緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇歐姆定律的發現過程范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一，也是中考重點考查內容，所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習，更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主，教師起引導作用，讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題，他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻，從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中，教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務，開闊學生的思維，加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程，只有激發學生的熱情，才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流，這部分則比較重要，需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化，對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變，研究其余兩個量的變化的處理方法，從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律，是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎，是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點，想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系，并在實驗的基礎上得出歐姆定律，做好演示實驗，歸納、分析、概括實驗結果，使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以，使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點，由于初中學生水平有限，對電流、電壓的概念要求較低，并沒有下準確的定義。因此，電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性，決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度，它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便，與外加電壓、電流無關。同時，教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念，也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的，認真做好演示實驗，用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學生交代清楚實驗的研究方法，本實驗彩用控制變量法來研究，即“固定電阻不變，研究電流跟電壓的關系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖（圖略）所示的實驗電路時，要將具體接法演示給學生看。可以先從電源正極開始，按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路，最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表，負接線柱流出電表及量程選擇，電流表與R串聯，其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系，具體推導如下：
在串聯電路中：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；也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中：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；即串聯電路中，電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究，對教學內容進行歸納總結，可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法，更好地駕駛物理教材，提高物理教學質量，把重點真正落實在教學過程中，幫助學生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力，讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題，學會用等效法分析復雜電路。因此，教師要注重培養學生實事求是的科學態度，從而有效培養學生的物理素質。
（2）牛頓第二定律。在第一定律的基礎上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意：公式F＝Kma中，比例系數K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律。教學時應注意：①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發現了它的局限性。
（4）機械能守恒定律。這個定律一般不用實驗總結出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理，在外力和非保守內力都不做功或所做的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態變化的復雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統內部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。
（5）動量守恒定律。歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來，主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律，也不違反科學規律。
2燈泡正常發光時的功率？
3能燈泡正常發光10min消耗的電?
解：1 由歐姆定律得：R=U/I=2.5V/0.3A=8.3Ω
2由功率的公式得：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
3由W=UIt=2.5V×0.3A×10×60S=450J.
下面我們再來看一道題
例2. 某一電動機銘牌上標有“36V,0.5A”。求：
1. 問能否求出電動機正常工作時的電阻嗎？
因為上題我們用歐姆定律求出燈泡正常發光時的電阻，同學們回答：能。大部分同學都很熟練的用R＝U/I＝36V／0.5A＝72Ω 計算出電動機的電阻。
2. 問能否求出電動機正常工作時的功率嗎？
學生根據功率的公式得：P=UI=36V×0.5A=18W。
3. 問能否求出電動機正常工作10min消耗的電能嗎？
由W=UIt=36V×0.5A×10×60S＝1.08×10 J
4.問能否求出電動機正常工作10min產生的熱量嗎/
學生根據焦耳定律，得Q= Rt＝ ×72 Ω×600S=1.08×10 J
教師首先引導學生比較電機消耗的電能和產生的熱量關系發現：W=Q
思考1. 電動機消耗的電能是否全部轉化為內能呢？
