時(shí)間：2023-07-25 17:17:40
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇?dú)W姆定律的內(nèi)容，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
本節(jié)內(nèi)容前承電路、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用，是前面電學(xué)知識的聚焦；后啟電功、電功率，并為高中階段學(xué)習(xí)閉合電路的歐姆定律、電磁感應(yīng)定律、交流電等內(nèi)容做了鋪墊。甚至于對學(xué)生將來參加生產(chǎn)勞動也有指導(dǎo)作用，即使在電工技術(shù)電子專業(yè)等學(xué)習(xí)中，歐姆定律同樣是必不可少的基礎(chǔ)知識，其研究方法──控制變量法是學(xué)習(xí)關(guān)于電阻大小影響因素的研究方法的延續(xù)，是物理問題研究思想的再次體現(xiàn)。
二、學(xué)習(xí)任務(wù)分析
本節(jié)重點(diǎn)是歐姆定律的內(nèi)容和公式。通過實(shí)驗(yàn)探究，歸納總結(jié)出歐姆定律，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣，形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生分析解決問題的能力；理解歐姆定律中電流I、電壓U、電阻R的同一性是本節(jié)難點(diǎn)，在探究過程中通過適時(shí)引導(dǎo)、恰當(dāng)點(diǎn)撥，利用實(shí)物電路使學(xué)生達(dá)到理解歐姆定律的目的。
三、學(xué)習(xí)者分析
學(xué)習(xí)了電路基礎(chǔ)知識，學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣，多數(shù)學(xué)生能正確連接電路元件，正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器，對于控制變量的研究方法也有所了解。學(xué)生有較強(qiáng)的好奇心和求知欲，他們渴望自己動手進(jìn)行科學(xué)探究，體驗(yàn)成功的樂趣，但對于U、I、R三者關(guān)系知之甚少，規(guī)律性知識的概括往往以偏概全。他們的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡，教學(xué)中讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)研究問題的方案，是發(fā)展學(xué)生思維的有效途徑。
四、教學(xué)目標(biāo)
⑴知識與技能
會用實(shí)驗(yàn)的方法探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；
理解歐姆定律的內(nèi)容、公式；
培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰头治龈爬芰Α?/p>
⑵過程與方法
通過實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)研究物理問題常用的方法──控制變量法。
⑶情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過探究過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度；認(rèn)真謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
重點(diǎn)：歐姆定律的內(nèi)容和公式；
通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生知道導(dǎo)體中電流與電壓、電阻的關(guān)系。
難點(diǎn)：理解歐姆定律的內(nèi)容；
弄清變形公式的含義。
五、教法設(shè)計(jì)
依據(jù)本節(jié)課的知識特點(diǎn)、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生實(shí)際，確定本節(jié)主要采用實(shí)驗(yàn)探究法。把學(xué)生視為學(xué)習(xí)的主人，教師當(dāng)好學(xué)習(xí)的組織者和引導(dǎo)者。探究式學(xué)習(xí)可以激活學(xué)生已有的知識，在探究新問題時(shí)使知識活化、重組，形成知識結(jié)構(gòu)并向能力轉(zhuǎn)化；讓學(xué)生體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)的全過程，從中感悟科學(xué)思想和科學(xué)方法。
六、教學(xué)準(zhǔn)備
關(guān)鍵詞：歐姆定律 高中物理教學(xué)方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內(nèi)容，在初中階段已經(jīng)學(xué)過，高中階段《物理》安排這節(jié)課的目的，主要是讓學(xué)生通過課堂演示實(shí)驗(yàn)再次增加感性認(rèn)識；體會物理學(xué)的基本研究方法（即通過實(shí)驗(yàn)來探索物理規(guī)律）；學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法；再次領(lǐng)會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了《歐姆定律》教學(xué)的教學(xué)目的和教學(xué)要求。教學(xué)不全是為了讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論及定律的內(nèi)容，重點(diǎn)在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的；在得出結(jié)論時(shí)用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實(shí)驗(yàn)過程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的，從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
《歐姆定律》的內(nèi)容在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用，另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定了基礎(chǔ)。《歐姆定律》實(shí)驗(yàn)中分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說，《歐姆定律》是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段。
通過《歐姆定律》的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運(yùn)用。《歐姆定律》內(nèi)容的重點(diǎn)是進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是教學(xué)的核心，是教學(xué)成敗的關(guān)鍵，是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。《歐姆定律》教學(xué)的難點(diǎn)是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在電場一章中已經(jīng)接觸過，但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識，對此還是比較生疏。從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識其代表一個(gè)新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式，從數(shù)學(xué)角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混，對公式中哪個(gè)是常量哪個(gè)是變量分辨不清，要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
《歐姆定律》教學(xué)采用以演示實(shí)驗(yàn)為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點(diǎn)處適當(dāng)放慢節(jié)奏，給學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論，教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥，必要時(shí)可進(jìn)行大面積課堂提問，讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點(diǎn)，也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。
通過《歐姆定律》的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法，領(lǐng)會怎樣提出研究課題，怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，怎樣合理選用實(shí)驗(yàn)器材，怎樣進(jìn)行實(shí)際操作，怎樣對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和物理規(guī)律。同時(shí)要讓學(xué)生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對教學(xué)過程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，對一些主要教學(xué)環(huán)節(jié)，有以下構(gòu)想：
1.在引入新課提出課題后，啟發(fā)學(xué)生思考：物理學(xué)的基本研究方法是什么（不一定讓學(xué)生回答）？這樣既對學(xué)生進(jìn)行了方法論教育，也為過渡到演示實(shí)驗(yàn)起了承上啟下作用。
2.對演示實(shí)驗(yàn)所需器材及電路的設(shè)計(jì)可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣既鞏固了他們的實(shí)驗(yàn)知識，也調(diào)動他們盡早投入積極參與。
3.在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí)可請兩位學(xué)生上臺協(xié)助，同時(shí)讓其余同學(xué)注意觀察，也可調(diào)動全體學(xué)生都來參與，積極進(jìn)行觀察和思考。
4.在用列表對比法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，提出下面的問題讓學(xué)生思考回答：為了更直觀地顯示物理規(guī)律，還可以用什么方法對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析？目的是更加突出方法，使學(xué)生對分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次，通過提問和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。
5.在得出電阻概念時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生從分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時(shí)不要急于告訴學(xué)生結(jié)論，而應(yīng)給予充分的時(shí)間，啟發(fā)學(xué)生積極思考，并給予適當(dāng)?shù)乃季S點(diǎn)撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢，可提問請學(xué)生回答或展開討論，讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學(xué)生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出歐姆定律，這實(shí)際上是認(rèn)識上的又一次升華。要注意闡述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的普遍性，在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行，以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。教師重申時(shí)語氣要加重，不能輕描淡寫。要隨即強(qiáng)調(diào)歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推。
7.為檢驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成，可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí)，達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合課本練習(xí)題，熟悉歐姆定律的應(yīng)用，但占時(shí)不宜過長，以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點(diǎn)注意事項(xiàng)
1.注意在實(shí)驗(yàn)演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作，數(shù)據(jù)不能虛假拼湊。
3.注意演示實(shí)驗(yàn)的可視度。可預(yù)先制作電路板，演示時(shí)注意位置要加高。有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學(xué)生都能清晰地看見。
4.定義電阻及歐姆定律時(shí)，要注意層次清楚，避免節(jié)奏混亂。可把電阻的概念及定義在歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)提出，而歐姆定律在歸納完實(shí)驗(yàn)結(jié)論后。這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點(diǎn)放在概念辨析和方法訓(xùn)練上，不能把套公式計(jì)算作為重點(diǎn)。
6.注意調(diào)控課堂節(jié)奏，避免單調(diào)枯燥。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞： 新課標(biāo) 《歐姆定律》 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究納入了物理教學(xué)的內(nèi)容，旨在將學(xué)生學(xué)習(xí)的重心從過去的過于強(qiáng)調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化。
所謂“實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式”，是指學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，運(yùn)用已有的知識和技能，充當(dāng)新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色的學(xué)習(xí)模式。
筆者多年從事初三物理教學(xué)，結(jié)合新課改要求，在《歐姆定律》探究教學(xué)中進(jìn)行了嘗試，現(xiàn)談?wù)勛约旱膶?shí)踐和體會。
一、在探究過程中，著重應(yīng)用控制變量法
控制變量法是指決定某一物理量的因素有很多。為了弄清這個(gè)量與這些因素之間的關(guān)系，往往先控制住其他幾個(gè)因素不變，集中研究其中一個(gè)因素變化所產(chǎn)生的影響，然后通過比較歸納出與這些量之間的關(guān)系。
歐姆定律揭示了電流、電壓、電阻三個(gè)物理量之間的關(guān)系，由于電流大小與電壓、電阻都有關(guān)系，因此探究步驟中的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量引導(dǎo)學(xué)生分為兩步設(shè)計(jì)。
1.保持電阻不變，研究電流跟電壓的關(guān)系。
要讓學(xué)生明確“研究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變”，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路時(shí)應(yīng)考慮：①怎樣測量定值電阻兩端的電壓U和定值電阻中的電流I呢？②怎樣保持導(dǎo)體的電阻R不變呢？③通過什么方法改變定值電阻兩端的電壓U呢？
設(shè)計(jì)并連接電路利用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，使它成整數(shù)倍地增加，并記錄所對應(yīng)的電流值，
2.保持電壓不變，研究電流跟電阻的關(guān)系。
要讓學(xué)生明確“研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電壓不變”，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)考慮：①怎樣改變導(dǎo)體電阻R的大小？②怎樣保持導(dǎo)體兩端的電壓U不變呢？讓學(xué)生討論交流，使學(xué)生認(rèn)識到：當(dāng)定值電阻的大小發(fā)生變化時(shí)，可通過滑動變阻器控制其兩端的電壓U保持不變。
更換定值電阻，利用滑動變阻器保持定值電阻兩端的電壓不變，記錄對應(yīng)的電流值，在具體的探究教學(xué)中可能會遇到這樣的問題：在電阻R阻值改變時(shí)，電阻R兩端的電壓也發(fā)生變化，如何移動滑動變阻器的滑片，使電阻R兩端的電壓恢復(fù)到原來的電壓值。這也是把控制變量法從理論升華到實(shí)際的一個(gè)方面。
二、在探究過程中，讓學(xué)生親身體驗(yàn)，增強(qiáng)課堂教學(xué)效果
學(xué)生是教學(xué)活動的主體，教師對思維活動過程的展開，不能代替學(xué)生自己的思維活動。因此，在設(shè)計(jì)本節(jié)探究活動時(shí)筆者以學(xué)生為中心，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。激發(fā)學(xué)生的求知欲和參與意識，使不同層次學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、個(gè)性品質(zhì)在參與中都得到發(fā)展。設(shè)計(jì)學(xué)生活動程序如下：
（1）提出問題：電流與電壓，電流與電阻的關(guān)系？
（2）作出假設(shè)：①不成比例。②成正比。③成反比。
（3）設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①設(shè)計(jì)電路圖。②設(shè)計(jì)步驟。③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
（4）分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
這樣做有以下好處：第一，可以充分調(diào)動學(xué)生的積極性。對于初中學(xué)生來說，他們已不再局限于看老師演示實(shí)驗(yàn)，都喜歡自己動手操作，通過自己的實(shí)踐解決問題。第二，可以清楚地發(fā)現(xiàn)并指出學(xué)生的操作中的錯(cuò)誤，物理實(shí)驗(yàn)中一些儀器的使用，要求學(xué)生掌握，培養(yǎng)學(xué)生正確而良好的操作技能。但是，在實(shí)踐過程中，筆者認(rèn)為學(xué)生的練習(xí)機(jī)會實(shí)在太少，有些儀器的使用方法盡管學(xué)生課上聽懂了，但真正操作起來并不如想象的那樣簡單順手。就像本節(jié)中的電流表、電壓表的使用，學(xué)生往往會把電表的串并連搞錯(cuò)，把正負(fù)接線柱接錯(cuò)等，滑動變阻器的使用也不夠到位。第三，可以鞏固學(xué)生對相應(yīng)知識的掌握情況。對于人的記憶方式來說，自己動手操作過的情景記憶起來要比單純的聆聽接受記憶要牢固得多。
