引論：我們?yōu)槟砹?3篇?dú)W姆定律成立條件范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
學(xué)生在電功知識的學(xué)習(xí)過程中，已經(jīng)知道電流做功的過程實(shí)質(zhì)上就是電能不斷轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程，同時(shí)知道了電流做功的多少即電功的大小，跟下面這三個(gè)因素的大小有關(guān)：電壓U、電流I、時(shí)間t，計(jì)算公式為W=UIt，并且，對運(yùn)用這個(gè)公式計(jì)算出的結(jié)果，學(xué)生們也能理解成電能轉(zhuǎn)化為其它形式能之和的一個(gè)總量。
2.焦耳定律
電流通過導(dǎo)體會產(chǎn)生熱量，這個(gè)熱量的多少，跟電流I、電阻R、時(shí)間t有關(guān)，計(jì)算公式為Q=I2Rt，這就是焦耳定律。由這個(gè)定律計(jì)算出的數(shù)值，物理老師要引導(dǎo)學(xué)生把它理解為僅是電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的一部分，為下面進(jìn)行歐姆定律成立條件的理論模型構(gòu)建做好鋪墊。
3.引線搭橋之一
老師：當(dāng)電流通過電扇時(shí)，電流在做功過程中會將電能轉(zhuǎn)化為哪些形式的能呢？
學(xué)生：機(jī)械能和內(nèi)能。
老師：此時(shí)電功W與內(nèi)能Q誰大誰小呢？
學(xué)生：電能W大于內(nèi)能Q，即W>Q。
老師：將上式W>Q中的W和Q，分別用公式W=UIt，Q=I2Rt進(jìn)行替換，不就成了UIt>I2Rt嗎？請同學(xué)們注意觀察這個(gè)不等式它是不是一個(gè)最簡式？
學(xué)生：不是。
老師：請同學(xué)們化簡，并研究一下化簡后所得的新的不等式會給我們怎樣的啟示？
學(xué)生：不等式兩邊同時(shí)約去It這個(gè)正數(shù)值，不等號的方向仍不會改變，即U>IR，這與我們前面學(xué)習(xí)過的歐姆定律I=不相符合。這就表明前面我們所學(xué)的歐姆定律，其成立是有條件限制的，這個(gè)限制條件為什么教科書的前前后后都沒有說明呢？難道說我們找到了一個(gè)教科書上應(yīng)該有的卻不曾有的“新發(fā)現(xiàn)”？同學(xué)們興奮不已，教室里的氣氛頓時(shí)活躍了起來。
老師：同學(xué)們，你們的分析是有根有據(jù)的，做出歐姆定律成立是有條件的，判斷也是正確的。因?yàn)槲覀兯罁?jù)的物理公式W=UIt、Q=I2Rt，電扇工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能的物理事實(shí)，以及運(yùn)用不等式進(jìn)行變形的數(shù)學(xué)知識都正確無疑。
老師：接下來我們就自然要追問：什么條件下U=IR呢？這個(gè)條件也就是歐姆定律成立的限制條件，請同學(xué)們再接再厲。
4.引線搭橋之二
老師：當(dāng)電流通過哪種或哪類用電器做功時(shí)，它們兩端的U才會等于流過的電流I與其自身的電阻R的乘積呢？請從電能轉(zhuǎn)化的角度，列舉實(shí)例進(jìn)行分析。
學(xué)生：電流通過電飯煲、電水壺、電熨斗等用電器做功時(shí)，電能會全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即有W=Q。再將此式中的W和Q，分別用公式W=UIt，Q=I2Rt進(jìn)行替換，得UIt=I2Rt，最后化簡得U=IR。
老師：請同學(xué)們在你們的筆記本上寫出這個(gè)理論的推導(dǎo)過程，好嗎？
學(xué)生：對電飯煲、電水壺、電熨斗有W=Q
UIt=I2Rt 則U=IR
電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器，歐姆定I=就一定成立。
二、建模的功效
1.正確理解和區(qū)分電功或電熱計(jì)算公式的多樣性
對于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器來說，U=IR，W=UIt都成立，因此，在計(jì)算電功W=UIt公式的四個(gè)量中，除時(shí)間t這一個(gè)物理量外，其它的三個(gè)物理量電壓U、電流I、電阻R，任一個(gè)量可由公式U=IR用另外兩個(gè)量求出，所以，可推出W=UIt=I2Rt=t三個(gè)計(jì)算公式，同理可得Q=UIt=I2Rt=t。而對于電扇、電動機(jī)等這類用電器，由于U>IR，計(jì)算電功只能用W=UIt，計(jì)算電熱只能用Q=I2Rt了。
2.減輕學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解和記憶知識所造成的心理負(fù)擔(dān)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的理論水平和理解能力
比起借用“純電阻”這個(gè)初中學(xué)生根本模糊不清的物理概念來理解和區(qū)分電功和電熱計(jì)算公式的多樣性來說，學(xué)生少吃了一知半解的虧，并且能在老師的引導(dǎo)下，從自己所理解的電功和電熱的計(jì)算公式中，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)兩者的區(qū)別和聯(lián)系的數(shù)理推導(dǎo)過程，于自然的融合中，增強(qiáng)了學(xué)生的理論水平，深化了學(xué)生理解知識的能力。
篇2
（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)動和力”的歷史。消除學(xué)生對力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識；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)作第二定律的特例；慣性質(zhì)量不是狀態(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)動狀態(tài)和運(yùn)動過程而改變。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)動狀態(tài)，所以……”。教師還應(yīng)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(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)動學(xué)、動量、功和能等知識的聯(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。
篇3
三、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常量的實(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。
四、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，可以利用動能定理或功能原理解決。
五、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(rèn)為動量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動定律推導(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)動定律導(dǎo)出，再安排一節(jié)“動量和牛頓運(yùn)動定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律，也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動量的問題，相互作用的物體的所有動量都在一條直線上，所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時(shí)最容易發(fā)生符號的錯(cuò)誤，應(yīng)該使他們明確，在同一個(gè)式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動量守恒定律反映的是物體相互作用過程的狀態(tài)變化，表式中各項(xiàng)是過程始、末的動量。用它來解決問題可以使問題大大地簡化。若物體不發(fā)生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實(shí)際問題時(shí)，如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動量守恒定律來處理。動量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用，系統(tǒng)中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統(tǒng)不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動量守恒定律都是適用的。
篇4
1 P于閉合電路歐姆定律
1.定律內(nèi)容：在外電路為純電阻的閉合電路中，電流的大小跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電阻之和成反比。
2.定律的得出：仔細(xì)分析人教版和教科版教材，他們給出定律的過程是相同的。在電源外部，電流由電源正極流向負(fù)極，在外電路上有電勢降落，習(xí)慣上稱為路端電壓或外電壓U，在內(nèi)電路上也有電勢降落，稱為內(nèi)電壓U'；在電源內(nèi)部，由負(fù)極到正極電勢升高，升高的數(shù)值等于電源的電動勢。理論和實(shí)踐證明電源內(nèi)部電勢升高的數(shù)值等于電路中電勢降低的數(shù)值，即電源電動勢E等于外電壓U和內(nèi)電壓U'之和，即E=U+ U'=U+Ir。若外電路為純電阻，則U=IR，所以E=IR+Ir，I=
從教學(xué)實(shí)際看，上述給出定律的方法很多同學(xué)并不能理解，只能生硬的接受，這給學(xué)生對定律的理解和運(yùn)用帶來困難。在教學(xué)中筆者嘗試從能量角度推導(dǎo)定律，效果較好，過程如下：從能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)看，閉合電路中同時(shí)進(jìn)行著兩種形式的能量轉(zhuǎn)化：一種是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，另一種是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。
設(shè)一個(gè)正電荷q，從正極出發(fā)，經(jīng)外電路和內(nèi)電路回轉(zhuǎn)一周，其能量的轉(zhuǎn)化情況如下：
在外電路中，設(shè)外電路的路端電壓為U，那么正電荷由正極經(jīng)外電路移送到負(fù)極的過程中，電場力推動電荷所做的功W=qU，于是必有qU的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（如化學(xué)能、機(jī)械能等）。在內(nèi)電路中，設(shè)內(nèi)電壓為U'，那么正電荷由負(fù)極移送到正極的過程中，電場力所做的功W=qU'，于是必有qU'的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。若電源電動勢為E，在電源內(nèi)部依靠非靜電力把電量為q的正電荷從負(fù)極移送到正極的過程中，非靜電力做的功W=qE，于是有qE的其他形式的能（化學(xué)能、機(jī)械能等）轉(zhuǎn)化為電能。
因此，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，在閉合電路中，由于電場力移送電荷做功，使電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（qU+qU'），應(yīng)等于在內(nèi)電路上由于非靜電力移送電荷做功，使其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能（qE），因而qE=qU+qU'，即E=U+U'。若外電路為純電阻R，內(nèi)電路的電阻為r，閉合電路中的電流強(qiáng)度為I，則U=IR，U'=Ir，代入上式即得I=
E/（R+r）。
3.定律的理解：不論外電路是否為純電阻，E=U+ U'=U+Ir總是成立的，只有當(dāng)外電路為純電阻時(shí)，才能成立。閉合電路歐姆定律的適用條件跟部分電路歐姆定律一樣，都是只適用于金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。
2 不同的物理量間的圖像關(guān)系以及對圖像的理解（以外電路為純電阻為例）
圖像1 電路中的總電流與外電阻的關(guān)系即I-R圖像
圖像2 外電壓與外電阻的關(guān)系即U-R圖像
由閉合電路歐姆定律可得：
分析可得：R增大，U增大；R減小，U減小，但不成線性關(guān)系。R0，U0； R∞，UE。故U-R圖像如圖2所示。當(dāng)外電路短路（R=0），外電壓為0；當(dāng)外電路開路R∞，外電壓等于電動勢E，即若題目中告訴某一電源的開路電壓，則間接告訴了電動勢E的值。
圖像3 外電壓與總電流的關(guān)系即U-I圖像
由閉合電路歐姆定律可得：U=E-U'=E-Ir。
分析可得：由于E、r為定值，故U與I成線性關(guān)系，斜率為負(fù)，故圖像應(yīng)如圖3所示。當(dāng)I=0，U=E，即圖像的縱截距表示電動勢；當(dāng) 此時(shí)外電路短路，此電流即為短路電流，即橫截距表示短路電流。斜率k=-r，即斜率的絕對值表示內(nèi)電阻。
由上述分析可知，若給出了U-I圖像，則由圖像就可以知道電源電動勢E和內(nèi)阻r這兩個(gè)重要的參量。若將不同電源的U-I圖像畫在同一個(gè)圖中，如圖4所示，則可以比較不同電源的電動勢和內(nèi)阻的大小。由圖4可知E1=E2、r1
圖像4 電源的輸出功率與外電阻的關(guān)系，即P-R圖像
圖像5 電路中的功率與總電流的關(guān)系，即P-I圖像
與閉合電路相關(guān)的功率有3個(gè)：電源的總功率、電源內(nèi)部的熱功率、電源的輸出功率。
由P=IE可知P與I成正比，圖像應(yīng)為過原點(diǎn)的一條傾斜的直線。
由P=I2r可知圖像應(yīng)為頂點(diǎn)過原點(diǎn)的關(guān)于縱軸對稱的開口向上的拋物線的一半。
由P=P-P=IE-I2r可知圖像應(yīng)為過原點(diǎn)的開口向下的拋物線的一部分。
若將3個(gè)功率與電流的關(guān)系圖像畫在同一圖像中，則分別對應(yīng)著圖6中的圖線1、2、3。
利用圖線1可求電動勢E，利用圖線2可求內(nèi)阻r，需要特別注意的是：此圖像中3條圖線不能隨意畫。“1”“2”交點(diǎn)說明此時(shí)P=P，即P=0，外電路短路，電流最大，此狀態(tài)下圖線“3”與橫軸交點(diǎn)值一定是“1”“2”交點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)值，否則就是錯(cuò)誤的。“2”“3”交點(diǎn)的含義為P=P，此狀態(tài)下R=r，則“2”“3”交點(diǎn)對應(yīng)的橫坐標(biāo)一定為 ，若不是則錯(cuò)誤。還必須注意的是“2”“3”的交點(diǎn)一定是“3”的最高點(diǎn)，因?yàn)镽=r時(shí)，P最大，若不是這樣則此圖畫錯(cuò)了。
案例 在圖7（a）所示電路中，R0是阻值為5 Ω的定值電阻，R1是一滑動變阻器，在其滑片從最右端滑至最左端的過程中，測得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖7（b）所示，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的，討論以下問題：
問題1 滑片從最右端滑至最左端的過程中，電流表示數(shù)如何變化？
分析：滑片從最右端滑至最左端的過程中，由電路結(jié)構(gòu)可知外電阻R變小，由I-R圖像可知電流表示數(shù)變大。
問題2 滑片從最右端滑至最左端的過程中，電壓表示數(shù)如何變化？
分析：滑片淖鈑葉嘶至最左端的過程中，由電路結(jié)構(gòu)可知外電阻R變小，電壓表測量的是外電壓，由U-R圖像可知電壓表示數(shù)變小。
問題3 電源電動勢和內(nèi)阻各為多大？
分析：圖7（b）給出的是外電壓與電流的關(guān)系，由圖可求得斜率絕對值為20，將圖線延長與縱軸相交，可得縱截距為20，由U-I圖像的物理含義可知電源電動勢E=20 V，內(nèi)阻r=20 Ω。
問題4 滑片從最右端滑至最左端的過程中，電源的輸出功率如何變化？最大輸出功率為多少？
分析：由題目所給條件可求得R1的最大阻值為75 Ω，滑片從最右端滑至最左端的過程中，外電阻的變化范圍為80 Ω～5 Ω，由P-R圖像可知P先變大再變小。調(diào)節(jié)過程中可以滿足R=r，則當(dāng)R1的有效阻值為15 Ω時(shí)，電源輸出功率達(dá)最大 ，即為5 W。
問題5 若在上述條件下，僅將R0的阻值改為30 Ω，滑片從最右端滑至最左端的過程中，電源的輸出功率如何變化？電源的最大輸出功率為多少？
分析：滑片從最右端滑至最左端的過程中，外電阻的變化范圍為105 Ω～30 Ω，由P-R圖像可知P一直變小。由于無法滿足R=r，則電源輸出功率不可能為，則當(dāng)R與r最最接近即R1=0 Ω時(shí)電源輸出功率最大，計(jì)算可得為4.8 W。
與閉合電路歐姆定律應(yīng)用相關(guān)的題目較多，題型多種多樣，解決這類題目的關(guān)鍵是要搞清電路結(jié)構(gòu)，搞清電表的測量對象，分清已知量與未知量，再運(yùn)用相應(yīng)規(guī)律求解則可。當(dāng)然，這也不是一蹴而就的，只有多做、多練、多思考才能達(dá)到較好的效果。在解答閉合電路問題時(shí)，部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律經(jīng)常交替使用，這就要求我們認(rèn)清研究對象是全電路還是某一段電路，是這一段電路還是另一段電路，以便選用對應(yīng)的歐姆定律，并且要注意每一組物理量（I、U或I、E、R、r）的對應(yīng)關(guān)系是對同一研究對象的，不可“張冠李戴”。
篇5
歐姆定律是通過“探究導(dǎo)體的電流跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.應(yīng)注意以下考點(diǎn)：（1）公式（）說明導(dǎo)體中的電流大小與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個(gè)因素有關(guān)，其中I、U、R必須對應(yīng)于同一電路和同一時(shí)刻.（2）變形式（）說明電阻R的大小可以由（）計(jì)算得出，但與U、I無關(guān).因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身的材料、長度和橫截面積決定.由此提醒我們，物理公式中各量都有自身的物理含義，不能單獨(dú)從數(shù)學(xué)角度理解.（3）串聯(lián)電路具有分壓作用，并聯(lián)電路具有分流作用.
