時間：2023-10-26 11:25:08
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“歐姆定律”是在學生學習了電流、電壓、電阻等概念以及使用電壓表、電流表、滑動變阻器之后的內容，這樣的安排既符合學生由易到難、由簡到繁的認知規(guī)律，又保持了知識的結構性、系統(tǒng)性。通過學習“歐姆定律”，主要使學生掌握在同一電路中電學三個基本物理量之間的關系，初步掌握運用歐姆定律解決簡單電學問題的思路和方法，同時也為下一步學習“電功率”以及“焦耳定律”等其他電學知識與電路分析和計算打下基礎，起到了承上啟下的作用。
2.教學目標
（1）知識與技能
通過實驗探究電流跟電壓、電阻的定量關系，分析歸納得到歐姆定律。理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
（2）過程與方法
運用“控制變量法”探究電流跟電壓、電阻的關系，歸納得出歐姆定律。
（3）情感態(tài)度與價值觀
通過對歐姆定律的認識，體會物理規(guī)律的客觀性和普遍性，增強對科學和科學探究的興趣。
3.教學的重難點
重點：理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題。
難點：對歐姆定律的理解和應用。
二、說教法
這節(jié)課可綜合應用目標導學、講授和討論等多種形式的教學方法，提高課堂效率，培養(yǎng)學生學習物理的興趣，激發(fā)學生的求知欲望。充分體現(xiàn)以教師為主導，以學生為主體的原則。
三、說學法
在物理教學中，應該對學生進行學法指導，應重視學情，突出自主學習，鍛煉實驗操作能力。在本節(jié)課的教學中，通過閱讀例題，讓學生在閱讀過程中進行分析、推理，培養(yǎng)學生的自學能力與分析推理能力。
四、說教學設計
關鍵詞：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(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(yǎng)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(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，是研究整個力學的出發(fā)點，不能把它當作第二定律的特例；慣性質量不是狀態(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(tài)，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(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(lián)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(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)了它的局限性。
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(jié)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(guī)律）；學習分析實驗數(shù)據(jù)，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(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應用。因此也可以說，《歐姆定律》是后續(xù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行分析。這是教學的核心，是教學成敗的關鍵，是實現(xiàn)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(shù)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(shù)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(fā)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(jié)奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當?shù)乃季S點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發(fā)表意見。這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)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(shù)據(jù)進行分析及通過分析得出實驗結論和物理規(guī)律。同時要讓學生知道，物理規(guī)律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)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(fā)揮學生的主體作用，最大限度地激發(fā)學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環(huán)節(jié)，有以下構想：
1.在引入新課提出課題后，啟發(fā)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(fā)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(xié)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(shù)據(jù)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(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析？目的是更加突出方法，使學生對分析實驗數(shù)據(jù)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(jié)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(shù)據(jù)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(fā)學生積極思考，并給予適當?shù)乃季S點撥。此處節(jié)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(fā)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(shù)規(guī)則進行介紹。
2.注意正確規(guī)范地進行演示操作，數(shù)據(jù)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(jié)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(jié)奏，避免單調枯燥。
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(guī)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(lián)系，是電學中最基本的物理規(guī)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(xù)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(guī)律的學習，教師應該注重學生學習能力的培養(yǎng)。
一、在教學中發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)生搬硬套，亂算一通。這樣的習慣對于后續(xù)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(yǎng)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(jié)處理，讓學生養(yǎng)成良好的學習習慣，培養(yǎng)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(yǎng)學生養(yǎng)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(jù)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(jù)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(jié)是最方便的。這時才設計出準確的電路圖。學生根據(jù)之前所學的串聯(lián)分壓的知識，很容易理解當滑動變阻器的阻值發(fā)生變化的時候，電路中定值電阻兩端的電壓會發(fā)生變化，而電流也會隨之發(fā)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(guī)律。
2. 重視實驗探究的過程，培養(yǎng)學生的動手能力以及發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)得出規(guī)律。學生只有在實驗過程中才會發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)沒有移動滑動變阻器，而將定值電阻改變時，電壓表的示數(shù)也會隨之發(fā)生改變。那如何保證電壓表的示數(shù)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(guī)律可循？學生通過自己的實驗，才會發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)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(xù)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(yǎng)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(shù)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(yǎng)學生的邏輯思維能力。對于物理規(guī)律的理解，要引導學生理解規(guī)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(yǎng)學生閱讀能力
歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容，也是高考的重難點內容，同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績，因此要多用時間將這塊知識進行鞏固，以取得更高的分數(shù)。
1在歐姆定律的學習中常遇到的問題
1.1歐姆定律的使用范圍問題