學生回答：不是。因為電動機消耗的電能主要轉化為機械能和還有一部分內能。例如，電風扇消耗的電能主要轉化為機械能（風扇轉動）和內能（用手摸一摸開關旋鈕感覺很熱）
思考2.上述求解過程中什么地方出錯？
學生發現：電動機的電阻不能用歐姆定律求，那么例1中的燈泡的電阻可以根據歐姆定律計算為什么？
絕大部分老師在進行蘇科版歐姆定律實驗教學時常常有這樣的一個困惑，定值電阻標有10歐姆，在進行實驗時定值電阻的阻值卻不準確，給歐姆定律實驗帶來了一些不必要的麻煩。我認為定值電阻不準確的原因是：定值電阻出廠時是很精確的，但是由于學校購置后存放在實驗室的條件不好，另一方面定值電阻存放時間過長，現在實驗室中的定值電阻還是八十年代的產品。所以有些定值電阻的接線柱上面已氧化，電阻線也發生了化學變化，常見的10歐姆的電阻只有8歐姆左右。學校的實驗經費有限，不可能每年都購買新的定值電阻。另外在研究電流與電阻的關系時，要多次改變定值電阻的阻值，多次改變所連的電路，浪費了許多實驗時間。為此我嘗試用電阻箱來代替定值電阻進行實驗，效果顯著。一方面電阻箱電阻線在箱內，不易氧化。另一方面電阻箱內電阻的精確度高，一般實驗室用的J2362-1電阻箱的誤差為0.1歐姆，大大高于定值電阻的精確度。另外在進行研究電流與電阻的關系時，要多次改變定值電阻的阻值，利用電阻箱進行實驗就不必重復拆線連線，節省了許多實驗時間，大大提高了課堂效率，讓學生在課堂上有更多的時間來提高自己的知識技能。
二、電源由干電池組改為學生電源
這個探究歐姆定律的實驗在書本上用干電池組進行學生實驗，但是使用時由于干電池使用時間較長，干電池內部會發生化學變化，干電池的電阻會發生變化，對實驗的操作會產生影響。即使用了三節干電池，定值電阻兩端的電壓不一定達到3伏。另外從環保的角度分析，一學期電學內容的學習，學生至少要進行三次電學學生實驗。如果大量使用干電池作為電源進行實驗，一個中等規模的初級中學會產生一千多個廢舊電池，一方面大量浪費了學校有限的辦公經費，另一方面學校對廢舊電池處理不當，對周圍環境會產生嚴重影響。綜合上述考慮，我認為用學生電源來替代干電池，學生電源干凈污染少，還可以避免干電池內阻對實驗的影響。當然學生電源并不是沒有缺點，學生電源如果使用不當對人身安全有危險。我認為今后物理老師進行電學物理實驗時，盡可能使用學生電源，只要安全措施恰當，學生電源是進行歐姆定律和其他電學實驗最好的電源選擇。
三、導線由接線端帶叉口的導線改為兩端是鱷魚夾的導線
學生在進行歐姆定律實驗時連七根線，學生在連接電路時，經常不能捏緊螺母，造成接觸不良，實驗效果較差，為了提高學生做歐姆定律實驗的效率，我校在進行歐姆定律實驗時，用鱷魚夾來代替帶叉口的導線?？晒澥∵B接導線的時間，我做過調查，學生用鱷魚夾代替帶叉口的導線連接電路后，連接歐姆定律實驗電路圖的時間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50％提高到80％左右，減少了一些不必要的檢修時間。節省了實驗操作時間，增加了學生進行探究的時間。另外為了提高實驗的精確度鱷魚夾最好用銅制，導線改用較粗的銅導線，在導線與鱷魚夾連接處應用錫焊或銀焊，這樣導線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應加一根橡膠管加以保護，這樣同學們在使用時不易折斷，盡可能提高實驗的成功率和精確度。有些老師認為實驗存在誤差可以證明實驗的真實性，其實這種觀點是不科學的，在以前實驗環境較差、實驗器材精確度不高，在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現在無錫地區經濟基礎較好，各校都在進行現代化實驗改造或已經完成現代化實驗改造。如果此時實驗誤差較大，這與物理老師的嚴謹，對科學的一絲不茍的精神是不相符的。
1．理解歐姆定律及其表達式.
2．能初步運用歐姆定律計算有關問題.
能力目標
培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力.
情感目標
介紹歐姆的故事，對學生進行熱愛科學、獻身科學的品格教育.
教學建議
教材分析
本節教學的課型屬于習題課，以計算為主.習題訓練是歐姆定律的延續和具體化.它有助于學生進一步理解歐姆定律的物理意義，并使學生初步明確理論和實際相結合的重要性．
教法建議
教學過程中要引導學生明確題設條件，正確地選擇物理公式，按照要求規范地解題，注意突破從算術法向公式法的過渡這個教學中的難點．特別需強調歐姆定律公式中各物理量的同一性，即同一導體，同一時刻的I、U、R之間的數量關系．得出歐姆定律的公式后，要變形出另外兩個變換式，學生應該是運用自如的，需要注意的是，對另外兩個公式的物理含義要特別注意向學生解釋清楚，尤其是歐姆定律公式.
教學設計方案
引入新課
1．找學生回答第一節實驗得到的兩個結論．在導體電阻一定的情況下，導體中的電流
跟加在這段導體兩端的電壓成正比；在加在導體兩端電壓保持不變的情況下，導體中的電
流跟導體的電阻成反比．
2．有一個電阻，在它兩端加上4V電壓時，通過電阻的電流為2A，如果將電壓變為10V，通過電阻的電流變為多少？為什么？
要求學生答出，通過電阻的電流為5A，因為電阻一定時通過電阻的電流與加在電阻兩
端的電壓成正比．
3．在一個10的電阻兩端加上某一電壓U時，通過它的電流為2A，如果把這個電壓加在20的電阻兩端，電流應為多大？為什么？
要求學生答出，通過20電阻的電流為1A，因為在電壓一定時，通過電阻的電流與
電阻大小成反比，我們已經知道了導體中電流跟這段導體兩端的電壓關系，導體中電流跟這段導體電阻的關系，這兩個關系能否用一句話來概括呢？
啟發學生討論回答，教師復述，指出這個結論就叫歐姆定律．
（－）歐姆定律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．
1．此定律正是第一節兩個實驗結果的綜合，電流、電壓、電阻的這種關系首先由德國
物理學家歐姆得出，所以叫做歐姆定，全國公務員共同天地律，它是電學中的一個基本定律．
2．介紹《歐姆堅持不懈的精神》一文．
3．歐姆定律中的電流是通過導體的電流，電壓是指加在這段導體兩端的電壓，電
阻是指這段導體所具有的電阻值．
如果用字母U表示導體兩端的電壓，用字母R表示導體的電阻，字母I表示導體中的電流，那么歐姆定律能否用一個式子表示呢？
（二）歐姆定律公式
教師強調
（l）公式中的I、U、R必須針對同一段電路．
（2）單位要統一I的單位是安（A）U的單位是伏（V）R的單位是歐（）
教師明確本節教學目標
1．理解歐姆定律內容及其表達式
2．能初步運用歐姆定律計算有關電學問題．
3．培養學生應用物理知識分析和解決問題的能力．
4．學習歐姆為科學獻身的精神
（三）運用歐姆定律計算有關問題
【例1】一盞白熾電燈，其電阻為807，接在220V的電源上，求通過這盞電燈的電流．
教師啟發指導
（1）要求學生讀題．
（2）讓學生根據題意畫出簡明電路圖，并在圖上標明已知量的符號及數值和未知量的
符號．
（3）找學生在黑板上板書電路圖．
（4）大家討論補充，最后的簡明電路圖如下圖
（5）找學生回答根據的公式．
已知V，求I
解根據得
（板書）
鞏固練習
練習1有一種指示燈，其電阻為6．3，通過的電流為0．45A時才能正常發光，要使這種指示燈正常發光，應加多大的電壓？
練習2用電壓表測導體兩端的電壓是7．2V，用電流表測通過導體的電流為0．4A，求這段導體的電阻，
通過練習2引導學生總結出測電阻的方法．由于用電流表測電流，用電壓表測電壓，
利用歐姆定律就可以求出電阻大?。詺W姆定律為我們提供了一種則定電阻的方法這種
方法，叫伏安法．
【例2】并聯在電源上的紅、綠兩盞電燈，它們兩端的電壓都是220V，電阻分別為
1210、484．
求通過各燈的電流．
教師啟發引導
（1）學生讀題后根據題意畫出電路圖．
（2）I、U、R必須對應同一段電路，電路中有兩個電阻時，要給“同一段電路”的I、U、R加上“同一腳標”，如本題中的紅燈用來表示，綠燈用來表示．
（3）找一位學生在黑板上畫出簡明電路圖．
（4）大家討論補充，最后的簡明電路圖如下
學生答出根據的公式引導學生答出
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
解題步驟
已知求.
