歐姆定律的實驗結(jié)論精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇歐姆定律的實驗結(jié)論范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

摘 要：本文對人教版物理選修3-1教材中引入焦耳定律的方式提出了質(zhì)疑，指出了其不利影響，同時提出了自己的方案并分析了這樣引入的好處。

關(guān)鍵詞：物理選修3-1；焦耳定律；歐姆定律；純電阻電路

人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1課本對焦耳定律的引入過程如下：

電流通過白熾燈、電爐等電熱元件做功時，電能全部轉(zhuǎn)化為導體的內(nèi)能，電流在這段電路中做的功W等于這段電路發(fā)出的熱量Q，即

Q=W=UIt

由歐姆定律

U=IR

代入上式后可得熱量Q的表達式

Q=I2Rt

即電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比，這個關(guān)系最初是焦耳用實驗直接得到的，我們把它叫做焦耳定律。

這里用公式推導的方式得出了焦耳定律的公式和內(nèi)容，筆者認為不太恰當，理由如下：

第一，焦耳定律是焦耳通過大量實驗總結(jié)出來的規(guī)律，科學實驗是自然規(guī)律最直接的反映，科學理論正確與否必須接受實驗的檢驗，正如課本上所說焦耳定律是焦耳用實驗直接得到的，焦耳定律本身就是一個實驗規(guī)律，這是焦耳通過大量實驗總結(jié)得到并經(jīng)過無數(shù)次實驗驗證了的實驗結(jié)論，我們不應(yīng)該淡化科學實驗在焦耳定律建立過程中所起的巨大作用，公式推導的方式掩蓋了焦耳定律的真實面目。

第二，這里Q=W應(yīng)用了能量轉(zhuǎn)化與守恒定律來推導焦耳定律，而實際情況是焦耳本人是在得出焦耳定律后，又進行了長期的、大量的、精確的科學實驗，在大量實驗事實面前焦耳提出了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律.并且電流通過導體時所做的電功和導體發(fā)出的電熱相等是焦耳得出能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的重要實驗基礎(chǔ).由此看來，用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律來推導焦耳定律是不符合科學發(fā)展的實際歷程的。

第三，上述推導過程用到了歐姆定律，歐姆定律的表達式應(yīng)該為[I=UR]，不應(yīng)該用U=IR，另外，歐姆定律是只能在純電阻電路中才適用的規(guī)律，用歐姆定律來推導焦耳定律會使學生認為焦耳定律也只適用于純電阻電路，對電動機等非純電阻元件求電熱不適用的錯誤認識.學生一旦建立這樣的錯誤認識再來糾正是比較困難的.

基于以上考慮，筆者認為引入焦耳定律的過程可以做一些調(diào)整.建議設(shè)計“電流通過電學元件時產(chǎn)生的電熱與誰有關(guān)？”的探究實驗（或者介紹焦耳所做的實驗）.通過探究實驗得出Q=I2Rt，即焦耳定律.然后結(jié)合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在純電阻電路中電流做功全部轉(zhuǎn)化為電熱W=Q，即UIt=I2Rt，可以得到[I=UR]。由此可見歐姆定律是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在純電阻電路中的具體反映和內(nèi)在要求.

這樣設(shè)計的好處是還原了人們認識自然規(guī)律的實際歷程，體現(xiàn)出了科學實驗在科學理論建立過程中的巨大作用，使人們認識到焦耳定律是一條實驗規(guī)律，物理學科是一門實驗科學，能真實反映自然規(guī)律.通過探究實驗的設(shè)計我們可以引導學生像科W家那樣設(shè)計實驗方案，探究、總結(jié)得出規(guī)律，使學生在實驗中體會科學實驗對自然科學的重要意義，也能使學生獲得科學研究的方法.

我們又利用焦耳定律和能量守恒定律反過來得出了歐姆定律，說明歐姆定律、焦耳定律雖說是在實驗中得出的，同時它們也是物理理論大廈的有機組成部分，可以反映出焦耳定律在物理理論體系中的地位和物理理論的完備性，在理論層面上證明焦耳定律可以納入已有的物理理論當中，使實驗結(jié)論和理論框架得到完美融合.更重要的是我們能夠得到歐姆定律的適用條件――純電阻電路，如果不是純電阻電路，電流做功沒有全部轉(zhuǎn)化為電熱則不能得出W=Q即UIt=I2Rt，歐姆定律也就不適用.另外我們還能體會到能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在自然界中的普適性，歐姆定律是能量轉(zhuǎn)化與守恒定律在純電阻電路中的必然要求.

篇(2)

一、教材分析

《歐姆定律》一課，學生在初中階段已經(jīng)學過，高中必修本（下冊）安排這節(jié)課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規(guī)律）；學習分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(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．這就決定了本節(jié)課的教學目的和教學要求．這節(jié)課不全是為了讓學生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容，重點在于要讓學生知道結(jié)論是如何得出的；在得出結(jié)論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法．

本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎(chǔ)．本節(jié)課分析實驗數(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，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準備階段．

通過本節(jié)課的學習，要讓學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；學會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．

本節(jié)課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進行分析．這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關(guān)鍵，是實現(xiàn)教學目標的基礎(chǔ)．

本節(jié)課的難點是電阻的定義及其物理意義．盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經(jīng)接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏．從數(shù)學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量，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式，從數(shù)學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．有些學生常將兩種表達式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正．

二、關(guān)于教法和學法

根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點，本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)式綜合教學法．教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學生積極參與教學活動．在教材難點處適當放慢節(jié)奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當?shù)乃季S點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發(fā)表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．

