歐姆定律的推導過程范文

導語：如何才能寫好一篇歐姆定律的推導過程，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：物理定律；教學方法；多種多樣

關鍵詞：是對物理規律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結論。反映物理現象在一定條件下發生變化過程的必然關系。物理定律的教學應注意：首先要明確、掌握有關物理概念，再通過實驗歸納出結論，或在實驗的基礎上進行邏輯推理（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），且要弄清相關的物理定律之間的關系，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。消除學生對力的作用效果的錯誤認識；培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態，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，是研究整個力學的出發點，不能把它當作第二定律的特例；慣性質量不是狀態量，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和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時，應使學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，所以……”。教師還應該明確，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研究力學問題時，常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。

（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。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，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意：公式F＝Kma中，比例系數K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。

（3）萬有引力定律教學時應注意：①要充分利用牛頓總結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、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學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，也發現了它的局限性。

（4）機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理，在外力和非保守內力都不作功或所作的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態變化的復雜過程（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（只有系統內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出來，主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律，也不違反科學規律。中學階段有關動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數式替代矢量式。學生在解題時最容易發生符號的錯誤，應該使他們明確，在同一個式子中必須規定統一的正方向。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。若物體不發生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實際問題時，如果質點系內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、最普遍的規律之一。無論是宏觀系統或微觀粒子的相互作用，系統中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。

篇2

1.地位和作用

《歐姆定律及其應用》這一節在學生學習了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關系之后才編排的。通過這一節的學習，要求學生初步掌握和運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法，了解運用“控制變量法”研究物理問題的實驗方法，為進一步學習電學內容打下一定的基礎。

2.教學目標

（1）知識目標

理解掌握歐姆定律及其表達式，能用歐姆定律進行簡單計算；根據歐姆定律得出串并聯電路中電阻的關系；通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養學生的邏輯思維能力。

（2）技能目標

學習用“控制變量法”研究問題的方法，培養學生運用歐姆定律解決問題的能力。

（3）情感目標

通過介紹歐姆的生平，培養學生嚴謹細致的科學態度和探索精神，學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運用，幫助學生樹立物理知識普遍聯系的觀點以及科學知識在實際中的價值意識。

3.重點和難點

重點：理解歐姆定律的內容及其表達式和變換式的意義，并且能運用歐姆定律進行簡單的電學計算。

難點：運用歐姆定律探究串、并聯電路中電阻的關系。

二、說學生

1.學生學情分析

在學習這節之前學生已經了解了電流、電壓、電阻的概念，并且還初步學會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用，具備了學習歐姆定律基礎知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯系的認識是膚淺的、不完整的，沒有上升到理性認識，需要具體的形象來支持。所以在本節學習中應結合實驗法和定量、定性分析法。

2.知識基礎

要想學好本節，需要學生應具備的知識有：電流、電壓、電阻的概念，電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法，電流與電壓、電阻的關系。

三、說教法

結合學生情況和本節特點本人采取以下幾個教法：采用歸納總結法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。

四、說教學過程

1.課題導入（采用復習設置疑問的方式，時間3分鐘）

復習：電流是如何形成的？導體的電阻對電流有什么作用？

設疑思考：電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關系呢？通過簡單的回顧、分析，使學生很快回憶起這三個量的有關概念，通過猜想使學生對這三個量的關系研究產生了興趣，達到引入新課的目的。

2.展開探究活動，自主總結結論（時間37分鐘）

根據上節探究數據的基礎，讓學生自主總結出兩個結論：導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。

為了進一步得出歐姆定律的內容，可采用以下幾點做法：各小組在教師指導下，對實驗數據進行數學處理，理解數學上“成正比關系”“成反比關系”的意思，從而引入歐姆定律的內容；讓學生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結論所包含的意思表示出來，從而引入歐姆定律的表達式。

3.說明事項

在歐姆定律中有兩處用到“這段導體”，其意思是電流、電壓、電阻應就同一導體而言，即同一性和同時性。

向學生介紹歐姆的生平，以達成教學目標中的情感目標。學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神，激發學生的學習積極性。

歐姆定律應用之一：通過課本第26頁例題和第29頁習題2和習題3，讓學生自己先試做，然后教師再加以點評和補充，使學生理解掌握歐姆定律表達式及變形式的應用，達成教學目標的知識目標，充分體現了課堂上學生的自主地位。

應用歐姆定律解題時應注意以下幾點問題：

（1）同一性

即公式中的U、I，必須針對同一段導體而言，不許張冠李戴。

（2）統一性

即公式中的U、I、R的單位要求統一（都用國際主單位）。

（3）同時性

即公式中的U、I，必須是同一時刻的數值。

（4）規范性

解題時一定要注意解題的規范性（即按照已知、求、解、答四個步驟解題）。

歐姆定律應用之二：探究串并聯電路中電阻的關系。

（1）實驗分析

在演示實驗之前，要鼓勵學生進行各種大膽的猜想，當學生的猜想與實驗結果相同時，他會在實驗中體驗到快樂與興奮，有利于激發學生的學習興趣。

①演示實驗

將兩個電阻串聯起來，讓學生觀察燈泡的亮度情況（變暗了），并說出原因（電路中的電流變小了，說明總電阻變大了）。

得出結論：串聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。

②演示實驗

將兩個電阻并聯起來，同樣讓學生觀察燈泡的亮度情況（變亮了），并說出原因（路中的電流變大了，說明總電阻變小了）。

得出結論：并聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。

（2）定性分析

（提出問題）為什么串聯后總電阻會變大？并聯后總電阻會變小？

得出結論：電阻串聯相當于導體的長度變長了，所以串聯電阻的個數越多總電阻就越大；電阻并聯相當于導體的橫截面積變粗了，所以并聯電阻的個數越多總電阻就越小。

（3）定量分析

利用歐姆定律公式以及前面學過的串并聯電路中電流和電壓的特點推導串并聯電路中總電阻的關系得出結論：（1）電阻串聯后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）電阻并聯后的總電阻=+…+。

