時間：2023-07-10 17:34:34
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篇歐姆定律比值問題，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。
歐姆定律在中考中的題型主要有填空題、選擇題、圖像題、問答題、實驗探究題、計算題等。填空題、選擇題、圖像題主要考查歐姆定律的基礎知識，實驗探究題主要集中在探究電流與電壓、電阻的關系及伏安法測電阻上，問答題一般在實際應用方面出題，計算題主要考查歐姆定律的計算。
重點考查：
1.探究實驗：探究電流與電壓、電阻的關系；伏安法測電阻及變形；
2.歐姆定律的意義及應用：對歐姆定律的理解及應用歐姆定律解決問題。
考查熱點：
1.實驗：探究電流與電壓、電阻的關系；伏安法測電阻及變形；
2.理解：對歐姆定律的理解；
3.應用：應用歐姆定律分析動態電路、計算及解決實際問題。
考點1： 電流與電壓、電阻的關系
例1：小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為6V，滑動變阻器R2的最大電阻為20Ω，電阻R1為l0Ω。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4V，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l5Ω、30Ω、45Ω和60Ω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：要探究電流與電阻的關系時，必須要控制電阻R1兩端的電壓一定，即R1兩端電壓U1=4V不變。要能保證實驗成功，滑動變阻器兩端電壓控制為6V-4V=2V，R2中也就是電路中的最小電流為2V/20Ω=0.1A，此時定值電阻最大為U1/I=4V/0.1A=40Ω，故只能選擇l5Ω、30Ω的電阻。
答案：15，30。
點撥： 探究電流與電阻的關系，要改變電阻大小，而必須控制其兩端電壓一定。
考點2： 歐姆定律表達式及其物理意義
例2：關于歐姆定律公式I= ■，下列說法正確的是（ ）。
A.導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比
B.導體兩端的電壓越大，其電阻越大
C.據歐姆定律公式變形可得R= ■，可見導體電阻大小與通過它的電流與它兩端電壓有關
D. 根導體電阻的大小等于加在它兩端的電壓與通過它的電流的比值
解析：I、U、R三者不能隨意用正比、反比關系說明，R＝U/I，它是電阻的計算式，而不是決定式，導體的電阻是導體本身的性質，與電流電壓無關，只與導體的長度、材料、橫截面積和溫度有關，但可用電壓與電流的比值求電阻。
答案：D。
點撥：理解歐姆定律中的“成反比”和“成正比”兩個關系及知道決定電阻大小的因素。
考點3：動態電路分析
例3：如下圖所示，電源電壓不變.閉合S1后，再閉合S2，電流表的示數 ，電壓表的示數 。(選填“變大”、“變小”或“不變”。)
解析：當閉合S1后，再閉合S2，此時R2被短路，電壓表接到電源兩端，因此電壓表示數變大，此時電路中的總電阻減小，電流表示數也變大。
答案：變大，變大。
點撥：分清原來開關閉合時電路狀態和兩個開關同時閉合時電路的狀態。
考點4：歐姆定律計算
例4：實驗室有甲、乙兩只燈泡，甲標有“15V 1.0A”字樣，乙標有“10V 0.5A”字樣。現把它們串聯起來，則該串聯電路兩端允許加的最高電壓為（不考慮溫度對燈泡電阻的影響）（ ）。
A．25V B．35V C．15V D．12．5V
解析：甲燈的電阻是R甲=■=■=15Ω。乙燈的電阻R乙=■=■=20Ω，兩燈串起來后，總電阻是15Ω+20Ω=30Ω，允許通過的最大電流是0.5A，所以最高電壓是30Ω×0.5A=15V。
答案：C。
點撥：不能把兩額定電壓的值相加作為最高電壓；串聯應取小電流。
考點5：電阻的測量
例5：現有一個電池組，一個電流表，一個開關，一個已知電阻R0，導線若干，用上述器材測定待測電阻Rx的阻值，要求：①畫出實驗電路圖；②簡要寫出實驗步驟并用字母表示測量的物理量；③根據所測物理量寫出待測阻值Rx的表達式。
解析：此題是伏安法測電阻的變形――雙安法，在兩表一器不全的情況下設計電路測電阻，因有電流表和定值電阻，故設計并聯電路，測出兩支路電流，利用電壓相等，電流比等于電阻反比列關系式解答。答案不唯一，但基本原理是設計成并聯電路。
如圖所示，電源電壓U保持不變，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P在某兩點之間來回滑動，電流表的示數變化范圍是0.5A～1A，電壓表的示數變化范圍是2V～7V。
求：（1）電源電壓U
（2）定值電阻R
二、試題分析
令滑片P在滑動變阻器上從左向右由1向2點滑動，由題目分析知：滑動變阻器接入電路的電阻變大，電流表示數變小，電壓表示數變大，故電流表示數從1A變化到0.5A，電壓表示數從2V變化到7V，定值電阻R兩端的電壓從U-2V變化到U-7V，滑動變阻器接入電路的電阻值分別是__________，__________ 。
三、參考解答
解法一：由題意知，當滑片處于1和2兩點時，定值電阻R兩端的電壓分別為U-2V和U-7V，通過的電流分別為1A和0.5A，對于定值電阻R利用歐姆定律，可以兩次列式
解之得：U=12V R=10Ω
評析：本解法使用的物理知識是歐姆定律的數學表達
，使用該公式時，I、U、R三個物理量必須對應于同一用電器或同一段電路，對于整個電路利用歐姆定律也可以列式：
解法二：由題意知，當滑片處于1和2兩點時，定值電阻R兩端的電壓和電流均發生改變，由于R的阻值不變，根據歐姆定律的含義，當電阻不變時，通過的電流與加在兩端的電壓成正比，可以列式：
解之得：U=12V
再由題意易求得：R=10Ω
評析：本解法使用的物理知識是深刻理解歐姆定律的含義之一，當電阻不變時，通過的電流與加在兩端的電壓成正比。
解法三：根據電阻的計算式_____ 可知，當定值電阻R兩端的電壓和電流均發生改變時，定值電阻R的阻值等于R兩端電壓變化值與電流變化值的比值，即_____，因此可以列式：
解之得：R=10Ω
再由題意易求得：U=12V
評析：本解法使用的物理知識是深刻理解電阻計算式的使用，不僅_____ ，而且_____ 。
解法四： 由題意知，當滑片處于1和2兩點時，整個電路的電阻值發生了改變，導致電路中的電流發生了改變，但電源的電壓不變，因此可以列式：
解之得：R=10Ω
再由題意易求得 U=12V
評析：本解法使用的物理知識表面上好像就是電源電壓U=IR總，其深刻理解是歐姆定律的另一個含義，即當電壓不變時，電流與電阻成反比。
解法五：根據串聯電路的分壓規律，各導體兩端的電壓之比等于導體的電阻之比，當滑片處于1和2兩點時，兩次使用串聯電路的分壓規律可以列式：_____
解之得：U=12V R=10Ω
評析：本解法使用的關鍵能熟練使用串聯電路的分壓規律。
解法六：根據串聯電路各串聯導體兩端電壓的計算公式 可以兩次列式：
解之得：U=12V R=10Ω
評析：本解法使用的關鍵能熟練使用串聯電路導體兩端電壓的計算公式。
四、亮點賞析
一、歐姆表測電阻的本質
電池使用一段時間后，由于電動勢減小，內阻變大，但仍然能調零，則重新調零后滿足Ig=E′R內′，可見歐姆表的內阻減小；根據公式R內=（R0+r+Rg）和內阻r增大可知內部的可變電阻R0的有效阻值增大.由于表盤上所標注的電阻阻值滿足關系式： R=（n-1）R內，所以當電動勢減小導致歐姆表內阻減小后將導致各個刻度值對應的電阻阻值減小，由于電動勢變化后我們并不會在表盤上重新進行標注，所以我們仍然按照原來標注的數值讀數，讀出的數值比實際值偏大.
說明由于內阻的增大可以通過適當減小R0來進行補償，所以并不會對讀數造成影響，讀數造成的影響全部來自于電動勢的變化.
3.利用規律解決擋位比較問題
解析在使用歐姆表時，如果指針指到某一位置對于不同的擋位，讀出的數值不同，根據關系式R=（n-1）R內可知不同擋位對應的歐姆表的內阻不同，根據Ig=ER內可知，要改變歐姆表的內阻就必須改變歐姆表內置電源的電動勢（或等效電動勢）或者是改變歐姆表的最大電流.