通過本節(jié)課的學習，要使學生領(lǐng)會物理學的研究方法，領(lǐng)會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設(shè)計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數(shù)據(jù)進行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和總結(jié)出物理規(guī)律．同時要讓學生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的思維習慣．

三、對教學過程的構(gòu)想

為了達成上述教學目標，充分發(fā)揮學生的主體作用，最大限度地激發(fā)學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環(huán)節(jié)，有以下構(gòu)想：1．在引入新課提出課題后，啟發(fā)學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用．2．對演示實驗所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學生思考回答．這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調(diào)動他們盡早投入積極參與．3．在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協(xié)助，同時讓其余同學注意觀察，也可調(diào)動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考．4．在用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識．到此應(yīng)該達到本節(jié)課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉(zhuǎn)向高漲．5．在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義．此時不要急于告訴學生結(jié)論，而應(yīng)給予充分的時間，啟發(fā)學生積極思考，并給予適當?shù)乃季S點撥．此處節(jié)奏應(yīng)放慢，可提請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發(fā)揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上，進一步總結(jié)出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華．要注意闡述實驗結(jié)論的普遍性，在此基礎(chǔ)上可讓學生先行總結(jié)，以鍛煉學生的語言表達能力．教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫．要隨即強調(diào)歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推．7．為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的．然后結(jié)合課本練習題，熟悉歐姆定律的應(yīng)用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題．

四、授課過程中幾點注意事項

1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進行介紹．

2．注意正確規(guī)范地進行演示操作，數(shù)據(jù)不能虛假拼湊．

3．注意演示實驗的可視度．可預先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學生都能清晰地看見．

4．定義電阻及總結(jié)歐姆定律時，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驗結(jié)論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結(jié)論后總結(jié)．這樣學生就不易將二者混淆．

篇(3)

關(guān)鍵詞： 新課標 《歐姆定律》 探究性實驗教學

《初中物理新課程標準》將科學探究納入了物理教學的內(nèi)容，旨在將學生學習的重心從過去的過于強調(diào)知識的傳承和積累向知識的探究過程轉(zhuǎn)化。

所謂“實驗探究教學模式”，是指學生在教師的引導下，運用已有的知識和技能，充當新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的角色的學習模式。

筆者多年從事初三物理教學，結(jié)合新課改要求，在《歐姆定律》探究教學中進行了嘗試，現(xiàn)談?wù)勛约旱膶嵺`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。為了弄清這個量與這些因素之間的關(guān)系，往往先控制住其他幾個因素不變，集中研究其中一個因素變化所產(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)計實驗應(yīng)盡量引導學生分為兩步設(shè)計。

1.保持電阻不變，研究電流跟電壓的關(guān)系。

要讓學生明確“研究電流跟電壓的關(guān)系時，應(yīng)保持電阻不變”，設(shè)計實驗電路時應(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。

要讓學生明確“研究電流跟電阻的關(guān)系時，應(yīng)保持電壓不變”，實驗探究時應(yīng)考慮：①怎樣改變導體電阻R的大小？②怎樣保持導體兩端的電壓U不變呢？讓學生討論交流，使學生認識到：當定值電阻的大小發(fā)生變化時，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，在具體的探究教學中可能會遇到這樣的問題：在電阻R阻值改變時，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兩端的電壓恢復到原來的電壓值。這也是把控制變量法從理論升華到實際的一個方面。

二、在探究過程中，讓學生親身體驗，增強課堂教學效果

學生是教學活動的主體，教師對思維活動過程的展開，不能代替學生自己的思維活動。因此，在設(shè)計本節(jié)探究活動時筆者以學生為中心，進行分組實驗。激發(fā)學生的求知欲和參與意識，使不同層次學生的認知結(jié)構(gòu)、個性品質(zhì)在參與中都得到發(fā)展。設(shè)計學生活動程序如下：

（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)計并進行實驗：①設(shè)計電路圖。②設(shè)計步驟。③進行實驗。

（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)動學生的積極性。對于初中學生來說，他們已不再局限于看老師演示實驗，都喜歡自己動手操作，通過自己的實踐解決問題。第二，可以清楚地發(fā)現(xiàn)并指出學生的操作中的錯誤，物理實驗中一些儀器的使用，要求學生掌握，培養(yǎng)學生正確而良好的操作技能。但是，在實踐過程中，筆者認為學生的練習機會實在太少，有些儀器的使用方法盡管學生課上聽懂了，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，學生往往會把電表的串并連搞錯，把正負接線柱接錯等，滑動變阻器的使用也不夠到位。第三，可以鞏固學生對相應(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，引導學生反思應(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，使學生受到相互滲透、影響和轉(zhuǎn)化的觀點的教育。例如，啟發(fā)學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習中。這樣就使學生不僅提高了知識學習的效率，而且逐漸樹立普遍聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的觀點。

例如：在總結(jié)歐姆定律的公式（I=U/R）時，可以壓強的公式為母本，壓強的公式是P=F/S，它的理解可以是：當受力面積一定時，壓強與壓力成正比；當壓力一定時，壓強與受力面積成反比。而歐姆定律是：通過導體的電流，與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。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生來說，可以很容易地掌握知識，得出結(jié)論。

當然在歐姆定律的探究教學中還有很多地方可以運用知識遷移，例如：在運用探究的基本過程解決電流、電壓、電阻三者關(guān)系時，可以反思以往用探究的方法解決過的問題，如液體壓強、深度、液體密度三者的關(guān)系，用以往的經(jīng)驗為本次探究的順利完成做鋪墊。

