欧姆定律的表达式范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的表达式，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。

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关键词：理解;欧姆定律;电流;电压;电阻

欧姆定律是初中物理电学部分的核心内容，也是中考中考点的重点内容、难点内容。欧姆定律掌握的好坏直接影响学生的考试成绩，要多用时间将这块知识夯实，才能取得高考的胜利。

一、明确欧姆定律的内容

1、实验思想和方法

欧姆定律在教材上是通过在“控制变量法”的实验思想基础上归纳总结出来的：即在控制电阻不变，得到通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;控制导体两端的电压不变，得到通过导体的电流跟导体的电阻成反比。由此得到了电路中电流与电压、电阻之间的关系。

2、欧姆定律的表达式

由实验总结和归纳出欧姆定律：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

表达式为：I=U/R;I的单位是安（A），U的单位是伏（V），R的单位是欧（Ω）;导出式：U=IRR=U/I

注意表达式中的三个物理量之间的关系式是一一对应的关系，即具有同一时间，同一段导体的关系。

3、欧姆定律的应用条件

（1）.欧姆定律只适用于纯电阻电路;

（2）.欧姆定律只适用于金属导电和液体导电，而对于气体、半导体导电一般不适用;

（3）.欧姆定律表达式I=U/R表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”;

（4）.欧姆电律中“通过”的电流I、“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量，不同导体之间的电流、电压和电阻间不存在上述关系。

4.区别I=U/R和R=U/I的意义

欧姆定律中I=U/R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U/R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零;若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。因此，在欧姆定律I=U/R中，当R一定时I与U成正比;当U一定时I与R成反比。

R=U/I是欧姆定律推导得出的，表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质，因此，在导出式R=U/I中R与I、U不成比例。

对于给定的一个导体，比值U/I是个定值;而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。

二、欧姆定律的应用

在运用欧姆定律，分析、解决实际问题，进行有关计算时应注意以下几方面的问题：

1.要分析清楚电路图，搞清楚要研究的是哪一部分电路。这部分电路的连接方式是串联，还是并联，这是解题的关键。

2.利用欧姆定律解题时，不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入表达式I=U/R及导出式U=IR和R=U/I进行计算，也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入欧姆定律的表达式及导出式进行计算。为了避免混淆，便于分析问题，最好在解题前先根据题意画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。同时要给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标;不能乱套公式，并注意单位的统一。

3.要搞清楚改变和控制电路结构的两个基本因素：一是开关的通、断情况;二是滑动变阻器连入电路中的阻值发生变化时对电路的影响情况。因此，电路变化问题主要有两种类型：一类是由于变阻器滑片的移动，引起电路中各个物理量的变化;另一类是由于开关的断开或闭合，引起电路中各个物理量的变化。解答电路变化问题的思路为：先看电阻变化，再根据欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电压和电流的变化。这是电路分析的基础。

三、典型例题剖析

例1 在如图所示的电路中，R=12Ω，Rt的最大阻值为18Ω，当开关闭合时，滑片P位于最左端时电压表的示数为16V，那么当滑片P位于最右端时电压表的示数是多少？

解析：分析本题的电路得知是定值电阻R和滑动变阻器Rt 串联的电路，电压表是测R两端电压的。当滑动变阻器的滑片P位于最左端时电压表的示数为6V，说明电路中的总电压（电源的电压）是6V，而当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电压表仅测R两端的电压，而此时电压表的示数小于6V。

滑片P位于变阻器的最右端时的电流为I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此时电压表的示数为U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。

例2 如图所示，滑动变阻器的滑片P向B滑动时，电流表的示数将;电压表的示数将。（填“变大”、“变小”或“不变”）如此时电压表的示数为2.5V，要使电压表的示数变为3V，滑片P应向端滑动。

图1

分析：根据欧姆定律I=UR，电源电压不变时，电路中的电流跟电阻成反比。此电路中滑动变阻器接入电路的电阻是AP段，动滑片P向B滑动时，AP段变长，电阻变大，所以电流变小。电压表是测Rx两端的电压，根据Ux=IRx可知，Rx不变，I变小，电压表示数变小。反之，要使电压表示数变大，滑片P应向A端滑动。

答案：变小;变小;A。

参考文献：

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一、教材分析

《欧姆定律》一课，学生在初中阶段已经学过，高中必修本（下册）安排这节课的目的，主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识；体会物理学的基本研究方法（即通过实验来探索物理规律）；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法；再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法．这就决定了本节课的教学目的和教学要求．这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的，从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法．

本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础．本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用．因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段．

通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围；理解电阻的概念及定义方法；学会分析实验数据的两种基本方法；掌握欧姆定律并灵活运用．

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析．这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础．

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义．尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏．从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度．对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从数学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义．有些学生常将两种表达式相混，对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清，要注意提醒和纠正．

二、关于教法和学法

根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法．教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与教学活动．在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见．这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃．

通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实际操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律．同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯．

三、对教学过程的构想

为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：1．在引入新课提出课题后，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么（不一定让学生回答）？这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用．2．对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答．这样使他们既巩固了实验知识，也调动他们尽早投入积极参与．3．在进行演示实验时可请两位同学上台协助，同时让其余同学注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考．4．在用列表对比法对实验数据进行分析后，提出下面的问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析？目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识．到此应该达到本节课的第一次，通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨．5．在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义．此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨．此处节奏应放慢，可提请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出实验结论的基础上，进一步总结出欧姆定律，这实际上是认识上的又一次升华．要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力．教师重申时语气要加重，不能轻描淡写．要随即强调欧姆定律是实验定律，必有一定的适用范围，不能任意外推．7．为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习，达到巩固之目的．然后结合课本练习题，熟悉欧姆定律的应用，但占时不宜过长，以免冲淡前面主题．

四、授课过程中几点注意事项

1．注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍．

2．注意正确规范地进行演示操作，数据不能虚假拼凑．

3．注意演示实验的可视度．可预先制作电路板，演示时注意位置要加高．有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上，使全体学生都能清晰地看见．

4．定义电阻及总结欧姆定律时，要注意层次清楚，避免节奏混乱．可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出，而欧姆定律在归纳完实验结论后总结．这样学生就不易将二者混淆．

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一、重视实验探究过程，发现新问题

欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致，从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系，从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的，电流与电压和电阻究竟存在什么关系”的问题，到最后处理实验数据和讨论交流，得出电流、电压和导体电阻的定量关系，即欧姆定律，其数学表达式为I=U/R.探究的过程还是一个发现问题并解决问题的过程，使同学们加深了对欧姆定律的理解.

例1某同学按如图1所示的电路，研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系，若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的金属滑片P，可测得不同的电流、电压值，如表1；然后，他又改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2.请回答：

(1)分析表1中数据可知:_____________________________；

(2)分析表2中数据可知：电流与电阻_____.（填“成”或“不成”）反比，这与欧姆定律_______（填“相符”或“不符”），其原因是________.

