發(fā)布時間：2023-08-15 17:13:23
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律發(fā)現(xiàn)過程樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
一、重視實驗探究過程，發(fā)現(xiàn)新問題
歐姆定律的探究過程把科學探究的七個環(huán)節(jié)表現(xiàn)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(shù)據(jù)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(shù)學表達式為I=U/R.探究的過程還是一個發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)可知:_____________________________；
(2)分析表2中數(shù)據(jù)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(jié)論.一個要注意的細節(jié)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(shù)據(jù)得出正確結(jié)論時，一定要體現(xiàn)這種思想.所以分析表1中數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn)，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(jié)論顯然不符合歐姆定律.那么，為什么得不出正確結(jié)論呢？這是我們在探究過程中經(jīng)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(diào)節(jié)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(shù)據(jù).那么，當R1的阻值成倍增加時，如何調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)到適當?shù)奈恢?，想想看，為什么呢?/p>
二、創(chuàng)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(xiàn)了一些創(chuàng)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(guī)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(nèi)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(chuàng)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(fā)，來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現(xiàn)，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(shù)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(shù)）；接著將開關S與b相接，這個時候需要調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)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(jié)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(jù)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(shù)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(guī)律，滲透數(shù)理思想
歐姆定律的實驗探究過程本身就體現(xiàn)了一種數(shù)理思想，要求從定性的結(jié)論，運用數(shù)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(xiàn)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(zhì)量分數(shù)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(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，并記錄在表格中，如下表：
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請解答下列問題.
（1）通過對實驗序號_______或_______的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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?zhí)顚懕砀裰形从涗浀膬蓚€數(shù)據(jù).
（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(shù)將_______；電壓表示數(shù)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(jié)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(chuàng)新）.
我們對1、3、4、5組數(shù)據(jù)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.
關鍵詞： 物理 歐姆定律 復習
在物理復習的整個知識體系中，電學知識板塊兒尤為重要。一是：它占整個三式合一理化試題物理部分的40%左右，即70分中的近30分屬于物理電學試題。二是：電學知識在生產(chǎn)實踐中的重要作用已凸顯出來。而要學生全面掌握、領會初中階段電學知識，對于相當一部分初中生來說具有較大的難度。從教以來我聽過一些初中電學復習課：有的先把所要用到的電學公式板書在黑板上，再講典型例題，接著練習；有的則通過學生作題中所反饋的問題對知識進行補充強調(diào)，再練習；有的直接強調(diào)萬變不離其宗，讓學生多看教材，然后講例題等。復習中講例題沒錯，但選擇的例題過多，又無代表性，既延長了復習時間，又不能使學生的知識得到升華。久而久之，學生疲勞，老師厭煩。要使復習課在短時間內(nèi)生動、奏效，應選擇恰當?shù)睦}，在講例題的基礎上，對知識進行歸納和升華。
復習課，一要體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”，教學方式多樣化等新課程理念；二要體現(xiàn)“知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度和價值觀”三維目標的培養(yǎng)；三要優(yōu)化學生的認知結(jié)構，讓學生在教師的引導、幫助下，把學到的知識歸納起來，從而便于提練和記憶。所以對電學的復習要從學生喜聞樂見的小電器起步，從典型例題入手進行歸納總結(jié)。
例1：如圖-1是一個玩具汽車上的控制電路。小明對其進行測量和研究發(fā)現(xiàn)：電動機的線圈電阻為1Ω，保護電阻R為4Ω。當閉合S后，兩電壓表的示數(shù)分別為6V和2V，則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A，電動機的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。（這是陜西師范大學出版社出版，經(jīng)陜西省中小學教材審定委員會2008年審定通過的《物理課堂練習冊》中的一道題）
學生通常按下列方法計算電路中的電流：
R中的電流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，
電動機中的電流：I=U/R=4V/1Ω=4A，
由此得第一空電路中的電流就有兩個值0.5A和4A。
于是第二空的對應值為：P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個問題：
1.根據(jù)歐姆定律計算出兩個串聯(lián)元件中的電流不相等，與串聯(lián)電路中電流的特點相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：
①當U=2V時，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；
②當UM′=4V時，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，這與串聯(lián)電路中的電壓關系相矛盾。
對此，應找出題中所涉及的知識點，分析這些知識點間的聯(lián)系，那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先，應對歐姆定律有深入的理解。