解根據得
通過紅燈的電流為
通過綠燈的電流為
答通過紅燈和綠燈的電流分別為0．18A和0．45A.
板書設計
2．歐姆定律
一、歐姆定律
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.
二、歐姆定律表達式
三、歐姆定律計算
1．已知V，求I
解根據得
答通過這盞電燈的電流是0.27A
2．已知求.
解根據得
通過的電流為
通過的電流為
答通過紅燈的電流是0．18A，通過綠燈的電流是0．45A
探究活動
【課題】歐姆定律的發現過程
【組織形式】個人和學習小組
【活動方式】
這種教學法是教師將歐姆定律的探究過程在課前以邊講邊操作的方式制作成錄像，然后在上課時直接播放給學生看.教師在上課時不需要做任何講解，一直等到實驗數據分析、歸納得出歐姆定律以后再進行課堂訓練，以幫助學生理解歐姆定律的意義，學會用歐姆定律進行簡單的計算.
第二種，學生瀏覽課件
這種方法是教師將教學內容制作成幻燈片，如實驗題目、實驗方法、實驗電路圖、電路連接注意點、用實物連接電路、通過滑動變阻器的調節對電壓與電阻進行控制、實驗數據表格及數據閱讀分析、歐姆定律的文字描述、公式、單位等等.在課堂上，教師邊講解邊放幻燈片，學生則合著老師的講解進行觀察、思考、分析、歸納與記憶.在歐姆定律得出以后，同樣進行課堂訓練，以鞏固知識，加深理解.
第三種，學生實驗探究
這種方法是教師上課時先通過演示實驗啟發學生發現問題、提出猜想與假設，然后再引導學生思考實驗研究方法，幫助學生討論、設計與制訂實驗計劃、分組進行實驗探究，記錄、分析、歸納實驗結論，再在此基礎上對實驗誤差進行評估與交流等等.具體過程如下：
第一步，教師在演示電路板上用導線將干電池組、開關、小燈泡連接成一簡單的電路，閉合開關小燈泡發光后，啟發學生思考討論，要想改變小燈泡的亮度可怎么做？有幾種方法？當學生討論回答出改變電池節數和用滑動變阻器串聯移動滑片兩種方法時，再引導學生明確燈泡亮度的變化是由于燈泡電壓的變化使得通過燈泡的電流發生了變化，從而啟發學生提出通過燈泡的電流與電壓有關的猜想與假設.
第二步，移去變阻器，在上述簡單電路中并聯接入另一只不同規格的燈泡，閉合開關，引導學生觀察兩燈泡亮度的不同，思考討論燈泡并聯電壓相同，兩燈泡電阻的不同使得通過燈泡的電流不同，從而引起燈泡亮度不同，在此基礎上啟發學生提出通過燈泡的電流與電阻有關的猜想與假設.
第三步，當學生得出電流與電壓和電阻有關的猜想后，教師引導學生討論實驗探究方法、規劃實驗方案、設計實驗電路圖、畫出實驗記錄表格.
第四步，分組進行探究與實驗、記錄實驗數據、分析討論與歸納實驗結論，引導學生在坐標紙上將研究電流與電壓關系的實驗數據用描點的方法作圖，驗證電流與電壓的正比關系.
第五步，在實驗結論得出后，介紹歐姆定律及其公式表達形式，討論各物理量單位的使用，對各小組實驗進行評估，分析誤差和錯誤產生的原因.
第六步，討論歐姆定律變換公式及其物理意義，利用歐姆定律及變換公式進行簡單的計算.
以上三種教學方案中，第一種方案是老師在課前要進行實驗操作錄像并作配音講解；第二種方案是老師只要從網上下載課件并稍作修改即可；第三種方案是老師在課前要準備演示及分組實驗器材.第一種和第二種教學方案中，學生在課堂上主要是在老師放錄像和課件時認真地聽講、觀察、思考和記憶，這是一種接受式學習方式.而第三種教學方案中，學生在老師的引導下自主發現并提出問題、進行猜想與假設，自行制訂實驗規劃、設計實驗電路圖，小組合作實驗探究，師生共同討論、歸納建構物理知識，這是一種以生為本的體驗式的學習方式.前兩種與后一種在落實課程目標和促進學生發展等方面有著明顯的差別.我們可以從《歐姆定律》這節課的教學目標進行分析：
教育部2011年新版義務教育物理課程標準將歐姆定律的實驗探究由原來的教師演示實驗改成了學生必做的實驗.根據新課標，《歐姆定律》一課的教學目標大致有以下幾個方面：
1.知識與技能目標：
（1）理解歐姆定律及其變換公式的物理意義，能初步運用歐姆定律計算有關問題.
