时间：2023-07-18 17:24:03
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇欧姆定律之间的关系，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.教材的地位和作用
“欧姆定律”是在学生学习了电流、电压、电阻等概念以及使用电压表、电流表、滑动变阻器之后的内容，这样的安排既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性、系统性。通过学习“欧姆定律”，主要使学生掌握在同一电路中电学三个基本物理量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法，同时也为下一步学习“电功率”以及“焦耳定律”等其他电学知识与电路分析和计算打下基础，起到了承上启下的作用。
2.教学目标
（1）知识与技能
通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
（2）过程与方法
运用“控制变量法”探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。
（3）情感态度与价值观
通过对欧姆定律的认识，体会物理规律的客观性和普遍性，增强对科学和科学探究的兴趣。
3.教学的重难点
重点：理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
难点：对欧姆定律的理解和应用。
二、说教法
这节课可综合应用目标导学、讲授和讨论等多种形式的教学方法，提高课堂效率，培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。
三、说学法
在物理教学中，应该对学生进行学法指导，应重视学情，突出自主学习，锻炼实验操作能力。在本节课的教学中，通过阅读例题，让学生在阅读过程中进行分析、推理，培养学生的自学能力与分析推理能力。
四、说教学设计
在教学中公式的推导是建立在学生体验的基础上的，先由学生解题而后再去总结、引导，学生通过自主解决实际问题获得感性认识。教师该讲的还是要讲，该放手的就尽管让学生去完成，即便会有一些问题，也可以让学生去发现问题的源头出在哪里，让学生对问题进行分析和讨论，这样既加深学生对欧姆定律的理
内容看起来很少，本节还要花不少时间进行电流、电压、电阻以及电流表、电压表、滑动变阻器使用方法的复习。必须具有一定的知识储备才能学好“欧姆定律”。
要做好两次演示实验，这为学生实验“伏安法测电阻”打下基础。并注意两次演示实验的异同，讲清实验过程中电流表、电压表及滑动变阻器的正确连法，以及滑动变阻器在两个实验中作用的异同，以及注意事项。
让学生感知实验探究电流跟电压、电阻的关系，经历科学探究的全过程，使学生感悟：“控制变量”来研究物理多因素问题，是一种有效的科学方法。
第二节“欧姆定律及其应用”继第一节后对数据的分析归纳，通过用列表法、观察法、数学比例法、图象法、类比法、分析、综合与归纳等方法来对实验数据进行研究的一些科学方法。从而分析电流、电压、电阻三者之间的定量关系——欧姆定律及其表达式。最终培养学生运用这些方法对实验数据进行研究、分析、归纳、概括物理规律的一些能力。
又通过实验探究“串联电路与并联电路中电阻的特点”。欧姆定律是电学中最基本的定律，是分析解决电路问题的关键。
在教学中这一节可分为四课时教学：
第一课时理解欧姆定律，进行简单计算（求电流、电压和电阻的三种书写格式），初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法；可补充：有两个用电器的简单计算（注意强调用不同角码区分不同用电器）。为下节课讲串并联电阻关系作铺垫。
第二课时通过欧姆定律的推导定量研究“串联电路与并联电路中电阻的特点”，得出：
串联电路：R=R1+R2
并联电路：1/R=1/R1+1/R2
第三课时运用欧姆定律及串并联电路的特点练习静态固定电路的相关计算；培养学生分析问题、解决问题的能力，注意教给学生解题思路、规范解题。
串联电路的特点：
①电流：I=I1=I2
②电压：U=U1+U2
③电阻：R=R1+R2
④串联分压成正比，即
U1：U2=R1：R2
电阻变大分得的电压变大，电阻变小分得的电压变小。
并联电路的特点：
①电流：I=I1+I2
②电压：U=U1=U2
③电阻：R=1/R1+1/R2
④并联分流成反比，即
I1：I2=R2：R1
电阻变大通过的电流变小，电阻变小通过的电压变大。
第四课时运用欧姆定律及串并联电路的特点，练习动态电路的相关计算。
动态电路------由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动导致电路中的物理量发生变化的电路。
简化电路的方法：
1、电流表看成导线，电压表看成断路。
2、短路和断路的电路可以去掉。
3、闭合的开关看成导线
解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路（电路的识别），可以把电流表简化成导线，将电压表简化成断开的或干脆拿掉。把闭合的开关看成导线，把被局部短路的用电器拿掉；把开关断开的支路去掉，来简化电路。画出每次变化后的等效电路图，标明已知量和未知量，再根据有关的公式和规律去解题。
第三节“测量小灯泡的电阻”是欧姆定律内容的延续，教学过程中以学生为主，本节主体内容是利用电压表、电流表测算出小灯泡的电阻，通过实验探究去发现灯丝电阻变化的规律，并最终找到影响灯丝变化的因素及它们之间的相互关系。注意多测几组数据，指明不能用平均法求电阻值（测量定值电阻的阻值用平均法求电阻值）。
通过本实验，进一步让学生认识到导体的电阻大小是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和导体中的电流无关，只与导体的材料、长度、横截面积有关，此外跟温度有关。这也为电功率中“测量小灯泡的电功率”作了铺垫。
第四节“欧姆定律及其安全用电”：课前安排学生收集安全用电的常识，课堂上进行交流，教师进行补充。再播放《安全用电》视频。
节课从电压的高低、电阻的大小对用电安全的影响入手，让学生学会运用已学的电学知识，解决有关生活中的实际的问题，既增强自我保护意识，又提高在帮助他人时讲安全、讲规则、讲科学的意识。
另外本节涉及电路故障（断路或短路），在教学中应加强练习，注意区分两者对电路造成的影响，以及电路中电流表、电压表的变化。要求学生懂得一些简单的电路故障的问题，学会简单的故障排除方法，目的是为了培养学生基本的生活技能。了解短路的知识，使学生懂得安全用电的基本常识，提高安全用电的意识。
教材中介绍了避雷针，使学生注意防雷的重要性，提高自我保护的意识。
通过学习本节教材的知识，学生能了解日常安全用电常识，规范日常用电行为，了解家庭电路中常见故障，提高了学生利用知识解决实际问题的能力。通过学习，使学生认识到电给人类社会带来了材富，改善了人民的生活。但是，有生产和生活中，如果不注意安全用电，电也会给人类带来灾害。
一、重视实验探究过程，发现新问题
欧姆定律的探究过程把科学探究的七个环节表现得淋漓尽致，从最初了解基本电路中电流、电压和导体电阻的定性关系，从而提出“导体两端的电压和导体的电阻是怎样影响导体中电流大小的，电流与电压和电阻究竟存在什么关系”的问题，到最后处理实验数据和讨论交流，得出电流、电压和导体电阻的定量关系，即欧姆定律，其数学表达式为I=U/R.探究的过程还是一个发现问题并解决问题的过程，使同学们加深了对欧姆定律的理解.
例1某同学按如图1所示的电路，研究通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻间的关系，若保持电源电压的大小和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的金属滑片P，可测得不同的电流、电压值，如表1；然后，他又改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2.请回答：
(1)分析表1中数据可知:_____________________________；
(2)分析表2中数据可知：电流与电阻_____.（填“成”或“不成”）反比，这与欧姆定律_______（填“相符”或“不符”），其原因是________.
