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闭合电路欧姆定律是电路中的一条重要规律，对于思维能力尚不是很完善的高中生来说，还是具有一定的难度。“知识不是被动接受的，而是认知主体积极建构的”，因此在教学过程中教师应积极的换位思考，针对学生的能力水平来尝试多种教学方式方法，
使学生切实掌握相关知识。此知识点之所以成为难点的重要原因和问题主要为：概念抽象，理解困难；传统教学方法单一；知识点容易混淆；应试教育，不能活学活用。所以，对以上问题提出一些突破教学难点的思路和方法，以供参考。
一、激发兴趣，打破抽象
在本章的教学内容中，对这一定律的概念和相关知识较为抽象，偏重理论的数学分析和推理，并且缺少直观的实验，使学生学习和理解起来存在着很大的难度。只是一贯地依靠教师的讲解难以达到良好的效果，反而有可能会适得其反，使学生感到枯燥乏味。因此，教师首先应该通过巧妙有效地向学生导入学习内容，最大限度地提高学生对新知识的好奇心和学习动机，俗话说得好：“兴趣是最好的老师”，营造一个可以使学生提出问题的学习情景。
通过简单实验和提出问题，来激发学生的学习热情和学习兴趣，
为下面对此难点的讲解分析做了良好的开头。使学生能主动地进行实验研究，在探索中产生学习兴趣，了解物理研究方法，增强综合实践能力。
二、分组实验，总结结论
在传统的教学中，常规的是先在之前所学知识的基础上推理出闭合电路欧姆定律的公式，再以此对其进行分析，得出变化规律。在此，应大胆地打破这种常规，这种方法只是简单的数学演绎推理，无法让学生感知认识到物理的规律变化。所以，接下来就要以更为具体、多样的实验，探索其中的规律。让学生分组实验，每组进行多种不同的实验进行对比，然后组员之间进行自由讨论，
再通过组员代表进行发言，最后通过教师的总结得出结论。在这样的通过分组实验、自主探索、合作交流、总结规律和解决问题的方法中，不但可以使学生深刻理解闭合电路欧姆定律的知识规
律，而且能提高学生的主动性，培养学生敢于探索、团结协作的精神，达到事半功倍的效果。
三、深入解析，避免混淆
通过以上的实验学习，学生基本掌握了闭合电路欧姆定律的基本知识，由于在学习闭合回路欧姆定律之前，学生已经学习过欧姆定律，这使得学生很容易产生概念混淆。所以，接下来教师应该对此知识点进行深入的分析，为学生讲解电动势、外电压、内电压、外电阻等概念，且其核心内容是了解闭合电路与部分电路的不同，教师可以通过实验让学生实际的理解闭合电路以及分电路、
内电路、外电路等等相关知识。这些内容较为复杂，学生容易混淆，在有了前面一系列实验的基础上，再进行这些知识的讲解，学生可以更好地理解，避免了知识点的混淆。
四、领悟思想，学以致用
通过实验提出问题进行导入，进而通过学生主动积极实验、观察、交流和讨论分析，加以教师的归纳总结，对于闭合电路欧姆定律的知识学生基本已经掌握，对课程的难点、重点也得到了直观的分析和解答。在此之后教师应该及时地对学生进行知识的扩展，结合到生活中，在课后作业中尽可能联系到实际生活环境，家庭中常见电路现象，使学生更深入地理解并掌握相关知识，领悟物理的思想方法和认识规律的本质，将所学知识运用到实际生活之中，达到活学活用、学以致用的效果。不仅及时巩固知识、查漏补缺，同时引导学生主动学习，从而保证了学生的学习速度和学习质量。
随着科技的发展，教学方式也在随其变化。物理教学过程中不能只是一味地“灌输式”的应试教育，应该让学生主动起来，把课堂归还给学生，在学习活动中提高学生的自主学习能力、创新意识，在学生遇到问题时教师应该对学生进行点拨、启发和激励，这样自然而然的突破教学中的难点、重点，找到解决问题有效的方法。尽管教学有一定的方法，但“教无定法”，怎么教学，怎么上课，也视学习环境和学生情况而定，更在于教师本人的长处和短处。所以，在教师教学过程中应该因地制宜，因材施教，通过不断地优化教学方法，充分发挥学生学习的主体作用及教师的主导作用。
在物理复习的整个知识体系中，电学知识板块儿尤为重要。一是：它占整个三式合一理化试题物理部分的40%左右，即70分中的近30分属于物理电学试题。二是：电学知识在生产实践中的重要作用已凸显出来。而要学生全面掌握、领会初中阶段电学知识，对于相当一部分初中生来说具有较大的难度。从教以来我听过一些初中电学复习课：有的先把所要用到的电学公式板书在黑板上，再讲典型例题，接着练习；有的则通过学生作题中所反馈的问题对知识进行补充强调，再练习；有的直接强调万变不离其宗，让学生多看教材，然后讲例题等。复习中讲例题没错，但选择的例题过多，又无代表性，既延长了复习时间，又不能使学生的知识得到升华。久而久之，学生疲劳，老师厌烦。要使复习课在短时间内生动、奏效，应选择恰当的例题，在讲例题的基础上，对知识进行归纳和升华。
复习课，一要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”，教学方式多样化等新课程理念；二要体现“知识与技能、过程与方法以及情感态度和价值观”三维目标的培养；三要优化学生的认知结构，让学生在教师的引导、帮助下，把学到的知识归纳起来，从而便于提练和记忆。所以对电学的复习要从学生喜闻乐见的小电器起步，从典型例题入手进行归纳总结。
例1：如图-1是一个玩具汽车上的控制电路。小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω。当闭合S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则电路中的电流为?摇 ?摇?摇?摇A，电动机的功率为?摇?摇 ?摇?摇W。（这是陕西师范大学出版社出版，经陕西省中小学教材审定委员会2008年审定通过的《物理课堂练习册》中的一道题）
学生通常按下列方法计算电路中的电流：
R中的电流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，
电动机中的电流：I=U/R=4V/1Ω=4A，
由此得第一空电路中的电流就有两个值0.5A和4A。
于是第二空的对应值为：P=UI=4V×0.5A=2W与P=UI=4V×4A=16W。这就存在两个问题：
1.根据欧姆定律计算出两个串联元件中的电流不相等，与串联电路中电流的特点相矛盾。
2.由串联分压原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：
①当U=2V时，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；
②当UM′=4V时，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，这与串联电路中的电压关系相矛盾。
对此，应找出题中所涉及的知识点，分析这些知识点间的联系，那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先，应对欧姆定律有深入的理解。
例2：如图2所示电路（R≠R≠R）。引导学生分析如下：
1.对电路状态的分析。
（1）当S、S、S都闭合时，R与R并联，并联后作为一个整体再与R串联。A测R中的电流，V测R或R两端电压。
（2）当S、S闭合S断开时，则由图-2演变为图-2（a）到（b）。
R与R串联，R处于断开状态，A测整个电路中的电流。
（3）当S、S闭合S断开时，则由图2演变为图-2（c）到（d）。
R与R串联，R处于断开状态，V测R两端电压。
2.欧姆定律中涉及I、U、R三个量间的关系。
（1）欧姆定律中的I、U、R三个量是针对同一个用电器或者同一部分电路而言的，即必须满足“同一性”。
当图-2中的S、S、S都闭合时，A测R中的电流为I，V测R两端电压为U。此时能否用U与I的比值来计算R或R阻值呢？（即R=U/I）。
如果R=R时，由于R与R并联，所以R两端电压U等于R两端电压U，即U=U=U。根据R=U/I得R=U/I，R=U/I。这样计算出的R2的值虽然是正确的，但属于不正确的方法得出了正确的结果，实属偶然巧合。
若R≠R时，那么R=U/I，若再按R=U/I来计算R的电阻值就没有上述的巧合了。因为电压相等是并联电路电压的特点，R、R中的电流是不相等的。上述中错误地认为R、R中电流相等。这里的电压是R两端电压，而电流是R中的电流，电压与电流是两个不同电阻（或用电器，或电路）的对应量，也就违背了“同一性”。
这就告诉我们，在应用欧姆定律解题时，一定要遵循“同一性”原则，切忌“张冠李戴”，电学中的所有公式都不能违背“同一性”原则。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
（2）欧姆定律中的I、U、R三个量必须是同一状态、同一时刻存在的三个物理量，即必须满足“同时性”。
在图-2中，当S、S闭合时，R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小是否相等？
在图-2中，当S、S闭合S断开时，不难看出，R与R串联：I=I=I则I=U源/（R+R）；当S、S闭合S断开时，R与R串联：I=I=I，则I=U/（R+R）。因为R+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即两次电流不相等。S、S闭合时，R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小不相等，这是因为S、S闭合时与S、S闭合时电路状态不同，R是在不同的状态下工作，不是同一时间内电流的大小，电流不相等。
在利用公式计算的过程中，不能用第一状态下的量值与第二状态下的量值代入关系式计算。如：要计算R的电阻值，就不能用第一状态下R两端的电压值与第二状态下R中的电流的比值来计算R的电阻值。在计算电流、电压时，也不能这样处理。
因此在利用公式计算时，带值入式的物理量必须是同一状态下的物理量，必须满足“同时性”。
（3）欧姆定律中的I、U、R三个量的单位必须同一到国际单位制，即I―A、U―V、R―Ω。即应满足“统一性”。
除各物理量的主单位外，还应记住常用单位及其单位换算关系，将常用单位换算为国际单位制单位，在利用其它电学公式计算时也要统一单位。
如：电功的公式W=UIt中，各物理量的对应单位:U－V、I－A、t－S；这样W的单位才是J。电热的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；这样Q的单位才是J。电功率的公式P=UI中：U－V、I－A，这样P的单位才是W。
我们要确定欧姆定律的适用条件。
1.欧姆定律只对一段不含电源的导体成立，即只适用于纯电阻电路。因此，欧姆定律又称为一段不含源电路的欧姆定律。
例1中涉及到电磁转换的知识，电动机工作时实质上也是一个发电机。电动机工作时，其闭合线圈切割磁感线会产生感应电流，所产生的感应电流对流过电动机线圈中的电流有一定影响。
实际上图1相当于一个“RL”串联电路，总电压的有效值不等于各分电压有效值的代数和，即U≠U+U。但得到的电流有效值的关系I=U/Z与直流（或部分）电路的欧姆定律相似，各元件上的分电压与该元件的阻抗（Z）成正比。
虽然电动机工作时产生的阻抗目前初中阶段无法计算出来，但无论电动机工作时产生的阻抗为多少，电路中的电流都等于电阻R中的电流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。电动机两端的实加电压等于总电压（电源电压）减去电阻R两端的电压，即U=U-U=6V-2V=4V。则电动机的功率为：P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析说明，电阻R所在的这部分电路与电动机所在的这部分电路有着本质的不同。从能量转化的角度看：电阻R所在的这部分电路是将电能全部转化为热能；而电动机所在的这部分电路电能只有少部分转化为热能，大部分转化为机械能。前者属于纯电阻电路，后者属于非纯电阻电路。
欧姆定律只适用于纯电阻电路，即用电器工作的时候电能全部转化为内能的电路。例如电熨斗、电暖气、电热毯、电饭锅、热得快等。而电动机、电风扇，等等，除了发热外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路，欧姆定律不再适用。由欧姆定律导出的公式也只适用于纯电阻电路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）
2.欧姆定律适用于金属导体和通常状态下的电解质溶液；但是对于气态导体（如日光灯管中的汞蒸气）和其它一些导电元器件，欧姆定律不成立。欧姆定律对某一导体是否适用，关键是看该导体的电阻是否为常数。当导体的电阻是不随电压、电流变化的常数时，其电阻叫线性电阻或欧姆电阻，欧姆定律对它成立；当导体的电阻随电压、电流变化时，其电阻叫非线性电阻，如：电子管、晶体管、热敏电阻等，欧姆定律对它不成立。
3.欧姆定律只有在等温条件下，即导体温度保持恒定时才能成立。当导体温度变化时，欧姆定律对该导体不成立，因为电阻是温度的函数。
在讲解欧姆定律的应用时，常举白炽灯的例子，实际上白炽灯的钨丝在温度变化很大时电阻具有非线性，随着电流的增大，钨丝的温度升高很多，其电阻也随着变化。对非线性电阻，欧姆定律不成立，但是作为电阻定义的关系式R=U/I仍然成立，只不过对非线性电阻，R不再是常量。
综上所述，例1中第一空电路中的电流有两个值0.5A和4A，一个是在纯电阻电路（电阻R）中用欧姆定律算出的电流0.5A。另一个是用欧姆定律计算在非纯电阻电路（含电动机的电路）中的电流为4A，显然不对。
通过对例1的全面、透彻的分析，我们对电学知识得到了进一步升华：（1）判断电路的连接方式；（2）判断电表的作用；（3）利用欧姆定律解决实际问题时必须注意“三性”；（4）复习了电功率、焦耳定律等相关电学公式；（5）欧姆定律的适用范围。
学生能够领悟到，复习不是为了解题，而是要掌握知识的前后联系，优化知识结构；仔细观察，认真分析；发散思维，以点带面；举一反三，融会贯通。这样，从而体现出知识与技能、过程与方法，以及情感态度和价值观的培养。
参考文献：
［1］王较过.物理教学论.陕西师范大学出版社，2003.
［2］阎金铎，田世坤.初中物理教学通论.高等教育出版社，1989.
［3］梁绍荣等.普通物理学―电磁学高等教育出版社，1988.
关键词：欧姆定律；教学设计；传感器；DIS 线性元件；非线性元件；伏安特性；屏幕广播
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）6-0073-6
1 教学内容分析
（1）教材分析：“人教版”高中物理（选修3-1）第二章《恒定电流》中的第3节《欧姆定律》，教材首先回顾了初中学过的电阻的定义式及欧姆定律，然后重点阐述了导体的伏安特性，并分别描绘了小灯泡、半导体二极管的伏安特性曲线，对比了它们的导电性能。
（2）《课程标准》要求：①观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用；②分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线，对比它们导电性能的特点。
2 教学对象分析
（1）学生在初中已经学习过的电阻的测量、电压的调节等电路的相关基础知识，为本节实验方案设计打下了基础；
（2）初中已经学习过的欧姆定律基础知识，为欧姆定律的深化理解起了铺垫作用；
（3）学生具备了一定的探究能力、逻辑思维能力和归纳演绎能力。
3 教学目标
3.1 知识与技能
（1）了解线性元件及其特点；
（2）理解欧姆定律及其适用条件；
（3）了解非线性元件及其特点。
3.2 过程与方法
（1）通过亲历“导体伏安特性曲线”描绘的全过程，进一步熟知科学探究的各环节；
（2）通过描绘导体伏安特性曲线，体会图线法在物理学中的作用；
（3）初步掌握传感器、DIS（数字化信息系统）的操作和使用方法。
3.3 情感态度与价值观
（1）通过使用传感器和DIS（数字化信息系统），增强数字化、信息化科学意识；
（2）通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；
（3）通过多媒体教学网络广播系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦、提高学生合作共享意识。
4 教学重点
（1）线性元件与欧姆定律
（2）线性伏安特性曲线的理解与应用
5 教学难点
（1）实验方案的设计与电路连接、DIS（数字化信息系统）的使用；
（2）非线性伏安特性曲线的理解与应用。
6 教学策略设计
6.1 《课程标准》要求
（1）观察并尝试识别常见的电路元器件，初步了解它们在电路中的作用；
（2）分别描绘电炉丝、小灯泡、半导体二极管的I-U特性曲线，对比它们导电性能的特点。
这是采用传统的教学手段一课时不可能实现的教学目标！而采用传感器和DIS（数字化信息系统）获取导体的伏安特性曲线，利用现代化信息技术，不仅大大提高了课堂教学效率，而且增强了学生数字化、信息化科学意识。
6.2 本节课设计了四个探究环节
（1）探究环节一：描绘金属导体（合金丝绕成的5 Ω、10 Ω电阻）伏安特性曲线
该环节包括实验设计、电路连接、数据收集、数据的图线法处理，得出金属导体的伏安特性曲线是“过原点的直线”的实验结论。其中，包含了科学探究的“提出问题、设计实验、数据收集、分析论证、结论评估”诸多环节，使学生进一步熟知科学探究的各环节。
（2）探究环节二：线性元件与欧姆定律
（3）探究环节三：描绘小灯泡（二极管）的伏安特性曲线
（4）探究环节四：非线性元件与非线性伏安特性曲线的理解与应用
其中，环节一、三均采用两组差异化的实验器材――合金丝绕成的5 Ω与10 Ω电阻，小灯泡与二极管。这样设计，既提高了实验效率，又使实验具有了普遍性。而通过寻找两组不同曲线的异同，又能自然总结出线性元件、非线性元件的概念和特点。
6.3 本节课采用小组合作形式
使学生通过与同学的讨论、交流、合作，提高学生主动与他人合作的意识；通过多媒体教学网络广播系统共享实验结果，享受分享和成功带来的喜悦，提高学生合作共享意识。
7 教学设备
25组描绘导体伏安特性曲线器材、“友高”数字化实验系统、多媒体教学网络广播系统、多媒体课件展示、实物投影仪、半波全波整流、滤波线路板。
8 教学过程
引入新课
【教师】
实物投影：整流、滤波线路板，介绍元件、功能。
引入课题：该线路板为何能实现如此神奇的功能呢？那就要求设计者对各元件的性能非常了解，而导体的伏安特性就是其中一项重要的性能。
【学生】
观察、思索、好奇、兴奋。
【设计说明】
激发学生研究导体伏安特性的兴趣。
新课教学
探究环节一：描绘金属导体伏安特性曲线
（一）提出问题
【教师】
（1）今天我们就首先探究金属导体（合金丝绕成的5 Ω、10 Ω电阻）的伏安特性。
（2）划分四个研究小组，每组六台电脑。
【学生】
熟悉小组成员，选出小组长。
【设计说明】
小组合作。
（二）设计实验
（1）方案设计
【教师】
导体的伏安特性曲线――用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I-U图线叫做导体的伏安特性曲线。
注意解决三个问题：
①如何测量导体的电流、电压？
②如何改变导体的电流、电压？
③怎样描绘导体的伏安特性曲线？
【学生】
分组讨论：
①达到实验目的所需的实验器材；
②画出实验电路图、概述实验方案。
【设计说明】
①提高学生的实验设计能力；
②利用学生在初中已经学习过的电阻的测量、电压的调节等电路的相关基础知识。
（2）方案论证
【学生】
小组长说明实验器材。
【教师】
展示实验器材实物图（图1）。
【学生】
小组长投影实验电路、简述实验方案。
【教师】
展示实验电路（图2）。
（3）方案改进
【教师】
在数字化时代，我们利用电压传感器、电流传感器替代电压表、电流表，利用“友高”数字化实验系统替代手工记录和坐标纸来完成此实验探究（图3）。
【学生】
阅读《描绘导体伏安特性曲线》操作指南。
【设计说明】
采用传感器和DIS，提高效率，完成传统实验器材不可能完成的任务。
（三）数据收集
（1）分组实验
【学生】
分组实验：1、2组10 Ω电阻；3、4组5 Ω电阻，同组成员相互协作。
【教师】
①指导学生打开软件、实验模板、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据（图4）。
②巡回指导。
④利用多媒体网络广播系统了解各组实验进度情况。
（2）成果分享
【教师】
通过广播系统向全体同学展示4个小组的实验结果。
【学生】
观察、对比。
【设计说明】
采用两组差异化的实验器材，既提高了实验效率，又使实验具有了普遍性。而通过寻找两组不同图线的异同，又能自然总结出线性元件的概念。
（四）结论评估
【教师】
请分析两图线的异同。
【学生】
（1）两图线均为过原点的直线――线性元件。
（2）两图线的斜率不同――电阻值不相等。
探究环节二：线性元件与欧姆定律
（一）线性元件
【教师】
（1）金属导体的伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的元件称为线性元件。
那么，线性元件有什么特点呢？
【学生】
观察、思考后回答。
（2）通过同一线性元件的电流强度与加在导体两端的电压成正比。
【教师】
展示两个电阻的伏安特性曲线（图5）。
【学生】
观察、思考后回答。
（3）电压一定时，通过导体的电流强度与导体本身的电阻成反比。
【教师】
线性元件这两大特点你联想到哪条规律？
【学生】
齐答：欧姆定律。
【设计说明】
线性元件与欧姆定律两知识点自然衔接。
（二）欧姆定律
【教师】
内容：通过导体的电流强度跟加在导体两端的电压成正比，跟导体本身的电阻成反比。
适用范围线性元件金属导体电解液纯电阻电路
【学生】
回顾、归纳。
【教师】
情感教育：介绍欧姆及其实验装置（图6），阐述原创性实验的开拓性及对科学发展的重大影响！
【学生】
好奇、兴奋。
探究环节三：描绘二极管小灯泡伏安特性曲线
（一）提出问题
【教师】
下面我们分四小组、两大组分别描绘二极管和小灯泡的伏安特性曲线。
【学生】
更换器材、连接电路（图7）。
（二）数据收集
（1）分组实验
【学生】
分组实验：1、2组二极管；3、4组小灯泡，同组成员相互协作。
【教师】
①指导学生打开软件、实验模板、传感器调零，按操作指南要求收集数据、保存实验，暂不关闭等待分享实验数据。
②巡回指导。
③利用多媒体网络广播系统了解各组实验进度情况。
（2）成果分享
【教师】
通过广播系统向全体同学展示4个小组实验结果。
【学生】
观察、对比。
【设计说明】
采用两组差异化的实验器材，提高了实验效率，而通过寻找两组不同图线的异同，又能自然总结出非线性元件的概念。
（三）结论评估
【教师】
请分析两图线的异同（图8）。
【学生】
（1）两图线均为曲线――二极管为非线性元件。
（2）两图线的弯曲方向不同――二极管的电阻随电压升高而减小；钨丝的电阻随电压升高而增大。
（四）知识点辨析
【教师】
钨丝（小灯泡灯丝）属于金属导体，但其伏安特性曲线为何呈现曲线？（图9）
【学生】
因为灯丝温度变化范围过大。
【教师】
动画：手工绘制钨丝伏安特性曲线。
可以看出：曲线起始端温度变化很小，呈现线性。
探究环节四：非线性元件
（一）非线性元件的概念
【教师】
（1）气态导体和二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件。
（2）对非线性元件，欧姆定律不适用。
（3）非线性元件的电阻除了由材料本身决定外，还与加在其两端的电压有关。
【学生】
观察、思考。
【设计说明】
实验与知识点自然衔接。
（二）非线性伏安曲线的理解与应用
（1）跟踪练习――非线性伏安曲线的理解
【教师】
①小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图10所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是（ ）
（2）拓展练习――非线性伏安曲线的应用
【教师】
②一小灯泡的伏安特性曲线如图11所示，将该灯泡与一个R=6 Ω的定值电阻串联，接入输出电压U=3 V的恒压电源，如图12所示，试求通过小灯泡的电流强度。
【学生】
解析：在小灯泡的伏安特性曲线中做出U=3-6I 的图线（图13）。
从两图线的交点求出通过小灯泡的电流强度为I = 0.22 A。
【设计说明】
拓展学生解题思路，增强学生图线法解决问题的意识！
课堂小结
【教师】
引导学生回顾、归纳总结。
知识小结：线性元件、欧姆定律、非线性元件。
方法小结：实验探究、图线法、数字化。
【设计说明】
比知识更重要的是方法！
作业布置
【教师】
（1）课本P48页2、3、4题。
（2）请你设计一套描绘二极管完整伏安特性曲线（含正、反向电压）的方案。
（3）网上查阅欧姆定律的发现历程。
【设计说明】
三道作业分别对应“知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”三维目标。
参考文献：
静电场是电荷周围存在的一种特殊形式的物质，电荷之间的相互作用是通过电场实现的。对电场的任何一点来说，放在这点的电荷所受的电场力跟它的电荷的比值，总是一个常量，可以用来表示电厂的强弱叫做这一点的电场强度。电场强度是矢量，它的方向规定为正电荷所受电场力方向。除了用电场强度来描述电场的强弱及方向外，电场线也用来形象表示电场强弱及方向。电场线是在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，并且使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致；电场强度越大的地方，电场线越密，电场强度越小的地方，电场线越疏，沿着电场线的方向是电势降落的方向。
在复杂电路的某一段电路或一个电路元件的分析与计算时，可事先假定一个电流的方向，这个假定的方向叫做电流的“参考方向”。我们规定：若电流的“参考方向”与实际方向相同，则电流值为正值，即I>0；若电流的“参考方向”与实际方向相反，则电流值为负值，即I＜0。和分析电流一样，有时很难对电路或元件中电压的实际方向做出判断，必须对电路或元件中两点之间的电压任意假定一个方向为 “参考方向”，在电路中一般用实线箭头表示，箭头所指的方向为参考方向。当电压的“参考方向”与实际方向一致时，电压值为正，即U>0；反之，当电压的“参考方向”与实际方向相反时，电压值为负，即U＜0。电流与电压有了参考方向后，电流与电压就有了正负。
电流与电压参考方向，在应用基尔霍夫定律解决复杂电路计算中，贯穿始终。
欧姆定律是分析与计算电路的基础。如果电阻元件上的电压与通过它的电流参考方向相同，欧姆定律可表示为U=IR，如果电阻元件上电压的参考方向与电流的参考方向不同时，则欧姆定律可表示为U＝－RI。除了欧姆定律，分析与计算电路还离不开基尔霍夫电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律应用于节点，基尔霍夫电压定律应用于回路。
基尔霍夫电流定律是用来确定连接在同一节点上的各个支路电流之间的关系的。由于电流的连续性，电路中任何一点（包括节点）均不能堆积电荷。因此“任何一瞬时，流入任一节点的支路电流之和恒等于流出该节点的支路电流之和”，这就是基尔霍夫电流定律的基本内容。
基尔霍夫电压定律是用来确定回路中的各段电压之间的关系。“在任一回路中，从任何一点出发以顺时针或逆时针方向沿回路循行一周，回路中各段电压的代数和等于零”，这就是基尔霍夫电压定律的基本内容。为了应用基尔霍夫电压定律，必须选定回路的参考方向，当电压的参考方向与回路的循行方向一致时取正号，反之取负号。列方程时，不论是应用基尔霍夫定律或欧姆定律，首先都要在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向；因为方程式中的正负号是由它们的参考方向决定的，若参考方向选得相反，则会相差一个负号。
如图所示电路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。
求：R1、R2、R3所在支路电流I1、I2、I3。
解：1.先假定各支路电流的参考方向，如图所示。
2.根据KCL列出节点电流方程，由节点A得到I1+I3－I2=0。
3. 选定回路的绕行方向就是电势降落的方向，如图所示。
4. 根据KVL列出两个网孔的电压方程。
网孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3为负是因为电流与电压参考方向相反，欧姆定律用负的。
网孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1为负是因为它电压的方向与循行方向相反。
代入电路参数，得方程组：
I1+I3－I2=0
-6=-5I2－5I3
12=10I1+5I2
解方程组，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。
从基尔霍夫定律的应用中可以看到，电流、电压的方向问题就是解题的对错问题，足以见证电流、电压方向的重要性。如果没有静电场的电场线的形象讲解，学生就很难看出电流与电压实际方向的一致性，那么，欧姆定律正负公式推出就难讲述，欧姆定律讲不好，基尔霍夫定律就很难讲，更别说应用基尔霍夫定律解决实际问题了。所以，静电场内容是是直流电内容讲解的前提和基础，两章内容密不可分。
参考文献：
欧姆定律是电力计算的基础，在初中阶段我们只是简单地对欧姆定律做一些介绍，但是许多同学还是对于基本概念问题感到疑惑，如果学生在欧姆定律的基本概念上犯了错误的话，将会对于今后的学习生活带来更大的错误．欧姆定律的内容是，在同一段电路中，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与电阻成反比．随着社会快速的发展，欧姆定律逐渐被人们看重，世人也逐渐明白欧姆定律的重要性．在初中物理中，老师主要建立学生对于欧姆定律的根本认知，让学生了解定律中的内涵，在变换知识重点时也可以迎刃而解．欧姆定律只适用于最简单的纯电阻电路，但是这在初中范围内已经十分实用了，不考虑在工作时的损耗，电能直接转化为内能．在解决欧姆定律的问题时要使用标准的国际单位制，单位使用伏(V)、安(A)、欧(Ω)．例如在题目中对于欧姆定律的公式进行进一步的理解，在电流流过时改变长短、改变横截面积、改变导线的材质等方法，这些因素是否会改变导线的电流变成了学生和老师进行探讨的课题．根据公式，改变横截面积与改变导线的材质会使电流的大小改变．电阻的概念问题是学生学习的重点与难点，很多同学不知道电阻其实是导体本身的属性，取决于导体本身的材质与属性，电阻值只是为了计算时方便使用的一种计量单位与外加的电压与电流并没有什么关联，所以要改正学生所想的电阻随着电压改变的错误观点，要及时在学生的脑中建立正确的物理概念．
2.基本概念的应用问题
欧姆定律中的基础元件其实很简单就是导线中的电阻，欧姆定律中主要讨论的就是电压、电流与电阻三者之间的关系，要理解他们之间的关系，让学生理解电流随着电压与电阻的变化而变化，对于多个变量的问题要尽量将变量统一成为一个，这样方便学生对于事物的处理能力，在初中学习生活中要使学生尽量掌握这种方法帮助解决其他的物理问题，当学生掌握这些知识时，可以进一步地学习电学知识和简单的电力计算，这也是初中物理的重点知识．在基本元件使用时，学生要注意电阻在电路中是串联还是并联，在使用情况不同的场景下，电阻所起到的作用是一样的，但是电流与电压的关系却恰恰相反．在并联的情况下，每条支路的电流总和为从电源出来的电流，这条定律在现在大学的知识中依旧使用，只是变得更加高级———在一个节点流入和流出的电流之和为零;并联电路的电压都是相同的．在串联的情况下，回路中的电阻的电流都是相同的，电压根据电阻进行分压．在使用基础式子时，学生要理清串联与并联之间的关系，通过变量之间的关系才可以记住繁琐的知识点．在题目中我们经常看到通过改变支路的个数或者电阻的个数来讨论电流与电压的大小，经过这样的问题，我们要时刻保持警惕，清楚准确地了解并联与串联的关系导致电流电压的不同．
3.基本元件的使用问题
在初中物理知识中，主要使用的基本元件是电流表、电压表和变阻器，这些元件是最基本的，不仅仅要在题目中能分辨出它们，还要在现实生活中可以自在地使用这些元器件．这些内容是学生无法立即掌握的知识，要经过长时间的演示才可以让学生明白这些仪器的使用与操作．这项工作要直接将学习的内容建立在学生的头脑中，不要让学生对于这项实验有误解，不带有一丝疑问地学习下去，认真地做好演示．在研究方法上我们将选择在上述中说过的控制变量法，对于所拥有的三个变量进行限制:如固定电阻不改变，研究电流与电压的关系;固定电压不变，研究电流与电阻的关系，在这样的情况下我们才可以看清变量之间的实验关系．要直接在电源的正极开始，按照正极入、负极出的原则进行接线，要将线路连接起来形成一个闭合回路，电压表要并联在电阻上，这样不会使线路断路，不要忘掉电源和滑动变阻器在线路中的重要作用，可以根据真实的题目来进行连线．这时候电流表所显示出来的数为所接线路上的电流值，电压表所显现出来的数字为所并线路上的电压数值．
4.欧姆定律的变量问题
在初中物理的欧姆定律的讲解中，变化量的问题往往是难住学生与老师的一类的题型，难住学生使学生无法在知识中找到有效解决这类问题的方法，难住教师是因为教师因为这类题目过于繁琐，无法将这类知识有效地、系统地将学生教会，所以找出有效的方法教给学生是解决变量问题得分少的方法．本着从易到难的原则，先从一个电阻的问题讲起，再扩展到两个电阻、三个电阻的情况，在此基础上逐渐拓宽学生的思路，逐渐掌握所学知识，让学生找到学习的目标以及方法．当定值电阻接在电源两端后，电压由U1变为U2，电路中的电流由I1增大到I2，这个定值电阻是多少呢?很简单利用欧姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R，通过这个公式可以得到电阻的值．当难度增加时，由一个电阻变为两个电阻，定值电阻与滑动变阻器串联在电压恒定的电源两端，电压表V1的变化量为ΔU1，电压表V2的变化量为ΔU2，电流表的示数为ΔI，在这样的问题上将变化电阻上的电压与电流之比转化为定值电阻上电压与电流之间的关系就可以了，将变化的问题转化为固定的关系之间的数值，明显地简化了许多变量问题的计算．当变量变为三个电阻时，难度进一步的增大，大部分学生认为这是一项不可能完成的任务，大部分学生放弃了这类题，在遇到这类问题时我们要将三个电阻尽量化为两个电阻的问题，在这个问题上学生可以恢复自信心，跨过思维障碍．通过电压表与电流表的位置，将电阻进行合并，这样不管有多少电阻都可以化简为两个电阻，这样学生会感觉题目简单多了．
5.实验中遇到的问题
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理选修3-1第二章第七节《闭合电路的欧姆定律》是电学知识的核心内容，其中包含了许多科学思想方法，是学生学习和体会科学思想方法的好素材。作为一节典型的规律探究课，本节内容较抽象，学生在学习时，对电源内电路认识模糊，难以理解电源有内阻；对内外电路的电压与电源电动势的关系及路端电压与负载关系感到疑惑，对其中蕴含的科学方法未能深刻领会。“如何有效突破这些教学难点？”“如何设计好闭合电路欧姆定律的探究过程，有效实施三维目标教学？”一直是广大物理教师研究的重要课题，本文试图通过对本节课的教材、教法的分析，探究形成学生认知困难的主要原因以及在本节课中如何有效实施探究教学，培养学生的核心素养。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《闭合电路的欧姆定簟钒才旁诘缭础⒌缍势、欧姆定律、串并联电路、焦耳定律和导体的电阻之后来学习的。很显然，这种安排的意图是在承接“从做功角度认识电动势”的基础上，引导学生从功能关系角度来建立闭合电路的欧姆定律，体现了循序渐进的教学原则。顺应这种构想，教材对本节内容以如下方式呈现：先直接给出闭合电路的概念，然后从功能关系出发， 根据能量守恒，理论推导出闭合电路的欧姆定律和U+U=E，再根据闭合电路的欧姆定律，理论分析路端电压与负载的关系。这种呈现方式的好处是：既充分体现了功和能的概念在物理学中的重要性，又有利于学生从理论角度理解闭合电路的欧姆定律。从教材体系来看这种呈现方式具有一定的合理性和科学性。
笔者曾多次参与“闭合电路的欧姆定律”的观摩教学，领略了执教老师们的各种处理方法，比较有代表性的是以下两种教法：
第一种教法是沿用原教材的思路，采用比较传统的方式，注重理论探究，先从理论上推导得出闭合电路欧姆定律的数学表达式，再应用定律讨论了路端电压随外电路电阻的变化规律，最后引导学生运用规律解题，把立足点放在训练学生的解题能力上。
第二种教法注重突出实验的地位，发挥实验在探究教学中的作用。利用实验创设悬念，引入课题，设计探究实验，让学生在实验中总结归纳出内外电压之间的关系，再利用教材中的图2.7-3实验探究路端电压与负载的关系。
根据课后反馈发现，沿用原教材思路设计的教学，效果并没有达到设计者想象的结果，究其原因，主要有以下几个方面：
1.教材中的闭合电路的欧姆定律是从理论角度得出的，注重于数学推理，比较抽象，缺乏令人信服的探究实验，学生无直接经验感知和相应的认知过程，难以形成深刻的理解。
2.教材对闭合电路，特别是内电路的建构过于直接，无感知过程，学生对教材中为了突出闭合电路而提供的闭合电路中电势高低变化的模型图难以理解，加之学生对部分电路的欧姆定律印象深刻，对电源内部的电路无直观印象，对电源也有内阻心存疑虑，难以突破初中形成的“路端电压不随外电路变化”的思维定势。
3.教材是利用纯电阻电路中的能量守恒关系推导得到IR+Ir=E和U+U=E，这种处理方式，会让学生对U+U=E的普适性产生怀疑：非纯电阻电路还适用吗？
4.作为一节规律探究课，本节课包含了许多科学思想方法，教材过于注重理论推导，忽视了实验探究，淡化了猜想、类比、比较、分析等多种科学思想方法教育，这对培养学生的探究能力和体验研究物理问题的方法是不利的，也不利于提高课堂教学的有效性。
第二种“通过设计多个实验来进行实验探究”的处理方法，调动学生学习的主动性和积极性，学生能获得更直观的认识，有效地突破一些教学难点，但由于本节知识点多，思维量大，设计过多的实验（特别是设计繁杂的分组实验）势必会分散学生的注意力，干扰学生的正常思考，挤压学生思考和实践应用的时间，影响了学生主体作用的发挥，效果同样不尽如人意。
2 教学建议
2.1 尊重学生的认知规律，科学设计探究过程
从物理学史来看，欧姆定律是基于实验而发现的，并非演绎推理的结果，教材通过功能关系分析来建立闭合电路的欧姆定律。这种处理方法带来的负面影响是学生缺乏感性认识，没有参与知识发现过程中的情感体验，难以形成深刻的理解，课堂上学生学习的积极性也不高。规避这种负面影响的方法就是在教学设计时，应当尊重学生的心理特点和认知规律，科学地设计探究过程，让学生在亲身探究中理解定律，体验方法。基于这种指导思想，笔者在教学设计时，先用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电，产生了与学生日常生活经验相矛盾的现象来设置“悬念”――引入新课。然后，引导学生针对“引入实验”中的现象展开探究，让学生在实验探究中分析、思考、归纳，得出电源内电压和外电压之间的关系。接着再引导学生利用功能关系，从理论角度来推导、探究，让实验得出结论在理论上获得支撑。最后，引а生利用所学规律解决引入实验和实际生活中的问题。这种在引入实验为基础的“实验和理论推导相互结合的探究过程”的设计，既避免了设计过多的实验，又让学生亲身体验了探究的过程，加深了对知识的理解，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受到物理的探究之美和应用之美。同时，又能激发学生的学习热情，使物理课堂教学产生无穷的乐趣，进而实现高效的物理课堂教学。
2.2 合理创设问题情境，引导学生质疑探究
作为一节规律探究课，本节课的重点是如何落实探究教学，让学生在探究中理解闭合电路的欧姆定律，感知科学探究的过程和方法。在探究教学中，问题是探究的起点，没有问题就不可能有探究，正是在问题的驱动下，学生才能积极思考，从而产生探究欲望。这就需要教师在深入挖掘规律形成过程的基础上，精心创设问题情境，以问诱思，引导学生融入到探究学习的情境中去。例如：在构建“闭合电路”概念时，用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电后，可设置如下问题情境：“为什么灯泡接到电动势为9 V的电池时，亮度反而暗了？难道电池坏了？”“为什么电池与灯泡接通时两端的电压变小？减小的电压哪儿去了？”“电池有内阻？可能吗？”“我们来看看电池（触摸电池），电池变热了，什么原因导致工作的电池会变热？”学生在问题的引领下观察、实验、体验，由此认识到“电源内部也有电阻和电流”“电源内部电流的通路，称为内电路”。这种以问题启发学生思考，以实验引导学生体验来构建闭合电路的方法，既弥补了教材对内电路建构的非直观性，也让学生经历了在质疑中分析、探究的过程，学生对闭合电路的认识潜移默化、水到渠成，远比直接灌输效果好。
在引导学生从能量角度验证实验探究结果时，设置如下问题情境：“刚才我们通过实验探究了闭合电路中的电流规律，这个结论可靠吗？”“如果我们能从理论上找到依据，是不是更可靠？如何从理论上来分析呢？”“从能量角度行吗？”“内、外电路在时间 t 内消耗多少电能？ ”“这些能量从何而来？”学生在上述问题的引导下，发现也可以从能量角度来推导得出与实验相同的结果。
在引导学生探究路端电压与负载的关系时，设置以下问题情境：“实验表明，灯泡变暗是由于路端电压变小的缘故，你们能说说路端电压与什么有关吗？”“它们之间具体的关系是什么？”“如何设计实验来研究呢？”“从实验数据中能得出什么结论？”“能从理论上分析为什么会发生这样的变化吗？”“如果外电阻断开，路端电压为多少？外电阻短路，路端电压又为多少？”“谁能说说路端电压随外电阻变化的根本原因是什么？”在这一个个问题的引领下，学生从实验探究到理论分析两个方面找到了路端电压与外电阻的关系，不仅体验了科学探究过程，提高了理论分析和实验探究的能力，也养成了乐于探索、勤于动手的好习惯。
2.3 注重渗透科学方法教育，加深对规律本质的认识
作为一根主线，科学探究法贯穿在整个课堂教学过程中，教学中要注意尊重学生的心理特点和认知规律，强化科学探究法的显性教育：以引入实验为线索，引导学生经历“观察实验、提出问题、猜想假设、设计实验、分析论证”等过程，领会科学探究的方法。
“闭合回路中的电势变化”抽象而难以理解，突破这一难点的最重要的方法就是“比法”。教材试图以图1的模型来形象地说明这个问题，但这种模型对学生来说还是比较抽象，难以理解。笔者用如图2所示的“电梯加滑梯”模型和闭合电路加以类比，来说明闭合电路中的电势高低变化情况。这样的方法，既简单又源于学生的生活经验，学生容易接受，教学中应注意引导学生体会类比法的作用。
“演绎推理法”在“闭合电路欧姆定律的推导”和“路端电压与负载的关系推导”中两次用到，教学中要注意借助问题情境，把规律的探究以一个个问题的形式呈现出来，让学生在问题的引领下经历演绎、推理过程，构建对“闭合电路的欧姆定律”和“路端电压与负载关系”的正确理解，体验演绎推理过程中获得成功的愉悦。
另外，本节课中，要特别注意引导学生在了解路端电压与负载电阻的关系的基础上，通过极限法分析和理解电路断路时的路端电压和短路电流的现实意义，体会极限法在物理学习中的作用和意义，有效地训练学生突破思维定势，培养创造性的思维能力。
2.4 注重理论联系实际，物理与生活的联系
研究和学习物理最重要的方法就是理论联系实际，将理论和实际、物理与生活联系起来，可以帮助学生更透彻地理解所学的物理知识，培养学生的创造性思维和逻辑思维能力。欧姆定律与生产、生活联系密切，教学设计时，应注意还原知识的产生背景，注重将知识应用于实际生活。例如：新课引入可以从生活现象来提出问题，引发学生思考探究；在得出路端电压与外电阻R的关系后，引导学生通过将R推向两个极端情况的分析，来理解实际中“为什么电源开路时路端电压就等于电源的电动势”及“为什么电源不能用导线直接相连”；在学完了本节知识后，可引导学生用本节课所学知识分析解决新课引入及生产、生活中的实际问题。让学生充分地感知从生活走进物理、从物理回到生活的过程，培养学生利用物理知识分析解决实际问题的能力，建构对知识（尤其是难点知识）的正确理解，从而真切地感受所学物理知识的实用性，充分理解物理学科对时展的深远意义。
二、提高物理课堂效率
过去的物理教学课堂，单纯依靠板书来完成，物理老师进行板书会消耗大量的时间和精力，老师板书的时间可以多讲两到三个知识点。而电教媒体可以改善传统教学模式，可以大范围的展示知识脉络，让很多抽象知识更加的清晰直观，不仅增强课堂的趣味性，并且大大提升了物理课堂的效率，让很多知识的呈现方式更加简单明了。通过使用电教媒体，在教学过程中老师可以和同学达成互动，让更多的学生对高中物理产生浓厚的兴趣。
三、创设物理教学新情境
每当物理课堂进行了新理论的教学后，必然要通过不同的方式对知识加以巩固和实践。而很多物理知识因为较为抽象，单靠单纯的背诵和机械的重复是没有任何效果的，不仅乏味并且效率很低。这个时候，就可以利用多媒体创设不同的物理学习情境，把知识和物理情境结合在一起，能让学生在短时间内巩固自己已学知识，并且可以充分的理解。例如，在高二物理第二章恒定电流中的《欧姆定律》一节中，很多学生认为欧姆定律难以理解，老师在这时就可以利用多媒体创设几个可以应用欧姆定律的例子和情境，这就可以让学生了解到欧姆定律的多种用途，还有欧姆定律的来源和起因。又如，在《电阻定律》这一节中，因为电阻定律适用于很多领域，但是单凭老师的口头讲解，学生无法在脑中形成一个易于理解的总体概念，这个时候，老师可以通过制作有关不同类型电阻的动画，让学生加深对电阻形成的印象，以及对电路闭合等知识的了解，通过这种方法，大大提升了课堂效率，使得学习程度不同的学生都能接受，还在无形中提升了学生的抽象思维能力。
四、进行课程联想，提高物理学习创造力
在老师运用多媒体进行教学时，可以采用很多不同方式来表述整节课的中心课程。多媒体可以展示出丰富多彩的图片和课程有关的动画，以及带有趣味性的小故事等。通过多媒体教学，能够促进学生进行课程联想，能够与之前所学知识紧密结合，在日常生活中也能提高学生的创造力。例如，在高二物理第三章第一节《磁现象和磁场》这一章节中，可以先问学生发现了身边哪些磁现象，然后通过划分小组，讨论身边的磁现象是如何产生的，随后，老师就可以直接引入本节课的主题，通过多媒体来展示日常生活中的各种磁现象，并且以动画的形式来解释磁现象产生的原因，从而对整体的磁现象进行讲解，在多媒体的展示过程中，可以联系之前学过的知识，提问之前学过的知识哪些和磁现象有关，或者能对磁现象造成影响等问题，通过这种方式，来提升学生的思维发散能力，能够由点及面，层层深入，找到适合自己的物理学习方法。久而久之，学生在脑海中形成了固定的发散模式，物理成绩则会突飞猛进。
在电学知识考查中，对电表示数变化的判断是学生反映出来的一个难点，因为这类题是知识点的综合也是学生分析能力和表达能力的综合。现对此类题的分析作一下知识点的汇总和方法的总结：
一、必备基础知识
首先，学生要必备如下知识点：1.影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度。2.电阻与长度的关系：当导体的材料和横截面积一定时，长度越长，电阻越大。3.滑动变阻器的变阻原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的。4.对串并联知识的理解梳理。
下面，笔者以串联电路为例总结一下各电表示数变化判断的几种典型方法。如右图所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P向左滑动时，分析各电表的变化情况。
二、几种常见的判断方法
法一：层层推进法。
当滑片向左滑动时，L2接入变小得R2接入变小、R1不变，由串联得R总变小、U总不变。由欧姆定律得I总变大，由串联得I1、I2接入均变大，即电流表的示数变大。
R1不变，I1变大，得U1变大，即电压表V1的示数变大;U总不变，U1变大、由串联得U2接入变小，即V2表的示数变小。
对刚学完基础知识初次跟学生研究讨论这种表头示数变化的题型，建议用这种“层层推进法”，让学生对串联电路的电阻特点、电流特点、电压特点以及欧姆定律能更好地熟悉并加以灵活应用。
法二：综合分析法。
综合串联知识：I1=I2
U1+U2接入=U总，为定量
欧姆定律：I=U/R
U1/U2接入=R1/R2接入
因为R1不变，R2接入变小，得R1/R2接入变大，即U1/U2接入变大，所以U1变大（电压表V1的示数变大），U2接入变小（电压表V2的示数变小）。R1不变，U1变大，得I1变大，即电流表的示数变大。
在学生对串联知识及欧姆定律灵活应用的能力达到一定的水平，老师可以再推广综合分析法。这种方法要求学生具备一定的数学分析能力，且让学生的认知有一个循序渐进的过程。
法三：极端思维法（极限法）。
当滑片P向左滑动时，令最后滑到最左，U2接入最后变为零，这样能快速得出U2接入变小即得电压表V2的示数变小，而U总不变，由串联知识可得U1变大即电压表V1的示数变大;R1不变，U1变大，得I1变大，即电流表的示数变大。
若滑片P向右滑动时，令初始滑片在最左端，R2接入初始为零，得U2接入初始为零，这样能快速得出U2接入变大，即得电压表V2的示数变大，而U总不变，由串联知识可得U1变小，即电压表V1的示数变小;R1不变，U1变小，得I1变小，即电流表的示数变小。
学生能掌握极端思维法的要领，解决问题就会简单便捷。在力学的问题中也能得以方便使用。
示例一：小明用身边的器材做实验，验证杠杆的平衡条件。塑料直尺放在圆柱形水杯上，使其在水平位置平衡，图（a）所示。往直尺两端放不同数量的相同硬币，并调节硬币位置，使直尺在水平位置平衡，如图（b）所示。若从左、右两侧各取下一枚硬币，则直尺______端将下沉。
这题各取一枚可以变通理解为各取走相同枚数，极限法以左侧枚数为标准全取掉，可快速得知右端下倾。
第1节 欧姆定律公式应用的对应性和同时性
[重点考点]
欧姆定律是电学中重要的基本规律，是全章的核心，反映了电流、电压和电阻三者的数量关系.掌握这一规律的应用一定要注意I、U、R的同一性和同时性，即必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入公式进行计算，在解题中，习惯上同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示.另外，在同一部分电路中，由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片的移动，都将引起电路的变化，从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化，因而公式中的三个量必须是同一时刻（同一状态）的值.
[中考常见题型]
例1 （2007年济宁）在图1所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合后，电流表的示数变化了0.1 A，电阻R=___Ω.
思路分析：当开关断开时，电路中只有电灯L，电流表测的是通过电灯的电流；当开关闭合后，电灯和电阻并联，电流表测的是二者的总电流，所以电流表的示数变大.另外，不管开关是断开还是闭合，流过电灯的电流不变，所以电流表示数变大的0.1 A即为流过电阻R的电流值.电阻R两端的电压和电源电压6 V相等，由欧姆定律可以算出电阻R的阻值为60 Ω.
点评：本题的难点是找出通过电阻R的电流值.由于欧姆定律在电学中的重要地位，近几年中招题的填空题中，都会出现关于欧姆定律公式的一个纯粹的理论计算题，虽占分数不多，但由于它是学习电功和电功率的重要基础，所以还需要特别关注.
第2节 比值问题
[重点考点]
在串联电路中，电压的分配和电阻成正比，且串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和；在并联电路中，电流的分配和电阻成反比，且总电流等于各支路电流之和.
[中考常见题型]
例2 如图2所示电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比U甲∶U乙=3∶2；当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，两表的示数之比I甲∶I乙为（）.
A． 2∶1 B． 3∶1 C. 2∶3 D． 1∶3
思路分析：当开关闭合，两表都是电压表时，两电阻串联，甲表测两电阻的总电压，乙表测的是电阻R2两端的电压，它们的示数比是3∶2，可以认为总电压为3份，电阻R2占2份，那么，R1两端的电压占1份，它们的电压比U1∶U2=1∶2，故电阻比R1∶R2=1∶2.
当开关断开，两表都是电流表时，两电阻并联，甲表测的是通过电阻R2支路的电流，乙表测的是并联后的总电流.由于两电阻并联且R1∶R2=1∶2，则它们的电流比是2∶1，也就是乙表总电流占3份，甲表电流应占1份，故甲、乙两表的电流比I甲∶I乙=1∶3.选D.
点评：本题的难点是由于开关的闭合和断开以及电表种类的变化，引起电路中电流的变化，但不管电路如何变化，不变的是R1、R2的阻值和电源电压.所以，尽量找出电阻的关系是解决本题的突破口.还要注意，我们实验室用的双量程电表（不管是电流表还是电压表），大量程的示数总是小量程示数的5倍，这个知识点也会出现在中招题中.
第3节 电表示数变化
[重点考点]
由于开关的开闭和滑动变阻器滑片的移动，使电路结构或电路中的总电阻发生变化，从而引起电路中总电流及各电流和电压的分配情况发生变化，导致电表的示数发生变化.这类题目涉及的知识点很多，如欧姆定律，串、并联电路中电流、电压、电阻的特点，电表的使用方法，电路结构的判断等，几乎各地的中招卷都有这类题.解决此类问题时，首先要判断出电路的结构，也就是电路的连接方式是串联还是并联（特别注意：在识别电路时，电压表可看做断路，电流表可看做导线），然后明确电流表或电压表的位置等.
[中考常见题型]
例3 （2007年上海）在图3所示的电路中，电源电压保持不变.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数将___（填“变小”、“不变”或“变大”），电压表V与V2示数的差值跟电压表V1示数的比值___（填“小于”、“等于”或“大于”）1.
思路分析：电路中两电阻串联，电流表测干路中的电流，电压表V1测定值电阻R1两端的电压，V2测滑动变阻器两端的电压，V测两电阻串联后的总电压.当滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻值变大，电流表的示数变小；又因为在串联电路中，电压的分配和电阻成正比，当滑动变阻器的电阻变大时，它两端的电压就变大，即V2示数变大.电压表V1和V2示数的和等于电源电压不变，所以电压表V与V2示数的差值就是V1的示数，比值永远等于1.
第4节 电表的示数变化范围
[重点考点]
为了保护用电器，电路中往往要串联一个滑动变阻器，电表有一定的测量范围，用电器也有自己的额定电压和额定电流，那么，滑动变阻器连入电路中的电阻多大才安全呢？近几年中招题也涉及这方面的考查.
[中考常见题型]
例4 如图4所示的电路，电源电压恒为9 V，小灯泡L上标有“8 V3.2 W”字样，滑动变阻器的最大阻值为40 Ω，电压表量程为0~3 V，电流表量程为0~0.6 A.为了保护电路，滑动变阻器连入电路的阻值变化范围应是多少？
思路分析：题中有三个隐含条件：滑动变阻器两端的电压不能超过3 V；电路中的电流不能超过0.6 A；小灯泡两端的电压不能超过8 V.如果只注意保护电表而忽视小灯泡，就会得出错误的结论.
参考答案：灯泡正常发光时的电流IL===0.4 A＜0.6 A.
所以电路中的最大电流应为0.4 A.
灯泡的电阻RL== Ω=20 Ω.
此时电路中的最小总电阻R总===22.5 Ω.
所以滑动变阻器连入电路中的最小电阻为：
R最小=R总－RL=22.5 Ω－20 Ω=2.5 Ω.
为保护电压表，应有UR≤3 V，当UR=3 V时，UL=6 V.由分压原理得
滑动变阻器连入电路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.
所以滑动变阻器的阻值变化范围为2.5 Ω~10 Ω.
点评：此题很容易只注意保护电流表而忽视灯泡正常工作的条件，误认为电路中的最大电流为0.6 A，由此得出滑动变阻器连入电路中的电阻为0~10 Ω的错误答案.不少物理问题的部分条件并未明确给出，而是隐隐约约，含而不露，但他们常常又是解题的要点，因此对这类题目要注意审题，挖掘隐含条件，从题目中所叙述的物理现象或给出的物理情境及元件设备的参数、指标中，挖掘出解答问题所需要的隐含在其中的条件，从而找出解决问题的突破口.
第5节 电路故障问题
[重点考点]
电路故障问题跟电表的示数变化题一样，也是中招必考的知识点，多数出现在实验题中.常见的故障有两类：断路和短路.当电路中出现断路或短路故障时，常用电压表检测，检测方法是：选择合适的量程，用电压表与被测电路逐段并联.当电压表有示数时，表明电压表和电源连通；当电压表没有示数时，表明电压表和电源没有连通，或者与电压表并联的那段电路有短路现象.
[中考常见题型]
例5 （2007年兰州）如图5所示电路中，L1、L2是两盏完全相同的灯泡.闭合开关S后，L1、L2均正常发光，过了一会儿两灯突然同时熄灭，检查时发现：若用一根导线先后连接开关S的两端和电阻R的两端，电路均无变化，两灯仍然不亮；若用电压表测L2两端b、c两点间的电压，电压表的示数明显高于L2的额定电压.据此可以判断（）.
A. L1的灯丝断了B. L2的灯丝断了
C. 开关S接触不良D. 电阻R损坏了
思路分析：用导线先后连接在开关S的两端和电阻R的两端，电路均无变化，两灯仍然不亮，说明开关和电阻R两端点间没有断路.当用电压表并联在b、c两点时，电压表有示数，表明电压表和电源构成了通路，也说明了电灯L2没有被短路.所以，只有b L2 c段断开了.选B.
点评：用电压表检测故障时，最终电路常会变成图6中的几种情况，请注意区分：假定电源电压为3 V，甲图中电压表的示数等于电源电压3 V；乙图中电灯不亮，在这里电灯仅起到一个“导线”的作用，电压表的示数接近（可认为是）电源电压3 V；丙图中电源被短路了，电压表的示数为零，但当电压表和电源没有接通时，它的示数也为零.
第6节 电学实验
[重点考点]
探究电流与电压、电阻的关系，电阻的测量和测量小灯泡的额定功率，这三个实验之一可以说是年年必考的知识点，包括实验原理、电路图的连接、表格设计、滑动变阻器的作用和电表示数的读取等，但对具体的实验步骤考查不多.近几年在实验题中又融入电表的示数变化和电路故障问题的考查.这类考题属于常规型题，很少有新颖的问题出现.所以，同学们只要注重基础知识点，就可以应付自如了.
[中考常见题型]
例6 （2007年梅州）在探究电流跟电压、电阻的关系时，同学们设计了如图7所示的电路图，其中R为定值电阻，R′为滑动变阻器.实验后，数据记录在表1和表2中.
（1） 根据表中实验数据，可得出如下结论：
由表1可得：___.
由表2可得：___.
（2） 在研究电流与电阻的关系时，先用5 Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3 V，再换用10 Ω的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将___（填“大于”、“小于”或“等于”）3 V，此时应向___（填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3 V.
思路分析：根据表1可以看出，电阻一定时，电压增加几倍，电流也增加几倍，即二者成正比.根据表2可以看出，电压一定时，电阻是原来的几倍，电流就是原来的几分之一，即二者成反比.当电路中的电阻R由5 Ω换成10 Ω时，根据串联电路分压的原理，10 Ω电阻两端的电压要大于原来的3 V，为了使它变小，应让滑动变阻器的电阻变大，以便分去更多的电压.
参考答案：（1） 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （2） 大于
右
点评：此题有两个易错点，一是得出结论时，忘记条件；二是写电流与电压、电阻的关系时，容易颠倒，即一定要说电流与电压成正比，不能说电压与电流成正比，更不能说电阻与电流成反比.
例7 （2007年扬州）小红和小明在做“用电流表和电压表测电阻”的实验.
（1） 请你帮助他们在实物连接图（图8甲）中，用笔画线代替导线将所缺的导线补上.
（2） 小红完成电路连接后就准备闭合开关，同伴小明提醒还有一处不妥当.你知道小明提醒的是什么吗？答：___.
（3） 在某次测量中电流表的示数如图8乙所示，则I＝___A.
（4） 在实验过程中，小红突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是：___.
思路分析：在使用有滑动变阻器的电路时，为了保护电路，都有“闭合开关前，把滑动变阻器的阻值调到最大”这一项.仔细观察发现，此电路中滑动变阻器目前接入的电阻最小，所以不妥.
参考答案：（1） 图略. （2） 把滑动变阻器的滑片移到最左端（阻值最大的位置） （3） 0.5 （4） 电阻R断路
第7节 欧姆定律与实际问题的综合
[重点考点]
中考计算题中纯粹的理论计算越来越少，与实际相结合的应用型题目所占比重越来越大，这类题目的特点是题干较长，但一般涉及的物理知识和物理过程较简单.欧姆定律与实际相联系的题目不多，多数是电功率与实际问题联系的问题.
[中考常见题型]
例8 （2007年梅州）图9是某研究性学习小组自制的电子秤原理图，它利用电压表的示数来指示物体的质量.托盘、弹簧上端和滑动变阻器的滑片固定在一起，托盘和弹簧的质量不计，OA间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表的示数为零.已知电阻R0=5 Ω，滑动变阻器最大阻值为15 Ω，电源电压U=3 V，电压表的量程为0～3 V.现将1 kg的物体放在托盘中，滑片刚好指在距R上端处（不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内），请计算回答：
（1） 将1 kg的物体放在托盘中时，电压表的示数为多少？
（2） 该电子秤能测量的最大质量是多少？此质量数应标在电压表多少伏的位置上？
思路分析：电路是电阻R0与滑动变阻器的串联，电压表测滑动变阻器两端的电压.
参考答案：（1） 当滑片位于距R上端处时，R总=R0+=5 Ω+=10 Ω，此时电路中的电流I===0.3 A，则电压表的示数UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.
1 建构模型，提出问题
（1）在实验室里测定电源的电动势与内阻的电路如图1所示.
