時間：2023-07-30 10:22:43
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篇歐姆定律的實驗探究，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。
摘 要：本文對人教版物理選修3-1教材中引入焦耳定律的方式提出了質疑，指出了其不利影響，同時提出了自己的方案并分析了這樣引入的好處。
關鍵詞：物理選修3-1；焦耳定律；歐姆定律；純電阻電路
人民教育出版社普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1課本對焦耳定律的引入過程如下：
電流通過白熾燈、電爐等電熱元件做功時，電能全部轉化為導體的內能，電流在這段電路中做的功W等于這段電路發出的熱量Q，即
Q=W=UIt
由歐姆定律
U=IR
代入上式后可得熱量Q的表達式
Q=I2Rt
即電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻及通電時間成正比，這個關系最初是焦耳用實驗直接得到的，我們把它叫做焦耳定律。
這里用公式推導的方式得出了焦耳定律的公式和內容，筆者認為不太恰當，理由如下：
第一，焦耳定律是焦耳通過大量實驗總結出來的規律，科學實驗是自然規律最直接的反映，科學理論正確與否必須接受實驗的檢驗，正如課本上所說焦耳定律是焦耳用實驗直接得到的，焦耳定律本身就是一個實驗規律，這是焦耳通過大量實驗總結得到并經過無數次實驗驗證了的實驗結論，我們不應該淡化科學實驗在焦耳定律建立過程中所起的巨大作用，公式推導的方式掩蓋了焦耳定律的真實面目。
第二，這里Q=W應用了能量轉化與守恒定律來推導焦耳定律，而實際情況是焦耳本人是在得出焦耳定律后，又進行了長期的、大量的、精確的科學實驗，在大量實驗事實面前焦耳提出了能量轉化和守恒定律.并且電流通過導體時所做的電功和導體發出的電熱相等是焦耳得出能量轉化與守恒定律的重要實驗基礎.由此看來，用能量轉化和守恒定律來推導焦耳定律是不符合科學發展的實際歷程的。
第三，上述推導過程用到了歐姆定律，歐姆定律的表達式應該為[I=UR]，不應該用U=IR，另外，歐姆定律是只能在純電阻電路中才適用的規律，用歐姆定律來推導焦耳定律會使學生認為焦耳定律也只適用于純電阻電路，對電動機等非純電阻元件求電熱不適用的錯誤認識.學生一旦建立這樣的錯誤認識再來糾正是比較困難的.
基于以上考慮，筆者認為引入焦耳定律的過程可以做一些調整.建議設計“電流通過電學元件時產生的電熱與誰有關？”的探究實驗（或者介紹焦耳所做的實驗）.通過探究實驗得出Q=I2Rt，即焦耳定律.然后結合能量轉化與守恒定律在純電阻電路中電流做功全部轉化為電熱W=Q，即UIt=I2Rt，可以得到[I=UR]。由此可見歐姆定律是能量轉化與守恒定律在純電阻電路中的具體反映和內在要求.
這樣設計的好處是還原了人們認識自然規律的實際歷程，體現出了科學實驗在科學理論建立過程中的巨大作用，使人們認識到焦耳定律是一條實驗規律，物理學科是一門實驗科學，能真實反映自然規律.通過探究實驗的設計我們可以引導學生像科W家那樣設計實驗方案，探究、總結得出規律，使學生在實驗中體會科學實驗對自然科學的重要意義，也能使學生獲得科學研究的方法.
我們又利用焦耳定律和能量守恒定律反過來得出了歐姆定律，說明歐姆定律、焦耳定律雖說是在實驗中得出的，同時它們也是物理理論大廈的有機組成部分，可以反映出焦耳定律在物理理論體系中的地位和物理理論的完備性，在理論層面上證明焦耳定律可以納入已有的物理理論當中，使實驗結論和理論框架得到完美融合.更重要的是我們能夠得到歐姆定律的適用條件――純電阻電路，如果不是純電阻電路，電流做功沒有全部轉化為電熱則不能得出W=Q即UIt=I2Rt，歐姆定律也就不適用.另外我們還能體會到能量轉化與守恒定律在自然界中的普適性，歐姆定律是能量轉化與守恒定律在純電阻電路中的必然要求.
《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容，同時也是高中物理電路部分的重點內容，深刻理解并掌握本節內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律及斷路短路現象，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，培養學生推理能力；二是，了解路端電壓與電流的U-I圖像，培養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，培養學生利用實驗探究物理規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“電動勢和內阻”、“用電勢推導電壓關系”、“焦耳定律”以及“歐姆定律”等諸多內容，這些內容之間具有一定的聯系， 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，會觀察到什么現象？并展示生活中的一些電源，演示手搖發電機使小燈泡發光和利用紐扣電池發聲的音樂卡片實驗，使學生進行思考這些現象出現的原因。通過觀察學生會發現手搖發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供電的功能，因此小燈泡能夠持續發光。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、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，要善于從實驗中發現問題，直觀、形象的實驗現象能激發學生思考。可以讓學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，引發學生學習的興趣，讓學習進行討論，解釋現象原因。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
關鍵詞：數學推理；科學探究；問題情境；科學方法；理論聯系實際
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）1-0019-3
人教版高中物理選修3-1第二章第七節《閉合電路的歐姆定律》是電學知識的核心內容，其中包含了許多科學思想方法，是學生學習和體會科學思想方法的好素材。作為一節典型的規律探究課，本節內容較抽象，學生在學習時，對電源內電路認識模糊，難以理解電源有內阻；對內外電路的電壓與電源電動勢的關系及路端電壓與負載關系感到疑惑，對其中蘊含的科學方法未能深刻領會。“如何有效突破這些教學難點？”“如何設計好閉合電路歐姆定律的探究過程，有效實施三維目標教學？”一直是廣大物理教師研究的重要課題，本文試圖通過對本節課的教材、教法的分析，探究形成學生認知困難的主要原因以及在本節課中如何有效實施探究教學，培養學生的核心素養。
1 教材、教法分析
人教版教材是把《閉合電路的歐姆定簟釩才旁詰繚礎⒌綞勢、歐姆定律、串并聯電路、焦耳定律和導體的電阻之后來學習的。很顯然，這種安排的意圖是在承接“從做功角度認識電動勢”的基礎上，引導學生從功能關系角度來建立閉合電路的歐姆定律，體現了循序漸進的教學原則。順應這種構想，教材對本節內容以如下方式呈現：先直接給出閉合電路的概念，然后從功能關系出發， 根據能量守恒，理論推導出閉合電路的歐姆定律和U+U=E，再根據閉合電路的歐姆定律，理論分析路端電壓與負載的關系。這種呈現方式的好處是：既充分體現了功和能的概念在物理學中的重要性，又有利于學生從理論角度理解閉合電路的歐姆定律。從教材體系來看這種呈現方式具有一定的合理性和科學性。
筆者曾多次參與“閉合電路的歐姆定律”的觀摩教學，領略了執教老師們的各種處理方法，比較有代表性的是以下兩種教法：
第一種教法是沿用原教材的思路，采用比較傳統的方式，注重理論探究，先從理論上推導得出閉合電路歐姆定律的數學表達式，再應用定律討論了路端電壓隨外電路電阻的變化規律，最后引導學生運用規律解題，把立足點放在訓練學生的解題能力上。
第二種教法注重突出實驗的地位，發揮實驗在探究教學中的作用。利用實驗創設懸念，引入課題，設計探究實驗，讓學生在實驗中總結歸納出內外電壓之間的關系，再利用教材中的圖2.7-3實驗探究路端電壓與負載的關系。
根據課后反饋發現，沿用原教材思路設計的教學，效果并沒有達到設計者想象的結果，究其原因，主要有以下幾個方面：
1.教材中的閉合電路的歐姆定律是從理論角度得出的，注重于數學推理，比較抽象，缺乏令人信服的探究實驗，學生無直接經驗感知和相應的認知過程，難以形成深刻的理解。
2.教材對閉合電路，特別是內電路的建構過于直接，無感知過程，學生對教材中為了突出閉合電路而提供的閉合電路中電勢高低變化的模型圖難以理解，加之學生對部分電路的歐姆定律印象深刻，對電源內部的電路無直觀印象，對電源也有內阻心存疑慮，難以突破初中形成的“路端電壓不隨外電路變化”的思維定勢。
3.教材是利用純電阻電路中的能量守恒關系推導得到IR+Ir=E和U+U=E，這種處理方式，會讓學生對U+U=E的普適性產生懷疑：非純電阻電路還適用嗎？
4.作為一節規律探究課，本節課包含了許多科學思想方法，教材過于注重理論推導，忽視了實驗探究，淡化了猜想、類比、比較、分析等多種科學思想方法教育，這對培養學生的探究能力和體驗研究物理問題的方法是不利的，也不利于提高課堂教學的有效性。
