時間：2023-09-22 15:32:04
序論：在您撰寫歐姆定律的內容時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1.地位和作用
《歐姆定律及其應用》這一節在學生學習了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關系之后才編排的。通過這一節的學習，要求學生初步掌握和運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法，了解運用“控制變量法”研究物理問題的實驗方法，為進一步學習電學內容打下一定的基礎。
2.教學目標
（1）知識目標
理解掌握歐姆定律及其表達式，能用歐姆定律進行簡單計算；根據歐姆定律得出串并聯電路中電阻的關系；通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養學生的邏輯思維能力。
（2）技能目標
學習用“控制變量法”研究問題的方法，培養學生運用歐姆定律解決問題的能力。
（3）情感目標
通過介紹歐姆的生平，培養學生嚴謹細致的科學態度和探索精神，學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運用，幫助學生樹立物理知識普遍聯系的觀點以及科學知識在實際中的價值意識。
3.重點和難點
重點：理解歐姆定律的內容及其表達式和變換式的意義，并且能運用歐姆定律進行簡單的電學計算。
難點：運用歐姆定律探究串、并聯電路中電阻的關系。
二、說學生
1.學生學情分析
在學習這節之前學生已經了解了電流、電壓、電阻的概念，并且還初步學會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用，具備了學習歐姆定律基礎知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯系的認識是膚淺的、不完整的，沒有上升到理性認識，需要具體的形象來支持。所以在本節學習中應結合實驗法和定量、定性分析法。
2.知識基礎
要想學好本節，需要學生應具備的知識有：電流、電壓、電阻的概念，電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法，電流與電壓、電阻的關系。
三、說教法
結合學生情況和本節特點本人采取以下幾個教法：采用歸納總結法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學過程
1.課題導入（采用復習設置疑問的方式，時間3分鐘）
復習：電流是如何形成的？導體的電阻對電流有什么作用？
設疑思考：電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關系呢？通過簡單的回顧、分析，使學生很快回憶起這三個量的有關概念，通過猜想使學生對這三個量的關系研究產生了興趣，達到引入新課的目的。
2.展開探究活動，自主總結結論（時間37分鐘）
根據上節探究數據的基礎，讓學生自主總結出兩個結論：導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
為了進一步得出歐姆定律的內容，可采用以下幾點做法：各小組在教師指導下，對實驗數據進行數學處理，理解數學上“成正比關系”“成反比關系”的意思，從而引入歐姆定律的內容；讓學生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結論所包含的意思表示出來，從而引入歐姆定律的表達式。
3.說明事項
在歐姆定律中有兩處用到“這段導體”，其意思是電流、電壓、電阻應就同一導體而言，即同一性和同時性。
向學生介紹歐姆的生平，以達成教學目標中的情感目標。學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神，激發學生的學習積極性。
歐姆定律應用之一：通過課本第26頁例題和第29頁習題2和習題3，讓學生自己先試做，然后教師再加以點評和補充，使學生理解掌握歐姆定律表達式及變形式的應用，達成教學目標的知識目標，充分體現了課堂上學生的自主地位。
應用歐姆定律解題時應注意以下幾點問題：
（1）同一性
即公式中的U、I，必須針對同一段導體而言，不許張冠李戴。
（2）統一性
即公式中的U、I、R的單位要求統一（都用國際主單位）。
（3）同時性
即公式中的U、I，必須是同一時刻的數值。
（4）規范性
解題時一定要注意解題的規范性（即按照已知、求、解、答四個步驟解題）。
歐姆定律應用之二：探究串并聯電路中電阻的關系。
（1）實驗分析
在演示實驗之前，要鼓勵學生進行各種大膽的猜想，當學生的猜想與實驗結果相同時，他會在實驗中體驗到快樂與興奮，有利于激發學生的學習興趣。
①演示實驗
將兩個電阻串聯起來，讓學生觀察燈泡的亮度情況（變暗了），并說出原因（電路中的電流變小了，說明總電阻變大了）。
得出結論：串聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。
②演示實驗
將兩個電阻并聯起來，同樣讓學生觀察燈泡的亮度情況（變亮了），并說出原因（路中的電流變大了，說明總電阻變小了）。
得出結論：并聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
（2）定性分析
（提出問題）為什么串聯后總電阻會變大？并聯后總電阻會變小？
得出結論：電阻串聯相當于導體的長度變長了，所以串聯電阻的個數越多總電阻就越大；電阻并聯相當于導體的橫截面積變粗了，所以并聯電阻的個數越多總電阻就越小。
（3）定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學過的串并聯電路中電流和電壓的特點推導串并聯電路中總電阻的關系得出結論：（1）電阻串聯后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）電阻并聯后的總電阻=+…+。
