時間：2023-08-04 09:19:12
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發表網為您精選了8篇歐姆定律的相量形式，愿這些內容能夠啟迪您的思維，激發您的創作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
1.地位和作用
《歐姆定律及其應用》這一節在學生學習了電流表、電壓表、滑動變阻器的使用方法及電流與電壓、電阻的關系之后才編排的。通過這一節的學習，要求學生初步掌握和運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法，了解運用“控制變量法”研究物理問題的實驗方法，為進一步學習電學內容打下一定的基礎。
2.教學目標
（1）知識目標
理解掌握歐姆定律及其表達式，能用歐姆定律進行簡單計算；根據歐姆定律得出串并聯電路中電阻的關系；通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養學生的邏輯思維能力。
（2）技能目標
學習用“控制變量法”研究問題的方法，培養學生運用歐姆定律解決問題的能力。
（3）情感目標
通過介紹歐姆的生平，培養學生嚴謹細致的科學態度和探索精神，學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神。通過歐姆定律的運用，幫助學生樹立物理知識普遍聯系的觀點以及科學知識在實際中的價值意識。
3.重點和難點
重點：理解歐姆定律的內容及其表達式和變換式的意義，并且能運用歐姆定律進行簡單的電學計算。
難點：運用歐姆定律探究串、并聯電路中電阻的關系。
二、說學生
1.學生學情分析
在學習這節之前學生已經了解了電流、電壓、電阻的概念，并且還初步學會了電壓表、電流表、滑動變阻器的使用，具備了學習歐姆定律基礎知識的基本技能。但對電流與電壓、電阻之間的聯系的認識是膚淺的、不完整的，沒有上升到理性認識，需要具體的形象來支持。所以在本節學習中應結合實驗法和定量、定性分析法。
2.知識基礎
要想學好本節，需要學生應具備的知識有：電流、電壓、電阻的概念，電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法，電流與電壓、電阻的關系。
三、說教法
結合學生情況和本節特點本人采取以下幾個教法：采用歸納總結法、采用控制變量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、說教學過程
1.課題導入（采用復習設置疑問的方式，時間3分鐘）
復習：電流是如何形成的？導體的電阻對電流有什么作用？
設疑思考：電壓、電阻和電流這三個量之間有什么樣的關系呢？通過簡單的回顧、分析，使學生很快回憶起這三個量的有關概念，通過猜想使學生對這三個量的關系研究產生了興趣，達到引入新課的目的。
2.展開探究活動，自主總結結論（時間37分鐘）
根據上節探究數據的基礎，讓學生自主總結出兩個結論：導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
為了進一步得出歐姆定律的內容，可采用以下幾點做法：各小組在教師指導下，對實驗數據進行數學處理，理解數學上“成正比關系”“成反比關系”的意思，從而引入歐姆定律的內容；讓學生思考用一個什么樣的式子可以將這兩個結論所包含的意思表示出來，從而引入歐姆定律的表達式。
3.說明事項
在歐姆定律中有兩處用到“這段導體”，其意思是電流、電壓、電阻應就同一導體而言，即同一性和同時性。
向學生介紹歐姆的生平，以達成教學目標中的情感目標。學習科學家獻身科學、勇于探索真理的精神，激發學生的學習積極性。
歐姆定律應用之一：通過課本第26頁例題和第29頁習題2和習題3，讓學生自己先試做，然后教師再加以點評和補充，使學生理解掌握歐姆定律表達式及變形式的應用，達成教學目標的知識目標，充分體現了課堂上學生的自主地位。
應用歐姆定律解題時應注意以下幾點問題：
（1）同一性
即公式中的U、I，必須針對同一段導體而言，不許張冠李戴。
（2）統一性
即公式中的U、I、R的單位要求統一（都用國際主單位）。
（3）同時性
即公式中的U、I，必須是同一時刻的數值。
（4）規范性
解題時一定要注意解題的規范性（即按照已知、求、解、答四個步驟解題）。
歐姆定律應用之二：探究串并聯電路中電阻的關系。
（1）實驗分析
在演示實驗之前，要鼓勵學生進行各種大膽的猜想，當學生的猜想與實驗結果相同時，他會在實驗中體驗到快樂與興奮，有利于激發學生的學習興趣。
①演示實驗
將兩個電阻串聯起來，讓學生觀察燈泡的亮度情況（變暗了），并說出原因（電路中的電流變小了，說明總電阻變大了）。
得出結論：串聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大。
②演示實驗
將兩個電阻并聯起來，同樣讓學生觀察燈泡的亮度情況（變亮了），并說出原因（路中的電流變大了，說明總電阻變小了）。
得出結論：并聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
（2）定性分析
（提出問題）為什么串聯后總電阻會變大？并聯后總電阻會變小？
得出結論：電阻串聯相當于導體的長度變長了，所以串聯電阻的個數越多總電阻就越大；電阻并聯相當于導體的橫截面積變粗了，所以并聯電阻的個數越多總電阻就越小。
（3）定量分析
利用歐姆定律公式以及前面學過的串并聯電路中電流和電壓的特點推導串并聯電路中總電阻的關系得出結論：（1）電阻串聯后的總電阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）電阻并聯后的總電阻=+…+。
4.小結（4分鐘）
（1）理解掌握歐姆定律的內容及其表達式
（2）運用歐姆定律解決有關電學的計算題以及探究串、并聯電路中電阻的關系
5.布置作業（1分鐘）
本節作業的布置主要是針對歐姆定律表達式及其變形公式的運用，并結合前面學習過的串并聯電路中電流、電壓的特點的一些常見題型加以知識的鞏固。
作業：《課堂點睛》17頁至18頁的習題。
五、說板書設計
歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
歐姆定律的表達式：I
電阻的串聯：R串=R1+R2+…+Rn
關鍵詞：歐姆定律；適用范圍；微觀機理；導電材料；能量轉化
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）12-0039-2