三、在探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生反思應(yīng)用遷移
這一方法要求把已知遷移到未知、把此一類知識遷移到另一類知識中，使學(xué)生受到相互滲透、影響和轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)的教育。例如，啟發(fā)學(xué)生把已有的知識遷移到歐姆定律的探究中，把歐姆定律的知識遷移到其他知識的學(xué)習(xí)中。這樣就使學(xué)生不僅提高了知識學(xué)習(xí)的效率，而且逐漸樹立普遍聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)。
例如：在總結(jié)歐姆定律的公式（I=U/R）時(shí)，可以壓強(qiáng)的公式為母本，壓強(qiáng)的公式是P=F/S，它的理解可以是：當(dāng)受力面積一定時(shí)，壓強(qiáng)與壓力成正比；當(dāng)壓力一定時(shí)，壓強(qiáng)與受力面積成反比。而歐姆定律是：通過導(dǎo)體的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。兩者是可以相互遷移的，所以很順利地得出歐姆定律的公式I=U/R。這對于知識和思維不是很完善的初中學(xué)生來說，可以很容易地掌握知識，得出結(jié)論。
當(dāng)然在歐姆定律的探究教學(xué)中還有很多地方可以運(yùn)用知識遷移，例如：在運(yùn)用探究的基本過程解決電流、電壓、電阻三者關(guān)系時(shí)，可以反思以往用探究的方法解決過的問題，如液體壓強(qiáng)、深度、液體密度三者的關(guān)系，用以往的經(jīng)驗(yàn)為本次探究的順利完成做鋪墊。
四、在探究過程中，利用教材對學(xué)生進(jìn)行德育教育
德育是五育之首，新課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注人的發(fā)展，把德育放在十分重要的地位。作為基礎(chǔ)學(xué)科的物理理所當(dāng)然承擔(dān)著重要的德育任務(wù)。
在《歐姆定律》探究教學(xué)中，筆者首先做了大量的準(zhǔn)備工作，這樣學(xué)生不僅學(xué)得很愉快，而且在心里會產(chǎn)生一種對教師的敬佩之情，并從老師身上體會到一種責(zé)任感，這對以后的學(xué)習(xí)工作都有巨大的幫助作用。其次，在教學(xué)過程中，利用分組實(shí)驗(yàn)的合作性學(xué)習(xí)潛移默化地對學(xué)生進(jìn)行德育教育，培養(yǎng)他們團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神。最后，利用歐姆的事跡和成果激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，樹立崇高理想，榜樣的力量是無窮的，它對學(xué)生具有強(qiáng)大的感染力和說服力。
教育部頒布的《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》首先提出科學(xué)探究，其次才是科學(xué)內(nèi)容，它把科學(xué)探究作為很重要很有價(jià)值的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)方法提出來，說明越來越多的教育者注意到探究教學(xué)在教改中的重要地位。《歐姆定律》一課的探究教學(xué)不僅要求教師有較高自身的修養(yǎng)素質(zhì)，還要做好在探究教學(xué)中與學(xué)生一起雙向地、互動地建構(gòu)學(xué)科知識、促進(jìn)能力發(fā)展。因此，在初中物理新課標(biāo)下如何更好地開展探究教學(xué)，值得我們探討。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：歐姆定律；電流；電壓；電阻
中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）02-0086
實(shí)驗(yàn)是從感性到理性認(rèn)識的過程，是從具體到抽象、從簡單到復(fù)雜的思維形成過程，符合學(xué)生的身心特點(diǎn)和認(rèn)識過程。因此，實(shí)驗(yàn)既是學(xué)習(xí)物理的重要基礎(chǔ)，又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段。利用實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力，通過對實(shí)驗(yàn)原理的理解、觀看或親自動手進(jìn)行操作、信息（現(xiàn)象或數(shù)據(jù)）的獲取、分析綜合等過程，可以培養(yǎng)學(xué)生的多種能力。
歐姆定律是初中物理電學(xué)的重要定律之一，它把電流、電壓和電阻三者融為一體，它在電學(xué)中起到橋梁和紐帶的作用，同時(shí)歐姆定律的探究能力培養(yǎng)、考查學(xué)生的綜合能力，所以對歐姆定律的探究也是中考中的高頻考點(diǎn)。
例：某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，用到如下器材：電源為2節(jié)干電池，電流表、電壓表各1只，定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑動變阻器1只（標(biāo)有“10Ω，2A）字樣，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干（如圖1所示）；設(shè)計(jì)的電路如圖2所示，
（1）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)選用的量程為 ，電流表應(yīng)選用的量程為 。
（2）這個(gè)實(shí)驗(yàn)的探究方法是 ，其中被控制的變量是 ，下面是他們獲取的幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
（3）實(shí)驗(yàn)中他們選用的定值電阻為 Ω。
（4）請?jiān)趫D3的坐標(biāo)系上畫出電流隨電壓變化的圖象。
（5）請根據(jù)電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖1中的元件連成電路.要求：滑動變阻器的滑片向左移動時(shí)，電流表的示數(shù)變大。
（6）分析表中的數(shù)據(jù)或圖象，可得到的初步結(jié)論是：
解析：（1）根據(jù)題目中給定的條件可知：電路中的電源為2節(jié)干電池，所以最大電壓為3V，因此電壓應(yīng)選量程為0～3V（或3V）；當(dāng)滑動變阻器的滑片在最左端時(shí)，電路中的電阻最小，由歐姆定律得電路中的最大電流：I最大=■=■=0.6A，所以電流表應(yīng)選量程為0～0.6A（或0.6A）。
（2）由于電路中的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)，也和這段導(dǎo)體的電阻有關(guān)，所以要探究電流與電壓、電阻三者關(guān)系時(shí)應(yīng)采用的探究方法是控制變量法。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是探究電流與電壓的關(guān)系，所以應(yīng)控制的變量是電阻。
（3）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中所給的定值電阻有三個(gè)，那究竟用的那個(gè)電阻呢？這就要根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算來確定。I=■，R=■=5Ω。所以他們選擇的定值電阻應(yīng)該為5Ω。
（4）根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系上將對應(yīng)的電流值、電壓值進(jìn)行描點(diǎn)，再用筆畫線將這些點(diǎn)連接起來，便畫出了電流隨電壓變化的圖象，如圖答案⑷所示。
特別注意：在I-U圖象中，當(dāng)電壓為0時(shí)，電流也為0，所以坐標(biāo)原點(diǎn)為0。但根據(jù)電流、電壓值所描繪的線表示電阻，而電阻是導(dǎo)體的一種屬性，它的大小由導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度決定，而與電流、電壓無關(guān)，所以這條線不能以過坐標(biāo)原點(diǎn)，如果經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，那就會得出電壓為0，電流為0時(shí)，電阻也為0的這種錯(cuò)誤結(jié)論。
（5）電流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要并聯(lián)在被測電阻兩端，又因?yàn)榛瑒幼冏杵鞯幕蜃笠苿訒r(shí)，電流表的示數(shù)變大，即說明當(dāng)滑片向左移動時(shí)，電路中的電阻減小。所以滑動變阻器電阻絲上的兩個(gè)接線柱應(yīng)接左端那個(gè)（無論金屬桿上的兩個(gè)接線柱接哪個(gè)），金屬桿上的兩個(gè)接線柱可任意接，如圖答案⑸所示。
（6）不論是從表中的數(shù)據(jù)還是從圖象分析都可以得出結(jié)論：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體端的電壓成正比。
答案：（1）0～3V（或3V），0～0.6A（或0.6A）。（2）控制變量法，電阻。（3）5Ω。（4）如圖答案（4）所示。（5）如圖答案⑸、⑹在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體導(dǎo)體端的電壓成正比。
點(diǎn)評：本題從器材的選擇、元件的使用方法、電路的連接、滑動變阻器的使用方法、數(shù)據(jù)的分析與處理、作I-U圖象及分析歸納得出科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行了一系列的考查。這是一道歐姆定律探究題最全面的題，難度較大，綜合性也很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)題目，考查了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，很好地體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)理念。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)推理；科學(xué)探究；問題情境；科學(xué)方法；理論聯(lián)系實(shí)際
中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理選修3-1第二章第七節(jié)《閉合電路的歐姆定律》是電學(xué)知識的核心內(nèi)容，其中包含了許多科學(xué)思想方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)和體會科學(xué)思想方法的好素材。作為一節(jié)典型的規(guī)律探究課，本節(jié)內(nèi)容較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)，對電源內(nèi)電路認(rèn)識模糊，難以理解電源有內(nèi)阻；對內(nèi)外電路的電壓與電源電動勢的關(guān)系及路端電壓與負(fù)載關(guān)系感到疑惑，對其中蘊(yùn)含的科學(xué)方法未能深刻領(lǐng)會。“如何有效突破這些教學(xué)難點(diǎn)？”“如何設(shè)計(jì)好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實(shí)施三維目標(biāo)教學(xué)？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節(jié)課的教材、教法的分析，探究形成學(xué)生認(rèn)知困難的主要原因以及在本節(jié)課中如何有效實(shí)施探究教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎(chǔ)⒌綞勢、歐姆定律、串并聯(lián)電路、焦耳定律和導(dǎo)體的電阻之后來學(xué)習(xí)的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認(rèn)識電動勢”的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從功能關(guān)系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現(xiàn)了循序漸進(jìn)的教學(xué)原則。順應(yīng)這種構(gòu)想，教材對本節(jié)內(nèi)容以如下方式呈現(xiàn)：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關(guān)系出發(fā)， 根據(jù)能量守恒，理論推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。這種呈現(xiàn)方式的好處是：既充分體現(xiàn)了功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，又有利于學(xué)生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現(xiàn)方式具有一定的合理性和科學(xué)性。
筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學(xué)，領(lǐng)略了執(zhí)教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：
第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統(tǒng)的方式，注重理論探究，先從理論上推導(dǎo)得出閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，再應(yīng)用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規(guī)律，最后引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用規(guī)律解題，把立足點(diǎn)放在訓(xùn)練學(xué)生的解題能力上。
第二種教法注重突出實(shí)驗(yàn)的地位，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在探究教學(xué)中的作用。利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)懸念，引入課題，設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中總結(jié)歸納出內(nèi)外電壓之間的關(guān)系，再利用教材中的圖2.7-3實(shí)驗(yàn)探究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
根據(jù)課后反饋發(fā)現(xiàn)，沿用原教材思路設(shè)計(jì)的教學(xué)，效果并沒有達(dá)到設(shè)計(jì)者想象的結(jié)果，究其原因，主要有以下幾個(gè)方面：
1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數(shù)學(xué)推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生無直接經(jīng)驗(yàn)感知和相應(yīng)的認(rèn)知過程，難以形成深刻的理解。
2.教材對閉合電路，特別是內(nèi)電路的建構(gòu)過于直接，無感知過程，學(xué)生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學(xué)生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內(nèi)部的電路無直觀印象，對電源也有內(nèi)阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。
3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關(guān)系推導(dǎo)得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學(xué)生對U+U=E的普適性產(chǎn)生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？
4.作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課包含了許多科學(xué)思想方法，教材過于注重理論推導(dǎo)，忽視了實(shí)驗(yàn)探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學(xué)思想方法教育，這對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和體驗(yàn)研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學(xué)的有效性。
第二種“通過設(shè)計(jì)多個(gè)實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究”的處理方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，學(xué)生能獲得更直觀的認(rèn)識，有效地突破一些教學(xué)難點(diǎn)，但由于本節(jié)知識點(diǎn)多，思維量大，設(shè)計(jì)過多的實(shí)驗(yàn)（特別是設(shè)計(jì)繁雜的分組實(shí)驗(yàn)）勢必會分散學(xué)生的注意力，干擾學(xué)生的正常思考，擠壓學(xué)生思考和實(shí)踐應(yīng)用的時(shí)間，影響了學(xué)生主體作用的發(fā)揮，效果同樣不盡如人意。
2 教學(xué)建議
2.1 尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)設(shè)計(jì)探究過程
