本節(jié)的重點(diǎn)是外電路中的做功和能量轉(zhuǎn)化問題。 文本理解有困難,解讀文字,重在通過讀、想來解,不能簡單的“以貌取人”、“望文生義”。 從靜電場中電場力做功角度來研究,通過靜電場的學(xué)習(xí),已經(jīng)掌握了靜電場中電場力做功的計(jì)算方法——W=qU。結(jié)合電流的定義可推導(dǎo)出外電路中電流做功的表達(dá)式——W=UIt。概念上了變化導(dǎo)致了理解上的困難,談靜電力做功,還能腦補(bǔ)一下情境,有個(gè)電場,可以形象地想象一下電場線,走來了一個(gè)試探電荷,動(dòng)了動(dòng),有力有位移,可以算做功,恒力直接用功的定義,變力用微元法。電流不是力,電流做功,實(shí)質(zhì)就是電場力對(duì)電路中定向移動(dòng)的電荷所做的功。可以認(rèn)為是電路中靜電力做功的一個(gè)專業(yè)但不貼切的稱呼。探討做功時(shí)通常是什么力做功或什么物體做功,即使是物體做功,實(shí)質(zhì)也是施力物體對(duì)受力物體做功。比如一個(gè)石塊從某一高度下落,講重力做功學(xué)生好理解;彈簧推物塊,講彈簧彈力或彈簧做功,也可以準(zhǔn)確理解為彈簧彈力對(duì)物塊做的功,不至于產(chǎn)生歧義。電流做功,給學(xué)生一種石塊或物塊做功的感覺,做功的主體與受體混淆了。懂了這個(gè)意思,理解上應(yīng)該就不存在障礙了。研究復(fù)雜群體中多因素干擾及信息不對(duì)稱狀態(tài)下的新型“囚徒困境”博弈——打麻將。研究大數(shù)據(jù)視角下的六度空間理論在情感供給側(cè)匹配中的創(chuàng)新與實(shí)踐——網(wǎng)戀。 電路中電場力與電流做功也差不多就是這么回事,教學(xué)中給學(xué)生交待清楚就沒什么了。 這里的重點(diǎn)只討論電流的做功,不涉及能量轉(zhuǎn)化,學(xué)生學(xué)習(xí)這部分時(shí)思維上的難點(diǎn)一個(gè)是沒有從靜電場角度來思考電場力做功的問題;另一個(gè)是功、能概念混淆。有了UIt就萬事大吉,不知其真正來源,為一步理解能量轉(zhuǎn)化埋下了隱患。學(xué)習(xí)了電路中的靜電力做功,類比力學(xué),引入電功率相對(duì)就簡單了。 1.外電路電流做功(電場力做功),電勢能減小,根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,減少的電勢能必然轉(zhuǎn)化為其他形式的能。假如電路中的用電器為電爐或燈泡一類的純電阻用電器,則電能轉(zhuǎn)化為什么能呢?W=UIt 此式是電場力做功的計(jì)算式,電場力做正功,電勢能減少。 W=EP1-EP2 ,對(duì)于電爐、燈泡一類的用電器,減少的電勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。有EP1-EP2=Q若用電器為電扇,電解池呢?減少的電勢能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?EP1-EP2=Q+E其,對(duì)于電扇(電動(dòng)機(jī)),除了內(nèi)能還有動(dòng)能;對(duì)于電解池,除了內(nèi)能還有化學(xué)能。電流做功(電場力做功)電勢能減小是必然,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能是必然,轉(zhuǎn)化為其他形式的能是偶然。有必要對(duì)內(nèi)能重點(diǎn)關(guān)注一下。2.焦耳定律(計(jì)算電路內(nèi)能的專屬定律) 對(duì)于非純電阻用電器,如何計(jì)算其內(nèi)能呢?純電阻EP1-EP2=Q,結(jié)合歐姆定律:得Q=I2Rt;非純電阻U>IR。UIt>I2Rt,內(nèi)能還是I2Rt。焦耳最初通過實(shí)驗(yàn)直接得到,內(nèi)能這樣算沒有問題,但用UIt計(jì)算需注意條件。至于功率,清楚做功和能量轉(zhuǎn)化的同步性,是一個(gè)很自然的問題。本節(jié)內(nèi)容,先清楚電流做功所指為何?老師們已經(jīng)熟悉到感覺不到詫異了,學(xué)生是真理解不了。備課有時(shí)像“雙腦互博”,一個(gè)已知的大腦給一個(gè)未知的大腦備,如何通過各種構(gòu)思,做到“無中生有”。本節(jié)第二大塊,從做功轉(zhuǎn)到能量轉(zhuǎn)化。電流做的功等于電勢能的減少量,減少的電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,其中內(nèi)能是必須有的,所以對(duì)內(nèi)能特別關(guān)注一下,只不過對(duì)內(nèi)能的計(jì)算,沒有理論可推導(dǎo),有點(diǎn)死記硬背的感覺。 早上7點(diǎn)看早讀加第一節(jié)課寫了8百多字,第二、三節(jié)課聽了一節(jié)生物、一節(jié)數(shù)學(xué)課。聽課的感覺,我們的學(xué)生在教材文本的文字細(xì)節(jié)上還得狠下功夫,聽課都是高層次的班級(jí),還存在這種普遍的問題,其他班級(jí)可想而知,聯(lián)系每天所批作業(yè)的書寫,兩大問題解決掉了,學(xué)習(xí)肯定能發(fā)生質(zhì)變。一個(gè)是閱讀能力,能靜下來完整地讀上幾本大部頭的小說,真正能體會(huì)到文字的魅力、生命力,文字能在自己的思維中動(dòng)起來,文理皆可通;二個(gè)是書寫,認(rèn)真寫能起到強(qiáng)化定力,關(guān)注細(xì)節(jié)的作用,告訴學(xué)生關(guān)注細(xì)節(jié)是沒用的,有方法幫助其關(guān)注細(xì)節(jié)才是有效的。自己的認(rèn)知,傳統(tǒng)的書法教育應(yīng)該加強(qiáng),一筆一劃,先慢后快是真快,現(xiàn)在的快,寫的快,說的快,其實(shí)是亂,思維混亂的體現(xiàn)。
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