欧姆定律及其应用汇总十篇

时间:2023-03-13 11:02:34

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用篇(1)

1.探究电流与电压、电阻的关系

探究电流与电压、电阻的关系时,我们采用控制变量法。一般的结论是:(1)当导体的电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;(2)当导体两端电压恒定不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。有时,我们也采用“图像法”通过描点、画图,分析导体的U-I图像、I-R图像得出上述结论。

2.欧姆定律

(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

(2)表达式I=■。公式中符号U表示导体两端的电压,单位是伏(V);I表示导体中的电流,单位是安(A);R表示导体的电阻,单位是欧(Ω)。该公式的两个变形式:U=IR和R=■。

3.电阻的串联和并联

(1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,以两个电阻为例可用公式表示为:R=R1+R2;串联电路的总电阻比其中任何一个都大,因为电阻串联后相当于增加了导体的长度。若n个相等的电阻串联,则有R串=nR。

(2)并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数的和,以两个电阻为例可用公式表示为:■=■+■;并联电路的总电阻比其中任何一个都小,因为并联后相当于增加了导体的横截面积。若n个相等的电阻并联,则有R并=R/n。

4.伏安法测量小灯泡电阻

(1)方法:用电压表和电流表间接测量。

(2)原理:欧姆定律的变形公式R=■。

(3)实验用的电路图如图1所示,电路中滑动变阻器的作用一是改变小灯泡两端的电压,另一个是保护电路。

(4)实验过程中的注意事项:a.连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片调到阻值最大位置,以保护电路元件的安全。b.闭合开关后,移动滑片,使电压表示数等于小灯泡的正常工作电压,从该电压开始逐次降低,获得几组数据。c.利用公式R=■分别算出不同电压下小灯泡灯丝的阻值,测得的结果不能求平均值,灯泡的电阻随温度的升高而增大。

5.欧姆定律和安全用电

(1)断路:在某处断开的电路。此状态下电路中没有电流,用电器也无法工作。

(2)短路:电路中不该相连的两点被直接用导线连在一起的现象,叫做短路。一种是电源短路,它是电源两极直接用导线相连,此时电路中电流非常大,电源会被烧坏,所以这种情况是绝对不允许的;另一种是用电器短路,它是用电器两端直接用导线相连,被短路的用电器中没有电流经过。

(3)安全用电:a.人体是导体,电压越高时,流过人体的电流越大,越危险,实验证明只有不高于36V的电压对人体才是安全的。b.雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雨天不能在大树下躲雨,人们通过在建筑物顶部安装避雷针的方法防止雷电。

二、典例分析

欧姆定律及其应用篇(2)

欧姆定律是高中物理电学部分的核心内容,也是高考的重难点内容,同时欧姆定律掌握的好坏会直接影响我们的考试成绩,因此要多用时间将这块知识进行巩固,以取得更高的分数。

1在欧姆定律的学习中常遇到的问题

1.1欧姆定律的使用范围问题

在电路的实验过程中,我会出现忽略导线,电子元件与电源自身的电阻,将整个电路视为纯电阻电路的问题。而欧姆定律通常只适用于导电金属和导电液体,对于气体、半导体、超导体等特殊电路元器件不适用,但我们知道,白炽灯泡的灯丝是金属材料钨制成的,也就是说线性材料钨制成的灯丝应是线性元件,但实践告诉我们灯丝显然不是线性元件,因此这里的表述就不正确,本人为了弄清这里的问题,向老师进行了请教并查阅了相关资料,许多资料上说欧姆定律的应用有“同时性”与“欧姆定律不适用于非线性元件,但对于各状态下是适合的”。但我自身总觉得这样的解释难以接受,有牵强之意,即个人理解为既然各个状态下都是适合的,那就是适合整个过程。

1.2线性元件的存在问题

通过物理学习我们会发现材料的电阻率ρ会随其它因素的变化而变化(如温度),从而导致导体的电阻实际上不可能是稳定不变的,也就是说理想的线性元件并不存在。而在实际问题中,当通电导体的电阻随工作条件变化很小时,可以近似看作线性元件,但这也是在电压变化范围较小的情况下才成立,例如常用的炭膜定值电阻,其额定电流一般较小,功率变化范围较小。

1.3电流,电压与电阻使用的问题

电流、电压、电阻的概念及单位,电流表、电压表、滑动变阻器的使用,是最基础的概念,也是我最容易混淆的内容。电流表测量电流、电压表测量电压、变阻器调节电路中的电流,而电流、电压、电阻的概念是基本的电学测量仪器,另外,欧姆定律只是用来研究电路内部系统,不包括电源内部的电阻、电流等,在学习欧姆定律的过程中,电流表、电压表、导线等电子元器件的影响常常是不考虑在内的,而对于欧姆定律的公式I=UR,I、U、R这三个物理量,则要求必须是在同一电路系统中,且是同一时刻的数值。

2欧姆定律学习中需要掌握的内容

本人在基于电学的基础之上,通过对欧姆定律的解题方式进行分析,个人认为我们需掌握以下内容:了解产生电流的条件;理解电流的概念和定义式I=q/t,并能进行相关的计算;熟练掌握欧姆定律的表达式I=U/R,明确欧姆定律的适用条件范围,并能用欧姆定律解决相关的电路问题;知道什么是导体的伏安特性,什么是线性元件与非线性元件;知道电阻的定义和定义式R=U/I;能综合运用欧姆定律分析、计算实际问题;需要进行实验、设计实验,能根据实验分析、计算、统计物理规律,并能运用公式法和图像法相结合的方法解决问题。

3欧姆定律的解题思路及技巧

3.1加深对欧姆定律内容的理解

在欧姆定律例题分析中,我们比较常见的问题是多个变量的问题,以我自身为例,由于物理理解水平有限,且电压、电流、电阻的概念比较抽象,所以学习难度较大,但我通过相关教学短片的学习,将电阻比喻成“阻碍电流通行的路障,电阻越大路越不好走,电阻越小通过速度则快”的方式,明白了电阻是导体自身的特有属性,其大小是受温度、导体的材料、长度等各方面因素影响的,与其两端的电压跟电流的大小无关,并且明白了电阻不会随着电流或者电压的大小改变而改变。同时我们每一个人都知道对于不同的习题,解决步骤都是不相同的,虽同一问题会有不同的解题方法,但总是离不开欧姆定律这个框架。因此对于一些与电学有关的知识,我一般会利用欧姆定律解决电生磁现象与电功率计算问题。例如:某人做验时把两盏电灯串联起来,灯丝电阻分别为R1=30Ω,R2=24Ω,电流表的读数为0.2A,那么加在R1和R2两端的电压各是多少?我可以根据两灯串联这一关建条件,与U=IR得出:U1=IR1=0.2A×30Ω=6V,U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V,故R1和R2两端电压分别为6V、4.8V的结论。

3.2利用电路图进行进行计算

在解有关欧姆定律的题时,以前直接把不同导体上的电流、电压和电阻代入表达式I=U/R及导出式U=IR和R=U/I进行计算,并把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻都代入欧姆定律的表达式及导出式进行计算,因此经常混淆,不便于分析问题。通过后期老师给予我的建议,在解题前我都会先根据题意画出电路图,并在图上标明已知量、数值和未知量的符号,明确需分析的是哪一部分电路,这部分电路的连接方式是串联还是并联,以抓住电流、电压、电阻在串联、并联电路中的特征进行解题。同时,我还会注意开关通断引起电路结构的变化情况,并且回给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标,其中需注意单位的统一与电流表、电压表在电路中的连接情况,以及滑动变阻器滑片移动时电流、电压、电阻的变化情况。

