發布時間：2023-08-14 17:08:14
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的歐姆定律比值問題樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞：初中；物理；歐姆定律；教學問題
中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2015）09-0056-01
一、在實驗探究中讓學生學習歐姆定律
歐姆定律是電學重要內容之一，也是中考重點考查內容，所以能否教好歐姆定律關系到之后對中考的重點知識復習，更有可能影響學生對于物理學的熱情。在實驗探究的過程之中以學生為主，教師起引導作用，讓學生通過觀察電壓表、電流表、滑動變阻器的微量變化發現問題、提出問題，他們對于自己發現的問題會比老師直接教導的印象深刻，從而達到了教學目的。
二、在歐姆定律的學習中最經常遇到的問題
在實際的教學之中，教師要把電路的認識與畫電路圖、連接電路作為主要的教學任務，開闊學生的思維，加強對電路的認識。物理是一門比較枯燥的課程，只有激發學生的熱情，才能更好地完成授課。電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動變阻器的使用，是最基礎的概念。電流表測量電流、電壓表測量電壓、變阻器調節電路中的電流，這部分則比較重要，需要重點講解。電流、電壓、電阻的概念是基本的電學測量儀器，明確這些儀器的使用與操作，是非常重要的，關系到后期實驗的正確性與對知識的理解。以上基礎知識的理解與運用又是進一步學習歐姆定律的基礎。
三、歐姆定律的主要內容是電流、電壓、電阻的關系
這部分知識是在實驗的基礎上概括、歸納出了電路中電壓、電流、電阻三者相互關聯的關系。教師在實驗中要讓學生理解電流隨電壓和電阻的變化而變化，對于多個變量問題的研究是采用固定一個量不變，研究其余兩個量的變化的處理方法，從而讓學生學會物理學中常用這種方法。歐姆定律在初中只講部分電路的歐姆定律，是電學中的基本定律，是進一步學習電學知識分析和進行電路計算的基礎，是初中電學的重點知識。
歐姆定律是初中物理學電學的重點、也是難點，想要研究歐姆定律必須要建立電流、電壓、電阻的關系，并在實驗的基礎上得出歐姆定律，做好演示實驗，歸納、分析、概括實驗結果，使學生正確理解歐姆定律的基礎。所以，使用電流表、電壓表、滑動變阻器是這部分知識中的重點實驗的基礎。
電流、電壓、電阻的概念是學生學習的難點，由于初中學生水平有限，對電流、電壓的概念要求較低，并沒有下準確的定義。因此，電阻的概念就成了學生理解的難點。教師要多舉例子幫助學生理解電阻是導體本身的屬性，決定于導體的材料、長度、橫截面和溫度，它用兩端的電壓和通過的電流的比值來表示是為了測量的方便，與外加電壓、電流無關。同時，教師一定要糾正一些學生經常出現的電阻隨電壓、電流的變化而變化的錯誤概念，也就是對歐姆定律的錯誤理解。歐姆定律在學生頭腦的建立過程是十分重要的，認真做好演示實驗，用實驗來探索一個量隨兩個量變化的定量關系是第一次。首先要向學生交代清楚實驗的研究方法，本實驗彩用控制變量法來研究，即“固定電阻不變，研究電流跟電壓的關系；固定電壓不變，研究電流跟電阻的關系”。在連接如圖（圖略）所示的實驗電路時，要將具體接法演示給學生看。可以先從電源正極開始，按電流方向依次為電池、開關S、滑動變阻器R′、定值電阻R、電流表串聯起來組成一個閉合回路，最后將電壓表并聯在定值電阻R兩端。同時提醒學生注意電流必須從電流表和電壓表的正接線柱流進電表，負接線柱流出電表及量程選擇，電流表與R串聯，其示數等于通過R的電流。電壓表與R并聯其數等于R兩端的電壓。
運用歐姆定律可以推導串聯電路中的總電阻跟各串聯電阻之間的關系及電壓分配跟導體電阻的關系，具體推導如下：
在串聯電路中：I=I1=I2；U=U1+U2；由歐姆定律公式I=U/R，可得U=IR；U1=I1R1；U2=I2R2將這些式子代入上式得：IR=I1R1+I2R2即R=R1+R2；也就是說串聯電路的總電阻等于各串聯導體的電阻之和。
在串聯電路中：I=I1=I2；由歐姆定律公式I=U/R，可得：I1=U1/R1；I2=U2/R2；將這些式子代入上式得：U1/R2=U2/R2 變換一下形式得：U1/U2=R1/R2；即串聯電路中，電壓分配跟導體電阻成正比。
四、結束語
通過對物理教學內容的分析、思維方法、能力訓練的具體研究，對教學內容進行歸納總結，可以使初中物理教師掌握歐姆定律的基本理論方法，更好地駕駛物理教材，提高物理教學質量，把重點真正落實在教學過程中，幫助學生提高實驗操作能力、歸納概括能力、演繹推理能力、邏輯推理能力、抽象思維能力及靈活運用知識解決問題的能力，讓學生學會控制變量法研究多個變量的問題，學會用等效法分析復雜電路。因此，教師要注重培養學生實事求是的科學態度，從而有效培養學生的物理素質。
參考文獻：
1 與牛頓運動定律相關的圖象問題
1.1 圖象用于規律探究
探究“加速度與力、質量的關系”，最后的數據處理和規律的得到就是借助于圖象進行分析的，尤其是“加速度與質量的關系”，學生很難直接從數據上看出兩者成反比關系，不過當作出如圖1所示的a-m函數圖象時，學生從經驗出發很容易猜測其是雙曲線，繼而猜測是反比，是不是呢？再進一步變化坐標，作出如圖2所示的a-1[]m圖象，得到一條過原點的直線，歸納出結論：得到當合力一定時，加速度與質量成反比的結論.
