《闭合电路欧姆定律》是高中物理电学部分中各种电路的基础内容，同时也是高中物理电路部分的重点内容，深刻理解并掌握本节内容对今后电路学习具有极大的帮助。在高中物理课堂教学活动开展中，为了有效提高《闭合电路欧姆定律》教学设计的有效性，下面本文首先简单分析了《闭合电路欧姆定律》教学目标，并在此基础上提出创设“问题情境”的教学设计为方法的课堂教学实践，以供参考。
高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的。教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律，从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象，将实验放在学生思考与讨论之中。为了有效提高课堂教学质量和教学效果，我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。
1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析
《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面：一是，经进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，培养学生推理能力；二是，了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力；三是，通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法；四是，利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的，其中涉及到了“电动势和内阻”、“用电势推导电压关系”、“焦耳定律”以及“欧姆定律”等诸多内容，这些内容之间具有一定的联系， 只要能够为其构建一个完善的体系，将这些知识有机的结合起来，就能够得出闭合电路的欧姆定律。以建构主义教学思想为基础，采用创设“问题情境”的教学设计，对于提高课堂教学有效性具有积极意义。
2.创设“问题情境”的教学设计具体实践
首先，通过问题的提出激发学生的求知欲。例如：将一个小灯泡接在已充电的电容器两极，另一个小灯泡在干电池两端，会观察到什么现象？并展示生活中的一些电源，演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验，使学生进行思考这些现象出现的原因。通过观察学生会发现手摇发电机是将机械能转化成电能的过程，停止摇动就没有电能，灯泡就不会亮，而干电池、蓄电池是将化学能转化成电能，其化学能能够为干电池提供持续供电的功能，因此小灯泡能够持续发光。然后教师再在这个基础上提出问题：什么是电源的电动势？之后指出电源电动势的概念，帮助学生认识电源的正负极，并画出等效的电路图，利用学生已知的知识，如电势相当于高度，电势差则相当于高度差，这样学生就能够很好的对电势差以及电源电动势的内电压和外电压等概念进行理解了。
其次，在教学中可采用类比、启发、多媒体等多种方法进行教学。教师在课堂教学汇总可借助于多媒体播放flash课件， 借助于升降机举起的高度差或者儿童滑梯两端的高度差，帮助学生更好的理解电源电动势。另外还可以从能量的角度引导学生对其进行理解，例如小花去买衣服，共有100元，其中10元用于打车，90元用于买衣服，在这里，100元就相当于电源的电动势，车费相当于内电压（必要的无用功），买衣服的费用就相当于外电压（有用功），从而使学生掌握内外电压的本质属性。
最后，要通过实验来引导学生进行探究。物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是提出问题的基础，在实验教学中应鼓励学生观察要细致人微，要善于从实验中发现问题，直观、形象的实验现象能激发学生思考。可以让学生通过实验来探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系，再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V（旧）的电源向一个灯泡供电实验，引发学生学习的兴趣，让学习进行讨论，解释现象原因。通过这种方式能够让学生很容易就明白流过灯泡的实际电流不仅与电源的电动势有关，还与电路中的总电阻有关，从而顺理成章的得出闭合电路欧姆定律，完成课堂教学任务。
3.总结语
关键词：物理定律；教学方法；多种多样
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。
（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作功或所作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。中学阶段有关动量的问题，相互作用的物体的所有动量都在一条直线上，所以可以用代数式替代矢量式。学生在解题时最容易发生符号的错误，应该使他们明确，在同一个式子中必须规定统一的正方向。动量守恒定律反映的是物体相互作用过程的状态变化，表式中各项是过程始、末的动量。用它来解决问题可以不过程物理量，使问题大大地简化。若物体不发生相互作用，就没有守恒问题。在解决实际问题时，如果质点系内部的相互作用力远比它们所受的外力大，就可略去外力的作用而用动量守恒定律来处理。动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一。无论是宏观系统或微观粒子的相互作用，系统中有多少物体在相互作用，相互作用的形式如何，只要系统不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），动量守恒定律都是适用的。
1.欧姆定律的理解问题
