欧姆定律基础知识十篇

欧姆定律基础知识篇1

关键词：欧姆定律；教学思考；教学研究

一、在欧姆定律教学过程当中，学生经常会遇到的问题

物理学科作为一门科学类学科，其教学内容通常比较枯燥，部分学生表示学习比较费劲，如何能让学生彻底明白和消化欧姆定律，是教师需要考虑的问题。教师可制订相关学习计划，针对不同层次的学生制订适合的学习计划。教学中的重点：电流、电压、电阻等相关知识点，一定要重点讲解以便学生掌握，将理论知识与动手实践结合起来，让学生在实践中加强对实验中的仪器和知识点的把握。

二、让学生明白欧姆定律的主要内容即电流、电压、电阻三者之间的关系

欧姆定律作为初中物理电学的基础，在初中教学之中只涉及部分电路，只有充分掌握了欧姆定律才能进一步学习电学部分的相关理论分析和计算。欧姆定律即阐述电流、电压、电阻三者之间相互关联的关系，教师在实验当中引导学生自己推算出电压、电阻、电流三者之间的关系，从而引出欧姆定律，让学生的记忆更加清楚。演示实验完成后要让学生自己动手，加深理解。

掌握基础定律知识后，教师则应当引导学生分析三者之间变化的问题，即电流是随着电阻与电压的变化而改变。在欧姆定律例题分析中比较常见的问题是多个变量的问题分析，教师要引导学生分析，运用一不变二变的方法来进行问题分析。由于初中学生的理解水平有限，且电压、电流、电阻的概念比较抽象，教师可借助多媒体教学工具，利用相关教学短片帮助学生理解。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”，并且引导学生明白电阻是导体自身的特有属性，电阻的大小是受到温度、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，电阻不会随着电流或者电压的大小改变而改变，只是运用电压和通过的电流比例数值表达起来比较方便。

很多学生在学习欧姆定律之后，错误地以为电阻是受电流与电压影响的。相关教师一定要及时纠正学生的错误理解，教师在做演示实验时，需要让学生明白研究方法。运用控制变量法来研究，如电阻不变，研究电流与电压之间的数量关系；电压不变，来分析电阻与电流之间的量变关系，并且要直接将实验方法演示给学生看，从而加深学生的理解。

三、让学生一带一，提高学生掌握程度

不同的学生对欧姆定律的掌握程度不尽相同，教师可将成绩优秀的学生与成绩较差的学生进行分组，形成学习氛围较好的学习小组。采取团体合作的方式来帮助学生学习，有些学生面对老师和面对同学学习效果也不同。学生相互之间的沟通比较方便，理解能力也大体相同，进步速度也相对较快，教师从一旁进行指导。让学生在掌握了基础的相关知识以后，教师再进行分析，让学生充分掌握后再进行巩固提高，能提高举一反三采取多方面思维的能力。学生之间相互讨论，也能形成良性的竞争式学习，另外树立学习的榜样，也能从心理上鼓励学生主动学习，帮助学生产生学习兴趣和学习积极性。并且让学生不定期进行交换学习，以促进学生的整体学习水平。这样既能促进学生相互之间学习进步，又能培养学生团结合作的精神。

总之，欧姆定律作为电学的基础，学生必须真正掌握该定律，教师在实际教学过程当中，应该对物理教学内容进行细化和具体化，让不同层次的学生群体都能充分掌握。此外，还要引导学生在思维方面和动手实践方面进行改进，并且从中归纳出一些行之有效的教学方法，从而让学生更好地掌握欧姆定律的基础理论，为以后的学习做好铺垫，提高相关教学任务的质量，在实际教学过程当中，注重培养学生的动手实践能力、案例分析和其他方面解决问题的能力，让学生能够掌握控制变量法。同时要培养学生积极探索事物本质的科学精神，切实提高学生的物理综合素质。

参考文献：

[1]宣小东.对现行教材中欧姆定律教学设计的一些思考[J].物理教学探讨，2005（3）.

[2]许忠林.初中物理欧姆定律教学中常见的问题及对策研究[J].成才之路，2015（9）.

[3]符东生.关于初中“欧姆定律”教学的思考[J].物理教学，2014（8）.

[4]王存香.《欧姆定律》教学思考[J].数理化解题研究，2014（5）.

欧姆定律基础知识篇2

关键词：欧姆定律；理解概念；实际问题

欧姆定律是初中物理教材中一条很重要的电学定律，是电学内容的重要知识，也是学生今后学习电磁学最基础的知识。欧姆定律无论在理论上还是在实际生活中运用都非常广泛，可是对于初中生来说，学习起来有很大的难度，因此，作为一名物理教师，有责任教会学生怎样学好欧姆定律。下面是我在教学实践中的几点尝试，仅供大家参考：

一、引导学生理解概念内涵

学习欧姆定律的关键是从理解概念入手，因为多年的教学经验告诉我：很多学生能够准确地背诵欧姆定律公式，但不会对公式进行巧妙的运用，更说不上对公式进行深入理解了。这种现象往往导致学生在考试时经常出错，纵观我们的中考试题，很多题目涉及概念题，所以说理解概念是非常重要的。因此，在学习欧姆定律时，我这样引导学生理解欧姆定律：1.导体中的电流与导体两端电压是成正比的，与导体电阻是成反比的。2.在实际的电路中有几个导体，即使是同一个导体，在不同的时刻I、U、R值也是不同的，因此在运用欧姆定律时应看清是不是同一导体、同一时刻的I、U、R值。3.要明白是电阻大小的一个计算公式，不是决定式，如果某段导体两端的电压变化几倍，它的电流也随之变化几倍，因此，比值R是一个定值。

二、引导学生解决实际问题

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生活问题，学生只有把书本中的知识运用到生活当中，才能适应社会发展的需要。例如在学习欧姆定律时，我给同学们出示了这样一个问题：在开汽车时，听听音乐可以减轻司机驾车疲劳，使乘车人身心愉快，某汽车上的收音机基本结构如图所示，

初中物理中的欧姆定律对学生来说是一个难点，教师只有运用恰当的教学方法，学生才能有所收获。在今后的教学中，我将继续研究新颖的教学方法，进一步提高物理课堂教学效率。

参考文献：

[1]蒋国成.中考对欧姆定律的考查分析与复习指要[J].中学教学参考，2009（23）.

