欧姆定律的应用知识点范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的应用知识点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词： 物理 欧姆定律 复习

在物理复习的整个知识体系中，电学知识板块儿尤为重要。一是：它占整个三式合一理化试题物理部分的40%左右，即70分中的近30分属于物理电学试题。二是：电学知识在生产实践中的重要作用已凸显出来。而要学生全面掌握、领会初中阶段电学知识，对于相当一部分初中生来说具有较大的难度。从教以来我听过一些初中电学复习课：有的先把所要用到的电学公式板书在黑板上，再讲典型例题，接着练习；有的则通过学生作题中所反馈的问题对知识进行补充强调，再练习；有的直接强调万变不离其宗，让学生多看教材，然后讲例题等。复习中讲例题没错，但选择的例题过多，又无代表性，既延长了复习时间，又不能使学生的知识得到升华。久而久之，学生疲劳，老师厌烦。要使复习课在短时间内生动、奏效，应选择恰当的例题，在讲例题的基础上，对知识进行归纳和升华。

复习课，一要体现“从生活走向物理，从物理走向社会”，教学方式多样化等新课程理念；二要体现“知识与技能、过程与方法以及情感态度和价值观”三维目标的培养；三要优化学生的认知结构，让学生在教师的引导、帮助下，把学到的知识归纳起来，从而便于提练和记忆。所以对电学的复习要从学生喜闻乐见的小电器起步，从典型例题入手进行归纳总结。

例1：如图-1是一个玩具汽车上的控制电路。小明对其进行测量和研究发现：电动机的线圈电阻为1Ω，保护电阻R为4Ω。当闭合S后，两电压表的示数分别为6V和2V，则电路中的电流为?摇 ?摇?摇?摇A，电动机的功率为?摇?摇 ?摇?摇W。（这是陕西师范大学出版社出版，经陕西省中小学教材审定委员会2008年审定通过的《物理课堂练习册》中的一道题）

学生通常按下列方法计算电路中的电流：

R中的电流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，

电动机中的电流：I=U/R=4V/1Ω=4A，

由此得第一空电路中的电流就有两个值0.5A和4A。

于是第二空的对应值为：P=UI=4V×0.5A=2W与P=UI=4V×4A=16W。这就存在两个问题：

1.根据欧姆定律计算出两个串联元件中的电流不相等，与串联电路中电流的特点相矛盾。

2.由串联分压原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：

①当U=2V时，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；

②当UM′=4V时，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，这与串联电路中的电压关系相矛盾。

对此，应找出题中所涉及的知识点，分析这些知识点间的联系，那上面的矛盾就迎刃而解了。

首先，应对欧姆定律有深入的理解。

例2：如图2所示电路（R≠R≠R）。引导学生分析如下：

1.对电路状态的分析。

（1）当S、S、S都闭合时，R与R并联，并联后作为一个整体再与R串联。A测R中的电流，V测R或R两端电压。

（2）当S、S闭合S断开时，则由图-2演变为图-2（a）到（b）。

R与R串联，R处于断开状态，A测整个电路中的电流。

（3）当S、S闭合S断开时，则由图2演变为图-2（c）到（d）。

R与R串联，R处于断开状态，V测R两端电压。

2.欧姆定律中涉及I、U、R三个量间的关系。

（1）欧姆定律中的I、U、R三个量是针对同一个用电器或者同一部分电路而言的，即必须满足“同一性”。

当图-2中的S、S、S都闭合时，A测R中的电流为I，V测R两端电压为U。此时能否用U与I的比值来计算R或R阻值呢？（即R=U/I）。

如果R=R时，由于R与R并联，所以R两端电压U等于R两端电压U，即U=U=U。根据R=U/I得R=U/I，R=U/I。这样计算出的R2的值虽然是正确的，但属于不正确的方法得出了正确的结果，实属偶然巧合。

若R≠R时，那么R=U/I，若再按R=U/I来计算R的电阻值就没有上述的巧合了。因为电压相等是并联电路电压的特点，R、R中的电流是不相等的。上述中错误地认为R、R中电流相等。这里的电压是R两端电压，而电流是R中的电流，电压与电流是两个不同电阻（或用电器，或电路）的对应量，也就违背了“同一性”。

这就告诉我们，在应用欧姆定律解题时，一定要遵循“同一性”原则，切忌“张冠李戴”，电学中的所有公式都不能违背“同一性”原则。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。

（2）欧姆定律中的I、U、R三个量必须是同一状态、同一时刻存在的三个物理量，即必须满足“同时性”。

在图-2中，当S、S闭合时，R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小是否相等？

在图-2中，当S、S闭合S断开时，不难看出，R与R串联：I=I=I则I=U源/（R+R）；当S、S闭合S断开时，R与R串联：I=I=I，则I=U/（R+R）。因为R+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即两次电流不相等。S、S闭合时，R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小不相等，这是因为S、S闭合时与S、S闭合时电路状态不同，R是在不同的状态下工作，不是同一时间内电流的大小，电流不相等。

在利用公式计算的过程中，不能用第一状态下的量值与第二状态下的量值代入关系式计算。如：要计算R的电阻值，就不能用第一状态下R两端的电压值与第二状态下R中的电流的比值来计算R的电阻值。在计算电流、电压时，也不能这样处理。

因此在利用公式计算时，带值入式的物理量必须是同一状态下的物理量，必须满足“同时性”。

（3）欧姆定律中的I、U、R三个量的单位必须同一到国际单位制，即I―A、U―V、R―Ω。即应满足“统一性”。

除各物理量的主单位外，还应记住常用单位及其单位换算关系，将常用单位换算为国际单位制单位，在利用其它电学公式计算时也要统一单位。

如：电功的公式W=UIt中，各物理量的对应单位:U－V、I－A、t－S；这样W的单位才是J。电热的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；这样Q的单位才是J。电功率的公式P=UI中：U－V、I－A，这样P的单位才是W。

我们要确定欧姆定律的适用条件。

1.欧姆定律只对一段不含电源的导体成立，即只适用于纯电阻电路。因此，欧姆定律又称为一段不含源电路的欧姆定律。

例1中涉及到电磁转换的知识，电动机工作时实质上也是一个发电机。电动机工作时，其闭合线圈切割磁感线会产生感应电流，所产生的感应电流对流过电动机线圈中的电流有一定影响。

实际上图1相当于一个“RL”串联电路，总电压的有效值不等于各分电压有效值的代数和，即U≠U+U。但得到的电流有效值的关系I=U/Z与直流（或部分）电路的欧姆定律相似，各元件上的分电压与该元件的阻抗（Z）成正比。

虽然电动机工作时产生的阻抗目前初中阶段无法计算出来，但无论电动机工作时产生的阻抗为多少，电路中的电流都等于电阻R中的电流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。电动机两端的实加电压等于总电压（电源电压）减去电阻R两端的电压，即U=U-U=6V-2V=4V。则电动机的功率为：P=UI=4V×0.5A=2W。

