欧姆定律的结论范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的结论，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

1.地位和作用

《欧姆定律及其应用》这一节在学生学习了电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法及电流与电压、电阻的关系之后才编排的。通过这一节的学习，要求学生初步掌握和运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究物理问题的实验方法，为进一步学习电学内容打下一定的基础。

2.教学目标

（1）知识目标

理解掌握欧姆定律及其表达式，能用欧姆定律进行简单计算；根据欧姆定律得出串并联电路中电阻的关系；通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生的逻辑思维能力。

（2）技能目标

学习用“控制变量法”研究问题的方法，培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。

（3）情感目标

通过介绍欧姆的生平，培养学生严谨细致的科学态度和探索精神，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。通过欧姆定律的运用，帮助学生树立物理知识普遍联系的观点以及科学知识在实际中的价值意识。

3.重点和难点

重点：理解欧姆定律的内容及其表达式和变换式的意义，并且能运用欧姆定律进行简单的电学计算。

难点：运用欧姆定律探究串、并联电路中电阻的关系。

二、说学生

1.学生学情分析

在学习这节之前学生已经了解了电流、电压、电阻的概念，并且还初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用，具备了学习欧姆定律基础知识的基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系的认识是肤浅的、不完整的，没有上升到理性认识，需要具体的形象来支持。所以在本节学习中应结合实验法和定量、定性分析法。

2.知识基础

要想学好本节，需要学生应具备的知识有：电流、电压、电阻的概念，电流表、电压表、滑动变阻器使用方法，电流与电压、电阻的关系。

三、说教法

结合学生情况和本节特点本人采取以下几个教法：采用归纳总结法、采用控制变量法、采用定性分析法和定量分析法。

四、说教学过程

1.课题导入（采用复习设置疑问的方式，时间3分钟）

复习：电流是如何形成的？导体的电阻对电流有什么作用？

设疑思考：电压、电阻和电流这三个量之间有什么样的关系呢？通过简单的回顾、分析，使学生很快回忆起这三个量的有关概念，通过猜想使学生对这三个量的关系研究产生了兴趣，达到引入新课的目的。

2.展开探究活动，自主总结结论（时间37分钟）

根据上节探究数据的基础，让学生自主总结出两个结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

为了进一步得出欧姆定律的内容，可采用以下几点做法：各小组在教师指导下，对实验数据进行数学处理，理解数学上“成正比关系”“成反比关系”的意思，从而引入欧姆定律的内容；让学生思考用一个什么样的式子可以将这两个结论所包含的意思表示出来，从而引入欧姆定律的表达式。

3.说明事项

在欧姆定律中有两处用到“这段导体”，其意思是电流、电压、电阻应就同一导体而言，即同一性和同时性。

向学生介绍欧姆的生平，以达成教学目标中的情感目标。学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神，激发学生的学习积极性。

欧姆定律应用之一：通过课本第26页例题和第29页习题2和习题3，让学生自己先试做，然后教师再加以点评和补充，使学生理解掌握欧姆定律表达式及变形式的应用，达成教学目标的知识目标，充分体现了课堂上学生的自主地位。

应用欧姆定律解题时应注意以下几点问题：

（1）同一性

即公式中的U、I，必须针对同一段导体而言，不许张冠李戴。

（2）统一性

即公式中的U、I、R的单位要求统一（都用国际主单位）。

（3）同时性

即公式中的U、I，必须是同一时刻的数值。

（4）规范性

解题时一定要注意解题的规范性（即按照已知、求、解、答四个步骤解题）。

欧姆定律应用之二：探究串并联电路中电阻的关系。

（1）实验分析

在演示实验之前，要鼓励学生进行各种大胆的猜想，当学生的猜想与实验结果相同时，他会在实验中体验到快乐与兴奋，有利于激发学生的学习兴趣。

①演示实验

将两个电阻串联起来，让学生观察灯泡的亮度情况（变暗了），并说出原因（电路中的电流变小了，说明总电阻变大了）。

得出结论：串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。

②演示实验

将两个电阻并联起来，同样让学生观察灯泡的亮度情况（变亮了），并说出原因（路中的电流变大了，说明总电阻变小了）。

得出结论：并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。

（2）定性分析

（提出问题）为什么串联后总电阻会变大？并联后总电阻会变小？

得出结论：电阻串联相当于导体的长度变长了，所以串联电阻的个数越多总电阻就越大；电阻并联相当于导体的横截面积变粗了，所以并联电阻的个数越多总电阻就越小。

（3）定量分析

利用欧姆定律公式以及前面学过的串并联电路中电流和电压的特点推导串并联电路中总电阻的关系得出结论：（1）电阻串联后的总电阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）电阻并联后的总电阻=+…+。

4.小结（4分钟）

（1）理解掌握欧姆定律的内容及其表达式

（2）运用欧姆定律解决有关电学的计算题以及探究串、并联电路中电阻的关系

5.布置作业（1分钟）

本节作业的布置主要是针对欧姆定律表达式及其变形公式的运用，并结合前面学习过的串并联电路中电流、电压的特点的一些常见题型加以知识的巩固。

作业：《课堂点睛》17页至18页的习题。

五、说板书设计

欧姆定律的内容：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。

欧姆定律的表达式：I

电阻的串联：R串=R1+R2+…+Rn

篇2

知识目标

1．理解欧姆定律及其表达式.

2．能初步运用欧姆定律计算有关问题.

能力目标

培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力.

情感目标

介绍欧姆的故事，对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育.

教学建议

教材分析

本节教学的课型属于习题课，以计算为主.习题训练是欧姆定律的延续和具体化.它有助于学生进一步理解欧姆定律的物理意义，并使学生初步明确理论和实际相结合的重要性．

教法建议

教学过程中要引导学生明确题设条件，正确地选择物理公式，按照要求规范地解题，注意突破从算术法向公式法的过渡这个教学中的难点．特别需强调欧姆定律公式中各物理量的同一性，即同一导体，同一时刻的I、U、R之间的数量关系．得出欧姆定律的公式后，要变形出另外两个变换式，学生应该是运用自如的，需要注意的是，对另外两个公式的物理含义要特别注意向学生解释清楚，尤其是欧姆定律公式.