欧姆定律基础知识篇3

关键词：初中物理 复习

九年级已经进入期末大复习阶段，为了能打胜这场中考战，进行有效的复习，是提升成绩的关键。我就九年级物理总复习谈一些看法和做法。

一、复习课的现状和困惑

有人说，“做中国的学生容易”，当然这话有一定的片面性，中国的学生自然有中国学生的辛苦和压力，但是“在课堂上的中国学生”大多是容易和轻松的，因为整堂课都是老师在喋喋不休的讲，学生只需打着瞌睡去听就好了。结果，老师的课是越讲越熟练，学生到学的不怎么样。我们经常遇到这种情况，只要一说上复习课，学生就唉声叹气，没有兴趣。只是不爱学习的差生有这样的反应吗？不是，而是一个普遍现象。相比，学生更喜欢上新课，新课至少有点新鲜感，而复习课，大部分学生都会有“学过了”的情绪，从而心生厌倦。我终于明白，做为老师每年都在讲，每年都在“复习”，怎么会不提高，怎么会不熟悉？但是，上课的目的是为了让我们“复习”吗？当然不是，那么，出路在何方？

二、让复习课生动起来

（一）明确复习目标，形成知识网络

既然是复习，学生对每一部分的知识还都是有一定的认识的。所以我们在明确复习目标时，学生并不会觉得空洞，而会帮着他们知识系统化，这也是新课与复习课的不同之处。我们不仅要有一个知识板块的目标，还要有每一节的目标。让学生做到心中有数。

下面，我说一个具体的案例：

案例：电学部分的复习目标

①电流、电压、电阻及电流表、电压表的使用。②串、并电路的特点及规律。③欧姆定律及应用④电压表、电流表示数变化问题和电路故障分析专题⑤测电阻（定值电阻、小灯泡灯丝电阻、及简单的单表测量）。⑥电功率。⑦家庭电路、安全用电。⑧电与磁。

（二）让学生成为课堂的主体

课堂是学生的课堂，学生是课堂的主体，而老师是课堂的主导。我们要腾出时间和空间，让学生去说、去做。说一个我的亲身经历。几年前，我教的三个班成绩一直不太好，我就很郁闷，有一次和一个老师谈及此事，我还愤愤不平，我说“我教的很好呀，我已经讲的相当到位了，怎么就学不会呢？”，那个老师说“这个我信，但是你更应该看学生学的是不是很多位”。这句话让我思考了很久，我们应该关注“教”，但是我们更应该关注“学”。

下面，我说一个具体的案例，主要谈如何让学生参与到课堂中：

案例：欧姆定律及应用课堂设计

本节课共分四部分：

①熟悉串、并电路的规律 ②理解欧姆定律③欧姆定律的应用④拓展延伸

设计思路：

1.串、并联电路规律：熟悉串、并联电路规律是利用欧姆定律解题的基础。需要再次强化。

具体操作：⑴和学生一起复习串、并联电路的规律。⑵学生完成针对性练习。⑶同桌交换对改。（要求：语言必须准确）⑷找学生说出自己的错误之处。

2.理解欧姆定律：欧姆定律就是要研究电流、电压、电阻这三个物理量的关系。通过两个实验完成研究： ⑴探究电流与电压的关系。⑵探究电流与电阻的关系。

具体操作：⑴和学生一起理解欧姆定律。⑵学生完成针对性习题。

（两个实验探究题：①探究电流与电阻的关系。②探究电流与电压的关系。）

3.欧姆定律的应用：通过练习欧姆定律在串并联电路中的经典题目，让学生能用刚复习过的知识解决物理问题。树立学生的自信心。

4.拓展延伸：让学生抢答两道与本节课密切相关但有一定难度的题目。对于最先完成题目的学生予以表扬或简单的奖励。

三、有条不紊地做好三轮复习

第一轮：夯实基础，梳理知识。

划分知识板块，突出知识的系统性，完成知识体系的建构。面向全体学生，重点是让基础差的学生有所收获，基础好的同学有所提高。

如何划分知识板块：

1.力、热、声、光、电、电与磁、信息与能源。

2.根据自己的理解和教研组的讨论细分知识板块。

例如：电学

①.电流、电压、电阻及电流表、电压表的使用。②.串、并电路的特点及规律。③.欧姆定律及应用④.电压表、电流表示数变化问题和电路故障分析专题。⑤.测电阻（定值电阻、小灯泡灯丝电阻、及简单的单表测量）⑥.电功率。⑦.家庭电路、安全用电。

第二轮：专题复习，提升能力

第二轮复习是第一轮复习的延伸和提高，侧重培养学生综合解题能力。该阶段要突出重点，突破难点。注意物理思想的形成和物理方法的掌握。 我们所进行的专题复习：实验探究专题、作图专题、电热综合专题、力热综合专题、开放性填空题解题分析等。实验探究专题包含：声光热实验专题、力和运动实验专题、压强浮力实验专题、机械和机械效率实验专题、电学实验专题。专题由备课组教师分工完成。

第三轮：关注热点、搜集信息，综合模拟，把脉中考

1.热点信息剖析

①“京广高铁”、“郑州地铁”②“辽宁号”、“蛟龙号”③“新交规” ④大气污染与节能减排“雾霾” “电动汽车”“爆竹、安全”⑤、神舟十号（年中发射）⑥嫦娥三号（年末登月）

2.我们会及时的从省教研室、市教研室以及兄弟学校了解中考信息及动向，再把信息和动向转化到考前模拟试卷中。一人出卷，两人把关审核，努力提高试卷质量，让模拟考试更加有意义。

欧姆定律基础知识篇4

一、教材分析

《欧姆定律》一课，学生在初中阶段已经学过，高中必修本（下册）安排这节课的目的，主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识；体会物理学的基本研究方法（即通过实验来探索物理规律）；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法；再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法．这就决定了本节课的教学目的和教学要求．这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的，从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法．

本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础．本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用．因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段．

通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围；理解电阻的概念及定义方法；学会分析实验数据的两种基本方法；掌握欧姆定律并灵活运用．

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析．这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础．

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义．尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏．从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度．对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从数学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义．有些学生常将两种表达式相混，对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清，要注意提醒和纠正．

二、关于教法和学法

根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法．教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与教学活动．在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见．这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃．

通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实际操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律．同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯．

三、对教学过程的构想

为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：1．在引入新课提出课题后，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么（不一定让学生回答）？这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用．2．对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答．这样使他们既巩固了实验知识，也调动他们尽早投入积极参与．3．在进行演示实验时可请两位同学上台协助，同时让其余同学注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考．4．在用列表对比法对实验数据进行分析后，提出下面的问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析？目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识．到此应该达到本节课的第一次高潮，通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨．5．在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义．此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨．此处节奏应放慢，可提请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次高潮，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出实验结论的基础上，进一步总结出欧姆定律，这实际上是认识上的又一次升华．要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力．教师重申时语气要加重，不能轻描淡写．要随即强调欧姆定律是实验定律，必有一定的适用范围，不能任意外推．7．为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习，达到巩固之目的．然后结合课本练习题，熟悉欧姆定律的应用，但占时不宜过长，以免冲淡前面主题．

