欧姆定律适用条件大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇欧姆定律适用条件范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

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关键词：物理选修3-1；焦耳定律；欧姆定律；纯电阻电路

人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1课本对焦耳定律的引入过程如下：

电流通过白炽灯、电炉等电热元件做功时，电能全部转化为导体的内能，电流在这段电路中做的功W等于这段电路发出的热量Q，即

Q=W=UIt

由欧姆定律

U=IR

代入上式后可得热量Q的表达式

Q=I2Rt

即电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比，这个关系最初是焦耳用实验直接得到的，我们把它叫做焦耳定律。

这里用公式推导的方式得出了焦耳定律的公式和内容，笔者认为不太恰当，理由如下：

第一，焦耳定律是焦耳通过大量实验总结出来的规律，科学实验是自然规律最直接的反映，科学理论正确与否必须接受实验的检验，正如课本上所说焦耳定律是焦耳用实验直接得到的，焦耳定律本身就是一个实验规律，这是焦耳通过大量实验总结得到并经过无数次实验验证了的实验结论，我们不应该淡化科学实验在焦耳定律建立过程中所起的巨大作用，公式推导的方式掩盖了焦耳定律的真实面目。

第二，这里Q=W应用了能量转化与守恒定律来推导焦耳定律，而实际情况是焦耳本人是在得出焦耳定律后，又进行了长期的、大量的、精确的科学实验，在大量实验事实面前焦耳提出了能量转化和守恒定律.并且电流通过导体时所做的电功和导体发出的电热相等是焦耳得出能量转化与守恒定律的重要实验基础.由此看来，用能量转化和守恒定律来推导焦耳定律是不符合科学发展的实际历程的。

第三，上述推导过程用到了欧姆定律，欧姆定律的表达式应该为[I=UR]，不应该用U=IR，另外，欧姆定律是只能在纯电阻电路中才适用的规律，用欧姆定律来推导焦耳定律会使学生认为焦耳定律也只适用于纯电阻电路，对电动机等非纯电阻元件求电热不适用的错误认识.学生一旦建立这样的错误认识再来纠正是比较困难的.

基于以上考虑，笔者认为引入焦耳定律的过程可以做一些调整.建议设计“电流通过电学元件时产生的电热与谁有关？”的探究实验（或者介绍焦耳所做的实验）.通过探究实验得出Q=I2Rt，即焦耳定律.然后结合能量转化与守恒定律在纯电阻电路中电流做功全部转化为电热W=Q，即UIt=I2Rt，可以得到[I=UR]。由此可见欧姆定律是能量转化与守恒定律在纯电阻电路中的具体反映和内在要求.

这样设计的好处是还原了人们认识自然规律的实际历程，体现出了科学实验在科学理论建立过程中的巨大作用，使人们认识到焦耳定律是一条实验规律，物理学科是一门实验科学，能真实反映自然规律.通过探究实验的设计我们可以引导学生像科W家那样设计实验方案，探究、总结得出规律，使学生在实验中体会科学实验对自然科学的重要意义，也能使学生获得科学研究的方法.

篇（2）

欧姆定律是高中物理电学部分的核心内容，也是高考的重难点内容，同时欧姆定律掌握的好坏会直接影响我们的考试成绩，因此要多用时间将这块知识进行巩固，以取得更高的分数。

1在欧姆定律的学习中常遇到的问题

1.1欧姆定律的使用范围问题

在电路的实验过程中，我会出现忽略导线，电子元件与电源自身的电阻，将整个电路视为纯电阻电路的问题。而欧姆定律通常只适用于导电金属和导电液体，对于气体、半导体、超导体等特殊电路元器件不适用，但我们知道，白炽灯泡的灯丝是金属材料钨制成的，也就是说线性材料钨制成的灯丝应是线性元件，但实践告诉我们灯丝显然不是线性元件，因此这里的表述就不正确，本人为了弄清这里的问题，向老师进行了请教并查阅了相关资料，许多资料上说欧姆定律的应用有“同时性”与“欧姆定律不适用于非线性元件，但对于各状态下是适合的”。但我自身总觉得这样的解释难以接受，有牵强之意，即个人理解为既然各个状态下都是适合的，那就是适合整个过程。

1.2线性元件的存在问题

通过物理学习我们会发现材料的电阻率ρ会随其它因素的变化而变化（如温度），从而导致导体的电阻实际上不可能是稳定不变的，也就是说理想的线性元件并不存在。而在实际问题中，当通电导体的电阻随工作条件变化很小时，可以近似看作线性元件，但这也是在电压变化范围较小的情况下才成立，例如常用的炭膜定值电阻，其额定电流一般较小，功率变化范围较小。

