導語：如何才能寫好一篇歐姆定律變化量，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】歐姆定律 應用 初中科學 教學策略 探索

“歐姆定律及其應用”的教學目標是讓學生理解歐姆定律，并應用歐姆定律進行簡單計算；能根據歐姆定律及其電路的特點，更深刻理解串、并聯電路的特點；通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養學生邏輯思維能力，觀察、實驗能力以及分析問題、概括問題、解決問題的能力，并養成學生解答電學問題的良好習慣。通過實驗探究等學習方法，激發和培養學生學習科學的興趣，培養學生實事求是的科學態度以及認真謹慎的學習習慣。

近幾年，中考對“歐姆定律及其應用”的考查非常多，歸納一下，主要是從這么幾方面進行考查的。

1、以歐姆定律為基礎，結合串、并聯電路的電壓、電流、電阻特點，解決一些簡單的計算。

例1、如圖3所示， ，A的示數為2.5A，V的示數為6V；若R1，R2串聯在同一電源上，通過R1的電流為0.6A，求R1和R2的電阻值。

圖3

解析：此題考查了學生對并聯電路特點的掌握和對歐姆定律公式的理解。在解物理題中，數學工具的應用很重要。本題可先根據并聯電路的特點，找出R1、R2和總電阻的關系。

2、結合伏安法測電阻的相關知識，更深刻的理解歐姆定律的生成，強化電學實驗操作技能的考查。

例2、給出下列器材：電流表（0～0.6A，0～3A）一只，電壓表（0～3V，0～15V）一只，滑動變阻器（0～10 ）一只，電源（4V）一個，待測電阻的小燈泡（額定電壓2.5V，電阻約10 ）一個，開關一只，導線若干，要求用伏安法測定正常發光時小燈泡燈絲的電阻，測量時，兩表的指針要求偏過表面刻度的中線。

（1）畫出電路圖；

（2）電流表的量程選 ，電壓表的量程選 ；

（3）下列必要的實驗步驟中，合理順序是 。

A. 閉合開關 B. 將測出的數據填入表格中

C. 計算被測小燈泡的燈絲電阻 D. 讀出電壓表，電流表的數值

E. 斷開開關 F. 將滑動變阻器的阻值調到最大

G. 對照電路圖連好電路 H. 調節滑動變阻器，使電壓表的示數為2.5V

解析：歐姆定律的得出是根據伏安法測電阻的電路圖來進行探究的，而伏安法測電阻同時也是歐姆定律的一個應用。所以伏安法測電阻與歐姆定律的應用其實是相輔相成的。對伏安法測電阻的相關知識的考查，其實更能幫助學生理解歐姆定律的生成。并且通過自己畫電路圖的過程，考查了學生對電路連接的作圖能力和實驗設計能力。

3、應用“歐姆定律”判斷電路中各電表的示數變化

例3、如圖1所示，電源電壓保持不變，當滑動變阻器滑片P由左端向右移到中點的過程中，下列判斷正確的是（ ）

A. 電壓表和電壓表A1，A2和示數變大

B. 電流表A1示數變大，電流表A2和電壓表示數不變

C. 電流表A2示數變大，電流表A1，電壓表示數不變

D. 條件不足，無法判斷

解析：本題考查了利用歐姆定中電壓、電流、電阻的關系來判斷電流表、電壓表示數變化的同時，也考查了學生對復雜電路的判斷能力，電表測哪個用電器的電壓，測通過哪個用電器的電流等。R1和R2是并聯關系， 測電源電壓； 測干路電流， 測R2的電流。

答案： B

4、通過解方程的方法結合歐姆定律，解決由于電阻變化而引起電壓、電流變化的題。

例4、 如圖2所示，變阻器R0的滑片P在移動過程中電壓表的示數變化范圍是0～4V，電流表的示數變化范圍是1A～0.5A，求電阻器R的阻值、變阻器R0的最大阻值和電源電壓U。

圖2

解析：在電路中由于電阻發生變化引起的電流、電壓變化的題，如不能直接用歐姆定律和串、并聯電路特點直接求解，可考慮用方程解題。在設未知數時，盡量設電源電壓、定值電阻等電路中不會變化的量。首先分析一下電路圖，弄清電流表測量對象，同時可看出電壓表示數為0V時，電流表示數最大為1A，電壓表示數為4V時，電流表示數最小為0.5A。但根據已知，用歐姆定律和串聯電路的特點能直接求出的量只有R0的最大電阻值，別的再無法直接求出，因此這里必須要列方程來解。

5、“歐姆定律”和生活實際的結合，提高學生觀察生活的能力和解決實際問題的能力。

例5、下圖是新型節能應急臺燈電路示意圖，臺燈充好電后，使用時可通過調節滑動變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度，假定電源電壓、燈泡電阻不變，則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖象是（ ）

解析：燈L和滑動變阻器串聯，電源電壓U、燈泡電阻 不變。當滑片向左移動時，滑動變阻器的電阻變大，即電路中的總電阻變大，由 知，電路中的電流I會變小，則燈泡兩端電壓 也會變小。

答案：選C。

結論：授之以魚不如授之以漁，以上總結的題目類型可能并不完全，但只要學生能掌握并真正理解歐姆定律的內涵，就能很好的應用它來解決生活實際中真正出現的問題，把理論轉化為實踐才是學習的真正目的。

參考文獻

[1] 謝妮.歐姆定律教學的優化設計[J]. 職業

[2] 鄒冠男.歐姆定律知識梳理[J]. 中學生數理化（八年級物理）（人教版）

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關鍵詞：歐姆定律；教學思考；教學研究

一、在歐姆定律教學過程當中，學生經常會遇到的問題

物理學科作為一門科學類學科，其教學內容通常比較枯燥，部分學生表示學習比較費勁，如何能讓學生徹底明白和消化歐姆定律，是教師需要考慮的問題。教師可制訂相關學習計劃，針對不同層次的學生制訂適合的學習計劃。教學中的重點：電流、電壓、電阻等相關知識點，一定要重點講解以便學生掌握，將理論知識與動手實踐結合起來，讓學生在實踐中加強對實驗中的儀器和知識點的把握。

