欧姆定律基础范文

欧姆定律基础篇1

关键词：欧姆定律 高中物理教学方法

一、教材分析

《欧姆定律》的内容，在初中阶段已经学过，高中阶段《物理》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《欧姆定律》教学的教学目的和教学要求。教学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。

《欧姆定律》的内容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了基础。《欧姆定律》实验中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，《欧姆定律》是后续课程的知识准备阶段。

通过《欧姆定律》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。《欧姆定律》内容的重点是进行演示实验和对实验数据进行分析。这是教学的核心，是教学成败的关键，是实现教学目标的基础。《欧姆定律》教学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

《欧姆定律》教学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《欧姆定律》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了承上启下作用。

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。这样既巩固了他们的实验知识，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学生上台协助，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，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，可提问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，进一步提出欧姆定律，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，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。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。

6.注意调控课堂节奏，避免单调枯燥。

参考文献：

[1]物理[M].人民教育出版社.

欧姆定律基础篇2

关键词：理解;欧姆定律;电流;电压;电阻

欧姆定律是初中物理电学部分的核心内容，也是中考中考点的重点内容、难点内容。欧姆定律掌握的好坏直接影响学生的考试成绩，要多用时间将这块知识夯实，才能取得高考的胜利。

一、明确欧姆定律的内容

1、实验思想和方法

欧姆定律在教材上是通过在“控制变量法”的实验思想基础上归纳总结出来的：即在控制电阻不变，得到通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;控制导体两端的电压不变，得到通过导体的电流跟导体的电阻成反比。由此得到了电路中电流与电压、电阻之间的关系。

2、欧姆定律的表达式

由实验总结和归纳出欧姆定律：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

表达式为：I=U/R;I的单位是安（A），U的单位是伏（V），R的单位是欧（Ω）;导出式：U=IRR=U/I

注意表达式中的三个物理量之间的关系式是一一对应的关系，即具有同一时间，同一段导体的关系。

3、欧姆定律的应用条件

（1）.欧姆定律只适用于纯电阻电路;

（2）.欧姆定律只适用于金属导电和液体导电，而对于气体、半导体导电一般不适用;

（3）.欧姆定律表达式I=U/R表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”;

（4）.欧姆电律中“通过”的电流I、“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量，不同导体之间的电流、电压和电阻间不存在上述关系。

4.区别I=U/R和R=U/I的意义

欧姆定律中I=U/R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U/R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零;若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。因此，在欧姆定律I=U/R中，当R一定时I与U成正比;当U一定时I与R成反比。

R=U/I是欧姆定律推导得出的，表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质，因此，在导出式R=U/I中R与I、U不成比例。

对于给定的一个导体，比值U/I是个定值;而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。

二、欧姆定律的应用

在运用欧姆定律，分析、解决实际问题，进行有关计算时应注意以下几方面的问题：

1.要分析清楚电路图，搞清楚要研究的是哪一部分电路。这部分电路的连接方式是串联，还是并联，这是解题的关键。

2.利用欧姆定律解题时，不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入表达式I=U/R及导出式U=IR和R=U/I进行计算，也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入欧姆定律的表达式及导出式进行计算。为了避免混淆，便于分析问题，最好在解题前先根据题意画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。同时要给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标;不能乱套公式，并注意单位的统一。

3.要搞清楚改变和控制电路结构的两个基本因素：一是开关的通、断情况;二是滑动变阻器连入电路中的阻值发生变化时对电路的影响情况。因此，电路变化问题主要有两种类型：一类是由于变阻器滑片的移动，引起电路中各个物理量的变化;另一类是由于开关的断开或闭合，引起电路中各个物理量的变化。解答电路变化问题的思路为：先看电阻变化，再根据欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电压和电流的变化。这是电路分析的基础。

三、典型例题剖析

例1 在如图所示的电路中，R=12Ω，Rt的最大阻值为18Ω，当开关闭合时，滑片P位于最左端时电压表的示数为16V，那么当滑片P位于最右端时电压表的示数是多少？

解析：分析本题的电路得知是定值电阻R和滑动变阻器Rt 串联的电路，电压表是测R两端电压的。当滑动变阻器的滑片P位于最左端时电压表的示数为6V，说明电路中的总电压（电源的电压）是6V，而当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电压表仅测R两端的电压，而此时电压表的示数小于6V。

