發(fā)布時(shí)間：2023-08-16 17:13:32
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律步驟樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
（1）牛頓第一定律。采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法，回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài)，不能簡單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)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(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，不能把它當(dāng)做第二定律的特例；慣性不是狀態(tài)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(shí)，應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以……”教師還應(yīng)該明確，牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們在一段較短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí)，常常可以把地球看成近似程度相當(dāng)好的慣性系。
（2）牛頓第二定律。在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá)：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請注意：公式F＝Kma中，比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)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(fā)現(xiàn)了它的局限性。
（4）機(jī)械能守恒定律。這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理，在外力和非保守內(nèi)力都不做功或所做的總功為零的條件下推導(dǎo)出來。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量，用它來解決問題時(shí)，就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)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(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功）。這個(gè)定律不適用的問題，可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
（5）動(dòng)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(rèn)為動(dòng)量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來，主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相，就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來說，多數(shù)難以做到。即使做得到，要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動(dòng)定律導(dǎo)出，再安排一節(jié)“動(dòng)量和牛頓運(yùn)動(dòng)定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律，也不違反科學(xué)規(guī)律。
（6）歐姆定律。中學(xué)物理課本中歐姆定律是通過實(shí)驗(yàn)得出的。公式為I＝U/R或U＝IR。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①“電流強(qiáng)度跟電壓成正比”是對(duì)同一導(dǎo)體而言；“電流強(qiáng)度跟電阻成反比”是對(duì)不同導(dǎo)體說的。②I、U、R是同一電路的3個(gè)參量。③閉合電路的歐姆定律的教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵是電動(dòng)勢的概念，并用實(shí)驗(yàn)得到電源電動(dòng)勢等于內(nèi)、外電壓之和。然后用歐姆定律導(dǎo)出I＝ε/(R+r)(也可以用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律推導(dǎo))。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(yīng)明確，普通物理學(xué)中的歐姆定律公式多數(shù)是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，導(dǎo)體就不服從歐姆定律。但不論導(dǎo)體服從歐姆定律與否，R＝U/I這個(gè)關(guān)系式都可以作為導(dǎo)體電阻的一般定義。中學(xué)物理課本不把 R＝U/R列入歐姆定律公式，是為了避免學(xué)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。
例1：某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ～ 50kΩ之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材：
待測電壓表V（量程3V）
電流表A1（量程200μA）
電流表A2（量程5mA）
電流表A3（量程0.6A）
滑動(dòng)變阻器R（最大電阻1kΩ）
電源ε（電動(dòng)勢4V）
電鍵K
①所提供的電流表中，應(yīng)選用____（填寫字母代號(hào)）。
②為了盡量減少誤差，要求測多組數(shù)據(jù)。試畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖。
『析與解因?yàn)轭}目要求盡量減少誤差，測多組數(shù)據(jù)，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓器接法。下面選擇測量電路：要測量電壓表的內(nèi)阻就應(yīng)測量電壓表的電壓UV和電流IV，電壓UV電壓表可自我測量。電流IV則利用與電壓表串聯(lián)的電流表測量。
2.替代法
例2：為了測定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖2所示的電路。其中：A1是待測電流表，量程為300μA，內(nèi)阻約為100Ω；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是200μA；R1是電阻箱，阻值范圍0～999.9Ω；R2是滑動(dòng)變阻器；R3是保護(hù)電阻；E是電池組，電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻不計(jì)；S1是單刀單擲開關(guān)；S2是單刀雙擲開關(guān)。
①根據(jù)電路圖，請?jiān)趫D中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路。（圖略）