人教版《普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1》《歐姆定律》一節內容圍繞電阻的定義式、歐姆定律和伏安特性曲線三部分展開，圖1為教材的兩段文字，意思是當金屬導體的電阻不變時，伏安特性曲線是一條直線，叫做線性元件，滿足歐姆定律；“這些情況”的電流與電壓不成正比，是非線性元件，歐姆定律不適用[1]。隨后，教材舉例小燈泡和二極管的伏安特性曲線，指出兩個元件都是非線性元件。在遇到歐姆定律時，不論是年輕教師還是學生常常感到疑惑：歐姆定律適用范圍究竟是金屬和電解質溶液還是線性元件？小燈泡是金屬，又是非線性元件，究竟是否滿足歐姆定律？
[導體的伏安特性曲線 在實際應用中，常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導體的伏安特性曲線。對于金屬導體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的（不隨電流、電壓改變），它的伏安特性曲線是一條直線，具有這種伏安特性的電學元件叫做線性元件。圖2.3-2中導體A、B的伏安特性曲線如圖2.3-3所示。
歐姆定律是個實驗定律，實驗中用的都是金屬導體。這個結論對其他導體是否適用，仍然需要實驗的檢驗。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學元件叫做非線性元件。]
1 歐姆定律的由來
1826年4月，德國物理學家歐姆《由伽伐尼電力產生的電現象的理論》，提出歐姆定律：在同一電路中，通過某段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。歐姆實驗中用八根粗細相同、長度不同的板狀銅絲分別接入電路，推導出 ，其中s為金屬導線的橫截面積，k為電導率，l為導線的長度，x為通過導線l的電流強度，a為導線兩端的電勢差[2]。當時只有電導率的概念，后來歐姆又提出 為導體的電阻，并將歐姆定律表述為“導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。”
關于歐姆定律的m用范圍，一直存在爭議，筆者認為可以從不同角度進行陳述。
2 歐姆定律的適用范圍
2.1 從導電材料看適用范圍
歐姆當年通過對金屬導體研究得出歐姆定律，后來實驗得出歐姆定律也適用于電解質溶液，但不適用于氣體導電和半導體元件。
從微觀角度分析金屬導體中的電流問題，金屬導體中的自由電子無規則熱運動的速度矢量平均為零，不能形成電流。有外電場時，自由電子在電場力的作用下定向移動，定向漂移形成電流，定向漂移速度的平均值稱為漂移速度。電子在電場力作用下加速運動，與金屬晶格碰撞后向各個方向運動的可能性都有，因此失去定向運動的特征，又回歸無規則運動，在電場力的作用下再做定向漂移。如果在一段長為L、橫截面積為S的長直導線，兩端加上電壓U，自由電子相繼兩次碰撞的間隔有長有短，設平均時間為τ，則自由電子在下次碰撞前的定向移動為勻加速運動，
2.2 從能量轉化看適用范圍
在純電阻電路中，導體消耗的電能全部轉化為電熱，由UIt=I2Rt，得出 在非純電阻電路中，導體消耗的電能只有一部分轉化為內能，其余部分轉化為其他形式的能（機械能、化學能等）， 因此，歐姆定律適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。
金屬導體通電，電能轉化為內能，是純電阻元件，滿足歐姆定律。小燈泡通電后，電能轉化為內能，燈絲溫度升高導致發光，部分內能再轉化為光能，因此小燈泡也是純電阻，滿足歐姆定律。電解質溶液，在不發生化學反應時，電能轉化為內能，也遵守歐姆定律。氣體導電是因為氣體分子在其他因素（宇宙射線或高電壓等條件）作用下，產生電離，能量轉化情況復雜，不滿足歐姆定律。半導體通電時內部發生化學反應，電能少量轉化為內能，不滿足歐姆定律。電動機通電但轉子不轉動時電能全部轉化為內能，遵從歐姆定律；轉動時，電能主要轉化為機械能，少量轉化為內能，為非純電阻元件，也不滿足歐姆定律。
2.3 從I-U圖線看適用范圍
線性元件指一個量與另一個量按比例、成直線關系，非線性元件指兩個量不按比例、不成直線的關系。在電流與電壓關系問題上，線性元件阻值保持不變，非線性元件的阻值隨外界情況的變化而改變，在求解含有非線性元件的電路問題時通常借助其I-U圖像。
從 知導體的電阻與自由電子連續兩次碰撞的平均時間有關，自由電子和晶格碰撞將動能傳遞給金屬離子，導致金屬離子的熱運動加劇，產生電熱。由 知導體的溫度升高，τ減小，電阻增大。因此，導體的電阻不可能穩定不變。當金屬導體的溫度沒有顯著變化時，伏安特性曲線是直線，滿足“電阻不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比”。理想的線性元件是不存在的，溫度降低時，金屬導體的電阻減小，當溫度接近絕對零度時，電阻幾乎為零。小燈泡的伏安特性曲線是曲線，是非線性元件，當燈泡電阻變化時，仍有I、U、R瞬時對應，滿足歐姆定律 如同滑動變阻器電阻變化時也滿足歐姆定律[3]。
2.4 結論
綜上所述，從導電材料的角度看，歐姆定律適用于金屬和電解質溶液（無化學反應）；從能量轉化的角度看，歐姆定律適用于純電阻元件。對于線性元件，電阻保持不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，歐姆定律適用。從物理學史推想，歐姆當年用八根不同銅絲進行實驗，應該是研究了電壓保持不變時，電流與電阻的關系，以及電阻保持不變時，電流與電壓的關系。雖然都是非線性元件，小燈泡是金屬材料，是純電阻元件，滿足歐姆定律，二極管是半導體材料，卻不滿足歐姆定律。因此，線性非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。
3 教材編寫建議
“有了電阻的概念，我們可以把電壓、電流、電阻的關系寫成 上式可以表述為：導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。這就是我們在初中學過的歐姆定律。”[1]筆者以為，歐姆定律的內容是 這個表達式最重要的意義是明確了電流、電壓、電阻三個量的關系，而不是其中的正比關系和反比關系，教材沒必要對歐姆定律進行正比反比的表述。
“實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。”教材已明確歐姆定律的適用范圍，建議教材將線性元件和非線性元件的概念與歐姆定律的適用范圍分開，同時明確線性、非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。
參考文獻：
[1]普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.
