歐姆定律教學(xué)教法研究

1、    歐姆定律教學(xué)教法研究    羅艷軍【摘要】歐姆定律是電學(xué)中的重要定律之一,它在物理學(xué)中的地位是非常重要。本文從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法、學(xué)生基本情況、教學(xué)步驟方面進(jìn)行論述,闡述了歐姆定律的教學(xué)教法心得?！娟P(guān)鍵詞】歐姆定律 電阻 電壓 電流g633.7a一、教學(xué)內(nèi)容分析歐姆定律這一章的內(nèi)容包括了電流、電壓、電阻等的概念,在講解了電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用方法之后才開(kāi)始講解歐姆定律的內(nèi)容,它既符合學(xué)習(xí)者由易到難,由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律,同時(shí)保持了知識(shí)的結(jié)構(gòu)性、系統(tǒng)性。歐姆定律作為一個(gè)重要的物理規(guī)律,反映了電流、電壓、電阻三個(gè)重要

2、的電學(xué)量之間的關(guān)系,是電學(xué)中最最基本的定律,是分析解決電路問(wèn)題的關(guān)鍵所在。歐姆定律是電和磁的教學(xué)重點(diǎn),也是初中物理的重點(diǎn)內(nèi)容之一。歐姆定律內(nèi)容的教學(xué)特點(diǎn)是,要重視科學(xué)方法教育,重視科學(xué)研究過(guò)程。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)認(rèn)知過(guò)程中學(xué)習(xí)方法,體驗(yàn)得出歐姆定律的過(guò)程。教材教學(xué)內(nèi)容的編排是根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)方法,制定實(shí)驗(yàn)方案,通過(guò)做實(shí)驗(yàn)和對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到定律以及數(shù)學(xué)表達(dá)式。通過(guò)這節(jié)課地學(xué)習(xí),主要使學(xué)生把握同一電路中電學(xué)三個(gè)基本量之間的關(guān)系,初步掌握用歐姆定律解決實(shí)際電學(xué)問(wèn)題的方法,了解研究多個(gè)變量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)也為以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí),以及為今后學(xué)習(xí)全電路歐姆定律打下基礎(chǔ)。二、教學(xué)目標(biāo)分析:(一)知

3、識(shí)目標(biāo)1.了解產(chǎn)生電流的條件。2.理解電流的概念和定義式i=q/t,并能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。3.記住直流電和恒定電流的概念。4.知道公式電流i=nqvs,但不要求運(yùn)用此公式進(jìn)行計(jì)算。5.熟練掌握歐姆定律的表達(dá)式i=u/r,明確歐姆定律的適用條件范圍,能用歐姆定律解決相關(guān)的電路問(wèn)題。6.知道什么是導(dǎo)體的伏安特性,知道什么是線(xiàn)性元件與非線(xiàn)性元件。7.知道電阻的定義和定義式r=u/i。(二)能力目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律分析、計(jì)算實(shí)際問(wèn)題的能力。2.培養(yǎng)學(xué)生注重實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)物理規(guī)律的能力。3.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用公式法和圖像法相結(jié)合的解決問(wèn)題的能力。(三)德育目標(biāo)1.分析電流產(chǎn)生的

4、內(nèi)因和外因,引導(dǎo)學(xué)生研究自然科學(xué)并堅(jiān)持辯證唯物主義觀點(diǎn)。2.歐姆定律由演示實(shí)驗(yàn)得出,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,并培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)和務(wù)實(shí)求真的科學(xué)態(tài)度。3.在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)有列表法和圖像法。圖像法直觀形象,而且滲透著數(shù)學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果,尊重客觀規(guī)律的態(tài)度。三、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法1.重點(diǎn)知識(shí):歐姆定律這節(jié)內(nèi)容,是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法去發(fā)現(xiàn)電流與電壓、電阻的關(guān)系,通過(guò)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的分析得出規(guī)律。所以做好實(shí)驗(yàn),利用數(shù)學(xué)方法正確的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,理解定律的內(nèi)容以及其表達(dá)式和變換式的意義是本節(jié)課重點(diǎn)。2.難點(diǎn)內(nèi)容:運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),理解歐姆定律,培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用歐姆定律解決實(shí)際問(wèn)題的能力。3

5、.學(xué)習(xí)誤區(qū):對(duì)電阻定義式r=u/i,有些同學(xué)誤解為電阻和電阻上的電壓成正比,和通過(guò)電阻的電流成反比。4.解決辦法:(1)在教師指導(dǎo)下學(xué)生觀摩和參與演示實(shí)驗(yàn),記錄和分析數(shù)據(jù),歸納結(jié)論,從感性到理性進(jìn)行認(rèn)識(shí)、理解歐姆定律。(2)有條件的可利用電化教學(xué)手段,突破難點(diǎn)。(3)對(duì)定義性公式和決定性公式要加以區(qū)別(電阻公式和歐姆定律公式的區(qū)別)。四、把握學(xué)生基本情況:1、初中學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)事物的特點(diǎn)開(kāi)始從具體的形象思維向抽象邏輯思維過(guò)渡,但思維還常常與感性經(jīng)驗(yàn)直接相聯(lián)系,仍需具體形象來(lái)支持。因此,演示實(shí)驗(yàn)就變得很有效。從科學(xué)家的故事到現(xiàn)實(shí)生活,運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)等方法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。 2、學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)知識(shí)之

6、前,已學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻的概念,以學(xué)會(huì)電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用,具備學(xué)習(xí)歐姆定律基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能。但對(duì)電流和電壓、電阻之間的聯(lián)系,認(rèn)識(shí)仍是膚淺的,不完整的,并沒(méi)有上升到理性認(rèn)識(shí),還沒(méi)有形成科學(xué)的體系。五、教學(xué)模式和教學(xué)方法的確定教無(wú)定法,教學(xué)方法有多種多樣,并且要根據(jù)實(shí)際情況有所改變,選擇好的教學(xué)模式和教學(xué)方法是取得較好的教學(xué)效果的保證。要充分體現(xiàn)教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用,使教學(xué)過(guò)程真正成為學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知過(guò)程,讓學(xué)生既學(xué)到知識(shí),又培養(yǎng)了探索能力和協(xié)作精神。根據(jù)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn),采用互動(dòng)式教學(xué)模式。在教學(xué)過(guò)程中,教師創(chuàng)造各種條件,讓所有學(xué)生的腦、手、口、眼、耳等感覺(jué)器官動(dòng)起來(lái)

7、,使他們多種感覺(jué)器官和大腦一起參與學(xué)習(xí)?；?dòng)中應(yīng)包括師生互動(dòng)和生生互動(dòng)。師生互動(dòng),就是教師扮演引導(dǎo)者和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)激發(fā)者,學(xué)生則處在教學(xué)活動(dòng)的中心,以平等的主體身份參與教師互動(dòng)。生生互動(dòng)主要通過(guò)同桌討論,小組討論和班內(nèi)集體討論,促進(jìn)生生之間的情感和信息交流,相互學(xué)習(xí),相互啟發(fā),共同提高。本節(jié)課的教學(xué)方法采用:實(shí)驗(yàn)、討論法。讓學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),同學(xué)之間相互討論,來(lái)學(xué)習(xí)體驗(yàn)應(yīng)用“控制變量法”研究問(wèn)題的方法,體驗(yàn)和理解歐姆定律的內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生的分析、綜合能力以及探索能力和合作精神,有效地突出重點(diǎn),突破難點(diǎn)。這樣做能很好地體現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)模式的特征,即讓學(xué)生最大限度地參與到學(xué)習(xí)的過(guò)程,符合教師的主導(dǎo)作用

8、與學(xué)生的主動(dòng)性相結(jié)合的原則。六、教學(xué)步驟1.引入新課前面我們學(xué)習(xí)過(guò)電場(chǎng)知識(shí),電場(chǎng)對(duì)置于其中的電荷有力的作用,促使電荷運(yùn)動(dòng),電荷的定向移動(dòng)就形成了電流,這節(jié)課我們將在以前學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上對(duì)電流作進(jìn)一步的了解。復(fù)習(xí)提問(wèn):上一節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電阻的基本知識(shí)、電阻大小的影響因素。影響電阻的因素有那一些?我們學(xué)習(xí)了電流、電壓,那么電阻、電流和電壓又有什么關(guān)系呢?2.新課教學(xué)(1)電流什么是電流?大量電荷的定向移動(dòng)形成了電流。形成電流的條件是什么?內(nèi)因是要有可以自由移動(dòng)的電荷。在金屬中有自由移動(dòng)的電子,化學(xué)電解液中有自由移動(dòng)的離子。絕緣體中沒(méi)有可以自由移動(dòng)的電荷,所以不能形成電流。那么,為什么用電流表直接連接金

9、屬導(dǎo)體兩端時(shí)卻沒(méi)有讀數(shù)?這是因?yàn)?導(dǎo)體中大量的自由電荷永不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng),向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)都是均等,沒(méi)有出現(xiàn)大量自由電荷定向移動(dòng)的現(xiàn)象,也就是說(shuō)沒(méi)有形成電流。要使大量的自由電荷做定向移動(dòng),必須要有一種力的作用,這種力就是電場(chǎng)力。演示:如圖1所示。內(nèi)因:小燈泡發(fā)光。有電流流過(guò)小燈泡。外因:導(dǎo)體兩端存在電壓。導(dǎo)體與電源連接時(shí),兩端有了電壓,導(dǎo)體中就形成電場(chǎng),這樣導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下定向移動(dòng)形成電流。干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)都是電源,作用是保持導(dǎo)體兩端的電壓,使導(dǎo)體中有持續(xù)電流。電流的強(qiáng)弱用電流i表示:a.定義:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q與通過(guò)這些電荷量所用時(shí)間t的比值叫電流,用i

