發(fā)布時間：2023-07-20 16:25:09
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律的推導過程樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關鍵詞：初中物理；歐姆定律；應用
在電學的定律當中，歐姆定律是非常關鍵的一項，它貫穿于整個電學的始終。深入、系統(tǒng)和全面地理解歐姆定律是有效解決牽涉電學問題的基礎和前提條件，針對歐姆定律的教學，教師需要做好如下的兩個方面：
一、引導學生注重三個物理量之間的關系
“導體當中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比”，這就是歐姆定律。在此，教師應當引導學生注重三個物理量之間的關系。（1）歐姆定律強調電壓與電阻決定了導體當中的電流，而不是由電源提供的電壓，這跟電阻和電流是毫無關系的，電阻屬于導體自身的性質，這跟電壓和電流也是毫無關系的，因此是電壓與電阻一起決定了電流。（2）注重計算關系。在公式：I= 當中，只要確定了任意的兩個物理量，就可以對另外的一個物理量進行計算，這就需要引導學生熟練地掌握公式的變化。（3）注重這三個物理量一定要根據同一段的導體，比如，將R1與R2進行串聯，接在30 V的電源上面，R1是10歐姆，經過R1的電流是0.2安，問R2的電阻與R2兩端的電壓是多少。教師在指導學生練習或者是講解的時候，需要將電路圖畫出來，注明相應的物理量，突出需要注意的問題，以實現理想的教學效果。
二、拓展和應用歐姆定律
教師在講解歐姆定律的時候，需要引導學生注重知識的應用和拓展。通過并、串聯電路的電壓和電流規(guī)律，對電阻規(guī)律進行推導，可以概括并聯電路的規(guī)律是：（1）電流I=I1+I2；（2）電壓U=U1=U2；（3）電阻 ?？梢愿爬ù撾娐返囊?guī)律是：（1）電流I=I1=I2；（2）電壓U=U1+U2；（3）電阻R=R1+R2，再應用電阻規(guī)律對一些實際問題進行解決。比如，教師在教學的過程中，可以提問學生下面的一些問題：為什么調節(jié)臺燈的亮度按鈕，燈泡能夠變亮或者是變暗？為什么手電筒當中的電池使用時間長了之后，燈泡會變暗？這兩個問題的原理是一樣的嗎？這樣，學生就能夠積極主動地探討，紛紛發(fā)表自己的看法，課堂氛圍頓時活躍起來。學生通過應用歐姆定律，對實際生活當中一些不好理解的問題進行了解釋，從而調動了學生的學習興趣。
總之，在初中物理教學當中，歐姆定律是非常重要的。教師一定要引起高度的重視，實施有效的教學策略，教授學生關于歐姆定律的知識。
參考文獻：
教學目標
知識目標
1．鞏固串聯電路的電流和電壓特點.
2．理解串聯電路的等效電阻和計算公式.
3．會用公式進行簡單計算.
能力目標
1．培養(yǎng)學生邏輯推理能力和研究問題的方法.
2．培養(yǎng)學生理論聯系實際的能力.
情感目標
激發(fā)學生興趣及嚴謹的科學態(tài)度，加強思想品德教育.
教學建議
教材分析
本節(jié)從解決兩只5Ω的定值電阻如何得到一個10Ω的電阻入手引入課題，從實驗得出結論.串聯電路總電阻的計算公式是本節(jié)的重點，用等效的觀點分析串聯電路是本書的難點，協調好實驗法和理論推導法的關系是本書教學的關鍵．
教法建議
本節(jié)擬采用猜想、實驗和理論證明相結合的方式進行學習.
實驗法和理論推導法并舉，不僅可以使學生對串聯電路的總電阻的認識更充分一些，而且能使學生對歐姆定律和伏安法測電阻的理解深刻一些．
由于實驗法放在理論推導法之前，因此該實驗就屬于探索性實驗，是伏安法測電阻的繼續(xù)．對于理論推導法，應先明確兩點：一是串聯電路電流和電壓的特點．二是對歐姆定律的應用范圍要從一個導體擴展到幾個導體（或某段電路）計算串聯電路的電流、電壓和電阻時，常出現一個“總”字，對“總”字不能單純理解總和，而是“總代替”，即“等效”性，用等效觀點處理問題常使電路變成簡單電路．
教學設計方案
1．引入課題
復習鞏固，要求學生思考，計算回答
如圖所示，已知，電流表的示數為1A，那么
電流表的示數是多少？
電壓表的示數是多少？
電壓表的示數是多少？
電壓表V的示數是多少？
通過這道題目，使學生回憶并答出串聯電路中電流、電壓的關系
（1）串聯電路中各處的電流相等．
（2）串聯電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓之和．
在實際電路中通常有幾個或多個導體組成電路，幾個導體串聯以后總電阻是多少？與分電阻有什么關系？例如在修理某電子儀器時，需要一個10的電阻，但不巧手邊沒有這種規(guī)格的電阻，而只有一些5的電阻，那么可不可以把幾個5的電阻合起來代替10的電阻呢？
電阻的串聯知識可以幫助我們解決這個問題．
2．串聯電阻實驗
讓學生確認待測串聯的三個電阻的阻值，然后通過實驗加以驗證．指導學生實驗．按圖所示，連接電路，首先將電阻串聯入電路，調節(jié)滑動變阻器使電壓表的讀數為一整數（如3V），電流表的讀數為0．6A，根據伏安法測出.