從物理學(xué)史來看，歐姆定律是基于實(shí)驗(yàn)而發(fā)現(xiàn)的，并非演繹推理的結(jié)果，教材通過功能關(guān)系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負(fù)面影響是學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，沒有參與知識發(fā)現(xiàn)過程中的情感體驗(yàn)，難以形成深刻的理解，課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也不高。規(guī)避這種負(fù)面影響的方法就是在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)地設(shè)計(jì)探究過程，讓學(xué)生在親身探究中理解定律，體驗(yàn)方法。基于這種指導(dǎo)思想，筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，先用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產(chǎn)生了與學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)相矛盾的現(xiàn)象來設(shè)置“懸念”――引入新課。然后，引導(dǎo)學(xué)生針對“引入實(shí)驗(yàn)”中的現(xiàn)象展開探究，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中分析、思考、歸納，得出電源內(nèi)電壓和外電壓之間的關(guān)系。接著再引導(dǎo)學(xué)生利用功能關(guān)系，從理論角度來推導(dǎo)、探究，讓實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學(xué)規(guī)律解決引入實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生活中的問題。這種在引入實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的“實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)相互結(jié)合的探究過程”的設(shè)計(jì)，既避免了設(shè)計(jì)過多的實(shí)驗(yàn)，又讓學(xué)生親身體驗(yàn)了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領(lǐng)會到物理學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性和流暢性，感受到物理的探究之美和應(yīng)用之美。同時(shí)，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使物理課堂教學(xué)產(chǎn)生無窮的樂趣，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效的物理課堂教學(xué)。
2.2 合理創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑探究
作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課的重點(diǎn)是如何落實(shí)探究教學(xué)，讓學(xué)生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學(xué)探究的過程和方法。在探究教學(xué)中，問題是探究的起點(diǎn)，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅(qū)動下，學(xué)生才能積極思考，從而產(chǎn)生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規(guī)律形成過程的基礎(chǔ)上，精心創(chuàng)設(shè)問題情境，以問誘思，引導(dǎo)學(xué)生融入到探究學(xué)習(xí)的情境中去。例如：在構(gòu)建“閉合電路”概念時(shí)，用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設(shè)置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時(shí)，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時(shí)兩端的電壓變小？減小的電壓哪兒去了？”“電池有內(nèi)阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因?qū)е鹿ぷ鞯碾姵貢儫幔俊睂W(xué)生在問題的引領(lǐng)下觀察、實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)，由此認(rèn)識到“電源內(nèi)部也有電阻和電流”“電源內(nèi)部電流的通路，稱為內(nèi)電路”。這種以問題啟發(fā)學(xué)生思考，以實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)來構(gòu)建閉合電路的方法，既彌補(bǔ)了教材對內(nèi)電路建構(gòu)的非直觀性，也讓學(xué)生經(jīng)歷了在質(zhì)疑中分析、探究的過程，學(xué)生對閉合電路的認(rèn)識潛移默化、水到渠成，遠(yuǎn)比直接灌輸效果好。
在引導(dǎo)學(xué)生從能量角度驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果時(shí)，設(shè)置如下問題情境：“剛才我們通過實(shí)驗(yàn)探究了閉合電路中的電流規(guī)律，這個(gè)結(jié)論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據(jù)，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內(nèi)、外電路在時(shí)間 t 內(nèi)消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學(xué)生在上述問題的引導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)也可以從能量角度來推導(dǎo)得出與實(shí)驗(yàn)相同的結(jié)果。
在引導(dǎo)學(xué)生探究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系時(shí)，設(shè)置以下問題情境：“實(shí)驗(yàn)表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關(guān)嗎？”“它們之間具體的關(guān)系是什么？”“如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究呢？”“從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中能得出什么結(jié)論？”“能從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個(gè)個(gè)問題的引領(lǐng)下，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)探究到理論分析兩個(gè)方面找到了路端電壓與外電阻的關(guān)系，不僅體驗(yàn)了科學(xué)探究過程，提高了理論分析和實(shí)驗(yàn)探究的能力，也養(yǎng)成了樂于探索、勤于動手的好習(xí)慣。
2.3 注重滲透科學(xué)方法教育，加深對規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識
作為一根主線，科學(xué)探究法貫穿在整個(gè)課堂教學(xué)過程中，教學(xué)中要注意尊重學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，強(qiáng)化科學(xué)探究法的顯性教育：以引入實(shí)驗(yàn)為線索，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“觀察實(shí)驗(yàn)、提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析論證”等過程，領(lǐng)會科學(xué)探究的方法。
“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點(diǎn)的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個(gè)問題，但這種模型對學(xué)生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生容易接受，教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生體會類比法的作用。
“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)”和“路端電壓與負(fù)載的關(guān)系推導(dǎo)”中兩次用到，教學(xué)中要注意借助問題情境，把規(guī)律的探究以一個(gè)個(gè)問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下經(jīng)歷演繹、推理過程，構(gòu)建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負(fù)載關(guān)系”的正確理解，體驗(yàn)演繹推理過程中獲得成功的愉悅。
另外，本節(jié)課中，要特別注意引導(dǎo)學(xué)生在了解路端電壓與負(fù)載電阻的關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過極限法分析和理解電路斷路時(shí)的路端電壓和短路電流的現(xiàn)實(shí)意義，體會極限法在物理學(xué)習(xí)中的作用和意義，有效地訓(xùn)練學(xué)生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力。
2.4 注重理論聯(lián)系實(shí)際，物理與生活的聯(lián)系
研究和學(xué)習(xí)物理最重要的方法就是理論聯(lián)系實(shí)際，將理論和實(shí)際、物理與生活聯(lián)系起來，可以幫助學(xué)生更透徹地理解所學(xué)的物理知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意還原知識的產(chǎn)生背景，注重將知識應(yīng)用于實(shí)際生活。例如：新課引入可以從生活現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學(xué)生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關(guān)系后，引導(dǎo)學(xué)生通過將R推向兩個(gè)極端情況的分析，來理解實(shí)際中“為什么電源開路時(shí)路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導(dǎo)線直接相連”；在學(xué)完了本節(jié)知識后，可引導(dǎo)學(xué)生用本節(jié)課所學(xué)知識分析解決新課引入及生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題。讓學(xué)生充分地感知從生活走進(jìn)物理、從物理回到生活的過程，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識分析解決實(shí)際問題的能力，建構(gòu)對知識（尤其是難點(diǎn)知識）的正確理解，從而真切地感受所學(xué)物理知識的實(shí)用性，充分理解物理學(xué)科對時(shí)展的深遠(yuǎn)意義。
參考文獻(xiàn)：
當(dāng)前，許多初中物理教師在進(jìn)行電學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)，常以教材上知識呈現(xiàn)先后次序?yàn)橐罁?jù)，按節(jié)順次復(fù)習(xí).在每節(jié)內(nèi)容的復(fù)習(xí)中，常以物理概念梳理為基礎(chǔ)，再穿行一些例題的講解與學(xué)生的練習(xí)，以此完成復(fù)習(xí)任務(wù).在整節(jié)課的復(fù)習(xí)中，對于物理概念大多是對舊知的重復(fù)，重點(diǎn)不突出，知識體系不清晰；對于練習(xí)的設(shè)計(jì)，常是許多題目的簡單堆疊，題型紛繁復(fù)雜，主次不分，學(xué)生茫無頭緒，學(xué)習(xí)興趣不濃，收獲不大，整節(jié)復(fù)習(xí)課的效果不明顯.
在電學(xué)復(fù)習(xí)課中，筆者認(rèn)為應(yīng)以電學(xué)中基本的電路為基礎(chǔ)，打破章節(jié)的束縛，采用問題教學(xué)法，引領(lǐng)學(xué)生系統(tǒng)梳理本章所涉及的物理概念，重溫重要的物理實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化重要物理規(guī)律的探究方法與過程，同時(shí)，以基本電路為原型，設(shè)計(jì)重要題型，注重變式教學(xué)，舉一反三，提高學(xué)生分析問題解決問題的能力.
蘇科版九年級物理第十四章《歐姆定律》中的基本電路如圖1所示.以此電學(xué)基本電路為主線，進(jìn)行整個(gè)章節(jié)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)教學(xué)，可以讓學(xué)生感覺到重點(diǎn)突出，思路清晰，耳目一新，還可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，活躍課堂氣氛，提高復(fù)習(xí)效果.
1利用基本電路，進(jìn)行物理概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)
物理概念和規(guī)律是物理學(xué)的基礎(chǔ)，在物理的復(fù)習(xí)課中加強(qiáng)對物理概念和規(guī)律的再次重溫與梳理，應(yīng)是復(fù)習(xí)課的重要內(nèi)容之一.在對《歐姆定律》復(fù)習(xí)時(shí)，筆者以此基本電路為基礎(chǔ)，采用問題教學(xué)法，突出學(xué)生主體地位，引導(dǎo)學(xué)生梳理相關(guān)電學(xué)概念.
問題1此基本電路由電阻元件組成，請問電阻的定義、單位和影響因素各是什么？在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了什么物理方法？
學(xué)生：電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用，電阻的單位是歐姆（Ω），影響電阻的大小的因素有導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和外界的溫度，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)；在研究影響電阻大小因素時(shí)采用了控制變量法.
問題2你能為滑動變阻器寫一份說明書嗎？
學(xué)生：滑動變阻器的工作原理是靠改變連入電路的電阻的長度來改變電阻的大小，它在電路中的主要作用是控制電路中的電流大小，起到保護(hù)電路的作用，它的正確接法是采用“一上一下”的接法，它的銘牌告訴我們它連入電路的最大阻值和允許通過的最大電流值.
問題3此基本電路中，電路的總電阻應(yīng)如何計(jì)算？電壓的分配與電阻值大小存在怎樣的關(guān)系？
學(xué)生：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻阻值之和，公式R總=R1+R2；串聯(lián)電路電壓的分配與電阻成正比，公式U1/U2=R1/R2.
2利用基本電路，加強(qiáng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)
在第十四章《歐姆定律》中，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系和伏安法測電阻是本章的兩個(gè)重要實(shí)驗(yàn).運(yùn)用控制變量法，讓學(xué)生再次重溫實(shí)驗(yàn)探究過程，探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，從而得出歐姆定律，這對提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力具有十分重要的意義；會依據(jù)歐姆定律測出定值電阻的阻值，在此基礎(chǔ)上通過變式教學(xué)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)出測電阻的多種方法，在提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí)，可以培養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維.對上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)與重溫應(yīng)是本章復(fù)習(xí)的重點(diǎn).但兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)電路圖是相同的，這為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)提供了良好的基礎(chǔ).筆者在復(fù)習(xí)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過一系列的問題設(shè)計(jì)，由表及里，層層推進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生思考，從而進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生加深對這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的理解與掌握.
2.1問題：利用這個(gè)基本電路，可以完成本章的哪些實(shí)驗(yàn)
學(xué)生：探究電流與電壓、電阻的關(guān)系；伏安法測電阻.
2.2利用這個(gè)基本電路，復(fù)習(xí)探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)的問題設(shè)計(jì)
問題1：本實(shí)驗(yàn)所采用的實(shí)驗(yàn)方法是什么？
學(xué)生：控制變量法.
問題2：本實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)是什么？
學(xué)生：手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數(shù).
問題3：本實(shí)驗(yàn)滑動變阻器有什么作用？
學(xué)生：在探究電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器的作用是改變定值電阻電壓；在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器的作用是控制電壓不變；保護(hù)電路.
問題4：本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格怎樣設(shè)計(jì)？（略）
問題5：本實(shí)驗(yàn)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是什么？怎樣用圖像表示？
學(xué)生：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，這就是歐姆定律的內(nèi)容.（圖像略）
問題6：歐姆定律的公式是什么？運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意什么問題？
學(xué)生：歐姆定律公式是I=U/R，運(yùn)用歐姆定律計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意電流、電壓、電阻是同一時(shí)刻同一用電器三個(gè)物理量，且該用電器是純電阻用電器.
問題7：歐姆定律實(shí)驗(yàn)探究過程中具體問題的設(shè)計(jì)：在利用這個(gè)基本電路探究電流和電阻關(guān)系時(shí)：
（1）小明先將5 Ω的電阻接入電路讀出電流I，再換10 Ω的定值電阻讀出電流，發(fā)現(xiàn)并不等于I 的一半，請你分析產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因.（沒有調(diào)節(jié)滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變）
（2）了解原因后，小明重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中他控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V.他先用5 Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再換用10 Ω的定值電阻，合上開關(guān)后，你認(rèn)為電壓表的示數(shù)將（大于）1.5 V，此時(shí)應(yīng)向（右）調(diào)節(jié)滑片，使電壓表的示數(shù)仍為1.5 V.
