發(fā)布時(shí)間：2023-08-14 17:08:14
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律比值問(wèn)題樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：初中；物理；歐姆定律；教學(xué)問(wèn)題
中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實(shí)驗(yàn)探究中讓學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)重要內(nèi)容之一，也是中考重點(diǎn)考查內(nèi)容，所以能否教好歐姆定律關(guān)系到之后對(duì)中考的重點(diǎn)知識(shí)復(fù)習(xí)，更有可能影響學(xué)生對(duì)于物理學(xué)的熱情。在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程之中以學(xué)生為主，教師起引導(dǎo)作用，讓學(xué)生通過(guò)觀察電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的微量變化發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，他們對(duì)于自己發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題會(huì)比老師直接教導(dǎo)的印象深刻，從而達(dá)到了教學(xué)目的。
二、在歐姆定律的學(xué)習(xí)中最經(jīng)常遇到的問(wèn)題
在實(shí)際的教學(xué)之中，教師要把電路的認(rèn)識(shí)與畫(huà)電路圖、連接電路作為主要的教學(xué)任務(wù)，開(kāi)闊學(xué)生的思維，加強(qiáng)對(duì)電路的認(rèn)識(shí)。物理是一門(mén)比較枯燥的課程，只有激發(fā)學(xué)生的熱情，才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用，是最基礎(chǔ)的概念。電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流，這部分則比較重要，需要重點(diǎn)講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測(cè)量?jī)x器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關(guān)系到后期實(shí)驗(yàn)的正確性與對(duì)知識(shí)的理解。以上基礎(chǔ)知識(shí)的理解與運(yùn)用又是進(jìn)一步學(xué)習(xí)歐姆定律的基礎(chǔ)。
三、歐姆定律的主要內(nèi)容是電流、電壓、電阻的關(guān)系
這部分知識(shí)是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系。教師在實(shí)驗(yàn)中要讓學(xué)生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化，對(duì)于多個(gè)變量問(wèn)題的研究是采用固定一個(gè)量不變，研究其余兩個(gè)量的變化的處理方法，從而讓學(xué)生學(xué)會(huì)物理學(xué)中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律，是電學(xué)中的基本定律，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)分析和進(jìn)行電路計(jì)算的基礎(chǔ)，是初中電學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)。
歐姆定律是初中物理學(xué)電學(xué)的重點(diǎn)、也是難點(diǎn)，想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關(guān)系，并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出歐姆定律，做好演示實(shí)驗(yàn)，歸納、分析、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使學(xué)生正確理解歐姆定律的基礎(chǔ)。所以，使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器是這部分知識(shí)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。
電流、電壓、電阻的概念是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，由于初中學(xué)生水平有限，對(duì)電流、電壓的概念要求較低，并沒(méi)有下準(zhǔn)確的定義。因此，電阻的概念就成了學(xué)生理解的難點(diǎn)。教師要多舉例子幫助學(xué)生理解電阻是導(dǎo)體本身的屬性，決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面和溫度，它用兩端的電壓和通過(guò)的電流的比值來(lái)表示是為了測(cè)量的方便，與外加電壓、電流無(wú)關(guān)。同時(shí)，教師一定要糾正一些學(xué)生經(jīng)常出現(xiàn)的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯(cuò)誤概念，也就是對(duì)歐姆定律的錯(cuò)誤理解。歐姆定律在學(xué)生頭腦的建立過(guò)程是十分重要的，認(rèn)真做好演示實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)來(lái)探索一個(gè)量隨兩個(gè)量變化的定量關(guān)系是第一次。首先要向?qū)W生交代清楚實(shí)驗(yàn)的研究方法，本實(shí)驗(yàn)彩用控制變量法來(lái)研究，即“固定電阻不變，研究電流跟電壓的關(guān)系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關(guān)系”。在連接如圖（圖略）所示的實(shí)驗(yàn)電路時(shí)，要將具體接法演示給學(xué)生看?？梢韵葟碾娫凑龢O開(kāi)始，按電流方向依次為電池、開(kāi)關(guān)S、滑動(dòng)變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯(lián)起來(lái)組成一個(gè)閉合回路，最后將電壓表并聯(lián)在定值電阻R兩端。同時(shí)提醒學(xué)生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進(jìn)電表，負(fù)接線柱流出電表及量程選擇，電流表與R串聯(lián)，其示數(shù)等于通過(guò)R的電流。電壓表與R并聯(lián)其數(shù)等于R兩端的電壓。
運(yùn)用歐姆定律可以推導(dǎo)串聯(lián)電路中的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系及電壓分配跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系，具體推導(dǎo)如下：
在串聯(lián)電路中：I=I1=I2；U=U1+U2；由歐姆定律公式I=U/R，可得U=IR；U1=I1R1；U2=I2R2將這些式子代入上式得：IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2；也就是說(shuō)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。
在串聯(lián)電路中：I=I1=I2；由歐姆定律公式I=U/R，可得：I1=U1/R1；I2=U2/R2；將這些式子代入上式得：U1/R2=U2/R2 變換一下形式得：U1/U2=R1/R2；即串聯(lián)電路中，電壓分配跟導(dǎo)體電阻成正比。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)物理教學(xué)內(nèi)容的分析、思維方法、能力訓(xùn)練的具體研究，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法，更好地駕駛物理教材，提高物理教學(xué)質(zhì)量，把重點(diǎn)真正落實(shí)在教學(xué)過(guò)程中，幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，讓學(xué)生學(xué)會(huì)控制變量法研究多個(gè)變量的問(wèn)題，學(xué)會(huì)用等效法分析復(fù)雜電路。因此，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)。
參考文獻(xiàn)：
1 與牛頓運(yùn)動(dòng)定律相關(guān)的圖象問(wèn)題
1.1 圖象用于規(guī)律探究
探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”，最后的數(shù)據(jù)處理和規(guī)律的得到就是借助于圖象進(jìn)行分析的，尤其是“加速度與質(zhì)量的關(guān)系”，學(xué)生很難直接從數(shù)據(jù)上看出兩者成反比關(guān)系，不過(guò)當(dāng)作出如圖1所示的a-m函數(shù)圖象時(shí)，學(xué)生從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)很容易猜測(cè)其是雙曲線，繼而猜測(cè)是反比，是不是呢？再進(jìn)一步變化坐標(biāo)，作出如圖2所示的a-1[]m圖象，得到一條過(guò)原點(diǎn)的直線，歸納出結(jié)論：得到當(dāng)合力一定時(shí)，加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論.
1.2 提取圖象信息解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題
從圖象中找出解題信息，把圖象與物理圖景相聯(lián)系，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí)解答.
1.3 借助于v-t圖象切線斜率的變化比較加速度
x-t圖象切線的斜率表示瞬時(shí)速度，同樣可以推理得v-t圖象切線的斜率能表示加速度a，切線斜率的變化可以反映加速度大小的改變.
例2 木塊A、B質(zhì)量相同，現(xiàn)用一輕彈簧將兩者連接置于光滑的水平面上，開(kāi)始時(shí)彈簧長(zhǎng)度為原長(zhǎng)，如圖4所示，現(xiàn)給A施加一水平恒力F，彈簧第一次被壓縮至最短的過(guò)程中，有一個(gè)時(shí)刻A、B速度相同，試分析此時(shí)A、B的加速度誰(shuí)比較大？
解析 在彈簧壓縮過(guò)程中，隔離A、B進(jìn)行受力分析，對(duì)A有：F-kx=maA，彈簧形變量變大，A做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；對(duì)B有：kx=maB，B做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng).接著定性畫(huà)出A、B運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖5所示，交點(diǎn)為C表示兩者速度相同，直觀地呈現(xiàn)該處B切線的斜率大于A的斜率，即aB>aA.[HJ1.5mm]
2 電路中的圖象問(wèn)題
2.1 U-I圖象問(wèn)題
導(dǎo)體的伏安特性曲線能直觀的體現(xiàn)導(dǎo)體電流隨所加電壓的變化關(guān)系.線性元件對(duì)應(yīng)的伏安特性曲線是斜直線，直線的斜率k=I/U，物理意義是電阻的倒數(shù).對(duì)于非線性元件來(lái)說(shuō)，伏安特性曲線是曲線，任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的比值k=I/U，物理意義也是電阻的倒數(shù).計(jì)算阻值時(shí)兩者有很大的區(qū)別.但任意一點(diǎn)對(duì)應(yīng)坐標(biāo)的乘積P=UI的物理意義是元件的實(shí)際功率，這個(gè)結(jié)論對(duì)兩種元件都適用.
電源的路端電壓與干路電流的關(guān)系圖象也是考查的重點(diǎn).根據(jù)閉合電路歐姆定律的變形式：E=U+Ir，可得出路端電壓與電流的關(guān)系式為：U=E-Ir.作出此圖象可以得出是一個(gè)一次函數(shù)的圖象.斜率物理意義k=-r，縱截距的物理意義b=E.
[TP9GW879.TIF，Y#]
例3 小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖6所示，P為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說(shuō)法中正確的是
A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1[]I2
C.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為R=U1[]I2-I1
D.對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
解析 坐標(biāo)的比值等于電阻的倒數(shù)，所以A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)正確.因?yàn)槭欠蔷€性元件，歐姆定律不再適用，所以不能用切線的斜率等于電阻，C選項(xiàng)錯(cuò)誤.坐標(biāo)的乘積代表實(shí)際功率D正確.
點(diǎn)評(píng) 本題即為伏安特性曲線的數(shù)形結(jié)合考查，根據(jù)R=U1[]I2，得出圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)比值為電阻倒數(shù)，根據(jù)P=UI得出圖象上點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為實(shí)際功率.
