時(shí)間：2023-08-01 17:19:41
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇?dú)W姆定律的實(shí)質(zhì)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
（2）牛頓第二定律。在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá)：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)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(shí)關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)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(jī)械能守恒定律。這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)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(dǎo)出來。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量，用它來解決問題時(shí)，就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)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(gè)定律不適用的問題，可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
（5）動(dòng)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(rèn)為動(dòng)量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來，主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相，就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來說，多數(shù)難以做到。即使做得到，要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動(dòng)定律導(dǎo)出，再安排一節(jié)“動(dòng)量和牛頓運(yùn)動(dòng)定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律，也不違反科學(xué)規(guī)律。
在物理復(fù)習(xí)的整個(gè)知識(shí)體系中，電學(xué)知識(shí)板塊兒尤為重要。一是：它占整個(gè)三式合一理化試題物理部分的40%左右，即70分中的近30分屬于物理電學(xué)試題。二是：電學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的重要作用已凸顯出來。而要學(xué)生全面掌握、領(lǐng)會(huì)初中階段電學(xué)知識(shí)，對于相當(dāng)一部分初中生來說具有較大的難度。從教以來我聽過一些初中電學(xué)復(fù)習(xí)課：有的先把所要用到的電學(xué)公式板書在黑板上，再講典型例題，接著練習(xí)；有的則通過學(xué)生作題中所反饋的問題對知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)，再練習(xí)；有的直接強(qiáng)調(diào)萬變不離其宗，讓學(xué)生多看教材，然后講例題等。復(fù)習(xí)中講例題沒錯(cuò)，但選擇的例題過多，又無代表性，既延長了復(fù)習(xí)時(shí)間，又不能使學(xué)生的知識(shí)得到升華。久而久之，學(xué)生疲勞，老師厭煩。要使復(fù)習(xí)課在短時(shí)間內(nèi)生動(dòng)、奏效，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)睦}，在講例題的基礎(chǔ)上，對知識(shí)進(jìn)行歸納和升華。
復(fù)習(xí)課，一要體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，教學(xué)方式多樣化等新課程理念；二要體現(xiàn)“知識(shí)與技能、過程與方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀”三維目標(biāo)的培養(yǎng)；三要優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)、幫助下，把學(xué)到的知識(shí)歸納起來，從而便于提練和記憶。所以對電學(xué)的復(fù)習(xí)要從學(xué)生喜聞樂見的小電器起步，從典型例題入手進(jìn)行歸納總結(jié)。
例1：如圖-1是一個(gè)玩具汽車上的控制電路。小明對其進(jìn)行測量和研究發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1Ω，保護(hù)電阻R為4Ω。當(dāng)閉合S后，兩電壓表的示數(shù)分別為6V和2V，則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A，電動(dòng)機(jī)的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。（這是陜西師范大學(xué)出版社出版，經(jīng)陜西省中小學(xué)教材審定委員會(huì)2008年審定通過的《物理課堂練習(xí)冊》中的一道題）
學(xué)生通常按下列方法計(jì)算電路中的電流：
R中的電流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，
電動(dòng)機(jī)中的電流：I=U/R=4V/1Ω=4A，
由此得第一空電路中的電流就有兩個(gè)值0.5A和4A。
于是第二空的對應(yīng)值為：P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個(gè)問題：
1.根據(jù)歐姆定律計(jì)算出兩個(gè)串聯(lián)元件中的電流不相等，與串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：
①當(dāng)U=2V時(shí)，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；
②當(dāng)UM′=4V時(shí)，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，這與串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系相矛盾。
對此，應(yīng)找出題中所涉及的知識(shí)點(diǎn)，分析這些知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先，應(yīng)對歐姆定律有深入的理解。
例2：如圖2所示電路（R≠R≠R）。引導(dǎo)學(xué)生分析如下：
1.對電路狀態(tài)的分析。
（1）當(dāng)S、S、S都閉合時(shí)，R與R并聯(lián)，并聯(lián)后作為一個(gè)整體再與R串聯(lián)。A測R中的電流，V測R或R兩端電壓。
（2）當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，則由圖-2演變?yōu)閳D-2（a）到（b）。
R與R串聯(lián)，R處于斷開狀態(tài)，A測整個(gè)電路中的電流。
（3）當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，則由圖2演變?yōu)閳D-2（c）到（d）。
R與R串聯(lián)，R處于斷開狀態(tài)，V測R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個(gè)量間的關(guān)系。
（1）歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量是針對同一個(gè)用電器或者同一部分電路而言的，即必須滿足“同一性”。
當(dāng)圖-2中的S、S、S都閉合時(shí)，A測R中的電流為I，V測R兩端電壓為U。此時(shí)能否用U與I的比值來計(jì)算R或R阻值呢？（即R=U/I）。
如果R=R時(shí)，由于R與R并聯(lián)，所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U，即U=U=U。根據(jù)R=U/I得R=U/I，R=U/I。這樣計(jì)算出的R2的值雖然是正確的，但屬于不正確的方法得出了正確的結(jié)果，實(shí)屬偶然巧合。
