時間：2023-09-12 17:04:04
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【關(guān)鍵詞】教材分析;科學(xué)探究;適當(dāng)類比;體會與反思
教材分析及課堂教學(xué)設(shè)計思想
歐姆定律一課時初中物理電學(xué)部分的核心知識，是進一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識和分析電路的基礎(chǔ)，為了使學(xué)生能更好地學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，我在課堂教學(xué)過程中作了如下設(shè)計：先從生活實際引出課堂探究課題，然后與學(xué)生一起設(shè)計實驗一一探究電流與電壓和電阻的關(guān)系，在得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上在進一步體會用圖像法研究物理問題的優(yōu)越性，在實驗的基礎(chǔ)上提高學(xué)生依據(jù)實驗事實，分析、探索、歸納問題的能力，分組體驗通過實驗總結(jié)物理規(guī)律的過程與方法，同時通過介紹歐姆的故事，增進學(xué)生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)、獻身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，最后自然而然得出歐姆定律的結(jié)論與公式。下面筆者就詳細(xì)談?wù)剼W姆定律一課的課堂教學(xué)設(shè)計。
一、從生活實例中引出科學(xué)探究問題
將電源開關(guān)燈泡組成一個簡單電路，燈泡發(fā)光，讓學(xué)生自己動手設(shè)法改變燈的亮度，要想改變燈泡的亮度就是要改變通過燈泡中的電流，而改變燈泡中電流的方法歸納起來就兩種改變電路兩端電壓或改變接入電路中電阻，從而引出課堂探究的問題，通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻有何關(guān)系。
二、設(shè)計分組實驗，用控制變量法分別探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究一：電阻R不變時，研究通過它的電流與其兩端電壓的關(guān)系
按圖示電路他接好電路引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進行分組實驗
便把測量的數(shù)據(jù)填入下表
R=____Ω
然后引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，歸納得出結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比。
探究二：保持電阻R兩端電壓不變時，研究通過它的電流與其電阻大小的關(guān)系
按圖示電路他接好電路引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進行分組實驗
便把測量的數(shù)據(jù)填入下表
U=____V
然后引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，歸納得出結(jié)論：電壓一定時，電流與電阻成反比。
三、適當(dāng)類比，提升學(xué)生理解定律和運用公式能力
在學(xué)生分組實驗探究的基礎(chǔ)上得到歐姆定律，導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，用公式表示為I=U/R，推導(dǎo)出歐姆定律的變形公式U=IR和R=U/I，對于變形公式R=U/I一定要理解其物理意義，因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，所以不能說電阻與電壓成正比，不能說電阻與電流成反比，也不能說電阻與電壓和電流有關(guān)，要理解電阻的大小決定于本身的材料、橫截面積和長度，與加在它兩端電壓大小和通過它的電流大小無關(guān)，即使電阻兩端不加電壓，它的阻值還是本身那么大，但在不知道電阻值大小的情況下利用公式R=U/I可以算出電阻值的大小，電阻值一旦算出后，如果不考慮溫度影響，電阻值就不會再發(fā)生變化。為了更好地理解公式R=U/I的物理意義，可以將電阻與密度、比熱容、熱值等相似的物理量進行類比。
四、課堂教學(xué)中體會與反思
通過本堂課教學(xué)實踐，筆者體會到以下幾點務(wù)必在教學(xué)環(huán)節(jié)中得到體現(xiàn)與完成：1.在探究電流與電壓關(guān)系和探究電流與電阻關(guān)系時務(wù)必弄清滑動變阻器在兩次實驗中的作用是不同的，前者是為了改變定值電阻兩端的電壓，后者是換了不同阻值的電阻后每次都要重新調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓保持不變。2.在探究電流與電壓關(guān)系時，在學(xué)生得到實驗數(shù)據(jù)后由于測量數(shù)據(jù)肯定存在誤差，可引導(dǎo)學(xué)生以電流I為縱坐標(biāo)，以電壓U為橫坐標(biāo)，建立平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點，畫出I-U的圖像，可以幫助學(xué)生較為直觀地得到電阻一定時電流與電壓成正比的結(jié)論。同樣在探究電流與電阻的關(guān)系時也可采用圖像法，這樣做的好處，一是比較直觀，二是可以修復(fù)實驗數(shù)據(jù)測量時的誤差，使學(xué)生更易得到實驗結(jié)論。3.在探究電流與電阻關(guān)系時要控制電壓相同，在這部分實驗中，要讓學(xué)生明確兩個問題，一是控制的電壓大小要合適，尤其是相對于電源電壓而言不能太小，二是要知道選最大值多大的變阻器較為合適，當(dāng)定值電阻由小換成大的或由大換成小的時滑動變阻器接入電路中的電阻應(yīng)如何調(diào)節(jié)，這里的能力培養(yǎng)相當(dāng)重要，學(xué)生一旦理解了，那么在以后考試中遇到相關(guān)的實驗題做起來就會很得心應(yīng)手，反之這里的實驗考題將一直成為學(xué)生的考試難題。4.得到歐姆定律公式后，務(wù)必讓學(xué)生理解在運用公式I=U/R時，三個量必須是同一電路上的電流、電壓、電阻，即必須滿足同一性和同時性，在訓(xùn)練學(xué)生歐姆定律公式及變形公式運用時一定要結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點展開訓(xùn)練，一方面要注重訓(xùn)練學(xué)生看懂電路圖的能力，另一方面要培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力。