4.小結（4分鐘）
（1）理解掌握歐姆定律的內容及其表達式
（2）運用歐姆定律解決有關電學的計算題以及探究串、并聯電路中電阻的關系
5.布置作業（1分鐘）
本節作業的布置主要是針對歐姆定律表達式及其變形公式的運用，并結合前面學習過的串并聯電路中電流、電壓的特點的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業：《課堂點睛》17頁至18頁的習題。
五、說板書設計
歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
歐姆定律的表達式：I
電阻的串聯：R串=R1+R2+…+Rn
【關鍵詞】物理；歐姆定律；問題；解題思路
歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容，也是高考的重難點內容，同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績，因此要多用時間將這塊知識進行鞏固，以取得更高的分數。
1在歐姆定律的學習中常遇到的問題
1.1歐姆定律的使用范圍問題
在電路的實驗過程中，我會出現忽略導線，電子元件與電源自身的電阻，將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體，對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用，但我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件，但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，本人為了弄清這里的問題，向老師進行了請教并查閱了相關資料，許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件，但對于各狀態下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受，有牽強之意，即個人理解為既然各個狀態下都是適合的，那就是適合整個過程。
1.2線性元件的存在問題
通過物理學習我們會發現材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化（如溫度），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的，也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中，當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。
1.3電流，電壓與電阻使用的問題
電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念，也是我最容易混淆的內容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流，而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，另外，歐姆定律只是用來研究電路內部系統，不包括電源內部的電阻、電流等，在學習歐姆定律的過程中，電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的，而對于歐姆定律的公式I=UR，I、U、R這三個物理量，則要求必須是在同一電路系統中，且是同一時刻的數值。
2歐姆定律學習中需要掌握的內容
本人在基于電學的基礎之上，通過對歐姆定律的解題方式進行分析，個人認為我們需掌握以下內容：了解產生電流的條件；理解電流的概念和定義式I=q/t，并能進行相關的計算；熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R，明確歐姆定律的適用條件范圍，并能用歐姆定律解決相關的電路問題；知道什么是導體的伏安特性，什么是線性元件與非線性元件；知道電阻的定義和定義式R=U/I；能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題；需要進行實驗、設計實驗，能根據實驗分析、計算、統計物理規律，并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對歐姆定律內容的理解
在歐姆定律例題分析中，我們比較常見的問題是多個變量的問題，以我自身為例，由于物理理解水平有限，且電壓、電流、電阻的概念比較抽象，所以學習難度較大，但我通過相關教學短片的學習，將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障，電阻越大路越不好走，電阻越小通過速度則快”的方式，明白了電阻是導體自身的特有屬性，其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的，與其兩端的電壓跟電流的大小無關，并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題，解決步驟都是不相同的，雖同一問題會有不同的解題方法，但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識，我一般會利用歐姆定律解決電生磁現象與電功率計算問題。例如：某人做驗時把兩盞電燈串聯起來，燈絲電阻分別為R1=30Ω，R2=24Ω，電流表的讀數為0.2A，那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少？