时间：2023-11-18 09:19:56
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。
通过以上的实验方法，排除了滑动变阻器的干扰，使实验对象更加清晰明了，实验目的也更加突出，同时也简化了实验的操作。可以让学生更深刻的理解电压是形成电流的原因，影响电流大小的因素，并通过电表找出定量的关系，探究出欧姆定律。
制作：欧姆表的电路连接
自制的多量程欧姆表是根据串联电路的欧姆定律制成。Arduino将电路中电压分配规律，转化为数字信号。通过数字的变化，反推出未知电阻的阻值。我们参照自制多量程欧姆表的电路图（如图1），来解析自制多量程欧姆表的原理。
5V为待测电阻Rx和已知电阻R1之间的总电压，V为电压表测得的阻值。因为串联电路的电流不变，所以根据公式可求得待测电阻的阻值为： 。
可见，要求得待测电阻的阻值，我们需要已知两个变量。一个是定值电阻，一个是A0端口电压。理论测量范围为0到无穷大。已知Arduino UNO可提供5V的电压，选择1KΩ定值电阻作为电路的已知电阻。Arduino UNO可以将电路中的0～5V电压转换成数字信号0～1023，且两者呈线性关系。例如，输入模拟信号管脚的电压为0V，转换之后的数字为0；模拟信号管脚电压为5V，转换之后的电压为1023。利用Mixly图形化编程软件，可以实现两者转换以及结果显示。图2为实际电路示意图。红色导线一端接入Arduino UNO板5V管脚，另一端作为测量电阻的引脚；1KΩ电阻一端接地，另外一端连接黑色导线作为测量电阻的引脚，同时连接蓝色导线接入A0管脚。
之前我们已经了解到A0端口的测量值和A0和GND之间电压V之间的换算关系为 ，将其代入到计算公式当中，可得A0数值和Rx的计算关系为： 。
改装：绘制欧姆表的表盘
上述的欧姆表只是一个最初的模型，测量的电阻值只能在电脑上显示。这样的欧姆表只是对其原理的一个展现，还不能成为一个独立的作品。为了使自制的欧姆表更贴近真实的欧姆表，我们可以对其做进一步改进，在图2连线的基础上，加入舵机。利用舵机角度的变化表示阻值的大小，制成指针式欧姆表。要解决的首要问题是，将测量到的电阻值转换成为舵机的角度。选择欧姆表的量程为0～10KΩ。已有舵机的旋转范围是0～180度，为了简化计算过程，我们设置舵机转动10度代表1KΩ，转动5度代表最小刻度0.5KΩ。现设置欧姆表量程为0～10KΩ，因此舵机转动的最大角度为100度。
使用直尺、半圆与圆规，在纸盒的表面画出欧姆表的刻度盘，用舵机在刻度盘上比对位置，使得舵机的转动轴和刻度盘的中心重合，以此来确定舵机的安装位置，并用笔标记。再按照舵机的尺寸，挖空纸盒表面，将舵机安装上去。舵机的三根引脚分别接Arduino UNO电源管脚、接地端与A1管脚。这样，一个独立欧姆表的连线和组装工作已经完成。图3为欧姆表刻度盘，图4为指针式欧姆表实际电路示意图。
玩转：学习小数变量的使用
程序的编写大致分为三个部分：第一个部分是对变量的定义，第二个部分是各个小程序的编写，第三个部分是用程序语句连接各个小程序，最终实现欧姆表的功能。
第一部分的程序是定义变量。变量分为整数、小数、布尔、字符和字符串。如果要给数字赋予一个变量，需要定义变量为整数变量或者小数变量。我们在这一制作过程中，需要进行比较精确的计算，计算的过程与结果必须以小数的形式呈现。因此，我们选择各个变量为小数变量。定义analog变量为小数变量，初始值为0。模拟端口A0的数值会赋予这个变量。同理，经过欧姆定律公式计算，得到的待测电阻数值用r来表示；r扩大10倍得到的数值赋予a，a与舵机旋转的角度有关系。图5为第一部分程序。
