歐姆定律基礎(chǔ)篇1
關(guān)鍵詞：歐姆定律 高中物理教學(xué)方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內(nèi)容，在初中階段已經(jīng)學(xué)過，高中階段《物理》安排這節(jié)課的目的，主要是讓學(xué)生通過課堂演示實驗再次增加感性認(rèn)識；體會物理學(xué)的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規(guī)律）；學(xué)習(xí)分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法；再次領(lǐng)會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了《歐姆定律》教學(xué)的教學(xué)目的和教學(xué)要求。教學(xué)不全是為了讓學(xué)生知道實驗結(jié)論及定律的內(nèi)容，重點在于要讓學(xué)生知道結(jié)論是如何得出的；在得出結(jié)論時用了什么樣的科學(xué)方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學(xué)生沿著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學(xué)家的思維方法。
《歐姆定律》的內(nèi)容在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復(fù)習(xí)初中知識的作用，另一方面為學(xué)習(xí)閉合電路歐姆定律奠定了基礎(chǔ)?！稓W姆定律》實驗中分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應(yīng)用。因此也可以說，《歐姆定律》是后續(xù)課程的知識準(zhǔn)備階段。
通過《歐姆定律》的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學(xué)會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用?！稓W姆定律》內(nèi)容的重點是進(jìn)行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這是教學(xué)的核心，是教學(xué)成敗的關(guān)鍵，是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)?！稓W姆定律》教學(xué)的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在電場一章中已經(jīng)接觸過，但學(xué)生由于缺乏較多的感性認(rèn)識，對此還是比較生疏。從數(shù)學(xué)上的恒定比值到理解其物理意義并進(jìn)而認(rèn)識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達(dá)式，從數(shù)學(xué)角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學(xué)生常將兩種表達(dá)式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正。
二、關(guān)于教法和學(xué)法
《歐姆定律》教學(xué)采用以演示實驗為主的啟發(fā)式綜合教學(xué)法。教師邊演示、邊提問，讓學(xué)生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學(xué)生積極參與教學(xué)活動。在教材難點處適當(dāng)放慢節(jié)奏，給學(xué)生充分的時間進(jìn)行思考和討論，教師可給予恰當(dāng)?shù)乃季S點撥，必要時可進(jìn)行大面積課堂提問，讓學(xué)生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。
通過《歐姆定律》的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生領(lǐng)會物理學(xué)的研究方法，領(lǐng)會怎樣提出研究課題，怎樣進(jìn)行實驗設(shè)計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進(jìn)行實際操作，怎樣對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析及通過分析得出實驗結(jié)論和物理規(guī)律。同時要讓學(xué)生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的思維習(xí)慣。
三、對教學(xué)過程的構(gòu)想
為了達(dá)成上述教學(xué)目標(biāo)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和自覺性，對一些主要教學(xué)環(huán)節(jié)，有以下構(gòu)想：
1.在引入新課提出課題后，啟發(fā)學(xué)生思考：物理學(xué)的基本研究方法是什么（不一定讓學(xué)生回答）？這樣既對學(xué)生進(jìn)行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起了承上啟下作用。
2.對演示實驗所需器材及電路的設(shè)計可先啟發(fā)學(xué)生思考回答。這樣既鞏固了他們的實驗知識，也調(diào)動他們盡早投入積極參與。
3.在進(jìn)行演示實驗時可請兩位學(xué)生上臺協(xié)助，同時讓其余同學(xué)注意觀察，也可調(diào)動全體學(xué)生都來參與，積極進(jìn)行觀察和思考。
4.在用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，提出下面的問題讓學(xué)生思考回答：為了更直觀地顯示物理規(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析？目的是更加突出方法，使學(xué)生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認(rèn)識。到此應(yīng)該達(dá)到本節(jié)課的第一次高潮，通過提問和畫圖象使學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒轉(zhuǎn)向高漲。
5.在得出電阻概念時，要引導(dǎo)學(xué)生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學(xué)生結(jié)論，而應(yīng)給予充分的時間，啟發(fā)學(xué)生積極思考，并給予適當(dāng)?shù)乃季S點撥。此處節(jié)奏應(yīng)放慢，可提問請學(xué)生回答或展開討論，讓學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮，使課堂氣氛掀起第二次高潮，也使學(xué)生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出實驗結(jié)論的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提出歐姆定律，這實際上是認(rèn)識上的又一次升華。要注意闡述實驗結(jié)論的普遍性，在此基礎(chǔ)上可讓學(xué)生先行，以鍛煉學(xué)生的語言表達(dá)能力。教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫。要隨即強調(diào)歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推。
7.為檢驗教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成，可自編若干概念題、辨析題進(jìn)行反饋練習(xí)，達(dá)到鞏固之目的。然后結(jié)合課本練習(xí)題，熟悉歐姆定律的應(yīng)用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進(jìn)行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進(jìn)行演示操作，數(shù)據(jù)不能虛假拼湊。
3.注意演示實驗的可視度?？深A(yù)先制作電路板，演示時注意位置要加高。有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學(xué)生都能清晰地看見。
4.定義電阻及歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節(jié)奏混亂?？砂央娮璧母拍罴岸x在歸納實驗結(jié)論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結(jié)論后。這樣學(xué)生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習(xí)題應(yīng)重點放在概念辨析和方法訓(xùn)練上，不能把套公式計算作為重點。
6.注意調(diào)控課堂節(jié)奏，避免單調(diào)枯燥。
參考文獻(xiàn)：
[1]物理[M].人民教育出版社.
