欧姆定律的作用范文

导语：如何才能写好一篇欧姆定律的作用，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。

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1.教材的地位和作用

“欧姆定律”是在学生学习了电流、电压、电阻等概念以及使用电压表、电流表、滑动变阻器之后的内容，这样的安排既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性、系统性。通过学习“欧姆定律”，主要使学生掌握在同一电路中电学三个基本物理量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法，同时也为下一步学习“电功率”以及“焦耳定律”等其他电学知识与电路分析和计算打下基础，起到了承上启下的作用。

2.教学目标

（1）知识与技能

通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。

（2）过程与方法

运用“控制变量法”探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。

（3）情感态度与价值观

通过对欧姆定律的认识，体会物理规律的客观性和普遍性，增强对科学和科学探究的兴趣。

3.教学的重难点

重点：理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。

难点：对欧姆定律的理解和应用。

二、说教法

这节课可综合应用目标导学、讲授和讨论等多种形式的教学方法，提高课堂效率，培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。

三、说学法

在物理教学中，应该对学生进行学法指导，应重视学情，突出自主学习，锻炼实验操作能力。在本节课的教学中，通过阅读例题，让学生在阅读过程中进行分析、推理，培养学生的自学能力与分析推理能力。

四、说教学设计

在教学中公式的推导是建立在学生体验的基础上的，先由学生解题而后再去总结、引导，学生通过自主解决实际问题获得感性认识。教师该讲的还是要讲，该放手的就尽管让学生去完成，即便会有一些问题，也可以让学生去发现问题的源头出在哪里，让学生对问题进行分析和讨论，这样既加深学生对欧姆定律的理

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欧姆定律在初中物理电学知识体系中占有极其重要的地位。作为一个实验定律，它的得出依赖于实验探究。初中阶段对欧姆定律的探究主要是针对部分导体的欧姆定律。

苏科版物理教材中欧姆定律处在一章的第三节，在探究欧姆定律之前，学生已经学习的电学内容有：初始家用电器和电路，电路连接的基本方式（串并联电路的认识），电流和与电流表的使用，电压和电压表的使用，电阻，变阻器。通过这些内容的学习，学生已经知道改变电流大小的两种方法：1. 改变电路中的电源电压；2. 改变电路中的电阻。带着这样的知识基础，进行欧姆定律的探究学习。

教学过程中，按照教科书上实验电路图，采用控制变量的方法，根据实验探究的一般过程进行两次实验。因此在利用教材中的实验设计进行教学的过程中遇到了一些有待商榷的问题。

问题1：“移动变阻器的滑片，改变滑动变阻器连入电路的电阻，可以改变电路中的电流，但为什么就可以改变加在电阻两端电压呢？”

问题2：“调节变阻器，使电阻R两端电压改变，为什么同样是调节变阻器，却又是使加在R两端的电压不变呢？”

分析：学生对电流的认知是通过教材中用水流做类比，从而知道电压是形成电流的原因。从认知的过程来看，正是因为有了电压，才会有电流的产生。

而在本书欧姆定律的探究实验中，二次实验都是通过移动滑动变阻器来改变电流的大小，利用欧姆定律的原理，从而改变了电阻两端的电压或使不同电阻两端的电压不变。这样就会给学生有一个错误的印象：“电阻改变电流，电流改变电压”。使学生认知电流、电压的因果关系上容易出现倒置，认为电压的改变是由于电流的变化而引起的。因此在未探究出欧姆定律之前，根本不可能向学生解释他们提出的这两个问题。更严重的是在课后的作业反馈中，有学生对于这个的实验做出了错误的总结：在电阻一定时，电压和电流成正比。所以这个实验设计在学生探究学习欧姆定律的思维逻辑上存在着错误的引导，必须加以改进。

本人认为问题产生的根本原因就出在滑动变阻器在实验中的引入。

虽然滑动变阻器的联入使实验操作更为方便更为简单，但产生的负面影响是巨大的，导致了学生知识认知逻辑上的混乱，迷惑，弊大于利。本人提出的改进建议是舍去滑动变阻器：

电阻不变时，探究电流与电压的关系的实验中，完全可以舍去滑动变阻器，直接把电阻接入电路，通过直接改变电源电压的方法来进行实验。

电压不变时，探究电流与电阻的关系。而舍去滑动变阻器后，通过固定的电池数目的方法很难实现电阻两端的电压不变。其原因在于电池组存在一定的内阻，就会导致路端电压随外电路电阻的变化而变化（外电路电阻变大路端电压也变大），而不能达到控制电压不变的目的。同时电压表示数的变化也会引起学生的质疑。初中阶段，由于电池的内阻不作要求，因此最合适的方法就是采用输出电压恒定的学生电源进行实验。

综上分析，本人设计这样的探究实验：

实验器材：学生电源，电阻箱（或若干已知阻值电阻），电压表，电流表，导线，开关

实验步骤：按实物图连接好电路：

实验一，先保持电阻R不变，通过调节学生电源的输出电压（电压取值要小），研究电流跟电压的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。

实验二，保持学生电源输出电压不变，调节电阻箱的阻值，研究电流和电阻的关系。将所测数值填入表格，分析数据，得出结论。

实验总结：将两方面结论综合，归纳出欧姆定律。

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第一种，学生观看视频

这种教学法是教师将欧姆定律的探究过程在课前以边讲边操作的方式制作成录像，然后在上课时直接播放给学生看.教师在上课时不需要做任何讲解，一直等到实验数据分析、归纳得出欧姆定律以后再进行课堂训练，以帮助学生理解欧姆定律的意义，学会用欧姆定律进行简单的计算.

