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欧姆定律的原理范文1
欧姆定律在初中物理电学知识体系中占有极其重要的地位。作为一个实验定律，它的得出依赖于实验探究。初中阶段对欧姆定律的探究主要是针对部分导体的欧姆定律。
苏科版物理教材中欧姆定律处在一章的第三节，在探究欧姆定律之前，学生已经学习的电学内容有：初始家用电器和电路，电路连接的基本方式（串并联电路的认识），电流和与电流表的使用，电压和电压表的使用，电阻，变阻器。通过这些内容的学习，学生已经知道改变电流大小的两种方法：1. 改变电路中的电源电压；2. 改变电路中的电阻。带着这样的知识基础，进行欧姆定律的探究学习。
教学过程中，按照教科书上实验电路图，采用控制变量的方法，根据实验探究的一般过程进行两次实验。因此在利用教材中的实验设计进行教学的过程中遇到了一些有待商榷的问题。
问题1：“移动变阻器的滑片，改变滑动变阻器连入电路的电阻，可以改变电路中的电流，但为什么就可以改变加在电阻两端电压呢？”
问题2：“调节变阻器，使电阻R两端电压改变，为什么同样是调节变阻器，却又是使加在R两端的电压不变呢？”
分析：学生对电流的认知是通过教材中用水流做类比，从而知道电压是形成电流的原因。从认知的过程来看，正是因为有了电压，才会有电流的产生。
而在本书欧姆定律的探究实验中，二次实验都是通过移动滑动变阻器来改变电流的大小，利用欧姆定律的原理，从而改变了电阻两端的电压或使不同电阻两端的电压不变。这样就会给学生有一个错误的印象：“电阻改变电流，电流改变电压”。使学生认知电流、电压的因果关系上容易出现倒置，认为电压的改变是由于电流的变化而引起的。因此在未探究出欧姆定律之前，根本不可能向学生解释他们提出的这两个问题。更严重的是在课后的作业反馈中，有学生对于这个的实验做出了错误的总结：在电阻一定时，电压和电流成正比。所以这个实验设计在学生探究学习欧姆定律的思维逻辑上存在着错误的引导，必须加以改进。
本人认为问题产生的根本原因就出在滑动变阻器在实验中的引入。
虽然滑动变阻器的联入使实验操作更为方便更为简单，但产生的负面影响是巨大的，导致了学生知识认知逻辑上的混乱，迷惑，弊大于利。本人提出的改进建议是舍去滑动变阻器：
电阻不变时，探究电流与电压的关系的实验中，完全可以舍去滑动变阻器，直接把电阻接入电路，通过直接改变电源电压的方法来进行实验。
电压不变时，探究电流与电阻的关系。而舍去滑动变阻器后，通过固定的电池数目的方法很难实现电阻两端的电压不变。其原因在于电池组存在一定的内阻，就会导致路端电压随外电路电阻的变化而变化（外电路电阻变大路端电压也变大），而不能达到控制电压不变的目的。同时电压表示数的变化也会引起学生的质疑。初中阶段，由于电池的内阻不作要求，因此最合适的方法就是采用输出电压恒定的学生电源进行实验。
综上分析，本人设计这样的探究实验：
实验器材：学生电源，电阻箱（或若干已知阻值电阻），电压表，电流表，导线，开关
实验步骤：按实物图连接好电路：
实验一，先保持电阻R不变，通过调节学生电源的输出电压（电压取值要小），研究电流跟电压的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。
实验二，保持学生电源输出电压不变，调节电阻箱的阻值，研究电流和电阻的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。
实验总结：将两方面结论综合，归纳出欧姆定律。
欧姆定律的原理范文2
关键词：欧姆定律；探究案例；教学设计；解读反思
一、教育背景与设计理念
2011年教育部颁布了经修订的《义务教育物理课程标准》（以下简称“新课标”），这是我国义务教育新课程实验取得阶段性成果的标志，更是广大新课程实践者10年经验的总结，定稿后的新课标必将作为指导性文件引领新课改持久深入健康地发展。
