淺談對“歐姆定律”的改進及講課內容的微調

梁茂清

摘 要：歐姆定律實驗強調學生經歷科學的探究過程，重點讓學生體驗科學探究的各個環節。由于受教材設計的影響，本人一直都是通過引導學生設計利用滑動變阻器改變或控制定值電阻兩端電壓，達到探究電流跟電壓和電阻的正反比關系。其實，用干電池改變或控制電壓能更直觀地反映歐姆定律的探究過程。

關鍵詞：初中物理；歐姆定律；實驗；改進

[正 文]

初中物理歐姆定律教學成敗的關鍵在于能否做好學生實驗：“探究電阻上的電流與電壓、電阻的關系”，再進一步研究歐姆定律，得出串并聯電路中總電阻跟分電阻的定量關系。而人教版九年級物理實驗教科書對歐姆定律實驗的探究旨在通過調節滑動變阻器達到改變定值電阻兩端的電壓使其成倍變化，對于探究電流與電阻關系并沒有作出明確要求。通過大量實踐表明，筆者認為有必要對 “歐姆定律”實驗進行改進。

一、“歐姆定律”實驗存在不合理之處。

人教版九年級物理在歐姆定律內容之前學習了：“電流和電路”、“電壓和電阻”。教材提到用變阻器可以改變電路中的電流但沒有講改變部分電路兩端的電壓。對于用滑動變阻器可以改變部分電路兩端的電壓，放在歐姆定律學習之后先進行理論推導再結合歐姆實驗分析如何移動滑片會更科學一些，學生也更容易理解。先回顧一下整個實驗過程：

1、實驗設計：利用滑動變阻器R′改變定值電阻R兩端的電壓，電路圖如圖1所示。

2、實驗方法：本實驗采用控制變量法。按圖連接好電路測量并記下幾組電壓和電流值，將所測數值填入表格一；接著換接另一電阻，重復上述實驗，將所測數值填入表格二，分析數據，得出結論。

這里利用滑動變阻器R′改變定值電阻R兩端的電壓，是通過間接改變串聯電路中的總電阻，達到改變電流，實現改變定值電阻兩端的電壓。然而，學生對于串聯電路中總電阻跟各串聯電阻之間的關系還沒有建立起來，也就難以理解電阻串聯是如何分配電壓。同時，這節內容并沒有對電流跟電阻的定量關系進行探究，意味著歐姆定律實驗才做到一半，沒有達到重現歐姆定律作為一個重要的電學實驗定律的整個探究過程。

二、對“歐姆定律”實驗的改進

（一）利用干電池（或學生電源）改變電路的電壓。實現探究電流與電壓的關系。

“如何用干電池（或學生電源）做實驗，改變電路的電壓？”可以先設計這個實驗，而把“用滑動變阻器改變部分電路電壓”反過來，給學生留下一個懸念：要想使定值電阻兩端電壓成倍變化，或控制定值電阻兩端電壓不變，需要怎樣移動滑片呢？等待學習了電阻的串聯規律后再分析“用滑動變阻器改變或控制部分電路電壓”，從而避免了盲目移動滑片的現象，使歐姆定律這一實驗變得淺顯易懂。具體做法如下。

設計思路：用改變電池的節數，代替設置滑動變阻器來調節電壓。分別用一節（1.5V）、二節（3V）、三節（4.5V）干電池作電源（如圖示2所示），將它們并聯在一定值電阻（R）兩端；或者按圖3方式把三節干電池連接在電路中。用電流表和電壓表分別測出通過定值電阻的電流和加在定值電阻兩端電壓。如果電池是新的，可以不用電壓表，建議最好選用新的電池。

實驗探究的步驟：按圖2或圖3連接好電路，保持R不變，依次只閉合S1、S2或S3中的一個開關，就能方便地改變定值電阻兩端的電壓。記下相應的電壓和電流大小，分析電流跟電壓的定量關系，得出“電阻一定時，電流跟電壓成正比”的結論。當然只用一個開關，三個電池也能進行，只要用一根帶有夾頭的導線，進行操作，這是很簡單的，不做細述了。

（二）利用干電池（或學生電源）控制電路的電壓。實現探究電流與電阻的關系。

設計思路：把5Ω、10Ω、15Ω三只電阻并聯，分別用三個開關控控制三個電阻，如圖表所示。

實驗探究的步驟：按圖4連接好電路，保持電源電壓不變，依次只閉合一個開關S1、S2或S3，，實現更換不同規格的電阻，記下相應的電壓和電流大小，分析電流跟電阻的定量關系，得出“電壓一定時，電流跟電阻成反比”的結論。

綜上所述，利用干電池改變或控制定值電阻兩端電壓探究歐姆定律，排除了滑動變阻器帶來的諸多節外生枝的因素，干擾少了，使控制什么變量改變什么變量學生容易對號入座，突出了控制變量的實驗方法，突破了教學難點。

三、對“歐姆定律”章節的微調

對于《歐姆定律》這章書，教材分4節內容，分別是：第1節探究電流與電壓和電阻的關系、第2節歐姆定律、第3節電阻的測量、第4節歐姆定律在串、并聯電路中的應用。我認為這樣的安排有一定的合理性，但不符合學生的認知順序，在實際的教學中，我對這章書的內容作了微調，講完第1、2節后，直接講第4節，最后講第2節，對講課內容微調后發現，不僅提高了課堂效率，學生對歐姆定律計算也更深刻，特別是對公式的理解和應用上較往年更熟練。

以上是我在實際教學中對《歐姆定律》這章書的實驗改進和講課內容的調整，是根據學生學情所做出的改動。在日后的教學中我將不斷調整教學教法，力求尋找更適合本校學生的教學方法，從而提高課堂效率。

參考文獻：

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