滑片P位于变阻器的最右端时的电流为I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此时电压表的示数为U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。

例2 如图所示，滑动变阻器的滑片P向B滑动时，电流表的示数将;电压表的示数将。（填“变大”、“变小”或“不变”）如此时电压表的示数为2.5V，要使电压表的示数变为3V，滑片P应向端滑动。

图1

分析：根据欧姆定律I=UR，电源电压不变时，电路中的电流跟电阻成反比。此电路中滑动变阻器接入电路的电阻是AP段，动滑片P向B滑动时，AP段变长，电阻变大，所以电流变小。电压表是测Rx两端的电压，根据Ux=IRx可知，Rx不变，I变小，电压表示数变小。反之，要使电压表示数变大，滑片P应向A端滑动。

答案：变小;变小;A。

参考文献：

[1]北师大版义务教育教科书

欧姆定律基础篇3

关键词：高中物理；闭合电路；欧姆定律；难点教学

虽然高中生的抽象思维能力较之初中生而言要强一些，但是由于闭合电路的欧姆定律的相关知识较为抽象，学生理解起来仍然存在很大的难度。因而，在进行这一定律的教学时，教师应立足于学生的知识结构及能力水平，采用多种教学方法帮助学生切实掌握相关知识，尤其将之与之前所学的欧姆定律的知识区别开来，避免混淆。那么，在高中闭合电路的欧姆定律教学中，教师如何具体完成这一难点的教学呢？

一、巧妙导入，激发兴趣

在进行这一定律的教学时，教师首先要通过有效的导入来充分激发学生的学习兴趣，从而顺利将学生引入新知识的学习中。

针对于此，教师可以通过一个小实验来进行导入。教师先准备好几节日常生活中常用的不同型号的干电池及蓄电池，然后在干电池上标明1.5V，蓄电池上标明2.0V，然后准备15V的电源及一个小电筒灯泡，然后进行实验：先将小灯泡接到2V的蓄电池上，学生观察到小灯泡发出很亮的光。之后让学生猜想，如果将小灯泡接到15V的电源上，会发生什么情况？结合生活经验，学生们通常会以为小灯泡会被烧坏。接着教师就进行这一实验，却发现小灯泡安然无恙，而且发出光的亮度反而比之前2V的还要暗。这就有效地激起了学生的求知欲，为什么会这样呢？教师就可以顺利导入新课的学习——闭合电路的欧姆定律。这样，学生必定兴趣大增，积极投入之后的教学中，为这一难点的教学奠定了良好的基础。

二、借助实验，突破难点

上文说到，这一内容的知识较为抽象，因而在教学中教师如果单靠讲解的话，学生理解起来难度较大，因而笔者认为教师可以借助实验进行相关知识的讲解，让学生通过实验获得知识，从而有效地突破这一教学难点。

首先，教师可以通过让学生观察实验电路来确切了解闭合电路以及分电路、内电路、外电路等知识，并且掌握电源的外部电流流向及内部电流流向，从而为之后的学习扫除一定的障碍。之后组织学生进行仿真实验，并在实验过程中通过记录改变电阻值、

闭合开关后电动势、电流以及电阻的关系，认真分析后，获得闭合电路的欧姆定律。

三、积极拓展，学以致用

在学生对相关知识有了一定的掌握后，教师可以进行及时的知识拓展，帮助学生更深地理解并掌握这一定律，从而达到学以致用的目的。比如，让学生结合所学知识讨论两种较为特殊的情况（短路及断路）并进行解决：如，教师应让学生明确如果发生短路现象，常会导致电源被烧坏甚至引起火灾，因而为了避免这一问题，可以安装保险丝等。通过这种方式，有效地拓展了知识，培养了学生学以致用的能力。

当然，对于闭合电路的欧姆定律这一难点的教学，自然不止这一方法，并且难点是相对的。因而在具体教学中，教师要立足于学生实际进行教学，这样方能有效突破难点，最终帮助学生掌握相关知识并能灵活运用。

参考文献：

[1]孙殿乔.闭合电路欧姆定律的教学难点突破[J].新课程学习：中，2010（8）.

