阻力對物體運動的影響”中無一不滲透著控制變量法。
五、控制變量法在演示實驗教學中的應(yīng)用
初中物理教材中許多實驗都必須用控制變量法完成演示,進行比較、分析、判斷。例如音調(diào)和頻率關(guān)系、液體內(nèi)部壓強的特點、決定電阻大小的因素等演示實驗。
六、控制變量法在例題教學中的應(yīng)用
例題:某同學在“探究電阻上電流與電壓的關(guān)系”時,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出了如圖所示的U-I關(guān)系圖像,由此圖像可知:
A.R1
C.R1>R2 D.無法確定
析題:如果圖像上標有具體的電流、電壓數(shù)據(jù),在圖像上任意找一個特殊點的坐標,根據(jù)歐姆定律公式就可以計算出它們的電阻值,并加以比較即可?？墒?圖像上標出并沒有具體的電流、電壓數(shù)據(jù),要比較它們的電阻大小就好像“無法判斷”,也無從下手。其實,用控制變量的方法就可以進行比較判斷的。在圖像上任意取一相同的電壓值U1=U2(控制電壓),去看它們對應(yīng)的電流值I1、I2,顯然I1
解題:在圖上作三條“輔助線”,通過“輔助線”可以看出,在相同電壓下,通過R1的電流I1大,則R1的阻值就大,因此選C。
七、控制變量法在習題設(shè)計中的應(yīng)用
如“質(zhì)量相等的水和煤油,吸收相同的熱量,誰的溫度升高較大?”
控制變量法是一種分析問題、解決問題最普遍、最有效的科學方法,也是一種教學思想。在物理課堂教學中如能恰當運用這一科學方法,滲透這一教學思想,課堂教學就會取得事半功倍的效果。更為重要的是,在教學過程中,學生分析問題、解決問題的能力得到了極大的提高。在初中物理(如在力學、電學、熱學)中,可用“控制變量法”去分析、解決的實際問題還很多,這就為學生靈活應(yīng)用這一科學方法解決問題提供了保證?？傊?控制變量法貫穿整個初中物理的教學過程中,在教學中教師要有意識的去培養(yǎng)學生利用控制變量法去探究新知,掌握新知。
知識目標
1.會根據(jù)用電器的額定電壓、額定功率算出用電器正常工作時的電流和用電器的電阻.
2.理解計算實際功率的思路.
能力目標
培養(yǎng)學生審題能力和初步綜合運用學過的電學知識解題的能力.
情感目標
使學生獲得解決實際用電的初步知識.
教學建議
教材分析
有關(guān)電功率的計算涉及的物理量較多，綜合性較強，而且靈活性強，對學生來說有一定難度.
本節(jié)習題課就是要幫助學生解決問題.教師在選擇例題時應(yīng)精心選擇，要有目的性，如：課本上的例題1要解決的問題是要學生學會在使用電功率的公式時，應(yīng)注意公式各個量的對應(yīng)關(guān)系，熟悉電功率公式，為下道例題做鋪墊.
例題2的目的是要學生掌握解電功率習題的思路，抓住解題中的變量和不變量，其中不變量在初中就是電阻不變.電壓變電功率、電流變.
教材(人教版)中的例題2沒有從最簡便的方法解題突出了電功率的決定式的作用.
重點·難點·疑點及解決辦法
理解計算實際功率的思路.
教法建議
有關(guān)電功率的計算涉及的物理公式較多對初中學生來說，有一定難度.在講例題前可以幫助學生復習一下電功率的公式和歐姆定律的公式.講例題前應(yīng)給學生一定的思考時間，要在教會學生獨立思考上下功夫.鼓勵學生一題多解，教師也應(yīng)在一體多變上下功夫.
計算涉及的物理量比較多，題目的難度比較大.解題時要認真審題，理清解題思路，挖掘題目中的隱含條件，加深對額定電壓、額定功率、實際電壓、實際功率的認識和理解，提高運用知識的能力，弄清串、并聯(lián)電路中電功率的特點，加深對計算過程中必須對各物理量一一對應(yīng)的重要性的認識.
明確目標
會根據(jù)用電器的額定電壓、額定功率算出用電器正常工作時的電流和用電器的電阻．
培養(yǎng)學生的審題能力．
理解計算實際功率的思路．培養(yǎng)學生的審題能力，通過一題多解、一題多變，訓練學生思維的靈活性．
培養(yǎng)學生運用電功率知識解決實際問題的能力．
進一步理解計算實際功率的思路．
培養(yǎng)歸納解題思路的能力．
教學設(shè)計方案
重難點：重點電功率公式的運用，難點是靈活運用電功率、歐姆定律公式解決問題.
教學過程：
一．引入新課
方案一.復習引入新課
問：（1）歐姆定律的內(nèi)容是什么？
（2）串聯(lián)電路的電流、電壓、電阻有什么特點？
（3）什么叫電功？什么叫電功率？
（4）用電器在什么情況下正常工作？
（5）實際功率和額定功率之間有什么關(guān)系？
方案二：直接引入課題
二.進行新課
解決問題：
1）已知用電器銘牌，求用電器正常工作時，電流.
2）已知用電器銘牌，求用電器實際工作時，電壓或電流或功率.
3）電功率在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的應(yīng)用.
例1：課本中的［例題1］.
例題小結(jié)：
①若已知用電器的額定狀態(tài)，可求出用電器正常工作時的電流I=P額／U額和用電器的電阻R=U額2／P額.(一般地說，應(yīng)當把用電器上所標明的額定條件，理解為給出了用電器的電阻.不考慮溫度對電阻的影響.)
