時(shí)間：2023-07-25 09:25:06
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“歐姆定律及其應(yīng)用”的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生理解歐姆定律，并應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；能根據(jù)歐姆定律及其電路的特點(diǎn)，更深刻理解串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)；通過(guò)計(jì)算，學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约胺治鰡?wèn)題、概括問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，并養(yǎng)成學(xué)生解答電學(xué)問(wèn)題的良好習(xí)慣。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究等學(xué)習(xí)方法，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度以及認(rèn)真謹(jǐn)慎的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
近幾年，中考對(duì)“歐姆定律及其應(yīng)用”的考查非常多，歸納一下，主要是從這么幾方面進(jìn)行考查的。
1、以歐姆定律為基礎(chǔ)，結(jié)合串、并聯(lián)電路的電壓、電流、電阻特點(diǎn)，解決一些簡(jiǎn)單的計(jì)算。
例1、如圖3所示， ，A的示數(shù)為2.5A，V的示數(shù)為6V；若R1，R2串聯(lián)在同一電源上，通過(guò)R1的電流為0.6A，求R1和R2的電阻值。
圖3
解析：此題考查了學(xué)生對(duì)并聯(lián)電路特點(diǎn)的掌握和對(duì)歐姆定律公式的理解。在解物理題中，數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用很重要。本題可先根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn)，找出R1、R2和總電阻的關(guān)系。
2、結(jié)合伏安法測(cè)電阻的相關(guān)知識(shí)，更深刻的理解歐姆定律的生成，強(qiáng)化電學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能的考查。
例2、給出下列器材：電流表（0～0.6A，0～3A）一只，電壓表（0～3V，0～15V）一只，滑動(dòng)變阻器（0～10 ）一只，電源（4V）一個(gè)，待測(cè)電阻的小燈泡（額定電壓2.5V，電阻約10 ）一個(gè)，開(kāi)關(guān)一只，導(dǎo)線若干，要求用伏安法測(cè)定正常發(fā)光時(shí)小燈泡燈絲的電阻，測(cè)量時(shí)，兩表的指針要求偏過(guò)表面刻度的中線。
（1）畫(huà)出電路圖；
（2）電流表的量程選 ，電壓表的量程選 ；
（3）下列必要的實(shí)驗(yàn)步驟中，合理順序是 。
A. 閉合開(kāi)關(guān) B. 將測(cè)出的數(shù)據(jù)填入表格中
C. 計(jì)算被測(cè)小燈泡的燈絲電阻 D. 讀出電壓表，電流表的數(shù)值
E. 斷開(kāi)開(kāi)關(guān) F. 將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大
G. 對(duì)照電路圖連好電路 H. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)為2.5V
解析：歐姆定律的得出是根據(jù)伏安法測(cè)電阻的電路圖來(lái)進(jìn)行探究的，而伏安法測(cè)電阻同時(shí)也是歐姆定律的一個(gè)應(yīng)用。所以伏安法測(cè)電阻與歐姆定律的應(yīng)用其實(shí)是相輔相成的。對(duì)伏安法測(cè)電阻的相關(guān)知識(shí)的考查，其實(shí)更能幫助學(xué)生理解歐姆定律的生成。并且通過(guò)自己畫(huà)電路圖的過(guò)程，考查了學(xué)生對(duì)電路連接的作圖能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。
3、應(yīng)用“歐姆定律”判斷電路中各電表的示數(shù)變化
例3、如圖1所示，電源電壓保持不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P由左端向右移到中點(diǎn)的過(guò)程中，下列判斷正確的是（ ）
A. 電壓表和電壓表A1，A2和示數(shù)變大
B. 電流表A1示數(shù)變大，電流表A2和電壓表示數(shù)不變
C. 電流表A2示數(shù)變大，電流表A1，電壓表示數(shù)不變
D. 條件不足，無(wú)法判斷
解析：本題考查了利用歐姆定中電壓、電流、電阻的關(guān)系來(lái)判斷電流表、電壓表示數(shù)變化的同時(shí)，也考查了學(xué)生對(duì)復(fù)雜電路的判斷能力，電表測(cè)哪個(gè)用電器的電壓，測(cè)通過(guò)哪個(gè)用電器的電流等。R1和R2是并聯(lián)關(guān)系， 測(cè)電源電壓； 測(cè)干路電流， 測(cè)R2的電流。
答案： B
4、通過(guò)解方程的方法結(jié)合歐姆定律，解決由于電阻變化而引起電壓、電流變化的題。
例4、 如圖2所示，變阻器R0的滑片P在移動(dòng)過(guò)程中電壓表的示數(shù)變化范圍是0～4V，電流表的示數(shù)變化范圍是1A～0.5A，求電阻器R的阻值、變阻器R0的最大阻值和電源電壓U。
圖2
解析：在電路中由于電阻發(fā)生變化引起的電流、電壓變化的題，如不能直接用歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點(diǎn)直接求解，可考慮用方程解題。在設(shè)未知數(shù)時(shí)，盡量設(shè)電源電壓、定值電阻等電路中不會(huì)變化的量。首先分析一下電路圖，弄清電流表測(cè)量對(duì)象，同時(shí)可看出電壓表示數(shù)為0V時(shí)，電流表示數(shù)最大為1A，電壓表示數(shù)為4V時(shí)，電流表示數(shù)最小為0.5A。但根據(jù)已知，用歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)能直接求出的量只有R0的最大電阻值，別的再無(wú)法直接求出，因此這里必須要列方程來(lái)解。
5、“歐姆定律”和生活實(shí)際的結(jié)合，提高學(xué)生觀察生活的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
例5、下圖是新型節(jié)能應(yīng)急臺(tái)燈電路示意圖，臺(tái)燈充好電后，使用時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度，假定電源電壓、燈泡電阻不變，則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖象是（ ）
解析：燈L和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電源電壓U、燈泡電阻 不變。當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的電阻變大，即電路中的總電阻變大，由 知，電路中的電流I會(huì)變小，則燈泡兩端電壓 也會(huì)變小。
答案：選C。
結(jié)論：授之以魚(yú)不如授之以漁，以上總結(jié)的題目類型可能并不完全，但只要學(xué)生能掌握并真正理解歐姆定律的內(nèi)涵，就能很好的應(yīng)用它來(lái)解決生活實(shí)際中真正出現(xiàn)的問(wèn)題，把理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐才是學(xué)習(xí)的真正目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 謝妮.歐姆定律教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 職業(yè)
《歐姆定律及其應(yīng)用》這一節(jié)在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關(guān)系之后才編排的。通過(guò)這一節(jié)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生初步掌握和運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問(wèn)題的思路和方法，了解運(yùn)用“控制變量法”研究物理問(wèn)題的實(shí)驗(yàn)方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)內(nèi)容打下一定的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)目標(biāo)