關鍵詞：初中；物理；歐姆定律；教學問題
中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一，也是中考重點考查內容，所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習，更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主，教師起引導作用，讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題，他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻，從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中，教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務，開闊學生的思維，加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程，只有激發學生的熱情，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、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流，這部分則比較重要，需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化，對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變，研究其余兩個量的變化的處理方法，從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律，是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎，是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點，想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系，并在實驗的基礎上得出歐姆定律，做好演示實驗，歸納、分析、概括實驗結果，使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以，使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點，由于初中學生水平有限，對電流、電壓的概念要求較低，并沒有下準確的定義。因此，電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性，決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度，它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便，與外加電壓、電流無關。同時，教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念，也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的，認真做好演示實驗，用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學生交代清楚實驗的研究方法，本實驗彩用控制變量法來研究，即“固定電阻不變，研究電流跟電壓的關系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖（圖略）所示的實驗電路時，要將具體接法演示給學生看。可以先從電源正極開始，按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路，最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表，負接線柱流出電表及量程選擇，電流表與R串聯，其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系，具體推導如下：
在串聯電路中：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；也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中：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；即串聯電路中，電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究，對教學內容進行歸納總結，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，提高物理教學質量，把重點真正落實在教學過程中，幫助學生提高實驗操作能力、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用知識解決問題的能力，讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題，學會用等效法分析復雜電路。因此，教師要注重培養學生實事求是的科學態度，從而有效培養學生的物理素質。
參考文獻：
第1節 對歐姆定律的理解和應用
重點考點
歐姆定律是通過“探究導體的電流跟哪些因素有關”的實驗得出的實驗結論.應注意以下考點：（1）公式（）說明導體中的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻兩個因素有關，其中I、U、R必須對應于同一電路和同一時刻.（2）變形式（）說明電阻R的大小可以由（）計算得出，但與U、I無關.因為電阻是導體本身的一種性質，由自身的材料、長度和橫截面積決定.由此提醒我們，物理公式中各量都有自身的物理含義，不能單獨從數學角度理解.（3）串聯電路具有分壓作用，并聯電路具有分流作用.
中考常見題型
中考一般會從兩方面考查歐姆定律的應用，一是對歐姆定律及變形公式的理解和簡單計算，一般不加生活背景，以純知識性的題目出現在填空題或選擇題中：二是應用歐姆定律進行簡單的串并聯的相關計算.
例1 （2014.南京）如圖1所示，電源電壓恒定，R1=20Ω，閉合開關S，斷開開關S1，電流表示數是0.3 A；若再閉合開關S1，發現電流表示數變化了0.2 A.則電源電壓為____V，R2的阻值為____ Ω.
思路分析：閉合s，斷開S1時，電路為只有R1的簡單電路，可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V；若再閉合S1時，兩電阻并聯，則U2=U=6 V，因為R1支路兩端的電壓沒有變化，所以通過該支路的電流仍為0.3 A，電流表示數的變化量即為通過R2支路的電流，則I2=（）.
答案：6 30
小結：本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的靈活運用，關鍵是能判斷出閉合開關S1時電流表示數的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個2分的這樣的純計算題目，以考查同學們對基礎知識的理解和掌握程度.
例2（2013.鄂州）如圖2甲所示的電路，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象如圖、2乙所示.根據圖象的信息可知____.（填“α”或“b”）足電壓表V2示數變化的圖象，電源電壓為____V，電阻R1____的阻值為____ Ω.
思路分析：國先分析電路的連接情況和電表的作用：電阻R1和滑動變阻器R2串聯，電壓表V1測的是R1兩端的電壓，電壓表V2測的是滑動變阻器（左側）兩端的電壓.因為R1是定值電阻，通過它的電流與電壓成正比，所以它對應的圖象應是α，那么圖象b應是電壓表V2的變化圖象，觀察圖象可知：當電流都是0.3 A（找出任一個電流相等的點，兩圖線對應的電壓之和就是電源電壓）時，U1=U2=3 V，根據串聯電路中電壓的關系可知，電源電壓為6V，由于R1是定值電阻，所以在圖象α上任找一點，代入歐姆定律可知（）
答案：b 6 10
小結：歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數量關系和比例關系，三個比例關系分別為：（1）電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，即（）（2）電流一定時，導體兩端的電壓和它的電阻成正比，即（）.該規律又可描述為：串聯分壓，電壓的分配和電阻成正比，即電阻大的分壓多.（3）電壓一定時，導體中的電流和導體的電阻成反比，即（），該規律又可描述為：并聯分流，電流的分配和電阻成反比，即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現這種關系，學會從圖象中找出特殊點足解決歐姆定律問題的一大技巧，
第2節 動態電路中物理量的變化
重點考點
由于滑動變阻器滑片的移動或開關所處狀態的不同，使電路中電流和電壓發生改變，這樣的電路稱之為動態電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計算、串并聯電路中電流和電壓分配的規律等眾多知識，因此同學們在分析過程中容易顧此失彼，下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路，
中考常見題型
題日常聯系生活實際，以尾氣監控、超重監控、溫度監控、風速監控、身高測量等為背景，考查該部分知識的掌握情況，存中考題中常以選擇題的方式呈現，注意：如果題目中沒有特別說明，可認為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.
例3（2014.濟寧）小夢為濟寧市2014年5月份的體育測試設計了一個電子身高測量儀.圖3所示的四個電路中，Ro是定值電阻，R是滑動變阻器，電源電壓不變，滑片會隨身高上下平移.能夠實現身高越高，電壓表或電流表示數越大的電路是（）.
思路分析：圖A中兩個電阻R。和R串聯，電流表測量的是整個電路中的電流，當身高越高時，滑動變阻器接入電路中的阻值越大，電路中的電流越小，電流表的示數越小，圖B中身高越高時，滑動變阻器連人電路中的阻值越大，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路分壓的規律知道，R越大電壓表的示數越大，符合題意.圖B與圖C中滑動變阻器的接法不同，圖C中身高越高，滑動變阻器連入電路中的阻值越小，同理知道電壓表的示數越小.圖D是并聯電路，電流表測的是支路電流，根據并聯電路各支路互不影響的特點知道，不論人的身高如何變化，電流表的示數都不會發生變化，選B.
小結：分析這類問題依據的物理知識是：（1）無論串并聯電路，部分電阻增大，總電阻隨之增大，而電源電壓不變，總電流與總電阻成反比.（2）分配關系：串聯分壓（電阻大的分壓多），并聯分流（電阻大的分流少）.（3）在并聯電路中，各支路上的用電器互不影響，滑動變阻器只影響所在支路電流的變化，從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是：（1）識別電路的連接方式并確定電表位置.（2）判斷部分電阻的變化.（3）判斷總電阻及總電流的變化.（4）根據串并聯電路的分壓或分流特點進行局部判斷.