若R≠R時(shí)，那么R=U/I，若再按R=U/I來計(jì)算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因?yàn)殡妷合嗟仁遣⒙?lián)電路電壓的特點(diǎn)，R、R中的電流是不相等的。上述中錯(cuò)誤地認(rèn)為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓，而電流是R中的電流，電壓與電流是兩個(gè)不同電阻（或用電器，或電路）的對應(yīng)量，也就違背了“同一性”。
這就告訴我們，在應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)，一定要遵循“同一性”原則，切忌“張冠李戴”，電學(xué)中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
（2）歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量必須是同一狀態(tài)、同一時(shí)刻存在的三個(gè)物理量，即必須滿足“同時(shí)性”。
在圖-2中，當(dāng)S、S閉合時(shí)，R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小是否相等？
在圖-2中，當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，不難看出，R與R串聯(lián)：I=I=I則I=U源/（R+R）；當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，R與R串聯(lián)：I=I=I，則I=U/（R+R）。因?yàn)镽+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即兩次電流不相等。S、S閉合時(shí)，R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小不相等，這是因?yàn)镾、S閉合時(shí)與S、S閉合時(shí)電路狀態(tài)不同，R是在不同的狀態(tài)下工作，不是同一時(shí)間內(nèi)電流的大小，電流不相等。
在利用公式計(jì)算的過程中，不能用第一狀態(tài)下的量值與第二狀態(tài)下的量值代入關(guān)系式計(jì)算。如：要計(jì)算R的電阻值，就不能用第一狀態(tài)下R兩端的電壓值與第二狀態(tài)下R中的電流的比值來計(jì)算R的電阻值。在計(jì)算電流、電壓時(shí)，也不能這樣處理。
因此在利用公式計(jì)算時(shí)，帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量，必須滿足“同時(shí)性”。
（3）歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量的單位必須同一到國際單位制，即I―A、U―V、R―Ω。即應(yīng)滿足“統(tǒng)一性”。
除各物理量的主單位外，還應(yīng)記住常用單位及其單位換算關(guān)系，將常用單位換算為國際單位制單位，在利用其它電學(xué)公式計(jì)算時(shí)也要統(tǒng)一單位。
如：電功的公式W=UIt中，各物理量的對應(yīng)單位:U－V、I－A、t－S；這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中：U－V、I－A，這樣P的單位才是W。
我們要確定歐姆定律的適用條件。
1.歐姆定律只對一段不含電源的導(dǎo)體成立，即只適用于純電阻電路。因此，歐姆定律又稱為一段不含源電路的歐姆定律。
例1中涉及到電磁轉(zhuǎn)換的知識(shí)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，其閉合線圈切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對流過電動(dòng)機(jī)線圈中的電流有一定影響。
實(shí)際上圖1相當(dāng)于一個(gè)“RL”串聯(lián)電路，總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數(shù)和，即U≠U+U。但得到的電流有效值的關(guān)系I=U/Z與直流（或部分）電路的歐姆定律相似，各元件上的分電壓與該元件的阻抗（Z）成正比。
雖然電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無法計(jì)算出來，但無論電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗為多少，電路中的電流都等于電阻R中的電流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動(dòng)機(jī)兩端的實(shí)加電壓等于總電壓（電源電壓）減去電阻R兩端的電壓，即U=U-U=6V-2V=4V。則電動(dòng)機(jī)的功率為：P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說明，電阻R所在的這部分電路與電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路有著本質(zhì)的不同。從能量轉(zhuǎn)化的角度看：電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；而電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路電能只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。前者屬于純電阻電路，后者屬于非純電阻電路。
歐姆定律只適用于純電阻電路，即用電器工作的時(shí)候電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇，等等，除了發(fā)熱外，還對外做功，所以這些是非純電阻電路，歐姆定律不再適用。由歐姆定律導(dǎo)出的公式也只適用于純電阻電路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）
2.歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體和通常狀態(tài)下的電解質(zhì)溶液；但是對于氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管中的汞蒸氣）和其它一些導(dǎo)電元器件，歐姆定律不成立。歐姆定律對某一導(dǎo)體是否適用，關(guān)鍵是看該導(dǎo)體的電阻是否為常數(shù)。當(dāng)導(dǎo)體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數(shù)時(shí)，其電阻叫線性電阻或歐姆電阻，歐姆定律對它成立；當(dāng)導(dǎo)體的電阻隨電壓、電流變化時(shí)，其電阻叫非線性電阻，如：電子管、晶體管、熱敏電阻等，歐姆定律對它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下，即導(dǎo)體溫度保持恒定時(shí)才能成立。當(dāng)導(dǎo)體溫度變化時(shí)，歐姆定律對該導(dǎo)體不成立，因?yàn)殡娮枋菧囟鹊暮瘮?shù)。
在講解歐姆定律的應(yīng)用時(shí)，常舉白熾燈的例子，實(shí)際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時(shí)電阻具有非線性，隨著電流的增大，鎢絲的溫度升高很多，其電阻也隨著變化。對非線性電阻，歐姆定律不成立，但是作為電阻定義的關(guān)系式R=U/I仍然成立，只不過對非線性電阻，R不再是常量。
綜上所述，例1中第一空電路中的電流有兩個(gè)值0.5A和4A，一個(gè)是在純電阻電路（電阻R）中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個(gè)是用歐姆定律計(jì)算在非純電阻電路（含電動(dòng)機(jī)的電路）中的電流為4A，顯然不對。
通過對例1的全面、透徹的分析，我們對電學(xué)知識(shí)得到了進(jìn)一步升華：（1）判斷電路的連接方式；（2）判斷電表的作用；（3）利用歐姆定律解決實(shí)際問題時(shí)必須注意“三性”；（4）復(fù)習(xí)了電功率、焦耳定律等相關(guān)電學(xué)公式；（5）歐姆定律的適用范圍。
學(xué)生能夠領(lǐng)悟到，復(fù)習(xí)不是為了解題，而是要掌握知識(shí)的前后聯(lián)系，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)；仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析；發(fā)散思維，以點(diǎn)帶面；舉一反三，融會(huì)貫通。這樣，從而體現(xiàn)出知識(shí)與技能、過程與方法，以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)：
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［2］閻金鐸，田世坤.初中物理教學(xué)通論.高等教育出版社，1989.
［3］梁紹榮等.普通物理學(xué)―電磁學(xué)高等教育出版社，1988.
