時間：2023-09-22 15:32:04
序論：在您撰寫歐姆定律的內(nèi)容時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.地位和作用
《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。通過這一節(jié)的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生初步掌握和運用歐姆定律解決實際電學(xué)問題的思路和方法，了解運用“控制變量法”研究物理問題的實驗方法，為進一步學(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）知識目標(biāo)
理解掌握歐姆定律及其表達式，能用歐姆定律進行簡單計算；根據(jù)歐姆定律得出串并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系；通過計算，學(xué)會解答電學(xué)計算題的一般方法，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”研究問題的方法，培養(yǎng)學(xué)生運用歐姆定律解決問題的能力。
（3）情感目標(biāo)
通過介紹歐姆的生平，培養(yǎng)學(xué)生嚴謹細致的科學(xué)態(tài)度和探索精神，學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(xué)、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運用，幫助學(xué)生樹立物理知識普遍聯(lián)系的觀點以及科學(xué)知識在實際中的價值意識。
3.重點和難點
重點：理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達式和變換式的意義，并且能運用歐姆定律進行簡單的電學(xué)計算。
難點：運用歐姆定律探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、說學(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)會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用，具備了學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯(lián)系的認識是膚淺的、不完整的，沒有上升到理性認識，需要具體的形象來支持。所以在本節(jié)學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合實驗法和定量、定性分析法。
2.知識基礎(chǔ)
要想學(xué)好本節(jié)，需要學(xué)生應(yīng)具備的知識有：電流、電壓、電阻的概念，電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法，電流與電壓、電阻的關(guān)系。
三、說教法
結(jié)合學(xué)生情況和本節(jié)特點本人采取以下幾個教法：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、說教學(xué)過程
1.課題導(dǎo)入（采用復(fù)習(xí)設(shè)置疑問的方式，時間3分鐘）
復(fù)習(xí)：電流是如何形成的？導(dǎo)體的電阻對電流有什么作用？
設(shè)疑思考：電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關(guān)系呢？通過簡單的回顧、分析，使學(xué)生很快回憶起這三個量的有關(guān)概念，通過猜想使學(xué)生對這三個量的關(guān)系研究產(chǎn)生了興趣，達到引入新課的目的。
2.展開探究活動，自主總結(jié)結(jié)論（時間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)出兩個結(jié)論：導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(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，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
為了進一步得出歐姆定律的內(nèi)容，可采用以下幾點做法：各小組在教師指導(dǎo)下，對實驗數(shù)據(jù)進行數(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)生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結(jié)論所包含的意思表示出來，從而引入歐姆定律的表達式。
3.說明事項
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，即同一性和同時性。
向?qū)W生介紹歐姆的生平，以達成教學(xué)目標(biāo)中的情感目標(biāo)。學(xué)習(xí)科學(xué)家獻身科學(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：通過課本第26頁例題和第29頁習(xí)題2和習(xí)題3，讓學(xué)生自己先試做，然后教師再加以點評和補充，使學(xué)生理解掌握歐姆定律表達式及變形式的應(yīng)用，達成教學(xué)目標(biāo)的知識目標(biāo)，充分體現(xiàn)了課堂上學(xué)生的自主地位。
應(yīng)用歐姆定律解題時應(yīng)注意以下幾點問題：
（1）同一性
即公式中的U、I，必須針對同一段導(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（都用國際主單位）。
（3）同時性
即公式中的U、I，必須是同一時刻的數(shù)值。
（4）規(guī)范性
解題時一定要注意解題的規(guī)范性（即按照已知、求、解、答四個步驟解題）。
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）實驗分析
在演示實驗之前，要鼓勵學(xué)生進行各種大膽的猜想，當(dāng)學(xué)生的猜想與實驗結(jié)果相同時，他會在實驗中體驗到快樂與興奮，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
