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篇1
学生在电功知识的学习过程中，已经知道电流做功的过程实质上就是电能不断转化为其它形式的能的过程，同时知道了电流做功的多少即电功的大小，跟下面这三个因素的大小有关：电压U、电流I、时间t，计算公式为W=UIt，并且，对运用这个公式计算出的结果，学生们也能理解成电能转化为其它形式能之和的一个总量。
2.焦耳定律
电流通过导体会产生热量，这个热量的多少，跟电流I、电阻R、时间t有关，计算公式为Q=I2Rt，这就是焦耳定律。由这个定律计算出的数值，物理老师要引导学生把它理解为仅是电流做功转化为内能的一部分，为下面进行欧姆定律成立条件的理论模型构建做好铺垫。
3.引线搭桥之一
老师：当电流通过电扇时，电流在做功过程中会将电能转化为哪些形式的能呢？
学生：机械能和内能。
老师：此时电功W与内能Q谁大谁小呢？
学生：电能W大于内能Q，即W>Q。
老师：将上式W>Q中的W和Q，分别用公式W=UIt，Q=I2Rt进行替换，不就成了UIt>I2Rt吗？请同学们注意观察这个不等式它是不是一个最简式？
学生：不是。
老师：请同学们化简，并研究一下化简后所得的新的不等式会给我们怎样的启示？
学生：不等式两边同时约去It这个正数值，不等号的方向仍不会改变，即U>IR，这与我们前面学习过的欧姆定律I=不相符合。这就表明前面我们所学的欧姆定律，其成立是有条件限制的，这个限制条件为什么教科书的前前后后都没有说明呢？难道说我们找到了一个教科书上应该有的却不曾有的“新发现”？同学们兴奋不已，教室里的气氛顿时活跃了起来。
老师：同学们，你们的分析是有根有据的，做出欧姆定律成立是有条件的，判断也是正确的。因为我们所依据的物理公式W=UIt、Q=I2Rt，电扇工作时电能转化为机械能和内能的物理事实，以及运用不等式进行变形的数学知识都正确无疑。
老师：接下来我们就自然要追问：什么条件下U=IR呢？这个条件也就是欧姆定律成立的限制条件，请同学们再接再厉。
4.引线搭桥之二
老师：当电流通过哪种或哪类用电器做功时，它们两端的U才会等于流过的电流I与其自身的电阻R的乘积呢？请从电能转化的角度，列举实例进行分析。
学生：电流通过电饭煲、电水壶、电熨斗等用电器做功时，电能会全部转化为内能，即有W=Q。再将此式中的W和Q，分别用公式W=UIt，Q=I2Rt进行替换，得UIt=I2Rt，最后化简得U=IR。
老师：请同学们在你们的笔记本上写出这个理论的推导过程，好吗？
学生：对电饭煲、电水壶、电熨斗有W=Q
UIt=I2Rt 则U=IR
电能全部转化为内能的用电器，欧姆定I=就一定成立。
二、建模的功效
1.正确理解和区分电功或电热计算公式的多样性
对于电能全部转化为内能的用电器来说，U=IR，W=UIt都成立，因此，在计算电功W=UIt公式的四个量中，除时间t这一个物理量外，其它的三个物理量电压U、电流I、电阻R，任一个量可由公式U=IR用另外两个量求出，所以，可推出W=UIt=I2Rt=t三个计算公式，同理可得Q=UIt=I2Rt=t。而对于电扇、电动机等这类用电器，由于U>IR，计算电功只能用W=UIt，计算电热只能用Q=I2Rt了。
2.减轻学生在学习过程中理解和记忆知识所造成的心理负担，增强学生学习物理知识的理论水平和理解能力
比起借用“纯电阻”这个初中学生根本模糊不清的物理概念来理解和区分电功和电热计算公式的多样性来说，学生少吃了一知半解的亏，并且能在老师的引导下，从自己所理解的电功和电热的计算公式中，经历发现两者的区别和联系的数理推导过程，于自然的融合中，增强了学生的理论水平，深化了学生理解知识的能力。
篇2
（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。
篇3
三、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常量的实验，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。
四、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。
五、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。
篇4
1 P于闭合电路欧姆定律
1.定律内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比。
2.定律的得出：仔细分析人教版和教科版教材，他们给出定律的过程是相同的。在电源外部，电流由电源正极流向负极，在外电路上有电势降落，习惯上称为路端电压或外电压U，在内电路上也有电势降落，称为内电压U'；在电源内部，由负极到正极电势升高，升高的数值等于电源的电动势。理论和实践证明电源内部电势升高的数值等于电路中电势降低的数值，即电源电动势E等于外电压U和内电压U'之和，即E=U+ U'=U+Ir。若外电路为纯电阻，则U=IR，所以E=IR+Ir，I=
从教学实际看，上述给出定律的方法很多同学并不能理解，只能生硬的接受，这给学生对定律的理解和运用带来困难。在教学中笔者尝试从能量角度推导定律，效果较好，过程如下：从能量转化观点看，闭合电路中同时进行着两种形式的能量转化：一种是把其他形式的能转化为电能，另一种是把电能转化为其他形式的能。
设一个正电荷q，从正极出发，经外电路和内电路回转一周，其能量的转化情况如下：
在外电路中，设外电路的路端电压为U，那么正电荷由正极经外电路移送到负极的过程中，电场力推动电荷所做的功W=qU，于是必有qU的电能转化为其他形式的能量（如化学能、机械能等）。在内电路中，设内电压为U'，那么正电荷由负极移送到正极的过程中，电场力所做的功W=qU'，于是必有qU'的电能转化为内能。若电源电动势为E，在电源内部依靠非静电力把电量为q的正电荷从负极移送到正极的过程中，非静电力做的功W=qE，于是有qE的其他形式的能（化学能、机械能等）转化为电能。
因此，根据能量转化和守恒定律，在闭合电路中，由于电场力移送电荷做功，使电能转化为其他形式的能（qU+qU'），应等于在内电路上由于非静电力移送电荷做功，使其他形式的能转化成电能（qE），因而qE=qU+qU'，即E=U+U'。若外电路为纯电阻R，内电路的电阻为r，闭合电路中的电流强度为I，则U=IR，U'=Ir，代入上式即得I=
E/（R+r）。
3.定律的理解：不论外电路是否为纯电阻，E=U+ U'=U+Ir总是成立的，只有当外电路为纯电阻时，才能成立。闭合电路欧姆定律的适用条件跟部分电路欧姆定律一样，都是只适用于金属导电和电解液导电。
2 不同的物理量间的图像关系以及对图像的理解（以外电路为纯电阻为例）
图像1 电路中的总电流与外电阻的关系即I-R图像
图像2 外电压与外电阻的关系即U-R图像
由闭合电路欧姆定律可得：
分析可得：R增大，U增大；R减小，U减小，但不成线性关系。R0，U0； R∞，UE。故U-R图像如图2所示。当外电路短路（R=0），外电压为0；当外电路开路R∞，外电压等于电动势E，即若题目中告诉某一电源的开路电压，则间接告诉了电动势E的值。
图像3 外电压与总电流的关系即U-I图像
由闭合电路欧姆定律可得：U=E-U'=E-Ir。
分析可得：由于E、r为定值，故U与I成线性关系，斜率为负，故图像应如图3所示。当I=0，U=E，即图像的纵截距表示电动势；当 此时外电路短路，此电流即为短路电流，即横截距表示短路电流。斜率k=-r，即斜率的绝对值表示内电阻。
由上述分析可知，若给出了U-I图像，则由图像就可以知道电源电动势E和内阻r这两个重要的参量。若将不同电源的U-I图像画在同一个图中，如图4所示，则可以比较不同电源的电动势和内阻的大小。由图4可知E1=E2、r1
图像4 电源的输出功率与外电阻的关系，即P-R图像
图像5 电路中的功率与总电流的关系，即P-I图像
与闭合电路相关的功率有3个：电源的总功率、电源内部的热功率、电源的输出功率。
由P=IE可知P与I成正比，图像应为过原点的一条倾斜的直线。
由P=I2r可知图像应为顶点过原点的关于纵轴对称的开口向上的抛物线的一半。
由P=P-P=IE-I2r可知图像应为过原点的开口向下的抛物线的一部分。
若将3个功率与电流的关系图像画在同一图像中，则分别对应着图6中的图线1、2、3。
利用图线1可求电动势E，利用图线2可求内阻r，需要特别注意的是：此图像中3条图线不能随意画。“1”“2”交点说明此时P=P，即P=0，外电路短路，电流最大，此状态下图线“3”与横轴交点值一定是“1”“2”交点对应的横坐标值，否则就是错误的。“2”“3”交点的含义为P=P，此状态下R=r，则“2”“3”交点对应的横坐标一定为 ，若不是则错误。还必须注意的是“2”“3”的交点一定是“3”的最高点，因为R=r时，P最大，若不是这样则此图画错了。
案例 在图7（a）所示电路中，R0是阻值为5 Ω的定值电阻，R1是一滑动变阻器，在其滑片从最右端滑至最左端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图7（b）所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器的两个不同端点时分别得到的，讨论以下问题：