1.2 提取圖象信息解運動學問題
從圖象中找出解題信息，把圖象與物理圖景相聯系，應用牛頓運動定律及其相關知識解答.
1.3 借助于v-t圖象切線斜率的變化比較加速度
x-t圖象切線的斜率表示瞬時速度，同樣可以推理得v-t圖象切線的斜率能表示加速度a，切線斜率的變化可以反映加速度大小的改變.
例2 木塊A、B質量相同，現用一輕彈簧將兩者連接置于光滑的水平面上，開始時彈簧長度為原長，如圖4所示，現給A施加一水平恒力F，彈簧第一次被壓縮至最短的過程中，有一個時刻A、B速度相同，試分析此時A、B的加速度誰比較大？
解析 在彈簧壓縮過程中，隔離A、B進行受力分析，對A有：F-kx=maA，彈簧形變量變大，A做加速度減小的加速運動；對B有：kx=maB，B做加速度增大的加速運動.接著定性畫出A、B運動的v-t圖象如圖5所示，交點為C表示兩者速度相同，直觀地呈現該處B切線的斜率大于A的斜率，即aB>aA.[HJ1.5mm]
2 電路中的圖象問題
2.1 U-I圖象問題
導體的伏安特性曲線能直觀的體現導體電流隨所加電壓的變化關系.線性元件對應的伏安特性曲線是斜直線，直線的斜率k=I/U，物理意義是電阻的倒數.對于非線性元件來說，伏安特性曲線是曲線，任意一點對應坐標的比值k=I/U，物理意義也是電阻的倒數.計算阻值時兩者有很大的區別.但任意一點對應坐標的乘積P=UI的物理意義是元件的實際功率，這個結論對兩種元件都適用.
電源的路端電壓與干路電流的關系圖象也是考查的重點.根據閉合電路歐姆定律的變形式：E=U+Ir，可得出路端電壓與電流的關系式為：U=E-Ir.作出此圖象可以得出是一個一次函數的圖象.斜率物理意義k=-r，縱截距的物理意義b=E.
[TP9GW879.TIF，Y#]
例3 小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖6所示，P為圖線上一點，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是
A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大
B.對應P點，小燈泡的電阻為R=U1[]I2
C.對應P點，小燈泡的電阻為R=U1[]I2-I1
D.對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍的面積
解析 坐標的比值等于電阻的倒數，所以A選項正確，B選項正確.因為是非線性元件，歐姆定律不再適用，所以不能用切線的斜率等于電阻，C選項錯誤.坐標的乘積代表實際功率D正確.
點評 本題即為伏安特性曲線的數形結合考查，根據R=U1[]I2，得出圖象上點的坐標比值為電阻倒數，根據P=UI得出圖象上點的坐標的乘積為實際功率.
2.2 閉合電路中的常見的功率的圖象問題
閉合電路中經常遇到的三個功率：電源總功率P=EI，電源的輸出功率P=EI-I2r，電源的內熱功率：P=I2r.
