发布时间：2024-01-05 17:03:09
导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇欧姆定律适用条件范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！
欧姆定律是初中物理电学部分的核心内容，也是中考中考点的重点内容、难点内容。欧姆定律掌握的好坏直接影响学生的考试成绩，要多用时间将这块知识夯实，才能取得高考的胜利。
一、明确欧姆定律的内容
1、实验思想和方法
欧姆定律在教材上是通过在“控制变量法”的实验思想基础上归纳总结出来的：即在控制电阻不变，得到通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;控制导体两端的电压不变，得到通过导体的电流跟导体的电阻成反比。由此得到了电路中电流与电压、电阻之间的关系。
2、欧姆定律的表达式
由实验总结和归纳出欧姆定律：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
表达式为：I=U/R;I的单位是安（A），U的单位是伏（V），R的单位是欧（Ω）;导出式：U=IRR=U/I
注意表达式中的三个物理量之间的关系式是一一对应的关系，即具有同一时间，同一段导体的关系。
3、欧姆定律的应用条件
（1）.欧姆定律只适用于纯电阻电路;
（2）.欧姆定律只适用于金属导电和液体导电，而对于气体、半导体导电一般不适用;
（3）.欧姆定律表达式I=U/R表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”;
（4）.欧姆电律中“通过”的电流I、“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量，不同导体之间的电流、电压和电阻间不存在上述关系。
4.区别I=U/R和R=U/I的意义
欧姆定律中I=U/R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U/R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零;若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。因此，在欧姆定律I=U/R中，当R一定时I与U成正比;当U一定时I与R成反比。
R=U/I是欧姆定律推导得出的，表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质，因此，在导出式R=U/I中R与I、U不成比例。
对于给定的一个导体，比值U/I是个定值;而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。
二、欧姆定律的应用
在运用欧姆定律，分析、解决实际问题，进行有关计算时应注意以下几方面的问题：
1.要分析清楚电路图，搞清楚要研究的是哪一部分电路。这部分电路的连接方式是串联，还是并联，这是解题的关键。
2.利用欧姆定律解题时，不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入表达式I=U/R及导出式U=IR和R=U/I进行计算，也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入欧姆定律的表达式及导出式进行计算。为了避免混淆，便于分析问题，最好在解题前先根据题意画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。同时要给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标;不能乱套公式，并注意单位的统一。
3.要搞清楚改变和控制电路结构的两个基本因素：一是开关的通、断情况;二是滑动变阻器连入电路中的阻值发生变化时对电路的影响情况。因此，电路变化问题主要有两种类型：一类是由于变阻器滑片的移动，引起电路中各个物理量的变化;另一类是由于开关的断开或闭合，引起电路中各个物理量的变化。解答电路变化问题的思路为：先看电阻变化，再根据欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电压和电流的变化。这是电路分析的基础。
三、典型例题剖析
例1 在如图所示的电路中，R=12Ω，Rt的最大阻值为18Ω，当开关闭合时，滑片P位于最左端时电压表的示数为16V，那么当滑片P位于最右端时电压表的示数是多少？
解析：分析本题的电路得知是定值电阻R和滑动变阻器Rt 串联的电路，电压表是测R两端电压的。当滑动变阻器的滑片P位于最左端时电压表的示数为6V，说明电路中的总电压（电源的电压）是6V，而当滑动变阻器的滑片P位于最右端时，电压表仅测R两端的电压，而此时电压表的示数小于6V。
滑片P位于变阻器的最右端时的电流为I=U1R+Rt=6V12Ω+18Ω=0.2A。此时电压表的示数为U2=IR=0.2A×12Ω=2.4V。
例2 如图所示，滑动变阻器的滑片P向B滑动时，电流表的示数将;电压表的示数将。（填“变大”、“变小”或“不变”）如此时电压表的示数为2.5V，要使电压表的示数变为3V，滑片P应向端滑动。
图1
分析：根据欧姆定律I=UR，电源电压不变时，电路中的电流跟电阻成反比。此电路中滑动变阻器接入电路的电阻是AP段，动滑片P向B滑动时，AP段变长，电阻变大，所以电流变小。电压表是测Rx两端的电压，根据Ux=IRx可知，Rx不变，I变小，电压表示数变小。反之，要使电压表示数变大，滑片P应向A端滑动。
答案：变小;变小;A。
关键词：是对物理规律的一种表达形式。通过大量的观察、实验归纳而成的结论。反映物理现象在一定条件下发生变化过程的必然关系。物理定律的教学应注意：首先要明确、掌握有关物理概念，再通过实验归纳出结论，或在实验的基础上进行逻辑推理（如牛顿第一定律）。有些物理量的定义式与定律的表式相同，就必须加以区别（如电阻的定义式与欧姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相关的物理定律之间的关系，还要明确定律的适用条件和范围。
（1）牛顿第一定律采用边讲、边讨论、边实验的教法，回顾“运动和力”的历史。消除学生对力的作用效果的错误认识；培养学生科学研究的一种方法——理想实验加外推法。教学时应明确：牛顿第一定律所描述的是一种理想化的状态，不能简单地按字面意义用实验直接加以验证。但大量客观事实证实了它的正确性。第一定律确定了力的涵义，引入了惯性的概念，是研究整个力学的出发点，不能把它当作第二定律的特例；惯性质量不是状态量，也不是过程量，更不是一种力。惯性是物体的属性，不因物体的运动状态和运动过程而改变。在应用牛顿第一定律解决实际问题时，应使学生理解和使用常用的措词：“物体因惯性要保持原来的运动状态，所以……”。教师还应该明确，牛顿第一定律相对于惯性系才成立。地球不是精确的惯性系，但当我们在一段较短的时间内研究力学问题时，常常可以把地球看成近似程度相当好的惯性系。
（2）牛顿第二定律在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
（3）万有引力定律教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。
（2）牛顿第二定律。在第一定律的基础上，从物体在外力作用下，它的加速度跟外力与本身的质量存在什么关系引入课题。然后用控制变量的实验方法归纳出物体在单个力作用下的牛顿第二定律。再用推理分析法把结论推广为一般的表达：物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教学时还应请注意：公式F＝Kma中，比例系数K不是在任何情况下都等于1；a随F改变存在着瞬时关系；牛顿第二定律与第一定律、第三定律的关系，以及与运动学、动量、功和能等知识的联系。教师应明确牛顿定律的适用范围。