问题1 滑片从最右端滑至最左端的过程中，电流表示数如何变化？
分析：滑片从最右端滑至最左端的过程中，由电路结构可知外电阻R变小，由I-R图像可知电流表示数变大。
问题2 滑片从最右端滑至最左端的过程中，电压表示数如何变化？
分析：滑片淖钣叶嘶至最左端的过程中，由电路结构可知外电阻R变小，电压表测量的是外电压，由U-R图像可知电压表示数变小。
问题3 电源电动势和内阻各为多大？
分析：图7（b）给出的是外电压与电流的关系，由图可求得斜率绝对值为20，将图线延长与纵轴相交，可得纵截距为20，由U-I图像的物理含义可知电源电动势E=20 V，内阻r=20 Ω。
问题4 滑片从最右端滑至最左端的过程中，电源的输出功率如何变化？最大输出功率为多少？
分析：由题目所给条件可求得R1的最大阻值为75 Ω，滑片从最右端滑至最左端的过程中，外电阻的变化范围为80 Ω～5 Ω，由P-R图像可知P先变大再变小。调节过程中可以满足R=r，则当R1的有效阻值为15 Ω时，电源输出功率达最大 ，即为5 W。
问题5 若在上述条件下，仅将R0的阻值改为30 Ω，滑片从最右端滑至最左端的过程中，电源的输出功率如何变化？电源的最大输出功率为多少？
分析：滑片从最右端滑至最左端的过程中，外电阻的变化范围为105 Ω～30 Ω，由P-R图像可知P一直变小。由于无法满足R=r，则电源输出功率不可能为，则当R与r最最接近即R1=0 Ω时电源输出功率最大，计算可得为4.8 W。
与闭合电路欧姆定律应用相关的题目较多，题型多种多样，解决这类题目的关键是要搞清电路结构，搞清电表的测量对象，分清已知量与未知量，再运用相应规律求解则可。当然，这也不是一蹴而就的，只有多做、多练、多思考才能达到较好的效果。在解答闭合电路问题时，部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律经常交替使用，这就要求我们认清研究对象是全电路还是某一段电路，是这一段电路还是另一段电路，以便选用对应的欧姆定律，并且要注意每一组物理量（I、U或I、E、R、r）的对应关系是对同一研究对象的，不可“张冠李戴”。
篇5
欧姆定律是通过“探究导体的电流跟哪些因素有关”的实验得出的实验结论.应注意以下考点：（1）公式（）说明导体中的电流大小与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关，其中I、U、R必须对应于同一电路和同一时刻.（2）变形式（）说明电阻R的大小可以由（）计算得出，但与U、I无关.因为电阻是导体本身的一种性质，由自身的材料、长度和横截面积决定.由此提醒我们，物理公式中各量都有自身的物理含义，不能单独从数学角度理解.（3）串联电路具有分压作用，并联电路具有分流作用.
中考常见题型
中考一般会从两方面考查欧姆定律的应用，一是对欧姆定律及变形公式的理解和简单计算，一般不加生活背景，以纯知识性的题目出现在填空题或选择题中：二是应用欧姆定律进行简单的串并联的相关计算.
例1 （2014.南京）如图1所示，电源电压恒定，R1=20Ω，闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变化了0.2 A.则电源电压为____V，R2的阻值为____ Ω.
思路分析：闭合s，断开S1时，电路为只有R1的简单电路，可知电源电压U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V；若再闭合S1时，两电阻并联，则U2=U=6 V，因为R1支路两端的电压没有变化，所以通过该支路的电流仍为0.3 A，电流表示数的变化量即为通过R2支路的电流，则I2=（）.
答案：6 30
小结：本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的灵活运用，关键是能判断出闭合开关S1时电流表示数的变化即为通过R2支路的电流.每年的中招都有一个2分的这样的纯计算题目，以考查同学们对基础知识的理解和掌握程度.
例2（2013.鄂州）如图2甲所示的电路，电源电压保持不变.闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图象如图、2乙所示.根据图象的信息可知____.（填“α”或“b”）足电压表V2示数变化的图象，电源电压为____V，电阻R1____的阻值为____ Ω.
思路分析：国先分析电路的连接情况和电表的作用：电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表V1测的是R1两端的电压，电压表V2测的是滑动变阻器（左侧）两端的电压.因为R1是定值电阻，通过它的电流与电压成正比，所以它对应的图象应是α，那么图象b应是电压表V2的变化图象，观察图象可知：当电流都是0.3 A（找出任一个电流相等的点，两图线对应的电压之和就是电源电压）时，U1=U2=3 V，根据串联电路中电压的关系可知，电源电压为6V，由于R1是定值电阻，所以在图象α上任找一点，代入欧姆定律可知（）
答案：b 6 10
小结：欧姆定律提示了电流、电压、电阻三者之间的数量关系和比例关系，三个比例关系分别为：（1）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，即（）（2）电流一定时，导体两端的电压和它的电阻成正比，即（）.该规律又可描述为：串联分压，电压的分配和电阻成正比，即电阻大的分压多.（3）电压一定时，导体中的电流和导体的电阻成反比，即（），该规律又可描述为：并联分流，电流的分配和电阻成反比，即电阻大的分流小.图象可以很直观地呈现这种关系，学会从图象中找出特殊点足解决欧姆定律问题的一大技巧，
第2节 动态电路中物理量的变化
重点考点
由于滑动变阻器滑片的移动或开关所处状态的不同，使电路中电流和电压发生改变，这样的电路称之为动态电路.这类题目涉及电路的分析、电表位置的确定、欧姆定律的计算、串并联电路中电流和电压分配的规律等众多知识，因此同学们在分析过程中容易顾此失彼，下面我们通过例题梳理一下解决这类问题的一般思路，
中考常见题型
题日常联系生活实际，以尾气监控、超重监控、温度监控、风速监控、身高测量等为背景，考查该部分知识的掌握情况，存中考题中常以选择题的方式呈现，注意：如果题目中没有特别说明，可认为电源电压和定值电阻的阻值是不变的.
例3（2014.济宁）小梦为济宁市2014年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪.图3所示的四个电路中，Ro是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移.能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是（）.
思路分析：图A中两个电阻R。和R串联，电流表测量的是整个电路中的电流，当身高越高时，滑动变阻器接入电路中的阻值越大，电路中的电流越小，电流表的示数越小，图B中身高越高时，滑动变阻器连人电路中的阻值越大，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，根据串联电路分压的规律知道，R越大电压表的示数越大，符合题意.图B与图C中滑动变阻器的接法不同，图C中身高越高，滑动变阻器连入电路中的阻值越小，同理知道电压表的示数越小.图D是并联电路，电流表测的是支路电流，根据并联电路各支路互不影响的特点知道，不论人的身高如何变化，电流表的示数都不会发生变化，选B.
小结：分析这类问题依据的物理知识是：（1）无论串并联电路，部分电阻增大，总电阻随之增大，而电源电压不变，总电流与总电阻成反比.（2）分配关系：串联分压（电阻大的分压多），并联分流（电阻大的分流少）.（3）在并联电路中，各支路上的用电器互不影响，滑动变阻器只影响所在支路电流的变化，从而引起干路电流的变化.解决这类问题的一般思维程序是：（1）识别电路的连接方式并确定电表位置.（2）判断部分电阻的变化.（3）判断总电阻及总电流的变化.（4）根据串并联电路的分压或分流特点进行局部判断.
例4如图4所示电路，电源电压不变，开关S处于闭合状态.当开关S.由闭合到断开时，电流表示数将____.电压表示数将 ________ .（均填“变大”“不变”或“变小”）
思路分析：当开关S.闭合时，电灯L被短路，电路如图5所示，电压表测的是电阻R两端的电压（同时也是电源电压），电流表测的是通过电阻R的电流.当开关S1断开时，电灯L和电阻R串联，电路如图6所示，此时电压表测电阻R两端的电压，它是总电压的一部分，所以电压表的示数变小；电流表测的是总电流，但跟S，闭合相比，这个电路的总电阻变大，总电压不变，故电流表的示数变小.
答案：变小 变小
小结：本题引起电表示数变化的原因是开关处于不同状态，解决本题的突破口是弄清楚当开关处于不同状态时，电路的连接情况和电表的位置.