4.小結（4分鐘）

（1）理解掌握歐姆定律的內容及其表達式

（2）運用歐姆定律解決有關電學的計算題以及探究串、并聯電路中電阻的關系

5.布置作業（1分鐘）

本節作業的布置主要是針對歐姆定律表達式及其變形公式的運用，并結合前面學習過的串并聯電路中電流、電壓的特點的一些常見題型加以知識的鞏固。

作業：《課堂點睛》17頁至18頁的習題。

五、說板書設計

歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。

歐姆定律的表達式：I

電阻的串聯：R串=R1+R2+…+Rn

篇3

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．培養學生邏輯推理能力和研究問題的方法.

2．培養學生理論聯系實際的能力.

情感目標

激發學生興趣及嚴謹的科學態度，加強思想品德教育.

教學建議

教材分析

本節從解決兩只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．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．

--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

篇4

在“閉合電路歐姆定律”一節教學的導課中，我憑借上節課學習的電源及其特性等知識，運用演示實驗，并在演示實驗的前后以及過程中揭示矛盾、提出疑問，以激發學生思維的積極性，誘發學生的創造性思維。

1.如何方便地測定電源的電動勢？

演示：用伏特表按圖（1）電路直接測電源的電動勢，測得伏特表示數為2.9伏。

2.若電路中加接電阻R，閉合開關S，觀察此時伏特表的讀數。

演示：按圖（2）電路，測得伏特表的示數為2.1伏。

此時教師及時把握實驗造成的認識沖突進行設問：此時電源電動勢變化了嗎？為何第二次伏特表示數變小了呢？你能知道此時電源的內電壓是多大嗎？

通過上述的問題情境，使學生的思維進入專注的學習狀態，隨之，通過學生的思維，有利于理解E=U外+U內的關系式以及伏特表測量的物理意義，為閉合電路歐姆定律的教學埋下了伏筆。

3.若上述電路中再串聯一個安培表（圖3），當電阻R發生變化時，伏特表和安培表的示數將如何變化？

先讓學生進行猜想，后演示，并運用歐姆定律I=U/R進行分析。猜想與實驗結論形成了矛盾，使學生的認知再次發生了沖突。接著，在教師的引導下，讓學生在矛盾的思索中，以直觀的形象進入理性的頓悟，從而得出某部分電路R的變化對電路的影響，只用某部分電路的歐姆定律來分析已不適用，因而必須對整個電路進行認識把握。教師由此把握契機，導出本堂課的研究課題。

接著，我通過設計以下教學程序，讓學生主動參與探索規律的活動，使之身臨其境，再現了當年科學家研究的思維方法和發現的過程。

1.鼓勵學生進行大膽猜想。

設問：閉合電路中的電流強度可能與哪些因素有關？

教師可啟發學生在歐姆定律中決定電流強度I的有關要素，從而通過思維方法的遷移、猜想得到：I與R、與E、與r、等因素有關。

2.引導學生設計實驗驗證上述猜想。

設問：你能用什么方法驗證上述猜想呢？（教師提示：物理學中最有說服力的武器――科學實驗。）

設問：那么多變量之間的關系又如何處理？（教師啟發學生：探索牛頓第二定律時對那么多變量問題的處理――控制變量的方法。）

3.實驗的具體設計及演示驗證。

通過逐個控制變量的方法，討論、設計并演示如下實驗：

（1）用手搖直流發電機M作電源（圖4）。通過改變轉速來改變電動勢的大小。（當R、r一定時，I與E關系？）

（2）選用可調電源（圖5），改變外電阻R，觀察安培表示數變化。（當E、r一定時，I與R的關系？）

（3）選用可調電源（圖6），改變電源內阻，觀察安培表示數變化。（當E、R一定時，I與r的關系？）

通過上述教學程序，學生的思維實現了從猜想到實驗性驗證的探索過程。

4.引導學生根據已有知識進行科學推理，使之由定性升華到定量。

設問：由E=U外+U內能得出I與上述各量的定量關系嗎？

對于外電路U外=IR，那么內電路U內=Ir亦成立嗎？

再次引導學生運用實驗手段驗證。如圖（6）所示，用探針接伏特表，可測得內電壓，安培表可測得內電路的電流。通過改變R，測得伏特表和安培表的示數如下：

分析上表所得的數據，觀察得到U內/I=定值，得出歐姆定律也同樣適用于內電路，即U內=Ir。由此，學生可推導出：E=IR+Ir。討論I的決定因素，將公式變換得I=E/（R+r），即閉合電路歐姆定律的數學表達式。

