時間：2023-07-12 17:07:53
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇歐姆定律知識，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
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
關鍵詞：歐姆定律 高中物理教學方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內容，在初中階段已經學過，高中階段《物理》安排這節課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規律）；學習分析實驗數據，得出實驗結論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法；再次領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》教學的教學目的和教學要求。教學不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。
《歐姆定律》的內容在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定了基礎。《歐姆定律》實驗中分析實驗數據的兩種基本方法，也將在后續課程中多次應用。因此也可以說，《歐姆定律》是后續課程的知識準備階段。
通過《歐姆定律》的學習，要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數據的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用。《歐姆定律》內容的重點是進行演示實驗和對實驗數據進行分析。這是教學的核心，是教學成敗的關鍵，是實現教學目標的基礎。《歐姆定律》教學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接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏。從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認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式，從數學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。有些學生常將兩種表達式相混，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、關于教法和學法
《歐姆定律》教學采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法。教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當的思維點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點，也有利于充分發揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。
通過《歐姆定律》的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和物理規律。同時要讓學生知道，物理規律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標，充分發揮學生的主體作用，最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環節，有以下構想：
1.在引入新課提出課題后，啟發學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，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計可先啟發學生思考回答。這樣既鞏固了他們的實驗知識，也調動他們盡早投入積極參與。
3.在進行演示實驗時可請兩位學生上臺協助，同時讓其余同學注意觀察，也可調動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考。
4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規律，還可以用什么方法對實驗數據進行分析？目的是更加突出方法，使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲。
5.在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數據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生結論，而應給予充分的時間，啟發學生積極思考，并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢，可提問請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出實驗結論的基礎上，進一步提出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行，以鍛煉學生的語言表達能力。教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫。要隨即強調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.為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的。然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，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、分度和讀數規則進行介紹。
2.注意正確規范地進行演示操作，數據不能虛假拼湊。
3.注意演示實驗的可視度。可預先制作電路板，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，避免節奏混亂。可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后。這樣學生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習題應重點放在概念辨析和方法訓練上，不能把套公式計算作為重點。
6.注意調控課堂節奏，避免單調枯燥。
參考文獻：
例題如圖1所示，用粗細相同導線繞制的邊長為L閉合導體線框，以v勻速進入右側磁感應強度為B的勻強磁場，如圖所示.在線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電勢差大小為U，下列判斷中正確的是（ ）.
A.U=14BLv
B. U=34BLv
C. U=BLv
D. U=12BLv
易錯解法
同學在剛開始學習時，經常這樣解題：
解根據導體平動切割磁感線產生感應電動勢
E=BLv①
設每邊的電阻為R，根據閉合電路歐姆定律
I=E4R②
根據部分電路歐姆定律，MN邊的電阻為R，
兩端電壓為U=IR③
由以上三式解得 U=14BLv
最后選A.
正確的解法：
解根據導體平動切割磁感線產生感應電動勢
E=BLv①
設每邊的電阻為R，根據閉合電路歐姆定律：
I=E4R ②
根據部分電路歐姆定律.MN兩端電壓為路端電壓，U=3IR③
由以上三式解得： U=34BLv
最后選B
分析過程
第一、從兩種解法對比分析，可以很明顯地看出，同學對路端電壓的理解不到位，路端電壓應該是外電路的總電壓，而不是內電阻的電壓，在本題中，MN邊切割磁感線產生感應電動勢，則MN邊就是電路中的電源，它本身的電阻就是內電阻，所以要想做對本題，需要理解好電路中電源和內阻由什么充當，內電壓和外電壓怎么求.這樣才能做對.
第二、從含源電路歐姆定律角度進一步分析.從上邊的分析來看，學生能夠理解上邊的基本概念和計算方法，但是學生還是不理解直接從MN求為什么不對，問題出在了哪里.
補充知識
一段含源電路歐姆定律：電路中任意兩點間的電勢差等于連接這兩點的支路上各電路元件上電勢降落的代數和，其中電勢降落的正、負符號規定如下：
a.當從電路中的一點到另一點的走向確定后，如果支路上的電流流向和走向一致，該支路電阻元件上的電勢降取正號，反之取負號.
b.支路上電源電動勢的方向和走向一致時，電源的電勢降為電源電動勢的負值（電源內阻視為支路電阻）.反之，取正值.
如圖2所示，對某電路的一部分，由一段含源電路歐姆定律可求得
UA-UB=I1R1-ε1+I1r1+ε2-I2r2-I2R2-ε3-I2R3
根據以上知識能很好地解決同學的疑問，可以解釋為什么直接計算MN邊的電壓U=IR不對.正確的計算，應該是一段含源的歐姆定律，MN本身就是一個電源，它兩端的電壓應該除了內阻電壓降之外，還要加上產生的感應電動勢，所以直接從MN邊計算的方程應該是U=-IR+E，就可以得出正確答案.
鞏固練習
例（選自2007年，山東理綜卷）用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側勻強磁場，如圖所示.在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是（ ）.
A. Ua
B.Ua
C.Ua=Ub
D.Ub
答案B
本文就一道路端電壓問題，分析了學生易出現的錯誤，并從一段含源電路歐姆定律進一步分析了產生錯誤的原因.從正反兩面的分析過程、補充知識點的講解再加上鞏固練習，因此夯實了學生的相關知識，分析與解決問題的能力都得到相應的提高.
如圖1所示，取小車和砝碼（包括砝碼盤）組成的系統為研究對象，由牛頓第二定律得 a=mgM+m=mg1M+m=
F1M+m（前提條件：平衡了小車的摩擦力）
一、重視實驗探究過程，發現新問題
歐姆定律的探究過程把科學探究的七個環節表現得淋漓盡致，從最初了解基本電路中電流、電壓和導體電阻的定性關系，從而提出“導體兩端的電壓和導體的電阻是怎樣影響導體中電流大小的，電流與電壓和電阻究竟存在什么關系”的問題，到最后處理實驗數據和討論交流，得出電流、電壓和導體電阻的定量關系，即歐姆定律，其數學表達式為I=U/R.探究的過程還是一個發現問題并解決問題的過程，使同學們加深了對歐姆定律的理解.