（1）知識(shí)目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達(dá)式，能用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算；根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系；通過(guò)計(jì)算，學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
（2）技能目標(biāo)
學(xué)習(xí)用“控制變量法”研究問(wèn)題的方法，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決問(wèn)題的能力。
（3）情感目標(biāo)
通過(guò)介紹歐姆的生平，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度和探索精神，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過(guò)歐姆定律的運(yùn)用，幫助學(xué)生樹(shù)立物理知識(shí)普遍聯(lián)系的觀點(diǎn)以及科學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的價(jià)值意識(shí)。
3.重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式和變換式的意義，并且能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)計(jì)算。
難點(diǎn)：運(yùn)用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說(shuō)學(xué)生
1.學(xué)生學(xué)情分析
在學(xué)習(xí)這節(jié)之前學(xué)生已經(jīng)了解了電流、電壓、電阻的概念，并且還初步學(xué)會(huì)了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用，具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)的基本技能。但對(duì)電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認(rèn)識(shí)是膚淺的、不完整的，沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí)，需要具體的形象來(lái)支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)法和定量、定性分析法。
2.知識(shí)基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié)，需要學(xué)生應(yīng)具備的知識(shí)有：電流、電壓、電阻的概念，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器使用方法，電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說(shuō)教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點(diǎn)本人采取以下幾個(gè)教法：采用歸納總結(jié)法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說(shuō)教學(xué)過(guò)程
1.課題導(dǎo)入（采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問(wèn)的方式，時(shí)間3分鐘）
復(fù)習(xí)：電流是如何形成的？導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有什么作用？
設(shè)疑思考：電壓、電阻和電流這三個(gè)量之間有什么樣的關(guān)系呢？通過(guò)簡(jiǎn)單的回顧、分析，使學(xué)生很快回憶起這三個(gè)量的有關(guān)概念，通過(guò)猜想使學(xué)生對(duì)這三個(gè)量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣，達(dá)到引入新課的目的。
2.展開(kāi)探究活動(dòng)，自主總結(jié)結(jié)論（時(shí)間37分鐘）
根據(jù)上節(jié)探究數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，讓學(xué)生自主總結(jié)出兩個(gè)結(jié)論：導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進(jìn)一步得出歐姆定律的內(nèi)容，可采用以下幾點(diǎn)做法：各小組在教師指導(dǎo)下，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)處理，理解數(shù)學(xué)上“成正比關(guān)系”“成反比關(guān)系”的意思，從而引入歐姆定律的內(nèi)容；讓學(xué)生思考用一個(gè)什么樣的式子可以將這兩個(gè)結(jié)論所包含的意思表示出來(lái)，從而引入歐姆定律的表達(dá)式。
3.說(shuō)明事項(xiàng)
在歐姆定律中有兩處用到“這段導(dǎo)體”，其意思是電流、電壓、電阻應(yīng)就同一導(dǎo)體而言，即同一性和同時(shí)性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平，以達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué)、勇于探索真理的精神，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
歐姆定律應(yīng)用之一：通過(guò)課本第26頁(yè)例題和第29頁(yè)習(xí)題2和習(xí)題3，讓學(xué)生自己先試做，然后教師再加以點(diǎn)評(píng)和補(bǔ)充，使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達(dá)式及變形式的應(yīng)用，達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的知識(shí)目標(biāo)，充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題：
（1）同一性
即公式中的U、I，必須針對(duì)同一段導(dǎo)體而言，不許張冠李戴。
（2）統(tǒng)一性
即公式中的U、I、R的單位要求統(tǒng)一（都用國(guó)際主單位）。
（3）同時(shí)性
即公式中的U、I，必須是同一時(shí)刻的數(shù)值。
（4）規(guī)范性
解題時(shí)一定要注意解題的規(guī)范性（即按照已知、求、解、答四個(gè)步驟解題）。
歐姆定律應(yīng)用之二：探究串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
（1）實(shí)驗(yàn)分析
在演示實(shí)驗(yàn)之前，要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各種大膽的猜想，當(dāng)學(xué)生的猜想與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同時(shí)，他會(huì)在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)到快樂(lè)與興奮，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái)，讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況（變暗了），并說(shuō)出原因（電路中的電流變小了，說(shuō)明總電阻變大了）。
得出結(jié)論：串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
②演示實(shí)驗(yàn)
將兩個(gè)電阻并聯(lián)起來(lái)，同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況（變亮了），并說(shuō)出原因（路中的電流變大了，說(shuō)明總電阻變小了）。
得出結(jié)論：并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
（2）定性分析
（提出問(wèn)題）為什么串聯(lián)后總電阻會(huì)變大？并聯(lián)后總電阻會(huì)變??？
得出結(jié)論：電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長(zhǎng)度變長(zhǎng)了，所以串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越大；電阻并聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積變粗了，所以并聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)越多總電阻就越小。