（3）万有引力定律。教学时应注意：①要充分利用牛顿总结万有引力定律的过程，卡文迪许测定万有引力恒量的实验，海王星、冥王星的发现等物理学史料，对学生进行科学方法的教育。②要强调万有引力跟质点间的距离的平方成反比（平方反比定律），减少学生在解题中漏平方的错误。③明确是万有引力基本的、简单的表式，只适用于计算质点的万有引力。万有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也发现了它的局限性。
（4）机械能守恒定律。这个定律一般不用实验总结出来，因为实验误差太大。实验可作为验证。一般是根据功能原理，在外力和非保守内力都不做功或所做的总功为零的条件下推导出来。高中教材是用实例总结出来再加以推广。若不同形式的机械能之间不发生相互转化，就没有守恒问题。机械能守恒定律表式中各项都是状态量，用它来解决问题时，就可以不涉及状态变化的复杂过程（过程量被消去），使问题大大地简化。要特别注意定律的适用条件（只有系统内部的重力和弹力做功）。这个定律不适用的问题，可以利用动能定理或功能原理解决。
（5）动量守恒定律。历史上，牛顿第二定律是以F＝dP/dt的形式提出来的。所以有人认为动量守恒定律不能从牛顿运动定律推导出来，主张从实验直接总结。但是实验要用到气垫导轨和闪光照相，就目前中学的实验条件来说，多数难以做到。即使做得到，要在课堂里准确完成实验并总结出规律也非易事。故一般教材还是从牛顿运动定律导出，再安排一节“动量和牛顿运动定律”。这样既符合教学规律，也不违反科学规律。
《欧姆定律》一课，学生在初中阶段已经学过，高中必修本（下册）安排这节课的目的，主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识；体会物理学的基本研究方法（即通过实验来探索物理规律）；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法；再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法．这就决定了本节课的教学目的和教学要求．这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的，从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法．
本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础．本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用．因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段．
通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围；理解电阻的概念及定义方法；学会分析实验数据的两种基本方法；掌握欧姆定律并灵活运用．
本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析．这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础．
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义．尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏．从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度．对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从数学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义．有些学生常将两种表达式相混，对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清，要注意提醒和纠正．
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法．教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与教学活动．在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行大面积课堂提问，让学生充分发表意见．这样既有利于化解难点，也有利于充分发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃．
通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实际操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律．同时要让学生知道，物理规律必须经过实验的检验，不能任意外推，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯．
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：1．在引入新课提出课题后，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么（不一定让学生回答）？这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用．2．对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答．这样使他们既巩固了实验知识，也调动他们尽早投入积极参与．3．在进行演示实验时可请两位同学上台协助，同时让其余同学注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考．4．在用列表对比法对实验数据进行分析后，提出下面的问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析？目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识．到此应该达到本节课的第一次，通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨．5．在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义．此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨．此处节奏应放慢，可提请学生回答或展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出实验结论的基础上，进一步总结出欧姆定律，这实际上是认识上的又一次升华．要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力．教师重申时语气要加重，不能轻描淡写．要随即强调欧姆定律是实验定律，必有一定的适用范围，不能任意外推．7．为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习，达到巩固之目的．然后结合课本练习题，熟悉欧姆定律的应用，但占时不宜过长，以免冲淡前面主题．
四、授课过程中几点注意事项
1．注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍．
2．注意正确规范地进行演示操作，数据不能虚假拼凑．
3．注意演示实验的可视度．可预先制作电路板，演示时注意位置要加高．有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上，使全体学生都能清晰地看见．