（3）若在這個(gè)電路中，電源電壓是3 V，滑動變阻器的最大阻值是15 Ω.實(shí)驗(yàn)過程中小明控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V，最后用20 Ω的電阻替換10 Ω的電阻接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)無法讀取與20 Ω的電阻對應(yīng)的電流值.經(jīng)檢查，電路連接無誤，且元件完好，請你幫他找出兩種可能的原因.（原因1：滑動變阻器的最大阻值偏小；原因2：控制定值電阻兩端電壓偏小）
2.3利用這個(gè)電路進(jìn)行伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)的問題設(shè)計(jì)
問題1：伏安法測電阻的原理是什么？
學(xué)生：根據(jù)歐姆定律I=U/R.
問題2：在電路連接過程中應(yīng)注意哪些問題？
學(xué)生：連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開.開關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最大阻值位置.
問題3：在連接電路時(shí)，電流表與電壓表的量程應(yīng)怎樣選擇？
學(xué)生：電壓表根據(jù)電源電壓來選擇量程；電流表根據(jù)電路中所估測的最大電流來選擇量程.
問題4：此實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是什么？表格應(yīng)怎樣設(shè)計(jì)？
學(xué)生：保護(hù)電路；多次測量取平均值，以減小實(shí)驗(yàn)誤差.（表格略）
問題5：若用這個(gè)電路測小燈泡電阻，測出的小燈泡電阻不同，是由于實(shí)驗(yàn)誤差的原因嗎？
學(xué)生：不是，燈泡電阻受溫度影響.
問題6：在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)和探究電流和電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中都做了三次實(shí)驗(yàn)，它們的目的相同嗎？
學(xué)生：不同，前者是多次測量求平均值以減少誤差，后者是排除實(shí)驗(yàn)偶然性.
問題7：在利用這個(gè)電路測量定值電阻阻值時(shí)，若電流表損壞，如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測出定值電阻的阻值？
（1）方法1：如圖2甲所示，閉合開關(guān)，先用電壓表測出待測電阻Rx兩端電壓為U1，再用電壓表測出滑動變阻器R兩端電壓為U2，變阻器一直處于最大阻值位置，則Rx=U1R/U2.
（2）方法2：如圖2乙所示，閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片P滑到a端讀出電壓表示數(shù)為U1，滑片P滑到b端讀出電壓表示數(shù)為U2，則Rx=U2RU1-U2.
（3）方法3：若再提供一個(gè)電阻箱，如圖2丙所示，保持滑動變阻器的滑片P不動，只閉合開關(guān)S1讀出電壓表示數(shù)為U；只閉合開關(guān)S2，并調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表示數(shù)仍為U，則電阻箱R0的阻值為此時(shí)待測電阻的阻值.此方法為等效替代法.
問題8：在利用這個(gè)電路測量定值電阻阻值時(shí)，若電壓表損壞，又如何利用余下的實(shí)驗(yàn)器材測出定值電阻的阻值？
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)總體思路：電路并聯(lián).
3利用基本電路，提高學(xué)生解題能力
筆者認(rèn)為，本章習(xí)題繁多，教師在復(fù)習(xí)時(shí)，若不注重總結(jié)、歸納和引導(dǎo)，容易使學(xué)生陷于題海中.本章雖題目繁多，但通過《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的學(xué)習(xí)和對大量題型的認(rèn)真分析與總結(jié)，許多題目設(shè)計(jì)總是圍繞筆者所提供的基本電路展開.在一節(jié)課復(fù)習(xí)時(shí)間有限的前提下，以此電路為基礎(chǔ)，注重對重要知識點(diǎn)和重點(diǎn)題型的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要.通過對此電路相關(guān)問題的精心設(shè)計(jì)，在師生共同討論與分析前提下，可提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，還能使學(xué)生觸類旁通，起到事半功倍的效果.
問題1根據(jù)表1數(shù)據(jù)回答：在這個(gè)基本電路中，連接電路需用導(dǎo)線，應(yīng)從銅線和鐵線中，選用.制作滑動變阻器選擇電阻線材料時(shí)，應(yīng)從錳銅合金和鎳鉻合金中，選用.
表1導(dǎo)線電阻R/Ω導(dǎo)線電阻R/Ω銅0.017錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1（導(dǎo)線長1 m，橫截面積1 mm2，溫度20 ℃）
問題2當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，電流表的示數(shù)，電壓表的示數(shù)，電壓表與電
流表的示數(shù)之比.
問題3當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時(shí)，若電流表示數(shù)不變且為零，但電壓表的示數(shù)較大，可能的電路故障是；若電流表有示數(shù)，但電壓表沒有示數(shù)，可能的電路故障是.
問題4在這個(gè)電路中，若電源電壓為6 V且保持不變，定值電阻阻值為8 Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10 Ω.小明所選用的電壓表量程為0～3 V，電流表量程為0～0.6 A.為了保證電路安全，實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器接入電路的阻值范圍是
A.0～2 ΩB.0～8 Ω
關(guān)健詞：電壓表;電流表;電阻;滑動變阻器
中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1672-1578（2014）09-0227-01
測量電阻是初中物理教學(xué)最重要的內(nèi)容之一,也是考察學(xué)生能力的熱點(diǎn)命題之一。伏安法測電阻就是用一個(gè)電壓表和一個(gè)電流表來測量待測電阻,因?yàn)殡妷罕硪步蟹乇?電流表也叫安培表,因此,用電壓表和電流表測電阻的方法就叫伏安法測電阻。它的具體方法是:用電流表測量出通過待測電阻Rx的電流I,用電壓表測出待測電阻Rx兩端的電壓U,則可以根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測電阻的阻值RX 。通過對各省市中考試題的分析可以發(fā)現(xiàn),測量電阻除了用伏安法來考查外更多的是利用伏安法衍生出來的其他測量電阻的原理和方法，常見為單表（只用電流表或電壓表）測電阻，它們可以考查學(xué)生綜合運(yùn)用歐姆定律，串聯(lián)、并聯(lián)電路知識的能力。以下是筆者對初中物理人教版中常用到的幾種單表測電阻的方法進(jìn)行梳理。
1.安阻法測電阻
安阻法測電阻是指用電流表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。利用的是歐姆定律和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系知識。如圖1所示是安阻法測電阻的基本電路圖,圖中,我們先閉合S1，斷開S2記下電流表的示數(shù)為I1；然后我們再閉合S2，斷開S1記下電流表的示數(shù)為I2，然后根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律有: U0=UX即: I1RX = I2R0所以RX= I2R0/ I1根據(jù)這種方法可以延伸以下的情況：1.1 電路圖：圖2
測量方法：
①S1合，S2開測出電流表的示數(shù)為I1；②S1 、S2閉合，測出電流表的示數(shù)為I2；③Rx=（I2-I1）Ro / I1
圖1圖2圖3
1.2 電路圖：圖3
測量方法：
①S1合，S2打開測出電流表的示數(shù)為I1；
②S1、S2閉合，測出電流表的示數(shù)為I2；
③Rx=I1Ro/（I2-I1）
圖4圖5
1.3 電路圖：圖4
測量方法：
①S接a時(shí)電流表示數(shù)為Ia；②S接b時(shí)電流表示數(shù)為Ib
③Rx=IaRo /Ib
4、電路圖：圖5
測量方法：
①S1、S2閉合電流表示數(shù)為I1
②S1閉合，S2斷開電流表的示數(shù)為I2
③則Rx=I2Ro /(I1-I2)
對于以上安阻法測電阻，可以歸納為利用并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等或利用電源電壓不變作為恒量，然后利用歐姆定律知識列一元一次方程，求待測電阻的。
2.伏阻法測電阻
伏阻法測電阻是指用電壓表和已知電阻R0測未知電阻Rx的方法。利用的是歐姆定律和串聯(lián)電路中的電流關(guān)系的知識。
如圖6所示就是伏歐法測電阻的原理圖,在圖中, 我們讓S先接時(shí)a處，記下電壓表的示數(shù)為Ua，接著讓S接時(shí)b，記下電壓表的示數(shù)為Ub ，根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等以及歐姆定律有: Ub/ Ro=( Ua-Ub)/ Rx ，所以Rx=(Ua-Ub)R0/Ub
圖7圖8圖9
根據(jù)這種方法可以延伸到以下的情況：
2.1 電路圖：圖7
測量方法：
①S1、S2閉合，電壓表的示數(shù)為U1
②S1閉合，S2斷開電壓表的示數(shù)為U2
③則Rx=（U1- U2）R0/U2
2.2 電路圖：圖8
測量方法：
①S1、S2閉合，電壓表的示數(shù)為U1
②S1閉合，S2斷開電壓表的示數(shù)為U2
③則Rx= U2R0/( U1-U2)
對以上伏阻法測電阻，可以歸納為利用串聯(lián)電路中電流處處都相等作恒量，然后利用電源電壓不變特點(diǎn)及歐姆定律知識列一元一次方程，求待測電阻的。
3.利用單表（電壓表或電流表）和滑動變阻器測量待測電阻阻值
3.1 電壓表和滑動變阻器測量待測電阻的阻值，如圖10所示, 當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至a端時(shí),用電壓表測量出電源的電壓Ua，當(dāng)滑動變阻器的滑片滑至b端時(shí),用電壓表測量出Rx兩端的電壓Ub,利用串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及串聯(lián)分壓原理,我們可以得到：Ub/Rx=（Ua-Ub）/R0 ，所以Rx= UbR0/（Ua-Ub）
1．知識目標(biāo)。
（l）掌握閉合電路的歐姆定律；
（2）理解端壓跟外電路的電阻的關(guān)系，理解斷路和短路時(shí)的端壓和電流；
（3）理解端壓發(fā)生變化的根本原因。
2．能力和方法目標(biāo)
（l）培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學(xué)思路和方法；
（2）通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實(shí)際問題。
【教學(xué)方法】
在教師指導(dǎo)下，師生共同探討的啟發(fā)式教學(xué)。
【教學(xué)器材】
電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導(dǎo)線等各24組。新電池兩節(jié)，內(nèi)阻較大的電池一組（電動勢為9V以上），燈泡若干，演示用電壓表，保險(xiǎn)絲，導(dǎo)線若干，單刀雙擲開關(guān)，投影儀等。
【教學(xué)過程】
1．引入新課
師：如圖1電路，將電壓表接在電源兩端，從電壓表上讀出的是什么？
生：電源電動勢。
演示實(shí)驗(yàn)：測電源電動勢并觀察燈泡亮度。
師：出示圖1裝置示教板，簡介實(shí)驗(yàn)裝置，分別開關(guān)打向1和2，讓學(xué)生通過電壓表的實(shí)物投影讀電源和的電動勢。
生：，。
師：（將電壓表換接成小燈泡，開關(guān)接1時(shí)。小燈泡很亮，幾乎發(fā)白光）問：開關(guān)接2時(shí)，會發(fā)生什么情況？
生：（猜測）：①燒毀，②更亮。
師：（開關(guān)接通2，小燈泡還不如接1時(shí)亮。）
生：（嘩然，形成強(qiáng)烈反差）
師：學(xué)習(xí)了閉合電路歐姆定律后，我們就能解釋這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。
2．新課教學(xué)
2．l閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式（在教師的啟發(fā)下，引導(dǎo)學(xué)生完成）
師：什么樣的電路叫閉合電路呢？
生：由電源和用電器組成的完整電路。
師：電源有哪些重要的參量？
生：電源電動勢和內(nèi)阻。
師：（出示圖2的動畫電路）閉合電路中，流過內(nèi)電路和外電路的電流有什么關(guān)系？
生：相等。
師：電源的電動勢與端壓（外電壓）、內(nèi)電壓之間的關(guān)系是怎樣的？
生：E=U=U′。
師：現(xiàn)設(shè)通過電路的電流強(qiáng)度為I，外電路的電阻為R電源電阻為r，根據(jù)歐姆定律，可以把上式進(jìn)一步寫成怎樣的形式？
生：根據(jù)歐姆定律，外電壓U′=IR，內(nèi)電壓U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。
師：如果我們要探討電路里的電流強(qiáng)度I跟哪些因素有關(guān)，有什么關(guān)系，還需要把公式改變成怎樣的形式？
生：可以改寫成：。
師：好，這就是閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。它表示：閉合電路中的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個(gè)電路的電阻成反比。在公式中，R的含義是什么？
生：外電路的總電阻。
師：對給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時(shí)，會引起電路電流的變化，I隨R會發(fā)生怎樣的變化？
生：由公式知，R變大則I減少，R變小則I增大。
師：根據(jù)U=IR，R變大時(shí)端壓（外電壓）會隨之發(fā)生怎樣的變化呢？
生：（猜測。有人說變大，有人說變小）
