梁天漢

摘要：“歐姆定律”作為初中物理知識(shí)體系中一個(gè)尤為重要的定律概念，需要學(xué)生重點(diǎn)掌握與運(yùn)用。本文結(jié)合筆者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，基于“歐姆定律”，深入剖析探究式教學(xué)模式的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：“歐姆定律”；探究式教學(xué)；應(yīng)用

教學(xué)過程乃為一雙邊活動(dòng)，即學(xué)生“學(xué)”與教師“教”的有機(jī)融合。針對(duì)物理規(guī)律教學(xué)，基于物理規(guī)律形成全程而言，教師需善于為學(xué)生提供直觀、全面且豐富的感性材料，然后通過觀測(cè)與開展定量實(shí)驗(yàn)，營(yíng)造一個(gè)更加貼合的物理情景，這樣方能更好、更加有效的調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，才能使學(xué)生從起初的感性認(rèn)識(shí)升華為理性認(rèn)識(shí)。

一、歐姆定律及公式概述

歐姆定律即為導(dǎo)體當(dāng)中的電流，與位于導(dǎo)體兩端的電壓之間形成正比關(guān)系，而與導(dǎo)體電阻則呈反比關(guān)系。歐姆定律乃為一條與電路相關(guān)的重要定律，無論何段電路，如若知道電阻、電壓與電流三個(gè)物理量當(dāng)中的兩個(gè)，便能夠運(yùn)用歐姆定律，將第三個(gè)量計(jì)算出來。數(shù)學(xué)表達(dá)式：I=U/R。在此公式當(dāng)中，I表示安培，U表示伏特，R表示歐姆，單位不能亂用或錯(cuò)用。此外，公式還直接折射出三個(gè)量之間的關(guān)系，乃是針對(duì)相同一段電路來講的，比如經(jīng)某段電路的電流，由此段電路自身電阻與電路兩端電壓所決定。

二、“歐姆定律”教學(xué)中探究式方法的引入

1、靈活引入，找尋問題，激發(fā)求知欲。

第一，演示實(shí)驗(yàn)。把一個(gè)燈泡串聯(lián)于新、舊兩節(jié)電池，發(fā)現(xiàn)燈泡存在不同的亮度。至此，提出相應(yīng)問題：為何電池使用一段時(shí)間之后，小燈泡就不太亮了呢？誰可以說出新舊電池存在哪種差別？大多數(shù)學(xué)生的回答為：電池沒電了。對(duì)于新電池而言，其電壓為1.5V。而舊電池的電壓會(huì)相對(duì)變?。ㄓ纱说弥?，學(xué)生在認(rèn)識(shí)電源上，仍然處于初中水平）。

第二，學(xué)生實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用電壓表，對(duì)新、舊電池兩端電壓進(jìn)行測(cè)量，最終結(jié)果得知，均為1.5V，此結(jié)果會(huì)讓學(xué)生感到好奇，教室中頓時(shí)熱鬧起來，都想指導(dǎo)到底怎么回事。

2、理論分析，實(shí)驗(yàn)研究，解決問題。

第一，讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，然后與教師分析緊密融合起來，最終得出“閉合電路歐姆定律”。依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果，新、舊電池的兩端均為1.5V的電壓，此時(shí)，教室將電動(dòng)勢(shì)概念引出。對(duì)于電源電動(dòng)勢(shì)來講，其由電源自身性質(zhì)所決定，與其它因素之間不存在直接關(guān)聯(lián)。針對(duì)相同種類的電池，其電動(dòng)勢(shì)均為1.5V，而蓄電池的電動(dòng)勢(shì)均為2V。學(xué)生實(shí)驗(yàn)：依據(jù)電路圖原理，連接電路，將電鍵閉合，對(duì)電池兩端的電壓進(jìn)行測(cè)量，結(jié)果約為1.4V，此時(shí)，學(xué)生會(huì)感到疑惑，減少的電壓跑到哪了？教師首先讓學(xué)生明確內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電路及外電路的定義，并指出減少的電壓即為內(nèi)電壓。為了能夠讓學(xué)生更加真切的知曉電壓的存在，引導(dǎo)學(xué)生選用能夠調(diào)節(jié)的內(nèi)阻蓄電池，然后依據(jù)電路圖，進(jìn)行電路連接，將滑線變阻器相應(yīng)阻值給予改變，然后對(duì)內(nèi)、外電壓進(jìn)行測(cè)量，并記錄下來。學(xué)生依據(jù)所記錄的內(nèi)容，從中可知曉：當(dāng)外電壓減小時(shí)，那么內(nèi)電壓便會(huì)增大，而當(dāng)外電壓增大時(shí)，則內(nèi)電壓便會(huì)減小，但內(nèi)電壓與外電壓相加之和為2V。由此可知，電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓之和對(duì)等，即E =U內(nèi)+ U外。