②額定電壓相同的燈泡，額定功率大的燈泡電阻小，燈絲粗.
分析：當電燈兩端電壓發(fā)生變化時，可認為燈絲的電阻沒有改變，根據(jù)歐姆定律I=U/R可知，I隨U的變化而變化，所以燈泡實際發(fā)出的功率也變化.
解題思路：
①根據(jù)額定狀態(tài)求出燈泡的電阻.
②根據(jù)I=U/R求出燈泡在新電壓上的電流.
③根據(jù)P=UI求出新電壓下的功率.
請兩位同學上黑板分別算出燈泡在210伏和230伏電壓下的功率P1和P2，其他同學在課堂作業(yè)本上解此題.
討論：本題還有沒有其他解法？學生回答，教師指出：用比例法P1∶P額=（U12∶U額）2求P1較為方便.
例題小結(jié)：
①用電器的實際功率是隨著它兩端的實際電壓的改變而改變的；
②求實際功率的思路.
例3：將燈L1(PZ220-25)和燈L2(PZ220-60)并聯(lián)接在220伏的電壓上再將它們串聯(lián)接在220伏的電路上，兩種情況下哪盞燈泡亮些？為什么？
分析：要判斷兩燈的亮與暗，只要比較二燈的實際功率大小就可以了.
解：并聯(lián)時，每盞燈的實際電壓均為220伏，則其實際功率就等于燈的額定功率，因此可直接判斷出燈L1比燈L1亮.
串聯(lián)時，因每盞燈兩端的電壓均小于220伏，所以兩燈均不能正常發(fā)光，根據(jù)例1的結(jié)果知道，燈L1的電阻R1大于燈L2的電阻R2，又因為兩盞燈串聯(lián)，所以通過它們的電流一樣大.因此可根據(jù)P=UI=I2R判斷出P1＞P2，L1這盞燈亮些.
例題小結(jié)：在并聯(lián)電路中，電阻大的用電器消耗電功率?。辉诖?lián)電路中，電阻大的用電器消耗的電功率大.
例4：標有"6V3W"的小燈泡能不能直接接到9伏的電源上？若要使小燈泡接上后正常發(fā)光，應(yīng)怎么辦？
分析：學生根據(jù)已有的知識不難判斷，因為9伏已大于燈泡的額定電壓6伏，如果直接接上去，因?qū)嶋H功率比額定功率大得多，燈泡會燒壞，所以不能直接接入.若要接，應(yīng)和燈泡串聯(lián)一個電阻R再接入，讓電阻R分擔3伏的電壓.
解：不能直接接入.應(yīng)和一個阻值是R的電阻串聯(lián)后再接入.
I=I額=P額/U額=3瓦/6伏=0.5安.
R=（U-U額）/I=(9伏-6伏)/0.5安=6歐.
討論此題還有哪些方法求R.
例題小結(jié)：當加在用電器兩端的實際電壓比額定電壓大許多時，用電器可能會燒壞，應(yīng)和它串聯(lián)一個電阻再接入.
探究活動
【課題】觀察比較兩只燈泡燈絲的粗細,判斷額定功率的大小.
【組織形式】學生分組或個人
【活動方式】
1.提出問題
課時：1課時
教材：義務(wù)教育課程標準實驗教科書――九年級物理(北師大版)
教學目標
一、知識目標
1．了解實際功率與額定功率的關(guān)系。
2．知道燈泡亮度的決定因素。
3．理解額定電壓與額定功率的物理意義。
4．掌握利用額定功率、額定電壓計算實際功率、實際電流的方法。
二、能力目標
1．培養(yǎng)學生綜合利用歐姆定律、電功率的知識解決簡單的電學綜合問題和實際問題的能力。
2．會計算用電器的實際功率。
3．培養(yǎng)學生分析、歸納物理規(guī)律的能力。
三、情感目標
通過物理數(shù)據(jù)和過程的分析，幫助學生養(yǎng)成勇于探索，敢于創(chuàng)新的學習品質(zhì)。
教學重點
1．根據(jù)額定電壓、額定功率計算用電器正常工作時的電流、電阻以及用電器的實際功率。
2．根據(jù)計算數(shù)據(jù)，尋求、歸納有關(guān)電學知識的規(guī)律。
教學難點
1．綜合應(yīng)用歐姆定律、電功率知識解決實際電學問題。
2．分析問題、尋求規(guī)律的能力培養(yǎng)。
教學方法：探究、歸納
教具：投影
教學過程
一、知識準備
(1)運用的公式：
①P=UI(P=IR，)②③w=pt
(2)串、并聯(lián)電路中兩個用電器功率、電壓、電流、電阻之間的關(guān)系。
在串聯(lián)電路中：
在并聯(lián)電路中：
(3)電阻的大小由導體的材料、橫截面積、長度和溫度四個因素決定，其中溫度對其影響較小，在溫度變化不大的情況下，作為用電器近似認為電阻值不變，即電阻恒定。
(4)額定功率與實際功率：用電器正常工作時的電壓稱為額定電壓，在額定電壓下的功率稱為額定功率，在實際電壓下用電器的功率稱為實際功率。
二、收集資料，整理數(shù)據(jù)
在廠家提供的燈泡使用說明書上，對于電壓這一項是這樣標記的：220±5％，它說明了燈泡工作時的電壓范圍(即最高電壓，正常工作電壓與最低電壓)。
2．數(shù)據(jù)整理：請同學們利用所學知識，計算完成下表中的數(shù)據(jù)，共同研究燈泡電壓指標220±5的物理意義。
三、分析數(shù)據(jù)，探究規(guī)律
(一)額定電壓，額定功率一定的一個燈泡，隨著實際電壓在允許范圍內(nèi)的變化：
①電阻有什么特點?