3.3利用电阻进行知识拓展

本着从易到难的原则,我们可从一个电阻的问题进行计算,再扩展到两个电阻、三个电阻,逐渐拓宽我们的思路,让自己找到学习的目标以及方法。比如遇到当定值电阻接在电源两端后电压由U1变为U2,电路中的电流由I1增大到I2,这个定值电阻是多少的问题时,我们可利用欧姆定律的概念ΔU=ΔI・R得到电阻的值,而当难度增加由一个电阻变为两个电阻时,定值电阻与滑动变阻器串联在电压恒定的电源两端,电压表V1的变化量为ΔU1,电压表V2的变化量为ΔU2,电流表的示数为ΔI,在这样的问题上可将变化的问题转化为固定的关系之间的数值,就可简化许多变量问题的计算。当变量变为三个电阻时难度会进一步的增大,我起初认为这是一项不可能完成的任务,所以放弃了这类题,而在经过询问成绩优秀的同学时,才知道可将三个电阻尽量化为两个电阻,通过电压表与电流表的位置将电阻进行合并,以此简化题目。

4总结

简言之,欧姆定律是物理教材中最为重要的电学定律之一,是电学内容的重要知识,也是我们学习电磁学最基础的知识。当然,对于欧姆定律的学习与解题方法,自然不止以上所述方法,因而在具体的学习中,我们要立足于自身实际学习情况来进行方法的选取,突破重难点知识,以找到更好的解题思路。

参考文献:

欧姆定律及其应用篇(3)

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)12-0039-2

人教版《普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1》《欧姆定律》一节内容围绕电阻的定义式、欧姆定律和伏安特性曲线三部分展开,图1为教材的两段文字,意思是当金属导体的电阻不变时,伏安特性曲线是一条直线,叫做线性元件,满足欧姆定律;“这些情况”的电流与电压不成正比,是非线性元件,欧姆定律不适用[1]。随后,教材举例小灯泡和二极管的伏安特性曲线,指出两个元件都是非线性元件。在遇到欧姆定律时,不论是年轻教师还是学生常常感到疑惑:欧姆定律适用范围究竟是金属和电解质溶液还是线性元件?小灯泡是金属,又是非线性元件,究竟是否满足欧姆定律?

[导体的伏安特性曲线 在实际应用中,常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变),它的伏安特性曲线是一条直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。图2.3-2中导体A、B的伏安特性曲线如图2.3-3所示。

欧姆定律是个实验定律,实验中用的都是金属导体。这个结论对其他导体是否适用,仍然需要实验的检验。实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件并不适用。也就是说,在这些情况下电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件。]

1 欧姆定律的由来

1826年4月,德国物理学家欧姆《由伽伐尼电力产生的电现象的理论》,提出欧姆定律:在同一电路中,通过某段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。欧姆实验中用八根粗细相同、长度不同的板状铜丝分别接入电路,推导出 ,其中s为金属导线的横截面积,k为电导率,l为导线的长度,x为通过导线l的电流强度,a为导线两端的电势差[2]。当时只有电导率的概念,后来欧姆又提出 为导体的电阻,并将欧姆定律表述为“导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。”

关于欧姆定律的m用范围,一直存在争议,笔者认为可以从不同角度进行陈述。

2 欧姆定律的适用范围

2.1 从导电材料看适用范围

欧姆当年通过对金属导体研究得出欧姆定律,后来实验得出欧姆定律也适用于电解质溶液,但不适用于气体导电和半导体元件。

从微观角度分析金属导体中的电流问题,金属导体中的自由电子无规则热运动的速度矢量平均为零,不能形成电流。有外电场时,自由电子在电场力的作用下定向移动,定向漂移形成电流,定向漂移速度的平均值称为漂移速度。电子在电场力作用下加速运动,与金属晶格碰撞后向各个方向运动的可能性都有,因此失去定向运动的特征,又回归无规则运动,在电场力的作用下再做定向漂移。如果在一段长为L、横截面积为S的长直导线,两端加上电压U,自由电子相继两次碰撞的间隔有长有短,设平均时间为τ,则自由电子在下次碰撞前的定向移动为匀加速运动,

2.2 从能量转化看适用范围

在纯电阻电路中,导体消耗的电能全部转化为电热,由UIt=I2Rt,得出 在非纯电阻电路中,导体消耗的电能只有一部分转化为内能,其余部分转化为其他形式的能(机械能、化学能等), 因此,欧姆定律适用于纯电阻电路,不适用于非纯电阻电路。

金属导体通电,电能转化为内能,是纯电阻元件,满足欧姆定律。小灯泡通电后,电能转化为内能,灯丝温度升高导致发光,部分内能再转化为光能,因此小灯泡也是纯电阻,满足欧姆定律。电解质溶液,在不发生化学反应时,电能转化为内能,也遵守欧姆定律。气体导电是因为气体分子在其他因素(宇宙射线或高电压等条件)作用下,产生电离,能量转化情况复杂,不满足欧姆定律。半导体通电时内部发生化学反应,电能少量转化为内能,不满足欧姆定律。电动机通电但转子不转动时电能全部转化为内能,遵从欧姆定律;转动时,电能主要转化为机械能,少量转化为内能,为非纯电阻元件,也不满足欧姆定律。

2.3 从I-U图线看适用范围

线性元件指一个量与另一个量按比例、成直线关系,非线性元件指两个量不按比例、不成直线的关系。在电流与电压关系问题上,线性元件阻值保持不变,非线性元件的阻值随外界情况的变化而改变,在求解含有非线性元件的电路问题时通常借助其I-U图像。

从 知导体的电阻与自由电子连续两次碰撞的平均时间有关,自由电子和晶格碰撞将动能传递给金属离子,导致金属离子的热运动加剧,产生电热。由 知导体的温度升高,τ减小,电阻增大。因此,导体的电阻不可能稳定不变。当金属导体的温度没有显著变化时,伏安特性曲线是直线,满足“电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比”。理想的线性元件是不存在的,温度降低时,金属导体的电阻减小,当温度接近绝对零度时,电阻几乎为零。小灯泡的伏安特性曲线是曲线,是非线性元件,当灯泡电阻变化时,仍有I、U、R瞬时对应,满足欧姆定律 如同滑动变阻器电阻变化时也满足欧姆定律[3]。

2.4 结论

综上所述,从导电材料的角度看,欧姆定律适用于金属和电解质溶液(无化学反应);从能量转化的角度看,欧姆定律适用于纯电阻元件。对于线性元件,电阻保持不变,导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,欧姆定律适用。从物理学史推想,欧姆当年用八根不同铜丝进行实验,应该是研究了电压保持不变时,电流与电阻的关系,以及电阻保持不变时,电流与电压的关系。虽然都是非线性元件,小灯泡是金属材料,是纯电阻元件,满足欧姆定律,二极管是半导体材料,却不满足欧姆定律。因此,线性非线性不能作为欧姆定律是否适用的标准。