第3节 欧姆定律的探究及电阻的测量
重点考点
电学实验探究题的考查比较常规，有以下几方面：（1）选取器材及连接电路：根据题目要求，分析或计算出电表的量程和滑动变阻器的规格，连接电路时开关应断开，滑动变阻器要“一上一下”接入，且滑片要放在阻值最大的位置.电表的量程和正负接线柱要正确.（2）滑动变阻器的作用：保护电路，改变电路中的电流或用电器两端的电压，实现多次测量.（3）分析实验数据得出结论.怎样分析数据才能得出结论是近年来考试的侧重点，要注意结论成立的条件和物理量的顺序.（4）多次测量的目的有两个，如定值电阻的阻值不变，多次测量是为了求平均值减小误差：灯丝电阻是变化的，多次测量是为了观察在不同电压下，电阻随温度变化的规律.难点是单表测电阻和创新型实验的探究与设计.
中考常见题型 中考常以“探究电流与电压或电阻的关系”“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻的阻值”这三类题型，以实验探究的方式考查同学们的动手能力和解决实际问题的能力，在常规的考查基础上，近几年又融人器材的选取、电路故障的处理、单表测电阻及如何分析数据才能得出结论等探究内容的考查.
例5用“伏安法”测电阻，小华实验时的电路如图7所示.
（1）正确连接电路后，闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的________（填“左”或“右”）端.
（2）测量时，当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数如图7乙所示，则，_____A，根据实验数据可得R2=____Ω.小华在电路中使用滑动变阻器的目的除了保护电路外，还有____.
（3）如果身边只有一只电流表或电压表，利用一已知阻值为Ro的定值电阻、开关、导线、电源等器材也可以测出未知电阻Rx请仿照表1中示例，设计出测量Rx阻值的其他方法.
篇6
1.物理规律是物理学知识体系的核心
物理学的知识体系是以一系列的物理规律凝聚而成的。在物理学发展史上，人们正是以一系列的物理规律为中心而建立了物理学的各个分支体系。例如光的反射定律和折射定律是光学知识的中心，欧姆定律、串并联电路的规律和焦耳定律是电学知识的中心等等。
2.使学生掌握物理规律是物理知识教学的中心任务
学习和研究自然科学，中心任务是掌握自然规律并用来为人类服务。物理学是自然科学中的一门重要学科，学习物理知识的中心任务应该是掌握物理规律并应用于实际。
在物理教学中，要使学生建立概念和掌握规律之间存在着不可分割的、辩证的联系。一方面，形成清晰、准确的概念是掌握规律的基础，如果概念模糊不清，就谈不上准确地掌握规律；另一方面，掌握了物理规律又可以深刻而全面地理解概念。例如，只有理解力的三要素概念（大小、方向、作用点），才能理解同一直线上或互成角度的二力合成的规律（如图1）和二力平衡条件（如2）等；反之，通过掌握力的合成规律和二力平衡条件，又能更深刻地理解力的三要素概念。所以，物理规律的应用比物理概念的应用更为广泛，理解和掌握物理规律才能更有效地利用物理知识去解决实际问题。由此可见，使学生掌握好物理规律是物理知识教学的中心任务。
二、物理规律的特点及其分类
1.物理规律的特点
物理规律反映了在一定条件下某些物理量之间内在的必然联系，它是客观存在的，不以人的主观意志而转移。它具有以下特点：
（1）物理规律只能发现，不能创生。
任何客观规律都只是被发现，而不能被“创生”，但不同学科的规律被认识与发现的途径又是不尽相同的。物理学规律揭示的是物质的结构和物质运动所遵循的规律，因此必然与人们认识物理世界的途径有关，即都与观察、实验、抽象、思维、数学推理等有着密不可分的联系。
（2）物理规律反映了有关物理概念之间的必然联系。
任何一个物理规律，都是由一些概念组成的，这些概念常常表现为物理量，可以用一些数字和测量联系起来，物理规律则把概念之间的一定关系用语言逻辑或数学逻辑表达出来。
例如，欧姆定律是由导体、电流（I）、电压（U）、电阻（R）等概念组成的，研究对象是导体，电流（I）、电压（U）、电阻（R）是3个可测量的物理量。它表明了通过研究对象（导体）的电流与研究对象（导体）的电阻（R是反映研究对象本身的量）和加在研究对象（导体）两端的电压（U）之间的定量关系。
2.物理规律的分类
在大千世界里，物理现象千姿百态，物理运动各有不同的形式，有宏观的、微观的，有机械运动现象、热现象、光现象、电磁现象等，所以物理规律就有多种多样，物理规律也就有不同的表述形式。中学物理规律主要包括以下类型：
（1）物理定律
一般是直接从观察实验的结果中概括总结出来的物理规律，如牛顿运动定律、能量转化与守恒定律、欧姆定律、光的反射定律、焦耳定律等。
（2）定理、原理
定律和原理一般是从已知的物理规律或理论出发，对某特定事物或现象进行演绎、推理，从而得出在一定范围内有关物理量之间的函数关系或新的论断，并经得起实践检验的物理规律。
如阿基米德原理（F浮=G排=ρ液gV）、功的原理等。
（3）方程、公式
这是利用数学式子来描述物理量之间关系的物理规律。
如串联和并联电阻的计算公式：R=R1+R2+…+Rn；
1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
（4）法则、定则
即利用特定方法表示的物理规律，如矢量合成的平行四边形法则、右手定则和左手定则等。
（5）其他
如力（包括二力、共点力）的平衡条件、串联电路的分压规律、并联电路的分流规律、平面镜和透镜成像规律、晶体融化和凝固规律、液体压强规律等。
三、物理规律教学的一般过程
人类在研究和探索物理规律的过程中逐步形成了物理学研究的基本方法。学生认识物理规律的过程也相当于一个探索与研究的过程，因此，物理规律的教学方法与物理学的研究方法大体上是一致的。
1.提出问题，创设便于发现规律的物理环境
作为新授课的物理规律的教学，首先要按照导入新课的方法，以提出问题的形式导入学习物理规律的课题。教师要有意识地提供一个便于探索规律、发现规律的物理环境。创设物理环境常用的方法有实验法和举例法。
（1）实验法
教师借助于演示实验或学生实验，使物理现象或过程展示出来，让学生观察。例如讲授牛顿第一定律时所做的小车分别通过毛巾、棉布、木板表面所滑动距离大小的实验（图3）。
（2）举例法
即列举出学生在日常生活中熟悉的、能引导发现规律的物理现象。例如，讲授影响蒸发快慢的因素时，举出以下例子：“同样湿的衣服，晾在树荫下干得慢”；“同样多的水，倒在碟子里干得快，装在瓶子里干得慢”。
2.探索物理事实的内在联系，形成规律
这一教学过程主要是把第一步骤所摆出来的物理事实进行抽象思维，探讨物理规律现象的内在联系，提供建立规律的科学依据。根据不同的物理规律，可以采用下列具体方法：
（1）实验归纳法
例如，用一般水做实验得到“浮力等于物体所排开的水重”，再改用煤油或酒精做实验也得到了同样的结果，而且把物体全部浸入水中或部分浸入水中做实验都得到了同样的结论，最后归纳得到了阿基米德原理。
（2）单因子实验法
对于多因子的物理过程，可运用单因子实验，先分别固定几个物理量而研究其中两个量之间的关系，最后综合为一个完整的物理规律。例如，研究电流与电压、电阻之间的关系，可以先保持电阻不变而改变电压，观察分析电流随电压的改变情况，得到电流与电压之间的关系；再保持电压不变而改变电阻，观察分析电流随电阻的改变情况，得到电流与电阻之间的关系。最后综合成为一条物理规律，即欧姆定律。
（3）先定性后定量推演法
限于中学实验条件，精确测定数据有困难，有些定量的实验不易成功，因此，可以在观察定性实验现象的基础上进行定量推演或分析介绍，最后形成规律。例如焦耳定律，实验时观察通电后煤油温度的高低来定性说明电流产生热量的多少。实验表明，电阻越大，电流强度越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。然后介绍科学家焦耳的研究成果，进而得出定量描述，形成焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，Q=I2Rt。
3.下定论并对规律进行讨论，加深理解规律
经过第二步的探讨和思维加工，初步形成规律后，要整理成文，用科学而又简明的语言文字或数学工具来表述物理规律。
（1）规律的物理意义