提出问题：在不考虑系统误差时，依据什么原理测定电源的电动势和内阻？
教师引导学生从闭合电路欧姆定律的基本表达式出发，总结出测量原理.
本质是采用伏安法原理，测出电流I和电压U.I、U应满足的函数表达式.
过利用电压表测得的电压U和电流表测出的电流I作为已知数，在闭合电路欧姆定律的基础上建立相应的函数表达式，利用计算法和图象法这两种方法中的其中一种都可以得到需要测量的值.
设计意图 探究始于问题，作为复习课，学生已经有了一定的基础，选择典型的问题作为切入后，构建模型，通过解决问题的过程复习所学知识点，将学生从抽象的概念中引入到具体的实践中，是一种直观的，既能够调动学生学习积极性的做法，避免干巴巴的重复，又能使学生在实际中得到锻炼.
解决问题都有自己的规律，要通过典型试题找到解决问题的基本思路，避免就题论题，无法提高学生的能力.
2 变换仪器，总结规律
2.1 教师对学生进行启发式引导
通过上述试题，学生能够解决当电路中有电压表和电流表的前提下，测定电源电动势和内阻的问题，那么如果在实验器材中缺少电压表或电流表，或者所给的电压表或电流表不符合题意需要时，我们能不能用其他的仪器等效代替呢？
为了回答这个问题，我们先来看如下试题：
某班举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图，并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.
设计意图 上述试题的求解过程从本质上来看，仍旧是伏安法，只是其电压表是利用电流表和合适的定值电阻等效代替而已，只要引导学生认清这个本质，试题就变得很简单了.
2.2 教师引导学生总结出解题的思维
（1）遵循本质的思维.电源电动势、内阻的测定实验，在实验室采用的是伏安法，其本质是建立了路端电压与总电流之间的函数关系.
（2）等效替代的思维.缺少电压表时，可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻相串联来代替.同样的，在缺少电流表时，可以用已知电阻的电流表和合适的定值电阻并联来代替.
（3）数学分析的思维.建立起函数表达式与相关图象的对应关系，就通过截距和斜率得到需要测定的物理量.
在以上分析结论的过程中启发我们基本思维：
（1）闭合电路欧姆定律为基础；（2）等效代替法的思维；（3）确立测量值之间的函数关系并画出图象.
设计意图 学生在考虑电学实验试题时，头脑中出现的信息往往是最基本的伏安法测定电阻的模型，只能就题论题，试题稍作变动，就无所适从.在伏安法的基础上，通过等效替代法创设一类问题的情景，帮助学生找到解决问题的基本思维、基本规律.这种解决问题的方法，可以迁移到其他更深层次，综合性更强的问题上面，为后期解决复杂问题奠定基础，明确方向.
3 层层深入，拓宽思维
师：如果在测定电源电动势和内阻的试验中，没有电压表，只有电流表和电阻箱，以上总结的规律还有存在的价值吗？
二、2013年高考物理试卷中试题知识点分布情况
第1题考查开普勒行星运动定律。
第2题考查匀速圆周运动、向心力。
第3题考查电场强度、点电荷的场强、电势差。
第4题考查欧姆定律、闭合电路欧姆定律。
第5题考查动能、动能定理。
第6题考查静电场、电场线、电势能、电势、等势面。
第7题考查抛体运动。
第8题考查理想变压器。
第9题考查弹性势能。
第10题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线（实验、探究）。
第11题考查匀变速直线运动、自由落体运动。
第12A题考查阿伏伽德罗常数、分子热运动速率的统计分布规律、温度和内能、气体实验规律、热力学第一定律。
第12B题考查受迫振动和共振、光的折射定律、折射率、狭义相对论时空观与经典时空观的区别。
第12C题考查动量、动量守恒定律、原子核式结构模型、普朗克能量子假说、黑体和黑体辐射。
第13题考查电流、电源的电动势和内阻、电功、电功率、焦耳定律、法拉第电磁感应定律、楞次定律。
第14题考查静摩擦力、滑动摩擦力、摩擦力、动摩擦因数牛顿运动定律及其应用。
第15题考查圆周运动、线速度、角速度、向心力加速度、带点粒子在匀强磁场中运动。
三、2013年高考物理试卷试题特点
纵观今年的江苏物理试卷，稳中有变、感觉难度较往年稍有降低。在试题创新方面，今年试题中一部分从考生生活实际出发命题，一部分从考生熟知的甚至于反复训练过的问题中挖掘。在每部分试题中，总是首先确保考生的基本得分。而每部分题的压轴题，命题思路清晰，难度上，以保证试题的选拔功能。
1.稳中有变，部分题立意新颖
试卷结构稳定：整卷满分为120分，题量为15题，分为单项选择题5题，每小题3分，共计15分；多项选择题4题，每小题4分，共计16分；实验题两题，电学题8分，力学题10分，共占18分；选修题部分3个题，为3选2，占24分；计算题为3题，分值分别为15分、16分、16分，共计47分。这与近几年的高考几乎完全一样。
考查的内容也基本稳定：对必考部分：单项选择题3道力学题2道电学题、多项选择题2道力学题，2道电学题，实验题1道力学实验，1道电学实验，计算题1道力学题，2道电学题。力学与电学题量的分配，近几年一直相当稳定。
部分题考查手法比较智慧，立意新颖，让考生耳目一新，如第2题，以生活化的背景进行考查，“旋转秋千”可能就是学生玩过的游戏，第5题球碰撞，从图中测量，比较速度，命题思路独到，考查方向清晰。
2.覆盖面广，突出重点
试卷的考点分布面广：必修1中考查了牛顿运动定律、质点的运动、摩擦力、力与运动的关系、自由落体运动等；必修二中考查了斜抛运动、运动的合成与分解、行星运动三定律、动能、动能定理、圆周运动、能量转化与守恒等。选修3-1中考查了场强的叠加、闭合电路欧姆定律与传感器、动态电路的结合、电场强度、电势、电势能与电场力做功等概念及相互关系的理解及伏安法测小灯泡的功率P和电压U等；选修3-2中考查了变压器原理、电容、动态电路的综合、法拉第电磁感应定律与带点粒子在磁场中的运动等；选修3-3涉及热力学第一定律及理想气体状态方程、阿伏伽德罗常数等核心考点；选修3-4中涉及受迫振动；相对论初步、光的折射定律等；选修3-5中考查了德布罗意波长与动量、动能、质能方程、玻尔原子结构理论、动量守恒定律等考点。实验部分有滑动变阻器的连接方式、实验设计、误差分析、数据处理等方面。
3.注重能力，体现方法
在试题的分析中，考生如果用常规的解决问题的方法，往往会陷于泥潭而难以自拔，要想快速分析并解决问题，需要考生有很好的解决问题的方法。如单选题的第2题：对于A、B做圆周运动半径大小的确定，如果用常规的画图并进行力的分析求半径的话，本题将是十分复杂的，若采用极限分析法，即当“旋转秋千”转动的角速度很大，A、B将被甩起，易知A的半径小于B的半径；选择题的第3题在处理时得将圆环上分布的电荷等效成一点电荷，有效考查了等效思想方法等。选择题第5题的闪光照片考查考生解决原始的物理问题的能力，是非常新颖的一种试题面目，可以从图中得到信息，可以测量小球碰前后的位移得到速度大小关系，也可以测得角度，用动量守恒定律得到速度关系。第9题借助弹簧振子的平衡位置的思想。
四、对选择题第5题的分析
首先要根据照片的信息，知道两球速度大小近似相等。
（1） 由图可知，碰撞后白球速度大小约减小到原来的0.6倍，灰球速度大小约是白球碰撞前速度的0.6倍。碰撞过程中系统损失的动能：
据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的30%。
（2）设碰撞前白球的速度大小为2v，由图看出，碰撞后两球的速度大小相等，速度之间的夹角约为60°，设碰撞后两球的速度大小为v′，根据动量守恒得：水平方向有：m・2v=2mv′cos30°，解得 ，则碰撞过程中系统损失的动能为：
即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的■。
五、对今后高三物理复习教学的建议
2013年试卷对新课程的实施和对今后的高中物理教学必将直到很好的引领作用，物理教学应从“题海”中跳出来，把时间多花在对物理知识的汲取和领悟上，熟读课本，注重基础知识、基本方法和基本能力的培养，体验和学习科学思维的方法，形成科学态度和科学精神，提高科学素养。加强方法教学，变式，加强举一反三，这是新课程的要求，也是教育的本源。为此，提以下建议：
1.紧扣课本，抓“过程与方法”，促进“知识与能力”的达成。
2.重视考查主干知识，计算题突出考查建构物理模型、分析物理过程。
3.研究试题特点，把握命题思路和试题难度，明确考点，提高复习的针对性和效率。
4.重视实验教学，重视实验器材的使用和选择、实验原理、实验设计、实验数据的处理和试验评估。重做《高考说明》中的几个实验。
