歐姆定律的發現過程范文
時間：2023-07-11 17:50:31
導語：如何才能寫好一篇歐姆定律的發現過程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
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，如氣態導體等。
三、三點質疑
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），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的，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。
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，但對于各狀態下是適合的”，筆者總覺得這樣的解釋難以讓學生接受，有牽強之意，給教師的教造成難度，既然各個狀態下都是適合的，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“導體兩端的電壓U相同”這一前提，在這一前提條件下改變導體的電阻R，那么通過導體的電流就會發生變化，因而導體的工作點就發生了變化，其制作材料的電阻率 ρ就隨之變化，因此導致電阻又會發生進一步的變化，這樣又會導致電流產生進一步的變化，所以實踐中多數情況下I與R就不會成嚴格的反比關系，甚至相差很大。
四、兩條教學對策
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，并結合他們自身長期的教學經驗，已經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普通物理教材中都沒有出現這個說法的原因。
通過對歐姆定律發現歷程的溯源，可知歐姆當時發現這一電路定律時也沒有提出“反比”這一函數關系，只是定量地給出了一個等式，因此，筆者認為歐姆定律的現代表述有必要改進，既要傳承歐姆當時的公式，也要符合實際情況，所以筆者認為歐姆定律應該表述為：通過導體的電流強度等于導體兩端的電壓與導體此時的電阻之比。
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“I與U成正比”的說法，學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“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分不能以材料種類為判斷標準
同樣是金屬材料，鎢絲的伏安特性是非線性的，而一些合金材料導體的伏安特性卻是非常接近理論線性，如標準電阻。所以我們在區分線性元件還是非線性元件時，不能以導體的材料種類作為判斷的標準，而只能通過實驗測定，得到I-U圖象，以此來作為判斷依據。
篇2
一、重視實驗探究過程，發現新問題
歐姆定律的探究過程把科學探究的七個環節表現得淋漓盡致，從最初了解基本電路中電流、電壓和導體電阻的定性關系，從而提出“導體兩端的電壓和導體的電阻是怎樣影響導體中電流大小的，電流與電壓和電阻究竟存在什么關系”的問題，到最后處理實驗數據和討論交流，得出電流、電壓和導體電阻的定量關系，即歐姆定律，其數學表達式為I=U/R.探究的過程還是一個發現問題并解決問題的過程，使同學們加深了對歐姆定律的理解.
例1某同學按如圖1所示的電路，研究通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻間的關系，若保持電源電壓的大小和電阻箱R1的阻值不變，移動滑動變阻器R2的金屬滑片P，可測得不同的電流、電壓值，如表1；然后，他又改變電阻箱R1的阻值，測得相應的電流值，如表2.請回答：
(1)分析表1中數據可知:_____________________________；
(2)分析表2中數據可知：電流與電阻_____.（填“成”或“不成”）反比，這與歐姆定律_______（填“相符”或“不符”），其原因是________.
解析這是一個典型的歐姆定律實驗探究題，重點考查的是歐姆定律的結論.一個要注意的細節問題是，歐姆定律的整個探究過程運用了控制變量的思想.因此，在處理實驗數據得出正確結論時，一定要體現這種思想.所以分析表1中數據可知：在電阻不變條件下，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比（因為導體兩端的電壓成倍增加時，流過導體的電流也隨著成倍增加）.但分析表2中數據卻發現，電流和導體電阻的乘積不是一個定值，即電流與導體的電阻不成反比，這個結論顯然不符合歐姆定律.那么，為什么得不出正確結論呢？這是我們在探究過程中經常碰到的一個問題，這個問題的解決，本身與這個實驗的設計思想連接在一起，因為在探究電流與電阻關系時，應保持電壓不變.因此當電阻箱R1的阻值改變時，一定要調節滑動變阻器滑片P，使R1兩端的電壓保持不變，再讀出相應的電流值，然后分析數據.那么，當R1的阻值成倍增加時，如何調節滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢？如上圖，應將滑片P向右調節到適當的位置，想想看，為什么呢？
二、創設新情景，解決新問題
近年來，從中考試題來看，在歐姆定律實驗題方面，不僅僅考查了歐姆定律的實驗探究過程和伏安法測電阻，也出現了一些創設新情景，運用歐姆定律去解決一些新問題的實驗題.這類試題的解答一定要抓住“歐姆定律是電路中的交通規則”這一點，運用公式I=U/R和電路的特點來解答.
例2“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請嘗試利用“等效替代法”解決下面的問題.
【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值
【探究器材】待測電阻Rx、一個標準的電阻箱（元件符號_______），一個單刀雙擲開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表（電流表量程足夠大）．
【設計實驗和進行實驗】
（1）在右邊的方框內畫出你設計的實驗電路圖；
（2）將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量.
第一步：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；
第二步：____________________________；
第三步：____________________________.
（3）寫出Rx的表達式：Rx=____________.
解析這是測未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實驗題對同學們的要求比較高，它創設了一個新的情景（“曹沖稱象”），讓你從這個新情景中受到啟發，來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現，而是要求同學們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關系，即電壓一定時，電流相等，則電阻相等.因此，我們可以按圖3的實驗電路來完成待測電阻Rx的粗略測量.連接好電路后，將開關S與a相接，使電流表的示數指示在某一刻度（因為電流表的刻度不準確，因此不能準確讀數）；接著將開關S與b相接，這個時候需要調節電阻箱，使電流表的示數指示在同一刻度處，讀出電阻箱上電阻值為R，這一步充分利用了歐姆定律的結論，當電壓相等時，電流相同，則電阻相等.即Rx=R.
同學們想想看，本題為什么說只是粗略測量呢？S接a和接b的順序能顛倒嗎？如果電流表的刻度準確且靈敏度良好，那么可不可以較準確地進行測量呢？（這個時候，我們可以直接根據歐姆定律來解決這個問題，即分別讀出S接a和b時，電流表的示數為I1和I2，則通過計算我們可以得到待測電阻Rx=RI2/I1，且這個時候與S先接a還是先接b沒有關系.）
三、尋找實驗規律，滲透數理思想
歐姆定律的實驗探究過程本身就體現了一種數理思想，要求從定性的結論，運用數學方法得出定量的關系式.因此，在以后的中考命題上，這種思想的體現可能是命題者關注的一個焦點.
例4某同學想探究導電溶液的電阻是否與金屬一樣，也與長度和橫截面積有關.于是他設計了實驗方案：首先他找來幾根粗細不同的乳膠管，按要求剪下長短不同的幾段.并在其中灌滿質量分數相同的鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱.將鹽水柱分別接入電路中的A、B之間.閉合開關，調節滑動變阻器滑片P，讀出電流表和電壓表的示數，并記錄在表格中，如下表：
根據實驗數據，請解答下列問題.
