發(fā)布時間：2023-09-21 16:53:03
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律規(guī)律樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
（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(yǎng)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(tài)，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(fā)點，不能把它當做第二定律的特例；慣性不是狀態(tài)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(tài)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(tài)，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(nèi)研究力學問題時，常?？梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈敽玫膽T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(shù)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(lián)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(fā)現(xiàn)等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調(diào)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(fā)現(xiàn)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(jù)功能原理，在外力和非保守內(nèi)力都不做功或所做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(fā)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(tài)量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態(tài)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(tǒng)內(nèi)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(shù)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(guī)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(jié)“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規(guī)律，也不違反科學規(guī)律。
（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(nèi)、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(shù)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。
《閉合電路歐姆定律》是高中物理電學部分中各種電路的基礎內(nèi)容，同時也是高中物理電路部分的重點內(nèi)容，深刻理解并掌握本節(jié)內(nèi)容對今后電路學習具有極大的幫助。在高中物理課堂教學活動開展中，為了有效提高《閉合電路歐姆定律》教學設計的有效性，下面本文首先簡單分析了《閉合電路歐姆定律》教學目標，并在此基礎上提出創(chuàng)設“問題情境”的教學設計為方法的課堂教學實踐，以供參考。
高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的。教材在設計中意在從能量守恒的觀點推導出閉合電路歐姆定律，從理論上推出路端電壓隨外電阻變化規(guī)律及斷路短路現(xiàn)象，將實驗放在學生思考與討論之中。為了有效提高課堂教學質量和教學效果，我們特提出在《閉合電路歐姆定律》教學中創(chuàng)設“問題情境”的教學設計。
1.《閉合電路歐姆定律》教學目標分析
《閉合電路歐姆定律》教學目標主要有以下幾個方面：一是，經(jīng)進閉合電路歐姆定律的理論推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，培養(yǎng)學生推理能力；二是，了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養(yǎng)學生利用圖像方法分析電學問題的能力；三是，通過路端電壓與負載的關系實驗，培養(yǎng)學生利用實驗探究物理規(guī)律的科學思路和方法；四是，利用閉合電路歐姆定律解決一些簡單的實際問題，培養(yǎng)學生運用物理知識解決實際問題的能力。高中物理《閉合電路歐姆定律》教學主要是圍繞定律的推導和定律的應用這兩個問題展開的，其中涉及到了“電動勢和內(nèi)阻”、“用電勢推導電壓關系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內(nèi)容，這些內(nèi)容之間具有一定的聯(lián)系， 只要能夠為其構建一個完善的體系，將這些知識有機的結合起來，就能夠得出閉合電路的歐姆定律。以建構主義教學思想為基礎，采用創(chuàng)設“問題情境”的教學設計，對于提高課堂教學有效性具有積極意義。
2.創(chuàng)設“問題情境”的教學設計具體實踐
首先，通過問題的提出激發(fā)學生的求知欲。例如：將一個小燈泡接在已充電的電容器兩極，另一個小燈泡在干電池兩端，會觀察到什么現(xiàn)象？并展示生活中的一些電源，演示手搖發(fā)電機使小燈泡發(fā)光和利用紐扣電池發(fā)聲的音樂卡片實驗，使學生進行思考這些現(xiàn)象出現(xiàn)的原因。通過觀察學生會發(fā)現(xiàn)手搖發(fā)電機是將機械能轉化成電能的過程，停止搖動就沒有電能，燈泡就不會亮，而干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能，其化學能能夠為干電池提供持續(xù)供電的功能，因此小燈泡能夠持續(xù)發(fā)光。然后教師再在這個基礎上提出問題：什么是電源的電動勢？之后指出電源電動勢的概念，幫助學生認識電源的正負極，并畫出等效的電路圖，利用學生已知的知識，如電勢相當于高度，電勢差則相當于高度差，這樣學生就能夠很好的對電勢差以及電源電動勢的內(nèi)電壓和外電壓等概念進行理解了。
其次，在教學中可采用類比、啟發(fā)、多媒體等多種方法進行教學。教師在課堂教學匯總可借助于多媒體播放flash課件， 借助于升降機舉起的高度差或者兒童滑梯兩端的高度差，幫助學生更好的理解電源電動勢。另外還可以從能量的角度引導學生對其進行理解，例如小花去買衣服，共有100元，其中10元用于打車，90元用于買衣服，在這里，100元就相當于電源的電動勢，車費相當于內(nèi)電壓（必要的無用功），買衣服的費用就相當于外電壓（有用功），從而使學生掌握內(nèi)外電壓的本質屬性。
最后，要通過實驗來引導學生進行探究。物理學是一門以實驗為基礎的科學，觀察和實驗是提出問題的基礎，在實驗教學中應鼓勵學生觀察要細致人微，要善于從實驗中發(fā)現(xiàn)問題，直觀、形象的實驗現(xiàn)象能激發(fā)學生思考?？梢宰寣W生通過實驗來探究路端電壓與外電阻（電流）的關系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關系，再從理論上進行分析。然后演示電動勢分別為3V和9V（舊）的電源向一個燈泡供電實驗，引發(fā)學生學習的興趣，讓學習進行討論，解釋現(xiàn)象原因。通過這種方式能夠讓學生很容易就明白流過燈泡的實際電流不僅與電源的電動勢有關，還與電路中的總電阻有關，從而順理成章的得出閉合電路歐姆定律，完成課堂教學任務。
3.總結語
