欧姆定律的特点范文

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“欧姆定律及其应用”的教学目标是让学生理解欧姆定律，并应用欧姆定律进行简单计算；能根据欧姆定律及其电路的特点，更深刻理解串、并联电路的特点；通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，观察、实验能力以及分析问题、概括问题、解决问题的能力，并养成学生解答电学问题的良好习惯。通过实验探究等学习方法，激发和培养学生学习科学的兴趣，培养学生实事求是的科学态度以及认真谨慎的学习习惯。

近几年，中考对“欧姆定律及其应用”的考查非常多，归纳一下，主要是从这么几方面进行考查的。

1、以欧姆定律为基础，结合串、并联电路的电压、电流、电阻特点，解决一些简单的计算。

例1、如图3所示， ，A的示数为2.5A，V的示数为6V；若R1，R2串联在同一电源上，通过R1的电流为0.6A，求R1和R2的电阻值。

图3

解析：此题考查了学生对并联电路特点的掌握和对欧姆定律公式的理解。在解物理题中，数学工具的应用很重要。本题可先根据并联电路的特点，找出R1、R2和总电阻的关系。

2、结合伏安法测电阻的相关知识，更深刻的理解欧姆定律的生成，强化电学实验操作技能的考查。

例2、给出下列器材：电流表（0～0.6A，0～3A）一只，电压表（0～3V，0～15V）一只，滑动变阻器（0～10 ）一只，电源（4V）一个，待测电阻的小灯泡（额定电压2.5V，电阻约10 ）一个，开关一只，导线若干，要求用伏安法测定正常发光时小灯泡灯丝的电阻，测量时，两表的指针要求偏过表面刻度的中线。

（1）画出电路图；

（2）电流表的量程选 ，电压表的量程选 ；

（3）下列必要的实验步骤中，合理顺序是 。

A. 闭合开关 B. 将测出的数据填入表格中

C. 计算被测小灯泡的灯丝电阻 D. 读出电压表，电流表的数值

E. 断开开关 F. 将滑动变阻器的阻值调到最大

G. 对照电路图连好电路 H. 调节滑动变阻器，使电压表的示数为2.5V

解析：欧姆定律的得出是根据伏安法测电阻的电路图来进行探究的，而伏安法测电阻同时也是欧姆定律的一个应用。所以伏安法测电阻与欧姆定律的应用其实是相辅相成的。对伏安法测电阻的相关知识的考查，其实更能帮助学生理解欧姆定律的生成。并且通过自己画电路图的过程，考查了学生对电路连接的作图能力和实验设计能力。

3、应用“欧姆定律”判断电路中各电表的示数变化

例3、如图1所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中，下列判断正确的是（ ）

A. 电压表和电压表A1，A2和示数变大

B. 电流表A1示数变大，电流表A2和电压表示数不变

C. 电流表A2示数变大，电流表A1，电压表示数不变

D. 条件不足，无法判断

解析：本题考查了利用欧姆定中电压、电流、电阻的关系来判断电流表、电压表示数变化的同时，也考查了学生对复杂电路的判断能力，电表测哪个用电器的电压，测通过哪个用电器的电流等。R1和R2是并联关系， 测电源电压； 测干路电流， 测R2的电流。

答案： B

4、通过解方程的方法结合欧姆定律，解决由于电阻变化而引起电压、电流变化的题。

例4、 如图2所示，变阻器R0的滑片P在移动过程中电压表的示数变化范围是0～4V，电流表的示数变化范围是1A～0.5A，求电阻器R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U。

图2

解析：在电路中由于电阻发生变化引起的电流、电压变化的题，如不能直接用欧姆定律和串、并联电路特点直接求解，可考虑用方程解题。在设未知数时，尽量设电源电压、定值电阻等电路中不会变化的量。首先分析一下电路图，弄清电流表测量对象，同时可看出电压表示数为0V时，电流表示数最大为1A，电压表示数为4V时，电流表示数最小为0.5A。但根据已知，用欧姆定律和串联电路的特点能直接求出的量只有R0的最大电阻值，别的再无法直接求出，因此这里必须要列方程来解。

5、“欧姆定律”和生活实际的结合，提高学生观察生活的能力和解决实际问题的能力。

例5、下图是新型节能应急台灯电路示意图，台灯充好电后，使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度，假定电源电压、灯泡电阻不变，则灯泡两端电压U随R变化的图象是（ ）

解析：灯L和滑动变阻器串联，电源电压U、灯泡电阻 不变。当滑片向左移动时，滑动变阻器的电阻变大，即电路中的总电阻变大，由 知，电路中的电流I会变小，则灯泡两端电压 也会变小。

答案：选C。

结论：授之以鱼不如授之以渔，以上总结的题目类型可能并不完全，但只要学生能掌握并真正理解欧姆定律的内涵，就能很好的应用它来解决生活实际中真正出现的问题，把理论转化为实践才是学习的真正目的。

参考文献

[1] 谢妮.欧姆定律教学的优化设计[J]. 职业

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要做好两次演示实验，这为学生实验“伏安法测电阻”打下基础。并注意两次演示实验的异同，讲清实验过程中电流表、电压表及滑动变阻器的正确连法，以及滑动变阻器在两个实验中作用的异同，以及注意事项。

让学生感知实验探究电流跟电压、电阻的关系，经历科学探究的全过程，使学生感悟：“控制变量”来研究物理多因素问题，是一种有效的科学方法。

第二节“欧姆定律及其应用”继第一节后对数据的分析归纳，通过用列表法、观察法、数学比例法、图象法、类比法、分析、综合与归纳等方法来对实验数据进行研究的一些科学方法。从而分析电流、电压、电阻三者之间的定量关系——欧姆定律及其表达式。最终培养学生运用这些方法对实验数据进行研究、分析、归纳、概括物理规律的一些能力。

又通过实验探究“串联电路与并联电路中电阻的特点”。欧姆定律是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的关键。

在教学中这一节可分为四课时教学：

第一课时理解欧姆定律，进行简单计算（求电流、电压和电阻的三种书写格式），初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法；可补充：有两个用电器的简单计算（注意强调用不同角码区分不同用电器）。为下节课讲串并联电阻关系作铺垫。

第二课时通过欧姆定律的推导定量研究“串联电路与并联电路中电阻的特点”，得出：

串联电路：R=R1+R2

并联电路：1/R=1/R1+1/R2

第三课时运用欧姆定律及串并联电路的特点练习静态固定电路的相关计算；培养学生分析问题、解决问题的能力，注意教给学生解题思路、规范解题。

串联电路的特点：

①电流：I=I1=I2

②电压：U=U1+U2

③电阻：R=R1+R2

④串联分压成正比，即

U1：U2=R1：R2

电阻变大分得的电压变大，电阻变小分得的电压变小。

并联电路的特点：

①电流：I=I1+I2

②电压：U=U1=U2

③电阻：R=1/R1+1/R2

④并联分流成反比，即

I1：I2=R2：R1

电阻变大通过的电流变小，电阻变小通过的电压变大。

第四课时运用欧姆定律及串并联电路的特点，练习动态电路的相关计算。

动态电路------由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动导致电路中的物理量发生变化的电路。

