時間：2023-07-19 17:12:02
導語：在歐姆定律發現過程的撰寫旅程中，學習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秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
一、將定值電阻改用電阻箱進行實驗
絕大部分老師在進行蘇科版歐姆定律實驗教學時常常有這樣的一個困惑，定值電阻標有10歐姆，在進行實驗時定值電阻的阻值卻不準確，給歐姆定律實驗帶來了一些不必要的麻煩。我認為定值電阻不準確的原因是：定值電阻出廠時是很精確的，但是由于學校購置后存放在實驗室的條件不好，另一方面定值電阻存放時間過長，現在實驗室中的定值電阻還是八十年代的產品。所以有些定值電阻的接線柱上面已氧化，電阻線也發生了化學變化，常見的10歐姆的電阻只有8歐姆左右。學校的實驗經費有限，不可能每年都購買新的定值電阻。另外在研究電流與電阻的關系時，要多次改變定值電阻的阻值，多次改變所連的電路，浪費了許多實驗時間。為此我嘗試用電阻箱來代替定值電阻進行實驗，效果顯著。一方面電阻箱電阻線在箱內，不易氧化。另一方面電阻箱內電阻的精確度高，一般實驗室用的J2362-1電阻箱的誤差為0.1歐姆，大大高于定值電阻的精確度。另外在進行研究電流與電阻的關系時，要多次改變定值電阻的阻值，利用電阻箱進行實驗就不必重復拆線連線，節省了許多實驗時間，大大提高了課堂效率，讓學生在課堂上有更多的時間來提高自己的知識技能。
二、電源由干電池組改為學生電源
這個探究歐姆定律的實驗在書本上用干電池組進行學生實驗，但是使用時由于干電池使用時間較長，干電池內部會發生化學變化，干電池的電阻會發生變化，對實驗的操作會產生影響。即使用了三節干電池，定值電阻兩端的電壓不一定達到3伏。另外從環保的角度分析，一學期電學內容的學習，學生至少要進行三次電學學生實驗。如果大量使用干電池作為電源進行實驗，一個中等規模的初級中學會產生一千多個廢舊電池，一方面大量浪費了學校有限的辦公經費，另一方面學校對廢舊電池處理不當，對周圍環境會產生嚴重影響。綜合上述考慮，我認為用學生電源來替代干電池，學生電源干凈污染少，還可以避免干電池內阻對實驗的影響。當然學生電源并不是沒有缺點，學生電源如果使用不當對人身安全有危險。我認為今后物理老師進行電學物理實驗時，盡可能使用學生電源，只要安全措施恰當，學生電源是進行歐姆定律和其他電學實驗最好的電源選擇。
三、導線由接線端帶叉口的導線改為兩端是鱷魚夾的導線
學生在進行歐姆定律實驗時連七根線，學生在連接電路時，經常不能捏緊螺母，造成接觸不良，實驗效果較差，為了提高學生做歐姆定律實驗的效率，我校在進行歐姆定律實驗時，用鱷魚夾來代替帶叉口的導線。可節省連接導線的時間，我做過調查，學生用鱷魚夾代替帶叉口的導線連接電路后，連接歐姆定律實驗電路圖的時間大大的提高了。另一方面連接電路的成功率由原來的50％提高到80％左右，減少了一些不必要的檢修時間。節省了實驗操作時間，增加了學生進行探究的時間。另外為了提高實驗的精確度鱷魚夾最好用銅制，導線改用較粗的銅導線，在導線與鱷魚夾連接處應用錫焊或銀焊，這樣導線與鱷魚夾不易脫落。焊接處應加一根橡膠管加以保護，這樣同學們在使用時不易折斷，盡可能提高實驗的成功率和精確度。有些老師認為實驗存在誤差可以證明實驗的真實性，其實這種觀點是不科學的，在以前實驗環境較差、實驗器材精確度不高，在這種情況下誤差較大也是正常的。但是現在無錫地區經濟基礎較好，各校都在進行現代化實驗改造或已經完成現代化實驗改造。如果此時實驗誤差較大，這與物理老師的嚴謹，對科學的一絲不茍的精神是不相符的。
四、數據處理時采用整數
【關鍵詞】物理；歐姆定律；問題；解題思路
歐姆定律是高中物理電學部分的核心內容，也是高考的重難點內容，同時歐姆定律掌握的好壞會直接影響我們的考試成績，因此要多用時間將這塊知識進行鞏固，以取得更高的分數。
1在歐姆定律的學習中常遇到的問題
1.1歐姆定律的使用范圍問題
在電路的實驗過程中，我會出現忽略導線，電子元件與電源自身的電阻，將整個電路視為純電阻電路的問題。而歐姆定律通常只適用于導電金屬和導電液體，對于氣體、半導體、超導體等特殊電路元器件不適用，但我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說線性材料鎢制成的燈絲應是線性元件，但實踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，本人為了弄清這里的問題，向老師進行了請教并查閱了相關資料，許多資料上說歐姆定律的應用有“同時性”與“歐姆定律不適用于非線性元件，但對于各狀態下是適合的”。但我自身總覺得這樣的解釋難以接受，有牽強之意，即個人理解為既然各個狀態下都是適合的，那就是適合整個過程。
1.2線性元件的存在問題
通過物理學習我們會發現材料的電阻率ρ會隨其它因素的變化而變化（如溫度），從而導致導體的電阻實際上不可能是穩定不變的，也就是說理想的線性元件并不存在。而在實際問題中，當通電導體的電阻隨工作條件變化很小時，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。
1.3電流，電壓與電阻使用的問題
電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念，也是我最容易混淆的內容。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流，而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，另外，歐姆定律只是用來研究電路內部系統，不包括電源內部的電阻、電流等，在學習歐姆定律的過程中，電流表、電壓表、導線等電子元器件的影響常常是不考慮在內的，而對于歐姆定律的公式I=UR，I、U、R這三個物理量，則要求必須是在同一電路系統中，且是同一時刻的數值。
2歐姆定律學習中需要掌握的內容
本人在基于電學的基礎之上，通過對歐姆定律的解題方式進行分析，個人認為我們需掌握以下內容：了解產生電流的條件；理解電流的概念和定義式I=q/t，并能進行相關的計算；熟練掌握歐姆定律的表達式I=U/R，明確歐姆定律的適用條件范圍，并能用歐姆定律解決相關的電路問題；知道什么是導體的伏安特性，什么是線性元件與非線性元件；知道電阻的定義和定義式R=U/I；能綜合運用歐姆定律分析、計算實際問題；需要進行實驗、設計實驗，能根據實驗分析、計算、統計物理規律，并能運用公式法和圖像法相結合的方法解決問題。
3歐姆定律的解題思路及技巧
3.1加深對歐姆定律內容的理解
在歐姆定律例題分析中，我們比較常見的問題是多個變量的問題，以我自身為例，由于物理理解水平有限，且電壓、電流、電阻的概念比較抽象，所以學習難度較大，但我通過相關教學短片的學習，將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障，電阻越大路越不好走，電阻越小通過速度則快”的方式，明白了電阻是導體自身的特有屬性，其大小是受溫度、導體的材料、長度等各方面因素影響的，與其兩端的電壓跟電流的大小無關，并且明白了電阻不會隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時我們每一個人都知道對于不同的習題，解決步驟都是不相同的，雖同一問題會有不同的解題方法，但總是離不開歐姆定律這個框架。因此對于一些與電學有關的知識，我一般會利用歐姆定律解決電生磁現象與電功率計算問題。例如：某人做驗時把兩盞電燈串聯起來，燈絲電阻分別為R1=30Ω，R2=24Ω，電流表的讀數為0.2A，那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少？我可以根據兩燈串聯這一關建條件，與U=IR得出：U1=IR1=0.2A×30Ω=6V，U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V，故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結論。