歐姆定律基礎(chǔ)篇2
關(guān)鍵詞：理解;歐姆定律;電流;電壓;電阻
歐姆定律是初中物理電學(xué)部分的核心內(nèi)容，也是中考中考點的重點內(nèi)容、難點內(nèi)容。歐姆定律掌握的好壞直接影響學(xué)生的考試成績，要多用時間將這塊知識夯實，才能取得高考的勝利。
一、明確歐姆定律的內(nèi)容
1、實驗思想和方法
歐姆定律在教材上是通過在“控制變量法”的實驗思想基礎(chǔ)上歸納總結(jié)出來的：即在控制電阻不變，得到通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，得到通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。由此得到了電路中電流與電壓、電阻之間的關(guān)系。
2、歐姆定律的表達(dá)式
由實驗總結(jié)和歸納出歐姆定律：通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。
表達(dá)式為：I=U/R;I的單位是安（A），U的單位是伏（V），R的單位是歐（Ω）;導(dǎo)出式：U=IRR=U/I
注意表達(dá)式中的三個物理量之間的關(guān)系式是一一對應(yīng)的關(guān)系，即具有同一時間，同一段導(dǎo)體的關(guān)系。
3、歐姆定律的應(yīng)用條件
（1）.歐姆定律只適用于純電阻電路;
（2）.歐姆定律只適用于金屬導(dǎo)電和液體導(dǎo)電，而對于氣體、半導(dǎo)體導(dǎo)電一般不適用;
（3）.歐姆定律表達(dá)式I=U/R表示的是研究不包含電源在內(nèi)的“部分電路”;
（4）.歐姆電律中“通過”的電流I、“兩端”的電壓U及“導(dǎo)體”的電阻R都是同一個導(dǎo)體或同一段電路上對應(yīng)的物理量，不同導(dǎo)體之間的電流、電壓和電阻間不存在上述關(guān)系。
4.區(qū)別I=U/R和R=U/I的意義
歐姆定律中I=U/R表示導(dǎo)體中的電流的大小取決于這段導(dǎo)體兩端的電壓和這段導(dǎo)體的電阻。當(dāng)導(dǎo)體中的U或R變化時，導(dǎo)體中的I將發(fā)生相應(yīng)的變化?？梢?，I、U、R都是變量。另外，I=U/R還反映了導(dǎo)體兩端保持一定的電壓，是導(dǎo)體形成持續(xù)電流的條件。若R不為零，U為零，則I也為零;若導(dǎo)體是絕緣體R可為無窮大，即使它的兩端有電壓，I也為零。因此，在歐姆定律I=U/R中，當(dāng)R一定時I與U成正比;當(dāng)U一定時I與R成反比。
R=U/I是歐姆定律推導(dǎo)得出的，表示一段導(dǎo)體兩端的電壓跟這段導(dǎo)體中的電流之比等于這個導(dǎo)體的電阻。它是電阻的計算式，而不是它的決定式。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，因此，在導(dǎo)出式R=U/I中R與I、U不成比例。
對于給定的一個導(dǎo)體，比值U/I是個定值;而對于不同的導(dǎo)體，這個比值是不同的。不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟電壓和電流有關(guān)。
二、歐姆定律的應(yīng)用
在運用歐姆定律，分析、解決實際問題，進(jìn)行有關(guān)計算時應(yīng)注意以下幾方面的問題：
1.要分析清楚電路圖，搞清楚要研究的是哪一部分電路。這部分電路的連接方式是串聯(lián)，還是并聯(lián)，這是解題的關(guān)鍵。
2.利用歐姆定律解題時，不能把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達(dá)式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進(jìn)行計算，也不能把同一導(dǎo)體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計算。為了避免混淆，便于分析問題，最好在解題前先根據(jù)題意畫出電路圖，在圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號。同時要給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo);不能亂套公式，并注意單位的統(tǒng)一。
3.要搞清楚改變和控制電路結(jié)構(gòu)的兩個基本因素：一是開關(guān)的通、斷情況;二是滑動變阻器連入電路中的阻值發(fā)生變化時對電路的影響情況。因此，電路變化問題主要有兩種類型：一類是由于變阻器滑片的移動，引起電路中各個物理量的變化;另一類是由于開關(guān)的斷開或閉合，引起電路中各個物理量的變化。解答電路變化問題的思路為：先看電阻變化，再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點來分析電壓和電流的變化。這是電路分析的基礎(chǔ)。
三、典型例題剖析
例1 在如圖所示的電路中，R=12Ω，Rt的最大阻值為18Ω，當(dāng)開關(guān)閉合時，滑片P位于最左端時電壓表的示數(shù)為16V，那么當(dāng)滑片P位于最右端時電壓表的示數(shù)是多少？
解析：分析本題的電路得知是定值電阻R和滑動變阻器Rt 串聯(lián)的電路，電壓表是測R兩端電壓的。當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于最左端時電壓表的示數(shù)為6V，說明電路中的總電壓（電源的電壓）是6V，而當(dāng)滑動變阻器的滑片P位于最右端時，電壓表僅測R兩端的電壓，而此時電壓表的示數(shù)小于6V。
滑片P位于變阻器的最右端時的電流為I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此時電壓表的示數(shù)為U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。
例2 如圖所示，滑動變阻器的滑片P向B滑動時，電流表的示數(shù)將;電壓表的示數(shù)將。（填“變大”、“變小”或“不變”）如此時電壓表的示數(shù)為2.5V，要使電壓表的示數(shù)變?yōu)?V，滑片P應(yīng)向端滑動。
圖1
分析：根據(jù)歐姆定律I=UR，電源電壓不變時，電路中的電流跟電阻成反比。此電路中滑動變阻器接入電路的電阻是AP段，動滑片P向B滑動時，AP段變長，電阻變大，所以電流變小。電壓表是測Rx兩端的電壓，根據(jù)Ux=IRx可知，Rx不變，I變小，電壓表示數(shù)變小。反之，要使電壓表示數(shù)變大，滑片P應(yīng)向A端滑動。
答案：變小;變小;A。
參考文獻(xiàn)：
[1]北師大版義務(wù)教育教科書
歐姆定律基礎(chǔ)篇3
關(guān)鍵詞：高中物理；閉合電路；歐姆定律；難點教學(xué)
雖然高中生的抽象思維能力較之初中生而言要強一些，但是由于閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識較為抽象，學(xué)生理解起來仍然存在很大的難度。因而，在進(jìn)行這一定律的教學(xué)時，教師應(yīng)立足于學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)及能力水平，采用多種教學(xué)方法幫助學(xué)生切實掌握相關(guān)知識，尤其將之與之前所學(xué)的歐姆定律的知識區(qū)別開來，避免混淆。那么，在高中閉合電路的歐姆定律教學(xué)中，教師如何具體完成這一難點的教學(xué)呢？
一、巧妙導(dǎo)入，激發(fā)興趣
在進(jìn)行這一定律的教學(xué)時，教師首先要通過有效的導(dǎo)入來充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而順利將學(xué)生引入新知識的學(xué)習(xí)中。