①演示實驗
將兩個電阻串聯(lián)起來，讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況（變暗了），并說出原因（電路中的電流變小了，說明總電阻變大了）。
得出結(jié)論：串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。
②演示實驗
將兩個電阻并聯(lián)起來，同樣讓學(xué)生觀察燈泡的亮度情況（變亮了），并說出原因（路中的電流變大了，說明總電阻變小了）。
得出結(jié)論：并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
（2）定性分析
（提出問題）為什么串聯(lián)后總電阻會變大？并聯(lián)后總電阻會變小？
得出結(jié)論：電阻串聯(lián)相當(dāng)于導(dǎo)體的長度變長了，所以串聯(lián)電阻的個數(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)過的串并聯(lián)電路中電流和電壓的特點推導(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)容及其表達式
（2）運用歐姆定律解決有關(guān)電學(xué)的計算題以及探究串、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)的布置主要是針對歐姆定律表達式及其變形公式的運用，并結(jié)合前面學(xué)習(xí)過的串并聯(lián)電路中電流、電壓的特點的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業(yè)：《課堂點睛》17頁至18頁的習(xí)題。
五、說板書設(shè)計
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。
歐姆定律的表達式：I
電阻的串聯(lián)：R串=R1+R2+…+Rn
【關(guān)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(xué)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(xué)習(xí)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(dǎo)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(dǎo)電金屬和導(dǎo)電液體，對于氣體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)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(yīng)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(guān)資料，許多資料上說歐姆定律的應(yīng)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(xué)習(xí)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(dǎo)致導(dǎo)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(dāng)通電導(dǎo)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(chǔ)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(xué)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(xué)習(xí)歐姆定律的過程中，電流表、電壓表、導(dǎo)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(xué)習(xí)中需要掌握的內(nèi)容
本人在基于電學(xué)的基礎(chǔ)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(guān)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(guān)的電路問題；知道什么是導(dǎo)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(shè)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(jié)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(xué)習(xí)難度較大，但我通過相關(guān)教學(xué)短片的學(xué)習(xí)，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(dǎo)體自身的特有屬性，其大小是受溫度、導(dǎo)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(guān)，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(xí)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(xué)有關(guān)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(guān)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(jié)論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關(guān)歐姆定律的題時，以前直接把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進行計算，并把同一導(dǎo)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(dǎo)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(biāo)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(guān)通斷引起電路結(jié)構(gòu)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(biāo)，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(xué)習(xí)的目標(biāo)以及方法。