②連接好電路，將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)a處，接通開關(guān)S1，調(diào)整滑動(dòng)變阻器R2使電流表A2的讀數(shù)是150μA；然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)b處，保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使A2的讀數(shù)仍為150μA。若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖3所示，電阻箱R1的阻值是_____Ω，則待測電流表A1的內(nèi)阻Rg=______Ω。
『析與解①略。
②將開關(guān)S2分別扳到接點(diǎn)a處和接點(diǎn)b處形成的兩個(gè)閉合電路只有電流表A1與電阻箱R1發(fā)生了相互變換。兩電路的總電流相同，說明兩電路的總電阻相同，電流表A1的電阻RA與電阻箱的電阻相同，由電阻箱讀得RA=86.3Ω。
3.半偏法
例3：圖4中E為電源，其電動(dòng)勢為E，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為電阻箱，A為電流表。用此電路經(jīng)以下步驟可近似測得A的內(nèi)阻RA：第一，閉合K1，斷開K2，調(diào)節(jié)R1，使電流表讀數(shù)等于其量程I0；第二，保持R1不變，閉合K2，調(diào)節(jié)R2，使電流表讀數(shù)等于―，然后讀出R2的值，取RA≈R2。真實(shí)值與測量值之差除以真實(shí)值叫作測量結(jié)果的相對(duì)誤差，即（RA-R2）/RA。試導(dǎo)出它與電源電動(dòng)勢E、電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。
『析與解由步驟1連成電路，應(yīng)用閉合電路歐姆定律得：
I0=E/（R1+RA） ①
由步驟2連成電路，應(yīng)用閉合電路歐姆定律和電路的串、并聯(lián)關(guān)系得：
―=―×― ②
由以上兩式解得：
（RA-R2）/RA=I0RA/E ③
將①代入③得
（RA-R2）/RA=RA/（RA+R1） ④
由④得，利用半偏法測量電阻，要減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使R1>RA。
4.閉合電路歐姆定律法
例4：圖5中R為已知電阻，Rx為待測電阻，K1為單刀單擲開關(guān)，K2為單刀雙擲開關(guān)，V為電壓表，E為電源（內(nèi)阻不可忽略）。現(xiàn)用圖中電路測量電源電動(dòng)勢ε及電阻Rx。
①寫出操作步驟。
②由R及測得的量，可測得E=_____，Rx=______。
『析與解①因?yàn)殡妷罕淼膬?nèi)阻極大，所以可用電壓表直接測量電源的電動(dòng)勢ε。因?yàn)闇y量儀器只有一個(gè)電壓表，電源的內(nèi)電阻不可忽略且其值未知，所以要測量Rx應(yīng)有兩個(gè)不同的閉合電路。其操作步驟為：1斷開K1，將K2接到a處，記下此時(shí)電壓表的讀數(shù)U1；2將K2仍接到a處，閉合K1，記下電壓表的讀數(shù)U2；3 K1仍閉合，K2接到b處，記下電壓表的讀數(shù)U3。
②由步驟1可得：ε=U1。
設(shè)電源的內(nèi)阻為r，由步驟2依閉合電路歐姆定律得：U2=U1（R+Rx）/（R+Rx+r）。
由步驟3依閉合電路歐姆定律得：
U3=U1Rx/（R+Rx+r）。
由以上兩式解得：Rx=U3R/（U2-U3）。
1學(xué)習(xí)物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識(shí)的核心內(nèi)容.著名科學(xué)家錢學(xué)森曾說過：“學(xué)習(xí)理科的關(guān)鍵是概念清，多練習(xí).”學(xué)生的物理概念是否清楚對(duì)學(xué)好物理至關(guān)重要.學(xué)習(xí)物理概念需要重視物理概念的形成過程.學(xué)習(xí)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(yīng)用等.例如：密度是一個(gè)十分重要的物理概念，學(xué)習(xí)它要重視以下過程：在物理學(xué)中為了比較相同體積的不同物質(zhì)的質(zhì)量一般不同的特性引入了密度，單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)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(zhì)量，測體積，再利用密度公式計(jì)算出密度，應(yīng)用有求密度，求質(zhì)量，求體積等等.速度、壓強(qiáng)、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(xué)習(xí)物理規(guī)律需要重視規(guī)律的形成過程
物理規(guī)律是物理知識(shí)中的最核心內(nèi)容，多數(shù)是從物理事實(shí)的分析中直接概括出來的，學(xué)習(xí)物理規(guī)律更需要重視物理規(guī)律的形成過程.要知道物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、基本內(nèi)容、數(shù)學(xué)表達(dá)式、適用范圍、應(yīng)用等等.例如：歐姆定律是電學(xué)中最重要的規(guī)律之一，學(xué)習(xí)它，我們要知道歐姆定律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，首先要用到控制變量法，電阻一定，研究電流與電壓的關(guān)系，電壓一定，研究電流與電阻的關(guān)系.電阻一定，可找一定值電阻（R=5 Ω），研究電流與電壓的關(guān)系，實(shí)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(dòng)變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實(shí)驗(yàn)得出電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比.電壓一定，可找一穩(wěn)壓電源，也可通過滑動(dòng)變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，研究電流與電阻的關(guān)系，實(shí)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(dòng)滑動(dòng)變阻器，保持電阻兩端的電壓（U=3 V）不變，從而測出相應(yīng)的電流值.分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，電壓一定時(shí)，電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內(nèi)容是：通過導(dǎo)體的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R，歐姆定律是在金屬導(dǎo)體做實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出來的，一定適用于金屬導(dǎo)體，對(duì)于其它的導(dǎo)體是否適用，要用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，通過實(shí)驗(yàn)證明，歐姆定律還適用于電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電，可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導(dǎo)體，電解液導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電.應(yīng)用有三方面：（1）求電流，（2）求電壓，（3）求電阻.解題時(shí)要注意I、U、R三個(gè)物理量的對(duì)應(yīng)性、同時(shí)性、統(tǒng)一性，即對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體、同一段電路，同一時(shí)刻、同一狀態(tài)，單位要統(tǒng)一于國際單位.