從高擋位調到低擋位時，歐姆表內阻減小，我們有兩種途徑可以實現歐姆表內阻的減小.第一種：減小電動勢，可以通過切換電路更換連入電路的電源；或者是通過改變電路來減小其有效輸出電動勢，比如給電源并聯一個和它內阻相當的電阻，這樣就可以達到減小電動勢的目的.第二種：增大歐姆表的電流，可以增大和表頭串聯的電阻阻值，也可以減小和表頭并聯的電阻阻值，從而增大分流電路所能分得的電流，增大歐姆表的總電流.
在圖3和圖4中，將單刀雙擲開關在不同的觸點之間進行切換時，電源提供的電動勢都不會發生變化，那么不同擋位之間只能靠改變電流來實現內阻的改變.圖4中將單刀雙擲開關在不同的觸點之間進行切換時，電流不變，所以歐姆表的量程不變.圖3中將單刀雙擲開關從b擲到a時，歐姆表內的總電流增大，歐姆表內阻減小，倍率變小，所以開關和b相接觸時，表示選用了高擋位.
反思
1.歐姆表的常規改裝和使用方法是將待測電阻和表頭串聯形成回路，簡單地說歐姆表的常規使用方法是串聯使用.本題中歐姆表的改裝和使用方法是將待測電阻和表頭并聯形成回路，簡單地說本題中歐姆表是并聯使用的.首先要認真審題發現這一區別，然后還要求熟悉歐姆表的常規測量原理，才有可能正確解題.
2.認識兩種改裝、使用方式下的歐姆表在測量原理上的異同.
用R0表示可變電阻的有效阻值、r表示內置電源的內電阻、Rg表示表頭的阻值.
（1）待測電阻和表頭為串聯關系的歐姆表
歐姆表使用的第一步就是歐姆調零，調零后滿足Ig=ER0+r+Rg，把（R0+r+Rg）稱為選擇該擋位時的歐姆表內阻，即R內=（R0+r+Rg）.當將歐姆表與一個電阻R串聯時，根據閉合電路的歐姆定律得1nIg=ER內+R，n表示滿偏電流和實際電流之間的比值，也就是滿偏時的偏轉角和實際偏轉角之間的比值.將Ig=ER0+r+Rg，R內=（R0+r+Rg）和1nIg=ER內+R聯立得R=（n-1）R內，表盤上所標注的數值是依據這一關系來確定的，也就是表盤上所標注的數值必須滿足這一規律.我們讀出的數據總是內阻的一個倍數，這就是歐姆表測量電阻的一個基本規律.
（2）待測電阻和表頭為并聯關系的歐姆表
一、用電流表或電壓表改裝為油量表
例1.如圖1甲表示一種自動測定油箱內油面高度的油量表（實際上是量程為0～0.6A的電流表改裝而成），滑動變阻器R的最大值為60Ω，金屬杠桿的右端是滑動變阻器的滑片。從油量表指針所指的刻度，就可以知道油箱內油面的高度。電源電壓為24V，R0為定值電阻。
（1）R0的作用是
（2）油箱裝滿汽油時，油量表示數為最大值（即電流表達到最大值，此時滑動變阻器的觸頭在某一端），求R0的阻值。
（3）當油箱中的汽油用完時（此時滑動變阻器的觸頭在另一端），電路中的電流為多少？
（4）改裝設計：用電壓表代替電流表做油量表，圖中的乙圖已畫出部分電路，請在乙圖中完成電路的設計。要求：當油箱中的油用完時，油量表（電壓表）的示數為零。
解析：（1）由于電流表不能直接接在電源的兩端，當滑動變阻器的滑片滑到阻值最小時，若直接接在電源的兩端，電路中的電流就會把電流表燒壞或燒壞電源，所以需要給電流表串聯一個定值電阻來保護電流表，同時也就保護了電源。當油箱內油量下降時，浮在液面的浮標下降，在杠桿的作用下使滑動變阻器的阻值變大，串聯電路中的總電阻變大。在電源電壓一定時，電路中的電流就會變小，由電流表改裝成的油量表示數也就相應變小，反映出油箱中油量的多少。（2）當油箱中裝滿汽油時，浮標將杠桿抬起，使滑動變阻器的滑片處于最下端，滑動變阻器接入電路的電阻最小為0Ω，此時電路中的電流最大，油量表的示數最大，由歐姆定律可以求得此時定值電阻R0=UI=24V0.6A=40Ω。（3）當油箱中的汽油用完后，滑動變阻器接入電路的電阻最大，電路中的電流最小，由歐姆定律可知：I=UR0+R=24V40Ω+60Ω=0.24A。（4）若用電壓表代替電流表改裝油量表，則需要將電壓表與滑動變阻器的部分電阻線并聯，才能使電壓表隨浮標的升降而改變示數的大小。
答案：（1）保護電流表（或保護電源）；小（2）40Ω；（3）0.24A；（4）設計電路如圖2所示。
點評：將電流表或電壓表改裝成油量表，是儀表在實際電路中的具體應用之一，解決此類問題，首要的問題是要明確儀表接入電路后的測量對象，然后依據電路中電流、電壓和電阻的特點運用歐姆定律去分析和判斷相應儀表的變化。
二、用電流表改裝電子秤
例2.如圖3甲所示是某電子秤原理圖。托盤與彈簧相連，滑片P固定在彈簧上并能隨彈簧的伸縮上下滑動，R是一根長x0=10cm的均勻電阻絲。空盤時，滑片P位于R的最上端，稱量最大值時，滑片P位于R的最下端。R最大阻值Rm=40Ω，電源電壓恒為3V。請完成以下問題解答：
（2）空盤時，閉合開關S，電路電流為0.3A，求R0的阻值；
（3）稱量最大質量時，求電路消耗的總功率；
（4）已知該彈簧壓縮的長度ΔL與所受壓力F的關系如圖乙所示。開關S閉合后，在托盤中放入重為G的物體時（G
解析：（1）根據電流表和電壓表的使用規則，電流表要與被測電路元件串聯使用，電壓表要與被測電路元件并聯使用；由圖可知，質量表是串聯在電路中的，所以它是由電流表改裝而成的，定值電阻在電路中的作用是保護電路；（2）根據題圖甲可知，在托盤中不加任何物體時，電路中只有定值電阻R0接入電路，根據歐姆可得，R0=UI=3V0.3A=10Ω；（3）電子秤在稱量最大質量時，電阻R0與滑動變阻器的最大電阻串聯，所以，電路消耗的總功率P=U2R+R0=（3V）240Ω+10Ω=0.18W；（4）根據彈簧壓縮的長度ΔL與所受壓力F的關系圖，可以得出彈簧長度的變化量ΔL與壓力F的比值為0.2cm/N；所以在滑動變阻器的最大阻值Rm和長度x0之間可以得出單位長度的電阻值是Rm/x0，由此可知當托盤中放入重力為G的物體時，滑動變阻器接入電路的阻值是GRm/（5x0）。
答案：（1）電流，保護電路；（2）10Ω；（3）0.18W；（4）GRm/（5x0）。
點評：本題將彈簧被壓縮受力而變短與電流表示數的變化巧妙地結合在一起，考查學生對歐姆定律的理解和運用能力。解答本題需要根據電路的特點進行綜合分析和定量計算，結合圖象來判斷不同物理量之間的關系。
例3.某興趣小組制作了一個測量質量的電子秤，其原理如圖4甲所示，它主要由四部分構成：托板、壓力杠桿OAB、壓敏電阻R（電阻值會隨所受壓力大小發生變化的可變電阻）和顯示重力大小的儀表A（實質是量程為0～0.6A的電流表）。其中OA長5cm，AB長20cm，電源電壓恒為9V。壓敏電阻R的阻值與所受壓力的關系如圖乙所示（托板和杠桿組件的質量可以忽略不計，g取10N/kg）。求：
（1）托板上放某一重物時，電流表示數為0.2A，電子秤在1min內消耗的電能；
（2）托板上沒有放置物體時，電路中的電流；
（3）為保護電流表不被損壞，電子秤能測量的最大質量。
解析：（1）利用電能計算公式W=UIt即可計算出消耗的電能；電路中總電壓U=9V，電流I=0.2A，電子秤在1min內消耗的電能W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J；（2）托板空載時，通過圖象信息可以得出電阻大小，利用歐姆定律可以求電流；由乙圖可知，托板上沒有放置物體即壓敏電阻受到的壓力為0時，壓敏電阻R的阻值R=100Ω，此時電路中電流I=UR=9V100Ω=0.09A；（3）由于電路中的電流最大只能是0.6A，此時壓敏電阻的最小阻值為R=UI最大=9V0.6A=15Ω，根據圖象知道壓力傳感器R表面能承受的最大壓力為150N，再根據杠桿的平衡條件求出該秤的最大稱量值：F?lOB=FA?lOA，即：150N×20cm=FA×5cm；可以求得托板對A點的最大壓力FA=600N；電子秤能測量的最大質量m=Gg=FAg=600N10N/kg=60kg。