二、讓學生明白歐姆定律的主要內容即電流、電壓、電阻三者之間的關系

歐姆定律作為初中物理電學的基礎，在初中教學之中只涉及部分電路，只有充分掌握了歐姆定律才能進一步學習電學部分的相關理論分析和計算。歐姆定律即闡述電流、電壓、電阻三者之間相互關聯的關系，教師在實驗當中引導學生自己推算出電壓、電阻、電流三者之間的關系，從而引出歐姆定律，讓學生的記憶更加清楚。演示實驗完成后要讓學生自己動手，加深理解。

掌握基礎定律知識后，教師則應當引導學生分析三者之間變化的問題，即電流是隨著電阻與電壓的變化而改變。在歐姆定律例題分析中比較常見的問題是多個變量的問題分析，教師要引導學生分析，運用一不變二變的方法來進行問題分析。由于初中學生的理解水平有限，且電壓、電流、電阻的概念比較抽象，教師可借助多媒體教學工具，利用相關教學短片幫助學生理解。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”，并且引導學生明白電阻是導體自身的特有屬性，電阻的大小是受到溫度、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，電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變，只是運用電壓和通過的電流比例數值表達起來比較方便。

很多學生在學習歐姆定律之后，錯誤地以為電阻是受電流與電壓影響的。相關教師一定要及時糾正學生的錯誤理解，教師在做演示實驗時，需要讓學生明白研究方法。運用控制變量法來研究，如電阻不變，研究電流與電壓之間的數量關系；電壓不變，來分析電阻與電流之間的量變關系，并且要直接將實驗方法演示給學生看，從而加深學生的理解。

三、讓學生一帶一，提高學生掌握程度

不同的學生對歐姆定律的掌握程度不盡相同，教師可將成績優秀的學生與成績較差的學生進行分組，形成學習氛圍較好的學習小組。采取團體合作的方式來幫助學生學習，有些學生面對老師和面對同學學習效果也不同。學生相互之間的溝通比較方便，理解能力也大體相同，進步速度也相對較快，教師從一旁進行指導。讓學生在掌握了基礎的相關知識以后，教師再進行分析，讓學生充分掌握后再進行鞏固提高，能提高舉一反三采取多方面思維的能力。學生之間相互討論，也能形成良性的競爭式學習，另外樹立學習的榜樣，也能從心理上鼓勵學生主動學習，幫助學生產生學習興趣和學習積極性。并且讓學生不定期進行交換學習，以促進學生的整體學習水平。這樣既能促進學生相互之間學習進步，又能培養學生團結合作的精神。

總之，歐姆定律作為電學的基礎，學生必須真正掌握該定律，教師在實際教學過程當中，應該對物理教學內容進行細化和具體化，讓不同層次的學生群體都能充分掌握。此外，還要引導學生在思維方面和動手實踐方面進行改進，并且從中歸納出一些行之有效的教學方法，從而讓學生更好地掌握歐姆定律的基礎理論，為以后的學習做好鋪墊，提高相關教學任務的質量，在實際教學過程當中，注重培養學生的動手實踐能力、案例分析和其他方面解決問題的能力，讓學生能夠掌握控制變量法。同時要培養學生積極探索事物本質的科學精神，切實提高學生的物理綜合素質。

參考文獻：

[1]宣小東.對現行教材中歐姆定律教學設計的一些思考[J].物理教學探討，2005（3）.

[2]許忠林.初中物理歐姆定律教學中常見的問題及對策研究[J].成才之路，2015（9）.

[3]符東生.關于初中“歐姆定律”教學的思考[J].物理教學，2014（8）.

[4]王存香.《歐姆定律》教學思考[J].數理化解題研究，2014（5）.

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1、“閉合電路的歐姆定律”是人教版新課標高二物理選修3-1《恒定電流》第七節的內容。本節課是在學習了部分電路歐姆定律、焦耳定律以及電動勢等概念的基礎上進行的，是分析各種電路的基礎，既是電學的重要規律之一，也是本章的教學重點。

2、從教材結構看，教材采用傳統的處理方法：先利用能量守恒導出閉合電路的歐姆定律，進而得出路端電壓隨著外電阻變化的規律。這樣的程序，數學演繹推理的味道很濃，加之沒有令人信服的實驗，缺少了對物理規律的感性認識的過程，學生難以形成比較深刻的理解。

二、學情分析

1、從學生的認識結構和能力水平來看，學生不知道電源的內阻對閉合電路的影響，因此，常常把路端電壓看成是不隨外電路變化的。這種先入為主的錯誤觀念，容易形成思維定勢，僅通過幾次講解是難以逆轉的。