2.2 閉合電路中的常見(jiàn)的功率的圖象問(wèn)題
閉合電路中經(jīng)常遇到的三個(gè)功率：電源總功率P=EI，電源的輸出功率P=EI-I2r，電源的內(nèi)熱功率：P=I2r.
例4 某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫(huà)在了同一坐標(biāo)上，[TP9GW880.TIF，Y#]如圖7中的a、b、c所示，根據(jù)圖線可知
A.反映Pr變化的圖線是c
B.電源電動(dòng)勢(shì)為8 V
C.電源內(nèi)阻為2 Ω
D.當(dāng)電流為0.5 A時(shí)，外電路的 [LL]電阻為6 Ω
解析 a為P總-I關(guān)系圖象，根據(jù)P=EI，可得E=4 V，b為P出-I關(guān)系圖象根據(jù)P=EI-I2r，可得r=2 Ω；c為Pr-I關(guān)系圖象.再根據(jù)閉合電路歐姆定律可得R=6 Ω，正確答案：A、C、D.
點(diǎn)評(píng) 根據(jù)圖象和表達(dá)式的數(shù)形結(jié)合，待定系數(shù)法可以求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻結(jié)合閉合電路歐姆定律求出外電阻的大小.
2.3 電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻測(cè)定的常見(jiàn)圖象問(wèn)題
測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的常見(jiàn)方法有三種：U-I法，I-R法，U-R法，三種方法都是圍繞閉合電路歐姆定律的表達(dá)式來(lái)的.在研究圖象問(wèn)題上卻是有所不同，斜率和截距的物理意義大不一樣，需要我們數(shù)形結(jié)合明確各自的含義.
1.遵循新課程理念,用好教材,教學(xué)流程設(shè)計(jì)突出過(guò)程與方法。
下面是我在處理電動(dòng)勢(shì)這個(gè)教學(xué)難點(diǎn)的具體做法:
師問(wèn):電源的作用是什么?(假定自由電荷為正電荷)
生答:電源是把自由電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部搬運(yùn)到正極。
師問(wèn):把自由電荷從負(fù)極經(jīng)電源內(nèi)部搬運(yùn)到正極過(guò)程中自由電荷受幾個(gè)力作用?與電荷運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系?
生答:受兩個(gè)力。靜電力的方向與正電荷的運(yùn)動(dòng)方向相反,另一個(gè)力與運(yùn)動(dòng)方向相同。
分析總結(jié):正、負(fù)極堆積著正、負(fù)電荷,所以電源內(nèi)部存在著有正極指向負(fù)極的靜電場(chǎng),正電荷在電源內(nèi)部受到的這個(gè)靜電力的方向與正電荷的運(yùn)動(dòng)方向相反,靜電力充當(dāng)阻力。要把電荷從負(fù)極搬運(yùn)到正極就還要受克服靜電場(chǎng)對(duì)電荷的作用力。這個(gè)力由電源提供叫做非靜電力,方向與靜電力相反。
師問(wèn):這兩個(gè)力對(duì)電荷做功嗎?電荷的能量變嗎?
生答:靜電力做負(fù)功,非靜電力做正功。電荷的電勢(shì)能增加。
分析總結(jié):從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,通過(guò)非靜電力做功,讓電勢(shì)能增加。即使是把相同的電荷量從負(fù)極移到正極,非靜電力在不同的電源中做功也不一樣,就像把相同的重物從一樓搬上二樓,如果樓層的層高不一樣,人力做功就不一樣。非靜電力對(duì)電荷做的功與電荷的比值有特殊意義(相當(dāng)于樓層的層高),定義為電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)是電源的一種特性,其大小與非靜電力的性質(zhì)有關(guān),與W和q是無(wú)關(guān)的。
通過(guò)這樣的教學(xué)過(guò)程,學(xué)生能建立閉合電路中電荷運(yùn)動(dòng)的圖景,在分析討論中感受到比值定義物理量的思想和做功研究能量變化的思想,這些對(duì)學(xué)好物理,提高解題能力有根本性的幫助。
2.注意學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。
“高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出,要加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng),注重發(fā)展好奇心與求知欲,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神”。[1]我在本章教學(xué)時(shí)安排兩次自主學(xué)習(xí)的內(nèi)容,一次是電阻定律的推導(dǎo),另一次就是閉合電路的歐姆定律。下面是我在教第七節(jié)“閉合電路的歐姆定律”時(shí)安排的一節(jié)自學(xué)的情況:
我提出了如下幾個(gè)思考題:
(1)閉合電路歐姆定律的推導(dǎo)過(guò)程?
(2)定律的文字?jǐn)⑹?、公式及單?
(3)公式中各項(xiàng)意義及各部分之間的關(guān)系?
(4)閉合電路歐姆定律與部分電路歐姆定律的區(qū)別?
我要求學(xué)生完成自學(xué)筆記。絕大多數(shù)學(xué)生在30分鐘內(nèi)完成。我再要求學(xué)生做3道淺顯的選擇題,學(xué)生一般5分鐘可完成。接下來(lái)我組織學(xué)生交流討論自習(xí)內(nèi)容和體會(huì)。當(dāng)然,自學(xué)從容量、深度等方面和正常一節(jié)課教學(xué)是有一定的差距,教師在學(xué)生自學(xué)的基礎(chǔ)上還需安排一定的時(shí)間對(duì)本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)拓展加深,這對(duì)學(xué)生自學(xué)意識(shí)、自學(xué)方法和能力培養(yǎng)是有意義的。
3.加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況的研究、提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效益。
本章的實(shí)驗(yàn)非常重要,是高考重點(diǎn),仔細(xì)分析一下這部分實(shí)驗(yàn),有些實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蟊容^高,學(xué)生在做的過(guò)程中感到很難。按慣例,許多學(xué)校都是一課時(shí)完成一個(gè)實(shí)驗(yàn),結(jié)果大部分實(shí)驗(yàn)效果都不好,我們通常都認(rèn)為完全是學(xué)生不認(rèn)真造成的,其實(shí)不完全是這樣。有一次我聽(tīng)了幾節(jié)“電阻定律”實(shí)驗(yàn)探究課,那是全市青年教師課堂教學(xué)大賽,即使重點(diǎn)中學(xué)的學(xué)生,在教師十幾分鐘的講解提示以后,能在二十多分鐘做完實(shí)驗(yàn)、拿出較好數(shù)據(jù)的也只有兩三組,而且?guī)坠?jié)課的情況大致相同,再結(jié)合高三學(xué)生實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)暴露出來(lái)的情況,我對(duì)本章一些實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作了一些調(diào)整。
比如在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)前,我專(zhuān)門(mén)增加了一節(jié)有關(guān)分壓電源內(nèi)容的教學(xué),希望學(xué)生能對(duì)分壓電源電路的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn),以及與以前串聯(lián)限流電路的區(qū)別有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)除了正常實(shí)驗(yàn)要求,我還特別強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):(1)每位學(xué)生至少親手連一遍電路;(2)電路連結(jié)分兩步,先連分壓電源再連測(cè)量部分,注意分壓電源正負(fù)極。雖然我作了調(diào)整,但還有近一半的學(xué)生感到有困難。我們以前認(rèn)為分壓電電源電路不怎么難,其實(shí)對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)還是很難,根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程反映和暴露出的問(wèn)題,主要表現(xiàn)在學(xué)生對(duì)分壓電源電路工作原理的理解,實(shí)驗(yàn)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和受以前串聯(lián)限流電路干擾等方面。因此,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,應(yīng)認(rèn)真分析、研究學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)狀況,及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)內(nèi)容,耐心幫助學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中遇到的困難,而不是一味責(zé)怪學(xué)生。
本章還一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)是第九節(jié)“實(shí)驗(yàn)測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”分組實(shí)驗(yàn),暴露出最大的問(wèn)題是圖像法處理數(shù)據(jù),為此,我花了一節(jié)課專(zhuān)門(mén)針對(duì)該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
4.重視“科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”觀念滲透教育,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)。
《普通高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生“了解體會(huì)物理學(xué)對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點(diǎn)問(wèn)題,有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),能在力所能及的范圍內(nèi),為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)”。[2]本章教材中與社會(huì)、生活、科技相關(guān)的有電池問(wèn)題、電阻問(wèn)題、集成電路問(wèn)題、照明電問(wèn)題。我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)予以重視。