新課程下的中考的另一個(gè)特點(diǎn)，就是重視對實(shí)驗(yàn)探究能力的考查，促使同學(xué)們用新視角重新思考實(shí)驗(yàn)的過程，得到新的發(fā)現(xiàn)或收獲，設(shè)計(jì)有關(guān)“過程與方法”的試題，考查同學(xué)們提出問題、做出猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)研究計(jì)劃、分析處理數(shù)據(jù)、得出結(jié)論、學(xué)會(huì)評價(jià)的能力。
二、試題講析
例1 如圖l所示，電阻R1為12Ω，將它與R2串聯(lián)后接到8V的電源上，已知R2兩端的電壓是2V，請求出電路的總電阻。
講析 這是一道應(yīng)用歐姆定律的基礎(chǔ)題，解題的方法有兩種：一種是從歐姆定律出發(fā)的分析法；一種是從電路的基本性質(zhì)出發(fā)的綜合法。即：求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和；也可以用總電壓除以總電流得總電阻；或根據(jù)電路的性質(zhì)建立相應(yīng)的關(guān)系式求解。
解法一：因?yàn)镽1、R2串聯(lián)，U1=U-U2=8V-2V=6V，I1=U1/R1=6V/12Ω=0．5A，I2=I1=0．5A，R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω，R總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω．
解法二：因?yàn)镽1、R2串聯(lián)，I=I1=I2，則U/R1+R2=U-U2/R1，8V/R=8V-2V/12Ω，R總=16Ω.
解法三：因?yàn)镽1、R2串聯(lián)I1=I2，則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2，R/R1+R2=U-U2/U1+U2，U/R1+R2=U-U2/R1，R總=16Ω．
例2 如圖2所示，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電表示數(shù)的變化情況是( )．
A．電流表、電壓表示數(shù)均變大
B．電流表、電壓表示數(shù)均變小
C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小
D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大
講析 這是一道歐姆定律應(yīng)用題，要判斷電表的示數(shù)如何變化，關(guān)鍵是要知道電路中的電表示數(shù)變化的實(shí)質(zhì)，當(dāng)開關(guān)s閉合后，電路的狀態(tài)由兩個(gè)電阻的串聯(lián)變?yōu)橹挥幸粋€(gè)電阻R2的電路；原來電流表測的是R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流，現(xiàn)在R1和電流表被短路，電流表的示數(shù)為0，示數(shù)變小；電壓表原來測的是R2上的電壓，它是電源的一部分電壓，而現(xiàn)在的電路中只有R2，則U2=U源，示數(shù)變大，本題選C．
本題的問題是有些同學(xué)看不懂電路狀態(tài)變化的實(shí)質(zhì)，死摳歐姆定律，電流或電壓的變化是與電路的變化有關(guān)，但知道了現(xiàn)在的電路的變化特征就簡單多了，識(shí)別電路是我們解電學(xué)題的前提，如果電路的狀態(tài)不清，則應(yīng)用的電路性質(zhì)也就會(huì)出錯(cuò)，這種能力要加強(qiáng)。
例3 在如圖3所示的電路中，電源電壓U=4．5V，且保持不變，電阻R1=4Ω，變阻器R2的最大阻值為15Ω，電流袁的量程為0～0．6A，電壓表的量程為0～3V，為了保護(hù)電表，變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( )．
A．3．5Ω～8Ω
B．2Ω～3．5Ω
C．0～8Ω D．0～3．5Ω
講析 本題是歐姆定律的又一種應(yīng)用形式，是狀態(tài)電路中的變阻器的取值范圍問題，解這類題目的關(guān)鍵是從電路的狀態(tài)出發(fā)，找出符合電路要求的電學(xué)關(guān)系式，題目中的兩個(gè)電表同時(shí)要滿足不超過量程的要求，即：串聯(lián)電路中的電流不大于0．6A，電阻R2兩端的電壓不少于3V，所以我們可以用歐姆定律，寫出符合電路要求的數(shù)學(xué)不等式組然后求解。
依題意，由歐姆定律可得
由①②兩式解得3．5Ω≤R2≤8Ω，所以應(yīng)選A．
本題與物理上其他題目一樣，關(guān)鍵是理清電路的特征，能寫出符合電路特點(diǎn)和要求的數(shù)學(xué)關(guān)系式，然后通過數(shù)學(xué)的手段解出結(jié)果，所以僅有基本知識(shí)是不夠的，更要練就解相關(guān)問題的技能。
例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放置一根電阻絲，且R甲大于R乙，通電一段時(shí)間后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，該現(xiàn)象能夠說明電流產(chǎn)生的熱量與下列哪個(gè)因素有關(guān)( )。
A．電荷量 B．電流 C．電阻 D．通電時(shí)間
講析 題目的表象是：甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，這與哪些因素有關(guān)?煤油是因?yàn)槭軣崤蛎?，液面上升的；相同條件下，甲中的液面升得高，說明甲瓶中的電阻產(chǎn)生的熱量多R甲和R乙是串聯(lián)在電路中的，則電流、通電時(shí)間以及電荷量(電流和通電時(shí)間的乘積)相等，A、B、D選項(xiàng)都不是影響因素；根據(jù)焦耳定律甲的電阻大，甲放出的熱量多，則電流產(chǎn)生的熱量與電阻的大小有關(guān)，應(yīng)選C．
本題實(shí)際上探究的是焦耳定律的影響因素，使同學(xué)們能進(jìn)一步了解其內(nèi)容、理解它的應(yīng)用同時(shí)本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。
例5 一個(gè)電熱水壺，銘牌部分參數(shù)如下：額定電壓220V，額定功率模糊不清，熱效率為90％，正常工作情況下燒開滿壺水需要5min，水吸收的熱量為118800J，此時(shí)熱水壺消耗的電能為_______J，其額定功率為_______W，電阻是_________Ω．若實(shí)際電壓為198V，通過電熱水壺的電流是_________A,1min內(nèi)
電熱水壺產(chǎn)生的熱量是________J．(假設(shè)電阻不隨溫度改變)
講析水所吸收的熱量已知，電熱的利用率知道，則消耗電能可以由熱量的利用率求出；用電時(shí)間已知，消耗的電能已求，則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出，在實(shí)際電壓下的電流I=U/R，實(shí)際電壓下的電熱水壺所產(chǎn)生的熱量Q=IRt.
答案：132000 440 110 1.8 21384
本題是歐姆定律和焦耳定律應(yīng)用的基礎(chǔ)題，也是通過練習(xí)使同學(xué)們掌握基本知識(shí)的重要途徑，簡單的是這樣的填空題，復(fù)雜的可以演變成綜合應(yīng)用題；這些題目也是中考中同學(xué)們易失分的地方。
例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲，當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W。
(1)電飯煲在高溫?zé)髾n時(shí)，開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接?