2、學生已學習了電動勢、內電阻、外電阻等概念，知道部分電路的歐姆定律。

三、教學目標

1、基礎知識技能方面：

（1）導出閉合電路的歐姆定律

（2）研究路端電壓的變化規律，掌握閉合電路中的

（3）學會運用閉合電路的歐姆定律解決簡單電路的問題，知道閉合電路中能量的轉化。

2、能力方面：

（1）通過實驗，讓學生積極主動的探求科學結論，成為知識的探索者和“發現者”，在獲得知識的同時發展能力。

（2）通過分組隨堂實驗，培養學生利用實驗研究，得出結論的探究物理規律的科學思路和方法，加強對學生科學素質的培養。

（3）通過利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。

3、思想及情感方面：

A.通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生“事物普遍聯系”的觀點。

B.通過分析外電壓變化的原因，了解內因與外因關系。

C.通過短路電流的模擬實驗，加強學生的安全用電意識。

D.通過先猜想再驗證的教學模式，培養學生“大膽猜想，小心求證”的科學研究態度以及合作實驗的意識。

四、重點難點

1.重點：閉合電路的歐姆定律的導出

2.難點：路端電壓的變化規律，

應用閉合電路的歐姆定律解決簡單的實際問題

五、突破重難點的教學設計思想

1、營造能引起學生認知沖突的問題情景

設計一個如圖1所示的電路，讓學生先猜測再觀察實

驗現象。（小燈接電動勢為3v電源時較亮）讓學生產生強烈的認知沖突，激發了他們的探求新知的動機，為突破重難點提供了良好的開端。

2、讓學生積極主動地去歸納物理規律、構建自己的正確理解

教師演示實驗， 讓學生在實驗數據中探索出“新”的物理規律，使學生在探研過程中分析、歸納、推理的能力得到提高，同時也突破了教學難點。

六、課前準備

【教學用具】

自制演示實驗電路板、干電池、安培表、伏特表、滑動變阻器、電鍵、導線、課件等。

七、教學過程

（一）創設情景引入新課

演示實驗一：電源電動勢增大時小燈泡的亮度變化

教師出示電路板，小燈泡與兩節干電池串聯，閉合開關，小燈泡發光。在原電源的基礎上，再串上4節干電池，讓學生猜想：閉合開關后，小燈泡可能會發生什么現象？

教師演示：發現小燈泡變暗了。

留下疑問：是什么原因導致小燈泡沒有變得更亮，也沒有燒壞，而是變暗了呢？

（二）新課教學

1、閉合電路的歐姆定律的推導

設問：我們已經學習了電動勢，知道電動勢是反映電源將其他形式的能量轉化為電能本領的物理量，在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，那如果電源接入了電路，電動勢與內電壓、外電壓之間又有怎樣的關系呢？

演示實驗二：E與U內、U外的關系

教師向學生介紹可變內阻電源裝置。讓同學們仔細觀察兩個電表的讀數并記錄五組數據。教師邊演示邊讓學生記錄數據。

2、路端電壓與負載的關系

探究活動二：路端電壓與負載的關系

老師引導學生設計電路圖。讓學生分組實驗探究路端電壓與負載的關系，注意短路、斷路兩種特例的分析，記錄實驗現象。

演示實驗三：低壓電源短路

電路短路時，電路當中的電流非常大，會造成很嚴重的后果，生活中一定要避免短路的發生。教師演示模擬電源短路的小實驗（為了安全起見，只用10V的學生電源），加強學生安全用電意識。

教師：通過實驗我們研究了路端電壓和負載的關系，在實驗過程中我們發現當外電阻變化時，電流會變，路端電壓也會變，那路端電壓和電流之間會不會有直接的關系呢？

探究活動三：路端電壓與電流的關系（推理法與圖象法相結合）

引導學生利用閉合電路的歐姆定律推導路端電壓與電流關系的數學表達式：教師：大家利用所學的數學知識推斷一下：若以電流為自變量，路端電壓為因變量，那么

函數圖象應該是怎樣的？

教師利用幻燈片展示一張U-I圖像，讓學生觀察這張圖像，思考直線與Y軸、X軸的交點分別代表什么物理意義，引導學生深刻理解圖像。

探究活動四：閉合電路中的功率關系

教師：引導學生推導得到有關功率的相關結論：

教師：學習了有關閉合電路的歐姆定律相關的知識后，我們一起來看看在剛上課時所留下疑問：電源電動勢由3V變成9V，為什么小燈泡會變暗呢？

學生自己分析，推測小燈泡變暗的原因。

演示實驗四：多個小燈泡并聯時的亮度變化

例題：當開關逐漸閉合時，小燈泡的亮度會發生怎樣的變化，電壓表的讀數呢？

教師展示電路板，先讓學生自己分析，再用實物演示講解。

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此類題目的特點往往是：題目給出電路圖，電路中一般含有一個或兩個電阻（或燈泡），滑動變阻器一個，電壓表、電流表若干。當滑動變阻器滑片移動時，讓學生去判斷電流表、電壓表的示數如何改變。

根據電路元器件連接方式，把此類問題歸為簡單電路和復合電路兩類進行分析。

一、簡單電路（用電器與滑動變阻器純串聯或純并聯）

1.純串聯

如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時，各表示數如何變化？

[分析]：在此題中，電阻、滑動變阻器三者串聯，I=I1=I2，R=R1+R2。。當滑片向左移動時，R2變大，R1不變，R變大，根據歐姆定律I=■，電源電壓U不變，I應減小，I1、I2均減小，再根據歐姆定律U1=I1R1可知U1減小，最后根據U=U1+U2知道U2增大。

[結果]：安培表示數減小，伏特表1示數減小，伏特表2示數增大。

2.純并聯

如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化？

[分析]：由于電阻和滑動變阻器并聯，故U=U1=U2，伏特表示數為電源電壓保持不變，當滑片向左移動時，R2變大，R1不變，根據■=■+■，則R變大,根據歐姆定律I=■知I應減小。而R1電阻、電壓均不變，故I1不變。再根據I=I1+I2知I2應減小。

[結果]：安培表示數減小，伏特表示數不變，安培表1示數不變，安培表2示數減小。

二、復合電路（滑動變阻器與用電器串并聯混聯）

1.滑動變阻器在干路中，兩電阻并聯

如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化？

[分析]：此種情況由于R1、R2電阻都不變，可將兩電阻并視為一個電阻，它們兩端的電壓相同，故它們電流變化方向是相同的。這樣此題思路就同純串聯電路一樣。

[結果]：安培表示數減小，伏特表1示數減小，伏特表2示數增大，安培表1示數減小，安培表2示數減小。

2.滑動變阻器在支路中

如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數如何變化？

[分析]：此種情況較為復雜。由于R1、R2并聯，所以它們兩端電壓相等為U1，且U=U1+U3，I=I1+I2。當滑片向左移動時，R2變大，導致電路總電阻R增大，根據歐姆定律I=■，電源電壓U不變，I應減小，對于R3，再根據歐姆定律U3=IR3可知U3減小,再根據U=U1+U3知道U1增大，從而得到I1增大，最后根據I=I1+I2知道I2減小。

[結果]：安培表示數減小，伏特表1示數增大，伏特表3示數減小，安培表1示數增大，安培表2示數減小。

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【關鍵詞】物理 電路 電學

【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2013）30-0133-02

動態電路是指滑動變阻器滑片的移動或開關的閉合與斷開引起電路的變化，通常考查電壓表或電流表示數的變化情況。動態電路分析一直是電學主流題型之一，中考一般出現在選擇、填空或實驗題中。主要是考查學生對歐姆定律、電能、電功率的把握及其運用電學知識解決實際電路問題的能力。