3 教材编写建议

“有了电阻的概念,我们可以把电压、电流、电阻的关系写成 上式可以表述为:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比。这就是我们在初中学过的欧姆定律。”[1]笔者以为,欧姆定律的内容是 这个表达式最重要的意义是明确了电流、电压、电阻三个量的关系,而不是其中的正比关系和反比关系,教材没必要对欧姆定律进行正比反比的表述。

“实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件并不适用。”教材已明确欧姆定律的适用范围,建议教材将线性元件和非线性元件的概念与欧姆定律的适用范围分开,同时明确线性、非线性不能作为欧姆定律是否适用的标准。

参考文献:

欧姆定律及其应用篇(4)

虽然高中生的抽象思维能力较之初中生而言要强一些,但是由于闭合电路的欧姆定律的相关知识较为抽象,学生理解起来仍然存在很大的难度。因而,在进行这一定律的教学时,教师应立足于学生的知识结构及能力水平,采用多种教学方法帮助学生切实掌握相关知识,尤其将之与之前所学的欧姆定律的知识区别开来,避免混淆。那么,在高中闭合电路的欧姆定律教学中,教师如何具体完成这一难点的教学呢?

一、巧妙导入,激发兴趣

在进行这一定律的教学时,教师首先要通过有效的导入来充分激发学生的学习兴趣,从而顺利将学生引入新知识的学习中。

针对于此,教师可以通过一个小实验来进行导入。教师先准备好几节日常生活中常用的不同型号的干电池及蓄电池,然后在干电池上标明1.5V,蓄电池上标明2.0V,然后准备15V的电源及一个小电筒灯泡,然后进行实验:先将小灯泡接到2V的蓄电池上,学生观察到小灯泡发出很亮的光。之后让学生猜想,如果将小灯泡接到15V的电源上,会发生什么情况?结合生活经验,学生们通常会以为小灯泡会被烧坏。接着教师就进行这一实验,却发现小灯泡安然无恙,而且发出光的亮度反而比之前2V的还要暗。这就有效地激起了学生的求知欲,为什么会这样呢?教师就可以顺利导入新课的学习——闭合电路的欧姆定律。这样,学生必定兴趣大增,积极投入之后的教学中,为这一难点的教学奠定了良好的基础。

二、借助实验,突破难点

上文说到,这一内容的知识较为抽象,因而在教学中教师如果单靠讲解的话,学生理解起来难度较大,因而笔者认为教师可以借助实验进行相关知识的讲解,让学生通过实验获得知识,从而有效地突破这一教学难点。

首先,教师可以通过让学生观察实验电路来确切了解闭合电路以及分电路、内电路、外电路等知识,并且掌握电源的外部电流流向及内部电流流向,从而为之后的学习扫除一定的障碍。之后组织学生进行仿真实验,并在实验过程中通过记录改变电阻值、

闭合开关后电动势、电流以及电阻的关系,认真分析后,获得闭合电路的欧姆定律。

三、积极拓展,学以致用

在学生对相关知识有了一定的掌握后,教师可以进行及时的知识拓展,帮助学生更深地理解并掌握这一定律,从而达到学以致用的目的。比如,让学生结合所学知识讨论两种较为特殊的情况(短路及断路)并进行解决:如,教师应让学生明确如果发生短路现象,常会导致电源被烧坏甚至引起火灾,因而为了避免这一问题,可以安装保险丝等。通过这种方式,有效地拓展了知识,培养了学生学以致用的能力。

当然,对于闭合电路的欧姆定律这一难点的教学,自然不止这一方法,并且难点是相对的。因而在具体教学中,教师要立足于学生实际进行教学,这样方能有效突破难点,最终帮助学生掌握相关知识并能灵活运用。

参考文献:

[1]孙殿乔.闭合电路欧姆定律的教学难点突破[J].新课程学习:中,2010(8).

欧姆定律及其应用篇(5)

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2012)08-0098-02

欧姆定律是《电工基础》中最常用的基本定律之一,技工院校现在使用的《电工基础》教材(中国劳动社会保障出版社出版,第四版)中把欧姆定律分为部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两部分。对于部分电路欧姆定律,由于中学物理课本已作详细介绍,学生容易接受,但对于全电路欧姆定律,由于其涉及的概念较多且各物理量之间的关系复杂,再加上教材未附相应的实验,学生缺乏感性认识。因此,学生很难理解和接受,也是其成为教师教学中重点和难点的原因。笔者针对学生在学习过程中容易产生的困惑和疑问,借助实验来帮助学生理解,收到了较好的效果。

明确教学目标是教师组织

全电路欧姆定律教学的关键

掌握全电路欧姆定律对于学好《电工基础》这门课程来说至关重要。因为后续章节中多处电路的分析和计算要应用到这一定律。教学是一个教师与学生双向互动的过程,作为教师,要组织好全电路欧姆定律教学,必须先明确教学目标,做到心中有数,才能更好地开展教学。

知识目标:(1)理解电动势、内电阻、外电阻、内电压、外电压、端电压、内压降等物理量的物理意义;(2)掌握全电路欧姆定律的表达形式,明确在闭合电路中电动势等于内、外电压之和;(3)掌握端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律;(4)掌握全电路欧姆定律的应用。

能力目标:(1)通过实验教学,培养学生的观察和分析能力,使学生学会运用实验探索科学规律的方法;(2)通过对端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律的讨论,培养学生的思维能力和推理能力。

理解各物理量的物理意义是

学生掌握全电路欧姆定律的基础

全电路欧姆定律的难点在于概念较多,且各物理量之间的关系复杂。因此,首先,应让学生准确理解各物理量的含义。

全电路是指含有电源的闭合电路,如图1所示。其中,R代表负载(即用电器,为简化电路,只画一个),r代表电源的内电阻(存在于电源内部),E代表电源的电动势。整个闭合电路可分为内、外两部分,电源外部的叫外电路(图1中方框以外的部分),电源内部的叫内电路。外电路上的电阻叫外电阻,内电路上的电阻叫内电阻。当开关S闭合时,电路中就会有电流产生,I=,该式表明:在一个闭合电路中,电流强度与电源的电动势成正比,与电路中内电阻和外电阻之和成反比,这个规律称为全电路欧姆定律。

要理解这个定律,要先理解以下几个物理量的物理意义:第一个是电动势,它是指在电源内部,电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功。这个概念比较抽象,涉及知识面较广,要使学生全面、深刻地理解它是有困难的。考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要,需向学生讲清两个问题:一是电动势的值可用电压表测出——电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压;二是电动势的物理意义是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领,是由电源本身的性质决定的。第二个是电源的端电压(简称端电压),它是指电源两端的电位差(在图1中指A、B两点之间的电压,也等于负载R两端的电压)。需要注意的是,端电压与电动势是两个不同的概念,它们在数值上不一定相等。第三个是内压降,它是指当电流流过电源内部时,在内电阻上产生的电压降。全电路欧姆定律也可表示为:“在闭合电路中,电动势等于内、外电压之和。”

掌握各物理量的变化规律是

掌握全电路欧姆定律的重点

全电路欧姆定律的难点在于各物理量之间的变化规律,也是学生容易产生疑惑的地方。可以利用演示实验来验证各物理量之间的变化规律,以增加学生的感性认识,提高学生的逻辑推理能力。