第二种，学生浏览课件

这种方法是教师将教学内容制作成幻灯片，如实验题目、实验方法、实验电路图、电路连接注意点、用实物连接电路、通过滑动变阻器的调节对电压与电阻进行控制、实验数据表格及数据阅读分析、欧姆定律的文字描述、公式、单位等等.在课堂上，教师边讲解边放幻灯片，学生则合着老师的讲解进行观察、思考、分析、归纳与记忆.在欧姆定律得出以后，同样进行课堂训练，以巩固知识，加深理解.

第三种，学生实验探究

这种方法是教师上课时先通过演示实验启发学生发现问题、提出猜想与假设，然后再引导学生思考实验研究方法，帮助学生讨论、设计与制订实验计划、分组进行实验探究，记录、分析、归纳实验结论，再在此基础上对实验误差进行评估与交流等等.具体过程如下：

第一步，教师在演示电路板上用导线将干电池组、开关、小灯泡连接成一简单的电路，闭合开关小灯泡发光后，启发学生思考讨论，要想改变小灯泡的亮度可怎么做？有几种方法？当学生讨论回答出改变电池节数和用滑动变阻器串联移动滑片两种方法时，再引导学生明确灯泡亮度的变化是由于灯泡电压的变化使得通过灯泡的电流发生了变化，从而启发学生提出通过灯泡的电流与电压有关的猜想与假设.

第二步，移去变阻器，在上述简单电路中并联接入另一只不同规格的灯泡，闭合开关，引导学生观察两灯泡亮度的不同，思考讨论灯泡并联电压相同，两灯泡电阻的不同使得通过灯泡的电流不同，从而引起灯泡亮度不同，在此基础上启发学生提出通过灯泡的电流与电阻有关的猜想与假设.

第三步，当学生得出电流与电压和电阻有关的猜想后，教师引导学生讨论实验探究方法、规划实验方案、设计实验电路图、画出实验记录表格.

第四步，分组进行探究与实验、记录实验数据、分析讨论与归纳实验结论，引导学生在坐标纸上将研究电流与电压关系的实验数据用描点的方法作图，验证电流与电压的正比关系.

第五步，在实验结论得出后，介绍欧姆定律及其公式表达形式，讨论各物理量单位的使用，对各小组实验进行评估，分析误差和错误产生的原因.

第六步，讨论欧姆定律变换公式及其物理意义，利用欧姆定律及变换公式进行简单的计算.

以上三种教学方案中，第一种方案是老师在课前要进行实验操作录像并作配音讲解；第二种方案是老师只要从网上下载课件并稍作修改即可；第三种方案是老师在课前要准备演示及分组实验器材.第一种和第二种教学方案中，学生在课堂上主要是在老师放录像和课件时认真地听讲、观察、思考和记忆，这是一种接受式学习方式.而第三种教学方案中，学生在老师的引导下自主发现并提出问题、进行猜想与假设，自行制订实验规划、设计实验电路图，小组合作实验探究，师生共同讨论、归纳建构物理知识，这是一种以生为本的体验式的学习方式.前两种与后一种在落实课程目标和促进学生发展等方面有着明显的差别.我们可以从《欧姆定律》这节课的教学目标进行分析：

教育部2011年新版义务教育物理课程标准将欧姆定律的实验探究由原来的教师演示实验改成了学生必做的实验.根据新课标，《欧姆定律》一课的教学目标大致有以下几个方面：

1.知识与技能目标：

（1）理解欧姆定律及其变换公式的物理意义，能初步运用欧姆定律计算有关问题.

（2）学会同时使用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和其中的电流.

（3） 进一步体会用图像法研究物理问题的优越性.

2.过程与方法目标

（1）通过实验探究电流、电压、电阻的关系，会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压.

（2） 提高学生依据实验事实，分析、探索、归纳问题的能力，知道通过实验总结物理规律的研究方法.

3. 情感态度与价值观目标

介绍欧姆的故事，增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情.重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成.

教师如果采用前两种多媒体教学方案替代第三种学生实验探究教学方案，就会改变多媒体教学辅地位，违背教学规律，弱化教学效果.

首先，不恰当地使用多媒体教学手段，会抑制学生的学习兴趣，难以调动学生主体的积极性，从而影响教学效果.

夸美纽斯说过：“兴趣是创造一个乐观与光明的教学环境的主要途径之一.”兴趣作为诱发学生学习动机的重要因素，在物理教学中主要是靠教师引导学生观察物理现象、动手做各种实验来激发学生学习兴趣的.虽然第一、第二种教学方案中的光、声、像等信息作用于学生感官，以直觉形象也能激发学生浓厚的学习兴趣，但由于是人为的录制、合成的，学生没有身临其境、亲自动手，就很难体会到电压、电阻对电流的影响.即使通过多媒体教学展示了实验过程，一部分学生会认为这是由老师设计制作好的，缺乏可信性.因此，当老师向学生介绍欧姆的故事时，学生就难以体会到科学家探索知识的艰苦与辛劳、成功与快乐，学生的科学世界观就难以形成.