教学设计方案

引入新课

1．找学生回答第一节实验得到的两个结论．在导体电阻一定的情况下，导体中的电流

跟加在这段导体两端的电压成正比；在加在导体两端电压保持不变的情况下，导体中的电

流跟导体的电阻成反比．

2．有一个电阻，在它两端加上4V电压时，通过电阻的电流为2A，如果将电压变为10V，通过电阻的电流变为多少？为什么？

要求学生答出，通过电阻的电流为5A，因为电阻一定时通过电阻的电流与加在电阻两

端的电压成正比．

3．在一个10的电阻两端加上某一电压U时，通过它的电流为2A，如果把这个电压加在20的电阻两端，电流应为多大？为什么？

要求学生答出，通过20电阻的电流为1A，因为在电压一定时，通过电阻的电流与

电阻大小成反比，我们已经知道了导体中电流跟这段导体两端的电压关系，导体中电流跟这段导体电阻的关系，这两个关系能否用一句话来概括呢？

启发学生讨论回答，教师复述，指出这个结论就叫欧姆定律．

（－）欧姆定律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．

1．此定律正是第一节两个实验结果的综合，电流、电压、电阻的这种关系首先由德国

物理学家欧姆得出，所以叫做欧姆定，全国公务员共同天地律，它是电学中的一个基本定律．

2．介绍《欧姆坚持不懈的精神》一文．

3．欧姆定律中的电流是通过导体的电流，电压是指加在这段导体两端的电压，电

阻是指这段导体所具有的电阻值．

如果用字母U表示导体两端的电压，用字母R表示导体的电阻，字母I表示导体中的电流，那么欧姆定律能否用一个式子表示呢？

（二）欧姆定律公式

教师强调

（l）公式中的I、U、R必须针对同一段电路．

（2）单位要统一I的单位是安（A）U的单位是伏（V）R的单位是欧（）

教师明确本节教学目标

1．理解欧姆定律内容及其表达式

2．能初步运用欧姆定律计算有关电学问题．

3．培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力．

4．学习欧姆为科学献身的精神

（三）运用欧姆定律计算有关问题

【例1】一盏白炽电灯，其电阻为807，接在220V的电源上，求通过这盏电灯的电流．

教师启发指导

（1）要求学生读题．

（2）让学生根据题意画出简明电路图，并在图上标明已知量的符号及数值和未知量的

符号．

（3）找学生在黑板上板书电路图．

（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下图

（5）找学生回答根据的公式．

已知V，求I

解根据得

（板书）

巩固练习

练习1有一种指示灯，其电阻为6．3，通过的电流为0．45A时才能正常发光，要使这种指示灯正常发光，应加多大的电压？

练习2用电压表测导体两端的电压是7．2V，用电流表测通过导体的电流为0．4A，求这段导体的电阻，

通过练习2引导学生总结出测电阻的方法．由于用电流表测电流，用电压表测电压，

利用欧姆定律就可以求出电阻大小．所以欧姆定律为我们提供了一种则定电阻的方法这种

方法，叫伏安法．

【例2】并联在电源上的红、绿两盏电灯，它们两端的电压都是220V，电阻分别为

1210、484．

求通过各灯的电流．

教师启发引导

（1）学生读题后根据题意画出电路图．

（2）I、U、R必须对应同一段电路，电路中有两个电阻时，要给“同一段电路”的I、U、R加上“同一脚标”，如本题中的红灯用来表示，绿灯用来表示．

（3）找一位学生在黑板上画出简明电路图．

（4）大家讨论补充，最后的简明电路图如下

学生答出根据的公式引导学生答出

通过红灯的电流为

通过绿灯的电流为

解题步骤

已知求.

解根据得

通过红灯的电流为

通过绿灯的电流为

答通过红灯和绿灯的电流分别为0．18A和0．45A.

板书设计

2．欧姆定律

一、欧姆定律

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.

二、欧姆定律表达式

三、欧姆定律计算

1．已知V，求I

解根据得

答通过这盏电灯的电流是0.27A

2．已知求.

解根据得

通过的电流为

通过的电流为

答通过红灯的电流是0．18A，通过绿灯的电流是0．45A

探究活动

【课题】欧姆定律的发现过程

【组织形式】个人和学习小组

【活动方式】

1.制定子课题.

篇3

1、“闭合电路的欧姆定律”是人教版新课标高二物理选修3-1《恒定电流》第七节的内容。本节课是在学习了部分电路欧姆定律、焦耳定律以及电动势等概念的基础上进行的，是分析各种电路的基础，既是电学的重要规律之一，也是本章的教学重点。

2、从教材结构看，教材采用传统的处理方法：先利用能量守恒导出闭合电路的欧姆定律，进而得出路端电压随着外电阻变化的规律。这样的程序，数学演绎推理的味道很浓，加之没有令人信服的实验，缺少了对物理规律的感性认识的过程，学生难以形成比较深刻的理解。

二、学情分析

1、从学生的认识结构和能力水平来看，学生不知道电源的内阻对闭合电路的影响，因此，常常把路端电压看成是不随外电路变化的。这种先入为主的错误观念，容易形成思维定势，仅通过几次讲解是难以逆转的。

2、学生已学习了电动势、内电阻、外电阻等概念，知道部分电路的欧姆定律。

三、教学目标

1、基础知识技能方面：

（1）导出闭合电路的欧姆定律

（2）研究路端电压的变化规律，掌握闭合电路中的

（3）学会运用闭合电路的欧姆定律解决简单电路的问题，知道闭合电路中能量的转化。

2、能力方面：

（1）通过实验，让学生积极主动的探求科学结论，成为知识的探索者和“发现者”，在获得知识的同时发展能力。

（2）通过分组随堂实验，培养学生利用实验研究，得出结论的探究物理规律的科学思路和方法，加强对学生科学素质的培养。

（3）通过利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

3、思想及情感方面：

A.通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生“事物普遍联系”的观点。

B.通过分析外电压变化的原因，了解内因与外因关系。

C.通过短路电流的模拟实验，加强学生的安全用电意识。

D.通过先猜想再验证的教学模式，培养学生“大胆猜想，小心求证”的科学研究态度以及合作实验的意识。

四、重点难点

1.重点：闭合电路的欧姆定律的导出

2.难点：路端电压的变化规律，

应用闭合电路的欧姆定律解决简单的实际问题

五、突破重难点的教学设计思想

1、营造能引起学生认知冲突的问题情景

设计一个如图1所示的电路，让学生先猜测再观察实

验现象。（小灯接电动势为3v电源时较亮）让学生产生强烈的认知冲突，激发了他们的探求新知的动机，为突破重难点提供了良好的开端。

2、让学生积极主动地去归纳物理规律、构建自己的正确理解

教师演示实验， 让学生在实验数据中探索出“新”的物理规律，使学生在探研过程中分析、归纳、推理的能力得到提高，同时也突破了教学难点。

六、课前准备

【教学用具】

自制演示实验电路板、干电池、安培表、伏特表、滑动变阻器、电键、导线、课件等。

七、教学过程

（一）创设情景引入新课

演示实验一：电源电动势增大时小灯泡的亮度变化

教师出示电路板，小灯泡与两节干电池串联，闭合开关，小灯泡发光。在原电源的基础上，再串上4节干电池，让学生猜想：闭合开关后，小灯泡可能会发生什么现象？

教师演示：发现小灯泡变暗了。

留下疑问：是什么原因导致小灯泡没有变得更亮，也没有烧坏，而是变暗了呢？

（二）新课教学

1、闭合电路的欧姆定律的推导

设问：我们已经学习了电动势，知道电动势是反映电源将其他形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压，那如果电源接入了电路，电动势与内电压、外电压之间又有怎样的关系呢？