我將班級(jí)分成若干小組,對(duì)市場(chǎng)上可充電電池進(jìn)行調(diào)查,調(diào)查哪些種類(lèi)電池對(duì)環(huán)境污染較大,哪些則相對(duì)較小?各小組根據(jù)自己的調(diào)查,寫(xiě)出了調(diào)查報(bào)告。經(jīng)過(guò)評(píng)比,我選出其中較好的三份報(bào)告在全班進(jìn)行交流。學(xué)生的熱情還是比較高的。通過(guò)交流,學(xué)生對(duì)于電池對(duì)環(huán)境可能造成的污染和對(duì)人類(lèi)可能造成的傷害有了清晰的認(rèn)識(shí),并且了解了一些關(guān)于如何處理廢舊電池的正確方法,不僅知道了科學(xué)技術(shù)造福人類(lèi),而且了解科技的發(fā)展帶來(lái)的一些社會(huì)問(wèn)題。學(xué)生由此明白,我們應(yīng)站在更高的層面認(rèn)識(shí)“科學(xué)?技術(shù)?社會(huì)”,養(yǎng)成環(huán)境保護(hù)、可持續(xù)發(fā)展的意識(shí),身體力行,從每件小事做起。
關(guān)鍵詞: 《電工基礎(chǔ)》滲透習(xí)題意識(shí)
在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中滲透“習(xí)題意識(shí)”,是指根據(jù)教學(xué)大綱的要求,按知識(shí)的系統(tǒng)性、規(guī)律性,有目的、有意識(shí)地結(jié)合教材內(nèi)容,適當(dāng)編制習(xí)題讓學(xué)生去解答,克服做題的盲目性、隨意性,使教學(xué)趨向量化和定向化。同時(shí),在《電工基礎(chǔ)》教學(xué)中滲透“習(xí)題意識(shí)”,也能有效增強(qiáng)學(xué)生的主動(dòng)性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
筆者多年來(lái)一直擔(dān)任計(jì)算機(jī)對(duì)口單招班《電工基礎(chǔ)》課程教學(xué)和高三復(fù)習(xí)教學(xué)任務(wù),在教學(xué)過(guò)程中經(jīng)過(guò)總結(jié)和提煉,認(rèn)為在《電工基礎(chǔ)》課程中滲透“習(xí)題意識(shí)”應(yīng)切實(shí)從下列三個(gè)方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時(shí),注意滲透“習(xí)題意識(shí)”
對(duì)于基本概念,一般都應(yīng)使學(xué)生理解它的含義,了解概念之間的區(qū)別和聯(lián)系。如在講授“電壓和電位”的概念時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生理解兩者之間的關(guān)系,理解電壓的“絕對(duì)性”,即電路中兩點(diǎn)之間的電壓與所選擇的參考點(diǎn)無(wú)關(guān);理解電位的“相對(duì)性”,即電路中某點(diǎn)的電位取決于所選擇的參考點(diǎn),參考點(diǎn)改變,該點(diǎn)的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時(shí),教師應(yīng)及時(shí)設(shè)計(jì)一些習(xí)題讓學(xué)生思考,以加深對(duì)知識(shí)的理解。例如,討論某電路中A、B兩點(diǎn)之間的電壓(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)之間電壓的“絕對(duì)性”;討論該電路中A、B兩點(diǎn)的電位(分別選擇A點(diǎn)和B點(diǎn)作為參考點(diǎn)),驗(yàn)證A、B兩點(diǎn)電位的“相對(duì)性”。
對(duì)于基本定律,在講解時(shí)教師應(yīng)注意通過(guò)實(shí)例、實(shí)驗(yàn)和分析推理過(guò)程引出,應(yīng)使學(xué)生掌握基本定律的表達(dá)式(包括文字表達(dá)和數(shù)字表達(dá)式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時(shí),筆者要求學(xué)生理解該定律的文字表達(dá):“通過(guò)電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R。在理解和運(yùn)用該定律時(shí)學(xué)生要注意以下幾點(diǎn):①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個(gè)量間的因果關(guān)系與數(shù)量上的聯(lián)系混為一談:從電流形成條件的角度來(lái)分析,導(dǎo)體兩端存在的電壓是因,而導(dǎo)體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導(dǎo)體兩端電壓決定導(dǎo)體中電流的規(guī)律性。U、I之間的這種聯(lián)系是因果關(guān)系。在運(yùn)用歐姆定律來(lái)解決具體問(wèn)題時(shí),已知三個(gè)量中的任意兩個(gè)量,即可求出第三個(gè)量。這僅僅是利用了三個(gè)量之間數(shù)量上的聯(lián)系。③運(yùn)用歐姆定律計(jì)算電阻時(shí),即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過(guò)電阻的電流來(lái)量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無(wú)論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應(yīng)的電流I的比值總是不變的。這時(shí),教師可以通過(guò)設(shè)計(jì)一些判斷題和選擇題,通過(guò)習(xí)題來(lái)鞏固該定律,辨析相關(guān)的表述。
因此,教師在傳授電工基礎(chǔ)知識(shí)時(shí),要探索處理問(wèn)題的方法,理清研究的思路,注意培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)按知識(shí)重點(diǎn)、學(xué)生的知識(shí)水平及知識(shí)的“轉(zhuǎn)化”規(guī)律,編選一些有利于鞏固知識(shí)、掌握知識(shí)的基本練習(xí)題。這些習(xí)題,盡可能包括計(jì)算題、問(wèn)答題(所學(xué)知識(shí)定向說(shuō)明和解釋電現(xiàn)象的題目)、選擇題(目的性較強(qiáng)的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習(xí)題,上好習(xí)題課,通過(guò)例題滲透“習(xí)題意識(shí)”
題目的選擇直接影響習(xí)題課的質(zhì)量。教師必須精心選題,習(xí)題的選編要有利于學(xué)生加深對(duì)概念和知識(shí)的理解,以及對(duì)解題方法的掌握,通過(guò)例題的講解和作業(yè)題的練習(xí),達(dá)到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養(yǎng)能力的目的。因此,在選擇電工基礎(chǔ)習(xí)題時(shí),教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對(duì)性和綜合性。習(xí)題教學(xué)是將知識(shí)轉(zhuǎn)化成能力的過(guò)程,在習(xí)題教學(xué)中教師應(yīng)盡可能采用“多變、多析、多問(wèn)、多解”的導(dǎo)向法。“多變”就是對(duì)一道題改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設(shè)“干擾量”或“比較量”,進(jìn)行縱變、橫變、縱橫變,讓學(xué)生在分析、比較和判斷中拓寬思路?！岸辔觥?就是讓學(xué)生對(duì)一道題從不同角度入手進(jìn)行分析,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力?！岸鄦?wèn)”,就是對(duì)一道題從不同角度提問(wèn),使原題“開(kāi)花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學(xué)生把知識(shí)學(xué)活?！岸嘟狻?就是對(duì)同一題從不同角度啟發(fā)、誘導(dǎo),讓學(xué)生用多種方法去解答。這樣做不但可以發(fā)展學(xué)生思維,而且可以讓學(xué)生溝通新舊知識(shí)的聯(lián)系?？梢?jiàn),在習(xí)題教學(xué)中通過(guò)“四多”導(dǎo)向有助于激發(fā)學(xué)生求知欲望,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維。同時(shí),教師應(yīng)通過(guò)講例題滲透“習(xí)題意識(shí)”,讓學(xué)生注重習(xí)題的變通性,強(qiáng)化對(duì)問(wèn)題的多維思考,以便充分發(fā)揮例題的示范、開(kāi)發(fā)、導(dǎo)向等功能。
三、搞好復(fù)習(xí),以“考”代“練”,強(qiáng)化“習(xí)題意識(shí)”
復(fù)習(xí)是電工基礎(chǔ)教學(xué)中不可缺少的環(huán)節(jié),復(fù)習(xí)的本身就滲透著提高。復(fù)習(xí)的重點(diǎn)應(yīng)放在系統(tǒng)地掌握教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系上,掌握分析問(wèn)題的方法和解決問(wèn)題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)所要達(dá)到的目標(biāo)。
1.在概念和規(guī)律的復(fù)習(xí)中,教師要向?qū)W生介紹知識(shí)結(jié)構(gòu),注重挖掘知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,搞清知識(shí)的來(lái)龍去脈,務(wù)必使學(xué)生把所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化、條理化、立體化。
2.教師應(yīng)結(jié)合各知識(shí)點(diǎn)編選習(xí)題,對(duì)典型題深入剖解,解題強(qiáng)調(diào)“四多”,即“多變、多析、多問(wèn)、多解”,使學(xué)生通過(guò)解典型題,達(dá)到觸類(lèi)旁通的學(xué)習(xí)效果。
3.教師要搞好訓(xùn)練,精選題目,以“考”代“練”,單元過(guò)關(guān)。“練”是關(guān)鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進(jìn)行鑒定性測(cè)試、形式性測(cè)試和總結(jié)性測(cè)試,在形成性測(cè)試后,及時(shí)進(jìn)行反饋、矯正、補(bǔ)缺、提高。同時(shí),教師要瞄準(zhǔn)對(duì)口高考試題的題型和考查方向,強(qiáng)化規(guī)定時(shí)間內(nèi)的仿真適應(yīng)性做題訓(xùn)練,從而提高學(xué)生做題效率,強(qiáng)化“習(xí)題意識(shí)”。
