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關鍵詞：初中；物理；歐姆定律；教學問題
中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內(nèi)容之一，也是中考重點考查內(nèi)容，所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習，更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主，教師起引導作用，讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，他們對于自己發(fā)現(xiàn)的問題會比老師直接教導的印象深刻，從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經(jīng)常遇到的問題
在實際的教學之中，教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務，開闊學生的思維，加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程，只有激發(fā)學生的熱情，才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流，這部分則比較重要，需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯(lián)的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化，對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變，研究其余兩個量的變化的處理方法，從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律，是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎，是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點，想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系，并在實驗的基礎上得出歐姆定律，做好演示實驗，歸納、分析、概括實驗結果，使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以，使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點，由于初中學生水平有限，對電流、電壓的概念要求較低，并沒有下準確的定義。因此，電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性，決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度，它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便，與外加電壓、電流無關。同時，教師一定要糾正一些學生經(jīng)常出現(xiàn)的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念，也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的，認真做好演示實驗，用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向?qū)W生交代清楚實驗的研究方法，本實驗彩用控制變量法來研究，即“固定電阻不變，研究電流跟電壓的關系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖（圖略）所示的實驗電路時，要將具體接法演示給學生看。可以先從電源正極開始，按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯(lián)起來組成一個閉合回路，最后將電壓表并聯(lián)在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表，負接線柱流出電表及量程選擇，電流表與R串聯(lián)，其示數(shù)等于通過R的電流。電壓表與R并聯(lián)其數(shù)等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系，具體推導如下：
在串聯(lián)電路中：I=I1=I2；U=U1+U2；由歐姆定律公式I=U/R，可得U=IR；U1=I1R1；U2=I2R2將這些式子代入上式得：IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2；也就是說串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導體的電阻之和。
在串聯(lián)電路中：I=I1=I2；由歐姆定律公式I=U/R，可得：I1=U1/R1；I2=U2/R2；將這些式子代入上式得：U1/R2=U2/R2 變換一下形式得：U1/U2=R1/R2；即串聯(lián)電路中，電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究，對教學內(nèi)容進行歸納總結，可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法，更好地駕駛物理教材，提高物理教學質(zhì)量，把重點真正落實在教學過程中，幫助學生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力，讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題，學會用等效法分析復雜電路。因此，教師要注重培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度，從而有效培養(yǎng)學生的物理素質(zhì)。
參考文獻：
1、“閉合電路的歐姆定律”是人教版新課標高二物理選修3-1《恒定電流》第七節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)課是在學習了部分電路歐姆定律、焦耳定律以及電動勢等概念的基礎上進行的，是分析各種電路的基礎，既是電學的重要規(guī)律之一，也是本章的教學重點。
2、從教材結構看，教材采用傳統(tǒng)的處理方法：先利用能量守恒導出閉合電路的歐姆定律，進而得出路端電壓隨著外電阻變化的規(guī)律。這樣的程序，數(shù)學演繹推理的味道很濃，加之沒有令人信服的實驗，缺少了對物理規(guī)律的感性認識的過程，學生難以形成比較深刻的理解。
二、學情分析
1、從學生的認識結構和能力水平來看，學生不知道電源的內(nèi)阻對閉合電路的影響，因此，常常把路端電壓看成是不隨外電路變化的。這種先入為主的錯誤觀念，容易形成思維定勢，僅通過幾次講解是難以逆轉的。