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)推理；科學(xué)探究；問題情境；科學(xué)方法；理論聯(lián)系實際
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理選修3-1第二章第七節(jié)《閉合電路的歐姆定律》是電學(xué)知識的核心內(nèi)容，其中包含了許多科學(xué)思想方法，是學(xué)生學(xué)習(xí)和體會科學(xué)思想方法的好素材。作為一節(jié)典型的規(guī)律探究課，本節(jié)內(nèi)容較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時，對電源內(nèi)電路認(rèn)識模糊，難以理解電源有內(nèi)阻；對內(nèi)外電路的電壓與電源電動勢的關(guān)系及路端電壓與負(fù)載關(guān)系感到疑惑，對其中蘊含的科學(xué)方法未能深刻領(lǐng)會?！叭绾斡行黄七@些教學(xué)難點？”“如何設(shè)計好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實施三維目標(biāo)教學(xué)？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節(jié)課的教材、教法的分析，探究形成學(xué)生認(rèn)知困難的主要原因以及在本節(jié)課中如何有效實施探究教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎(chǔ)⒌綞勢、歐姆定律、串并聯(lián)電路、焦耳定律和導(dǎo)體的電阻之后來學(xué)習(xí)的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認(rèn)識電動勢”的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生從功能關(guān)系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現(xiàn)了循序漸進的教學(xué)原則。順應(yīng)這種構(gòu)想，教材對本節(jié)內(nèi)容以如下方式呈現(xiàn)：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關(guān)系出發(fā)， 根據(jù)能量守恒，理論推導(dǎo)出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據(jù)閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。這種呈現(xiàn)方式的好處是：既充分體現(xiàn)了功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，又有利于學(xué)生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現(xiàn)方式具有一定的合理性和科學(xué)性。
筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學(xué)，領(lǐng)略了執(zhí)教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：
第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統(tǒng)的方式，注重理論探究，先從理論上推導(dǎo)得出閉合電路歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式，再應(yīng)用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規(guī)律，最后引導(dǎo)學(xué)生運用規(guī)律解題，把立足點放在訓(xùn)練學(xué)生的解題能力上。
第二種教法注重突出實驗的地位，發(fā)揮實驗在探究教學(xué)中的作用。利用實驗創(chuàng)設(shè)懸念，引入課題，設(shè)計探究實驗，讓學(xué)生在實驗中總結(jié)歸納出內(nèi)外電壓之間的關(guān)系，再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系。
根據(jù)課后反饋發(fā)現(xiàn)，沿用原教材思路設(shè)計的教學(xué)，效果并沒有達到設(shè)計者想象的結(jié)果，究其原因，主要有以下幾個方面：
1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數(shù)學(xué)推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實驗，學(xué)生無直接經(jīng)驗感知和相應(yīng)的認(rèn)知過程，難以形成深刻的理解。
2.教材對閉合電路，特別是內(nèi)電路的建構(gòu)過于直接，無感知過程，學(xué)生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學(xué)生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內(nèi)部的電路無直觀印象，對電源也有內(nèi)阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。