我可以根據兩燈串聯這一關建條件，與U=IR得出：U1=IR1=0.2A×30Ω=6V，U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V，故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關歐姆定律的題時，以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算，并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算，因此經?；煜?，不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議，在解題前我都會先根據題意畫出電路圖，并在圖上標明已知量、數值和未知量的符號，明確需分析的是哪一部分電路，這部分電路的連接方式是串聯還是并聯，以抓住電流、電壓、電阻在串聯、并聯電路中的特征進行解題。同時，我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況，并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標，其中需注意單位的統一與電流表、電壓表在電路中的連接情況，以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進行知識拓展
本著從易到難的原則，我們可從一個電阻的問題進行計算，再擴展到兩個電阻、三個電阻，逐漸拓寬我們的思路，讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變為U2，電路中的電流由I1增大到I2，這個定值電阻是多少的問題時，我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值，而當難度增加由一個電阻變為兩個電阻時，定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端，電壓表V1的變化量為ΔU1，電壓表V2的變化量為ΔU2，電流表的示數為ΔI，在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值，就可簡化許多變量問題的計算。當變量變為三個電阻時難度會進一步的增大，我起初認為這是一項不可能完成的任務，所以放棄了這類題，而在經過詢問成績優秀的同學時，才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻，通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并，以此簡化題目。
4總結
簡言之，歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一，是電學內容的重要知識，也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然，對于歐姆定律的學習與解題方法，自然不止以上所述方法，因而在具體的學習中，我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取，突破重難點知識，以找到更好的解題思路。
參考文獻：
[1]高飛.歐姆定律在串并聯電路中的應用技巧[J].才智，2009（27）
一、歐姆定律發現歷程溯源
2.相同之處
歐姆定律適用于線性元件，如金屬等，不適用于非線性元件，如氣態導體等。
三、三點質疑
1.線性元件存在嗎
材料的電阻率ρ會隨其他因素的變化而變化（如溫度），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的，也就是說理想的線性元件并不存在。在實際問題中，當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。
2.對所有非線性元件歐姆定律都不適合嗎
在上述所有表述中都有歐姆定律適用于金屬導體之說，又有歐姆定律適用的元件是線性元件之說，也就是說金屬是線性材料，而我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件，但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，為了避免這種自相矛盾，許多資料上又說歐姆定律的應用有“同時性”，或者說“歐姆定律不適用于非線性元件，但對于各狀態下是適合的”，筆者總覺得這樣的解釋難以讓學生接受，有牽強之意，給教師的教造成難度，既然各個狀態下都是適合的，那就是整個過程適合呀。
3.對歐姆定律適合的元件I與R一定成反比嗎
I與R成反比必須有“導體兩端的電壓U相同”這一前提，在這一前提條件下改變導體的電阻R，那么通過導體的電流就會發生變化，因而導體的工作點就發生了變化，其制作材料的電阻率 ρ就隨之變化，因此導致電阻又會發生進一步的變化，這樣又會導致電流產生進一步的變化，所以實踐中多數情況下I與R就不會成嚴格的反比關系，甚至相差很大。
四、兩條教學對策
1.歐姆定律的表述需要改進
其實早就有一些老師對歐姆定律的表述進行過深入的分析，并結合他們自身長期的教學經驗，已經提出了歐姆定律的表述的后半部分“I與R成反比”是多余的，應該刪除，筆者也贊成這種做法，因為這種說法本身就是不準確的，這也是在上述三種大學普通物理教材中都沒有出現這個說法的原因。
通過對歐姆定律發現歷程的溯源，可知歐姆當時發現這一電路定律時也沒有提出“反比”這一函數關系，只是定量地給出了一個等式，因此，筆者認為歐姆定律的現代表述有必要改進，既要傳承歐姆當時的公式，也要符合實際情況，所以筆者認為歐姆定律應該表述為：通過導體的電流強度等于導體兩端的電壓與導體此時的電阻之比。