3.2利用電路圖進行進行計算
在解有關歐姆定律的題時，以前直接把不同導體上的電流、電壓和電阻代入表達式I=U/R及導出式U=IR和R=U/I進行計算，并把同一導體不同時刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達式及導出式進行計算，因此經常混淆，不便于分析問題。通過后期老師給予我的建議，在解題前我都會先根據題意畫出電路圖，并在圖上標明已知量、數值和未知量的符號，明確需分析的是哪一部分電路，這部分電路的連接方式是串聯還是并聯，以抓住電流、電壓、電阻在串聯、并聯電路中的特征進行解題。同時，我還會注意開關通斷引起電路結構的變化情況，并且回給“同一段電路”同一時刻的I、U、R加上同一種腳標，其中需注意單位的統一與電流表、電壓表在電路中的連接情況，以及滑動變阻器滑片移動時電流、電壓、電阻的變化情況。
3.3利用電阻進行知識拓展
本著從易到難的原則，我們可從一個電阻的問題進行計算，再擴展到兩個電阻、三個電阻，逐漸拓寬我們的思路，讓自己找到學習的目標以及方法。比如遇到當定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變為U2，電路中的電流由I1增大到I2，這個定值電阻是多少的問題時，我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI?R得到電阻的值，而當難度增加由一個電阻變為兩個電阻時，定值電阻與滑動變阻器串聯在電壓恒定的電源兩端，電壓表V1的變化量為ΔU1，電壓表V2的變化量為ΔU2，電流表的示數為ΔI，在這樣的問題上可將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值，就可簡化許多變量問題的計算。當變量變為三個電阻時難度會進一步的增大，我起初認為這是一項不可能完成的任務，所以放棄了這類題，而在經過詢問成績優秀的同學時，才知道可將三個電阻盡量化為兩個電阻，通過電壓表與電流表的位置將電阻進行合并，以此簡化題目。
4總結
簡言之，歐姆定律是物理教材中最為重要的電學定律之一，是電學內容的重要知識，也是我們學習電磁學最基礎的知識。當然，對于歐姆定律的學習與解題方法，自然不止以上所述方法，因而在具體的學習中，我們要立足于自身實際學習情況來進行方法的選取，突破重難點知識，以找到更好的解題思路。
參考文獻：
[1]高飛.歐姆定律在串并聯電路中的應用技巧[J].才智，2009（27）
一、建模的理論基礎及過程
1.電功知識
學生在電功知識的學習過程中，已經知道電流做功的過程實質上就是電能不斷轉化為其它形式的能的過程，同時知道了電流做功的多少即電功的大小，跟下面這三個因素的大小有關：電壓U、電流I、時間t，計算公式為W=UIt，并且，對運用這個公式計算出的結果，學生們也能理解成電能轉化為其它形式能之和的一個總量。
2.焦耳定律
電流通過導體會產生熱量，這個熱量的多少，跟電流I、電阻R、時間t有關，計算公式為Q=I2Rt，這就是焦耳定律。由這個定律計算出的數值，物理老師要引導學生把它理解為僅是電流做功轉化為內能的一部分，為下面進行歐姆定律成立條件的理論模型構建做好鋪墊。
3.引線搭橋之一
老師：當電流通過電扇時，電流在做功過程中會將電能轉化為哪些形式的能呢？
學生：機械能和內能。
老師：此時電功W與內能Q誰大誰小呢？
學生：電能W大于內能Q，即W>Q。
老師：將上式W>Q中的W和Q，分別用公式W=UIt，Q=I2Rt進行替換，不就成了UIt>I2Rt嗎？請同學們注意觀察這個不等式它是不是一個最簡式？
學生：不是。
老師：請同學們化簡，并研究一下化簡后所得的新的不等式會給我們怎樣的啟示？
學生：不等式兩邊同時約去It這個正數值，不等號的方向仍不會改變，即U>IR，這與我們前面學習過的歐姆定律I=不相符合。這就表明前面我們所學的歐姆定律，其成立是有條件限制的，這個限制條件為什么教科書的前前后后都沒有說明呢？難道說我們找到了一個教科書上應該有的卻不曾有的“新發現”？同學們興奮不已，教室里的氣氛頓時活躍了起來。
老師：同學們，你們的分析是有根有據的，做出歐姆定律成立是有條件的，判斷也是正確的。因為我們所依據的物理公式W=UIt、Q=I2Rt，電扇工作時電能轉化為機械能和內能的物理事實，以及運用不等式進行變形的數學知識都正確無疑。
老師：接下來我們就自然要追問：什么條件下U=IR呢？這個條件也就是歐姆定律成立的限制條件，請同學們再接再厲。
4.引線搭橋之二
老師：當電流通過哪種或哪類用電器做功時，它們兩端的U才會等于流過的電流I與其自身的電阻R的乘積呢？請從電能轉化的角度，列舉實例進行分析。
學生：電流通過電飯煲、電水壺、電熨斗等用電器做功時，電能會全部轉化為內能，即有W=Q。再將此式中的W和Q，分別用公式W=UIt，Q=I2Rt進行替換，得UIt=I2Rt，最后化簡得U=IR。
老師：請同學們在你們的筆記本上寫出這個理論的推導過程，好嗎？
學生：對電飯煲、電水壺、電熨斗有W=Q
UIt=I2Rt 則U=IR
電能全部轉化為內能的用電器，歐姆定I=就一定成立。
二、建模的功效
1.正確理解和區分電功或電熱計算公式的多樣性
對于電能全部轉化為內能的用電器來說，U=IR，W=UIt都成立，因此，在計算電功W=UIt公式的四個量中，除時間t這一個物理量外，其它的三個物理量電壓U、電流I、電阻R，任一個量可由公式U=IR用另外兩個量求出，所以，可推出W=UIt=I2Rt=t三個計算公式，同理可得Q=UIt=I2Rt=t。而對于電扇、電動機等這類用電器，由于U>IR，計算電功只能用W=UIt，計算電熱只能用Q=I2Rt了。
2.減輕學生在學習過程中理解和記憶知識所造成的心理負擔，增強學生學習物理知識的理論水平和理解能力
比起借用“純電阻”這個初中學生根本模糊不清的物理概念來理解和區分電功和電熱計算公式的多樣性來說，學生少吃了一知半解的虧，并且能在老師的引導下，從自己所理解的電功和電熱的計算公式中，經歷發現兩者的區別和聯系的數理推導過程，于自然的融合中，增強了學生的理論水平，深化了學生理解知識的能力。
3.為初中教師鉆研教材、用好教材提供了一種方向
易錯點一：對歐姆定律變形公式的誤解
例根據歐姆定律公式I=，可變形得到R=。對此，下列說法中正確的是（）
A． 導體電阻的大小跟導體兩端的電壓成正比
B． 導體電阻的大小跟導體中的電流成反比
C． 當導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零
D． 導體電阻的大小跟導體兩端的電壓和通過導體的電流無關
典型錯誤一根據R=，認為導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，因此選擇A。