《歐姆定律》一課，學生在初中階段已經(jīng)學過，高中必修本（下冊）安排這節(jié)課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規(guī)律）；學習分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法；再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法．這就決定了本節(jié)課的教學目的和教學要求．這節(jié)課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內(nèi)容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發(fā)現(xiàn)物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法．
本節(jié)課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎．本節(jié)課分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法，也將在后續(xù)課程中多次應用．因此也可以說，本節(jié)課是后續(xù)課程的知識準備階段．
通過本節(jié)課的學習，要讓學生記住歐姆定律的內(nèi)容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數(shù)據(jù)的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節(jié)課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數(shù)據(jù)進行分析．這是本節(jié)課的核心，是本節(jié)課成敗的關鍵，是實現(xiàn)教學目標的基礎．
本節(jié)課的難點是電阻的定義及其物理意義．盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經(jīng)接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏．從數(shù)學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度．對于電阻的定義式和歐姆定律表達式，從數(shù)學角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義．有些學生常將兩種表達式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正．
根據(jù)本節(jié)課有演示實驗的特點，本節(jié)課采用以演示實驗為主的啟發(fā)式綜合教學法．教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學生積極參與教學活動．在教材難點處適當放慢節(jié)奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當?shù)乃季S點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發(fā)表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節(jié)課的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數(shù)據(jù)進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規(guī)律．同時要讓學生知道，物理規(guī)律必須經(jīng)過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的思維習慣．
為了達成上述教學目標，充分發(fā)揮學生的主體作用，最大限度地激發(fā)學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環(huán)節(jié)，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發(fā)學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用．2．對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發(fā)學生思考回答．這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調(diào)動他們盡早投入積極參與．3．在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協(xié)助，同時讓其余同學注意觀察，也可調(diào)動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考．4．在用列表對比法對實驗數(shù)據(jù)進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規(guī)律，還可以用什么方法對實驗數(shù)據(jù)進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數(shù)據(jù)的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識．到此應該達到本節(jié)課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲．5．在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數(shù)據(jù)入手來理解電壓與電流比值的物理意義．此時不要急于告訴學生結論，而應給予充分的時間，啟發(fā)學生積極思考，并給予適當?shù)乃季S點撥．此處節(jié)奏應放慢，可提請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發(fā)揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出實驗結論的基礎上，進一步總結出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華．要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行總結，以鍛煉學生的語言表達能力．教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫．要隨即強調(diào)歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推．7．為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的．然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題．
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數(shù)規(guī)則進行介紹．
2．注意正確規(guī)范地進行演示操作，數(shù)據(jù)不能虛假拼湊．
3．注意演示實驗的可視度．可預先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學生都能清晰地看見．
4．定義電阻及總結歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節(jié)奏混亂．可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結．這樣學生就不易將二者混淆．
一、重視實驗探究過程，發(fā)現(xiàn)新問題
歐姆定律的探究過程把科學探究的七個環(huán)節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致，從最初了解基本電路中電流、電壓和導體電阻的定性關系，從而提出“導體兩端的電壓和導體的電阻是怎樣影響導體中電流大小的，電流與電壓和電阻究竟存在什么關系”的問題，到最后處理實驗數(shù)據(jù)和討論交流，得出電流、電壓和導體電阻的定量關系，即歐姆定律，其數(shù)學表達式為I=U/R.探究的過程還是一個發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程，使同學們加深了對歐姆定律的理解.