欧姆定律是电力计算的基础，在初中阶段我们只是简单地对欧姆定律做一些介绍，但是许多同学还是对于基本概念问题感到疑惑，如果学生在欧姆定律的基本概念上犯了错误的话，将会对于今后的学习生活带来更大的错误．欧姆定律的内容是，在同一段电路中，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与电阻成反比．随着社会快速的发展，欧姆定律逐渐被人们看重，世人也逐渐明白欧姆定律的重要性．在初中物理中，老师主要建立学生对于欧姆定律的根本认知，让学生了解定律中的内涵，在变换知识重点时也可以迎刃而解．欧姆定律只适用于最简单的纯电阻电路，但是这在初中范围内已经十分实用了，不考虑在工作时的损耗，电能直接转化为内能．在解决欧姆定律的问题时要使用标准的国际单位制，单位使用伏(V)、安(A)、欧(Ω)．例如在题目中对于欧姆定律的公式进行进一步的理解，在电流流过时改变长短、改变横截面积、改变导线的材质等方法，这些因素是否会改变导线的电流变成了学生和老师进行探讨的课题．根据公式，改变横截面积与改变导线的材质会使电流的大小改变．电阻的概念问题是学生学习的重点与难点，很多同学不知道电阻其实是导体本身的属性，取决于导体本身的材质与属性，电阻值只是为了计算时方便使用的一种计量单位与外加的电压与电流并没有什么关联，所以要改正学生所想的电阻随着电压改变的错误观点，要及时在学生的脑中建立正确的物理概念．
2.基本概念的应用问题
欧姆定律中的基础元件其实很简单就是导线中的电阻，欧姆定律中主要讨论的就是电压、电流与电阻三者之间的关系，要理解他们之间的关系，让学生理解电流随着电压与电阻的变化而变化，对于多个变量的问题要尽量将变量统一成为一个，这样方便学生对于事物的处理能力，在初中学习生活中要使学生尽量掌握这种方法帮助解决其他的物理问题，当学生掌握这些知识时，可以进一步地学习电学知识和简单的电力计算，这也是初中物理的重点知识．在基本元件使用时，学生要注意电阻在电路中是串联还是并联，在使用情况不同的场景下，电阻所起到的作用是一样的，但是电流与电压的关系却恰恰相反．在并联的情况下，每条支路的电流总和为从电源出来的电流，这条定律在现在大学的知识中依旧使用，只是变得更加高级———在一个节点流入和流出的电流之和为零;并联电路的电压都是相同的．在串联的情况下，回路中的电阻的电流都是相同的，电压根据电阻进行分压．在使用基础式子时，学生要理清串联与并联之间的关系，通过变量之间的关系才可以记住繁琐的知识点．在题目中我们经常看到通过改变支路的个数或者电阻的个数来讨论电流与电压的大小，经过这样的问题，我们要时刻保持警惕，清楚准确地了解并联与串联的关系导致电流电压的不同．
3.基本元件的使用问题
在初中物理知识中，主要使用的基本元件是电流表、电压表和变阻器，这些元件是最基本的，不仅仅要在题目中能分辨出它们，还要在现实生活中可以自在地使用这些元器件．这些内容是学生无法立即掌握的知识，要经过长时间的演示才可以让学生明白这些仪器的使用与操作．这项工作要直接将学习的内容建立在学生的头脑中，不要让学生对于这项实验有误解，不带有一丝疑问地学习下去，认真地做好演示．在研究方法上我们将选择在上述中说过的控制变量法，对于所拥有的三个变量进行限制:如固定电阻不改变，研究电流与电压的关系;固定电压不变，研究电流与电阻的关系，在这样的情况下我们才可以看清变量之间的实验关系．要直接在电源的正极开始，按照正极入、负极出的原则进行接线，要将线路连接起来形成一个闭合回路，电压表要并联在电阻上，这样不会使线路断路，不要忘掉电源和滑动变阻器在线路中的重要作用，可以根据真实的题目来进行连线．这时候电流表所显示出来的数为所接线路上的电流值，电压表所显现出来的数字为所并线路上的电压数值．
4.欧姆定律的变量问题
在初中物理的欧姆定律的讲解中，变化量的问题往往是难住学生与老师的一类的题型，难住学生使学生无法在知识中找到有效解决这类问题的方法，难住教师是因为教师因为这类题目过于繁琐，无法将这类知识有效地、系统地将学生教会，所以找出有效的方法教给学生是解决变量问题得分少的方法．本着从易到难的原则，先从一个电阻的问题讲起，再扩展到两个电阻、三个电阻的情况，在此基础上逐渐拓宽学生的思路，逐渐掌握所学知识，让学生找到学习的目标以及方法．当定值电阻接在电源两端后，电压由U1变为U2，电路中的电流由I1增大到I2，这个定值电阻是多少呢?很简单利用欧姆定律的概念就可以解出ΔU=ΔI•R，通过这个公式可以得到电阻的值．当难度增加时，由一个电阻变为两个电阻，定值电阻与滑动变阻器串联在电压恒定的电源两端，电压表V1的变化量为ΔU1，电压表V2的变化量为ΔU2，电流表的示数为ΔI，在这样的问题上将变化电阻上的电压与电流之比转化为定值电阻上电压与电流之间的关系就可以了，将变化的问题转化为固定的关系之间的数值，明显地简化了许多变量问题的计算．当变量变为三个电阻时，难度进一步的增大，大部分学生认为这是一项不可能完成的任务，大部分学生放弃了这类题，在遇到这类问题时我们要将三个电阻尽量化为两个电阻的问题，在这个问题上学生可以恢复自信心，跨过思维障碍．通过电压表与电流表的位置，将电阻进行合并，这样不管有多少电阻都可以化简为两个电阻，这样学生会感觉题目简单多了．
5.实验中遇到的问题
在做实验的时候，我们在碰到复杂的电路时，很难将线路在实验台上理清或是自己设计实验电路是没有思路，不了解线路是怎样的，无法在原有的知识上将思维进行发散，让自己的思维投入到更深层次的知识学习中，在每做一步实验步骤时要仔细想一想，这一步会对实验线路有怎样的影响，不要只是照葫芦画瓢，只知其然不知其所以然．学生在实验时会遇到许多他们无法预测的问题，在遇到问题时不要惊慌，仔细分析，当解决一类问题时，学生的激情就会提升上来，会使学生解决问题的能力提升，所以改变这一问题的根本方法就是提升学生的自信心以及对待问题的好奇心和决心．对待问题要举一反三，进行逻辑思维，对于电路要进行不断的猜想，这样得到的结论才是有意义的，学生通过猜想与假设的阶段，即使不成功也会提供给自己不少的经验，在实验中找经验才可以提升自己的能力．学生之间也要有沟通和交流，让彼此的思想互相交流一下，有助于电路的优化，群策群力帮助学生得到更好的学习效果．
一、探究过程
欧姆定律是实验定律.要正确理解欧姆定律，应了解如何通过试验来揭示电流、电压、电阻三个物理量之间的关系.因为是三个物理量，所以我们在研究实验时要采用控制变量法，探究过程中分两步.