一 如何解決此類問題

首先要分析電路是串聯還是并聯，各個電表分別測哪個用電器的哪個物理量。（1）若是通過移動滑片來改變電路，先分析電阻如何變化。若是串聯電路，電阻的變化會引起電流的變化，再根據串聯電路分壓的規律（分壓與電阻成正比）判斷電壓表的示數變化。（2）若是并聯電路，根據并聯電路中各支路兩端電壓相等，通過電壓表的位置判斷，一般情況下，此時電壓表示數不變；再根據各支路工作互不影響，判斷電流表的示數是否變化，最后再判斷如何變化。（3）若是通過開關改變電路，需分別分析開關斷開時和開關閉合時電路的連接情況，以及各個電表分別測什么，再對比電表示數的變化。

二 典型例題

下面例舉兩種典型例題以供參考。

1.滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起電路中電學物理量的變化

第一，串聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化。

例1：如圖1，是典型的伏安法測電阻的實驗電路圖，當滑片P向右移動時，請你判斷電流表和電壓表的變化。

分析：（先確定電路，再看電阻的變化，再根據歐姆定律判斷電流的變化，最后根據歐姆定律的變形公式判斷電壓的變化。）此電路是串聯電路，電流表測的是總電流，電壓表測的是R1兩端的電壓。當滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器的電阻增大，電路的總電阻增大，從而使電路中的總電流減小。因此，電流表的讀數減小。根據歐姆定律U1=I總R1，R1兩端的電壓減小，因此，電壓表的讀數減小。

針對練習：

[練習一]在如圖2所示電路中，當閉合開關后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（ ）。

A.電流表示數變大，燈變暗；

B.電流表示數變小，燈變亮；

C.電壓表示數不變，燈變亮；

D.電壓表示數不變，燈變暗。

[練]在如圖3所示電路中，當閉合開關后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時（ ）。

A.電壓表示數變大，燈變暗；

B.電壓表示數變小，燈變亮；

C.電流表示數變小，燈變亮；

D.電流表示數不變，燈變暗。

第二，并聯電路中滑動變阻器的滑片P的位置的變化引起的變化。

例2：如圖4，當滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化。

分析：（先確定電路，然后看準每個電表分別測的電壓和電流值，再根據歐姆定律判斷變化，歐姆定律無法判斷的再用電路的電流、電壓、和電阻的關系判斷。）此電路是并聯電路，電壓表測的是電源電壓，電流表A1測的是支路上通過R1的電流，電流表A2測的是總電流。當滑動變阻器的滑片向右移動時，滑動變阻器的電阻增大，導致并聯電路的總電阻增大，因此電路中的總電流減小，電流表A2的讀數減小。由于定值電阻R1的阻值和它兩端的電壓保持不變，根據歐姆定律通過R1的電流不變，因此，電流表A1的讀數不變。由于電壓表測的是電源電壓，所以電壓表的讀數也不變。

針對練習：

[練習三]如圖5，當滑片P向右移動時，A1表、A2表和V表將如何變化？

[練習四]如圖6所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表A1的示數如何變化？電壓表V與電流表A示數的乘積將如何變化？

2.開關的斷開或閉合引起電路中電學物理量的變化

例3：在如圖7所示的電路中，開關K由斷開到閉合時，電流表的示數將 ，電壓表的示數將 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。

分析：（先畫出開關斷開和閉合時的等效電路，然后再根據歐姆定律判斷。）

如圖8所示，開關斷開時電阻R1和R2構成串聯電路，電流表測的是總電流，電壓表測得是R1兩端的電壓。開關

閉合時，整個電路只有一個電阻R1，電流表測的是總電流，電壓表測的是R1兩端的電壓，也是電源電壓。

如圖9所示，當開關由斷開到閉合時電路中的總電阻減小，所以電路中的總電流增大，電流表的讀數增大。由于串聯電路是分壓電路，所以電壓表的讀數增大。

針對練習：

[練習五]在圖10中，燈泡L1和燈泡L2是 聯連接的。當開關K由閉合到斷開時，電壓表的示數將 ；電流表的示數將 （選填“增大”、“不變”或“減小”）。

[練習六]如圖11所示，電源電壓不變，R1、R2為定值電阻，開關S1、S2都閉合時，電流表A與電壓表V1、V2均有示數。當開關S2由閉合到斷開時，下列說法正確的是（ ）。

A.電壓表V1示數不變；

B.電流表A示數不變；

篇6

模塊一

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，電流表的示數變化范圍為0.5A～1.5A之間，電壓表的示數變化范圍為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；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電路的動態分析．

解析：

由電路圖可知，電阻R0與滑動變阻器串聯，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，電壓表的示數為6V，

串聯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，電流表的示數范圍在1A至2A之間，電壓表的示數范圍在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；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律．

解析：

由電路圖可知，電阻R與滑動變阻器R′串聯，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，電壓表的示數為9V，

串聯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；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電阻的串聯．

解析：

由電路圖可知，滑動變阻器R2與電阻R1串聯，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，

當電流表示數為I1＝0.6A時，滑動變阻器接入電路的電阻最小，

根據歐姆定律可得，電阻R1兩端電壓：

U1＝I1R1＝0.6A×5Ω＝3V，

因串聯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．

電流表的示數變化范圍是0.2A～0.5A

考點：

歐姆定律的應用；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律；電阻的串聯；電路的動態分析．

解析：

由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流．

⑴根據歐姆定律可得，電壓表的示數為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時，電路中的電流最小，電壓表的示數最小，此時電路中的最小電流：

I′＝＝0.2A，

則電流表的示數變化范圍是0.2A～0.5A，故D正確；

電壓表的最小示數：

U1′＝I′R1＝0.2A×6Ω＝1.2V，

則電壓表的示數變化范圍是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；串聯電路的電流規律；電阻的串聯．

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根據串聯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最小，