1.3电流，电压与电阻使用的问题

电流、电压、电阻的概念及单位，电流表、电压表、滑动变阻器的使用，是最基础的概念，也是我最容易混淆的内容。电流表测量电流、电压表测量电压、变阻器调节电路中的电流，而电流、电压、电阻的概念是基本的电学测量仪器，另外，欧姆定律只是用来研究电路内部系统，不包括电源内部的电阻、电流等，在学习欧姆定律的过程中，电流表、电压表、导线等电子元器件的影响常常是不考虑在内的，而对于欧姆定律的公式I=UR，I、U、R这三个物理量，则要求必须是在同一电路系统中，且是同一时刻的数值。

2欧姆定律学习中需要掌握的内容

本人在基于电学的基础之上，通过对欧姆定律的解题方式进行分析，个人认为我们需掌握以下内容：了解产生电流的条件；理解电流的概念和定义式I=q/t，并能进行相关的计算；熟练掌握欧姆定律的表达式I=U/R，明确欧姆定律的适用条件范围，并能用欧姆定律解决相关的电路问题；知道什么是导体的伏安特性，什么是线性元件与非线性元件；知道电阻的定义和定义式R=U/I；能综合运用欧姆定律分析、计算实际问题；需要进行实验、设计实验，能根据实验分析、计算、统计物理规律，并能运用公式法和图像法相结合的方法解决问题。

3欧姆定律的解题思路及技巧

3.1加深对欧姆定律内容的理解

在欧姆定律例题分析中，我们比较常见的问题是多个变量的问题，以我自身为例，由于物理理解水平有限，且电压、电流、电阻的概念比较抽象，所以学习难度较大，但我通过相关教学短片的学习，将电阻比喻成“阻碍电流通行的路障，电阻越大路越不好走，电阻越小通过速度则快”的方式，明白了电阻是导体自身的特有属性，其大小是受温度、导体的材料、长度等各方面因素影响的，与其两端的电压跟电流的大小无关，并且明白了电阻不会随着电流或者电压的大小改变而改变。同时我们每一个人都知道对于不同的习题，解决步骤都是不相同的，虽同一问题会有不同的解题方法，但总是离不开欧姆定律这个框架。因此对于一些与电学有关的知识，我一般会利用欧姆定律解决电生磁现象与电功率计算问题。例如：某人做验时把两盏电灯串联起来，灯丝电阻分别为R1=30Ω，R2=24Ω，电流表的读数为0.2A，那么加在R1和R2两端的电压各是多少？我可以根据两灯串联这一关建条件，与U=IR得出：U1=IR1=0.2A×30Ω=6V，U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V，故R1和R2两端电压分别为6V、4.8V的结论。

3.2利用电路图进行进行计算

在解有关欧姆定律的题时，以前直接把不同导体上的电流、电压和电阻代入表达式I=U/R及导出式U=IR和R=U/I进行计算，并把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻都代入欧姆定律的表达式及导出式进行计算，因此经常混淆，不便于分析问题。通过后期老师给予我的建议，在解题前我都会先根据题意画出电路图，并在图上标明已知量、数值和未知量的符号，明确需分析的是哪一部分电路，这部分电路的连接方式是串联还是并联，以抓住电流、电压、电阻在串联、并联电路中的特征进行解题。同时，我还会注意开关通断引起电路结构的变化情况，并且回给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标，其中需注意单位的统一与电流表、电压表在电路中的连接情况，以及滑动变阻器滑片移动时电流、电压、电阻的变化情况。

3.3利用电阻进行知识拓展

本着从易到难的原则，我们可从一个电阻的问题进行计算，再扩展到两个电阻、三个电阻，逐渐拓宽我们的思路，让自己找到学习的目标以及方法。比如遇到当定值电阻接在电源两端后电压由U1变为U2，电路中的电流由I1增大到I2，这个定值电阻是多少的问题时，我们可利用欧姆定律的概念ΔU=ΔI・R得到电阻的值，而当难度增加由一个电阻变为两个电阻时，定值电阻与滑动变阻器串联在电压恒定的电源两端，电压表V1的变化量为ΔU1，电压表V2的变化量为ΔU2，电流表的示数为ΔI，在这样的问题上可将变化的问题转化为固定的关系之间的数值，就可简化许多变量问题的计算。当变量变为三个电阻时难度会进一步的增大，我起初认为这是一项不可能完成的任务，所以放弃了这类题，而在经过询问成绩优秀的同学时，才知道可将三个电阻尽量化为两个电阻，通过电压表与电流表的位置将电阻进行合并，以此简化题目。