針對于此，教師可以通過一個小實驗來進(jìn)行導(dǎo)入。教師先準(zhǔn)備好幾節(jié)日常生活中常用的不同型號的干電池及蓄電池，然后在干電池上標(biāo)明1.5V，蓄電池上標(biāo)明2.0V，然后準(zhǔn)備15V的電源及一個小電筒燈泡，然后進(jìn)行實驗：先將小燈泡接到2V的蓄電池上，學(xué)生觀察到小燈泡發(fā)出很亮的光。之后讓學(xué)生猜想，如果將小燈泡接到15V的電源上，會發(fā)生什么情況？結(jié)合生活經(jīng)驗，學(xué)生們通常會以為小燈泡會被燒壞。接著教師就進(jìn)行這一實驗，卻發(fā)現(xiàn)小燈泡安然無恙，而且發(fā)出光的亮度反而比之前2V的還要暗。這就有效地激起了學(xué)生的求知欲，為什么會這樣呢？教師就可以順利導(dǎo)入新課的學(xué)習(xí)——閉合電路的歐姆定律。這樣，學(xué)生必定興趣大增，積極投入之后的教學(xué)中，為這一難點的教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、借助實驗，突破難點
上文說到，這一內(nèi)容的知識較為抽象，因而在教學(xué)中教師如果單靠講解的話，學(xué)生理解起來難度較大，因而筆者認(rèn)為教師可以借助實驗進(jìn)行相關(guān)知識的講解，讓學(xué)生通過實驗獲得知識，從而有效地突破這一教學(xué)難點。
首先，教師可以通過讓學(xué)生觀察實驗電路來確切了解閉合電路以及分電路、內(nèi)電路、外電路等知識，并且掌握電源的外部電流流向及內(nèi)部電流流向，從而為之后的學(xué)習(xí)掃除一定的障礙。之后組織學(xué)生進(jìn)行仿真實驗，并在實驗過程中通過記錄改變電阻值、
閉合開關(guān)后電動勢、電流以及電阻的關(guān)系，認(rèn)真分析后，獲得閉合電路的歐姆定律。
三、積極拓展，學(xué)以致用
在學(xué)生對相關(guān)知識有了一定的掌握后，教師可以進(jìn)行及時的知識拓展，幫助學(xué)生更深地理解并掌握這一定律，從而達(dá)到學(xué)以致用的目的。比如，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識討論兩種較為特殊的情況（短路及斷路）并進(jìn)行解決：如，教師應(yīng)讓學(xué)生明確如果發(fā)生短路現(xiàn)象，常會導(dǎo)致電源被燒壞甚至引起火災(zāi)，因而為了避免這一問題，可以安裝保險絲等。通過這種方式，有效地拓展了知識，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)以致用的能力。
當(dāng)然，對于閉合電路的歐姆定律這一難點的教學(xué)，自然不止這一方法，并且難點是相對的。因而在具體教學(xué)中，教師要立足于學(xué)生實際進(jìn)行教學(xué)，這樣方能有效突破難點，最終幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識并能靈活運用。
參考文獻(xiàn)：
[1]孫殿喬.閉合電路歐姆定律的教學(xué)難點突破[J].新課程學(xué)習(xí)：中，2010（8）.
[2]呵泓.閉合電路的歐姆定律教學(xué)難點的分析與突破[J].物理通報，2000（5）.
[3]陳海斌，許開剛.閉合電路歐姆定律的應(yīng)用探討[J].中學(xué)物理，2008（10）.
歐姆定律基礎(chǔ)篇4
一、重視實驗探究過程，發(fā)現(xiàn)新問題
歐姆定律的探究過程把科學(xué)探究的七個環(huán)節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致，從最初了解基本電路中電流、電壓和導(dǎo)體電阻的定性關(guān)系，從而提出“導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻是怎樣影響導(dǎo)體中電流大小的，電流與電壓和電阻究竟存在什么關(guān)系”的問題，到最后處理實驗數(shù)據(jù)和討論交流，得出電流、電壓和導(dǎo)體電阻的定量關(guān)系，即歐姆定律，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R.探究的過程還是一個發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程，使同學(xué)們加深了對歐姆定律的理解.
例1某同學(xué)按如圖1所示的電路，研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻間的關(guān)系，若保持電源電壓的大小和電阻箱R1的阻值不變，移動滑動變阻器R2的金屬滑片P，可測得不同的電流、電壓值，如表1；然后，他又改變電阻箱R1的阻值，測得相應(yīng)的電流值，如表2.請回答：
(1)分析表1中數(shù)據(jù)可知:_____________________________；
(2)分析表2中數(shù)據(jù)可知：電流與電阻_____.（填“成”或“不成”）反比，這與歐姆定律_______（填“相符”或“不符”），其原因是________.
解析這是一個典型的歐姆定律實驗探究題，重點考查的是歐姆定律的結(jié)論.一個要注意的細(xì)節(jié)問題是，歐姆定律的整個探究過程運用了控制變量的思想.因此，在處理實驗數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論時，一定要體現(xiàn)這種思想.所以分析表1中數(shù)據(jù)可知：在電阻不變條件下，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比（因為導(dǎo)體兩端的電壓成倍增加時，流過導(dǎo)體的電流也隨著成倍增加）.但分析表2中數(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn)，電流和導(dǎo)體電阻的乘積不是一個定值，即電流與導(dǎo)體的電阻不成反比，這個結(jié)論顯然不符合歐姆定律.那么，為什么得不出正確結(jié)論呢？這是我們在探究過程中經(jīng)常碰到的一個問題，這個問題的解決，本身與這個實驗的設(shè)計思想連接在一起，因為在探究電流與電阻關(guān)系時，應(yīng)保持電壓不變.因此當(dāng)電阻箱R1的阻值改變時，一定要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，使R1兩端的電壓保持不變，再讀出相應(yīng)的電流值，然后分析數(shù)據(jù).那么，當(dāng)R1的阻值成倍增加時，如何調(diào)節(jié)滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢？如上圖，應(yīng)將滑片P向右調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢?，想想看，為什么呢?span style="display:none">yLS萬博士范文網(wǎng)-您身邊的范文參考網(wǎng)站Vanbs.com
二、創(chuàng)設(shè)新情景，解決新問題
近年來，從中考試題來看，在歐姆定律實驗題方面，不僅僅考查了歐姆定律的實驗探究過程和伏安法測電阻，也出現(xiàn)了一些創(chuàng)設(shè)新情景，運用歐姆定律去解決一些新問題的實驗題.這類試題的解答一定要抓住“歐姆定律是電路中的交通規(guī)則”這一點，運用公式I=U/R和電路的特點來解答.
例2“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請嘗試?yán)谩暗刃娲ā苯鉀Q下面的問題.