简化电路的方法：

1、电流表看成导线，电压表看成断路。

2、短路和断路的电路可以去掉。

3、闭合的开关看成导线

解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路（电路的识别），可以把电流表简化成导线，将电压表简化成断开的或干脆拿掉。把闭合的开关看成导线，把被局部短路的用电器拿掉；把开关断开的支路去掉，来简化电路。画出每次变化后的等效电路图，标明已知量和未知量，再根据有关的公式和规律去解题。

第三节“测量小灯泡的电阻”是欧姆定律内容的延续，教学过程中以学生为主，本节主体内容是利用电压表、电流表测算出小灯泡的电阻，通过实验探究去发现灯丝电阻变化的规律，并最终找到影响灯丝变化的因素及它们之间的相互关系。注意多测几组数据，指明不能用平均法求电阻值（测量定值电阻的阻值用平均法求电阻值）。

通过本实验，进一步让学生认识到导体的电阻大小是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和导体中的电流无关，只与导体的材料、长度、横截面积有关，此外跟温度有关。这也为电功率中“测量小灯泡的电功率”作了铺垫。

第四节“欧姆定律及其安全用电”：课前安排学生收集安全用电的常识，课堂上进行交流，教师进行补充。再播放《安全用电》视频。

节课从电压的高低、电阻的大小对用电安全的影响入手，让学生学会运用已学的电学知识，解决有关生活中的实际的问题，既增强自我保护意识，又提高在帮助他人时讲安全、讲规则、讲科学的意识。

另外本节涉及电路故障（断路或短路），在教学中应加强练习，注意区分两者对电路造成的影响，以及电路中电流表、电压表的变化。要求学生懂得一些简单的电路故障的问题，学会简单的故障排除方法，目的是为了培养学生基本的生活技能。了解短路的知识，使学生懂得安全用电的基本常识，提高安全用电的意识。

教材中介绍了避雷针，使学生注意防雷的重要性，提高自我保护的意识。

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应用导航一、 “伏安法”测电阻

1. 实验原理：

根据欧姆定律公式R=U/I，分别用电压表测出电阻两端的电压和用电流表测出通过电阻的电流，就可以算出电阻的阻值.

2. 电路图：如图1

3. 注意点：

（1） 滑动变阻器在电路中可以改变通过电阻的电流（即改变电阻的工作状态）；

（2） 该实验中，电流表的示数不仅包括待测电阻中的电流，也包括通过电压表的微小电流，这是产生误差的主要原因；

（3） 当电流通过导体时，导体因发热而使电阻变大，长时间通电时，前后测得的电阻值偏差较大，因此实验时多次改变滑动变阻器滑片的位置，在每次读出电压表和电流表的示数后都要及时断开开关；

（4） 测量定值电阻的阻值时，可以用多次测量求平均值的方法求电阻，而测量小灯泡的电阻时由于灯泡的电阻值与温度的变化有关，所以不能用求平均值的方法测量.

应用实战

例1 在测定电阻阻值的实验中：

（1） 小明根据图2所示的电路图，将图3中的实验器材连接成实验电路.同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接.

① 请你在接错的那根线上打“×”；

② 另画一根导线，使电路连接正确；

③ 如果不改接这根导线，对实验的影响是：？摇？摇？摇？摇？摇？摇？摇？摇？摇？摇？摇 ？摇？摇.

（2） 小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图4所示，则电压表的读数是？摇 V，电流表的读数是 ？摇 ？摇？摇A，被测电阻Rx的阻值是？摇 ？摇？摇？摇 Ω.（3） 小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验.你认为他们的实验真的结束了吗？给他们提出什么建议呢？

① 写出你的建议： ；② 建议的目的是： .

应用解读

（1） 欧姆定律中的电流、电压、电阻是对同一段导体而言的，电流表“+”到A接线柱为错误，打“×”，改为电流表“+”到C接线柱，否则测量的是Rx与滑动变阻器两端的总电压。

（2） 电压表读数1.8V，电流表读数0.24A，由R=U/I计算电阻值为7.5Ω。

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中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）02-0086

实验是从感性到理性认识的过程，是从具体到抽象、从简单到复杂的思维形成过程，符合学生的身心特点和认识过程。因此，实验既是学习物理的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段。利用实验可以培养学生多方面的能力，通过对实验原理的理解、观看或亲自动手进行操作、信息（现象或数据）的获取、分析综合等过程，可以培养学生的多种能力。

欧姆定律是初中物理电学的重要定律之一，它把电流、电压和电阻三者融为一体，它在电学中起到桥梁和纽带的作用，同时欧姆定律的探究能力培养、考查学生的综合能力，所以对欧姆定律的探究也是中考中的高频考点。

例：某实验小组的同学探究电流与电压的关系时，用到如下器材：电源为2节干电池，电流表、电压表各1只，定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑动变阻器1只（标有“10Ω，2A）字样，开关1个，导线若干（如图1所示）；设计的电路如图2所示，

（1）在这个实验中，电压表应选用的量程为 ，电流表应选用的量程为 。

（2）这个实验的探究方法是 ，其中被控制的变量是 ，下面是他们获取的几组实验数据。

（3）实验中他们选用的定值电阻为 Ω。

（4）请在图3的坐标系上画出电流随电压变化的图象。

（5）请根据电路图用笔画线代替导线，将图1中的元件连成电路.要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大。

（6）分析表中的数据或图象，可得到的初步结论是：

解析：（1）根据题目中给定的条件可知：电路中的电源为2节干电池，所以最大电压为3V，因此电压应选量程为0～3V（或3V）；当滑动变阻器的滑片在最左端时，电路中的电阻最小，由欧姆定律得电路中的最大电流：I最大=■=■=0.6A，所以电流表应选量程为0～0.6A（或0.6A）。

（2）由于电路中的电流与导体导体两端的电压有关，也和这段导体的电阻有关，所以要探究电流与电压、电阻三者关系时应采用的探究方法是控制变量法。这个实验是探究电流与电压的关系，所以应控制的变量是电阻。

（3）在这个实验中所给的定值电阻有三个，那究竟用的那个电阻呢？这就要根据表中的实验数据，通过计算来确定。I=■，R=■=5Ω。所以他们选择的定值电阻应该为5Ω。

（4）根据表中的实验数据，在坐标系上将对应的电流值、电压值进行描点，再用笔画线将这些点连接起来，便画出了电流随电压变化的图象，如图答案⑷所示。

特别注意：在I-U图象中，当电压为0时，电流也为0，所以坐标原点为0。但根据电流、电压值所描绘的线表示电阻，而电阻是导体的一种属性，它的大小由导体的长度、横截面积、材料和温度决定，而与电流、电压无关，所以这条线不能以过坐标原点，如果经过坐标原点，那就会得出电压为0，电流为0时，电阻也为0的这种错误结论。