師：請兩個(gè)學(xué)生介紹判斷的過程和依據(jù)。（暫時(shí)不做評價(jià)，由“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)”過渡到學(xué)生實(shí)驗(yàn)上來。）
2．2探討U隨R變化的規(guī)律
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探討U隨R變化的規(guī)律
師：如果給你一個(gè)電源，一個(gè)電鍵，一個(gè)電壓表，一個(gè)電阻箱，讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律，你該怎樣設(shè)計(jì)電路？請畫出電路圖。
生：（畫電路圖）
師：（講評學(xué)生所畫電路，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）
生：（出示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄，得出結(jié)論）端壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。
師：能否根據(jù)閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化？
生：（討論，在教師誘導(dǎo)下得出）
師：剛才我們通過實(shí)驗(yàn)和理論探討了端壓隨外電阻變化的規(guī)律，得出了上述結(jié)論。請大家再思考，當(dāng)外電阻很小時(shí)，會發(fā)生什么情況呢？
生：外電阻減少到零時(shí)，會發(fā)生短路現(xiàn)象。
師：短路時(shí)的電流有多大呢？
生：（可能會說無窮大教師從電路電阻出發(fā)引導(dǎo)，使學(xué)生得出）短路時(shí)：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。
師：短路時(shí)的電流取決于E，r。一般情況下，電源內(nèi)阻很小，像蓄電池的內(nèi)阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路時(shí)電流會很大，很大的電流會造成什么后果呢？
演示實(shí)驗(yàn)：保險(xiǎn)絲熔斷現(xiàn)象。
師：（出示示教板，簡單向?qū)W生介紹電路的元件，先讓電燈開始正常工作）大家說說，怎樣的外電路才算短路呢？
生：將電鍵合上，使外電路的電阻R=0。
師：（演示：合上電鍵，保險(xiǎn)絲燒斷起煙，小燈泡熄滅）保險(xiǎn)絲燒斷，說明短路時(shí)的電流的確很大。如果沒有保險(xiǎn)絲，短路時(shí)很大的電流長時(shí)間通過電路，就可能損壞電源，甚至釀成火災(zāi)。所以在實(shí)驗(yàn)操作中和日常生活、生產(chǎn)中要注意避免短路，也不能圖方便用銅絲替代保險(xiǎn)絲。那么，怎樣使電路恢復(fù)正常呢？
生：（教師引導(dǎo)）先排除故障，再換保險(xiǎn)絲。
師：當(dāng)外電阻很大時(shí)，又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？
生：（引導(dǎo)學(xué)生類比得出）斷路。
斷路時(shí)：R∞，I=0，U′=0，U=E。
師：電壓表測電動勢就是利用了這一道理．通過前面的討論，我們對U隨R變化的規(guī)律有了了解，但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個(gè)電源，它們的內(nèi)阻不同，端電壓隨外電阻的變化有什么區(qū)別呢？
2．3U隨R變化的根本原因
學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究內(nèi)阻不同時(shí)U隨R變化的特點(diǎn)（電路如圖3）。
師：現(xiàn)有四節(jié)干電池組，電動勢約6V，內(nèi)阻阻值大約在0．5Ω－2Ω之間；有一個(gè)蓄電池組，電動勢約6V，內(nèi)阻大約在0．005Ω－0．1Ω之間。請大家再做實(shí)驗(yàn)，比較這兩個(gè)電源U隨R變化的特點(diǎn)。
生：（實(shí)驗(yàn)操作，教師巡回指導(dǎo)）
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：內(nèi)電阻很小的電源，端電壓隨外電阻的變化不明顯。
師：大家推測一下，當(dāng)電源內(nèi)電阻為零時(shí)，外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎？
生：不隨。
師：能否理論推導(dǎo)一下？
生：r=0，無論I如何變化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不變。
師：內(nèi)電阻等于零的電源叫理想電源，它的端壓是不定值，不隨外電阻的變化而變化，初中討論的都是這樣的電源。可是，實(shí)際的電源都有內(nèi)阻。正是由于r≠0，才導(dǎo)致U隨R的變化。可見，U隨R變化的根本原因是……
生：r≠0。
3．規(guī)律應(yīng)用演示實(shí)驗(yàn)：（裝置見圖5）
師：（簡單介紹實(shí)驗(yàn)裝置，電源為6V干電池組）逐個(gè)合上電鍵，燈泡的亮度會不會發(fā)生變化？
生：（討論，看法不一）
師：（實(shí)驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。）怎樣解釋看到的現(xiàn)象？
生：隨著燈泡逐漸接入，外電路的總電阻逐漸減小，外電路的端壓逐漸減小，由知，燈泡消耗的實(shí)際功率逐漸變小，燈泡亮度變暗。
師：（改用蓄電池作電源，再做上述實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈泡亮度幾乎不變）
生：蓄電池內(nèi)阻很小，外電路電阻變化時(shí)，端壓變化非常小，燈泡消耗的實(shí)際功率變化很小，因而亮度幾乎不變。
師：這一現(xiàn)象再次說明了……
生：內(nèi)電阻不為零是端壓變化的根本原因。
師：請大家思考，開始上課時(shí)做的演示實(shí)驗(yàn)為什么會出現(xiàn)那樣一個(gè)結(jié)果？
生：（討論后得出）電源的內(nèi)阻很大，比燈泡的電阻還要大，因此內(nèi)阻分壓也大，第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。
師：你們的推理是否正確，實(shí)際測量一下就知道了。
演示實(shí)驗(yàn)：
師：（測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結(jié)果表明，第二次的端壓小于第一次）
生：（露出滿意的笑容）
師：通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們解決了上一節(jié)課學(xué)習(xí)電動勢時(shí)產(chǎn)生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問，得到了閉合電路的歐姆定律，搞清了端壓變化的根本原因。在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，有沒有新的問題？
生：實(shí)驗(yàn)測量中發(fā)現(xiàn)，隨著外電阻的增大，端壓并不是一直增大的，這是為什么？
師：（表揚(yáng)提問題的學(xué)生，引導(dǎo)大家討論，然后解釋）當(dāng)外電阻大到一定程度時(shí)，由閉合電路歐姆定律知，總電流極小，內(nèi)電阻止的分壓趨近于零，端壓趨近于電源的電動勢，接近于發(fā)生了斷路現(xiàn)象。
生：老師，你是怎樣知道干電池和蓄電池的內(nèi)阻的？
師：這個(gè)問題提的好。我們是在干電池組內(nèi)阻大于蓄電池組內(nèi)阻的前提下得出端壓變化的根本原因的，如果事實(shí)不是這樣，則結(jié)論也就不成立了，這個(gè)問題留做課后思考，下節(jié)課我們將通過實(shí)驗(yàn)來測定電源的電動勢和內(nèi)阻。實(shí)際上今天的課已經(jīng)告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎？
生：……
4．小結(jié)
4．l閉合電路歐姆定律是高中電學(xué)中的重要規(guī)律之一，要掌握其內(nèi)容并會運(yùn)用它分析電流強(qiáng)度、端壓隨外電阻的變化規(guī)律。以及端壓跟電流強(qiáng)度的關(guān)系。根據(jù)I=E′（R+r）、U′=Ir、U=E-Ir可知：
RIU′U
R=0，I=E/r，U′=E，U=0（短路）
RIU′U
R∞，I=0，U′=0，U=E（斷路）
4．2在初中討論電路問題時(shí)，不考慮電源內(nèi)阻。到了高中，有些問題常要考慮電源內(nèi)阻。路端電壓隨外電阻變化而變化，其根本原因是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻。我們關(guān)心路端電壓的變化情況，是關(guān)系到用電器能否正常工作的問題，這在實(shí)際應(yīng)用中有現(xiàn)實(shí)意義。
5．布置作業(yè)（略）。
【教學(xué)設(shè)計(jì)說明】
1．閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位，這是一節(jié)承上啟下的課。在設(shè)計(jì)本節(jié)課時(shí)，我十分注意對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學(xué)中實(shí)施素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。對于中學(xué)生來說，創(chuàng)新精神主要體現(xiàn)在學(xué)生應(yīng)具有創(chuàng)新的意識，其直接的表現(xiàn)就是善于發(fā)現(xiàn)問題，善于提出問題。因此在課堂上應(yīng)把主要精力放在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決問題的途徑上。根據(jù)上一節(jié)課中學(xué)生對端壓會發(fā)生變化所產(chǎn)生的疑問，我設(shè)計(jì)了本節(jié)課的教學(xué)流程，旨在通過學(xué)生的親身實(shí)踐，得到掌握知識、培養(yǎng)能力、形成習(xí)慣的最終目的。在這節(jié)課的最后，還留給學(xué)生一段時(shí)間，讓他們自己來提問題，并討論、解答，這也是出于培養(yǎng)創(chuàng)新意識的需要。
2．利用實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論是貫穿整個(gè)課堂教學(xué)的一條主旋律。本節(jié)課一開始，就利用學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)與演示實(shí)驗(yàn)的矛盾巧設(shè)“懸念”，使他們的心理經(jīng)歷了一次前科學(xué)意識與物理規(guī)律的強(qiáng)烈碰撞，求知欲望之火被迅速點(diǎn)燃，從而興致勃勃地進(jìn)入了主動學(xué)習(xí)的“角色”。在教學(xué)活動中，一個(gè)個(gè)演示、學(xué)生實(shí)驗(yàn)不斷地開后學(xué)生思維的“閥門”，他們時(shí)而全神貫注，時(shí)而心領(lǐng)神會，在一系列“發(fā)現(xiàn)問題，提出假設(shè)，實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論”的過程中，錯(cuò)誤的前概念逐步被糾正，科學(xué)的物理規(guī)律在腦海里扎下了很。物理教學(xué)活動的科學(xué)性和藝術(shù)性得到了有機(jī)的統(tǒng)一，科學(xué)美的教育也滲透在其中了。
一、實(shí)驗(yàn)探究中錯(cuò)誤資源的類型
1.技能性錯(cuò)誤
技能性錯(cuò)誤指學(xué)生因缺乏操作技能和儀表讀數(shù)技能而產(chǎn)生的錯(cuò)誤。“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)包括電流表、電壓表、滑動變阻器等眾多電學(xué)器材，實(shí)驗(yàn)操作具有綜合性，主要表現(xiàn)在：（1）兩表怎樣接入、如何選擇量程、如何讀數(shù)？（2）滑動變阻器涉及四個(gè)接線柱，怎樣接入可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模浚?）電池盒電源的選擇。（4）連接電路應(yīng)注意斷開開關(guān)，滑片移到電阻最大的地方。（5）探究活動暫停時(shí)，及時(shí)斷開開關(guān)。由于學(xué)生對每種器材掌握程度可能不一樣，一旦這些器材整合在一起后，在操作或讀數(shù)上就容易犯錯(cuò)，成為實(shí)驗(yàn)探究的障礙。
2.客觀性錯(cuò)誤
客觀性錯(cuò)誤指并非由于學(xué)生知識、能力等主觀因素造成，而是由于客觀因素的影響而造成的錯(cuò)誤。主要表現(xiàn)為：（1）器材自身原因。其一，器材使用時(shí)間過長，致使局部損壞，影響測量準(zhǔn)確性；其二，器材質(zhì)量有問題，如，劣質(zhì)電表在使用中指針來回晃動，影響學(xué)生收集數(shù)據(jù)，導(dǎo)致得不到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論；其三，器材設(shè)計(jì)復(fù)雜，如圖1，電池盒接線柱太多，電池的組裝和接線變成了難點(diǎn)，而這并不是實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)，人為地制造困難。（2）實(shí)驗(yàn)綜合性強(qiáng)，只要一種儀器的使用存在短板，就會造成結(jié)論錯(cuò)誤。（3）缺乏適度的引導(dǎo)，或沒有提供充裕的探究時(shí)間。第一種情況，探究盲目，導(dǎo)致學(xué)生“盲”中出錯(cuò)；第二種情況，時(shí)間緊迫，導(dǎo)致學(xué)生“忙”中出錯(cuò)。
3.生成性錯(cuò)誤
生成性錯(cuò)誤指在實(shí)驗(yàn)探究中產(chǎn)生的、在教師預(yù)設(shè)之外的錯(cuò)誤。怎樣利用這類錯(cuò)誤資源，對教師的教學(xué)智慧是一種挑戰(zhàn)。在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電壓的關(guān)系時(shí)，基于學(xué)生實(shí)際，預(yù)設(shè)的電路設(shè)計(jì)為圖2，預(yù)設(shè)的教學(xué)過程是：引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)該電路只能收集一組數(shù)據(jù)，不能發(fā)現(xiàn)規(guī)律，再啟發(fā)學(xué)生如何獲得多組數(shù)據(jù)，學(xué)生想到改變電池個(gè)數(shù)來改變電壓和電流，最后從操作方便程度和采集數(shù)據(jù)連續(xù)性方面，說明該電路存在缺陷，從而引導(dǎo)出串聯(lián)一個(gè)滑動變阻器。在筆者按部就班教學(xué)時(shí)，有學(xué)生提出用電阻箱代替定值電阻R，通過改變電阻箱電阻來收集多組數(shù)據(jù)，該方案得到一些學(xué)生的認(rèn)可，但該方案的最大錯(cuò)誤是沒有控制R不變。
