時間：2023-05-29 17:40:03
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電流的強弱，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
物理學是一門以實驗為基礎的學科，直觀易懂的實驗現象是學習物理知識、研究物理問題的重要方法和手段。對書本上的一些演示實驗加以改進，能進一步培養學生善于觀察的能力和勤于思考的意識，使學生變模糊為清晰，從而能夠提高學習物理的積極性。現對初中物理課本中三個電磁學實驗作如下改進。
一、奧斯特實驗
1820年4月的一天丹麥的物理學家奧斯特在給學生做演示實驗時發現“通電導線周圍小磁針發生偏轉揭示了電可以轉化為磁”的現象。這個實驗如今在人民教育出版社出版的新教材八年級下冊課本第68頁（圖9.3-2）中是這樣演示的：讓一節干電池短路，造成很大放電電流，使導線周圍的小磁針在電磁場中發生了偏轉，而磁場的基本性質是能對放入其中的磁體產生力的作用，證明電能生磁。該演示實驗的缺點是只能將干電池以快速接觸的方式短接（避免燒壞電源），而在極短時間內學生來不及觀察現象，就算能觀察最多也只能看到小磁針動了一下，不能觀察到它的偏轉方向與電流方向有關，更不能觀察到它的偏轉角度與電流強弱的關系了。針對以上不足，可以將這個實驗進行如下改進：將開關、螺線管、滑動變阻器串聯接入4-6V學生電源，將小磁針放到螺線管周圍，閉合開關，滑動變阻器滑片，能觀察到小磁針的偏轉，并且能讓學生知道通電導線周圍的磁場強弱與通電電流的大小有關，改變電流的方向，讓學生觀察到磁場的方向與電流的方向有關，改變小磁針放置位置，還能觀察到通電螺線管周圍磁場的方向，將螺線管換成一根細銅絲，除了能讓學生觀察到以上現象，還能比較通電直導線和通電螺線管周圍磁場方向的不同。這樣操作，既具有科學性，又讓學生明白了電能生磁的道理，還能成功引入安培定則的教學，讓學生們感受電和磁之間聯系的真切，明白磁現象的電本質。
二、磁場對通電導線的作用的實驗
該演示實驗在人民教育出版社出版的新教材八年級下冊第79頁（圖9.6-1）。它是將導體放在水平金屬支架上做的。由于金屬支架有摩擦對導體有阻礙作用，還有導體與金屬支架接觸不良等因素的影響，加上金屬架底座難以調平，實驗現象不明顯，有時甚至做不成功。改進實驗的辦法是：將細焊錫條（電阻小、質量小）焊接在兩根細長而柔軟的銅絲上，用焊錫條取代切割磁感線運動的導線，兩根細銅絲既是導線又是懸掛焊錫條的“擺線”，將細銅絲懸掛在鐵架臺上，焊錫絲置于蹄形磁鐵內，并將銅絲與開關、滑動變阻器串聯接入4-6V學生電源，將滑動變阻器滑片滑到合適位置，閉合開關，學生能明顯觀察到導線偏離了平衡位置，說明了磁場對電流有力的作用；滑動滑動變阻器滑片，改變電流的大小，偏角不同，說明磁場對導線力的大小與電流大小有關；改變電流的方向，導線偏離平衡位置的方向不同，說明磁場對電流的作用力的方向與電流方向有關；改變磁場的方向，導線偏離平衡位置的方向不同，說明磁場對電流的作用力的方向還與磁場方向有關；再并放一個蹄形磁鐵，觀察到相同的電流由于磁場強弱的改變導線所受作用力也不一樣，說明磁場對電流作用力的大小還與磁場的強弱有關（對于學習較好班級學生還可將導線傾斜懸掛，演示作用力的大小與導線放入磁場中長度的關系）。通過這一改進，既能保證實驗的成功演示，提高教學效果，還能讓學生觀察到磁場對電流的作用力的大小與電流的強弱、磁場的強弱、放入磁場中導線的長度有關，磁場對電流的作用力的方向與電流方向、磁場方向有關，為高中安培力（F=BIL）、安培定則（電流方向、磁場方向、安培力方向“兩兩垂直”）的學習奠定基礎。
三、導體切割磁感線產生感應電流的實驗
該演示實驗在人民教育出版社出版的新教材八年級下冊課本第84頁（圖9.7-1）。它是用一根導線與電流計連接，讓導線在磁場中切割磁感線運動，觀察到電流計指針發生偏轉從而說明當導線（閉合電路的一部分）在磁場中切割磁感線運動時產生了電流。在演示實驗中，與導線連結的電流計指針偏轉不明顯，原因是只用一根導線切割磁感線運動。改進辦法是：用多砸線圈取代單根導線，并用一節干電池用試觸的方法讓學生先觀察流入電流計電流方向不同，電流計指針偏轉方向不同（通常情況是電流從哪個接線柱流進，指針就向相應接線柱方向偏轉），演示時先演示相同切割方向，切割速度不同，指針偏轉角度不同，說明閉合電路的一部分導體在磁場中切割磁感線運動會在導體中引起感應電流，并且電流的大小與切割運動速度有關；再改變切割方向，讓學生觀察到電流計指針偏轉方向不同，說明感應電流的方向與與導體切割磁感線運動的方向有關；在蹄形磁鐵中部接近勻強磁場的地方上下移動導線，觀察不到指針的偏轉，說明要有感應電流的產生不是只要運動就行了，而是要“切割”。通過這一改進，對使他們在電磁關系的理解及認知方面都有積極的促進作用，不僅增強了演示效果，還為高中學習法拉第電磁感應定理打下了堅實的基礎。
三個演示實驗的改進，乍看比較簡單，然而實驗效果很好，在教學實踐中具有一定的實際意義：一是使學生對電生磁（奧斯特實驗）、通電導體在磁場中受力作用、磁能生電（電磁感應現象）有真實、直觀、形象和生動理解，起到積極的推動作用；二是變廢為寶，課本上實驗有的學校沒有現成儀器，或者不匹配，所以實驗現象不明顯、甚至不能做實驗的情況很多，然而只要多動手、多動腦、因地制宜、充分利用廢舊物品自制教具輔助教學，精心設計實驗，留心觀察，總會制作或改進一些實驗以幫助學生對物理現象進行理解；三是在創新實驗的同時，會對學生產生潛移默化的作用，培養和鑄就他們尊重科學，尊重規律的觀念，并樹立探究科學規律的勇氣和精神。
【摘要】可憐的孩子自己給自己貼了一個“我笨、我學不會”的標簽。針對一些學生學習物理困難的現狀，我嘗試改變課堂教學模式，營造輕松、快樂的氛圍，使學生輕輕松松、快快樂樂的學會知識。我一定鼓勵三班的孩子重振學習的自信和熱情，改變孩子對自己的錯誤定位，讓孩子享受學習物理的快樂，進而提高物理學科的成績。
【關鍵詞】享受；課堂；物理學習
背景材料：我本屆接的是八年級一班二班三班的物理教學工作，而三班的總成績和其他科目的成績都是全年級六個班里最差的一個班級，我剛接班的時候都聽到三班班主任和任課老師對三班孩子失望的評價，心里很為三班的孩子叫屈；進班又看到三班大部分學生不自信的表情心里難受極了。可憐的孩子自己給自己貼了一個“我笨、我學不會”的標簽。我暗暗的下決心，八年級物理是個起始學科，我一定鼓勵三班的孩子重振學習的自信和熱情，改變孩子對自己的錯誤定位，讓孩子享受學習物理的快樂，進而提高物理學科的成績。
