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歐姆定律的原理范文1
歐姆定律在初中物理電學(xué)知識(shí)體系中占有極其重要的地位。作為一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，它的得出依賴于實(shí)驗(yàn)探究。初中階段對(duì)歐姆定律的探究主要是針對(duì)部分導(dǎo)體的歐姆定律。
蘇科版物理教材中歐姆定律處在一章的第三節(jié)，在探究歐姆定律之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)的電學(xué)內(nèi)容有：初始家用電器和電路，電路連接的基本方式（串并聯(lián)電路的認(rèn)識(shí)），電流和與電流表的使用，電壓和電壓表的使用，電阻，變阻器。通過(guò)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)知道改變電流大小的兩種方法：1. 改變電路中的電源電壓；2. 改變電路中的電阻。帶著這樣的知識(shí)基礎(chǔ)，進(jìn)行歐姆定律的探究學(xué)習(xí)。
教學(xué)過(guò)程中，按照教科書(shū)上實(shí)驗(yàn)電路圖，采用控制變量的方法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)。因此在利用教材中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行教學(xué)的過(guò)程中遇到了一些有待商榷的問(wèn)題。
問(wèn)題1：“移動(dòng)變阻器的滑片，改變滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻，可以改變電路中的電流，但為什么就可以改變加在電阻兩端電壓呢？”
問(wèn)題2：“調(diào)節(jié)變阻器，使電阻R兩端電壓改變，為什么同樣是調(diào)節(jié)變阻器，卻又是使加在R兩端的電壓不變呢？”
分析：學(xué)生對(duì)電流的認(rèn)知是通過(guò)教材中用水流做類比，從而知道電壓是形成電流的原因。從認(rèn)知的過(guò)程來(lái)看，正是因?yàn)橛辛穗妷海艜?huì)有電流的產(chǎn)生。
而在本書(shū)歐姆定律的探究實(shí)驗(yàn)中，二次實(shí)驗(yàn)都是通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變電流的大小，利用歐姆定律的原理，從而改變了電阻兩端的電壓或使不同電阻兩端的電壓不變。這樣就會(huì)給學(xué)生有一個(gè)錯(cuò)誤的印象：“電阻改變電流，電流改變電壓”。使學(xué)生認(rèn)知電流、電壓的因果關(guān)系上容易出現(xiàn)倒置，認(rèn)為電壓的改變是由于電流的變化而引起的。因此在未探究出歐姆定律之前，根本不可能向?qū)W生解釋他們提出的這兩個(gè)問(wèn)題。更嚴(yán)重的是在課后的作業(yè)反饋中，有學(xué)生對(duì)于這個(gè)的實(shí)驗(yàn)做出了錯(cuò)誤的總結(jié)：在電阻一定時(shí)，電壓和電流成正比。所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在學(xué)生探究學(xué)習(xí)歐姆定律的思維邏輯上存在著錯(cuò)誤的引導(dǎo)，必須加以改進(jìn)。
本人認(rèn)為問(wèn)題產(chǎn)生的根本原因就出在滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的引入。
雖然滑動(dòng)變阻器的聯(lián)入使實(shí)驗(yàn)操作更為方便更為簡(jiǎn)單，但產(chǎn)生的負(fù)面影響是巨大的，導(dǎo)致了學(xué)生知識(shí)認(rèn)知邏輯上的混亂，迷惑，弊大于利。本人提出的改進(jìn)建議是舍去滑動(dòng)變阻器：
電阻不變時(shí)，探究電流與電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，完全可以舍去滑動(dòng)變阻器，直接把電阻接入電路，通過(guò)直接改變電源電壓的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
電壓不變時(shí)，探究電流與電阻的關(guān)系。而舍去滑動(dòng)變阻器后，通過(guò)固定的電池?cái)?shù)目的方法很難實(shí)現(xiàn)電阻兩端的電壓不變。其原因在于電池組存在一定的內(nèi)阻，就會(huì)導(dǎo)致路端電壓隨外電路電阻的變化而變化（外電路電阻變大路端電壓也變大），而不能達(dá)到控制電壓不變的目的。同時(shí)電壓表示數(shù)的變化也會(huì)引起學(xué)生的質(zhì)疑。初中階段，由于電池的內(nèi)阻不作要求，因此最合適的方法就是采用輸出電壓恒定的學(xué)生電源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
綜上分析，本人設(shè)計(jì)這樣的探究實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源，電阻箱（或若干已知阻值電阻），電壓表，電流表，導(dǎo)線，開(kāi)關(guān)
實(shí)驗(yàn)步驟：按實(shí)物圖連接好電路：
實(shí)驗(yàn)一，先保持電阻R不變，通過(guò)調(diào)節(jié)學(xué)生電源的輸出電壓（電壓取值要小），研究電流跟電壓的關(guān)系。將所測(cè)數(shù)值填入表格，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)二，保持學(xué)生電源輸出電壓不變，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，研究電流和電阻的關(guān)系。將所測(cè)數(shù)值填入表格，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)總結(jié)：將兩方面結(jié)論綜合，歸納出歐姆定律。
歐姆定律的原理范文2
關(guān)鍵詞：歐姆定律；探究案例；教學(xué)設(shè)計(jì)；解讀反思
一、教育背景與設(shè)計(jì)理念
2011年教育部頒布了經(jīng)修訂的《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”），這是我國(guó)義務(wù)教育新課程實(shí)驗(yàn)取得階段性成果的標(biāo)志，更是廣大新課程實(shí)踐者10年經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，定稿后的新課標(biāo)必將作為指導(dǎo)性文件引領(lǐng)新課改持久深入健康地發(fā)展。
為實(shí)踐新課標(biāo)所倡導(dǎo)的“提倡教學(xué)方式多樣化，注重科學(xué)探究”的嶄新教學(xué)理念，我們?cè)诳偨Y(jié)反思“自主·探究·合作”課堂教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，更加突出“以人為本”的教學(xué)思想，以新編蘇科版物理教科書(shū)為載體，進(jìn)一步改進(jìn)《歐姆定律》一節(jié)的探究案例設(shè)計(jì)。在教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中力圖體現(xiàn)以下理念：一是學(xué)生發(fā)展為本；二是比結(jié)論更重要的是過(guò)程；三是把思考還給學(xué)生。
二、內(nèi)容分析與學(xué)情簡(jiǎn)析