3學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程
學(xué)習(xí)物理要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，觀察自然界中的物理現(xiàn)象，進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)是理解物理概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ).學(xué)生實(shí)驗(yàn)需要重視實(shí)驗(yàn)過程，如要了解每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、需要測量的物理量、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、必要的誤差分析等等都應(yīng)該清楚.
4科學(xué)探究需要重視探究過程
科學(xué)探究就是讓學(xué)生模擬科學(xué)家的工作過程，按照一定的科學(xué)思維程序探索學(xué)習(xí)的過程，從中學(xué)習(xí)科學(xué)方法、發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力、增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解，體驗(yàn)探究過程的心理感受.科學(xué)探究需要重視探究過程.科學(xué)探究的過程是一個(gè)創(chuàng)造的過程，而創(chuàng)造力的核心是創(chuàng)造性思維.因此，探究實(shí)質(zhì)是一個(gè)思維的過程，這個(gè)思維的過程是模擬科學(xué)工作者進(jìn)行科研的思維程序來進(jìn)行的，這種思維程序就是學(xué)生科學(xué)探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作.
5做物理習(xí)題需要重視解題過程
學(xué)習(xí)物理要求概念清，多練習(xí).可見做物理習(xí)題很重要，做題可以幫助我們鞏固所學(xué)的知識(shí)，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，錘煉思維的靈活性，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，分析概括能力，運(yùn)用物理知識(shí)解決簡單的實(shí)際問題的能力，以及創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力.物理題型很多，如填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)題、探究題、簡答題、計(jì)算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習(xí)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(xí)題，都要正確理解題意，正確審題；明確相應(yīng)的物理過程，物理情景，建立物理模型；運(yùn)用相應(yīng)的物理概念、物理規(guī)律，直接得出結(jié)果或結(jié)論.稍微有點(diǎn)靈活性，有點(diǎn)難度的題目，要分清層次，理清思路，找出聯(lián)系，或進(jìn)行物理公式變換或公式推導(dǎo)，或運(yùn)用數(shù)學(xué)思想（如列方程、列方程組）求解.最后就是檢查.
6學(xué)習(xí)物理需要重視有的物理量是過程量
物理學(xué)所研究的許多問題，都直接涉及到某一物理現(xiàn)象發(fā)生的整個(gè)過程，或者是過程中的某些狀態(tài).因此，相應(yīng)地就引人了許多關(guān)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(tài)的狀態(tài)量.
過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)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(duì)應(yīng).一般說來，物質(zhì)系統(tǒng)從某一個(gè)狀態(tài)變化為另一個(gè)狀態(tài)，如果經(jīng)歷不同的物理過程，雖然初始狀態(tài)與終了狀態(tài)量可能保持相同，但過程量不一定相同.
