時間：2023-07-11 17:37:14
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇歐姆定律的原理，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
摘要：物理定律是對物理規律的一種表達形式。物理定律的教學應注意些什么呢？
關鍵詞：物理定律；教學方法；多種多樣
關鍵詞：是對物理規律的一種表達形式。通過大量的觀察、實驗歸納而成的結論。反映物理現象在一定條件下發生變化過程的必然關系。物理定律的教學應注意：首先要明確、掌握有關物理概念，再通過實驗歸納出結論，或在實驗的基礎上進行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關的物理定律之間的關系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實驗的教法，回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識；培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態，不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個力學的出發點，不能把它當作第二定律的特例；慣性質量不是狀態量，也不是過程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時，應使學生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運動狀態，所以……”。教師還應該明確，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時，常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意：公式F＝Kma中，比例系數K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學時應注意：①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發現了它的局限性。
（4）機械能守恒定律這個定律一般不用實驗總結出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理，在外力和非保守內力都不作功或所作的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態變化的復雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統內部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。
（5）動量守恒定律歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來，主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律，也不違反科學規律。中學階段有關動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數式替代矢量式。學生在解題時最容易發生符號的錯誤，應該使他們明確，在同一個式子中必須規定統一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態變化，表式中各項是過程始、末的動量。用它來解決問題可以不過程物理量，使問題大大地簡化。若物體不發生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實際問題時，如果質點系內部的相互作用力遠比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規律之一。無論是宏觀系統或微觀粒子的相互作用，系統中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。
（6）歐姆定律中學物理課本中歐姆定律是通過實驗得出的。公式為I＝U/R或U＝IR。教學時應注意：①“電流強度跟電壓成正比”是對同一導體而言；“電流強度跟電阻成反比”是對不同導體說的。②I、U、R是同一電路的3個參量。③閉合電路的歐姆定律的教學難點和關鍵是電動勢的概念，并用實驗得到電源電動勢等于內、外電壓之和。然后用歐姆定律導出I＝ε/(R+r)(也可以用能量轉化和守恒定律推導)。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式，要明確它們的物理意義。⑤教師應明確，普通物理學中的歐姆定律公式多數是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，導體就不服從歐姆定律。但不論導體服從歐姆定律與否，R＝U/I這個關系式都可以作為導體電阻的一般定義。中學物理課本不把R＝U/R列入歐姆定律公式，是為了避免學生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
（7）楞次定律可以采用探究教學法，讓學生通過實驗得到的結論歸納出定律。教學時應注意：①楞次定律是確定感生電流方向的規律，同時也確定感生電動勢的方向。如果是斷路，通常我們可以把它想象為閉合電路。②感生電流的磁場只能“阻礙”原磁通的變化，不能“阻止”它的變化。否則就不會繼續產生感生電流。“阻礙”或者說“反抗”原磁通的變化，實質上是使其他形式能量轉化為電能的一種表現，符合能量守恒定律。③要使學生熟練掌握應用楞次定律判定感生電流方向的3個步驟。④明確右手定則可看作是楞次定律的特殊情況，并能根據具體情況選用定則或定律來判斷感生電流的方向。
一、滑動變阻器的變動對電流電壓的影響
圖1例1（2011年山東臨沂）如圖1所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，下列分析正確的是（）
（A） 燈泡變亮，電流表的示數變大
（B） 燈泡變暗，電流表的示數變小
（C） 燈泡亮度不變，電流表的示數變大
（D） 燈泡亮度不變，電流表的示數變小
解析：滑片移動時可知滑動變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可得出電路中電流的變化，由電流變化可知燈泡的亮度變化.當滑片向右移動時，接入電阻變小，故電路中總電阻減小，因電壓不變，由歐姆定律I=U/R 可得，電流增大，故電流表示數變大，燈泡的實際功率變大，故亮度變大.（A）正確.
答案：（A）
點撥：本題屬于電路的動態分析，此類題可先分析局部電阻的變化，再將滑動變阻器和定值電阻視為整體進行分析，得出總電阻的變化，最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規題目，體現了電學中整體法的應用.
圖2例題延伸：如圖2所示，電源電壓保持不變，閉合開關，將滑動變阻器的滑片向右滑動時，則（）
（A）通過燈L的電流變小，變阻器兩端的電壓變小
（B） 通過燈L的電流變大，變阻器兩端的電壓變大
（C） 燈L兩端的電壓變小，通過變阻器的電流變小
（D） 燈L兩端的電壓變大，通過變阻器的電流變小
解析：滑動變阻器的滑片右移，變阻器接入電路中的電阻增大，電路中的總電阻增大，則電流減小，同時燈L分得的電壓也減小，則變阻器分得的電壓就變大.
答案： （C）
點撥：本題考查滑動變阻器的原理、電阻對電路中電流的影響以及串聯電路的分壓原理，考查學生分析問題的能力.
二、滑動變阻器與電表的測量目標問題
例2（2011年山東聊城）如圖3所示，閉合開關S，使滑動變阻器的滑片向左移動，則（ ）
（A） 電流表示數變小（B） 電壓表示數變大
（C） 電壓表示數不變（D） 燈泡變亮
解析：從圖中可以看出，這是一個串聯電路，即滑動變阻器與小燈泡串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓.當滑片向左移動時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，故在電源電壓不變的情況下，電流中的電流變大，通過小燈泡的電流變大，小燈泡變亮，（A）項錯誤，（D）項正確；由于滑動變阻器的阻值減小，故它分得的電壓也減小，（B）、（C）兩項錯誤.
答案：（D）
點撥：判斷電路中的電表示數變化情況時，應首先明確電路的連接方式及電表的測量對象，然后根據歐姆定律及串并聯電路的電流、電壓特點進行分析.
圖3圖4例題延伸： 如圖4所示電路，電源兩端電壓保持不變.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，下列判斷正確的是 （ ）
（A） 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變大，電流表示數變小
（B） 電壓表V1示數變大，電壓表V2示數變小，電流表示數變小
（C） 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變小，電流表示數變小
（D） 電壓表V1示數變大，電壓表V2示數變大，電流表示數變大
解析：從題圖可知，電路為串聯電路，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測定值電路R2兩端的電壓.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，變阻器連入電路的電阻變大，電路中電流變小，定值電阻R2兩端的電壓變小，即電壓表V2的示數變小，根據串聯電路的電壓規律可知，變阻器兩端的電壓變大，即電壓表V1的示數變大，答案為（B）.
答案：（B）
點撥：本題考查串聯電路和歐姆定律的知識，解此類題的關鍵是明確電壓表所測的對象，弄清各用電器之間的關系，熟記串聯電路的分壓原理.
三、滑動變阻器與伏安法實驗探究
例3（2011年浙江紹興）小敏用如圖5甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值，調節滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中.
圖5 （1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視（選填序號）；
（A） 變阻器滑片（B） 電壓表示數（C） 電流表示數
（2）在丙圖中，用筆線代替導線，將電壓表正確連入電路.
（3）實驗中，他所選擇的變阻器是（選填序號）
（A） 10 Ω，0.5 A（B） 20 Ω，1 A（C） 50 Ω，2 A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學量是.
（5）實驗過程中，如果出現了電流表示數為0，電壓表示數接近6 V，電路發生的故障可能是.