《歐姆定律》一節(jié)編排在學(xué)生學(xué)習(xí)了電流、電壓、電阻等概念，電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器使用方法之后，這既符合由易到難、由簡(jiǎn)到繁的認(rèn)知規(guī)律，又保持了知識(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、電阻三者間的相互關(guān)系，是電學(xué)中最基本的定律，是分析解決電路問(wèn)題的金鑰匙。歐姆定律是電學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)，也是新課標(biāo)規(guī)定的重點(diǎn)內(nèi)容之一。
學(xué)生通過(guò)電阻和串、并聯(lián)電路的學(xué)習(xí)已初步掌握了實(shí)驗(yàn)探究的基本程序：觀察現(xiàn)象—提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—方案設(shè)計(jì)—實(shí)驗(yàn)探究—?dú)w納總結(jié)—解釋現(xiàn)象，初步具備了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力、動(dòng)手操作能力和思考與質(zhì)疑、交流與討論的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對(duì)“自主·探究·合作”教學(xué)模式已初步適應(yīng)并產(chǎn)生了興趣。了解學(xué)生的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀和發(fā)展?jié)撃埽阌诖_定學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，從合適的教學(xué)起點(diǎn)出發(fā)，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。
三、探究案例與設(shè)計(jì)解讀
（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能。①掌握歐姆定律及其表達(dá)式，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算；②學(xué)習(xí)運(yùn)用“控制變量法”研究問(wèn)題，培養(yǎng)知識(shí)遷移的能力；③進(jìn)一步學(xué)會(huì)使用電壓表、電流表和滑動(dòng)變阻器。
2.過(guò)程與方法。①進(jìn)一步實(shí)踐實(shí)驗(yàn)探究的一般程序和方法；②注重實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)的思考與改善。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀。①培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和探索精神；②聯(lián)系歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史，滲透鍥而不舍科學(xué)精神的教育；③體驗(yàn)分工合作、團(tuán)結(jié)互助精神。
解讀：依據(jù)新課標(biāo)倡導(dǎo)的三維教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)目標(biāo)，把傳統(tǒng)的“教學(xué)目標(biāo)”改為“學(xué)習(xí)目標(biāo)”更能突現(xiàn)學(xué)生的主體地位。這里的學(xué)習(xí)目標(biāo)是指：“學(xué)生從學(xué)習(xí)的起點(diǎn)出發(fā)，在教師的引導(dǎo)、支持和促進(jìn)下，通過(guò)自己積極、主動(dòng)和創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)能夠達(dá)成和檢測(cè)的目標(biāo)。”學(xué)習(xí)目標(biāo)的編寫(xiě)和描述要具有針對(duì)性和可操作性。
（二）重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)。探究實(shí)驗(yàn)的操作，用數(shù)學(xué)方法正確得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；理解歐姆定律的內(nèi)容及其表達(dá)式、變換式的意義。
2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立和理解歐姆定律；運(yùn)用歐姆定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
解讀：以知識(shí)為本的傳統(tǒng)教學(xué)觀注重教師教的重點(diǎn)與難點(diǎn)，而以學(xué)生發(fā)展為本的新課標(biāo)教學(xué)觀，則注重學(xué)生學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，注重探究電流和電壓、電阻關(guān)系的過(guò)程和方法，體現(xiàn)了“比結(jié)論更重要的是過(guò)程”這一新課標(biāo)理念。
（三）教學(xué)媒體
1.教師用具。投影設(shè)備、多媒體課件等。
2.學(xué)生用具。多媒體教學(xué)軟件，干電池4節(jié)、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)各1個(gè)，阻值不同的定值電阻3只、導(dǎo)線若干。
解讀：投影設(shè)備主要用于展示各組設(shè)計(jì)的探究性實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，以利于小組間交流、溝通與提升。多媒體課件包括：演示實(shí)驗(yàn)電路圖的動(dòng)畫(huà)幻燈片；數(shù)據(jù)處理的表格和圖像；調(diào)光電燈工作原理。
（四）教學(xué)過(guò)程
1.復(fù)習(xí)設(shè)疑，激發(fā)探究欲望。（1）提出問(wèn)題：①既然電壓是形成電流的原因，那么導(dǎo)線中的電流與兩端的電壓有何關(guān)系呢？②既然電阻對(duì)電流起阻礙作用，那么導(dǎo)體中的電流與它本身的電阻有何關(guān)系呢？（學(xué)生舉手或隨機(jī)點(diǎn)名回答。）（2）猜想設(shè)疑：同學(xué)們對(duì)電流與電壓、電阻的關(guān)系作了各種猜想，那么這三者究竟有怎樣的數(shù)量關(guān)系呢？點(diǎn)出本課主題“歐姆定律”。
解讀：①在學(xué)生猜想的過(guò)程中，教師耐心傾聽(tīng)而不要急著下結(jié)論，可讓學(xué)生互評(píng)，以面向全體學(xué)生，體現(xiàn)多元評(píng)價(jià)，發(fā)揮評(píng)價(jià)的發(fā)展。②復(fù)習(xí)舊知是為了導(dǎo)入新知，引起認(rèn)知沖突，激發(fā)探究欲望，為后續(xù)的科學(xué)探究活動(dòng)提供“腳手架”，體現(xiàn)了“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者”。