例1某同學按如圖1所示的電路，研究通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻間的關系，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，測得相應的電流值，如表2.請回答：
(1)分析表1中數據可知:_____________________________；
(2)分析表2中數據可知：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論.一個要注意的細節問題是，歐姆定律的整個探究過程運用了控制變量的思想.因此，在處理實驗數據得出正確結論時，一定要體現這種思想.所以分析表1中數據可知：在電阻不變條件下，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比（因為導體兩端的電壓成倍增加時，流過導體的電流也隨著成倍增加）.但分析表2中數據卻發現，電流和導體電阻的乘積不是一個定值，即電流與導體的電阻不成反比，這個結論顯然不符合歐姆定律.那么，為什么得不出正確結論呢？這是我們在探究過程中經常碰到的一個問題，這個問題的解決，本身與這個實驗的設計思想連接在一起，因為在探究電流與電阻關系時，應保持電壓不變.因此當電阻箱R1的阻值改變時，一定要調節滑動變阻器滑片P，使R1兩端的電壓保持不變，再讀出相應的電流值，然后分析數據.那么，當R1的阻值成倍增加時，如何調節滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢？如上圖，應將滑片P向右調節到適當的位置，想想看，為什么呢？
二、創設新情景，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，也出現了一些創設新情景，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”.請嘗試利用“等效替代法”解決下面的問題.
【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值
【探究器材】待測電阻Rx、一個標準的電阻箱（元件符號_______），一個單刀雙擲開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表（電流表量程足夠大）．
【設計實驗和進行實驗】
（1）在右邊的方框內畫出你設計的實驗電路圖；
（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：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；
第二步：____________________________；
第三步：____________________________.
（3）寫出Rx的表達式：Rx=____________.
解析這是測未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實驗題對同學們的要求比較高，它創設了一個新的情景（“曹沖稱象”），讓你從這個新情景中受到啟發，來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現，而是要求同學們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關系，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S與a相接，使電流表的示數指示在某一刻度（因為電流表的刻度不準確，因此不能準確讀數）；接著將開關S與b相接，這個時候需要調節電阻箱，使電流表的示數指示在同一刻度處，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論，當電壓相等時，電流相同，則電阻相等.即Rx=R.
同學們想想看，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確且靈敏度良好，那么可不可以較準確地進行測量呢？（這個時候，我們可以直接根據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沒有關系.）
三、尋找實驗規律，滲透數理思想
歐姆定律的實驗探究過程本身就體現了一種數理思想，要求從定性的結論，運用數學方法得出定量的關系式.因此，在以后的中考命題上，這種思想的體現可能是命題者關注的一個焦點.
例4某同學想探究導電溶液的電阻是否與金屬一樣，也與長度和橫截面積有關.于是他設計了實驗方案：首先他找來幾根粗細不同的乳膠管，按要求剪下長短不同的幾段.并在其中灌滿質量分數相同的鹽水，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，調節滑動變阻器滑片P，讀出電流表和電壓表的示數，并記錄在表格中，如下表：
根據實驗數據，請解答下列問題.
（1）通過對實驗序號_______或_______的數據處理，我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導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的數據處理，我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導電溶液柱的長度成_______.（填“正比”、“反比”）
（3）請填寫表格中未記錄的兩個數據.
（4）對于實驗序號6，開關閉合，若保持滑動變阻器滑片P不動，將乳膠管拉長，則電流表的示數將_______；電壓表示數將_______.（填“變大”、“變小”或“不變”）
解析這是典型運用自己探究得到的結論解答相關問題的一類題型，要求同學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，因此我們先應運用歐姆定律求出相應的電阻值，再進行分析（這是試題的一種創新）.
我們對1、3、4、5組數據的處理得出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，很容易得出導電溶液的電阻與導電溶液柱的橫截面積成反比；由實驗1和4可以看出，導電溶液的電阻與導電溶液柱的長度成正比.
一、教材分析
《歐姆定律》一課，學生在初中階段已經學過，高中必修本（下冊）安排這節課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規律）；學習分析實驗數據，得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法；再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法．這就決定了本節課的教學目的和教學要求．這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法．
本節課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎．本節課分析實驗數據的兩種基本方法，也將在后續課程中多次應用．因此也可以說，本節課是后續課程的知識準備階段．
通過本節課的學習，要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數據的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析．這是本節課的核心，是本節課成敗的關鍵，是實現教學目標的基礎．
本節課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高一物理和高二電場一章中已經接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏．從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認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式，從數學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．有些學生常將兩種表達式相混，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、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點，本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法．教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動．在教材難點處適當放慢節奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當的思維點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節課的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律．同時要讓學生知道，物理規律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣．
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標，充分發揮學生的主體作用，最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環節，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用．2．對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答．這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調動他們盡早投入積極參與．3．在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助，同時讓其余同學注意觀察，也可調動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考．4．在用列表對比法對實驗數據進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規律，還可以用什么方法對實驗數據進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識．到此應該達到本節課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲．5．在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數據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生結論，而應給予充分的時間，啟發學生積極思考，并給予適當的思維點撥．此處節奏應放慢，可提請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出實驗結論的基礎上，進一步總結出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華．要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行總結，以鍛煉學生的語言表達能力．教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫．要隨即強調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．為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的．然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，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、分度和讀數規則進行介紹．