[2]呵泓.闭合电路的欧姆定律教学难点的分析与突破[J].物理通报，2000（5）.

[3]陈海斌，许开刚.闭合电路欧姆定律的应用探讨[J].中学物理，2008（10）.

欧姆定律基础篇4

一、重视实验探究过程，发现新问题

欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致，从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系，从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的，电流与电压和电阻究竟存在什么关系”的问题，到最后处理实验数据和讨论交流，得出电流、电压和导体电阻的定量关系，即欧姆定律，其数学表达式为I=U/R.探究的过程还是一个发现问题并解决问题的过程，使同学们加深了对欧姆定律的理解.

例1某同学按如图1所示的电路，研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系，若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的金属滑片P，可测得不同的电流、电压值，如表1；然后，他又改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2.请回答：

(1)分析表1中数据可知:_____________________________；

(2)分析表2中数据可知：电流与电阻_____.（填“成”或“不成”）反比，这与欧姆定律_______（填“相符”或“不符”），其原因是________.

解析这是一个典型的欧姆定律实验探究题，重点考查的是欧姆定律的结论.一个要注意的细节问题是，欧姆定律的整个探究过程运用了控制变量的思想.因此，在处理实验数据得出正确结论时，一定要体现这种思想.所以分析表1中数据可知：在电阻不变条件下，导体中的电流与导体两端的电压成正比（因为导体两端的电压成倍增加时，流过导体的电流也随着成倍增加）.但分析表2中数据却发现，电流和导体电阻的乘积不是一个定值，即电流与导体的电阻不成反比，这个结论显然不符合欧姆定律.那么，为什么得不出正确结论呢？这是我们在探究过程中经常碰到的一个问题，这个问题的解决，本身与这个实验的设计思想连接在一起，因为在探究电流与电阻关系时，应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值改变时，一定要调节滑动变阻器滑片P，使R1两端的电压保持不变，再读出相应的电流值，然后分析数据.那么，当R1的阻值成倍增加时，如何调节滑片P才能使它两端的电压保持不变呢？如上图，应将滑片P向右调节到适当的位置，想想看，为什么呢？

二、创设新情景，解决新问题

近年来，从中考试题来看，在欧姆定律实验题方面，不仅仅考查了欧姆定律的实验探究过程和伏安法测电阻，也出现了一些创设新情景，运用欧姆定律去解决一些新问题的实验题.这类试题的解答一定要抓住“欧姆定律是电路中的交通规则”这一点，运用公式I=U/R和电路的特点来解答.

例2“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.

【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值

【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱（元件符号_______），一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表量程足够大）．

【设计实验和进行实验】

（1）在右边的方框内画出你设计的实验电路图；

（2）将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量.

第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；

第二步：____________________________；

第三步：____________________________.

（3）写出Rx的表达式：Rx=____________.

解析这是测未知电阻的另一种方法――“等效替代法”.这种实验题对同学们的要求比较高，它创设了一个新的情景（“曹冲称象”），让你从这个新情景中受到启发，来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简单重现，而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系，即电压一定时，电流相等，则电阻相等.因此，我们可以按图3的实验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量.连接好电路后，将开关S与a相接，使电流表的示数指示在某一刻度（因为电流表的刻度不准确，因此不能准确读数）；接着将开关S与b相接，这个时候需要调节电阻箱，使电流表的示数指示在同一刻度处，读出电阻箱上电阻值为R，这一步充分利用了欧姆定律的结论，当电压相等时，电流相同，则电阻相等.即Rx=R.