为实践新课标所倡导的“提倡教学方式多样化，注重科学探究”的崭新教学理念，我们在总结反思“自主·探究·合作”课堂教学模式的基础上，更加突出“以人为本”的教学思想，以新编苏科版物理教科书为载体，进一步改进《欧姆定律》一节的探究案例设计。在教学设计和实施过程中力图体现以下理念：一是学生发展为本；二是比结论更重要的是过程；三是把思考还给学生。
二、内容分析与学情简析
《欧姆定律》一节编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念，电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，这既符合由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定律作为一个重要的物理规律，反映了电流、电压、电阻三者间的相互关系，是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是电学的教学重点，也是新课标规定的重点内容之一。
学生通过电阻和串、并联电路的学习已初步掌握了实验探究的基本程序：观察现象—提出问题—猜想假设—方案设计—实验探究—归纳总结—解释现象，初步具备了设计实验方案的能力、动手操作能力和思考与质疑、交流与讨论的学习习惯，对“自主·探究·合作”教学模式已初步适应并产生了兴趣。了解学生的学习现状和发展潜能，便于确定学生的“最近发展区”，从合适的教学起点出发，有针对性地进行教学。
三、探究案例与设计解读
（一）学习目标
1.知识与技能。①掌握欧姆定律及其表达式，并能进行简单的计算；②学习运用“控制变量法”研究问题，培养知识迁移的能力；③进一步学会使用电压表、电流表和滑动变阻器。
2.过程与方法。①进一步实践实验探究的一般程序和方法；②注重实验探究方案设计的思考与改善。
3.情感态度与价值观。①培养学生的科学态度和探索精神；②联系欧姆定律的发现史，渗透锲而不舍科学精神的教育；③体验分工合作、团结互助精神。
解读：依据新课标倡导的三维教学目标设计学习目标，把传统的“教学目标”改为“学习目标”更能突现学生的主体地位。这里的学习目标是指：“学生从学习的起点出发，在教师的引导、支持和促进下，通过自己积极、主动和创造性的学习能够达成和检测的目标。”学习目标的编写和描述要具有针对性和可操作性。
（二）重点与难点
1.教学重点。探究实验的操作，用数学方法正确得出实验结论；理解欧姆定律的内容及其表达式、变换式的意义。
2.学习难点。运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律；运用欧姆定律解决简单的实际问题。
解读：以知识为本的传统教学观注重教师教的重点与难点，而以学生发展为本的新课标教学观，则注重学生学的重点和难点，注重探究电流和电压、电阻关系的过程和方法，体现了“比结论更重要的是过程”这一新课标理念。
（三）教学媒体
1.教师用具。投影设备、多媒体课件等。
2.学生用具。多媒体教学软件，干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个，阻值不同的定值电阻3只、导线若干。
解读：投影设备主要用于展示各组设计的探究性实验方案和实验数据的处理，以利于小组间交流、沟通与提升。多媒体课件包括：演示实验电路图的动画幻灯片；数据处理的表格和图像；调光电灯工作原理。
（四）教学过程
1.复习设疑，激发探究欲望。（1）提出问题：①既然电压是形成电流的原因，那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢？②既然电阻对电流起阻碍作用，那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢？（学生举手或随机点名回答。）（2）猜想设疑：同学们对电流与电压、电阻的关系作了各种猜想，那么这三者究竟有怎样的数量关系呢？点出本课主题“欧姆定律”。
解读：①在学生猜想的过程中，教师耐心倾听而不要急着下结论，可让学生互评，以面向全体学生，体现多元评价，发挥评价的发展。②复习旧知是为了导入新知，引起认知冲突，激发探究欲望，为后续的科学探究活动提供“脚手架”，体现了“教师是学生学习的组织者”。
