淺談對(duì)“歐姆定律”的改進(jìn)及講課內(nèi)容的微調(diào)

梁茂清

摘 要：歐姆定律實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究過(guò)程，重點(diǎn)讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的各個(gè)環(huán)節(jié)。由于受教材設(shè)計(jì)的影響，本人一直都是通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)利用滑動(dòng)變阻器改變或控制定值電阻兩端電壓，達(dá)到探究電流跟電壓和電阻的正反比關(guān)系。其實(shí)，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(guò)程。

關(guān)鍵詞：初中物理；歐姆定律；實(shí)驗(yàn)；改進(jìn)

[正 文]

初中物理歐姆定律教學(xué)成敗的關(guān)鍵在于能否做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)：“探究電阻上的電流與電壓、電阻的關(guān)系”，再進(jìn)一步研究歐姆定律，得出串并聯(lián)電路中總電阻跟分電阻的定量關(guān)系。而人教版九年級(jí)物理實(shí)驗(yàn)教科書對(duì)歐姆定律實(shí)驗(yàn)的探究旨在通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器達(dá)到改變定值電阻兩端的電壓使其成倍變化，對(duì)于探究電流與電阻關(guān)系并沒有作出明確要求。通過(guò)大量實(shí)踐表明，筆者認(rèn)為有必要對(duì) “歐姆定律”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。

一、“歐姆定律”實(shí)驗(yàn)存在不合理之處。

人教版九年級(jí)物理在歐姆定律內(nèi)容之前學(xué)習(xí)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(duì)于用滑動(dòng)變阻器可以改變部分電路兩端的電壓，放在歐姆定律學(xué)習(xí)之后先進(jìn)行理論推導(dǎo)再結(jié)合歐姆實(shí)驗(yàn)分析如何移動(dòng)滑片會(huì)更科學(xué)一些，學(xué)生也更容易理解。先回顧一下整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：利用滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)方法：本實(shí)驗(yàn)采用控制變量法。按圖連接好電路測(cè)量并記下幾組電壓和電流值，將所測(cè)數(shù)值填入表格一；接著換接另一電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)數(shù)值填入表格二，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。

這里利用滑動(dòng)變阻器R′改變定值電阻R兩端的電壓，是通過(guò)間接改變串聯(lián)電路中的總電阻，達(dá)到改變電流，實(shí)現(xiàn)改變定值電阻兩端的電壓。然而，學(xué)生對(duì)于串聯(lián)電路中總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系還沒有建立起來(lái)，也就難以理解電阻串聯(lián)是如何分配電壓。同時(shí)，這節(jié)內(nèi)容并沒有對(duì)電流跟電阻的定量關(guān)系進(jìn)行探究，意味著歐姆定律實(shí)驗(yàn)才做到一半，沒有達(dá)到重現(xiàn)歐姆定律作為一個(gè)重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn)定律的整個(gè)探究過(guò)程。

二、對(duì)“歐姆定律”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)

（一）利用干電池（或?qū)W生電源）改變電路的電壓。實(shí)現(xiàn)探究電流與電壓的關(guān)系。

“如何用干電池（或?qū)W生電源）做實(shí)驗(yàn)，改變電路的電壓？”可以先設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，而把“用滑動(dòng)變阻器改變部分電路電壓”反過(guò)來(lái)，給學(xué)生留下一個(gè)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(dòng)滑片呢？等待學(xué)習(xí)了電阻的串聯(lián)規(guī)律后再分析“用滑動(dòng)變阻器改變或控制部分電路電壓”，從而避免了盲目移動(dòng)滑片的現(xiàn)象，使歐姆定律這一實(shí)驗(yàn)變得淺顯易懂。具體做法如下。

設(shè)計(jì)思路：用改變電池的節(jié)數(shù)，代替設(shè)置滑動(dòng)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)電壓。分別用一節(jié)（1.5V）、二節(jié)（3V）、三節(jié)（4.5V）干電池作電源（如圖示2所示），將它們并聯(lián)在一定值電阻（R）兩端；或者按圖3方式把三節(jié)干電池連接在電路中。用電流表和電壓表分別測(cè)出通過(guò)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(shí)驗(yàn)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(gè)開關(guān)，就能方便地改變定值電阻兩端的電壓。記下相應(yīng)的電壓和電流大小，分析電流跟電壓的定量關(guān)系，得出“電阻一定時(shí)，電流跟電壓成正比”的結(jié)論。當(dāng)然只用一個(gè)開關(guān)，三個(gè)電池也能進(jìn)行，只要用一根帶有夾頭的導(dǎo)線，進(jìn)行操作，這是很簡(jiǎn)單的，不做細(xì)述了。

（二）利用干電池（或?qū)W生電源）控制電路的電壓。實(shí)現(xiàn)探究電流與電阻的關(guān)系。

設(shè)計(jì)思路：把5Ω、10Ω、15Ω三只電阻并聯(lián)，分別用三個(gè)開關(guān)控控制三個(gè)電阻，如圖表所示。

實(shí)驗(yàn)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(gè)開關(guān)S1、S2或S3，，實(shí)現(xiàn)更換不同規(guī)格的電阻，記下相應(yīng)的電壓和電流大小，分析電流跟電阻的定量關(guān)系，得出“電壓一定時(shí)，電流跟電阻成反比”的結(jié)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(dòng)變阻器帶來(lái)的諸多節(jié)外生枝的因素，干擾少了，使控制什么變量改變什么變量學(xué)生容易對(duì)號(hào)入座，突出了控制變量的實(shí)驗(yàn)方法，突破了教學(xué)難點(diǎn)。

三、對(duì)“歐姆定律”章節(jié)的微調(diào)

對(duì)于《歐姆定律》這章書，教材分4節(jié)內(nèi)容，分別是：第1節(jié)探究電流與電壓和電阻的關(guān)系、第2節(jié)歐姆定律、第3節(jié)電阻的測(cè)量、第4節(jié)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用。我認(rèn)為這樣的安排有一定的合理性，但不符合學(xué)生的認(rèn)知順序，在實(shí)際的教學(xué)中，我對(duì)這章書的內(nèi)容作了微調(diào)，講完第1、2節(jié)后，直接講第4節(jié)，最后講第2節(jié)，對(duì)講課內(nèi)容微調(diào)后發(fā)現(xiàn)，不僅提高了課堂效率，學(xué)生對(duì)歐姆定律計(jì)算也更深刻，特別是對(duì)公式的理解和應(yīng)用上較往年更熟練。

以上是我在實(shí)際教學(xué)中對(duì)《歐姆定律》這章書的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)和講課內(nèi)容的調(diào)整，是根據(jù)學(xué)生學(xué)情所做出的改動(dòng)。在日后的教學(xué)中我將不斷調(diào)整教學(xué)教法，力求尋找更適合本校學(xué)生的教學(xué)方法，從而提高課堂效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]阮享彬. 淺談“歐姆定律”教學(xué)中的“三重”[J]. 物理之友， 2017（12）.

[2]孫想成. 淺談串、并聯(lián)電路的教和學(xué)[J]. 物理教學(xué)探討， 2008， 26（24）：28-29.

[3]趙階林. 改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)淺談[J]. 紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)）， 2003， 23（11）：100-101.