解释规律的内容，说明它表示什么样的物理含义，必要时还要与相近规律进行比较。用数学公式或图像表述规律的，在教学中要引导学生讨论如何根据规律的内容得出公式或图像；反之，又如何从公式或图像来理解其物理意义。例如焦耳定律，其内容是电流通过导体时产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻、通电时间有关，这个关系是正比关系，由此得到焦耳定律的数学表达式为Q=I2Rt。
（2）规律表述中的关键词语和公式中各字母的意义
例如，阿基米德原理的公式F浮=G排=ρ液gV，公式中字母F浮代表物体所受的浮力，G排表示排开液体的重力，ρ液是液体的密度，g是重力加速度，V表示排开液体的体积。这个公式中各字母代表的物理意义，学生必须十分清楚，运用过程中才不至于出现差错。
（3）公式中各物理量的单位
中学阶段，物理单位的教学也不容忽视。
例如公式Q=I2Rt，式中I、R、t的单位分别是安培、欧姆、秒，Q的单位必须是焦耳。
物理规律的公式中各物理量的单位都是确定的，不能随便乱用。
（4）规律的成立条件和适用范围
物理规律本身是反映在一定条件下物理事物内在的必然联系，并且物理规律是在一定条件下和一定范围内总结出来的，因此，也只能在这个条件下、这个范围内才成立。学生学习物理规律时，往往只知道死背条文而忽视了成立条件和适用范围，在实际应用中乱套，在遇到情况变化时就难以下手，所以，在教学中要重视讲清规律的成立条件和适用范围。
在一般物理规律的表述中，前语是成立条件或适用范围，后语是结果，即因果关系基本连结成一个完整的句子。通过分析规律的语句结构，从字里行间就可以知道规律的成立条件和适用范围。例如牛顿第一定律，它的适用范围是“一切物体”，条件是“没有受到外力作用”（原因），结果是“保持静止或匀速直线运动状态”。
有些规律在叙述中只提出成立条件，必要时可以补充说明适用范围。例如阿基米德原理，要指出也适用于气体。有些规律限于学生的基础和认识水平，只强调成立条件，而暂不提适用范围。例如，欧姆定律、焦耳定律，不提及只适用于纯电阻电路。
四、学生学习物理规律中的常见问题
为了有效地引导学生学好物理规律，我们还必须研究和认清学生学习物理规律中的常见问题和心理障碍。在中学阶段，主要存在以下几个方面的问题：
1.感性知识不足
中学物理规律的教学，许多是从事实出发经过分析归纳总结出来的。中学生抽象思维能力不强，他们理解物理规律特别需要有充分的感性材料作基础。如果没有足够的、能够把有关的现象与现象之间的联系鲜明地展示出来的实验或学生日常生活中所熟悉的曾亲身感受过的事例作基础，势必造成学生学习上的困难。
例如，研究电磁感应和自感的有关规律，如果没有足够的、能够逐步揭示现象间本质联系的实验作基础，学生对这些规律就很难理解。
2.学生在日常生活中形成的错误观念的干扰
学生在日常生活中积累了一定的生活经验，对一些问题形成了某些观念。这些观念中，有的比较正确，但往往有一定的表面性和片面性，甚至是错误的观念。这些先入为主的错误观念对学生正确理解物理规律往往起着严重的干扰作用。如：学生在运动和力的关系上往往有“物体受力才能运动，不受外力，物体根本不会运动”的观念，这就给学生正确理解运动和力的关系带来了很大的困难。
3.抽象逻辑思维能力不强
在物理规律的研究和运用中，有时要进行严格的逻辑推理和科学的想象等抽象思维活动；在运用物理规律解决某些问题时，要想取得正确而全面的解答，学生要具有较高水平的思维品质。然而，中学生在心理发展上正处在思维发展过渡期，对于不同年级的学生和不同的学生个体，这个发展在迟早快慢上有差异，有些学生由于没有形成逻辑思维的习惯，抽象思维能力不强，这就使他们在学习和运用物理规律时遇到了较大的困难。
4.不会运用物理规律说明、解释现象和分析解决实际问题
中学阶段，学生在理解物理规律上，经过努力并不会感到很困难，但是运用起来常常会束手无策。形成的原因，除了知识上的欠缺和思维习惯、思维定势的干扰等因素外，最主要的是学生还未掌握运用物理知识去分析、处理、解决问题的思路和方法，因此，学生在完成认识的第二个“飞跃”上困难较大。
物理规律的教学要有阶段性，要有一个逐步深化、提高的过程。对于同一物理规律，初中、高中有不同层次的要求，因此，我们应遵循学生的认知规律，由浅入深，一步步地通过一系列的教学活动，来提高物理规律的教学水平。
参考文献
[1]阎金锋 田世昆 中学物理教学概论[M]。
篇7
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
篇8
在人教版教材中，《动能定理》《焦耳定律》《闭合电路欧姆定律》三个物理规律都是以特殊模型为演绎起点、通过理论演绎建立起的一般规律，而演绎方法的规则是由一般到特殊，故教材的呈现方式隐含着逻辑问题；《楞次定律》是通过实验归纳方法建立起来的，但在对实验现象进行归纳时，没有充分运用科学方法引导学生进行探究，而是直接提示学生通过“中介”——“感应电流的磁场”来进行归纳. 有鉴于此，建议对它们的呈现方式进行重构.
1. 对动能定理的重构建议
（1） 教材分析
动能定理是通过理论演绎的途径建立起来的，具体过程如下：
由牛顿第二定律F＝ma=m及功的定义dW=F?dx得F?dx=m?dx=mv?dv，
将上式积分有W=mv22-mv21.
教材据图1所示的物理模型，运用牛顿第二定律F＝ma与运动学公式v22-v21=2ax进行理论演绎，得出W=mv22-mv21，并直接指出此式即为动能定理，纵观上面的推理过程，其逻辑关系实质如图2所示.
上述演绎推理的大前提是牛顿第二定律，小前提是物体做匀变速直线运动，那么，由此演绎得出的W=mv22-mv21的适用条件自然是与小前提相同的，因此，我们不能将其称之为动能定理. 尽管教材此后也就物体受多个力作用及曲线运动情况作了说明或提示，但仍然不是对动能定理真正意义上的建构，故有必要对其呈现方式进行重构.
（2） 重构方案
由于学生知识结构的限制，在高中阶段不可能运用理论演绎的方法建立起动能定理，为此，建议根据分类方法，分别就直线运动与曲线运动两类情况设计的递进性问题链，变理论演绎为演绎与归纳相结合，引导学生在问题解决中“发现”动能定理.
类型一：直线运动
问题1 在图1所示的水平面上，如果物体与水平面间有摩擦力作用，物体的动能变化量与什么功相对应？
通过对此问题的探究，把W=mv22-mv21的适用范围推广至多力做功情况，此时的W为合外力所做的功，同时能使学生产生问题意识，即：这一结论是否具有普遍性？是否适用变力、曲线运动情况？从而生成新的问题.
问题2 如图3所示，物体在粗糙的水平面运动，在l1、l2段分别受到水平力F1、F2作用，则物体在整个过程中的动能变化量与什么功相对应？
通过对它的探究，引导学生建构起多过程问题中功和动能变化量的关系，并把单过程中的合外力功W扩展至各过程中功的代数和，从而加深了对功W的理解.
问题3 如果物体在粗糙的水平面上运动时，受到的水平作用力F是变化的，则物体的动能变化量又与什么功相对应？
这是由问题2衍生出的直线运动中更为一般的问题，通过问题2的启发，学生能运用微元法进行演绎推理，并得出W=mv22-mv21.
在上面三个问题中，对应的物理模型都是在水平面上的运动物体，对于其他类型的直线运动，学生也容易得出W=mv22-mv21的结论，从而通过问题解决建构起直线运动中功与动能变化量间的关系，那么此结论对于曲线运动是否成立？如果成立，我们就发现了一条新的物理规律，由此生成类型二的问题.
类型二：曲线运动
问题4 从高为H处将一物体以一速度v0沿水平方向抛出，重力对物体所做的功与物体的动能变化量之间存在什么关系？
以此问题为支架，让学生进一步体会物理科学方法在探究过程中的作用，实践表明，学生对此问题能从两个角度进行探究，一是运用“猜想—检验”模式，先提出假说“重力对物体做的功等于物体动能的变化量”，然后运用平抛运动知识进行检验；二是运用微元方法，化曲为直，进行演绎推理. 同时，也使学生意识到要建立一个新的物理规律，还需要对一般的曲线运动进行分析，从而衍生出问题5.
问题5 如果物体做曲线运动，且受到变力作用，则物体的动能变化量又与什么功相对应？
对此，学生运用类比方法得出W=mv22-mv21.
在对以上两类问题探究的基础上，引导学生进行理论归纳，进而在问题解决中建构起具有普遍意义的动能定理.
2. 对焦耳定律的重构建议
（1） 教材分析
在物理学史上，焦耳定律是由焦耳通过实验归纳方法得出的. 而在新教材中，没有重现物理学史，而是以电流通过纯电阻元件为前提，通过理论演绎方法对其进行重构，具体的逻辑关系如图4.
