時間：2023-07-16 08:50:08
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篇歐姆定律實驗總結，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。
在物理教學中物理定律的概念很多，物理定律是對物理規律的一種表達形式，通過大量的觀察、實驗歸納而成的結論，反映物理現象在一定條件下發生變化過程的必然關系。物理定律的教學應注意：首先要明確、掌握有關物理概念，再通過實驗歸納出結論，或在實驗的基礎上進行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關的物理定律之間的關系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律。采用邊講、邊討論、邊實驗的教法，回顧“運動和力”的歷史。消除學生對力的作用效果的錯誤認識；培養學生科學研究的一種方法——理想實驗加外推法。教學時應明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態，不能簡單地按字面意義用實驗直接加以驗證。但大量客觀事實證實了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個力學的出發點，不能把它當做第二定律的特例；慣性不是狀態量，也不是過程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運動狀態和運動過程而改變。在應用牛頓第一定律解決實際問題時，應使學生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運動狀態，所以……”教師還應該明確，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當我們在一段較短的時間內研究力學問題時，常常可以把地球看成近似程度相當好的慣性系。
（2）牛頓第二定律。在第一定律的基礎上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質量存在什么關系引入課題。然后用控制變量的實驗方法歸納出物體在單個力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結論推廣為一般的表達：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學時還應請注意：公式F＝Kma中，比例系數K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時關系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關系，以及與運動學、動量、功和能等知識的聯系。教師應明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律。教學時應注意：①要充分利用牛頓總結萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實驗，海王星、冥王星的發現等物理學史料，對學生進行科學方法的教育。②要強調萬有引力跟質點間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學生在解題中漏平方的錯誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計算質點的萬有引力。萬有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發現了它的局限性。
（4）機械能守恒定律。這個定律一般不用實驗總結出來，因為實驗誤差太大。實驗可作為驗證。一般是根據功能原理，在外力和非保守內力都不做功或所做的總功為零的條件下推導出來。高中教材是用實例總結出來再加以推廣。若不同形式的機械能之間不發生相互轉化，就沒有守恒問題。機械能守恒定律表式中各項都是狀態量，用它來解決問題時，就可以不涉及狀態變化的復雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡化。要特別注意定律的適用條件（只有系統內部的重力和彈力做功）。這個定律不適用的問題，可以利用動能定理或功能原理解決。
（5）動量守恒定律。歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來的。所以有人認為動量守恒定律不能從牛頓運動定律推導出來，主張從實驗直接總結。但是實驗要用到氣墊導軌和閃光照相，就目前中學的實驗條件來說，多數難以做到。即使做得到，要在課堂里準確完成實驗并總結出規律也非易事。故一般教材還是從牛頓運動定律導出，再安排一節“動量和牛頓運動定律”。這樣既符合教學規律，也不違反科學規律。
（6）歐姆定律。中學物理課本中歐姆定律是通過實驗得出的。公式為I＝U/R或U＝IR。教學時應注意：①“電流強度跟電壓成正比”是對同一導體而言；“電流強度跟電阻成反比”是對不同導體說的。②I、U、R是同一電路的3個參量。③閉合電路的歐姆定律的教學難點和關鍵是電動勢的概念，并用實驗得到電源電動勢等于內、外電壓之和。然后用歐姆定律導出I＝ε/(R+r)(也可以用能量轉化和守恒定律推導)。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式，要明確它們的物理意義。⑤教師應明確，普通物理學中的歐姆定律公式多數是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，導體就不服從歐姆定律。但不論導體服從歐姆定律與否，R＝U/I這個關系式都可以作為導體電阻的一般定義。中學物理課本不把 R＝U/R列入歐姆定律公式，是為了避免學生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
（7）楞次定律。可以采用探究教學法，讓學生通過實驗得到的結論歸納出定律。教學時應注意：①楞次定律是確定感生電流方向的規律，同時也確定感生電動勢的方向。如果是斷路，通常我們可以把它想象為閉合電路。②感生電流的磁場只能“阻礙”原磁通的變化，不能“阻止”它的變化。否則就不會繼續產生感生電流。“阻礙”或者說“反抗”原磁通的變化，實質上是使其他形式能量轉化為電能的一種表現，符合能量守恒定律。③要使學生熟練掌握應用楞次定律判定感生電流方向的3個步驟。④明確右手定則可看作是楞次定律的特殊情況，并能根據具體情況選用定則或定律來判斷感生電流的方向。
（作者單位：河南省鞏義市芝田鎮第一初級中學）
一、教材分析
《歐姆定律》一課，學生在初中階段已經學過，高中必修本（下冊）安排這節課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規律）；學習分析實驗數據，得出實驗結論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法；再次領會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了本節課的教學目的和教學要求。這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。
本節課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎。本節課分析實驗數據的兩種基本方法，也將在后續課程中多次應用。因此也可以說，本節課是后續課程的知識準備階段。
通過本節課的學習，要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數據的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析。這是本節課的核心，是本節課成敗的關鍵，是實現教學目標的基礎。
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏。從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達式，從數學角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學生常將兩種表達式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正。
