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欧姆定律的实验结论范文8篇

时间：2024-08-15 14:13:46 87

欧姆定律的实验结论

欧姆定律的实验结论篇1

高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的。教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律，从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象，将实验放在学生思考与讨论之中。为了有效提高课堂教学质量和教学效果，我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。

1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析

《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面：一是，经进闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力;二是，了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力;三是，通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法;四是，利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的，其中涉及到了“电动势和内阻”、“用电势推导电压关系”、“焦耳定律”以及“欧姆定律”等诸多内容，这些内容之间具有一定的联系，只要能够为其构建一个完善的体系，将这些知识有机的结合起来，就能够得出闭合电路的欧姆定律。以建构主义教学思想为基础，采用创设“问题情境”的教学设计，对于提高课堂教学有效性具有积极意义。

2.创设“问题情境”的教学设计具体实践

首先，通过问题的提出激发学生的求知欲。例如：将一个小灯泡接在已充电的电容器两极，另一个小灯泡在干电池两端，会观察到什么现象？并展示生活中的一些电源，演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验，使学生进行思考这些现象出现的原因。通过观察学生会发现手摇发电机是将机械能转化成电能的过程，停止摇动就没有电能，灯泡就不会亮，而干电池、蓄电池是将化学能转化成电能，其化学能能够为干电池提供持续供电的功能，因此小灯泡能够持续发光。然后教师再在这个基础上提出问题：什么是电源的电动势？之后指出电源电动势的概念，帮助学生认识电源的正负极，并画出等效的电路图，利用学生已知的知识，如电势相当于高度，电势差则相当于高度差，这样学生就能够很好的对电势差以及电源电动势的内电压和外电压等概念进行理解了。

其次，在教学中可采用类比、启发、多媒体等多种方法进行教学。教师在课堂教学汇总可借助于多媒体播放flash课件，借助于升降机举起的高度差或者儿童滑梯两端的高度差，帮助学生更好的理解电源电动势。另外还可以从能量的角度引导学生对其进行理解，例如小花去买衣服，共有100元，其中10元用于打车，90元用于买衣服，在这里，100元就相当于电源的电动势，车费相当于内电压（必要的无用功），买衣服的费用就相当于外电压（有用功），从而使学生掌握内外电压的本质属性。

最后，要通过实验来引导学生进行探究。物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是提出问题的基础，在实验教学中应鼓励学生观察要细致人微，要善于从实验中发现问题，直观、形象的实验现象能激发学生思考。可以让学生通过实验来探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系，再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V（旧）的电源向一个灯泡供电实验，引发学生学习的兴趣，让学习进行讨论，解释现象原因。通过这种方式能够让学生很容易就明白流过灯泡的实际电流不仅与电源的电动势有关，还与电路中的总电阻有关，从而顺理成章的得出闭合电路欧姆定律，完成课堂教学任务。

3.总结语

物理学是一门实验科学，闭合电路欧姆定律是恒定电流一章的核心内容，具有承前启后的作用。本节课在教学过程中，以演示实验和学生探究实验为基础，来创设良好的教学情景，激发学生学习的兴趣，引发认知上的冲突，让学生分享成功的快乐，增强学习的信心和动力。另外，还要充分发挥多媒体课件的优势，变抽象为具体，化难为易，并突出教学重点、突破教学难点，从而大大提高课堂教学的有效性，促进学生创造能力和创新能力的发展。

欧姆定律的实验结论篇2

关键词：全电路；欧姆定律；实验教学；感性教学

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）08-0098-02

欧姆定律是《电工基础》中最常用的基本定律之一，技工院校现在使用的《电工基础》教材（中国劳动社会保障出版社出版，第四版）中把欧姆定律分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两部分。对于部分电路欧姆定律，由于中学物理课本已作详细介绍，学生容易接受，但对于全电路欧姆定律，由于其涉及的概念较多且各物理量之间的关系复杂，再加上教材未附相应的实验，学生缺乏感性认识。因此，学生很难理解和接受，也是其成为教师教学中重点和难点的原因。笔者针对学生在学习过程中容易产生的困惑和疑问，借助实验来帮助学生理解，收到了较好的效果。

明确教学目标是教师组织

全电路欧姆定律教学的关键

掌握全电路欧姆定律对于学好《电工基础》这门课程来说至关重要。因为后续章节中多处电路的分析和计算要应用到这一定律。教学是一个教师与学生双向互动的过程，作为教师，要组织好全电路欧姆定律教学，必须先明确教学目标，做到心中有数，才能更好地开展教学。

知识目标：（1）理解电动势、内电阻、外电阻、内电压、外电压、端电压、内压降等物理量的物理意义；（2）掌握全电路欧姆定律的表达形式，明确在闭合电路中电动势等于内、外电压之和；（3）掌握端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律；（4）掌握全电路欧姆定律的应用。

能力目标：（1）通过实验教学，培养学生的观察和分析能力，使学生学会运用实验探索科学规律的方法；（2）通过对端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律的讨论，培养学生的思维能力和推理能力。

理解各物理量的物理意义是

学生掌握全电路欧姆定律的基础

全电路欧姆定律的难点在于概念较多，且各物理量之间的关系复杂。因此，首先，应让学生准确理解各物理量的含义。

全电路是指含有电源的闭合电路，如图1所示。其中，R代表负载（即用电器，为简化电路，只画一个），r代表电源的内电阻（存在于电源内部），E代表电源的电动势。整个闭合电路可分为内、外两部分，电源外部的叫外电路（图1中方框以外的部分），电源内部的叫内电路。外电路上的电阻叫外电阻，内电路上的电阻叫内电阻。当开关S闭合时，电路中就会有电流产生，I=，该式表明：在一个闭合电路中，电流强度与电源的电动势成正比，与电路中内电阻和外电阻之和成反比，这个规律称为全电路欧姆定律。

要理解这个定律，要先理解以下几个物理量的物理意义：第一个是电动势，它是指在电源内部，电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功。这个概念比较抽象，涉及知识面较广，要使学生全面、深刻地理解它是有困难的。考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要，需向学生讲清两个问题：一是电动势的值可用电压表测出——电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压；二是电动势的物理意义是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领，是由电源本身的性质决定的。第二个是电源的端电压（简称端电压），它是指电源两端的电位差（在图1中指A、B两点之间的电压，也等于负载R两端的电压）。需要注意的是，端电压与电动势是两个不同的概念，它们在数值上不一定相等。第三个是内压降，它是指当电流流过电源内部时，在内电阻上产生的电压降。全电路欧姆定律也可表示为：“在闭合电路中，电动势等于内、外电压之和。”

掌握各物理量的变化规律是

掌握全电路欧姆定律的重点

全电路欧姆定律的难点在于各物理量之间的变化规律，也是学生容易产生疑惑的地方。可以利用演示实验来验证各物理量之间的变化规律，以增加学生的感性认识，提高学生的逻辑推理能力。

第一，验证电源内电阻的存在并计算其大小。对于电源的内电阻，由于存在于电源的内部，既看不见，也摸不着，学生对此存在质疑。为此，可用图2进行实验，不但可以证明内电阻的存在，还可测出内电阻的大小。在图2中，用1节1号干电池作电源，电阻R为已知值（可根据实际情况选定）。开关闭合前，记下电压表的读数U1（此值即为干电池的电动势），开关闭合后，记下电压表的读数U2，发现U2比U1小（见表1），就是因为电源内部存在内电阻的缘故。