演示实验二：E与U内、U外的关系

教师向学生介绍可变内阻电源装置。让同学们仔细观察两个电表的读数并记录五组数据。教师边演示边让学生记录数据。

2、路端电压与负载的关系

探究活动二：路端电压与负载的关系

老师引导学生设计电路图。让学生分组实验探究路端电压与负载的关系，注意短路、断路两种特例的分析，记录实验现象。

演示实验三：低压电源短路

电路短路时，电路当中的电流非常大，会造成很严重的后果，生活中一定要避免短路的发生。教师演示模拟电源短路的小实验（为了安全起见，只用10V的学生电源），加强学生安全用电意识。

教师：通过实验我们研究了路端电压和负载的关系，在实验过程中我们发现当外电阻变化时，电流会变，路端电压也会变，那路端电压和电流之间会不会有直接的关系呢？

探究活动三：路端电压与电流的关系（推理法与图象法相结合）

引导学生利用闭合电路的欧姆定律推导路端电压与电流关系的数学表达式：教师：大家利用所学的数学知识推断一下：若以电流为自变量，路端电压为因变量，那么

函数图象应该是怎样的？

教师利用幻灯片展示一张U-I图像，让学生观察这张图像，思考直线与Y轴、X轴的交点分别代表什么物理意义，引导学生深刻理解图像。

探究活动四：闭合电路中的功率关系

教师：引导学生推导得到有关功率的相关结论：

教师：学习了有关闭合电路的欧姆定律相关的知识后，我们一起来看看在刚上课时所留下疑问：电源电动势由3V变成9V，为什么小灯泡会变暗呢？

学生自己分析，推测小灯泡变暗的原因。

演示实验四：多个小灯泡并联时的亮度变化

例题：当开关逐渐闭合时，小灯泡的亮度会发生怎样的变化，电压表的读数呢？

教师展示电路板，先让学生自己分析，再用实物演示讲解。

篇4

(一)知识目标

1、知道电动势的定义.

2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题.

3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.

4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

5、理解闭合电路的功率表达式.

6、理解闭合电路中能量转化的情况.

(二)能力目标

1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力.

(三)情感目标

1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点

2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想

4、知道用能量的观点说明电动势的意义

教学建议

1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯)，帮助学生接受这个结论.

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的.

电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极.

2、路端电压与电流(或外电阻)的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线.

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题.

3、最后讲述闭合电路中的功率，得出公式，.要从能量转化的观点说明，公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中.

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

(1)巩固产生恒定电流的条件;

(2)知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.

(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.

(4)掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义

(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、在物理方法上的要求：

(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法.

(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.

(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.

(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析

二、重点、难点分析

1、重点：

(1)电动势是表示电源特性的物理量

(2)闭合电路欧姆定律的内容;

(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、难点：

(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.

(2)短路、断路特征

(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系

三、教学过程设计

引入新课：

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答：导体两端有电势差.)

演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.

教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.

板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量，也不创造电荷.例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.

教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号)，请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答：不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生：用电压表直接测量)·

结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.

板书：2、电源电动势

教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.

板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.

例如，各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中，它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示

，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V.实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了.

教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.

板书：3、内电压和外电压

教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压和的值.再断开电键，由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?

学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势.

板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即.

下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.

教师：我们来做一个实验，电路图如图所示

观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.

结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.

板书：闭合电路的欧姆定律

教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律.

板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关.

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了.

教师：很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.

几个重要推论

(1)路端电压随外电阻变化的规律

板书：5几个重要推论

(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路，

4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小，的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随变化?

教师：从实验出发，随着电阻的增大，电流逐渐减小，路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?

学生：因为变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大.

教师：正确.我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当无穷大时，0，外电路可视为断路，0，根据，则，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当减小为0时，电路可视为短路，为短路电流，路端电压.

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.断路时，∞，0，;短路时，，.

电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率，

又因为，

所以，

当时，电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示.

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即、是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值.

教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢?

板书7：电源的效率随外电阻变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为，输出的功率为，内电路损耗的功率为，则电源的效率为，当变大，也变大.而当时，即输出功率最大时，电源的效率=50%.

板书8：电源的效率随外电阻的增大而增大.

四、讲解例题

五、总结

探究活动

1、调查各种不同电源的性能特点。

(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)

2、考察目前对废旧电池的回收情况。

(1)化学电池的工作原理;

(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;

(3)当前社会对废旧电池的重视程度;

(4)废旧电池的回收由哪些主要的途径和利用方式;

篇5

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关键词：欧姆定律；教学设计；传感器；DIS 线性元件；非线性元件；伏安特性；屏幕广播

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）6-0073-6

1 教学内容分析

（1）教材分析：“人教版”高中物理（选修3-1）第二章《恒定电流》中的第3节《欧姆定律》，教材首先回顾了初中学过的电阻的定义式及欧姆定律，然后重点阐述了导体的伏安特性，并分别描绘了小灯泡、半导体二极管的伏安特性曲线，对比了它们的导电性能。

（2）《课程标准》要求：①观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用；②分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线，对比它们导电性能的特点。

2 教学对象分析

（1）学生在初中已经学习过的电阻的测量、电压的调节等电路的相关基础知识，为本节实验方案设计打下了基础；

（2）初中已经学习过的欧姆定律基础知识，为欧姆定律的深化理解起了铺垫作用；

（3）学生具备了一定的探究能力、逻辑思维能力和归纳演绎能力。

3 教学目标

3.1 知识与技能

（1）了解线性元件及其特点；

（2）理解欧姆定律及其适用条件；

（3）了解非线性元件及其特点。

3.2 过程与方法

（1）通过亲历“导体伏安特性曲线”描绘的全过程，进一步熟知科学探究的各环节；

（2）通过描绘导体伏安特性曲线，体会图线法在物理学中的作用；

（3）初步掌握传感器、DIS（数字化信息系统）的操作和使用方法。

3.3 情感态度与价值观

（1）通过使用传感器和DIS（数字化信息系统），增强数字化、信息化科学意识；

（2）通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；

（3）通过多媒体教学网络广播系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦、提高学生合作共享意识。

4 教学重点

（1）线性元件与欧姆定律

（2）线性伏安特性曲线的理解与应用

5 教学难点

（1）实验方案的设计与电路连接、DIS（数字化信息系统）的使用；

（2）非线性伏安特性曲线的理解与应用。

6 教学策略设计

6.1 《课程标准》要求

（1）观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用；

（2）分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线，对比它们导电性能的特点。

这是采用传统的教学手段一课时不可能实现的教学目标！而采用传感器和DIS（数字化信息系统）获取导体的伏安特性曲线，利用现代化信息技术，不仅大大提高了课堂教学效率，而且增强了学生数字化、信息化科学意识。

6.2 本节课设计了四个探究环节

（1）探究环节一：描绘金属导体（合金丝绕成的5 Ω、10 Ω电阻）伏安特性曲线

该环节包括实验设计、电路连接、数据收集、数据的图线法处理，得出金属导体的伏安特性曲线是“过原点的直线”的实验结论。其中，包含了科学探究的“提出问题、设计实验、数据收集、分析论证、结论评估”诸多环节，使学生进一步熟知科学探究的各环节。