然后分別用代替，分別測出．
將與串聯起來接在電路的a、b兩點之間，提示學生，把已串聯的電阻與當作一個整體（一個電阻）閉合開關，調節(jié)滑動變阻器使電壓示數為一整數（如3V）電流表此時讀數為0．2A，根據伏安法測出總電阻．
引導學生比較測量結果得出總電阻與、的關系.
再串入電阻，把已串聯的電阻當作一個整體，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數為一整數（如3V）電流表此時示數為0．1A，根據伏安法測出總電阻．
引導學生比較測量結果，得出總電阻與的關系：.
3．應用歐姆定律推導串聯電路的總電阻與分電阻的關系：
作圖并從歐姆定律分別求得
在串聯電路中
所以
這表明串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和．
4．運用公式進行簡單計算
例一把的電阻與的電阻串聯起來接在6V的電源上，求這串聯
電路中的電流
讓學生仔細讀題，根據題意畫出電路圖并標出已知量的符號及數值，未知量的符號．
引導學生找出求電路中電流的三種方法
（1）（2）（3）
經比較得出第（3）種方法簡便，找學生回答出串聯電路的電阻計算
解題過程
已知V，求I
解
根據得
答這個串聯電路中的電流為0.3A.
強調歐姆定律中的I、U、R必須對應同一段電路.
例二有一小燈泡，它正常發(fā)光時燈絲電阻為8.3，兩端電壓為2.5V.如果我們只有電壓為6V的電源，要使燈泡正常工作，需要串聯一個多大的電阻？
讓學生根據題意畫出電路圖，并標明已知量的符號及數值，未知量的符號.
引導學生分析得出
（1）這盞燈正常工作時兩端電壓只許是2.5V，而電源電壓是6V，那么串聯的電阻要分擔的電壓為
（2）的大小根據歐姆定律求出
（3）因為與串聯，通過的電流與通過的電流相等.
（4）通過的電流根據求出.
解題過程
已知，求
解電阻兩端電壓為
電路中的電流為
滬科版第十四章探究電路第四節(jié)電阻的串聯和并聯。
2 教材分析
《電阻的串聯和并聯》是九年級第十四章《探究電路》第四節(jié)的內容。本章內容充分體現了課標提出的從生活走向物理，從物理走向社會，注重多元探究等基本理念。本節(jié)教學內容不僅是對前面所學的串聯電路和并聯電路的電流、電壓特點以及歐姆定律的重要應用，同時也是今后學好電功、電功率的重要基礎，更是培養(yǎng)學生“等效替代”思想和實驗探究與理論推導相結合思想的重要載體。
3 教學目標
3.1 知識與技能。①通過實驗和理論推導理解串聯和并聯電路的等效電阻的計算公式。②會利用串聯、并聯電路總電阻的知識，解答和計算簡單的電路問題。③通過實驗探究，認識總電阻與分電阻的“等效替代”關系。
3.2 過程與方法。①培養(yǎng)學生積極參與科學探究活動，主動進行交流與討論的學習方法。②能用等效替代的思想學習物理知識。③能把物理概念與生活、生產實際相結合。
3.3 情感態(tài)度價值觀。激發(fā)學生對科學的求知欲，通過經歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，發(fā)展初步的科學探究能力，形成實事求事、尊重自然規(guī)律、樂于參與科學實踐的科學態(tài)度和科學精神，同時認識交流和合作的重要性。
4 教學重點
通過實驗法和理論推導法并舉掌握串聯電路和并聯電路總電阻的計算方法。
5 教學難點
借助等效替代的思想分析串聯、并聯電路的電阻特點。
6 教學準備
學生電源、演示電流表、20歐定值電阻二個、5歐定值電阻二個、10歐定值電阻一個、導線、開關等。
7 教學流程
事例引入——趣味探究——小組討論——實質升華——總結反饋。
8 教學過程
8.1 事例引入。師：同學們，你們喜歡足球嗎？（停頓）現假設你們正在看一場精彩的足球比賽，突然電視機壞了，經檢查里邊一個10歐定值電阻出現了問題，而身邊現在只有20歐的電阻和5歐的電阻若干，你有辦法立即解決問題嗎？（最好設計一個多媒體動畫調動學生學習熱情）
生：（討論并結合前面電路的串聯、并聯知識回答）把電阻串聯，把電阻并聯。
師：把電阻串聯、并聯后能行嗎？電阻串聯、并聯后他們對電路的控制作用難道不會發(fā)生改變嗎？
8.2 趣味探究。
師：下面我們就用一個有趣的實驗來驗證一下大家的想法是否能夠實現。
演示實驗（實驗設計如圖1，電阻裝在一個密封的盒子里面）
圖1
分別接通A、B、C以及所對應接線柱，讓同學們觀察電流表的讀數。
師：同學們，剛才你們觀察到電流表的讀數有什么樣的特點？