4总结

简言之，欧姆定律是物理教材中最为重要的电学定律之一，是电学内容的重要知识，也是我们学习电磁学最基础的知识。当然，对于欧姆定律的学习与解题方法，自然不止以上所述方法，因而在具体的学习中，我们要立足于自身实际学习情况来进行方法的选取，突破重难点知识，以找到更好的解题思路。

参考文献：

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（2）牛顿第二定律。在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。

（3）万有引力定律。教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。

（4）机械能守恒定律。这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不做功或所做的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。

（5）动量守恒定律。历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。

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本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础．本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用．因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段．

通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围；理解电阻的概念及定义方法；学会分析实验数据的两种基本方法；掌握欧姆定律并灵活运用．

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析．这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础．

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义．尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏．从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度．对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从数学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义．有些学生常将两种表达式相混，对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清，要注意提醒和纠正．

根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法．教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与教学活动．在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见．这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃．

通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实际操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律．同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯．

为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：1．在引入新课提出课题后，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么（不一定让学生回答）？这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用．2．对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答．这样使他们既巩固了实验知识，也调动他们尽早投入积极参与．3．在进行演示实验时可请两位同学上台协助，同时让其余同学注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考．4．在用列表对比法对实验数据进行分析后，提出下面的问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析？目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识．到此应该达到本节课的第一次，通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨．5．在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义．此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨．此处节奏应放慢，可提请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出实验结论的基础上，进一步总结出欧姆定律，这实际上是认识上的又一次升华．要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力．教师重申时语气要加重，不能轻描淡写．要随即强调欧姆定律是实验定律，必有一定的适用范围，不能任意外推．7．为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习，达到巩固之目的．然后结合课本练习题，熟悉欧姆定律的应用，但占时不宜过长，以免冲淡前面主题．

1．注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍．

2．注意正确规范地进行演示操作，数据不能虚假拼凑．

3．注意演示实验的可视度．可预先制作电路板，演示时注意位置要加高．有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上，使全体学生都能清晰地看见．

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电流通过纯电阻与非纯电阻时的能量转化关系，是高中物理直流电路部分的重点知识，但由于很多同学不能够正确区分纯电阻与非纯电阻，导致很多问题的分析出现问题，本人结合教学过程中的实际情况，以电动机为例，较好的解决了纯电阻与非纯电阻中应用中的区别与联系。

一、设计的几个实验分析：

当电流通过电动机的过程中，消耗电能，同时会产生其他形式的能，这个能量转化的过程就是电流做功的过程，即电功W=IUt。而电流通过线圈时会产生焦耳热，Q=I2Rt，那么，Q与W相等吗？

解决方案：假设Q=W，将推导出I=U/R，即欧姆定律，而欧姆定律是有它的适用条件的。

分析：欧姆定律有它的适用条件，电流消耗的电能全部转化为内能，此时电功等于电热。所以，欧姆定律适用的电路叫做纯电阻电路；欧姆定律不适用的电路叫做非纯电阻电路。

实验1：探究电动机在不转动的状态下，电压、电流和电阻的关系有何特点。

实验2：探究电动机在转动的状态下，电压、电流和电阻的关系有何特点。

通过具体的实验让学生清晰的辨别纯电阻电路与非纯电阻电路。

实验3：进一步探究电动机在不转动的状态下，电压、电流和热功率、总功率的关系。

实验结论：电流通过纯电阻时，热功率在总功率中所占比值很高。在误差允许的情况下，纯电阻电路产生的电热近似等于消耗的电功，即W=Q.

实验4：进一步探究电动机在转动的状态下，电压、电流和热功率、总功率的关系。

实验结论：电流通过非纯电阻时，热功率在总功率中所占比值较小。从能量守恒的角度去考虑，W=Q+E，即电动机消耗的电能等于产生的热量及产生的机械能的总和。

二、大思路

含电动机的电路由于涉及电能转化为机械能，电动机正常工作的电压电流关系不再满足，我们需要从能量守恒的角度去研究。

电动机正常工作时的输入功率（即电动机消耗的总功率）一部分转化为电热，一部分转化为机械能输出。根据能量守恒：

P输入+P热=P输出

1.求电动机两端的电压U

2.求流过电动机的电流I

3.求电动机的内阻r

4.求电动机输入功率P输入，用电功率公式P=IU计算

5.求电动机内阻消耗的电热功率P热，根据焦耳定律求出P热=I2r

注意：4、5中的两个公式不能使用纯电阻电路中的其他变形。

6求出P输入、P热之后，不难求出P输出

举一反三，如果已知P输入、P热、P输出中的任意两个，则另一个可以通过解能量守恒方程求出。

三、例题分析：

例：一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W，问：

（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？

（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？

（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？

分析（1）因为P入=IU

所以I=PUA=0.3A

（2）电风扇正常工作时转化为内能的功率

P内=I2R=0.32×20W=1.8W

电风扇正常工作时转化为机械能的功率

P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W

电风扇正常工作时的效率

η=64.266×100%=97.3%

（3）电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻，通过电风扇的电流

I=UR=22020A=11A

电动机消耗的电功率

P=IU=11×220W=2420W

电动机发热功率

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严格地说，万有引力定律的公式只适用于计算质点间的相互作用。质点本身就是一个理想化的模型，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可以认为是质点。认为当r0时，F∞的错误原因就在于实际情况中根本不可能出现r=0的情况，也就是说，在r0时，有质量的物体也就不能再看成质点了。