答案：（1）108J；（2）0.09A；（3）60kg。
點評：本題通過壓敏電阻將電學知識與力學知識結合在一起，考查了杠桿平衡條件的應用和歐姆定律的計算。解題的關鍵是能否將相關知識進行靈活運用，從圖象信息中解讀出壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關系。
三、用電流表或電壓表改裝成身高測量儀
例4.小夢為體育測試設計了一個電子身高測量儀。如圖5所示的四個電路中，R0是定值電阻，R是滑動變阻器，電源電壓不變，滑動變阻器的滑片會隨身高上下平移。能夠實現身高越高，電壓表或電流表示數越大的電路是（ ）
解析：題目所給各圖中，A圖兩電阻串聯，電流表測量電路中的電流，身高越高R接入電路的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據歐姆定律可知電路中的電流變小，即電流表示數變小，故選項A不符合題意；B圖中兩電阻串聯，電壓表測R兩端的電壓，身高越高R接入電路的電阻越大，電路中的總電阻變大，根據串聯電路分壓的特點可知，滑動變阻器分得的電壓變大，即電壓表的示數變大，故選項B符合題意；C圖中兩電阻串聯，電壓表測R兩端的電壓，身高越高R接入電路的電阻越小，電路中的總電阻變小，根據串聯電路分壓的特點可知，滑動變阻器分得的電壓變小，即電壓表的示數變小，故選項C不符合題意；D圖中兩電阻并聯，電流表測量定值電阻所在支路電流，由于并聯電路中各支路互不影響，因此通過定值電阻的電流不變，與身高無關，故選項D不符合題意。
答案：B
點評：解答本題需要先識別電路，然后根據身高的變化，判斷滑動變阻器接入電路的阻值的變化，再根據歐姆定律、串聯電路分壓的特點以及并聯電路電流的規律判斷電壓表或電流表示數的變化。
四、電表與傳感器結合改裝成酒精測試儀
例5.如圖6甲是呼氣式酒精測試儀的電路原理圖，R1為氣敏電阻，它的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙所示，R2為定值電阻，電源電壓保持不變。檢測時，駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，則（ ）
圖6A.測試儀中電壓表的示數越大
B.測試儀中電流表的示數越小
C.電路消耗的總功率越小
D.電壓表與電流表示數的比值越大
解析：氣敏電阻R1與定值電阻R2組成串聯電路，從氣敏電阻的阻值隨酒精濃度變化曲線可以看出，酒精的濃度越大，氣敏電阻的阻值越小，電路中的總電阻也就越小，在電源電壓保持不變的情況下，電流表的示數就越大，定值電阻兩端分配的電壓也就越大。電路中消耗的總功率變大，電壓表的示數與電流表的示數之比即為定值電阻的阻值大小是一個不變的量。
課堂教學中由于有些參賽老師教材處理不當，教學設計不合理，造成重、難點突破不到位，教學時間分配不合理，學生課堂探究效果不明顯，教學目標的達成不理想。
本文針對六位參賽老師教學中的幾個問題，就本節課課堂教學中如何優化教學原則及教學策略談幾點思考。
1 “最近發展區”原則
維果斯基的“最近發展區理論”認為，學生的發展有兩種水平：一種是學生的現有水平；另一種是學生的可能發展水平，兩者之間的差距就是“最近發展區”，也就是說，教學過程中一方面要了解學生已經儲備的舊知識，注意把新舊知識連續地不間斷地銜接，另一方面在新知識的構建和傳授過程中，應通過引導設置讓學生“跳一跳”能夠解決的問題，而不能總是在“最近發展區”逗留，從而調動學生的學習積極性，發揮他們的潛能，超越最近發展區而順利轉入下一個發展區。
根據這一原則，本節課學生已具備了初中物理的電流、電阻及歐姆定律等知識，筆者聽課時發現，有的老師由于缺乏了解學情，在學生已有的知識上花費時間較多，在“最近發展區”逗留，造成教學時間分配不合理，影響了教學任務的完成；在“描繪小燈泡伏安特性曲線”實驗中，滑動變阻器通常采用分壓式連接，由于學生在初中只掌握了滑動變阻器限流式連接，對分壓式的連接還不了解，因此在進行分組探究實驗時，部分學生不能正確接線，而有的老師沒有及時指導，影響了探究的效果。
2 “原型啟發性”原則
當我們進行創造性思考或解決問題時，常常會從其他事物中得到解決問題的啟示，從而找到解決問題方法和途徑，這種具有啟發作用事物稱為“原型”，而“原型”所以有啟發作用，主要是因為“原型”與要解決問題之間有某些共同點或相似點，這樣通過聯想、互相類比幫助理解新的物理概念，發現物理規律或解決問題的方法。
本節課教學中，我們以水流、水位差來類比電流、電壓；以單位時間內水流多少類比單位時間內電荷量多少，用學生身邊事例作為原型幫助學生加深對電流的理解，即“原型啟發”中的生活啟發；再如，分析電阻R=U／I，R與U、I無關時，可以與力學中密度p=m／V、電場中電場強度F／g、電容C=Q／U來類比啟發，都是用“比值法”定義一個新物理量，即用學生已具備的舊知識作為新知識的學習原型，給學生以啟發，既易于掌握新知識鞏固新知識，也讓學生加深了對“比值法”定義物理量方法的理解，即“原型啟發”中的舊知啟發，但有些參賽老師要么直接把對這些問題的理解直接講授“灌”給學生，要么類比得不恰當、不深刻，筆者從課堂上的學生反應看，有些學生對這些問題的理解、掌握還沒有真正到位。
3 “小組合作探究”策略
“探究式學習”是新課改倡導的學習方式之一，要求學生通過一系列科學探究活動去發現科學結論，而不是將現成的結論直接告訴學生，這樣不僅有助于學生把理論和實踐聯系起來，而且也是學生運用、發展多種技能的有效途徑，從而培養學生的科學素養。
本節課重點之一是描繪和分析“小燈泡的伏安特性曲線”，對伏安特性圖線是曲線的非線性元件的理解是本節課的難點，教師先引導學生設計探究方案，學生自己畫出電路圖；然后通過讓學生分組自己動手實驗，測出流過小燈泡的電流I、小燈泡兩端電壓U數據，在I－U坐標系中描點作出圖線；最后對伏安特性曲線進行討論、分析。
一、“出聲思考”的含義
物理是一門邏輯思維性較強的學科，在過去的教學實踐中，筆者習慣將問題講解地非常細致周到，甚至各類型題目解題的策略、結論等規律性的知識，也以知識框圖的形式告知學生，對題目的適用條件等關鍵點進行了反復強調，但結果學生仍不能真正理解，聽懂，實際應用時仍束手無策.筆者為此苦惱，同時對學生的課堂回答、練習及考試進行跟蹤分析，發現教師的教與學生的學之間有脫節，教師的講解建立在對物理問題有較清晰、全面地認識的基礎上，講解完美無缺，但學生對物理的概念、定律、方法的產生、發展、完善所走過的曲折道路看不見.解決此問題的一個有效方法就是借助特定的言語形式（“邊想邊說”、“邊想邊畫”、“邊想邊寫”、“邊想邊做”） 進行外顯的思維，即“出聲思考”.“思維和語言一樣，也是一種語言習慣，或稱為語言形式的思維.”心理機制表明，出聲思考的關鍵在于借助說、畫、寫、做，廓清思路，發現思維問題，思維者可以看到或感覺到自己的思維，使思維變得感性更強、更清晰，其規律性更易顯露出來.
二、“出聲思考”策略的教學實踐
弗賴登塔爾說過，學習的最好方法，就是學生親自去發現，不同理解能力的學生，從各自的視角出發，總有著一份屬于自己的發現.筆者在課堂教學實踐中，以問題鏈的形式引導學生更好地去尋找問題的方向，去發現物理概念形成的思維過程，去探究物理定律及公式的產生、發展、完善的過程，去總結物理相關思想方法和結論，最終內化為自己的知識經驗.本文是筆者在教學實踐中運用出聲思考策略的一點思考與實踐.
1.物理概念、定義形成的出聲思考
傳統教學認為物理問題是在概念、定義已知的條件下進行的，注重如何運用這些概念或定義，而忽視了這些概念、定義本身就是問題，挖掘它的內涵實質，本身就是知識教學不可或缺的一部分，值得深入思考與探究.
