“歐姆定律”說教材

（“歐姆定律” 選自人教版義務教育課程標準實驗教科書《物理》八年級下冊第七章。）

一、單元主題

“歐姆定律”這一章屬于“物理課程標準”中科學內容的第3個主題“能量”，是該主題下的第4個二級主題“電磁能”中的一部分內容。

“課程標準”要求：

通過探究，找出電流、電壓和電阻的關系；體會“控制變量”的研究方法，研究物理規律的思路，學習用圖像研究物理問題。

理解歐姆定律，并能進行簡單的計算。

會用伏安法測電阻。知道用電流表和電壓表測電阻的原理；會同時使用電流表和電壓表測量導體的電阻。

了解家庭電路和安全用電知識；有安全用電的意識。

本章教材編寫體例體現了人教版物理教材的特點。注重科學探究，在探究的基礎上歸納總結出歐姆定律。以學生為中心，在章首設有章首圖、章首語，激發學生學習這一章內容的興趣；閱讀指導，為學生課前預習、課堂學習和課后復習提供指導。呈現方式多樣，設有“想想議議” “想想做做” “STS”和“我還想知道”等欄目。注重聯系實際，將歐姆定律應用到家庭電路，提高學生安全用電的意識。

二、單元知識結構

歐姆定律獨立成章，是初中電學知識的基礎和重點，處于電學的核心位置。是在學習了電壓、電流、電阻的基礎上進行的，通過本章的學習將為進一步學習電能、電功率、電磁轉換奠定基礎，同也為進入高中學習閉合電路歐姆定律、電磁感應定律、交變電流等內容作鋪墊。

本章四節內容可以分為兩部分，探究獲得歐姆定律和歐姆定律的理解應用。

第一節：探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系是本章的核心內容，在探究中注意電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，體會研究物理問題的兩種重要方法：控制變量法和圖像法。控制變量法為研究壓強、浮力等做鋪墊，圖像法為探究重力與質量的關系等做鋪墊。

第二、三、四節屬于歐姆定律的應用，是本章的重點內容。

歐姆定律及其應用。在第一節探究的基礎上分析數據，歸納、總結得出歐姆定律，并強調歐姆定律的適用條件——同一時刻、同一段導體、純電阻電路，應用歐姆定律解決一個實際問題（例題），并以警示符號的形式提醒學生在應用公式時統一單位。應用歐姆定律探究電阻的串聯和并聯，體會等效替換的思想。

測量小燈泡的電阻。介紹電學中一種測量電阻的基本方法——伏安法測電阻。重點是設計實驗、記錄分析數據。關于小燈泡額定電壓的問題，教材以“正常工作電壓”出現，需要學生知道小燈泡兩端電壓高于燈口所標“正常工作電壓”，會減少小燈泡的使用壽命甚至燒壞。這一點也為下一章電功率中的“測量小燈泡的電功率”相關問題做了鋪墊。

歐姆定律和安全用電。是歐姆定律的延續，這一節從電壓的高低、電阻的大小對用電安全性的影響入手。根據歐姆定律，當電壓一定時，電阻越小，電流越大，這是短路造成危害的原因；當電阻一定時，電壓越大，電流越大，這是高壓危險的原因。通過學習，讓學生增強安全用電和自我保護的意識。

三、教學方式與教學策略

歐姆定律是初中電學知識的基礎和重點，處于電學的核心地位。在中考中本章重點是考查運用歐姆定律進行電流、電壓、電阻的有關計算，運用伏安法測電阻。考查主要以填空、選擇題型呈現，或與電功率有關計算相結合呈現在探究、計算題中。歐姆定律一章在黑河市近幾年中考中占12～14分，對于一張100分的試卷來說，初中學段物理教材17章，歐姆定律一章占12～14分，所占比例較大。所以，本章的教學是很重要的。