3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關(guān)系推導(dǎo)得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學(xué)生對U+U=E的普適性產(chǎn)生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？
4.作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課包含了許多科學(xué)思想方法，教材過于注重理論推導(dǎo)，忽視了實驗探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學(xué)思想方法教育，這對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學(xué)的有效性。
第二種“通過設(shè)計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，學(xué)生能獲得更直觀的認(rèn)識，有效地突破一些教學(xué)難點，但由于本節(jié)知識點多，思維量大，設(shè)計過多的實驗（特別是設(shè)計繁雜的分組實驗）勢必會分散學(xué)生的注意力，干擾學(xué)生的正常思考，擠壓學(xué)生思考和實踐應(yīng)用的時間，影響了學(xué)生主體作用的發(fā)揮，效果同樣不盡如人意。
2 教學(xué)建議
2.1 尊重學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)設(shè)計探究過程
從物理學(xué)史來看，歐姆定律是基于實驗而發(fā)現(xiàn)的，并非演繹推理的結(jié)果，教材通過功能關(guān)系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負(fù)面影響是學(xué)生缺乏感性認(rèn)識，沒有參與知識發(fā)現(xiàn)過程中的情感體驗，難以形成深刻的理解，課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性也不高。規(guī)避這種負(fù)面影響的方法就是在教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的心理特點和認(rèn)知規(guī)律，科學(xué)地設(shè)計探究過程，讓學(xué)生在親身探究中理解定律，體驗方法?；谶@種指導(dǎo)思想，筆者在教學(xué)設(shè)計時，先用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產(chǎn)生了與學(xué)生日常生活經(jīng)驗相矛盾的現(xiàn)象來設(shè)置“懸念”――引入新課。然后，引導(dǎo)學(xué)生針對“引入實驗”中的現(xiàn)象展開探究，讓學(xué)生在實驗探究中分析、思考、歸納，得出電源內(nèi)電壓和外電壓之間的關(guān)系。接著再引導(dǎo)學(xué)生利用功能關(guān)系，從理論角度來推導(dǎo)、探究，讓實驗得出結(jié)論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學(xué)規(guī)律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎(chǔ)的“實驗和理論推導(dǎo)相互結(jié)合的探究過程”的設(shè)計，既避免了設(shè)計過多的實驗，又讓學(xué)生親身體驗了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領(lǐng)會到物理學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性和流暢性，感受到物理的探究之美和應(yīng)用之美。同時，又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使物理課堂教學(xué)產(chǎn)生無窮的樂趣，進而實現(xiàn)高效的物理課堂教學(xué)。
2.2 合理創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑探究
作為一節(jié)規(guī)律探究課，本節(jié)課的重點是如何落實探究教學(xué)，讓學(xué)生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學(xué)探究的過程和方法。在探究教學(xué)中，問題是探究的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅(qū)動下，學(xué)生才能積極思考，從而產(chǎn)生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規(guī)律形成過程的基礎(chǔ)上，精心創(chuàng)設(shè)問題情境，以問誘思，引導(dǎo)學(xué)生融入到探究學(xué)習(xí)的情境中去。例如：在構(gòu)建“閉合電路”概念時，用兩節(jié)新電池和內(nèi)阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設(shè)置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變?。繙p小的電壓哪兒去了？”“電池有內(nèi)阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因?qū)е鹿ぷ鞯碾姵貢儫?？”學(xué)生在問題的引領(lǐng)下觀察、實驗、體驗，由此認(rèn)識到“電源內(nèi)部也有電阻和電流”“電源內(nèi)部電流的通路，稱為內(nèi)電路”。這種以問題啟發(fā)學(xué)生思考，以實驗引導(dǎo)學(xué)生體驗來構(gòu)建閉合電路的方法，既彌補了教材對內(nèi)電路建構(gòu)的非直觀性，也讓學(xué)生經(jīng)歷了在質(zhì)疑中分析、探究的過程，學(xué)生對閉合電路的認(rèn)識潛移默化、水到渠成，遠(yuǎn)比直接灌輸效果好。