我们都有这样的体会：电脑电视上歌舞银屏再精彩，也还抵不住到剧院看现场演出，哪怕是一般的演出也会让人感到很兴奋.这是什么原因？这就是人们普遍具有的一种强烈的“参与”意识.卡拉OK的流行不就是人们这种参与意识的外在体现吗？因此用录像投影来代替做实验，往往会抑制学生具有的人类天性――“参与”意识，甚至会让学生对科学知识的形成产生怀疑，学习兴趣就此会大打折扣，主体的积极性很难被调动起来，从而影响教学效果.

其次，不恰当地运用多媒体教学手段取代相关的实验，会违背学生的认知规律.

物理学家牛顿认为：“科学研究离不开实验，应在实验的基础上，运用归纳的方法总结规律，进而建立起理论.”这也是哲学中由实践到理论、由感性认识到理性认识过渡的普遍规律.现行中学物理教材也正是遵循这一规律而编写的.然而在教学中，如果违背学生的认知规律，不恰当地用多媒体教学手段去取代实验，必然会导致事与愿违的结果.实践证明：实验是学生认识过程的起点，通过实验有助于学生将感性认识上升到理性认识的高度，同时还可以使学生在反复的实践中加深对所学知识的理解.第一、第二种教学方案虽然通过多媒体教学方式也能反映实验过程，但这个过程不是学生自己动手做的，缺乏实践体验，因此就没有感性认识，电流与电压、电阻之间关系的结论就不能由学生自主建构.

再次，以多媒体教学手段取代物理实验，会影响学生实验技能和各种能力的发展，不利于学生学习情感、态度、价值观的培养.

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关键词：静电场；直流电；电流方向；电压方向；基尔霍夫定律

静电场是电荷周围存在的一种特殊形式的物质，电荷之间的相互作用是通过电场实现的。对电场的任何一点来说，放在这点的电荷所受的电场力跟它的电荷的比值，总是一个常量，可以用来表示电厂的强弱叫做这一点的电场强度。电场强度是矢量，它的方向规定为正电荷所受电场力方向。除了用电场强度来描述电场的强弱及方向外，电场线也用来形象表示电场强弱及方向。电场线是在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，并且使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致；电场强度越大的地方，电场线越密，电场强度越小的地方，电场线越疏，沿着电场线的方向是电势降落的方向。

在复杂电路的某一段电路或一个电路元件的分析与计算时，可事先假定一个电流的方向，这个假定的方向叫做电流的“参考方向”。我们规定：若电流的“参考方向”与实际方向相同，则电流值为正值，即I>0；若电流的“参考方向”与实际方向相反，则电流值为负值，即I＜0。和分析电流一样，有时很难对电路或元件中电压的实际方向做出判断，必须对电路或元件中两点之间的电压任意假定一个方向为 “参考方向”，在电路中一般用实线箭头表示，箭头所指的方向为参考方向。当电压的“参考方向”与实际方向一致时，电压值为正，即U>0；反之，当电压的“参考方向”与实际方向相反时，电压值为负，即U＜0。电流与电压有了参考方向后，电流与电压就有了正负。

电流与电压参考方向，在应用基尔霍夫定律解决复杂电路计算中，贯穿始终。

欧姆定律是分析与计算电路的基础。如果电阻元件上的电压与通过它的电流参考方向相同，欧姆定律可表示为U=IR，如果电阻元件上电压的参考方向与电流的参考方向不同时，则欧姆定律可表示为U＝－RI。除了欧姆定律，分析与计算电路还离不开基尔霍夫电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律应用于节点，基尔霍夫电压定律应用于回路。

基尔霍夫电流定律是用来确定连接在同一节点上的各个支路电流之间的关系的。由于电流的连续性，电路中任何一点（包括节点）均不能堆积电荷。因此“任何一瞬时，流入任一节点的支路电流之和恒等于流出该节点的支路电流之和”，这就是基尔霍夫电流定律的基本内容。

基尔霍夫电压定律是用来确定回路中的各段电压之间的关系。“在任一回路中，从任何一点出发以顺时针或逆时针方向沿回路循行一周，回路中各段电压的代数和等于零”，这就是基尔霍夫电压定律的基本内容。为了应用基尔霍夫电压定律，必须选定回路的参考方向，当电压的参考方向与回路的循行方向一致时取正号，反之取负号。列方程时，不论是应用基尔霍夫定律或欧姆定律，首先都要在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向；因为方程式中的正负号是由它们的参考方向决定的，若参考方向选得相反，则会相差一个负号。

如图所示电路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。

求：R1、R2、R3所在支路电流I1、I2、I3。

解：1.先假定各支路电流的参考方向，如图所示。

2.根据KCL列出节点电流方程，由节点A得到I1+I3－I2=0。

3. 选定回路的绕行方向就是电势降落的方向，如图所示。

4. 根据KVL列出两个网孔的电压方程。

网孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3为负是因为电流与电压参考方向相反，欧姆定律用负的。

网孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1为负是因为它电压的方向与循行方向相反。

代入电路参数，得方程组：

I1+I3－I2=0

-6=-5I2－5I3

12=10I1+5I2

解方程组，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。

从基尔霍夫定律的应用中可以看到，电流、电压的方向问题就是解题的对错问题，足以见证电流、电压方向的重要性。如果没有静电场的电场线的形象讲解，学生就很难看出电流与电压实际方向的一致性，那么，欧姆定律正负公式推出就难讲述，欧姆定律讲不好，基尔霍夫定律就很难讲，更别说应用基尔霍夫定律解决实际问题了。所以，静电场内容是是直流电内容讲解的前提和基础，两章内容密不可分。

参考文献：

1.《大学物理教程》.山东大学出版社.