例1 密度概念的形成（教學實錄）
講述：實驗桌上有三個銅金屬塊和有機玻璃塊（不同質量與體積），我們先將銅塊和玻璃塊分成兩組，請分別測量它們的質量與體積，并將測量結果填寫在實驗記錄表中.（邊想邊做）
提問：結合這些測量數據，能分析下這三個銅塊有什么相同之處嗎？三個玻璃塊又如何？銅塊和玻璃塊之間又有什么不同之處？（邊想邊說）
提問：對于銅塊或玻璃塊，無論質量與體積如何改變，但質量與體積的比值卻是相同的，這說明什么？對比銅塊與玻璃塊，它們的質量與體積的比值卻不同，又說明什么呢？（邊想邊說）
提問：有同學提出質量與體積的比值是有物理意義的，它應該和這種物質相關，那么，你是否能列舉事例或理論證明呢？如果把這個比值稱之為密度，那密度的表達式如何書寫？它的國際單位如何？（邊想邊寫）
提問：密度是物質的一種物理屬性，是否永遠不變？假如一定質量的冰熔化成了水，它的密度變嗎？能否畫圖幫助思考？這又說明了什么？（邊想邊畫）
教學意圖：引導學生進行實驗探究，進而從不同角度思考、發現、歸納，讓“密度”這一概念從生活中來，從探究中來，使之更加具體、形象，幫助學生加深對密度是物質的物理屬性這一概念的理解.
例2 露、霜的形成（教學實錄）
提問：露、霧、霜的形成過程是怎樣的？原來狀態是怎樣的？后來狀態如何？需要什么條件？
講述：同學們不妨自己動手制作露和霜，感受大自然的美妙.提供給大家的器材：燒杯（內放冰塊）、小燒杯（內放食鹽）、玻璃棒、藥匙、餐巾紙.首先用餐巾紙把大燒杯外壁擦干，靜候1～2分鐘.（邊想邊做）
提問：干燥的燒杯外壁發現了什么？發生了怎樣的物態變化？說明露的形成需要怎樣的條件？（邊想邊說）
講述：再次用餐巾紙把燒杯外壁擦干，并將小燒杯內的食鹽倒入冰塊中，并用玻璃棒不停地攪拌，靜候3～5分鐘.（邊想邊做）
提問：干燥的燒杯外壁又發生了什么變化？用指甲去刮一下燒杯外壁，你看到了什么？發生了怎樣的物態變化？說明霜的形成需要怎樣的條件？摻了食鹽的冰熔點會發生變化嗎？能解釋為什么下過雪以后，環衛工人要在雪上撒鹽了嗎？（邊想邊說）
教學意圖：教學從生活實例出發，借助實驗幫助學生建立起對露、霜的直觀感受，從表象中抽象成物理概念――液化、凝華，并能感受出兩者形成條件的不同.再通過“撒鹽”事例，讓抽象的概念再回到具體，體會學以致用的樂趣.
2.物理定律、公式產生的出聲思考
物理定律、公式以及由此引申的相關問題占據了物理學的大半“江山”，為讓學生做到“知其然且知其所以然”，教學過程必須揭示這些定律、公式產生的原因、本質特征，與現有知識結構的邏輯聯系，發現論證的思維過程等.
例3 探究歐姆定律（教學實錄）
提問：電壓是形成電流的原因，而電阻是導體對電流的阻礙作用，由此可見，電流、電阻、電壓這三個物理量間存在一定的關系，如何進一步研究三者的關系？你會同時研究三個變量之間的關系嗎？以往碰到類似問題，你是如何處理的？采用的什么方法？（邊想邊說）
提問：接下來我們就分步探究.第一步，先來探究電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓的關系，需要哪些電路元件？該如何設計電路？（邊想邊畫）
提問：能交流下設計理由嗎？這個電路設計能完成所需的實驗探究么？為了獲得多組電流、電壓值，還有什么辦法來完善這個缺陷嗎？這個電路能否同時完成第二步探究――電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻的關系？（邊想邊說）
提問：在兩次實驗中，滑動變阻器的作用一樣嗎？分別是什么？電流表、電壓表的量程該如何確定？實驗過程中有哪些注意點？將這些數據進行怎樣的處理？整理后得出什么結論？能用小燈代替定值電阻進行實驗嗎？為什么？（邊想邊做）
教學意圖：歐姆定律作為控制變量思想的典型探究實驗，控制變量的思維方法是核心，是課“魂”，教學力圖通過環環相扣、層層遞進的問題清單來引起學生共鳴，引發學生的深度思考，并在問題解決中理解和掌握歐姆定律.
3.物理問題分析的出聲思考
運用解決物理問題的出聲思考策略時，把物理問題呈現在學生面前時，讓學生言說分析問題的思路，選用什么樣的解決方法，為什么要選用這種方法，需要注意什么條件，能否畫示意圖表示，是否有需要完善的地方，等等，從而培養學生對思維形成自我監控的能力.
例4 病房呼叫電路設計（教學實錄）
講述：某醫院需要安裝一種呼喚電鈴，病人在病床上只要一按開關，值班室的電鈴就響了，醫護人員根據指示燈就能判斷是第幾病床的病人在呼喚.請設計并畫出這個電路圖.
出示動畫圖（略）
提問：為便于研究，假設只有兩張病床，醫生和病人之間要完成信息傳達，需要哪些電路元件呢？能從動畫圖上尋找嗎？電路元件確定后，如何進行分析處理？兩只電燈間怎樣連接？電燈與電鈴之間又該如何連接呢？（邊想邊說）
提問：兩只開關該如何接入電路？能否根據剛才的分析，畫出病房呼叫的電路設計圖？如果有3張、4張……n張病床的話，又該如何加入？（邊想邊畫）
提問：能否用實驗驗證自己的設計？通過電路設計，能否總結此類電路一般的分析方法？（邊想邊說）
設計意圖：從生活實例出發，先由學生自主解讀動畫中的表層信息，同時借助問題向學生展示策略運用的切入點，并有意識地加以提示，引導學生對一些零散的想法進行修正，而回答這些問題的過程即是出聲思考的過程.
三、實施“出聲思考”教學的幾點思考
1.營造情境靠問題
教師教授知識，不僅要教授物理基本的知識內容，更需要將知識的產生、形成、發展直至完善呈現在學生面前.在此過程中，教師要營造促進學生思考的環境，提出的問題清單，更要抓住問題的本質和核心，使之成為學生深入思考的“腳手架”.同時運用出聲思考策略，教師能及時、零距離地了解學生內隱的思維過程，發現和解決教學中的問題，縮短了學習的周期.
2.課程的開始是教師對課程的理解，課程的結束是學生對課程的領悟
課堂上教師要留給學生充分思考、實踐的時間、空間，師生之間、生生之間開展出聲思考，讓思維互相“看”得見，并讓學生自己經歷探究的過程，加深對知識理解的同時，也獲得了成功的體驗.
一、以靜制動分析，電學量的變化情況
例1如圖1電路中， 三只燈泡正常發光，電源內阻不可忽略， 當滑動變阻器滑片P向右移動時，下面說法中正確的是
A.變亮的燈只有L2
B. L3亮度不變
C. L1、L3電流大小變化量|ΔI1|、|ΔI3|的大小是|ΔI1|
D. L1、L2電壓大小變化量|ΔU1|、|ΔU2|的大小是|ΔU1|
思路及解法按照局部整體局部的順序，分析局部電阻R的變化回路總電阻R總、總電流I總的變化路端電壓U路、各支路電壓及電流的變化.如題，RPR總，I總U路，UAB，所以L2變亮.
思維障礙對燈L3電流的判斷是難點.因為I2=UABR2，學生會不自覺間將之遷移到對I3的判斷中，即I3=UABR3+RP.之后，大部分學生便茫然不知所措，初學者更是如此.
解決策略首先要幫助學生分析原因，而非機械記憶正確的思路方法.對I3=UABR3+RP，分子分母均在變化，UAB，（R3+RP），所以比值的變化無法確定.因此，不妨讓分子或分母保持不變，于變化中尋求不變量，以靜制動.因為電動勢E不變，根據I2=UABR2，R2不變，得I2，I總=ER總，E不變，得I總.
又因為I總=I2+I3且該式恒成立，所以I3減小.這也是按局部（對I2的判斷）整體（對I總的判斷）局部（對I3的判斷）思路分析I3變化的原因.A、B選項中，A正確，B錯誤.