對閉合電路歐姆定律進行剖析、運用時，好讓學生思考、觀察、分析、討論，增強課堂思維量，加深對規律的進一步理解，我通過設計以下問題的思維階梯來拓展思維層次：

設問：1.請大家運用此規律解釋前面導課中、的示數如何變化？

2.當外電路處于斷路狀態時，=E，為什么？

3.若電源兩端連接一根導線（即電路處于短路狀態），I=？短路狀態有何危害？（學生思考后，教師演示短路狀態時保險絲熔斷實驗。）

4.請大家根據U=E-I r關系式，畫出U-I函數圖線，并說明物理意義。

5.先通過實驗演示，然后提出問題。

如圖（7）電路，已知電阻R1=5Ω，當S閉合時，讀出的讀數（I1=0.35A），據此數據能否求電源的E和r？

（2）如何想法求得？（提示：若再給一只R2 =10Ω的電阻，行嗎？）演示實驗并測得的示數（I2 =0.22A），請學生列式求得（E=3V，r=3.5Ω）。

然后小結，此題告訴了我們一種測量E、r的重要方法，即課本中例題解決的問題，并進一步設問（留給學生課外思考）：

①若把改成一只，如何設計實驗測量E、r？

②若只給一只和一只及一只可變電阻，又如何設計實驗測量E、r？

6.先給實物電路，讓學生運用規律計算求解，后讓學生觀察實驗，在發生認知沖突中，使學生自悟自解，深化思維層次。

（1）圖（8）電路中，若把電阻R換成一只內阻為1.5Ω的電動機，當閉合開關S，的示數多大？（請學生求解。）

（2）演示實驗：閉合S，讓學生觀察電動機轉動以及電動機不轉動，兩種情況下的示數。

篇5

【關鍵詞】電路電動機純電阻與非純電阻

電流通過純電阻與非純電阻時的能量轉化關系，是高中物理直流電路部分的重點知識，但由于很多同學不能夠正確區分純電阻與非純電阻，導致很多問題的分析出現問題，本人結合教學過程中的實際情況，以電動機為例，較好的解決了純電阻與非純電阻中應用中的區別與聯系。

一、設計的幾個實驗分析：

當電流通過電動機的過程中，消耗電能，同時會產生其他形式的能，這個能量轉化的過程就是電流做功的過程，即電功W=IUt。而電流通過線圈時會產生焦耳熱，Q=I2Rt，那么，Q與W相等嗎？

解決方案：假設Q=W，將推導出I=U/R，即歐姆定律，而歐姆定律是有它的適用條件的。

分析：歐姆定律有它的適用條件，電流消耗的電能全部轉化為內能，此時電功等于電熱。所以，歐姆定律適用的電路叫做純電阻電路；歐姆定律不適用的電路叫做非純電阻電路。

實驗1：探究電動機在不轉動的狀態下，電壓、電流和電阻的關系有何特點。

實驗2：探究電動機在轉動的狀態下，電壓、電流和電阻的關系有何特點。

通過具體的實驗讓學生清晰的辨別純電阻電路與非純電阻電路。

實驗3：進一步探究電動機在不轉動的狀態下，電壓、電流和熱功率、總功率的關系。

實驗結論：電流通過純電阻時，熱功率在總功率中所占比值很高。在誤差允許的情況下，純電阻電路產生的電熱近似等于消耗的電功，即W=Q.

實驗4：進一步探究電動機在轉動的狀態下，電壓、電流和熱功率、總功率的關系。

實驗結論：電流通過非純電阻時，熱功率在總功率中所占比值較小。從能量守恒的角度去考慮，W=Q+E，即電動機消耗的電能等于產生的熱量及產生的機械能的總和。

二、大思路

含電動機的電路由于涉及電能轉化為機械能，電動機正常工作的電壓電流關系不再滿足，我們需要從能量守恒的角度去研究。

電動機正常工作時的輸入功率（即電動機消耗的總功率）一部分轉化為電熱，一部分轉化為機械能輸出。根據能量守恒：

P輸入+P熱=P輸出

1.求電動機兩端的電壓U

2.求流過電動機的電流I

3.求電動機的內阻r

4.求電動機輸入功率P輸入，用電功率公式P=IU計算

5.求電動機內阻消耗的電熱功率P熱，根據焦耳定律求出P熱=I2r

注意：4、5中的兩個公式不能使用純電阻電路中的其他變形。

6求出P輸入、P熱之后，不難求出P輸出

舉一反三，如果已知P輸入、P熱、P輸出中的任意兩個，則另一個可以通過解能量守恒方程求出。

三、例題分析：

例：一臺電風扇，內阻為20Ω，接上220V電壓后，消耗功率66W，問：

（1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？

（2）電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內能的功率是多少？電動機的效率是多少？

（3）如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發熱功率是多少？

分析（1）因為P入=IU

所以I=PUA=0.3A

（2）電風扇正常工作時轉化為內能的功率

P內=I2R=0.32×20W=1.8W

電風扇正常工作時轉化為機械能的功率

P機=P入-P內=66W-1.8W=64.2W

電風扇正常工作時的效率

η=64.266×100%=97.3%

（3）電風扇風葉被卡住后電動機不轉時可視為純電阻，通過電風扇的電流

I=UR=22020A=11A

電動機消耗的電功率

P=IU=11×220W=2420W

電動機發熱功率

P內=I2R=112×20W=2420W

篇6

知識目標

1.知道電流的熱效應.

2.理解焦耳定律的內容、公式、單位及其運用.

能力目標

知道科學研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節實驗中的運用方法.

情感目標

通過對焦耳生平的介紹培養學生熱愛科學，勇于克服困難的信念.