例2：如圖2所示電路（R≠R≠R）。引導學生分析如下：
1.對電路狀態(tài)的分析。
（1）當S、S、S都閉合時，R與R并聯(lián)，并聯(lián)后作為一個整體再與R串聯(lián)。A測R中的電流，V測R或R兩端電壓。
（2）當S、S閉合S斷開時，則由圖-2演變?yōu)閳D-2（a）到（b）。
R與R串聯(lián)，R處于斷開狀態(tài)，A測整個電路中的電流。
（3）當S、S閉合S斷開時，則由圖2演變?yōu)閳D-2（c）到（d）。
R與R串聯(lián)，R處于斷開狀態(tài)，V測R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個量間的關系。
（1）歐姆定律中的I、U、R三個量是針對同一個用電器或者同一部分電路而言的，即必須滿足“同一性”。
當圖-2中的S、S、S都閉合時，A測R中的電流為I，V測R兩端電壓為U。此時能否用U與I的比值來計算R或R阻值呢？（即R=U/I）。
如果R=R時，由于R與R并聯(lián)，所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U，即U=U=U。根據(jù)R=U/I得R=U/I，R=U/I。這樣計算出的R2的值雖然是正確的，但屬于不正確的方法得出了正確的結(jié)果，實屬偶然巧合。
若R≠R時，那么R=U/I，若再按R=U/I來計算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因為電壓相等是并聯(lián)電路電壓的特點，R、R中的電流是不相等的。上述中錯誤地認為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓，而電流是R中的電流，電壓與電流是兩個不同電阻（或用電器，或電路）的對應量，也就違背了“同一性”。
這就告訴我們，在應用歐姆定律解題時，一定要遵循“同一性”原則，切忌“張冠李戴”，電學中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
（2）歐姆定律中的I、U、R三個量必須是同一狀態(tài)、同一時刻存在的三個物理量，即必須滿足“同時性”。
在圖-2中，當S、S閉合時，R中的電流大小與S、S閉合時R中的電流大小是否相等？
在圖-2中，當S、S閉合S斷開時，不難看出，R與R串聯(lián)：I=I=I則I=U源/（R+R）；當S、S閉合S斷開時，R與R串聯(lián)：I=I=I，則I=U/（R+R）。因為R+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即兩次電流不相等。S、S閉合時，R中的電流大小與S、S閉合時R中的電流大小不相等，這是因為S、S閉合時與S、S閉合時電路狀態(tài)不同，R是在不同的狀態(tài)下工作，不是同一時間內(nèi)電流的大小，電流不相等。
在利用公式計算的過程中，不能用第一狀態(tài)下的量值與第二狀態(tài)下的量值代入關系式計算。如：要計算R的電阻值，就不能用第一狀態(tài)下R兩端的電壓值與第二狀態(tài)下R中的電流的比值來計算R的電阻值。在計算電流、電壓時，也不能這樣處理。
因此在利用公式計算時，帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量，必須滿足“同時性”。
（3）歐姆定律中的I、U、R三個量的單位必須同一到國際單位制，即I―A、U―V、R―Ω。即應滿足“統(tǒng)一性”。
除各物理量的主單位外，還應記住常用單位及其單位換算關系，將常用單位換算為國際單位制單位，在利用其它電學公式計算時也要統(tǒng)一單位。
如：電功的公式W=UIt中，各物理量的對應單位:U－V、I－A、t－S；這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中：U－V、I－A，這樣P的單位才是W。
我們要確定歐姆定律的適用條件。
1.歐姆定律只對一段不含電源的導體成立，即只適用于純電阻電路。因此，歐姆定律又稱為一段不含源電路的歐姆定律。
例1中涉及到電磁轉(zhuǎn)換的知識，電動機工作時實質(zhì)上也是一個發(fā)電機。電動機工作時，其閉合線圈切割磁感線會產(chǎn)生感應電流，所產(chǎn)生的感應電流對流過電動機線圈中的電流有一定影響。
實際上圖1相當于一個“RL”串聯(lián)電路，總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數(shù)和，即U≠U+U。但得到的電流有效值的關系I=U/Z與直流（或部分）電路的歐姆定律相似，各元件上的分電壓與該元件的阻抗（Z）成正比。
雖然電動機工作時產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無法計算出來，但無論電動機工作時產(chǎn)生的阻抗為多少，電路中的電流都等于電阻R中的電流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動機兩端的實加電壓等于總電壓（電源電壓）減去電阻R兩端的電壓，即U=U-U=6V-2V=4V。則電動機的功率為：P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說明，電阻R所在的這部分電路與電動機所在的這部分電路有著本質(zhì)的不同。從能量轉(zhuǎn)化的角度看：電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；而電動機所在的這部分電路電能只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能，大部分轉(zhuǎn)化為機械能。前者屬于純電阻電路，后者屬于非純電阻電路。
歐姆定律只適用于純電阻電路，即用電器工作的時候電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動機、電風扇，等等，除了發(fā)熱外，還對外做功，所以這些是非純電阻電路，歐姆定律不再適用。由歐姆定律導出的公式也只適用于純電阻電路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）
2.歐姆定律適用于金屬導體和通常狀態(tài)下的電解質(zhì)溶液；但是對于氣態(tài)導體（如日光燈管中的汞蒸氣）和其它一些導電元器件，歐姆定律不成立。歐姆定律對某一導體是否適用，關鍵是看該導體的電阻是否為常數(shù)。當導體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數(shù)時，其電阻叫線性電阻或歐姆電阻，歐姆定律對它成立；當導體的電阻隨電壓、電流變化時，其電阻叫非線性電阻，如：電子管、晶體管、熱敏電阻等，歐姆定律對它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下，即導體溫度保持恒定時才能成立。當導體溫度變化時，歐姆定律對該導體不成立，因為電阻是溫度的函數(shù)。
在講解歐姆定律的應用時，常舉白熾燈的例子，實際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時電阻具有非線性，隨著電流的增大，鎢絲的溫度升高很多，其電阻也隨著變化。對非線性電阻，歐姆定律不成立，但是作為電阻定義的關系式R=U/I仍然成立，只不過對非線性電阻，R不再是常量。
綜上所述，例1中第一空電路中的電流有兩個值0.5A和4A，一個是在純電阻電路（電阻R）中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個是用歐姆定律計算在非純電阻電路（含電動機的電路）中的電流為4A，顯然不對。
通過對例1的全面、透徹的分析，我們對電學知識得到了進一步升華：（1）判斷電路的連接方式；（2）判斷電表的作用；（3）利用歐姆定律解決實際問題時必須注意“三性”；（4）復習了電功率、焦耳定律等相關電學公式；（5）歐姆定律的適用范圍。
學生能夠領悟到，復習不是為了解題，而是要掌握知識的前后聯(lián)系，優(yōu)化知識結(jié)構；仔細觀察，認真分析；發(fā)散思維，以點帶面；舉一反三，融會貫通。這樣，從而體現(xiàn)出知識與技能、過程與方法，以及情感態(tài)度和價值觀的培養(yǎng)。
參考文獻：
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［2］閻金鐸，田世坤.初中物理教學通論.高等教育出版社，1989.
［3］梁紹榮等.普通物理學―電磁學高等教育出版社，1988.
［4］新課程實施難點與教學對策案例分析叢書，（初中卷）.中央民族大學出版社.
關鍵詞：數(shù)學推理；科學探究；問題情境；科學方法；理論聯(lián)系實際