【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值
【探究器材】待測電阻Rx、一個標(biāo)準(zhǔn)的電阻箱（元件符號_______），一個單刀雙擲開關(guān)、干電池、導(dǎo)線和一個刻度不準(zhǔn)確但靈敏度良好的電流表（電流表量程足夠大）．
【設(shè)計實驗和進(jìn)行實驗】
（1）在右邊的方框內(nèi)畫出你設(shè)計的實驗電路圖；
（2）將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量.
第一步：開關(guān)斷開，并按設(shè)計的電路圖連接電路；
第二步：____________________________；
第三步：____________________________.
（3）寫出Rx的表達(dá)式：Rx=____________.
解析這是測未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實驗題對同學(xué)們的要求比較高，它創(chuàng)設(shè)了一個新的情景（“曹沖稱象”），讓你從這個新情景中受到啟發(fā)，來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現(xiàn)，而是要求同學(xué)們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關(guān)系，即電壓一定時，電流相等，則電阻相等.因此，我們可以按圖3的實驗電路來完成待測電阻Rx的粗略測量.連接好電路后，將開關(guān)S與a相接，使電流表的示數(shù)指示在某一刻度（因為電流表的刻度不準(zhǔn)確，因此不能準(zhǔn)確讀數(shù)）；接著將開關(guān)S與b相接，這個時候需要調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)指示在同一刻度處，讀出電阻箱上電阻值為R，這一步充分利用了歐姆定律的結(jié)論，當(dāng)電壓相等時，電流相同，則電阻相等.即Rx=R.
同學(xué)們想想看，本題為什么說只是粗略測量呢？S接a和接b的順序能顛倒嗎？如果電流表的刻度準(zhǔn)確且靈敏度良好，那么可不可以較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量呢？（這個時候，我們可以直接根據(jù)歐姆定律來解決這個問題，即分別讀出S接a和b時，電流表的示數(shù)為I1和I2，則通過計算我們可以得到待測電阻Rx=RI2/I1，且這個時候與S先接a還是先接b沒有關(guān)系.）
三、尋找實驗規(guī)律，滲透數(shù)理思想
歐姆定律的實驗探究過程本身就體現(xiàn)了一種數(shù)理思想，要求從定性的結(jié)論，運用數(shù)學(xué)方法得出定量的關(guān)系式.因此，在以后的中考命題上，這種思想的體現(xiàn)可能是命題者關(guān)注的一個焦點.
例4某同學(xué)想探究導(dǎo)電溶液的電阻是否與金屬一樣，也與長度和橫截面積有關(guān).于是他設(shè)計了實驗方案：首先他找來幾根粗細(xì)不同的乳膠管，按要求剪下長短不同的幾段.并在其中灌滿質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱.將鹽水柱分別接入電路中的A、B之間.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，并記錄在表格中，如下表：
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請解答下列問題.
（1）通過對實驗序號_______或_______的數(shù)據(jù)處理，我們可以看出導(dǎo)電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導(dǎo)電溶液柱的橫截面積成_______.（填“正比”或“反比”）
（2）通過對實驗序號1、4的數(shù)據(jù)處理，我們可以看出導(dǎo)電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導(dǎo)電溶液柱的長度成_______.（填“正比”、“反比”）
（3）請?zhí)顚懕砀裰形从涗浀膬蓚€數(shù)據(jù).
（4）對于實驗序號6，開關(guān)閉合，若保持滑動變阻器滑片P不動，將乳膠管拉長，則電流表的示數(shù)將_______；電壓表示數(shù)將_______.（填“變大”、“變小”或“不變”）
解析這是典型運用自己探究得到的結(jié)論解答相關(guān)問題的一類題型，要求同學(xué)們對整個知識點有一定的駕御能力.實驗中測得的是電流和電壓，而問題是與電阻有關(guān)，因此我們先應(yīng)運用歐姆定律求出相應(yīng)的電阻值，再進(jìn)行分析（這是試題的一種創(chuàng)新）.
我們對1、3、4、5組數(shù)據(jù)的處理得出R1=3Ω，R3=1.5Ω，R4=6Ω，R5=4Ω.運用控制變量的思想，由實驗1和3，或4和5，很容易得出導(dǎo)電溶液的電阻與導(dǎo)電溶液柱的橫截面積成反比；由實驗1和4可以看出，導(dǎo)電溶液的電阻與導(dǎo)電溶液柱的長度成正比.
根據(jù)已得到的實驗結(jié)論，由實驗2和5可以得出R2=2Ω，根據(jù)歐姆定律可知U2=0.75A×2Ω=1.5V；同理，由實驗3和6可以得出R6=3Ω，根據(jù)歐姆定律可知U6=1.6A×3Ω=4.8V.
歐姆定律基礎(chǔ)篇5
關(guān)鍵詞：人教版；高中物理；素質(zhì)教育；結(jié)合
中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）34-0041-02
中學(xué)時代基礎(chǔ)教育的根本目標(biāo)是提升全民族的基本素質(zhì)，培養(yǎng)一批懷抱理想、充滿文化、具備道德、時刻有嚴(yán)明紀(jì)律性的良好公民，同時灌輸相應(yīng)的基礎(chǔ)知識，為培養(yǎng)我國現(xiàn)代化建設(shè)所需要的各類人才奠定基礎(chǔ)。新時代背景下的高中物理教學(xué)目標(biāo)，不再僅僅以分?jǐn)?shù)為目的，開始重視學(xué)生的全面發(fā)展。素質(zhì)教育中最關(guān)鍵的是以提高全民族素質(zhì)為目的，以全面發(fā)展為根本任務(wù)。以下就物理教學(xué)中結(jié)合素質(zhì)教育的途徑展開探討。
一、時代背景下素質(zhì)教育與高中物理結(jié)合的基本教育內(nèi)容
1.物理教學(xué)中對學(xué)生的思想素質(zhì)教育。辯證唯物主義的思想要求在物理教學(xué)中用唯物主義的觀點客觀地地闡述物理知識，讓學(xué)生在潛移默化中接受物理知識并領(lǐng)會辯證唯物主義。愛國主義思想，即要求教師在授課過程中介紹科學(xué)家們?yōu)榱俗鎳陌l(fā)展獻(xiàn)身研究事業(yè)的事跡，講述我國目前的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在的問題，表示出對青少年的殷切期望。從而也能培養(yǎng)學(xué)生的民族使命感，鼓勵學(xué)生為家鄉(xiāng)的富饒安定和祖國的繁榮富強而不斷學(xué)習(xí)。
2.物理教學(xué)中對學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)教育。在高中物理教學(xué)中結(jié)合科學(xué)的素質(zhì)教育，不但要讓學(xué)生掌握物理知識，了解它們在生活中的實際應(yīng)用，并提高相應(yīng)的技能和技巧，還要注重培養(yǎng)學(xué)生對物理知識的探索能力，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的進(jìn)取精神，讓學(xué)生從小養(yǎng)成實事求是的科學(xué)素質(zhì)，為今后的研究做鋪墊。
