欧姆定律的推理范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的推理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：初中；物理；欧姆定律；教学问题

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）09-0056-01

一、在实验探究中让学生学习欧姆定律

欧姆定律是电学重要内容之一，也是中考重点考查内容，所以能否教好欧姆定律关系到之后对中考的重点知识复习，更有可能影响学生对于物理学的热情。在实验探究的过程之中以学生为主，教师起引导作用，让学生通过观察电压表、电流表、滑动变阻器的微量变化发现问题、提出问题，他们对于自己发现的问题会比老师直接教导的印象深刻，从而达到了教学目的。

二、在欧姆定律的学习中最经常遇到的问题

在实际的教学之中，教师要把电路的认识与画电路图、连接电路作为主要的教学任务，开阔学生的思维，加强对电路的认识。物理是一门比较枯燥的课程，只有激发学生的热情，才能更好地完成授课。电流、电压、电阻的概念及单位，电流表、电压表、滑动变阻器的使用，是最基础的概念。电流表测量电流、电压表测量电压、变阻器调节电路中的电流，这部分则比较重要，需要重点讲解。电流、电压、电阻的概念是基本的电学测量仪器，明确这些仪器的使用与操作，是非常重要的，关系到后期实验的正确性与对知识的理解。以上基础知识的理解与运用又是进一步学习欧姆定律的基础。

三、欧姆定律的主要内容是电流、电压、电阻的关系

这部分知识是在实验的基础上概括、归纳出了电路中电压、电流、电阻三者相互关联的关系。教师在实验中要让学生理解电流随电压和电阻的变化而变化，对于多个变量问题的研究是采用固定一个量不变，研究其余两个量的变化的处理方法，从而让学生学会物理学中常用这种方法。欧姆定律在初中只讲部分电路的欧姆定律，是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识分析和进行电路计算的基础，是初中电学的重点知识。

欧姆定律是初中物理学电学的重点、也是难点，想要研究欧姆定律必须要建立电流、电压、电阻的关系，并在实验的基础上得出欧姆定律，做好演示实验，归纳、分析、概括实验结果，使学生正确理解欧姆定律的基础。所以，使用电流表、电压表、滑动变阻器是这部分知识中的重点实验的基础。

电流、电压、电阻的概念是学生学习的难点，由于初中学生水平有限，对电流、电压的概念要求较低，并没有下准确的定义。因此，电阻的概念就成了学生理解的难点。教师要多举例子帮助学生理解电阻是导体本身的属性，决定于导体的材料、长度、横截面和温度，它用两端的电压和通过的电流的比值来表示是为了测量的方便，与外加电压、电流无关。同时，教师一定要纠正一些学生经常出现的电阻随电压、电流的变化而变化的错误概念，也就是对欧姆定律的错误理解。欧姆定律在学生头脑的建立过程是十分重要的，认真做好演示实验，用实验来探索一个量随两个量变化的定量关系是第一次。首先要向学生交代清楚实验的研究方法，本实验彩用控制变量法来研究，即“固定电阻不变，研究电流跟电压的关系；固定电压不变，研究电流跟电阻的关系”。在连接如图（图略）所示的实验电路时，要将具体接法演示给学生看。可以先从电源正极开始，按电流方向依次为电池、开关S、滑动变阻器R′、定值电阻R、电流表串联起来组成一个闭合回路，最后将电压表并联在定值电阻R两端。同时提醒学生注意电流必须从电流表和电压表的正接线柱流进电表，负接线柱流出电表及量程选择，电流表与R串联，其示数等于通过R的电流。电压表与R并联其数等于R两端的电压。

运用欧姆定律可以推导串联电路中的总电阻跟各串联电阻之间的关系及电压分配跟导体电阻的关系，具体推导如下：

在串联电路中：I=I1=I2；U=U1+U2；由欧姆定律公式I=U/R，可得U=IR；U1=I1R1；U2=I2R2将这些式子代入上式得：IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2；也就是说串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。

在串联电路中：I=I1=I2；由欧姆定律公式I=U/R，可得：I1=U1/R1；I2=U2/R2；将这些式子代入上式得：U1/R2=U2/R2 变换一下形式得：U1/U2=R1/R2；即串联电路中，电压分配跟导体电阻成正比。

四、结束语

通过对物理教学内容的分析、思维方法、能力训练的具体研究，对教学内容进行归纳总结，可以使初中物理教师掌握欧姆定律的基本理论方法，更好地驾驶物理教材，提高物理教学质量，把重点真正落实在教学过程中，帮助学生提高实验操作能力、归纳概括能力、演绎推理能力、逻辑推理能力、抽象思维能力及灵活运用知识解决问题的能力，让学生学会控制变量法研究多个变量的问题，学会用等效法分析复杂电路。因此，教师要注重培养学生实事求是的科学态度，从而有效培养学生的物理素质。

参考文献：

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一、寓培养学生实事求是的科学态度于学生实验操作之中

欧姆定律是一个实验定律，因此在教学“欧姆定律”一节时，教师必须在学生对“电流与电压、电阻”之间关系进行猜想假设的基础上，引导学生设计实验方案，精心组织学生进行实验。在实验前指导学生：（1）根据电路图准确连接电路；（2）仔细检查电路及电表、滑动变阻器等连接是否准确；（3）在确认无误时，动手实验，并认真观察、精确记录数据；（4）明确滑动变阻器在两次实验中的作用：使定值电阻两端电压成整数倍变化和保持电阻两端电压不变；（5）分析实验中可能出现的数据差异原因，重复实验，直至准确。对于在实验中怕麻烦、凑数据的学生及时用科学家尊重事实、刻苦钻研及时教育他们，端正他们态度，帮助他们用实验得出准确结果。通过实验，使学生得到了欧姆定律实验所需要的数据，也培养了学生观察实验能力和实事求是、客观、细致的科学态度，从而激发学生勤奋求真的热情。

二、寓培养学生科学方法于分析实验数据和归纳出实验结论之中

在得出实验数据之后，就着手组织学生分析数据、归纳出结论。在引导时，引导学生回忆“探究影响导体电阻大小的因素”的实验方法，并要学生用之中方法研究电流跟电压、电阻两个因素的关系，即（1）固定电阻不变时，研究电流跟电压的关系；（2）固定电压不变时，研究电流跟电阻的关系。最后将两次结论综合起来，应用数学函数知识得出电流跟电压、电阻的关系。接着，根据学生实验数据组织讨论，并分析归纳实验结论。（1）分析“研究电流跟电压关系”表格：电流随电压增大而增大，且电压增大几倍电流也增大几倍。得出结论1：当电阻一定时，电流与电压成正比。（2）分析“电流与电阻关系”表格：电流随电阻的增大而减小，且电阻增大几倍，电流就减小到原来的几分之一。得出结论2：当电压一定时，电流与电阻成反比。归纳结论1、2，即得欧姆定律。在整个研究、分析、抽象，归纳过程中，使学生潜移默化地学会了：（1）研究问题的方法――控制变量法；（2）对实验数据的综合――分析――抽象――归纳的处理方法，从而学到了由特殊、个别推到一般的逻辑推理方法。这些方法都是学生终生受益的科学研究方法。在得出实验结论――欧姆定律后，教师接着就组织学生用他们已学过的数学知识推导欧姆定律的计算公式：（1）把电流与电压成正比表达成I∝U；（2）把电流与电阻成反比表达成I∝1/R，把（1）、（2）结合起来得出计算公式：I=U/R；通过公式推导使学生了解到不同学科之间的联系，它不仅开阔了学生的视野，也可使学生学到物理公式常用的科学的数学方法。