例1某同學按如圖1所示的電路，研究通過導體的電流與導體兩端的電壓、導體電阻間的關系，若保持電源電壓的大小和電阻箱R1的阻值不變，移動滑動變阻器R2的金屬滑片P，可測得不同的電流、電壓值，如表1；然后，他又改變電阻箱R1的阻值，測得相應的電流值，如表2.請回答：
(1)分析表1中數(shù)據(jù)可知:_____________________________；
(2)分析表2中數(shù)據(jù)可知：電流與電阻_____.（填“成”或“不成”）反比，這與歐姆定律_______（填“相符”或“不符”），其原因是________.
解析這是一個典型的歐姆定律實驗探究題，重點考查的是歐姆定律的結論.一個要注意的細節(jié)問題是，歐姆定律的整個探究過程運用了控制變量的思想.因此，在處理實驗數(shù)據(jù)得出正確結論時，一定要體現(xiàn)這種思想.所以分析表1中數(shù)據(jù)可知：在電阻不變條件下，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比（因為導體兩端的電壓成倍增加時，流過導體的電流也隨著成倍增加）.但分析表2中數(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn)，電流和導體電阻的乘積不是一個定值，即電流與導體的電阻不成反比，這個結論顯然不符合歐姆定律.那么，為什么得不出正確結論呢？這是我們在探究過程中經(jīng)常碰到的一個問題，這個問題的解決，本身與這個實驗的設計思想連接在一起，因為在探究電流與電阻關系時，應保持電壓不變.因此當電阻箱R1的阻值改變時，一定要調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，使R1兩端的電壓保持不變，再讀出相應的電流值，然后分析數(shù)據(jù).那么，當R1的阻值成倍增加時，如何調(diào)節(jié)滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢？如上圖，應將滑片P向右調(diào)節(jié)到適當?shù)奈恢茫胂肟?，為什么呢?/p>
二、創(chuàng)設新情景，解決新問題
近年來，從中考試題來看，在歐姆定律實驗題方面，不僅僅考查了歐姆定律的實驗探究過程和伏安法測電阻，也出現(xiàn)了一些創(chuàng)設新情景，運用歐姆定律去解決一些新問題的實驗題.這類試題的解答一定要抓住“歐姆定律是電路中的交通規(guī)則”這一點，運用公式I=U/R和電路的特點來解答.
例2“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請嘗試利用“等效替代法”解決下面的問題.
【探究目的】粗略測量待測電阻Rx的值
【探究器材】待測電阻Rx、一個標準的電阻箱（元件符號_______），一個單刀雙擲開關、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表（電流表量程足夠大）．
【設計實驗和進行實驗】
（1）在右邊的方框內(nèi)畫出你設計的實驗電路圖；
（2）將下面的實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量.
第一步：開關斷開，并按設計的電路圖連接電路；
第二步：____________________________；
第三步：____________________________.
（3）寫出Rx的表達式：Rx=____________.
解析這是測未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實驗題對同學們的要求比較高，它創(chuàng)設了一個新的情景（“曹沖稱象”），讓你從這個新情景中受到啟發(fā)，來解決一個新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡單重現(xiàn)，而是要求同學們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關系，即電壓一定時，電流相等，則電阻相等.因此，我們可以按圖3的實驗電路來完成待測電阻Rx的粗略測量.連接好電路后，將開關S與a相接，使電流表的示數(shù)指示在某一刻度（因為電流表的刻度不準確，因此不能準確讀數(shù)）；接著將開關S與b相接，這個時候需要調(diào)節(jié)電阻箱，使電流表的示數(shù)指示在同一刻度處，讀出電阻箱上電阻值為R，這一步充分利用了歐姆定律的結論，當電壓相等時，電流相同，則電阻相等.即Rx=R.