在電路的實驗過程中，我會出現(xiàn)忽略導線，電子元件與電源自身的電阻，將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體，對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用，但我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件，但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，本人為了弄清這里的問題，向老師進行了請教并查閱了相關資料，許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件，但對于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受，有牽強之意，即個人理解為既然各個狀態(tài)下都是適合的，那就是適合整個過程。
1.2線性元件的存在問題
通過物理學習我們會發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化（如溫度），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩(wěn)定不變的，也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中，當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。
1.3電流，電壓與電阻使用的問題
電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念，也是我最容易混淆的內容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節(jié)電路中的電流，而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，另外，歐姆定律只是用來研究電路內部系統(tǒng)，不包括電源內部的電阻、電流等，在學習歐姆定律的過程中，電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的，而對于歐姆定律的公式I=UR，I、U、R這三個物理量，則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中，且是同一時刻的數(shù)值。
2歐姆定律學習中需要掌握的內容
本人在基于電學的基礎之上，通過對歐姆定律的解題方式進行分析，個人認為我們需掌握以下內容：了解產生電流的條件；理解電流的概念和定義式I=q/t，并能進行相關的計算；熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R，明確歐姆定律的適用條件范圍，并能用歐姆定律解決相關的電路問題；知道什么是導體的伏安特性，什么是線性元件與非線性元件；知道電阻的定義和定義式R=U/I；能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題；需要進行實驗、設計實驗，能根據(jù)實驗分析、計算、統(tǒng)計物理規(guī)律，并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對歐姆定律內容的理解
在歐姆定律例題分析中，我們比較常見的問題是多個變量的問題，以我自身為例，由于物理理解水平有限，且電壓、電流、電阻的概念比較抽象，所以學習難度較大，但我通過相關教學短片的學習，將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障，電阻越大路越不好走，電阻越小通過速度則快”的方式，明白了電阻是導體自身的特有屬性，其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的，與其兩端的電壓跟電流的大小無關，并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題，解決步驟都是不相同的，雖同一問題會有不同的解題方法，但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識，我一般會利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計算問題。例如：某人做驗時把兩盞電燈串聯(lián)起來，燈絲電阻分別為R1=30Ω，R2=24Ω，電流表的讀數(shù)為0.2A，那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少？我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關建條件，與U=IR得出：U1=IR1=0.2A×30Ω=6V，U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V，故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關歐姆定律的題時，以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算，并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算，因此經常混淆，不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議，在解題前我都會先根據(jù)題意畫出電路圖，并在圖上標明已知量、數(shù)值和未知量的符號，明確需分析的是哪一部分電路，這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)，以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進行解題。同時，我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況，并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標，其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況，以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進行知識拓展
本著從易到難的原則，我們可從一個電阻的問題進行計算，再擴展到兩個電阻、三個電阻，逐漸拓寬我們的思路，讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2，電路中的電流由I1增大到I2，這個定值電阻是多少的問題時，我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值，而當難度增加由一個電阻變?yōu)閮蓚€電阻時，定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端，電壓表V1的變化量為ΔU1，電壓表V2的變化量為ΔU2，電流表的示數(shù)為ΔI，在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數(shù)值，就可簡化許多變量問題的計算。當變量變?yōu)槿齻€電阻時難度會進一步的增大，我起初認為這是一項不可能完成的任務，所以放棄了這類題，而在經過詢問成績優(yōu)秀的同學時，才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻，通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并，以此簡化題目。
4總結
簡言之，歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一，是電學內容的重要知識，也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然，對于歐姆定律的學習與解題方法，自然不止以上所述方法，因而在具體的學習中，我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取，突破重難點知識，以找到更好的解題思路。
參考文獻：
初中物理“閉合電路歐姆定律”這一節(jié)教學內容有過多次變動，實驗教材里的內容主要有兩點：一是閉合電路歐姆定律；二是路端電壓和負載的關系；此外還外加了路端電壓和電流的關系。因為知識點較多，課堂教學量很大，所以課堂上時間緊，學生思考和參與實踐都比較少，課堂上沒有充分發(fā)揮學生的主體作用。從課后反饋的情況來看，學生掌握的情況并不是太好。
因此，針對這種情況，在該課的教學中，教師可以將這一節(jié)課的內容分成兩節(jié)課來講。第一節(jié)課講閉合電路歐姆定律，在復習電動勢、內阻等概念和規(guī)律的基礎上，通過閉合電路歐姆定律的推導，引出閉合電路歐姆定律。然后對照比較簡單的電路圖，闡述能量轉化的關系以及定律的使用范圍等。緊接著通過例題的講解和課堂訓練，使學生對歐姆定律有個全面的認識。在引導學生理解電流和外電阻的關系時，教師演示實驗，讓學生有個直觀的感受，然后再加上理論分析，讓學生對物理知識的認知由感性到理性。第二節(jié)課講路端電壓和負載的關系，路端電壓和電流的關系，在上一節(jié)歐姆定律的基礎上，導出路端電壓和負載的關系U=E1+rR，仍然是先進行演示實驗，后進行理論分析，讓學生對路端電壓和負載的關系有一個從感性到理性的認識。最后講路端電壓和電流的關系U=E―IR，先觀察實驗，通過改變滑動變阻器的阻值，使電路中電流表和電壓表的示數(shù)同時發(fā)生變化，學生會觀察到電流變大時，路端電壓變小，反之電流變小，路端電壓變大，再利用公式進行分析，這樣可給學生留下比較深的印象。
二、演示實驗，可視性較差
在演示路端電壓和負載（或電流）的關系時，學生要觀察電流表、電壓表指針的偏轉情況，由于表盤小，顏色暗，放在桌面上又有些低，所以站在后面的同學看不清楚，影響了實驗效果。針對這種情況，教師可以做如下改進。
在實驗課堂上做演示實驗時，一方面教師可以把儀器放在一個升降臺上，把臺子升起來，使全班學生都能看清楚；另一方面對有些演示實驗，用投影儀把實驗情況投影到大屏幕上，便于學生觀察；此外，如果課堂人數(shù)較少，教師還可以將演示實驗改為6組學生實驗，真實性、可視性都會更好。這樣不僅能夠達到演示實驗的預期效果，也能提高學生的動手能力和學習興趣。
三、 學生活動少，主體作用沒有很好體現(xiàn)
在“閉合電路歐姆定律”教學中，一方面是教學內容安排得比較多，為了在規(guī)定的時間內完成任務，必須按照設定好的節(jié)奏進行，課堂上并沒有給學生留下較多思考和發(fā)散的時間；另一方面，教師思想保守，教學不夠大膽，認為學生物理基礎較差，害怕學生不發(fā)言，出現(xiàn)冷場情況，或者學生課堂發(fā)言不入主題而不好收場。針對這種情況，教師可以做如下改進。
對教學內容做了相應的調整以后，就可以給學生留有更多的思考時間和發(fā)表見解的機會，如果學生在課堂上不敢發(fā)言，教師可以鼓勵、引導學生融入課堂教學活動，學生說錯了正好可以糾正其錯誤，只要學生積極思考，積極參與，勇于發(fā)言，就要給予鼓勵，這是培養(yǎng)學生良好思維習慣的大好時機。因為，在課堂教學中，任何層次的學生都可以與他互動起來，就看教師怎樣引導，如何讓學生互動。當然，在實驗教學中，很多實驗具有安全性和特殊操作性，對于這類實驗教師要規(guī)范學生的實驗行為。加強學生動手實驗的目的就是為了充分發(fā)掘學生的好動性、探知性，讓學生從自己的角度去思考問題，讓學生在張揚個性的同時，拓展創(chuàng)新能力。
參考文獻
[1]雷光錦.《閉合電路歐姆定律》教學設計[J].昭通師范高等專科學校學報，2011，1（25）：111.