②電流的變化有什么規(guī)律?
③功率的變化有什么規(guī)律?
④試根據(jù)額定電壓，額定功率的物理意義，推導利用額定電壓，額定功率，求用電器正常工作時電阻的簡便計算公式。
⑤若實際電壓減為額定電壓的一半，那么實際功率變?yōu)轭~定功率的幾分之幾?若電壓變?yōu)樵瓉淼?/3呢?有什么規(guī)律?
(二)額定電壓相同，額定功率不同的兩個燈泡：
①隨著額定功率增加電阻大小有什么變化規(guī)律?
②根據(jù)你在實際生活中的觀察，比較“220V，25W”、“220V，100W”的燈泡，其燈泡燈絲在制造上各有什么特點?說明了什么?
③通過公式R=U2額／P額，試尋求兩個用電器電阻與額定功率之間的比例關(guān)系?
④通過比較分析，說一說燈泡的亮度由什么物理量決定?
四、利用規(guī)律，探究問題
(1)如圖1所示，若將“220V，100W”、“220V，25W”兩燈串聯(lián)在220V電路中，試比較分析兩燈電阻、電流、電壓、功率的大小及亮度，有什么規(guī)律?
(2)如圖2所示，若將“220V，100W”、“220V，25W”兩燈并聯(lián)于220V電路中，試分析兩燈電阻、電流、電壓、功率的大小及亮度，有什么規(guī)律?
(3)綜合上述可以得出一個什么結(jié)論?
五、總結(jié)知識，指導學習
1．同學們要善于利用歐姆定律、功、功率的計算公式和串聯(lián)電路的特點來解決實際電學問題。
2．在日常生活中，我們要善于觀察、勤于思考，敢于探究問題，總結(jié)規(guī)律，并很好地利用規(guī)律。
六、聯(lián)系生活，拓展探究
1．材料：每個家庭都需要照明燈泡，目前隨著科技發(fā)展，電光能量轉(zhuǎn)換效率高的節(jié)能電子燈出現(xiàn)在市場，究竟選擇哪一種好呢?有一位同學通過課外實踐活動，與本班幾位同學就這個問題進行了調(diào)查：了解到25W的白熾燈與5W的電子節(jié)能燈、45W的白熾燈與9W的電子節(jié)能燈、60W的白熾燈與11W的電子節(jié)能燈發(fā)光效果相當，于是他們選擇其中的一組進行研究，收集數(shù)據(jù)如下表：
2．問題：根據(jù)以上數(shù)據(jù)，通過計算說明你將做怎樣的選擇?
七、作業(yè)布置：(略)
八、板書設(shè)計
二、關(guān)于電功率的計算
(一)額定電壓、額定功率 (二)額定電壓相同。額定
一定的燈泡，隨著電 功率不同的燈泡
壓變化的規(guī)律
①電阻：不變?、匐娮瑁弘娮枧c功率大小
②電流：電壓增加，電流增加 成反比
③功率：電壓增加，功率增加 即：R=U2額／P額
④R=U2額／P額
②=P2額／P1額
⑤p實=(U實／U額)?p額 ③亮度決定因素：功率
[自我點評]
《電功率》的知識，既是對初中電學基礎(chǔ)知識本質(zhì)的歸結(jié)，又是物理學的基礎(chǔ)知識。它滲透著電能轉(zhuǎn)化的物理息想，具有重要的實際意義，是初中物理的重要內(nèi)容和難點之一，因此在教材的處理上做了如下設(shè)計：
一、物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，在本節(jié)內(nèi)容中，沒有涉及到實驗，但是和實際生活密切聯(lián)系，為了培養(yǎng)學生善于觀察、思考、探究生活中物理現(xiàn)象的習慣和利用所學知識解決問題的能力，將電功率計算公式的應(yīng)用，設(shè)計為探究性自主學習的過程，以便讓學生發(fā)現(xiàn)和總結(jié)規(guī)律。同時，考慮到學生的情況，將探究活動的過程以具有層次性的小問題方式展現(xiàn)，在這個思路的引導下，學生進行探討、思辨；變知識獲取性學習為局部開放的探究性合作學習，以達到養(yǎng)成自主學習、掌握知識的習慣和逐步提高、拓寬的目的。
關(guān)鍵詞：物理；電學；誤區(qū)
有一句話道出了理科各科的特點：“物理難，化學繁，數(shù)學習題做不完”，許多學生反映物理難學，特別是電學不好理解，面對物理就像是霧里看花一樣，總有不識廬山真面目之感。經(jīng)過多年的教學實踐調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有此感覺的學生在學習中都同樣走進了如下學習的誤區(qū)中，本文希望通過對誤區(qū)進行標識，幫助同學們走出學習的誤區(qū)，提供參考的方向。
誤區(qū)一：電阻不能做導線
這些同學認為平時使用的導線（銅線）電阻很小，實驗的電阻元件都是完成的，只需一個個連接入電路中就可以了，而且在電路圖中的符號是：，于是普遍地認為“電阻不能做導線”致使不能正確判斷電路中的故障。
例1：兩個燈泡L1和L2串聯(lián)，電流表測電流，電壓表測燈L1的電壓，當開關(guān)S閉合后，若電壓表的示數(shù)為零，這可能是燈L1出現(xiàn)了，也可能是L2出現(xiàn)故障，若電流表沒有示數(shù)，而電壓表有較大的示數(shù)，其故障可能是。有此錯誤認識的同學解答為：斷路；短路；L2短路。