1.保持电阻不变，研究电流跟电压的关系
研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变，那么，设计实验电路时就要考虑以下几个方面：①怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I？②怎样保持导体的电阻R不变？③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U？设计实验电路图（如图1）:
按电路图连接实物电路，利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，使它成整数倍的增加，并记录所对应的电流值，填入表一中.
表一：R＝10Ω
通过上表可得：电阻一定时，电流与电压成正比.
2.保持电压不变，研究电流跟电阻的关系
同学们一定要明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变”的思想.实验探究时应考虑：①怎样改变导体电阻R的大小？②怎样保持导体两端的电压U不变？这是这个探究实验的难点，当电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器来控制其两端的电压U保持不变.
不断更换定值电阻，利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变，记录对应的电流值，填入表二中.
表二：U＝3V
通过上表可得：电压一定时，电流与电阻成反比.
综上所述：导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
同学们在具体的探究活动中可能会遇到这样的问题：在电阻R阻值改变时，电阻R两端的电压也发生变化，如何移动滑动变阻器的滑片，使电阻R两端的电压恢复到原来的电压值.这也是把控制变量法从理论升华到实际的一个方面.
例1小刚同学用如图2电路探究欧姆定律的“一段电路中电流跟电阻的关系”.在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的惟一操作是（）.
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.将电池个数增加
解析当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，电路中的电流减小，滑动变阻器两端的电压减小，而A、B两点间的电压增大，所以滑动变阻器的电阻应当增大才能使A、B两点间的电压保持不变.这道题让大家真正了解到应如何灵活应用控制变量法.
二、正确理解欧姆定律
在欧姆定律中，三个物理量是指同一导体或同一段电路在同一时刻的I、U、R，同时三个物理量的单位必须要用国际单位制.
对于欧姆定律I=U/R和欧姆定律的变形式R=U/I，这两个公式是大家最容易混淆的.
特别是R=U/I只是用来计算导体电阻的，决不能认为R与U成正比，R与I成反比；对同一导体而言，即使导体上不加电压，导体电阻仍然存在.切记导体电阻与电压电流无关，它是导体本身的一种性质.
为了更形象深刻地理解欧姆定律，我们可以借助图像来描述.
根据I=U/R，当R一定时，I与U成正比，相当于数学中的正比例函数的图像.如图3甲所示.而在U一定时，I与R成反比，相当于数学中的反比例函数的图像.如图3乙所示.
应用这种图像可以来比较电阻的大小.
例如图4所示为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I-U图像，从图中可知（）.
A.R1R2
B.R1R2串联后，总电阻I-U图线在区域Ⅱ内
C.R1R2并联后，总电阻I-U图线在区域Ⅲ内
D.R1R2并联后，总电阻I-U图线在区域Ⅰ内
解析 首先大家要对串并联电路的总电阻非常清楚，串联的总电阻大于任何一个分电阻，并联的总电阻小于任何一个分电阻.从图上可以选择电压一定时，比较电流的大小关系，I1I2，所以R1R2,可推出RⅠRⅡRⅢ，所以正确答案为D.
三、欧姆定律的应用
根据欧姆定律：①知道导体两端的电压和导体的电阻就可以求出导体中的电流；②知道通过导体的电流和导体的电阻就可以求出导体两端的电压；③知道通过导体的电流和导体两端的电压就可以求出导体的电阻值，即I=U/R，U=IR，R=U/I.
例2一个定值电阻两端加上6V电压时,通过它的电流是0.4A.如果给它加上3V的电压时,则流过它的电流是多少？为什么？
解析一
要求当电压是3V时，电流是多少，还需知道电阻，根据前面的两个条件可以求出电阻是15Ω，因为电阻是不变的，所以I=U/R=3V/15Ω
=0.2A.
解析二
根据欧姆定律，R一定时，I与U成正比，即得I=0.2A.
例3如图5所示，开关闭合后，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（）.
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变大,电压表示数变小
解析当滑动变阻器滑片P向右滑动时，电路的总电阻变大.电压一定时，电阻变大，电流变小，所以电流表示数变小；通过定值电阻的电流减小，所以定值电阻分担的电压减小，电压表的示数变大.故选A.
例4如图6所示是“伏安法测电阻”的实验电路图．
(1)在图6中的圆圈内填入电流表、电压表的符号；
(2)某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U1＝2．4V，I1＝0．20A；U2＝4．5V，I2＝0．38A；U3＝6．0V，I3＝0．50A.请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内．
(3)根据表格中数据，请你算出待测电阻Rx≈_______Ω．
(4)分析表格中的数据，你能得出的一个结论是：_______________________________.
解析(1)填入电流表和电压表，如图7所示.
