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篇1
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。
篇2
2.教学目标
（1）知识目标
理解掌握欧姆定律及其表达式，能用欧姆定律进行简单计算；根据欧姆定律得出串并联电路中电阻的关系；通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生的逻辑思维能力。
（2）技能目标
学习用“控制变量法”研究问题的方法，培养学生运用欧姆定律解决问题的能力。
（3）情感目标
通过介绍欧姆的生平，培养学生严谨细致的科学态度和探索精神，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。通过欧姆定律的运用，帮助学生树立物理知识普遍联系的观点以及科学知识在实际中的价值意识。
3.重点和难点
重点：理解欧姆定律的内容及其表达式和变换式的意义，并且能运用欧姆定律进行简单的电学计算。
难点：运用欧姆定律探究串、并联电路中电阻的关系。
二、说学生
1.学生学情分析
在学习这节之前学生已经了解了电流、电压、电阻的概念，并且还初步学会了电压表、电流表、滑动变阻器的使用，具备了学习欧姆定律基础知识的基本技能。但对电流与电压、电阻之间的联系的认识是肤浅的、不完整的，没有上升到理性认识，需要具体的形象来支持。所以在本节学习中应结合实验法和定量、定性分析法。
2.知识基础
要想学好本节，需要学生应具备的知识有：电流、电压、电阻的概念，电流表、电压表、滑动变阻器使用方法，电流与电压、电阻的关系。
三、说教法
结合学生情况和本节特点本人采取以下几个教法：采用归纳总结法、采用控制变量法、采用定性分析法和定量分析法。
四、说教学过程
1.课题导入（采用复习设置疑问的方式，时间3分钟）
复习：电流是如何形成的？导体的电阻对电流有什么作用？
设疑思考：电压、电阻和电流这三个量之间有什么样的关系呢？通过简单的回顾、分析，使学生很快回忆起这三个量的有关概念，通过猜想使学生对这三个量的关系研究产生了兴趣，达到引入新课的目的。
2.展开探究活动，自主总结结论（时间37分钟）
根据上节探究数据的基础，让学生自主总结出两个结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
为了进一步得出欧姆定律的内容，可采用以下几点做法：各小组在教师指导下，对实验数据进行数学处理，理解数学上“成正比关系”“成反比关系”的意思，从而引入欧姆定律的内容；让学生思考用一个什么样的式子可以将这两个结论所包含的意思表示出来，从而引入欧姆定律的表达式。
3.说明事项
在欧姆定律中有两处用到“这段导体”，其意思是电流、电压、电阻应就同一导体而言，即同一性和同时性。
向学生介绍欧姆的生平，以达成教学目标中的情感目标。学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神，激发学生的学习积极性。
欧姆定律应用之一：通过课本第26页例题和第29页习题2和习题3，让学生自己先试做，然后教师再加以点评和补充，使学生理解掌握欧姆定律表达式及变形式的应用，达成教学目标的知识目标，充分体现了课堂上学生的自主地位。
应用欧姆定律解题时应注意以下几点问题：
（1）同一性
即公式中的U、I，必须针对同一段导体而言，不许张冠李戴。
（2）统一性
即公式中的U、I、R的单位要求统一（都用国际主单位）。
（3）同时性
即公式中的U、I，必须是同一时刻的数值。
（4）规范性
解题时一定要注意解题的规范性（即按照已知、求、解、答四个步骤解题）。
欧姆定律应用之二：探究串并联电路中电阻的关系。
（1）实验分析
在演示实验之前，要鼓励学生进行各种大胆的猜想，当学生的猜想与实验结果相同时，他会在实验中体验到快乐与兴奋，有利于激发学生的学习兴趣。
①演示实验
将两个电阻串联起来，让学生观察灯泡的亮度情况（变暗了），并说出原因（电路中的电流变小了，说明总电阻变大了）。
得出结论：串联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。
②演示实验
将两个电阻并联起来，同样让学生观察灯泡的亮度情况（变亮了），并说出原因（路中的电流变大了，说明总电阻变小了）。
得出结论：并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。
（2）定性分析
（提出问题）为什么串联后总电阻会变大？并联后总电阻会变小？
得出结论：电阻串联相当于导体的长度变长了，所以串联电阻的个数越多总电阻就越大；电阻并联相当于导体的横截面积变粗了，所以并联电阻的个数越多总电阻就越小。
（3）定量分析
利用欧姆定律公式以及前面学过的串并联电路中电流和电压的特点推导串并联电路中总电阻的关系得出结论：（1）电阻串联后的总电阻R串=R1+R2+…+Rn；（2）电阻并联后的总电阻=+…+。
4.小结（4分钟）
（1）理解掌握欧姆定律的内容及其表达式
（2）运用欧姆定律解决有关电学的计算题以及探究串、并联电路中电阻的关系
5.布置作业（1分钟）
本节作业的布置主要是针对欧姆定律表达式及其变形公式的运用，并结合前面学习过的串并联电路中电流、电压的特点的一些常见题型加以知识的巩固。
作业：《课堂点睛》17页至18页的习题。
五、说板书设计
欧姆定律的内容：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。
欧姆定律的表达式：I
篇3
所谓“实验探究教学模式”，是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色的学习模式。
笔者多年从事初三物理教学，结合新课改要求，在《欧姆定律》探究教学中进行了尝试，现谈谈自己的实践和体会。
一、在探究过程中，着重应用控制变量法
控制变量法是指决定某一物理量的因素有很多。为了弄清这个量与这些因素之间的关系，往往先控制住其他几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，然后通过比较归纳出与这些量之间的关系。
欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系，由于电流大小与电压、电阻都有关系，因此探究步骤中的设计实验应尽量引导学生分为两步设计。