解析这是一个典型的欧姆定律实验探究题，重点考查的是欧姆定律的结论.一个要注意的细节问题是，欧姆定律的整个探究过程运用了控制变量的思想.因此，在处理实验数据得出正确结论时，一定要体现这种思想.所以分析表1中数据可知：在电阻不变条件下，导体中的电流与导体两端的电压成正比（因为导体两端的电压成倍增加时，流过导体的电流也随着成倍增加）.但分析表2中数据却发现，电流和导体电阻的乘积不是一个定值，即电流与导体的电阻不成反比，这个结论显然不符合欧姆定律.那么，为什么得不出正确结论呢？这是我们在探究过程中经常碰到的一个问题，这个问题的解决，本身与这个实验的设计思想连接在一起，因为在探究电流与电阻关系时，应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值改变时，一定要调节滑动变阻器滑片P，使R1两端的电压保持不变，再读出相应的电流值，然后分析数据.那么，当R1的阻值成倍增加时，如何调节滑片P才能使它两端的电压保持不变呢？如上图，应将滑片P向右调节到适当的位置，想想看，为什么呢？

二、创设新情景，解决新问题

近年来，从中考试题来看，在欧姆定律实验题方面，不仅仅考查了欧姆定律的实验探究过程和伏安法测电阻，也出现了一些创设新情景，运用欧姆定律去解决一些新问题的实验题.这类试题的解答一定要抓住“欧姆定律是电路中的交通规则”这一点，运用公式I=U/R和电路的特点来解答.

例2“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.

【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值

【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱（元件符号_______），一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表量程足够大）．

【设计实验和进行实验】

（1）在右边的方框内画出你设计的实验电路图；

（2）将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量.

第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；

第二步：____________________________；

第三步：____________________________.

（3）写出Rx的表达式：Rx=____________.

解析这是测未知电阻的另一种方法――“等效替代法”.这种实验题对同学们的要求比较高，它创设了一个新的情景（“曹冲称象”），让你从这个新情景中受到启发，来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简单重现，而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系，即电压一定时，电流相等，则电阻相等.因此，我们可以按图3的实验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量.连接好电路后，将开关S与a相接，使电流表的示数指示在某一刻度（因为电流表的刻度不准确，因此不能准确读数）；接着将开关S与b相接，这个时候需要调节电阻箱，使电流表的示数指示在同一刻度处，读出电阻箱上电阻值为R，这一步充分利用了欧姆定律的结论，当电压相等时，电流相同，则电阻相等.即Rx=R.

同学们想想看，本题为什么说只是粗略测量呢？S接a和接b的顺序能颠倒吗？如果电流表的刻度准确且灵敏度良好，那么可不可以较准确地进行测量呢？（这个时候，我们可以直接根据欧姆定律来解决这个问题，即分别读出S接a和b时，电流表的示数为I1和I2，则通过计算我们可以得到待测电阻Rx=RI2/I1，且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.）

三、寻找实验规律，渗透数理思想

欧姆定律的实验探究过程本身就体现了一种数理思想，要求从定性的结论，运用数学方法得出定量的关系式.因此，在以后的中考命题上，这种思想的体现可能是命题者关注的一个焦点.

例4某同学想探究导电溶液的电阻是否与金属一样，也与长度和横截面积有关.于是他设计了实验方案：首先他找来几根粗细不同的乳胶管，按要求剪下长短不同的几段.并在其中灌满质量分数相同的盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱.将盐水柱分别接入电路中的A、B之间.闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，读出电流表和电压表的示数，并记录在表格中，如下表：

根据实验数据，请解答下列问题.

（1）通过对实验序号_______或_______的数据处理，我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样，电阻的大小与导电溶液柱的横截面积成_______.（填“正比”或“反比”）

（2）通过对实验序号1、4的数据处理，我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样，电阻的大小与导电溶液柱的长度成_______.（填“正比”、“反比”）

（3）请填写表格中未记录的两个数据.

（4）对于实验序号6，开关闭合，若保持滑动变阻器滑片P不动，将乳胶管拉长，则电流表的示数将_______；电压表示数将_______.（填“变大”、“变小”或“不变”）

解析这是典型运用自己探究得到的结论解答相关问题的一类题型，要求同学们对整个知识点有一定的驾御能力.实验中测得的是电流和电压，而问题是与电阻有关，因此我们先应运用欧姆定律求出相应的电阻值，再进行分析（这是试题的一种创新）.

我们对1、3、4、5组数据的处理得出R1=3Ω，R3=1.5Ω，R4=6Ω，R5=4Ω.运用控制变量的思想，由实验1和3，或4和5，很容易得出导电溶液的电阻与导电溶液柱的横截面积成反比；由实验1和4可以看出，导电溶液的电阻与导电溶液柱的长度成正比.

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课题：闭合电路的欧姆定律（第一课时）

课型：复习课

【教学目标】

一、 知识目标

1. 理解闭合电路的欧姆定律，并用它进行有关电路问题的分析和计算.

2. 理解路端电压与负载的关系.

二、 能力目标

1. 通过对U-I图线的分析培养学生应用数学工具解决物理问题的能力.

2. 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.

三、 情感目标

通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生创新精神和实践能力.

【教学重难点】

1. 闭合电路的欧姆定律

2. 路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示法及图线表示法.

【考点再现 设疑激思】

一、 电动势

1. 电源是通过非静电力做功把 的能转化成 的装置.

2. 电动势：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运的电荷电量的比值，E= ，

单位：V .

3.电动势的物理含义：电动势表示电源 本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.

电动势与电压有什么区别？

（1、其它形式、电能 2、 Wq 3、将其它形式的转化为电能）

（电动势反映其它形式的能转化为电能的本领，电压形成电场，促使电流做功.）

二、闭合电路欧姆定律

1.定律内容：闭合电路的电流跟电源电动势成 ， 跟内、外电路的电阻之和成 .

2.定律表达式为I=

3.适用条件

4.闭合电路欧姆定律的两种常用关系式：

（1）E=

（2）E=

你认为电源的内阻是恒定的还是不断变化？定律表达式怎样推导出来的？

电路中电流一定从高电势流向低电势，对吗？

（1、正比、反比；2、I=ER+r； 3.纯电阻电路；4.E=U内+U外、E=U外+Ir）

（电源内阻短时间可认为不变、定律从能量守恒推导、不对，内电路电流方向从低电势流向高电势）

三、路端电压U与外电阻R的关系

根据U= 知，当外电路电阻R增大时，电路的总电流I ，电源内电压U内 ，路端电压U外 .

（E-Ir 、减小、减小、增大）

四、U-I关系图

由U= 可知，路端电压随着电路中电流的增大而内电压 ；

1.当电路断路即I=0时，纵坐标的截距为 .

2.当外电路电压为U=0时，横坐标的截距为 .

3.图线的斜率的绝对值为电源的 .

注意点：纵轴起点是否为零.

电源的U-I关系图与电阻的U-I关系图有什么不同？

（E-Ir、减小 1.E 2.I短 3.r）

（电源的U-I关系图反映路端电压与电流关系、电阻的U-I关系图反映电阻两端电压与通过它的电流关系）

五、电源的功率

1.电源的总功率P总= .

2.电源的输出功率P出=.

（1.EI 2.UI）

考点说明： 闭合电路欧姆定律是二级要求，常在选择题中出现动态电路分析，实验中常考查U-I图线的有关知识点.