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理選修3-1第二章第七節(jié)《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的核心內(nèi)容，其中包含了許多科學思想方法，是學生學習和體會科學思想方法的好素材。作為一節(jié)典型的規(guī)律探究課，本節(jié)內(nèi)容較抽象，學生在學習時，對電源內(nèi)電路認識模糊，難以理解電源有內(nèi)阻；對內(nèi)外電路的電壓與電源電動勢的關系及路端電壓與負載關系感到疑惑，對其中蘊含的科學方法未能深刻領會?！叭绾斡行黄七@些教學難點？”“如何設計好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實施三維目標教學？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節(jié)課的教材、教法的分析，探究形成學生認知困難的主要原因以及在本節(jié)課中如何有效實施探究教學，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎⒌綞勢、歐姆定律、串并聯(lián)電路、焦耳定律和導體的電阻之后來學習的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認識電動勢”的基礎上，引導學生從功能關系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現(xiàn)了循序漸進的教學原則。順應這種構想，教材對本節(jié)內(nèi)容以如下方式呈現(xiàn)：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關系出發(fā)， 根據(jù)能量守恒，理論推導出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負載的關系。這種呈現(xiàn)方式的好處是：既充分體現(xiàn)了功和能的概念在物理學中的重要性，又有利于學生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現(xiàn)方式具有一定的合理性和科學性。
筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學，領略了執(zhí)教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：
第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統(tǒng)的方式，注重理論探究，先從理論上推導得出閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式，再應用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規(guī)律，最后引導學生運用規(guī)律解題，把立足點放在訓練學生的解題能力上。
第二種教法注重突出實驗的地位，發(fā)揮實驗在探究教學中的作用。利用實驗創(chuàng)設懸念，引入課題，設計探究實驗，讓學生在實驗中總結(jié)歸納出內(nèi)外電壓之間的關系，再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負載的關系。
根據(jù)課后反饋發(fā)現(xiàn)，沿用原教材思路設計的教學，效果并沒有達到設計者想象的結(jié)果，究其原因，主要有以下幾個方面：
1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數(shù)學推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實驗，學生無直接經(jīng)驗感知和相應的認知過程，難以形成深刻的理解。
2.教材對閉合電路，特別是內(nèi)電路的建構過于直接，無感知過程，學生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內(nèi)部的電路無直觀印象，對電源也有內(nèi)阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。
3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關系推導得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學生對U+U=E的普適性產(chǎn)生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？
4.作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課包含了許多科學思想方法，教材過于注重理論推導，忽視了實驗探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學思想方法教育，這對培養(yǎng)學生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學的有效性。
第二種“通過設計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法，調(diào)動學生學習的主動性和積極性，學生能獲得更直觀的認識，有效地突破一些教學難點，但由于本節(jié)知識點多，思維量大，設計過多的實驗（特別是設計繁雜的分組實驗）勢必會分散學生的注意力，干擾學生的正常思考，擠壓學生思考和實踐應用的時間，影響了學生主體作用的發(fā)揮，效果同樣不盡如人意。
2 教學建議
2.1 尊重學生的認知規(guī)律，科學設計探究過程
從物理學史來看，歐姆定律是基于實驗而發(fā)現(xiàn)的，并非演繹推理的結(jié)果，教材通過功能關系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負面影響是學生缺乏感性認識，沒有參與知識發(fā)現(xiàn)過程中的情感體驗，難以形成深刻的理解，課堂上學生學習的積極性也不高。規(guī)避這種負面影響的方法就是在教學設計時，應當尊重學生的心理特點和認知規(guī)律，科學地設計探究過程，讓學生在親身探究中理解定律，體驗方法。基于這種指導思想，筆者在教學設計時，先用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產(chǎn)生了與學生日常生活經(jīng)驗相矛盾的現(xiàn)象來設置“懸念”――引入新課。然后，引導學生針對“引入實驗”中的現(xiàn)象展開探究，讓學生在實驗探究中分析、思考、歸納，得出電源內(nèi)電壓和外電壓之間的關系。接著再引導學生利用功能關系，從理論角度來推導、探究，讓實驗得出結(jié)論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學規(guī)律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎的“實驗和理論推導相互結(jié)合的探究過程”的設計，既避免了設計過多的實驗，又讓學生親身體驗了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領會到物理學科的嚴謹性和流暢性，感受到物理的探究之美和應用之美。同時，又能激發(fā)學生的學習熱情，使物理課堂教學產(chǎn)生無窮的樂趣，進而實現(xiàn)高效的物理課堂教學。
2.2 合理創(chuàng)設問題情境，引導學生質(zhì)疑探究
作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課的重點是如何落實探究教學，讓學生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學探究的過程和方法。在探究教學中，問題是探究的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅(qū)動下，學生才能積極思考，從而產(chǎn)生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規(guī)律形成過程的基礎上，精心創(chuàng)設問題情境，以問誘思，引導學生融入到探究學習的情境中去。例如：在構建“閉合電路”概念時，用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變??？減小的電壓哪兒去了？”“電池有內(nèi)阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因?qū)е鹿ぷ鞯碾姵貢儫?？”學生在問題的引領下觀察、實驗、體驗，由此認識到“電源內(nèi)部也有電阻和電流”“電源內(nèi)部電流的通路，稱為內(nèi)電路”。這種以問題啟發(fā)學生思考，以實驗引導學生體驗來構建閉合電路的方法，既彌補了教材對內(nèi)電路建構的非直觀性，也讓學生經(jīng)歷了在質(zhì)疑中分析、探究的過程，學生對閉合電路的認識潛移默化、水到渠成，遠比直接灌輸效果好。
在引導學生從能量角度驗證實驗探究結(jié)果時，設置如下問題情境：“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規(guī)律，這個結(jié)論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據(jù)，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內(nèi)、外電路在時間 t 內(nèi)消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學生在上述問題的引導下，發(fā)現(xiàn)也可以從能量角度來推導得出與實驗相同的結(jié)果。