(2)实验数据表格设计如下表：
(3)根据公式R＝U/I分别求得三次实验测得的电阻为12Ω、11．8Ω、12Ω，求平均值从而算出待测电阻Rx≈11．9Ω．
一、实验探究中错误资源的类型
1.技能性错误
技能性错误指学生因缺乏操作技能和仪表读数技能而产生的错误。“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验包括电流表、电压表、滑动变阻器等众多电学器材，实验操作具有综合性，主要表现在：（1）两表怎样接入、如何选择量程、如何读数？（2）滑动变阻器涉及四个接线柱，怎样接入可以达到实验目的？（3）电池盒电源的选择。（4）连接电路应注意断开开关，滑片移到电阻最大的地方。（5）探究活动暂停时，及时断开开关。由于学生对每种器材掌握程度可能不一样，一旦这些器材整合在一起后，在操作或读数上就容易犯错，成为实验探究的障碍。
2.客观性错误
客观性错误指并非由于学生知识、能力等主观因素造成，而是由于客观因素的影响而造成的错误。主要表现为：（1）器材自身原因。其一，器材使用时间过长，致使局部损坏，影响测量准确性；其二，器材质量有问题，如，劣质电表在使用中指针来回晃动，影响学生收集数据，导致得不到正确的实验结论；其三，器材设计复杂，如图1，电池盒接线柱太多，电池的组装和接线变成了难点，而这并不是实验重点，人为地制造困难。（2）实验综合性强，只要一种仪器的使用存在短板，就会造成结论错误。（3）缺乏适度的引导，或没有提供充裕的探究时间。第一种情况，探究盲目，导致学生“盲”中出错；第二种情况，时间紧迫，导致学生“忙”中出错。
3.生成性错误
生成性错误指在实验探究中产生的、在教师预设之外的错误。怎样利用这类错误资源，对教师的教学智慧是一种挑战。在探究通过导体的电流与导体电压的关系时，基于学生实际，预设的电路设计为图2，预设的教学过程是：引导学生发现该电路只能收集一组数据，不能发现规律，再启发学生如何获得多组数据，学生想到改变电池个数来改变电压和电流，最后从操作方便程度和采集数据连续性方面，说明该电路存在缺陷，从而引导出串联一个滑动变阻器。在笔者按部就班教学时，有学生提出用电阻箱代替定值电阻R，通过改变电阻箱电阻来收集多组数据，该方案得到一些学生的认可，但该方案的最大错误是没有控制R不变。
4.素养性错误
素养性错误指学生因缺乏科学素养所表现出的错误行为、习惯和意识。《义务教育物理课程标准（2011版）》指出，物理课程应“以提高学生科学素养为宗旨”，使学生“养成实事求是、尊重自然规律的科学态度”，“具有保护环境和可持续发展的意识”。回首课堂，实验过程中学生篡改数据、拼凑数据的现象时有发生，而且学生节能意识淡薄，如，探究活动暂停，开关还一直闭合，没有及时断开开关。
5.观念性错误
观念性错误指学生将课堂探究与真正的科学探究等同起来，意识不到科学发现的艰辛与曲折，形成“物理发现不过如此”的错误观念。学生探究的问题和模式都是由教材或教师给出的，而且教材中的各种提示为学生指明了探究方向。因此，学生感到概念规律的得出十分容易，顺理成章，甚至感叹自己生不逢时。但真正的科学探究都是在黑暗中摸索，没有人可以引路，经过许多年、很多次的不断猜测和实验，仍有可能以失败告终。这些情况，学生是没有遇到也体会不到的。当介绍欧姆定律的发现经历了约十年时间，付出了艰辛的努力时，学生在内心深处并不认同，他们认为一堂课的功夫就探究出欧姆定律，哪里来的“艰辛与曲折”？
二、基于错误资源的实验教学策略
1.变“讲授”为“探索”，促进实验技能的构建
实验仪器的操作都有一定的规范，正确操作实验仪器是一项基本技能。在刚接触新仪器时就要严格要求、熟练掌握，为今后的综合探究夯实基础。对实验仪器的教学，有人提倡采用讲授式，以师讲生听为主，而教学实践证明，这种方法不易引起学生兴趣，扼杀学生使用新仪器的欲望。科学技术在不断发展，现在没有的东西，可能明天就会出现，学生在未来的生活、工作中肯定会遇到许多新的科技产品，这些产品怎么使用，需要学生自己摸索。因此，物理课堂上，教师的一个重要职责就是培养学生探索新器材的能力，这是一种适应现代化生活的能力。
基于这些考虑，可以采用探索式教法，充分调动学生对新鲜事物的好奇心和探究欲。比如，教学“电流表的使用”，可以将教材内容编辑成仪器使用说明书的形式，在前面部分列出几个注意事项，学生阅读说明书后，试着去测电路中的电流。探索中，学生必然要经历犯错、反思、纠错的过程，而这正是学生自我建构操作技能的过程，印象自然根深蒂固，同时，培养了学生使用新仪器的能力。又如，对电流表的读数，教师先投影一组学生的表盘，但故意不显示接线柱，如图3，请学生读数，有些学生马上就报出读数，但出现不同结果，还有学生犹豫不决，教师启发学生为什么出现这种现象？学生反映，不知道接线柱。此时，学生就会明白，读数先要明确接线柱或量程。接着，告诉学生是小量程，再请学生读数，又出现了两个答案：0.24A和0.28A。教师追问，到底哪个正确，为什么？引导学生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分别是多少？两种量程、相同的偏转角度，示数有何关系？经历“发现问题、分析原因”的探索过程，学生自主完成读数技能的构建，最后总结读数步骤：先看量程，再看分度值。这种探索式教法同样适合电压表的使用与读数，为探究欧姆定律作好技能铺垫。
2.变“异常”为“正常”，营造良好的探究环境
每堂探究课都有预期目标和探究重点，而时间有限，所以，要为学生创造一个好的实验环境，避免一些客观的、非重点因素的干扰，为探究重点赢得更多时间。实验器材使用时间过长或质量不过关，不能正常工作，学生在操作过程中就会麻烦不断，影响探究情绪。尤其是测量类器材，比如电流表和电压表，如果器材质量有问题，学生的数据能准确吗？又谈何发现数据中蕴藏的物理规律？因此，学校采购器材时应严把质量关，对有问题的器材要及时更换，同时，检修器材也非常重要，特别是使用频繁高、易损耗的器材。建议教研组抽出专门的时间和精力，集中检修，一来减轻实验员的工作压力，二来掌握一些检修技能。当提供的都是能正常使用的器材后，学生的实验就不会受其他因素影响，从而保障探究正常进行。