第一,验证电源内电阻的存在并计算其大小。对于电源的内电阻,由于存在于电源的内部,既看不见,也摸不着,学生对此存在质疑。为此,可用图2进行实验,不但可以证明内电阻的存在,还可测出内电阻的大小。在图2中,用1节1号干电池作电源,电阻R为已知值(可根据实际情况选定)。开关闭合前,记下电压表的读数U1(此值即为干电池的电动势),开关闭合后,记下电压表的读数U2,发现U2比U1小(见表1),就是因为电源内部存在内电阻的缘故。

根据公式r=R可算出该电池的内电阻。再用不同型号的干电池(如5号干电池、7号干电池)进行重复实验,发现它们的电动势虽然相等(为了后面实验的需要,尽量选用电动势相等的电池,并保留这些电池),但内电阻不一定相同。

第二,端电压U跟外电阻R的关系。

实验电路如图3所示,用1节1号干电池作为电源,移动滑动变阻器的滑动片,观察电流表和电压表的读数变化,并将它们的读数记录到表2中。通过观察发现:当滑动片从左向右移动时(为保证实验设备安全,滑动片不要移到最右端),电流表的读数慢慢变大,电压表的读数慢慢变小;当滑动片从右向左移动时,电流表的读数慢慢变小,电压表的读数慢慢变大。由此得出结论:端电压随外电阻上升而上升,随外电阻下降而下降。根据表2中的数据可绘成曲线(如图4所示),即电源的端电压特性曲线。从曲线上可以看出:电源端电压随着电流的大小而变化,当电路接小电阻时,电流增大,端电压就下降;当电路接大电阻时电流减少,端电压就上升。

思考:如果滑动片移到最右端,电压表、电流表的读数将为多少?

第三,端电压与内电阻r的关系。

根据公式U=E-Ir分析可知:当电流I 不变时,内阻下降,端电压就上升;内阻上升,端电压就下降。实验电路同图3,只需将电路中的电源用前面已测过内阻值的不同型号的电池代替即可,观察电流表、电压表的读数,上述结论即可得到验证。

应用规律,解决实际问题

首先向学生提出问题:你是否注意到,电灯在深夜要比晚上七八点钟亮一些?这个现象的原因何在?在回答这个问题之前,可先通过实验验证这一现象的存在,如图5所示。图中5个灯泡完全相同,先将开关全合上,使灯泡发光,再逐个断开开关,发现灯泡逐渐变亮,原因分析:随着开关的断开,外电阻增大,导致干路电流减小,使得内压降下降,从而端电压增大,即灯泡两端的实际电压增大,故灯泡变亮了。上述问题也得到了解决。

在教学过程中,如果尽可能地增加一些实验,通过生活中的实验记录其数据并指导学生得出规律,提高感性认识,不但可以提高学生的学习兴趣,也会提高教学效果。

参考文献:

[1]李书堂.电工基础(第4版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2001.

[2]毕淑娥.电工与电子技术基础(第2版)[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.

欧姆定律及其应用篇(6)

罗姆人是一支来自印度西北部的游牧民族,“罗姆人”是他们对自己的称呼,他们还被称为茨冈人、波西米亚人、弗拉明戈人,而世人最熟悉的是“吉普赛人”(罗姆人视此称呼为蔑称)。自15世纪大规模迁入欧洲后,罗姆人分散在欧洲各地,一直与欧洲有着非常深的“宿怨”,被称为“活在欧洲境内却游离于社会之外”的人群。据史料记载,16世纪欧洲中部和东部处处充斥着对罗姆人的厌恶和歧视,当时的德国和瑞士已经从开始的怀疑发展到后来完全拒绝接受罗姆人。罗姆人平均教育水平极低,大多无固定职业,生活低下,经常被当做奴隶,甚至不得不靠、偷窃为生。第二次世界大战时,纳粹分子屠杀了超过一百万的罗姆人;受到迫害的犹太人获得了巨额战争赔款,而罗姆人则几乎没有获得任何赔款。

今年7月中旬,法国发生了多起警方与罗姆人之间的冲突,事件的导火索是警方在执行任务时击毙了一名故意撞翻路障并撞伤警官的22岁的罗姆人,紧接着在东南部的格勒诺布尔和圣艾尼昂等城市发生了多起由罗姆人组织策划的暴动,几十名罗姆人手持斧头围攻了警察局,焚烧了多辆汽车和多家商铺。

8月初,法国总统萨科齐召开紧急会议,以打击犯罪和维护社会秩序的名义,命令在三个月内取缔半数罗姆人的非法聚集地,撤销部分已取得法国国籍的罗姆人的国籍,“系统”清理并驱逐非法居留在法国、拥有犯罪记录的罗姆人。8月底,法国驱逐了近1000名罗姆人。大多数罗姆人被迫返回他们的老家罗马尼亚和保加利亚。法国政府对“自愿”离境的罗姆人将发放大人每人300欧元、小孩100欧元的资助,今年“自愿”离境的罗姆人数估计已达8300人。法国政府还对所有离境的罗姆人采取指纹鉴定措施,以防止他们再次进入法国。

欧盟拟采取法律行动

驱逐罗姆人绝非偶然。自从罗马尼亚和保加利亚于加入欧盟后,生活在这两个国家的罗姆人便开始大量流入法、德等富裕的欧盟成员国。早在2007年,意大利曾以打击犯罪为由,通过了对有犯罪记录的罗姆移民驱逐出境的紧急立法,有上千名罗姆人被驱逐出意大利。瑞典、丹麦、奥地利也实施过类似集体驱逐罗姆人的行动。2010年4月,德国内政部长梅齐埃与他的科索沃同行巴亚姆在柏林签署了一份“科索沃难民返乡”协议,商定将遣返塞尔维亚前科索沃省共1.4万名难民,其中包括1万名罗姆人。德国政府打算每年驱逐大约2500名罗姆人回科索沃。所以,法国的这次驱逐行动只不过是冰山一角。

法国的做法引起了国际社会的关注。欧洲媒体称法国的作法“令人回忆起盖世太保”,让欧洲“倒退了50年”。《纽约时报》也认为,法国正在背叛法律面前“人人平等”的原则。

8月24日,欧洲委员会的独立人权机构――反种族主义和不宽容委员会(ECRI)呼吁法国政府要注意国内民众出现的种族歧视和排外情绪,并对罗姆人在法国的境遇表示深切关注,希望法国政府能尊重欧盟人员的自由往来和自由定居的权利。9月8日召开的欧洲议会通过了一项特别决议,指责萨科齐的“反罗姆人运动”的做法是种族主义的表现,要求法国政府停止驱逐行动。否则会使作为欧洲政治核心领导国的身份蒙羞。9月14日,欧盟委员会负责司法事务的委员雷丁称:“公民仅因属于某个特定少数民族而被驱逐出欧盟的成员国,这种做法令我震惊。我想这是所有欧洲人在二战后都不愿再看到的。”舆论将法国驱逐罗姆人与流放犹太人相提并论。9月29日,欧盟委员会决定对法国驱逐罗姆人事件采取法律行动。法国将可能面临高额罚金的处罚,或者被到欧洲人权法院。还有一些人权机构,例如联合国消除种族歧视委员会(CERD)也认为法国的做法涉嫌种族歧视,违反国际法的义务,应当承担相应的国际责任。

虽然各界对法国的做法普遍采取了批评的态度,法国却一意孤行,态度十分强硬。萨科奇的幕僚。时任法国移民部长埃里克・贝松解释说:“驱逐行动的目的是打击非法移民和犯罪,没有针对某一个特定种族,也没有实施集体驱逐,他们中的大部分人是自愿遣返的。法国没有违反欧盟法律,包括公民的自由往来原则。”但是,一份被泄露的由法国内政部长签署的备忘录则指示各级部门官员要在三个月内系统拆除300个非法聚集地,罗姆人的宿营地为优先考虑的对象。虽然政府在极力澄清驱逐行动与罗姆人无关,但这份文件还是透露了法国的意图明显针对的是罗姆人。

法国对罗姆人的驱逐引发了两个方面的思考:法国是否能以打击本国非法移民为名违反欧盟公民的自由往来(Freedom of Movement)原则?驱逐行动是否构成针对罗姆人的种族歧视?