(2)電熱絲R0的阻值多大?
(3)當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少?
講析 電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路中的功率是最大，在電壓一定時(shí)，要得到最大功率電路中的電阻應(yīng)最小，由圖5可知，當(dāng)R被短路時(shí)，電路中的電阻最小，電路中只有R0工作，則S應(yīng)合到2位置，高溫?fù)鯐r(shí)的功率已知，電壓為額定電壓，R0由R＝U2/P等求得，當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)，電飯煲的熱功率最小，電路中的電阻最大，則R0和R串聯(lián)，可求出此時(shí)的電流，再由Q=I2Rt求出R0產(chǎn)生的熱量，
答：(1)與觸點(diǎn)2連接。
(2)P=U2/R0，R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω．
(3)P=IU，I=P/U=22W/22V=O．1A，Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J．
本題是歐姆定律和焦耳定律應(yīng)用的綜合題，同學(xué)們要能綜合考慮影響電路發(fā)熱的因素，也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應(yīng)用，其中也涉及到歐姆定律的靈活應(yīng)用。
三、鞏固練習(xí)
1．如圖6所示電路中，R1=10Ω．當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表示數(shù)為0．2A，電壓表示數(shù)為4V．求：(1)電源電壓；(2)R2的阻值。
2．如圖7所示電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，R2為滑動(dòng)變阻器，閉合開關(guān)S后，滑動(dòng)變阻器滑片P自b向a移動(dòng)的過程中(
)。
A．電流表A的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變小
B．電流表A的示數(shù)變大，電壓表V2的示數(shù)與電流表A的示數(shù)之比變大
c．電壓表V1的示數(shù)不變，電路消耗的總功率變大
D．電壓表V2的示數(shù)變小，電路消耗的總功率變小
3．一只電爐的電阻為48．4Ω，接在電壓為220V的電路中工作，它的功率是w，電爐絲工作時(shí)熱得發(fā)紅，而連接電爐絲的導(dǎo)線卻不怎么發(fā)熱，其原因是
4．在一次科技小組的活動(dòng)中，同學(xué)們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細(xì)銅絲，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電流表的讀數(shù)保持3A不變，過了一會(huì)兒，細(xì)銅絲熔斷，在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到某一固定值，經(jīng)較長時(shí)間粗銅絲沒有熔斷，在此過程中，電流表的讀數(shù)保持3A不變小明同學(xué)針對所觀察到的現(xiàn)象提出了一個(gè)問題：造成細(xì)銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設(shè)電源電壓保持不變)
(1)你認(rèn)為造成細(xì)銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)
(2)若粗銅絲電阻為0．01Ω，求：在5s內(nèi)粗銅絲共產(chǎn)生的熱量。
(3)如果你家準(zhǔn)備安裝一臺(tái)“220V 1500W”的電熱水器，你應(yīng)用選用(較粗／較細(xì))的銅導(dǎo)線用作連接線比較安全。
5．如圖9所示電路，電源兩端電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí)，燈L的電功率為PL，電流表的示數(shù)為I1；當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí)，燈L的電功率為R1＇，電流表的示數(shù)為，I2，已知PL：P＇L=9：25．
(1)求電流表的示數(shù)I1與I2的比值；
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2又都斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片P在c點(diǎn)時(shí)，變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數(shù)為u1，電壓表V2的示數(shù)為U2，已知U1：U2=3：2，Rc的電功率為10W，這時(shí)燈L正常發(fā)光，通過閉合或斷開開關(guān)及移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P，會(huì)形成不同的電路，在這些不同的電路中，電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3：1．求燈L的額定功率。
6．小明在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中，查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表，并將該型號(hào)的熱敏電阻應(yīng)用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關(guān)等組成，當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合，右邊工作電路則斷開；
“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發(fā)熱電阻R2(R2=50Ω)、導(dǎo)線等組成，問：
(1)工作電路工作時(shí)的電流為多大?電阻R2的發(fā)熱功率為多大?
(2)若發(fā)熱電阻R2需提供1．2×104J的熱量，則工作電路要工作多長時(shí)間(不計(jì)熱量的損失)?
中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-3315（2014）05-155-002
在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，實(shí)施以創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育，重要的著眼點(diǎn)是轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方式。大多數(shù)民考民預(yù)科生模仿性學(xué)習(xí)心理是構(gòu)成接受知識(shí)的主要因素。這種依賴性強(qiáng)，靠模仿去接受知識(shí)的習(xí)慣，是一種較為簡單的學(xué)習(xí)心理，民考民預(yù)科生普遍認(rèn)為物理難學(xué)。究其原因難在學(xué)生各方面能力與預(yù)科物理學(xué)習(xí)要求的差距大。預(yù)科階段，乃至大學(xué)階段，要求自主學(xué)習(xí)物理。不同于自學(xué)，它是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，以學(xué)生自己的體驗(yàn)、參與和探究為主，從自身社會(huì)生活實(shí)踐中獲取物理知識(shí)，并創(chuàng)造性地解決生活中的問題的一種學(xué)習(xí)方法。怎樣才能把課堂教學(xué)與探究性學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)性學(xué)習(xí)和自主性學(xué)習(xí)相結(jié)合？在大力倡導(dǎo)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的今天，迫切需要大量優(yōu)秀的、具有創(chuàng)新性的探究實(shí)驗(yàn)來豐富我們的課堂教學(xué)。為此，我們立足民考民預(yù)科生學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)作一些有益的嘗試，希望能夠引領(lǐng)學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)物理的相關(guān)理論、方法、技能;提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣；增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度；養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣；發(fā)展學(xué)生的實(shí)踐能力。本文就《閉合電路歐姆定律》一節(jié)做探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、教材和教學(xué)對象分析
閉合電路的歐姆定律主要分為電動(dòng)勢和閉合電路的歐姆定律兩部分。電動(dòng)勢的概念是閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。其基本內(nèi)容有兩個(gè)方面：電源電動(dòng)勢由電源本身性質(zhì)決定的，它表征了電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能本領(lǐng)的大小。電源電動(dòng)勢等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，在閉合電路里電源電動(dòng)勢等于內(nèi)外電壓之和。本節(jié)難點(diǎn)是路端電壓和外電阻之間的關(guān)系。學(xué)生通過多媒體的仿真實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)，導(dǎo)出規(guī)律，使學(xué)生有感性的認(rèn)識(shí)，課后讓學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在做好仿真實(shí)驗(yàn)的前提下，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)論，減少盲目性。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)目標(biāo)
