欧姆定律的含义范文

欧姆定律的含义范文第1篇

如图所示，电源电压U保持不变，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P在某两点之间来回滑动，电流表的示数变化范围是0.5A～1A，电压表的示数变化范围是2V～7V。

求：（1）电源电压U

（2）定值电阻R

二、试题分析

令滑片P在滑动变阻器上从左向右由1向2点滑动，由题目分析知：滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流表示数变小，电压表示数变大，故电流表示数从1A变化到0.5A，电压表示数从2V变化到7V，定值电阻R两端的电压从U-2V变化到U-7V，滑动变阻器接入电路的电阻值分别是__________，__________ 。

三、参考解答

解法一：由题意知，当滑片处于1和2两点时，定值电阻R两端的电压分别为U-2V和U-7V，通过的电流分别为1A和0.5A，对于定值电阻R利用欧姆定律，可以两次列式

解之得：U=12V R=10Ω

评析：本解法使用的物理知识是欧姆定律的数学表达

，使用该公式时，I、U、R三个物理量必须对应于同一用电器或同一段电路，对于整个电路利用欧姆定律也可以列式：

解法二：由题意知，当滑片处于1和2两点时，定值电阻R两端的电压和电流均发生改变，由于R的阻值不变，根据欧姆定律的含义，当电阻不变时，通过的电流与加在两端的电压成正比，可以列式：

解之得：U=12V

再由题意易求得：R=10Ω

评析：本解法使用的物理知识是深刻理解欧姆定律的含义之一，当电阻不变时，通过的电流与加在两端的电压成正比。

解法三：根据电阻的计算式_____ 可知，当定值电阻R两端的电压和电流均发生改变时，定值电阻R的阻值等于R两端电压变化值与电流变化值的比值，即_____，因此可以列式：

解之得：R=10Ω

再由题意易求得：U=12V

评析：本解法使用的物理知识是深刻理解电阻计算式的使用，不仅_____ ，而且_____ 。

解法四： 由题意知，当滑片处于1和2两点时，整个电路的电阻值发生了改变，导致电路中的电流发生了改变，但电源的电压不变，因此可以列式：

解之得：R=10Ω

再由题意易求得　U=12V

评析：本解法使用的物理知识表面上好像就是电源电压U=IR总，其深刻理解是欧姆定律的另一个含义，即当电压不变时，电流与电阻成反比。

解法五：根据串联电路的分压规律，各导体两端的电压之比等于导体的电阻之比，当滑片处于1和2两点时，两次使用串联电路的分压规律可以列式：_____

解之得：U=12V R=10Ω

评析：本解法使用的关键能熟练使用串联电路的分压规律。

解法六：根据串联电路各串联导体两端电压的计算公式 可以两次列式：

解之得：U=12V R=10Ω

评析：本解法使用的关键能熟练使用串联电路导体两端电压的计算公式。

四、亮点赏析

欧姆定律的含义范文第2篇

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）.

欧姆定律的含义范文第3篇

关键词：故事；欧姆定律；探究课堂；学习兴趣

亚里士多德说：“古往今来人们开始探索，都应起源于对自然万物的惊异。”对学生而言，这种惊异无疑会带动兴趣的产生，从而引发认知活动的展开。故事对学生而言，有着不可抵挡的吸引力，若将故事与物理相结合，引入课堂当中，不但能激发学生的学习兴趣，也能让学生在阅读故事、解决故事所包含的物理情境问题中，培养学生的分析、归纳能力与解决问题的能力等等。

新课程强调的探究学习要求学生在主动参与的前提下，根据自己的猜想或假设，在科学理论指导下，运用科学的方法对问题进行研究，在研究过程中获得创新实践能力、获得思维发展，自主构建知识体系。如何将探究过程渗透到课堂教学中，是众多教师亟待考虑的问题。笔者就将一则《如果你是柯南》的破案故事，引入初二下学期“欧姆定律及其应用”的学习中，以激发学生的学习兴趣，将物理问题插入故事情节中，经由学生的独立思考与分组讨论，体会物理问题的探究过程，促进学生对欧姆定律的理解与掌握，培养学生的问题解决能力，并借此开展了一节探究课堂。

一、抛出故事，引发学生的学习兴趣

欧姆定律，是学生在学习了电流、电压和电阻的概念之后所接触的第一条物理规律，也是初中阶段学生第一次应用物理公式通过计算来解决问题。欧姆定律是电学的基础，很多学生因为不能掌握欧姆定律的物理意义、灵活运用公式进行计算，而导致在后期的学习当中越来越困难。理解与灵活应用欧姆定律，是本节课的一个教学重点。

笔者所引入的故事情节中有四个人同时入住旅馆的晚上，店主的钻石不见了，警察介入此事并展开调查，四个人分别提供了不在场的证明，依次是在用电烙铁修收音机、用电热水炉烧水、电炉取暖和电饭锅煮饭，问：如果你是柯南，你能找出谁是小偷吗？

柯南作为一个卡通角色，学生对他追崇源自于柯南通过自己的智慧成功破获了众多案件，让学生为之着迷。本则故事则可以轻而易举打开学生的兴趣大门，吸引学生迫不及待地阅读故事情节，以柯南的角色投入破案，并思考如何解决故事结尾所提出的问题。

二、针对故事情节，提出问题，引发学生的思考

对柯南的故事，学生展现出了极大的兴趣，个别学生会在没读完之前，便迫不及待地说出自己所认为的那个凶手。

学生甲：熊仔是小偷，因为没有人会在旅馆里用电烙铁修收音机。

教师：这只是你自己的感觉而已，如果熊仔是一个修电器的师傅，就可以用电烙铁修收音机。

学生乙：小美是小偷。

教师：为什么？

学生乙：不知道，感觉像是小偷。

对初中生来说，他们的思维已经发展得较为完善，但是对于客观事实的判断，依靠的还是主观判断。对于学生众多的讨论结果，也有细心的学生会发现故事中还存在隐含的条件。此时，引导全体学生再次阅读故事，并告知他们：在故事或者是物理题当中，题目往往会包含隐含的条件，要通过细心的阅读才能发现。适当地引导学生可以让学生体会物理解题的过程及培养学生严谨的科学态度，鼓励学生针对自己的想法与周边的同学进行讨论。

讨论的过程可以更好地发挥学生的主动性、积极性，有利于培养学生的独立思维能力、口头表达能力，促进学生灵活地运用知识。

三、根据欧姆定律，解决问题、验证猜想，归纳并得出结论

学生经过再次阅读之后，在警察观察现场时发现了一个问

题：“家庭旅馆使用220 V的家庭电压，每个房间的电闸都标示房间规定最大电流是5 A。”

教师：房间的最大规定电流是5 A，这是什么意思呢？

不断地给学生提出问题，引发学生的思考。找到5 A所代表的物理意义，那学生就逐渐明白，如果四个人的房间中，谁的电流超过5 A，那么他就是小偷。接下来的问题就是如何计算房间的电流。学生会轻而易举地想到通过欧姆定律可以计算得出房间的电流值。经过一番讨论之后，将全班同学就近分组，引导学生在前面所学过的知识中找到不同电器的电阻值，给予小组适当的时间进行分组讨论与计算，带动小组间的交流与沟通，培养学生合作学习的能力。在讨论完毕后，让每个小组派代表来公布结论与理由，间接锻炼学生的总结归纳能力与语言表达能力。

在整个探究过程中，学生不仅找出了故事中的小偷，并且进一步巩固、应用了欧姆定律，更将其与生活实际紧密结合起来。此时，学生依然保持高涨的学习热情，表现出意犹未尽的感觉，更有学生认为如果多些类似的故事，物理就会变得更有趣，觉得学习物理并不是一件很难的事情。这个时候把握机会，引入关于欧姆定律应用的具体实例，以进一步强化对欧姆定律的运用。

在物理教学中，恰当地引入情景故事，不仅可以激发与提高学生的学习兴趣，还能够在故事中渗透科学的教育思想，引导学生探究并解决问题，锻炼学生的思维能力与自主建构知识的能力，进行有意义的学习。创设教学情境，引入包含物理知识的趣味故事，让学生从物理走向生活，并在生活中学习物理，加深对物理知识的理解与掌握，这也是新课标对物理教学的要求。

参考文献：

[1]褚国庆.在故事中学习物理：基于情境认知与学习理论的初中物理选修课的实践[D].南京师范大学，2007.

[2]林龙源.物理教学中故事式演绎[J].中学物理，2012（4）：31-32.

[3]张凤英.利用物理故事进行物理教学的探讨[J].中学教学参考，2009（4）：78-79.