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上述分析说明，电阻R所在的这部分电路与电动机所在的这部分电路有着本质的不同。从能量转化的角度看：电阻R所在的这部分电路是将电能全部转化为热能；而电动机所在的这部分电路电能只有少部分转化为热能，大部分转化为机械能。前者属于纯电阻电路，后者属于非纯电阻电路。

欧姆定律只适用于纯电阻电路，即用电器工作的时候电能全部转化为内能的电路。例如电熨斗、电暖气、电热毯、电饭锅、热得快等。而电动机、电风扇，等等，除了发热外，还对外做功，所以这些是非纯电阻电路，欧姆定律不再适用。由欧姆定律导出的公式也只适用于纯电阻电路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）

2.欧姆定律适用于金属导体和通常状态下的电解质溶液；但是对于气态导体（如日光灯管中的汞蒸气）和其它一些导电元器件，欧姆定律不成立。欧姆定律对某一导体是否适用，关键是看该导体的电阻是否为常数。当导体的电阻是不随电压、电流变化的常数时，其电阻叫线性电阻或欧姆电阻，欧姆定律对它成立；当导体的电阻随电压、电流变化时，其电阻叫非线性电阻，如：电子管、晶体管、热敏电阻等，欧姆定律对它不成立。

3.欧姆定律只有在等温条件下，即导体温度保持恒定时才能成立。当导体温度变化时，欧姆定律对该导体不成立，因为电阻是温度的函数。

在讲解欧姆定律的应用时，常举白炽灯的例子，实际上白炽灯的钨丝在温度变化很大时电阻具有非线性，随着电流的增大，钨丝的温度升高很多，其电阻也随着变化。对非线性电阻，欧姆定律不成立，但是作为电阻定义的关系式R=U/I仍然成立，只不过对非线性电阻，R不再是常量。

综上所述，例1中第一空电路中的电流有两个值0.5A和4A，一个是在纯电阻电路（电阻R）中用欧姆定律算出的电流0.5A。另一个是用欧姆定律计算在非纯电阻电路（含电动机的电路）中的电流为4A，显然不对。

通过对例1的全面、透彻的分析，我们对电学知识得到了进一步升华：（1）判断电路的连接方式；（2）判断电表的作用；（3）利用欧姆定律解决实际问题时必须注意“三性”；（4）复习了电功率、焦耳定律等相关电学公式；（5）欧姆定律的适用范围。

学生能够领悟到，复习不是为了解题，而是要掌握知识的前后联系，优化知识结构；仔细观察，认真分析；发散思维，以点带面；举一反三，融会贯通。这样，从而体现出知识与技能、过程与方法，以及情感态度和价值观的培养。

参考文献：

［1］王较过.物理教学论.陕西师范大学出版社，2003.

［2］阎金铎，田世坤.初中物理教学通论.高等教育出版社，1989.

［3］梁绍荣等.普通物理学―电磁学高等教育出版社，1988.

［4］新课程实施难点与教学对策案例分析丛书，（初中卷）.中央民族大学出版社.

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关键词：数学推理；科学探究；问题情境；科学方法；理论联系实际

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）1-0019-3

人教版高中物理选修3-1第二章第七节《闭合电路的欧姆定律》是电学知识的核心内容，其中包含了许多科学思想方法，是学生学习和体会科学思想方法的好素材。作为一节典型的规律探究课，本节内容较抽象，学生在学习时，对电源内电路认识模糊，难以理解电源有内阻；对内外电路的电压与电源电动势的关系及路端电压与负载关系感到疑惑，对其中蕴含的科学方法未能深刻领会。“如何有效突破这些教学难点？”“如何设计好闭合电路欧姆定律的探究过程，有效实施三维目标教学？”一直是广大物理教师研究的重要课题，本文试图通过对本节课的教材、教法的分析，探究形成学生认知困难的主要原因以及在本节课中如何有效实施探究教学，培养学生的核心素养。

1 教材、教法分析

人教版教材是把《闭合电路的欧姆定簟钒才旁诘缭础⒌缍势、欧姆定律、串并联电路、焦耳定律和导体的电阻之后来学习的。很显然，这种安排的意图是在承接“从做功角度认识电动势”的基础上，引导学生从功能关系角度来建立闭合电路的欧姆定律，体现了循序渐进的教学原则。顺应这种构想，教材对本节内容以如下方式呈现：先直接给出闭合电路的概念，然后从功能关系出发， 根据能量守恒，理论推导出闭合电路的欧姆定律和U+U=E，再根据闭合电路的欧姆定律，理论分析路端电压与负载的关系。这种呈现方式的好处是：既充分体现了功和能的概念在物理学中的重要性，又有利于学生从理论角度理解闭合电路的欧姆定律。从教材体系来看这种呈现方式具有一定的合理性和科学性。

笔者曾多次参与“闭合电路的欧姆定律”的观摩教学，领略了执教老师们的各种处理方法，比较有代表性的是以下两种教法：

第一种教法是沿用原教材的思路，采用比较传统的方式，注重理论探究，先从理论上推导得出闭合电路欧姆定律的数学表达式，再应用定律讨论了路端电压随外电路电阻的变化规律，最后引导学生运用规律解题，把立足点放在训练学生的解题能力上。

第二种教法注重突出实验的地位，发挥实验在探究教学中的作用。利用实验创设悬念，引入课题，设计探究实验，让学生在实验中总结归纳出内外电压之间的关系，再利用教材中的图2.7-3实验探究路端电压与负载的关系。

根据课后反馈发现，沿用原教材思路设计的教学，效果并没有达到设计者想象的结果，究其原因，主要有以下几个方面：

1.教材中的闭合电路的欧姆定律是从理论角度得出的，注重于数学推理，比较抽象，缺乏令人信服的探究实验，学生无直接经验感知和相应的认知过程，难以形成深刻的理解。

2.教材对闭合电路，特别是内电路的建构过于直接，无感知过程，学生对教材中为了突出闭合电路而提供的闭合电路中电势高低变化的模型图难以理解，加之学生对部分电路的欧姆定律印象深刻，对电源内部的电路无直观印象，对电源也有内阻心存疑虑，难以突破初中形成的“路端电压不随外电路变化”的思维定势。

3.教材是利用纯电阻电路中的能量守恒关系推导得到IR+Ir=E和U+U=E，这种处理方式，会让学生对U+U=E的普适性产生怀疑：非纯电阻电路还适用吗？

4.作为一节规律探究课，本节课包含了许多科学思想方法，教材过于注重理论推导，忽视了实验探究，淡化了猜想、类比、比较、分析等多种科学思想方法教育，这对培养学生的探究能力和体验研究物理问题的方法是不利的，也不利于提高课堂教学的有效性。

第二种“通过设计多个实验来进行实验探究”的处理方法，调动学生学习的主动性和积极性，学生能获得更直观的认识，有效地突破一些教学难点，但由于本节知识点多，思维量大，设计过多的实验（特别是设计繁杂的分组实验）势必会分散学生的注意力，干扰学生的正常思考，挤压学生思考和实践应用的时间，影响了学生主体作用的发挥，效果同样不尽如人意。