（1）通過對實驗序號_______或_______的數據處理，我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導電溶液柱的橫截面積成_______.（填“正比”或“反比”）
（2）通過對實驗序號1、4的數據處理，我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導電溶液柱的長度成_______.（填“正比”、“反比”）
（3）請填寫表格中未記錄的兩個數據.
（4）對于實驗序號6，開關閉合，若保持滑動變阻器滑片P不動，將乳膠管拉長，則電流表的示數將_______；電壓表示數將_______.（填“變大”、“變小”或“不變”）
解析這是典型運用自己探究得到的結論解答相關問題的一類題型，要求同學們對整個知識點有一定的駕御能力.實驗中測得的是電流和電壓，而問題是與電阻有關，因此我們先應運用歐姆定律求出相應的電阻值，再進行分析（這是試題的一種創新）.
我們對1、3、4、5組數據的處理得出R1=3Ω，R3=1.5Ω，R4=6Ω，R5=4Ω.運用控制變量的思想，由實驗1和3，或4和5，很容易得出導電溶液的電阻與導電溶液柱的橫截面積成反比；由實驗1和4可以看出，導電溶液的電阻與導電溶液柱的長度成正比.
篇3
歐姆定律是由喬治•西蒙•歐姆，只要是規范電流，電壓和電阻之間關系的定律。其主要公式為I＝U／R
1.1歐姆定律并不適用于所有物體
很多人認為歐姆定律適用于所有導電的物體，這個想法是錯誤的。因為歐姆定律只適用于金屬導電和電解液，在氣體導電和半導體元件中歐姆定律是不適應的。
1.2導體的電阻不是一成不變的
金屬導體的電阻不是一成不變的，它會隨溫度的升高而增大。比如電燈泡算電阻的時候，剛開燈的時候和開很久的燈的電阻一定是完全不同的。
1.3串并聯電路歐姆定律的推廣式不同
我們在處理串聯電路時我們要記住電流是恒值，電壓是各部分電壓的總和。而在并聯電路中各支路電壓和電源電壓是相同的。電壓是衡量，而干路電流等于各支路電流之和。
2.如何對物理中的歐姆定律進行教學
2.1培養學生對學習物理的興趣
“興趣是最好的老師“。作為一名物理教師希望能帶動學生的積極主動性，讓學生配合老師教學工作，有時在課堂上老師教學會出現不理想的情況，如學生上課睡覺，或看小說等。這樣對我們教學工作造成困擾，特別是像物理這一門需要去計算、分析的課程。不像其他科目，它需要的不僅僅只是學生的理解，更重要的是實驗能力，以及實踐能力。一節課沒有吸收到課程的有效資訊就會導致其他章節也一并滯后。而杜絕一現象的發生，首先是要找出學生不聽課，不愛聽課的原因，我經過多年的教學經驗，總結兩點：第一點是。舉個例子，在我教學情況中遇到一個學生，他在平常上課的表現一直不理想。其他學生按時完成作業，而他總是最遲交或者不交。有一次早晨剛來到辦公室路過教室時看到他正拿著別的同學的作業本抄襲，當時我很生氣，進去找他談話。在談話過程中，我了解到這位學生之所以對物理部感興趣的原因是他找不到方法去學習。要幫助學生找適合他的學習方法也是教師在教學當中需要重視的。另一點則是老師的問題，老師講課太枯燥乏味，學生不愛聽，自然而然的就會去做其他的事情，這對教學任務的影響是巨大的。我們應該從物理的作用性和啟迪性的教育方式對學生對物理的愛好進行開發和挖掘。
2.2加強學生的動手能力
因為物理學由實驗和理論兩部分組成。其中，物理理論來自于物理實驗，物理實驗是物理理論的基礎。用事實說話，用實驗證明，是物理教學是一大特色。同時，實驗也是增強趣味性、調動積極性的有效手段。透過以上三點，我讓自已的學生多參與到實踐課中。那一名我前面所提到男學生，他在我課上的態度在一次學習“壓強”的章節中得到了改變。課程里我布置學生自己制作物品，然后去進行試驗探究活動。而他在這一方面表現的極為積極，后來得知這男孩對機器零部件的組裝，特別是車子感興趣，我就抓住他這點喜好，在歐姆定律的這一環節中，讓同學們自己去試驗操作，導體材料，長度，橫切面等等，教學生用多種表分別測量電源兩端的電壓，觀察小燈泡的變化。使學生在實驗的過程中輕松的學會課程上的知識。而那位男學生也通過實驗課程的學習，態度發生了轉變。學習的積極性充分調動起來。
篇4
張君甜
【摘 要】隨著高中新課程改革的深入發展，教育教學大環境也隨之悄然發生著。人們的教育理念發生了很大的變化，不僅改變了“老師教學生學，教師為主導”的片面教學觀，還開始注重應用更好的引導方式來引導學生，倡導學習方式的多元化。哲學家狄德羅說過：“有了真正的方法，還是不夠的；還要懂得運用它。至于如何去運用，這要我們不斷從學習和反思中獲取方法，做高效型教師，打造高效課堂。為此，根據我校實施“271”課程改革的大環境結合自己的教學實踐和經驗，推出了這種高中物理“合作討論探究式小組學習法”，旨在轉變教學過程中教師的教學行為和學生的學習方式。
關鍵詞 高效課堂；高中物理的“有效教學”；物理教學；小組合作討論探究式學習
在高中物理教學的課堂上，教師教得辛苦，學生學得痛苦。高耗低效，缺乏策略，成為教與學的阻礙。因此，教師應當充分利用好每一堂，特別是在新授內容的公式和規律的推導，教師要不斷的有層次的向學生提出引導問題，有目的的引導學生去一層一層破解物理實質，讓學生通過與小組成員合作討論對新授進行的發散探究，學生因為自己積極參與了問題討論，對問題的認識自然也就更深一個層次了這也就達到了深化知識目標目的。一堂好的物理課必然是一堂高效率的課堂教學，如何抓住課堂，開展高中物理的“有效教學”探索實踐活動，這正是本文所要研究的內容。下面我們就于《閉合電路的歐姆定律》課題為例題探討“271”討論探究式學習高中物理的主要過程。
第一，教師課前要向學生詳細解讀教學目標：教學目標要明了，目標性強，教學前一定要讓學生明確知道我們這節課的目標，學習起來才不會盲目，不會被動，也便于學生對學習的自我評價。
《閉合電路的歐姆定律》教學目標（部分展示）：（1）經歷閉合電路歐姆定律的理論推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，從而理解電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。（2）熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式及其適用條件。
第二，預習自學、自主探究：這個環節最具挑戰性的，必須保證學生有足夠的興趣，全身心地投入進去，所以預習案和探究案要精心設計，按照學生學習的最初狀態，讓興趣和創造的欲望引領學生自主學習。學生以預習案和探究案為學習“路線圖”，預習自學，解決了傳統課堂學生被動學習、盲目學習的問題。
《閉合電路歐姆定律》預習案（部分展示）：分為①知識點預習②知識點應用預練
①知識點預習（部分展示）：
閉合電路是由哪幾部分組成的_______，電動勢E、外電壓U外與內電壓U內三者之間的關系________。電動勢等于電源_______時兩極間的電壓。用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外_______E。
第三，提出質疑，探究案二次探究：在自主學習的基礎之上，學生通過完成探究案上的訓練題目，檢驗自學效果，提出質疑。質疑的過程，實際上是一個積極思維的過程，是發現問題，提出問題的過程，質疑是創新的開始，也是創新的動力，創新來自質疑。該過程教師當適時的發揮引導作用，引領學生朝著目標研究、比較、創新。學生在探究案的引領下進行二次探究，對教材和知識的把握也提升到一個新的層次，很好地解決了傳統課堂學生缺乏獨立思考、深入探究的問題。
通過你的自主學習，你還有哪些疑惑？①疑惑點：________ ②疑惑內容：________
《閉合電路歐姆定律》探究案（部分展示）：
探究：閉合電路的能量轉化
某閉合電路，外電路有一電阻R，電源是一節電池，電動勢為E，內電阻r，當電鍵閉合后，電路電流為I。①整個電路中在t時間內電能轉化為什么能？各是多少？
(外電路中電流做功產生的熱為：E外=I2Rt；內電路中電流做功產生的熱為：E內=I2rt)
②電路中電能是什么能轉化來的？在電源內部是如何實現的？(是有化學能轉化而來的，依靠非靜電力做功實現的。電池化學反應層非靜電力做的功：W=Eq=EIt)
根據能量守恒定律可以得到怎樣的一個等式：
（1）W=E外+E內（2）EIt=I2Rt+I2rt
（3）E=IR+Ir=U內+U外 或者（4）I=E/(R+r)
第四，①分組合作，討論解疑：這個環節是高效課堂的重要組成部分，是課堂走向自主的基礎。運用分組合作學習,在小組中學生能主動操作、觀察、思考、討論,學生參與教學活動的機會增多;分組合作學習有助于學生提高口頭表達能力。在學習小組中學生相互啟發、相互幫助、共同解決問題。這樣更能能培養學生之間團結、協調的合作意識,提高學生的人際交往能力。②展示點評、拓展提升：這個過程可以讓學生充分發揮初生牛犢不怕虎的精神，在黑板上展示疑難，展示困惑，展示方法，提高學生的思維水平和表達能力。