欧姆定律的含义范文第4篇

关键词： 物理 欧姆定律 复习

在物理复习的整个知识体系中，电学知识板块儿尤为重要。一是：它占整个三式合一理化试题物理部分的40%左右，即70分中的近30分属于物理电学试题。二是：电学知识在生产实践中的重要作用已凸显出来。而要学生全面掌握、领会初中阶段电学知识，对于相当一部分初中生来说具有较大的难度。从教以来我听过一些初中电学复习课：有的先把所要用到的电学公式板书在黑板上，再讲典型例题，接着练习；有的则通过学生作题中所反馈的问题对知识进行补充强调，再练习；有的直接强调万变不离其宗，让学生多看教材，然后讲例题等。复习中讲例题没错，但选择的例题过多，又无代表性，既延长了复习时间，又不能使学生的知识得到升华。久而久之，学生疲劳，老师厌烦。要使复习课在短时间内生动、奏效，应选择恰当的例题，在讲例题的基础上，对知识进行归纳和升华。

复习课，一要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”，教学方式多样化等新课程理念；二要体现“知识与技能、过程与方法以及情感态度和价值观”三维目标的培养；三要优化学生的认知结构，让学生在教师的引导、帮助下，把学到的知识归纳起来，从而便于提练和记忆。所以对电学的复习要从学生喜闻乐见的小电器起步，从典型例题入手进行归纳总结。

例1：如图-1是一个玩具汽车上的控制电路。小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω。当闭合S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则电路中的电流为?摇 ?摇?摇?摇A，电动机的功率为?摇?摇 ?摇?摇W。（这是陕西师范大学出版社出版，经陕西省中小学教材审定委员会2008年审定通过的《物理课堂练习册》中的一道题）

学生通常按下列方法计算电路中的电流：

R中的电流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，

电动机中的电流：I=U/R=4V/1Ω=4A，

由此得第一空电路中的电流就有两个值0.5A和4A。

于是第二空的对应值为：P=UI=4V×0.5A=2W与P=UI=4V×4A=16W。这就存在两个问题：

1.根据欧姆定律计算出两个串联元件中的电流不相等，与串联电路中电流的特点相矛盾。

2.由串联分压原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：

①当U=2V时，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；

②当UM′=4V时，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，这与串联电路中的电压关系相矛盾。

对此，应找出题中所涉及的知识点，分析这些知识点间的联系，那上面的矛盾就迎刃而解了。

首先，应对欧姆定律有深入的理解。

例2：如图2所示电路（R≠R≠R）。引导学生分析如下：

1.对电路状态的分析。

（1）当S、S、S都闭合时，R与R并联，并联后作为一个整体再与R串联。A测R中的电流，V测R或R两端电压。

（2）当S、S闭合S断开时，则由图-2演变为图-2（a）到（b）。

R与R串联，R处于断开状态，A测整个电路中的电流。

（3）当S、S闭合S断开时，则由图2演变为图-2（c）到（d）。

R与R串联，R处于断开状态，V测R两端电压。

2.欧姆定律中涉及I、U、R三个量间的关系。

（1）欧姆定律中的I、U、R三个量是针对同一个用电器或者同一部分电路而言的，即必须满足“同一性”。

当图-2中的S、S、S都闭合时，A测R中的电流为I，V测R两端电压为U。此时能否用U与I的比值来计算R或R阻值呢？（即R=U/I）。

如果R=R时，由于R与R并联，所以R两端电压U等于R两端电压U，即U=U=U。根据R=U/I得R=U/I，R=U/I。这样计算出的R2的值虽然是正确的，但属于不正确的方法得出了正确的结果，实属偶然巧合。

若R≠R时，那么R=U/I，若再按R=U/I来计算R的电阻值就没有上述的巧合了。因为电压相等是并联电路电压的特点，R、R中的电流是不相等的。上述中错误地认为R、R中电流相等。这里的电压是R两端电压，而电流是R中的电流，电压与电流是两个不同电阻（或用电器，或电路）的对应量，也就违背了“同一性”。

这就告诉我们，在应用欧姆定律解题时，一定要遵循“同一性”原则，切忌“张冠李戴”，电学中的所有公式都不能违背“同一性”原则。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。

（2）欧姆定律中的I、U、R三个量必须是同一状态、同一时刻存在的三个物理量，即必须满足“同时性”。

在图-2中，当S、S闭合时，R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小是否相等？

在图-2中，当S、S闭合S断开时，不难看出，R与R串联：I=I=I则I=U源/（R+R）；当S、S闭合S断开时，R与R串联：I=I=I，则I=U/（R+R）。因为R+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即两次电流不相等。S、S闭合时，R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小不相等，这是因为S、S闭合时与S、S闭合时电路状态不同，R是在不同的状态下工作，不是同一时间内电流的大小，电流不相等。

在利用公式计算的过程中，不能用第一状态下的量值与第二状态下的量值代入关系式计算。如：要计算R的电阻值，就不能用第一状态下R两端的电压值与第二状态下R中的电流的比值来计算R的电阻值。在计算电流、电压时，也不能这样处理。

因此在利用公式计算时，带值入式的物理量必须是同一状态下的物理量，必须满足“同时性”。

（3）欧姆定律中的I、U、R三个量的单位必须同一到国际单位制，即I―A、U―V、R―Ω。即应满足“统一性”。

除各物理量的主单位外，还应记住常用单位及其单位换算关系，将常用单位换算为国际单位制单位，在利用其它电学公式计算时也要统一单位。

如：电功的公式W=UIt中，各物理量的对应单位:U－V、I－A、t－S；这样W的单位才是J。电热的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；这样Q的单位才是J。电功率的公式P=UI中：U－V、I－A，这样P的单位才是W。

我们要确定欧姆定律的适用条件。

1.欧姆定律只对一段不含电源的导体成立，即只适用于纯电阻电路。因此，欧姆定律又称为一段不含源电路的欧姆定律。

例1中涉及到电磁转换的知识，电动机工作时实质上也是一个发电机。电动机工作时，其闭合线圈切割磁感线会产生感应电流，所产生的感应电流对流过电动机线圈中的电流有一定影响。

实际上图1相当于一个“RL”串联电路，总电压的有效值不等于各分电压有效值的代数和，即U≠U+U。但得到的电流有效值的关系I=U/Z与直流（或部分）电路的欧姆定律相似，各元件上的分电压与该元件的阻抗（Z）成正比。

虽然电动机工作时产生的阻抗目前初中阶段无法计算出来，但无论电动机工作时产生的阻抗为多少，电路中的电流都等于电阻R中的电流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。电动机两端的实加电压等于总电压（电源电压）减去电阻R两端的电压，即U=U-U=6V-2V=4V。则电动机的功率为：P=UI=4V×0.5A=2W。

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上述分析说明，电阻R所在的这部分电路与电动机所在的这部分电路有着本质的不同。从能量转化的角度看：电阻R所在的这部分电路是将电能全部转化为热能；而电动机所在的这部分电路电能只有少部分转化为热能，大部分转化为机械能。前者属于纯电阻电路，后者属于非纯电阻电路。

欧姆定律只适用于纯电阻电路，即用电器工作的时候电能全部转化为内能的电路。例如电熨斗、电暖气、电热毯、电饭锅、热得快等。而电动机、电风扇，等等，除了发热外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路，欧姆定律不再适用。由欧姆定律导出的公式也只适用于纯电阻电路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）

2.欧姆定律适用于金属导体和通常状态下的电解质溶液；但是对于气态导体（如日光灯管中的汞蒸气）和其它一些导电元器件，欧姆定律不成立。欧姆定律对某一导体是否适用，关键是看该导体的电阻是否为常数。当导体的电阻是不随电压、电流变化的常数时，其电阻叫线性电阻或欧姆电阻，欧姆定律对它成立；当导体的电阻随电压、电流变化时，其电阻叫非线性电阻，如：电子管、晶体管、热敏电阻等，欧姆定律对它不成立。

3.欧姆定律只有在等温条件下，即导体温度保持恒定时才能成立。当导体温度变化时，欧姆定律对该导体不成立，因为电阻是温度的函数。

在讲解欧姆定律的应用时，常举白炽灯的例子，实际上白炽灯的钨丝在温度变化很大时电阻具有非线性，随着电流的增大，钨丝的温度升高很多，其电阻也随着变化。对非线性电阻，欧姆定律不成立，但是作为电阻定义的关系式R=U/I仍然成立，只不过对非线性电阻，R不再是常量。

综上所述，例1中第一空电路中的电流有两个值0.5A和4A，一个是在纯电阻电路（电阻R）中用欧姆定律算出的电流0.5A。另一个是用欧姆定律计算在非纯电阻电路（含电动机的电路）中的电流为4A，显然不对。

通过对例1的全面、透彻的分析，我们对电学知识得到了进一步升华：（1）判断电路的连接方式；（2）判断电表的作用；（3）利用欧姆定律解决实际问题时必须注意“三性”；（4）复习了电功率、焦耳定律等相关电学公式；（5）欧姆定律的适用范围。

学生能够领悟到，复习不是为了解题，而是要掌握知识的前后联系，优化知识结构；仔细观察，认真分析；发散思维，以点带面；举一反三，融会贯通。这样，从而体现出知识与技能、过程与方法，以及情感态度和价值观的培养。

参考文献：

［1］王较过.物理教学论.陕西师范大学出版社，2003.

［2］阎金铎，田世坤.初中物理教学通论.高等教育出版社，1989.

［3］梁绍荣等.普通物理学―电磁学高等教育出版社，1988.

［4］新课程实施难点与教学对策案例分析丛书，（初中卷）.中央民族大学出版社.