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一、滑动变阻器的变动对电流电压的影响

图1例1（2011年山东临沂）如图1所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列分析正确的是（）

（A） 灯泡变亮，电流表的示数变大

（B） 灯泡变暗，电流表的示数变小

（C） 灯泡亮度不变，电流表的示数变大

（D） 灯泡亮度不变，电流表的示数变小

解析：滑片移动时可知滑动变阻器接入电阻的变化，则由欧姆定律可得出电路中电流的变化，由电流变化可知灯泡的亮度变化.当滑片向右移动时，接入电阻变小，故电路中总电阻减小，因电压不变，由欧姆定律I=U/R 可得，电流增大，故电流表示数变大，灯泡的实际功率变大，故亮度变大.（A）正确.

答案：（A）

点拨：本题属于电路的动态分析，此类题可先分析局部电阻的变化，再将滑动变阻器和定值电阻视为整体进行分析，得出总电阻的变化，最后由欧姆定律分析电流的变化.此类题目也属于欧姆定律的常规题目，体现了电学中整体法的应用.

图2例题延伸：如图2所示，电源电压保持不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向右滑动时，则（）

（A）通过灯L的电流变小，变阻器两端的电压变小

（B） 通过灯L的电流变大，变阻器两端的电压变大

（C） 灯L两端的电压变小，通过变阻器的电流变小

（D） 灯L两端的电压变大，通过变阻器的电流变小

解析：滑动变阻器的滑片右移，变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，则电流减小，同时灯L分得的电压也减小，则变阻器分得的电压就变大.

答案： （C）

点拨：本题考查滑动变阻器的原理、电阻对电路中电流的影响以及串联电路的分压原理，考查学生分析问题的能力.

二、滑动变阻器与电表的测量目标问题

例2（2011年山东聊城）如图3所示，闭合开关S，使滑动变阻器的滑片向左移动，则（ ）

（A） 电流表示数变小（B） 电压表示数变大

（C） 电压表示数不变（D） 灯泡变亮

解析：从图中可以看出，这是一个串联电路，即滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压.当滑片向左移动时，其阻值减小，电路中的总电阻减小，故在电源电压不变的情况下，电流中的电流变大，通过小灯泡的电流变大，小灯泡变亮，（A）项错误，（D）项正确；由于滑动变阻器的阻值减小，故它分得的电压也减小，（B）、（C）两项错误.

答案：（D）

点拨：判断电路中的电表示数变化情况时，应首先明确电路的连接方式及电表的测量对象，然后根据欧姆定律及串并联电路的电流、电压特点进行分析.

图3图4例题延伸： 如图4所示电路，电源两端电压保持不变.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是 （ ）

（A） 电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电流表示数变小

（B） 电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电流表示数变小

（C） 电压表V1示数变小，电压表V2示数变小，电流表示数变小

（D） 电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大

解析：从题图可知，电路为串联电路，电压表V1测滑动变阻器两端的电压，电压表V2测定值电路R2两端的电压.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，电路中电流变小，定值电阻R2两端的电压变小，即电压表V2的示数变小，根据串联电路的电压规律可知，变阻器两端的电压变大，即电压表V1的示数变大，答案为（B）.

答案：（B）

点拨：本题考查串联电路和欧姆定律的知识，解此类题的关键是明确电压表所测的对象，弄清各用电器之间的关系，熟记串联电路的分压原理.

三、滑动变阻器与伏安法实验探究

例3（2011年浙江绍兴）小敏用如图5甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6 V.改变电阻R′的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中.

图5 （1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视（选填序号）；

（A） 变阻器滑片（B） 电压表示数（C） 电流表示数

（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路.

（3）实验中，他所选择的变阻器是（选填序号）

（A） 10 Ω，0.5 A（B） 20 Ω，1 A（C） 50 Ω，2 A

（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是.

（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6 V，电路发生的故障可能是.

解析：探究电压一定时，电流与电阻的关系时，在不断的改变定值电阻的同时，必须不断的移动滑动变阻器，使得电压表的示数是一个定值，故在移动滑片的同时，眼睛观察电压表的示数；通过电流与电阻的图像中可以看出保持电压表的示数是2 V，故电压表接入电路中时，所选的量程应该是0～3 V的，且并联在电阻两端；阴影部分为电压值；滑动变阻器型号的选择应该与定值电阻的阻值差不多，故所选型号为“10 Ω，0.5 A”的；如果电路中出现电流表的示数为零，说明在电路中出现了断路，电压表有示数说明是电阻R处出现了断路.

图6答案：（1）（B）

（2）如图6所示 （3）（C） （4）电压 （5）电阻R处有断路

点评：此题从实物图的连接、滑动变阻器型号的选择、故障的分析等方面较为综合的考查了学生，从中加强了学生综合能力的培养，是一道不错的电学中考题.