四、在探究過程中，利用教材對學生進行德育教育

德育是五育之首，新課程標準關(guān)注人的發(fā)展，把德育放在十分重要的地位。作為基礎(chǔ)學科的物理理所當然承擔著重要的德育任務(wù)。

在《歐姆定律》探究教學中，筆者首先做了大量的準備工作，這樣學生不僅學得很愉快，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任感，這對以后的學習工作都有巨大的幫助作用。其次，在教學過程中，利用分組實驗的合作性學習潛移默化地對學生進行德育教育，培養(yǎng)他們團結(jié)協(xié)作的精神。最后，利用歐姆的事跡和成果激發(fā)學生的學習熱情，樹立崇高理想，榜樣的力量是無窮的，它對學生具有強大的感染力和說服力。

教育部頒布的《物理課程標準》首先提出科學探究，其次才是科學內(nèi)容，它把科學探究作為很重要很有價值的學習方法和教學方法提出來，說明越來越多的教育者注意到探究教學在教改中的重要地位。《歐姆定律》一課的探究教學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中與學生一起雙向地、互動地建構(gòu)學科知識、促進能力發(fā)展。因此，在初中物理新課標下如何更好地開展探究教學，值得我們探討。

參考文獻：

篇(4)

(一)知識目標

1、知道電動勢的定義.

2、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.

3、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，電源的電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和.

4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關(guān)問題.

5、理解閉合電路的功率表達式.

6、理解閉合電路中能量轉(zhuǎn)化的情況.

(二)能力目標

1、培養(yǎng)學生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規(guī)律

2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關(guān)問題.

3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學生用多種方式分析問題能力.

(三)情感目標

1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生普遍聯(lián)系觀點

2、通過分析外電壓變化原因，了解內(nèi)因與外因關(guān)系

3、通過對閉合電路的分析計算，培養(yǎng)學生能量守恒思想

4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義

教學建議

1、電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)，在處理電動勢的概念時，可以根據(jù)教材，采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產(chǎn)生電勢差的大小，反映了電源做功的本領(lǐng)，由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內(nèi)、外電路上電勢降落之和的結(jié)論.教學中不要求論證這個結(jié)論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯)，幫助學生接受這個結(jié)論.

需要強調(diào)的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關(guān)，是由電源本生的特性決定的.

電動勢是標量，沒有方向，這要給學生說明，如果學生程度較好，可以向?qū)W生說明，做為電源，由正負極之分，在電源內(nèi)部，電流從負極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規(guī)定電源電動勢的方向為內(nèi)電路的電流方向，即從負極指向正極.

2、路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，是一個難點.希望作好演示實驗，使學生有明確的感性認識，然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關(guān)系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關(guān)系，務(wù)必使學生熟悉這個圖線.

學生應(yīng)該知道，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此，用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內(nèi)阻時，希望通過第五節(jié)的“思考與討論”，讓學生自己解決這個問題.

3、最后講述閉合電路中的功率，得出公式，.要從能量轉(zhuǎn)化的觀點說明，公式左方的表示單位時間內(nèi)電源提供的電能.理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內(nèi)阻上，其余部分輸出到外電路中.

教學設(shè)計方案

閉合電路的歐姆定律

一、教學目標

1、在物理知識方面的要求：

(1)鞏固產(chǎn)生恒定電流的條件;

(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.

(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和.

(4)掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意義

(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.

2、在物理方法上的要求：

(1)通過電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和的教學，使學生學會運用實驗探索物理規(guī)律的方法.

(2)從能量和能量轉(zhuǎn)化的角度理解電動勢的物理意義.

(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律的討論培養(yǎng)學生的推理能力.

(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規(guī)律，培養(yǎng)學生用多種方式分析

二、重點、難點分析

1、重點：

(1)電動勢是表示電源特性的物理量

(2)閉合電路歐姆定律的內(nèi)容;

(3)應(yīng)用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規(guī)律.

2、難點：

(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內(nèi)、外電壓之和.

(2)短路、斷路特征

(3)應(yīng)用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關(guān)系

三、教學過程設(shè)計

引入新課：

教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流.那么，導體中形成電流的條件是什么呢?(學生答：導體兩端有電勢差.)

演示：將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會看到什么現(xiàn)象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?

分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導線產(chǎn)生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場力的作用是不能形成持續(xù)電流的.

教師：為了形成持續(xù)的電源，必須有一種本質(zhì)上完全不同于靜電性的力，能夠不斷地分離正負電荷來補充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差，從而在導線中維持恒定的電流，能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時，電源中的非靜電力將不斷做功，從而把已經(jīng)流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.

板書：1、電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.它并不創(chuàng)造能量，也不創(chuàng)造電荷.例如：干電池是把化學能轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電機是把機械能、核能等轉(zhuǎn)化為電能的裝置.

教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽⑶夷軌蛱峁┖愣ǖ碾妷海敲床煌碾娫矗瑑蓸O間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號)，請幾個同學觀察電池上面寫的規(guī)格，發(fā)現(xiàn)盡管電池的型號不同，但是都標有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進行測量，發(fā)現(xiàn)結(jié)果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發(fā)電機、蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學生回答：不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學生：用電壓表直接測量)·

結(jié)論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(zhì)(如材料、工作方式等)決定，同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性，物理學中引入了電動勢的概念.

板書：2、電源電動勢

教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動勢在數(shù)值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.

板書：電源的電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.

例如，各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節(jié)1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示

，電路如圖所示，結(jié)論：開關(guān)閉合前，電壓表示數(shù)是1.5V，開關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)變?yōu)?.4V.實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減少了.