理解電動(dòng)勢的定義。理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題。理解路端電壓隨電流（或外電阻）關(guān)系的公式表達(dá)和圖象表達(dá)，并能用來分析、計(jì)算有關(guān)問題。知道閉合電路中能量的轉(zhuǎn)化。
2.能力目標(biāo)
通過路端電壓與外電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生利用“實(shí)驗(yàn)研究，得出結(jié)論”的科學(xué)思路和方法。研究路端電壓與電流的關(guān)系公式、圖象及圖象的物理意義，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)工具解決物理學(xué)問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過多媒體仿真探究實(shí)驗(yàn)和課后的學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣，享受成功的樂趣，體會(huì)物理學(xué)研究的科學(xué)性。通過分析路端電壓與電流（外電阻）的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，感受物理之美。通過學(xué)生之間的討論、交流與協(xié)作探究，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。
三、教學(xué)重點(diǎn)
閉合電路歐姆定律。路端電壓與電流（外電阻）關(guān)系的公式表示及圖象表示。
四、教學(xué)難點(diǎn)
電動(dòng)勢的概念。路端電壓與電流（外電阻）關(guān)系。
五、教學(xué)思路
《閉合電路歐姆定律》是學(xué)生感到較為難以理解的知識(shí)點(diǎn)，電動(dòng)勢的物理意義的理解是掌握閉合電路歐姆定律的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。首先讓學(xué)生課前感受生活中的一些電源，初步明確電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置，讓學(xué)生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓，為引入電動(dòng)勢的概念作鋪墊。再讓學(xué)生在電腦上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過連接不同的開關(guān)，改變外電阻阻值，內(nèi)電阻阻值，記錄電流、電壓，分析數(shù)據(jù)，探究路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關(guān)系。然后在課堂仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。避免了盲目性，引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，再進(jìn)行討論，解釋現(xiàn)象原因。講授閉合電路中的功率，進(jìn)一步從能量的轉(zhuǎn)化角度說明電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。最后，利用兩道例題來應(yīng)用閉合電路歐姆定律，并適當(dāng)?shù)匮由焱卣?，通過課外思考題，使學(xué)生對電動(dòng)勢的概念有更深刻的理解。
六、教學(xué)方法：探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、多媒體仿真實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)分析、討論等方法
（一）電源。展示不同型號(hào)、種類電池、手搖發(fā)電機(jī)，對小燈泡供電。電源不同，結(jié)構(gòu)不同，但有相同的規(guī)律。演示：1用小燈泡點(diǎn)觸干電池，點(diǎn)觸蓄電池，小燈泡發(fā)光。2將小燈泡與手機(jī)電池相接，小燈泡發(fā)光。3手搖發(fā)電機(jī)，同樣能夠使小燈泡發(fā)光。學(xué)生得出結(jié)論：干電池、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能；手搖發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能。
（二）電源的電動(dòng)勢：模擬實(shí)驗(yàn)，介紹電路圖（如圖1），介紹實(shí)驗(yàn)儀器。得出內(nèi)、外電路，內(nèi)、外電壓的概念，指出電源內(nèi)部有電阻?？措姵貎?nèi)部（如圖2)，電荷定向移動(dòng)形成電流,電荷電勢能減小.從能量轉(zhuǎn)化的角度初步理解電動(dòng)勢的物理意義。觀察仿真實(shí)驗(yàn)：電場中兩點(diǎn)間電勢差在數(shù)值上等于什么？利用計(jì)算機(jī)課件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)(如圖3)【模擬實(shí)驗(yàn)一】：不閉合S2、S3，只閉合S1，觀察V1的大小。問題思考：（1）閉合開關(guān)S1后，此時(shí)伏特表V1測得的電壓?（2）此時(shí)外電阻多大？學(xué)生回答:電動(dòng)勢越大，電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)越強(qiáng)。學(xué)生模擬實(shí)驗(yàn)，分析得出（1）伏特表測電源電動(dòng)勢；（2）外電路電阻無窮大。E在數(shù)值上等于外電路斷開時(shí)電源兩端點(diǎn)壓。
2 教材分析
《電阻的串聯(lián)和并聯(lián)》是九年級第十四章《探究電路》第四節(jié)的內(nèi)容。本章內(nèi)容充分體現(xiàn)了課標(biāo)提出的從生活走向物理，從物理走向社會(huì)，注重多元探究等基本理念。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容不僅是對前面所學(xué)的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)以及歐姆定律的重要應(yīng)用，同時(shí)也是今后學(xué)好電功、電功率的重要基礎(chǔ)，更是培養(yǎng)學(xué)生“等效替代”思想和實(shí)驗(yàn)探究與理論推導(dǎo)相結(jié)合思想的重要載體。
3 教學(xué)目標(biāo)
3.1 知識(shí)與技能。①通過實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)理解串聯(lián)和并聯(lián)電路的等效電阻的計(jì)算公式。②會(huì)利用串聯(lián)、并聯(lián)電路總電阻的知識(shí)，解答和計(jì)算簡單的電路問題。③通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)總電阻與分電阻的“等效替代”關(guān)系。
3.2 過程與方法。①培養(yǎng)學(xué)生積極參與科學(xué)探究活動(dòng)，主動(dòng)進(jìn)行交流與討論的學(xué)習(xí)方法。②能用等效替代的思想學(xué)習(xí)物理知識(shí)。③能把物理概念與生活、生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合。
3.3 情感態(tài)度價(jià)值觀。激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的求知欲，通過經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成實(shí)事求事、尊重自然規(guī)律、樂于參與科學(xué)實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，同時(shí)認(rèn)識(shí)交流和合作的重要性。
4 教學(xué)重點(diǎn)
通過實(shí)驗(yàn)法和理論推導(dǎo)法并舉掌握串聯(lián)電路和并聯(lián)電路總電阻的計(jì)算方法。
5 教學(xué)難點(diǎn)
借助等效替代的思想分析串聯(lián)、并聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)。
6 教學(xué)準(zhǔn)備
學(xué)生電源、演示電流表、20歐定值電阻二個(gè)、5歐定值電阻二個(gè)、10歐定值電阻一個(gè)、導(dǎo)線、開關(guān)等。
7 教學(xué)流程
事例引入——趣味探究——小組討論——實(shí)質(zhì)升華——總結(jié)反饋。
8 教學(xué)過程
8.1 事例引入。師：同學(xué)們，你們喜歡足球嗎？（停頓）現(xiàn)假設(shè)你們正在看一場精彩的足球比賽，突然電視機(jī)壞了，經(jīng)檢查里邊一個(gè)10歐定值電阻出現(xiàn)了問題，而身邊現(xiàn)在只有20歐的電阻和5歐的電阻若干，你有辦法立即解決問題嗎？（最好設(shè)計(jì)一個(gè)多媒體動(dòng)畫調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情）
生：（討論并結(jié)合前面電路的串聯(lián)、并聯(lián)知識(shí)回答）把電阻串聯(lián)，把電阻并聯(lián)。
師：把電阻串聯(lián)、并聯(lián)后能行嗎？電阻串聯(lián)、并聯(lián)后他們對電路的控制作用難道不會(huì)發(fā)生改變嗎？
8.2 趣味探究。
師：下面我們就用一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下大家的想法是否能夠?qū)崿F(xiàn)。
演示實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖1，電阻裝在一個(gè)密封的盒子里面）
圖1
分別接通A、B、C以及所對應(yīng)接線柱，讓同學(xué)們觀察電流表的讀數(shù)。
師：同學(xué)們，剛才你們觀察到電流表的讀數(shù)有什么樣的特點(diǎn)？
生：三次實(shí)驗(yàn)電流表讀數(shù)相等。
師：那里面的電阻是怎樣的呢，也相同嗎？
打開盒子讓學(xué)生觀察里面電阻的結(jié)構(gòu)，并通過里面實(shí)物講解相關(guān)概念：