解析这是一个典型的欧姆定律实验探究题，重点考查的是欧姆定律的结论.一个要注意的细节问题是，欧姆定律的整个探究过程运用了控制变量的思想.因此，在处理实验数据得出正确结论时，一定要体现这种思想.所以分析表1中数据可知：在电阻不变条件下，导体中的电流与导体两端的电压成正比（因为导体两端的电压成倍增加时，流过导体的电流也随着成倍增加）.但分析表2中数据却发现，电流和导体电阻的乘积不是一个定值，即电流与导体的电阻不成反比，这个结论显然不符合欧姆定律.那么，为什么得不出正确结论呢？这是我们在探究过程中经常碰到的一个问题，这个问题的解决，本身与这个实验的设计思想连接在一起，因为在探究电流与电阻关系时，应保持电压不变.因此当电阻箱R1的阻值改变时，一定要调节滑动变阻器滑片P，使R1两端的电压保持不变，再读出相应的电流值，然后分析数据.那么，当R1的阻值成倍增加时，如何调节滑片P才能使它两端的电压保持不变呢？如上图，应将滑片P向右调节到适当的位置，想想看，为什么呢？
二、创设新情景，解决新问题
近年来，从中考试题来看，在欧姆定律实验题方面，不仅仅考查了欧姆定律的实验探究过程和伏安法测电阻，也出现了一些创设新情景，运用欧姆定律去解决一些新问题的实验题.这类试题的解答一定要抓住“欧姆定律是电路中的交通规则”这一点，运用公式I=U/R和电路的特点来解答.
例2“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果（船体浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石头的重.人们把这种方法叫“等效替代法”.请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题.
【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值
【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱（元件符号_______），一个单刀双掷开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表（电流表量程足够大）．
【设计实验和进行实验】
（1）在右边的方框内画出你设计的实验电路图；
（2）将下面的实验步骤补充完整，并用字母表示需要测出的物理量.
第一步：开关断开，并按设计的电路图连接电路；
第二步：____________________________；
第三步：____________________________.
（3）写出Rx的表达式：Rx=____________.
解析这是测未知电阻的另一种方法――“等效替代法”.这种实验题对同学们的要求比较高，它创设了一个新的情景（“曹冲称象”），让你从这个新情景中受到启发，来解决一个新问题.它不是欧姆定律探究过程的简单重现，而是要求同学们真正理解欧姆定律中电流、电压、电阻的关系，即电压一定时，电流相等，则电阻相等.因此，我们可以按图3的实验电路来完成待测电阻Rx的粗略测量.连接好电路后，将开关S与a相接，使电流表的示数指示在某一刻度（因为电流表的刻度不准确，因此不能准确读数）；接着将开关S与b相接，这个时候需要调节电阻箱，使电流表的示数指示在同一刻度处，读出电阻箱上电阻值为R，这一步充分利用了欧姆定律的结论，当电压相等时，电流相同，则电阻相等.即Rx=R.
同学们想想看，本题为什么说只是粗略测量呢？S接a和接b的顺序能颠倒吗？如果电流表的刻度准确且灵敏度良好，那么可不可以较准确地进行测量呢？（这个时候，我们可以直接根据欧姆定律来解决这个问题，即分别读出S接a和b时，电流表的示数为I1和I2，则通过计算我们可以得到待测电阻Rx=RI2/I1，且这个时候与S先接a还是先接b没有关系.）
三、寻找实验规律，渗透数理思想
欧姆定律的实验探究过程本身就体现了一种数理思想，要求从定性的结论，运用数学方法得出定量的关系式.因此，在以后的中考命题上，这种思想的体现可能是命题者关注的一个焦点.
例4某同学想探究导电溶液的电阻是否与金属一样，也与长度和横截面积有关.于是他设计了实验方案：首先他找来几根粗细不同的乳胶管，按要求剪下长短不同的几段.并在其中灌满质量分数相同的盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱.将盐水柱分别接入电路中的A、B之间.闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，读出电流表和电压表的示数，并记录在表格中，如下表：
根据实验数据，请解答下列问题.
（1）通过对实验序号_______或_______的数据处理，我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样，电阻的大小与导电溶液柱的横截面积成_______.（填“正比”或“反比”）
（2）通过对实验序号1、4的数据处理，我们可以看出导电溶液的电阻与金属一样，电阻的大小与导电溶液柱的长度成_______.（填“正比”、“反比”）
（3）请填写表格中未记录的两个数据.
（4）对于实验序号6，开关闭合，若保持滑动变阻器滑片P不动，将乳胶管拉长，则电流表的示数将_______；电压表示数将_______.（填“变大”、“变小”或“不变”）
解析这是典型运用自己探究得到的结论解答相关问题的一类题型，要求同学们对整个知识点有一定的驾御能力.实验中测得的是电流和电压，而问题是与电阻有关，因此我们先应运用欧姆定律求出相应的电阻值，再进行分析（这是试题的一种创新）.
我们对1、3、4、5组数据的处理得出R1=3Ω，R3=1.5Ω，R4=6Ω，R5=4Ω.运用控制变量的思想，由实验1和3，或4和5，很容易得出导电溶液的电阻与导电溶液柱的横截面积成反比；由实验1和4可以看出，导电溶液的电阻与导电溶液柱的长度成正比.
第一种，学生观看视频
这种教学法是教师将欧姆定律的探究过程在课前以边讲边操作的方式制作成录像，然后在上课时直接播放给学生看.教师在上课时不需要做任何讲解，一直等到实验数据分析、归纳得出欧姆定律以后再进行课堂训练，以帮助学生理解欧姆定律的意义，学会用欧姆定律进行简单的计算.
第二种，学生浏览课件
这种方法是教师将教学内容制作成幻灯片，如实验题目、实验方法、实验电路图、电路连接注意点、用实物连接电路、通过滑动变阻器的调节对电压与电阻进行控制、实验数据表格及数据阅读分析、欧姆定律的文字描述、公式、单位等等.在课堂上，教师边讲解边放幻灯片，学生则合着老师的讲解进行观察、思考、分析、归纳与记忆.在欧姆定律得出以后，同样进行课堂训练，以巩固知识，加深理解.
第三种，学生实验探究
这种方法是教师上课时先通过演示实验启发学生发现问题、提出猜想与假设，然后再引导学生思考实验研究方法，帮助学生讨论、设计与制订实验计划、分组进行实验探究，记录、分析、归纳实验结论，再在此基础上对实验误差进行评估与交流等等.具体过程如下：
第一步，教师在演示电路板上用导线将干电池组、开关、小灯泡连接成一简单的电路，闭合开关小灯泡发光后，启发学生思考讨论，要想改变小灯泡的亮度可怎么做？有几种方法？当学生讨论回答出改变电池节数和用滑动变阻器串联移动滑片两种方法时，再引导学生明确灯泡亮度的变化是由于灯泡电压的变化使得通过灯泡的电流发生了变化，从而启发学生提出通过灯泡的电流与电压有关的猜想与假设.
第二步，移去变阻器，在上述简单电路中并联接入另一只不同规格的灯泡，闭合开关，引导学生观察两灯泡亮度的不同，思考讨论灯泡并联电压相同，两灯泡电阻的不同使得通过灯泡的电流不同，从而引起灯泡亮度不同，在此基础上启发学生提出通过灯泡的电流与电阻有关的猜想与假设.
第三步，当学生得出电流与电压和电阻有关的猜想后，教师引导学生讨论实验探究方法、规划实验方案、设计实验电路图、画出实验记录表格.
第四步，分组进行探究与实验、记录实验数据、分析讨论与归纳实验结论，引导学生在坐标纸上将研究电流与电压关系的实验数据用描点的方法作图，验证电流与电压的正比关系.