解析：探究電壓一定時，電流與電阻的關系時，在不斷的改變定值電阻的同時，必須不斷的移動滑動變阻器，使得電壓表的示數是一個定值，故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數；通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數是2 V，故電壓表接入電路中時，所選的量程應該是0～3 V的，且并聯在電阻兩端；陰影部分為電壓值；滑動變阻器型號的選擇應該與定值電阻的阻值差不多，故所選型號為“10 Ω，0.5 A”的；如果電路中出現電流表的示數為零，說明在電路中出現了斷路，電壓表有示數說明是電阻R處出現了斷路.
圖6答案：（1）（B）
（2）如圖6所示 （3）（C） （4）電壓 （5）電阻R處有斷路
點評：此題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生，從中加強了學生綜合能力的培養，是一道不錯的電學中考題.
圖7例4（2011年四川綿陽）如圖7所示是測量小燈泡電阻和電功率的實驗電路圖，當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表、電壓表的示數變化情況是（ ）
（A） 增大、增大 （B） 增大、減小
（C） 減小、增大 （D） 減小、減小
解析：當滑動變阻器的滑片向左移動時，電阻R的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大，即電流表的示數增大.同樣根據歐姆定律推導公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大，即電壓表的示數也增大，所以（B）（C）（D）均是錯誤的.
答案：（A）
點撥：本題考察的是綜合運用歐姆定律的知識，這也是初中物理的重點和難點內容，也是同學們容易出錯的地方，在套用公式時容易“張冠李戴”.
四、滑動變阻器與電阻的匹配問題
圖8例5（2011年南京）小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關系.已知電源電壓為6 V，滑動變阻器R2的最大電阻為20 Ω，電阻R1為10 Ω.實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R1兩端電壓為4 V，并讀出了電流表此時的示數.緊接著小華想更換與電壓表并聯的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個，為了保證實驗成功，小華應選擇的電阻是 Ω和 Ω.
解析：為了探究電流與電阻的關系，應保持4 V電壓，當所換電阻為45 Ω和60 Ω時，無論如何調節，所換電阻兩端的電壓都超過4 V，故45 Ω和60 Ω電阻不可以.
一、巧記力學知識
力學是初中物理的重點，同時也是難點。為了幫助學生記憶，我們可以采用以下方式幫助學生理解和記憶。
力的三要素：大小、方向和作用點。我們可以這樣記憶：力的三要素，大小、方向、作用點。這樣叫做簡化記憶。
G=mg公式。物體的重力和質量的關系式G=mg，可用諧音記憶：大雞（G）等魚（等于）摸（m）小雞（g）。
m=■，可用諧音記憶：莫（m）要大雞（G）壓小雞（g）。
g=■，可用諧音記憶：小雞（g）在等（=）大雞（G）嗎（m）？
g=9.8牛頓每千克：可用諧音記憶為，記（g）得九點把（9.8）牛（牛頓）牽克（千克）吃水。也可以這樣記，小雞（g）進酒吧（9.8）。
重力公式G=ρvg。計算重力的公式G=ρvg，其中大寫的G可記作“大雞”，ρ像P字母，V諧音“喂”，g可記作“小雞”。因此，公式諧音記憶為：大雞（G）等著（=）放屁（ρ）喂（v）小雞（g）。
二力平衡的條件，二力平衡應滿足“一物二力同直線，大小方向等相同。”其中指二力作用在同一物體上，這是最容易忽視的，因此二力平衡的條件也可記為：要想吃兩個等大的梨（力），可在同屋（物）內同一直線的相反方向去找。這里包含了“同物”“等大”“同線”“反向”四個方面的含義。
二、巧妙理解“蒸發、吸熱和致冷”
在物理中，蒸發、吸熱和致冷等現象與我們的生活實際聯系十分緊密，但是其形成原因卻有點難于理解，對于這樣抽象的問題，學生往往理解不了。液體在沸騰過程中吸收熱量但溫度保持不變，而蒸發是吸熱卻有致冷作用，兩種氣化方式的不同怎樣理解？而且蒸發時吸收熱量，為何溫度又降低？這些內容往往困惑著學生，是學生學習時的一大難點。
液體蒸發時吸熱，即使在常溫下也可以進行，但又不像沸騰、熔解有明顯的供熱源。蒸發只能從周圍物體和未蒸發的液體中吸收熱量，這樣，未蒸發的液體因放熱而溫度降低。確切地說，吸熱的液體是液體中已蒸發的那部分，而放熱降溫的卻是未蒸發的液體和周圍其他物體。
三、巧記歐姆定律
歐姆定律是物理應用較多的一個定律，準確把握好歐姆定律有利于學生對電學的理解和把握。首先來看一下歐姆定律的因果關系。有人根據歐姆定律I=■的兩個變形公式U=IR和R=■，得出“電壓與電流強度成正比”“電阻與電流強度成反比”的結論，這是混淆了自變量和函數的因果關系。
電壓是電源提供的，其大小由電源及電路結構決定。電阻是由導體的材料、幾何形狀（長度、橫截面積）決定。它們都不隨電流強度的變化而變化。恰恰相反，電流的大小是由電壓和電阻決定的。這里，電壓、電阻的變化關系是“原因”，電流的變化是“結（下轉59頁）（上接57頁）果”，因果關系不可倒置。
假設有人說：“這人長得真像他的兒子，一模一樣。”聽眾一定感到非常可笑。雖然這話反映了兩個人相像的事實，但卻顛倒了因故關系。只能說兒子像爸爸，不能說爸爸像兒子。用我們方言說就是兒子隨爸爸而不是爸爸隨兒子。同理，是函數隨自變量變化，而不是自變量隨函數變化。
巧記歐姆定律：歐姆定律I=■可記作，我（I）有（U）兒（R）子。I是英語的我，U諧音有，R諧音兒。
U=IR可記作，有（U）愛（I）就有兒（R）。
R=■可記作，兒（R）有（U）愛（I）。
四、巧記凸透鏡呈像規律
凸透鏡對光線的作用可記作：平行必過焦，過焦必平行。
凸透鏡呈像規律可記作：一焦分虛實、二焦分大小，虛像正來實像倒；（虛像是正立的，實像是倒立的）虛像同側實像異，（成虛像時，像和物在透鏡的同一側，成實像時，像和物在透鏡的兩側。）物近像遠像變大；（物體距離凸透鏡越近，即物近；像距離凸透鏡就越遠即：像遠；所成的像會變大。）物遠像近像變小。
1學習物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識的核心內容.著名科學家錢學森曾說過：“學習理科的關鍵是概念清，多練習.”學生的物理概念是否清楚對學好物理至關重要.學習物理概念需要重視物理概念的形成過程.學習物理概念需要知道為什么要引入它，它是如何定義的，定義式是什么，單位是什么，如何測量（或測定），有什么應用等.例如：密度是一個十分重要的物理概念，學習它要重視以下過程：在物理學中為了比較相同體積的不同物質的質量一般不同的特性引入了密度，單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度，定義式是ρ=m/V，國際單位是kg/m3，常用單位是g/cm3，測密度的方法很多，但基本方法是測質量，測體積，再利用密度公式計算出密度，應用有求密度，求質量，求體積等等.速度、壓強、功率、比熱容、電功率等等都是重要的物理概念，望廣大師生重視其形成過程.