例2：如右圖是李華連接的“電流跟電壓、電阻關(guān)系”實驗的電路圖，閉合開關(guān)S、電流表、電壓表可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是（）。
A電流表和電壓表讀數(shù)為零
B電流表和電壓表指針迅速發(fā)生最大偏轉(zhuǎn)，電表損壞
C電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)為2.8V
D電流表示數(shù)為0.4A，電壓表示數(shù)為2.8V
多數(shù)學生錯誤地選擇了A。因此，我們要正確認識到：一般情況下導線都是有電阻的，導線越長電阻就越大。
誤區(qū)二：斷章取義
在電學一章中，各種概念定律都是在大量的實驗基礎(chǔ)上總結(jié)歸納出來的，有些同學往往在學習中對概念定律的認識出現(xiàn)“斷章取義”的錯誤行為。
如：在學習焦耳定律的時候，先是通過電流的熱效應(yīng)實驗再進行分析歸納推導。但是有的同學在實際應(yīng)用中只記住了實驗時“電流產(chǎn)生的熱量與電阻R成正比，電阻越大，產(chǎn)生的熱量就越多”，忽略了它的前提條件“在通電電流和時間相同的情況下，……”
又如：在學習串并聯(lián)電路特點時，有串聯(lián)電路中電壓分配與電阻成正比（），到實際應(yīng)用時就變成了“電壓跟電阻成正比”的錯誤認識。而對并聯(lián)電路中電流分配與電阻成反比（）的認識到了實際應(yīng)用時卻變成了“電阻跟電流成反比”了。最后干脆就一起了歐姆定律，錯誤地認為：“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比?！边@是物理學發(fā)展史上多么悲慘的事呀！
因此，我們對電學中概念定律學習要實事求是不要斷章取義，同時還要學會對物理概念的反復分析、琢磨；學會對物理實驗的層層剖析；學會通過實踐加深對物理公式中各物理量含義的確切理解；學會對類似知識點的歸納、總結(jié)。
誤區(qū)三：死記公式
由于電學在初中物理中占的比例較大，知識面廣，公式比較多。學習中，很多同學都以為只要記住了電學公式就行了，往往忽略對公式表術(shù)定律的理解和應(yīng)用。
例1：已知：電阻R1=10Ω,R2=20Ω，(1)先將兩電阻串聯(lián)，求串聯(lián)后電阻？(2)若將兩電阻并聯(lián)，并聯(lián)后的總電阻又為多少？
解錯過程：
已知R1=10Ω,R2=20Ω
(1)由，
R總==6.6Ω
(2)由R總=R1+R2
R總=10+20=30Ω
分析：本例題考查同學們對串并聯(lián)電路電阻特點的認識和應(yīng)用，由于該生過分強調(diào)自己記住公式，但不理解公式所表述的內(nèi)容，最后造成亂用公式的錯誤現(xiàn)象。
例2：小寧在“測量小燈泡功率”的實驗中所用的電源電壓為6V，滑動變阻器標有“20Ω2A”字樣，小燈光上面的字樣模糊，但已知其額定電壓是2.2V或3.8V。他按圖甲所示的電路進行實驗。實驗時，他調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，觀察小燈泡的發(fā)光情況。當他認為小燈泡接近正常發(fā)光時，再去觀察電壓表和電流表的示數(shù)，觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示。小寧經(jīng)過思考、分析后，重新實驗，使小燈泡正常發(fā)光，此時，滑片P的位置恰好在中點（即滑動變阻器連入電路的電阻為10Ω）。求出小燈泡的額定功率。分析：本例考查同學們對電功率推導公式的理解應(yīng)用能力，由于該生只記得電功率公式卻不理解公式的應(yīng)用要求：“同一時刻，同一段電路”，造致在使用數(shù)據(jù)時出現(xiàn)“張冠李帶”的錯誤現(xiàn)象。
由此可見，在學習物理的時候不但要熟記公式，還注意如下幾點：
(1)會表述：能熟記并正確地敘述概念、規(guī)律的內(nèi)容。
(2)會表達：明確概念、規(guī)律的表達公式及公式中每個符號的物理意義。
(3)會理解：能掌握公式的應(yīng)用范圍和使用條件。
(4)會變形：會對公式進行正確變形，并理解變形后的含義。
(5)會應(yīng)用：會用概念和公式進行簡單的判斷、推理和計算。
綜上所述，我們在學習電學的時候，對基礎(chǔ)的概念定律和公式要有正確全面的理解，切忌形而上學的學習態(tài)度。
【關(guān)鍵詞】：師范學校 教學探究 物理定律
一、 物理教學中物理量與物理定律之間的關(guān)系
物理定律是反映物理量之間的本質(zhì)聯(lián)系，因果關(guān)系與嚴格的數(shù)量依存關(guān)系；凡有關(guān)教材中的眾多公式，重要推論和原理都可以由它引導與推得。物理概念建立量的觀念，有量度公式（長度、質(zhì)量、時間除外，它們是人為規(guī)定無量度公式的物理量）的物理概念叫物理量（如：加速度、電場強度、電動勢、頻率、功、發(fā)光強度、折射率等）。