2 教学建议

2.1 尊重学生的认知规律，科学设计探究过程

从物理学史来看，欧姆定律是基于实验而发现的，并非演绎推理的结果，教材通过功能关系分析来建立闭合电路的欧姆定律。这种处理方法带来的负面影响是学生缺乏感性认识，没有参与知识发现过程中的情感体验，难以形成深刻的理解，课堂上学生学习的积极性也不高。规避这种负面影响的方法就是在教学设计时，应当尊重学生的心理特点和认知规律，科学地设计探究过程，让学生在亲身探究中理解定律，体验方法。基于这种指导思想，笔者在教学设计时，先用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电，产生了与学生日常生活经验相矛盾的现象来设置“悬念”――引入新课。然后，引导学生针对“引入实验”中的现象展开探究，让学生在实验探究中分析、思考、归纳，得出电源内电压和外电压之间的关系。接着再引导学生利用功能关系，从理论角度来推导、探究，让实验得出结论在理论上获得支撑。最后，引а生利用所学规律解决引入实验和实际生活中的问题。这种在引入实验为基础的“实验和理论推导相互结合的探究过程”的设计，既避免了设计过多的实验，又让学生亲身体验了探究的过程，加深了对知识的理解，深刻领会到物理学科的严谨性和流畅性，感受到物理的探究之美和应用之美。同时，又能激发学生的学习热情，使物理课堂教学产生无穷的乐趣，进而实现高效的物理课堂教学。

2.2 合理创设问题情境，引导学生质疑探究

作为一节规律探究课，本节课的重点是如何落实探究教学，让学生在探究中理解闭合电路的欧姆定律，感知科学探究的过程和方法。在探究教学中，问题是探究的起点，没有问题就不可能有探究，正是在问题的驱动下，学生才能积极思考，从而产生探究欲望。这就需要教师在深入挖掘规律形成过程的基础上，精心创设问题情境，以问诱思，引导学生融入到探究学习的情境中去。例如：在构建“闭合电路”概念时，用两节新电池和内阻较大的9 V电池组分别给灯泡供电后，可设置如下问题情境：“为什么灯泡接到电动势为9 V的电池时，亮度反而暗了？难道电池坏了？”“为什么电池与灯泡接通时两端的电压变小？减小的电压哪儿去了？”“电池有内阻？可能吗？”“我们来看看电池（触摸电池），电池变热了，什么原因导致工作的电池会变热？”学生在问题的引领下观察、实验、体验，由此认识到“电源内部也有电阻和电流”“电源内部电流的通路，称为内电路”。这种以问题启发学生思考，以实验引导学生体验来构建闭合电路的方法，既弥补了教材对内电路建构的非直观性，也让学生经历了在质疑中分析、探究的过程，学生对闭合电路的认识潜移默化、水到渠成，远比直接灌输效果好。

在引导学生从能量角度验证实验探究结果时，设置如下问题情境：“刚才我们通过实验探究了闭合电路中的电流规律，这个结论可靠吗？”“如果我们能从理论上找到依据，是不是更可靠？如何从理论上来分析呢？”“从能量角度行吗？”“内、外电路在时间 t 内消耗多少电能？ ”“这些能量从何而来？”学生在上述问题的引导下，发现也可以从能量角度来推导得出与实验相同的结果。

在引导学生探究路端电压与负载的关系时，设置以下问题情境：“实验表明，灯泡变暗是由于路端电压变小的缘故，你们能说说路端电压与什么有关吗？”“它们之间具体的关系是什么？”“如何设计实验来研究呢？”“从实验数据中能得出什么结论？”“能从理论上分析为什么会发生这样的变化吗？”“如果外电阻断开，路端电压为多少？外电阻短路，路端电压又为多少？”“谁能说说路端电压随外电阻变化的根本原因是什么？”在这一个个问题的引领下，学生从实验探究到理论分析两个方面找到了路端电压与外电阻的关系，不仅体验了科学探究过程，提高了理论分析和实验探究的能力，也养成了乐于探索、勤于动手的好习惯。

2.3 注重渗透科学方法教育，加深对规律本质的认识

作为一根主线，科学探究法贯穿在整个课堂教学过程中，教学中要注意尊重学生的心理特点和认知规律，强化科学探究法的显性教育：以引入实验为线索，引导学生经历“观察实验、提出问题、猜想假设、设计实验、分析论证”等过程，领会科学探究的方法。

“闭合回路中的电势变化”抽象而难以理解，突破这一难点的最重要的方法就是“比法”。教材试图以图1的模型来形象地说明这个问题，但这种模型对学生来说还是比较抽象，难以理解。笔者用如图2所示的“电梯加滑梯”模型和闭合电路加以类比，来说明闭合电路中的电势高低变化情况。这样的方法，既简单又源于学生的生活经验，学生容易接受，教学中应注意引导学生体会类比法的作用。

“演绎推理法”在“闭合电路欧姆定律的推导”和“路端电压与负载的关系推导”中两次用到，教学中要注意借助问题情境，把规律的探究以一个个问题的形式呈现出来，让学生在问题的引领下经历演绎、推理过程，构建对“闭合电路的欧姆定律”和“路端电压与负载关系”的正确理解，体验演绎推理过程中获得成功的愉悦。

另外，本节课中，要特别注意引导学生在了解路端电压与负载电阻的关系的基础上，通过极限法分析和理解电路断路时的路端电压和短路电流的现实意义，体会极限法在物理学习中的作用和意义，有效地训练学生突破思维定势，培养创造性的思维能力。

2.4 注重理论联系实际，物理与生活的联系

研究和学习物理最重要的方法就是理论联系实际，将理论和实际、物理与生活联系起来，可以帮助学生更透彻地理解所学的物理知识，培养学生的创造性思维和逻辑思维能力。欧姆定律与生产、生活联系密切，教学设计时，应注意还原知识的产生背景，注重将知识应用于实际生活。例如：新课引入可以从生活现象来提出问题，引发学生思考探究；在得出路端电压与外电阻R的关系后，引导学生通过将R推向两个极端情况的分析，来理解实际中“为什么电源开路时路端电压就等于电源的电动势”及“为什么电源不能用导线直接相连”；在学完了本节知识后，可引导学生用本节课所学知识分析解决新课引入及生产、生活中的实际问题。让学生充分地感知从生活走进物理、从物理回到生活的过程，培养学生利用物理知识分析解决实际问题的能力，建构对知识（尤其是难点知识）的正确理解，从而真切地感受所学物理知识的实用性，充分理解物理学科对时展的深远意义。