（3）定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學(xué)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點(diǎn)推導(dǎo)串并聯(lián)電路中總電阻的關(guān)系得出結(jié)論：（1）電阻串聯(lián)后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）電阻并聯(lián)后的總電阻=+…+。
4.小結(jié)（4分鐘）
（1）理解掌握歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式
（2）運(yùn)用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計(jì)算題以及探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系
5.布置作業(yè)（1分鐘）
本節(jié)作業(yè)的布置主要是針對(duì)歐姆定律表達(dá)式及其變形公式的運(yùn)用，并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過(guò)的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)的一些常見(jiàn)題型加以知識(shí)的鞏固。
作業(yè)：《課堂點(diǎn)睛》17頁(yè)至18頁(yè)的習(xí)題。
五、說(shuō)板書(shū)設(shè)計(jì)
歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。
歐姆定律的表達(dá)式：I
關(guān)鍵詞：是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過(guò)大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過(guò)程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意：首先要明確、掌握有關(guān)物理概念，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論，或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區(qū)別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法，回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài)，不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，不能把它當(dāng)作第二定律的特例；慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量，也不是過(guò)程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以……”。教師還應(yīng)該明確，牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問(wèn)題時(shí)，常?？梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá)：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意：公式F＝Kma中，比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬(wàn)有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程，卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
中圖分類號(hào)：712?搖 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）05-0220-02
電工技能實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的在于培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，開(kāi)發(fā)學(xué)生的探究能力、思維能力和創(chuàng)新能力；課堂上要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，選擇儀表，確定實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，總結(jié)結(jié)論。本文以驗(yàn)證歐姆定律的內(nèi)容為例，淺析采用理論知識(shí)與技能訓(xùn)練一體化上好電工技能實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)方法。
一、預(yù)習(xí)
在準(zhǔn)備過(guò)程中，帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)歐姆定律的內(nèi)容，設(shè)定本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、方法和步驟，明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題，并按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)用的表格。同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置若干探究、擴(kuò)展認(rèn)知的問(wèn)題，用于開(kāi)拓學(xué)生思維，有利于實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
例如歐姆定律的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證電壓U、電流I和電阻R三者之間的關(guān)系，即電阻R的伏安特性。導(dǎo)體中的電流I與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，與導(dǎo)體的電阻R成反比，公式I=U/R。在準(zhǔn)備過(guò)程中，設(shè)置問(wèn)題為：某同學(xué)認(rèn)為，由公式R=U/I可知，在一段導(dǎo)體上所加的電壓越大，這段電阻就越大，這種認(rèn)識(shí)對(duì)嗎？為什么？
二、實(shí)驗(yàn)的過(guò)程
為了提高實(shí)驗(yàn)的效率，保證實(shí)驗(yàn)安全，有序的進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過(guò)程按以下步驟進(jìn)行：
1.學(xué)生分組。實(shí)驗(yàn)以小組為單位進(jìn)行，每組4人，明確每個(gè)人在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中接線、控制負(fù)載、調(diào)節(jié)電壓或電流、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等分工工作，在時(shí)間允許情況下，調(diào)換組員的分工，重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
2.選擇器材。實(shí)驗(yàn)時(shí)領(lǐng)用實(shí)驗(yàn)元器件和儀表，熟悉它們的參數(shù)、結(jié)構(gòu)、功能和注意事項(xiàng)等，這些能幫助學(xué)生構(gòu)建電路，分析原理，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
如歐姆定律實(shí)驗(yàn)用到的元器件和儀表包括：直流穩(wěn)壓電源1臺(tái)、直流電壓表（0～15V～30V）1只、直流電流表（0～2.5A～5A）1只、單刀單擲開(kāi)關(guān)1個(gè)、萬(wàn)用表一只、電阻若干。其中電源的輸出電壓是可以調(diào)節(jié)的，調(diào)整范圍（0～10V）；電壓表與電阻R并聯(lián)，用來(lái)測(cè)量被測(cè)電阻R兩端的電壓；電流表與電阻R串聯(lián)，用來(lái)測(cè)量被測(cè)電阻R中流過(guò)的電流。儀表在測(cè)量的過(guò)程中應(yīng)放置最大量程上，觀察指針的擺動(dòng)情況，指針的擺動(dòng)的幅度不能太小，也不能滿偏超過(guò)量程。
3.按圖接線，通電觀察。接線必須在切斷電源的情況下進(jìn)行。依據(jù)（圖1）電路圖，把元器件連接好。接線過(guò)程中力求簡(jiǎn)單，在完成電路功能的情況下，導(dǎo)線用得盡可能少；同時(shí)為了查找線路方便，每根功能相同或相近的線路可用顏色相同的導(dǎo)線和插頭，也可以用套管給每根線加上編號(hào)。
接線完成后，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查線路無(wú)誤后，方可接通電源。改變直流穩(wěn)壓電源的輸出值，學(xué)生如實(shí)記錄各儀表的數(shù)值填入表中。實(shí)驗(yàn)中，人體不能接觸帶電線路。