复习考点还须引导学生多阅读教材，多思考，多归纳总结，多联系实际.

【典型例题剖析 学会归纳总结】

题型1闭合电路欧姆定律的动态分析

例1 如图所示，电源电动势E=12 V，内阻r=1 Ω，R1=5 Ω，R2=12 Ω，R3的最大阻值为6 Ω.

（1）求：流过电流表的最小电流？

（2）若R3的阻值减小，其它元件均不变，判断电路中电压表、电流表的示数如何变化？

答案：（1）0.8A；（2）V1、V2减小A增大

方法点拨：支路-干路-支路

学生的疑点：1.总电阻的变化不清；

2.内电压变化忘了分析；

3.路、支路，电压、电流变换搞昏了头.

【当堂巩固1】

如图所示，电源电动势E=8 V，内阻不为零，电灯A标有“10 V，10 W”字样，电灯B标有“8 V 20 W”字样，滑动变阻器的总电阻为6 Ω.闭合开关S，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化） （ A ）

A.电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小

B.电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大

C.电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大

D.电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小

探究：P移动电路总电阻怎样变化？

题型2探究含电容电路的判断与计算

例2 如图所示，E=10 V，r=1 Ω，R1=R3=5 Ω，R2=4 Ω， C=100 F，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求：

（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向.

（2）S闭合后流过R3的总电荷量.

答案：（1）10 m/s2向上；（2）400 C

方法点拨 电容器两极电压与R2两端电压关系？R3在电路中有什么作用？

学生疑点：1.电容两端电压变化没搞清；

2.与电容串联的电阻作用不明；

3.电路结构认识不清.

【当堂巩固2】

如图电路中，当滑动变阻器的触头P向上滑动时，则 （ D ）

A.电源的总功率变小

B.电容器贮存的电荷量变大

C.灯L1变暗

D.灯L2变亮

题型3 探究 U-I图象的应用

例3 如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与通过其电流I的关系图象，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的总功率为 W，电源的输出功率为 W电源的效率为

.

答案：6 W 4 W 23

探究：图线的交点有什么物理意义？（工作点）

【当堂巩固3】

如图所示，为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这条曲线探究下列问题（不计电流表的内阻）.

（1） 若把一个这样的电灯串联，接到电动势为6 V，内阻为10 Ω的电源上，如图甲所示求流过灯泡的电流和灯泡的电阻？

（2） 若将两个这样的电灯并联后接在这个电源上，如图乙所示，则通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻？

方法点拨：写出U=E-Ir其中I为通过电源的电流，并作图找交点.

答案：（1）0.35 A 7.1Ω （2）0.24 A 17.5Ω（提示写出U=E-2Ir其中2I为通过电源的电流，并作图找交点）

学生难点：

1.图像特别是曲线，不会找具体信息；

2.对电阻与电源的U-I图象的区别不清楚；

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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6

一、伏安法测电阻

此法重在考查一些电学基础知识、学生对书本中“伏安法测电阻”实验的掌握情况以及在学习过程中的动手实验情况，题目具有一定的综合性。

例1(2010年镇江市)小明做“伏安法测电阻”的实验时，

(1)按1甲所示电路图，用笔画线代替导线将实物连接完整。电压表选用0～3 V量程。

(2)闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表有明显偏转，则电路中发生断路的器件是。

(3)改正电路后开始实验。前两次的实验数据已填在下面的表格内，第三次实验时电流表的示数如图2所示。请将表格中的空白处填写完整。(计算结果保留一位小数)

实验次数电流/A电压/V电阻/Ω10。302。58。3 20。262。18。1 31。6测量结果

R=Ω解析(1)、(2)两问着重考查学生的电学综合知识、动手操作的能力以及故障分析的能力；第(3)问考查“伏安法测电阻”中测量三组数据的目的、求电阻的平均值、电流表的读数以及利用欧姆定律的公式进行计算等基础知识。

答案(1)略(2)定值电阻R

(3)0。2 A8。0Ω8。1 Ω

二、等效替代法测电阻

“等效替代法”是一种常用的物理研究方法。在苏科版九年级上册物理课本《欧姆定律》一章中，以习题的形式明确提出了用“等效替代法”测量电阻的方法。一般注重考查学生对“等效替代法”的理解，以及运用该方法测电阻的基本操作。

本题考查的知识点有两个。一是，平均速度等于时间中点的瞬时速度即v1=v2；二是，时间中点的瞬时速度小于位移中点瞬时速度即v2＜v3。

实际上，学生只要把握了其中任意一个知识点，剩下的就会不攻自破。因为，符合v1=v2的只有一个选项C，符合v2＜v3的也只有一个选项C.这样的试题对学生的考察效果，自然打了折扣。

当然，选择题的命题还有其它的原则，这里仅就一道中考题中出现的问题进行一点简单剖析，供大家命题时参考。

【作者单位：(236400)安徽省临泉第一中学】例2(2010年南京)小明设计了一种测量未知电阻Rx的实验方案，并选择合适的器材测量，电路如图3所示，电源电压恒定，滑动变阻器最大阻值未知，在A、B两点间接人的元件每次只能是电阻箱或未知电阻Rx。

(1)请你帮他完成相关实验内容。

①将接入A、B两点间；

②闭合开关，移动滑动变阻器滑片到某一合适位置时，记下；

③断开开关，取下A、B间的元件，将接在A、B两点间；

④闭合开关，调节，使；

⑤读出，即可知道Rx的阻值。

(2)小明测量电阻的方法在科学研究中经常用到，下面四个实例中，采用这种研究方法的是

A.力是看不见的，可以通过力的作用效果认识它

B.根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱

C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻

D.用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱

解析此题把书本“等效替代法”测电阻的题目中的电流表改成了电压表，并把考查方式加以改变，重在考查学生对“等效替代法”的理解及操作。

答案(1)①Rx②电压表的示数③电阻箱④电阻箱电压表示数与原来相同⑤电阻箱的示数(2)C

三、特殊方法测电阻

所谓特殊方法测电阻是指在题目所给的器材不全的情况下所采用的测电阻的方法，常见的有以下几种情况。

1。缺少电流表的情况

例3(2010年南通)实验室中要测量一个阻值约为数百欧的电阻。提供的器材有：电源(电压约5 V)、学生用电压表(0～6 V)、电阻箱R(0～9999 Ω5 A)、开关S1和S2、导线若干。现要测量待测电阻Rx的阻值，设计了如图4甲所示的实验电路图。

(1)小虎进行的实验过程如下。

①根据实验电路图，连接成如图乙所示的实物电路，但存在连接错误，只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请在接错的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法。

②电路连接正确后，闭合S1，将S2拨到触点1时，电压表的读数为U1，则电源电压为。

③闭合S1，将S2拨到触点2，当电阻箱的阻值调为R0时，电压表的示数为U2，则待测电阻的阻值Rx=。

(2)如果实验器材中没有提供电压表，现再提供一只电流表(0～0。6 A)，利用上述器材，你认为(选填“能”或“不能”)较准确测出该待测电阻的阻值，原因是。

解析本题的第(1)小题考查学生在缺少电流表的情况下，如何测量电阻。在缺少电流表但有已知电阻的情况下(电阻箱可当做已知电阻)，可以利用串联电路电流相等的规律来测算电阻。第(2)小题主要考查学生的审题能力，电压约为5 V，但所测量的电阻阻值大约数百欧，其电流很小，电流表无法测量。大多数学生由于审题时没有注意到“阻值约为数百欧的电阻”这一信息，而无法解题。