中考常見題型
中考一般會從兩方面考查歐姆定律的應(yīng)用，一是對歐姆定律及變形公式的理解和簡單計(jì)算，一般不加生活背景，以純知識性的題目出現(xiàn)在填空題或選擇題中：二是應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行簡單的串并聯(lián)的相關(guān)計(jì)算.
例1 （2014.南京）如圖1所示，電源電壓恒定，R1=20Ω，閉合開關(guān)S，斷開開關(guān)S1，電流表示數(shù)是0.3 A；若再閉合開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變化了0.2 A.則電源電壓為____V，R2的阻值為____ Ω.
思路分析：閉合s，斷開S1時(shí)，電路為只有R1的簡單電路，可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V；若再閉合S1時(shí)，兩電阻并聯(lián)，則U2=U=6 V，因?yàn)镽1支路兩端的電壓沒有變化，所以通過該支路的電流仍為0.3 A，電流表示數(shù)的變化量即為通過R2支路的電流，則I2=（）.
答案：6 30
小結(jié)：本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的靈活運(yùn)用，關(guān)鍵是能判斷出閉合開關(guān)S1時(shí)電流表示數(shù)的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個(gè)2分的這樣的純計(jì)算題目，以考查同學(xué)們對基礎(chǔ)知識的理解和掌握程度.
例2（2013.鄂州）如圖2甲所示的電路，電源電壓保持不變.閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，兩電壓表的示數(shù)隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據(jù)圖象的信息可知____.（填“α”或“b”）足電壓表V2示數(shù)變化的圖象，電源電壓為____V，電阻R1____的阻值為____ Ω.
思路分析：國先分析電路的連接情況和電表的作用：電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，電壓表V1測的是R1兩端的電壓，電壓表V2測的是滑動變阻器（左側(cè)）兩端的電壓.因?yàn)镽1是定值電阻，通過它的電流與電壓成正比，所以它對應(yīng)的圖象應(yīng)是α，那么圖象b應(yīng)是電壓表V2的變化圖象，觀察圖象可知：當(dāng)電流都是0.3 A（找出任一個(gè)電流相等的點(diǎn)，兩圖線對應(yīng)的電壓之和就是電源電壓）時(shí)，U1=U2=3 V，根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系可知，電源電壓為6V，由于R1是定值電阻，所以在圖象α上任找一點(diǎn)，代入歐姆定律可知（）
答案：b 6 10
小結(jié)：歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數(shù)量關(guān)系和比例關(guān)系，三個(gè)比例關(guān)系分別為：（1）電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，即（）（2）電流一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓和它的電阻成正比，即（）.該規(guī)律又可描述為：串聯(lián)分壓，電壓的分配和電阻成正比，即電阻大的分壓多.（3）電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻成反比，即（），該規(guī)律又可描述為：并聯(lián)分流，電流的分配和電阻成反比，即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現(xiàn)這種關(guān)系，學(xué)會從圖象中找出特殊點(diǎn)足解決歐姆定律問題的一大技巧，
第2節(jié) 動態(tài)電路中物理量的變化
重點(diǎn)考點(diǎn)
由于滑動變阻器滑片的移動或開關(guān)所處狀態(tài)的不同，使電路中電流和電壓發(fā)生改變，這樣的電路稱之為動態(tài)電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計(jì)算、串并聯(lián)電路中電流和電壓分配的規(guī)律等眾多知識，因此同學(xué)們在分析過程中容易顧此失彼，下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路，
中考常見題型
題日常聯(lián)系生活實(shí)際，以尾氣監(jiān)控、超重監(jiān)控、溫度監(jiān)控、風(fēng)速監(jiān)控、身高測量等為背景，考查該部分知識的掌握情況，存中考題中常以選擇題的方式呈現(xiàn)，注意：如果題目中沒有特別說明，可認(rèn)為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.
例3（2014.濟(jì)寧）小夢為濟(jì)寧市2014年5月份的體育測試設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測量儀.圖3所示的四個(gè)電路中，Ro是定值電阻，R是滑動變阻器，電源電壓不變，滑片會隨身高上下平移.能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高，電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是（）.
思路分析：圖A中兩個(gè)電阻R。和R串聯(lián)，電流表測量的是整個(gè)電路中的電流，當(dāng)身高越高時(shí)，滑動變阻器接入電路中的阻值越大，電路中的電流越小，電流表的示數(shù)越小，圖B中身高越高時(shí)，滑動變阻器連人電路中的阻值越大，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律知道，R越大電壓表的示數(shù)越大，符合題意.圖B與圖C中滑動變阻器的接法不同，圖C中身高越高，滑動變阻器連入電路中的阻值越小，同理知道電壓表的示數(shù)越小.圖D是并聯(lián)電路，電流表測的是支路電流，根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響的特點(diǎn)知道，不論人的身高如何變化，電流表的示數(shù)都不會發(fā)生變化，選B.
小結(jié)：分析這類問題依據(jù)的物理知識是：（1）無論串并聯(lián)電路，部分電阻增大，總電阻隨之增大，而電源電壓不變，總電流與總電阻成反比.（2）分配關(guān)系：串聯(lián)分壓（電阻大的分壓多），并聯(lián)分流（電阻大的分流少）.（3）在并聯(lián)電路中，各支路上的用電器互不影響，滑動變阻器只影響所在支路電流的變化，從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是：（1）識別電路的連接方式并確定電表位置.（2）判斷部分電阻的變化.（3）判斷總電阻及總電流的變化.（4）根據(jù)串并聯(lián)電路的分壓或分流特點(diǎn)進(jìn)行局部判斷.
例4如圖4所示電路，電源電壓不變，開關(guān)S處于閉合狀態(tài).當(dāng)開關(guān)S.由閉合到斷開時(shí)，電流表示數(shù)將____.電壓表示數(shù)將 ________ .（均填“變大”“不變”或“變小”）
思路分析：當(dāng)開關(guān)S.閉合時(shí)，電燈L被短路，電路如圖5所示，電壓表測的是電阻R兩端的電壓（同時(shí)也是電源電壓），電流表測的是通過電阻R的電流.當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí)，電燈L和電阻R串聯(lián)，電路如圖6所示，此時(shí)電壓表測電阻R兩端的電壓，它是總電壓的一部分，所以電壓表的示數(shù)變小；電流表測的是總電流，但跟S，閉合相比，這個(gè)電路的總電阻變大，總電壓不變，故電流表的示數(shù)變小.
答案：變小 變小
小結(jié)：本題引起電表示數(shù)變化的原因是開關(guān)處于不同狀態(tài)，解決本題的突破口是弄清楚當(dāng)開關(guān)處于不同狀態(tài)時(shí)，電路的連接情況和電表的位置.
第3節(jié) 歐姆定律的探究及電阻的測量
重點(diǎn)考點(diǎn)
電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究題的考查比較常規(guī)，有以下幾方面：（1）選取器材及連接電路：根據(jù)題目要求，分析或計(jì)算出電表的量程和滑動變阻器的規(guī)格，連接電路時(shí)開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器要“一上一下”接入，且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負(fù)接線柱要正確.（2）滑動變阻器的作用：保護(hù)電路，改變電路中的電流或用電器兩端的電壓，實(shí)現(xiàn)多次測量.（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論.怎樣分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論是近年來考試的側(cè)重點(diǎn)，要注意結(jié)論成立的條件和物理量的順序.（4）多次測量的目的有兩個(gè)，如定值電阻的阻值不變，多次測量是為了求平均值減小誤差：燈絲電阻是變化的，多次測量是為了觀察在不同電壓下，電阻隨溫度變化的規(guī)律.難點(diǎn)是單表測電阻和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的探究與設(shè)計(jì).
中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關(guān)系”“測小燈泡的電阻”和“測定值電阻的阻值”這三類題型，以實(shí)驗(yàn)探究的方式考查同學(xué)們的動手能力和解決實(shí)際問題的能力，在常規(guī)的考查基礎(chǔ)上，近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測電阻及如何分析數(shù)據(jù)才能得出結(jié)論等探究內(nèi)容的考查.
例5用“伏安法”測電阻，小華實(shí)驗(yàn)時(shí)的電路如圖7所示.
（1）正確連接電路后，閉合開關(guān)前滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的________（填“左”或“右”）端.
（2）測量時(shí)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V時(shí)，電流表的示數(shù)如圖7乙所示，則，_____A，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動變阻器的目的除了保護(hù)電路外，還有____.
（3）如果身邊只有一只電流表或電壓表，利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關(guān)、導(dǎo)線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx請仿照表1中示例，設(shè)計(jì)出測量Rx阻值的其他方法.