第五步，在实验结论得出后，介绍欧姆定律及其公式表达形式，讨论各物理量单位的使用，对各小组实验进行评估，分析误差和错误产生的原因.
第六步，讨论欧姆定律变换公式及其物理意义，利用欧姆定律及变换公式进行简单的计算.
以上三种教学方案中，第一种方案是老师在课前要进行实验操作录像并作配音讲解；第二种方案是老师只要从网上下载课件并稍作修改即可；第三种方案是老师在课前要准备演示及分组实验器材.第一种和第二种教学方案中，学生在课堂上主要是在老师放录像和课件时认真地听讲、观察、思考和记忆，这是一种接受式学习方式.而第三种教学方案中，学生在老师的引导下自主发现并提出问题、进行猜想与假设，自行制订实验规划、设计实验电路图，小组合作实验探究，师生共同讨论、归纳建构物理知识，这是一种以生为本的体验式的学习方式.前两种与后一种在落实课程目标和促进学生发展等方面有着明显的差别.我们可以从《欧姆定律》这节课的教学目标进行分析：
教育部2011年新版义务教育物理课程标准将欧姆定律的实验探究由原来的教师演示实验改成了学生必做的实验.根据新课标，《欧姆定律》一课的教学目标大致有以下几个方面：
1.知识与技能目标：
（1）理解欧姆定律及其变换公式的物理意义，能初步运用欧姆定律计算有关问题.
（2）学会同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和其中的电流.
（3） 进一步体会用图像法研究物理问题的优越性.
2.过程与方法目标
（1）通过实验探究电流、电压、电阻的关系，会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压.
（2） 提高学生依据实验事实，分析、探索、归纳问题的能力，知道通过实验总结物理规律的研究方法.
3. 情感态度与价值观目标
介绍欧姆的故事，增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情.重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成.
教师如果采用前两种多媒体教学方案替代第三种学生实验探究教学方案，就会改变多媒体教学辅地位，违背教学规律，弱化教学效果.
首先，不恰当地使用多媒体教学手段，会抑制学生的学习兴趣，难以调动学生主体的积极性，从而影响教学效果.
夸美纽斯说过：“兴趣是创造一个乐观与光明的教学环境的主要途径之一.”兴趣作为诱发学生学习动机的重要因素，在物理教学中主要是靠教师引导学生观察物理现象、动手做各种实验来激发学生学习兴趣的.虽然第一、第二种教学方案中的光、声、像等信息作用于学生感官，以直觉形象也能激发学生浓厚的学习兴趣，但由于是人为的录制、合成的，学生没有身临其境、亲自动手，就很难体会到电压、电阻对电流的影响.即使通过多媒体教学展示了实验过程，一部分学生会认为这是由老师设计制作好的，缺乏可信性.因此，当老师向学生介绍欧姆的故事时，学生就难以体会到科学家探索知识的艰苦与辛劳、成功与快乐，学生的科学世界观就难以形成.
我们都有这样的体会：电脑电视上歌舞银屏再精彩，也还抵不住到剧院看现场演出，哪怕是一般的演出也会让人感到很兴奋.这是什么原因？这就是人们普遍具有的一种强烈的“参与”意识.卡拉OK的流行不就是人们这种参与意识的外在体现吗？因此用录像投影来代替做实验，往往会抑制学生具有的人类天性――“参与”意识，甚至会让学生对科学知识的形成产生怀疑，学习兴趣就此会大打折扣，主体的积极性很难被调动起来，从而影响教学效果.
其次，不恰当地运用多媒体教学手段取代相关的实验，会违背学生的认知规律.
物理学家牛顿认为：“科学研究离不开实验，应在实验的基础上，运用归纳的方法总结规律，进而建立起理论.”这也是哲学中由实践到理论、由感性认识到理性认识过渡的普遍规律.现行中学物理教材也正是遵循这一规律而编写的.然而在教学中，如果违背学生的认知规律，不恰当地用多媒体教学手段去取代实验，必然会导致事与愿违的结果.实践证明：实验是学生认识过程的起点，通过实验有助于学生将感性认识上升到理性认识的高度，同时还可以使学生在反复的实践中加深对所学知识的理解.第一、第二种教学方案虽然通过多媒体教学方式也能反映实验过程，但这个过程不是学生自己动手做的，缺乏实践体验，因此就没有感性认识，电流与电压、电阻之间关系的结论就不能由学生自主建构.
再次，以多媒体教学手段取代物理实验，会影响学生实验技能和各种能力的发展，不利于学生学习情感、态度、价值观的培养.
每年的中考物理试题中，有关欧姆定律和焦耳定律这两个知识点的题目都占有较大的比重，而且近两年的中考物理试题在这两个知识点上的难度有增加的趋势，欧姆定律反映了导体中电流、电压和电阻之间的关系，焦耳定律则说明了电流流过导体所产生的效果。
新课程下的中考的另一个特点，就是重视对实验探究能力的考查，促使同学们用新视角重新思考实验的过程，得到新的发现或收获，设计有关“过程与方法”的试题，考查同学们提出问题、做出猜想和假设、设计研究计划、分析处理数据、得出结论、学会评价的能力。
二、试题讲析
例1 如图l所示，电阻R1为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V，请求出电路的总电阻。
讲析 这是一道应用欧姆定律的基础题，解题的方法有两种：一种是从欧姆定律出发的分析法；一种是从电路的基本性质出发的综合法。即：求总电阻可以将R2的值求出来再求R1和R2的和；也可以用总电压除以总电流得总电阻；或根据电路的性质建立相应的关系式求解。
解法一：因为R1、R2串联，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总=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω．
解法二：因为R1、R2串联，I=I1=I2，则U/R1+R2=U-U2/R1，8V/R=8V-2V/12Ω，R总=16Ω.
