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歐姆定律成立條件范文第1篇

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，但當我們在一段較短的時間內(nèi)研究力學(xué)問題時，常?？梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈敽玫膽T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：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。

歐姆定律成立條件范文第2篇

第1節(jié) 對歐姆定律的理解和應(yīng)用

重點考點

歐姆定律是通過“探究導(dǎo)體的電流跟哪些因素有關(guān)”的實驗得出的實驗結(jié)論.應(yīng)注意以下考點：（1）公式（）說明導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個因素有關(guān)，其中I、U、R必須對應(yīng)于同一電路和同一時刻.（2）變形式（）說明電阻R的大小可以由（）計算得出，但與U、I無關(guān).因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身的材料、長度和橫截面積決定.由此提醒我們，物理公式中各量都有自身的物理含義，不能單獨從數(shù)學(xué)角度理解.（3）串聯(lián)電路具有分壓作用，并聯(lián)電路具有分流作用.

中考常見題型

中考一般會從兩方面考查歐姆定律的應(yīng)用，一是對歐姆定律及變形公式的理解和簡單計算，一般不加生活背景，以純知識性的題目出現(xiàn)在填空題或選擇題中：二是應(yīng)用歐姆定律進行簡單的串并聯(lián)的相關(guān)計算.

例1 （2014.南京）如圖1所示，電源電壓恒定，R1=20Ω，閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，電流表示數(shù)是0.3 A；若再閉合開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2 A.則電源電壓為____V，R2的阻值為____ Ω.

思路分析：閉合s，斷開S1時，電路為只有R1的簡單電路，可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V；若再閉合S1時，兩電阻并聯(lián)，則U2=U=6 V，因為R1支路兩端的電壓沒有變化，所以通過該支路的電流仍為0.3 A，電流表示數(shù)的變化量即為通過R2支路的電流，則I2=（）.

答案：6 30

小結(jié)：本題考查了并聯(lián)電路的特點和歐姆定律的靈活運用，關(guān)鍵是能判斷出閉合開關(guān)S1時電流表示數(shù)的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個2分的這樣的純計算題目，以考查同學(xué)們對基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度.

例2（2013.鄂州）如圖2甲所示的電路，電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據(jù)圖象的信息可知____.（填“α”或“b”）足電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為____V，電阻R1____的阻值為____ Ω.

思路分析：國先分析電路的連接情況和電表的作用：電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測的是R1兩端的電壓，電壓表V2測的是滑動變阻器（左側(cè)）兩端的電壓.因為R1是定值電阻，通過它的電流與電壓成正比，所以它對應(yīng)的圖象應(yīng)是α，那么圖象b應(yīng)是電壓表V2的變化圖象，觀察圖象可知：當電流都是0.3 A（找出任一個電流相等的點，兩圖線對應(yīng)的電壓之和就是電源電壓）時，U1=U2=3 V，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系可知，電源電壓為6V，由于R1是定值電阻，所以在圖象α上任找一點，代入歐姆定律可知（）

答案：b 6 10

小結(jié)：歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數(shù)量關(guān)系和比例關(guān)系，三個比例關(guān)系分別為：（1）電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，即（）（2）電流一定時，導(dǎo)體兩端的電壓和它的電阻成正比，即（）.該規(guī)律又可描述為：串聯(lián)分壓，電壓的分配和電阻成正比，即電阻大的分壓多.（3）電壓一定時，導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比，即（），該規(guī)律又可描述為：并聯(lián)分流，電流的分配和電阻成反比，即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現(xiàn)這種關(guān)系，學(xué)會從圖象中找出特殊點足解決歐姆定律問題的一大技巧，

第2節(jié) 動態(tài)電路中物理量的變化

重點考點

由于滑動變阻器滑片的移動或開關(guān)所處狀態(tài)的不同，使電路中電流和電壓發(fā)生改變，這樣的電路稱之為動態(tài)電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計算、串并聯(lián)電路中電流和電壓分配的規(guī)律等眾多知識，因此同學(xué)們在分析過程中容易顧此失彼，下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路，

中考常見題型

題日常聯(lián)系生活實際，以尾氣監(jiān)控、超重監(jiān)控、溫度監(jiān)控、風(fēng)速監(jiān)控、身高測量等為背景，考查該部分知識的掌握情況，存中考題中常以選擇題的方式呈現(xiàn)，注意：如果題目中沒有特別說明，可認為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.