（2）探究环节二：线性元件与欧姆定律

（3）探究环节三：描绘小灯泡（二极管）的伏安特性曲线

（4）探究环节四：非线性元件与非线性伏安特性曲线的理解与应用

其中，环节一、三均采用两组差异化的实验器材――合金丝绕成的5 Ω与10 Ω电阻，小灯泡与二极管。这样设计，既提高了实验效率，又使实验具有了普遍性。而通过寻找两组不同曲线的异同，又能自然总结出线性元件、非线性元件的概念和特点。

6.3 本节课采用小组合作形式

使学生通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；通过多媒体教学网络广播系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦，提高学生合作共享意识。

7 教学设备

25组描绘导体伏安特性曲线器材、“友高”数字化实验系统、多媒体教学网络广播系统、多媒体课件展示、实物投影仪、半波全波整流、滤波线路板。

8 教学过程

引入新课

【教师】

实物投影：整流、滤波线路板，介绍元件、功能。

引入课题：该线路板为何能实现如此神奇的功能呢？那就要求设计者对各元件的性能非常了解，而导体的伏安特性就是其中一项重要的性能。

【学生】

观察、思索、好奇、兴奋。

【设计说明】

激发学生研究导体伏安特性的兴趣。

新课教学

探究环节一：描绘金属导体伏安特性曲线

（一）提出问题

【教师】

（1）今天我们就首先探究金属导体（合金丝绕成的5 Ω、10 Ω电阻）的伏安特性。

（2）划分四个研究小组，每组六台电脑。

【学生】

熟悉小组成员，选出小组长。

【设计说明】

小组合作。

（二）设计实验

（1）方案设计

【教师】

导体的伏安特性曲线――用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I-U图线叫做导体的伏安特性曲线。

注意解决三个问题：

①如何测量导体的电流、电压？

②如何改变导体的电流、电压？

③怎样描绘导体的伏安特性曲线？

【学生】

分组讨论：

①达到实验目的所需的实验器材；

②画出实验电路图、概述实验方案。

【设计说明】

①提高学生的实验设计能力；

②利用学生在初中已经学习过的电阻的测量、电压的调节等电路的相关基础知识。

（2）方案论证

【学生】

小组长说明实验器材。

【教师】

展示实验器材实物图（图1）。

【学生】

小组长投影实验电路、简述实验方案。

【教师】

展示实验电路（图2）。

（3）方案改进

【教师】

在数字化时代，我们利用电压传感器、电流传感器替代电压表、电流表，利用“友高”数字化实验系统替代手工记录和坐标纸来完成此实验探究（图3）。

【学生】

阅读《描绘导体伏安特性曲线》操作指南。

【设计说明】

采用传感器和DIS，提高效率，完成传统实验器材不可能完成的任务。

（三）数据收集

（1）分组实验

【学生】

分组实验：1、2组10 Ω电阻；3、4组5 Ω电阻，同组成员相互协作。

【教师】

①指导学生打开软件、实验模板、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据（图4）。

②巡回指导。

④利用多媒体网络广播系统了解各组实验进度情况。

（2）成果分享

【教师】

通过广播系统向全体同学展示4个小组的实验结果。

【学生】

观察、对比。

【设计说明】

采用两组差异化的实验器材，既提高了实验效率，又使实验具有了普遍性。而通过寻找两组不同图线的异同，又能自然总结出线性元件的概念。

（四）结论评估

【教师】

请分析两图线的异同。

【学生】

（1）两图线均为过原点的直线――线性元件。

（2）两图线的斜率不同――电阻值不相等。

探究环节二：线性元件与欧姆定律

（一）线性元件

【教师】

（1）金属导体的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的元件称为线性元件。

那么，线性元件有什么特点呢？

【学生】

观察、思考后回答。

（2）通过同一线性元件的电流强度与加在导体两端的电压成正比。

【教师】

展示两个电阻的伏安特性曲线（图5）。

【学生】

观察、思考后回答。

（3）电压一定时，通过导体的电流强度与导体本身的电阻成反比。

【教师】

线性元件这两大特点你联想到哪条规律？

【学生】

齐答：欧姆定律。

【设计说明】

线性元件与欧姆定律两知识点自然衔接。

（二）欧姆定律

【教师】

内容：通过导体的电流强度跟加在导体两端的电压成正比，跟导体本身的电阻成反比。

适用范围线性元件金属导体电解液纯电阻电路

【学生】

回顾、归纳。

【教师】

情感教育：介绍欧姆及其实验装置（图6），阐述原创性实验的开拓性及对科学发展的重大影响！

【学生】

好奇、兴奋。

探究环节三：描绘二极管小灯泡伏安特性曲线

（一）提出问题

【教师】

下面我们分四小组、两大组分别描绘二极管和小灯泡的伏安特性曲线。

【学生】

更换器材、连接电路（图7）。

（二）数据收集

（1）分组实验

【学生】

分组实验：1、2组二极管；3、4组小灯泡，同组成员相互协作。

【教师】

①指导学生打开软件、实验模板、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据。

②巡回指导。

③利用多媒体网络广播系统了解各组实验进度情况。

（2）成果分享

【教师】

通过广播系统向全体同学展示4个小组实验结果。

【学生】

观察、对比。

【设计说明】

采用两组差异化的实验器材，提高了实验效率，而通过寻找两组不同图线的异同，又能自然总结出非线性元件的概念。

（三）结论评估

【教师】

请分析两图线的异同（图8）。

【学生】

（1）两图线均为曲线――二极管为非线性元件。

（2）两图线的弯曲方向不同――二极管的电阻随电压升高而减小；钨丝的电阻随电压升高而增大。

（四）知识点辨析

【教师】

钨丝（小灯泡灯丝）属于金属导体，但其伏安特性曲线为何呈现曲线？（图9）

【学生】

因为灯丝温度变化范围过大。

【教师】

动画：手工绘制钨丝伏安特性曲线。

可以看出：曲线起始端温度变化很小，呈现线性。

探究环节四：非线性元件

（一）非线性元件的概念

【教师】

（1）气态导体和二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件。

（2）对非线性元件，欧姆定律不适用。

（3）非线性元件的电阻除了由材料本身决定外，还与加在其两端的电压有关。

【学生】

观察、思考。

【设计说明】

实验与知识点自然衔接。

（二）非线性伏安曲线的理解与应用

（1）跟踪练习――非线性伏安曲线的理解

【教师】

①小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图10所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（ ）

（2）拓展练习――非线性伏安曲线的应用

【教师】

②一小灯泡的伏安特性曲线如图11所示，将该灯泡与一个R=6 Ω的定值电阻串联，接入输出电压U=3 V的恒压电源，如图12所示，试求通过小灯泡的电流强度。

【学生】

解析：在小灯泡的伏安特性曲线中做出U=3-6I 的图线（图13）。

从两图线的交点求出通过小灯泡的电流强度为I = 0.22 A。

【设计说明】

拓展学生解题思路，增强学生图线法解决问题的意识！

课堂小结

【教师】

引导学生回顾、归纳总结。

知识小结：线性元件、欧姆定律、非线性元件。

方法小结：实验探究、图线法、数字化。

【设计说明】

比知识更重要的是方法！

作业布置

【教师】

（1）课本P48页2、3、4题。

（2）请你设计一套描绘二极管完整伏安特性曲线（含正、反向电压）的方案。

（3）网上查阅欧姆定律的发现历程。

【设计说明】

三道作业分别对应“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标。

参考文献：

[1]张金权.DIS数字实验系统与物理探究教学整合的策略[J].物理教学探讨，2013，（11）：56.