教學建議

教材分析

教材從實驗出發定性研究了電熱與電流、電阻和時間的關系，這樣做的好處是體現物理研究問題的方法，在實驗過程中學生能更好地體會的一些科學研究的方法，避免了一開始就從理論上推導給學生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實驗基礎上再去推導學生更信服.同時啟發學生從實驗和理論兩方面學習物理知識.

做好實驗是本節課的關鍵.

教法建議

本節課題主題突出，就是研究電熱問題.可以從電流通過導體產生熱量入手，可以舉例也可以讓學生通過實驗親身體驗.然后進入定性實驗.

對焦耳定律內容的講解應注意學生對電流平方成正比不易理解，可以通過一些簡單的數據幫助他們理解.推導中應注意條件的交代.定律內容清楚后，反過來解決課本中在課前的問題.

教學設計方案

提問：

(1)燈泡發光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？

(2)電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？

學生回答：發燙.是電流的熱效應.

引入新課

(1)演示實驗：

1、介紹如圖9-7的實驗裝置，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯起來，通電后電流通過電阻絲產生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會上升，電流產生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產生的熱量.

2、三種情況：

第一次實驗：兩個電阻串聯它們的電流相等，加熱的時間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產生的熱量越多.

第二次實驗：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調節滑動變阻器，加大電流，重做實驗，

讓通電的時間與前次相同，兩次實驗比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產生的熱量越多.

第三次實驗：如果加長通電的時間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時間越長，電流產生的熱量越多.

（2）焦耳定律

英國物理學家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比.跟通電時間成正比，這個規律叫做焦耳定律.

焦耳定律可以用下面的公式

表示：Q=I2Rt

公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）.

例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內共產生多少熱量.

解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A

Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J

在一定的條件下，根據電功公式和歐姆定律公式推導出焦耳定律公式如果電流通過導體時，其電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產生熱量.那么，電流產生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據歐姆定律U=IR推導出焦耳定律Q=I2Rt，

(3)總結

在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產生的熱量越多.

在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產生的熱量越多，進一步的研究表明產生的熱量與電流的平方成正比.

在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產生的熱量越多.

探究活動

【課題】“焦耳定律”的演示

【組織形式】學生分組或教師演示

【活動方式】

1．提出問題

2．實驗觀察

3．討論分析

【實驗方案示例】

1．實驗器材：干電池四節，玻璃棒，若

干電阻絲，蠟燭，火柴棒．

2．制作方法

把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數比例為1∶8，兩線圈相距5cm左右，然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包住．點著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上，如圖1所示．

圖1

3．實驗步驟

（1）用兩節干電池給玻璃棒上的電阻絲通電，可看到匝數多的線圈（電阻大）上的火柴桿比匝數少的線圈（電阻小）上的火柴桿先掉．這就表明：在電流強度和通電時間相同的情況下，電阻越大，電流產生的熱量就越多．

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關鍵詞： 科學方法 物理教學方法

其實做任何事情都要講究方法。方法對頭，才能事半功倍。有人問到愛因斯坦成功的秘訣時，他給我們總結了一個公式：成功=艱苦的勞動 +正確的方法+少說空話。由此可見，“正確的科學的方法”是一個十分重要的因素，也是成功的必備條件。

科學方法教育的內容和意義

物理科學方法教育是指在物理教學中，有目的、有意識、有步驟地滲透和傳授物理科學研究方法，使學生受到科學方法的熏陶和訓練，逐步地掌握最基本、最主要的物理科學方法。

物理教師在現代教育背景下，初中物理教學中，應注重進行科學方法教育，其意義在于：

（一）科學方法教育能有效提高學生各項基本素質

方法即是為了解決某一具體物理問題從理論或實際生活上所采取的方式或手段。學生在學習知識的同時，也能學習，學會取得物理知識的方法。在這樣的長期教育的熏陶下，科學方法的實施必然有利于發展學生的智力，增長學生的智慧。通過科學方法教育，學生將來借鑒學到的卓有成效的方法再去探索未知領域中的新問題。

（二）科學方法教育可以促使學生思想品德的健康成長及科學的正確的世界觀的形成

科學家成功的方法中閃耀著熱愛科學、無私奉獻的思想光輝，同時也體現著辯證唯物主義世界觀的思想觀點。如觀察物理實驗的科學方法教育就可以培養學生實事求是的科學態度；那么在物理課后實踐的科學方法教育中，就體現出實踐是檢驗真理唯一標準的重要思想。

初中物理教學中如何正確實施科學方法教育

在初中物理的教學過程中，不同的版塊，模塊，知識點，采用的方法也有所不同，更重要的是如何讓學生通過科學方法的學習，再利用科學的方法來解決具體實際問題，為此，針對不同的物理情景應采用不同的教學方法。

1．實驗的教學方法

（1）實驗探索法

實驗探索法就是根據物理規律的自身特點，設計實驗，讓學生通過自己動手實驗，分析，總結，歸納出有關的物理規律。

例如在動能的影響因素試驗教學中，讓學生通過實驗探索動能與速度的關系以及質量的關系．使學生得出：在質量一定的條件下，物體動能與速度平方成正比；在速度一定的條件下，物體動能與質量成正比的結論。在此基礎上，教師指導學生總結物體動能與質量和速度的關系，從而得出動能與哪些因素有關。

采用實驗探索法，不僅能使學生將實驗總結出來，而且理解深刻、記憶牢固，還能充分調動學生學習的主觀能動性，增強學習興趣，更重要是也鍛煉了學生的動手能力，可謂一舉多得。

