時(shí)間：2023-08-15 17:19:54
導(dǎo)語：在歐姆定律之間的關(guān)系的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：全電路；歐姆定律；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；感性教學(xué)
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）08-0098-02
歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》中最常用的基本定律之一，技工院?，F(xiàn)在使用的《電工基礎(chǔ)》教材（中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社出版，第四版）中把歐姆定律分為部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩部分。對于部分電路歐姆定律，由于中學(xué)物理課本已作詳細(xì)介紹，學(xué)生容易接受，但對于全電路歐姆定律，由于其涉及的概念較多且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜，再加上教材未附相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識。因此，學(xué)生很難理解和接受，也是其成為教師教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)的原因。筆者針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中容易產(chǎn)生的困惑和疑問，借助實(shí)驗(yàn)來幫助學(xué)生理解，收到了較好的效果。
明確教學(xué)目標(biāo)是教師組織
全電路歐姆定律教學(xué)的關(guān)鍵
掌握全電路歐姆定律對于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程來說至關(guān)重要。因?yàn)楹罄m(xù)章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要應(yīng)用到這一定律。教學(xué)是一個(gè)教師與學(xué)生雙向互動(dòng)的過程，作為教師，要組織好全電路歐姆定律教學(xué)，必須先明確教學(xué)目標(biāo)，做到心中有數(shù)，才能更好地開展教學(xué)。
知識目標(biāo)：（1）理解電動(dòng)勢、內(nèi)電阻、外電阻、內(nèi)電壓、外電壓、端電壓、內(nèi)壓降等物理量的物理意義；（2）掌握全電路歐姆定律的表達(dá)形式，明確在閉合電路中電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電壓之和；（3）掌握端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律；（4）掌握全電路歐姆定律的應(yīng)用。
能力目標(biāo)：（1）通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索科學(xué)規(guī)律的方法；（2）通過對端電壓與外電阻、端電壓與內(nèi)電阻之間的變化規(guī)律的討論，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和推理能力。
理解各物理量的物理意義是
學(xué)生掌握全電路歐姆定律的基礎(chǔ)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于概念較多，且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜。因此，首先，應(yīng)讓學(xué)生準(zhǔn)確理解各物理量的含義。
全電路是指含有電源的閉合電路，如圖1所示。其中，R代表負(fù)載（即用電器，為簡化電路，只畫一個(gè)），r代表電源的內(nèi)電阻（存在于電源內(nèi)部），E代表電源的電動(dòng)勢。整個(gè)閉合電路可分為內(nèi)、外兩部分，電源外部的叫外電路（圖1中方框以外的部分），電源內(nèi)部的叫內(nèi)電路。外電路上的電阻叫外電阻，內(nèi)電路上的電阻叫內(nèi)電阻。當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電路中就會(huì)有電流產(chǎn)生，I=，該式表明：在一個(gè)閉合電路中，電流強(qiáng)度與電源的電動(dòng)勢成正比，與電路中內(nèi)電阻和外電阻之和成反比，這個(gè)規(guī)律稱為全電路歐姆定律。
要理解這個(gè)定律，要先理解以下幾個(gè)物理量的物理意義：第一個(gè)是電動(dòng)勢，它是指在電源內(nèi)部，電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功。這個(gè)概念比較抽象，涉及知識面較廣，要使學(xué)生全面、深刻地理解它是有困難的?？紤]到學(xué)生的接受能力和滿足后續(xù)知識的需要，需向?qū)W生講清兩個(gè)問題：一是電動(dòng)勢的值可用電壓表測出——電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓；二是電動(dòng)勢的物理意義是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，是由電源本身的性質(zhì)決定的。第二個(gè)是電源的端電壓（簡稱端電壓），它是指電源兩端的電位差（在圖1中指A、B兩點(diǎn)之間的電壓，也等于負(fù)載R兩端的電壓）。需要注意的是，端電壓與電動(dòng)勢是兩個(gè)不同的概念，它們在數(shù)值上不一定相等。第三個(gè)是內(nèi)壓降，它是指當(dāng)電流流過電源內(nèi)部時(shí)，在內(nèi)電阻上產(chǎn)生的電壓降。全電路歐姆定律也可表示為：“在閉合電路中，電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電壓之和。”
掌握各物理量的變化規(guī)律是
掌握全電路歐姆定律的重點(diǎn)
全電路歐姆定律的難點(diǎn)在于各物理量之間的變化規(guī)律，也是學(xué)生容易產(chǎn)生疑惑的地方?？梢岳醚菔緦?shí)驗(yàn)來驗(yàn)證各物理量之間的變化規(guī)律，以增加學(xué)生的感性認(rèn)識，提高學(xué)生的邏輯推理能力。
第一，驗(yàn)證電源內(nèi)電阻的存在并計(jì)算其大小。對于電源的內(nèi)電阻，由于存在于電源的內(nèi)部，既看不見，也摸不著，學(xué)生對此存在質(zhì)疑。為此，可用圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不但可以證明內(nèi)電阻的存在，還可測出內(nèi)電阻的大小。在圖2中，用1節(jié)1號干電池作電源，電阻R為已知值（可根據(jù)實(shí)際情況選定）。開關(guān)閉合前，記下電壓表的讀數(shù)U1（此值即為干電池的電動(dòng)勢），開關(guān)閉合后，記下電壓表的讀數(shù)U2，發(fā)現(xiàn)U2比U1小（見表1），就是因?yàn)殡娫磧?nèi)部存在內(nèi)電阻的緣故。
根據(jù)公式r=R可算出該電池的內(nèi)電阻。再用不同型號的干電池（如5號干電池、7號干電池）進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它們的電動(dòng)勢雖然相等（為了后面實(shí)驗(yàn)的需要，盡量選用電動(dòng)勢相等的電池，并保留這些電池），但內(nèi)電阻不一定相同。
第二，端電壓U跟外電阻R的關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)電路如圖3所示，用1節(jié)1號干電池作為電源，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片，觀察電流表和電壓表的讀數(shù)變化，并將它們的讀數(shù)記錄到表2中。通過觀察發(fā)現(xiàn)：當(dāng)滑動(dòng)片從左向右移動(dòng)時(shí)（為保證實(shí)驗(yàn)設(shè)備安全，滑動(dòng)片不要移到最右端），電流表的讀數(shù)慢慢變大，電壓表的讀數(shù)慢慢變?。划?dāng)滑動(dòng)片從右向左移動(dòng)時(shí)，電流表的讀數(shù)慢慢變小，電壓表的讀數(shù)慢慢變大。由此得出結(jié)論：端電壓隨外電阻上升而上升，隨外電阻下降而下降。根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)可繪成曲線（如圖4所示），即電源的端電壓特性曲線。從曲線上可以看出：電源端電壓隨著電流的大小而變化，當(dāng)電路接小電阻時(shí)，電流增大，端電壓就下降；當(dāng)電路接大電阻時(shí)電流減少，端電壓就上升。
思考：如果滑動(dòng)片移到最右端，電壓表、電流表的讀數(shù)將為多少？
第三，端電壓與內(nèi)電阻r的關(guān)系。
根據(jù)公式U=E-Ir分析可知：當(dāng)電流I 不變時(shí)，內(nèi)阻下降，端電壓就上升；內(nèi)阻上升，端電壓就下降。實(shí)驗(yàn)電路同圖3，只需將電路中的電源用前面已測過內(nèi)阻值的不同型號的電池代替即可，觀察電流表、電壓表的讀數(shù)，上述結(jié)論即可得到驗(yàn)證。
應(yīng)用規(guī)律，解決實(shí)際問題
首先向?qū)W生提出問題：你是否注意到，電燈在深夜要比晚上七八點(diǎn)鐘亮一些？這個(gè)現(xiàn)象的原因何在？在回答這個(gè)問題之前，可先通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一現(xiàn)象的存在，如圖5所示。圖中5個(gè)燈泡完全相同，先將開關(guān)全合上，使燈泡發(fā)光，再逐個(gè)斷開開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈泡逐漸變亮，原因分析：隨著開關(guān)的斷開，外電阻增大，導(dǎo)致干路電流減小，使得內(nèi)壓降下降，從而端電壓增大，即燈泡兩端的實(shí)際電壓增大，故燈泡變亮了。上述問題也得到了解決。
在教學(xué)過程中，如果盡可能地增加一些實(shí)驗(yàn)，通過生活中的實(shí)驗(yàn)記錄其數(shù)據(jù)并指導(dǎo)學(xué)生得出規(guī)律，提高感性認(rèn)識，不但可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也會(huì)提高教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)：
[1]李書堂.電工基礎(chǔ)（第4版）[M].北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2001.