《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(jié)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(guī)律）；學習分析實驗數(shù)據(jù)，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(jié)課的教學目的和教學要求．這節(jié)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(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法．
本節(jié)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(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應用．因此也可以說，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準備階段．
通過本節(jié)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(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節(jié)課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進行分析．這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關鍵，是實現(xiàn)教學目標的基礎．
本節(jié)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(shù)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(shù)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(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點，本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)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(jié)奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當?shù)乃季S點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發(fā)表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節(jié)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(shù)據(jù)進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規(guī)律．同時要讓學生知道，物理規(guī)律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)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(fā)揮學生的主體作用，最大限度地激發(fā)學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環(huán)節(jié)，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發(fā)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(fā)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(xié)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(shù)據(jù)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(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數(shù)據(jù)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(jié)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(shù)據(jù)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(fā)學生積極思考，并給予適當?shù)乃季S點撥．此處節(jié)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(fā)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(shù)規(guī)則進行介紹．
2．注意正確規(guī)范地進行演示操作，數(shù)據(jù)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．
本節(jié)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(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應用．因此也可以說，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準備階段．
通過本節(jié)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(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節(jié)課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進行分析．這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關鍵，是實現(xiàn)教學目標的基礎．
本節(jié)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(shù)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(shù)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．
根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點，本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)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(jié)奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當?shù)乃季S點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發(fā)表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節(jié)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(shù)據(jù)進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規(guī)律．同時要讓學生知道，物理規(guī)律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的思維習慣．
為了達成上述教學目標，充分發(fā)揮學生的主體作用，最大限度地激發(fā)學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環(huán)節(jié)，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發(fā)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(fā)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(xié)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(shù)據(jù)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(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數(shù)據(jù)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(jié)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(shù)據(jù)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(fā)學生積極思考，并給予適當?shù)乃季S點撥．此處節(jié)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(fā)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．
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進行介紹．
2．注意正確規(guī)范地進行演示操作，數(shù)據(jù)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．
解物理題一般來說是根據(jù)題目敘述的物理情景和已知條件，運用某個物理規(guī)律或幾個規(guī)律去求出待求量的答案。因此解題思路應該從物理規(guī)律中去尋找。從物理規(guī)律本身的分析中引出解題思路，是形成解題思路的基本方法。物理規(guī)律通常用一個數(shù)學公式表述，這個數(shù)學公式表述了有關物理量之間的數(shù)值關系，稱之為某某定律、定理。從定律、定理中找解題思路，就要求分析定律中涉及的每一個物理量的意義和各物理量之間的相互關系。這不但有利于加深對物理概念、物理規(guī)律的理解，也有利于抽象思維能力的提高。
現(xiàn)舉例說明上述觀點。
牛頓第二定律是質點動力學的核心規(guī)律，動量定律、動能定理均可從牛頓第二定律導出。所以牛頓第二定律及其導出規(guī)律在解質點動力學問題中占有極其重要的地位。當各量都取國際單位制時，牛頓第二定律的數(shù)學表達式為F合=ma，公式中F合這一項涉及具體的性質力的規(guī)律，如萬有引力定律，庫侖定律等，涉及力的合成分解，以及矢量運算遵循的平行四邊形法則。a這一項涉及勻變速直線運動和勻速圓周運動等運動學方面的有關規(guī)律。所以全面掌握牛頓第二定律就掌握了力學中涉及的大多數(shù)規(guī)律和法則。
牛頓第二定律反映的是物體在力的作用下如何運動的問題，所以應用牛頓第二定律時，首先必須明確研究對象，即確定研究主體，并將其從周圍環(huán)境中隔離出來（所謂隔離體法）。隔離體法在處理連結體問題時，在大多數(shù)情境中是必不可少的，如果取連結體的整體，則仍然是一個確定研究主體的問題。研究主題確定了，公式中的m這一項就定了；第二步即對研究主體進行受力分析，是F合這一項的要求，只有對物體進行正確的受力分析，才能確定其所受的合力；第三步，分析研究主體運動狀態(tài)的變化，從而由運動學規(guī)律確定a；第四步，建立牛頓定律的方程，隨后就是解方程和討論結果了。
綜上所述，應用牛頓第二定律解題的四個步驟，不是人為的強加于學生的模式，而是應用牛頓第二定律公式F合=ma本身的需要，這就是由物理規(guī)律本身去找解題思路的道理。
再舉一個電學的例子。、
歐姆定律I=是電學中一個最基本的公式，使用中要注意式中各量的值確屬同一電路或電阻，也就是確屬同一研究對象，即U是研究對象兩端的電壓，R是研究對象的阻值，I是流過研究對象的電流，防止張冠李戴。
我們舉一個實例：如圖，已知E=2V，r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之間和A、C之間的電壓。
分析：對整個閉合電路，由閉合電路歐姆定律，得：
I= (1)
隔離A、B之間的外電路，由部分電路歐姆定律，有
UAB=IRAB=I[] (2)
隔離R3，有
I3= (3)
對節(jié)點A，有 I=I1+I3 (4)
隔離R1,有 UAC=I1R1 (5)
由（1）--（5）式，代入數(shù)據(jù)，得出
UAB=1.5V
UAC=0.5V
由此可以看出，在電路問題中，所謂整體，是指具有共同的干路電流的整個電路；所謂隔離，是指對電路的某一部分或某一元件進行研究，聯(lián)系各部分電路或元件的是連接處的電壓和電流，它們之間的關系由串并聯(lián)的電流、電壓的基本關系確定；歐姆定律既適用于電路整體，也適用于某一部分電路，即電學問題也存在研究對象問題。在研究對象確定好以后，再對確定對象進行有關的物理量分析，從而代入恰當?shù)奈锢矸匠踢M行計算和討論。
可見，解題思路是在分析物理規(guī)律中找出的，解題步驟是應用物理規(guī)律的客觀需要。嚴格按照由物理規(guī)律本身得出的解題步驟，即用有序思路去解決每一個具體的物理問題，正是為了訓練正確的思維方式，提高分析問題的能力，這無疑有助于克服解物理問題時無從下手的困難，有助于克服解題時思維混亂的無序狀態(tài)。