根据公式r=R可算出该电池的内电阻。再用不同型号的干电池（如5号干电池、7号干电池）进行重复实验，发现它们的电动势虽然相等（为了后面实验的需要，尽量选用电动势相等的电池，并保留这些电池），但内电阻不一定相同。

第二，端电压U跟外电阻R的关系。

实验电路如图3所示，用1节1号干电池作为电源，移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的读数变化，并将它们的读数记录到表2中。通过观察发现：当滑动片从左向右移动时（为保证实验设备安全，滑动片不要移到最右端），电流表的读数慢慢变大，电压表的读数慢慢变小；当滑动片从右向左移动时，电流表的读数慢慢变小，电压表的读数慢慢变大。由此得出结论：端电压随外电阻上升而上升，随外电阻下降而下降。根据表2中的数据可绘成曲线（如图4所示），即电源的端电压特性曲线。从曲线上可以看出：电源端电压随着电流的大小而变化，当电路接小电阻时，电流增大，端电压就下降；当电路接大电阻时电流减少，端电压就上升。

思考：如果滑动片移到最右端，电压表、电流表的读数将为多少？

第三，端电压与内电阻r的关系。

根据公式U=E-Ir分析可知：当电流I 不变时，内阻下降，端电压就上升；内阻上升，端电压就下降。实验电路同图3，只需将电路中的电源用前面已测过内阻值的不同型号的电池代替即可，观察电流表、电压表的读数，上述结论即可得到验证。

应用规律，解决实际问题

首先向学生提出问题：你是否注意到，电灯在深夜要比晚上七八点钟亮一些？这个现象的原因何在？在回答这个问题之前，可先通过实验验证这一现象的存在，如图5所示。图中5个灯泡完全相同，先将开关全合上，使灯泡发光，再逐个断开开关，发现灯泡逐渐变亮，原因分析：随着开关的断开，外电阻增大，导致干路电流减小，使得内压降下降，从而端电压增大，即灯泡两端的实际电压增大，故灯泡变亮了。上述问题也得到了解决。

在教学过程中，如果尽可能地增加一些实验，通过生活中的实验记录其数据并指导学生得出规律，提高感性认识，不但可以提高学生的学习兴趣，也会提高教学效果。

参考文献：

[1]李书堂.电工基础（第4版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2001.

[2]毕淑娥.电工与电子技术基础（第2版）[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004.

[3]王兆良.关于“全电路欧姆定律”的教学[J].福建轻纺，2007（2）.

作者简介：

欧姆定律的实验结论篇3

论文关键词：多用电表,欧姆档,多倍率,电路图

多用电表是中学物理教材电学内容的一个基本点，也是重点。因为多用电表的原理包含了串、并联电路的规律和闭合电路欧姆定律，而这些规律是电流计改装成电流表、电压表和欧姆表的理论基础，更是历年高考电学实验考察的重点。新课程改革中，人教版教材在本节的编写上充分体了现新课程理念，摆脱了旧教材中单纯理论的推导和仪表结构、原理、使用方法的讲解，而是先以例题的形式引入，让学生结合教材中的电路图（图1），通过“体验式探究”的方式，来理解欧姆表的工作原理。然后过度到图2探究如何把三个单独的电压表、电流表、欧姆表合为一个单量程多用电表，通过共用表头让学生体会实现“多用功能”的巧妙之处。最后的难点是让学生掌握如何实现多量程多用功能的，结合图3领悟转换开关在实现“多量程”功能上的作用。

笔者教学中就是把这些难点进行梯度化处理的,以探究的方式来完成本节“欧姆表”、“多用电表”两模块内容的。但在师生探究多用电表原理时，学生通过讨论发现书中的电路图与实际的电表内部结构不同，并向教师提出疑问：教材的电路图（图3）虽然能实现多功能测量，即能测电流、电压、电阻，而且能实现测电流和电压的多量程功能，但却不能实现测电阻的多量程功能，即不能实现电阻档的倍率转换功能。

学生的提出的两个主要问题如下：

1、电路图中多路电源与实际表内只有一路电源相矛盾

keyimg22、如果实际电路有多路电源按着教材中的原理图去设计时，确实能实现多倍率功能，但有一个基本要求：即每路电源的电动势关系应满足E=nE1。（E1是×1档的那条支路电源电动势）。由此可推知若E1=1.5V，则×10、×100档的电源分别为15V、150V，而×1K档的电源电动势就应高达1500V！显然这不可能，也很荒谬!任何电表内都不可能装有这么高的电源,还是直流电源!

提出第1个问题，是因为学生打开多用电表后发现确实表内只有一个含源电路，且通常只装有一节或两节干电池，即电动势只有1.5V或3V，这与教材电路图中的多个含源支路相矛盾。

提出第2个问题，是通过分析教材电路图图3必然会得出的结论。由于虚线框内的电路相当于一个安培表，选择开关置于3或者4，等于制作了两个欧姆表（类似图1），很显然这两个欧姆表是同一个安培表改装的。那么实际测电阻时，只要指针偏角相同，流过两个表头的电流就应相等（因为表头G一样），且流过电源的总电流——即安培表的电流也应相同（因为安培表内部结构一定，流入表头的电流占总电流的比例也就确定）。不防设3为×1档，4为×10档，显然多用电表要求用这两档测电阻时，若指针均指在I0（假设为半偏）的地方，3档对应的阻值若为R0，则4档对应的阻值应为10R0。现在就用3档来测某个实际的电阻（阻值就为R0），首先要进行欧姆调零操作,即短接两表笔，调节电源支路的可调电阻，使指针满偏，操作的结果是欧姆表现在的总内阻

R内=E/Ig，(由闭合电路欧姆定律Ix=E/(RX+R内)决定的)；然后测电阻R0时，指针刚好半偏，则必有R内= R0。同理用4档来测另一个电阻R`X（其阻值为10R0）时，也要进行以上操作，且必有R`内=E`/ Ig ，R`内=10R0，综上可知R`内=10R内，即有E`/Ig= 10E/Ig，显然要求E`=10E。同理可推：若多用电表还有其它倍率档，辟如×n（n可以为1、10、100、1K）档，则必须要增加类似3、4那样的含源支路，且电动势大小应是E`=nE（E为×1档支路电源的电动势）。可见按照教材原理图实现欧姆档多倍率功能就必须要满足E`=nE这一条件。试想一上，若×1档支路是一节干电池， E1=1.5V，那么×10档的支路电池就必须为15V，而×1K档的电池就会高达1500V！这显然是不可能的！