電阻串聯(lián)：兩個(gè)（幾個(gè)）電阻首尾相連
電阻并聯(lián)：兩個(gè)（幾個(gè)）電阻首首相連
師：我們剛才經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)電阻并聯(lián)或兩個(gè)電阻串聯(lián)以后對電路的控制作用可能與單獨(dú)一個(gè)電阻對電路的控制作用是相同的，在實(shí)際生活中我們就可以用這兩個(gè)并聯(lián)或串聯(lián)后的電阻去替代那一個(gè)電阻，這時(shí)我們就可以說這一個(gè)電阻是那兩個(gè)（幾個(gè)）電阻的總電阻。
師：同學(xué)們再仔細(xì)觀察，兩個(gè)電阻串聯(lián)后總電阻如何變化；兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻如何變化？
生：通過觀察討論得出初步結(jié)論：
兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻小于其中任何一個(gè)分電阻；兩個(gè)電阻串聯(lián)后總電阻大于其中任何一個(gè)分電阻。
8.3 小組探討。
師：同學(xué)們，通過剛才的分析我們已經(jīng)得到了電阻串聯(lián)、并聯(lián)之后總電阻大小的一個(gè)定性結(jié)論，那么電阻串聯(lián)、并聯(lián)之后總電阻的大小應(yīng)如何計(jì)算呢？下面就請大家通過小組合作的方式結(jié)合前面所學(xué)的歐姆定律以及串、并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)解決這一問題。
8.3.1 串聯(lián)電路的總電阻。
師：請結(jié)合歐姆定律以及串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)用下圖的字母表示出總電壓與各電阻兩端電壓的關(guān)系。
圖2
生：運(yùn)用歐姆定律表示出：U1=IR1 U2=IR2 U=IR、
運(yùn)用串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得出：IR=IR1+IR2
結(jié)論：電阻串聯(lián)，其總電阻等于各個(gè)分電阻之和，即：R總=R1+R2+……
8.3.2 并聯(lián)電路的總電阻。
師：請結(jié)合歐姆定律以及并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)用下圖的字母表示出總電流與各支路電流的關(guān)系。
圖3
生：運(yùn)用歐姆定律表示出：I=U/R，I1=U/R1，I2=U/R2
運(yùn)用并聯(lián)電路電流特點(diǎn)得出：1/R=1/R1+1/R2
結(jié)論：電阻并聯(lián)，其總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)分電阻倒數(shù)之和，即：1/R總=1/R1+1/R2+……
8.4 實(shí)質(zhì)升華。
師：剛才我們已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)兩種途徑得出了電阻串聯(lián)和并聯(lián)之后總電阻的變化規(guī)律。同學(xué)們，你們知道這是為什么嗎？
教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步觀察串聯(lián)、并聯(lián)后的電阻的長度和橫截面積的變化情況并結(jié)合前面所學(xué)影響電阻大小的因素的相關(guān)知識(shí)得出結(jié)論。
生：電阻串聯(lián)相當(dāng)與增加了導(dǎo)體長度，所以阻值會(huì)增加；電阻并聯(lián)相當(dāng)于增加了電阻的橫截面積，所以阻值會(huì)減小。
8.5 總結(jié)反饋。①請同學(xué)們設(shè)計(jì)出兩種方案解決課題引入時(shí)提出的問題。②小組討論本堂課的收獲，及時(shí)解決新生成的問題。
附板書設(shè)計(jì)：
§14.4電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)分電阻之和，R總=R1+R2+……
②并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)分電阻倒數(shù)之和，1/R總=1/R1+1/R2+……
③實(shí)質(zhì) 串聯(lián)：增加導(dǎo)體長度
物理教材中所闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談?wù)勛约旱挠^點(diǎn)。
一、電磁學(xué)的知識(shí)體系
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用，其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象、電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材。
1.電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
場是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)一起來，靜電場、恒定電場、靜磁場、恒定磁場、電磁場等，組成一個(gè)關(guān)于場的體系。
“路”是“場”的一種特殊情況。物理教材以“路”為線的框架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。
“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的，“場”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法。
2.認(rèn)識(shí)物理規(guī)律
規(guī)律體現(xiàn)在一系列物理基本概念、定律、原理以及它們的相互聯(lián)系中。
物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較，找出它們相互之間存在的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系，電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。
“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。
“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認(rèn)識(shí)又上升了一步。麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步。
3.通過電磁場所表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明，在電荷的周圍存在電場，每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用，運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場外還存在著磁場。磁體的周圍也存在著磁場，磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用。科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)。
運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場力的作用，所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場。按照這個(gè)理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。轉(zhuǎn)從場的觀點(diǎn)來闡述路。電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流，產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場又要提供自由電荷，當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時(shí)，電流也隨之而終止。
二、以知識(shí)體系貫穿始終，使理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練相融合
1.場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題。電場部分是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。電場強(qiáng)度、電勢、磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場線、磁感應(yīng)線是形象地描述場分布的一種手段。
二、基于信息技術(shù)的物理探究教學(xué)案例
閉合電路歐姆定律的傳統(tǒng)教學(xué)是：利用電池借助兩個(gè)電壓表，分別測量內(nèi)外電路電壓，然后相加看其總和是否不變。學(xué)生可能會(huì)想：為什么會(huì)想到測量內(nèi)、外電路電壓并求其和？此外，這個(gè)實(shí)驗(yàn)由于電極勢壘造成實(shí)驗(yàn)誤差不好解釋。為此，可以借助信息技術(shù)設(shè)計(jì)探究教學(xué)方式。
用視頻展臺(tái)投影圖2的實(shí)物線路圖，并記錄電壓表示數(shù)，2.9V。然后將電路改為按圖3連接。事先調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到適當(dāng)電阻值，然后再閉合開關(guān)S，測量電源兩端的電壓，電壓表示數(shù)為1.8V。此到學(xué)生產(chǎn)生了疑惑：兩次測量“電源”兩端為何不等？
教師引導(dǎo)學(xué)生猜想可能的原因，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為是由于實(shí)驗(yàn)誤差引起的。教學(xué)過程中先不要判斷學(xué)生猜想的正誤，先讓學(xué)生觀察圖4電路中電表示數(shù)變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化，電流示數(shù)變小，反之，電壓表示數(shù)變小，電流示數(shù)變小，學(xué)生無法用用歐姆定律I = U/R來解釋，產(chǎn)生認(rèn)知矛盾。這顯然不是實(shí)驗(yàn)誤差引起的？問題出在何處？