典型錯誤二根據R=，認為導體的電阻與通過導體的電流成反比。因此選擇B。
錯因分析歐姆定律研究的是電流與電壓和電阻的關系，其變形式R=只是提供了計算電阻的一種方法，并不能理解為導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，與通過導體的電流成反比。
正確答案因為導體的電阻是由導體自身因素（材料、長度、橫截面積、溫度等）來決定的，而不受外因（導體兩端電壓和通過導體的電流）影響，所以應選D。
易錯點二：對歐姆定律同一性和同時性的忽視
例有一個電鈴，它的電阻是10 Ω，在正常工作時，它兩端的電壓應該是6 V。但我們手邊現有的電源電壓是8 V，要把這個電鈴接在這個電源上，并使它正常工作，應怎么辦？
典型錯誤要把這個電鈴接在這個電源上，并使它正常工作，應給它串聯一個電阻。
因為通過電鈴的電流I== A=0.6 A，
又因為電阻跟電鈴串聯，
所以通過電阻的電流I=I=0.6 A，
因此，串聯一個電阻為R== Ω=13.3 Ω。
錯因分析造成錯解的原因是在應用歐姆定律時，沒有注意同一性和同時性。錯解中的最后一步：R=中，U、I代入的數值是總電壓和總電流，求出的電阻R應該是總電阻。
正確答案根據歐姆定律有：通過電鈴的電流I== A=0.6 A，
又因為電阻跟電鈴串聯，
所以通過串聯電路的電流I=I=0.6 A，
因此，總電阻R== Ω=13.3 Ω。
又因為R=R+R，
所以串聯一個電阻為R=R－R=（13.3－10） Ω=3.3 Ω。
易錯點三：對控制變量法的誤解
例小剛用圖1所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是（）
A. 記錄電流表和電壓表的示數
B. 將變阻器滑片適當向左移動
C. 將變阻器滑片適當向右移動
D. 適當增加電池的節數
典型錯誤電源電壓不變，改變電阻，記錄電流大小，從而找出電流跟電阻的關系，選A。
錯因分析沒有正確理解控制變量法。
正確答案在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后，為了探究“一段電路中電流跟電阻的關系”，必須保持A、B兩點間的電壓不變。此時由于總電阻變大，總電流變小，因此滑動變阻器兩端的電壓變小，由串聯電路電壓關系可知A、B兩點間（一段電路）的電壓變大。要想繼續實驗，接下來應該使A、B兩點間的電壓減小到原來的值。將變阻器滑片適當向右移動，使變阻器阻值增大，使電路電流減小。由U=IR可知，A、B兩點間的電壓才會變小，當達到原來的電壓值時，停止移動滑片，記錄此時的電流值。應選C。
易錯點四：對電路連接關系不清
例1如圖2所示，電路中的電源電壓保持不變。閉合開關后，將滑動變阻器的滑片P由圖中位置向a點移動的過程中，電表、、的示數變化正確的是（）
A. 的示數減小，的示數減小，的示數增大
B. 的示數增大，的示數減小，的示數增大
C. 的示數增大，的示數減小，的示數減小
D. 的示數減小，的示數增大，的示數減小
典型錯誤滑動變阻器的滑片P由圖中位置向a點移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，根據歐姆定律公式I=，電路中的電流減小。根據U=IR可知，滑動變阻器兩端電壓減小，因此的示數減小，燈泡兩端的電壓增大。選擇D。
錯因分析電壓表測量的是滑動變阻器兩端電壓U。滑動變阻器的滑片P由圖中位置向a點移動的過程中，滑動變阻器的阻值R變大，但同時電流I變小，根據U=IR無法判斷滑動變阻器兩端電壓大小的變化。
正確答案由圖2可知這是一個串聯電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓U，測量燈泡兩端的電壓U。滑動變阻器的滑片P由圖中位置向a點移動的過程中，滑動變阻器的阻值變大，根據歐姆定律公式I=，電路中的電流減小，因此的示數減小。再根據串聯電路中電流處處相等，通過燈泡的電流I=I，又燈泡的電阻R不變，根據U=IR可知，電壓U減小，因此的示數減小。由串聯電路電壓的關系，可知滑動變阻器兩端電壓U=U-U，因此的示數增大。應選C。
例2如圖3所示電路中，閉合開關后，將滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動過程中，圖3中電壓表和電流表的示數變化正確的是（）
A． 電壓表示數不變，電流表示數變大
B． 電壓表示數變小，電流表示數變大
C． 電壓表示數不變，電流表示數變小
D． 電壓表示數變大，電流表示數變小
典型錯誤滑動變阻器滑片P由a端向b端滑動過程中，電阻變大。根據U=IR可知，電壓變大，因此電壓表示數變大。再根據歐姆定律公式I=，電路中的電流減小，選擇D。
錯因分析電路連接關系不清，沒有注意到滑動變阻器與R串聯后再與R并聯的關系。
正確答案滑動變阻器與R串聯后再與R并聯，不管滑動變阻器阻值如何變化，都不會改變支路電壓。支路電阻的變化引起總電阻的變化，滑片P由a端向b端滑動過程中，滑動變阻器電阻變大，總電阻變大。根據歐姆定律公式I=，電路中的總電流減小，因此電流表示數減小。應選C。
易錯點五：對伏安法測電阻原理的誤解
例小剛同學想用電流表、電壓表測量一段電阻絲R的電阻，他已連接了部分電路，如圖4（a）所示。請你接著完成下列步驟：
（1）當電壓表示數為3.6 V時，電流表的示數如圖4（b）所示，這時電路中的電流是________A，電阻絲的電阻為_______Ω。并用筆畫線代替導線，將電路補畫完整。
（2）若將上面實驗中的定值電阻R換成小燈泡，在多次測電阻的過程中，發現當電壓表的示數增大時，電壓表與電流表示數的比值將________。
典型錯誤（1）題中連接圖時，滑動變阻器接線柱連入錯誤，電壓表、電流表正負接線柱及量程選錯，串、并聯錯誤。
錯因分析不清楚滑動變阻器及電表接入電路的要求。
正確答案滑動變阻器要保證“一上一下”兩個接線柱接入電路，有時還要考慮具體是下面哪一個接線柱接入電路。對于電表，要求電流從正接線柱流入負接線柱流出，且選擇符合題意的量程，保證電流表與被測對象串聯，電壓表與被測對象并聯。（1）0.3；12；電路圖如圖5所示。
典型錯誤（2）由伏安法測電阻原理R=可知，電流與電壓成正比，因此電壓表與電流表示數的比值不變。
錯因分析當電阻不變時，電流與電壓才成正比。電阻變化時，這種正比例關系就不成立了。
正確答案當電壓增大時，燈絲溫度升高，其電阻增大。由R=可知，電壓表與電流表示數的比值就是電阻，所以電壓表與電流表示數的比值將增大。
易錯點六：不關注歐姆定律的適用范圍――純電阻電路
例有一臺標有“220 V 1.1 kW”的電動機，線圈電阻為10 Ω，求它正常工作1 min放出的熱量。
典型錯誤由歐姆定律可知，
I== A=22 A，
再由焦耳定律得：
Q=I2Rt=222×10×60 J=2.904×105 J。
錯因分析歐姆定律只適用于純電阻電路。本題是含有電動機的非純電阻電路，求電流時不能使用I=。
正確答案通過線圈的電流I== A=5 A，
(一)知識目標
1、知道電動勢的定義.
2、理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關的電路問題.
3、知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和.