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[3]王兆良.關(guān)于“全電路歐姆定律”的教學(xué)[J].福建輕紡，2007（2）.
一、寓培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度于學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作之中
歐姆定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，因此在教學(xué)“歐姆定律”一節(jié)時(shí)，教師必須在學(xué)生對“電流與電壓、電阻”之間關(guān)系進(jìn)行猜想假設(shè)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，精心組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)前指導(dǎo)學(xué)生：（1）根據(jù)電路圖準(zhǔn)確連接電路；（2）仔細(xì)檢查電路及電表、滑動(dòng)變阻器等連接是否準(zhǔn)確；（3）在確認(rèn)無誤時(shí)，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，并認(rèn)真觀察、精確記錄數(shù)據(jù)；（4）明確滑動(dòng)變阻器在兩次實(shí)驗(yàn)中的作用：使定值電阻兩端電壓成整數(shù)倍變化和保持電阻兩端電壓不變；（5）分析實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)差異原因，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，直至準(zhǔn)確。對于在實(shí)驗(yàn)中怕麻煩、湊數(shù)據(jù)的學(xué)生及時(shí)用科學(xué)家尊重事實(shí)、刻苦鉆研及時(shí)教育他們，端正他們態(tài)度，幫助他們用實(shí)驗(yàn)得出準(zhǔn)確結(jié)果。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生得到了歐姆定律實(shí)驗(yàn)所需要的數(shù)據(jù)，也培養(yǎng)了學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)事求是、客觀、細(xì)致的科學(xué)態(tài)度，從而激發(fā)學(xué)生勤奮求真的熱情。
二、寓培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)方法于分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論之中
在得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之后，就著手組織學(xué)生分析數(shù)據(jù)、歸納出結(jié)論。在引導(dǎo)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生回憶“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的實(shí)驗(yàn)方法，并要學(xué)生用之中方法研究電流跟電壓、電阻兩個(gè)因素的關(guān)系，即（1）固定電阻不變時(shí)，研究電流跟電壓的關(guān)系；（2）固定電壓不變時(shí)，研究電流跟電阻的關(guān)系。最后將兩次結(jié)論綜合起來，應(yīng)用數(shù)學(xué)函數(shù)知識得出電流跟電壓、電阻的關(guān)系。接著，根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)組織討論，并分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（1）分析“研究電流跟電壓關(guān)系”表格：電流隨電壓增大而增大，且電壓增大幾倍電流也增大幾倍。得出結(jié)論1：當(dāng)電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。（2）分析“電流與電阻關(guān)系”表格：電流隨電阻的增大而減小，且電阻增大幾倍，電流就減小到原來的幾分之一。得出結(jié)論2：當(dāng)電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。歸納結(jié)論1、2，即得歐姆定律。在整個(gè)研究、分析、抽象，歸納過程中，使學(xué)生潛移默化地學(xué)會(huì)了：（1）研究問題的方法――控制變量法；（2）對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的綜合――分析――抽象――歸納的處理方法，從而學(xué)到了由特殊、個(gè)別推到一般的邏輯推理方法。這些方法都是學(xué)生終生受益的科學(xué)研究方法。在得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論――歐姆定律后，教師接著就組織學(xué)生用他們已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識推導(dǎo)歐姆定律的計(jì)算公式：（1）把電流與電壓成正比表達(dá)成I∝U；（2）把電流與電阻成反比表達(dá)成I∝1/R，把（1）、（2）結(jié)合起來得出計(jì)算公式：I=U/R；通過公式推導(dǎo)使學(xué)生了解到不同學(xué)科之間的聯(lián)系，它不僅開闊了學(xué)生的視野，也可使學(xué)生學(xué)到物理公式常用的科學(xué)的數(shù)學(xué)方法。
三、寓培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思想于理解、應(yīng)用定律之中
對于實(shí)驗(yàn)定律――歐姆定律，在理解其內(nèi)容時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生討論：能不能把定律敘述的導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比、與導(dǎo)體兩端電阻成反比改敘述成導(dǎo)體兩端電壓與導(dǎo)體電流成正比、導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體電流成反比？讓學(xué)生在討論中明白：敘述定律時(shí)只能按課本那樣敘述，否則是錯(cuò)誤的。這是因?yàn)槭挛飪?nèi)部矛盾的雙方有主有次，這里電壓、電阻是矛盾的主要方面，是事物變化的依據(jù)，對事物變化起決定作用的；而電流則是矛盾的次要方面，它是隨電壓、電阻變化而變化的，在事物變化中處于服從地位；這樣使敘述在討論中理解了定律，在理解定律過程中獲得了一次科學(xué)的認(rèn)識教育。
在講解定律公式的應(yīng)用時(shí)，如教師通過P111教材例1的講解，強(qiáng)調(diào)了定律的應(yīng)用是有條件的，即（1）同體性：只能適用于同一段電路中的電流、電壓以及電阻之間的關(guān)系的運(yùn)算；（2）同時(shí)性；（3）計(jì)算時(shí)數(shù)字代入單位必須是國際單位制中主單位。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到真理是有局限性的，是離不開特定條件的。又如教師通過課本例2講解，強(qiáng)調(diào)了定律的應(yīng)用性，即通過歐姆定律可以求出導(dǎo)體的電阻值，也就是可用伏安法測未知電阻，使學(xué)生體會(huì)到：理論的實(shí)踐性以及理論與實(shí)踐的一致性。此外取平均值可以減小實(shí)驗(yàn)誤差；表格可以得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論1等。