驱逐行动违反自由往来原则

欧盟公民的自由往来原则是欧盟的四大原则(货物、资本、服务、人员)之一,指的是欧盟公民可以到任何成员国暂时或永久地居住、工作、学习、生活或退休的权利。这使得欧盟内部行政职能和各成员国人员身份的承认程序大大简化,意在使欧盟公民自由进入其他成员国而不受任何限制或歧视。欧盟成员国于1958年签订的《罗马条约》第四十五条和欧洲议会与欧盟理事会第2004/38/EC指令中都规定了欧盟人员的自由往来原则。欧盟法律还规定:欧盟国家公民有权持有合法的护照或身份证件进入任何其他欧盟成员国而无需签证,并最长可合法居留3个月。随着2005年欧洲议会批准罗马尼亚和保加利亚于2007年1月1日正式加入欧盟,这两个国家已成为欧盟家族中的一员,那里的居民当然享有欧盟法律所规定的一切权利,其中包括公民的自由往来。

法国驱逐的正是从已成为欧盟成员国的罗马尼亚和保加利亚迁入法国的罗姆人,按照欧盟公民的自由往来原则,这些罗姆人作为欧盟的公民,可以到任何其他成员国合法地定居、工作、生活。问题在于,欧盟法规定了合法居留的最长期限为3个月,也就是说,3个月以后的居留政策由各成员国自行决定。根据法国移民法的规定,如果欧盟公民在法国居留满3个月以后,他们要想合法长期居留法国。必须申请办理欧盟公民居留证。申请过程需要提交有关就业、住宿、身份证明和其它社会保险费用等情况的证明。也就是说,对于想要长期定居法国的罗姆人来说,如果超过3个月未办理欧盟公民居留证,在法律上可被认定为非法移民,法国政府根据本国的法律进行驱逐是合法的。

虽然驱逐罗姆人在法国的法律框架下是合法的,法国根据本国法律自行决定本国事务,是行使的表现,本无可厚非;但与此同时,法国又是欧盟成员国之一,欧盟体制的强化使得本国受到一定的限制,欧盟法律保护公

民的自由往来权利,法国不应当违反欧盟的法律原则。而且罗姆人本来就是文明社会法律制度的受害者,不管是欧盟各机构,还是联合国都已经意识到应当给予罗姆人更多的人权保障,法国作为欧盟大国更应当首先承担起责任。事实上,公民的自由往来权利与人们的生活、工作息息相关,已经成为人权中最重要的一部分,同样需要国内法加以保障。随着欧盟一体化的进程逐渐扩大,整个欧洲将会迎来无国界的时代,鉴于罗姆人分布的广泛性、流动性,法国单方面驱逐罗姆人并不能根本解决问题。

在欧洲理事会的支持下,欧盟成员国于1950年缔结的《欧洲人权公约》(以下简称《公约》)是为保障欧洲人权与基本自由的国际条约。欧洲人权法院是根据《公约》第19条的规定成立运作的常设机构。《公约》第13条规定,当公约中规定的权利受到侵害时,若无法获得国内法院之有效救济,公民可以就此对该国提起独立的诉讼。这就意味着,当公民感觉权利受到缔约国的侵害时,皆可向人权法院提讼。在《公约》第十一号议定书正式施行以后,废除了个人向欧洲人权法院必须先向欧洲人权委员会申请的规定,允许个人可以直接向该法院提出诉讼。且所有的缔约国皆同意该法院对个人提起的诉讼具有管辖权。

《公约》第4号议定书第4条明确规定,禁止集体驱逐外国人。根据法院相关的判例解释,集体驱逐是指在未经合理、客观审查的基础上,针对某一群体的外国人采取的使之离开本国领土的方式或措施。法院对“集体”一词采取更为严格的标准,即政府对同一群体的每一个外国人所做出的类似驱逐决定并不能构成集体驱逐。这意味着,对同一群体的外国人进行的集体驱逐不仅要在总体上达到一定数量。也要在每一次驱逐的范围上达到一定规模。

2002年在欧洲人权法院审理的著名判例Conka v. Belgium案中,原告Conka是从捷克斯洛伐克逃到比利时的罗姆难民,当比利时法院对行为人的避难申请还尚未决定时,警方却提前把他送往布鲁塞尔机场附近的一个拘留中心,然后他被告知驱逐。这一次和他有相同遭遇的还有另外70名罗姆难民。第二年,比利时政府又以相同的手段驱逐了800多名罗姆难民。Conka通过欧洲罗姆人权中心(ERRC)的帮助,向欧洲人权法院比利时政府的驱逐违反了公约第4号议定书第4条的规定。结果法院认为比利时政府构成对罗姆难民的集体驱逐,最终每一名罗姆难民获得了1万欧元的损害赔偿。法国这次的驱逐行动在数量和规模上远远超过当年比利时集体驱逐的标准。由此可以推断,案件一旦被到欧洲人权法院,法国政府很可能面临败诉的风险。

应给予更多人权保障

法国驱逐罗姆人事件发生后,部分法国民众却对此表示理解和支持。一项数据表明,超过半数的民众表示赞成,认为政府的决策有助于解决社会治安问题。民众的这种情绪也影响到政府对外国人的移民政策。这是一个很危险的讯号:法国上至政府,下至百姓已经对罗姆人流露出敌视的民族主义情绪。一些管理移民事务的法国官员对于申请移民的“有色人种”采用更严格的审查方式,他们甚至通过举止和穿着等主观标准来拒绝申请者的申请。罗姆人的穿着、举止比较特殊,能一眼准确识别出哪一个是罗姆人。

欧姆定律及其应用篇(7)

初中物理电学相关公式和定理虽然表面看比较抽象难懂,但是因为电流是实际存在的,并且其特点和存在形式可以类比现实中许多形象易懂的实物和现象,因此结合实际对相关定理定律进行理解和记忆会收到很好的效果.

1.欧姆定律

欧姆定律解释的是电学中电压、电流、电阻三者之间的关系,是电学最基本的定律.

电流×电阻=电压,即I×R=U;其他的变形式可以由此公式导出.

可以用水流演示电流,用水压解释电压,以现实中形象的实物来解释电学相关内容.

2.电功公式

电功公式是讲电力做工的计算方法,电流流过导线会产热,有能量产生,能量可以做功,电功公式就是计算电力做工能力的公式.