串聯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；串聯電路的電流規律；串聯電路的電壓規律．

解析：

⑴當電流表示數為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的示數是0.4A．此時電流表A2的示數為______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；并聯電路的電流規律；滑動變阻器的使用；歐姆定律；電路的動態分析．

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，電流表的最小示數為0.2A，電壓表V的最大示數為4V，電壓表V1的最大示數ULmax與最小示數ULmin之比為3：2．則根據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，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的最大示數與最小示數之比為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，電壓表的示數變化范圍是(

)

A．

0～6V

B．

2V～6V

C．

0～2V

D．

3V～6V

考點：

電路的動態分析．

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；

此時電壓表示數最小，U最小＝I最小R1＝0.2A×10Ω＝2V；

因此電壓表示數范圍為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并聯后與R1串聯，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＝，

并聯部分得的電壓U并＝I1×R并＝，

因R與R2并聯，

所以I＝，

I2＝；

當滑動變阻器接入電路的電阻變為R′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；串聯電路的電壓規律；并聯電路的電壓規律．

解析：

由電路圖可知，滑動變阻器與R2并聯后與R1串聯，

串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，且并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

R1兩端電壓變化與并聯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，調節滑動變阻器，電壓表V1、V2和電流表A的示數均要發生變化．兩電壓表示數隨電路中電流的變化的圖線如圖乙所示．根據圖象的信息可知：_____(填“a”或“b”)是電壓表V1示數變化的圖線，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，由串聯電路電壓的特點可知，R1和R2兩端的總電壓變小，據此判斷：圖象中上半部分b為電壓表V1示數變化圖線，下半部分a為電壓表V2示數變化圖線；

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，調節滑動變阻器，兩電壓表的示數隨電路中電流變化的圖線如圖所示．根據圖線的信息可知：________(甲/乙)是電壓表V2示數變化的圖象，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示數為0，此時電壓表V1的示數等于電源電壓，因此與橫坐標相交的圖象是電壓表V2示數變化的圖象，即乙圖；此時電壓表V1的示數等于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、部分并聯問題

【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．

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，

并聯電路中各支路兩端的電壓相等，

電壓表的最大示數為10V，

滑片位于下端時，R與R0串聯，CD間的電壓最小，

串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，

根據歐姆定律可得，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，此時CD間的電壓最大為10V，

滑片位于下端時，R0被短路，示數最小為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：

串聯電路和并聯電路．

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，再與滑動變阻器右邊部分的電阻R－Rx串聯，

干路中的電流：I＝

，

電流表示數：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：

根據串聯電路分壓特點可知，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．

由于并聯電路的總電阻小于任何一個支路的電阻．所以滑動變阻器滑動頭P處于如圖所示位置時，ab間的電阻值將小于該滑動變阻器的最大阻值．

篇7

一、串并聯電路

學生在初中的學習當中已經了解了一些串并聯電路的知識，對于一些簡單的電路圖學生可以清楚地了解其中的串并聯關系，但是一些學生只是簡單地知曉在串聯電路當中的電流是相等的等知識，而對實驗操作當中的高低電勢等知識卻沒有清楚的認識，同時也很少知道儀器的負極和正極該如何進行接。為了解決這些問題，因此在進行物理教學的時候，常常會需要對一些物理規律進行解析。比如可以強調在遇到有多條支路的電路時，可以選擇一條比較容易的支路進行連接，其他支路可以逐漸連接到電路當中；在進行儀器聯連接的時候，可以根據正極接高勢，負極接低勢的規律進行操作；在有電流流經的時候，電路所含有的電勢會有不同程度的降低。這些內容具有一定的復雜性，老師需要進行重點強調，使學生進行分別記憶，不僅可以有效解放學生的固定思維，也可以有效提高學生的物理解題能力。

二、閉合電路歐姆定律

一些學生無法靈活運用閉合電路歐姆定律，這是由于學生只是記憶公司，而沒有了解公式當中所蘊含的規律，因此在實際教學過程中，需要使學生掌握物理公式出現的原因，才能有效應用公式進行解決實際問題。尤其是在學習閉合電路歐姆定律的時候，需要對電源電動勢進行準確理解。電動勢是電源的特性之一，具有較強穩定性；在進行測量電動勢大小的時候可以通過測量未接電源之前的電壓，其數值是相同的；在測量電阻的時候，如果電路處于串聯的狀態，則總電阻則與多個電阻保持一致。如果電路處于并聯的狀態，則總電阻為各個電阻相加的數值。另外根據歐姆定律I=E/（R+r）可以了解到電阻、電壓、電流變化的影響，并且從中可以了解到許多規律。比如在總電阻變大的時候，電路當中的電流減少，并且電壓增加；在串聯電路當中，電阻的變化和電流、電壓是相反的；在并聯電路當中，電阻的變化和電流、電壓的變化是相同的。通過這些規律的學習，可以有效幫助學生進行靈活應用歐姆定律解決所遇到的物理問題。

三、電荷在磁場中的運動

在進行學習電荷在磁場中的運動時，常常需要結合圓周運動以及其它數學知識進行解題。學生在處理這樣的物理題具有一定的難度，這是由于電荷的運動軌跡的圓心比較難找，而且邊界比較模糊不好確定。為了突破這一難關，需要在解題的時候進行建立物理情境，從而了解電荷在磁場內的運動范圍。同時在高漲階段，所給題目經常是均勻的磁場，因此可以根據題目的內容確定磁場的邊界。比如可以使用先補后去的解題方法，即先假設所遇到的磁場是均勻的，在可以準確確定電荷的運動軌跡和圓心。再按照題目所設立的情景進行，進行確定真正的磁場。最后再使用確定圓心的條件，如根據出射點、運動半徑、方向等因素，進行確定電荷運動軌跡的圓心。通過這些方法，不僅可以有效分析題目的重要條件，也可以有效解決復雜的求電荷運動軌跡圓心，降低學生解物理題的難度。