4.素養(yǎng)性錯(cuò)誤
素養(yǎng)性錯(cuò)誤指學(xué)生因缺乏科學(xué)素養(yǎng)所表現(xiàn)出的錯(cuò)誤行為、習(xí)慣和意識。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）》指出，物理課程應(yīng)“以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為宗旨”，使學(xué)生“養(yǎng)成實(shí)事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度”，“具有保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意識”。回首課堂，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生篡改數(shù)據(jù)、拼湊數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，而且學(xué)生節(jié)能意識淡薄，如，探究活動暫停，開關(guān)還一直閉合，沒有及時(shí)斷開開關(guān)。
5.觀念性錯(cuò)誤
觀念性錯(cuò)誤指學(xué)生將課堂探究與真正的科學(xué)探究等同起來，意識不到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛與曲折，形成“物理發(fā)現(xiàn)不過如此”的錯(cuò)誤觀念。學(xué)生探究的問題和模式都是由教材或教師給出的，而且教材中的各種提示為學(xué)生指明了探究方向。因此，學(xué)生感到概念規(guī)律的得出十分容易，順理成章，甚至感嘆自己生不逢時(shí)。但真正的科學(xué)探究都是在黑暗中摸索，沒有人可以引路，經(jīng)過許多年、很多次的不斷猜測和實(shí)驗(yàn)，仍有可能以失敗告終。這些情況，學(xué)生是沒有遇到也體會不到的。當(dāng)介紹歐姆定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了約十年時(shí)間，付出了艱辛的努力時(shí)，學(xué)生在內(nèi)心深處并不認(rèn)同，他們認(rèn)為一堂課的功夫就探究出歐姆定律，哪里來的“艱辛與曲折”？
二、基于錯(cuò)誤資源的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略
1.變“講授”為“探索”，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)技能的構(gòu)建
實(shí)驗(yàn)儀器的操作都有一定的規(guī)范，正確操作實(shí)驗(yàn)儀器是一項(xiàng)基本技能。在剛接觸新儀器時(shí)就要嚴(yán)格要求、熟練掌握，為今后的綜合探究夯實(shí)基礎(chǔ)。對實(shí)驗(yàn)儀器的教學(xué)，有人提倡采用講授式，以師講生聽為主，而教學(xué)實(shí)踐證明，這種方法不易引起學(xué)生興趣，扼殺學(xué)生使用新儀器的欲望。科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展，現(xiàn)在沒有的東西，可能明天就會出現(xiàn)，學(xué)生在未來的生活、工作中肯定會遇到許多新的科技產(chǎn)品，這些產(chǎn)品怎么使用，需要學(xué)生自己摸索。因此，物理課堂上，教師的一個(gè)重要職責(zé)就是培養(yǎng)學(xué)生探索新器材的能力，這是一種適應(yīng)現(xiàn)代化生活的能力。
基于這些考慮，可以采用探索式教法，充分調(diào)動學(xué)生對新鮮事物的好奇心和探究欲。比如，教學(xué)“電流表的使用”，可以將教材內(nèi)容編輯成儀器使用說明書的形式，在前面部分列出幾個(gè)注意事項(xiàng)，學(xué)生閱讀說明書后，試著去測電路中的電流。探索中，學(xué)生必然要經(jīng)歷犯錯(cuò)、反思、糾錯(cuò)的過程，而這正是學(xué)生自我建構(gòu)操作技能的過程，印象自然根深蒂固，同時(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生使用新儀器的能力。又如，對電流表的讀數(shù)，教師先投影一組學(xué)生的表盤，但故意不顯示接線柱，如圖3，請學(xué)生讀數(shù)，有些學(xué)生馬上就報(bào)出讀數(shù)，但出現(xiàn)不同結(jié)果，還有學(xué)生猶豫不決，教師啟發(fā)學(xué)生為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？學(xué)生反映，不知道接線柱。此時(shí)，學(xué)生就會明白，讀數(shù)先要明確接線柱或量程。接著，告訴學(xué)生是小量程，再請學(xué)生讀數(shù)，又出現(xiàn)了兩個(gè)答案：0.24A和0.28A。教師追問，到底哪個(gè)正確，為什么？引導(dǎo)學(xué)生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分別是多少？兩種量程、相同的偏轉(zhuǎn)角度，示數(shù)有何關(guān)系？經(jīng)歷“發(fā)現(xiàn)問題、分析原因”的探索過程，學(xué)生自主完成讀數(shù)技能的構(gòu)建，最后總結(jié)讀數(shù)步驟：先看量程，再看分度值。這種探索式教法同樣適合電壓表的使用與讀數(shù)，為探究歐姆定律作好技能鋪墊。
2.變“異常”為“正常”，營造良好的探究環(huán)境
每堂探究課都有預(yù)期目標(biāo)和探究重點(diǎn)，而時(shí)間有限，所以，要為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，避免一些客觀的、非重點(diǎn)因素的干擾，為探究重點(diǎn)贏得更多時(shí)間。實(shí)驗(yàn)器材使用時(shí)間過長或質(zhì)量不過關(guān)，不能正常工作，學(xué)生在操作過程中就會麻煩不斷，影響探究情緒。尤其是測量類器材，比如電流表和電壓表，如果器材質(zhì)量有問題，學(xué)生的數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確嗎？又談何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊(yùn)藏的物理規(guī)律？因此，學(xué)校采購器材時(shí)應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，對有問題的器材要及時(shí)更換，同時(shí)，檢修器材也非常重要，特別是使用頻繁高、易損耗的器材。建議教研組抽出專門的時(shí)間和精力，集中檢修，一來減輕實(shí)驗(yàn)員的工作壓力，二來掌握一些檢修技能。當(dāng)提供的都是能正常使用的器材后，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)就不會受其他因素影響，從而保障探究正常進(jìn)行。
3.變“錯(cuò)誤”為“正確”，彰顯錯(cuò)誤資源的價(jià)值
學(xué)生對教師問題的即時(shí)性反映，折射出學(xué)生的原始思維和創(chuàng)造性火花，這些想法有的是正確的，有的雖然錯(cuò)誤，但能給教學(xué)啟發(fā)，其價(jià)值不亞于正確的創(chuàng)意。學(xué)生錯(cuò)誤的想法里可能蘊(yùn)藏著創(chuàng)新思維，我們要善于發(fā)現(xiàn)并加以利用。
例如，圖2中，用電阻箱代替定值電阻R的方案是錯(cuò)誤的，但這種想法在研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，卻可以派上用場。如圖4，用電阻箱代替定值電阻R，有以下優(yōu)點(diǎn)：其一，電阻箱是一種可讀出阻值的變阻器。初中階段學(xué)生對不能讀出示數(shù)的滑動變阻器使用頻率高，使用較熟練，但對電阻箱，教材只局限于讀出電阻大小，沒有機(jī)會讓學(xué)生體驗(yàn)電阻箱的優(yōu)勢，而在這里，電阻箱的接線和讀數(shù)得到運(yùn)用，體現(xiàn)了其教學(xué)價(jià)值，彌補(bǔ)教材的不足。其二，簡化實(shí)驗(yàn)操作過程。本電路的連接在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)已經(jīng)得到強(qiáng)化，因此，連接電路不是本探究內(nèi)容的重點(diǎn)。當(dāng)定值電阻R不斷改變時(shí)，該電路局部要不斷拆裝、重組，這在技能上只是簡單重復(fù)，缺乏教育意義。而換為電阻箱后，只要旋轉(zhuǎn)旋鈕就能快速改變電阻，不需要拆裝電路，為數(shù)據(jù)的采集與分析等重點(diǎn)內(nèi)容爭取更多時(shí)間。其三，實(shí)驗(yàn)探究提倡開放性，不應(yīng)是封閉的，數(shù)據(jù)的采集要常態(tài)化。如果選教師提供的三個(gè)定值電阻，學(xué)生會想，為什么要選這幾個(gè)電阻？隨機(jī)一點(diǎn)不可以嗎？是不是也能得出反比結(jié)論？而這一系列問題均由電阻箱的使用得到較好突破，供選擇的電阻值范圍更廣、更靈活，為學(xué)生采集數(shù)據(jù)拓展空間，增加實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可信度。
4.變“說教”為“身教”，給學(xué)生潛移默化的影響
在實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)上，教師苦口婆心，諄諄教導(dǎo)，而學(xué)生一意孤行，當(dāng)耳邊風(fēng)，教學(xué)效果一直欠佳。什么原因呢？要學(xué)生低碳環(huán)保，教師自己在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一言一行、一舉一動反饋給學(xué)生的卻是鋪張浪費(fèi)；要學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，不得篡改數(shù)據(jù)，教師卻圖方便省事，不做實(shí)驗(yàn)，空降實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；要學(xué)生表達(dá)準(zhǔn)確，教師的教學(xué)語言卻欠科學(xué)性，甚至“腳踩西瓜皮，滑到哪是哪”。這樣矛盾的教學(xué)言行，怎能讓學(xué)生養(yǎng)成低碳環(huán)保的意識和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度？要提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，除平常注意要求外，更重要的是教師要加強(qiáng)自身修養(yǎng)，以身垂范，給學(xué)生樹立良好的榜樣。
5.變“單一”為“飽滿”，落實(shí)三維教學(xué)目標(biāo)
探究教學(xué)不能僅局限于學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律，還應(yīng)將歷史上物理學(xué)家進(jìn)行探究、獲得發(fā)現(xiàn)的歷史資料引入教學(xué)，通過歷史情境再現(xiàn)，展現(xiàn)科學(xué)研究方法，體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛，實(shí)現(xiàn)教育價(jià)值最大化。
歷史上歐姆定律的建立過程與課堂上的科學(xué)探究有很大差異，將歐姆的探究過程和對他成功的分析補(bǔ)充到課堂中，可以使學(xué)生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀三個(gè)維度上獲益。
在歐姆所處的時(shí)代，他遇到的最大困難與挑戰(zhàn)有以下幾點(diǎn)[1]：（1）當(dāng)時(shí)的直流電源只有伏打電堆，最初用它進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電流不穩(wěn)定，未能獲得理想結(jié)果。后來，接受其他科學(xué)家的建議，將伏打電堆改為溫差電源，提高了電流的穩(wěn)定性，使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。這與他善于學(xué)習(xí)、關(guān)心科技發(fā)展、重視科學(xué)交流是分不開的。（2）在歐姆進(jìn)行研究時(shí)，沒有現(xiàn)成的電壓表和電流表，也不知道如何測電阻，也就是說，I、U、R均無法測量，這些問題都得一一解決。歐姆巧妙地設(shè)計(jì)出電流扭秤，用磁針的扭角實(shí)現(xiàn)了電流大小的測量；用相同粗細(xì)、不同長度的銅導(dǎo)線來得到不同電阻；用溫差電池兩個(gè)接點(diǎn)的溫度差得到不同電勢差，這在當(dāng)時(shí)是想象不到的，都是開創(chuàng)性研究。而且，歐姆憑直覺假定電流大小與扭秤的扭角成正比，電阻與導(dǎo)線長度成正比，而電壓與溫差電池的溫度差成正比。這種直覺思維，是科學(xué)創(chuàng)造力的重要表現(xiàn)。（3）歐姆定律發(fā)表后，遇到權(quán)威人士的反對甚至詆毀，認(rèn)為他的理論是空洞的臆造，許多年后他的成果才得到科學(xué)界的普遍認(rèn)同。為了科學(xué)研究，歐姆在孤獨(dú)與困難的環(huán)境中，自己動手制作儀器，堅(jiān)持進(jìn)行科學(xué)探索，把全部生命都奉獻(xiàn)給了科學(xué)事業(yè)，這種獻(xiàn)身精神是值得欽佩和學(xué)習(xí)的。
通過物理學(xué)史的引入，“歐姆”在學(xué)生思想里不再只是一個(gè)物理量的單位，“歐姆定律”也不再只是一個(gè)物理公式，它們匯成了一部有血有肉、富有立體感的科學(xué)勵志故事，深深地感染和激勵著學(xué)生。
1背景分析
1.1教材
不同版本的教材對這部分內(nèi)容的處理方法有所差異，有的從非靜電力做功的角度引入，也有的直接從電勢升降的角度給出結(jié)論.筆者以教科版教材為基礎(chǔ)，借鑒人教版教材的一些思路，以問題為線索，重新調(diào)整了教學(xué)順序――先介紹電源的內(nèi)阻，然后通過定量實(shí)驗(yàn)探究得到閉合電路的歐姆定律，最后再分析電動勢的物理意義.