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。（1）知識(shí)準(zhǔn)備：教師向?qū)W生介紹“控制變量法”，說(shuō)明研究電流與電壓、電阻間的關(guān)系時(shí)，必須保持其中一個(gè)變量（例如電阻）不變，再通過(guò)改變電壓，觀察電流是如何變化的。設(shè)問(wèn)：在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，必須保持 不變，通過(guò)改變 ，來(lái)觀察 的變化。（2）方案設(shè)計(jì)和交流：在學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程（明確研究目的，確定研究方法，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案）后，通過(guò)同桌討論，利用提供的儀器，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。選派幾組學(xué)生上臺(tái)交流設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，教師簡(jiǎn)單評(píng)析后，投影實(shí)驗(yàn)電路圖，介紹有關(guān)儀器，特別強(qiáng)調(diào)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用。（3）實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)踐和體驗(yàn)“控制變量法”，加深對(duì)歐姆定律的感性認(rèn)識(shí)。（4）各組處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析、歸納得出初步結(jié)論。新教材增加了利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪函數(shù)圖像的方法，理解成正比、成反比的意思，體會(huì)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型在物理研究中的運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。
解讀：①把教材中的教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，一是因?yàn)閷W(xué)生已初步具備做此實(shí)驗(yàn)的基本技能，二是使全體學(xué)生都能動(dòng)手操作，參與體驗(yàn)“控制變量法”，突出學(xué)生的主體地位。②本節(jié)探究課把重點(diǎn)放在利用“控制變量法”設(shè)計(jì)與完善實(shí)驗(yàn)方案上，以初步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。③選派小組上臺(tái)交流實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，促進(jìn)創(chuàng)新思維。④教師在這階段應(yīng)不斷巡視、引導(dǎo)，傾聽(tīng)學(xué)生討論，及時(shí)給予評(píng)價(jià)和指導(dǎo)，以體現(xiàn)“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的參與者”。
3.總結(jié)交流，合作共享。（1）各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，歸納得到兩個(gè)結(jié)論：在電阻不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。（2）引導(dǎo)得到歐姆定律及其表達(dá)式。（3）強(qiáng)調(diào)：歐姆定律中兩處用到“這段導(dǎo)體”，這是強(qiáng)調(diào)同一導(dǎo)體，即電流、電壓、電阻對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體，而且具有同時(shí)性。
解讀：這一環(huán)節(jié)以師生互動(dòng)、生生互動(dòng)為主。通過(guò)總結(jié)交流使學(xué)生的認(rèn)識(shí)從感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)飛躍，學(xué)生的情感在全班共享中得到升華。同時(shí)對(duì)教師的教和學(xué)生的學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。這一階段將在教師的引導(dǎo)下完成，以體現(xiàn)“教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者”。
4.鞏固反饋，知識(shí)遷移。“模擬調(diào)光臺(tái)燈”的工作原理，作為實(shí)驗(yàn)探究的有效補(bǔ)充。學(xué)生通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)選擇儀器、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路、掌握工作原理，加深對(duì)常用儀器的認(rèn)識(shí)。
解讀：調(diào)光臺(tái)燈的模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明白物理知識(shí)就在身邊，物理和生產(chǎn)生活有密切的聯(lián)系。讓學(xué)生參與學(xué)習(xí)的全過(guò)程，體現(xiàn)“一切為了學(xué)生發(fā)展”的理念。
四、感悟與反思
（一）課堂教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生成方案
傳統(tǒng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是以教師的教和書(shū)本知識(shí)為本位，從教師的主觀判斷或經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，側(cè)重于教學(xué)過(guò)程的程式化、細(xì)節(jié)化的準(zhǔn)備，這種“靜態(tài)教案”不能適應(yīng)動(dòng)態(tài)生成的實(shí)際教學(xué)過(guò)程，不利于促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。新課標(biāo)理念下的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)生發(fā)展為本，從學(xué)生的“現(xiàn)有發(fā)展區(qū)”出發(fā)，通過(guò)對(duì)教材內(nèi)容的“二次開(kāi)發(fā)”，精心設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)生成方案，促進(jìn)學(xué)生過(guò)渡到“最近發(fā)展區(qū)”。
（二）探究性學(xué)習(xí)的真諦是做到“形散而神不散”
雖然全班分成很多小組分散進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，但各組都圍繞“探究電流和電壓、電阻的關(guān)系”有條不紊地進(jìn)行，看似無(wú)序?qū)嵤怯行颉Ｔ谶@中間，教師的組織、引導(dǎo)和參與十分關(guān)鍵。教師一定要遵循“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”的原則進(jìn)行分組，并對(duì)組內(nèi)成員的分工提出責(zé)任分工。教師一定要給小組內(nèi)每位學(xué)生分配一個(gè)角色，諸如主持人、操作者、記錄員、噪音控制者、匯報(bào)人等，使每個(gè)小組成員在各司其職中自主、合作、探究學(xué)習(xí)，使每位學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上有所發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：北京師范大
學(xué)出版社，2011.
歐姆定律的原理范文3
⑴請(qǐng)?jiān)诜礁窦埳袭?huà)出電流隨電壓變化的圖象（應(yīng)為“圖像”，下同）。
⑵分析圖象，可得出什么結(jié)論?
⑶小明在與其他實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)交流時(shí)，又得到了電壓為6 V時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表（作者又補(bǔ)寫(xiě)了“表2：U=6V”）所示：分析這些數(shù)據(jù)，可得出什么結(jié)論?