例4 某同學將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內部的發熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標上，[TP9GW880.TIF，Y#]如圖7中的a、b、c所示，根據圖線可知
A.反映Pr變化的圖線是c
B.電源電動勢為8 V
C.電源內阻為2 Ω
D.當電流為0.5 A時，外電路的 [LL]電阻為6 Ω
解析 a為P總-I關系圖象，根據P=EI，可得E=4 V，b為P出-I關系圖象根據P=EI-I2r，可得r=2 Ω；c為Pr-I關系圖象.再根據閉合電路歐姆定律可得R=6 Ω，正確答案：A、C、D.
點評 根據圖象和表達式的數形結合，待定系數法可以求出電源的電動勢和內阻結合閉合電路歐姆定律求出外電阻的大小.
2.3 電源電動勢和內阻測定的常見圖象問題
測量電源電動勢和內阻的常見方法有三種：U-I法，I-R法，U-R法，三種方法都是圍繞閉合電路歐姆定律的表達式來的.在研究圖象問題上卻是有所不同，斜率和截距的物理意義大不一樣，需要我們數形結合明確各自的含義.
1.遵循新課程理念,用好教材,教學流程設計突出過程與方法。
下面是我在處理電動勢這個教學難點的具體做法:
師問:電源的作用是什么?(假定自由電荷為正電荷)
生答:電源是把自由電荷從負極經電源內部搬運到正極。
師問:把自由電荷從負極經電源內部搬運到正極過程中自由電荷受幾個力作用?與電荷運動方向關系?
生答:受兩個力。靜電力的方向與正電荷的運動方向相反,另一個力與運動方向相同。
分析總結:正、負極堆積著正、負電荷,所以電源內部存在著有正極指向負極的靜電場,正電荷在電源內部受到的這個靜電力的方向與正電荷的運動方向相反,靜電力充當阻力。要把電荷從負極搬運到正極就還要受克服靜電場對電荷的作用力。這個力由電源提供叫做非靜電力,方向與靜電力相反。
師問:這兩個力對電荷做功嗎?電荷的能量變嗎?
生答:靜電力做負功,非靜電力做正功。電荷的電勢能增加。
分析總結:從能量轉化的角度看,電源是把其它形式的能轉化為電能的裝置,通過非靜電力做功,讓電勢能增加。即使是把相同的電荷量從負極移到正極,非靜電力在不同的電源中做功也不一樣,就像把相同的重物從一樓搬上二樓,如果樓層的層高不一樣,人力做功就不一樣。非靜電力對電荷做的功與電荷的比值有特殊意義(相當于樓層的層高),定義為電動勢。電動勢是電源的一種特性,其大小與非靜電力的性質有關,與W和q是無關的。
通過這樣的教學過程,學生能建立閉合電路中電荷運動的圖景,在分析討論中感受到比值定義物理量的思想和做功研究能量變化的思想,這些對學好物理,提高解題能力有根本性的幫助。
2.注意學生自主學習能力的培養。
“高中物理新課程標準明確提出,要加強學生自主學習能力的培養,注重發展好奇心與求知欲,培養科學態度和科學精神”。[1]我在本章教學時安排兩次自主學習的內容,一次是電阻定律的推導,另一次就是閉合電路的歐姆定律。下面是我在教第七節“閉合電路的歐姆定律”時安排的一節自學的情況:
我提出了如下幾個思考題:
(1)閉合電路歐姆定律的推導過程?
(2)定律的文字敘述、公式及單位?
(3)公式中各項意義及各部分之間的關系?
(4)閉合電路歐姆定律與部分電路歐姆定律的區別?