從上述幾個(gè)方面可見(jiàn),在電工基礎(chǔ)教學(xué)中巧妙滲透“習(xí)題意識(shí)”是符合教學(xué)規(guī)律的,它與搞“題海戰(zhàn)術(shù)”截然不同。滲透“習(xí)題意識(shí)”跟傳授知識(shí)和培養(yǎng)能力是有機(jī)的結(jié)合,它貫穿在教學(xué)的全過(guò)程中。這個(gè)過(guò)程是一個(gè)以“用”促“學(xué)”,學(xué)用結(jié)合的過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中巧妙設(shè)計(jì)習(xí)題(或題組),能給學(xué)生提供一個(gè)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的“實(shí)習(xí)”場(chǎng)所,有效地調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,提高“轉(zhuǎn)化”效率。值得注意的是不能以習(xí)題代課本,因?yàn)榱?xí)題在很大程度上只能體現(xiàn)知識(shí)的點(diǎn),體現(xiàn)不了知識(shí)的面,但習(xí)題有導(dǎo)向作用,所以教師對(duì)習(xí)題的選編要緊緊圍繞掌握知識(shí)、發(fā)展智能這兩個(gè)基本點(diǎn),使習(xí)題有實(shí)際意義。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)方法；物理問(wèn)題；分析
一、數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力在物理學(xué)習(xí)中占據(jù)著重要的地位
首先，數(shù)學(xué)是物理的語(yǔ)言，它以簡(jiǎn)潔精確的特點(diǎn)描述物理概念和規(guī)律。例如，物理量的定義，像加速度、電阻、電場(chǎng)強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等物理量的定義均用了比值定義。在物理規(guī)律的表達(dá)如牛頓第二定律、歐姆定律等都體現(xiàn)了函數(shù)關(guān)系自變量與函數(shù)的關(guān)系。在運(yùn)動(dòng)學(xué)中如v-t圖像更能形象地描述運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)過(guò)程。所以在物理概念規(guī)律時(shí)正是體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的邏輯性。所以，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，需要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如公式變形、比例運(yùn)算、三角函數(shù)、函數(shù)方程、圖象、對(duì)數(shù)、數(shù)列……
其次，分析和解決物理問(wèn)題的過(guò)程，就是應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)和原理，將問(wèn)題給出的物理情景，抽象或簡(jiǎn)化成各種概念模型和過(guò)程模型，用數(shù)學(xué)化的公式或方程表達(dá)出來(lái)，最后用數(shù)學(xué)知識(shí)解得結(jié)果。在高中物理學(xué)習(xí)中，除了要掌握概念、規(guī)律，更重要的是應(yīng)用規(guī)律概念解決問(wèn)題。在高中物理的學(xué)習(xí)中，解決力學(xué)、電磁學(xué)的三種途徑；牛頓第二定律、能量、動(dòng)量貫穿了整個(gè)高中物理的始終。從平衡等式到牛頓第二定律到動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律，到動(dòng)量定理，到動(dòng)量守恒定律，無(wú)不是列方程去解決物理問(wèn)題。
二、高中物理學(xué)習(xí)中數(shù)理結(jié)合的具體體現(xiàn)
高中物理“培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問(wèn)題的能力”的要求是：學(xué)生能理解公式和圖象的物理意義，能運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行邏輯推理，得出物理結(jié)論，要學(xué)會(huì)用圖象表達(dá)和處理問(wèn)題；能進(jìn)行定量計(jì)算，也能進(jìn)行定性和半定量分析。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須在物理學(xué)習(xí)中注重?cái)?shù)理結(jié)合。在中學(xué)階段，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題的學(xué)習(xí)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1.運(yùn)用數(shù)理結(jié)合進(jìn)行物理概念和物理規(guī)律的學(xué)習(xí)
物理概念是對(duì)物理現(xiàn)象的概括，是從個(gè)別的物理現(xiàn)象、具體過(guò)程和狀態(tài)中抽象出的具有相同本質(zhì)的物理實(shí)體。它反映的是物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，是構(gòu)成物理知識(shí)的最基本的單位。如：加速度定義式、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式、磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式、歐姆定律，電容的定義式、決定式等，動(dòng)能定理表達(dá)式、機(jī)械能守恒定律表達(dá)式、動(dòng)量定理表達(dá)式、動(dòng)量守恒表達(dá)式等，在抽象出一類(lèi)物理現(xiàn)象和物理過(guò)程的共同特征和本質(zhì)屬性之后，用簡(jiǎn)潔的文字語(yǔ)言、數(shù)學(xué)式子或圖表表達(dá)物理概念。
2.運(yùn)用數(shù)理結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
應(yīng)用準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)方法得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分析、計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕矫?。在?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中，數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用使得處理過(guò)程顯得特別簡(jiǎn)捷、直觀。例如：驗(yàn)證勻變速實(shí)驗(yàn)中求解加速度我們可以用逐差法，還可用v-t圖象斜率球加速度。再有在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中描繪小燈泡的伏安特性曲線通過(guò)圖線的變化趨勢(shì)判斷電阻的變化。在測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中閉合電路的伏案特性曲線的截距、斜率的值各是我們沿得到的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻值，這比列方程就解更準(zhǔn)些。
三、物理解題中常用的數(shù)學(xué)知識(shí)
物理解題運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法通常包括方程（組）法、比例法等。
1.方程法
在物理計(jì)算題中是通過(guò)物理方程求解物理未知量的，方程組是由描述物理情景中的物理概念，物理基本規(guī)律，各種物理量間數(shù)值關(guān)系，時(shí)間關(guān)系，空間關(guān)系的各種數(shù)學(xué)關(guān)系方程組成的。
2.比例法
比例計(jì)算法可以避開(kāi)與解題無(wú)關(guān)的量，直接列出已知和未知的比例式進(jìn)行計(jì)算，使解題過(guò)程大為簡(jiǎn)化。應(yīng)用比例法解物理題，要討論物理公式中變量之間的比例關(guān)系，清楚公式的物理意義，
每個(gè)量在公式中的作用，所要討論的比例關(guān)系是否成立。同時(shí)，要注意比例條件是否滿足：物理過(guò)程中的變量往往有多個(gè)。討論某兩個(gè)量比例關(guān)系時(shí)要注意只有其他量為常量時(shí)才能成比例。
關(guān)鍵詞：升壓，降壓，輸出電壓，輸出電流，輸出功率，損耗功率，用電功率，阻抗變換，輸電效率。
現(xiàn)行高中物理課本中對(duì)高壓輸電原理的表述一般是：在電源輸出功率一定時(shí)，升高輸電電壓，減小輸電電流，輸電線上的電能損耗可以得到有效減小。對(duì)這一說(shuō)法，大多數(shù)人至少有兩個(gè)疑惑：（1）輸電電壓增大時(shí)輸電電流卻減小，這種現(xiàn)象還符合歐姆定律嗎？（2）升高輸電電壓，意味著損耗減少，損耗減少意味著節(jié)能，節(jié)能意味著送電功率減少，這不與“電源輸出功率一定”矛盾了嗎？可見(jiàn)，要正確理解高壓輸電的原理并不容易。對(duì)此，我們可以進(jìn)行如下思考：
思考一：設(shè)想有一交流恒壓電源，其輸出電壓為400伏，輸電線電阻為100歐，負(fù)載為額定電壓200伏額定功率40瓦的10支燈泡。則由歐姆定律可推知：此時(shí)燈泡正常工作，電源輸出功率為800瓦，輸出電流為2安，損耗功率為400瓦，用電功率與輸出功率的比值，即輸電效率，為二分之一。
思考二：若電源和負(fù)載不變，而輸電線路加長(zhǎng)為原來(lái)2倍，輸電線電阻變?yōu)?00歐。則由歐姆定律可推知：此時(shí)燈泡亮度不足，燈泡總功率減小為178瓦，電源輸出功率減小為533瓦，輸出電流減小為1.33安，損耗功率減小為355瓦，輸電效率減小為三分之一。
由此可見(jiàn)，負(fù)載用電功率和電源輸出功率，以及輸電效率都會(huì)由于線路的加長(zhǎng)而減小。遠(yuǎn)距離輸電的過(guò)程，首先面臨的是電能難以輸出的問(wèn)題，而不是減小線路損耗的問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，科學(xué)家發(fā)明了“高壓輸電”的方法。
思考三：在電源和負(fù)載不變的前提下，輸電線路加長(zhǎng)為原來(lái)2倍時(shí)，若用升壓變壓器將電源輸出電壓升高至600伏后再送電，則燈泡又能正常工作，但電源輸出功率會(huì)提升至1200瓦，輸出電流增大為2安，損耗功率為800瓦，輸電效率卻仍為三分之一。
由此可見(jiàn)，用高壓輸電的方法，能夠提高電源輸出功率和負(fù)載用電功率，使負(fù)載在輸電線路變長(zhǎng)的情況下仍能正常工作。但同時(shí)由于輸出電流增大，損耗功率也提高了，輸電效率卻沒(méi)有變化。為了解決新的問(wèn)題，科學(xué)家又發(fā)明了“高壓輸電，低壓用電”的方法。
思考四：若電源輸出電壓升高至600伏后，在負(fù)載前加接匝數(shù)比為2比1的降壓變壓器，使負(fù)載與降壓變壓器整體的阻抗變?yōu)樨?fù)載阻抗的4倍，即400歐（降壓變壓器原線圈電壓為燈泡電壓的2倍，電流為燈泡電流的二分之一）。則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為600瓦， 輸出電流減為1安，損耗功率減為200瓦，輸電效率提升為三分之二。
思考五：若電源輸出電壓改升至900伏后，在負(fù)載前改加接匝數(shù)比為4比1的降壓變壓器，使負(fù)載與降壓變壓器整體的阻抗變?yōu)樨?fù)載阻抗的16倍，即1600歐。則燈泡還能正常工作，但電源輸出功率減為450瓦，輸出電流減為0.5安，損耗功率減為50瓦，輸電效率卻提升為九分之八。