（2）學會同時使用電流表和電壓表測量一段導體兩端的電壓和其中的電流.
（3） 進一步體會用圖像法研究物理問題的優越性.
2.過程與方法目標
（1）通過實驗探究電流、電壓、電阻的關系，會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓.
（2） 提高學生依據實驗事實，分析、探索、歸納問題的能力，知道通過實驗總結物理規律的研究方法.
3. 情感態度與價值觀目標
介紹歐姆的故事，增進學生熱愛科學、追求科學、獻身科學的學習熱情.重視學生對物理規律的客觀性、普遍性和科學性的認識，注意學生科學世界觀的形成.
教師如果采用前兩種多媒體教學方案替代第三種學生實驗探究教學方案，就會改變多媒體教學輔地位，違背教學規律，弱化教學效果.
首先，不恰當地使用多媒體教學手段，會抑制學生的學習興趣，難以調動學生主體的積極性，從而影響教學效果.
夸美紐斯說過：“興趣是創造一個樂觀與光明的教學環境的主要途徑之一.”興趣作為誘發學生學習動機的重要因素，在物理教學中主要是靠教師引導學生觀察物理現象、動手做各種實驗來激發學生學習興趣的.雖然第一、第二種教學方案中的光、聲、像等信息作用于學生感官，以直覺形象也能激發學生濃厚的學習興趣，但由于是人為的錄制、合成的，學生沒有身臨其境、親自動手，就很難體會到電壓、電阻對電流的影響.即使通過多媒體教學展示了實驗過程，一部分學生會認為這是由老師設計制作好的，缺乏可信性.因此，當老師向學生介紹歐姆的故事時，學生就難以體會到科學家探索知識的艱苦與辛勞、成功與快樂，學生的科學世界觀就難以形成.
我們都有這樣的體會：電腦電視上歌舞銀屏再精彩，也還抵不住到劇院看現場演出，哪怕是一般的演出也會讓人感到很興奮.這是什么原因？這就是人們普遍具有的一種強烈的“參與”意識.卡拉OK的流行不就是人們這種參與意識的外在體現嗎？因此用錄像投影來代替做實驗，往往會抑制學生具有的人類天性――“參與”意識，甚至會讓學生對科學知識的形成產生懷疑，學習興趣就此會大打折扣，主體的積極性很難被調動起來，從而影響教學效果.
其次，不恰當地運用多媒體教學手段取代相關的實驗，會違背學生的認知規律.
物理學家牛頓認為：“科學研究離不開實驗，應在實驗的基礎上，運用歸納的方法總結規律，進而建立起理論.”這也是哲學中由實踐到理論、由感性認識到理性認識過渡的普遍規律.現行中學物理教材也正是遵循這一規律而編寫的.然而在教學中，如果違背學生的認知規律，不恰當地用多媒體教學手段去取代實驗，必然會導致事與愿違的結果.實踐證明：實驗是學生認識過程的起點，通過實驗有助于學生將感性認識上升到理性認識的高度，同時還可以使學生在反復的實踐中加深對所學知識的理解.第一、第二種教學方案雖然通過多媒體教學方式也能反映實驗過程，但這個過程不是學生自己動手做的，缺乏實踐體驗，因此就沒有感性認識，電流與電壓、電阻之間關系的結論就不能由學生自主建構.
2、從教材結構看，教材采用傳統的處理方法：先利用能量守恒導出閉合電路的歐姆定律，進而得出路端電壓隨著外電阻變化的規律。這樣的程序，數學演繹推理的味道很濃，加之沒有令人信服的實驗，缺少了對物理規律的感性認識的過程，學生難以形成比較深刻的理解。
二、學情分析
1、從學生的認識結構和能力水平來看，學生不知道電源的內阻對閉合電路的影響，因此，常常把路端電壓看成是不隨外電路變化的。這種先入為主的錯誤觀念，容易形成思維定勢，僅通過幾次講解是難以逆轉的。
2、學生已學習了電動勢、內電阻、外電阻等概念，知道部分電路的歐姆定律。
三、教學目標
1、基礎知識技能方面：
（1）導出閉合電路的歐姆定律
（2）研究路端電壓的變化規律，掌握閉合電路中的
（3）學會運用閉合電路的歐姆定律解決簡單電路的問題，知道閉合電路中能量的轉化。
2、能力方面：
（1）通過實驗，讓學生積極主動的探求科學結論，成為知識的探索者和“發現者”，在獲得知識的同時發展能力。
（2）通過分組隨堂實驗，培養學生利用實驗研究，得出結論的探究物理規律的科學思路和方法，加強對學生科學素質的培養。
（3）通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
3、思想及情感方面：
A.通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生“事物普遍聯系”的觀點。
B.通過分析外電壓變化的原因，了解內因與外因關系。
C.通過短路電流的模擬實驗，加強學生的安全用電意識。
D.通過先猜想再驗證的教學模式，培養學生“大膽猜想，小心求證”的科學研究態度以及合作實驗的意識。
四、重點難點
1.重點：閉合電路的歐姆定律的導出
2.難點：路端電壓的變化規律，
應用閉合電路的歐姆定律解決簡單的實際問題
五、突破重難點的教學設計思想
1、營造能引起學生認知沖突的問題情景