篇6
1.物理規(guī)律是物理學(xué)知識體系的核心
物理學(xué)的知識體系是以一系列的物理規(guī)律凝聚而成的。在物理學(xué)發(fā)展史上，人們正是以一系列的物理規(guī)律為中心而建立了物理學(xué)的各個(gè)分支體系。例如光的反射定律和折射定律是光學(xué)知識的中心，歐姆定律、串并聯(lián)電路的規(guī)律和焦耳定律是電學(xué)知識的中心等等。
2.使學(xué)生掌握物理規(guī)律是物理知識教學(xué)的中心任務(wù)
學(xué)習(xí)和研究自然科學(xué)，中心任務(wù)是掌握自然規(guī)律并用來為人類服務(wù)。物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門重要學(xué)科，學(xué)習(xí)物理知識的中心任務(wù)應(yīng)該是掌握物理規(guī)律并應(yīng)用于實(shí)際。
在物理教學(xué)中，要使學(xué)生建立概念和掌握規(guī)律之間存在著不可分割的、辯證的聯(lián)系。一方面，形成清晰、準(zhǔn)確的概念是掌握規(guī)律的基礎(chǔ)，如果概念模糊不清，就談不上準(zhǔn)確地掌握規(guī)律；另一方面，掌握了物理規(guī)律又可以深刻而全面地理解概念。例如，只有理解力的三要素概念（大小、方向、作用點(diǎn)），才能理解同一直線上或互成角度的二力合成的規(guī)律（如圖1）和二力平衡條件（如2）等；反之，通過掌握力的合成規(guī)律和二力平衡條件，又能更深刻地理解力的三要素概念。所以，物理規(guī)律的應(yīng)用比物理概念的應(yīng)用更為廣泛，理解和掌握物理規(guī)律才能更有效地利用物理知識去解決實(shí)際問題。由此可見，使學(xué)生掌握好物理規(guī)律是物理知識教學(xué)的中心任務(wù)。
二、物理規(guī)律的特點(diǎn)及其分類
1.物理規(guī)律的特點(diǎn)
物理規(guī)律反映了在一定條件下某些物理量之間內(nèi)在的必然聯(lián)系，它是客觀存在的，不以人的主觀意志而轉(zhuǎn)移。它具有以下特點(diǎn)：
（1）物理規(guī)律只能發(fā)現(xiàn)，不能創(chuàng)生。
任何客觀規(guī)律都只是被發(fā)現(xiàn)，而不能被“創(chuàng)生”，但不同學(xué)科的規(guī)律被認(rèn)識與發(fā)現(xiàn)的途徑又是不盡相同的。物理學(xué)規(guī)律揭示的是物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動所遵循的規(guī)律，因此必然與人們認(rèn)識物理世界的途徑有關(guān)，即都與觀察、實(shí)驗(yàn)、抽象、思維、數(shù)學(xué)推理等有著密不可分的聯(lián)系。
（2）物理規(guī)律反映了有關(guān)物理概念之間的必然聯(lián)系。
任何一個(gè)物理規(guī)律，都是由一些概念組成的，這些概念常常表現(xiàn)為物理量，可以用一些數(shù)字和測量聯(lián)系起來，物理規(guī)律則把概念之間的一定關(guān)系用語言邏輯或數(shù)學(xué)邏輯表達(dá)出來。
例如，歐姆定律是由導(dǎo)體、電流（I）、電壓（U）、電阻（R）等概念組成的，研究對象是導(dǎo)體，電流（I）、電壓（U）、電阻（R）是3個(gè)可測量的物理量。它表明了通過研究對象（導(dǎo)體）的電流與研究對象（導(dǎo)體）的電阻（R是反映研究對象本身的量）和加在研究對象（導(dǎo)體）兩端的電壓（U）之間的定量關(guān)系。
2.物理規(guī)律的分類
在大千世界里，物理現(xiàn)象千姿百態(tài)，物理運(yùn)動各有不同的形式，有宏觀的、微觀的，有機(jī)械運(yùn)動現(xiàn)象、熱現(xiàn)象、光現(xiàn)象、電磁現(xiàn)象等，所以物理規(guī)律就有多種多樣，物理規(guī)律也就有不同的表述形式。中學(xué)物理規(guī)律主要包括以下類型：
（1）物理定律
一般是直接從觀察實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中概括總結(jié)出來的物理規(guī)律，如牛頓運(yùn)動定律、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、歐姆定律、光的反射定律、焦耳定律等。
（2）定理、原理
定律和原理一般是從已知的物理規(guī)律或理論出發(fā)，對某特定事物或現(xiàn)象進(jìn)行演繹、推理，從而得出在一定范圍內(nèi)有關(guān)物理量之間的函數(shù)關(guān)系或新的論斷，并經(jīng)得起實(shí)踐檢驗(yàn)的物理規(guī)律。
如阿基米德原理（F浮=G排=ρ液gV）、功的原理等。
（3）方程、公式
這是利用數(shù)學(xué)式子來描述物理量之間關(guān)系的物理規(guī)律。
如串聯(lián)和并聯(lián)電阻的計(jì)算公式：R=R1+R2+…+Rn；
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
（4）法則、定則
即利用特定方法表示的物理規(guī)律，如矢量合成的平行四邊形法則、右手定則和左手定則等。
（5）其他
如力（包括二力、共點(diǎn)力）的平衡條件、串聯(lián)電路的分壓規(guī)律、并聯(lián)電路的分流規(guī)律、平面鏡和透鏡成像規(guī)律、晶體融化和凝固規(guī)律、液體壓強(qiáng)規(guī)律等。
三、物理規(guī)律教學(xué)的一般過程
人類在研究和探索物理規(guī)律的過程中逐步形成了物理學(xué)研究的基本方法。學(xué)生認(rèn)識物理規(guī)律的過程也相當(dāng)于一個(gè)探索與研究的過程，因此，物理規(guī)律的教學(xué)方法與物理學(xué)的研究方法大體上是一致的。
1.提出問題，創(chuàng)設(shè)便于發(fā)現(xiàn)規(guī)律的物理環(huán)境
作為新授課的物理規(guī)律的教學(xué)，首先要按照導(dǎo)入新課的方法，以提出問題的形式導(dǎo)入學(xué)習(xí)物理規(guī)律的課題。教師要有意識地提供一個(gè)便于探索規(guī)律、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的物理環(huán)境。創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境常用的方法有實(shí)驗(yàn)法和舉例法。
（1）實(shí)驗(yàn)法
教師借助于演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，使物理現(xiàn)象或過程展示出來，讓學(xué)生觀察。例如講授牛頓第一定律時(shí)所做的小車分別通過毛巾、棉布、木板表面所滑動距離大小的實(shí)驗(yàn)（圖3）。
（2）舉例法
即列舉出學(xué)生在日常生活中熟悉的、能引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的物理現(xiàn)象。例如，講授影響蒸發(fā)快慢的因素時(shí)，舉出以下例子：“同樣濕的衣服，晾在樹蔭下干得慢”；“同樣多的水，倒在碟子里干得快，裝在瓶子里干得慢”。
2.探索物理事實(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，形成規(guī)律
這一教學(xué)過程主要是把第一步驟所擺出來的物理事實(shí)進(jìn)行抽象思維，探討物理規(guī)律現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系，提供建立規(guī)律的科學(xué)依據(jù)。根據(jù)不同的物理規(guī)律，可以采用下列具體方法：
（1）實(shí)驗(yàn)歸納法
例如，用一般水做實(shí)驗(yàn)得到“浮力等于物體所排開的水重”，再改用煤油或酒精做實(shí)驗(yàn)也得到了同樣的結(jié)果，而且把物體全部浸入水中或部分浸入水中做實(shí)驗(yàn)都得到了同樣的結(jié)論，最后歸納得到了阿基米德原理。
（2）單因子實(shí)驗(yàn)法
對于多因子的物理過程，可運(yùn)用單因子實(shí)驗(yàn)，先分別固定幾個(gè)物理量而研究其中兩個(gè)量之間的關(guān)系，最后綜合為一個(gè)完整的物理規(guī)律。例如，研究電流與電壓、電阻之間的關(guān)系，可以先保持電阻不變而改變電壓，觀察分析電流隨電壓的改變情況，得到電流與電壓之間的關(guān)系；再保持電壓不變而改變電阻，觀察分析電流隨電阻的改變情況，得到電流與電阻之間的關(guān)系。最后綜合成為一條物理規(guī)律，即歐姆定律。
（3）先定性后定量推演法
限于中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，精確測定數(shù)據(jù)有困難，有些定量的實(shí)驗(yàn)不易成功，因此，可以在觀察定性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行定量推演或分析介紹，最后形成規(guī)律。例如焦耳定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察通電后煤油溫度的高低來定性說明電流產(chǎn)生熱量的多少。實(shí)驗(yàn)表明，電阻越大，電流強(qiáng)度越大，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。然后介紹科學(xué)家焦耳的研究成果，進(jìn)而得出定量描述，形成焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流強(qiáng)度的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比，Q=I2Rt。
3.下定論并對規(guī)律進(jìn)行討論，加深理解規(guī)律
經(jīng)過第二步的探討和思維加工，初步形成規(guī)律后，要整理成文，用科學(xué)而又簡明的語言文字或數(shù)學(xué)工具來表述物理規(guī)律。
（1）規(guī)律的物理意義
解釋規(guī)律的內(nèi)容，說明它表示什么樣的物理含義，必要時(shí)還要與相近規(guī)律進(jìn)行比較。用數(shù)學(xué)公式或圖像表述規(guī)律的，在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生討論如何根據(jù)規(guī)律的內(nèi)容得出公式或圖像；反之，又如何從公式或圖像來理解其物理意義。例如焦耳定律，其內(nèi)容是電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間有關(guān)，這個(gè)關(guān)系是正比關(guān)系，由此得到焦耳定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為Q=I2Rt。
（2）規(guī)律表述中的關(guān)鍵詞語和公式中各字母的意義
例如，阿基米德原理的公式F浮=G排=ρ液gV，公式中字母F浮代表物體所受的浮力，G排表示排開液體的重力，ρ液是液體的密度，g是重力加速度，V表示排開液體的體積。這個(gè)公式中各字母代表的物理意義，學(xué)生必須十分清楚，運(yùn)用過程中才不至于出現(xiàn)差錯(cuò)。
（3）公式中各物理量的單位
中學(xué)階段，物理單位的教學(xué)也不容忽視。
例如公式Q=I2Rt，式中I、R、t的單位分別是安培、歐姆、秒，Q的單位必須是焦耳。
物理規(guī)律的公式中各物理量的單位都是確定的，不能隨便亂用。
（4）規(guī)律的成立條件和適用范圍
物理規(guī)律本身是反映在一定條件下物理事物內(nèi)在的必然聯(lián)系，并且物理規(guī)律是在一定條件下和一定范圍內(nèi)總結(jié)出來的，因此，也只能在這個(gè)條件下、這個(gè)范圍內(nèi)才成立。學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律時(shí)，往往只知道死背條文而忽視了成立條件和適用范圍，在實(shí)際應(yīng)用中亂套，在遇到情況變化時(shí)就難以下手，所以，在教學(xué)中要重視講清規(guī)律的成立條件和適用范圍。
在一般物理規(guī)律的表述中，前語是成立條件或適用范圍，后語是結(jié)果，即因果關(guān)系基本連結(jié)成一個(gè)完整的句子。通過分析規(guī)律的語句結(jié)構(gòu)，從字里行間就可以知道規(guī)律的成立條件和適用范圍。例如牛頓第一定律，它的適用范圍是“一切物體”，條件是“沒有受到外力作用”（原因），結(jié)果是“保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)”。
有些規(guī)律在敘述中只提出成立條件，必要時(shí)可以補(bǔ)充說明適用范圍。例如阿基米德原理，要指出也適用于氣體。有些規(guī)律限于學(xué)生的基礎(chǔ)和認(rèn)識水平，只強(qiáng)調(diào)成立條件，而暫不提適用范圍。例如，歐姆定律、焦耳定律，不提及只適用于純電阻電路。
四、學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律中的常見問題
為了有效地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)好物理規(guī)律，我們還必須研究和認(rèn)清學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律中的常見問題和心理障礙。在中學(xué)階段，主要存在以下幾個(gè)方面的問題：
1.感性知識不足
中學(xué)物理規(guī)律的教學(xué)，許多是從事實(shí)出發(fā)經(jīng)過分析歸納總結(jié)出來的。中學(xué)生抽象思維能力不強(qiáng)，他們理解物理規(guī)律特別需要有充分的感性材料作基礎(chǔ)。如果沒有足夠的、能夠把有關(guān)的現(xiàn)象與現(xiàn)象之間的聯(lián)系鮮明地展示出來的實(shí)驗(yàn)或?qū)W生日常生活中所熟悉的曾親身感受過的事例作基礎(chǔ)，勢必造成學(xué)生學(xué)習(xí)上的困難。
例如，研究電磁感應(yīng)和自感的有關(guān)規(guī)律，如果沒有足夠的、能夠逐步揭示現(xiàn)象間本質(zhì)聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)作基礎(chǔ)，學(xué)生對這些規(guī)律就很難理解。
2.學(xué)生在日常生活中形成的錯(cuò)誤觀念的干擾
學(xué)生在日常生活中積累了一定的生活經(jīng)驗(yàn)，對一些問題形成了某些觀念。這些觀念中，有的比較正確，但往往有一定的表面性和片面性，甚至是錯(cuò)誤的觀念。這些先入為主的錯(cuò)誤觀念對學(xué)生正確理解物理規(guī)律往往起著嚴(yán)重的干擾作用。如：學(xué)生在運(yùn)動和力的關(guān)系上往往有“物體受力才能運(yùn)動，不受外力，物體根本不會運(yùn)動”的觀念，這就給學(xué)生正確理解運(yùn)動和力的關(guān)系帶來了很大的困難。
3.抽象邏輯思維能力不強(qiáng)
在物理規(guī)律的研究和運(yùn)用中，有時(shí)要進(jìn)行嚴(yán)格的邏輯推理和科學(xué)的想象等抽象思維活動；在運(yùn)用物理規(guī)律解決某些問題時(shí)，要想取得正確而全面的解答，學(xué)生要具有較高水平的思維品質(zhì)。然而，中學(xué)生在心理發(fā)展上正處在思維發(fā)展過渡期，對于不同年級的學(xué)生和不同的學(xué)生個(gè)體，這個(gè)發(fā)展在遲早快慢上有差異，有些學(xué)生由于沒有形成邏輯思維的習(xí)慣，抽象思維能力不強(qiáng)，這就使他們在學(xué)習(xí)和運(yùn)用物理規(guī)律時(shí)遇到了較大的困難。
4.不會運(yùn)用物理規(guī)律說明、解釋現(xiàn)象和分析解決實(shí)際問題
中學(xué)階段，學(xué)生在理解物理規(guī)律上，經(jīng)過努力并不會感到很困難，但是運(yùn)用起來常常會束手無策。形成的原因，除了知識上的欠缺和思維習(xí)慣、思維定勢的干擾等因素外，最主要的是學(xué)生還未掌握運(yùn)用物理知識去分析、處理、解決問題的思路和方法，因此，學(xué)生在完成認(rèn)識的第二個(gè)“飛躍”上困難較大。
物理規(guī)律的教學(xué)要有階段性，要有一個(gè)逐步深化、提高的過程。對于同一物理規(guī)律，初中、高中有不同層次的要求，因此，我們應(yīng)遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，一步步地通過一系列的教學(xué)活動，來提高物理規(guī)律的教學(xué)水平。
參考文獻(xiàn)
[1]閻金鋒 田世昆 中學(xué)物理教學(xué)概論[M]。
篇7
2.電壓：當(dāng)在導(dǎo)體兩端加上一定電壓后，在導(dǎo)體中將產(chǎn)生一定的電場，自由電荷在靜電力的作用下做定向移動，形成電流。
3.電阻：電流通過導(dǎo)體時(shí)受到導(dǎo)體的阻礙作用。電阻的定義式為R，決定式，單位為Ω
4.部分電路歐姆定律：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。其表達(dá)式為I=，適用范圍有金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電（對氣體不適用）和純電阻電路。
5.電路：在串聯(lián)電路中有，并聯(lián)電路中有
例1 根據(jù)經(jīng)典理論，金屬導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式為I=nvSe，其中n為金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)，v為導(dǎo)體中自由電子沿導(dǎo)體定向移動的速率，S為導(dǎo)體的橫截面積，e為自由電子的電荷量。如圖1所示，兩段長度和材料完全相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線ab、bc，圓形橫截面的半徑之比為rab：rbc=l：4，串聯(lián)后加上電壓，則（）。
A.兩導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動的速率之比為vab：vbc=l：4
B.兩導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動的速率之比為vab：vbc=4：1
C.兩導(dǎo)體上的電壓之比為Uab：Ubc=4：1
D.兩導(dǎo)體上的電壓之比為Uab：Ubc=16：1
解析：兩段導(dǎo)體串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，電流處處相等，即Iab=Ibc再由金屬導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式I=nvSe，得，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。根據(jù)歐姆定律，得U=IR，所以。又有，得，選項(xiàng)c錯(cuò)誤，D正確。答案為D。
點(diǎn)評：導(dǎo)體兩端加電壓后，在導(dǎo)體中會形成電場，自由電荷在靜電力作用下做定向移動而形成電流，金屬導(dǎo)體中電流的微觀表達(dá)式I=nvSe就是由導(dǎo)體中電流推導(dǎo)而出的。串聯(lián)在電路中的每段導(dǎo)體分得的電壓跟電阻成正比。
例2 對于電阻的概念和電阻定律，下列說法正確的是（）。
A.由可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與流過導(dǎo)體的電流成反比
B.由可知，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比
c.由可知，導(dǎo)體的電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成正比，與導(dǎo)體的長度成反比
D.導(dǎo)體的電阻率只由材料的種類決定，與溫度無關(guān)
解析：電阻是由導(dǎo)體本身決定的，跟電流、電壓無關(guān)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。電阻率主要決定于導(dǎo)體的材料，還跟溫度有關(guān)，所以選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。答案為B。
點(diǎn)評：電阻是用比值法定義的，即電阻等于電壓與電流的比值。而電阻的大小是由決定的，其中p為電阻率，主要決定于導(dǎo)體的材料，還與溫度有關(guān)。
二、閉合電路分析是綜合
1.電源：電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。（l）電動勢是非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功與搬運(yùn)的電荷量的比值，即，單位為V1（2）電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的，也有電阻，叫做內(nèi)電阻，是反應(yīng)電源性能的一個(gè)重要參數(shù)。
2.閉合電路：（1）閉合電路歐姆定律是指閉合電路中的電流與電源的電動勢成正比，與內(nèi)、外電阻之和成反比，其表達(dá)式為，只適用于純電阻電路；（2）路端電壓與電流的關(guān)系為U=E-Ir，此式適用于一切電路；（3）路端電壓與外電阻的關(guān)系為U=，此式只適用于純電阻電路。當(dāng)外電路斷開時(shí)，有1=0，U=E；當(dāng)外電路短路時(shí)，有。
例3 一節(jié)干電池的電動勢為1.5V，一節(jié)鉛蓄電池的電動勢為2V。所以（）。
A.干電池在1s內(nèi)將1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
B.蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比干電池的要大
C.無論接不接人外電路，一節(jié)干電池兩極間的電壓都為2V
D. g節(jié)蓄電池每通過IC電荷量，電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>
解析：電動勢的物理含義是電源搬運(yùn)IC的電荷量做功（把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能）的大小，顯然，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B、D正確。當(dāng)電源接人外電路時(shí)，兩端電壓隨外電阻的變化而變化，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案為BD。
點(diǎn)評：電動勢是比較難理解的物理量，它是非靜電力做功與電荷量的比值，而不是非靜電力做功與時(shí)間的比值。當(dāng)外電路接通時(shí)，隨外電路電阻的變化，電流、路端電壓也隨之改變。
例4 如圖2所示，在A、B兩點(diǎn)間接有電動勢E=4V，內(nèi)電阻r=lΩ的直流電源，電阻R1、R2、R3的阻值均為4Ω，電容器的電容C=30μF，電流表的內(nèi)阻不計(jì)，求：
（l）電流表的讀數(shù)；
（2）電容器所帶的電荷量；
（3）斷開電源后.通過電阻R2的電荷量。
解析：當(dāng)開關(guān)S閉合后，因?yàn)殡娙萜鞯碾娮锜o窮大，可以以去掉，而電阻R1、R2被電流表短路，所以外電路可以簡化為電流表和電阻R3串聯(lián)。
（1）根據(jù)歐姆定律可得，電流表的讀數(shù)I=
（2）電容器接在電源兩端，其電壓為路端電壓，即U=IR3=3.2V，因此電容器帶電荷量Q=UC=
（3）斷開開關(guān)S后，電容器相當(dāng)于電源，因?yàn)殡娏鞅韮?nèi)阻不計(jì)，外電路是電阻R1、R2并聯(lián)后與R3巾聯(lián)，所以通過電阻R1和R2的電荷量之比為又有，解得
點(diǎn)評：電容器中間有電介質(zhì)，電流不能通過其中，在電路中表現(xiàn)為斷路，而理想電流表的內(nèi)阻為零，在電路中表現(xiàn)為短路，在電路分析時(shí)要充分利用這些特點(diǎn)。
三、動態(tài)電路分析是熱點(diǎn)
1.基本規(guī)律：（l）當(dāng)外電路中任何一個(gè)電阻增大（或減小）而其他電阻不變時(shí)，電路的總電阻一定增大（或減小）；（2）若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路中的總電阻增大，若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減小；（3）在如圖3所示的分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)，A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致。
2.分析思路：
例5 在如圖4所示的電路中，Rc為定值電阻，閉合開關(guān)S。當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向右移動時(shí)，下列判斷正確的是（）。
A.電壓表V1、電流表A的讀數(shù)都增大
B.電壓表V1與電流表A讀數(shù)的比值保持不變
C.電壓表V2與電流表A讀數(shù)的比值保持不變
D.電壓表V2、電流表A讀數(shù)變化量的比值保持不變
解析：當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向右移動時(shí)，接人電路的阻值變大，總電阻變大，回路中的總電流減小，電流表A的讀數(shù)減小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤。巾歐姆定律得。顯然，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，c正確。而選項(xiàng)D正確。答案為CD。
點(diǎn)評：根據(jù)動態(tài)電路分析的一般思路，靈活運(yùn)用部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律即可順利求解本題。
例6 在輸液時(shí)，藥液有時(shí)會從針口流出體外，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)了一種報(bào)警裝置，電路如圖5所示。M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時(shí)其電阻Rm發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)出警報(bào)，此時(shí)（）。
A.Rm變太，且R越大，U增大越明顯
B.RM變大，且R越小，U增大越明顯
C.RM變小，且R越大，U增大越明顯
D.Rm變小，且R越小，U增大越明濕
解析：根據(jù)題述可知，傳感器接觸到藥液時(shí)其電阻Rm發(fā)生變化，導(dǎo)致S兩端電壓U增大，因此Rm變小。又因?yàn)镽與Rm并聯(lián)，所以R越大，U增大越明顯。答案為C。
點(diǎn)評：通常情況下對動態(tài)電路進(jìn)行分析是通過電阻的變化確定電壓的變化，而該題是利用電壓的變化來確定電阻的變化。
四、功和功率的計(jì)算是難點(diǎn)
1.純電阻電路的電功和電熱：電流通過純電阻電路時(shí)，它所消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，電功率等于熱功率。數(shù)學(xué)表達(dá)式為w=Q=Pt
2.非純電阻電路的電功和電熱：當(dāng)電路中含有電動機(jī)、電解槽等時(shí)，該電路為非純電阻電路。在非純電阻電路中，消耗的電能除轉(zhuǎn)化成內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、化學(xué)能等。在非純電阻電路中，電功大于電熱，即；電功率大于熱功率，即在計(jì)算電功和電功率時(shí)只能用定義式W=UIt和P=UI，在計(jì)算電熱和熱功率時(shí)只能用定義式Q=
3.電路中的功率與效率：電源的總功率P=EI，電源的輸出功率P=UI，電源的內(nèi)耗功率電源的效率
4.電源的最大輸出功率：對于純電阻電路有P=，當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)電路電阻（R=r）時(shí)，電源的輸出功率最大，且，此時(shí)電源的效率η=50%。
例7 如圖6所示，電源電動勢E=6V，內(nèi)阻r=2Ω，定值電阻R1=R2=12Ω，電動機(jī)M的內(nèi)阻R3=2Ω。當(dāng)開關(guān)S閉合電動機(jī)轉(zhuǎn)動穩(wěn)定后，電壓表的讀數(shù)U1=4V。若電動機(jī)除內(nèi)阻外其他損耗不計(jì)，求：
（1）電路的路端電壓U2；
（2）電動機(jī)輸出的機(jī)械功率P；
（3）電源的效率η。
解析：（1）設(shè)干路電流為I，對全電路，有E=成立。設(shè)通過R1和電動機(jī)的電流為I1，通過R2的電流為I2，對R3、R2，歐姆定律適用，有I1=。由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得即，解得
（2）電動機(jī)的輸入功率，轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率P和通過其內(nèi)阻生熱的功率。根據(jù)能量守恒定律得。代人數(shù)據(jù)得
（3）電源的效率83.3%。
點(diǎn)評：對于含有電動機(jī)、電解槽等非純電阻的電路，在分析和討論時(shí)務(wù)必注意歐姆定律是不適用的。
五、圖像問題討論是提升
1.在恒定電流問題中，為了更加直觀地反映某元件的電壓和電流的關(guān)系，我們常常選用伏安（U-I）特性曲線來描繪。它們主要有兩種：一是電阻元件對應(yīng)的伏安特性曲線，簡稱“電阻線”，如圖7甲所示，其對應(yīng)的電阻R的大小等于tanα；另一種是電源元件對應(yīng)的伏安特性曲線，簡稱“電源線”，如圖7乙所示，其對應(yīng)的電源內(nèi)阻r的大小等于tanα，電動勢E為直線在U軸上的截距。
2.在純電阻電路中，我們常用功率與外電阻的圖像來反映它們之間的變化規(guī)律，如圖8所示，電源的總功率，電源的輸出功率，電源的內(nèi)耗功率
例8 某種材料的導(dǎo)體的U-I圖像如圖9所示，圖像上A點(diǎn)和坐標(biāo)原點(diǎn)連線與橫軸成a角，A點(diǎn)的切線與橫軸成β角。關(guān)于導(dǎo)體的下列說法中正確的是（）。
A.在A點(diǎn)，導(dǎo)體的電阻大小等于tanα
B.在A點(diǎn)，導(dǎo)體的電阻大小等于tanβ
C.導(dǎo)體的電阻隨電壓U的增大而增大
D.導(dǎo)體的電功率隨電壓U的增大而增大
解析：由歐姆定律得，由圖得在A點(diǎn)有，故導(dǎo)體的電阻隨電壓U的增大而增大，在A點(diǎn)，導(dǎo)體電阻的大小等于tana，選項(xiàng)A、C正確，B錯(cuò)誤。由圖可知隨著電壓的增大，電流也增大，所以導(dǎo)體的電功率增大，選項(xiàng)D正確。答案為ACD。
點(diǎn)評：根據(jù)部分電路歐姆定律可以確定U-I圖像的幾何意義。在解決恒定電流的某些問題時(shí)，巧妙地應(yīng)用電阻線、電源線進(jìn)行分析，不僅可以避免運(yùn)用數(shù)學(xué)知識列式進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算，而且可以獲得直觀形象、一目了然的效果。
側(cè)9 電池甲和乙的電動勢分別為E1和E2，內(nèi)阻分別為r1和r2。若用甲、乙兩電池分別向某個(gè)電阻R供電，則在這個(gè)電阻上所消耗的電功率相同。若用甲、乙兩電池分別向某個(gè)電阻R'供電，則在R'上消耗的電功率分別為P1和P2。已知E>E2，R'>R，則（）。
解析：依題意作出電池甲和乙（E1>E2）及電阻R的伏安特性曲線。因?yàn)閮呻姵胤謩e接R時(shí)，R消耗的電功率相等，所以這三條線必相交于一點(diǎn)，如圖l0所示。由圖可知a1>a2，所以，r1>r2。作R'的伏安特性曲線，因?yàn)镽'>R，所以R'的伏安特性曲線應(yīng)在R的上方。由圖可知，當(dāng)甲電池接R'時(shí)，；當(dāng)乙電池接R'時(shí)。因?yàn)椋浴４鸢笧锳C。
點(diǎn)評：在U-I直角坐標(biāo)系中作出電源的伏安特性曲線，再在此坐標(biāo)系中作出電阻R的伏安特性曲線，則兩條線的交點(diǎn)就表示了該閉合電路所工作的狀態(tài)。此交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)的比值表示外電阻R1縱、橫坐標(biāo)的乘積即為外電阻所消耗的功率。
跟蹤訓(xùn)練
l.一個(gè)T形電路如圖11所示，其中電阻。另有一測試電源，電壓為lOOV，則（）。
A.當(dāng)c、d端短路時(shí)，a、b之間的等效電阻是40Ω
B.當(dāng)a、b端短路時(shí)，c、d之間的等效電阻是40Ω
C，當(dāng)a、b兩端接通測試電源時(shí)，c、d兩端的電壓為80V
D.當(dāng)c、d兩端接通測試電源時(shí)，a、b兩端的電壓為80V
2.將一電動勢為E、內(nèi)阻為r的電池與外電路連接，構(gòu)成一個(gè)閉合電路。用R表示外電路的電阻，I表示電路中的電流，U表示路端電壓，則下列說法正確的是（）。
A.由U=IR可知，外電壓隨I的增大而增大
B.由U=Ir可知，路端電壓隨I的增大而增大
C.由U=E-Ir可知，電源的輸出電壓隨電流I的增大而減小
D.由可知，回路中電流隨外電阻R的增大而減小
3.在如圖12所示的閃光燈電路中，電源的電動勢為E，電容器的電容為C。當(dāng)閃光燈兩端電壓達(dá)到擊穿電壓U時(shí)，閃光燈中才有電流通過并發(fā)光，當(dāng)閃光燈正常工作時(shí)，會周期性短暫閃光，則可以判定（）。
A.電源的電動勢E一定小于擊穿電壓U
B.電容器所帶的最大電荷量一定為CF
C.閃光燈閃光時(shí)，電容器所帶的電荷量一定增大
D.在一個(gè)閃光周期內(nèi)，通過電阻R的電荷量與通過閃光燈的電荷量一定相等
4.如圖13所示，電源的電動勢E=12V，內(nèi)阻r=3Ω，Ro=1Ω，直流電動機(jī)的內(nèi)阻Ro'=1Ω。當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R1時(shí)可使甲電路的輸出功率最大，當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R2時(shí)可使乙電路的輸出功率與甲電路相同也最大，且此時(shí)電動機(jī)剛好正常工作（額定輸出功率Po=2W），則使電路輸出功率最大的R1和R2的值分別為（）。
A.2Ω，2Ω
B.2Ω，1.5Ω
C.1.5Ω，1.5Ω
D.1.5Ω，2Ω
5.如圖14所示，直線①表示某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，曲線②表示該電源的輸出功率與電流的關(guān)系圖像，則下列說法中正確的是（）。
A.電源的電動勢為50V
B.電源的內(nèi)阻為
篇8
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(gè)物理規(guī)律都是以特殊模型為演繹起點(diǎn)、通過理論演繹建立起的一般規(guī)律，而演繹方法的規(guī)則是由一般到特殊，故教材的呈現(xiàn)方式隱含著邏輯問題；《楞次定律》是通過實(shí)驗(yàn)歸納方法建立起來的，但在對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行歸納時(shí)，沒有充分運(yùn)用科學(xué)方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，而是直接提示學(xué)生通過“中介”——“感應(yīng)電流的磁場”來進(jìn)行歸納. 有鑒于此，建議對它們的呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
1. 對動能定理的重構(gòu)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(jù)圖1所示的物理模型，運(yùn)用牛頓第二定律F＝ma與運(yùn)動學(xué)公式v22-v21=2ax進(jìn)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(guān)系實(shí)質(zhì)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(yùn)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(gè)力作用及曲線運(yùn)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(gòu)，故有必要對其呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
（2） 重構(gòu)方案
由于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的限制，在高中階段不可能運(yùn)用理論演繹的方法建立起動能定理，為此，建議根據(jù)分類方法，分別就直線運(yùn)動與曲線運(yùn)動兩類情況設(shè)計(jì)的遞進(jìn)性問題鏈，變理論演繹為演繹與歸納相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在問題解決中“發(fā)現(xiàn)”動能定理.
類型一：直線運(yùn)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(yīng)？
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(shí)的W為合外力所做的功，同時(shí)能使學(xué)生產(chǎn)生問題意識，即：這一結(jié)論是否具有普遍性？是否適用變力、曲線運(yùn)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(yùn)動，在l1、l2段分別受到水平力F1、F2作用，則物體在整個(gè)過程中的動能變化量與什么功相對應(yīng)？
通過對它的探究，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起多過程問題中功和動能變化量的關(guān)系，并把單過程中的合外力功W擴(kuò)展至各過程中功的代數(shù)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(yùn)動時(shí)，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(yīng)？
這是由問題2衍生出的直線運(yùn)動中更為一般的問題，通過問題2的啟發(fā)，學(xué)生能運(yùn)用微元法進(jìn)行演繹推理，并得出W=mv22-mv21.
在上面三個(gè)問題中，對應(yīng)的物理模型都是在水平面上的運(yùn)動物體，對于其他類型的直線運(yùn)動，學(xué)生也容易得出W=mv22-mv21的結(jié)論，從而通過問題解決建構(gòu)起直線運(yùn)動中功與動能變化量間的關(guān)系，那么此結(jié)論對于曲線運(yùn)動是否成立？如果成立，我們就發(fā)現(xiàn)了一條新的物理規(guī)律，由此生成類型二的問題.
類型二：曲線運(yùn)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(guān)系？
以此問題為支架，讓學(xué)生進(jìn)一步體會物理科學(xué)方法在探究過程中的作用，實(shí)踐表明，學(xué)生對此問題能從兩個(gè)角度進(jìn)行探究，一是運(yùn)用“猜想—檢驗(yàn)”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(yùn)用平拋運(yùn)動知識進(jìn)行檢驗(yàn)；二是運(yùn)用微元方法，化曲為直，進(jìn)行演繹推理. 同時(shí)，也使學(xué)生意識到要建立一個(gè)新的物理規(guī)律，還需要對一般的曲線運(yùn)動進(jìn)行分析，從而衍生出問題5.
問題5 如果物體做曲線運(yùn)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(yīng)？
對此，學(xué)生運(yùn)用類比方法得出W=mv22-mv21.
在對以上兩類問題探究的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論歸納，進(jìn)而在問題解決中建構(gòu)起具有普遍意義的動能定理.
2. 對焦耳定律的重構(gòu)建議
（1） 教材分析
在物理學(xué)史上，焦耳定律是由焦耳通過實(shí)驗(yàn)歸納方法得出的. 而在新教材中，沒有重現(xiàn)物理學(xué)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(jìn)行重構(gòu)，具體的邏輯關(guān)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(jié)論Q=I2Rt也只適用于純電阻元件，而由實(shí)驗(yàn)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(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
（2） 重構(gòu)方案
盡管運(yùn)用理論演繹方法在建立焦耳定律時(shí)面臨邏輯問題，但在課堂教學(xué)中，完全重現(xiàn)焦耳的實(shí)驗(yàn)歸納方法也是不可取的，因?yàn)樵谶\(yùn)用實(shí)驗(yàn)歸納方法時(shí)，要面臨諸如實(shí)驗(yàn)類型、精度等一系列問題. 為此，建議運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合方法來建構(gòu)焦耳定律，具體內(nèi)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(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及其思維操作
設(shè)阻值為R0的用電器通以電流I0，在時(shí)間t0內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為Q0，依據(jù)等效思想，運(yùn)用控制變量法來探究其他情況下產(chǎn)生的焦耳熱與Q0的關(guān)系，進(jìn)而建構(gòu)起Q與R、I、t的大致關(guān)系.
問題1 在電流、電阻不變的情況下，探究焦耳熱Q與時(shí)間t的關(guān)系.
理想實(shí)驗(yàn)：如圖5，在電流I0、電阻R0不變情況下，在兩個(gè)時(shí)間t0內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q之和即為2t0時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q1，故有Q1＝2Q0，由此可見，Q∝t.
在上面設(shè)計(jì)的理想實(shí)驗(yàn)中，為探究焦耳熱Q與時(shí)間t的關(guān)系，運(yùn)用了倍增方法和控制變量法，把待探究的時(shí)間設(shè)計(jì)為t0的整數(shù)倍，便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)焦耳熱Q與時(shí)間t的關(guān)系，下面兩個(gè)理想實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想與此相同.
問題2 在電流I0及時(shí)間t0一定的情況下，探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電阻R的關(guān)系.
理想實(shí)驗(yàn)：如圖6所示，在電流I0及時(shí)間t0一定的情況下，電阻為2R0產(chǎn)生的焦耳熱與兩個(gè)阻值為R0的電阻串聯(lián)后在時(shí)間t0產(chǎn)生的焦耳熱等效，也即Q2=2Q0，故有Q∝R.
問題3 在電阻R0及時(shí)間t0一定的情況下，探究產(chǎn)生的焦耳熱Q與電流I的關(guān)系.
在運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)得出Q與R、t的關(guān)系后，要探究Q與I的關(guān)系，可用倍增方法構(gòu)造出電流為I0的情況，以便借助上面的結(jié)論進(jìn)行思維操作.
理想實(shí)驗(yàn)：在電阻R0及時(shí)間t0一定情況下，通以2I0的電流時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q3，根據(jù)等效思想，其產(chǎn)生的熱量等效為阻值為2R0的兩電阻并聯(lián)后產(chǎn)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(guān)系為Q3＝2Q′3，也即有Q3＝2Q′3＝4Q0，故有Q∝I2.
③焦耳定律的建構(gòu)
在對上面的理想實(shí)驗(yàn)的思維操作基礎(chǔ)上，再運(yùn)用綜合方法，可建構(gòu)起焦耳熱Q與I、R及時(shí)間t的關(guān)系為Q＝kI2Rt，其中常數(shù)k可由實(shí)驗(yàn)確定，從而運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)等科學(xué)方法建立起焦耳定律.
3. 對閉合電路歐姆定律的重構(gòu)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(lián)系起來，充分體現(xiàn)功和能的概念在物理學(xué)中的重要性，同時(shí)又能幫助學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu). 基于這一思想，教材以純電阻電路為前提，運(yùn)用能量守恒定律建立起閉合電路歐姆定律，其邏輯關(guān)系如圖8所示.
從上面邏輯關(guān)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(dǎo)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(nèi)，這就產(chǎn)生了邏輯問題. 因此有必要對其呈現(xiàn)方式進(jìn)行重構(gòu).
（2） 重構(gòu)方案
在運(yùn)用能量守恒定律進(jìn)行理論演繹時(shí)，應(yīng)該遵循理論演繹的規(guī)則，即從一般情況出發(fā)，導(dǎo)出相應(yīng)的規(guī)律，然后再運(yùn)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(nèi)阻為r，方框內(nèi)元件性質(zhì)未知，電路中的電流為I，路端電壓為U. ①在時(shí)間t內(nèi)，外電路中消耗的電能E外為多少？②在時(shí)間t內(nèi)，內(nèi)電路中電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能E內(nèi)多少？③在時(shí)間t內(nèi)，電源中非靜電力做的功W為多少？④根據(jù)能量守恒定律，W與E外、E內(nèi)的關(guān)系是什么？
對于上面四個(gè)問題，學(xué)生依據(jù)有關(guān)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(nèi)電壓，故此式也可寫成E＝U外+U內(nèi)，這兩個(gè)關(guān)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(gòu)建議
（1） 教材分析
本節(jié)教材的編寫是以問題與問題解決為紐帶，引導(dǎo)學(xué)生從發(fā)現(xiàn)問題分析問題解決問題等步驟去掌握知識，意在突出科學(xué)探究，著眼于學(xué)生探究能力的提高，其教學(xué)流程如下：
其中重溫的實(shí)驗(yàn)如圖10所示，而且運(yùn)用草圖記錄相關(guān)信息，以便歸納出楞次定律.
在運(yùn)用圖10所示的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納時(shí)，面臨一個(gè)關(guān)鍵問題，就是如何從眾多的物理現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)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(gè)‘中介’——‘感應(yīng)電流的磁場’來表述這一關(guān)系”，以此引導(dǎo)學(xué)生歸納出楞次定律. 但問題的關(guān)鍵是，我們是怎么想到從原磁場方向與感應(yīng)電流的磁場方向的關(guān)系進(jìn)行歸納的？
（2） 重構(gòu)方案
根據(jù)分類方法，影響感應(yīng)電流方向的因素有如下三類：一類是外部因素（磁場強(qiáng)弱、磁場方向、磁鐵運(yùn)動方向、磁通量變化等）；第二類是自身因素（線圈粗細(xì)、線圈的繞制方式等）；最后是自身與外部相互聯(lián)系的方式. 在探究感應(yīng)電流方向與哪些因素有關(guān)時(shí)，需要圍繞這三類因素設(shè)計(jì)一些針對性的問題，讓學(xué)生在問題解決中，提出猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，修正猜想，最終“發(fā)現(xiàn)” 楞次定律，具體方案如下.
①探究感應(yīng)電流方向與外界因素之間的關(guān)系
問題1 感應(yīng)電流方向與磁場變化快慢有無關(guān)系？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.
問題2 感應(yīng)電流方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度大小有無關(guān)系？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.
問題3 分析圖10甲和圖11所示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，說明影響感應(yīng)電流方向的外界因素有哪些.
設(shè)置問題3的目的是引導(dǎo)學(xué)生對兩類電磁感應(yīng)問題的共同的外部特性進(jìn)行歸納，總結(jié)出影響感應(yīng)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(jìn)一步探究奠定基礎(chǔ).
②探究感應(yīng)電流方向與自身因素之間的關(guān)系
為了探究感應(yīng)電流方向與自身因素的關(guān)系，可設(shè)置以下兩個(gè)問題.
問題4 試猜測感應(yīng)電流方向與線圈的粗細(xì)、匝數(shù)是否有關(guān)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想.
問題5 感應(yīng)電流方向與線圈的繞行方向是否有關(guān)？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想，并把實(shí)驗(yàn)信息記錄在草圖上.
通過問題5，引導(dǎo)學(xué)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(shè)計(jì)出圖12所示的實(shí)驗(yàn)對猜想進(jìn)行檢驗(yàn)，進(jìn)而研究感應(yīng)電流方向與繞行方向的關(guān)系.
根據(jù)實(shí)驗(yàn)所記錄的信息發(fā)現(xiàn)，在線圈的繞行方式變化時(shí)，回路中的感應(yīng)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(shí)引導(dǎo)學(xué)生探究在線圈的繞行方式變化時(shí)，什么因素是不變的？
實(shí)踐表明，按此方法重構(gòu)后，學(xué)生能尋找到以“感應(yīng)電流的磁場方向”為中介進(jìn)行歸納，于是衍生出問題6.
篇9
只含白熾燈、電爐等電熱元件的電路是純電阻電路。電流通過純電阻電路做功時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能。電流在這段電路中做的功W就等于這段電路發(fā)出的熱量Q，即
Q=W=IUt
由歐姆定律 U=IR
代入上式后可得熱量Q的表達(dá)式
Q=I2Rt （4）
如此引入，Q=W=IUt，U=IR兩式成立均需要條件：純電阻電路。學(xué)生很容易順理成章地認(rèn)為焦耳定律的表達(dá)式Q=I2Rt，也是只適用于純電阻電路。雖然課本中對此表達(dá)式做了一些解釋：
在推導(dǎo)（4）式的過程中，我們用到了“Q=W”這個(gè)條件，它要求電流做的功“全部變成了熱”，也就是電能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體的內(nèi)能。因此，（4）式中的“P”專指發(fā)熱的功率。
但仍不能讓初學(xué)者明顯地看出此式適用于任何電路。學(xué)生很容易去想既然Q=W=IUt，U=IR兩式成立均需要純電阻電路，那么對于非純電阻電路，為什么熱量的表達(dá)式仍然是Q=I2Rt？如何推導(dǎo)？教學(xué)中雖再三強(qiáng)調(diào)，和學(xué)生一起分析教材，學(xué)生還是很難正確理解。
篇10
電和磁部分除了考查磁場、磁感線等簡單知識點(diǎn)外，還考查電流的磁場、影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素、電磁感應(yīng)現(xiàn)象、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理以及磁場對電流的作用等知識。從2008年各地的中考試卷可以看出，試題多聯(lián)系生活實(shí)際，注重對能力的考查和研究問題的方法的考查。對于簡單電路和歐姆定律的考查在各地中考中均有體現(xiàn)，難點(diǎn)出現(xiàn)在識別串并聯(lián)電路和電流表、電壓表的示數(shù)變化。預(yù)計(jì)2009年中考對本部分知識的考查不會出現(xiàn)較大的變化，但可能會稍稍增大探究題和創(chuàng)新題的分量。有關(guān)電功、電功率的考試命題將在繼承2008命題特點(diǎn)上有所創(chuàng)新。如從電器的銘牌上獲取信息、利用電能表計(jì)算家庭用電器使用的電費(fèi)來考查節(jié)能、電器使用時(shí)的安全問題、電功率的測量、電器在使用時(shí)有關(guān)電熱、電能及效率的問題等。其中，采用伏安法測電功率、電與熱相結(jié)合的計(jì)算以及節(jié)能問題是中考中的重中之重，注重考查實(shí)際情境中解決問題的能力。如圍繞電冰箱、電吹風(fēng)、洗衣機(jī)、電水壺、電磁爐等家用電器展開的電功、電功率、電熱的應(yīng)用計(jì)算尤為重要，特別是在減少環(huán)境污染和建設(shè)節(jié)能型社會的今天，電能和太陽能相結(jié)合的題目更要引起我們重視。
隨著常規(guī)能源的日益匱乏，有關(guān)用電器的效率考題也是中考的一個(gè)新亮點(diǎn)，預(yù)計(jì)2009年中考出現(xiàn)的幾率會加大。
在中考復(fù)習(xí)中，基本知識忘記得比較快，所以復(fù)習(xí)時(shí)要注重基礎(chǔ)。電路部分的知識單獨(dú)考的并不多，對很多知識點(diǎn)的考查是隱藏在對歐姆定律、電功率的綜合考查中的，復(fù)習(xí)的關(guān)鍵在于靈活掌握知識，理解題目意思，應(yīng)對具體問題，努力嘗試知識的總結(jié)和遷移。
考點(diǎn)一：電路設(shè)計(jì)與電路故障
沖刺點(diǎn)金設(shè)計(jì)簡單的電路是目前中考中經(jīng)常出現(xiàn)的題型，特別是與生活實(shí)際相結(jié)合的電路設(shè)計(jì)題已成為中考的熱點(diǎn)。其形式有：根據(jù)具體的要求設(shè)計(jì)出電路圖；給出電路圖判斷哪一個(gè)比較適用；既要設(shè)計(jì)電路圖，又要連實(shí)物圖等等。在畫電路圖時(shí)一定要規(guī)范：元件位置安排要適當(dāng)，分布要均勻，元件不要畫在拐角處，整個(gè)電路圖最好呈矩形，圖要完整美觀，橫平豎直，簡潔工整。
電路故障通常有以下幾種情況：串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的干路出現(xiàn)斷路故障，用電器不能工作，電流表沒有示數(shù)；若電流表有示數(shù)，串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的干路肯定是通路。
電路在教材中所占篇幅較多，匯集了基本電路、電路的連接、電流的測量等問題。中考出現(xiàn)的題型較多，主要有電路的設(shè)計(jì)、分析、連接實(shí)物、故障判斷、電流和電壓的規(guī)律研究等問題，難度以中、低擋為主，在近幾年中考中已經(jīng)大量涉及生產(chǎn)、生活中實(shí)際電路的應(yīng)用及探究，這種趨勢預(yù)計(jì)在2009年的中考還會得到更多的體現(xiàn)。
預(yù)測1：（素材來自于生活實(shí)際，主要考查電路的應(yīng)用及電路設(shè)計(jì)）
投影儀用強(qiáng)光燈泡作為光源，發(fā)光時(shí)必須用風(fēng)扇降溫。為了保證燈泡不被燒壞，只有當(dāng)帶動風(fēng)扇的電動機(jī)工作后，燈泡才能發(fā)光；風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，燈泡不能發(fā)光。則在圖1所示的四個(gè)電路圖中符合要求的是（）
預(yù)測2：（考查電路設(shè)計(jì)，串并聯(lián)電路的特點(diǎn)及開關(guān)的作用）
2008奧運(yùn)會男子佩劍決賽中，我國選手仲滿不負(fù)眾望，以15比9擊敗法國選手贏得冠軍。如圖2所示，在擊劍比賽中，要求劍身連著導(dǎo)線，導(dǎo)線一頭連通著電子計(jì)分器，一頭連接著特制衣服，形成一個(gè)環(huán)形電路。比賽過程中，運(yùn)動員（甲）沒有刺到對方（乙）的時(shí)候就是斷電的過程（對方的燈不亮同時(shí)計(jì)分器不計(jì)分），刺到對方的過程就是按下開關(guān)的過程（對方的燈亮同時(shí)計(jì)分器計(jì)分）。根據(jù)所學(xué)的物理知識，小明設(shè)計(jì)了如圖3所示的幾種電路圖。能正確判斷選手成功地?fù)糁袑κ值挠行Р课徊@示得分的電路是（）
預(yù)測3：（考查串聯(lián)電路的特點(diǎn)，以及電路分析、故障判斷）
圖4所示的電路中，電源電壓不變，閉合開關(guān)S，電路正常工作。一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)電壓表示數(shù)變大，則（）
A． 電流表的示數(shù)也增大
B． 電流表的示數(shù)可能不變
C． 電阻R可能斷路
D． 電阻R可能短路
考點(diǎn)二：歐姆定律
沖刺點(diǎn)金歐姆定律是初中電學(xué)部分最基礎(chǔ)的內(nèi)容。探究歐姆定律和伏安法測電阻體現(xiàn)了電學(xué)部分最基本的實(shí)驗(yàn)技能，同時(shí)也體現(xiàn)了物理學(xué)最基本的研究方法――控制變量法，有很強(qiáng)的綜合性，是歷年來各地中考試題的必考內(nèi)容。通過以上分析，我們可以看出，2009年中考也將是如此。隨著新課程改革的深入，命題在聯(lián)系實(shí)際，突出物理方法，考查實(shí)驗(yàn)的過程性方面會有所側(cè)重，純模型式串并聯(lián)電路的計(jì)算會降低難度，創(chuàng)新題會增多。探究歐姆定律、伏安法測電阻在中考中必有一者出現(xiàn)，滑動變阻器的創(chuàng)新應(yīng)用也有可能成為大題。
歐姆定律的內(nèi)容是：一段導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。用公式表示為：I=。
由歐姆定律可導(dǎo)出R=，它表示導(dǎo)體的電阻可由計(jì)算出，即R與U、I的比值有關(guān)，但R與外加電壓U和通過電流I無關(guān)。
在運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要注意公式中的I、U、R是對同一段電路同一時(shí)刻而言的，三者單位依次是A、V、Ω。有些試題通常會給出幾組電壓值和幾組電流值，這些數(shù)值有時(shí)并不是相對應(yīng)的，我們要從中選出具有對應(yīng)關(guān)系的數(shù)值，如開關(guān)的閉合與斷開、滑片的移動前后，會出現(xiàn)不同的電流、電壓值，要能判斷哪些數(shù)據(jù)是這個(gè)用電器或電阻在相同的狀態(tài)下所擁有的。
從新課程改革的進(jìn)程看，有關(guān)歐姆定律的命題形式將更加新穎靈活，重在考查知識的靈活應(yīng)用及激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理的潛能。如電壓表內(nèi)阻的測量、不滿足歐姆定律的非線性元件電壓、電流關(guān)系的探究、水果導(dǎo)電性能的探究、伏安法測電阻系統(tǒng)誤差的討論、歐姆表的改裝、壓敏電阻、油量表、全電路歐姆定律，均很有創(chuàng)意，要注意消化吸收，推陳出新，做到舉一反三。
預(yù)測1：（考查對導(dǎo)體的電阻和歐姆定律的正確理解）
由歐姆定律可以得出導(dǎo)體的電阻公式R=。下面幾位同學(xué)對此公式的理解，其中正確的是（）
A． 當(dāng)電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為零
B． 當(dāng)電流減小時(shí)，電阻增大
C． 當(dāng)電壓減小時(shí)，電阻也減小
D． 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與電流、電壓無關(guān)
預(yù)測2：（結(jié)合歐姆定律，考查串聯(lián)電路電流、電壓的特點(diǎn)）
如圖5所示，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S閉合，滑動變阻器滑片從a向b移動的過程中（）
A． 電壓表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變大
B． 電壓表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)變大，電流表的示數(shù)變小