4、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題.
5、理解閉合電路的功率表達式.
6、理解閉合電路中能量轉化的情況.
(二)能力目標
1、培養學生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規律
2、理解路端電壓與電流(或外電阻)的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題.
3、通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養學生用多種方式分析問題能力.
(三)情感目標
1、通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生普遍聯系觀點
2、通過分析外電壓變化原因，了解內因與外因關系
3、通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒思想
4、知道用能量的觀點說明電動勢的意義
教學建議
1、電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎，在處理電動勢的概念時，可以根據教材，采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產生電勢差的大小，反映了電源做功的本領，由此引出電動勢的概念;也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內、外電路上電勢降落之和的結論.教學中不要求論證這個結論.教材中給出一個比喻(兒童滑梯)，幫助學生接受這個結論.
需要強調的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關，是由電源本生的特性決定的.
電動勢是標量，沒有方向，這要給學生說明，如果學生程度較好，可以向學生說明，做為電源，由正負極之分，在電源內部，電流從負極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向，即從負極指向正極.
2、路端電壓與電流(或外電阻)的關系，是一個難點.希望作好演示實驗，使學生有明確的感性認識，然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關系，務必使學生熟悉這個圖線.
學生應該知道，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此，用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內阻時，希望通過第五節的“思考與討論”，讓學生自己解決這個問題.
3、最后講述閉合電路中的功率，得出公式，.要從能量轉化的觀點說明，公式左方的表示單位時間內電源提供的電能.理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內阻上，其余部分輸出到外電路中.
教學設計方案
閉合電路的歐姆定律
一、教學目標
1、在物理知識方面的要求：
(1)鞏固產生恒定電流的條件;
(2)知道電動勢是表征電源特性的物理量，它在數值上等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓.
(3)明確在閉合回路中電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(4)掌握閉合電路的歐姆定律，理解各物理量及公式的物理意義
(5)掌握路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.
2、在物理方法上的要求：
(1)通過電動勢等于電路上內、外電壓之和的教學，使學生學會運用實驗探索物理規律的方法.
(2)從能量和能量轉化的角度理解電動勢的物理意義.
(3)通過對路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律的討論培養學生的推理能力.
(4)通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養學生用多種方式分析
二、重點、難點分析
1、重點：
(1)電動勢是表示電源特性的物理量
(2)閉合電路歐姆定律的內容;
(3)應用定律討論路端電壓、輸出功率、電源效率隨外電阻變化的規律.
2、難點：
(1)閉合回路中電源電動勢等于電路上內、外電壓之和.
(2)短路、斷路特征
(3)應用閉合電路歐姆定律討論電路中的路端電壓、電流強度隨外電阻變化的關系
三、教學過程設計
引入新課：
教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流.那么，導體中形成電流的條件是什么呢?(學生答：導體兩端有電勢差.)
演示：將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會看到什么現象?(小燈泡閃亮一下就熄滅.)為什么會出現這種現象呢?
分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導線產生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場力的作用是不能形成持續電流的.
教師：為了形成持續的電源，必須有一種本質上完全不同于靜電性的力，能夠不斷地分離正負電荷來補充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差，從而在導線中維持恒定的電流，能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時，電源中的非靜電力將不斷做功，從而把已經流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加.
板書：1、電源：電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置.它并不創造能量，也不創造電荷.例如：干電池是把化學能轉化為電能，發電機是把機械能、核能等轉化為電能的裝置.
教師：電源能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能，并且能夠提供恒定的電壓，那么不同的電源，兩極間的電壓相同嗎?展示各種干電池(1號、2號、5號、7號)，請幾個同學觀察電池上面寫的規格，發現盡管電池的型號不同，但是都標有“1.5V”字樣.我們把示教電壓表直接接在干電池的兩端進行測量，發現結果確實是1.5V.講臺上還擺放有手搖發電機、蓄電池、紐扣電池，它們兩端的電壓是否也是1.5V呢?(學生回答：不是)那么如何知道它們兩端的電壓呢?(學生：用電壓表直接測量)·
結論：電源兩極間的電壓完全由電源本身的性質(如材料、工作方式等)決定，同種電池用電壓表測量其兩極間的電壓是相同的，不同種類的電池用電壓表測量其兩極間的電壓是不同的.為了表示電源本身的這種特性，物理學中引入了電動勢的概念.
板書：2、電源電動勢
教師：從上面的演示和分析可知，電源的電動勢在數值上等于電源未接入電路時兩極間的電壓.
板書：電源的電動勢在數值上等于電源沒有接入電路時其兩極間的電壓.
例如，各種型號的干電池的電動勢都是1.5V.那么把一節1號電池接入電路中，它兩極間的電壓是否還是1.5V呢?用示教板演示
，電路如圖所示，結論：開關閉合前，電壓表示數是1.5V，開關閉合后，電壓表示數變為1.4V.實驗表明，電路中有了電流后，電源兩極間的電壓減少了.
教師：上面的實驗中，開關閉合后，電源兩極間的電壓降為1.4V，那么減少的電壓哪去了呢?用投影儀展示實驗電路，介紹閉合電路可分為內、外電路兩部分，電源內部的叫內電路，電源外部的叫外電路.接在電源外電路兩端的電壓表測得的電壓叫外電壓.在電源內部電極附近的探針A、B上連接的電壓表測得的電壓叫內電壓.我們現在就通過實驗來研究閉合電路中電動勢和內、外電壓之間的關系.
板書：3、內電壓和外電壓
教師：向學生介紹實驗裝置及電路連接方法，重點說明內電壓的測量.實驗中接通電鍵，移動滑動變阻器的滑動頭使其阻值減小，由兩個電壓表讀出若干組內、外電壓和的值.再斷開電鍵，由電壓表測出電動勢.分析實驗結果可以發現什么規律呢?
學生：在誤差許可的范圍內，內、外電壓之和等于電源電動勢.
板書：在閉合電路中，電源的電動勢等于內、外電壓之和，即.
下面我們來分析在整個電路中電壓、電流、電阻之間的關系.
教師：我們來做一個實驗，電路圖如圖所示
觀察電鍵S先后接通1和2時小燈泡的亮度.
結論：把開關撥到2后，發現小燈泡的亮度比剛才接3V的電源時還稍暗些.怎么解釋這個實驗現象呢?這就要用到我們將要學習的內容——閉合電路的歐姆定律.
板書：閉合電路的歐姆定律
教師：在圖1所示電路圖中，設電流為，根據歐姆定律，，，那么，電流強度，這就是閉合電路的歐姆定律.
板書：4、閉合電路的歐姆定律的內容：閉合電路中的電流強度和電源電動勢成正比，和電路的內外電阻之和成反比.表達式為.
同學們從這個表達式可以看出，在電源恒定時，電路中的電流強度隨電路的外電阻變化而變化;當外電路中的電阻是定值電阻時，電路中的電流強度和電源有關.
教師：同學們能否用閉合電路的歐姆定律來解釋上一個實驗現象呢?
學生：9V的電源如果內電阻很大，由閉合電路的歐姆定律可知，用它做電源，電路中的電流I可能較小;而電動勢3V的電源內阻如果很小，電路中的電流可能比大，用這兩個電源分別給相同的小燈泡供電，燈泡的亮度取決于，那么就出現了剛才的實驗現象了.
教師：很好.一般電源的電動勢和內電阻在短時間內可以認為是不變的.那么外電阻的變化，就會引起電路中電流的變化，繼而引起路端電壓、輸出功率、電源效率等的變化.