3.物理教學(xué)中對學(xué)生的身心素質(zhì)教育。身心教育是基礎(chǔ)素質(zhì)教育的重要內(nèi)容，其中最主要的就是幫助學(xué)生發(fā)展非智力因素。非智力因素的處理能夠直接影響到學(xué)生的發(fā)展。在高中物理教學(xué)中，發(fā)展學(xué)生的非智力因素主要是培養(yǎng)學(xué)生實事求是的態(tài)度以及克服困難的意志等。
4.物理教學(xué)中對學(xué)生的勞動素質(zhì)教育。在物理教學(xué)中對學(xué)生進(jìn)行勞動素質(zhì)教育，主要是用來揭示物理學(xué)和生活實踐之間的關(guān)系。在高中物理教學(xué)中勞動素質(zhì)教育主要體現(xiàn)在物理實踐教學(xué)中，教師要著重培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力及運用所學(xué)的知識解決實際物理問題的習(xí)慣和技巧。
二、素質(zhì)教育與高中物理結(jié)合的基本原則
從物理教學(xué)的特點出發(fā)，結(jié)合素質(zhì)教育的要求，總結(jié)出如下五條基本原則：
1.互動原則。教學(xué)活動和課堂教學(xué)的設(shè)計要注意“教”、“學(xué)”雙方的互動，真正體現(xiàn)教、學(xué)并存的關(guān)系。
2.發(fā)展原則。發(fā)展原則即是指高中物理教學(xué)要以促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展為目標(biāo)。從廣度上講，就是人們常說的“全面發(fā)展”，這是我們實施素質(zhì)教育的目標(biāo)；從深度上講，指教學(xué)要著眼于學(xué)生的最近發(fā)展，要讓學(xué)生以前期學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)逐步掌握新的知識。
3.結(jié)構(gòu)原則。結(jié)構(gòu)原則指在教學(xué)中要通過對知識結(jié)構(gòu)的教學(xué)，為學(xué)生構(gòu)建良好、有序的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)。幫助學(xué)生梳理知識結(jié)構(gòu)，從而整體、有序地對知識進(jìn)行系列性的了解。
4.內(nèi)化原則。在物理教學(xué)中，教師必須創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生將物理知識結(jié)構(gòu)內(nèi)化為物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)。
5.反饋原則。反饋原則即是將大腦里的主觀的物理轉(zhuǎn)化為外部實際存在的東西，比如應(yīng)用所學(xué)的知識解決生活中的實際問題、解釋有關(guān)的物理現(xiàn)象等，之后從外界對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作出評價，學(xué)生再根據(jù)反饋，改正今后的學(xué)習(xí)行為。
三、以《歐姆定律》教學(xué)為例闡述素質(zhì)教育與高中物理的結(jié)合
1.高二學(xué)生學(xué)科知識現(xiàn)狀和能力分析。高二學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)階段中已經(jīng)學(xué)習(xí)并掌握了電路方面的部分基本知識，學(xué)習(xí)了電壓、電流的基本含義，理論上而言已經(jīng)完全具備了學(xué)習(xí)歐姆定律的能力。目前存在的問題就是現(xiàn)有教材中應(yīng)用型的事例比較少，在實際的應(yīng)用問題上，學(xué)生無法改變傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法、思維和認(rèn)知經(jīng)驗，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)方法上形成了無法突破的障礙。因此，在課堂教學(xué)中，老師要注重圖像教學(xué)法，利用ppt或者現(xiàn)場試驗的方法能夠讓學(xué)生想到或者看到，這樣就更易于學(xué)生理解這方面的知識。
2.學(xué)生生活環(huán)境與心理素質(zhì)分析。電和電路是我們生活中很常見的事物，盡管不陌生，但是學(xué)生對電和電路的原理也不是很了解。教師可以利用學(xué)生對未知事物的探索心理培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，依靠這一興趣，學(xué)生才能自愿并大膽地嘗試新事物并深入了解新事物，以此為課堂操作和教學(xué)打基礎(chǔ)。
3.課程設(shè)計?！稓W姆定律》是高中物理第二冊第十四章第一節(jié)的內(nèi)容，教學(xué)對象是高二理科生。歐姆定律是下一章恒定電流的基礎(chǔ)內(nèi)容，它的重要性不需要多加證明，高二物理中的歐姆定律是對初中內(nèi)容的補充和延伸，在理解的基礎(chǔ)上加以實際的應(yīng)用。本章按照如下的方案展開：首先從初中課本學(xué)過的基本電路知識引入歐姆定律，接下來解釋影響導(dǎo)體的電阻的因素，然后介紹半導(dǎo)體和超導(dǎo)體，在半導(dǎo)體和超導(dǎo)體的介紹中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的向往，再然后引入電功和電功，最后介紹在閉合電路中的歐姆定律。具體幾點要求如下：①課程目的：全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生掌握并利用圖象法分析問題，進(jìn)行研究。②課程結(jié)構(gòu)：注重全班同學(xué)的共同參與，調(diào)動課堂氛圍，因材施教，有利地利用學(xué)生現(xiàn)有的知識和理解力。③課程內(nèi)容：體現(xiàn)這門課程的公共基礎(chǔ)性和參與性，聯(lián)系生活展望未來，了解時代需求。④課程實施：積極調(diào)動學(xué)生的積極性，營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生自己思考、主動參與、團(tuán)隊合作，共同討論并得出結(jié)論，最后由老師作總結(jié)并指出存在的問題。這樣既能讓學(xué)生學(xué)到知識，也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，還能培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊意識，實現(xiàn)“人性化課堂”。
四、結(jié)束語
隨著教育部門對素質(zhì)教育要求的提高，對高素質(zhì)人才培養(yǎng)的重視，高中物理教學(xué)工作面臨著新的要求。面對這種情況，學(xué)校要加強對物理教學(xué)工作的重視，積極樹立科學(xué)的素質(zhì)教育理念，不斷提升教學(xué)團(tuán)隊的教學(xué)素質(zhì)，從而不斷提高物理教學(xué)的質(zhì)量，實現(xiàn)人才培養(yǎng)的終極目標(biāo)。
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歐姆定律基礎(chǔ)篇6
關(guān)鍵詞：物理定律；教學(xué)方法；多種多樣