C． 電壓表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變大
D． 電壓表示數(shù)變大，電壓表示數(shù)變小，電流表的示數(shù)變小
預(yù)測3：（考查用歐姆定律分析變化電路中電表的變化情況）
如圖6所示的電路中，電源電壓不變。在滑動變阻器的滑片P移動的過程中，電流表示數(shù)變化范圍是1.5～1.0 A，電壓表的示數(shù)相應(yīng)的變化范圍是0～5 V，求R的阻值和電源電壓。
考點(diǎn)三：電功
沖刺點(diǎn)金電功比較抽象，不像機(jī)械功那么直觀，我們可以從能量轉(zhuǎn)化的角度去理解電功的意義：電流做了多少功就消耗了多少電能，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電功公式W=UIt是計(jì)算電功普遍適用的公式，對任何類型的用電器（或電路）都適用。結(jié)合歐姆定律I=，可推出電功公式的變換式W=t和W=I2Rt，這兩個(gè)式子不適用于電動機(jī)以及蓄電池電路，只適用于純電阻電路，即電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的電路。
電能表是測量電能或電功的儀器。把電能表接在電路中，電能表計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差就是這段時(shí)間內(nèi)用電的度數(shù)，要弄清楚電能表銘牌上幾個(gè)參數(shù)的含義。
從2008年的中考試卷可以看出，中考試題在考查基礎(chǔ)知識和基本技能的同時(shí)，更注重考查學(xué)生應(yīng)用知識的能力和實(shí)踐探究的能力。而以能源開發(fā)和利用為背景來考查電功知識的應(yīng)用則是近年來中考命題的新亮點(diǎn)，這類試題知識跨度大，更能綜合考查學(xué)生應(yīng)用電學(xué)知識的能力。
預(yù)測1：（考查對電功公式的理解和靈活應(yīng)用）
燈泡L和L并聯(lián)在電路中，L的電阻比L大，在相同的時(shí)間里，電流做功的情況為（）
A． 對L燈做的功多B． 對L燈做的功多
C． 對兩燈做的功一樣多D． 無法確定
預(yù)測2：（考查學(xué)生是否會讀家用電能表，會用電能表測量用電器在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能）
在家庭電路中，電能表是測量用戶在某段時(shí)間內(nèi)所消耗的電能的儀器。如果表面盤上標(biāo)有“3 000 r/kW•h”字樣，表示的意思是每消耗_________的電能，它的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)3 000轉(zhuǎn)。把這個(gè)電能表接入家庭電路中，通過某用電器的電流使電能表在3 min內(nèi)轉(zhuǎn)了60轉(zhuǎn)，那么，此時(shí)通過用電器的電流做功為_________J。
預(yù)測3：（考查光能與電能的轉(zhuǎn)化，以及對電功公式的理解和應(yīng)用）
太陽能汽車是用太陽能電池將所接收到的太陽光能轉(zhuǎn)化為電能提供給電動機(jī)來驅(qū)動的。如圖7所示。已知一種太陽能汽車，太陽光照射到電池板上的輻射總功率為1.2×104 W，且電池板對著太陽時(shí)產(chǎn)生的電壓為240 V，并對車上的電動機(jī)提供10 A的電流。問：
（1）若通電1 min，車上電動機(jī)消耗的電能是多大？
（2）太陽能電池將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的效率是多少？
考點(diǎn)四：電功率
沖刺點(diǎn)金電功率是描述電流做功快慢的物理量，它是指電流在單位時(shí)間內(nèi)所做的功。電功率的定義式是P=，常用公式是P=UI，表明電功率跟電壓、電流兩個(gè)因素有關(guān)。電功率大的用電器消耗電能快，但不能說明電流做的功多。電功率公式的變換式W=和W=I2R只適用于純電阻電路，對于電動機(jī)、電風(fēng)扇等用電器來說，這兩個(gè)公式都不適用。
用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓，在額定電壓下的電功率叫額定功率。一個(gè)用電器一旦生產(chǎn)出來，其額定電壓和額定功率就確定了。實(shí)際功率是用電器在實(shí)際工作時(shí)的電功率，是不確定的。用電器的實(shí)際功率不一定與額定功率相同，小燈泡的亮度是由其實(shí)際功率決定的。
電功率的計(jì)算是中考命題的熱點(diǎn)，壓軸題基本都在此出現(xiàn)，命題時(shí)常將歐姆定律、電功率、串并聯(lián)電路結(jié)合起來出綜合計(jì)算，并且分值多，難度較大。其內(nèi)容主要為：①密切聯(lián)系生活實(shí)際，如電熱水壺、飲水機(jī)、居民用電等，真正體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的新課程理念。②注重對能力的考查和研究問題的方法的考查，如從電器的銘牌上獲取信息的能力、探究電流做功快慢需采用控制變量法等。
預(yù)測1：（考查串聯(lián)電路中各用電器功率的分配關(guān)系）
有兩個(gè)電阻，R的阻值為2 Ω，R的阻值為8 Ω，把它們串聯(lián)起來接在某電源的兩極上，R的電功率為2 W，則此時(shí)R的電功率是_______W。
預(yù)測2：（考查對電功率公式的理解和應(yīng)用）
圖8所示為一玩具汽車上的控制電路，其電動機(jī)的線圈電阻為2 Ω，保護(hù)電阻R為8 Ω，當(dāng)閉合開關(guān)S后，兩電壓表的示數(shù)分別為12 V和4 V，求：
（1）電路中的電流。
（2）電動機(jī)的功率。
預(yù)測3：（考查用電器額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系）
某品牌電熱水壺的銘牌上標(biāo)著如右表所示的數(shù)據(jù)。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，可知此電熱水壺的電阻為多少？若在用電高峰時(shí)期用該電熱水壺?zé)妷褐挥?00 V，此時(shí)電熱水壺發(fā)熱時(shí)的功率為多大？
考點(diǎn)五：電熱及其作用
沖刺點(diǎn)金電流在電路中做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分，稱為電熱，其公式Q=I2Rt適用于任何電路。注意兩點(diǎn)：①在電流所做的功全部用來產(chǎn)生熱量的情況下，Q=W=UIt=t。這里的條件是電功全部用來產(chǎn)生電熱，而電流所做的功全部用來轉(zhuǎn)化成熱的情況，也只有純電阻電路才成立，故上述導(dǎo)出公式只適用于純電阻電路。②在電流所做的功只有一部分用來產(chǎn)生熱量的情況下，如電動機(jī)正常工作時(shí)消耗的電能為W=UIt，產(chǎn)生的電熱為Q=I2Rt，則轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的那部分能量為W－Q。若知道用電器將電能轉(zhuǎn)化為熱能的效率η（η
電與熱相結(jié)合的計(jì)算是近年來中考命題的主要方向，以日常生活中電和熱現(xiàn)象的實(shí)例為載體，將電學(xué)和熱學(xué)結(jié)合在一起是中考命題的熱點(diǎn)，是中考中的重中之重。隨著常規(guī)能源的日益匱乏，有關(guān)用電器的效率考題也正在成為中考出現(xiàn)的一個(gè)新亮點(diǎn)，預(yù)計(jì)2009年中考出現(xiàn)的幾率可能會進(jìn)一步加大。
預(yù)測1：（考查電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，在不計(jì)熱損失的情況下，消耗的電能等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q=W）
一電飯煲銘牌上標(biāo)有“220 V1 100 W”的字樣，其原理圖如圖9所示。它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R為電熱絲。當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1 100 W；當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22 W。
（1）電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí)，開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？
（2）電熱絲R的阻值多大？
（3）電飯煲燜飯、保溫1 min，電熱絲R產(chǎn)生的熱量為多少？
預(yù)測2：（考查電能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，在有熱損失的情況下，消耗電能的一部分等于產(chǎn)生的內(nèi)能，即Q=ηW）
電視節(jié)目主持人，衣著光鮮，時(shí)尚靚麗，令人羨慕，其背后的艱辛卻鮮為人知。由于演播室燈光密集，室內(nèi)氣溫往往很高，在炙熱燈光的“燒烤”下，看似風(fēng)光無限的主持人其實(shí)也很不好受，幾個(gè)小時(shí)的節(jié)目下來，主持人往往會大汗淋漓。若一個(gè)高3 m，面積為40 m2的演播室，燈的總功率為20 kW，燈將電能的80%轉(zhuǎn)化為熱能，且熱能的10%被空氣吸收。查閱資料得知，空氣的密度約為1.3 kg/m3，空氣的比熱容約為103 J/（kg•℃）。現(xiàn)錄制一個(gè)0.5 h的節(jié)目，求：
（1）演播室內(nèi)所有燈消耗的電能。
（2）演播室內(nèi)所有燈散發(fā)出的熱量。
（3）演播室內(nèi)空氣升高的溫度。
預(yù)測3：（通過電動機(jī)做功，考查電能與其他能量的轉(zhuǎn)化及能量守恒定律）
從能量轉(zhuǎn)化的角度看，電動機(jī)主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)微型電動機(jī)，如圖10所示，銘牌上標(biāo)有“12 V 3 W”的字樣。問：
（1）每分鐘該微型電動機(jī)消耗的電能是多少？
（2）若該微型電動機(jī)線圈的電阻是4 Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？
（3）這臺電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少？
考點(diǎn)六：生活用電
沖刺點(diǎn)金家庭電路由電能表、總開關(guān)、保險(xiǎn)絲、插座、用電器及其開關(guān)幾部分組成。插座和各用電器之間是并聯(lián)，用電器和控制它們的開關(guān)之間是串聯(lián)，且開關(guān)應(yīng)一端連火線一端連用電器，螺旋口燈座的螺旋套只能接在零線上。三孔插座比兩孔插座多出的那個(gè)孔要接地，通過三腳插頭與用電器的外殼相連，保證外殼與火線接通時(shí)的人體安全。生活中安全用電的原則是：不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。不用濕手觸摸開關(guān)，不用濕抹布擦電器，不在電線上晾曬濕衣服，不在高壓線附近放風(fēng)箏，電視天線不要靠近樹木，及時(shí)檢查電器的絕緣皮是否有破損等。發(fā)現(xiàn)有人觸電后，要切斷電源或用絕緣的東西把電線挑開；電路著火時(shí)，必須先切斷電源，切不可潑水救火。高大建筑要安裝避雷針，雷雨天不能在大樹下避雨，防止雷擊。家庭電路中電流過大的原因有兩個(gè)：①用電器的總功率過大；②發(fā)生短路。
以往的中考，重點(diǎn)考查生活中的安全用電原則、家庭中基本的電路連接和日常生活中用電事故的處理以及家庭電路中的故障分析。由于家庭電路與我們的生活息息相關(guān)，讓學(xué)生掌握安全用電知識，提高安全用電的意識，具有實(shí)際意義。預(yù)計(jì)今年的中考熱點(diǎn)是家庭電路中用電器的正確連接、生活中安全用電的知識和生活中出現(xiàn)用電事故的分析和處理。
預(yù)測1：（考查安全用電的原則）
用電安全是保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全的基本原則。如圖11所示的現(xiàn)象中，符合安全用電原則的是（）
預(yù)測2：（考查學(xué)生對家庭電路中開關(guān)、電燈、帶金屬外殼的用電器連接的掌握情況）
請?jiān)谌鐖D12所示的家庭電路中，按照安全用電的原則，以筆畫線代替導(dǎo)線，將一個(gè)帶按鈕開關(guān)的螺口燈泡、一個(gè)電熱水壺接入電路。
預(yù)測3：（考查學(xué)生對用電器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化問題的理解，明確家庭電路中發(fā)生火災(zāi)的原因及發(fā)生電器火災(zāi)時(shí)應(yīng)怎么做）
洗衣機(jī)是我們?nèi)粘Ｉ钪凶畛Ｓ玫碾娖髦唬鐖D13所示。它工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為______和______，在使用洗衣機(jī)洗滌時(shí)，要注意掏清衣褲口袋里的物品，并在投放衣物時(shí)控制合理的投放量。若洗衣機(jī)一次性投入衣物過多，渦輪被繩、帶、發(fā)卡等小物件卡住，會使洗衣機(jī)負(fù)荷過大甚至停止轉(zhuǎn)動，進(jìn)而導(dǎo)致電線過熱，可能發(fā)生_________而起火。起火時(shí)應(yīng)先________，再滅火。
考點(diǎn)七：電和磁
沖刺點(diǎn)金物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性，具有磁性的物質(zhì)叫磁體。磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極，分別為南極（S）和北極（N）。同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
磁感線是形象地研究磁場的一種方法，它不是真實(shí)存在的線，是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋龃艌龆傧氲囊恍┣€。磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來回到磁體的南極。