2學習物理規律需要重視規律的形成過程
物理規律是物理知識中的最核心內容，多數是從物理事實的分析中直接概括出來的，學習物理規律更需要重視物理規律的形成過程.要知道物理規律的實驗基礎、基本內容、數學表達式、適用范圍、應用等等.例如：歐姆定律是電學中最重要的規律之一，學習它，我們要知道歐姆定律的實驗基礎，歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關系，首先要用到控制變量法，電阻一定，研究電流與電壓的關系，電壓一定，研究電流與電阻的關系.電阻一定，可找一定值電阻（R=5 Ω），研究電流與電壓的關系，實際上要看電壓變，電流變不變，若變，如何變.如何改變定值電阻兩端的電壓呢？方法一：可以改變電源的電壓，方法二：可以通過滑動變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實驗得出電阻一定時，電流與電壓成正比.電壓一定，可找一穩壓電源，也可通過滑動變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，研究電流與電阻的關系，實際上是看電阻變，電流變不變，若變，怎么變？改變電阻，還要知道它的值，可以逐次更換定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移動滑動變阻器，保持電阻兩端的電壓（U=3 V）不變，從而測出相應的電流值.分析實驗數據得出，電壓一定時，電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內容是：通過導體的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比.數學表達式為I=U/R，歐姆定律是在金屬導體做實驗的基礎上，總結出來的，一定適用于金屬導體，對于其它的導體是否適用，要用實驗驗證，通過實驗證明，歐姆定律還適用于電解液導電，不適用于氣體導電，可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導體，電解液導電，不適用于氣體導電.應用有三方面：（1）求電流，（2）求電壓，（3）求電阻.解題時要注意I、U、R三個物理量的對應性、同時性、統一性，即對應于同一導體、同一段電路，同一時刻、同一狀態，單位要統一于國際單位.
3學生實驗需要重視實驗過程
學習物理要以觀察、實驗為基礎，觀察自然界中的物理現象，進行學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體的明確認識，這種認識是理解物理概念和規律的必要的基礎.學生實驗需要重視實驗過程，如要了解每個學生實驗的實驗目的、實驗原理、實驗方法、需要測量的物理量、實驗器材、實驗步驟、實驗記錄、實驗結論、必要的誤差分析等等都應該清楚.
4科學探究需要重視探究過程
科學探究就是讓學生模擬科學家的工作過程，按照一定的科學思維程序探索學習的過程，從中學習科學方法、發展科學探究所需要的能力、增進對科學探究的理解，體驗探究過程的心理感受.科學探究需要重視探究過程.科學探究的過程是一個創造的過程，而創造力的核心是創造性思維.因此，探究實質是一個思維的過程，這個思維的過程是模擬科學工作者進行科研的思維程序來進行的，這種思維程序就是學生科學探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作.
5做物理習題需要重視解題過程
學習物理要求概念清，多練習.可見做物理習題很重要，做題可以幫助我們鞏固所學的知識，檢驗學習效果，錘煉思維的靈活性，全面提高學生的科學素養，培養學生觀察、實驗能力，分析概括能力，運用物理知識解決簡單的實際問題的能力，以及創新精神和實踐能力.物理題型很多，如填空題、選擇題、實驗題、探究題、簡答題、計算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習題，都需要重視解題過程.不同的題型，有不同的解題要求，不同的解題方法，不同的解題過程.一般來說，無論是做何種物理習題，都要正確理解題意，正確審題；明確相應的物理過程，物理情景，建立物理模型；運用相應的物理概念、物理規律，直接得出結果或結論.稍微有點靈活性，有點難度的題目，要分清層次，理清思路，找出聯系，或進行物理公式變換或公式推導，或運用數學思想（如列方程、列方程組）求解.最后就是檢查.
6學習物理需要重視有的物理量是過程量
物理學所研究的許多問題，都直接涉及到某一物理現象發生的整個過程，或者是過程中的某些狀態.因此，相應地就引人了許多關于描述某些物理過程的過程量和用來描述某些特定的物理狀態的狀態量.
過程量是描述物質系統狀態變化過程的物理量，如沖量、路程、功、熱量、速度改變量等都是過程量，它們都與一定的物理過程相對應.一般說來，物質系統從某一個狀態變化為另一個狀態，如果經歷不同的物理過程，雖然初始狀態與終了狀態量可能保持相同，但過程量不一定相同.
一、考查直流電路的動態分析
例1 在如圖所示的電路中，E為電源電動勢，r為電源內阻，R1和R3均為定值電阻，R2為滑動變阻器.當R2的滑動觸點在a端時合上開關S，此時三個電表A1、A2和V的示數分別為I1、I2和U，現將R2的滑動觸點向b端移動，則三個電表示數的變化情況是（ ）
A.I1增大，I2不變，U增大
B.I1減小，I2增大，U減小
C.I1增大，I2減小，U增大
D.I1減小，I2不變，U減小
解析：將R2的滑動觸點向b端移動，R2接入電路的電阻變小，R1和R2并聯部分的電阻變小，并聯部分的電壓變小，I1減小。由于R1和R2并聯部分的電阻變小，使全電路總電阻變小，總電流I增大，I2=I-I1，故I2增大。由于R1和R2并聯部分的電阻變小，使外電路總電阻變小，據外電壓、內電壓的分壓關系，U減小。選項B正確。
答案：B
點評：本題考查電路的動態分析，電路的動態分析要針對不同的電路，選擇歐姆定律、分流關系、分壓關系來分析，分析思路是“局部一整體一局部”，掌握變阻器或電路結構變化是分析這類問題的前提。動態直流電路的分析方法：①確定電路的外電阻，外電阻R總如何變化。當外電路的任何一個電阻增大（或減小）時，電路的總電阻一定增大（或減小）；②根據閉合電路歐姆定律I=■，確定電路的總電流如何變化；③由U內=Ir，確定電源的內電壓如何變化；由U外=E-U內，確定電源的外電壓如何變化；④由部分電路歐姆定律，確定干路上某定值電阻兩端的電壓如何變化，確定支路兩端的電壓如何變化以及通過各支路的電流如何變化。
二、考查閉合電路歐姆定律的應用
例2 汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數為10A，電動機啟動時電流表讀數為58A，若電源電動勢為12.5V、內阻為0.05V，電流表內阻不計，則因電動機啟動，車燈的電功率降低了（）
答案：B
點評：本題考查了應用閉合電路歐姆定律求解路端電壓及功率問題，要求學生處理問題時，能自主探究，排除次要因數影響（燈絲電阻不變）。為考查學生的審題能力，本題設置了“陷阱”選項D，題中求電功率“降低了”，而D項為“降低到”。《物理課程新標準》在課程性質中指出：“高中物理課程有助于學生繼續學習基本的物理知識與技能，增強創新意識和實踐能力，發展探索自然、理解自然的興趣與熱情”，近年高考中出現了許多考查自主學習能力的探究性試題，這類習題的解題關鍵是準確地提取有效信息，多角度分析，全方位聯想，注意物理知識的綜合應用。
三、考查電-力轉化中的綜合應用
例3 壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，有位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態的裝置，其工作原理如圖甲所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球，小車向右做直線運動過程中，電流表示數如圖乙所示，下列判斷正確的是（）
A.從t1到t2時間內，小車做勻速直線運動
B.從t1到t2時間內，小車做勻加速直線運動
C.從t2到t3時間內，小車做勻速直線運動
D.從t2到t3時間內，小車做勻加速直線運動
解析：在0～t1內，I恒定，壓敏電阻的阻值不變，由小球的受力不變可知，小車可能做勻速或勻加速直線運動.在t1～t2內，I變大，阻值變小，壓力變大，小車做變加速直線運動，A、B均錯。在t2～t3內，I恒定，壓力恒定，并且比0～t1時的壓力大，小車只能做勻加速運動，不可能做勻速運動，C錯，D對。
答案：D
1等效替代法
等效替代法是最簡單的一種方法.但由于初中階段對等效替代思想提及不多，學生往往一開始不能理解，給教學帶來一定障礙.