分小組討論，展示點評：
(1)(2)兩式反映了閉合電路中的什么規律？（能量守恒）
(3)式反映了閉合電路中的什么規律？（因消耗其他形式的能量而產生的電勢升高E，通過外電路R和內電路r而降落。外電路電勢降低，內電路電勢升中有降）
(4)式反應了閉合電路中的什么規律？（電流與那些因素有關，這就是閉合電路的歐姆定律）
①內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。②公式：I=E/(R+r)③適用條件：外電路是純電阻的電路。④根據歐姆定律，外電路兩端的電勢降落為U外=IR，習慣上成為路端電壓，內電路的電勢降落為U內=Ir，代入E=IR+Ir得E=U內+U外該式表明，電動勢等于內外電路電勢降落之和。
通過這樣一次自主探究一次小組合作探究過程，學生通過功能關系的分析建立閉合電路歐姆定律學生應該感到熟悉并且容易理解，已經可能夠嫻熟地從做功的角度認識并理解電動勢的概念了。
第五，清理過關，當堂檢測：學生經過激烈的討論，思維比較活躍，這時需要靜心總結歸納，反思學習目標的達成情況，清理過關。最后一項是當堂內容檢測，當堂檢測可以分段講授、講練結合也可口筆結合、當堂訓練等形式，讓學生體驗學習成就感。檢測環節，教師也可以對例題進行開拓變形，將題目的已知條件作些變更，使一題變為多題，可使學生的思維得到充分發揮，也能較好地發揮例題的潛在功能，有助于培養學生思維的獨創性和流暢性。
篇5
(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、外電路上電勢降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題.
5、理解閉合電路的功率表達式.
6、理解閉合電路中能量轉化的情況.
(二)能力目標
1、培養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律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題.
3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養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，樹立學生普遍聯系觀點
2、通過分析外電壓變化原因，了解內因與外因關系
3、通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒思想
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鍵和基礎，在處理電動勢的概念時，可以根據教材，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生電勢差的大小，反映了電源做功的本領，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、外電路上電勢降落之和的結論.教學中不要求論證這個結論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯)，幫助學生接受這個結論.
需要強調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，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，可以向學生說明，做為電源，由正負極之分，在電源內部，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，人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向，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系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關系，務必使學生熟悉這個圖線.
學生應該知道，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.在考慮電壓表的內阻時，希望通過第五節的“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，.要從能量轉化的觀點說明，公式左方的表示單位時間內電源提供的電能.理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內阻上，其余部分輸出到外電路中.
教學設計方案
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、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律.
2、在物理方法上的要求：
(1)通過電動勢等于電路上內、外電壓之和的教學，使學生學會運用實驗探索物理規律的方法.
(2)從能量和能量轉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律的討論培養學生的推理能力.
(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養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容;
(3)應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律.
2、難點：
(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應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系
三、教學過程設計
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，會看到什么現象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現這種現象呢?
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電流的.
教師：為了形成持續的電源，必須有一種本質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變為電能的裝置.它并不創造能量，也不創造電荷.例如：干電池是把化學能轉化為電能，發電機是把機械能、核能等轉化為電能的裝置.
教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能，并且能夠提供恒定的電壓，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎?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格，發現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，發現結果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發電機、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)·
結論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(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，結論：開關閉合前，電壓表示數是1.5V，開關閉合后，電壓表示數變為1.4V.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、外電路兩部分，電源內部的叫內電路，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.在電源內部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內電壓.我們現在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內、外電壓之間的關系.
板書：3、內電壓和外電壓
教師：向學生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內電壓的測量.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、外電壓和的值.再斷開電鍵，由電壓表測出電動勢.分析實驗結果可以發現什么規律呢?