答案(1)①略②U1③U2R0U1-U2

(2)不能原因：所测电阻阻值过大，电流过小，电流表无法测量

2。缺少电压表的情况

例4在实验室测量电阻的实验中，老师提供了下列器材：电压恒定的电源一个(电压未知)，定值电阻R0一个(阻值已知)，待测电阻Rx一个，滑动变阻器一个，量程合适的电流表一个，单刀开关两个，导线若干。请在给出的器材中选用一些进行组合，完成实验。

①画出实验电路图。

②写出实验的主要步骤。

③写出Rx的表达式。

解析本题最显著的特点是器材中缺少电压表，无法直接测量电压。可以利用并联电路各用电器两端电压相等的规律进行间接测量；也可以利用电源电压不变的特点，采用局部短路的方法测出电源电压后，再用串联电路的电压特点及欧姆定律进行计算。

解法1利用并联电路各用电器两端电压相等的规律进行间接测量

(1)实验电路见图5。

(2)主要实验步骤：①将电流表与R0串联，测出通过R0的电流，记为I1；

②将电流表换为与Rx串联，测出通过Rx的电流，记为I2。

(3)Rx的表达式：Rx=I1R0I2。

解法2利用电源电压不变的特点，采用局部短路的方法测量

(1)实验电路见图6。

(2)主要实验步骤：

①将S1、S2都闭合，测出通过R0的电流I1，则电源电压为I1R0；

②将开关S1闭合，断开开关S2，测出通过R0和Rx的电流I2；

(3)Rx的表达式：Rx=I1R0-I2R0I2。

例5某同学在做“伏安法测电阻”的实验时，连好电路后发现电压表坏了，如图7。你能在不增加器材，不拆开电路的情况下，利用原来的电路测出待测电阻的值吗？(滑动变阻器的最大电阻为R)写出主要实验步骤及Rx的表达式。

解析此题仍然是缺少电压表的题型。很明显，在这种情况下，滑动变阻器应当做定值电阻使用，以增加可利用的条件。

难点在于，不拆开电路，也不增加器材的情况下，如何解决电压测量的问题，唯一可以利用的是电源电压不变。

解法(1)实验步骤：

①将滑动变阻器的滑片移到变阻器的最左端，记下电流表示数I1，此时变阻器电阻R=0，电源电压可表示为U电源=I1Rx；

②将滑动变阻器的滑片移到变阻器的最右端，记下电流表示数I2，此时变阻器电阻阻值最大为R，电源电压可表示为U电源=I2(Rx+R)；

③根据电源电压不变可得

I1Rx=I2(Rx+R)；

(2)Rx的表达式为Rx=I2RI1-I2。

篇7

电压和电阻

电压

作用：电压是使电路形成电流的原因

常用单位以及换算：千伏，毫伏，微伏1kv=1000v1v=1000mv1mv=1000uv

电压的测量——电压表

1读数：看清量程，弄清每大格和每小格表示电压数

2接法：并联在被测电路两端，使标有﹣号的接线柱接电源的负极，标有﹢号的接线柱接电源的正极，被测电压不超过电压表的量程

串联，并联电路电压的规律

串联电路中总电压等于各部分电路

中分电压之和

并联电路中各支路两端电压都相等

电阻

电阻的意义：一切导体都具有阻碍电流作用的性质，不同的导体对电流阻碍作用不同

单位：欧姆ω，其他常用的单位：兆欧mω、千欧kω1mω=1000klω=1000000ω

影响电阻大小的因素：长度、材料、横截面积、温度

半导体、超导体的特点：半导体随慰藉条件的改变它的电阻也改变（压敏电阻、光敏电阻等）

变阻器

原理：改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路中的电阻

构造：支架、电阻丝、瓷筒、金属棒等

使用方法：“一上一下”

第七章知识总结与能力整合

本章直接从研究电流与电压，电阻的关系切入，引导学生探究电流与电压，电阻之间的关系，得出重要的电学定律——欧姆定律，并进一步运用欧姆定律进行简单的电学定量计算，得出电阻串联，电阻并联的关系，以欧姆定律为理论基础，运用相应的实验器材设计实验测量小灯泡的电阻，运用欧姆定律分析了一些与安全用电有关的现象，认识断路和短路现象，加深对欧姆定律的理解，提高了学生运用知识解决实际问题的能力，激发学生学习物理的积极性

欧姆定律

电阻上的电流跟电压的关系：导体中通过的电流与这段导体两端的电压成正比

内容：导体中通过的电流跟这段导体两端的电压成正比，与电阻成反比

表达式：i=u/r

应用求电流，电压，电阻

测量小灯泡的电阻

原理：r=u/i

方法：伏安法测电阻

注意：小灯泡的电阻太小会随灯丝温度的升高而增大

安全用电

电压越高越危险

断路，短路的认识

注意防雷，正确使用避雷针

第八章知识总结与能力整合

本章是在学习欧姆定律长的基础上，吧对于电学的研究扩展到电能和电功率，是初中物理的重点章节之一，也是难点之一，本章学习的主要目标是让学生了解电能和电功率的概念，知道焦耳定律以及与电功率有关的安全用电方面的问题，整章教材的结构是围绕电能的概念展开的。

电功率

电能

电能的获得：电能是由自然界中各种其他形式的能转化而来的，是由电源（发电机、电池等）提供的

单位：焦耳j、千瓦时kw•h，千瓦时在日常生活中也叫度

1kw•h=1度=3.6*10^6j

电能表

作用：用来测量用电器在一段时间内消耗的电能

测量方法：电能表的计数器上前后两次读数之差

表盘上参数的含义：例如，2500rews/kw•h表示每消耗1kw•h的电能，电能表转盘转2500转

电功

实质：电流做功德过程实质上就是电能转化成其他形式能的过程，有多少电能转化成其他形式的能，电流就做了多少功。

单位：与电能的单位一样，都是焦耳j

计算：w=p•t

电功率

物理意义：表示消耗电能的快慢，符号用p表示

定义：一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能，用公式p=w/t表示

单位：瓦特w、千瓦kw，1kw=10^3w（1w=1j/1s=1j/s）

千瓦时的来世：1千瓦时是功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能，1kw•h=1kw*1h

额定电压及额定功率：用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用电器在额定电压下的功率叫用电器的额定功率。一般来说，在用电器铭牌上标明的电压和电功率就是这个用电器的额定电压和额定功率

测量：原理（p=ui），器材，电路图

电流的热效应

电流的热效应：电流通过道题是，电能要转化成热，这种现象叫电流的热效应，任何导体中有电流通过时，道题都要发热

焦耳定律的内容及表达式：q=i^2rt

电热的利用和防止

电功率和安全用电

电功率与电流的关系：根据公式p=ui得i=p/u可知，由于家庭电路中的电压时一定的，即为220v，所以用电器功率越大，电路中的电流i就越大，为了安全用电，应注意不要让干路中的电流超过家里供电线路和电能表所允许的最大电流值