【摘 要】随着高中新课程改革的深入发展，教育教学大环境也随之悄然发生着。人们的教育理念发生了很大的变化，不仅改变了“老师教学生学，教师为主导”的片面教学观，还开始注重应用更好的引导方式来引导学生，倡导学习方式的多元化。哲学家狄德罗说过：“有了真正的方法，还是不够的；还要懂得运用它。至于如何去运用，这要我们不断从学习和反思中获取方法，做高效型教师，打造高效课堂。为此，根据我校实施“271”课程改革的大环境结合自己的教学实践和经验，推出了这种高中物理“合作讨论探究式小组学习法”，旨在转变教学过程中教师的教学行为和学生的学习方式。
关键词 高效课堂；高中物理的“有效教学”；物理教学；小组合作讨论探究式学习
在高中物理教学的课堂上，教师教得辛苦，学生学得痛苦。高耗低效，缺乏策略，成为教与学的阻碍。因此，教师应当充分利用好每一堂，特别是在新授内容的公式和规律的推导，教师要不断的有层次的向学生提出引导问题，有目的的引导学生去一层一层破解物理实质，让学生通过与小组成员合作讨论对新授进行的发散探究，学生因为自己积极参与了问题讨论，对问题的认识自然也就更深一个层次了这也就达到了深化知识目标目的。一堂好的物理课必然是一堂高效率的课堂教学，如何抓住课堂，开展高中物理的“有效教学”探索实践活动，这正是本文所要研究的内容。下面我们就于《闭合电路的欧姆定律》课题为例题探讨“271”讨论探究式学习高中物理的主要过程。
第一，教师课前要向学生详细解读教学目标：教学目标要明了，目标性强，教学前一定要让学生明确知道我们这节课的目标，学习起来才不会盲目，不会被动，也便于学生对学习的自我评价。
《闭合电路的欧姆定律》教学目标（部分展示）：（1）经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，从而理解电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。（2）熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式及其适用条件。
第二，预习自学、自主探究：这个环节最具挑战性的，必须保证学生有足够的兴趣，全身心地投入进去，所以预习案和探究案要精心设计，按照学生学习的最初状态，让兴趣和创造的欲望引领学生自主学习。学生以预习案和探究案为学习“路线图”，预习自学，解决了传统课堂学生被动学习、盲目学习的问题。
《闭合电路欧姆定律》预习案（部分展示）：分为①知识点预习②知识点应用预练
①知识点预习（部分展示）：
闭合电路是由哪几部分组成的_______，电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________。电动势等于电源_______时两极间的电压。用电压表接在电源两极间测得的电压U外_______E。
第三，提出质疑，探究案二次探究：在自主学习的基础之上，学生通过完成探究案上的训练题目，检验自学效果，提出质疑。质疑的过程，实际上是一个积极思维的过程，是发现问题，提出问题的过程，质疑是创新的开始，也是创新的动力，创新来自质疑。该过程教师当适时的发挥引导作用，引领学生朝着目标研究、比较、创新。学生在探究案的引领下进行二次探究，对教材和知识的把握也提升到一个新的层次，很好地解决了传统课堂学生缺乏独立思考、深入探究的问题。
通过你的自主学习，你还有哪些疑惑？①疑惑点：________ ②疑惑内容：________
《闭合电路欧姆定律》探究案（部分展示）：
探究：闭合电路的能量转化
某闭合电路，外电路有一电阻R，电源是一节电池，电动势为E，内电阻r，当电键闭合后，电路电流为I。①整个电路中在t时间内电能转化为什么能？各是多少？
(外电路中电流做功产生的热为：E外=I2Rt；内电路中电流做功产生的热为：E内=I2rt)
②电路中电能是什么能转化来的？在电源内部是如何实现的？(是有化学能转化而来的，依靠非静电力做功实现的。电池化学反应层非静电力做的功：W=Eq=EIt)
根据能量守恒定律可以得到怎样的一个等式：
（1）W=E外+E内（2）EIt=I2Rt+I2rt
（3）E=IR+Ir=U内+U外 或者（4）I=E/(R+r)
第四，①分组合作，讨论解疑：这个环节是高效课堂的重要组成部分，是课堂走向自主的基础。运用分组合作学习,在小组中学生能主动操作、观察、思考、讨论,学生参与教学活动的机会增多;分组合作学习有助于学生提高口头表达能力。在学习小组中学生相互启发、相互帮助、共同解决问题。这样更能能培养学生之间团结、协调的合作意识,提高学生的人际交往能力。②展示点评、拓展提升：这个过程可以让学生充分发挥初生牛犊不怕虎的精神，在黑板上展示疑难，展示困惑，展示方法，提高学生的思维水平和表达能力。
分小组讨论，展示点评：
(1)(2)两式反映了闭合电路中的什么规律？（能量守恒）
(3)式反映了闭合电路中的什么规律？（因消耗其他形式的能量而产生的电势升高E，通过外电路R和内电路r而降落。外电路电势降低，内电路电势升中有降）
(4)式反应了闭合电路中的什么规律？（电流与那些因素有关，这就是闭合电路的欧姆定律）
①内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比，这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。②公式：I=E/(R+r)③适用条件：外电路是纯电阻的电路。④根据欧姆定律，外电路两端的电势降落为U外=IR，习惯上成为路端电压，内电路的电势降落为U内=Ir，代入E=IR+Ir得E=U内+U外该式表明，电动势等于内外电路电势降落之和。
通过这样一次自主探究一次小组合作探究过程，学生通过功能关系的分析建立闭合电路欧姆定律学生应该感到熟悉并且容易理解，已经可能够娴熟地从做功的角度认识并理解电动势的概念了。
严格地说，万有引力定律的公式只适用于计算质点间的相互作用。质点本身就是一个理想化的模型，当两个物体间的距离比物体本身大得多时，可以认为是质点。认为当r0时，F∞的错误原因就在于实际情况中根本不可能出现r=0的情况，也就是说，在r0时，有质量的物体也就不能再看成质点了。
对于万有引力定律的适用还可以有下面两种情况：一是当两物体距离很近时，如果质量都是分布均匀的球体，此时r应是两球体球心间的距离，二者间距离最小也是在它们接触时，r为两球半径之和，而不是0。二是若为一均匀球体与球外一质点的万有引力也可用此公式，式中r是球心到质点的距离，此距离最小是球的半径，也不是0。
（2）对于库仑定律公式：F=KQ1Q1/r2仅适用于真空中（空气中近似成立）的两个点电荷间的相互作用，在理解库仑定律时，常有同学认为：r0时，得出库仑力F∞。
从数学的角度分析，这是正确的结论，但从物理学的角度分析，这一结论是错误的，错误的原因和对万有引力错误认识是类似的，原因在于当r0时，两电荷已经失去了点电荷成立的条件，何况实际电荷都有一定的大小，根本不会出现r=0的情况，也就是说，在r0时电荷已经不能再看成点电荷了，违背了库仑定律的适用条件（真空、点电荷），不能再运用库仑定律计算两电荷间的相互作用了。
（3）对于闭合电路欧姆定律，根据欧姆定律及串、并联电路的性质来分析电路中某一电阻变化而引起的整个电路中各部分电学量的变化情况，在分析这一动态电路的基本方法中，可以用极限方法。极限法：因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。
先用两个例题来分析：
例1 如右图所示电路中，已知电源电动势E=3V，内电阻r=1Ω，R1=2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，求：当R多大时，R1将消耗的功率最大，且为多少？
解析 由P=I2R知，对于R1消耗的功率
P1=I2R1当I最大时，P1最大，要使I最大则由I=E/（r+R1+R）可知应使R=0，当R=0时R1将消耗的功率最大：Pm= R1E2/(r+ R1）2 =2W