四、寓培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神于介紹科學(xué)家的事例之中
結(jié)合課本中“信息庫”介紹，使學(xué)生了解德國的物理學(xué)家歐姆發(fā)現(xiàn)了電路中遵循的基本“交通規(guī)則”，但他幼年家貧，曾中途輟學(xué)，后全憑自己努力，完成學(xué)業(yè)。他為了得到歐姆定律，花費(fèi)了十年心血。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件非常差，他自制了測電流的電流扭秤，花五年時(shí)間才找到電壓穩(wěn)定的電源。經(jīng)過長期細(xì)致的研究，終于取得了成果。在教學(xué)中把歐姆的對學(xué)習(xí)勤奮刻苦，對科學(xué)知識的執(zhí)著追求，在科學(xué)研究道路上勇于探索、百折不撓的獻(xiàn)身精神及對人類社會(huì)的貢獻(xiàn)，展現(xiàn)在學(xué)生面前，使學(xué)生從中接受了熱愛科學(xué)、追求真理的科學(xué)接受教育。
教育者在實(shí)施科學(xué)素養(yǎng)教育時(shí)不是生硬的說教，應(yīng)有機(jī)結(jié)合教材適時(shí)適量地滲透；科學(xué)素養(yǎng)教育是素質(zhì)教育的核心，在實(shí)施時(shí)教師還應(yīng)當(dāng)有意識、有目的地進(jìn)行，同時(shí)聯(lián)系教材中其他素質(zhì)教育因素如能力、智力、科學(xué)美等全方位地開展，并做到主、次得當(dāng)，這就需要安排好教學(xué)過程和節(jié)奏，從而使素質(zhì)教育得到全面培養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
[關(guān)鍵詞]串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
對于初中生剛開始接觸電學(xué)，特別是學(xué)習(xí)了歐姆定律之后，很多同學(xué)由于不熟悉電流、電壓、電阻他們之間的關(guān)系，常常遇到很簡單的計(jì)算題卻無從下手，更多的時(shí)候是張冠李戴。給自己的電學(xué)學(xué)習(xí)帶來了很多障礙，讓很多學(xué)生誤認(rèn)為電學(xué)的計(jì)算陷阱多多，困難重重。其實(shí)，只要能好好的理順各個(gè)物理量之間的規(guī)律和關(guān)系，電學(xué)計(jì)算是很簡單的。這里我將介紹一種運(yùn)用“小方格”的方法，幫助你順利解決電學(xué)的計(jì)算，
(一)“小方格”的建立以簡單串聯(lián)電路為例：
在上面的右圖中，有兩個(gè)電阻R1和R2串聯(lián)，每個(gè)電阻兩端的電壓分別為U1和U2，通過它們的電流分別為I1和I2，再加上電路的總電壓U、總電流I和總電阻R，一共就有了九個(gè)物理量，將九個(gè)量填入上面左邊的表格之中，“小方格”就建好了。
(二)“小方格”的特點(diǎn)：
在上面的小方格中，我們能夠很明顯的看出：每一縱行的物理量都是對于同一段電路而言，它們之間的關(guān)系通過歐姆定律便可以解決。每一橫行的物理量之間的關(guān)系由串聯(lián)電路中，電流、電壓、電阻的特點(diǎn)得出：即1、串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即U＝U1+U2；2、串聯(lián)電路中的電流處處相等，即I＝I1＝I2；3、串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即R＝R1+R2，那么在這9個(gè)小方格中，無論是橫行還是縱行只要知道任意兩個(gè)，就可以求出第三個(gè)物理量。
(三)運(yùn)用“小方格”解決實(shí)際問題：
[例]：已知兩個(gè)電阻R1和R2串聯(lián)(電路圖與上面所用之圖相同)，電源電壓U＝10V且恒定不變，R2＝5，通過的R1電流I1＝0.5A，求R1。
將小方格建立好，并將題目中的已知條件在小方格的對應(yīng)位置填好。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)要想求電阻R1，時(shí)。即可依靠第三橫行或者是第二縱行。所以這道題有兩種解法，下面就將這兩種解法簡單的介紹一下：
解法一(走橫行)：因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等，由第二行規(guī)律可得I＝I1＝I2＝0.5A，想求R1只能通過R＝R1+R2，而R2，已知，所以求R1已經(jīng)轉(zhuǎn)化為求R。根據(jù)歐姆定律，由第一列規(guī)律可得R＝U／I－10V／0.5A＝20又根據(jù)串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，由第三行可得R1＝R－R2＝20－5＝15。
解法二(走縱行)：看表格可知最終要通過歐姆定律計(jì)算得出。通過題目中的已知條件，只要我們能得出U1，R1便可求。因?yàn)榇?lián)電路中電流處處相等，由第二行規(guī)律可得I＝I1＝I2＝0.5A再根據(jù)歐姆定律，由第二列規(guī)律可得U2＝I2R2＝0.5A5=2.5V又根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，由第一行規(guī)律可得：U1＝U－U2＝10V－2.5V＝7.5V，再根據(jù)歐姆定律，由第三列規(guī)律可得R2＝U2／I1＝7.5V／0.5A＝15注意，如果是并聯(lián)電路，縱列的規(guī)律沒有什么變化，而每一橫行的規(guī)律就有變化了，并聯(lián)電路相應(yīng)的規(guī)律是：1、并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，即U＝U1＝U2；2、并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，即I＝II+I2；3、并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即1／R＝1／R1+I／R2
[例]：已知兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián)，電源電壓U=10V且恒定不變，R2=5，干路電流I=3A，求R1
建立小方格的方法與串聯(lián)電路相同，只是需要遵循的規(guī)律有所變化，同學(xué)在計(jì)算時(shí)只要稍加注意就可以了，這里我將不再進(jìn)行詳解。同學(xué)可以自己動(dòng)手試一試。
【關(guān)鍵詞】線性元件;非線性元件;純電阻;非純電阻元件;歐姆定律
About linear, nonlinear element and pure resistance, impure resistor’s discussion
Zhang Feng
【Abstract】Linear, the mis alignment and the pure resistance, the impure resistor’s concept is separately from two different angles the classification which carries on to the electricity component, between them not direct relation.