同学们想想看，本题为什么说只是粗略测量呢？S接a和接b的顺序能颠倒吗？如果电流表的刻度准确且灵敏度良好，那么可不可以较准确地进行测量呢？（这个时候，我们可以直接根据欧姆定律来解决这个问题，即分别读出S接a和b时，电流表的示数为I1和I2，则通过计算我们可以得到待测电阻Rx=RI2/I1，且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.）

三、寻找实验规律，渗透数理思想

欧姆定律的实验探究过程本身就体现了一种数理思想，要求从定性的结论，运用数学方法得出定量的关系式.因此，在以后的中考命题上，这种思想的体现可能是命题者关注的一个焦点.

例4某同学想探究导电溶液的电阻是否与金属一样，也与长度和横截面积有关.于是他设计了实验方案：首先他找来几根粗细不同的乳胶管，按要求剪下长短不同的几段.并在其中灌满质量分数相同的盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱.将盐水柱分别接入电路中的A、B之间.闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，读出电流表和电压表的示数，并记录在表格中，如下表：

根据实验数据，请解答下列问题.

（1）通过对实验序号_______或_______的数据处理，我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样，电阻的大小与导电溶液柱的横截面积成_______.（填“正比”或“反比”）

（2）通过对实验序号1、4的数据处理，我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样，电阻的大小与导电溶液柱的长度成_______.（填“正比”、“反比”）

（3）请填写表格中未记录的两个数据.

（4）对于实验序号6，开关闭合，若保持滑动变阻器滑片P不动，将乳胶管拉长，则电流表的示数将_______；电压表示数将_______.（填“变大”、“变小”或“不变”）

解析这是典型运用自己探究得到的结论解答相关问题的一类题型，要求同学们对整个知识点有一定的驾御能力.实验中测得的是电流和电压，而问题是与电阻有关，因此我们先应运用欧姆定律求出相应的电阻值，再进行分析（这是试题的一种创新）.

我们对1、3、4、5组数据的处理得出R1=3Ω，R3=1.5Ω，R4=6Ω，R5=4Ω.运用控制变量的思想，由实验1和3，或4和5，很容易得出导电溶液的电阻与导电溶液柱的横截面积成反比；由实验1和4可以看出，导电溶液的电阻与导电溶液柱的长度成正比.

根据已得到的实验结论，由实验2和5可以得出R2=2Ω，根据欧姆定律可知U2=0.75A×2Ω=1.5V；同理，由实验3和6可以得出R6=3Ω，根据欧姆定律可知U6=1.6A×3Ω=4.8V.

欧姆定律基础篇5

关键词：人教版；高中物理；素质教育；结合

中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）34-0041-02

中学时代基础教育的根本目标是提升全民族的基本素质，培养一批怀抱理想、充满文化、具备道德、时刻有严明纪律性的良好公民，同时灌输相应的基础知识，为培养我国现代化建设所需要的各类人才奠定基础。新时代背景下的高中物理教学目标，不再仅仅以分数为目的，开始重视学生的全面发展。素质教育中最关键的是以提高全民族素质为目的，以全面发展为根本任务。以下就物理教学中结合素质教育的途径展开探讨。

一、时代背景下素质教育与高中物理结合的基本教育内容

1.物理教学中对学生的思想素质教育。辩证唯物主义的思想要求在物理教学中用唯物主义的观点客观地地阐述物理知识，让学生在潜移默化中接受物理知识并领会辩证唯物主义。爱国主义思想，即要求教师在授课过程中介绍科学家们为了祖国的发展献身研究事业的事迹，讲述我国目前的发展现状以及存在的问题，表示出对青少年的殷切期望。从而也能培养学生的民族使命感，鼓励学生为家乡的富饶安定和祖国的繁荣富强而不断学习。

2.物理教学中对学生的科学素质教育。在高中物理教学中结合科学的素质教育，不但要让学生掌握物理知识，了解它们在生活中的实际应用，并提高相应的技能和技巧，还要注重培养学生对物理知识的探索能力，培养学生对科学的进取精神，让学生从小养成实事求是的科学素质，为今后的研究做铺垫。

3.物理教学中对学生的身心素质教育。身心教育是基础素质教育的重要内容，其中最主要的就是帮助学生发展非智力因素。非智力因素的处理能够直接影响到学生的发展。在高中物理教学中，发展学生的非智力因素主要是培养学生实事求是的态度以及克服困难的意志等。