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點，本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法。教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當的思維點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點，也有利于充分發揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。
通過本節課的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律。同時要讓學生知道，物理規律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標，充分發揮學生的主體作用，最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環節，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。2．對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答。這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調動他們盡早投入積極參與。3．在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助，同時讓其余同學注意觀察，也可調動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考。4．在用列表對比法對實驗數據進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規律，還可以用什么方法對實驗數據進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲。5．在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學生結論，而應給予充分的時間，啟發學生積極思考，并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢，可提請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。6．在得出實驗結論的基礎上，進一步總結出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行總結，以鍛煉學生的語言表達能力。教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫。隨即強調歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推。7．為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的。然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點注意事項
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹。
2．注意正確規范地進行演示操作，數據不能虛假拼湊。
3．注意演示實驗的可視度．可預先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學生都能清晰地看見。
4．定義電阻及總結歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節奏混亂．可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結．這樣學生就不易將二者混淆。
1.歐姆定律的理解問題
歐姆定律是電力計算的基礎，在初中階段我們只是簡單地對歐姆定律做一些介紹，但是許多同學還是對于基本概念問題感到疑惑，如果學生在歐姆定律的基本概念上犯了錯誤的話，將會對于今后的學習生活帶來更大的錯誤．歐姆定律的內容是，在同一段電路中，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比，與電阻成反比．隨著社會快速的發展，歐姆定律逐漸被人們看重，世人也逐漸明白歐姆定律的重要性．在初中物理中，老師主要建立學生對于歐姆定律的根本認知，讓學生了解定律中的內涵，在變換知識重點時也可以迎刃而解．歐姆定律只適用于最簡單的純電阻電路，但是這在初中范圍內已經十分實用了，不考慮在工作時的損耗，電能直接轉化為內能．在解決歐姆定律的問題時要使用標準的國際單位制，單位使用伏(V)、安(A)、歐(Ω)．例如在題目中對于歐姆定律的公式進行進一步的理解，在電流流過時改變長短、改變橫截面積、改變導線的材質等方法，這些因素是否會改變導線的電流變成了學生和老師進行探討的課題．根據公式，改變橫截面積與改變導線的材質會使電流的大小改變．電阻的概念問題是學生學習的重點與難點，很多同學不知道電阻其實是導體本身的屬性，取決于導體本身的材質與屬性，電阻值只是為了計算時方便使用的一種計量單位與外加的電壓與電流并沒有什么關聯，所以要改正學生所想的電阻隨著電壓改變的錯誤觀點，要及時在學生的腦中建立正確的物理概念．
2.基本概念的應用問題
歐姆定律中的基礎元件其實很簡單就是導線中的電阻，歐姆定律中主要討論的就是電壓、電流與電阻三者之間的關系，要理解他們之間的關系，讓學生理解電流隨著電壓與電阻的變化而變化，對于多個變量的問題要盡量將變量統一成為一個，這樣方便學生對于事物的處理能力，在初中學習生活中要使學生盡量掌握這種方法幫助解決其他的物理問題，當學生掌握這些知識時，可以進一步地學習電學知識和簡單的電力計算，這也是初中物理的重點知識．在基本元件使用時，學生要注意電阻在電路中是串聯還是并聯，在使用情況不同的場景下，電阻所起到的作用是一樣的，但是電流與電壓的關系卻恰恰相反．在并聯的情況下，每條支路的電流總和為從電源出來的電流，這條定律在現在大學的知識中依舊使用，只是變得更加高級———在一個節點流入和流出的電流之和為零;并聯電路的電壓都是相同的．在串聯的情況下，回路中的電阻的電流都是相同的，電壓根據電阻進行分壓．在使用基礎式子時，學生要理清串聯與并聯之間的關系，通過變量之間的關系才可以記住繁瑣的知識點．在題目中我們經常看到通過改變支路的個數或者電阻的個數來討論電流與電壓的大小，經過這樣的問題，我們要時刻保持警惕，清楚準確地了解并聯與串聯的關系導致電流電壓的不同．
3.基本元件的使用問題
在初中物理知識中，主要使用的基本元件是電流表、電壓表和變阻器，這些元件是最基本的，不僅僅要在題目中能分辨出它們，還要在現實生活中可以自在地使用這些元器件．這些內容是學生無法立即掌握的知識，要經過長時間的演示才可以讓學生明白這些儀器的使用與操作．這項工作要直接將學習的內容建立在學生的頭腦中，不要讓學生對于這項實驗有誤解，不帶有一絲疑問地學習下去，認真地做好演示．在研究方法上我們將選擇在上述中說過的控制變量法，對于所擁有的三個變量進行限制:如固定電阻不改變，研究電流與電壓的關系;固定電壓不變，研究電流與電阻的關系，在這樣的情況下我們才可以看清變量之間的實驗關系．要直接在電源的正極開始，按照正極入、負極出的原則進行接線，要將線路連接起來形成一個閉合回路，電壓表要并聯在電阻上，這樣不會使線路斷路，不要忘掉電源和滑動變阻器在線路中的重要作用，可以根據真實的題目來進行連線．這時候電流表所顯示出來的數為所接線路上的電流值，電壓表所顯現出來的數字為所并線路上的電壓數值．
4.歐姆定律的變量問題