今天是三班的課，講的內容是《電流的強弱》，每到給三班的學生上課，我都會比在其他班更用心調動孩子的積極性，力爭讓物理課堂充滿樂趣快樂。電流的強弱這節課的內容有兩大塊，一是認識電流有強弱不同，為了描述電流的強弱而引入電流這個物理量，知道電流的物理量符號及單位和單位換算；二是會用電流表測電路中的電流。我帶著儀器進班候課，因為今天是12月的30號，臨近元旦學生多少有些浮躁，我都站講臺上幾分鐘了，班里還在熙熙攘攘的鬧、笑，鈴聲響了以后我就組織課堂安靜下來，說：“要不是新年到了，我都要發脾氣了哈！”接著我又看見有一個學生李方北坐到了講臺前面，我猜想肯定是他們老班給掂到前面了，因為小李同學經常不寫作業，他在班里成績是倒數，但我很喜歡他的活潑可愛，他也很喜歡物理課堂。我就問他你怎么又坐這了呀？你知道他怎么說：老師我這座位是VIP！呵呵！他好幽默啊！因為物理課誰坐的靠前看實驗更方便，都是令大家羨慕不已的事情。我們就輕松的進入課堂了。首先給大家演示實驗：觀察三節干電池給兩盞燈供電和一節干電池給兩盞燈供電時電燈的發光情況而引入新課：《電流的強弱》。首先進行演示實驗，你看吧！一說看實驗學生的那個勁：后邊的說前邊的擋住了，讓低低頭，再看李方北吧！一下可把頭伸到了我面前，他活潑的有些過分，我打趣道：你這VIP成員怎么這么不夠紳士啊！說得他伸伸舌頭坐下來。第一個環節：認真度的比賽：讓學生看書預習課文第一部分，時間3分鐘，其間強調認真閱讀第一段話關于對電流強弱的描述以及單位換算，閱讀完畢點號提問（我們物理課學生是分小組，每組六個成員）為組里掙分，比比看哪個組看書認真，這樣學生對電流的概念的理解，對電流物理量名稱代號I單位簡寫符號A的區分要比老師重復敘述記得更牢，這個知識塊給2號4號比較合適。第二個環節：記憶力的挑戰：學生識讀記憶“小資料”里介紹的一些生活中的電流值，時間1分鐘，點號提問對這些電流值的記憶情況以及涉及到的單位換算，這個地方難度小容易讓學生掙到分，所以把這個任務分給5號、6號比較合適。你看吧雖然有的孩子其他課不是很好，而此時是多么認真積極，多少學生建議我點他所屬的號，我就根據學情喊出一個號，哇塞你看吧，號一喊出，每組的這個號像個彈簧一樣砰的一聲從座位上彈起，我必須認真觀察才好辨認哪幾個組的先站起來贏得回答問題的機會。接下來是本節課的重點內容，認識電流表并學會使用電流表測電流，先讓學生閱讀課文認識電流表使用時的注意事項，因為電流表的使用以及讀數是電學重點并且學生對該儀表的使用能力直接影響后面電壓表的的使用甚至整個電學實驗的操作，所以我細致講解電流表的表盤以及讀數方法，還有邊畫圖邊講解電流表連入電路的方法及注意事項。然后通過小組賽訓練強化，首先3號搶答課后練習讀電流表的讀數，這個過程學生會出現沒認清量程和分度值而出錯，搶到第一個答的不一定會得分，在他們的遺憾聲中大家會吸取教訓牢記正確的讀數方法。然后再抽一組上臺進行實物圖的連接，被抽住的組就有機會上臺，就有機會為組里掙分，因為我們學校改建實驗室導致分組實驗沒法做。所以我加大了課堂小組參與實際操作的時間安排，本節課重點放在這個環節，這個環節一次上臺兩個組同時進行PK，先完成并無誤的組為組里掙兩分，后完成的組為組里掙一分。你看每組學生摩拳擦掌的樣子，那個躊躇滿志為組掙分的勁頭，學生的積極、興奮、雀躍使課堂略顯混亂，但我明白他們在干什么，我覺得學生只要開心的參與了、弄懂了，在我掌控的范圍內是沒關系的，我看哪組有困難我也會觀戰加油甚至參與出謀劃策，如果他們沒問題我就給沒上臺的同學布置書面連接實物圖的練習并進行巡查輔導，不時發出“很好、非常好！”的肯定性評價，上邊開心下邊快樂，學生積極參與，不亦樂乎。測量了串聯電路不同三處的電流以后測并聯，因為并聯更難連接所以所設分值也有所提高，學生那個開心、那個期待參與的熱情真讓人高興。不知不覺下課了，學生意猶未盡的神情，想上臺沒上的學生戀戀不舍，想上臺有幸上過的學生沾沾自喜。最后一個環節：布置作業：我說下節課我們繼續測量串并聯的電流并研究它們電流的特點，你們做好準備啊！想好好表現并為組掙分的，請認真完成本節課對應練習并預習下節課內容啊！
走出教室，我看著物理課給學生帶來興奮的表情，開心的笑容，我也很開心。突然下一個班的幾個學生過來喊我：老師，下節是物理課？我微笑著說：是的！孩子異口同聲的喊：耶！耶！我由衷的想：當老師真好！真享受這個職業！更享受物理教育專業！
關鍵詞：磁感應強度；教學設計；概念課
中圖分類號：G633，7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2012)2(S)-0004-3
1教材分析
磁感應強度是電磁學的基本概念之一，是本章的重點。磁場對磁體和電流的作用力遠比電場對電荷的作用力復雜，因此尋找描述磁場強弱和方向的物理量也是本章教學的一個難點。
2學情分析
通過前面的學習學生已經知道了以下知識點：一是磁場對磁體和通電導體會有力的作用；二是在磁場中的不同位置，磁場往往具有不同的方向和大小。本節的內容就是循著第一個知識點去具體研究第二個知識點即能夠表征磁場本身性質的物理量。
3設計思想
新課程要求物理教學要從生活走向物理，再從物理走向社會。進行物理概念教學時，要為學生提供生活實際中的感性材料，將枯燥的概念形象化，把知識獲取的過程轉變成一次有趣的探索活動。課堂教學過程其實就是學生在教師引導之下的探索活動，活動質量取決于教師的課堂教學預設，取決于教師細心研究教材、分析教材、精心設計的各項教學環節。教師幫助學生自主建構概念、規律，增強學習物理科學的興趣，享受學習物理科學的快樂。進而構造出形象生動的物理課堂。
4過程設計中的亮點設置
亮點一：形象引入概念
磁感應強度描述磁場的強弱，那么新課的引入應該從磁場強弱人手。
實驗如圖1，展示三個磁鐵：條形磁鐵、蹄形磁鐵、手搖手電筒中的小磁鐵(三個當中體形最小)
【師】請同學選擇一個磁鐵，把講臺上重約3kg的凳子吸起來(凳子上有鐵質支架)。
【學生】很多同學會選擇體形較大的蹄形磁鐵。
【學生演示結果】體形較大的蹄形磁鐵未能將凳子吸起來。體形最小的小磁鐵容易的將凳子吸起。
【效果】該演示表明了磁場有強弱之分，從而引起學生研究磁場的興趣。
【圖片展示】如圖2，巨大的電磁鐵吊起成噸的鋼材，圖片更加突出磁場有強弱之分，從生活走向物理。
【小結】至此，成功引人概念，本節課的目的是要尋找描述磁場強弱的物理量――磁感應強度。
亮點二：了解學生的知識結構，做好初高中銜接工作
在這節課中，需研究磁場對電流的作用力。
初中教材對這部分的要求是：通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向都有關系，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反。進一步的要求是知道如果電流的方向和磁感線的方向都變得相反，通電導線受力的方向不變。
高中教材中，本節的演示實驗，就直接要求將一根導線水平懸掛在磁鐵的兩極間使導線的方向與磁場的方向垂直。這樣做很可能會引起學生的疑惑，為什么不能平行放置或斜向放置呢?