第二種“通過設計多個實驗來進行實驗探究”的處理方法，調動學生學習的主動性和積極性，學生能獲得更直觀的認識，有效地突破一些教學難點，但由于本節知識點多，思維量大，設計過多的實驗（特別是設計繁雜的分組實驗）勢必會分散學生的注意力，干擾學生的正常思考，擠壓學生思考和實踐應用的時間，影響了學生主體作用的發揮，效果同樣不盡如人意。
2 教學建議
2.1 尊重學生的認知規律，科學設計探究過程
從物理學史來看，歐姆定律是基于實驗而發現的，并非演繹推理的結果，教材通過功能關系分析來建立閉合電路的歐姆定律。這種處理方法帶來的負面影響是學生缺乏感性認識，沒有參與知識發現過程中的情感體驗，難以形成深刻的理解，課堂上學生學習的積極性也不高。規避這種負面影響的方法就是在教學設計時，應當尊重學生的心理特點和認知規律，科學地設計探究過程，讓學生在親身探究中理解定律，體驗方法。基于這種指導思想，筆者在教學設計時，先用兩節新電池和內阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電，產生了與學生日常生活經驗相矛盾的現象來設置“懸念”――引入新課。然后，引導學生針對“引入實驗”中的現象展開探究，讓學生在實驗探究中分析、思考、歸納，得出電源內電壓和外電壓之間的關系。接著再引導學生利用功能關系，從理論角度來推導、探究，讓實驗得出結論在理論上獲得支撐。最后，引а生利用所學規律解決引入實驗和實際生活中的問題。這種在引入實驗為基礎的“實驗和理論推導相互結合的探究過程”的設計，既避免了設計過多的實驗，又讓學生親身體驗了探究的過程，加深了對知識的理解，深刻領會到物理學科的嚴謹性和流暢性，感受到物理的探究之美和應用之美。同時，又能激發學生的學習熱情，使物理課堂教學產生無窮的樂趣，進而實現高效的物理課堂教學。
2.2 合理創設問題情境，引導學生質疑探究
作為一節規律探究課，本節課的重點是如何落實探究教學，讓學生在探究中理解閉合電路的歐姆定律，感知科學探究的過程和方法。在探究教學中，問題是探究的起點，沒有問題就不可能有探究，正是在問題的驅動下，學生才能積極思考，從而產生探究欲望。這就需要教師在深入挖掘規律形成過程的基礎上，精心創設問題情境，以問誘思，引導學生融入到探究學習的情境中去。例如：在構建“閉合電路”概念時，用兩節新電池和內阻較大的9 V電池組分別給燈泡供電后，可設置如下問題情境：“為什么燈泡接到電動勢為9 V的電池時，亮度反而暗了？難道電池壞了？”“為什么電池與燈泡接通時兩端的電壓變小？減小的電壓哪兒去了？”“電池有內阻？可能嗎？”“我們來看看電池（觸摸電池），電池變熱了，什么原因導致工作的電池會變熱？”學生在問題的引領下觀察、實驗、體驗，由此認識到“電源內部也有電阻和電流”“電源內部電流的通路，稱為內電路”。這種以問題啟發學生思考，以實驗引導學生體驗來構建閉合電路的方法，既彌補了教材對內電路建構的非直觀性，也讓學生經歷了在質疑中分析、探究的過程，學生對閉合電路的認識潛移默化、水到渠成，遠比直接灌輸效果好。
在引導學生從能量角度驗證實驗探究結果時，設置如下問題情境：“剛才我們通過實驗探究了閉合電路中的電流規律，這個結論可靠嗎？”“如果我們能從理論上找到依據，是不是更可靠？如何從理論上來分析呢？”“從能量角度行嗎？”“內、外電路在時間 t 內消耗多少電能？ ”“這些能量從何而來？”學生在上述問題的引導下，發現也可以從能量角度來推導得出與實驗相同的結果。
在引導學生探究路端電壓與負載的關系時，設置以下問題情境：“實驗表明，燈泡變暗是由于路端電壓變小的緣故，你們能說說路端電壓與什么有關嗎？”“它們之間具體的關系是什么？”“如何設計實驗來研究呢？”“從實驗數據中能得出什么結論？”“能從理論上分析為什么會發生這樣的變化嗎？”“如果外電阻斷開，路端電壓為多少？外電阻短路，路端電壓又為多少？”“誰能說說路端電壓隨外電阻變化的根本原因是什么？”在這一個個問題的引領下，學生從實驗探究到理論分析兩個方面找到了路端電壓與外電阻的關系，不僅體驗了科學探究過程，提高了理論分析和實驗探究的能力，也養成了樂于探索、勤于動手的好習慣。
2.3 注重滲透科學方法教育，加深對規律本質的認識
作為一根主線，科學探究法貫穿在整個課堂教學過程中，教學中要注意尊重學生的心理特點和認知規律，強化科學探究法的顯性教育：以引入實驗為線索，引導學生經歷“觀察實驗、提出問題、猜想假設、設計實驗、分析論證”等過程，領會科學探究的方法。
“閉合回路中的電勢變化”抽象而難以理解，突破這一難點的最重要的方法就是“比法”。教材試圖以圖1的模型來形象地說明這個問題，但這種模型對學生來說還是比較抽象，難以理解。筆者用如圖2所示的“電梯加滑梯”模型和閉合電路加以類比，來說明閉合電路中的電勢高低變化情況。這樣的方法，既簡單又源于學生的生活經驗，學生容易接受，教學中應注意引導學生體會類比法的作用。
“演繹推理法”在“閉合電路歐姆定律的推導”和“路端電壓與負載的關系推導”中兩次用到，教學中要注意借助問題情境，把規律的探究以一個個問題的形式呈現出來，讓學生在問題的引領下經歷演繹、推理過程，構建對“閉合電路的歐姆定律”和“路端電壓與負載關系”的正確理解，體驗演繹推理過程中獲得成功的愉悅。
另外，本節課中，要特別注意引導學生在了解路端電壓與負載電阻的關系的基礎上，通過極限法分析和理解電路斷路時的路端電壓和短路電流的現實意義，體會極限法在物理學習中的作用和意義，有效地訓練學生突破思維定勢，培養創造性的思維能力。
2.4 注重理論聯系實際，物理與生活的聯系
研究和學習物理最重要的方法就是理論聯系實際，將理論和實際、物理與生活聯系起來，可以幫助學生更透徹地理解所學的物理知識，培養學生的創造性思維和邏輯思維能力。歐姆定律與生產、生活聯系密切，教學設計時，應注意還原知識的產生背景，注重將知識應用于實際生活。例如：新課引入可以從生活現象來提出問題，引發學生思考探究；在得出路端電壓與外電阻R的關系后，引導學生通過將R推向兩個極端情況的分析，來理解實際中“為什么電源開路時路端電壓就等于電源的電動勢”及“為什么電源不能用導線直接相連”；在學完了本節知識后，可引導學生用本節課所學知識分析解決新課引入及生產、生活中的實際問題。讓學生充分地感知從生活走進物理、從物理回到生活的過程，培養學生利用物理知識分析解決實際問題的能力，建構對知識（尤其是難點知識）的正確理解，從而真切地感受所學物理知識的實用性，充分理解物理學科對時展的深遠意義。
參考文獻：
當前，許多初中物理教師在進行電學復習時，常以教材上知識呈現先后次序為依據，按節順次復習.在每節內容的復習中，常以物理概念梳理為基礎，再穿行一些例題的講解與學生的練習，以此完成復習任務.在整節課的復習中，對于物理概念大多是對舊知的重復，重點不突出，知識體系不清晰；對于練習的設計，常是許多題目的簡單堆疊，題型紛繁復雜，主次不分，學生茫無頭緒，學習興趣不濃，收獲不大，整節復習課的效果不明顯.
在電學復習課中，筆者認為應以電學中基本的電路為基礎，打破章節的束縛，采用問題教學法，引領學生系統梳理本章所涉及的物理概念，重溫重要的物理實驗，強化重要物理規律的探究方法與過程，同時，以基本電路為原型，設計重要題型，注重變式教學，舉一反三，提高學生分析問題解決問題的能力.
蘇科版九年級物理第十四章《歐姆定律》中的基本電路如圖1所示.以此電學基本電路為主線，進行整個章節的系統復習教學，可以讓學生感覺到重點突出，思路清晰，耳目一新，還可以調動學生學習的積極性，活躍課堂氣氛，提高復習效果.
1利用基本電路，進行物理概念和規律的復習
物理概念和規律是物理學的基礎，在物理的復習課中加強對物理概念和規律的再次重溫與梳理，應是復習課的重要內容之一.在對《歐姆定律》復習時，筆者以此基本電路為基礎，采用問題教學法，突出學生主體地位，引導學生梳理相關電學概念.
問題1此基本電路由電阻元件組成，請問電阻的定義、單位和影響因素各是什么？在研究影響電阻大小因素時采用了什么物理方法？
學生：電阻是導體對電流的阻礙作用，電阻的單位是歐姆（Ω），影響電阻的大小的因素有導體的長度、橫截面積、材料和外界的溫度，電阻是導體本身的一種性質；在研究影響電阻大小因素時采用了控制變量法.
問題2你能為滑動變阻器寫一份說明書嗎？
學生：滑動變阻器的工作原理是靠改變連入電路的電阻的長度來改變電阻的大小，它在電路中的主要作用是控制電路中的電流大小，起到保護電路的作用，它的正確接法是采用“一上一下”的接法，它的銘牌告訴我們它連入電路的最大阻值和允許通過的最大電流值.
問題3此基本電路中，電路的總電阻應如何計算？電壓的分配與電阻值大小存在怎樣的關系？
學生：串聯電路的總電阻等于各串聯電阻阻值之和，公式R總=R1+R2；串聯電路電壓的分配與電阻成正比，公式U1/U2=R1/R2.
2利用基本電路，加強電學實驗的復習
在第十四章《歐姆定律》中，探究電流與電壓、電阻的關系和伏安法測電阻是本章的兩個重要實驗.運用控制變量法，讓學生再次重溫實驗探究過程，探究電流與電壓、電阻的關系，從而得出歐姆定律，這對提高學生實驗探究能力具有十分重要的意義；會依據歐姆定律測出定值電阻的阻值，在此基礎上通過變式教學，讓學生設計出測電阻的多種方法，在提高學生的實驗操作技能的同時，可以培養學生的的創新能力和創新思維.對上述兩個實驗的復習與重溫應是本章復習的重點.但兩個實驗的實驗電路圖是相同的，這為兩個實驗的復習提供了良好的基礎.筆者在復習這兩個實驗時，通過一系列的問題設計，由表及里，層層推進，引導學生思考，從而進一步促進學生加深對這兩個實驗的理解與掌握.