三、寓培养学生科学思想于理解、应用定律之中

对于实验定律――欧姆定律，在理解其内容时，引导学生讨论：能不能把定律叙述的导体的电流与导体两端电压成正比、与导体两端电阻成反比改叙述成导体两端电压与导体电流成正比、导体电阻与导体电流成反比？让学生在讨论中明白：叙述定律时只能按课本那样叙述，否则是错误的。这是因为事物内部矛盾的双方有主有次，这里电压、电阻是矛盾的主要方面，是事物变化的依据，对事物变化起决定作用的；而电流则是矛盾的次要方面，它是随电压、电阻变化而变化的，在事物变化中处于服从地位；这样使叙述在讨论中理解了定律，在理解定律过程中获得了一次科学的认识教育。

在讲解定律公式的应用时，如教师通过P111教材例1的讲解，强调了定律的应用是有条件的，即（1）同体性：只能适用于同一段电路中的电流、电压以及电阻之间的关系的运算；（2）同时性；（3）计算时数字代入单位必须是国际单位制中主单位。引导学生认识到真理是有局限性的，是离不开特定条件的。又如教师通过课本例2讲解，强调了定律的应用性，即通过欧姆定律可以求出导体的电阻值，也就是可用伏安法测未知电阻，使学生体会到：理论的实践性以及理论与实践的一致性。此外取平均值可以减小实验误差；表格可以得到实验结论1等。

四、寓培养学生的科学精神于介绍科学家的事例之中

结合课本中“信息库”介绍，使学生了解德国的物理学家欧姆发现了电路中遵循的基本“交通规则”，但他幼年家贫，曾中途辍学，后全凭自己努力，完成学业。他为了得到欧姆定律，花费了十年心血。当时的实验条件非常差，他自制了测电流的电流扭秤，花五年时间才找到电压稳定的电源。经过长期细致的研究，终于取得了成果。在教学中把欧姆的对学习勤奋刻苦，对科学知识的执著追求，在科学研究道路上勇于探索、百折不挠的献身精神及对人类社会的贡献，展现在学生面前，使学生从中接受了热爱科学、追求真理的科学接受教育。

教育者在实施科学素养教育时不是生硬的说教，应有机结合教材适时适量地渗透；科学素养教育是素质教育的核心，在实施时教师还应当有意识、有目的地进行，同时联系教材中其他素质教育因素如能力、智力、科学美等全方位地开展，并做到主、次得当，这就需要安排好教学过程和节奏，从而使素质教育得到全面培养。

【参考文献】

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表2填0.15安和15欧。根据：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

2.进行新课

(1)欧姆定律

由实验我们已知道了在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论，即欧姆定律。

板书：〈第二节欧姆定律

1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。〉

欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重要定律。

欧姆定律的公式：如果用U表示加在导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示这段导体中的电流，那么，欧姆定律可以写成如下公式：

I=U/R。

公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。

公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。

板书：<2.公式：I=U/R

I-电流(安)U-电压(伏)R-电阻(欧)>

有关欧姆定律的几点说明：

①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。

②对于一段电路，只要知道I、U和R三个物理量中的两个，就可以应用欧姆定律求出另一个。

③使用公式进行计算时，各物理量要用所要求的单位。

(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。

例题1：课本中的例题1。(使用投影片)

学生读题，根据题意教师板演，画好电路图(如课本中的图8-2)。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。

解题过程要求写好已知、求、解和答。解题过程写出根据公式，然后代入数值，要有单位，最后得出结果。

板书：〈例题1：

已知：R=807欧，U=220伏。

求：I。

解：根据欧姆定律

I=U/R=220伏/807欧=0.27安。

答：通过这盏电灯的电流约为0.27安。〉

例题2：课本中例题2。(使用投影片)

板书：〈例题2〉

要求学生在笔记本上按例题1的要求解答。由一位同学到黑板上进行板演。

学生板演完毕，组织全体学生讨论、分析正误。教师小结。

①电路图及解题过程是否符合规范要求。

②答题叙述要完整。本题答：要使小灯泡正常发光，在它两端应加2.8伏的电压。

③解释U=IR的意义：导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流跟导体电阻的乘积。不能认为"电压跟电流成正比，跟电阻成反比。"因为这样表述颠倒了因果关系也不符合物理事实。

例题3：课本中的例题3。(使用投影片)

板书：〈例题3〉

解题方法同例题2。学生板演完毕，组织学生讨论、分析正误。教师小结。

①解释R=U/I的物理意义：对同一段导体来说，由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，所以i的比值是一定的。对于不同的导体，其比值一般不同。U和I的比值反映了导体电阻的大小。导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于材料、长度和横截面积，还跟温度有关。不能认为R=U/I表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。由于电阻是导体本身的一种性质，所以某导体两端的电压是零时，导体中的电流也等于零，而这个导体的电阻值是不变的。

②通过例题3的解答，介绍用伏安法测电阻的原理和方法。

板书：(书写于例题3解后)

〈用电压表和电流表测电阻的方法叫做伏安法。〉

3.小结

(1)简述欧姆定律的内容、公式及公式中各物理量的单位。

什么叫伏安法测电阻？原理是什么？

(2)讨论：通过课本中本节的"想想议议"，使学生知道：

①电流表的电阻很小(有的只有零点几欧)，因此实验中绝对不允许直接把电流表按到电源的两极上。否则，通过电流表的电流过大，有烧毁电流表的危险。

②电压表的电阻很大(约几千欧)，把电压表直接连在电源的两极上测电压时，由于通过电压表的电流很小，一般不会烧毁电压表。

4.布置作业

课本本节后的练习1、4。

(四)说明：通过例题，要领会培养学生在审题基础上画好电路图，按规范化要求解题。

第四节电阻的串联

(一)教学目的

1.通过实验和推导使学生理解串联电路的等效电阻和计算公式。

2.复习巩固串联电路电流和电压的特点。

3.会利用串联电路特点的知识，解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

学生实验：每组配备干电池三节，电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一只，定值电阻(2欧、4欧、5欧各一只)三个，导线若干。

(三)教学过程

1.引入新课

(1)阅读本节课文前的问号中提出的问题，由此引出本节学习的内容。

板书：〈第四节电阻的串联〉

(2)问：什么叫串联电路？画出两个定值电阻串联的电路图。(同学回答略，板演电路图参见课本图8-7)

(3)问：串联电路电流的特点是什么？举例说明。

学生回答，教师小结，在板演电路图上标出I1、I2和I。

板书：〈1．串联电路中各处的电流相等。I1=I2=I。〉

(4)问：串联电路的总电压(U)与分电压(U1、U2)的关系是什么？举例说明。

学生回答，教师小结，在板演电路图上标出U1、U2和U。

板书：〈2.串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2。〉

(5)几个已知阻值的电阻串联后，总电阻和各电阻之间有什么关系？这是本节课学习的主要内容。

2.进行新课

(1)实验：测R1和R2(R3)串联的总电阻。

问：实验的方法和原理是什么？

答：用伏安法测电阻。只要用电压表测出R1和R2串联电阻两端的总电压放用电流表测出通过串联电阻的电流，就可以根据欧姆定律逄出R1和R2串联后的总电阻。

要求学生设计一个测两个定值电阻(R1=2欧、R2=4欧)串联总电阻的实验电路。如课本图8-5所示。

进行实验：

①按伏安法测电阻的要求进行实验。

②测出R1(2欧)和R2(4欧)串联后的总电阻R。

③将R1和R3串联，测出串联后的总电阻R′。将实验结果填在课文中的结论处。

讨论实验数据，得出：R=R1+R2,R′=R1+R3。实验表明：串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。

(2)理论推导串联电路总电阻计算公式。

上述实验结论也可以利用欧姆定律和串联电路的特点，从理论上推导得出。

结合R1、R2的串联电路图(课本图8-6)讲解。

板书：〈设：串联电阻的阻值为R1、R2，串联后的总电阻为R。

由于U=U1+U2,

因此IR=I1R1+I2R2,

因为串联电路中各处电流相等，I=I1=I2

所以R=R1+R2。〉

请学生叙述R=R1+R2的物理意义。

解答本节课文前问号中提出的问题。

指出：把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个导体的电阻都大，总电阻也叫串联电路的等效电阻。