四、授课过程中几点注意事项

1．注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍．

2．注意正确规范地进行演示操作，数据不能虚假拼凑．

3．注意演示实验的可视度．可预先制作电路板，演示时注意位置要加高．有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上，使全体学生都能清晰地看见．

4．定义电阻及总结欧姆定律时，要注意层次清楚，避免节奏混乱．可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出，而欧姆定律在归纳完实验结论后总结．这样学生就不易将二者混淆．

欧姆定律基础知识篇5

关键词：　课堂引入; 欧姆定律; 兴趣; 物理学史;

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

[1] 丁江铃,谢元栋,纪熙.爱迪生与特斯拉之争引入中学物理教学的意义[J].物理通报,2019(2):116

欧姆定律基础知识篇6

【关键词】电工学教学；教学实践；实验技能

在职业教学中，《电工学》是作为机械维修、焊工、机电等专业的一门重要的基础课程。由于它具有概念多、知识广、综合性强、实训性强等特点，因此，在教学中要做到重点突出、深入浅出、化解得法，使学生尽快掌握。笔者就《电工学》在职业教学中的细节问题浅谈体会。

一、在教学内容中应突出“学以致用”的理念

《电工学》是一门基础学科，它的对象是非电工专业学生。其基本理论和基本规律应以体现够用为度，以掌握概念、规律，突出应用培养技能为教学重点。例如，电路重点介绍电路的基本概念、基本定律和基本分析方法；磁场与电磁感应重点介绍电流的磁场、磁场对电流的作用及电磁感应原理在实际中的应用；单相、三相交流电与控制电路重点介绍变压器与三相异步电动机的原理、控制和使用及安全用电的基本知识；常用电子元器件重点介绍电子元件外部特性与功能及电子电路的定性分析与应用。课程的教学目的不仅是教会学生知识，更重要的是教会学生知道如何在生活、生产实践中运用这些知识。

二、结合教学内容，理论与实际相结合，充分挖掘学生的推理能力

在教学中还应突出教学的实践性，充分强调对实践的指导意义，思考分析理论在实际的具体应用。例如，在讲解串联电路时，为加深学生对实际指导意义的理解，授课时我就举一些实例。例如，若把一只“24V、12W”的灯泡接到110V电源上，应串联多大的降压电阻？可选电阻有160欧姆、200欧姆、250欧姆三种。学生根据灯泡的额定电压、额定功率，算出灯泡的额定电流为0.5A，电阻为48欧姆，再根据串联电路的规律，算出电路的总电阻为220欧姆，最后总电阻减去灯泡的电阻，需要串入的电阻为172欧姆。但是，可选的电阻没有172欧姆，那么接近的电阻160欧姆和200欧姆中应选取哪一个呢？能否取最接近172欧姆的160欧姆呢？答案是否定的。因为如果选了160欧姆的电阻，串联后流过灯泡的电流为0.53A ，超过了它的额定电流，这是不允许的。前面算出的额定电流在实际应用时隐含的条件是只能小于或等于它，而不能大于它。选取200欧姆的电阻串联后，虽然电流下降到0.44A，灯泡的亮度有所下降，但能保证用电设备安全使用。引导学生理论联系实际，挖掘学生的推理能力，不仅能加深学生对概念的理解和应用，而且能调动学生的学习积极性，让学生感到学的东西有用。

三、合理运用分析、比拟教学法，提高学生学习能动性

在《电工学》中有些概念不易理解，学生学起来感到较吃力。如何帮助学生掌握概念呢？教师在教学中要突出概念的理解性，采用分析、比拟教学法能让学生很好地理解掌握知识。例如，在分析电压与电位的区别时，学生对参考点的含义不易理解，常将电压、电位混淆。那么，教师在教学中可把电位比拟为高度，把电位差（即电压）比拟为高度差。电位是电路中某点相对于参考点的电压。它是相对值，其大小随着参考点的改变而改变。教师可把黑板台的高度比拟为电路中某点的电位，这时，可选择不同的参考点（如地面、黑板台、屋顶等）来观察黑板台的高度。选择的参考点不同，黑板台的高度就会出现不同的值，这些值既可以是正值（以地面为参考点），也可以是负值（以屋顶为参考点），也可以为零（以黑板台为参考点）。以此来加深学生对电位是相对值这一概念的理解和记忆。

四、合理安排教学内容顺序，引导学生注重相似内容的比较

在《电工学》的教学内容中，有些概念和定律容易混淆。如果顺着章节讲授，会造成内容前后脱节，使学生抓不住要领。但若打破章节顺序，把类似的概念放在一起相互比较，集中讲解则可起到事半功倍的效果。例如，在“电磁与电磁感应”教学中，右手螺旋定则（安培定则）、左手定则、右手定则等比较分散，提法又相近，许多学生对这三个定则经常混淆。教师若采用相似内容类比区别、集中的教学方法，就能很好地解决这个问题。首先演示三个实验，并区分三个定则的适用场合。右手螺旋定则，用于判断通电导线周围的磁场方向（即电生磁使用右手螺旋定则），左手定则用于判断通电导线在磁场中的受力方向（即电磁生力用左手定则），而右手定则用于判断导线切割磁力线后产生的感应电流、感应电动势的方向（即磁生电用右手定则）。其次，右手定则针对发电机，左手定则对应电动机。这样，学生对三个定则的概念和运用场合印象就非常深刻了。

五、合理安排好实验教学，强化实验技能的培养

《电工学》是一门实践技能很强的课程。要在实验课中，要求学生课前根据实验题目自己拟定实验方法、实验步骤及使用实验设备。教师在上课之前先进行检查，如发现问题和学生一起讨论解决，然后学生进行独立操作，测出实验数据，最后写出完整的实验报告。这种方法有利于培养学生动手、动脑的习惯，提高学生实际操作和研究问题的能力。

参考文献：

欧姆定律基础知识篇7

1学习物理概念需要重视概念的形成过程

物理概念是物理知识的核心内容.著名科学家钱学森曾说过：“学习理科的关键是概念清，多练习.”学生的物理概念是否清楚对学好物理至关重要.学习物理概念需要重视物理概念的形成过程.学习物理概念需要知道为什么要引入它，它是如何定义的，定义式是什么，单位是什么，如何测量（或测定），有什么应用等.例如：密度是一个十分重要的物理概念，学习它要重视以下过程：在物理学中为了比较相同体积的不同物质的质量一般不同的特性引入了密度，单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度，定义式是ρ=m/V，国际单位是kg/m3，常用单位是g/cm3，测密度的方法很多，但基本方法是测质量，测体积，再利用密度公式计算出密度，应用有求密度，求质量，求体积等等.速度、压强、功率、比热容、电功率等等都是重要的物理概念，望广大师生重视其形成过程.