（2）實驗驗證法

實驗驗證法是采用證明的方式論證物理實驗及規律的方法，從而使學生理解和掌握物理原理，物理規律。其方法是先結合書本物理知識點，結合實驗，提出物理問題，將有關物理規律告訴學生，然后教師和學生一起通過觀察分析現象、總結結論，論證物理規律。

如在“驗證杠桿的平衡條件”的教學中，讓學生通過實驗驗證杠桿的平衡條件，在此基礎上，進行理論探討，得出杠桿平衡條件的表達式。實驗驗證法的最突出特點是學生學習過程非常主動。這是因為在驗證物理實驗規律時，學生已知物理實驗有關問題的答案，對于接下來的學習目的及方法已經非常清楚，所以更加有的放矢，目的性強。

（3）實驗演示法

實驗演示法就是物理教師通過課前準備典型物理實驗，上課展示，由學生觀察，根據實驗現象，師生共同分析、歸納，總結出有關的物理規律，物理結論。

如在“歐姆定律”的實驗教學中，可采用如下的方法：

①研究方法：控制變量法。當電阻R一定時，研究電流I與電壓U的關系。當電壓U相同時，研究電流I與電阻R的關系；

②通過演示實驗找出I與U和R的關系。這個演示實驗的關鍵是實驗數據的分析，通過對數據分析做出兩函數圖象：I-U圖像I-R圖象．通過學生對兩幅圖的分析結合數學知識得出正反比關系。由實驗得出結論：當R一定時，I與U成正比；當U一定時，I與R成反比。

③根據演示實驗數據，分析得出歐姆定律。這種方法要充分發揮演示實驗在物理課堂中的核心作用，大大增強演示實驗的效果。

2．理想規律的教學方法

理想規律是在物理事實的基礎上，通過合理推理至理想情況而總結出的物理規律。因此在教學中應用“合理推理法”。如在聲音的傳播條件的物理教學中，將手機放入廣口瓶內，蓋緊瓶塞，通過抽氣機不斷從瓶中往外界抽氣，要引導學生分析手機的鈴聲與空氣濃度的關系的實驗，發現隨著空氣越來越稀薄，聽到的手機鈴聲越來越小。如果推理到真空沒有空氣的情況下，即使手機在廣口瓶不停振動，外界也聽不到手機振動產生的聲音，從而總結聲音傳播需要介質。

3．理論規律的教學方法

理論規律是由學生已經掌握的物理規律經過推導，得出的新的物理規律．因此，在物理理論教學中應用“理論推導法”。

如在初中物理“機械功，功率”的教學中，教師提出問題功率概念及表達式時，功率指物體單位時間內所做的功。請學生運用所學的知識，根據物理概念確定動率表達式。學生在老師的指導下，根據速度的概念及表達式v=S/t，都能運用“理論推導法”“類比法”推導出P=W/t數學表達式。

4．探索物理規律的教學方法

物理規律的建立有實驗歸納法和演繹推理法兩大類。一般物理定律都是通過大量實驗分析，總結，歸納總結出來的。教師在教學中即要組織學生觀察好實驗，又要把實驗的設計構思和如何探究規律全過程的方法教給學生，讓學生從中受到啟發，靈活應用到實際生活中去。可謂物理來源于生活，應用于生活。

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一、規律教學在物理教學中的意義

中學物理是一門以觀察和實驗為基礎、以探究物理規律并應用物理規律為目的的學科。物理規律（包括定律、定理、原理和定則等）是物理現象、過程在一定條件下發生、發展和變化的必然趨勢及其本質聯系的反映。它是中學物理基礎知識最重要的內容，是物理知識結構體系的樞紐。因此，規律教學是中學物理教學的中心任務。

物理規律教學是物理教學的根本方法之一。教學實踐證明：只有重視物理規律，才能有利于掌握物理知識，提高思維能力、探究實踐能力、自主學習能力和分析問題總結規律的能力，還可以激發學生學習物理的興趣。這對全面提高物理教學質量有著重要的意義。

二、物理規律的類型

1.實驗規律

物理學中的絕大多數規律，都是在觀察和實驗的基礎上，通過分析歸納總結出來的，我們把它們叫做實驗規律。如歐姆定律、焦耳定律、電磁感應定律、阿基米德原理、功的原理等。

2.理想規律

有些物理規律不能直接用實驗來證明，但是具有足夠數量的經驗事實。如果把這些經驗事實進行整理分析，去掉非主要因素，抓住主要因素，推理到理想的情況下，總結出來的規律，我們把它叫做理想規律。如牛頓第一定律。

3.理論規律

有些物理規律是以已知的事實為根據，通過推理總結出來的，我們把它叫做理論規律。如能量守恒定理是根據能量相互轉化和轉移推導出來的。又如萬有引力定律是牛頓經過科學推理而發現的。

三、如何上好規律課

在物理規律的教學過程中，不僅要讓學生掌握規律本身，還要對規律的建立過程、研究問題的科學方法進行深入了解和親身體驗，更重要的是讓學生知道如何應用規律來解決具體問題。為此，對不同的物理規律應采用不同的教學方法。

1.創設情境，激發興趣，培養學生良好的學習聽課習慣

例如，在講氣化和液化時，用手指沾水（或酒精）在黑板上寫“同學們好”，不一會兒水干了，提問：“水到哪兒去了？”學生觀察現象，思考解答問題，得出蒸發的概念。用創設的情境引入蒸發，學生感到自然，容易接受，更易激發學習興趣，學生會很認真地聽課。教師強調觀察什么、思考什么，這樣可以培養學生良好的學習聽課習慣。