2.1問題：利用這個基本電路，可以完成本章的哪些實驗
學生：探究電流與電壓、電阻的關系；伏安法測電阻.
2.2利用這個基本電路，復習探究電流與電壓、電阻關系實驗的問題設計
問題1：本實驗所采用的實驗方法是什么？
學生：控制變量法.
問題2：本實驗的操作要點是什么？
學生：手移動滑動變阻器的滑片，眼睛觀察電壓表的示數.
問題3：本實驗滑動變阻器有什么作用？
學生：在探究電流與電壓關系的實驗中，滑動變阻器的作用是改變定值電阻電壓；在探究電流與電阻關系的實驗中，滑動變阻器的作用是控制電壓不變；保護電路.
問題4：本實驗數據記錄表格怎樣設計？（略）
問題5：本實驗得到的實驗結論是什么？怎樣用圖像表示？
學生：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比，這就是歐姆定律的內容.（圖像略）
問題6：歐姆定律的公式是什么？運用歐姆定律計算時，應注意什么問題？
學生：歐姆定律公式是I=U/R，運用歐姆定律計算時，應注意電流、電壓、電阻是同一時刻同一用電器三個物理量，且該用電器是純電阻用電器.
問題7：歐姆定律實驗探究過程中具體問題的設計：在利用這個基本電路探究電流和電阻關系時：
（1）小明先將5 Ω的電阻接入電路讀出電流I，再換10 Ω的定值電阻讀出電流，發現并不等于I 的一半，請你分析產生這一現象的原因.（沒有調節滑動變阻器保持電阻兩端的電壓不變）
（2）了解原因后，小明重新進行實驗，實驗過程中他控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V.他先用5 Ω的定值電阻進行實驗，再換用10 Ω的定值電阻，合上開關后，你認為電壓表的示數將（大于）1.5 V，此時應向（右）調節滑片，使電壓表的示數仍為1.5 V.
（3）若在這個電路中，電源電壓是3 V，滑動變阻器的最大阻值是15 Ω.實驗過程中小明控制定值電阻兩端的電壓恒為1.5 V，最后用20 Ω的電阻替換10 Ω的電阻接入電路中進行實驗，發現無法讀取與20 Ω的電阻對應的電流值.經檢查，電路連接無誤，且元件完好，請你幫他找出兩種可能的原因.（原因1：滑動變阻器的最大阻值偏小；原因2：控制定值電阻兩端電壓偏小）
2.3利用這個電路進行伏安法測電阻實驗的問題設計
問題1：伏安法測電阻的原理是什么？
學生：根據歐姆定律I=U/R.
問題2：在電路連接過程中應注意哪些問題？
學生：連接電路時，開關應斷開.開關閉合前，應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值位置.
問題3：在連接電路時，電流表與電壓表的量程應怎樣選擇？
學生：電壓表根據電源電壓來選擇量程；電流表根據電路中所估測的最大電流來選擇量程.
問題4：此實驗中滑動變阻器的作用是什么？表格應怎樣設計？
學生：保護電路；多次測量取平均值，以減小實驗誤差.（表格略）
問題5：若用這個電路測小燈泡電阻，測出的小燈泡電阻不同，是由于實驗誤差的原因嗎？
學生：不是，燈泡電阻受溫度影響.
問題6：在伏安法測電阻的實驗和探究電流和電壓、電阻關系的實驗中都做了三次實驗，它們的目的相同嗎？
學生：不同，前者是多次測量求平均值以減少誤差，后者是排除實驗偶然性.
問題7：在利用這個電路測量定值電阻阻值時，若電流表損壞，如何利用余下的實驗器材測出定值電阻的阻值？
（1）方法1：如圖2甲所示，閉合開關，先用電壓表測出待測電阻Rx兩端電壓為U1，再用電壓表測出滑動變阻器R兩端電壓為U2，變阻器一直處于最大阻值位置，則Rx=U1R/U2.
（2）方法2：如圖2乙所示，閉合開關，將滑動變阻器滑片P滑到a端讀出電壓表示數為U1，滑片P滑到b端讀出電壓表示數為U2，則Rx=U2RU1-U2.
（3）方法3：若再提供一個電阻箱，如圖2丙所示，保持滑動變阻器的滑片P不動，只閉合開關S1讀出電壓表示數為U；只閉合開關S2，并調節電阻箱R0使電壓表示數仍為U，則電阻箱R0的阻值為此時待測電阻的阻值.此方法為等效替代法.
問題8：在利用這個電路測量定值電阻阻值時，若電壓表損壞，又如何利用余下的實驗器材測出定值電阻的阻值？
實驗設計總體思路：電路并聯.
3利用基本電路，提高學生解題能力
筆者認為，本章習題繁多，教師在復習時，若不注重總結、歸納和引導，容易使學生陷于題海中.本章雖題目繁多，但通過《義務教育物理課程標準》的學習和對大量題型的認真分析與總結，許多題目設計總是圍繞筆者所提供的基本電路展開.在一節課復習時間有限的前提下，以此電路為基礎，注重對重要知識點和重點題型的設計就顯得尤為重要.通過對此電路相關問題的精心設計，在師生共同討論與分析前提下，可提高學生分析問題和解決問題的能力，還能使學生觸類旁通，起到事半功倍的效果.
問題1根據表1數據回答：在這個基本電路中，連接電路需用導線，應從銅線和鐵線中，選用.制作滑動變阻器選擇電阻線材料時，應從錳銅合金和鎳鉻合金中，選用.
表1導線電阻R/Ω導線電阻R/Ω銅0.017錳銅合金0.44鐵0.096鎳鉻合金1.1（導線長1 m，橫截面積1 mm2，溫度20 ℃）
問題2當滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表的示數，電壓表的示數，電壓表與電
流表的示數之比.
問題3當滑動變阻器的滑片向右移動時，若電流表示數不變且為零，但電壓表的示數較大，可能的電路故障是；若電流表有示數，但電壓表沒有示數，可能的電路故障是.
問題4在這個電路中，若電源電壓為6 V且保持不變，定值電阻阻值為8 Ω，滑動變阻器R的最大阻值為10 Ω.小明所選用的電壓表量程為0～3 V，電流表量程為0～0.6 A.為了保證電路安全，實驗中滑動變阻器接入電路的阻值范圍是
A.0～2 ΩB.0～8 Ω
一、滑動變阻器的變動對電流電壓的影響
圖1例1（2011年山東臨沂）如圖1所示的電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片向右滑動時，下列分析正確的是（）
（A） 燈泡變亮，電流表的示數變大
（B） 燈泡變暗，電流表的示數變小
（C） 燈泡亮度不變，電流表的示數變大
（D） 燈泡亮度不變，電流表的示數變小
解析：滑片移動時可知滑動變阻器接入電阻的變化，則由歐姆定律可得出電路中電流的變化，由電流變化可知燈泡的亮度變化.當滑片向右移動時，接入電阻變小，故電路中總電阻減小，因電壓不變，由歐姆定律I=U/R 可得，電流增大，故電流表示數變大，燈泡的實際功率變大，故亮度變大.（A）正確.
答案：（A）
點撥：本題屬于電路的動態分析，此類題可先分析局部電阻的變化，再將滑動變阻器和定值電阻視為整體進行分析，得出總電阻的變化，最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規題目，體現了電學中整體法的應用.
圖2例題延伸：如圖2所示，電源電壓保持不變，閉合開關，將滑動變阻器的滑片向右滑動時，則（）
（A）通過燈L的電流變小，變阻器兩端的電壓變小
（B） 通過燈L的電流變大，變阻器兩端的電壓變大
（C） 燈L兩端的電壓變小，通過變阻器的電流變小
（D） 燈L兩端的電壓變大，通過變阻器的電流變小
解析：滑動變阻器的滑片右移，變阻器接入電路中的電阻增大，電路中的總電阻增大，則電流減小，同時燈L分得的電壓也減小，則變阻器分得的電壓就變大.
答案： （C）
點撥：本題考查滑動變阻器的原理、電阻對電路中電流的影響以及串聯電路的分壓原理，考查學生分析問題的能力.
二、滑動變阻器與電表的測量目標問題
例2（2011年山東聊城）如圖3所示，閉合開關S，使滑動變阻器的滑片向左移動，則（ ）
（A） 電流表示數變小（B） 電壓表示數變大
（C） 電壓表示數不變（D） 燈泡變亮
解析：從圖中可以看出，這是一個串聯電路，即滑動變阻器與小燈泡串聯，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓.當滑片向左移動時，其阻值減小，電路中的總電阻減小，故在電源電壓不變的情況下，電流中的電流變大，通過小燈泡的電流變大，小燈泡變亮，（A）項錯誤，（D）項正確；由于滑動變阻器的阻值減小，故它分得的電壓也減小，（B）、（C）兩項錯誤.
答案：（D）
點撥：判斷電路中的電表示數變化情況時，應首先明確電路的連接方式及電表的測量對象，然后根據歐姆定律及串并聯電路的電流、電壓特點進行分析.
圖3圖4例題延伸： 如圖4所示電路，電源兩端電壓保持不變.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，下列判斷正確的是 （ ）
（A） 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變大，電流表示數變小
（B） 電壓表V1示數變大，電壓表V2示數變小，電流表示數變小
（C） 電壓表V1示數變小，電壓表V2示數變小，電流表示數變小
（D） 電壓表V1示數變大，電壓表V2示數變大，電流表示數變大
解析：從題圖可知，電路為串聯電路，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測定值電路R2兩端的電壓.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，變阻器連入電路的電阻變大，電路中電流變小，定值電阻R2兩端的電壓變小，即電壓表V2的示數變小，根據串聯電路的電壓規律可知，變阻器兩端的電壓變大，即電壓表V1的示數變大，答案為（B）.