实际的学生电表内部是没有那么多含源电路的，更不可能有那么高的电动势，但学生电表又确实具有欧姆档多倍率功能的。矛盾产生的原因在哪里呢？通过查找各种厂家多用电表的资料，发现实际电路远非教材中的示意图那么简单，矛盾的焦点在于实际的电表欧姆档的多倍率功能，并不是靠增加含源支路和提高电源电动势来实现，而是靠改变安培表的量程来实现的！笔者研究后设计了一个简单的电路图（图4），用它向学生说明欧姆档多量程原理，就很容易，也与实际的电表内部结构吻合。本图相当于把三个量程IA不同的电流表用相同的电源和可调电阻改装成了三个欧姆表。根据R内=E/IA可知，由于IA不同（IA是安培表的满偏电流，流过总电路而不是流过电流计的满偏电流Ig），所以三个档所对应的欧姆表内阻R内是不同的，由闭合电路欧姆定律Ix=E/(RX+R内)可知，当指针指在相同的电流值Ix上，由于R内不同，所以RX不同，举例来说：假设现在来测一个未知电阻RX，刚好使指针半偏。因为欧姆刻度线上正中间的刻度值对应的电流为IA/2，所以所测电阻RX =R内，如果测量前选择的开关置3且欧姆调零后R内=15Ω，则说明所测的RX =15Ω；若开关置的是2且R内=150Ω，则所测的RX =150Ω；如果开关置1且R内=1500Ω，则RX =1500Ω。可见，尽管原来的电流刻度盘一样，但改装时相同电流刻度值I（注：不是电源的总电流，而是流过电流计的电流）所对应的电阻值RX是不同的，因此原来的一条电流刻度线就可以表示三个欧姆刻度盘，因而实现了多倍率功能。

教材中电路图和本图的最大区别在于，是否体现出换档后电流表的电路变化。对于前者(见图3)不论接3档还是4档，当表头指针偏转角度相同，电路的总电流也会相同，由Ix=E/(RX+R内)知，欧姆调零时由于指针都要满偏，所以电路总电流Ix相等，此时Ix=E/R内，所以要想R内不同只有改变E才行，这也是前面学生发现的矛盾E=nE1原因所在。对于后者（图4）即使表头指针偏转相同角度，由于换档导致其他支路与表头支路的电阻比例关系已经变化，总电流仍然是不同的。可见，本图设计一方面保证了换档后即使指针偏转角度相同，但流经电源的总电流也是不同的；同时也重点保证了换档后欧姆调零时表的总内阻会不同，这就确保了欧姆档多倍率功能的实现。

参考文献

1．廖佰琴、张大昌主编《物理课程标准(实验)解读》湖北教育出版社

2．赵沃槐．优化物理实验教学培养学生创新能力．教学仪器与实验，2002，（10）．

3．安忠刘炳升《中学物理实验与教学研究》高等教育出版社

4．《中学物理实验教学与自制教具》冯容士上海教育出版社，2000,2

欧姆定律的实验结论篇4

关键词：欧姆定律；教学设计；传感器；DIS 线性元件；非线性元件；伏安特性；屏幕广播

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）6-0073-6

1 教学内容分析

（1）教材分析：“人教版”高中物理（选修3-1）第二章《恒定电流》中的第3节《欧姆定律》，教材首先回顾了初中学过的电阻的定义式及欧姆定律，然后重点阐述了导体的伏安特性，并分别描绘了小灯泡、半导体二极管的伏安特性曲线，对比了它们的导电性能。

（2）《课程标准》要求：①观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用；②分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线，对比它们导电性能的特点。

2 教学对象分析

（1）学生在初中已经学习过的电阻的测量、电压的调节等电路的相关基础知识，为本节实验方案设计打下了基础；

（2）初中已经学习过的欧姆定律基础知识，为欧姆定律的深化理解起了铺垫作用；

（3）学生具备了一定的探究能力、逻辑思维能力和归纳演绎能力。

3 教学目标

3.1 知识与技能

（1）了解线性元件及其特点；

（2）理解欧姆定律及其适用条件；

（3）了解非线性元件及其特点。

3.2 过程与方法

（1）通过亲历“导体伏安特性曲线”描绘的全过程，进一步熟知科学探究的各环节；

（2）通过描绘导体伏安特性曲线，体会图线法在物理学中的作用；

（3）初步掌握传感器、DIS（数字化信息系统）的操作和使用方法。

3.3 情感态度与价值观

（1）通过使用传感器和DIS（数字化信息系统），增强数字化、信息化科学意识；

（2）通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；

（3）通过多媒体教学网络广播系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦、提高学生合作共享意识。

4 教学重点

（1）线性元件与欧姆定律

（2）线性伏安特性曲线的理解与应用

5 教学难点

（1）实验方案的设计与电路连接、DIS（数字化信息系统）的使用；

（2）非线性伏安特性曲线的理解与应用。

6 教学策略设计

6.1 《课程标准》要求

（1）观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用；

（2）分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线，对比它们导电性能的特点。

这是采用传统的教学手段一课时不可能实现的教学目标！而采用传感器和DIS（数字化信息系统）获取导体的伏安特性曲线，利用现代化信息技术，不仅大大提高了课堂教学效率，而且增强了学生数字化、信息化科学意识。

6.2 本节课设计了四个探究环节

（1）探究环节一：描绘金属导体（合金丝绕成的5 Ω、10 Ω电阻）伏安特性曲线

该环节包括实验设计、电路连接、数据收集、数据的图线法处理，得出金属导体的伏安特性曲线是“过原点的直线”的实验结论。其中，包含了科学探究的“提出问题、设计实验、数据收集、分析论证、结论评估”诸多环节，使学生进一步熟知科学探究的各环节。

（2）探究环节二：线性元件与欧姆定律

（3）探究环节三：描绘小灯泡（二极管）的伏安特性曲线

（4）探究环节四：非线性元件与非线性伏安特性曲线的理解与应用

其中，环节一、三均采用两组差异化的实验器材――合金丝绕成的5 Ω与10 Ω电阻，小灯泡与二极管。这样设计，既提高了实验效率，又使实验具有了普遍性。而通过寻找两组不同曲线的异同，又能自然总结出线性元件、非线性元件的概念和特点。

6.3 本节课采用小组合作形式

使学生通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；通过多媒体教学网络广播系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦，提高学生合作共享意识。

7 教学设备

25组描绘导体伏安特性曲线器材、“友高”数字化实验系统、多媒体教学网络广播系统、多媒体课件展示、实物投影仪、半波全波整流、滤波线路板。

8 教学过程

引入新课

【教师】

实物投影：整流、滤波线路板，介绍元件、功能。

引入课题：该线路板为何能实现如此神奇的功能呢？那就要求设计者对各元件的性能非常了解，而导体的伏安特性就是其中一项重要的性能。

【学生】

观察、思索、好奇、兴奋。

【设计说明】

激发学生研究导体伏安特性的兴趣。

新课教学

探究环节一：描绘金属导体伏安特性曲线

（一）提出问题

【教师】

（1）今天我们就首先探究金属导体（合金丝绕成的5 Ω、10 Ω电阻）的伏安特性。

（2）划分四个研究小组，每组六台电脑。

【学生】

熟悉小组成员，选出小组长。

【设计说明】

小组合作。

（二）设计实验

（1）方案设计

【教师】

导体的伏安特性曲线――用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I-U图线叫做导体的伏安特性曲线。