奧斯特實(shí)驗(yàn)表明通電導(dǎo)線周圍存在著磁場，且磁場方向與電流方向有關(guān)。通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場一樣，其極性可以由安培定則來判定：先辨清繞線方向，標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向；用右手握住螺線管，讓四指彎向電流的方向；此時(shí)大拇指所指的一端即為通電螺線管的N極。將鐵芯插入螺線管中就做成了電磁鐵，螺線管的磁性強(qiáng)弱與通入電流的大小、線圈匝數(shù)的多少及是否插入鐵芯有關(guān)。電磁鐵的優(yōu)點(diǎn)是磁性有無可以通過通斷電來控制；磁性強(qiáng)弱可以由電流的大小來控制；磁極方向可以由電流的方向來控制。
讓一個(gè)磁體接近一個(gè)通電導(dǎo)體就會產(chǎn)生磁力的作用。電動機(jī)就是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的，在工作中把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
閉合電路的一部分導(dǎo)體，在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時(shí)，導(dǎo)體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：第一，導(dǎo)體是閉合電路中一部分。第二，導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動。當(dāng)導(dǎo)體平行于磁感線運(yùn)動時(shí)，不產(chǎn)生感應(yīng)電流；當(dāng)導(dǎo)體放入磁場中不運(yùn)動時(shí)，也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向和磁場方向、導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān)。發(fā)電機(jī)就是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，工作時(shí)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
根據(jù)近幾年的中考題分析，這部分知識主要考查的是磁現(xiàn)象、電流對磁場的作用、電磁鐵、電磁感應(yīng)。隨著人類社會的發(fā)展，能源危機(jī)和污染的日漸加劇，利用電磁感應(yīng)知識產(chǎn)生清潔的電能將成為以后能源利用的一個(gè)重點(diǎn)方向。預(yù)計(jì)今年的中考熱點(diǎn)可能在磁現(xiàn)象、電流的磁場和電磁感應(yīng)及應(yīng)用上。
預(yù)測1：（考查磁化現(xiàn)象、利用安培定則判斷通電螺線管的磁場方向、磁感線方向的規(guī)定、影響電流的磁場的因素及磁極間的相互作用）
如圖14所示，在螺線管中插入一根鐵棒，通電后，鐵棒被_________________，請?jiān)趫D中畫出磁感線的方向。當(dāng)變阻器向左滑動時(shí)，彈簧的長度將________。（選填“伸長”或“縮短”）
預(yù)測2：（考查發(fā)電機(jī)的原理是電磁感應(yīng)，明確什么是電磁感應(yīng)現(xiàn)象）
篇11
篇12
首先，數(shù)學(xué)是物理的語言，它以簡潔精確的特點(diǎn)描述物理概念和規(guī)律。例如，物理量的定義，像加速度、電阻、電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度等物理量的定義均用了比值定義。在物理規(guī)律的表達(dá)如牛頓第二定律、歐姆定律等都體現(xiàn)了函數(shù)關(guān)系自變量與函數(shù)的關(guān)系。在運(yùn)動學(xué)中如v-t圖像更能形象地描述運(yùn)動特點(diǎn)、運(yùn)動過程。所以在物理概念規(guī)律時(shí)正是體現(xiàn)了數(shù)學(xué)的邏輯性。所以，對學(xué)生來說，需要有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，如公式變形、比例運(yùn)算、三角函數(shù)、函數(shù)方程、圖象、對數(shù)、數(shù)列……
其次，分析和解決物理問題的過程，就是應(yīng)用所學(xué)物理知識和原理，將問題給出的物理情景，抽象或簡化成各種概念模型和過程模型，用數(shù)學(xué)化的公式或方程表達(dá)出來，最后用數(shù)學(xué)知識解得結(jié)果。在高中物理學(xué)習(xí)中，除了要掌握概念、規(guī)律，更重要的是應(yīng)用規(guī)律概念解決問題。在高中物理的學(xué)習(xí)中，解決力學(xué)、電磁學(xué)的三種途徑；牛頓第二定律、能量、動量貫穿了整個(gè)高中物理的始終。從平衡等式到牛頓第二定律到動能定理機(jī)械能守恒定律，到動量定理，到動量守恒定律，無不是列方程去解決物理問題。
二、高中物理學(xué)習(xí)中數(shù)理結(jié)合的具體體現(xiàn)
高中物理“培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力”的要求是：學(xué)生能理解公式和圖象的物理意義，能運(yùn)用數(shù)學(xué)進(jìn)行邏輯推理，得出物理結(jié)論，要學(xué)會用圖象表達(dá)和處理問題；能進(jìn)行定量計(jì)算，也能進(jìn)行定性和半定量分析。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，必須在物理學(xué)習(xí)中注重?cái)?shù)理結(jié)合。在中學(xué)階段，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的學(xué)習(xí)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1.運(yùn)用數(shù)理結(jié)合進(jìn)行物理概念和物理規(guī)律的學(xué)習(xí)
物理概念是對物理現(xiàn)象的概括，是從個(gè)別的物理現(xiàn)象、具體過程和狀態(tài)中抽象出的具有相同本質(zhì)的物理實(shí)體。它反映的是物理現(xiàn)象的本質(zhì)屬性，是構(gòu)成物理知識的最基本的單位。如：加速度定義式、電場強(qiáng)度的定義式、磁感應(yīng)強(qiáng)度定義式、歐姆定律，電容的定義式、決定式等，動能定理表達(dá)式、機(jī)械能守恒定律表達(dá)式、動量定理表達(dá)式、動量守恒表達(dá)式等，在抽象出一類物理現(xiàn)象和物理過程的共同特征和本質(zhì)屬性之后，用簡潔的文字語言、數(shù)學(xué)式子或圖表表達(dá)物理概念。
2.運(yùn)用數(shù)理結(jié)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理
應(yīng)用準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)方法得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中分析、計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕矫妗Ｔ趯?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理中，數(shù)學(xué)工具的應(yīng)用使得處理過程顯得特別簡捷、直觀。例如：驗(yàn)證勻變速實(shí)驗(yàn)中求解加速度我們可以用逐差法，還可用v-t圖象斜率球加速度。再有在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中描繪小燈泡的伏安特性曲線通過圖線的變化趨勢判斷電阻的變化。在測電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中閉合電路的伏案特性曲線的截距、斜率的值各是我們沿得到的電動勢和內(nèi)阻值，這比列方程就解更準(zhǔn)些。
三、物理解題中常用的數(shù)學(xué)知識
物理解題運(yùn)用的數(shù)學(xué)方法通常包括方程（組）法、比例法等。
1.方程法
在物理計(jì)算題中是通過物理方程求解物理未知量的，方程組是由描述物理情景中的物理概念，物理基本規(guī)律，各種物理量間數(shù)值關(guān)系，時(shí)間關(guān)系，空間關(guān)系的各種數(shù)學(xué)關(guān)系方程組成的。
2.比例法
比例計(jì)算法可以避開與解題無關(guān)的量，直接列出已知和未知的比例式進(jìn)行計(jì)算，使解題過程大為簡化。應(yīng)用比例法解物理題，要討論物理公式中變量之間的比例關(guān)系，清楚公式的物理意義，
篇13
2電源的最大輸出功率兩類問題和一般性條件
電源的輸出功率是指電源的路端電壓U與干路電流I的乘積即P=UI，根據(jù)能量守恒電源輸出功率也等于電源的功率與電源內(nèi)阻消耗的熱功率之差即
P=EI-I2r.
（1）無定值電阻的純電阻電路
如圖1所示，電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器R.對于此類無定值電阻的電路，其電源最大功率的求解可以從負(fù)載R及電流I兩個(gè)角度分別利用數(shù)學(xué)知識進(jìn)行求解.
①從負(fù)載R的角度求解
電源的輸出功率：
P=UI=I2R=（ER+r）2R=E2R（R-r）2+4Rr
=E2（R-r）2R+4r.
由上式可以看出，當(dāng)負(fù)載電阻等于電源內(nèi)電阻時(shí)（R=r），電源有最大輸出功率Pmax=E24r；
當(dāng)R
當(dāng)R>r時(shí)，P隨R的增大而減小；因此才可以定性繪出如圖2所示的P-R圖，對于每一個(gè)小于Pmax的功率P值總有兩個(gè)電阻R1、R2.
這種方法是參考書常用方法，對于數(shù)學(xué)知識儲備有限的高中生而言，只能定性地理解電源的輸出功率P隨電阻R的變化關(guān)系，不能精確地描繪出P-R圖象，因而由P-R函數(shù)表達(dá)式過渡到P-R圖的直觀化表達(dá)具有一定的思維跳躍度，而這一階梯往往成為學(xué)生理解的難點(diǎn).為了有效化解這一思維難點(diǎn)，我們嘗試從電流I的角度進(jìn)行理解.
②從電流I的角度求解
P=P總-P內(nèi)=EI-I2r（1）
由學(xué)生熟知的數(shù)學(xué)知識可知這是一個(gè)關(guān)于電流I的一元二次方程，其P-I函數(shù)圖象如圖3所示，對稱軸為
I0=E-2（-r）=E2r，
此時(shí)電源有最大輸出功率
Pmax=E?E2r-（E2r）2r=E24r.
再由R總=2r，及R總=R+r，可知R=r時(shí)電源有最大的輸出功率.
結(jié)合圖3學(xué)生比較容易理解：
當(dāng)I=ER+r>I0=E2r時(shí)，電源的輸出功率P隨I的減小而增大；即當(dāng)R
當(dāng)I=ER+r≤I0=E2r時(shí)，電源的輸出功率P隨I的減小而減小；即當(dāng)R>r時(shí)，電源的輸出功率隨R的增大而減小.
（2）含定值電阻的純電阻電路
如圖4所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，定值電阻為R0，滑動變阻器為R，其最大阻值為Rmax.為方便分析，我們接下來的幾種類型的最大功率問題都采用這個(gè)電路圖.
電源的輸出功率
P=P總-P內(nèi)=EI-I2r，
由（1）式可知，理論上當(dāng)R總=2r，即R+R0=r時(shí)電源有最大輸出功率，然而電源內(nèi)阻r與定值電阻R0的大小關(guān)系并沒有確定，因此在實(shí)際問題中需要分情況討論：
若定值電阻R0≤r，則當(dāng)R=R0-r時(shí)電源有最大輸出功率Rmax=E24r；
若定值電阻R0>r，則由P-I圖象可知當(dāng)I=ER0+r+R靠近I0=E2r時(shí)有最大輸出功率；
而R0+r+R>2r，功率隨R0+r+R的增大而減小；
故當(dāng)R=0時(shí)電源有最大功率Pmax=E2R0R0+r；
當(dāng)R=Rmax（即I=ER0+r+Rmax）時(shí)電源有最大輸出功率Pmax=E2RmaxR0+r+Rmax；
（3）電源最大輸出功率的一般性條件
以上討論的都是純電阻電路中電源的最大輸出功率問題，那如果外電路是含電動機(jī)的非純電阻電路，其電源的最大功率又該如何求解呢？
如圖5所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，AB兩點(diǎn)間的電路可能含有電動機(jī)，設(shè)路端電壓為U，則電源的輸出功率為
P=IU=E-UrU=-1r（U2-EU）
=E24r-1r（U-E2）2.
故當(dāng)U=E2（即當(dāng)R外=r）時(shí)電源就有最大輸出功率Pmax=E24r，但在一些具體電路中無論怎么調(diào)節(jié)外電路也不能實(shí)現(xiàn)U等于E2.從上面（2）的分析即可看出此結(jié)論的成立并不是對所有的電路都成立.不過我們還是可以得出電源最大功率的一般性條件：對于所有的電源電動勢為E、內(nèi)阻為r的電路（含非電阻電路），只要能通過調(diào)節(jié)滑動變阻器R能實(shí)現(xiàn)U=E2 （即R外=r）時(shí)，則當(dāng)U=E2 （即R外=r）時(shí)，電源有最大輸出功率Pmax=E24r，如不能實(shí)現(xiàn)R外=r時(shí)，只有當(dāng)R外滿足R外-r的絕對值最小時(shí)電源有最大的輸出功率.
3定值電阻的最大功率問題
對于定值電阻的最大功率問題，我們可以采用“電流最大法”.如圖4所示，定值電阻的功率為：
P=I2R0=（ER0+r+R）2R0，
故當(dāng)滑動變阻器R=0時(shí)，定值電阻有最大功率
Pmax=E24（R0+r）.
4可變電阻的最大功率問題
如圖4所示，我們可以采用等效電源法，可變電阻R的最大功率實(shí)質(zhì)上與等效電源（E，R0+r）的最大輸出功率完全相同（如圖6），因此可變電阻的功率為
P=P總-P內(nèi)=EI-I2（R0+r）；
若Rmax>R0+r，則當(dāng)R=R0+r時(shí)電源有最大輸出功率Pmax=E24（R0+r）；
若Rmax
Pmax=E2RmaxR0+r+Rmax.
綜上所述，對于閉合電路的最大功率問題，首先應(yīng)分清楚是純電阻電路還是非純電阻電路；其次應(yīng)明確是求哪個(gè)元件的最大功率.然后再采用相應(yīng)的方法：