【摘 要】隨著高中新課程改革的深入發(fā)展，教育教學大環(huán)境也隨之悄然發(fā)生著。人們的教育理念發(fā)生了很大的變化，不僅改變了“老師教學生學，教師為主導”的片面教學觀，還開始注重應用更好的引導方式來引導學生，倡導學習方式的多元化。哲學家狄德羅說過：“有了真正的方法，還是不夠的；還要懂得運用它。至于如何去運用，這要我們不斷從學習和反思中獲取方法，做高效型教師，打造高效課堂。為此，根據(jù)我校實施“271”課程改革的大環(huán)境結合自己的教學實踐和經驗，推出了這種高中物理“合作討論探究式小組學習法”，旨在轉變教學過程中教師的教學行為和學生的學習方式。
關鍵詞 高效課堂；高中物理的“有效教學”；物理教學；小組合作討論探究式學習
在高中物理教學的課堂上，教師教得辛苦，學生學得痛苦。高耗低效，缺乏策略，成為教與學的阻礙。因此，教師應當充分利用好每一堂，特別是在新授內容的公式和規(guī)律的推導，教師要不斷的有層次的向學生提出引導問題，有目的的引導學生去一層一層破解物理實質，讓學生通過與小組成員合作討論對新授進行的發(fā)散探究，學生因為自己積極參與了問題討論，對問題的認識自然也就更深一個層次了這也就達到了深化知識目標目的。一堂好的物理課必然是一堂高效率的課堂教學，如何抓住課堂，開展高中物理的“有效教學”探索實踐活動，這正是本文所要研究的內容。下面我們就于《閉合電路的歐姆定律》課題為例題探討“271”討論探究式學習高中物理的主要過程。
第一，教師課前要向學生詳細解讀教學目標：教學目標要明了，目標性強，教學前一定要讓學生明確知道我們這節(jié)課的目標，學習起來才不會盲目，不會被動，也便于學生對學習的自我評價。
《閉合電路的歐姆定律》教學目標（部分展示）：（1）經歷閉合電路歐姆定律的理論推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，從而理解電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。（2）熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式及其適用條件。
第二，預習自學、自主探究：這個環(huán)節(jié)最具挑戰(zhàn)性的，必須保證學生有足夠的興趣，全身心地投入進去，所以預習案和探究案要精心設計，按照學生學習的最初狀態(tài)，讓興趣和創(chuàng)造的欲望引領學生自主學習。學生以預習案和探究案為學習“路線圖”，預習自學，解決了傳統(tǒng)課堂學生被動學習、盲目學習的問題。
《閉合電路歐姆定律》預習案（部分展示）：分為①知識點預習②知識點應用預練
①知識點預習（部分展示）：
閉合電路是由哪幾部分組成的_______，電動勢E、外電壓U外與內電壓U內三者之間的關系________。電動勢等于電源_______時兩極間的電壓。用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外_______E。
第三，提出質疑，探究案二次探究：在自主學習的基礎之上，學生通過完成探究案上的訓練題目，檢驗自學效果，提出質疑。質疑的過程，實際上是一個積極思維的過程，是發(fā)現(xiàn)問題，提出問題的過程，質疑是創(chuàng)新的開始，也是創(chuàng)新的動力，創(chuàng)新來自質疑。該過程教師當適時的發(fā)揮引導作用，引領學生朝著目標研究、比較、創(chuàng)新。學生在探究案的引領下進行二次探究，對教材和知識的把握也提升到一個新的層次，很好地解決了傳統(tǒng)課堂學生缺乏獨立思考、深入探究的問題。
通過你的自主學習，你還有哪些疑惑？①疑惑點：________ ②疑惑內容：________
《閉合電路歐姆定律》探究案（部分展示）：
探究：閉合電路的能量轉化
某閉合電路，外電路有一電阻R，電源是一節(jié)電池，電動勢為E，內電阻r，當電鍵閉合后，電路電流為I。①整個電路中在t時間內電能轉化為什么能？各是多少？
(外電路中電流做功產生的熱為：E外=I2Rt；內電路中電流做功產生的熱為：E內=I2rt)
②電路中電能是什么能轉化來的？在電源內部是如何實現(xiàn)的？(是有化學能轉化而來的，依靠非靜電力做功實現(xiàn)的。電池化學反應層非靜電力做的功：W=Eq=EIt)
根據(jù)能量守恒定律可以得到怎樣的一個等式：
（1）W=E外+E內（2）EIt=I2Rt+I2rt
（3）E=IR+Ir=U內+U外 或者（4）I=E/(R+r)
第四，①分組合作，討論解疑：這個環(huán)節(jié)是高效課堂的重要組成部分，是課堂走向自主的基礎。運用分組合作學習,在小組中學生能主動操作、觀察、思考、討論,學生參與教學活動的機會增多;分組合作學習有助于學生提高口頭表達能力。在學習小組中學生相互啟發(fā)、相互幫助、共同解決問題。這樣更能能培養(yǎng)學生之間團結、協(xié)調的合作意識,提高學生的人際交往能力。②展示點評、拓展提升：這個過程可以讓學生充分發(fā)揮初生牛犢不怕虎的精神，在黑板上展示疑難，展示困惑，展示方法，提高學生的思維水平和表達能力。
分小組討論，展示點評：
(1)(2)兩式反映了閉合電路中的什么規(guī)律？（能量守恒）
(3)式反映了閉合電路中的什么規(guī)律？（因消耗其他形式的能量而產生的電勢升高E，通過外電路R和內電路r而降落。外電路電勢降低，內電路電勢升中有降）
(4)式反應了閉合電路中的什么規(guī)律？（電流與那些因素有關，這就是閉合電路的歐姆定律）
①內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。②公式：I=E/(R+r)③適用條件：外電路是純電阻的電路。④根據(jù)歐姆定律，外電路兩端的電勢降落為U外=IR，習慣上成為路端電壓，內電路的電勢降落為U內=Ir，代入E=IR+Ir得E=U內+U外該式表明，電動勢等于內外電路電勢降落之和。
通過這樣一次自主探究一次小組合作探究過程，學生通過功能關系的分析建立閉合電路歐姆定律學生應該感到熟悉并且容易理解，已經可能夠嫻熟地從做功的角度認識并理解電動勢的概念了。
電路安全計算分析
例題精講
【例1】
如圖所示，電源電壓保持不變，R0為定值電阻．閉合開關，當滑動變阻器的滑片在某兩點間移動時，電流表的示數(shù)變化范圍為0.5A～1.5A之間，電壓表的示數(shù)變化范圍為3V～6V之間．則定值電阻R0的阻值及電源電壓分別為(
)
A．
3Ω，3V
B．
3Ω，7.5V
C．
6Ω，6V
D．
6Ω，9V
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電路的動態(tài)分析．
解析：
由電路圖可知，電阻R0與滑動變阻器串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
當電路中的電流為0.5A時，電壓表的示數(shù)為6V，
串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，
電源的電壓U＝I1R0＋U滑＝0.5A×R0＋6V，
當電路中的電流為1.5A時，電壓表的示數(shù)為3V，