【Key words】Linear element; Nonlinear element; Pure resistance; Impure resistor; Ohm’s law
在歐姆定律一章的教學(xué)過程中常常會(huì)遇到有些資料或者一線教學(xué)的教師，對線性、非線性元件及純電阻、非純電阻元件和歐姆定律的適用關(guān)系出現(xiàn)一些概念上的混亂。所以在此我們就這個(gè)問題做一些專門的討論。
人們對通過導(dǎo)體的電流與電壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究中，發(fā)現(xiàn)溫度變化不大時(shí)，常見的金屬導(dǎo)體中所通過的電流與其兩端所加的電壓是成正比的，即電壓與電流的比值是確定的；而對不同的金屬導(dǎo)體這個(gè)比值是不同的?？磥黼妷号c電流的比值可以反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，于是物理學(xué)中將其比值定義為導(dǎo)體的電阻。但是在后來的研究中發(fā)現(xiàn)也有一些導(dǎo)體所通過的電流與加在其兩端的電壓并不成正比，于是人們把電壓與電流成正比的導(dǎo)體材料叫做線性元件（伏安特性曲線是直線），而把不成正比的導(dǎo)體材料叫做非線性元件。實(shí)驗(yàn)表明常見的線性元件除金屬外還有電解質(zhì)溶液。而常見的氣態(tài)導(dǎo)體、半導(dǎo)體材料都是非線性元件。
我們知道物理學(xué)中的歐姆定律是實(shí)驗(yàn)定律，其內(nèi)容表述是：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，而跟導(dǎo)體的電阻成反比。這是由于歐姆當(dāng)初實(shí)驗(yàn)是用常見的金屬導(dǎo)體來做實(shí)驗(yàn)所得出的該結(jié)論。由此看來歐姆定律是只對線性元件而言的，或者說歐姆定律的適用范圍只是線性元件。需要注意的是I=U/R這個(gè)公式對非線性元件仍然是成立的，對非線性元件I=U/R是在某一個(gè)工作狀態(tài)下所對應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系。
人們對用電器工作中能量轉(zhuǎn)化問題的研究中，注意到有一類用電器所消耗的電能是全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即電流做功用來全部產(chǎn)生焦耳熱。所以電流所做的功W=UIt和焦耳實(shí)驗(yàn)定律中得到的電熱Q=IR2t二者是相等的，即UIt=IR2t。化簡得到U/I=R，可以理解為這種用電器對電流的阻礙作用全部來自于電阻，所以這種用電器被稱之為純電阻元件。相反，有些用電器所消耗的電能并沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即電流所做的功是大于所產(chǎn)生的焦耳熱的，由UIt>IR2t可化簡得到U/I>R，可以理解為這種用電器對電流的阻礙作用不純粹來自于電阻而是還有其它的阻礙作用(將來可由反電動(dòng)勢、感抗、容抗等概念予以解釋），所以這種用電器被稱之為非純電阻元件。
所以對純電阻元件，其電壓、電流、電阻之間還是具有等量關(guān)系的，U/I=R I=U/R U=IR都是成立的。而對非純電阻元件因?yàn)閁/I>R，所以I，U，R之間也就不再具有等量關(guān)系了。
總之，線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件的概念是分別從兩個(gè)不同的角度對電學(xué)元器件所進(jìn)行的分類，他們之間無直接的聯(lián)系。純電阻元件可能是線性的也可能是非線性的，而對非純電阻元件則通常都是非線性的，當(dāng)然從概念上講也不排除將來會(huì)發(fā)現(xiàn)或人為合成出線性的非純電阻元件。非線性元件不適用于歐姆定律是由于電流與電壓不成正比；非純電阻元件不適用于歐姆定律則是對電流的阻礙作用不僅有電阻還有感抗或容抗等作用，所以U/I>R。
下面我們來看兩個(gè)涉及線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件的電學(xué)問題;
例題1. 要描繪某電學(xué)元件(最大電流不超過6 mA，最大電壓不超過7 V)的伏安特性曲線，設(shè)計(jì)電路如圖1-1所示。圖中定值電阻R為1 kΩ，用于限流；電流表量程為10 mA，內(nèi)阻約為5 Ω；電壓表(未畫出)量程為10 V，內(nèi)阻約為10 kΩ；電源電動(dòng)勢E為12V，內(nèi)阻不計(jì)。
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)有兩個(gè)滑動(dòng)變阻器可供選擇：
a.阻值0~200 Ω，額定電流0.3 A
b.阻值0~20 Ω，額定電流0.5 A
本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器是(填“a”或“b”)。
(2)正確接線后，測得數(shù)據(jù)如下表：
a. 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，電壓表是并聯(lián)在M與(填“O”或“P”)之間的。 b.根據(jù)以上數(shù)據(jù)，在圖1-2中畫出該元件的伏安特性曲線。
(3)畫出待測元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖(無需數(shù)值)。
【答案】(1)a (2)a. P b.見解析中圖1-4
(3)見解析中圖1-5
【解析】(1)由于電源內(nèi)阻不計(jì)，所以若使用變阻器b時(shí)，流過其電阻絲的電流(觸頭右側(cè)部分)I＞12/20 A=0.6 A＞0.5 A，會(huì)燒毀變阻器，故只能用變阻器a。 (2)a. 由題表格數(shù)據(jù)知，被測元件的電阻R=U/I在不同電壓下都在1 kΩ以上，與電壓表內(nèi)阻很接近，故為減小實(shí)驗(yàn)誤差，電流表應(yīng)采用內(nèi)接法，即電壓表應(yīng)接在M與P兩點(diǎn)之間。b. 以縱軸表示電流，以橫軸表示電壓建立坐標(biāo)系，在縱軸上以5小格(1大格)表示1 mA，在橫軸上以5小格(1大格)表示1 V，將表格中各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)描繪在坐標(biāo)系中，然后用平滑的曲線將描出的各點(diǎn)連接起來，即得伏安特性曲線。 (3)UMO隨MN間電壓UMN的變化如圖1-5所示。
例題2 抽油煙機(jī)是現(xiàn)代廚衛(wèi)不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油煙機(jī)說明書中的主要技術(shù)參數(shù)表．用多用表測量得兩只電動(dòng)機(jī)的線圈電阻均為R＝90 Ω.若保險(xiǎn)絲的熔斷電流是保險(xiǎn)絲允許通過的電流的1.5倍，啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)當(dāng)作純電阻處理，則
(1)這種抽油煙機(jī)保險(xiǎn)絲的熔斷電流不得低于多少？
(2)兩電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能為多少？
(3)兩電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的有用功是多少？
(4)這種油煙機(jī)的機(jī)械效率是多少？
思維引導(dǎo) 電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過程和工作過程有何不同？啟動(dòng)過程中電功的作用是什么？工作過程中電功分為幾部分？電動(dòng)機(jī)的有用功部分是做什么工作？效率的計(jì)算方法是什么？
解析 (1)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)通過的電流大于正常工作時(shí)的電流，所以保險(xiǎn)絲的熔斷電流應(yīng)以啟動(dòng)時(shí)通過的電流來確定．I＝UR×2＋P燈U＝5.1 A．所以保險(xiǎn)絲的熔斷電流至少：I′＝1.5I＝7.7 A.