在初中物理的歐姆定律的講解中，變化量的問題往往是難住學生與老師的一類的題型，難住學生使學生無法在知識中找到有效解決這類問題的方法，難住教師是因為教師因為這類題目過于繁瑣，無法將這類知識有效地、系統地將學生教會，所以找出有效的方法教給學生是解決變量問題得分少的方法．本著從易到難的原則，先從一個電阻的問題講起，再擴展到兩個電阻、三個電阻的情況，在此基礎上逐漸拓寬學生的思路，逐漸掌握所學知識，讓學生找到學習的目標以及方法．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呢?很簡單利用歐姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R，通過這個公式可以得到電阻的值．當難度增加時，由一個電阻變為兩個電阻，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，在這樣的問題上將變化電阻上的電壓與電流之比轉化為定值電阻上電壓與電流之間的關系就可以了，將變化的問題轉化為固定的關系之間的數值，明顯地簡化了許多變量問題的計算．當變量變為三個電阻時，難度進一步的增大，大部分學生認為這是一項不可能完成的任務，大部分學生放棄了這類題，在遇到這類問題時我們要將三個電阻盡量化為兩個電阻的問題，在這個問題上學生可以恢復自信心，跨過思維障礙．通過電壓表與電流表的位置，將電阻進行合并，這樣不管有多少電阻都可以化簡為兩個電阻，這樣學生會感覺題目簡單多了．
5.實驗中遇到的問題
在做實驗的時候，我們在碰到復雜的電路時，很難將線路在實驗臺上理清或是自己設計實驗電路是沒有思路，不了解線路是怎樣的，無法在原有的知識上將思維進行發散，讓自己的思維投入到更深層次的知識學習中，在每做一步實驗步驟時要仔細想一想，這一步會對實驗線路有怎樣的影響，不要只是照葫蘆畫瓢，只知其然不知其所以然．學生在實驗時會遇到許多他們無法預測的問題，在遇到問題時不要驚慌，仔細分析，當解決一類問題時，學生的激情就會提升上來，會使學生解決問題的能力提升，所以改變這一問題的根本方法就是提升學生的自信心以及對待問題的好奇心和決心．對待問題要舉一反三，進行邏輯思維，對于電路要進行不斷的猜想，這樣得到的結論才是有意義的，學生通過猜想與假設的階段，即使不成功也會提供給自己不少的經驗，在實驗中找經驗才可以提升自己的能力．學生之間也要有溝通和交流，讓彼此的思想互相交流一下，有助于電路的優化，群策群力幫助學生得到更好的學習效果．
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：
關鍵詞：《閉合電路歐姆定律》；教學設計；高中物理
一、教學設計
1.課題
閉合電路的歐姆定律（人教版普通高中課程標準實驗教科書選修3-1）
2.教材分析
本節內容是全章的重點，是歐姆定律的延伸，教材從能量入手，循序漸進地引導學生推出閉合電路的歐姆定律，教學過程簡單、學生易于接受。之后應用定律解決物理規律問題，使學生明白物理規律可以用已知定律從理論上導出，將理論應用于實際。
3.教學目標
知識與技能：①理解內、外電路及電源的內阻。②知道電源電動勢等于沒接入電路時兩極板間的電壓。③理解閉合電路的歐姆定律及其公式并能熟練地解決電路問題。過程與方法：①培養自主學習能力。②培養獨立思考、自主探究物理問題的能力。情感態度與價值觀：①激發學習興趣和求知欲。②培養嚴謹的科學態度和合作學習精神。
4.教學重、難點
教學重點：①閉合電路歐姆定律的內容。②路端電壓與電流的關系公式及圖像表示。教學難點：①閉合電路歐姆定律的應用。②路端電壓與負載的關系。
二、教學過程
1.自主學習
課前教師下發學案，學生根據學案進行預習，重點思考并回答以下問題：
（1）什么是電源？
（2）電源電動勢的概念和物理意義是什么？
（3）什么是內電路？什么是外電路？在回路中的電流方向如何？
（4）在內、外電路中電勢是如何變化的？
（5）怎樣計算內電路以及外電路中消耗的電能？
（6）如何計算電池內部非靜電力所做的功？
（7）內電路和外電路上消耗的電能與電源內部非靜電力做的功有什么關系？
（8）路端電壓與負載的關系是怎樣的？
【設計意圖】課前預習使學生將學習活動延伸到了課外，保證了學生思考的空間，增加了有效學習的時間。只有學生本人了解自己已經掌握了哪些知識，需要學習哪些知識，才能有針對性地進行相關復習、查閱資料，避免傳統課堂“一刀切”的現象，學生帶著問題積極主動地學習新知識，滿足了高中生思維發展和自我意識發展的需要，有利于開發學生學習物理的潛能。
2.交流探究
師友之間根據預習情況交流學習。由徒弟向師傅講解本節課的相關內容，師傅補充完善不足之處，在合作中解決疑難問題，突破重難點。教師巡視了解每對師徒的學習情況，對學習過程中存在疑問的師徒進行適當的指導，對學習深度不夠的師徒進行誘導點撥。如，有些師友根據理論知識推導出閉合電路的歐姆定律之后便欣然接受，此時教師應該提醒學生設計實驗對其進行驗證；在師友探討路端電壓與負載的關系之前，教師應提出問題：能否用實驗探究路端電壓與負載的關系，并引導師友合作設計實驗方案，完成實驗步驟，分析實驗數據完成U-I圖像，進而依據圖像解釋U、I的關系以及在短路、斷路中的特殊現象。
【設計意圖】該環節采用學生之間交流合作學習的方式完成本節課的教學內容，并在教師的點撥下激發了學生動手設計實驗驗證物理定律和探究物理規律的積極性，從而通過學生的親身經歷完成了教學重難點內容的學習。這一做法顛覆了傳統教學中教師“高高在上”的地位，而是十分“親民”走到學生之中參與、啟發、引導學生學習，消除了教師與學生之間的距離感。同時，學生之間通過交流不僅可以在學習上取長補短、互利共贏，更可以在性格上相互影響、共同發展，這樣不但能鍛煉學生與人交流合作的能力，又有利于開拓思路、培養他們的探索精神和創新能力。
3.互助提高
鼓勵學生積極上臺講解本節課自己學到的知識，板演相關例題，其他學生認真聽講并進行補充，也可以提出自己的質疑并闡述觀點進行全班討論。教師注意指導學生使用物理術語，規范學生的解題步驟，引導學生歸納需要注意的問題以及總結相關規律。
【設計意圖】全國教育心理學研究發現，大多數教師所青睞的講授式教學方式學生對知識的記住率只有5%，而極少數教師鼓勵的學生教別人的方法，使學生本人對知識的記住率高達95%。本環節中，教師把課堂真正讓位給學生，讓學生做主講，不但鍛煉了學生的表達能力，同時在學生教會其他同學時自己也會收獲新的體會，而全班同學的參與交流又可以各抒己見、集思廣益、通力合作，真正實現人人參與、人人發展、人人進步的高效課堂的發展趨勢。
4.總結歸納
教師組織學生一起梳理本節課的知識點，針對學生仍然不理解以及容易產生錯誤的知識點予以講解；明確學生易混、易錯、易漏的問題，對解題規律、注意事項、解題方法和技巧等進行全面的總結，歸納出知識體系，以便學生能夠得心應手的運用。例如，教師應強調閉合電路歐姆定律反映的只是電動勢與路端電壓的數量上的關系，他們的本質是不同的，電動勢反映了電源把其他形式的能轉化為電能的本領的大小，而路端電壓反映了外電路中電能轉化為其他形式能的本領的大小，因而用電壓表直接接在電源兩級上，其示數不等于電源電動勢，但很接近電源電動勢：U=IRV=?RV=，當RV>r時，U≈E。
【設計意圖】本節課的問題是由學生自己發現解決的，規律也是由學生自己探究驗證出來的，甚至例題都是學生自己解讀體悟的，可以說全程都是由學生自己完成的，因而在本環節中學生可以很容易地總結歸納出本節課的知識體系，真正做到將學來的知識變為自己所擁有的知識，實現學習效率的最大化。
5.當堂鞏固
教師根據學生對本節課內容的掌握情況出示有代表性的一或兩道典型題，學生在規定時間完成后師友當堂交換批改，之后交流做題心得與體會。教師檢查學生的掌握情況，布置課后作業。
【設計意圖】本環節的設計意在幫助學生檢驗學習成果，深化學生對各個知識點的認知，培養他們自行解決物理問題的信心和決心，端正學生的學習態度。同時，教師可以根據學生的掌握情況，及時反饋、適時調整并通過課后作業將學生的學習活動延伸到課下，為下節課埋下伏筆，使整堂課留有余味。
三、課堂教學設計建議
在設計學案時應當充分分析教材以及學生，做到環環相扣，循序漸進地引導學生完成自學；在學生進行交流探究時，教師應該注意學生探究的內容要與本節課的教學內容相關，探究要有深度不能屈于表面；在互助提高階段，教師應該積極鼓勵內向的學生大膽發言，提高其與同學溝通以及表達能力。本文中《閉合電路歐姆定律》的教學設計依據高中學生個性心理發展特點，通過課前預習以及課上互助式學習充分地調動學生的主觀能動性，有利于改變傳統教學方式在高中物理教學中出現的弊端，以便于為物理教師的有效教學提供參考。
參考文獻：
[l]李志剛.“和諧互助”式教學策略研究概述[J].中國教育學刊，2010，31（12）.
