时间：2023-09-25 09:23:28
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。
关键词：物理定律；教学方法；多种多样
关键词：是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意：首先要明确、掌握有关物理概念，再通过实验归纳出结论，或在实验的基础上进行逻辑推理（如牛顿第一定律）。有些物理量的定义式与定律的表式相同，就必须加以区别（如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相关的物理定律之间的关系，还要明确定律的适用条件和范围。
（1）牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法，回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识；培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确：牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态，不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义，引入了惯性的概念，是研究整个力学的出发点，不能把它当作第二定律的特例；惯性质量不是状态量，也不是过程量，更不是一种力。惯性是物体的属性，不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时，应使学生理解和使用常用的措词：“物体因惯性要保持原来的运动状态，所以……”。教师还应该明确，牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系，但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时，常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。
（2）牛顿第二定律在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
（3）万有引力定律教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。
（4）机械能守恒定律这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不作功或所作的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。（5）动量守恒定律历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。中学阶段有关动量的问题，相互作用的物体的所有动量都在一条直线上，所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误，应该使他们明确，在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化，表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量，使问题大大地简化。若物体不发生相互作用，就没有守恒问题。在解决实际问题时，如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大，就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用，系统中有多少物体在相互作用，相互作用的形式如何，只要系统不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），动量守恒定律都是适用的。
（6）欧姆定律中学物理课本中欧姆定律是通过实验得出的。公式为I＝U/R或U＝IR。教学时应注意：①“电流强度跟电压成正比”是对同一导体而言；“电流强度跟电阻成反比”是对不同导体说的。②I、U、R是同一电路的3个参量。③闭合电路的欧姆定律的教学难点和关键是电动势的概念，并用实验得到电源电动势等于内、外电压之和。然后用欧姆定律导出I＝ε/(R+r)(也可以用能量转化和守恒定律推导)。④闭合电路的欧姆定律公式可变换成多种形式，要明确它们的物理意义。⑤教师应明确，普通物理学中的欧姆定律公式多数是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，导体就不服从欧姆定律。但不论导体服从欧姆定律与否，R＝U/I这个关系式都可以作为导体电阻的一般定义。中学物理课本不把R＝U/R列入欧姆定律公式，是为了避免学生把欧姆定律公式跟电阻的定义式混淆。这样处理似乎欠妥。
例题如图1所示，用粗细相同导线绕制的边长为L闭合导体线框，以v匀速进入右侧磁感应强度为B的匀强磁场，如图所示.在线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电势差大小为U，下列判断中正确的是（ ）.
A.U=14BLv
B. U=34BLv
C. U=BLv
D. U=12BLv
易错解法
同学在刚开始学习时，经常这样解题：
解根据导体平动切割磁感线产生感应电动势
E=BLv①
设每边的电阻为R，根据闭合电路欧姆定律
I=E4R②
根据部分电路欧姆定律，MN边的电阻为R，
两端电压为U=IR③
由以上三式解得 U=14BLv
最后选A.
正确的解法：
解根据导体平动切割磁感线产生感应电动势
E=BLv①
设每边的电阻为R，根据闭合电路欧姆定律：
I=E4R ②
根据部分电路欧姆定律.MN两端电压为路端电压，U=3IR③
由以上三式解得： U=34BLv
最后选B
分析过程
第一、从两种解法对比分析，可以很明显地看出，同学对路端电压的理解不到位，路端电压应该是外电路的总电压，而不是内电阻的电压，在本题中，MN边切割磁感线产生感应电动势，则MN边就是电路中的电源，它本身的电阻就是内电阻，所以要想做对本题，需要理解好电路中电源和内阻由什么充当，内电压和外电压怎么求.这样才能做对.
第二、从含源电路欧姆定律角度进一步分析.从上边的分析来看，学生能够理解上边的基本概念和计算方法，但是学生还是不理解直接从MN求为什么不对，问题出在了哪里.