電源的電壓：
U＝I2R0＋U滑′＝1.5A×R0＋3V，
電源的電壓不變，
0.5A×R0＋6V＝1.5A×R0＋3V，
解得：R0＝3Ω，
電源的電壓U＝1.5A×R0＋3V＝1.5A×3Ω＋3V＝7.5V．
答案：
B
【測試題】
如圖所示，滑動變阻器的滑片在某兩點間移動時，電流表的示數(shù)范圍在1A至2A之間，電壓表的示數(shù)范圍在6V至9V之間．則定值電阻R的阻值及電源電壓分別是(
)
A．
3Ω
15
V
B．
6Ω
15
V
C．
3Ω
12
V
D．
6Ω
12
V
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律．
解析：
由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
當電路中的電流為1A時，電壓表的示數(shù)為9V，
串聯(lián)電路中各處的電流相等，且總電壓等于各分電壓之和，
電源的電壓U＝I1R＋U滑＝1A×R＋9V，
當電路中的電流為2A時，電壓表的示數(shù)為6V，
電源的電壓：
U＝I2R＋U滑′＝2A×R＋6V，
電源的電壓不變，
1A×R＋9V＝2A×R＋6V，
解得：R＝3Ω，
電源的電壓U＝1A×R＋9V＝1A×3Ω＋9V＝12V．
答案：
C
【例2】
如圖所示電路中，電源電壓U＝4.5V，且保持不變，定值電阻R1＝5Ω，變阻器R2最大阻值為20Ω，電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V．為保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍是(
)
A．
0Ω～10Ω
B．
0Ω～20Ω
C．
5Ω～20Ω
D．
2.5Ω～10Ω
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電阻的串聯(lián)．
解析：
由電路圖可知，滑動變阻器R2與電阻R1串聯(lián)，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓，電流表測量電路總電流，
當電流表示數(shù)為I1＝0.6A時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，
根據(jù)歐姆定律可得，電阻R1兩端電壓：
U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，滑動變阻器兩端的電壓：
U2＝U－U1＝4.5V－3V＝1.5V，
因串聯(lián)電路中各處的電流相等，
所以，滑動變阻器連入電路的電阻最小：
Rmin＝＝2.5Ω；
當電壓表示數(shù)最大為U大＝3V時，滑動變阻器接入電路的電阻最大，
此時R1兩端電壓：
U1′＝U－U2max＝4.5V－3V＝1.5V，
電路電流為：
I2＝＝0.3A，
滑動變阻器接入電路的最大電阻：
Rmax＝＝10Ω，
變阻器接入電路的阻值范圍為2.5Ω～10Ω．
答案：
D
【測試題】
如圖所示電路中，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20Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，為了保護電表不被損壞，變阻器接入電路的阻值范圍是(
)
A．
3.5Ω～8Ω
B．
0～8Ω
C．
2Ω～3.5Ω
D．
0Ω～3.5Ω
考點：
歐姆定律的應用；滑動變阻器的使用．
解析：
⑴當電流表示數(shù)為I1＝0.6A時，
電阻R1兩端電壓為U1＝I1R1＝0.6A×4Ω＝2.4V，
滑動變阻器兩端的電壓U2＝U－U1＝4.5V－2.4V＝2.1V，
所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為R小＝．
⑵當電壓表示數(shù)最大為U大＝3V時，
R1兩端電壓為U3＝U－U大＝4.5V－3V＝1.5V，
電路電流為I＝＝0.375A，
滑動變阻器接入電路的電阻最大為R大＝＝8Ω．
所以變阻器接入電路中的阻值范圍是3.5Ω～8Ω．
答案：
A
【例3】
如圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1阻值為6Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為24Ω，電源電壓為6V，開關S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下(
)
A．
滑動變阻器的阻值變化范圍為5Ω～24Ω
B．
電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V～3V
C．
電路中允許通過的最大電流是0.6A
D．
電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A～0.5A
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；電阻的串聯(lián)；電路的動態(tài)分析．
解析：
由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流．
⑴根據(jù)歐姆定律可得，電壓表的示數(shù)為3V時，電路中的電流：
I＝＝0.5A，
電流表的量程為0～0.6A，
電路中的最大電流為0.5A，故C不正確；
此時滑動變阻器接入電路中的電阻最小，
電路中的總電阻：
R＝＝12Ω，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
變阻器接入電路中的最小阻值：
R2＝R－R1＝12Ω－6Ω＝6Ω，即滑動變阻器的阻值變化范圍為6Ω～24Ω，故A不正確；
⑵當滑動變阻器的最大阻值和定值電阻串聯(lián)時，電路中的電流最小，電壓表的示數(shù)最小，此時電路中的最小電流：
I′＝＝0.2A，
則電流表的示數(shù)變化范圍是0.2A～0.5A，故D正確；
電壓表的最小示數(shù)：
U1′＝I′R1＝0.2A×6Ω＝1.2V，
則電壓表的示數(shù)變化范圍是1.2V～3V，故B正確．
答案：
BD
【測試題】
如圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電源電壓為6V．開關S閉合后，在滑動變阻器滑片滑動過程中，保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下，下列說法中錯誤的是(
)
A．
電路中通過的最大電流是0.6A
B．
電壓表最小示數(shù)是1V
C．
滑動變阻器滑片不允許滑到最左端
D．
滑動變阻器滑片移動過程中，電壓表先達到最大量程
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；電阻的串聯(lián)．
解析：