篇8

我們可以從以下幾個方面加以區別理解。

一、它們描述的對象不同。電動勢是電源具有的，是描述電源將其它形式的能轉化為電能的本領的物理量；電壓是針對一般電路中的兩個點而說的，即某段電路兩端的電壓。

二、二者做功的力不同。電動勢是反映電源非靜電力做功特性的，它的數值大小等于電源非靜電力從電源負極向正極移送單位正電荷所做的功，電動勢W/q中的W就是非靜電力所做的功，即電動勢E是與非靜電力做功相聯系的。電壓是電場中兩點間的電勢差值，是反映電場力做功本領的物理量，電場力在電場中移動單位正電荷所做的功就是電勢差，公式電壓U=W/q中W 是電場力做的功，可見電壓U是與電場力做功相聯系的。

三、物理意義不同。電動勢是描述電源轉化其它形式能量本領的量度，在閉合電路中某種非靜電力作用在被移動的電荷上， 增加了電荷的電勢能，在此其他形式的能如化學能、太陽能、機械能等轉化為電能。不同的電源這種由非靜電力做功轉化為電能的本領不同，所以電動勢也不同。而電壓是電勢能變化的量度，即是描述將電勢能轉化為其它形式的能量的多少，電壓在數值上等于移動單位正電荷電場力做的功。它們都反映了能量的轉化，但轉化的過程是不一樣的。

四、在給定電路中變與不變不同。對于一個給定的電源，電動勢是常量，與外電路是否接通無關，也與外電路的組成情況無關，一節普通干電池不管新舊，它的電動勢永遠是1.5伏。而電路中的電壓是變量，隨外電路電阻的改變而改變，如并聯支路數目增減，電阻變化時將引起電路各部分電流，電壓重新分配，電壓將發生變化。

篇9

關鍵詞：實驗探究；課堂教學；行動研究；價值實現

中圖分類號：G633.7　文獻標識碼：A　文章編號：1003-6148(2012)4(S)-0066-3

如何有效提高物理探究教學的質量，是物理教學的永恒話題。下面以“歐姆定律”實驗教學為例，談談我的一些實踐探索與思考。

1　實驗探究教學中的幾番“頓挫”

“歐姆定律”是初中物理教學的一個重要內容，它揭示了電路中電流用遵循的基本“交通規則”，處于電學的核心位置，是電學中的最重要的規律之一，也是學生進一步學習電學知識和分析電路的基礎。

1.1　首次教學：建立猜想，探究規律

首先，引導學生對“電流、電壓、電阻三個物理量之問的定量關系”展開猜想，進而根據猜想來設計實驗方案，然后讓學生自主展開實驗探究：

(1)導體電阻一定，導體中的電流與導體兩端電壓之間的關系；

(2)導體兩端電壓一定，導體中的電流與導體電阻之間的關系。

最后分析實驗數據，歸納、概括規律：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。

1.2　二次教學：調整器材，簡化操作

盡管上述教學方案能達成預期教學目的，但在實際實驗操作中發現：在探究“導體兩端電壓一定，導體中的電流與導體電阻之間的關系”實驗中，由于需要多次改變電阻，并且每次更換都需要斷開開關、拆除原電阻與電壓表、接人新電阻與電壓表、閉合開關四個動作，操作比較麻煩。事實上，由于操作頻繁，不僅容易造成電路接觸不良，而且客觀上也影響了學生對實驗現象的全面觀察，從而影響到實驗探究效果。

基于此，筆者調整了實驗器材：用旋鈕式電阻箱代替需要更換的幾個電阻，原先每次更換電阻的四個規定動作就簡化為一次旋鈕。這樣在保證實驗效果的同時，不僅提高了實驗效率，同時也為學生全面觀察和數據分析預留了充分的時間。

1.3　三次教學：優化方案，厘清關系

然而，事情并非預期的那樣樂觀。學生在分析數據形成結論時，常常出現如下兩種邏輯錯誤：導體電阻一定，導體兩端電壓與導體中的電流成正比；導體兩端電壓一定，導體電阻與導體中的電流成反比。就第一種邏輯錯誤而言，究其成因，問題不在學生本身，而恰恰在于教學之中。一是在先前認識滑動變阻器時，學生對“使用滑動變阻器改變燈泡電流”有較深的認識。二是在當前探究電流與電壓關系時，是靠移動滑片來改變變阻器阻值，學生誤認為是研究電流與變阻器阻值的關系。在操作中學生通過移動滑片來改變電流，產生了是由于電流的變化才引起了電壓變化的認識，背離了“電壓是形成電流的原因”。

基于此，為幫助學生形成電流與電壓、電流與電阻之間正確的邏輯關系，筆者優化了實驗方案，重新設計電路：通過改變電池的節數替代由變阻器來改變電阻兩端的電壓；將幾個不同阻值的電阻并聯接在電源兩端，分別由開關控制。這樣既保證了實驗效果，同時消解了變阻器帶來的負面影響，使電流與電壓、電流與電阻之間的邏輯關系更直觀地顯現出來。待學生學習串聯總電阻與分壓知識之后，可以安排學生按教材中的實驗方案再探究，學生在體驗操作順暢的同時，理解更為準確、深刻。

1.4　四次教學：超越物質，回歸人本

通過前三次的教學改進，實驗器材和實驗方案逐步優化，探究活動效果得到了整體上的明顯提高。然而，一個不容回避的教學事實是：盡管使用了同樣的實驗器材與實驗方案，但不同的學生在實驗中卻有不盡相同的活動收獲。如：在探究電流與電阻的關系時。有的學生發現更換電阻時，電阻變大(或變小)后，電壓表示數也增大(或減小)，但有的學生對此物理現象卻視而不見。由此，筆者認識到物理實驗教學應當“超越物質，回歸人本”。即教學中不能僅僅關注“物”的因素，更要關注活動的“人”，注重培養學生的良好觀察習慣和大膽猜想、敢于懷疑的科學精神。就培養良好觀察習慣而言，一方面不僅要教給學生具體的觀察方法，而且要在活動前提出明確的觀察要求；另一方面要有預見性地提出明確的活動觀察點。同時在活動記錄單上增設“我在實驗中還發現什么”專欄，切實引導學生全面、細致、深入地觀察。

2　實踐中的幾點思考

2.1　物理探究活動目標：“有中心”，但不能“唯中心”