本章教學內容以歐姆定律為線索，從歐姆定律的探究開始，到歐姆定律在實際中的應用結束，教材始終站在培養學生科學素養的角度安排教學內容。

實驗探究內容教學策略：

“歐姆定律”包括一個探究、一個實驗。探究電阻上的電流跟電壓的關系，用電流表和電壓表測量小燈泡的電阻。

探究電阻上的電流跟電壓的關系綜合性較強。在知識方面，要求學生掌握電流與電壓、電阻的關系；在技能上，要求學生會使用電流表、電壓表、滑動變阻器，會用滑動變阻器調節部分電路兩端的電壓；在方法上，要求學生會用控制變量法、圖像法等研究問題。這個探究活動既是實現體驗性目標的需要，也是得出電流、電壓、電阻關系，進而得出歐姆定律的基礎，還是學生學習科學研究方法、培養科學態度、提高實踐能力和創造能力的載體。因此對于探究過程中設計實驗、數據觀察和記錄、數據分析這幾個難點，根據學生的實際情況給以必要的引導。實驗后，通過認真的評估和交流，讓學生在反思和交流中加深對實驗的認識，提高學生的綜合能力。

用電流表和電壓表測電阻（伏安法測電阻）是電學中一種基本的測量電阻的方法。實驗中要求學生“多測幾組數據”“比較計算出的結果”，從而“能看出其中的規律”。使學生學會伏安法測電阻（用電流表和電壓表測電阻）的方法，加深學生對歐姆定律的理解。這部分內容對學生的能力要求較高，要求學生自己設計實驗電路、自選儀器、設計實驗步驟、分析實驗數據、發現規律等。

在探究前結合教材中的“想想議議”提出如下思考問題：1. 滑動變阻器的作用是什么？2. 閉合開關前，滑動變阻器的滑片應該處于什么位置？3. 實驗過程中，滑動變阻器的滑片應該向哪個方向滑動？4. 測量過程中，小燈泡兩端的電壓應該由高到低還是由低到高？5. 加在小燈泡兩端的電壓最大不能超過多少？

對于學有余力的學生，還可以對測量電阻的方法進行拓展，如用等效的方法進行測量，用歐姆表或萬用電表進行測量；伏安法測電阻進行拓展，如電流表的內接法和外接法；在只有電流表或只有電壓表的情況下如何測量等。為高中階段學習做鋪墊。

四、歐姆定律及其應用教學策略

對于歐姆定律的理解，要讓學生理解定律中的電流、電壓、電阻是針對“同一電路”和“同一時刻”而言的。歐姆定律的適用條件是純電阻電路。利用歐姆定律的數學表達式進行簡單計算時，強調物理量單位的統一，注意培養學生良好的分析電學問題、規范解題的習慣。

運用歐姆定律探究串、并聯電路中電阻的關系，運用實驗的方法和推理的方法，學生不僅在定性的層面上理解串、并聯電路中電阻的關系，而且可以在定量的層面上理解串、并聯電路中電阻的關系。因為串、并聯電路中電阻的特點，是分析有關電學問題和進行電學計算的基礎。

關于電阻的串聯與并聯，教材只進行定性研究，將兩個電阻的串聯類比為導線長度的增加，所以會使總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大；兩個電阻的并聯類比為導線的橫截面積的增加，因此對電流的阻礙作用反而會減小，所以會使總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。

教學時可以對電阻的串聯和并聯進行定量研究。在定量研究時，運用歐姆定律和串、并聯電路電流電壓的特點計算出兩個電阻串聯R=R1+R2，兩個電阻并聯1/R=1/R1+1/R2。進一步推導出n個電阻串聯的等效電阻R=R1+R2+……+Rn，n個電阻并聯的等效電1/R=1/R1+1/R2……+1/Rn，n個相同電阻R串聯R總=nR，n個相同電阻R并聯R總=R/n。

進一步拓展：兩個電阻串聯I1∶I2=1∶1，U1∶U2=R1∶R2 ，兩個電阻并聯U1∶U2=1∶1，I1∶I2= R2∶R1。這種關系在進行計算時經常用到，學生熟練掌握這種比例關系能夠提高解題速度，也為后面學習電功率做鋪墊。