1.保持电阻不变，研究电流跟电压的关系。
要让学生明确“研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变”，设计实验电路时应考虑：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呢？②怎样保持导体的电阻R不变呢？③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢？
设计并连接电路利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，使它成整数倍地增加，并记录所对应的电流值，
2.保持电压不变，研究电流跟电阻的关系。
要让学生明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变”，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不变呢？让学生讨论交流，使学生认识到：当定值电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器控制其两端的电压U保持不变。
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，在具体的探究教学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。
二、在探究过程中，让学生亲身体验，增强课堂教学效果
学生是教学活动的主体，教师对思维活动过程的展开，不能代替学生自己的思维活动。因此，在设计本节探究活动时笔者以学生为中心，进行分组实验。激发学生的求知欲和参与意识，使不同层次学生的认知结构、个性品质在参与中都得到发展。设计学生活动程序如下：
（1）提出问题：电流与电压，电流与电阻的关系？
（2）作出假设：①不成比例。②成正比。③成反比。
（3）设计并进行实验：①设计电路图。②设计步骤。③进行实验。
（4）分析数据得出结论。
这样做有以下好处：第一，可以充分调动学生的积极性。对于初中学生来说，他们已不再局限于看老师演示实验，都喜欢自己动手操作，通过自己的实践解决问题。第二，可以清楚地发现并指出学生的操作中的错误，物理实验中一些仪器的使用，要求学生掌握，培养学生正确而良好的操作技能。但是，在实践过程中，笔者认为学生的练习机会实在太少，有些仪器的使用方法尽管学生课上听懂了，但真正操作起来并不如想象的那样简单顺手。就像本节中的电流表、电压表的使用，学生往往会把电表的串并连搞错，把正负接线柱接错等，滑动变阻器的使用也不够到位。第三，可以巩固学生对相应知识的掌握情况。对于人的记忆方式来说，自己动手操作过的情景记忆起来要比单纯的聆听接受记忆要牢固得多。
三、在探究过程中，引导学生反思应用迁移
这一方法要求把已知迁移到未知、把此一类知识迁移到另一类知识中，使学生受到相互渗透、影响和转化的观点的教育。例如，启发学生把已有的知识迁移到欧姆定律的探究中，把欧姆定律的知识迁移到其他知识的学习中。这样就使学生不仅提高了知识学习的效率，而且逐渐树立普遍联系、转化的观点。
例如：在总结欧姆定律的公式（I=U/R）时，可以压强的公式为母本，压强的公式是P=F/S，它的理解可以是：当受力面积一定时，压强与压力成正比；当压力一定时，压强与受力面积成反比。而欧姆定律是：通过导体的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。两者是可以相互迁移的，所以很顺利地得出欧姆定律的公式I=U/R。这对于知识和思维不是很完善的初中学生来说，可以很容易地掌握知识，得出结论。
当然在欧姆定律的探究教学中还有很多地方可以运用知识迁移，例如：在运用探究的基本过程解决电流、电压、电阻三者关系时，可以反思以往用探究的方法解决过的问题，如液体压强、深度、液体密度三者的关系，用以往的经验为本次探究的顺利完成做铺垫。
四、在探究过程中，利用教材对学生进行德育教育
德育是五育之首，新课程标准关注人的发展，把德育放在十分重要的地位。作为基础学科的物理理所当然承担着重要的德育任务。
在《欧姆定律》探究教学中，笔者首先做了大量的准备工作，这样学生不仅学得很愉快，而且在心里会产生一种对教师的敬佩之情，并从老师身上体会到一种责任感，这对以后的学习工作都有巨大的帮助作用。其次，在教学过程中，利用分组实验的合作性学习潜移默化地对学生进行德育教育，培养他们团结协作的精神。最后，利用欧姆的事迹和成果激发学生的学习热情，树立崇高理想，榜样的力量是无穷的，它对学生具有强大的感染力和说服力。
教育部颁布的《物理课程标准》首先提出科学探究，其次才是科学内容，它把科学探究作为很重要很有价值的学习方法和教学方法提出来，说明越来越多的教育者注意到探究教学在教改中的重要地位。《欧姆定律》一课的探究教学不仅要求教师有较高自身的修养素质，还要做好在探究教学中与学生一起双向地、互动地建构学科知识、促进能力发展。因此，在初中物理新课标下如何更好地开展探究教学，值得我们探讨。
篇4
（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。
篇5
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
篇6
（1）利用欧姆定律测量未知电阻.
（2）理解电阻是导体本身的属性.
（3）掌握伏安法测电阻实验中的主要步骤.
3教学过程
3.1实验原理
师：同学们我这里有一个电阻值模糊不清的电阻（展示实物），能用电压表、电流表测出它的阻值来吗？
师：需测哪些物理量？
引导学生回答：根据欧姆定律即可.
师：具体怎么利用欧姆定律？你怎么测出电阻？
引导学生回答：只要测出它两端的电压和通过它的电流，应用欧姆定律推导出R=U/I，得出实验的原理.
3.2电路图
师：我们进行电路设计的依据是实验原理，要分别测和？测电流用什么器材？怎么连入电路？请生上黑板画图；测电压用什么器材？怎么连入电路？请生上黑板画图.
师：这样的电路还有什么不完善的地方？
问题：在交流中，针对学生设计的电路是否使用滑动变阻器进行提问：怎么算出电阻？这个算出的值有误差吗？ 怎么减小误差？ 怎么才会取得多组数据？电路中不用滑动变阻器行不行？为什么要有滑动变阻器？
引导学生回答：做实验时总存在误差，要减小误差需进行多次测量取平均值.