例3（2014.濟寧）小夢為濟寧市2014年5月份的體育測試設(shè)計了一個電子身高測量儀.圖3所示的四個電路中，Ro是定值電阻，R是滑動變阻器，電源電壓不變，滑片會隨身高上下平移.能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高，電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是（）.

思路分析：圖A中兩個電阻R。和R串聯(lián)，電流表測量的是整個電路中的電流，當身高越高時，滑動變阻器接入電路中的阻值越大，電路中的電流越小，電流表的示數(shù)越小，圖B中身高越高時，滑動變阻器連人電路中的阻值越大，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知道，R越大電壓表的示數(shù)越大，符合題意.圖B與圖C中滑動變阻器的接法不同，圖C中身高越高，滑動變阻器連入電路中的阻值越小，同理知道電壓表的示數(shù)越小.圖D是并聯(lián)電路，電流表測的是支路電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點知道，不論人的身高如何變化，電流表的示數(shù)都不會發(fā)生變化，選B.

小結(jié)：分析這類問題依據(jù)的物理知識是：（1）無論串并聯(lián)電路，部分電阻增大，總電阻隨之增大，而電源電壓不變，總電流與總電阻成反比.（2）分配關(guān)系：串聯(lián)分壓（電阻大的分壓多），并聯(lián)分流（電阻大的分流少）.（3）在并聯(lián)電路中，各支路上的用電器互不影響，滑動變阻器只影響所在支路電流的變化，從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是：（1）識別電路的連接方式并確定電表位置.（2）判斷部分電阻的變化.（3）判斷總電阻及總電流的變化.（4）根據(jù)串并聯(lián)電路的分壓或分流特點進行局部判斷.

例4如圖4所示電路，電源電壓不變，開關(guān)S處于閉合狀態(tài).當開關(guān)S.由閉合到斷開時，電流表示數(shù)將____.電壓表示數(shù)將 ________ .（均填“變大”“不變”或“變小”）

思路分析：當開關(guān)S.閉合時，電燈L被短路，電路如圖5所示，電壓表測的是電阻R兩端的電壓（同時也是電源電壓），電流表測的是通過電阻R的電流.當開關(guān)S1斷開時，電燈L和電阻R串聯(lián)，電路如圖6所示，此時電壓表測電阻R兩端的電壓，它是總電壓的一部分，所以電壓表的示數(shù)變??；電流表測的是總電流，但跟S，閉合相比，這個電路的總電阻變大，總電壓不變，故電流表的示數(shù)變小.

答案：變小 變小

小結(jié)：本題引起電表示數(shù)變化的原因是開關(guān)處于不同狀態(tài)，解決本題的突破口是弄清楚當開關(guān)處于不同狀態(tài)時，電路的連接情況和電表的位置.

第3節(jié) 歐姆定律的探究及電阻的測量

重點考點

電學(xué)實驗探究題的考查比較常規(guī)，有以下幾方面：（1）選取器材及連接電路：根據(jù)題目要求，分析或計算出電表的量程和滑動變阻器的規(guī)格，連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器要“一上一下”接入，且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負接線柱要正確.（2）滑動變阻器的作用：保護電路，改變電路中的電流或用電器兩端的電壓，實現(xiàn)多次測量.（3）分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論.怎樣分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論是近年來考試的側(cè)重點，要注意結(jié)論成立的條件和物理量的順序.（4）多次測量的目的有兩個，如定值電阻的阻值不變，多次測量是為了求平均值減小誤差：燈絲電阻是變化的，多次測量是為了觀察在不同電壓下，電阻隨溫度變化的規(guī)律.難點是單表測電阻和創(chuàng)新型實驗的探究與設(shè)計.

中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關(guān)系”“測小燈泡的電阻”和“測定值電阻的阻值”這三類題型，以實驗探究的方式考查同學(xué)們的動手能力和解決實際問題的能力，在常規(guī)的考查基礎(chǔ)上，近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測電阻及如何分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論等探究內(nèi)容的考查.