那么，為什么連“I與U成正比”也省去呢？當R一定時，I與U成正比是顯然的，但如果在歐姆定律的表述中一旦出現“I與U成正比”的說法，學生就會很自然地想到“I與R成反比”，而這種說法是不對的，所以表述中最好不要出現“I與U成正比”和“I與R成反比”這兩種說法。
2.線性還是非線性元件的區分不能以材料種類為判斷標準
同樣是金屬材料，鎢絲的伏安特性是非線性的，而一些合金材料導體的伏安特性卻是非常接近理論線性，如標準電阻。所以我們在區分線性元件還是非線性元件時，不能以導體的材料種類作為判斷的標準，而只能通過實驗測定，得到I-U圖象，以此來作為判斷依據。
本節內容前承電路、電壓、電阻及電流表、電壓表的使用，是前面電學知識的聚焦；后啟電功、電功率，并為高中階段學習閉合電路的歐姆定律、電磁感應定律、交流電等內容做了鋪墊。甚至于對學生將來參加生產勞動也有指導作用，即使在電工技術電子專業等學習中，歐姆定律同樣是必不可少的基礎知識，其研究方法──控制變量法是學習關于電阻大小影響因素的研究方法的延續，是物理問題研究思想的再次體現。
二、學習任務分析
本節重點是歐姆定律的內容和公式。通過實驗探究，歸納總結出歐姆定律，讓學生領悟科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，形成尊重事實、探究真理的科學態度，培養學生分析解決問題的能力；理解歐姆定律中電流I、電壓U、電阻R的同一性是本節難點，在探究過程中通過適時引導、恰當點撥，利用實物電路使學生達到理解歐姆定律的目的。
三、學習者分析
學習了電路基礎知識，學生產生了濃厚的興趣，多數學生能正確連接電路元件，正確使用電流表、電壓表和滑動變阻器，對于控制變量的研究方法也有所了解。學生有較強的好奇心和求知欲，他們渴望自己動手進行科學探究，體驗成功的樂趣，但對于U、I、R三者關系知之甚少，規律性知識的概括往往以偏概全。他們的思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡，教學中讓學生自主設計研究問題的方案，是發展學生思維的有效途徑。
四、教學目標
⑴知識與技能
會用實驗的方法探究電流與電壓、電阻的關系；
理解歐姆定律的內容、公式；
培養學生的觀察、實驗能力和分析概括能力。
⑵過程與方法
通過實驗探究學習研究物理問題常用的方法──控制變量法。
⑶情感、態度與價值觀
通過探究過程，激發學生的學習興趣。培養學生實事求是的科學態度；認真謹慎的學習習慣。
重點：歐姆定律的內容和公式；
通過實驗使學生知道導體中電流與電壓、電阻的關系。
難點：理解歐姆定律的內容；
弄清變形公式的含義。
五、教法設計
依據本節課的知識特點、教學目標和學生實際，確定本節主要采用實驗探究法。把學生視為學習的主人，教師當好學習的組織者和引導者。探究式學習可以激活學生已有的知識，在探究新問題時使知識活化、重組，形成知識結構并向能力轉化；讓學生體會科學發現的全過程，從中感悟科學思想和科學方法。
六、教學準備
關鍵詞：初中；物理；歐姆定律；教學問題
中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一，也是中考重點考查內容，所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習，更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主，教師起引導作用，讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題，他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻，從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中，教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務，開闊學生的思維，加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程，只有激發學生的熱情，才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流，這部分則比較重要，需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化，對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變，研究其余兩個量的變化的處理方法，從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律，是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎，是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點，想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系，并在實驗的基礎上得出歐姆定律，做好演示實驗，歸納、分析、概括實驗結果，使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以，使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點，由于初中學生水平有限，對電流、電壓的概念要求較低，并沒有下準確的定義。因此，電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性，決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度，它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便，與外加電壓、電流無關。