例4如圖4所示電路，電源電壓不變，開關S處于閉合狀態.當開關S.由閉合到斷開時，電流表示數將____.電壓表示數將 ________ .（均填“變大”“不變”或“變小”）
思路分析：當開關S.閉合時，電燈L被短路，電路如圖5所示，電壓表測的是電阻R兩端的電壓（同時也是電源電壓），電流表測的是通過電阻R的電流.當開關S1斷開時，電燈L和電阻R串聯，電路如圖6所示，此時電壓表測電阻R兩端的電壓，它是總電壓的一部分，所以電壓表的示數變小；電流表測的是總電流，但跟S，閉合相比，這個電路的總電阻變大，總電壓不變，故電流表的示數變小.
答案：變小 變小
小結：本題引起電表示數變化的原因是開關處于不同狀態，解決本題的突破口是弄清楚當開關處于不同狀態時，電路的連接情況和電表的位置.
第3節 歐姆定律的探究及電阻的測量
重點考點
電學實驗探究題的考查比較常規，有以下幾方面：（1）選取器材及連接電路：根據題目要求，分析或計算出電表的量程和滑動變阻器的規格，連接電路時開關應斷開，滑動變阻器要“一上一下”接入，且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負接線柱要正確.（2）滑動變阻器的作用：保護電路，改變電路中的電流或用電器兩端的電壓，實現多次測量.（3）分析實驗數據得出結論.怎樣分析數據才能得出結論是近年來考試的側重點，要注意結論成立的條件和物理量的順序.（4）多次測量的目的有兩個，如定值電阻的阻值不變，多次測量是為了求平均值減小誤差：燈絲電阻是變化的，多次測量是為了觀察在不同電壓下，電阻隨溫度變化的規律.難點是單表測電阻和創新型實驗的探究與設計.
中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關系”“測小燈泡的電阻”和“測定值電阻的阻值”這三類題型，以實驗探究的方式考查同學們的動手能力和解決實際問題的能力，在常規的考查基礎上，近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測電阻及如何分析數據才能得出結論等探究內容的考查.
例5用“伏安法”測電阻，小華實驗時的電路如圖7所示.
（1）正確連接電路后，閉合開關前滑片P應置于滑動變阻器的________（填“左”或“右”）端.
（2）測量時，當電壓表的示數為2.4V時，電流表的示數如圖7乙所示，則，_____A，根據實驗數據可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動變阻器的目的除了保護電路外，還有____.
（3）如果身邊只有一只電流表或電壓表，利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關、導線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx請仿照表1中示例，設計出測量Rx阻值的其他方法.
思路分析：閉合開關前，滑動變阻器的阻值應調到最大.由于測量的是定值電阻的阻值，所以，應該多次測量求平均值減小誤差，這正是使用滑動變阻器的另一個目的.測電阻的原理是R=（），即用電壓表測出未知電阻兩端的電壓，用電流表測出通過未知電阻的電流，就能計算出未知電阻的阻值.當只有電流表時，我們應設法“借到”電壓，怎樣讓未知電阻兩端的電壓和已知電阻兩端的電壓相等呢？只有組成并聯電路，示例也證實了這一點.同樣道理，當只有電壓表時，我們可以組成串聯電路，這樣可以借助通過已知電阻的電流來計算未知電阻，
每年的中考物理試題中，有關歐姆定律和焦耳定律這兩個知識點的題目都占有較大的比重，而且近兩年的中考物理試題在這兩個知識點上的難度有增加的趨勢，歐姆定律反映了導體中電流、電壓和電阻之間的關系，焦耳定律則說明了電流流過導體所產生的效果。
新課程下的中考的另一個特點，就是重視對實驗探究能力的考查，促使同學們用新視角重新思考實驗的過程，得到新的發現或收獲，設計有關“過程與方法”的試題，考查同學們提出問題、做出猜想和假設、設計研究計劃、分析處理數據、得出結論、學會評價的能力。
二、試題講析
例1 如圖l所示，電阻R1為12Ω，將它與R2串聯后接到8V的電源上，已知R2兩端的電壓是2V，請求出電路的總電阻。
講析 這是一道應用歐姆定律的基礎題，解題的方法有兩種：一種是從歐姆定律出發的分析法；一種是從電路的基本性質出發的綜合法。即：求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和；也可以用總電壓除以總電流得總電阻；或根據電路的性質建立相應的關系式求解。
解法一：因為R1、R2串聯，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總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω．
解法二：因為R1、R2串聯，I=I1=I2，則U/R1+R2=U-U2/R1，8V/R=8V-2V/12Ω，R總=16Ω.