4.整理數(shù)據(jù)和器材。在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生應(yīng)該根據(jù)公式計(jì)算所測(cè)數(shù)據(jù)值。變換輸入信號(hào)的大小，如實(shí)記錄各個(gè)儀表讀數(shù)。多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，求出平均值。各組所測(cè)的數(shù)據(jù)可能有存在誤差，但總的變化趨勢(shì)是一定的（圖2）。
根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，以電壓U為橫坐標(biāo)，電流I為縱坐標(biāo)，表示電阻R的U/I關(guān)系的曲線，稱為伏安特性曲線。由于在實(shí)驗(yàn)中，我們用到的是阻值不變的電阻元件，其伏安特性是線性的。通過(guò)發(fā)現(xiàn)可以看出，當(dāng)穩(wěn)壓電源輸出9V、7V、5V時(shí)，電阻R＝50Ω測(cè)出的電流值也是按一定規(guī)律變化，與我們用歐姆定律計(jì)算出來(lái)的值基本一致。
實(shí)驗(yàn)完畢后，切斷電源，學(xué)生將所測(cè)數(shù)據(jù)交給指導(dǎo)教師審閱，經(jīng)老師認(rèn)可后拆線，把所有的元器件、儀表等整理好，放在指定位置處。
三、設(shè)置問(wèn)題
在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思考題，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)和理解。使學(xué)生做到理論聯(lián)系實(shí)際，提高學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力，達(dá)到實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的。
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告
實(shí)驗(yàn)報(bào)告是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模娐穲D的工作原理、測(cè)取的數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)中觀察和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)分析研究后寫(xiě)出對(duì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：
1.實(shí)驗(yàn)名稱、專業(yè)、班級(jí)、姓名和實(shí)驗(yàn)日期等。
2.列出實(shí)驗(yàn)中所用元器件的名稱及編號(hào)、實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路圖、儀表及其儀表量程。
歐姆定律是電力計(jì)算的基礎(chǔ)，在初中階段我們只是簡(jiǎn)單地對(duì)歐姆定律做一些介紹，但是許多同學(xué)還是對(duì)于基本概念問(wèn)題感到疑惑，如果學(xué)生在歐姆定律的基本概念上犯了錯(cuò)誤的話，將會(huì)對(duì)于今后的學(xué)習(xí)生活帶來(lái)更大的錯(cuò)誤．歐姆定律的內(nèi)容是，在同一段電路中，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與電阻成反比．隨著社會(huì)快速的發(fā)展，歐姆定律逐漸被人們看重，世人也逐漸明白歐姆定律的重要性．在初中物理中，老師主要建立學(xué)生對(duì)于歐姆定律的根本認(rèn)知，讓學(xué)生了解定律中的內(nèi)涵，在變換知識(shí)重點(diǎn)時(shí)也可以迎刃而解．歐姆定律只適用于最簡(jiǎn)單的純電阻電路，但是這在初中范圍內(nèi)已經(jīng)十分實(shí)用了，不考慮在工作時(shí)的損耗，電能直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．在解決歐姆定律的問(wèn)題時(shí)要使用標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)際單位制，單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω)．例如在題目中對(duì)于歐姆定律的公式進(jìn)行進(jìn)一步的理解，在電流流過(guò)時(shí)改變長(zhǎng)短、改變橫截面積、改變導(dǎo)線的材質(zhì)等方法，這些因素是否會(huì)改變導(dǎo)線的電流變成了學(xué)生和老師進(jìn)行探討的課題．根據(jù)公式，改變橫截面積與改變導(dǎo)線的材質(zhì)會(huì)使電流的大小改變．電阻的概念問(wèn)題是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，很多同學(xué)不知道電阻其實(shí)是導(dǎo)體本身的屬性，取決于導(dǎo)體本身的材質(zhì)與屬性，電阻值只是為了計(jì)算時(shí)方便使用的一種計(jì)量單位與外加的電壓與電流并沒(méi)有什么關(guān)聯(lián)，所以要改正學(xué)生所想的電阻隨著電壓改變的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，要及時(shí)在學(xué)生的腦中建立正確的物理概念．
2.基本概念的應(yīng)用問(wèn)題
歐姆定律中的基礎(chǔ)元件其實(shí)很簡(jiǎn)單就是導(dǎo)線中的電阻，歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關(guān)系，要理解他們之間的關(guān)系，讓學(xué)生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化，對(duì)于多個(gè)變量的問(wèn)題要盡量將變量統(tǒng)一成為一個(gè)，這樣方便學(xué)生對(duì)于事物的處理能力，在初中學(xué)習(xí)生活中要使學(xué)生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問(wèn)題，當(dāng)學(xué)生掌握這些知識(shí)時(shí)，可以進(jìn)一步地學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和簡(jiǎn)單的電力計(jì)算，這也是初中物理的重點(diǎn)知識(shí)．在基本元件使用時(shí)，學(xué)生要注意電阻在電路中是串聯(lián)還是并聯(lián)，在使用情況不同的場(chǎng)景下，電阻所起到的作用是一樣的，但是電流與電壓的關(guān)系卻恰恰相反．在并聯(lián)的情況下，每條支路的電流總和為從電源出來(lái)的電流，這條定律在現(xiàn)在大學(xué)的知識(shí)中依舊使用，只是變得更加高級(jí)———在一個(gè)節(jié)點(diǎn)流入和流出的電流之和為零;并聯(lián)電路的電壓都是相同的．在串聯(lián)的情況下，回路中的電阻的電流都是相同的，電壓根據(jù)電阻進(jìn)行分壓．在使用基礎(chǔ)式子時(shí)，學(xué)生要理清串聯(lián)與并聯(lián)之間的關(guān)系，通過(guò)變量之間的關(guān)系才可以記住繁瑣的知識(shí)點(diǎn)．在題目中我們經(jīng)?？吹酵ㄟ^(guò)改變支路的個(gè)數(shù)或者電阻的個(gè)數(shù)來(lái)討論電流與電壓的大小，經(jīng)過(guò)這樣的問(wèn)題，我們要時(shí)刻保持警惕，清楚準(zhǔn)確地了解并聯(lián)與串聯(lián)的關(guān)系導(dǎo)致電流電壓的不同．
3.基本元件的使用問(wèn)題
在初中物理知識(shí)中，主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器，這些元件是最基本的，不僅僅要在題目中能分辨出它們，還要在現(xiàn)實(shí)生活中可以自在地使用這些元器件．這些內(nèi)容是學(xué)生無(wú)法立即掌握的知識(shí)，要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的演示才可以讓學(xué)生明白這些儀器的使用與操作．這項(xiàng)工作要直接將學(xué)習(xí)的內(nèi)容建立在學(xué)生的頭腦中，不要讓學(xué)生對(duì)于這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)有誤解，不帶有一絲疑問(wèn)地學(xué)習(xí)下去，認(rèn)真地做好演示．在研究方法上我們將選擇在上述中說(shuō)過(guò)的控制變量法，對(duì)于所擁有的三個(gè)變量進(jìn)行限制:如固定電阻不改變，研究電流與電壓的關(guān)系;固定電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系，在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系．要直接在電源的正極開(kāi)始，按照正極入、負(fù)極出的原則進(jìn)行接線，要將線路連接起來(lái)形成一個(gè)閉合回路，電壓表要并聯(lián)在電阻上，這樣不會(huì)使線路斷路，不要忘掉電源和滑動(dòng)變阻器在線路中的重要作用，可以根據(jù)真實(shí)的題目來(lái)進(jìn)行連線．這時(shí)候電流表所顯示出來(lái)的數(shù)為所接線路上的電流值，電壓表所顯現(xiàn)出來(lái)的數(shù)字為所并線路上的電壓數(shù)值．