所以在這里有必要通過實驗將這個疑惑解決。如圖3所示的裝置，蹄形磁體提供磁場，電鍵閉合導體棒中就會有電流流過。實驗主要觀察兩種情況：①如圖所示，導體棒的方向與磁場方向垂直時，閉合電鍵，導體棒開始運動；②調換蹄形磁體的方位，使導體棒的方向與磁場方向平行，閉合電鍵，導體棒不動。
實驗做完后，教師引導學生給出總結：電流方向與磁場方向平行時，電流不受磁場的作用力；電流方向與磁場方向垂直時，電流受磁場的作用力且最大；電流方向與磁場方向斜交時，電流受磁場的作用力。其大小介于零和最大值之間。所以研究磁場對電流的作用力時采用的是效果最明顯的情況。即電流方向與磁場方向垂直。
【小結】這樣做的目的是讓學生學習的知識更加具有連貫性，落實好初高中銜接工作，也符合學生的認知規律。
亮點三：分組實驗，突破難，最
本節課的重點是通過研究電流在磁場中的受力去尋找描述磁場強弱的物理量，那么電流在磁場中的受力與哪些因素有關，且是什么樣的關系，教材中采用的是教師演示實驗，其實完全可以由學生動手去探究。
【分組實驗】
實驗器材：金屬桿(一般為銅質，約30era)、金屬絲(或漆包線，其兩端的絕緣漆要用小刀刮掉)、蹄形磁鐵(一般磁性的約3～4個，磁性較強或是新的蹄形磁鐵2個)、學生電源(或蓄電池)、滑動變阻器、導線若干、電鍵、鐵架臺。
實驗裝置：按如圖4所示連接電路(學生電源應選擇直流電壓檔約IOV或是IOV的蓄電池，干電池效果不佳)。
實驗過程：電流受到的磁場力F分別與電流L、導線長度L、電流與磁場的夾角以及磁場本身強弱有關。在實驗中我們研究的是夾角為90。即電流與磁場方向垂直的情況。通過懸線擺動的角度可以比較磁場力的大小。采用控制變量法分別研究F與l、F與L的關系。
實驗結果：，越大F越大，L越大F越大。精確的實驗表明FocIL，引人比例系數B，將比例式寫成等式F=BIL，即B=lL(hf)。進一步實驗表明：在磁場中同一位置，不管I,L如何改變，B總是不變的；l、L不變，但在的磁場中不同位置，B是不同的。
最終結論：曰能夠反映磁場本身的強弱，與l、L無關。
【小結】學生通過動手實驗，對所學內容印象更加深刻。對概念的理解更加透徹。亮點四：課外知識，點綴課堂
學習了磁感應強度的概念之后，也就知道了它的單位：1T=I(hn)(mam)。指導學生閱讀書上的表格(一些磁場的磁感應強度)，對特斯拉這個單位有感性的了解，如地磁場在地面附近的平均值為5x10T，實驗室使用的最強磁場瞬時值可達10St。
除此之外。還可以補充一些課外知識，點綴課堂，增加學生的興趣。
【圖片展示一】如圖5，2011年8月，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的兩位科學家成功創造了最強磁場的世界記錄97.4特斯拉。
【小結】通過認識兩種不同磁場的磁感應強度，使學生接觸到不同于書本的知識。從圖5中了解當今科學的發展，通過圖6使物理走近生活，讓學生所學的概念更加具體化。亮點五：挖掘科學家的故事，激發學生學習物理的興趣
為了紀念美國電氣工程師特斯拉，就以他的名字作為磁感應強度的單位。對于這一點細心的同學會奇怪，有此殊榮的一般都是物理學家或者是化學家等等，為什么作為工程師的特斯拉也具有這樣的資格呢?那么教師就應該向學生講一下特斯拉的故事。
特斯拉是電氣化領域的先驅，他創造出了第一臺無線電遙控的機器，提出機器人工程學原理，發明了太陽能驅動的發動機、X光設備、電能儀表、汽車速度儀表、冷光燈、電子鐘、電子治療儀……他在科學和工程學領域取得了大約1千項發明。在使用電的現代世界上到處都可以看見特斯拉的遺產。特斯拉率先提出的概念有電子顯微鏡、激光、電視、移動電話、互聯網和許多其他與我們日常生活緊密相關的事物。特斯拉對人類有著重大的貢獻，他放棄了交流電的專利權收費，供世人免費使用。
【小結】聽了這個故事就知道特斯拉絕對有資格享有這個殊榮，他數以千計的發明、高尚的品格、遠大的理想令人驚嘆，從而激起學生愛好科學、學好物理的強烈愿望。
聲音的強弱與振動的振幅有關。物體振動是發出聲音的動作要素，那么振動幅度越大聲音就越大，這個振動可以通俗的理解為振幅，也就是說，振幅越大，聲音越大，強弱也就更為明顯。
振幅是指振動的物理量可能達到的最大值，通常以A表示。它是表示振動的范圍和強度的物理量。
在機械振動中，振幅是物體振動時離開平衡位置最大位移的絕對值，振幅在數值上等于最大位移的大小。振幅是標量，單位用米或厘米表示。振幅描述了物體振動幅度的大小和振動的強弱。
在交流電路中，電流振幅或電壓振幅是指電流或電壓變化的最大值，也叫電壓或電流的峰值。
在聲振動中，振幅是聲壓與靜止壓強之差的最大值。聲波的振幅以分貝為單位。聲波振幅的大小能夠決定音強。
簡諧振動的振幅是不變的，它是由諧振動的初始條件(初位移和初速度)決定的常數。諧振動的能量與振幅平方成正比。因此，振幅的平方可作為諧振動強度的標志。強迫振動的穩定階段振幅也是一個常數，阻尼振動的振幅是逐漸減小的。
（來源：文章屋網 ）
【關鍵詞】磁場 磁感線 講解
The teaching research on the Magnetic Field and Magnetic Induction Line
Xie Jianhua
【Abstract】The writer has made an expatiated on the Magnetic Field and Magnetic Induction Line from the introduction of the magnetic, the problem that should be paid attention to and observed and judging the different direction of the magnetic induction line.
【Keywords】Magnetic field Magnetic induction line Explanation
從這一節內容來說,磁場和磁感線的概念比較抽象,學生不易理解,所以掌握好這一節內容,首先要認識和理解磁場和磁感線的物理意義,然后要知道在認識過程中應注意哪幾點,最后會觀察不同方位的磁場磁感線分布的多種畫法。我認為應歸納以下幾個步驟來進行講解,效果會更好一些。
1.介紹磁場。
1.1 磁場的來源。
①磁體周圍存在磁場;
②電流周圍存在磁場;
③磁極和磁極之間,磁極和電流之間,電流和電流之間的相互作用就是通過磁場發生的。
1.2 磁場的方向(用磁場中小磁針來判斷磁場方向)在磁場中的任一點,小磁針北極受力的方向,亦即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點的磁場的方向。
1.3 磁感線。
①在磁場中畫出的一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點的切線方向都在該點的磁場方向上。
②磁感線是為了形象地描述磁場的強弱和方向人為畫出的曲線,并不是客觀存在的曲線。
1.4 幾種磁場的磁感線分布。
1.4.1 永磁體磁場的磁感線分布:
1.4.2 電流磁場的磁感線分布:
①通電直導線的磁感線分布;
②環形電流磁感線分布;
③通電螺旋管磁感線分布。
1.5 安培定則來判斷磁感線的方向。
1.5.1 通電直導線的磁場,用右手握住導線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環繞方向,參看2-①。
1.5.2 環形電流的磁場:讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環形導線中心軸線上的磁感線的方向,參看圖2-②。
1.5.3 通電螺旋管的磁場:用右手握住螺旋管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管內部磁感線的方向,因通電螺旋管產生的磁場類似于條形磁鐵,所以大拇指所指的方向也可以說或為通電螺旋管的北極(N極)參看圖2-③。
2.學習這一節要注意的幾點。
2.1 對于磁感線的認識,注意以下六個方面:
2.1.1 磁感線是為了形象地研究磁場而人為假設的曲線,并不是客觀存在于磁場中的真實曲線,實驗時利用被磁化的鐵屑來顯示磁感線的分布情況,只是研究磁感線的一種方法,使看不見摸不著的磁場變得具體形象,給研究帶來方便,但是決不能認為磁感線是由鐵屑排列而成的。另外,被磁化的鐵屑所顯示的磁感線分布僅是一個平面上的磁感線分布情況,而磁鐵周圍的磁感線應該分布在長、寬、高組成的三維空間。
2.1.2 磁感線的疏密表示磁場的強弱,磁感線較密的地方磁場較強,磁感線較疏的地方磁場較弱。
2.1.3 磁場對小磁針N極的作用力的方向叫做磁場的方向,由于磁感線上任何一點的方向都跟放在該點的小磁針靜止時N極所指方向一致,所以磁感線的方向、磁場方向和小磁針靜止時N極所指的方向,三者是一致的,小磁針靜止時S極所指的方向與上述方向相反。
2.1.4 磁感線不能相交,也不能相切。
2.1.5 沒有畫磁感線的地方,并不表示那里就沒有磁場存在,通過磁場中的任一點總能而且只能畫出一條磁感線。
2.1.6 磁場中的任何一條磁感線都是閉合曲線,例如條形磁鐵和通電螺旋管的磁感線,在外部是從N極出來進入S極,在內部則由S極回到N極形成閉合曲線。
3.會觀察和判斷不同方位的磁感線方向。由于觀察的方位不同,同一個磁場的磁感線分布可能有多種畫法。例如在圖3中,圖①是通電直線導體周圍磁感線分布的立體圖,圖中帶箭頭的實線表示通電直線導體,實線上的箭頭表示電流的方向豎直向上,帶箭頭的虛線圓表示磁感線;圖②是圖①的俯視圖,圖中的“”表示通電直線導體中的電流方向垂直于紙面向外,帶箭頭的虛線圓表示磁感線;圖③是圖①的平視圖,圖中帶箭頭的實線表示通電直線導體,實線上的箭頭表示電流的方向豎直向上,“×”表示通電直線導體右側的磁感線垂直于紙面向里;對于通電直線導體,左右對稱的一對“•”和“×”表示一條圓形磁感線。又如在圖4中,圖①是通電螺旋管的立體圖,圖中的長方框表示絕緣筒,帶箭頭的虛線表示磁感線;圖②是圖①的截面圖,圖中的長方框表示絕緣筒,方框上方的“”表示螺旋管中的電流是從上面流出,方框下的“ ”表示螺旋管中的電流是從下面流入,帶箭頭的虛線表示磁感線;圖③是空心螺旋管,圖中帶箭頭的實線表示螺旋管的外半圓,實線上的箭頭表示電流的方向,虛線表示螺旋管的內半圓,帶箭頭的虛線表示磁感線。