图7例4（2011年四川绵阳）如图7所示是测量小灯泡电阻和电功率的实验电路图，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表、电压表的示数变化情况是（ ）

（A） 增大、增大 （B） 增大、减小

（C） 减小、增大 （D） 减小、减小

解析：当滑动变阻器的滑片向左移动时，电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律I=U/R可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大.同样根据欧姆定律推导公式U=IR可得出灯泡两端的电压增大，即电压表的示数也增大，所以（B）（C）（D）均是错误的.

答案：（A）

点拨：本题考察的是综合运用欧姆定律的知识，这也是初中物理的重点和难点内容，也是同学们容易出错的地方，在套用公式时容易“张冠李戴”.

四、滑动变阻器与电阻的匹配问题

图8例5（2011年南京）小华用如图8所示的电路探究电流与电阻的关系.已知电源电压为6 V，滑动变阻器R2的最大电阻为20 Ω，电阻R1为10 Ω.实验过程中，将滑动变阻器滑片移到某一位置时，读出电阻R1两端电压为4 V，并读出了电流表此时的示数.紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验，可供选择的电阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一个，为了保证实验成功，小华应选择的电阻是 Ω和 Ω.

解析：为了探究电流与电阻的关系，应保持4 V电压，当所换电阻为45 Ω和60 Ω时，无论如何调节，所换电阻两端的电压都超过4 V，故45 Ω和60 Ω电阻不可以.

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关键词：理论知识与技能训练一体化；学生分组；实验报告

中图分类号：712?摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）05-0220-02

电工技能实验课的教学目的在于培养学生的基本操作技能，开发学生的探究能力、思维能力和创新能力；课堂上要求学生根据实验目的设计实验电路，选择仪表，确定实验步骤，测取实验数据，并能对数据进行分析研究，总结结论。本文以验证欧姆定律的内容为例，浅析采用理论知识与技能训练一体化上好电工技能实验课的教学方法。

一、预习

在准备过程中，带领学生复习欧姆定律的内容，设定本次实验目的、方法和步骤，明确实验过程中应注意的问题，并按照实验目的设计记录数据用的表格。同时根据实验内容设置若干探究、扩展认知的问题，用于开拓学生思维，有利于实验的顺利进行。

例如欧姆定律的实验目的是验证电压U、电流I和电阻R三者之间的关系，即电阻R的伏安特性。导体中的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比，公式I=U/R。在准备过程中，设置问题为：某同学认为，由公式R=U/I可知，在一段导体上所加的电压越大，这段电阻就越大，这种认识对吗？为什么？

二、实验的过程

为了提高实验的效率，保证实验安全，有序的进行，实验过程按以下步骤进行：

1.学生分组。实验以小组为单位进行，每组4人，明确每个人在实验过程中接线、控制负载、调节电压或电流、记录实验数据等分工工作，在时间允许情况下，调换组员的分工，重复实验。

2.选择器材。实验时领用实验元器件和仪表，熟悉它们的参数、结构、功能和注意事项等，这些能帮助学生构建电路，分析原理，进行实验。

如欧姆定律实验用到的元器件和仪表包括：直流稳压电源1台、直流电压表（0～15V～30V）1只、直流电流表（0～2.5A～5A）1只、单刀单掷开关1个、万用表一只、电阻若干。其中电源的输出电压是可以调节的，调整范围（0～10V）；电压表与电阻R并联，用来测量被测电阻R两端的电压；电流表与电阻R串联，用来测量被测电阻R中流过的电流。仪表在测量的过程中应放置最大量程上，观察指针的摆动情况，指针的摆动的幅度不能太小，也不能满偏超过量程。

3.按图接线，通电观察。接线必须在切断电源的情况下进行。依据（图1）电路图，把元器件连接好。接线过程中力求简单，在完成电路功能的情况下，导线用得尽可能少；同时为了查找线路方便，每根功能相同或相近的线路可用颜色相同的导线和插头，也可以用套管给每根线加上编号。

接线完成后，经指导教师检查线路无误后，方可接通电源。改变直流稳压电源的输出值，学生如实记录各仪表的数值填入表中。实验中，人体不能接触带电线路。

4.整理数据和器材。在实验前学生应该根据公式计算所测数据值。变换输入信号的大小，如实记录各个仪表读数。多测几组数据，求出平均值。各组所测的数据可能有存在误差，但总的变化趋势是一定的（图2）。

根据上表的数据，以电压U为横坐标，电流I为纵坐标，表示电阻R的U/I关系的曲线，称为伏安特性曲线。由于在实验中，我们用到的是阻值不变的电阻元件，其伏安特性是线性的。通过发现可以看出，当稳压电源输出9V、7V、5V时，电阻R＝50Ω测出的电流值也是按一定规律变化，与我们用欧姆定律计算出来的值基本一致。

实验完毕后，切断电源，学生将所测数据交给指导教师审阅，经老师认可后拆线，把所有的元器件、仪表等整理好，放在指定位置处。

三、设置问题

在学生完成实验后，可以根据实验设计思考题，增强学生对实验的认识和理解。使学生做到理论联系实际，提高学生运用知识的能力，达到实验课的教学目的。

四、实验报告

实验报告是根据实验目的，电路图的工作原理、测取的数据及实验中观察和发现的问题，经过分析研究后写出对的实验结论。实验报告应包括以下内容：

1.实验名称、专业、班级、姓名和实验日期等。

2.列出实验中所用元器件的名称及编号、实验时的电路图、仪表及其仪表量程。

3.以表格的形式对数据进行整理和计算。

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1 知识目标

1.1 知道电动势的定义.