3.变“错误”为“正确”，彰显错误资源的价值
学生对教师问题的即时性反映，折射出学生的原始思维和创造性火花，这些想法有的是正确的，有的虽然错误，但能给教学启发，其价值不亚于正确的创意。学生错误的想法里可能蕴藏着创新思维，我们要善于发现并加以利用。
例如，图2中，用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的，但这种想法在研究通过导体的电流与导体电阻的关系时，却可以派上用场。如图4，用电阻箱代替定值电阻R，有以下优点：其一，电阻箱是一种可读出阻值的变阻器。初中阶段学生对不能读出示数的滑动变阻器使用频率高，使用较熟练，但对电阻箱，教材只局限于读出电阻大小，没有机会让学生体验电阻箱的优势，而在这里，电阻箱的接线和读数得到运用，体现了其教学价值，弥补教材的不足。其二，简化实验操作过程。本电路的连接在研究电流与电压的关系时已经得到强化，因此，连接电路不是本探究内容的重点。当定值电阻R不断改变时，该电路局部要不断拆装、重组，这在技能上只是简单重复，缺乏教育意义。而换为电阻箱后，只要旋转旋钮就能快速改变电阻，不需要拆装电路，为数据的采集与分析等重点内容争取更多时间。其三，实验探究提倡开放性，不应是封闭的，数据的采集要常态化。如果选教师提供的三个定值电阻，学生会想，为什么要选这几个电阻？随机一点不可以吗？是不是也能得出反比结论？而这一系列问题均由电阻箱的使用得到较好突破，供选择的电阻值范围更广、更灵活，为学生采集数据拓展空间，增加实验结论的可信度。
4.变“说教”为“身教”，给学生潜移默化的影响
在实验细节上，教师苦口婆心，谆谆教导，而学生一意孤行，当耳边风，教学效果一直欠佳。什么原因呢？要学生低碳环保，教师自己在实验教学中的一言一行、一举一动反馈给学生的却是铺张浪费；要学生尊重实验事实，不得篡改数据，教师却图方便省事，不做实验，空降实验数据；要学生表达准确，教师的教学语言却欠科学性，甚至“脚踩西瓜皮，滑到哪是哪”。这样矛盾的教学言行，怎能让学生养成低碳环保的意识和实事求是的科学态度？要提升学生的科学素养，除平常注意要求外，更重要的是教师要加强自身修养，以身垂范，给学生树立良好的榜样。
5.变“单一”为“饱满”，落实三维教学目标
探究教学不能仅局限于学生掌握物理概念和规律，还应将历史上物理学家进行探究、获得发现的历史资料引入教学，通过历史情境再现，展现科学研究方法，体验科学发现的艰辛，实现教育价值最大化。
历史上欧姆定律的建立过程与课堂上的科学探究有很大差异，将欧姆的探究过程和对他成功的分析补充到课堂中，可以使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上获益。
在欧姆所处的时代，他遇到的最大困难与挑战有以下几点[1]：（1）当时的直流电源只有伏打电堆，最初用它进行实验，电流不稳定，未能获得理想结果。后来，接受其他科学家的建议，将伏打电堆改为温差电源，提高了电流的稳定性，使测量结果更准确。这与他善于学习、关心科技发展、重视科学交流是分不开的。（2）在欧姆进行研究时，没有现成的电压表和电流表，也不知道如何测电阻，也就是说，I、U、R均无法测量，这些问题都得一一解决。欧姆巧妙地设计出电流扭秤，用磁针的扭角实现了电流大小的测量；用相同粗细、不同长度的铜导线来得到不同电阻；用温差电池两个接点的温度差得到不同电势差，这在当时是想象不到的，都是开创性研究。而且，欧姆凭直觉假定电流大小与扭秤的扭角成正比，电阻与导线长度成正比，而电压与温差电池的温度差成正比。这种直觉思维，是科学创造力的重要表现。（3）欧姆定律发表后，遇到权威人士的反对甚至诋毁，认为他的理论是空洞的臆造，许多年后他的成果才得到科学界的普遍认同。为了科学研究，欧姆在孤独与困难的环境中，自己动手制作仪器，坚持进行科学探索，把全部生命都奉献给了科学事业，这种献身精神是值得钦佩和学习的。
通过物理学史的引入，“欧姆”在学生思想里不再只是一个物理量的单位，“欧姆定律”也不再只是一个物理公式，它们汇成了一部有血有肉、富有立体感的科学励志故事，深深地感染和激励着学生。
一、教材分析《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高潮，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高潮，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．
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．可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出，而欧姆定律在归纳完实验结论后总结．这样学生就不易将二者混淆．
在1826～1827年，德国物理学家欧姆用实验和理论确立了欧姆定律。
然而，在德国，只有费西内尔和斯威格尔等极少数科学家接受欧姆的发现，而绝大多数则反对欧姆的“歪理邪说”。例如，物理学家鲍尔就撰文煽动舆论，攻击欧姆的著作：“以虔诚眼光看待世界的人不要去读这本书，因为它纯粹是不可置信的欺骗，它的唯一目的是要亵渎自然的尊严。”
但是，在“曾经沧海”和“除却巫山”15年之后的1841年，科学界终于承认了欧姆的成果――英国皇家学会授予欧姆皇家学会的最高科学奖科普利奖章，还吸收他为学会的外籍会员。
这“花开德意志，果结英格兰”的成果，使欧姆的祖国终于认识到了他的价值。1849年，慕尼黑大学终于聘请60岁高龄的欧姆为教授……
花发神州果结美洲――“女生”、“施泰纳”远涉重洋
“请我去讲学?讲组合数学?你们中国不是有陆家羲博士么?”1983年，中国某单位邀请两位世界组合数学专家――加拿大多伦多大学的门德尔松教授与滑铁卢大学的郝迪教授来中国讲学，并出席在大连举办的中国首届组合数学学术讨论会。对此，他俩睁大了眼睛，门德尔松还疑惑不解地这样用反问来回答。
他俩为什么会如此惊诧呢?