(2)兩電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能E＝2Pt＝22 200 J
(3)電動(dòng)機(jī)所做的有用功是用于排風(fēng)的，故兩電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的有用功為：
W＝PΔV＝300×15 J＝4 500 J
(4)該抽油煙機(jī)的效率η＝WE×100%＝20.3%
一、利用心理相容理論,培養(yǎng)師生間的深厚感情,激發(fā)和發(fā)展學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣
所謂心理相容,是指雙方舉止言談,思想觀點(diǎn)等方面能互為對方心理所接受、所認(rèn)可。師生間的心理相容、關(guān)系和諧,可消除學(xué)生的逆反心理,可引起學(xué)生對教師的肯定反應(yīng),并在課堂教學(xué)中配合默契,使雙邊活動(dòng)積極,課堂氣氛活躍,課堂上下主動(dòng),課堂組織井然有序,從而最大限度地發(fā)揮教師的主導(dǎo)功能和學(xué)生的主體功能,并從中激發(fā)學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣。
二、把握優(yōu)質(zhì)課教學(xué)諸要素及環(huán)節(jié),力求全方位激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
1.復(fù)習(xí)檢查提問,采用“單兵操練”。復(fù)習(xí)檢查提問不吃“大鍋飯”,采用多種形式、多種渠道,對不同層次的學(xué)生進(jìn)行“單兵操練”,能調(diào)動(dòng)動(dòng)全體學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使之動(dòng)腦、動(dòng)耳、動(dòng)手、動(dòng)口。教師可根據(jù)上節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容和新援課的需要,提出若干問題,使學(xué)生帶著問題、帶著疑難、帶著求知的企盼心情聽、看、記、想。
2.課堂引入引人入勝。教師為講授新課,設(shè)計(jì)引人人勝的課堂引入,可使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心,從而激起學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的濃厚興趣。例如我講《閉合電路的歐姆定律》時(shí),是這樣引入新課的:先用提問的方法復(fù)習(xí)了電動(dòng)勢的物理意義和數(shù)值的計(jì)算公式;又復(fù)習(xí)了部分電路歐姆定律的內(nèi)容,并板書了一道題目讓同學(xué)們思考。接著我說:部分電路歐姆定律只是研究一段純電阻電路上的問題。如果研究的對象是包括電源在內(nèi)的閉合電路,那么電路中的電流強(qiáng)度又跟什么有關(guān)呢?關(guān)系如何呢?黑板上的這個(gè)題目該如何計(jì)算(黑板上出現(xiàn)圖示)請同學(xué)們思考后計(jì)算一下電路中的電流強(qiáng)度是多少?同學(xué)們靜靜地思考后,有的互相交流眼神,似有疑難,有的欲翻書。就在此時(shí),我說:解決上述問題,需要閉合電路的歐姆定律。好,這節(jié)課我們學(xué)習(xí)這一定律,并運(yùn)用它解決一些具體問題。這時(shí)同學(xué)們把目光投向了我。
1 結(jié)合專業(yè)實(shí)際特點(diǎn)利用以下手段促進(jìn)課程改革
1.1 貼近生活。各種家用電器的大量使用，為物理教學(xué)提供了豐富的感性材料。如電壓、電流、電磁爐等，學(xué)生在日常生活中，觀察和接觸的電現(xiàn)象和應(yīng)用電的知識的事例，恰當(dāng)?shù)乩脤W(xué)生已有的感性認(rèn)識及生活經(jīng)驗(yàn)，通過舉例引導(dǎo)學(xué)生提取儲(chǔ)存在頭腦中的印象。教師在課堂上應(yīng)密切聯(lián)系生活實(shí)際，注意身邊的科學(xué)，如學(xué)生普遍對現(xiàn)代電子信息技術(shù)比較感興趣，教師可以針對這一問題，有意識地講述物理知識在電子信息技術(shù)中的重要作用等。以日常生活中的電學(xué)概念教學(xué)，可以增加學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
1.2 注重實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理規(guī)律和理論是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)并驗(yàn)正的。在物理學(xué)里，某些性質(zhì)不同的物理現(xiàn)象都是要通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證的，運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生親自做實(shí)驗(yàn)來獲得感性認(rèn)識，容易更好的集中學(xué)生的注意力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。新穎的實(shí)驗(yàn)往往更能吸引學(xué)生注意，恰當(dāng)?shù)貙⒔滩闹械膶?shí)驗(yàn)加以發(fā)展、變化，可以增加學(xué)生的好奇心和求知欲。采用演示教學(xué)法，在整個(gè)教學(xué)過程中，教師邊演示、邊提問、邊解答，學(xué)生邊觀察，邊考慮問題，把抽象的理論變得具體、生動(dòng)。使學(xué)生在愉悅的教學(xué)環(huán)境中，深深感受到學(xué)習(xí)的趣味性和有用性。
1.3 利用多媒體課件模擬演示。物理概念和原理是比較抽象的，有些現(xiàn)象在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中也是無法展示的，所以僅靠形象、表象和想象對初學(xué)者來說是不容易理解和掌握的。但是，利用多媒體課件可以較好地解決這一難點(diǎn)。例如“電流”概念比較抽象，可以利用多媒體模擬電路中電流的流動(dòng)，看到正電荷從正極向負(fù)極運(yùn)動(dòng)，這樣將電流轉(zhuǎn)換成電荷的流動(dòng)，讓本來看不見的電流變成動(dòng)態(tài)的畫面，將課本中不動(dòng)的圖形變?yōu)殡姾刹粩嗔鲃?dòng)的動(dòng)畫。遵循學(xué)生的思維由淺入深、由表及里，從具體到抽象，由現(xiàn)象到本質(zhì)的循序漸進(jìn)的思維過程，可以比較容易地解決這一教學(xué)難點(diǎn)。加深學(xué)生對電流的感觀認(rèn)識，從而為建立電流概念打下基礎(chǔ)。