解法三：因為R1、R2串聯I1=I2，則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2，R/R1+R2=U-U2/U1+U2，U/R1+R2=U-U2/R1，R總=16Ω．
例2 如圖2所示，電源電壓不變，當開關S閉合時，電表示數的變化情況是( )．
A．電流表、電壓表示數均變大
B．電流表、電壓表示數均變小
C．電壓表示數變大，電流表示數變小
D．電壓表示數變小，電流表示數變大
講析 這是一道歐姆定律應用題，要判斷電表的示數如何變化，關鍵是要知道電路中的電表示數變化的實質，當開關s閉合后，電路的狀態由兩個電阻的串聯變為只有一個電阻R2的電路；原來電流表測的是R1和R2串聯時的電流，現在R1和電流表被短路，電流表的示數為0，示數變小；電壓表原來測的是R2上的電壓，它是電源的一部分電壓，而現在的電路中只有R2，則U2=U源，示數變大，本題選C．
本題的問題是有些同學看不懂電路狀態變化的實質，死摳歐姆定律，電流或電壓的變化是與電路的變化有關，但知道了現在的電路的變化特征就簡單多了，識別電路是我們解電學題的前提，如果電路的狀態不清，則應用的電路性質也就會出錯，這種能力要加強。
例3 在如圖3所示的電路中，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15Ω，電流袁的量程為0～0．6A，電壓表的量程為0～3V，為了保護電表，變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( )．
A．3．5Ω～8Ω
B．2Ω～3．5Ω
C．0～8Ω D．0～3．5Ω
講析 本題是歐姆定律的又一種應用形式，是狀態電路中的變阻器的取值范圍問題，解這類題目的關鍵是從電路的狀態出發，找出符合電路要求的電學關系式，題目中的兩個電表同時要滿足不超過量程的要求，即：串聯電路中的電流不大于0．6A，電阻R2兩端的電壓不少于3V，所以我們可以用歐姆定律，寫出符合電路要求的數學不等式組然后求解。
依題意，由歐姆定律可得
由①②兩式解得3．5Ω≤R2≤8Ω，所以應選A．
本題與物理上其他題目一樣，關鍵是理清電路的特征，能寫出符合電路特點和要求的數學關系式，然后通過數學的手段解出結果，所以僅有基本知識是不夠的，更要練就解相關問題的技能。
例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產生的熱量與哪些因素有關?在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放置一根電阻絲，且R甲大于R乙，通電一段時間后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，該現象能夠說明電流產生的熱量與下列哪個因素有關( )。
A．電荷量 B．電流 C．電阻 D．通電時間
講析 題目的表象是：甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，這與哪些因素有關?煤油是因為受熱膨脹，液面上升的；相同條件下，甲中的液面升得高，說明甲瓶中的電阻產生的熱量多R甲和R乙是串聯在電路中的，則電流、通電時間以及電荷量(電流和通電時間的乘積)相等，A、B、D選項都不是影響因素；根據焦耳定律甲的電阻大，甲放出的熱量多，則電流產生的熱量與電阻的大小有關，應選C．
本題實際上探究的是焦耳定律的影響因素，使同學們能進一步了解其內容、理解它的應用同時本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。
例5 一個電熱水壺，銘牌部分參數如下：額定電壓220V，額定功率模糊不清，熱效率為90％，正常工作情況下燒開滿壺水需要5min，水吸收的熱量為118800J，此時熱水壺消耗的電能為_______J，其額定功率為_______W，電阻是_________Ω．若實際電壓為198V，通過電熱水壺的電流是_________A,1min內
電熱水壺產生的熱量是________J．(假設電阻不隨溫度改變)
講析水所吸收的熱量已知，電熱的利用率知道，則消耗電能可以由熱量的利用率求出；用電時間已知，消耗的電能已求，則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出，在實際電壓下的電流I=U/R，實際電壓下的電熱水壺所產生的熱量Q=IRt.
答案：132000 440 110 1.8 21384
本題是歐姆定律和焦耳定律應用的基礎題，也是通過練習使同學們掌握基本知識的重要途徑，簡單的是這樣的填空題，復雜的可以演變成綜合應用題；這些題目也是中考中同學們易失分的地方。
例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節，R0為電熱絲，當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W。
(1)電飯煲在高溫燒煮檔時，開關S應與哪個觸點連接?
(2)電熱絲R0的阻值多大?
(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain，電熱絲R0產生的熱量為多少?
講析 電飯煲在高溫燒煮擋時，電路中的功率是最大，在電壓一定時，要得到最大功率電路中的電阻應最小，由圖5可知，當R被短路時，電路中的電阻最小，電路中只有R0工作，則S應合到2位置，高溫擋時的功率已知，電壓為額定電壓，R0由R＝U2/P等求得，當電飯煲在正常燜飯、保溫時，電飯煲的熱功率最小，電路中的電阻最大，則R0和R串聯，可求出此時的電流，再由Q=I2Rt求出R0產生的熱量，
答：(1)與觸點2連接。
(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．
本題是歐姆定律和焦耳定律應用的綜合題，同學們要能綜合考慮影響電路發熱的因素，也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應用，其中也涉及到歐姆定律的靈活應用。
三、鞏固練習
1．如圖6所示電路中，R1=10Ω．當開關S閉合時，電流表示數為0．2A，電壓表示數為4V．求：(1)電源電壓；(2)R2的阻值。
2．如圖7所示電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器，閉合開關S后，滑動變阻器滑片P自b向a移動的過程中(
)。
A．電流表A的示數變大，電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變小
B．電流表A的示數變大，電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變大
c．電壓表V1的示數不變，電路消耗的總功率變大
D．電壓表V2的示數變小，電路消耗的總功率變小
3．一只電爐的電阻為48．4Ω，接在電壓為220V的電路中工作，它的功率是w，電爐絲工作時熱得發紅，而連接電爐絲的導線卻不怎么發熱，其原因是
4．在一次科技小組的活動中，同學們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細銅絲，閉合開關S后，調節滑動變阻器，使電流表的讀數保持3A不變，過了一會兒，細銅絲熔斷，在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲，再調節滑動變阻器到某一固定值，經較長時間粗銅絲沒有熔斷，在此過程中，電流表的讀數保持3A不變小明同學針對所觀察到的現象提出了一個問題：造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設電源電壓保持不變)
(1)你認為造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)
(2)若粗銅絲電阻為0．01Ω，求：在5s內粗銅絲共產生的熱量。
(3)如果你家準備安裝一臺“220V 1500W”的電熱水器，你應用選用(較粗／較細)的銅導線用作連接線比較安全。
5．如圖9所示電路，電源兩端電壓保持不變，當開關S1閉合、S2斷開，滑動變阻器的滑片P移到B端時，燈L的電功率為PL，電流表的示數為I1；當開關S1斷開、S2閉合時，燈L的電功率為R1＇，電流表的示數為，I2，已知PL：P＇L=9：25．
(1)求電流表的示數I1與I2的比值；
(2)當開關S1、S2又都斷開，滑動變阻器的滑片P在c點時，變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數為u1，電壓表V2的示數為U2，已知U1：U2=3：2，Rc的電功率為10W，這時燈L正常發光，通過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片P，會形成不同的電路，在這些不同的電路中，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1．求燈L的額定功率。
6．小明在研究性學習活動中，查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律如下表，并將該型號的熱敏電阻應用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關等組成，當線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合，右邊工作電路則斷開；
“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發熱電阻R2(R2=50Ω)、導線等組成，問：
(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發熱功率為多大?
(2)若發熱電阻R2需提供1．2×104J的熱量，則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?
(3)若恒溫箱的溫度最高不得超過50℃，則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?
(一)知識目標
1、知道電動勢的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關的電路問題.
3、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題.
5、理解閉合電路的功率表達式.