設計一個如圖1所示的電路，讓學生先猜測再觀察實
驗現象。（小燈接電動勢為3v電源時較亮）讓學生產生強烈的認知沖突，激發了他們的探求新知的動機，為突破重難點提供了良好的開端。
2、讓學生積極主動地去歸納物理規律、構建自己的正確理解
教師演示實驗， 讓學生在實驗數據中探索出“新”的物理規律，使學生在探研過程中分析、歸納、推理的能力得到提高，同時也突破了教學難點。
六、課前準備
【教學用具】
自制演示實驗電路板、干電池、安培表、伏特表、滑動變阻器、電鍵、導線、課件等。
七、教學過程
（一）創設情景引入新課
演示實驗一：電源電動勢增大時小燈泡的亮度變化
教師出示電路板，小燈泡與兩節干電池串聯，閉合開關，小燈泡發光。在原電源的基礎上，再串上4節干電池，讓學生猜想：閉合開關后，小燈泡可能會發生什么現象？
教師演示：發現小燈泡變暗了。
留下疑問：是什么原因導致小燈泡沒有變得更亮，也沒有燒壞，而是變暗了呢？
（二）新課教學
1、閉合電路的歐姆定律的推導
設問：我們已經學習了電動勢，知道電動勢是反映電源將其他形式的能量轉化為電能本領的物理量，在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，那如果電源接入了電路，電動勢與內電壓、外電壓之間又有怎樣的關系呢？
演示實驗二：E與U內、U外的關系
教師向學生介紹可變內阻電源裝置。讓同學們仔細觀察兩個電表的讀數并記錄五組數據。教師邊演示邊讓學生記錄數據。
2、路端電壓與負載的關系
探究活動二：路端電壓與負載的關系
老師引導學生設計電路圖。讓學生分組實驗探究路端電壓與負載的關系，注意短路、斷路兩種特例的分析，記錄實驗現象。
演示實驗三：低壓電源短路
電路短路時，電路當中的電流非常大，會造成很嚴重的后果，生活中一定要避免短路的發生。教師演示模擬電源短路的小實驗（為了安全起見，只用10V的學生電源），加強學生安全用電意識。
教師：通過實驗我們研究了路端電壓和負載的關系，在實驗過程中我們發現當外電阻變化時，電流會變，路端電壓也會變，那路端電壓和電流之間會不會有直接的關系呢？
探究活動三：路端電壓與電流的關系（推理法與圖象法相結合）
引導學生利用閉合電路的歐姆定律推導路端電壓與電流關系的數學表達式：教師：大家利用所學的數學知識推斷一下：若以電流為自變量，路端電壓為因變量，那么
函數圖象應該是怎樣的？
教師利用幻燈片展示一張U-I圖像，讓學生觀察這張圖像，思考直線與Y軸、X軸的交點分別代表什么物理意義，引導學生深刻理解圖像。
探究活動四：閉合電路中的功率關系
教師：引導學生推導得到有關功率的相關結論：
教師：學習了有關閉合電路的歐姆定律相關的知識后，我們一起來看看在剛上課時所留下疑問：電源電動勢由3V變成9V，為什么小燈泡會變暗呢？
學生自己分析，推測小燈泡變暗的原因。
演示實驗四：多個小燈泡并聯時的亮度變化
例題：當開關逐漸閉合時，小燈泡的亮度會發生怎樣的變化，電壓表的讀數呢？
歐姆定律是一個實驗定律，因此在教學“歐姆定律”一節時，教師必須在學生對“電流與電壓、電阻”之間關系進行猜想假設的基礎上，引導學生設計實驗方案，精心組織學生進行實驗。在實驗前指導學生：（1）根據電路圖準確連接電路；（2）仔細檢查電路及電表、滑動變阻器等連接是否準確；（3）在確認無誤時，動手實驗，并認真觀察、精確記錄數據；（4）明確滑動變阻器在兩次實驗中的作用：使定值電阻兩端電壓成整數倍變化和保持電阻兩端電壓不變；（5）分析實驗中可能出現的數據差異原因，重復實驗，直至準確。對于在實驗中怕麻煩、湊數據的學生及時用科學家尊重事實、刻苦鉆研及時教育他們，端正他們態度，幫助他們用實驗得出準確結果。通過實驗，使學生得到了歐姆定律實驗所需要的數據，也培養了學生觀察實驗能力和實事求是、客觀、細致的科學態度，從而激發學生勤奮求真的熱情。
二、寓培養學生科學方法于分析實驗數據和歸納出實驗結論之中
在得出實驗數據之后，就著手組織學生分析數據、歸納出結論。在引導時，引導學生回憶“探究影響導體電阻大小的因素”的實驗方法，并要學生用之中方法研究電流跟電壓、電阻兩個因素的關系，即（1）固定電阻不變時，研究電流跟電壓的關系；（2）固定電壓不變時，研究電流跟電阻的關系。最后將兩次結論綜合起來，應用數學函數知識得出電流跟電壓、電阻的關系。接著，根據學生實驗數據組織討論，并分析歸納實驗結論。（1）分析“研究電流跟電壓關系”表格：電流隨電壓增大而增大，且電壓增大幾倍電流也增大幾倍。得出結論1：當電阻一定時，電流與電壓成正比。（2）分析“電流與電阻關系”表格：電流隨電阻的增大而減小，且電阻增大幾倍，電流就減小到原來的幾分之一。得出結論2：當電壓一定時，電流與電阻成反比。歸納結論1、2，即得歐姆定律。在整個研究、分析、抽象，歸納過程中，使學生潛移默化地學會了：（1）研究問題的方法――控制變量法；（2）對實驗數據的綜合――分析――抽象――歸納的處理方法，從而學到了由特殊、個別推到一般的邏輯推理方法。這些方法都是學生終生受益的科學研究方法。在得出實驗結論――歐姆定律后，教師接著就組織學生用他們已學過的數學知識推導歐姆定律的計算公式：（1）把電流與電壓成正比表達成I∝U；（2）把電流與電阻成反比表達成I∝1/R，把（1）、（2）結合起來得出計算公式：I=U/R；通過公式推導使學生了解到不同學科之間的聯系，它不僅開闊了學生的視野，也可使學生學到物理公式常用的科學的數學方法。