學生：在誤差許可的范圍內，內、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、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.
結論：把開關撥到2后，發現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象呢?這就要用到我們將要學習的內容——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，設電流為，根據歐姆定律，，，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.
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象呢?
學生：9V的電源如果內電阻很大，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，那么就出現了剛才的實驗現象了.
教師：很好.一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是不變的.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律
板書：5幾個重要推論
(l)路端電壓隨外電阻變化的規律演示實驗,圖3所示電路，
4節1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯組成電源(因為通常電源內阻很小，的變化也很小，現象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數是如何隨變化?
教師：從實驗出發，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象嗎?
學生：因為變大，閉合電路的總電阻增大，根據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電阻在短時間內是不變的，初中我們認為電路兩端電壓是不變的，應該是有條件的，當無窮大時，0，外電路可視為斷路，0，根據，則，即當外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數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律.
教師：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(設、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律
教師：在電路中電源的總功率為，輸出的功率為，內電路損耗的功率為，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
探究活動
1、調查各種不同電源的性能特點。
(包括電動勢、內阻、能量轉化情況、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)廢舊電池對環境的污染主要表現在哪些方面;
(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;
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一、初中學生物理學習中的問題原因
在日常生活中，不斷有家長反映：自己的孩子在小學成績一直都很不錯，可到了初中，特別是到了初二開始學習物理后，成績一下子就滑了下來，總覺得物理難以學懂。我們在教學過程中也發現，有一些學生吃力地學習了一段時間后，仍不見顯著進步，就干脆放棄了學習物理。更讓我們感到擔憂的是，在中考沖刺時，有些學生會因為在物理課程上喪失信心，影響到了其他課程的學習，甚至就放棄了學習備考。也就是說，因為物理學習中存在的問題，不僅僅是只影響到學生的物理學習，甚至影響到了學生的學習態度。學生在學習中遇到了困難沒有得到有效的解決，使得學生學習過程中存在的問題日積月累，一點一點被放大，學生僅有的一點學習熱情被一點一點消磨，使得學生把對學習興趣轉移到其他上面，甚至完全放棄了學習。這樣也就不難理解學生們在中考時，連最基礎最簡單的題目也不會做了。作為教育工作者，這樣的現象不僅讓我反思：初中物理真的有那么難學嗎？為什么到了初二因為物理學習的問題會對學生產生這么大的影響呢？怎樣才能學好初中物理呢？筆者影響學生物理學習的原因是很多的，可以從學生的生理和心理的角度、物理知識結構的角度、教師的教學過程的角度、學生的學習教程的角度等多個方面來進行分析。本文主要是從學生學習過程的角度來分析學生在物理學習過程中存在的問題。
二、從實際生活中獲得的感性材料不足
初中的物理規律多數是從事實中分析、歸納總結出來的。初中學生抽象思維能力不強，感性不足。如果沒有足夠的能夠把有關現象與現象之間的聯系鮮明的展示出來的實驗或學生日常生活中所熟悉的、曾親身感受過的事例作基礎，勢必造成學生學習上的困難。例如，在學習牛頓第一定律時，學生能夠從簡單的實驗分析、歸納總結出來，可以說是一個質的飛躍。但許多學生對牛頓第一定律的文字表述比較陌生，常不能很好的理解定律的含義，這是由于抽象思維不強、感性材料不足而造成的。
三、相關的準備知識欠缺
物理作為一門獨立的學科，它肯定有著嚴密的邏輯體系。掌握物理規律，往往需將以前學的知識作為基礎，方能取得良好的學習效果。否則將會給物理規律的學習帶來困難。例如，在學“歐姆定律”時，就要聯系和綜合運用前面的知識作為基礎。如電路、電流、電壓、電阻等，如果學生在其中某一環節上準備不足，沒有很好的理解和掌握，將會使這一規律的學習遇到困難。
四、抽象邏輯思維能力不強
在物理規律的研究和運用中，有時要進行嚴格的邏輯推理和運用科學的想象等抽象思維活動。初中學生還缺乏邏輯思維能力、沒有形成邏輯思維的習慣。其原因是它們心理發展正處于思維發展的轉折期，開始由經驗型的形象思維向理論型的抽象思維轉化，而這個轉化在初中階段一般來說還不能完成。在學習物理規律時不能順利的度過而感到困難。往往是因為從經驗出發，想當然的看待問題，用事物的現象代替本質，用外部聯系代替內在聯系，在解釋物理現象時“就事論事”，不習慣于運用物理概念和規律進行分析、說理和表述。
五、生活中的錯誤觀念的干擾
學生在日常生活中積累了一定的生活經驗，對一些問題形成了某些觀念，在這些觀念中，有的雖比較正確，但往往有一定的表面性和片面性。這些“先入為主”的錯誤觀念對學生正確地理解物理規律往往起著嚴重的干擾作用。例如，學生有“運動的物體才有慣性”，“物體運動得快，慣性越大”等這類錯誤觀念，這就給學生在學習慣性時帶來了很大的困難。