2学习物理规律需要重视规律的形成过程

物理规律是物理知识中的最核心内容，多数是从物理事实的分析中直接概括出来的，学习物理规律更需要重视物理规律的形成过程.要知道物理规律的实验基础、基本内容、数学表达式、适用范围、应用等等.例如：欧姆定律是电学中最重要的规律之一，学习它，我们要知道欧姆定律的实验基础，欧姆定律是研究电流与电压、电阻的关系，首先要用到控制变量法，电阻一定，研究电流与电压的关系，电压一定，研究电流与电阻的关系.电阻一定，可找一定值电阻（R=5 Ω），研究电流与电压的关系，实际上要看电压变，电流变不变，若变，如何变.如何改变定值电阻两端的电压呢？方法一：可以改变电源的电压，方法二：可以通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.通过探究实验得出电阻一定时，电流与电压成正比.电压一定，可找一稳压电源，也可通过滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变，研究电流与电阻的关系，实际上是看电阻变，电流变不变，若变，怎么变？改变电阻，还要知道它的值，可以逐次更换定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移动滑动变阻器，保持电阻两端的电压（U=3 V）不变，从而测出相应的电流值.分析实验数据得出，电压一定时，电流与电阻成正比.

欧姆定律的基本内容是：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.数学表达式为I=U/R，欧姆定律是在金属导体做实验的基础上，总结出来的，一定适用于金属导体，对于其它的导体是否适用，要用实验验证，通过实验证明，欧姆定律还适用于电解液导电，不适用于气体导电，可见欧姆定律的适用范围是适用于金属导体，电解液导电，不适用于气体导电.应用有三方面：（1）求电流，（2）求电压，（3）求电阻.解题时要注意I、U、R三个物理量的对应性、同时性、统一性，即对应于同一导体、同一段电路，同一时刻、同一状态，单位要统一于国际单位.

3学生实验需要重视实验过程

学习物理要以观察、实验为基础，观察自然界中的物理现象，进行学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的明确认识，这种认识是理解物理概念和规律的必要的基础.学生实验需要重视实验过程，如要了解每个学生实验的实验目的、实验原理、实验方法、需要测量的物理量、实验器材、实验步骤、实验记录、实验结论、必要的误差分析等等都应该清楚.

4科学探究需要重视探究过程

科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序探索学习的过程，从中学习科学方法、发展科学探究所需要的能力、增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受.科学探究需要重视探究过程.科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维.因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的，这种思维程序就是学生科学探究的程序步骤.即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.

5做物理习题需要重视解题过程

学习物理要求概念清，多练习.可见做物理习题很重要，做题可以帮助我们巩固所学的知识，检验学习效果，锤炼思维的灵活性，全面提高学生的科学素养，培养学生观察、实验能力，分析概括能力，运用物理知识解决简单的实际问题的能力，以及创新精神和实践能力.物理题型很多，如填空题、选择题、实验题、探究题、简答题、计算题、作图题、推理题等等.无论是做何种题型的物理习题，都需要重视解题过程.不同的题型，有不同的解题要求，不同的解题方法，不同的解题过程.一般来说，无论是做何种物理习题，都要正确理解题意，正确审题；明确相应的物理过程，物理情景，建立物理模型；运用相应的物理概念、物理规律，直接得出结果或结论.稍微有点灵活性，有点难度的题目，要分清层次，理清思路，找出联系，或进行物理公式变换或公式推导，或运用数学思想（如列方程、列方程组）求解.最后就是检查.

6学习物理需要重视有的物理量是过程量

物理学所研究的许多问题，都直接涉及到某一物理现象发生的整个过程，或者是过程中的某些状态.因此，相应地就引人了许多关于描述某些物理过程的过程量和用来描述某些特定的物理状态的状态量.

过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量，如冲量、路程、功、热量、速度改变量等都是过程量，它们都与一定的物理过程相对应.一般说来，物质系统从某一个状态变化为另一个状态，如果经历不同的物理过程，虽然初始状态与终了状态量可能保持相同，但过程量不一定相同.

欧姆定律基础知识篇8

【关键词】康德哲学/非欧几何/狭义相对论/批判精神

【正文】

20世纪早期可谓科学史上罕有的黄金时代。其间，现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学相继创立，由此不仅为物理学提供了新的范式，而且为人类的整个自然观带来了重大变革。赞叹之余，我们更应细察这些科学思想的源流，从而发现通向未来的重要启迪。这就必然把我们带到19世纪后半叶这一令德国人为之骄傲的时代，尤其是在被誉为“德国科学的帝国首相”的亥姆霍兹身上，我们将会发现导向20世纪物理学革命的一系列重要思想。

一追踪“先天”空间形式的世俗血统

在人类文明史上，数学因其在我们的整个知识体系中的特殊地位而与哲学有着非同寻常的关系。对数学基本问题的思考不仅是推动数学发展的重要动力，而且也使数学的内容不断深化和发展。从柏拉图到康德的哲学唯理论流派就把数学当作自己重要的理论基石，欧氏几何学曾被康德看作是存在先天综合判断的根本依据之一。“经验论哲学家们则反对这一论证，结果都失败了；唯理论者有数学家站在他的一边，要反对他的逻辑，似乎是没有希望的。非欧几何发现之后，情况为之逆转。”[1]经验主义思潮随开始盛行。对于认识论的这次重大革命，亥姆霍兹功不可没。

从其科学生涯的早期，亥姆霍兹就致力于对数学、物理学基本概念的哲学分析和批判考察。在他看来，自然科学与逻辑学在思维方式上是根本不同的。因为在作为“哲学的一部分的逻辑学中，关于大前提及小前提的起源问题一般是没有说明的，……传统逻辑把自己限于那种方式、方法，由这种方式、方法你就能从已知的和给定的命题推出新命题，即一个人如何从三段论中推出命题。它并没有给出我们如何达到最初命题的大前提和小前提的任何信息。一般说来，这正是由一位未知的权威所给的命题。”[2]而自然科学的程序则恰恰相反，它的目的在于获得先前未知的知识，这些知识是不能由任何权威给出的。正是那些先前不知道的命题，形成了自然科学的主要部分及最重要的部分。按照这种精神，对于一个理论来说，亥姆霍兹最为关注的必然是对其前提及基本原理的批判性审查，并进而揭示出它们的“世俗血统”，这正是他科学与哲学研究的突出特色，也是一切富有创造性的杰出科学家及哲学家所共有的优秀品格。因此，从其对生理光学的研究到对一般空间知觉的起源和本性的沉思，再到对几何学及算术公理之基础的批判性考察就成了亥姆霍兹科学与哲学探索的必然发展趋势。