对于万有引力定律的适用还可以有下面两种情况：一是当两物体距离很近时，如果质量都是分布均匀的球体，此时r应是两球体球心间的距离，二者间距离最小也是在它们接触时，r为两球半径之和，而不是0。二是若为一均匀球体与球外一质点的万有引力也可用此公式，式中r是球心到质点的距离，此距离最小是球的半径，也不是0。

（2）对于库仑定律公式：F=KQ1Q1/r2仅适用于真空中（空气中近似成立）的两个点电荷间的相互作用，在理解库仑定律时，常有同学认为：r0时，得出库仑力F∞。

从数学的角度分析，这是正确的结论，但从物理学的角度分析，这一结论是错误的，错误的原因和对万有引力错误认识是类似的，原因在于当r0时，两电荷已经失去了点电荷成立的条件，何况实际电荷都有一定的大小，根本不会出现r=0的情况，也就是说，在r0时电荷已经不能再看成点电荷了，违背了库仑定律的适用条件（真空、点电荷），不能再运用库仑定律计算两电荷间的相互作用了。

（3）对于闭合电路欧姆定律，根据欧姆定律及串、并联电路的性质来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，在分析这一动态电路的基本方法中，可以用极限方法。极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。

先用两个例题来分析：

例1 如右图所示电路中，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，R1=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，求：当R多大时，R1将消耗的功率最大，且为多少？

解析 由P=I2R知，对于R1消耗的功率

P1=I2R1当I最大时，P1最大，要使I最大则由I=E/（r+R1+R）可知应使R=0，当R=0时R1将消耗的功率最大：Pm= R1E2/(r+ R1）2 =2W

例2 分析闭合电路路端电压与电流关系：U=E-Ir ；I=E/（r+R）。（E、r不变）

用极限法来分析是很容易理解的。

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中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）12-0057

《欧姆定律》作为重要的物理规律，不仅是电流、电阻、电压等电学知识的延伸，还揭示了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的必然联系，是电学中最基本的物理规律，是分析解决电路问题的金钥匙。在利用欧姆定律进行计算时，强调电流、电压、电阻这三个物理量的同时性和同一性；加强学生对于这些问题的理解，对于后续课程测量电阻、电功、电功率的学习，起到良好的促进作用。因此，对于电学中的第一个规律的学习，教师应该注重学生学习能力的培养。

一、在教学中发现学生容易存在的问题分析

1. 进行电学实验探究时，往往要求学生设计电路图，很多学生在设计时不能一次将电路图设计完整。

2. 从学生做题情况来看，学生不容易弄清楚控制变量法的作用。在历年中考题中，常有这样的题目：在探究电流与电阻的关系时，如将电路中的定值电阻从5欧姆换成10欧姆，将怎样保证电压不变？如何移动滑动变阻器？此类题目的得分率不高。

3. 在运用欧姆定律进行计算时，对于复杂一点的电路，如电路中的用电器不止一个时，学生往往容易将公式写出，数据生搬硬套，乱算一通。这样的习惯对于后续课程――电功、电功率的计算也产生了不良的影响。

针对学生的以上问题，笔者认为原因主要出在以下几个地方：（1）对问题的分析缺乏全面的考虑。（2）对于控制变量法的应用不够熟练，但电路分析有待加强。（3）对于各个物理量之间的因果关系没有弄清楚。没有理解到电阻或电压的变化引起了电流的变化。（4）没有理解欧姆定律的同时性和同一性。

二、结合教科版教材，如何在教学中培养学生的学习能力

笔者认为，结合教材情况以及学生的学习情况，我们可以在以下几个地方做好细节处理，让学生养成良好的学习习惯，培养学生学习能力的目的。

1. 实验设计：分步探究，尝试错误，完善设计，培养学生养成缜密的思维能力

在第一课时的教学中，教学重点在于如何通过实验探究得出电流与电压、电阻之间的关系。教师在提出电流大小与什么因素有关的问题时，学生根据以往的学习经验，猜想出电压、电阻会影响电流的大小。教师应引导学生用控制变量法探究它们之间具体有什么关系。从而将所探究的问题分为两个小课题来进行，即电流与电压的关系和电流与电阻的关系。在进行第一个小课题：探究电流与电压的关系时，学生在设计电路图的时候，容易根据自己的经验将电流表、电压表接入电路，而没有接入滑动变阻器。