在引導學生探究路端電壓與負載的關系時，設置以下問題情境：“實驗表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關嗎？”“它們之間具體的關系是什么？”“如何設計實驗來研究呢？”“從實驗數(shù)據(jù)中能得出什么結(jié)論？”“能從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個個問題的引領下，學生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關系，不僅體驗了科學探究過程，提高了理論分析和實驗探究的能力，也養(yǎng)成了樂于探索、勤于動手的好習慣。
2.3 注重滲透科學方法教育，加深對規(guī)律本質(zhì)的認識
作為一根主線，科學探究法貫穿在整個課堂教學過程中，教學中要注意尊重學生的心理特點和認知規(guī)律，強化科學探究法的顯性教育：以引入實驗為線索，引導學生經(jīng)歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設、設計實驗、分析論證”等過程，領會科學探究的方法。
“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題，但這種模型對學生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學生的生活經(jīng)驗，學生容易接受，教學中應注意引導學生體會類比法的作用。
“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導”和“路端電壓與負載的關系推導”中兩次用到，教學中要注意借助問題情境，把規(guī)律的探究以一個個問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學生在問題的引領下經(jīng)歷演繹、推理過程，構建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負載關系”的正確理解，體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。
另外，本節(jié)課中，要特別注意引導學生在了解路端電壓與負載電阻的關系的基礎上，通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現(xiàn)實意義，體會極限法在物理學習中的作用和意義，有效地訓練學生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力。
2.4 注重理論聯(lián)系實際，物理與生活的聯(lián)系
研究和學習物理最重要的方法就是理論聯(lián)系實際，將理論和實際、物理與生活聯(lián)系起來，可以幫助學生更透徹地理解所學的物理知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，教學設計時，應注意還原知識的產(chǎn)生背景，注重將知識應用于實際生活。例如：新課引入可以從生活現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關系后，引導學生通過將R推向兩個極端情況的分析，來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導線直接相連”；在學完了本節(jié)知識后，可引導學生用本節(jié)課所學知識分析解決新課引入及生產(chǎn)、生活中的實際問題。讓學生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程，培養(yǎng)學生利用物理知識分析解決實際問題的能力，建構對知識（尤其是難點知識）的正確理解，從而真切地感受所學物理知識的實用性，充分理解物理學科對時展的深遠意義。
參考文獻：
1．知識目標。
（l）掌握閉合電路的歐姆定律；
（2）理解端壓跟外電路的電阻的關系，理解斷路和短路時的端壓和電流；
（3）理解端壓發(fā)生變化的根本原因。
2．能力和方法目標
（l）培養(yǎng)學生“發(fā)現(xiàn)問題，提出假設，實驗研究，得出結(jié)論”的探究物理規(guī)律的科學思路和方法；
（2）通過學習，使學生會用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題。
【教學方法】
在教師指導下，師生共同探討的啟發(fā)式教學。
【教學器材】
電壓表、電阻箱、電鍵、電池組、J1203型蓄電池、導線等各24組。新電池兩節(jié)，內(nèi)阻較大的電池一組（電動勢為9V以上），燈泡若干，演示用電壓表，保險絲，導線若干，單刀雙擲開關，投影儀等。
【教學過程】
1．引入新課
師：如圖1電路，將電壓表接在電源兩端，從電壓表上讀出的是什么？
生：電源電動勢。
演示實驗：測電源電動勢并觀察燈泡亮度。
師：出示圖1裝置示教板，簡介實驗裝置，分別開關打向1和2，讓學生通過電壓表的實物投影讀電源和的電動勢。
生：，。
師：（將電壓表換接成小燈泡，開關接1時。小燈泡很亮，幾乎發(fā)白光）問：開關接2時，會發(fā)生什么情況？
生：（猜測）：①燒毀，②更亮。
師：（開關接通2，小燈泡還不如接1時亮。）
生：（嘩然，形成強烈反差）
師：學習了閉合電路歐姆定律后，我們就能解釋這一實驗現(xiàn)象了。
2．新課教學
2．l閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式（在教師的啟發(fā)下，引導學生完成）
師：什么樣的電路叫閉合電路呢？
生：由電源和用電器組成的完整電路。
師：電源有哪些重要的參量？
生：電源電動勢和內(nèi)阻。
師：（出示圖2的動畫電路）閉合電路中，流過內(nèi)電路和外電路的電流有什么關系？
生：相等。
師：電源的電動勢與端壓（外電壓）、內(nèi)電壓之間的關系是怎樣的？
生：E=U=U′。
師：現(xiàn)設通過電路的電流強度為I，外電路的電阻為R電源電阻為r，根據(jù)歐姆定律，可以把上式進一步寫成怎樣的形式？
生：根據(jù)歐姆定律，外電壓U′=IR，內(nèi)電壓U′=Ir，代入E=U+U′，可以得出：E=IR+Ir。。
師：如果我們要探討電路里的電流強度I跟哪些因素有關，有什么關系，還需要把公式改變成怎樣的形式？
生：可以改寫成：。
師：好，這就是閉合電路歐姆定律的數(shù)學表達式。它表示：閉合電路中的電流，跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反比。在公式中，R的含義是什么？
生：外電路的總電阻。
師：對給定的電源，E、r均為定值，外電阻變化時，會引起電路電流的變化，I隨R會發(fā)生怎樣的變化？
生：由公式知，R變大則I減少，R變小則I增大。
師：根據(jù)U=IR，R變大時端壓（外電壓）會隨之發(fā)生怎樣的變化呢？
生：（猜測。有人說變大，有人說變?。?/p>
師：請兩個學生介紹判斷的過程和依據(jù)。（暫時不做評價，由“實踐是檢驗真理的標準”過渡到學生實驗上來。）
2．2探討U隨R變化的規(guī)律
學生實驗：探討U隨R變化的規(guī)律
師：如果給你一個電源，一個電鍵，一個電壓表，一個電阻箱，讓你來探討外電壓U隨外電阻R變化的規(guī)律，你該怎樣設計電路？請畫出電路圖。
生：（畫電路圖）
師：（講評學生所畫電路，指導學生進行實驗）
生：（出示實驗數(shù)據(jù)記錄，得出結(jié)論）端壓隨外電阻的增大而增大，隨外電阻的減少而減少。二者變化的趨勢相同。
師：能否根據(jù)閉合電路歐姆定律從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化？
生：（討論，在教師誘導下得出）
師：剛才我們通過實驗和理論探討了端壓隨外電阻變化的規(guī)律，得出了上述結(jié)論。請大家再思考，當外電阻很小時，會發(fā)生什么情況呢？
生：外電阻減少到零時，會發(fā)生短路現(xiàn)象。
師：短路時的電流有多大呢？
生：（可能會說無窮大教師從電路電阻出發(fā)引導，使學生得出）短路時：R=0，I=E／r，U′=E，U=0。
師：短路時的電流取決于E，r。一般情況下，電源內(nèi)阻很小，像蓄電池的內(nèi)阻只有0．005Ω－0．1Ω，所以短路時電流會很大，很大的電流會造成什么后果呢？
演示實驗：保險絲熔斷現(xiàn)象。
師：（出示示教板，簡單向?qū)W生介紹電路的元件，先讓電燈開始正常工作）大家說說，怎樣的外電路才算短路呢？
生：將電鍵合上，使外電路的電阻R=0。
師：（演示：合上電鍵，保險絲燒斷起煙，小燈泡熄滅）保險絲燒斷，說明短路時的電流的確很大。如果沒有保險絲，短路時很大的電流長時間通過電路，就可能損壞電源，甚至釀成火災。所以在實驗操作中和日常生活、生產(chǎn)中要注意避免短路，也不能圖方便用銅絲替代保險絲。那么，怎樣使電路恢復正常呢？
生：（教師引導）先排除故障，再換保險絲。
師：當外電阻很大時，又會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？
生：（引導學生類比得出）斷路。