例1圖1為測量未知電阻Rx的阻值的電路， R為電阻箱，S為單刀雙擲開關，R0為定值電阻.主要步驟有：
A.按照電路圖，正確連接實物.
B.先把開關S接（填a或b）點，讀出電流表的示數為I.
C.再把開關S接（填a或b）點，調節電阻箱，使電流表的示數為.
D.讀出電阻箱的示數R′.
（1）請補全實驗步驟.
（2）待測電阻Rx的阻值為（選填R′或R0）.
本題比較簡單，但學生答題的結果并不理想.在教學過程中筆者借助“曹沖稱象”的故事來進行類比，取得了不錯的效果：（1）曹沖應該先稱象還是先稱石頭？引出應先把開關撥至a點，讓電阻Rx接入電路；（2）曹沖向船中加石頭到何時為止？引出如何等效，即當開關撥至b點，R接入電路后讓電流表示數仍為I；（3）象的質量是多大？引出用R替代Rx，從而順利得出結果.在這樣的啟發式提問的情況下，學生能再次通過教師的類比更深刻、更形象的理解等效替代法，同時學生也感受到類比法的作用.
2伏安法
伏安法是最重要的方法，在課程標準中它的要求是理解，也是中考的熱點實驗.從名稱不難看出是利用電流表和電壓表測出電流和電壓，最終計算出電阻，它其實是歐姆定律的應用.實驗重點考查學生設計電路、連接電路、分析數據、總結規律、方案評價、異常情況處理等能力.
例2在測定值電阻Rx的阻值實驗中.電源電壓保持不變，滑動變阻器R0上標有“20 Ω 1 A” ，器材均完好.
（1）某同學按圖2連接電路，閉合開關S前， 應將滑動變阻器的滑片置于端.（選填“a”或“b”）.
（2）該同學實驗操作正確，閉合開關后讀得電壓表示數為2 V、電流表示數為0.2 A，則Rx的阻值為，電源電壓為V.
（3）他再次移動滑片，觀察到電流表示數如圖3所示，則此時滑動變阻器接入電路的阻值為Ω.
（4）該同學繼續向左移動滑片，他發現電壓表的示數將（選填“變大”“變小”或“不變”），當滑片移至某點時，電流表和電壓表的示數均變為0，經檢查是電壓表的0～15 V量程斷路了，若想利用該器材完成這組數據的測定，他的做法是：.
（5）該實驗中滑動變阻器的主要作用是：.
第（1）、（5）小題屬于基本的實驗操作能力考查，比較簡單.
第（2）小題的第1空、第（3）題、第（4）題的第1空屬于歐姆定律的基本運用，難度也不大.
第（2）小題的第2空則需要學生能挖掘題目中“實驗操作正確”所隱藏的條件，即開關閉合前應將滑動變阻器的滑片移至最大阻值端.再利用歐姆定律進行求解.
第（4）小題的第2空的解決相對要求較高.需要學生利用第（3）小題的結果推算出電流表示數為0.3 A時，電壓表的示數已為3 V，再根據第（4）小題電壓表示數將變大，判斷出此時電壓表的示數已經超過3 V，要完成數據的測量，電壓表已不能直接測量Rx的電壓，最后依據電源電壓為6 V和串聯電路中U=U1+U2，判斷出此時滑動變阻器兩端的電壓小于3 V.所以將電壓表改為測量滑動變阻器的電壓，最終完成數據的測量.
3單表法
所謂單表法，是指在伏安法測電阻過程中一電表損壞，利用另一電表配以滑動變阻器或定值電阻（電阻箱）來測量電阻的方法，也可以理解為伏安法的延伸.
例3現要測量一個阻值約為幾百歐的電阻.提供的器材有：電源、電壓表、電阻箱R、開關S1和S2、導線.設計了如圖4所示的電路圖.
（1）實驗過程如下：
①根據電路圖，連接成如圖5所示的實物電路.
②電路連接正確后，先閉合S1，再將S2撥到觸點1時，電壓表的讀數為U1，則電源電壓為.
③閉合S1，將S2撥到觸點2，當電阻箱的阻值調為R0時，電壓表的示數為U2，則待測電阻的阻值Rx=.
（2）如將上述器材中的電壓表換成電流表（0～0.6 A），你認為（選填“能”或“不能”）較準確測出該待測電阻的阻值，原因是.
第1題中，當開關S2接1時，電壓表測的是電源電壓，接2時，電壓表測Rx電壓，則R分得的電壓為U1-U2，通過R的電流為U1-U2R，根據串聯電路電流相等的特點，求出Rx的阻值為U2U1-U2R.
第2題中考慮到Rx的阻值為數百歐，電流最大為零點零幾安，讀數時誤差較大，甚至無法讀取.
本題中由于缺少電流表，則電路中Rx和R通過的電流相等，設計成串聯電路.利用測R的電壓，計算R通過的電流來求得Rx通過的電流，最終利用歐姆定律完成阻值的測定.解答此類實驗題的關鍵是要根據實驗中缺少的電表來進行方案的設計、步驟的確定、表達式的推導.
例4利用下列器材測出Rx的電阻值.滑動變阻器（最大阻值為R0）、電流表、待測電阻Rx、電壓保持不變的電源，開關若干.請畫出實驗的電路圖，寫出實驗步驟，并最終給出Rx的表達式.
方案一步驟：
（1）將滑片移至最大阻值端，按圖6連接電路；
（2）閉合開關，讀出電流表的示數，記為I0；
（3）再用電流表測出通過Rx的電流，記為Ix.
表達式：Rx=I0IxR0.
方案二步驟：
（1）按圖7連接電路，閉合開關；
（2）將滑片移至a端，記下電流表示數為Ia；
（3）再將滑片移至b端，記下電流表示數為Ib.
表達式：Rx=IbIa-IbR0.
方案一中將滑動變阻器當定值電阻使用，讓它和Rx并聯，使兩者兩端的電壓相等.利用測R0電流算電壓，最后再求Rx的阻值.方案二中讓電路發生改變，利用電源電壓保持不變的特點，求出Rx的阻值.兩種方案看似不同，其實都利用了電壓相等來進行推導，其本質的實驗設計理念是相同的.