2．注意正確規范地進行演示操作，數據不能虛假拼湊．
3．注意演示實驗的可視度．可預先制作電路板，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，使全體學生都能清晰地看見．
4．定義電阻及總結歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節奏混亂．可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結．這樣學生就不易將二者混淆．
關鍵詞：歐姆定律；學習能力；培養
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2016）12-0057
《歐姆定律》作為重要的物理規律，不僅是電流、電阻、電壓等電學知識的延伸，還揭示了電流、電壓、電阻這三個重要的電學量之間的必然聯系，是電學中最基本的物理規律，是分析解決電路問題的金鑰匙。在利用歐姆定律進行計算時，強調電流、電壓、電阻這三個物理量的同時性和同一性；加強學生對于這些問題的理解，對于后續課程測量電阻、電功、電功率的學習，起到良好的促進作用。因此，對于電學中的第一個規律的學習，教師應該注重學生學習能力的培養。
一、在教學中發現學生容易存在的問題分析
1. 進行電學實驗探究時，往往要求學生設計電路圖，很多學生在設計時不能一次將電路圖設計完整。
2. 從學生做題情況來看，學生不容易弄清楚控制變量法的作用。在歷年中考題中，常有這樣的題目：在探究電流與電阻的關系時，如將電路中的定值電阻從5歐姆換成10歐姆，將怎樣保證電壓不變？如何移動滑動變阻器？此類題目的得分率不高。
3. 在運用歐姆定律進行計算時，對于復雜一點的電路，如電路中的用電器不止一個時，學生往往容易將公式寫出，數據生搬硬套，亂算一通。這樣的習慣對于后續課程――電功、電功率的計算也產生了不良的影響。
針對學生的以上問題，筆者認為原因主要出在以下幾個地方：（1）對問題的分析缺乏全面的考慮。（2）對于控制變量法的應用不夠熟練，但電路分析有待加強。（3）對于各個物理量之間的因果關系沒有弄清楚。沒有理解到電阻或電壓的變化引起了電流的變化。（4）沒有理解歐姆定律的同時性和同一性。
二、結合教科版教材，如何在教學中培養學生的學習能力
筆者認為，結合教材情況以及學生的學習情況，我們可以在以下幾個地方做好細節處理，讓學生養成良好的學習習慣，培養學生學習能力的目的。
1. 實驗設計：分步探究，嘗試錯誤，完善設計，培養學生養成縝密的思維能力
在第一課時的教學中，教學重點在于如何通過實驗探究得出電流與電壓、電阻之間的關系。教師在提出電流大小與什么因素有關的問題時，學生根據以往的學習經驗，猜想出電壓、電阻會影響電流的大小。教師應引導學生用控制變量法探究它們之間具體有什么關系。從而將所探究的問題分為兩個小課題來進行，即電流與電壓的關系和電流與電阻的關系。在進行第一個小課題：探究電流與電壓的關系時，學生在設計電路圖的時候，容易根據自己的經驗將電流表、電壓表接入電路，而沒有接入滑動變阻器。
教師不必及時指出不足，可以進行展示以后，再提問怎樣改變電路中定值電阻兩端的電壓？這時學生可能會想到要用改變電源電壓的方法，但是這樣做不夠方便。如果用滑動變阻器來調節是最方便的。這時才設計出準確的電路圖。學生根據之前所學的串聯分壓的知識，很容易理解當滑動變阻器的阻值發生變化的時候，電路中定值電阻兩端的電壓會發生變化，而電流也會隨之發生改變。同樣，設計好的電路圖也可以用于第二個課題的探究。這種不斷地讓學生對問題作出反應，不斷調整自己的設計方案，最后走向完善，這樣做符合學生的認知規律。
2. 重視實驗探究的過程，培養學生的動手能力以及發現問題后尋找解決方法的能力
對于兩個課題的實驗，必須由學生自己在教師的引導下完成。絕不能因為趕教學進度而由教師代勞，讓學生只是簡單記下數據，分析數據得出規律。學生只有在實驗過程中才會發現問題。如課題二：在電壓不變時，探究電流與電阻的關系中，學生就會發現沒有移動滑動變阻器，而將定值電阻改變時，電壓表的示數也會隨之發生改變。那如何保證電壓表的示數不變呢？學生才會自己去想辦法通過移動滑動變阻器來完成。那滑動變阻器的移動是否有規律可循？學生通過自己的實驗，才會發現其中的規律。有了這樣的經驗以后，進行理論分析問題也就變得容易了。而具備了動手能力及解決問題的能力后，在后續課程測電阻、測電功率的學習中，也就較為輕松了。
3. 對于實驗結論的得出，要把握其中的因果關系，培養了學生的邏輯思維能力
雖然在之前的學習中，學生已經認識到了電壓是形成電流的原因。同時也認識到了導體對電流有阻礙作用，也即是導體存在電阻這樣的觀念。但是放到歐姆定律的學習中，尤其是對公式R=U/I的理解上，學生容易認為電阻與電壓成正比，電阻與電流成反比，也就是認為電壓和電流的大小會改變電阻的大小。學生會單純從數學的角度來理解物理公式，而不能把握三者之間的因果關系。也就是電流變化引起了電阻變化還是電阻變化引起了電流變化？這也是我們之前做實驗的過程中，讓學生分析的根本目的。教師應該要進行提問，由學生來思考變形公式的意義，可以培養學生的邏輯思維能力。對于物理規律的理解，要引導學生理解規律所反映的邏輯關系。
4. 對于歐姆定律內容的學習要注意抓住關鍵字詞，培養學生閱讀能力
筆者認為，對于歐姆定律的內涵的講解，教材上介B是不夠的，還需要做補充。我們可以教會學生，從規律或者基礎概念中抓住關鍵字詞進行分析。從而到得歐姆定律的適用范圍以及應用條件的同時性和同一性原則。
關鍵詞：靜電場；直流電；電流方向；電壓方向；基爾霍夫定律
靜電場是電荷周圍存在的一種特殊形式的物質，電荷之間的相互作用是通過電場實現的。對電場的任何一點來說，放在這點的電荷所受的電場力跟它的電荷的比值，總是一個常量，可以用來表示電廠的強弱叫做這一點的電場強度。電場強度是矢量，它的方向規定為正電荷所受電場力方向。除了用電場強度來描述電場的強弱及方向外，電場線也用來形象表示電場強弱及方向。電場線是在電場中畫出的一系列從正電荷出發到負電荷終止的曲線，并且使曲線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致；電場強度越大的地方，電場線越密，電場強度越小的地方，電場線越疏，沿著電場線的方向是電勢降落的方向。
在復雜電路的某一段電路或一個電路元件的分析與計算時，可事先假定一個電流的方向，這個假定的方向叫做電流的“參考方向”。我們規定：若電流的“參考方向”與實際方向相同，則電流值為正值，即I>0；若電流的“參考方向”與實際方向相反，則電流值為負值，即I＜0。和分析電流一樣，有時很難對電路或元件中電壓的實際方向做出判斷，必須對電路或元件中兩點之間的電壓任意假定一個方向為 “參考方向”，在電路中一般用實線箭頭表示，箭頭所指的方向為參考方向。當電壓的“參考方向”與實際方向一致時，電壓值為正，即U>0；反之，當電壓的“參考方向”與實際方向相反時，電壓值為負，即U＜0。電流與電壓有了參考方向后，電流與電壓就有了正負。
電流與電壓參考方向，在應用基爾霍夫定律解決復雜電路計算中，貫穿始終。
歐姆定律是分析與計算電路的基礎。如果電阻元件上的電壓與通過它的電流參考方向相同，歐姆定律可表示為U=IR，如果電阻元件上電壓的參考方向與電流的參考方向不同時，則歐姆定律可表示為U＝－RI。除了歐姆定律，分析與計算電路還離不開基爾霍夫電流定律和電壓定律。基爾霍夫電流定律應用于節點，基爾霍夫電壓定律應用于回路。
基爾霍夫電流定律是用來確定連接在同一節點上的各個支路電流之間的關系的。由于電流的連續性，電路中任何一點（包括節點）均不能堆積電荷。因此“任何一瞬時，流入任一節點的支路電流之和恒等于流出該節點的支路電流之和”，這就是基爾霍夫電流定律的基本內容。
基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中的各段電壓之間的關系。“在任一回路中，從任何一點出發以順時針或逆時針方向沿回路循行一周，回路中各段電壓的代數和等于零”，這就是基爾霍夫電壓定律的基本內容。為了應用基爾霍夫電壓定律，必須選定回路的參考方向，當電壓的參考方向與回路的循行方向一致時取正號，反之取負號。列方程時，不論是應用基爾霍夫定律或歐姆定律，首先都要在電路圖上標出電流、電壓或電動勢的參考方向；因為方程式中的正負號是由它們的參考方向決定的，若參考方向選得相反，則會相差一個負號。
如圖所示電路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。
求：R1、R2、R3所在支路電流I1、I2、I3。
解：1.先假定各支路電流的參考方向，如圖所示。
2.根據KCL列出節點電流方程，由節點A得到I1+I3－I2=0。
3. 選定回路的繞行方向就是電勢降落的方向，如圖所示。
4. 根據KVL列出兩個網孔的電壓方程。
網孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3為負是因為電流與電壓參考方向相反，歐姆定律用負的。
網孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1為負是因為它電壓的方向與循行方向相反。
代入電路參數，得方程組：
I1+I3－I2=0
-6=-5I2－5I3
12=10I1+5I2
解方程組，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。
從基爾霍夫定律的應用中可以看到，電流、電壓的方向問題就是解題的對錯問題，足以見證電流、電壓方向的重要性。如果沒有靜電場的電場線的形象講解，學生就很難看出電流與電壓實際方向的一致性，那么，歐姆定律正負公式推出就難講述，歐姆定律講不好，基爾霍夫定律就很難講，更別說應用基爾霍夫定律解決實際問題了。所以，靜電場內容是是直流電內容講解的前提和基礎，兩章內容密不可分。
參考文獻：
1.《大學物理教程》.山東大學出版社.