生：三次實驗電流表讀數相等。
師：那里面的電阻是怎樣的呢，也相同嗎？
打開盒子讓學生觀察里面電阻的結構，并通過里面實物講解相關概念：
電阻串聯：兩個（幾個）電阻首尾相連
電阻并聯：兩個（幾個）電阻首首相連
師：我們剛才經過實驗發(fā)現兩個電阻并聯或兩個電阻串聯以后對電路的控制作用可能與單獨一個電阻對電路的控制作用是相同的，在實際生活中我們就可以用這兩個并聯或串聯后的電阻去替代那一個電阻，這時我們就可以說這一個電阻是那兩個（幾個）電阻的總電阻。
師：同學們再仔細觀察，兩個電阻串聯后總電阻如何變化；兩個電阻并聯后總電阻如何變化？
生：通過觀察討論得出初步結論：
兩個電阻并聯后總電阻小于其中任何一個分電阻；兩個電阻串聯后總電阻大于其中任何一個分電阻。
8.3 小組探討。
師：同學們，通過剛才的分析我們已經得到了電阻串聯、并聯之后總電阻大小的一個定性結論，那么電阻串聯、并聯之后總電阻的大小應如何計算呢？下面就請大家通過小組合作的方式結合前面所學的歐姆定律以及串、并聯電路的電流、電壓特點解決這一問題。
8.3.1 串聯電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及串聯電路的電壓特點用下圖的字母表示出總電壓與各電阻兩端電壓的關系。
圖2
生：運用歐姆定律表示出：U1=IR1 U2=IR2 U=IR、
運用串聯電路電壓特點得出：IR=IR1+IR2
結論：電阻串聯，其總電阻等于各個分電阻之和，即：R總=R1+R2+……
8.3.2 并聯電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及并聯電路的電流特點用下圖的字母表示出總電流與各支路電流的關系。
圖3
生：運用歐姆定律表示出：I=U/R，I1=U/R1，I2=U/R2
運用并聯電路電流特點得出：1/R=1/R1+1/R2
結論：電阻并聯，其總電阻的倒數等于各個分電阻倒數之和，即：1/R總=1/R1+1/R2+……
8.4 實質升華。
師：剛才我們已經通過實驗和理論推導兩種途徑得出了電阻串聯和并聯之后總電阻的變化規(guī)律。同學們，你們知道這是為什么嗎？
教師引導學生進一步觀察串聯、并聯后的電阻的長度和橫截面積的變化情況并結合前面所學影響電阻大小的因素的相關知識得出結論。
生：電阻串聯相當與增加了導體長度，所以阻值會增加；電阻并聯相當于增加了電阻的橫截面積，所以阻值會減小。
8.5 總結反饋。①請同學們設計出兩種方案解決課題引入時提出的問題。②小組討論本堂課的收獲，及時解決新生成的問題。
附板書設計：
§14.4電阻的串聯和并聯
①串聯電路的總電阻等于各個分電阻之和，R總=R1+R2+……
②并聯電路的總電阻的倒數等于各個分電阻倒數之和，1/R總=1/R1+1/R2+……
③實質 串聯：增加導體長度
并聯：增加導體橫截面積
學習用伏安法測量定值電阻的阻值，了解歐姆定律的應用，根據特定的目的，進行相關的實驗設計、操作、收集和數據處理.
2重點及難點
（1）利用歐姆定律測量未知電阻.
（2）理解電阻是導體本身的屬性.
（3）掌握伏安法測電阻實驗中的主要步驟.
3教學過程
3.1實驗原理
師：同學們我這里有一個電阻值模糊不清的電阻（展示實物），能用電壓表、電流表測出它的阻值來嗎？
師：需測哪些物理量？
引導學生回答：根據歐姆定律即可.
師：具體怎么利用歐姆定律？你怎么測出電阻？
引導學生回答：只要測出它兩端的電壓和通過它的電流，應用歐姆定律推導出R=U/I，得出實驗的原理.
3.2電路圖
師：我們進行電路設計的依據是實驗原理，要分別測和？測電流用什么器材？怎么連入電路？請生上黑板畫圖；測電壓用什么器材？怎么連入電路？請生上黑板畫圖.
師：這樣的電路還有什么不完善的地方？
問題：在交流中，針對學生設計的電路是否使用滑動變阻器進行提問：怎么算出電阻？這個算出的值有誤差嗎？ 怎么減小誤差？ 怎么才會取得多組數據？電路中不用滑動變阻器行不行？為什么要有滑動變阻器？
引導學生回答：做實驗時總存在誤差，要減小誤差需進行多次測量取平均值.
師：你們看這樣的電路圖能測量幾次？怎樣實現多次測量？
引導生回答：換電池節(jié)數或用變阻器.
師：請學生對此評價，滑動變阻器使用方便，測量次數多（在圖中加滑動變阻器）.
可以利用滑動變阻器改變待測電阻兩端的電壓和通過的電流，多測幾組數據，用多次測量取平均值的方法，可減小誤差.
3.3器材
師：請生對照電路圖總結需要的器材.（生邊說邊寫）
3.4實驗步驟
（1）按電路圖正確連接實驗電路.