物理量教學在發(fā)展學生個性上有積極推動作用。歷代物理學家的重大發(fā)現(xiàn)，都是由他們高度發(fā)展的抽象思維能力與興趣、意志、信念等的智慧結(jié)晶。其中促使他們這種個性充分發(fā)展的因素，往往都是由于大量實驗的物理現(xiàn)象中所形成的新的物理量作導航。例如牛頓的經(jīng)典力學就是以力、質(zhì)量、加速度等物理量為出發(fā)點，導出牛頓運動定律的結(jié)果；法拉第就是由于電動勢，磁通量等物理量的提出而導致法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)。所以就充分發(fā)展學生個性看，要明確認識到物理量是師范物理教學的重要一環(huán)。此外，和物理量的教學一樣，物理定律的教學同樣能開發(fā)學習智力，培養(yǎng)學生物理思維能力，促進學生個性的發(fā)展。
二、 物理定律的教學探究
1、引入新課。物理量的學習只是一些支離破碎的物理知識，從結(jié)構(gòu)體系上看，這些物理概念，物理量無主心骨，缺乏凝聚中心，所以只有以物理定律作組織的樞紐，物理教學才顯得有起有合、能散能收、內(nèi)容豐富，形成一個完整的知識體系。在備課中思考，怎樣循循善誘，巧妙而有效地向?qū)W生交代教學的目的，并將物理定律的學習轉(zhuǎn)化為學生學習目的，引入新課。
2、重視實驗。物理教學的特點在于突出物理實驗。在物理定律的教學上又有特殊性，就是突出定律的演示實驗與學生實驗，且要做好、做準。以提供學生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的必要條件與學習環(huán)境。引導學生設(shè)計實驗裝置，學會運用物理實驗方法來研究提出的新課題。
3、建立量的觀念、會用數(shù)學公式表示。做定量的演示實驗時，要提醒學生，哪個值不變，測哪兩個物理量之間變化的對應(yīng)值，作好實驗記錄，將其中準確的計算值列入設(shè)計好的表格中，運用數(shù)學方法，找出確切的數(shù)學表達式。一般以運用比例與研究比值的數(shù)學工具較多。例如，當m一定時，a∝F；F一定時，a∝1/m，a∝F/m改寫成等式a=KF/m（當統(tǒng)一采用國際單位制時，K=1）所以a=F/m或F=ma，這就是牛頓定律的數(shù)學表達式。在教學中，應(yīng)該把這種運用數(shù)學研究物理定律的方法交給學生，要求學生學會掌握。
4、弄清物理定律的物理意義與適用范圍。學生認識物理定律后，首先要正面理解物理定律的語言表達；其次，要弄清物理定律的數(shù)學表達式的真正含義，把和它相鄰的公式以及由它導出的公式從物理意義上劃清界限，以免混淆不清。例如，就歐姆定律來說，它的數(shù)學表達式I=U/R要與電阻的量度公式R=U/I，電阻定律的表達式R=ρL/S和導出公式U=IR的含義都區(qū)別開來。此外，還要指明它的適用范圍。任何一個物理定律，都是在一定條件下，運用物理的理想過程和理想實驗的思想方法得到的，因此，每個定律都有它的適用范圍。例如：庫侖定律（適用于真空中的點電荷）；機械能守恒定律（適用于只有重力和彈力做功的條件下）等。只有知道了它們的物理意義和適用范圍，才有利于學生掌握和應(yīng)用。
三、 物理量的教學方法探究
1、物理量的引入。講授物理量時，首先要介紹建立物理量的過程，搞清為什么要引入該物理量。新的物理量的引入，不管采取什么方式，為了獲得最佳教學效果，所提出的問題必須滿足三個條件：一要反映學習這個物理量的客觀性與必要性；二要巧妙把它的教學目的轉(zhuǎn)化為學生的學習目的；三要激起學生的求知欲。例如講加速度時可以這樣引入："人走路、馬拉車、汽車跑、飛機飛，除了運動快慢程度不一樣，還有什么不同（速度改變的快慢不同）。不同物體、速度的改變快慢不同，盡管是同一物體（汽車），在不同時間（起動、剎車）速度的改變快慢也不一樣，為了描述速度改變的快慢程度而引入加速度這一物理量"。定性的分析引出物理量后，還要定量的研究它的定義式。
2、建立量的觀點，導出量度公式。物理學中的物理量用數(shù)學形式表達成物理公式后，顯得特別簡單、明確，便于運用它來進行分析、推理、論證。所以數(shù)學知識是研究物理問題的工具，用好數(shù)學對解決問題是很必要的，但是卻不可以單純從數(shù)學角度看待物理問題。例如，根據(jù)場強定義式E=F/q，不能單純從數(shù)學角度看，認為E跟分子成正比，跟分母成反比。類似的還有電容C=Q/U電勢φ=EP/q電阻R=U/I等。又如，加速度a1= - 8m/a1，a2＝5m/a1，不能單純從數(shù)學角度判斷a1小于a2。對于物理量，要掌握它的物理意義，理解物理量定義的物理過程與真實的含義。例如電學中電動勢的定義式：ε=W/q和電壓的表達式：U=W/q，數(shù)學符號相同，單位都是伏特，如果學生不理解它們的物理過程與物理含義，就會混淆不清，感到莫名其妙?？傊?，物理量的學習，不能死記、強背、硬套。要理解性記憶，實質(zhì)性掌握，靈活性應(yīng)用。
參考文獻：
有人可能認為培養(yǎng)優(yōu)秀學生主要靠課外小組和個別輔導，與課堂教學關(guān)系不大，這種看法是片面的，實際上課堂教學也是至關(guān)重要的．本文著重從高中物理課堂教學這一側(cè)面來總結(jié)取得這些成果的經(jīng)驗．