（5）电流表要串联在电路中，电压表要并联在被测电阻两端，又因为滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，即说明当滑片向左移动时，电路中的电阻减小。所以滑动变阻器电阻丝上的两个接线柱应接左端那个（无论金属杆上的两个接线柱接哪个），金属杆上的两个接线柱可任意接，如图答案⑸所示。

（6）不论是从表中的数据还是从图象分析都可以得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体导体端的电压成正比。

答案：（1）0～3V（或3V），0～0.6A（或0.6A）。（2）控制变量法，电阻。（3）5Ω。（4）如图答案（4）所示。（5）如图答案⑸、⑹在电阻一定时，导体中的电流与导体导体端的电压成正比。

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初中物理电学相关公式和定理虽然表面看比较抽象难懂，但是因为电流是实际存在的，并且其特点和存在形式可以类比现实中许多形象易懂的实物和现象，因此结合实际对相关定理定律进行理解和记忆会收到很好的效果.

1.欧姆定律

欧姆定律解释的是电学中电压、电流、电阻三者之间的关系，是电学最基本的定律.

电流×电阻=电压，即I×R=U；其他的变形式可以由此公式导出.

可以用水流演示电流，用水压解释电压，以现实中形象的实物来解释电学相关内容.

2.电功公式

电功公式是讲电力做工的计算方法，电流流过导线会产热，有能量产生，能量可以做功，电功公式就是计算电力做工能力的公式.

电流×电流×电阻×时间=电功，即I2Rt=P；

将I=UR代入，就能成为电功公式的另一形式.

3.电功率公式

电功率就是形容电流做功快慢的公式.

电流×电流×电阻=电功率，即P=I2R.

电功和电功率可以用电灯发光发热解释，电流越大，电灯越亮，时间越长，电灯散失的热量越多，就是电流做功的道理.

二、物理电学题目解题技巧

1.欧姆定律方程解题

熟记欧姆定律，只要是给出电路解电学未知量并且题目中没有涉及功率内容的题目，结合整个电路列出欧姆定律的基本方程，肯定可以得到答案，即使最初看题时没有头绪，在列出欧姆定律方程之后也能从方程中看出解题方法.静态电路图列写一个欧姆定律方程，动态电路图根据变化次数列出相应数目的欧姆定律方程即可.

例电路图如图1所示，闭合开关S，当滑动变阻器滑片在R2上某两点之间来回滑动时，电流表的读数变化范围是2 A～5 A，电压表的读数变化范围是5 V～8 V，问电源电压及电阻R1的值分别是多少？

乍一看此题确实无从下手，但是可以看出这是一个动态电路题，随着滑动变阻器阻值的不同电路相关参量产生了变化，因此需要列两个欧姆定律方程，方程列出，题目便迎刃而解.

解根据题意列欧姆定律方程，首先滑动变阻器在题意中阻值最小时，电流最大为5 A，电压表度示数最小为5 V，此时滑动变阻器电阻值为5 V÷5 A=1 Ω.

可以列出一个方程：

U÷(R1+1)=5 A(1)

同理，滑动变阻器阻值最大时为8 V÷2 A=4 Ω.

列另一个欧姆定律方程

U÷(R1+4)=2 A(2)

用简单的解方程法解方程(1)和(2)，很容易得出结果U=10 V；R1=1 Ω.

2.等效电路解含功率动态题

解含有功率内容的动态题的一个很好的方法就是将其各种状态独立出来，简化成等效电路，每种状态单独分析，之后综合考虑并求解.

例如图2所示，R2与R3的电阻比为R2∶R3=1∶4，最初所有开关处于断开状态，同时闭合S1与S2，S3保持断开，电流表示数为0.3 A，R2消耗功率P2；之后闭合S1、S3，S2断开，R1消耗功率为0.4 W，R3消耗功率为P3，P2∶P3=9∶4，求电源电压和R1阻值.

虽然此题表面看是动态且较为复杂，但是将动态电路的两个状态拆分成静态简单电路，题目便会简单明了，之后列写欧姆定律和功率方程，解方程即可.

当闭合S2后电路可简化成如图3形式，可列方程如下：

(R1+R2)×0.3=U(1)

R2×0.3×0.3=P2(2)

打开S2闭合S3后电路变成图4，设此时电流为I3，结合等量关系R3=4R2，将R3用R2代替，后列方程

(R1+4R2)×I3=U(3)

R1×I3×I3=0.4(4)

4R2×I3×I3=49P2(5)

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《欧姆定律》一课，学生在初中阶段已经学过，高中必修本（下册）安排这节课的目的，主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识；体会物理学的基本研究方法（即通过实验来探索物理规律）；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法――列表对比法和图象法；再次领会定义物理量的一种常用方法――比值法。这就决定了本节课的教学目的和教学要求。这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的，从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。

本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础。本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用。因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段。

通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围；理解电阻的概念及定义方法；学会分析实验数据的两种基本方法；掌握欧姆定律并灵活运用．

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析。这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础。

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏。从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从数学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义。有些学生常将两种表达式相混，对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清，要注意提醒和纠正。

二、关于教法和学法

根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法。教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃。

通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实际操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律。同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。

三、对教学过程的构想

为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：1．在引入新课提出课题后，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么（不一定让学生回答）？这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用。2．对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答。这样使他们既巩固了实验知识，也调动他们尽早投入积极参与。3．在进行演示实验时可请两位同学上台协助，同时让其余同学注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考。4．在用列表对比法对实验数据进行分析后，提出下面的问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析？目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次，通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨。5．在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢，可提请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6．在得出实验结论的基础上，进一步总结出欧姆定律，这实际上是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力。教师重申时语气要加重，不能轻描淡写。随即强调欧姆定律是实验定律，必有一定的适用范围，不能任意外推。7．为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习，达到巩固之目的。然后结合课本练习题，熟悉欧姆定律的应用，但占时不宜过长，以免冲淡前面主题。

四、授课过程中几点注意事项

1．注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。

2．注意正确规范地进行演示操作，数据不能虚假拼凑。

3．注意演示实验的可视度．可预先制作电路板，演示时注意位置要加高．有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上，使全体学生都能清晰地看见。

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既然是复习，学生对每一部分的知识还都是有一定的认识的。所以我们在明确复习目标时，学生并不会觉得空洞，而会帮着他们知识系统化，这也是新课与复习课的不同之处。我们不仅要有一个知识板块的目标，还要有每一节的目标。让学生做到心中有数。

案例：电学部分的复习目标

1.电流、电压、电阻及电流表、电压表的使用。

2.串、并电路的特点及规律

3.欧姆定律及应用

4.电压表、电流表示数变化问题和电路故障分析专题

5.测电阻（定值电阻、小灯泡灯丝电阻、及简单的单表测量）

6.电功率

7.家庭电路、安全用电

8.电与磁

二.让学生成为课堂的主体

课堂是学生的课堂，学生是课堂的主体，而老师是课堂的主导。我们要腾出时间和空间，让学生去说、去做。像原来的“教学目标”，而今要改成“学习目标”，也许两者的内容没有发生改变，但是却体现出了教学理念的改变，课堂主人的改变。

说一个我的亲身经历。几年前，我教的三个班成绩一直不太好，我就很郁闷，有一次向史校长请教，我还愤愤不平，我说“我教的很好呀，我已经讲的相当到位了，怎么就学不会呢？”，史校长说：“这个我信，但是你更应该看学生学的是不是很到位”。这句话让我思考了很久，在物理复习课上，我们应该关注“教”，但是我们更应该关注“学”。观念的改变才能促进课堂的改变。

案例：欧姆定律及应用课堂设计

本节课共分四部分：

1.熟悉串、并电路的规律2.理解欧姆定律

3.欧姆定律的应用4.拓展延伸

设计思路：

1.串、并联电路规律：

熟悉串、并联电路规律是利用欧姆定律解题的基础。需要再次强化。

具体操作：

⑴和学生一起复习串、并联电路的规律。

⑵学生完成针对性练习。

⑶同桌交换对改。（要求：语言必须准确）

⑷找学生说出自己的错误之处。

2.理解欧姆定律

欧姆定律就是要研究电流、电压、电阻这三个物理量的关系。通过两个实验完成研究： ⑴探究电流与电压的关系。 ⑵探究电流与电阻的关系。

具体操作：

⑴和学生一起理解欧姆定律。

⑵学生完成针对性习题。

（两个实验探究题：①探究电流与电阻的关系（2007年第21题）。

②探究电流与电压的关系。）

目的：让学生觉得，听了老师的分析立即就可以轻松做题，提高课堂的吸引力。让学生乐于参与到课堂中。

3.欧姆定律的应用

应用欧姆定律完成简单计算是河南中考填空题的经典题型。从2005—2012年间，只有2011年没有出现此题型。所以，几乎是确定要考的题型。

具体操作：

⑴学生完成针对性练习题。

⑵和学生一起总结解题思路、方法。

目的：学生不仅得到了解题方法，也让学生学会了反思，学会了总结。正所谓授之以鱼，不如授之以渔。

4.拓展延伸

让学生抢答两道与本节课密切相关但有一定难度的题目。对于最先完成题目的学生予以表扬或简单的奖励。

目的：给好学生展示的机会。复习时，我们需要照顾到成绩一般的学生，所以强调基础，但是这样又会“伤害”到好学生，他们会觉得没意思。该环节给他们以展示自己的机会，同时解决该部分的难点，完成知识的拓展。

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中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）1-0019-3

人教版高中物理选修3-1第二章第七节《闭合电路的欧姆定律》是电学知识的核心内容，其中包含了许多科学思想方法，是学生学习和体会科学思想方法的好素材。作为一节典型的规律探究课，本节内容较抽象，学生在学习时，对电源内电路认识模糊，难以理解电源有内阻；对内外电路的电压与电源电动势的关系及路端电压与负载关系感到疑惑，对其中蕴含的科学方法未能深刻领会。“如何有效突破这些教学难点？”“如何设计好闭合电路欧姆定律的探究过程，有效实施三维目标教学？”一直是广大物理教师研究的重要课题，本文试图通过对本节课的教材、教法的分析，探究形成学生认知困难的主要原因以及在本节课中如何有效实施探究教学，培养学生的核心素养。

1 教材、教法分析

人教版教材是把《闭合电路的欧姆定簟钒才旁诘缭础⒌缍势、欧姆定律、串并联电路、焦耳定律和导体的电阻之后来学习的。很显然，这种安排的意图是在承接“从做功角度认识电动势”的基础上，引导学生从功能关系角度来建立闭合电路的欧姆定律，体现了循序渐进的教学原则。顺应这种构想，教材对本节内容以如下方式呈现：先直接给出闭合电路的概念，然后从功能关系出发， 根据能量守恒，理论推导出闭合电路的欧姆定律和U+U=E，再根据闭合电路的欧姆定律，理论分析路端电压与负载的关系。这种呈现方式的好处是：既充分体现了功和能的概念在物理学中的重要性，又有利于学生从理论角度理解闭合电路的欧姆定律。从教材体系来看这种呈现方式具有一定的合理性和科学性。

笔者曾多次参与“闭合电路的欧姆定律”的观摩教学，领略了执教老师们的各种处理方法，比较有代表性的是以下两种教法：

第一种教法是沿用原教材的思路，采用比较传统的方式，注重理论探究，先从理论上推导得出闭合电路欧姆定律的数学表达式，再应用定律讨论了路端电压随外电路电阻的变化规律，最后引导学生运用规律解题，把立足点放在训练学生的解题能力上。

第二种教法注重突出实验的地位，发挥实验在探究教学中的作用。利用实验创设悬念，引入课题，设计探究实验，让学生在实验中总结归纳出内外电压之间的关系，再利用教材中的图2.7-3实验探究路端电压与负载的关系。

根据课后反馈发现，沿用原教材思路设计的教学，效果并没有达到设计者想象的结果，究其原因，主要有以下几个方面：

1.教材中的闭合电路的欧姆定律是从理论角度得出的，注重于数学推理，比较抽象，缺乏令人信服的探究实验，学生无直接经验感知和相应的认知过程，难以形成深刻的理解。

2.教材对闭合电路，特别是内电路的建构过于直接，无感知过程，学生对教材中为了突出闭合电路而提供的闭合电路中电势高低变化的模型图难以理解，加之学生对部分电路的欧姆定律印象深刻，对电源内部的电路无直观印象，对电源也有内阻心存疑虑，难以突破初中形成的“路端电压不随外电路变化”的思维定势。

3.教材是利用纯电阻电路中的能量守恒关系推导得到IR+Ir=E和U+U=E，这种处理方式，会让学生对U+U=E的普适性产生怀疑：非纯电阻电路还适用吗？

4.作为一节规律探究课，本节课包含了许多科学思想方法，教材过于注重理论推导，忽视了实验探究，淡化了猜想、类比、比较、分析等多种科学思想方法教育，这对培养学生的探究能力和体验研究物理问题的方法是不利的，也不利于提高课堂教学的有效性。

第二种“通过设计多个实验来进行实验探究”的处理方法，调动学生学习的主动性和积极性，学生能获得更直观的认识，有效地突破一些教学难点，但由于本节知识点多，思维量大，设计过多的实验（特别是设计繁杂的分组实验）势必会分散学生的注意力，干扰学生的正常思考，挤压学生思考和实践应用的时间，影响了学生主体作用的发挥，效果同样不尽如人意。

2 教学建议

2.1 尊重学生的认知规律，科学设计探究过程

从物理学史来看，欧姆定律是基于实验而发现的，并非演绎推理的结果，教材通过功能关系分析来建立闭合电路的欧姆定律。这种处理方法带来的负面影响是学生缺乏感性认识，没有参与知识发现过程中的情感体验，难以形成深刻的理解，课堂上学生学习的积极性也不高。规避这种负面影响的方法就是在教学设计时，应当尊重学生的心理特点和认知规律，科学地设计探究过程，让学生在亲身探究中理解定律，体验方法。基于这种指导思想，笔者在教学设计时，先用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电，产生了与学生日常生活经验相矛盾的现象来设置“悬念”――引入新课。然后，引导学生针对“引入实验”中的现象展开探究，让学生在实验探究中分析、思考、归纳，得出电源内电压和外电压之间的关系。接着再引导学生利用功能关系，从理论角度来推导、探究，让实验得出结论在理论上获得支撑。最后，引а生利用所学规律解决引入实验和实际生活中的问题。这种在引入实验为基础的“实验和理论推导相互结合的探究过程”的设计，既避免了设计过多的实验，又让学生亲身体验了探究的过程，加深了对知识的理解，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受到物理的探究之美和应用之美。同时，又能激发学生的学习热情，使物理课堂教学产生无穷的乐趣，进而实现高效的物理课堂教学。

2.2 合理创设问题情境，引导学生质疑探究

作为一节规律探究课，本节课的重点是如何落实探究教学，让学生在探究中理解闭合电路的欧姆定律，感知科学探究的过程和方法。在探究教学中，问题是探究的起点，没有问题就不可能有探究，正是在问题的驱动下，学生才能积极思考，从而产生探究欲望。这就需要教师在深入挖掘规律形成过程的基础上，精心创设问题情境，以问诱思，引导学生融入到探究学习的情境中去。例如：在构建“闭合电路”概念时，用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电后，可设置如下问题情境：“为什么灯泡接到电动势为9 V的电池时，亮度反而暗了？难道电池坏了？”“为什么电池与灯泡接通时两端的电压变小？减小的电压哪儿去了？”“电池有内阻？可能吗？”“我们来看看电池（触摸电池），电池变热了，什么原因导致工作的电池会变热？”学生在问题的引领下观察、实验、体验，由此认识到“电源内部也有电阻和电流”“电源内部电流的通路，称为内电路”。这种以问题启发学生思考，以实验引导学生体验来构建闭合电路的方法，既弥补了教材对内电路建构的非直观性，也让学生经历了在质疑中分析、探究的过程，学生对闭合电路的认识潜移默化、水到渠成，远比直接灌输效果好。

在引导学生从能量角度验证实验探究结果时，设置如下问题情境：“刚才我们通过实验探究了闭合电路中的电流规律，这个结论可靠吗？”“如果我们能从理论上找到依据，是不是更可靠？如何从理论上来分析呢？”“从能量角度行吗？”“内、外电路在时间 t 内消耗多少电能？ ”“这些能量从何而来？”学生在上述问题的引导下，发现也可以从能量角度来推导得出与实验相同的结果。

在引导学生探究路端电压与负载的关系时，设置以下问题情境：“实验表明，灯泡变暗是由于路端电压变小的缘故，你们能说说路端电压与什么有关吗？”“它们之间具体的关系是什么？”“如何设计实验来研究呢？”“从实验数据中能得出什么结论？”“能从理论上分析为什么会发生这样的变化吗？”“如果外电阻断开，路端电压为多少？外电阻短路，路端电压又为多少？”“谁能说说路端电压随外电阻变化的根本原因是什么？”在这一个个问题的引领下，学生从实验探究到理论分析两个方面找到了路端电压与外电阻的关系，不仅体验了科学探究过程，提高了理论分析和实验探究的能力，也养成了乐于探索、勤于动手的好习惯。

2.3 注重渗透科学方法教育，加深对规律本质的认识

作为一根主线，科学探究法贯穿在整个课堂教学过程中，教学中要注意尊重学生的心理特点和认知规律，强化科学探究法的显性教育：以引入实验为线索，引导学生经历“观察实验、提出问题、猜想假设、设计实验、分析论证”等过程，领会科学探究的方法。

“闭合回路中的电势变化”抽象而难以理解，突破这一难点的最重要的方法就是“比法”。教材试图以图1的模型来形象地说明这个问题，但这种模型对学生来说还是比较抽象，难以理解。笔者用如图2所示的“电梯加滑梯”模型和闭合电路加以类比，来说明闭合电路中的电势高低变化情况。这样的方法，既简单又源于学生的生活经验，学生容易接受，教学中应注意引导学生体会类比法的作用。

“演绎推理法”在“闭合电路欧姆定律的推导”和“路端电压与负载的关系推导”中两次用到，教学中要注意借助问题情境，把规律的探究以一个个问题的形式呈现出来，让学生在问题的引领下经历演绎、推理过程，构建对“闭合电路的欧姆定律”和“路端电压与负载关系”的正确理解，体验演绎推理过程中获得成功的愉悦。

另外，本节课中，要特别注意引导学生在了解路端电压与负载电阻的关系的基础上，通过极限法分析和理解电路断路时的路端电压和短路电流的现实意义，体会极限法在物理学习中的作用和意义，有效地训练学生突破思维定势，培养创造性的思维能力。

2.4 注重理论联系实际，物理与生活的联系

研究和学习物理最重要的方法就是理论联系实际，将理论和实际、物理与生活联系起来，可以帮助学生更透彻地理解所学的物理知识，培养学生的创造性思维和逻辑思维能力。欧姆定律与生产、生活联系密切，教学设计时，应注意还原知识的产生背景，注重将知识应用于实际生活。例如：新课引入可以从生活现象来提出问题，引发学生思考探究；在得出路端电压与外电阻R的关系后，引导学生通过将R推向两个极端情况的分析，来理解实际中“为什么电源开路时路端电压就等于电源的电动势”及“为什么电源不能用导线直接相连”；在学完了本节知识后，可引导学生用本节课所学知识分析解决新课引入及生产、生活中的实际问题。让学生充分地感知从生活走进物理、从物理回到生活的过程，培养学生利用物理知识分析解决实际问题的能力，建构对知识（尤其是难点知识）的正确理解，从而真切地感受所学物理知识的实用性，充分理解物理学科对时展的深远意义。

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1、知道电动势的定义.

2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题.

3、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和.

4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

5、理解闭合电路的功率表达式.

6、理解闭合电路中能量转化的情况.

(二)能力目标

1、培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律

2、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题.

3、通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力.

(三)情感目标

1、通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点

2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想

4、知道用能量的观点说明电动势的意义

教学建议

1、电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念;也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻(儿童滑梯)，帮助学生接受这个结论.

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的.

电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极.

2、路端电压与电流(或外电阻)的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线.

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题.

3、最后讲述闭合电路中的功率，得出公式，.要从能量转化的观点说明，公式左方的表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中.

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

(1)巩固产生恒定电流的条件;

(2)知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.

(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.

(4)掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义

(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、在物理方法上的要求：

(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法.

(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.

(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.

(4)通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析

二、重点、难点分析

1、重点：

(1)电动势是表示电源特性的物理量

(2)闭合电路欧姆定律的内容;

(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、难点：

(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.

(2)短路、断路特征

(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系

三、教学过程设计

引入新课：

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢?(学生答：导体两端有电势差.)

演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象?(小灯泡闪亮一下就熄灭.)为什么会出现这种现象呢?

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的.

教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加.

板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量，也不创造电荷.例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.

教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号)，请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答：不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生：用电压表直接测量)·

结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.

板书：2、电源电动势

教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.

板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.

例如，各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中，它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示

，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V.实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了.

教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.

板书：3、内电压和外电压

教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压和的值.再断开电键，由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?

学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势.

板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即.

下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.

教师：我们来做一个实验，电路图如图所示

观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.

结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.

板书：闭合电路的欧姆定律

教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律.

板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关.

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了.

教师：很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.

几个重要推论

(1)路端电压随外电阻变化的规律

板书：5几个重要推论

(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路，

4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小，的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随变化?

教师：从实验出发，随着电阻的增大，电流逐渐减小，路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?

学生：因为变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大.

教师：正确.我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当无穷大时，0，外电路可视为断路，0，根据，则，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当减小为0时，电路可视为短路，为短路电流，路端电压.

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.断路时，∞，0，;短路时，，.

电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率，

又因为，

所以，

当时，电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示.

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即、是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值.

教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢?

板书7：电源的效率随外电阻变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为，输出的功率为，内电路损耗的功率为，则电源的效率为，当变大，也变大.而当时，即输出功率最大时，电源的效率=50%.

板书8：电源的效率随外电阻的增大而增大.

四、讲解例题

五、总结

探究活动

1、调查各种不同电源的性能特点。

(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)

2、考察目前对废旧电池的回收情况。

(1)化学电池的工作原理;

(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;

(3)当前社会对废旧电池的重视程度;

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（l）掌握闭合电路的欧姆定律；

（2）理解端压跟外电路的电阻的关系，理解断路和短路时的端压和电流；

（3）理解端压发生变化的根本原因。

2．能力和方法目标

（l）培养学生“发现问题，提出假设，实验研究，得出结论”的探究物理规律的科学思路和方法；

（2）通过学习，使学生会用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题。

【教学方法】

在教师指导下，师生共同探讨的启发式教学。

【教学器材】

电压表、电阻箱、电键、电池组、J1203型蓄电池、导线等各24组。新电池两节，内阻较大的电池一组（电动势为9V以上），灯泡若干，演示用电压表，保险丝，导线若干，单刀双掷开关，投影仪等。

【教学过程】

1．引入新课

师：如图1电路，将电压表接在电源两端，从电压表上读出的是什么？

生：电源电动势。

演示实验：测电源电动势并观察灯泡亮度。

师：出示图1装置示教板，简介实验装置，分别开关打向1和2，让学生通过电压表的实物投影读电源和的电动势。

生：，。

师：（将电压表换接成小灯泡，开关接1时。小灯泡很亮，几乎发白光）问：开关接2时，会发生什么情况？

生：（猜测）：①烧毁，②更亮。

师：（开关接通2，小灯泡还不如接1时亮。）

生：（哗然，形成强烈反差）

师：学习了闭合电路欧姆定律后，我们就能解释这一实验现象了。

2．新课教学

2．l闭合电路欧姆定律的数学表达式（在教师的启发下，引导学生完成）

师：什么样的电路叫闭合电路呢？

生：由电源和用电器组成的完整电路。

师：电源有哪些重要的参量？

生：电源电动势和内阻。

师：（出示图2的动画电路）闭合电路中，流过内电路和外电路的电流有什么关系？

生：相等。

师：电源的电动势与端压（外电压）、内电压之间的关系是怎样的？

生：E=U=U′。

师：现设通过电路的电流强度为I，外电路的电阻为R电源电阻为r，根据欧姆定律，可以把上式进一步写成怎样的形式？

生：根据欧姆定律，外电压U′=IR，内电压U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。

师：如果我们要探讨电路里的电流强度I跟哪些因素有关，有什么关系，还需要把公式改变成怎样的形式？

生：可以改写成：。

师：好，这就是闭合电路欧姆定律的数学表达式。它表示：闭合电路中的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。在公式中，R的含义是什么？

生：外电路的总电阻。

师：对给定的电源，E、r均为定值，外电阻变化时，会引起电路电流的变化，I随R会发生怎样的变化？

生：由公式知，R变大则I减少，R变小则I增大。

师：根据U=IR，R变大时端压（外电压）会随之发生怎样的变化呢？

生：（猜测。有人说变大，有人说变小）

师：请两个学生介绍判断的过程和依据。（暂时不做评价，由“实践是检验真理的标准”过渡到学生实验上来。）

2．2探讨U随R变化的规律

学生实验：探讨U随R变化的规律

师：如果给你一个电源，一个电键，一个电压表，一个电阻箱，让你来探讨外电压U随外电阻R变化的规律，你该怎样设计电路？请画出电路图。

生：（画电路图）

师：（讲评学生所画电路，指导学生进行实验）

生：（出示实验数据记录，得出结论）端压随外电阻的增大而增大，随外电阻的减少而减少。二者变化的趋势相同。

师：能否根据闭合电路欧姆定律从理论上分析为什么会发生这样的变化？

生：（讨论，在教师诱导下得出）

师：刚才我们通过实验和理论探讨了端压随外电阻变化的规律，得出了上述结论。请大家再思考，当外电阻很小时，会发生什么情况呢？

生：外电阻减少到零时，会发生短路现象。

师：短路时的电流有多大呢？

生：（可能会说无穷大教师从电路电阻出发引导，使学生得出）短路时：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。

师：短路时的电流取决于E，r。一般情况下，电源内阻很小，像蓄电池的内阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路时电流会很大，很大的电流会造成什么后果呢？

演示实验：保险丝熔断现象。

师：（出示示教板，简单向学生介绍电路的元件，先让电灯开始正常工作）大家说说，怎样的外电路才算短路呢？

生：将电键合上，使外电路的电阻R=0。

师：（演示：合上电键，保险丝烧断起烟，小灯泡熄灭）保险丝烧断，说明短路时的电流的确很大。如果没有保险丝，短路时很大的电流长时间通过电路，就可能损坏电源，甚至酿成火灾。所以在实验操作中和日常生活、生产中要注意避免短路，也不能图方便用铜丝替代保险丝。那么，怎样使电路恢复正常呢？

生：（教师引导）先排除故障，再换保险丝。

师：当外电阻很大时，又会发生什么现象呢？

生：（引导学生类比得出）断路。

断路时：R∞，I=0，U′=0，U=E。

师：电压表测电动势就是利用了这一道理．通过前面的讨论，我们对U随R变化的规律有了了解，但在讨论中都是以电源的E、r不变作为前提的。如果有两个电源，它们的内阻不同，端电压随外电阻的变化有什么区别呢？

2．3U随R变化的根本原因

学生实验：探究内阻不同时U随R变化的特点（电路如图3）。

师：现有四节干电池组，电动势约6V，内阻阻值大约在0．5Ω－2Ω之间；有一个蓄电池组，电动势约6V，内阻大约在0．005Ω－0．1Ω之间。请大家再做实验，比较这两个电源U随R变化的特点。

生：（实验操作，教师巡回指导）

实验结论：内电阻很小的电源，端电压随外电阻的变化不明显。

师：大家推测一下，当电源内电阻为零时，外电压还随外电阻的变化而变化吗？

生：不随。

师：能否理论推导一下？

生：r=0，无论I如何变化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不变。

师：内电阻等于零的电源叫理想电源，它的端压是不定值，不随外电阻的变化而变化，初中讨论的都是这样的电源。可是，实际的电源都有内阻。正是由于r≠0，才导致U随R的变化。可见，U随R变化的根本原因是……

生：r≠0。

3．规律应用演示实验：（装置见图5）

师：（简单介绍实验装置，电源为6V干电池组）逐个合上电键，灯泡的亮度会不会发生变化？

生：（讨论，看法不一）

师：（实验。结果发现接入电路中的小灯泡亮度逐渐变暗。）怎样解释看到的现象？

生：随着灯泡逐渐接入，外电路的总电阻逐渐减小，外电路的端压逐渐减小，由知，灯泡消耗的实际功率逐渐变小，灯泡亮度变暗。

师：（改用蓄电池作电源，再做上述实验，结果发现灯泡亮度几乎不变）

生：蓄电池内阻很小，外电路电阻变化时，端压变化非常小，灯泡消耗的实际功率变化很小，因而亮度几乎不变。

师：这一现象再次说明了……

生：内电阻不为零是端压变化的根本原因。

师：请大家思考，开始上课时做的演示实验为什么会出现那样一个结果？

生：（讨论后得出）电源的内阻很大，比灯泡的电阻还要大，因此内阻分压也大，第二次加在灯泡两端的外电压没有第一次的大。

师：你们的推理是否正确，实际测量一下就知道了。

演示实验：

师：（测图1灯泡两端在电键按1和2两种情况下的端压。结果表明，第二次的端压小于第一次）

生：（露出满意的笑容）

师：通过这节课的学习，我们解决了上一节课学习电动势时产生的“端压为什么会随外电阻的变化而变”的疑问，得到了闭合电路的欧姆定律，搞清了端压变化的根本原因。在本节课的学习中，有没有新的问题？

生：实验测量中发现，随着外电阻的增大，端压并不是一直增大的，这是为什么？

师：（表扬提问题的学生，引导大家讨论，然后解释）当外电阻大到一定程度时，由闭合电路欧姆定律知，总电流极小，内电阻止的分压趋近于零，端压趋近于电源的电动势，接近于发生了断路现象。

生：老师，你是怎样知道干电池和蓄电池的内阻的？

师：这个问题提的好。我们是在干电池组内阻大于蓄电池组内阻的前提下得出端压变化的根本原因的，如果事实不是这样，则结论也就不成立了，这个问题留做课后思考，下节课我们将通过实验来测定电源的电动势和内阻。实际上今天的课已经告诉了你一种测量方法了……大家还有问题吗？

生：……

4．小结

4．l闭合电路欧姆定律是高中电学中的重要规律之一，要掌握其内容并会运用它分析电流强度、端压随外电阻的变化规律。以及端压跟电流强度的关系。根据I=E′（R+r）、U′=Ir、U=E-Ir可知：

RIU′U

R=0，I=E/r，U′=E，U=0（短路）

RIU′U

R∞，I=0，U′=0，U=E（断路）

4．2在初中讨论电路问题时，不考虑电源内阻。到了高中，有些问题常要考虑电源内阻。路端电压随外电阻变化而变化，其根本原因是因为电源有内阻。我们关心路端电压的变化情况，是关系到用电器能否正常工作的问题，这在实际应用中有现实意义。

5．布置作业（略）。

【教学设计说明】

1．闭合电路的欧姆定律在高中“恒定电流”一章中占有重要地位，这是一节承上启下的课。在设计本节课时，我十分注意对学生科学素质的培养。在教学中实施素质教育的核心是培养学生的创新精神和实践能力。对于中学生来说，创新精神主要体现在学生应具有创新的意识，其直接的表现就是善于发现问题，善于提出问题。因此在课堂上应把主要精力放在引导学生发现问题并寻找解决问题的途径上。根据上一节课中学生对端压会发生变化所产生的疑问，我设计了本节课的教学流程，旨在通过学生的亲身实践，得到掌握知识、培养能力、形成习惯的最终目的。在这节课的最后，还留给学生一段时间，让他们自己来提问题，并讨论、解答，这也是出于培养创新意识的需要。

篇11

欧姆定律（初中学习的是部分电路欧姆定律）作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。

欧姆定律这节课的特点是，十分重视科学方法教育，重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法，了解得出欧姆定律的过程。了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法，同时也为进一步学习电学知识打下了基础。

教材安排是通过实验探究来研究电流与电压电阻关系，从而得出欧姆定律。这样安排比较好，但实际学生动手参与率不高，学生的科学探究有效性不高，有点照本宣科，对欧姆定律不能真正实现探究的思想。究其原因有三点：

1.本实验是用欧姆定律来研究欧姆定律由于学生还没学习欧姆定律很难理解为什么调节滑片的位置就能改变或保持这段电路两端的电压。

2.学生很难正确区分一段电路和整个电路两个概念及它们之间的关系，在本实验中研究AB这段电路中的电流与电压和电阻的关系时不容易将这段从整个电路中分离出来，更不会分析探究它们之间的关系。

3.在一个电路图中却要分次研究两个实验规律先研究电流与电压的关系，后又更换电阻，研究电流与电阻的关系，学生很难理解，更别说自己设计这个电路来探究其中规律了。

以上是学生探究实验和分析实验电路的障碍，如何来解决呢？

在教学中笔者对实验教学做了适当的改变。让学生自己分两步实验来设计电路探究规律：先激疑，后激智，引出正确的电路设计，再完成正确的实验操作。

第一步，研究电流与电压的关系，他们的设计是：保持电阻不变，用改变电池节数来改变电池两端的电压。（因为学生很容易想到串联电池越多电压越大），于是我说，那你们就按你们的思路去探究，结果是能得出：电阻一定时，电压越大，电流越大，却得不出：电阻一定时，电流与电压成正比的关系。此时，他们反问：问题出在哪呢？我接着反问：你们怎么知道定值电阻两端的电压是在成倍数的变化呢？学生马上回答，因为电池是成倍的增加啊，我说，那你们用电压表测测看，一测发现电压并没随电池节数的成倍增加而成倍增大，学生反问：那怎么办？有学生很快想到上节课学到滑动变阻器可以调节电压，立即就串联了滑动变阻器上去，结果，水到渠成，完成了该实验，而且不用改变电池节数。现在再反问学生这两种电路设计的区别在哪，问题在哪，优势在哪，这时老师点拨一下：因为导线也有电阻，学生就会豁然开朗，会心一笑，经过一次挫折他们重新设计出探究电流与电压关系的电路，同时也自行将这段电路从整个电路中分离出来，研究出这段电路中电流与电压的关系：电阻一定时，电流与电压成正比的关系。

第二步，研究电流与电阻的关系，起初他们的设计是：保持电池节数不变，再改变电阻。（因为学生很容易想到串联电池节数不变，电压也不变），很快，有些学生就想到在第一步中出现的问题，于是想到可以用滑动变阻器控制电压不变，只要在原来的电路图上改变电阻就行了，并想到如用电阻箱来改变就更好了，因为不仅改变方便，能多次成倍数改变电阻，并且能知道电阻的值，这样也更方便找到电流与电阻的更具体的关系。

这样分两个实验电路图分别设计，分别实验，避免了照搬照抄，死记硬背的教学模式，实验从开始设计到实验障碍，再到改进实验，总结规律，都是学生亲身实践，学生真正理解了：

1.两步实验中为何要用滑动变阻器，如何用滑动变阻器？

在研究电流与电压的关系时，如果不用滑动变阻器，虽然能够测量出R两端的电压和其中的电流，但该电路只能测量出一组电压和电流的值，而从一组电流和电压的数据是无法找出二者之间的关系的，应该再测几组电压和电流，因此就需要改变R两端的电压，用滑动变阻器可以成倍地改变R两端的电压，简单方便，当然也可以采用改变电池节数的方法，但因为导线有电阻，很难成倍地改变R两端的电压，比较下来，当然是用滑动变阻器更方便快捷。同时，滑动变阻器还可以起到保护电路的作用。

2.用控制变量法探究电流I与电阻R之间的关系实验中，应该如何操作？探究电流I与电压U之间关系时，应该如何操作？

探究电流I与电阻R之间的关系时，如何保持电压U不变？即改变定值电阻的阻值的同时，该电阻两端的电压就发生了变化，因此，要及时调节滑动变阻器以保持电压不变，观察并记录电流表的示数随电阻的变化关系。

探究电流I与电压U之间关系时，要不断的改变电压，即保持定值电阻的阻值不变的同时，要改变电阻两端的电压，因此，要及时调节滑动变阻器使电压成倍地变化，观察并记录电流表的示数随电压的变化关系。

总之，这样改进充分发挥了实验的作用，降低了教学环节中学生遇到问题的难度，调动了学生的学习兴趣和积极性，更深入地理解和掌握了知识。既培养了思维能力，又培养了实验能力，进一步实现了以教师为主导、学生为主体、思维为核心、能力为目标的教学理念，开阔了学生思路，有效地提高物理教学质量。

参考文献：

篇12

G633.7

一、引言：

在本学期，有兄弟学校老师来我校教研交流，针对《串、并联电路电阻的特点》这一知识到底应不应该补充的问题再次进行了激烈的讨论，把这个问题再次推上了风口浪尖，用课改教材教学已经过去几个年头了，时至今日，还有学校教师对这个问题存在如此大的疑惑，让我不得不想在此说明一下了！

二、教材删除掉的内容

由教育部审定，人民教育出版社出版的义务教育教科书，九年级《义务教育物理课程》课本中，删除了《串联和并联电路中电阻的特点》的内容，即在串联电路中，总电阻等于各分电阻之和，公式R=R1+R2+R3+....Rn 。在并联电路中总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，公式1/R=（1/R1）+（1/R2）+…+（1/Rn）。

三、教师的质疑

这部分内容的取消无疑是对几十年来用欧姆定律解题习惯的一种背叛，一开始就给我们提出了一串串大大的问号，没有了电阻公式，我们是不是应该重新好好思考如何引导学生应用欧姆定律的公式呢？对于串并联电路电阻的特点我们应不应该再补充给学生呢？如果没有补充，考试中出现，甚至中考中出现，学生应该如何应对呢？教育专家对教材内容做这样的改革到底意在何处？想达到怎样的教育目的？

四、分析课改的教材，寻找课改的依据

1.分析课改教材

案例分析一：

新教材人教版九年级物理第十七章第四节，《欧姆定律在串、并联电路中的应用》中的例题1，如图1所示，电阻R1为10Ω，电源两端电压为6V。开关S闭合后，求：（1）滑动变阻器R2接入的电路的电阻为50Ω时，通过电阻R1的电流为I （2）当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20Ω时，通过电阻R1的电流为I′。

从以上两道例题可看出，并没有利用串并联电路的特点来解题，而是充分利用了串并联电路电流、电压的特点以及欧姆定律来解题

2.寻找课改的依据

在讲《欧姆定律在串、并联电路中的应用》前，我对教材大纲进行了仔细的研究分析，并再次认真阅读了义务教育物理课程标准修订组核心成员廖伯琴、陈峰、黄恕伯等教育专家所编写的有关《义务教育物理课程标准修订依据、原则、与实施建议》、《新修订义务教育物理课程标准的变化与贯彻与落实》、《义务教育物理物理课程标准的修订解决了哪些教学实践中的问题》等文章，其中由江西省南昌市三级教师黄恕伯编写的《义务教育物理物理课程标准的修订解决了哪些教学实践中的问题》一文中，有这样一段话：“修订后的《标准》要求‘了解串、并联电路电流和电压的特点’这一知识。而教学实践中可能不少老师会凭着自己的经验把这一要求延伸到‘电阻’，‘评价建议’特别指出，该条目没有对串、并联电路的电阻关系提出明确要求，因此，在考试评价中，不应该把串、并联电路的电阻规律作为统一的教学要求让学生掌握。疏导老师在教学实践中深入研读课程标准的具体要求，克服评价目标的随意性”。而由福建师范大学硕士生导师陈峰老师编写的《新修订义务教育物理课程标准的变化与贯彻与落实》一文中，也有这样的表述：“在实施过程中，老师应认真学习、对比新旧课程标准的变化，准确把握教学内容要求，控制好教学的容量和难度，防止随意拔高教学要求，加重学生的课业负担”。

五、结论

通过以上例题分析以及专家说明足以告诉大家，在这节内容的教学中不应盲目去补充大纲删除掉的内容，而应该仔细研读大纲要领，多了解新课标改革方案与要求，仔细拿捏教材内容，对教学内容能够把握到恰到好处，才能更好的贯彻落实新课改的要求，达到较好的教学效果