6、理解閉合電路中能量轉化的情況.
(二)能力目標
1、培養學生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題.
3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養學生用多種方式分析問題能力.
(三)情感目標
1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生普遍聯系觀點
2、通過分析外電壓變化原因，了解內因與外因關系
3、通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義
教學建議
1、電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎，在處理電動勢的概念時，可以根據教材，采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產生電勢差的大小，反映了電源做功的本領，由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內、外電路上電勢降落之和的結論.教學中不要求論證這個結論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯)，幫助學生接受這個結論.
需要強調的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關，是由電源本生的特性決定的.
電動勢是標量，沒有方向，這要給學生說明，如果學生程度較好，可以向學生說明，做為電源，由正負極之分，在電源內部，電流從負極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向，即從負極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關系，是一個難點.希望作好演示實驗，使學生有明確的感性認識，然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關系，務必使學生熟悉這個圖線.
學生應該知道，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此，用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內阻時，希望通過第五節的“思考與討論”，讓學生自己解決這個問題.
3、最后講述閉合電路中的功率，得出公式，.要從能量轉化的觀點說明，公式左方的表示單位時間內電源提供的電能.理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內阻上，其余部分輸出到外電路中.
教學設計方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學目標
1、在物理知識方面的要求：
(1)鞏固產生恒定電流的條件;
(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.
2、在物理方法上的要求：
(1)通過電動勢等于電路上內、外電壓之和的教學，使學生學會運用實驗探索物理規律的方法.
(2)從能量和能量轉化的角度理解電動勢的物理意義.
(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律的討論培養學生的推理能力.
(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養學生用多種方式分析
二、重點、難點分析
1、重點：
(1)電動勢是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內容;
(3)應用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.
2、難點：
(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關系
三、教學過程設計
引入新課：
教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流.那么，導體中形成電流的條件是什么呢?(學生答：導體兩端有電勢差.)
演示：將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會看到什么現象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現這種現象呢?
分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導線產生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場力的作用是不能形成持續電流的.
教師：為了形成持續的電源，必須有一種本質上完全不同于靜電性的力，能夠不斷地分離正負電荷來補充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差，從而在導線中維持恒定的電流，能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時，電源中的非靜電力將不斷做功，從而把已經流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.
板書：1、電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置.它并不創造能量，也不創造電荷.例如：干電池是把化學能轉化為電能，發電機是把機械能、核能等轉化為電能的裝置.
教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能，并且能夠提供恒定的電壓，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號)，請幾個同學觀察電池上面寫的規格，發現盡管電池的型號不同，但是都標有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進行測量，發現結果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發電機、蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學生回答：不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學生：用電壓表直接測量)·
結論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(如材料、工作方式等)決定，同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性，物理學中引入了電動勢的概念.
板書：2、電源電動勢
教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動勢在數值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.
板書：電源的電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.
例如，各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示
，電路如圖所示，結論：開關閉合前，電壓表示數是1.5V，開關閉合后，電壓表示數變為1.4V.實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減少了.
教師：上面的實驗中，開關閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V，那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實驗電路，介紹閉合電路可分為內、外電路兩部分，電源內部的叫內電路，電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內電壓.我們現在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內、外電壓之間的關系.
板書：3、內電壓和外電壓
教師：向學生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內電壓的測量.實驗中接通電鍵，移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內、外電壓和的值.再斷開電鍵，由電壓表測出電動勢.分析實驗結果可以發現什么規律呢?
學生：在誤差許可的范圍內，內、外電壓之和等于電源電動勢.
板書：在閉合電路中，電源的電動勢等于內、外電壓之和，即.
下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關系.
教師：我們來做一個實驗，電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.
結論：把開關撥到2后，發現小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實驗現象呢?這就要用到我們將要學習的內容——閉合電路的歐姆定律.
板書：閉合電路的歐姆定律
教師：在圖1所示電路圖中，設電流為，根據歐姆定律，，，那么，電流強度，這就是閉合電路的歐姆定律.
板書：4、閉合電路的歐姆定律的內容：閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比，和電路的內外電阻之和成反比.表達式為.
同學們從這個表達式可以看出，在電源恒定時，電路中的電流強度隨電路的外電阻變化而變化;當外電路中的電阻是定值電阻時，電路中的電流強度和電源有關.
教師：同學們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現象呢?
學生：9V的電源如果內電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用它做電源，電路中的電流I可能較小;而電動勢3V的電源內阻如果很小，電路中的電流可能比大，用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電，燈泡的亮度取決于，那么就出現了剛才的實驗現象了.
教師：很好.一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是不變的.那么外電阻的變化，就會引起電路中電流的變化，繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.
幾個重要推論
(1)路端電壓隨外電阻變化的規律
板書：5幾個重要推論
(l)路端電壓隨外電阻變化的規律演示實驗,圖3所示電路，
4節1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯組成電源(因為通常電源內阻很小，的變化也很小，現象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數是如何隨變化?
教師：從實驗出發，隨著電阻的增大，電流逐漸減小，路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現象嗎?
學生：因為變大，閉合電路的總電阻增大，根據閉合電路的歐姆定律，，電路中的總電流減小，又因為，則路端電壓增大.
教師：正確.我們得出結論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.一般認為電動勢和內電阻在短時間內是不變的，初中我們認為電路兩端電壓是不變的，應該是有條件的，當無窮大時，0，外電路可視為斷路，0，根據，則，即當外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數值等于電源的電動勢;當減小為0時，電路可視為短路，為短路電流，路端電壓.
板書5：路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.斷路時，∞，0，;短路時，，.
電路的路端電壓與電流的關系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規律.
教師：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(設、r是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率，
又因為，
所以，
當時，電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖所示.
板書6：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率有最大值.
教師：當輸出功率最大時，電源的效率是否也最大呢?
板書7：電源的效率隨外電阻變化的規律
教師：在電路中電源的總功率為，輸出的功率為，內電路損耗的功率為，則電源的效率為，當變大，也變大.而當時，即輸出功率最大時，電源的效率=50%.
板書8：電源的效率隨外電阻的增大而增大.