保险丝

特点：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻率大而熔点低

作用：电路中的电流超过允许值时，保险丝能自动熔断而自动切断电路，以保证电路的安全。家庭电路中千万不能用铜丝、铁丝代替保险丝

第九章知识总结与能力整合

本章从生活中常见的磁现象出发，介绍磁的一些基本知识，通过各种探究活动让学生感受到特殊物质“磁场”的存在，并探究“电生磁”和“磁生电”的辩证关系，了解电和磁的内在关系。通过探究活动了解物理学家研究问题的方法，获取先关信息并掌握相关知识。

电和磁

磁现象

磁性：吸引铁、钴、镍等物质的性质

磁体吸铁性指向性：指向南北方向

磁极

磁体上磁性最强的部分叫磁极

磁极：南极s、北极n，任何磁体都有两个磁极

作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引

磁场

存在于

磁体周围空间

电流周围空间

1电流的磁效应——奥斯特饰演

2通电螺线管（1）磁场与条形磁铁相似

（2）极性与电流方向有关

（3）应用：电磁铁（影响因素应用：电磁继电器、扬声器）

最基本性质

1对放入其中磁体有力的作用

2对放入其中电流有力的作用——电动机原理及能量转化

方向规定：物理学中，把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向

描述——磁感线

特点：闭合曲线，在此题的外部从n极到s极，内部从s极到n极，磁感线不想交

功能：磁感线能反映磁场的强弱，密的地方磁场强，疏的地方磁场弱

磁生电

电磁感应现象：只有当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，得到的电流叫感应电流

应用：发电机

原理：电磁感应

能量转化：机械能转化为电能

补充发动机能量转化是电能转化为机械能

第十章知识总结与能力整合

本章主要讲述电磁波以及信息的传播。

信息传播

固定电话

结构及原理：用简单的电话是由话筒和听筒组成。其基本原理：利用电流把信息传到远方。过程是振动——变化的电流——振动

电话交换机：一般电话之间是通过交换机来转换的。可以提高线路利用率

模拟通信：信息电流的变化情况与声音的变化情况一样，这种信号叫模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫模拟通信

数字通信：信号使用不同的符号的不同组合来表示，这种信号叫数字信号，使用数字信号的通信方式叫数字通信。数字信号形成简单，抗干扰力强，失真小。

电磁波

产生：迅速变化的电流产生电磁波

传播：电磁波可以在真空中传播，传播速度与光一样

电磁波的波速、伯成河频率

应用：广播、电视、移动电话、通信

越来越宽的信息之旅

微波通信：用微波来传递信息的通信方式就是微波通信。微薄的波长在10m到1mm之间，频率为30mhz到3*10^5mhz之间

卫星通信：是借助地球同步通信卫星来传递信息的，卫星通信可以克服微波不能沿着地球表面传播的不足（微波只能沿着直线传播）

光纤通信：通过光导纤维来传递信息叫光纤通信。光纤通信的特点是携带的信息量大

网络通信：是通过计算机来完成的，其主要形式是电子邮件

高中物理教学工作总结

篇8

关键词：　课堂引入; 欧姆定律; 兴趣; 物理学史;

良好的开端是成功的一半,引入作为一堂课的开始,是课堂教学环节中必不可少且至关重要的部分.这一环节设计的优劣直接影响到一节课的深入程度、学生进入学习的状态、学生对本节课授课知识的兴趣多少等.对于初中学生,注意力本就不容易集中,那么一个好的引入就是引起学生的学习兴趣和带领学生积极思考并真正进入课堂的关键.欧姆定律的教学一直以来都是一个难点,若仅仅是公式,学生在刚学的时候很容易记住,但是对于欧姆定律的来源以及探究的过程总是模糊的,就算教师在课堂上有过演示实验,在部分学生看来都只是因为教材是这样安排的.但其实不然,这个探究实验正是欧姆定律得出的关键.可是学生理解不到位,可能是教学哪一步不够确切.比如其中一个设计点就是引入这个探究实验,在引入时创设情境,让学生能够回到当时欧姆在探究时的过程以及条件中,结合当时的条件可能做到的以及达到的情况,这样的引入或许会让学生感同身受,从而产生更加强烈的探究欲望,达到较好的教学效果.

1、 初中物理课堂引入

课堂引入是教学过程中最重要的环节之一,教学引入恰当,可以起到事半功倍的效果;作为课堂教学的第一步,是紧扣学生心弦,激发学生兴趣最关键的一步.一方面,课堂引入具有先行组织者的作用,美国着名心理学家奥苏贝尔从学习心理学的角度分析,“当人们在接触一个完全不熟悉的知识领域时,从已知的包摄性较广的整体知识中掌握分化的部分,比从已知的分化部分中掌握整体知识难度要低些.”比如在讲解“静摩擦力”这一节课时,由于前面学生已经掌握了摩擦力的相关知识,就可以将摩擦力作为先行组织者,将其作为上位概念,再将静摩擦力直接提出,并联系其与摩擦力之间的关系,学生很容易就理解了静摩擦力的概念.另一方面,课堂引入容易吸引学生的兴趣,集中学生的注意力,初中学生的注意力本就不容易集中,在刚上课的几分钟,学生可能还处在下课所经历事情的愉悦之中,这个时候就需要教师找到一种吸引他们注意力的方法.注意力是保证学生上课的首要条件,而兴趣又是影响学生注意力的关键,爱因斯坦也曾经说过,“兴趣是最好的老师,它可以激发人的创造性、好奇心、求知欲.”所以,教师在教学引入环节中能否调动学生的学习兴趣更为关键.

在初中物理课堂中教师常用的几种引入方法:

(1)实验引入法,物理作为一门实验科学,实验在教学中起着举足轻重的作用,在引入时采用实验的方式是中学物理教师常用的,运用一些有趣的小实验,可以快速把学生吸引到课堂中来,教师既可以采用演示实验的方法,也可以让学生参与实验过程.

(2)直观导入法,直观导入可以是视频、图片、实物等,某些物理现象不一定是发生在学生周围,那就可以通过图片或录像的方式为学生展现物理现象或物理情境,这样就显得更加直观,易激发学生的求知欲.

(3)讨论引入法,一般就是选取日常生活中的某一事例,对学生进行提问或者大家一起来辩论,在这个过程中不仅导入了本堂课所要学习的知识材料,同时也让学生积极地参与了这个过程,关键是借助生活中鲜明的例子学生更容易理解,更容易将注意力集中到课堂教学中来.

(4)问题激疑法,设置疑问是教师的一种有目的、有方向的思维导向.古人云:“不愤不启,不悱不发”,教师在教学过程中要善于提出问题,有意激疑启思,活跃思维,引导学生思考,在解决问题的过程中锻炼学生各方面的能力,激发学生的求知欲,促进学生积极地学习.