一、千變?nèi)f變，原理不變
縱觀近幾年高考中的電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目，立意新穎、靈活多變。為了應(yīng)對(duì)這種實(shí)驗(yàn)，總結(jié)了不少方法，如“伏伏法”、“安安法”，名目繁多，不一而足。其實(shí)不論題目多么新穎，不論怎么變化，須知萬變不離其宗，這個(gè)“宗”就是實(shí)驗(yàn)原理。原理是實(shí)驗(yàn)的總綱、靈魂，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)也概莫能外。高考理科綜合能力測試《考試大綱》對(duì)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)題目的考查有具體明確的要求：“能靈活地運(yùn)用已學(xué)過的物理理論、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器去處理問題”。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)考題都是根據(jù)現(xiàn)行教學(xué)大綱和考試大綱，立足于課本，在已學(xué)實(shí)驗(yàn)（包括學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)及課后小實(shí)驗(yàn)）的基礎(chǔ)上演變而來的，是建立在對(duì)所學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的深入理解的基礎(chǔ)上的。具體到電阻的測量，其實(shí)驗(yàn)原理最主要的應(yīng)是兩個(gè)，一是部分電路歐姆定律（即所謂伏安法），二是閉合電路歐姆定律，茲分述于后：
⑴伏安法。設(shè)待測電阻阻值為Rx．若測得Rx兩端的電壓為U，通過Rx的電流為I，則由其定義可得Rx＝U/I。此處應(yīng)注意“測”的含義，例如，電壓U既可用電壓表直接測得，也可由其他方式算出即間接測得。電流亦然。
⑵閉合電路歐姆定律。將待測電阻Rx做為某一電源的外電路或外電路的一部分，利用閉合電路歐姆定律測量，這當(dāng)然也是間接測得的。
二、方案選擇，應(yīng)看條件
電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)之所以難，對(duì)很多學(xué)生來說，不是不知道有哪些實(shí)驗(yàn)原理，而是不清楚對(duì)一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該用哪個(gè)原理。實(shí)際上，在一道具體的實(shí)驗(yàn)題目中實(shí)驗(yàn)原理的選擇受實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)精度的要求等多種因素的制約。如考慮用伏安法測電阻時(shí)，一般而言應(yīng)有電壓表、電流表。若只有兩個(gè)電流表，沒有電壓表，并不意味著無法用伏安法。只要滿足一定條件，實(shí)驗(yàn)仍然能夠完成。前面說過，只要能算出待測電阻兩端的電壓即可。在什么情況下可以“算出”？這就需要注意電壓表、電流表的一些指標(biāo)。一般來說，電壓（流）表應(yīng)看三個(gè)指標(biāo)即滿偏電壓、滿偏電流和內(nèi)阻，由于電表此時(shí)滿足部分電路歐姆定律，故三個(gè)指標(biāo)中只有兩個(gè)是獨(dú)立的，利用任意兩個(gè)指標(biāo)可由歐姆定律求出第三個(gè)指標(biāo)。這也說明電表可扮演三種角色，例如一個(gè)電壓表，既是一個(gè)電壓表（測內(nèi)阻RV兩端的電壓），又是一個(gè)定值電阻（阻值為內(nèi)阻RV），同時(shí)還能反串電流表（“測”通過RV的電流）．能否“測出”通過RV的電流，就取決于其內(nèi)阻是否已知。故若題目明確說明其電表的內(nèi)阻是多少，則可考慮讓此電表反串另一種電表的角色（當(dāng)然，可能還須考慮其偏轉(zhuǎn)角度是否滿足精確的要求或是否會(huì)超出其量程）。但若題目只是說此電表的內(nèi)阻約為多少，則不能反串。題目給出這個(gè)條件通常是用來考慮用外接法還是內(nèi)接法的，此時(shí)應(yīng)另尋他法。若考慮用閉合電路歐姆定律測電阻時(shí)，則應(yīng)注意電源的兩個(gè)指標(biāo)即電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r。如果電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r未知，則應(yīng)做待測量加以考慮。
三、體會(huì)例題，學(xué)會(huì)應(yīng)變
例1：2004年高考理綜（全國卷二）22題：用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900～1000Ω）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1=750Ω；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r2=2500Ω；滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。
(1)測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注。
(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。
(3)若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx=__________。
分析：首先考慮實(shí)驗(yàn)原理。若利用伏安法測電阻，則需測出Rx兩端的電壓和通過的電流。雖然器材中沒有電流表，但給出的兩只電壓表，既知道它們的量程，又知道它們的內(nèi)阻，因此，當(dāng)接在電路中時(shí)，既可直接讀出它們的電壓值，又可算出通過它們的電流。由此可知，當(dāng)用伏安法測電阻Rx的值時(shí)可有圖1或圖2所示的兩種電路。當(dāng)用圖1所示電路時(shí)，Rx先與電壓表串聯(lián)，讀出電表電壓從而算出通過電表的電流也就是通過Rx的電流，然后再與另一只電表V并聯(lián)直接讀出電壓，此電壓減去的電壓即是Rx兩端的電壓，這樣就可用歐姆定律算出Rx的值；當(dāng)用圖2所示電路時(shí)，Rx先與電壓表V并聯(lián)，可直接讀出Rx兩端的電壓，再與另一只表串聯(lián)，由兩只電表電流之差算出Rx中的電流，同樣可用歐姆定律算出Rx的值。