1.4 在公式分析。講解公式時(shí)，注重公式推理、得出過程，注重公式的使用條件，主要學(xué)習(xí)公式的如何使用。這是物理式正確使用的前提，前期學(xué)不好，后期無法正確應(yīng)用。中職學(xué)生在初中物理中已學(xué)過的部分電路歐姆定律，它只適用于電路中某個(gè)導(dǎo)體或某一部分電路的電壓、電流和電阻三者之間的關(guān)系?！峨姽せA(chǔ)》中引入了全電路歐姆定律新知識，進(jìn)一步完善電路中內(nèi)、外電路的電流、電壓（電動(dòng)勢）和電阻間的關(guān)系，使知識由“部分電路”向“全電路”深化和發(fā)展。教學(xué)中可以充分利用部分電路歐姆定律的概念和相關(guān)知識，引入全電路歐姆定律的概念。如在課本電路中，將全電路分解為外電路和內(nèi)電路兩部分，在外電路中，根據(jù)部分電路歐姆定律可知負(fù)載R兩端的電壓降為：U=IR.在內(nèi)電路中，電源電動(dòng)勢E與內(nèi)阻r的電壓降Ur和電源端電壓的關(guān)系是：U=E-Ir。在全電路中，負(fù)載兩端電壓U與電源端電壓U相等，且內(nèi)外電路電流相等，則可得：I=E/R+r即為全電路歐姆定律。通過實(shí)例的講解，注意強(qiáng)調(diào)部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律兩種概念的共同點(diǎn)、不同點(diǎn)以及相互聯(lián)系，使學(xué)生對新知識能進(jìn)一步理解和掌握。
2 提高基礎(chǔ)學(xué)力，促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)可持續(xù)發(fā)展
學(xué)力，是指通過學(xué)習(xí)獲得的能力。物理教育在提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的同時(shí)，還要提高學(xué)生的學(xué)力水平，并使更多的學(xué)生對物理產(chǎn)生興趣。學(xué)力是教育的內(nèi)核，是學(xué)校課程設(shè)計(jì)的前提。任何一門學(xué)科教學(xué)的目標(biāo)大體有四個(gè)組成部分：①知識、理解；②技能；③思考力、判斷力；④關(guān)系、動(dòng)機(jī)、態(tài)度。前兩部分為顯性學(xué)力，后兩部分為隱形學(xué)力。就猶如浮在水面上的冰山，浮出水面的僅僅只是冰山一角，而更多的、隱匿在水面下的才是支撐浮出水面部分的基礎(chǔ)，四部分做為一個(gè)整體反映了一種學(xué)力觀。
3 結(jié)合學(xué)生、學(xué)?；?qū)I(yè)的特定環(huán)境和特點(diǎn)，開展適合專業(yè)特點(diǎn)和學(xué)生實(shí)際的校本課程開發(fā)，是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)的必要補(bǔ)充
[中圖分類號]G633.7
[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]C
[文章編號]1004-0463(2012)06-0081-01
物理學(xué)中對于多因素(多變量)的問題，常常采用控制因素(變量)的方法，把多因素的問題變成多個(gè)單因素的問題，每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物的影響，逐個(gè)加以分析，最后再綜合解決，這種方法叫控制變量法。在人教版的物理教冊中，有許多探究實(shí)驗(yàn)中都用到了控制變量法。例如，聲音的響度和音調(diào)、理想斜面實(shí)驗(yàn)、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素、影響壓力的作用效果的因素、影響浮力大小的因素、影響滑輪組的機(jī)械效率的因素、影響重力勢能大小的因素、影響導(dǎo)體電阻大小的因素、驗(yàn)證歐姆定律、影響電流做功多少的因素、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素等等。
一、用控制變量法探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素
1 控制接觸面的粗糙程度不變，改變物體對長木板的壓力，探究壓力與滑動(dòng)摩擦力之間的關(guān)系。兩次采用相同的平面即可保證接觸面的粗糙程度不變：改變物體列長木板的壓力，可采用在物體上面加砝碼的辦法，當(dāng)在物體上加一砝碼時(shí)物體對木板的壓力增大。通過實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)物體接觸面的粗糙程度相同時(shí)壓力越大滑動(dòng)摩擦力越大。
2 控制壓力的大小不變，改變物體接觸面的粗糙程度，探究接觸面的粗糙程度和滑動(dòng)摩擦力的關(guān)系。兩次用同一個(gè)物體即可保證物體對長木板的壓力大小不會(huì)改變。改變接觸面的粗糙程度可以在長木板上鋪上毛巾，當(dāng)在木板上鋪上一條毛巾時(shí)可以增大接觸面的粗糙程度。通過實(shí)驗(yàn)得出：當(dāng)物體所受的壓力相同時(shí)，接觸面越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。
二、用控制變量法探究歐姆定律
歐姆定律是電學(xué)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，處于電學(xué)的核心位置。學(xué)生通過之前的學(xué)習(xí)掌握了電路的三個(gè)基本部分：電流、電壓、電阻。它們之間有怎樣的關(guān)系呢?根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，教材安排了一個(gè)比較完整的探究活動(dòng)，涵蓋了探究的七個(gè)要素。其中重點(diǎn)是如何運(yùn)用控制變量法來設(shè)計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)，明確用什么方法保證某一物理量不變，用什么方法改變一物理量。
1 控制電阻R不變，改變導(dǎo)體兩端的電壓u，探究電流I與電壓u之間的關(guān)系。采用定值電阻，即可保證定值電阻R不變。改變導(dǎo)體兩端的電壓，可用兩種辦法：改變電源兩端的電壓，即可改變導(dǎo)體兩端的電壓U。用這個(gè)電路，學(xué)生能夠較為輕松地運(yùn)用控制變量的方法直接研究電流與電壓的關(guān)系，易于學(xué)生理解和掌握：通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，改變電阻R兩端的電壓。要使學(xué)生明確研究對象是定值電阻這部分電路，滑動(dòng)變阻器的作用是使定值電阻兩端的電壓發(fā)生改變。