四、講解例題
五、總結
探究活動
1、調查各種不同電源的性能特點。
(包括電動勢、內阻、能量轉化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對廢舊電池的回收情況。
(1)化學電池的工作原理;
(2)廢舊電池對環境的污染主要表現在哪些方面;
(3)當前社會對廢舊電池的重視程度;
(4)廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式;
關鍵詞：《閉合電路歐姆定律》；教學設計；高中物理
一、教學設計
1.課題
閉合電路的歐姆定律（人教版普通高中課程標準實驗教科書選修3-1）
2.教材分析
本節內容是全章的重點，是歐姆定律的延伸，教材從能量入手，循序漸進地引導學生推出閉合電路的歐姆定律，教學過程簡單、學生易于接受。之后應用定律解決物理規律問題，使學生明白物理規律可以用已知定律從理論上導出，將理論應用于實際。
3.教學目標
知識與技能：①理解內、外電路及電源的內阻。②知道電源電動勢等于沒接入電路時兩極板間的電壓。③理解閉合電路的歐姆定律及其公式并能熟練地解決電路問題。過程與方法：①培養自主學習能力。②培養獨立思考、自主探究物理問題的能力。情感態度與價值觀：①激發學習興趣和求知欲。②培養嚴謹的科學態度和合作學習精神。
4.教學重、難點
教學重點：①閉合電路歐姆定律的內容。②路端電壓與電流的關系公式及圖像表示。教學難點：①閉合電路歐姆定律的應用。②路端電壓與負載的關系。
二、教學過程
1.自主學習
課前教師下發學案，學生根據學案進行預習，重點思考并回答以下問題：
（1）什么是電源？
（2）電源電動勢的概念和物理意義是什么？
（3）什么是內電路？什么是外電路？在回路中的電流方向如何？
（4）在內、外電路中電勢是如何變化的？
（5）怎樣計算內電路以及外電路中消耗的電能？
（6）如何計算電池內部非靜電力所做的功？
（7）內電路和外電路上消耗的電能與電源內部非靜電力做的功有什么關系？
（8）路端電壓與負載的關系是怎樣的？
【設計意圖】課前預習使學生將學習活動延伸到了課外，保證了學生思考的空間，增加了有效學習的時間。只有學生本人了解自己已經掌握了哪些知識，需要學習哪些知識，才能有針對性地進行相關復習、查閱資料，避免傳統課堂“一刀切”的現象，學生帶著問題積極主動地學習新知識，滿足了高中生思維發展和自我意識發展的需要，有利于開發學生學習物理的潛能。
2.交流探究
師友之間根據預習情況交流學習。由徒弟向師傅講解本節課的相關內容，師傅補充完善不足之處，在合作中解決疑難問題，突破重難點。教師巡視了解每對師徒的學習情況，對學習過程中存在疑問的師徒進行適當的指導，對學習深度不夠的師徒進行誘導點撥。如，有些師友根據理論知識推導出閉合電路的歐姆定律之后便欣然接受，此時教師應該提醒學生設計實驗對其進行驗證；在師友探討路端電壓與負載的關系之前，教師應提出問題：能否用實驗探究路端電壓與負載的關系，并引導師友合作設計實驗方案，完成實驗步驟，分析實驗數據完成U-I圖像，進而依據圖像解釋U、I的關系以及在短路、斷路中的特殊現象。
【設計意圖】該環節采用學生之間交流合作學習的方式完成本節課的教學內容，并在教師的點撥下激發了學生動手設計實驗驗證物理定律和探究物理規律的積極性，從而通過學生的親身經歷完成了教學重難點內容的學習。這一做法顛覆了傳統教學中教師“高高在上”的地位，而是十分“親民”走到學生之中參與、啟發、引導學生學習，消除了教師與學生之間的距離感。同時，學生之間通過交流不僅可以在學習上取長補短、互利共贏，更可以在性格上相互影響、共同發展，這樣不但能鍛煉學生與人交流合作的能力，又有利于開拓思路、培養他們的探索精神和創新能力。
3.互助提高
鼓勵學生積極上臺講解本節課自己學到的知識，板演相關例題，其他學生認真聽講并進行補充，也可以提出自己的質疑并闡述觀點進行全班討論。教師注意指導學生使用物理術語，規范學生的解題步驟，引導學生歸納需要注意的問題以及總結相關規律。
【設計意圖】全國教育心理學研究發現，大多數教師所青睞的講授式教學方式學生對知識的記住率只有5%，而極少數教師鼓勵的學生教別人的方法，使學生本人對知識的記住率高達95%。本環節中，教師把課堂真正讓位給學生，讓學生做主講，不但鍛煉了學生的表達能力，同時在學生教會其他同學時自己也會收獲新的體會，而全班同學的參與交流又可以各抒己見、集思廣益、通力合作，真正實現人人參與、人人發展、人人進步的高效課堂的發展趨勢。
4.總結歸納
教師組織學生一起梳理本節課的知識點，針對學生仍然不理解以及容易產生錯誤的知識點予以講解；明確學生易混、易錯、易漏的問題，對解題規律、注意事項、解題方法和技巧等進行全面的總結，歸納出知識體系，以便學生能夠得心應手的運用。例如，教師應強調閉合電路歐姆定律反映的只是電動勢與路端電壓的數量上的關系，他們的本質是不同的，電動勢反映了電源把其他形式的能轉化為電能的本領的大小，而路端電壓反映了外電路中電能轉化為其他形式能的本領的大小，因而用電壓表直接接在電源兩級上，其示數不等于電源電動勢，但很接近電源電動勢：U=IRV=?RV=，當RV>r時，U≈E。
【設計意圖】本節課的問題是由學生自己發現解決的，規律也是由學生自己探究驗證出來的，甚至例題都是學生自己解讀體悟的，可以說全程都是由學生自己完成的，因而在本環節中學生可以很容易地總結歸納出本節課的知識體系，真正做到將學來的知識變為自己所擁有的知識，實現學習效率的最大化。
5.當堂鞏固
教師根據學生對本節課內容的掌握情況出示有代表性的一或兩道典型題，學生在規定時間完成后師友當堂交換批改，之后交流做題心得與體會。教師檢查學生的掌握情況，布置課后作業。
【設計意圖】本環節的設計意在幫助學生檢驗學習成果，深化學生對各個知識點的認知，培養他們自行解決物理問題的信心和決心，端正學生的學習態度。同時，教師可以根據學生的掌握情況，及時反饋、適時調整并通過課后作業將學生的學習活動延伸到課下，為下節課埋下伏筆，使整堂課留有余味。
三、課堂教學設計建議
在設計學案時應當充分分析教材以及學生，做到環環相扣，循序漸進地引導學生完成自學；在學生進行交流探究時，教師應該注意學生探究的內容要與本節課的教學內容相關，探究要有深度不能屈于表面；在互助提高階段，教師應該積極鼓勵內向的學生大膽發言，提高其與同學溝通以及表達能力。本文中《閉合電路歐姆定律》的教學設計依據高中學生個性心理發展特點，通過課前預習以及課上互助式學習充分地調動學生的主觀能動性，有利于改變傳統教學方式在高中物理教學中出現的弊端，以便于為物理教師的有效教學提供參考。
參考文獻：
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[2]李志剛，吳越.活力課堂[M].上海：上海教育出版社，2009.