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一、基础知识综述

1．探究电流与电压、电阻的关系

探究电流与电压、电阻的关系时，我们采用控制变量法。一般的结论是：（1）当导体的电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；（2）当导体两端电压恒定不变时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。有时，我们也采用“图像法”通过描点、画图，分析导体的U-I图像、I-R图像得出上述结论。

2．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。

（2）表达式I=■。公式中符号U表示导体两端的电压，单位是伏（V）；I表示导体中的电流，单位是安（A）；R表示导体的电阻，单位是欧（Ω）。该公式的两个变形式：U=IR和R=■。

3．电阻的串联和并联

（1）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，以两个电阻为例可用公式表示为：R＝R1＋R2；串联电路的总电阻比其中任何一个都大，因为电阻串联后相当于增加了导体的长度。若n个相等的电阻串联，则有R串＝nR。

（2）并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数的和，以两个电阻为例可用公式表示为：■=■+■；并联电路的总电阻比其中任何一个都小，因为并联后相当于增加了导体的横截面积。若n个相等的电阻并联，则有R并＝R/n。

4．伏安法测量小灯泡电阻

（1）方法：用电压表和电流表间接测量。

（2）原理：欧姆定律的变形公式R=■。

（3）实验用的电路图如图1所示，电路中滑动变阻器的作用一是改变小灯泡两端的电压，另一个是保护电路。

（4）实验过程中的注意事项：a.连接电路时，开关应断开，滑动变阻器滑片调到阻值最大位置，以保护电路元件的安全。b.闭合开关后，移动滑片，使电压表示数等于小灯泡的正常工作电压，从该电压开始逐次降低，获得几组数据。c.利用公式R=■分别算出不同电压下小灯泡灯丝的阻值，测得的结果不能求平均值，灯泡的电阻随温度的升高而增大。

5．欧姆定律和安全用电

（1）断路：在某处断开的电路。此状态下电路中没有电流，用电器也无法工作。

（2）短路：电路中不该相连的两点被直接用导线连在一起的现象，叫做短路。一种是电源短路，它是电源两极直接用导线相连，此时电路中电流非常大，电源会被烧坏，所以这种情况是绝对不允许的；另一种是用电器短路，它是用电器两端直接用导线相连，被短路的用电器中没有电流经过。

（3）安全用电：a.人体是导体，电压越高时，流过人体的电流越大，越危险，实验证明只有不高于36V的电压对人体才是安全的。b.雷电是大气中一种剧烈的放电现象，雨天不能在大树下躲雨，人们通过在建筑物顶部安装避雷针的方法防止雷电。

二、典例分析

例　（2012菏泽）实验室内所用导线很短，导线的电阻忽略不计。但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计。当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻会发生改变。已知每米输电线的电阻是0.01Ω。（1）请你利用学过的电学知识，在如图2所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障。（2）计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式为：L=_______。

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1 与牛顿运动定律相关的图象问题

1.1 图象用于规律探究

探究“加速度与力、质量的关系”，最后的数据处理和规律的得到就是借助于图象进行分析的，尤其是“加速度与质量的关系”，学生很难直接从数据上看出两者成反比关系，不过当作出如图1所示的a-m函数图象时，学生从经验出发很容易猜测其是双曲线，继而猜测是反比，是不是呢？再进一步变化坐标，作出如图2所示的a-1[]m图象，得到一条过原点的直线，归纳出结论：得到当合力一定时，加速度与质量成反比的结论.

1.2 提取图象信息解运动学问题

从图象中找出解题信息，把图象与物理图景相联系，应用牛顿运动定律及其相关知识解答.

1.3 借助于v-t图象切线斜率的变化比较加速度

x-t图象切线的斜率表示瞬时速度，同样可以推理得v-t图象切线的斜率能表示加速度a，切线斜率的变化可以反映加速度大小的改变.

例2 木块A、B质量相同，现用一轻弹簧将两者连接置于光滑的水平面上，开始时弹簧长度为原长，如图4所示，现给A施加一水平恒力F，弹簧第一次被压缩至最短的过程中，有一个时刻A、B速度相同，试分析此时A、B的加速度谁比较大？

解析 在弹簧压缩过程中，隔离A、B进行受力分析，对A有：F-kx=maA，弹簧形变量变大，A做加速度减小的加速运动；对B有：kx=maB，B做加速度增大的加速运动.接着定性画出A、B运动的v-t图象如图5所示，交点为C表示两者速度相同，直观地呈现该处B切线的斜率大于A的斜率，即aB>aA.[HJ1.5mm]

2 电路中的图象问题

2.1 U-I图象问题

导体的伏安特性曲线能直观的体现导体电流随所加电压的变化关系.线性元件对应的伏安特性曲线是斜直线，直线的斜率k=I/U，物理意义是电阻的倒数.对于非线性元件来说，伏安特性曲线是曲线，任意一点对应坐标的比值k=I/U，物理意义也是电阻的倒数.计算阻值时两者有很大的区别.但任意一点对应坐标的乘积P=UI的物理意义是元件的实际功率，这个结论对两种元件都适用.

电源的路端电压与干路电流的关系图象也是考查的重点.根据闭合电路欧姆定律的变形式：E=U+Ir，可得出路端电压与电流的关系式为：U=E-Ir.作出此图象可以得出是一个一次函数的图象.斜率物理意义k=-r，纵截距的物理意义b=E.

[TP9GW879.TIF，Y#]

例3 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图6所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是

A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1[]I2

C.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1[]I2-I1

D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

解析 坐标的比值等于电阻的倒数，所以A选项正确，B选项正确.因为是非线性元件，欧姆定律不再适用，所以不能用切线的斜率等于电阻，C选项错误.坐标的乘积代表实际功率D正确.

点评 本题即为伏安特性曲线的数形结合考查，根据R=U1[]I2，得出图象上点的坐标比值为电阻倒数，根据P=UI得出图象上点的坐标的乘积为实际功率.

2.2 闭合电路中的常见的功率的图象问题

闭合电路中经常遇到的三个功率：电源总功率P=EI，电源的输出功率P=EI-I2r，电源的内热功率：P=I2r.