在引導(dǎo)學(xué)生從能量角度驗證實驗探究結(jié)果時，設(shè)置如下問題情境：“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規(guī)律，這個結(jié)論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據(jù)，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內(nèi)、外電路在時間 t 內(nèi)消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學(xué)生在上述問題的引導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)也可以從能量角度來推導(dǎo)得出與實驗相同的結(jié)果。
在引導(dǎo)學(xué)生探究路端電壓與負(fù)載的關(guān)系時，設(shè)置以下問題情境：“實驗表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關(guān)嗎？”“它們之間具體的關(guān)系是什么？”“如何設(shè)計實驗來研究呢？”“從實驗數(shù)據(jù)中能得出什么結(jié)論？”“能從理論上分析為什么會發(fā)生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個個問題的引領(lǐng)下，學(xué)生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關(guān)系，不僅體驗了科學(xué)探究過程，提高了理論分析和實驗探究的能力，也養(yǎng)成了樂于探索、勤于動手的好習(xí)慣。
2.3 注重滲透科學(xué)方法教育，加深對規(guī)律本質(zhì)的認(rèn)識
作為一根主線，科學(xué)探究法貫穿在整個課堂教學(xué)過程中，教學(xué)中要注意尊重學(xué)生的心理特點和認(rèn)知規(guī)律，強化科學(xué)探究法的顯性教育：以引入實驗為線索，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、分析論證”等過程，領(lǐng)會科學(xué)探究的方法。
“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題，但這種模型對學(xué)生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學(xué)生的生活經(jīng)驗，學(xué)生容易接受，教學(xué)中應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生體會類比法的作用。
“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)”和“路端電壓與負(fù)載的關(guān)系推導(dǎo)”中兩次用到，教學(xué)中要注意借助問題情境，把規(guī)律的探究以一個個問題的形式呈現(xiàn)出來，讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下經(jīng)歷演繹、推理過程，構(gòu)建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負(fù)載關(guān)系”的正確理解，體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。
另外，本節(jié)課中，要特別注意引導(dǎo)學(xué)生在了解路端電壓與負(fù)載電阻的關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現(xiàn)實意義，體會極限法在物理學(xué)習(xí)中的作用和意義，有效地訓(xùn)練學(xué)生突破思維定勢，培養(yǎng)創(chuàng)造性的思維能力。
2.4 注重理論聯(lián)系實際，物理與生活的聯(lián)系
研究和學(xué)習(xí)物理最重要的方法就是理論聯(lián)系實際，將理論和實際、物理與生活聯(lián)系起來，可以幫助學(xué)生更透徹地理解所學(xué)的物理知識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產(chǎn)、生活聯(lián)系密切，教學(xué)設(shè)計時，應(yīng)注意還原知識的產(chǎn)生背景，注重將知識應(yīng)用于實際生活。例如：新課引入可以從生活現(xiàn)象來提出問題，引發(fā)學(xué)生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關(guān)系后，引導(dǎo)學(xué)生通過將R推向兩個極端情況的分析，來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導(dǎo)線直接相連”；在學(xué)完了本節(jié)知識后，可引導(dǎo)學(xué)生用本節(jié)課所學(xué)知識分析解決新課引入及生產(chǎn)、生活中的實際問題。讓學(xué)生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程，培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識分析解決實際問題的能力，建構(gòu)對知識（尤其是難點知識）的正確理解，從而真切地感受所學(xué)物理知識的實用性，充分理解物理學(xué)科對時展的深遠(yuǎn)意義。
參考文獻：