早在1857年给其父亲的信中，亥姆霍兹就明确谈到：“我正感到某些问题急需特别处理的必要性。就我所知，还没有任何一位现代哲学家着手处理这些问题，它们全部属于康德所探讨的先验概念的范围。例如几何学原理和力学原理的起源问题，以及我们必须逻辑地把实在归诸于物质和力这两个抽象概念的理由。其次是来自类比的无意识推理的规律，由此规律我们才从感觉进到知觉。我清楚地认识到这些只有通过哲学探讨才能被解决，也才是可能解决的，以致我感到对更深奥的哲学知识的迫切需要。”[3]但另一方面，他也深知解决这些重大问题决不能像前人那样单靠纯思辨的方法，否则就会重蹈覆辙。随之，亥姆霍兹对感官生理学、特别是生理光学及知觉的起源与本性进行了长期的深入研究，直到1866年才真正转向几何学公理及算术公理之基础的研究。

在亥姆霍兹看来，像几何学这样的科学可以存在，而且按它的方式被建构起来这一事实，已经必然地引起每个对认识论问题感兴趣的人的关注。我们的知识中没有别的学科像几何学那样似乎是现成地出现的。在这方面，它完全避开了其它的自然科学学科必须做的那种收集经验材料的繁琐任务，以致它的程序的形式是唯一地演绎的，结论来自结论，并且谁都不最终地怀疑这些几何定理对现实世界的有效性，从而使得几何学总是被当作令人叹服的例子去证明，不必借助经验我们也能获得关于实在内容的命题的知识，特别是被康德当成了存在先天综合判断的根据，这是不符合批判精神的。亥姆霍兹要进一步对这些所谓的“自明公理”进行批判考察，其目标在于“给出有关几何公理，它们与经验的关系以及用其他公理代替原有公理的逻辑可能性的最新研究成果的一种解释。”[4]

那么，欧氏几何所隐含的基本事实是什么呢？亥姆霍兹的分析表明，欧氏几何的所有证明的基础都在于确立相关的线、角、平面图形及立体图形的叠合。只有当两个图形完全重合时，它们才是相等的。对之作进一步的分析将会发现，为了使两个图形相等，必须把一个图形移向另一个图形。但是如何移动呢？答案无疑是要保证移动过程中图形保持不变，这相当于移动一个不变的刚体。显然，这里隐含的公设是不变刚体的存在，而这个概念是来自对自然物体所显现的物理的或化学的特性的抽象。如果刚体或质点系统不能形状不变地相互移动，如果几何图形的叠合不是一个独立于一切运动的事实，我们就不能谈论全等，也不会有空间测量的可能性。因而，对欧氏几何来说，首要的是全等概念，而不是两点间的最短线，这就是亥姆霍兹基于事实的分析而非解析的准则所得到的一个重要结论。正如他在谈到这一点时所说：“我的出发点是一切最初的空间测量都是基于对全等的观察。显然，光作为直线的性质是一个物理事实，它受到其它领域的特定实验的支持，对于可以获得对几何公理的精确性充分确信的盲人来说，光的这一特性是绝对不重要的。”[5]因为盲人不借助光的直线性也能理解欧氏几何学，但盲人并非通过触觉没有领悟全等。

亥姆霍兹认为，Riemann的解析方法的不足之处在于它没有反映出我们的空间概念所必须的经验部分。而他自己的目标则在于以确立重合为起点，去假定空间测量的可能性并进而探求多维空间的一般解析表达式，这就意味着经验地得到了几何公理。在谈到与Riemann的研究思路的重大区别时，亥姆霍兹指出：“我自己达到同样的考虑部分地来自对于颜色的空间描述的研究，部分地通过对以视野中的测量为目的的视觉估计之起源的研究。Riemann从描述空间中无限接近的两点间距离的一般解析表达式开始，由此导出了关于不变的空间结构的自由运动定理，而我则从观察事实出发，这一事实即不变的空间构形在我们空间中运动的自由性是可能的，并且我由这一事实导出了较Riemann当作公理的解析表达式的必然性。以下就是我的计算所基于的假定：(a)关于空间的连续性和维数；(b)可动刚体的存在，它是通过叠合而进行空间测量的比较时所必需的；(c)这种刚体的可自由运动特性，由(b)(c)两点可保证两个空间图形的叠合与其所在的空间位置无关；(d)刚体的旋转不变性。”[6]亥姆霍兹认为，这四个假定都是普通几何所具有的，“尽管以上假定没有关于直线和平面的存在的公理及平行线公理，它也是完备的和自足的，并且从理论上看，它具有完备性和易于检验的优点。”[7]

从以上四个假设出发，亥姆霍兹达到了Riemann的研究起点，即N维空间中扩展了的毕达哥拉斯定理。如令维数为三，并假定空间是无限扩展的，就只有欧氏空间是可能的。也就是说，欧氏空间只是满足叠合条件的不同类型的空间中的一种。这些空间包括球面空间和伪球面空间，它们也是可设想的无矛盾的几何学。

那么，为什么我们接受了欧氏几何，而没有接受其它可能形式的非欧几何呢？为此，亥姆霍兹认为必须首先研究可想象的和可知觉的东西之间的关系，并进一步从中发现新的准则，以便用于有关几何学的特殊考虑，从而区别出空间知觉中的先天因素和后天因素。他先后研究了假想的二维生物在平面、球面及椭球面上所产生的几何学。从而得出结论：欧氏几何学之所以是我们周围实在世界的几何学，这没有什么可奇怪的，因为我们的视觉观念已经变得与这一环境相适应，因而也服从欧氏几何定律。如果生活在另一种几何结构不同的环境中，我们就会与新的环境相适应，学会看非欧几里德式的三角形，会觉得三角形的内角和不等于180度是正常的，我们也将学会用被那个世界的刚体所定义的一致性来测量距离。也就是说，欧氏几何的优先权是古老习惯的产物，它的基础在于我们的物质环境的欧几里德特性，我们由之认识几何关系的物理实体——刚体和光线在结构上是与欧氏几何定律相一致的，这种经验事实正是这类习惯的源泉。因而，康德意义上的终极范畴是不存在的，它所被赋予的确定性和固有的必然性也是虚幻的。由此，空间直观的“世俗血统”显然无疑其基础受到了根本性的动摇。一场新的认识论革命即将到来，它的目标正是对那些被赋予先天性的基本概念进行彻底地批判和清洗。马赫及赫兹的力学批判正是这一革命的重要组成部分，相对论的创立则是这一认识论革命的重大成果。在爱因斯坦看来，如果没有亥姆霍兹的非欧几何思想，就不可能通向相对论。