注意解决三个问题：

①如何测量导体的电流、电压？

②如何改变导体的电流、电压？

③怎样描绘导体的伏安特性曲线？

【学生】

分组讨论：

①达到实验目的所需的实验器材；

②画出实验电路图、概述实验方案。

【设计说明】

①提高学生的实验设计能力；

②利用学生在初中已经学习过的电阻的测量、电压的调节等电路的相关基础知识。

（2）方案论证

【学生】

小组长说明实验器材。

【教师】

展示实验器材实物图（图1）。

【学生】

小组长投影实验电路、简述实验方案。

【教师】

展示实验电路（图2）。

（3）方案改进

【教师】

在数字化时代，我们利用电压传感器、电流传感器替代电压表、电流表，利用“友高”数字化实验系统替代手工记录和坐标纸来完成此实验探究（图3）。

【学生】

阅读《描绘导体伏安特性曲线》操作指南。

【设计说明】

采用传感器和DIS，提高效率，完成传统实验器材不可能完成的任务。

（三）数据收集

（1）分组实验

【学生】

分组实验：1、2组10 Ω电阻；3、4组5 Ω电阻，同组成员相互协作。

【教师】

①指导学生打开软件、实验模板、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据（图4）。

②巡回指导。

④利用多媒体网络广播系统了解各组实验进度情况。

（2）成果分享

【教师】

通过广播系统向全体同学展示4个小组的实验结果。

【学生】

观察、对比。

【设计说明】

采用两组差异化的实验器材，既提高了实验效率，又使实验具有了普遍性。而通过寻找两组不同图线的异同，又能自然总结出线性元件的概念。

（四）结论评估

【教师】

请分析两图线的异同。

【学生】

（1）两图线均为过原点的直线――线性元件。

（2）两图线的斜率不同――电阻值不相等。

探究环节二：线性元件与欧姆定律

（一）线性元件

【教师】

（1）金属导体的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的元件称为线性元件。

那么，线性元件有什么特点呢？

【学生】

观察、思考后回答。

（2）通过同一线性元件的电流强度与加在导体两端的电压成正比。

【教师】

展示两个电阻的伏安特性曲线（图5）。

【学生】

观察、思考后回答。

（3）电压一定时，通过导体的电流强度与导体本身的电阻成反比。

【教师】

线性元件这两大特点你联想到哪条规律？

【学生】

齐答：欧姆定律。

【设计说明】

线性元件与欧姆定律两知识点自然衔接。

（二）欧姆定律

【教师】

内容：通过导体的电流强度跟加在导体两端的电压成正比，跟导体本身的电阻成反比。

适用范围线性元件金属导体电解液纯电阻电路

【学生】

回顾、归纳。

【教师】

情感教育：介绍欧姆及其实验装置（图6），阐述原创性实验的开拓性及对科学发展的重大影响！

【学生】

好奇、兴奋。

探究环节三：描绘二极管小灯泡伏安特性曲线

（一）提出问题

【教师】

下面我们分四小组、两大组分别描绘二极管和小灯泡的伏安特性曲线。

【学生】

更换器材、连接电路（图7）。

（二）数据收集

（1）分组实验

【学生】

分组实验：1、2组二极管；3、4组小灯泡，同组成员相互协作。

【教师】

①指导学生打开软件、实验模板、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据。

②巡回指导。

③利用多媒体网络广播系统了解各组实验进度情况。

（2）成果分享

【教师】

通过广播系统向全体同学展示4个小组实验结果。

【学生】

观察、对比。

【设计说明】

采用两组差异化的实验器材，提高了实验效率，而通过寻找两组不同图线的异同，又能自然总结出非线性元件的概念。

（三）结论评估

【教师】

请分析两图线的异同（图8）。

【学生】

（1）两图线均为曲线――二极管为非线性元件。

（2）两图线的弯曲方向不同――二极管的电阻随电压升高而减小；钨丝的电阻随电压升高而增大。

（四）知识点辨析

【教师】

钨丝（小灯泡灯丝）属于金属导体，但其伏安特性曲线为何呈现曲线？（图9）

【学生】

因为灯丝温度变化范围过大。

【教师】

动画：手工绘制钨丝伏安特性曲线。

可以看出：曲线起始端温度变化很小，呈现线性。

探究环节四：非线性元件

（一）非线性元件的概念

【教师】

（1）气态导体和二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件。

（2）对非线性元件，欧姆定律不适用。

（3）非线性元件的电阻除了由材料本身决定外，还与加在其两端的电压有关。

【学生】

观察、思考。

【设计说明】

实验与知识点自然衔接。

（二）非线性伏安曲线的理解与应用

（1）跟踪练习――非线性伏安曲线的理解

【教师】

①小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图10所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（）

（2）拓展练习――非线性伏安曲线的应用

【教师】

②一小灯泡的伏安特性曲线如图11所示，将该灯泡与一个R=6 Ω的定值电阻串联，接入输出电压U=3 V的恒压电源，如图12所示，试求通过小灯泡的电流强度。

【学生】

解析：在小灯泡的伏安特性曲线中做出U=3-6I 的图线（图13）。

从两图线的交点求出通过小灯泡的电流强度为I = 0.22 A。

【设计说明】

拓展学生解题思路，增强学生图线法解决问题的意识！

课堂小结

【教师】

引导学生回顾、归纳总结。

知识小结：线性元件、欧姆定律、非线性元件。

方法小结：实验探究、图线法、数字化。

【设计说明】

比知识更重要的是方法！

作业布置

【教师】

（1）课本P48页2、3、4题。

（2）请你设计一套描绘二极管完整伏安特性曲线（含正、反向电压）的方案。

（3）网上查阅欧姆定律的发现历程。

【设计说明】

三道作业分别对应“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标。

参考文献：

[1]张金权.DIS数字实验系统与物理探究教学整合的策略[J].物理教学探讨，2013，（11）：56.

欧姆定律的实验结论篇5

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.

[2]教科书编委会.义务教育物理教科书[M].南京：江苏教育科学出版社，

欧姆定律的实验结论篇6

当学生身处考场，遇到某个熟悉的情景或知识点时，曾经烂记于心的东西，却怎么想也想不起来。原来储存的学科知识去哪儿了呢？难道又都还给老师了吗？本来储存好的知识，用时却提取不出来，是哪个环节出了问题呢？教师和学生应该如何避免这一情况出现呢？下面笔者以《多用电表的原理》这节课的教学案例来加以说明。

《多用电表的原理》是物理人教版选修3-1第2章《恒定电流》的第8节，本节是闭合电路欧姆定律的具体应用，是必考实验之一（《实验：练习使用多用电表》）的铺垫，学生理解并掌握本节课，至关重要。然而，欧姆表的原理对学生来说是个难点，教师该如何突破这一难点，做到既让学生当时能够理解，又能让学生课下用到时能随时提取相关信息并加以应用，这对教师也是一个挑战。笔者就本节课中欧姆表的原理做了一些思考，现通过两个案例加以比较分析。

2案例展示

21案例一展示

211引入

教师：我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，那么我们能否把电流表改装成能够测量导体电阻，并能直接读出电阻数值的欧姆表呢？下面我们从一个例题说起。

212以例题形式呈现欧姆表的改装

（1）用导线把A、B直接连起来，此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？

（2）调到满偏后保持R1的值不变，在A、B间接一个150 Ω的电阻R2，电流表指针指着多少刻度的位置？

（3）如果把任意电阻R接在A、B间，电流表读数I与R的值有什么关系？

解析：（1）因电流表电阻Rg的值不能忽略，此时可以把电流表视为一个电阻来计算。由闭合电路欧姆定律，有Ig=ERg+r+R。

由以上式子可得：

R1=EIg-Rg-r=142 Ω

这表示，当两个接线柱直接连到一起，且表头指针恰好满偏时，可变电阻R1的值为142 Ω。

（2）保持可变电阻R1的值不变，把R2=150 Ω接在A、B之间，设这时电流表读数为I2，由闭合电路欧姆定律I2=ER+r+R1+R2=5 mA。这表示，接入R2后，电表指在“5 mA”刻度的位置。

（3）把任意电阻R接到A、B之间、设电流表读数为I，则：

I=ER+r+R1+R

代入数值后，得：

I=1.5 V150 Ω+R

解出：

R=1.5 VI-150 Ω

教师：通过以上计算同学们得到什么启发？如何将电流表的表盘转换成测量电阻的表盘呢？

学生讨论，代表发言：将电流表的“10 mA”刻度线标为“0 Ω”，“5 mA”刻度线标为“150 Ω”，其他电流刻度按R=1.5I-150 Ω的规律转为电阻的标度，如果把改好的刻度表盘装回表头，这样，电流表就改装成了直接测电阻的仪器。

2.1.3分组实验

学生活动――动手改成一个欧姆表并标出各个电流对应的电阻值。

（1）利用以下器件进行改装，电流表（0～0.6 A）、干电池（2节）、滑动变阻器（1个）、红黑表笔各1个。

（2）计算改装后的欧姆表的内阻以及1 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω所对应的电流值。

（3）更改电流表的刻度表盘，把0 Ω、∞和中值电阻这3个特殊值先标上，再标1 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω的值。

（4）观察更改后的刻度，总结欧姆表刻度的特点：刻度不均匀，左密右疏。

（5）利用自己改装的欧姆表测量已知电阻的阻值。

总结：欧姆表依据定律制成，它是由改装而成的；内部由、和三部分组成。欧姆表内阻为RΩ=欧姆表中值电阻R中=欧姆表表盘刻度特点：、。

22案例二展示

221引入

教师：通过前面的学习我们知道，一块灵敏电流计可以改装成电压表，也可以改装成大量程的电流表，那么我们能不能设计出既能测电压又能测电流的集多种功能于一体的电表呢？刚才发给同学们的电表其实就具备这种功能，所以称为多用电表，又称万能电表。同学们观察一下，这块电表还有其他功能吗？对，它还可以测电阻的阻值，也就是还可以充当欧姆表的角色。大家再观察表盘刻度，你有什么新发现吗？

学生一边听，一边观察，一边思考并分享自己的新发现。当学生发现，欧姆表刻度盘的刻度不均匀且左大右小、左密右疏时，都情不自禁的问为什么。

教师：为什么用作欧姆表时，表盘刻度那么有个性呢？要回答这个问题，我们首先来研究如何将同样一块灵敏电流计改装成欧姆表。

222探究灵敏电流计改装成欧姆表

（1）探究灵敏电流计改装成欧姆表的电路图。

教师提出问题：

①要完成改装我们应建立哪两个物理量间的关系？

②我这里有一块灵敏电流计和一个待测电阻，要测出待测电阻的阻值还需要哪些仪器？

③测量的原理是什么？需要知道哪些物理量，请画出电路图（在黑板上画出灵敏电流计表头和待测电阻）。

学生先单独思考并讨论。

教师提问一位中等成绩的学生，他可能不能完全解决这一问题，教师做适当引导――电流表发生偏转需要有电流，哪个仪器可以使电路中产生电流呢？

学生在教师引导下很容易想到电源，并能说出测量原理为闭合电路的欧姆定律。

教师：现在请同学们画出电路图并列出测量待测电阻阻值的表达式，说明需要知道哪些物理量。

学生：由E=Ix（Rg+r+Rx），得Rx=EIx-（Rg+r），需要知道电源电动势和内阻以及灵敏电流计的内阻。

教师：由此可见，Rx不同，对应的电路中的电流不同，也就是说每个电流刻度代表的待测电阻的阻值也不同，我们只需将相应的电流的刻度改成电阻阻值就可以作为欧姆表了。电流越大代表的待测电阻的阻值越小，所以欧姆表的刻度是“左大右小”。

（2）以实际情景为切入点，探究欧姆表的改装。

情景设置一：电源的电动势E=15 V，内阻r=05 Ω，表头满偏电流Ig=10 mA，电流表电阻Rg=75 Ω，A、B为接线柱。

问题1：用如图3所示的装置能否测出阻值较小的电阻？为什么？

问题2：为了保护电路，我们至少需要串联一个多大的电阻？

问题3：假设电路中串联一个R=142 Ω的电阻，将一待测电阻接入A、B之间，若发现灵敏电流计示数为I1=5 mA，此电阻阻值为多少？

问题4：在问题3的基础上，灵敏电流计示数分别表示10 mA 、8 mA、 6 mA 、4 mA 、2 mA、0 mA时对应的待测电阻的阻值分别是多少？

问题5：要用此装置直接测出电阻，我们只需把相应电流刻度改成电阻刻度，请同学们对表头进行刻度的改装。新的欧姆表的总内阻R内为多少？当直接将A、B用导线相连时，对应电流是多少？

问题6：若问题3中串联的电阻R′=292 Ω，待测电阻为0，对应的电流为多少？若将此装置改装成欧姆表，有什么缺点？

问题7：为了充分利用表盘，应选择怎样的定值电阻？为了方便调节，可以把定值电阻换成什么电学原件？

学生：通过思考、计算、分析、比较，学生能将表盘改装，且能明白为了充分利用表盘，将电表整个装置两端直接相连，通过调节滑动变阻器使指针指到满偏电流，对应所测电阻为0。为下节课《多用电表的使用》打下坚实基础。

（3）设置情景，学生自己完成改装，加强对欧姆表的理解。

情景设置二：电源的电动势为E，表头的满偏电流为Ig，表头刻度盘如图1所示，给定一个滑动变阻器，请将此电流表改装成欧姆表。

学生通过计算自主完成改装，检验结果，并进一步分析――进行调零后R内=EIg。

由Ix=ERx+R内

得Rx=EIx-R内=（IgIx-1）R内

由此可见，若中值电阻确定，欧姆表的刻度盘也就确定了。

3案例分析比较

31直观感受引起矛盾冲突的引入PK平铺直叙的引入

两个案例中，显然第二个案例的引入更能抓住学生的眼球。学生通过观察多用电表会新奇地发现非常规的东西――欧姆表的刻度线是左大右小，左密右疏，且刻度不均匀。好奇心油然而生，对下面的学习会充满了期待，学习积极性自然不言而喻。况且关于欧姆表的刻度特点，学生的掌握程度比讲完改装原理后再总结出来更能持久，更利于以后学习中提取。

认知心理学家皮亚杰认为，每个学生头脑中都有一个认知结构，只有当认知结构与外界刺激发生不平衡时，才能引起学习需要。而在教学开始，案例二中教学设计能激起学生认知结构与新知识之间的矛盾，激发学生的学习兴趣，更接近学生的最近发展区，因而比平铺直叙的案例一的设计更胜一筹。

32完整的探究过程PK缺少环节的研究过程

科学探究是一个过程，它主要包括：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素。欧姆表的改装这节课，重点在于理解欧姆表的原理，而不是实验，做实验也没什么意义，所以有些教师认为谈探究简直是风马牛不相及。可是，并不是所有的探究都经历以上过程，我们所谓的探究应该是一种思想和意识。

“如何将灵敏电流计改装成欧姆表”是本节课的顶层设计，是学习目标和教学重点。案例二中，一开始通过学生观察多用电表提出疑问，教师围绕这一重点展开一系列的活动，让学生在明确目标后进行思考讨论，锻炼其解决问题的能力。案例一中，教师没让学生明确本节课要解决什么问题，没有树立一个探究的思想，也没从培养学生的探究思维能力着手设计问题，甚至根本没给学生思考的机会就直接进入例题，学生开始肯定是一头雾水，只是闷着头做题，只有做完第三问才领会到例题的目的。目标是前进的动力，一个人没有目标，他的一生就会碌碌无为，毫无生气。一个环节没有目标，学生就失去了努力的方向，失去了学习的乐趣，教师也就缺少了评价的标准。

33目的明确、启发学生积极思考的情景设置PK以知识讲解为目的、缺乏思维含量的例题教学

案例二中的情景设置一，是在前面学生设计出欧姆表改装电路的基础上，给定实际情景，精心设置一些问题，对电表改装中出现的问题拎出来让学生思考讨论并加以解决。问题1和问题2不仅是问题3的铺垫，而且培养了学生的问题意识，渗透了电学中的“保护电路”的环保意识和安全思想。问题3和问题4主要解决了刻度盘的改装问题，回馈前面学生的疑问“为什么刻度盘左密右疏”。问题5帮助学生强化对改装后的欧姆表的整体认识，并强化当待测电阻阻值为零时，指针指到最右端的I=Ig处，新刻度盘的阻值为0处。问题6，通过具体数据，说明了只有欧姆表内阻为特定值时，刻度盘才能充分利用，学生通过比较分析，自然做出优化的选择。问题7，进一步引发学生优化实验，培养学生的精益求精的思想。

34递进关系的情景设置PK画蛇添足的学生实验

案例二中情景设置二，是在情景设置一的基础上，从最优化的方案出发，以字母的形式出现，加深对欧姆表改装的原理的理解，并给下节课欧姆表的换档教学提供了理论支持，可谓一举两得。从特殊到一般的整体设计，更易于学生接受，接近学生的最近发展区，提供了解决一般问题的方法。而案例一中，虽冠以“学生实验”的美名，实则仅是前面例题教学的简单重复，如果说有一个作用的话，那就是强化前面的例题教学，起到巩固所学知识的作用，但没更深层次的作用，有些浪费时间。

35易于知识提取的教学PK只注重知识储存的教学

知识储存与知识提取有什么关系呢？笔者认为两者之间有两层关系：①知识储存是知识提取的基础。没有知识储存何谈知识提取？巧妇难为无米之炊，知识储存之于知识提取，犹如一砖一瓦之于高楼大厦。②知识提取检验了知识储存的效果。上课时学生似乎都懂了，可做作业时却不会做；更有甚者，学生做作业时会了，可一进入考场却又败下阵来。知识提取发生了困难，说明知识储存效果不好。

教师在教学过程中，既要有让学生储存学科知识的意识，又要有让学生易于提取相应学科知识的意识。也就是说，教学设计应是一个易于知识提取的知识储存过程。怎样的教学才是易于学生知识提取的教学呢？笔者认为，这里的主角应该是学生。学生上课时要有直观感受，怀有好奇心和求知欲；应明确学习目标，并能积极思考；积极参与学习活动，通过讨论取长补短；通过努力，获取一定的成就感和认同感。在这个过程中，教师就是个掌舵者，主导着学生的活动，决定了学生知识储存的效率、效果。

案例一中，教师为了减小理解的难度，直接从例题出发，讲解多用电表的原理，学生虽然当时能理解，但不会在大脑中形成很深的印象，几天之后恐怕很难再回忆起来。也就是说储存过程越是简单，储存方式越是单一，越不利于知识的提取。而案例二中，教师通过调动学生的各种感官，多次进行讨论，利用学生间的互动，提高知识提取的效果。设计思路比较清晰，设置一些学生跳一跳才能够解决的问题，引发学生思考，经过自己思考，有了自己的想法，所储存的知识经过理解和重新加工，更有利于提取。

4案例反思

欧姆定律的实验结论篇7

一、实验探究中错误资源的类型

1.技能性错误

技能性错误指学生因缺乏操作技能和仪表读数技能而产生的错误。“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验包括电流表、电压表、滑动变阻器等众多电学器材，实验操作具有综合性，主要表现在：（1）两表怎样接入、如何选择量程、如何读数？（2）滑动变阻器涉及四个接线柱，怎样接入可以达到实验目的？（3）电池盒电源的选择。（4）连接电路应注意断开开关，滑片移到电阻最大的地方。（5）探究活动暂停时，及时断开开关。由于学生对每种器材掌握程度可能不一样，一旦这些器材整合在一起后，在操作或读数上就容易犯错，成为实验探究的障碍。

2.客观性错误

客观性错误指并非由于学生知识、能力等主观因素造成，而是由于客观因素的影响而造成的错误。主要表现为：（1）器材自身原因。其一，器材使用时间过长，致使局部损坏，影响测量准确性；其二，器材质量有问题，如，劣质电表在使用中指针来回晃动，影响学生收集数据，导致得不到正确的实验结论；其三，器材设计复杂，如图1，电池盒接线柱太多，电池的组装和接线变成了难点，而这并不是实验重点，人为地制造困难。（2）实验综合性强，只要一种仪器的使用存在短板，就会造成结论错误。（3）缺乏适度的引导，或没有提供充裕的探究时间。第一种情况，探究盲目，导致学生“盲”中出错；第二种情况，时间紧迫，导致学生“忙”中出错。

3.生成性错误

生成性错误指在实验探究中产生的、在教师预设之外的错误。怎样利用这类错误资源，对教师的教学智慧是一种挑战。在探究通过导体的电流与导体电压的关系时，基于学生实际，预设的电路设计为图2，预设的教学过程是：引导学生发现该电路只能收集一组数据，不能发现规律，再启发学生如何获得多组数据，学生想到改变电池个数来改变电压和电流，最后从操作方便程度和采集数据连续性方面，说明该电路存在缺陷，从而引导出串联一个滑动变阻器。在笔者按部就班教学时，有学生提出用电阻箱代替定值电阻R，通过改变电阻箱电阻来收集多组数据，该方案得到一些学生的认可，但该方案的最大错误是没有控制R不变。

4.素养性错误

素养性错误指学生因缺乏科学素养所表现出的错误行为、习惯和意识。《义务教育物理课程标准（2011版）》指出，物理课程应“以提高学生科学素养为宗旨”，使学生“养成实事求是、尊重自然规律的科学态度”，“具有保护环境和可持续发展的意识”。回首课堂，实验过程中学生篡改数据、拼凑数据的现象时有发生，而且学生节能意识淡薄，如，探究活动暂停，开关还一直闭合，没有及时断开开关。