同學們想想看，本題為什么說只是粗略測量呢？S接a和接b的順序能顛倒嗎？如果電流表的刻度準確且靈敏度良好，那么可不可以較準確地進行測量呢？（這個時候，我們可以直接根據(jù)歐姆定律來解決這個問題，即分別讀出S接a和b時，電流表的示數(shù)為I1和I2，則通過計算我們可以得到待測電阻Rx=RI2/I1，且這個時候與S先接a還是先接b沒有關系.）
三、尋找實驗規(guī)律，滲透數(shù)理思想
歐姆定律的實驗探究過程本身就體現(xiàn)了一種數(shù)理思想，要求從定性的結論，運用數(shù)學方法得出定量的關系式.因此，在以后的中考命題上，這種思想的體現(xiàn)可能是命題者關注的一個焦點.
例4某同學想探究導電溶液的電阻是否與金屬一樣，也與長度和橫截面積有關.于是他設計了實驗方案：首先他找來幾根粗細不同的乳膠管，按要求剪下長短不同的幾段.并在其中灌滿質量分數(shù)相同的鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱.將鹽水柱分別接入電路中的A、B之間.閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，讀出電流表和電壓表的示數(shù)，并記錄在表格中，如下表：
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請解答下列問題.
（1）通過對實驗序號_______或_______的數(shù)據(jù)處理，我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導電溶液柱的橫截面積成_______.（填“正比”或“反比”）
（2）通過對實驗序號1、4的數(shù)據(jù)處理，我們可以看出導電溶液的電阻與金屬一樣，電阻的大小與導電溶液柱的長度成_______.（填“正比”、“反比”）
（3）請?zhí)顚懕砀裰形从涗浀膬蓚€數(shù)據(jù).
（4）對于實驗序號6，開關閉合，若保持滑動變阻器滑片P不動，將乳膠管拉長，則電流表的示數(shù)將_______；電壓表示數(shù)將_______.（填“變大”、“變小”或“不變”）
解析這是典型運用自己探究得到的結論解答相關問題的一類題型，要求同學們對整個知識點有一定的駕御能力.實驗中測得的是電流和電壓，而問題是與電阻有關，因此我們先應運用歐姆定律求出相應的電阻值，再進行分析（這是試題的一種創(chuàng)新）.
我們對1、3、4、5組數(shù)據(jù)的處理得出R1=3Ω，R3=1.5Ω，R4=6Ω，R5=4Ω.運用控制變量的思想，由實驗1和3，或4和5，很容易得出導電溶液的電阻與導電溶液柱的橫截面積成反比；由實驗1和4可以看出，導電溶液的電阻與導電溶液柱的長度成正比.
論文關鍵詞：解題思路,物理規(guī)律,物理概念
解物理題一般來說是根據(jù)題目敘述的物理情景和已知條件，運用某個物理規(guī)律或幾個規(guī)律去求出待求量的答案。因此解題思路應該從物理規(guī)律中去尋找。從物理規(guī)律本身的分析中引出解題思路，是形成解題思路的基本方法。物理規(guī)律通常用一個數(shù)學公式表述，這個數(shù)學公式表述了有關物理量之間的數(shù)值關系，稱之為某某定律、定理。從定律、定理中找解題思路，就要求分析定律中涉及的每一個物理量的意義和各物理量之間的相互關系。這不但有利于加深對物理概念、物理規(guī)律的理解，也有利于抽象思維能力的提高。
現(xiàn)舉例說明上述觀點。
牛頓第二定律是質點動力學的核心規(guī)律，動量定律、動能定理均可從牛頓第二定律導出。所以牛頓第二定律及其導出規(guī)律在解質點動力學問題中占有極其重要的地位。當各量都取國際單位制時，牛頓第二定律的數(shù)學表達式為F合=ma，公式中F合這一項涉及具體的性質力的規(guī)律，如萬有引力定律，庫侖定律等，涉及力的合成分解，以及矢量運算遵循的平行四邊形法則。a這一項涉及勻變速直線運動和勻速圓周運動等運動學方面的有關規(guī)律。所以全面掌握牛頓第二定律就掌握了力學中涉及的大多數(shù)規(guī)律和法則。