二爱因斯坦：“时间是可疑的”

众所周知，爱因斯坦是完成人类时空观根本变革的伟大哲人——科学家。他的青年时期正值追寻科学原理之基础的英雄时代，而善于从思想起源对基本概念进行批判性考察恰是爱因斯坦成功的关键，这与亥姆霍兹不无重大关系。

正如爱因斯坦多次谈到的那样：还在苏黎世联邦工业大学学习时，他就利用课余时间认真研读了亥姆霍兹、玻耳兹曼、赫兹等人的论著，特别是亥姆霍兹的五卷本《理论物理学讲义》使他受益匪浅。其中的第一卷有一半讲的都是哲学和认识论，具体实验却很少提及，甚至连那个在他的赞同下首次完成的迈克尔逊实验都未提及。正是这套讲义加强了爱因斯坦的批判意识及研究认识论的自觉性。当谈及这段经历时，爱因斯坦不无感慨地说：“在那里我有几位卓越的老师（比如胡尔维兹(A.Hurwitz)、明可夫斯基(H.Minkowski)），所以照理说，我应在数学方面得到深造。可是我大部分时间却是在物理实验室里工作，迷恋于同经验直接接触。其余时间，则主要用于在家里阅读基尔霍夫(G.R.Kirchhoff)、亥姆霍兹(H.L.F.vonHelmholtz)、赫兹(H.R.Hertz)等人的著作。”[8]大学毕业后，在伯尔尼专利局做试用检验员的爱因斯坦与C·哈比希特、M·索洛文三人组成了奥林比亚科学院，其中研读和讨论包括亥姆霍兹在内的大师们的著作是科学院的主要活动之一。因而，亥姆霍兹对于几何学、数学及力学基本概念的批判对爱因斯坦的认识论及其对康德哲学的看法有着直接影响。

爱因斯坦看来，康德哲学中最重要的东西是他所说的构成科学的先验概念，而承认先验综合判断的存在则是他设下的圈套。[9]事实上，康德在那些作为任何思维的必要前提的基本概念与来自经验的概念间所作的根本性区分是不正确的，其原因在于康德只强调了那些基本概念的有效性而忘记了它们的世俗来源，从而它们就会被看作是一成不变的既定的东西，并打上“思维的必然性”、“先验地给予”等等烙印。康德正是这样去看欧氏几何的。正如爱因斯坦在“物理学与实在”一文中所指出的那样：“欧几里德几何的纯逻辑的（公理学的）表示，固然有较大的简单性和明确性这个优点，可是它为此所付出的代价是放弃概念构造同感觉经验之间的联系，而几何学对于物理学的意义仅仅是建筑在这种联系之上的。致命的错误在于：认为先于一切经验的逻辑必然性是欧几里德几何的基础，而空间概念是从属于它的。这个致命错误是由这样的事实所引起的：欧几里德几何的公理构造所依据的经验基础已被遗忘了。”[10]既然“先天”空间形式已不可能，“先天的”时间形式还成立吗？这便是相对论的诞生必须突破的一道难关。在放弃了许多无效的尝试之后，爱因斯坦终于醒悟到：“时间是可疑的。”谈到这一点时，爱因斯坦特别强调了休谟和马赫的影响，在他看来：“只要时间的绝对性或同时性的绝对性这条公理不知不觉地留在潜意识里。那么任何想令人满意地澄清这个悖论的尝试，都是注定要失败的。清楚地认识这条公理以及它的任意性，实际上就意味着问题的解决。对于发现这个中心点所需要的思想，就我的情况来说，特别是由于阅读了戴维·休谟和恩斯特·马赫的哲学著作而得到决定性的进展。”[11]这里并未提到亥姆霍兹的作用。的确，亥姆霍兹由于认识到“时间”观念的复杂性而更关注于空间观念的批判性考察。但这种批判对相对论的创立同样有着至关重要的作用。其影响并不亚于马赫那“坚不可摧的怀疑论”。[12]在谈到非欧几何与物理学时爱因斯坦也指出：“物理世界的几何究竟是怎样的？它究竟是欧几里德式的还是任何别种的？许多人都争论过这个问题有没有意义。为了说明这种争论，必须在下面两种观点中彻底坚持一种。第一种观点，同意几何‘体’实际上体现着物理固体，当然，这只要固体遵守那些关于温度、机械应力等等已知的规定就行了。这是从事实际工作的实验物理学家的观点。如果几何的‘截段’，同自然界的一定客体相对应，那么几何的一切命题也都具有说明现实物体的性质。这种观点亥姆霍兹说得最明白，可以补充一句：要是没有这种观点，实际上就不可能通向相对论”。[13]对此应怎样理解呢？如果我们深入考察亥姆霍兹的非欧几何思想，我们将发现，其中不仅仅有对先天空间形式的批判，而且包含着关于“空间”相等的一种操作定义，从而为建立新的时空观指明了方向。

在有关空间知觉的早期研究中，亥姆霍兹就指出，我们对各种空间形状、距离及空间关系的知识的获得都是通过我们的身体或简单仪器的操作及实验而达到的。他关于非欧几何的探讨是通过空间中刚体的运动而进行的，而其中的相等关系正是由刚体向它的比较对象发生的真实运动来作出操作定义的。关于空间间隔的测量，必须首先对作为测量标准的刚体的某些特性给出明确规定，此后测量的意义就由这个作为标准的刚体的重复操作而确定。也就是说，康德意义上的那种绝对普遍而必然的几何学并不存在，只有与关于等同性的操作定义相关的几何学。按着这一观点，爱因斯坦在长时间的沉思之后，对时间概念提出了类似思考：同时性也没有任何绝对意义，它只能在一个确定的操作定义之上讨论，即同时性的爱因斯坦定义。

在“论动体的电动力学”这一划时代论文中，爱因斯坦基于对电动力学所导致的不对称现象的深刻分析和长达十年之久的追光悖论的沉思，首先提出了相对性原理和光速不变原理这两个公设。在随后的运动学部分，爱因斯坦首先给出了同时性的操作定义，从而使得“同时性”概念不仅摆脱先验色彩和直觉性，而且使它与经验建立了密不可分的联系，其结论是同时性的相对性。这个突破之后，先前的极大困难就迎刃而解了，时间的相对性和空间的相对性以及新的时空变换都不过是同时性的相对性的必然结果。这便是该文的运动学部分所提供的狭义相对论的完整的基本原理。