2、學生已學習了電動勢、內(nèi)電阻、外電阻等概念，知道部分電路的歐姆定律。
三、教學目標
1、基礎知識技能方面：
（1）導出閉合電路的歐姆定律
（2）研究路端電壓的變化規(guī)律，掌握閉合電路中的
（3）學會運用閉合電路的歐姆定律解決簡單電路的問題，知道閉合電路中能量的轉化。
2、能力方面：
（1）通過實驗，讓學生積極主動的探求科學結論，成為知識的探索者和“發(fā)現(xiàn)者”，在獲得知識的同時發(fā)展能力。
（2）通過分組隨堂實驗，培養(yǎng)學生利用實驗研究，得出結論的探究物理規(guī)律的科學思路和方法，加強對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)。
（3）通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。
3、思想及情感方面：
A.通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生“事物普遍聯(lián)系”的觀點。
B.通過分析外電壓變化的原因，了解內(nèi)因與外因關系。
C.通過短路電流的模擬實驗，加強學生的安全用電意識。
D.通過先猜想再驗證的教學模式，培養(yǎng)學生“大膽猜想，小心求證”的科學研究態(tài)度以及合作實驗的意識。
四、重點難點
1.重點：閉合電路的歐姆定律的導出
2.難點：路端電壓的變化規(guī)律，
應用閉合電路的歐姆定律解決簡單的實際問題
五、突破重難點的教學設計思想
1、營造能引起學生認知沖突的問題情景
設計一個如圖1所示的電路，讓學生先猜測再觀察實
驗現(xiàn)象。（小燈接電動勢為3v電源時較亮）讓學生產(chǎn)生強烈的認知沖突，激發(fā)了他們的探求新知的動機，為突破重難點提供了良好的開端。
2、讓學生積極主動地去歸納物理規(guī)律、構建自己的正確理解
教師演示實驗， 讓學生在實驗數(shù)據(jù)中探索出“新”的物理規(guī)律，使學生在探研過程中分析、歸納、推理的能力得到提高，同時也突破了教學難點。
六、課前準備
【教學用具】
自制演示實驗電路板、干電池、安培表、伏特表、滑動變阻器、電鍵、導線、課件等。
七、教學過程
（一）創(chuàng)設情景引入新課
演示實驗一：電源電動勢增大時小燈泡的亮度變化
教師出示電路板，小燈泡與兩節(jié)干電池串聯(lián)，閉合開關，小燈泡發(fā)光。在原電源的基礎上，再串上4節(jié)干電池，讓學生猜想：閉合開關后，小燈泡可能會發(fā)生什么現(xiàn)象？
教師演示：發(fā)現(xiàn)小燈泡變暗了。
留下疑問：是什么原因?qū)е滦襞輿]有變得更亮，也沒有燒壞，而是變暗了呢？
（二）新課教學
1、閉合電路的歐姆定律的推導
設問：我們已經(jīng)學習了電動勢，知道電動勢是反映電源將其他形式的能量轉化為電能本領的物理量，在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，那如果電源接入了電路，電動勢與內(nèi)電壓、外電壓之間又有怎樣的關系呢？
演示實驗二：E與U內(nèi)、U外的關系
教師向?qū)W生介紹可變內(nèi)阻電源裝置。讓同學們仔細觀察兩個電表的讀數(shù)并記錄五組數(shù)據(jù)。教師邊演示邊讓學生記錄數(shù)據(jù)。
2、路端電壓與負載的關系
探究活動二：路端電壓與負載的關系
老師引導學生設計電路圖。讓學生分組實驗探究路端電壓與負載的關系，注意短路、斷路兩種特例的分析，記錄實驗現(xiàn)象。
演示實驗三：低壓電源短路
電路短路時，電路當中的電流非常大，會造成很嚴重的后果，生活中一定要避免短路的發(fā)生。教師演示模擬電源短路的小實驗（為了安全起見，只用10V的學生電源），加強學生安全用電意識。
教師：通過實驗我們研究了路端電壓和負載的關系，在實驗過程中我們發(fā)現(xiàn)當外電阻變化時，電流會變，路端電壓也會變，那路端電壓和電流之間會不會有直接的關系呢？
探究活動三：路端電壓與電流的關系（推理法與圖象法相結合）
引導學生利用閉合電路的歐姆定律推導路端電壓與電流關系的數(shù)學表達式：教師：大家利用所學的數(shù)學知識推斷一下：若以電流為自變量，路端電壓為因變量，那么
函數(shù)圖象應該是怎樣的？
教師利用幻燈片展示一張U-I圖像，讓學生觀察這張圖像，思考直線與Y軸、X軸的交點分別代表什么物理意義，引導學生深刻理解圖像。
探究活動四：閉合電路中的功率關系
教師：引導學生推導得到有關功率的相關結論：
教師：學習了有關閉合電路的歐姆定律相關的知識后，我們一起來看看在剛上課時所留下疑問：電源電動勢由3V變成9V，為什么小燈泡會變暗呢？
學生自己分析，推測小燈泡變暗的原因。
演示實驗四：多個小燈泡并聯(lián)時的亮度變化
例題：當開關逐漸閉合時，小燈泡的亮度會發(fā)生怎樣的變化，電壓表的讀數(shù)呢？
教師展示電路板，先讓學生自己分析，再用實物演示講解。
【關鍵詞】物理；歐姆定律；問題；解題思路
歐姆定律是高中物理電學部分的核心內(nèi)容，也是高考的重難點內(nèi)容，同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績，因此要多用時間將這塊知識進行鞏固，以取得更高的分數(shù)。
1在歐姆定律的學習中常遇到的問題
1.1歐姆定律的使用范圍問題
在電路的實驗過程中，我會出現(xiàn)忽略導線，電子元件與電源自身的電阻，將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體，對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用，但我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件，但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，本人為了弄清這里的問題，向老師進行了請教并查閱了相關資料，許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件，但對于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受，有牽強之意，即個人理解為既然各個狀態(tài)下都是適合的，那就是適合整個過程。
1.2線性元件的存在問題
通過物理學習我們會發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化（如溫度），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩(wěn)定不變的，也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中，當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。
1.3電流，電壓與電阻使用的問題