（2）閉合開關，改變滑動變阻器滑片，分別讀出兩表的示數，記入表格中.
實驗次數電壓U/V電流I/A電阻R/Ω123（3）根據記錄計算出三次測得的電阻R，求出平均值Rx=Ω.
（4）實驗結束，整理器材.
3.5數據處理
師：下面利用三次實驗數據作出定值電阻的I-U圖象.
討論：定值電阻的I-U圖象近似是一條直線，該圖像說明定值電阻的阻值是不變的，有偏差是由誤差引起的，說明導體的電阻是導體本身的一種性質，與電流、電壓無關.
總結：用電壓表和電流表測電阻的方法叫“伏安法”.
4目標達成檢測
（1）在公式的基礎上，我們可以通過電流表和電壓表測量出某導體的電阻，這樣測量電阻的方法稱為.
（2）在測量定值電阻的實驗中，人們利用多次測量取方法來減小誤差，人們利用實現多次測量的.
（3）某同學在做“伏安法測電阻”實驗，待測定值電阻阻值5～10 Ω.
①請你用筆畫線把元件連接起來.（要求滑動變阻器的滑片P向右移動時電流表讀數減小）
【關鍵詞】公式推導;電學;浮力
教育家斯多惠指出：“教學的藝術不在于傳授本領，而在于激勵、喚醒、鼓舞”。學生只有在獲得成功的體驗并被教師肯定后，其學習的內因才會被充分激發(fā)出來，從而提高學習效率。學生的學習存在誤區(qū)，考什么做什么，對于公式只滿足于背熟記牢，臨場會用。背公式非常重要，但更重要的是能夠掌握公式的推導過程，能夠從中體會出數學的思維方法的重要性。有些公式與其直接告訴學生不如讓學生自己去嘗試的推導，因為記熟公式只能看到孤立的點，如果能知道它們是如何推導出來的及它們之間的相互關系的話，就能看到一個網絡，把這個點之間的線都看出來。這樣做題的時候對整個基礎構架都了然于胸，什么時候用哪個公式心里都有底。
1 電學公式的推導
科學第三冊電路探秘編寫理念是重視科學實驗的技能和方法，突出科學探究活動。注重科學探究就是要改變學生被動學習的狀態(tài)，讓學生不僅知道知識的內容，還要知道形成知識的過程，讓學生像科學家進行科學研究那樣，在探究過程中發(fā)展科學概念和科學規(guī)律，體驗科學探究的過程，學習科學方法，發(fā)展科學探究所需要的能力并增進對科學探究的理解，促進學生從單一、被動的學習轉變?yōu)樽灾?、探究、合作的學習。筆者在教學實踐中發(fā)現，學生實驗探究開展的熱火朝天，個個躍躍欲試，學生體會了科學家的探究過程，可有部分思維能力欠佳的學生解決作業(yè)本上的練習有困難，出現了探究問題能力和解決問題能力不協調的矛盾 ?，F代認知結構理論認為，學習是學生主動的發(fā)現知識，而不是被動的接受知識，是學生自己建構的過程，是學生原有知識的遷移和升華。筆者在教授完串聯電路電流電壓的特點后，請同學們做了如下的的證明題：
已知：串聯電路中，電源電壓為U，甲電阻的阻值為R1，通過的電流為I1，乙電阻的阻值為R2，通過的電流為I1，求證：R1+R2=R總
證明：由歐姆定律的變形式U=IR，可得U1=I1R1，U2=I2R2
在串聯電路中U=U1+U2
即 IR=I1R1+I2R2
又 在串聯電路中I=I1=I2
即R1+R2=R總
在教授完并聯電路電流電壓的特點后，請同學們做了如下的題目：
已知：并聯電路中，電源電壓為U，甲電阻的阻值為R1，加在兩端的電壓為U1，乙電阻的阻值為R2，加在兩端的電壓為U2，求證：1R總=1R1+1R2
證明：由歐姆定律I=UR，可得I1=U1R1，I2=U2R2
在并聯電路中 I=I1+I2
即 UR=U1R1+U2R2
又 在并聯電路中U=U1=U2
即1R總=1R1+1R2
這兩道證明題，如學生對串聯電路的電壓、電流特點，并聯電路的電壓、電流特點理解得不是很透徹的話是不可能輕易推導出來的，只有理解其內在聯系并知道適用范圍才能準確無誤的推導出來。這比讓學生熟記來得更有效果且宜于理解。類似地，還可以深入的引導學生證明在串聯電路中電阻起分壓作用（U1U2=R1R2），在并聯電路中電阻起分流作用（I1I2=R2R1）。
已知：串聯電路中，甲電阻的電壓是U1，電阻是R1，乙電阻的電壓是U2，電阻是R2
求證：U1U2=R1R2
證明：串聯電路中 I1=I2
由歐姆定律I=UR，可得 I1=U1R1，I2=U2R2
即U1R1=U2R2變形得U1U2=R1R2 （串聯電路中電阻起分壓作用）
已知：并聯電路中，甲電阻的電流是I1，電阻是R1，乙電阻的電流是I2，電阻是R2
求證：I1I2=R2R1
證明：在并聯電路中，U1=U2
由歐姆定律的變形式U=IR，可得U1=I1R1，U2=I2R2
I1R1=I2R2變形得I1I2=R2R1（并聯電路中電阻起分流作用）
公式推導就是一個實施有效變換的過程，變換的方法都隱含在公式的推導當中，學會公式推導就掌握了最典型，最有效，最普遍的變換思路和變換方法。在學生能熟練推導以上公式后，下面三道例題能迎刃而解。
圖1
例題1、如圖1所示電路，當滑動變阻器滑片向右滑動時，電流表和電壓表示數變化情況是
A．電流表和電壓表示數都不變
B．電流表示數變小，電壓表1示數變小，電壓表2示數不變
C．電流表示數不變，電壓表示數都變大
D．電流表示數變大，電壓表1示數不變，電壓表2示數變大
分析：電壓表當開路，電流表當導線，我們發(fā)現這是R1、R2 兩電阻串聯的電路，由串聯
電路電阻起分壓作用（U1U2=R1R2） 可知，電阻大的分得的電壓多，當滑動變阻器滑片向右滑動時，R2 的阻值變大，分得的電壓更大，電源總電壓不變，R1分得的電壓減少，所以電壓表1的電壓變小，電壓表2由于測電源電壓，所以不變。答案選B。
例題2、將R1=2Ω的電阻與R2串聯,接在電壓為U的電路中,通過R1的電流為1A ,若將它們并聯接到電壓仍為U的電路中,通過R1的電流為3A,電阻R2的阻值為
A、 2Ω B、 3Ω C、 4Ω D、 6Ω
分析：兩電阻并聯，電阻上的電壓為U=I1R1=3Ax2Ω=6V，兩電阻串聯接在電壓為6V的電路中，R1R2=U1U2=2V6V-2V=12，R1=2Ω，則R2= 4Ω，答案選C。
圖2
例題3、如圖2，滑動變阻器的最大阻值為20Ω，有“4.8V 0.3A”的小燈泡和滑動變阻器串聯后接入6V電路中，問：燈泡恰好正常發(fā)光時，滑動變阻器接入電路的阻值多大?
分析：燈泡恰好正常發(fā)光時，小燈泡上的電壓為4.8V，則滑動變阻器上的電壓為1.2V則由歐姆定律的變形式R=UI可知，R燈=16Ω，R1R2=U1U2=4.8V1.2V=41，所以RP=4Ω。當然也可以直接由R=UI=1.2V0.3A=4Ω。
知識、思維與能力之間密不可分，任何知識、能力，歸根結底是通過一定思維表現出來。運用公式推導則是在知識和能力間架起的一座橋梁。學生在公式推導中學會總結、概括，從推導中得到一般的解題方法，對提高學生的解題能力具有事半功倍的作用。在不增加學生課外負擔的前提下，在科學教學中以公式推導的形式適當的拓展，有助于學生掌握科學的概念、規(guī)則和提高學生的解題能力，有助于學生克服學習科學中的障礙，提高學生學習科學的興趣，使學生的素質得到全面提高，這具有重要的意義。
參考文獻
［1］ 全日制義務教育課程標準教學資源.中學科學.上冊/國家課程標準教學資源編寫組編.杭州：浙江教育出版社，2002.11
關鍵詞 概念和規(guī)律；生成過程；高中物理；課堂教學效率
高中物理難學，這是很多高中學生的共識。其原因主要有以下幾點：（1）高中物理概念多，而且抽象。例如：高一物理中的加速度概念，很多學生從學加速度開始就對高中物理產生恐懼。（2）高中物理規(guī)律多，而且相似性很強。例如：動能定理和動量定理、機械能守恒定律和動量守恒定律。（3）高中物理前后知識的關聯性很強，例如：力電結合問題。（4）高中物理數學知識應用廣泛。例如：用圖象法處理物理問題、極值問題的討論、三角函數和幾何知識的應用等等。要解決這些問題，關鍵在于提高課堂教學效率。物理教學具有三大特色:以觀察和實驗為基礎；以形成物理概念和掌握知識結構為中心；以物理教學緊密聯系實際為原則。這就要求教師在教學中要充分發(fā)揮實驗的作用，重視物理概念和規(guī)律的生成過程，讓學生從根本上理解物理概念和規(guī)律，自主構建知識、掌握方法，并最終建立起高中物理的知識體系，使學生在物理學習過程中越學越清晰，而不是越學越糊涂。
一、教師要認識到物理概念和規(guī)律在物理學科中的重要地位
整個高中物理是以基本概念和基本規(guī)律為主干而構成的一個完整的體系，是由基本概念、基本規(guī)律和基本方法及其相互聯系構成了學科的基本結構。其中，基本概念是基石，基本規(guī)律是中心，基本方法是紐帶。要使學生掌握學科的基本結構，就必須使學生學好基本概念和規(guī)律。所謂物理知識的應用，主要是指運用物理概念和物理規(guī)律解釋物理現象、解決物理問題。在高中物理教學中，學生的智力和能力，也主要是在觀察、實驗、探索和分析物理現象，理解、掌握和運用物理概念和物理規(guī)律的過程中，不斷發(fā)展起來的。所以，我們應當重視概念和規(guī)律的生成過程，提高高中物理課堂教學效率。
二、教師要結合學生認知特點設計適合學生概念和規(guī)律生成過程的教學
一個好的物理教學設計，在實施的過程中，學生始終圍繞一個問題進行探討，并最終獲得知識和方法，而不是簡單的順從教材或老師。學生學習一個新的概念和規(guī)律的過程，就經歷一個或長或短的探究過程，這樣建構起來的知識和方法，學生才能自如應用并降低遺忘的程度。
1.巧妙導入是提高課堂教學效率的第一步
導入是教師在進入新課時，運用建立問題情境的方式，引起學生注意，激發(fā)學習興趣，明確學習目標，形成學習動機的教學行為。
（1）用各種直觀教學手段展示豐富的物理現象，并引導學生追究現象的原因。物理是一門以實驗為基礎的科學，用演示實驗來提出問題，引入新課，能體現物理學科特點的同時，又能較好的激發(fā)學生的探究意識。
例如，就《帶電粒子在勻強電場中的運動》一課，我們可以從演示示波器的作用引入：首先展示一個示波器，介紹它的作用：示波器能展示交變電流隨時間的變化關系，是研究交變電流的重要儀器。接著，展示示波管并介紹熒光屏發(fā)光的原因：它是利用高速電子流打在熒光屏上使熒光屏發(fā)光的。示波器內有一個陰極，并在黑板上畫圖，然后解說：陰極通電受熱后會發(fā)出電子，但電子的速度很小，無法打在前端的熒光屏上（在遠處畫一個熒光屏），如何才能讓電子的速度增大呢？這個問題的提出，引發(fā)學生去思考：要讓電子加速，應當加一個電場，其中最簡單的辦法就是加勻強電場。如何才能讓電子在熒光屏上畫出圖像呢？在接下來的教學中，學生始終圍繞這個目的展開研究和討論。可見，一個好的引入能激發(fā)學生的探究意識，充分發(fā)揮學生學習的主動性。
（2）在學生形成概念，掌握規(guī)律的過程中，引導學生正確進行科學抽象，由感性認識上升到理性認識階段，這是形成概念，掌握規(guī)律的關鍵。觀察同一個物理現象，不同的學生會得出不同的結論。因為在每一個物理現象中，存在著多種因素的影響。如果把握不住抽象思維的正確方向，就會得出錯誤的結論。例如，在“馬拉車”的問題上，盡管學生把牛頓第三定律背得滾瓜爛熟，思想上總還認為“馬對車有拉力，車對馬沒拉力”或者“馬對車的拉力大于車對馬的拉力”。學生“最有力的證據”是：反正是馬拉著車向前走，而不是車拉著馬向后退。學生主要是固執(zhí)地盯住了馬拉車向前走這一直觀的表面現象，而沒有對車、馬的啟動過程以及車、馬與路面之間的作用力做深入細致地分析。
（3）提出新的問題與舊的處理方法的矛盾。在進行動能定理應用的教學中，我們會專門對變力做功進行研究，雖然不是新課教學，但巧妙的引入也能提高習題課的教學效率。其引入可以從公式W=FScosα的適用條件入手：W=FScosα只適用于恒力做功，對于變力做功，我們應該如何計算呢？然后舉出一個具體問題：已知一個小球的質量m=200g，從粗糙曲面上高H=0.8m處由靜止釋放，小球滑到曲面底端的速度為3m/s，忽略空氣阻力，試求下滑過程中小球克服摩擦阻力所做的功？
2.在新課講授過程中，教師要吃透教材并大膽整合教材，引導學生認識物理概念的引出和物理規(guī)律的生成過程，理解其物理意義，進而激發(fā)學生主動去建構物理概念，發(fā)現、推導物理規(guī)律
例如：對《閉合電路歐姆定路律》的教學，教材中中沒有對電動勢進行定義，僅提到電源沒有接入電路時兩極間的電壓等于電動勢。我們在教學過程中針對基礎較好的學生可以嘗試從認識電源出發(fā)，給出電動勢的定義，然后再認識閉合電路，逐步推導閉合電路歐姆定律的表達式，具體操作如下：
首先帶領學生回憶：在初中利用歐姆定律進行電路計算時，題目上的電路圖通常沒有畫出電源，若補上電源，則構成閉合電路。研究閉合電路要從電源開始。電源的正、負極分別聚集大量的正、負電荷，而這些電荷的聚集不是電場力而是非靜電力作用的結果，非靜電力做功的過程，就是將其它形式的能轉化為電能的過程。（例如干電池，是化學反應的結果，將化學能轉化為電能）。我們將非靜電力做功與電荷量的比值定義為電源的電動勢E。若電源沒有內阻，則電源內部從負極到正極，電勢升高E，電源外部從正極到負極，電勢降低U=E。但電源有內阻，因此電流通過內阻電勢降低U內=Ir，則電源外部從正極到負極電勢降低U=E-U內。電源沒有接入電路時，I=0，U內=0，則U=E（即電源沒有接入電路時兩極間的電壓等于電動勢），若外電路為純電阻電路，則IR=E-Ir，整理得I=■。
經歷這樣一個概念的引出和規(guī)律的推導過程，學生對電動勢的定義，教材中電動勢大小的描述，閉合電路歐姆定律的成立條件以及電源的作用（包括將其它形式的能轉化為電能）從本質上有了深刻的理解，從物理學的內涵出發(fā)掌握物理規(guī)律。
在自主建構和發(fā)現、推導的過程中，學生對概念和規(guī)律有了深刻理解，便會靈活應用概念和規(guī)律解決物理問題，并大大降低遺忘程度，同時也更大程度的激發(fā)了學生學習物理的興趣。
遠近及周圍介質有關。這說明對物理“定義式”的學習不能簡單的只看形式，更應從本質上去理解。又如磁感應強度概念，定義式為B=F/IL.從形式看，垂直放入磁場中某處的通電導線磁感應強度大小似乎與導線受力、導線在磁場中的有效長度、受力導線內的電流強度有關;而本質上與這三方面的因素無關。通電導線在磁場中某點的磁感應強度與導線在磁場中所處的位置、“原場源”導線的電流強度有關。因此，定義式的學習不僅要注重形式，更應把握本質。2.“基本規(guī)律”公式的學習“基本規(guī)律”在這里要區(qū)別于概念描述的規(guī)律，主要指一些基本定律等。如牛頓第二定律、第三定律，部分電路域閉合電路的歐姆定律，動量守恒定律、機械能守恒定律、萬有引力定律等等。這些規(guī)律是人類千百年來智慧的結晶，在掌握了公式的形式的同時應結合實際理解公式。如對萬有引力規(guī)律公式的學習，其公式為：F=GM1M2/R2。萬有引力規(guī)律告訴了我們什么？它揭示宇宙天體什么運行規(guī)律？原來在我們人類賴以生存的自然界物與物之間存在相互作用的引力，無論是宏觀物體，還是微觀粒子，它們之間都存在或大或小這樣的作用力。微觀領域我們覺察不到這些粒子之間的相互作用力（可以通過實驗測定），覺察不到但不等于它不存在;在宏觀領域，我們可以感知宇宙的斗轉星移、四季輪回，潮漲潮落，這些都是萬有引力在起作用;發(fā)射宇宙飛船，衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行，人類成功登月……這無不是人類利用了萬有引力規(guī)律的結果。在學習規(guī)律公式時還應注意公式的適用條件。有些物理規(guī)律公式目前現有的科學技術條件下是適用的，而有些在使用時則有條件制約。如機械能守恒定律限定的適用條件為：系統(tǒng)內只有重力或彈力做功。在這種條件下，物體運動過程中動能和勢能相互轉化，而系統(tǒng)內的機械能總量保持不變，
才適用公式EK1+EP1=EK2+EP2。又如公式I=U/R只適用于純電阻電路，相應公式P=U2/R及P=I2R都只能適用于純電阻電路，余不贅述。3.“導出公式”的學習“導出公式”是指將“定義式”和“基本規(guī)律公式”進行適當的數學變形，或依據現有的規(guī)律公式與其它公式相結合推導得出來的物理規(guī)律公式。這些“導出公式”在物理學習中比較常見。如將定義式E=F/q可變形為F=Eq，公示形式變化的同時其物理意義也會發(fā)生變化。前者用來計算電場強度大小;后者用來計算電荷在電場中受力大小。如加速度公式的定義式為a=（Vt-V0）/t，經變形后可得Vt=V0+at，該公式即為勻變速直線運動的速度―時間公式，由此可計算出作勻
變速直線運動的物體在任意時刻的即時速度;又可變形為t=（Vt-V0）/a，即可用來計算物體的運動時間問題;將該公式與平均速度公式V=（V0+Vt）/2、位移公式S=Vt相結合可導出
【關鍵詞】 電工基礎；學習興趣；多媒體演示；探究教學法
【中圖分類號】G642.06 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）33-0-01
針對技工院校學生學習年齡參差不齊、學習基礎比較差、學習積極性不高等特點，而且該課程內容概念多，原理抽象，難懂難學，易使學生產生厭學和畏懼的心理，導致學習效率低下。斯金娜認為：“認識興趣則是促使教學——認識活動積極的某種獨特‘震中’”。所以興趣是學習的動力，是學習成功的秘訣。教師應該從培養(yǎng)學生學習興趣入手，因為興趣可以激發(fā)學生的求知欲，可以使心理活動和思維能力處于積極狀態(tài)，從而提高學習效率。那應該怎樣提高學生學習興趣呢？
一、教師要建立平等和諧的師生關系
學生學習興趣的強弱首先建立在平等和諧的師生關系上，奧地利教育家貝爾納曾強調：“沒有情感的教育不會成為成功的教育；沒有情感的課堂不是成功的課堂”。因此教師應該努力營造一個民主、平等的課堂氛圍。只有建立和諧、親密的師生關系，才能使學生在課堂上自由充分地展現自己的個性，學生創(chuàng)造性思維才能得到發(fā)展。教師應該在課堂上時時注意運用和藹的微笑、期盼的眼神、鼓勵的話語、肯定的言辭來感化學生，對于基礎較差和調皮的技校學生尤其如此。這樣可以使學生們深切地感受到教師的真誠和關愛，認為學習是一種享受，從而激發(fā)學習樂趣。
二、教師在教學中應當樹立創(chuàng)新意識
創(chuàng)設生動形象的教學情境，從而激發(fā)學生強烈的探索欲望。托爾斯泰說過：“成功的教學所需要的不是強制，而是激發(fā)學生的欲望。”例如，在學習串聯諧振時，可以這樣引入課題：“我想大家都用過收音機吧？那收音機是怎樣調臺的呢？調臺時到底調的是什么？為什么有的收音機雜音較大，而有的卻很小呢？”通過實際生活的現象引入課題就可以吸引學生注意力，學生也會躍躍欲試回答，課堂氣氛容易傾刻活躍起來，激發(fā)了學生探究新知的欲望，提高教學效率。當然，創(chuàng)設情境的方法很多，比如，創(chuàng)設懸念情境、創(chuàng)設信息情境、創(chuàng)設生活情境、創(chuàng)設求異情境等。要想使創(chuàng)設情境更能突出其作用，教師還應該把握幾個原則：誘發(fā)性原則、真實性原則、接近性原則和合作性原則等。
三、教師應該利用好多種教學資源
多媒體演示教學法就是利用學院的計算機資源。在教學中，往往有學生難以想象、實驗無法進行的情況，這就導致學生理解困難。并且有些實驗雖然可以實物演示，但其過程無法看到或者變化甚微，學生對此就會很疑惑甚至對科學理論持懷疑態(tài)度。所以利用計算機制作逼真的多媒體模擬課件，可以幫助學生擺脫這些認識障礙，從而化靜為動，使抽象難懂、難以用語言表達清楚的教學內容通過形象生動的畫面展示出來。這樣既能拓展學生的思維，加深對事物的理解，又能培養(yǎng)學生的觀察能力和思維能力。比如關于磁場的那部分內容，教師就可以采用多媒體演示法進行教學，直觀形象，學生容易理解。
另外，還應該充分利用技工院校的實驗室資源。適當的使用實驗法進行教學也是激發(fā)學生學習興趣有效手段。實驗法包括教師進行演示實驗和學生的探索實驗。比如在學習直流電路部分時可以讓學生進行接線，然后讓學生測量相關的電流、電壓、電阻值從而得出結論。并且可以鍛煉學生接線及使用電表的能力。再如，在講授“自感現象”這一節(jié)課時，教師可以安排兩個演示實驗，要求學生仔細觀察實驗現象。還有，在學習楞次定律時也可以安排實驗讓學生自行探究。當然，教師在學生實驗過程中應時時提醒學生注意觀察實驗現象，同時要求學生結合所產生的實驗現象，最終讓學生逐步弄清定律的具體含義。通過這種方式教學，可以激發(fā)學生學習興趣，鍛煉學生動手操作能力。
四、教師要遵循“學生為主體，教師為主導”的教學理念。
教師應該引導學生學到位，讓學生成為課堂主人。蘇霍姆林斯基曾說過：“在人的心靈深處，有一種根深蒂固的需要，希望自己是一個發(fā)現者、研究者、探索者?！边@說明每個學生都有主動學習的愿望和需要。因此，在課堂教學中，教師必須在充分了解學生已有的認知水平基礎上，培養(yǎng)學生的主動性。教師不可一味地滿堂灌，而在充分掌握教材章節(jié)內容難易程度的情況下有計劃地或泛講、少講，留出時間讓學生思考，允許學生討論、提問；或根本不講，讓學生結合教師提出的思考題先讀教材，而后老師提問，學生討論回答，或老師指派與學生自薦相結合讓學生上講臺當一回老師。
五、教師還應優(yōu)化學生“聽、說”的過程，表達到位
課堂教學實際上是教師和學生交流的過程，學生通過“聽”，可以理解和吸收教師傳授的知識，也可以對同學回答的問題進行評判和認識；學生通過“說”，可以發(fā)表自己的觀點和認識，把自己對知識的掌握情況反饋給老師。教師也可以從學生的回答中對自己有所啟發(fā)，從而達到以學促教的效果。在講授閉合電路歐姆定律時先讓學生說說以前所學的部分電路歐姆定律，然后讓學生將“部分”換成“閉合電路”，然后讓學生自己表達出閉合電路歐姆定律。這樣學生就可以在“說”的過程中互相交流，加深對知識的理解，也有利于學生思維能力的培養(yǎng)。因此，在教學過程中要讓學生說出概念的本質、一些公式定律的推導過程，說出解題思路等，實現教學效果的有效性。也激發(fā)學生學習積極性和主動性。
總之，在《電工基礎》這門課的教學過程中，教師必須講究教學方法，根據學生的學習特點、認知規(guī)律不失時機的激發(fā)學生的學習興趣，從而提高教學質量，使學生學好這門課，為學生繼續(xù)學習專業(yè)課程打下良好基礎。
參考文獻
[1]邵展圖.電工基礎[M].中國勞動社會保障出版社，2007.