教師：上面的實驗中，開關(guān)閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V，那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實驗電路，介紹閉合電路可分為內(nèi)、外電路兩部分，電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路，電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內(nèi)部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內(nèi)電壓.我們現(xiàn)在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內(nèi)、外電壓之間的關(guān)系.

板書：3、內(nèi)電壓和外電壓

教師：向?qū)W生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內(nèi)電壓的測量.實驗中接通電鍵，移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內(nèi)、外電壓和的值.再斷開電鍵，由電壓表測出電動勢.分析實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律呢?

學生：在誤差許可的范圍內(nèi)，內(nèi)、外電壓之和等于電源電動勢.

板書：在閉合電路中，電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和，即.

下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關(guān)系.

教師：我們來做一個實驗，電路圖如圖所示

觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.

結(jié)論：把開關(guān)撥到2后，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實驗現(xiàn)象呢?這就要用到我們將要學習的內(nèi)容——閉合電路的歐姆定律.

板書：閉合電路的歐姆定律

教師：在圖1所示電路圖中，設(shè)電流為，根據(jù)歐姆定律，，，那么，電流強度，這就是閉合電路的歐姆定律.

板書：4、閉合電路的歐姆定律的內(nèi)容：閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比，和電路的內(nèi)外電阻之和成反比.表達式為.

同學們從這個表達式可以看出，在電源恒定時，電路中的電流強度隨電路的外電阻變化而變化;當外電路中的電阻是定值電阻時，電路中的電流強度和電源有關(guān).

教師：同學們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現(xiàn)象呢?

學生：9V的電源如果內(nèi)電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用它做電源，電路中的電流I可能較小;而電動勢3V的電源內(nèi)阻如果很小，電路中的電流可能比大，用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電，燈泡的亮度取決于，那么就出現(xiàn)了剛才的實驗現(xiàn)象了.

教師：很好.一般電源的電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)可以認為是不變的.那么外電阻的變化，就會引起電路中電流的變化，繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.

幾個重要推論

(1)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律

板書：5幾個重要推論

(l)路端電壓隨外電阻變化的規(guī)律演示實驗,圖3所示電路，

4節(jié)1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯(lián)組成電源(因為通常電源內(nèi)阻很小，的變化也很小，現(xiàn)象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數(shù)是如何隨變化?

教師：從實驗出發(fā)，隨著電阻的增大，電流逐漸減小，路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現(xiàn)象嗎?

學生：因為變大，閉合電路的總電阻增大，根據(jù)閉合電路的歐姆定律，，電路中的總電流減小，又因為，則路端電壓增大.

教師：正確.我們得出結(jié)論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.一般認為電動勢和內(nèi)電阻在短時間內(nèi)是不變的，初中我們認為電路兩端電壓是不變的，應(yīng)該是有條件的，當無窮大時，0，外電路可視為斷路，0，根據(jù)，則，即當外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數(shù)值等于電源的電動勢;當減小為0時，電路可視為短路，為短路電流，路端電壓.

板書5：路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.斷路時，∞，0，;短路時，，.

電路的路端電壓與電流的關(guān)系可以用圖像表示如下

(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規(guī)律.

教師：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(設(shè)、r是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率，

又因為，

所以，

當時，電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖所示.

板書6：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率有最大值.

教師：當輸出功率最大時，電源的效率是否也最大呢?

板書7：電源的效率隨外電阻變化的規(guī)律

教師：在電路中電源的總功率為，輸出的功率為，內(nèi)電路損耗的功率為，則電源的效率為，當變大，也變大.而當時，即輸出功率最大時，電源的效率=50%.

板書8：電源的效率隨外電阻的增大而增大.

四、講解例題

五、總結(jié)

探究活動

1、調(diào)查各種不同電源的性能特點。

(包括電動勢、內(nèi)阻、能量轉(zhuǎn)化情況、工作原理、可否充電)

2、考察目前對廢舊電池的回收情況。

(1)化學電池的工作原理;

(2)廢舊電池對環(huán)境的污染主要表現(xiàn)在哪些方面;

(3)當前社會對廢舊電池的重視程度;

(4)廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式;

篇(5)

    21世紀是高新科技、信息革命和經(jīng)濟迅猛發(fā)展的新時期,國家之間經(jīng)濟的競爭是科技的競爭,科技的競爭是人才的競爭。目前,擺在教育工作者面前最緊迫的任務(wù)是:如何轉(zhuǎn)變教育觀念,改進教學方法,為21世紀大面積培養(yǎng)具有較高的思想素質(zhì)和文化素質(zhì)、健康的身體素持和心理素質(zhì)、較強的勞動技能等綜合型人才及各種類型人才。跨世紀的物理教師,必須抓住時機,深入研究,在教學實踐中大膽實驗,充分發(fā)揮物理學科的自身優(yōu)勢,在實施素質(zhì)教育的主渠道——課堂教學上不斷創(chuàng)新,創(chuàng)造出物理學科的教學特色,履行自己的職責。