牛頓第二定律反映的是物體在力的作用下如何運動的問題，所以應用牛頓第二定律時，首先必須明確研究對象，即確定研究主體，并將其從周圍環(huán)境中隔離出來（所謂隔離體法）。隔離體法在處理連結體問題時，在大多數(shù)情境中是必不可少的，如果取連結體的整體，則仍然是一個確定研究主體的問題。研究主題確定了，公式中的m這一項就定了；第二步即對研究主體進行受力分析，是F合這一項的要求，只有對物體進行正確的受力分析，才能確定其所受的合力；第三步，分析研究主體運動狀態(tài)的變化，從而由運動學規(guī)律確定a；第四步，建立牛頓定律的方程，隨后就是解方程和討論結果了。
綜上所述，應用牛頓第二定律解題的四個步驟，不是人為的強加于學生的模式，而是應用牛頓第二定律公式F合=ma本身的需要，這就是由物理規(guī)律本身去找解題思路的道理。
再舉一個電學的例子。、
歐姆定律I=是電學中一個最基本的公式，使用中要注意式中各量的值確屬同一電路或電阻，也就是確屬同一研究對象，即U是研究對象兩端的電壓，R是研究對象的阻值，I是流過研究對象的電流，防止張冠李戴。
我們舉一個實例：如圖，已知E=2V，r=0.5Ω,R1=2Ω,R2=3Ω,求A、B之間和A、C之間的電壓。
分析：對整個閉合電路，由閉合電路歐姆定律，得：
I= (1)
隔離A、B之間的外電路，由部分電路歐姆定律，有
UAB=IRAB=I[] (2)
隔離R3，有
I3= (3)
對節(jié)點A，有 I=I1+I3 (4)
隔離R1,有 UAC=I1R1 (5)
由（1）--（5）式，代入數(shù)據(jù)，得出
UAB=1.5V
UAC=0.5V
由此可以看出，在電路問題中，所謂整體，是指具有共同的干路電流的整個電路；所謂隔離，是指對電路的某一部分或某一元件進行研究，聯(lián)系各部分電路或元件的是連接處的電壓和電流，它們之間的關系由串并聯(lián)的電流、電壓的基本關系確定；歐姆定律既適用于電路整體，也適用于某一部分電路，即電學問題也存在研究對象問題。在研究對象確定好以后，再對確定對象進行有關的物理量分析，從而代入恰當?shù)奈锢矸匠踢M行計算和討論。
可見，解題思路是在分析物理規(guī)律中找出的，解題步驟是應用物理規(guī)律的客觀需要。嚴格按照由物理規(guī)律本身得出的解題步驟，即用有序思路去解決每一個具體的物理問題，正是為了訓練正確的思維方式，提高分析問題的能力，這無疑有助于克服解物理問題時無從下手的困難，有助于克服解題時思維混亂的無序狀態(tài)。
因此，為了有效地提高學生的思維素質和多方面的能力，應當從最基本之處著手，也就是讓學生實實在在地準確地理解和掌握物理概念和物理規(guī)律的內(nèi)涵、意義、相互關系、適用條件以及應用中應注意的問題等，并引導學生去思考、討論、分析、比較、歸納、總結所學的物理知識，從而逐漸領會和掌握物理學的思想、觀點和方法。果能如此，學生就不會被動地在茫茫題海中苦苦追求，而能看清物理知識的經(jīng)緯，有目的主動巡游。其實這種從規(guī)律中引出方法的觀點，不但對解決問題、應試有用，對未來大學的學習，甚至在大學以后的工作、生活中也有普遍的意義。
此類題目的特點往往是：題目給出電路圖，電路中一般含有一個或兩個電阻（或燈泡），滑動變阻器一個，電壓表、電流表若干。當滑動變阻器滑片移動時，讓學生去判斷電流表、電壓表的示數(shù)如何改變。
根據(jù)電路元器件連接方式，把此類問題歸為簡單電路和復合電路兩類進行分析。
一、簡單電路（用電器與滑動變阻器純串聯(lián)或純并聯(lián)）
1.純串聯(lián)
如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時，各表示數(shù)如何變化？
[分析]：在此題中，電阻、滑動變阻器三者串聯(lián)，I=I1=I2，R=R1+R2。。當滑片向左移動時，R2變大，R1不變，R變大，根據(jù)歐姆定律I=■，電源電壓U不變，I應減小，I1、I2均減小，再根據(jù)歐姆定律U1=I1R1可知U1減小，最后根據(jù)U=U1+U2知道U2增大。