初中物理涉及到的研究方法有很多,以下試舉數例加以說明。
一、控制變量法
自然界中發生的各種物理現象往往是錯綜復雜的,因此影響物理學研究對象的因素在許多情況下并不是單一的,而是多種因素相互交錯、共同起作用的。要想精確地把握研究對象的各種特性,弄清事物變化的原因和規律,單個自然條件下整體觀察研究對象是遠遠不夠的,還必須對研究對象施加人為的影響,造成特定的便于觀察的條件,這就是“控制變量”的方法。
在初中物理實驗過程中,控制變量法是一種最常用、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法,其在初中物理教材中的應用有:
1.研究蒸發的快慢與哪些因素的有關;
2.研究滑動摩擦力的大小與哪些因素有關;
3.研究液體壓強與哪些因素有關;
4.研究浮力大小與哪些因素有關;
5.研究壓力的作用效果與哪些因素有關;
6.研究滑輪組的機械效率與哪些因素有關;
7.研究動能、重力勢能大小與哪些因素有關;
8.研究導體的電阻與哪些因素有關;
9.研究電阻一定、電流與電壓的關系;
10.研究電壓一定、電流和電阻的關系;
11.研究電流做功的多少與哪些因素有關系;
12.研究電流的熱效應與哪些因素有關;
13.研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系;
14.研究物體吸收放熱的多少與哪些因素有關;
15.研究電功大小與哪些因素有關;
16.研究通電螺線管的極性與哪些因素有關;
17.研究電磁鐵的磁性強弱與哪些因素有關;
18.研究感應電流的方向與哪些因素有關;
19.研究通電導體在磁場中受力方向與哪些因素有關。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一個物理現象和規律中,因實驗本身的特殊限制或因實驗器材等限制,不可以或很難直接揭示物理本質,而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的方法。這種方法若運用恰當,學生不僅能順利得出結論,而且容易接受和理解。
在初中物理教材中的應用有:
1.研究串、并聯電路時,引入總電阻的概念;
2.等效替代法測電阻;
3.滑動摩擦力的測量;
4.“曹沖稱象”;
5.通過導體時產生的一些現象(如小燈泡發光)來確定是否有電流通過;
6.研究大氣壓的值時,用水銀柱高所產生的壓強來研究大氣壓;
7.在平面鏡成像的實驗中用兩個完全相同的蠟燭,驗證物與像的大小相同。
三、推理法
有一些物理現象,由于受實驗條件所限,無法直接驗證,需要我們先進行實驗,再進行合理推理得出正確結論。
在初中物理教材中的應用有:
1.研究聲音不能在真空中傳播;
2.研究牛頓第一定律。
四、類比與歸納法
類比法是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似的事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法。從一般性較小的前提出發,推出一般性較大的結論的推理方法叫歸納法。在科學研究中,歸納法發揮著重要的作用,許多物理概念、定律及規律的獲得都是借助了歸納法的力量,由實驗(演示實驗或學生實驗)歸納獲得的。
在初中物理教材中的應用有:
1.研究電流和電壓時,用水流和水壓類比;
2.用水波類比聲波;
3.類比磁極間和電荷間的相互作用。
大多數定理和規律的提出都應用了歸納法,比如銅能導電、銀能導電、鋅能導電,則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗證一個物理規律或定理,我們要反復地通過實驗來驗證它的正確性;然后歸納、分析整理得出正確的結論。在阿基米德原理中,為了驗證F浮=G排,我們分別利用石塊和木塊做了兩次實驗,歸納、整理均得出F浮=G排,于是我們驗證了阿基米德原理的正確性,使用的正是這種方法。
五、圖像法
圖像是一個數學概念,用來表示一個量隨另一個量的變化關系,很直觀。由于物理學中經常要研究一個物理量隨另一個物理量的變化情況,因此圖像在物理中有著廣泛的應用。在實驗中,運用圖像來處理實驗數據,探究內在的物理規律,具有獨特之處。
在初中物理教材中的應用有:
1.固體的熔化和液體的凝固圖像;
2.研究歐姆定律的電壓與電流圖像;
3.研究物體勻速直線運動的路程與時間圖像;
4.液體的沸騰實驗圖像;
5.探究物質的密度的圖像。
六、轉換法
對于一些看不見、摸不著的物質或物理問題我們往往要拋開事物本身,通過觀察和研究它們在自然界中表現出來的外顯特性、現象或產生的效應等去認識事物的方法。
在初中物理教材中的應用有:
1.用細線測量地圖上鐵路線的長度,直尺和三角板測硬幣的直徑;
2.用小磁針研究磁場方向;
3.用電磁鐵吸引大頭針的多少來比較磁性的強弱;
4.根據電燈的亮暗程度比較電流的功率;
5.通過比較電流的大小來比較電阻的大小;
6.通過觀察木塊被運動物體撞擊后移動的距離大小來比較物體動能的大小;
7.通過觀察木樁被打入沙中的深淺來比較重物的重力勢能的大小;
8.通過墨水滴入水中的擴散現象來說明分子的運動特點;
9.通過物體形變量的大小來說明物體受力的大小。
研究方法多種多樣,每一種方法都有自己的特點。在指導學生研究物理現象、概念和規律時,教師應潛移默化地滲透科學研究方法,正確地認識各種教學方法的功能和效果,在具體教學過程中,根據實際情況選擇不同的教學方法。
另外,研究某些物理知識或物理規律,并不是僅僅用到一種方法,往往要同時用到幾種研究方法。如在研究電阻的大小與哪些因素有關時,我們同時用到了觀察法(觀察電流表的示數)、轉換法(把電阻的大小轉換成電流的大小、通過研究電流的大小來得到電阻的大小)、歸納法(將分別得出的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關的信息歸納在一起)和控制變量法(在研究電阻與長度有關時控制了材料、橫截面積)等方法。可見,物理的科學方法題無法細致分類,我們在教學過程中應注意培養學生的綜合能力。
參考文獻:
考點一 磁體與磁場
通過實驗認識磁場，知道地磁場.常見題型有：選擇、作圖、填空.
例1 （2012·宜昌）關于磁體、磁場和磁感線，以下說法中正確的是（ ）
A. 鐵和鋁都能夠被磁體吸引
B. 磁感線是磁場中真實存在的曲線
C. 磁體之間的相互作用是通過磁場發生的
D. 磁感線從磁體的S極出來，回到磁體的N極
解析 A磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質，不能吸引鋁，故A錯；B根據課本中的相關基礎知識可知，為了描述看不見但又客觀存在的磁場，人們建立模型的方法引入了磁感線，故B錯；C磁體周圍存在磁場，磁場是客觀存在的物質，磁體對處于其磁場內的磁性物質有磁力的作用，故C正確；D在磁體的外部，磁感線從磁體的N極出發，回到S極，故D錯.
答案 C
點評 此題考查了磁體、磁性、磁感線、磁場等有關磁知識.學生誤認為磁場不存在而磁感線存在，這類概念辨析題可以用排除法篩選.
例2 （2012·揚州）如圖，磁體旁小磁針靜止時所指的方向如圖所示（小磁針黑端為N極），請畫出圖中任一條磁感線的方向，并標出磁體的N、S極.
解析 由于磁體周圍的磁感線從N極出發回到S極，磁感線上的任何一點的切線方向跟小磁針放在該點靜止時北極指向一致，故可標出磁感線的方向.根據磁體外部的磁感線總是從N極出發回到S極即可確定磁鐵的N、S.
答案 如圖
點評 本題考查了磁感線的特點，小磁針N極在磁場中的受力方向與磁感線方向一致.
例3 （2012·東營）我國上海市龍陽路至浦東機場的磁懸浮列車最高速度達431km/h.磁懸浮列車是利用 （填“同名”或“異名”）磁極的相互排斥來實現列車懸浮的.懸浮的目的是 .
解析 磁懸浮列車的車體和軌道是同名磁極，“同名磁極互相排斥”，使列車實現懸浮，從而減小列車所受的摩擦力，提高速度.
答案 同名減小車輪與軌道間的摩擦力
點評 本題主要考查學生對磁懸浮列車的工作原理和特點的了解是一道基礎題.
考點二 電流的磁場
通過實驗，了解電流周圍存在磁場，探究并了解通電螺線管外部的磁場方向，并會設計實驗探究電磁鐵磁性強弱與哪些因素有關以及電磁繼電器在生活中的應用.考查的方式常以選擇、實驗、作圖的形式出現.
例4 （2011·賀州）某同學利用如圖所示裝置研究磁與電的關系，請仔細觀察圖中的裝置、操作和現象，然后歸納得出初步結論.
比較AB兩圖可知： ；
比較BC兩圖可知： .
解析 比較（a），（b）可知，（a）中導線中沒電流、小磁針沒有動，而（b）中導線中有電流、小磁針發生了偏轉，說明通電導體周圍存在磁場.比較（b），（c）可知，兩個電流反向后，小磁針的偏轉也發生了變化，說明兩次產生的磁場方向不同，故能說明電流周圍的磁場方向與電流方向有關.
答案 （1） 通電導體周圍存在磁場；（2） 電流周圍的磁場方向跟電流的方向有關.
點評： 在觀察本題中的三幅圖時，應將觀察的重點放在三個方面：一是看導線中是否有電流；二是看小磁針是否發生偏轉；三是觀察電流方向與小磁針偏轉方向的關系.
例5 （2012·南通）螺線管通電后，小磁針靜止時指向如圖所示，請在圖中標出通電螺線管的N、S極，并標出電源的正、負極.
解析 小磁針靜止時N極向左，則由“同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引”可知螺線管左側為S極，右側為N極；由安培定則可知電流由左側流入螺線管，即電源左側為正極，右側為負極.
答案 如圖
點評： 本題也可根據小磁針N極指向得出磁感線的方向，再由磁感線的特點可得出螺線管的磁極.