由此可見(jiàn)，降壓變壓器的降壓作用，才是輸出電流和損耗功率減小的原因，也是輸電效率提升的原因。降壓變壓器既保證了負(fù)載電壓的恒定，又實(shí)現(xiàn)了阻抗變換，提高了負(fù)載的等效阻抗在輸電線電路總阻抗中所占的比例，提高了輸電效率。升壓升得多，降壓就要降得多，而降得越多，阻抗變換越明顯，輸電效率就越高。關(guān)注輸電效率比關(guān)注線路損耗更有意義。所以，理解輸電原理，既要理解升壓的作用，也要理解降壓的作用。
思考六：若電源輸出電壓改升至1080伏后，在負(fù)載前改加接匝數(shù)比為5比1的降壓變壓器，使負(fù)載與降壓變壓器整體的阻抗變?yōu)樨?fù)載阻抗的25倍，即2500歐；則燈泡還能正常工作，但電源輸出功率減為432瓦，輸出電流減為0.4安，輸電效率卻提升為二十七分之二十五。若電源輸出電壓改升至1650伏后，在負(fù)載前改加接匝數(shù)比為8比1的降壓變壓器，使負(fù)載與降壓變壓器整體的阻抗變?yōu)樨?fù)載阻抗的64倍，即6400歐；則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為412.5瓦，輸出電流減為0.25安，輸電效率卻提升為三十三分之三十二。若電源輸出電壓改升至2040伏后，在負(fù)載前改加接匝數(shù)比為10比1的降壓變壓器，使負(fù)載與降壓變壓器整體的阻抗變?yōu)樨?fù)載阻抗的100倍，即10000歐；則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為408瓦，輸出電流減為0.2安，輸電效率卻提升為五十一分之五十。若電源輸出電壓改升至4020伏后，在負(fù)載前改加接匝數(shù)比為20比1的降壓變壓器，使負(fù)載與降壓變壓器整體的阻抗變?yōu)樨?fù)載阻抗的400倍，即40000歐；則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為402瓦，輸出電流減為0.1安，輸電效率卻提升為貳佰零一分之二百。
發(fā)散思維的培養(yǎng)首先要鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)揮想象力，學(xué)習(xí)知識(shí)要不惟書(shū)，不迷信老師、家長(zhǎng)，大膽質(zhì)疑，淡化標(biāo)準(zhǔn)答案，鼓勵(lì)多向思維。在尋求唯一答案的影響下，學(xué)生往往是受教育越多，思維越單一，想象力越有限。這就要求教師充分挖掘教材的潛在因素，在課堂上啟發(fā)學(xué)生，展開(kāi)豐富的想象力，展現(xiàn)物理情景，構(gòu)想物理過(guò)程，想象物理結(jié)果。
在物理概念規(guī)律的教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生多方位理解、體驗(yàn)，打破常規(guī)，弱化思維定勢(shì)，構(gòu)建物理量和物理規(guī)律的方向思維。如：
利用并聯(lián)電路特點(diǎn)結(jié)合歐姆定律推導(dǎo)出“兩導(dǎo)體并聯(lián)后總電阻與支路電阻的關(guān)系”：組織學(xué)生討論：此值是否比R1、R2都小。不設(shè)具體數(shù)據(jù)，能通過(guò)代數(shù)式變換證明，引導(dǎo)學(xué)生從數(shù)學(xué)的量值關(guān)系，側(cè)面理解剛學(xué)過(guò)的物理規(guī)律。
再如：通過(guò)探索歐姆定律地實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較分析：得出導(dǎo)體AB的，小于導(dǎo)體CD的。在相同的電壓（6.0V）下，IAB=0.6A>ICD=0.4A，問(wèn)：“這個(gè)比值為什么是反映導(dǎo)體本身阻礙電流的性質(zhì)，而不是反映導(dǎo)體容易導(dǎo)電的性質(zhì)。反映導(dǎo)體導(dǎo)電性質(zhì)，同一導(dǎo)體衡量值該是還是？”通過(guò)正向、反向思維加深對(duì)電阻的理解，從而I-U圖像上圖線的斜率誤為電阻值的失誤大大減小。
其次，通過(guò)“一題多解”培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。針對(duì)同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，從相互關(guān)聯(lián)的不同角度考慮，盡可能多地給自己提一些“假如……”“假定……”“否則……”之類(lèi)的問(wèn)題，培養(yǎng)多向考慮的高質(zhì)量思維品質(zhì)。如：
例：一燈泡標(biāo)有“6V，6W”字樣，現(xiàn)要將它接到9V的電源上，并使燈泡正常發(fā)光。求：①需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？②電阻消耗的功率為多大？
解法一：小燈泡正常工作，燈L與電阻R串聯(lián)，根據(jù)IL=IR得：
即
解得：
R=3?
解法二：由電路中各用電器消耗的功率之和等于總功率計(jì)算。
小燈泡正常工作
總功率
R消耗的功率
解法三：根據(jù)串聯(lián)電路電壓分配的關(guān)系計(jì)算。
評(píng)析：通過(guò)“一題多解”，是學(xué)生不滿足于常規(guī)的一般解法，勤思多想，從多角度進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練，使學(xué)生的思維定式具有流暢性，而不至于妨礙思維的靈活性和獨(dú)創(chuàng)性。
再次，利用開(kāi)放性試題培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維
開(kāi)放性試題主要表現(xiàn)在物理情景、條件的不定性，解題過(guò)程、方法的多樣性，解題和結(jié)論的不唯一性。教學(xué)過(guò)程中經(jīng)常設(shè)計(jì)開(kāi)放性試題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)造能力。
例：小明同學(xué)利用圖中所示的電路計(jì)算電阻Rx消耗的功率，已知電源電壓不變，R的阻值為R0，開(kāi)關(guān)S閉合后電流表A1的示數(shù)I0，由于缺少條件，他不能算出，請(qǐng)你補(bǔ)充一個(gè)條件，幫他算出電阻Rx消耗的功率。
分析：此題條件不足，利用公式可以求出Rx消耗的功率，R與Rx并聯(lián)，可知Rx上的電壓，只要知道Rx的阻值，便可求出Rx消耗的功率。所以應(yīng)該補(bǔ)充可求出Rx的功率條件：Rx的阻值為R＇或者Rx的電流為I＇。
解法一：補(bǔ)充條件，Rx=R＇，則
解法二：補(bǔ)充條件，通過(guò)Rx的電流為I＇時(shí)，
解法三：補(bǔ)充條件，干路電流為I，則
最后，在課堂教學(xué)和日常練習(xí)中，通過(guò)學(xué)生自己編題，鍛煉了學(xué)生的發(fā)散思維。自己編題使學(xué)生處于主動(dòng)地位，提高了學(xué)習(xí)的積極性，由于在編題中要考慮各種可能性，訓(xùn)練了學(xué)生思考問(wèn)題的全面性。如：給出條件，通過(guò)學(xué)生自己編題培養(yǎng)學(xué)生從部分出發(fā)認(rèn)識(shí)整體的分析性思維；給出部分條件和結(jié)果，通過(guò)自己編題得到需要的條件，訓(xùn)練學(xué)生的逆向思維，從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。
例：請(qǐng)你根據(jù)電功公式W=UIt和電熱公式Q=I2Rt，自編一道非純電阻電路的計(jì)算題，并求出W和Q。
解析：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電壓為380V，線圈電阻是2?，通過(guò)線圈的電流是10A，式電動(dòng)機(jī)正常工作1s電流做功為W，線圈產(chǎn)生的熱量為Q，求出W和Q。
1.電路的組成
電路就是用導(dǎo)線把電源、用電器、開(kāi)關(guān)等元件連接起來(lái)組成的電流路徑.
（1）電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電源的作用是持續(xù)提供電壓.
常見(jiàn)的電源有直流電源和交流電源，最常用的直流電源是電池，當(dāng)直流電源對(duì)用電器供電時(shí)，電源外部的電流從電源的正極通過(guò)用電器流向負(fù)極，電源內(nèi)部的電流從電源的負(fù)極流向正極，電源內(nèi)、外部的電流形成閉合回路.
（2）用電器的作用是利用電能進(jìn)行工作，工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
（3）導(dǎo)線的作用是輸送電能（傳輸電流）.
（4）開(kāi)關(guān)的作用是控制電流的通、斷.
2.電路的狀態(tài)
（1）通路：處處相通的電路叫做通路.
（2）斷路（開(kāi)路）：在某處斷開(kāi)的電路叫做斷路（開(kāi)路）.
（3）短路（全短路、部分短路）：
導(dǎo)線不經(jīng)過(guò)用電器直接跟電源兩極連接的電路，叫做全短路.發(fā)生全短路時(shí)，電路中的元件會(huì)被燒壞，這是不允許的.
電路中有多個(gè)用電器時(shí)，把其中一個(gè)或部分用電器的兩端用一根導(dǎo)線直接接通，這時(shí)該用電器不工作，這種情況叫做部分短路.部分短路是允許的，有時(shí)還是必要的.
3.電流、電壓和電阻
（1）電流
電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量.電流用字母I表示.在國(guó)際單位制中，電流的基本單位是安培，簡(jiǎn)稱(chēng)安，符號(hào)為A.此外，還有毫安（mA）、微安（μA）.1A=103mA，1mA=103μA.
（2）電壓
電源的作用是維持正、負(fù)極間有一定的電壓，電壓是使導(dǎo)體中形成電流的原因.電壓用字母U表示.電路中要獲得持續(xù)電流的充要條件是：①要有電源；②電路為通路.在國(guó)際單位制中，電壓的基本單位是伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏，符號(hào)為V.此外，還有兆伏（MV）、千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）.1MV=103kV，1kV=103V，1V=103mV，1mV=103μV.
（3）電阻
電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量.電阻用字母R表示.在國(guó)際單位制中，電阻的基本單位是歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，符號(hào)為Ω，此外，還有兆歐（MΩ）、千歐（kΩ）.1MΩ
=103kΩ，1kΩ=103Ω.
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度等有關(guān).多數(shù)金屬的電阻隨溫度的升高而增大.
4.歐姆定律
（1）實(shí)驗(yàn)：研究電流與電壓及電阻的關(guān)系
A.研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片改變電阻中的電流和電阻兩端的電壓.
結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與其兩端電壓成正比.
B.研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)換不同阻值的電阻，通過(guò)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，保證每次電阻兩端的電壓不變.
結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比.