补充知识
一段含源电路欧姆定律：电路中任意两点间的电势差等于连接这两点的支路上各电路元件上电势降落的代数和，其中电势降落的正、负符号规定如下：
a.当从电路中的一点到另一点的走向确定后，如果支路上的电流流向和走向一致，该支路电阻元件上的电势降取正号，反之取负号.
b.支路上电源电动势的方向和走向一致时，电源的电势降为电源电动势的负值（电源内阻视为支路电阻）.反之，取正值.
如图2所示，对某电路的一部分，由一段含源电路欧姆定律可求得
UA-UB=I1R1-ε1+I1r1+ε2-I2r2-I2R2-ε3-I2R3
根据以上知识能很好地解决同学的疑问，可以解释为什么直接计算MN边的电压U=IR不对.正确的计算，应该是一段含源的欧姆定律，MN本身就是一个电源，它两端的电压应该除了内阻电压降之外，还要加上产生的感应电动势，所以直接从MN边计算的方程应该是U=-IR+E，就可以得出正确答案.
巩固练习
例（选自2007年，山东理综卷）用相同导线绕制的边长为L或2L的四个闭合导体线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图所示.在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是（ ）.
A. Ua
B.Ua
C.Ua=Ub
D.Ub
答案B
本文就一道路端电压问题，分析了学生易出现的错误，并从一段含源电路欧姆定律进一步分析了产生错误的原因.从正反两面的分析过程、补充知识点的讲解再加上巩固练习，因此夯实了学生的相关知识，分析与解决问题的能力都得到相应的提高.
如图1所示，取小车和砝码（包括砝码盘）组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得 a=mgM+m=mg1M+m=
F1M+m（前提条件：平衡了小车的摩擦力）
由该式可以看出，若我们只要保证系统的合外力大小F（mg）不变，改变小车的质量M，从而改变M+m，测出多组实验数据，并作出a-1M+m图象，a-1M+m图象理论上应是一条过原点的倾斜直线（图5），图象的斜率是砝码（包括砝码盘）的重力F（mg）大小，即可验证在F（mg）不变时，系统的加速度大小a与系统的质量M+m大小成反比.
内容看起来很少，本节还要花不少时间进行电流、电压、电阻以及电流表、电压表、滑动变阻器使用方法的复习。必须具有一定的知识储备才能学好“欧姆定律”。
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。
通过学习本节教材的知识，学生能了解日常安全用电常识，规范日常用电行为，了解家庭电路中常见故障，提高了学生利用知识解决实际问题的能力。通过学习，使学生认识到电给人类社会带来了材富，改善了人民的生活。但是，有生产和生活中，如果不注意安全用电，电也会给人类带来灾害。
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。
关键词：静电场；直流电；电流方向；电压方向；基尔霍夫定律
静电场是电荷周围存在的一种特殊形式的物质，电荷之间的相互作用是通过电场实现的。对电场的任何一点来说，放在这点的电荷所受的电场力跟它的电荷的比值，总是一个常量，可以用来表示电厂的强弱叫做这一点的电场强度。电场强度是矢量，它的方向规定为正电荷所受电场力方向。除了用电场强度来描述电场的强弱及方向外，电场线也用来形象表示电场强弱及方向。电场线是在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，并且使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致；电场强度越大的地方，电场线越密，电场强度越小的地方，电场线越疏，沿着电场线的方向是电势降落的方向。
在复杂电路的某一段电路或一个电路元件的分析与计算时，可事先假定一个电流的方向，这个假定的方向叫做电流的“参考方向”。我们规定：若电流的“参考方向”与实际方向相同，则电流值为正值，即I>0；若电流的“参考方向”与实际方向相反，则电流值为负值，即I＜0。和分析电流一样，有时很难对电路或元件中电压的实际方向做出判断，必须对电路或元件中两点之间的电压任意假定一个方向为 “参考方向”，在电路中一般用实线箭头表示，箭头所指的方向为参考方向。当电压的“参考方向”与实际方向一致时，电压值为正，即U>0；反之，当电压的“参考方向”与实际方向相反时，电压值为负，即U＜0。电流与电压有了参考方向后，电流与电压就有了正负。
电流与电压参考方向，在应用基尔霍夫定律解决复杂电路计算中，贯穿始终。
欧姆定律是分析与计算电路的基础。如果电阻元件上的电压与通过它的电流参考方向相同，欧姆定律可表示为U=IR，如果电阻元件上电压的参考方向与电流的参考方向不同时，则欧姆定律可表示为U＝－RI。除了欧姆定律，分析与计算电路还离不开基尔霍夫电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律应用于节点，基尔霍夫电压定律应用于回路。
基尔霍夫电流定律是用来确定连接在同一节点上的各个支路电流之间的关系的。由于电流的连续性，电路中任何一点（包括节点）均不能堆积电荷。因此“任何一瞬时，流入任一节点的支路电流之和恒等于流出该节点的支路电流之和”，这就是基尔霍夫电流定律的基本内容。
基尔霍夫电压定律是用来确定回路中的各段电压之间的关系。“在任一回路中，从任何一点出发以顺时针或逆时针方向沿回路循行一周，回路中各段电压的代数和等于零”，这就是基尔霍夫电压定律的基本内容。为了应用基尔霍夫电压定律，必须选定回路的参考方向，当电压的参考方向与回路的循行方向一致时取正号，反之取负号。列方程时，不论是应用基尔霍夫定律或欧姆定律，首先都要在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向；因为方程式中的正负号是由它们的参考方向决定的，若参考方向选得相反，则会相差一个负号。
如图所示电路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。
求：R1、R2、R3所在支路电流I1、I2、I3。
解：1.先假定各支路电流的参考方向，如图所示。
2.根据KCL列出节点电流方程，由节点A得到I1+I3－I2=0。
3. 选定回路的绕行方向就是电势降落的方向，如图所示。
4. 根据KVL列出两个网孔的电压方程。
网孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3为负是因为电流与电压参考方向相反，欧姆定律用负的。
网孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1为负是因为它电压的方向与循行方向相反。
代入电路参数，得方程组：
I1+I3－I2=0
-6=-5I2－5I3
12=10I1+5I2
解方程组，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。
从基尔霍夫定律的应用中可以看到，电流、电压的方向问题就是解题的对错问题，足以见证电流、电压方向的重要性。如果没有静电场的电场线的形象讲解，学生就很难看出电流与电压实际方向的一致性，那么，欧姆定律正负公式推出就难讲述，欧姆定律讲不好，基尔霍夫定律就很难讲，更别说应用基尔霍夫定律解决实际问题了。所以，静电场内容是是直流电内容讲解的前提和基础，两章内容密不可分。
参考文献：
1.《大学物理教程》.山东大学出版社.
2.孙秀春.《大学物理教程思考题与习题解答》.山东工程学院.
一、教材分析
《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高潮，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高潮，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．要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．
4．定义电阻及总结欧姆定律时，要注意层次清楚，避免节奏混乱．可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出，而欧姆定律在归纳完实验结论后总结．这样学生就不易将二者混淆．
5．所编反馈练习题应重点放在概念辨析和方法训练上，不能把套公式计算作为重点．
分析其根源：初中电学抽象难懂，面对纵横交错的电路图，学生们往往感到无从下手，错综繁杂的电学概念、定律及计算公式常常使学生不知所措，然而电学综合题历来又是中考物理的压轴热点，并且综合性强、障碍设置多。通过师生共同分析根源，我觉得在学习电学的过程中注重以下策略，可以有效提高学习效率：
一、人人“三会” 电路-------会连接、会画、会分析
《课程标准》指出：“实验是物理课程改革的重要环节”要求学生能动脑动手地“学”科学，改变过去以书本为主、实验为辅的教与学的方式，把实验地位空前提升。要解决学好抽象的电学这个问题，以实验课堂为主阵地，通过用电器工作过程中的具体情境学习抽象的电学。
利用课外活动时间让学生走进实验室操作，并且利用多媒体、实物讲解操作过程：什么是串联？什么是并联？什么是首尾相连？什么是两端分别连在一起？还有如何判断电路是串联还是并联？讲解连接电路时要注意的事项。对于特别害羞的女同学，她们不敢动手，要善于开导，训练她们的胆量，提高她们的动手实践能力，让她们通过实验体会接线柱接反了的现象，比你讲解多次效果明显。这样，人人会连接、分析电路，就能做好电路图和实物图之间的互相转化。
二、培养探究意识，做好探究性教学实验
在实施素质教育的过程中，物理教学主要是以探究性学习为主，注意对整个物理概念和结论的过程的探究，通过提出疑问、设计方案、动手操作、思考解决、得出结论等具体步骤，让学生自主地参与教学的整个过程。电学学习更是如此。
为此，要精心设计实验，激发学生探究的主体性，做好探究性实验，充分发挥探究式边学边实验的教育功能，实现教与学的双赢。而不是简单的把书中的演示实验做一遍，然后直接把结论告诉学生。
如“探究电阻上电流跟两端电压关系”时，可以创设这样的情境：先把一个2.5V的小灯泡接在一节干电池上，看看小灯泡的发光情况，再把电源换成两节干电池上，看看此时小灯泡的发光情况。
三、理解欧姆定律并突破定律
欧姆定律一章，是在学习了电流、电压、电阻三个重要物理量的基础上来学习这三个物理量之间的关系。它是贯穿整个电学的重要规律，奠定了整个电学的基础，是学习下一章电功率的前提，因此，本章内容处于重要地位，起着承上启下的作用。因此，欧姆定律是学好电学的关键。
欧姆定律最难理解的知识点是：
当导体两端电压一定时，导体的电流与导体中的电流成反比？
当导体电阻一定时，导体两端电压与导体中的电流成正比？
学生初学欧姆定律时最难理解知识点，所以在实验时应注意探究的方法、结合图像得出电流与电压、电阻的关系。首先巩固练习电路分析，然后理解串并联电路的特点，利用变化的量表示不变量或抓住其中相等的量列出关系式（电源电压一般不变、串联电流相等、并联电压相等……），若能熟能生巧，在做计算题时，这些隐含的条件便会在学生看到题的同时马上就跳出来，再结合欧姆定律，你就能轻易地解出此题。
定律中的电流、电压和电阻都必须是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。不同的导体之间的电流、电压和电阻间不存在U=IR关系。因此在运用欧姆定律公式时，必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压和电阻三者一一对应，再带入计算。对于欧姆定律及导出公式，前者既有物理意义又有数学意义，后面两个只有数学意义，所以就不成比例关系变形公式并非欧姆定律的内容，切勿混淆。把上述问题弄明白了，电学难题就迎刃而解了。
四、加强学生说题训练，升华学生思维
新课程倡导自主、合作、探究的学习方式，让课堂激扬，充满生命活力，让学生成为学习的主人。但相当多学生来自农村，许多学生生性胆怯，不善言谈，我们要用激励方式，让他们敢于开口，表达自己的想法。因此我以"说题"（把题目的已知条件和所求的内容用自己组织的物理语言叙述出来，）为突破口，消除知识点在审题过程中的错误，是做题更高一层的升华，以此来提高学生学习物理的能力。
利用“说题”来强化所学知识内容，通过“说题”为学生学习而设计活动，为学生发展而开展活动，提高课堂效率，就能使我们的课堂变得生机勃勃、充满智慧的欢乐与发展创造的快意。
五、加强变式训练，总结中考重要考点
对于初中物理知识中最大的一块知识“电学”， 题型杂乱，变幻莫测，学生如果抓不住解题规律，就题做题，进步不会很大。为了让学生更好的解决这部分的问题，深入理解基本内容，培养分析问题和解决问题的能力，针对电学的一些考点，我进行了以下几种变式处理练习，简化学习难度：
（一）经典中考试题，变换已知量的数据进行未知量的求解；把已知量和未知量求解交换进行的；达到举一反三的目的，触类旁通。
（二）同类的题型归类，找出题目中存在的异同
滑动变阻器在电学实验中的作用：
相同点：保护电路；
不同点：探究电流与电阻：保持电阻两端电压不变：
探究电流与电压关系实验中的作用：改变定值电阻两端的电压和通过的电流，多次测量，从而找出规律。
伏安法测电阻中的作用：改变定值电阻两端的电压和通过的电流，实现多次测量，从而减小实验误差。
伏安法测小灯泡电功率中的作用：改变小灯泡两端电压，使之分别小于、等于、大于灯泡的额定电压，以便测出不同电压时的实际功率。
滑动变阻器在测电阻实验中还可做定值电阻用
（三）固定的套路，变换求解
电学综合题有何规律可循呢？分析历届中考物理的电学计算题，我们也称之为电学综合题，此题看似简单，其实暗藏玄机？细分析做此题也有固定的套路：
1.由实物图转化为电路图，建立物理模型
2.做出每种情况的等效电路，注意同一性、同时性
3.抓住物理量那些变化，那些未变，用变化量表示不变量；利用电路特点，根据各状态之间的联系建立等式关系
4.解未知量
在进行变式练习时，认真钻研教材，精选例题；精讲例题，以点代面，突出重点；一题多变，等几个方面进行。应注意练习的层次，层层推进，使学生在解题时达到异中求同、同中存异、多题同解，沟通相关知识的联系，培养其联想思维、纵向思维能力化题型，通过解题的比较，体会解题思想，善于用概念、规律去揭示问题的本质特征，培养知识迁移运用的能力。
实践证明，通过师生共同努力，在教学过程中吸引学生主动参与学习，注重以上“策略”，初中生完全可以学好物理电学。
参考文献：
1、《初中物理教学中的问题与对策》东北师范大学出版社
2、《物理教学探讨》2011年第1-6期
关键词：探究性实验教学； 闭合电路欧姆定律； 模拟实验； 学生实验
中图分类号：G642.0 文献标识码：A文章编号：1006-3315（2014）05-155-002
在科学技术快速发展的今天，实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育，重要的着眼点是转变学生的学习习惯和学习方式。大多数民考民预科生模仿性学习心理是构成接受知识的主要因素。这种依赖性强，靠模仿去接受知识的习惯，是一种较为简单的学习心理，民考民预科生普遍认为物理难学。究其原因难在学生各方面能力与预科物理学习要求的差距大。预科阶段，乃至大学阶段，要求自主学习物理。不同于自学，它是指学生在教师的指导下，以学生自己的体验、参与和探究为主，从自身社会生活实践中获取物理知识，并创造性地解决生活中的问题的一种学习方法。怎样才能把课堂教学与探究性学习、发现性学习和自主性学习相结合？在大力倡导探究性实验教学的今天，迫切需要大量优秀的、具有创新性的探究实验来丰富我们的课堂教学。为此，我们立足民考民预科生学习特点，对探究式实验教学作一些有益的尝试，希望能够引领学生较为深入地学习物理的相关理论、方法、技能;提高学生的科学素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是，严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的实践能力。本文就《闭合电路欧姆定律》一节做探究性实验教学设计。
一、教材和教学对象分析
闭合电路的欧姆定律主要分为电动势和闭合电路的欧姆定律两部分。电动势的概念是闭合电路欧姆定律的关键和基础。其基本内容有两个方面：电源电动势由电源本身性质决定的，它表征了电源将其他形式的能转化成电能本领的大小。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路里电源电动势等于内外电压之和。本节难点是路端电压和外电阻之间的关系。学生通过多媒体的仿真实验记录数据，导出规律，使学生有感性的认识，课后让学生进入实验室，在做好仿真实验的前提下，进行实验，验证结论，减少盲目性。