我要求學生完成自學筆記。絕大多數學生在30分鐘內完成。我再要求學生做3道淺顯的選擇題,學生一般5分鐘可完成。接下來我組織學生交流討論自習內容和體會。當然,自學從容量、深度等方面和正常一節課教學是有一定的差距,教師在學生自學的基礎上還需安排一定的時間對本節內容進行適當拓展加深,這對學生自學意識、自學方法和能力培養是有意義的。
3.加強學生實驗情況的研究、提高實驗教學效益。
本章的實驗非常重要,是高考重點,仔細分析一下這部分實驗,有些實驗對學生的實驗能力要求比較高,學生在做的過程中感到很難。按慣例,許多學校都是一課時完成一個實驗,結果大部分實驗效果都不好,我們通常都認為完全是學生不認真造成的,其實不完全是這樣。有一次我聽了幾節“電阻定律”實驗探究課,那是全市青年教師課堂教學大賽,即使重點中學的學生,在教師十幾分鐘的講解提示以后,能在二十多分鐘做完實驗、拿出較好數據的也只有兩三組,而且幾節課的情況大致相同,再結合高三學生實驗復習暴露出來的情況,我對本章一些實驗的教學作了一些調整。
比如在做“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗前,我專門增加了一節有關分壓電源內容的教學,希望學生能對分壓電源電路的結構、特點,以及與以前串聯限流電路的區別有一個清楚的認識。實驗除了正常實驗要求,我還特別強調兩點:(1)每位學生至少親手連一遍電路;(2)電路連結分兩步,先連分壓電源再連測量部分,注意分壓電源正負極。雖然我作了調整,但還有近一半的學生感到有困難。我們以前認為分壓電電源電路不怎么難,其實對初學者來說還是很難,根據學生實驗過程反映和暴露出的問題,主要表現在學生對分壓電源電路工作原理的理解,實驗電路結構復雜程度和受以前串聯限流電路干擾等方面。因此,我們在實驗教學過程中,應認真分析、研究學生的實際學習狀況,及時調整教學進度和教學內容,耐心幫助學生解決實驗中遇到的困難,而不是一味責怪學生。
本章還一個重要的實驗是第九節“實驗測定電池的電動勢和內阻”分組實驗,暴露出最大的問題是圖像法處理數據,為此,我花了一節課專門針對該實驗的數據進行處理。
4.重視“科學?技術?社會”觀念滲透教育,加強對學生情感態度價值觀的培養。
《普通高中物理新課程標準》強調讓學生“了解體會物理學對經濟、社會發展的貢獻。關注并思考與物理學相關的熱點問題,有可持續發展的意識,能在力所能及的范圍內,為社會可持續發展做出貢獻”。[2]本章教材中與社會、生活、科技相關的有電池問題、電阻問題、集成電路問題、照明電問題。我們在教學中應予以重視。
我將班級分成若干小組,對市場上可充電電池進行調查,調查哪些種類電池對環境污染較大,哪些則相對較小?各小組根據自己的調查,寫出了調查報告。經過評比,我選出其中較好的三份報告在全班進行交流。學生的熱情還是比較高的。通過交流,學生對于電池對環境可能造成的污染和對人類可能造成的傷害有了清晰的認識,并且了解了一些關于如何處理廢舊電池的正確方法,不僅知道了科學技術造福人類,而且了解科技的發展帶來的一些社會問題。學生由此明白,我們應站在更高的層面認識“科學?技術?社會”,養成環境保護、可持續發展的意識,身體力行,從每件小事做起。
關鍵詞: 《電工基礎》滲透習題意識
在《電工基礎》教學中滲透“習題意識”,是指根據教學大綱的要求,按知識的系統性、規律性,有目的、有意識地結合教材內容,適當編制習題讓學生去解答,克服做題的盲目性、隨意性,使教學趨向量化和定向化。同時,在《電工基礎》教學中滲透“習題意識”,也能有效增強學生的主動性,激發學生學習興趣。
筆者多年來一直擔任計算機對口單招班《電工基礎》課程教學和高三復習教學任務,在教學過程中經過總結和提煉,認為在《電工基礎》課程中滲透“習題意識”應切實從下列三個方面去做。
一、講清基本概念和基本定律的同時,注意滲透“習題意識”
對于基本概念,一般都應使學生理解它的含義,了解概念之間的區別和聯系。如在講授“電壓和電位”的概念時,教師要引導學生理解兩者之間的關系,理解電壓的“絕對性”,即電路中兩點之間的電壓與所選擇的參考點無關;理解電位的“相對性”,即電路中某點的電位取決于所選擇的參考點,參考點改變,該點的電位也隨之改變。在講清這些概念的同時,教師應及時設計一些習題讓學生思考,以加深對知識的理解。例如,討論某電路中A、B兩點之間的電壓(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點之間電壓的“絕對性”;討論該電路中A、B兩點的電位(分別選擇A點和B點作為參考點),驗證A、B兩點電位的“相對性”。