板书：〈3.串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。R=R1+R2。〉

口头练习：

①把20欧的电阻R1和15欧的电阻R2串联起来，串联后的总电阻R是多大？(答：35欧)

②两只电阻串联后的总电阻是1千欧，已知其中一只电阻阻值是700欧，另一只电阻是多少欧？(答：300欧。)

(3)练习

例题1：

出示课本中的例题1投影幻灯片(或小黑板)。学生读题并根据题意画出电路图(如课本图8-7)。标出已知量的符号和数值以及未知量的符号。请一名学生板演，教师讲评。

讨论解题思路，鼓励学生积极回答。

小结：注意审题，弄清已知和所求。明确电路特点，利用欧姆定律和串联电路的特点求解。本题R1、R2串联，所以I=I1=I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串联电路的总电压知道，总电阻R可由R1+R2求出，根据欧姆定律I=U/R可求出电流I。

板书：〈例题1：

已知：U=6伏，R1=5欧，R2=15欧。

求：I。

解：R1和R2串联，

R=R1+R2=5欧+15欧=20欧。

电路中电流：I=U/R=6伏/20欧≈0.3安。

答：这个串联电路中的电流是0.3安。〉

例题2：

出示课本中例题2的投影片，学生读题，画电路图(要求同例题1)。

讨论解题思路，鼓励学生积极参与。

①问：此题中要使小灯泡正常发光，串联一个适当电阻的意义是什么？

答：小灯泡正常发光的电压是2.5伏，如果将其直接连到6伏的电源上，小灯泡中电流过大，灯丝将被烧毁。给小灯泡串联一个适当电阻R2，由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和，即U=U1+U2。串联的电阻R2可分去一部分电压。R2阻值只要选取合适，就可使小灯泡两端的电压为2.5伏，正常发光。

②串联的电阻R2，其阻值如何计算？

教师引导，学生叙述，分步板书(参见课本例题2的解)。

本题另解：

板书：〈R1和R2串联，由于：I1=I2，

所以根据欧姆定律得：U1/R1=U2/R2，

整理为U1/U2=R1/R2。〉

3.小结

串联电路中电流、电压和电阻的特点。

4.布置作业

本节后的练习：1、2、3。

(四)说明

1.本节测串联电路总电阻的实验，由于学生已学习了伏安法测电阻的知识，一般掌握较好，故实验前有关要求的叙述可从简。但在实验中教师要加强巡回指导。

2.从实验测出串联电阻的总电阻和运用欧姆定律推导出的结果一致。在此应强调实践和理论的统一。在推导串联电阻总电阻公式时，应注意培养学生的分析、推理能力。

3.解答简单的串联电路计算问题时要着重在解题思路及良好的解题习惯的培养上下功夫。

第五节电阻的并联

(一)教学目的

1.使学生知道几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小。

2.复习巩固并联电路电流、电压的特点。

3.会利用并联电路的特点，解答和计算简单的电路问题。

(二)教具

每组配备干电池二节，电压表、电流表、滑动变阻器和开关各一只，定值电阻2只(5欧和10欧各一只)，导线若干条。

(三)教学过程

1.复习

问：请你说出串联电路电流、电压和电阻的特点。(答略)

问：请解答课本本章习题中的第1题。

答：从课本第七章第一节末所列的数据表可以知道，在长短、粗细相等条件下，镍铬合金线的电阻比铜导线的电阻大；根据串联电路的特点可知，通过铜导线和镍铬合金中的电流一样大；根据欧姆定律得U=IR，可得出镍铬合金导线两端的电压大于铜导线两端的电压。

问：请解本章习题中的第6题。(请一名学生板演，其他学生自做，然后教师讲评。在讲评中要引导学生在审题的基础上画好电路图，按规范化要求求解。)

2.引入新课

(1)请学生阅读本节课文前问号中所提出的问题，由此提出本节学习的内容。

板书：〈第五节电阻的并联〉

(2)问：并联电路中电流的特点是什么？举例说明。

学生回答，教师小结。

板书：〈1.并联电路的总电流等于各支路中电流之和。即：I=I1+I2。〉

(4)问：并联电路电压的特点是什么？举例说明。

学生回答，教师小结。

板书：〈2.并联电路中各支路两端的电压相等。〉

(5)几个已知阻值的电阻并联后的总电阻跟各个电阻之间有什么关系呢？这就是本节将学习的知识。

3.进行新课

(1)实验：

明确如何测R1=5欧和R2=10欧并联后的总电阻，然后用伏安法测出R1、R2并联后的总电阻R，并将这个阻值与R1、R2进行比较。

学生实验，教师指导。实验完毕，整理好仪器。

报告实验结果，讨论实验结论：实验表明，几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。

板书：〈3.几个电阻并联后的总电阻比其中任何一个电阻都小。〉

问：10欧和1欧的两个电阻并联的电阻小于多少欧？(答：小于1欧。)

(2)推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系。(以下内容教师边讲边板书)

板书：〈设：支路电阻分别是R1、R2；R1、R2并联的总电阻是R。

根据欧姆定律：I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,

由于：I=I1+I2,

因此：U/R=U1/R1+U2/R2。

又因为并联电路各支路两端的电压相等，即：U=U1=U2,

可得：1/R=1/R1+1/R2。

表明：并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。〉

练习：计算本节实验中的两个电阻(R1=5欧，R2=10欧)并联后的总电阻。

学生演练，一名学生板演，教师讲评，指出理论计算与实验结果一致。

几个电阻并联起来，总电阻比任何一个电阻都小，这是因为把导体并联起来，相当于增加了导体横截面积。

(3)练习

例题1：请学生回答本节课文前问号中提出的问题。(回答略)

简介：当n个相同阻值的电阻并联时总电阻的计算式：R=R''''/n。例题1中：R′=10千欧，n=2，所以：R=10千欧/2=5千欧。

例题2.在图8-1所示电路中，电源的电压是36伏，灯泡L1的电阻是20欧，L2的电阻是60欧，求两个灯泡同时工作时，电路的总电阻和干路里的电流。(出示投影幻灯片或小黑板)

学生读题，讨论此题解法，教师板书：

认请此题中灯泡L1和L2是并联的。(解答电路问题，首先要认清电路的连接情况)。在电路图中标明已知量的符号和数值以及未知量的符号。解题要写出已知、求、解和答。

（过程略）

问：串联电路有分压作用，且U1/U2=R1/R2。在并联电路，全国公务员共同天地中，干路中电流在分流点分成两部分，电流的分配跟电阻的关系是什么？此题中，L1、L2中电流之比是多少？

答：（略）

板书：〈在并联电路中，电流的分配跟电阻成反比，即：I1/I2=R2/R1。〉

4.小结

并联电跟中电流、电压、电阻的特点。

几个电阻并联起来，总电阻比任何一个电阻都小。

5.布置作业

课本本节末练习1、2；本章末习题9、10。

参看课本本章的"学到了什么？，根据知识结构图写出方框内的知识内容。

(四)说明

篇4

《导体的电阻》是新课标物理选修3-1的第二章《恒定电流》第六节的内容，它是电学的基本规律之一，本节内容安排在部分电路欧姆定律知识之后，起到了承上启下的作用，部分电路的欧姆定律是研究导体两端电压、流过的电流等外界条件与导体电阻的数量关系而非决定关系；电阻定律是研究导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系。学生在初中已经定性研究了导体材料、长度、横截面积等自身条件与电阻的决定关系，本节在此基础上通过实验分析进行定量描述的研究，同时突出了“电阻率”这一物理概念，这部分知识与现代科技、生活、生产等有着密切联系。本节课以问题为主线，通过同手实验、观察分析，辅助以多媒体进行教学。