六、思維定勢帶來的負遷移
遷移原理是教學中的一條重要原理，正向遷移有利于學生在原有的基礎上掌握新知識。但思維定勢所起的負遷移卻干擾著學生對物理規律的理解的掌握，給物理的教學帶來困難。負遷移是指已有知識對新知識的學習產生的消極影響。例如，有的學生總是認為浸在液體中的物體所受的浮力隨著深度的增大而增大，理由是由于液體內部的壓強是隨著深度的增加而增大。產生這一錯誤的原因是把以前學過的液體內部壓強公式P=ρgh與浮力公式F=ρgv混淆在一起，沒有弄清兩個公式的區別，這是負遷移造成的這種結果。
在中學物理知識的結構中有一些占主干地位的基本規律，這些重點規律教學的成敗，對于學生能否學好物理知識、能否運用物理知識解決實際問題，具有關鍵作用。只要我們能認清學生在學習物理規律中常見的問題，對癥下藥，引導學生掌握物理規律也不會成為一件難事。
七、解決問題的對策
1.創設便于發現問題、探索規律的物理情境。教師要帶領學生學習物理規律，首先在教學開始階段，要創設便于發現問題的物理環境。初中階段，主要是通過觀察和實驗發現問題，也可以從分析學生生活中熟知的典型事例中發現問題，有時也可以從對學生已有知識的展開中發現問題。創設的物理情境要有利于引導學生探索規律。創設的物理情境還應有助于激發學生的興趣和求知欲。例如，在探究滑動摩擦力與哪些因素有關后我教學生討論拔河比賽中要取勝應注意那些問題。學生們踴躍發言，討論得出用力握緊繩子是增大壓力來增大摩擦，穿有釘的鞋子是增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦等。從而更好地掌握了這條規律。
篇7
關鍵詞：“伏安法” “電壓”、“電流”、“電阻” “問題式”
“伏安法”測電阻可以加深理解歐姆定律，在實踐教學中，通過把教材中的電阻替換為小燈泡來進行實驗，有助于學生構建知識，重在質疑能力。達到電學中教學中的以下目的。
一、可以弄清各物理量之間的關系。
認識定律中的“電壓”、“電流”、“電阻”這三個物理量是對同一導體（或同一部分電路），在同一狀態下的三個物理量。這就是歐姆定律的“同一性”和“同時性”。歐姆定律的數學表達式可寫成I=U/R，其物理意義是：導體中的電流跟這段導體兩端的電壓在正比，跟這段導體的電阻成反比。
在學習中，由于學生的數學經驗，把公式變形U=IR，會錯誤認為導體兩端的電壓跟導體中的電流、導體的電阻成正比，理論上電壓是形成電流的原因，給電阻R加上電壓U，在電阻中就有電流I=U/R，如果電阻R改變了，會引起R中的電流I改變，但不會引起電壓U的變化。公式還可以變形為R=U/I，同樣，又能否認為導體的電阻跟它兩端的電壓成正比，跟其中的電流成反比呢？當然不可以，因為電阻是由導體本身的性質決定的。
二、建立電路的圖景。
根據要求，學生可以畫出等效電路圖，在圖上標出已知量的符號、數值和未知量的符號，其中標注的各物理量符號，應該是SI制中統一規定的字母，加深對物理SI制物理量的理解。
三、更好地理解串聯電路中電壓與電流的關系，認識滑動變阻器的作用。
在實驗中，把滑動變阻器與作為研究對象的小燈泡串聯，總電壓就等于小燈泡兩端的電壓和變阻器兩端的電壓之和。小燈泡兩端的電壓和變阻器兩端的電壓的大小與它們的阻值的大小有關，當滑動片移動時，不僅改變了串聯電路中的電流，同時也改變了各電阻兩端的電壓。這樣，當改變定值電阻R的大小時，調節R′可使R兩端的電壓發生變化。所以，在實驗中，滑動變阻器的作用是改變或控制定值電阻R兩端的電壓。
四、對于計算得到的結果，應該用學過的物理概念和規律去評估是否合理，然后作出答案，對結果的物理意義加以討論。
在學生的分組實驗中，根據歐姆定律的數學表達式I=U/R，假定小燈泡的電阻R不變，逐步調節滑動變阻器，使小燈泡兩端的電壓增大，小燈泡的電流會隨著電壓增大而增大，它們的值應該是定值。這樣做是基于學生對控制變量法的掌握和理解，并采用物理學方法中減少誤差的方法多測幾次來求平均。在實驗中注意要求觀察實驗現象，學生發現電壓發生變化時，小燈泡的亮度也發生變化這個現象。
然而，教師要求電壓分別為1V，1.5V，2V時，它所對應的電流的值也在變化，從而驗證了導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比的規律。但是學生在處理數據時，發現每次的電阻值發生了很大的變化，從學生的對物理規律和認識上，其必然對每次電阻值產生懷疑、是否在實驗中讀數產生了誤差而促使學生進一步從新調節電壓在實驗，同樣得到了相同的數據。第二，我們常用的求平均的方法是否能減少誤差。
篇8
一、物理規律教學的重要性
物理規律是物理學知識體系的核心構件，物理規律教學也是中學物理教學成功的關鍵環節。
1.物理規律是物理學知識體系的核心
物理學的知識體系是以一系列的物理規律凝聚而成的。在物理學發展史上，人們正是以一系列的物理規律為中心而建立了物理學的各個分支體系。例如光的反射定律和折射定律是光學知識的中心，歐姆定律、串并聯電路的規律和焦耳定律是電學知識的中心等等。
2.使學生掌握物理規律是物理知識教學的中心任務
學習和研究自然科學，中心任務是掌握自然規律并用來為人類服務。物理學是自然科學中的一門重要學科，學習物理知識的中心任務應該是掌握物理規律并應用于實際。
在物理教學中，要使學生建立概念和掌握規律之間存在著不可分割的、辯證的聯系。一方面，形成清晰、準確的概念是掌握規律的基礎，如果概念模糊不清，就談不上準確地掌握規律；另一方面，掌握了物理規律又可以深刻而全面地理解概念。例如，只有理解力的三要素概念（大小、方向、作用點），才能理解同一直線上或互成角度的二力合成的規律（如圖1）和二力平衡條件（如2）等；反之，通過掌握力的合成規律和二力平衡條件，又能更深刻地理解力的三要素概念。所以，物理規律的應用比物理概念的應用更為廣泛，理解和掌握物理規律才能更有效地利用物理知識去解決實際問題。由此可見，使學生掌握好物理規律是物理知識教學的中心任務。
二、物理規律的特點及其分類
1.物理規律的特點
物理規律反映了在一定條件下某些物理量之間內在的必然聯系，它是客觀存在的，不以人的主觀意志而轉移。它具有以下特點：
（1）物理規律只能發現，不能創生。
任何客觀規律都只是被發現，而不能被“創生”，但不同學科的規律被認識與發現的途徑又是不盡相同的。物理學規律揭示的是物質的結構和物質運動所遵循的規律，因此必然與人們認識物理世界的途徑有關，即都與觀察、實驗、抽象、思維、數學推理等有著密不可分的聯系。
（2）物理規律反映了有關物理概念之間的必然聯系。
任何一個物理規律，都是由一些概念組成的，這些概念常常表現為物理量，可以用一些數字和測量聯系起來，物理規律則把概念之間的一定關系用語言邏輯或數學邏輯表達出來。