4.歐姆定律的變量問(wèn)題
在初中物理的歐姆定律的講解中，變化量的問(wèn)題往往是難住學(xué)生與老師的一類的題型，難住學(xué)生使學(xué)生無(wú)法在知識(shí)中找到有效解決這類問(wèn)題的方法，難住教師是因?yàn)榻處熞驗(yàn)檫@類題目過(guò)于繁瑣，無(wú)法將這類知識(shí)有效地、系統(tǒng)地將學(xué)生教會(huì)，所以找出有效的方法教給學(xué)生是解決變量問(wèn)題得分少的方法．本著從易到難的原則，先從一個(gè)電阻的問(wèn)題講起，再擴(kuò)展到兩個(gè)電阻、三個(gè)電阻的情況，在此基礎(chǔ)上逐漸拓寬學(xué)生的思路，逐漸掌握所學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及方法．當(dāng)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(gè)定值電阻是多少呢?很簡(jiǎn)單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R，通過(guò)這個(gè)公式可以得到電阻的值．當(dāng)難度增加時(shí)，由一個(gè)電阻變?yōu)閮蓚€(gè)電阻，定值電阻與滑動(dòng)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(wèn)題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉(zhuǎn)化為定值電阻上電壓與電流之間的關(guān)系就可以了，將變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值，明顯地簡(jiǎn)化了許多變量問(wèn)題的計(jì)算．當(dāng)變量變?yōu)槿齻€(gè)電阻時(shí)，難度進(jìn)一步的增大，大部分學(xué)生認(rèn)為這是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)，大部分學(xué)生放棄了這類題，在遇到這類問(wèn)題時(shí)我們要將三個(gè)電阻盡量化為兩個(gè)電阻的問(wèn)題，在這個(gè)問(wèn)題上學(xué)生可以恢復(fù)自信心，跨過(guò)思維障礙．通過(guò)電壓表與電流表的位置，將電阻進(jìn)行合并，這樣不管有多少電阻都可以化簡(jiǎn)為兩個(gè)電阻，這樣學(xué)生會(huì)感覺(jué)題目簡(jiǎn)單多了．
5.實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題
在教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)借助Excel電子表格軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們可以迅速、準(zhǔn)確地根據(jù)大量數(shù)據(jù)作出相應(yīng)地圖像，或計(jì)算出按某一規(guī)律變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的結(jié)果，從而幫助我們找到蘊(yùn)涵地規(guī)律，改善教學(xué)效果。本文根據(jù)筆者在《歐姆定律》的課堂教學(xué)實(shí)際，用實(shí)例來(lái)說(shuō)明Excel電子表格軟件在物理教學(xué)中地具體應(yīng)用。
歐姆定律一節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是正確理解歐姆定律及其適應(yīng)條件；難點(diǎn)是對(duì)電阻的定義的理解，對(duì)伏安特性曲線的理解。為了使學(xué)生更好地理解歐姆定律及線性元件和非線性元件的特點(diǎn)，本節(jié)課做好兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得到結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生獲得新知。
一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做電阻的U-I圖像。
演示實(shí)驗(yàn)一如圖所示：通過(guò)研究電阻R兩端電壓U電流I變化關(guān)系得到R、U、I三者關(guān)系。教學(xué)當(dāng)中應(yīng)用Excel電子表格l軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。引導(dǎo)學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
操作步驟
1.打開(kāi)Excel電子表格工作簿，建立下圖所示的表格，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填寫(xiě)在表格中。
2.在D5單元格中輸入=D3/D4，在向右拖動(dòng)，將會(huì)得到七組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的U/I比值，如上圖所示。
3.也可以選中這些數(shù)據(jù)后用鼠標(biāo)左鍵單擊窗口"插入"按鈕，再選中圖表欄，屏幕上會(huì)出現(xiàn)"圖表向?qū)В?步驟之1－圖表類型"對(duì)話框。
4.在“圖表類型”菜單中選擇“XY散點(diǎn)圖”，然后點(diǎn)擊“下一步”，出現(xiàn)對(duì)話框（這時(shí)注意在系列中選擇X軸的數(shù)據(jù)和Y軸的數(shù)據(jù)）繼續(xù)點(diǎn)擊“下一步”。
5、在圖表向?qū)В?步驟之2－圖表源數(shù)據(jù)“對(duì)話框中點(diǎn)擊”下一步“屏幕上會(huì)出現(xiàn)”圖表向?qū)В?步驟之3－圖標(biāo)選項(xiàng)對(duì)話框。在“標(biāo)題下”的“圖標(biāo)標(biāo)題”中輸入“U-I圖像”；在“數(shù)值（x）軸”中輸入“I/A”在數(shù)值（y）軸中輸入“U/V”，然后點(diǎn)擊“下一步”，再點(diǎn)擊“完成”即可。
6.用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊繪圖區(qū)中的任何一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，出現(xiàn)下拉式菜單，選“添加趨勢(shì)線”，彈出“添加趨勢(shì)線”窗口。點(diǎn)擊“類型”在菜單中選擇“線性”（由于我們這個(gè)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)所描繪的點(diǎn)幾乎分布在一條直線上，所以應(yīng)該選擇“線性”）；然后點(diǎn)擊“確定”。在Excel電子表格圖表區(qū)中會(huì)出現(xiàn)由Excel電子表格根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)作出的“U-I”圖像，如下圖所示。
二、做電阻R的伏安特性曲線（I-U圖像）。
A.電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而增大
B.電阻一定時(shí)，電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時(shí)，電流隨著電阻的增大而減小
D.電壓一定時(shí)，電阻隨著電流的增大而減小
分析：（1）圖像的橫坐標(biāo)表示電阻，縱坐標(biāo)表示電流，因此得到的是電流和電壓的關(guān)系；（2）圖像是個(gè)反比例函數(shù)圖像，因此說(shuō)明電流與電阻成反比，即電流隨電阻的增大而減??；（3）在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電壓不變.
綜上，由圖像可得出的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，電流隨電阻的增大而減小.
答案：C
例2.在如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為10歐.閉合電鍵S，電流表Al的示數(shù)為0.3安，電流表A的示數(shù)為0.5安，試求：
（1）通過(guò)電阻R2的電流是多少？
（2）電阻R2的阻值是多少？
分析：（1）分析電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表A1測(cè)流過(guò)R1的電流，電流表A2測(cè)總電流.則由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可求得流過(guò)R2的電流.
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A.
（2）對(duì)于R1，由歐姆定律可求得電路兩端的電壓.對(duì)于R2，由歐姆定律可求得R2的阻值.由歐姆定律得：U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V，因兩電阻并聯(lián)，故U2=U1，則R2=U2/I2=3V/0.2A=15Ω.
答案：（1）通過(guò)R2的電流是0.2A；
（2）電阻R2的阻值為15Ω.