關鍵詞:物理 閉合電路 歐姆定律 實驗 改進
師范物理學電學部分閉合電路的歐姆定律教學的關鍵,是做好教材給出的學生實驗:研究閉合電路的歐姆定律。通常在教學中學生是在學習完理論課以后再去實驗室做該實驗。我們在教學過程中發現,這樣并不利于學生盡快理解和掌握所學內容,為此,我們可以把實驗稍加改造,在課堂教學中先進行演示實驗,本節課結束以后,再讓學生到實驗室進行分組實驗,獨立完成實驗,這樣教學效果將會更加理想。
實驗裝置如圖1所示,該裝置主要由一個實驗用電池、一個用來作為外電路的電阻箱R、兩個分別用來測量外電路和內電路上電壓即所謂外電壓(又叫做路端電壓)和內電壓的電壓表V1和V2組成。
這里用的實驗電池,要求既能看到它的結構,又能測量其內電壓,最好還能改變它的內電阻。這種電池實驗室中也曾有配備的,但是在使用中,許多教師反映效果不理想,只能看其結構,無法進行實驗。為此本人自制了一個實驗電池,經近年來多次試用,效果很好,能夠較準確地反映出電源本身的性質,并能定量地說明閉合電路中內電壓、外電壓與電源電動勢之間的關系。
該電池的構造如圖中下部所示,A、B分別是電池的正極和負極,C、D是電池的兩個探極,另外還有電解液和外殼等組成。
該電池的外殼,我們可以利用廢舊蓄電池的外殼改制。在實驗室中找一個報廢的蓄電池,一般是6V 3組極片結構,掏出內部的極板和隔板,其內部分成三個小容器。用清水沖洗干凈,再用彎頭電烙鐵從下半部,把每兩個小容器之間的塑料隔壁各燙一個小孔,使三個小容器互相連通,實驗電池的外殼就制成了。
該電池的正極板和負極板,我們可以從電瓶經營部購買兩塊電瓶用正、負極板代替,一般電瓶經營部中因為保修電瓶需要,都有銷售的正、負極板和電瓶液。如果所購買的極板過寬,可以把極板的一側(不引電極的一側)剪去一部分,使其寬度大約7.5cm(視舊蓄電池外殼的尺寸而定)以使電極能恰好立于所制外殼中。這種極板主要是鉛銻合金鑄成柵格狀。正極板涂四氧化三鉛為主的填料,負極板涂氧化鉛為主的填料。
探極的處理,我們選用直徑為3mm左右的銅條,剪成比極板稍長一點的兩段來代替。由于兩根探極放置的離正、負極板越近,它們所反映的內電路中正、負極板附近的電勢就越準確,因此通過兩根探極測得的內電壓就越準確,所以兩根探極要盡量靠近兩個極板放置。為此我們可以設法把兩根探極分別豎直地固定在正、負極板上,并保持探極與兩極板不相連。固定方法是:為了隔離極板和探極,在極板的中間先放上一條1cm寬適當長的塑料片,在塑料片中間沿塑料片方向放上探極,分兩處用絕緣漆包線穿過塑料片和極板,把塑料片和探極固定在極板上,塑料片下端要把探極下端包起固定,以防止探極向下滑動。這里要注意,絕對不能使探極與極板短路,否則就無法準確測出電池的內電壓。
把帶探極的正、負兩個極板,分別豎直插入已改制好的外殼中,使兩個極板分別處在兩端的小容器內,正極板上引出一個電極作為電池的正極,負極板上引出一個電極作為電池的負極,并在外殼上正、負電極處作出“+”、“”號標記,以表示該電池的極性。
蓄電池的電解液一般需用密度為1.20～1.30g/ml的稀硫酸溶液,這里用來配制電解液的濃硫酸雜質要少,必須用蒸餾水稀釋。另外,我們也可以直接用電瓶經營部出售的電瓶液,作為我們這個實驗電池的電解液,它是密度為1.10g/ml左右的稀硫酸。
將電解液倒人上述電池內,使液面離容器上口約2cm即可,放置4～8h,使電解液滲入極板。這時如果電解液液面下降過多,可以稍補充一些,一般可以直接進行充電使用,這樣電池就制成了。
充電時,電池的正極接充電器的正極,電池的負極接充電器的負極。連接好線路,打開充電器開關,調整充電器電流至0.5A,充電40h左右,停止充電。冷卻后再改用1A左右充電電流,充電大約24h停止。電壓穩定后,其正、負極間的電壓(即電源的電動勢E)在2.2V左右。
為使該電池的性能更穩定,第一次充電以后,應對電池放電,放電時可用小燈泡或電阻等作負載,當放電至1.7伏時,停止放電,再按上述方法充電。以后每次充電前或長時間不用時每隔一段時間,都要對電池進行正常充電。正常充電電流控制在1安左右。
本實驗由于是一個演示實驗,要求演示現象明顯,可視性強,因此我們選用兩臺大型演示電表來測量電池的電動勢、內電壓和外電壓。兩電表均選用直流2.5伏量程,表盤選用最大刻度為2.5伏的,這樣即使遠處的學生也能看清楚電表的示數。電阻箱R我們選用J2362型學生電阻箱來代替。根據上圖連接好電路,一個電壓表V1用來測量外電壓U外,其“+”、“”接線柱,分別與電池的正、負極連接。另一個電表V2用來測量內電壓U內,連接時需注意:電壓表的“+”接線柱,要與電池負極板上的探極上端連接;電壓表的“”接線柱,要與電池正極板上的探極上端連接。
改變電阻箱R的阻值,兩個電壓表的示數都改變。把它們的讀數記錄下來,并且進行比較分析,可以看出,在誤差允許的范圍內:
電源的電動勢E,等于外電壓U外和內電壓U內之和。即
E = U外+U內
同樣當電源的內電阻改變時,內電壓和外電壓均發生變化,但其和總是一個恒量,總等于電源的電動勢。
這里如果要改變電池的內電阻,只需要換用不同濃度的稀硫酸作電解液即可。電解液的濃度越高,電池的內電阻越小;電解液的濃度越低,電池的內電阻越大。
例題和習題是物理教材的重要組成，課本上的很多例習題蘊藏著豐富的內涵，教材中例習題的教學對于培養學生的解題能力，發展學生的物理思維有重要的意義。但因對例習題答案的尋找，學生一般都不會有困難，教師常常忽略了對例習題的探究和挖掘，從而丟掉了很多寶貴的教育資源和素材。縱觀幾年來的物理高考試題，不少是高中教材中的例題和習題的改編，但學生的得分情況并不理想；學生每天都會做老師下發的大量的習題或自己買的輔導資料上的習題來鞏固所學知識，但因理解不透徹，很多時候做的是無用功，這些現象很值得我們思考和研究。在平時的教學中，應充分利用教材提供的資源，挖掘蘊含培養學生思維、能力等方面的因素，立足于課本例習題，注重其多功能應用，對例題內容進行重組、拓展、延伸，使教材例習題成為學生的“智慧的能源”。這樣對減輕學生負擔，幫助學生跳出“題海”，鞏固基礎知識，開拓思路，培養能力，活躍思維等都是非常有益的。我結合自己在教學中的一些做法，就新教材例習題處理談些體會。
一、重視例題，揭示內涵
新課程物理教材中的例題都蘊含著重要的物理思想和物理方法，揭示著問題的內涵。例如：人教版選修3―1上P63對于歐姆表的原理的認識，教材就沒有采用闡述歐姆表原理的傳統方法，而是先讓學生做一道閉合電路歐姆定律的應用例題，建立對歐姆表的認識。也就是說，在教學上的要求是讓學生練習歐姆定律的應用，其目的是把歐姆表這一新知識建立在對原有學習過程的體驗上，通過對該體驗的創造性聯想來形成新的知識：歐姆表的工作原理。在這道題三個小問的求解過程中學生通過具體數據的計算，不僅會了解歐姆表原理，而且會對自己的學習方法進行認識，從內心深處引起強烈的反思――原來物理例題的分析和解答過程中可以形成新的知識。在這道例題的教學中教師除了讓學生回答教材中的問題，還可以從多個角度提出問題，讓學生思考和討論，以及設計實驗，等等，如：（1）中間刻度對應的電阻刻度為多少？（2）你能把其他電流刻度改標成電阻刻度嗎？為什么電阻刻度是不均勻的？（3）既然電流表、電壓表及歐姆表都是由表頭改裝而成的，那能不能共用一塊表頭而組合在一起呢？若能，請問怎樣設計？通過對例題的充分挖掘來讓學生更深入地明白歐姆表的工作原理和內涵，為學生熟悉多用電表及下面的實驗操作做好鋪墊。因此本題是一道非常典型的例題和可以拓展的好題目，但不少物理教師卻另起爐灶重新建立情景來進行歐姆表工作原理的教學，而放棄了最好的教學資源――課本例題，得不償失。