對于基本定律,在講解時教師應注意通過實例、實驗和分析推理過程引出,應使學生掌握基本定律的表達式(包括文字表達和數字表達式)和適用范圍。如在講授“部分電路歐姆定律”時,筆者要求學生理解該定律的文字表達:“通過電阻的電流與加在它兩端的電壓成正比”;掌握該定律的數學表達式I=U/R。在理解和運用該定律時學生要注意以下幾點:①R、U、I必須屬于同一段電路;②不可把三個量間的因果關系與數量上的聯系混為一談:從電流形成條件的角度來分析,導體兩端存在的電壓是因,而導體中形成電流是果。歐姆定律揭示了由導體兩端電壓決定導體中電流的規律性。U、I之間的這種聯系是因果關系。在運用歐姆定律來解決具體問題時,已知三個量中的任意兩個量,即可求出第三個量。這僅僅是利用了三個量之間數量上的聯系。③運用歐姆定律計算電阻時,即R=U/I。這僅僅意味著利用加在電阻兩端的電壓和流過電阻的電流來量度電阻的大小,而絕不意味著電阻是由電壓和電流的大小決定。無論加在電阻R兩端的電壓取何值,電壓U和相應的電流I的比值總是不變的。這時,教師可以通過設計一些判斷題和選擇題,通過習題來鞏固該定律,辨析相關的表述。
因此,教師在傳授電工基礎知識時,要探索處理問題的方法,理清研究的思路,注意培養學生的分析能力、推理能力和想象能力。在這一環節中,教師應按知識重點、學生的知識水平及知識的“轉化”規律,編選一些有利于鞏固知識、掌握知識的基本練習題。這些習題,盡可能包括計算題、問答題(所學知識定向說明和解釋電現象的題目)、選擇題(目的性較強的題目)、證明題、思考討論題和引申題等。
二、選好習題,上好習題課,通過例題滲透“習題意識”
題目的選擇直接影響習題課的質量。教師必須精心選題,習題的選編要有利于學生加深對概念和知識的理解,以及對解題方法的掌握,通過例題的講解和作業題的練習,達到明確概念、掌握方法、啟迪思維、培養能力的目的。因此,在選擇電工基礎習題時,教師要注意目的性、典型性、延伸性、針對性和綜合性。習題教學是將知識轉化成能力的過程,在習題教學中教師應盡可能采用“多變、多析、多問、多解”的導向法。“多變”就是對一道題改變敘述方式、增減或隱蔽條件,增設“干擾量”或“比較量”,進行縱變、橫變、縱橫變,讓學生在分析、比較和判斷中拓寬思路。“多析”,就是讓學生對一道題從不同角度入手進行分析,培養學生的邏輯思維能力。“多問”,就是對一道題從不同角度提問,使原題“開花”形成程序題,這樣做既可以拓寬思路,又可以使學生把知識學活。“多解”,就是對同一題從不同角度啟發、誘導,讓學生用多種方法去解答。這樣做不但可以發展學生思維,而且可以讓學生溝通新舊知識的聯系。可見,在習題教學中通過“四多”導向有助于激發學生求知欲望,發展學生的創造性思維。同時,教師應通過講例題滲透“習題意識”,讓學生注重習題的變通性,強化對問題的多維思考,以便充分發揮例題的示范、開發、導向等功能。
三、搞好復習,以“考”代“練”,強化“習題意識”
復習是電工基礎教學中不可缺少的環節,復習的本身就滲透著提高。復習的重點應放在系統地掌握教材內容的內在聯系上,掌握分析問題的方法和解決問題的方法上。教師努力從如下三方面去做,才能實現復習所要達到的目標。
1.在概念和規律的復習中,教師要向學生介紹知識結構,注重挖掘知識的內在聯系,搞清知識的來龍去脈,務必使學生把所學知識系統化、條理化、立體化。
2.教師應結合各知識點編選習題,對典型題深入剖解,解題強調“四多”,即“多變、多析、多問、多解”,使學生通過解典型題,達到觸類旁通的學習效果。
3.教師要搞好訓練,精選題目,以“考”代“練”,單元過關。“練”是關鍵,“考”是手段。為此,教師要注重理解能力的考查,進行鑒定性測試、形式性測試和總結性測試,在形成性測試后,及時進行反饋、矯正、補缺、提高。同時,教師要瞄準對口高考試題的題型和考查方向,強化規定時間內的仿真適應性做題訓練,從而提高學生做題效率,強化“習題意識”。