例3.如圖所示為伏安法測(cè)量小燈泡電阻的電路圖.
（1）在電路圖甲中的“”內(nèi)填上電表符號(hào)；
（2）閉合開(kāi)關(guān)S，電流表示數(shù)如圖乙所示.向A端移動(dòng)滑片P，小燈泡的亮度會(huì)變_____；
分析：（1）根據(jù)電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)的連接方式，可以判斷空圈內(nèi)填什么電表.
（2）滑動(dòng)變阻器接左半段，滑片向A端移動(dòng)，左半段變短，電阻變小，總電阻變小，電路電流變大，燈泡變亮.
答案：（1）
（2）亮
【小試牛刀】
在探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過(guò)程中，兩小組同學(xué)提出了以下猜想：
小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；小組2猜想：電流可能跟電阻成反比.
（ 1）小組1的做法是：按圖1所示連接電路，此時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)處于_____狀態(tài)（填“斷開(kāi)”或“閉合”）.保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù).在分析數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出正確結(jié)論.
（2）小組2也連接了如圖1所示的電路圖.
正確的實(shí)驗(yàn)步驟為：
①將5Ω電阻接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5 V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5 V，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移動(dòng)，當(dāng)觀察到電壓表示數(shù)變?yōu)開(kāi)________ V時(shí)，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到最右端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示.出現(xiàn)上述情況的原因可能是（）
A.滑動(dòng)變阻器最大阻值太大
B.滑動(dòng)變阻器最大阻值太小
C.滑動(dòng)變阻器斷路
Several ways for measuring the resistance through the voltammetry
He Hongkai
【Abstract】Measuring resistance through the voltammetry is one of important experiments in junior physics experiment. Because the equipment is used differently, we can adopt several different ways to measure. In this paper, the writer has introduced the routine way as well as several kinds of transformative way of this experiment, which has enriched teaching and also aroused students’ learning interest and exploring appetite.
【Keywords】Measuring resistance through the voltammetry Routine way Transformative way
伏安法測(cè)電阻是初中物理實(shí)驗(yàn)的重要實(shí)驗(yàn)之一，該實(shí)驗(yàn)綜合檢查了學(xué)生對(duì)電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器等的正確使用。實(shí)驗(yàn)的原理是利用歐姆定律 ，將公式變形得 ，只要測(cè)出導(dǎo)體兩端的電壓及通過(guò)導(dǎo)體的電流，就能算出待測(cè)電阻的阻值。該實(shí)驗(yàn)由于使用的器材不同，可用幾種不同的方法來(lái)測(cè)量。
1．常規(guī)方法。
實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電阻1只、電壓表1只、電流表1只、開(kāi)關(guān)1只、電源1個(gè)、滑動(dòng)變阻器1只、導(dǎo)線若干根。
實(shí)驗(yàn)電路圖：
實(shí)驗(yàn)步驟：
①根據(jù)電路圖，連接實(shí)物（注意電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器連入的方法要正確）。
②閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，從電流表、電壓表分別讀出一組電流、電壓值，計(jì)算出電阻值。
③改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，再測(cè)出兩組電流、電壓值，分別算出相應(yīng)的電阻值。
④計(jì)算出三次電阻值的平均值，即待測(cè)電阻的阻值。
2．變形方法。
2．1 變形一。
實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電阻1只、電壓表1只、阻值已知的電阻1只、開(kāi)關(guān)1只、電源1個(gè)、滑動(dòng)變阻器1只、導(dǎo)線若干根。
實(shí)驗(yàn)電路圖（電壓表在測(cè)量具體物理量時(shí)再連入）：
實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律、串聯(lián)電路電流、電壓關(guān)系。
方法一、用電壓表分別測(cè)出R0、Rx兩端的電壓U0、Ux，待測(cè)電阻的阻值Rx：
方法二、用電壓表測(cè)出R0兩端的電壓U0，及R0、Rx兩端的總電壓U，待測(cè)電阻的阻值Rx：
方法三、用電壓表分別測(cè)出R0、Rx兩端的總電壓U，Rx兩端的電壓Ux，待測(cè)電阻的阻值Rx：
2．2 變形二。
實(shí)驗(yàn)器材：待測(cè)電阻1只、電流表1只、阻值已知的電阻1只、開(kāi)關(guān)1只、電源1個(gè)、滑動(dòng)變阻器1只、導(dǎo)線若干根。
實(shí)驗(yàn)電路圖（電流表在測(cè)量具體物理量時(shí)再連入）：
實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律、并聯(lián)電路電流、電壓關(guān)系。
方法一、用電流表分別測(cè)出R0、Rx的電流I0、Ix，待測(cè)電阻的阻值Rx：
方法二、用電流表測(cè)出R0支路電流I0，干路電流I，待測(cè)電阻的阻值Rx：
方法三、用電流表測(cè)出Rx支路電流I x，干路電流I，待測(cè)電阻的阻值Rx：
2．3 變形三。
實(shí)驗(yàn)器材：電流表1只、阻值已知的電阻1只、開(kāi)關(guān)2只、電源1個(gè)、導(dǎo)線若干根。
實(shí)驗(yàn)電路圖：
實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律、并聯(lián)電路電流、電壓關(guān)系。
測(cè)量數(shù)據(jù)：
①閉合S1，斷開(kāi)S2，讀出電流表的讀數(shù)I1。
②同時(shí)閉合S1、S2，讀出電流表的讀數(shù)I，則Rx支路電流Ix：Ix=I－I1
結(jié)論：
2．4 變形四。
實(shí)驗(yàn)器材：電壓表1只、阻值已知的電阻1只、開(kāi)關(guān)3只、電源1個(gè)、導(dǎo)線若干根。
實(shí)驗(yàn)電路圖：
實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律、串聯(lián)電路電流、電壓關(guān)系。
測(cè)量的數(shù)據(jù)：
①閉合S、S2，斷開(kāi)S1，讀出電壓值U。
②閉合S、S1，斷開(kāi)S2，讀出電壓值U1，則Rx兩端的電壓Ux：Ux=U－U1。
1、知識(shí)與技能
(1)能說(shuō)出歐姆定律的內(nèi)容、公式及其涉及的單位；