(5)复习引入法,这是最便捷的引入方法,往往是在与新课联系较为密切的时候使用,起着承上启下的作用,不仅有利于学生对前面知识的巩固,更能为新知识的学习做好铺垫.例如在做液体压强的复习题时,引出浮力的知识,浮力其实就是物体在液体中受到上下的压力差而产生的,学生联系前面知识能够快速地理解浮力产生的原因而不会感觉到陌生.

(6)故事引入法,一般的故事引入都是直接引用物理学家们的故事,用榜样的力量去感染学生,唤起他们的探索热情,通过了解前辈们的物理思想、实验方法和探索精神,能够激发学生的兴趣,提高课堂教学的效果,提升学生素养[2].比如在讲解牛顿第一定律时,先给学生介绍牛顿这个人的一生,学生会由于对牛顿这个人的崇拜而愿意对其所提出的相关知识进行了解.

(7)游戏引入法,在正式上课前让学生动手做一些简单的小游戏,从而引入新课,利用游戏结果激发学生的学习兴趣.比如在讲解摩擦力这一内容的时候,可以让学生进行拔河比赛,绳子是经过教师处理过的,所以一定会产生输赢,学生心有不甘,因此就可能产生对答案的探索欲望,激发他们的学习兴趣.

2 、欧姆定律教学引入文献分析

欧姆定律是整个初中电学的重难点之一,教师在设计的时候往往需要考虑接收者的认知情况以及他们的阶段性特点等等,首当其冲考虑的便是引入部分.以下是大部分教师在欧姆定律教学设计中常用的几种引入方式.

(1)复习引入

学生在接触欧姆定律之前已经掌握了电流、电压、电阻3个物理概念,有的教师则是充分的利用学生已经有的旧知识,引导学生探讨电流、电压、电阻之间存在的关系,自然而然的导入本节课的课题.

(2)实际问题引入

在物理教学中,教师不只是让学生掌握教材知识,更重要的是引导他们运用物理知识来解决实际问题,学生只有把书本中的知识运用到生活中,才能适应社会发展的需要.有的教师会由生活当中电流受电压、电阻变化的电路来进行提问(比如收音机的音量大小是由什么来进行控制的),然后引发学生进行思考.

(3)创设情境,导入新课

初中的学生最希望得到教师的认可,对于教师提出的问题一定会争先抢答,有的教师就会抓住学生的这一特点,设置与本节课相关的问题让学生来抢答.设置如下两个问题:实验中当电压一定的时候,电流随电阻的变化情况;当电阻一定的时候,电流随电压的变化情况.根据学生的回答情况,教师进一步提出,电流、电压、电阻之间是否存在某一数值关系,教师逐步引导学生进行猜想,进而探究三者的关系得出欧姆定律.

(4)通过实验引入主题

实验的创设是根据电流在电路中会受到哪些因素的影响而发生变化,有的教师会根据学生已经掌握的知识事先设计电路图,然后改变其中的电阻看电路中电流的变化情况,实验现象与学生前面所了解的不一致,通过继续进行实验对比解释才知道电流在电路中同时还会受到电压的影响,接下来就顺理成章地引入对电流与电压、电流与电阻关系的判断.

(5)由物理学史引入

新课标中三维目标中的情感态度与价值观明确规定,要求学生掌握物理学史,学习前人的科学态度与精神.有的教师会通过介绍欧姆这个人,让学生对其有一定的了解,再提出欧姆的杰出贡献---欧姆定律.

3、 总结

通过对欧姆定律教学设计的相关文献进行分析发现,在大部分文献中采用的都是惯用的物理引入法,而其中占比最大的就是实验引入法,由于在前面学生已经学习过电流、电阻、电压等,教师在这里就可以鼓励学生进行三者之间关系的探究实验.电压和电阻的影响因素,前面的定义已经说得比较清楚了,因此,现在最为疑惑的就是电流的影响因素,然后运用控制变量法分别探究电流与电压以及电流与电阻之间的关系,从而得出欧姆定律的表达式.这种方式学生比较容易接受,同时也会感兴趣.通过这个过程学生不仅能够学到物理知识,还能在这个过程中经历实验探究的步骤,从而加强实验探究的意识,与初中物理课程所倡导的培养学生的科学探究能力是符合的,因此,实验探究法引入欧姆定律总是作为欧姆定律教学引入的首选.

初中物理课程标准中明确指出要注重对学生情感态度与价值观的培养,但是情感态度与价值观的培养不是通过一节课就能够体现出来的,需要教师不断地进行潜移默化的影响,而在物理学里面最好的方式在笔者看来就是物理学史的渗入.物理学史具有问题情境性、目标指向性、运用灵活性等特点,物理学家们的物理思想、实验方法和探索精神等不仅能激发学生的学习兴趣、启发学生,还能够提高课堂的教学效果并且提升学生的素养[1].但是通过对文献的分析笔者发现在已有的教学设计当中,很多教师就是对欧姆的一生进行简要的介绍之后就直接提出本堂课我们要做的就是对欧姆的实验进行验证,学生或许会深刻地记住欧姆这个人,这样的引入也对学生的情感态度与价值观有所渗透,但是,学生的主动性就没有那么的明显,笔者曾经也用过这样的方式进行引入,得到的结果没有显着的不同,因此,笔者又设计了另外一种方式的物理学史引入.

由于学生前面已经学习了电流的知识,教师可以提问学生:(1)电流产生的原因是什么?(2)前面已经学习了电流,对于电流是否存在和其大小我们可以用什么来进行测量?电压是形成电流的原因,初二上学期就已经学过热量之间的传递,有温度差的两个热源之间是可以直接进行热量的传递,欧姆认为电流也应该具有和热传递相似的性质,既然热是受到温度差的驱动,那电流也应该受到某种驱动力而且应该是正比的关系,现在我们知道这个驱动力其实就是电压;对于电流的测量学生知道用电流表,接下来教师就可以对欧姆定律的发现历程进行介绍.当电流被发现后的很长一段时间电流表才出现,在电流表出现之前,能够检测电流的是一种叫检流计(原理就是电流的磁效应)的仪器,现在又一个问题了,只有检流计也没有办法去得知电流的大小.欧姆这个人最明显的特征就是善于思考,“既然检流计可以测量电流是否存在,在此基础上继续研究是否可以得到电流大小.”前人已经发明了静电计可用来测静电力(这是我们后面即将学到的)——库仑定律(静电力与距离的平方成反比),他就根据检流计的原理以及测静电力的扭秤相结合,制成了电流扭力秤,结构很简单,就是一个小磁针和一根直导线,当直导线通上电流之后,电流产生的磁场就会影响小磁针转过一定的夹角,并且发现扭转角度与电流强度成正比,通过角度还可以得出电流的大小.那么如果现在学生就有这样一个电流扭力秤,除了用它可以得出电流的大小,那还可以对其充分利用,进行实验的改造,在我们已有知识的基础上.有的学生肯定会想到电阻的大小与金属材料的关系,改变金属材料看所得电流的变化,这样又解决了电流与电阻之间的关系[3].这是在解决问题的过程中发现了电流、电压、电阻之间的关系,爱因斯坦曾经说过“提出一个问题往往比解决一个问题更加重要,提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看待问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步.”欧姆就是在不断发现问题的过程中得出了欧姆定律,这整个教学过程看上去没有物理知识,很多教师可能会觉得浪费时间再加上还有的是学生还没有学过的知识,其实不然,学生的接受能力远远比我们想象的要多,这样的介绍让学生明白欧姆定律其实就是一个电流的探究过程,其实是在这个过程中不断地创新思考,不断地提出新的问题,最后得出三者之间的关系I=UR.为了加强学生的理解,笔者建议这个引入过程可以将PPT、教师的描述、板书结合起来使用,效果可能会更好.