显然，上面推理过程的大前提是普遍适用的电功公式W=IUt，小前提是电流通过纯电阻元件，因而得到的结论Q=I2Rt也只适用于纯电阻元件，而由实验归纳方法建立起来的焦耳定律是适用于任何电路元件的，故需要对其呈现方式进行重构.
（2） 重构方案
尽管运用理论演绎方法在建立焦耳定律时面临逻辑问题，但在课堂教学中，完全重现焦耳的实验归纳方法也是不可取的，因为在运用实验归纳方法时，要面临诸如实验类型、精度等一系列问题. 为此，建议运用理想实验与真实实验相结合方法来建构焦耳定律，具体内容如下.
①通过定性分析，得出影响焦耳热的物理量有R、I、t
②理想实验的设计及其思维操作
设阻值为R0的用电器通以电流I0，在时间t0内产生的焦耳热为Q0，依据等效思想，运用控制变量法来探究其他情况下产生的焦耳热与Q0的关系，进而建构起Q与R、I、t的大致关系.
问题1 在电流、电阻不变的情况下，探究焦耳热Q与时间t的关系.
理想实验：如图5，在电流I0、电阻R0不变情况下，在两个时间t0内产生的热量Q之和即为2t0时间内产生的热量Q1，故有Q1＝2Q0，由此可见，Q∝t.
在上面设计的理想实验中，为探究焦耳热Q与时间t的关系，运用了倍增方法和控制变量法，把待探究的时间设计为t0的整数倍，便于学生发现焦耳热Q与时间t的关系，下面两个理想实验的设计思想与此相同.
问题2 在电流I0及时间t0一定的情况下，探究产生的焦耳热Q与电阻R的关系.
理想实验：如图6所示，在电流I0及时间t0一定的情况下，电阻为2R0产生的焦耳热与两个阻值为R0的电阻串联后在时间t0产生的焦耳热等效，也即Q2=2Q0，故有Q∝R.
问题3 在电阻R0及时间t0一定的情况下，探究产生的焦耳热Q与电流I的关系.
在运用理想实验得出Q与R、t的关系后，要探究Q与I的关系，可用倍增方法构造出电流为I0的情况，以便借助上面的结论进行思维操作.
理想实验：在电阻R0及时间t0一定情况下，通以2I0的电流时产生的热量为Q3，根据等效思想，其产生的热量等效为阻值为2R0的两电阻并联后产生的焦耳热之和，见图7. 由问题2知Q′3＝2Q0，而Q3与Q′3的关系为Q3＝2Q′3，也即有Q3＝2Q′3＝4Q0，故有Q∝I2.
③焦耳定律的建构
在对上面的理想实验的思维操作基础上，再运用综合方法，可建构起焦耳热Q与I、R及时间t的关系为Q＝kI2Rt，其中常数k可由实验确定，从而运用理想实验等科学方法建立起焦耳定律.
3. 对闭合电路欧姆定律的重构建议
（1） 教材分析
教材的编写思想是通过理论演绎把能量守恒定律与闭合电路欧姆定律联系起来，充分体现功和能的概念在物理学中的重要性，同时又能帮助学生形成完整的认知结构. 基于这一思想，教材以纯电阻电路为前提，运用能量守恒定律建立起闭合电路欧姆定律，其逻辑关系如图8所示.
从上面逻辑关系可以看出，理论演绎的小前提是纯电阻电路，大前提是能量守恒定律，因而导出的E＝IR+Ir及I=也只适用于纯电阻电路，但是教材紧接着又由只适用纯电阻电路的E＝IR+Ir推出适用于一般电路的E=U外+U内，这就产生了逻辑问题. 因此有必要对其呈现方式进行重构.
（2） 重构方案
在运用能量守恒定律进行理论演绎时，应该遵循理论演绎的规则，即从一般情况出发，导出相应的规律，然后再运用理论演绎得出纯电阻电路中的闭合电路欧姆定律，具体方式如下.
对于图9所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，方框内元件性质未知，电路中的电流为I，路端电压为U. ①在时间t内，外电路中消耗的电能E外为多少？②在时间t内，内电路中电能转化成内能E内多少？③在时间t内，电源中非静电力做的功W为多少？④根据能量守恒定律，W与E外、E内的关系是什么？
对于上面四个问题，学生依据有关功和能的概念及能量守恒定律得到IEt=IUt+I2rt，对其整理后得到E＝U+Ir，其中，Ir是电源的内电压，故此式也可写成E＝U外+U内，这两个关系式即为一般意义上的欧姆定律，它适用于一切电路.
对于纯电阻电路有U＝IR，则有I＝. 这是纯电阻电路中的闭合电路欧姆定律.
4. 对楞次定律的重构建议
（1） 教材分析
本节教材的编写是以问题与问题解决为纽带，引导学生从发现问题分析问题解决问题等步骤去掌握知识，意在突出科学探究，着眼于学生探究能力的提高，其教学流程如下：
其中重温的实验如图10所示，而且运用草图记录相关信息，以便归纳出楞次定律.
在运用图10所示的实验进行归纳时，面临一个关键问题，就是如何从众多的物理现象及实验因素中寻找归纳的方向，对此，教材直接提出：“是否可以通过一个‘中介’——‘感应电流的磁场’来表述这一关系”，以此引导学生归纳出楞次定律. 但问题的关键是，我们是怎么想到从原磁场方向与感应电流的磁场方向的关系进行归纳的？
（2） 重构方案
根据分类方法，影响感应电流方向的因素有如下三类：一类是外部因素（磁场强弱、磁场方向、磁铁运动方向、磁通量变化等）；第二类是自身因素（线圈粗细、线圈的绕制方式等）；最后是自身与外部相互联系的方式. 在探究感应电流方向与哪些因素有关时，需要围绕这三类因素设计一些针对性的问题，让学生在问题解决中，提出猜想，设计实验，修正猜想，最终“发现” 楞次定律，具体方案如下.
①探究感应电流方向与外界因素之间的关系
问题1 感应电流方向与磁场变化快慢有无关系？设计实验验证你的猜想.
问题2 感应电流方向与磁感应强度大小有无关系？设计实验验证你的猜想.
问题3 分析图10甲和图11所示的实验现象，说明影响感应电流方向的外界因素有哪些.
设置问题3的目的是引导学生对两类电磁感应问题的共同的外部特性进行归纳，总结出影响感应电流方向的外部因素是磁场方向和磁通量的变化，从而为进一步探究奠定基础.
②探究感应电流方向与自身因素之间的关系
为了探究感应电流方向与自身因素的关系，可设置以下两个问题.
问题4 试猜测感应电流方向与线圈的粗细、匝数是否有关，设计实验验证你的猜想.
问题5 感应电流方向与线圈的绕行方向是否有关？设计实验验证你的猜想，并把实验信息记录在草图上.
通过问题5，引导学生提出猜想，并通过控制变量法，在保证磁场方向和磁通量变化方式相同的情况下，设计出图12所示的实验对猜想进行检验，进而研究感应电流方向与绕行方向的关系.
根据实验所记录的信息发现，在线圈的绕行方式变化时，回路中的感应电流方向也随之变化，但是线圈中的电流绕行方向是不变的，此时引导学生探究在线圈的绕行方式变化时，什么因素是不变的？
实践表明，按此方法重构后，学生能寻找到以“感应电流的磁场方向”为中介进行归纳，于是衍生出问题6.