2.設計方案，經歷探究，體驗過程，在過程中培養學生的創造性思維和動手能力

弄清物理規律的發現過程，實驗規律都是經過多次觀察和實驗，進行歸納推理得到的。理想規律都是由物理事實，經過合理推理而發現的。理論規律是由已知規律經過理論推導而得到的新規律。實驗規律的教學方法：

（1）探索實驗法――尋找物理規律

探索實驗法就是根據某些物理規律的特點，設計學生分組實驗，讓學生通過自己做實驗，總結出有關的物理規律。

（2）驗證實驗法――加深物理規律的理解

驗證實驗法是采用證明規律的方法進行教學，從而使學生理解和掌握物理規律。具體實施時先由教師和學生一起提出問題，將物理規律直接告訴學生，然后教師指導學生并和學生一起通過觀察分析有關現象、實驗結論，驗證物理規律。

（3）演示實驗法

演示實驗法就是教師通過精心設計的演示實驗，引導學生觀察，根據實驗現象，師生共同分析、歸納，總結出有關的物理規律。

3.總結概括，感知規律，通過規律教學，讓學生形成物理知識體系

4.物理規律往往都是在一定的條件下建立或推導出來的，只能在一定的范圍內使用，超越這個范圍，物理規律則不成立，有時甚至會得出錯誤結論

在物理理論規律教學中，要引導學生注意物理規律的適用范圍，使他們能夠正確使用物理規律解決實際問題。

5.在規律教學中，要指導學生運用物理規律去分析和解決具體的物理問題，在使用中進一步加深對物理規律及其物理意義的理解，通過反饋進行矯正知識

6.延伸遷移，舉一反三，開拓創新，鞏固提高

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【關鍵詞】探究式興趣實驗設計

我國新一輪基礎教育改革已經進入到實驗階段，現階段我們使用的《義務教育課程標準實驗教科書》注重科學探究，強調以物理知識和技能為載體，讓學生經歷科學探究的過程，學習科學探究的方法，培養科學探究精神、實踐能力、創新意識。因此，在物理課程中增設物理“探究活動”的內容是非常必要的。

1.探究式教學活動

探究式教學是指在教師引導下，學生通過對問題的獨立研究來發現、獲取知識的教學。其特點是要求學生通過對問題的研究，獲得經驗或知識，以發展自己的創造才能；學生活動在教學中處于主要地位，教師處于輔導地位；以學生的獨立研究和作業為基本方式；總是從問題開始或通過分析資料提出假設，進行推導與實驗以解決問題。探究式教學易激起學生的求知欲，引起興趣，提高學生獨立思考、分析、解決問題的能力。

2.初中學生學習物理的興趣特點

把握住初中學生對物理學習的興趣狀況和特點，對于激發和強化他們的興趣具有重要意義，初中學生的興趣大體有三種：一是對學習只是直接興趣，他們只滿足于被新奇的物理現象所吸引，希望看到鮮明、生動的物理現象和實驗，但這種現象只停留在現象本身，并未產生探索這些物理現象原因的需要。二是對物理有操作興趣，他們要求通過自己的活動對自然現象和實驗結果施加影響，如我曾對我校初中二年級兩個班做過調查。當提供玩具電機，根據自愿的原則號召學生自己動手做小電扇，結果93﹪的學生都做了，這說明他們對動手操作具有濃厚的興趣。三是對物理具有因果認識的興趣，他們的興趣中心已由了解怎樣改變現象發展到進一步探求現象變化的原因，理解它的實質，也就是對事物的因果關系特別感興趣。

鑒于上述分析，初中學生學習物理的興趣主要是直接興趣和操作興趣，其特點是新奇、具體、操作、實踐。因而在初中物理教學中重視觀察思考和物理實驗，不僅是物理學科本身特點的需要，也是適應學生的學習心理、培養學習興趣的需要。

3.如何在探究活動中培養學生的興趣

物理教學中，為了培養學生的學習興趣，就必須挖掘物理學本身的潛力，充分利用初中學生好動的特點，加強操作，在活動中傳授知識，讓學生在參與中進行學習，進而產生學習的興趣。所以探究性活動以探究式實驗為主，它的主要目的是學生通過觀察歸納認識物理規律、訓練實驗技能，它具有讓學生“發現”的意義，即讓學生通過實驗現象的分析和歸納，總結出一定的物理規律。

3.1探究式演示實驗

演示實驗具有直觀性強，具體形象等優點，它是教師根據教學內容，為了便于學生的理解和知識掌握而在課堂教學中進行的一種實驗，把用語言不能解釋清楚的物理問題展現在學生面前，便于學生的理解，而且演示實驗可以活躍課堂氣氛，學生對之興趣濃厚。如上序言課時，我們為教學準備了豐富的演示實驗，給學生留下了深刻的印象。比如，我演示了“當燒瓶中水燒開的水停止沸騰后，往燒瓶上澆冷水，燒瓶中的水又重新沸騰”、“向倒置的漏斗中吹氣時，里邊的乒乓球不會下落”的實驗，所有的學生都很好奇，對這些現象都很感興趣。

