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欧姆定律是初中物理电学部分的核心内容，也是中考中考点的重点内容、难点内容。欧姆定律掌握的好坏直接影响学生的考试成绩，要多用时间将这块知识夯实，才能取得高考的胜利。
一、明确欧姆定律的内容
1、实验思想和方法
欧姆定律在教材上是通过在“控制变量法”的实验思想基础上归纳总结出来的：即在控制电阻不变，得到通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;控制导体两端的电压不变，得到通过导体的电流跟导体的电阻成反比。由此得到了电路中电流与电压、电阻之间的关系。
2、欧姆定律的表达式
由实验总结和归纳出欧姆定律：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
表达式为：I=U/R;I的单位是安（A），U的单位是伏（V），R的单位是欧（Ω）;导出式：U=IRR=U/I
注意表达式中的三个物理量之间的关系式是一一对应的关系，即具有同一时间，同一段导体的关系。
3、欧姆定律的应用条件
（1）.欧姆定律只适用于纯电阻电路;
（2）.欧姆定律只适用于金属导电和液体导电，而对于气体、半导体导电一般不适用;
（3）.欧姆定律表达式I=U/R表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”;
（4）.欧姆电律中“通过”的电流I、“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量，不同导体之间的电流、电压和电阻间不存在上述关系。
4.区别I=U/R和R=U/I的意义
欧姆定律中I=U/R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U/R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零;若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。因此，在欧姆定律I=U/R中，当R一定时I与U成正比;当U一定时I与R成反比。
R=U/I是欧姆定律推导得出的，表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质，因此，在导出式R=U/I中R与I、U不成比例。
对于给定的一个导体，比值U/I是个定值;而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。
二、欧姆定律的应用
在运用欧姆定律，分析、解决实际问题，进行有关计算时应注意以下几方面的问题：
1.要分析清楚电路图，搞清楚要研究的是哪一部分电路。这部分电路的连接方式是串联，还是并联，这是解题的关键。
2.利用欧姆定律解题时，不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入表达式I=U/R及导出式U=IR和R=U/I进行计算，也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入欧姆定律的表达式及导出式进行计算。为了避免混淆，便于分析问题，最好在解题前先根据题意画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。同时要给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标;不能乱套公式，并注意单位的统一。
3.要搞清楚改变和控制电路结构的两个基本因素：一是开关的通、断情况;二是滑动变阻器连入电路中的阻值发生变化时对电路的影响情况。因此，电路变化问题主要有两种类型：一类是由于变阻器滑片的移动，引起电路中各个物理量的变化;另一类是由于开关的断开或闭合，引起电路中各个物理量的变化。解答电路变化问题的思路为：先看电阻变化，再根据欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电压和电流的变化。这是电路分析的基础。
三、典型例题剖析
例1 在如图所示的电路中，R=12Ω，Rt的最大阻值为18Ω，当开关闭合时，滑片P位于最左端时电压表的示数为16V，那么当滑片P位于最右端时电压表的示数是多少？
解析：分析本题的电路得知是定值电阻R和滑动变阻器Rt 串联的电路，电压表是测R两端电压的。当滑动变阻器的滑片P位于最左端时电压表的示数为6V，说明电路中的总电压（电源的电压）是6V，而当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电压表仅测R两端的电压，而此时电压表的示数小于6V。
滑片P位于变阻器的最右端时的电流为I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此时电压表的示数为U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。
例2 如图所示，滑动变阻器的滑片P向B滑动时，电流表的示数将;电压表的示数将。（填“变大”、“变小”或“不变”）如此时电压表的示数为2.5V，要使电压表的示数变为3V，滑片P应向端滑动。
图1
分析：根据欧姆定律I=UR，电源电压不变时，电路中的电流跟电阻成反比。此电路中滑动变阻器接入电路的电阻是AP段，动滑片P向B滑动时，AP段变长，电阻变大，所以电流变小。电压表是测Rx两端的电压，根据Ux=IRx可知，Rx不变，I变小，电压表示数变小。反之，要使电压表示数变大，滑片P应向A端滑动。
答案：变小;变小;A。
中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在实验探究中让学生学习欧姆定律
欧姆定律是电学重要内容之一，也是中考重点考查内容，所以能否教好欧姆定律关系到之后对中考的重点知识复习，更有可能影响学生对于物理学的热情。在实验探究的过程之中以学生为主，教师起引导作用，让学生通过观察电压表、电流表、滑动变阻器的微量变化发现问题、提出问题，他们对于自己发现的问题会比老师直接教导的印象深刻，从而达到了教学目的。
二、在欧姆定律的学习中最经常遇到的问题
在实际的教学之中，教师要把电路的认识与画电路图、连接电路作为主要的教学任务，开阔学生的思维，加强对电路的认识。物理是一门比较枯燥的课程，只有激发学生的热情，才能更好地完成授课。电流、电压、电阻的概念及单位，电流表、电压表、滑动变阻器的使用，是最基础的概念。电流表测量电流、电压表测量电压、变阻器调节电路中的电流，这部分则比较重要，需要重点讲解。电流、电压、电阻的概念是基本的电学测量仪器，明确这些仪器的使用与操作，是非常重要的，关系到后期实验的正确性与对知识的理解。以上基础知识的理解与运用又是进一步学习欧姆定律的基础。
三、欧姆定律的主要内容是电流、电压、电阻的关系
这部分知识是在实验的基础上概括、归纳出了电路中电压、电流、电阻三者相互关联的关系。教师在实验中要让学生理解电流随电压和电阻的变化而变化，对于多个变量问题的研究是采用固定一个量不变，研究其余两个量的变化的处理方法，从而让学生学会物理学中常用这种方法。欧姆定律在初中只讲部分电路的欧姆定律，是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识分析和进行电路计算的基础，是初中电学的重点知识。
欧姆定律是初中物理学电学的重点、也是难点，想要研究欧姆定律必须要建立电流、电压、电阻的关系，并在实验的基础上得出欧姆定律，做好演示实验，归纳、分析、概括实验结果，使学生正确理解欧姆定律的基础。所以，使用电流表、电压表、滑动变阻器是这部分知识中的重点实验的基础。
电流、电压、电阻的概念是学生学习的难点，由于初中学生水平有限，对电流、电压的概念要求较低，并没有下准确的定义。因此，电阻的概念就成了学生理解的难点。教师要多举例子帮助学生理解电阻是导体本身的属性，决定于导体的材料、长度、横截面和温度，它用两端的电压和通过的电流的比值来表示是为了测量的方便，与外加电压、电流无关。同时，教师一定要纠正一些学生经常出现的电阻随电压、电流的变化而变化的错误概念，也就是对欧姆定律的错误理解。欧姆定律在学生头脑的建立过程是十分重要的，认真做好演示实验，用实验来探索一个量随两个量变化的定量关系是第一次。首先要向学生交代清楚实验的研究方法，本实验彩用控制变量法来研究，即“固定电阻不变，研究电流跟电压的关系；固定电压不变，研究电流跟电阻的关系”。在连接如图（图略）所示的实验电路时，要将具体接法演示给学生看。可以先从电源正极开始，按电流方向依次为电池、开关S、滑动变阻器R′、定值电阻R、电流表串联起来组成一个闭合回路，最后将电压表并联在定值电阻R两端。同时提醒学生注意电流必须从电流表和电压表的正接线柱流进电表，负接线柱流出电表及量程选择，电流表与R串联，其示数等于通过R的电流。电压表与R并联其数等于R两端的电压。
运用欧姆定律可以推导串联电路中的总电阻跟各串联电阻之间的关系及电压分配跟导体电阻的关系，具体推导如下：
在串联电路中：I=I1=I2；U=U1+U2；由欧姆定律公式I=U/R，可得U=IR；U1=I1R1；U2=I2R2将这些式子代入上式得：IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2；也就是说串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。
在串联电路中：I=I1=I2；由欧姆定律公式I=U/R，可得：I1=U1/R1；I2=U2/R2；将这些式子代入上式得：U1/R2=U2/R2 变换一下形式得：U1/U2=R1/R2；即串联电路中，电压分配跟导体电阻成正比。
四、结束语
通过对物理教学内容的分析、思维方法、能力训练的具体研究，对教学内容进行归纳总结，可以使初中物理教师掌握欧姆定律的基本理论方法，更好地驾驶物理教材，提高物理教学质量，把重点真正落实在教学过程中，帮助学生提高实验操作能力、归纳概括能力、演绎推理能力、逻辑推理能力、抽象思维能力及灵活运用知识解决问题的能力，让学生学会控制变量法研究多个变量的问题，学会用等效法分析复杂电路。因此，教师要注重培养学生实事求是的科学态度，从而有效培养学生的物理素质。
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.
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
在欧姆定律一章的教学过程中常常会遇到有些资料或者一线教学的教师，对线性、非线性元件及纯电阻、非纯电阻元件和欧姆定律的适用关系出现一些概念上的混乱。所以在此我们就这个问题做一些专门的讨论。
人们对通过导体的电流与电压关系的实验研究中，发现温度变化不大时，常见的金属导体中所通过的电流与其两端所加的电压是成正比的，即电压与电流的比值是确定的；而对不同的金属导体这个比值是不同的。看来电压与电流的比值可以反映导体本身的一种性质，于是物理学中将其比值定义为导体的电阻。但是在后来的研究中发现也有一些导体所通过的电流与加在其两端的电压并不成正比，于是人们把电压与电流成正比的导体材料叫做线性元件（伏安特性曲线是直线），而把不成正比的导体材料叫做非线性元件。实验表明常见的线性元件除金属外还有电解质溶液。而常见的气态导体、半导体材料都是非线性元件。
我们知道物理学中的欧姆定律是实验定律，其内容表述是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，而跟导体的电阻成反比。这是由于欧姆当初实验是用常见的金属导体来做实验所得出的该结论。由此看来欧姆定律是只对线性元件而言的，或者说欧姆定律的适用范围只是线性元件。需要注意的是I=U/R这个公式对非线性元件仍然是成立的，对非线性元件I=U/R是在某一个工作状态下所对应的数学关系。
人们对用电器工作中能量转化问题的研究中，注意到有一类用电器所消耗的电能是全部转化为内能的，即电流做功用来全部产生焦耳热。所以电流所做的功W=UIt和焦耳实验定律中得到的电热Q=IR2t二者是相等的，即UIt=IR2t。化简得到U/I=R，可以理解为这种用电器对电流的阻碍作用全部来自于电阻，所以这种用电器被称之为纯电阻元件。相反，有些用电器所消耗的电能并没有全部转化为内能，即电流所做的功是大于所产生的焦耳热的，由UIt>IR2t可化简得到U/I>R，可以理解为这种用电器对电流的阻碍作用不纯粹来自于电阻而是还有其它的阻碍作用(将来可由反电动势、感抗、容抗等概念予以解释），所以这种用电器被称之为非纯电阻元件。
所以对纯电阻元件，其电压、电流、电阻之间还是具有等量关系的，U/I=R I=U/R U=IR都是成立的。而对非纯电阻元件因为U/I>R，所以I，U，R之间也就不再具有等量关系了。
总之，线性、非线性元件与纯电阻、非纯电阻元件的概念是分别从两个不同的角度对电学元器件所进行的分类，他们之间无直接的联系。纯电阻元件可能是线性的也可能是非线性的，而对非纯电阻元件则通常都是非线性的，当然从概念上讲也不排除将来会发现或人为合成出线性的非纯电阻元件。非线性元件不适用于欧姆定律是由于电流与电压不成正比；非纯电阻元件不适用于欧姆定律则是对电流的阻碍作用不仅有电阻还有感抗或容抗等作用，所以U/I>R。
下面我们来看两个涉及线性、非线性元件与纯电阻、非纯电阻元件的电学问题;
例题1. 要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA，最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线，设计电路如图1-1所示。图中定值电阻R为1 kΩ，用于限流；电流表量程为10 mA，内阻约为5 Ω；电压表(未画出)量程为10 V，内阻约为10 kΩ；电源电动势E为12V，内阻不计。
(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择：
a.阻值0~200 Ω，额定电流0.3 A
b.阻值0~20 Ω，额定电流0.5 A
本实验应选用的滑动变阻器是(填“a”或“b”)。
(2)正确接线后，测得数据如下表：
a. 根据以上数据，电压表是并联在M与(填“O”或“P”)之间的。 b.根据以上数据，在图1-2中画出该元件的伏安特性曲线。
(3)画出待测元件两端电压UMO随MN间电压UMN变化的示意图(无需数值)。
【答案】(1)a (2)a. P b.见解析中图1-4
(3)见解析中图1-5
【解析】(1)由于电源内阻不计，所以若使用变阻器b时，流过其电阻丝的电流(触头右侧部分)I＞12/20 A=0.6 A＞0.5 A，会烧毁变阻器，故只能用变阻器a。 (2)a. 由题表格数据知，被测元件的电阻R=U/I在不同电压下都在1 kΩ以上，与电压表内阻很接近，故为减小实验误差，电流表应采用内接法，即电压表应接在M与P两点之间。b. 以纵轴表示电流，以横轴表示电压建立坐标系，在纵轴上以5小格(1大格)表示1 mA，在横轴上以5小格(1大格)表示1 V，将表格中各组数据对应的点描绘在坐标系中，然后用平滑的曲线将描出的各点连接起来，即得伏安特性曲线。 (3)UMO随MN间电压UMN的变化如图1-5所示。
例题2 抽油烟机是现代厨卫不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油烟机说明书中的主要技术参数表．用多用表测量得两只电动机的线圈电阻均为R＝90 Ω.若保险丝的熔断电流是保险丝允许通过的电流的1.5倍，启动时电动机当作纯电阻处理，则
(1)这种抽油烟机保险丝的熔断电流不得低于多少？
(2)两电动机每分钟消耗的电能为多少？
(3)两电动机每分钟所做的有用功是多少？
(4)这种油烟机的机械效率是多少？
思维引导 电动机启动过程和工作过程有何不同？启动过程中电功的作用是什么？工作过程中电功分为几部分？电动机的有用功部分是做什么工作？效率的计算方法是什么？
解析 (1)电动机启动时通过的电流大于正常工作时的电流，所以保险丝的熔断电流应以启动时通过的电流来确定．I＝UR×2＋P灯U＝5.1 A．所以保险丝的熔断电流至少：I′＝1.5I＝7.7 A.
(2)两电动机每分钟消耗的电能E＝2Pt＝22 200 J
(3)电动机所做的有用功是用于排风的，故两电动机每分钟所做的有用功为：
W＝PΔV＝300×15 J＝4 500 J
1.1 图象用于规律探究
探究“加速度与力、质量的关系”，最后的数据处理和规律的得到就是借助于图象进行分析的，尤其是“加速度与质量的关系”，学生很难直接从数据上看出两者成反比关系，不过当作出如图1所示的a-m函数图象时，学生从经验出发很容易猜测其是双曲线，继而猜测是反比，是不是呢？再进一步变化坐标，作出如图2所示的a-1[]m图象，得到一条过原点的直线，归纳出结论：得到当合力一定时，加速度与质量成反比的结论.
1.2 提取图象信息解运动学问题
从图象中找出解题信息，把图象与物理图景相联系，应用牛顿运动定律及其相关知识解答.
1.3 借助于v-t图象切线斜率的变化比较加速度
x-t图象切线的斜率表示瞬时速度，同样可以推理得v-t图象切线的斜率能表示加速度a，切线斜率的变化可以反映加速度大小的改变.
例2 木块A、B质量相同，现用一轻弹簧将两者连接置于光滑的水平面上，开始时弹簧长度为原长，如图4所示，现给A施加一水平恒力F，弹簧第一次被压缩至最短的过程中，有一个时刻A、B速度相同，试分析此时A、B的加速度谁比较大？
解析 在弹簧压缩过程中，隔离A、B进行受力分析，对A有：F-kx=maA，弹簧形变量变大，A做加速度减小的加速运动；对B有：kx=maB，B做加速度增大的加速运动.接着定性画出A、B运动的v-t图象如图5所示，交点为C表示两者速度相同，直观地呈现该处B切线的斜率大于A的斜率，即aB>aA.[HJ1.5mm]
2 电路中的图象问题
2.1 U-I图象问题
导体的伏安特性曲线能直观的体现导体电流随所加电压的变化关系.线性元件对应的伏安特性曲线是斜直线，直线的斜率k=I/U，物理意义是电阻的倒数.对于非线性元件来说，伏安特性曲线是曲线，任意一点对应坐标的比值k=I/U，物理意义也是电阻的倒数.计算阻值时两者有很大的区别.但任意一点对应坐标的乘积P=UI的物理意义是元件的实际功率，这个结论对两种元件都适用.
电源的路端电压与干路电流的关系图象也是考查的重点.根据闭合电路欧姆定律的变形式：E=U+Ir，可得出路端电压与电流的关系式为：U=E-Ir.作出此图象可以得出是一个一次函数的图象.斜率物理意义k=-r，纵截距的物理意义b=E.
[TP9GW879.TIF，Y#]
例3 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图6所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是
A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1[]I2
C.对应P点，小灯泡的电阻为R=U1[]I2-I1
D.对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
解析 坐标的比值等于电阻的倒数，所以A选项正确，B选项正确.因为是非线性元件，欧姆定律不再适用，所以不能用切线的斜率等于电阻，C选项错误.坐标的乘积代表实际功率D正确.
点评 本题即为伏安特性曲线的数形结合考查，根据R=U1[]I2，得出图象上点的坐标比值为电阻倒数，根据P=UI得出图象上点的坐标的乘积为实际功率.
2.2 闭合电路中的常见的功率的图象问题
闭合电路中经常遇到的三个功率：电源总功率P=EI，电源的输出功率P=EI-I2r，电源的内热功率：P=I2r.
例4 某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，[TP9GW880.TIF，Y#]如图7中的a、b、c所示，根据图线可知
A.反映Pr变化的图线是c
B.电源电动势为8 V
C.电源内阻为2 Ω
D.当电流为0.5 A时，外电路的 [LL]电阻为6 Ω
解析 a为P总-I关系图象，根据P=EI，可得E=4 V，b为P出-I关系图象根据P=EI-I2r，可得r=2 Ω；c为Pr-I关系图象.再根据闭合电路欧姆定律可得R=6 Ω，正确答案：A、C、D.
点评 根据图象和表达式的数形结合，待定系数法可以求出电源的电动势和内阻结合闭合电路欧姆定律求出外电阻的大小.
2.3 电源电动势和内阻测定的常见图象问题
例根据欧姆定律公式I=，可变形得到R=。对此，下列说法中正确的是（）
A． 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B． 导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C． 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D． 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
典型错误一根据R=，认为导体的电阻与导体两端的电压成正比，因此选择A。
典型错误二根据R=，认为导体的电阻与通过导体的电流成反比。因此选择B。
错因分析欧姆定律研究的是电流与电压和电阻的关系，其变形式R=只是提供了计算电阻的一种方法，并不能理解为导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比。
正确答案因为导体的电阻是由导体自身因素（材料、长度、横截面积、温度等）来决定的，而不受外因（导体两端电压和通过导体的电流）影响，所以应选D。
易错点二：对欧姆定律同一性和同时性的忽视
例有一个电铃，它的电阻是10 Ω，在正常工作时，它两端的电压应该是6 V。但我们手边现有的电源电压是8 V，要把这个电铃接在这个电源上，并使它正常工作，应怎么办？
典型错误要把这个电铃接在这个电源上，并使它正常工作，应给它串联一个电阻。
因为通过电铃的电流I== A=0.6 A，
又因为电阻跟电铃串联，
所以通过电阻的电流I=I=0.6 A，
因此，串联一个电阻为R== Ω=13.3 Ω。
错因分析造成错解的原因是在应用欧姆定律时，没有注意同一性和同时性。错解中的最后一步：R=中，U、I代入的数值是总电压和总电流，求出的电阻R应该是总电阻。
正确答案根据欧姆定律有：通过电铃的电流I== A=0.6 A，
又因为电阻跟电铃串联，
所以通过串联电路的电流I=I=0.6 A，
因此，总电阻R== Ω=13.3 Ω。
又因为R=R+R，
所以串联一个电阻为R=R－R=（13.3－10） Ω=3.3 Ω。
易错点三：对控制变量法的误解
例小刚用图1所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（）
A. 记录电流表和电压表的示数
B. 将变阻器滑片适当向左移动
C. 将变阻器滑片适当向右移动
D. 适当增加电池的节数
典型错误电源电压不变，改变电阻，记录电流大小，从而找出电流跟电阻的关系，选A。
错因分析没有正确理解控制变量法。
正确答案在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，必须保持A、B两点间的电压不变。此时由于总电阻变大，总电流变小，因此滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路电压关系可知A、B两点间（一段电路）的电压变大。要想继续实验，接下来应该使A、B两点间的电压减小到原来的值。将变阻器滑片适当向右移动，使变阻器阻值增大，使电路电流减小。由U=IR可知，A、B两点间的电压才会变小，当达到原来的电压值时，停止移动滑片，记录此时的电流值。应选C。
易错点四：对电路连接关系不清
例1如图2所示，电路中的电源电压保持不变。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，电表、、的示数变化正确的是（）
A. 的示数减小，的示数减小，的示数增大
B. 的示数增大，的示数减小，的示数增大
C. 的示数增大，的示数减小，的示数减小
D. 的示数减小，的示数增大，的示数减小
典型错误滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，根据欧姆定律公式I=，电路中的电流减小。根据U=IR可知，滑动变阻器两端电压减小，因此的示数减小，灯泡两端的电压增大。选择D。
错因分析电压表测量的是滑动变阻器两端电压U。滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，滑动变阻器的阻值R变大，但同时电流I变小，根据U=IR无法判断滑动变阻器两端电压大小的变化。
正确答案由图2可知这是一个串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压U，测量灯泡两端的电压U。滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，根据欧姆定律公式I=，电路中的电流减小，因此的示数减小。再根据串联电路中电流处处相等，通过灯泡的电流I=I，又灯泡的电阻R不变，根据U=IR可知，电压U减小，因此的示数减小。由串联电路电压的关系，可知滑动变阻器两端电压U=U-U，因此的示数增大。应选C。
例2如图3所示电路中，闭合开关后，将滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动过程中，图3中电压表和电流表的示数变化正确的是（）
A． 电压表示数不变，电流表示数变大
B． 电压表示数变小，电流表示数变大
C． 电压表示数不变，电流表示数变小
D． 电压表示数变大，电流表示数变小
典型错误滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动过程中，电阻变大。根据U=IR可知，电压变大，因此电压表示数变大。再根据欧姆定律公式I=，电路中的电流减小，选择D。
错因分析电路连接关系不清，没有注意到滑动变阻器与R串联后再与R并联的关系。
正确答案滑动变阻器与R串联后再与R并联，不管滑动变阻器阻值如何变化，都不会改变支路电压。支路电阻的变化引起总电阻的变化，滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器电阻变大，总电阻变大。根据欧姆定律公式I=，电路中的总电流减小，因此电流表示数减小。应选C。
易错点五：对伏安法测电阻原理的误解
例小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，他已连接了部分电路，如图4（a）所示。请你接着完成下列步骤：
（1）当电压表示数为3.6 V时，电流表的示数如图4（b）所示，这时电路中的电流是________A，电阻丝的电阻为_______Ω。并用笔画线代替导线，将电路补画完整。
（2）若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将________。
典型错误（1）题中连接图时，滑动变阻器接线柱连入错误，电压表、电流表正负接线柱及量程选错，串、并联错误。
错因分析不清楚滑动变阻器及电表接入电路的要求。
正确答案滑动变阻器要保证“一上一下”两个接线柱接入电路，有时还要考虑具体是下面哪一个接线柱接入电路。对于电表，要求电流从正接线柱流入负接线柱流出，且选择符合题意的量程，保证电流表与被测对象串联，电压表与被测对象并联。（1）0.3；12；电路图如图5所示。
典型错误（2）由伏安法测电阻原理R=可知，电流与电压成正比，因此电压表与电流表示数的比值不变。
错因分析当电阻不变时，电流与电压才成正比。电阻变化时，这种正比例关系就不成立了。
正确答案当电压增大时，灯丝温度升高，其电阻增大。由R=可知，电压表与电流表示数的比值就是电阻，所以电压表与电流表示数的比值将增大。
易错点六：不关注欧姆定律的适用范围――纯电阻电路
例有一台标有“220 V 1.1 kW”的电动机，线圈电阻为10 Ω，求它正常工作1 min放出的热量。
典型错误由欧姆定律可知，
I== A=22 A，
再由焦耳定律得：
Q=I2Rt=222×10×60 J=2.904×105 J。
错因分析欧姆定律只适用于纯电阻电路。本题是含有电动机的非纯电阻电路，求电流时不能使用I=。
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）30-0133-02
动态电路是指滑动变阻器滑片的移动或开关的闭合与断开引起电路的变化，通常考查电压表或电流表示数的变化情况。动态电路分析一直是电学主流题型之一，中考一般出现在选择、填空或实验题中。主要是考查学生对欧姆定律、电能、电功率的把握及其运用电学知识解决实际电路问题的能力。
一 如何解决此类问题
首先要分析电路是串联还是并联，各个电表分别测哪个用电器的哪个物理量。（1）若是通过移动滑片来改变电路，先分析电阻如何变化。若是串联电路，电阻的变化会引起电流的变化，再根据串联电路分压的规律（分压与电阻成正比）判断电压表的示数变化。（2）若是并联电路，根据并联电路中各支路两端电压相等，通过电压表的位置判断，一般情况下，此时电压表示数不变；再根据各支路工作互不影响，判断电流表的示数是否变化，最后再判断如何变化。（3）若是通过开关改变电路，需分别分析开关断开时和开关闭合时电路的连接情况，以及各个电表分别测什么，再对比电表示数的变化。
二 典型例题
下面例举两种典型例题以供参考。
1.滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化
第一，串联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。
例1：如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向右移动时，请你判断电流表和电压表的变化。
分析：（先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。）此电路是串联电路，电流表测的是总电流，电压表测的是R1两端的电压。当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，电路的总电阻增大，从而使电路中的总电流减小。因此，电流表的读数减小。根据欧姆定律U1=I总R1，R1两端的电压减小，因此，电压表的读数减小。
针对练习：
[练习一]在如图2所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ）。
A.电流表示数变大，灯变暗；
B.电流表示数变小，灯变亮；
C.电压表示数不变，灯变亮；
D.电压表示数不变，灯变暗。
[练]在如图3所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（ ）。
A.电压表示数变大，灯变暗；
B.电压表示数变小，灯变亮；
C.电流表示数变小，灯变亮；
D.电流表示数不变，灯变暗。
第二，并联电路中滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起的变化。
例2：如图4，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化。
分析：（先确定电路，然后看准每个电表分别测的电压和电流值，再根据欧姆定律判断变化，欧姆定律无法判断的再用电路的电流、电压、和电阻的关系判断。）此电路是并联电路，电压表测的是电源电压，电流表A1测的是支路上通过R1的电流，电流表A2测的是总电流。当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器的电阻增大，导致并联电路的总电阻增大，因此电路中的总电流减小，电流表A2的读数减小。由于定值电阻R1的阻值和它两端的电压保持不变，根据欧姆定律通过R1的电流不变，因此，电流表A1的读数不变。由于电压表测的是电源电压，所以电压表的读数也不变。
针对练习：
[练习三]如图5，当滑片P向右移动时，A1表、A2表和V表将如何变化？
[练习四]如图6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A1的示数如何变化？电压表V与电流表A示数的乘积将如何变化？
2.开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化
例3：在如图7所示的电路中，开关K由断开到闭合时，电流表的示数将 ，电压表的示数将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
分析：（先画出开关断开和闭合时的等效电路，然后再根据欧姆定律判断。）
如图8所示，开关断开时电阻R1和R2构成串联电路，电流表测的是总电流，电压表测得是R1两端的电压。开关
闭合时，整个电路只有一个电阻R1，电流表测的是总电流，电压表测的是R1两端的电压，也是电源电压。
如图9所示，当开关由断开到闭合时电路中的总电阻减小，所以电路中的总电流增大，电流表的读数增大。由于串联电路是分压电路，所以电压表的读数增大。
针对练习：
[练习五]在图10中，灯泡L1和灯泡L2是 联连接的。当开关K由闭合到断开时，电压表的示数将 ；电流表的示数将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。
[练习六]如图11所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，开关S1、S2都闭合时，电流表A与电压表V1、V2均有示数。当开关S2由闭合到断开时，下列说法正确的是（ ）。
A.电压表V1示数不变；
课型：复习课
【教学目标】
一、 知识目标
1. 理解闭合电路的欧姆定律，并用它进行有关电路问题的分析和计算.
2. 理解路端电压与负载的关系.
二、 能力目标
1. 通过对U-I图线的分析培养学生应用数学工具解决物理问题的能力.
2. 利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力.
三、 情感目标
通过本节课教学，加强对学生科学素质的培养，通过探究物理规律培养学生创新精神和实践能力.
【教学重难点】
1. 闭合电路的欧姆定律
2. 路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示法及图线表示法.
【考点再现 设疑激思】
一、 电动势
1. 电源是通过非静电力做功把 的能转化成 的装置.
2. 电动势：非静电力搬运电荷所做的功跟搬运的电荷电量的比值，E= ，
单位：V .
3.电动势的物理含义：电动势表示电源 本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压.
电动势与电压有什么区别？
（1、其它形式、电能 2、 Wq 3、将其它形式的转化为电能）
（电动势反映其它形式的能转化为电能的本领，电压形成电场，促使电流做功.）
二、闭合电路欧姆定律
1.定律内容：闭合电路的电流跟电源电动势成 ， 跟内、外电路的电阻之和成 .
2.定律表达式为I=
3.适用条件
4.闭合电路欧姆定律的两种常用关系式：
（1）E=
（2）E=
你认为电源的内阻是恒定的还是不断变化？定律表达式怎样推导出来的？
电路中电流一定从高电势流向低电势，对吗？
（1、正比、反比；2、I=ER+r； 3.纯电阻电路；4.E=U内+U外、E=U外+Ir）
（电源内阻短时间可认为不变、定律从能量守恒推导、不对，内电路电流方向从低电势流向高电势）
三、路端电压U与外电阻R的关系
根据U= 知，当外电路电阻R增大时，电路的总电流I ，电源内电压U内 ，路端电压U外 .
（E-Ir 、减小、减小、增大）
四、U-I关系图
由U= 可知，路端电压随着电路中电流的增大而内电压 ；
1.当电路断路即I=0时，纵坐标的截距为 .
2.当外电路电压为U=0时，横坐标的截距为 .
3.图线的斜率的绝对值为电源的 .
注意点：纵轴起点是否为零.
电源的U-I关系图与电阻的U-I关系图有什么不同？
（E-Ir、减小 1.E 2.I短 3.r）
（电源的U-I关系图反映路端电压与电流关系、电阻的U-I关系图反映电阻两端电压与通过它的电流关系）
五、电源的功率
1.电源的总功率P总= .
2.电源的输出功率P出=.
（1.EI 2.UI）
考点说明： 闭合电路欧姆定律是二级要求，常在选择题中出现动态电路分析，实验中常考查U-I图线的有关知识点.
复习考点还须引导学生多阅读教材，多思考，多归纳总结，多联系实际.
【典型例题剖析 学会归纳总结】
题型1闭合电路欧姆定律的动态分析
例1 如图所示，电源电动势E=12 V，内阻r=1 Ω，R1=5 Ω，R2=12 Ω，R3的最大阻值为6 Ω.
（1）求：流过电流表的最小电流？
（2）若R3的阻值减小，其它元件均不变，判断电路中电压表、电流表的示数如何变化？
答案：（1）0.8A；（2）V1、V2减小A增大
方法点拨：支路-干路-支路
学生的疑点：1.总电阻的变化不清；
2.内电压变化忘了分析；
3.路、支路，电压、电流变换搞昏了头.
【当堂巩固1】
如图所示，电源电动势E=8 V，内阻不为零，电灯A标有“10 V，10 W”字样，电灯B标有“8 V 20 W”字样，滑动变阻器的总电阻为6 Ω.闭合开关S，当滑动触头P由a端向b端滑动的过程中（不考虑电灯电阻的变化） （ A ）
A.电流表的示数一直增大，电压表的示数一直减小
B.电流表的示数一直减小，电压表的示数一直增大
C.电流表的示数先增大后减小，电压表的示数先减小后增大
D.电流表的示数先减小后增大，电压表的示数先增大后减小
探究：P移动电路总电阻怎样变化？
题型2探究含电容电路的判断与计算
例2 如图所示，E=10 V，r=1 Ω，R1=R3=5 Ω，R2=4 Ω， C=100 F，当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态.求：
（1）S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向.
（2）S闭合后流过R3的总电荷量.
答案：（1）10 m/s2向上；（2）400 C
方法点拨 电容器两极电压与R2两端电压关系？R3在电路中有什么作用？
学生疑点：1.电容两端电压变化没搞清；
2.与电容串联的电阻作用不明；
3.电路结构认识不清.
【当堂巩固2】
如图电路中，当滑动变阻器的触头P向上滑动时，则 （ D ）
A.电源的总功率变小
B.电容器贮存的电荷量变大
C.灯L1变暗
D.灯L2变亮
题型3 探究 U-I图象的应用
例3 如图所示，直线A为电源的路端电压U与电流I的关系图象，直线B是电阻R的两端电压与通过其电流I的关系图象，用该电源与电阻R组成闭合电路，则电源的总功率为 W，电源的输出功率为 W电源的效率为
.
答案：6 W 4 W 23
探究：图线的交点有什么物理意义？（工作点）
【当堂巩固3】
如图所示，为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线.由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故.参考这条曲线探究下列问题（不计电流表的内阻）.
（1） 若把一个这样的电灯串联，接到电动势为6 V，内阻为10 Ω的电源上，如图甲所示求流过灯泡的电流和灯泡的电阻？
（2） 若将两个这样的电灯并联后接在这个电源上，如图乙所示，则通过电流表的电流值和每个灯泡的电阻？
方法点拨：写出U=E-Ir其中I为通过电源的电流，并作图找交点.
答案：（1）0.35 A 7.1Ω （2）0.24 A 17.5Ω（提示写出U=E-2Ir其中2I为通过电源的电流，并作图找交点）
学生难点：
1.图像特别是曲线，不会找具体信息；
一、中学物理课堂教学新型设计分析
（一）设计物理教学方法的思路
1.结合哲学方法
结合哲学方法分为：质变和量变法、否定和肯定法、内容和形式法、本质和现象法、相对和绝对法、原因和结果法、空间和时间法、统一和对立等法.
2.结合数学方法
结合数学方法：图像法、函数法、几何法、极限法等.