從上述幾個方面可見,在電工基礎教學中巧妙滲透“習題意識”是符合教學規律的,它與搞“題海戰術”截然不同。滲透“習題意識”跟傳授知識和培養能力是有機的結合,它貫穿在教學的全過程中。這個過程是一個以“用”促“學”,學用結合的過程。在教學過程中巧妙設計習題(或題組),能給學生提供一個運用所學知識解決實際問題的“實習”場所,有效地調動和發揮學生的主觀能動性,提高“轉化”效率。值得注意的是不能以習題代課本,因為習題在很大程度上只能體現知識的點,體現不了知識的面,但習題有導向作用,所以教師對習題的選編要緊緊圍繞掌握知識、發展智能這兩個基本點,使習題有實際意義。
參考文獻:
關鍵詞：數學方法；物理問題；分析
一、數學知識的應用能力在物理學習中占據著重要的地位
首先，數學是物理的語言，它以簡潔精確的特點描述物理概念和規律。例如，物理量的定義，像加速度、電阻、電場強度、磁感應強度等物理量的定義均用了比值定義。在物理規律的表達如牛頓第二定律、歐姆定律等都體現了函數關系自變量與函數的關系。在運動學中如v-t圖像更能形象地描述運動特點、運動過程。所以在物理概念規律時正是體現了數學的邏輯性。所以，對學生來說，需要有良好的數學基礎，如公式變形、比例運算、三角函數、函數方程、圖象、對數、數列……
其次，分析和解決物理問題的過程，就是應用所學物理知識和原理，將問題給出的物理情景，抽象或簡化成各種概念模型和過程模型，用數學化的公式或方程表達出來，最后用數學知識解得結果。在高中物理學習中，除了要掌握概念、規律，更重要的是應用規律概念解決問題。在高中物理的學習中，解決力學、電磁學的三種途徑；牛頓第二定律、能量、動量貫穿了整個高中物理的始終。從平衡等式到牛頓第二定律到動能定理機械能守恒定律，到動量定理，到動量守恒定律，無不是列方程去解決物理問題。
二、高中物理學習中數理結合的具體體現
高中物理“培養學生運用數學處理物理問題的能力”的要求是：學生能理解公式和圖象的物理意義，能運用數學進行邏輯推理，得出物理結論，要學會用圖象表達和處理問題；能進行定量計算，也能進行定性和半定量分析。要實現上述目標，必須在物理學習中注重數理結合。在中學階段，運用數學工具解決物理問題的學習主要表現在以下兩個方面：
1.運用數理結合進行物理概念和物理規律的學習
物理概念是對物理現象的概括，是從個別的物理現象、具體過程和狀態中抽象出的具有相同本質的物理實體。它反映的是物理現象的本質屬性，是構成物理知識的最基本的單位。如：加速度定義式、電場強度的定義式、磁感應強度定義式、歐姆定律，電容的定義式、決定式等，動能定理表達式、機械能守恒定律表達式、動量定理表達式、動量守恒表達式等，在抽象出一類物理現象和物理過程的共同特征和本質屬性之后，用簡潔的文字語言、數學式子或圖表表達物理概念。
2.運用數理結合進行實驗數據的處理
應用準確的實驗方法得出實驗數據后，從實驗數據中分析、計算得出實驗結論，是實驗能力的主要方面。在實驗數據的處理中，數學工具的應用使得處理過程顯得特別簡捷、直觀。例如：驗證勻變速實驗中求解加速度我們可以用逐差法，還可用v-t圖象斜率球加速度。再有在電學實驗中描繪小燈泡的伏安特性曲線通過圖線的變化趨勢判斷電阻的變化。在測電源電動勢和內阻的實驗中閉合電路的伏案特性曲線的截距、斜率的值各是我們沿得到的電動勢和內阻值，這比列方程就解更準些。
三、物理解題中常用的數學知識
物理解題運用的數學方法通常包括方程（組）法、比例法等。
1.方程法
在物理計算題中是通過物理方程求解物理未知量的，方程組是由描述物理情景中的物理概念，物理基本規律，各種物理量間數值關系，時間關系，空間關系的各種數學關系方程組成的。
2.比例法
比例計算法可以避開與解題無關的量，直接列出已知和未知的比例式進行計算，使解題過程大為簡化。應用比例法解物理題，要討論物理公式中變量之間的比例關系，清楚公式的物理意義，
每個量在公式中的作用，所要討論的比例關系是否成立。同時，要注意比例條件是否滿足：物理過程中的變量往往有多個。討論某兩個量比例關系時要注意只有其他量為常量時才能成比例。
關鍵詞：升壓，降壓，輸出電壓，輸出電流，輸出功率，損耗功率，用電功率，阻抗變換，輸電效率。