同時，教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念，也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的，認真做好演示實驗，用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學生交代清楚實驗的研究方法，本實驗彩用控制變量法來研究，即“固定電阻不變，研究電流跟電壓的關系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖（圖略）所示的實驗電路時，要將具體接法演示給學生看?？梢韵葟碾娫凑龢O開始，按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路，最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表，負接線柱流出電表及量程選擇，電流表與R串聯，其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系，具體推導如下：
在串聯電路中：I=I1=I2；U=U1+U2；由歐姆定律公式I=U/R，可得U=IR；U1=I1R1；U2=I2R2將這些式子代入上式得：IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2；也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中：I=I1=I2；由歐姆定律公式I=U/R，可得：I1=U1/R1；I2=U2/R2；將這些式子代入上式得：U1/R2=U2/R2 變換一下形式得：U1/U2=R1/R2；即串聯電路中，電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究，對教學內容進行歸納總結，可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法，更好地駕駛物理教材，提高物理教學質量，把重點真正落實在教學過程中，幫助學生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力，讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題，學會用等效法分析復雜電路。因此，教師要注重培養學生實事求是的科學態度，從而有效培養學生的物理素質。
參考文獻：
1.教材的地位和作用
“歐姆定律”是在學生學習了電流、電壓、電阻等概念以及使用電壓表、電流表、滑動變阻器之后的內容，這樣的安排既符合學生由易到難、由簡到繁的認知規律，又保持了知識的結構性、系統性。通過學習“歐姆定律”，主要使學生掌握在同一電路中電學三個基本物理量之間的關系，初步掌握運用歐姆定律解決簡單電學問題的思路和方法，同時也為下一步學習“電功率”以及“焦耳定律”等其他電學知識與電路分析和計算打下基礎，起到了承上啟下的作用。
2.教學目標
（1）知識與技能
通過實驗探究電流跟電壓、電阻的定量關系，分析歸納得到歐姆定律。理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
（2）過程與方法
運用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關系，歸納得出歐姆定律。
（3）情感態度與價值觀
通過對歐姆定律的認識，體會物理規律的客觀性和普遍性，增強對科學和科學探究的興趣。
3.教學的重難點
重點：理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
難點：對歐姆定律的理解和應用。
二、說教法
這節課可綜合應用目標導學、講授和討論等多種形式的教學方法，提高課堂效率，培養學生學習物理的興趣，激發學生的求知欲望。充分體現以教師為主導，以學生為主體的原則。
三、說學法
在物理教學中，應該對學生進行學法指導，應重視學情，突出自主學習，鍛煉實驗操作能力。在本節課的教學中，通過閱讀例題，讓學生在閱讀過程中進行分析、推理，培養學生的自學能力與分析推理能力。
四、說教學設計
在教學中公式的推導是建立在學生體驗的基礎上的，先由學生解題而后再去總結、引導，學生通過自主解決實際問題獲得感性認識。教師該講的還是要講，該放手的就盡管讓學生去完成，即便會有一些問題，也可以讓學生去發現問題的源頭出在哪里，讓學生對問題進行分析和討論，這樣既加深學生對歐姆定律的理
關鍵詞：歐姆定律；適用范圍；微觀機理；導電材料；能量轉化
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）12-0039-2
人教版《普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1》《歐姆定律》一節內容圍繞電阻的定義式、歐姆定律和伏安特性曲線三部分展開，圖1為教材的兩段文字，意思是當金屬導體的電阻不變時，伏安特性曲線是一條直線，叫做線性元件，滿足歐姆定律；“這些情況”的電流與電壓不成正比，是非線性元件，歐姆定律不適用[1]。隨后，教材舉例小燈泡和二極管的伏安特性曲線，指出兩個元件都是非線性元件。在遇到歐姆定律時，不論是年輕教師還是學生常常感到疑惑：歐姆定律適用范圍究竟是金屬和電解質溶液還是線性元件？小燈泡是金屬，又是非線性元件，究竟是否滿足歐姆定律？
[導體的伏安特性曲線 在實際應用中，常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導體的伏安特性曲線。對于金屬導體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的（不隨電流、電壓改變），它的伏安特性曲線是一條直線，具有這種伏安特性的電學元件叫做線性元件。圖2.3-2中導體A、B的伏安特性曲線如圖2.3-3所示。