答案：（B）
點撥：本題考查串聯電路和歐姆定律的知識，解此類題的關鍵是明確電壓表所測的對象，弄清各用電器之間的關系，熟記串聯電路的分壓原理.
三、滑動變阻器與伏安法實驗探究
例3（2011年浙江紹興）小敏用如圖5甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值，調節滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中.
圖5 （1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視（選填序號）；
（A） 變阻器滑片（B） 電壓表示數（C） 電流表示數
（2）在丙圖中，用筆線代替導線，將電壓表正確連入電路.
（3）實驗中，他所選擇的變阻器是（選填序號）
（A） 10 Ω，0.5 A（B） 20 Ω，1 A（C） 50 Ω，2 A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學量是.
（5）實驗過程中，如果出現了電流表示數為0，電壓表示數接近6 V，電路發生的故障可能是.
解析：探究電壓一定時，電流與電阻的關系時，在不斷的改變定值電阻的同時，必須不斷的移動滑動變阻器，使得電壓表的示數是一個定值，故在移動滑片的同時，眼睛觀察電壓表的示數；通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數是2 V，故電壓表接入電路中時，所選的量程應該是0～3 V的，且并聯在電阻兩端；陰影部分為電壓值；滑動變阻器型號的選擇應該與定值電阻的阻值差不多，故所選型號為“10 Ω，0.5 A”的；如果電路中出現電流表的示數為零，說明在電路中出現了斷路，電壓表有示數說明是電阻R處出現了斷路.
圖6答案：（1）（B）
（2）如圖6所示 （3）（C） （4）電壓 （5）電阻R處有斷路
點評：此題從實物圖的連接、滑動變阻器型號的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學生，從中加強了學生綜合能力的培養，是一道不錯的電學中考題.
圖7例4（2011年四川綿陽）如圖7所示是測量小燈泡電阻和電功率的實驗電路圖，當滑動變阻器的滑片向左移動時，電流表、電壓表的示數變化情況是（ ）
（A） 增大、增大 （B） 增大、減小
（C） 減小、增大 （D） 減小、減小
解析：當滑動變阻器的滑片向左移動時，電阻R的阻值減小，電路中的總電阻減小，根據歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大，即電流表的示數增大.同樣根據歐姆定律推導公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大，即電壓表的示數也增大，所以（B）（C）（D）均是錯誤的.
答案：（A）
點撥：本題考察的是綜合運用歐姆定律的知識，這也是初中物理的重點和難點內容，也是同學們容易出錯的地方，在套用公式時容易“張冠李戴”.
四、滑動變阻器與電阻的匹配問題
圖8例5（2011年南京）小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關系.已知電源電壓為6 V，滑動變阻器R2的最大電阻為20 Ω，電阻R1為10 Ω.實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R1兩端電壓為4 V，并讀出了電流表此時的示數.緊接著小華想更換與電壓表并聯的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個，為了保證實驗成功，小華應選擇的電阻是 Ω和 Ω.
解析：為了探究電流與電阻的關系，應保持4 V電壓，當所換電阻為45 Ω和60 Ω時，無論如何調節，所換電阻兩端的電壓都超過4 V，故45 Ω和60 Ω電阻不可以.
通過本節課的教學，構建一個“人文、物理、社會”三維的教學課堂，在引導學生探究物理知識的同時，滲透“以人為本”的理念。讓“研究性學習”走進課堂，走入學科教學，以此來切實增強課堂教學的開放性、生成性。張揚學生個性，最大限度地發展學生的創新思維和實踐能力。實現落實從生活走向物理，從物理走向社會的課程理念。
二、教學目標
1.通過對科學家歐姆事跡的介紹，激發學生勇攀科學高峰的斗志；通過歐姆定律的建立，使學生體驗自然界各種運動和變化必然遵循一定的客觀規律；在科學探究的活動中親身體驗，受到從特殊到一般的科學方法熏陶，以此來培養學生嚴謹細致、實事求是的科學態度。
2.記錄實驗數據，知道簡單的數據處理方法，提高連接電路及正確使用電流表、電壓表、滑動變阻器的技能。
3.使學生初步了解科學實驗的設計，培養學生設計實驗、控制變量并運用分析、比較、歸納等方法進行科學探究的能力。以此來培養學生初步提出問題的能力及信息的收集和交流能力。
三、教學重點
建立歐姆定律，理解其含義。
四、教學難點
就是實驗的設計和探究過程。
五、課時安排
一課時。
六、教學過程
1.提出問題：通過一系列實際問題，引出“探究電流與電壓、電阻會不會有定量關系”的問題，體現了從生活走向物理的課程理念。
2.猜想或假設：讓學生參與到課堂學習中來，結合已有的電學知識和生活經驗讓學生作出猜想，并說明猜想的依據。
3.設計實驗：小組討論如何改變電壓？如何進行研究？（提出解決問題的思路。要求畫出實驗的電路圖，列出所需器材、實驗步驟，設計好數據記錄表）
全班交流，許x代表用實物投影儀展示自己的方案，由老師或下面的學生當場提問（如：為什么要使用滑動變阻器等），共同完善實驗設計。
4.動手探究：動手準備，根據設計方案進行實驗時，該由教師引導，讓學生動手操作。
5.分析歸納：將學生的數據用投影儀投影，引導學生分析I與U的關系，將不同組的數據進行比較，引導學生分析I與U的關系。在這中間，穿插介紹歐姆的事跡。
七、布置作業
練習第一、第二題。
[關鍵詞]：歐姆定律；物理結論；表述；形成過程
中圖分類號：G4
物理結論常用的表達方式有：文字敘述、數學語言表達、特定表示法，初中物理中以文字敘述最為常見。物理結論的表述要求科學、準確，同時必須注意結論的嚴密性和邏輯性。物理結論的形成通常建立在數據分析和因果關系分析，這兩種關系的分析一般采用控制變量的研究方法，如果能知道一個現象的發生是由于某個原因引起的，又能從該現象和某原因之間所存在的數量關系中找出規律，只要把這兩個方面概括起來進行描述，就很容易得出實驗結論。下面結合歐姆定律的形成和理解，就同學們表述物理結論時出現的錯誤，談談物理結論的準確表述及形成過程。
歐姆定律這一基本規律，是初中電學知識的基礎和重點，可以說它是解決電學問題的一把金鑰匙。它揭示了電流、電壓、電阻三者之間的定量關系，是利用控制變量法在實驗的基礎上歸納總結出來的。即控制電阻不變，得到通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；控制導體兩端的電壓不變，得到通過導體中的電流跟導體的電阻成反比。教材（北師大版九年級物理教材）中表述為：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。它的表達式為：，表示導體中的電流的大小取決于這段導體兩端的電壓和這段導體的電阻，當導體兩端的電壓（U）或導體本身的電阻（R）變化時，通過導體的電流（I）將發生相應的變化。其中電流（I）、電壓（U）、電阻（R） 這三個物理量必須是對應于同一導體（或同一段電路）在同一時刻（或同一段時間），也可以說是"一一對應"的，即應用歐姆定律時，必須講究同一性和同時性。用它進行計算時，帶入數據的單位必須統一為國際單位。另外，它還反映了導體兩端保持一定的電壓，是導體形成持續電流的條件。若導體本身的電阻（R）不為零，兩端的電壓（U）為零，則通過導體的電流（I）也為零，也就是，給一導體兩端不加電壓，就沒有電流通過；若導體是絕緣體電阻（R）可為無窮大，即使它的兩端有電壓（U），通過導體的電流（I）也為零，電流無法通過。
而通過歐姆定律得到的變形式表示一段導體兩端的電壓跟這段導體中的電流之比是一個不變的值，等于這個導體的電阻，它是電阻的計算式，而不是它的決定式。導體的電阻反映了導體本身的一種性質，是表示導體對電流阻礙作用的本領大小，其大小只決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度，跟導體兩端的電壓和導體中有無電流無關，不能受數學的思維定勢影響。
例題：某同學在做"探究通過導體的電流與電阻的關系"的實驗中，收集了一些實驗數據如下表，由表內數據可得的結論是：___________。【電壓U=3V】
電流I/A
0.3
0.2
0.1
電阻R/Ω
10
15
30
【錯誤結論之一】當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻跟通過導體的電流成反比。
【病因】顛倒因果關系，犯邏輯錯誤
【分析 】原因和結果，在物理實驗中，通常表現為物理條件和現象，物理條件是原因，物理現象是結果，物理條件的改變引起了物理現象的變化。因此要歸納科學規律，一方面要關注物理條件改變與物理現象變化之間的聯系，另一方面還要注意兩個物理量的因果關系，不能前后顛倒。由于通過導體的電流跟導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關，因此本實驗探究通過導體的電流跟電阻的關系的方法是：保持導體兩端電壓不變，通過改變導體的電阻，來觀察電流的變化情況。電阻的變化是原因，電流的變化是結果。因此，表述這類問題必須首先明確"那是因、哪是果"。