二、探索習題，一題多解
一題多解是學生在對題目交代的情景熟悉的前提下從不同角度解答同一個問題，這樣既減輕了學生讀題的負擔，又使學生運用多種方法解決問題，達到了和做多種不同類型題一樣的效果。課本上許多例習題就非常適合一題多解，在對這種題目的講解過程中學生既可以對所學知識和規律進行鞏固，又可以讓學生體會各種方法之間的不同和各自優勢。例如：人教版必修一P45中問題與練習部分的第4題：關于頻閃攝像研究變速運動的問題。本題可以用以下幾種解法：①用h=at，時間t可以從照片讀出；②用x=vt+at，選取數據點代入計算；③用v=；a=；④用Δt=aT。通過這幾種方法來解決本題，可以把勻變速直線運動的規律的知識都用一遍。這樣一題多解給學生帶來的收獲不僅僅是解一道題的方法，而且有一類規律的運用方法，更使學生記憶深刻。這樣在處理課本習題的過程中學生的練習起到了復習知識和領會方法的雙重作用。
三、挖掘習題，拓展延伸
在習題教學中不僅要使學生鞏固掌握物理知識，而且要把物理思維滲透其中，將其充分利用，適度開發，來發揮習題的最大效益。例如：人教版選修3―2上P21第3題：如圖所示，磁感應強度B=1T，平行導軌寬l=1m，金屬棒PQ以1m/s速度貼著導軌向右運動，R=1Ω，其他電阻不計。（1）運動的導線會產生感應電動勢，相當于電源。用電池等符號畫出這個裝置的等效電路圖。（2）通過R的電流方向如何？大小等于多少？本題考查的是關于法拉第電磁感應定律的應用：導體棒切割磁感線問題。除了題目中提出的兩個問題之外，我們還可以在學生做完本題后讓學生思考以下幾個問題：①導體棒在運動的過程中受到的安培力是多大，方向如何？這個力對物體的運動起什么作用？為了讓物體維持勻速直線運動需要加外力嗎？若需要應加一個什么樣的外力？這個問題可以讓學生加深對物體運動規律和受力規律的認識；②外力的功率是多少？電阻R消耗的電功率是多少？兩者之間什么關系？通過對比學生可以加深對電磁感應現象本質的認識；③若導體棒有內阻r=1Ω，則導體棒兩端的電壓還是Blv嗎？若不是，那應該是多少？這個問題可以讓學生加深對路端電壓的理解。通過以上提出三個問題，我們可以在大背景不發生變化的情況下，實現多個知識點的教學，同時學生還能對問題有更深層次的認識。
總之，教材上的例習題蘊藏著豐富的內涵和可開發的地方，教材中例習題對于培養學生的思維能力和思維能力都有著重要的作用和意義。我認為在物理教學的過程中教師應充分重視和發揮課本例習題的作用，使教材例習題成為學生“智慧的能源”。
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[關鍵詞]物理教學電磁學電磁場電路
物理教材中所闡述的內容主要是經典物理學的基礎知識，這些理論是建立在牛頓時空觀的基礎上，以力學、電磁學為重點。本文就電磁學部分的教學談談自己的觀點。
一、電磁學的知識體系
電磁運動是物質的一種基本運動形式。電磁學的研究范圍是電磁現象的規律及其應用，其具體內容包括靜電現象、電流現象、磁現象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現象和磁現象分開處理，實際上，這兩種現象總是緊密聯系而不可分割的。透徹分析電磁學的基本概念、原理和規律以及它們的相互聯系，才能使孤立的、分散的教學變成系統化、結構化的教學。對此，應從以下三個方面來認真分析教材。
1.電磁學的兩種研究方式
整個電磁學的研究可分為以“場”和“路”兩個途徑進行。只有明確它們各自的特征及相互聯系，才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質，培養學生的思維能力。
場是物質的相互作用的特殊方式。電磁學部分完全可用場的概念統一起來，靜電場、恒定電場、靜磁場、恒定磁場、電磁場等，組成一個關于場的體系。
“路”是“場”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。
“場”和“路”之間存在著內在的聯系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規律，是以“場”為基礎的，“場”是電磁運動的實質，因此可以說“場”是實質，“路”是方法。
2.認識物理規律
規律體現在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯系中。
物理定律是在對物理現象做了反復觀察和多次實驗，掌握了充分可靠的事實之后，進行分析和比較，找出它們相互之間存在的關系，并把這些關系用定律的形式表達出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎上進行的。
“恒定電流”一章中重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的，對金屬導電、電解液導電適用，但對氣體導電是不適用的。歐姆定律的運用有對應關系，電阻是電路的物理性質，適用于溫度不變時的金屬導體。
“磁場”這一章闡明了磁與電現象的統一性，用研究電場的方法進行類比，可以較好地解決磁場和磁感應強度的概念。
“電磁感應”這一章，重要的物理規律是法拉第電磁感應定律和楞次定律。在這部分知識中，能的轉化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎，它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面，是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎。電磁感應的重點和核心是感應電動勢。運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎上結合電磁感應的理論和實踐，進一步提出電磁振蕩形成統一的電磁場，對場的認識又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律，同時也把波動理論從機械波推進到電磁波而對物質的波動性的認識提高了一步。
3.通過電磁場所表現的物質屬性，使學生建立“世界是物質的”的觀點
電現象和磁現象總是緊密聯系而不可分割的。大量實驗證明，在電荷的周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用，運動電荷的周圍除了電場外還存在著磁場。磁體的周圍也存在著磁場，磁場也是一種客觀存在的物質。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用。科學實驗證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質的一種形態。