例2 分析闭合电路路端电压与电流关系：U=E-Ir ；I=E/（r+R）。（E、r不变）
用极限法来分析是很容易理解的。
直流电动机的电压、电流与功率问题，一直是高中物理“电功与电功率”这节内容教学中的难点。因为电动机电路属于非纯电阻电路，欧姆定律并不适用，而学生往往没真真理解欧姆定律的使用条件，常常也用欧姆定律来解直流电动机的电压、电流与功率问题，导致这类题目错误率很高。接下来笔者结合自己的实践经验来谈谈对这部分内容的教学体会。
一、直流电动机的电压与电流
直流电动机是根据通电线圈在磁场中转动的原理制成的，其线圈的等效电路如图1所示（即可等效为一个定值电阻
与一个无阻值的理想线圈串联而成）。当给电动机通上电，线圈在磁场中转动时，线圈导线切割磁感线，这样在线圈中就会产生感应电动势。根据楞次定律可知，产生的感应电动势的方向与使线圈转动的电流方向相反，故称为反电动势ε。电动机线圈转动的越快，说明线圈的导线切割磁感线越快，所以反电动势ε就越大。又因为线圈本身具有直流电阻（等效为图1中的定值电阻R），因此加在电动机两端的电压应分为两部分：其一用来平衡反电动势ε；其二为线圈直流电阻上损失的电压U΄。
即有：U = ε + U΄；①
由于直流电动机的电流Ι（即电动机的工作电流）就是流过电动机线圈电阻的电流。
所以有：U΄ = ΙR；②
有①、②两式可得：
直流电动机两端的电压U =ε +ΙR；③
因此直流电动机的电流Ι=（Uε）/ R；④
由此可见部分电路欧姆定律Ι=U / R对电动机是不适用的。
当电动机接通电源后，启动的开始阶段电枢的转速较小，产生的反电动势很小，所以启动电流很大，最大可达额定电流的15―20倍。这一电流会使电网受到扰动，机组受到机械冲击，换向器产生火花。
为了限制启动电流，常在电枢回路内串入专门设计的可变电阻，其接线原理见图2。在启动过程中随着转速的不断增大，应及时逐级将各分段电阻短接，使启动电流限制在某一允许值以内，这一启动方式称为串联电阻启动。这种启动方式非常简单，设备轻便，广泛应用于各种中小型直流电动机中。但由于启动过程中能量消耗较大，不适用于经常启动的电动机和中、大型直流电动机中。
二、直流电动机的功率
如果用Ι去乘③式中的各项就可以得到：
物理规律（包括定律、定理、原理、公式等）反映了物理现象、物理过程在一定条件下必然发生、发展和变化的规律，反映了物质运动变化的各个因素之间的本质联系，揭示了物理事物本质属性之间的内在联系，是物理学科结构的核心。整个中学物理是以为数不多的基本概念和基本规律为主干的一个完整体系，物理基本概念是基石，基本规律是中心，基本方法是纽带。要使学生掌握学科的基本结构，就必须让学生学好基本规律。
纵观整个初中物理，可以将物理规律分为以下三类：
1.实验规律
物理学中的很多规律都是在观察和实验的基础上，通过分析归纳总结出来的。我们把它们叫做实验规律。如杠杠平衡原理、欧姆定律、阿基米德原理等。
2.理想规律
有些物理规律不能直接用实验来证明，但是具有足够数量的经验事实。如果把这些经验事实进行整理分析，抓住主要因素，忽略次要因素，推理到理想的情况下，总结出来的规律，这样的规律我们把它叫做理想规律，如牛顿第一定律、真空不能传声等。
3.理论规律
有些物理规律是以已知的事实为根据，通过推理总结出来的，我们把它叫做理论规律。如并联电路中电阻大小的计算等。
怎样才能搞好规律教学呢？
1 联系新旧知识、收集事实依据，学会研究物理规律的方法
物理规律本身反映了物理现象中的相互联系、因果关系和有关物理量间的严格数量关系。因此在物理规律的教学中必须将原来分散学习的有关概念综合起来。只有用联系的观点来引导学生研究新课题提出新问题才能激发学生新的求知欲与新的兴趣。另一方面物理规律本身总是以一定的物理事实为依据的。因此学生学习物理规律也必须在认识、分析和研究有关的物理事实的基础上来进行。尤其是初中学生他们的抽象思维能力不强理解和掌握物理规律更需要有充分的感性材料为基础。
2 建立思维方法，理解物理规律
初中阶段所研究的物理规律一般着重于用文字语言加以表达即用一段话把某一规律的物理意义表述出来，有些规律还用公式加以表达。对于物理规律的文字表述要认真加以分析，使学生真正理解它的含义而不是让学生去死记结论。例如牛顿第一定律这一理想规律的教学就可采用“合理推理法”，即在实验的基础上进行推理想象，由有摩擦的情况推想到无摩擦时的运动情况，最后把这一规律的内容表述出来。在理解时要弄清定律的条件是“物体没有受到外力作用”。还要正确理解“或”这个字的含义，“或”不是指物体有时保持匀速直线运动状态有时保持静止状态，而是指如果物体原来是静止它就保持静止状态，如果物体原来是运动的它就保持匀速直线运动状态；许多理论物理规律的内容可以用数学形式表达出来就是公式。要使学生从物理意义上去理解公式中所表示的物理量之间的数量关系而不能从纯数学的角度加以理解。例如：对于欧姆定律的表达式应当使学生理解这一公式表达了电流的强弱决定于加在导体两端电压的大小和导体本身电阻的大小，即某段电路中电流的大小与这段电路两端的电压成正比与这段电路中的电阻成反比，公式中的I、U、R三个物理量是对同一段电路而言的。把公式进行变换得到电阻的定义式R=U/I。如果不理解公式的物理意义就可能得出“电阻与电压成正比”这一错误的结论。
3 明确物理规律的适用条件和范围
每一个物理规律都是在一定的条件下反映某个物理现象或物理过程的变化规律，而规律的成立是有条件的。因此每一规律的适用条件和范围也是一定的。学生只有明确规律的适用条件和范围才能正确地运用规律来解决问题才能避免乱用规律、乱套公式的现象。例如，欧姆定律I=U/R，适用于金属导体，不适用于高电压的液体导电，不适用于气体导电，不适用于含源电路或含有非线性元件的电路。而且I、U、R必须是同一段电路上的三个物理量。
4 认清关系，加以区别
物理规律总是与许多物理概念紧密联系在一起的，与某些物理规律也是互相关联的，应当使学生把物理规律与同它相关的物理概念和物理规律之间的关系搞清楚。如：牛顿第一定律与物体的惯性虽有联系但二者有本质的区别不能混为一谈。在教学中经常发现学生把惯性与运动状态等同起来，把物体不受外力作用保持原来的运动状态说成是“保持物体的惯性”。我们知道惯性是物体的固有属性，物体无论是静止还是运动、是否受力，任何时候都有惯性。而牛顿第一定律是一个反映这些客观事实的物理规律，两者不能混为一谈。
师：在直流电路中我们知道，欧姆定律只适用于纯电阻电路，对于还有电动机的非纯电阻电路并不适用，这是为什么呢？
生：对纯电阻电路来讲电功等于电热，而非纯电阻电路电功并没有全部转化成电热还有一部分转为为机械能.
师：很好，以前我们从能量转化的角度分析了其中的原因，今天换一个角度，能不能从电压的角度直接来分析欧姆定律为什么对非纯电阻不成立呢？
设计意图加入设问学生会积极听课，激发了学生的学习兴趣.
2“反电动势”概念的生成
分析直流电动机的工作过程，直流电动机通电后线圈在磁场中因受安培力产生动力矩而转动，线圈在磁场中转动切割磁感线产生感应电动势，从而产生感应电流，由右手定则判断发现感应电流的方向与原电流方向相反，所以线圈转动产生的感应电动势具有削弱原电源电动势的作用，我们把这个电动势称为“反电动势”.
3“反电动势”概念的升华
最后利用所学习的新概念“反电动势”来分析课前提出的问题.
若直流电动机线圈电阻设为R，电动机两端所加电压为U（图1），电动机工作时产生反电动势为E反抵消一部分电源电动势，剩余的电压才降在线圈的内阻上.设闭合回路中流过电动机的电流为I，则
I=U-E反R（1）
或者U=IR+E反（2）
所以电路中的由欧姆定律计算的电流I=UR不再成立.
这样学生不仅深刻理解反“电动势”的作用，而且对非纯电阻电路有了新的认识和领悟，实现了知识的迁移和升华.
设计意图课堂首尾呼应来解决上课时概念提出时的问题.
另外若（2）式两边都乘以电流I就得到：IU=I2R+E反I，式中UI为提供给电动机的功率，叫做电动机的输入功率，I2R是电动机线圈发热消耗掉的热功率，E反I是转变为机械能的功率，即电动机的输出功率.这恰好与我们前面所学习的内容相对应，学生由此会对非纯电阻的本质理解印象深刻.