2.设计实验方案，进行实验探究。（1）知识准备：教师向学生介绍“控制变量法”，说明研究电流与电压、电阻间的关系时，必须保持其中一个变量（例如电阻）不变，再通过改变电压，观察电流是如何变化的。设问：在研究电流与电阻关系时，必须保持 不变，通过改变 ，来观察 的变化。（2）方案设计和交流：在学生了解科学实验的设计过程（明确研究目的，确定研究方法，设计合理的实验方案）后，通过同桌讨论，利用提供的仪器，设计一个实验方案。选派几组学生上台交流设计的实验方案，教师简单评析后，投影实验电路图，介绍有关仪器，特别强调滑动变阻器在实验中的作用。（3）实验探究：学生分组实验，实践和体验“控制变量法”，加深对欧姆定律的感性认识。（4）各组处理实验数据，进行分析、归纳得出初步结论。新教材增加了利用实验数据描绘函数图像的方法，理解成正比、成反比的意思，体会构建数学模型在物理研究中的运用，培养学生的科学思维能力。
解读：①把教材中的教师演示实验改为学生分组实验，一是因为学生已初步具备做此实验的基本技能，二是使全体学生都能动手操作，参与体验“控制变量法”，突出学生的主体地位。②本节探究课把重点放在利用“控制变量法”设计与完善实验方案上，以初步培养学生的实验设计能力和创新能力。③选派小组上台交流实验设计方案，旨在引导学生发散思维，相互取长补短，促进创新思维。④教师在这阶段应不断巡视、引导，倾听学生讨论，及时给予评价和指导，以体现“教师是学生学习的参与者”。
3.总结交流，合作共享。（1）各组汇报实验结果，归纳得到两个结论：在电阻不变的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。（2）引导得到欧姆定律及其表达式。（3）强调：欧姆定律中两处用到“这段导体”，这是强调同一导体，即电流、电压、电阻对应同一导体，而且具有同时性。
解读：这一环节以师生互动、生生互动为主。通过总结交流使学生的认识从感性认识向理性认识飞跃，学生的情感在全班共享中得到升华。同时对教师的教和学生的学进行评价反馈。这一阶段将在教师的引导下完成，以体现“教师是学生学习的引导者”。
4.巩固反馈，知识迁移。“模拟调光台灯”的工作原理，作为实验探究的有效补充。学生通过模拟实验，学会选择仪器、设计简单电路、掌握工作原理，加深对常用仪器的认识。
解读：调光台灯的模拟实验，让学生明白物理知识就在身边，物理和生产生活有密切的联系。让学生参与学习的全过程，体现“一切为了学生发展”的理念。
四、感悟与反思
（一）课堂教学设计应是一个动态生成方案
传统的课堂教学设计是以教师的教和书本知识为本位，从教师的主观判断或经验出发，侧重于教学过程的程式化、细节化的准备，这种“静态教案”不能适应动态生成的实际教学过程，不利于促进学生的发展。新课标理念下的课堂教学设计以学生发展为本，从学生的“现有发展区”出发，通过对教材内容的“二次开发”，精心设计动态生成方案，促进学生过渡到“最近发展区”。
（二）探究性学习的真谛是做到“形散而神不散”
虽然全班分成很多小组分散进行探究实验，但各组都围绕“探究电流和电压、电阻的关系”有条不紊地进行，看似无序实是有序。在这中间，教师的组织、引导和参与十分关键。教师一定要遵循“组内异质，组间同质”的原则进行分组，并对组内成员的分工提出责任分工。教师一定要给小组内每位学生分配一个角色，诸如主持人、操作者、记录员、噪音控制者、汇报人等，使每个小组成员在各司其职中自主、合作、探究学习，使每位学生都能在原有基础上有所发展。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大
学出版社，2011.
欧姆定律的原理范文3
⑴请在方格纸上画出电流随电压变化的图象（应为“图像”，下同）。
⑵分析图象，可得出什么结论?
⑶小明在与其他实验小组同学交流时，又得到了电压为6 V时的相关数据如下表（作者又补写了“表2：U=6V”）所示：分析这些数据，可得出什么结论?