参考文献

[1] 丁江铃,谢元栋,纪熙.爱迪生与特斯拉之争引入中学物理教学的意义[J].物理通报,2019(2):116

篇9

关键词：数学推理；科学探究；问题情境；科学方法；理论联系实际

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）1-0019-3

人教版高中物理选修3-1第二章第七节《闭合电路的欧姆定律》是电学知识的核心内容，其中包含了许多科学思想方法，是学生学习和体会科学思想方法的好素材。作为一节典型的规律探究课，本节内容较抽象，学生在学习时，对电源内电路认识模糊，难以理解电源有内阻；对内外电路的电压与电源电动势的关系及路端电压与负载关系感到疑惑，对其中蕴含的科学方法未能深刻领会。“如何有效突破这些教学难点？”“如何设计好闭合电路欧姆定律的探究过程，有效实施三维目标教学？”一直是广大物理教师研究的重要课题，本文试图通过对本节课的教材、教法的分析，探究形成学生认知困难的主要原因以及在本节课中如何有效实施探究教学，培养学生的核心素养。

1 教材、教法分析

人教版教材是把《闭合电路的欧姆定簟钒才旁诘缭础⒌缍势、欧姆定律、串并联电路、焦耳定律和导体的电阻之后来学习的。很显然，这种安排的意图是在承接“从做功角度认识电动势”的基础上，引导学生从功能关系角度来建立闭合电路的欧姆定律，体现了循序渐进的教学原则。顺应这种构想，教材对本节内容以如下方式呈现：先直接给出闭合电路的概念，然后从功能关系出发， 根据能量守恒，理论推导出闭合电路的欧姆定律和U+U=E，再根据闭合电路的欧姆定律，理论分析路端电压与负载的关系。这种呈现方式的好处是：既充分体现了功和能的概念在物理学中的重要性，又有利于学生从理论角度理解闭合电路的欧姆定律。从教材体系来看这种呈现方式具有一定的合理性和科学性。

笔者曾多次参与“闭合电路的欧姆定律”的观摩教学，领略了执教老师们的各种处理方法，比较有代表性的是以下两种教法：

第一种教法是沿用原教材的思路，采用比较传统的方式，注重理论探究，先从理论上推导得出闭合电路欧姆定律的数学表达式，再应用定律讨论了路端电压随外电路电阻的变化规律，最后引导学生运用规律解题，把立足点放在训练学生的解题能力上。

第二种教法注重突出实验的地位，发挥实验在探究教学中的作用。利用实验创设悬念，引入课题，设计探究实验，让学生在实验中总结归纳出内外电压之间的关系，再利用教材中的图2.7-3实验探究路端电压与负载的关系。

根据课后反馈发现，沿用原教材思路设计的教学，效果并没有达到设计者想象的结果，究其原因，主要有以下几个方面：

1.教材中的闭合电路的欧姆定律是从理论角度得出的，注重于数学推理，比较抽象，缺乏令人信服的探究实验，学生无直接经验感知和相应的认知过程，难以形成深刻的理解。

2.教材对闭合电路，特别是内电路的建构过于直接，无感知过程，学生对教材中为了突出闭合电路而提供的闭合电路中电势高低变化的模型图难以理解，加之学生对部分电路的欧姆定律印象深刻，对电源内部的电路无直观印象，对电源也有内阻心存疑虑，难以突破初中形成的“路端电压不随外电路变化”的思维定势。

3.教材是利用纯电阻电路中的能量守恒关系推导得到IR+Ir=E和U+U=E，这种处理方式，会让学生对U+U=E的普适性产生怀疑：非纯电阻电路还适用吗？

4.作为一节规律探究课，本节课包含了许多科学思想方法，教材过于注重理论推导，忽视了实验探究，淡化了猜想、类比、比较、分析等多种科学思想方法教育，这对培养学生的探究能力和体验研究物理问题的方法是不利的，也不利于提高课堂教学的有效性。

第二种“通过设计多个实验来进行实验探究”的处理方法，调动学生学习的主动性和积极性，学生能获得更直观的认识，有效地突破一些教学难点，但由于本节知识点多，思维量大，设计过多的实验（特别是设计繁杂的分组实验）势必会分散学生的注意力，干扰学生的正常思考，挤压学生思考和实践应用的时间，影响了学生主体作用的发挥，效果同样不尽如人意。

2 教学建议

2.1 尊重学生的认知规律，科学设计探究过程

从物理学史来看，欧姆定律是基于实验而发现的，并非演绎推理的结果，教材通过功能关系分析来建立闭合电路的欧姆定律。这种处理方法带来的负面影响是学生缺乏感性认识，没有参与知识发现过程中的情感体验，难以形成深刻的理解，课堂上学生学习的积极性也不高。规避这种负面影响的方法就是在教学设计时，应当尊重学生的心理特点和认知规律，科学地设计探究过程，让学生在亲身探究中理解定律，体验方法。基于这种指导思想，笔者在教学设计时，先用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电，产生了与学生日常生活经验相矛盾的现象来设置“悬念”――引入新课。然后，引导学生针对“引入实验”中的现象展开探究，让学生在实验探究中分析、思考、归纳，得出电源内电压和外电压之间的关系。接着再引导学生利用功能关系，从理论角度来推导、探究，让实验得出结论在理论上获得支撑。最后，引а生利用所学规律解决引入实验和实际生活中的问题。这种在引入实验为基础的“实验和理论推导相互结合的探究过程”的设计，既避免了设计过多的实验，又让学生亲身体验了探究的过程，加深了对知识的理解，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受到物理的探究之美和应用之美。同时，又能激发学生的学习热情，使物理课堂教学产生无穷的乐趣，进而实现高效的物理课堂教学。

2.2 合理创设问题情境，引导学生质疑探究

作为一节规律探究课，本节课的重点是如何落实探究教学，让学生在探究中理解闭合电路的欧姆定律，感知科学探究的过程和方法。在探究教学中，问题是探究的起点，没有问题就不可能有探究，正是在问题的驱动下，学生才能积极思考，从而产生探究欲望。这就需要教师在深入挖掘规律形成过程的基础上，精心创设问题情境，以问诱思，引导学生融入到探究学习的情境中去。例如：在构建“闭合电路”概念时，用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电后，可设置如下问题情境：“为什么灯泡接到电动势为9 V的电池时，亮度反而暗了？难道电池坏了？”“为什么电池与灯泡接通时两端的电压变小？减小的电压哪儿去了？”“电池有内阻？可能吗？”“我们来看看电池（触摸电池），电池变热了，什么原因导致工作的电池会变热？”学生在问题的引领下观察、实验、体验，由此认识到“电源内部也有电阻和电流”“电源内部电流的通路，称为内电路”。这种以问题启发学生思考，以实验引导学生体验来构建闭合电路的方法，既弥补了教材对内电路建构的非直观性，也让学生经历了在质疑中分析、探究的过程，学生对闭合电路的认识潜移默化、水到渠成，远比直接灌输效果好。