篇9
只含白炽灯、电炉等电热元件的电路是纯电阻电路。电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能。电流在这段电路中做的功W就等于这段电路发出的热量Q，即
Q=W=IUt
由欧姆定律 U=IR
代入上式后可得热量Q的表达式
Q=I2Rt （4）
如此引入，Q=W=IUt，U=IR两式成立均需要条件：纯电阻电路。学生很容易顺理成章地认为焦耳定律的表达式Q=I2Rt，也是只适用于纯电阻电路。虽然课本中对此表达式做了一些解释：
在推导（4）式的过程中，我们用到了“Q=W”这个条件，它要求电流做的功“全部变成了热”，也就是电能全部转化为导体的内能。因此，（4）式中的“P”专指发热的功率。
但仍不能让初学者明显地看出此式适用于任何电路。学生很容易去想既然Q=W=IUt，U=IR两式成立均需要纯电阻电路，那么对于非纯电阻电路，为什么热量的表达式仍然是Q=I2Rt？如何推导？教学中虽再三强调，和学生一起分析教材，学生还是很难正确理解。
篇10
电和磁部分除了考查磁场、磁感线等简单知识点外，还考查电流的磁场、影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁感应现象、电动机和发电机的原理以及磁场对电流的作用等知识。从2008年各地的中考试卷可以看出，试题多联系生活实际，注重对能力的考查和研究问题的方法的考查。对于简单电路和欧姆定律的考查在各地中考中均有体现，难点出现在识别串并联电路和电流表、电压表的示数变化。预计2009年中考对本部分知识的考查不会出现较大的变化，但可能会稍稍增大探究题和创新题的分量。有关电功、电功率的考试命题将在继承2008命题特点上有所创新。如从电器的铭牌上获取信息、利用电能表计算家庭用电器使用的电费来考查节能、电器使用时的安全问题、电功率的测量、电器在使用时有关电热、电能及效率的问题等。其中，采用伏安法测电功率、电与热相结合的计算以及节能问题是中考中的重中之重，注重考查实际情境中解决问题的能力。如围绕电冰箱、电吹风、洗衣机、电水壶、电磁炉等家用电器展开的电功、电功率、电热的应用计算尤为重要，特别是在减少环境污染和建设节能型社会的今天，电能和太阳能相结合的题目更要引起我们重视。
随着常规能源的日益匮乏，有关用电器的效率考题也是中考的一个新亮点，预计2009年中考出现的几率会加大。
在中考复习中，基本知识忘记得比较快，所以复习时要注重基础。电路部分的知识单独考的并不多，对很多知识点的考查是隐藏在对欧姆定律、电功率的综合考查中的，复习的关键在于灵活掌握知识，理解题目意思，应对具体问题，努力尝试知识的总结和迁移。
考点一：电路设计与电路故障
冲刺点金设计简单的电路是目前中考中经常出现的题型，特别是与生活实际相结合的电路设计题已成为中考的热点。其形式有：根据具体的要求设计出电路图；给出电路图判断哪一个比较适用；既要设计电路图，又要连实物图等等。在画电路图时一定要规范：元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处，整个电路图最好呈矩形，图要完整美观，横平竖直，简洁工整。
电路故障通常有以下几种情况：串联电路或并联电路的干路出现断路故障，用电器不能工作，电流表没有示数；若电流表有示数，串联电路或并联电路的干路肯定是通路。
电路在教材中所占篇幅较多，汇集了基本电路、电路的连接、电流的测量等问题。中考出现的题型较多，主要有电路的设计、分析、连接实物、故障判断、电流和电压的规律研究等问题，难度以中、低挡为主，在近几年中考中已经大量涉及生产、生活中实际电路的应用及探究，这种趋势预计在2009年的中考还会得到更多的体现。
预测1：（素材来自于生活实际，主要考查电路的应用及电路设计）
投影仪用强光灯泡作为光源，发光时必须用风扇降温。为了保证灯泡不被烧坏，只有当带动风扇的电动机工作后，灯泡才能发光；风扇不转，灯泡不能发光。则在图1所示的四个电路图中符合要求的是（）
预测2：（考查电路设计，串并联电路的特点及开关的作用）
2008奥运会男子佩剑决赛中，我国选手仲满不负众望，以15比9击败法国选手赢得冠军。如图2所示，在击剑比赛中，要求剑身连着导线，导线一头连通着电子计分器，一头连接着特制衣服，形成一个环形电路。比赛过程中，运动员（甲）没有刺到对方（乙）的时候就是断电的过程（对方的灯不亮同时计分器不计分），刺到对方的过程就是按下开关的过程（对方的灯亮同时计分器计分）。根据所学的物理知识，小明设计了如图3所示的几种电路图。能正确判断选手成功地击中对手的有效部位并显示得分的电路是（）
预测3：（考查串联电路的特点，以及电路分析、故障判断）
图4所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（）
A． 电流表的示数也增大
B． 电流表的示数可能不变
C． 电阻R可能断路
D． 电阻R可能短路
考点二：欧姆定律
冲刺点金欧姆定律是初中电学部分最基础的内容。探究欧姆定律和伏安法测电阻体现了电学部分最基本的实验技能，同时也体现了物理学最基本的研究方法――控制变量法，有很强的综合性，是历年来各地中考试题的必考内容。通过以上分析，我们可以看出，2009年中考也将是如此。随着新课程改革的深入，命题在联系实际，突出物理方法，考查实验的过程性方面会有所侧重，纯模型式串并联电路的计算会降低难度，创新题会增多。探究欧姆定律、伏安法测电阻在中考中必有一者出现，滑动变阻器的创新应用也有可能成为大题。
欧姆定律的内容是：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。用公式表示为：I=。
由欧姆定律可导出R=，它表示导体的电阻可由计算出，即R与U、I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I无关。
在运用欧姆定律进行计算时，要注意公式中的I、U、R是对同一段电路同一时刻而言的，三者单位依次是A、V、Ω。有些试题通常会给出几组电压值和几组电流值，这些数值有时并不是相对应的，我们要从中选出具有对应关系的数值，如开关的闭合与断开、滑片的移动前后，会出现不同的电流、电压值，要能判断哪些数据是这个用电器或电阻在相同的状态下所拥有的。
从新课程改革的进程看，有关欧姆定律的命题形式将更加新颖灵活，重在考查知识的灵活应用及激发学生进一步学习物理的潜能。如电压表内阻的测量、不满足欧姆定律的非线性元件电压、电流关系的探究、水果导电性能的探究、伏安法测电阻系统误差的讨论、欧姆表的改装、压敏电阻、油量表、全电路欧姆定律，均很有创意，要注意消化吸收，推陈出新，做到举一反三。
预测1：（考查对导体的电阻和欧姆定律的正确理解）
由欧姆定律可以得出导体的电阻公式R=。下面几位同学对此公式的理解，其中正确的是（）
A． 当电压为零时，导体的电阻也为零
B． 当电流减小时，电阻增大
C． 当电压减小时，电阻也减小
D． 电阻是导体本身的一种性质，与电流、电压无关
预测2：（结合欧姆定律，考查串联电路电流、电压的特点）
如图5所示，电源电压不变，当开关S闭合，滑动变阻器滑片从a向b移动的过程中（）
A． 电压表示数变大，电压表示数变大，电流表的示数变大
B． 电压表示数不变，电压表示数变大，电流表的示数变小
C． 电压表示数不变，电压表示数变小，电流表的示数变大
D． 电压表示数变大，电压表示数变小，电流表的示数变小
预测3：（考查用欧姆定律分析变化电路中电表的变化情况）
如图6所示的电路中，电源电压不变。在滑动变阻器的滑片P移动的过程中，电流表示数变化范围是1.5～1.0 A，电压表的示数相应的变化范围是0～5 V，求R的阻值和电源电压。
考点三：电功
冲刺点金电功比较抽象，不像机械功那么直观，我们可以从能量转化的角度去理解电功的意义：电流做了多少功就消耗了多少电能，就有多少电能转化为其他形式的能。电功公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式，对任何类型的用电器（或电路）都适用。结合欧姆定律I=，可推出电功公式的变换式W=t和W=I2Rt，这两个式子不适用于电动机以及蓄电池电路，只适用于纯电阻电路，即电能全部转化为热能的电路。
电能表是测量电能或电功的仪器。把电能表接在电路中，电能表计数器上前后两次读数之差就是这段时间内用电的度数，要弄清楚电能表铭牌上几个参数的含义。
从2008年的中考试卷可以看出，中考试题在考查基础知识和基本技能的同时，更注重考查学生应用知识的能力和实践探究的能力。而以能源开发和利用为背景来考查电功知识的应用则是近年来中考命题的新亮点，这类试题知识跨度大，更能综合考查学生应用电学知识的能力。
预测1：（考查对电功公式的理解和灵活应用）
灯泡L和L并联在电路中，L的电阻比L大，在相同的时间里，电流做功的情况为（）
A． 对L灯做的功多B． 对L灯做的功多
C． 对两灯做的功一样多D． 无法确定
预测2：（考查学生是否会读家用电能表，会用电能表测量用电器在某段时间内所消耗的电能）
在家庭电路中，电能表是测量用户在某段时间内所消耗的电能的仪器。如果表面盘上标有“3 000 r/kW•h”字样，表示的意思是每消耗_________的电能，它的转盘转3 000转。把这个电能表接入家庭电路中，通过某用电器的电流使电能表在3 min内转了60转，那么，此时通过用电器的电流做功为_________J。