例1的C、D選項，要求分析電學量的變化量，這是對電路分析較高層次的要求.對動態電路進行分析，正確判斷各物理量的變化是前提；抓住不變的物理量以及物理量之間的關系，是解決問題的關鍵.
對于電流來說，于變化中，不變的關系是I總=I2+I3.
所以ΔI總減=ΔI3減-ΔI2增，即|ΔI1|
拓展若在干路上增加一個定值電阻R，各物理量及其變化量之間的關系又如何呢？這里需要學生靈活變通的是電壓變化量的關系，其關系為 .若學生能領悟到“以靜制動”的奧妙，很快便能準確回答.或者，此時可將定值電阻R視為內阻的一部分，這是更深刻的思維水平層次.
掌握好以上要領之后，再來看一類學生易錯的題型，如下例題2.
二、以靜制動分析物理量的變化率
例2如圖2所示電路，閉合開關S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數都發生變化，電表的示數分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數變化量大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示，下列比值正確的是
A.U1I不變，ΔU1ΔI不變
B.U2I變大，ΔU2ΔI變大
C.U2I變大，ΔU2ΔI不變
D.U3I變大，ΔU3ΔI不變
本題要求學生在對電路進行動態分析的基礎上，分析電學量的變化率，這是電路動態分析中最高層次的要求.
解決策略首先澄清概念，讓學生明確兩點：（1）對于定值電阻R，其伏安特性曲線為一條過原點的直線，UI=ΔUΔI.（2）對于變化的電阻R，以課本中（人教版選修3-1）描繪小燈泡的伏安特性曲線為例，其U-I圖象如圖3.由部分電路歐姆定律可知R=UI，在圖象上反映為割線的斜率，如圖中虛線a.但UI≠ΔUΔI，ΔUΔI在圖象上反映為圖線某點切線的斜率，如圖中虛線b，很顯然二者是不等的.運用到本題中，對定值電阻R1，U1I=ΔU1ΔI =R1，A選項正確.對變化的電阻R2，因為U2I=R2，所以U2I隨R2的增大而增大.但ΔU2ΔI≠R2，所以不能認為ΔU2ΔI也變大.B選項錯誤.
如何判斷ΔU2ΔI的變化呢？以靜制動，于變化中尋求不變量.雖然R2是變化的，但注意到|ΔU2|=|ΔUR1+r|，且R1+r是不變的，則|ΔU2|ΔI=|ΔUR1+r|ΔI=R+r.同理，U3I=R1+R2≠ΔU3ΔI，但|ΔU3|ΔI=|ΔUr|ΔI=r，C、D選項均正確.
拓展若在干路中電源旁邊再串聯定值電阻R，又如何？若學生能掌握解決問題的技巧，也能很快作出回答.
|ΔU2|ΔI=|ΔUR1+R+r|ΔI=R1+R+r，
物理公式是物理規律的具體體現形式，是對物理規律的一種量化描述，反映了不同物理量之間的本質聯系，正確理解和掌握公式是學習物理規律的關鍵。在多年的物理教學實踐中，發現有些學生對物理公式的學習存在諸多方面的問題，尤其對我們職業學校的學生而言。由于本身知識長期“營養不良”，造成對公式理解困難，死記硬背，在應用公式時生搬硬套等錯誤方法。為了解決這一系列問題，針對職業學校學生特點我總結了一點粗淺的經驗供大家借鑒，不當之處請同仁們指正。概括為一下幾個方面：1.“定義式”的學習所謂“定義式”（也可稱之概念公式）指把物理概念在其內涵限定的條件下，依據概念內涵列出不同物理量之間的關系公式，定義式是不受條件制約而普遍適用的。物理學上“定義式”種類繁多，形式多樣。在學習過程中，當涉及一個新知識、建立新概念以后，往往會引出與概念相對應的公式，權且稱之概念的“定義式”或“概念公式”。“概念公式”雖是人為定義的，但它也是反映了一定的客觀規律。如電場強度概念，其內涵（即定義）為電荷在電場中某點的所受的電場力與電荷自身所帶電量的比值。定義式：E=F/q。從形式上看，如單純從數學角度就可能理解為：電荷在電場中某點的電場強度大小與該電荷所受的電場力成正比，與該電荷所帶電量成反比。這種理解方式是錯誤的，電場中某一點的場強與檢驗電荷受力大小、所帶電量的多少及該點有無電荷無關;而只與場源電荷所帶電量、檢驗電荷距離場源電荷的
遠近及周圍介質有關。這說明對物理“定義式”的學習不能簡單的只看形式，更應從本質上去理解。又如磁感應強度概念，定義式為B=F/IL.從形式看，垂直放入磁場中某處的通電導線磁感應強度大小似乎與導線受力、導線在磁場中的有效長度、受力導線內的電流強度有關;而本質上與這三方面的因素無關。通電導線在磁場中某點的磁感應強度與導線在磁場中所處的位置、“原場源”導線的電流強度有關。因此，定義式的學習不僅要注重形式，更應把握本質。2.“基本規律”公式的學習“基本規律”在這里要區別于概念描述的規律，主要指一些基本定律等。如牛頓第二定律、第三定律，部分電路域閉合電路的歐姆定律，動量守恒定律、機械能守恒定律、萬有引力定律等等。這些規律是人類千百年來智慧的結晶，在掌握了公式的形式的同時應結合實際理解公式。如對萬有引力規律公式的學習，其公式為：F=GM1M2/R2。萬有引力規律告訴了我們什么？它揭示宇宙天體什么運行規律？原來在我們人類賴以生存的自然界物與物之間存在相互作用的引力，無論是宏觀物體，還是微觀粒子，它們之間都存在或大或小這樣的作用力。微觀領域我們覺察不到這些粒子之間的相互作用力（可以通過實驗測定），覺察不到但不等于它不存在;在宏觀領域，我們可以感知宇宙的斗轉星移、四季輪回，潮漲潮落，這些都是萬有引力在起作用;發射宇宙飛船，衛星環繞地球飛行，人類成功登月……這無不是人類利用了萬有引力規律的結果。在學習規律公式時還應注意公式的適用條件。有些物理規律公式目前現有的科學技術條件下是適用的，而有些在使用時則有條件制約。如機械能守恒定律限定的適用條件為：系統內只有重力或彈力做功。在這種條件下，物體運動過程中動能和勢能相互轉化，而系統內的機械能總量保持不變，
才適用公式EK1+EP1=EK2+EP2。又如公式I=U/R只適用于純電阻電路，相應公式P=U2/R及P=I2R都只能適用于純電阻電路，余不贅述。3.“導出公式”的學習“導出公式”是指將“定義式”和“基本規律公式”進行適當的數學變形，或依據現有的規律公式與其它公式相結合推導得出來的物理規律公式。這些“導出公式”在物理學習中比較常見。如將定義式E=F/q可變形為F=Eq，公示形式變化的同時其物理意義也會發生變化。前者用來計算電場強度大小;后者用來計算電荷在電場中受力大小。如加速度公式的定義式為a=（Vt-V0）/t，經變形后可得Vt=V0+at，該公式即為勻變速直線運動的速度―時間公式，由此可計算出作勻
變速直線運動的物體在任意時刻的即時速度;又可變形為t=（Vt-V0）/a，即可用來計算物體的運動時間問題;將該公式與平均速度公式V=（V0+Vt）/2、位移公式S=Vt相結合可導出
勻變速直線運動的其他幾個公式。即位移―時間公式S=V0t+at2/2;速度―位移公式Vt2=V02+2aS。又如自由落體運動的規律公式。通過實驗，我們知道自由落體運動首先是勻變速直線運動，是一種初速度為0、加速度為g的勻加速直線運動。因此，勻變速直線運動規律公式同樣適用于自由落體運動，只將幾個物理量的數值分別變為V0=0，S=h，a=g，由此就可得出自由落體運動的基本規律公式：Vt=gt、Vt2=2gh、h=gt2/2.由于數學變形的靈活性導致導出公式的多樣性，這就要求我們在學習過程中根據具體問題靈活選擇公式。如全電路
歐姆定律的公式表達式為：I=ε/（R+r）可變形為：ε=IR+Ir或ε=I（R+r）或ε=U+Ir，在實際使用時到底選擇哪個公式呢？原則只有一個：選擇能使計算容易，推導過程簡化的公式。物理公式形式的多種多樣，我們不可能把每個公式都印在腦海，在學習中關鍵把握無論公式形式怎樣變化，萬變不離其“宗”，變化的是形式，本質的內涵不會改變。準確找出同一規律范疇不同形式公式之間的本質聯系對解決物理問題大有裨益。對同一道題，可以有不同的解題技巧思路，可以選擇不同的公式。換句話說，解題方法有多種，但最終殊途同歸。應用不同的公式，采用不同的解題方法最終都有“異曲同工”之效，明確了這一點，有關物理公式的學習就不難理解和把握。總之，物理公式大體上可以從上述三個方面去把握，當然三者是不能截然分開的，他們由本質的知識內容緊密聯系在一起。知識的學習重在理解而非死記，理解了才能記憶，才能學以致用。
一、 定值電阻的測量
實驗原理R＝U/I
實驗器材直流電源、電流表、電壓表、開關、待測電阻、滑動變阻器、導線
設計電路圖
實驗步驟
1.按照電路圖1連接實物電路.