歐姆定律是指，在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國物理學(xué)家歐姆在1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測定》論文提出的。
隨研究電路工作的進展，人們逐漸認(rèn)識到歐姆定律的重要性，歐姆本人的聲譽也大大提高。為了紀(jì)念歐姆對電磁學(xué)的貢獻，物理學(xué)界將電阻的單位命名為歐姆。
麥克斯韋詮釋歐姆定律為，處于某狀態(tài)的導(dǎo)電體，其電動勢與產(chǎn)生的電流成正比。因此，電動勢與電流的比例，即電阻，不會隨著電流而改變。在這里，電動勢就是導(dǎo)電體兩端的電壓。因為物質(zhì)的電阻率通常相依于溫度。根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)電體的焦耳加熱與電流有關(guān)，當(dāng)傳導(dǎo)電流于電體時，導(dǎo)電體的溫度會改變。電阻對于溫度的相依性，使得在典型實驗里，電阻相依于電流，從而很不容易直接核對這形式的歐姆定律。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
易錯點一：對歐姆定律變形公式的誤解
例根據(jù)歐姆定律公式I=，可變形得到R=。對此，下列說法中正確的是（）
A． 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
B． 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比
C． 當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時，導(dǎo)體的電阻也為零
D． 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)
典型錯誤一根據(jù)R=，認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，因此選擇A。
典型錯誤二根據(jù)R=，認(rèn)為導(dǎo)體的電阻與通過導(dǎo)體的電流成反比。因此選擇B。
錯因分析歐姆定律研究的是電流與電壓和電阻的關(guān)系，其變形式R=只是提供了計算電阻的一種方法，并不能理解為導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過導(dǎo)體的電流成反比。
正確答案因為導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體自身因素（材料、長度、橫截面積、溫度等）來決定的，而不受外因（導(dǎo)體兩端電壓和通過導(dǎo)體的電流）影響，所以應(yīng)選D。
易錯點二：對歐姆定律同一性和同時性的忽視
例有一個電鈴，它的電阻是10 Ω，在正常工作時，它兩端的電壓應(yīng)該是6 V。但我們手邊現(xiàn)有的電源電壓是8 V，要把這個電鈴接在這個電源上，并使它正常工作，應(yīng)怎么辦？
典型錯誤要把這個電鈴接在這個電源上，并使它正常工作，應(yīng)給它串聯(lián)一個電阻。
因為通過電鈴的電流I== A=0.6 A，
又因為電阻跟電鈴串聯(lián)，
所以通過電阻的電流I=I=0.6 A，
因此，串聯(lián)一個電阻為R== Ω=13.3 Ω。
錯因分析造成錯解的原因是在應(yīng)用歐姆定律時，沒有注意同一性和同時性。錯解中的最后一步：R=中，U、I代入的數(shù)值是總電壓和總電流，求出的電阻R應(yīng)該是總電阻。
正確答案根據(jù)歐姆定律有：通過電鈴的電流I== A=0.6 A，
又因為電阻跟電鈴串聯(lián)，
所以通過串聯(lián)電路的電流I=I=0.6 A，
因此，總電阻R== Ω=13.3 Ω。
又因為R=R+R，
所以串聯(lián)一個電阻為R=R－R=（13.3－10） Ω=3.3 Ω。
易錯點三：對控制變量法的誤解
例小剛用圖1所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”。在此實驗過程中，當(dāng)A、B兩點間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后，為了探究上述問題，他應(yīng)該采取的唯一操作是（）
A. 記錄電流表和電壓表的示數(shù)
B. 將變阻器滑片適當(dāng)向左移動
C. 將變阻器滑片適當(dāng)向右移動
D. 適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
典型錯誤電源電壓不變，改變電阻，記錄電流大小，從而找出電流跟電阻的關(guān)系，選A。
錯因分析沒有正確理解控制變量法。
正確答案在此實驗過程中，當(dāng)A、B兩點間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后，為了探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”，必須保持A、B兩點間的電壓不變。此時由于總電阻變大，總電流變小，因此滑動變阻器兩端的電壓變小，由串聯(lián)電路電壓關(guān)系可知A、B兩點間（一段電路）的電壓變大。要想繼續(xù)實驗，接下來應(yīng)該使A、B兩點間的電壓減小到原來的值。將變阻器滑片適當(dāng)向右移動，使變阻器阻值增大，使電路電流減小。由U=IR可知，A、B兩點間的電壓才會變小，當(dāng)達到原來的電壓值時，停止移動滑片，記錄此時的電流值。應(yīng)選C。
易錯點四：對電路連接關(guān)系不清
例1如圖2所示，電路中的電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后，將滑動變阻器的滑片P由圖中位置向a點移動的過程中，電表、、的示數(shù)變化正確的是（）
A. 的示數(shù)減小，的示數(shù)減小，的示數(shù)增大
B. 的示數(shù)增大，的示數(shù)減小，的示數(shù)增大
C. 的示數(shù)增大，的示數(shù)減小，的示數(shù)減小
D. 的示數(shù)減小，的示數(shù)增大，的示數(shù)減小