预测3：（考查光能与电能的转化，以及对电功公式的理解和应用）
太阳能汽车是用太阳能电池将所接收到的太阳光能转化为电能提供给电动机来驱动的。如图7所示。已知一种太阳能汽车，太阳光照射到电池板上的辐射总功率为1.2×104 W，且电池板对着太阳时产生的电压为240 V，并对车上的电动机提供10 A的电流。问：
（1）若通电1 min，车上电动机消耗的电能是多大？
（2）太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少？
考点四：电功率
冲刺点金电功率是描述电流做功快慢的物理量，它是指电流在单位时间内所做的功。电功率的定义式是P=，常用公式是P=UI，表明电功率跟电压、电流两个因素有关。电功率大的用电器消耗电能快，但不能说明电流做的功多。电功率公式的变换式W=和W=I2R只适用于纯电阻电路，对于电动机、电风扇等用电器来说，这两个公式都不适用。
用电器正常工作时的电压叫额定电压，在额定电压下的电功率叫额定功率。一个用电器一旦生产出来，其额定电压和额定功率就确定了。实际功率是用电器在实际工作时的电功率，是不确定的。用电器的实际功率不一定与额定功率相同，小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。
电功率的计算是中考命题的热点，压轴题基本都在此出现，命题时常将欧姆定律、电功率、串并联电路结合起来出综合计算，并且分值多，难度较大。其内容主要为：①密切联系生活实际，如电热水壶、饮水机、居民用电等，真正体现“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。②注重对能力的考查和研究问题的方法的考查，如从电器的铭牌上获取信息的能力、探究电流做功快慢需采用控制变量法等。
预测1：（考查串联电路中各用电器功率的分配关系）
有两个电阻，R的阻值为2 Ω，R的阻值为8 Ω，把它们串联起来接在某电源的两极上，R的电功率为2 W，则此时R的电功率是_______W。
预测2：（考查对电功率公式的理解和应用）
图8所示为一玩具汽车上的控制电路，其电动机的线圈电阻为2 Ω，保护电阻R为8 Ω，当闭合开关S后，两电压表的示数分别为12 V和4 V，求：
（1）电路中的电流。
（2）电动机的功率。
预测3：（考查用电器额定功率与实际功率的关系）
某品牌电热水壶的铭牌上标着如右表所示的数据。根据表格中的数据，可知此电热水壶的电阻为多少？若在用电高峰时期用该电热水壶烧水，电压只有200 V，此时电热水壶发热时的功率为多大？
考点五：电热及其作用
冲刺点金电流在电路中做功，电能转化为内能的那一部分，称为电热，其公式Q=I2Rt适用于任何电路。注意两点：①在电流所做的功全部用来产生热量的情况下，Q=W=UIt=t。这里的条件是电功全部用来产生电热，而电流所做的功全部用来转化成热的情况，也只有纯电阻电路才成立，故上述导出公式只适用于纯电阻电路。②在电流所做的功只有一部分用来产生热量的情况下，如电动机正常工作时消耗的电能为W=UIt，产生的电热为Q=I2Rt，则转化为机械能的那部分能量为W－Q。若知道用电器将电能转化为热能的效率η（η
电与热相结合的计算是近年来中考命题的主要方向，以日常生活中电和热现象的实例为载体，将电学和热学结合在一起是中考命题的热点，是中考中的重中之重。随着常规能源的日益匮乏，有关用电器的效率考题也正在成为中考出现的一个新亮点，预计2009年中考出现的几率可能会进一步加大。
预测1：（考查电能与内能的转化，在不计热损失的情况下，消耗的电能等于产生的内能，即Q=W）
一电饭煲铭牌上标有“220 V1 100 W”的字样，其原理图如图9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，R为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1 100 W；当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22 W。
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R的阻值多大？
（3）电饭煲焖饭、保温1 min，电热丝R产生的热量为多少？
预测2：（考查电能与内能的转化，在有热损失的情况下，消耗电能的一部分等于产生的内能，即Q=ηW）
电视节目主持人，衣着光鲜，时尚靓丽，令人羡慕，其背后的艰辛却鲜为人知。由于演播室灯光密集，室内气温往往很高，在炙热灯光的“烧烤”下，看似风光无限的主持人其实也很不好受，几个小时的节目下来，主持人往往会大汗淋漓。若一个高3 m，面积为40 m2的演播室，灯的总功率为20 kW，灯将电能的80%转化为热能，且热能的10%被空气吸收。查阅资料得知，空气的密度约为1.3 kg/m3，空气的比热容约为103 J/（kg•℃）。现录制一个0.5 h的节目，求：
（1）演播室内所有灯消耗的电能。
（2）演播室内所有灯散发出的热量。
（3）演播室内空气升高的温度。
预测3：（通过电动机做功，考查电能与其他能量的转化及能量守恒定律）
从能量转化的角度看，电动机主要是把电能转化为机械能，同时还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现实验室有一个微型电动机，如图10所示，铭牌上标有“12 V 3 W”的字样。问：
（1）每分钟该微型电动机消耗的电能是多少？
（2）若该微型电动机线圈的电阻是4 Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少？
（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少？
考点六：生活用电
冲刺点金家庭电路由电能表、总开关、保险丝、插座、用电器及其开关几部分组成。插座和各用电器之间是并联，用电器和控制它们的开关之间是串联，且开关应一端连火线一端连用电器，螺旋口灯座的螺旋套只能接在零线上。三孔插座比两孔插座多出的那个孔要接地，通过三脚插头与用电器的外壳相连，保证外壳与火线接通时的人体安全。生活中安全用电的原则是：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。不用湿手触摸开关，不用湿抹布擦电器，不在电线上晾晒湿衣服，不在高压线附近放风筝，电视天线不要靠近树木，及时检查电器的绝缘皮是否有破损等。发现有人触电后，要切断电源或用绝缘的东西把电线挑开；电路着火时，必须先切断电源，切不可泼水救火。高大建筑要安装避雷针，雷雨天不能在大树下避雨，防止雷击。家庭电路中电流过大的原因有两个：①用电器的总功率过大；②发生短路。
以往的中考，重点考查生活中的安全用电原则、家庭中基本的电路连接和日常生活中用电事故的处理以及家庭电路中的故障分析。由于家庭电路与我们的生活息息相关，让学生掌握安全用电知识，提高安全用电的意识，具有实际意义。预计今年的中考热点是家庭电路中用电器的正确连接、生活中安全用电的知识和生活中出现用电事故的分析和处理。
预测1：（考查安全用电的原则）
用电安全是保证人民生命财产安全的基本原则。如图11所示的现象中，符合安全用电原则的是（）
预测2：（考查学生对家庭电路中开关、电灯、带金属外壳的用电器连接的掌握情况）
请在如图12所示的家庭电路中，按照安全用电的原则，以笔画线代替导线，将一个带按钮开关的螺口灯泡、一个电热水壶接入电路。
预测3：（考查学生对用电器工作时的能量转化问题的理解，明确家庭电路中发生火灾的原因及发生电器火灾时应怎么做）
洗衣机是我们日常生活中最常用的电器之一，如图13所示。它工作时把电能转化为______和______，在使用洗衣机洗涤时，要注意掏清衣裤口袋里的物品，并在投放衣物时控制合理的投放量。若洗衣机一次性投入衣物过多，涡轮被绳、带、发卡等小物件卡住，会使洗衣机负荷过大甚至停止转动，进而导致电线过热，可能发生_________而起火。起火时应先________，再灭火。
考点七：电和磁
冲刺点金物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物质叫磁体。磁体上磁性最强的部分叫做磁极，分别为南极（S）和北极（N）。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
磁感线是形象地研究磁场的一种方法，它不是真实存在的线，是人们为形象地描述磁场而假想的一些曲线。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极。
奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场，且磁场方向与电流方向有关。通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样，其极性可以由安培定则来判定：先辨清绕线方向，标出螺线管上电流的环绕方向；用右手握住螺线管，让四指弯向电流的方向；此时大拇指所指的一端即为通电螺线管的N极。将铁芯插入螺线管中就做成了电磁铁，螺线管的磁性强弱与通入电流的大小、线圈匝数的多少及是否插入铁芯有关。电磁铁的优点是磁性有无可以通过通断电来控制；磁性强弱可以由电流的大小来控制；磁极方向可以由电流的方向来控制。