2.移動滑動變阻器的滑片，改變滑動變阻器的阻值，記錄多組電流值和電壓值.
3.對多次實驗測得的電阻求導體電阻的平均值.
注意事項
1.設計好實驗電路，畫出正確的電路圖，是伏安法測電阻實驗的關鍵.
2.選擇實驗器材時，應考慮器材的規格和性能、電源電壓、電流表和電壓表的量程、待測電阻和滑動變阻器允許通過的最大電流必須統一考慮.
如待測電阻約60Ω，電源電壓為1.5V，雖然電壓表的量程選用0～3V，電流表的量程選用0～0.6A，并不會損壞儀表.但通過計算可知，即使滑動變阻器取最小值（為零），最大電流也只有約0.025A，這樣小的電流用實驗室中常用的電流表是不能較為準確測量的，因此所用的電源電壓必須加大或將待測電阻的阻值減小，同時將兩電表的量程作相應的改變.又如待測電阻約為5Ω，電源電壓用12V，電壓表的量程選用0～15V，由計算知，待測電阻和滑動變阻器中的最大電流約為2.4A，因此電流表的量程應選用0～3A.必須注意該最大電流是否超過待測電阻和滑動變阻器允許通過的最大電流.
3. 根據電路圖，正確地連接電路是做好實驗的基礎.連接電路時應注意以下幾點：
（1）在連接電路過程中，開關S要始終處于斷開狀態；
（2）滑動變阻器R的滑片要放在使其接入電路中的電阻處于最大值的位置；
（3）選擇好電流表和電壓表的量程及認清其正、負接線柱.
4.實驗時，每次讀數后開關要及時斷開.因為導體電阻的大小除由導體本身因素決定外，還與溫度有關.當電流通過導體時，導體因發熱而電阻變大，長時間通電時，前、后測得的電阻值偏差較大.所以，每次讀數后應及時斷開開關，這樣測得的電阻值較為準確.
5.伏安法測電阻的原理是歐姆定律，根據變形公式R=U/I可知，要測電阻Rx的值，只要用電壓表測出Rx兩端的電壓，用電流表測出通過Rx的電流，用滑動變阻器來改變Rx兩端的電壓和通過Rx的電流，得到三組數據后計算出Rx的平均值即可.
誤差分析雖然伏安法測電阻在原理上非常簡單，但實際使用時由于電壓表和電流表本身都有電阻，電路中連入了電流表和電壓表之后，不可避免地改變了電路本身的電阻.伏安法測電阻時同學們一般采用圖1所示的電路，圖中電流表接在電壓表的外側稱外接法，這時電壓表直接測得電阻兩端的電壓U，但由于電壓表的分流作用，電流表測出的電流I是電阻與電壓表并聯部分的總電流，比通過電阻R的電流要大一些，因此，采用外接法測電阻時，測量值為R＝U/I，真實值為R＝U/（I－IV），所以計算出的電阻R要比導體電阻的真實值小些.實驗時如果知道被測電阻較小時，采用圖1的電路測量待測電阻的阻值，測量誤差較小.
實驗中有的同學采用圖2所示的電路，圖中電流表接在電壓表的內側稱為內接法，此時用電流表測得待測電阻中的電流為I，但由于電流表的與電阻R串聯有分壓作用，電壓表測出的電壓U是電阻和電流表的總電壓，比電阻R兩端的電壓要大一些，因此，采用內接法測電阻時，測量值為R＝U/I，真實值為R＝（U－UA）/I，所以計算出的電阻比待測電阻的真實值要大一些.當被測電阻值較大時，我們采用圖2的電路圖測量待測電阻的阻值誤差會小些，
同學們若能體會到兩種電路測出的阻值與真實值存在差異的原因，不僅更能理解伏安法測電阻的意義，而且還幫助我們能根據待測電阻值的大小選擇合適的測量電路，最大程度減小實驗產生的誤差.
二、結合實際拓展測量
伏安法測定值電阻的阻值時，最大的優勢在于實驗中能直接通過電表讀出電流值、電壓值，能夠通過多次測量求平均值減小誤差.但是，實際條件下測電阻的實驗中往往會遇到缺少電表的情況，那么你將如何設計實驗測導體的電阻呢？
我們可以在已掌握伏安法測電阻的基礎上，結合題目中的條件和已給器材進行分析，可測出哪些物理量，還缺少哪些物理量，然后再依據已知和已測出的量，推算出缺少的物理量，完成這次測量.
如給定的是電流表，則要想辦法讓電流表也能充當電壓表的作用，即選擇一個定值電阻，將待測電阻與定值電阻并聯，把定值電阻與電流表串聯部分看成是電壓表，通過計算定值電阻兩端的電壓得到待測電阻兩端的電壓，再次接線測出該電路中待測電阻中的電流，如圖3所示.
同理，在只給出電壓表的條件下，則通過串聯的方法，把電壓表和定值電阻并聯看成電流表，計算出電路中的電流，再通過二次接線測得待測電阻兩端的電壓，如圖4所示.這兩種方法實際上是伏安法測電阻原理的延伸，起到了既能牢固掌握知識點又能培養、提高分析能力及創新能力的雙重作用.
三、應用知識服務生活
學習知識的最終目的是服務生產服務生活，課本中還安排了小燈泡電阻的測量實驗如圖5，要注意的是測量小燈泡電阻與測量定值電阻的電路在形式上相同，只是用小燈泡代替了定值電阻.在實驗中選定相同規格的燈泡，測出不同電壓時燈泡的電阻，通過記錄的電流及電壓，我們可以描出燈泡電阻的圖像，不難發現電壓與電流的比值不再成正比的規律.由此推斷，電燈的電阻值與燈絲的溫度有關，根據這個特點，人們設計了調光燈，方便了人們的生活.顯然，在用伏安法測燈泡電阻的實驗中，燈泡的電阻隨溫度的升高而增加，其影響較強.因此，實驗中不能用多次測量求平均的方法減小誤差.
四、典型例題
在伏安法測電阻的實驗中，要弄懂實驗原理，學會正確使用物理儀器，掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧.如電流表、電壓表的連接特點及“＋”、“-”極的接線位置，讀數前注意看接線柱以判斷量程，滑動變阻器的接線方法，阻值改變導致電路中電表示數變化等.
例1請你利用圖6所示的器材，測量小燈泡燈絲的電阻.
（1）把圖6中的實物電路用筆畫線代替導線連接完整.
（2）請根據實物電路在虛線框內畫出電路圖.
（3）在閉合開關前，滑動變阻器連入電路的阻值應最______，即滑片應位于_____端.
（4）閉合開關后，發現小燈泡不亮，電壓表有示數，電流表無示數，則電路中可能出現的故障是（）.
A.滑動變阻器開路B.電壓表短路
C.小燈泡短路D.小燈泡開路
（5）排除故障后，再次閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為1.8V時，電流表的示數如圖7所示，此時電流為_______A，燈絲的電阻是_______Ω.
解析 這道題是對伏安法測電阻實驗能力的考查.其中，在問題（1）（2）中，考查了實驗電路的連接和電路圖的畫法，是實驗的基礎.在問題（3）中，閉合開關前，滑動變阻器連入的阻值應該最大，這樣做的目的是為了保護電路，防止電路中電流過大，燒壞儀器，是伏安法測電阻實驗中的作用之一.此圖中，滑動變阻器的最大阻值端應該是A（左）端，考查了滑動變阻器的制造原理.在（4）中，閉合開關，發現小燈泡不亮，又因為電壓表有示數，電流表無示數，則故障應該是小燈泡處出現了斷路.問題（5）中是對電表讀數和基本計算的考查，電壓表示數為1.8V，電流表示數應為0.3A，則根據公式R=U/I計算，燈泡電阻應該為6Ω.