    一、轉(zhuǎn)變觀念,樹立正確的人才觀和素質(zhì)觀。

    幾十年來,應(yīng)試教育重知識的教學而輕能力的培養(yǎng)。人們一直把學習成績的好壞視為人才的標準,限制了學生多方面能力的發(fā)展,扼殺了眾多人才。今天,作為面向基礎(chǔ)教育的教師應(yīng)樹立全新的思想,去指導教學實踐。首先要有正確的人才觀,要從一個人的整體素質(zhì)和社會需要來評價、衡量人才。我們的社會,不僅需要科學家、藝術(shù)家、專家、學者,而且需要更多的普通專業(yè)技術(shù)人員和普通勞動者。學習成績好的能考上大學的是人才,學習成績不太好但有較強組織能力、活動能力、操作能力的學生同樣是人才。大企業(yè)的經(jīng)理是人才,個體老板也是人才。只要有一技之長,能對社會作貢獻的人都 是人才。其次要樹立正確的素質(zhì)觀。我國有十幾億人口,僅靠培養(yǎng)少數(shù)人為目標的“天才教育”或“精英教育”是無法使中華民族永遠屹立于世界民族之林的。只有全面推進素質(zhì)教育,提高全民族的素質(zhì),才能把人口的包袱轉(zhuǎn)化為人才的優(yōu)勢,也才能在當今的經(jīng)濟競爭和綜合國力的競爭中以足夠的人才優(yōu)勢穩(wěn)操勝券。因此,我們的教學必須面向 全體學生,教會他們求知,教會他們做人。

    二、優(yōu)化教學過程,把素質(zhì)教育的培養(yǎng)目標落實到課堂教學中。

    1、從實際出發(fā),優(yōu)化教學目標。

    制定教學目標,應(yīng)以現(xiàn)代教育思想為指導,全面領(lǐng)會素質(zhì)教育的要求,依據(jù)教學大綱、教材內(nèi)容,結(jié)合本樣教學實際和學生實際綜合考慮,既要確定長遠的教學目標,又要確定每節(jié)課的具體目標;既要確定基礎(chǔ)素質(zhì)的群體培養(yǎng)目標,又要確定較高素質(zhì)的個體培養(yǎng)目標;既要有知識教學目標,又要有方法指導和能力培養(yǎng)目標。使學生學到的不僅是物理知識本身,而且更重要的是學習物理的方法,研究物理的能力,探索自然的志向,獻身科學的精神。

    例如:關(guān)于滬科版初中物理教材第二冊中“歐姆定律”的教學,我們依據(jù)大綱和編者意圖,補充和調(diào)整了教參上擬定的教學目標。調(diào)整后的目標是:(1)知道“分離變量法”是探索物理規(guī)律的一種基本方法;知道列表對比法是分析實驗數(shù)據(jù)、歸納實驗結(jié)論的基本方法之一;(2)理解歐姆定律的內(nèi)容、公式及其變換式的物理意義,會用歐姆定律分析、解決簡單電路的有關(guān)問題;(3)培養(yǎng)學生實驗操作能力、分析思考能力和總結(jié)概括能力。因為在教學過程中,指導學生親自參與整個實驗研究過程和數(shù)據(jù)分析過程,不僅能理解實驗結(jié)論和定律的內(nèi)容,而且知道結(jié)論和定律是如何得出的,在得出結(jié)論時用了什么樣的方法和手段,在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后,再引導學生反復討論記錄表格中的實驗數(shù)據(jù),把每一組U/I的值與導體的電阻值相比較,自然使學生明白了變形公式R=U/I的物理意義。應(yīng)用歐姆定律解簡單電路的有關(guān)問題,不是本節(jié)內(nèi)容的重點,只要引導學生討論一、二個例題即可。可見,這樣的教學才能揭示物理學的研究方法和學法,才能讓學生沿著科學家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

    2、科學使用教材,優(yōu)化教學內(nèi)容。

    教材是教學之本,是連接教與學、知識與方法、能力與發(fā)展的紐帶。現(xiàn)有初中物理教材較老教材有了較大的進步,雖然增大了實驗容量,但大部分是教師演示實驗,學生分組實驗較少。學生學到的知識不能適應(yīng)高速發(fā)展的當今社會。這就要求教師不斷學習現(xiàn)代教育教學理論,充分運用自己的聰明才智,調(diào)動自己的知識積累,站在科學方法論的高度,研究教材、把握教材、使用教材,優(yōu)化教學內(nèi)容。

    優(yōu)化教學內(nèi)容,必須依據(jù)學生的身心特點和知識發(fā)展水平以及未來社會的需要,做到:(1)對教材中某些教學內(nèi)容進行適當調(diào)整和補充,使之更適合學生學習和社會需要。如:在伏安法測電阻的實驗教學中,教師引導學生選擇實驗器材、設(shè)計實驗電路,完成課本規(guī)定的實驗內(nèi)容后,提出新的問題:在上述實驗中若只允許你使用電壓表(或電流表),實驗能否進行?需要補充什么輔助器材?教師作適當點撥,讓學生充分思考、醞釀、討論,設(shè)計實驗方案,進一步進行實驗,使伏安法測電阻的實驗原理和思想在學生頭腦中得到進一步理解和升華。同進,引導優(yōu)生對實驗進行誤差分析,并進行補嘗討論,培養(yǎng)尖子生的綜合實驗素質(zhì)。另外,電學中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應(yīng)、影響電功大小的因素等演示實驗,都可以大膽地必為學生實驗、教師適當指導,讓學生自己操作,自己觀察、分析實驗現(xiàn)象,自己歸納實驗結(jié)論。不僅能掌握知識和規(guī)律的內(nèi)容,還能知道知識的來龍去脈,學會研究方法。 (2)精選教學素材,真正把溶于教材中的思想觀點、方法內(nèi)容、智力價值和精神素養(yǎng)挖掘出來,展示給學生。舉例講解更要貼近學生生活實際,激發(fā)學生情感,啟迪學生智慧。如牛頓第一定律、機械能的轉(zhuǎn)化與守恒、電阻的教學中,都應(yīng)滲透“內(nèi)因與外因”的辨證關(guān)系;慣性和摩擦力的教學應(yīng)滲透“一分為二”的辯證思想教育。

    3、擺正角色位置,優(yōu)化教學程序。

篇(6)