斷路時：R∞，I=0，U′=0，U=E。
師：電壓表測電動勢就是利用了這一道理．通過前面的討論，我們對U隨R變化的規(guī)律有了了解，但在討論中都是以電源的E、r不變作為前提的。如果有兩個電源，它們的內(nèi)阻不同，端電壓隨外電阻的變化有什么區(qū)別呢？
2．3U隨R變化的根本原因
學生實驗：探究內(nèi)阻不同時U隨R變化的特點（電路如圖3）。
師：現(xiàn)有四節(jié)干電池組，電動勢約6V，內(nèi)阻阻值大約在0．5Ω－2Ω之間；有一個蓄電池組，電動勢約6V，內(nèi)阻大約在0．005Ω－0．1Ω之間。請大家再做實驗，比較這兩個電源U隨R變化的特點。
生：（實驗操作，教師巡回指導）
實驗結(jié)論：內(nèi)電阻很小的電源，端電壓隨外電阻的變化不明顯。
師：大家推測一下，當電源內(nèi)電阻為零時，外電壓還隨外電阻的變化而變化嗎？
生：不隨。
師：能否理論推導一下？
生：r=0，無論I如何變化，U′=Ir=0，故U=E－U′=E不變。
師：內(nèi)電阻等于零的電源叫理想電源，它的端壓是不定值，不隨外電阻的變化而變化，初中討論的都是這樣的電源。可是，實際的電源都有內(nèi)阻。正是由于r≠0，才導致U隨R的變化?？梢?，U隨R變化的根本原因是……
生：r≠0。
3．規(guī)律應用演示實驗：（裝置見圖5）
師：（簡單介紹實驗裝置，電源為6V干電池組）逐個合上電鍵，燈泡的亮度會不會發(fā)生變化？
生：（討論，看法不一）
師：（實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)接入電路中的小燈泡亮度逐漸變暗。）怎樣解釋看到的現(xiàn)象？
生：隨著燈泡逐漸接入，外電路的總電阻逐漸減小，外電路的端壓逐漸減小，由知，燈泡消耗的實際功率逐漸變小，燈泡亮度變暗。
師：（改用蓄電池作電源，再做上述實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈泡亮度幾乎不變）
生：蓄電池內(nèi)阻很小，外電路電阻變化時，端壓變化非常小，燈泡消耗的實際功率變化很小，因而亮度幾乎不變。
師：這一現(xiàn)象再次說明了……
生：內(nèi)電阻不為零是端壓變化的根本原因。
師：請大家思考，開始上課時做的演示實驗為什么會出現(xiàn)那樣一個結(jié)果？
生：（討論后得出）電源的內(nèi)阻很大，比燈泡的電阻還要大，因此內(nèi)阻分壓也大，第二次加在燈泡兩端的外電壓沒有第一次的大。
師：你們的推理是否正確，實際測量一下就知道了。
演示實驗：
師：（測圖1燈泡兩端在電鍵按1和2兩種情況下的端壓。結(jié)果表明，第二次的端壓小于第一次）
生：（露出滿意的笑容）
師：通過這節(jié)課的學習，我們解決了上一節(jié)課學習電動勢時產(chǎn)生的“端壓為什么會隨外電阻的變化而變”的疑問，得到了閉合電路的歐姆定律，搞清了端壓變化的根本原因。在本節(jié)課的學習中，有沒有新的問題？
生：實驗測量中發(fā)現(xiàn)，隨著外電阻的增大，端壓并不是一直增大的，這是為什么？
師：（表揚提問題的學生，引導大家討論，然后解釋）當外電阻大到一定程度時，由閉合電路歐姆定律知，總電流極小，內(nèi)電阻止的分壓趨近于零，端壓趨近于電源的電動勢，接近于發(fā)生了斷路現(xiàn)象。
生：老師，你是怎樣知道干電池和蓄電池的內(nèi)阻的？
師：這個問題提的好。我們是在干電池組內(nèi)阻大于蓄電池組內(nèi)阻的前提下得出端壓變化的根本原因的，如果事實不是這樣，則結(jié)論也就不成立了，這個問題留做課后思考，下節(jié)課我們將通過實驗來測定電源的電動勢和內(nèi)阻。實際上今天的課已經(jīng)告訴了你一種測量方法了……大家還有問題嗎？
生：……
4．小結(jié)
4．l閉合電路歐姆定律是高中電學中的重要規(guī)律之一，要掌握其內(nèi)容并會運用它分析電流強度、端壓隨外電阻的變化規(guī)律。以及端壓跟電流強度的關系。根據(jù)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（斷路）
4．2在初中討論電路問題時，不考慮電源內(nèi)阻。到了高中，有些問題常要考慮電源內(nèi)阻。路端電壓隨外電阻變化而變化，其根本原因是因為電源有內(nèi)阻。我們關心路端電壓的變化情況，是關系到用電器能否正常工作的問題，這在實際應用中有現(xiàn)實意義。
5．布置作業(yè)（略）。
【教學設計說明】
1．閉合電路的歐姆定律在高中“恒定電流”一章中占有重要地位，這是一節(jié)承上啟下的課。在設計本節(jié)課時，我十分注意對學生科學素質(zhì)的培養(yǎng)。在教學中實施素質(zhì)教育的核心是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。對于中學生來說，創(chuàng)新精神主要體現(xiàn)在學生應具有創(chuàng)新的意識，其直接的表現(xiàn)就是善于發(fā)現(xiàn)問題，善于提出問題。因此在課堂上應把主要精力放在引導學生發(fā)現(xiàn)問題并尋找解決問題的途徑上。根據(jù)上一節(jié)課中學生對端壓會發(fā)生變化所產(chǎn)生的疑問，我設計了本節(jié)課的教學流程，旨在通過學生的親身實踐，得到掌握知識、培養(yǎng)能力、形成習慣的最終目的。在這節(jié)課的最后，還留給學生一段時間，讓他們自己來提問題，并討論、解答，這也是出于培養(yǎng)創(chuàng)新意識的需要。
2．利用實驗發(fā)現(xiàn)規(guī)律，利用實驗驗證結(jié)論是貫穿整個課堂教學的一條主旋律。本節(jié)課一開始，就利用學生的日常生活經(jīng)驗與演示實驗的矛盾巧設“懸念”，使他們的心理經(jīng)歷了一次前科學意識與物理規(guī)律的強烈碰撞，求知欲望之火被迅速點燃，從而興致勃勃地進入了主動學習的“角色”。在教學活動中，一個個演示、學生實驗不斷地開后學生思維的“閥門”，他們時而全神貫注，時而心領神會，在一系列“發(fā)現(xiàn)問題，提出假設，實驗研究，得出結(jié)論”的過程中，錯誤的前概念逐步被糾正，科學的物理規(guī)律在腦海里扎下了很。物理教學活動的科學性和藝術性得到了有機的統(tǒng)一，科學美的教育也滲透在其中了。
例1.某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的一個圖像.下列結(jié)論與圖像相符的是（）
A.電阻一定時，電流隨著電壓的增大而增大
B.電阻一定時，電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時，電流隨著電阻的增大而減小
D.電壓一定時，電阻隨著電流的增大而減小
分析：（1）圖像的橫坐標表示電阻，縱坐標表示電流，因此得到的是電流和電壓的關系；（2）圖像是個反比例函數(shù)圖像，因此說明電流與電阻成反比，即電流隨電阻的增大而減??；（3）在探究電流與電阻的關系時，應控制電壓不變.
綜上，由圖像可得出的結(jié)論是：電壓一定時，電流隨電阻的增大而減小.
答案：C
例2.在如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為10歐.閉合電鍵S，電流表Al的示數(shù)為0.3安，電流表A的示數(shù)為0.5安，試求：
（1）通過電阻R2的電流是多少？
（2）電阻R2的阻值是多少？
分析：（1）分析電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，電流表A1測流過R1的電流，電流表A2測總電流.則由并聯(lián)電路的特點可求得流過R2的電流.
I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A.
（2）對于R1，由歐姆定律可求得電路兩端的電壓.對于R2，由歐姆定律可求得R2的阻值.由歐姆定律得：U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V，因兩電阻并聯(lián)，故U2=U1，則R2=U2/I2=3V/0.2A=15Ω.
答案：（1）通過R2的電流是0.2A；
（2）電阻R2的阻值為15Ω.
例3.如圖所示為伏安法測量小燈泡電阻的電路圖.
（1）在電路圖甲中的“”內(nèi)填上電表符號；
（2）閉合開關S，電流表示數(shù)如圖乙所示.向A端移動滑片P，小燈泡的亮度會變_____；
分析：（1）根據(jù)電壓表與燈泡并聯(lián)，電流表與燈泡串聯(lián)的連接方式，可以判斷空圈內(nèi)填什么電表.
（2）滑動變阻器接左半段，滑片向A端移動，左半段變短，電阻變小，總電阻變小，電路電流變大，燈泡變亮.
答案：（1）
（2）亮
【小試牛刀】
在探究“電流與電壓、電阻的關系”的過程中，兩小組同學提出了以下猜想：
小組1猜想：電流可能跟電壓成正比；小組2猜想：電流可能跟電阻成反比.
（ 1）小組1的做法是：按圖1所示連接電路，此時開關應處于_____狀態(tài)（填“斷開”或“閉合”）.保持定值電阻R=10Ω不變，閉合開關S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器R′，得到多組數(shù)據(jù).在分析數(shù)據(jù)的基礎上得出正確結(jié)論.
（2）小組2也連接了如圖1所示的電路圖.