三、寓培養學生科學思想于理解、應用定律之中
對于實驗定律――歐姆定律，在理解其內容時，引導學生討論：能不能把定律敘述的導體的電流與導體兩端電壓成正比、與導體兩端電阻成反比改敘述成導體兩端電壓與導體電流成正比、導體電阻與導體電流成反比？讓學生在討論中明白：敘述定律時只能按課本那樣敘述，否則是錯誤的。這是因為事物內部矛盾的雙方有主有次，這里電壓、電阻是矛盾的主要方面，是事物變化的依據，對事物變化起決定作用的；而電流則是矛盾的次要方面，它是隨電壓、電阻變化而變化的，在事物變化中處于服從地位；這樣使敘述在討論中理解了定律，在理解定律過程中獲得了一次科學的認識教育。
在講解定律公式的應用時，如教師通過P111教材例1的講解，強調了定律的應用是有條件的，即（1）同體性：只能適用于同一段電路中的電流、電壓以及電阻之間的關系的運算；（2）同時性；（3）計算時數字代入單位必須是國際單位制中主單位。引導學生認識到真理是有局限性的，是離不開特定條件的。又如教師通過課本例2講解，強調了定律的應用性，即通過歐姆定律可以求出導體的電阻值，也就是可用伏安法測未知電阻，使學生體會到：理論的實踐性以及理論與實踐的一致性。此外取平均值可以減小實驗誤差；表格可以得到實驗結論1等。
四、寓培養學生的科學精神于介紹科學家的事例之中
結合課本中“信息庫”介紹，使學生了解德國的物理學家歐姆發現了電路中遵循的基本“交通規則”，但他幼年家貧，曾中途輟學，后全憑自己努力，完成學業。他為了得到歐姆定律，花費了十年心血。當時的實驗條件非常差，他自制了測電流的電流扭秤，花五年時間才找到電壓穩定的電源。經過長期細致的研究，終于取得了成果。在教學中把歐姆的對學習勤奮刻苦，對科學知識的執著追求，在科學研究道路上勇于探索、百折不撓的獻身精神及對人類社會的貢獻，展現在學生面前，使學生從中接受了熱愛科學、追求真理的科學接受教育。
教育者在實施科學素養教育時不是生硬的說教，應有機結合教材適時適量地滲透；科學素養教育是素質教育的核心，在實施時教師還應當有意識、有目的地進行，同時聯系教材中其他素質教育因素如能力、智力、科學美等全方位地開展，并做到主、次得當，這就需要安排好教學過程和節奏，從而使素質教育得到全面培養。
要做好兩次演示實驗，這為學生實驗“伏安法測電阻”打下基礎。并注意兩次演示實驗的異同，講清實驗過程中電流表、電壓表及滑動變阻器的正確連法，以及滑動變阻器在兩個實驗中作用的異同，以及注意事項。
讓學生感知實驗探究電流跟電壓、電阻的關系，經歷科學探究的全過程，使學生感悟：“控制變量”來研究物理多因素問題，是一種有效的科學方法。
第二節“歐姆定律及其應用”繼第一節后對數據的分析歸納，通過用列表法、觀察法、數學比例法、圖象法、類比法、分析、綜合與歸納等方法來對實驗數據進行研究的一些科學方法。從而分析電流、電壓、電阻三者之間的定量關系——歐姆定律及其表達式。最終培養學生運用這些方法對實驗數據進行研究、分析、歸納、概括物理規律的一些能力。
又通過實驗探究“串聯電路與并聯電路中電阻的特點”。歐姆定律是電學中最基本的定律，是分析解決電路問題的關鍵。
在教學中這一節可分為四課時教學：
第一課時理解歐姆定律，進行簡單計算（求電流、電壓和電阻的三種書寫格式），初步掌握運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法；可補充：有兩個用電器的簡單計算（注意強調用不同角碼區分不同用電器）。為下節課講串并聯電阻關系作鋪墊。
第二課時通過歐姆定律的推導定量研究“串聯電路與并聯電路中電阻的特點”，得出：
串聯電路：R=R1+R2
并聯電路：1/R=1/R1+1/R2
第三課時運用歐姆定律及串并聯電路的特點練習靜態固定電路的相關計算；培養學生分析問題、解決問題的能力，注意教給學生解題思路、規范解題。
串聯電路的特點：
①電流：I=I1=I2
②電壓：U=U1+U2
③電阻：R=R1+R2
④串聯分壓成正比，即
U1：U2=R1：R2
電阻變大分得的電壓變大，電阻變小分得的電壓變小。
并聯電路的特點：
①電流：I=I1+I2
②電壓：U=U1=U2
③電阻：R=1/R1+1/R2
④并聯分流成反比，即
I1：I2=R2：R1
電阻變大通過的電流變小，電阻變小通過的電壓變大。
第四課時運用歐姆定律及串并聯電路的特點，練習動態電路的相關計算。