10、表示。b.表達(dá)式:i=q/t。c.單位:安培(a)。d.電流的方向:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。e.電流是標(biāo)量。直流電:電流的方向不隨時(shí)間而改變的電流。恒定電流:電流的方向和強(qiáng)弱都不隨時(shí)間而改變的電流。(2)既然導(dǎo)體兩端要有電壓,才有電流經(jīng)過(guò)導(dǎo)體,那么導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓大小有什么關(guān)系呢?先讓學(xué)生設(shè)計(jì)電路示意圖,然后用多媒體顯示如圖2所示,學(xué)生在教師指導(dǎo)下用導(dǎo)線(xiàn)連接實(shí)物,并要求學(xué)生注意電表的正負(fù)接線(xiàn)柱接法。連接好線(xiàn)路以后,指導(dǎo)學(xué)生調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記下幾組電壓表和電流表的讀數(shù),填入下表:除了圖表法外,還可以用圖像法分析數(shù)據(jù),以電壓和電流為坐標(biāo)軸畫(huà)直角坐標(biāo),然后標(biāo)上刻度,按表格中的數(shù)

11、據(jù)描點(diǎn),連點(diǎn)成直線(xiàn)i1,連點(diǎn)時(shí)要使得盡可能多的點(diǎn)落在一條直線(xiàn)上,不落在直線(xiàn)上的其它點(diǎn),應(yīng)對(duì)稱(chēng)地分布在直線(xiàn)兩側(cè)。取下r換上r',重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),可得另一條直線(xiàn)i2。統(tǒng)計(jì)上述實(shí)驗(yàn),可知:a.導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,即iu,即u2/i2>u1/i1。b.在電壓同樣的情況下,u/i比值大的電流小,u/i比值小的電流大,即u/i比值反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)。電阻。定義:導(dǎo)體兩端電壓值與通過(guò)導(dǎo)體電流值的比值,叫做這段導(dǎo)體的電阻。定義式:r=u/i。對(duì)于同一個(gè)導(dǎo)體;不論電壓和電流大小如何變化,比值r是恒定的。不可從數(shù)學(xué)角度認(rèn)為r與u成正比,與i成反比。電阻單位:歐姆(),1=1v/a歐

12、姆定律德國(guó)物理學(xué)家歐姆用實(shí)驗(yàn)研究了電流與電壓、電阻之間的關(guān)系,得出了以他的名字命名的定律。定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓u成正比,跟導(dǎo)體的電阻r成反比。公式:i=u/r導(dǎo)體的伏安特性如圖3所示i/u圖線(xiàn)叫做導(dǎo)體的伏安特性圖像,符合歐姆定律的導(dǎo)體的伏安特性圖像是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)。具有伏安特性的電學(xué)元件叫做線(xiàn)性元件。提問(wèn)學(xué)生,如圖3所示,圖中兩條直線(xiàn)哪一條代表的電阻大?不符合歐姆定律的導(dǎo)體器件電流和電壓不成正比,伏安特性圖像不是直線(xiàn),這種元件叫做非線(xiàn)性元件。3.總結(jié)和運(yùn)用(1)、例題:用一只電流表與燈泡串聯(lián),測(cè)得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電流是0.76a,再用電壓表測(cè)得燈泡兩端的電壓是380v

13、,試計(jì)算燈絲的電阻值?根據(jù)題意,在右面方框中畫(huà)出電路圖已知:u=380v,i=0.76a求:r的值。解:根據(jù)歐姆定律公式的變形式,代入數(shù)據(jù),可得:答:燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻值是500(以上以板書(shū)解答)。最后,還要在課堂上做一定的課堂思考和鞏固練習(xí)題,布置課后的練習(xí)作業(yè)。(2)、小結(jié):通過(guò)本節(jié)課學(xué)習(xí),使我們了解電流的形成需要存在自由電荷和導(dǎo)體兩端有電壓,應(yīng)用電場(chǎng)知識(shí)可以理解。實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我們知道歐姆定律的內(nèi)容和其適用范圍。同時(shí)還充分理解電阻r=u/i的物理含義,它是定義式,即運(yùn)算式,而不是決定式,不能用純數(shù)學(xué)關(guān)系來(lái)理解物理意義,最后還了解金線(xiàn)性導(dǎo)體的伏安特性曲線(xiàn)是一條通過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。(3)、課后練習(xí)課堂上可以編制兩類(lèi)練習(xí)題目,一類(lèi)是直接應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算的,達(dá)到鞏固歐姆定律內(nèi)容和表達(dá)式;另一類(lèi)是了解在研究歐姆定律實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器