师：你们看这样的电路图能测量几次？怎样实现多次测量？
引导生回答：换电池节数或用变阻器.
师：请学生对此评价，滑动变阻器使用方便，测量次数多（在图中加滑动变阻器）.
可以利用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压和通过的电流，多测几组数据，用多次测量取平均值的方法，可减小误差.
3.3器材
师：请生对照电路图总结需要的器材.（生边说边写）
3.4实验步骤
（1）按电路图正确连接实验电路.
（2）闭合开关，改变滑动变阻器滑片，分别读出两表的示数，记入表格中.
实验次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω123（3）根据记录计算出三次测得的电阻R，求出平均值Rx=Ω.
（4）实验结束，整理器材.
3.5数据处理
师：下面利用三次实验数据作出定值电阻的I-U图象.
讨论：定值电阻的I-U图象近似是一条直线，该图像说明定值电阻的阻值是不变的，有偏差是由误差引起的，说明导体的电阻是导体本身的一种性质，与电流、电压无关.
总结：用电压表和电流表测电阻的方法叫“伏安法”.
4目标达成检测
（1）在公式的基础上，我们可以通过电流表和电压表测量出某导体的电阻，这样测量电阻的方法称为.
（2）在测量定值电阻的实验中，人们利用多次测量取方法来减小误差，人们利用实现多次测量的.
（3）某同学在做“伏安法测电阻”实验，待测定值电阻阻值5～10 Ω.
篇7
（2）列出已知条件和所求量；
（3）利用欧姆定律求解；（先公式，再代入，再计算；若是动态电路可列方程或方程组.）
解题时应按例题格式书写.
例 一只小灯泡额定电压为3 V，电阻为10 Ω，现将其接入电压为4.5 V的电路中，为了使小灯泡正常发光，要串联一个多大的电阻？
已知：小灯泡的电阻UL=3 V，电阻RL=10 Ω，总电压U=4.5 V.
求：串联电阻Rx.
1.（2007年安徽）可以用图2的电路图测量未知电阻Rx的阻值.调节电路，当电压表示数U为14.0 V时，电流表的示数为0.40 A.
（1）计算Rx的阻值；
（2）实际上，电流表是有电阻的，如果考虑到电流表的电阻值RA为0.5 Ω，计算这时待测电阻Rx′的阻值.
2.（2008年安徽）干电池是实验经常使用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻.实际使用时，可以把干电池看成一个理想的电源（即电阻为零）和一个电阻串联组成，如图3（a）所示.用图3（b）所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值.图中R=14 Ω，开关S闭合时；电流表的读数I=0.2 A；已知电源电压U=3 V，求电源电阻r的大小.
3.（2009年安徽）常用的电压表由小量程的电流表G改装而成.电流表G也是一个电阻，同样遵从欧姆定律.图4甲是一个量程为0～3 mA的电流表G，当有电流通过时，电流可以从刻度盘上读出，这时G的两接线柱之间具有一定的电压.因此，电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表.已知该电流表的电阻为Rg=10 Ω.
（1）若将这个电流表当成电压表使用，则刻度盘上最大刻度3 mA处应该标多大的电压值？
（2）如图4乙所示，若将该电流表串联一个定值电阻R后，使通过G的电流为3 mA时，A、B 之间的电压等于3 V，这样A、B之间（虚线框内）就相当于一个量程为0～3 V的电压表（图4丙），求串联的定值电阻R的大小.
4.（2010年安徽）实际的电源都有一定的电阻，如干电池，需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它.实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图5甲所示.
在图5乙中R1=14 Ω，R2=9 Ω.当只闭合S1时，电流表读数I1=0.2 A；当只闭合S2时，电流表读数I2=0.3 A，把电源按图甲中的等效方法处理.求电源的电压U和电阻r.
5.（2011年安徽）实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号mA表示，进行某些测量时，其电阻不可忽略.在电路中，可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出.利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1=140 Ω，R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6 mA；当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8 mA.求毫安表的电阻RA和电源的电压U.
6.（2012年安徽）有一种装饰用的小彩灯，如图7（a）所示，它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成，等效电路如图7（b）所示.已知灯丝的电阻R1=10 Ω，定值电阻R2=1000 Ω.
（1）求这个小彩灯的电阻.（结果保留一位小数）
（2）若将一个小彩灯接在电压为1.5 V的电源两端，求通过灯丝R1的电流大小.
（3）如图7（c）所示，将数十个小彩灯串联后接在电压为U的电源两端，均正常发光（图中只画出3个，其他未画出）.若其中一个灯的灯丝断了，其他小彩灯的亮度如何变化？写出你的判断依据.
（1）求电路中的电流大小.
篇8
He Hongkai
【Abstract】Measuring resistance through the voltammetry is one of important experiments in junior physics experiment. Because the equipment is used differently, we can adopt several different ways to measure. In this paper, the writer has introduced the routine way as well as several kinds of transformative way of this experiment, which has enriched teaching and also aroused students’ learning interest and exploring appetite.