運動的電荷（電流）產生磁場，磁場對其它運動的電荷（電流）有磁場力的作用，所有磁現象都可以歸結為運動電荷（電流）之間是通過磁場而發生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現象，得出結論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產生磁場。按照這個理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波。轉從場的觀點來闡述路。電荷的定向運動形成電流，產生電流的條件有兩個：一是存在可自由移動的電荷；二是存在電場。導體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處。導體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例，即導體中形成電流時，它的本身要形成電場又要提供自由電荷，當導體中電勢差不存在時，電流也隨之而終止。
二、以知識體系貫穿始終，使理論學習與技能訓練相融合
1.場的客觀存在及其物質性是電學教學中一個極為重要的問題。電場部分是學好電磁學的基礎和關鍵。電場強度、電勢、磁感應強度是反映電、磁場是物質的實質性概念。電場線、磁感應線是形象地描述場分布的一種手段。
2.電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用。在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯系與區別，比如，場不是力，電勢不是能等。場中不同位置場的強弱不同，可用受場力者受場力的大小（方向）跟其特征物理量的比值來描述場的強弱程度。在電場中用電場力做功，說明場具有能量。通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了。
1“開門見山”直切主題
由于本節是在學習了電流和電路、電壓和電阻知識之后，并且內容是定量地探究電壓、電流、電阻的關系．所以直切主題，啟發學生通過對三者的概念理解初步得出電流與電壓、電流與電阻的定性關系．
2強化電路設計、突出難點，合理利用課堂生成
筆者認為實驗電路圖的設計是本節課的難點之一，打破以往過分重視實驗過程，輕設計的觀念．學生只有清楚地理解實驗設計的原理及目的，才會在接下來的實驗中得心應手．引導設計實驗，這個環節的設計體現了教師主導、學生主體的雙主教學模式．在設計電流與電壓的關系的電路時，學生很容易想到的是用電壓表、電流表來測量電壓和電流．用電器的選擇學生會提出用小燈泡、定值電阻;而如何改變用電器兩端電壓將成為學生思維的障礙，學生會提出更換電池節數、串聯定值電阻分壓等方案．由于前面變阻器的學習學生通過把變阻器串聯在電路中移動滑片觀察燈泡的亮度變化這一直觀實驗現象，清楚了變阻器可以改變電路中的電流及保護電路的作用．而對滑動變阻器可以改變用電器兩端電壓這一性質理解模糊，所以幫助學生理解滑動變阻器可以改變用電器兩端電壓成為此次實驗設計的難點．教師可以通過連接實物電路圖，移動滑動變阻器滑片觀察電壓表示數來實現教學．強調探究三個物理量之間的關系，要控制變量．正如葉瀾教授所說:“課堂應是向未知方向挺進的旅程，隨時都有可能發現意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都遵循固定線路而設有激情的形成”，課堂上會產生一些意料之外的有價值的資源，所以教師不應抓住預設教案不放，要及時調整預設，關注并有效利用生成資源．所以在電路原理圖設計部分，是教師與學生思維碰撞的最佳時期，教師應充分把握學生思維的盲點，及時調整方案．
3合理設計實驗，巧妙處理數據
課標對《歐姆定律》這一節有三個要求:(1)通過實驗，探究電流與電壓，電流與電阻的定量關系，分析歸納得到歐姆定律;(2)理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題;(3)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，培養學生解答電學問題的良好習慣．顯然，這節課教學內容比較緊張，需要教師在有限的時間內高效完成教學任務．為了完成第一個課標要求教師要設計兩次實驗才能完成，這種方法受課堂時間限制可能完不成教學任務．實驗設計完畢，再提出連接實物圖有哪些注意事項，學生可以通過思考對前面所學內容進行回顧，給學生更多的思考空間，課堂關注讓不同層次的學生有收獲．這樣可以從學生中發現問題，及時修正教學，便于抓住教學的契機．在物理教學過程中學生行為上的探究和思想上的探究都要有．教師可以合理設計實驗，在實驗報告單記錄數據設計兩項規定，一項是規定動作，要求每組都測1V、2V、3V電壓下通過定值電阻的電流;另外再附加一項，在量程范圍內學生可以自由選擇幾組電壓值進行測量．在學生分組實驗時，每三組發放同一個阻值的電阻，發三個不同的電阻。啟發學生通過數據發現當電壓是1V、2V、3V時電流有什么變化?通過表格不難看出成正比關系．每一橫行成正比關系，每一縱列為何差別很大?循序漸進地引出是由于電阻不同引起的．同學們的數據是否說明同樣的問題呢?為了將每組數據盡量匯集到一起說明問題，要求學生將剩余數據以描點的形式描在坐標紙上，以電壓為橫軸電流為縱軸，強調不需要連線，因為學生手里的是單獨的數據．坐標紙的設計是將透明膠片放在坐標紙上，相同阻值的三組發放相同顏色的描點筆．教師只收集膠片，最后將所有的膠片疊放在一起展示給學生，會發現阻值相同的三組同學的數據大致在同一直線上．由此得出結論，電阻一定時，電流與電壓成正比．提出研究電流與電阻關系可不可以仍然用這個電路圖呢?因為在設計電路圖時學生清楚滑動變阻器是可以改變電壓的，引導學生更換不同電阻通過滑動變阻器實現電阻兩端電壓一定，教師在前面演示．回歸前面表格通過記錄的數據能否找到在相同的電壓條件下，電阻變化時電流有什么變化?觀察表格中一縱列很容易得出，電壓一定時，電阻越大電流越小．通過引導學生把數據依次畫在坐標紙上，以電阻為橫坐標電流為縱坐標，很明顯看出是反比例函數．所以得出結論:電壓一定時，電流與電阻成反比．物理規律教學，規律表達要嚴謹，所以最后不僅要給出歐姆定律內容的文字表述還要有公式表述，強調公式表述中I、U、R是針對同一導體同一時刻而言．
4總結
以上教學設計比較符合教材知識體系要求，設計符合學生的認知規律，有層次有梯度．實驗的設計和數據的分析對學生構建知識從現象分析感知到發現規律的過程起到比較好的作用．數據分析采用列表法和圖像法相結合的方法，用膠片疊放來收集大部分同學的的數據，增強說服力是此次設計的創新之處．
作者：徐婷 單位：東北師范大學物理學院
“筷子提米”實驗是課內教學的補充性實驗，其目的在于幫助學生進一步理解摩擦力的概念和規律，拉近物理學與生活的距離，讓學生深切感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。我們先來分析一下“筷子提米”實驗。
實驗目的：研究摩擦力與壓力的關系。實驗器材：玻璃杯一個，筷子一根，一些大米和水。實驗步驟：先在玻璃杯中放一些大米，將筷子插入大米中，壓緊大米使筷子直立，往米中倒入少許水，水不能太多，防止水過多太重造成實驗失敗。過一會兒，筷子就能把米連同杯子一同提起了。實驗原理：米與筷子間本來有許多空隙，壓得不緊，往米中添水是為了讓大米吸水膨脹，這樣米與筷子間的空隙就少了，大米擠壓著筷子，增大了對筷子的壓力，筷子就可以提起一杯米。實驗結論：可以通過增大壓力的方法來增大摩擦力。