比如遇到當(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(dāng)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(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值，就可簡化許多變量問題的計算。當(dāng)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(wù)，所以放棄了這類題，而在經(jīng)過詢問成績優(yōu)秀的同學(xué)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(jié)
簡言之，歐姆定律是物理教材中最為重要的電學(xué)定律之一，是電學(xué)內(nèi)容的重要知識，也是我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識。當(dāng)然，對于歐姆定律的學(xué)習(xí)與解題方法，自然不止以上所述方法，因而在具體的學(xué)習(xí)中，我們要立足于自身實際學(xué)習(xí)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(yīng)用技巧[J].才智，2009（27）
一、歐姆定律發(fā)現(xiàn)歷程溯源
2.相同之處
歐姆定律適用于線性元件，如金屬等，不適用于非線性元件，如氣態(tài)導(dǎo)體等。
三、三點質(zhì)疑
1.線性元件存在嗎
材料的電阻率ρ會隨其他因素的變化而變化（如溫度），從而導(dǎo)致導(dǎo)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。在實際問題中，當(dāng)通電導(dǎo)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。
2.對所有非線性元件歐姆定律都不適合嗎
在上述所有表述中都有歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體之說，又有歐姆定律適用的元件是線性元件之說，也就是說金屬是線性材料，而我們知道，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(yīng)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，為了避免這種自相矛盾，許多資料上又說歐姆定律的應(yīng)用有“同時性”，或者說“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”，筆者總覺得這樣的解釋難以讓學(xué)生接受，有牽強之意，給教師的教造成難度，既然各個狀態(tài)下都是適合的，那就是整個過程適合呀。
3.對歐姆定律適合的元件I與R一定成反比嗎
I與R成反比必須有“導(dǎo)體兩端的電壓U相同”這一前提，在這一前提條件下改變導(dǎo)體的電阻R，那么通過導(dǎo)體的電流就會發(fā)生變化，因而導(dǎo)體的工作點就發(fā)生了變化，其制作材料的電阻率 ρ就隨之變化，因此導(dǎo)致電阻又會發(fā)生進一步的變化，這樣又會導(dǎo)致電流產(chǎn)生進一步的變化，所以實踐中多數(shù)情況下I與R就不會成嚴格的反比關(guān)系，甚至相差很大。
四、兩條教學(xué)對策
1.歐姆定律的表述需要改進
其實早就有一些老師對歐姆定律的表述進行過深入的分析，并結(jié)合他們自身長期的教學(xué)經(jīng)驗，已經(jīng)提出了歐姆定律的表述的后半部分“I與R成反比”是多余的，應(yīng)該刪除，筆者也贊成這種做法，因為這種說法本身就是不準確的，這也是在上述三種大學(xué)普通物理教材中都沒有出現(xiàn)這個說法的原因。
通過對歐姆定律發(fā)現(xiàn)歷程的溯源，可知歐姆當(dāng)時發(fā)現(xiàn)這一電路定律時也沒有提出“反比”這一函數(shù)關(guān)系，只是定量地給出了一個等式，因此，筆者認為歐姆定律的現(xiàn)代表述有必要改進，既要傳承歐姆當(dāng)時的公式，也要符合實際情況，所以筆者認為歐姆定律應(yīng)該表述為：通過導(dǎo)體的電流強度等于導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體此時的電阻之比。
那么，為什么連“I與U成正比”也省去呢？當(dāng)R一定時，I與U成正比是顯然的，但如果在歐姆定律的表述中一旦出現(xiàn)“I與U成正比”的說法，學(xué)生就會很自然地想到“I與R成反比”，而這種說法是不對的，所以表述中最好不要出現(xiàn)“I與U成正比”和“I與R成反比”這兩種說法。
2.線性還是非線性元件的區(qū)分不能以材料種類為判斷標(biāo)準
同樣是金屬材料，鎢絲的伏安特性是非線性的，而一些合金材料導(dǎo)體的伏安特性卻是非常接近理論線性，如標(biāo)準電阻。所以我們在區(qū)分線性元件還是非線性元件時，不能以導(dǎo)體的材料種類作為判斷的標(biāo)準，而只能通過實驗測定，得到I-U圖象，以此來作為判斷依據(jù)。
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)重點是歐姆定律的內(nèi)容和公式。通過實驗探究，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，體驗科學(xué)探究的樂趣，形成尊重事實、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，在探究過程中通過適時引導(dǎo)、恰當(dāng)點撥，利用實物電路使學(xué)生達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)生有較強的好奇心和求知欲，他們渴望自己動手進行科學(xué)探究，體驗成功的樂趣，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
會用實驗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、實驗?zāi)芰头治龈爬芰Α?/p>
⑵過程與方法