每年的中考物理試題中，有關歐姆定律和焦耳定律這兩個知識點的題目都占有較大的比重，而且近兩年的中考物理試題在這兩個知識點上的難度有增加的趨勢，歐姆定律反映了導體中電流、電壓和電阻之間的關系，焦耳定律則說明了電流流過導體所產生的效果。
新課程下的中考的另一個特點，就是重視對實驗探究能力的考查，促使同學們用新視角重新思考實驗的過程，得到新的發現或收獲，設計有關“過程與方法”的試題，考查同學們提出問題、做出猜想和假設、設計研究計劃、分析處理數據、得出結論、學會評價的能力。
二、試題講析
例1 如圖l所示，電阻R1為12Ω，將它與R2串聯后接到8V的電源上，已知R2兩端的電壓是2V，請求出電路的總電阻。
講析 這是一道應用歐姆定律的基礎題，解題的方法有兩種：一種是從歐姆定律出發的分析法；一種是從電路的基本性質出發的綜合法。即：求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和；也可以用總電壓除以總電流得總電阻；或根據電路的性質建立相應的關系式求解。
解法一：因為R1、R2串聯，U1=U-U2=8V-2V=6V，I1=U1/R1=6V/12Ω=0．5A，I2=I1=0．5A，R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω，R總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω．
解法二：因為R1、R2串聯，I=I1=I2，則U/R1+R2=U-U2/R1，8V/R=8V-2V/12Ω，R總=16Ω.
解法三：因為R1、R2串聯I1=I2，則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2，R/R1+R2=U-U2/U1+U2，U/R1+R2=U-U2/R1，R總=16Ω．
例2 如圖2所示，電源電壓不變，當開關S閉合時，電表示數的變化情況是( )．
A．電流表、電壓表示數均變大
B．電流表、電壓表示數均變小
C．電壓表示數變大，電流表示數變小
D．電壓表示數變小，電流表示數變大
講析 這是一道歐姆定律應用題，要判斷電表的示數如何變化，關鍵是要知道電路中的電表示數變化的實質，當開關s閉合后，電路的狀態由兩個電阻的串聯變為只有一個電阻R2的電路；原來電流表測的是R1和R2串聯時的電流，現在R1和電流表被短路，電流表的示數為0，示數變小；電壓表原來測的是R2上的電壓，它是電源的一部分電壓，而現在的電路中只有R2，則U2=U源，示數變大，本題選C．
本題的問題是有些同學看不懂電路狀態變化的實質，死摳歐姆定律，電流或電壓的變化是與電路的變化有關，但知道了現在的電路的變化特征就簡單多了，識別電路是我們解電學題的前提，如果電路的狀態不清，則應用的電路性質也就會出錯，這種能力要加強。
例3 在如圖3所示的電路中，電源電壓U=4．5V，且保持不變，電阻R1=4Ω，變阻器R2的最大阻值為15Ω，電流袁的量程為0～0．6A，電壓表的量程為0～3V，為了保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( )．
A．3．5Ω～8Ω
B．2Ω～3．5Ω
C．0～8Ω D．0～3．5Ω
講析 本題是歐姆定律的又一種應用形式，是狀態電路中的變阻器的取值范圍問題，解這類題目的關鍵是從電路的狀態出發，找出符合電路要求的電學關系式，題目中的兩個電表同時要滿足不超過量程的要求，即：串聯電路中的電流不大于0．6A，電阻R2兩端的電壓不少于3V，所以我們可以用歐姆定律，寫出符合電路要求的數學不等式組然后求解。
依題意，由歐姆定律可得
由①②兩式解得3．5Ω≤R2≤8Ω，所以應選A．
本題與物理上其他題目一樣，關鍵是理清電路的特征，能寫出符合電路特點和要求的數學關系式，然后通過數學的手段解出結果，所以僅有基本知識是不夠的，更要練就解相關問題的技能。
例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產生的熱量與哪些因素有關?在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放置一根電阻絲，且R甲大于R乙，通電一段時間后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，該現象能夠說明電流產生的熱量與下列哪個因素有關( )。
A．電荷量 B．電流 C．電阻 D．通電時間
講析 題目的表象是：甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，這與哪些因素有關?煤油是因為受熱膨脹，液面上升的；相同條件下，甲中的液面升得高，說明甲瓶中的電阻產生的熱量多R甲和R乙是串聯在電路中的，則電流、通電時間以及電荷量(電流和通電時間的乘積)相等，A、B、D選項都不是影響因素；根據焦耳定律甲的電阻大，甲放出的熱量多，則電流產生的熱量與電阻的大小有關，應選C．
本題實際上探究的是焦耳定律的影響因素，使同學們能進一步了解其內容、理解它的應用同時本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。
例5 一個電熱水壺，銘牌部分參數如下：額定電壓220V，額定功率模糊不清，熱效率為90％，正常工作情況下燒開滿壺水需要5min，水吸收的熱量為118800J，此時熱水壺消耗的電能為_______J，其額定功率為_______W，電阻是_________Ω．若實際電壓為198V，通過電熱水壺的電流是_________A,1min內
電熱水壺產生的熱量是________J．(假設電阻不隨溫度改變)
講析水所吸收的熱量已知，電熱的利用率知道，則消耗電能可以由熱量的利用率求出；用電時間已知，消耗的電能已求，則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出，在實際電壓下的電流I=U/R，實際電壓下的電熱水壺所產生的熱量Q=IRt.