[2]李志剛，吳越.活力課堂[M].上海：上海教育出版社，2009.
1學習物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識的核心內容.著名科學家錢學森曾說過：“學習理科的關鍵是概念清，多練習.”學生的物理概念是否清楚對學好物理至關重要.學習物理概念需要重視物理概念的形成過程.學習物理概念需要知道為什么要引入它，它是如何定義的，定義式是什么，單位是什么，如何測量（或測定），有什么應用等.例如：密度是一個十分重要的物理概念，學習它要重視以下過程：在物理學中為了比較相同體積的不同物質的質量一般不同的特性引入了密度，單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度，定義式是ρ=m/V，國際單位是kg/m3，常用單位是g/cm3，測密度的方法很多，但基本方法是測質量，測體積，再利用密度公式計算出密度，應用有求密度，求質量，求體積等等.速度、壓強、功率、比熱容、電功率等等都是重要的物理概念，望廣大師生重視其形成過程.
2學習物理規律需要重視規律的形成過程
物理規律是物理知識中的最核心內容，多數是從物理事實的分析中直接概括出來的，學習物理規律更需要重視物理規律的形成過程.要知道物理規律的實驗基礎、基本內容、數學表達式、適用范圍、應用等等.例如：歐姆定律是電學中最重要的規律之一，學習它，我們要知道歐姆定律的實驗基礎，歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關系，首先要用到控制變量法，電阻一定，研究電流與電壓的關系，電壓一定，研究電流與電阻的關系.電阻一定，可找一定值電阻（R=5 Ω），研究電流與電壓的關系，實際上要看電壓變，電流變不變，若變，如何變.如何改變定值電阻兩端的電壓呢？方法一：可以改變電源的電壓，方法二：可以通過滑動變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實驗得出電阻一定時，電流與電壓成正比.電壓一定，可找一穩壓電源，也可通過滑動變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，研究電流與電阻的關系，實際上是看電阻變，電流變不變，若變，怎么變？改變電阻，還要知道它的值，可以逐次更換定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移動滑動變阻器，保持電阻兩端的電壓（U=3 V）不變，從而測出相應的電流值.分析實驗數據得出，電壓一定時，電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內容是：通過導體的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比.數學表達式為I=U/R，歐姆定律是在金屬導體做實驗的基礎上，總結出來的，一定適用于金屬導體，對于其它的導體是否適用，要用實驗驗證，通過實驗證明，歐姆定律還適用于電解液導電，不適用于氣體導電，可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導體，電解液導電，不適用于氣體導電.應用有三方面：（1）求電流，（2）求電壓，（3）求電阻.解題時要注意I、U、R三個物理量的對應性、同時性、統一性，即對應于同一導體、同一段電路，同一時刻、同一狀態，單位要統一于國際單位.
3學生實驗需要重視實驗過程
學習物理要以觀察、實驗為基礎，觀察自然界中的物理現象，進行學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體的明確認識，這種認識是理解物理概念和規律的必要的基礎.學生實驗需要重視實驗過程，如要了解每個學生實驗的實驗目的、實驗原理、實驗方法、需要測量的物理量、實驗器材、實驗步驟、實驗記錄、實驗結論、必要的誤差分析等等都應該清楚.
4科學探究需要重視探究過程
科學探究就是讓學生模擬科學家的工作過程，按照一定的科學思維程序探索學習的過程，從中學習科學方法、發展科學探究所需要的能力、增進對科學探究的理解，體驗探究過程的心理感受.科學探究需要重視探究過程.科學探究的過程是一個創造的過程，而創造力的核心是創造性思維.因此，探究實質是一個思維的過程，這個思維的過程是模擬科學工作者進行科研的思維程序來進行的，這種思維程序就是學生科學探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作.
5做物理習題需要重視解題過程
學習物理要求概念清，多練習.可見做物理習題很重要，做題可以幫助我們鞏固所學的知識，檢驗學習效果，錘煉思維的靈活性，全面提高學生的科學素養，培養學生觀察、實驗能力，分析概括能力，運用物理知識解決簡單的實際問題的能力，以及創新精神和實踐能力.物理題型很多，如填空題、選擇題、實驗題、探究題、簡答題、計算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習題，都需要重視解題過程.不同的題型，有不同的解題要求，不同的解題方法，不同的解題過程.一般來說，無論是做何種物理習題，都要正確理解題意，正確審題；明確相應的物理過程，物理情景，建立物理模型；運用相應的物理概念、物理規律，直接得出結果或結論.稍微有點靈活性，有點難度的題目，要分清層次，理清思路，找出聯系，或進行物理公式變換或公式推導，或運用數學思想（如列方程、列方程組）求解.最后就是檢查.
6學習物理需要重視有的物理量是過程量
物理學所研究的許多問題，都直接涉及到某一物理現象發生的整個過程，或者是過程中的某些狀態.因此，相應地就引人了許多關于描述某些物理過程的過程量和用來描述某些特定的物理狀態的狀態量.
過程量是描述物質系統狀態變化過程的物理量，如沖量、路程、功、熱量、速度改變量等都是過程量，它們都與一定的物理過程相對應.一般說來，物質系統從某一個狀態變化為另一個狀態，如果經歷不同的物理過程，雖然初始狀態與終了狀態量可能保持相同，但過程量不一定相同.