通過實驗探究學(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)生實事求是的科學(xué)態(tài)度；認真謹慎的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
重點：歐姆定律的內(nèi)容和公式；
通過實驗使學(xué)生知道導(dǎo)體中電流與電壓、電阻的關(guān)系。
難點：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
依據(jù)本節(jié)課的知識特點、教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生實際，確定本節(jié)主要采用實驗探究法。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)準備
關(guān)鍵詞：初中；物理；歐姆定律；教學(xué)問題
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實驗探究中讓學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)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(guān)系到之后對中考的重點知識復(fù)習(xí)，更有可能影響學(xué)生對于物理學(xué)的熱情。在實驗探究的過程之中以學(xué)生為主，教師起引導(dǎo)作用，讓學(xué)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(dǎo)的印象深刻，從而達到了教學(xué)目的。
二、在歐姆定律的學(xué)習(xí)中最經(jīng)常遇到的問題
在實際的教學(xué)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(xué)任務(wù)，開闊學(xué)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(xué)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(chǔ)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(xué)測量儀器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關(guān)系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎(chǔ)知識的理解與運用又是進一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關(guān)系
這部分知識是在實驗的基礎(chǔ)上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。教師在實驗中要讓學(xué)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(xué)生學(xué)會物理學(xué)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(xué)中的基本定律，是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識分析和進行電路計算的基礎(chǔ)，是初中電學(xué)的重點知識。
歐姆定律是初中物理學(xué)電學(xué)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(guān)系，并在實驗的基礎(chǔ)上得出歐姆定律，做好演示實驗，歸納、分析、概括實驗結(jié)果，使學(xué)生正確理解歐姆定律的基礎(chǔ)。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(chǔ)。
電流、電壓、電阻的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，由于初中學(xué)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(xué)生理解的難點。教師要多舉例子幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的屬性，決定于導(dǎo)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(guān)。同時，教師一定要糾正一些學(xué)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(xué)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(guān)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(guān)系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關(guān)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(xué)生看。可以先從電源正極開始，按電流方向依次為電池、開關(guān)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(xué)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(dǎo)串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系及電壓分配跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系，具體推導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體電阻成正比。
四、結(jié)束語
通過對物理教學(xué)內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓(xùn)練的具體研究，對教學(xué)內(nèi)容進行歸納總結(jié)，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(xué)質(zhì)量，把重點真正落實在教學(xué)過程中，幫助學(xué)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(xué)生學(xué)會控制變量法研究多個變量的問題，學(xué)會用等效法分析復(fù)雜電路。因此，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)。