参考文献：

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1．内容台阶———初中重记忆高中重理解

初、高中物理教材在编写方式及内容要求上存在着较大的差异．初中物理注重学生的感性认识，重记忆、重静态的描述，内容浅显直观，以定性分析为主，并且图文并茂．为了开阔眼界、激发学生的学习兴趣，在阅读材料中提供轶闻趣事，为初中物理教学提供了积极的作用．但是，由于先入为主，给学生造成了一定的思维定势，这为以后的高中教学带来了一些障碍．高中物理注重学生的理性认识，重理解、重动态的描述，并以定量计算为主，物理概念相对抽象、严密，在数学工具的应用上要求也有很大幅度的提高，并且对逻辑思维能力要求较高，这样一来就形成了强烈的反差．这对于刚升入高中的学生来说会产生台阶．

2．衔接台阶———初中高调高中吓唬

正因为初中物理重基础，重记忆，初中教师会在第一节课上高调宣称“物理不难，会背就行;丢了难题，还有70(总分为80分)”，而且这一论调能在后面的多次考试中得到反复验证，扎根于学生脑海．对比地，高中物理教师一般会通过比较高、初中物理的差异等来引起学生的注意．本意无可厚非，但事实却表明，这对学生而言无异于当头棒喝，让学生觉得高中物理难学．如果为再引起学生重视而将首次考试难度提高，那学生的物理学习热情就会被彻底催毁．

二、解决———高、初教师齐努力

1．初中教师要启下

把握好初中物理与高中物理知识的衔接，让知识如行云流水般地平稳过渡．现行教材的知识体系是根据学生的认知水平呈螺旋状上升的，无论初中、高中(甚至大学)都有力、热、光、电等几大板块，只是要求、难度各异．初中教师应明确初中的许多物理概念是不严密的，应该告诉学生这些知识点的局限性．例如，在初中物理教材中，速度的定义为物体在单位时间内通过的路程．这时，教师应讲清楚这个定义是对于物体作匀速直线运动而言的，由于物体在各个时刻运动的快慢和方向是相同的，因此任意时刻的速度都等于整段时间内的平均速度．在变速运动中，各个时刻的运动快慢和方向都不同，这样定义出来的速度只能是平均速度．为高中学习瞬时速度、平均速度打下良好的基础．重视物理规律的内涵和外延，将新知识与原有的知识有机衔接起来．例如，欧姆定律的内涵是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，即部分电路欧姆定律．欧姆定律的外延是电路中的电流与电源电动势成正比，与整个电路的总电阻成反比，即全电路欧姆定律．重视培养学生思维能力的衔接．由于初中生在思维上主要以具体形象思维为主，所以初中物理教材在编排上注重联系实际、贴近生活、并且图文并茂，加强了形象思维能力的培养，但教材中也不乏有抽象思维能力的训练．要在实验的基础上，经过分析、概括等过程，实现由具体形象思维到抽象逻辑思维的过渡，实现从“实物”到“质点”的跨越．教师要把科学方法的教学放到比知识的教学更为重要的位置，“授人以鱼不如授人以渔”．这就要求初中物理教师在教学过程中，应积极采用探究式教学法，把科学家从事科学研究的一些基本做法反映到教学中来，让学生体验科学的结论都有其科学的产生过程，即“问题假设求证结论”的探究路径．教师要注重对结论的产生过程的教学，促成学生抽象逻辑思维的形成．

2．高中教师须承上

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关键词：高中；电磁感应；常规题型；归类解析

物理知识与文学类知识存在本质区别，在解决物理问题时需要学生具备一定的抽象思维能力与分析能力。电磁感应是物理学科的难点，也是历年高考的重点，那么要想在高考中轻松应对这些题目，要了解电磁感应的常规题型及该题所要考查电磁感应的知识点，以此找出问题的突破点。

一、高中电磁感应的常规题型概述

电磁感应内容可以是每年高考物理学科必考的重点内容，就这几年的物理命题而言，从命题方向上来看，重点对学生感应电流方向判定、法拉第电磁感应定律、导体切割磁感线时电动势的相关计算、楞次定律等物理知识进行考查，从高考命题形式上来看，既有单独对一项物理知识点的考查，同时也有物理综合知识考查的计算题，并且一般都是物理综合命题的分值比较高，具有一定的难度。高考物理例题中常见的综合物理题型有电磁感应与力学综合规律的综合、电磁感应与电路规律的综合、电磁感应与能量守恒的综合等等。

二、高中电磁感应常规题型的归类解析

1.电磁感应与力学规律的综合题型解析

电磁感应与力学规律综合应用是历年来高考物理学科重点考查的知识点，那么解决这类问题的重点在于对物体运动的状态进行分析，在分析过红才呢过中寻找其临界状态，比如说速度变化、加速度变化、感应动势变化、导体受力运动变化、安培力变化及电动势变化等等，这些因素的变化有着密不可分的关系，相互影响。以下是笔者通过一道高考例题对电磁感应与力学规律的综合应用解析。

例如：AB与CD是两根固定的、足够长的平行金属导轨，两金属导轨之间距离为L，水平面与金属导轨平面的夹角用θ表示。整个金属导轨平面内部都有与金属导轨平面斜上方垂直的均强磁场，该磁场的磁感应强度为B，在金属导轨的AC端点连接一个电阻，电阻值为R，同时还要连接一个垂直于金属导轨放置的、质量为m的金属棒ab，从静止状态开始沿着金属导轨进行下滑，求解在该运动过程中金属棒ab的最大速度（金属导轨之间的动摩擦因数用μ表示，金属导轨与金属棒之间的电阻大小可以忽略不计）。

解析：金属棒ab在沿金属导轨下滑时会受到四个作用力、分别是摩擦力Ff、支持力FN、重力mg与安培力F安，若金属棒ab由静止状态开始进行下滑后，那么这个过程属于变加速过程，当金属棒ab下滑期间其加速度降低到a=0时，其本身的速度就会增大到v=vm。此时金属棒ab与金属导轨处于平衡状态，以后金属棒ab再下滑将按照vm匀速下滑。按照E=BLv、I=E/R、F安=BIL等公式的计算要求对金属棒ab所受的力进行正交分解，FN=mgcosθ，Ff=μmgcosθ，根据E=BLv、I=E/R、F安=BIL可得，将金属棒ab作为研究对象，再依照牛顿第二定律应为：mgsinθ-μmgcosθ=ma，金属棒ab在做加速运动时，此时减小的是变加速运动，那么当a=0时金属棒ab的运行速度处于最大值，金属棒ab达到vm时有mgsinθ-μmgcosθ=0，根据此式计算出金属棒ab在运动时的最大速度。

在求解这类题型时应在金属棒受力分析基础之上，根据牛顿定律，并结合电磁感应定律、安培力公式及欧姆定律等相关知识点，从而建立起金属棒的运动状况及受力状况，理清金属棒的运动变化与电磁感应规律之间的关系，这样会使整个解题思路更加清晰，找到求解这类题型的突破口。