幾個重要推論
(1)路端電壓隨外電阻變化的規律
板書：5幾個重要推論
(l)路端電壓隨外電阻變化的規律演示實驗,圖3所示電路，
4節1號電池和1個10Ω的定值電阻串聯組成電源(因為通常電源內阻很小，的變化也很小，現象不明顯)移動滑動變阻器的滑動片，觀察電流表和電壓表的示數是如何隨變化?
教師：從實驗出發，隨著電阻的增大，電流逐漸減小，路端電壓逐漸增大.大家能用閉合電路的歐姆定律來解釋這個實驗現象嗎?
學生：因為變大，閉合電路的總電阻增大，根據閉合電路的歐姆定律，，電路中的總電流減小，又因為，則路端電壓增大.
教師：正確.我們得出結論，路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.一般認為電動勢和內電阻在短時間內是不變的，初中我們認為電路兩端電壓是不變的，應該是有條件的，當無窮大時，0，外電路可視為斷路，0，根據，則，即當外電路斷開時，用電壓表直接測量電源兩極電壓，數值等于電源的電動勢;當減小為0時，電路可視為短路，為短路電流，路端電壓.
板書5：路端電壓隨外電阻增大而增大，隨外電阻減小而減小.斷路時，∞，0，;短路時，，.
電路的路端電壓與電流的關系可以用圖像表示如下
(2)電源的輸出功率隨外電阻變化的規律.
教師：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(設、r是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率，
又因為，
所以，
當時，電源有最大的輸出功率.我們可以畫出輸出功率隨外電阻變化的圖線，如圖所示.
板書6：在純電阻電路中，當用一個固定的電源(即、是定值)向變化的外電阻供電時，輸出的功率有最大值.
教師：當輸出功率最大時，電源的效率是否也最大呢?
板書7：電源的效率隨外電阻變化的規律
教師：在電路中電源的總功率為，輸出的功率為，內電路損耗的功率為，則電源的效率為，當變大，也變大.而當時，即輸出功率最大時，電源的效率=50%.
板書8：電源的效率隨外電阻的增大而增大.
四、講解例題
五、總結
探究活動
1、調查各種不同電源的性能特點。
(包括電動勢、內阻、能量轉化情況、工作原理、可否充電)
2、考察目前對廢舊電池的回收情況。
(1)化學電池的工作原理;
(2)廢舊電池對環境的污染主要表現在哪些方面;
(3)當前社會對廢舊電池的重視程度;
(4)廢舊電池的回收由哪些主要的途徑和利用方式;
關鍵詞：課堂環節；探究情境；教學質量
目前,技工學校都面臨著一個困惑：學生基礎差、積極性不高；電子電工學科抽象，學生不易接受。因此單向的教學方式已不符合現有的教學狀況。現狀告訴我們：只有加強互動，讓學生主動學習才是提高教學質量的關鍵。
提高課堂教學質量，根本在于教師是否能夠抓住學生的心。筆者根據多年的教學實踐和電子電工這門學科的實際情況，進行了一系列的嘗試，認為巧妙地創設問題性探究情境可以從以下幾方面著手：
一、創設探究情境，以疑激思，導入新課
快速、有效地導入新課，是使課堂教學獲得成功的一個關鍵。而以實驗或現象創設教學情境，并通過設置疑問啟發學生思維的新課導入法，是教師引發學生認知沖突、激發學生學習興趣的一種可行有效的方法。
例如：在進行“閉合電路歐姆定律”的教學時，可先設計一個電路：把E1=3 V、E2=9 V的兩個電源的一端并聯，并聯端與小燈泡的一端連接，小燈泡的另一端與開關S一端連接，然后，把開關的一端與E1E2的一端分別連接。再進行以下演示：先將開關扳到位置1，觀察現象，此時小燈泡幾乎發白光。接著讓學生討論、猜想：如果老師把開關扳到位置2，將會出現什么情況呢？大多數學生討論的結果是燈泡會燒毀，而實際的結果卻是燈泡的亮度還不如接電源E1時亮。這是怎么回事呢？原來是電源內部的電阻在起作用。這個結果大大出乎學生意料之外。他們內心已經形成的認知結構被這一現象嚴重打破了。這時渴求得到理論上解釋的心情非常迫切，我們教師就可以輕松地帶領著學生走進探求知識的新天地。
二、創設探究情境，深化理解，突破教學難點
電子電工學中很多概念和定律都比較抽象，學生在學習時常感到困惑。但它們之間又有許多相似之處和密切聯系。我們可以利用簡單的實驗通過比較的方式創設探究情境，順利地突破教學難點。
比如，我們在講授“磁路歐姆定律”的內容時，發現學生對“磁路”這一概念較難理解。我們可以先演示一個實驗：取一條形磁鐵放在低壓電源上，待會兒拿條形磁鐵去吸引大頭針，發現一顆也吸不住。學生的興趣瞬間被眼前的實驗現象激發出來了。我們可以趁機提出問題：本來具有磁性的條形磁鐵為什么此刻連一顆大頭針也吸不住？磁鐵的磁性怎么會消失呢？激起學生的好奇心理后，立即解釋清楚其中的原因。在解決了“磁路”這個問題后，我們又可以根據“磁路歐姆定律”與“電路歐姆定律”的相似性，拿它們進行對比，創設一系列的問題來幫助學生理解定律：它們形式上是否相似？“電路歐姆定律”討論的是電動勢E、電流I和電阻R三者之間的關系，“磁路歐姆定律”討論的是哪三個物理量之間的關系呢？在磁路與電路的對比中，磁動勢Fm、磁通Φ、磁阻Rm各自對應電路中的什么等等。如此問題性探究情境的創設不僅能輕松地為學生解惑，而且能增進學生對概念和定律的理解，課堂教學質量自然就提高了。
三、創設探究情境，啟思理緒，巧妙分析解決問題
課堂教學中，教師若能構建一個具有階梯性和延伸性的探究情境，有助于學生理清解題思路，其啟發作用比我們習慣的陳述性講解法要好得多，還能培養學生的嚴密邏輯思維能力，起到舉一反三的作用。
構建具有階梯性和延伸性的探究情境，是指問題探究的設計要由淺入深，由易到難，把學生思維逐步引向新的高度。也就是說，我們要善于把一個復雜的、難度較大的課題分解成若干相互聯系的子問題，或幾個小階段，這些子問題不僅要緊扣當前教學應當解決的問題，還要蘊含與當前問題有關但需要學生進一步去思考、去探索的問題。同時我們要注意學生已有知識、心理發展水平和學習材料的難易程度，使知識的“探索”過程和“獲取”過程有機統一；其次教師設置的探究問題要梯度適中、排列有序，形成有層次結構的開放性系統，并不斷地與外界教學環境保持能量、信息的交換和延伸，使學生產生“有階可上、步步登高”的愉悅感，從而興趣盎然的接受知識，訓練自己的思維能力。
四、創設探究情境，歸納提煉，總結授課要點
課堂教學過程應該是以不斷地提出探究問題并解決問題的方式來獲取新知識、新思維的過程。探究情境對于學生來說，除了能引發他們對問題進行思考外，也能有效地引導他們對知識進行歸納總結，構建知識框架，使課堂教學能突出重點，強化目標。例如，進行“庫侖定律”課題教學時，在引出、陳述、應用定律之后對課堂內容進行總結歸納，我們可以采用生動的提問式歸納法替代呆板的直述式歸納法；靜止點電荷間的相互作用力遵循什么規律？這種作用力的大小與哪些因素有關？方向如何？“點電荷”這一概念怎樣理解？庫侖定律適用于非點電荷間的相互作用力嗎等等。這種方式不僅使整堂課更顯活潑，而且歸納提煉的效果也更好。