欧姆定律的含义范文第5篇

一、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含义，引入了惯性的概念，是研究整个力学的出发点，不能把它当做第二定律的特例；惯性不是状态量，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。

二、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。

三、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常量的实验，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。

四、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做功或所做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。

五、动量守恒定律。历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt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。

六、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是同一电路的三个参量。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式。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。

欧姆定律的含义范文第6篇

1.地位和作用

《欧姆定律及其应用》这一节在学生学习了电流表、电压表、滑动变阻器的使用方法及电流与电压、电阻的关系之后才编排的。通过这一节的学习，要求学生初步掌握和运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法，了解运用“控制变量法”研究物理问题的实验方法，为进一步学习电学内容打下一定的基础。

2.教学目标

（1）知识目标

理解掌握欧姆定律及其表达式，能用欧姆定律进行简单计算；根据欧姆定律得出串并联电路中电阻的关系；通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生的逻辑思维能力。

（2）技能目标

学习用“控制变量法”研究问题的方法，培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。

（3）情感目标

通过介绍欧姆的生平，培养学生严谨细致的科学态度和探索精神，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。通过欧姆定律的运用，帮助学生树立物理知识普遍联系的观点以及科学知识在实际中的价值意识。

3.重点和难点

重点：理解欧姆定律的内容及其表达式和变换式的意义，并且能运用欧姆定律进行简单的电学计算。

难点：运用欧姆定律探究串、并联电路中电阻的关系。

二、说学生

1.学生学情分析

在学习这节之前学生已经了解了电流、电压、电阻的概念，并且还初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用，具备了学习欧姆定律基础知识的基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系的认识是肤浅的、不完整的，没有上升到理性认识，需要具体的形象来支持。所以在本节学习中应结合实验法和定量、定性分析法。

2.知识基础

要想学好本节，需要学生应具备的知识有：电流、电压、电阻的概念，电流表、电压表、滑动变阻器使用方法，电流与电压、电阻的关系。

三、说教法

结合学生情况和本节特点本人采取以下几个教法：采用归纳总结法、采用控制变量法、采用定性分析法和定量分析法。

四、说教学过程

1.课题导入（采用复习设置疑问的方式，时间3分钟）

复习：电流是如何形成的？导体的电阻对电流有什么作用？

设疑思考：电压、电阻和电流这三个量之间有什么样的关系呢？通过简单的回顾、分析，使学生很快回忆起这三个量的有关概念，通过猜想使学生对这三个量的关系研究产生了兴趣，达到引入新课的目的。

2.展开探究活动，自主总结结论（时间37分钟）

根据上节探究数据的基础，让学生自主总结出两个结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

为了进一步得出欧姆定律的内容，可采用以下几点做法：各小组在教师指导下，对实验数据进行数学处理，理解数学上“成正比关系”“成反比关系”的意思，从而引入欧姆定律的内容；让学生思考用一个什么样的式子可以将这两个结论所包含的意思表示出来，从而引入欧姆定律的表达式。

3.说明事项

在欧姆定律中有两处用到“这段导体”，其意思是电流、电压、电阻应就同一导体而言，即同一性和同时性。

向学生介绍欧姆的生平，以达成教学目标中的情感目标。学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神，激发学生的学习积极性。

欧姆定律应用之一：通过课本第26页例题和第29页习题2和习题3，让学生自己先试做，然后教师再加以点评和补充，使学生理解掌握欧姆定律表达式及变形式的应用，达成教学目标的知识目标，充分体现了课堂上学生的自主地位。

应用欧姆定律解题时应注意以下几点问题：

（1）同一性

即公式中的U、I，必须针对同一段导体而言，不许张冠李戴。

（2）统一性

即公式中的U、I、R的单位要求统一（都用国际主单位）。

（3）同时性

即公式中的U、I，必须是同一时刻的数值。

（4）规范性

解题时一定要注意解题的规范性（即按照已知、求、解、答四个步骤解题）。

欧姆定律应用之二：探究串并联电路中电阻的关系。

（1）实验分析

在演示实验之前，要鼓励学生进行各种大胆的猜想，当学生的猜想与实验结果相同时，他会在实验中体验到快乐与兴奋，有利于激发学生的学习兴趣。

①演示实验

将两个电阻串联起来，让学生观察灯泡的亮度情况（变暗了），并说出原因（电路中的电流变小了，说明总电阻变大了）。

得出结论：串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。

②演示实验

将两个电阻并联起来，同样让学生观察灯泡的亮度情况（变亮了），并说出原因（路中的电流变大了，说明总电阻变小了）。

得出结论：并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。

（2）定性分析

（提出问题）为什么串联后总电阻会变大？并联后总电阻会变小？

得出结论：电阻串联相当于导体的长度变长了，所以串联电阻的个数越多总电阻就越大；电阻并联相当于导体的横截面积变粗了，所以并联电阻的个数越多总电阻就越小。

（3）定量分析

利用欧姆定律公式以及前面学过的串并联电路中电流和电压的特点推导串并联电路中总电阻的关系得出结论：（1）电阻串联后的总电阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）电阻并联后的总电阻=+…+。

4.小结（4分钟）

（1）理解掌握欧姆定律的内容及其表达式

（2）运用欧姆定律解决有关电学的计算题以及探究串、并联电路中电阻的关系

5.布置作业（1分钟）

本节作业的布置主要是针对欧姆定律表达式及其变形公式的运用，并结合前面学习过的串并联电路中电流、电压的特点的一些常见题型加以知识的巩固。

作业：《课堂点睛》17页至18页的习题。

五、说板书设计

欧姆定律的内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

欧姆定律的表达式：I

电阻的串联：R串=R1+R2+…+Rn

欧姆定律的含义范文第7篇

(一)知识目标

1、理解伏安法测电阻的原理。

2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。

3、理解两种方法的误差原因，并能在实际中作出选择。

4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理.

(二)能力目标

1、通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。

2、了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表。

3、练习使用多用电表。

(三)情感目标

1、通过本课学生测量分析，器材选择判断，树立学生知识来源于实践，应用于实践的观点。

教学建议

1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了，但是初中时只要求学生掌握测量基本原理，不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因，也不需要学生掌握两种连接方法，而在高中阶段，本节重点是伏安法测电阻的两种接法，使学生知道在什么情况下应该用哪种接法，知道两种接法对测量值带来的不同测量结果，要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。

在新课讲解中可以首先复习电阻定义，引出测量电阻的思路，结合具体实际，提出两种测量方式，分析误差原因，总结适用条件，通过测量分析，进一步巩固。通过器材分析选择，培养学生解决实际问题能力。

学生活动展开时应该在教师的引导下，分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件，利用自行测量进一步体会适用条件，通过练习题，进一步培养学生综合分析能力，器材选择判断能力，解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用，具有联系实际的意义，为学生提供运用知识分析和解决问题的机会

2、教材要求了解欧姆表的原理，不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题.

通过对欧姆表原理的讲解，进一步加强学生使用欧姆表的能力，重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性，使学生分清欧姆表的各档位之间的转换，知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接，会对欧姆表进行读数和测量。

3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法，如果学生的程度较好，可以对电阻的测量进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外，还可以向学生介绍其他方法。比如替代法，补偿法，惠斯通电桥法，另有利用一个已知电阻和伏特表，一个已知电阻和安培表进行测量的方法。

教学设计示例

电阻的测量

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

(1)了解用伏安法测电阻，知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差。

(2)懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的，并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。

(3)知道欧姆表测电阻的原理。

2、能力方面的要求：

(1)引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。

(2)通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。

(3)培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。

二、重点、难点分析

1、重点：使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。

2、难点

(1)误差的相对性。

(2)根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。

三、教具

电压表，电流表，欧姆表，测电阻的示教板。

四、主要教学过程

(-)引入新课

我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验，现在，再做“伏安法测电阻”，是不是简单的重复呢?大家可以回想一下，当初做实验时的情况，把两个示数相除，再多次求平均即可，那你们有没有想过，这样得到的就是电阻的真实值吗?不是，原因在于电压表和电流表都不是理想的。

(二)教学过程

1、伏安法测电阻

我们已经了解了电流表并非无电阻，而电压表也并不是电阻无穷大，用这样的表去测量电阻，会对测量结果有什么样的影响?

(1)、原理：利用部分电路欧姆定律

我们利用电压表，电流表测量电阻值时，需把二者同时接入电路，否则无对应关系，没有了测量的意义，那么接入时无非两种接入方法，那么电路应如何?请同学们画出。

(2)、电路：

如果是理想情况，即时，两电路测量的数值应该是相同的。

提出问题，实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差，是偏大还是偏小?

外接法

是两端电压，是准确的，是过和的总电流，所以偏大。

偏小，是由于电压表的分流作用造成的。

实际测的是与的并联值，随，误差将越小。

内接法

是过的电流，是准确的，是加在与A上总电压，所以偏大。偏大，是由于电流表的分压作用造成的。

实际测的是与A的串联值，随，误差将越小。

进一步提问：为了提高测量精度，选择内、外接的原则是什么?