【錯誤結論之二】當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻越大，導體中的電流就越小。或者，當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻隨導體中的電流的增大而減小。
【病因】混淆定量描述與定性分析
【分析】從表中電流、電阻的實驗數據的規律表明：當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻增大為原來的幾倍，導體中的電流就減小為原來的幾分之一。兩個物理量之間存在反比關系，屬于定量關系，上述錯誤卻表達為×××隨×××的增大而減小，屬于定性關系，不準確。
【錯誤結論之三】導體中的電流跟導體的電阻成反比。
【病因】注重結果，忽視條件
【分析】物理結論都有其成立的條件，表達時如果忽視了成立的條件，就是不準確的，甚至是錯誤的，這類問題常常用控制變量探究問題，分析實驗數據時，要分清哪個因素是自變量（引起實驗結果變化的原因），哪個因素是因變量（實驗結果，其變化是由其它因素的變化引起的），哪個因素是不變量（包括相等的量），最后得出正確結論，其格式一般為"在......不變（或相等）的情況下（條件） ......（結果）"
本人在長期的教學實踐中總結出，物理結論的形成一般分為以下四步：
（1）、抓問題。就是通過審題弄清要研究的問題，即研究對象。也就是說首先明確被研究量及相關的各個因素。上述問題研究的是通過導體的電流跟導體的電阻的關系。
（2）、找條件。確定結論成立的條件，即找出題目中給出的條件或控制哪些量不變。上述題目中給出導體兩端的電壓不變。
（3）、論關系。利用題目中的數據或現象分析物理量之間的變化關系或規律，同時明確物理量之間的因果關系。從表中電流、電阻的數據變化中可以發現：導體的電阻增大為原來的幾倍，導體中的電流就減小為原來的幾分之一。也就是說通過導體的電流跟導體的電阻成反比。
一、打好電學基礎，注重動手能力培養
在電路基礎教學中，認真做好演示實驗，同時盡可能讓學生多親自動手操作。給學生正確的引導，讓學生克服對電的恐懼心理，（特別是女生）告訴學生只要正確的操作，電是對于我們有百利而無一害的。例如在簡單電路，串并聯電路的教學中，可以采取分組試驗和課堂教學相結合的辦法，從電路圖到實物圖的轉換以及從實物圖到電路圖的轉化，讓學生明白理論的同時，注重實踐，把理論和實踐相結合。
二、反復試驗，大膽摸索，理解儀器的正確使用
把電學的操作規則教給學生后，盡可能創造機會讓學生自主試驗，給學生犯錯誤的機會，這樣才讓他們能學到正確的知識，即使錯了，也能明白錯在什么地方。所謂知其然，還得知其所以然。如電流表和電壓表為什么非得接線的時候“正進負出”，如果接反了會怎么樣？電流表和電壓表為什么要用“大量程試觸法”選擇一個合適的量程？這樣讓他們更深層次的理解電流表和電壓表的使用規則。滑動變阻器接線為什么得一上一下，閉合開關前劃片應該處于什么位置？這樣通過試驗自主的探究，讓學生清楚明了的理解了變阻器的使用和作用。
三、通過試驗探究，弄清公式、規律的來龍去脈
在串并聯電路電流、電壓、電阻規律教學中，通過學生的親自動手操作，熟悉電學儀器的使用并引導他們得出串并聯電路的電流電壓電阻規律，一方面讓學生在實踐中學到知識，另外一方面滿足學生的求知欲。
在歐姆定律教學中，通過利用控制變量法進行試驗探究，讓學生對歐姆定律有更深層次的理解，在電壓不變的情況下，電流與電阻成反比；在電阻不變的情況下，電流與電壓成正比，最終得出歐姆定律的內容。
四、結合生活實際，理解生活中的電學
在電功的教學中結合生活中的電表，對電功進行直觀的教學，而電功率的教學中，通過對家用電器的了解，明白電功率的意義。對于焦耳定律的教學，利用生活中電爐子和電飯煲等進行教學。通過對安全用電和家庭電路的教學對學生進行安全教育的同事，又準確達到教學效果
五、適當練習，鞏固基礎
滬科版第十四章探究電路第四節電阻的串聯和并聯。
2 教材分析
《電阻的串聯和并聯》是九年級第十四章《探究電路》第四節的內容。本章內容充分體現了課標提出的從生活走向物理，從物理走向社會，注重多元探究等基本理念。本節教學內容不僅是對前面所學的串聯電路和并聯電路的電流、電壓特點以及歐姆定律的重要應用，同時也是今后學好電功、電功率的重要基礎，更是培養學生“等效替代”思想和實驗探究與理論推導相結合思想的重要載體。
3 教學目標
3.1 知識與技能。①通過實驗和理論推導理解串聯和并聯電路的等效電阻的計算公式。②會利用串聯、并聯電路總電阻的知識，解答和計算簡單的電路問題。③通過實驗探究，認識總電阻與分電阻的“等效替代”關系。
3.2 過程與方法。①培養學生積極參與科學探究活動，主動進行交流與討論的學習方法。②能用等效替代的思想學習物理知識。③能把物理概念與生活、生產實際相結合。
3.3 情感態度價值觀。激發學生對科學的求知欲，通過經歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，發展初步的科學探究能力，形成實事求事、尊重自然規律、樂于參與科學實踐的科學態度和科學精神，同時認識交流和合作的重要性。
4 教學重點
通過實驗法和理論推導法并舉掌握串聯電路和并聯電路總電阻的計算方法。
5 教學難點
借助等效替代的思想分析串聯、并聯電路的電阻特點。
6 教學準備
學生電源、演示電流表、20歐定值電阻二個、5歐定值電阻二個、10歐定值電阻一個、導線、開關等。
7 教學流程
事例引入——趣味探究——小組討論——實質升華——總結反饋。
8 教學過程
8.1 事例引入。師：同學們，你們喜歡足球嗎？（停頓）現假設你們正在看一場精彩的足球比賽，突然電視機壞了，經檢查里邊一個10歐定值電阻出現了問題，而身邊現在只有20歐的電阻和5歐的電阻若干，你有辦法立即解決問題嗎？（最好設計一個多媒體動畫調動學生學習熱情）
生：（討論并結合前面電路的串聯、并聯知識回答）把電阻串聯，把電阻并聯。
師：把電阻串聯、并聯后能行嗎？電阻串聯、并聯后他們對電路的控制作用難道不會發生改變嗎？
8.2 趣味探究。
師：下面我們就用一個有趣的實驗來驗證一下大家的想法是否能夠實現。
演示實驗（實驗設計如圖1，電阻裝在一個密封的盒子里面）
圖1
分別接通A、B、C以及所對應接線柱，讓同學們觀察電流表的讀數。
師：同學們，剛才你們觀察到電流表的讀數有什么樣的特點？
生：三次實驗電流表讀數相等。
師：那里面的電阻是怎樣的呢，也相同嗎？
打開盒子讓學生觀察里面電阻的結構，并通過里面實物講解相關概念：
電阻串聯：兩個（幾個）電阻首尾相連
電阻并聯：兩個（幾個）電阻首首相連
師：我們剛才經過實驗發現兩個電阻并聯或兩個電阻串聯以后對電路的控制作用可能與單獨一個電阻對電路的控制作用是相同的，在實際生活中我們就可以用這兩個并聯或串聯后的電阻去替代那一個電阻，這時我們就可以說這一個電阻是那兩個（幾個）電阻的總電阻。
師：同學們再仔細觀察，兩個電阻串聯后總電阻如何變化；兩個電阻并聯后總電阻如何變化？
生：通過觀察討論得出初步結論：
兩個電阻并聯后總電阻小于其中任何一個分電阻；兩個電阻串聯后總電阻大于其中任何一個分電阻。
8.3 小組探討。
師：同學們，通過剛才的分析我們已經得到了電阻串聯、并聯之后總電阻大小的一個定性結論，那么電阻串聯、并聯之后總電阻的大小應如何計算呢？下面就請大家通過小組合作的方式結合前面所學的歐姆定律以及串、并聯電路的電流、電壓特點解決這一問題。
8.3.1 串聯電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及串聯電路的電壓特點用下圖的字母表示出總電壓與各電阻兩端電壓的關系。
圖2
生：運用歐姆定律表示出：U1=IR1 U2=IR2 U=IR、
運用串聯電路電壓特點得出：IR=IR1+IR2
結論：電阻串聯，其總電阻等于各個分電阻之和，即：R總=R1+R2+……
8.3.2 并聯電路的總電阻。
師：請結合歐姆定律以及并聯電路的電流特點用下圖的字母表示出總電流與各支路電流的關系。
圖3
生：運用歐姆定律表示出：I=U/R，I1=U/R1，I2=U/R2
運用并聯電路電流特點得出：1/R=1/R1+1/R2
結論：電阻并聯，其總電阻的倒數等于各個分電阻倒數之和，即：1/R總=1/R1+1/R2+……
8.4 實質升華。
師：剛才我們已經通過實驗和理論推導兩種途徑得出了電阻串聯和并聯之后總電阻的變化規律。同學們，你們知道這是為什么嗎？
教師引導學生進一步觀察串聯、并聯后的電阻的長度和橫截面積的變化情況并結合前面所學影響電阻大小的因素的相關知識得出結論。
生：電阻串聯相當與增加了導體長度，所以阻值會增加；電阻并聯相當于增加了電阻的橫截面積，所以阻值會減小。
8.5 總結反饋。①請同學們設計出兩種方案解決課題引入時提出的問題。②小組討論本堂課的收獲，及時解決新生成的問題。
附板書設計：
§14.4電阻的串聯和并聯
①串聯電路的總電阻等于各個分電阻之和，R總=R1+R2+……
②并聯電路的總電阻的倒數等于各個分電阻倒數之和，1/R總=1/R1+1/R2+……
③實質 串聯：增加導體長度
并聯：增加導體橫截面積
關鍵詞：圖象法；物理規律；物理問題
物理圖象具有簡潔、生動、形象和直觀等特點，它在物理教學中有著不可低估的作用。近幾年的中考試題中幾乎每年都有關于圖象的問題在其中，它從不同層面考查了學生利用圖象處理數據和解決物理問題的能力。初中物理圖象類型雖不復雜，但學生對圖象的認識是分散的、不完整的，需要教師在教學過程中不斷地滲透，引導學生養成用圖象法分析問題的習慣，教會學生用圖象法解決問題。對此，我與同行們交流一下圖象法在物理教學中的心得，請大家提出寶貴意見。
一、圖象使自變量與因變量的關系清晰化
部分教師在實際教學中一般比較重視口頭的或文字敘述、分析及代數的演算，對物理圖象能夠幫助學生分析和理解物理問題的作用重視不夠。如能根據實驗數據正確地作出其關系圖象，再由圖象分析、解決物理問題，就可能突破問題的難點，簡化語言的表達過程，提高課堂效率。