(2)理解歐姆定律，能進(jìn)行歐姆定律公式的變形，理解應(yīng)用公式時(shí)要注意“同體性”和“同時(shí)性”，會(huì)在新的問(wèn)題情境中，應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行解釋、推斷和計(jì)算。
2、過(guò)程與方法
（1）經(jīng)歷探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程，從而能較熟練地運(yùn)用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，了解電流與電壓、電阻間的正比、反比關(guān)系。
（2）初步學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上交流討論，互相合作。
（3）學(xué)習(xí)用數(shù)學(xué)公式來(lái)表達(dá)物理規(guī)律的方法，體會(huì)這樣做的優(yōu)勢(shì)。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀：
結(jié)合歐姆當(dāng)年研究電流、電壓和電阻三者關(guān)系的簡(jiǎn)史，培養(yǎng)學(xué)生刻苦鉆研、大膽探索的科學(xué)精神，同時(shí)讓學(xué)生在自我實(shí)現(xiàn)中增強(qiáng)成功體會(huì)。
二、教學(xué)重點(diǎn)：
歐姆定律所揭示的物理意義及其數(shù)學(xué)表達(dá)式；
三、教學(xué)難點(diǎn)：
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、歸納以及結(jié)論的得出。
四、教學(xué)器材：
調(diào)光燈、小燈泡、電池組、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的電阻各一個(gè)、導(dǎo)線數(shù)根等。
五、教學(xué)過(guò)程
（一）設(shè)置物理情境進(jìn)行討論，提出問(wèn)題。
如圖的電路，你有哪些方法可以改變小燈泡的亮度？小組內(nèi)討論，然后進(jìn)行交流。
學(xué)生的方法：①改變電源的電壓，②改變定值電阻的阻值③串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器等。
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生觀察燈的亮度的變化
師：燈時(shí)亮?xí)r暗說(shuō)明什么？
生：電路中的電流有大有小。
師：電路中電流的大小由哪些因素決定?
(二)大膽猜想，激活思維
鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè)：你猜電流的大小究竟由哪些因素決定呢?
學(xué)生分組討論，教師適當(dāng)提示。學(xué)生聯(lián)系已學(xué)內(nèi)容以及剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，猜想：電流與電壓的大小有關(guān)，因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑?；電流與導(dǎo)體的電阻有關(guān)，因?yàn)殡娮鑼?duì)電流有阻礙作用——教師針對(duì)學(xué)生的回答，給予肯定：最后，根據(jù)猜想師生共同得出結(jié)論：電路中的電流與電壓、電阻兩者有關(guān)：
過(guò)渡：到底有怎樣的關(guān)系呢?
“創(chuàng)設(shè)情景——提出問(wèn)題——猜想”這兩步引起學(xué)生極大的興趣，學(xué)生注意力高度集中，急切盼望問(wèn)題的解決，產(chǎn)生主動(dòng)探索的動(dòng)機(jī)，
(三)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
1、課件出示思考題
（1）根據(jù)研究電阻大小影響因素的方法，這個(gè)問(wèn)題應(yīng)采用什么方法研究？
(2)選擇使用哪些器材？
(3)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)分幾步，具體步驟怎樣?
2、學(xué)生激烈討論，明確本問(wèn)題的研究方法：必須設(shè)法控制其中一個(gè)量不變，才能研究另外兩個(gè)物理量之間的變化關(guān)系，即控制變量法。
學(xué)生討論，提出本實(shí)驗(yàn)必須分兩步來(lái)完成：第一步，保持R不變（確定應(yīng)該用定值電阻而不用燈泡），研究I與U的關(guān)系；第二步，保持U不變，研究I與R的關(guān)系。對(duì)于第一步，改變U(用電壓表測(cè))，觀察I(用電流表測(cè)量)，且電壓的調(diào)節(jié)可通過(guò)：改變電池節(jié)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)(阻值為R的電阻直接接在電源兩端)，或者通過(guò)電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，移動(dòng)變阻器滑片來(lái)實(shí)現(xiàn)。
師生共同討論：通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的滑片改變電阻兩端的電壓比通過(guò)改變電池節(jié)數(shù)方案要好。
(四)分組合作，深入探究
在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生以小組為單位，像科學(xué)家那樣興趣盎然地開(kāi)始按擬定的方案實(shí)驗(yàn)，邊做邊想邊記。教師巡視，注意他們的設(shè)計(jì)是否合理，儀器使用是否得當(dāng)，數(shù)據(jù)記錄是否正確，作個(gè)別輔導(dǎo)。
學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，自覺(jué)、主動(dòng)地和教師、教材、同學(xué)、教具相互作用，進(jìn)行信息交流，自我調(diào)節(jié)，形成了一種和諧親密、積極參與的教學(xué)氣氛和一個(gè)思維活躍、鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境。學(xué)生的思維在開(kāi)放、發(fā)散中漲落，在求異、探索中又趨于有序，這培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立操作能力，發(fā)展了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力：
(五)綜合分析，歸納總結(jié)
例2、家庭中使用的是交流電，當(dāng)人體通過(guò)交流電的電流達(dá)到50mA時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致人體呼吸麻痹、心室顫動(dòng)。假定某人身體的電阻為2kΩ，算一算，當(dāng)通過(guò)50mA電流時(shí)的電壓是多大？
初次應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算題，規(guī)范解題的要求。
（七）課堂教學(xué)小結(jié)與延展：
一、物理教學(xué)策略設(shè)計(jì)案例
我們來(lái)分析針對(duì)《歐姆定律》一節(jié)課分別用歸納教學(xué)策略和探究教學(xué)策略設(shè)計(jì)的兩則案例：
【案例1】 運(yùn)用歸納教學(xué)策略設(shè)計(jì)的教案
1.導(dǎo)入：講述歐姆為探索真理，十年嘔心瀝血，堅(jiān)持不懈地研究，最終得出歐姆定律的感人經(jīng)歷，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。
2.演示實(shí)驗(yàn)
步驟1：研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。
步聚2：研究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，記錄有關(guān)數(shù)據(jù)。
以上步驟由教師與學(xué)生共同活動(dòng)完成。