一、實驗探究中錯誤資源的類型

1.技能性錯誤

技能性錯誤指學生因缺乏操作技能和儀表讀數(shù)技能而產(chǎn)生的錯誤。“探究通過導體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”實驗包括電流表、電壓表、滑動變阻器等眾多電學器材，實驗操作具有綜合性，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接線柱，怎樣接入可以達到實驗目的？（3）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，及時斷開開關(guān)。由于學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，成為實驗探究的障礙。

2.客觀性錯誤

客觀性錯誤指并非由于學生知識、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誤。主要表現(xiàn)為：（1）器材自身原因。其一，器材使用時間過長，致使局部損壞，影響測量準確性；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，影響學生收集數(shù)據(jù)，導致得不到正確的實驗結(jié)論；其三，器材設(shè)計復雜，如圖1，電池盒接線柱太多，電池的組裝和接線變成了難點，而這并不是實驗重點，人為地制造困難。（2）實驗綜合性強，只要一種儀器的使用存在短板，就會造成結(jié)論錯誤。（3）缺乏適度的引導，或沒有提供充裕的探究時間。第一種情況，探究盲目，導致學生“盲”中出錯；第二種情況，時間緊迫，導致學生“忙”中出錯。

3.生成性錯誤

生成性錯誤指在實驗探究中產(chǎn)生的、在教師預設(shè)之外的錯誤。怎樣利用這類錯誤資源，對教師的教學智慧是一種挑戰(zhàn)。在探究通過導體的電流與導體電壓的關(guān)系時，基于學生實際，預設(shè)的電路設(shè)計為圖2，預設(shè)的教學過程是：引導學生發(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)學生如何獲得多組數(shù)據(jù)，學生想到改變電池個數(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，從而引導出串聯(lián)一個滑動變阻器。在筆者按部就班教學時，有學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)，該方案得到一些學生的認可，但該方案的最大錯誤是沒有控制R不變。

4.素養(yǎng)性錯誤

素養(yǎng)性錯誤指學生因缺乏科學素養(yǎng)所表現(xiàn)出的錯誤行為、習慣和意識。《義務(wù)教育物理課程標準（2011版）》指出，物理課程應(yīng)“以提高學生科學素養(yǎng)為宗旨”，使學生“養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度”，“具有保護環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的意識”。回首課堂，實驗過程中學生篡改數(shù)據(jù)、拼湊數(shù)據(jù)的現(xiàn)象時有發(fā)生，而且學生節(jié)能意識淡薄，如，探究活動暫停，開關(guān)還一直閉合，沒有及時斷開開關(guān)。

5.觀念性錯誤

觀念性錯誤指學生將課堂探究與真正的科學探究等同起來，意識不到科學發(fā)現(xiàn)的艱辛與曲折，形成“物理發(fā)現(xiàn)不過如此”的錯誤觀念。學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生指明了探究方向。因此，學生感到概念規(guī)律的得出十分容易，順理成章，甚至感嘆自己生不逢時。但真正的科學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驗，仍有可能以失敗告終。這些情況，學生是沒有遇到也體會不到的。當介紹歐姆定律的發(fā)現(xiàn)經(jīng)歷了約十年時間，付出了艱辛的努力時，學生在內(nèi)心深處并不認同，他們認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、基于錯誤資源的實驗教學策略

1.變“講授”為“探索”，促進實驗技能的構(gòu)建

實驗儀器的操作都有一定的規(guī)范，正確操作實驗儀器是一項基本技能。在剛接觸新儀器時就要嚴格要求、熟練掌握，為今后的綜合探究夯實基礎(chǔ)。對實驗儀器的教學，有人提倡采用講授式，以師講生聽為主，而教學實踐證明，這種方法不易引起學生興趣，扼殺學生使用新儀器的欲望。科學技術(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，需要學生自己摸索。因此，物理課堂上，教師的一個重要職責就是培養(yǎng)學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)動學生對新鮮事物的好奇心和探究欲。比如，教學“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注意事項，學生閱讀說明書后，試著去測電路中的電流。探索中，學生必然要經(jīng)歷犯錯、反思、糾錯的過程，而這正是學生自我建構(gòu)操作技能的過程，印象自然根深蒂固，同時，培養(yǎng)了學生使用新儀器的能力。又如，對電流表的讀數(shù)，教師先投影一組學生的表盤，但故意不顯示接線柱，如圖3，請學生讀數(shù)，有些學生馬上就報出讀數(shù)，但出現(xiàn)不同結(jié)果，還有學生猶豫不決，教師啟發(fā)學生為什么出現(xiàn)這種現(xiàn)象？學生反映，不知道接線柱。此時，學生就會明白，讀數(shù)先要明確接線柱或量程。接著，告訴學生是小量程，再請學生讀數(shù)，又出現(xiàn)了兩個答案：0.24A和0.28A。教師追問，到底哪個正確，為什么？引導學生要看清分度值，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

每堂探究課都有預期目標和探究重點，而時間有限，所以，要為學生創(chuàng)造一個好的實驗環(huán)境，避免一些客觀的、非重點因素的干擾，為探究重點贏得更多時間。實驗器材使用時間過長或質(zhì)量不過關(guān)，不能正常工作，學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，學生的數(shù)據(jù)能準確嗎？又談何發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中蘊藏的物理規(guī)律？因此，學校采購器材時應(yīng)嚴把質(zhì)量關(guān)，對有問題的器材要及時更換，同時，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間和精力，集中檢修，一來減輕實驗員的工作壓力，二來掌握一些檢修技能。當提供的都是能正常使用的器材后，學生的實驗就不會受其他因素影響，從而保障探究正常進行。