二、教学目标
1.知识目标
理解电动势的定义。理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。理解路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、计算有关问题。知道闭合电路中能量的转化。
2.能力目标
通过路端电压与外电阻的关系实验探究，培养学生利用“实验研究，得出结论”的科学思路和方法。研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
通过多媒体仿真探究实验和课后的学生探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。通过分析路端电压与电流（外电阻）的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。
三、教学重点
闭合电路欧姆定律。路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图象表示。
四、教学难点
电动势的概念。路端电压与电流（外电阻）关系。
五、教学思路
《闭合电路欧姆定律》是学生感到较为难以理解的知识点，电动势的物理意义的理解是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。首先让学生课前感受生活中的一些电源，初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置，让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压，为引入电动势的概念作铺垫。再让学生在电脑上进行仿真实验，学生通过连接不同的开关，改变外电阻阻值，内电阻阻值，记录电流、电压，分析数据，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。然后在课堂仿真实验的基础上进入实验室实验。避免了盲目性，引发学生学习的兴趣，再进行讨论，解释现象原因。讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。最后，利用两道例题来应用闭合电路欧姆定律，并适当地延伸拓展，通过课外思考题，使学生对电动势的概念有更深刻的理解。
六、教学方法：探究性实验教学法、多媒体仿真实验探究，实验室验证、实验分析、讨论等方法
（一）电源。展示不同型号、种类电池、手摇发电机，对小灯泡供电。电源不同，结构不同，但有相同的规律。演示：1用小灯泡点触干电池，点触蓄电池，小灯泡发光。2将小灯泡与手机电池相接，小灯泡发光。3手摇发电机，同样能够使小灯泡发光。学生得出结论：干电池、蓄电池是将化学能转化成电能；手摇发电机是将机械能转化成电能。
（二）电源的电动势：模拟实验，介绍电路图（如图1），介绍实验仪器。得出内、外电路，内、外电压的概念，指出电源内部有电阻。看电池内部（如图2)，电荷定向移动形成电流,电荷电势能减小.从能量转化的角度初步理解电动势的物理意义。观察仿真实验：电场中两点间电势差在数值上等于什么？利用计算机课件进行模拟实验(如图3)【模拟实验一】：不闭合S2、S3，只闭合S1，观察V1的大小。问题思考：（1）闭合开关S1后，此时伏特表V1测得的电压?（2）此时外电阻多大？学生回答:电动势越大，电源把其他形式的能转化成电能的本领越强。学生模拟实验，分析得出（1）伏特表测电源电动势；（2）外电路电阻无穷大。E在数值上等于外电路断开时电源两端点压。
图1 图2图3
（三）闭合电路的欧姆定律：【模拟实验二】：当r一定时，改变R，观察U外、U内、U外+U内的变化。(1)当向右移动滑动头增大外电阻时，路端电压如何变化？(2)电源内电压会发生什么变化？(3)内外电压之和有何变化，其值为多大？学生进入网页模拟实验，列出试验数据。分析后得出结论：外电阻增大路端电压增大，内电压减小，内外电压之和不变，其值为电源电动势。【模拟实验三】：当R一定时，改变r，观察U外、U内、U外+U内的变化,问题思考：用鼠标拖动电源隔板下移，电源内阻是增是减？学生分析实验数据得出结论：(1)当r一定时，随着R增大，U外增大，U内减小，但U外+U内值不变，等于电源电动势。(2)当R一定时，随着r的增加，U外减小，U内增加，但U外+U内值不变，等于电源电动势。以上实验可知：U外+U内=E，因为U内=Ir,U外=IR，得闭合电路的欧姆定律I=E/(R+r)。