1.2 理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。

1.3 知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。

1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

1.5 理解闭合电路的功率表达式。

1.6 理解闭合电路中能量转化的情况。

2 能力目标

2.1 培养学生分析解决问题能力，会用闭合电路欧姆定律分析外电压随外电阻变化的规律。

2.2 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

2.3 通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律，培养学生用多种方式分析问题能力。

3 情感目标

3.1 通过外电阻改变引起电流、电压的变化，树立学生普遍联系观点。

3.2 通过分析外电压变化原因，了解内因与外因关系。

3.3 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒思想。

3.4 知道用能量的观点说明电动势的意义。

教学建议

1 电源电动势的概念在高中是个难点，是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础，在处理电动势的概念时，可以根据教材，采用不同的讲法.从理论上分析电源中非静电力做功从电源的负极将正电荷运送到正极，克服电场力做功，非静电力搬运电荷在两极之间产生电势差的大小，反映了电源做功的本领，由此引出电动势的概念；也可以按本书采取讨论闭合电路中电势升降的方法，给出电动势等于内、外电路上电势降落之和的结论.教学中不要求论证这个结论.教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论。

需要强调的是电源的电动势反映的电源做功的能力，它与外电路无关，是由电源本生的特性决定的。 电动势是标量，没有方向，这要给学生说明，如果学生程度较好，可以向学生说明，做为电源，由正负极之分，在电源内部，电流从负极流向正极，为了说明问题方便，也给电动势一个方向，人们规定电源电动势的方向为内电路的电流方向，即从负极指向正极。

2 路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点.希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释.路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线。

学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势.因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势.在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题。

3 最后讲述闭合电路中的功率，得出公式 ， .要从能量转化的观点说明，公式左方的 表示单位时间内电源提供的电能.理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中。

教学设计方案

闭合电路的欧姆定律

1 教育目标

1.1 知识教学点

1.1.1 初步了解电动势的物理意义。

1.1.2 了解电动势与内外电压的关系。

1.1.3 理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。

1.1.4 理解路端电压与电流（或外电阻）的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。

1.1.5 理解闭合电路的功率表达式，理解闭合电路中能量的转化。

1.2 能力训练点

通过用公式、图像分析外电压随外电阻变化而变化的规律，培养学生用多种方法分析问题的能力。

1.3 德育渗透点[来源：高考资源网]

1.3.1 通过外电阻的改变而引起I、U变化的深入分析，树立事物之间存在普遍的相互联系的观点。

1.3.2 通过对闭合电路的分析计算，培养学生能量守恒的思想。

2 重点、难点、疑点及解决办法

2.1 重点

①正确理解电动势的物理意义。[来源：高考资源网]

②对闭合电路欧姆定律的理解和应用。

2.2 难点

路端电压、电流随外电阻变化规律。

2.3 疑点

路端电压变化的原因（内因、外因）。

2.4 解决办法

制作多媒体课件，采用类比分析、动态画面、图像等帮助同学增强感性认识，逐步了解电动势的含义，推导闭合电路欧姆定律公式，分析各项的意义，使学生有初步整体感知，精选运用闭合电路欧姆定律分析路端电压随外电阻改变而改变的规律的典型例题，结合图像分析突破难点。

3 教学过程设计

引入新课：

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流.那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差）

演示：将小灯泡接在充满电的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭.）为什么会出现这种现象呢？

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差.当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力的作用下通过导线产生定向移动而形成电流，但这是一瞬间的电流.因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减少为零，所以电流减小为零，因此只有电场力的作用是不能形成持续电流的。

教师：为了形成持续的电源，必须有一种本质上完全不同于静电性的力，能够不断地分离正负电荷来补充两极板上减少的电荷.这才能使两极板保持恒定的电势差，从而在导线中维持恒定的电流，能够提供这种非静电力的装置叫电源.电源在维持恒定电流时，电源中的非静电力将不断做功，从而把已经流到低电势处的正电荷不断地送回到高电势处.使它的电势能增加。

4 课时安排[来源：高考资源网][来源：高考资源网]

1课时

5 教具学具准备

不同型号的干电池若干、小灯泡（3.8V）、电容器一个、纽扣电池若干、手摇发电机一台、可调高内阻蓄电池一个、电路示教板一块、示教电压表（0～2.5V）两台、10Ω定值电阻一个、滑线变阻器（0～50Ω）一只、开关、导线若干。

6 学生活动设计

学生观察、动手测电源电动势，并边观察边思考，逐步推导闭合电路欧姆定律，在教师的启发下逐渐理解公式含义，引导学生用公式法和图像法去分析同一问题。

7 教学过程

教师：同学们都知道，电荷的定向移动形成电流。那么，导体中形成电流的条件是什么呢？（学生答：导体两端有电势差。）

演示：将小灯泡接在充电后的电容器两端，会看到什么现象？（小灯泡闪亮一下就熄灭。）为什么会出现这种现象呢？

分析：当电容器充完电后，其上下两极板分别带上正负电荷，如图1所示，两板间形成电势差。当用导线把小灯泡和电容器两极板连通后，电子就在电场力作用下沿导线定向移动形成电流，但这是一瞬间的电流。因为两极板上正负电荷逐渐中和而减少，两极板间电势差也逐渐减小为零，所以电流减小为零，因此要得到持续的电流，就必须有持续的电势差。