在引导学生从能量角度验证实验探究结果时，设置如下问题情境：“刚才我们通过实验探究了闭合电路中的电流规律，这个结论可靠吗？”“如果我们能从理论上找到依据，是不是更可靠？如何从理论上来分析呢？”“从能量角度行吗？”“内、外电路在时间 t 内消耗多少电能？ ”“这些能量从何而来？”学生在上述问题的引导下，发现也可以从能量角度来推导得出与实验相同的结果。

在引导学生探究路端电压与负载的关系时，设置以下问题情境：“实验表明，灯泡变暗是由于路端电压变小的缘故，你们能说说路端电压与什么有关吗？”“它们之间具体的关系是什么？”“如何设计实验来研究呢？”“从实验数据中能得出什么结论？”“能从理论上分析为什么会发生这样的变化吗？”“如果外电阻断开，路端电压为多少？外电阻短路，路端电压又为多少？”“谁能说说路端电压随外电阻变化的根本原因是什么？”在这一个个问题的引领下，学生从实验探究到理论分析两个方面找到了路端电压与外电阻的关系，不仅体验了科学探究过程，提高了理论分析和实验探究的能力，也养成了乐于探索、勤于动手的好习惯。

2.3 注重渗透科学方法教育，加深对规律本质的认识

作为一根主线，科学探究法贯穿在整个课堂教学过程中，教学中要注意尊重学生的心理特点和认知规律，强化科学探究法的显性教育：以引入实验为线索，引导学生经历“观察实验、提出问题、猜想假设、设计实验、分析论证”等过程，领会科学探究的方法。

“闭合回路中的电势变化”抽象而难以理解，突破这一难点的最重要的方法就是“比法”。教材试图以图1的模型来形象地说明这个问题，但这种模型对学生来说还是比较抽象，难以理解。笔者用如图2所示的“电梯加滑梯”模型和闭合电路加以类比，来说明闭合电路中的电势高低变化情况。这样的方法，既简单又源于学生的生活经验，学生容易接受，教学中应注意引导学生体会类比法的作用。

“演绎推理法”在“闭合电路欧姆定律的推导”和“路端电压与负载的关系推导”中两次用到，教学中要注意借助问题情境，把规律的探究以一个个问题的形式呈现出来，让学生在问题的引领下经历演绎、推理过程，构建对“闭合电路的欧姆定律”和“路端电压与负载关系”的正确理解，体验演绎推理过程中获得成功的愉悦。

另外，本节课中，要特别注意引导学生在了解路端电压与负载电阻的关系的基础上，通过极限法分析和理解电路断路时的路端电压和短路电流的现实意义，体会极限法在物理学习中的作用和意义，有效地训练学生突破思维定势，培养创造性的思维能力。

2.4 注重理论联系实际，物理与生活的联系

研究和学习物理最重要的方法就是理论联系实际，将理论和实际、物理与生活联系起来，可以帮助学生更透彻地理解所学的物理知识，培养学生的创造性思维和逻辑思维能力。欧姆定律与生产、生活联系密切，教学设计时，应注意还原知识的产生背景，注重将知识应用于实际生活。例如：新课引入可以从生活现象来提出问题，引发学生思考探究；在得出路端电压与外电阻R的关系后，引导学生通过将R推向两个极端情况的分析，来理解实际中“为什么电源开路时路端电压就等于电源的电动势”及“为什么电源不能用导线直接相连”；在学完了本节知识后，可引导学生用本节课所学知识分析解决新课引入及生产、生活中的实际问题。让学生充分地感知从生活走进物理、从物理回到生活的过程，培养学生利用物理知识分析解决实际问题的能力，建构对知识（尤其是难点知识）的正确理解，从而真切地感受所学物理知识的实用性，充分理解物理学科对时展的深远意义。

参考文献：

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〔中图分类号〕 G633.7

〔文献标识码〕 C

〔文章编号〕 1004―0463（2008）05（B）―0061―01

在物理教学中普遍存在着只注重研究教师的“教法”而忽略探讨学生“学法”的现象。尽管教师讲课条理清楚、重点突出、板书整洁、表述准确，但是其教学效果往往不尽如人意，究其原因，一个很重要的因素就是没有很好地教给学生正确的学习方法，导致许多学生一味地死记硬背，不求甚解，充其量不过是一架机械记忆的机器。

物理教学是以观察和实验为基础的，是学生获得必要感性认识的主要途径。教师在课堂上做演示实验时，一定要先给学生讲清楚为什么要做这个实验，实验过程中应注意哪些问题。实验做完后，要引导学生一起分析和处理实验中出现的现象和测得的数据。比如：在初中物理《电流的磁场》一节的教学中，给学生演示“奥斯特实验”之前，首先给学生讲一下这个实验产生的背景(许多科学家猜测电与磁之间存在着一定的联系)，然后告诉学生应注意观察的问题(闭合电键前，小磁针磁极的指向；闭合电键后，小磁针磁极的指向)，最后引导学生分析研究磁极的指向与电流的关系，并总结出规律。如果是学生自己做测量型的实验，比如：伏安法测导体电阻的实验，传统做法是教师将电路图画在黑板上，给定实验器材，教师先演示，然后学生动手操作，最后填写实验报告，就算完成了教学任务。这样做，能够节约课堂教学时间，但是也束缚了相当一部分学生的思维，只是充当了一个“机器人”的角色。长期如此，就容易使学生形成依赖心理，思维上出现惰性，学习成绩可能很高，但其创造能力却很低。在做实验之前或之后，对学生进行引导或复习加以巩固。以欧姆定律实验为例。

教师：如何用文字叙述出欧姆定律的内容？数学表达式是什么？

学生：导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，数学表达式是I=U/R。

教师：如何求导体的电阻？公式I=U/R中电流、电压分别如何得到？

学生：可用电流表串联在电路中，测出通过导体的电流，用电压表并联在电路中，测出导体两端的电压。

教师：作出测量电流电压的电路图。

学生：作图。

教师：为了减少实验误差，我们常用的是什么方法？

学生：多次测量取平均值。

教师：如果电源的电压改变不方便，如何用我们学过的器材改变电压？

学生：在电路中加入一个滑动变阻器。

教师：根据电路图，连接实物图，完成实验。

与此相类似的，如测滑轮组的机械效率、测物质的比热等实验，都可采用此类方法巩固，让学生明确实验目的，了解实验原理及实验步骤。

物理课堂教学要引导学生利用学过的知识来学习新的知识。这些所谓的旧知识不单是指物理学科的，也包括其他学科的。虽然初中物理需要定量分析的问题较少，但是也要用到些如比较计算、分数运算、解方程以及几何等数学知识。因此，让学生熟悉与所要学习的物理知识相关的知识，是课堂教学顺利进行的保证，教师在课堂上要想办法引导学生自觉灵活地运用数学知识。