⑴由電路圖可知，當滑動變阻器的滑片位于最左端時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，
電源的電壓6V大于電壓表的最大量程3V，
滑動變阻器的滑片不能移到最左端；
根據(jù)歐姆定律可得，此時電路中的電流：
I＝＝0.6A，故電路中的最大電流不能為0.6A，且兩電表中電壓表先達到最大量程；
⑵根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點可知，滑動變阻器接入電路中的阻值最大時電壓表的示數(shù)最小，
串聯(lián)電路中的總電阻等于各分電阻之和，
電路中的最小電流Imin＝＝0.1A，
電壓表的最小示數(shù)Umin＝IminR1＝0.1A×10Ω＝1V．
答案：
A
【例4】
如圖，電源電壓U＝30V且保持不變，電阻R1＝40Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為60Ω，電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～15V，為了電表的安全，R2接入電路的電阻值范圍為_____Ω到_____Ω．
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電流規(guī)律；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律．
解析：
⑴當電流表示數(shù)為I1＝0.6A時，
電阻R1兩端電壓為U1＝I1R1＝0.6A×40Ω＝24V，
滑動變阻器兩端的電壓U2＝U－U1＝30V－24V＝6V，
所以滑動變阻器連入電路的電阻最小為R小＝＝10Ω．
⑵當電壓表示數(shù)最大為U大＝15V時，
R1兩端電壓為U3＝U－U大＝30V－15V＝15V，
電路電流為I＝＝0.375A，
滑動變阻器接入電路的電阻最大為R大＝＝40Ω．
所以變阻器接入電路中的阻值范圍是10Ω～40Ω．
答案：
10；40．
【測試題】
如圖電路中，電源電壓為6V不變，滑動變阻器R2的阻值變化范圍是0～20Ω，兩只電流表的量程均為0.6A．當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P置于最左端時，電流表A1的示數(shù)是0.4A．此時電流表A2的示數(shù)為______A；R1的阻值______Ω；在保證電流表安全的條件下，滑動變阻器連入電路的電阻不得小于_______．
考點：
電流表的使用；并聯(lián)電路的電流規(guī)律；滑動變阻器的使用；歐姆定律；電路的動態(tài)分析．
解析：
當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P置于最左端時，R2中電流I2＝＝0.3A，
則R1中的電流I1＝I－I2＝0.4A－0.3A＝0.1A，R1＝＝60Ω；
當滑片向左移動時，總電阻變大，總電流變小，由于電流表最大可為0.6A，且R1中的電流不變，
則R2中的最大電流I2′＝I′－I1＝0.6A－0.1A＝0.5A，此時滑動變阻器的電阻R2′＝
＝12Ω．
答案：
0.3；60；12Ω．
模塊二
電路動態(tài)分析之范圍計算
例題精講
【例5】
在如圖所示的電路中，設電源電壓不變，燈L電阻不變．閉合開關S，在變阻器滑片P移動過程中，電流表的最小示數(shù)為0.2A，電壓表V的最大示數(shù)為4V，電壓表V1的最大示數(shù)ULmax與最小示數(shù)ULmin之比為3：2．則根據(jù)以上條件能求出的物理量有(
)
A．
只有電源電壓和L的阻值
B．
只有L的阻值和滑動變阻器的最大阻值
C．
只有滑動變阻器的最大阻值
D．
電源電壓、L的阻值和滑動變阻器的最大阻值
考點：
歐姆定律的應用；滑動變阻器的使用．
解析：
由電路圖可知，電燈L與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測電路電流，電壓表V測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V1測小燈泡L兩端的電壓．
⑴當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電路中的電流最小I＝0.2A；
此時電壓表V的最大U2＝4V，電壓表V1的示數(shù)最小為ULmin；
滑動變阻器最大阻值：R＝＝20Ω，
燈泡L兩端電壓：ULmin＝IRL，
電源電壓：U＝I(R2＋RL)＝0.2A×(20Ω＋RL)＝4＋0.2RL．
⑵當滑動變阻器接入電路的阻值為零時，電路中的電流最大為I′，
此時燈泡L兩端的電壓ULmax最大，等于電源電壓，
則ULmax＝I′RL．
①電壓表V1的最大示數(shù)與最小示數(shù)之比為3：2；
，
I′＝I＝×0.2A＝0.3A，
電源電壓U＝I′RL＝0.3RL，
②電源兩端電壓不變，燈L的電阻不隨溫度變化，
4＋0.2RL＝0.3RL，
解得：燈泡電阻RL＝40Ω，電源電壓U＝12V，
因此可以求出電源電壓、燈泡電阻、滑動變阻器的最大阻值．
答案：
D
【測試題】
在如圖所示電路中，已知電源電壓6V且不變，R1＝10Ω，R2最大阻值為20Ω，那么閉合開關，移動滑動變阻器，電壓表的示數(shù)變化范圍是(
)
A．
0～6V
B．
2V～6V
C．
0～2V
D．
3V～6V
考點：
電路的動態(tài)分析．
解析：
當滑片滑到左端時，滑動變阻器短路，此時電壓表測量電源電壓，示數(shù)為6V；
當滑片滑到右端時，滑動變阻器全部接入，此時電路中電流最小，
最小電流為：I最小＝＝0.2A；
此時電壓表示數(shù)最小，U最小＝I最小R1＝0.2A×10Ω＝2V；
因此電壓表示數(shù)范圍為2V～6V．
答案：
B
【例6】
如圖所示的電路中，R為滑動變阻器，R1、R2為定值電阻，且R1＞R2，E為電壓恒定的電源，當滑動變阻器的滑片滑動時，通過R、R1、R2的電流將發(fā)生變化，電流變化值分別為I、I1、I2表示，則(
)
A．
當滑動片向右滑動時，有I1＜I＜I2
B．
當滑動片向左滑動時，有I＜I1＜I2
C．
無論滑動片向左還是向右滑動，總有I＝I1＝I2
D．
無論滑動片向左還是向右滑動，總有I＞I2＞I1
考點：
歐姆定律的應用；滑動變阻器的使用．
解析：
由電路圖可知，R與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián)，且R1＞R2，
設R1＝2Ω，R2＝1Ω，U＝1V，
電路中的總電阻R總＝R1＋，
電路中的電流I1＝，
并聯(lián)部分得的電壓U并＝I1×R并＝，
因R與R2并聯(lián)，
所以I＝，
I2＝；
當滑動變阻器接入電路的電阻變?yōu)镽′時
I1＝|I1－I1′|＝，
I＝|I－I′|＝，
I2＝|I2－I2′|＝；
所以無論滑動片向左還是向右滑動，總有I＞I2＞I1．
答案：
D
【測試題】
如圖所示的電路圖，R1大于R2，閉合開關后，在滑動變阻器的滑片P從b向a滑動的過程中，滑動變阻器電流的變化量______R2電流的變化量；通過R1電流的變化量______R2電流的變化量．(填“＜”“＞”“＝”)