例5用“伏安法”測電阻，小華實驗時的電路如圖7所示.

（1）正確連接電路后，閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的________（填“左”或“右”）端.

（2）測量時，當電壓表的示數(shù)為2.4V時，電流表的示數(shù)如圖7乙所示，則，_____A，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動變阻器的目的除了保護電路外，還有____.

（3）如果身邊只有一只電流表或電壓表，利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx請仿照表1中示例，設(shè)計出測量Rx阻值的其他方法.

思路分析：閉合開關(guān)前，滑動變阻器的阻值應(yīng)調(diào)到最大.由于測量的是定值電阻的阻值，所以，應(yīng)該多次測量求平均值減小誤差，這正是使用滑動變阻器的另一個目的.測電阻的原理是R=（），即用電壓表測出未知電阻兩端的電壓，用電流表測出通過未知電阻的電流，就能計算出未知電阻的阻值.當只有電流表時，我們應(yīng)設(shè)法“借到”電壓，怎樣讓未知電阻兩端的電壓和已知電阻兩端的電壓相等呢？只有組成并聯(lián)電路，示例也證實了這一點.同樣道理，當只有電壓表時，我們可以組成串聯(lián)電路，這樣可以借助通過已知電阻的電流來計算未知電阻，

歐姆定律成立條件范文第3篇

在高中物理新課程標準中，把科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容放到同等重要的地位，明確提出讓學(xué)生“經(jīng)歷科學(xué)探究過程，認識科學(xué)探究的意義，嘗試應(yīng)用科學(xué)探究的方法研究物理問題”. 基于這一理念，人教版教材突出了規(guī)律的建立過程. 但在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，由演繹方法建立起的部分物理規(guī)律之中，存在著以特殊模型為前提演繹得出一般物理規(guī)律的現(xiàn)象；而對于由實驗歸納方法建立起的部分物理規(guī)律之中，教材往往直接指出如何進行歸納，而沒有充分體現(xiàn)過程與方法.

二、 對幾個物理規(guī)律的重構(gòu)建議

在人教版教材中，《動能定理》《焦耳定律》《閉合電路歐姆定律》三個物理規(guī)律都是以特殊模型為演繹起點、通過理論演繹建立起的一般規(guī)律，而演繹方法的規(guī)則是由一般到特殊，故教材的呈現(xiàn)方式隱含著邏輯問題；《楞次定律》是通過實驗歸納方法建立起來的，但在對實驗現(xiàn)象進行歸納時，沒有充分運用科學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生進行探究，而是直接提示學(xué)生通過“中介”——“感應(yīng)電流的磁場”來進行歸納. 有鑒于此，建議對它們的呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).

1. 對動能定理的重構(gòu)建議

（1） 教材分析

動能定理是通過理論演繹的途徑建立起來的，具體過程如下：

由牛頓第二定律F＝ma=m及功的定義dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv，

將上式積分有W=mv22-mv21.

教材據(jù)圖1所示的物理模型，運用牛頓第二定律F＝ma與運動學(xué)公式v22-v21=2ax進行理論演繹，得出W=mv22-mv21，并直接指出此式即為動能定理，縱觀上面的推理過程，其邏輯關(guān)系實質(zhì)如圖2所示.

上述演繹推理的大前提是牛頓第二定律，小前提是物體做勻變速直線運動，那么，由此演繹得出的W=mv22-mv21的適用條件自然是與小前提相同的，因此，我們不能將其稱之為動能定理. 盡管教材此后也就物體受多個力作用及曲線運動情況作了說明或提示，但仍然不是對動能定理真正意義上的建構(gòu)，故有必要對其呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).

（2） 重構(gòu)方案

由于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的限制，在高中階段不可能運用理論演繹的方法建立起動能定理，為此，建議根據(jù)分類方法，分別就直線運動與曲線運動兩類情況設(shè)計的遞進性問題鏈，變理論演繹為演繹與歸納相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決中“發(fā)現(xiàn)”動能定理.

類型一：直線運動

問題1　在圖1所示的水平面上，如果物體與水平面間有摩擦力作用，物體的動能變化量與什么功相對應(yīng)？

通過對此問題的探究，把W=mv22-mv21的適用范圍推廣至多力做功情況，此時的W為合外力所做的功，同時能使學(xué)生產(chǎn)生問題意識，即：這一結(jié)論是否具有普遍性？是否適用變力、曲線運動情況？從而生成新的問題.

