初中物理实验教学探究：核心素养与电流、电压和电阻关系

欧姆定律揭示了电路中电流遵循的基本“交通规则”，是电学最重要的规律之一，也是学生进一步学习电学知识和分析电路的基础。因此，欧姆定律的探究实验就成为理解I、U、R三者之间关系的基石。但是在实验中，以下几个问题容易被忽视。

问题一：用控制变量法研究I、U、R三者之间的关系时，为什么只探究电流I与电压U之间的关系以及电流I与电阻R之间的关系？

按照控制变量法，应当保持其中一个物理量不变，研究其他两个量之间的关系，而在这个实验中，为什么不研究“保持电流I不变，探究电压U与电阻R之间的关系”？一些学生会对这个问题感到困惑不解。其实，电阻是导体本身的性质，它并不会随着电压、电流的变化而变化。当电压变了，电阻不会改变，只能电流跟着变化，因此保持电流不变不可能。

问题二：实验中为何要用滑动变阻器？

如果不用滑动变阻器，虽然能够测量出R两端的电压和其中的电流，但该电路只能测量出一组电压和电流的值，而从一组电流和电压的数据是无法找出二者之间的关系的，应该多测几组电压和电流。因此就需要改变R两端的电压，而要改变R两端的电压，可以不断改变电阻，也可以采用改变电池节数的方法，还可以用滑动变阻器调节。比较下来，当然是用滑动变阻器调节更方便快捷。同时，滑动变阻器还可以起到保护电路的作用。

问题三：在探究电流I与电阻R之间的关系实验中，应该如何操作？

如何保电压U不变？改变定值电阻的阻值时，该电阻两端的电压就发生了变化，因此，要及时调节滑动变阻器以保持加在R上的电压不变，观察并记录电流表的示数随电阻变化的情况。

问题四：实验准备阶段要注意哪些问题？(www.xing528.com)

学生实验之前，不仅要按照正确的操作规程操作，还要有检查电路的良好习惯，而学生往往急于动手实验，忽视实验规则。本实验中，实验之前，开关断开，滑动变阻器的滑片要放在电阻最大位置。其次，为减少测量误差，要选择合适的电表量程。

问题五：要认识到学生的解题能力和动手实践能力之间可能存在较大差距。

同样的电路如果出现在考试卷上，许多学生能够比较顺利地解答出来。但在实际操作中，他们往往连最简单的电路故障都不能够排除，如找出短（断）路所在的位置和原因。于是，在探究实验课堂上，最忙的往往是老师，学生只顾记录数据，观察表面现象，缺乏动手实践的能力。鉴于此，本节课的教学要充分让学生自主探究，教师不能越俎代庖。

问题六：要重视图像的教学。

用图像进行实验数据的处理是物理课程标准所提出的要求，教材中引导学生用描点的方法，把实验数据在坐标纸上反映出来。运用图像分析物理问题在后续的物理学习中应用非常广泛，现在的学习能够为高中物理的学习打些基础。由于实验误差，学生描出的点并不在一条直线上，教师在引导学生分析误差产生的原因的同时，只要求能够做出与各数据点比较接近的直线即可。

以上这些问题，要引起物理教师和学生的足够重视。教学过程可以多采用猜想、讨论、探究的方式，这能让学生免于停留在知识的表面，以后遇到此类问题的变式也能够应对自如，对于解决实际物理问题大有裨益。