电流×电流×电阻×时间=电功,即I2Rt=P;

将I=UR代入,就能成为电功公式的另一形式.

3.电功率公式

电功率就是形容电流做功快慢的公式.

电流×电流×电阻=电功率,即P=I2R.

电功和电功率可以用电灯发光发热解释,电流越大,电灯越亮,时间越长,电灯散失的热量越多,就是电流做功的道理.

二、物理电学题目解题技巧

1.欧姆定律方程解题

熟记欧姆定律,只要是给出电路解电学未知量并且题目中没有涉及功率内容的题目,结合整个电路列出欧姆定律的基本方程,肯定可以得到答案,即使最初看题时没有头绪,在列出欧姆定律方程之后也能从方程中看出解题方法.静态电路图列写一个欧姆定律方程,动态电路图根据变化次数列出相应数目的欧姆定律方程即可.

例电路图如图1所示,闭合开关S,当滑动变阻器滑片在R2上某两点之间来回滑动时,电流表的读数变化范围是2 A~5 A,电压表的读数变化范围是5 V~8 V,问电源电压及电阻R1的值分别是多少?

乍一看此题确实无从下手,但是可以看出这是一个动态电路题,随着滑动变阻器阻值的不同电路相关参量产生了变化,因此需要列两个欧姆定律方程,方程列出,题目便迎刃而解.

解根据题意列欧姆定律方程,首先滑动变阻器在题意中阻值最小时,电流最大为5 A,电压表度示数最小为5 V,此时滑动变阻器电阻值为5 V÷5 A=1 Ω.

可以列出一个方程:

U÷(R1+1)=5 A(1)

同理,滑动变阻器阻值最大时为8 V÷2 A=4 Ω.

列另一个欧姆定律方程

U÷(R1+4)=2 A(2)

用简单的解方程法解方程(1)和(2),很容易得出结果U=10 V;R1=1 Ω.

2.等效电路解含功率动态题

解含有功率内容的动态题的一个很好的方法就是将其各种状态独立出来,简化成等效电路,每种状态单独分析,之后综合考虑并求解.

例如图2所示,R2与R3的电阻比为R2∶R3=1∶4,最初所有开关处于断开状态,同时闭合S1与S2,S3保持断开,电流表示数为0.3 A,R2消耗功率P2;之后闭合S1、S3,S2断开,R1消耗功率为0.4 W,R3消耗功率为P3,P2∶P3=9∶4,求电源电压和R1阻值.

虽然此题表面看是动态且较为复杂,但是将动态电路的两个状态拆分成静态简单电路,题目便会简单明了,之后列写欧姆定律和功率方程,解方程即可.

当闭合S2后电路可简化成如图3形式,可列方程如下:

(R1+R2)×0.3=U(1)

R2×0.3×0.3=P2(2)

打开S2闭合S3后电路变成图4,设此时电流为I3,结合等量关系R3=4R2,将R3用R2代替,后列方程

(R1+4R2)×I3=U(3)

R1×I3×I3=0.4(4)

4R2×I3×I3=49P2(5)

欧姆定律及其应用篇(8)

良好的开端是成功的一半,引入作为一堂课的开始,是课堂教学环节中必不可少且至关重要的部分.这一环节设计的优劣直接影响到一节课的深入程度、学生进入学习的状态、学生对本节课授课知识的兴趣多少等.对于初中学生,注意力本就不容易集中,那么一个好的引入就是引起学生的学习兴趣和带领学生积极思考并真正进入课堂的关键.欧姆定律的教学一直以来都是一个难点,若仅仅是公式,学生在刚学的时候很容易记住,但是对于欧姆定律的来源以及探究的过程总是模糊的,就算教师在课堂上有过演示实验,在部分学生看来都只是因为教材是这样安排的.但其实不然,这个探究实验正是欧姆定律得出的关键.可是学生理解不到位,可能是教学哪一步不够确切.比如其中一个设计点就是引入这个探究实验,在引入时创设情境,让学生能够回到当时欧姆在探究时的过程以及条件中,结合当时的条件可能做到的以及达到的情况,这样的引入或许会让学生感同身受,从而产生更加强烈的探究欲望,达到较好的教学效果.

1、 初中物理课堂引入

课堂引入是教学过程中最重要的环节之一,教学引入恰当,可以起到事半功倍的效果;作为课堂教学的第一步,是紧扣学生心弦,激发学生兴趣最关键的一步.一方面,课堂引入具有先行组织者的作用,美国着名心理学家奥苏贝尔从学习心理学的角度分析,“当人们在接触一个完全不熟悉的知识领域时,从已知的包摄性较广的整体知识中掌握分化的部分,比从已知的分化部分中掌握整体知识难度要低些.”比如在讲解“静摩擦力”这一节课时,由于前面学生已经掌握了摩擦力的相关知识,就可以将摩擦力作为先行组织者,将其作为上位概念,再将静摩擦力直接提出,并联系其与摩擦力之间的关系,学生很容易就理解了静摩擦力的概念.另一方面,课堂引入容易吸引学生的兴趣,集中学生的注意力,初中学生的注意力本就不容易集中,在刚上课的几分钟,学生可能还处在下课所经历事情的愉悦之中,这个时候就需要教师找到一种吸引他们注意力的方法.注意力是保证学生上课的首要条件,而兴趣又是影响学生注意力的关键,爱因斯坦也曾经说过,“兴趣是最好的老师,它可以激发人的创造性、好奇心、求知欲.”所以,教师在教学引入环节中能否调动学生的学习兴趣更为关键.

在初中物理课堂中教师常用的几种引入方法:

(1)实验引入法,物理作为一门实验科学,实验在教学中起着举足轻重的作用,在引入时采用实验的方式是中学物理教师常用的,运用一些有趣的小实验,可以快速把学生吸引到课堂中来,教师既可以采用演示实验的方法,也可以让学生参与实验过程.

(2)直观导入法,直观导入可以是视频、图片、实物等,某些物理现象不一定是发生在学生周围,那就可以通过图片或录像的方式为学生展现物理现象或物理情境,这样就显得更加直观,易激发学生的求知欲.

(3)讨论引入法,一般就是选取日常生活中的某一事例,对学生进行提问或者大家一起来辩论,在这个过程中不仅导入了本堂课所要学习的知识材料,同时也让学生积极地参与了这个过程,关键是借助生活中鲜明的例子学生更容易理解,更容易将注意力集中到课堂教学中来.

(4)问题激疑法,设置疑问是教师的一种有目的、有方向的思维导向.古人云:“不愤不启,不悱不发”,教师在教学过程中要善于提出问题,有意激疑启思,活跃思维,引导学生思考,在解决问题的过程中锻炼学生各方面的能力,激发学生的求知欲,促进学生积极地学习.

(5)复习引入法,这是最便捷的引入方法,往往是在与新课联系较为密切的时候使用,起着承上启下的作用,不仅有利于学生对前面知识的巩固,更能为新知识的学习做好铺垫.例如在做液体压强的复习题时,引出浮力的知识,浮力其实就是物体在液体中受到上下的压力差而产生的,学生联系前面知识能够快速地理解浮力产生的原因而不会感觉到陌生.