教师：能够产生持续电势差的装置就是电源。那么，如何描述电源的特性？电源接入电路，组成闭合电路，闭合电路中的电流有什么规律呢？这节课我们就来学习闭合电路欧姆定律。

8 板书设计

8.1 电源电动势：等于电源没有接入电路时两极间的电压。

8.2 闭合电路欧姆定律。

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。

8.3 路端电压跟负载的关系。

路端电压随外电阻增大而增大。

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1 结合专业实际特点利用以下手段促进课程改革

1.1 贴近生活。各种家用电器的大量使用，为物理教学提供了丰富的感性材料。如电压、电流、电磁炉等，学生在日常生活中，观察和接触的电现象和应用电的知识的事例，恰当地利用学生已有的感性认识及生活经验，通过举例引导学生提取储存在头脑中的印象。教师在课堂上应密切联系生活实际，注意身边的科学，如学生普遍对现代电子信息技术比较感兴趣，教师可以针对这一问题，有意识地讲述物理知识在电子信息技术中的重要作用等。以日常生活中的电学概念教学，可以增加学生学习的主动性。

1.2 注重实验。物理学是一门以实验为基础的自然学科，物理规律和理论是以实验为基础并验正的。在物理学里，某些性质不同的物理现象都是要通过实验来验证的，运用演示实验或学生亲自做实验来获得感性认识，容易更好的集中学生的注意力，培养学生的观察力，激发学生的学习兴趣。新颖的实验往往更能吸引学生注意，恰当地将教材中的实验加以发展、变化，可以增加学生的好奇心和求知欲。采用演示教学法，在整个教学过程中，教师边演示、边提问、边解答，学生边观察，边考虑问题，把抽象的理论变得具体、生动。使学生在愉悦的教学环境中，深深感受到学习的趣味性和有用性。

1.3 利用多媒体课件模拟演示。物理概念和原理是比较抽象的，有些现象在传统的实验中也是无法展示的，所以仅靠形象、表象和想象对初学者来说是不容易理解和掌握的。但是，利用多媒体课件可以较好地解决这一难点。例如“电流”概念比较抽象，可以利用多媒体模拟电路中电流的流动，看到正电荷从正极向负极运动，这样将电流转换成电荷的流动，让本来看不见的电流变成动态的画面，将课本中不动的图形变为电荷不断流动的动画。遵循学生的思维由浅入深、由表及里，从具体到抽象，由现象到本质的循序渐进的思维过程，可以比较容易地解决这一教学难点。加深学生对电流的感观认识，从而为建立电流概念打下基础。

1.4 在公式分析。讲解公式时，注重公式推理、得出过程，注重公式的使用条件，主要学习公式的如何使用。这是物理式正确使用的前提，前期学不好，后期无法正确应用。中职学生在初中物理中已学过的部分电路欧姆定律，它只适用于电路中某个导体或某一部分电路的电压、电流和电阻三者之间的关系。《电工基础》中引入了全电路欧姆定律新知识，进一步完善电路中内、外电路的电流、电压（电动势）和电阻间的关系，使知识由“部分电路”向“全电路”深化和发展。教学中可以充分利用部分电路欧姆定律的概念和相关知识，引入全电路欧姆定律的概念。如在课本电路中，将全电路分解为外电路和内电路两部分，在外电路中，根据部分电路欧姆定律可知负载R两端的电压降为：U=IR.在内电路中，电源电动势E与内阻r的电压降Ur和电源端电压的关系是：U=E-Ir。在全电路中，负载两端电压U与电源端电压U相等，且内外电路电流相等，则可得：I=E/R+r即为全电路欧姆定律。通过实例的讲解，注意强调部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两种概念的共同点、不同点以及相互联系，使学生对新知识能进一步理解和掌握。

2 提高基础学力，促进科学素养可持续发展

学力，是指通过学习获得的能力。物理教育在提高学生科学素养的同时，还要提高学生的学力水平，并使更多的学生对物理产生兴趣。学力是教育的内核，是学校课程设计的前提。任何一门学科教学的目标大体有四个组成部分：①知识、理解；②技能；③思考力、判断力；④关系、动机、态度。前两部分为显性学力，后两部分为隐形学力。就犹如浮在水面上的冰山，浮出水面的仅仅只是冰山一角，而更多的、隐匿在水面下的才是支撑浮出水面部分的基础，四部分做为一个整体反映了一种学力观。

3 结合学生、学校或专业的特定环境和特点，开展适合专业特点和学生实际的校本课程开发，是培养学生专业素养的必要补充

篇9

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，静电场、恒定电场、恒定磁场、静磁场、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。

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。

“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。

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场——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。

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。电场强度、电势、磁场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。

3． 认真做好演示实验和学生实验，使抽象的概念形象化，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。