2.电磁感应与电路规律的综合题型解析

电源内部电流一般都是由负极流向正极，而电源外部则是由高电势向低电势的方向流动，因此在求解电磁感应与电路规律综合物理题时要明确等效电路相关内容，清楚的指出电源、内电路及外电路，在求解电磁感应电动势过程中需要对 等相关内容，那么要解决此类物理问题，对于电源外路应根据其结构对其内部各元件的连接状况进行分析，并画好等效电路图，这主要是利用闭合电路欧姆定律对其进行求解，当然在电磁感应与电路规律综合物理题型求解中，还需要结合题目全面考虑该题材所要考查的知识点，综合考虑电功率及电功等能量关系式，并对闭合电路的实际运行状况进行分析。电磁感应与电路规律综合考查是高考物理题型的重要形式，在求解过程中首先要清楚感应电动势大小，其次要明确内外电路，画出等效电路图能够明确解题思路，快速解出试题。

3.电磁感应与能量守恒的综合题型解析

电磁感应与能量守恒综合题型也是历年高考物理科目考查的重点，一般高考例题主要是对能量转化问题进行考查，利用导体切割运动及磁通量的变化等形式所产生的能量转化为电能；电流在流动过程中在利用电场力做功也可将电能转化为物体学中其他形式的能量，这就是电磁感应与能量守恒综合题型考查，它诠释了电磁感应与能量守恒之间的关系及相互转换过程。比如在能量转换去向分析中，可以通过导体棒切割磁感线运动对其进行分析，按照其做功及能量变化状况作为依据点，将整个运动过程与理论结合在一起进行详细的分析求解。

三、总结

电磁感应知识内容牵涉面较为广泛，与力学规律、电路规律及能量守恒等知识也紧密相连，当然高考中的电磁感应相关知识点还有很多，但是其在求解中存在一定的共性。一般情况下，在电磁感应相关问题求解中，需要明确掌握两个定律，抓住电磁感应相关运动中研究对象的受力及能量转化状况，从而对电磁感应相关问题进行灵活求解。

参考文献：

[1]肖斌.高中物理电磁惑应常规题型酌解析[J].新课程，2010，9（28）：19-20.

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关键词：CAI KCL定律 教学设计

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2013）08（a）-0139-01

1 教学设计方案

（1）设计理念：KCL定律（基尔霍夫第一定律）是电路的基本定律，反映的是电路中各支路电流之间的约束关系，既适用于直流电路，也适用于交流电路，可以说它是分析计算后续复杂电路的重要依据。在教学过程中教师只是凭借教科书直接讲授知识点及相关的例题，学生很难理解，我对学生感到难学难懂的内容进行了探讨和分析，发现只要学生理解了支路、节点、回路、网孔这几个术语的含义，就容易理解基尔霍夫定律的内容，理解了定律的内容，就可以做到熟练掌握和运用有关理论来解决实际电路问题。根据上述分析，针对KCL定律这种包含抽象概念的专业理论知识，笔者制定了CAI教学模式。CAI（Computer Aided Instruction计算机辅助教学）是在计算机辅助下进行的各种教学活动，以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练的方法与技术。CAI为学生提供一个良好的个人化学习环境。综合应用多媒体、超文本、人工智能和知识库等计算机技术，克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的使用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率，实现最优化的教学目标。

（2）设计思路：CAI模式进行教学设计，构建理论实践一体化教学模式，如图1所示。

本课内容的地位和作用：本课的内容选自《煤矿电工学》第一章第四节“复杂直流电路分析”，学生在前面学习了运用电阻串、并联化简和欧姆定律来解决简单直流电路的基础上，进一步学习KCL定律分析复杂电路，既符合认知规律，有遵循技能习得过程的知识结构网，笔者结合CAI教学模式设计这节课，旨在培养学生透过现象归纳事物本质，将感性认识提升为理论知识，进而把知识转化为技能。

教学目标的确定：根据教学大纲要求，结合教材内容和学生当前的心理特点及认知水平，笔者拟了如下三个教学目标：（1）专业知识目标：掌握支路、节点、回路、网孔等基本概念；理解KCL定律的内容。（2）能力技能目标：培养学生能够掌握应用KCL定律列节点电流方程的方法，提高学生分析和解决电路问题的能力。（3）情感素质目标：通过类比图形的引入，激发学生的学习兴趣，调动学生的思维，从而促进学生积极思考，主动学习；培养学生透过现象归纳事物本质，锻炼学生的查阅能力、自学能力、表达能力和评价能力，将感性认识提升为理论知识的能力；提高学生的参与竞争和团队协作精神，养成良好的职业道德。

确定教学重难点：（1）教学重点：支路、节点、回路及网孔的理解与区分；运用基尔霍夫第一定律列节点电流方程。（2）教学难点：电流参考方向与实际方向的判断。

教法和学法的运用CAI课件辅助教学模式，直观教学类比引入，引导学生积极思考；采用设问情境，启发学生大胆回答；采用比喻法，使学生容易理解；采用归纳、总结的方法，讲练结合，使学生加深认识。处理问题由浅入深，并结合具体例题对问题进行总结，充分体现教师的主导作用和学生的主体地位。

2 教学实施过程

2.1 导入新课

回顾串、并联电路。给出两个电路，请同学分析两电路的不同之处，有且仅有一条有源支路，可用电阻的串并联进行化简，是简单电路；分析简单电路的方法是欧姆定律。有两条及两条以上的有源支路，不能用电阻的串并联进行化简，是复杂电路；解答复杂电路的方法是什么？导入新课――KCL定律。

2.2 新课讲解

讲解几个基本术语支路：由一个或几个元件首尾相接组成的无分支电路。节点：三条或三条以上支路所联接的点。回路：电路中任何一个闭合路径叫做回路。网孔：内部不包含其他支路的回路，即中间无支路穿过的回路。电路实例分析（提示：回路和网孔之间存在什么关系？有什么区别？）动动脑筋：给出的电路有几条支路、几个节点、几个回路、几个网孔？

讲解KCL定律。

（1）内容：流入任一节点的电流之和等于流出该节点的电流之和，即∑I入=∑I出，定律讨论的对象：节点电流（故又称节点电流定律）。

（2）习题：通过习题导出基尔霍夫第一定律的另一种表述。用KCL定律列出图2的节点电流方程：I1+I2=I3+I4+I5可得：I1+I2-I3I4-I5=0。若规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负，可得基尔霍夫第一定律的另一种表述：电路中任一节点上电流的代数和恒等于零，即∑I=0。

（3）KCL定律的应用（任务进阶）。

电流I为负值引出参考方向的概念，参考方向：任意假定的方向。若计算结果为正值，表明电流的实际方向与参考方向相同；计算结果为负值，表明电流的实际方向与参考方向相反。

（4）基尔霍夫第一定律的推广：①对于电路中任意假设的封闭面来说，节点电流定律仍然成立（三极管引脚电流关系）；②对于电路之间的电流关系，仍然可由节点电流定律判定（安全用电）。

2.3 归纳总结

2.4 练习作业、板书

笔者在探讨、总结前面教学经验的基础上，采用CAI模式进行教学设计，突破了传统的教学设计方法，这样的教、学情境让学生通过一系列的思维加工过程发展自己的创新思维和自主探究能力，以解决自己面对的问题。学生不仅能够迅速理解、掌握知识和技能，更能将知识、技能灵活应用与实践中，充分体现了学生作为学习的主体，在教师的引导下进行实践教学活动，实现了最优化的教学方案设计，对今后教学的改善和提高具有一定的实际意义。

参考文献

[1] 全国煤炭技工教材编审委员会.煤矿电工学[M].煤炭工业出版社，2002：9.