教师不必及时指出不足，可以进行展示以后，再提问怎样改变电路中定值电阻两端的电压？这时学生可能会想到要用改变电源电压的方法，但是这样做不够方便。如果用滑动变阻器来调节是最方便的。这时才设计出准确的电路图。学生根据之前所学的串联分压的知识，很容易理解当滑动变阻器的阻值发生变化的时候，电路中定值电阻两端的电压会发生变化，而电流也会随之发生改变。同样，设计好的电路图也可以用于第二个课题的探究。这种不断地让学生对问题作出反应，不断调整自己的设计方案，最后走向完善，这样做符合学生的认知规律。

2. 重视实验探究的过程，培养学生的动手能力以及发现问题后寻找解决方法的能力

对于两个课题的实验，必须由学生自己在教师的引导下完成。绝不能因为赶教学进度而由教师代劳，让学生只是简单记下数据，分析数据得出规律。学生只有在实验过程中才会发现问题。如课题二：在电压不变时，探究电流与电阻的关系中，学生就会发现没有移动滑动变阻器，而将定值电阻改变时，电压表的示数也会随之发生改变。那如何保证电压表的示数不变呢？学生才会自己去想办法通过移动滑动变阻器来完成。那滑动变阻器的移动是否有规律可循？学生通过自己的实验，才会发现其中的规律。有了这样的经验以后，进行理论分析问题也就变得容易了。而具备了动手能力及解决问题的能力后，在后续课程测电阻、测电功率的学习中，也就较为轻松了。

3. 对于实验结论的得出，要把握其中的因果关系，培养了学生的逻辑思维能力

虽然在之前的学习中，学生已经认识到了电压是形成电流的原因。同时也认识到了导体对电流有阻碍作用，也即是导体存在电阻这样的观念。但是放到欧姆定律的学习中，尤其是对公式R=U/I的理解上，学生容易认为电阻与电压成正比，电阻与电流成反比，也就是认为电压和电流的大小会改变电阻的大小。学生会单纯从数学的角度来理解物理公式，而不能把握三者之间的因果关系。也就是电流变化引起了电阻变化还是电阻变化引起了电流变化？这也是我们之前做实验的过程中，让学生分析的根本目的。教师应该要进行提问，由学生来思考变形公式的意义，可以培养学生的逻辑思维能力。对于物理规律的理解，要引导学生理解规律所反映的逻辑关系。

4. 对于欧姆定律内容的学习要注意抓住关键字词，培养学生阅读能力

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结合以往教学实践经验整理论述，发现有关初中阶段物理课程内的电功率教学难点，始终限定在电路结构分析和计算公式灵活选取层面。事实上，大多数初中生对于欧姆定律可以说是耳濡目染，相关性计算操作训练也基本上能够驾轻就熟。因此，后续的挑战任务内容，便是针对电功率计算过程中的公式科学化选取规则，加以细致化验证论证，并快速将内部诀窍倾数灌输到学生思维体系架构之中。相信长此以往，对于初中生群体物理知识结构细致化修缮和今后升学压力轻松克制，能够发挥前所未有的巩固效果。

一、初中阶段物理电功率知识教学难点特征的客观论述

首先，知识结构机理综合性显著。需要学生灵活运用以往熟练掌握的欧姆定律、串并联规则，以及力学知识内容，进行相关性数据定量化计算验证。

其次，与生活实际状况联系过于缜密。在初中阶段研习电功率知识，必然会接连引入各类电功率概念机理、实际测量等探究性任务，确保学生在特定情境感染下，自主强化自身动手操作潜质，并在今后善于发现并解决生活中一切和物理电功率知识相关的问题。在如今发达的社会生活领域中，我们经常会接触各类电器，虽然说大部分初中生尚未掌握内部核心工作原理，但是透过相关题型的计算过后，就可以大致了解透彻。由此看来，不管是透过课程规范要求角度，或是物理知识生活化应用角度界定，电功率知识点始终发挥着高效的传输引导功效。

二、新时代背景下我国初中物理电功率知识点合理教学策略内容的细致化解析

1.课堂教学理念的全面改良设计

其强调的是，初中物理教师在正式引入电功率知识环节中，需要在课堂内部主动创设一类生活化感知情境，借此吸纳学生关注意识，令其愿意参考各类知识内容，并进行实验方案综合性猜想设计，方便教师进行审核和改正。在整个教学流程中，教师始终被认定是学生的引导、合作角色，一旦初中生思维出现任何瓶颈限制危机，教师必须在第一时间范围内洞察并赋予精确化点拨。也就是说，教师的核心动机，在于鼓励学生自主性探索电功率知识运算规律，同时联系熟悉的生活情景进行实验操作，令其建立应有的物理科学探索精神。