現行高中物理課本中對高壓輸電原理的表述一般是：在電源輸出功率一定時，升高輸電電壓，減小輸電電流，輸電線上的電能損耗可以得到有效減小。對這一說法，大多數人至少有兩個疑惑：（1）輸電電壓增大時輸電電流卻減小，這種現象還符合歐姆定律嗎？（2）升高輸電電壓，意味著損耗減少，損耗減少意味著節能，節能意味著送電功率減少，這不與“電源輸出功率一定”矛盾了嗎？可見，要正確理解高壓輸電的原理并不容易。對此，我們可以進行如下思考：
思考一：設想有一交流恒壓電源，其輸出電壓為400伏，輸電線電阻為100歐，負載為額定電壓200伏額定功率40瓦的10支燈泡。則由歐姆定律可推知：此時燈泡正常工作，電源輸出功率為800瓦，輸出電流為2安，損耗功率為400瓦，用電功率與輸出功率的比值，即輸電效率，為二分之一。
思考二：若電源和負載不變，而輸電線路加長為原來2倍，輸電線電阻變為200歐。則由歐姆定律可推知：此時燈泡亮度不足，燈泡總功率減小為178瓦，電源輸出功率減小為533瓦，輸出電流減小為1.33安，損耗功率減小為355瓦，輸電效率減小為三分之一。
由此可見，負載用電功率和電源輸出功率，以及輸電效率都會由于線路的加長而減小。遠距離輸電的過程，首先面臨的是電能難以輸出的問題，而不是減小線路損耗的問題。為了解決這一問題，科學家發明了“高壓輸電”的方法。
思考三：在電源和負載不變的前提下，輸電線路加長為原來2倍時，若用升壓變壓器將電源輸出電壓升高至600伏后再送電，則燈泡又能正常工作，但電源輸出功率會提升至1200瓦，輸出電流增大為2安，損耗功率為800瓦，輸電效率卻仍為三分之一。
由此可見，用高壓輸電的方法，能夠提高電源輸出功率和負載用電功率，使負載在輸電線路變長的情況下仍能正常工作。但同時由于輸出電流增大，損耗功率也提高了，輸電效率卻沒有變化。為了解決新的問題，科學家又發明了“高壓輸電，低壓用電”的方法。
思考四：若電源輸出電壓升高至600伏后，在負載前加接匝數比為2比1的降壓變壓器，使負載與降壓變壓器整體的阻抗變為負載阻抗的4倍，即400歐（降壓變壓器原線圈電壓為燈泡電壓的2倍，電流為燈泡電流的二分之一）。則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為600瓦， 輸出電流減為1安，損耗功率減為200瓦，輸電效率提升為三分之二。
思考五：若電源輸出電壓改升至900伏后，在負載前改加接匝數比為4比1的降壓變壓器，使負載與降壓變壓器整體的阻抗變為負載阻抗的16倍，即1600歐。則燈泡還能正常工作，但電源輸出功率減為450瓦，輸出電流減為0.5安，損耗功率減為50瓦，輸電效率卻提升為九分之八。
由此可見，降壓變壓器的降壓作用，才是輸出電流和損耗功率減小的原因，也是輸電效率提升的原因。降壓變壓器既保證了負載電壓的恒定，又實現了阻抗變換，提高了負載的等效阻抗在輸電線電路總阻抗中所占的比例，提高了輸電效率。升壓升得多，降壓就要降得多，而降得越多，阻抗變換越明顯，輸電效率就越高。關注輸電效率比關注線路損耗更有意義。所以，理解輸電原理，既要理解升壓的作用，也要理解降壓的作用。
思考六：若電源輸出電壓改升至1080伏后，在負載前改加接匝數比為5比1的降壓變壓器，使負載與降壓變壓器整體的阻抗變為負載阻抗的25倍，即2500歐；則燈泡還能正常工作，但電源輸出功率減為432瓦，輸出電流減為0.4安，輸電效率卻提升為二十七分之二十五。若電源輸出電壓改升至1650伏后，在負載前改加接匝數比為8比1的降壓變壓器，使負載與降壓變壓器整體的阻抗變為負載阻抗的64倍，即6400歐；則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為412.5瓦，輸出電流減為0.25安，輸電效率卻提升為三十三分之三十二。若電源輸出電壓改升至2040伏后，在負載前改加接匝數比為10比1的降壓變壓器，使負載與降壓變壓器整體的阻抗變為負載阻抗的100倍，即10000歐；則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為408瓦，輸出電流減為0.2安，輸電效率卻提升為五十一分之五十。若電源輸出電壓改升至4020伏后，在負載前改加接匝數比為20比1的降壓變壓器，使負載與降壓變壓器整體的阻抗變為負載阻抗的400倍，即40000歐；則燈泡仍能正常工作，但電源輸出功率減為402瓦，輸出電流減為0.1安，輸電效率卻提升為貳佰零一分之二百。