[2] 杨剑锋.轴承部件单元教学设计及反思[J].职业教育研究，2013（2）：101-102.

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【关键词】物理；习题课；高效课堂

作为教师，我们每教学生一堂课的知识，就必然要用相应的练习去提升学生对知识的应用能力，那么，习题课就是必不可缺的。同样，作为中学理科中的重点，初中物理的习题课更显得尤为重要。学生通过做一定的习题来巩固和加深对基本知识的理解是必不可少的。因此，在初中物理教学中，如何有效、高效地进行习题课的教学就显得举足轻重。

物理习题课的主要任务是巩固和运用所学知识，培养学生分析、解决问题的能力或创新能力。如教材中的“速度的计算”、“密度的应用”“欧姆定律的应用”、“功的计算”、“电功率的计算”等等都属于这一课型。

我们知道，习题课不同于新授课，学生已经对基本知识、基本概念有了初步学习。学生的主要学习任务就是回顾复习已学知识点并运用知识解决有关的问题，以达到活学活用，并且能够对知识有一定的拓展和延伸。而传统的习题课教学主要包括“讲——练——评”三大环节。老师先讲清基本公式的用法及注意问题并筛选一两道典型例题进行详细讲解；然后再给学生出若干道练习题让学生去训练；训练结束后老师再讲评练习题。学生在这种传统的习题课课堂上往往觉得比较枯燥、乏味，很难真正领悟透物理公式运用的方法和技巧，故这种教学模式学生的学习效果并不好。因此在当前新课程改革的背景下，如何打造高效的习题课教学模式就显得十分迫切。

当前，我校正在进行以小组合作学习为主的课堂教学改革，主要目标是以学生主动的学为主的“高效课堂”。并且教室内学生的座位布局也发生的相应的改变，变原来的全体学生面向黑板的座位方式为现在的以6人为小组的圆桌式。这样的最大好处就是强化了小组的作用并方便了小组成员之间的内部合作与交流。我校还斥巨资，在每个教师的墙面上安装上新的黑板，供学生展示。为高效课堂的创建提供物质保证。我校老师在备课上也做了大胆的尝试与改革，老师备课的主要任务是编写导学案，上课主要以导学案为主线，以学生主动的合作学习为主导，老师适时的点评为补充。基于这种学校课堂改革的背景，我在物理习题课的教学中也做了大量的尝试，已基本形成了的物理习题课的高效课堂教学模式。

我认为初中物理习题课的教学模式主要分为以下几个环节：

1．出示学习目标

教学大纲中要求，每节课教师都要明确三维教学目标，使学生明了本节课将练习运用什么知识来解决什么问题，重点是什么，难点是什么，要学会哪些方法等。本环节学习目标的设计要简明扼要，是以学生的角度阐述本节课通过学习最终达到的目标。如在人教版八年级下第七章中《欧姆定律应用习题课》的学习目标我是这样设计的：

1．1　知道定律的内容以及其表达式、变换式的意义。

1．2　会用欧姆定律计算电流、电压、电阻。

学习目标的出示形式可以采用多种方式：学习目标也可以让学生罗列，这节课我想学会些什么，我想用什么方法学习，能够达到什么水平等。也可以让学生齐读学习目标，以达到加深印象的效果。

2．复习与本节课有关的概念、规律或方法（最好能简化成易于掌握的条文）

在物理学中，对概念的理解和应用尤为重要，在复习时，概念性的知识一定要让学生熟记于心。我们可列成图表，也可写成文字或公式，便于学生记忆。这样一来我们可以改变教师满堂灌的授课方式、改变学生被动学习的学习方式，真正体现学生学习的主体性，做到以学生为中心、以学为中心。这就要充分发挥小组的作用，可以以小组为一个小的单位来参与到课堂上来，让学生成为课堂的主人，让原来枯燥、乏味的课堂变成活跃、有趣的课堂。具体实施时可采用让学生先按照导学案上的提示交流合作完成复习任务，并抽其中一两个小组派代表将自己的结果在黑板上展示给大家，并给予适当的鼓励，以调动小组的积极性，活跃课堂气氛。然后老师給于适当的补充和点拨，并给学生几分钟时间强化记忆。

3．指导自学：要求学生自学例题的解析过程，重点看解题

在习题课上，遇到题目的时候，先给学生思考的时间，并且充分发挥小组合作的精神，自己先解决，自己解决不了的问题，拿到课堂上，让老师和同学们一块帮忙讨论解决。为完成同类型练习题打好基础。本环节要改变以往老师主讲为主的方式，让学生充分发挥小组的作用，让小组成员之间相互配合好，会的学生教不会的学生。老师在整个环节中仅仅是一个指导者、引领者，切记越俎代庖。

4．学生展示

小组讨论完之后，抽一个小组板演并讲解例题。这个环节是整个教学过程的核心，课堂展示有利于提高学生综合素质和培养学生自主学习的积极性、主动性。因此要引入一些激励机制，调动学生参与展示的积极性。

5．点评

在学生展示结束后，先请学生就展示的内容做评价，若板演出现错误，不要打击学生的积极性，可让学生直接对照板演内容进行互评，要求说出错在哪儿和产生错误的原因，应该怎样订正。最后再由老师做总结性点评，对于学生没讲透或者是需要升华的地方需要精讲，给学生提炼出来解题的一般步骤和方法。

6．当堂训练

主要训练学生运用物理概念和公式进行解题的

能力，同时兼顾解题规范化训练。这个环节是最后的加强巩固阶段。旨在通过一定量的习题训练，使学生掌握住本节学习的解题步骤和方法，同时能就不同类型的问题做到举一反三，以期能达到熟练掌握知识、提升自己能力的效果。

7．反馈提升

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【关键词】电磁知识；新课程；调查研究；教学衔接

1. 调查背景 根据教育部的规划，自2004年秋季开始，全国各省、直辖市、自治区已在高中陆续实施了新课程的改革。河北省是2009年秋季开始实施的。这对于工作在教育一线上的教师而言，即是一个实现自己教育理想的机会，又是一次适应新教育理念的考验。为了能更好的完成高中物理新课程的教学工作和任务，将初中物理新课程知识与高中物理新课程知识进行有效的衔接，是非常有必要的。

由于在实施了新课程标准之后，中学物理知识中的电磁学板块，无论是在知识的内容方面，还是在知识的结构方面，都有了一定的变化。本次调研的目的之一就在于要清晰的、准确的找出电磁学部分在课改后的接洽点。