如，在“歐姆定律及其應用”這節課的教學中，要求學生通過實驗自主探究電流和電壓、電阻的關系。實驗探究分兩步展開：
探究一：保持電阻不變，探究電流和電壓的關系時得到表一數據：
探究二：保持電壓不變，探究電流和電阻的關系時得到表二數據：
師：請同學們根據實驗數據進行分析歸納出電流與電壓和電阻的關系。
生1：表一：電壓增大，電流也增大。
表二：電阻增大，電流減小。
生2：表一：當電阻不變時，電壓增大，電流也增大。
表二：當電壓不變時，電阻增大，電流減小。
生3：電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小。
師：剛才三位同學的結論你們更贊成哪一種？為什么？
生4：第2種，因為學生1和3沒有控制變量。
師：大家都認為學生2的結論正確。學生2雖然表述完整，但只定性表達出電流和電壓、電阻的關系。你還有其他處理實驗數據的方法，定量地表達它們之間的關系嗎？
點評：根據實驗數據信息的分析，學生只能定性分析，不會定量分析，此時需要教師的引導，既然有數據，你能否根據實驗數據尋找更精確的關系。
生5：可以畫圖處理。
師：現在請同學畫出I-U圖象和I-R。
師：展示學生圖象并請學生回答，利用你們已有的數學知識如何理解該圖象？
生6：當電阻不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比
在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比
師：為什么會得出這個結論？
生7：這個圖象和我們數學中正比例函數和反比例函數圖形一致。
師：利用圖象法我們很直觀地定性分析出：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，這就是著名的歐姆定律。
點評：學生利用實驗數據作出圖象很直觀地找到它們的定性關系，且回答得非常規范，雖然畫圖花費時間多，但通過圖象知道了自、因變量的正比關系，這個時間花得值。
二、在圖象的變化規律中尋找個別差異
曾對所教班學生進行過調查，經過調查發現，很多學生盡管在讀審完物理問題時能夠初步建構物理圖景，但苦于缺乏作圖分析能力，無法將問題進行深入，最終以放棄告終；有些學生沒有養成良好的作圖習慣，往往懶得作圖，或馬馬虎虎作個圖也不規范，或圖不達意，對分析物理問題沒有起應有的作用，以至物理問題得不到解決，更別提培養能力了。本人認為雖然作圖在物理課本中沒有獨立的章節，但它無論在解決物理問題上，還是在培養學生創新思維能力上都起著不可忽視的作用。如，在《歐姆定律的應用》中要求學生用“伏安法”測量定值電阻的阻值和小燈泡的電阻值，學生根據實驗數據分別計算出定值電阻阻值和小燈泡的阻值，發現定值電阻阻值幾乎不變，燈絲電阻是變化的。為了幫助學生理解，我要求學生繪制了“定值電阻”和“小燈泡”的U-I圖象。從圖象發現它們的圖形完全不同，于是我將該節內容和前面的歐姆定律和導體電阻的影響因素相聯系，學生很快知道了電阻不同的原因。原來燈絲在發光時將光能轉化為內能，使得燈絲溫度升高，燈絲電阻發生了變化，而定值電阻測量三次的目的是為了減少誤差。
點評：本題考查了電壓表和電流表的讀數，歐姆定律的應用，如何減小誤差，滑動變阻器的使用，圖象問題，涉及的知識很多，綜合性很強，增大了解題的難度。通過圖象電流跟電壓的關系，來確定電阻是否變化，通過電阻是否變化判斷定值電阻和燈泡電阻不同的原因，讓學生對所學的內容產生正遷移。
總之，物理圖象教學更有利于學生尋找物理量之間的相互關系，直觀地描述物理過程，形象地表達物理規律。利用圖象既可突破教學的難點，提高教學效率，也能幫助學生理解物理概念和規律。
參考文獻：
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[4]鄭金洲.新課程課堂教學探究系列：問題教學.福建教育出版社，2005.
考點 1 電流、電壓和電阻
電子定向移動形成電流.規定正電荷定向移動的方向為電流方向.會使用電流表測量電流.串聯電路中電流處處相等；并聯電路中干路上的電流等于各個支路電流之和.會使用電壓表測量電壓.串聯電路的總電壓等于各個串聯導體兩端電壓之和；并聯電路各支路兩端電壓相等.電阻是導體本身的一種性質，它的大小只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，大多數導體的電阻隨溫度的升高而增大.滑動變阻器是利用改變接入電路中電阻線的長度來改變接入電路中電阻的大小的，使用時，采取“一上一下”的接線方法，通常串聯在電路中.
例1（2006年太原市考題）圖1是大型電子地磅的電路圖。當稱重物時，在壓力作用下滑片P向B端滑動，變阻器連入電路的電阻________，電流表的示數_______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。這樣把電流對應的重量刻在電流表的刻度盤上，就可以讀出被稱物體的重量.
解析：當稱重物時，在壓力作用下滑片P向B端滑動，變阻器連入電路的電阻變小，電流表的示數變大.
考點預測：電壓表和電流表的使用，探究串、并聯電路中電流和電壓的規律以及探究影響導體電阻的因素是中考命題的熱點.命題常圍繞有關電表的知識和使用規律，以填空、選擇、作圖等題型出現，重點考查關于電表的讀數和正確連接.另外，正確使用滑動變阻器改變電路中的電流也是考查的重點.
考點2 歐姆定律
歐姆定律的內容是：導體的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比.用公式I=U/R 表示.使用歐姆定律時，要注意是指同一導體在同一時刻的I、U、R三者的關系.串聯電路的總電阻等于各個串聯導體的電阻之和，即R總 =R1+R2；并聯電路總電阻的倒數等于各個并聯導體電阻倒數之和，即1/R總=1/R1+1/R2 .
例2（2006年黃岡市考題）圖2甲是周小平同學為學校辦公樓空調設計的自動控制裝置，R是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化關系如下表所示.已知繼電器的線圈電阻R0為10Ω，左邊電源電壓為6V恒定不變.電流表0～30mA量程接入電路，圖2乙是電流表表盤。當繼電器線圈中的電流大于或等于15mA時，繼電器的銜鐵被吸合，空調電路正常工作.
（1）該同學將電流表改成了溫度表，通過計算標出表盤上25℃的位置.
（2）為了節省電能，使溫度達到30℃時空調才能啟動制冷，電路中要串聯多大的電阻？
（3）為了給空調設定不同的啟動溫度，請你提出一種可行的、調節方便的措施.（改變電阻除外）
解析：（1）查表可知，25℃時R為390Ω，則
I =1/R總=6V/(390Ω+10Ω)=0.015A.
即25℃時指針位置在表盤15mA處.
（2）查表可知，30℃時R為360Ω，則
R總=U/1=6V/0.015A= 400Ω，
故串聯電阻R=R總-R-R0＝30Ω.
（3）為了給空調設定不同的啟動溫度可以改變電壓，使用調壓器；改變繼電器線圈匝數；使用抽頭旋轉式線圈等。
考點預測：歐姆定律是初中物理的重點和難點，它貫穿整個電學的計算，是中考的熱點和必考內容，在命題形式上多種多樣，如探究歐姆定律，或與電功、電功率、焦耳定律等知識結合在一起考查.
考點3 測量小燈泡的電阻
測量小燈泡的電阻其原理是歐姆定律.在實驗過程中，先畫出電路圖，再對照電路圖連接實物電路，在連接電路的過程中開關應斷開，變阻器滑片應放在阻值最大的一端.
例3（2006年貴陽市考題）物理課上，老師請同學們設計一個測量未知電阻Rx的實驗，各組同學都提出了自己的設計方案，下列是兩組同學的設計情況.
（1）甲組同學決定采用伏安法，請你幫他畫出實驗電路圖，并說明所需測量的物理量：①____________；② _______________________ .
（2）乙組同學設計了不同的方案，經討論后同學們達成共識，設計的電路如圖3，以下是他們的實驗操作步驟：
①按電路圖連接好實物電路；
②____________________________________________；
③____________________________________________.
（3）請你用所測物理量分別寫出兩種方案未知電阻Rx的數學表達式：
甲組：Rx=___________________ ；乙組：Rx=________________.
解析：（1）甲組同學的實驗電路圖如圖4所示.需測量的物理量：①電阻Rx兩端的電壓；②通過電阻Rx的電流.
（2）乙組同學的實驗操作步驟：
①按電路圖連接好實物電路；
②將開關S斷開時，記錄電流表的示數為I1；
③將開關S閉合時，記錄電流表的示數為I2.
（3）甲組：Rx= U/I ；乙組：Rx=I1R0/(I2-I1).
考點預測：伏安法測量小燈泡的電阻，或只用電流表、或只用電壓表再輔助其他元件測量，是電學中的重要實驗之一，在考試中常常出現.其實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗數據的處理都是考查的重點，出題形式靈活多樣，主要考查同學們的實驗探究能力.
考點4 電功和電功率的有關計算
電功和電功率的計算公式分別為W=UIT和P=W/t.在生活中我們常應用電功率變形公式W=Pt來計算用電器消耗的電能.
例4（2006年菏澤市考題）收音機的基本結構可以簡化成如圖5所示的電路，其中R1代表機體電阻，R2為音量控制電阻，R3為揚聲器的等效電阻，電源電壓為3V。當滑片P滑到a端時，揚聲器無聲，此時流過電源的電流為15mA.當滑片P滑到b端時，揚聲器音量最大，此時流過電源的電流為55mA.求：
（1）R3的阻值；
（2）揚聲器音量最大時，R3消耗的電功率.
解析：（1）當滑片P滑到a端時，R1、R2并聯；當滑片P滑到b端時，R1、R2、R3并聯，則通過R3的電流：I3=I總- I12=55mA-15mA=40mA=0.04A.