说明：该题没有给出答案。推测的答案应为：
⑴图像如右所示；
⑵电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
⑶电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
浅见1：分析图像或“表1：R=5Ω ”中的6组对应的3个数据，不仅能够得出教科书里编写的“结论”内容：“电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比”，而且还可以得出教科书里没有编写的、更具有普遍意义和实用价值的如下3条结论：
对于同一段导体均有：⑴U=IR；⑵I=U/R；⑶R=U/I=定值！
浅见2：我们强调“R=U/I=定值”的意义在于：
⑴它能简明、正确、完整的“表达出:某段导体中的I 跟 U 与 R三者之间的定量关系.”！正如西德5―9（10）年级（国民学校）《物理》课本（塞尔肖夫―乌劳贝尔著、安文铸译，文化教育出版社1982.7.第1次印刷本）第189页里写的：“在一个通电导体上的电压和导体中的电流强度之比是一个固定的值（常数），这个关系叫欧姆定律”！众所周知：欧姆是德国人！对照一下我国物理课本里欧姆定律的条文，应该有所质疑吧！
⑵在常规教学中，人们总把“R = U / I”说成是欧姆定律公式“I = U / R”的变形式或称“导出式”。从上面的分析可知：“R = U / I”与“I = U / R”、同样都是“实验结论表达式”、是并列关系！“R = U / I = 定值”、更是医治“I = U / R，R = U / I（因受“欧姆定律”不科学表述的误导）R跟U 成正比、R跟I成反比”错误观点的灵丹妙药（注：参看课本第29页第6题。欧姆定律的表述，不能丢掉前提条件、只讲实验结果！正确的表述应为：
①“某段电路中的电流，等于这段电路两端的电压除以这段电路的电阻”；或简化为“电路中的电流，等于它两端的电压除以它的电阻”；或“导体中的电流，等于它两端的电压与其电阻的比值”。
②假若非“要保留成什么比”，那么欧姆定律内容只能这样表述：“导体中的电流，当电阻一定时，跟这段导体两端的电压成正比；当两端的电压不变时，跟这段导体的电阻成反比”；或简化为“导体中的电流，跟这段导体两端的电压与这段导体电阻的比值成正比”；或“导体中的电流，跟它两端的电压与其电阻的比值成正比”）。
⑶承认“R = U / I”是一条独立的科学结论，那就为“用伏安法测电阻”的实验原理又提供了一条简明的理论依据：勿须再书写“I = U / R ”（R = U / I）。
浅见3：该探究实验设计的最大错误是：5Ω定值电阻“允许通过的最大电流是1.5A”！通过2.4A电流，它将变成P=UI=I2R=28.8w≈30w的电烙铁啦！此时温度对金属电阻变大的影响可以忽略不计吗？由此可知：“表1：R=5Ω ”里的6组对应的的数据，纯属凭空想象填写的，根本不是真实的实验记录！
浅见4：该探究实验为什么不能采用“低电压、弱电流的设计原则”呢？比如：U值顺次取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2V……，1节干电池足够用啦！则对应的I值依次为：0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24A……。而且完全可以避免表A要选用“0～3A”、表V要选用“0～15V”的大量程！从而能够提高测量的精确度（注：实验室使用的2.5级直流电表，本身允许误差多达“±0.75个分度值”。所以探究时勿须考虑表针偏转多大误差最小）。
浅见5：分析“表2：R=5Ω ”表中前6组数据，不仅能够得出“电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。”――教科书里编写的“结论”内容，而且仍然可以得出教科书里没有编写的、更具有普遍意义和实用价值的如下3条结论：
对于同一段导体均有：⑴U=IR；⑵I=U/R；⑶R=U/I=定值！
欧姆定律的原理范文4
论文关键词：初中测量电阻的几种常用方法