說(shuō)明：該題沒(méi)有給出答案。推測(cè)的答案應(yīng)為：
⑴圖像如右所示；
⑵電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
⑶電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
淺見(jiàn)1：分析圖像或“表1：R=5Ω ”中的6組對(duì)應(yīng)的3個(gè)數(shù)據(jù)，不僅能夠得出教科書(shū)里編寫(xiě)的“結(jié)論”內(nèi)容：“電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比”，而且還可以得出教科書(shū)里沒(méi)有編寫(xiě)的、更具有普遍意義和實(shí)用價(jià)值的如下3條結(jié)論：
對(duì)于同一段導(dǎo)體均有：⑴U=IR；⑵I=U/R；⑶R=U/I=定值！
淺見(jiàn)2：我們強(qiáng)調(diào)“R=U/I=定值”的意義在于：
⑴它能簡(jiǎn)明、正確、完整的“表達(dá)出:某段導(dǎo)體中的I 跟 U 與 R三者之間的定量關(guān)系.”！正如西德5―9（10）年級(jí)（國(guó)民學(xué)校）《物理》課本（塞爾肖夫―烏勞貝爾著、安文鑄譯，文化教育出版社1982.7.第1次印刷本）第189頁(yè)里寫(xiě)的：“在一個(gè)通電導(dǎo)體上的電壓和導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度之比是一個(gè)固定的值（常數(shù)），這個(gè)關(guān)系叫歐姆定律”！眾所周知：歐姆是德國(guó)人！對(duì)照一下我國(guó)物理課本里歐姆定律的條文，應(yīng)該有所質(zhì)疑吧！
⑵在常規(guī)教學(xué)中，人們總把“R = U / I”說(shuō)成是歐姆定律公式“I = U / R”的變形式或稱“導(dǎo)出式”。從上面的分析可知：“R = U / I”與“I = U / R”、同樣都是“實(shí)驗(yàn)結(jié)論表達(dá)式”、是并列關(guān)系！“R = U / I = 定值”、更是醫(yī)治“I = U / R，R = U / I（因受“歐姆定律”不科學(xué)表述的誤導(dǎo)）R跟U 成正比、R跟I成反比”錯(cuò)誤觀點(diǎn)的靈丹妙藥（注：參看課本第29頁(yè)第6題。歐姆定律的表述，不能丟掉前提條件、只講實(shí)驗(yàn)結(jié)果！正確的表述應(yīng)為：
①“某段電路中的電流，等于這段電路兩端的電壓除以這段電路的電阻”；或簡(jiǎn)化為“電路中的電流，等于它兩端的電壓除以它的電阻”；或“導(dǎo)體中的電流，等于它兩端的電壓與其電阻的比值”。
②假若非“要保留成什么比”，那么歐姆定律內(nèi)容只能這樣表述：“導(dǎo)體中的電流，當(dāng)電阻一定時(shí)，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)兩端的電壓不變時(shí)，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比”；或簡(jiǎn)化為“導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓與這段導(dǎo)體電阻的比值成正比”；或“導(dǎo)體中的電流，跟它兩端的電壓與其電阻的比值成正比”）。
⑶承認(rèn)“R = U / I”是一條獨(dú)立的科學(xué)結(jié)論，那就為“用伏安法測(cè)電阻”的實(shí)驗(yàn)原理又提供了一條簡(jiǎn)明的理論依據(jù)：勿須再書(shū)寫(xiě)“I = U / R ”（R = U / I）。
淺見(jiàn)3：該探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最大錯(cuò)誤是：5Ω定值電阻“允許通過(guò)的最大電流是1.5A”！通過(guò)2.4A電流，它將變成P=UI=I2R=28.8w≈30w的電烙鐵啦！此時(shí)溫度對(duì)金屬電阻變大的影響可以忽略不計(jì)嗎？由此可知：“表1：R=5Ω ”里的6組對(duì)應(yīng)的的數(shù)據(jù)，純屬憑空想象填寫(xiě)的，根本不是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)記錄！
淺見(jiàn)4：該探究實(shí)驗(yàn)為什么不能采用“低電壓、弱電流的設(shè)計(jì)原則”呢？比如：U值順次取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2V……，1節(jié)干電池足夠用啦！則對(duì)應(yīng)的I值依次為：0.04、0.08、0.12、0.16、0.20、0.24A……。而且完全可以避免表A要選用“0～3A”、表V要選用“0～15V”的大量程！從而能夠提高測(cè)量的精確度（注：實(shí)驗(yàn)室使用的2.5級(jí)直流電表，本身允許誤差多達(dá)“±0.75個(gè)分度值”。所以探究時(shí)勿須考慮表針偏轉(zhuǎn)多大誤差最小）。
淺見(jiàn)5：分析“表2：R=5Ω ”表中前6組數(shù)據(jù)，不僅能夠得出“電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。”――教科書(shū)里編寫(xiě)的“結(jié)論”內(nèi)容，而且仍然可以得出教科書(shū)里沒(méi)有編寫(xiě)的、更具有普遍意義和實(shí)用價(jià)值的如下3條結(jié)論：
對(duì)于同一段導(dǎo)體均有：⑴U=IR；⑵I=U/R；⑶R=U/I=定值！
歐姆定律的原理范文4
論文關(guān)鍵詞：初中測(cè)量電阻的幾種常用方法
測(cè)量電阻是初中物理教學(xué)的最重要的實(shí)驗(yàn)之一，也是考察學(xué)生能力的重要命題熱點(diǎn)之一。通過(guò)近幾年中考試題我們就會(huì)發(fā)現(xiàn)，測(cè)量電阻方法多種多樣，其應(yīng)用的原理和計(jì)算方法也不盡相同，而電路圖的設(shè)計(jì)更是靈活多變，如果學(xué)生對(duì)該部分知識(shí)不加以總結(jié)、消化的話，就會(huì)在做題時(shí)容易出錯(cuò)、造成不必要的丟分現(xiàn)象，因此電阻的測(cè)量看似簡(jiǎn)單，實(shí)則在教學(xué)中常常是學(xué)生的弱點(diǎn)，在各種考試中通過(guò)對(duì)電阻的測(cè)量的考察也可以反映出學(xué)生對(duì)電學(xué)基本知識(shí)掌握的情況，另外命題者還在不斷的推陳出新，用不同的形式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考察。下面我們就對(duì)初中測(cè)量電阻的幾種常用方法進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的總結(jié)，希望對(duì)同學(xué)們能有所幫助。
一、初中最基本的測(cè)電阻的方法
（1）伏安法測(cè)電阻
伏安法測(cè)電阻就是用一個(gè)電壓表和一個(gè)電流表來(lái)測(cè)待測(cè)電阻，因?yàn)殡妷罕硪步蟹乇砦锢碚撐模娏鞅硪步邪才啾恚虼耍秒妷罕砗碗娏鞅頊y(cè)電阻的方法就叫伏安法測(cè)電阻。它的具體方法是：用電流表測(cè)量出通過(guò)待測(cè)電阻Rx的電流I，用電壓表測(cè)出待測(cè)電阻Rx兩端的電壓U，則可以根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I求出待測(cè)電阻的阻值RX。最簡(jiǎn)單的伏安法測(cè)電阻電路設(shè)計(jì)如圖1所示，