在1961～1979年间，包头九中物理教师陆家羲先后6次向国内有关研究机构和刊物寄出有关“柯克曼女生问题”的论文。但是，他得到的回答不是“无价值”或“改投其他刊物”，就是退稿或石沉大海没有回音!
“柯克曼女生问题”，是美国数学家柯克曼在1850年提出来的组合数学问题。和“女生”相关的，还有出生在瑞士的德国数学家施泰纳提出的“施泰纳系列问题”。它们都是100多年以来没有得到彻底解决的世界性数学难题。
到了1980年春，陆家羲又攻克了“施泰纳”，并立即把有关论文寄往北京。后来，按苏州大学朱烈教授的建议，他把论文投寄给《组合论》杂志。为杂志审查论文的世界组合学权威之一门德尔松高度评价说：“这是世界上十年来组合设计方面最重大的成果之一。”1983年3月，他的6篇论文在《组合论》杂志上正式发表。
陆家羲死后4年的1987年，国家科委把他的一个成果评为国家自然科学一等奖。
带着“远行”去远行――无线电“离家出走”
1896年初夏，一个容貌清秀的青年提着一个大箱子，登上了一艘从意大利开往英国的邮船。他踌躇满志而又恋恋不舍――毕竟，要离开自己的祖国，的确“别有一番滋味在心头”。
这个青年，就是意大利发明家马可尼。那么，他为什么要“从故乡到异乡”呢?
1894年的一天，马可尼的母亲目睹了儿子的发明――楼上的无线电试验装置使楼下的电铃响了起来。1895年夏，他把信号传送距离扩大到2．7千米……
初步成功和经费紧缺，促使马可尼向他的农场主父亲借钱，还写信向意大利邮电部求助，但都没有得到支持。于是，他只好“离家出走”去远行――大箱子里就是能让电波“远行”的无线电设备。
1896年12月12日，伦敦科技大厅座无虚席，英国邮电总局总工程师、英国电信界权威普利斯做完了无线电的科普讲演之后，把马可尼和他的无线电报装置介绍给了大家，并当场作了表演，从而使“整个大厅变得比游艺场还热闹”。也是在这一年，马可尼在英国取得了无线电发明的专利权。
1897年5月11日，马可尼和乔治・肯普首次完成了不用导线把信号传过英国的一个海湾的壮举……
就这样，在南欧开花的无线电，在英伦结了果。
苏格兰播种美利坚收获――青霉素穿越大西洋
1928年，出生在苏格兰的英国医学家弗莱明发现了青霉素。然而，“小扣柴扉久不开”――由于当时弗莱明和他的合作者无法解决产销问题，它被尘封了10年。
在“二战”隆隆的炮声中，牛津大学的弗洛里和他年轻的助手――德国化学家钱恩在图书馆里翻阅资料的时候，发现了当年弗莱明关于青霉素的论文。
1941年，英国分析化学家马丁和英国生物化学家赛恩其发明了分离复杂化学物质的纸层分析法。借助于这种方法，弗洛里和钱恩解决了青霉素的提纯问题。然而，在生产青霉素的方面，他俩却“雪拥蓝关马不前”了――许多英国药厂因德寇飞机时常空袭而拒绝投产，英国帝国化学工业公司只能生产出少量的青霉素。不知“云横秦岭家何在”的弗洛里和钱恩，只好带上青霉素样品穿越大西洋，到美国去寻找合作者。1944年，美国大量生产的青霉素在英美普通公民中广泛使用。青霉素的大量生产，拯救了千百万伤病员，成为第二次世界大战中与原子弹、雷达并列的三大发明之一。
就这样，由苏格兰人播种的青霉素，在美利坚得到丰收。
观念、环境和评价机制――“红杏出墙”的启迪
为什么科技史上会有这么多“墙内开花墙外红”的现象呢?它又给我们什么启迪呢?