[結果]：安培表示數(shù)減小，伏特表1示數(shù)減小，伏特表2示數(shù)增大。
2.純并聯(lián)
如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數(shù)如何變化？
[分析]：由于電阻和滑動變阻器并聯(lián)，故U=U1=U2，伏特表示數(shù)為電源電壓保持不變，當滑片向左移動時，R2變大，R1不變，根據(jù)■=■+■，則R變大,根據(jù)歐姆定律I=■知I應減小。而R1電阻、電壓均不變，故I1不變。再根據(jù)I=I1+I2知I2應減小。
[結果]：安培表示數(shù)減小，伏特表示數(shù)不變，安培表1示數(shù)不變，安培表2示數(shù)減小。
二、復合電路（滑動變阻器與用電器串并聯(lián)混聯(lián)）
1.滑動變阻器在干路中，兩電阻并聯(lián)
如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數(shù)如何變化？
[分析]：此種情況由于R1、R2電阻都不變，可將兩電阻并視為一個電阻，它們兩端的電壓相同，故它們電流變化方向是相同的。這樣此題思路就同純串聯(lián)電路一樣。
[結果]：安培表示數(shù)減小，伏特表1示數(shù)減小，伏特表2示數(shù)增大，安培表1示數(shù)減小，安培表2示數(shù)減小。
2.滑動變阻器在支路中
如圖，當滑動變阻器滑片向左滑動時,各表示數(shù)如何變化？
[分析]：此種情況較為復雜。由于R1、R2并聯(lián)，所以它們兩端電壓相等為U1，且U=U1+U3，I=I1+I2。當滑片向左移動時，R2變大，導致電路總電阻R增大，根據(jù)歐姆定律I=■，電源電壓U不變，I應減小，對于R3，再根據(jù)歐姆定律U3=IR3可知U3減小,再根據(jù)U=U1+U3知道U1增大，從而得到I1增大，最后根據(jù)I=I1+I2知道I2減小。
[結果]：安培表示數(shù)減小，伏特表1示數(shù)增大，伏特表3示數(shù)減小，安培表1示數(shù)增大，安培表2示數(shù)減小。
一、兩表的變化
例1 如圖1中電源電壓保持不變，R2為定值電阻。開關S閉合后，以下說法正確的是（ ）。
A. 滑片P向右移動，表A示數(shù)變小，表V示數(shù)變小
B. 滑片P向右移動，表A示數(shù)變大，表V示數(shù)變大
C. 滑片P向左移動，表A示數(shù)變小，表V示數(shù)變大
D. 滑片P向左移動，表A示數(shù)變大，表V示數(shù)變小
解析：滑片P向右移動時，滑動變阻器R1的阻值變大，電路中的總電阻變大，電源電壓不變，根據(jù)公式I=■可知，電路中的電流變小，R2的阻值不變，由U2=I2R2可知這時R2兩端的電壓變小。則電流表、電壓表的示數(shù)均變小。同理，若滑片P向左移動，電流表、電壓表的示數(shù)均變大。故正確選項為A。
答案：A
點撥：本題考查了同學們對電路電阻發(fā)生變化時，相應電表示數(shù)變化對應關系的掌握程度，并能熟練運用歐姆定律解決問題。這一考點是中考考查頻率最高的考點之一。電路中電表的示數(shù)變化問題主要有兩種類型：一類是由于開關的斷開或閉合，引起電路中各物理量的變化；另一類是由于變阻器滑片的移動，引起電路中各物理量的變化。這類問題的解題思路應先認清電路的連接形式，然后分清電流表和電壓表在測誰的電流和電壓，再根據(jù)電路總電阻的變化，運用歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點，來分析電流表和電壓表示數(shù)的變化。
二、開關與電路變化
例2 如圖2 所示電路，電源電壓恒定不變，R1、R2為兩個定值電阻，其阻值不隨溫度變化。當閉合開關S1，斷開開關S2、S3時，電流表的示數(shù)為3A；當閉合開關S1和S2，斷開開關S3時，電流表的示數(shù)為5A；當閉合開關S3，斷開S1、S2時，電路的總電阻為R3，則R1與R3之比為（ ？搖）。
A. 5∶2？搖 B. 2∶5
C. 5∶3 D. 3∶5