問題2　如圖3所示，物體在粗糙的水平面運動，在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用，則物體在整個過程中的動能變化量與什么功相對應(yīng)？

通過對它的探究，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起多過程問題中功和動能變化量的關(guān)系，并把單過程中的合外力功W擴展至各過程中功的代數(shù)和，從而加深了對功W的理解.

問題3　如果物體在粗糙的水平面上運動時，受到的水平作用力F是變化的，則物體的動能變化量又與什么功相對應(yīng)？

這是由問題2衍生出的直線運動中更為一般的問題，通過問題2的啟發(fā)，學(xué)生能運用微元法進行演繹推理，并得出W=mv22-mv21.

在上面三個問題中，對應(yīng)的物理模型都是在水平面上的運動物體，對于其他類型的直線運動，學(xué)生也容易得出W=mv22-mv21的結(jié)論，從而通過問題解決建構(gòu)起直線運動中功與動能變化量間的關(guān)系，那么此結(jié)論對于曲線運動是否成立？如果成立，我們就發(fā)現(xiàn)了一條新的物理規(guī)律，由此生成類型二的問題.

類型二：曲線運動

問題4　從高為H處將一物體以一速度v0沿水平方向拋出，重力對物體所做的功與物體的動能變化量之間存在什么關(guān)系？

以此問題為支架，讓學(xué)生進一步體會物理科學(xué)方法在探究過程中的作用，實踐表明，學(xué)生對此問題能從兩個角度進行探究，一是運用“猜想—檢驗”模式，先提出假說“重力對物體做的功等于物體動能的變化量”，然后運用平拋運動知識進行檢驗；二是運用微元方法，化曲為直，進行演繹推理. 同時，也使學(xué)生意識到要建立一個新的物理規(guī)律，還需要對一般的曲線運動進行分析，從而衍生出問題5.

問題5　如果物體做曲線運動，且受到變力作用，則物體的動能變化量又與什么功相對應(yīng)？

對此，學(xué)生運用類比方法得出W=mv22-mv21.

在對以上兩類問題探究的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進行理論歸納，進而在問題解決中建構(gòu)起具有普遍意義的動能定理.

2. 對焦耳定律的重構(gòu)建議

（1） 教材分析

在物理學(xué)史上，焦耳定律是由焦耳通過實驗歸納方法得出的. 而在新教材中，沒有重現(xiàn)物理學(xué)史，而是以電流通過純電阻元件為前提，通過理論演繹方法對其進行重構(gòu)，具體的邏輯關(guān)系如圖4.

顯然，上面推理過程的大前提是普遍適用的電功公式W=IUt，小前提是電流通過純電阻元件，因而得到的結(jié)論Q=I2Rt也只適用于純電阻元件，而由實驗歸納方法建立起來的焦耳定律是適用于任何電路元件的，故需要對其呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).

（2） 重構(gòu)方案

盡管運用理論演繹方法在建立焦耳定律時面臨邏輯問題，但在課堂教學(xué)中，完全重現(xiàn)焦耳的實驗歸納方法也是不可取的，因為在運用實驗歸納方法時，要面臨諸如實驗類型、精度等一系列問題. 為此，建議運用理想實驗與真實實驗相結(jié)合方法來建構(gòu)焦耳定律，具體內(nèi)容如下.

①通過定性分析，得出影響焦耳熱的物理量有R、I、t

②理想實驗的設(shè)計及其思維操作

設(shè)阻值為R0的用電器通以電流I0，在時間t0內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，依據(jù)等效思想，運用控制變量法來探究其他情況下產(chǎn)生的焦耳熱與Q0的關(guān)系，進而建構(gòu)起Q與R、I、t的大致關(guān)系.

問題1　在電流、電阻不變的情況下，探究焦耳熱Q與時間t的關(guān)系.

理想實驗：如圖5，在電流I0、電阻R0不變情況下，在兩個時間t0內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q之和即為2t0時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1，故有Q1＝2Q0，由此可見，Q∝t.