（2）內(nèi)容
一段導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比.這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律.
（3）公式 I=■
說(shuō)明：
A.該定律只適用于純電阻性電路（即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路）.
B.該公式中的三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)著同一狀態(tài)下的同一段電路.
C.由變形得到的公式R=■，提供了測(cè)量和計(jì)算電阻大小的一種方法，并不表示R是由U、I決定的.
5.伏安法測(cè)電阻
（1）實(shí)驗(yàn)原理：歐姆定律的變形公式R=■.
（2）實(shí)驗(yàn)器材：直流電源、電流表、電壓表、開(kāi)關(guān)、阻值未知的定值電阻、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線等.
（3）實(shí)驗(yàn)電路圖（如圖1）：
（4）實(shí)驗(yàn)步驟：連接電路圖，多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，讀出電流表和電壓表的示數(shù)并記錄于表格中；將每一組數(shù)據(jù)代入公式，計(jì)算出電阻值，然后再對(duì)多次實(shí)驗(yàn)的計(jì)算結(jié)果求平均值.
6.重點(diǎn)電路元件的應(yīng)用
7.電路連接的基本方式及其特點(diǎn)
二、考點(diǎn)掃描
考點(diǎn)1.電路
例1 小燈泡的結(jié)構(gòu)如圖1，圖2的4個(gè)圖中連接后能讓完好的2.5V的燈泡發(fā)光的是（ ）.
解析 這道題是課本后面兩道習(xí)題的綜合變形.A圖的接法會(huì)使電流不經(jīng)過(guò)小燈泡而直接從電源的正極流向負(fù)極造成短路；B圖沒(méi)有導(dǎo)線，燈泡斷路；C圖連接正確，是通路，小燈泡能夠發(fā)光；D圖實(shí)質(zhì)跟A圖是一樣的.
答案 C
考點(diǎn)2.電路連接的基本方式
例2 如圖3所示，汽車(chē)在轉(zhuǎn)向前，司機(jī)會(huì)撥動(dòng)方向盤(pán)旁邊的橫桿，汽車(chē)同側(cè)的前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈就會(huì)同時(shí)閃亮、同時(shí)熄滅，這兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈在電路中的連接方式為 ；
司機(jī)所撥動(dòng)的這根橫桿就相當(dāng)于電路中的
.
解析 這道題考查電路連接的兩種基本方式的特點(diǎn)，有的同學(xué)看到“兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈同時(shí)閃亮、同時(shí)熄滅”立刻想到的是電路是串聯(lián)的，因?yàn)榇?lián)電路的特點(diǎn)是開(kāi)關(guān)控制所有的用電器，用電器會(huì)同時(shí)工作或者同時(shí)不工作，但卻沒(méi)有考慮到并聯(lián)電路只要開(kāi)關(guān)在干路上，開(kāi)關(guān)也可以控制這個(gè)電路，也能實(shí)現(xiàn)上述效果，這跟我們平時(shí)經(jīng)常提起的路燈的連接方式相同.這道題為何是并聯(lián)而不是串聯(lián)？因?yàn)閮蓚€(gè)轉(zhuǎn)向燈之間不能互相影響，例如一個(gè)壞了，不會(huì)影響另一個(gè)的工作.
答案 并聯(lián) 開(kāi)關(guān)
考點(diǎn)3.電阻；變阻器
例3 如圖4所示電路，導(dǎo)線a的一端固定連接在鉛筆芯上，當(dāng)導(dǎo)線b的一端在鉛筆芯上左右移動(dòng)時(shí)，燈泡亮暗會(huì)發(fā)生變化這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鉛筆芯是 （選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”），還能說(shuō)明導(dǎo)體的電阻與 有關(guān).受此啟發(fā)，人們制造了一種可以改變電阻的元件，叫做 .
解析 燈泡能亮說(shuō)明鉛筆芯可以導(dǎo)電，鉛筆芯是導(dǎo)體.移動(dòng)導(dǎo)線b的位置燈泡亮度發(fā)生變化說(shuō)明鉛筆芯的電阻隨它的長(zhǎng)度的改變而改變，此處考查同學(xué)們對(duì)影響導(dǎo)體電阻大小的因素的掌握程度，并且涉及到了滑動(dòng)變阻器的原理，就是利用改變接入電路的導(dǎo)體的長(zhǎng)度而改變電路中的電阻.
答案 導(dǎo)體 導(dǎo)體長(zhǎng)度 滑動(dòng)變阻器
考點(diǎn)4.電表的讀數(shù)方法；串并聯(lián)電路的電流電壓規(guī)律；歐姆定律的應(yīng)用.
例4 在如圖5甲所示的電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，兩個(gè)電流表指針偏轉(zhuǎn)均為圖乙所示，則電阻R1和R2中的電流分別為（ ）.
A.1.2A，0.24A
B.0.24A，0.96A
C.0.96A，0.24A
D.0.24A，1.2A
解析 （1）辨別電路的連接方式，由于電流表的內(nèi)阻很小，我們?cè)诜治鲭娐窌r(shí)可以將其看成一根導(dǎo)線，這樣可以分析出R1和R2是并聯(lián)的.
（2）看各個(gè)電流表分別測(cè)誰(shuí)的電流，就看電流表串聯(lián)在哪條支路或者干路上，由圖中可知A1在干路上測(cè)干路電流，A2在R2的支路上，測(cè)R2的電流.
（3）根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)“干路電流等于各支路電流之和”可知，A1的示數(shù)應(yīng)該大于A2的示數(shù)，而題中的兩個(gè)電流表指針?biāo)傅奈恢孟嗤?，那只能是它們所選的量程不同，A1是大量程，示數(shù)為1.2A，A2是小量程，示數(shù)為0.24A，則R2的電流是0.24A，R1的電流是1.2A-0.24A=0.96A.
答案 C
例5 如圖6甲所示的電路中，電燈L1的電阻為10Ω，開(kāi)關(guān)閉合后，V1、V2的示數(shù)分別如圖6乙所示，則V1的示數(shù)為 V，
L2兩端的電壓為 V，通過(guò)L1的電流為 A.
解析 （1）由于電壓表的內(nèi)阻很大，我們?cè)诜治鲭娐窌r(shí)可以將它所在處看成斷路，直接拆除，這樣可以分析出L1和L2是串聯(lián).
（2）看各個(gè)電壓表分別測(cè)哪個(gè)部分電路的電壓，就看電壓表與哪個(gè)部分電路并聯(lián)，由圖中可知V1測(cè)L1和L2的總電壓，也是電源電壓，V2測(cè)L2兩端的電壓.
（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)電路兩端總電壓等于各部分電路兩端電壓之和可知，V1的示數(shù)應(yīng)該大于V2的示數(shù)，而題中的V1的指針偏轉(zhuǎn)程度沒(méi)有V2的大，那只能是V1是大量程而V2是小量程，V1示數(shù)為5.5V，V2示數(shù)為2.5V，則L2的電壓是2.5V，L1的電壓是5.5V-2.5V=3V.
（4）利用歐姆定律I=U/R計(jì)算出L1電流.
答案 5.5V 2.5V 0.3A
三、實(shí)驗(yàn)探究
例6 小明同學(xué)想比較金屬材料甲和金屬材料乙哪個(gè)更容易導(dǎo)電.現(xiàn)有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規(guī)格的金屬絲，規(guī)格如下表所示：
請(qǐng)你幫助小明同學(xué)完成下面的實(shí)驗(yàn)方案.
（1）請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖（用“ ”表示金屬絲）.
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路，實(shí)驗(yàn)器材除金屬絲、干電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還必須選用什么器材？
（3）為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?xiě)出實(shí)驗(yàn)應(yīng)選取的金屬絲（只需填字母代號(hào)）.
（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，你是如何判斷哪種金屬材料更容易導(dǎo)電的？
解析 電路圖可以用最簡(jiǎn)單的電路將電源、金屬材料、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線串聯(lián)起來(lái)，測(cè)量金屬材料乙時(shí)就取下甲換上乙，如果采用圖7的連接方法就不需要再連接電路，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制.選用電流表是為了顯示電流的大小，從而知道金屬材料對(duì)電流阻礙作用的大小，即可知導(dǎo)電性能的好壞.在材料的選擇時(shí)要注意采用控制變量法選擇材料不同而其他因素要相同的兩根金屬.
答案 （1）如圖7所示；
（2）電流表；
（3）A、C；
（4）只閉合SA，讀出電流表的示數(shù)IA；只閉合SC，讀出電流表的示數(shù)IC；將IA和IC的電流大小進(jìn)行比較，電流大的導(dǎo)電性能好.
例7 如圖8所示，在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”時(shí)，小雨同學(xué)用電壓表測(cè)出AB、BC、AC兩端的電壓分別為UAB=3V，UBC=3V，UAC=6V，在表格中記錄數(shù)據(jù)后，下一步應(yīng)該做的是（ ）.
A.整理器材，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論
B.對(duì)換L1和L2的位置，再測(cè)出一組電壓值
C.改變電源電壓，再測(cè)出幾組電壓值
D.換用不同規(guī)格的小燈泡，再測(cè)出幾組電壓值
解析 這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是為了獲得一般性的規(guī)律，因此要多次實(shí)驗(yàn)才能避免偶然性.A選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)少，不能僅以一次數(shù)據(jù)得出結(jié)論；B選項(xiàng)對(duì)調(diào)燈泡的位置并不能改變兩個(gè)燈泡的電壓，同時(shí)實(shí)驗(yàn)次數(shù)也過(guò)少；C選項(xiàng)改變電源電壓并不能改變兩個(gè)燈泡的分壓比例；而D選項(xiàng)換不同規(guī)格的燈泡可以獲得多組一般數(shù)據(jù)，便于得到規(guī)律.