2.教学目标

2.1知识目标

（1）通过探究“导体电阻与其影响因素的定量关系”这个实验，探究导体电阻与长度、横截面积、材料的关系，体会控制变量法在科学研究中的重要作用。

（2）通过逻辑推理，探究导体电阻与长度、横截面积的定量关系。

（3）通过运算，知道电阻率的的物理意义及电阻定律的内容和表达式。

（4）通过“加热日光灯丝，观察欧姆表示数变化”这个实验，了解电阻率与温度的关系。

2.2能力目标

（1）经历实验探究或逻辑推理探究导体电阻与其影响因素的定量关系的过程，使学生进一步掌握控制变量的科学方法。

（2）通过探究活动，培养学生科学思维的能力和合作交流的能力。

2.3情感目标

（1）通过对各种材料电阻率的介绍，加强学生安全用电的意识。

（2）培养实事求是、严谨认真的科学态度。

（3）让学生在自主学习中体会成功的喜悦，激发求知欲望，增强学习兴趣.

3.教学重难点

重点：电阻定律；

难点：电阻率。

4.器材准备

电压表，电流表，直流电源，滑动变阻器，电阻丝示教板，酒精灯，电阻丝（一根），多用电表。

5.教学流程

环节一 旧知链接，多媒体展示问题。

（1）电阻的定义式：，电阻是反映的物理量。

（2）n个阻值同为R的电阻串联，电路的总电阻为，n个阻值同为R的电阻并联，总电阻为。

设计意图：复习旧知，为学习新知识热身。

环节二提出问题，引入新课。

（师）问题1、为了改变电路中的电流，应该如何操作？

根据欧姆定律可知，只要增加导体两端的电压或降低倒导体的电阻即可。

（师）问题2、给定一个导体，如何测量它的电阻？（学生自己设计电路）

从上述问题可以看出，导体的电阻与两端的电压以及通过导体的电流无关，那么导体的电阻与导体的哪些因素有关呢？

设计意图：通过问题引导学生思考导体的电阻究竟跟什么因素有关，激发学生学习兴趣

环节三 新课教学，分组实验、探索定律。

（1）影响电阻的因素可能有哪些呢：（材料、长度、横截面积、温度……）

（2）解决办法——控制变量法 引导学生设计表格。

（3）实验探究：

A、引导学生设计实验电路图（教师投影打出）。

B、出示电阻定律示教板、说明板上的几种金属材料。

C、引导学生连接电路，并说明注意事项。

D、依次对四种金属材料的电阻进行测量。

E、对数据进行分析：

定性观察——R与长度、横接面积有关。

设计意图：通过自己设计实验，小组合作动手做实验，测量数据，通过比较电阻与长度、横截面积的关系，初步得出电阻与长度、横截面积的关系，培养学生动手实验能力和数据分析能力。

（4）逻辑推理探究：

分组活动：A、理论探讨电阻R与长度L的关系 n个电阻串联。

B、理论探讨电阻与横截面积的关系n个电阻并联。

投影展示电路图

设计意图：通过理论探讨得出分析导体的电阻与和它的长度的关系、与它的横截面积的关系

（5）实验：探究导体电阻与材料的关系（投影展示）：

A、根据以上分析，我们可以等式的形式写出用导体长度l、导体横截面积S表示电阻R的关系式，比例系数用一常量表示，此等式为_____________。

B、已知上述试验中，导体长度l=50cm，直径d=0.50mm，横截面积S=1/4πd2=1.96×10-7m2，根据上述实验数据，分别计算上面四个导体的比例系数，并填入填入表格。

C、分析上述比例系数的物理意义：

设计意图：通过对实验数据的分析，得出比例系数即是电阻率，并使学生清楚的知道不同物体的电阻率不同，从而得出电阻定律的表达式。

环节四 总结规律，深化理解。

由学生总结电阻定律：

（1）内容：同种材料的导体的电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比；导体电组与构成它的材料有关。这就是电阻定律。

（2）公式：R=ρ

教师指出：式中ρ是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。

电阻率ρ：

（1）电阻率是反映材料导电性能的物理量。

（2）单位：欧·米（Ω·m）

[投影]几种导体材料在20℃时的电阻率

学生思考：

（1）金属与合金哪种材料的电阻率大？

（2）制造输电电缆和线绕电阻时，怎样选择材料的电阻率？

设计意图：通过对电阻率的学习，让学生认识到电阻率在实际生活中的应用。

环节五、电阻率与温度的关系。

演示实验：将日光灯灯丝（额定功率为8W）与演示用欧姆表调零后连接成下图电路，观察用酒精灯加热灯丝前后，欧姆表示数的变化情况。

学生总结：当温度升高时，欧姆表的示数变大，表明金属灯丝的电阻增大，从而可以得出：金属的电阻率随着温度的升高而增大。

教师：介绍电阻温度计的主要构造、工作原理。如图2.6-5所示。

图2.6-5 金属电阻温度计

学生思考：锰铜合金和镍铜合金的电阻率随温度变化极小，怎样利用它们的这种性质？

设计意图：巩固知识，强化训练。

环节六：自主完善，意义构建。

让学生自己总结这节课学习的内容和方法，找出学习过程中，理解不透彻，容易混淆的地方进行小组合作学习

篇5

一、物理规律教学的重要性

物理规律是物理学知识体系的核心构件，物理规律教学也是中学物理教学成功的关键环节。

1.物理规律是物理学知识体系的核心

物理学的知识体系是以一系列的物理规律凝聚而成的。在物理学发展史上，人们正是以一系列的物理规律为中心而建立了物理学的各个分支体系。例如光的反射定律和折射定律是光学知识的中心，欧姆定律、串并联电路的规律和焦耳定律是电学知识的中心等等。

2.使学生掌握物理规律是物理知识教学的中心任务

学习和研究自然科学，中心任务是掌握自然规律并用来为人类服务。物理学是自然科学中的一门重要学科，学习物理知识的中心任务应该是掌握物理规律并应用于实际。

在物理教学中，要使学生建立概念和掌握规律之间存在着不可分割的、辩证的联系。一方面，形成清晰、准确的概念是掌握规律的基础，如果概念模糊不清，就谈不上准确地掌握规律；另一方面，掌握了物理规律又可以深刻而全面地理解概念。例如，只有理解力的三要素概念（大小、方向、作用点），才能理解同一直线上或互成角度的二力合成的规律（如图1）和二力平衡条件（如2）等；反之，通过掌握力的合成规律和二力平衡条件，又能更深刻地理解力的三要素概念。所以，物理规律的应用比物理概念的应用更为广泛，理解和掌握物理规律才能更有效地利用物理知识去解决实际问题。由此可见，使学生掌握好物理规律是物理知识教学的中心任务。

二、物理规律的特点及其分类

1.物理规律的特点

物理规律反映了在一定条件下某些物理量之间内在的必然联系，它是客观存在的，不以人的主观意志而转移。它具有以下特点：

（1）物理规律只能发现，不能创生。

任何客观规律都只是被发现，而不能被“创生”，但不同学科的规律被认识与发现的途径又是不尽相同的。物理学规律揭示的是物质的结构和物质运动所遵循的规律，因此必然与人们认识物理世界的途径有关，即都与观察、实验、抽象、思维、数学推理等有着密不可分的联系。

（2）物理规律反映了有关物理概念之间的必然联系。

任何一个物理规律，都是由一些概念组成的，这些概念常常表现为物理量，可以用一些数字和测量联系起来，物理规律则把概念之间的一定关系用语言逻辑或数学逻辑表达出来。

例如，欧姆定律是由导体、电流（I）、电压（U）、电阻（R）等概念组成的，研究对象是导体，电流（I）、电压（U）、电阻（R）是3个可测量的物理量。它表明了通过研究对象（导体）的电流与研究对象（导体）的电阻（R是反映研究对象本身的量）和加在研究对象（导体）两端的电压（U）之间的定量关系。