4.物理教学中对学生的劳动素质教育。在物理教学中对学生进行劳动素质教育，主要是用来揭示物理学和生活实践之间的关系。在高中物理教学中劳动素质教育主要体现在物理实践教学中，教师要着重培养学生的实际动手能力及运用所学的知识解决实际物理问题的习惯和技巧。

二、素质教育与高中物理结合的基本原则

从物理教学的特点出发，结合素质教育的要求，总结出如下五条基本原则：

1.互动原则。教学活动和课堂教学的设计要注意“教”、“学”双方的互动，真正体现教、学并存的关系。

2.发展原则。发展原则即是指高中物理教学要以促进学生的全面发展为目标。从广度上讲，就是人们常说的“全面发展”，这是我们实施素质教育的目标；从深度上讲，指教学要着眼于学生的最近发展，要让学生以前期学习为基础逐步掌握新的知识。

3.结构原则。结构原则指在教学中要通过对知识结构的教学，为学生构建良好、有序的物理认知结构。帮助学生梳理知识结构，从而整体、有序地对知识进行系列性的了解。

4.内化原则。在物理教学中，教师必须创造条件，引导学生将物理知识结构内化为物理认知结构。

5.反馈原则。反馈原则即是将大脑里的主观的物理转化为外部实际存在的东西，比如应用所学的知识解决生活中的实际问题、解释有关的物理现象等，之后从外界对学生的学习成果作出评价，学生再根据反馈，改正今后的学习行为。

三、以《欧姆定律》教学为例阐述素质教育与高中物理的结合

1.高二学生学科知识现状和能力分析。高二学生在之前的学习阶段中已经学习并掌握了电路方面的部分基本知识，学习了电压、电流的基本含义，理论上而言已经完全具备了学习欧姆定律的能力。目前存在的问题就是现有教材中应用型的事例比较少，在实际的应用问题上，学生无法改变传统的学习方法、思维和认知经验，导致在学习方法上形成了无法突破的障碍。因此，在课堂教学中，老师要注重图像教学法，利用ppt或者现场试验的方法能够让学生想到或者看到，这样就更易于学生理解这方面的知识。

2.学生生活环境与心理素质分析。电和电路是我们生活中很常见的事物，尽管不陌生，但是学生对电和电路的原理也不是很了解。教师可以利用学生对未知事物的探索心理培养学生的学习兴趣，依靠这一兴趣，学生才能自愿并大胆地尝试新事物并深入了解新事物，以此为课堂操作和教学打基础。

3.课程设计。《欧姆定律》是高中物理第二册第十四章第一节的内容，教学对象是高二理科生。欧姆定律是下一章恒定电流的基础内容，它的重要性不需要多加证明，高二物理中的欧姆定律是对初中内容的补充和延伸，在理解的基础上加以实际的应用。本章按照如下的方案展开：首先从初中课本学过的基本电路知识引入欧姆定律，接下来解释影响导体的电阻的因素，然后介绍半导体和超导体，在半导体和超导体的介绍中提高学生的学习兴趣，培养学生对科学的向往，再然后引入电功和电功，最后介绍在闭合电路中的欧姆定律。具体几点要求如下：①课程目的：全面提升学生的科学素养，让学生掌握并利用图象法分析问题，进行研究。②课程结构：注重全班同学的共同参与，调动课堂氛围，因材施教，有利地利用学生现有的知识和理解力。③课程内容：体现这门课程的公共基础性和参与性，联系生活展望未来，了解时代需求。④课程实施：积极调动学生的积极性，营造良好的学习氛围，鼓励学生自己思考、主动参与、团队合作，共同讨论并得出结论，最后由老师作总结并指出存在的问题。这样既能让学生学到知识，也能培养学生的学习能力，还能培养学生的团队意识，实现“人性化课堂”。

四、结束语

随着教育部门对素质教育要求的提高，对高素质人才培养的重视，高中物理教学工作面临着新的要求。面对这种情况，学校要加强对物理教学工作的重视，积极树立科学的素质教育理念，不断提升教学团队的教学素质，从而不断提高物理教学的质量，实现人才培养的终极目标。

参考文献：

[1]董晓莉.物理教学中激发学生的学习兴趣[J].中学生数理化（教与学），2011，（04）.