答案 D.
例8 在探究“電壓一定時(shí)，電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電路如圖9所示.先在A、B間接入5Ω的定值電阻R，移動(dòng)滑片P，使電壓表示數(shù)為2V，讀出電流表示數(shù).接著取下5Ω的電阻換上10Ω定值電阻，不進(jìn)行其他操作就閉合開(kāi)關(guān).此時(shí)電壓表示數(shù)及應(yīng)進(jìn)行的操作是（ ）.
A.電壓表示數(shù)大于2V，應(yīng)將滑片P向左滑
B.電壓表示數(shù)大于2V，應(yīng)將滑片P向右滑
C.電壓表示數(shù)小于2V，應(yīng)將滑片P向左滑
D.電壓表示數(shù)小于2V，應(yīng)將滑片P向右滑
解析 探究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，要保持電阻兩端的電壓不變，去改變電阻，但當(dāng)電阻增大時(shí)，它兩端的電壓也隨之變化，為保證結(jié)論的準(zhǔn)確性，要通過(guò)調(diào)節(jié)滑片使電阻兩端的電壓減小為原來(lái)的值，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓關(guān)系去調(diào)節(jié)即可.當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后，AB間的電壓將增大，該實(shí)驗(yàn)要控制AB間的電壓不變，所以下一步的操作是：向右滑動(dòng)滑片，使滑動(dòng)變阻器連入的電阻變大（分壓變大），使AB間的電壓減小，直到電壓表的示數(shù)為2V為止.
答案 B.
例9 用“伏安法”測(cè)電阻，小華實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路如圖10甲所示.
（1）請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將實(shí)物電路連接完整.
（2）正確連接電路后.閉合開(kāi)關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的 端（選填“左”或“右”）.
（3）測(cè)量時(shí)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖10乙所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得Rx= Ω.
（4）如果身邊只有一只電流表或電壓表，利用一已知阻值為R0的定值電阻、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測(cè)出未知電阻Rx.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)測(cè)量Rx阻值的其他方法（只要求畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖并寫(xiě)出Rx的結(jié)果表達(dá)式）.
解析 （1）本題考查的是滑動(dòng)變阻器的連接方法，滑動(dòng)變阻器要串聯(lián)在電路中，并且接線柱選擇一上一下.
（2）為了保護(hù)電路，開(kāi)關(guān)閉合前要使滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值最大.
（3）讀電流表的示數(shù)先看清量程，再認(rèn)清分度值，然后讀數(shù).在電路中電流表測(cè)Rx的電流，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I可得到電阻值的大小.
（4）這一小問(wèn)集合了很多知識(shí)點(diǎn)，需要同學(xué)們有很強(qiáng)的綜合能力.可以將電路串聯(lián)（圖12），分別用電壓表測(cè)R0和Rx的電壓，利用歐姆定律計(jì)算出Rx的阻值，也可以將電路并聯(lián)（圖13），分別用電流表測(cè)R0和Rx的電流，利用歐姆定律計(jì)算出Rx的阻值.
答案 （1）圖11
（2）左 （3）4.8
（4）方法一：
方法二：
四、故障分析
說(shuō)明：分析電路故障問(wèn)題，可以觀察電流表和電壓表的示數(shù)情況.
在串聯(lián)電路中如果發(fā)生了斷路，電路中沒(méi)有電流，電流表的示數(shù)就為0，此時(shí)將電壓表接在完好的那部分電路兩端相當(dāng)于接在電源的同一極，則電壓表的示數(shù)為0，而將電壓表接在斷路的那部分電路的兩端相當(dāng)于接在電源的兩極，則電壓表有示數(shù)，測(cè)的是電源電壓.
在串聯(lián)電路中如果是部分短路，電路中有電流，電流表的示數(shù)就不為0，發(fā)生短路的元件就相當(dāng)于一根電阻為0的導(dǎo)線，根據(jù)U=IR可知其兩端電壓為0，此時(shí)將電壓表接在短路的那部分電路兩端，則電壓表示數(shù)為0，而將電壓表接在完好的元件兩端，則有示數(shù).
例9 如圖14所示電路，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)觀察到：L1和L2兩燈均不亮，電流表無(wú)示數(shù)，電壓表有示數(shù)，其原因可能是（ ）.
A.L1斷路 B.L2斷路
C.電流表斷路 D.電流表短路
解析 圖中是兩個(gè)燈泡串聯(lián)，因?yàn)殡娏鞅頍o(wú)示數(shù)，可知電路中發(fā)生了斷路，再根據(jù)電壓表有示數(shù)，可以確定是L1發(fā)生了斷路，選A.
答案 A
例10 小明同學(xué)按照?qǐng)D15所示的電路“研究串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)”，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和電壓表均有示數(shù).則故障的原因可能是（ ）.
A.L1斷路 B.L1短路
C.L2斷路 D.L2短路
解析 這是個(gè)串聯(lián)電路，因?yàn)殡娏鞅碛惺緮?shù)可以確定電路一定沒(méi)有斷路，燈不亮是因?yàn)槠浒l(fā)生了短路，推得L2發(fā)生了短路，選D.
答案 D
例11 如圖16，電源電壓不變，兩只電表均完好，開(kāi)關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)只有一只電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若電路中只有一個(gè)燈泡出現(xiàn)了故障，則可能是（ ）.
A.電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，燈光L1短路
B.電壓表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，燈泡L1斷路
C.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，燈泡L2短路
D.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，燈泡L2斷路
解析 可以采用假設(shè)的方法分析答案的可能性.如果是電壓表有示數(shù)，則電流表的示數(shù)為0，可知電路中發(fā)生了斷路，而電壓表有示數(shù)，說(shuō)明電壓表連接的兩點(diǎn)之間發(fā)生了斷路，即L1斷路；如果是電流表有示數(shù)，則電路中不會(huì)是斷路，只能是部分短路，根據(jù)電壓表的示數(shù)為0，可知L1短路.
答案 B
例12 在如圖17所示的電路中，電源電壓保持不變.閉合開(kāi)關(guān)S，電路正常工作，過(guò)了一會(huì)兒.燈L熄滅，兩個(gè)電表中只有一個(gè)電表的示數(shù)變小，則下列判斷中正確的是（ ）.
A.燈L斷路 B.燈L短路
C.電阻R斷路 D.電阻R短路
解析 L與R串聯(lián)，電流表測(cè)電流，電壓表測(cè)R的電壓.L熄滅有3種可能，分別是L斷路、R斷路、L短路.
（1）如果是L斷路，則電流表示數(shù)變小為0，電壓表示數(shù)也變小為0，不合題意，舍棄；
（2）如果是R斷路，則電流表示數(shù)變小為0，電壓表則測(cè)電源電壓，示數(shù)增大，符合題意，選項(xiàng)C正確；
（3）如果是L短路，那么電路中電阻減小，電流就增大，電流表示數(shù)變大，電路中只剩下R一個(gè)電阻，其兩端的電壓等于電源電壓，電壓表的示數(shù)增大，不符題意，舍棄.
答案 C
五、典型例題
例13 下列對(duì)如圖18所示電路的分析，錯(cuò)誤的是（ ）.
A.當(dāng)斷開(kāi)S1、S2，閉合S3時(shí)，R1與R2為串聯(lián)
B.當(dāng)斷開(kāi)S3，閉合S1、S2時(shí)，R1與R2為并聯(lián)
C.當(dāng)斷開(kāi)S1，閉合S2、S3時(shí)，R1與R2為串聯(lián)
D.只要同時(shí)閉合S1、S3，就會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象
解析 識(shí)別電路的連接方式，有下列幾種方法：
（1）定義法，此法使用于簡(jiǎn)單的電路.
（2）電流法，就是沿著電流的方向看電路中的電流是不是始終是一條路徑，如果是則是串聯(lián)，如果大于一條則是并聯(lián).此法是我們常用的方法.
（3）拆除法，就是拆除任何一個(gè)用電器，看其他的用電器有沒(méi)有電流，如果沒(méi)有則是串聯(lián)，有則是并聯(lián).此法適用用暗箱電路.
（4）節(jié)點(diǎn)法，無(wú)論導(dǎo)線有多長(zhǎng)，只要中間沒(méi)有電源或用電器，導(dǎo)線兩端點(diǎn)均可以看做為同一個(gè)點(diǎn).此法可以簡(jiǎn)化導(dǎo)線較多，看起來(lái)比較繁瑣的電路.
本題比較適用的方法是電流法，沿著電流的方向，看電路的連接方式.當(dāng)斷開(kāi)S1、S2，閉合S3時(shí)，R1與R2為串聯(lián)，則A選項(xiàng)正確；當(dāng)斷開(kāi)S3，閉合S1、S2時(shí)，R1與R2為并聯(lián)，B選項(xiàng)正確；當(dāng)斷開(kāi)S1，閉合S2、S3時(shí)，電流在流過(guò)R1之后分成兩條路，一條路上是閉合的開(kāi)關(guān)（相當(dāng)于一根導(dǎo)線），另一條路上是R2，則R2被短路，電路中只有一個(gè)電阻R1，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；如果同時(shí)閉合S1和S3，電流將從電流正極直接經(jīng)過(guò)S1和S3這條路回到電源的負(fù)極，造成全短路，這是決不允許的，D選項(xiàng)正確.
答案 C
例14 圖19中的電路圖和實(shí)物圖相對(duì)應(yīng)的是（ ）.