電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念，也是我最容易混淆的內(nèi)容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流，而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，另外，歐姆定律只是用來研究電路內(nèi)部系統(tǒng)，不包括電源內(nèi)部的電阻、電流等，在學習歐姆定律的過程中，電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內(nèi)的，而對于歐姆定律的公式I=UR，I、U、R這三個物理量，則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中，且是同一時刻的數(shù)值。
2歐姆定律學習中需要掌握的內(nèi)容
本人在基于電學的基礎之上，通過對歐姆定律的解題方式進行分析，個人認為我們需掌握以下內(nèi)容：了解產(chǎn)生電流的條件；理解電流的概念和定義式I=q/t，并能進行相關的計算；熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R，明確歐姆定律的適用條件范圍，并能用歐姆定律解決相關的電路問題；知道什么是導體的伏安特性，什么是線性元件與非線性元件；知道電阻的定義和定義式R=U/I；能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題；需要進行實驗、設計實驗，能根據(jù)實驗分析、計算、統(tǒng)計物理規(guī)律，并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對歐姆定律內(nèi)容的理解
在歐姆定律例題分析中，我們比較常見的問題是多個變量的問題，以我自身為例，由于物理理解水平有限，且電壓、電流、電阻的概念比較抽象，所以學習難度較大，但我通過相關教學短片的學習，將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障，電阻越大路越不好走，電阻越小通過速度則快”的方式，明白了電阻是導體自身的特有屬性，其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的，與其兩端的電壓跟電流的大小無關，并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題，解決步驟都是不相同的，雖同一問題會有不同的解題方法，但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識，我一般會利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計算問題。例如：某人做驗時把兩盞電燈串聯(lián)起來，燈絲電阻分別為R1=30Ω，R2=24Ω，電流表的讀數(shù)為0.2A，那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少？我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關建條件，與U=IR得出：U1=IR1=0.2A×30Ω=6V，U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V，故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關歐姆定律的題時，以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算，并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算，因此經(jīng)常混淆，不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議，在解題前我都會先根據(jù)題意畫出電路圖，并在圖上標明已知量、數(shù)值和未知量的符號，明確需分析的是哪一部分電路，這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)，以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進行解題。同時，我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況，并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標，其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況，以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進行知識拓展
本著從易到難的原則，我們可從一個電阻的問題進行計算，再擴展到兩個電阻、三個電阻，逐漸拓寬我們的思路，讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2，電路中的電流由I1增大到I2，這個定值電阻是多少的問題時，我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值，而當難度增加由一個電阻變?yōu)閮蓚€電阻時，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端，電壓表V1的變化量為ΔU1，電壓表V2的變化量為ΔU2，電流表的示數(shù)為ΔI，在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數(shù)值，就可簡化許多變量問題的計算。當變量變?yōu)槿齻€電阻時難度會進一步的增大，我起初認為這是一項不可能完成的任務，所以放棄了這類題，而在經(jīng)過詢問成績優(yōu)秀的同學時，才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻，通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并，以此簡化題目。
4總結
簡言之，歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一，是電學內(nèi)容的重要知識，也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然，對于歐姆定律的學習與解題方法，自然不止以上所述方法，因而在具體的學習中，我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取，突破重難點知識，以找到更好的解題思路。
參考文獻：
[1]高飛.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用技巧[J].才智，2009（27）