适用范围：;

[思考题]给你电源、电流计、已知电阻、开关和未知电阻各一只，如何设计测量电阻的电路。

方法：将A前后两次串入和各支路，测得电流强度为和，应有，则)

2、欧姆表测电阻

伏安法测电阻比较麻烦，实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻，关于欧姆表的构造，先请同学们看书。

以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数，测电阻不同于测电流、电压，表内本身含有电源，表盘上本身刻定的是电流值。试想，在两表笔间接入不同的电阻时，电路中的电流强度会随之发生改变，且一个阻值对应一个电流值，即指针偏在某一位置，所以可知：

(1)、原理：闭合电路欧姆定律

(2)、刻度的标定：

①两表笔短接，调，使，刻出“0”

②两表笔断开，指针不偏，刻出“∞”

③任意加上，，在指针偏转到的位置，刻出“”;

④若是正好是呢?应有，不难看出此时、，是此时的欧姆表内阻，也称中值电阻。

拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程，同时说明：

①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一，即电流流入的为正极，电流流出的为负极。

②由于与并不是简单的反比关系，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从有向左，刻度越来越密。

(3)、使用欧姆表的注意事项：(请同学回答并总结出)

①测电阻时，要使被测电阻同其它电路脱离开。

②欧姆表一般均有几档，而且使用时间长了，电池的E，r均要发生改变，所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。

③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。

由此也可看出，利用欧姆表测电阻仅是粗测而已，在此基础上，应再利用伏安法测量才会比较准确。

3、课后小结

欧姆定律的含义范文第8篇

一、巧记力学知识

力学是初中物理的重点，同时也是难点。为了帮助学生记忆，我们可以采用以下方式帮助学生理解和记忆。

力的三要素：大小、方向和作用点。我们可以这样记忆：力的三要素，大小、方向、作用点。这样叫做简化记忆。

G=mg公式。物体的重力和质量的关系式G=mg，可用谐音记忆：大鸡（G）等鱼（等于）摸（m）小鸡（g）。

m=■，可用谐音记忆：莫（m）要大鸡（G）压小鸡（g）。

g=■，可用谐音记忆：小鸡（g）在等（=）大鸡（G）吗（m）？

g=9.8牛顿每千克：可用谐音记忆为，记（g）得九点把（9.8）牛（牛顿）牵克（千克）吃水。也可以这样记，小鸡（g）进酒吧（9.8）。

重力公式G=ρvg。计算重力的公式G=ρvg，其中大写的G可记作“大鸡”，ρ像P字母，V谐音“喂”，g可记作“小鸡”。因此，公式谐音记忆为：大鸡（G）等着（=）放屁（ρ）喂（v）小鸡（g）。

二力平衡的条件，二力平衡应满足“一物二力同直线，大小方向等相同。”其中指二力作用在同一物体上，这是最容易忽视的，因此二力平衡的条件也可记为：要想吃两个等大的梨（力），可在同屋（物）内同一直线的相反方向去找。这里包含了“同物”“等大”“同线”“反向”四个方面的含义。

二、巧妙理解“蒸发、吸热和致冷”

在物理中，蒸发、吸热和致冷等现象与我们的生活实际联系十分紧密，但是其形成原因却有点难于理解，对于这样抽象的问题，学生往往理解不了。液体在沸腾过程中吸收热量但温度保持不变，而蒸发是吸热却有致冷作用，两种气化方式的不同怎样理解？而且蒸发时吸收热量，为何温度又降低？这些内容往往困惑着学生，是学生学习时的一大难点。

液体蒸发时吸热，即使在常温下也可以进行，但又不像沸腾、熔解有明显的供热源。蒸发只能从周围物体和未蒸发的液体中吸收热量，这样，未蒸发的液体因放热而温度降低。确切地说，吸热的液体是液体中已蒸发的那部分，而放热降温的却是未蒸发的液体和周围其他物体。

三、巧记欧姆定律

欧姆定律是物理应用较多的一个定律，准确把握好欧姆定律有利于学生对电学的理解和把握。首先来看一下欧姆定律的因果关系。有人根据欧姆定律I=■的两个变形公式U=IR和R=■，得出“电压与电流强度成正比”“电阻与电流强度成反比”的结论，这是混淆了自变量和函数的因果关系。

电压是电源提供的，其大小由电源及电路结构决定。电阻是由导体的材料、几何形状（长度、横截面积）决定。它们都不随电流强度的变化而变化。恰恰相反，电流的大小是由电压和电阻决定的。这里，电压、电阻的变化关系是“原因”，电流的变化是“结（下转59页）（上接57页）果”，因果关系不可倒置。

假设有人说：“这人长得真像他的儿子，一模一样。”听众一定感到非常可笑。虽然这话反映了两个人相像的事实，但却颠倒了因故关系。只能说儿子像爸爸，不能说爸爸像儿子。用我们方言说就是儿子随爸爸而不是爸爸随儿子。同理，是函数随自变量变化，而不是自变量随函数变化。

巧记欧姆定律：欧姆定律I=■可记作，我（I）有（U）儿（R）子。I是英语的我，U谐音有，R谐音儿。

U=IR可记作，有（U）爱（I）就有儿（R）。

R=■可记作，儿（R）有（U）爱（I）。

四、巧记凸透镜呈像规律

凸透镜对光线的作用可记作：平行必过焦，过焦必平行。

凸透镜呈像规律可记作：一焦分虚实、二焦分大小，虚像正来实像倒；（虚像是正立的，实像是倒立的）虚像同侧实像异，（成虚像时，像和物在透镜的同一侧，成实像时，像和物在透镜的两侧。）物近像远像变大；（物体距离凸透镜越近，即物近；像距离凸透镜就越远即：像远；所成的像会变大。）物远像近像变小。

欧姆定律的含义范文第9篇

物理是一门以观察和实验为基础的自然学科，物理的概念、定律、定理、结论都是实验结果的体现，也需要经过实验来验证。实验是物理教学中实施探究教学的良好载体。让学生在实验中去解决问题，从而获得科学规律尤为重要，它有着文字教学不可替代的作用，但在现实的教学中，由于初中学生年龄小、自制力不强，又没有实验基础，有时实验教学只是流于形式，有些学生在实验中只是依葫芦画瓢，有些甚至认为实验只是玩玩而已，根本不能领会实验的原理和思想。不利于学生创新思维的培养和对知识的理解。那么如何才能使实验在教学过程中发挥其独有的作用，更有效的帮助学生自主学习呢，我个人认为：“指导学生实验预习，让其明确实验目的、理解实验原理和思想尤为重要。

任何一个实验都应该有它的主要目的。没有目的，实验就没有指向性，实验就毫无意义，更谈不上实验的有效性。只有明确了实验主要目的，教学设计和实施才有据可依，才可能发挥实验的最大效益。

实验预习又是保证学生进行正确操作并获得正确结果的前提，通过实验前的预习，学生对实验的目的、原理、方法、步骤以及仪器的使用有了正确的认识，在实验过程中心中有数，目的明确，从而提高实验的质量和效率。

例如在进行欧姆定律复习时，我发现部分学生只知道欧姆定律的表达式，并会根据欧姆定律公式进行一些简单的计算。但是对实验的理解和表达式的含义却是含含糊糊。不知道是电阻一定时，“电流与电压成正比”还是“电压与电流成正比”。究其原因，就是，开始教学过程中，学生预习不到位，部分学生不明确实验目的，没有领会实验的原理和思想，做实验只是依葫芦画瓢。为了使学生在实验能获取更多的知识，此后，在上这节课前。我都会让学生做充分预习，并留有预习作业，让学生注意分析这节课的课题“探究‘电流跟电压和电阻的关系’”，题目中有几个任务，每个任务分别是什么？明确实验目的。在学生明确两个任务分别是探究“电流与电压的关系”和“电流与电阻的关系”之后，继续提问，既然电流与电压、电阻都有关系，那么我么在研究电流与电压关系时候应该怎么做，是研究电流变化时如何影响电压还是电压变化时候如何影响电流……。通过这样的指导，学生明确了实验目的和思路，做起实验不再盲目，使实验结论的得出、记忆和理解更加容易。

所以教师在让学生进行实验前，必须让学生对该实验的目的认真分析研究，找出实验的主要目的所在，并且对实验原理做到真正的理解。只有这样，学生知道了要做什么，怎么做，学生做实验实验才能做到真正的避免依葫芦画瓢；也只有这样，学生才能在实验中有效的进行探究学习，通过自我分析、合作交流、教师引导等手段获得新的知识；也只有这样才能让实验在自主学习过程中发挥其独有的作用。

欧姆定律的含义范文第10篇

1 知识目标

1.1 知道电动势的定义.

1.2 理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。

1.3 知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。

1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

1.5 理解闭合电路的功率表达式。

1.6 理解闭合电路中能量转化的情况。

2 能力目标

2.1 培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。

2.2 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

2.3 通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。

3 情感目标

3.1 通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点。

3.2 通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系。

3.3 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想。

3.4 知道用能量的观点说明电动势的意义。

教学建议

1 电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论。

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的。 电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极。

2 路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线。

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题。

3 最后讲述闭合电路中的功率，得出公式 ， .要从能量转化的观点说明，公式左方的 表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中。

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

1 教育目标

1.1 知识教学点

1.1.1 初步了解电动势的物理意义。

1.1.2 了解电动势与内外电压的关系。

1.1.3 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。

1.1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

1.1.5 理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化。

1.2 能力训练点

通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力。

1.3 德育渗透点[来源：高考资源网]

1.3.1 通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点。

1.3.2 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想。

2 重点、难点、疑点及解决办法

2.1 重点

①正确理解电动势的物理意义。[来源：高考资源网]

②对闭合电路欧姆定律的理解和应用。

2.2 难点

路端电压、电流随外电阻变化规律。

2.3 疑点

路端电压变化的原因（内因、外因）。

2.4 解决办法

制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点。

3 教学过程设计

引入新课：

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差）

演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭.）为什么会出现这种现象呢？

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的。

教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加。

4 课时安排[来源：高考资源网][来源：高考资源网]

1课时

5 教具学具准备

不同型号的干电池若干、小灯泡（3.8V）、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表（0～2.5V）两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器（0～50Ω）一只、开关、导线若干。

6 学生活动设计

学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题。

7 教学过程

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流。那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差。）

演示：将小灯泡接在充电后的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭。）为什么会出现这种现象呢？

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流，但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减小为零，所以电流减小为零，因此要得到持续的电流，就必须有持续的电势差。

教师：能够产生持续电势差的装置就是电源。那么，如何描述电源的特性？电源接入电路，组成闭合电路，闭合电路中的电流有什么规律呢？这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。