上一期文章介紹了自制歐姆表的作品創意。但在測試階段，我們發現測量0～1KΩ的電阻時，指針的偏轉角度很小，誤差很大。不知道大家有沒有想出優化方案呢？對于這個問題，仁者見仁，智者見智。我也提出了解決方案，供大家參考。
如圖1，這是原歐姆表的儀表盤。表盤的量程為0～10KΩ。經過測試，發現0～1KΩ的電阻測量誤差較大，需要進一步優化作品，增加0～1KΩ的精確度。一定要注意，這里的誤差是指指針指示的誤差，如果用串口監視器觀察電阻值，就會發現串口顯示的數值誤差較小，一旦轉換成舵機的變化角度，誤差就很明顯。
那么，如何解決這個問題呢？真實的指針式電壓表或者電流表一般有兩個量程，并且兩個量程共用一個表盤。由此可以做出猜想，歐姆表的大小量程是否可以共用一個表盤呢？將0～1 KΩ放大到整個表盤上，是否能實現0～1KΩ小量程段的精確測量？
改裝
首先對表盤進行改進，在同一個表盤標明兩個量程。如圖2，在原有的基礎上，將1KΩ均勻分成10份。每一份表示0.1KΩ，最小刻度為0.05KΩ。這是歐姆表改進的第一步。
除了對表盤進行改進外，是否還需要改進原歐姆表的電路連接呢？上文已經提到，對0～1KΩ電阻測量時，串口監視器觀測到的電阻值顯示精確，但轉換成為舵機顯示的數值時誤差較大，因此可以推斷出，電阻的計算公式完全正確，但在電阻值對應舵機角度變化的程序編寫上，需要進一步優化。因此，多量程歐姆表電路連接圖與原有電路圖相比，只增加紅、綠LED燈。綠燈和紅燈正極分別連接到2、3管腳，負極共地。紅、綠LED燈因程序需要添加，下文會詳述（如上頁圖3）。
玩轉
重新編寫程序，需要設置多量程歐姆表的量程為0～1KΩ與0～10 KΩ。當程序檢測到電阻小于1KΩ時，r值放大100倍，與表盤100度對應；當檢測到電阻大于1KΩ時，r值放大10倍，與表盤100度對應。這個程序仍會出現一個問題：觀察者不知道舵機顯示的阻值是大于1KΩ還是小于1KΩ。因此，有必要加入提示，我們為電路添加紅綠燈，區分電阻大小。當檢測到電阻大于等于1 KΩ時，紅燈亮；當檢測到電阻小于1KΩ時，綠燈亮。打開Mixly圖形化編程，編寫程序。
程序的編寫大致分為三個部分：第一個部分是對變量的定義，第二個部分是各個小程序的編寫，第三個部分是用程序語句連接各個小程序，實現多量程歐姆表的功能。
第一部分程序定義變量。定義analog變量為小數變量，初始值為0，模擬端口A0的數值會賦予這個變量。同理，經過歐姆定律公式計算，得到的待測電阻數值用r來表示：r擴大10倍得到的數值賦予a，a表示0～10KΩ電阻；r擴大100倍得到的數值賦予b，b表示0～1KΩ電阻（如圖4）。
第二部分是各個小程序的編寫。首先根據歐姆定律，編寫待測電阻的計算程序。將模擬端口的A0數值賦予analog變量，再代入計算公式中。這里的計算公式與上述歐姆定律的計算公式一致。不同的是，總電壓V原先是5V，現在是與5V對應的1023，而電壓V1用變量analog表示。
名為“電阻”的程序被執行后，會得到待測電阻的精確數值r。程序如上頁圖5所示。
舵機顯示0～1KΩ電阻測量值，首先將數值r放大100倍，之后與舵機旋轉角度一一對應，同時綠燈亮，程序如上頁圖6所示。輸出管腳2為高、3為低表示綠燈亮、紅燈滅。
舵機顯示0～10KΩ電阻測量值，首先將數值r放大10倍，之后與舵機旋轉角度一一對應，同時紅燈亮，程序如上頁圖7所示。輸出管腳2為低、3為高表示綠燈滅、紅燈亮。
第三部分程序，是用邏輯關系連接第二部分的程序。如果r小于1KΩ，執行“0～1KΩ程序”，如果r大于等于1KΩ，執行“0～10KΩ程序”。需要注意的是，要想使歐姆表能夠及時復位，當不測量阻值，即analog變量等于0時，將指針旋轉到10KΩ的位置。具體程序如上頁圖8所示。
最后，連接三部分程序，得到最終程序，如圖9所示。
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在高中物理新課程標準中，把科學探究和科學內容放到同等重要的地位，明確提出讓學生“經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法研究物理問題”. 基于這一理念，人教版教材突出了規律的建立過程. 但在教學中發現，由演繹方法建立起的部分物理規律之中，存在著以特殊模型為前提演繹得出一般物理規律的現象；而對于由實驗歸納方法建立起的部分物理規律之中，教材往往直接指出如何進行歸納，而沒有充分體現過程與方法.
二、 對幾個物理規律的重構建議
在人教版教材中，《動能定理》《焦耳定律》《閉合電路歐姆定律》三個物理規律都是以特殊模型為演繹起點、通過理論演繹建立起的一般規律，而演繹方法的規則是由一般到特殊，故教材的呈現方式隱含著邏輯問題；《楞次定律》是通過實驗歸納方法建立起來的，但在對實驗現象進行歸納時，沒有充分運用科學方法引導學生進行探究，而是直接提示學生通過“中介”——“感應電流的磁場”來進行歸納. 有鑒于此，建議對它們的呈現方式進行重構.
1. 對動能定理的重構建議
（1） 教材分析
動能定理是通過理論演繹的途徑建立起來的，具體過程如下：
由牛頓第二定律F＝ma=m及功的定義dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv，
將上式積分有W=mv22-mv21.
教材據圖1所示的物理模型，運用牛頓第二定律F＝ma與運動學公式v22-v21=2ax進行理論演繹，得出W=mv22-mv21，并直接指出此式即為動能定理，縱觀上面的推理過程，其邏輯關系實質如圖2所示.
上述演繹推理的大前提是牛頓第二定律，小前提是物體做勻變速直線運動，那么，由此演繹得出的W=mv22-mv21的適用條件自然是與小前提相同的，因此，我們不能將其稱之為動能定理. 盡管教材此后也就物體受多個力作用及曲線運動情況作了說明或提示，但仍然不是對動能定理真正意義上的建構，故有必要對其呈現方式進行重構.
（2） 重構方案
由于學生知識結構的限制，在高中階段不可能運用理論演繹的方法建立起動能定理，為此，建議根據分類方法，分別就直線運動與曲線運動兩類情況設計的遞進性問題鏈，變理論演繹為演繹與歸納相結合，引導學生在問題解決中“發現”動能定理.
類型一：直線運動
問題1 在圖1所示的水平面上，如果物體與水平面間有摩擦力作用，物體的動能變化量與什么功相對應？
通過對此問題的探究，把W=mv22-mv21的適用范圍推廣至多力做功情況，此時的W為合外力所做的功，同時能使學生產生問題意識，即：這一結論是否具有普遍性？是否適用變力、曲線運動情況？從而生成新的問題.