2.建立起明确的电功率知识教学引导指标

首先，作为专业化初中物理教师，在进行电功率知识传授期间，需要同时关注个体情感价值观熏陶实效，提倡现场学习交流模式的多样化表现特征，真正令学生透过生活掌握各类物理知识，同时做好今后应对社会各项职业挑战的准备工作。

其次，督促初中生尽快地熟练掌握电功率相关计算公式的应用规则。事实上，任何公式都存在专属的适用规则，只要确保初中生能够将这方面细节了解透彻，就能尽量规避日后解题过程中公式错用问题。有关这部分公式类型具体表现为：

（1）原始公式。电功率的定义式P=W/t，适合于任何电路；经验式P=UI和W=UIt，适合于任何电路；焦耳定律Q=I2Rt，适合于任何电路；经验式W=UIt，适合于任何电路。

（2）推导公式。结合欧姆定律I=U/R及其变形公式U=IR和R=U/I来推导。因此，适用条件应该和欧姆定律相同――只适用于纯电阻电路。如，推导公式P=I2R和W=I2Rt，只适合于纯电阻电路；推导公式P=U2/R，W=U2t/R，只适合于纯电阻电路。

（3）关系式。根据电路和不同材料的特点，得到的关系式W=Q，只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功，Q是电流流过导体产生的热；另外P=P1+P2+…+Pn，适合于任何电路。

（4）比例式。主要是透过串并联电路的特点和公式的合并特征，形成的一种与串并联相关的推导式。如并联电路中电功率与电流、电阻的关系：P1∶P2=I∶I=R∶R，证明在并联电路中，电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比。

篇（9）

师：在直流电路中我们知道，欧姆定律只适用于纯电阻电路，对于还有电动机的非纯电阻电路并不适用，这是为什么呢？

生：对纯电阻电路来讲电功等于电热，而非纯电阻电路电功并没有全部转化成电热还有一部分转为为机械能.

师：很好，以前我们从能量转化的角度分析了其中的原因，今天换一个角度，能不能从电压的角度直接来分析欧姆定律为什么对非纯电阻不成立呢？

设计意图加入设问学生会积极听课，激发了学生的学习兴趣.

2“反电动势”概念的生成

分析直流电动机的工作过程，直流电动机通电后线圈在磁场中因受安培力产生动力矩而转动，线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电动势，从而产生感应电流，由右手定则判断发现感应电流的方向与原电流方向相反，所以线圈转动产生的感应电动势具有削弱原电源电动势的作用，我们把这个电动势称为“反电动势”.

3“反电动势”概念的升华

最后利用所学习的新概念“反电动势”来分析课前提出的问题.

若直流电动机线圈电阻设为R，电动机两端所加电压为U（图1），电动机工作时产生反电动势为E反抵消一部分电源电动势，剩余的电压才降在线圈的内阻上.设闭合回路中流过电动机的电流为I，则

I=U-E反R（1）

或者U=IR+E反（2）

所以电路中的由欧姆定律计算的电流I=UR不再成立.

这样学生不仅深刻理解反“电动势”的作用，而且对非纯电阻电路有了新的认识和领悟，实现了知识的迁移和升华.

设计意图课堂首尾呼应来解决上课时概念提出时的问题.

另外若（2）式两边都乘以电流I就得到：IU=I2R+E反I，式中UI为提供给电动机的功率，叫做电动机的输入功率，I2R是电动机线圈发热消耗掉的热功率，E反I是转变为机械能的功率，即电动机的输出功率.这恰好与我们前面所学习的内容相对应，学生由此会对非纯电阻的本质理解印象深刻.

4归纳总结

①电动机只有在转动时才会出现反电动势（线圈转动切割磁感线产生感应电动势）；

②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反，所以称为反电动势；

③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能，它输出的机械能功率P=E反I；

④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir（r是电动机线圈的电阻），电动机的总功率为P=UI，发热功率为P热=I2r，正常情况下E反Ir，电动机启动时或者因负荷过大停止转动，则I=U/r，线圈中电流就会很大，可能烧毁电动机线圈.