2.物理规律的分类

在大千世界里，物理现象千姿百态，物理运动各有不同的形式，有宏观的、微观的，有机械运动现象、热现象、光现象、电磁现象等，所以物理规律就有多种多样，物理规律也就有不同的表述形式。中学物理规律主要包括以下类型：

（1）物理定律

一般是直接从观察实验的结果中概括总结出来的物理规律，如牛顿运动定律、能量转化与守恒定律、欧姆定律、光的反射定律、焦耳定律等。

（2）定理、原理

定律和原理一般是从已知的物理规律或理论出发，对某特定事物或现象进行演绎、推理，从而得出在一定范围内有关物理量之间的函数关系或新的论断，并经得起实践检验的物理规律。

如阿基米德原理（F浮=G排=ρ液gV）、功的原理等。

（3）方程、公式

这是利用数学式子来描述物理量之间关系的物理规律。

如串联和并联电阻的计算公式：R=R1+R2+…+Rn；

1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。

（4）法则、定则

即利用特定方法表示的物理规律，如矢量合成的平行四边形法则、右手定则和左手定则等。

（5）其他

如力（包括二力、共点力）的平衡条件、串联电路的分压规律、并联电路的分流规律、平面镜和透镜成像规律、晶体融化和凝固规律、液体压强规律等。

三、物理规律教学的一般过程

人类在研究和探索物理规律的过程中逐步形成了物理学研究的基本方法。学生认识物理规律的过程也相当于一个探索与研究的过程，因此，物理规律的教学方法与物理学的研究方法大体上是一致的。

1.提出问题，创设便于发现规律的物理环境

作为新授课的物理规律的教学，首先要按照导入新课的方法，以提出问题的形式导入学习物理规律的课题。教师要有意识地提供一个便于探索规律、发现规律的物理环境。创设物理环境常用的方法有实验法和举例法。

（1）实验法

教师借助于演示实验或学生实验，使物理现象或过程展示出来，让学生观察。例如讲授牛顿第一定律时所做的小车分别通过毛巾、棉布、木板表面所滑动距离大小的实验（图3）。

（2）举例法

即列举出学生在日常生活中熟悉的、能引导发现规律的物理现象。例如，讲授影响蒸发快慢的因素时，举出以下例子：“同样湿的衣服，晾在树荫下干得慢”；“同样多的水，倒在碟子里干得快，装在瓶子里干得慢”。

2.探索物理事实的内在联系，形成规律

这一教学过程主要是把第一步骤所摆出来的物理事实进行抽象思维，探讨物理规律现象的内在联系，提供建立规律的科学依据。根据不同的物理规律，可以采用下列具体方法：

（1）实验归纳法

例如，用一般水做实验得到“浮力等于物体所排开的水重”，再改用煤油或酒精做实验也得到了同样的结果，而且把物体全部浸入水中或部分浸入水中做实验都得到了同样的结论，最后归纳得到了阿基米德原理。

（2）单因子实验法

对于多因子的物理过程，可运用单因子实验，先分别固定几个物理量而研究其中两个量之间的关系，最后综合为一个完整的物理规律。例如，研究电流与电压、电阻之间的关系，可以先保持电阻不变而改变电压，观察分析电流随电压的改变情况，得到电流与电压之间的关系；再保持电压不变而改变电阻，观察分析电流随电阻的改变情况，得到电流与电阻之间的关系。最后综合成为一条物理规律，即欧姆定律。

（3）先定性后定量推演法

限于中学实验条件，精确测定数据有困难，有些定量的实验不易成功，因此，可以在观察定性实验现象的基础上进行定量推演或分析介绍，最后形成规律。例如焦耳定律，实验时观察通电后煤油温度的高低来定性说明电流产生热量的多少。实验表明，电阻越大，电流强度越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。然后介绍科学家焦耳的研究成果，进而得出定量描述，形成焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，Q=I2Rt。

3.下定论并对规律进行讨论，加深理解规律

经过第二步的探讨和思维加工，初步形成规律后，要整理成文，用科学而又简明的语言文字或数学工具来表述物理规律。

（1）规律的物理意义

解释规律的内容，说明它表示什么样的物理含义，必要时还要与相近规律进行比较。用数学公式或图像表述规律的，在教学中要引导学生讨论如何根据规律的内容得出公式或图像；反之，又如何从公式或图像来理解其物理意义。例如焦耳定律，其内容是电流通过导体时产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻、通电时间有关，这个关系是正比关系，由此得到焦耳定律的数学表达式为Q=I2Rt。

（2）规律表述中的关键词语和公式中各字母的意义

例如，阿基米德原理的公式F浮=G排=ρ液gV，公式中字母F浮代表物体所受的浮力，G排表示排开液体的重力，ρ液是液体的密度，g是重力加速度，V表示排开液体的体积。这个公式中各字母代表的物理意义，学生必须十分清楚，运用过程中才不至于出现差错。

（3）公式中各物理量的单位

中学阶段，物理单位的教学也不容忽视。

例如公式Q=I2Rt，式中I、R、t的单位分别是安培、欧姆、秒，Q的单位必须是焦耳。

物理规律的公式中各物理量的单位都是确定的，不能随便乱用。

（4）规律的成立条件和适用范围

物理规律本身是反映在一定条件下物理事物内在的必然联系，并且物理规律是在一定条件下和一定范围内总结出来的，因此，也只能在这个条件下、这个范围内才成立。学生学习物理规律时，往往只知道死背条文而忽视了成立条件和适用范围，在实际应用中乱套，在遇到情况变化时就难以下手，所以，在教学中要重视讲清规律的成立条件和适用范围。

在一般物理规律的表述中，前语是成立条件或适用范围，后语是结果，即因果关系基本连结成一个完整的句子。通过分析规律的语句结构，从字里行间就可以知道规律的成立条件和适用范围。例如牛顿第一定律，它的适用范围是“一切物体”，条件是“没有受到外力作用”（原因），结果是“保持静止或匀速直线运动状态”。

有些规律在叙述中只提出成立条件，必要时可以补充说明适用范围。例如阿基米德原理，要指出也适用于气体。有些规律限于学生的基础和认识水平，只强调成立条件，而暂不提适用范围。例如，欧姆定律、焦耳定律，不提及只适用于纯电阻电路。

四、学生学习物理规律中的常见问题

为了有效地引导学生学好物理规律，我们还必须研究和认清学生学习物理规律中的常见问题和心理障碍。在中学阶段，主要存在以下几个方面的问题：

1.感性知识不足

中学物理规律的教学，许多是从事实出发经过分析归纳总结出来的。中学生抽象思维能力不强，他们理解物理规律特别需要有充分的感性材料作基础。如果没有足够的、能够把有关的现象与现象之间的联系鲜明地展示出来的实验或学生日常生活中所熟悉的曾亲身感受过的事例作基础，势必造成学生学习上的困难。

例如，研究电磁感应和自感的有关规律，如果没有足够的、能够逐步揭示现象间本质联系的实验作基础，学生对这些规律就很难理解。

2.学生在日常生活中形成的错误观念的干扰

学生在日常生活中积累了一定的生活经验，对一些问题形成了某些观念。这些观念中，有的比较正确，但往往有一定的表面性和片面性，甚至是错误的观念。这些先入为主的错误观念对学生正确理解物理规律往往起着严重的干扰作用。如：学生在运动和力的关系上往往有“物体受力才能运动，不受外力，物体根本不会运动”的观念，这就给学生正确理解运动和力的关系带来了很大的困难。