解析：當閉合開關S1，斷開開關S2、S3時，只有電阻R1接在電源的兩端，電流為3A，則R1=■；閉合開關S1和S2，斷開開關S3時，R1與R3并聯(lián)，故通過R2的電流I2=I-I1=5A-3A=2A，R2=■=■。當閉合開關S3，斷開S1、S2時，R1與R2串聯(lián)，R3=R1+R2=■+■=■。所以R1 ∶ R3=■ ∶ ■=2 ∶ 5。
答案：B
點撥：開關在電路中的作用，除使整個電路接通或斷開外，還可以改變電路結構和使部分電路形成短路。本題的三個開關處在不同狀態(tài)時，形成了三個不同的電路：①只有R1接在電路中；②R1與R2并聯(lián)接在電路中；③R1與R2串聯(lián)接在電路中。只有根據(jù)題意，認清電路結構，才能運用串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律解題。
三、實驗探究
例3 要測出一個未知電阻Rx的阻值。現(xiàn)有量程適當?shù)碾妷罕?、電流表各一只，已知阻值為R0的電阻一只，以及電源、若干開關和導線。請根據(jù)以下要求設計兩種測量Rx阻值的方法。要求：
（1）電流表、電壓表、已知阻值的電阻R0三個器材，每次只能選用兩個；
（2）測量器材在一種方法中可以使用兩次（即可以測出電路中兩個不同部分的值）；
（3）將實驗電路圖、測量的物理量及RX的表達式分別填入下表。
解析：要測出Rx的阻值，由公式Rx=■知，必須設法直接或間接測出Ux、Ix。
方法一：電路如圖3所示，閉合開關S，測出Rx兩端電壓Ux和通過Ix的電流Ix，則Rx=■。
方法二：電路如圖4所示，閉合開關S，用電壓表分別測出RX兩端電壓Ux和R0兩端電壓U0，則Rx=■R0。
點撥：這是一道測未知電阻的電路設計題，此題解法較多，要求同學們根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的特點，進行電路設計。這類考題考查的知識面大，層次也深，不但實驗的基本項目要考查，而且還要考慮器材的規(guī)格和性能以及在實驗中起的主要作用，有實驗電路圖或實物圖的連接、電路故障的判斷等，實驗中往往同時使用電學的三大儀器——電流表、電壓表和滑動變阻器。因此是近幾年各地中考的熱點，考查的重中之重，出題形式也靈活多樣。
四、綜合應用
例4 小雯設計了一個測量物體重力的“托盤秤”，如圖5所示是原理示意圖，其中的托盤用來放置被測物體，OBA是可繞O點轉動的杠桿，R1是壓力傳感器（其電阻值會隨所受壓力大小而變化，變化關系如下表），R0為定值電阻，為顯示重力大小的儀表（實質是一個量程為0～3 V的電壓表）。已知OB ∶ OA=1 ∶ 2，R0=100 Ω，電源電壓恒為3 V（忽略托盤、杠桿及壓桿的重力）。
（1）托盤上沒放物體時，壓力傳感器R1的電阻值是？搖？搖 ？搖？搖Ω。
（2）當托盤上放被測物體時，電壓表的示數(shù)如圖6所示，則此時壓力傳感器R1上的電壓是多少？
（3）第（2）題中被測物體的重力是多少？
解析：（1）由表中壓力與電阻的關系可知，當托盤上沒放物體，即壓力為0時，R1的電阻值是300 Ω。
（2）由圖可知，R0和R1串聯(lián)，電壓表顯示加在R0兩端的電壓U0，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓關系知，加在R1兩端的電壓為：U1=U-U0=3 V-2 V=1 V。
（3）根據(jù)串聯(lián)電路的電流規(guī)律及歐姆定律，I1=I0=U0/R0=2 V/100 Ω=0？郾02 A，R1=U1/I1=1V/0？郾02 A=50 Ω
查表得：F=250 N
由杠桿平衡條件可知GlOB=FlOA
G=■=■=500 N
關鍵詞：理論知識與技能訓練一體化；學生分組；實驗報告
中圖分類號：712?搖 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）05-0220-02
電工技能實驗課的教學目的在于培養(yǎng)學生的基本操作技能，開發(fā)學生的探究能力、思維能力和創(chuàng)新能力；課堂上要求學生根據(jù)實驗目的設計實驗電路，選擇儀表，確定實驗步驟，測取實驗數(shù)據(jù)，并能對數(shù)據(jù)進行分析研究，總結結論。本文以驗證歐姆定律的內(nèi)容為例，淺析采用理論知識與技能訓練一體化上好電工技能實驗課的教學方法。