接下來需要考慮的是，對(duì)于上述每種電路，由于有兩只不同規(guī)格的電壓表，則若在上述電路中將電壓表互換位置，就會(huì)有四種可能。但要注意題目有“電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3”的要求，因此，每只電壓表接在何處應(yīng)結(jié)合它們的量程和內(nèi)阻做進(jìn)一步的分析。采用圖1電路時(shí)，
若為電壓表V1，V為電壓表V2，則當(dāng)V1兩端的電壓達(dá)到滿偏時(shí)，可估算出并聯(lián)電路兩端的電壓即V2兩端的電壓可達(dá)3V左右，兩只電壓表的讀數(shù)均可超過其量程的1/3，滿足題目要求；采用圖2電路時(shí)，可從兩只電表通過的電流考慮，V測支路電流而測干路電流，量程應(yīng)大些，故V用電壓表V1而用電壓表V2。
再次應(yīng)考慮的是滑線變阻器的使用。由于電源電動(dòng)勢較大，變阻器的最大阻值比電壓表的內(nèi)阻小得多，故若把滑線變阻器串接在電路中即做限流使用，將會(huì)使電壓表超過量程且操作不方便，因此應(yīng)接成分壓電路。
需要說明的是，上述電路不必考慮內(nèi)、外接的問題。因?yàn)镽x是算出來的，沒有因電壓表分流或電流表分壓帶來的系統(tǒng)誤差。以上從原理出發(fā)討論了電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的主要方法。電阻測量設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)還有一些特殊方法如替代法等等，由于篇幅原因，在此不再贅述。
四、小試牛刀，專題訓(xùn)練
⑴用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（約100Ω）：電源E，電動(dòng)勢約為6.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表A1，量程為0~50mA，內(nèi)電阻r1=20Ω；電流表A2，量程為0~300mA，內(nèi)阻r2=4Ω；定值電阻R0，阻值R0=20Ω，滑動(dòng)變阻器R，最大阻值為10Ω；單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
①測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3，試畫出較準(zhǔn)確地測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。
②若某次測量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2．則由已知量和測量量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=。（用相應(yīng)英文字母表示）
⑵如果測量一個(gè)待測電阻R的阻值時(shí)，器材中沒有給電壓表，給出的器材是：電池（電動(dòng)勢的具體值未知，但內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、電流表（內(nèi)阻可忽略不計(jì)）、滑動(dòng)變阻器、定值電阻R0（R0的值與用多用電表粗測出的待測電阻R的阻值相等），調(diào)節(jié)范圍在0.1Ω―9999.9Ω的電阻箱R′（電阻箱的最大值大于待測電阻R的阻值）、單刀單擲開關(guān)、單刀雙擲開關(guān)、若干導(dǎo)線。測量前將待測電阻R和電流表串聯(lián)后直接和電池相連，電流表的示數(shù)接近滿量程。
要求：①選用所給的器材，設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的測量待測電阻R的阻值的電路，畫出電路圖；②簡要說明實(shí)驗(yàn)步驟，寫出最后的測量結(jié)果（如果需要計(jì)算，則必須寫出計(jì)算公式）。
參考解答：
⑴解法Ⅰ：通過Rx的最大電流大于電流表A1的滿偏電流且為電流表A2的滿偏電流的1/5．測量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的1/3，故可用電流表A1測Rx的電流；將A2與R0串聯(lián)后改裝為電壓表，此電壓表測出的是Rx與A1的端電壓，故。
解法Ⅱ：若將電流表A1與Rx串聯(lián)后再與電流表A2并聯(lián)即用A2測其端電壓，則由于當(dāng)A2中的電流較大時(shí)A1中的電流將不會(huì)達(dá)到其量程的1/3，故可用定值電阻R0來測電壓。
②（a）（替代法）撥動(dòng)S使R接通，記錄電流表的示數(shù)；撥動(dòng)S使R′接通，記錄電流表的示數(shù)與R接通時(shí)的示數(shù)相同，記錄此時(shí)R′的值R0′，則R＝R0′。
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理的概念、定律、定理、結(jié)論都是實(shí)驗(yàn)結(jié)果的體現(xiàn)，也需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中實(shí)施探究教學(xué)的良好載體。讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中去解決問題，從而獲得科學(xué)規(guī)律尤為重要，它有著文字教學(xué)不可替代的作用，但在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)中，由于初中學(xué)生年齡小、自制力不強(qiáng)，又沒有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，有時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)只是流于形式，有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中只是依葫蘆畫瓢，有些甚至認(rèn)為實(shí)驗(yàn)只是玩玩而已，根本不能領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的原理和思想。不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)和對(duì)知識(shí)的理解。那么如何才能使實(shí)驗(yàn)在教學(xué)過程中發(fā)揮其獨(dú)有的作用，更有效的幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)呢，我個(gè)人認(rèn)為：“指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，讓其明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、理解?shí)驗(yàn)原理和思想尤為重要。