一、電磁學的發展歷程
人類很早就認識了磁現象和電現象，我國在戰國末期就發現了磁鐵礦吸引鐵的現象，在東漢初期就有帶電的琥珀吸引輕小物體的記載。但是，人類對電磁現象的系統研究，卻是在歐洲文藝復興之后開展起來的，到19世紀才建立了完整的電磁學理論。在電磁學發展過程中，涌現了無數科學家通過科學假說、實驗驗證、理論分析等研究過程，一步步對自然規律進行揭示。其中比較典型的有：1785年庫侖定律的發現，使電學進入了定量研究階段，真正成為一門科學；1820年奧斯特電流磁效應的發現，揭示了電流能夠產生磁場；1821年安培的分子電流假說，揭示了磁現象的電本質；1831年法拉第電磁感應定律的發現，進一步揭示了電和磁的密切聯系；19世紀60年代，英國物理學家麥克斯韋在總結前人研究電磁現象成果的基礎上，建立了完整的電磁場理論，并成功預言了電磁波的存在，1888年赫茲的實驗證實了麥克斯韋的電磁場理論，從而電磁學發展到了頂峰。
二、電磁學的知識結構和知識規律
1.知識結構
2.知識規律
“電場”一章是學好電磁學的基礎和關鍵，基本概念多，且抽象，如電場強度、電場線、電勢和電勢能等。教材從電荷在電場中受力和電場力做功兩個角度研究電場的基本性質，許多知識要在力學知識的基礎上學習。
“恒定電流”一章是在初中基礎上的充實、擴展和提高，重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律，電路的等效處理方法和實驗的設計是本章的重點。
“磁場”一章闡明了磁與電的統一性，用研究電場的方法進行類比，可較好地解決磁場和磁感強度的概念。由安培力導出洛侖茲力，由洛侖茲力導出帶電粒子在勻強磁場中的運動規律等，因此，分析推理是本章的特點。
“電磁感應”一章的重要物理規律是法拉第電磁感應定律和愣次定理，這部分知識中，能量守恒定律是將各知識點串起來的主線。由于楞次定律較抽象，要通過實驗進行分析、歸納，需加強學生的抽象思維能力。
“交變電流”和“電磁波”是在電場和磁場基礎上結合電磁感應的理論和實踐。麥克斯韋的電磁場理論總結了電磁場的規律，同時也把波動理論從機械波推到電磁波，從而對物質的波動性的認識提高了一步。
三、電磁學的研究方式：“場”和“路”
電荷周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著，運動電荷的周圍除了電場還存在磁場，磁體的周圍也存在磁場。現在的科學實驗和廣泛的生產實踐完全肯定了場的觀點，并證明了電磁場可以脫離電荷和電流而獨立存在，電磁場是物質的一種形式，是物質相互作用的特殊方式，也是電磁運動的實質。教材中以場為主線，主要有電場、磁場和電磁場。電場強度和電勢是描述電場性質的兩個重要物理量。磁感強度是描述磁場性質的重要物理量。電磁感應規律是反映電場和磁場間密切聯系的一種物理現象。麥克斯韋從理論上指出了變化的電場和磁場總是相互聯系的，一個不可分割的統一體，這就是電磁場。庫侖定律、安培定律和法拉第電磁感應定律為建立麥克斯韋理論，提供了基礎和實驗規律。
電路知識具有廣泛的實用價值，以路為主線，主要有直流電路、交流電路（包括振蕩電路）。歐姆定律是從實驗中總結出來的一條重要規律，是解決電路問題的重要依據。要會分析電路的連接方式（串聯或并聯）及等效處理方法，電功和電功率的計算，不僅能解決直流電路問題，還可以解決交流電路的問題。
四、電磁學問題的解決途徑：“力”和“能”
[關鍵詞]自主學習；電工與電子技術；教學效果
[中圖分類號]G642.0[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）06008304自主學習指學生在教師的指導下，通過能動的創造性學習活動，實現自主性發展。教師的科學指導是前提條件和主導，學生是教育和學習的主體。在這種以學生為核心的教學模式中，學生構建自己的理解觀點，這屬于構建主義。這種學習模式主要可以改變知識的傳授方式，強調形成積極主動的學習態度，使獲得知識與技能的過程成為學會學習的歷程。
在歐美的大學教育體制中，有關自主學習的教學方法和教學手段應用得相當普遍[1]。許多課程的相關知識內容，教師在課堂上給出了相應的參考書目，學生需要自行閱讀大量的參考資料。歐美國家中，自主學習已經成為傳統的教學手段，所以有比較完善的自主學習體系。現階段我國大學提倡素質教育和創新教育，在應用自主學習教學手段與提高學生綜合能力方面，還有許多工作要做。在基礎課程的教學過程中，教師需通過創建系統的自主學習體系，破解課程學習中遇到的教學問題，提高大學生的學術和技能素質，這既是新的挑戰，又是新的機遇。
當前，我國的大學教學體系中，電工與子技術是為工科非電類本科專業開設的一門技術基礎課程，課堂教學學時較以往明顯地壓縮。在這種情況下，要保證教學質量，使學生獲得的知識和技能最大化，是作為教學主導者的教師所追求的教學目標。自主學習則是實現這一目標的重要教學手段。如何引導學生開展與實現自主學習，就成為筆者的研究課題。只有充分地了解與合理地利用自主學習，才能適應當前的電工與電子技術課程教學新形勢，并為大學教學自主學習系統的建設與完善提供有益的經驗和補充。
1引導學生自主學習的方法措施
1.1激發學生的學習興趣
在課堂講授中突出課程的作用。長期的教學實踐中，凝練出的電工與電子技術課程的作用是傳遞光明、動力和信息，創造財富、價值和文明。要講清楚課程的歷史發展概況，讓學生了解這門科學技術在不同的歷史階段對工業生產與人類生活產生的巨大作用[2]。
在講課過程中，穿插講述一些科學家進行科學研究的真實故事。比如，歐姆是德國人，他提出的歐姆定律起初并不被本國的科學界接受。直到后來被國外的科學家證明是正確的，才逐漸獲得國內科學界的承認；基爾霍夫21歲時就提出了著名的基爾霍夫定律；法拉第是英國人，出身于貧窮的鐵匠家庭，靠自學成才，發現了電磁感應現象。通過這些方法措施來提高學生的學習興趣和熱情。
1.2整合課程內容，將書本變薄