8 板书设计

8.1 电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压。

8.2 闭合电路欧姆定律。

闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

8.3 路端电压跟负载的关系。

路端电压随外电阻增大而增大。

欧姆定律的含义范文第11篇

一、滑动变阻器滑片移动引起电路变化

由滑动变阻器滑片的移动引起电路中的总电阻发生改变，进而引起电路中电流的变化或电压的重新分配。在分析电路中各物理量变化时，若题目不加以说明，可以认为电源电压不变，定值电阻阻值不变，导线电阻为零。

1.并联电路中的滑动变阻器

图1例1.（2012・玉林）如图1所示的电路，电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器R1标有“1A10Ω”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时闭合开关S，通过灯泡L的电流为0.5A，移动滑动变阻器的滑片P，在电路安全工作的情况下，下列说法正确的是（）

A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮

B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A

C.R1消耗的电功率范围是1.5～3W

D.电路消耗的总功率范围是2.4～4.5W

解析：从电路图可以看出，滑动变阻器与灯泡并联。由于并联电路中各个支路相互独立，互不影响，且电源电压不变，所以在电路安全工作的情况下，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，都不影响灯泡的工作情况，因此选项A错误。滑动变阻器R1标有“1A10Ω”的含义是：滑动变阻器允许通过的最大电流是1A，它的最大阻值为10Ω。当滑片P在最右端时，滑动变阻器阻值最大为10Ω，由电源电压为3V，根据欧姆定律I=U1R可计算通过它的电流为0.3A。再根据并联电路的电流等于各支路电流之和，可计算出通过干路中的电流是0.8A，因此选项B错误。因为滑动变阻器允许通过的最大电流是1A，它两端的电压为3V，根据P=UI计算R1消耗的最大电功率为3W。根据P=U21R可知，在R1两端电压不变时，电阻越大，它消耗的电功率越小。所以R1消耗的最小电功率为P=U21R=（3V）2110Ω=0.9W，所以R1消耗的电功率范围是0.9～3W，选项C错误。灯泡消耗的功率P=UI=3V×0.5A=1.5W，电路消耗的总功率等于R1与灯泡消耗的功率之和。电路消耗的最小总功率为0.9W+1.5W=2.4W，消耗的最大总功率为3W+1.5W=4.5W，因此D正确。

答案：D

点拨：并联电路中的滑动变阻器变化电路分析：由于电源电压不变，且并联电路中各个支路相互独立，互不影响，所以含定值电阻的支路其物理量都不变，含滑动变阻器的支路电压不变，其他物理量可以按以下思路分析：若滑动变阻器阻值变大（或变小），则支路电阻变大（或变小），根据欧姆定律，该支路电流变小（或变大），所以干路总电流变小（或变大）。

图22.串联电路中的滑动变阻器

例2.（2012・福州）如图2所示电路，灯L标有“3V0.9W”，滑动变阻器R上标有“50Ω1A”的字样，电压表量程为0～3V，则灯L正常工作时的电流为A。若电源电压为4.5V，为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是。

解析：灯L标有“3V0.9W”的含义是灯泡的额定电压为3V，额定功率为0.9W，根据公式I=P1U可求灯L正常工作时的电流为0.3A，利用R=U1I进一步能求出灯泡电阻为10Ω。要保证电路中各元件安全工作，综合考虑就是电路中的电流不能超过灯L正常工作时的电流0.3A，滑动变阻器R两端的电压不能超过电压表量程3V。因为L与R串联，当滑动变阻器连入电路的阻值最小时，电路中电流最大为0.3A，此时灯泡两端电压为3V。R的最小阻值可以这样计算：R小=U1I=4.5V-3V10.3A=5Ω。当电压表示数为3V时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，此时通过灯泡的电流为I=4.5V-3V110Ω=0.15A，R的最大阻值为R大=3V10.15A=20Ω。

答案：0.35～20Ω

点拨：串联电路中的滑动变阻器变化电路分析：由于电源电压不变，按以下思路分析：若滑动变阻器阻值变大（或变小），则总电阻变大（或变小），根据欧姆定律，电路中的电流变小（或变大），定值电阻两端电压变小（或变大），根据串联电路的电压特点，得出滑动变阻器两端电压变大（或变小）。

二、开关通断引起电路变化

开关的开、闭能改变电路的结构，使电路处于不同的连接状态：可能串联，可能并联，甚至可以有部分电路被短路，这使得电路有许多变化。解题过程中，应首先弄清开关在断开、闭合时电路中各电阻的连接情况，其次画出开关不同状态时的电路等效电路图，然后根据串、并联电路的特点进行相关的计算。

1.开关转换串并联电路

图3例3.（2012・昆明）如图3所示，电源电压恒定，R1=30Ω，R2=60Ω，当开关S3闭合，S1、S2都断开时，电流表的示数为0.1A。（1）求电源电压；（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，求电流表的示数、电路消耗的总功率和通电一分钟电流对R1所做的功。

解析：试题的开关较多，而且开关的开闭情况复杂，要判断每一情况下电路的连接情况，不妨考虑“擦除法”。

（1）当开关S3闭合，S1、S2都断开时，可以先把S1、S2擦除，得到图4（a）。容易看出R1、R2串联，根据电流表示数及串联电路特点和欧姆定律，很容易计算电源电压电源。电压U=IR=0.1A×（30Ω+60Ω）=9V。

图4（2）当开关S3断开，S1、S2都闭合时，电路的连接情况如图4（b）。此时R1、R2并联，电流表测量的是干路电流，电流表示数I′=I1+I2=U1R1+U1R2=9V130Ω+9V160Ω=0.45A。电路消耗的总功率P=UI=9V×0.45A=4.05W，电流对R1所做的功W=U21R1t=（9V）2130Ω×60s=162J。

答案：（1）9V（2）0.45A4.05W162J

点拨：解决电学问题的关键，首先是要能够准确地辨别电路是串联电路还是并联电路，能够把比较复杂的电路图准确地简化为等效的串、并联电路。其次要会运用串、并联电路的特点及电学的基本规律正确解题。

2.开关造成用电器短路

图5例4.（2012・宿迁）某电饭锅内有R0=44Ω、R=2156Ω的两根电热丝，将它接入电路，如图5。当S分别置于“1”挡和“2”挡时，挡是保温状态；当S接“2”挡时，电路中的电流大小是A，通电100s电路产生的热量是J。

解析：从电路图看出，当S置于“1”挡时，R0和R串联。当S置于“2”挡时，R被短路无电流通过，电路中只有R0。根据P=U21R可知，在电源电压不变的情况下，电路中的电阻越大，电功率越小，单位时间内产生的热量越少，所以“1”挡是保温电路。当S接“2”挡时，电路中的电流可以利用欧姆定律计算，I=U1R0=220V144Ω=5A。电路产生的热量可利用电热公式计算，Q=I2Rt=（5A）2×44Ω×100s=1.1×105J。

答案：151.1×105

点拨：用电器与开关并联时，当开关闭合，用电器就会被短路，使用电器中无电流通过，分析电路时可以把这个用电器直接拆除。

三、电表变化引起电路变化

电路中含有电流表和电压表以后，电路变得更为复杂。解决这类问题的关键是正确认识电表的双重作用。一是指示作用，即电表能指示出电路中的电流或电路两端的电压；二是连接作用，即电路中的电流表自身电阻很小，相当于一根导线。在分析电路时可以把电流表去掉，并用导线替代电流表；电压表电阻很大，相当于断开的开关，在分析电路时可以把电压表直接拆除。注意：千万不能把去掉电压表的地方用导线连起来。

例5.（2012・沈阳）如图6所示电路，电源电压为6V，灯泡L标有“6V2W”的字样，设灯泡灯丝电阻不变。

图6（1）若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电流表的示数为1A，求电阻R的阻值。

（2）若表a、表b均为电压表，闭合开关S，求灯泡L的功率及通电4min消耗的电能。

图7解析：（1）首先简化电路。因为表a为电流表，相当于一根导线；表b为电压表，相当于断开的开关，在分析电路时可以把电压表直接拆除。处理后的电路如图7甲所示，此时灯泡L因与导线并联被短路，而无电流通过，又可以直接拆除，电路进一步简化为图7乙所示，容易看出电路中只有一个用电器R。根据电流表示数和电源电压，结合欧姆定律容易求出电阻R的阻值。

（2）表a、表b均为电压表时，可以把电压表直接拆除，得到图7丙所示，此时灯泡L与电阻器R串联。这一问中，根据灯泡铭牌数据求出其电阻是解题的关键。

答案：（1）当a为电流表、b为电压表时L被短路，只有R连入电路

R=U1I=6V11A=6Ω

（2）当a、b均为电压表时，L与R串联

RL=U2额1P额=（6V）212W=18Ω

I=U1R总=U1RL+R=6V118Ω+6Ω=0.25A

P=I2RL=（0.25A）2×18Ω=1.125W

W=Pt=1.125W×240s=270J

点拨：用电器的铭牌上提供的数据主要有额定电压和额定功率，这两个量在计算中非常重要。（1）正常工作时的电流：I额=P额1U额；（2）电路中，我们一般认为用电器在不同电压下工作时的电阻不变，因此电阻是计算中的“桥梁”，非常有用。用电器的电阻能通过额定电压和额定功率计算出来：由P额=U2额1R得R=U2额1P额。（3）如果知道实际电压，可以利用比例求出实际功率：P实1P额=U2实1U2额。

四、传感器引起电路变化

传感器是指这样一类元件：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并能把它们按一定规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。即传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号的变化。

例6.（2012・德州）为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图8甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω。在图8乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω。求：