我們十多年來的課堂教學經(jīng)驗可以總結(jié)成三句話：追根尋源真一點，實驗研究多一點，能力要求高一點，簡稱“三點”教學法，因此我們稱自己的教材為“三點”法教材．
我們的“三點”法教學完全是根據(jù)國家教委頒布的高中物理教學大綱編寫的．因為我們面對的是全班學生，不可能而且也不應(yīng)該把課堂教學變成物理競賽輔導，我們確確實實通過課堂教學明顯提高了學生的素質(zhì)和能力，為學生在高考和物理競賽中取得優(yōu)異成績打下了扎實的基礎(chǔ)．
一、追根尋源真一點
一個學生學習物理，首先接觸到的就是物理定律．因此，怎樣搞好物理定律教學，必然是每個物理教師首先要考慮的問題．
在進行某一物理定律教學時，我們有意識補充了大量的與這一定律的建立過程有關(guān)的內(nèi)容，這就是所謂的“溯源”教學．任何一個重要物理定律的建立，都有一個艱辛而漫長的過程．探索定律的工作只所以能成功，這個定律最后只所以能夠確立起來，其中一定有很多科學的研究方法和正確的推理思維方式，這些內(nèi)容毫無疑問是屬于物理學科中最重要的東西，是人類一筆寶貴的知識財富，也是我們物理教學的寶貴財富．
在講授牛頓萬有引力定律時，我們從第谷對行星進行幾十年的觀測積累的大量第一手資料講起，然后是開普勒在擁有這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過大量計算總結(jié)出描寫天體運動的經(jīng)驗規(guī)律（開普勒三定律），最后才是牛頓用定量的動力學原理對這些規(guī)律予以解釋，終于發(fā)現(xiàn)了對天上、地上的物體具有普遍意義的萬有引力定律．在學習牛頓萬有引力定律的過程中，我們還著重向?qū)W生介紹了“歸納法”、“理想化”和“間接驗證”三種科學研究的重要方法．
在學習庫侖定律的過程中，我們糾正了學生由于大多數(shù)教科書敘述籠統(tǒng)而形成的錯誤觀念，使他們明白：1．庫侖當年只用扭秤做了兩個同種電荷互相排斥的實驗，而未做兩個異種電荷互相吸引的實驗，因為在后一實驗中的平衡有可能是不穩(wěn)定的．庫侖是用電擺來完成后一實驗的；2．無論是扭秤還是電擺，精確度都是很有限的，根本無法確定兩電荷之間的作用力與距離的平方成反比，更不是和距離的1．98次方或2．02次方成反比．當年的庫侖（實際上還有更早的卡文迪許），以及后來的麥克斯韋、普林普頓等人都是用另一種實驗方法將指數(shù)的精度逐漸提高，直至今天的2±3×10－16，終于使庫侖定律成為當今物理學中最精確的定律之一．結(jié)合庫侖定律的建立過程，我們還向?qū)W生介紹了“類比”和“演繹驗證”的方法．
在學習歐姆定律的過程中，學生一開始都以為研究通過導體的電流和導體兩端的電壓之間的關(guān)系是不困難的，只要用電流表、電壓表再加電源和可變電阻器等組成電路即可．可是我告訴他們，在歐姆那個年代，非但沒有電流表、電壓表等儀器，連電壓、電流和電阻的定義和單位都沒有，歐姆所面臨的困難之大是可想而知的．他到底是怎樣得到這個電學中最重要的定律的呢？學生頓時產(chǎn)生了濃厚的興趣．在學習歐姆定律誕生過程的同時，我們還結(jié)合歐姆的實踐，介紹了用圖線探究新規(guī)律的方法．
此外，我們還結(jié)合牛頓運動定律介紹了“理想實驗”、“推理”、“實驗研究”等方法，結(jié)合氣體定律介紹了“分析法”，結(jié)合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律介紹了“綜合法”．使學生比較系統(tǒng)地掌握了一些重要的科學研究方法．有的同學深有體會地說：物理定律是寶貴的，但研究物理定律的科學方法更寶貴．誰掌握了這些方法，誰就能不斷地去探索大自然層出不窮的奧秘．
在物理定律的教學中，我們在課堂上經(jīng)常采用設(shè)問的方法，不是直接告訴學生某個定律是怎樣建立起來的，而是不斷地提出問題讓學生去思考，擺出困難讓學生去克服，提出任務(wù)讓學生去完成，制定目標讓學生去實現(xiàn)．這樣可以有效地發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維和解決問題的能力．
我們要求學生在課外進行大量自學．早在公元前4世紀，古希臘蘇格拉底明確強調(diào)過：“好的、正確的教學不是傳遞，而是對學生的自學輔導”．我一貫強調(diào)學生要學會自學、討論、研究．我教的優(yōu)秀學生，學得的物理知識，最多只有一半是在課堂上聽我講的，其它一概由他們自學．到一定階段，我開始指定幾個學得比較好的學生輪流給其他學生上課．每次課分兩部分，前半部分由主講同學講，后半部分由全體同學提問、討論．像王泰然和任宇翔在高二階段就給其他同學作過二十幾次講座，楊亮、謝小林、陳匯鋼等同學也不例外．
我們這種自學討論式教學還延續(xù)到學生畢業(yè)以后．獲金牌或?qū)W有所成的學生進了大學甚至出國留學后，有機會還回來給小同學談自己的體會．例如1994年暑假任宇翔從美國回國探親一個月，來學校給95、96屆學生講了10次課．他向小學友介紹物理學中一些新進展、中美物理教學中的差異以及他們當年學習過程中曾激烈爭論過的問題，使聽課的學生大受裨益．1996年暑假，謝小林和陳匯鋼兩位金牌獲得者又為97、98屆同學講了十多天課．他們既講物理知識，又講國家集訓隊隊員奮發(fā)學習的感人事跡，使小同學們大開眼界．