应用迁移如图2所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为r=0.6 Ω，电路中的固定电阻R=10 Ω，电路两端的电压U=160 V，理想电压表的示数U′=110 V，则通过电动机的电流是多少，电动机产生的反电动势多大？电动机的机械功率是多少？

分析求电动机流过的电流不能直接应用欧姆定律，对电动机U′=E反+Ir，由于反电动势未知，所以间接求解，由于电动机和电阻串联则电流相等（条件理想电压表）

解I=U-U′R=160-11010 A=5 A，

由U′=E反+Ir，

E反=U′-Ir=（110-5×0.6） V=107 V，

机械能功率P机械=E反I=107 V×5 A=535 W.

篇（10）

在中学电学知识中，电路问题是其中的核心内容之一。准确把握电路问题的处理方法，既是强化恒定电流复习的关键所在，又是提高电学知识综合应用能力的重要途径。本文就十大电路的分析方法作探讨。

1.有线性电阻的电路

线性电阻是指电阻阻值不随通过它的电流变化而变化的用电器。求解由线性电阻组成的电路问题，关键是弄清线性电阻的串、并联情况，注意有效进行电路等效简化，灵活应用闭合电路的欧姆定律和串并联电路的特点。

2.有非线性电阻的电路

非线性电阻是指电阻阻值不稳定，随着通过的电流的变化而变化的用电器，如“小灯泡”、“半导体二极管”等。求解含有非线性电阻的电路问题，关键是确定非线性电阻两端的电压和通过的电流大小的实际值。一般方法是作出非线性电阻的伏安特性曲线和除了非线性电阻外其余部分电路的伏安特性曲线，两条曲线的交点即为非线性电阻两端的实际电压U和通过的电流I。

3.动态电路

动态电路是指电路中因某个电阻阻值的变化、或者电路中开关的闭合与断开等因素，引起电路中电流、电压的变化的电路。求解此类问题的基本思路：从引起阻值变化的这部分电路入手，由电阻的串、并联特点判断总电阻R的变化情况，再由闭合电路的欧姆定律判断I和U的变化情况，最后由部分电路欧姆定律确定各部分电路的相关物理量的变化情况。

4.有电动机的电路

电动机是非纯电阻性用电器，它消耗的电能，一部分转化为机械能，另一部分转化为热能。在高中阶段，含有电动机的电路，欧姆定律不适用，一般选用能量守恒定律解题。

5.有电容器的电路

在恒定电路中，当电容器处于充电、放电状态时，电路处于不稳定状态。当电容器充、放电结束后，电路趋于稳定，此时，电容器相当于一个电阻无穷大的电路元件，与电容器串联的电路处于断路状态。求解含有电容器的电路问题，关键在于弄清电路结构，准确确定电容器两极板间的电压，有时还要分析电容器两极板极性的变化。

6.有故障的电路

电路故障主要有断路和短路两种。有故障的电路分析方法有电表检测法和假设分析法。

电表检测法一般使用电压表检测：（1）断路故障检测法。先用电压表与电源并联，若有电压，再依次与某电路（或某用电器）并联；当电压表指针偏转时，则这部分电路（或该用电器）发生断路。（2）短路故障检测法。先用电压表与电源并联，若有电压，再依次与某电路（或某用电器）并联；当电压表示数为零时，则这部分电路（或该用电器）发生短路。

假设分析法。通过对某电路（或某用电器）假设发生断路或短路故障，依据电路知识，结合电路结构，分析和判断可能出现的情况，对照题设条件确定可能发生的故障。

7.与电磁感应相联系的电路

在磁场中做切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的回路会产生感应电动势，将这部分导体或回路等效为电源，再与其他的电阻构成闭合电路，即为与电磁感应相联系的电路。求解这类与电磁感应相联系的电路问题，关键要明确哪部分是等效电源，明确电路的连接情况，然后熟练应用法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律等规律求解。

8.与电场相联系的电路

与电场相联系的电路一般通过电路中接平行板电容器、带电的电容器会产生电场、带电粒子在电场中运动等联系起来。求解这类问题的关键是弄清电容器两端的电压与电路中哪部分电路或哪个电阻两端的电压相等，再注意熟练应用闭合电路的欧姆定律和动力学规律。

9.与磁场相联系的电路

与磁场相联系的电路一般涉及平行板电容器，通过在平行板电容器中加上磁场，从而将磁场与电路联系起来。求解这类问题的关键是弄清带电粒子在电容器内的磁场和电场中的运动情况，弄清电容器两端的电压与哪部分电路两端的电压相等，再灵活选用有关电路、电场和磁场的知识求解。

篇（11）

[中图分类号]G642.0[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）06008304自主学习指学生在教师的指导下，通过能动的创造性学习活动，实现自主性发展。教师的科学指导是前提条件和主导，学生是教育和学习的主体。在这种以学生为核心的教学模式中，学生构建自己的理解观点，这属于构建主义。这种学习模式主要可以改变知识的传授方式，强调形成积极主动的学习态度，使获得知识与技能的过程成为学会学习的历程。