(6)故事引入法,一般的故事引入都是直接引用物理学家们的故事,用榜样的力量去感染学生,唤起他们的探索热情,通过了解前辈们的物理思想、实验方法和探索精神,能够激发学生的兴趣,提高课堂教学的效果,提升学生素养[2].比如在讲解牛顿第一定律时,先给学生介绍牛顿这个人的一生,学生会由于对牛顿这个人的崇拜而愿意对其所提出的相关知识进行了解.

(7)游戏引入法,在正式上课前让学生动手做一些简单的小游戏,从而引入新课,利用游戏结果激发学生的学习兴趣.比如在讲解摩擦力这一内容的时候,可以让学生进行拔河比赛,绳子是经过教师处理过的,所以一定会产生输赢,学生心有不甘,因此就可能产生对答案的探索欲望,激发他们的学习兴趣.

2 、欧姆定律教学引入文献分析

欧姆定律是整个初中电学的重难点之一,教师在设计的时候往往需要考虑接收者的认知情况以及他们的阶段性特点等等,首当其冲考虑的便是引入部分.以下是大部分教师在欧姆定律教学设计中常用的几种引入方式.

(1)复习引入

学生在接触欧姆定律之前已经掌握了电流、电压、电阻3个物理概念,有的教师则是充分的利用学生已经有的旧知识,引导学生探讨电流、电压、电阻之间存在的关系,自然而然的导入本节课的课题.

(2)实际问题引入

在物理教学中,教师不只是让学生掌握教材知识,更重要的是引导他们运用物理知识来解决实际问题,学生只有把书本中的知识运用到生活中,才能适应社会发展的需要.有的教师会由生活当中电流受电压、电阻变化的电路来进行提问(比如收音机的音量大小是由什么来进行控制的),然后引发学生进行思考.

(3)创设情境,导入新课

初中的学生最希望得到教师的认可,对于教师提出的问题一定会争先抢答,有的教师就会抓住学生的这一特点,设置与本节课相关的问题让学生来抢答.设置如下两个问题:实验中当电压一定的时候,电流随电阻的变化情况;当电阻一定的时候,电流随电压的变化情况.根据学生的回答情况,教师进一步提出,电流、电压、电阻之间是否存在某一数值关系,教师逐步引导学生进行猜想,进而探究三者的关系得出欧姆定律.

(4)通过实验引入主题

实验的创设是根据电流在电路中会受到哪些因素的影响而发生变化,有的教师会根据学生已经掌握的知识事先设计电路图,然后改变其中的电阻看电路中电流的变化情况,实验现象与学生前面所了解的不一致,通过继续进行实验对比解释才知道电流在电路中同时还会受到电压的影响,接下来就顺理成章地引入对电流与电压、电流与电阻关系的判断.

(5)由物理学史引入

新课标中三维目标中的情感态度与价值观明确规定,要求学生掌握物理学史,学习前人的科学态度与精神.有的教师会通过介绍欧姆这个人,让学生对其有一定的了解,再提出欧姆的杰出贡献---欧姆定律.

3、 总结

通过对欧姆定律教学设计的相关文献进行分析发现,在大部分文献中采用的都是惯用的物理引入法,而其中占比最大的就是实验引入法,由于在前面学生已经学习过电流、电阻、电压等,教师在这里就可以鼓励学生进行三者之间关系的探究实验.电压和电阻的影响因素,前面的定义已经说得比较清楚了,因此,现在最为疑惑的就是电流的影响因素,然后运用控制变量法分别探究电流与电压以及电流与电阻之间的关系,从而得出欧姆定律的表达式.这种方式学生比较容易接受,同时也会感兴趣.通过这个过程学生不仅能够学到物理知识,还能在这个过程中经历实验探究的步骤,从而加强实验探究的意识,与初中物理课程所倡导的培养学生的科学探究能力是符合的,因此,实验探究法引入欧姆定律总是作为欧姆定律教学引入的首选.

初中物理课程标准中明确指出要注重对学生情感态度与价值观的培养,但是情感态度与价值观的培养不是通过一节课就能够体现出来的,需要教师不断地进行潜移默化的影响,而在物理学里面最好的方式在笔者看来就是物理学史的渗入.物理学史具有问题情境性、目标指向性、运用灵活性等特点,物理学家们的物理思想、实验方法和探索精神等不仅能激发学生的学习兴趣、启发学生,还能够提高课堂的教学效果并且提升学生的素养[1].但是通过对文献的分析笔者发现在已有的教学设计当中,很多教师就是对欧姆的一生进行简要的介绍之后就直接提出本堂课我们要做的就是对欧姆的实验进行验证,学生或许会深刻地记住欧姆这个人,这样的引入也对学生的情感态度与价值观有所渗透,但是,学生的主动性就没有那么的明显,笔者曾经也用过这样的方式进行引入,得到的结果没有显着的不同,因此,笔者又设计了另外一种方式的物理学史引入.

由于学生前面已经学习了电流的知识,教师可以提问学生:(1)电流产生的原因是什么?(2)前面已经学习了电流,对于电流是否存在和其大小我们可以用什么来进行测量?电压是形成电流的原因,初二上学期就已经学过热量之间的传递,有温度差的两个热源之间是可以直接进行热量的传递,欧姆认为电流也应该具有和热传递相似的性质,既然热是受到温度差的驱动,那电流也应该受到某种驱动力而且应该是正比的关系,现在我们知道这个驱动力其实就是电压;对于电流的测量学生知道用电流表,接下来教师就可以对欧姆定律的发现历程进行介绍.当电流被发现后的很长一段时间电流表才出现,在电流表出现之前,能够检测电流的是一种叫检流计(原理就是电流的磁效应)的仪器,现在又一个问题了,只有检流计也没有办法去得知电流的大小.欧姆这个人最明显的特征就是善于思考,“既然检流计可以测量电流是否存在,在此基础上继续研究是否可以得到电流大小.”前人已经发明了静电计可用来测静电力(这是我们后面即将学到的)——库仑定律(静电力与距离的平方成反比),他就根据检流计的原理以及测静电力的扭秤相结合,制成了电流扭力秤,结构很简单,就是一个小磁针和一根直导线,当直导线通上电流之后,电流产生的磁场就会影响小磁针转过一定的夹角,并且发现扭转角度与电流强度成正比,通过角度还可以得出电流的大小.那么如果现在学生就有这样一个电流扭力秤,除了用它可以得出电流的大小,那还可以对其充分利用,进行实验的改造,在我们已有知识的基础上.有的学生肯定会想到电阻的大小与金属材料的关系,改变金属材料看所得电流的变化,这样又解决了电流与电阻之间的关系[3].这是在解决问题的过程中发现了电流、电压、电阻之间的关系,爱因斯坦曾经说过“提出一个问题往往比解决一个问题更加重要,提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看待问题,却需要创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步.”欧姆就是在不断发现问题的过程中得出了欧姆定律,这整个教学过程看上去没有物理知识,很多教师可能会觉得浪费时间再加上还有的是学生还没有学过的知识,其实不然,学生的接受能力远远比我们想象的要多,这样的介绍让学生明白欧姆定律其实就是一个电流的探究过程,其实是在这个过程中不断地创新思考,不断地提出新的问题,最后得出三者之间的关系I=UR.为了加强学生的理解,笔者建议这个引入过程可以将PPT、教师的描述、板书结合起来使用,效果可能会更好.