正確的實驗步驟為：
①將5Ω電阻接入電路，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為1.5 V，記錄電流表示數(shù)；
②將5Ω電阻換成10Ω電阻，閉合開關后發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于1.5 V，應將滑動變阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移動，當觀察到電壓表示數(shù)變?yōu)開________ V時，記錄電流表示數(shù)；
③將10Ω電阻換成15Ω電阻，閉合開關后發(fā)現(xiàn)：當滑動變阻器的滑片移動到最右端時，電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示.出現(xiàn)上述情況的原因可能是（）
A.滑動變阻器最大阻值太大
B.滑動變阻器最大阻值太小
C.滑動變阻器斷路
D.定阻電阻短路
[關鍵詞]：歐姆定律；物理結(jié)論；表述；形成過程
中圖分類號：G4
物理結(jié)論常用的表達方式有：文字敘述、數(shù)學語言表達、特定表示法，初中物理中以文字敘述最為常見。物理結(jié)論的表述要求科學、準確，同時必須注意結(jié)論的嚴密性和邏輯性。物理結(jié)論的形成通常建立在數(shù)據(jù)分析和因果關系分析，這兩種關系的分析一般采用控制變量的研究方法，如果能知道一個現(xiàn)象的發(fā)生是由于某個原因引起的，又能從該現(xiàn)象和某原因之間所存在的數(shù)量關系中找出規(guī)律，只要把這兩個方面概括起來進行描述，就很容易得出實驗結(jié)論。下面結(jié)合歐姆定律的形成和理解，就同學們表述物理結(jié)論時出現(xiàn)的錯誤，談談物理結(jié)論的準確表述及形成過程。
歐姆定律這一基本規(guī)律，是初中電學知識的基礎和重點，可以說它是解決電學問題的一把金鑰匙。它揭示了電流、電壓、電阻三者之間的定量關系，是利用控制變量法在實驗的基礎上歸納總結(jié)出來的。即控制電阻不變，得到通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；控制導體兩端的電壓不變，得到通過導體中的電流跟導體的電阻成反比。教材（北師大版九年級物理教材）中表述為：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。它的表達式為：，表示導體中的電流的大小取決于這段導體兩端的電壓和這段導體的電阻，當導體兩端的電壓（U）或?qū)w本身的電阻（R）變化時，通過導體的電流（I）將發(fā)生相應的變化。其中電流（I）、電壓（U）、電阻（R） 這三個物理量必須是對應于同一導體（或同一段電路）在同一時刻（或同一段時間），也可以說是"一一對應"的，即應用歐姆定律時，必須講究同一性和同時性。用它進行計算時，帶入數(shù)據(jù)的單位必須統(tǒng)一為國際單位。另外，它還反映了導體兩端保持一定的電壓，是導體形成持續(xù)電流的條件。若導體本身的電阻（R）不為零，兩端的電壓（U）為零，則通過導體的電流（I）也為零，也就是，給一導體兩端不加電壓，就沒有電流通過；若導體是絕緣體電阻（R）可為無窮大，即使它的兩端有電壓（U），通過導體的電流（I）也為零，電流無法通過。
而通過歐姆定律得到的變形式表示一段導體兩端的電壓跟這段導體中的電流之比是一個不變的值，等于這個導體的電阻，它是電阻的計算式，而不是它的決定式。導體的電阻反映了導體本身的一種性質(zhì)，是表示導體對電流阻礙作用的本領大小，其大小只決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度，跟導體兩端的電壓和導體中有無電流無關，不能受數(shù)學的思維定勢影響。
例題：某同學在做"探究通過導體的電流與電阻的關系"的實驗中，收集了一些實驗數(shù)據(jù)如下表，由表內(nèi)數(shù)據(jù)可得的結(jié)論是：___________?！倦妷篣=3V】
電流I/A
0.3
0.2
0.1
電阻R/Ω
10
15
30
【錯誤結(jié)論之一】當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻跟通過導體的電流成反比。
【病因】顛倒因果關系，犯邏輯錯誤
【分析 】原因和結(jié)果，在物理實驗中，通常表現(xiàn)為物理條件和現(xiàn)象，物理條件是原因，物理現(xiàn)象是結(jié)果，物理條件的改變引起了物理現(xiàn)象的變化。因此要歸納科學規(guī)律，一方面要關注物理條件改變與物理現(xiàn)象變化之間的聯(lián)系，另一方面還要注意兩個物理量的因果關系，不能前后顛倒。由于通過導體的電流跟導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關，因此本實驗探究通過導體的電流跟電阻的關系的方法是：保持導體兩端電壓不變，通過改變導體的電阻，來觀察電流的變化情況。電阻的變化是原因，電流的變化是結(jié)果。因此，表述這類問題必須首先明確"那是因、哪是果"。
【錯誤結(jié)論之二】當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻越大，導體中的電流就越小。或者，當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻隨導體中的電流的增大而減小。
【病因】混淆定量描述與定性分析
【分析】從表中電流、電阻的實驗數(shù)據(jù)的規(guī)律表明：當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻增大為原來的幾倍，導體中的電流就減小為原來的幾分之一。兩個物理量之間存在反比關系，屬于定量關系，上述錯誤卻表達為×××隨×××的增大而減小，屬于定性關系，不準確。
【錯誤結(jié)論之三】導體中的電流跟導體的電阻成反比。
【病因】注重結(jié)果，忽視條件
【分析】物理結(jié)論都有其成立的條件，表達時如果忽視了成立的條件，就是不準確的，甚至是錯誤的，這類問題常常用控制變量探究問題，分析實驗數(shù)據(jù)時，要分清哪個因素是自變量（引起實驗結(jié)果變化的原因），哪個因素是因變量（實驗結(jié)果，其變化是由其它因素的變化引起的），哪個因素是不變量（包括相等的量），最后得出正確結(jié)論，其格式一般為"在......不變（或相等）的情況下（條件） ......（結(jié)果）"
本人在長期的教學實踐中總結(jié)出，物理結(jié)論的形成一般分為以下四步：
（1）、抓問題。就是通過審題弄清要研究的問題，即研究對象。也就是說首先明確被研究量及相關的各個因素。上述問題研究的是通過導體的電流跟導體的電阻的關系。
（2）、找條件。確定結(jié)論成立的條件，即找出題目中給出的條件或控制哪些量不變。上述題目中給出導體兩端的電壓不變。
（3）、論關系。利用題目中的數(shù)據(jù)或現(xiàn)象分析物理量之間的變化關系或規(guī)律，同時明確物理量之間的因果關系。從表中電流、電阻的數(shù)據(jù)變化中可以發(fā)現(xiàn)：導體的電阻增大為原來的幾倍，導體中的電流就減小為原來的幾分之一。也就是說通過導體的電流跟導體的電阻成反比。
新課程實施以來，湖北省宜昌市物理教師在市教科院熊春玲老師的主持下，吸取目標評價教學、建構主義學習、探究式教學、活動單導學等教學經(jīng)驗，總結(jié)出“目標導學、學法導引、自主評價”的物理課堂教學模式，由于這個教學模式的推行和實施，老師們的課堂教學結(jié)構日趨成熟穩(wěn)定.
為了把課程改革引向深入，探索更為科學有效的教學方法，筆者所在的長陽縣，廣大物理教師在實施市教科院教學模式的過程中，在縣研訓中心劉開雙老師的帶領下，結(jié)合我縣的實際，經(jīng)過創(chuàng)新發(fā)展，總結(jié)探索出“三環(huán)六步導學”教學模式.并堅持在課堂教學中推行教學模式.經(jīng)教學實踐證明，該模式簡潔易行，能有效促進學生學會學習，有利于提高教學效率.
2教學模式的解讀
“三環(huán)六步導學”教學模式的基本構想是，一節(jié)課由不同類型和形式的學習活動單元及過程組成，讓學生在目標和學習方法的引導下，自主合作學習，探究、體驗、領悟?qū)W習內(nèi)容，展示、交流學習結(jié)果，教師通過講授、指導、評價等方式引導學生學習.