测量电阻是初中物理教学的最重要的实验之一，也是考察学生能力的重要命题热点之一。通过近几年中考试题我们就会发现，测量电阻方法多种多样，其应用的原理和计算方法也不尽相同，而电路图的设计更是灵活多变，如果学生对该部分知识不加以总结、消化的话，就会在做题时容易出错、造成不必要的丢分现象，因此电阻的测量看似简单，实则在教学中常常是学生的弱点，在各种考试中通过对电阻的测量的考察也可以反映出学生对电学基本知识掌握的情况，另外命题者还在不断的推陈出新，用不同的形式对学生进行考察。下面我们就对初中测量电阻的几种常用方法进行一个简单的总结，希望对同学们能有所帮助。
一、初中最基本的测电阻的方法
（1）伏安法测电阻
伏安法测电阻就是用一个电压表和一个电流表来测待测电阻，因为电压表也叫伏特表物理论文，电流表也叫安培表，因此，用电压表和电流表测电阻的方法就叫伏安法测电阻。它的具体方法是：用电流表测量出通过待测电阻Rx的电流I，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U，则可以根据欧姆定律的变形公式R=U/I求出待测电阻的阻值RX。最简单的伏安法测电阻电路设计如图1所示，
用图1的方法虽然简单，也能测出电阻，但是由于只能测一次，因此实验误差较大，为了使测量更准确，实验时我们可以把图1进行改进，在电路中加入滑动变阻器，增加滑动变阻器的目的是用滑动变阻器来调节待测电阻两端的电压，这样我们就可以进行多次测量求出平均值以减小实验误差，改进后的电路设计如图2所示杂志网。伏安法测电阻所遵循的测量原理是欧姆定律，在试验中，滑动变阻器每改变一次位置，就要记一次对应的电压表和电流表的示数，计算一次待测电阻Rx的值。多次测量取平均值，一般测三次。
（2）伏阻法测电阻
伏阻法测电阻是指用电压表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和串联电路中的电流关系，如图3就是伏欧法测电阻的电路图，在图3中，先把电压表并联接在已知电阻R0的两端，记下此时电压表的示数U1；然后再把电压表并联接在未知电阻Rx的两端，记下此时电压表的示数U2。根据串联电路中电流处处相等以及欧姆定律的知识有：
I1=I2
即：U1/R0=U2/RX
所以：
另外，如果将单刀双掷开关引入试题，伏阻法测电阻的电路还有图4、图5的接法，和图3比较，图4、图5的电路设计操作简单物理论文，比如，我们可以采用如图5的电路图。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电压U0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电压Ux。故有：。同学们可以试一试按图4计算出Rx的值。
（3）安阻法测电阻
安阻法测电阻是指用电流表和已知电阻R0测未知电阻Rx的方法。其原理是欧姆定律和并联电路中的电压关系，如图6是安阻法测电阻的电路图，在图6中，我们先把电流表跟已知电阻R0串联，测出通过R0的电流I1；然后再把电流表跟未知电阻Rx串联，测出通过Rx的电流I2。然后根据并联电路中各支路两端的电压相等以及欧姆定律的知识有：
U0=UX
即：I1R0=I2RX
所以：
显然，如果按图6的方法试验，我们就需要采用两次接线，可能有的同学怕多次拆连麻烦的话，那我们还可以将单刀双掷开关引入电路图，这时我们可以采用如图7的电路设计。当开关掷向1时，电压表测量的是R0两端的电流I0；当开关掷向2时，电压表测量的是RX两端的电流Ix杂志网。通过计算就有：。
以上三种测电阻的方法是最简单的测电阻方法，也是必须掌握的方法，大家会吗，除此以外，还有常用的易于学生理解的测电阻的常用方法吗？当然还有：
二、特殊方法测电阻
（1）用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值
或者
用电压表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值，我们也可以采取以下方法：
1.如图8所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电压表测量出电源的电压U，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：。