任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該有它的主要目的。沒有目的，實(shí)驗(yàn)就沒有指向性，實(shí)驗(yàn)就毫無意義，更談不上實(shí)驗(yàn)的有效性。只有明確了實(shí)驗(yàn)主要目的，教學(xué)設(shè)計(jì)和實(shí)施才有據(jù)可依，才可能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的最大效益。
實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)又是保證學(xué)生進(jìn)行正確操作并獲得正確結(jié)果的前提，通過實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法、步驟以及儀器的使用有了正確的認(rèn)識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中心中有數(shù)，目的明確，從而提高實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量和效率。
例如在進(jìn)行歐姆定律復(fù)習(xí)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生只知道歐姆定律的表達(dá)式，并會(huì)根據(jù)歐姆定律公式進(jìn)行一些簡單的計(jì)算。但是對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和表達(dá)式的含義卻是含含糊糊。不知道是電阻一定時(shí)，“電流與電壓成正比”還是“電壓與電流成正比”。究其原因，就是，開始教學(xué)過程中，學(xué)生預(yù)習(xí)不到位，部分學(xué)生不明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，沒有領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的原理和思想，做實(shí)驗(yàn)只是依葫蘆畫瓢。為了使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)?zāi)塬@取更多的知識(shí)，此后，在上這節(jié)課前。我都會(huì)讓學(xué)生做充分預(yù)習(xí)，并留有預(yù)習(xí)作業(yè)，讓學(xué)生注意分析這節(jié)課的課題“探究‘電流跟電壓和電阻的關(guān)系’”，題目中有幾個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)分別是什么？明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。在學(xué)生明確兩個(gè)任務(wù)分別是探究“電流與電壓的關(guān)系”和“電流與電阻的關(guān)系”之后，繼續(xù)提問，既然電流與電壓、電阻都有關(guān)系，那么我么在研究電流與電壓關(guān)系時(shí)候應(yīng)該怎么做，是研究電流變化時(shí)如何影響電壓還是電壓變化時(shí)候如何影響電流……。通過這樣的指導(dǎo)，學(xué)生明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退悸罚銎饘?shí)驗(yàn)不再盲目，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出、記憶和理解更加容易。
所以教師在讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，必須讓學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)的目的認(rèn)真分析研究，找出實(shí)驗(yàn)的主要目的所在，并且對(duì)實(shí)驗(yàn)原理做到真正的理解。只有這樣，學(xué)生知道了要做什么，怎么做，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)才能做到真正的避免依葫蘆畫瓢；也只有這樣，學(xué)生才能在實(shí)驗(yàn)中有效的進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，通過自我分析、合作交流、教師引導(dǎo)等手段獲得新的知識(shí)；也只有這樣才能讓實(shí)驗(yàn)在自主學(xué)習(xí)過程中發(fā)揮其獨(dú)有的作用。
測定金屬的電阻率（同時(shí)練習(xí)使用螺旋測微器）、描繪小電珠的伏安特性曲線、把電流表改裝為電壓表、測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)均涉及電阻（金屬電阻、表頭內(nèi)阻及電源內(nèi)阻等）的測量，測量方法有伏安法、半偏法、替代法等多種。因此，電阻的測量已成為電學(xué)實(shí)驗(yàn)高考的一個(gè)熱點(diǎn)。
在復(fù)習(xí)過程中，應(yīng)對(duì)所學(xué)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、操作過程逐個(gè)過堂，比較不同實(shí)驗(yàn)的異同。要把復(fù)習(xí)重點(diǎn)放在電路圖的設(shè)計(jì)與實(shí)物圖的連線上，放在控制電路、實(shí)驗(yàn)電路及儀表器材的選擇上，放在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處與理實(shí)驗(yàn)誤差的分析上。
一、考點(diǎn)解讀
考點(diǎn)一描繪小電珠的伏安特性曲線
圖1要點(diǎn)提示描繪小電珠伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）按如圖1所示連接好實(shí)驗(yàn)電路，把滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)節(jié)到靠近A端處；
（2）閉合開關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭的位置，讀出幾組相應(yīng)的電壓表、電流表的示數(shù)U、I，記錄在表格中，最后斷開開關(guān)S，拆去電路；
（3）在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流I，橫軸表示電壓U，把各組U、I數(shù)據(jù)作為點(diǎn)的坐標(biāo)描點(diǎn)，然后用平滑曲線連接，便得到小電珠的伏安特性曲線。
考點(diǎn)二測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻
要點(diǎn)提示測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的常用方法是伏安法，即用電壓表、電流表和一個(gè)可變電阻來測定。閉合電路歐姆定律可寫成E＝U＋I(xiàn)r，因此，如果改變外電阻R，就能測得 U、I的多組數(shù)據(jù)，代入公式可求得E、r的數(shù)值。