參考文獻：
1.教材的地位和作用
“歐姆定律”是在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念以及使用電壓表、電流表、滑動變阻器之后的內(nèi)容，這樣的安排既符合學(xué)生由易到難、由簡到繁的認知規(guī)律，又保持了知識的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。通過學(xué)習(xí)“歐姆定律”，主要使學(xué)生掌握在同一電路中電學(xué)三個基本物理量之間的關(guān)系，初步掌握運用歐姆定律解決簡單電學(xué)問題的思路和方法，同時也為下一步學(xué)習(xí)“電功率”以及“焦耳定律”等其他電學(xué)知識與電路分析和計算打下基礎(chǔ)，起到了承上啟下的作用。
2.教學(xué)目標(biāo)
（1）知識與技能
通過實驗探究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系，分析歸納得到歐姆定律。理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
（2）過程與方法
運用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，歸納得出歐姆定律。
（3）情感態(tài)度與價值觀
通過對歐姆定律的認識，體會物理規(guī)律的客觀性和普遍性，增強對科學(xué)和科學(xué)探究的興趣。
3.教學(xué)的重難點
重點：理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
難點：對歐姆定律的理解和應(yīng)用。
二、說教法
這節(jié)課可綜合應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)學(xué)、講授和討論等多種形式的教學(xué)方法，提高課堂效率，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。充分體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體的原則。
三、說學(xué)法
在物理教學(xué)中，應(yīng)該對學(xué)生進行學(xué)法指導(dǎo)，應(yīng)重視學(xué)情，突出自主學(xué)習(xí)，鍛煉實驗操作能力。在本節(jié)課的教學(xué)中，通過閱讀例題，讓學(xué)生在閱讀過程中進行分析、推理，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力與分析推理能力。
四、說教學(xué)設(shè)計
在教學(xué)中公式的推導(dǎo)是建立在學(xué)生體驗的基礎(chǔ)上的，先由學(xué)生解題而后再去總結(jié)、引導(dǎo)，學(xué)生通過自主解決實際問題獲得感性認識。教師該講的還是要講，該放手的就盡管讓學(xué)生去完成，即便會有一些問題，也可以讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題的源頭出在哪里，讓學(xué)生對問題進行分析和討論，這樣既加深學(xué)生對歐姆定律的理
關(guān)鍵詞：歐姆定律；適用范圍；微觀機理；導(dǎo)電材料；能量轉(zhuǎn)化
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）12-0039-2
人教版《普通高中課程標(biāo)準實驗教科書物理選修3-1》《歐姆定律》一節(jié)內(nèi)容圍繞電阻的定義式、歐姆定律和伏安特性曲線三部分展開，圖1為教材的兩段文字，意思是當(dāng)金屬導(dǎo)體的電阻不變時，伏安特性曲線是一條直線，叫做線性元件，滿足歐姆定律；“這些情況”的電流與電壓不成正比，是非線性元件，歐姆定律不適用[1]。隨后，教材舉例小燈泡和二極管的伏安特性曲線，指出兩個元件都是非線性元件。在遇到歐姆定律時，不論是年輕教師還是學(xué)生常常感到疑惑：歐姆定律適用范圍究竟是金屬和電解質(zhì)溶液還是線性元件？小燈泡是金屬，又是非線性元件，究竟是否滿足歐姆定律？
[導(dǎo)體的伏安特性曲線 在實際應(yīng)用中，常用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。對于金屬導(dǎo)體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的（不隨電流、電壓改變），它的伏安特性曲線是一條直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。圖2.3-2中導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線如圖2.3-3所示。
歐姆定律是個實驗定律，實驗中用的都是金屬導(dǎo)體。這個結(jié)論對其他導(dǎo)體是否適用，仍然需要實驗的檢驗。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用，但對氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導(dǎo)體元件并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學(xué)元件叫做非線性元件。]
1 歐姆定律的由來
1826年4月，德國物理學(xué)家歐姆《由伽伐尼電力產(chǎn)生的電現(xiàn)象的理論》，提出歐姆定律：在同一電路中，通過某段導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。歐姆實驗中用八根粗細相同、長度不同的板狀銅絲分別接入電路，推導(dǎo)出 ，其中s為金屬導(dǎo)線的橫截面積，k為電導(dǎo)率，l為導(dǎo)線的長度，x為通過導(dǎo)線l的電流強度，a為導(dǎo)線兩端的電勢差[2]。當(dāng)時只有電導(dǎo)率的概念，后來歐姆又提出 為導(dǎo)體的電阻，并將歐姆定律表述為“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。”