3.抽象逻辑思维能力不强

在物理规律的研究和运用中，有时要进行严格的逻辑推理和科学的想象等抽象思维活动；在运用物理规律解决某些问题时，要想取得正确而全面的解答，学生要具有较高水平的思维品质。然而，中学生在心理发展上正处在思维发展过渡期，对于不同年级的学生和不同的学生个体，这个发展在迟早快慢上有差异，有些学生由于没有形成逻辑思维的习惯，抽象思维能力不强，这就使他们在学习和运用物理规律时遇到了较大的困难。

4.不会运用物理规律说明、解释现象和分析解决实际问题

中学阶段，学生在理解物理规律上，经过努力并不会感到很困难，但是运用起来常常会束手无策。形成的原因，除了知识上的欠缺和思维习惯、思维定势的干扰等因素外，最主要的是学生还未掌握运用物理知识去分析、处理、解决问题的思路和方法，因此，学生在完成认识的第二个“飞跃”上困难较大。

物理规律的教学要有阶段性，要有一个逐步深化、提高的过程。对于同一物理规律，初中、高中有不同层次的要求，因此，我们应遵循学生的认知规律，由浅入深，一步步地通过一系列的教学活动，来提高物理规律的教学水平。

参考文献

[1]阎金锋 田世昆 中学物理教学概论[M]。

[2]阎金锋 田世昆 中学物理教学概论（第二版）[M]。

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近几年来，对科学推理的考查几乎成了中招试题的必考内容之一，此类试题具有开放性和多样性，答案往往不是唯一的，具备一定的难度。因此，学生在掌握知识与技能，体验过程与方法的同时，还应注重对开放推理题的应用。

开放推理题分为两类：一类是以一定的事实和已有知识为依据，通过推理而提出来的某个规律；一类是以实际的实验过程为原形，通过合理的推理总结得出某个结论。一般以填空题、选择题、实验与设计题等形式出现，以考查学生应用物理知识综合分析和解决问题的能力为基点，从较高的尺度上对学生的理解能力、概括能力、分析能力、判断能力、推理能力、文字表达能力等进行考查，以提高学生的综合探索创新能力。

下面是近几年中考中出现的开放推理题，可以从中看出此类题型的特点：

一、填空题

例1.如图1所示，冬冬在探究光的色散现象时，看到白光经过三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，冬冬对产生这种现象的原因进行了思考。受此现象启发，在测量凸透镜的焦距时，冬冬想：如果分别用红光和紫色光对凸透镜的焦距大，你推断的理由是。

解析：从图1甲中可看出，红光穿过三棱镜后的偏折程度较小，因而红色光通过凸透镜时光线偏折小，会聚点更远一些，所以红光对凸透镜的焦距大。推断的理由是玻璃对红光的偏折（或折射、弯曲）程度最小。

例2.我国东北大部分地方冬天气温会降至-20℃以下，很多车辆因为水箱中的水凝固成冰而不能正常运转。在有关技术部门的建议下，司机们在水中加入一定量的酒精，问题便得到解决。这说明：与水比较，酒精和水的溶液。

解析：水在0℃会结冰，在-20℃的环境中水很快就会结冰，这样机器水箱中的水就凝固成冰，机器就不能正常工作，要想使水在如此低温下不结冰，我们可以采取向水中加酒精的方法来降低水的凝固点，使机器不能工作的问题得到解决。注意，虽然对于某种液体来讲，它的凝固点和熔点是一样的，但在本题中要用凝固点，而不能用熔点来回答问题。答案：凝固点更低（或凝固点低于-20℃）

图2例3.如图2所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是：

你认为磁针的N极会向

（选填“纸内”或“纸外”）偏转。

解析：在奥斯特实验时，通电直导线周围会产生磁场，对放入其中的小磁针产生力的作用。由于电流是由电子的定向移动形成的，所以电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，其周围也会产生磁场，小磁针也将发生偏转。又因为电子移动的方向与电流的方向相反，所以对小磁针作用力的方向也相反，磁针的N极会向纸外偏转。答案：电流周围存在磁场；纸外。

解析：首先明白题目中的“运动状态不同”指的是运动的速度大小不同或运动的方向不同，灵敏电流计指针的偏转方向不同和摆动幅度不同指的是感应电流的方向不同和感应电流的大小不同。这样就可以体会到，当速度大小和运动方向不同时，感应电流的方向和大小也不同。由此可以提出问题：感应电流的大小与导体的运动快慢有什么关系？感应电流的方向与导体的运动方向有什么关系？感应电流的大小和方向与导体的运动状态有什么关系？……只要围绕感应电流的大小、方向和导体的运动状态提问均可。答案有：感应电流的大小与导体的运动快慢有什么关系？感应电流的方向与导体的运动方向有什么关系？感应电流的大小和方向与导体的运动状态有什么关系？……

二、选择题

例5.科学家在实验的基础上进行合理的推理，总结了牛顿第一定律。下列物理规律的得出，也是运用了这种研究方法的是（ ）

A.光的反射规律

B.真空不能传声

C.并联电路中电流的规律

D.欧姆定律

解析：伽利略著名的理想斜面实验，是总结牛顿第一定律的实验基础。在题设的四个选项中，光的反射规律、并联电路中电流的规律、欧姆定律都是直接通过真实的实验数据得出的结论，其结论形成方法与牛顿第一定律不同，所以A、C、D都不能选。研究真空不能传声所用到的方法，与建立牛顿第一定律是一样的。因为我们不可能把钟罩内的空气抽成真空，通过在抽气过程中声音逐渐减小，我们可以推理得出真空不能传声的结论。故正确答案是B。

三、实验探究题

例6.理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法，它以大量可靠的事实为基础，以真实的实验为原型，通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。如图4所示，是伽利略著名的理想斜面实验，实验设想的步骤有：

①减小第二个斜面的倾角，小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。

③继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动。

④如果没有摩擦，小球将上升到原来释放时的高度。

（1）请将上述步骤按照正确的顺序排列

（只要填写序号）。

（2）在上述设想步骤中，有的属于可靠事实，有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是（ ）

A.①是事实，②③④是推论

B.②是事实，①③④是推论

C.③是事实，①②④是推论

D.④是事实，①②③是推论

解析：（1）本题要求考生对实验操作步骤的顺序有逻辑上的理解。正确的顺序应该是②④①③。（2）真实的实验事实是②，而①③④带有很明显的假设推理成分，所以，正确的选项是B。

牛顿曾研究过这样一个问题：他发现人掷出去的石头总会偏离掷出方向落回地面，于是牛顿提出了一个“大炮”的设想，图中是他画的“大炮”草图――在地球的一座高山上架起一只水平大炮，以不同的速度将炮弹平射出去，射出速度越大，炮弹落地点就距离山脚越远。他推想：当射出速度足够大时，炮弹将会如何运动呢？牛顿通过科学的推理得出了一个重要的结论。这就是著名的“牛顿大炮”的故事，故事中的牛顿实际上也用到了理想实验的研究方法。

（1）研究中牛顿基于的可靠事实是。

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1.引导学生从物理事实出发，进行抽象概括。

从物理事实出发，建立概念，这是一个抽象概括过程，物理学上的所有概念几乎都是这样形成的。例如，力的概念就是大量物体间相互作用的事实的分析基础上形成的。马拉车，车由静止开始运动；磁铁吸引铁钉，铁钉由静止开始运动；手压弹簧，弹簧被压缩；大球碰小球，小球开始运动……其中所谓“拉”、“吸”、“压”、“碰”都是物体间的作用方式，这些被作用的物体包括车、铁钉、弹簧和小球，或者发生运动状态的改变，或者发生形变。可见，力是一个物体对另一个物体的作用，作用的结果使被作用的物体发生运动状态改变（即产生加速度）或发生形变。力的概念就是这样从大量物理事实基础上，抽象概括而建立的。