第一个原因是观念的陈旧。
观念陈旧的表现之一，是科学方法观念的陈旧。
欧姆定律起初没有被德国科学家普遍承认，原因之一就是他们片面强调实验的重要性，忽略理论的概括作用，更忽略了伽利略开创的数学物理演绎法。例如，德国物理学家孟克就曾说：“我们更需要的是观察和实验，而不是计算和几何公式。”
科学方法观念的陈旧，还表现在推导欧姆定律的时候。欧姆采用了傅立叶在均匀热传导时金属导线与外界完全绝热的方法，而德国的一些实验物理学家们认为这根本不可能。但在事实上，这种方法正是伽利略和牛顿早已采用过的“理想实验”的基本物理方法之一。
由此可见，只有破除陈旧的科学方法，科学理论才有可能破土而出。
观念陈旧的表现之二，是“大人物”忽视“小人物”。
一些科学家认为，欧美第一流的科学家尚未解决的问题不会如此简单，作为“小小的中学教师”的欧姆不可能解决。
陆家羲的成果最早不是在国内得到承认，多少也有忽视“小人物”的因素。
观念陈旧的表现之三，是对科学研究和技术开发的轻视。
青霉素之花之所以在异地大量结果，还有一个重要原因：英国重视科学，相对轻视技术；而美国则两者并重。按人口平均计算，标志着科学水平三个自然学科(物理、化学和医学)诺贝尔奖得主的人数，英国至今仍居世界第一。然而，英国的经济发展速度，却只居西欧共同体的倒数第二――更不能和美国及其他发展快的国家比肩!在这种科技政策下，青霉素“异地结果”就不足为奇了。
第二个原因是环境影响科研成果。
许多英国药厂当年拒绝研究青霉素的规模化生产的重要原因是，“二战”时德寇的飞机时常空袭，而美国本土则没有这种空袭。陆家羲的论文之所以被多次忽略，原因之一也是因为他投寄论文时的社会环境是在“”时期。
由此可见，和谐、安定的社会环境，对科研(和其他活动)，是多么重要。
第三个原因是评价机制。
欧姆和陆家羲的成果之所以没能在“本土”及时得到公认，与当时评价机制的失误有关。
奥地利生物学家孟德尔发现的生物遗传学规律，在死后16年的1900年，才在荷兰的德・弗里斯、德国的科伦斯和奥地利的西森内格・契马克完成的“再发现”后得到公认，也与评价机制不健全有关。
每年的中考物理试题中，有关欧姆定律和焦耳定律这两个知识点的题目都占有较大的比重，而且近两年的中考物理试题在这两个知识点上的难度有增加的趋势，欧姆定律反映了导体中电流、电压和电阻之间的关系，焦耳定律则说明了电流流过导体所产生的效果。
新课程下的中考的另一个特点，就是重视对实验探究能力的考查，促使同学们用新视角重新思考实验的过程，得到新的发现或收获，设计有关“过程与方法”的试题，考查同学们提出问题、做出猜想和假设、设计研究计划、分析处理数据、得出结论、学会评价的能力。
二、试题讲析
例1 如图l所示，电阻R1为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V，请求出电路的总电阻。
讲析 这是一道应用欧姆定律的基础题，解题的方法有两种：一种是从欧姆定律出发的分析法；一种是从电路的基本性质出发的综合法。即：求总电阻可以将R2的值求出来再求R1和R2的和；也可以用总电压除以总电流得总电阻；或根据电路的性质建立相应的关系式求解。
解法一：因为R1、R2串联，U1=U-U2=8V-2V=6V，I1=U1/R1=6V/12Ω=0．5A，I2=I1=0．5A，R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω，R总=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω．
解法二：因为R1、R2串联，I=I1=I2，则U/R1+R2=U-U2/R1，8V/R=8V-2V/12Ω，R总=16Ω.
解法三：因为R1、R2串联I1=I2，则U1/R1=U2/R2变形得R1/R2=U1/U2，R/R1+R2=U-U2/U1+U2，U/R1+R2=U-U2/R1，R总=16Ω．
例2 如图2所示，电源电压不变，当开关S闭合时，电表示数的变化情况是( )．
A．电流表、电压表示数均变大
B．电流表、电压表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
讲析 这是一道欧姆定律应用题，要判断电表的示数如何变化，关键是要知道电路中的电表示数变化的实质，当开关s闭合后，电路的状态由两个电阻的串联变为只有一个电阻R2的电路；原来电流表测的是R1和R2串联时的电流，现在R1和电流表被短路，电流表的示数为0，示数变小；电压表原来测的是R2上的电压，它是电源的一部分电压，而现在的电路中只有R2，则U2=U源，示数变大，本题选C．
本题的问题是有些同学看不懂电路状态变化的实质，死抠欧姆定律，电流或电压的变化是与电路的变化有关，但知道了现在的电路的变化特征就简单多了，识别电路是我们解电学题的前提，如果电路的状态不清，则应用的电路性质也就会出错，这种能力要加强。
例3 在如图3所示的电路中，电源电压U=4．5V，且保持不变，电阻R1=4Ω，变阻器R2的最大阻值为15Ω，电流袁的量程为0～0．6A，电压表的量程为0～3V，为了保护电表，变阻器接入电路的阻值范围不能超出( )．
A．3．5Ω～8Ω
B．2Ω～3．5Ω
C．0～8Ω D．0～3．5Ω
讲析 本题是欧姆定律的又一种应用形式，是状态电路中的变阻器的取值范围问题，解这类题目的关键是从电路的状态出发，找出符合电路要求的电学关系式，题目中的两个电表同时要满足不超过量程的要求，即：串联电路中的电流不大于0．6A，电阻R2两端的电压不少于3V，所以我们可以用欧姆定律，写出符合电路要求的数学不等式组然后求解。
依题意，由欧姆定律可得
由①②两式解得3．5Ω≤R2≤8Ω，所以应选A．
本题与物理上其他题目一样，关键是理清电路的特征，能写出符合电路特点和要求的数学关系式，然后通过数学的手段解出结果，所以仅有基本知识是不够的，更要练就解相关问题的技能。
例4 小明利用如图4所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关?在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，通电一段时间后，甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，该现象能够说明电流产生的热量与下列哪个因素有关( )。
A．电荷量 B．电流 C．电阻 D．通电时间
讲析 题目的表象是：甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高，这与哪些因素有关?煤油是因为受热膨胀，液面上升的；相同条件下，甲中的液面升得高，说明甲瓶中的电阻产生的热量多R甲和R乙是串联在电路中的，则电流、通电时间以及电荷量(电流和通电时间的乘积)相等，A、B、D选项都不是影响因素；根据焦耳定律甲的电阻大，甲放出的热量多，则电流产生的热量与电阻的大小有关，应选C．
本题实际上探究的是焦耳定律的影响因素，使同学们能进一步了解其内容、理解它的应用同时本题中也渗透了“控制变量法”的探究思想。
例5 一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220V，额定功率模糊不清，热效率为90％，正常工作情况下烧开满壶水需要5min，水吸收的热量为118800J，此时热水壶消耗的电能为_______J，其额定功率为_______W，电阻是_________Ω．若实际电压为198V，通过电热水壶的电流是_________A,1min内
电热水壶产生的热量是________J．(假设电阻不随温度改变)
讲析水所吸收的热量已知，电热的利用率知道，则消耗电能可以由热量的利用率求出；用电时间已知，消耗的电能已求，则由电功率的定义求电功率,电水壶的电阻由R2=U2额/P额求出，在实际电压下的电流I=U/R，实际电压下的电热水壶所产生的热量Q=IRt.