關鍵詞：探究性實驗教學； 閉合電路歐姆定律； 模擬實驗； 學生實驗
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A文章編號：1006-3315（2014）05-155-002
在科學技術快速發展的今天，實施以創新精神和實踐能力為重點的素質教育，重要的著眼點是轉變學生的學習習慣和學習方式。大多數民考民預科生模仿性學習心理是構成接受知識的主要因素。這種依賴性強，靠模仿去接受知識的習慣，是一種較為簡單的學習心理，民考民預科生普遍認為物理難學。究其原因難在學生各方面能力與預科物理學習要求的差距大。預科階段，乃至大學階段，要求自主學習物理。不同于自學，它是指學生在教師的指導下，以學生自己的體驗、參與和探究為主，從自身社會生活實踐中獲取物理知識，并創造性地解決生活中的問題的一種學習方法。怎樣才能把課堂教學與探究性學習、發現性學習和自主性學習相結合？在大力倡導探究性實驗教學的今天，迫切需要大量優秀的、具有創新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學。為此，我們立足民考民預科生學習特點，對探究式實驗教學作一些有益的嘗試，希望能夠引領學生較為深入地學習物理的相關理論、方法、技能;提高學生的科學素養，激發學生實驗探究的興趣；增強學生的創新意識；培養學生實事求是，嚴謹認真的科學態度；養成交流與合作的良好習慣；發展學生的實踐能力。本文就《閉合電路歐姆定律》一節做探究性實驗教學設計。
一、教材和教學對象分析
閉合電路的歐姆定律主要分為電動勢和閉合電路的歐姆定律兩部分。電動勢的概念是閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。其基本內容有兩個方面：電源電動勢由電源本身性質決定的，它表征了電源將其他形式的能轉化成電能本領的大小。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，在閉合電路里電源電動勢等于內外電壓之和。本節難點是路端電壓和外電阻之間的關系。學生通過多媒體的仿真實驗記錄數據，導出規律，使學生有感性的認識，課后讓學生進入實驗室，在做好仿真實驗的前提下，進行實驗，驗證結論，減少盲目性。
二、教學目標
1.知識目標
理解電動勢的定義。理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關的電路問題。理解路端電壓隨電流（或外電阻）關系的公式表達和圖象表達，并能用來分析、計算有關問題。知道閉合電路中能量的轉化。
2.能力目標
通過路端電壓與外電阻的關系實驗探究，培養學生利用“實驗研究，得出結論”的科學思路和方法。研究路端電壓與電流的關系公式、圖象及圖象的物理意義，培養學生應用數學工具解決物理學問題的能力，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
3.情感態度與價值觀
通過多媒體仿真探究實驗和課后的學生探究實驗，激發學生求知欲和學習興趣，享受成功的樂趣，體會物理學研究的科學性。通過分析路端電壓與電流（外電阻）的關系，培養學生嚴謹的科學態度，感受物理之美。通過學生之間的討論、交流與協作探究，培養團隊合作精神。
三、教學重點
閉合電路歐姆定律。路端電壓與電流（外電阻）關系的公式表示及圖象表示。
四、教學難點
電動勢的概念。路端電壓與電流（外電阻）關系。
五、教學思路
《閉合電路歐姆定律》是學生感到較為難以理解的知識點，電動勢的物理意義的理解是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。首先讓學生課前感受生活中的一些電源，初步明確電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置，讓學生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓，為引入電動勢的概念作鋪墊。再讓學生在電腦上進行仿真實驗，學生通過連接不同的開關，改變外電阻阻值，內電阻阻值，記錄電流、電壓，分析數據，探究路端電壓與外電阻（電流）的關系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關系。然后在課堂仿真實驗的基礎上進入實驗室實驗。避免了盲目性，引發學生學習的興趣，再進行討論，解釋現象原因。講授閉合電路中的功率，進一步從能量的轉化角度說明電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置。最后，利用兩道例題來應用閉合電路歐姆定律，并適當地延伸拓展，通過課外思考題，使學生對電動勢的概念有更深刻的理解。
六、教學方法：探究性實驗教學法、多媒體仿真實驗探究，實驗室驗證、實驗分析、討論等方法
（一）電源。展示不同型號、種類電池、手搖發電機，對小燈泡供電。電源不同，結構不同，但有相同的規律。演示：1用小燈泡點觸干電池，點觸蓄電池，小燈泡發光。2將小燈泡與手機電池相接，小燈泡發光。3手搖發電機，同樣能夠使小燈泡發光。學生得出結論：干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能；手搖發電機是將機械能轉化成電能。
（二）電源的電動勢：模擬實驗，介紹電路圖（如圖1），介紹實驗儀器。得出內、外電路，內、外電壓的概念，指出電源內部有電阻。看電池內部（如圖2)，電荷定向移動形成電流,電荷電勢能減小.從能量轉化的角度初步理解電動勢的物理意義。觀察仿真實驗：電場中兩點間電勢差在數值上等于什么？利用計算機課件進行模擬實驗(如圖3)【模擬實驗一】：不閉合S2、S3，只閉合S1，觀察V1的大小。問題思考：（1）閉合開關S1后，此時伏特表V1測得的電壓?（2）此時外電阻多大？學生回答:電動勢越大，電源把其他形式的能轉化成電能的本領越強。學生模擬實驗，分析得出（1）伏特表測電源電動勢；（2）外電路電阻無窮大。E在數值上等于外電路斷開時電源兩端點壓。
圖1 圖2圖3