答案：132000 440 110 1.8 21384
本題是歐姆定律和焦耳定律應用的基礎題，也是通過練習使同學們掌握基本知識的重要途徑，簡單的是這樣的填空題，復雜的可以演變成綜合應用題；這些題目也是中考中同學們易失分的地方。
例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0為電熱絲，當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。
(1)電飯煲在高溫燒煮檔時，開關S應與哪個觸點連接?
(2)電熱絲R0的阻值多大?
(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain，電熱絲R0產生的熱量為多少?
講析 電飯煲在高溫燒煮擋時，電路中的功率是最大，在電壓一定時，要得到最大功率電路中的電阻應最小，由圖5可知，當R被短路時，電路中的電阻最小，電路中只有R0工作，則S應合到2位置，高溫擋時的功率已知，電壓為額定電壓，R0由R＝U2/P等求得，當電飯煲在正常燜飯、保溫時，電飯煲的熱功率最小，電路中的電阻最大，則R0和R串聯，可求出此時的電流，再由Q=I2Rt求出R0產生的熱量，
答：(1)與觸點2連接。
(2)P=U2/R0，R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω．
(3)P=IU，I=P/U=22W/22V=O．1A，Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J．
本題是歐姆定律和焦耳定律應用的綜合題，同學們要能綜合考慮影響電路發熱的因素，也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應用，其中也涉及到歐姆定律的靈活應用。
三、鞏固練習
1．如圖6所示電路中，R1=10Ω．當開關S閉合時，電流表示數為0．2A，電壓表示數為4V．求：(1)電源電壓；(2)R2的阻值。
2．如圖7所示電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關S后，滑動變阻器滑片P自b向a移動的過程中(
)。
A．電流表A的示數變大，電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變小
B．電流表A的示數變大，電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變大
c．電壓表V1的示數不變，電路消耗的總功率變大
D．電壓表V2的示數變小，電路消耗的總功率變小
3．一只電爐的電阻為48．4Ω，接在電壓為220V的電路中工作，它的功率是w，電爐絲工作時熱得發紅，而連接電爐絲的導線卻不怎么發熱，其原因是
4．在一次科技小組的活動中，同學們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細銅絲，閉合開關S后，調節滑動變阻器，使電流表的讀數保持3A不變，過了一會兒，細銅絲熔斷，在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲，再調節滑動變阻器到某一固定值，經較長時間粗銅絲沒有熔斷，在此過程中，電流表的讀數保持3A不變小明同學針對所觀察到的現象提出了一個問題：造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設電源電壓保持不變)
(1)你認為造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)
(2)若粗銅絲電阻為0．01Ω，求：在5s內粗銅絲共產生的熱量。
(3)如果你家準備安裝一臺“220V 1500W”的電熱水器，你應用選用(較粗／較細)的銅導線用作連接線比較安全。
5．如圖9所示電路，電源兩端電壓保持不變，當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到B端時，燈L的電功率為PL，電流表的示數為I1；當開關S1斷開、S2閉合時，燈L的電功率為R1＇，電流表的示數為，I2，已知PL：P＇L=9：25．
(1)求電流表的示數I1與I2的比值；
(2)當開關S1、S2又都斷開，滑動變阻器的滑片P在c點時，變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數為u1，電壓表V2的示數為U2，已知U1：U2=3：2，Rc的電功率為10W，這時燈L正常發光，通過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片P，會形成不同的電路，在這些不同的電路中，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1．求燈L的額定功率。
6．小明在研究性學習活動中，查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律如下表，并將該型號的熱敏電阻應用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關等組成，當線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊工作電路則斷開；
“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發熱電阻R2(R2=50Ω)、導線等組成，問：
(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發熱功率為多大?
(2)若發熱電阻R2需提供1．2×104J的熱量，則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?
(3)若恒溫箱的溫度最高不得超過50℃，則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?
1實驗準備
教師預先將全班學生5人1組，分成若干組，每組實驗桌面上放置的儀器有：電源（6 V）、滑動變阻器（0~20 Ω）、電阻箱、定值電阻R0（20 Ω）、阻值約10 Ω的定值待測電阻Rx各1個，電流表、電壓表各1只，開關、導線若干等。
首先，引導學生回顧電阻的相關知識，如：電阻的定義、符號、單位，影響電阻大小的因素；滑動變阻器改變電路電阻的原理、連接方法、元件符號；電阻箱的符號及其連接和讀數方法。
其次，引導學生回顧一個實驗，即伏安法測電阻，復習伏安法測電阻的原理，電路圖如圖1所示。學生依據電路圖連接實物，著重指出實驗注意事項，認真討論滑動變阻器在電路中的作用。
2合作探究
在此基礎上，引導學生動手操作、實驗測量，并依據歐姆定律，實際計算出Rx的阻值。