物理實驗探究教學活動，是在教師的啟發引導下，讓學生經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程，這一過程是科學發現過程的精華濃縮，而不是科學發現歷史過程的真實重演。但畢竟時間有限，倘若面面俱到，勢必會沖淡課堂探究活動的中心，直接影響教學效果。在“歐姆定律”教學活動中，探究發現導體中電流與電壓和電阻之問的定量關系無疑是教學活動的中心。但教學活動要“有中心”，但不能“唯中心”。借用一句廣告詞：生命是一場旅程，在匆匆趕路的時候，更重要的是不要忘記欣賞路邊的風景。在“歐姆定律”實驗探究過程中實驗細節的觀察、數據誤差的考量等都應當關注，盡管這些問題的分析與解決并非是本次活動的中心，僅僅是活動中的“衍生物”，但同樣是活動中的“一種收獲”，而恰恰是這些常常被遺忘的“路邊的風景”，或成為后期知識生長的重要因子，或成為引導學生主動參與探究的導火線。

2.2　物理探究活動方案的設計：“教師決定”走向“師生協商”

探究活動方案的設計是物理探究活動的重要環節。在當前的物理教學中，一些教師基于對學生的實驗方案設計的能力缺乏信心，或出于節省教學活動時間，把預先設計好的實驗方案直接給予學生。讓學生執行指令性的實驗操作；有的教師出于培養學生實驗方案設計能力，讓學生自行設計實驗方案，但當遭遇學生設計的方案不合理或錯誤時，往往又習慣性地回歸到教師指令路徑。探究活動方案的設計從“教師決定”走向“師生協商”。

在探究“導體中電流與電阻的定量關系”時，學生提出猜想后。一位學生設計了這樣的實驗方案：如圖1所示，將幾段阻值不同的電阻分別接入電路M、N之間，讀出電流，然后根據記錄的電流與電阻的相關數據進行分析，進而得出電流與電阻的定量關系。顯然，這種方案不合理。因為接入幾段阻值不同的電阻后，MN兩點間的電壓不同，未能控制MN間的電壓，雖然能獲得電流與電阻的相關數據，但無法得出兩者之間正確的定量關系。對此，如果教師利用自己的權威，簡單否定學生的實驗方案，無疑會損傷學生的設計熱情。那么，教師能否曉之以理使學生信服地自我否定呢?從物理學的角度看，解釋MN兩點間的電壓不同，需要運用串聯分壓的知識，而后者是基于歐姆定理推演出來的，所以教學實踐中教師無法以“理”服人。否其所為是不民主的，任其所為是不明智的。在教學實踐中，筆者允許學生按設計方案進行操作，提

供其一個電壓表，將電壓表并聯在MN兩點間，要求其觀察不同的電阻接入后電壓表的示數，這樣學生直觀看到電阻變化后MN兩點間的電壓也發生了變化，學生自然意識到這種方案不符合控制變量法的思想，進而自我否定。在某種意義上，這樣的教學處理做到了“民主”與“明智”兼得。

探究活動方案的設計從“教師決定”走向“師生協商”，是尊重、保護學生的表現，是鼓勵學生創新的做法，也是基于學生原有的知識水平和符合認知規律的真真實實地讓學生經歷科學探究中的“設計實驗方案”這一環節，這既能培養和保持學生自主探究能力和興趣，也彰顯了以學生發展為本的理念。

2.3　科學探究活動對象的關注：唯“物”走向“人——物”

感悟“歐姆定律”，我們應當虔誠地撥開歷史塵埃，了解那一段令人難忘的科學鉤沉。歐姆當年研究條件極其困難，電流很不穩定，自己設計實驗器材，花費十年心血，研究電流定律，失敗了上千次才獲得成功。歐姆定律發表后，遭到德國很多權威人士特別是科學界的反對甚至是詆毀。德國物理學家鮑爾曾發難：“以虔誠眼光看待世界的人不要去讀這本書，因為它是不可置信的欺騙，它的唯一目的是要褻瀆自然的尊嚴。”經歷14年的懷疑、批判、確認的洗禮與磨礪，歐姆定律的真理性才越發顯現出來，得到學術界的公認。歐姆定律具有穿越時空的永恒光輝。

重溫這段歷史，筆者深深體會到科學探究活動中的“物”僅是一個必要條件，真正起決定作用的是“人”本身，物理教學應從單一“物”的關照走向“人與物”的全面關照，也就是說不僅要重視實驗器材的完備、實驗方案的優化，更要重視實驗活動中學生觀察能力和思維能力的發展。主動探索、勇于堅持、懷疑精神的熏陶。

在當下物理教學活動中，盡管教師普遍意識到培養學生觀察能力和懷疑精神的重要性，但往往缺少行之有效的培養方法或策略，常常只有口頭上的要求，難以真正落實到實驗探究活動之中，從而導致教學活動價值的流失。為此，筆者進行了一些嘗試與探究：在活動記錄單上，除實驗數據記錄的欄目外，還增設兩個欄目：一是“我在實驗中還發現什么”，這一欄目的設置可以方便觀察細致的同學及時記錄，其記錄內容是寶貴的生成性資源，其記錄行為對其他同學也是一種示范與促進；二是“我有哪些困惑或疑問”，這一欄目的設置可以方便學生及時記錄實驗困惑與疑問，這本身不僅是學生行思結合的見證，也是理性精神的具體體現，同時也有利于教師及時把握實驗動態，更好地調控實驗探究活動。

總之，物理教學應努力從學生的發展需要出發，以研究者的態度審視自己，不斷反思，尋求更好的方法和策略，不斷建構并豐富自己的實踐性知識，提升物理教學專業素養。在自覺的行動研究中，我們可以獲得“教師職業的內在歡樂與尊嚴，在日常進行的、創造性育人過程中實現，而不是只有在所教的學生取得社會成就才得以實現”。