一、預習
在準備過程中，帶領學生復習歐姆定律的內(nèi)容，設定本次實驗目的、方法和步驟，明確實驗過程中應注意的問題，并按照實驗目的設計記錄數(shù)據(jù)用的表格。同時根據(jù)實驗內(nèi)容設置若干探究、擴展認知的問題，用于開拓學生思維，有利于實驗的順利進行。
例如歐姆定律的實驗目的是驗證電壓U、電流I和電阻R三者之間的關系，即電阻R的伏安特性。導體中的電流I與導體兩端的電壓U成正比，與導體的電阻R成反比，公式I=U/R。在準備過程中，設置問題為：某同學認為，由公式R=U/I可知，在一段導體上所加的電壓越大，這段電阻就越大，這種認識對嗎？為什么？
二、實驗的過程
為了提高實驗的效率，保證實驗安全，有序的進行，實驗過程按以下步驟進行：
1.學生分組。實驗以小組為單位進行，每組4人，明確每個人在實驗過程中接線、控制負載、調(diào)節(jié)電壓或電流、記錄實驗數(shù)據(jù)等分工工作，在時間允許情況下，調(diào)換組員的分工，重復實驗。
2.選擇器材。實驗時領用實驗元器件和儀表，熟悉它們的參數(shù)、結構、功能和注意事項等，這些能幫助學生構建電路，分析原理，進行實驗。
如歐姆定律實驗用到的元器件和儀表包括：直流穩(wěn)壓電源1臺、直流電壓表（0～15V～30V）1只、直流電流表（0～2.5A～5A）1只、單刀單擲開關1個、萬用表一只、電阻若干。其中電源的輸出電壓是可以調(diào)節(jié)的，調(diào)整范圍（0～10V）；電壓表與電阻R并聯(lián)，用來測量被測電阻R兩端的電壓；電流表與電阻R串聯(lián)，用來測量被測電阻R中流過的電流。儀表在測量的過程中應放置最大量程上，觀察指針的擺動情況，指針的擺動的幅度不能太小，也不能滿偏超過量程。
3.按圖接線，通電觀察。接線必須在切斷電源的情況下進行。依據(jù)（圖1）電路圖，把元器件連接好。接線過程中力求簡單，在完成電路功能的情況下，導線用得盡可能少；同時為了查找線路方便，每根功能相同或相近的線路可用顏色相同的導線和插頭，也可以用套管給每根線加上編號。
接線完成后，經(jīng)指導教師檢查線路無誤后，方可接通電源。改變直流穩(wěn)壓電源的輸出值，學生如實記錄各儀表的數(shù)值填入表中。實驗中，人體不能接觸帶電線路。
4.整理數(shù)據(jù)和器材。在實驗前學生應該根據(jù)公式計算所測數(shù)據(jù)值。變換輸入信號的大小，如實記錄各個儀表讀數(shù)。多測幾組數(shù)據(jù)，求出平均值。各組所測的數(shù)據(jù)可能有存在誤差，但總的變化趨勢是一定的（圖2）。
根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，以電壓U為橫坐標，電流I為縱坐標，表示電阻R的U/I關系的曲線，稱為伏安特性曲線。由于在實驗中，我們用到的是阻值不變的電阻元件，其伏安特性是線性的。通過發(fā)現(xiàn)可以看出，當穩(wěn)壓電源輸出9V、7V、5V時，電阻R＝50Ω測出的電流值也是按一定規(guī)律變化，與我們用歐姆定律計算出來的值基本一致。
實驗完畢后，切斷電源，學生將所測數(shù)據(jù)交給指導教師審閱，經(jīng)老師認可后拆線，把所有的元器件、儀表等整理好，放在指定位置處。
三、設置問題
在學生完成實驗后，可以根據(jù)實驗設計思考題，增強學生對實驗的認識和理解。使學生做到理論聯(lián)系實際，提高學生運用知識的能力，達到實驗課的教學目的。
四、實驗報告
實驗報告是根據(jù)實驗目的，電路圖的工作原理、測取的數(shù)據(jù)及實驗中觀察和發(fā)現(xiàn)的問題，經(jīng)過分析研究后寫出對的實驗結論。實驗報告應包括以下內(nèi)容：
1.實驗名稱、專業(yè)、班級、姓名和實驗日期等。
2.列出實驗中所用元器件的名稱及編號、實驗時的電路圖、儀表及其儀表量程。
3.以表格的形式對數(shù)據(jù)進行整理和計算。