點評實驗基本技能是實驗的基礎，也是中考考查的重點，如電路連接、電表讀數、滑動變阻器的正確用法等問題.在平時的實驗中，對這些基本知識應熟練掌握.
例2在用伏安法測未知電阻R的實驗中，電源電壓為3V，R的值約為3Ω．滑動變阻器兩只，規格分別是“0.2A，50Ω”和“1A，20Ω”；電流表一只（量程0～0.6A和0～3A）；電壓表一只（量程0～3V和0～15V）．測量時，滑動變阻器應選______；電流表應選_____量程；電壓表應選_____量程．
一、正確認識物理概念在中學物理教學中的重要性
因為，物理概念是思考問題的基礎，分析問題，選擇定律、公式的過程，就是運用一系列概念在頭腦中進行思考、判斷、推理的過程。其次，物理定律與公式都是由概念出發，通過實驗、經過思考而建立的，它反映的是物理過程中概念之間的內在聯系。例如：部分電路的歐姆定律，它體現了一個電阻上的電流I與電阻R本身的大小以及加在它兩端的電壓U的大小之間的關系。如果電流、電阻、電壓等概念不清楚就無法真正掌握歐姆定律及其公式。因此，學好概念是至關重要的。
二、如何有效進行高中物理概念的教與學
1.聯系日常生活現象，初步建立物理概念。物理概念是以大量的日常生活現象和物理事實為基礎，經過人們頭腦的加工而形成的。例如，新高一第一章力的概念這樣建立就比較好，我們經常觀察到這樣一些生活現象：人推車，牛拉犁，人提水桶，書壓桌面，磁鐵吸引鐵釘等等。再進一步分析，人推車向前，車必推人向后；牛向前拉犁，犁必向后拉牛；人提水桶向上，水桶必拉手向下；書向下壓桌面，桌面必給書以向上的支持，這說明物體間的作用總是相互的。于是，我們就可初步形成“力”的概念，并且初步認識到“力就是物體間的相互作用”。
2.注意初、高中物理知識的連接，進一步強化概念。高中教師應了解并認真分析學生在初中已有的知識。把高中教材研究的問題與初中教材研究的問題在文字表述、研究方法、思維特點等方面進行對比，明確新舊知識之間的聯系與差異。選擇恰當的教學方法，使學生順利地利用舊知識來學習新知識。在高中力學教材一開始就談到：力是物體對物體的作用，力是不能離開施力物體和受力物體而獨立存在的。象人推車前進，這樣一個物理過程，誰是受力物體，誰是施力物體？物體間的作用是相互的，人給車施加了力的作用，車反過來對人也施加了力的作用，若以人為研究對象，人卻成了受力物體，而車則成了施力物體。學生這種錯誤地思考、解決問題的方式與他們長期形成的“思維定勢”的消極影響是分不開的。教師可以根據學生初中已形成的力的初步概念，進一步引導學生得出正確的結論，消除學生思維過程中存在的這些消極影響，更好地使學生掌握高中物理這一嚴密的邏輯體系，使學生的認知結構得到豐富和擴展，對物理概念的理解進一步內化。
3.善于抓住物理概念的特性。物理概念建立以后，首先要揭示概念的本質特征。要充分運用各種直觀手段觀察事物，做好演示或聯系生產生活實際，在頭腦中對物理現象和事物構成一幅物理圖象，抓住主要的本質特征，建立一個物理模型。如：對“電阻”概念的理解，由可知，對一個確定的導體而言，這個比值是個恒量，它表示導體的一種物理性質。那么表示導體的什么性質呢？通過實驗可知：當電壓U恒定時，R增大，I將減小。說明R可以表示導體對電流的阻礙作用的大小，從而得出結論：R是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。此時必須用實驗證明導體的電阻跟電壓和電流強度無關，而是由導體本身性質決定的，即：，在溫度不變的條件下，對同一導體來說，不管電壓和電流強度的數值如何，電阻的大小總是不變的，這就抓住了電阻概念的本質和特點。
4.正確理解物理概念的物理意義。物理概念是由物理現象和事實中抽象出來的，是用來表征物質的屬性和描述物質運動狀態的。任何物理概念都建立在客觀事實基礎上，在建立物理概念的過程中，應盡可能從具體事物、事例或演示實驗出發，使學生對物理現象獲得清晰的印象，然后通過分析，抓住現象的本質，使學生從具體的感性認識上升到抽象的理性認識，從而形成物理概念，才能正確理解物理概念的物理意義。如：向心加速度的概念，歷來是學生感到抽象難懂的概念。向心加速度只能改變線速度的方向，不能改變線速度的大小，是描述線速度方向變化快慢的物理量。有不少學生對向心加速度能改變線速度的方向，但不能改變線速度的大小這種特性不能理解。其原因還是對向心加速度的物理意義理解不透，此時應引導學生從向心加速度特點出發，認清向心加速度和線速度方向間的關系，即互相垂直，故向心加速度不能改變線速度的大小。
5.在靈活運用物理概念的實踐中體會其內涵。物理概念最終是為解決物理問題打基礎的，掌握的如何，只有通過運用概念來解決具體問題來檢驗，因此，概念教學中要不斷引導學生運用所學的物理概念來分析、解決有關的物理問題和生活中的物理現象、規律。在概念的運用中，又能加深對概念的理解，形成自然記憶，并借此促進學生思維的積極性，及時暴露概念學習中的問題，有利于對概念的進一步理解。
三、在物理概念的深化過程中有意滲透物理思想，是提高高中物理教學效果的有效途徑
巴甫洛夫曾說過：“有了良好的思想方法，即使是沒有多大才干的人也能做出許多成就。如果思想方法不好，即使有天才的人也將一事無成。”物理思想方法在學生的學習過程中起著舉足輕重的作用。物理教材中的大多數規律都是由簡單到復雜、從條件到結果、從現象到本質、從實際問題到理想化模型等等，在由淺人深的過程中處處閃耀著物理思想方法的火花。所以，在學習物理概念的過程中，不斷地向學生滲透物理思想，才能更好地掌握物理規律。
【關鍵詞】中學物理 電磁學部分 教學 看法
中學物理教材闡述的內容主要是經典物理學的基礎知識，這些理論是建立在牛頓時空觀的基礎上，以力學、電磁學為重點。本文就電磁學部分的教學談點自己的看法。
1.電磁學教材的整體結構
電磁運動是物質的一種基本運動形式.電磁學的研究范圍是電磁現象的規律及其應用.其具體內容包括靜電現象、電流現象、磁現象，電磁輻射和電磁場等。為了便于研究，把電現象和磁現象分開處理，實際上，這兩種現象總是緊密聯系而不可分割的。透徹分析電磁學的基本概念、原理和規律以及它們的相互聯系，才能使孤立的、分散的教學變成系統化、結構化的教學。對此，應從以下三個方面來認真分析教材。
1.1 電磁學的兩種研究方式。
整個電磁學的研究可分為以"場"和"路"兩個途徑進行，這兩種方式均在高中教材里體現出來。只有明確它們各自的特征及相互聯系，才能有計劃、有目的地提高學生的思維品質，培養學生的思維能力。
場的方法是研究電磁學的一般方法。場是物質，是物質的相互作用的特殊方式。中學物理的電磁學部分完全可用場的概念統帥起來，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩電磁嘗迅變電磁場等，組成一個關于場的系統，該系統包括中學物理電學部分的各章內容。
"路"是"場"的一種特殊情況。中學教材以"路"為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。
"場"和"路"之間存在著內在的聯系。麥克斯韋方程是電磁場的普遍規律，是以"場"為基礎的，"場"是電磁運動的實質，因此可以說"場"是實質，"路"是方法。
1.2 物理知識規律物。
物理知識的規律體現為一系列物理基本概念、定律和原理的規律，以及它們的相互聯系。
物理定律是在對物理現象做了反復觀察和多次實驗，掌握了充分可靠的事實之后，進行分析和比較找出它們相互之間存在著的關系，并把這些關系用定律的形式表達出來。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎上進行的。但是，物理定律并不是絕對準確的，在實驗基礎上建立起來的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。
第二冊第一章"電場"重要的物理規律是庫侖定律。庫侖定律的實驗是在空氣中做的，其結果跟在真空中相差很小。其適用范圍只適用于點電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計的情況。
"恒定電流"一章中重要的物理規律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導電的基礎上總結出來的，對金屬導電、電解液導電適用，但對氣體導電是不適用的。歐姆定律的運用有對應關系。電阻是電路的物理性質，適用于溫度不變時的金屬導體。