解法三：因为R1、R2串联I1=I2，则U1/R1=U2/R2变形得R1/R2=U1/U2，R/R1+R2=U-U2/U1+U2，U/R1+R2=U-U2/R1，R总=16Ω．
例2 如图2所示，电源电压不变，当开关S闭合时，电表示数的变化情况是( )．
A．电流表、电压表示数均变大
B．电流表、电压表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
讲析 这是一道欧姆定律应用题，要判断电表的示数如何变化，关键是要知道电路中的电表示数变化的实质，当开关s闭合后，电路的状态由两个电阻的串联变为只有一个电阻R2的电路；原来电流表测的是R1和R2串联时的电流，现在R1和电流表被短路，电流表的示数为0，示数变小；电压表原来测的是R2上的电压，它是电源的一部分电压，而现在的电路中只有R2，则U2=U源，示数变大，本题选C．
本题的问题是有些同学看不懂电路状态变化的实质，死抠欧姆定律，电流或电压的变化是与电路的变化有关，但知道了现在的电路的变化特征就简单多了，识别电路是我们解电学题的前提，如果电路的状态不清，则应用的电路性质也就会出错，这种能力要加强。
例3 在如图3所示的电路中，电源电压U=4．5V，且保持不变，电阻R1=4Ω，变阻器R2的最大阻值为15Ω，电流袁的量程为0～0．6A，电压表的量程为0～3V，为了保护电表，变阻器接入电路的阻值范围不能超出( )．
A．3．5Ω～8Ω
B．2Ω～3．5Ω
C．0～8Ω D．0～3．5Ω
讲析 本题是欧姆定律的又一种应用形式，是状态电路中的变阻器的取值范围问题，解这类题目的关键是从电路的状态出发，找出符合电路要求的电学关系式，题目中的两个电表同时要满足不超过量程的要求，即：串联电路中的电流不大于0．6A，电阻R2两端的电压不少于3V，所以我们可以用欧姆定律，写出符合电路要求的数学不等式组然后求解。
依题意，由欧姆定律可得
由①②两式解得3．5Ω≤R2≤8Ω，所以应选A．
本题与物理上其他题目一样，关键是理清电路的特征，能写出符合电路特点和要求的数学关系式，然后通过数学的手段解出结果，所以仅有基本知识是不够的，更要练就解相关问题的技能。
例4 小明利用如图4所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关?在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，通电一段时间后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，该现象能够说明电流产生的热量与下列哪个因素有关( )。
A．电荷量 B．电流 C．电阻 D．通电时间
讲析 题目的表象是：甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，这与哪些因素有关?煤油是因为受热膨胀，液面上升的；相同条件下，甲中的液面升得高，说明甲瓶中的电阻产生的热量多R甲和R乙是串联在电路中的，则电流、通电时间以及电荷量(电流和通电时间的乘积)相等，A、B、D选项都不是影响因素；根据焦耳定律甲的电阻大，甲放出的热量多，则电流产生的热量与电阻的大小有关，应选C．
本题实际上探究的是焦耳定律的影响因素，使同学们能进一步了解其内容、理解它的应用同时本题中也渗透了“控制变量法”的探究思想。
例5 一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220V，额定功率模糊不清，热效率为90％，正常工作情况下烧开满壶水需要5min，水吸收的热量为118800J，此时热水壶消耗的电能为_______J，其额定功率为_______W，电阻是_________Ω．若实际电压为198V，通过电热水壶的电流是_________A,1min内
电热水壶产生的热量是________J．(假设电阻不随温度改变)
讲析水所吸收的热量已知，电热的利用率知道，则消耗电能可以由热量的利用率求出；用电时间已知，消耗的电能已求，则由电功率的定义求电功率,电水壶的电阻由R2=U2额/P额求出，在实际电压下的电流I=U/R，实际电压下的电热水壶所产生的热量Q=IRt.
答案：132000 440 110 1.8 21384
本题是欧姆定律和焦耳定律应用的基础题，也是通过练习使同学们掌握基本知识的重要途径，简单的是这样的填空题，复杂的可以演变成综合应用题；这些题目也是中考中同学们易失分的地方。
例6 CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图5所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝，当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。
(1)电饭煲在高温烧煮档时，开关S应与哪个触点连接?
(2)电热丝R0的阻值多大?
(3)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大?焖饭、保温10rain，电热丝R0产生的热量为多少?
讲析 电饭煲在高温烧煮挡时，电路中的功率是最大，在电压一定时，要得到最大功率电路中的电阻应最小，由图5可知，当R被短路时，电路中的电阻最小，电路中只有R0工作，则S应合到2位置，高温挡时的功率已知，电压为额定电压，R0由R＝U2/P等求得，当电饭煲在正常焖饭、保温时，电饭煲的热功率最小，电路中的电阻最大，则R0和R串联，可求出此时的电流，再由Q=I2Rt求出R0产生的热量，
答：(1)与触点2连接。
(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．
本题是欧姆定律和焦耳定律应用的综合题，同学们要能综合考虑影响电路发热的因素，也就是理解焦耳定律定义公式(Q=I2Rt)和各种变形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的应用，其中也涉及到欧姆定律的灵活应用。
三、巩固练习
1．如图6所示电路中，R1=10Ω．当开关S闭合时，电流表示数为0．2A，电压表示数为4V．求：(1)电源电压；(2)R2的阻值。
2．如图7所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中(
)。
A．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
c．电压表V1的示数不变，电路消耗的总功率变大
D．电压表V2的示数变小，电路消耗的总功率变小
3．一只电炉的电阻为48．4Ω，接在电压为220V的电路中工作，它的功率是w，电炉丝工作时热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么发热，其原因是
4．在一次科技小组的活动中，同学们按照如图8所示的电路在AB之间接入一根细铜丝，闭合开关S后，调节滑动变阻器，使电流表的读数保持3A不变，过了一会儿，细铜丝熔断，在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝，再调节滑动变阻器到某一固定值，经较长时间粗铜丝没有熔断，在此过程中，电流表的读数保持3A不变小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题：造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)
(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0．01Ω，求：在5s内粗铜丝共产生的热量。
(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器，你应用选用(较粗／较细)的铜导线用作连接线比较安全。
5．如图9所示电路，电源两端电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为R1＇，电流表的示数为，I2，已知PL：P＇L=9：25．
(1)求电流表的示数I1与I2的比值；
(2)当开关S1、S2又都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时，变阻器接入电路的电阻为Rc电压表V1的示数为u1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=3：2，Rc的电功率为10W，这时灯L正常发光，通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．求灯L的额定功率。
6．小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图10所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。
“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；
“工作电路”由工作电源U2(U2=10V)、发热电阻R2(R2=50Ω)、导线等组成，问：
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1．2×104J的热量，则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大?
1 知识目标
1.1 知道电动势的定义.
1.2 理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
1.3 知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
1.5 理解闭合电路的功率表达式。
1.6 理解闭合电路中能量转化的情况。
2 能力目标
2.1 培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。
2.2 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
2.3 通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。
3 情感目标
3.1 通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点。
3.2 通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系。
3.3 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想。
3.4 知道用能量的观点说明电动势的意义。
教学建议
1 电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论。
需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的。 电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极。
2 路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线。
学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题。
3 最后讲述闭合电路中的功率，得出公式 ， .要从能量转化的观点说明，公式左方的 表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中。
教学设计方案
闭合电路的欧姆定律
1 教育目标
1.1 知识教学点
1.1.1 初步了解电动势的物理意义。
1.1.2 了解电动势与内外电压的关系。
1.1.3 理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。
1.1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
1.1.5 理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化。
1.2 能力训练点
通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力。
1.3 德育渗透点[来源：高考资源网]