教師接著問：“如果現實中缺少電流表，該如何測量未知電阻Rx呢？”
學生馬上想到“串聯電路電流處處相等”，于是就會想到如圖2所示的設計方案。
學生代表解釋說：“如圖2所示，先用電壓表測出R0兩端的電壓U0；再測出Rx兩端電壓Ux。先依據I=U0/R0，計算出通過R0的電流I，由于R0與Rx串聯，故通過R0的電流也就是通過Rx的電流，利用歐姆定律：
Rx=Ux/Ix=Ux/（U0/R0）=UxR0/U0。
待闡述完畢，各組根據該同學的講述，選擇桌面上的儀器，實際操作。教師適時點撥，利用滑動變阻器，再測量兩組數據，實現多次測量求平均值從而減少誤差的目的，并與已測得的Rx比較，驗證該辦法的正確性。
教師又問：“若缺少電壓表呢？”
學生馬上想到利用“并聯電路各支路兩端電壓相等”來完成實驗。
各組學生積極投入到設計實驗中。不一會兒，有學生發言：如圖3所示，先用電流表測出通過R0的電流I0，再用電流表測出通過Rx的電流Ix，由于R0與Rx并聯，根據歐姆定律和并聯電路的特點，推算出：Rx=Ux/Ix=U0/Ix=I0R0/Ix。
接著，教師見學生探究的積極性高，乘勝追問道：“上述方法我們都進行了兩次測量，并利用了串、并聯電路特點，利用歐姆定律測出了Rx的值。下面大家開動腦筋，能否僅連接一次測量出Rx的值呢？”
學生都積極投入探索之中，教師適時巡視點撥，一會兒功夫，探究成果便出來了。
學生1：如圖4所示，開關S閉合時，Rx短路，電路中僅有R0工作，故電流表此時的示數是通過R0的電流即I合。根據歐姆定律，電源電壓為：U=I合R0；當S斷開時，電流表的示數是通過Rx和R0的電流，即I斷，故此時電源電壓為：
U=I斷（R0+Rx）
由于前后電源電壓不變，有：
I合R0=I斷（R0+Rx），
所以Rx=R0（I合-I斷）/I斷。
學生2：如圖5所示，當開關S閉合時，電路中僅Rx工作，電壓表的示數為Rx兩端電壓U合；當S斷開時，R0與Rx串聯，電壓表的示數為Rx，此時分得的電壓為U斷，根據串聯電路特點，此時R0分得的電壓為U0=U合-U斷，故通過R0的電流為：I0=（U合-U斷）/R0。
即此時通過Rx的電流，故Rx的值為：
Rx=U斷R0/（U合-U斷）
學生3：如圖6所示，當開關S斷開時，電流表的示數是通過R0的電流I斷；當S閉合時，R0與Rx并聯，電流表的示數是Rx與R0的總電流I合；由于電源電壓不變，根據并聯電路特點與歐姆定律得：
Rx=U/（I合-I斷）=R0I斷/（I合-I斷）
學生4：如圖7所示，由于R0為滑動變阻器，且阻值為0～20 Ω，所以，當滑片P在a端時，電流表的示數是通過Rx的電流Ia；當滑片P滑到b端時，電流表的示數是通過Rx與R0的電流Ib；由于電源電壓不變，故有：IaRx=Ib（Rx+R0最大）。
所以Rx=IbR0最大/（Ia-Ib）。
學生5：如圖8所示，開關S閉合后，滑片P在a端時，電壓表的示數為Rx兩端電壓，即電源電壓為Ua；當滑片P滑至b端時，由于Rx與R0串聯，此時電壓表的示數僅為Rx分得的電壓Ub，根據串聯電路特點和歐姆定律得：Rx=UbR0最大/（Ua-Ub）。
教師分析、表揚后，接著問：“你們能否利用電阻箱測出未知電阻Rx?”學生很快討論、設計出實驗方案，并積極發言。
學生6：如圖9所示，把開關S接a點時，讀出此時電流表的示數為I；再把開關S接b點，調節電阻箱，使電流表的示數仍為I，讀出此時電阻箱的示數R0。因為（R0+Rx）I=（R0+R）I，所以Rx=R0。
教師總結說：“電路計算題關鍵是根據電路中開關的斷開和閉合，正確判斷電流的流向，從而得出用電器的串、并聯情況，然后根據串、并聯電路特點和歐姆定律靈活解決電學有關計算問題。同學們只要掌握方法，牢記規律，一定沒有解決不了的問題。”
3結束語
物理是一門以實驗為基礎的學科，物理實驗也一直是高
考考查的重要內容，由于電學實驗具備開放性、設計性、探究
性、靈活性和思想性等多個維度的考查功能，所以電學實驗
是高考實驗考查的“寵兒”，然而不少學生最害怕的、失分最
多的就是電學實驗，怎樣更好地復習電學實驗，讓學生不再
懼怕甚至拿高分是一個值得思考與研究的問題。
2 電學實驗復習的策略的幾點思考
2.1 依綱扣本，研究真題，提高復習的針對性
筆者認為要更好地復習電學實驗，首先必須研讀高考考
試說明，并緊扣教材內容，以準確把握復習范圍，研究近幾年
江蘇省和其他新課標地區的高考真題，挖掘其中考查的內涵
以及信息，并進行橫向、縱向的對比、分析、總結，這樣在復習
中才能做到重點、難點了然于胸，才能避免無原則地拓展、延
伸，尤其是對教輔資料的內容進行合理取舍，從而達到有的
放矢地進行復習的目標。
比如，研讀江蘇省2012年高考考綱，其中“電阻的串聯
與并聯”考點是工級要求，那么在具體實驗題中，所使用的
電壓表、電流表改裝問題不宜深挖；涉及電表最小分度是“2”
或“5”的讀數問題較為復雜，通過研讀高考試題，不難發現高
考對此讀數要求不高，所以教學時宜粗不宜細。
2.2 掌握電學實驗的基礎知識和基本技能，保證雙基落實
實驗題的基礎知識和基本技能主要是指能明確實驗目
的，能理解實驗原理和實驗方法，能控制實驗條件，會使用儀
器，會觀察、分析實驗現象，會記錄處理實驗數據，并得出實
驗結論，近幾年的高考電學實驗題，有很多考查學生的基礎
知識、基本技能，不少試題源于教材，是教材實驗的組合與改
裝，如2010年江蘇高考題中測定電源電動勢和內阻實驗，所
以在高三復習時應確保雙基落實。
2.2.1 基本儀器的原理及使用
正確選用實驗儀器是進行實驗的前提，要想正確選用儀
器，就要對實驗儀器原理及使用非常了解，電學實驗的基本
儀器主要包括：電壓表、電流表、歐姆表等測量儀器以及滑動
變阻器、電阻箱等控制儀器，使用時要注意滑動變阻器的分
壓式與限流式接法的合理選用，要正確選擇電流表內接法、
外接法，這是實驗順利進行并得出準確的實驗結論的前提。
2.2.2
電學實驗的原理與方法
2012年江蘇高考大綱要求考查的電學實驗有：決定導體
電阻的因素、描繪小燈泡的伏安特性曲線、測定電源的電動
勢和內阻、練習使用多用表等四個，其實驗原理主要是：部分
電路歐姆定律、電阻定律、閉合電路歐姆定律等，這些規律的
理解和掌握是圓滿完成實驗的保證，同時也為今后實驗的變
式、延伸提供了可能。
2.2.3 實驗數據的分析與處理
實驗操作過程是為了得出實驗數據，對數據進行分析處
理得出結論才是實驗最終的目的，這要求學生熟練運用列表
法、公式法、圖象法等方法，在處理中能發現并剔除問題數
據，從而最終得出實驗結論。
2.3
抓住電學實驗的核心，構建知識網絡
要立足基礎，重視教材，引導學生注重知識點之間的聯
系，抓住各個知識點的共性與核心，從實驗原理的角度上說，
電學實驗的核心是：歐姆定律，這在考綱上的四個電學實驗
中都能有所體現，因此電學實驗復習時要抓住歐姆定律這個
“綱”對這些實驗進行歸納總結，使看似零散的知識點形成知
識網絡，例如，如圖1所示電路圖，可能進行的實驗有哪些?