"磁場"這一章闡明了磁與電現象的統一性，用研究電場的方法進行類比，可以較好地解決磁場和磁感應強度的概念。
"電磁感應"這一章，重要的物理規律是法拉第電磁感應定律和楞次定律。在這部分知識中，能的轉化和守恒定律是將各知識點串起來的主線。本章以電流、磁場為基礎，它揭示了電與磁相互聯系和轉化的重要方面，是進一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎。電磁感應的重點和核心是感應電動勢。運用楞次定律不僅可判斷感應電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
"電磁振蕩和電磁波"一章是在電場和磁場的基礎上結合電磁感應的理論和實踐，進一步提出電磁振蕩形成統一的電磁場，對場的認識又上升了一步。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進到電磁波而對物質的波動性的認識提高了一步。
1.3 通過電磁場在各方面表現的物質屬性，使學生建立"世界是物質的"的觀點。
電現象和磁現象總是緊密聯系而不可分割的。大量實驗證明在電荷的周圍存在電場，每個帶電粒子都被電場包圍著。電場的基本特性就是對位于場中的其它電荷有力的作用。運動電荷的周圍除了電場外還存在著另一種場——磁場。磁體的周圍也存在著磁場。磁場也是一種客觀存在的物質。磁場的基本特性就是對處于其中的電流有磁場力的作用。現在，科學實驗和廣泛的生產實踐完全肯定了場的觀點，并證明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態。
運動的電荷（電流）產生磁場，磁場對其它運動的電荷（電流）有磁場力的作用。所有磁現象都可以歸結為運動電荷（電流）之間是通過磁場而發生作用的。麥克斯韋用場的觀點分析了電磁現象，得出結論：任何變化的磁場能夠在周圍空間產生電場，任何變化的電場能夠在周圍空間產生磁場。按照這個理論，變化的電場和變化的磁場總是相互聯系的，形成一個不可分割的統一場，這就是電磁場。電磁場由近及遠的傳播就形成電磁波。
從場的觀點來闡述路，電荷的定向運動形成電流。產生電流的條件有兩個：一是存在可自由移動的電荷；二是存在電場。導體中電流的方向總是沿著電場的方向，從高電勢處指向低電勢處。導體中的電流是帶電粒子在電場中運動的特例，即導體中形成電流時，它的本身要形成電場又要提供自由電荷。當導體中電勢差不存在時，電流也隨之而終止。
2.以"學科體系的系統性"貫穿始終，使知識學習與智能訓練融合于一體
2.1 場的客觀存在及其物質性是電學教學中一個極為重要的問題。第一章"電場"是學好電磁學的基礎和關鍵，電場強度、電勢、磁場磁感應強度是反映電、磁場是物質的實質性概念，電場線，磁感線是形象地描述場分布的一種手段，要進行比較，找出兩種力線的共性和區別以加強對場的理解。
2.2 電磁場的重要特性是對在其中的電荷、運動的電荷、電流有力的作用。在教學中要使學生認識場和受場作用這兩類問題的聯系與區別，比如，場不是力，電勢不是能等等。場中不同位置場的強弱不同，可用受場力者受場力的大小（方向）跟其特征物理量的比值來描述場的強弱程度。在電場中用電場力做功，說明場具有能量。通常說"電荷的電勢能"是指電荷與電場共同具有的電勢能，離開了電場就談不上電荷的電勢能了。
2.3 認真做好演示實驗和學生實驗，使"潮抽象的概念形象化，通過演示實驗是非常重要的措施。把各種實驗做好，不僅使學生易于接受知識和掌握知識，也是基本技能的培養和訓練。安排學生自己動手做實驗，加強對實驗現象的分析，引導學生從實驗觀察和現象分析中來發展思維能力，從物理學的特點與對中學物理教學提出的要求來看，應著力培養學生的獨立實驗能力和自學能力，使知識的傳授和能力的培養統一在使學生真正掌握科學知識體系上。
關鍵詞：物理；概念；理解；規律
中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）03-100-01
一、教師應要求學生思考理解每一個物理概念的物理意
義，適用條件，適用范圍。
例如：測量部分的有效數字是由測量的準確值和估計值兩
部分組成。首先要知道所使用的刻度尺的最小刻度，被測物體對應于刻度尺上面的最小刻度的整數部分是準確值，對應于不足一個最小刻度的部分是估計值，而與記錄時使用的單位無關。如果用最小刻度為毫米的刻度尺測得的課本長為184.2毫米，準確值是184毫米，估計值為0.2毫米。有效數字也可以表示為18. 42厘米，或者1.842分米，或者0.1842米都可以。如果測量某一作業本的長度剛好是180毫米，而記錄結果應寫為180.0毫米，準確值是180毫米，估計值是0毫米，表示精確到毫米的十分位，而不應記錄為180毫米。
如果由有效數字確定所使用的刻度尺的最小刻度單位，那
么，有效數字的最后一位估計值的大小就是最小刻度的單位。例如：一段電線長為1. 2461米，整數部分1. 246米是準確數值，0.0001米是估計值，所使用的最小刻度為毫米。
自然界萬事萬物都在不斷地變化，為了比較事物發展變化
的快慢，人們引用速度來表示，如國民經濟增長速度，工程施工進展速度等。在物理學中，用速度V表示機械運動的快慢程度。比較物體的運動情況，一種是固定一段路程S，比較所用的時間，用路程除以時間即單位時間內通過的路程多的速度大，將S/t的比值定義為速度。V= S/t是常用的方法，另一種方法是采用V=t/s的比值定義為速度，V=t/S的比值小的速度大，比值大的速度小，人們不習慣使用。
物質的密度是物理學中的重要概念。相同體積的不同物質
的質量不同，同種物質組成的物體，質量大的體積大，質量小的體積小。為了說明不同物質這種性質上的差異，引入密度的概念。因此，密度是描述物質特性的物理量。比較單位體積的物質質量更能準確描述物質的特性。p= m/v中的p是個常量，是定值，不與物體質量m成正比，不與物體體積成反比。正因為不同物質的密度p一般不同，要知道某種物體是由何種單質物質組成，只要用實驗的方法測量出其質量和體積，利用p= m/v計算出它的密度與各種物質的密度表進行比較，就可以知道物體由何種物質組成。
在物理學中，像壓強，功率，比熱，電功率這些概念都是
類似速度，密度的方法定義的。因此，在研究事物的變化過程中找出不變的量，找出其它量之間的關系，把它作為一個概念提出來，用它來描述事物的一種特性，從而找出研究事物變化的規律，是物理學中研究問題的基本方法。所以教師在講課時要講清道理教會方法，學生在學習時要領會概念逐漸學會并使用這種方法，把書本上的知識和老師的知識吸收過來，變成自己的知識。
二、教師要引導學生深刻理解物理規律，不能只會背誦定
義，生搬硬套。
物理是一門以觀察實驗為基礎的科學，人們的許多物理知
識都是通過觀察和實驗認真加以總結得來的。講解牛頓第一定律時要復習力的作用效果，這就很自然地把物體運動狀態的變化與物體受到的力聯系起來。教師要做好課本上的演示實驗，使學生看到在運動方向上物體受到的摩擦阻力越小，運動的路程就越遠。必須指出的是：牛頓第一定律不可能通過數學計算產生，也不可能用實驗直接證明其是否正確，因為不受力的物體是不存在的。
歐姆定律描述了同一個用電器或一段導體中通過的電流I
跟導體兩端的電壓的關系。I= U/R的使用條件有兩個：一是電阻R一定，電流I與電壓U成正比；另一個是電壓U一定，電流I與電阻R成反比。利用R= U/I可以測量未知電阻的大小，但決不能認為R與電壓U成正比，與電流I成反比。因為電阻是導體的一種性質，只與導體的材料，長度，橫截面積以及工作環境中的溫度有關，與導體兩端的電壓和導體中的電流無關。
三、解答物理問題要以物理概念，物理規律為依據，不能
以現象代替物理概念。
比如學習增大有益摩擦或減小有害摩擦時，要求解釋手握
油瓶為什么要握緊？正確答案是：油瓶受到重力作用，要保持油瓶處于靜止狀態，油瓶還要受到向上的摩擦力f，f與重力G大小相等，是一對平衡力。要增大摩擦力，必須增大壓力，所以要握緊油瓶。而有的學生卻解釋為握的不緊，油瓶就會下滑落地。這同樣是不會應用物理概念回答物理問題。所以學習物理知識要多動頭腦、勤于思考，對物理知識不應滿足于只會背誦定義和書寫公式，而要應用其概念去分析問題解決問題。
四、在解物理題時要準確體現物理概念，做到有理有據，
規范，準確，完整，無誤。