用圖1的方法雖然簡(jiǎn)單，也能測(cè)出電阻，但是由于只能測(cè)一次，因此實(shí)驗(yàn)誤差較大，為了使測(cè)量更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)時(shí)我們可以把圖1進(jìn)行改進(jìn)，在電路中加入滑動(dòng)變阻器，增加滑動(dòng)變阻器的目的是用滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)待測(cè)電阻兩端的電壓，這樣我們就可以進(jìn)行多次測(cè)量求出平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差，改進(jìn)后的電路設(shè)計(jì)如圖2所示雜志網(wǎng)。伏安法測(cè)電阻所遵循的測(cè)量原理是歐姆定律，在試驗(yàn)中，滑動(dòng)變阻器每改變一次位置，就要記一次對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)，計(jì)算一次待測(cè)電阻Rx的值。多次測(cè)量取平均值，一般測(cè)三次。
（2）伏阻法測(cè)電阻
伏阻法測(cè)電阻是指用電壓表和已知電阻R0測(cè)未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和串聯(lián)電路中的電流關(guān)系，如圖3就是伏歐法測(cè)電阻的電路圖，在圖3中，先把電壓表并聯(lián)接在已知電阻R0的兩端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U1；然后再把電壓表并聯(lián)接在未知電阻Rx的兩端，記下此時(shí)電壓表的示數(shù)U2。根據(jù)串聯(lián)電路中電流處處相等以及歐姆定律的知識(shí)有：
I1=I2
即：U1/R0=U2/RX
所以：
另外，如果將單刀雙擲開(kāi)關(guān)引入試題，伏阻法測(cè)電阻的電路還有圖4、圖5的接法，和圖3比較，圖4、圖5的電路設(shè)計(jì)操作簡(jiǎn)單物理論文，比如，我們可以采用如圖5的電路圖。當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，電壓表測(cè)量的是R0兩端的電壓U0；當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，電壓表測(cè)量的是RX兩端的電壓Ux。故有：。同學(xué)們可以試一試按圖4計(jì)算出Rx的值。
（3）安阻法測(cè)電阻
安阻法測(cè)電阻是指用電流表和已知電阻R0測(cè)未知電阻Rx的方法。其原理是歐姆定律和并聯(lián)電路中的電壓關(guān)系，如圖6是安阻法測(cè)電阻的電路圖，在圖6中，我們先把電流表跟已知電阻R0串聯(lián)，測(cè)出通過(guò)R0的電流I1；然后再把電流表跟未知電阻Rx串聯(lián)，測(cè)出通過(guò)Rx的電流I2。然后根據(jù)并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等以及歐姆定律的知識(shí)有：
U0=UX
即：I1R0=I2RX
所以：
顯然，如果按圖6的方法試驗(yàn)，我們就需要采用兩次接線，可能有的同學(xué)怕多次拆連麻煩的話，那我們還可以將單刀雙擲開(kāi)關(guān)引入電路圖，這時(shí)我們可以采用如圖7的電路設(shè)計(jì)。當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向1時(shí)，電壓表測(cè)量的是R0兩端的電流I0；當(dāng)開(kāi)關(guān)擲向2時(shí)，電壓表測(cè)量的是RX兩端的電流Ix雜志網(wǎng)。通過(guò)計(jì)算就有：。
以上三種測(cè)電阻的方法是最簡(jiǎn)單的測(cè)電阻方法，也是必須掌握的方法，大家會(huì)嗎，除此以外，還有常用的易于學(xué)生理解的測(cè)電阻的常用方法嗎？當(dāng)然還有：
二、特殊方法測(cè)電阻
（1）用電壓表和滑動(dòng)變阻器測(cè)量待測(cè)電阻的阻值
或者
用電壓表和滑動(dòng)變阻器測(cè)量待測(cè)電阻的阻值，我們也可以采取以下方法：
1.如圖8所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至b端時(shí)，用電壓表測(cè)量出Rx兩端的電壓Ux，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至a端時(shí)，用電壓表測(cè)量出電源的電壓U，根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到：。
2.如圖9所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至b端時(shí)，用電壓表測(cè)量出電源的電壓U，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至a端時(shí)物理論文，用電壓表測(cè)量出Rx兩端的電壓Ux，根據(jù)串聯(lián)電路的電流關(guān)系以及分壓原理我們可以得到：
（2）用電流表和滑動(dòng)變阻器測(cè)量待測(cè)電阻的阻值
如圖10所示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至b端時(shí)，用電流表測(cè)量出Rx和R滑串聯(lián)時(shí)的電流I1，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑至a端時(shí)，用電流表測(cè)量出Rx單獨(dú)接入電路時(shí)的電流I2，因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯梢缘玫剑海视校骸?/p>
（3）用等效法測(cè)量電阻
如圖11所示電路就是用等效法測(cè)量電阻的一種實(shí)驗(yàn)電路。其中Rx是待測(cè)電阻，R是電阻箱（其最大電阻值大于Rx）。其實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)單操作如下：
把開(kāi)關(guān)S閉向2，讀出電流表的數(shù)值I，再把S閉向1，調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的讀數(shù)仍為I不變，則讀出電阻箱的數(shù)值，即為待測(cè)電阻Rx的值。
以上就是初中常見(jiàn)的測(cè)電阻的方法，大家會(huì)嗎，希望以上總結(jié)對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助。
歐姆定律的原理范文5
關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué) 綜合素質(zhì) 物理教師
新時(shí)期國(guó)家之間的競(jìng)爭(zhēng)是科技的競(jìng)爭(zhēng)，科技的競(jìng)爭(zhēng)是人才的競(jìng)爭(zhēng)。目前，擺在教育工作者面前最緊迫的任務(wù)是如何轉(zhuǎn)變教育觀念，改進(jìn)教學(xué)方法，為新世紀(jì)大面積培養(yǎng)具有較高思想素質(zhì)和文化素質(zhì)、健康身體素質(zhì)和心理素質(zhì)、較強(qiáng)的勞動(dòng)技能的綜合型人才及各種類型人才，下面談?wù)勎锢斫處煹木C合素質(zhì)。
一、轉(zhuǎn)變觀念，樹(shù)立正確的人才觀和素質(zhì)觀