【Keywords】Measuring resistance through the voltammetry Routine way Transformative way
伏安法测电阻是初中物理实验的重要实验之一，该实验综合检查了学生对电流表、电压表、滑动变阻器等的正确使用。实验的原理是利用欧姆定律 ，将公式变形得 ，只要测出导体两端的电压及通过导体的电流，就能算出待测电阻的阻值。该实验由于使用的器材不同，可用几种不同的方法来测量。
1．常规方法。
实验器材：待测电阻1只、电压表1只、电流表1只、开关1只、电源1个、滑动变阻器1只、导线若干根。
实验电路图：
实验步骤：
①根据电路图，连接实物（注意电流表、电压表、滑动变阻器连入的方法要正确）。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，从电流表、电压表分别读出一组电流、电压值，计算出电阻值。
③改变滑动变阻器滑片的位置，再测出两组电流、电压值，分别算出相应的电阻值。
④计算出三次电阻值的平均值，即待测电阻的阻值。
2．变形方法。
2．1 变形一。
实验器材：待测电阻1只、电压表1只、阻值已知的电阻1只、开关1只、电源1个、滑动变阻器1只、导线若干根。
实验电路图（电压表在测量具体物理量时再连入）：
实验原理：欧姆定律、串联电路电流、电压关系。
方法一、用电压表分别测出R0、Rx两端的电压U0、Ux，待测电阻的阻值Rx：
方法二、用电压表测出R0两端的电压U0，及R0、Rx两端的总电压U，待测电阻的阻值Rx：
方法三、用电压表分别测出R0、Rx两端的总电压U，Rx两端的电压Ux，待测电阻的阻值Rx：
2．2 变形二。
实验器材：待测电阻1只、电流表1只、阻值已知的电阻1只、开关1只、电源1个、滑动变阻器1只、导线若干根。
实验电路图（电流表在测量具体物理量时再连入）：
实验原理：欧姆定律、并联电路电流、电压关系。
方法一、用电流表分别测出R0、Rx的电流I0、Ix，待测电阻的阻值Rx：
方法二、用电流表测出R0支路电流I0，干路电流I，待测电阻的阻值Rx：
方法三、用电流表测出Rx支路电流I x，干路电流I，待测电阻的阻值Rx：
2．3 变形三。
实验器材：电流表1只、阻值已知的电阻1只、开关2只、电源1个、导线若干根。
实验电路图：
实验原理：欧姆定律、并联电路电流、电压关系。
测量数据：
①闭合S1，断开S2，读出电流表的读数I1。
②同时闭合S1、S2，读出电流表的读数I，则Rx支路电流Ix：Ix=I－I1
结论：
2．4 变形四。
实验器材：电压表1只、阻值已知的电阻1只、开关3只、电源1个、导线若干根。
实验电路图：
实验原理：欧姆定律、串联电路电流、电压关系。
测量的数据：
①闭合S、S2，断开S1，读出电压值U。
②闭合S、S1，断开S2，读出电压值U1，则Rx两端的电压Ux：Ux=U－U1。
篇9
1.课题
闭合电路的欧姆定律（人教版普通高中课程标准实验教科书选修3-1）
2.教材分析
本节内容是全章的重点，是欧姆定律的延伸，教材从能量入手，循序渐进地引导学生推出闭合电路的欧姆定律，教学过程简单、学生易于接受。之后应用定律解决物理规律问题，使学生明白物理规律可以用已知定律从理论上导出，将理论应用于实际。
3.教学目标
知识与技能：①理解内、外电路及电源的内阻。②知道电源电动势等于没接入电路时两极板间的电压。③理解闭合电路的欧姆定律及其公式并能熟练地解决电路问题。过程与方法：①培养自主学习能力。②培养独立思考、自主探究物理问题的能力。情感态度与价值观：①激发学习兴趣和求知欲。②培养严谨的科学态度和合作学习精神。
4.教学重、难点
教学重点：①闭合电路欧姆定律的内容。②路端电压与电流的关系公式及图像表示。教学难点：①闭合电路欧姆定律的应用。②路端电压与负载的关系。
二、教学过程
1.自主学习
课前教师下发学案，学生根据学案进行预习，重点思考并回答以下问题：
（1）什么是电源？
（2）电源电动势的概念和物理意义是什么？
（3）什么是内电路？什么是外电路？在回路中的电流方向如何？
（4）在内、外电路中电势是如何变化的？
（5）怎样计算内电路以及外电路中消耗的电能？
（6）如何计算电池内部非静电力所做的功？
（7）内电路和外电路上消耗的电能与电源内部非静电力做的功有什么关系？
（8）路端电压与负载的关系是怎样的？
【设计意图】课前预习使学生将学习活动延伸到了课外，保证了学生思考的空间，增加了有效学习的时间。只有学生本人了解自己已经掌握了哪些知识，需要学习哪些知识，才能有针对性地进行相关复习、查阅资料，避免传统课堂“一刀切”的现象，学生带着问题积极主动地学习新知识，满足了高中生思维发展和自我意识发展的需要，有利于开发学生学习物理的潜能。
2.交流探究
师友之间根据预习情况交流学习。由徒弟向师傅讲解本节课的相关内容，师傅补充完善不足之处，在合作中解决疑难问题，突破重难点。教师巡视了解每对师徒的学习情况，对学习过程中存在疑问的师徒进行适当的指导，对学习深度不够的师徒进行诱导点拨。如，有些师友根据理论知识推导出闭合电路的欧姆定律之后便欣然接受，此时教师应该提醒学生设计实验对其进行验证；在师友探讨路端电压与负载的关系之前，教师应提出问题：能否用实验探究路端电压与负载的关系，并引导师友合作设计实验方案，完成实验步骤，分析实验数据完成U-I图像，进而依据图像解释U、I的关系以及在短路、断路中的特殊现象。
【设计意图】该环节采用学生之间交流合作学习的方式完成本节课的教学内容，并在教师的点拨下激发了学生动手设计实验验证物理定律和探究物理规律的积极性，从而通过学生的亲身经历完成了教学重难点内容的学习。这一做法颠覆了传统教学中教师“高高在上”的地位，而是十分“亲民”走到学生之中参与、启发、引导学生学习，消除了教师与学生之间的距离感。同时，学生之间通过交流不仅可以在学习上取长补短、互利共赢，更可以在性格上相互影响、共同发展，这样不但能锻炼学生与人交流合作的能力，又有利于开拓思路、培养他们的探索精神和创新能力。