2.1“三環(huán)六步”教學模式的框架
[TP1CW36.TIF，BP#]
該模式體現(xiàn)創(chuàng)設情境、目標（或問題）引導、任務驅(qū)動、學生自學、活動探究、交流討論、自主評價、師生互動、應用反饋等多種學習方式綜合運用的一種教學模式（圖1）.
2.2“三環(huán)”的涵義
“三環(huán)”是指 “目標導引、活動探究、評價應用 ” 三個環(huán)節(jié).教學過程運用三個環(huán)節(jié)交替遞進，有效解決教學過程中目標不明、方法不清、評價滯后的問題.這三個環(huán)節(jié)的構想在筆者所在區(qū)域得以廣泛實踐.
2.2.1目標導引
我們到超市購物，如果沒有明確的目標，就會漫無目的地閑逛，如果有目標，購物效率會大大提高.學習活動也是如此，若是學生對學習目標是模糊的，學習效果就會打折扣.所以學習目標不單是教學設計的一個要素，不僅是教師要明白，也應該讓學生明白，讓學習活動有的放矢.一個好的學習目標的要[LL]素應該是：學習內(nèi)容+學習方法+預期達到的學習水平和要求.這樣的學習目標不僅讓學生明確了學什么，而且讓學生明確怎么學，知道可以通過哪種學習方式達到目標，就能引導學生自主開展學習活動，也能引導學生自主開展評價活動.
2.2.2活動探究
活動探究是在學習目標的導引下進行的一系列學習活動和方法的總稱.通過問題引導、學法指導，一步i引導學生按具體的學習方式進行自主學習，進而達成學習目標，提高學習效率，同時培養(yǎng)學生的學習能力，促進學生學會學習.對于每一個學習活動，教學內(nèi)容、方式是具體的，需要到達的水平和要求是明確的，這樣學生就可以在目標和學習方法的引導下，自主合作學習，探究、體驗、領悟?qū)W習內(nèi)容.
2.2.3評價應用
在教學過程中，每個學習活動結(jié)束時，都安排相應的學生自主評價，及時檢查評價學習效果.在一節(jié)新課結(jié)束后，也要安排課堂小結(jié)、當堂演練、拓展延伸，對學生進行形成性評價，檢驗學生對所學知識應用情況.通過及時評價、形成性評價使自主評價緊隨教學活動的展開而展開，貫穿于教學活動的始終，通過評價促進學生的發(fā)展.
2.3“六步”的涵義
“六步”是指對于某一課時或某個學習活動采取的六個基本步驟，即“情景問題探究評價應用反饋”.“六i”是基于“以學定教”提出的一種范式，對于某個教學內(nèi)容，并非要面面俱到，可以是全部，也可以側(cè)重其中的部分步驟.
2.3.1情境
新課程強調(diào)學習情境的創(chuàng)設.情境創(chuàng)設的途徑很多，如利用實驗創(chuàng)設，聯(lián)系社會生活現(xiàn)象和素材創(chuàng)設，利用新舊知識的聯(lián)系創(chuàng)設，通過實踐體驗創(chuàng)設，利用現(xiàn)代信息技術創(chuàng)設等.情境創(chuàng)設的作用是巨大的，能引發(fā)認知沖突，激發(fā)興趣，喚起主動學習的欲望，矯正前概念的偏差，做好思維鋪墊，活躍課堂氛圍.情境可以在引入課題時創(chuàng)設，也可以在每個學習活動單元過程中進行創(chuàng)設.
2.3.2問題
探究始于問題，沒有問題就沒有探究.針對學習目標而設計的一個個學習活動單元，是圍繞問題展開的，為解決這些問題，根據(jù)問題的特征而預設了多樣化的學習方法，讓學生在解決問題的過程中學習.對有的問題，可采取自主學習解決；有的問題，可采取小組合作學習解決；有的問題，可采用實驗法；還有的問題，需要進一步猜想與假設，設計實驗，進行實驗探究；
對教學過程中生成的問題，還要突破預設的束縛，靈活加以處理.總之，問題的設計是關鍵，問題設計得合理，解決問題的方法科學，就會有效驅(qū)動學生的整個學習過程，取得良好的學習效果.
2.3.3探究
新課程提倡探究式教學.廣義地講，學生或通過自己的活動，或在老師的引導下，通過各種方式的主動學習，從未知到已知的過程，都是探究過程.所以，如上所述，針對具體問題而采取的自學指導、合作探究、理論推理、實驗探究，以及精講點撥、師生對話、演示操作、小組討論、體驗、展示等學習活動，都是為了讓學生建構形成自己理解的知識和方法而采取的探究活動，這是教學過程的重頭戲.
2.3.4評價
新課倡導“立足過程，促進發(fā)展”的學生學習評價，促進學生全面富有個性的發(fā)展，促進教師反思和改進教學.這里的評價可以是對學生學習過程的及時評價，對自學效果的檢查，也可以是對整堂課的學習情況的檢測，還包括老師對學生的課堂表現(xiàn)進行的口頭點評、學生互評和學生對課堂收獲的自我總結(jié).通過評價幫助學生認識自我，發(fā)展自我.同時，通過學生之間開展自主評價活動，從而使學生學會評價.
2.3.5應用
在學習過程中，應用指在一定情境下展示和表達學生所理解的知識，這個步驟貫穿于課堂提問、課堂練習、課外實踐和測驗考試之中，所以在上述“三環(huán)”的基礎上，還應注重當堂演練、拓展延伸等環(huán)節(jié)，既加強對知識的理解，也可初步檢驗學習目標的達成情況.
2.3.6反饋
反饋指教師利用課堂觀察、自主評價、當堂演練、拓展訓練和形成評價等環(huán)節(jié)，與學習目標中的水平和要求對照，提供反饋信息，發(fā)現(xiàn)學生理解概念和規(guī)律 上的差異，采取措施，修正教學素材或過程，修正偏差，進而進行釋疑解難、變式訓練，使盡可能多的學生達成學習目標.
綜上所述，“三環(huán)六步學導”教學模式以學習活動為中心，通過學生的自主、探究、合作學習，實現(xiàn)“以學定教、以教導學”的目的，不僅學會知識、技能和方法，而且學會學習，充分體現(xiàn)了“雙主”――教師的主導性和學生的主體性，使主導性和主體性和諧統(tǒng)一，發(fā)揮最大效益.能將課堂真正還給學生，使學生學會學習，學會評價，從而提高學生的學習能力和評價能力.
3“三環(huán)六步導學”教學模式課例
本文以人教版第十七章第二節(jié)《歐姆定律》為例，依據(jù)“三環(huán)六步導學”教學模式，具體地介紹.
3.1目標導引
（1）通過看書、討論，理解歐姆定律的內(nèi)容、公式、單位及適用的條件.
（2）通過閱讀例題、老師講授、同步練習，學會運用歐姆定律進行簡單的計算及一般方法.
3.2活動探究
情景上節(jié)課，學生已經(jīng)學習了電流跟電壓和電阻的關系，請同學們回顧一下并表述出來.
活動1：閱讀課本78頁，然后回答下面的問題.