物理模型也是通过抽象概括而建立的。例如，质点是一个具有质量的几何点，由于很多力学问题中物体的大小和形状影响可以不计，为了突出物体的质量这个主要因素，经过物理抽象而建立了质点模型。质点模型对力学的研究带来了极大的好处，在质点模型的基础上建立了牛顿学的体系。建立物理模型应该遵循以下原则，即根据所研究的问题的需要和可能，突出研究对象的主要因素，忽略其次要因素，将研究对象理想化，这是建立模型的原则之一。其次，在模型的基础上，能够建立该领域中的知识体系，如果一个模型不能提供一个知识体系，这个模型就没有生命力，就没有存在的价值。这是建立模型号的原则之二。

建立理想化物理模型，是一种物理的思维，或者说是一种物理的思维模式，也是一种物理研究的重要方法，物理学的各部分知识体系几乎都是建立在一些模型的基础之上的。因此，我们应该使学生初步了解物理模型的意义及其建立的过程，这是培养物理思维能力的重要途径之一。

2.从己知推导出未知，获取新知。

由已知推导出未知，由实验事实经过推理总结出规律，是培养物理思维能力的重要方面。在推导或总结过程中，要注意物理依据的可靠性，推更换严密性，才能使推导建立在科学的基础上。在中学物理教材中，这种由已知推导未知，由实验事实总结规律的素材是十分丰富的，我们应该充分利用这些内容，例如，万有引力定律的推导就是一个非常典型的材料。第一步就是利用学生已知的知识，即：向心力公式F=mω2r和开普勒定律r3=kT2，以及牛顿第三定律F=F， 推导出太阳与行之间的引力规律为F=Gm1m2/r2。第二步可以假设地球与月球之间引力和地球与地面上物体之间引力本上是一样的力，且符合平方反比规律。利用这个假设可算出月球的向心加速度a=（R2/r2）g=0.27厘米/秒2，同时从运动学角度也能直接算出月球的向心加速度a=rω2=0.27厘米/秒，这就证明了太阳与行星之间，地球与月球之间，地球与物理学体之间的引力是遵从同一个规律的，最后将平方反比定律推论到所有物体之间都存在这种引力。

总之，处理好知识之间的新与旧的关系，从“旧”引出“新”，利用“新”来巩固和深化“旧”，不但有利于学生理解知识，而且有利于培养学生逻辑推理能力。因此，从已知推导出未知而获得新知是培养学生思维能力的重要方法和途径。

3.教给学生从规律中总结和引出处理问题的思路和方法。

常听学生反映，物理课一听就懂，一做题就错。其实，出错是由很多因素造成的。其中主要原因有两个：一个对知识本身的理解问题，二是思维方法问题，学生常常不是瞎碰，就是乱套公式。因此，引导学生总结正确的解题思路，是培养思维能力的一个重要方面。解物理题一般来说总是运用某个规律或某几个规律，从已知条件中去求得需求量的答案。因此，解题的思路和方法，应该从这些规律中去寻找，从定律本身的分析中引出解题思路是形成解题思路的基本方法。从定律中找方法，就要求我们对定律本身作深入分析，分析定律中的各个物理量的意义及其相互关系，这不但有利于加深对物理概念的理解，更重要的是有利于提高学生分析和概括的思维能力。

总之，从规律本身的分析中引出处理问题的思路和方法，提高运用知识解决问题的能力，这是一种培养思维能力的重要途径，在教学中应予以高度重视。

4.指导学生总结归纳知识并形成体系。

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一、规律教学在物理教学中的意义

中学物理是一门以观察和实验为基础、以探究物理规律并应用物理规律为目的的学科。物理规律（包括定律、定理、原理和定则等）是物理现象、过程在一定条件下发生、发展和变化的必然趋势及其本质联系的反映。它是中学物理基础知识最重要的内容，是物理知识结构体系的枢纽。因此，规律教学是中学物理教学的中心任务。

物理规律教学是物理教学的根本方法之一。教学实践证明：只有重视物理规律，才能有利于掌握物理知识，提高思维能力、探究实践能力、自主学习能力和分析问题总结规律的能力，还可以激发学生学习物理的兴趣。这对全面提高物理教学质量有着重要的意义。

二、物理规律的类型

1.实验规律

物理学中的绝大多数规律，都是在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的，我们把它们叫做实验规律。如欧姆定律、焦耳定律、电磁感应定律、阿基米德原理、功的原理等。

2.理想规律

有些物理规律不能直接用实验来证明，但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情况下，总结出来的规律，我们把它叫做理想规律。如牛顿第一定律。

3.理论规律

有些物理规律是以已知的事实为根据，通过推理总结出来的，我们把它叫做理论规律。如能量守恒定理是根据能量相互转化和转移推导出来的。又如万有引力定律是牛顿经过科学推理而发现的。

三、如何上好规律课

在物理规律的教学过程中，不仅要让学生掌握规律本身，还要对规律的建立过程、研究问题的科学方法进行深入了解和亲身体验，更重要的是让学生知道如何应用规律来解决具体问题。为此，对不同的物理规律应采用不同的教学方法。

1.创设情境，激发兴趣，培养学生良好的学习听课习惯

例如，在讲气化和液化时，用手指沾水（或酒精）在黑板上写“同学们好”，不一会儿水干了，提问：“水到哪儿去了？”学生观察现象，思考解答问题，得出蒸发的概念。用创设的情境引入蒸发，学生感到自然，容易接受，更易激发学习兴趣，学生会很认真地听课。教师强调观察什么、思考什么，这样可以培养学生良好的学习听课习惯。

2.设计方案，经历探究，体验过程，在过程中培养学生的创造性思维和动手能力

弄清物理规律的发现过程，实验规律都是经过多次观察和实验，进行归纳推理得到的。理想规律都是由物理事实，经过合理推理而发现的。理论规律是由已知规律经过理论推导而得到的新规律。实验规律的教学方法：

（1）探索实验法――寻找物理规律

探索实验法就是根据某些物理规律的特点，设计学生分组实验，让学生通过自己做实验，总结出有关的物理规律。

（2）验证实验法――加深物理规律的理解

验证实验法是采用证明规律的方法进行教学，从而使学生理解和掌握物理规律。具体实施时先由教师和学生一起提出问题，将物理规律直接告诉学生，然后教师指导学生并和学生一起通过观察分析有关现象、实验结论，验证物理规律。

（3）演示实验法

演示实验法就是教师通过精心设计的演示实验，引导学生观察，根据实验现象，师生共同分析、归纳，总结出有关的物理规律。

3.总结概括，感知规律，通过规律教学，让学生形成物理知识体系

4.物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的，只能在一定的范围内使用，超越这个范围，物理规律则不成立，有时甚至会得出错误结论

在物理理论规律教学中，要引导学生注意物理规律的适用范围，使他们能够正确使用物理规律解决实际问题。

5.在规律教学中，要指导学生运用物理规律去分析和解决具体的物理问题，在使用中进一步加深对物理规律及其物理意义的理解，通过反馈进行矫正知识

6.延伸迁移，举一反三，开拓创新，巩固提高

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在物理课堂教学中，物理概念、物理规律等基础知识的教学应当扎扎实实抓好。引导学生通过举例、做图等手段加深对抽象物理要领的理解，通过分析、概括、抽象、推理、归纳等思维活动来得出物理规律。理解物理规律的适用条件和范围及物理规律中各物理量之间的关系。教师的课堂语言表达既要生动有趣，又要严谨求实，使学生既能感悟到物理科学的艺术美，产生强烈的求知欲，又能使学生领悟到物理学科的严密性，树立求实的科学观。在习题讲析中，要启发引导学生认真审题、挖掘隐含条件、抽象物理情境、提出规律、列式求解、做出结论并加以讨论等。做到解题过程步骤完整，推理严密。物理课堂教学应理论联系实际，注重应用。