三从亥姆霍兹到爱因斯坦：富有批判精神的优良传统

科学哲学家赖欣巴哈在谈到相对论的哲学意义时曾指出：“我们把几何学问题的哲学说明归功于亥姆霍兹。他看出物理几何依赖于刚体全等的定义，并因此推得，物理几何本质的清楚说明在逻辑上比几十年之后发展起来的彭加勒的约定论更优越。又是亥姆霍兹，借助于形象化是有关固体和光线的经验结果这一发现，澄清了非欧几何的直观说明。……亥姆霍兹不能成功地劝服他的同代人脱离康德的时空先验论并不是他的错误。只有很少的专家知道他的哲学观点。当由于爱因斯坦的理论使公众的兴趣转向这些问题时，哲学家便开始让步并脱离了康德的先验论”。[14]我们认为，其中的“哲学说明”是指亥姆霍兹的思维和方法在本质上是哲学的，即对基本概念和理论前提进行彻底的批判考察，这正是康德哲学所富有的批判精神。正如海涅谈到康德的《纯粹理性批判》在德国引起的哲学热潮时所说：“康德引起这次巨大的精神运动，与其说是通过他的著作的内容，倒不如说是通过在他著作中的那种批判精神，那种现在已经渗入于一切科学之中的批判精神。所有学科都受到了它的侵袭。……德国被康德引入了哲学的道路，因此哲学变成了一件民族的事业。一群出色的大思想家突然出现在德国的国土上，就像用魔法呼唤出来的一样。”[15]的确，在康德之后，出现了费希特、谢林和黑格尔，他们沿着唯心主义道路进一步发展了康德哲学。与之不同的是，稍后的一大批德国杰出的科学家走的是另外一条以实证科学去解释和发展康德哲学的道路，其结果是康德哲学的许多结论得到了改造，但就其精神本质而论，则是对康德哲学的精神——批判精神的真正继承与发扬，这也正是德国科学的优秀传统的突出特点。这后一条道路的开拓者正是亥姆霍兹，他也因而被看作新康德主义的领导者和科学哲学的先驱者。赫兹、普朗克、爱因斯坦则是他的直接传人。他们的思维在本质上是哲学的思维，他们既是科学家，也是哲学家。在此，富有批判精神的文化传统发挥着重要的助长剂和催化剂的作用。爱因斯坦对此深有感触，他认为：“使青年人发展批判的独立思考，对于有价值的教育也是生命攸关的。”[16]

以上探讨不免使我们联想到中国教育的现状。我们的课堂、教材灌入给青少年的都是无血无肉的死的东西，知识技能化的倾向愈演愈烈，科学精神、科学思想丧失殆尽。由此，怎么能培育出世界级的科学大师呢？这或许可算作我们从本文得到的一个重要启示吧！

【参考文献】

[1]赖欣巴哈．科学哲学的兴起[M]．北京：商务印书馆，1983.112．

[2]Helmholtz:VorlesungenuberTheorerischePhydsik,Bd.I,Leipzig,1897.S.5-6．

[3]L.Koenigsberger:HermannvonHelmholtz,Oxford,1906.P.160．

[4][5]Helmholtz:EpistemologicalWritings,Boston,1997,P.2;P.39．

[6][7]Helmholtz:WissenschaftlicheAbhandlungen,Leigzig,1868,S.621.S.616．

[8][9][10][11][13]爱因斯坦文集（第一卷）[M]．北京：商务印书馆，1983.7、104、349、24、207．

[12]A·I·米勒．科学思维中的意象[M]．武汉：湖北教育出版社，1991.104．

[14]AlbertEinstein:Philosopher--Scientist,EditedbyP.A.Schilpp,NewYork,1949,P.304．

欧姆定律基础知识篇9

张君甜

【摘 要】随着高中新课程改革的深入发展，教育教学大环境也随之悄然发生着。人们的教育理念发生了很大的变化，不仅改变了“老师教学生学，教师为主导”的片面教学观，还开始注重应用更好的引导方式来引导学生，倡导学习方式的多元化。哲学家狄德罗说过：“有了真正的方法，还是不够的；还要懂得运用它。至于如何去运用，这要我们不断从学习和反思中获取方法，做高效型教师，打造高效课堂。为此，根据我校实施“271”课程改革的大环境结合自己的教学实践和经验，推出了这种高中物理“合作讨论探究式小组学习法”，旨在转变教学过程中教师的教学行为和学生的学习方式。

关键词 高效课堂；高中物理的“有效教学”；物理教学；小组合作讨论探究式学习

在高中物理教学的课堂上，教师教得辛苦，学生学得痛苦。高耗低效，缺乏策略，成为教与学的阻碍。因此，教师应当充分利用好每一堂，特别是在新授内容的公式和规律的推导，教师要不断的有层次的向学生提出引导问题，有目的的引导学生去一层一层破解物理实质，让学生通过与小组成员合作讨论对新授进行的发散探究，学生因为自己积极参与了问题讨论，对问题的认识自然也就更深一个层次了这也就达到了深化知识目标目的。一堂好的物理课必然是一堂高效率的课堂教学，如何抓住课堂，开展高中物理的“有效教学”探索实践活动，这正是本文所要研究的内容。下面我们就于《闭合电路的欧姆定律》课题为例题探讨“271”讨论探究式学习高中物理的主要过程。

第一，教师课前要向学生详细解读教学目标：教学目标要明了，目标性强，教学前一定要让学生明确知道我们这节课的目标，学习起来才不会盲目，不会被动，也便于学生对学习的自我评价。

《闭合电路的欧姆定律》教学目标（部分展示）：（1）经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，从而理解电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。（2）熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式及其适用条件。

第二，预习自学、自主探究：这个环节最具挑战性的，必须保证学生有足够的兴趣，全身心地投入进去，所以预习案和探究案要精心设计，按照学生学习的最初状态，让兴趣和创造的欲望引领学生自主学习。学生以预习案和探究案为学习“路线图”，预习自学，解决了传统课堂学生被动学习、盲目学习的问题。

《闭合电路欧姆定律》预习案（部分展示）：分为①知识点预习②知识点应用预练

①知识点预习（部分展示）：

闭合电路是由哪几部分组成的_______，电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________。电动势等于电源_______时两极间的电压。用电压表接在电源两极间测得的电压U外_______E。