然后，教師積極引導(dǎo)學(xué)生，首先了解電路，對(duì)內(nèi)、外電壓關(guān)系進(jìn)行分析。設(shè)定電源沒有內(nèi)阻r=0，此種電源即為理想電源，那么內(nèi)阻上，便無電勢(shì)降低，于電源內(nèi)部，則從負(fù)極至正極，在電勢(shì)上呈現(xiàn)升高趨勢(shì)，熟知與電源電動(dòng)勢(shì)相等，對(duì)于外電阻，則沿著電流方向，出現(xiàn)有電勢(shì)降低，也就是外電壓。但不管電流怎樣改變，由于內(nèi)阻上不存在電壓降，外電壓保持不變，與電源電動(dòng)勢(shì)對(duì)等。針對(duì)有內(nèi)阻電源，可以與一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為E的理想電源等效，并且還可與一個(gè)阻值為r的電阻形成串聯(lián)。除此之外，電源內(nèi)部從負(fù)極至正極，出現(xiàn)電勢(shì)升高狀況，在數(shù)值上，依然是電源電動(dòng)勢(shì)，另外，于內(nèi)阻上，存在電勢(shì)降U內(nèi)（U內(nèi)=Ir），此時(shí)，對(duì)于外電壓U外來講，便會(huì)與電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻上的電勢(shì)降U內(nèi)相等，即可得出：U外 =E- U內(nèi)。這樣一來，學(xué)生便能夠比較清晰的知曉電動(dòng)勢(shì)數(shù)值上與內(nèi)、外電壓之間所存在的關(guān)系，便能夠?qū)㈤]合電路歐姆定律推導(dǎo)出來，即：E=U內(nèi)+U外。基于此公式，得出U內(nèi)=Ir，U外=IR，將其帶入上述公式，可得出E=IR+Ir，電流I=E/（R+r）。基于公式，可知曉閉合電路電流與電源電動(dòng)勢(shì)形成正比關(guān)系，與內(nèi)、外電路電阻和形成反比關(guān)系。

第二，理論推導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)觀察，掌握恒定電流的處理方法。為了能夠更加明確知曉外電阻與電壓之間的關(guān)系，可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：當(dāng)滑線變阻器在阻值上出現(xiàn)增大狀況時(shí)，外電壓所存在的變化；當(dāng)滑線變阻器在阻值上出現(xiàn)減小時(shí)，外電壓的變化情況等。

完成實(shí)驗(yàn)后，隨機(jī)選取兩組同學(xué)就實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行概括與闡述，在全班范圍內(nèi)形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。結(jié)果可知，伴隨外電阻的變化，外電壓隨之而出現(xiàn)變化，即R增大，則U外增大，若R減小，則U外減小。若外電路處于斷開時(shí)，那么外電壓與電源電動(dòng)勢(shì)對(duì)等，即U外=E。教師提出問題：可以運(yùn)用剛才學(xué)到的閉合電路歐姆定律理論，將外電壓隨外電阻變化的規(guī)律推導(dǎo)出來嗎？

對(duì)于外電壓而言，其表達(dá)為U外=EIr，針對(duì)某個(gè)電源來講，內(nèi)阻與電動(dòng)勢(shì)乃是一定的，通過閉合電路歐姆定律可得知，當(dāng)外電阻R增大，那么電流減小，若U內(nèi)減小，則U外增大。當(dāng)斷開外電路時(shí)，則R會(huì)變得無限大，I為0時(shí)，則U內(nèi)也為0，U外=E。

經(jīng)上述實(shí)驗(yàn)與理論分析，學(xué)生便可較清晰的理解電動(dòng)勢(shì)與閉合電路歐姆定律，有較好的教學(xué)效果。此外，還需要讓學(xué)生明確，盡管外電壓在數(shù)值上與電源電動(dòng)勢(shì)相等，但電源性質(zhì)決定著電動(dòng)勢(shì)，而內(nèi)電壓與電動(dòng)勢(shì)共同決定著外電壓，也就是U外=E- U內(nèi)，其僅為電源的輸出電壓，二者不可混淆。

三、結(jié)語

綜上，通過開展上述實(shí)驗(yàn)與理論分析，學(xué)生能夠從中更加清晰的知曉閉合電路歐姆定律，通過教師引導(dǎo)與學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，不僅能夠提升學(xué)生知識(shí)掌握程度，還能加深其知識(shí)印象，在對(duì)定律更好理解的基礎(chǔ)上，擴(kuò)散思維，發(fā)散思想，延伸知識(shí)廣度，幫助學(xué)生更好的獲取知識(shí)。

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