在上面設(shè)計的理想實驗中，為探究焦耳熱Q與時間t的關(guān)系，運用了倍增方法和控制變量法，把待探究的時間設(shè)計為t0的整數(shù)倍，便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)焦耳熱Q與時間t的關(guān)系，下面兩個理想實驗的設(shè)計思想與此相同.

問題2　在電流I0及時間t0一定的情況下，探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電阻R的關(guān)系.

理想實驗：如圖6所示，在電流I0及時間t0一定的情況下，電阻為2R0產(chǎn)生的焦耳熱與兩個阻值為R0的電阻串聯(lián)后在時間t0產(chǎn)生的焦耳熱等效，也即Q2=2Q0，故有Q∝R.

問題3　在電阻R0及時間t0一定的情況下，探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電流I的關(guān)系.

在運用理想實驗得出Q與R、t的關(guān)系后，要探究Q與I的關(guān)系，可用倍增方法構(gòu)造出電流為I0的情況，以便借助上面的結(jié)論進行思維操作.

理想實驗：在電阻R0及時間t0一定情況下，通以2I0的電流時產(chǎn)生的熱量為Q3，根據(jù)等效思想，其產(chǎn)生的熱量等效為阻值為2R0的兩電阻并聯(lián)后產(chǎn)生的焦耳熱之和，見圖7. 由問題2知Q′3＝2Q0，而Q3與Q′3的關(guān)系為Q3＝2Q′3，也即有Q3＝2Q′3＝4Q0，故有Q∝I2.

③焦耳定律的建構(gòu)

在對上面的理想實驗的思維操作基礎(chǔ)上，再運用綜合方法，可建構(gòu)起焦耳熱Q與I、R及時間t的關(guān)系為Q＝kI2Rt，其中常數(shù)k可由實驗確定，從而運用理想實驗等科學(xué)方法建立起焦耳定律.

3. 對閉合電路歐姆定律的重構(gòu)建議

（1） 教材分析

教材的編寫思想是通過理論演繹把能量守恒定律與閉合電路歐姆定律聯(lián)系起來，充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，同時又能幫助學(xué)生形成完整的認知結(jié)構(gòu). 基于這一思想，教材以純電阻電路為前提，運用能量守恒定律建立起閉合電路歐姆定律，其邏輯關(guān)系如圖8所示.

從上面邏輯關(guān)系可以看出，理論演繹的小前提是純電阻電路，大前提是能量守恒定律，因而導(dǎo)出的E＝IR+Ir及I=也只適用于純電阻電路，但是教材緊接著又由只適用純電阻電路的E＝IR+Ir推出適用于一般電路的E=U外+U內(nèi)，這就產(chǎn)生了邏輯問題. 因此有必要對其呈現(xiàn)方式進行重構(gòu).

（2） 重構(gòu)方案

在運用能量守恒定律進行理論演繹時，應(yīng)該遵循理論演繹的規(guī)則，即從一般情況出發(fā)，導(dǎo)出相應(yīng)的規(guī)律，然后再運用理論演繹得出純電阻電路中的閉合電路歐姆定律，具體方式如下.

對于圖9所示的電路，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，方框內(nèi)元件性質(zhì)未知，電路中的電流為I，路端電壓為U. ①在時間t內(nèi)，外電路中消耗的電能E外為多少？②在時間t內(nèi)，內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能E內(nèi)多少？③在時間t內(nèi)，電源中非靜電力做的功W為多少？④根據(jù)能量守恒定律，W與E外、E內(nèi)的關(guān)系是什么？

對于上面四個問題，學(xué)生依據(jù)有關(guān)功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt，對其整理后得到E＝U+Ir，其中，Ir是電源的內(nèi)電壓，故此式也可寫成E＝U外+U內(nèi)，這兩個關(guān)系式即為一般意義上的歐姆定律，它適用于一切電路.

對于純電阻電路有U＝IR，則有I＝. 這是純電阻電路中的閉合電路歐姆定律.

4. 對楞次定律的重構(gòu)建議

（1） 教材分析

本節(jié)教材的編寫是以問題與問題解決為紐帶，引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題等步驟去掌握知識，意在突出科學(xué)探究，著眼于學(xué)生探究能力的提高，其教學(xué)流程如下：

其中重溫的實驗如圖10所示，而且運用草圖記錄相關(guān)信息，以便歸納出楞次定律.