[2]王大可.谈高中物理实验教学中的素质教育[J].科教新报（教育科研），2011，（18）.

[3]欧伟.浅谈如何在初中物理教学中提高学生的观察能力[J].新课程学习（学术教育），2010，（09）.

[4]史会荣.高中物理教学中培养学生综合能力的探究[J].中国教育技术装备，2011，（19）.

欧姆定律基础篇6

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。

欧姆定律基础篇7

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。

欧姆定律基础篇8

例1 （2015年武汉四月调研）某实验小组用下列器材设计了如图1所示的欧姆表电路，通过调控电键S和调节电阻箱，可使欧姆表具有“×1”、“×10”两种倍率（ ）.

A.干电池：电动势E=1.5 V，内阻r=0.5Ω

B.电流表mA：满偏电流Ig=1mA，内阻Rg=150Ω

C.定值电阻R1=1200Ω

D.电阻箱R2：最大阻值999.99Ω

E.电阻箱R3：最大阻值999.99Ω

F.电阻箱R4：最大阻值9999Ω

G.电键一个，红、黑表笔各1支，导线若干

图1 图2（1）该实验小组按图1正确连接好电路.当电键S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱R2，使电流表达到满偏电流，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻R内，则R内=

Ω，欧姆表的倍率是

（选填“×1”、“×10”）.

（2）闭合电键S： 第一步：调节电阻箱R2和R3，当R2=

Ω且R3=

Ω时，再将红、黑表笔短接，电流表再次达到满偏电流. 第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱R4，调节R4，当电流表指针指向图2所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为

Ω.

这是一道2015年湖北省武汉市四月调研考试试题，主要考查了欧姆表的内部结构、换挡原理、中值电阻、闭合电路欧姆定律等知识点.是一道综合性强，命题立意较高，难度较大，能很好考查学生综合能力的好题.从考后试卷分析发现学生得分率比较低，很多学生束手无策，主要原因是学生对欧姆表内部电路结构和换挡原理没有弄清楚，不会灵活运用中值电阻.

解析 （1）由闭合电路欧姆定律可知：内阻R内=EIg=1.50.001Ω=1500Ω，故中值电阻应为1500Ω.根据多用电表的换挡原理，倍率越高中值电阻（内阻）越大，表盘上只有两种档位，根据电路结构可知欧姆表倍率应为“×10”.（2）为了得到“×1”倍率，应将S闭合，指针满偏时对应的电阻为150Ω，电流I1=1.5150A=0.01A，此时表头中电流应为0.001A；则与之并联电阻R3电流应为I2=0.01-0.001=0.009A，并联电阻R3=0.001×（150+1200）0.009Ω=150Ω，R2+r=1.5-1.350.01Ω=15Ω，故R2=15-0.5=14.5Ω.

如图所示电流为I=0.75mA，“×1”倍率满偏时对应的电阻为R内=150Ω，由闭合电路欧姆定律：

E=150×（1+150+1200150）×10-3，

E=（150+Rx）×（0.75+

0.75×（150+1200）150）×10-3

联立得电流为0.75mA时欧姆表的刻度值应为Rx=50Ω.

图3

二、理论分析

欧姆表是由电流表表头、直流电源、电位器和红、黑表笔串联而成，如图3所示，虚线框内是欧姆表的内部结构的原理图.

当红、黑表笔短接时，相当于被测电阻Rx=0，调节R的值，使电流表的指针达到满偏，此时有Ig=ER+Rg+r，所以电流表的满偏刻度处被定为电阻挡的零点.

当红、黑表笔断开时，相当于被测电阻Rx=∞，此时电流表的电流为零，所以电流表零刻度的位置是电阻挡刻度的“∞”位置.