問題2 如圖3所示，物體在粗糙的水平面運動，在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用，則物體在整個過程中的動能變化量與什么功相對應？
通過對它的探究，引導學生建構起多過程問題中功和動能變化量的關系，并把單過程中的合外力功W擴展至各過程中功的代數和，從而加深了對功W的理解.
問題3 如果物體在粗糙的水平面上運動時，受到的水平作用力F是變化的，則物體的動能變化量又與什么功相對應？
這是由問題2衍生出的直線運動中更為一般的問題，通過問題2的啟發，學生能運用微元法進行演繹推理，并得出W=mv22-mv21.
在上面三個問題中，對應的物理模型都是在水平面上的運動物體，對于其他類型的直線運動，學生也容易得出W=mv22-mv21的結論，從而通過問題解決建構起直線運動中功與動能變化量間的關系，那么此結論對于曲線運動是否成立？如果成立，我們就發現了一條新的物理規律，由此生成類型二的問題.
類型二：曲線運動
問題4 從高為H處將一物體以一速度v0沿水平方向拋出，重力對物體所做的功與物體的動能變化量之間存在什么關系？
以此問題為支架，讓學生進一步體會物理科學方法在探究過程中的作用，實踐表明，學生對此問題能從兩個角度進行探究，一是運用“猜想—檢驗”模式，先提出假說“重力對物體做的功等于物體動能的變化量”，然后運用平拋運動知識進行檢驗；二是運用微元方法，化曲為直，進行演繹推理. 同時，也使學生意識到要建立一個新的物理規律，還需要對一般的曲線運動進行分析，從而衍生出問題5.
問題5 如果物體做曲線運動，且受到變力作用，則物體的動能變化量又與什么功相對應？
對此，學生運用類比方法得出W=mv22-mv21.
在對以上兩類問題探究的基礎上，引導學生進行理論歸納，進而在問題解決中建構起具有普遍意義的動能定理.
2. 對焦耳定律的重構建議
（1） 教材分析
在物理學史上，焦耳定律是由焦耳通過實驗歸納方法得出的. 而在新教材中，沒有重現物理學史，而是以電流通過純電阻元件為前提，通過理論演繹方法對其進行重構，具體的邏輯關系如圖4.
顯然，上面推理過程的大前提是普遍適用的電功公式W=IUt，小前提是電流通過純電阻元件，因而得到的結論Q=I2Rt也只適用于純電阻元件，而由實驗歸納方法建立起來的焦耳定律是適用于任何電路元件的，故需要對其呈現方式進行重構.
（2） 重構方案
盡管運用理論演繹方法在建立焦耳定律時面臨邏輯問題，但在課堂教學中，完全重現焦耳的實驗歸納方法也是不可取的，因為在運用實驗歸納方法時，要面臨諸如實驗類型、精度等一系列問題. 為此，建議運用理想實驗與真實實驗相結合方法來建構焦耳定律，具體內容如下.
①通過定性分析，得出影響焦耳熱的物理量有R、I、t
②理想實驗的設計及其思維操作
設阻值為R0的用電器通以電流I0，在時間t0內產生的焦耳熱為Q0，依據等效思想，運用控制變量法來探究其他情況下產生的焦耳熱與Q0的關系，進而建構起Q與R、I、t的大致關系.
問題1 在電流、電阻不變的情況下，探究焦耳熱Q與時間t的關系.
理想實驗：如圖5，在電流I0、電阻R0不變情況下，在兩個時間t0內產生的熱量Q之和即為2t0時間內產生的熱量Q1，故有Q1＝2Q0，由此可見，Q∝t.
在上面設計的理想實驗中，為探究焦耳熱Q與時間t的關系，運用了倍增方法和控制變量法，把待探究的時間設計為t0的整數倍，便于學生發現焦耳熱Q與時間t的關系，下面兩個理想實驗的設計思想與此相同.
問題2 在電流I0及時間t0一定的情況下，探究產生的焦耳熱Q與電阻R的關系.
理想實驗：如圖6所示，在電流I0及時間t0一定的情況下，電阻為2R0產生的焦耳熱與兩個阻值為R0的電阻串聯后在時間t0產生的焦耳熱等效，也即Q2=2Q0，故有Q∝R.
問題3 在電阻R0及時間t0一定的情況下，探究產生的焦耳熱Q與電流I的關系.
在運用理想實驗得出Q與R、t的關系后，要探究Q與I的關系，可用倍增方法構造出電流為I0的情況，以便借助上面的結論進行思維操作.
理想實驗：在電阻R0及時間t0一定情況下，通以2I0的電流時產生的熱量為Q3，根據等效思想，其產生的熱量等效為阻值為2R0的兩電阻并聯后產生的焦耳熱之和，見圖7. 由問題2知Q′3＝2Q0，而Q3與Q′3的關系為Q3＝2Q′3，也即有Q3＝2Q′3＝4Q0，故有Q∝I2.
③焦耳定律的建構
在對上面的理想實驗的思維操作基礎上，再運用綜合方法，可建構起焦耳熱Q與I、R及時間t的關系為Q＝kI2Rt，其中常數k可由實驗確定，從而運用理想實驗等科學方法建立起焦耳定律.
3. 對閉合電路歐姆定律的重構建議
（1） 教材分析
教材的編寫思想是通過理論演繹把能量守恒定律與閉合電路歐姆定律聯系起來，充分體現功和能的概念在物理學中的重要性，同時又能幫助學生形成完整的認知結構. 基于這一思想，教材以純電阻電路為前提，運用能量守恒定律建立起閉合電路歐姆定律，其邏輯關系如圖8所示.
從上面邏輯關系可以看出，理論演繹的小前提是純電阻電路，大前提是能量守恒定律，因而導出的E＝IR+Ir及I=也只適用于純電阻電路，但是教材緊接著又由只適用純電阻電路的E＝IR+Ir推出適用于一般電路的E=U外+U內，這就產生了邏輯問題. 因此有必要對其呈現方式進行重構.
（2） 重構方案
在運用能量守恒定律進行理論演繹時，應該遵循理論演繹的規則，即從一般情況出發，導出相應的規律，然后再運用理論演繹得出純電阻電路中的閉合電路歐姆定律，具體方式如下.
對于圖9所示的電路，電源電動勢為E，內阻為r，方框內元件性質未知，電路中的電流為I，路端電壓為U. ①在時間t內，外電路中消耗的電能E外為多少？②在時間t內，內電路中電能轉化成內能E內多少？③在時間t內，電源中非靜電力做的功W為多少？④根據能量守恒定律，W與E外、E內的關系是什么？
對于上面四個問題，學生依據有關功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt，對其整理后得到E＝U+Ir，其中，Ir是電源的內電壓，故此式也可寫成E＝U外+U內，這兩個關系式即為一般意義上的歐姆定律，它適用于一切電路.
對于純電阻電路有U＝IR，則有I＝. 這是純電阻電路中的閉合電路歐姆定律.
4. 對楞次定律的重構建議
（1） 教材分析
本節教材的編寫是以問題與問題解決為紐帶，引導學生從發現問題分析問題解決問題等步驟去掌握知識，意在突出科學探究，著眼于學生探究能力的提高，其教學流程如下：
其中重溫的實驗如圖10所示，而且運用草圖記錄相關信息，以便歸納出楞次定律.