但筆者進行演示實驗過程碰到了不少的問題，主要表現在：
1.杯中加水的量不易掌握，原因是水多了，增加了整體的重量，不容易提起，水少了又不能使米吸水完全膨脹起來，且加水的量還與米的干燥程度有關；
2.壓力的增加是由于米吸水膨脹，是米對筷子的，學生不能直觀看到壓力增加；
3.實驗必須給米吸水膨脹的時間，不能立竿見影，在等待的過程中，無法讓學生的注意力集中于此。
為了解決上述問題，結合幾年來的教學經驗，筆者想到用其他的材料代替米來做這個實驗。通過大量實驗，我終于找到了合適的替代品――細沙。
用細沙代替大米的實驗步驟是：首先找來一個杯子（要開口大于底部的），裝滿細沙，并把筷子插入其中；然后上提筷子，結果細沙和杯子并沒有被提起來；拔出筷子，用力將細沙壓緊，再次插入筷子（當筷子接近杯子底部的時候能感到阻力很大），上提筷子，結果細沙和杯子一同被提了起來。實驗原理：開始細較松散，插入筷子后，細沙松散的分布在筷子周圍且有較多的孔隙，這時的摩擦力不足以提起細沙和杯子；用力壓緊細沙，細沙之間的壓力明顯增加（由于細沙自重的原因這種壓力越靠近杯底越明顯），而且細沙之間的空隙也減少許多，這時再插入筷子，細沙牢牢地把筷子擠在中間，細沙與筷子之間的摩擦力很大，足以提起細沙和杯子。
與用大米來做這個實驗相比，使用細沙的優點是：壓緊細沙前后有明顯的不同，能讓學生直觀感受到，在這個實驗中起增大摩擦關鍵作用的是壓緊細沙；步驟簡單，可操作性強；實驗快捷，可以節省寶貴的課堂時間。
1.相關概念釋義
邏輯思維（Logicalthinking）是指人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現實的理性認識過程，又稱理論思維。它是作為對認識著的思維及其結構以及起作用的規律的分析而產生和發展起來的。只有經過邏輯思維，人們才能達到對具體對象本質規定的把握，進而認識客觀世界。它是人的認識的高級階段，即理性認識階段。在初中物理教學中培養學生的邏輯思維能力對更高層次的物理學習打下堅實的基礎。那么，在初中物理教學過程中如何培養學生的邏輯思維能力呢？筆者認為可以在課堂物理知識教傳授、解答物理問題、參加物理實驗等幾條途徑來實施。
2.在初中物理教學中培養學生邏輯思維能力的方法
2.1在物理知識授課中培養學生邏輯思維教師在物理概念、原理、公式等授課過程中要著重培養學生的邏輯思維能力。課堂教學是目前傳授知識的主要方式與方法，課堂也是老師與學生接觸與溝通機會最多的地方，因此，在課堂教學中教師可以更為直接的培養學生的邏輯思維能力。例如，教師在講解物理公式時所展現的推導過程就是一個培養學生邏輯思維能力的過程。已知歐姆定律U=IR，其中U為電壓，I為電流，R為電阻。下面推導串聯電路的串聯公式。
例一：如圖，這是一個最簡單的串聯電路，我們假設電阻R1和R2的電流和電壓分別為I1、I2和U1、U2，而電路的總電阻為R，總電流為I，總電壓為U。這里有一個條件是不計電源內阻。現在開始推導：由串聯電路的特點我們可以得到U=U1+U2（1）I=I1+I2（2）由歐姆定律可以得到U=IR，U1=I1R1，U2=I2R2，將這三個式子帶入（1）試可以得到IR=I1R1+I2R2（3）由（2）和（3）式可以得到R=R1+R2最后我們得出一個結論：串聯電阻的總電阻等于串聯電路中各電阻之和。這就是串聯電路的物理規律。在推導串聯電路的物理規律的過程中，我們先給出推導的先決條件，即物理環境；然后，根據我們已學到的物理知識（歐姆定律），將推導所需要的公式一一列出；最后，根據所列出的公式的內部聯系，推導出結論。這個過程雖然簡單，但我們不難想象，當教師在講臺之上為學生們展示這個推導過程時，學生必須緊跟教師的思維步伐，即學習教師的邏輯思維線路，切忌沒有根據的憑空推導。試想，如果學生能夠獨立完成這一推導過程，那么學生也就鍛煉了邏輯思維能力。2.2在解答物理問題時培養學生的邏輯思維能力在所有的初中物理問題中，力學題目的解答最能夠培養學生的邏輯思維能力。解答力學題目，注重思維過程，必須對整個物理過程有清楚的認識。將力學題目的解答過程分為四個步驟：獲取信息，思維啟動，思維邏輯，思維深化。當學生思維啟動后，就需將物理過程向物體的狀態轉化。在力學范疇內物體的運動狀態有平衡狀態（靜止、勻速直線運動、勻速轉動）和非平衡狀態。物體處于何種狀態由所受的合力和合力矩決定。學生必須對物理過程和物體所處狀態有清楚的了解，減少了解題的盲目性。下面將舉一個力學類題目的例子來說明邏輯思維的在解此類題目的重要性。
例二：粗糙的地面上靜止有一質量為m的鐵塊，它在牽引力F=mg的作用下向前做直線運動。t秒后撤去牽引力F，此時，給它加上與F反向大小相等的力，求當速度再次為零時，鐵塊離起始點的距離。已知鐵塊受到的摩擦系數的大小為u。解答：物理研究對象是鐵塊；物理過程：起始時刻鐵塊在力F的作用下向前做勻加速直線運動，經過t秒后，鐵塊速度達到v，此為第一物理過程；此時力F反向，物體開始做勻減速直線運動，直到速度v再次降為零，此為第二物理過程。提取對解題有用的信息有鐵塊的質量m，F=mg，摩擦因數u，時間t。現在對第一個物理過程進行受力分析，并畫出受力分析示意圖：在豎直方向上，因為加速度a為零，所以由牛頓第二定律有：mg-N=0（1）在水平方向上，由牛頓第二定律有：F-f=ma1（2）且f=uN（3）所以由勻加速直線運動的距離公式和速度公式有：S1=1/2a1t2（4）v=a1t（5）將（1）（2）（3）式帶入（4）式得：S1=1/2(1-u)gt2將（1）（2）（3）式帶入（5）式得：v=(1-u)gt（6）對第二個物理過程進行受力分析，并畫出受力分析示意圖：在豎直方向上，因為加速度a為零，所以由牛頓第二定律有：mg-N=0（1）在水平方向上，由牛頓第二定律有：-F-f=ma2（7）所以由勻減速直線運動的速度公式和距離公式有：0=v+a2t''''（8）S2=vt''''+1/2a2t''''2（9）將（1）（3）（6）（7）（8）帶入（9）式得：S2=[(1-u)2/2(1+u)]gt2綜上：S=S1+S2=[(1-u)/(1+u)]gt2在上面的解答過程中，充分體現了解題的邏輯思維線條，先根據題干分析物理研究對象和物理過程，然后再將其抽象思維化，轉化為清晰的物理圖景，運用所學物理知識進行解答。這個過程就充分體現了力學問題解答過程的邏輯思維性。
2.3學生在做物理實驗時培養自己的邏輯思維能力物理實驗探究中必須的邏輯關系有科學歸納推理、類比推理和科學假說。科學歸納推理是根據某部分物理現象，分析此情況的本質原因，從而得出關于這類物理現象的一般性結論的歸納推理。它是以個別性知識(或現象)為前提推出一般性的結論。注意其結論具有或然性特點。如研究“楞次定律”所設計的實驗，利用條形磁鐵相對線圈運動的情景而歸納出楞次定律的普遍規律。類比推理是指由一種物理現象聯想到另一種物理現象，并對兩種現象進行比較，根據二者某些屬性相同或相似而推出它們在其它方面也可能相同或相似。類比推理的根據有：形的相似、物理過程相似、本質屬性相似、因果關系相似、效果相同等。綜上所述，在初中物理教育教學中培養學生的邏輯思維能力是可行的，效果是顯著的，尤其對學生未來的物理學習有著不可磨滅的作用。