二、典題剖析某同學(xué)通過查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開關(guān)、一個(gè)電阻箱（最大阻值為9.999Ω，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用）、一只電流表（量程Ig=0.6A，內(nèi)阻rg=0.1Ω）和若干導(dǎo)線。
圖2圖3
圖4（2）接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R，讀取與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄。當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Ω時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖3所示。處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)1/I，再制作R（1/I）坐標(biāo)圖，如圖4所示，圖中已標(biāo)注出了R-（1/I）的幾個(gè)與測量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請你將與圖3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖4上。
（3）在圖4上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線。
（4）根據(jù)圖4描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢E=V，內(nèi)電阻r=Ω。
圖5圖6
解析：（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律，測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，需要得到電源的路端電壓和通過電源的電流，在本實(shí)驗(yàn)中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當(dāng)電壓表，測量電源的路端電壓，通過電流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實(shí)物圖的連接如圖5所示。
（2）（3）均如圖6所示。
關(guān)鍵詞：伏安法測電阻；實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力
中圖分類號(hào)：G427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1992-7711（2012）16-092-1
“伏安法測電阻”是電工基礎(chǔ)中的一個(gè)重要的試驗(yàn)，它既結(jié)合了兩種電表（電流表和電壓表）的正確使用，又是后面“測定燈泡額定功率”試驗(yàn)的基礎(chǔ)。在這個(gè)試驗(yàn)中，既考查了歐姆定律的掌握和運(yùn)用，又考查了學(xué)生的基本電學(xué)試驗(yàn)技能。
對(duì)于學(xué)生而言，基本方法都能夠掌握，但是如果出現(xiàn)變化，卻常感到困難，不知從何入手。在此，本人就這種開放性試驗(yàn)的試驗(yàn)過程加以歸納探討，幫助學(xué)生掌握這類試驗(yàn)的技巧和方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。
一、只有電壓表，增加一個(gè)已知阻值的定值電阻（已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器），如何測定待測電阻的阻值
基本思路：由于沒有電流表，故通過Rx的電流值就無法直接測出，因此設(shè)法求出Rx的電流值是解決此類問題的關(guān)鍵。這要求學(xué)生能夠聯(lián)想到串聯(lián)電路中電流相等的特點(diǎn)，并借助定值電阻（滑動(dòng)變阻器的最大阻值）R0間接測出Rx的電流來找到解決問題的方法。
基本原理：利用串聯(lián)電路電流處處相等的特點(diǎn)，將待測電阻Rx與已知阻值的定值電阻（已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器）R0串聯(lián)在同一電路中，先用電壓表測得R0兩端的電壓U1，根據(jù)歐姆定律得I=U1/R0，再把電壓表換接在Rx的兩端，測得Rx兩端電壓U2，根據(jù)公式Rx=U2/I就能計(jì)算出電阻Rx的阻值。如圖1所示：
試驗(yàn)課題1：有一個(gè)阻值看不清楚的電阻Rx，我們要測出它的阻值但手邊只有一個(gè)電池組，一只電壓表，一只開關(guān)，一個(gè)定值電阻R0和幾根導(dǎo)線，能否用這些器材測出Rx的阻值：設(shè)計(jì)一個(gè)電路，并說出你的測量方法。
實(shí)際電路（如圖2）
測量方法：（1）按圖2連接好電路；（2）閉合S，測出R0兩端電壓U1；（3）把電壓表并接在Rx兩端，閉合S。測出Rx兩端的電壓U2；（4）Rx的表達(dá)式為Rx=R0
二、只有電流表和一個(gè)已知阻值的定值電阻（或已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器），如何測定待測電阻的阻值
基本思路：由于沒有電壓表，故Rx兩端的電壓值無法直接測出，因此設(shè)法求出Rx兩端的電壓值是解題的關(guān)鍵，這要求學(xué)生能夠聯(lián)想到并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn)，并借助定值電阻R0（滑動(dòng)變阻器的最大阻值）間接測出Rx的電壓。
基本原理：利用并聯(lián)電路中電壓相等的特點(diǎn)，將待測電阻Rx與定值電阻R0并聯(lián)在同一電路中，先用電流表測得R0的電流I1，根據(jù)公式U=I1R0得出Rx兩端的電壓，再用電流表測得Rx的電流I2.根據(jù)公式Rx=U/I2可計(jì)算出Rx的阻值（如圖3）。
試驗(yàn)課題2：給你如下器材，一個(gè)電流表，一個(gè)標(biāo)有“20Ω、1A”的滑動(dòng)變阻器R0和待測電阻Rx，一個(gè)電池組，一個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干，如何測定Rx的阻值，請你設(shè)計(jì)出電路圖并寫出試驗(yàn)步驟。
設(shè)計(jì)電路（如圖4）。
實(shí)驗(yàn)步驟：（1）按圖4連接好電路（滑片P放在阻值最大位置）；（2）閉合S，測出通過R0的電流I1；（3）斷開S，把電流表串接在Rx分路上，閉合S測出Rx的電流I2；（4）Rx的表達(dá)式Rx=（I1R0）/I2。