4归纳总结
①电动机只有在转动时才会出现反电动势（线圈转动切割磁感线产生感应电动势）；
②线圈转动切割磁感线产生的感应电动势方向与电动机的电源电动势方向一定相反，所以称为反电动势；
③有了反电动势电动机才可能把电能转化为机械能，它输出的机械能功率P=E反I；
④电动机工作时两端电压为U=E反+Ir（r是电动机线圈的电阻），电动机的总功率为P=UI，发热功率为P热=I2r，正常情况下E反Ir，电动机启动时或者因负荷过大停止转动，则I=U/r，线圈中电流就会很大，可能烧毁电动机线圈.
应用迁移如图2所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为r=0.6 Ω，电路中的固定电阻R=10 Ω，电路两端的电压U=160 V，理想电压表的示数U′=110 V，则通过电动机的电流是多少，电动机产生的反电动势多大？电动机的机械功率是多少？
分析求电动机流过的电流不能直接应用欧姆定律，对电动机U′=E反+Ir，由于反电动势未知，所以间接求解，由于电动机和电阻串联则电流相等（条件理想电压表）
解I=U-U′R=160-11010 A=5 A，
由U′=E反+Ir，
E反=U′-Ir=（110-5×0.6） V=107 V，
机械能功率P机械=E反I=107 V×5 A=535 W.
一、教材分析
“欧姆定律”一课，学生在初中阶段已经学过，高中选修教材安排这节课的目的，主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识；体会物理学的基础研究方法（即通过实验来探索物理规律）；学习分析实验数据，得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图像法；再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法。这就决定了本节课的教学目的和教学要求。这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容，重点在于要让学生知道结论是如何得出的；在得出结论时用了什么样的科学方法和手段；在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的，从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法。
本节课在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到复习初中知识的作用，另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础。本节课分析实验数据的两种基本方法，也将在后续课程中多次应用。因此也可以说，本节课是后续课程的知识准备阶段。
通过本节课的学习，要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围；理解电阻的概念及定义方法；学会分析实验数据的两种基本方法；掌握欧姆定律并灵活运用。本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析，这是本节课的核心，是本节课成败的关键，是实现教学目标的基础。
本节课的难点是电阻的定义及其物理意义。尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过，但学生由于缺乏较多的感性认识，对此还是比较生疏。从教学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量，还是存在着不小的思维台阶和思维难度。对于电阻的定义式和欧姆定律表达式，从教学角度看只不过略有变形，但它们却具有完全不同的物理意义。
二、关于教法和学法
根据本节课有演示实验的特点，本节课采用以演示实验为主的启发式教学法。教师边演示、边提问，让学生边观察、边思考，最大限度地调动学生积极参与教学活动。在教材难点处适当放慢节奏，给学生充分的时间进行思考和讨论，教师可给予恰当的思维点拨，必要时可进行课堂提问，让学生充分发表意见。这样既有利于化解难点，又有利于发挥学生的主体作用，使课堂气氛更加活跃。
通过本节课的学习，要使学生领会物理学的研究方法，领会怎样提出研究课题，怎样进行实验设计，怎样合理选用实验器材，怎样进行实验操作，怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律。同时要让学生知道，物理规律必须通过实验的检验，从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯。
三、对教学过程的构想
为了达成上述教学目标，充分发挥学生的主体作用，最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性，对一些主要教学环节，有以下构想：
1. 在引入新课提出课题前，启发学生思考：物理学的基本研究方法是什么？这样既对学生进行了方法论教育，也为过渡到演示实验起承上启下作用。
2. 对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答，这样使学生既巩固实验知识，又调动学生积极参与。
3. 在进行演示实验时可请两位学生上台协助，同时让其余学生注意观察，也可调动全体学生都来参与，积极进行观察和思考。
4. 用列表对比法对实验数据进行分析后，提出问题让学生思考回答：为了更直观地显示物理规律，还可以用什么方法对实验数据进行分析？目的是更加突出方法教育，使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更深刻的认识。到此应该达到本节课的第一次，通过提问和画图像使学生的学习情绪转向高涨。
5. 在得出电阻概念时，要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义。此时不要急于告诉学生结论，而应给予充分的时间，启发学生积极思考，并给予适当的思维点拨。此处节奏应放慢，可提请学生展开讨论，让学生的主体作用得到充分发挥，使课堂气氛掀起第二次，也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻印象。
6. 在得出实验结论的基础上，进一步总结欧姆定律，这实际是认识上的又一次升华。要注意阐述实验结论的普遍性，在此基础上可让学生先行总结，以锻炼学生的语言表达能力。
7. 为检验教学目标是否达成，可自编若干概念题进行反馈练习，达到巩固之目的。然后结合教材练习题，熟悉欧姆定律的应用，时间不宜过长，以免冲淡主题。
四、授课过程中注意事项
1．注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍。
2．注意正确规范地进行演示操作。
3．注意凑示实验的可视度。
4. 定义电阻及总结欧姆定律时，要注意层次清楚，避免节奏混乱。
1.电流：自由电荷的定向移动形成电流。I也流是标量，但有方向，我们规定正电荷的定向移动方向是电流的方向。电流的定义式为单位为A。
2.电压：当在导体两端加上一定电压后，在导体中将产生一定的电场，自由电荷在静电力的作用下做定向移动，形成电流。
3.电阻：电流通过导体时受到导体的阻碍作用。电阻的定义式为R，决定式，单位为Ω
4.部分电路欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。其表达式为I=，适用范围有金属导电和电解液导电（对气体不适用）和纯电阻电路。
5.电路：在串联电路中有，并联电路中有
例1 根据经典理论，金属导体中电流的微观表达式为I=nvSe，其中n为金属导体中单位体积内的自由电子数，v为导体中自由电子沿导体定向移动的速率，S为导体的横截面积，e为自由电子的电荷量。如图1所示，两段长度和材料完全相同、各自粗细均匀的金属导线ab、bc，圆形横截面的半径之比为rab：rbc=l：4，串联后加上电压，则（）。
A.两导体内的自由电子定向移动的速率之比为vab：vbc=l：4
B.两导体内的自由电子定向移动的速率之比为vab：vbc=4：1