在運用圖10所示的實驗進行歸納時，面臨一個關(guān)鍵問題，就是如何從眾多的物理現(xiàn)象及實驗因素中尋找歸納的方向，對此，教材直接提出：“是否可以通過一個‘中介’——‘感應(yīng)電流的磁場’來表述這一關(guān)系”，以此引導(dǎo)學(xué)生歸納出楞次定律. 但問題的關(guān)鍵是，我們是怎么想到從原磁場方向與感應(yīng)電流的磁場方向的關(guān)系進行歸納的？

（2） 重構(gòu)方案

根據(jù)分類方法，影響感應(yīng)電流方向的因素有如下三類：一類是外部因素（磁場強弱、磁場方向、磁鐵運動方向、磁通量變化等）；第二類是自身因素（線圈粗細、線圈的繞制方式等）；最后是自身與外部相互聯(lián)系的方式. 在探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)時，需要圍繞這三類因素設(shè)計一些針對性的問題，讓學(xué)生在問題解決中，提出猜想，設(shè)計實驗，修正猜想，最終“發(fā)現(xiàn)” 楞次定律，具體方案如下.

①探究感應(yīng)電流方向與外界因素之間的關(guān)系

問題1　感應(yīng)電流方向與磁場變化快慢有無關(guān)系？設(shè)計實驗驗證你的猜想.

問題2　感應(yīng)電流方向與磁感應(yīng)強度大小有無關(guān)系？設(shè)計實驗驗證你的猜想.

問題3　分析圖10甲和圖11所示的實驗現(xiàn)象，說明影響感應(yīng)電流方向的外界因素有哪些.

設(shè)置問題3的目的是引導(dǎo)學(xué)生對兩類電磁感應(yīng)問題的共同的外部特性進行歸納，總結(jié)出影響感應(yīng)電流方向的外部因素是磁場方向和磁通量的變化，從而為進一步探究奠定基礎(chǔ).

②探究感應(yīng)電流方向與自身因素之間的關(guān)系

為了探究感應(yīng)電流方向與自身因素的關(guān)系，可設(shè)置以下兩個問題.

問題4　試猜測感應(yīng)電流方向與線圈的粗細、匝數(shù)是否有關(guān)，設(shè)計實驗驗證你的猜想.

問題5　感應(yīng)電流方向與線圈的繞行方向是否有關(guān)？設(shè)計實驗驗證你的猜想，并把實驗信息記錄在草圖上.

通過問題5，引導(dǎo)學(xué)生提出猜想，并通過控制變量法，在保證磁場方向和磁通量變化方式相同的情況下，設(shè)計出圖12所示的實驗對猜想進行檢驗，進而研究感應(yīng)電流方向與繞行方向的關(guān)系.

根據(jù)實驗所記錄的信息發(fā)現(xiàn)，在線圈的繞行方式變化時，回路中的感應(yīng)電流方向也隨之變化，但是線圈中的電流繞行方向是不變的，此時引導(dǎo)學(xué)生探究在線圈的繞行方式變化時，什么因素是不變的？

實踐表明，按此方法重構(gòu)后，學(xué)生能尋找到以“感應(yīng)電流的磁場方向”為中介進行歸納，于是衍生出問題6.

③探究感應(yīng)電流方向與內(nèi)外關(guān)聯(lián)方式之間的關(guān)系

歐姆定律成立條件范文第4篇

最近我的物理學(xué)的也算好，原因是我聯(lián)系生活，用科學(xué)來揭示生活的哲理。

電流是推動電器工作的動力，就相當于生活中做事的動力。電壓就是我們常說的別人賦予的壓力。俗話說：“有壓力才有動力?！薄皦毫υ酱髣恿υ酱蟆！边@自然是有道理的（當然有道理，要不怎么流傳了千百年），但他們忘了一點，那就是導(dǎo)體的電阻。方才的結(jié)論是在電阻不變的條件下成立的，我把這電阻理解為我們青少年特別強烈的逆反心理。