第二部分是各个小程序的编写。首先根据欧姆定律，编写待测电阻的计算程序。将模拟端口的A0数值赋予analog变量，再代入计算公式中。这里的计算公式与上述欧姆定律的计算公式一致。不同的是，总电压V原先是5V，现在是与5V对应的1023，而电压V1用变量analog表示。
名为“电阻”的程序被执行后，会得到待测电阻的精确数值。如果用舵机表示电阻值，电阻值的数值过小，需要进行放大。如待测电阻经过测量为5KΩ，如果舵机相应地转动5度，指针转动不明显。但将电阻值放大十倍为50，舵机转动50度，舵机转动明显，这样欧姆表的指示将更加精确。
所以，需要执行“舵机显示电阻”程序，程序内容为待测电阻数值扩大十倍。选择A1端口为舵机的信号输入端口，之后a与舵机转动的角度进行映射，建立对应关系。0～10KΩ放大十倍为0～100，放大的数值和舵机转动角度一一对应。图6为第二部分程序。
第三部分程序是要连接第二部分的程序（如图7）。
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自制的欧姆表与真正的欧姆表或者万用表相比，其精确性相差很多。但从制作者的角度出发，在制作过程中享受不断解决问题的过程，享受缩小与真实产品差距的陶醉和愉悦，这其中的收获远远大于仅仅用欧姆表去测一个电阻。这是一名创客对自我的挑战与对创新的执着。如果这名创客是一位小学生或者中学生，其教育意义与价值不言而喻。因此，在中小学创客空间建设过程中，不妨在工具区旁，专门为自制工具区留出位置。教师和学生可以将自制的欧姆表、电压表等工具摆到自制工具区，这是对学生与教师个人创作的鼓励与肯定，是对创客文化与精神的践行，也是建设个性化创客空间的点睛之笔。本案例是自制电压表项目的延伸，其原理都是基于对模拟输入端口的深入理解，但该欧姆表在测量小电阻时其结果还并不令人满意，我们先将这个问题分享出来，看一看大家能否有自己的解决方案，是否可以做一个量程可以调整的欧姆表呢？当然对于这一问题我将会在接下来的时间里，继续追踪研究。
2010年的夏天,欧盟各国被法国驱逐罗姆人(即吉普赛人)的行动搅得有些不安。
事件起于7月。当月16日夜,两名阿拉伯裔男子在法国南部城市格勒诺布尔(Grenoble)抢劫了一家赌场,其中一人在与警察进行枪战时被击毙。当地少数族裔青年对此事反应激烈,大规模骚乱随即爆发,骚乱中,50余辆汽车和多家商店被烧毁。
同一天的几乎同一时间,法国西部城市圣艾尼昂(Saint-Aignan)也发生了枪击事件。一名罗姆青年在开车路遇警方检查时强行冲卡并撞伤执勤人员,宪兵开枪还击致其身亡。两天后,当地罗姆人对警察局发动武装进攻,此间,抗议者破坏了多处公共设施且焚烧了法国国旗。法国政府在向圣艾尼昂市调派了300名士兵后才将暴动平息。
两起骚乱震动了法国。7月28日,法国总统尼古拉斯•萨科齐(Nicolas Sarkozy)召开内阁紧急会议,决定于三个月内将非法滞留在法国的罗姆人和其他旅居者遣返回国,同时拆除约300个非法建立的罗姆人营地。在解释政府的这一决定时,法国内政部长布里斯•奥尔特弗(Brice Hortefeux)说,因为那些罗姆人聚居区是“非法交易、利用儿童行乞及犯罪的渊薮”。
法国的驱逐令震动了欧盟。9月9日,已就此事分别谴责过萨科齐政府的欧盟各国,经欧洲议会形成决议,要求法国立即暂停驱逐罗姆人的行动。尽管这一决议不具约束性,但按照欧洲议会议员克劳德•马洛斯(Claude Moraes)的话说,“欧洲议会以这样的方式对一个成员国进行批评实属罕见”。法国移民部长埃里克•贝松(Eric Besson)随即抨击欧洲议会越权行事,并称法国不会服从这项决议……
如是,谴责与不顾谴责的行动至今未止,欧洲罗姆人的命运也因之引得人们持续关注。