另外，经常见到一些初中电磁学知识掌握的较好的学生，学过一段时间的高中电磁知识后，成绩下降颇多。学生大呼电磁学太难，初中时学电磁知识的轻松劲消失的无影无踪，在心理上产生了畏惧感，降低了学生学好电磁知识的信心。究其原因，除了教与学方法的差异外，初高中电磁学知识的过渡“台阶”太大，是一个极其重要的因素。使学生尽快适应高中电磁知识的教与学的特点，渡过学习的难关，就成为我们开展本次调研活动的另一个动机。

2. 调查方法 在调查过程中，主要采取了听课、交流会和发放问卷等方式。

首先，我们联系邻近的初级中学，深入初中物理课堂听课，了解初中电磁知识教学现状。例如，在沧县马连坦中学，听王斌老师的《欧姆定律和安全用电》。课后，与该中学的张连旭、毕元海等老师交流了关于电学知识方面初高中衔接的地方。在沧州市第八中学听候兰兰老师的《磁场》，课后，与该中学的候兰兰等六名老师探讨关于电磁知识的初高中衔接。类似的活动还在沧县杜生镇中学、沧州市朝阳中学等学校开展。

其次，向学生发放问卷。我们共发放问卷1000份，回收983份。其中，面向初中生发放600份，回收592份，回收率约为98.67%，面向高中生发放400份，回收391份，回收率约为97.43%。调查问卷涉及沧县第三中学、沧县马连坦中学、沧县杜生镇中学、沧县中学、沧州市第八中学、沧州市朝阳中学等九所学校的初三（九年级）学生和高一学生。数据全面，详实可靠。

3. 调查时间 2012年3月10日——2012年5月15日

4. 调查问卷状况及分析

4.1 电场。根据学生问卷结果，关于原子的结构和自然界中电荷的种类，在学生群体中有较高的认知程度，分别达到90.9%和87.3%，但是，像“电中性”和“电荷的中和”的认知程度却只有20.0%和23.6%。对电荷间作用力的认识不是非常到位。不了解电场及特点。

分析：鉴于上述情况，再结合教师交流会的记录以及新课程标准的内容可知，大部分学生对常识性知识和简单模型能较好的掌握，但对较深刻一点的问题则表现不佳。 电荷间的作用力明确了力的方向，但未提及力的大小和决定因素，更没给出定量表达式。 初中并未明确提出电荷守恒定律和电场的概念及特点，而调查却显示学生对此有所了解。 估计，他们的电荷守恒的想法应该来自于化学的方程式配平原则，但这并不是我们物理上的电荷守恒定律的准确认知。高中教学时，应该对此有所借鉴和区分。“电场”也许是混同了“磁场”的概念，因此，在讲“电场”时，我们应该在类比的同时也要注意区分，避免混淆。

4.2 恒定电流。由数据可知，对电路中的电流、电源等概念的了解基本可以，但仍存在百分之二十多的学生掌握的不到位。 对电源内部的情况了解不多。 串、并联电路的特点和规律大概有50%——80%的学生能基本掌握。 欧姆定律的内容及应用有78.2%的学生认为已经学会，但并不十分清楚该定律的使用范围。 对电表的认识只限于理想电表的应用。 关于“伏安法测电阻”已经有所使用，但没有深入探究学习，大概少于20%的学生能够知道“内接法”和“外接法”的特点。没有明确滑动变阻器的常用接法。有60%——80%的学生知道电功和电功率。

分析：这一部分是初中电学知识的重点和难点，也是初高中电磁知识的重要衔接位置。了解恒定电流在初中阶段物理教学中的宽度和深度，对高中阶段教学是很有帮助的。对于基本概念的掌握，学生们并非全部到位，应适当的在教学时给予提及。重点放在串、并联电路的特点和规律以及欧姆定律上，这与高中时分析电路和电表的改装等诸多地方联系紧密。若此处学生不能准确、熟练、到位的掌握，则会在学习中遇到很大的困难。因此，在高中教学过程中，在此处要重点复习，强化理解。关于电功、电热、电功率部分，学生们虽然已经有所了解，但初中阶段并不介绍这些表达式的来历，也不涉及非纯电阻电路的应用问题。因此，在高中教学时，要侧重于引导学生分析推理出其中的因果关系，纠正不合理的认识。

4.3 磁场。对磁场的基本认识，例如，磁体、磁极、磁场的基本性质、方向、磁感线等知识点，学生们掌握的较好，只有16%——21%的学生未能达到要求。学生们能清楚的知道磁体外部磁感线的分布，而不知磁体内部的情况；对地磁场的了解不清晰。大部分学生知道安培定则，接近80%。但对于通电直导线在磁场中的受力掌握不理想。

分析：就调查数据来看，磁场的基本知识初中已经研究的比较到位，在这一点上高中阶段可以只需稍作复习即可。而磁感线的特点和安培定则需要向深刻处挖掘。通电直导线在磁场中垂直于磁场放置时所受磁场力情况，在初中阶段，只知道有力且该力方向与磁场和电流方向有关，但并未得出该磁场力的定量表达式F=BIL和用于判断该力方向的左手定则。

4.4 电磁感应。调查显示，“由磁生电”的方法初中只介绍了导体棒切割磁感线一种形式。感应电流的方向并不是很清楚。有80%——90%的学生知道频率和日常生活用电的类型。了解电磁波的一些特点，但有超过60%的学生对电磁波的传播过程不太清楚。

分析：初中已经介绍了一种电磁感应的方法，但这是从直观现象上认识的，并未涉及本质。初中已经实验总结了产生感应电流的条件，这一点在高中教学过程中可以借鉴使用。另外，感应电流的方向规律，在初中教学中并未提及。因此，高中教学时要细致的对待这一点。电磁波在初中教材里虽涉及的面很广，但要求都不高，多为了解性知识，现象居多，未涉及原理和本质性知识。在高中教学的过程中，应利用他们已有的现象认识，逐步向原理性知识方向引导和过渡。

4.5 学习态度。从调查问卷的数据来看，学生自评的初中电磁知识的掌握状况，9%的好评，远小于23.6%的差评和67.4%的中评。但学生们对电磁知识的兴趣却比较浓厚，对自己将来学习高中电磁知识有58.2%的学生是比较自信的。