例6 （2011·內江）如圖所示是一個水位自動報警器的原理圖.水位沒有到達金屬塊A時，綠燈亮；水位到達金屬塊A時，紅燈亮.下列關于它的工作原理的討論中，正確的是（ ）
A. 紅燈亮時電磁鐵無磁性
B. 水位的高低決定電磁鐵有無磁性
C. 綠燈亮時電磁鐵有磁性
D. 電磁鐵的鐵芯是永磁體
解析 當水位沒有達到A時，電磁鐵沒有磁性，只有綠燈亮；同時當水位到達A時電路接通，電磁鐵有磁性，銜鐵就會在電磁鐵的吸引下與紅燈接通，紅燈亮；故A、C錯誤；若電磁鐵的鐵芯是一個永磁體，則該電磁鐵始終有磁性，故此時不管水位的高低，紅燈始終亮，故不能起到報警的作用，故D錯誤；據上面的分析不難看出，水位高低決定電磁鐵有無磁性，進而才能決定是哪一個燈泡發光.
答案 B
點評： 本題考查了電磁鐵在電磁繼電器中的應用，電磁繼電器實質上是一個由電磁鐵來控制的自動開關；在解答此類題目時，要從電磁鐵通電有磁性，斷電無磁性的原理進行分析.
考點三 磁場對電流的作用
通過實驗，了解通電導線在磁場中受到力的作用，知道其受力的方向和哪些因素有關，以及生活中的應用—電動機.考查的形式常以選擇題出現.
例7 （2012·南京）如圖所示的四個實驗中，能說明電動機工作原理的是（ ）
解析 A是奧斯特實驗，小磁針發生偏轉說明通電導體周圍有磁場，不符合題意；B電路中有電流，通電導體或線圈受到磁場力的作用發生運動，符合題意；C是研究電磁鐵的磁性強弱的影響因素，不符合題意；D在外力作用下使導體左右移動，切割磁感應線，則電流表指針發生偏轉，說明此時有感應電流產生，這是電磁感應現象，是發電機的工作原理，不符合題意.
答案 B
點評： 本題涉及的內容有電流的磁效應、電動機的原理和發電機的原理.注意電磁感應和通電導體在磁場中受力運動的裝置是不同的，前者外部沒有電源，后者外部有電源.
例8 （2012·廣東茂名）如圖所示是直流電動機的模型，閉合開關后線圈順時針轉動.現要線圈逆時針轉動，下列方法中可（ ）
A. 只改變電流方向
B. 只改變電流大小
C. 換用磁性更強的磁鐵
D. 對換磁極同時改變電流方向
解析 電動機的原理是通電線圈在磁場中受力轉動，其轉動速度與電流大小和磁場強弱有關；電動機線圈的轉動方向與磁場方向和電流方向有關.若使通入直流電動機的電流方向改變或磁場的方向改變，它的轉動方向將改變.但是如果同時改變電流的方向和磁場的方向，線圈的轉動方向將不變.
答案 A
點評： 知道電動機轉動方向與電流方向、磁場方向的關系以及影響電動機轉動速度的因素是本題的解題關鍵.
考點四 電磁感應
通過實驗，探究并了解導體在磁場中運動時產生感應電流的條件.了解電磁感應在生產、生活中的應用.考察形式常以選擇和填空出現.
例9 （2012·河南）用如圖所示的實驗裝置探究“產生感應電流的條件”.
（1） 實驗中，通過觀察 來判斷電路中是否有感應電流.
（2） 閉合開關，若導體ab不動，左右移動磁鐵，電路中 （選填“有”或“無”）感應電流.
（3） 在儀器和電路連接都完好的情況下，某小組的實驗現象不太明顯.
請提出一條改進措施： .
（4） 該實驗的結論是：閉合電路的一部分導體，在磁場中做 磁感線運動時，導體中就會產生感應電流.
解析 （1）電路中有電流時，電流表的指針轉動，因此可以通過觀察電流表的指針是否偏轉來確定是否產生了感應電流.（2）將實驗操作與感應電流產生的條件對比就可以得到答案.如圖，電路是閉合的，導體不動，磁體運動，利用運動和靜止的相對性可以確定，導體也做切割磁感線運動.具備了感應電流產生的兩個條件，所以電路中有感應電流產生；（3）增大感應電流的方法：①將導體ab換成多匝線圈；②使用磁性更強的磁鐵；③增大導體ab切割磁感線的運動速度；（4）實驗得出結論：閉合電路的一部分導體，在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就會產生感應電流.
教學模式是教學思想、理論轉化為具體教學行為的中介，是在一定教學思想、理論指導下，為完成特定的教學目標和教學任務而建立起來的較為穩定的教學程序和方法策略.有了教學模式，我們就清楚在課堂教學中先做什么、后做什么（程序、環節、步驟），具體怎樣做（方法策略）.因此，教學模式是課堂教學的行動指南，是我們科學地進行教學設計的重要工具.自2007年以來，青島市市南區初中物理學科在整個青島市形成的“整―分―合―補―測五環節教學模式”基礎上對“類比――遷移”教學模式進行了較為深入的研究，對青島市市南區的物理課堂教學起到了十分積極、有效的作用.
1.1類比遷移的概念
當人們遇到一個新問題（靶問題）時，人們往往想起一個過去已經解決的相似的問題（源問題），并運用源問題的解決方法和程序去解決靶問題，這一問題解決策略被稱之為類比遷移.在一些情況下，類比遷移發生在具有相同的結構特征的兩種不同的概念領域，這種類比遷移稱為不同領域間的類比遷移； 在另外一些情況下，類比遷移發生在相同或非常接近的概念領域，這種類比遷移稱為相同領域間的類比遷移.
1.2青島市市南區初中物理學科“類比―遷移教學模式”
（1）程式：提出問題――找到類比點――逐個小問題類比――解決問題.
（2）說明：①提出問題：根據本節課的內容，找到要研究的問題；②找到類比點：找到之前學過的與本節要研究的問題類似的知識點.類似點可以是研究方法，也可以是研究過程等，這是非常重要的一個環節；③逐個小問題類比：將要研究的問題劃分為幾個問題，逐次分別采用類比的方法進行；④解決問題：將幾個解決的問題合起來形成完整的本節內容，并提煉出方法.
2青島市市南區初中物理學科“類比-遷移教學模式”應用案例
下面列舉該模式在新授課、試卷講評課教學設計中的應用案例.
2.1新授課案例――《電流的強弱》
第一步：通過實驗引入本課要研究的問題――電流的強弱.
第二步：找到之前學過的與本節要研究的問題類似的知識點――溫度.
第三步：根據教學目標將要研究的問題劃分為兩個大問題，逐次分別采用類比的方法進行探究：電流的概念、電流的測量.
（1）用“資料-歸納模式”探究“電流的概念”
對“電流的概念、符號、單位及其換算關系”給出閱讀思考問題，通過學生的閱讀交流掌握電流的基本概念.用“小循環多反饋模式”進行反饋練習一.
（2）用“實驗-歸納模式”探究“電流的測量”
先由測量溫度的工具――溫度計，類比得到測量電流的工具――電流計（電流表）.
再通過回顧使用溫度計的“五步法――選、看、用、讀、記”，一步一步類比著進行電流表的使用方法（選：選擇合適的測量工具；看：觀察所選工具的量程、分度值等；用：所選測量工具的正確使用方法；讀：正確讀出測量數值的方法；記：包含數值與單位的正確記錄結果）.
用“小循環多反饋模式”進行反饋練.
第四步：用“小結-方法模式”，將兩個解決的問題合起來形成完整的本節內容，并提煉出方法.
最后，用“獨立-矯正模式”進行本節的課堂檢測.
在初中物理教學中，上述這種帶有測量工具類的課堂有很多，如：長度及其測量，質量及其測量，電壓及其測量，力及其測量等都可以借用上述相同的模式進行.
在新授課中，可以采用“類比-遷移”教學模式的課還有很多類型，如：組合測量型（象用天平和量筒測量固體和液體的密度、伏安法測電阻、伏安法測量小燈泡的電功率等），規律探究型（光的反射定律、光的折射規律，電阻的大小決定因素、焦耳定律；串并聯電路的電流規律、串并聯電路的電壓規律，等等），概念建構型（如密度、比熱容，速度、功率等）……
2.2試卷講評課案例――《電學板塊測試》試卷講評課
第一步：直接進入本課要研究的問題――電學板塊測試試卷講評.
第二步：說明采用之前其它板塊的試卷講評課模式――平行矯正――反饋提高.
第三步：根據教學目標將本節內容劃分為三個大問題，逐次分別采用類比的方法進行：
首先對班級同學的測試成績進行分析：如班級平均分、各分數段的人數、班級前三名同學及進步明顯同學名單等.
再用“網絡―濃縮模式”找到“試卷”中涉及到的各分支知識點的聯系，形成“結構網絡”，對“試卷”中問題集中的選擇題、實驗探究題、計算題三種題型逐次進行講評、矯正、反饋.
（1）用“自我矯正―討論交流模式”進行選擇題的講評
出示測試卷選擇題的正確答案，標注每個小題考查的類型、出錯比較多的小題.同學矯正自己試卷中的錯誤，對于不明白的題目通過小組內討論交流的方式解決，如果小組討論解決不了再集體由學生或教師解答.最后用“小循環多反饋模式”對于出錯比較集中的知識點進行平行矯正反饋練習一.