關(guān)鍵詞：是對物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意：首先要明確、掌握有關(guān)物理概念，再通過實驗歸納出結(jié)論，或在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區(qū)別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法，回顧“運動和力”的歷史。消除學(xué)生對力的作用效果的錯誤認(rèn)識；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學(xué)時應(yīng)明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài)，不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個力學(xué)的出發(fā)點，不能把它當(dāng)作第二定律的特例；慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量，也不是過程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運動狀態(tài)和運動過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實際問題時，應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運動狀態(tài)，所以……”。教師還應(yīng)該明確，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們在一段較短的時間內(nèi)研究力學(xué)問題時，常常可以把地球看成近似程度相當(dāng)好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá)：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時還應(yīng)請注意：公式F＝Kma中，比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運動學(xué)、動量、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學(xué)時應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強調(diào)萬有引力跟質(zhì)點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學(xué)生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質(zhì)點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
（4）機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結(jié)出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據(jù)功能原理，在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態(tài)量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。（5）動量守恒定律歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認(rèn)為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導(dǎo)出來，主張從實驗直接總結(jié)。但是實驗要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相，就目前中學(xué)的實驗條件來說，多數(shù)難以做到。即使做得到，要在課堂里準(zhǔn)確完成實驗并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導(dǎo)出，再安排一節(jié)“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律，也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時最容易發(fā)生符號的錯誤，應(yīng)該使他們明確，在同一個式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化，表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量，使問題大大地簡化。若物體不發(fā)生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實際問題時，如果質(zhì)點系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用，系統(tǒng)中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統(tǒng)不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。
（6）歐姆定律中學(xué)物理課本中歐姆定律是通過實驗得出的。公式為I＝U/R或U＝IR。教學(xué)時應(yīng)注意：①“電流強度跟電壓成正比”是對同一導(dǎo)體而言；“電流強度跟電阻成反比”是對不同導(dǎo)體說的。②I、U、R是同一電路的3個參量。③閉合電路的歐姆定律的教學(xué)難點和關(guān)鍵是電動勢的概念，并用實驗得到電源電動勢等于內(nèi)、外電壓之和。然后用歐姆定律導(dǎo)出I＝ε/(R+r)(也可以用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律推導(dǎo))。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式，要明確它們的物理意義。⑤教師應(yīng)明確，普通物理學(xué)中的歐姆定律公式多數(shù)是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，導(dǎo)體就不服從歐姆定律。但不論導(dǎo)體服從歐姆定律與否，R＝U/I這個關(guān)系式都可以作為導(dǎo)體電阻的一般定義。中學(xué)物理課本不把R＝U/R列入歐姆定律公式，是為了避免學(xué)生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
歐姆定律基礎(chǔ)篇7
制作：歐姆表的電路連接
自制的多量程歐姆表是根據(jù)串聯(lián)電路的歐姆定律制成。Arduino將電路中電壓分配規(guī)律，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號。通過數(shù)字的變化，反推出未知電阻的阻值。我們參照自制多量程歐姆表的電路圖（如圖1），來解析自制多量程歐姆表的原理。
5V為待測電阻Rx和已知電阻R1之間的總電壓，V為電壓表測得的阻值。因為串聯(lián)電路的電流不變，所以根據(jù)公式可求得待測電阻的阻值為： 。
可見，要求得待測電阻的阻值，我們需要已知兩個變量。一個是定值電阻，一個是A0端口電壓。理論測量范圍為0到無窮大。已知Arduino UNO可提供5V的電壓，選擇1KΩ定值電阻作為電路的已知電阻。Arduino UNO可以將電路中的0～5V電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號0～1023，且兩者呈線性關(guān)系。例如，輸入模擬信號管腳的電壓為0V，轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字為0；模擬信號管腳電壓為5V，轉(zhuǎn)換之后的電壓為1023。利用Mixly圖形化編程軟件，可以實現(xiàn)兩者轉(zhuǎn)換以及結(jié)果顯示。圖2為實際電路示意圖。紅色導(dǎo)線一端接入Arduino UNO板5V管腳，另一端作為測量電阻的引腳；1KΩ電阻一端接地，另外一端連接黑色導(dǎo)線作為測量電阻的引腳，同時連接藍(lán)色導(dǎo)線接入A0管腳。
之前我們已經(jīng)了解到A0端口的測量值和A0和GND之間電壓V之間的換算關(guān)系為 ，將其代入到計算公式當(dāng)中，可得A0數(shù)值和Rx的計算關(guān)系為： 。