例如，歐姆定律是由導體、電流（I）、電壓（U）、電阻（R）等概念組成的，研究對象是導體，電流（I）、電壓（U）、電阻（R）是3個可測量的物理量。它表明了通過研究對象（導體）的電流與研究對象（導體）的電阻（R是反映研究對象本身的量）和加在研究對象（導體）兩端的電壓（U）之間的定量關系。
2.物理規律的分類
在大千世界里，物理現象千姿百態，物理運動各有不同的形式，有宏觀的、微觀的，有機械運動現象、熱現象、光現象、電磁現象等，所以物理規律就有多種多樣，物理規律也就有不同的表述形式。中學物理規律主要包括以下類型：
（1）物理定律
一般是直接從觀察實驗的結果中概括總結出來的物理規律，如牛頓運動定律、能量轉化與守恒定律、歐姆定律、光的反射定律、焦耳定律等。
（2）定理、原理
定律和原理一般是從已知的物理規律或理論出發，對某特定事物或現象進行演繹、推理，從而得出在一定范圍內有關物理量之間的函數關系或新的論斷，并經得起實踐檢驗的物理規律。
如阿基米德原理（F浮=G排=ρ液gV）、功的原理等。
（3）方程、公式
這是利用數學式子來描述物理量之間關系的物理規律。
如串聯和并聯電阻的計算公式：R=R1+R2+…+Rn；
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
（4）法則、定則
即利用特定方法表示的物理規律，如矢量合成的平行四邊形法則、右手定則和左手定則等。
（5）其他
如力（包括二力、共點力）的平衡條件、串聯電路的分壓規律、并聯電路的分流規律、平面鏡和透鏡成像規律、晶體融化和凝固規律、液體壓強規律等。
三、物理規律教學的一般過程
人類在研究和探索物理規律的過程中逐步形成了物理學研究的基本方法。學生認識物理規律的過程也相當于一個探索與研究的過程，因此，物理規律的教學方法與物理學的研究方法大體上是一致的。
1.提出問題，創設便于發現規律的物理環境
作為新授課的物理規律的教學，首先要按照導入新課的方法，以提出問題的形式導入學習物理規律的課題。教師要有意識地提供一個便于探索規律、發現規律的物理環境。創設物理環境常用的方法有實驗法和舉例法。
（1）實驗法
教師借助于演示實驗或學生實驗，使物理現象或過程展示出來，讓學生觀察。例如講授牛頓第一定律時所做的小車分別通過毛巾、棉布、木板表面所滑動距離大小的實驗（圖3）。
（2）舉例法
即列舉出學生在日常生活中熟悉的、能引導發現規律的物理現象。例如，講授影響蒸發快慢的因素時，舉出以下例子：“同樣濕的衣服，晾在樹蔭下干得慢”；“同樣多的水，倒在碟子里干得快，裝在瓶子里干得慢”。
2.探索物理事實的內在聯系，形成規律
這一教學過程主要是把第一步驟所擺出來的物理事實進行抽象思維，探討物理規律現象的內在聯系，提供建立規律的科學依據。根據不同的物理規律，可以采用下列具體方法：
（1）實驗歸納法
例如，用一般水做實驗得到“浮力等于物體所排開的水重”，再改用煤油或酒精做實驗也得到了同樣的結果，而且把物體全部浸入水中或部分浸入水中做實驗都得到了同樣的結論，最后歸納得到了阿基米德原理。
（2）單因子實驗法
對于多因子的物理過程，可運用單因子實驗，先分別固定幾個物理量而研究其中兩個量之間的關系，最后綜合為一個完整的物理規律。例如，研究電流與電壓、電阻之間的關系，可以先保持電阻不變而改變電壓，觀察分析電流隨電壓的改變情況，得到電流與電壓之間的關系；再保持電壓不變而改變電阻，觀察分析電流隨電阻的改變情況，得到電流與電阻之間的關系。最后綜合成為一條物理規律，即歐姆定律。
（3）先定性后定量推演法
限于中學實驗條件，精確測定數據有困難，有些定量的實驗不易成功，因此，可以在觀察定性實驗現象的基礎上進行定量推演或分析介紹，最后形成規律。例如焦耳定律，實驗時觀察通電后煤油溫度的高低來定性說明電流產生熱量的多少。實驗表明，電阻越大，電流強度越大，通電時間越長，電流產生的熱量越多。然后介紹科學家焦耳的研究成果，進而得出定量描述，形成焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流強度的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，Q=I2Rt。
3.下定論并對規律進行討論，加深理解規律
經過第二步的探討和思維加工，初步形成規律后，要整理成文，用科學而又簡明的語言文字或數學工具來表述物理規律。
（1）規律的物理意義
解釋規律的內容，說明它表示什么樣的物理含義，必要時還要與相近規律進行比較。用數學公式或圖像表述規律的，在教學中要引導學生討論如何根據規律的內容得出公式或圖像；反之，又如何從公式或圖像來理解其物理意義。例如焦耳定律，其內容是電流通過導體時產生的熱量與電流強度的平方、導體的電阻、通電時間有關，這個關系是正比關系，由此得到焦耳定律的數學表達式為Q=I2Rt。
（2）規律表述中的關鍵詞語和公式中各字母的意義
例如，阿基米德原理的公式F浮=G排=ρ液gV，公式中字母F浮代表物體所受的浮力，G排表示排開液體的重力，ρ液是液體的密度，g是重力加速度，V表示排開液體的體積。這個公式中各字母代表的物理意義，學生必須十分清楚，運用過程中才不至于出現差錯。
（3）公式中各物理量的單位
中學階段，物理單位的教學也不容忽視。
例如公式Q=I2Rt，式中I、R、t的單位分別是安培、歐姆、秒，Q的單位必須是焦耳。
物理規律的公式中各物理量的單位都是確定的，不能隨便亂用。
（4）規律的成立條件和適用范圍
物理規律本身是反映在一定條件下物理事物內在的必然聯系，并且物理規律是在一定條件下和一定范圍內總結出來的，因此，也只能在這個條件下、這個范圍內才成立。學生學習物理規律時，往往只知道死背條文而忽視了成立條件和適用范圍，在實際應用中亂套，在遇到情況變化時就難以下手，所以，在教學中要重視講清規律的成立條件和適用范圍。
在一般物理規律的表述中，前語是成立條件或適用范圍，后語是結果，即因果關系基本連結成一個完整的句子。通過分析規律的語句結構，從字里行間就可以知道規律的成立條件和適用范圍。例如牛頓第一定律，它的適用范圍是“一切物體”，條件是“沒有受到外力作用”（原因），結果是“保持靜止或勻速直線運動狀態”。
有些規律在敘述中只提出成立條件，必要時可以補充說明適用范圍。例如阿基米德原理，要指出也適用于氣體。有些規律限于學生的基礎和認識水平，只強調成立條件，而暫不提適用范圍。例如，歐姆定律、焦耳定律，不提及只適用于純電阻電路。
四、學生學習物理規律中的常見問題
為了有效地引導學生學好物理規律，我們還必須研究和認清學生學習物理規律中的常見問題和心理障礙。在中學階段，主要存在以下幾個方面的問題：
1.感性知識不足