5.观念性错误

观念性错误指学生将课堂探究与真正的科学探究等同起来，意识不到科学发现的艰辛与曲折，形成“物理发现不过如此”的错误观念。学生探究的问题和模式都是由教材或教师给出的，而且教材中的各种提示为学生指明了探究方向。因此，学生感到概念规律的得出十分容易，顺理成章，甚至感叹自己生不逢时。但真正的科学探究都是在黑暗中摸索，没有人可以引路，经过许多年、很多次的不断猜测和实验，仍有可能以失败告终。这些情况，学生是没有遇到也体会不到的。当介绍欧姆定律的发现经历了约十年时间，付出了艰辛的努力时，学生在内心深处并不认同，他们认为一堂课的功夫就探究出欧姆定律，哪里来的“艰辛与曲折”？

二、基于错误资源的实验教学策略

1.变“讲授”为“探索”，促进实验技能的构建

实验仪器的操作都有一定的规范，正确操作实验仪器是一项基本技能。在刚接触新仪器时就要严格要求、熟练掌握，为今后的综合探究夯实基础。对实验仪器的教学，有人提倡采用讲授式，以师讲生听为主，而教学实践证明，这种方法不易引起学生兴趣，扼杀学生使用新仪器的欲望。科学技术在不断发展，现在没有的东西，可能明天就会出现，学生在未来的生活、工作中肯定会遇到许多新的科技产品，这些产品怎么使用，需要学生自己摸索。因此，物理课堂上，教师的一个重要职责就是培养学生探索新器材的能力，这是一种适应现代化生活的能力。

基于这些考虑，可以采用探索式教法，充分调动学生对新鲜事物的好奇心和探究欲。比如，教学“电流表的使用”，可以将教材内容编辑成仪器使用说明书的形式，在前面部分列出几个注意事项，学生阅读说明书后，试着去测电路中的电流。探索中，学生必然要经历犯错、反思、纠错的过程，而这正是学生自我建构操作技能的过程，印象自然根深蒂固，同时，培养了学生使用新仪器的能力。又如，对电流表的读数，教师先投影一组学生的表盘，但故意不显示接线柱，如图3，请学生读数，有些学生马上就报出读数，但出现不同结果，还有学生犹豫不决，教师启发学生为什么出现这种现象？学生反映，不知道接线柱。此时，学生就会明白，读数先要明确接线柱或量程。接着，告诉学生是小量程，再请学生读数，又出现了两个答案：0.24A和0.28A。教师追问，到底哪个正确，为什么？引导学生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分别是多少？两种量程、相同的偏转角度，示数有何关系？经历“发现问题、分析原因”的探索过程，学生自主完成读数技能的构建，最后总结读数步骤：先看量程，再看分度值。这种探索式教法同样适合电压表的使用与读数，为探究欧姆定律作好技能铺垫。

2.变“异常”为“正常”，营造良好的探究环境

每堂探究课都有预期目标和探究重点，而时间有限，所以，要为学生创造一个好的实验环境，避免一些客观的、非重点因素的干扰，为探究重点赢得更多时间。实验器材使用时间过长或质量不过关，不能正常工作，学生在操作过程中就会麻烦不断，影响探究情绪。尤其是测量类器材，比如电流表和电压表，如果器材质量有问题，学生的数据能准确吗？又谈何发现数据中蕴藏的物理规律？因此，学校采购器材时应严把质量关，对有问题的器材要及时更换，同时，检修器材也非常重要，特别是使用频繁高、易损耗的器材。建议教研组抽出专门的时间和精力，集中检修，一来减轻实验员的工作压力，二来掌握一些检修技能。当提供的都是能正常使用的器材后，学生的实验就不会受其他因素影响，从而保障探究正常进行。

3.变“错误”为“正确”，彰显错误资源的价值

学生对教师问题的即时性反映，折射出学生的原始思维和创造性火花，这些想法有的是正确的，有的虽然错误，但能给教学启发，其价值不亚于正确的创意。学生错误的想法里可能蕴藏着创新思维，我们要善于发现并加以利用。

例如，图2中，用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的，但这种想法在研究通过导体的电流与导体电阻的关系时，却可以派上用场。如图4，用电阻箱代替定值电阻R，有以下优点：其一，电阻箱是一种可读出阻值的变阻器。初中阶段学生对不能读出示数的滑动变阻器使用频率高，使用较熟练，但对电阻箱，教材只局限于读出电阻大小，没有机会让学生体验电阻箱的优势，而在这里，电阻箱的接线和读数得到运用，体现了其教学价值，弥补教材的不足。其二，简化实验操作过程。本电路的连接在研究电流与电压的关系时已经得到强化，因此，连接电路不是本探究内容的重点。当定值电阻R不断改变时，该电路局部要不断拆装、重组，这在技能上只是简单重复，缺乏教育意义。而换为电阻箱后，只要旋转旋钮就能快速改变电阻，不需要拆装电路，为数据的采集与分析等重点内容争取更多时间。其三，实验探究提倡开放性，不应是封闭的，数据的采集要常态化。如果选教师提供的三个定值电阻，学生会想，为什么要选这几个电阻？随机一点不可以吗？是不是也能得出反比结论？而这一系列问题均由电阻箱的使用得到较好突破，供选择的电阻值范围更广、更灵活，为学生采集数据拓展空间，增加实验结论的可信度。

4.变“说教”为“身教”，给学生潜移默化的影响

在实验细节上，教师苦口婆心，谆谆教导，而学生一意孤行，当耳边风，教学效果一直欠佳。什么原因呢？要学生低碳环保，教师自己在实验教学中的一言一行、一举一动反馈给学生的却是铺张浪费；要学生尊重实验事实，不得篡改数据，教师却图方便省事，不做实验，空降实验数据；要学生表达准确，教师的教学语言却欠科学性，甚至“脚踩西瓜皮，滑到哪是哪”。这样矛盾的教学言行，怎能让学生养成低碳环保的意识和实事求是的科学态度？要提升学生的科学素养，除平常注意要求外，更重要的是教师要加强自身修养，以身垂范，给学生树立良好的榜样。

5.变“单一”为“饱满”，落实三维教学目标

探究教学不能仅局限于学生掌握物理概念和规律，还应将历史上物理学家进行探究、获得发现的历史资料引入教学，通过历史情境再现，展现科学研究方法，体验科学发现的艰辛，实现教育价值最大化。

历史上欧姆定律的建立过程与课堂上的科学探究有很大差异，将欧姆的探究过程和对他成功的分析补充到课堂中，可以使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上获益。