①測定定值電阻的阻值
②測電池的電動勢和內阻
③測定電阻材料的電阻率
通過歐姆定律這個核心，建立起
較為牢固的知識網絡體系，再根據學
生的實情組織教學復習，總之雖然電
學實驗形式多樣、豐富多彩，但只要提綱挈領，抓住了那個
綱，就可以綱舉目張。
2.4 重視典型例題的講解、引導，促進學生知識遷移、能力
提升
2.4.1 電學實驗例題講解，思路要“看”得見
電學實驗教學中筆者發現，一些電學實驗題難度稍大，
學生便感覺無從下手，教師的解題過程只是一個認識的過
程，解題的結果是認知的成果，而元認知是對認知過程的認
知，因此在教學中，教師應該通過出聲思維，讓學生“看見”教
師思維的過程，“看見”教師在讀到題目時頭腦中激活哪些相
關的信息，會出現哪些可能的方案，怎樣做出評價和選擇，
“看見”教師有時也會進入死胡同但有能力自己走出來，“看
見”教師有時也會犯錯誤，但在元認知監控下能夠意識到錯
誤并改正之，當然還可以在教學過程中通過學生對實驗的分
析(有正確或有錯誤)暴露學生自己的思維過程，給教師反饋
信息。
2.4.2 引導學生解決問題，方向要清晰
第一找出實驗有用的資料，明確實驗目的；第二分析儀
器在實驗中的特點(如電表的阻值)、作用(如定值電阻的用
途)及優缺點；第三實驗中存在的數據進行分析、處理；第四
對實驗進行評價，評價實驗的優缺點、存在的問題、改進的措
施等等，如此一來才能在解答試題時穩操勝券。
2.4.3 知識遷移、能力提升，技巧要掌握
例如，當電表內阻已知時，電表功能可以互換，當電流表
一、滑動變阻器的變動對電流電壓的影響
圖1例1（2011年山東臨沂）如圖1所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，下列分析正確的是（）
（A） 燈泡變亮，電流表的示數變大
（B） 燈泡變暗，電流表的示數變小
（C） 燈泡亮度不變，電流表的示數變大
（D） 燈泡亮度不變，電流表的示數變小
解析：滑片移動時可知滑動變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可得出電路中電流的變化，由電流變化可知燈泡的亮度變化.當滑片向右移動時，接入電阻變小，故電路中總電阻減小，因電壓不變，由歐姆定律I=U/R 可得，電流增大，故電流表示數變大，燈泡的實際功率變大，故亮度變大.（A）正確.
答案：（A）
點撥：本題屬于電路的動態分析，此類題可先分析局部電阻的變化，再將滑動變阻器和定值電阻視為整體進行分析，得出總電阻的變化，最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規題目，體現了電學中整體法的應用.
圖2例題延伸：如圖2所示，電源電壓保持不變，閉合開關，將滑動變阻器的滑片向右滑動時，則（）
（A）通過燈L的電流變小，變阻器兩端的電壓變小
（B） 通過燈L的電流變大，變阻器兩端的電壓變大
（C） 燈L兩端的電壓變小，通過變阻器的電流變小
（D） 燈L兩端的電壓變大，通過變阻器的電流變小
解析：滑動變阻器的滑片右移，變阻器接入電路中的電阻增大，電路中的總電阻增大，則電流減小，同時燈L分得的電壓也減小，則變阻器分得的電壓就變大.
答案： （C）
點撥：本題考查滑動變阻器的原理、電阻對電路中電流的影響以及串聯電路的分壓原理，考查學生分析問題的能力.
二、滑動變阻器與電表的測量目標問題
例2（2011年山東聊城）如圖3所示，閉合開關S，使滑動變阻器的滑片向左移動，則（ ）
（A） 電流表示數變小（B） 電壓表示數變大
（C） 電壓表示數不變（D） 燈泡變亮
解析：從圖中可以看出，這是一個串聯電路，即滑動變阻器與小燈泡串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓.當滑片向左移動時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，故在電源電壓不變的情況下，電流中的電流變大，通過小燈泡的電流變大，小燈泡變亮，（A）項錯誤，（D）項正確；由于滑動變阻器的阻值減小，故它分得的電壓也減小，（B）、（C）兩項錯誤.
答案：（D）
點撥：判斷電路中的電表示數變化情況時，應首先明確電路的連接方式及電表的測量對象，然后根據歐姆定律及串并聯電路的電流、電壓特點進行分析.
圖3圖4例題延伸： 如圖4所示電路，電源兩端電壓保持不變.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，下列判斷正確的是 （ ）
（A） 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變大，電流表示數變小
（B） 電壓表V1示數變大，電壓表V2示數變小，電流表示數變小
（C） 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變小，電流表示數變小
（D） 電壓表V1示數變大，電壓表V2示數變大，電流表示數變大
解析：從題圖可知，電路為串聯電路，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測定值電路R2兩端的電壓.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，變阻器連入電路的電阻變大，電路中電流變小，定值電阻R2兩端的電壓變小，即電壓表V2的示數變小，根據串聯電路的電壓規律可知，變阻器兩端的電壓變大，即電壓表V1的示數變大，答案為（B）.
答案：（B）
點撥：本題考查串聯電路和歐姆定律的知識，解此類題的關鍵是明確電壓表所測的對象，弄清各用電器之間的關系，熟記串聯電路的分壓原理.
三、滑動變阻器與伏安法實驗探究
例3（2011年浙江紹興）小敏用如圖5甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值，調節滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中.
圖5 （1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視（選填序號）；
（A） 變阻器滑片（B） 電壓表示數（C） 電流表示數
（2）在丙圖中，用筆線代替導線，將電壓表正確連入電路.
（3）實驗中，他所選擇的變阻器是（選填序號）
（A） 10 Ω，0.5 A（B） 20 Ω，1 A（C） 50 Ω，2 A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學量是.
（5）實驗過程中，如果出現了電流表示數為0，電壓表示數接近6 V，電路發生的故障可能是.
解析：探究電壓一定時，電流與電阻的關系時，在不斷的改變定值電阻的同時，必須不斷的移動滑動變阻器，使得電壓表的示數是一個定值，故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數；通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數是2 V，故電壓表接入電路中時，所選的量程應該是0～3 V的，且并聯在電阻兩端；陰影部分為電壓值；滑動變阻器型號的選擇應該與定值電阻的阻值差不多，故所選型號為“10 Ω，0.5 A”的；如果電路中出現電流表的示數為零，說明在電路中出現了斷路，電壓表有示數說明是電阻R處出現了斷路.
圖6答案：（1）（B）
（2）如圖6所示 （3）（C） （4）電壓 （5）電阻R處有斷路
點評：此題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生，從中加強了學生綜合能力的培養，是一道不錯的電學中考題.
圖7例4（2011年四川綿陽）如圖7所示是測量小燈泡電阻和電功率的實驗電路圖，當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表、電壓表的示數變化情況是（ ）
（A） 增大、增大 （B） 增大、減小
（C） 減小、增大 （D） 減小、減小
解析：當滑動變阻器的滑片向左移動時，電阻R的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大，即電流表的示數增大.同樣根據歐姆定律推導公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大，即電壓表的示數也增大，所以（B）（C）（D）均是錯誤的.
答案：（A）
點撥：本題考察的是綜合運用歐姆定律的知識，這也是初中物理的重點和難點內容，也是同學們容易出錯的地方，在套用公式時容易“張冠李戴”.