（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；

（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。

图8解析：（1）由题目中的已知条件，当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω。电路图中两电阻串联，电压表测量的是R1的电压。根据串联电路中电压的分配规律或欧姆定律容易求出电压表示数。

（2）当电流表的示数为0.2A时，根据欧姆定律容易求出串联电路的总电阻，进一步算出R1的电阻，结合甲图可判断对应的酒精气体浓度，进而判断被检测者是否酒驾。

答案：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω。

I=U1R=8V160Ω+20Ω=0.1A

U1=IR1=0.1A×60Ω=6V

（2）当电流表的示数为0.2A时

R1=U1I-R2=8V10.2A-20Ω=20Ω

由图8甲可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml。

0.2mg/ml

欧姆定律的含义范文第12篇

【关键词】康德哲学/非欧几何/狭义相对论/批判精神

【正文】

20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间，现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立，由此不仅为物理学提供了新的范式，而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余，我们更应细察这些科学思想的源流，从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代，尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上，我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。

一　追踪“先天”空间形式的世俗血统

在人类文明史上，数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力，而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石，欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证，结果都失败了；唯理论者有数学家站在他的一边，要反对他的逻辑，似乎是没有希望的。非欧几何发现之后，情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命，亥姆霍兹功不可没。

从其科学生涯的早期，亥姆霍兹就致力于对数学、物理学基本概念的哲学分析和批判考察。在他看来，自然科学与逻辑学在思维方式上是根本不同的。因为在作为“哲学的一部分的逻辑学中，关于大前提及小前提的起源问题一般是没有说明的，……传统逻辑把自己限于那种方式、方法，由这种方式、方法你就能从已知的和给定的命题推出新命题，即一个人如何从三段论中推出命题。它并没有给出我们如何达到最初命题的大前提和小前提的任何信息。一般说来，这正是由一位未知的权威所给的命题。”[2]而自然科学的程序则恰恰相反，它的目的在于获得先前未知的知识，这些知识是不能由任何权威给出的。正是那些先前不知道的命题，形成了自然科学的主要部分及最重要的部分。按照这种精神，对于一个理论来说，亥姆霍兹最为关注的必然是对其前提及基本原理的批判性审查，并进而揭示出它们的“世俗血统”，这正是他科学与哲学研究的突出特色，也是一切富有创造性的杰出科学家及哲学家所共有的优秀品格。因此，从其对生理光学的研究到对一般空间知觉的起源和本性的沉思，再到对几何学及算术公理之基础的批判性考察就成了亥姆霍兹科学与哲学探索的必然发展趋势。

早在1857年给其父亲的信中，亥姆霍兹就明确谈到：“我正感到某些问题急需特别处理的必要性。就我所知，还没有任何一位现代哲学家着手处理这些问题，它们全部属于康德所探讨的先验概念的范围。例如几何学原理和力学原理的起源问题，以及我们必须逻辑地把实在归诸于物质和力这两个抽象概念的理由。其次是来自类比的无意识推理的规律，由此规律我们才从感觉进到知觉。我清楚地认识到这些只有通过哲学探讨才能被解决，也才是可能解决的，以致我感到对更深奥的哲学知识的迫切需要。”[3]但另一方面，他也深知解决这些重大问题决不能像前人那样单靠纯思辨的方法，否则就会重蹈覆辙。随之，亥姆霍兹对感官生理学、特别是生理光学及知觉的起源与本性进行了长期的深入研究，直到1866年才真正转向几何学公理及算术公理之基础的研究。

在亥姆霍兹看来，像几何学这样的科学可以存在，而且按它的方式被建构起来这一事实，已经必然地引起每个对认识论问题感兴趣的人的关注。我们的知识中没有别的学科像几何学那样似乎是现成地出现的。在这方面，它完全避开了其它的自然科学学科必须做的那种收集经验材料的繁琐任务，以致它的程序的形式是唯一地演绎的，结论来自结论，并且谁都不最终地怀疑这些几何定理对现实世界的有效性，从而使得几何学总是被当作令人叹服的例子去证明，不必借助经验我们也能获得关于实在内容的命题的知识，特别是被康德当成了存在先天综合判断的根据，这是不符合批判精神的。亥姆霍兹要进一步对这些所谓的“自明公理”进行批判考察，其目标在于“给出有关几何公理，它们与经验的关系以及用其他公理代替原有公理的逻辑可能性的最新研究成果的一种解释。”[4]

那么，欧氏几何所隐含的基本事实是什么呢？亥姆霍兹的分析表明，欧氏几何的所有证明的基础都在于确立相关的线、角、平面图形及立体图形的叠合。只有当两个图形完全重合时，它们才是相等的。对之作进一步的分析将会发现，为了使两个图形相等，必须把一个图形移向另一个图形。但是如何移动呢？答案无疑是要保证移动过程中图形保持不变，这相当于移动一个不变的刚体。显然，这里隐含的公设是不变刚体的存在，而这个概念是来自对自然物体所显现的物理的或化学的特性的抽象。如果刚体或质点系统不能形状不变地相互移动，如果几何图形的叠合不是一个独立于一切运动的事实，我们就不能谈论全等，也不会有空间测量的可能性。因而，对欧氏几何来说，首要的是全等概念，而不是两点间的最短线，这就是亥姆霍兹基于事实的分析而非解析的准则所得到的一个重要结论。正如他在谈到这一点时所说：“我的出发点是一切最初的空间测量都是基于对全等的观察。显然，光作为直线的性质是一个物理事实，它受到其它领域的特定实验的支持，对于可以获得对几何公理的精确性充分确信的盲人来说，光的这一特性是绝对不重要的。”[5]因为盲人不借助光的直线性也能理解欧氏几何学，但盲人并非通过触觉没有领悟全等。

亥姆霍兹认为，riemann的解析方法的不足之处在于它没有反映出我们的空间概念所必须的经验部分。而他自己的目标则在于以确立重合为起点，去假定空间测量的可能性并进而探求多维空间的一般解析表达式，这就意味着经验地得到了几何公理。在谈到与riemann的研究思路的重大区别时，亥姆霍兹指出：“我自己达到同样的考虑部分地来自对于颜色的空间描述的研究，部分地通过对以视野中的测量为目的的视觉估计之起源的研究。riemann从描述空间中无限接近的两点间距离的一般解析表达式开始，由此导出了关于不变的空间结构的自由运动定理，而我则从观察事实出发，这一事实即不变的空间构形在我们空间中运动的自由性是可能的，并且我由这一事实导出了较riemann当作公理的解析表达式的必然性。以下就是我的计算所基于的假定：(a)关于空间的连续性和维数；(b)可动刚体的存在，它是通过叠合而进行空间测量的比较时所必需的；(c)这种刚体的可自由运动特性，由(b)(c)两点可保证两个空间图形的叠合与其所在的空间位置无关；(d)刚体的旋转不变性。”[6]亥姆霍兹认为，这四个假定都是普通几何所具有的，“尽管以上假定没有关于直线和平面的存在的公理及平行线公理，它也是完备的和自足的，并且从理论上看，它具有完备性和易于检验的优点。”[7]

从以上四个假设出发，亥姆霍兹达到了riemann的研究起点，即n维空间中扩展了的毕达哥拉斯定理。如令维数为三，并假定空间是无限扩展的，就只有欧氏空间是可能的。也就是说，欧氏空间只是满足叠合条件的不同类型的空间中的一种。这些空间包括球面空间和伪球面空间，它们也是可设想的无矛盾的几何学。

那么，为什么我们接受了欧氏几何，而没有接受其它可能形式的非欧几何呢？为此，亥姆霍兹认为必须首先研究可想象的和可知觉的东西之间的关系，并进一步从中发现新的准则，以便用于有关几何学的特殊考虑，从而区别出空间知觉中的先天因素和后天因素。他先后研究了假想的二维生物在平面、球面及椭球面上所产生的几何学。从而得出结论：欧氏几何学之所以是我们周围实在世界的几何学，这没有什么可奇怪的，因为我们的视觉观念已经变得与这一环境相适应，因而也服从欧氏几何定律。如果生活在另一种几何结构不同的环境中，我们就会与新的环境相适应，学会看非欧几里德式的三角形，会觉得三角形的内角和不等于180度是正常的，我们也将学会用被那个世界的刚体所定义的一致性来测量距离。也就是说，欧氏几何的优先权是古老习惯的产物，它的基础在于我们的物质环境的欧几里德特性，我们由之认识几何关系的物理实体——刚体和光线在结构上是与欧氏几何定律相一致的，这种经验事实正是这类习惯的源泉。因而，康德意义上的终极范畴是不存在的，它所被赋予的确定性和固有的必然性也是虚幻的。由此，空间直观的“世俗血统”显然无疑其基础受到了根本性的动摇。一场新的认识论革命即将到来，它的目标正是对那些被赋予先天性的基本概念进行彻底地批判和清洗。马赫及赫兹的力学批判正是这一革命的重要组成部分，相对论的创立则是这一认识论革命的重大成果。在爱因斯坦看来，如果没有亥姆霍兹的非欧几何思想，就不可能通向相对论。

二　爱因斯坦：“时间是可疑的”

众所周知，爱因斯坦是完成人类时空观根本变革的伟大哲人——科学家。他的青年时期正值追寻科学原理之基础的英雄时代，而善于从思想起源对基本概念进行批判性考察恰是爱因斯坦成功的关键，这与亥姆霍兹不无重大关系。