中學物理規律的教學，許多是從事實出發經過分析歸納總結出來的。中學生抽象思維能力不強，他們理解物理規律特別需要有充分的感性材料作基礎。如果沒有足夠的、能夠把有關的現象與現象之間的聯系鮮明地展示出來的實驗或學生日常生活中所熟悉的曾親身感受過的事例作基礎，勢必造成學生學習上的困難。
例如，研究電磁感應和自感的有關規律，如果沒有足夠的、能夠逐步揭示現象間本質聯系的實驗作基礎，學生對這些規律就很難理解。
2.學生在日常生活中形成的錯誤觀念的干擾
學生在日常生活中積累了一定的生活經驗，對一些問題形成了某些觀念。這些觀念中，有的比較正確，但往往有一定的表面性和片面性，甚至是錯誤的觀念。這些先入為主的錯誤觀念對學生正確理解物理規律往往起著嚴重的干擾作用。如：學生在運動和力的關系上往往有“物體受力才能運動，不受外力，物體根本不會運動”的觀念，這就給學生正確理解運動和力的關系帶來了很大的困難。
3.抽象邏輯思維能力不強
在物理規律的研究和運用中，有時要進行嚴格的邏輯推理和科學的想象等抽象思維活動；在運用物理規律解決某些問題時，要想取得正確而全面的解答，學生要具有較高水平的思維品質。然而，中學生在心理發展上正處在思維發展過渡期，對于不同年級的學生和不同的學生個體，這個發展在遲早快慢上有差異，有些學生由于沒有形成邏輯思維的習慣，抽象思維能力不強，這就使他們在學習和運用物理規律時遇到了較大的困難。
4.不會運用物理規律說明、解釋現象和分析解決實際問題
中學階段，學生在理解物理規律上，經過努力并不會感到很困難，但是運用起來常常會束手無策。形成的原因，除了知識上的欠缺和思維習慣、思維定勢的干擾等因素外，最主要的是學生還未掌握運用物理知識去分析、處理、解決問題的思路和方法，因此，學生在完成認識的第二個“飛躍”上困難較大。
物理規律的教學要有階段性，要有一個逐步深化、提高的過程。對于同一物理規律，初中、高中有不同層次的要求，因此，我們應遵循學生的認知規律，由淺入深，一步步地通過一系列的教學活動，來提高物理規律的教學水平。
參考文獻
[1]閻金鋒 田世昆 中學物理教學概論[M]。
[2]閻金鋒 田世昆 中學物理教學概論（第二版）[M]。
篇9
關鍵詞：圖象法；物理規律；物理問題
物理圖象具有簡潔、生動、形象和直觀等特點，它在物理教學中有著不可低估的作用。近幾年的中考試題中幾乎每年都有關于圖象的問題在其中，它從不同層面考查了學生利用圖象處理數據和解決物理問題的能力。初中物理圖象類型雖不復雜，但學生對圖象的認識是分散的、不完整的，需要教師在教學過程中不斷地滲透，引導學生養成用圖象法分析問題的習慣，教會學生用圖象法解決問題。對此，我與同行們交流一下圖象法在物理教學中的心得，請大家提出寶貴意見。
一、圖象使自變量與因變量的關系清晰化
部分教師在實際教學中一般比較重視口頭的或文字敘述、分析及代數的演算，對物理圖象能夠幫助學生分析和理解物理問題的作用重視不夠。如能根據實驗數據正確地作出其關系圖象，再由圖象分析、解決物理問題，就可能突破問題的難點，簡化語言的表達過程，提高課堂效率。
如，在“歐姆定律及其應用”這節課的教學中，要求學生通過實驗自主探究電流和電壓、電阻的關系。實驗探究分兩步展開：
探究一：保持電阻不變，探究電流和電壓的關系時得到表一數據：
探究二：保持電壓不變，探究電流和電阻的關系時得到表二數據：
師：請同學們根據實驗數據進行分析歸納出電流與電壓和電阻的關系。
生1：表一：電壓增大，電流也增大。
表二：電阻增大，電流減小。
生2：表一：當電阻不變時，電壓增大，電流也增大。
表二：當電壓不變時，電阻增大，電流減小。
生3：電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小。
師：剛才三位同學的結論你們更贊成哪一種？為什么？
生4：第2種，因為學生1和3沒有控制變量。
師：大家都認為學生2的結論正確。學生2雖然表述完整，但只定性表達出電流和電壓、電阻的關系。你還有其他處理實驗數據的方法，定量地表達它們之間的關系嗎？
點評：根據實驗數據信息的分析，學生只能定性分析，不會定量分析，此時需要教師的引導，既然有數據，你能否根據實驗數據尋找更精確的關系。
生5：可以畫圖處理。
師：現在請同學畫出I-U圖象和I-R。
師：展示學生圖象并請學生回答，利用你們已有的數學知識如何理解該圖象？
生6：當電阻不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比
在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比
師：為什么會得出這個結論？
生7：這個圖象和我們數學中正比例函數和反比例函數圖形一致。
師：利用圖象法我們很直觀地定性分析出：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，這就是著名的歐姆定律。
點評：學生利用實驗數據作出圖象很直觀地找到它們的定性關系，且回答得非常規范，雖然畫圖花費時間多，但通過圖象知道了自、因變量的正比關系，這個時間花得值。
二、在圖象的變化規律中尋找個別差異
曾對所教班學生進行過調查，經過調查發現，很多學生盡管在讀審完物理問題時能夠初步建構物理圖景，但苦于缺乏作圖分析能力，無法將問題進行深入，最終以放棄告終；有些學生沒有養成良好的作圖習慣，往往懶得作圖，或馬馬虎虎作個圖也不規范，或圖不達意，對分析物理問題沒有起應有的作用，以至物理問題得不到解決，更別提培養能力了。本人認為雖然作圖在物理課本中沒有獨立的章節，但它無論在解決物理問題上，還是在培養學生創新思維能力上都起著不可忽視的作用。如，在《歐姆定律的應用》中要求學生用“伏安法”測量定值電阻的阻值和小燈泡的電阻值，學生根據實驗數據分別計算出定值電阻阻值和小燈泡的阻值，發現定值電阻阻值幾乎不變，燈絲電阻是變化的。為了幫助學生理解，我要求學生繪制了“定值電阻”和“小燈泡”的U-I圖象。從圖象發現它們的圖形完全不同，于是我將該節內容和前面的歐姆定律和導體電阻的影響因素相聯系，學生很快知道了電阻不同的原因。原來燈絲在發光時將光能轉化為內能，使得燈絲溫度升高，燈絲電阻發生了變化，而定值電阻測量三次的目的是為了減少誤差。
點評：本題考查了電壓表和電流表的讀數，歐姆定律的應用，如何減小誤差，滑動變阻器的使用，圖象問題，涉及的知識很多，綜合性很強，增大了解題的難度。通過圖象電流跟電壓的關系，來確定電阻是否變化，通過電阻是否變化判斷定值電阻和燈泡電阻不同的原因，讓學生對所學的內容產生正遷移。
總之，物理圖象教學更有利于學生尋找物理量之間的相互關系，直觀地描述物理過程，形象地表達物理規律。利用圖象既可突破教學的難點，提高教學效率，也能幫助學生理解物理概念和規律。
參考文獻：
[1]吳效鋒.新課程怎樣教Ⅱ.遼寧大學出版社，2005.