（2）用“自我矯正―正反范例模式”進行實驗探究題的講評
分別出示測試卷中每個專題的實驗探究題的正確答案，同學矯正自己試卷中的錯誤.對于典型題目出示學生正確和錯誤的答卷圖片，讓學生小組內討論，全班交流找出其中的錯誤及其原因，教師借機總結答題思路、注意事項等.最后用“小循環多反饋模式”對于出錯比較集中的知識點進行平行矯正反饋練.
（3）用“分解―組合模式”進行計算題的講評
對于電學計算這一難點，出示例題（先將復雜的計算題分解成多個簡單的計算題，由最簡單的計算題開始逐步增加或變化有關條件疊加成復雜的計算題），強化有關條件、提煉方法.最后用“小循環多反饋模式”出示同類計算題進行平行矯正反饋練習三.
第四步：用“小結―方法模式”總結答題技巧和方法.
最后用“獨立―矯正模式”進行本節的課堂檢測.
3應用類比―遷移教學模式的注意問題
在新授課、習題課、復習課、試卷講評課等各種課型中，都可以采用“類比-遷移”教學模式.但是在應用的過程中，要注意把握好以下幾個問題：
（1）在各種課型中“起始課”是最為關鍵的，這是后續“類比―遷移”的基礎，所以教師在進行起始課的教學設計時，一定要進行精心準備出可以沿用思路和模式.
（2）在后續的各種課中，一定要選準、選對“類比”的點，這樣“遷移”才可行.
（3）將課堂中要研究的問題劃分成幾個小問題要科學合理，不要太大，也不要太細，否則不利于學生的思維.
（4）在采用“類比―遷移教學模式”的課堂中教師一定要大膽地放手給學生，充分調動學生的積極性，發揮學生的潛能.
控制變量法是科學研究方法中的利器，能行之有效地解決諸多物理探究課題.物理特級教師張善賢老師早在1985年就提出，他在《課程· 教材教法》1985（4）期刊登的“改革初中物理學生實驗教學芻見”一文中有一段論述就談到控制變量法在研究問題中的應用.現摘錄于下.
要教會學生逐步研究問題的方法
教會學生根據實驗課題確定研究的方法和實驗步驟，并在操作過程中給與方法的指導，從根本上提高學生的探索能力.例如，研究滑動摩擦力的實驗，可以先引導學生思考滑動摩擦力可能跟哪些因素有關.讓學生自己分析，不要加框框，不要一下子就報書本上的分析和盤托出.對于學生分析過程中出現的差錯要因勢利導.當眾多因素分析出來以后，教師可傳授學生常用的研究方法：只讓其中一個因素改變，而保持其他因素不變，觀察摩擦力跟這個被改變的因素的關系.至于哪一個因素改變，可以讓學生自行確定.然后，再引導學生對照課本上所寫的步驟實驗.經過這樣改革后，使學生了解到書本上的步驟原來有一般規律可循，同時也可以使學生初步嘗試到，即使課本上不寫明，自己也有能力確定步驟.
該段論述中的研究方法就是控制變量法，不過沒有給其命名.
綜觀本世紀之前的各種版本初中物理教材，跟研究滑動摩擦力相類似的實驗，都有編者按照控制變量法思路預先編好了實驗步驟，學生只要按照既定步驟操作就達到了當時物理學科教學大綱的目標，不需要學生了解這些步驟的由來，更不需要學生自己來設計實驗步驟.顯然，當時初中物理教學的重點是放在由實驗得出的知識結論，至于得出結論的實驗所蘊含的哲理和內涵那是綱外之物，未作重點要求.
久旱遇甘霖，長夜見曙光.直到本世紀初出版的初中物理教材，控制變量法等多種科學方法在教材中正式亮相，并作為學生能力培養的重要目標要求.初中物理實驗教學中有眾多實驗探究采用控制變量法，但直到在探究影響電阻大小的因素活動中，才出現控制變量法五個字的初步定義.教材簡介了該科學方法的定義、作用，并要求回顧曾探究哪些實驗活動用到此科學方法.
2 初中物理控制變量法重點應用薈萃及典例剖析
初中物理教材中主要有13個重點實驗探究活動，運用了控制變量法研究.其應用之廣，影響之深，作用之大是各種科學研究方法所望塵.現羅列如下：（1）探究滑動摩擦力大小的因素；（2）探究壓力作用效果與那些因素有關；（3）探究影響液體內部壓強大小的因素；4.探究影響浮力大小的因素；（5）探究動能的大小與哪些因素有關；（6）探究重力勢能的大小與哪些因素有關；（7）探究影響導體電阻大小的因素；（8）探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）；（9）探究影響電流做功多少的因素；（10）探究影響電流熱效應的因素；（11）探究電磁鐵的磁性強弱與那些因素有關；（12）探究磁場對電流的作用；（13）怎樣改變感應電流的方向.
怎樣才能做到有的、有序、有機、有效地運用控制變量法呢？
第一，要明確研究對象的物理量.從數學視覺看，這個物理量就是應變量.例如，壓力的作用效果就是壓強的大小；電流的熱效應就是電熱的多少.
第二，要排出影響應變量大小的其它物理量.從數學視覺看，這些物理量就是自變量.特別應注意，對運用控制變量法的自變量至少兩個.例如，影響電磁鐵磁性強弱的因素主要相關電流大小和線圈匝數，就有兩個因素；影響電流做功的因素有電壓、電流、通電時間三個因素.
第三，要在前兩步的基礎上，采用“一對一”原則研究應變量和各個自變量的關系.所謂“一對一”原則，即確定應變量和某一自變量是否有關系，有怎樣的關系時，必須控制該自變量以外的變量保持不變，只改變這個被研究的自變量.例如，在探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）時，應變量就是電流I，自變量就是電壓U和電阻R，探究活動就可以分兩步進行.一步是保持導體電阻不變，改變導體兩端電壓，觀察導體中的電流隨電壓的變化而變化；另一步驟是保持導體兩端電壓不變，改變接入導體的電阻，觀察電流隨電阻的變化而變化.
第四，逐一研究后進行歸納 ，找出應變量跟有關自變量的關系.上述實驗中，只有第8個實驗得出歐姆定律的定量關系.其余探究活動得出都是定性結論.不過，第9個電功W和第10個電熱Q實驗得出定性關系后，教材用“進一步研究證明”“大量實驗研究發現”將定性結論上升到定量關系.
上述四步中，難度最大的是第二步.如果在猜想和假設中排出了很多看是相關的自變量，解釋不好，就有可能降低教學效果，甚至出現該課堂教學失控，致使第三步“一對一”分步驟實驗大費周折，這要引以為戒.教師課前備課時，要作充分估計，預先想好應變解釋措施.猜想和假設時，要有的放矢引導是關鍵.還有一類猜想的自變量是相互關聯的物理量，它們和應變量都有關系，但不需要都介入作為自變量處理，收拾哪個作為自變量，很有講究，教者或許難以駕馭，本文第三部分將專門討論這個問題.
下面舉幾個實驗案例，簡要說明一下控制變量法的應用.
案例1 探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系（即歐姆定律）
首先這個實驗的應變量和自變量涇渭分明，省略了猜想這一程序.第二，在定量探究前，就有了定性關系的基礎，在電阻內容中曾安排過“嘗試改變電路中電流大小的活動”，得到了電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小的結論.第三，電流、電壓的大小都可以用電表測量，電阻大小也能查核.因此，它們的數量關系就一目了然.第四，因為只有兩個自變量，探究僅分兩段，即使每段為防止實驗的偶然性，要多測幾次，總得測量次數也不多.還有，電流跟電壓、電阻的關系能借助于圖像分析.