動態電路------由于開關的通斷、滑動變阻器滑片的移動導致電路中的物理量發生變化的電路。
簡化電路的方法：
1、電流表看成導線，電壓表看成斷路。
2、短路和斷路的電路可以去掉。
3、閉合的開關看成導線
解決變化電路問題的關鍵是把動態電路變成靜態電路（電路的識別），可以把電流表簡化成導線，將電壓表簡化成斷開的或干脆拿掉。把閉合的開關看成導線，把被局部短路的用電器拿掉；把開關斷開的支路去掉，來簡化電路。畫出每次變化后的等效電路圖，標明已知量和未知量，再根據有關的公式和規律去解題。
第三節“測量小燈泡的電阻”是歐姆定律內容的延續，教學過程中以學生為主，本節主體內容是利用電壓表、電流表測算出小燈泡的電阻，通過實驗探究去發現燈絲電阻變化的規律，并最終找到影響燈絲變化的因素及它們之間的相互關系。注意多測幾組數據，指明不能用平均法求電阻值（測量定值電阻的阻值用平均法求電阻值）。
通過本實驗，進一步讓學生認識到導體的電阻大小是導體本身的一種性質，與導體兩端的電壓和導體中的電流無關，只與導體的材料、長度、橫截面積有關，此外跟溫度有關。這也為電功率中“測量小燈泡的電功率”作了鋪墊。
第四節“歐姆定律及其安全用電”：課前安排學生收集安全用電的常識，課堂上進行交流，教師進行補充。再播放《安全用電》視頻。
節課從電壓的高低、電阻的大小對用電安全的影響入手，讓學生學會運用已學的電學知識，解決有關生活中的實際的問題，既增強自我保護意識，又提高在幫助他人時講安全、講規則、講科學的意識。
另外本節涉及電路故障（斷路或短路），在教學中應加強練習，注意區分兩者對電路造成的影響，以及電路中電流表、電壓表的變化。要求學生懂得一些簡單的電路故障的問題，學會簡單的故障排除方法，目的是為了培養學生基本的生活技能。了解短路的知識，使學生懂得安全用電的基本常識，提高安全用電的意識。
教材中介紹了避雷針，使學生注意防雷的重要性，提高自我保護的意識。
[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）06008304自主學習指學生在教師的指導下，通過能動的創造性學習活動，實現自主性發展。教師的科學指導是前提條件和主導，學生是教育和學習的主體。在這種以學生為核心的教學模式中，學生構建自己的理解觀點，這屬于構建主義。這種學習模式主要可以改變知識的傳授方式，強調形成積極主動的學習態度，使獲得知識與技能的過程成為學會學習的歷程。
在歐美的大學教育體制中，有關自主學習的教學方法和教學手段應用得相當普遍[1]。許多課程的相關知識內容，教師在課堂上給出了相應的參考書目，學生需要自行閱讀大量的參考資料。歐美國家中，自主學習已經成為傳統的教學手段，所以有比較完善的自主學習體系。現階段我國大學提倡素質教育和創新教育，在應用自主學習教學手段與提高學生綜合能力方面，還有許多工作要做。在基礎課程的教學過程中，教師需通過創建系統的自主學習體系，破解課程學習中遇到的教學問題，提高大學生的學術和技能素質，這既是新的挑戰，又是新的機遇。
當前，我國的大學教學體系中，電工與子技術是為工科非電類本科專業開設的一門技術基礎課程，課堂教學學時較以往明顯地壓縮。在這種情況下，要保證教學質量，使學生獲得的知識和技能最大化，是作為教學主導者的教師所追求的教學目標。自主學習則是實現這一目標的重要教學手段。如何引導學生開展與實現自主學習，就成為筆者的研究課題。只有充分地了解與合理地利用自主學習，才能適應當前的電工與電子技術課程教學新形勢，并為大學教學自主學習系統的建設與完善提供有益的經驗和補充。
1引導學生自主學習的方法措施
1.1激發學生的學習興趣
在課堂講授中突出課程的作用。長期的教學實踐中，凝練出的電工與電子技術課程的作用是傳遞光明、動力和信息，創造財富、價值和文明。要講清楚課程的歷史發展概況，讓學生了解這門科學技術在不同的歷史階段對工業生產與人類生活產生的巨大作用[2]。
在講課過程中，穿插講述一些科學家進行科學研究的真實故事。比如，歐姆是德國人，他提出的歐姆定律起初并不被本國的科學界接受。直到后來被國外的科學家證明是正確的，才逐漸獲得國內科學界的承認；基爾霍夫21歲時就提出了著名的基爾霍夫定律；法拉第是英國人，出身于貧窮的鐵匠家庭，靠自學成才，發現了電磁感應現象。通過這些方法措施來提高學生的學習興趣和熱情。
1.2整合課程內容，將書本變薄
教師不但要注意增加學生的知識量，而且要注重對知識的組織。指導學生把握所學知識的深層結構，濃縮書本知識，使書本變薄。比如，在學習電路理論部分時，電路理論內容主要包括：電路分析方法、單相正弦交流電路、三相交流電路、電路的暫態分析、鐵心線圈電路等。表面上看知識內容很多，但是如果在教學過程中善于總結，就會發現這些內容可以通過歐姆定律和基爾霍夫定律有機地聯系起來，如圖1所示。引導學生在自主學習中要注意這2條定律是學習電路理論的主線索。直流電路分析方法是已知電源，求負載端的電壓和電流。雖然有多種分析方法，但是每種方法具體都要用到歐姆定律和基爾霍夫定律。電路暫態分析用基爾霍夫定律和歐姆定律列微分方程。單相正弦交流電路和三相交流電路引入相量概念后，用相量形式的歐姆定律和基爾霍夫定律計算電壓和電流。鐵心線圈交流電路應用基爾霍夫定律確定電壓和電流關系。這樣學習電路理論的過程，就成為不斷認識和深入理解歐姆定律和基爾霍夫定律的過程。