教師不但要注意增加學生的知識量，而且要注重對知識的組織。指導學生把握所學知識的深層結構，濃縮書本知識，使書本變薄。比如，在學習電路理論部分時，電路理論內容主要包括：電路分析方法、單相正弦交流電路、三相交流電路、電路的暫態分析、鐵心線圈電路等。表面上看知識內容很多，但是如果在教學過程中善于總結，就會發現這些內容可以通過歐姆定律和基爾霍夫定律有機地聯系起來，如圖1所示。引導學生在自主學習中要注意這2條定律是學習電路理論的主線索。直流電路分析方法是已知電源，求負載端的電壓和電流。雖然有多種分析方法，但是每種方法具體都要用到歐姆定律和基爾霍夫定律。電路暫態分析用基爾霍夫定律和歐姆定律列微分方程。單相正弦交流電路和三相交流電路引入相量概念后，用相量形式的歐姆定律和基爾霍夫定律計算電壓和電流。鐵心線圈交流電路應用基爾霍夫定律確定電壓和電流關系。這樣學習電路理論的過程，就成為不斷認識和深入理解歐姆定律和基爾霍夫定律的過程。
第6期邵力耕付艷萍孫艷霞自主學習電工與電子技術課程的方法探討
教學研究2016
圖1電路理論的主線索
1.3自主學習的教學方法
運用詢問的方法。先向學生提出問題，然后學生用不同的假設來回答問題，再綜合評價不同的回答，得出合適的答案，最后讓學生思考解決問題的過程并理解答案。
有指導的讓學生去發現。發現式學習就是學生用提供給他們的信息來構建自己理解的過程。學生獨立進行發現是非結構性發現，當教師幫助學生發現時就是有指導的發現。非結構性發現經常會使學生感到迷茫，得出不恰當的結論，而有指導的發現更實際有效。有指導的發現法對理工科課程行之有效，學生在教師的幫助下構建自己所學的知識。例如，在學習三相正弦交流電路時，對于線電壓和相電壓的關系，可用推廣的基爾霍夫電壓定律推導。但是，要引導學生發現，以前碰到的廣義回路是由部分電路和電壓參考方向組成的。在圖2三相電源的星形連接電路中，廣義回路只是由電壓參考方向組成的，屬于廣義回路的高級形式。對于u12、u1和u2參考方向組成的廣義回路，根據推廣的基爾霍夫電壓定律，可得：12=1-2，同理：23=2-3，31=3-1。這樣，通過教師的指導使學生發現廣義回路的高級形式，能夠加深對基爾霍夫電壓定律的理解和認識。
圖2三相電源的星形連接電路
關鍵詞：物理；規律教學；思維
物理規律（包括定律、定理、原理、公式等）反映了物理現象、物理過程在一定條件下必然發生、發展和變化的規律，反映了物質運動變化的各個因素之間的本質聯系，揭示了物理事物本質屬性之間的內在聯系，是物理學科結構的核心。整個中學物理是以為數不多的基本概念和基本規律為主干的一個完整體系，物理基本概念是基石，基本規律是中心，基本方法是紐帶。要使學生掌握學科的基本結構，就必須讓學生學好基本規律。
縱觀整個初中物理，可以將物理規律分為以下三類：
1.實驗規律
物理學中的很多規律都是在觀察和實驗的基礎上，通過分析歸納總結出來的。我們把它們叫做實驗規律。如杠杠平衡原理、歐姆定律、阿基米德原理等。
2.理想規律
有些物理規律不能直接用實驗來證明，但是具有足夠數量的經驗事實。如果把這些經驗事實進行整理分析，抓住主要因素，忽略次要因素，推理到理想的情況下，總結出來的規律，這樣的規律我們把它叫做理想規律，如牛頓第一定律、真空不能傳聲等。
3.理論規律
有些物理規律是以已知的事實為根據，通過推理總結出來的，我們把它叫做理論規律。如并聯電路中電阻大小的計算等。
怎樣才能搞好規律教學呢？
1 聯系新舊知識、收集事實依據，學會研究物理規律的方法
物理規律本身反映了物理現象中的相互聯系、因果關系和有關物理量間的嚴格數量關系。因此在物理規律的教學中必須將原來分散學習的有關概念綜合起來。只有用聯系的觀點來引導學生研究新課題提出新問題才能激發學生新的求知欲與新的興趣。另一方面物理規律本身總是以一定的物理事實為依據的。因此學生學習物理規律也必須在認識、分析和研究有關的物理事實的基礎上來進行。尤其是初中學生他們的抽象思維能力不強理解和掌握物理規律更需要有充分的感性材料為基礎。
2 建立思維方法，理解物理規律
初中階段所研究的物理規律一般著重于用文字語言加以表達即用一段話把某一規律的物理意義表述出來，有些規律還用公式加以表達。對于物理規律的文字表述要認真加以分析，使學生真正理解它的含義而不是讓學生去死記結論。例如牛頓第一定律這一理想規律的教學就可采用“合理推理法”，即在實驗的基礎上進行推理想象，由有摩擦的情況推想到無摩擦時的運動情況，最后把這一規律的內容表述出來。在理解時要弄清定律的條件是“物體沒有受到外力作用”。還要正確理解“或”這個字的含義，“或”不是指物體有時保持勻速直線運動狀態有時保持靜止狀態，而是指如果物體原來是靜止它就保持靜止狀態，如果物體原來是運動的它就保持勻速直線運動狀態；許多理論物理規律的內容可以用數學形式表達出來就是公式。要使學生從物理意義上去理解公式中所表示的物理量之間的數量關系而不能從純數學的角度加以理解。例如：對于歐姆定律的表達式應當使學生理解這一公式表達了電流的強弱決定于加在導體兩端電壓的大小和導體本身電阻的大小，即某段電路中電流的大小與這段電路兩端的電壓成正比與這段電路中的電阻成反比，公式中的I、U、R三個物理量是對同一段電路而言的。把公式進行變換得到電阻的定義式R=U/I。如果不理解公式的物理意義就可能得出“電阻與電壓成正比”這一錯誤的結論。
3 明確物理規律的適用條件和范圍
每一個物理規律都是在一定的條件下反映某個物理現象或物理過程的變化規律，而規律的成立是有條件的。因此每一規律的適用條件和范圍也是一定的。學生只有明確規律的適用條件和范圍才能正確地運用規律來解決問題才能避免亂用規律、亂套公式的現象。例如，歐姆定律I=U/R，適用于金屬導體，不適用于高電壓的液體導電，不適用于氣體導電，不適用于含源電路或含有非線性元件的電路。而且I、U、R必須是同一段電路上的三個物理量。
4 認清關系，加以區別
物理規律總是與許多物理概念緊密聯系在一起的，與某些物理規律也是互相關聯的，應當使學生把物理規律與同它相關的物理概念和物理規律之間的關系搞清楚。如：牛頓第一定律與物體的慣性雖有聯系但二者有本質的區別不能混為一談。在教學中經常發現學生把慣性與運動狀態等同起來，把物體不受外力作用保持原來的運動狀態說成是“保持物體的慣性”。我們知道慣性是物體的固有屬性，物體無論是靜止還是運動、是否受力，任何時候都有慣性。而牛頓第一定律是一個反映這些客觀事實的物理規律，兩者不能混為一談。