3.互助提高
鼓励学生积极上台讲解本节课自己学到的知识，板演相关例题，其他学生认真听讲并进行补充，也可以提出自己的质疑并阐述观点进行全班讨论。教师注意指导学生使用物理术语，规范学生的解题步骤，引导学生归纳需要注意的问题以及总结相关规律。
【设计意图】全国教育心理学研究发现，大多数教师所青睐的讲授式教学方式学生对知识的记住率只有5%，而极少数教师鼓励的学生教别人的方法，使学生本人对知识的记住率高达95%。本环节中，教师把课堂真正让位给学生，让学生做主讲，不但锻炼了学生的表达能力，同时在学生教会其他同学时自己也会收获新的体会，而全班同学的参与交流又可以各抒己见、集思广益、通力合作，真正实现人人参与、人人发展、人人进步的高效课堂的发展趋势。
4.总结归纳
教师组织学生一起梳理本节课的知识点，针对学生仍然不理解以及容易产生错误的知识点予以讲解；明确学生易混、易错、易漏的问题，对解题规律、注意事项、解题方法和技巧等进行全面的总结，归纳出知识体系，以便学生能够得心应手的运用。例如，教师应强调闭合电路欧姆定律反映的只是电动势与路端电压的数量上的关系，他们的本质是不同的，电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小，而路端电压反映了外电路中电能转化为其他形式能的本领的大小，因而用电压表直接接在电源两级上，其示数不等于电源电动势，但很接近电源电动势：U=IRV=・RV=，当RV>r时，U≈E。
【设计意图】本节课的问题是由学生自己发现解决的，规律也是由学生自己探究验证出来的，甚至例题都是学生自己解读体悟的，可以说全程都是由学生自己完成的，因而在本环节中学生可以很容易地总结归纳出本节课的知识体系，真正做到将学来的知识变为自己所拥有的知识，实现学习效率的最大化。
5.当堂巩固
教师根据学生对本节课内容的掌握情况出示有代表性的一或两道典型题，学生在规定时间完成后师友当堂交换批改，之后交流做题心得与体会。教师检查学生的掌握情况，布置课后作业。
【设计意图】本环节的设计意在帮助学生检验学习成果，深化学生对各个知识点的认知，培养他们自行解决物理问题的信心和决心，端正学生的学习态度。同时，教师可以根据学生的掌握情况，及时反馈、适时调整并通过课后作业将学生的学习活动延伸到课下，为下节课埋下伏笔，使整堂课留有余味。
三、课堂教学设计建议
在设计学案时应当充分分析教材以及学生，做到环环相扣，循序渐进地引导学生完成自学；在学生进行交流探究时，教师应该注意学生探究的内容要与本节课的教学内容相关，探究要有深度不能屈于表面；在互助提高阶段，教师应该积极鼓励内向的学生大胆发言，提高其与同学沟通以及表达能力。本文中《闭合电路欧姆定律》的教学设计依据高中学生个性心理发展特点，通过课前预习以及课上互助式学习充分地调动学生的主观能动性，有利于改变传统教学方式在高中物理教学中出现的弊端，以便于为物理教师的有效教学提供参考。
参考文献：
[l]李志刚.“和谐互助”式教学策略研究概述[J].中国教育学刊，2010，31（12）.
篇10
伏安法测电阻一直以来都是中学物理中非常重要的一个电学实验，同时也是整个中学物理中电学实验的基础，所以有必要掌握伏安法测电阻这个实验的具体设计和思想，以及对实验误差的处理方法，这可以更好地帮助我们更好地学习以后的电学实验。
1实验原理
伏安法测电阻的实验原理是欧姆定律，测出未知电阻两端的电压U和通过它的电流I，将欧姆定律的公式变为（R=U/D，便得到未知电阻的阻值。因电压单位：伏特，电流单位：安培，故名为伏安法。根据电流表与电压表的连接方式不同，存在两种测量方法：外接法和内接法。下图中，甲为电流表内接电路图，乙为电流表外接电路图。
2方法探究
一般情况下需要判断测量的数据是内接法还是外接法所得，在此简单探究两种方法如下：
1）触法：
当电压表接A点测得一组（UA、IA）；接B点测得分别一组（UB、IB）。由此可得如下结论：
若（UR-UA）/UA>（IA-IB）/m，
则选择A接点，即外接法；
若（UB-UA）/UA
则选择B接点，即内接法。
当RV/RV>RX/RA或RX2>RVRA，电流表需内接，
当RY/RY
根据上述方法可以知道不论选取怎样的接法需根据具体情况而定。值得指出的是，内接法测量的电阻值大于真实值；外接法测量的电阻值小于真实值。
此外在实验步骤上也应注意：在连接电路的时候，应先将开关断开并移到滑动变阻器的滑片，使阻值达到最大；测量时闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数。为使结果更加准确，需多次测量几组不同的数据，计算出每次测得的电阻值，最后取电阻的平均值。在这里测量多组数据中滑动变阻器就起到了至关重要的作用，通过分压作用，改变被测电阻两端电压，从而改变电路中的电流，多次测量，得到多组电阻值。此外，滑动变阻器也将起到限流作用，防止连接电路时，电阻短路，起到保护电路的作用。实验中需要注意针对具体电路首先判断采用的是外接法还是内接法，注意选择合适得量程，还有就是不要长时间通电，防止因温度变化影响电阻的测量值。
3误差分析
实际情况下，由于电压表和电流表自身有内阻，在数据处理过程中，往往要将其考虑进去。那么在做实验时，如何减少实验误差，则是我们应该注意的。对于减小实验误差的方法，通常情况下以还原法，补偿法为主。法，分别消除电流表的分压和电压表的分流作用。如上图，为还原电压法电路图。将开关K1闭合，开关K2接1，分别读出电流表的读数为I，电压表的读数为V；然后使开关K2接2，移到滑动变阻器的滑片，保持电压表的电压不变，然后记录电流表的读数分别为I1，I2；那么电流表的分得的电流为I1-I2，所以Rx的准确电流即I-（I1-I2），则：
这种方法是利用还原电压法来减小所测量的电阻的实验误差。