答案：132000 440 110 1.8 21384
本题是欧姆定律和焦耳定律应用的基础题，也是通过练习使同学们掌握基本知识的重要途径，简单的是这样的填空题，复杂的可以演变成综合应用题；这些题目也是中考中同学们易失分的地方。
例6 CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图5所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝，当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W。
(1)电饭煲在高温烧煮档时，开关S应与哪个触点连接?
(2)电热丝R0的阻值多大?
(3)当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大?焖饭、保温10rain，电热丝R0产生的热量为多少?
讲析 电饭煲在高温烧煮挡时，电路中的功率是最大，在电压一定时，要得到最大功率电路中的电阻应最小，由图5可知，当R被短路时，电路中的电阻最小，电路中只有R0工作，则S应合到2位置，高温挡时的功率已知，电压为额定电压，R0由R＝U2/P等求得，当电饭煲在正常焖饭、保温时，电饭煲的热功率最小，电路中的电阻最大，则R0和R串联，可求出此时的电流，再由Q=I2Rt求出R0产生的热量，
答：(1)与触点2连接。
(2)P=U2/R0，R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω．
(3)P=IU，I=P/U=22W/22V=O．1A，Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J．
本题是欧姆定律和焦耳定律应用的综合题，同学们要能综合考虑影响电路发热的因素，也就是理解焦耳定律定义公式(Q=I2Rt)和各种变形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的应用，其中也涉及到欧姆定律的灵活应用。
三、巩固练习
1．如图6所示电路中，R1=10Ω．当开关S闭合时，电流表示数为0．2A，电压表示数为4V．求：(1)电源电压；(2)R2的阻值。
2．如图7所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中(
)。
A．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变小
B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数与电流表A的示数之比变大
c．电压表V1的示数不变，电路消耗的总功率变大
D．电压表V2的示数变小，电路消耗的总功率变小
3．一只电炉的电阻为48．4Ω，接在电压为220V的电路中工作，它的功率是w，电炉丝工作时热得发红，而连接电炉丝的导线却不怎么发热，其原因是
4．在一次科技小组的活动中，同学们按照如图8所示的电路在AB之间接入一根细铜丝，闭合开关S后，调节滑动变阻器，使电流表的读数保持3A不变，过了一会儿，细铜丝熔断，在AB之间换接一根同长度的较粗的铜丝，再调节滑动变阻器到某一固定值，经较长时间粗铜丝没有熔断，在此过程中，电流表的读数保持3A不变小明同学针对所观察到的现象提出了一个问题：造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(设电源电压保持不变)
(1)你认为造成细铜丝熔断而粗铜丝没有熔断的原因是什么?(请简述理由)
(2)若粗铜丝电阻为0．01Ω，求：在5s内粗铜丝共产生的热量。
(3)如果你家准备安装一台“220V 1500W”的电热水器，你应用选用(较粗／较细)的铜导线用作连接线比较安全。
5．如图9所示电路，电源两端电压保持不变，当开关S1闭合、S2断开，滑动变阻器的滑片P移到B端时，灯L的电功率为PL，电流表的示数为I1；当开关S1断开、S2闭合时，灯L的电功率为R1＇，电流表的示数为，I2，已知PL：P＇L=9：25．
(1)求电流表的示数I1与I2的比值；
(2)当开关S1、S2又都断开，滑动变阻器的滑片P在c点时，变阻器接入电路的电阻为Rc电压表V1的示数为u1，电压表V2的示数为U2，已知U1：U2=3：2，Rc的电功率为10W，这时灯L正常发光，通过闭合或断开开关及移动滑动变阻器的滑片P，会形成不同的电路，在这些不同的电路中，电路消耗的最大功率与电路消耗的最小功率之比为3：1．求灯L的额定功率。
6．小明在研究性学习活动中，查阅到一种热敏电阻的阻值随温度变化的规律如下表，并将该型号的热敏电阻应用于如图10所示由“控制电路”和“工作电路”组成的恒温箱电路中。
“控制电路”由热敏电阻R1、电磁铁(线圈阻值R0=50Ω)、电源U1、开关等组成，当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合，右边工作电路则断开；
“工作电路”由工作电源U2(U2=10V)、发热电阻R2(R2=50Ω)、导线等组成，问：
(1)工作电路工作时的电流为多大?电阻R2的发热功率为多大?
(2)若发热电阻R2需提供1．2×104J的热量，则工作电路要工作多长时间(不计热量的损失)?
(3)若恒温箱的温度最高不得超过50℃，则控制电路的电源电压U1最小值为多大?