在運用圖10所示的實驗進行歸納時，面臨一個關鍵問題，就是如何從眾多的物理現象及實驗因素中尋找歸納的方向，對此，教材直接提出：“是否可以通過一個‘中介’——‘感應電流的磁場’來表述這一關系”，以此引導學生歸納出楞次定律. 但問題的關鍵是，我們是怎么想到從原磁場方向與感應電流的磁場方向的關系進行歸納的？
（2） 重構方案
根據分類方法，影響感應電流方向的因素有如下三類：一類是外部因素（磁場強弱、磁場方向、磁鐵運動方向、磁通量變化等）；第二類是自身因素（線圈粗細、線圈的繞制方式等）；最后是自身與外部相互聯系的方式. 在探究感應電流方向與哪些因素有關時，需要圍繞這三類因素設計一些針對性的問題，讓學生在問題解決中，提出猜想，設計實驗，修正猜想，最終“發現” 楞次定律，具體方案如下.
①探究感應電流方向與外界因素之間的關系
問題1 感應電流方向與磁場變化快慢有無關系？設計實驗驗證你的猜想.
問題2 感應電流方向與磁感應強度大小有無關系？設計實驗驗證你的猜想.
問題3 分析圖10甲和圖11所示的實驗現象，說明影響感應電流方向的外界因素有哪些.
設置問題3的目的是引導學生對兩類電磁感應問題的共同的外部特性進行歸納，總結出影響感應電流方向的外部因素是磁場方向和磁通量的變化，從而為進一步探究奠定基礎.
②探究感應電流方向與自身因素之間的關系
為了探究感應電流方向與自身因素的關系，可設置以下兩個問題.
問題4 試猜測感應電流方向與線圈的粗細、匝數是否有關，設計實驗驗證你的猜想.
問題5 感應電流方向與線圈的繞行方向是否有關？設計實驗驗證你的猜想，并把實驗信息記錄在草圖上.
通過問題5，引導學生提出猜想，并通過控制變量法，在保證磁場方向和磁通量變化方式相同的情況下，設計出圖12所示的實驗對猜想進行檢驗，進而研究感應電流方向與繞行方向的關系.
根據實驗所記錄的信息發現，在線圈的繞行方式變化時，回路中的感應電流方向也隨之變化，但是線圈中的電流繞行方向是不變的，此時引導學生探究在線圈的繞行方式變化時，什么因素是不變的？
實踐表明，按此方法重構后，學生能尋找到以“感應電流的磁場方向”為中介進行歸納，于是衍生出問題6.
③探究感應電流方向與內外關聯方式之間的關系
由于本節是在學習了電流和電路、電壓和電阻知識之后，并且內容是定量地探究電壓、電流、電阻的關系．所以直切主題，啟發學生通過對三者的概念理解初步得出電流與電壓、電流與電阻的定性關系．
2強化電路設計、突出難點，合理利用課堂生成
筆者認為實驗電路圖的設計是本節課的難點之一，打破以往過分重視實驗過程，輕設計的觀念．學生只有清楚地理解實驗設計的原理及目的，才會在接下來的實驗中得心應手．引導設計實驗，這個環節的設計體現了教師主導、學生主體的雙主教學模式．在設計電流與電壓的關系的電路時，學生很容易想到的是用電壓表、電流表來測量電壓和電流．用電器的選擇學生會提出用小燈泡、定值電阻;而如何改變用電器兩端電壓將成為學生思維的障礙，學生會提出更換電池節數、串聯定值電阻分壓等方案．由于前面變阻器的學習學生通過把變阻器串聯在電路中移動滑片觀察燈泡的亮度變化這一直觀實驗現象，清楚了變阻器可以改變電路中的電流及保護電路的作用．而對滑動變阻器可以改變用電器兩端電壓這一性質理解模糊，所以幫助學生理解滑動變阻器可以改變用電器兩端電壓成為此次實驗設計的難點．教師可以通過連接實物電路圖，移動滑動變阻器滑片觀察電壓表示數來實現教學．強調探究三個物理量之間的關系，要控制變量．正如葉瀾教授所說:“課堂應是向未知方向挺進的旅程，隨時都有可能發現意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都遵循固定線路而設有激情的形成”，課堂上會產生一些意料之外的有價值的資源，所以教師不應抓住預設教案不放，要及時調整預設，關注并有效利用生成資源．所以在電路原理圖設計部分，是教師與學生思維碰撞的最佳時期，教師應充分把握學生思維的盲點，及時調整方案．
3合理設計實驗，巧妙處理數據
課標對《歐姆定律》這一節有三個要求:(1)通過實驗，探究電流與電壓，電流與電阻的定量關系，分析歸納得到歐姆定律;(2)理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路問題;(3)通過計算，學會解答電學計算題的一般方法，培養學生邏輯思維能力，培養學生解答電學問題的良好習慣．顯然，這節課教學內容比較緊張，需要教師在有限的時間內高效完成教學任務．為了完成第一個課標要求教師要設計兩次實驗才能完成，這種方法受課堂時間限制可能完不成教學任務．實驗設計完畢，再提出連接實物圖有哪些注意事項，學生可以通過思考對前面所學內容進行回顧，給學生更多的思考空間，課堂關注讓不同層次的學生有收獲．這樣可以從學生中發現問題，及時修正教學，便于抓住教學的契機．在物理教學過程中學生行為上的探究和思想上的探究都要有．教師可以合理設計實驗，在實驗報告單記錄數據設計兩項規定，一項是規定動作，要求每組都測1V、2V、3V電壓下通過定值電阻的電流;另外再附加一項，在量程范圍內學生可以自由選擇幾組電壓值進行測量．在學生分組實驗時，每三組發放同一個阻值的電阻，發三個不同的電阻。啟發學生通過數據發現當電壓是1V、2V、3V時電流有什么變化?通過表格不難看出成正比關系．每一橫行成正比關系，每一縱列為何差別很大?循序漸進地引出是由于電阻不同引起的．同學們的數據是否說明同樣的問題呢?為了將每組數據盡量匯集到一起說明問題，要求學生將剩余數據以描點的形式描在坐標紙上，以電壓為橫軸電流為縱軸，強調不需要連線，因為學生手里的是單獨的數據．坐標紙的設計是將透明膠片放在坐標紙上，相同阻值的三組發放相同顏色的描點筆．教師只收集膠片，最后將所有的膠片疊放在一起展示給學生，會發現阻值相同的三組同學的數據大致在同一直線上．由此得出結論，電阻一定時，電流與電壓成正比．提出研究電流與電阻關系可不可以仍然用這個電路圖呢?因為在設計電路圖時學生清楚滑動變阻器是可以改變電壓的，引導學生更換不同電阻通過滑動變阻器實現電阻兩端電壓一定，教師在前面演示．回歸前面表格通過記錄的數據能否找到在相同的電壓條件下，電阻變化時電流有什么變化?觀察表格中一縱列很容易得出，電壓一定時，電阻越大電流越小．通過引導學生把數據依次畫在坐標紙上，以電阻為橫坐標電流為縱坐標，很明顯看出是反比例函數．所以得出結論:電壓一定時，電流與電阻成反比．物理規律教學，規律表達要嚴謹，所以最后不僅要給出歐姆定律內容的文字表述還要有公式表述，強調公式表述中I、U、R是針對同一導體同一時刻而言．
4總結