2 控制導(dǎo)體兩端的電壓U不變，改變電阻R，探究電流與電阻的關(guān)系。換用不同的定值電阻即可改變電阻R。改變電阻R的同時(shí)要保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，可以采用以下兩種方法：一是使用同一個(gè)電源，即可保證導(dǎo)體兩端的電壓不變，更換不同的電阻。可直接得出電流與電阻的關(guān)系，降低了探究的難度。但如果實(shí)驗(yàn)中使用的是干電池，電池有內(nèi)阻，外接電阻R變化時(shí)，電阻R兩端的電壓也會(huì)隨之有所變化，會(huì)給實(shí)驗(yàn)帶來誤差。二是換用阻值不同的電阻R時(shí)，若滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng)，定值電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生變化。電壓、電阻都改變，就不能確定究竟是什么因素影響了電流。這一點(diǎn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中非常容易忽視，教師要注意引導(dǎo)學(xué)生觀察電壓表，使其示數(shù)保持不變。
一、辨析概念，夯實(shí)基礎(chǔ)
任何知識的學(xué)習(xí)掌握都離不開基礎(chǔ)知識。電學(xué)部分的基礎(chǔ)知識多、散、要辨析清楚、固記腦中。
(一)、關(guān)于電路
1、串聯(lián)、并聯(lián)
初中物理中要求學(xué)生掌握最基本的兩種連接方式：串聯(lián)、并聯(lián)。能否正確分析辨別他們對后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。識別電路的類型，可以根據(jù)定義：“逐個(gè)順次連接”為串聯(lián)，各元件“首首相接、尾尾相接”并列地連在電路的兩點(diǎn)間，（“首”為電流流入用電器的哪一端，“尾”指電流流出用電器的那一端）此電路為并聯(lián)電路。
2、通路、開路、短路
電路中出現(xiàn)的這三種狀態(tài)，其中通路為處處相通的電路，開路為電路中有處斷開的電路，這兩種狀態(tài)易于接受，便于分清。但是學(xué)生對于短路的分辨顯得力不從心，不知道何處短路，為什么短路。其實(shí)只要注意分析的要點(diǎn)即可辨出何處短路。電流具有走捷徑的特點(diǎn)，捷徑是指這條路徑中電阻很小，小到可以忽略不計(jì)、即為空導(dǎo)線，當(dāng)一根空導(dǎo)線，或開關(guān)、或電流表（電阻小到可以認(rèn)為沒有）與某個(gè)用電器并聯(lián)時(shí)，電流只走空導(dǎo)線，開關(guān)或電流表而不走用電器，使該用電器被短路，從而不能工作。
（二）三個(gè)重要的物理量—電流、電壓、電阻
1、概念辨析
電荷的定向移動(dòng)形成電流，這是電流的形成定義，簡單便于理解；電壓是形成電流的原因，沒有電壓就沒有電流；電阻是指導(dǎo)體對電流的阻礙作用，即阻礙作用越大，電流越小。
2、表示符號
電流、電壓、電阻三物理量分別用i、u、r表示，而單位表示字母分別為a（安培）、v（伏特）、ω（歐姆）。
3、工具的使用
電流表是測量電流的工具；電壓表是測量電路兩端電壓的工具；調(diào)節(jié)電路中的電流和用電器兩端的電壓，可以使用滑動(dòng)變阻器。
（三）電功（w）、電功率（p）
物理學(xué)中電功沒有確切的定義，只是描述性的，當(dāng)電能轉(zhuǎn)為其它形式能時(shí)，就說做了電功。即電功就表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，如果知道了電功的多少，就知道了消耗多少電能。而用電器單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能叫做電功率。電功率的大小不僅取決于消耗電能的多少，也取決于所用的時(shí)間的長短。
二、理解規(guī)律，把握關(guān)鍵
（一）三個(gè)物理量在串、并聯(lián)電路中的特點(diǎn)
在串聯(lián)電路中：電流處處相等；電路兩端的總電壓等于部分電路兩端電壓之和;總電阻等于各導(dǎo)體的電阻之和。在并聯(lián)電路中：干路中電流等于各支路電流之和；各支路兩端的電壓相等；并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻倒數(shù)之和。
（二）歐姆定律
一段導(dǎo)體的電流，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)定律非常重要，一定要加強(qiáng)理解，熟記其使用的條件及注意事項(xiàng)。
（三）電功定律
某段電路上的電功，跟這段電路兩端的電壓、電路中的電流以及通電的時(shí)間成正比。物理學(xué)中用電路兩端的電壓u，電路中的電流i，通過的時(shí)間t，三者的乘積來計(jì)算電功。
（四）焦耳定律
導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，導(dǎo)體就要發(fā)熱，此現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)。英國物理學(xué)家焦耳經(jīng)過多年的研究，做了大量的實(shí)驗(yàn)，精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系：電流流過某段導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟通過這段導(dǎo)體的電流的平方成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時(shí)間成正比。
三、疏通關(guān)系，構(gòu)建框架
在掌握了上述理論知識的基礎(chǔ)上，還要想法疏通各個(gè)物理量之間的關(guān)系，熟悉各物理量的單位及換算關(guān)系，能夠快速選擇相應(yīng)的計(jì)算公式，列式解答。
（一）重要的計(jì)算公式
1、三個(gè)物理量的關(guān)系公式
串聯(lián)時(shí)：i=i1=i2；u=u1+u2；r=r1+r2（若有幾個(gè)等阻值為r0的電阻串聯(lián)則r=nr0）
并聯(lián)時(shí)：i=i1+i2；u=u1=u2；1/r=1/r1+1/r2（若有幾個(gè)阻值為r0的電阻并聯(lián)則總電阻r=ro/n）
2、歐姆定律：i=u/r
此公式中只有電流、電壓、電阻三個(gè)物理量，但它的作用非常重要。在使用公式時(shí)要注意：①三個(gè)物理量都要針對同一段導(dǎo)體，或同一個(gè)電路而言；②三個(gè)物理量的單位都要使用國際單位，即分別為a、v、ω；③已知其中的任意兩個(gè)量都可以求出第三個(gè)量。
3、電功公式：w=uit；電功率公式：p=ui