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高中物理的新特点

1.知识深度，理解加深

高中物理，要加深对重要物理知识的理解，有些将由定性讨论进入定量计算，如力和运动的关系、动能概念、电磁感应、核能等。

2.知识广度，范围扩大

高中物理，要扩大物理知识的范围，学习很多初中未学过的新内容，如力的合成与分解、牛顿万有引力定律、动量定理、动量守恒定律、光的本性等。

3.知识应用，能力提高

高中不仅要学习物理知识，更重要的是提高学习物理知识和应用物理知识的能力，高中阶段主要是自学能力和物理解题能力，并学会一些常用的物理研究的方法。

总之，高中物理与初中物理相比，是螺旋式上升的。

学好物理的方法

1.上好每节课，作好每次业

课前预习，发现问题，记下疑难，培养自学能力。

上课专心，积极主动，认真思考，适当笔记，培养思维能力。

课后复习，独立按时完成作业，培养解题能力。

2.注意观察，做好实验

学生实验：实验前，认真预习，弄清原理，明确步骤;实验时，认真观察，及时记录;实验后，处理分析，得出结论。

演示实验：注意观察，积极思考，共同分析，得出结论。

小实验：课外尽自己的力量实际动手做一做。

此外，日常生活中，要留心观察各种现象，用学过的物理知识进行分析解释。

3.重视理解，掌握方法

理解物理概念(物理量)的定义、意义、决定因素等。如密度、压强等。

理解物理规律的意义、条件。如欧姆定律等。

掌握研究物理问题的科学方法。如比值定义法、理想实验法、控制变量法等。

4.加强小结，全面巩固

学习物理时，要加强自我小结，可以写单元小结或章节小结，形式可以多种多样，如文字表述、方框图、表格等，特别是在复习时，更要加强小结，使知识结构化系统化。当然，解题后，也要注意小结，体会解题的方法、思路，并力求一题多解或一题多变等。

 

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一、电磁学教材的整体结构

电磁运动是物质的一种基本运动形式．电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用．其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象，电磁辐射和电磁场等．为了便于研究，把电现象和磁现象分开处理，实际上，这两种现象总是紧密联系而不可分割的．透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系，才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学．对此，应从以下三个方面来认真分析教材．

1．电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行，这两种方式均在高中教材里体现出来．只有明确它们各自的特征及相互联系，才能有计划、有目的地提高学生的思维品质，培养学生的思维能力．

场的方法是研究电磁学的一般方法．场是物质，是物质的相互作用的特殊方式．中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来，静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等，组成一个关于场的系统，该系统包括中学物理电学部分的各章内容．

“路”是“场”的一种特殊情况．中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为：静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等．

“场”和“路”之间存在着内在的联系．麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律，是以“场”为基础的．“场”是电磁运动的实质，因此可以说“场”是实质，“路”是方法．

2．物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律，以及它们的相互联系．

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验，掌握了充分可靠的事实之后，进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系，并把这些关系用定律的形式表达出来．物理定律的形成，也是在物理概念的基础上进行的．但是，物理定律并不是绝对准确的，在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性，因此其适用范围有一定的局限性．

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律．库仑定律的实验是在空气中做的，其结果跟在真空中相差很小．其适用范围只适用于点电荷，即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况．

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律．欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的，对金属导电、电解液导电适用，但对气体导电是不适用的．欧姆定律的运用有对应关系．电阻是电路的物理性质，适用于温度不变时的金属导体．

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性，用研究电场的方法进行类比，可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念．

“电磁感应”这一章，重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律．在这部分知识中，能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线．本章以电流、磁场为基础，它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面，是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础．电磁感应的重点和核心是感应电动势．运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践，进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场，对场的认识又上升了一步．麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律，同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步．

3．通过电磁场在各方面表现的物质属性，使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的．大量实验证明在电荷的周围存在电场，每个带电粒子都被电场包围着．电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用．运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场．磁体的周围也存在着磁场．磁场也是一种客观存在的物质．磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用．现在，科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点，并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在，电磁场是物质的一种形态．

运动的电荷（电流）产生磁场，磁场对其它运动的电荷（电流）有磁场力的作用．所有磁现象都可以归结为运动电荷（电流）之间是通过磁场而发生作用的．麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象，得出结论：任何变化的磁场能够在周围空间产生电场，任何变化的电场能够在周围空间产生磁场．按照这个理论，变化的电场和变化的磁场总是相互联系的，形成一个不可分割的统一场，这就是电磁场．电磁场由近及远的传播就形成电磁波．

从场的观点来阐述路．电荷的定向运动形成电流．产生电流的条件有两个：一是存在可自由移动的电荷；二是存在电场．导体中电流的方向总是沿着电场的方向，从高电势处指向低电势处．导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例，即导体中形成电流时，它的本身要形成电场又要提供自由电荷．当导体中电势差不存在时，电流也随之而终止．

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终，使知识学习与智能训练融合于一体

1．场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题．第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键．电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念．电场线，磁感线是形象地描述场分布的一种手段．要进行比较，找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解．

2．电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用．在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别，比如，场不是力，电势不是能等．场中不同位置场的强弱不同，可用受场力者受场力的大小（方向）跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度．在电场中用电场力做功，说明场具有能量．通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能，离开了电场就谈不上电荷的电势能了．

3．认真做好演示实验和学生实验，使“潮抽象的概念形象化，通过演示实验是非常重要的措施．把各种实验做好，不仅使学生易于接受知识和掌握知识，也是基本技能的培养和训练．安排学生自己动手做实验，加强对实验现象的分析，引导学生从实验观察和现象分析中来发展思维能力．从物理学的特点与对中学物理教学提出的要求来看，应着力培养学生的独立实验能力和自学能力，使知识的传授和能力的培养统一在使学生真正掌握科学知识体系上．

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在物理选修3-2第四章第6节《互感与自感》的教学过程中，断电自感现象是个较难理解的知识点，不少同学在学习的过程中对有些问题比较困惑.下面就本人在教学过程中碰到的一个问题浅析如下.如图1所示，设电源电动式为E，内阻不计，线圈的直流电阻为RL，自感系数为L，当电键S闭合，电路稳定后，线圈中的电流为I=ERL.电键S断开的瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小.由楞次定律可知，自感电动势只能阻碍而不能阻止电流的减小，所以线圈中的电流在I的基础上逐渐减小.对此，有学生提出这样的疑问：在断开电键的瞬间，对于RL回路，由闭合电路的欧姆定律可知：I=ER+RL，据法拉第电磁感应定律知E自=-LΔIΔt，对于同一线圈，E自与ΔIΔt成正比，只要人为控制断开开关的快慢不变，产生的自感电动势就不变.那么电流I将随电阻R的变化而变化，若R足够小的话，电流I会不会大于ERL；若R比较大的话，电流I会不会小于ERL.

2问题的解决

2.1理论分析

可见，断开电键时线圈中电流是最大值Im=IL；电动势的最大值E自m=IL（R+RL）.对于断电自感现象，在RL电路中不管R的阻值如何变化电流都是在线圈中原电流大小的基础上逐渐较少的；而产生的自感电动势会随R的不同而不同.

2.2实例分析

例1如图2所示，实际教学中，教师对该难点的突破可利用 “千人振”实验.为了提升效果，可以先让一位同学抓住A、B两处，然后再让更多的同学手拉手一起参与实验.根据上面的分析可知：串联的人越多电阻就越大，断电时自感电动势也会相应的增大，人多与人少时同学被电击的感觉是非常接近的.这既激发了学生的兴趣，也让学生通过亲身感受来加深对物理规律的理解.