例4 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，[TP9GW880.TIF，Y#]如图7中的a、b、c所示，根据图线可知

A.反映Pr变化的图线是c

B.电源电动势为8 V

C.电源内阻为2 Ω

D.当电流为0.5 A时，外电路的 [LL]电阻为6 Ω

解析 a为P总-I关系图象，根据P=EI，可得E=4 V，b为P出-I关系图象根据P=EI-I2r，可得r=2 Ω；c为Pr-I关系图象.再根据闭合电路欧姆定律可得R=6 Ω，正确答案：A、C、D.

点评 根据图象和表达式的数形结合，待定系数法可以求出电源的电动势和内阻结合闭合电路欧姆定律求出外电阻的大小.

2.3 电源电动势和内阻测定的常见图象问题

测量电源电动势和内阻的常见方法有三种：U-I法，I-R法，U-R法，三种方法都是围绕闭合电路欧姆定律的表达式来的.在研究图象问题上却是有所不同，斜率和截距的物理意义大不一样，需要我们数形结合明确各自的含义.

篇8

在高中物理新课程标准中，把科学探究和科学内容放到同等重要的地位，明确提出让学生“经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题”. 基于这一理念，人教版教材突出了规律的建立过程. 但在教学中发现，由演绎方法建立起的部分物理规律之中，存在着以特殊模型为前提演绎得出一般物理规律的现象；而对于由实验归纳方法建立起的部分物理规律之中，教材往往直接指出如何进行归纳，而没有充分体现过程与方法.

二、 对几个物理规律的重构建议

在人教版教材中，《动能定理》《焦耳定律》《闭合电路欧姆定律》三个物理规律都是以特殊模型为演绎起点、通过理论演绎建立起的一般规律，而演绎方法的规则是由一般到特殊，故教材的呈现方式隐含着逻辑问题；《楞次定律》是通过实验归纳方法建立起来的，但在对实验现象进行归纳时，没有充分运用科学方法引导学生进行探究，而是直接提示学生通过“中介”——“感应电流的磁场”来进行归纳. 有鉴于此，建议对它们的呈现方式进行重构.

1. 对动能定理的重构建议

（1） 教材分析

动能定理是通过理论演绎的途径建立起来的，具体过程如下：

由牛顿第二定律F＝ma=m及功的定义dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv，

将上式积分有W=mv22-mv21.

教材据图1所示的物理模型，运用牛顿第二定律F＝ma与运动学公式v22-v21=2ax进行理论演绎，得出W=mv22-mv21，并直接指出此式即为动能定理，纵观上面的推理过程，其逻辑关系实质如图2所示.

上述演绎推理的大前提是牛顿第二定律，小前提是物体做匀变速直线运动，那么，由此演绎得出的W=mv22-mv21的适用条件自然是与小前提相同的，因此，我们不能将其称之为动能定理. 尽管教材此后也就物体受多个力作用及曲线运动情况作了说明或提示，但仍然不是对动能定理真正意义上的建构，故有必要对其呈现方式进行重构.

（2） 重构方案

由于学生知识结构的限制，在高中阶段不可能运用理论演绎的方法建立起动能定理，为此，建议根据分类方法，分别就直线运动与曲线运动两类情况设计的递进性问题链，变理论演绎为演绎与归纳相结合，引导学生在问题解决中“发现”动能定理.

类型一：直线运动

问题1　在图1所示的水平面上，如果物体与水平面间有摩擦力作用，物体的动能变化量与什么功相对应？

通过对此问题的探究，把W=mv22-mv21的适用范围推广至多力做功情况，此时的W为合外力所做的功，同时能使学生产生问题意识，即：这一结论是否具有普遍性？是否适用变力、曲线运动情况？从而生成新的问题.

问题2　如图3所示，物体在粗糙的水平面运动，在l1、l2段分别受到水平力F1、F2作用，则物体在整个过程中的动能变化量与什么功相对应？

通过对它的探究，引导学生建构起多过程问题中功和动能变化量的关系，并把单过程中的合外力功W扩展至各过程中功的代数和，从而加深了对功W的理解.

问题3　如果物体在粗糙的水平面上运动时，受到的水平作用力F是变化的，则物体的动能变化量又与什么功相对应？

这是由问题2衍生出的直线运动中更为一般的问题，通过问题2的启发，学生能运用微元法进行演绎推理，并得出W=mv22-mv21.

在上面三个问题中，对应的物理模型都是在水平面上的运动物体，对于其他类型的直线运动，学生也容易得出W=mv22-mv21的结论，从而通过问题解决建构起直线运动中功与动能变化量间的关系，那么此结论对于曲线运动是否成立？如果成立，我们就发现了一条新的物理规律，由此生成类型二的问题.

类型二：曲线运动

问题4　从高为H处将一物体以一速度v0沿水平方向抛出，重力对物体所做的功与物体的动能变化量之间存在什么关系？

以此问题为支架，让学生进一步体会物理科学方法在探究过程中的作用，实践表明，学生对此问题能从两个角度进行探究，一是运用“猜想—检验”模式，先提出假说“重力对物体做的功等于物体动能的变化量”，然后运用平抛运动知识进行检验；二是运用微元方法，化曲为直，进行演绎推理. 同时，也使学生意识到要建立一个新的物理规律，还需要对一般的曲线运动进行分析，从而衍生出问题5.

问题5　如果物体做曲线运动，且受到变力作用，则物体的动能变化量又与什么功相对应？

对此，学生运用类比方法得出W=mv22-mv21.

在对以上两类问题探究的基础上，引导学生进行理论归纳，进而在问题解决中建构起具有普遍意义的动能定理.

2. 对焦耳定律的重构建议

（1） 教材分析

在物理学史上，焦耳定律是由焦耳通过实验归纳方法得出的. 而在新教材中，没有重现物理学史，而是以电流通过纯电阻元件为前提，通过理论演绎方法对其进行重构，具体的逻辑关系如图4.

显然，上面推理过程的大前提是普遍适用的电功公式W=IUt，小前提是电流通过纯电阻元件，因而得到的结论Q=I2Rt也只适用于纯电阻元件，而由实验归纳方法建立起来的焦耳定律是适用于任何电路元件的，故需要对其呈现方式进行重构.

（2） 重构方案

尽管运用理论演绎方法在建立焦耳定律时面临逻辑问题，但在课堂教学中，完全重现焦耳的实验归纳方法也是不可取的，因为在运用实验归纳方法时，要面临诸如实验类型、精度等一系列问题. 为此，建议运用理想实验与真实实验相结合方法来建构焦耳定律，具体内容如下.

①通过定性分析，得出影响焦耳热的物理量有R、I、t

②理想实验的设计及其思维操作

设阻值为R0的用电器通以电流I0，在时间t0内产生的焦耳热为Q0，依据等效思想，运用控制变量法来探究其他情况下产生的焦耳热与Q0的关系，进而建构起Q与R、I、t的大致关系.

问题1　在电流、电阻不变的情况下，探究焦耳热Q与时间t的关系.

理想实验：如图5，在电流I0、电阻R0不变情况下，在两个时间t0内产生的热量Q之和即为2t0时间内产生的热量Q1，故有Q1＝2Q0，由此可见，Q∝t.