【關鍵詞】感應式電度表；工作原理；電磁感應；感性負載；轉動平衡
感應式電度表具有制造工藝成熟、生產加工簡便、性能穩定可靠等特點。在日常生產和生活中應用廣泛。電類專業人員需要掌握其工作原理，才能為其安裝、調試、檢查和維護等，打下良好基礎。所以，學習和掌握其工作原理非常重要。感應式電度表原理中，包含較多物理上的現象和定理。這些物理知識的掌握，對于原理的學習至關重要。下面我們就從感應式電度表結構入手，結合其物理現象和定理等，分析其工作原理。
一、感應式電度表的結構
感應式電度表，其測量機構基本結構主要有以下四個部分構成：如圖1所示是感應式電度表的結構示意圖。
1.驅動元件：電流元件1和電壓元件2組成電度表的驅動元件。電流元件有導線截面較粗，匝數少，和負載串聯的電流線圈及硅鋼片疊合成的鐵芯構成；電壓元件由導線截面較細，匝數較多，和負載并聯的電壓線圈及鐵芯構成。電流線圈和電壓線圈共同產生轉動力矩。
2.轉動元件：鋁盤3和固定鋁盤的轉軸4構成電度表的轉動元件，轉軸上下安裝有軸承。電度表工作時，鋁盤上產生的渦流和交變磁通共同作用產生轉動力矩，驅動鋁盤轉動。
3.制動元件：永久磁鐵5構成電度表的制動元件。它可在鋁盤轉動時產生制動力矩，使鋁盤轉速與負載的功率成正比。這樣，鋁盤的轉數可反映電能的大小。
4.計度器：與轉軸裝成一體的蝸輪蝸桿傳動機構6和滾輪構成電度表的計度器。鋁盤轉動時，通過蝸桿、蝸輪及齒輪等傳動機構帶動滾輪組轉動。滾輪側面可有0～9的數碼，滾輪間按照十進制數進位。這樣，用通過滾輪上的數字來反映鋁盤的轉數，從而達到累計電能的目的，并可以從計度器窗口直接顯示所測電能的度數。
二、電度表工作原理與物理現象及定理
1.驅動元件中產生的磁通方向判定，要利用電流的磁效應和安培定則：電流的磁效應指出，當通電導體通入電流時，在其周圍就會產生磁場，這就是電流的磁效應。磁場方向，可以用安培定則判定。所以，在電度表通電后，其驅動元件的電流元件和電壓元件會產生磁場及磁通，其方向可用安培定則判定。這可以為后續移進磁場講解，做好鋪墊。
2.驅動元件產生移進磁場：驅動元件產生移進磁場的分析，是電度表與案例分析的關鍵環節。要分析清楚產生的原理，這里需要幾個物理相關知識的配合，解決幾個問題。一是電流線圈和電壓線圈中電流的相位關系，電壓線圈由于其線徑細、匝數多，可近似為感性負載；電流線圈由于其線徑粗、匝數少可近似于導線，其負載性質主要是受所接用電器影響，多數情況下我們可近似看成電阻性負載。由于兩者負載性質的差異，其電流存在相位差，由感性負載的特點可判斷電流線圈中的電流超前電壓線圈中的電流。二是電流線圈和電壓線圈產生磁通隨時間變化情況，由于其他因素不變時，磁通和電流成正比，磁通和電流變化同步，得出兩者磁通變化和電流同步。根據瞬時磁通波形，畫出磁通強弱、位置、方向的變化。三是根據瞬時磁通的強弱、位置、方向的變化，得到一個交變并移動的磁場，得出產生移進磁場的結論。
3.轉動鋁盤中電磁力矩的產生：由于存在的移進磁場是一個交變磁場，根據電磁感應原理，在整塊的鋁板上會產生感應電流即渦流。渦流在磁場的作用下，會產生電磁力及電磁力矩。根據左手定則，可以判定電磁力矩的方向和磁場的移進方向一致。并且，在電壓和電流線圈連接方式不變時，受力方向不變，即鋁盤的轉向不會該變。
4.鋁盤的勻速轉動及轉動周數和用電量的關系：根據物體轉動平衡原理，只有當物體所受轉矩為零時，才會勻速轉動，制動原件（永久磁鐵）起到產生阻尼力矩的作用。其阻尼力矩的產生及方向，也符合電磁感應原理，方向遵守左手定則。可以判定，阻尼力矩的方向和電磁力矩方向正好相反。當鋁盤達到一定轉速時，兩者大小相等，鋁盤就會勻速轉動，即負載的功率不變。由于電磁轉動力矩Mp=CP、C為常數，Mp與負載功率P成正比，阻尼力矩Mz=Kn、K為常數，Mz與鋁盤轉速成正比；當轉速恒定時，Mp=Mz、得到n與P成正比；兩端同乘以t、得到CPt=Knt，推導得出A=Pt=Knt/C=NK/C，所用電量A與鋁盤轉數N成正比，得出電表轉動周數越多，計量用戶的用電量越多的結論。
通過以上分析，我們知道感應式電度表的工作原理，主要是用電磁感應現象來解釋和分析的，另外也包括安培定則、左手定則、感性負載、轉動平衡等一些方法和定理。掌握這些，對于原理的分析就會清晰且易于理解。所以，做好前期物理理論知識學習和準備，是分析和掌握感應式電度表原理的基礎。
參考文獻
[1]陳惠群.電工儀表與測量[M].中國勞動社會保障出版社，2007.
[2]劉國林.電工學[M].高等教育出版社，2007.
考試形式主要還是書面筆試，在復習中離不開做一定數量的練習。做練習（作業、試卷）本身就是學習活動中的一種實踐。那么你們知道關于九年級上冊物理復習資料內容還有哪些呢?下面是小編為大家準備關于九年級上冊物理復習資料，歡迎參閱。
九年級上冊物理復習資料章一
（一）電荷
1、用摩擦的方法使物體帶電，叫摩擦起電。
2、帶電體都具有能吸引輕小物體的性質。
3、被絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷，叫正電荷；被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷，叫負電荷。
4、同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
5、電荷量：是指電荷的多少，單位：庫侖，簡稱庫，符號C。
6、原子是由原子核和電子組成的，原子核帶正電、核外電子帶負電。
7、元電荷：最小的電荷叫元電荷，用符號e表示，e=1.6×C.
8、容易導電的物體，叫導體；不容易導電的物體，叫絕緣體；金屬導電靠的是自由電子。
9、常見的導體：金屬、大地、人體、石墨、酸堿鹽的水溶液。
10、常見的絕緣體；橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油。
11、驗電器是實驗室用來檢驗物體是否帶電的儀器，是根據同種電荷相互排斥的道理制成的。
（二）、電流和電路
1、電流是電荷的定向移動形成的。
2、把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向；在實際電路中，電流的方向總是：電源的正極→用電器→電源負極。
3、電路的基本構成：電源、開關、導線、用電器。
4、電路中產生持續電流的必要條件：（1）電路中必須有電源；（2）電路必須是通路。
5、電路的基本連接方式是串聯和并聯；電路的三種狀態是通路、斷路和短路。
（三）、電流的強弱
1、電流的強弱：就是電流的大小，用電流表示，符號是I，單位是安培，單位符號是A。
2、電流表的使用規則：（1）將電流表串聯在被測電路中；（2）要求電流正進負出；（3）被測電流不能超過電流表的測量值；（4）絕不允許將電流表直接接在電源的兩極上。
四、串、并聯電路
1、把電路元件逐個順次首尾相連組成的電路叫串聯電路。
2、串聯電路的特點：（1）電流只有一條路徑，無干路、支路之分；（2）通過一個用電器的電流，一定通過另一個用電器；（3）用電器之間的工作情況相互影響，通則都通，斷則都斷；（4）電路中只需一個開關，即可控制整個電路。
3、串聯電路中電流的規律：在串聯電路中，各處的電流相等。公式：I==
4、把電路元件并列地首首相連、尾尾相連組成的電路叫并聯電路。
5、并聯電路的特點：（1）電流有兩條或兩條以上路徑，有干路、支路之分；（2）每條支路都可與電源形成一個通路；（3）各支路中的用電器工作情況互不影響，一條支路斷開，其他支路仍可工作；（4）干路上的開關控制整個電路，支路上的開關只能控制它所在的該支路。
6、并聯電路中電流的規律：在并聯電路中，干路中的電流等于各支路中的電流之和。公式：I=+。
九年級上冊物理復習資料章二
（一）電壓
1、電壓
（1）電路中提供電壓的裝置是電源。
（2）電壓的作用是使電路中的自由電荷發生定向移動形成電流。
（3）電壓用字母U表示。電壓的單位是伏特，簡稱伏，符號是V。
（4）一節干電池兩端的電壓是1.5V，一個鉛蓄電池的電壓是2V，家庭照明電路的電壓是220V，對人體的安全電壓是不高于36V。
2、電壓的測量
（1）電壓表是測量導體或電路兩端電壓儀表，電路中的符號。
（2）電壓表的使用規則：①使用前注意觀察：接線柱、量程、分度值、校“0”；
②電壓表應該并聯在被測電路的兩端；（否則電流會很大，此時測的是電源電壓）；
③電壓表正接線柱應與靠近電源正極的一端相連，負接線柱應與靠近電源負極的一端相連；（即電流從電壓表的“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出，否則指針會反偏）；
④不允許被測電路兩端的電壓超過電壓表的測量值。（用較大量程試觸，否則指針可能打彎）；
⑤讀數時看清接線柱（量程）、明確分度值、看清指針位置。
3、串聯電池組的電壓等于各節電池的電壓之和。
4、串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和；并聯電路中各支路兩端的電壓相等。
5、把電壓比作水壓→類比法。