改裝：繪制歐姆表的表盤
上述的歐姆表只是一個最初的模型，測量的電阻值只能在電腦上顯示。這樣的歐姆表只是對其原理的一個展現(xiàn)，還不能成為一個獨立的作品。為了使自制的歐姆表更貼近真實的歐姆表，我們可以對其做進(jìn)一步改進(jìn)，在圖2連線的基礎(chǔ)上，加入舵機。利用舵機角度的變化表示阻值的大小，制成指針式歐姆表。要解決的首要問題是，將測量到的電阻值轉(zhuǎn)換成為舵機的角度。選擇歐姆表的量程為0～10KΩ。已有舵機的旋轉(zhuǎn)范圍是0～180度，為了簡化計算過程，我們設(shè)置舵機轉(zhuǎn)動10度代表1KΩ，轉(zhuǎn)動5度代表最小刻度0.5KΩ?，F(xiàn)設(shè)置歐姆表量程為0～10KΩ，因此舵機轉(zhuǎn)動的最大角度為100度。
使用直尺、半圓與圓規(guī)，在紙盒的表面畫出歐姆表的刻度盤，用舵機在刻度盤上比對位置，使得舵機的轉(zhuǎn)動軸和刻度盤的中心重合，以此來確定舵機的安裝位置，并用筆標(biāo)記。再按照舵機的尺寸，挖空紙盒表面，將舵機安裝上去。舵機的三根引腳分別接Arduino UNO電源管腳、接地端與A1管腳。這樣，一個獨立歐姆表的連線和組裝工作已經(jīng)完成。圖3為歐姆表刻度盤，圖4為指針式歐姆表實際電路示意圖。
玩轉(zhuǎn)：學(xué)習(xí)小數(shù)變量的使用
程序的編寫大致分為三個部分：第一個部分是對變量的定義，第二個部分是各個小程序的編寫，第三個部分是用程序語句連接各個小程序，最終實現(xiàn)歐姆表的功能。
第一部分的程序是定義變量。變量分為整數(shù)、小數(shù)、布爾、字符和字符串。如果要給數(shù)字賦予一個變量，需要定義變量為整數(shù)變量或者小數(shù)變量。我們在這一制作過程中，需要進(jìn)行比較精確的計算，計算的過程與結(jié)果必須以小數(shù)的形式呈現(xiàn)。因此，我們選擇各個變量為小數(shù)變量。定義analog變量為小數(shù)變量，初始值為0。模擬端口A0的數(shù)值會賦予這個變量。同理，經(jīng)過歐姆定律公式計算，得到的待測電阻數(shù)值用r來表示；r擴(kuò)大10倍得到的數(shù)值賦予a，a與舵機旋轉(zhuǎn)的角度有關(guān)系。圖5為第一部分程序。
第二部分是各個小程序的編寫。首先根據(jù)歐姆定律，編寫待測電阻的計算程序。將模擬端口的A0數(shù)值賦予analog變量，再代入計算公式中。這里的計算公式與上述歐姆定律的計算公式一致。不同的是，總電壓V原先是5V，現(xiàn)在是與5V對應(yīng)的1023，而電壓V1用變量analog表示。
名為“電阻”的程序被執(zhí)行后，會得到待測電阻的精確數(shù)值。如果用舵機表示電阻值，電阻值的數(shù)值過小，需要進(jìn)行放大。如待測電阻經(jīng)過測量為5KΩ，如果舵機相應(yīng)地轉(zhuǎn)動5度，指針轉(zhuǎn)動不明顯。但將電阻值放大十倍為50，舵機轉(zhuǎn)動50度，舵機轉(zhuǎn)動明顯，這樣歐姆表的指示將更加精確。
所以，需要執(zhí)行“舵機顯示電阻”程序，程序內(nèi)容為待測電阻數(shù)值擴(kuò)大十倍。選擇A1端口為舵機的信號輸入端口，之后a與舵機轉(zhuǎn)動的角度進(jìn)行映射，建立對應(yīng)關(guān)系。0～10KΩ放大十倍為0～100，放大的數(shù)值和舵機轉(zhuǎn)動角度一一對應(yīng)。圖6為第二部分程序。
第三部分程序是要連接第二部分的程序（如圖7）。
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自制的歐姆表與真正的歐姆表或者萬用表相比，其精確性相差很多。但從制作者的角度出發(fā)，在制作過程中享受不斷解決問題的過程，享受縮小與真實產(chǎn)品差距的陶醉和愉悅，這其中的收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于僅僅用歐姆表去測一個電阻。這是一名創(chuàng)客對自我的挑戰(zhàn)與對創(chuàng)新的執(zhí)著。如果這名創(chuàng)客是一位小學(xué)生或者中學(xué)生，其教育意義與價值不言而喻。因此，在中小學(xué)創(chuàng)客空間建設(shè)過程中，不妨在工具區(qū)旁，專門為自制工具區(qū)留出位置。教師和學(xué)生可以將自制的歐姆表、電壓表等工具擺到自制工具區(qū)，這是對學(xué)生與教師個人創(chuàng)作的鼓勵與肯定，是對創(chuàng)客文化與精神的踐行，也是建設(shè)個性化創(chuàng)客空間的點睛之筆。本案例是自制電壓表項目的延伸，其原理都是基于對模擬輸入端口的深入理解，但該歐姆表在測量小電阻時其結(jié)果還并不令人滿意，我們先將這個問題分享出來，看一看大家能否有自己的解決方案，是否可以做一個量程可以調(diào)整的歐姆表呢？當(dāng)然對于這一問題我將會在接下來的時間里，繼續(xù)追蹤研究。
歐姆定律基礎(chǔ)篇8
例1 （2015年武漢四月調(diào)研）某實驗小組用下列器材設(shè)計了如圖1所示的歐姆表電路，通過調(diào)控電鍵S和調(diào)節(jié)電阻箱，可使歐姆表具有“×1”、“×10”兩種倍率（ ）.
A.干電池：電動勢E=1.5 V，內(nèi)阻r=0.5Ω
B.電流表mA：滿偏電流Ig=1mA，內(nèi)阻Rg=150Ω
C.定值電阻R1=1200Ω
D.電阻箱R2：最大阻值999.99Ω
E.電阻箱R3：最大阻值999.99Ω
F.電阻箱R4：最大阻值9999Ω
G.電鍵一個，紅、黑表筆各1支，導(dǎo)線若干
圖1 圖2（1）該實驗小組按圖1正確連接好電路.當(dāng)電鍵S斷開時，將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)電阻箱R2，使電流表達(dá)到滿偏電流，此時閉合電路的總電阻叫做歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)，則R內(nèi)=
Ω，歐姆表的倍率是
（選填“×1”、“×10”）.
（2）閉合電鍵S： 第一步：調(diào)節(jié)電阻箱R2和R3，當(dāng)R2=
Ω且R3=
Ω時，再將紅、黑表筆短接，電流表再次達(dá)到滿偏電流. 第二步：在紅、黑表筆間接入電阻箱R4，調(diào)節(jié)R4，當(dāng)電流表指針指向圖2所示的位置時，對應(yīng)的歐姆表的刻度值為
Ω.
這是一道2015年湖北省武漢市四月調(diào)研考試試題，主要考查了歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、換擋原理、中值電阻、閉合電路歐姆定律等知識點.是一道綜合性強，命題立意較高，難度較大，能很好考查學(xué)生綜合能力的好題.從考后試卷分析發(fā)現(xiàn)學(xué)生得分率比較低，很多學(xué)生束手無策，主要原因是學(xué)生對歐姆表內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)和換擋原理沒有弄清楚，不會靈活運用中值電阻.
解析 （1）由閉合電路歐姆定律可知：內(nèi)阻R內(nèi)=EIg=1.50.001Ω=1500Ω，故中值電阻應(yīng)為1500Ω.根據(jù)多用電表的換擋原理，倍率越高中值電阻（內(nèi)阻）越大，表盤上只有兩種檔位，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知歐姆表倍率應(yīng)為“×10”.（2）為了得到“×1”倍率，應(yīng)將S閉合，指針滿偏時對應(yīng)的電阻為150Ω，電流I1=1.5150A=0.01A，此時表頭中電流應(yīng)為0.001A；則與之并聯(lián)電阻R3電流應(yīng)為I2=0.01-0.001=0.009A，并聯(lián)電阻R3=0.001×（150+1200）0.009Ω=150Ω，R2+r=1.5-1.350.01Ω=15Ω，故R2=15-0.5=14.5Ω.