關(guān)于歐姆定律的m用范圍，一直存在爭議，筆者認為可以從不同角度進行陳述。
2 歐姆定律的適用范圍
2.1 從導(dǎo)電材料看適用范圍
歐姆當(dāng)年通過對金屬導(dǎo)體研究得出歐姆定律，后來實驗得出歐姆定律也適用于電解質(zhì)溶液，但不適用于氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體元件。
從微觀角度分析金屬導(dǎo)體中的電流問題，金屬導(dǎo)體中的自由電子無規(guī)則熱運動的速度矢量平均為零，不能形成電流。有外電場時，自由電子在電場力的作用下定向移動，定向漂移形成電流，定向漂移速度的平均值稱為漂移速度。電子在電場力作用下加速運動，與金屬晶格碰撞后向各個方向運動的可能性都有，因此失去定向運動的特征，又回歸無規(guī)則運動，在電場力的作用下再做定向漂移。如果在一段長為L、橫截面積為S的長直導(dǎo)線，兩端加上電壓U，自由電子相繼兩次碰撞的間隔有長有短，設(shè)平均時間為τ，則自由電子在下次碰撞前的定向移動為勻加速運動，
2.2 從能量轉(zhuǎn)化看適用范圍
在純電阻電路中，導(dǎo)體消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，由UIt=I2Rt，得出 在非純電阻電路中，導(dǎo)體消耗的電能只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其余部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（機械能、化學(xué)能等）， 因此，歐姆定律適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。
金屬導(dǎo)體通電，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是純電阻元件，滿足歐姆定律。小燈泡通電后，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燈絲溫度升高導(dǎo)致發(fā)光，部分內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為光能，因此小燈泡也是純電阻，滿足歐姆定律。電解質(zhì)溶液，在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，也遵守歐姆定律。氣體導(dǎo)電是因為氣體分子在其他因素（宇宙射線或高電壓等條件）作用下，產(chǎn)生電離，能量轉(zhuǎn)化情況復(fù)雜，不滿足歐姆定律。半導(dǎo)體通電時內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，電能少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不滿足歐姆定律。電動機通電但轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動時電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，遵從歐姆定律；轉(zhuǎn)動時，電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，為非純電阻元件，也不滿足歐姆定律。
2.3 從I-U圖線看適用范圍
線性元件指一個量與另一個量按比例、成直線關(guān)系，非線性元件指兩個量不按比例、不成直線的關(guān)系。在電流與電壓關(guān)系問題上，線性元件阻值保持不變，非線性元件的阻值隨外界情況的變化而改變，在求解含有非線性元件的電路問題時通常借助其I-U圖像。
從 知導(dǎo)體的電阻與自由電子連續(xù)兩次碰撞的平均時間有關(guān)，自由電子和晶格碰撞將動能傳遞給金屬離子，導(dǎo)致金屬離子的熱運動加劇，產(chǎn)生電熱。由 知導(dǎo)體的溫度升高，τ減小，電阻增大。因此，導(dǎo)體的電阻不可能穩(wěn)定不變。當(dāng)金屬導(dǎo)體的溫度沒有顯著變化時，伏安特性曲線是直線，滿足“電阻不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比”。理想的線性元件是不存在的，溫度降低時，金屬導(dǎo)體的電阻減小，當(dāng)溫度接近絕對零度時，電阻幾乎為零。小燈泡的伏安特性曲線是曲線，是非線性元件，當(dāng)燈泡電阻變化時，仍有I、U、R瞬時對應(yīng)，滿足歐姆定律 如同滑動變阻器電阻變化時也滿足歐姆定律[3]。
2.4 結(jié)論
綜上所述，從導(dǎo)電材料的角度看，歐姆定律適用于金屬和電解質(zhì)溶液（無化學(xué)反應(yīng)）；從能量轉(zhuǎn)化的角度看，歐姆定律適用于純電阻元件。對于線性元件，電阻保持不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，歐姆定律適用。從物理學(xué)史推想，歐姆當(dāng)年用八根不同銅絲進行實驗，應(yīng)該是研究了電壓保持不變時，電流與電阻的關(guān)系，以及電阻保持不變時，電流與電壓的關(guān)系。雖然都是非線性元件，小燈泡是金屬材料，是純電阻元件，滿足歐姆定律，二極管是半導(dǎo)體材料，卻不滿足歐姆定律。因此，線性非線性不能作為歐姆定律是否適用的標(biāo)準。
3 教材編寫建議
“有了電阻的概念，我們可以把電壓、電流、電阻的關(guān)系寫成 上式可以表述為：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。這就是我們在初中學(xué)過的歐姆定律?！盵1]筆者以為，歐姆定律的內(nèi)容是 這個表達式最重要的意義是明確了電流、電壓、電阻三個量的關(guān)系，而不是其中的正比關(guān)系和反比關(guān)系，教材沒必要對歐姆定律進行正比反比的表述。
“實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用，但對氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導(dǎo)體元件并不適用?！苯滩囊衙鞔_歐姆定律的適用范圍，建議教材將線性元件和非線性元件的概念與歐姆定律的適用范圍分開，同時明確線性、非線性不能作為歐姆定律是否適用的標(biāo)準。
參考文獻：
[1]普通高中課程標(biāo)準實驗教科書物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.