三、只有電流表或電壓表，一個(gè)定值電阻（阻值已知）或已知最大阻值的滑動(dòng)變阻器，而且要求元件一次連接好不能改變位置，如何來測定未知電阻的阻值
基本思路：思路應(yīng)遵循（一）（二）當(dāng)中所談到的，但是此類題要求元件不能改變位置，就要求學(xué)生能夠聯(lián)想到一些特殊元件的特殊性質(zhì)（如：開關(guān)的閉合與斷開；滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)極限值，最小值和最大值等），再結(jié)合串并聯(lián)中電流、電壓的特點(diǎn)和歐姆定律得出結(jié)果。一般情況下，此類題目的方法比較多樣。我們從具體例題中來探討一下具體方法。
試驗(yàn)課題3：設(shè)計(jì)一個(gè)測未知電阻Rx的阻值的電路，給你如下器材：一個(gè)電流表，一個(gè)已知阻值的定值電阻R0和待測電阻Rx，一個(gè)電壓未知的電池組，兩個(gè)開關(guān)，導(dǎo)線若干，請你畫出試驗(yàn)電路圖，并寫出試驗(yàn)步驟及Rx的表達(dá)式（要求：元件不能改變連接位置）。
【實(shí)驗(yàn)方法】
基本原理：由于沒有電壓表，不能直接測出Rx的電壓，因此在不更換電流表位置的前提下得出Rx的電壓是解題的關(guān)鍵，因此就要利用并聯(lián)電路中各路互不影響和電壓相等的特點(diǎn)，把定值電阻R0和Rx并聯(lián)接入電路，電流表和其中一個(gè)開關(guān)接在干路上，另一個(gè)開關(guān)接在Rx的分路上，先閉合干路開關(guān)S，測得R0的電流I1，根據(jù)公式得U=I1/R0，再閉合干路開關(guān)S和支路開關(guān)S1，測得干路電流I2，根據(jù)并聯(lián)電路電流特點(diǎn)得出Rx的電流為I2-I1，再根據(jù)歐姆定律得出Rx的阻值。
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對(duì)焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會(huì)的一些科學(xué)研究的方法，避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對(duì)純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識(shí).
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出，就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手，可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對(duì)焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對(duì)電流平方成正比不易理解，可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后，反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問：
(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？
(2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺？為什么？
學(xué)生回答：發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn)：
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會(huì)上升，電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、三種情況：
第一次實(shí)驗(yàn)：兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時(shí)間相同，甲瓶相對(duì)乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實(shí)驗(yàn)：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，加大電流，重做實(shí)驗(yàn)，讓通電的時(shí)間與前次相同，兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實(shí)驗(yàn)：如果加長通電的時(shí)間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
（2）焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示：Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）.
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時(shí)，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt，
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
探究活動(dòng)
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動(dòng)方式】
1．提出問題
2．實(shí)驗(yàn)觀察
3．討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1．實(shí)驗(yàn)器材：干電池四節(jié)，玻璃棒，若干電阻絲，蠟燭，火柴棒．
2．制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數(shù)比例為1∶8，兩線圈相距5cm左右，然后在這兩個(gè)線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包住．點(diǎn)著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線圈上，如圖1所示．
圖1
3．實(shí)驗(yàn)步驟
（1）用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電，可看到匝數(shù)多的線圈（電阻大）上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈（電阻?。┥系幕鸩駰U先掉．這就表明：在電流強(qiáng)度和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量就越多．