篇10

物理是一门以实验为基础的学科，物理实验也一直是高

考考查的重要内容，由于电学实验具备开放性、设计性、探究

性、灵活性和思想性等多个维度的考查功能，所以电学实验

是高考实验考查的“宠儿”，然而不少学生最害怕的、失分最

多的就是电学实验，怎样更好地复习电学实验，让学生不再

惧怕甚至拿高分是一个值得思考与研究的问题。

2　电学实验复习的策略的几点思考

2.1　依纲扣本，研究真题，提高复习的针对性

笔者认为要更好地复习电学实验，首先必须研读高考考

试说明，并紧扣教材内容，以准确把握复习范围，研究近几年

江苏省和其他新课标地区的高考真题，挖掘其中考查的内涵

以及信息，并进行横向、纵向的对比、分析、总结，这样在复习

中才能做到重点、难点了然于胸，才能避免无原则地拓展、延

伸，尤其是对教辅资料的内容进行合理取舍，从而达到有的

放矢地进行复习的目标。

比如，研读江苏省2012年高考考纲，其中“电阻的串联

与并联”考点是工级要求，那么在具体实验题中，所使用的

电压表、电流表改装问题不宜深挖；涉及电表最小分度是“2”

或“5”的读数问题较为复杂，通过研读高考试题，不难发现高

考对此读数要求不高，所以教学时宜粗不宜细。

2.2　掌握电学实验的基础知识和基本技能，保证双基落实

实验题的基础知识和基本技能主要是指能明确实验目

的，能理解实验原理和实验方法，能控制实验条件，会使用仪

器，会观察、分析实验现象，会记录处理实验数据，并得出实

验结论，近几年的高考电学实验题，有很多考查学生的基础

知识、基本技能，不少试题源于教材，是教材实验的组合与改

装，如2010年江苏高考题中测定电源电动势和内阻实验，所

以在高三复习时应确保双基落实。

2.2.1　基本仪器的原理及使用

正确选用实验仪器是进行实验的前提，要想正确选用仪

器，就要对实验仪器原理及使用非常了解，电学实验的基本

仪器主要包括：电压表、电流表、欧姆表等测量仪器以及滑动

变阻器、电阻箱等控制仪器，使用时要注意滑动变阻器的分

压式与限流式接法的合理选用，要正确选择电流表内接法、

外接法，这是实验顺利进行并得出准确的实验结论的前提。

2.2.2

电学实验的原理与方法

2012年江苏高考大纲要求考查的电学实验有：决定导体

电阻的因素、描绘小灯泡的伏安特性曲线、测定电源的电动

势和内阻、练习使用多用表等四个，其实验原理主要是：部分

电路欧姆定律、电阻定律、闭合电路欧姆定律等，这些规律的

理解和掌握是圆满完成实验的保证，同时也为今后实验的变

式、延伸提供了可能。

2.2.3　实验数据的分析与处理

实验操作过程是为了得出实验数据，对数据进行分析处

理得出结论才是实验最终的目的，这要求学生熟练运用列表

法、公式法、图象法等方法，在处理中能发现并剔除问题数

据，从而最终得出实验结论。

2.3

抓住电学实验的核心，构建知识网络

要立足基础，重视教材，引导学生注重知识点之间的联

系，抓住各个知识点的共性与核心，从实验原理的角度上说，

电学实验的核心是：欧姆定律，这在考纲上的四个电学实验

中都能有所体现，因此电学实验复习时要抓住欧姆定律这个

“纲”对这些实验进行归纳总结，使看似零散的知识点形成知

识网络，例如，如图1所示电路图，可能进行的实验有哪些?

①测定定值电阻的阻值

②测电池的电动势和内阻

③测定电阻材料的电阻率

通过欧姆定律这个核心，建立起

较为牢固的知识网络体系，再根据学

生的实情组织教学复习，总之虽然电

学实验形式多样、丰富多彩，但只要提纲挈领，抓住了那个

纲，就可以纲举目张。

2.4　重视典型例题的讲解、引导，促进学生知识迁移、能力

提升

2.4.1　电学实验例题讲解，思路要“看”得见

电学实验教学中笔者发现，一些电学实验题难度稍大，

学生便感觉无从下手，教师的解题过程只是一个认识的过

程，解题的结果是认知的成果，而元认知是对认知过程的认

知，因此在教学中，教师应该通过出声思维，让学生“看见”教

师思维的过程，“看见”教师在读到题目时头脑中激活哪些相

关的信息，会出现哪些可能的方案，怎样做出评价和选择，

“看见”教师有时也会进入死胡同但有能力自己走出来，“看

见”教师有时也会犯错误，但在元认知监控下能够意识到错

误并改正之，当然还可以在教学过程中通过学生对实验的分

析(有正确或有错误)暴露学生自己的思维过程，给教师反馈

信息。

2.4.2　引导学生解决问题，方向要清晰

第一找出实验有用的资料，明确实验目的；第二分析仪

器在实验中的特点(如电表的阻值)、作用(如定值电阻的用

途)及优缺点；第三实验中存在的数据进行分析、处理；第四

对实验进行评价，评价实验的优缺点、存在的问题、改进的措

施等等，如此一来才能在解答试题时稳操胜券。

2.4.3　知识迁移、能力提升，技巧要掌握

例如，当电表内阻已知时，电表功能可以互换，当电流表