让一个磁体接近一个通电导体就会产生磁力的作用。电动机就是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的，在工作中把电能转化为机械能。
闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生感应电流的条件：第一，导体是闭合电路中一部分。第二，导体在磁场中做切割磁感线的运动。当导体平行于磁感线运动时，不产生感应电流；当导体放入磁场中不运动时，也不会产生感应电流。产生感应电流的方向和磁场方向、导体运动方向有关。发电机就是根据电磁感应现象制成的，工作时将机械能转化为电能。
根据近几年的中考题分析，这部分知识主要考查的是磁现象、电流对磁场的作用、电磁铁、电磁感应。随着人类社会的发展，能源危机和污染的日渐加剧，利用电磁感应知识产生清洁的电能将成为以后能源利用的一个重点方向。预计今年的中考热点可能在磁现象、电流的磁场和电磁感应及应用上。
预测1：（考查磁化现象、利用安培定则判断通电螺线管的磁场方向、磁感线方向的规定、影响电流的磁场的因素及磁极间的相互作用）
如图14所示，在螺线管中插入一根铁棒，通电后，铁棒被_________________，请在图中画出磁感线的方向。当变阻器向左滑动时，弹簧的长度将________。（选填“伸长”或“缩短”）
预测2：（考查发电机的原理是电磁感应，明确什么是电磁感应现象）
篇11
篇12
首先，数学是物理的语言，它以简洁精确的特点描述物理概念和规律。例如，物理量的定义，像加速度、电阻、电场强度、磁感应强度等物理量的定义均用了比值定义。在物理规律的表达如牛顿第二定律、欧姆定律等都体现了函数关系自变量与函数的关系。在运动学中如v-t图像更能形象地描述运动特点、运动过程。所以在物理概念规律时正是体现了数学的逻辑性。所以，对学生来说，需要有良好的数学基础，如公式变形、比例运算、三角函数、函数方程、图象、对数、数列……
其次，分析和解决物理问题的过程，就是应用所学物理知识和原理，将问题给出的物理情景，抽象或简化成各种概念模型和过程模型，用数学化的公式或方程表达出来，最后用数学知识解得结果。在高中物理学习中，除了要掌握概念、规律，更重要的是应用规律概念解决问题。在高中物理的学习中，解决力学、电磁学的三种途径；牛顿第二定律、能量、动量贯穿了整个高中物理的始终。从平衡等式到牛顿第二定律到动能定理机械能守恒定律，到动量定理，到动量守恒定律，无不是列方程去解决物理问题。
二、高中物理学习中数理结合的具体体现
高中物理“培养学生运用数学处理物理问题的能力”的要求是：学生能理解公式和图象的物理意义，能运用数学进行逻辑推理，得出物理结论，要学会用图象表达和处理问题；能进行定量计算，也能进行定性和半定量分析。要实现上述目标，必须在物理学习中注重数理结合。在中学阶段，运用数学工具解决物理问题的学习主要表现在以下两个方面：
1.运用数理结合进行物理概念和物理规律的学习
物理概念是对物理现象的概括，是从个别的物理现象、具体过程和状态中抽象出的具有相同本质的物理实体。它反映的是物理现象的本质属性，是构成物理知识的最基本的单位。如：加速度定义式、电场强度的定义式、磁感应强度定义式、欧姆定律，电容的定义式、决定式等，动能定理表达式、机械能守恒定律表达式、动量定理表达式、动量守恒表达式等，在抽象出一类物理现象和物理过程的共同特征和本质属性之后，用简洁的文字语言、数学式子或图表表达物理概念。
2.运用数理结合进行实验数据的处理
应用准确的实验方法得出实验数据后，从实验数据中分析、计算得出实验结论，是实验能力的主要方面。在实验数据的处理中，数学工具的应用使得处理过程显得特别简捷、直观。例如：验证匀变速实验中求解加速度我们可以用逐差法，还可用v-t图象斜率球加速度。再有在电学实验中描绘小灯泡的伏安特性曲线通过图线的变化趋势判断电阻的变化。在测电源电动势和内阻的实验中闭合电路的伏案特性曲线的截距、斜率的值各是我们沿得到的电动势和内阻值，这比列方程就解更准些。
三、物理解题中常用的数学知识
物理解题运用的数学方法通常包括方程（组）法、比例法等。
1.方程法
在物理计算题中是通过物理方程求解物理未知量的，方程组是由描述物理情景中的物理概念，物理基本规律，各种物理量间数值关系，时间关系，空间关系的各种数学关系方程组成的。
2.比例法
比例计算法可以避开与解题无关的量，直接列出已知和未知的比例式进行计算，使解题过程大为简化。应用比例法解物理题，要讨论物理公式中变量之间的比例关系，清楚公式的物理意义，
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2电源的最大输出功率两类问题和一般性条件
电源的输出功率是指电源的路端电压U与干路电流I的乘积即P=UI，根据能量守恒电源输出功率也等于电源的功率与电源内阻消耗的热功率之差即
P=EI-I2r.
（1）无定值电阻的纯电阻电路
如图1所示，电动势为E，内阻为r，滑动变阻器R.对于此类无定值电阻的电路，其电源最大功率的求解可以从负载R及电流I两个角度分别利用数学知识进行求解.
①从负载R的角度求解
电源的输出功率：
P=UI=I2R=（ER+r）2R=E2R（R-r）2+4Rr
=E2（R-r）2R+4r.
由上式可以看出，当负载电阻等于电源内电阻时（R=r），电源有最大输出功率Pmax=E24r；
当R
当R>r时，P随R的增大而减小；因此才可以定性绘出如图2所示的P-R图，对于每一个小于Pmax的功率P值总有两个电阻R1、R2.
这种方法是参考书常用方法，对于数学知识储备有限的高中生而言，只能定性地理解电源的输出功率P随电阻R的变化关系，不能精确地描绘出P-R图象，因而由P-R函数表达式过渡到P-R图的直观化表达具有一定的思维跳跃度，而这一阶梯往往成为学生理解的难点.为了有效化解这一思维难点，我们尝试从电流I的角度进行理解.
②从电流I的角度求解
P=P总-P内=EI-I2r（1）
由学生熟知的数学知识可知这是一个关于电流I的一元二次方程，其P-I函数图象如图3所示，对称轴为
I0=E-2（-r）=E2r，
此时电源有最大输出功率
Pmax=E・E2r-（E2r）2r=E24r.
再由R总=2r，及R总=R+r，可知R=r时电源有最大的输出功率.
结合图3学生比较容易理解：
当I=ER+r>I0=E2r时，电源的输出功率P随I的减小而增大；即当R
当I=ER+r≤I0=E2r时，电源的输出功率P随I的减小而减小；即当R>r时，电源的输出功率随R的增大而减小.
（2）含定值电阻的纯电阻电路
如图4所示，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R0，滑动变阻器为R，其最大阻值为Rmax.为方便分析，我们接下来的几种类型的最大功率问题都采用这个电路图.
电源的输出功率
P=P总-P内=EI-I2r，
由（1）式可知，理论上当R总=2r，即R+R0=r时电源有最大输出功率，然而电源内阻r与定值电阻R0的大小关系并没有确定，因此在实际问题中需要分情况讨论：
若定值电阻R0≤r，则当R=R0-r时电源有最大输出功率Rmax=E24r；
若定值电阻R0>r，则由P-I图象可知当I=ER0+r+R靠近I0=E2r时有最大输出功率；
而R0+r+R>2r，功率随R0+r+R的增大而减小；
故当R=0时电源有最大功率Pmax=E2R0R0+r；
当R=Rmax（即I=ER0+r+Rmax）时电源有最大输出功率Pmax=E2RmaxR0+r+Rmax；
（3）电源最大输出功率的一般性条件
以上讨论的都是纯电阻电路中电源的最大输出功率问题，那如果外电路是含电动机的非纯电阻电路，其电源的最大功率又该如何求解呢？
如图5所示，电源电动势为E，内阻为r，AB两点间的电路可能含有电动机，设路端电压为U，则电源的输出功率为
P=IU=E-UrU=-1r（U2-EU）
=E24r-1r（U-E2）2.
故当U=E2（即当R外=r）时电源就有最大输出功率Pmax=E24r，但在一些具体电路中无论怎么调节外电路也不能实现U等于E2.从上面（2）的分析即可看出此结论的成立并不是对所有的电路都成立.不过我们还是可以得出电源最大功率的一般性条件：对于所有的电源电动势为E、内阻为r的电路（含非电阻电路），只要能通过调节滑动变阻器R能实现U=E2 （即R外=r）时，则当U=E2 （即R外=r）时，电源有最大输出功率Pmax=E24r，如不能实现R外=r时，只有当R外满足R外-r的绝对值最小时电源有最大的输出功率.
3定值电阻的最大功率问题
对于定值电阻的最大功率问题，我们可以采用“电流最大法”.如图4所示，定值电阻的功率为：
P=I2R0=（ER0+r+R）2R0，
故当滑动变阻器R=0时，定值电阻有最大功率
Pmax=E24（R0+r）.
4可变电阻的最大功率问题
如图4所示，我们可以采用等效电源法，可变电阻R的最大功率实质上与等效电源（E，R0+r）的最大输出功率完全相同（如图6），因此可变电阻的功率为
P=P总-P内=EI-I2（R0+r）；
若Rmax>R0+r，则当R=R0+r时电源有最大输出功率Pmax=E24（R0+r）；
若Rmax
Pmax=E2RmaxR0+r+Rmax.
综上所述，对于闭合电路的最大功率问题，首先应分清楚是纯电阻电路还是非纯电阻电路；其次应明确是求哪个元件的最大功率.然后再采用相应的方法：