這樣的訓練方法也得到了權(quán)威人士的肯定．1992年10月，在上海召開的全國物理特級教師會議上，原中國物理學會副理事長、現(xiàn)全國中學物理競賽委員會主任、北京大學沈克琦教授在他的題為“國際物理奧林匹克競賽與中學物理教學”的報告中說：“我聽到兩名得金牌的上海學生講他們的老師如何培養(yǎng)他們的情況，我認為這個經(jīng)驗倒很值得推廣．他們說他們的老師不是采取灌輸?shù)霓k法，而是啟發(fā)引導，要求他們給同學講課，這對他們搞清概念原理和科學地進行表達都非常有幫助．我想這可能是提高優(yōu)秀學生能力的有效方法之一．”
那么自學為什么會對提高學生的能力起這么大的作用呢？從心理學角度來看，自學與聽課可能有以下兩點不同：
（1）人類的思維活動表現(xiàn)為分析、綜合、比較、抽象、概括等過程．一個學生在自學某一個新的物理內(nèi)容時，少不了理解、思考、建立正確的物理模型等工作，這里面充滿了分析、綜合、比較等過程．因此相對聽課而言，自學對學生的思維活動提出了更高的要求，從而使他們得到更大的鍛煉．
（2）人們的注意可分為無意注意、有意注意和有意后注意三種．事先沒有預定的目標，也不需要作意志努力的注意叫做無意注意；有預定的目標，在必要時還需作一定的意志努力的注意叫做有意注意．一個學生在自學的時候，他的目的一定是十分明確的，而且需要一定的意志努力（否則難以堅持），因此學生在自學時，可保證在絕大多時間內(nèi)都處于有意注意的狀態(tài)，這一點對提高學習效率和學習能力都是很有好處的．有的學生在自學中往往會十分投入，進入一種旁若無人的境地，而相對來說，這種情況在聽課時就比較少．一個學生堅持自學一段時間之后，便能漸漸地從有意注意轉(zhuǎn)化到有意后注意，即不需要意志努力也能夠?qū)⒆约旱淖⒁饬﹂L期保持在這項工作上．有意后注意是一種高級類型的注意，它既有明確的目的，又不需要用意志努力來維持，是人類從事創(chuàng)造性活動的必需條件．學生一旦進入這種狀態(tài)，他們的物理學習效率就會大大提高，學習成績就會有明顯進步．
二、實驗研究多一點
物理學是一門實驗科學，物理學中的每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立主要依賴于實驗．因此，在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練，無疑是提高物理教學質(zhì)量的一條必由之路．
目前中學物理教學大綱中安排了相對數(shù)量的學生實驗和演示實驗，不難發(fā)現(xiàn)，這些實驗存在著某些不足，主要表現(xiàn)在下面幾個方面：
第一，教材中幾乎所有實驗是為配合所學內(nèi)容而安排的，目的是幫助學生加深對所學內(nèi)容的理解，因此學生不易通過這些實驗掌握一些重要的實驗方法．
第二，課本中每個實驗的實驗原理及操作步驟都講得十分清楚，學生只需按部就班地完成實驗操作即可．這樣的實驗只能增加學生的感性認識，鍛煉學生的動手操作能力，而對學生創(chuàng)造性思維的訓練是不夠的，也無法培養(yǎng)學生解決問題的能力．
第三，目前課本中的實驗大多是驗證性實驗，學生只要學懂了書上的定律，一般都能輕而易舉地完成實驗．這種安排違反了教育應(yīng)該走在學生智力發(fā)展前面的原則，對培養(yǎng)學生的能力是不利的．
針對以上不足，我們對實驗教學內(nèi)容和教學方法進行了改革，使實驗教學為發(fā)展學生的智力，提高學生的素質(zhì)服務(wù)．在實驗內(nèi)容的改革方面，我們主要采取了以下三條措施：
（1）增加實驗數(shù)量．
不論是在課堂演示實驗，還是在學生實驗或小實驗方面，平均增加了60％的實驗．其中有一部分新實驗，學校沒有現(xiàn)成的儀器，安排學生自己制作，對學生有較高的要求．
（2）重視實驗誤差討論．
物理實驗離不開測量，測量是實驗科學最本質(zhì)的東西．從某種意義上講，結(jié)果準確的實驗就是成功的實驗，反之就是不成功的實驗．因此在培養(yǎng)優(yōu)秀學生的過程中，應(yīng)該讓他們掌握一些必要的實驗誤差的基本知識．在設(shè)計實驗方案時，要求學生們盡量消除實驗的系統(tǒng)誤差；在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度；在處理實驗數(shù)據(jù)時，要采用盡量科學的方法．
（3）加強重要實驗方法教學．
在實驗領(lǐng)域中有一些重要的方法，比如減小實驗系統(tǒng)誤差的方法、減小實驗偶然誤差的方法、實驗探究規(guī)律的方法、迂回測量的方法等，這些方法不是在個別實驗中，而是在許多實驗中都有應(yīng)用，因此具有一定的普遍意義，這些方法一定要讓學生很好地掌握．在必要時，我們甚至根據(jù)實驗方法來安排實驗內(nèi)容，集中安排幾個某種方法體現(xiàn)比較典型的實驗，這樣便于學生深刻領(lǐng)會和熟練掌握某一種實驗方法．