3.突出物理方法
物理有自身独特的学习方法：观察法、实验法、守恒定律法、对称法、化方法等.
4.思维方法
思维方法：判断和推理法、综合和分析法、分类和比较法、概括法、演绎和归纳法、具体和抽象法、类比法等.
（二）设计在物理课堂教学的作用
1.是科学教授物理的需要
通过物理科学的方法，让学生更好理解物理知识.例如：某教师在讲解电容和电场强度设计教案时，应考虑电容和电场强度的定义，而它们是根据比值进行定义的，通过比值可以将抽象的概念具体化、数字化，再联合实验，促进学生更好地理解物理知识.
2.促进中学生建立科学观念
物理是科学学科，包含大量的科学观念和概念，促进学生建立正确的科学观念，懂得从现象到本质、从偶然到必然、从未知到已知.
例如：某物理老师讲解《惯性定律》设计问题“静止的小车启动时，为什么小车上的木板向后倒？”“小车停止运动时，为什么小车上的木板会向前倒？”引导学生对实验现象进行全面思考，科学利用定律解决物理问题，促进学生建立科学观念.
二、学生的个体差异
为了了解学生对物理的学习情况，笔者对某所学校学生的力学和电学进行了调查.发放调查问卷143张，共收回137张，回收率是95.80%.数据显示，力学中关于自行车下坡行驶时不可以用前闸刹车，77.20%的学生很清楚；15.20%的学生知道一些；6.70%的学生不太清楚；2.20%的学生完全没听过.电学中关于灯泡灯丝在开灯瞬间最容易被烧断，66.30%的学生很清楚；22.80%的学生知道一些；9.80%的学生不太清楚；1.10%的学生完全没听过.
生活中物理学处处可见，但是调查显示有些学生对生活中的物理现象缺乏了解，个体之间存在差异.因此教师应将生活实际、学生的个体差异等因素和物理教学联合起来，提高分析解决物理问题的能力.
三、新的教学方法
（一）注重物理生活化
结合生活实际教学，以此吸引学生思考问题，让学生感受到物理是兼备实用性、趣味性的科学学科.
例如：某教师讲解《重力势能》这节课结合生活实际提出“质量不同的物体从同一高度下落，可以观察到什么现象？”“质量相同的物体从不同高度下落，又可以观察到什么现象？”让学生清楚观察到质量、高度与重力势能之间的关系.
（二）物理教学方式要灵活
教学过程中，教师要根据学生的学习情况灵活教学.例如：某教师讲解《欧姆定律》，首先分析欧姆定律的概念和应用条件，如果学生接受情况较好，那么教师可以继续根据欧姆定律解决实际问题；如果学生接受情况不好，教师可以做些实验便于学生理解，还可以绘制伏安特性曲线.灵活教学，帮助学生深刻理解物理定义.
（三）既要针对学生者整体又要尊重个体差异教学
物理课堂是辅助学生学习的教育手段，教师要根据学生整体学习情况进行教学，综合考虑学生知识基础、接受知识能力、学习能力；也要尊重个体差异，降低一些学习要求，争取让所有学生都能在课堂上有所收获.
一、伏安法测电阻的原理
用电压表测出待测电阻两端的电压U，用电流表测出通过待测电阻的电流I，利用部分电路欧姆定律可以算出待测电阻的阻值Rx，即Rx=U/I，这就是待测电阻的测量值。
二、伏安法测电阻的系统误差分析
1.电流表外接法
在这种电路中，电压表的示数是加在待测电阻Rx两端的真实电压，但由于电压表内阻分流的影响，电流表的示数比通过电阻的真实电流大，按这种电路测出的电阻值实质上是电压表内阻和待测电阻Rx并联后的总阻值，所以Rx测量值比真实值小。设电压表的示数为U，电流表的示数为I，通过电阻的电流为IR，通过电压表的电流为IV，则I=IR+IV，所以R真=>R测=测量值比真实值偏小。这里的系统误差来源于电压表的分流作用，分流越小，误差越小，相对误差δ=
=。所以该电路适合测量小电阻，即当满足条件Rx
2.电流表内接法
在这种电路中，电流表的示数是通过待测电阻Rx的真实电流，但由于电流表内阻分压的影响，电压表的示数比加在待测电阻Rx两端的电压大，所以按这种电路测出的待测电阻的阻值比真实值偏大。设电流表的示数为I，电压表的示数为U，加在待测电阻Rx两端的电压为UR，加在电流表两端的电压为UA，则U=UR+UA，所以R真=>R测=测量值比真实值偏大。这里的系统误差来源于电流表的分压，分压越小，误差越小，相对误差δ=
=。所以该电路适合测量大电阻，即当满足条件Rx>>RA时，采用电流表内接法测量系统误差小。为了帮助学生理解和记忆电流表两种连接方式的系统误差特点，我在课堂教学中和同教研组的老师们共同总结了如下规律：“大内偏大；小外偏小。”即：电阻值大的电阻采用电流表内接法测量，测量值比真实值偏大；电阻值小的电阻采用电流表外接法测量，测量值比真实值偏小。
三、伏安法测电阻电流表连接方式的选择方法
1.比较法。若已知待测电阻的大约值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV可以分别计算出电流表外接法的相对误差和电流表内接法的相对误差两个比值，然后进行比较。
（1）若
（2）若>，则选用电流表内接法，系统误差小；
（3）若=，则电流表两种接法都可以。
2.算术根法。若已知待测电阻的大约值Rx，电流表的内阻RA和电压表的内阻RV可以分别计算出Rx和两个比值，然后进行比较。
（1）若Rx
1 实验原理的类比
①用“伏安法”测定值电阻：根据欧姆定律的变形公式：“R=UI” 测出待测电阻两端的电压和通过的电流，就可以求出导体的电阻.