1.3.1 通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点。
1.3.2 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想。
2 重点、难点、疑点及解决办法
2.1 重点
①正确理解电动势的物理意义。[来源：高考资源网]
②对闭合电路欧姆定律的理解和应用。
2.2 难点
路端电压、电流随外电阻变化规律。
2.3 疑点
路端电压变化的原因（内因、外因）。
2.4 解决办法
制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点。
3 教学过程设计
引入新课：
教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差）
演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭.）为什么会出现这种现象呢？
分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的。
教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加。
4 课时安排[来源：高考资源网][来源：高考资源网]
1课时
5 教具学具准备
不同型号的干电池若干、小灯泡（3.8V）、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表（0～2.5V）两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器（0～50Ω）一只、开关、导线若干。
6 学生活动设计
学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题。
7 教学过程
教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流。那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差。）
演示：将小灯泡接在充电后的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭。）为什么会出现这种现象呢？
分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流，但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减小为零，所以电流减小为零，因此要得到持续的电流，就必须有持续的电势差。
教师：能够产生持续电势差的装置就是电源。那么，如何描述电源的特性？电源接入电路，组成闭合电路，闭合电路中的电流有什么规律呢？这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。
8 板书设计
8.1 电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压。
8.2 闭合电路欧姆定律。
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。
8.3 路端电压跟负载的关系。
路端电压随外电阻增大而增大。
一、以思维导图为复习的总指引
课前为兼顾中下层次学生的学习，可制定思维导图，若学生的基础一般，则在老师的引导下制作。如下图：
制作思维导图是一个复习的过程，容易对知识进行梳理及记忆。制作完成后，则可以进行针对性的练习，加深对知识的理解。教师需要精心编写好针对性的练习，练习的设计要注重层层引入，突破一个子题目后再进行下一个子题目。
二、在思维导图引导下通过练习层层加深理解
制作思维导图是成功的第一步，接着必须通过练习层层加深理解和应用。如为针对欧姆定律的内容、公式和应用进行理解，在思维导图的引导下完成如下的练习：
1. 根据欧姆定律I=U/R，下列说法正确的是（ ）
A. 通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小
B. 导体两端的电压越高，这段导体的电阻就越大
C. 导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D. 导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
2. 根据欧姆定律可以得到公式R=U/I，关于这个公式，下列说法中正确的是（ ）
A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变
3. 如图所示是两电阻R1、R2的U-I图线，由图可知（ ）
A. R1=20Ω R2=10Ω
B. R1=10Ω R2=20Ω
C. R1=30Ω R2=20Ω
D. R1=20Ω R2=30Ω
4. 将10Ω、100Ω和1000Ω的三个电阻并联，它们的总电阻是（ ）
A. 小于10Ω
B. 在10Ω与100Ω之间
C. 在100Ω与1000Ω之间
D. 大于1000Ω
5. 标有“10Ω、1A”和“15Ω、0.6A”的两只电阻，把它们串联起来，两端允许加的最大电压是（ ）
A. 25V B.15V C.10V D.19V
6. R1和R2并联在电源上，通过R1的电流是干路中电流的1/4，R1与R2之比是（ ）
A. 4：1 B. 1：4 C. 1：3 D. 3：1
通过这一系列层层递进的习题设置，学生理解知识的结构，对于自己所学内容的薄弱环境也有了很好的把握，可以大大提高中考复习的效率。
三、利用思维导图寻求解题的方法
思维导图是能使训练学生以最短时间解决各知识点之间的联系，寻求出解决问题的方法。教师要设计好训练题，配合思维导图，使学生学会分析问题思路。
如对于《电功率》一章的复习，可利用思维导图结合一题多问的题目促进学生的理解。
对初中物理知识的学习，在很多学生眼中电学部分的学习最为头痛。由于这部分内容的容量大、概念多、规律多、公式多，对于不少学生来讲是个难学的部分。但再难的学习内容若我们能够掌握其中的方法、技巧、要领；注重练习，善于总结，成绩的提高也不为难事。
一、辨析概念，夯实基础
任何知识的学习掌握都离不开基础知识。电学部分的基础知识多、散、要辨析清楚、固记脑中。
(一)、关于电路
1、串联、并联
初中物理中要求学生掌握最基本的两种连接方式：串联、并联。能否正确分析辨别他们对后面内容的学习至关重要。识别电路的类型，可以根据定义：“逐个顺次连接”为串联，各元件“首首相接、尾尾相接”并列地连在电路的两点间，（“首”为电流流入用电器的哪一端，“尾”指电流流出用电器的那一端）此电路为并联电路。
2、通路、开路、短路
电路中出现的这三种状态，其中通路为处处相通的电路，开路为电路中有处断开的电路，这两种状态易于接受，便于分清。但是学生对于短路的分辨显得力不从心，不知道何处短路，为什么短路。其实只要注意分析的要点即可辨出何处短路。电流具有走捷径的特点，捷径是指这条路径中电阻很小，小到可以忽略不计、即为空导线，当一根空导线，或开关、或电流表（电阻小到可以认为没有）与某个用电器并联时，电流只走空导线，开关或电流表而不走用电器，使该用电器被短路，从而不能工作。
（二）三个重要的物理量—电流、电压、电阻
1、概念辨析
电荷的定向移动形成电流，这是电流的形成定义，简单便于理解；电压是形成电流的原因，没有电压就没有电流；电阻是指导体对电流的阻碍作用，即阻碍作用越大，电流越小。
2、表示符号
电流、电压、电阻三物理量分别用I、U、R表示，而单位表示字母分别为A（安培）、V（伏特）、Ω（欧姆）。
3、工具的使用
电流表是测量电流的工具；电压表是测量电路两端电压的工具；调节电路中的电流和用电器两端的电压，可以使用滑动变阻器。
（三）电功（W）、电功率（P）
物理学中电功没有确切的定义，只是描述性的，当电能转为其它形式能时，就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能，如果知道了电功的多少，就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少，也取决于所用的时间的长短。
二、理解规律，把握关键
（一）三个物理量在串、并联电路中的特点
在串联电路中：电流处处相等；电路两端的总电压等于部分电路两端电压之和;总电阻等于各导体的电阻之和。在并联电路中：干路中电流等于各支路电流之和；各支路两端的电压相等；并联电路总电阻的倒数等于各并联导体的电阻倒数之和。
（二）欧姆定律
一段导体的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这个定律非常重要，一定要加强理解，熟记其使用的条件及注意事项。
（三）电功定律
某段电路上的电功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流以及通电的时间成正比。物理学中用电路两端的电压U，电路中的电流I，通过的时间t，三者的乘积来计算电功。
（四）焦耳定律
导体中有电流通过时，导体就要发热，此现象称为电流的热效应。英国物理学家焦耳经过多年的研究，做了大量的实验，精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系：电流流过某段导体时产生的热量跟通过这段导体的电流的平方成正比，跟这段导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
三、疏通关系，构建框架
在掌握了上述理论知识的基础上，还要想法疏通各个物理量之间的关系，熟悉各物理量的单位及换算关系，能够快速选择相应的计算公式，列式解答。
（一）重要的计算公式
1、三个物理量的关系公式
串联时：I=I1=I2；U=U1+U2；R=R1+R2（若有几个等阻值为R0的电阻串联则R=nR0）
并联时：I=I1+I2；U=U1=U2；1/R=1/R1+1/R2（若有几个阻值为R0的电阻并联则总电阻R=RO/n）
2、欧姆定律：I=U/R
此公式中只有电流、电压、电阻三个物理量，但它的作用非常重要。在使用公式时要注意：①三个物理量都要针对同一段导体，或同一个电路而言；②三个物理量的单位都要使用国际单位，即分别为A、V、Ω；③已知其中的任意两个量都可以求出第三个量。 转贴于
3、电功公式：W=Uit；电功率公式：P=UI
电功、电功率这两个物理量的计算由于欧姆定律及其变形公式的影响，使计算电功率公式特别多，在选择使用时很难选择，所以要注意选取的技巧和方法，要求的问题所在电路为串联时：电功选用公式：W=I2 Rt，电功率选用P=I2 R；而当要求所在的电路为并联时，则分别选用W=U2/R.t，P=U2/R，这样的选择都利用了所在电路的特点（电流相等或电压相等）加快解题。
4、焦耳定律：Q=I2 Rt
焦耳定律的公式与电功公式的形式基本一样，使用时同样要注意公式的选择问题，当所求问题的电路为纯电阻（除了电能转化为内能外，别无其他形式的能产生）电路时，几个公式可以任意选取；若不是纯电阻电路只可使用公式Q=I2 Rt不然的话计算有误。
（二）单位的换算
单位换算的前提条件有两个：一是记住每个物理量的单位及表示符号；二是要牢记各单位之间的换算进率。其中电流、电压、电阻这三个物理量的单位较多，注意每个物理量的任何两个相邻的单位间的换算进率都为1000。还要注意一点，由于欧姆定律及其变形公式的影响，电功、电功率，焦耳定律的公式较多，产生的单位同样很多，使用时各物理量均使用国际单位。
四、善于总结，归纳要领
下面的这些要领非常重要。
（一）串、并联电路的识别
上面已经提到区别它们的方法，在做题中要选取适当的方法，迅速作出判断。
（二）短路的辨别
把握短路现象的真正含义——电流不经过用电器回到电源的负极。注意电流的特性——电流走捷径。当在电路中发现有空导线，开关或电流表等元件与用电器并联时，相应的用电器被短路不工作。
（三）串、并联电路中的三个物理量的关系
两种电路中的三个物理量的大小关系，前面已说得较为详细，但这一点要特别重视，牢记串联时电流相等，并联时电压相等，这一点解题时作用特别大。
学生在进入高中阶段学习了闭合电路欧姆定律以后，知道了利用伏安法测定电源的电动势和内阻的基本思路，但他们没有深层次研究在伏安法基础上所派生出来的很多种测量方法.当学生在常规的伏安法的基础上猛地接触到没有电压表或电流表，取而代之的是电阻箱等电学仪器时总感不适应，难度太大.如何从思维的抽象上升到思维的具体，如何把伏安法知识灵活应用起来，这是学生认识水平的需要，也是教师在教学中不可回避的问题.