在實驗教學方法改革方面，我們做了以下嘗試：
（1）在課堂上創(chuàng)設(shè)一些實驗問題讓學生研究．
在高中階段，每周至少有4節(jié)物理課，充分利用物理課中碰到的各種各樣問題，可設(shè)計一些供學生討論的實驗題目，并引導他們一步一步地探索、解決．
我在講功率一節(jié)時，設(shè)計了這樣一個實驗題目：要求測定一個人騎自行車的功率．在自行車由靜止啟動的過程中，人做的功除了增加人和車的動能之外，還要克服空氣阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？學生根據(jù)自己騎自行車的經(jīng)驗，認為空氣阻力是很明顯的，不能忽略，而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小，可以忽略．接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功？學生都有這樣的體會：頂風騎車時，騎得越快風的阻力越大，因此可以設(shè)風的阻力和車的速度成正比．車的速度怎樣測？風的阻力和車速成正比的比例因數(shù)是多少？問題一個接著一個地出現(xiàn)，被大家一個又一個地解決，終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案．接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗，最后再回到教室里，師生一起處理實驗數(shù)據(jù)，作出圖象，得出實驗結(jié)果．在整個實驗過程中，除了實驗題目是由老師提出的外，實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的，因此他們都覺得很有意思，收獲很大．
（2）對課本中一些重要實驗進行深入研究．
物理課本中有大量現(xiàn)成的實驗，有時可以對這些實驗進行一些討論和改進．
在做直流電路的實驗時，我們讓學生對伏安法測量導體的電阻這個實驗進行了深入的研究．用簡單的伏安法電路，不論是采用電流表內(nèi)接還是電流表外接，都有系統(tǒng)誤差．結(jié)合這個問題，我給學生介紹了補償?shù)乃枷?，然后由學生自己設(shè)計了電流補償和電壓補償兩種線路．補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差，但這個矛盾解決了，電流表和電壓表不夠準確的問題上升為主要矛盾．怎么辦？經(jīng)過進一步研究改進，大家認為可以用準確度高得多的電阻箱來取代電壓表和電流表，再輔以靈敏度很高的電流表，便可以明顯提高實驗結(jié)果的準確度，這就是常用的惠斯通電橋．接下來學生分別用簡單伏安法、補償伏安法和惠斯通電橋測量了同一個標準電阻，比較測量結(jié)果，可以證實先前的想法．在歷史上，從伏安法到惠斯通電橋是有一個很長的過程的，而在我們這堂實驗課中，學生經(jīng)歷了這么一個碰到問題、分析問題、解決問題的完整過程．這樣的實驗課對增強學生的能力是很有幫助的．
（1）和（2）實際上都是不斷地給學生提出新的目標，誘導他們提高實驗水平，我們有時稱之為“目的誘導法”．
（3）給特優(yōu)學生安排一些特殊實驗．
我校有一批進口物理儀器，性能比較好，涉及的實驗內(nèi)容面也比較廣．這批儀器的說明書是英文或日文的，我指定一名學生準備某一個實驗，要求他先翻譯好說明書，準備好器材，然后帶領(lǐng)其他同學做實驗．這個主講的學生還要準備好一些討論題，在實驗后供同學們討論．學生對這樣的實驗非常感興趣．此類實驗雖然有時和高考、競賽沒有直接的關(guān)系，但是這種帶有研究性的實驗對優(yōu)秀學生很有好處．
三、能力要求高一點
物理習題教學是物理教學的重要組成部分．不論是教師還是學生，都在解習題上花費了大量的時間，因此，習題教學的改革是一個很重要的問題．
就本質(zhì)來說，物理習題是人們編制的一些假想物理場景．毫無疑問，物理學家是不會去做物理習題的，而他們是在研究那些真實的、尚未發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律．同樣，發(fā)明家也是不會去做物理習題的，他們是在力圖應(yīng)用已有的物理規(guī)律去解決一系列實際問題，那么我們?yōu)槭裁匆寣W生做那么多人為假想的物理習題？目的無非是要培養(yǎng)學生的理解、分析、推理等能力．所以物理習題教學應(yīng)該圍繞這個目標來進行．
我們常用以下兩種方法來進行習題教學：
（1）按照解題方法組織習題教學
一般的習題都是按力、熱、電、光的順序來講授的，但我們比較傾向于按照解題方法來講解物理習題．例如理想化法、整體法和隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖象法等，這樣比較有利于學生掌握一些重要的解題方法．到學習的某一階段，集中將一批用解決方法相同的習題安排給學生練習，使他們由不會用到會用這種方法．在以后的學習中，每隔一定階段讓這種方法再出現(xiàn)一次，以加深這種解題方法在大腦中的印象，達到牢固掌握，應(yīng)用自如的目的．