3.2探究式學生實驗

學生除了喜歡看教師演示以外，更喜歡自己動手操作。在實驗中，既滿足了學生的好奇心、好動性，也鞏固加深了所學知識，還使學生積極參與學習，從而喚起他們學習的興趣。有些學生甚至能在實驗課中進行創造性的學習，并且發揮他們充分的想象力。另外，學生實驗還可以培養學生的學習態度和方法。實驗必須在一定規則下進行，學生在學習中不僅懂得了知識，而且掌握了學習方法，所以組織得好的學生實驗，可以促進學生的發展，也滿足和培養了學生的興趣。

4.如何設計探究性活動來培養學生的興趣呢？可以從以下幾個方面來考慮。

4.1從實驗原理設計活動

方法：教師提出需要學生研究的問題學生設計實驗實驗驗證得出結論填寫報告

如物理教材的“測量小燈泡的電阻”這一課。教師可先提出問題：“電流可以用電流表測量，電壓可以用電壓表測量，那么用什么方法測量電阻呢？”讓學生分析，在學生學習了歐姆定律之后，自然會想到先測出導體兩端的電壓和通過導體的電流，再通過歐姆定律來計算電阻，這樣就得出了用伏安法測電阻的實驗原理。然后根據實驗原理設計實驗，畫出電路圖，進行實驗。這樣設計實驗可以使學生能夠更好地運用歐姆定律，加深對歐姆定律的理解，激發學生的興趣。

4.2從實驗過程步驟出發設計活動

方法：教師對實驗步驟提出建議學生選擇對比實驗分析對比結果得出結論填寫報告

如上述實驗中，在學生明白實驗原理的情況下。教師可以對實驗過程提出建議：“當把電流表內接和外接時，兩種方法測得的結果一樣嗎？”讓學生選擇對比實驗，有的實驗組用內接法，有的實驗組用外接法，實驗完后對比實驗結果，討論使用在什么情況下使用內接法結果更準確一些，什么情況下使用外接法結果更準確一些，最后得出結論。

在教學過程中，鼓勵學生在實驗中使用不同的方法，通過對比實驗來研究哪種方法能達到最佳的實驗效果。這樣提高了學生的興趣，學生的積極性、主動性得到充分體現。

4.3從學生容易出錯的角度設計活動

方法：教師針對教材中某些“不許”、“不能”、“注意”等內容提出質疑要求解釋為什么學生實驗得出結論

如在學習電流表時，課本上有這樣的警示：“任何情況下都不能使電流表直接連到電源的兩極！”針對這一警示對學生提出質疑：為什么不能把電流表直接接到電源的兩極？讓解釋為什么，然后指導學生用試觸法把電流表接到兩節干電池的兩端。這樣學生通過觀察電流表的指針擺動，會得出：“當把電流表直接接到電源兩極時，通過電流表的電流會很大”的結論。這樣會損壞電流表，甚至會引起火災。

通過這一設計，培養學生對物理有因果認識的興趣，還能養成學生批判地吸收教科書上知識的習慣，培養學生的發現問題，并積極探索解決的精神，更能培養學生的邏輯思維能力。

參考文獻

[1]課程教材研究所 物理課程教材研究開發中心.義務教育課程標準實驗教科書.北京：人民教育出版社，2003.

[2]山西省教育科學院研究院 山西省教育學會.物理教學理論與實踐.2005（第25卷第11期）.

[3]閻金鐸，田世昆.初中物理教學通論.北京：高等教育出版社，1989.

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關鍵詞： 新課標 物理教學 教學方法 控制變量法

1.正確認識控制變量法。

影響某個物理量大小的因素（變量）可能有多個，怎樣才能確定哪些因素沒有影響，哪些因素有影響，以及影響的程度如何呢？在實驗中我們采用的是這樣一種方法：在研究某個因素的影響時，只改變這個變量的大小，而保持其他的變量不變，從而確定這個因素是否影響物理量的大小，以此類推，對有關變量逐個加以判斷，就能找出影響物理量大小的所有因素，這種方法稱為控制變量法。控制變量法是解決復雜問題的一種有效方法，在我們的學習和生活中有著廣泛的應用。如在學習歐姆定律時，可以開展用控制變量法分別研究導體中的電流與電壓和電阻有什么關系的探究活動，讓學生進一步用控制變量法進行定量研究，使其能力得到提高。學生將實驗數據記錄于下面二表，討論得到兩個結論：①保持導體電阻不變時，導體中的電流跟它兩端的電壓成正比。②保持導體兩端的電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。再綜合得到結論（歐姆定律）：“一段導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。”

它在初中物理中很常用，也是有效的探索問題和分析解決問題的科學方法。如果教學生掌握了控制變量法，這必將有利于學生理解和掌握物理概念和規律，更有利于研究性學習和創新能力的發展。

2.控制變量法的在初中階段的重要性。

在科技迅猛發展、知識日新月異、科技競爭日益激烈的今天，我們應該認識到，能力的高低在一定程度上表現為掌握方法的多少和熟練程度的高低。因此，教會學生掌握學習物理的科學方法，自覺探討知識背后的思想方法，是物理教學的首要任務。初中階段應用控制變量法研究的物理規律有：音調與樂器弦長、粗細和松緊的關系、滑動摩擦力與壓力和接觸面粗糙程度的關系、壓強（壓力產生的效果）與壓力和受壓面積的關系、通電導體發出的熱量與電阻、電流和通電時間的關系（焦耳定律）等。這為提高學生應用控制變量法探究問題答案的能力提供了許多鍛煉機會。