傳統(tǒng)教育重知識(shí)的教學(xué)輕能力的培養(yǎng)，一直把學(xué)習(xí)成績(jī)作為對(duì)人才的標(biāo)準(zhǔn)，限制了學(xué)生多方面能力的發(fā)展，扼殺了眾多人才。今天，面向基礎(chǔ)教育的教師應(yīng)以全新的思想指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐，首先要樹(shù)立正確的人才觀，從整體素質(zhì)和社會(huì)需要評(píng)價(jià)、衡量人才。我們的社會(huì)不僅需要科學(xué)家、專家、學(xué)者，而且需要更多的普通專業(yè)技術(shù)人員和普通勞動(dòng)者。學(xué)習(xí)成績(jī)好的能考上大學(xué)的是人才，學(xué)習(xí)成績(jī)不太好但有較強(qiáng)組織能力、活動(dòng)能力、操作能力的同樣是人才。只要有一技之長(zhǎng)，能對(duì)社會(huì)作貢獻(xiàn)的人就是人才。其次要樹(shù)立正確的素質(zhì)觀。我國(guó)有十幾億人口，僅靠培養(yǎng)少數(shù)人為目標(biāo)的天才教育或精英教育是無(wú)法使中華民族永遠(yuǎn)屹立于世界民族之林的。只有全面推進(jìn)素質(zhì)教育，提高全民族的素質(zhì)，才能把人口的包袱轉(zhuǎn)化為人才的優(yōu)勢(shì)，才能在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)和綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)中以足夠的人才優(yōu)勢(shì)穩(wěn)操勝券。因此，教學(xué)必須面向全體學(xué)生，教會(huì)他們求知，教會(huì)他們做人。
二、在物理課教學(xué)中樹(shù)立科學(xué)思維的意識(shí)
初中物理中的“歐姆定律”的教學(xué)，依據(jù)大綱和編者的意圖，補(bǔ)充和調(diào)整教參上擬定的教學(xué)目標(biāo)。調(diào)整后的目標(biāo)是：（1）知道“分離變量法”是探索物理規(guī)律的一種基本方法，知道列表對(duì)比法是分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基本方法之一；（2）理解歐姆定律的內(nèi)容、公式及其變換式的物理意義，會(huì)用歐姆定律分析、解決簡(jiǎn)單電路的有關(guān)問(wèn)題；（3）培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、分析思考能力和總結(jié)概括能力。因?yàn)樵诮虒W(xué)過(guò)程中，指導(dǎo)學(xué)生親自參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)研究過(guò)程和數(shù)據(jù)分析過(guò)程，不僅能理解實(shí)驗(yàn)結(jié)論和定律的內(nèi)容，而且知道結(jié)論和定律是如何得出的，在得出結(jié)論時(shí)用了什么方法和手段，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是如何控制實(shí)驗(yàn)條件和物理變量的。歸納得出歐姆定律后，再引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)討論記錄表格中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，把每一組U/I的值與導(dǎo)體的電阻值相比較，自然使學(xué)生明白變形公式R=U/I的物理意義。應(yīng)用歐姆定律解答簡(jiǎn)單電路的有關(guān)問(wèn)題不是本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)，只要引導(dǎo)學(xué)生討論一兩個(gè)例題即可。這樣的教學(xué)才能揭示物理的研究方法和學(xué)法，才能讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的足跡體會(huì)科學(xué)的思維方法。
三、科學(xué)使用教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
教材是教學(xué)之本，是連接教與學(xué)、知識(shí)與方法、能力與發(fā)展的紐帶。現(xiàn)有的初中物理教材有了較大的進(jìn)步，雖增大了實(shí)驗(yàn)容量，但大部分是教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)較少。學(xué)生學(xué)到的知識(shí)不能適應(yīng)高速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)。這就要求教師不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育教學(xué)理論，充分運(yùn)用自己的聰明才智，豐富自己的知識(shí)積累，站在科學(xué)方法論的高度，研究教材、把握教材、使用教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。
優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，必須依據(jù)學(xué)生的身心特點(diǎn)和知識(shí)發(fā)展水平及未來(lái)社會(huì)的需要，做到：一是對(duì)教材中某些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整和補(bǔ)充，使之更適合學(xué)生學(xué)習(xí)和社會(huì)需要。如在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，完成課本規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，提出新的問(wèn)題：在上述實(shí)驗(yàn)中若只允許你使用電壓表，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊襁M(jìn)行？需要補(bǔ)充什么輔助器材？教師作適當(dāng)點(diǎn)撥，讓學(xué)生充分思考、醞釀、討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，使伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理和思想在學(xué)生頭腦中得到進(jìn)一步理解和升華。同理，引導(dǎo)學(xué)優(yōu)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行誤差分析，并進(jìn)行補(bǔ)償討論，培養(yǎng)尖子生的綜合實(shí)驗(yàn)素質(zhì)。另外，電學(xué)中影響電阻大小的因素、歐姆定律、電磁感應(yīng)、影響電功大小的因素等演示實(shí)驗(yàn)，都可以大膽地作為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、教師適當(dāng)指導(dǎo)，讓學(xué)生自己操作、觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，自己歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣不僅能掌握知識(shí)和規(guī)律的內(nèi)容，還能知道知識(shí)的來(lái)龍去脈，學(xué)會(huì)研究方法。二是精選教學(xué)素材，真正把融于教材中的思想觀點(diǎn)、方法內(nèi)容、智力價(jià)值和精神素養(yǎng)挖掘出來(lái)，展示給學(xué)生。舉例講解更要貼近學(xué)生的生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的情感，開(kāi)發(fā)學(xué)生的智慧。如在牛頓第一定律、機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與守恒、電阻的教學(xué)中，都應(yīng)滲透內(nèi)因與外因的辯證關(guān)系。