在上面设计的理想实验中，为探究焦耳热Q与时间t的关系，运用了倍增方法和控制变量法，把待探究的时间设计为t0的整数倍，便于学生发现焦耳热Q与时间t的关系，下面两个理想实验的设计思想与此相同.

问题2　在电流I0及时间t0一定的情况下，探究产生的焦耳热Q与电阻R的关系.

理想实验：如图6所示，在电流I0及时间t0一定的情况下，电阻为2R0产生的焦耳热与两个阻值为R0的电阻串联后在时间t0产生的焦耳热等效，也即Q2=2Q0，故有Q∝R.

问题3　在电阻R0及时间t0一定的情况下，探究产生的焦耳热Q与电流I的关系.

在运用理想实验得出Q与R、t的关系后，要探究Q与I的关系，可用倍增方法构造出电流为I0的情况，以便借助上面的结论进行思维操作.

理想实验：在电阻R0及时间t0一定情况下，通以2I0的电流时产生的热量为Q3，根据等效思想，其产生的热量等效为阻值为2R0的两电阻并联后产生的焦耳热之和，见图7. 由问题2知Q′3＝2Q0，而Q3与Q′3的关系为Q3＝2Q′3，也即有Q3＝2Q′3＝4Q0，故有Q∝I2.

③焦耳定律的建构

在对上面的理想实验的思维操作基础上，再运用综合方法，可建构起焦耳热Q与I、R及时间t的关系为Q＝kI2Rt，其中常数k可由实验确定，从而运用理想实验等科学方法建立起焦耳定律.

3. 对闭合电路欧姆定律的重构建议

（1） 教材分析

教材的编写思想是通过理论演绎把能量守恒定律与闭合电路欧姆定律联系起来，充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，同时又能帮助学生形成完整的认知结构. 基于这一思想，教材以纯电阻电路为前提，运用能量守恒定律建立起闭合电路欧姆定律，其逻辑关系如图8所示.

从上面逻辑关系可以看出，理论演绎的小前提是纯电阻电路，大前提是能量守恒定律，因而导出的E＝IR+Ir及I=也只适用于纯电阻电路，但是教材紧接着又由只适用纯电阻电路的E＝IR+Ir推出适用于一般电路的E=U外+U内，这就产生了逻辑问题. 因此有必要对其呈现方式进行重构.

（2） 重构方案

在运用能量守恒定律进行理论演绎时，应该遵循理论演绎的规则，即从一般情况出发，导出相应的规律，然后再运用理论演绎得出纯电阻电路中的闭合电路欧姆定律，具体方式如下.

对于图9所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，方框内元件性质未知，电路中的电流为I，路端电压为U. ①在时间t内，外电路中消耗的电能E外为多少？②在时间t内，内电路中电能转化成内能E内多少？③在时间t内，电源中非静电力做的功W为多少？④根据能量守恒定律，W与E外、E内的关系是什么？

对于上面四个问题，学生依据有关功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt，对其整理后得到E＝U+Ir，其中，Ir是电源的内电压，故此式也可写成E＝U外+U内，这两个关系式即为一般意义上的欧姆定律，它适用于一切电路.

对于纯电阻电路有U＝IR，则有I＝. 这是纯电阻电路中的闭合电路欧姆定律.

4. 对楞次定律的重构建议

（1） 教材分析

本节教材的编写是以问题与问题解决为纽带，引导学生从发现问题分析问题解决问题等步骤去掌握知识，意在突出科学探究，着眼于学生探究能力的提高，其教学流程如下：

其中重温的实验如图10所示，而且运用草图记录相关信息，以便归纳出楞次定律.

在运用图10所示的实验进行归纳时，面临一个关键问题，就是如何从众多的物理现象及实验因素中寻找归纳的方向，对此，教材直接提出：“是否可以通过一个‘中介’——‘感应电流的磁场’来表述这一关系”，以此引导学生归纳出楞次定律. 但问题的关键是，我们是怎么想到从原磁场方向与感应电流的磁场方向的关系进行归纳的？

（2） 重构方案

根据分类方法，影响感应电流方向的因素有如下三类：一类是外部因素（磁场强弱、磁场方向、磁铁运动方向、磁通量变化等）；第二类是自身因素（线圈粗细、线圈的绕制方式等）；最后是自身与外部相互联系的方式. 在探究感应电流方向与哪些因素有关时，需要围绕这三类因素设计一些针对性的问题，让学生在问题解决中，提出猜想，设计实验，修正猜想，最终“发现” 楞次定律，具体方案如下.

①探究感应电流方向与外界因素之间的关系

问题1　感应电流方向与磁场变化快慢有无关系？设计实验验证你的猜想.

问题2　感应电流方向与磁感应强度大小有无关系？设计实验验证你的猜想.

问题3　分析图10甲和图11所示的实验现象，说明影响感应电流方向的外界因素有哪些.

设置问题3的目的是引导学生对两类电磁感应问题的共同的外部特性进行归纳，总结出影响感应电流方向的外部因素是磁场方向和磁通量的变化，从而为进一步探究奠定基础.

②探究感应电流方向与自身因素之间的关系

为了探究感应电流方向与自身因素的关系，可设置以下两个问题.

问题4　试猜测感应电流方向与线圈的粗细、匝数是否有关，设计实验验证你的猜想.

问题5　感应电流方向与线圈的绕行方向是否有关？设计实验验证你的猜想，并把实验信息记录在草图上.

通过问题5，引导学生提出猜想，并通过控制变量法，在保证磁场方向和磁通量变化方式相同的情况下，设计出图12所示的实验对猜想进行检验，进而研究感应电流方向与绕行方向的关系.

根据实验所记录的信息发现，在线圈的绕行方式变化时，回路中的感应电流方向也随之变化，但是线圈中的电流绕行方向是不变的，此时引导学生探究在线圈的绕行方式变化时，什么因素是不变的？

实践表明，按此方法重构后，学生能寻找到以“感应电流的磁场方向”为中介进行归纳，于是衍生出问题6.