6、電壓表與電流表使用方法的相同點：電流表或電壓表的電流都要從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出；被測的電流或電壓都不要超過電流表或電壓表的測量值。
7、電壓表與電流表使用方法的不同點：電流表與被測部分串聯，電壓表與被測部分并聯；電流表不允許直接接到電源的兩極上，而電壓表能直接接到電源的兩極上。
（二）電阻（R）
1、導體對電流礙作用叫電阻，任何導體都有電阻，電阻是導體本身的一種性質。
2、電阻用字母R表示，電阻的國際單位是歐姆，簡稱歐，符號Ω；常用單位：兆歐（MΩ）、千歐（KΩ）；1MΩ=1×KΩ，1KΩ=1×Ω。
3、導體兩端的電壓相同時，通過導體的電流越小，導體的電阻大，或電壓相同時，燈泡越暗，電阻大。（轉換法）
4、決定導體電阻大小的因素有材料、長度、橫截面積、溫度。
5、長度和橫截面積相同的不同材料的導體電阻一般不同。
6、材料和橫截面積相同的導體，長度越長，電阻越大。
7、材料和長度相同的導體，橫截面積越小，電阻越大
8、大多數金屬的電阻隨溫度的升高而增大；大多數非金屬的電阻隨溫度的升高而減小。
9、導體的電阻很小，絕緣體的電阻很大；導電能力介于導體和絕緣體之間的物體叫做半導體，如：硅和鍺。
10、某些導體在溫度很低的情況下電阻就變成了零，這就是超導現象。
（三）、變阻器
1、滑動變阻器能改變電路中的電流、控制某電路兩端的電壓、分擔電壓保護電路。
2、滑動變阻器的原理是通過改變連入電路中電阻絲的長度來改變電阻。
3、滑動變阻器使用規則：?串聯在電路中；?不能使通過它的電流超過銘牌上所標的電流；?連接時，所使用的接線柱要“一上一下”。④閉合開關前，滑動變阻器的滑片要置于阻值處。
4、規格的物理意義：“50Ω，1.5A”表示滑動變阻器的阻值變化范圍為0——50Ω，允許通過的電流是1.5A。
5、使用口訣：一上一下接線柱，阻值變化觀下柱，滑片靠近阻值小，滑片遠離阻值大。
6、電阻箱的優點：能顯示電阻箱連入電阻大小的變阻器；
7、電阻箱的原理：與滑動變阻器的原理相同；
8、電阻箱的讀數方法：每個旋盤所指示的數字乘以相應的倍數的總和。
十七章、歐姆定律安全用電
（一）探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系
1、電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。即R一定時，︰=︰。
2、電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。即電壓不變時︰=︰。
3、若電壓表、電流表的指針反偏，則是電壓表、電流表的正負接線柱反了；
4、若電壓表、電流表的指針偏轉很小，則電壓表、電流表的量程選大了，若電壓表、電流表的指針偏轉到最右邊，則電壓表、電流表的量程選小了。
5、無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流都不變，若此時的電流較大，則是滑動變阻器的兩個接線柱都接在了金屬桿上，若此時的電流很小，則是歡動變阻器的兩個接線柱都接在了電阻絲上。
（二）歐姆定律
1、歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比；數學表達示：I=U/R；
2、使用歐姆定律時應注意同時性和同體性；
3、“同體性”指公式中的I、U、R必須是同一電路或同一電阻或是整個電路的三個物理量；
4、“同時性”是指公式中的I、U、R必須是同一時刻的值；
5、使用公式時I、U、R都必須用國際單位，即，I——安培，U——電壓，R——歐姆；
6、I=U/R，變形為U=IR，R=U/I；
7、R=U/I表示一段導體兩端的電壓跟這段導體中的電流之比等于這個導體的電阻，它是電阻的計算式，不是電阻的決定式。
8、電路計算時應做到“兩步三查”。兩步是指畫圖標量（書寫已知條件、求解的問題）和列式求解（①寫出計算公式，②帶數字和單位，③計算出結果）。三查是指查物理公式、查下標、查單位。
9、電阻的串聯實際上是增加了電阻的長度，因此串聯電阻的總電阻比任何一個分電阻的阻值都大；
10、串聯電路的總電阻等于各串聯電阻之和，公式是R=+；
11、n個阻值相同的電阻串聯后的總電阻=nR
12、串聯電路中，導體兩端的電壓與導體電阻成正比，即：:=︰
13、電阻的并聯實際上是增加了電阻的橫截面積，因此并聯電路的總電阻比任何一個分電阻的阻值都小。
14、并聯電路的總電阻的倒數等于各并聯電阻的倒數之和。公式是1/R=1/+1/；
15、n個相同的電阻R并聯，總電阻=1/n。
16、并聯電路中，電流與電阻成反比，即︰=︰。
17、串聯、并聯電路的電流、電壓、電阻關系的口訣：串流并壓各相等，串壓并流總之和，串聯電阻總之和，并聯電阻合倒和。
（三）測量小燈泡的電阻
1、伏安法測電阻的實驗原理：R=U/I；
2、操作時的注意事項：①電流表、電壓表的量程要選擇適當；②連接電路時開關應處于斷開狀態；③閉合開關前，應使滑動變阻器連入電路的電阻；
3、測量的物理量：用電壓表測出電壓，用電流表測出電流代入公式R=U/I計算出電阻值；
4、滑動變阻器的作用：改變連入電路的阻值，從而改變電流和電壓，以達到多測幾次的目的。
5、該實驗中至少要測三組數據，是為了求電阻的平均值，以減小誤差。
6、在該實驗中閉合開關時，燈泡不亮，電流表無示數，電壓表有明顯的示數，則出現的故障是燈泡斷路（即燈絲斷了、接燈泡的導線斷了或接線柱松動、接觸不良）。
7、在該實驗中移動滑片時，電流表和電壓表的示數變化不一致，則是電壓表并聯在了滑動變阻器的兩端。
（四）歐姆定律和安全用電
1、人體的電阻一定，根據歐姆定律，電壓越高，通過的電流越大；
2、只有不高于36V的電壓才是安全的；
3、不能用濕手觸摸電器，或扳開關；
4、斷路：由于導線斷了、用電器損壞、開關斷開或接觸不良造成電路中沒有電流的現象。
5、短路：電源的兩端或用電器兩端被導線直接連接起來的電路，發生短路時會燒壞電源或電流表，也有可能發生火災。
6、雷電產生是帶正負電的云層靠近時產生劇烈的放電現象；
A.曲壓B電流C.電阻D.電功率
2.(，11廣東3分)如圖所示，要使燈泡Li和L2組成并聯電路，應
A只閉合S
B只閉合S
C只閉合S1和S3
D只閉合S2和S3
3.(，11杭州3分)利用“光控開光”和“聲控開光”可以節約居民樓里樓遁燈的用
電。其中“光控開光”能在天黑時自動閉合，天亮時自動斷開;“聲控開關”能在
有聲音時自動閉合，無聲音時自動斷開。下列電路圖中合理的是
4．（，10湖北黃岡4分）如圖是新型節能應急臺燈電路示意圖，臺燈充好電后，使用時可通過調節滑動變阻器接入電路的阻值R改變燈泡的亮度，假定電源電壓、燈泡電阻不變，則燈泡兩端電壓U隨R變化的圖象是
5．（'09河南4分）如圖所示的實驗裝置中，能夠用來研究產生感應電流的條件韻是
6．（’09廣西桂林4分）如圖甲所示，是小明常用的一個插線板。他在使用中發現：插線板上的指示燈在開關閉合時會發光，插孑L正常通電；如果指示燈損壞，開關閉合時插孔也能正常通電。根據上述現象，在圖乙中畫出插線板中開關、指示燈和插孔的連接方式，并與電源線接誦．
7．（’09江蘇10分）某興趣小組在研究揚聲器結構時，發現揚聲器中有一個環形磁體，他們不知道環形磁體的磁極分布情況，于是幾位同學提出了以下三種猜想：
猜想1：磁極呈橫向分布（例如圖甲，左側為N極，右側為S極）。
猜想2：磁極呈軸向分布（例如圖乙，上面為N極，下面為S極）。
猜想3：磁極呈上中下分布（例如圖丙，上下面為N極，中部為S極）。
(1)根據所學知識，他們經過討論，斷定猜想3是錯誤的。你認為他們判斷的依據是一。
(2)為了驗證其他猜想，他們用細線將環形磁體水平懸掛起來(如圖丁所示)，結果觀察到磁體在任意位置都能保持靜止。這說明猜想一是錯誤的。
(3)請設計一個簡單實驗，驗證剩下的一個猜想是否正確，簡述你的實驗方案。主要器材：;簡要做法：;如何判斷：
.8(’11沈陽9分)額定電壓為2.5V的小燈泡連入如圖甲所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器Ro的電阻為10Ω。閉合開關S，滑片從6端向a端滑動，直到小燈泡正常發光，得到如圖乙所示的I-【，圖象。求：
(1)小燈泡的額定功率;
(2)滑片在6端時小燈泡的電阻;
(3)電源電壓。
1.C【解析】本題考查學生對物理量單位的熟記。電學中包括四個常用物理量，電壓、電流、電阻、電功率，它們分別表達不同的物理意義，也有不同{的單位，電壓的單位是伏特，電流的單位是安培，電阻的單位是歐姆，電功率的單位是瓦特，故正確答案為C，如果對物理量模糊不清，也有可能錯選，本題較易。
2.C【解析】本題考查串、并聯電路的判斷。兩個燈泡組成并聯電路，電流7的路徑應有兩條，且兩個燈泡互不影f響，由圖可知，應只閉合S，，S3，C正確。本題較易。
3.B，【解析】本題考查電路設計，主要是開關對電路的控制作用和串并聯電路特點的應用。根據題意，樓道內的燈在天黑和有聲音時才亮，需光控開關和聲控開關同時閉合，所以兩開關一定是串聯。B符合題意。