1 建构模型，提出问题
（1）在实验室里测定电源的电动势与内阻的电路如图1所示.
提出问题：在不考虑系统误差时，依据什么原理测定电源的电动势和内阻？
教师引导学生从闭合电路欧姆定律的基本表达式出发，总结出测量原理.
本质是采用伏安法原理，测出电流I和电压U.I、U应满足的函数表达式.
过利用电压表测得的电压U和电流表测出的电流I作为已知数，在闭合电路欧姆定律的基础上建立相应的函数表达式，利用计算法和图象法这两种方法中的其中一种都可以得到需要测量的值.
设计意图 探究始于问题，作为复习课，学生已经有了一定的基础，选择典型的问题作为切入后，构建模型，通过解决问题的过程复习所学知识点，将学生从抽象的概念中引入到具体的实践中，是一种直观的，既能够调动学生学习积极性的做法，避免干巴巴的重复，又能使学生在实际中得到锻炼.
解决问题都有自己的规律，要通过典型试题找到解决问题的基本思路，避免就题论题，无法提高学生的能力.
2 变换仪器，总结规律
2.1 教师对学生进行启发式引导
通过上述试题，学生能够解决当电路中有电压表和电流表的前提下，测定电源电动势和内阻的问题，那么如果在实验器材中缺少电压表或电流表，或者所给的电压表或电流表不符合题意需要时，我们能不能用其他的仪器等效代替呢？
为了回答这个问题，我们先来看如下试题：
某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.
设计意图 上述试题的求解过程从本质上来看，仍旧是伏安法，只是其电压表是利用电流表和合适的定值电阻等效代替而已，只要引导学生认清这个本质，试题就变得很简单了.
2.2 教师引导学生总结出解题的思维
（1）遵循本质的思维.电源电动势、内阻的测定实验，在实验室采用的是伏安法，其本质是建立了路端电压与总电流之间的函数关系.
（2）等效替代的思维.缺少电压表时，可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻相串联来代替.同样的，在缺少电流表时，可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻并联来代替.
（3）数学分析的思维.建立起函数表达式与相关图象的对应关系，就通过截距和斜率得到需要测定的物理量.
在以上分析结论的过程中启发我们基本思维：
（1）闭合电路欧姆定律为基础；（2）等效代替法的思维；（3）确立测量值之间的函数关系并画出图象.
设计意图 学生在考虑电学实验试题时，头脑中出现的信息往往是最基本的伏安法测定电阻的模型，只能就题论题，试题稍作变动，就无所适从.在伏安法的基础上，通过等效替代法创设一类问题的情景，帮助学生找到解决问题的基本思维、基本规律.这种解决问题的方法，可以迁移到其他更深层次，综合性更强的问题上面，为后期解决复杂问题奠定基础，明确方向.
3 层层深入，拓宽思维
师：如果在测定电源电动势和内阻的试验中，没有电压表，只有电流表和电阻箱，以上总结的规律还有存在的价值吗？
思维整合 实际上，无论是伏安法测定电源电动势、内阻的问题，还是缺少电压（流）表，利用其它电学仪器等效代替的问题，只要学生能认清实验的原理，明确了等效替代的本质，即：仍旧按照伏安法测电源电动势和内阻的思路，在做图象时，通过公式变型找到测量值所满足的基本关系式（重点表现形式为一次函数）即可.
关键词：图象法；物理规律；物理问题
物理图象具有简洁、生动、形象和直观等特点，它在物理教学中有着不可低估的作用。近几年的中考试题中几乎每年都有关于图象的问题在其中，它从不同层面考查了学生利用图象处理数据和解决物理问题的能力。初中物理图象类型虽不复杂，但学生对图象的认识是分散的、不完整的，需要教师在教学过程中不断地渗透，引导学生养成用图象法分析问题的习惯，教会学生用图象法解决问题。对此，我与同行们交流一下图象法在物理教学中的心得，请大家提出宝贵意见。
一、图象使自变量与因变量的关系清晰化
部分教师在实际教学中一般比较重视口头的或文字叙述、分析及代数的演算，对物理图象能够帮助学生分析和理解物理问题的作用重视不够。如能根据实验数据正确地作出其关系图象，再由图象分析、解决物理问题，就可能突破问题的难点，简化语言的表达过程，提高课堂效率。
如，在“欧姆定律及其应用”这节课的教学中，要求学生通过实验自主探究电流和电压、电阻的关系。实验探究分两步展开：
探究一：保持电阻不变，探究电流和电压的关系时得到表一数据：
探究二：保持电压不变，探究电流和电阻的关系时得到表二数据：
师：请同学们根据实验数据进行分析归纳出电流与电压和电阻的关系。
生1：表一：电压增大，电流也增大。
表二：电阻增大，电流减小。
生2：表一：当电阻不变时，电压增大，电流也增大。
表二：当电压不变时，电阻增大，电流减小。
生3：电流随电压的增大而增大，随电阻的增大而减小。
师：刚才三位同学的结论你们更赞成哪一种？为什么？
生4：第2种，因为学生1和3没有控制变量。
师：大家都认为学生2的结论正确。学生2虽然表述完整，但只定性表达出电流和电压、电阻的关系。你还有其他处理实验数据的方法，定量地表达它们之间的关系吗？
点评：根据实验数据信息的分析，学生只能定性分析，不会定量分析，此时需要教师的引导，既然有数据，你能否根据实验数据寻找更精确的关系。
生5：可以画图处理。
师：现在请同学画出I-U图象和I-R。
师：展示学生图象并请学生回答，利用你们已有的数学知识如何理解该图象？
生6：当电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比
在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
师：为什么会得出这个结论？
生7：这个图象和我们数学中正比例函数和反比例函数图形一致。
师：利用图象法我们很直观地定性分析出：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这就是著名的欧姆定律。
点评：学生利用实验数据作出图象很直观地找到它们的定性关系，且回答得非常规范，虽然画图花费时间多，但通过图象知道了自、因变量的正比关系，这个时间花得值。
二、在图象的变化规律中寻找个别差异
曾对所教班学生进行过调查，经过调查发现，很多学生尽管在读审完物理问题时能够初步建构物理图景，但苦于缺乏作图分析能力，无法将问题进行深入，最终以放弃告终；有些学生没有养成良好的作图习惯，往往懒得作图，或马马虎虎作个图也不规范，或图不达意，对分析物理问题没有起应有的作用，以至物理问题得不到解决，更别提培养能力了。本人认为虽然作图在物理课本中没有独立的章节，但它无论在解决物理问题上，还是在培养学生创新思维能力上都起着不可忽视的作用。如，在《欧姆定律的应用》中要求学生用“伏安法”测量定值电阻的阻值和小灯泡的电阻值，学生根据实验数据分别计算出定值电阻阻值和小灯泡的阻值，发现定值电阻阻值几乎不变，灯丝电阻是变化的。为了帮助学生理解，我要求学生绘制了“定值电阻”和“小灯泡”的U-I图象。从图象发现它们的图形完全不同，于是我将该节内容和前面的欧姆定律和导体电阻的影响因素相联系，学生很快知道了电阻不同的原因。原来灯丝在发光时将光能转化为内能，使得灯丝温度升高，灯丝电阻发生了变化，而定值电阻测量三次的目的是为了减少误差。
点评：本题考查了电压表和电流表的读数，欧姆定律的应用，如何减小误差，滑动变阻器的使用，图象问题，涉及的知识很多，综合性很强，增大了解题的难度。通过图象电流跟电压的关系，来确定电阻是否变化，通过电阻是否变化判断定值电阻和灯泡电阻不同的原因，让学生对所学的内容产生正迁移。
总之，物理图象教学更有利于学生寻找物理量之间的相互关系，直观地描述物理过程，形象地表达物理规律。利用图象既可突破教学的难点，提高教学效率，也能帮助学生理解物理概念和规律。
参考文献：
[1]吴效锋.新课程怎样教Ⅱ.辽宁大学出版社，2005.
[2]孙立仁.教学设计：实践基础教育课程改革的理论与方法.电子工业出版社，2004.
[3]董洪亮.教学组织策略与技术.教学科学出版社，2004.
[4]郑金洲.新课程课堂教学探究系列：问题教学.福建教育出版社，2005.
一、用电流表或电压表改装为油量表
例1.如图1甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0～0.6A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60Ω，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24V，R0为定值电阻。
（1）R0的作用是
（2）油箱装满汽油时，油量表示数为最大值（即电流表达到最大值，此时滑动变阻器的触头在某一端），求R0的阻值。
（3）当油箱中的汽油用完时（此时滑动变阻器的触头在另一端），电路中的电流为多少？
（4）改装设计：用电压表代替电流表做油量表，图中的乙图已画出部分电路，请在乙图中完成电路的设计。要求：当油箱中的油用完时，油量表（电压表）的示数为零。
解析：（1）由于电流表不能直接接在电源的两端，当滑动变阻器的滑片滑到阻值最小时，若直接接在电源的两端，电路中的电流就会把电流表烧坏或烧坏电源，所以需要给电流表串联一个定值电阻来保护电流表，同时也就保护了电源。当油箱内油量下降时，浮在液面的浮标下降，在杠杆的作用下使滑动变阻器的阻值变大，串联电路中的总电阻变大。在电源电压一定时，电路中的电流就会变小，由电流表改装成的油量表示数也就相应变小，反映出油箱中油量的多少。（2）当油箱中装满汽油时，浮标将杠杆抬起，使滑动变阻器的滑片处于最下端，滑动变阻器接入电路的电阻最小为0Ω，此时电路中的电流最大，油量表的示数最大，由欧姆定律可以求得此时定值电阻R0=UI=24V0.6A=40Ω。（3）当油箱中的汽油用完后，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路中的电流最小，由欧姆定律可知：I=UR0+R=24V40Ω+60Ω=0.24A。（4）若用电压表代替电流表改装油量表，则需要将电压表与滑动变阻器的部分电阻线并联，才能使电压表随浮标的升降而改变示数的大小。
答案：（1）保护电流表（或保护电源）；小（2）40Ω；（3）0.24A；（4）设计电路如图2所示。
点评：将电流表或电压表改装成油量表，是仪表在实际电路中的具体应用之一，解决此类问题，首要的问题是要明确仪表接入电路后的测量对象，然后依据电路中电流、电压和电阻的特点运用欧姆定律去分析和判断相应仪表的变化。
二、用电流表改装电子秤
例2.如图3甲所示是某电子秤原理图。托盘与弹簧相连，滑片P固定在弹簧上并能随弹簧的伸缩上下滑动，R是一根长x0=10cm的均匀电阻丝。空盘时，滑片P位于R的最上端，称量最大值时，滑片P位于R的最下端。R最大阻值Rm=40Ω，电源电压恒为3V。请完成以下问题解答：
（2）空盘时，闭合开关S，电路电流为0.3A，求R0的阻值；
（3）称量最大质量时，求电路消耗的总功率；
（4）已知该弹簧压缩的长度ΔL与所受压力F的关系如图乙所示。开关S闭合后，在托盘中放入重为G的物体时（G
解析：（1）根据电流表和电压表的使用规则，电流表要与被测电路元件串联使用，电压表要与被测电路元件并联使用；由图可知，质量表是串联在电路中的，所以它是由电流表改装而成的，定值电阻在电路中的作用是保护电路；（2）根据题图甲可知，在托盘中不加任何物体时，电路中只有定值电阻R0接入电路，根据欧姆可得，R0=UI=3V0.3A=10Ω；（3）电子秤在称量最大质量时，电阻R0与滑动变阻器的最大电阻串联，所以，电路消耗的总功率P=U2R+R0=（3V）240Ω+10Ω=0.18W；（4）根据弹簧压缩的长度ΔL与所受压力F的关系图，可以得出弹簧长度的变化量ΔL与压力F的比值为0.2cm/N；所以在滑动变阻器的最大阻值Rm和长度x0之间可以得出单位长度的电阻值是Rm/x0，由此可知当托盘中放入重力为G的物体时，滑动变阻器接入电路的阻值是GRm/（5x0）。
答案：（1）电流，保护电路；（2）10Ω；（3）0.18W；（4）GRm/（5x0）。
点评：本题将弹簧被压缩受力而变短与电流表示数的变化巧妙地结合在一起，考查学生对欧姆定律的理解和运用能力。解答本题需要根据电路的特点进行综合分析和定量计算，结合图象来判断不同物理量之间的关系。
例3.某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤，其原理如图4甲所示，它主要由四部分构成：托板、压力杠杆OAB、压敏电阻R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻）和显示重力大小的仪表A（实质是量程为0～0.6A的电流表）。其中OA长5cm，AB长20cm，电源电压恒为9V。压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示（托板和杠杆组件的质量可以忽略不计，g取10N/kg）。求：
（1）托板上放某一重物时，电流表示数为0.2A，电子秤在1min内消耗的电能；
（2）托板上没有放置物体时，电路中的电流；
（3）为保护电流表不被损坏，电子秤能测量的最大质量。
解析：（1）利用电能计算公式W=UIt即可计算出消耗的电能；电路中总电压U=9V，电流I=0.2A，电子秤在1min内消耗的电能W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J；（2）托板空载时，通过图象信息可以得出电阻大小，利用欧姆定律可以求电流；由乙图可知，托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时，压敏电阻R的阻值R=100Ω，此时电路中电流I=UR=9V100Ω=0.09A；（3）由于电路中的电流最大只能是0.6A，此时压敏电阻的最小阻值为R=UI最大=9V0.6A=15Ω，根据图象知道压力传感器R表面能承受的最大压力为150N，再根据杠杆的平衡条件求出该秤的最大称量值：F・lOB=FA・lOA，即：150N×20cm=FA×5cm；可以求得托板对A点的最大压力FA=600N；电子秤能测量的最大质量m=Gg=FAg=600N10N/kg=60kg。
答案：（1）108J；（2）0.09A；（3）60kg。
点评：本题通过压敏电阻将电学知识与力学知识结合在一起，考查了杠杆平衡条件的应用和欧姆定律的计算。解题的关键是能否将相关知识进行灵活运用，从图象信息中解读出压力传感器R的电阻与所受压力的关系。
三、用电流表或电压表改装成身高测量仪
例4.小梦为体育测试设计了一个电子身高测量仪。如图5所示的四个电路中，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑动变阻器的滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是（ ）