5 聯系實際應用，掌握物理規律
關鍵詞：技校《電工基礎》課 教學改革
在技校，《電工基礎》課是電工專業學生的一門專業基礎課，這門課程的理論性很強，而且相對來說有些抽象，對于剛剛接觸電工理論的中技學生而言（而且，眾所周知，中技來的學生有相當一部分的同學在初中學習就是不太好，或根本就對學習沒有興趣），如何將難懂的看不見摸不著的電的知識講得通俗易懂，激發學生的興趣，一直是使教師大傷腦筋的問題。
總的看，現在的《電工基礎》課程有些概念還是過于抽象，學生不容易理解。本來這門課程就不好學，萬事開頭難，只有頭開好了，學生覺得好學，好玩，才會慢慢喜歡這門課程，故書本上的有些概念沒必要說得那么專業。畢竟，中技學生主要還是以實習為主不是搞研究的，對于理論課的內容，只要按照自己的思維方式把它消化吸收掉，并且和實際的應用不發生沖突就可以了。這里以第一章《電路的基本知識和基本定律》來談談改革問題。
其一§1-2電流
所謂電流這個概念，課本上是這樣說的，“電荷的定向流動稱為電流”，書上的定義當然毫無問題。但是，別忘了，電荷是微觀的東西，說一根導線通電有電荷定向流動形成電流，但是肉眼看不見，如何使抽象的電荷形象化，加深學生對電流的概念的理解呢?我通過實際電工教學摸索，認為這一章中的多數概念用水來做比喻很恰當，能讓學生比較容易的接受電流概念。當然，雖然以水為例講解電的概念，在道理上有些相通的地方，但本質不同，這一點還應該向學生說明。我教師可以對學生解釋說：水流的形成是水（分子）的定向流動，同理，電流的形成是電荷的定向流動，這樣，用水做對比，學生一下就明白了。之后，趁熱打鐵，再用水流方向來對電流方向進行類推，也就不難了。再有，電流大小，書上是這樣定義的“一定時間內通過導體橫截面的電荷量的多少”。對于“一定時間”和“導體橫截面”學生都能理解，因為不抽象，但對于“電荷量”即電量的理解，有點費勁。是的，電量，顧名思義，電荷的數量，但是，它看不見，1庫侖電量怎樣理解呢？若以水流大小為例，單位時間內通過水管橫截面的水量叫水流大小或水流強度。這里，水管比喻為導體，水量比喻為電量，則這樣之后，也能加深對電流大小的理解。
其二§1-3電壓與電位
所謂“電壓”的概念，書上是這樣說的，“電場力把單位正電荷從電場中的a點移動到b點所做的功稱為兩點間的電壓”。我覺得，還是上面那句話，對于中技學生而言，他們是技術工人，是干實際活的，不是搞理論研究的，沒必要這么去和學生講，只需這樣去說，水壓是對水（分子）的壓力，而電壓是對電荷的壓力就可以了。
對于“電位”概念的理解，課本是這樣說的“如果在電路中任選一點為參考點，那么電路中某點的電位就是該點到參考點之間的電壓”。電位這個概念比電壓更難理解。
可仍然以水位為例，通過對水位參考點的不同，則某點水位高度值也發生變化來讓學生理解電位的概念。比如，若以地面為參考點，a點水位為5米，b點水位為2米；若以地面以上5米為參考點，則a點水位為0米，b點水位為一3米，若以地面以下5米為參考點，則a點水位為10米，b點水位為7米。在這里，由于水位參考點選取的不同，各點水位值也發生了變化，并且有正水位、零水位、負水位。然后向學生說明，電位的概念和水位有相似之處，在電路中，由于參考點選取的不同，各點電位值也發生變化，并且有正電位、零電位、負電，位，這樣一對比，使學生形象的明白了電位的概念。繼續趁熱打鐵，不管水位的參考點如何變化，任意兩點比如ab之間的水位的壓力差值是不變的，總是3米，因為參考點是人為選定的，顯然參考點不能影響水位的壓力差值，進而也形象的說明了電壓與電位差的關系即任意兩點電（水）壓等于兩點之間的電（水）位差，其三 §1－4電動勢
所謂“電動勢”，課本上是這樣說的，“在電源內部，電源力將單位正電荷從電源負極移動到正極所做的功叫做電源的電動勢”。我是這樣給學生解釋的，水在自然壓力即重力下，由高水位處流向低水位，若想由低水位處流向高水位，必須借助于外力；同理，正電荷在電壓的作用下，由高電位流向低電位，若想由低電位流向高電位，必須借助于外力即電源力才能實現，即“電荷”在電源力作用下有從高電
位運“動“到低電位的趨”勢“簡稱電動勢。這樣，學生也好理解一些。 其四 §1－6歐姆定律
部分歐姆定律內容如下：對于不含電源電路，當在電阻兩端加上電壓時，電阻中就有電流流過，流過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比，與電阻成反比。對于該定律，可采用的啟發式和對比式教學教學。水流是由于水（分子）的定向流動，那么，為什么水要定向流動，因為受到了壓力才定向流動；那么，為什么必須施加壓力才能讓水定向流動呢，因為水受到了阻力；最后總結，顯然水流大小與水壓成正比，而與水受到的阻力成反比。對比，則電流是由于電荷的定向流動，那么，為什么電荷要定向流動，因為受到了壓力即電壓才定向流動；那么，為什么必須施加電壓才能讓電荷定向流動呢，因為電荷受到了阻力即電阻；最后總結，顯然電流大小與電壓成正比，而與電荷受到的阻力即電阻成反比，這就是歐姆定律。這樣，一步一步的把歐姆定律明白的講了出來，學生也很容易接受，之后，再理論聯系實際，馬上再通過一個實驗來驗證歐姆定律，最終是使學生深入的理解了這個重要定律。
其五§1-8電功與電功率
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
一、 簡約、準確的源頭分析是解決電學綜合題的基礎
初中電學知識面廣、知識點雜、題型變化多、計算公式多.這是造成我們學習困難的主要因素.但如果能夠對知識點源頭進行有效的分析、整合，就能為我們指引出一條捷徑，大大減輕同學們的學習負擔.初中電學知識可以歸納為以下幾點：
1． 一個定律：歐姆定律.歐姆定律是電學中的基本規律，是所有電學知識聯系的紐帶，是電學題考查的重點.歐姆定律是實驗定律，在學習中同學們要掌握其科學探究的方法.
2． 二種連接方式：串聯與并聯.串聯與并聯是最基礎的電學題考查內容，也是很多電學題分析、思考中必不可少的知識點.