正如爱因斯坦多次谈到的那样：还在苏黎世联邦工业大学学习时，他就利用课余时间认真研读了亥姆霍兹、玻耳兹曼、赫兹等人的论著，特别是亥姆霍兹的五卷本《理论物理学讲义》使他受益匪浅。其中的第一卷有一半讲的都是哲学和认识论，具体实验却很少提及，甚至连那个在他的赞同下首次完成的迈克尔逊实验都未提及。正是这套讲义加强了爱因斯坦的批判意识及研究认识论的自觉性。当谈及这段经历时，爱因斯坦不无感慨地说：“在那里我有几位卓越的老师（比如胡尔维兹(a.hurwitz)、明可夫斯基(h.minkowski)），所以照理说，我应在数学方面得到深造。可是我大部分时间却是在物理实验室里工作，迷恋于同经验直接接触。其余时间，则主要用于在家里阅读基尔霍夫(g.r.kirchhoff)、亥姆霍兹(h.l.f.von helmholtz)、赫兹(h.r.hertz)等人的著作。”[8]大学毕业后，在伯尔尼专利局做试用检验员的爱因斯坦与c·哈比希特、m·索洛文三人组成了奥林比亚科学院，其中研读和讨论包括亥姆霍兹在内的大师们的著作是科学院的主要活动之一。因而，亥姆霍兹对于几何学、数学及力学基本概念的批判对爱因斯坦的认识论及其对康德哲学的看法有着直接影响。

在爱因斯坦看来，康德哲学中最重要的东西是他所说的构成科学的先验概念，而承认先验综合判断的存在则是他设下的圈套。[9]事实上，康德在那些作为任何思维的必要前提的基本概念与来自经验的概念间所作的根本性区分是不正确的，其原因在于康德只强调了那些基本概念的有效性而忘记了它们的世俗来源，从而它们就会被看作是一成不变的既定的东西，并打上“思维的必然性”、“先验地给予”等等烙印。康德正是这样去看欧氏几何的。正如爱因斯坦在“物理学与实在”一文中所指出的那样：“欧几里德几何的纯逻辑的（公理学的）表示，固然有较大的简单性和明确性这个优点，可是它为此所付出的代价是放弃概念构造同感觉经验之间的联系，而几何学对于物理学的意义仅仅是建筑在这种联系之上的。致命的错误在于：认为先于一切经验的逻辑必然性是欧几里德几何的基础，而空间概念是从属于它的。这个致命错误是由这样的事实所引起的：欧几里德几何的公理构造所依据的经验基础已被遗忘了。”[10]既然“先天”空间形式已不可能，“先天的”时间形式还成立吗？这便是相对论的诞生必须突破的一道难关。在放弃了许多无效的尝试之后，爱因斯坦终于醒悟到：“时间是可疑的。”谈到这一点时，爱因斯坦特别强调了休谟和马赫的影响，在他看来：“只要时间的绝对性或同时性的绝对性这条公理不知不觉地留在潜意识里。那么任何想令人满意地澄清这个悖论的尝试，都是注定要失败的。清楚地认识这条公理以及它的任意性，实际上就意味着问题的解决。对于发现这个中心点所需要的思想，就我的情况来说，特别是由于阅读了戴维·休谟和恩斯特·马赫的哲学著作而得到决定性的进展。”[11]这里并未提到亥姆霍兹的作用。的确，亥姆霍兹由于认识到“时间”观念的复杂性而更关注于空间观念的批判性考察。但这种批判对相对论的创立同样有着至关重要的作用。其影响并不亚于马赫那“坚不可摧的怀疑论”。[12]在谈到非欧几何与物理学时爱因斯坦也指出：“物理世界的几何究竟是怎样的？它究竟是欧几里德式的还是任何别种的？许多人都争论过这个问题有没有意义。为了说明这种争论，必须在下面两种观点中彻底坚持一种。第一种观点，同意几何‘体’实际上体现着物理固体，当然，这只要固体遵守那些关于温度、机械应力等等已知的规定就行了。这是从事实际工作的实验物理学家的观点。如果几何的‘截段’，同自然界的一定客体相对应，那么几何的一切命题也都具有说明现实物体的性质。这种观点亥姆霍兹说得最明白，可以补充一句：要是没有这种观点，实际上就不可能通向相对论”。[13]对此应怎样理解呢？如果我们深入考察亥姆霍兹的非欧几何思想，我们将发现，其中不仅仅有对先天空间形式的批判，而且包含着关于“空间”相等的一种操作定义，从而为建立新的时空观指明了方向。

在有关空间知觉的早期研究中，亥姆霍兹就指出，我们对各种空间形状、距离及空间关系的知识的获得都是通过我们的身体或简单仪器的操作及实验而达到的。他关于非欧几何的探讨是通过空间中刚体的运动而进行的，而其中的相等关系正是由刚体向它的比较对象发生的真实运动来作出操作定义的。关于空间间隔的测量，必须首先对作为测量标准的刚体的某些特性给出明确规定，此后测量的意义就由这个作为标准的刚体的重复操作而确定。也就是说，康德意义上的那种绝对普遍而必然的几何学并不存在，只有与关于等同性的操作定义相关的几何学。按着这一观点，爱因斯坦在长时间的沉思之后，对时间概念提出了类似思考：同时性也没有任何绝对意义，它只能在一个确定的操作定义之上讨论，即同时性的爱因斯坦定义。

在“论动体的电动力学”这一划时代论文中，爱因斯坦基于对电动力学所导致的不对称现象的深刻分析和长达十年之久的追光悖论的沉思，首先提出了相对性原理和光速不变原理这两个公设。在随后的运动学部分，爱因斯坦首先给出了同时性的操作定义，从而使得“同时性”概念不仅摆脱先验色彩和直觉性，而且使它与经验建立了密不可分的联系，其结论是同时性的相对性。这个突破之后，先前的极大困难就迎刃而解了，时间的相对性和空间的相对性以及新的时空变换都不过是同时性的相对性的必然结果。这便是该文的运动学部分所提供的狭义相对论的完整的基本原理。

三　从亥姆霍兹到爱因斯坦：富有批判精神的优良传统

科学哲学家赖欣巴哈在谈到相对论的哲学意义时曾指出：“我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义，并因此推得，物理几何本质的清楚说明在逻辑上比几十年之后发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹，借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现，澄清了非欧几何的直观说明。……亥姆霍兹不能成功地劝服他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时，哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论”。[14]我们认为，其中的“哲学说明”是指亥姆霍兹的思维和方法在本质上是哲学的，即对基本概念和理论前提进行彻底的批判考察，这正是康德哲学所富有的批判精神。正如海涅谈到康德的《纯粹理性批判》在德国引起的哲学热潮时所说：“康德引起这次巨大的精神运动，与其说是通过他的著作的内容，倒不如说是通过在他著作中的那种批判精神，那种现在已经渗入于一切科学之中的批判精神。所有学科都受到了它的侵袭。……德国被康德引入了哲学的道路，因此哲学变成了一件民族的事业。一群出色的大思想家突然出现在德国的国土上，就像用魔法呼唤出来的一样。”[15]的确，在康德之后，出现了费希特、谢林和黑格尔，他们沿着唯心主义道路进一步发展了康德哲学。与之不同的是，稍后的一大批德国杰出的科学家走的是另外一条以实证科学去解释和发展康德哲学的道路，其结果是康德哲学的许多结论得到了改造，但就其精神本质而论，则是对康德哲学的精神——批判精神的真正继承与发扬，这也正是德国科学的优秀传统的突出特点。这后一条道路的开拓者正是亥姆霍兹，他也因而被看作新康德主义的领导者和科学哲学的先驱者。赫兹、普朗克、爱因斯坦则是他的直接传人。他们的思维在本质上是哲学的思维，他们既是科学家，也是哲学家。在此，富有批判精神的文化传统发挥着重要的助长剂和催化剂的作用。爱因斯坦对此深有感触，他认为：“使青年人发展批判的独立思考，对于有价值的教育也是生命攸关的。”[16]

以上探讨不免使我们联想到中国教育的现状。我们的课堂、教材灌入给青少年的都是无血无肉的死的东西，知识技能化的倾向愈演愈烈，科学精神、科学思想丧失殆尽。由此，怎么能培育出世界级的科学大师呢？这或许可算作我们从本文得到的一个重要启示吧！

【参考文献】

[1]赖欣巴哈．科学哲学的兴起[m]．北京：商务印书馆，1983.112．

[2]helmholtz: vorlesungen uber theorerische phydsik, bd.i, leipzig,1897.s.5-6．

[3]l.koenigsberger:hermann von helmholtz, oxford,1906.p.160．

[4][5]helmholtz: epistemological writings,boston,1997,p.2;p.39．

[6][7]helmholtz: wissenschaftliche abhandlungen,leigzig,1868,s.621.s.616．

[8][9][10][11][13]爱因斯坦文集（第一卷）[m]．北京：商务印书馆，1983.7、104、349、24、207．

[12]a·i·米勒．科学思维中的意象[m]．武汉：湖北教育出版社，1991.104．

[14]albert einstein: philosopher--scientist,edited by p. a. schilpp, new york,1949,p.304．