歐姆定律是個實驗定律，實驗中用的都是金屬導體。這個結論對其他導體是否適用，仍然需要實驗的檢驗。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學元件叫做非線性元件。]
1 歐姆定律的由來
1826年4月，德國物理學家歐姆《由伽伐尼電力產生的電現象的理論》，提出歐姆定律：在同一電路中，通過某段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。歐姆實驗中用八根粗細相同、長度不同的板狀銅絲分別接入電路，推導出 ，其中s為金屬導線的橫截面積，k為電導率，l為導線的長度，x為通過導線l的電流強度，a為導線兩端的電勢差[2]。當時只有電導率的概念，后來歐姆又提出 為導體的電阻，并將歐姆定律表述為“導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比?！?/p>
關于歐姆定律的m用范圍，一直存在爭議，筆者認為可以從不同角度進行陳述。
2 歐姆定律的適用范圍
2.1 從導電材料看適用范圍
歐姆當年通過對金屬導體研究得出歐姆定律，后來實驗得出歐姆定律也適用于電解質溶液，但不適用于氣體導電和半導體元件。
從微觀角度分析金屬導體中的電流問題，金屬導體中的自由電子無規則熱運動的速度矢量平均為零，不能形成電流。有外電場時，自由電子在電場力的作用下定向移動，定向漂移形成電流，定向漂移速度的平均值稱為漂移速度。電子在電場力作用下加速運動，與金屬晶格碰撞后向各個方向運動的可能性都有，因此失去定向運動的特征，又回歸無規則運動，在電場力的作用下再做定向漂移。如果在一段長為L、橫截面積為S的長直導線，兩端加上電壓U，自由電子相繼兩次碰撞的間隔有長有短，設平均時間為τ，則自由電子在下次碰撞前的定向移動為勻加速運動，
2.2 從能量轉化看適用范圍
在純電阻電路中，導體消耗的電能全部轉化為電熱，由UIt=I2Rt，得出 在非純電阻電路中，導體消耗的電能只有一部分轉化為內能，其余部分轉化為其他形式的能（機械能、化學能等）， 因此，歐姆定律適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。
金屬導體通電，電能轉化為內能，是純電阻元件，滿足歐姆定律。小燈泡通電后，電能轉化為內能，燈絲溫度升高導致發光，部分內能再轉化為光能，因此小燈泡也是純電阻，滿足歐姆定律。電解質溶液，在不發生化學反應時，電能轉化為內能，也遵守歐姆定律。氣體導電是因為氣體分子在其他因素（宇宙射線或高電壓等條件）作用下，產生電離，能量轉化情況復雜，不滿足歐姆定律。半導體通電時內部發生化學反應，電能少量轉化為內能，不滿足歐姆定律。電動機通電但轉子不轉動時電能全部轉化為內能，遵從歐姆定律；轉動時，電能主要轉化為機械能，少量轉化為內能，為非純電阻元件，也不滿足歐姆定律。
2.3 從I-U圖線看適用范圍
線性元件指一個量與另一個量按比例、成直線關系，非線性元件指兩個量不按比例、不成直線的關系。在電流與電壓關系問題上，線性元件阻值保持不變，非線性元件的阻值隨外界情況的變化而改變，在求解含有非線性元件的電路問題時通常借助其I-U圖像。
從 知導體的電阻與自由電子連續兩次碰撞的平均時間有關，自由電子和晶格碰撞將動能傳遞給金屬離子，導致金屬離子的熱運動加劇，產生電熱。由 知導體的溫度升高，τ減小，電阻增大。因此，導體的電阻不可能穩定不變。當金屬導體的溫度沒有顯著變化時，伏安特性曲線是直線，滿足“電阻不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比”。理想的線性元件是不存在的，溫度降低時，金屬導體的電阻減小，當溫度接近絕對零度時，電阻幾乎為零。小燈泡的伏安特性曲線是曲線，是非線性元件，當燈泡電阻變化時，仍有I、U、R瞬時對應，滿足歐姆定律 如同滑動變阻器電阻變化時也滿足歐姆定律[3]。
2.4 結論
綜上所述，從導電材料的角度看，歐姆定律適用于金屬和電解質溶液（無化學反應）；從能量轉化的角度看，歐姆定律適用于純電阻元件。對于線性元件，電阻保持不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，歐姆定律適用。從物理學史推想，歐姆當年用八根不同銅絲進行實驗，應該是研究了電壓保持不變時，電流與電阻的關系，以及電阻保持不變時，電流與電壓的關系。雖然都是非線性元件，小燈泡是金屬材料，是純電阻元件，滿足歐姆定律，二極管是半導體材料，卻不滿足歐姆定律。因此，線性非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。
3 教材編寫建議
“有了電阻的概念，我們可以把電壓、電流、電阻的關系寫成 上式可以表述為：導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。這就是我們在初中學過的歐姆定律?！盵1]筆者以為，歐姆定律的內容是 這個表達式最重要的意義是明確了電流、電壓、電阻三個量的關系，而不是其中的正比關系和反比關系，教材沒必要對歐姆定律進行正比反比的表述。
“實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用?！苯滩囊衙鞔_歐姆定律的適用范圍，建議教材將線性元件和非線性元件的概念與歐姆定律的適用范圍分開，同時明確線性、非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。
參考文獻：
[1]普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.