導(dǎo)體有兩種，大部分溫度越高電阻越高，小部分溫度越大電阻越小。而根據(jù)焦爾定律可導(dǎo)出Q=UUt／R。即對大多數(shù)來說，在其他條件相同時，壓力（電壓）越大，氣氛越激烈（溫度越高），逆反心理越強（電阻越大），你硬我更硬。

歐姆定律成立條件范文第5篇

    一、分化原因探究

    認識物理分化的原因是進行科學(xué)的教學(xué)設(shè)計和有效施教的基礎(chǔ)。根據(jù)多年來的教學(xué)實踐和研究,我們認為形成分化的原因是多方面的,主要突出以下三個方面:

    1.物理學(xué)科的特點和性質(zhì)決定。物理知識是由諸多概念和規(guī)律(定律)組成的。物理學(xué)是一門觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理概念的形成,規(guī)律的建立都與生活、生產(chǎn)實際密不可分,都要借助觀察和實驗手段得以落實、深化。很多概念、規(guī)律既具體又抽象,更嚴密,邏輯性、實踐性強。所有的規(guī)律都有其成立的條件,如果條件不明確或不具備,那么這些規(guī)律也就不成立了。同時與數(shù)學(xué)、語文知識的聯(lián)系也很密切?？芍^文、理兩科特點融于一體、兼于一身。數(shù)學(xué)是學(xué)好物理的基礎(chǔ),但物理知識又有別于數(shù)學(xué)知識,它有其特定的物理意義。如數(shù)學(xué)中的比例式,可以說a與b成正比,與c成反比,但在物理中像勻速直線運動公式,密度公式,歐姆定律的變形公式等都不能按數(shù)學(xué)的思維去理解。

    同數(shù)學(xué)一樣,語文知識在物理學(xué)中有豐富的內(nèi)涵。物理中的概念,定律、原理的文字敘述言簡意深,既有“主謂賓”,又有“定狀補”,甚至一字之差,天地之別。例如重力的方向總是“豎直”向下的,不能敘述為垂直向下;物體吸熱后溫度升高了20℃和升高到20℃,含義截然不同。又如“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流”,若無“閉合”、“部分”和“切割”這些關(guān)鍵詞(條件),結(jié)論便不成立。由于物理學(xué)科的性質(zhì)和特點,這就勢必給初中學(xué)生的物理學(xué)習(xí)帶來相應(yīng)的困難。

    2.學(xué)生的認知特點和知識水平?jīng)Q定。年齡處于13~15歲左右的初中學(xué)生思維水平較低,形象思維占主導(dǎo)地位,抽象思維、理性思維還處于萌芽階段,他們對事物的認識多以感知為主,停留在“看得見,摸得著”的較淺層面。物理知識雖以“物”“論理”、以“物”“喻理”、以“物”“悟理”,這也正是物理學(xué)科的特點和優(yōu)勢,但由于受種種條件的制約,并不是所有的“理”都能通過“物”得以明示,有不少定律、定理是在實驗的基礎(chǔ)上,通過建立理想化模型分析、推理出來的,有相當?shù)某橄笮?。如牛頓第一定律的建立,浮力產(chǎn)生原因的分析,能量守恒定律的總結(jié)等。加之對物理概念的理解,規(guī)律的認識需要字斟句酌,反復(fù)推敲、體會,而部分學(xué)生語文、數(shù)學(xué)知識“缺腿”,同時學(xué)生學(xué)習(xí)物理起步較晚,接觸物理前,頭腦里雖有一些前物理概念,但不少前物理概念既根深蒂固,又與科學(xué)的概念相去甚遠。如“力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是產(chǎn)生和維持運動的原因”這一科學(xué)的概念,與學(xué)生目睹的事實有沖突,全新的概念難以建立。并且隨著知識的加深,綜合性加強,特別是從初二下學(xué)期開始,一些問題積累多、遺留大,基礎(chǔ)差的學(xué)生就更感困難,有“退坡”的趨勢或聽之任之的苗頭。從而使物理難學(xué)和分化似乎成為必然。

    3.教師方面的因素。教師的教學(xué)觀念陳舊,教學(xué)方法落后,教學(xué)手段單一,也是導(dǎo)致物理難學(xué),成績分化的一個重要原因。主要表現(xiàn)在: