欧姆定律本质范文

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一、在欧姆定律教学过程当中，学生经常会遇到的问题

物理学科作为一门科学类学科，其教学内容通常比较枯燥，部分学生表示学习比较费劲，如何能让学生彻底明白和消化欧姆定律，是教师需要考虑的问题。教师可制订相关学习计划，针对不同层次的学生制订适合的学习计划。教学中的重点：电流、电压、电阻等相关知识点，一定要重点讲解以便学生掌握，将理论知识与动手实践结合起来，让学生在实践中加强对实验中的仪器和知识点的把握。

二、让学生明白欧姆定律的主要内容即电流、电压、电阻三者之间的关系

欧姆定律作为初中物理电学的基础，在初中教学之中只涉及部分电路，只有充分掌握了欧姆定律才能进一步学习电学部分的相关理论分析和计算。欧姆定律即阐述电流、电压、电阻三者之间相互关联的关系，教师在实验当中引导学生自己推算出电压、电阻、电流三者之间的关系，从而引出欧姆定律，让学生的记忆更加清楚。演示实验完成后要让学生自己动手，加深理解。

掌握基础定律知识后，教师则应当引导学生分析三者之间变化的问题，即电流是随着电阻与电压的变化而改变。在欧姆定律例题分析中比较常见的问题是多个变量的问题分析，教师要引导学生分析，运用一不变二变的方法来进行问题分析。由于初中学生的理解水平有限，且电压、电流、电阻的概念比较抽象，教师可借助多媒体教学工具，利用相关教学短片帮助学生理解。将电阻比喻成“阻碍电流通行的路障，电阻越大路越不好走，电阻越小通过速度则快”，并且引导学生明白电阻是导体自身的特有属性，电阻的大小是受到温度、导体的材料、长度等各方面因素影响的，与其两端的电压跟电流的大小无关，电阻不会随着电流或者电压的大小改变而改变，只是运用电压和通过的电流比例数值表达起来比较方便。

很多学生在学习欧姆定律之后，错误地以为电阻是受电流与电压影响的。相关教师一定要及时纠正学生的错误理解，教师在做演示实验时，需要让学生明白研究方法。运用控制变量法来研究，如电阻不变，研究电流与电压之间的数量关系；电压不变，来分析电阻与电流之间的量变关系，并且要直接将实验方法演示给学生看，从而加深学生的理解。

三、让学生一带一，提高学生掌握程度

不同的学生对欧姆定律的掌握程度不尽相同，教师可将成绩优秀的学生与成绩较差的学生进行分组，形成学习氛围较好的学习小组。采取团体合作的方式来帮助学生学习，有些学生面对老师和面对同学学习效果也不同。学生相互之间的沟通比较方便，理解能力也大体相同，进步速度也相对较快，教师从一旁进行指导。让学生在掌握了基础的相关知识以后，教师再进行分析，让学生充分掌握后再进行巩固提高，能提高举一反三采取多方面思维的能力。学生之间相互讨论，也能形成良性的竞争式学习，另外树立学习的榜样，也能从心理上鼓励学生主动学习，帮助学生产生学习兴趣和学习积极性。并且让学生不定期进行交换学习，以促进学生的整体学习水平。这样既能促进学生相互之间学习进步，又能培养学生团结合作的精神。

总之，欧姆定律作为电学的基础，学生必须真正掌握该定律，教师在实际教学过程当中，应该对物理教学内容进行细化和具体化，让不同层次的学生群体都能充分掌握。此外，还要引导学生在思维方面和动手实践方面进行改进，并且从中归纳出一些行之有效的教学方法，从而让学生更好地掌握欧姆定律的基础理论，为以后的学习做好铺垫，提高相关教学任务的质量，在实际教学过程当中，注重培养学生的动手实践能力、案例分析和其他方面解决问题的能力，让学生能够掌握控制变量法。同时要培养学生积极探索事物本质的科学精神，切实提高学生的物理综合素质。

参考文献：

[1]宣小东.对现行教材中欧姆定律教学设计的一些思考[J].物理教学探讨，2005（3）.

[2]许忠林.初中物理欧姆定律教学中常见的问题及对策研究[J].成才之路，2015（9）.

[3]符东生.关于初中“欧姆定律”教学的思考[J].物理教学，2014（8）.

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1．三种表达式：（1）I = ；（2）E = U外+U内；（3）U端 = EIr.

2．路端电压U和外电阻R外关系：R外增大，U端变大，当R外 = ∞（断路）时，U端 = E（最大）；R外减小时，U外变小，当R外 = 0（短路）时，U端 = 0（最小）.

3．总电流I和外电阻R外关系：R外增大，I变小，当R外 = ∞时，I = 0；R外减小时，I变大，当R外 = 0时，I =（最大）. （电源被短路，是不允许的）

4．几种功率：电源总功率P总 = EI（消耗功率）；输出功率P输出 = U端I（外电路功率）；电源损耗功率P内损 = I2r（内电路功率）；线路损耗功率P线损 = I2R线.

一、在图像问题中的应用

例1利用图1所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的R图像应该是 （ ）

解析设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I = ，则U = EIR = E，由此可得R = RV，由此判断A正确．

二、在非纯电阻电路中的应用

例2如图2所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 .电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是（ ）

A．2 AB．8 AC．50 AD．58 A

解析只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E = U+Ir = 12 V+10.05 V = 12.5 V，R灯 == = 1.2 ，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机 = I′= A8 A = 50 A，故选项C正确．

三、在动态电路中的应用

例3为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，检测时可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置即可检测到断针的存在．图3所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将 （ ）

A．I变大，U变大B．I变小，U变小

C．I变大，U变小D．I变小，U变大

解析由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总 = ，可知I总必增大，再由U外 = EI总r可知，外电压U减小．而由U1 = I总R1可知，U1增大，U2必减小，由电流表的电流I = I总I2可知，电流表的电流必变大．故选项C正确．

四、在含容电路中的应用

例3如图4所示，电源电动势E = 12 V，内阻r = 1 ，电阻R1 = 3 ，R2 = 2 ，R3 = 5 ，电容器的电容C1 = 4 F，C2 = 1 F，求C1、C2所带电荷量．

解析根据闭合电路欧姆定律，

I == A = 2 A，

U1 = IR1 = 6 V，U2 = IR2 = 4 V，

UC1 = U2 = 4 V，UC2 = U1+U2 = 10 V.

根据电容器的电容的表达式Q = CU可得：

Q1 = C1UC1 = 406 C = 1.605 C

Q2 = C2UC2 = 1060 C = 105 C.

五、在综合类问题中的应用

例6图5甲所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图像，图中R0表示0℃时的电阻值，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势为E，内阻为r）、电流表（满偏电流为Ig、内阻为Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图5乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻温度计”.

（1）使用“电阻温度计”前，先要把电流表的刻度改为相应的温度值，若温度t1< t2，其对应的电流分别为I1、I2，则I1、I2谁大？

（2）若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃，即当温度为0℃时，电流表恰好达到满偏电流Ig，则变阻器R′的阻值为多大？

（3）若保持（2）中电阻R′的值不变，将电流表刻度盘换为温度刻度盘，刻度均匀吗？

解析（1）由图5甲可知温度越高，电阻R越大，对应电路中的电流越小，故I1>I2.

（2）由闭合电路欧姆定律得：Ig = ，

得：R′=R0Rgr.

（3）由图（a）得R = R0+kt.

再由闭合电路欧姆定律得：

I = ，解之得：t = （），由t = （）可知，t与I不是一次线性关系，故刻度不均匀.

例7受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图像如图6所示.

（1）求该电池的电动势E和内阻r；

（2）求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R（纯电阻）；

（3）由图像可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻（纯电阻）R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系．

解析（1）由图像可知I1 = 2 A时，有Pm == 2 W.

I2 = 4A时，输出功率为P=0，此时电源被短路，即：I2 = ，联立解得：E = 2 V，r = 0.5 .

（2） 电池的输出功率最大时有R = r，故 r = R = 0.5 .

（3）由题知：（）2R1 = （）2R2，整理得r2 = R1R2.

例8如图7所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d = 40 cm.电源电动势E = 24 V，内电阻r = 1 ，电阻R = 15 .闭合开关S，待电路稳定后将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0 = 4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q = 102 C，质量为m = 202 kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g = 10 m/s2）

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引言

高中阶段，学生接触测电阻最多也最熟悉的莫过于伏安法测电阻了。原因在于伏安法测电阻的理论基础是欧姆定律。而欧姆定律是高中电路部分的重点。但是，局限于高中生的知识储备有限，对电路略知一二，但对电路的变换和由此引起的新的计算不是很了解。由电路和器件引起的误差不可避免，我们总是在避免或者减小电路器件引起的误差。一个新的方法-桥式伏安法，便进入人们的视线。电桥法与伏安法结合起来，即桥式伏安法。传统的伏安法和较新颖的桥式伏安法的区别在哪里？桥式伏安法的理论基础可靠成立么？和伏安法相比，它的优点是什么？这些都是我们关系的问题。桥式伏安法是在伏安法的基础上建立的，对伏安法需要重新认识。我们先对伏安法和桥式伏安法进行详细说明。

一、伏安法概述

1.1伏安法测电阻

测量电阻的方法很多，如伏安法、电桥法、欧姆表法等。其中伏安法是一种用途比较广泛的方法。它不仅能测量电阻值，也能用来验证欧姆定律。因为其基础便是欧姆定律。伏安法测电阻是用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和流过电阻的电流，然后用欧姆定律公式计算出待测电阻的值。

1.2传统接法

伏安法测电阻的传统接法分为电流表内接法或外接法（图1）。当K连接A时为内接法，当K连接B时为外接法）。

伏安法测电阻是用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和流过电阻的电流，然后用欧姆定律公式计算出待测电阻的值。但电表内阻阻值对测量有影响，这种影响使内接法和外接法都无法从电压表和电流表同时直接准确读出待测电阻的电压和电流。[1][2]由缺陷和局限性得到的结果在高中阶段也是可以理解的。

然而，由于电表内阻不能忽略的存在，这种近似计算必然存在一定程度的方法误差。只有对电表内阻值进行相应修正后，才能完全消除电表内阻对测量的影响。如此，能避免方法误差便是很必要的。而侧阻值实验的精度在不断提高，桥式电桥法便是在这种情况下出现。

二、桥式伏安法测电阻

由于内接法和外接法都存在实验理想化下的局限性，近年人们寻找伏安法测电阻的新接法，现在已经发明了四种新接法。它们分别是电压补偿法、电流补偿法 、电压电流双补偿法和等值电流法。[2]这四种新接法都从本身线路中完全消除了电表内阻的影响，都能从电压表和电流表上直接读出待测电阻两端的电压 和流过的电流。这种不需要理想化并且直接避开器件局限性的电路很好。但由于需要增加补偿线路，因此这四种新接法都比较复杂。高中生在他们的水平上不是很容易接受。本文将对一个新颖简便的新接法—-桥式伏安法，进行讲述。并探讨这种方法的优点和可行性，更关键的是在不同测量环境下该方法的误差与伏安法误差进行比较，更加深入全面了解桥式伏安法的特性。此方法非常巧妙地以电桥平衡原理为基础，不需补偿线路即能完全消除电表内阻的影响。

2.1电路接法

连接方式如图2。其精髓便是将伏安法中提到的流过电压表的电流非常有依据的消除，而不是伏安法中采取理想化忽略近似计算。这样便首先消除了由器件而引起的方法误差。这主要是电桥法的功劳。[3]（如图三）我们知道，在这个电路中，只要想办法使电流表（检流计）两端电势相等，则通过电表的电流就可以为零。这种情况就称为“电桥平衡”。根据电桥平衡所需满足的关系，我们就可精确地测量电阻了。

首先调节可变滑动电阻R动。R动的阻值大小不需准确调定，只需根据待测阻值R的大小估值，将R动调到与R 的数量级相差不多即可。可见操作比较简单。然后

接通开关K，调节R动使检流计指针指零。记下此时电压表的读数和电流表的读数。所测得的电压V和电流A，然后代入公式，即可求得待测电阻R的值。

2.2测量原理

当CD支路无电流时，显然可见，电压表的读数刚好就是待测电阻R两端的电压，电流表的读数就是完全流过电测电阻R的电流。单独看待测电阻周围的电线，CD可以看成直导线，刚好形成一个标准的外接伏安法测电阻。因此，将其带入欧姆定律公式是可行的。将测得的电压和电流代入公式求得的R阻值是准确的，没有方法误差，这里已完全消除了电表内阻的影响。

三、比较分析讨论

用电桥法测电阻是将待测电阻与已知电阻进行间接比较，因此电桥法需要有已知的标准电阻。电桥法是利用电桥平衡公式求待测阻值。而桥式伏安法不需标准电阻，是利用电压表和电流表测阻值的电压和电流，再由欧姆定律公式求阻值。同时，由于是通过欧姆定律计算，通过桥式伏安法很巧妙的避开了伏安法测量时的误差，则有效地消除了由伏安法测电阻时的理论局限，消除了由其带来的误差，改善和提高了实验的准确性。由此可见，桥式伏安法是伏安法的一种接法，它与电桥法又有本质区别。通过数据我们可以看到，桥式伏安法测量阻值也是中值阻值较好。小阻值或大阻值都不理想，误差很大。在用桥式伏安法时，要注意以上几个误差来源的事项。

参考文献：

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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？

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1、知道电动势的定义.

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.

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.

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.

5、理解闭合电路的功率表达式.

6、理解闭合电路中能量转化的情况.

(二)能力目标

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、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.

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.

(三)情感目标

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

2、通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系

3、通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想

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

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求：

(1)巩固产生恒定电流的条件;

(2)知道电动势是表征电源特性的物理量，它在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.

(3)明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和.

(4)掌握闭合电路的欧姆定律，理解各物理量及公式的物理意义

(5)掌握路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、在物理方法上的要求：

(1)通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学，使学生学会运用实验探索物理规律的方法.

(2)从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义.

(3)通过对路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力.

(4)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

二、重点、难点分析

1、重点：

(1)电动势是表示电源特性的物理量

(2)闭合电路欧姆定律的内容;

(3)应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律.

2、难点：

(1)闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和.

(2)短路、断路特征

(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系

三、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.

板书：1、电源：电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置.它并不创造能量，也不创造电荷.例如：干电池是把化学能转化为电能，发电机是把机械能、核能等转化为电能的装置.

教师：电源能够不断地把其他形式的能量转变为电能，并且能够提供恒定的电压，那么不同的电源，两极间的电压相同吗?展示各种干电池(1号、2号、5号、7号)，请几个同学观察电池上面写的规格，发现尽管电池的型号不同，但是都标有“1.5V”字样.我们把示教电压表直接接在干电池的两端进行测量，发现结果确实是1.5V.讲台上还摆放有手摇发电机、蓄电池、纽扣电池，它们两端的电压是否也是1.5V呢?(学生回答：不是)那么如何知道它们两端的电压呢?(学生：用电压表直接测量)·

结论：电源两极间的电压完全由电源本身的性质(如材料、工作方式等)决定，同种电池用电压表测量其两极间的电压是相同的，不同种类的电池用电压表测量其两极间的电压是不同的.为了表示电源本身的这种特性，物理学中引入了电动势的概念.

板书：2、电源电动势

教师：从上面的演示和分析可知，电源的电动势在数值上等于电源未接入电路时两极间的电压.

板书：电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压.

例如，各种型号的干电池的电动势都是1.5V.那么把一节1号电池接入电路中，它两极间的电压是否还是1.5V呢?用示教板演示

，电路如图所示，结论：开关闭合前，电压表示数是1.5V，开关闭合后，电压表示数变为1.4V.实验表明，电路中有了电流后，电源两极间的电压减少了.

教师：上面的实验中，开关闭合后，电源两极间的电压降为1.4V，那么减少的电压哪去了呢?用投影仪展示实验电路，介绍闭合电路可分为内、外电路两部分，电源内部的叫内电路，电源外部的叫外电路.接在电源外电路两端的电压表测得的电压叫外电压.在电源内部电极附近的探针A、B上连接的电压表测得的电压叫内电压.我们现在就通过实验来研究闭合电路中电动势和内、外电压之间的关系.

板书：3、内电压和外电压

教师：向学生介绍实验装置及电路连接方法，重点说明内电压的测量.实验中接通电键，移动滑动变阻器的滑动头使其阻值减小，由两个电压表读出若干组内、外电压和的值.再断开电键，由电压表测出电动势.分析实验结果可以发现什么规律呢?

学生：在误差许可的范围内，内、外电压之和等于电源电动势.

板书：在闭合电路中，电源的电动势等于内、外电压之和，即.

下面我们来分析在整个电路中电压、电流、电阻之间的关系.

教师：我们来做一个实验，电路图如图所示

观察电键S先后接通1和2时小灯泡的亮度.

结论：把开关拨到2后，发现小灯泡的亮度比刚才接3V的电源时还稍暗些.怎么解释这个实验现象呢?这就要用到我们将要学习的内容——闭合电路的欧姆定律.

板书：闭合电路的欧姆定律

教师：在图1所示电路图中，设电流为，根据欧姆定律，，，那么，电流强度，这就是闭合电路的欧姆定律.

板书：4、闭合电路的欧姆定律的内容：闭合电路中的电流强度和电源电动势成正比，和电路的内外电阻之和成反比.表达式为.

同学们从这个表达式可以看出，在电源恒定时，电路中的电流强度随电路的外电阻变化而变化;当外电路中的电阻是定值电阻时，电路中的电流强度和电源有关.

教师：同学们能否用闭合电路的欧姆定律来解释上一个实验现象呢?

学生：9V的电源如果内电阻很大，由闭合电路的欧姆定律可知，用它做电源，电路中的电流I可能较小;而电动势3V的电源内阻如果很小，电路中的电流可能比大，用这两个电源分别给相同的小灯泡供电，灯泡的亮度取决于，那么就出现了刚才的实验现象了.

教师：很好.一般电源的电动势和内电阻在短时间内可以认为是不变的.那么外电阻的变化，就会引起电路中电流的变化，继而引起路端电压、输出功率、电源效率等的变化.

几个重要推论

(1)路端电压随外电阻变化的规律

板书：5几个重要推论

(l)路端电压随外电阻变化的规律演示实验,图3所示电路，

4节1号电池和1个10Ω的定值电阻串联组成电源(因为通常电源内阻很小，的变化也很小，现象不明显)移动滑动变阻器的滑动片，观察电流表和电压表的示数是如何随变化?

教师：从实验出发，随着电阻的增大，电流逐渐减小，路端电压逐渐增大.大家能用闭合电路的欧姆定律来解释这个实验现象吗?

学生：因为变大，闭合电路的总电阻增大，根据闭合电路的欧姆定律，，电路中的总电流减小，又因为，则路端电压增大.

教师：正确.我们得出结论，路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.一般认为电动势和内电阻在短时间内是不变的，初中我们认为电路两端电压是不变的，应该是有条件的，当无穷大时，0，外电路可视为断路，0，根据，则，即当外电路断开时，用电压表直接测量电源两极电压，数值等于电源的电动势;当减小为0时，电路可视为短路，为短路电流，路端电压.

板书5：路端电压随外电阻增大而增大，随外电阻减小而减小.断路时，∞，0，;短路时，，.

电路的路端电压与电流的关系可以用图像表示如下

(2)电源的输出功率随外电阻变化的规律.

教师：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(设、r是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率，

又因为，

所以，

当时，电源有最大的输出功率.我们可以画出输出功率随外电阻变化的图线，如图所示.

板书6：在纯电阻电路中，当用一个固定的电源(即、是定值)向变化的外电阻供电时，输出的功率有最大值.

教师：当输出功率最大时，电源的效率是否也最大呢?

板书7：电源的效率随外电阻变化的规律

教师：在电路中电源的总功率为，输出的功率为，内电路损耗的功率为，则电源的效率为，当变大，也变大.而当时，即输出功率最大时，电源的效率=50%.

板书8：电源的效率随外电阻的增大而增大.

四、讲解例题

五、总结

探究活动

1、调查各种不同电源的性能特点。

(包括电动势、内阻、能量转化情况、工作原理、可否充电)

2、考察目前对废旧电池的回收情况。

(1)化学电池的工作原理;

(2)废旧电池对环境的污染主要表现在哪些方面;

(3)当前社会对废旧电池的重视程度;

篇6

师：在直流电路中我们知道，欧姆定律只适用于纯电阻电路，对于还有电动机的非纯电阻电路并不适用，这是为什么呢？

生：对纯电阻电路来讲电功等于电热，而非纯电阻电路电功并没有全部转化成电热还有一部分转为为机械能.

师：很好，以前我们从能量转化的角度分析了其中的原因，今天换一个角度，能不能从电压的角度直接来分析欧姆定律为什么对非纯电阻不成立呢？

设计意图加入设问学生会积极听课，激发了学生的学习兴趣.

2“反电动势”概念的生成

分析直流电动机的工作过程，直流电动机通电后线圈在磁场中因受安培力产生动力矩而转动，线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电动势，从而产生感应电流，由右手定则判断发现感应电流的方向与原电流方向相反，所以线圈转动产生的感应电动势具有削弱原电源电动势的作用，我们把这个电动势称为“反电动势”.

3“反电动势”概念的升华

最后利用所学习的新概念“反电动势”来分析课前提出的问题.

若直流电动机线圈电阻设为R，电动机两端所加电压为U（图1），电动机工作时产生反电动势为E反抵消一部分电源电动势，剩余的电压才降在线圈的内阻上.设闭合回路中流过电动机的电流为I，则

I=U-E反R（1）

或者U=IR+E反（2）

所以电路中的由欧姆定律计算的电流I=UR不再成立.

这样学生不仅深刻理解反“电动势”的作用，而且对非纯电阻电路有了新的认识和领悟，实现了知识的迁移和升华.

设计意图课堂首尾呼应来解决上课时概念提出时的问题.

另外若（2）式两边都乘以电流I就得到：IU=I2R+E反I，式中UI为提供给电动机的功率，叫做电动机的输入功率，I2R是电动机线圈发热消耗掉的热功率，E反I是转变为机械能的功率，即电动机的输出功率.这恰好与我们前面所学习的内容相对应，学生由此会对非纯电阻的本质理解印象深刻.

4归纳总结

①电动机只有在转动时才会出现反电动势（线圈转动切割磁感线产生感应电动势）；

②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反，所以称为反电动势；

③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能，它输出的机械能功率P=E反I；

④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir（r是电动机线圈的电阻），电动机的总功率为P=UI，发热功率为P热=I2r，正常情况下E反Ir，电动机启动时或者因负荷过大停止转动，则I=U/r，线圈中电流就会很大，可能烧毁电动机线圈.

应用迁移如图2所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为r=0.6 Ω，电路中的固定电阻R=10 Ω，电路两端的电压U=160 V，理想电压表的示数U′=110 V，则通过电动机的电流是多少，电动机产生的反电动势多大？电动机的机械功率是多少？

分析求电动机流过的电流不能直接应用欧姆定律，对电动机U′=E反+Ir，由于反电动势未知，所以间接求解，由于电动机和电阻串联则电流相等（条件理想电压表）

解I=U-U′R=160-11010 A=5 A，

由U′=E反+Ir，

E反=U′-Ir=（110-5×0.6） V=107 V，

机械能功率P机械=E反I=107 V×5 A=535 W.

篇7

一、学以致用，用以促学提能力

高中生学习物理学的目的不只是为了取得高分顺利通过高考，更是为了让学生体会物理学的实用性。物理学本来就是来源于实践的学科，是对生活现象中物理原理的总结和概括。然而，学生在高中时期学习的物理学知识确实非常抽象和枯燥，因此，授课教师在物理课堂中巧妙应用生活化策略，将抽象的物理学定律和原理结合着生活中的具体问题进行学习和分析。

例如，老师在讲授必修一第三章《摩擦力》这部分内容时，可以将实际生活中可能用遇到的实际问题放在学生面前，使学生在对题目进行正确解答的过程中，将各种能力进行全面的提升。粗糙的地面上，放着一个重50千克的箱子，两人逐渐加大力气对箱子进行推移。为什么两工人会有这样的体会：两人在逐渐加大力气推箱子的过程中，箱子会被突然推动，然后使用相对较小的力就可以保持箱子的匀速运动，试分析这种现象的原因？在匀速运动中两工人在水平方向上的推力为力250N，该粗糙地面的摩擦系数是多少？（g=10N/kg）

解答这个问题需要对《摩擦力》这章的知识框架了解的非常清楚。两工人在初始推箱子时，箱子受到的力小，箱子未动，此时水平方向上箱子受两个力，人推箱子的力F和箱子受到的静摩擦力f。且两力的关系为等大反向。静摩擦力的特点是与受力方向相反，人往东推箱子，虽然箱子未动，摩擦力f始终与人的作用力方向相反。在物理学中有一种力叫作最大静摩擦力，这个力的大小在理论上大于滑动摩擦力。这也就解释了工人在推箱子的过程中，为什么在推动箱子的一瞬间会突然出现 “轻松感”。一旦箱子开始运动，那么受力情况就与之前大不相同了。箱子一旦开始了匀速直线运动，水平方向上二力平衡，合外力就为零，此时仍然有F推=f滑。滑动摩擦力的计算与静摩擦力不太一样，滑动摩擦力的大小与物体的运动方向上的受力大小有关系，且只与受力大小有关。而滑动摩擦力则不然，与物体接触面的粗糙程度即μ和与运动方向垂直面上受到的力有关系。因此，该题的第二问的解答为F=Mg×μ。解答250N=50kg×10N/kg×μ，解得μ=0.5。综合解答，第一问物体开始运动时，摩擦力的性质由静摩擦力突然转变成滑动摩擦力，而通过书本知识的学习可知最大静摩擦要大于滑动摩擦力，由此可解答出问题一。对于第二问的解答更需要将实际问题转化为物理模型，一个物体的匀速直线运动，摩擦力的类型为滑动摩擦力。根据f滑=N×μ此处的N=Mg，故可解之。

这个问题放在课堂上让学生解答十分巧妙地应用了生活策略，想必学生在日常生活中也会有类似的体验，将这些问题引入到课堂教学中，必然能促进学生在物理学知识中努力寻求解决问题的方案。

二、激发潜能，自主探究勤动脑

授课教师将生活化策略巧妙应用于物理课堂，能促使学生对物理学知识进行自主化探求，能改变学生在传统教学中被动局面。学生在传统教学模式下，对物理学的学习仅仅停留在课本知识层面。学生仅仅把物理学学习当成是完成学业任务的一部分，做不到对物理知识的深入探究，更不会自主地动脑去将物理学知识应用于解决实际生活中去。

例如，在学习物理学选修2-1第一章，第四节的《闭合电路欧姆定律》一节时，老师应该将闭合电路欧姆定律与初中所学的欧姆定律的区别和联系进行细致化讲解，两者最主要的区别点在于：初中所学的欧姆定律将导线的电阻不予以考虑，电流表的电阻忽略不计；而闭合电路欧姆定律在对电路进行分析时，并不能忽略导线的电阻，这是二者的本质区别。老师可以向学生提出与生活息息相关的问题，例如：我们生活的周围被电线包围着，“高压线”这个名词可谓是家喻户晓，那么请问电能在输送过程中为何要使用“高电压”进行输送呢？这个问题问得非常巧妙，既不属于偏难类问题，真真切切的存在于现实生活中，又属于课本中欧姆定律这章的重点，与现实生活联系极为紧密。解答该问题要用到闭合电路欧姆定律，电能在远距离传输过程中，由于导线的距离非常长，有时甚至达到成百上千公里，此时的导线的电阻r就不得不引起我们的重视了。根据公式P=I2×r，而导线的电阻r又与长度成正比，因此在导线上损耗的电能就非常大。然而我们要输送的电线长度是不能变化的，根据公式只能降低电流I。根据公式P=U×I，功率一定的情况下，U越大，I就越小，由此可得为何要进行高压输电。

授课教师将生活化策略应用于物理学可以将生活中的物理现象在授课过程中讲述给学生，通过学生对知识的转化，激发学生的潜能，进而使学生养成勤动脑的良好学习习惯。

三、深化思考，查漏补缺弥不足。

老师在课程讲述中应用生活化策略的另外一个优势就是可以引起学生对所学知识的深入思考，促进学生对知识的全面掌握，帮助学生以最短的时间发现问题，以弥补不足。

篇8

物理规律（包括定律、定理、原理、公式等）反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭示了物理事物本质属性之间的内在联系，是物理学科结构的核心。整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干的一个完整体系，物理基本概念是基石，基本规律是中心，基本方法是纽带。要使学生掌握学科的基本结构，就必须让学生学好基本规律。

纵观整个初中物理，可以将物理规律分为以下三类：

1.实验规律

物理学中的很多规律都是在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的。我们把它们叫做实验规律。如杠杠平衡原理、欧姆定律、阿基米德原理等。

2.理想规律

有些物理规律不能直接用实验来证明，但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析，抓住主要因素，忽略次要因素，推理到理想的情况下，总结出来的规律，这样的规律我们把它叫做理想规律，如牛顿第一定律、真空不能传声等。

3.理论规律

有些物理规律是以已知的事实为根据，通过推理总结出来的，我们把它叫做理论规律。如并联电路中电阻大小的计算等。

怎样才能搞好规律教学呢？

1 联系新旧知识、收集事实依据，学会研究物理规律的方法

物理规律本身反映了物理现象中的相互联系、因果关系和有关物理量间的严格数量关系。因此在物理规律的教学中必须将原来分散学习的有关概念综合起来。只有用联系的观点来引导学生研究新课题提出新问题才能激发学生新的求知欲与新的兴趣。另一方面物理规律本身总是以一定的物理事实为依据的。因此学生学习物理规律也必须在认识、分析和研究有关的物理事实的基础上来进行。尤其是初中学生他们的抽象思维能力不强理解和掌握物理规律更需要有充分的感性材料为基础。

2 建立思维方法，理解物理规律

初中阶段所研究的物理规律一般着重于用文字语言加以表达即用一段话把某一规律的物理意义表述出来，有些规律还用公式加以表达。对于物理规律的文字表述要认真加以分析，使学生真正理解它的含义而不是让学生去死记结论。例如牛顿第一定律这一理想规律的教学就可采用“合理推理法”，即在实验的基础上进行推理想象，由有摩擦的情况推想到无摩擦时的运动情况，最后把这一规律的内容表述出来。在理解时要弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”。还要正确理解“或”这个字的含义，“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态有时保持静止状态，而是指如果物体原来是静止它就保持静止状态，如果物体原来是运动的它就保持匀速直线运动状态；许多理论物理规律的内容可以用数学形式表达出来就是公式。要使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系而不能从纯数学的角度加以理解。例如：对于欧姆定律的表达式应当使学生理解这一公式表达了电流的强弱决定于加在导体两端电压的大小和导体本身电阻的大小，即某段电路中电流的大小与这段电路两端的电压成正比与这段电路中的电阻成反比，公式中的I、U、R三个物理量是对同一段电路而言的。把公式进行变换得到电阻的定义式R=U/I。如果不理解公式的物理意义就可能得出“电阻与电压成正比”这一错误的结论。

3 明确物理规律的适用条件和范围

每一个物理规律都是在一定的条件下反映某个物理现象或物理过程的变化规律，而规律的成立是有条件的。因此每一规律的适用条件和范围也是一定的。学生只有明确规律的适用条件和范围才能正确地运用规律来解决问题才能避免乱用规律、乱套公式的现象。例如，欧姆定律I=U/R，适用于金属导体，不适用于高电压的液体导电，不适用于气体导电，不适用于含源电路或含有非线性元件的电路。而且I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量。

4 认清关系，加以区别

物理规律总是与许多物理概念紧密联系在一起的，与某些物理规律也是互相关联的，应当使学生把物理规律与同它相关的物理概念和物理规律之间的关系搞清楚。如：牛顿第一定律与物体的惯性虽有联系但二者有本质的区别不能混为一谈。在教学中经常发现学生把惯性与运动状态等同起来，把物体不受外力作用保持原来的运动状态说成是“保持物体的惯性”。我们知道惯性是物体的固有属性，物体无论是静止还是运动、是否受力，任何时候都有惯性。而牛顿第一定律是一个反映这些客观事实的物理规律，两者不能混为一谈。

篇9

长期以来，传统的应试教育理念对初中科学教学造成极大的负面影响，束缚了教师的发挥，也限制了学生的发展。在新课改的背景下，我们难免要思考怎样才能改革教育理念，提高教学质量，更好地教学初中科学。本文拟对初中科学教学进行探究，以期能为同行提供有益参考和借鉴。

一、激发学生探究激情

据调查，初中科学教学中近半数学生对科学探究缺乏兴趣，他们不愿意积极主动地参与探究，更不想花更多的时间和精力投入到科学探究中，究其原因主要在于教师并没有在教学过程中有意识地激发学生的探究欲望与激情。因此，初中科学教学中，教师要想方设法激发学生的探究热情。笔者认为，应突出学科的趣味性，并在此基础上展示学科与现实生活的紧密联系，让学生在学习探究的过程中获得快乐，以此激发学生的兴趣。例如，在探究学习“声音的产生与传播”的过程中，教师在课堂上给学生讲述了贝多芬的故事。教师告知学生著名音乐家贝多芬在晚年几乎失去了听力，但他仍然创造出了众多知名的乐曲，成为世界著名的音乐大师。教师在科学教学中利用名人的故事吸引学生的注意力，并在此基础上引导学生思考失去听力的贝多芬依靠什么进行音乐创作，引导学生探究声音产生的原因以及传播的途径。此时，学生的兴趣得到激发，多数学生对贝多芬的经历感到好奇，希望通过学习了解这一故事。在教师的引导下，学生认识到声音是依靠振动产生的，其依靠介质进行传播。经过思考与探究，学生了解到失去听力的贝多芬将一截小棍支撑在自己与钢琴之间，通过骨传导的方式听到音乐，并以此展开创作。在这个故事中，教师利用了名人的不幸经历激发学生好奇心，引导学生进行实践和主动探究，学生在探究过程中豁然开朗，获得极大的满足和自信。与此同时，学生也可以认识到科学知识可以用到现实生活中，现实生活中处处都需要科学知识，从而让学生对学好科学更有动力。

二、改革实验教学设计

科学是一门以实践为基础的学科，它需要人们在实践中去观察、去思考、去解决问题。没有实践的支撑，一味地空谈理论会让学生感到乏味。但从目前来看，当前的初中科学实验教学缺乏效力，并不能达到较好的成果，其原因在于教师受到应试教育的影响，导致教师设计的实验教学没有突出学生主体性，仍旧是一种灌输式的教学方式。在初中科学实验教学中，教师要让学生根据学习目标自主设计实验步骤，要让学生在动手操作的过程中遇到困难与发现问题，并根据具体情况进行调节。通过一定的实验操作，学生才能在实验过程中学会操作过程，综合运用有关的知识，达到提高学生综合素质的目的。以“欧姆定律”的课堂教学为例。在传统的教学过程中，多数教师在教完欧姆定律的相关知识后会组织学生进行实验操作，目的是让学生通过实验来观察和研究电压、电流和电阻之间的关系，让学生证明欧姆定律的正确性。这种做法虽然能够达到一定的教学目标，但却忽视了学生的主体性，学生按照教师的安排和要求进行实验，其本质是一种灌输式的教学方法。针对此，教师在进行了基础教学后要求学生进入实验室，通过组织设计实验逐步探究电流、电压与电阻之间的关系，让学生在实验的过程中逐步推导出欧姆定律，而不再是以欧姆定律的内容引导学生进行实验操作。这就需要学生利用所学的知识以及个人的能力设计实验，学生会充分发挥自身的能动性，通过多次实验总结规律。在此过程中，学生的思路变得清晰，逐步探清欧姆定律，对这一定律有更深刻的认知，同时提高了学生的综合素质。

三、引导学生实践运用

我们知道，初中科学教学的目标还包括“引导学生将所学的知识应用于现实生活”，用所学知识服务于生活，让我们的生活更加美好。所以，在初中科学教学中，教师要引导学生在实践中运用所学的知识，通过实践运用进行检验并将所学回归生活。例如，在学习了“杠杆原理”后，教师可以引导学生思考生活中能够运用到杠杆的工作。学生提出利用杠杆原理可以节省极大的力气，如工人使用的老虎钳就运用了杠杆原理，还有部分学生提出钓鱼竿同样也使用了杠杆原理，两者使用杠杆原理达到了不同的目的。在老师的引导下，学生运用学到的杠杆原理设计简单的工具，并能够对这些简单的工具进行适当的操作。这就是引导学生将所学的知识用于现实生活，同时凸显初中科学学科的实用性。总的来说，当前的初中科学教学存在一定的弊端与缺陷，远远无法达到预期理想的教学效果。这就要求众多教师在实践教学中不断总结与交流，通过教学研讨完善教学方法和模式，提出更有针对性的改革策略，以此达到推动初中科学教学发展、促进教学改革的目的。

参考文献：

［1］赵峰.初中科学教学中科学探究的实践研究［D］.东北师范大学，2011.

篇10

例如:力概念的形成和深化,经历了如下阶段:

1、定性分析(受力分析)与定量计算,从本质上突出力的物质性、相互性和矢量性。通过分析系统内部之间的相互作用得出牛顿第三定律,将概念的内涵加以深化;

2、从力是改变物体运动状态的原因,加速度作为桥梁解决两类问题的思维方法――牛顿运动定律中把握力的瞬时性;

3、从力在空间位置上的累积效应――做功过程,从而实现物体之间不同形式能的相互转化,深化力的做功结果;

4、从力在时间上的累积效应,引起物体状态量――动量的变化,深化力的冲量效应。

在不同的阶段,通过不同的物理规律来深化力的概念,通过解决具体物理问题,加深了对力的理解。因此,在物理课堂教学中开展研究性学习,要不失时机地将能力的依存点让学生在思维过程中自我呈献出来,即根植于教材,读有字书,识无字理,形成良好的思维品质。

例如:在欧姆定律教学中开展研究性学习,建立的前提首先是掌握:电流强度、电压和电阻三个重要的物理概念,根据实际应用提出:如何改变电流的大小,引导学生根据控制变量法,分别研究电流与电压;电流与电阻的关系,从实验数据得出欧姆定律,并在应用中加以巩固和深化,从而加深对相关概念的理解,进而以欧姆定律为中心,研究直流电路,总结出串并联电路的规律,在电功和电功率的计算中,灵活运用欧姆定律解决各种问题。在规律的应用和深化过程中,以已有的知识为基点,设计程序性问题,把获取的方法,通过解决实际问题,达到能力的提高,这是传统教学的思维方法,而“研究性学习”为教育思想的教学,把问题的呈现放在前面,以解决实际问题为教学的导入点,这不仅是教学顺序的颠倒,而是新的教学观念和教学目的更新。“伏安法测电阻”实验是对电学知识的综合运用,根据实际,不妨设计如下程序问题:

1、设计一实验方案,如何测定待测电阻的阻值?

2、用电器阻值与安培表相比阻值较大或较小时,采用什么方法连接?

3、滑动变阻器的阻值较小,且想得到连续变化的电压,电路如何连接?

篇11

一、中学物理课堂教学新型设计分析

（一）设计物理教学方法的思路

1.结合哲学方法

结合哲学方法分为：质变和量变法、否定和肯定法、内容和形式法、本质和现象法、相对和绝对法、原因和结果法、空间和时间法、统一和对立等法.

2.结合数学方法

结合数学方法：图像法、函数法、几何法、极限法等.

3.突出物理方法

物理有自身独特的学习方法：观察法、实验法、守恒定律法、对称法、化方法等.

4.思维方法

思维方法：判断和推理法、综合和分析法、分类和比较法、概括法、演绎和归纳法、具体和抽象法、类比法等.

（二）设计在物理课堂教学的作用

1.是科学教授物理的需要

通过物理科学的方法，让学生更好理解物理知识.例如：某教师在讲解电容和电场强度设计教案时，应考虑电容和电场强度的定义，而它们是根据比值进行定义的，通过比值可以将抽象的概念具体化、数字化，再联合实验，促进学生更好地理解物理知识.

2.促进中学生建立科学观念

物理是科学学科，包含大量的科学观念和概念，促进学生建立正确的科学观念，懂得从现象到本质、从偶然到必然、从未知到已知.

例如：某物理老师讲解《惯性定律》设计问题“静止的小车启动时，为什么小车上的木板向后倒？”“小车停止运动时，为什么小车上的木板会向前倒？”引导学生对实验现象进行全面思考，科学利用定律解决物理问题，促进学生建立科学观念.

二、学生的个体差异

为了了解学生对物理的学习情况，笔者对某所学校学生的力学和电学进行了调查.发放调查问卷143张，共收回137张，回收率是95.80%.数据显示，力学中关于自行车下坡行驶时不可以用前闸刹车，77.20%的学生很清楚；15.20%的学生知道一些；6.70%的学生不太清楚；2.20%的学生完全没听过.电学中关于灯泡灯丝在开灯瞬间最容易被烧断，66.30%的学生很清楚；22.80%的学生知道一些；9.80%的学生不太清楚；1.10%的学生完全没听过.

生活中物理学处处可见，但是调查显示有些学生对生活中的物理现象缺乏了解，个体之间存在差异.因此教师应将生活实际、学生的个体差异等因素和物理教学联合起来，提高分析解决物理问题的能力.

三、新的教学方法

（一）注重物理生活化

结合生活实际教学，以此吸引学生思考问题，让学生感受到物理是兼备实用性、趣味性的科学学科.

例如：某教师讲解《重力势能》这节课结合生活实际提出“质量不同的物体从同一高度下落，可以观察到什么现象？”“质量相同的物体从不同高度下落，又可以观察到什么现象？”让学生清楚观察到质量、高度与重力势能之间的关系.

（二）物理教学方式要灵活

教学过程中，教师要根据学生的学习情况灵活教学.例如：某教师讲解《欧姆定律》，首先分析欧姆定律的概念和应用条件，如果学生接受情况较好，那么教师可以继续根据欧姆定律解决实际问题；如果学生接受情况不好，教师可以做些实验便于学生理解，还可以绘制伏安特性曲线.灵活教学，帮助学生深刻理解物理定义.

（三）既要针对学生者整体又要尊重个体差异教学

物理课堂是辅助学生学习的教育手段，教师要根据学生整体学习情况进行教学，综合考虑学生知识基础、接受知识能力、学习能力；也要尊重个体差异，降低一些学习要求，争取让所有学生都能在课堂上有所收获.

篇12

在闭合电路欧姆定律的教学中，电源的输出功率与外电阻的关系是高中物理的主干知识，是高考的热点，但对学生来讲却是一个难点，特别遇到外电路是非纯电阻电路的题目时，学生会顺理成章的把R=r作为电源的输出功率达到最大的条件，导致错误。下面就针对这部分内容的教学方法与大家共享。

一、实验法

将滑动变阻器作为外电路电阻，用电压表测出滑动变阻器两端的电压，用电流表测出通过滑动变阻器的电流。根据P=UI计算出电源的输出功率。改变滑动变阻器的阻值再继续测量，测出不同电阻对应的电压和电流值。在这个实验中，我们探究三种情况下电源的输出功率与外电路电阻的关系。

第一，当R

第二，当R=r时,电源的输出功率怎样变化？

第三，当R>r时,随着R的增大，电源的输出功率怎样变化？

由于在此实验中，电源的内阻较小，想使R

■

通过实验获取数据如下：

■

分析实验数据可得：当Rr时随着R的增大输出功率减小。

二、求极值法

如果外电路是纯电阻电路，闭合电路欧姆定律适用，那么电源输出功率，根据P出=UI=I2R=（■）■R=■=■=■。由上式可得当R=r时,电源的输出功率最大Pmax=■；当Rr时，电源的输出功率随R的增大而减小。

三、图像法

根据P=■画出电源的输出功率与外电路电阻的图像。

■

由图像获得信息：

当R

当R=r时，电源的输出功率最大Pmax=■。

当R>r时，随外电路电阻R的增大电源的输出功率P减小。

通过三种教学方法的结合，学生能较熟练地应用该部分内容来解决相关问题。

典型例题：

如图所示：R为电阻箱，电表V为理想电压表。当电阻箱读数为R1=2 Ω时，电压表读数为U1=4 V；当电阻箱的读数为R2=5 Ω时，电压表读数为U2=5 V。求：

（1）电源的电动势E和内阻r。

（2）当R的读数为多少时，电源输出功率最大？最大值是多少？

■

解析：（1）闭合电路欧姆定律，上述两种情况可列以下两个方程：

E=U1+I1r（1）

E=U2+I2r（2）

而I1=■=■A=2 A,I2=■=■ A=1 A,代入数据解得r=1 Ω,E=6 V。

（2）当R=r=1 Ω时，电源的输出功率最大，Pmax=■=9 W。

扩展：如图所示：

■

电源电动势E=6 V,r=10 Ω，固定电阻R1=90 Ω，R2为变阻器，在R2从0 Ω增大到400 Ω的过程中，求:

（1）可变电阻R2所消耗的功率最大的条件和最大功率。

（2）电源的内阻r和固定电阻R1上消耗的最小功率之和。

解析：（1）如图电路为纯电阻电路，把R1看成电源内阻的一部分，则r'=r+R1,根据电源输出功率最大的条件，有R2=r+R1=100 Ω时，R2上消耗功率最大P2max=■=■=■ W。

（2）因为r和R1是固定电阻，所以当电路电流最小时，电阻最大，即R2=400 Ω时，电源的内阻和固定电阻R1上消耗的功率之和最小。

以上方法和结论只是满足外电路是纯电阻电路,如果外电路是非纯电阻电路,闭合电路欧姆定律不再适应,那么电源的输出功率P出=IE-I2r-I2+■=-（I-■）2+■。

不难看出当I=■时,电源的输出功率有最大值P出max=■，且此最大值与外电路电阻R无关,仅由电源本身决定。

典型例题:

一个电源，电动势E=6 V，内电阻r=1 Ω，下列结论正确的是（ ）

A.当外电路只分别单独接R1，R2时，若R1

B.此电源可对额定电压为2 V，额定功率为5 W的电动机供电，使其正常工作。

C.此电源可对额定功率是12 W的用电器供电，使其正常工作。

解析：①当外电路分别接电阻R1，R2时，是纯电阻电路，R1，R2消耗的功率是电源的输出功率，有图可知，由于不知道R1，R2的具体数值以及R1，R2和r的大小关系。可能会有P1>P2，P1

综合以上可知，电源的输出功率最大的一般条件应该是I=■，这既适合纯电阻电路，也适合于非纯电阻电路。条件R=r只是当外电路是纯电阻电路的一种特殊情况。所以我们要挖掘物理规的本质，体会其真正含义，才能收到事半功倍的效果。