R3的阻值：R3=U3/I3=U/I3=3V/0.04A=75Ω .
（2）揚聲器音量最大時，R3消耗的電功率：
P3=U3I3=3V× 0.04A=0.12W.
考點預測：電功和電功率綜合計算是中考電學計算的熱點.解決此類問題的關鍵是：先認清電路的連接方式，分清電路的結構是如何變化的，再考慮電表所測量的物理量，最后利用串并聯電路、歐姆定律、電功和電功率等知識求解.復習時，要多做一些相關練習，提高自己的解題能力.
考點5 測定小燈泡的電功率
用電壓表與小燈泡并聯測量燈泡兩端的電壓，用電流表與小燈泡串聯測量燈泡的電流，再根據電功率的公式P=UI，計算出小燈泡的電功率.了解小燈泡的實際功率和額定功率跟小燈泡的實際電壓和額定電壓的關系.
例5（2006年大連市考題）小紅同學要測量額定電壓為3.8V的小燈泡的功率.
（1）連接的不完整的實物電路如圖6甲所示.請用筆畫線代替導線，完成實物電路的連接.
（2）連好電路后，閉合開關，電壓表的示數為4V，電流表的示數為0.35A，小燈泡的實際功率為_______W.調節變阻器的滑片，使電壓表的示數為3.8V時，電流表的指針位置如圖6乙所示，此時電流表的示數為___________A，小燈泡的額定功率為______W.
（3）開關閉合前，滑動變阻器連入電路中的阻值不是最大.你除了從實物電路中直觀地看到了滑片所在的位置以外，還能用在上述實驗過程中發生的哪個實驗現象來證實這一點？（只陳述實驗現象即可，不用分析或解釋）
解析：（1）連接的實物電路如圖7所示.
（2）小燈泡的實際功率為1.4W；電流表的示數為0.34A；小燈泡的額定功率為1.292W.
（3）閉合開關后，電壓表的示數從4V降到3.8V，或閉合開關后，電流表的示數從0.35A降到0.34A，或電壓表示數變小、電流表示數變小.
考點預測：測定小燈泡的電功率是電學實驗探究題的重點，也是中考實驗命題的主要素材之一，它涉及到電表的使用、滑動變阻器的使用、串聯電路、歐姆定律、電功和電功率等知識.所以在復習時，要重溫實驗，以便提高自己的實驗能力.
考點6焦耳定律
焦耳定律的內容是：電流通過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比.其表達式是：Q=I2Rt，變形式為Q=UIt或Q=U2/Rt.但要注意的是，Q=UIt和Q=U2/Rt只適用于像電爐、電烙燈等可以看做純電阻性用電器的電路.
例6（2006年泰州市考題）小華準備參加玩具賽車比賽，他運用圖8所示的電路來挑選一只能量轉換效率較高的電動機.設電池的電壓恒定不變，他先用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，閉合開關后讀出電流表的讀數為2A；然后放手，當電動機正常轉動時，又讀出電流表的讀數為0.6A.則該玩具電動機正常轉動時將電能轉化為機械能的效率為（）
A．91% B．70% C．30% D．9%
解析：用手捏住電動機的轉軸，使其不轉動，電動機在時間t內消耗的電能是W=UIt= 2Ut（J）；當電動機正常轉動時，電動機在時間t內產生的熱量是Q=I2Rt= UIt= 0.6Ut（J）.該玩具電動機正常轉動時將電能轉化為機械能的效率為η=W-Q/W×100%，代入數據得：η =70%.
考點預測：關于多檔位電熱器的耗電問題一直是中考的熱點，既可以考查同學們對電路結構知識的掌握情況，又可以考查同學們對電能的計算能力，同時也為同學們今后設計新穎的電路打下基礎，所以，這類考題在2007年中考中仍將是重點.
考點7電磁現象
磁體具有吸鐵性，磁極間相互作用的規律是：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.磁體周圍存在磁場，用安培定則判定通電螺線管的極性與電流方向的關系.電動機是根據通電線圈在磁場中轉動的原理制成的，發電機是利用電磁感應現象的原理制成的.
例7（2006年貴陽市考題）一同學設計了一種判斷電源 “＋”、“－”極的方法：在水平桌面上放一枚小磁針，在小磁針的西面放一個螺線管，如圖9所示，接通開關后，小磁鐵的N極向東偏轉，則下列判斷中正確的是（）
A．電源a端是正極，在電源內部電流由b流向a
B．電源a端是正極，在電源內部電流由a流向b
C．電源b 端是正極，在電源內部電流由a流向b
D．電源b 端是正極，在電源內部電流由b流向a
解析：利用安培定則來判定，即用右手握住螺線管，讓四指彎曲的方向跟電流的方向一致，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極. C選項正確.
考點預測：考查實驗中和生活中的電磁現象是該考點的主要內容，應分析題目所提供的材料，利用相關規律進行解題。另外，關于電動機和發電機的原理和能量的轉化也是該考點的主要考查內容.
考點8電磁波及其傳播
周期性變化的電磁場在空中傳播被稱為電磁波.電磁波的傳播也是能量傳播的過程，真空中電磁波的波速為v，它等于波長λ 和頻率f的乘積，即v=λ f，其中真空中電磁波傳播的速度v=3×108m/s.
例8（2006年南昌市考題）下雨天在家收聽廣播節目時，我們發現在打雷時，從收音機里會聽到“咔嚓、咔嚓……”的聲音，然后才聽到雷聲.
（1）打雷時收音機為什么會發出“咔嚓”的聲音？
（2）為什么我們會先聽到收音機里的“咔嚓”聲，然后才聽到雷聲？
中招試題往往要考查帶有電路變化特點的歐姆定律的簡單應用，半導體的光敏、熱敏特性及超導體的應用對社會的影響.“探究電流與電壓、電阻的關系”及“用伏安法測電阻”這兩個電學實驗幾乎在每個中考卷上都能找到.
第1節 歐姆定律公式應用的對應性和同時性
[重點考點]
歐姆定律是電學中重要的基本規律，是全章的核心，反映了電流、電壓和電阻三者的數量關系.掌握這一規律的應用一定要注意I、U、R的同一性和同時性，即必須將同一個導體或同一段電路的電流、電壓、電阻代入公式進行計算，在解題中，習慣上同一個導體的各個物理量符號的角標用同一數字表示.另外，在同一部分電路中，由于開關的閉合或斷開以及滑動變阻器滑片的移動，都將引起電路的變化，從而導致電路中的電流、電壓、電阻的變化，因而公式中的三個量必須是同一時刻（同一狀態）的值.
[中考常見題型]
例1 （2007年濟寧）在圖1所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關S閉合后，電流表的示數變化了0.1 A，電阻R=___Ω.
思路分析：當開關斷開時，電路中只有電燈L，電流表測的是通過電燈的電流；當開關閉合后，電燈和電阻并聯，電流表測的是二者的總電流，所以電流表的示數變大.另外，不管開關是斷開還是閉合，流過電燈的電流不變，所以電流表示數變大的0.1 A即為流過電阻R的電流值.電阻R兩端的電壓和電源電壓6 V相等，由歐姆定律可以算出電阻R的阻值為60 Ω.
點評：本題的難點是找出通過電阻R的電流值.由于歐姆定律在電學中的重要地位，近幾年中招題的填空題中，都會出現關于歐姆定律公式的一個純粹的理論計算題，雖占分數不多，但由于它是學習電功和電功率的重要基礎，所以還需要特別關注.
第2節 比值問題
[重點考點]
在串聯電路中，電壓的分配和電阻成正比，且串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和；在并聯電路中，電流的分配和電阻成反比，且總電流等于各支路電流之和.
[中考常見題型]
例2 如圖2所示電路中，當開關S閉合，甲、乙兩表是電壓表時，示數之比U甲∶U乙=3∶2；當開關S斷開，甲、乙兩表是電流表時，兩表的示數之比I甲∶I乙為（）.
A． 2∶1 B． 3∶1 C. 2∶3 D． 1∶3
思路分析：當開關閉合，兩表都是電壓表時，兩電阻串聯，甲表測兩電阻的總電壓，乙表測的是電阻R2兩端的電壓，它們的示數比是3∶2，可以認為總電壓為3份，電阻R2占2份，那么，R1兩端的電壓占1份，它們的電壓比U1∶U2=1∶2，故電阻比R1∶R2=1∶2.
當開關斷開，兩表都是電流表時，兩電阻并聯，甲表測的是通過電阻R2支路的電流，乙表測的是并聯后的總電流.由于兩電阻并聯且R1∶R2=1∶2，則它們的電流比是2∶1，也就是乙表總電流占3份，甲表電流應占1份，故甲、乙兩表的電流比I甲∶I乙=1∶3.選D.
點評：本題的難點是由于開關的閉合和斷開以及電表種類的變化，引起電路中電流的變化，但不管電路如何變化，不變的是R1、R2的阻值和電源電壓.所以，盡量找出電阻的關系是解決本題的突破口.還要注意，我們實驗室用的雙量程電表（不管是電流表還是電壓表），大量程的示數總是小量程示數的5倍，這個知識點也會出現在中招題中.
第3節 電表示數變化
[重點考點]
由于開關的開閉和滑動變阻器滑片的移動，使電路結構或電路中的總電阻發生變化，從而引起電路中總電流及各電流和電壓的分配情況發生變化，導致電表的示數發生變化.這類題目涉及的知識點很多，如歐姆定律，串、并聯電路中電流、電壓、電阻的特點，電表的使用方法，電路結構的判斷等，幾乎各地的中招卷都有這類題.解決此類問題時，首先要判斷出電路的結構，也就是電路的連接方式是串聯還是并聯（特別注意：在識別電路時，電壓表可看做斷路，電流表可看做導線），然后明確電流表或電壓表的位置等.