C.两导体上的电压之比为Uab：Ubc=4：1
D.两导体上的电压之比为Uab：Ubc=16：1
解析：两段导体串联，根据串联电路的特点可知，电流处处相等，即Iab=Ibc再由金属导体中电流的微观表达式I=nvSe，得，选项A、B错误。根据欧姆定律，得U=IR，所以。又有，得，选项c错误，D正确。答案为D。
点评：导体两端加电压后，在导体中会形成电场，自由电荷在静电力作用下做定向移动而形成电流，金属导体中电流的微观表达式I=nvSe就是由导体中电流推导而出的。串联在电路中的每段导体分得的电压跟电阻成正比。
例2 对于电阻的概念和电阻定律，下列说法正确的是（）。
A.由可知，导体的电阻与导体两端的电压成正比，与流过导体的电流成反比
B.由可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比
c.由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比
D.导体的电阻率只由材料的种类决定，与温度无关
解析：电阻是由导体本身决定的，跟电流、电压无关，所以选项A错误，B正确。电阻率主要决定于导体的材料，还跟温度有关，所以选项C、D错误。答案为B。
点评：电阻是用比值法定义的，即电阻等于电压与电流的比值。而电阻的大小是由决定的，其中p为电阻率，主要决定于导体的材料，还与温度有关。
二、闭合电路分析是综合
1.电源：电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。（l）电动势是非静电力搬运电荷所做的功与搬运的电荷量的比值，即，单位为V1（2）电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做内电阻，是反应电源性能的一个重要参数。
2.闭合电路：（1）闭合电路欧姆定律是指闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与内、外电阻之和成反比，其表达式为，只适用于纯电阻电路；（2）路端电压与电流的关系为U=E-Ir，此式适用于一切电路；（3）路端电压与外电阻的关系为U=，此式只适用于纯电阻电路。当外电路断开时，有1=0，U=E；当外电路短路时，有。
例3 一节干电池的电动势为1.5V，一节铅蓄电池的电动势为2V。所以（）。
A.干电池在1s内将1.5J的化学能转变为电能
B.蓄电池将化学能转变为电能的本领比干电池的要大
C.无论接不接人外电路，一节干电池两极间的电压都为2V
D. g节蓄电池每通过IC电荷量，电源把2J的化学能转变为电能
解析：电动势的物理含义是电源搬运IC的电荷量做功（把其他形式的能转化为电能）的大小，显然，选项A错误，B、D正确。当电源接人外电路时，两端电压随外电阻的变化而变化，选项C错误。答案为BD。
点评：电动势是比较难理解的物理量，它是非静电力做功与电荷量的比值，而不是非静电力做功与时间的比值。当外电路接通时，随外电路电阻的变化，电流、路端电压也随之改变。
例4 如图2所示，在A、B两点间接有电动势E=4V，内电阻r=lΩ的直流电源，电阻R1、R2、R3的阻值均为4Ω，电容器的电容C=30μF，电流表的内阻不计，求：
（l）电流表的读数；
（2）电容器所带的电荷量；
（3）断开电源后.通过电阻R2的电荷量。
解析：当开关S闭合后，因为电容器的电阻无穷大，可以以去掉，而电阻R1、R2被电流表短路，所以外电路可以简化为电流表和电阻R3串联。
（1）根据欧姆定律可得，电流表的读数I=
（2）电容器接在电源两端，其电压为路端电压，即U=IR3=3.2V，因此电容器带电荷量Q=UC=
（3）断开开关S后，电容器相当于电源，因为电流表内阻不计，外电路是电阻R1、R2并联后与R3巾联，所以通过电阻R1和R2的电荷量之比为又有，解得
点评：电容器中间有电介质，电流不能通过其中，在电路中表现为断路，而理想电流表的内阻为零，在电路中表现为短路，在电路分析时要充分利用这些特点。
三、动态电路分析是热点
1.基本规律：（l）当外电路中任何一个电阻增大（或减小）而其他电阻不变时，电路的总电阻一定增大（或减小）；（2）若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路中的总电阻增大，若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小；（3）在如图3所示的分压电路中，滑动变阻器可视为由两段电阻构成，其中一段R并与用电器并联，另一段R串与并联部分串联，A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
2.分析思路：
例5 在如图4所示的电路中，Rc为定值电阻，闭合开关S。当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（）。
A.电压表V1、电流表A的读数都增大
B.电压表V1与电流表A读数的比值保持不变
C.电压表V2与电流表A读数的比值保持不变
D.电压表V2、电流表A读数变化量的比值保持不变
解析：当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，接人电路的阻值变大，总电阻变大，回路中的总电流减小，电流表A的读数减小，选项A错误。巾欧姆定律得。显然，选项B错误，c正确。而选项D正确。答案为CD。
点评：根据动态电路分析的一般思路，灵活运用部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律即可顺利求解本题。
例6 在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图5所示。M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻Rm发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时（）。
A.Rm变太，且R越大，U增大越明显
B.RM变大，且R越小，U增大越明显
C.RM变小，且R越大，U增大越明显
D.Rm变小，且R越小，U增大越明湿
解析：根据题述可知，传感器接触到药液时其电阻Rm发生变化，导致S两端电压U增大，因此Rm变小。又因为R与Rm并联，所以R越大，U增大越明显。答案为C。
点评：通常情况下对动态电路进行分析是通过电阻的变化确定电压的变化，而该题是利用电压的变化来确定电阻的变化。
四、功和功率的计算是难点
1.纯电阻电路的电功和电热：电流通过纯电阻电路时，它所消耗的电能全部转化为内能，电功等于电热，电功率等于热功率。数学表达式为w=Q=Pt
2.非纯电阻电路的电功和电热：当电路中含有电动机、电解槽等时，该电路为非纯电阻电路。在非纯电阻电路中，消耗的电能除转化成内能外，还转化成机械能、化学能等。在非纯电阻电路中，电功大于电热，即；电功率大于热功率，即在计算电功和电功率时只能用定义式W=UIt和P=UI，在计算电热和热功率时只能用定义式Q=
3.电路中的功率与效率：电源的总功率P=EI，电源的输出功率P=UI，电源的内耗功率电源的效率
4.电源的最大输出功率：对于纯电阻电路有P=，当外电路电阻等于内电路电阻（R=r）时，电源的输出功率最大，且，此时电源的效率η=50%。
例7 如图6所示，电源电动势E=6V，内阻r=2Ω，定值电阻R1=R2=12Ω，电动机M的内阻R3=2Ω。当开关S闭合电动机转动稳定后，电压表的读数U1=4V。若电动机除内阻外其他损耗不计，求：
（1）电路的路端电压U2；
（2）电动机输出的机械功率P；
（3）电源的效率η。
解析：（1）设干路电流为I，对全电路，有E=成立。设通过R1和电动机的电流为I1，通过R2的电流为I2，对R3、R2，欧姆定律适用，有I1=。由并联电路的特点得即，解得
（2）电动机的输入功率，转化为机械功率P和通过其内阻生热的功率。根据能量守恒定律得。代人数据得
（3）电源的效率83.3%。
点评：对于含有电动机、电解槽等非纯电阻的电路，在分析和讨论时务必注意欧姆定律是不适用的。
五、图像问题讨论是提升