四、滑動變阻器與電阻的匹配問題
圖8例5（2011年南京）小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關系.已知電源電壓為6 V，滑動變阻器R2的最大電阻為20 Ω，電阻R1為10 Ω.實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R1兩端電壓為4 V，并讀出了電流表此時的示數.緊接著小華想更換與電壓表并聯的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個，為了保證實驗成功，小華應選擇的電阻是 Ω和 Ω.
解析：為了探究電流與電阻的關系，應保持4 V電壓，當所換電阻為45 Ω和60 Ω時，無論如何調節，所換電阻兩端的電壓都超過4 V，故45 Ω和60 Ω電阻不可以.
筆者根據多年來的應考經驗總結出了電路“一、二、三、五”，供同學們備考：
一、一個原則：即電路的等效原則
1. 無電流的支路可省去；
2. 電勢相等的點可合并；
3. 理想電壓表視為斷路，理想電流表則視為短路；
4. 電路穩定時，電容器可作斷路處理.
例1某同學設計了一個轉向燈電路（圖1），其中L為指示燈，L1、L2分別為左、右轉向燈，S為單刀雙擲開關，E為電源.當S置于位置1時，以下判斷正確的是（）
A. L的功率小于額定功率
B. L1亮，其功率等于額定功率
C. L2亮，其功率等于額定功率
D. 含L支路的總功率較另一支路的大
解析本題考查的是閉合電路歐姆定律、電功率. 先畫等效電路圖可知，當S置于位置1時，含L、L2支路與L1支路并聯，電源電動勢為6 V，三個燈的額定電壓也為6 V，根據閉合電路歐姆定律可知，電源分一部分電壓，外電壓將小于6 V，所以三個燈的實際功率均小于額定功率，故A正確，B、C錯誤；又含L支路的總電阻大于L1支路的電阻，根據電功率P = 可知，含L的支路較另一支路電阻大，總功率較另一支路的小，故D錯誤. 故選A.
點撥本題對于D選項的判斷基本上都能完成，本題的主要誤區在于B、C選項的判斷，電源電動勢為6V，很容易讓考生產生誤解；并聯電路的電壓等于電源電動勢，所以L1亮，其功率等于額定功率.
二、兩種圖線
1. 導體的伏安特性曲線
如圖2，線性元件的伏安特性曲線是一條過原點的直線，直線的斜率在數值上等于導體電阻的倒數.
2. 電源的UI圖像，如圖3，圖線斜率的絕對值等于電源內阻，圖線在縱軸上的截距等于電源電動勢，圖線在橫軸上的截距等于短路時的電流.
例2如圖4是某一半導體器件的UI圖， 將該器件 與標有“9 V，18 W”的用電器串聯后接入電動勢為12 V的電源兩端，用電器恰能正常工作，求此時電源的輸出功率是多少？若將該器件與一個阻值為1.33的電阻串聯后接在此電源兩端，則該器件消耗的電功率約為多少？
解析半導體器件與“9V，18W”用電器串聯時，流過的電流I == A = 2A，從圖像中得對應的半導體元件電壓是1 V，故電源的輸出電壓是U1 = 9 V + 1 V = 10 V，輸出功率P1 = IU1 = 2×10 W = 20 W.
電源內阻r == = 1 .
把1.33 的電阻也作為電源電阻，則電源的新內阻r'變為2.33 ，則路端電壓U = E Ir' = 122.33I，若I = 4 A，則U = 2.68 V. 從而作出電源的UI圖像，兩圖線的交點的縱橫坐標相乘便是半導體元件消耗的功率. 故半導體元件消耗的功率P' = U'I' = 5×3 W = 15 W.
點撥本題的第二問，如果想不到以下的問題，是根本無法求解的：把串聯的1.33 的電阻也作為電源的內阻，把原來的電源作為一個新電源看待，且要作出新電源的UI圖線，兩圖線的交點坐標分別是半導體元件兩端的電壓和流過的電流，根據交點兩坐標相乘求半導體元件的功率.
三、三個定律
恒定電流中的三個定律分別是：
1. 電阻定律：R = ，適用于金屬導體或電解液導電.
2. 歐姆定律：
（1） 部分電路歐姆定律I = ，對金屬導電和電解液導電均適用，但對氣體導電不適用；
（2） 閉合電路歐姆定律I = 或E = IR + Ir（粗測電阻的歐姆表就是依據閉合電路歐姆定律制成的）；
3. 焦耳定律Q = I2Rt，普遍適用；電流做的功W = UIt ≥ Q = I2Rt （對純電阻電路或元件才取等號）.
例2如圖5所示電路中，電阻R1 = R2 = R3 = 10 ，電源內阻r = 5 ，電壓表可視為理想電表．當開關S1和S2均閉合時，電壓表的示數為10V．
（1）電阻R2中的電流為多大?
（2）路端電壓為多大?
（3）電源的電動勢為多大?
（4）當開關S1閉合而S2斷開時，電壓表的示數變為多大？
解析（1）I2 ==A = 1 A.
（2）路端電壓等于外電路電壓，故U = I2（R2 + ） = 1×（10 + 5）V = 15 V.
（3）又U = EI2r，故E = U + I2r = 15 V + 1×5 V = 20 V.
（4）當開關S1閉合而S2斷開時，電路是R1、R2串聯再與電源構成閉合電路，R3起導線作用，電壓表示數等于外電路電壓.
U = （R1 + R2） = ×20 V = 16 V.
點撥電路基本知識包括公式、定律及其簡單應用，較復雜電路的簡化及其計算等，這是高考的基本要求，一定要牢記并掌握.
四、五種功率
1. 電功率P = IU，普遍使用；
2. 熱功率P熱 = I2R，普遍使用；
3. 電源的輸出功率P出 = IU；在電源電動勢和內阻一定時，當R = r時，電源的輸出功率最大，即Pm = ，此時電源效率 = 50%；
4. 電源消耗的電功率P耗 = I2r；
5. 電源的總功率P總 = IE，P總 = P出 + P耗.
例4汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖6所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數為10 A，電動機啟動時電流表讀數為58 A，若電源電動勢為12.5 V，內阻為0.05 ，電流表內阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了（）
A．35.8 WB．43.2 W
C．48.2 WD．76.8 W
解析電動機不啟動時，燈泡的電壓為電源路端電壓，設為UL，電動機啟動后燈泡電壓仍為路端電壓，設為UL'. 由歐姆定律得 I = ，求得燈泡電阻R = 1.2 ，燈泡消耗功率為PL = EII2r = 120 W.
電動機啟動后，路端電壓UL'= EI'r = 9.6 V， 燈泡消耗電功率為PL' == W = 76.8 W.
所以燈泡功率降低了
P = 120 W76.8 W = 43.2 W.