第三，提出质疑，探究案二次探究：在自主学习的基础之上，学生通过完成探究案上的训练题目，检验自学效果，提出质疑。质疑的过程，实际上是一个积极思维的过程，是发现问题，提出问题的过程，质疑是创新的开始，也是创新的动力，创新来自质疑。该过程教师当适时的发挥引导作用，引领学生朝着目标研究、比较、创新。学生在探究案的引领下进行二次探究，对教材和知识的把握也提升到一个新的层次，很好地解决了传统课堂学生缺乏独立思考、深入探究的问题。

通过你的自主学习，你还有哪些疑惑？①疑惑点：________ ②疑惑内容：________

《闭合电路欧姆定律》探究案（部分展示）：

探究：闭合电路的能量转化

某闭合电路，外电路有一电阻R，电源是一节电池，电动势为E，内电阻r，当电键闭合后，电路电流为I。①整个电路中在t时间内电能转化为什么能？各是多少？

(外电路中电流做功产生的热为：E外=I2Rt；内电路中电流做功产生的热为：E内=I2rt)

②电路中电能是什么能转化来的？在电源内部是如何实现的？(是有化学能转化而来的，依靠非静电力做功实现的。电池化学反应层非静电力做的功：W=Eq=EIt)

根据能量守恒定律可以得到怎样的一个等式：

（1）W=E外+E内（2）EIt=I2Rt+I2rt

（3）E=IR+Ir=U内+U外 或者（4）I=E/(R+r)

第四，①分组合作，讨论解疑：这个环节是高效课堂的重要组成部分，是课堂走向自主的基础。运用分组合作学习,在小组中学生能主动操作、观察、思考、讨论,学生参与教学活动的机会增多;分组合作学习有助于学生提高口头表达能力。在学习小组中学生相互启发、相互帮助、共同解决问题。这样更能能培养学生之间团结、协调的合作意识,提高学生的人际交往能力。②展示点评、拓展提升：这个过程可以让学生充分发挥初生牛犊不怕虎的精神，在黑板上展示疑难，展示困惑，展示方法，提高学生的思维水平和表达能力。

分小组讨论，展示点评：

(1)(2)两式反映了闭合电路中的什么规律？（能量守恒）

(3)式反映了闭合电路中的什么规律？（因消耗其他形式的能量而产生的电势升高E，通过外电路R和内电路r而降落。外电路电势降低，内电路电势升中有降）

(4)式反应了闭合电路中的什么规律？（电流与那些因素有关，这就是闭合电路的欧姆定律）

①内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。②公式：I=E/(R+r)③适用条件：外电路是纯电阻的电路。④根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U外=IR，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为U内=Ir，代入E=IR+Ir得E=U内+U外该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。

通过这样一次自主探究一次小组合作探究过程，学生通过功能关系的分析建立闭合电路欧姆定律学生应该感到熟悉并且容易理解，已经可能够娴熟地从做功的角度认识并理解电动势的概念了。

第五，清理过关，当堂检测：学生经过激烈的讨论，思维比较活跃，这时需要静心总结归纳，反思学习目标的达成情况，清理过关。最后一项是当堂内容检测，当堂检测可以分段讲授、讲练结合也可口笔结合、当堂训练等形式，让学生体验学习成就感。检测环节，教师也可以对例题进行开拓变形，将题目的已知条件作些变更，使一题变为多题，可使学生的思维得到充分发挥，也能较好地发挥例题的潜在功能，有助于培养学生思维的独创性和流畅性。

欧姆定律基础知识篇10

关键词：计算机专业；电工基础；教学浅见

1教学源于生活，服务于生活，调动学生学习兴趣

由于地域限制，我校的中职教育生源文化基础普遍较差，学习积极性和主动性相对薄弱，学习的自信心和学习兴趣不浓厚，学校实验设备陈旧，先进的模拟教学用的实验设备还停留在观望阶段，硬件条件有待改善。通过实验设备辅助教学还不能有效开展，针对这一情况，教学实践中如何激发学生兴趣成为重中之重。

1.1结合生活实际，激发学生学习兴趣

比如：电源部分的学习中，我巧妙地将学生“手机不离手”的这一现象放到课堂上与学生交流，智能机耗电快，如何补充电能———充电宝成了学生必备物件，但充电宝也有无能为力的时候，它的电用尽了，怎么办？给充电宝充电。这个期间，充电宝既作了电源，又作了用电器。将电源的相对性这个概念提出，同时也告知学生，获取知识的渠道很多，手机也是其中之一，但不能过度依赖手机。

1.2运用联系比较教学方法，激发学生学习兴趣

电工基础中有“电位”和“电压”这样一对概念，很容易引起学生混淆，在教学中把这一对抽象、枯燥的概念与“高度”与“高度差”这对概念进行联系比较。例如：分析电位时，学生对参考点的含义不理解，但教学中把“电位”问题与“高度”问题相联系比较，把“电位差”与“高度差”相联系比较，因为学生对“高度”和“高度差”有深刻的感知认识，通过已知事物联系比较未知事物，电位的相对性特点，电压的绝对性特点便能够变得具体、直观，易于学生理解掌握，调动了学生的学习兴趣，减小了教学难度，使枯燥的知识兴趣化，抽象的概念具体化，使教学内容直观、易懂、易记。

2善于整合，勤于梳理，形成清晰的知识体系

电工基础课作为计算机专业不可忽略的基础性课程，是学生更好学习、理解相关专业知识的保障。引导学生对所学知识点梳理、整合是学生得以形成清晰思路、便于理解运用理论知识解决实际问题的关键。以直流电路与交流电路的学习为例：

2.1直流电路的特点

直流电路就是指电流方向不发生变化的电路。我们从初中物理中已经接触过，欧姆定律是其精髓，搞清电路中各元件的串、并联关系是关键，这主要适用于简单直流电路；而对于复杂直流电路中，不仅会运用到欧姆定律，还有重要的基尔霍夫两大定律及其典型应用———支路电流法；而叠加定理及戴维南定理，是复杂直流电路转换为简单直流电路的理论依据。

2.2交流电路的特点

交流电路就是指电流方向在发生变化的电路。而正弦交流电路是电流的大小、方向都在发生变化的电路，根据负载性质不同，交流电路中不仅有电压、电流之间的大小关系，而且还有电压、电流之间的相位关系。因此交流电路的学习不同于直流电路，要用新的思路去分析电路、认识电路，而基尔霍夫定律仍适用于交流电路。为了体现交流电路中的相位，运用了数学中的相量概念，而交流量的求和也用到了物理中的矢量求和———矢量的平行四边形法则，因此交流电路的学习更需要数学、物理知识的辅助。