2.如图9所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电压表测量出电源的电压U，当滑动变阻器的滑片滑至a端时物理论文，用电压表测量出Rx两端的电压Ux，根据串联电路的电流关系以及分压原理我们可以得到：
（2）用电流表和滑动变阻器测量待测电阻的阻值
如图10所示，当滑动变阻器的滑片滑至b端时，用电流表测量出Rx和R滑串联时的电流I1，当滑动变阻器的滑片滑至a端时，用电流表测量出Rx单独接入电路时的电流I2，因为电源电压不变，可以得到：，故有：。
（3）用等效法测量电阻
如图11所示电路就是用等效法测量电阻的一种实验电路。其中Rx是待测电阻，R是电阻箱（其最大电阻值大于Rx）。其实验步骤简单操作如下：
把开关S闭向2，读出电流表的数值I，再把S闭向1，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I不变，则读出电阻箱的数值，即为待测电阻Rx的值。
以上就是初中常见的测电阻的方法，大家会吗，希望以上总结对大家的学习有所帮助。
欧姆定律的原理范文5
关键词： 初中物理教学 综合素质 物理教师
新时期国家之间的竞争是科技的竞争，科技的竞争是人才的竞争。目前，摆在教育工作者面前最紧迫的任务是如何转变教育观念，改进教学方法，为新世纪大面积培养具有较高思想素质和文化素质、健康身体素质和心理素质、较强的劳动技能的综合型人才及各种类型人才，下面谈谈物理教师的综合素质。
一、转变观念，树立正确的人才观和素质观
传统教育重知识的教学轻能力的培养，一直把学习成绩作为对人才的标准，限制了学生多方面能力的发展，扼杀了众多人才。今天，面向基础教育的教师应以全新的思想指导教学实践，首先要树立正确的人才观，从整体素质和社会需要评价、衡量人才。我们的社会不仅需要科学家、专家、学者，而且需要更多的普通专业技术人员和普通劳动者。学习成绩好的能考上大学的是人才，学习成绩不太好但有较强组织能力、活动能力、操作能力的同样是人才。只要有一技之长，能对社会作贡献的人就是人才。其次要树立正确的素质观。我国有十几亿人口，仅靠培养少数人为目标的天才教育或精英教育是无法使中华民族永远屹立于世界民族之林的。只有全面推进素质教育，提高全民族的素质，才能把人口的包袱转化为人才的优势，才能在当今的经济竞争和综合国力的竞争中以足够的人才优势稳操胜券。因此，教学必须面向全体学生，教会他们求知，教会他们做人。
二、在物理课教学中树立科学思维的意识
初中物理中的“欧姆定律”的教学，依据大纲和编者的意图，补充和调整教参上拟定的教学目标。调整后的目标是：（1）知道“分离变量法”是探索物理规律的一种基本方法，知道列表对比法是分析实验数据、归纳实验结论的基本方法之一；（2）理解欧姆定律的内容、公式及其变换式的物理意义，会用欧姆定律分析、解决简单电路的有关问题；（3）培养学生的实验操作能力、分析思考能力和总结概括能力。因为在教学过程中，指导学生亲自参与整个实验研究过程和数据分析过程，不仅能理解实验结论和定律的内容，而且知道结论和定律是如何得出的，在得出结论时用了什么方法和手段，在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的。归纳得出欧姆定律后，再引导学生反复讨论记录表格中的实验数据，把每一组U/I的值与导体的电阻值相比较，自然使学生明白变形公式R=U/I的物理意义。应用欧姆定律解答简单电路的有关问题不是本节内容的重点，只要引导学生讨论一两个例题即可。这样的教学才能揭示物理的研究方法和学法，才能让学生沿着科学家发现物理规律的足迹体会科学的思维方法。
三、科学使用教材，优化教学内容
教材是教学之本，是连接教与学、知识与方法、能力与发展的纽带。现有的初中物理教材有了较大的进步，虽增大了实验容量，但大部分是教师演示实验，学生分组实验较少。学生学到的知识不能适应高速发展的当今社会。这就要求教师不断学习现代教育教学理论，充分运用自己的聪明才智，丰富自己的知识积累，站在科学方法论的高度，研究教材、把握教材、使用教材，优化教学内容。
优化教学内容，必须依据学生的身心特点和知识发展水平及未来社会的需要，做到：一是对教材中某些教学内容进行适当调整和补充，使之更适合学生学习和社会需要。如在伏安法测电阻的实验教学中，教师要引导学生选择实验器材、设计实验电路，完成课本规定的实验内容后，提出新的问题：在上述实验中若只允许你使用电压表，实验能否进行？需要补充什么辅助器材？教师作适当点拨，让学生充分思考、酝酿、讨论，设计实验方案，进一步进行实验，使伏安法测电阻的实验原理和思想在学生头脑中得到进一步理解和升华。同理，引导学优生对实验进行误差分析，并进行补偿讨论，培养尖子生的综合实验素质。另外，电学中影响电阻大小的因素、欧姆定律、电磁感应、影响电功大小的因素等演示实验，都可以大胆地作为学生实验、教师适当指导，让学生自己操作、观察、分析实验现象，自己归纳实验结论。这样不仅能掌握知识和规律的内容，还能知道知识的来龙去脉，学会研究方法。二是精选教学素材，真正把融于教材中的思想观点、方法内容、智力价值和精神素养挖掘出来，展示给学生。举例讲解更要贴近学生的生活实际，激发学生的情感，开发学生的智慧。如在牛顿第一定律、机械能的转化与守恒、电阻的教学中，都应渗透内因与外因的辩证关系。
四、物理教师要善于转化薄弱学科的学生
教师可以进行问卷调查，综合起来物理薄弱成绩差异主要体现在：
1.学生层面分析存在的问题。（1）学生学习兴趣不浓厚，始终认为物理学科不重要。（2）学生学习习惯差，上课听讲效率不高，不能当堂掌握所学知识，课下又不能训练巩固，致使知识的负积累越来越多。（3）没有养成良好的思维习惯，对物理的学习，其实就是一种思维习惯的培养。但学生课上不按老师的思路进行思考，慢慢地和教师的思维逐渐脱节，难以养成良好的思维习惯。（4）学生基础知识掌握不牢固，运用知识解决问题的能力较差。
2.教师层面分析存在的主要问题。（1）对学生不熟悉，只关注部分成绩好的学生和个别成绩差的学生，对中间学生的关注不够，致使有很多有潜力的学生没有被发现。（2）由于赶进度，课上提问力度不够。（3）课堂效率低，有的知识不能做到堂堂清，对学生扩展和兴趣方面的知识关注多，忽视最根本的基础知识和基本技能。课堂练习量小，能力提升靠课下作业。（4）学优生培养力度不够，且作业检查力度不到位。
总之，要通过各种形式加强物理学科的教与学，努力提高学生的学习成绩，增强学生学习物理的自信心。
欧姆定律的原理范文6
关键词: 电源 电动势 内电阻 实验教学
测定电源的电动势和内电阻是中学物理中的一个非常重要的电学实验,也是近几年的高考热点。该实验对不同阶段的学生有着不同的要求。对中学生来说,其要达到的教学目标是:(1)加深对闭合电路欧姆定律的理解;(2)掌握测定电池的电动势和内阻的实验方法;(3)学习用图像法处理数据,即主要是培养学生的操作技能、创新意识及创新能力;对高师学生来说,又应该达到怎样教学目标?是高中物理实验的简单重复吗?不。高师学生应达到的教学目标应是通过该实验的教学获得如何使中学生达到上述目标的能力,也就是说,对高师学生来说,不仅培养他们的操作技能、创新意识及创新能力,更重要的是培养他们的思维能力,分析问题和解决问题的能力,设计实验的能力。本文就此问题对该实验进行实验方法和实验研究方面的教学探讨。
一、实验方法探讨
测定电源的电动势和内电阻有四种实验方案,无论是哪一种,其实验原理都是对闭合电路欧姆定律的具体应用,对高师学生来说,掌握多种实验方法并对其进行相应实验研究有助于拓宽学生今后的教学视野,提高学生将来的教学水平。
1.伏安法
器材:电流表、电压表、滑动变阻器、电池、电键。
如下图所示,当滑动变阻器的阻值改变时,电路中的路端电压和电流也随之改变。
根据闭合电路欧姆定律可得方程:
E=U+Ir
E=U+Ir
于是求得:r=
为提高精确度,可多测几组U、I值,求出E、r后再求其平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组U、I值画出U-I图像(如上图),所得直线与纵坐标的交点,即为电动势值,图线斜率的绝对值,即为内阻r的值,也可用直线与纵轴的截距E、与横轴的截距I求r,即r=。
2.安阻法
器材:电阻箱、电流表、电源、开关。
电路如图三所示,改变电祖箱的阻值并测出其对应的电流,得方程:
E=I(R+r)
E=I(R+r)
于是有:E=II
r=
3.伏阻法
器材:电压表、变阻箱、电源、开关。
测量电路如图四所示,改变电阻箱的阻值并测出其对应的电压,得方程:
E=U+Ir=U+
E=U+Ir=U+
于是有:E=UU
4.用两只电压表测量电源的电动势和内电阻
器材:电压表2只(其中一只内阻已知)、电池、电键。
测量电路如图五所示,断开S,测得两电表的示数分别是U、U,再闭合S,此时电压表V的示数为U,设电压表V的内阻为R,则由闭合电路欧姆定律可得。
E=U+U+r
E=U′+r
于是有:E=
二、实验研究
1.保证实验的关键
(1)测量时的通电电流与时间
电池在大电流放电时极化现象较严重,电动势E会明显下降,内阻r会明显增大,也就是说,电池的放电时间过长,电流过大时容易导致电池发热,致使电池性能发生变化,特别是内阻增大。因此,实验中电流不宜过大,通电时间不宜过长。通常长时间放电电流不宜超过0.3A,短时间放电电流不宜超过0.5A,并且读数要快,每次读完数据要立即断电,使电池的电动势和内电阻尽量保持固定值。
(2)电阻R的选取
R值选取不当,会造成E、r产生较大误差。对伏安法、安阻法和伏阻法来说,当R过小时,电流过大,会使电池的电动势和内阻发生变化;对伏安法、安阻法来说,当R过小且与电流表内阻的差别不太大时,一方面会导致电池性能发生变化,另一方面,电流表内阻r的分压不可忽略,且根据全电路欧姆定律,其表达式应作相应的修正:
伏安法:测量电路必须采用电流表外接法(如图六),测量方程应由E=U+Ir修正为E=U+Ir+Ir
安阻法:测量方程应由E=I(R+r)修正为E=I(R+r+r)
当R过大时,电池内阻一般在1.0Ω左右,虽说R对电路的影响可忽略,但这时需要选择较小量程的电流表,以致电流表的内阻与电池内阻相差不大,也会给实验带来较大的误差。根据电流应小于0.3A、大于0.03A及电表指针应在满偏的2/3处左右等因素,通常R取10.0~25.0Ω之间的阻值比较合适。
2.数据处理的实验探讨
为提高精确度,测量时均要求测量数据不得少于6组(方法四除外),且要求测量数据的变化范围尽可能大些,以达到尽可能减小误差的目的。
(1)公式法处理数据
该实验的四种方法均是利用全电路欧姆定律原理进行数据处理,即根据测量数据列出相应的方程,并联立成方程组,求解出E、r值,并分别求出E、r平均值的办法来进行数据处理。为了减小因计算带来的误差,联立方程组时需对测出的6组数据进行合理的组合,分别将第一和第四、第二和第五、第三和第六组成三个方程组,解出三组E、r值,再求其平均值。
(2)作图法处理数据
通常情况下,当测量量与待测量能够通过图形直观地反映出来时,在进行数据处理时可考虑用作图法
处理数据。就该实验的四种测量方法来说,伏安法比较适合采用作图法处理数据,现就此进行相应分析。根据实验原理,以I为横轴,U为纵轴,用测出的几组U、I值画出U-I图(如图六),将直线延长,则直线与U轴交点即为电源电动势E,直线斜率的绝对值,即为电源内阻I。电源内阻也可由直线与横轴的交点I和E求得,即r=。
通常情况下干电池内阻较小,于是外电路电压U的变化较小,坐标图中数据点将呈现如图六所示状况,下部大面积空间得不到利用,且读数很不方便。为此要恰当地选取标尺比例和坐标原点,使得实验数据大致布满整个坐标系。
由于实验测得的U值不宜过小,因此纵坐标U的起点可根据实测数据从不为零的某一数值开始,如图七所示,把纵坐标的比例尺放大,这样可使误差减小些。此时图线与横轴交点不再表示短路电流,不过直线斜率的绝对值照样还是电源内阻。但由于要用I=0时U-I图线在纵轴上的截距来求电源电动势E,所以横坐标仍必须以零为起点。此时,由E=U+Ir在图线上任取一点便可求内阻r。
总之,为了培养高师学生在今后教学中的实践能力,在教学法中应不断引导学生对相关知识进行挖掘,让学生养成认真思考和不断探索的习惯,以达到培养学生思维能力、分析问题和解决问题的能力的目的。
参考文献:
[1]张德启,等.物理实验教学研究[M].北京:科学出版社,2005.
[2]刘炳升,等.中学物理教师专业技能训练[M].北京:高等教育出版社,2004.7(2008重印).
[3]韩景春,等.物理实验教学研究[M].山东:银河出版社,2004.5.