在教學活動中應有意識地讓學生從見識到熟悉再到試著做，去掌握這種研究方法，讓他們認識到物理規律是觀察實驗、物理思維和數學推理的產物，讓他們也會用控制變量的方法揭示出有關物理量之間的關系。例如用這種方法研究導體的電阻與哪些因素有關，小結于下表。

用這種方法可以定性地研究問題，并為學生將來進行定量研究在方法上打下基礎，培養了學生研究問題的能力。

3.怎樣在教學中有效地應用控制變量法呢？

3.1從學生的心理特點入手

只有先了解學生的心理特征，根據學生的心理特征對癥下藥，才能達到事半功倍的效果。初中生對自然規律的探求欲望和邏輯思維能力都逐漸地達到一定層次。可以利用學生的心理特點使學生對控制變量法產生強烈的好奇心和求知欲。所以我們在教學中可通過以下4步滲透控制變量法：（1）介紹著名科學家通過應用控制變量法進行科學探究的成功案例或有趣的事跡，使學生對控制變量法產生深刻的印象和濃厚的興趣。（2）通過對典型問題的探究過程，教師先演示著應用控制變量法進行探究活動，讓學生在不知不覺中認識控制變量法的形式和內涵，使學生初步認識和領會控制變量研究問題的思維過程。如引言中可以探究水中的氣泡從哪里來、裝滿水的杯子最多能裝回形針的個數與什么因素有關等。（3）先在教師的引導下讓學生應用控制變量法試著探究一些和示例相似的問題，然后讓學生獨立的探究一些自己喜歡或感興趣的問題。（4）引導學生在生活中應用控制變量法進行實踐活動，如研究植物的生長快慢與陽光、水分、溫度因素的關系等。

3.2立足于教材

在課程改革的大背景下對于探究性學習要求越來越高，過程與方法目標是教學的三維目標之一，而利用控制變量法的探究活動則是教材中最為基礎探究方法。初中階段的大部分概念的定義規律的建立中都蘊含著控制變量法這一科學方法，這就要求我們的教學不能就知識而講知識，也不能單純地就方法而講方法，科學方法教育必須與物理知識教學相結合，方法教育要以知識傳授為載體。

教材中有部分內容是直接通過控制變量法教學的，如探究壓力作用效果與哪些因素有關、探究液體壓強大小的影響因素、探究浮力大小的影響因素、探究動能、勢能大小的影響因素、歐姆定律、焦耳定律等。通過這些直接應用控制變量法，學生不但能很好地掌握這些物理規律，更能系統地學習科學探究方法，培養自身的科學素養。教材中在許多概念或規律的探索和推導的過程中，都隱性地運用了控制變量法這一科學方法。例如，對“比熱容”下定義時，把“單位質量”和“溫度升高1℃”這兩點作為基本條件，這樣就突出了物質吸收的熱量跟物質種類的關系，使“比熱容”這一概念能反映“物質吸熱（或放熱）的本領”這一物理意義。還有，在研究速度、密度等知識的教學過程中都隱含了控制變量法。所以，教師要善于挖掘教材中用控制變量法進行教學的素材，抓住知識和方法的結合點，這是通過知識教學滲透控制變量法教育的憑借點。

3.3多方面滲透

學生要完全地掌握控制變量法，使之成為自身能力的一部分，必須經歷一個長期的循序漸進的過程，不但需要在了解學生心理特征的基礎上，立足于教材，而且要多方面地持之以恒地進行訓練。

3.3.1通過物理概念的學習逐漸滲透

物理概念是從大量同類物理現象和物理過程中抽象出來的，所提示的是客觀事物的共同性質和本質特征，物理概念的形成過程就是應用科學方法思維的過程，這為我們提供了滲透控制變量法的教育素材。

3.3.2結合物理規律進行控制變量法滲透

生活中的各種現象都是有著內在的規律的，而這種規律往往是由多種因素復雜的、共同的影響所表現出來的。在生活中讓學生關注這些規律的變化與各種因素的關系，在教學中再結合控制變量法去探索、總結物理規律，效果很好。

3.3.3結合物理學史進行控制變量法滲透

利用學生對物理學家的尊崇的感情來滲透控制變量法的應用，效果會更好。例如介紹著名的物理學家焦耳研究焦耳定律的過程，如何研究出電熱與電流的平方成正比、與電阻成正比、與通電時間成正比的結論。

3.3.4結合物理習題進行控制變量法滲透

在初中物理的中控制變量法的習題很多，這也是中考重點考查的內容之一，所以在平時練習時就要注意控制變量法的練習，使學生不但在生活中、科學探究中會應用控制變量法，更能應用控制變量法分析題目。例如2010年株洲市的中考試題：在“探究影響液體壓強大小的因素”實驗中，老師用壓強計做了如圖10所示的（a）、（b）、（c）三次實驗。比較實驗（a）、（b）可知液體壓強與液體的密度有關；比較實驗（b）、（c）可知液體壓強與液體的深度有關。

圖10

控制變量法制是初中物理教學中的一種典型方法，其他如觀察與實驗法、類比法、假說的方法、抽象與概括的方法、分類比較法、理論推導法等，也可在教學中適當向學生介紹，讓學生在預習新課和解答習題時進行嘗試。

在初中物理教學中，方法的運用與知識的傳輸同樣重要。只有教會學生正確的學習方法，才能培養他們的自學能力，達到事半功倍的學習效果。

參考文獻：

［1］周琳.活動式教學法初探.中國教育學會物理教學專業委員會，2002.5.