当红、黑表笔间接入某一电阻Rx时，通过电流表的电流I=ER+Rg+r+Rx，将上两式相除得：IIg=R+Rg+rR+Rg+r+Rx，解得Rx=（R+Rg+r）（IIg-1），式中IIg这个数值具有重要意义，就是每一个IIg数值与表针的位置一一对应，也与每一个Rx一一对应.

由上式可知，中值电阻R中=R+Rg+r=EIg唯一地决定了欧姆表的刻度，中值电阻越大，可以准确测量的范围越大，要改变欧姆表的测量范围，实现欧姆表的不同倍率，只需改变中值电阻即可，通过改变中值电阻的大小来实现准确测量范围的缩放.

要改变中值电阻有两种途径：一是电路中的最大电流Ig值不变而改变电源电动势，但这种方法改变的范围有限，而且生产上千伏的直流电源在技术上是非常困难，成本也很高.二是电源电动势不变而改变电路中的最大电流Ig值，通过在电流表表头上并联多个电阻，即把电流表表头改装成不同量程的电流表，再加一个选择开关即可实现不同的倍率.

三、实战演练

例2 某同学用以下器材接成如图4所示的电路，并将原微安表盘改画成如图5所示，成功地改装了一个简易的“R×1k”的欧姆表，使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10kΩ～20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意，表盘上数字“15”为原微安表盘满偏电流一半处.所供器材如下：

A.Ig=100μA的微安表一个

B.电动势E=1.5V，电阻可忽略不计的电池

C.阻值调至14kΩ电阻箱R一个

D.红、黑测试表棒和导线若干

（1）原微安表的内阻Rg=

Ω.

图4 图5（2）在图4电路的基础上，不换微安表和电池，图5的刻度也不改变，仅增加1个元件，就能改装成“R×1”的欧姆表.要增加的元件是

（填器件名称），规格为

.（保留两位有效数字）

（3）画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图.

解析 （1）根据“使用中发现这个欧姆表用来测量阻值在10kΩ-20kΩ范围内的电阻时精确度令人满意”，说明在测阻值在10kΩ-20kΩ的电阻时欧姆表的指针在刻度盘的中间附近，由此可结合刻度盘确定此表的中值电阻，即表内总电阻约为R总=15kΩ，相当于欧姆表选择量程于×1k挡.当表笔短接时，电流满偏，根据欧姆定律有：Ig=ER+Rg，代入E、R、Ig的值，解得Rg=1kΩ.

（2）要把原表改装成“R×1”的欧姆表，就要减少欧姆表的内阻，在电动势不变的情况下，只有扩大表头量程，依题意，显然只有并联一个小电阻R′才能使表内总电阻等于中值电阻R并=15Ω.根据R并=R′（R+Rg）R′+R+Rg，代入R以及Rg的数值可计算可得R′≈15Ω.

图6

（3）画出改装成“R×1”的欧姆表后的电路图如图6所示.

点评 欧姆表由小倍率挡向大倍率挡转换时，需要增大欧姆表的总电阻，即要增加中值电阻，但改变中值电阻不是通过串联更大电阻来实现.因为如果串联更大电阻R0，根据Ig=ER+Rg+r+R0可知，通过欧姆调零后，要减少调零电阻R的阻值，使得整个电路的总电阻没有发生变化，实质上是串联电阻方式起不到改变量程的作用，只有通过改变电路结构，减小表头量程.欧姆表由大倍率挡向小倍率挡转换时，需要减小欧姆表的总电阻，所以只有通过变换并联电阻来实现的，相当于扩大表头量程，并联电阻后，内阻减小，欧姆表的量程也就变以小，并联的电阻越小，内电阻越小，欧姆表的量程也就越小.

变式练习 将满偏电流为50μA、内阻为800Ω～850Ω的小量程电流表G改装成两种倍率（如“×1”、“×10”）的欧姆表.现有两种备选电路，如图7和图8所示，则图

（选填“7”或“8”）为合理电路；另一种电路不合理的原因是

，在合理的电路中，当开关S合向端，这时的欧姆表是较大的倍率挡. 图7 图8答案：因为图7所示不能改变电流表的量程，即不可能实现多倍率，如图8所示中S接d端为欧姆表的较大倍率挡.