活動2：討論電流、電壓、電阻之間的因果關系.
活動3：閱讀課本78、79頁的例題1和例題2，思考用公式進行計算的一般步驟和規(guī)范要求.
[BP（]活動4：例題講析
例3在如圖所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器 R′，使燈泡正常發(fā)光，用電流表測得通過它的電流值是0.6 A.已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是20 Ω，求燈泡兩端的電壓.[BP）]
活動4：例題講析，點撥電阻與電壓、電流無關，歐姆定律的[HJ1.45mm]另一個適用條件是同一時刻（同一狀態(tài)）.
例1加在某一電阻器兩端的電壓為5 V時，通過它的電流是0.5 A，則該電阻器的電阻應是多大？如果兩端的電壓增加[JP3]到20 V，此時這個電阻器的電阻值是多大？通過它的電流是多大？
3.3評價應用
3.3.1自主評價
評價1：請你口頭表達歐姆定律的內(nèi)容.
評價2：請你說出歐姆定律的數(shù)學表達式.
評價3：公式中各物理量的單位是什么？（提示區(qū)分物理量的符號和單位符號）
評價4：歐姆定律的適用條件是什么？
評價5：下列關于歐姆定律說法中正確的是
A.導體中的電流與導體兩端的電壓成正比
B.導體中的電流與導體的電阻成反比
C.電壓一定時，導體的電阻與導體中的電流成反比
D.電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與電流、電壓無關
評價6：歸納用歐姆定律公式進行計算的一般步驟.
3.3.2當堂演練
（1）關于電流跟電壓和電阻的關系，下列說法正確的是
A.導體的電阻越大，通過導體的電流越小
B.導體的電阻越大，通過導體的電流越大
C.導體兩端的電壓越大，導體的電阻越大，通過導體的電流也越大
D.在導體兩端的電壓一定的情況下，導體的電阻越小，通過導體的電流越大
（2）一條鎳鉻合金線的兩端加上4 V電壓時，通過的電流是0.2 A，則它的電阻是[CD#3]Ω.若合金線的兩端電壓增至16 V時，它的電阻是[CD#3]Ω，這時若要用電流表測量它的電流，應選用量程為[CD#3]A的電流表.
（3）關于歐姆定律，下列敘述中不正確的是
A.在相同電壓下，導體的電流和電阻成反比
B.對同一個導體，導體中的電流和電壓成正比
C.因為電阻是導體本身的性質(zhì)，所以電流只與導體兩端的電壓成正比
D.導體中的電流與導體兩端的電壓有關，也與導體的電阻有關
[TP1CW37.TIF，Y#]
（4）在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關系時，小東選用了甲、乙兩個定值電阻R甲、R乙分別做實驗，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖2所示的圖像，請根據(jù)圖像比較電阻R甲與R乙的大小，R甲[CD#3]R乙.（選填“大于”、“等于”或“小于”）
3.3.3拓展延伸
我國刑法規(guī)定，從2011年5月1日起，駕駛員醉酒后駕車要負刑事責任.目前大多數(shù)國家都采用呼氣式酒精測試儀，對駕駛員進行現(xiàn)場檢測.
滬科版第十四章探究電路第四節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)。
2 教材分析
《電阻的串聯(lián)和并聯(lián)》是九年級第十四章《探究電路》第四節(jié)的內(nèi)容。本章內(nèi)容充分體現(xiàn)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(jié)教學內(nèi)容不僅是對前面所學的串聯(lián)電路和并聯(lián)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(yǎng)學生“等效替代”思想和實驗探究與理論推導相結(jié)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(lián)和并聯(lián)電路的等效電阻的計算公式。②會利用串聯(lián)、并聯(lián)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(yǎng)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(chǎn)實際相結(jié)合。
3.3 情感態(tài)度價值觀。激發(fā)學生對科學的求知欲，通過經(jīng)歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，發(fā)展初步的科學探究能力，形成實事求事、尊重自然規(guī)律、樂于參與科學實踐的科學態(tài)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(lián)電路和并聯(lián)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(lián)、并聯(lián)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(zhì)升華——總結(jié)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(xiàn)假設你們正在看一場精彩的足球比賽，突然電視機壞了，經(jīng)檢查里邊一個10歐定值電阻出現(xiàn)了問題，而身邊現(xiàn)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(diào)動學生學習熱情）
生：（討論并結(jié)合前面電路的串聯(lián)、并聯(lián)知識回答）把電阻串聯(lián)，把電阻并聯(lián)。
師：把電阻串聯(lián)、并聯(lián)后能行嗎？電阻串聯(lián)、并聯(lián)后他們對電路的控制作用難道不會發(fā)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?qū)崿F(xiàn)。
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(shù)。
師：同學們，剛才你們觀察到電流表的讀數(shù)有什么樣的特點？
生：三次實驗電流表讀數(shù)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(jié)構，并通過里面實物講解相關概念：
電阻串聯(lián)：兩個（幾個）電阻首尾相連
電阻并聯(lián)：兩個（幾個）電阻首首相連
師：我們剛才經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)兩個電阻并聯(lián)或兩個電阻串聯(lián)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(lián)或串聯(lián)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(lián)后總電阻如何變化；兩個電阻并聯(lián)后總電阻如何變化？
生：通過觀察討論得出初步結(jié)論：
兩個電阻并聯(lián)后總電阻小于其中任何一個分電阻；兩個電阻串聯(lián)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(jīng)得到了電阻串聯(lián)、并聯(lián)之后總電阻大小的一個定性結(jié)論，那么電阻串聯(lián)、并聯(lián)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(jié)合前面所學的歐姆定律以及串、并聯(lián)電路的電流、電壓特點解決這一問題。
8.3.1 串聯(lián)電路的總電阻。
師：請結(jié)合歐姆定律以及串聯(lián)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(lián)電路電壓特點得出：IR=IR1+IR2
結(jié)論：電阻串聯(lián)，其總電阻等于各個分電阻之和，即：R總=R1+R2+……
8.3.2 并聯(lián)電路的總電阻。
師：請結(jié)合歐姆定律以及并聯(lián)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(lián)電路電流特點得出：1/R=1/R1+1/R2
結(jié)論：電阻并聯(lián)，其總電阻的倒數(shù)等于各個分電阻倒數(shù)之和，即：1/R總=1/R1+1/R2+……
8.4 實質(zhì)升華。
師：剛才我們已經(jīng)通過實驗和理論推導兩種途徑得出了電阻串聯(lián)和并聯(lián)之后總電阻的變化規(guī)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(lián)、并聯(lián)后的電阻的長度和橫截面積的變化情況并結(jié)合前面所學影響電阻大小的因素的相關知識得出結(jié)論。
生：電阻串聯(lián)相當與增加了導體長度，所以阻值會增加；電阻并聯(lián)相當于增加了電阻的橫截面積，所以阻值會減小。
8.5 總結(jié)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(lián)和并聯(lián)
①串聯(lián)電路的總電阻等于各個分電阻之和，R總=R1+R2+……
②并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各個分電阻倒數(shù)之和，1/R總=1/R1+1/R2+……
③實質(zhì) 串聯(lián)：增加導體長度
并聯(lián)：增加導體橫截面積