考點：
歐姆定律的應用；串聯(lián)電路的電壓規(guī)律；并聯(lián)電路的電壓規(guī)律．
解析：
由電路圖可知，滑動變阻器與R2并聯(lián)后與R1串聯(lián)，
串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，且并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
R1兩端電壓變化與并聯(lián)部分電壓的變化量相等，
I＝，且R1大于R2，
通過R1的電流變化量小于通過R2的電流變化量；
由歐姆定律可知，通過R1的電流減小，通過滑動變阻器的電流變小，通過R2的電流變大，
總電流減小時，R2支路的電流變大，則滑動變阻器支路的減小量大于總電流減小量，
即滑動變阻器電流的變化量大于R2電流的變化量．
答案：
＞；＜．
【例7】
在圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，R0、R2為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表．閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，電壓表V1、V2和電流表A的示數(shù)均要發(fā)生變化．兩電壓表示數(shù)隨電路中電流的變化的圖線如圖乙所示．根據(jù)圖象的信息可知：_____(填“a”或“b”)是電壓表V1示數(shù)變化的圖線，電源電壓為_______V，電阻R0的阻值為______Ω．
考點：
歐姆定律的應用．
解析：
由電路圖可知，滑動變阻器R1、電阻R2、電阻R0串聯(lián)在電路中，電壓表V1測量R1和R2兩端的總電壓，電壓表V2測量R2兩端的電壓，電流表測量電路中的電流．
⑴當滑片P向左移動時，滑動變阻器R1連入的電阻變小，從而使電路中的總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，R0兩端的電壓變大，R2兩端的電壓變大，由串聯(lián)電路電壓的特點可知，R1和R2兩端的總電壓變小，據(jù)此判斷：圖象中上半部分b為電壓表V1示數(shù)變化圖線，下半部分a為電壓表V2示數(shù)變化圖線；
⑵由圖象可知：當R1和R2兩端的電壓為10V時，R2兩端的電壓為1V，電路中的電流為1A，
串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和，
電源的電壓U＝U1＋U0＝10V＋IR0＝10V＋1A×R0
－－－－－－－－－①
當滑片P移至最左端，滑動變阻器連入電阻為0，兩電壓表都測量電阻R1兩端的電壓，示數(shù)都為4V，電路中的電流最大為4A，
電源的電壓U＝U2′＋U0′＝4V＋4A×R0
－－－－－－－－－－－－－－－②
由①②得：10V＋1A×R0＝4V＋4A×R0
解得：R0＝2Ω；
電源電壓為：U＝U1＋U0＝10V＋IR0＝10V＋1A×2Ω＝12V．
答案：
b；12；2．
【測試題】
如圖所示的電路，電源電壓保持不變．閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖線如圖所示．根據(jù)圖線的信息可知：________(甲/乙)是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為_______V，電阻R1的阻值為_______Ω．
考點：
歐姆定律的應用；電壓表的使用；滑動變阻器的使用．
解析：
圖示電路為串聯(lián)電路，電壓表V1測量R1兩端的電壓，電壓表V2測量滑動變阻器兩端的電壓；
當滑動變阻器的阻值為0時，電壓表V2示數(shù)為0，此時電壓表V1的示數(shù)等于電源電壓，因此與橫坐標相交的圖象是電壓表V2示數(shù)變化的圖象，即乙圖；此時電壓表V1的示數(shù)等于6V，通過電路中的電流為0.6A，故電源電壓為6V，．
答案：
乙，6，10．
模塊三
滑動變阻器的部分串聯(lián)、部分并聯(lián)問題
【例8】
如圖所示的電路中，AB間電壓為10伏，R0＝100歐，滑動變阻器R的最大阻值也為100歐，當E、F兩點間斷開時，C、D間的電壓變化范圍是________；當E、F兩點間接通時，C、D間的電壓變化范圍是________．
考點：
歐姆定律的應用；電阻的串聯(lián)．
解析：
⑴當E、F兩點間斷開，滑片位于最上端時為R0的簡單電路，此時CD間的電壓最大，
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，
電壓表的最大示數(shù)為10V，
滑片位于下端時，R與R0串聯(lián)，CD間的電壓最小，
串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，
根據(jù)歐姆定律可得，電路中的電流：
I＝＝0.05A，
CD間的最小電壓：
UCD＝IR0＝0.05A×100Ω＝5V，
則C、D間的電壓變化范圍是5V～10V；
⑵當E、F兩點間接通時，滑片位于最上端時R0與R并聯(lián)，此時CD間的電壓最大為10V，
滑片位于下端時，R0被短路，示數(shù)最小為0，
則CD間電壓的變化范圍為0V～10V．
答案：
5V～10V；0V～10V．
【測試題】
如圖中，AB間的電壓為30V，改變滑動變阻器觸頭的位置，可以改變CD間的電壓，則UCD的變化范圍是(
)
A．
0～10V
B．
0～20V
C．
10～20V
D．
20～30V
考點：
串聯(lián)電路和并聯(lián)電路．
解析：
當滑動變阻器觸頭置于變阻器的最上端時，UCD最大，最大值為Umax＝
＝20V；當滑動變阻器觸頭置于變阻器的最下端時，UCD最小，最小值為Umin
＝，所以UCD的變化范圍是10～20V．
答案：
C
【例9】
如圖所示，電路中R0為定值電阻，R為滑動變阻器，總阻值為R，當在電路兩端加上恒定電壓U，移動R的滑片，可以改變電流表的讀數(shù)范圍為多少？
考點：
伏安法測電阻．
解析：
設滑動變阻器滑動觸頭左邊部分的電阻為Rx．電路連接為R0與Rx并聯(lián)，再與滑動變阻器右邊部分的電阻R－Rx串聯(lián)，
干路中的電流：I＝
，
電流表示數(shù)：I′＝＝
，
由上式可知：當Rx＝時，I最小為：Imin＝；當Rx＝R或Rx＝0時，I有最大值，Imax＝；
即電流表示數(shù)變化范圍為：～；
答案：
～
【測試題】
如圖所示的電路通常稱為分壓電路，當ab間的電壓為U時，R0兩端可以獲得的電壓范圍是___－___；滑動變阻器滑動頭P處于如圖所示位置時，ab間的電阻值將______該滑動變阻器的最大阻值．(填“大于”“小于”“等于”)
考點：
彈性碰撞和非彈性碰撞．
解析：
根據(jù)串聯(lián)電路分壓特點可知，當變阻器滑片滑到最下端時，R0被短路，獲得的電壓最小，為0；當變阻器滑片滑到最上端時，獲得的電壓最大，為U，所以R0兩端可以獲得的電壓范圍是0～U．