在欧姆所处的时代，他遇到的最大困难与挑战有以下几点[1]：（1）当时的直流电源只有伏打电堆，最初用它进行实验，电流不稳定，未能获得理想结果。后来，接受其他科学家的建议，将伏打电堆改为温差电源，提高了电流的稳定性，使测量结果更准确。这与他善于学习、关心科技发展、重视科学交流是分不开的。（2）在欧姆进行研究时，没有现成的电压表和电流表，也不知道如何测电阻，也就是说，I、U、R均无法测量，这些问题都得一一解决。欧姆巧妙地设计出电流扭秤，用磁针的扭角实现了电流大小的测量；用相同粗细、不同长度的铜导线来得到不同电阻；用温差电池两个接点的温度差得到不同电势差，这在当时是想象不到的，都是开创性研究。而且，欧姆凭直觉假定电流大小与扭秤的扭角成正比，电阻与导线长度成正比，而电压与温差电池的温度差成正比。这种直觉思维，是科学创造力的重要表现。（3）欧姆定律发表后，遇到权威人士的反对甚至诋毁，认为他的理论是空洞的臆造，许多年后他的成果才得到科学界的普遍认同。为了科学研究，欧姆在孤独与困难的环境中，自己动手制作仪器，坚持进行科学探索，把全部生命都奉献给了科学事业，这种献身精神是值得钦佩和学习的。

通过物理学史的引入，“欧姆”在学生思想里不再只是一个物理量的单位，“欧姆定律”也不再只是一个物理公式，它们汇成了一部有血有肉、富有立体感的科学励志故事，深深地感染和激励着学生。

参考文献

欧姆定律的实验结论篇8

在深化教育改革、全面推进素质教育的今天，各学科都在实施新课改，目的是培养高素质的人才。新课改促使我们教育工作者的教育思想发生革命性转变，从应试教育向素质教育转轨，这是中国教育发展的必然趋势。初中物理作为培养学生科学素质的一门重要课程，其教学现状与素质教育的要求有一定的差距。相当一部分学生对物理知识的学习及分析问题和解决问题的能力也还存在一定的问题，这也是当前物理教学中开展素质教育的一个障碍。新课程标准下的物理教学，作为教师应树立一切为学生的发展的教育思想。在教学中要关注每一个学生，注重学生的全面发展，提倡学习方式的多样化。在教学中教师要充分调动学生学生的积极性、主动性和创造性，激励学生最大限度地参与到教学中去，全面提高学生的素质。

二：班级基本情况分析

本学期的几个班通过上学期期末考试看，每个班的学生成绩差距大，好成绩的学生少，学空生较多，上课时学生的积极性不高，不够灵活，有极个别学生上课不听课，课后不做作业，没有形成良好的生活和学习习惯。这就需要在以后的教学中进一步改进教学方法，优化课堂教学，激发学生学习兴趣，创新学生的思维，圆满完成教学任务。

三：教学内容分析

本学期教学时间共计二十二周，除去节假日，实际授课二十一周，教学时间紧张，教学任务繁重。本学期的教学内容从第十三章到第十八章共计六章，前两章为热学内容，后四为电学内容，这些内容比较抽象，特别是电路图分析对学生更是困难。

第十三章和第十四章内容有：分子热运动、内能、比热容、热机、热机的效率、能量守恒定律。这些内容是在学习了机械能的基础上，把能量的研究扩展到内能。教材首先介绍物质是由分子组成的，通过扩散现象引出热运动的概念，在分子动理论的基础上说明内能是所有分子热运动动能和势能的总和，通过实验说明热传递和做功都可以改变物体内能，并引出热量和比热容的概念。通过实验探究活动加深对比热容是物质的一种特性的理解，教材列出比热容表，让同学们知道水的比热容最大在实际生活中的应用，要求同学们能进行简单的热量计算。内能的利用教材中重点讲了热机的例子介绍热机的结构和工作原理。最后给出了能量守恒定律，这一节是对本章及以前所有的物理知识从能量观点进行的一次综合。

第十五章的教学内容是学习电学概念和规律的基础，生活中又经常用到，所以在讲解知识技能的同时，特别应该强调过程与方法的学习。教材尽可能多的联系是实际，提倡多动手，由学生经历与科学工作者进行科学探究相似的过程，体验科学探究的乐趣，领悟科学思想和精神。“电流和电路”的基本概念和它们在电路中的基本规律是本章的核心。

第十六章主要学习电压和电阻。“电压、电阻”是初中电学的重要内容，是学习电学基本规律的必备知识。本章是在学习“电流和电路”知识的基础上对电学知识学习的深入，是进一步落实课标标准，培养学生科学素质的必然要求。电压是电学三大基本概念之一，是学习欧姆定律的前提和基础，电压表的使用和变阻器的使用又是学生探究电学基本规律，进行后续电学知识学习的保障。

第十七章主要学习欧姆定律。欧姆定律是初中电学知识的基础和重点，处于电学的核心地位。欧姆定律是电流、电压和电阻之间关系的体现，也是学习下一章“电功率”的基础，同时也是学习高中物理中的闭合电路欧姆定律、电磁感应定律、交流电等内容的基础。本章通过探究电阻上电流跟电压的关系，明确电流、电压、电阻的关系，在探究结果的基础上得出欧姆定律。并利用欧姆定律对串、并联电阻的规律进行定性的分析。通过测量小灯泡的电阻的方法，探究测量导体的方法，这是欧姆定律在解决实际问题中很好的应用。通过这些探究活动，让学生领悟探究的全过程，特别是对实验的评估和对实验数据的分析，进一步学习利用控制变量法。

第十八章主要学习电功率。本章是在学习欧姆定律的基础上，把电学的研究扩展到电能和电功率，是对电学基本规律学习的深入，是电学规律的大综合，是初中电学知识的终极目标和核心。本章包括“电能”和“电功率”这两个重要的物理规律。同时介绍了电热的作用和有关安全用电方面的知识。从课程标准要求上看，这些内容都是初中电学的重要内容，同时电功率也是初中电学中最复杂的内容，是电学中的重点、难点。

四：教学措施

1：加强师生情感的交流，建立和谐平等的师生关系。“教”的目的是为了学生能够主动，积极地“学”。只有教师热爱学生，才会主动了解、关心学生。而学生又会从内心感激老师的帮助和指导，这样激发了学生奋发学习的精神，让学生主动地学，高兴地学，愉快的学。

2：运用多样化的教学方法，增加学生的学习兴趣。新课程物理教学方法多样化是时代的需要，在物理教学中可采用实验探究法，问题讨论法，调查事实法等。尤其实验教学应突出实验、观察与操作的趣味性，进而转化为学生的积极求知欲。

3：开展多样化的课外活动，巩固课堂学习内容。教学的空间不要只局限于课堂，教学模式也不再是那种上课由老师灌，课下围着习题转的传统的教学模式。中学生有一定的自主性，他们乐意按照自己的思维行事，解决问题。教师应尽量满足他们的要求如建立航模组、板报组、无线电小组、小制作组等让物理走进生活。使学生在实践中受到锻炼，增长才干，让物理爱好者充分发挥特长。

4：对学困生给予特别的照顾和关心，努力做好后进生转化工作。在教学中努力与中差生多相互交流如提问时容易回答的问题让他们回答，及时表扬，鼓励。为中差生多创造一些与好生参与学习的机会。

五：附教学进度表

周次起讫时间教学内容课时备注

19.1---9.713.1分子热运动

13.2内能1

实验

29.8---9.1413.3比热容

复习及测试2

1中秋节

39.15---9.2114.1热机

14.2热机的效率1

49.22—9.2814.3能量的转化和守恒