3.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納推理：當(dāng)導(dǎo)體的電阻不變時(shí)，增大導(dǎo)體兩端的電壓，電壓越高，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，電壓增大幾倍，電流強(qiáng)度就隨之增大幾倍；當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，隨著電阻的增大，流過(guò)電阻的電流強(qiáng)度就減小，電阻增大到原來(lái)的幾倍，電流強(qiáng)度就減小為原來(lái)的幾分之一。通過(guò)以上推理得出：導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比例關(guān)系；電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比例關(guān)系。
4.驗(yàn)證推理：設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表，每一組中留有適量的空白，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)推理的結(jié)果在空白處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)同學(xué)生一道驗(yàn)證所得結(jié)論的正確性。
5.歸納得出結(jié)論：導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，這個(gè)結(jié)論叫做歐姆定律。
【案例2】 運(yùn)用探究策略設(shè)計(jì)的教案
1.提出問(wèn)題：教師指出，我們?cè)ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，燈泡兩端的電壓越高，燈就越亮，流過(guò)燈的電流就越大。電流與電壓、電阻之間究竟有什么關(guān)系呢？
2.形成假設(shè)：學(xué)生通過(guò)討論認(rèn)為有可能電流與電壓成正比，與電阻成反比（學(xué)生通過(guò)學(xué)過(guò)的有關(guān)電壓與電阻的知識(shí)能夠比較順利的提出假設(shè)）
3.制訂方案：固定電阻、改變電壓、研究電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系，換用不同的電阻，保持電壓不變，重復(fù)上述步驟，研究電流與電阻的關(guān)系，教師與學(xué)生共同研討，確定最佳方案。
4.實(shí)施方案：學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填入自己設(shè)計(jì)的表格中。
5.分析與論證：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證與假設(shè)是否相符，得出結(jié)論。
6.評(píng)價(jià)：檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的操作是否規(guī)范，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠。
7.交流：各小組形成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果，形成最終結(jié)論（有關(guān)作業(yè)與反饋，保持與遷移等環(huán)節(jié)在兩案例中略）。
二、物理教學(xué)策略設(shè)計(jì)案例分析
二、基于信息技術(shù)的物理探究教學(xué)案例
閉合電路歐姆定律的傳統(tǒng)教學(xué)是：利用電池借助兩個(gè)電壓表，分別測(cè)量?jī)?nèi)外電路電壓，然后相加看其總和是否不變。學(xué)生可能會(huì)想：為什么會(huì)想到測(cè)量?jī)?nèi)、外電路電壓并求其和？此外，這個(gè)實(shí)驗(yàn)由于電極勢(shì)壘造成實(shí)驗(yàn)誤差不好解釋。為此，可以借助信息技術(shù)設(shè)計(jì)探究教學(xué)方式。
用視頻展臺(tái)投影圖2的實(shí)物線路圖，并記錄電壓表示數(shù)，2.9V。然后將電路改為按圖3連接。事先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)電阻值，然后再閉合開(kāi)關(guān)S，測(cè)量電源兩端的電壓，電壓表示數(shù)為1.8V。此到學(xué)生產(chǎn)生了疑惑：兩次測(cè)量“電源”兩端為何不等？
教師引導(dǎo)學(xué)生猜想可能的原因，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為是由于實(shí)驗(yàn)誤差引起的。教學(xué)過(guò)程中先不要判斷學(xué)生猜想的正誤，先讓學(xué)生觀察圖4電路中電表示數(shù)變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化，電流示數(shù)變小，反之，電壓表示數(shù)變小，電流示數(shù)變小，學(xué)生無(wú)法用用歐姆定律I = U/R來(lái)解釋，產(chǎn)生認(rèn)知矛盾。這顯然不是實(shí)驗(yàn)誤差引起的？問(wèn)題出在何處？
對(duì)此現(xiàn)象，教學(xué)過(guò)程中不要硬性要求學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)，要另設(shè)教學(xué)環(huán)境，因?yàn)閷?duì)這個(gè)現(xiàn)象的假設(shè)是比較困難的（除非學(xué)生已經(jīng)知道電池有內(nèi)電阻）。
教學(xué)過(guò)程中指出：平常我們做實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量數(shù)據(jù)，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并得出相應(yīng)的結(jié)論。那么針對(duì)圖4所示的實(shí)驗(yàn)我們可以做些什么呢？
測(cè)量幾組I、U數(shù)據(jù)后，可分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。
接著測(cè)量圖4電路，得到如上表所示的幾組數(shù)據(jù)。將表中數(shù)據(jù)利用Excel處理作出圖像，如圖5所示。（本文寫(xiě)作時(shí)已經(jīng)將Excel圖改畫(huà)為bmp圖）
引導(dǎo)探究：I-U圖線是一條傾斜直線說(shuō)明了什么？ （學(xué)生：說(shuō)明電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)增大而均勻減小）
問(wèn)題：該圖像與我們學(xué)過(guò)的哪些圖像相似。
學(xué)生：勻減速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像，v = v0 + at（a < 0）。
問(wèn)題：圖5的圖線能否用同樣的方式表示。
學(xué)生：可以寫(xiě)成U = U0- kI形式，其中k為常數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中U = 3.0- 4.0I（注：?jiǎn)挝粸镾I制）。
問(wèn)題：通過(guò)電腦動(dòng)畫(huà)將圖5的圖線向兩邊延長(zhǎng)（圖5中虛線部），提出交點(diǎn)（0，3.0 ）、（0.75，0），分別表示什么意義？
學(xué)生：3.0V表示電路斷開(kāi)時(shí)電壓表讀數(shù)（學(xué)生還未思考圖2示數(shù)為2.9V，教學(xué)中可以暫時(shí)不點(diǎn)破），0.75A表示電源被短路時(shí)的電流。
問(wèn)題：電源被短路，還有電流？不是無(wú)窮大嗎？
學(xué)生猜想：電源內(nèi)部可能有電阻。
教師：為什么？
學(xué)生分析：由U = U0- kI可知在U = 0時(shí)，電流為I0，則k = U0/I0，則k單位應(yīng)是V/A，即歐姆，故猜測(cè)電源內(nèi)部有電阻，本實(shí)驗(yàn)中電源內(nèi)電阻為4.0Ω。
學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過(guò)程中，通過(guò)聯(lián)想與類比，認(rèn)識(shí)到電源存在內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)識(shí)的飛躍。