该不该走,争论不休
几个月来,对法国驱逐罗姆人最感“忧虑”的便是罗马尼亚、保加利亚和欧盟委员会,原因很简单――法国此次驱逐的罗姆人多为罗马尼亚和保加利亚公民。罗马尼亚和保加利亚于2007年加入欧盟。根据欧盟的相关法律,欧盟成员国公民有权居住在任何欧盟国家。正因如此,罗马尼亚和保加利亚的罗姆人才会在两国入盟后涌进富庶的法国,以期改善生活处境;而对于法国来说,驱逐罗姆人的行动却有违反欧盟法律之嫌,欧盟委员会因此提醒法国尊重少数民族权益,并遵守欧盟境内人员自由往来的原则。
欧美各大媒体则近乎一致地对法国发出谴责。《华盛顿邮报》(Washington Post)认为,“法国的政策破坏了这个国家作为流亡者避难所和人权事业指向标的形象”。《纽约时报》(New York Times)指出,法国的法律规定,城市政府应为旅居者预留生活空间并提供水、电服务,但法国的市长们并不情愿为之,所以很多旅居者只能建立非法营地。《泰晤士报》(The Times)直接将萨科齐与纳粹德国时代的盖世太保相提并论,同时援引法国反对派政治家的观点,斥责萨科齐“将罗姆人当作替罪羊,利用他们转移公众对现政府政治丑闻的关注”。路透社(Reuters)则在批评萨科齐政府“排外”的同时,不忘提醒人们注意那些命令执行者的背景,比如曾有涉嫌种族歧视言论的内政部长奥尔特弗。
2009年,奥尔特弗在出席一次青年夏令营活动时,当众评价一位阿拉伯裔青年“不符合典型的阿拉伯人形象”,并说“我们这里总该有个阿拉伯人,只有当这样的人太多时才会有麻烦”。尽管奥尔特弗后来声称其言论被媒体曲解,但巴黎刑事法院最终还是判其缴纳750欧元罚款,并赔偿精神损失费2000欧元。欧洲议会议员马洛斯曾将驱逐令斥为“种族主义政策”,积极主张驱逐的奥尔特弗身负如此“劣迹”,显然为这种说法添了旁证。
不过,无论谴责如何,真正感受到切肤之痛还是那些罗姆人。埃恩•库提塔卢(Ion Cutitaru)是罗马尼亚巴布勒斯提市(Barbulesti)市长,也是罗马尼亚唯一的罗姆人市长。在向《镜报》(Spiegel)提及此次驱逐行动时,库提塔卢表达了颇为务实的愤怒。“法国应该把我们当作廉价劳动力,而不是赶走”,他说,“萨科齐严重损害了罗姆人的名誉,现在,我们再次成为欧洲人眼中窃贼和罪犯。”库提塔卢的儿子佐巴尔(Zobar)也曾到法国碰过运气,佐巴尔本想在建筑工地找份工作,但没人愿意雇佣他,于是这个年轻的罗姆人开始佯装跛脚,沿街乞讨。
然而,被罗姆人当作悲惨境遇的现实,在法国政府看来却正是这些人该被驱逐的理由。“他们给孩子灌下,然后利用昏迷不醒的儿童进行乞讨。”法国家庭事务部长纳迪娜•莫拉诺(Nadine Morano)说,“我相信任谁也不能接受这样的行为。”
除不能接受这样的行为外,法国政府还拥有驱逐罗姆人的法理依据。事实上,欧盟公民虽然有迁居任何欧盟国家的自由,但在入境三个月内必须找到工作或表明有维持生计的正当手段,否则即属非法居留。“法律面前人人平等”,奥尔特弗坚称,“罗姆人不能凌驾于法律之上,也不会受到法律歧视。萨科齐政府只是在执行欧盟的法律。”
对于政府的决定,多数法国人表示支持。在8月底进行的一次调查中,48%的参访者赞成驱逐非法居留的罗姆人,42%反对,10%不愿表态。这样的民意基础无疑进一步加强了政府的信心,而在此前的8月19日,第一批共计100名罗姆人已经被遣送回罗马尼亚。离开法国之前,这些人作为“自愿离境者”还获得了政府发给的补偿金:成人每人300欧元,儿童每人100欧元。为防止有人重复领取,法国政府专门制定了电子指纹收集计划,如果顺利,三个月内应有约700名罗姆人在留下指纹之后“自愿”离开法国。
不过,不少“自愿离境者”在机场与亲友告别时都放话说,“几天之后我就回来!”
流浪在主流之外
事实上,这也正是很多人都在担心的事,因为依据欧盟法律,被遣返的罗姆人甚至在第二天就可以重回法国。“这完全合法,情况不会有任何改变,除了更强的敌意和需要更加频繁地清除营地”,世界医生组织(Doctors of the World)的一位法国官员如此预测。而难以预测的是,驱逐行动究竟能在多大程度上改善法国的社会治安,特别是考虑到被驱逐者属于一个殊异于欧洲主流文化,且至少在历史上酷爱流浪的民族。
殊异也许是因为罗姆人本就不属于欧洲民族。据历史学家考证,罗姆人(Roma)原居于印度北部,公元十世纪时,罗姆人迫于战乱和饥荒开始大举外迁。此后,他们经中亚和东、南欧不断西进,并最终于十六世纪到达苏格兰和瑞典。
一路走来,罗姆人收获了不少新名字,比如俄罗斯和东欧国家多称他们为“茨冈人”,法国人称之为“波希米亚人”(Bohemian),英国人则称之为“吉普赛人”(Gypsy)。值得一提的是,当年英格兰人见罗姆人肤色黝黑,误以为他们来自炎热的埃及,所以便称其为“埃及人”(Egyptian),而“Gypsy”一词其实就是“Egyptian”的变体。尽管如此,这个四处流浪的民族却始终坚称自己为“罗姆人”,在他们自己的语言里,“罗姆”意为“人”。
由于居无定所,罗姆人基本不从事农业劳动。传统的罗姆人多靠街头歌舞表演或动物杂耍维持生计,妇女则常用水晶球或塔罗牌为人占卜命运。在六七百年以前的欧洲,流浪的罗姆人几乎就是“危险”的同义词――在一般人看来,这些来历不明的人很可能会传播鼠疫、霍乱等恶性疾病,而在教会眼里,这些热衷于巫术的家伙则代表异端。
大约就是从那时起,欧洲开始出现对罗姆人的偏见和歧视,不过除了“游手好闲”、“传播疾病”和“妖言惑众”之外,罗姆人还有一个习惯容易引人反感,那就是偷窃。
罗姆人中流传着一个说法:耶稣被受难时,心脏处本应被楔入一颗钉子,而正是因为一个罗姆人,耶稣才最终躲过了这致命的打击,因为那个罗姆人偷走了那颗钉子。为了报答罗姆人,上帝从此允许罗姆人偷窃非罗姆人的东西。
传说之外,据说罗姆人还相信自然界的树木、鸟兽和鱼是人类共有之物,任何人都可以享用。只是流浪途中,罗姆人有时会把路旁的家禽也归入“自然界鸟兽”之列,而家禽的主人自然会把罗姆人的这种行为归入偷窃。
罗姆人的另外一些观念也使其难以融入现代社会。比如他们认为,房间里因为有食物,所以不能有厕所,即使有也不可使用,不过在房间之外堆放杂物和垃圾倒是无可指责。再比如,罗姆人通常不与外族人通婚,且偏爱早婚多育,封闭、贫困和充斥文盲因此成为罗姆人社区的传统特征。即使是罗马尼亚的罗姆人市长库提塔卢,在抱怨法国政府的时候也不得不承认,“教育是逃离贫困的唯一出路,但是,我们甚至无法为每个学生提供一把椅子。我们的生育率实在太高,平均每个家庭有七个孩子。”
实际上,欧洲人很早就开始帮助或强迫罗姆人停止流浪,并接受新的生活方式,但罗姆人往往将这种努力视为对罗姆文化的破坏,因而总是加以抗拒,罗姆人与欧洲主流社会之间的对立则因此总难消除。由于罗姆人四处流浪,而且在填写出生证明、申请社会保障、考取驾驶执照时经常使用不同的名字,所以到目前为止,全世界罗姆民族的人口数也仅是介于500万至1200万之间的猜测。很多欧洲人认为,罗姆人隐瞒实际身份是为了从事犯罪活动,而罗姆人却说是因为害怕被歧视。
声援可以,接纳别提
不过与同化的努力相比,欧洲各国拒斥罗姆人的举动更加令人印象深刻。
极端的事例发生在1940年代初的德国,当时的纳粹政府曾对罗姆人和犹太人一并实施灭绝式屠杀,大约50万罗姆人因此丧命。
及至近年,欧洲的罗姆人仍常被主流社会刻意疏离。捷克的一位市长就曾建议在罗姆人的房屋与非罗姆人的房屋之间建墙隔离。由于受教育程度低,加之令人歧视的民族身份,罗姆人往往还是欧洲劳动力市场上最先被解雇、最后受雇佣的人。
驱逐行动则更是不乏先例。2007年,大约100名罗姆人因在都柏林M50高速公路附近宿营遭爱尔兰政府驱逐;2008年,数千名罗姆人因“对社会安全构成威胁”遭意大利政府驱逐;2009年,50名罗姆人遭瑞典政府驱逐;同年,约一万名罗姆人遭法国政府驱逐;而在2010年法国再次驱逐罗姆人之前,德国和丹麦也已开始计划或实施驱逐罗姆人。
“罗姆人问题是欧洲所有国家的问题”,意大利总理西尔维奥•贝卢斯科尼(Silvio Berlusconi)直言道。在萨科齐政府的驱逐行动开始后,贝卢斯科尼曾明确表示支持法国的强硬政策,而他的重要政治盟友克劳迪奥•达米科(Claudio d’Amico)则在支持法国的同时,呼吁意大利政府采取行动,以防止被法国驱逐的罗姆人涌入意大利。
鉴于欧盟各国之间尚存在一定贫富差距,达米科担心的事或许也是所有欧盟国家正在担心的事。8月19日离开法国之前,很多遭遇驱逐的罗姆人都说他们在罗马尼亚毫无指望,“生活在法国虽然违法,但还是好过罗马尼亚”。所以,他们或者将在不久后回到法国,或者将前往其他欧洲国家。
9月14日,来自卢森堡的欧盟委员会司法委员维维亚娜•雷丁(Viviane Reding)公开批评萨科齐政府驱逐罗姆人之举是“可耻的”,并将其比作纳粹恶行。对此,萨科齐于次日回击道,他只是在执行欧盟和法国的法律,法国在此事上并无过错,不过如果卢森堡愿意接纳这些罗姆人,他本人不会有任何问题。9月16日,卢森堡外交部长让•阿瑟伯恩(Jean Asselborn)声明,雷丁的言论并不代表卢森堡政府,并指责萨科齐的建议实属“恶毒”。
关键词：欧姆定律；教学难点；问题
闭合电路欧姆定律是电路中的一条重要规律，对于思维能力尚不是很完善的高中生来说，还是具有一定的难度。“知识不是被动接受的，而是认知主体积极建构的”，因此在教学过程中教师应积极的换位思考，针对学生的能力水平来尝试多种教学方式方法，
使学生切实掌握相关知识。此知识点之所以成为难点的重要原因和问题主要为：概念抽象，理解困难；传统教学方法单一；知识点容易混淆；应试教育，不能活学活用。所以，对以上问题提出一些突破教学难点的思路和方法，以供参考。
一、激发兴趣，打破抽象
在本章的教学内容中，对这一定律的概念和相关知识较为抽象，偏重理论的数学分析和推理，并且缺少直观的实验，使学生学习和理解起来存在着很大的难度。只是一贯地依靠教师的讲解难以达到良好的效果，反而有可能会适得其反，使学生感到枯燥乏味。因此，教师首先应该通过巧妙有效地向学生导入学习内容，最大限度地提高学生对新知识的好奇心和学习动机，俗话说得好：“兴趣是最好的老师”，营造一个可以使学生提出问题的学习情景。
通过简单实验和提出问题，来激发学生的学习热情和学习兴趣，
为下面对此难点的讲解分析做了良好的开头。使学生能主动地进行实验研究，在探索中产生学习兴趣，了解物理研究方法，增强综合实践能力。
二、分组实验，总结结论
在传统的教学中，常规的是先在之前所学知识的基础上推理出闭合电路欧姆定律的公式，再以此对其进行分析，得出变化规律。在此，应大胆地打破这种常规，这种方法只是简单的数学演绎推理，无法让学生感知认识到物理的规律变化。所以，接下来就要以更为具体、多样的实验，探索其中的规律。让学生分组实验，每组进行多种不同的实验进行对比，然后组员之间进行自由讨论，
再通过组员代表进行发言，最后通过教师的总结得出结论。在这样的通过分组实验、自主探索、合作交流、总结规律和解决问题的方法中，不但可以使学生深刻理解闭合电路欧姆定律的知识规
律，而且能提高学生的主动性，培养学生敢于探索、团结协作的精神，达到事半功倍的效果。
三、深入解析，避免混淆
通过以上的实验学习，学生基本掌握了闭合电路欧姆定律的基本知识，由于在学习闭合回路欧姆定律之前，学生已经学习过欧姆定律，这使得学生很容易产生概念混淆。所以，接下来教师应该对此知识点进行深入的分析，为学生讲解电动势、外电压、内电压、外电阻等概念，且其核心内容是了解闭合电路与部分电路的不同，教师可以通过实验让学生实际的理解闭合电路以及分电路、
内电路、外电路等等相关知识。这些内容较为复杂，学生容易混淆，在有了前面一系列实验的基础上，再进行这些知识的讲解，学生可以更好地理解，避免了知识点的混淆。
四、领悟思想，学以致用
通过实验提出问题进行导入，进而通过学生主动积极实验、观察、交流和讨论分析，加以教师的归纳总结，对于闭合电路欧姆定律的知识学生基本已经掌握，对课程的难点、重点也得到了直观的分析和解答。在此之后教师应该及时地对学生进行知识的扩展，结合到生活中，在课后作业中尽可能联系到实际生活环境，家庭中常见电路现象，使学生更深入地理解并掌握相关知识，领悟物理的思想方法和认识规律的本质，将所学知识运用到实际生活之中，达到活学活用、学以致用的效果。不仅及时巩固知识、查漏补缺，同时引导学生主动学习，从而保证了学生的学习速度和学习质量。
随着科技的发展，教学方式也在随其变化。物理教学过程中不能只是一味地“灌输式”的应试教育，应该让学生主动起来，把课堂归还给学生，在学习活动中提高学生的自主学习能力、创新意识，在学生遇到问题时教师应该对学生进行点拨、启发和激励，这样自然而然的突破教学中的难点、重点，找到解决问题有效的方法。尽管教学有一定的方法，但“教无定法”，怎么教学，怎么上课，也视学习环境和学生情况而定，更在于教师本人的长处和短处。所以，在教师教学过程中应该因地制宜，因材施教，通过不断地优化教学方法，充分发挥学生学习的主体作用及教师的主导作用。
参考文献：
陈锡仓.浅析闭合电路欧姆定律的难点教学.新课程学习：中，2013（01）.
关键词：欧姆定律；电流；电压；电阻
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。
点评：本题从器材的选择、元件的使用方法、电路的连接、滑动变阻器的使用方法、数据的分析与处理、作I-U图象及分析归纳得出科学合理的实验结论等进行了一系列的考查。这是一道欧姆定律探究题最全面的题，难度较大，综合性也很强的实验题目，考查了学生的实验技能，很好地体现了新课程标准理念。
总之，在探究实验过程中使学生学会学习，学会合作，学会探究，这正是现代教育的目标。努力推进探究性实验教学，转变教育思想，更新教育观念，推动教学改革，坚持教改方向，必能将我国的教育事业推向另一个新高峰。
在高中物理第二册“用多用电表探索黑箱内的电学元件”的实验中，涉及到了欧姆表的原理及使用。对于欧姆表的原理，笔者发现在许多资料上对此问题都还存在着不足之处，老师没有深究，学生也就不敢细问。爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题重要”。因为解决问题也许只是数学上的或实验上的技能而已，而提出一个新的问题，新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，也标志着科学的真正进步。
多用电表俗称万用表，可以测量直流电流、直流电压、交流电压以及电阻，是电工及电器维修人员必备的电路检修仪器。欧姆表是多用电表的重要组成部分，用以测量电学元件的电阻。欧姆表的使用较电流表、电压表要特殊也要复杂一些，它的使用步骤及使用注意事项也与电流表、电压表有很大区别。许多学生在学习的时候只是把这些问题记了下来，并没有弄懂。其实这个问题本身并不复杂，可以说是学生对恒定电流部分应用与思考的一次锻炼。对此，笔者对欧姆表的原理及关联的使用事项，进行了深入一步的探讨。
2 欧姆表基本原理
在很多资料上，欧姆表的原理图都如图1所示，但这只是欧姆表的基本原理图，对于换档以及换档后的调零都无法解释。我们先从基本原理入手。欧姆表内部由一个电池（电动势为Ε，内阻为r）、一个小量程电流表（俗称表头）和一个调零电阻组成。表头的满偏电流为Ig，内阻为Rg。将红、黑表笔短接，对欧姆表调零时，根据闭合电路的欧姆定律有Ig＝ΕRg+r+R。此时，外电路电阻为零，所以通过调节调零电阻使表头电流达到满偏，使指针指示值为0Ω。当红、黑表笔间接有未知电阻Rx时，有I＝ΕRg+r+R+Rx ，可以看出对于每一个未知电阻都有一个电流值I与之对应，我们在刻度盘上直接算出并标出与I对应的Rx值，所测电阻的值就可从表盘刻度直接读出。
4 换档原理及换档后需重新调零的原因
换档后欧姆表的内阻已经发生了变化，而电源电动势是固定的，所以必然电路中的电流会发生变化。也就是说，原来红黑表笔短接时，指针满偏指到零刻度，若将倍率档调大，由于内阻发生变化，电路中电流也随之变化，当红黑表笔短接时，指针将不再指向零刻度。因而，每次换档后均需调零。
如我们所知道的，表头的满偏电流是固定的，倍率档的调大是通过串联电阻使总阻值增大而实现的，由于电阻的增大，电流则相应地减小。而换档后调零的目的，却是使电流恢复到原来的值，以便表笔短接时指针指示到零刻度，所以必然需要将调零电阻阻值调小。
这样便发现了一个问题，当换档后，通过调零使指针再指到零刻度，此时欧姆表的内阻将和原来一样，这样便没有起到换档的目的。所以欧姆表如果真的只像是书上给出的一个简单的串联电路，完全是不可行的。
6 总结
经过上面的分析，可以看出欧姆表的内部结构其实远比一般资料上所描绘的要复杂。只是对于高中生而言，我们没有必要也不应当讲那么复杂，但作为老师，有些必要了解的知识还是应该要了解，以免在学生问到的时候无言以对，甚至误导学生。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
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，
一、探究过程
欧姆定律是实验定律.要正确理解欧姆定律，应了解如何通过试验来揭示电流、电压、电阻三个物理量之间的关系.因为是三个物理量，所以我们在研究实验时要采用控制变量法，探究过程中分两步.
1.保持电阻不变，研究电流跟电压的关系
研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变，那么，设计实验电路时就要考虑以下几个方面：①怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I？②怎样保持导体的电阻R不变？③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U？设计实验电路图（如图1）:
按电路图连接实物电路，利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，使它成整数倍的增加，并记录所对应的电流值，填入表一中.
表一：R＝10Ω
通过上表可得：电阻一定时，电流与电压成正比.
2.保持电压不变，研究电流跟电阻的关系
同学们一定要明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变”的思想.实验探究时应考虑：①怎样改变导体电阻R的大小？②怎样保持导体两端的电压U不变？这是这个探究实验的难点，当电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器来控制其两端的电压U保持不变.
不断更换定值电阻，利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变，记录对应的电流值，填入表二中.
表二：U＝3V
通过上表可得：电压一定时，电流与电阻成反比.
综上所述：导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
同学们在具体的探究活动中可能会遇到这样的问题：在电阻R阻值改变时，电阻R两端的电压也发生变化，如何移动滑动变阻器的滑片，使电阻R两端的电压恢复到原来的电压值.这也是把控制变量法从理论升华到实际的一个方面.
例1小刚同学用如图2电路探究欧姆定律的“一段电路中电流跟电阻的关系”.在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的惟一操作是（）.
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.将电池个数增加
解析当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，电路中的电流减小，滑动变阻器两端的电压减小，而A、B两点间的电压增大，所以滑动变阻器的电阻应当增大才能使A、B两点间的电压保持不变.这道题让大家真正了解到应如何灵活应用控制变量法.
二、正确理解欧姆定律
在欧姆定律中，三个物理量是指同一导体或同一段电路在同一时刻的I、U、R，同时三个物理量的单位必须要用国际单位制.
对于欧姆定律I=U/R和欧姆定律的变形式R=U/I，这两个公式是大家最容易混淆的.
特别是R=U/I只是用来计算导体电阻的，决不能认为R与U成正比，R与I成反比；对同一导体而言，即使导体上不加电压，导体电阻仍然存在.切记导体电阻与电压电流无关，它是导体本身的一种性质.
为了更形象深刻地理解欧姆定律，我们可以借助图像来描述.
根据I=U/R，当R一定时，I与U成正比，相当于数学中的正比例函数的图像.如图3甲所示.而在U一定时，I与R成反比，相当于数学中的反比例函数的图像.如图3乙所示.
应用这种图像可以来比较电阻的大小.
例如图4所示为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图像，从图中可知（）.
A.R1R2
B.R1R2串联后，总电阻I-U图线在区域Ⅱ内
C.R1R2并联后，总电阻I-U图线在区域Ⅲ内
D.R1R2并联后，总电阻I-U图线在区域Ⅰ内
解析 首先大家要对串并联电路的总电阻非常清楚，串联的总电阻大于任何一个分电阻，并联的总电阻小于任何一个分电阻.从图上可以选择电压一定时，比较电流的大小关系，I1I2，所以R1R2,可推出RⅠRⅡRⅢ，所以正确答案为D.
三、欧姆定律的应用
根据欧姆定律：①知道导体两端的电压和导体的电阻就可以求出导体中的电流；②知道通过导体的电流和导体的电阻就可以求出导体两端的电压；③知道通过导体的电流和导体两端的电压就可以求出导体的电阻值，即I=U/R，U=IR，R=U/I.
例2一个定值电阻两端加上6V电压时,通过它的电流是0.4A.如果给它加上3V的电压时,则流过它的电流是多少？为什么？
解析一
要求当电压是3V时，电流是多少，还需知道电阻，根据前面的两个条件可以求出电阻是15Ω，因为电阻是不变的，所以I=U/R=3V/15Ω
=0.2A.
解析二
根据欧姆定律，R一定时，I与U成正比，即得I=0.2A.
例3如图5所示，开关闭合后，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（）.
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
解析当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电路的总电阻变大.电压一定时，电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小；通过定值电阻的电流减小，所以定值电阻分担的电压减小，电压表的示数变大.故选A.
例4如图6所示是“伏安法测电阻”的实验电路图．
(1)在图6中的圆圈内填入电流表、电压表的符号；
(2)某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U1＝2．4V，I1＝0．20A；U2＝4．5V，I2＝0．38A；U3＝6．0V，I3＝0．50A.请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内．
(3)根据表格中数据，请你算出待测电阻Rx≈_______Ω．
(4)分析表格中的数据，你能得出的一个结论是：_______________________________.
解析(1)填入电流表和电压表，如图7所示.
(2)实验数据表格设计如下表：
(3)根据公式R＝U/I分别求得三次实验测得的电阻为12Ω、11．8Ω、12Ω，求平均值从而算出待测电阻Rx≈11．9Ω．
(4)分析表格中的数据，可归纳出：导体中的电流与导体两端电压成正比关系．