解析：题目所给各图中，A图两电阻串联，电流表测量电路中的电流，身高越高R接入电路的电阻变大，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小，故选项A不符合题意；B图中两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高R接入电路的电阻越大，电路中的总电阻变大，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器分得的电压变大，即电压表的示数变大，故选项B符合题意；C图中两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高R接入电路的电阻越小，电路中的总电阻变小，根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器分得的电压变小，即电压表的示数变小，故选项C不符合题意；D图中两电阻并联，电流表测量定值电阻所在支路电流，由于并联电路中各支路互不影响，因此通过定值电阻的电流不变，与身高无关，故选项D不符合题意。
答案：B
点评：解答本题需要先识别电路，然后根据身高的变化，判断滑动变阻器接入电路的阻值的变化，再根据欧姆定律、串联电路分压的特点以及并联电路电流的规律判断电压表或电流表示数的变化。
四、电表与传感器结合改装成酒精测试仪
例5.如图6甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示，R2为定值电阻，电源电压保持不变。检测时，驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ）
图6A.测试仪中电压表的示数越大
B.测试仪中电流表的示数越小
C.电路消耗的总功率越小
D.电压表与电流表示数的比值越大
解析：气敏电阻R1与定值电阻R2组成串联电路，从气敏电阻的阻值随酒精浓度变化曲线可以看出，酒精的浓度越大，气敏电阻的阻值越小，电路中的总电阻也就越小，在电源电压保持不变的情况下，电流表的示数就越大，定值电阻两端分配的电压也就越大。电路中消耗的总功率变大，电压表的示数与电流表的示数之比即为定值电阻的阻值大小是一个不变的量。
1“开门见山”直切主题
由于本节是在学习了电流和电路、电压和电阻知识之后，并且内容是定量地探究电压、电流、电阻的关系．所以直切主题，启发学生通过对三者的概念理解初步得出电流与电压、电流与电阻的定性关系．
2强化电路设计、突出难点，合理利用课堂生成
笔者认为实验电路图的设计是本节课的难点之一，打破以往过分重视实验过程，轻设计的观念．学生只有清楚地理解实验设计的原理及目的，才会在接下来的实验中得心应手．引导设计实验，这个环节的设计体现了教师主导、学生主体的双主教学模式．在设计电流与电压的关系的电路时，学生很容易想到的是用电压表、电流表来测量电压和电流．用电器的选择学生会提出用小灯泡、定值电阻;而如何改变用电器两端电压将成为学生思维的障碍，学生会提出更换电池节数、串联定值电阻分压等方案．由于前面变阻器的学习学生通过把变阻器串联在电路中移动滑片观察灯泡的亮度变化这一直观实验现象，清楚了变阻器可以改变电路中的电流及保护电路的作用．而对滑动变阻器可以改变用电器两端电压这一性质理解模糊，所以帮助学生理解滑动变阻器可以改变用电器两端电压成为此次实验设计的难点．教师可以通过连接实物电路图，移动滑动变阻器滑片观察电压表示数来实现教学．强调探究三个物理量之间的关系，要控制变量．正如叶澜教授所说:“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都遵循固定线路而设有激情的形成”，课堂上会产生一些意料之外的有价值的资源，所以教师不应抓住预设教案不放，要及时调整预设，关注并有效利用生成资源．所以在电路原理图设计部分，是教师与学生思维碰撞的最佳时期，教师应充分把握学生思维的盲点，及时调整方案．
3合理设计实验，巧妙处理数据
课标对《欧姆定律》这一节有三个要求:(1)通过实验，探究电流与电压，电流与电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律;(2)理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题;(3)通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯．显然，这节课教学内容比较紧张，需要教师在有限的时间内高效完成教学任务．为了完成第一个课标要求教师要设计两次实验才能完成，这种方法受课堂时间限制可能完不成教学任务．实验设计完毕，再提出连接实物图有哪些注意事项，学生可以通过思考对前面所学内容进行回顾，给学生更多的思考空间，课堂关注让不同层次的学生有收获．这样可以从学生中发现问题，及时修正教学，便于抓住教学的契机．在物理教学过程中学生行为上的探究和思想上的探究都要有．教师可以合理设计实验，在实验报告单记录数据设计两项规定，一项是规定动作，要求每组都测1V、2V、3V电压下通过定值电阻的电流;另外再附加一项，在量程范围内学生可以自由选择几组电压值进行测量．在学生分组实验时，每三组发放同一个阻值的电阻，发三个不同的电阻。启发学生通过数据发现当电压是1V、2V、3V时电流有什么变化?通过表格不难看出成正比关系．每一横行成正比关系，每一纵列为何差别很大?循序渐进地引出是由于电阻不同引起的．同学们的数据是否说明同样的问题呢?为了将每组数据尽量汇集到一起说明问题，要求学生将剩余数据以描点的形式描在坐标纸上，以电压为横轴电流为纵轴，强调不需要连线，因为学生手里的是单独的数据．坐标纸的设计是将透明胶片放在坐标纸上，相同阻值的三组发放相同颜色的描点笔．教师只收集胶片，最后将所有的胶片叠放在一起展示给学生，会发现阻值相同的三组同学的数据大致在同一直线上．由此得出结论，电阻一定时，电流与电压成正比．提出研究电流与电阻关系可不可以仍然用这个电路图呢?因为在设计电路图时学生清楚滑动变阻器是可以改变电压的，引导学生更换不同电阻通过滑动变阻器实现电阻两端电压一定，教师在前面演示．回归前面表格通过记录的数据能否找到在相同的电压条件下，电阻变化时电流有什么变化?观察表格中一纵列很容易得出，电压一定时，电阻越大电流越小．通过引导学生把数据依次画在坐标纸上，以电阻为横坐标电流为纵坐标，很明显看出是反比例函数．所以得出结论:电压一定时，电流与电阻成反比．物理规律教学，规律表达要严谨，所以最后不仅要给出欧姆定律内容的文字表述还要有公式表述，强调公式表述中I、U、R是针对同一导体同一时刻而言．
4总结
以上教学设计比较符合教材知识体系要求，设计符合学生的认知规律，有层次有梯度．实验的设计和数据的分析对学生构建知识从现象分析感知到发现规律的过程起到比较好的作用．数据分析采用列表法和图像法相结合的方法，用胶片叠放来收集大部分同学的的数据，增强说服力是此次设计的创新之处．
作者：徐婷 单位：东北师范大学物理学院