對此現(xiàn)象，教學(xué)過程中不要硬性要求學(xué)生進(jìn)行猜想與假設(shè)，要另設(shè)教學(xué)環(huán)境，因?yàn)閷@個(gè)現(xiàn)象的假設(shè)是比較困難的（除非學(xué)生已經(jīng)知道電池有內(nèi)電阻）。
教學(xué)過程中指出：平常我們做實(shí)驗(yàn)需要測量數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并得出相應(yīng)的結(jié)論。那么針對圖4所示的實(shí)驗(yàn)我們可以做些什么呢？
測量幾組I、U數(shù)據(jù)后，可分析產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。
接著測量圖4電路，得到如上表所示的幾組數(shù)據(jù)。將表中數(shù)據(jù)利用Excel處理作出圖像，如圖5所示。（本文寫作時(shí)已經(jīng)將Excel圖改畫為bmp圖）
引導(dǎo)探究：I-U圖線是一條傾斜直線說明了什么？ （學(xué)生：說明電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)增大而均勻減?。?/p>
問題：該圖像與我們學(xué)過的哪些圖像相似。
學(xué)生：勻減速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖像，v = v0 + at（a < 0）。
問題：圖5的圖線能否用同樣的方式表示。
學(xué)生：可以寫成U = U0- kI形式，其中k為常數(shù)，本實(shí)驗(yàn)中U = 3.0- 4.0I（注：單位為SI制）。
問題：通過電腦動(dòng)畫將圖5的圖線向兩邊延長（圖5中虛線部），提出交點(diǎn)（0，3.0 ）、（0.75，0），分別表示什么意義？
學(xué)生：3.0V表示電路斷開時(shí)電壓表讀數(shù)（學(xué)生還未思考圖2示數(shù)為2.9V，教學(xué)中可以暫時(shí)不點(diǎn)破），0.75A表示電源被短路時(shí)的電流。
問題：電源被短路，還有電流？不是無窮大嗎？
學(xué)生猜想：電源內(nèi)部可能有電阻。
教師：為什么？
學(xué)生分析：由U = U0- kI可知在U = 0時(shí)，電流為I0，則k = U0/I0，則k單位應(yīng)是V/A，即歐姆，故猜測電源內(nèi)部有電阻，本實(shí)驗(yàn)中電源內(nèi)電阻為4.0Ω。
學(xué)生在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過程中，通過聯(lián)想與類比，認(rèn)識(shí)到電源存在內(nèi)阻，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)識(shí)的飛躍。
一、伏安法測電阻的原理
用電壓表測出待測電阻兩端的電壓U，用電流表測出通過待測電阻的電流I，利用部分電路歐姆定律可以算出待測電阻的阻值Rx，即Rx=U/I，這就是待測電阻的測量值。
二、伏安法測電阻的系統(tǒng)誤差分析
1.電流表外接法
在這種電路中，電壓表的示數(shù)是加在待測電阻Rx兩端的真實(shí)電壓，但由于電壓表內(nèi)阻分流的影響，電流表的示數(shù)比通過電阻的真實(shí)電流大，按這種電路測出的電阻值實(shí)質(zhì)上是電壓表內(nèi)阻和待測電阻Rx并聯(lián)后的總阻值，所以Rx測量值比真實(shí)值小。設(shè)電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，通過電阻的電流為IR，通過電壓表的電流為IV，則I=IR+IV，所以R真=>R測=測量值比真實(shí)值偏小。這里的系統(tǒng)誤差來源于電壓表的分流作用，分流越小，誤差越小，相對誤差δ=
=。所以該電路適合測量小電阻，即當(dāng)滿足條件Rx
2.電流表內(nèi)接法
在這種電路中，電流表的示數(shù)是通過待測電阻Rx的真實(shí)電流，但由于電流表內(nèi)阻分壓的影響，電壓表的示數(shù)比加在待測電阻Rx兩端的電壓大，所以按這種電路測出的待測電阻的阻值比真實(shí)值偏大。設(shè)電流表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，加在待測電阻Rx兩端的電壓為UR，加在電流表兩端的電壓為UA，則U=UR+UA，所以R真=>R測=測量值比真實(shí)值偏大。這里的系統(tǒng)誤差來源于電流表的分壓，分壓越小，誤差越小，相對誤差δ=
=。所以該電路適合測量大電阻，即當(dāng)滿足條件Rx>>RA時(shí)，采用電流表內(nèi)接法測量系統(tǒng)誤差小。為了幫助學(xué)生理解和記憶電流表兩種連接方式的系統(tǒng)誤差特點(diǎn)，我在課堂教學(xué)中和同教研組的老師們共同總結(jié)了如下規(guī)律：“大內(nèi)偏大；小外偏小?！奔矗弘娮柚荡蟮碾娮璨捎秒娏鞅韮?nèi)接法測量，測量值比真實(shí)值偏大；電阻值小的電阻采用電流表外接法測量，測量值比真實(shí)值偏小。
三、伏安法測電阻電流表連接方式的選擇方法
1.比較法。若已知待測電阻的大約值Rx，電流表的內(nèi)阻RA和電壓表的內(nèi)阻RV可以分別計(jì)算出電流表外接法的相對誤差和電流表內(nèi)接法的相對誤差兩個(gè)比值，然后進(jìn)行比較。
（1）若
（2）若>，則選用電流表內(nèi)接法，系統(tǒng)誤差??；
（3）若=，則電流表兩種接法都可以。
2.算術(shù)根法。若已知待測電阻的大約值Rx，電流表的內(nèi)阻RA和電壓表的內(nèi)阻RV可以分別計(jì)算出Rx和兩個(gè)比值，然后進(jìn)行比較。
（1）若Rx
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式．電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用．其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)．對此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材．
1．電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．
場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式．中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場等，組成一個(gè)關(guān)于場的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容．
“路”是“場”的一種特殊情況．中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等．
“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的．“場”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．
2．物理知識(shí)規(guī)律物
理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系．
物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來．物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．但是，物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性．
第二冊第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律．庫侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況．
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律．歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對氣體導(dǎo)電是不適用的．歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系．電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體．
“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．
“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線．本章以電流、磁場為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)．電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢．運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認(rèn)識(shí)又上升了一步．麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步．
3．通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場，每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著．電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用．運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—磁場．磁體的周圍也存在著磁場．磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)．磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用．現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場的觀點(diǎn)，并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)．