1.在恒定电流问题中，为了更加直观地反映某元件的电压和电流的关系，我们常常选用伏安（U-I）特性曲线来描绘。它们主要有两种：一是电阻元件对应的伏安特性曲线，简称“电阻线”，如图7甲所示，其对应的电阻R的大小等于tanα；另一种是电源元件对应的伏安特性曲线，简称“电源线”，如图7乙所示，其对应的电源内阻r的大小等于tanα，电动势E为直线在U轴上的截距。
2.在纯电阻电路中，我们常用功率与外电阻的图像来反映它们之间的变化规律，如图8所示，电源的总功率，电源的输出功率，电源的内耗功率
例8 某种材料的导体的U-I图像如图9所示，图像上A点和坐标原点连线与横轴成a角，A点的切线与横轴成β角。关于导体的下列说法中正确的是（）。
A.在A点，导体的电阻大小等于tanα
B.在A点，导体的电阻大小等于tanβ
C.导体的电阻随电压U的增大而增大
D.导体的电功率随电压U的增大而增大
解析：由欧姆定律得，由图得在A点有，故导体的电阻随电压U的增大而增大，在A点，导体电阻的大小等于tana，选项A、C正确，B错误。由图可知随着电压的增大，电流也增大，所以导体的电功率增大，选项D正确。答案为ACD。
点评：根据部分电路欧姆定律可以确定U-I图像的几何意义。在解决恒定电流的某些问题时，巧妙地应用电阻线、电源线进行分析，不仅可以避免运用数学知识列式进行复杂的运算，而且可以获得直观形象、一目了然的效果。
侧9 电池甲和乙的电动势分别为E1和E2，内阻分别为r1和r2。若用甲、乙两电池分别向某个电阻R供电，则在这个电阻上所消耗的电功率相同。若用甲、乙两电池分别向某个电阻R'供电，则在R'上消耗的电功率分别为P1和P2。已知E>E2，R'>R，则（）。
解析：依题意作出电池甲和乙（E1>E2）及电阻R的伏安特性曲线。因为两电池分别接R时，R消耗的电功率相等，所以这三条线必相交于一点，如图l0所示。由图可知a1>a2，所以，r1>r2。作R'的伏安特性曲线，因为R'>R，所以R'的伏安特性曲线应在R的上方。由图可知，当甲电池接R'时，；当乙电池接R'时。因为，所以。答案为AC。
点评：在U-I直角坐标系中作出电源的伏安特性曲线，再在此坐标系中作出电阻R的伏安特性曲线，则两条线的交点就表示了该闭合电路所工作的状态。此交点的纵、横坐标的比值表示外电阻R1纵、横坐标的乘积即为外电阻所消耗的功率。
跟踪训练
l.一个T形电路如图11所示，其中电阻。另有一测试电源，电压为lOOV，则（）。
A.当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40Ω
B.当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40Ω
C，当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80V
D.当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80V
2.将一电动势为E、内阻为r的电池与外电路连接，构成一个闭合电路。用R表示外电路的电阻，I表示电路中的电流，U表示路端电压，则下列说法正确的是（）。
A.由U=IR可知，外电压随I的增大而增大
B.由U=Ir可知，路端电压随I的增大而增大
C.由U=E-Ir可知，电源的输出电压随电流I的增大而减小
D.由可知，回路中电流随外电阻R的增大而减小
3.在如图12所示的闪光灯电路中，电源的电动势为E，电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压U时，闪光灯中才有电流通过并发光，当闪光灯正常工作时，会周期性短暂闪光，则可以判定（）。
A.电源的电动势E一定小于击穿电压U
B.电容器所带的最大电荷量一定为CF
C.闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大
D.在一个闪光周期内，通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
4.如图13所示，电源的电动势E=12V，内阻r=3Ω，Ro=1Ω，直流电动机的内阻Ro'=1Ω。当调节滑动变阻器R1时可使甲电路的输出功率最大，当调节滑动变阻器R2时可使乙电路的输出功率与甲电路相同也最大，且此时电动机刚好正常工作（额定输出功率Po=2W），则使电路输出功率最大的R1和R2的值分别为（）。
A.2Ω，2Ω
B.2Ω，1.5Ω
C.1.5Ω，1.5Ω
D.1.5Ω，2Ω
5.如图14所示，直线①表示某电源的路端电压与电流的关系图像，曲线②表示该电源的输出功率与电流的关系图像，则下列说法中正确的是（）。
A.电源的电动势为50V
B.电源的内阻为
物理知识中最重要最基本的内容是物理概念和规律，它们是整个物理知识的基本组成元素，学好物理概念和规律，并使学生的认识能力在形成概念和掌握规律的过程中得到发展，是物理教学的首要任务。物理概念和规律是人类在探索物理世界过程中，在大量观察实验的基础上，运用逻辑思维的方法，把物理现象，物理过程的本质属性加以抽象、概括形成的。任何概念和规律的形成并非一蹴而就，都需要一个发展的过程，其发展、完善的过程不乏有过程的科学分析，研究方法的确立以及人文价值的体现，这都是新课程标准的基本理念中的内容。
物理概念和规律的教学，一般要经过四个环节：引入概念和规律的必然性，建立概念和规律的过程，讨论概念和规律的适用性， 应用概念和规律解决问题的思路。
一、引入概念和规律的必然性
每一个概念和规律的引入都有它的必然性，当我们研究问题时用以前的概念和规律无法解释时，这就为概念和规律的引入创造了必然性，例如：在引入速度时，根据学生的生活经验，体育课100米赛跑，班里谁最快？汽车与骑自行车同时开始，哪个快？学生用时间或路程比较物体运动快慢，当甲同学跑150米用30秒， 乙同学270米用50秒，甲乙谁快？此时用时间或路程比物体运动快慢就不可行，就需要建立速度的概念来说明问题。
引入概念和规律的核心方法是创设物理情境，提供感性平台，概念和规律的基础是以感性现象为出发点，通过对具体的物理现象及其特性进行概括、提炼、归纳、汇总，才能形成概念，对于物理现象变化规律及概念之间的本质联系进行概括、归纳，就形成了物理规律，因此，教师要给学生提供丰富的感性素材。可以运用实验来展示感性素材的物理现象和过程，利用直观教具，利用学生已有的生活经验，以及学生已经学习过的知识来展示感性素材，让学生从这些不同的运动过程中，找出共性，从而概括定义。为形成概念、规律而选用的事例，必须是包括主要类型的，本质联系明显的。
二、建立概念和规律的过程
物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物，在获得感性认识的基础上，提出问题，引导学生进行分析、综合、概括，排除次要因素，抓住主要矛盾，找出一系列现象的共性、本质属性，才能使学生正确形成概念。如功的概念的建立，是通过大量的生活情景，引导学生找出这些过程的共性，即不论哪个过程，都要有一个力，且物体都沿着这个力的方向移动一段距离。从而提炼出“功”的定义，在对共性进行概括和提炼时，教师要有意识引导学生突出本质，摒弃非本质，才能建立起正确的概念与规律。
三、讨论物理概念和规律的适用范围
教学实践证明，只有学生真正理解了的东西，才能牢固地掌握。因此，在物理概念和规律建立以后，还必须引导学生对概念和规律进行讨论，以深化认识。一般要从以下三个方面进行讨论：一是讨论其物理意义，二是讨论其适用范围和条件，三是讨论有关概念和规律间的关系。例如对于欧姆定律的讨论，首先应该让学生知道欧姆定律研究的是电流与电压、电阻的关系。而非电压与电流、电阻的关系，或是电阻与电压、电流的关系。其次要强调应用欧姆定律的对应性，这是学生特别容易出错的地方，另外还要从电压、电阻的作用入手说明电流与电压成正比，与电阻成反比的内在联系，只有把这三个方面的问题交代清楚了，学生在理解和掌握欧姆定律时才会少出错误。
四、运用物理概念和规律解决实际问题
1、理解伏安法测电阻的原理。
2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。
3、理解两种方法的误差原因，并能在实际中作出选择。
4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理.