1.2學(xué)情
學(xué)生在初中已學(xué)過部分電路的歐姆定律，普遍認(rèn)為電源提供的電壓是不變的，也不知道電源有內(nèi)阻，要打破這個(gè)思維定勢，僅靠抽象的理論推導(dǎo)是不夠的，應(yīng)盡可能通過實(shí)驗(yàn)做到“眼見為實(shí)”，讓學(xué)生真正信服.
2問題設(shè)計(jì)
問題1如圖1，將小燈泡分別接到兩節(jié)電池和三節(jié)電池的兩端，猜一猜哪種情況更亮？
設(shè)計(jì)意圖學(xué)生們根據(jù)初中所學(xué)的電學(xué)知識，很容易想到兩節(jié)干電池提供的電壓為3.0 V，而三節(jié)干電池提供的電壓為4.5 V，肯定是接到三節(jié)電池上時(shí)燈泡更亮.教師在準(zhǔn)備時(shí)，左側(cè)可用兩節(jié)新電池，右側(cè)用三節(jié)舊電池，讓小燈泡接到右側(cè)時(shí)反而更暗一些，引導(dǎo)學(xué)生思考既然是相同的小燈泡，那么問題應(yīng)該出在電源上，從而順勢引入外電路、內(nèi)電路以及電源內(nèi)阻的概念.這個(gè)設(shè)計(jì)可以激起學(xué)生的認(rèn)知沖突，迅速把學(xué)生的注意力吸引到教學(xué)內(nèi)容上來.
問題2依次閉合S1、S2、S3，觀察小燈泡L的亮度變化，并闡述原因.
設(shè)計(jì)意圖在初中時(shí)，學(xué)生們都認(rèn)為電源提供的電壓是不變的，所以即便多并聯(lián)幾盞燈泡，也不會影響到L的亮度，但實(shí)驗(yàn)中他們看到的卻是L越來越暗，這是又一次思維上的沖突，此時(shí)可以讓學(xué)生討論現(xiàn)象背后的原因，由于有問題1的鋪墊，學(xué)生們很容易想到從串聯(lián)分壓的角度來解釋L變暗的原因.教師結(jié)合問題1，最后做一個(gè)歸納：燈泡的亮暗既與電源有關(guān)，又與外電路有關(guān)，這里面到底滿足什么定量規(guī)律呢？從而順勢引入本節(jié)課的主題――閉合電路的歐姆定律.
問題3外電路以及內(nèi)電路上電勢的降落之和與“可樂電池”正負(fù)兩極附近電勢的上升之和有什么關(guān)系？
設(shè)計(jì)意圖在教科版的教材上，焦耳定律放在了本節(jié)內(nèi)容的后面，故暫時(shí)還不能用能量守恒定律的方法進(jìn)行理論推導(dǎo)，只能從電勢升降的角度進(jìn)行探究.為了使實(shí)驗(yàn)盡可能精確，筆者用了四個(gè)電壓傳感器分別測量外電壓U1、內(nèi)電壓U2，正極附近電勢上升的值U3、負(fù)極附近電勢上升的值U4.將電鍵閉合后，增大變阻器R，U1增大，U2減小，但是U3和U4基本保持不變，讓學(xué)生對比U1+U2和U3+U4，很容易得出U1+U2=U3+U4的結(jié)論，接著很自然地就可以引出電動勢E的概念，電動勢即正負(fù)兩極附近電勢上升的值之和，即E=U3+U4.為了讓學(xué)生能更清楚地認(rèn)識到閉合電路中電勢的變化情況，還可以用以下兩幅圖加深理解.
最后，假定外電路是純電阻電路，經(jīng)過簡單的理論推導(dǎo)后，即可得到閉合電路的歐姆定律I=ER+r，整個(gè)過程非常自然，一點(diǎn)沒有突兀的感覺.
問題4如果外電路出現(xiàn)了短路或者斷路的情況，電路中電勢的升降情況會如何？
設(shè)計(jì)意圖這兩種特殊情況，如果用理論推導(dǎo)的方式去講解，略顯枯燥，借助于問題4中的思路，則非常好理解.在短路情況下，電勢的升降全部發(fā)生在電源內(nèi)部，而在斷路情況下，外電壓Uab就等于電動勢，這也是我們用電壓表粗測電源電動勢的依據(jù).
問題5請用閉合電路的歐姆定律解釋問題1和問題2中出現(xiàn)的現(xiàn)象.
設(shè)計(jì)意圖學(xué)以致用是師生們共同的追求，在一開始回答問題1和問題2時(shí)，學(xué)生們多半是連蒙帶猜的，并沒有十足的把握，現(xiàn)在回過頭來重新審視這兩個(gè)問題，應(yīng)該底氣十足了.正是因?yàn)殡娫从袃?nèi)阻，導(dǎo)致外電壓并不等于電動勢，教師可在電源兩端并聯(lián)上電壓傳感器，學(xué)生就可以非常清楚地看到接上燈泡后，問題1中的U2
問題6我們常說一節(jié)干電池的電壓是1.5 V，這種說法對嗎？
設(shè)計(jì)意圖通過問題5的分析，學(xué)生們非常直觀地看到外電壓一般是小于電動勢的，少掉的那部分是內(nèi)電壓，電動勢應(yīng)等于內(nèi)外電壓之和，或者等于正負(fù)極附近上升的電勢之和.為了進(jìn)一步加深學(xué)生對電動勢E的認(rèn)識，教師還可以從非靜電力做功的角度作進(jìn)一步闡述，讓學(xué)生知道電動勢E的值等于電源把1C正電荷從它的負(fù)極搬運(yùn)到正極的過程中，非靜電力所做功，即E=W非/q.
電壓和電阻
電壓
作用：電壓是使電路形成電流的原因
常用單位以及換算：千伏，毫伏，微伏1kv=1000v1v=1000mv1mv=1000uv
電壓的測量——電壓表
1讀數(shù)：看清量程，弄清每大格和每小格表示電壓數(shù)
2接法：并聯(lián)在被測電路兩端，使標(biāo)有﹣號的接線柱接電源的負(fù)極，標(biāo)有﹢號的接線柱接電源的正極，被測電壓不超過電壓表的量程
串聯(lián)，并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路
中分電壓之和
并聯(lián)電路中各支路兩端電壓都相等
電阻
電阻的意義：一切導(dǎo)體都具有阻礙電流作用的性質(zhì)，不同的導(dǎo)體對電流阻礙作用不同
單位：歐姆ω，其他常用的單位：兆歐mω、千歐kω1mω=1000klω=1000000ω
影響電阻大小的因素：長度、材料、橫截面積、溫度
半導(dǎo)體、超導(dǎo)體的特點(diǎn)：半導(dǎo)體隨慰藉條件的改變它的電阻也改變（壓敏電阻、光敏電阻等）
變阻器
原理：改變接入電路中電阻絲的長度來改變電路中的電阻
構(gòu)造：支架、電阻絲、瓷筒、金屬棒等
使用方法：“一上一下”
第七章知識總結(jié)與能力整合
本章直接從研究電流與電壓，電阻的關(guān)系切入，引導(dǎo)學(xué)生探究電流與電壓，電阻之間的關(guān)系，得出重要的電學(xué)定律——?dú)W姆定律，并進(jìn)一步運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡單的電學(xué)定量計(jì)算，得出電阻串聯(lián)，電阻并聯(lián)的關(guān)系，以歐姆定律為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測量小燈泡的電阻，運(yùn)用歐姆定律分析了一些與安全用電有關(guān)的現(xiàn)象，認(rèn)識斷路和短路現(xiàn)象，加深對歐姆定律的理解，提高了學(xué)生運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性
歐姆定律
電阻上的電流跟電壓的關(guān)系：導(dǎo)體中通過的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比
內(nèi)容：導(dǎo)體中通過的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與電阻成反比
表達(dá)式：i=u/r
應(yīng)用求電流，電壓，電阻
測量小燈泡的電阻
原理：r=u/i
方法：伏安法測電阻
注意：小燈泡的電阻太小會隨燈絲溫度的升高而增大
安全用電
電壓越高越危險(xiǎn)
斷路，短路的認(rèn)識
注意防雷，正確使用避雷針
第八章知識總結(jié)與能力整合
本章是在學(xué)習(xí)歐姆定律長的基礎(chǔ)上，吧對于電學(xué)的研究擴(kuò)展到電能和電功率，是初中物理的重點(diǎn)章節(jié)之一，也是難點(diǎn)之一，本章學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生了解電能和電功率的概念，知道焦耳定律以及與電功率有關(guān)的安全用電方面的問題，整章教材的結(jié)構(gòu)是圍繞電能的概念展開的。
電功率
電能
電能的獲得：電能是由自然界中各種其他形式的能轉(zhuǎn)化而來的，是由電源（發(fā)電機(jī)、電池等）提供的
單位：焦耳j、千瓦時(shí)kw•h，千瓦時(shí)在日常生活中也叫度
1kw•h=1度=3.6*10^6j
電能表
作用：用來測量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能
測量方法：電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差
表盤上參數(shù)的含義：例如，2500rews/kw•h表示每消耗1kw•h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)
電功
實(shí)質(zhì)：電流做功德過程實(shí)質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程，有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，電流就做了多少功。
單位：與電能的單位一樣，都是焦耳j
計(jì)算：w=p•t
電功率
物理意義：表示消耗電能的快慢，符號用p表示
定義：一個(gè)用電器功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能，用公式p=w/t表示
單位：瓦特w、千瓦kw，1kw=10^3w（1w=1j/1s=1j/s）
千瓦時(shí)的來世：1千瓦時(shí)是功率為1kw的用電器使用1h所消耗的電能，1kw•h=1kw*1h
額定電壓及額定功率：用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓，用電器在額定電壓下的功率叫用電器的額定功率。一般來說，在用電器銘牌上標(biāo)明的電壓和電功率就是這個(gè)用電器的額定電壓和額定功率
測量：原理（p=ui），器材，電路圖
電流的熱效應(yīng)
電流的熱效應(yīng)：電流通過道題是，電能要轉(zhuǎn)化成熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)，任何導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，道題都要發(fā)熱
焦耳定律的內(nèi)容及表達(dá)式：q=i^2rt
電熱的利用和防止
電功率和安全用電
電功率與電流的關(guān)系：根據(jù)公式p=ui得i=p/u可知，由于家庭電路中的電壓時(shí)一定的，即為220v，所以用電器功率越大，電路中的電流i就越大，為了安全用電，應(yīng)注意不要讓干路中的電流超過家里供電線路和電能表所允許的最大電流值
保險(xiǎn)絲
特點(diǎn)：保險(xiǎn)絲是用鉛銻合金制作的，電阻率大而熔點(diǎn)低
作用：電路中的電流超過允許值時(shí)，保險(xiǎn)絲能自動熔斷而自動切斷電路，以保證電路的安全。家庭電路中千萬不能用銅絲、鐵絲代替保險(xiǎn)絲
第九章知識總結(jié)與能力整合
本章從生活中常見的磁現(xiàn)象出發(fā)，介紹磁的一些基本知識，通過各種探究活動讓學(xué)生感受到特殊物質(zhì)“磁場”的存在，并探究“電生磁”和“磁生電”的辯證關(guān)系，了解電和磁的內(nèi)在關(guān)系。通過探究活動了解物理學(xué)家研究問題的方法，獲取先關(guān)信息并掌握相關(guān)知識。