運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場力的作用．所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的．麥克斯韋用場的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場．按照這個(gè)理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場．電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波．
從場的觀點(diǎn)來闡述路．電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流．產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場．導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處．導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場又要提供自由電荷．當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時(shí)，電流也隨之而終止．
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1．場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題．第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．電場強(qiáng)度、電勢、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念．電場線，磁感線是形象地描述場分布的一種手段．要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對場的理解．
2．電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用．在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場不是力，電勢不是能等．場中不同位置場的強(qiáng)弱不同，可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹?qiáng)弱程度．在電場中用電場力做功，說明場具有能量．通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了．
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式．電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用．其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)．對此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來認(rèn)真分析教材．
1．電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．
場的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式．中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場的概念統(tǒng)帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場等，組成一個(gè)關(guān)于場的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容．
“路”是“場”的一種特殊情況．中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等．
“場”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場的普遍規(guī)律，是以“場”為基礎(chǔ)的．“場”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說“場”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．
2．物理知識(shí)規(guī)律物
理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系．
物理定律是在對物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來．物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．但是，物理定律并不是絕對準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性．
第二冊第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫侖定律．庫侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況．
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律．歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來的，對金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對氣體導(dǎo)電是不適用的．歐姆定律的運(yùn)用有對應(yīng)關(guān)系．電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體．
“磁場”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場的方法進(jìn)行類比，可以較好地解決磁場和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．
“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來的主線．本章以電流、磁場為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)．電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢．運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場和磁場的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場，對場的認(rèn)識(shí)又上升了一步．麥克斯韋的電磁場理論總結(jié)了電磁場的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步．
3．通過電磁場在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周圍存在電場，每個(gè)帶電粒子都被電場包圍著．電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用．運(yùn)動(dòng)電荷的周圍除了電場外還存在著另一種唱—磁場．磁體的周圍也存在著磁場．磁場也是一種客觀存在的物質(zhì)．磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用．現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場的觀點(diǎn)，并證明電磁場可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場是物質(zhì)的一種形態(tài)．
運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場，磁場對其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場力的作用．所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過磁場而發(fā)生作用的．麥克斯韋用場的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場．按照這個(gè)理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場，這就是電磁場．電磁場由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波．
從場的觀點(diǎn)來闡述路．電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流．產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場．導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處．導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場又要提供自由電荷．當(dāng)導(dǎo)體中電勢差不存在時(shí)，電流也隨之而終止．
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1．場的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問題．第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．電場強(qiáng)度、電勢、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念．電場線，磁感線是形象地描述場分布的一種手段．要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對場的理解．
2．電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用．在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場和受場作用這兩類問題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場不是力，電勢不是能等．場中不同位置場的強(qiáng)弱不同，可用受場力者受場力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦砻枋鰣龅膹?qiáng)弱程度．在電場中用電場力做功，說明場具有能量．通常說“電荷的電勢能”是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了．