參考文獻：

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一、動態電路

電路中開關的斷開與閉合，滑動變阻器滑片的移動，會帶來電路連接方式、電阻（用電器）的工作狀態、通過電阻中的電流和電阻兩端電壓的變化，此類電路人們常習慣地稱之為“動態電路”。但應注意的是，在“動態電路”問題中，一般來說有兩個物理量是不變的，即電源的電壓（初中階段）和定值電阻的阻值（不考慮溫度的影響）。

無論是開關的斷開與閉合帶來的電路變化問題，還是滑動變阻器滑片的移動引起的動態電路，考試的考查方向一般有兩個方面，一是分析動態電路中電表示數的變化，二是進行定量計算。

二、開關型“動態電路”

這類電路在開關的通、斷過程中，往往會引起電路結構的變化，即接入電路的電阻（用電器）的數量及其連接方式的改變。因此解答此類問題的首要步驟是要畫出相應開關狀態下的等效電路圖，一般的方法是：（1）判斷每種狀態下，電流表和電壓表的測量作用；（2）從電路中去掉電壓表，將電流表看成是導線；（3）電路中被短路和被斷路的元件要去掉；（4）畫出相應開關狀態下的等效電路圖。第二步，利用串聯和并聯電路的規律、歐姆定律等知識，分析畫出的各等效電路中電流表和電壓表的示數，前后比較即可判斷出電表的示數如何變化。

例1（2011，哈爾濱）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關S1后，再閉合開關S2，電流表的示數 ，電壓表的示數 （填“變大”“變小”“不變”）。

[答案] 變大 變大

開關類動態電路的計算，思路方法與上述步驟一相同，只是在每種開關狀態下的等效電路圖中，標出已知量和要求的量，題目的解答就容易多了。

例2如圖所示的電路中，電阻R1的阻值為20歐，電源電壓不變。當S1 、S2斷開，S3閉合時，電流表的示數為0.45A；當S1 斷開， S2、S3閉合時，電流表的示數為0.75A。

求：（1）電源電壓為多少？

（2）R2的阻值是多少？

（3）S2、S3斷開，S1閉合時，加在電阻R1兩端的電壓為多少？

[分析] 分別畫出三種狀態下的等效電路圖甲、乙、丙，在圖上標出已知量和要求量，可以發現，利用歐姆定律可以很容易求得答案。

[答案] （1）當S1 、S2斷開， S3閉合時，電阻R2斷路，電阻R1接在電源兩端，等效電路如圖甲所示，則電源電壓U=I1R1=0.45A×20Ω=9V。

三、滑動變阻器型“動態電路”

由于滑動變阻器滑片的移動引起的動態電路，大多數情況下是滑片的位置處于兩個端點或中點的特殊情況，解答此類題目的一般思路也是首先應該（1）畫出每種滑片位置對應的等效電路圖；（2）弄清滑動變阻器接入電路中的電阻是哪一部分，進而分清滑片移動過程中變阻器接入電路的電阻怎樣變化，是變大還是變小；（3）分析電路中還有哪些物理量隨之改變（哪個用電器中的電流和它兩端的電壓），電路中不變的量仍然是電源電壓和定值電阻的阻值。

例3 （2013，樂山）如圖所示的電路中，電源電壓不變，閉合開關S后，將滑動變阻器R的滑片P向左移動，在此過程中（ ）

A電壓表 V1示數變小，電壓表 V2示數變大

B電流表A示數變小，電壓表V1示數不變

C電流表A示數不變，電燈L亮度變亮

D電壓表V1示數不變，電燈L亮度變暗

[分析] （1）識別電路：電燈L和滑動變阻器R串聯，電壓表V1測電燈L兩端電壓，電壓表 V2測R兩端電壓，電流表A測電路中的電流。

（2）當滑片P在最右端時的等效電路如圖甲所示，電壓表 V2被短路掉其示數為零，電壓表V1的示數為UL=U，電流表A示數為I=■。

例4（2012，蘭州）如圖所示的電路中，電源電壓不變，電阻R2為20Ω。閉合開關，滑動變阻器R3的滑片在b端時，電壓表的示數為3V ；滑片移到中點時，電流表的示數為0.45A；滑片移到a端時，電壓表的示數為9V。求：

（1） 電阻R1的阻值；

（2） 滑動變阻器R3的最大電阻；

（3） 電源電壓U。

[分析]本題在電路識別方法上與例3相同，滑片在a端、b端及中點不同位置時，滑動變阻器接入電路中的電阻依次為0、R3、R3/2，相應地電流表和電壓表的示數發生改變，但三種情況下的電路均為串聯電路，電路中不變的物理量有電源電壓、定值電阻R1和R2的值。題目中需要求解的未知量較多，可考慮利用串聯電路的特點和歐姆定律列出關于R1、R3和U的方程，通過求解方程組得到需求的三個物理量。由于電源電壓不變，可考慮每種狀態電路中的總電壓U、總電流I和總電阻R之間的關系、利用U=IR得到等式。

[答案]當滑片在b端時，R1、R2、R3串聯，則有，U=I1（R1+R2+R3），

將R2=20Ω代入并解由此三個方程組成的方程組得：

R1=10ΩR3=60ΩU=27V。

例5 （2013，呼和浩特）如圖所示的電路，電源兩端電壓恒為6V。若電路連接“3V 1.5w”的燈泡，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至點a 時，燈泡正常發光；若改接“4V 2W”的燈泡，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片至點b 時，燈泡也正常發光。則（ ）

A電流表在兩種狀態下的示數均為0.5A

B點a在點b的右側

C兩種狀態下，整個電路消耗的總功率相同

D電壓表在兩種狀態下的示數之比是2∶3

[分析] 本題在電路連接方式分析上與例3、例4相同，不同的是，本題除了應用串聯電路的特點、歐姆定律知識，還涉及電功率的知識，看似是選擇題型，但需要經過計算才能確定所選答案。

（2）由滑片在a、b位置時，燈泡均能正常發光、串聯電路中的電壓關系及電源電壓U=6V可知，在兩種狀態下電壓表的示數分別為Ua =3V，Ub=2V，即Ua∶Ub=3∶2。再由Ua =IRa，Ub =IRb可知，滑動變阻器兩種狀態下接入電路的電阻Ra>Rb，結合圖示可知a點在b點的右側。