接下来看还原电流法的具体操作，同样，开关闭合，断开，读取电压表和电流表的读数V和I；保持墨闭合，将K2闭合，改变滑动变阻器的阻值，使电流表I保持不变，然后读出两电压表示数为V1、V2，最后得出电流表的分得的电压为V1-V2，所以R的准确电压为V-（V1-V2），则：
改变滑动变阻器的阻值使电流表电流I（即还原的电流）不变，此时电压也保持不变，这就是操作还原电流法的步骤。通过上述电流还原法和电压还原法的操作，我们都可以达到减小实验误差的作用。
篇11
闭合电路欧姆定律的传统教学是：利用电池借助两个电压表，分别测量内外电路电压，然后相加看其总和是否不变。学生可能会想：为什么会想到测量内、外电路电压并求其和？此外，这个实验由于电极势垒造成实验误差不好解释。为此，可以借助信息技术设计探究教学方式。
用视频展台投影图2的实物线路图，并记录电压表示数，2.9V。然后将电路改为按图3连接。事先调节滑动变阻器到适当电阻值，然后再闭合开关S，测量电源两端的电压，电压表示数为1.8V。此到学生产生了疑惑：两次测量“电源”两端为何不等？
教师引导学生猜想可能的原因，多数学生认为是由于实验误差引起的。教学过程中先不要判断学生猜想的正误，先让学生观察图4电路中电表示数变化情况，结果发现电压表示数变化，电流示数变小，反之，电压表示数变小，电流示数变小，学生无法用用欧姆定律I = U/R来解释，产生认知矛盾。这显然不是实验误差引起的？问题出在何处？
对此现象，教学过程中不要硬性要求学生进行猜想与假设，要另设教学环境，因为对这个现象的假设是比较困难的（除非学生已经知道电池有内电阻）。
教学过程中指出：平常我们做实验需要测量数据，然后对数据进行分析处理，并得出相应的结论。那么针对图4所示的实验我们可以做些什么呢？
测量几组I、U数据后，可分析产生上述现象的原因。
接着测量图4电路，得到如上表所示的几组数据。将表中数据利用Excel处理作出图像，如图5所示。（本文写作时已经将Excel图改画为bmp图）
引导探究：I-U图线是一条倾斜直线说明了什么？ （学生：说明电压表示数随电流表示数增大而均匀减小）
问题：该图像与我们学过的哪些图像相似。
学生：匀减速直线运动的速度图像，v = v0 + at（a < 0）。
问题：图5的图线能否用同样的方式表示。
学生：可以写成U = U0- kI形式，其中k为常数，本实验中U = 3.0- 4.0I（注：单位为SI制）。
问题：通过电脑动画将图5的图线向两边延长（图5中虚线部），提出交点（0，3.0 ）、（0.75，0），分别表示什么意义？
学生：3.0V表示电路断开时电压表读数（学生还未思考图2示数为2.9V，教学中可以暂时不点破），0.75A表示电源被短路时的电流。
问题：电源被短路，还有电流？不是无穷大吗？
学生猜想：电源内部可能有电阻。
教师：为什么？
学生分析：由U = U0- kI可知在U = 0时，电流为I0，则k = U0/I0，则k单位应是V/A，即欧姆，故猜测电源内部有电阻，本实验中电源内电阻为4.0Ω。
学生在处理实验数据过程中，通过联想与类比，认识到电源存在内阻，实现了认识的飞跃。
篇12
一、千变万变，原理不变
纵观近几年高考中的电阻测量设计性实验题目，立意新颖、灵活多变。为了应对这种实验，总结了不少方法，如“伏伏法”、“安安法”，名目繁多，不一而足。其实不论题目多么新颖，不论怎么变化，须知万变不离其宗，这个“宗”就是实验原理。原理是实验的总纲、灵魂，设计性实验也概莫能外。高考理科综合能力测试《考试大纲》对设计性实验题目的考查有具体明确的要求：“能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题”。设计性实验考题都是根据现行教学大纲和考试大纲，立足于课本，在已学实验（包括学生分组实验、演示实验及课后小实验）的基础上演变而来的，是建立在对所学实验原理的深入理解的基础上的。具体到电阻的测量，其实验原理最主要的应是两个，一是部分电路欧姆定律（即所谓伏安法），二是闭合电路欧姆定律，兹分述于后：
⑴伏安法。设待测电阻阻值为Rx．若测得Rx两端的电压为U，通过Rx的电流为I，则由其定义可得Rx＝U/I。此处应注意“测”的含义，例如，电压U既可用电压表直接测得，也可由其他方式算出即间接测得。电流亦然。
⑵闭合电路欧姆定律。将待测电阻Rx做为某一电源的外电路或外电路的一部分，利用闭合电路欧姆定律测量，这当然也是间接测得的。
二、方案选择，应看条件
电阻测量设计性实验之所以难，对很多学生来说，不是不知道有哪些实验原理，而是不清楚对一个具体的实验应该用哪个原理。实际上，在一道具体的实验题目中实验原理的选择受实验器材、实验精度的要求等多种因素的制约。如考虑用伏安法测电阻时，一般而言应有电压表、电流表。若只有两个电流表，没有电压表，并不意味着无法用伏安法。只要满足一定条件，实验仍然能够完成。前面说过，只要能算出待测电阻两端的电压即可。在什么情况下可以“算出”？这就需要注意电压表、电流表的一些指标。一般来说，电压（流）表应看三个指标即满偏电压、满偏电流和内阻，由于电表此时满足部分电路欧姆定律，故三个指标中只有两个是独立的，利用任意两个指标可由欧姆定律求出第三个指标。这也说明电表可扮演三种角色，例如一个电压表，既是一个电压表（测内阻RV两端的电压），又是一个定值电阻（阻值为内阻RV），同时还能反串电流表（“测”通过RV的电流）．能否“测出”通过RV的电流，就取决于其内阻是否已知。故若题目明确说明其电表的内阻是多少，则可考虑让此电表反串另一种电表的角色（当然，可能还须考虑其偏转角度是否满足精确的要求或是否会超出其量程）。但若题目只是说此电表的内阻约为多少，则不能反串。题目给出这个条件通常是用来考虑用外接法还是内接法的，此时应另寻他法。若考虑用闭合电路欧姆定律测电阻时，则应注意电源的两个指标即电源的电动势E和内阻r。如果电动势E和内阻r未知，则应做待测量加以考虑。
三、体会例题，学会应变