電功、電功率這兩個(gè)物理量的計(jì)算由于歐姆定律及其變形公式的影響，使計(jì)算電功率公式特別多，在選擇使用時(shí)很難選擇，所以要注意選取的技巧和方法，要求的問題所在電路為串聯(lián)時(shí)：電功選用公式：w=i2 rt，電功率選用p=i2 r；而當(dāng)要求所在的電路為并聯(lián)時(shí)，則分別選用w=u2/r.t，p=u2/r，這樣的選擇都利用了所在電路的特點(diǎn)（電流相等或電壓相等）加快解題。
4、焦耳定律：q=i2 rt
焦耳定律的公式與電功公式的形式基本一樣，使用時(shí)同樣要注意公式的選擇問題，當(dāng)所求問題的電路為純電阻（除了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，別無其他形式的能產(chǎn)生）電路時(shí)，幾個(gè)公式可以任意選取；若不是純電阻電路只可使用公式q=i2 rt不然的話計(jì)算有誤。
（二）單位的換算
單位換算的前提條件有兩個(gè)：一是記住每個(gè)物理量的單位及表示符號；二是要牢記各單位之間的換算進(jìn)率。其中電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量的單位較多，注意每個(gè)物理量的任何兩個(gè)相鄰的單位間的換算進(jìn)率都為1000。還要注意一點(diǎn)，由于歐姆定律及其變形公式的影響，電功、電功率，焦耳定律的公式較多，產(chǎn)生的單位同樣很多，使用時(shí)各物理量均使用國際單位。
四、善于總結(jié)，歸納要領(lǐng)
下面的這些要領(lǐng)非常重要。
（一）串、并聯(lián)電路的識別
上面已經(jīng)提到區(qū)別它們的方法，在做題中要選取適當(dāng)?shù)姆椒?，迅速作出判斷?/p>
（二）短路的辨別
把握短路現(xiàn)象的真正含義——電流不經(jīng)過用電器回到電源的負(fù)極。注意電流的特性——電流走捷徑。當(dāng)在電路中發(fā)現(xiàn)有空導(dǎo)線，開關(guān)或電流表等元件與用電器并聯(lián)時(shí)，相應(yīng)的用電器被短路不工作。
（三）串、并聯(lián)電路中的三個(gè)物理量的關(guān)系
兩種電路中的三個(gè)物理量的大小關(guān)系，前面已說得較為詳細(xì)，但這一點(diǎn)要特別重視，牢記串聯(lián)時(shí)電流相等，并聯(lián)時(shí)電壓相等，這一點(diǎn)解題時(shí)作用特別大。
一、歐姆表測電阻的本質(zhì)
電池使用一段時(shí)間后，由于電動(dòng)勢減小，內(nèi)阻變大，但仍然能調(diào)零，則重新調(diào)零后滿足Ig=E′R內(nèi)′，可見歐姆表的內(nèi)阻減小；根據(jù)公式R內(nèi)=（R0+r+Rg）和內(nèi)阻r增大可知內(nèi)部的可變電阻R0的有效阻值增大.由于表盤上所標(biāo)注的電阻阻值滿足關(guān)系式： R=（n-1）R內(nèi)，所以當(dāng)電動(dòng)勢減小導(dǎo)致歐姆表內(nèi)阻減小后將導(dǎo)致各個(gè)刻度值對應(yīng)的電阻阻值減小，由于電動(dòng)勢變化后我們并不會(huì)在表盤上重新進(jìn)行標(biāo)注，所以我們?nèi)匀话凑赵瓉順?biāo)注的數(shù)值讀數(shù)，讀出的數(shù)值比實(shí)際值偏大.
說明由于內(nèi)阻的增大可以通過適當(dāng)減小R0來進(jìn)行補(bǔ)償，所以并不會(huì)對讀數(shù)造成影響，讀數(shù)造成的影響全部來自于電動(dòng)勢的變化.
3.利用規(guī)律解決擋位比較問題
解析在使用歐姆表時(shí)，如果指針指到某一位置對于不同的擋位，讀出的數(shù)值不同，根據(jù)關(guān)系式R=（n-1）R內(nèi)可知不同擋位對應(yīng)的歐姆表的內(nèi)阻不同，根據(jù)Ig=ER內(nèi)可知，要改變歐姆表的內(nèi)阻就必須改變歐姆表內(nèi)置電源的電動(dòng)勢（或等效電動(dòng)勢）或者是改變歐姆表的最大電流.
從高擋位調(diào)到低擋位時(shí)，歐姆表內(nèi)阻減小，我們有兩種途徑可以實(shí)現(xiàn)歐姆表內(nèi)阻的減小.第一種：減小電動(dòng)勢，可以通過切換電路更換連入電路的電源；或者是通過改變電路來減小其有效輸出電動(dòng)勢，比如給電源并聯(lián)一個(gè)和它內(nèi)阻相當(dāng)?shù)碾娮?，這樣就可以達(dá)到減小電動(dòng)勢的目的.第二種：增大歐姆表的電流，可以增大和表頭串聯(lián)的電阻阻值，也可以減小和表頭并聯(lián)的電阻阻值，從而增大分流電路所能分得的電流，增大歐姆表的總電流.
在圖3和圖4中，將單刀雙擲開關(guān)在不同的觸點(diǎn)之間進(jìn)行切換時(shí)，電源提供的電動(dòng)勢都不會(huì)發(fā)生變化，那么不同擋位之間只能靠改變電流來實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻的改變.圖4中將單刀雙擲開關(guān)在不同的觸點(diǎn)之間進(jìn)行切換時(shí)，電流不變，所以歐姆表的量程不變.圖3中將單刀雙擲開關(guān)從b擲到a時(shí)，歐姆表內(nèi)的總電流增大，歐姆表內(nèi)阻減小，倍率變小，所以開關(guān)和b相接觸時(shí)，表示選用了高擋位.
反思
1.歐姆表的常規(guī)改裝和使用方法是將待測電阻和表頭串聯(lián)形成回路，簡單地說歐姆表的常規(guī)使用方法是串聯(lián)使用.本題中歐姆表的改裝和使用方法是將待測電阻和表頭并聯(lián)形成回路，簡單地說本題中歐姆表是并聯(lián)使用的.首先要認(rèn)真審題發(fā)現(xiàn)這一區(qū)別，然后還要求熟悉歐姆表的常規(guī)測量原理，才有可能正確解題.
2.認(rèn)識兩種改裝、使用方式下的歐姆表在測量原理上的異同.
用R0表示可變電阻的有效阻值、r表示內(nèi)置電源的內(nèi)電阻、Rg表示表頭的阻值.
（1）待測電阻和表頭為串聯(lián)關(guān)系的歐姆表
歐姆表使用的第一步就是歐姆調(diào)零，調(diào)零后滿足Ig=ER0+r+Rg，把（R0+r+Rg）稱為選擇該擋位時(shí)的歐姆表內(nèi)阻，即R內(nèi)=（R0+r+Rg）.當(dāng)將歐姆表與一個(gè)電阻R串聯(lián)時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得1nIg=ER內(nèi)+R，n表示滿偏電流和實(shí)際電流之間的比值，也就是滿偏時(shí)的偏轉(zhuǎn)角和實(shí)際偏轉(zhuǎn)角之間的比值.將Ig=ER0+r+Rg，R內(nèi)=（R0+r+Rg）和1nIg=ER內(nèi)+R聯(lián)立得R=（n-1）R內(nèi)，表盤上所標(biāo)注的數(shù)值是依據(jù)這一關(guān)系來確定的，也就是表盤上所標(biāo)注的數(shù)值必須滿足這一規(guī)律.我們讀出的數(shù)據(jù)總是內(nèi)阻的一個(gè)倍數(shù)，這就是歐姆表測量電阻的一個(gè)基本規(guī)律.
（2）待測電阻和表頭為并聯(lián)關(guān)系的歐姆表