参考文献

欧姆定律及其应用篇(9)

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)12-0057

《欧姆定律》作为重要的物理规律,不仅是电流、电阻、电压等电学知识的延伸,还揭示了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的必然联系,是电学中最基本的物理规律,是分析解决电路问题的金钥匙。在利用欧姆定律进行计算时,强调电流、电压、电阻这三个物理量的同时性和同一性;加强学生对于这些问题的理解,对于后续课程测量电阻、电功、电功率的学习,起到良好的促进作用。因此,对于电学中的第一个规律的学习,教师应该注重学生学习能力的培养。

一、在教学中发现学生容易存在的问题分析

1. 进行电学实验探究时,往往要求学生设计电路图,很多学生在设计时不能一次将电路图设计完整。

2. 从学生做题情况来看,学生不容易弄清楚控制变量法的作用。在历年中考题中,常有这样的题目:在探究电流与电阻的关系时,如将电路中的定值电阻从5欧姆换成10欧姆,将怎样保证电压不变?如何移动滑动变阻器?此类题目的得分率不高。

3. 在运用欧姆定律进行计算时,对于复杂一点的电路,如电路中的用电器不止一个时,学生往往容易将公式写出,数据生搬硬套,乱算一通。这样的习惯对于后续课程――电功、电功率的计算也产生了不良的影响。

针对学生的以上问题,笔者认为原因主要出在以下几个地方:(1)对问题的分析缺乏全面的考虑。(2)对于控制变量法的应用不够熟练,但电路分析有待加强。(3)对于各个物理量之间的因果关系没有弄清楚。没有理解到电阻或电压的变化引起了电流的变化。(4)没有理解欧姆定律的同时性和同一性。

二、结合教科版教材,如何在教学中培养学生的学习能力

笔者认为,结合教材情况以及学生的学习情况,我们可以在以下几个地方做好细节处理,让学生养成良好的学习习惯,培养学生学习能力的目的。

1. 实验设计:分步探究,尝试错误,完善设计,培养学生养成缜密的思维能力

在第一课时的教学中,教学重点在于如何通过实验探究得出电流与电压、电阻之间的关系。教师在提出电流大小与什么因素有关的问题时,学生根据以往的学习经验,猜想出电压、电阻会影响电流的大小。教师应引导学生用控制变量法探究它们之间具体有什么关系。从而将所探究的问题分为两个小课题来进行,即电流与电压的关系和电流与电阻的关系。在进行第一个小课题:探究电流与电压的关系时,学生在设计电路图的时候,容易根据自己的经验将电流表、电压表接入电路,而没有接入滑动变阻器。

教师不必及时指出不足,可以进行展示以后,再提问怎样改变电路中定值电阻两端的电压?这时学生可能会想到要用改变电源电压的方法,但是这样做不够方便。如果用滑动变阻器来调节是最方便的。这时才设计出准确的电路图。学生根据之前所学的串联分压的知识,很容易理解当滑动变阻器的阻值发生变化的时候,电路中定值电阻两端的电压会发生变化,而电流也会随之发生改变。同样,设计好的电路图也可以用于第二个课题的探究。这种不断地让学生对问题作出反应,不断调整自己的设计方案,最后走向完善,这样做符合学生的认知规律。

2. 重视实验探究的过程,培养学生的动手能力以及发现问题后寻找解决方法的能力

对于两个课题的实验,必须由学生自己在教师的引导下完成。绝不能因为赶教学进度而由教师代劳,让学生只是简单记下数据,分析数据得出规律。学生只有在实验过程中才会发现问题。如课题二:在电压不变时,探究电流与电阻的关系中,学生就会发现没有移动滑动变阻器,而将定值电阻改变时,电压表的示数也会随之发生改变。那如何保证电压表的示数不变呢?学生才会自己去想办法通过移动滑动变阻器来完成。那滑动变阻器的移动是否有规律可循?学生通过自己的实验,才会发现其中的规律。有了这样的经验以后,进行理论分析问题也就变得容易了。而具备了动手能力及解决问题的能力后,在后续课程测电阻、测电功率的学习中,也就较为轻松了。

3. 对于实验结论的得出,要把握其中的因果关系,培养了学生的逻辑思维能力

虽然在之前的学习中,学生已经认识到了电压是形成电流的原因。同时也认识到了导体对电流有阻碍作用,也即是导体存在电阻这样的观念。但是放到欧姆定律的学习中,尤其是对公式R=U/I的理解上,学生容易认为电阻与电压成正比,电阻与电流成反比,也就是认为电压和电流的大小会改变电阻的大小。学生会单纯从数学的角度来理解物理公式,而不能把握三者之间的因果关系。也就是电流变化引起了电阻变化还是电阻变化引起了电流变化?这也是我们之前做实验的过程中,让学生分析的根本目的。教师应该要进行提问,由学生来思考变形公式的意义,可以培养学生的逻辑思维能力。对于物理规律的理解,要引导学生理解规律所反映的逻辑关系。

4. 对于欧姆定律内容的学习要注意抓住关键字词,培养学生阅读能力

欧姆定律及其应用篇(10)

1.1欧姆定律并不适用于所有物体

很多人认为欧姆定律适用于所有导电的物体,这个想法是错误的。因为欧姆定律只适用于金属导电和电解液,在气体导电和半导体元件中欧姆定律是不适应的。

1.2导体的电阻不是一成不变的

金属导体的电阻不是一成不变的,它会随温度的升高而增大。比如电灯泡算电阻的时候,刚开灯的时候和开很久的灯的电阻一定是完全不同的。

1.3串并联电路欧姆定律的推广式不同

我们在处理串联电路时我们要记住电流是恒值,电压是各部分电压的总和。而在并联电路中各支路电压和电源电压是相同的。电压是衡量,而干路电流等于各支路电流之和。

2.如何对物理中的欧姆定律进行教学

2.1培养学生对学习物理的兴趣

“兴趣是最好的老师“。作为一名物理教师希望能带动学生的积极主动性,让学生配合老师教学工作,有时在课堂上老师教学会出现不理想的情况,如学生上课睡觉,或看小说等。这样对我们教学工作造成困扰,特别是像物理这一门需要去计算、分析的课程。不像其他科目,它需要的不仅仅只是学生的理解,更重要的是实验能力,以及实践能力。一节课没有吸收到课程的有效资讯就会导致其他章节也一并滞后。而杜绝一现象的发生,首先是要找出学生不听课,不爱听课的原因,我经过多年的教学经验,总结两点:第一点是。举个例子,在我教学情况中遇到一个学生,他在平常上课的表现一直不理想。其他学生按时完成作业,而他总是最迟交或者不交。有一次早晨刚来到办公室路过教室时看到他正拿着别的同学的作业本抄袭,当时我很生气,进去找他谈话。在谈话过程中,我了解到这位学生之所以对物理部感兴趣的原因是他找不到方法去学习。要帮助学生找适合他的学习方法也是教师在教学当中需要重视的。另一点则是老师的问题,老师讲课太枯燥乏味,学生不爱听,自然而然的就会去做其他的事情,这对教学任务的影响是巨大的。我们应该从物理的作用性和启迪性的教育方式对学生对物理的爱好进行开发和挖掘。

2.2加强学生的动手能力

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