②用“伏安法”探究欧姆定律：“I=UR”，保持定值电阻两端的电压不变，换用不同阻值的电阻，当接入电路中的电阻发生改变时，探究电流与电阻的关系；通过移动滑动变阻器滑片的位置，改变定值电阻两端的电压，观察电流表读数的变化，探究电流与电压的关系.
③用“伏安法”测小灯泡在不同电压下的电阻：根据欧姆定律的变形公式：“R=UI” ，测出灯泡在不同电压下工作时两端的电压和通过的电流，就可以求出灯泡在不同电压下的电阻.
④用“伏安法”测小灯泡在不同电压下的电功率：根据公式：“P=UI”测出灯泡在不同发光情况下两端的电压和通过的电流，就可以求出灯泡在不同电压下的电功率.
2 实验电路设计，类比并迁移知识点
下图分别为测定值电阻的阻值、测小灯泡的电阻、和测小灯泡的电功率实验的电路图.
比较图1和图2相似及不同之处，可以发现：图2仅仅是比图1多一个滑动变阻器，请问：这一较小的改动对测定值电阻的阻值究竟有什么好处？显然图1只能测到一组数据，而图2由于滑动变阻器的介入，通过移动滑片能测多组数据，而多次测量取平均值能减少误差，这一概念的引入就非常自然化了.在探究欧姆定律电流与电阻关系时，要用到“控制变量法”的基本思想，当换用不同阻值的电阻接入电路时，通过移动滑动变阻器的滑片，应确保电阻两端的电压保持不变时，这样探究才有意义.而图3与图2比较，仅仅是将定值电阻替换为小灯泡，但需要指出的是：后者与前者的实验原理不同，是因为所测量的物理量不同.图2只能测定值电阻在不同电压下的电阻值，随着定值电阻两端电压的改变，电路中的电流也作相应的变化，由测出的电压与电流的比值关系可以看出：其比值几乎为一定值（变化不大），即“R=U1I1=U2I2=U3I3…”.从而引出电阻是加在导体两端的电压与通过的电流的比值来描述的，它是由导体本身因素所决定的所谓 “属性”的物理量.而图3既能测小灯泡在不同电压下的灯丝电阻，又能测小灯泡在不同电压下的电功率.在测小灯泡灯丝电阻时，由于金属导体的电阻虽是导体本身的一种“属性”，除与导体的长度、材料、横截面积有关外，还与温度有关.因电流的热效应会引起灯丝温度的变化，故：“R=UI”比值并不是定值！这一点应十分关注.
3 实验操作及应该注意的事项
（1）在上述图2、图3电路中，除应合理地选择电表的量程外，还应注意：当滑片向右移动时接入电路的电阻变小，故因电路中总电阻变小的原因而会导致电路中电流变大.最终均会导致定值电阻、小灯泡两端的电压升高，并引起电阻和灯泡温度的升高，故“定值电阻和小灯泡两端的电压不宜太高”.否则会由于温度的影响而导致所测电阻的阻值有较大的误差，同样也会由于小灯泡两端的实际电压超过额定电压值较大时，会导致小灯泡炸掉而引起电路断路！另外，在探究电流与电阻的关系时，除应保持电阻两端的电压不宜过高外，还要确保定值电阻两端的电压为定值应作为前提，譬如：当将阻值较小的电阻从电路中拆下而换用阻值较大的电阻时，变阻器的滑片应向阻值较大的方向（如图2中的左方）移动.
（2）在测小灯泡电功率时应注意：
a.在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大位置.
b.在测量小灯泡的电功率时，应先调节滑动变阻器使小灯泡两端的实际电压分别小于、等于或略大于额定电压，然后测出电路中对应的电流大小，根据公式“P=UI”算出小灯泡的额定功率.
4 根据实验设计表格记录数据，描点绘图并作分析
表一是根据图2的装置，用“伏安法”测量定值电阻所记录的3组数据及由此数据描绘出的“U—I”图像.
由实验数据及描绘出的“U—I”图像可知：①随着定值电阻两端电压的逐渐增大，通过它的电流也相应的增大.②但电压与电流的比值为一定值.这通常是求电阻的一种方法.
因该图像类似于数学中的正比例函数（“y=kx”，即：k=yx ），由“R=UI”可知：U与I的比值为一定值，该比值即为导体的“电阻”.由此便可说明：导体的电阻与导体两端的电压和通过导体电流的大小无关，电阻是导体本身的一种物理“属性”.这样通过“类比”并将此“迁移”必产生共鸣的效果！
表2仍是根据图5的实验装置，用“伏安法”“探究电流与电阻关系”所记录的3组数据及由此实验数据所描绘出的“R—I”图像.
由实验数据及描绘出的“R—I”图像可知：保持导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；结合用“伏安法”测量定值电阻的实验，我们还可以得到：“保持电阻一定时通过导体的电流与导体两端的电压成正比”.综合这两点，欧姆定律的得出便顺理成章了.
相关链接一 小刚用如图6所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.适当增加电池的节数
分析 因电源电压一定，当将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻后，电压表的示数必增大，为此便不能保持电阻两端的电压为原来的数值，故应将滑片向右移动，方能减小电路中电流，从而使电阻两端的电压与原来一样.所以本题应选C.
表3是根据图3的实验装置，用“伏安法”测量额定电压为“2.5 V”的小灯泡的灯丝电阻所记录的3组数据及由此数据描绘出的“U—I”图像.
相关链接二 观察表3和图7的图像，同样是用“伏安法”测量电阻，为什么小灯泡的灯丝电阻却不是一“定值”呢？
究其原因是因为金属导体（钨丝）的电阻还与温度有关，温度越高电阻越大，由此可见：电流的增加并不是成正比例增加的.所以我们绝不能用多次测量取平均值来作为小灯泡的电阻值.
表4仍是根据图3的实验装置，用“伏安法”测量小灯泡电功率所记录的3组数据.
在测小灯泡在不同电压下的电功率时，我们发现：灯泡的亮度（由实际电功率决定）随其两端的电压的变化而改变.从而得出：
①当小灯泡U实>U额时，P实>P额；