電和磁
磁現(xiàn)象
磁性：吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)
磁體吸鐵性指向性：指向南北方向
磁極
磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極
磁極：南極s、北極n，任何磁體都有兩個(gè)磁極
作用規(guī)律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引
磁場
存在于
磁體周圍空間
電流周圍空間
1電流的磁效應(yīng)——奧斯特飾演
2通電螺線管（1）磁場與條形磁鐵相似
（2）極性與電流方向有關(guān)
（3）應(yīng)用：電磁鐵（影響因素應(yīng)用：電磁繼電器、揚(yáng)聲器）
最基本性質(zhì)
1對放入其中磁體有力的作用
2對放入其中電流有力的作用——電動機(jī)原理及能量轉(zhuǎn)化
方向規(guī)定：物理學(xué)中，把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場方向
描述——磁感線
特點(diǎn)：閉合曲線，在此題的外部從n極到s極，內(nèi)部從s極到n極，磁感線不想交
功能：磁感線能反映磁場的強(qiáng)弱，密的地方磁場強(qiáng)，疏的地方磁場弱
磁生電
電磁感應(yīng)現(xiàn)象：只有當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，電路中才會產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，得到的電流叫感應(yīng)電流
應(yīng)用：發(fā)電機(jī)
原理：電磁感應(yīng)
能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
補(bǔ)充發(fā)動機(jī)能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
第十章知識總結(jié)與能力整合
本章主要講述電磁波以及信息的傳播。
信息傳播
固定電話
結(jié)構(gòu)及原理：用簡單的電話是由話筒和聽筒組成。其基本原理：利用電流把信息傳到遠(yuǎn)方。過程是振動——變化的電流——振動
電話交換機(jī)：一般電話之間是通過交換機(jī)來轉(zhuǎn)換的。可以提高線路利用率
模擬通信：信息電流的變化情況與聲音的變化情況一樣，這種信號叫模擬信號，使用模擬信號的通信方式叫模擬通信
數(shù)字通信：信號使用不同的符號的不同組合來表示，這種信號叫數(shù)字信號，使用數(shù)字信號的通信方式叫數(shù)字通信。數(shù)字信號形成簡單，抗干擾力強(qiáng)，失真小。
電磁波
產(chǎn)生：迅速變化的電流產(chǎn)生電磁波
傳播：電磁波可以在真空中傳播，傳播速度與光一樣
電磁波的波速、伯成河頻率
應(yīng)用：廣播、電視、移動電話、通信
越來越寬的信息之旅
微波通信：用微波來傳遞信息的通信方式就是微波通信。微薄的波長在10m到1mm之間，頻率為30mhz到3*10^5mhz之間
衛(wèi)星通信：是借助地球同步通信衛(wèi)星來傳遞信息的，衛(wèi)星通信可以克服微波不能沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟蛔悖ㄎ⒉ㄖ荒苎刂本€傳播）
光纖通信：通過光導(dǎo)纖維來傳遞信息叫光纖通信。光纖通信的特點(diǎn)是攜帶的信息量大
網(wǎng)絡(luò)通信：是通過計(jì)算機(jī)來完成的，其主要形式是電子郵件
高中物理教學(xué)工作總結(jié)
關(guān)鍵詞:物理 閉合電路 歐姆定律 實(shí)驗(yàn) 改進(jìn)
師范物理學(xué)電學(xué)部分閉合電路的歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵,是做好教材給出的學(xué)生實(shí)驗(yàn):研究閉合電路的歐姆定律。通常在教學(xué)中學(xué)生是在學(xué)習(xí)完理論課以后再去實(shí)驗(yàn)室做該實(shí)驗(yàn)。我們在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn),這樣并不利于學(xué)生盡快理解和掌握所學(xué)內(nèi)容,為此,我們可以把實(shí)驗(yàn)稍加改造,在課堂教學(xué)中先進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),本節(jié)課結(jié)束以后,再讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn),獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),這樣教學(xué)效果將會更加理想。
實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,該裝置主要由一個(gè)實(shí)驗(yàn)用電池、一個(gè)用來作為外電路的電阻箱R、兩個(gè)分別用來測量外電路和內(nèi)電路上電壓即所謂外電壓(又叫做路端電壓)和內(nèi)電壓的電壓表V1和V2組成。
這里用的實(shí)驗(yàn)電池,要求既能看到它的結(jié)構(gòu),又能測量其內(nèi)電壓,最好還能改變它的內(nèi)電阻。這種電池實(shí)驗(yàn)室中也曾有配備的,但是在使用中,許多教師反映效果不理想,只能看其結(jié)構(gòu),無法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。為此本人自制了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電池,經(jīng)近年來多次試用,效果很好,能夠較準(zhǔn)確地反映出電源本身的性質(zhì),并能定量地說明閉合電路中內(nèi)電壓、外電壓與電源電動勢之間的關(guān)系。
該電池的構(gòu)造如圖中下部所示,A、B分別是電池的正極和負(fù)極,C、D是電池的兩個(gè)探極,另外還有電解液和外殼等組成。
該電池的外殼,我們可以利用廢舊蓄電池的外殼改制。在實(shí)驗(yàn)室中找一個(gè)報(bào)廢的蓄電池,一般是6V 3組極片結(jié)構(gòu),掏出內(nèi)部的極板和隔板,其內(nèi)部分成三個(gè)小容器。用清水沖洗干凈,再用彎頭電烙鐵從下半部,把每兩個(gè)小容器之間的塑料隔壁各燙一個(gè)小孔,使三個(gè)小容器互相連通,實(shí)驗(yàn)電池的外殼就制成了。
該電池的正極板和負(fù)極板,我們可以從電瓶經(jīng)營部購買兩塊電瓶用正、負(fù)極板代替,一般電瓶經(jīng)營部中因?yàn)楸Ｐ揠娖啃枰?都有銷售的正、負(fù)極板和電瓶液。如果所購買的極板過寬,可以把極板的一側(cè)(不引電極的一側(cè))剪去一部分,使其寬度大約7.5cm(視舊蓄電池外殼的尺寸而定)以使電極能恰好立于所制外殼中。這種極板主要是鉛銻合金鑄成柵格狀。正極板涂四氧化三鉛為主的填料,負(fù)極板涂氧化鉛為主的填料。
探極的處理,我們選用直徑為3mm左右的銅條,剪成比極板稍長一點(diǎn)的兩段來代替。由于兩根探極放置的離正、負(fù)極板越近,它們所反映的內(nèi)電路中正、負(fù)極板附近的電勢就越準(zhǔn)確,因此通過兩根探極測得的內(nèi)電壓就越準(zhǔn)確,所以兩根探極要盡量靠近兩個(gè)極板放置。為此我們可以設(shè)法把兩根探極分別豎直地固定在正、負(fù)極板上,并保持探極與兩極板不相連。固定方法是:為了隔離極板和探極,在極板的中間先放上一條1cm寬適當(dāng)長的塑料片,在塑料片中間沿塑料片方向放上探極,分兩處用絕緣漆包線穿過塑料片和極板,把塑料片和探極固定在極板上,塑料片下端要把探極下端包起固定,以防止探極向下滑動。這里要注意,絕對不能使探極與極板短路,否則就無法準(zhǔn)確測出電池的內(nèi)電壓。
把帶探極的正、負(fù)兩個(gè)極板,分別豎直插入已改制好的外殼中,使兩個(gè)極板分別處在兩端的小容器內(nèi),正極板上引出一個(gè)電極作為電池的正極,負(fù)極板上引出一個(gè)電極作為電池的負(fù)極,并在外殼上正、負(fù)電極處作出“+”、“”號標(biāo)記,以表示該電池的極性。
蓄電池的電解液一般需用密度為1.20～1.30g/ml的稀硫酸溶液,這里用來配制電解液的濃硫酸雜質(zhì)要少,必須用蒸餾水稀釋。另外,我們也可以直接用電瓶經(jīng)營部出售的電瓶液,作為我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)電池的電解液,它是密度為1.10g/ml左右的稀硫酸。
將電解液倒人上述電池內(nèi),使液面離容器上口約2cm即可,放置4～8h,使電解液滲入極板。這時(shí)如果電解液液面下降過多,可以稍補(bǔ)充一些,一般可以直接進(jìn)行充電使用,這樣電池就制成了。
充電時(shí),電池的正極接充電器的正極,電池的負(fù)極接充電器的負(fù)極。連接好線路,打開充電器開關(guān),調(diào)整充電器電流至0.5A,充電40h左右,停止充電。冷卻后再改用1A左右充電電流,充電大約24h停止。電壓穩(wěn)定后,其正、負(fù)極間的電壓(即電源的電動勢E)在2.2V左右。
為使該電池的性能更穩(wěn)定,第一次充電以后,應(yīng)對電池放電,放電時(shí)可用小燈泡或電阻等作負(fù)載,當(dāng)放電至1.7伏時(shí),停止放電,再按上述方法充電。以后每次充電前或長時(shí)間不用時(shí)每隔一段時(shí)間,都要對電池進(jìn)行正常充電。正常充電電流控制在1安左右。
本實(shí)驗(yàn)由于是一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),要求演示現(xiàn)象明顯,可視性強(qiáng),因此我們選用兩臺大型演示電表來測量電池的電動勢、內(nèi)電壓和外電壓。兩電表均選用直流2.5伏量程,表盤選用最大刻度為2.5伏的,這樣即使遠(yuǎn)處的學(xué)生也能看清楚電表的示數(shù)。電阻箱R我們選用J2362型學(xué)生電阻箱來代替。根據(jù)上圖連接好電路,一個(gè)電壓表V1用來測量外電壓U外,其“+”、“”接線柱,分別與電池的正、負(fù)極連接。另一個(gè)電表V2用來測量內(nèi)電壓U內(nèi),連接時(shí)需注意:電壓表的“+”接線柱,要與電池負(fù)極板上的探極上端連接;電壓表的“”接線柱,要與電池正極板上的探極上端連接。
改變電阻箱R的阻值,兩個(gè)電壓表的示數(shù)都改變。把它們的讀數(shù)記錄下來,并且進(jìn)行比較分析,可以看出,在誤差允許的范圍內(nèi):
電源的電動勢E,等于外電壓U外和內(nèi)電壓U內(nèi)之和。即
E = U外+U內(nèi)
同樣當(dāng)電源的內(nèi)電阻改變時(shí),內(nèi)電壓和外電壓均發(fā)生變化,但其和總是一個(gè)恒量,總等于電源的電動勢。
這里如果要改變電池的內(nèi)電阻,只需要換用不同濃度的稀硫酸作電解液即可。電解液的濃度越高,電池的內(nèi)電阻越小;電解液的濃度越低,電池的內(nèi)電阻越大。