第6期邵力耕付艷萍孫艷霞自主學習電工與電子技術課程的方法探討
教學研究2016
圖1電路理論的主線索
1.3自主學習的教學方法
運用詢問的方法。先向學生提出問題，然后學生用不同的假設來回答問題，再綜合評價不同的回答，得出合適的答案，最后讓學生思考解決問題的過程并理解答案。
有指導的讓學生去發現。發現式學習就是學生用提供給他們的信息來構建自己理解的過程。學生獨立進行發現是非結構性發現，當教師幫助學生發現時就是有指導的發現。非結構性發現經常會使學生感到迷茫，得出不恰當的結論，而有指導的發現更實際有效。有指導的發現法對理工科課程行之有效，學生在教師的幫助下構建自己所學的知識。例如，在學習三相正弦交流電路時，對于線電壓和相電壓的關系，可用推廣的基爾霍夫電壓定律推導。但是，要引導學生發現，以前碰到的廣義回路是由部分電路和電壓參考方向組成的。在圖2三相電源的星形連接電路中，廣義回路只是由電壓參考方向組成的，屬于廣義回路的高級形式。對于u12、u1和u2參考方向組成的廣義回路，根據推廣的基爾霍夫電壓定律，可得：12=1-2，同理：23=2-3，31=3-1。這樣，通過教師的指導使學生發現廣義回路的高級形式，能夠加深對基爾霍夫電壓定律的理解和認識。
物理例題教學是思維方法的教學，而不是知識的灌輸，通過例題教學教師要幫助學生把文字敘述轉化為物理情景，建立起物理模型，讓學生學會分析，學會抽象，學會概括，學會推理，讓學生把所學知識應用到解決實際問題中去，從而提高分析解決問題的能力。學生在解題中容易形成思維習慣，思考問題時受到束縛，不能靈活的把物理規律應用到問題中去。學生經常會說，課聽得懂，就是題不會做，原因就是沒有養成物理思維的方法。下面我就人教版高中物理新教材中兩個例題和同行們做個交流。
一、舉一反三，培養學生發散思維
人教版選修3-1第二章第七節學過閉合電路歐姆定律之后，教材為了讓學生理解并應用歐姆定律給出了例題1：在圖2.7-4中R1=14Ω，R2=9Ω。當開關處于位置1時，電流表讀數I1=0.2A；當開關處于位置2時，電流表讀數I2=0.3A.求電源的電動勢E和內電阻r。
分析：根據閉合電路歐姆定律和題述的兩種情況，可以列出下面兩個方程
E=I1R1+I1r
E=I2R2+I2r
消去E，解出r=■
解：E=I1R1+I1r（1）
E=I2R2+I2r（2）
代入數值，得r=1ΩE=3V
這道例題是教材經過精心設計編寫出來的，它不僅訓練了學生對閉合電路歐姆定律的使用，同時提供給學生如何測量電源電動勢和內阻的信息。這道題目蘊含著豐富的教育功能，對培養學生的學習興趣，提高學生的科學素養有著重要的教育意義。如果教師能夠因勢利導，根據教材的編寫思想，把題目稍作變化，則更能發揮題目的作用，學生的思維也能夠得到放射性發散。例如，如下圖所示，題目中的電流表換成電壓表，還能測出電源的電動和內阻是嗎？
題目改過之后難度并沒有明顯增加，通過學生的探究過程，激活了學生的思路，使學生不僅可以體驗知識的形成過程，體會物理學的研究方法，而且培養了學生的認知結構和創新意識。當然題目還可以變化為：如下圖所示，把定值電阻換為滑動變阻器，用一個電壓表一個電流表能測出電源的電動勢和內阻嗎？
隨著學生思維的發散，學生對閉合電路歐姆定律的應用有了認知情感，并且能夠逐步總結出測量電源電動勢的方法：（1）可以用一個電流表和兩個定值電阻來測量（2）可以用一個電壓表和兩個定值電阻來測量（3）可以用一個電壓表和一個電流表測量。學生在解題的過程中，物理的研究方法得到了滲透，強烈的刺激了學生的探究欲望。
二、改頭換面，激發興趣，鞏固新知
人教版選修3-4第十三章第二節學過折射定律之后，教材給出了如下例題：如圖13.1-4所示，一個儲油桶的底面直徑與高均為d。當桶內沒有油時，從某點A恰能看到桶底邊緣的某點B。當桶內油的深度等于桶高的一半時，仍沿AB方向看去，恰好看到桶底上的點C，C、B兩點相距■。求油的折射率和光在油中的傳播速度。
甲 乙
分析：在圖乙中過直線AB與油面的交點O做油面的垂線，交桶底于N/點。此題是說，來自C點的光線沿CO到達油面后沿OA方向射入空氣。折射現象中光路是可逆的，因此如果光線沿AO方向由空氣射到油面，折射光線將沿OC進入油中。以AON作為入射角，以CON/作為折射角，由折射定律可以求出油的折射率n.
解：（1）光路如圖所示。
（2）由題意知，底面直徑與桶高相等，所以圖中角r=450，
角i可以計算出sin i=