如圖所示電流為I=0.75mA，“×1”倍率滿偏時對應(yīng)的電阻為R內(nèi)=150Ω，由閉合電路歐姆定律：
E=150×（1+150+1200150）×10-3，
E=（150+Rx）×（0.75+
0.75×（150+1200）150）×10-3
聯(lián)立得電流為0.75mA時歐姆表的刻度值應(yīng)為Rx=50Ω.
圖3
二、理論分析
歐姆表是由電流表表頭、直流電源、電位器和紅、黑表筆串聯(lián)而成，如圖3所示，虛線框內(nèi)是歐姆表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原理圖.
當(dāng)紅、黑表筆短接時，相當(dāng)于被測電阻Rx=0，調(diào)節(jié)R的值，使電流表的指針達(dá)到滿偏，此時有Ig=ER+Rg+r，所以電流表的滿偏刻度處被定為電阻擋的零點.
當(dāng)紅、黑表筆斷開時，相當(dāng)于被測電阻Rx=∞，此時電流表的電流為零，所以電流表零刻度的位置是電阻擋刻度的“∞”位置.
當(dāng)紅、黑表筆間接入某一電阻Rx時，通過電流表的電流I=ER+Rg+r+Rx，將上兩式相除得：IIg=R+Rg+rR+Rg+r+Rx，解得Rx=（R+Rg+r）（IIg-1），式中IIg這個數(shù)值具有重要意義，就是每一個IIg數(shù)值與表針的位置一一對應(yīng)，也與每一個Rx一一對應(yīng).
由上式可知，中值電阻R中=R+Rg+r=EIg唯一地決定了歐姆表的刻度，中值電阻越大，可以準(zhǔn)確測量的范圍越大，要改變歐姆表的測量范圍，實現(xiàn)歐姆表的不同倍率，只需改變中值電阻即可，通過改變中值電阻的大小來實現(xiàn)準(zhǔn)確測量范圍的縮放.
要改變中值電阻有兩種途徑：一是電路中的最大電流Ig值不變而改變電源電動勢，但這種方法改變的范圍有限，而且生產(chǎn)上千伏的直流電源在技術(shù)上是非常困難，成本也很高.二是電源電動勢不變而改變電路中的最大電流Ig值，通過在電流表表頭上并聯(lián)多個電阻，即把電流表表頭改裝成不同量程的電流表，再加一個選擇開關(guān)即可實現(xiàn)不同的倍率.
三、實戰(zhàn)演練
例2 某同學(xué)用以下器材接成如圖4所示的電路，并將原微安表盤改畫成如圖5所示，成功地改裝了一個簡易的“R×1k”的歐姆表，使用中發(fā)現(xiàn)這個歐姆表用來測量阻值在10kΩ～20kΩ范圍內(nèi)的電阻時精確度令人滿意，表盤上數(shù)字“15”為原微安表盤滿偏電流一半處.所供器材如下：
A.Ig=100μA的微安表一個
B.電動勢E=1.5V，電阻可忽略不計的電池
C.阻值調(diào)至14kΩ電阻箱R一個
D.紅、黑測試表棒和導(dǎo)線若干
（1）原微安表的內(nèi)阻Rg=
Ω.
圖4 圖5（2）在圖4電路的基礎(chǔ)上，不換微安表和電池，圖5的刻度也不改變，僅增加1個元件，就能改裝成“R×1”的歐姆表.要增加的元件是
（填器件名稱），規(guī)格為
.（保留兩位有效數(shù)字）
（3）畫出改裝成“R×1”的歐姆表后的電路圖.
解析 （1）根據(jù)“使用中發(fā)現(xiàn)這個歐姆表用來測量阻值在10kΩ-20kΩ范圍內(nèi)的電阻時精確度令人滿意”，說明在測阻值在10kΩ-20kΩ的電阻時歐姆表的指針在刻度盤的中間附近，由此可結(jié)合刻度盤確定此表的中值電阻，即表內(nèi)總電阻約為R總=15kΩ，相當(dāng)于歐姆表選擇量程于×1k擋.當(dāng)表筆短接時，電流滿偏，根據(jù)歐姆定律有：Ig=ER+Rg，代入E、R、Ig的值，解得Rg=1kΩ.
（2）要把原表改裝成“R×1”的歐姆表，就要減少歐姆表的內(nèi)阻，在電動勢不變的情況下，只有擴(kuò)大表頭量程，依題意，顯然只有并聯(lián)一個小電阻R′才能使表內(nèi)總電阻等于中值電阻R并=15Ω.根據(jù)R并=R′（R+Rg）R′+R+Rg，代入R以及Rg的數(shù)值可計算可得R′≈15Ω.
圖6
（3）畫出改裝成“R×1”的歐姆表后的電路圖如圖6所示.
點評 歐姆表由小倍率擋向大倍率擋轉(zhuǎn)換時，需要增大歐姆表的總電阻，即要增加中值電阻，但改變中值電阻不是通過串聯(lián)更大電阻來實現(xiàn).因為如果串聯(lián)更大電阻R0，根據(jù)Ig=ER+Rg+r+R0可知，通過歐姆調(diào)零后，要減少調(diào)零電阻R的阻值，使得整個電路的總電阻沒有發(fā)生變化，實質(zhì)上是串聯(lián)電阻方式起不到改變量程的作用，只有通過改變電路結(jié)構(gòu)，減小表頭量程.歐姆表由大倍率擋向小倍率擋轉(zhuǎn)換時，需要減小歐姆表的總電阻，所以只有通過變換并聯(lián)電阻來實現(xiàn)的，相當(dāng)于擴(kuò)大表頭量程，并聯(lián)電阻后，內(nèi)阻減小，歐姆表的量程也就變以小，并聯(lián)的電阻越小，內(nèi)電阻越小，歐姆表的量程也就越小.
變式練習(xí) 將滿偏電流為50μA、內(nèi)阻為800Ω～850Ω的小量程電流表G改裝成兩種倍率（如“×1”、“×10”）的歐姆表.現(xiàn)有兩種備選電路，如圖7和圖8所示，則圖
（選填“7”或“8”）為合理電路；另一種電路不合理的原因是
，在合理的電路中，當(dāng)開關(guān)S合向端，這時的歐姆表是較大的倍率擋. 圖7 圖8答案：因為圖7所示不能改變電流表的量程，即不可能實現(xiàn)多倍率，如圖8所示中S接d端為歐姆表的較大倍率擋.
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