3． 三個物理量：電流、電壓、電阻.從某種意義上講，電學題的計算就是這三個物理量之間的運算.因此，正確理解這三個物理量是學習的關鍵，明確每一物理量的含義及單位是學習的重點.
4． 四種儀表：電流表、電壓表、電能表、滑動變阻器.對于電流表、電壓表和電能表主要是掌握其連接方式、量程的選擇、讀數，這是實驗題中經常出現的內容.滑動變阻器在生活實踐中、電學實驗中都起著重要作用，并且對電學題的變化也是起著媒介的作用.
5． 五個重要實驗:探究串、并聯電路電流的規律； 探究串、并聯電路電壓的規律；探究電流與兩端電壓、電阻的關系；伏安法測電阻；測量小燈泡功率.這五個實驗都是歷年來中考的熱點.
下面以2011年泰州市中考試卷第三大題26小題為例進行具體分析.
圖1是一臺常用的電熱飲水機，下表是它的銘牌數據，圖2是它的電路原理圖，其中S是溫控開關，R是定值電阻，R是加熱電阻．當S閉合時，飲水機處于加熱狀態；當S斷開時，飲水機處于保溫狀態.
（1） 在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大？
（2） 飲水機正常工作時，將熱水箱中的水從20℃加熱到90℃，需用時14min［水的比熱容為4.2×10J/（kg•℃）］.求此加熱過程中： ①水吸收的熱量；?搖 ②飲水機的加熱效率.
（3） 求電阻R的阻值（保溫功率是指整個電路消耗的功率）.
從知識點分析，這是一道電學與熱學綜合的計算題，是現在中考的常見題型.很多同學看到這樣的綜合題感覺束手無策，但如果我們靜下心來，細心分析，就會找到解題的正確方法.
本題第一小題主要應用到電功率公式，第二小題應用到熱量計算公式和效率問題，第三題較難一點，要求對串聯電路和電功率公式能夠熟練運用.
理清了題目問題的源頭，下面就是解題策略的正確運用了.
二、 清晰、簡便的解題策略是電學題有效學習的關鍵
1. 細讀題目，正確審題
審題是解題的前提，對電學綜合題的審題主要是明確題中的已知條件、學會通過題中的“關鍵詞”找出隱含條件如：“正常發光”、“不超過”、“串聯”、“并聯”、“電壓恒定不變”、“最大”、“最小”等等，而這些關鍵詞往往是解題的切入點.另外還要分析待求物理量與已知量的關系等.
本題應主要關注加熱功率和保溫功率的區別，水桶容量和熱水箱容量的區別，在計算時千萬不要相互混淆.例外，本題中電阻R和R實際上都是定值電阻，不管是加熱狀態還是保溫狀態阻值都是不變的.只有對題目中的這些關鍵詞有了正確的理解，才能夠在解題中不走彎路.
2. 去繁就簡，優化電路
在一些綜合性較強的電學題中，當電路中的開關斷開和閉合狀態發生改變時，元件的連接形式往往發生了改變，畫出等效電路圖可簡化復雜電路.特別在剛剛接觸電學計算題時，要讓學生養成多畫等效電路圖的習慣，多次練習之后，就會習慣成自然，即使不在紙上畫出，在心里也會有一個簡化之后的等效電路圖.
本題電路圖雖然簡單，但同樣能夠進行電路的優化.本題中電熱水機在加熱狀態和保溫狀態時，電路圖可優化為以下兩種：
① 在加熱狀態時，開關S閉合，電阻R被短路，電路可簡化為圖3.
② 在保溫狀態時，開關S斷開，電阻和串聯，電路可簡化為圖4.當這樣的兩個電路圖呈現在同學們面前時，我相信同學們就能順利解決問題了.
3. 有的放矢，選擇公式
電學題中公式多，我們要能夠根據題目中要求解的物理量選擇合適的公式，在這個過程中，要注意與題目中的已知條件進行驗證，以確定公式的適用性.
本題中第一小題要求解在加熱狀態下，飲水機正常工作時電路中的電流是多大.對于電流，與之相關的公式主要有歐姆定律和電功、電功率計算公式.但顯然本題中的已知條件是電功率，所以我們主要運用P=UI這一公式進行求解.
第二小題計算公式比較明朗，Q=cm（t-t0）,需要注意的是水的質量要由熱水箱中水的體積求得.對于飲水機的加熱效率問題，我們只要對比機械效率的求解就不難理解，即熱水箱中的水吸收的熱量與14min內飲水機消耗電能的比值.
第三問中公式的運用較復雜，但總體來說都是P=U/R這一電功率推導公式的運用，但在公式運用中，特別要注意各個公式運用時研究對象的同一性.
解題過程如下：
解：（1） I===2A?搖?搖 （要注意功率的選擇）
（2） ① m=ρV=1.0×10kg/m ×1×10m=1kg?搖
Q=cmt=4.2×10J/（kg•°C）×1kg×（90°C－20°C）=2.94×10J
② W= Pt = 440W×14×60s =3.696×10J
η===79.5%
（3） R===110Ω?搖?搖?搖（注意公式運用的同一性）
R===1210Ω
R=R－R=1210Ω－110Ω=1100Ω
4. 善于總結，歸納要領
解決電學題不僅要“知其然”還要“知其所以然”，在學習過程中，不斷的總結錯誤的原因，歸納解題的規律，注意舉一反三，融會貫通，及時查漏補缺，自然會變難為易.據統計今年中考這道電學綜合題失分較多，其主要原因就在于審題不清，公式運用不熟練.
中考題型每年都會有一定范圍的變化，要能夠在以后的中考中立于不敗之地，不僅要熟悉各種典型題型，還要能夠把握電學綜合題變化的趨勢.
三、 熱門、實用的拓展分析是電學題有效學習的趨勢
隨著新課改的實施，以及與國際教育的接軌，中考物理題型已發生了很大的改變，由原來的純理論試題向現在以實際應用題為主的轉變.我們學生在學習時也要及早認識，及時轉變學習方法，以適應電學題的發展.從近幾年的中考題型來看，電學題綜合題的拓展變化主要從以下幾個方面入手.
1. 向科技前沿靠攏
物理學是一門應用型科學，物理學的學習和研究就是為了推動科技的進步，讓物理學習回歸本質才是符合教育發展的規律.
2. 與基礎生產、生活相接軌
物理來源于生活須服務于生活，電學與我們的生活息息相關，電學題更應該回歸生活.上題就是這類拓展的具體應用.
3. 在實際操作細節中分析問題