3.變“錯誤”為“正確”，彰顯錯誤資源的價值

學生對教師問題的即時性反映，折射出學生的原始思維和創(chuàng)造性火花，這些想法有的是正確的，有的雖然錯誤，但能給教學啟發(fā)，其價值不亞于正確的創(chuàng)意。學生錯誤的想法里可能蘊藏著創(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的方案是錯誤的，但這種想法在研究通過導體的電流與導體電阻的關(guān)系時，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：其一，電阻箱是一種可讀出阻值的變阻器。初中階段學生對不能讀出示數(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，沒有機會讓學生體驗電阻箱的優(yōu)勢，而在這里，電阻箱的接線和讀數(shù)得到運用，體現(xiàn)了其教學價值，彌補教材的不足。其二，簡化實驗操作過程。本電路的連接在研究電流與電壓的關(guān)系時已經(jīng)得到強化，因此，連接電路不是本探究內(nèi)容的重點。當定值電阻R不斷改變時，該電路局部要不斷拆裝、重組，這在技能上只是簡單重復，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內(nèi)容爭取更多時間。其三，實驗探究提倡開放性，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定值電阻，學生會想，為什么要選這幾個電阻？隨機一點不可以嗎？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，為學生采集數(shù)據(jù)拓展空間，增加實驗結(jié)論的可信度。

4.變“說教”為“身教”，給學生潛移默化的影響

在實驗細節(jié)上，教師苦口婆心，諄諄教導，而學生一意孤行，當耳邊風，教學效果一直欠佳。什么原因呢？要學生低碳環(huán)保，教師自己在實驗教學中的一言一行、一舉一動反饋給學生的卻是鋪張浪費；要學生尊重實驗事實，不得篡改數(shù)據(jù)，教師卻圖方便省事，不做實驗，空降實驗數(shù)據(jù)；要學生表達準確，教師的教學語言卻欠科學性，甚至“腳踩西瓜皮，滑到哪是哪”。這樣矛盾的教學言行，怎能讓學生養(yǎng)成低碳環(huán)保的意識和實事求是的科學態(tài)度？要提升學生的科學素養(yǎng)，除平常注意要求外，更重要的是教師要加強自身修養(yǎng)，以身垂范，給學生樹立良好的榜樣。

5.變“單一”為“飽滿”，落實三維教學目標

探究教學不能僅局限于學生掌握物理概念和規(guī)律，還應(yīng)將歷史上物理學家進行探究、獲得發(fā)現(xiàn)的歷史資料引入教學，通過歷史情境再現(xiàn)，展現(xiàn)科學研究方法，體驗科學發(fā)現(xiàn)的艱辛，實現(xiàn)教育價值最大化。

歷史上歐姆定律的建立過程與課堂上的科學探究有很大差異，將歐姆的探究過程和對他成功的分析補充到課堂中，可以使學生在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度上獲益。

在歐姆所處的時代，他遇到的最大困難與挑戰(zhàn)有以下幾點[1]：（1）當時的直流電源只有伏打電堆，最初用它進行實驗，電流不穩(wěn)定，未能獲得理想結(jié)果。后來，接受其他科學家的建議，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)果更準確。這與他善于學習、關(guān)心科技發(fā)展、重視科學交流是分不開的。（2）在歐姆進行研究時，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)計出電流扭秤，用磁針的扭角實現(xiàn)了電流大小的測量；用相同粗細、不同長度的銅導線來得到不同電阻；用溫差電池兩個接點的溫度差得到不同電勢差，這在當時是想象不到的，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，認為他的理論是空洞的臆造，許多年后他的成果才得到科學界的普遍認同。為了科學研究，歐姆在孤獨與困難的環(huán)境中，自己動手制作儀器，堅持進行科學探索，把全部生命都奉獻給了科學事業(yè)，這種獻身精神是值得欽佩和學習的。

通過物理學史的引入，“歐姆”在學生思想里不再只是一個物理量的單位，“歐姆定律”也不再只是一個物理公式，它們匯成了一部有血有肉、富有立體感的科學勵志故事，深深地感染和激勵著學生。

篇(7)

【關(guān)鍵詞】線性元件;非線性元件;純電阻;非純電阻元件;歐姆定律

About linear, nonlinear element and pure resistance, impure resistor’s discussion

Zhang Feng

【Abstract】Linear, the mis alignment and the pure resistance, the impure resistor’s concept is separately from two different angles the classification which carries on to the electricity component, between them not direct relation.

【Key words】Linear element; Nonlinear element; Pure resistance; Impure resistor; Ohm’s law

在歐姆定律一章的教學過程中常常會遇到有些資料或者一線教學的教師，對線性、非線性元件及純電阻、非純電阻元件和歐姆定律的適用關(guān)系出現(xiàn)一些概念上的混亂。所以在此我們就這個問題做一些專門的討論。

人們對通過導體的電流與電壓關(guān)系的實驗研究中，發(fā)現(xiàn)溫度變化不大時，常見的金屬導體中所通過的電流與其兩端所加的電壓是成正比的，即電壓與電流的比值是確定的；而對不同的金屬導體這個比值是不同的。看來電壓與電流的比值可以反映導體本身的一種性質(zhì)，于是物理學中將其比值定義為導體的電阻。但是在后來的研究中發(fā)現(xiàn)也有一些導體所通過的電流與加在其兩端的電壓并不成正比，于是人們把電壓與電流成正比的導體材料叫做線性元件（伏安特性曲線是直線），而把不成正比的導體材料叫做非線性元件。實驗表明常見的線性元件除金屬外還有電解質(zhì)溶液。而常見的氣態(tài)導體、半導體材料都是非線性元件。