欧姆定律的含义范文第13篇

【关键词】模拟式多用电表；符号意义；构造；原理；使用方法；误差

1 模拟式多用表概述

多用表有许多型号，不管哪种，表盘上都印有一些符号和数字，弄清这些符号和数字的含义，才能正确使用。一般常见的符号有以下几种：1）表示该表应水平放置使用。2）表示该表应垂直放置使用。3）表示整流系仪表，测量交流电压时使用内部整流器。4）表示交直流两用。5）表示多用表与表壳之间能经受50Hz、3千伏交流电压历时一分钟的绝缘强度试验。6）表示三级防外磁场能力。7）表示以标度尺长度的百分数表示准确度等级。8）表示以指示值的百分数表示的准确度等级。9）20 kΩ/V或20000 Ω/V表示直流电压灵敏度。表示测量直流电压时，电表的输入电阻为伏20千欧。10）4 kΩ/V或4000 Ω/V表示交流电压灵敏度。测量交流电压时，电表输入阻抗为伏4千欧。11）0dB=1mW600Ω表示分贝（dB）标度尺是以600欧负荷阻抗上得到1mW功率为零分贝作为参考电平的。12）45～1000Hz表示该表在交流正弦频率为45～1000Hz范围内使用，超出此范围时误差将增大。13）A-V-Ω是指安培、伏特、欧姆。就是说这只表是安培表、伏特表、欧姆表的复用表。14）MF：F指复用式，M指仪表。MF放在一起是指万用表，MF―15中的15表示型号。

除弄清以上各符号及数字的意义外，还应懂得多用表的几个基本术语，这对测量准确度很重要。多用表的准确度也叫做精度或误差，表示测量结果的准确程度。也即多用表指示值（测得的数值）与被测标准值之间的基本误差值。多用表的准确度等级是用基本误差百分数的数值表示的。换句话，基本误差百分数值就是仪表的等级。数值越小，等级越高。例如，1等级精度多用表的基本误差是±1.0%；2.5级精度多用表的基本误差是±2.5%。

磁电式多用表表头的基本参数包括表头内阻、灵敏度和线性。表头内阻是指表头线圈的直流电阻及上下两盘游丝直流电阻之和。表头灵敏度是指指针转到满标度（满量程）时的电流值。此电流数值越小，说明表头灵敏度越高。表头的线性是指表针偏转幅度与通过表头电流值之间的正比例关系。以上是表头参数。而多用表的灵敏度一般是指整个多用表的电压灵敏度。一般以伏多少欧姆表示。如500型多用表直流电压灵敏度为20kΩ/V，这个数值是怎么来的呢？假设有一只灵敏度为I、内阻为R的表头。由欧姆定律U=IR可知，它本身就是一只量程为U的电压表。我们给它串联一只电阻以扩大它的量程到U1，此时U1=I（R+R串）。例如，一只100μA的表头，其内阻为1.52 kΩ，可用它测量的电压量程为U=IR=100×10-6×1.52×103=0.152V，如果给它串联一只8.48 kΩ的电阻，量程就扩大到U1=I（R+R串）=100×10-6×（1.52+8.48）×103=1V。此时该电压表的内阻为10kΩ，其物理意义为：这只电压表测量1V直流电压需要10kΩ内阻，即10kΩ/V，这个数值称为100μA表头的直流电压灵敏度。实际上因为I=U/R，所以它就是表头灵敏度的倒数。即= =10000Ω/V=10kΩ/V。有了电压灵敏度的概念，就可以方便地将电压表各档内阻计算出来。例如用50μA表头装成直流电压表，其10伏档内阻R10V=10V×直流电压灵敏度=10V×20kΩ/V=200kΩ，而直流100伏档内阻R100V=100V×直流电压灵敏度=100V×20 kΩ/V=2000kΩ.直流电压灵敏度越高的多用表，测量直流电压时从电路中分去的电流就越少，对被测电路影响越小，也即测量结果越准确。

交流电压灵敏度与直流电压灵敏度的概念相似。由于测量交流电压时需要由表内整流器整流，故多一个整流效率因素。一般计算交流电压灵敏度，只要将直流电压灵敏度乘以一个常数K（整流电路的工作总效率）即可。计算交流电压各档内阻时，也只需将该档的电压乘以交流电压灵敏度即可。可见高档内阻也是比低档内阻高的。

2 多用表的基本构成与基本原理

多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分构成，表头是一块高灵敏度磁电式电流表，如图1（a）所示，其满偏电流约为几十到几百微安，选择开关和测量线路相配合【如图1（b）（c）（d）（e）】，可测量交流和直流电流、交流和直流电压及直流电阻等等。若接入更复杂的测量电路【如图1（f）】，还可测量音频电平、三极管的放大倍数等等。每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。

多用表的上半部分是表盘，下半部分是选择开关，周围有标有测量功能的区域及量程（如图2）。将多用表的选择开关旋转到电流档或电压档，多用表内的电流表或电压表电路就被接通，将选择开关旋转到电阻档，多用表内的欧姆表电路就被接通。另外还可以测量二极管的单向导电性及三极管的放大倍数等等。

测电阻是依据闭合电路的欧姆定律原理设计的。而测电压和电流是依据串、并联电路的特点及部分电路的欧姆定律原理设计的。欧姆表内部电路如图3所示，其中R为调零电阻，红黑表笔短接进行欧姆表调零时，表头指针偏，此时闭合回路的总电阻即为欧姆表的内阻。根据全电路的欧姆定律有I= R=R+R+r=；当红黑表笔间接有未知电阻Rx时，有I=，故每一个未知电阻都对应一个电流值I，我们在刻度盘上直接标出与I对应的Rx值，

所测电阻值就可以从表盘刻度直接读出；

当待测电阻Rx0=Rg+R+r时，I===Ig，指针指向刻度盘中央，此时的待测电阻称为中值电阻（即R中=Rx0=Rg+R+r），所以

R内=Rg+R+r=Rx0=R中，即欧姆表内阻等于中值电阻 ，这是一个普遍规律。

3 多用表的正确使用方法

如图2，多用表表头下部有一个定位螺丝，这是机械调零螺丝。按照表头上“”或“”符号，垂直或水平放好多用表。此时看表针是否指在电压弧形标度尺的零点。如果没有，应该用小螺丝刀轻轻转动表盘中间部分的调零螺丝，使表针指零。多用表的下方有红黑两表笔，红表笔为正表笔，黑表笔为负表笔，测直流电压时将红表笔接触高电位点，黑表笔接触低电位点。如果接反，表针会向反方向冲击，时间久了指针会打弯，或损坏多用表表头内的线圈。

测量电阻时，测量之前先将两表笔的金属指针接触在一起，此时指针应指在电阻标度尺的零点。如果不指零点，可调节表头下面的“Ω”旋钮使表针指零。如果仍指不到零，说明多用表内的电池电动势已不足，需要换新电池。图4测量电阻的方法是错误的。两手同时接触电阻会使人体电阻与被测电阻并联，造成测量值不准。测量电路的电阻时，应该用电烙铁烫开电阻的一端，使这端悬空，再测量电阻的数值。另外，每变换一次电阻档位都应使表笔短接一次，调整欧姆表校零旋钮，使指针指向零欧姆，进行调零。为了提高测量的准确度，选择量程时应尽量使表针指在标度尺中间位置及其附近（可参考指针偏转在 R中～5R中的范围）。测量电路中的电阻之前必需将电源断掉，将大电容器放电，以免损坏多用表。

测量电压的方法是将多用表通过表笔并联到电路中去。测量直流电压时，应将红表笔接触高电位点，黑表笔接触低电位点。如果接反，表针会向反方向冲击，时间久了指针会打弯，损伤多用表。如果事先不知道电路中某两点电压的高低，则应先用一只表笔接触其中的一点，再用另一只表笔短暂试触第二点，然后快速离开，看表针转动的方向。如果表针反向运动，则需将表笔对换一下，再正式进行测量。测量电压时选择量程很重要，量程选小了，指针强烈冲击，损伤多用表。量程选择太大，固然安全，但多用表的内阻增高，指针偏转很小，不便于读数，也会增大测量误差。如果不知被测两点电压的数值范围，应选用最大量程档先试测一下，若指针偏转角度太小，则应换接较小量程。

测量交流电压时，一般应注意以下几点：（1）被测电压应该是正弦波，这是多用表的要求。所测电压波形与正弦波相差越大，测量误差也越大。（2）被测电压的频率应符合多用表的要求。一般在45～1000Hz范围内测量时准确度可以保证，超出此范围，测量误差增大。（3）多用表测得的交流电压数值是有效值。（4）被测电压中含有交直流成分时，若只测交流成分，就应在表笔探针上加一个耐压400V以上的0.1μF左右的电容（如图5）。

测量电流是将多用表通过表笔串入被测电路。在事先不知被测电流大小时，也应选择最大量程，测出大概范围之后，再用适当的量程正式测量。

多用表的分贝标度尺是用来测量音频电平的。一般多用表的分贝刻度大部分是以在600Ω电阻上得到0.775V，即获得1毫瓦功率时定为零电平（或称零分贝）。表1是交流10档对应的分贝数值。如果用其他档测量电路中某点的电平，还应加上该档的一个附加值。例如用50档测得音频电平10dB（分贝尺），再加上14dB，实际值为24dB。如果用250档测得某点电平为12dB，再加上28dB，实际值应为40dB。

表1

最后谈一下多用表的使用注意事项：

第一，每次测量之前必须核对转换开关是否符合欲测的内容，切勿用电流、电阻档测量电压，以免烧坏多用表。

第二，测量完毕时，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置于交流电压最高档或OFF档。若长期不用电表，还应把电池取出。

第三，测量高电压或大电流时，不能带电旋转转换开关，以防止触点产生电弧，损伤触点，加大接触电阻。

【参考文献】

[1]赵青生.大学物理实验[M].安徽大学出版社，2004，9.

[2]武建谋，宋见林.全品高考复习方案・物理[M].西苑出版社，2007，6.

欧姆定律的含义范文第14篇

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：

欧姆定律的含义范文第15篇

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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.