[中考常見題型]
例3 （2007年上海）在圖3所示的電路中，電源電壓保持不變.閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表A的示數將___（填“變小”、“不變”或“變大”），電壓表V與V2示數的差值跟電壓表V1示數的比值___（填“小于”、“等于”或“大于”）1.
思路分析：電路中兩電阻串聯，電流表測干路中的電流，電壓表V1測定值電阻R1兩端的電壓，V2測滑動變阻器兩端的電壓，V測兩電阻串聯后的總電壓.當滑片向右移動時，滑動變阻器連入電路的電阻值變大，電流表的示數變小；又因為在串聯電路中，電壓的分配和電阻成正比，當滑動變阻器的電阻變大時，它兩端的電壓就變大，即V2示數變大.電壓表V1和V2示數的和等于電源電壓不變，所以電壓表V與V2示數的差值就是V1的示數，比值永遠等于1.
第4節 電表的示數變化范圍
[重點考點]
為了保護用電器，電路中往往要串聯一個滑動變阻器，電表有一定的測量范圍，用電器也有自己的額定電壓和額定電流，那么，滑動變阻器連入電路中的電阻多大才安全呢？近幾年中招題也涉及這方面的考查.
[中考常見題型]
例4 如圖4所示的電路，電源電壓恒為9 V，小燈泡L上標有“8 V3.2 W”字樣，滑動變阻器的最大阻值為40 Ω，電壓表量程為0~3 V，電流表量程為0~0.6 A.為了保護電路，滑動變阻器連入電路的阻值變化范圍應是多少？
思路分析：題中有三個隱含條件：滑動變阻器兩端的電壓不能超過3 V；電路中的電流不能超過0.6 A；小燈泡兩端的電壓不能超過8 V.如果只注意保護電表而忽視小燈泡，就會得出錯誤的結論.
參考答案：燈泡正常發光時的電流IL===0.4 A＜0.6 A.
所以電路中的最大電流應為0.4 A.
燈泡的電阻RL== Ω=20 Ω.
此時電路中的最小總電阻R總===22.5 Ω.
所以滑動變阻器連入電路中的最小電阻為：
R最小=R總－RL=22.5 Ω－20 Ω=2.5 Ω.
為保護電壓表，應有UR≤3 V，當UR=3 V時，UL=6 V.由分壓原理得
滑動變阻器連入電路的最大值R最大=•RL=×20 Ω=10 Ω.
所以滑動變阻器的阻值變化范圍為2.5 Ω~10 Ω.
點評：此題很容易只注意保護電流表而忽視燈泡正常工作的條件，誤認為電路中的最大電流為0.6 A，由此得出滑動變阻器連入電路中的電阻為0~10 Ω的錯誤答案.不少物理問題的部分條件并未明確給出，而是隱隱約約，含而不露，但他們常常又是解題的要點，因此對這類題目要注意審題，挖掘隱含條件，從題目中所敘述的物理現象或給出的物理情境及元件設備的參數、指標中，挖掘出解答問題所需要的隱含在其中的條件，從而找出解決問題的突破口.
第5節 電路故障問題
[重點考點]
電路故障問題跟電表的示數變化題一樣，也是中招必考的知識點，多數出現在實驗題中.常見的故障有兩類：斷路和短路.當電路中出現斷路或短路故障時，常用電壓表檢測，檢測方法是：選擇合適的量程，用電壓表與被測電路逐段并聯.當電壓表有示數時，表明電壓表和電源連通；當電壓表沒有示數時，表明電壓表和電源沒有連通，或者與電壓表并聯的那段電路有短路現象.
[中考常見題型]
例5 （2007年蘭州）如圖5所示電路中，L1、L2是兩盞完全相同的燈泡.閉合開關S后，L1、L2均正常發光，過了一會兒兩燈突然同時熄滅，檢查時發現：若用一根導線先后連接開關S的兩端和電阻R的兩端，電路均無變化，兩燈仍然不亮；若用電壓表測L2兩端b、c兩點間的電壓，電壓表的示數明顯高于L2的額定電壓.據此可以判斷（）.
A. L1的燈絲斷了B. L2的燈絲斷了
C. 開關S接觸不良D. 電阻R損壞了
思路分析：用導線先后連接在開關S的兩端和電阻R的兩端，電路均無變化，兩燈仍然不亮，說明開關和電阻R兩端點間沒有斷路.當用電壓表并聯在b、c兩點時，電壓表有示數，表明電壓表和電源構成了通路，也說明了電燈L2沒有被短路.所以，只有b L2 c段斷開了.選B.
點評：用電壓表檢測故障時，最終電路常會變成圖6中的幾種情況，請注意區分：假定電源電壓為3 V，甲圖中電壓表的示數等于電源電壓3 V；乙圖中電燈不亮，在這里電燈僅起到一個“導線”的作用，電壓表的示數接近（可認為是）電源電壓3 V；丙圖中電源被短路了，電壓表的示數為零，但當電壓表和電源沒有接通時，它的示數也為零.
第6節 電學實驗
[重點考點]
探究電流與電壓、電阻的關系，電阻的測量和測量小燈泡的額定功率，這三個實驗之一可以說是年年必考的知識點，包括實驗原理、電路圖的連接、表格設計、滑動變阻器的作用和電表示數的讀取等，但對具體的實驗步驟考查不多.近幾年在實驗題中又融入電表的示數變化和電路故障問題的考查.這類考題屬于常規型題，很少有新穎的問題出現.所以，同學們只要注重基礎知識點，就可以應付自如了.
[中考常見題型]
例6 （2007年梅州）在探究電流跟電壓、電阻的關系時，同學們設計了如圖7所示的電路圖，其中R為定值電阻，R′為滑動變阻器.實驗后，數據記錄在表1和表2中.
（1） 根據表中實驗數據，可得出如下結論：
由表1可得：___.
由表2可得：___.
（2） 在研究電流與電阻的關系時，先用5 Ω的定值電阻進行實驗，使電壓表的示數為3 V，再換用10 Ω的定值電阻時，某同學沒有改變滑動變阻器滑片的位置，合上開關后，電壓表的示數將___（填“大于”、“小于”或“等于”）3 V，此時應向___（填“右”或“左”）調節滑片，使電壓表的示數仍為3 V.
思路分析：根據表1可以看出，電阻一定時，電壓增加幾倍，電流也增加幾倍，即二者成正比.根據表2可以看出，電壓一定時，電阻是原來的幾倍，電流就是原來的幾分之一，即二者成反比.當電路中的電阻R由5 Ω換成10 Ω時，根據串聯電路分壓的原理，10 Ω電阻兩端的電壓要大于原來的3 V，為了使它變小，應讓滑動變阻器的電阻變大，以便分去更多的電壓.
參考答案：（1） 電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比 電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比 （2） 大于
右
點評：此題有兩個易錯點，一是得出結論時，忘記條件；二是寫電流與電壓、電阻的關系時，容易顛倒，即一定要說電流與電壓成正比，不能說電壓與電流成正比，更不能說電阻與電流成反比.
例7 （2007年揚州）小紅和小明在做“用電流表和電壓表測電阻”的實驗.
（1） 請你幫助他們在實物連接圖（圖8甲）中，用筆畫線代替導線將所缺的導線補上.
（2） 小紅完成電路連接后就準備閉合開關，同伴小明提醒還有一處不妥當.你知道小明提醒的是什么嗎？答：___.
（3） 在某次測量中電流表的示數如圖8乙所示，則I＝___A.
（4） 在實驗過程中，小紅突然發現電流表沒有示數，而電壓表有示數，且接近于電源電壓，則故障可能是：___.
思路分析：在使用有滑動變阻器的電路時，為了保護電路，都有“閉合開關前，把滑動變阻器的阻值調到最大”這一項.仔細觀察發現，此電路中滑動變阻器目前接入的電阻最小，所以不妥.
參考答案：（1） 圖略. （2） 把滑動變阻器的滑片移到最左端（阻值最大的位置） （3） 0.5 （4） 電阻R斷路
第7節 歐姆定律與實際問題的綜合
[重點考點]
中考計算題中純粹的理論計算越來越少，與實際相結合的應用型題目所占比重越來越大，這類題目的特點是題干較長，但一般涉及的物理知識和物理過程較簡單.歐姆定律與實際相聯系的題目不多，多數是電功率與實際問題聯系的問題.
[中考常見題型]
例8 （2007年梅州）圖9是某研究性學習小組自制的電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來指示物體的質量.托盤、彈簧上端和滑動變阻器的滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，OA間有可收縮的導線，當盤中沒有放物體時，電壓表的示數為零.已知電阻R0=5 Ω，滑動變阻器最大阻值為15 Ω，電源電壓U=3 V，電壓表的量程為0～3 V.現將1 kg的物體放在托盤中，滑片剛好指在距R上端處（不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內），請計算回答：
（1） 將1 kg的物體放在托盤中時，電壓表的示數為多少？
（2） 該電子秤能測量的最大質量是多少？此質量數應標在電壓表多少伏的位置上？
思路分析：電路是電阻R0與滑動變阻器的串聯，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓.
參考答案：（1） 當滑片位于距R上端處時，R總=R0+=5 Ω+=10 Ω，此時電路中的電流I===0.3 A，則電壓表的示數UR=IR=0.3 A×5 Ω=1.5 V.
（2） 因為彈簧的伸長（或壓縮）與彈簧所受拉力（或壓力）成正比，又因為1 kg物體放在托盤中時，滑片指在處，故滑片指到R最下端時，就是該電子秤所能測量的最大質量，應為3kg.此時R′總=R0+R=5 Ω+15 Ω=20 Ω.電路中的電流I′===0.15 A.電壓表的示數U′=I′R=0.15 A×15 Ω=2.25 V.