例1：2004年高考理综（全国卷二）22题：用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（900～1000Ω）：电源E，具有一定内阻，电动势约为9.0V；电压表V1，量程为1.5V，内阻r1=750Ω；电压表V2，量程为5V，内阻r2=2500Ω；滑线变阻器R，最大阻值约为100Ω；单刀单掷开关K，导线若干。
(1) 测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3，试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注。
(2) 根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3) 若电压表V1的读数用U1表示，电压表V2的读数用U2表示，则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx=__________。
分析：首先考虑实验原理。若利用伏安法测电阻，则需测出Rx两端的电压和通过的电流。虽然器材中没有电流表，但给出的两只电压表，既知道它们的量程，又知道它们的内阻，因此，当接在电路中时，既可直接读出它们的电压值，又可算出通过它们的电流。由此可知，当用伏安法测电阻Rx的值时可有图1或图2所示的两种电路。当用图1所示电路时，Rx先与电压表串联，读出电表电压从而算出通过电表的电流也就是通过Rx的电流，然后再与另一只电表V并联直接读出电压，此电压减去的电压即是Rx两端的电压，这样就可用欧姆定律算出Rx的值；当用图2所示电路时，Rx先与电压表V并联，可直接读出Rx两端的电压，再与另一只表串联，由两只电表电流之差算出Rx中的电流，同样可用欧姆定律算出Rx的值。
接下来需要考虑的是，对于上述每种电路，由于有两只不同规格的电压表，则若在上述电路中将电压表互换位置，就会有四种可能。但要注意题目有“电压表的读数不小于其量程的1/3”的要求，因此，每只电压表接在何处应结合它们的量程和内阻做进一步的分析。采用图1电路时，
若为电压表V1，V为电压表V2，则当V1两端的电压达到满偏时，可估算出并联电路两端的电压即V2两端的电压可达3V左右，两只电压表的读数均可超过其量程的1/3，满足题目要求；采用图2电路时，可从两只电表通过的电流考虑，V测支路电流而测干路电流，量程应大些，故V用电压表V1而用电压表V2。
再次应考虑的是滑线变阻器的使用。由于电源电动势较大，变阻器的最大阻值比电压表的内阻小得多，故若把滑线变阻器串接在电路中即做限流使用，将会使电压表超过量程且操作不方便，因此应接成分压电路。
需要说明的是，上述电路不必考虑内、外接的问题。因为Rx是算出来的，没有因电压表分流或电流表分压带来的系统误差。
以上从原理出发讨论了电阻测量设计性实验的主要方法。电阻测量设计性实验还有一些特殊方法如替代法等等，由于篇幅原因，在此不再赘述。
四、小试牛刀，专题训练
⑴用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值（约100Ω）：电源E，电动势约为6.0V，内阻可忽略不计；电流表A1，量程为0~50mA，内电阻r1=20Ω；电流表A2，量程为0~300mA，内阻r2=4Ω；定值电阻R0，阻值R0=20Ω，滑动变阻器R，最大阻值为10Ω；单刀单掷开关S，导线若干。
①测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3，试画出较准确地测量电阻Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注）。
②若某次测量中电流表A1的示数为I1，电流表A2的示数为I2．则由已知量和测量量计算Rx的表达式为Rx=。（用相应英文字母表示）
⑵如果测量一个待测电阻R的阻值时，器材中没有给电压表，给出的器材是：电池（电动势的具体值未知，但内阻可忽略不计）、电流表（内阻可忽略不计）、滑动变阻器、定值电阻R0（R0的值与用多用电表粗测出的待测电阻R的阻值相等），调节范围在0.1Ω―9999.9Ω的电阻箱R′（电阻箱的最大值大于待测电阻R的阻值）、单刀单掷开关、单刀双掷开关、若干导线。测量前将待测电阻R和电流表串联后直接和电池相连，电流表的示数接近满量程。
要求：①选用所给的器材，设计两个不同的测量待测电阻R的阻值的电路，画出电路图；②简要说明实验步骤，写出最后的测量结果（如果需要计算，则必须写出计算公式）。
参考解答：
⑴解法Ⅰ：通过Rx的最大电流大于电流表A1的满偏电流且为电流表A2的满偏电流的1/5．测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的1/3，故可用电流表A1测Rx的电流；将A2与R0串联后改装为电压表，此电压表测出的是Rx与A1的端电压，故。
解法Ⅱ：若将电流表A1与Rx串联后再与电流表A2并联即用A2测其端电压，则由于当A2中的电流较大时A1中的电流将不会达到其量程的1/3，故可用定值电阻R0来测电压。
②（a）（替代法）拨动S使R接通，记录电流表的示数；拨动S使R′接通，记录电流表的示数与R接通时的示数相同，记录此时R′的值R0′，则R＝R0′。
（b）设电源的电动势为E，S闭合后通过电流表的示数为I1，S断开时电流表的示数为I2，有E＝I1R，E＝I2（R＋R0），解得。
（c）设电源的电动势为E，S闭合前将R′调到最大值（或较大值），然后闭合S，调R′使电流表的示数尽量接近满量程，此时R′的值为R0′，电流表的示数为I1．断开S后电流表的示数为I2（也可采用在S断开后调节R′，使电流表的示数为1/2满量程的方法）
参考文献：
篇13