在欧美的大学教育体制中，有关自主学习的教学方法和教学手段应用得相当普遍[1]。许多课程的相关知识内容，教师在课堂上给出了相应的参考书目，学生需要自行阅读大量的参考资料。欧美国家中，自主学习已经成为传统的教学手段，所以有比较完善的自主学习体系。现阶段我国大学提倡素质教育和创新教育，在应用自主学习教学手段与提高学生综合能力方面，还有许多工作要做。在基础课程的教学过程中，教师需通过创建系统的自主学习体系，破解课程学习中遇到的教学问题，提高大学生的学术和技能素质，这既是新的挑战，又是新的机遇。

当前，我国的大学教学体系中，电工与子技术是为工科非电类本科专业开设的一门技术基础课程，课堂教学学时较以往明显地压缩。在这种情况下，要保证教学质量，使学生获得的知识和技能最大化，是作为教学主导者的教师所追求的教学目标。自主学习则是实现这一目标的重要教学手段。如何引导学生开展与实现自主学习，就成为笔者的研究课题。只有充分地了解与合理地利用自主学习，才能适应当前的电工与电子技术课程教学新形势，并为大学教学自主学习系统的建设与完善提供有益的经验和补充。

1引导学生自主学习的方法措施

1.1激发学生的学习兴趣

在课堂讲授中突出课程的作用。长期的教学实践中，凝练出的电工与电子技术课程的作用是传递光明、动力和信息，创造财富、价值和文明。要讲清楚课程的历史发展概况，让学生了解这门科学技术在不同的历史阶段对工业生产与人类生活产生的巨大作用[2]。

在讲课过程中，穿插讲述一些科学家进行科学研究的真实故事。比如，欧姆是德国人，他提出的欧姆定律起初并不被本国的科学界接受。直到后来被国外的科学家证明是正确的，才逐渐获得国内科学界的承认；基尔霍夫21岁时就提出了著名的基尔霍夫定律；法拉第是英国人，出身于贫穷的铁匠家庭，靠自学成才，发现了电磁感应现象。通过这些方法措施来提高学生的学习兴趣和热情。

1.2整合课程内容，将书本变薄

教师不但要注意增加学生的知识量，而且要注重对知识的组织。指导学生把握所学知识的深层结构，浓缩书本知识，使书本变薄。比如，在学习电路理论部分时，电路理论内容主要包括：电路分析方法、单相正弦交流电路、三相交流电路、电路的暂态分析、铁心线圈电路等。表面上看知识内容很多，但是如果在教学过程中善于总结，就会发现这些内容可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律有机地联系起来，如图1所示。引导学生在自主学习中要注意这2条定律是学习电路理论的主线索。直流电路分析方法是已知电源，求负载端的电压和电流。虽然有多种分析方法，但是每种方法具体都要用到欧姆定律和基尔霍夫定律。电路暂态分析用基尔霍夫定律和欧姆定律列微分方程。单相正弦交流电路和三相交流电路引入相量概念后，用相量形式的欧姆定律和基尔霍夫定律计算电压和电流。铁心线圈交流电路应用基尔霍夫定律确定电压和电流关系。这样学习电路理论的过程，就成为不断认识和深入理解欧姆定律和基尔霍夫定律的过程。

第6期邵力耕付艳萍孙艳霞自主学习电工与电子技术课程的方法探讨

教学研究2016

图1电路理论的主线索

1.3自主学习的教学方法

运用询问的方法。先向学生提出问题，然后学生用不同的假设来回答问题，再综合评价不同的回答，得出合适的答案，最后让学生思考解决问题的过程并理解答案。

有指导的让学生去发现。发现式学习就是学生用提供给他们的信息来构建自己理解的过程。学生独立进行发现是非结构性发现，当教师帮助学生发现时就是有指导的发现。非结构性发现经常会使学生感到迷茫，得出不恰当的结论，而有指导的发现更实际有效。有指导的发现法对理工科课程行之有效，学生在教师的帮助下构建自己所学的知识。例如，在学习三相正弦交流电路时，对于线电压和相电压的关系，可用推广的基尔霍夫电压定律推导。但是，要引导学生发现，以前碰到的广义回路是由部分电路和电压参考方向组成的。在图2三相电源的星形连接电路中，广义回路只是由电压参考方向组成的，属于广义回路的高级形式。对于u12、u1和u2参考方向组成的广义回路，根据推广的基尔霍夫电压定律，可得：12=1-2，同理：23=2-3，31=3-1。这样，通过教师的指导使学生发现广义回路的高级形式，能够加深对基尔霍夫电压定律的理解和认识。