[2]孫立仁.教學設計：實踐基礎教育課程改革的理論與方法.電子工業出版社，2004.
[3]董洪亮.教學組織策略與技術.教學科學出版社，2004.
[4]鄭金洲.新課程課堂教學探究系列：問題教學.福建教育出版社，2005.
篇10
滬科版第十四章探究電路第四節電阻的串聯和并聯。
2 教材分析
《電阻的串聯和并聯》是九年級第十四章《探究電路》第四節的內容。本章內容充分體現了課標提出的從生活走向物理，從物理走向社會，注重多元探究等基本理念。本節教學內容不僅是對前面所學的串聯電路和并聯電路的電流、電壓特點以及歐姆定律的重要應用，同時也是今后學好電功、電功率的重要基礎，更是培養學生“等效替代”思想和實驗探究與理論推導相結合思想的重要載體。
3 教學目標
3.1 知識與技能。①通過實驗和理論推導理解串聯和并聯電路的等效電阻的計算公式。②會利用串聯、并聯電路總電阻的知識，解答和計算簡單的電路問題。③通過實驗探究，認識總電阻與分電阻的“等效替代”關系。
3.2 過程與方法。①培養學生積極參與科學探究活動，主動進行交流與討論的學習方法。②能用等效替代的思想學習物理知識。③能把物理概念與生活、生產實際相結合。
3.3 情感態度價值觀。激發學生對科學的求知欲，通過經歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，發展初步的科學探究能力，形成實事求事、尊重自然規律、樂于參與科學實踐的科學態度和科學精神，同時認識交流和合作的重要性。
4 教學重點
通過實驗法和理論推導法并舉掌握串聯電路和并聯電路總電阻的計算方法。
5 教學難點
借助等效替代的思想分析串聯、并聯電路的電阻特點。
6 教學準備
學生電源、演示電流表、20歐定值電阻二個、5歐定值電阻二個、10歐定值電阻一個、導線、開關等。
7 教學流程
事例引入——趣味探究——小組討論——實質升華——總結反饋。
8 教學過程
8.1 事例引入。師：同學們，你們喜歡足球嗎？（停頓）現假設你們正在看一場精彩的足球比賽，突然電視機壞了，經檢查里邊一個10歐定值電阻出現了問題，而身邊現在只有20歐的電阻和5歐的電阻若干，你有辦法立即解決問題嗎？（最好設計一個多媒體動畫調動學生學習熱情）
生：（討論并結合前面電路的串聯、并聯知識回答）把電阻串聯，把電阻并聯。
師：把電阻串聯、并聯后能行嗎？電阻串聯、并聯后他們對電路的控制作用難道不會發生改變嗎？
8.2 趣味探究。
師：下面我們就用一個有趣的實驗來驗證一下大家的想法是否能夠實現。
演示實驗（實驗設計如圖1，電阻裝在一個密封的盒子里面）
圖1
分別接通A、B、C以及所對應接線柱，讓同學們觀察電流表的讀數。
師：同學們，剛才你們觀察到電流表的讀數有什么樣的特點？
生：三次實驗電流表讀數相等。
師：那里面的電阻是怎樣的呢，也相同嗎？
打開盒子讓學生觀察里面電阻的結構，并通過里面實物講解相關概念：
電阻串聯：兩個（幾個）電阻首尾相連
電阻并聯：兩個（幾個）電阻首首相連
師：我們剛才經過實驗發現兩個電阻并聯或兩個電阻串聯以后對電路的控制作用可能與單獨一個電阻對電路的控制作用是相同的，在實際生活中我們就可以用這兩個并聯或串聯后的電阻去替代那一個電阻，這時我們就可以說這一個電阻是那兩個（幾個）電阻的總電阻。
師：同學們再仔細觀察，兩個電阻串聯后總電阻如何變化；兩個電阻并聯后總電阻如何變化？
生：通過觀察討論得出初步結論：
兩個電阻并聯后總電阻小于其中任何一個分電阻；兩個電阻串聯后總電阻大于其中任何一個分電阻。
8.3 小組探討。
師：同學們，通過剛才的分析我們已經得到了電阻串聯、并聯之后總電阻大小的一個定性結論，那么電阻串聯、并聯之后總電阻的大小應如何計算呢？下面就請大家通過小組合作的方式結合前面所學的歐姆定律以及串、并聯電路的電流、電壓特點解決這一問題。
8.3.1 串聯電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及串聯電路的電壓特點用下圖的字母表示出總電壓與各電阻兩端電壓的關系。
圖2
生：運用歐姆定律表示出：U1=IR1 U2=IR2 U=IR、
運用串聯電路電壓特點得出：IR=IR1+IR2
結論：電阻串聯，其總電阻等于各個分電阻之和，即：R總=R1+R2+……
8.3.2 并聯電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及并聯電路的電流特點用下圖的字母表示出總電流與各支路電流的關系。
圖3
生：運用歐姆定律表示出：I=U/R，I1=U/R1，I2=U/R2
運用并聯電路電流特點得出：1/R=1/R1+1/R2
結論：電阻并聯，其總電阻的倒數等于各個分電阻倒數之和，即：1/R總=1/R1+1/R2+……
8.4 實質升華。
師：剛才我們已經通過實驗和理論推導兩種途徑得出了電阻串聯和并聯之后總電阻的變化規律。同學們，你們知道這是為什么嗎？
教師引導學生進一步觀察串聯、并聯后的電阻的長度和橫截面積的變化情況并結合前面所學影響電阻大小的因素的相關知識得出結論。
生：電阻串聯相當與增加了導體長度，所以阻值會增加；電阻并聯相當于增加了電阻的橫截面積，所以阻值會減小。
8.5 總結反饋。①請同學們設計出兩種方案解決課題引入時提出的問題。②小組討論本堂課的收獲，及時解決新生成的問題。
附板書設計：
§14.4電阻的串聯和并聯
①串聯電路的總電阻等于各個分電阻之和，R總=R1+R2+……
②并聯電路的總電阻的倒數等于各個分電阻倒數之和，1/R總=1/R1+1/R2+……
③實質 串聯：增加導體長度
并聯：增加導體橫截面積