电工学是一门非电专业的技术基础课程，其基本内容是电工技术和电子技术，主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好基础，并使他们受到必要的基本技能的训练。集成运算放大器（简称集成运放）是模拟电子技术中的重要器件，是几乎目前所有的电子设备中都要用到的基本器件。集成运放是电工学中的重点知识，且种类繁多，从而对课堂教学提出了较高的要求。本文结合电工学课程教学实践，探讨基尔霍夫电流定律（简称KCL）在集成运放课程教学中的应用。
一、集成运放
运算放大器（简称运放）是一种直流耦合、差模（差动模式）输入、通常为单端输出的高增益电压放大器，因为刚开始主要用于加法、减法等模拟运算电路中，因而得名。集成运算放大器（简称集成运放）是用集成电路工艺制成的运算放大器，与分立元件组成的放大电路相比，集成运放具有体积小、质量轻、功耗低、工作可靠、安装方便、价格便宜等众多优势，因而在模拟运算、信号处理等领域都有着广泛的用途。虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念。集成运放工作在线性区时，由于运放的开环电压放大倍数很大，运放的差模输入电压通常不足1mV，可以认为两个输入端的电位相等u+=u-，即反相与同相输入端之间相当于短路，但事实上并没有短路，称为“虚短”；由于运放的差模输入电阻很大，一般集成运放的输入电阻都在1MΩ以上，因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流，故通常认为反相与同相输入端之间相当于断路，i+=i-≈0，但事实上并没有断路，称为“虚断”。
二、基尔霍夫电流定律
基尔霍夫定律概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律，是分析和计算电路的基本依据。基尔霍夫电流定律（简称KCL）是用来确定连接在同一结点上的各支路电流间关系的。由于电流的连续性，电路中任何一点（包括结点在内）均不能堆积电荷。因此，在任一瞬间，流入某一结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和。
三、利用基尔霍夫电流定律分析运算电路
本论文基于秦曾煌主编的第七版《电工学》教材[1]，从基尔霍夫电流定律（KCL）出发，分析了反相比例、同相比例、加法、减法等四种由集成运放组成的运算电路，均采用相同的电路分析步骤：（1）应用KCL和虚断条件i+=i-≈0列结点电流方程；（2）应用欧姆定律将电流方程转换成电压方程；（3）应用虚短条件u+=u-简化电压方程；（4）得到输出电压u■和输入电压u1二者之间的关系。
（一）反相比例运算电路
反相比例运算电路如图1所示，输入信号u1经输入端电阻R1接到反相输入端，而同相输入端通过电阻R2接地，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：iI=iF，根据欧姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了输入电压u■和输出电压u■之外，还有一个未知量u■，根据u■=u+=-i+R2=0，可以将上式简化为：
■=■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■二者之间的关系：
u■=-■uI。
（二）同相比例运算电路
同相比例运算电路如图2所示，输入信号u■经电阻R2接到同相输入端u+，而反相输入端通过输入端电阻R1接地，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：iI=iF，根据欧姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了输出电压u■之外，还有一个未知量u■，根据u■=u+=u■-i+R2=u■，可以将上式简化为：
■=■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■二者之间的关系：
u■=1+■u■。
（三）加法运算电路
反相加法运算电路如图3所示，输入信号u■1、u■2分别经输入端电阻R11、R12接到反相输入端，而同相输入端通过R2接地，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：i■1+i■2=iF，根据欧姆定律可以得到：
■+■=■，
上式中除了输入电压u■1、u■2和输出电压u■之外，还有一个未知量u■，根据u■=u+=-i+R2=0，可以将上式简化为：
■+■=■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■1、u■2二者之间的关系：
u■=-■u■+■u■。
（四）减法运算电路
减法运算电路如图4所示，输入信号u■经输入端电阻R1接到反相输入端，u■经电阻R2、R3接到同相输入端，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：iI=iF，根据欧姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了输入电压u■1和输出电压u■之外，还有一个未知量u■，u■和u■之间满足关系：u■=u+=■u■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■1、u■二者之间的关系：u■=-■u■+1+■u■。
四、结论
综上所述，本文从基尔霍夫电流定律（KCL）出发，分析了反相比例、同相比例、加法、减法等四种由集成运放组成的运算电路，该方法具有简单可行、可操作性强等优点。此外，KCL还可以应用在基本放大电路的动态分析中，例如输入、输出电阻。实践证明，该方法可以提高课堂教学效果和学生的学习兴趣，调动学生的主观能动性，学生评价较好。
参考文献：