③探究感应电流方向与内外关联方式之间的关系

篇9

关键词：初中物理；高效课堂；构建策略

随着新课改这缕充满希望与活力的春风吹进初中物理课堂，一朵朵“高效”之花便悄然绽放在物理教学的园地里。随之而来的是，学校对教师提高教学有效性、提升课堂教学质量提出了更高的要求。所以，初中物理教师应当立足于新课改，并采取有效措施构建初中物理高效课堂，从而使物理教学质量更上一层楼。基于此，本文以初中九年级物理教学为例，就如何构建初中物理高效课堂进行如下几方面研究。

一、创设直观形象的教学情境，营造愉快课堂气氛

愉快的课堂气氛对于活跃学生的思维、增强学生的代入感具有极大的促进作用。所以，初中物理教师在构建物理高效课堂的过程中，应当注重愉快活泼课堂气氛的构建。然而，大多数教师在物理教学中往往不能成功地做到这一点。为了解决这一问题，教师可以把情境教学法融入物理教学中，并根据具体的教学内容为学生创设直观的教学情境。例如，在“欧姆定律”的教学中，教师就可以这做：上课伊始，教师向学生描述一种生活情境：“在生活中，我们会看到‘高压危险’的标识，但是当用手指摁住电池两端的时候，我们感觉不到危险，这是怎么回事呢？”学生可利用已经学习过的知识进行回答。接着，教师继续追问：“如果给定数值，怎么计算这两次经过人体的电流的大小呢？”学生的脸蛋上露出疑惑的表情。于是，教师对学生说：“今天，我们将要学习的欧姆定律就能帮助我们解决这个问题。下面，我们一起探究有关欧姆定律的知识吧。”这时教师向学生介绍欧姆定律的发现历程，并让学生思考如下问题：什么是欧姆定律？欧姆定律的具体内容是什么？总之，教师在教学中，通过创设生活情境、问题情境等方式，能有效地营造良好的课堂气氛。

二、开展小组合作学习活动，激发学生学习兴趣

小组合作学习的活动不仅继承了“团结合作”这一优秀传统美德，还融入了以人为本的教育理念。把小组合作学习的活动镶嵌并渗透到物理教学中，可以产生意想不到的教学效果。一方面，这有利于打开学生学习物理知识的兴趣之门；另一方面，这可以使学生在小组内部进行思维的碰撞、智慧的交融、资源的分享。有鉴于此，初中物理教师在教学中，可以为学生搭建“合作学习”的平台，使学生在这个崭新的平台上尽情地展现自我的才华与学识。例如，教师在“焦耳定律”的教学中就可以这样做：首先，教师以“乐于分享，善于合作，勤于探究”为理念，以学生的认知能力、学习成绩、性格特点为依据，把学生分成“清风习习组、夏荷朵朵组、秋叶纷纷组、白雪皑皑组”等若干个小组。其次，教师让学生在小组内部就焦耳定律有关内容进行探讨。有的学生就“影响电流产生热量的因素”进行发言：“一共有三个因素，分别是电流的大小、电阻的大小、通电时间的长短。”还有的学生就“电能与内能的关系”进行发言：“所消耗的电能全部转化为内能。”由此可见，这样的方法能充分激发学生学习焦耳定律的兴趣。

篇10

1 目前教师在施行前置性学习过程主要出现如下失误

失误一 认为前置性学习等同于预习.

根据我省“五严”规定，教师不得“加班加点”，各科的总课时比以往减少了许多，教师为了赶进度，课前布置大量的预习作业，有的预习作业比巩固性作业还要多.这些教师认为前置性学习就是预习的别称，将一些学生课前能自学完成的都安排到课前完成，学生课后不但要完成巩固性作业，还要完成预习性的作业，这样做的结果使学生的负担更重了.长期下去，学生疲于应付，学习效率越来越低.

失误二 把应该通过课堂探究得出的结论要求学生课前填.

科学探究既是学习方法，又是学习内容.有些教师为了课堂上的探究能顺利进行，课前的预习作业就将探究的结论请学生填写.有一次，我听了一节物理课，课题是《欧姆定律》，在布置给学生预习的作业中有一题是：欧姆定律的内容是什么？试想如果学生课前就能填出结论了，课堂上还要进行什么探究呢？“导体中电流的大小与哪些因素有关？”需要学生根据现有的知识进行猜想，再设计方案进行探究，根据探究的数据得出结论.知道结论的探究对学生是没有吸引力的.

失误三 前置性学习的要求不明确.

有些老师非常重视前置性学习，课前要求学生预习，但没有具体问题，要求学生看书第几到第几页，或问题设置过大，学生在预习时目标不明确，可操作性差.课堂上要求学生先看书自学，再进行讲授，布置学生看书前没有提出具体问题，学生漫无目标地看书，等看好书后，老师才提出问题.这些做法使前置性学习的效果大大降低.

失误四 前置性作业过于繁杂.

有些老师对学生的能力估计过高，布置的前置性作业过多过繁，有的甚至将一些应学完知识后才可做的题目搬到课前让学生完成.如在教《欧姆定律》一节的前置性作业中就要求学生利用欧姆定律计算.有的老师布置的前置性作业的量太大，足足有8K的纸一张，这么多的作业，学生看得都眼花缭乱，还怎么谈得上认真学习呢？

失误五 缺少对前置性学习进行评价

教学过程需要激励性评价作支撑.有些老师从来不检查预习作业，教师对学生完成预习的情况不了解，更谈不上评价，长此下去学生的预习热情大减.教师对课堂前置性作业的设计和使用考虑得比较多，但对如何调动学生自主学习的积极性上思考不多，评价手段单一，甚至不评价，前置性学习的效果大打折扣.

2 前置性学习常见失误的应对策略

对策一 既要重视课前的预习，也要重视课内的前置性学习.

前置性学习既包括课前的预习，也包括课内的前置性学习.预习是前置性学习的一部分，但不是全部，预习的作业要求要明确，可操作，难度小，作业所需的时间每门科目不得超过20分钟.为了保证课前学习的效果，要减少巩固性的作业.课堂是学习的主阵地，教师更要重视课堂上进行的前置性学习.一是教师要设计合理的课内前置性学习单，设计的学习任务明确，难度循序渐进；二是课堂上要有足够的时间给学生自主学习，真正体现以学生为主体；三是及时了解学生前置性学习的情况，根据学生的自学情况，合理调整教学节奏.

对策二 合理设计探究型课题的前置性学习.

许多课堂需要进行探究，对这些课型前置性学习的内容如何设计？笔者认为可以围绕即将进行的探究需要准备哪些知识进行设计.如《欧姆定律》这一节，课前的前置性作业可以设计如下问题：你有哪些方法改变电路中的电流？电流表、电压表、滑动变阻器使用注意点有哪些？等等.课内前置性学习问题可依次设计：影响电路中电流大小的因素有哪些？依据是什么？如何研究电路中的电流与电压、电阻的关系？根据探究的要求如何设计电路图？看书思考如何改变电阻R两端的电压？等等.

对策三 前置性学习的要求要明确.

前置性学习给了学生更大的自主学习空间，但并不是教师一开始就完全放手，教师布置前置性学习任务时，一是要有明确的中心任务.就是根据课标和实际编制相应的问题，让学生带着问题去学习；二是为学生个体学习和小组合作学习提示具体的学习方式.学生能独立完成的就让他们独立完成，不能独立完成就进行合作学习，具体如何组织教师要作好指导.

对策四 前置性作业设计要简洁.

前置性作业设计要简洁，要能充分发挥其导读、导思、导学的功能，让学生在轻松愉快的氛围中进行自主学习、独立思考、自觉质疑.教师备课时一要认真研究教材，切实把握教学的重点和难点，精心预设导学策略；二要进一步熟悉了解学生，对学生的可能性因素进行充分的预判，使设计更有针对性；三要学习前置性作业设计的方法和技巧，做到语言简洁流畅，表达清楚到位，引导提示准确明了，形式生动活泼，富有吸引力.

对策五 重视对前置性学习的评价.