在物理教学中，传授知识是前提，培养方法是关键，提高能力是目的。因为知识是方法的载体，方法则是能力的体现。在物理课堂教学中，教师应注意引导学生分析、体会建立物理概念、物理规律的科学方法。在中学物理课本中，用科学方法建立物理概念、探索物理规律的内容是很多的。例如实验观察法（欧姆定律、光的反射定律的建立）、理想法（光滑表面、轻绳、轻质杠杆等模型的建立）、等效法（同一直线上的二力合成）、科学想象法（牛顿第一定律）、数学法等等。知识方法教育要灵活。

在课堂上，探索型课应注重发现法，验证型课应注重实验观察法，论证型课应注重逻辑推理法等。同时教师应结合学生的实际水平，恰当设疑，热情鼓励，积极引导，通过类比、联想等手段，培养学生掌握获取知识方法的灵活性。思维方法训练要灵活。在解决物理问题过程中，教师应引导学生，从不同角度、不同侧面去分析问题。做到一题多思，一题多变，一题多解，多题一解。教师应当有目的对学生进行各种思维训练。具体表现为在常规思维解题方法的基础上，引导学生挖掘特殊的思维方法技巧。逐步提高学生的应变能力和思维的灵活性。这就要求教师要把握“求活”这一原则。

在教学中，教师应不断获取新的教学信息，吸取新营养，冲破传统的教学模式，面向未来，以人为本。变应试教育为素质教育。变传统讲授式为开放讨论式，变重知识传授为重方法培养，变重理论计算为重实际应用。创新教育要落实在创新教学上，教师要用现代教育理论和现代思维方法搞好特色教学。教学中要充分利用现代化的教学手段，例如投影、微机以及多媒体技术，使教学手段新颖、教学内容形象、有趣，有利于激发学生的创新意识。在课堂上，教师应积极创造一个宽松、和谐的教学环境，使学生心情舒畅，思维活跃，有利于求新质疑。教师应尊重学生，重视其个性发展。在课堂上平等地同学生讨论问题，一旦发现特长学生应及时鼓励，对敢于同教师在课堂上争论问题的学生，无论是对是错，都应于以表扬。这就要求教师要把握“求新”这一原则。

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一、多做实验：提高动手能力

物理学是一门实验科学，物理学中的很多概念、规律的发现和确立主要依赖于实验。因此，在高中物理教学中加强学生实验方面的训练，无疑是提高物理教学质量的一条必由之路。

1.增加实验数量。

不论是在课堂演示实验，还是学生实验或小实验，平均增加了30%的实验。其中有一部分新实验没有现成的仪器，教师可安排学生自己制作仪器，激发学生的学习兴趣。

2.加强实验方法教学。

在实验领域中有一些重要的方法，比如减小实验系统误差的方法、减小实验偶然误差的方法、实验探究规律的方法、迂回测量的方法等，这些方法不是在个别实验中，而是在很多实验中都有应用，因此具有一定的普遍意义，这些方法一定要让学生很好地掌握。必要时，我们可根据实验方法安排实验内容，集中安排几个典型的实验，这样便于学生深刻领会和熟练掌握某一种实验方法。在实验教学方法改革方面，我们做了以下尝试。

（1）在课堂上设计一些实验问题让学生研究。

在讲功率一节时，设计了这样一个实验题目：要求测定一个人骑自行车的功率。在自行车由静止启动的过程中，人做的功除了增加人和车的动能之外，还要克服空气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？学生根据自己骑自行车的经验，认为空气阻力是很明显的，不能忽略，而地面和车轮之间的滚动摩擦一般比较小，可以忽略。接下来的问题是怎样测量人克服空气阻力做的功？学生都有这样的体会：顶风骑车时，骑得越快风的阻力越大，因此可以设风的阻力和车的速度成正比。车的速度怎样测？风的阻力和车速成正比的比例因数是多少？问题一个接着一个地出现，又被大家一个又一个地解决，终于找到了一个大家都比较满意的实验方案。接着全班学生兴高采烈地到操场上做实验，最后再回到教室里，师生一起处理实验数据，作出图像，得出实验结果。

（2）对课本中一些重要实验进行深入研究。

在做直流电路的实验时，我让学生对伏安法测量导体的电阻这个实验进行了深入研究。用简单的伏安法电路，不论是采用电流表内接还是电流表外接，都有系统误差。结合这个问题，我给学生介绍了补偿的思想，然后由学生自己设计了电流补偿和电压补偿两种线路。补偿法解决了由于实验电路不完善带来的系统误差，但这个矛盾解决了，电流表和电压表不够准确的问题又上升为主要矛盾。怎么办？经过进一步研究改进，大家认为可以用准确度高得多的电阻箱取代电压表和电流表，再辅以灵敏度很高的电流表，便可以明显提高实验结果的准确度，这就是常用的惠斯通电桥。接下来学生分别用简单伏安法、补偿伏安法和惠斯通电桥测量了同一个标准电阻，比较测量结果，可以证实先前的想法。在历史上，从伏安法到惠斯通电桥经历了一个很长的过程，而在这堂实验课中，学生就经历了这样一个发现问题、分析问题、解决问题的完整过程。这样的实验课对增强学生的能力很有帮助。

二、追寻根本：提高动脑能力

在进行某一物理定律教学时，有意识补充了大量的与这一定律的建立过程有关的内容，任何一个重要物理定律的建立，都要经历一个艰辛而漫长的过程。探索定律的工作之所以能成功，这个定律最后之所以能够确立起来，是因为其中一定有很多科学的研究方法和正确的推理思维方式，这些内容毫无疑问是物理学科中最重要的东西，是人类一笔宝贵的知识财富，也是物理教学的宝贵财富。

在讲授牛顿万有引力定律时，从第谷对行星进行几十年的观测积累的大量第一手资料讲起，然后是开普勒在拥有这些数据的基础上，通过大量计算总结出描写天体运动的经验规律（开普勒三定律），最后才是牛顿用定量的动力学原理对这些规律予以解释，终于发现了对天上、地上的物体具有普遍意义的万有引力定律。

在学习欧姆定律的过程中，学生一开始都以为研究通过导体的电流和导体两端的电压之间的关系不难，只要用电流表、电压表再加电源和可变电阻器等组成电路即可。可是我告诉他们，在欧姆那个年代，非但没有电流表、电压表等仪器，连电压、电流和电阻的定义和单位都没有，欧姆所面临的困难之大是可想而知的。他到底是怎样得到这个电学中最重要的定律的呢？学生顿时产生了浓厚的学习兴趣。

三、综合训练：提高解决问题的能力

就本质来说，物理习题是人们编制的一些假想物理场景。毫无疑问，物理学家是不会做物理习题的，而他们是在研究那些真实的、尚未发现的物理规律。同样，发明家也是不会做物理习题的，他们是在力图应用已有的物理规律去解决一系列实际问题，那么我们为什么要让学生做那么多人为假想的物理习题呢？目的无非是培养学生的理解、分析、推理等能力。所以物理习题教学应该围绕这个目标进行。

1.按照解题方法组织习题教学。

一般的习题都是按力、热、电、光的顺序讲授的，但我们比较倾向于按照解题方法讲解物理习题。例如理想化法、整体法、隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图像法等，这样有利于学生掌握一些重要的解题方法。到学习的某一阶段，集中将一批用解决方法相同的习题安排给学生练习，使他们由不会用到会用这种方法。在以后的学习中，每隔一定阶段让这种方法再出现一次，加深这种解题方法在大脑中的印象，达到牢固掌握、应用自如的目的。

2.采用“台阶法”，帮助学生掌握一些难度较高的解题方法。