四、物理教師要善于轉(zhuǎn)化薄弱學(xué)科的學(xué)生
教師可以進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，綜合起來(lái)物理薄弱成績(jī)差異主要體現(xiàn)在：
1.學(xué)生層面分析存在的問(wèn)題。（1）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚，始終認(rèn)為物理學(xué)科不重要。（2）學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣差，上課聽(tīng)講效率不高，不能當(dāng)堂掌握所學(xué)知識(shí)，課下又不能訓(xùn)練鞏固，致使知識(shí)的負(fù)積累越來(lái)越多。（3）沒(méi)有養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，對(duì)物理的學(xué)習(xí)，其實(shí)就是一種思維習(xí)慣的培養(yǎng)。但學(xué)生課上不按老師的思路進(jìn)行思考，慢慢地和教師的思維逐漸脫節(jié)，難以養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。（4）學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固，運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力較差。
2.教師層面分析存在的主要問(wèn)題。（1）對(duì)學(xué)生不熟悉，只關(guān)注部分成績(jī)好的學(xué)生和個(gè)別成績(jī)差的學(xué)生，對(duì)中間學(xué)生的關(guān)注不夠，致使有很多有潛力的學(xué)生沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)。（2）由于趕進(jìn)度，課上提問(wèn)力度不夠。（3）課堂效率低，有的知識(shí)不能做到堂堂清，對(duì)學(xué)生擴(kuò)展和興趣方面的知識(shí)關(guān)注多，忽視最根本的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能。課堂練習(xí)量小，能力提升靠課下作業(yè)。（4）學(xué)優(yōu)生培養(yǎng)力度不夠，且作業(yè)檢查力度不到位。
總之，要通過(guò)各種形式加強(qiáng)物理學(xué)科的教與學(xué)，努力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心。
歐姆定律的原理范文6
關(guān)鍵詞: 電源 電動(dòng)勢(shì) 內(nèi)電阻 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻是中學(xué)物理中的一個(gè)非常重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn),也是近幾年的高考熱點(diǎn)。該實(shí)驗(yàn)對(duì)不同階段的學(xué)生有著不同的要求。對(duì)中學(xué)生來(lái)說(shuō),其要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)是:(1)加深對(duì)閉合電路歐姆定律的理解;(2)掌握測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)方法;(3)學(xué)習(xí)用圖像法處理數(shù)據(jù),即主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作技能、創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力;對(duì)高師學(xué)生來(lái)說(shuō),又應(yīng)該達(dá)到怎樣教學(xué)目標(biāo)?是高中物理實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單重復(fù)嗎?不。高師學(xué)生應(yīng)達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)是通過(guò)該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)獲得如何使中學(xué)生達(dá)到上述目標(biāo)的能力,也就是說(shuō),對(duì)高師學(xué)生來(lái)說(shuō),不僅培養(yǎng)他們的操作技能、創(chuàng)新意識(shí)及創(chuàng)新能力,更重要的是培養(yǎng)他們的思維能力,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。本文就此問(wèn)題對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)研究方面的教學(xué)探討。
一、實(shí)驗(yàn)方法探討
測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻有四種實(shí)驗(yàn)方案,無(wú)論是哪一種,其實(shí)驗(yàn)原理都是對(duì)閉合電路歐姆定律的具體應(yīng)用,對(duì)高師學(xué)生來(lái)說(shuō),掌握多種實(shí)驗(yàn)方法并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究有助于拓寬學(xué)生今后的教學(xué)視野,提高學(xué)生將來(lái)的教學(xué)水平。
1.伏安法
器材:電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電池、電鍵。
如下圖所示,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值改變時(shí),電路中的路端電壓和電流也隨之改變。
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得方程:
E=U+Ir
E=U+Ir
于是求得:r=
為提高精確度,可多測(cè)幾組U、I值,求出E、r后再求其平均值。
此外,還可以用作圖法來(lái)處理數(shù)據(jù)。以I為橫坐標(biāo),U為縱坐標(biāo),用測(cè)出的幾組U、I值畫(huà)出U-I圖像(如上圖),所得直線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn),即為電動(dòng)勢(shì)值,圖線斜率的絕對(duì)值,即為內(nèi)阻r的值,也可用直線與縱軸的截距E、與橫軸的截距I求r,即r=。
2.安阻法
器材:電阻箱、電流表、電源、開(kāi)關(guān)。
電路如圖三所示,改變電祖箱的阻值并測(cè)出其對(duì)應(yīng)的電流,得方程:
E=I(R+r)
E=I(R+r)
于是有:E=II
r=
3.伏阻法
器材:電壓表、變阻箱、電源、開(kāi)關(guān)。
測(cè)量電路如圖四所示,改變電阻箱的阻值并測(cè)出其對(duì)應(yīng)的電壓,得方程:
E=U+Ir=U+
E=U+Ir=U+
于是有:E=UU
4.用兩只電壓表測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
器材:電壓表2只(其中一只內(nèi)阻已知)、電池、電鍵。
測(cè)量電路如圖五所示,斷開(kāi)S,測(cè)得兩電表的示數(shù)分別是U、U,再閉合S,此時(shí)電壓表V的示數(shù)為U,設(shè)電壓表V的內(nèi)阻為R,則由閉合電路歐姆定律可得。
E=U+U+r
E=U′+r
于是有:E=
二、實(shí)驗(yàn)研究
1.保證實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵
(1)測(cè)量時(shí)的通電電流與時(shí)間
電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象較嚴(yán)重,電動(dòng)勢(shì)E會(huì)明顯下降,內(nèi)阻r會(huì)明顯增大,也就是說(shuō),電池的放電時(shí)間過(guò)長(zhǎng),電流過(guò)大時(shí)容易導(dǎo)致電池發(fā)熱,致使電池性能發(fā)生變化,特別是內(nèi)阻增大。因此,實(shí)驗(yàn)中電流不宜過(guò)大,通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。通常長(zhǎng)時(shí)間放電電流不宜超過(guò)0.3A,短時(shí)間放電電流不宜超過(guò)0.5A,并且讀數(shù)要快,每次讀完數(shù)據(jù)要立即斷電,使電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻盡量保持固定值。
(2)電阻R的選取
R值選取不當(dāng),會(huì)造成E、r產(chǎn)生較大誤差。對(duì)伏安法、安阻法和伏阻法來(lái)說(shuō),當(dāng)R過(guò)小時(shí),電流過(guò)大,會(huì)使電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻發(fā)生變化;對(duì)伏安法、安阻法來(lái)說(shuō),當(dāng)R過(guò)小且與電流表內(nèi)阻的差別不太大時(shí),一方面會(huì)導(dǎo)致電池性能發(fā)生變化,另一方面,電流表內(nèi)阻r的分壓不可忽略,且根據(jù)全電路歐姆定律,其表達(dá)式應(yīng)作相應(yīng)的修正:
伏安法:測(cè)量電路必須采用電流表外接法(如圖六),測(cè)量方程應(yīng)由E=U+Ir修正為E=U+Ir+Ir
安阻法:測(cè)量方程應(yīng)由E=I(R+r)修正為E=I(R+r+r)
當(dāng)R過(guò)大時(shí),電池內(nèi)阻一般在1.0Ω左右,雖說(shuō)R對(duì)電路的影響可忽略,但這時(shí)需要選擇較小量程的電流表,以致電流表的內(nèi)阻與電池內(nèi)阻相差不大,也會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來(lái)較大的誤差。根據(jù)電流應(yīng)小于0.3A、大于0.03A及電表指針應(yīng)在滿偏的2/3處左右等因素,通常R取10.0~25.0Ω之間的阻值比較合適。
2.數(shù)據(jù)處理的實(shí)驗(yàn)探討
為提高精確度,測(cè)量時(shí)均要求測(cè)量數(shù)據(jù)不得少于6組(方法四除外),且要求測(cè)量數(shù)據(jù)的變化范圍盡可能大些,以達(dá)到盡可能減小誤差的目的。
(1)公式法處理數(shù)據(jù)
該實(shí)驗(yàn)的四種方法均是利用全電路歐姆定律原理進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,即根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)列出相應(yīng)的方程,并聯(lián)立成方程組,求解出E、r值,并分別求出E、r平均值的辦法來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。為了減小因計(jì)算帶來(lái)的誤差,聯(lián)立方程組時(shí)需對(duì)測(cè)出的6組數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的組合,分別將第一和第四、第二和第五、第三和第六組成三個(gè)方程組,解出三組E、r值,再求其平均值。
(2)作圖法處理數(shù)據(jù)
通常情況下,當(dāng)測(cè)量量與待測(cè)量能夠通過(guò)圖形直觀地反映出來(lái)時(shí),在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)可考慮用作圖法
處理數(shù)據(jù)。就該實(shí)驗(yàn)的四種測(cè)量方法來(lái)說(shuō),伏安法比較適合采用作圖法處理數(shù)據(jù),現(xiàn)就此進(jìn)行相應(yīng)分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,以I為橫軸,U為縱軸,用測(cè)出的幾組U、I值畫(huà)出U-I圖(如圖六),將直線延長(zhǎng),則直線與U軸交點(diǎn)即為電源電動(dòng)勢(shì)E,直線斜率的絕對(duì)值,即為電源內(nèi)阻I。電源內(nèi)阻也可由直線與橫軸的交點(diǎn)I和E求得,即r=。
通常情況下干電池內(nèi)阻較小,于是外電路電壓U的變化較小,坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖六所示狀況,下部大面積空間得不到利用,且讀數(shù)很不方便。為此要恰當(dāng)?shù)剡x取標(biāo)尺比例和坐標(biāo)原點(diǎn),使得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大致布滿整個(gè)坐標(biāo)系。
由于實(shí)驗(yàn)測(cè)得的U值不宜過(guò)小,因此縱坐標(biāo)U的起點(diǎn)可根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)從不為零的某一數(shù)值開(kāi)始,如圖七所示,把縱坐標(biāo)的比例尺放大,這樣可使誤差減小些。此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不再表示短路電流,不過(guò)直線斜率的絕對(duì)值照樣還是電源內(nèi)阻。但由于要用I=0時(shí)U-I圖線在縱軸上的截距來(lái)求電源電動(dòng)勢(shì)E,所以橫坐標(biāo)仍必須以零為起點(diǎn)。此時(shí),由E=U+Ir在圖線上任取一點(diǎn)便可求內(nèi)阻r。
總之,為了培養(yǎng)高師學(xué)生在今后教學(xué)中的實(shí)踐能力,在教學(xué)法中應(yīng)不斷引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行挖掘,讓學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真思考和不斷探索的習(xí)慣,以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生思維能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力的目的。
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