典型錯誤滑動變阻器的滑片P由圖中位置向a點移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，根據(jù)歐姆定律公式I=，電路中的電流減小。根據(jù)U=IR可知，滑動變阻器兩端電壓減小，因此的示數(shù)減小，燈泡兩端的電壓增大。選擇D。
錯因分析電壓表測量的是滑動變阻器兩端電壓U?；瑒幼冏杵鞯幕琍由圖中位置向a點移動的過程中，滑動變阻器的阻值R變大，但同時電流I變小，根據(jù)U=IR無法判斷滑動變阻器兩端電壓大小的變化。
正確答案由圖2可知這是一個串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓U，測量燈泡兩端的電壓U?；瑒幼冏杵鞯幕琍由圖中位置向a點移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，根據(jù)歐姆定律公式I=，電路中的電流減小，因此的示數(shù)減小。再根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等，通過燈泡的電流I=I，又燈泡的電阻R不變，根據(jù)U=IR可知，電壓U減小，因此的示數(shù)減小。由串聯(lián)電路電壓的關(guān)系，可知滑動變阻器兩端電壓U=U-U，因此的示數(shù)增大。應(yīng)選C。
例2如圖3所示電路中，閉合開關(guān)后，將滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動過程中，圖3中電壓表和電流表的示數(shù)變化正確的是（）
A． 電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變大
B． 電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
C． 電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)變小
D． 電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
典型錯誤滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動過程中，電阻變大。根據(jù)U=IR可知，電壓變大，因此電壓表示數(shù)變大。再根據(jù)歐姆定律公式I=，電路中的電流減小，選擇D。
錯因分析電路連接關(guān)系不清，沒有注意到滑動變阻器與R串聯(lián)后再與R并聯(lián)的關(guān)系。
正確答案滑動變阻器與R串聯(lián)后再與R并聯(lián)，不管滑動變阻器阻值如何變化，都不會改變支路電壓。支路電阻的變化引起總電阻的變化，滑片P由a端向b端滑動過程中，滑動變阻器電阻變大，總電阻變大。根據(jù)歐姆定律公式I=，電路中的總電流減小，因此電流表示數(shù)減小。應(yīng)選C。
易錯點五：對伏安法測電阻原理的誤解
例小剛同學(xué)想用電流表、電壓表測量一段電阻絲R的電阻，他已連接了部分電路，如圖4（a）所示。請你接著完成下列步驟：
（1）當(dāng)電壓表示數(shù)為3.6 V時，電流表的示數(shù)如圖4（b）所示，這時電路中的電流是________A，電阻絲的電阻為_______Ω。并用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路補畫完整。
（2）若將上面實驗中的定值電阻R換成小燈泡，在多次測電阻的過程中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表的示數(shù)增大時，電壓表與電流表示數(shù)的比值將________。
典型錯誤（1）題中連接圖時，滑動變阻器接線柱連入錯誤，電壓表、電流表正負(fù)接線柱及量程選錯，串、并聯(lián)錯誤。
錯因分析不清楚滑動變阻器及電表接入電路的要求。
正確答案滑動變阻器要保證“一上一下”兩個接線柱接入電路，有時還要考慮具體是下面哪一個接線柱接入電路。對于電表，要求電流從正接線柱流入負(fù)接線柱流出，且選擇符合題意的量程，保證電流表與被測對象串聯(lián)，電壓表與被測對象并聯(lián)。（1）0.3；12；電路圖如圖5所示。
典型錯誤（2）由伏安法測電阻原理R=可知，電流與電壓成正比，因此電壓表與電流表示數(shù)的比值不變。
錯因分析當(dāng)電阻不變時，電流與電壓才成正比。電阻變化時，這種正比例關(guān)系就不成立了。
正確答案當(dāng)電壓增大時，燈絲溫度升高，其電阻增大。由R=可知，電壓表與電流表示數(shù)的比值就是電阻，所以電壓表與電流表示數(shù)的比值將增大。
易錯點六：不關(guān)注歐姆定律的適用范圍――純電阻電路
例有一臺標(biāo)有“220 V 1.1 kW”的電動機，線圈電阻為10 Ω，求它正常工作1 min放出的熱量。
典型錯誤由歐姆定律可知，
I== A=22 A，
再由焦耳定律得：
Q=I2Rt=222×10×60 J=2.904×105 J。
錯因分析歐姆定律只適用于純電阻電路。本題是含有電動機的非純電阻電路，求電流時不能使用I=。
正確答案通過線圈的電流I== A=5 A，
導(dǎo)體的電阻。電阻是一個物理量，在物理學(xué)中表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。
導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種特性。電阻將會導(dǎo)致電子流通量的變化，電阻越小，電子流通量越大，反之亦然。而超導(dǎo)體則沒有電阻。
（來源：文章屋網(wǎng) ）
內(nèi)容看起來很少，本節(jié)還要花不少時間進行電流、電壓、電阻以及電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法的復(fù)習(xí)。必須具有一定的知識儲備才能學(xué)好“歐姆定律”。
要做好兩次演示實驗，這為學(xué)生實驗“伏安法測電阻”打下基礎(chǔ)。并注意兩次演示實驗的異同，講清實驗過程中電流表、電壓表及滑動變阻器的正確連法，以及滑動變阻器在兩個實驗中作用的異同，以及注意事項。
讓學(xué)生感知實驗探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程，使學(xué)生感悟：“控制變量”來研究物理多因素問題，是一種有效的科學(xué)方法。
第二節(jié)“歐姆定律及其應(yīng)用”繼第一節(jié)后對數(shù)據(jù)的分析歸納，通過用列表法、觀察法、數(shù)學(xué)比例法、圖象法、類比法、分析、綜合與歸納等方法來對實驗數(shù)據(jù)進行研究的一些科學(xué)方法。從而分析電流、電壓、電阻三者之間的定量關(guān)系——歐姆定律及其表達式。最終培養(yǎng)學(xué)生運用這些方法對實驗數(shù)據(jù)進行研究、分析、歸納、概括物理規(guī)律的一些能力。
又通過實驗探究“串聯(lián)電路與并聯(lián)電路中電阻的特點”。歐姆定律是電學(xué)中最基本的定律，是分析解決電路問題的關(guān)鍵。
在教學(xué)中這一節(jié)可分為四課時教學(xué)：
第一課時理解歐姆定律，進行簡單計算（求電流、電壓和電阻的三種書寫格式），初步掌握運用歐姆定律解決實際電學(xué)問題的思路和方法；可補充：有兩個用電器的簡單計算（注意強調(diào)用不同角碼區(qū)分不同用電器）。為下節(jié)課講串并聯(lián)電阻關(guān)系作鋪墊。
第二課時通過歐姆定律的推導(dǎo)定量研究“串聯(lián)電路與并聯(lián)電路中電阻的特點”，得出：
串聯(lián)電路：R=R1+R2
并聯(lián)電路：1/R=1/R1+1/R2
第三課時運用歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點練習(xí)靜態(tài)固定電路的相關(guān)計算；培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，注意教給學(xué)生解題思路、規(guī)范解題。
串聯(lián)電路的特點：
①電流：I=I1=I2
②電壓：U=U1+U2
③電阻：R=R1+R2
④串聯(lián)分壓成正比，即
U1：U2=R1：R2
電阻變大分得的電壓變大，電阻變小分得的電壓變小。
并聯(lián)電路的特點：
①電流：I=I1+I2
②電壓：U=U1=U2
③電阻：R=1/R1+1/R2
④并聯(lián)分流成反比，即
I1：I2=R2：R1
電阻變大通過的電流變小，電阻變小通過的電壓變大。
第四課時運用歐姆定律及串并聯(lián)電路的特點，練習(xí)動態(tài)電路的相關(guān)計算。
動態(tài)電路------由于開關(guān)的通斷、滑動變阻器滑片的移動導(dǎo)致電路中的物理量發(fā)生變化的電路。
簡化電路的方法：
1、電流表看成導(dǎo)線，電壓表看成斷路。
2、短路和斷路的電路可以去掉。
3、閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線
解決變化電路問題的關(guān)鍵是把動態(tài)電路變成靜態(tài)電路（電路的識別），可以把電流表簡化成導(dǎo)線，將電壓表簡化成斷開的或干脆拿掉。把閉合的開關(guān)看成導(dǎo)線，把被局部短路的用電器拿掉；把開關(guān)斷開的支路去掉，來簡化電路。畫出每次變化后的等效電路圖，標(biāo)明已知量和未知量，再根據(jù)有關(guān)的公式和規(guī)律去解題。
第三節(jié)“測量小燈泡的電阻”是歐姆定律內(nèi)容的延續(xù)，教學(xué)過程中以學(xué)生為主，本節(jié)主體內(nèi)容是利用電壓表、電流表測算出小燈泡的電阻，通過實驗探究去發(fā)現(xiàn)燈絲電阻變化的規(guī)律，并最終找到影響燈絲變化的因素及它們之間的相互關(guān)系。注意多測幾組數(shù)據(jù)，指明不能用平均法求電阻值（測量定值電阻的阻值用平均法求電阻值）。
通過本實驗，進一步讓學(xué)生認(rèn)識到導(dǎo)體的電阻大小是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流無關(guān)，只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)，此外跟溫度有關(guān)。這也為電功率中“測量小燈泡的電功率”作了鋪墊。
第四節(jié)“歐姆定律及其安全用電”：課前安排學(xué)生收集安全用電的常識，課堂上進行交流，教師進行補充。再播放《安全用電》視頻。
節(jié)課從電壓的高低、電阻的大小對用電安全的影響入手，讓學(xué)生學(xué)會運用已學(xué)的電學(xué)知識，解決有關(guān)生活中的實際的問題，既增強自我保護意識，又提高在幫助他人時講安全、講規(guī)則、講科學(xué)的意識。
另外本節(jié)涉及電路故障（斷路或短路），在教學(xué)中應(yīng)加強練習(xí)，注意區(qū)分兩者對電路造成的影響，以及電路中電流表、電壓表的變化。要求學(xué)生懂得一些簡單的電路故障的問題，學(xué)會簡單的故障排除方法，目的是為了培養(yǎng)學(xué)生基本的生活技能。了解短路的知識，使學(xué)生懂得安全用電的基本常識，提高安全用電的意識。
教材中介紹了避雷針，使學(xué)生注意防雷的重要性，提高自我保護的意識。
通過學(xué)習(xí)本節(jié)教材的知識，學(xué)生能了解日常安全用電常識，規(guī)范日常用電行為，了解家庭電路中常見故障，提高了學(xué)生利用知識解決實際問題的能力。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生認(rèn)識到電給人類社會帶來了材富，改善了人民的生活。但是，有生產(chǎn)和生活中，如果不注意安全用電，電也會給人類帶來災(zāi)害。
關(guān)鍵詞：規(guī)范；知識的補充與拓展；靈活運用和融會貫通
中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）34-0116-02
教科書中所給的兩道例題具有很強的代表性，第一個例題是讓學(xué)生體會：當(dāng)串聯(lián)電路中一個電阻改變時，電路中電流及另一個電阻兩端電壓會隨之改變。例題二讓學(xué)生體會：當(dāng)并聯(lián)電路一個支路電阻改變時，干路中電流會發(fā)生變化，但另一個電路電流和電壓不會發(fā)生變化。兩個例題做下對比，解決了學(xué)生疑惑。下面筆者從以下幾方面談?wù)劚竟?jié)教學(xué)的注意事項以及心得體會。