解析 沿著電流的方向，發(fā)現(xiàn)在電流流經(jīng)L1之前分路，一條支路上是L1，另一條之路上是S2和L2，然后電流匯合，再流經(jīng)S1回到電源的負(fù)極，折換成電路圖時(shí)，L1在支路上，S2和L2在另一條支路上，S1在干路上.
答案 D
例15 從歐姆定律可以導(dǎo)出公式R
=■，下列說(shuō)法中正確的是（ ）.
A.當(dāng)電壓U增大為原來(lái)的2倍時(shí)，電阻R也增大為原來(lái)的2倍
B.當(dāng)電流I增大為原來(lái)的2倍時(shí)，電阻R減小為原來(lái)的1/2
C.通過(guò)導(dǎo)體的電流若為零，電阻也為零
D.即使導(dǎo)體兩端的電壓為零，電阻也不為零
解析 導(dǎo)體電阻可由導(dǎo)體兩端的電壓值與流過(guò)導(dǎo)體的電流值的比值求得，但是導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與流過(guò)的電流和兩端的電壓無(wú)關(guān).
答案 D
例16 如圖20所示的電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器R2的滑片P由b端移到a端的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是（ ）.
A.電壓表和電流表的示數(shù)都變大
B.電壓表和電流表的示數(shù)都變小
C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
解析 分析電路，R1和R2串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)R1兩端的電壓，當(dāng)滑片有b端向a端移動(dòng)時(shí)，R2的阻值變小，電路中的總電阻變小，所以電流變大，則電流表示數(shù)變大，R1的阻值不變，電流變大，根據(jù)U=IR可知其兩端電壓是變大的，則電壓表示數(shù)也是變大的.
答案 A
例17 甲、乙兩只定值電阻，甲標(biāo)有“10Ω 1A”，乙標(biāo)有“15Ω 0.6A”，把它們串聯(lián)起來(lái)，電路中允許通過(guò)的最大電流為
A，兩端允許加上的最高電壓是 V.把它們并聯(lián)起來(lái)，電路中允許通過(guò)的最大電流為 A，兩端允許加上的最高電壓是 V.
解析 兩電阻串聯(lián)，則兩電阻的電流相等，所以電流不能超過(guò)任一電阻的額定電流，可確定電流值為0.6A，由歐姆定律求出允許加的最大電壓.兩電阻并聯(lián)，則兩電阻兩端的電壓相等，所加電壓不能超過(guò)任一電阻的額定電壓，則由歐姆定律求出兩電阻的電壓，即可知允許加上的最高電壓；由最高電壓可求得電路中允許通過(guò)的最大電流.
具體計(jì)算過(guò)程：
（1）串聯(lián)：
先確定I=0.6A；
由歐姆定律得：
U總=IR總=（10Ω+15Ω）×0.6A=15V.
（2）并聯(lián)：
由歐姆定律得：
U甲=I甲R(shí)甲=10Ω×1A=10V；
U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V.
故電路兩端所加電壓U最大不得超過(guò)9V.
此時(shí)通過(guò)甲的電流
I1=■=■=0.9A；
通過(guò)乙的電流I2=■=■=0.6A.
所以電流中允許通過(guò)的最大電流
I=I1+I2=0.9A+0.6A=1.5A.
答案 0.6 15 1.5 9
六、仿真測(cè)試
1.LED燈是種新型的高效節(jié)能光源，它的核心元件是發(fā)光二極管.二極管由下列哪種材料制成（ ）.
A.陶瓷材料 B.金屬材料
C.半導(dǎo)體材料 D.超導(dǎo)材料
2.下列關(guān)于導(dǎo)體的說(shuō)法中，正確的是（ ）.
A.一根金屬絲被均勻拉長(zhǎng)后，它的電阻將變大
B.導(dǎo)體中沒(méi)有電流通過(guò)時(shí)，導(dǎo)體就沒(méi)有電阻
C.保險(xiǎn)絲都是用半導(dǎo)體材料制成的
D.粗導(dǎo)線的電阻一定比細(xì)導(dǎo)線的電阻大
3.為了比較電阻R1和R2的大小，4位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了圖1所示的電路，其中不可行的是（ ）.
4.小剛同學(xué)用圖2所示的電路研究電流跟電阻的關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)A、B兩點(diǎn)間電阻由8Ω更換為6Ω后，他下一步的操作是（ ）.
A.記錄電流表和電壓表的示數(shù)
B.將變阻器滑片向左移動(dòng)
C.將變阻器滑片向右移動(dòng)
D.增加電池?cái)?shù)
5.如圖3所示電路，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“2A 20Ω”字樣.以下四個(gè)圖像中，能正確表示當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，通過(guò)小燈泡L的電流I與滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻R的關(guān)系的是（ ）.
6.如圖4所示的電路，電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合，電流表的示數(shù)為0.5A，電壓表的示數(shù)12V；斷開(kāi)電路后，將電壓表、電流表的位置互換，S1斷開(kāi)、S2閉合，電流表的0.3A.則（ ）.
A.R1=16Ω B.R1=40Ω
C.R2=16Ω D.R2=24Ω
7.一節(jié)干電池的電壓為 V.家庭電路中，電冰箱與電視機(jī)是 的（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”），家中電燈工作時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為光能.
8.大量實(shí)驗(yàn)證明：人體安全電壓不能高于36V，當(dāng)通過(guò)人體的電流接近30mA時(shí)就會(huì)有生命危險(xiǎn).據(jù)此可以推斷，人體是
（選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”），人體電阻約
Ω.
9.圖5中，電阻箱的讀數(shù)是 Ω.
10.如圖6所示，虛線框內(nèi)有兩個(gè)阻值分別為5Ω、10Ω的電阻，小明同學(xué)想了解其連接方式，于是用3V的電源、電流表和開(kāi)關(guān)進(jìn)行了檢測(cè)，閉合開(kāi)關(guān)后，測(cè)得電流表的讀數(shù)為0.2A.則這兩個(gè)電阻的連接方式是 ，若要增大電流表的讀數(shù)，可以采取的措施有 .
11.如圖7所示電路中，當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)后，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片P向右移動(dòng)時(shí)：電壓表示數(shù) ，電流表A1示數(shù) ，電流表A2示數(shù) .（選填“變大”“變小”或“不變”）
12.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系.
【提出問(wèn)題】通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓及導(dǎo)體電阻的大小有什么關(guān)系？
【猜想】①導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比.
②導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的平方成正比.
③導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
【實(shí)驗(yàn)器材】電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，開(kāi)關(guān)一個(gè)，3個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），2只滑動(dòng)變阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），導(dǎo)線若干.
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
（1）小明按圖8正確連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表指針超過(guò)量程.小明操作中的錯(cuò)誤是
.
（2）小明改正錯(cuò)誤后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變定值電阻R兩端的電壓，測(cè)得電流、電壓的值如表一.分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論
.
表一
（3）小紅在探究猜想③時(shí)，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片，使與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到了表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).分析數(shù)據(jù)得出，猜想③是正確的.實(shí)驗(yàn)中，小紅多次移動(dòng)變阻器滑片的目的是
.
表二
（4）小華在探究猜想③時(shí)，重新設(shè)計(jì)了電路，保持電壓表的示數(shù)為3V，得到了與表二相同的數(shù)據(jù)，也完成了實(shí)驗(yàn)探究.小華與小紅的實(shí)驗(yàn)相比不同之處是：
.
（5）小紅實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇的變阻器規(guī)格是
.
13.小華想利用電流表和阻值已知的電阻R0測(cè)量電阻Rx的電阻值.他選擇了滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電流表，并連接了部分實(shí)驗(yàn)電路，如圖9所示.
（1）請(qǐng)你添加兩根導(dǎo)線幫助小華完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.
（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為I1，當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2均閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為I2，請(qǐng)用I1、I2和R0表示Rx . Rx= .
14.小華同學(xué)用下列器材做“測(cè)量小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻”實(shí)驗(yàn)，已知小燈泡的額定電壓為2V.
（1）請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，在圖10甲中完成該實(shí)驗(yàn)的電路連接.
（2）開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片P置于 端.
（3）開(kāi)關(guān)閉合后，小華發(fā)現(xiàn)，無(wú)論怎樣移動(dòng)滑片P，燈泡總是不亮且電壓表、電流表均無(wú)示數(shù).如果電路中只有一處故障，則不可能是 造成的.（答一種情況即可）
（4）故障排除后，小華將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)上描點(diǎn)連線成如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時(shí)，燈絲的電阻為 Ω.
15.如圖11所示電路，電源電壓為12V，R1=10Ω，滑動(dòng)變阻器最大阻值為100Ω，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，為了不燒壞電表，變阻器阻值變化范圍為多大？
16.如圖12所示的電路，電源電壓6V且保持不變，燈L1的電阻為15Ω.
（1）開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1A，求燈L2的電阻；
（2）開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A，求燈L3的電阻.
仿真測(cè)試參考答案
1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.C
7.1.5 并聯(lián) 電 8.導(dǎo)體 1200
9.4635 10.串聯(lián) 將兩個(gè)電阻并聯(lián)
11.不變 變大 變大
12.（1）沒(méi)將滑片移到阻值最大的一端
（2）導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比.
（3）調(diào)節(jié)電阻兩端電壓使其保持為1.5V不變.
（4）小華是將電壓表并在了滑動(dòng)變阻器兩端，而小紅是并在電阻兩端.
（5）50Ω 1A
13.（1）如圖
（2）Rx=■R0
14.（1）如圖
（2）A （3）燈斷路或燈短路 （4）4