(二)能力目标
1、通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。
2、了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表。
3、练习使用多用电表。
(三)情感目标
1、通过本课学生测量分析，器材选择判断，树立学生知识来源于实践，应用于实践的观点。
教学建议
1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了，但是初中时只要求学生掌握测量基本原理，不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因，也不需要学生掌握两种连接方法，而在高中阶段，本节重点是伏安法测电阻的两种接法，使学生知道在什么情况下应该用哪种接法，知道两种接法对测量值带来的不同测量结果，要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。
在新课讲解中可以首先复习电阻定义，引出测量电阻的思路，结合具体实际，提出两种测量方式，分析误差原因，总结适用条件，通过测量分析，进一步巩固。通过器材分析选择，培养学生解决实际问题能力。
学生活动展开时应该在教师的引导下，分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件，利用自行测量进一步体会适用条件，通过练习题，进一步培养学生综合分析能力，器材选择判断能力，解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用，具有联系实际的意义，为学生提供运用知识分析和解决问题的机会
2、教材要求了解欧姆表的原理，不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题.
通过对欧姆表原理的讲解，进一步加强学生使用欧姆表的能力，重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性，使学生分清欧姆表的各档位之间的转换，知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接，会对欧姆表进行读数和测量。
3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法，如果学生的程度较好，可以对电阻的测量进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外，还可以向学生介绍其他方法。比如替代法，补偿法，惠斯通电桥法，另有利用一个已知电阻和伏特表，一个已知电阻和安培表进行测量的方法。
教学设计示例
电阻的测量
一、教学目标
1、在物理知识方面的要求：
(1)了解用伏安法测电阻，知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法，无论用“内接法”还是“外接法”，测出的阻值都有误差。
(2)懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的，并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。
(3)知道欧姆表测电阻的原理。
2、能力方面的要求：
(1)引导学生理解观察内容的真实性，鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。
(2)通过本课的测量误差分析，实际测量对比分析，培养学生动手操作能力和分析能力。
(3)培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。
二、重点、难点分析
1、重点：使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。
2、难点
(1)误差的相对性。
(2)根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。
三、教具
电压表，电流表，欧姆表，测电阻的示教板。
四、主要教学过程
(-)引入新课
我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验，现在，再做“伏安法测电阻”，是不是简单的重复呢?大家可以回想一下，当初做实验时的情况，把两个示数相除，再多次求平均即可，那你们有没有想过，这样得到的就是电阻的真实值吗?不是，原因在于电压表和电流表都不是理想的。
(二)教学过程
1、伏安法测电阻
我们已经了解了电流表并非无电阻，而电压表也并不是电阻无穷大，用这样的表去测量电阻，会对测量结果有什么样的影响?
(1)、原理：利用部分电路欧姆定律
我们利用电压表，电流表测量电阻值时，需把二者同时接入电路，否则无对应关系，没有了测量的意义，那么接入时无非两种接入方法，那么电路应如何?请同学们画出。
(2)、电路：
如果是理想情况，即时，两电路测量的数值应该是相同的。
提出问题，实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差，是偏大还是偏小?
外接法
是两端电压，是准确的，是过和的总电流，所以偏大。
偏小，是由于电压表的分流作用造成的。
实际测的是与的并联值，随，误差将越小。
内接法
是过的电流，是准确的，是加在与A上总电压，所以偏大。偏大，是由于电流表的分压作用造成的。
实际测的是与A的串联值，随，误差将越小。
进一步提问：为了提高测量精度，选择内、外接的原则是什么?
适用范围：;
[思考题]给你电源、电流计、已知电阻、开关和未知电阻各一只，如何设计测量电阻的电路。
方法：将A前后两次串入和各支路，测得电流强度为和，应有，则)
2、欧姆表测电阻
伏安法测电阻比较麻烦，实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻，关于欧姆表的构造，先请同学们看书。
以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数，测电阻不同于测电流、电压，表内本身含有电源，表盘上本身刻定的是电流值。试想，在两表笔间接入不同的电阻时，电路中的电流强度会随之发生改变，且一个阻值对应一个电流值，即指针偏在某一位置，所以可知：
(1)、原理：闭合电路欧姆定律
(2)、刻度的标定：
①两表笔短接，调，使，刻出“0”
②两表笔断开，指针不偏，刻出“∞”
③任意加上，，在指针偏转到的位置，刻出“”;
④若是正好是呢?应有，不难看出此时、，是此时的欧姆表内阻，也称中值电阻。
拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程，同时说明：
①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一，即电流流入的为正极，电流流出的为负极。
②由于与并不是简单的反比关系，所以欧姆表的刻度是不均匀的，从有向左，刻度越来越密。
(3)、使用欧姆表的注意事项：(请同学回答并总结出)
①测电阻时，要使被测电阻同其它电路脱离开。
②欧姆表一般均有几档，而且使用时间长了，电池的E，r均要发生改变，所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。
③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。
由此也可看出，利用欧姆表测电阻仅是粗测而已，在此基础上，应再利用伏安法测量才会比较准确。