一、仔細(xì)分析題目
分析題目是思維能力的展示，是對知識的具體運用。首先讓學(xué)生熟練掌握歐姆定律的內(nèi)容及形變公式，然后對電路進行分析判斷，確定電路特點，然后再根據(jù)電流電壓電阻關(guān)系解答。
二、規(guī)范解題
初中學(xué)生接觸物理學(xué)習(xí)時間不長，對于會做的題目往往不知怎樣表達，有時表達顧此失彼造成丟分。究其原因是解題不規(guī)范，所以養(yǎng)成規(guī)范的解題習(xí)慣，對提高教學(xué)成績和養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力尤其重要。本節(jié)中，利用該定律解題應(yīng)注意：（1）I，U，R都是指同一導(dǎo)體或同一段電路在同一狀態(tài)下的物理量。（2）利用好該定律的兩個變形公式U=IR，R=U/I。（3）單位必須統(tǒng)一用國際單位的主單位。（4）在I，U，R下方標(biāo)上角標(biāo)，表示不同的導(dǎo)體，或者同一導(dǎo)體的不同時刻。（5）要有必要的文字表達，在物理語言的表達上要嚴(yán)謹(jǐn)、有序。
三、注意知識的補充與拓展
以例一為例：電阻R1為10歐，電源兩端電壓6伏，開關(guān)S閉合后，求：（1）當(dāng)滑動變阻器R接入電路中的電阻R2為50歐時，通過R1的電流I；（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中電阻為20歐時，通過R1的電流I。本題中，由于電阻串聯(lián)，通過R1的電流與總電流相等，由于知道總電壓U，只要知道總電阻就可以了，我就提問學(xué)生：總電阻是多少呢？學(xué)生異口同聲回答：R1+R2。我又問，為什么是兩個電阻之和呢？此時學(xué)生無語，引起認(rèn)知沖突。這時，我把學(xué)生帶入最近發(fā)展區(qū)，得出串聯(lián)電路電阻關(guān)系。串聯(lián)電路電阻關(guān)系U=U1+U2；電流關(guān)系：I=I1=I2，得U/I=U1/I1+U2/I2。由歐姆定律可知R=R1+R2。所以也可以求出通過R1電流I=U/R=6/60=0.1（A）。同理可以求出當(dāng)R3=20歐時電流I=0.2A。此時老師可以讓學(xué)生分別求出兩個小題滑動變阻器兩端電壓和電阻R1兩端電壓分別是多少。當(dāng)滑動變R2=50歐時，U1=I1xR1=0.1x10=1（v），U2=I2xR2=0.1x50=5（v）；當(dāng)滑動變阻器電阻R3=20歐時，U1=I1xR1=0.2x10=2（v），U3=I3xR3=0.2x20=4（v）。引導(dǎo)學(xué)生比較兩種情況下電阻與各自電壓關(guān)系發(fā)現(xiàn)：第一種情況下U1/R1=U2/R2；第二種情況下：U1/R1=U3/R3。由此得出串聯(lián)電路電壓比等于各自電阻比，即：U1/U2=R1/R2。老師點撥學(xué)生認(rèn)識到，串聯(lián)電路中，當(dāng)一個電阻改變時，另一個電阻兩端電壓和電流都要改變，可謂“牽一發(fā)而動全身”。以例二為例：電阻R1為10歐，與滑動變阻器組R并聯(lián)電路，電源電壓12V，開關(guān)S閉合后，求：（1）當(dāng)滑動變阻器R接入電路中電阻R2=40歐時，通過R1的電流I1和總電流I；（2）當(dāng)滑動變阻器接入電路中電阻R3=20歐時，通過R1電流I1和總電流I。本題由于電阻與變阻器組成并聯(lián)，所以它們兩端電壓U1=U2=U=12V。以第一小題看，由歐姆定律得，通過R1的電流I1=U1/R1=12/10=1.2A；通過R2的電流I2=U2/R2=12/40=0.3A；總電流I=I1+I2=1.2+0.3=1.5（A）。我此時問學(xué)生：由歐姆定律，總電流I可以用總電壓U與總電阻R的比求得，那么并聯(lián)電路總電阻是多少呢？這時學(xué)生很快回答：等于兩個電阻之和。我沒有否定學(xué)生的回答，而是讓他們用總電壓除以總電流看看總電阻是多少，和想象的是否一樣？即：R=U/I=12/1.5=8（歐）。通過計算同學(xué)們發(fā)現(xiàn)并聯(lián)電路總電阻并不等于各電阻大小之和，不但比它們的和要小，而且比任何一個都要小。但又找不出到底有什么關(guān)系。我把三個電阻大小依次列出來：8 10 40。讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)三個數(shù)據(jù)關(guān)系，當(dāng)我意識到?jīng)]有學(xué)生發(fā)現(xiàn)時，我又把三個數(shù)寫成倒數(shù)形式。這時熊可佳同學(xué)首先發(fā)現(xiàn)：1/8=1/10+1/40。我雖然欣喜，對她給予了表揚，但并沒急于下結(jié)論。而是讓學(xué)生用同理計算第二題，發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律。此時我告訴學(xué)生并聯(lián)電路電阻的關(guān)系：總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和。即1/R=1/R1+1/R2。
當(dāng)滿足學(xué)生一時的求知欲時，學(xué)生的好奇心被進一步調(diào)動，老師趁熱打鐵，讓學(xué)生找找兩種情況下，電阻和通過它們的電流的關(guān)系。以第一小題中，R1=10歐，I1=1.2安；R2=40歐，I2=0.3安。學(xué)生馬上就發(fā)現(xiàn)：I1/I2=R2/R1。即，并聯(lián)電路電流比等于電阻比的倒數(shù)。通過數(shù)據(jù)，可以進一步引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)：并聯(lián)電路中，當(dāng)一個支路電阻改變時，只能改變本支路電流，對其他支路的電壓，電流沒有影響。這也是我們經(jīng)常說的并聯(lián)電路各支路地位平等，相互不影響。