我們知道物理學中的歐姆定律是實驗定律，其內(nèi)容表述是：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，而跟導體的電阻成反比。這是由于歐姆當初實驗是用常見的金屬導體來做實驗所得出的該結(jié)論。由此看來歐姆定律是只對線性元件而言的，或者說歐姆定律的適用范圍只是線性元件。需要注意的是I=U/R這個公式對非線性元件仍然是成立的，對非線性元件I=U/R是在某一個工作狀態(tài)下所對應(yīng)的數(shù)學關(guān)系。

人們對用電器工作中能量轉(zhuǎn)化問題的研究中，注意到有一類用電器所消耗的電能是全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即電流做功用來全部產(chǎn)生焦耳熱。所以電流所做的功W=UIt和焦耳實驗定律中得到的電熱Q=IR2t二者是相等的，即UIt=IR2t。化簡得到U/I=R，可以理解為這種用電器對電流的阻礙作用全部來自于電阻，所以這種用電器被稱之為純電阻元件。相反，有些用電器所消耗的電能并沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即電流所做的功是大于所產(chǎn)生的焦耳熱的，由UIt>IR2t可化簡得到U/I>R，可以理解為這種用電器對電流的阻礙作用不純粹來自于電阻而是還有其它的阻礙作用(將來可由反電動勢、感抗、容抗等概念予以解釋），所以這種用電器被稱之為非純電阻元件。

所以對純電阻元件，其電壓、電流、電阻之間還是具有等量關(guān)系的，U/I=R I=U/R U=IR都是成立的。而對非純電阻元件因為U/I>R，所以I，U，R之間也就不再具有等量關(guān)系了。

總之，線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件的概念是分別從兩個不同的角度對電學元器件所進行的分類，他們之間無直接的聯(lián)系。純電阻元件可能是線性的也可能是非線性的，而對非純電阻元件則通常都是非線性的，當然從概念上講也不排除將來會發(fā)現(xiàn)或人為合成出線性的非純電阻元件。非線性元件不適用于歐姆定律是由于電流與電壓不成正比；非純電阻元件不適用于歐姆定律則是對電流的阻礙作用不僅有電阻還有感抗或容抗等作用，所以U/I>R。

下面我們來看兩個涉及線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件的電學問題;

例題1. 要描繪某電學元件(最大電流不超過6 mA，最大電壓不超過7 V)的伏安特性曲線，設(shè)計電路如圖1-1所示。圖中定值電阻R為1 kΩ，用于限流；電流表量程為10 mA，內(nèi)阻約為5 Ω；電壓表(未畫出)量程為10 V，內(nèi)阻約為10 kΩ；電源電動勢E為12V，內(nèi)阻不計。

(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：

a.阻值0~200 Ω，額定電流0.3 A

b.阻值0~20 Ω，額定電流0.5 A

本實驗應(yīng)選用的滑動變阻器是(填“a”或“b”)。

(2)正確接線后，測得數(shù)據(jù)如下表：

a. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，電壓表是并聯(lián)在M與(填“O”或“P”)之間的。 b.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖1-2中畫出該元件的伏安特性曲線。

(3)畫出待測元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖(無需數(shù)值)。

【答案】(1)a (2)a. P b.見解析中圖1-4

(3)見解析中圖1-5

【解析】(1)由于電源內(nèi)阻不計，所以若使用變阻器b時，流過其電阻絲的電流(觸頭右側(cè)部分)I＞12/20 A=0.6 A＞0.5 A，會燒毀變阻器，故只能用變阻器a。 (2)a. 由題表格數(shù)據(jù)知，被測元件的電阻R=U/I在不同電壓下都在1 kΩ以上，與電壓表內(nèi)阻很接近，故為減小實驗誤差，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，即電壓表應(yīng)接在M與P兩點之間。b. 以縱軸表示電流，以橫軸表示電壓建立坐標系，在縱軸上以5小格(1大格)表示1 mA，在橫軸上以5小格(1大格)表示1 V，將表格中各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點描繪在坐標系中，然后用平滑的曲線將描出的各點連接起來，即得伏安特性曲線。 (3)UMO隨MN間電壓UMN的變化如圖1-5所示。

例題2 抽油煙機是現(xiàn)代廚衛(wèi)不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油煙機說明書中的主要技術(shù)參數(shù)表．用多用表測量得兩只電動機的線圈電阻均為R＝90 Ω.若保險絲的熔斷電流是保險絲允許通過的電流的1.5倍，啟動時電動機當作純電阻處理，則

(1)這種抽油煙機保險絲的熔斷電流不得低于多少？

(2)兩電動機每分鐘消耗的電能為多少？

(3)兩電動機每分鐘所做的有用功是多少？

(4)這種油煙機的機械效率是多少？

思維引導 電動機啟動過程和工作過程有何不同？啟動過程中電功的作用是什么？工作過程中電功分為幾部分？電動機的有用功部分是做什么工作？效率的計算方法是什么？

解析 (1)電動機啟動時通過的電流大于正常工作時的電流，所以保險絲的熔斷電流應(yīng)以啟動時通過的電流來確定．I＝UR×2＋P燈U＝5.1 A．所以保險絲的熔斷電流至少：I′＝1.5I＝7.7 A.

(2)兩電動機每分鐘消耗的電能E＝2Pt＝22 200 J

(3)電動機所做的有用功是用于排風的，故兩電動機每分鐘所做的有用功為：

W＝PΔV＝300×15 J＝4 500 J

(4)該抽油煙機的效率η＝WE×100%＝20.3%