發散思維的培養首先要鼓勵學生大膽發揮想象力，學習知識要不惟書，不迷信老師、家長，大膽質疑，淡化標準答案，鼓勵多向思維。在尋求唯一答案的影響下，學生往往是受教育越多，思維越單一，想象力越有限。這就要求教師充分挖掘教材的潛在因素，在課堂上啟發學生，展開豐富的想象力，展現物理情景，構想物理過程，想象物理結果。
在物理概念規律的教學中引導學生多方位理解、體驗，打破常規，弱化思維定勢，構建物理量和物理規律的方向思維。如：
利用并聯電路特點結合歐姆定律推導出“兩導體并聯后總電阻與支路電阻的關系”：組織學生討論：此值是否比R1、R2都小。不設具體數據，能通過代數式變換證明，引導學生從數學的量值關系，側面理解剛學過的物理規律。
再如：通過探索歐姆定律地實驗數據比較分析：得出導體AB的，小于導體CD的。在相同的電壓（6.0V）下，IAB=0.6A>ICD=0.4A，問：“這個比值為什么是反映導體本身阻礙電流的性質，而不是反映導體容易導電的性質。反映導體導電性質，同一導體衡量值該是還是？”通過正向、反向思維加深對電阻的理解，從而I-U圖像上圖線的斜率誤為電阻值的失誤大大減小。
其次，通過“一題多解”培養學生的發散思維。針對同一個知識點，從相互關聯的不同角度考慮，盡可能多地給自己提一些“假如……”“假定……”“否則……”之類的問題，培養多向考慮的高質量思維品質。如：
例：一燈泡標有“6V，6W”字樣，現要將它接到9V的電源上，并使燈泡正常發光。求：①需要串聯一個多大的電阻？②電阻消耗的功率為多大？
解法一：小燈泡正常工作，燈L與電阻R串聯，根據IL=IR得：
即
解得：
R=3?
解法二：由電路中各用電器消耗的功率之和等于總功率計算。
小燈泡正常工作
總功率
R消耗的功率
解法三：根據串聯電路電壓分配的關系計算。
評析：通過“一題多解”，是學生不滿足于常規的一般解法，勤思多想，從多角度進行發散思維的訓練，使學生的思維定式具有流暢性，而不至于妨礙思維的靈活性和獨創性。
再次，利用開放性試題培養學生的發散思維
開放性試題主要表現在物理情景、條件的不定性，解題過程、方法的多樣性，解題和結論的不唯一性。教學過程中經常設計開放性試題，有利于培養學生的綜合能力和創造能力。
例：小明同學利用圖中所示的電路計算電阻Rx消耗的功率，已知電源電壓不變，R的阻值為R0，開關S閉合后電流表A1的示數I0，由于缺少條件，他不能算出，請你補充一個條件，幫他算出電阻Rx消耗的功率。
分析：此題條件不足，利用公式可以求出Rx消耗的功率，R與Rx并聯，可知Rx上的電壓，只要知道Rx的阻值，便可求出Rx消耗的功率。所以應該補充可求出Rx的功率條件：Rx的阻值為R＇或者Rx的電流為I＇。
解法一：補充條件，Rx=R＇，則
解法二：補充條件，通過Rx的電流為I＇時，
解法三：補充條件，干路電流為I，則
最后，在課堂教學和日常練習中，通過學生自己編題，鍛煉了學生的發散思維。自己編題使學生處于主動地位，提高了學習的積極性，由于在編題中要考慮各種可能性，訓練了學生思考問題的全面性。如：給出條件，通過學生自己編題培養學生從部分出發認識整體的分析性思維；給出部分條件和結果，通過自己編題得到需要的條件，訓練學生的逆向思維，從而培養學生的發散思維。
例：請你根據電功公式W=UIt和電熱公式Q=I2Rt，自編一道非純電阻電路的計算題，并求出W和Q。
解析：一臺電動機正常工作時的電壓為380V，線圈電阻是2?，通過線圈的電流是10A，式電動機正常工作1s電流做功為W，線圈產生的熱量為Q，求出W和Q。
1.電路的組成
電路就是用導線把電源、用電器、開關等元件連接起來組成的電流路徑.
（1）電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置，電源的作用是持續提供電壓.
常見的電源有直流電源和交流電源，最常用的直流電源是電池，當直流電源對用電器供電時，電源外部的電流從電源的正極通過用電器流向負極，電源內部的電流從電源的負極流向正極，電源內、外部的電流形成閉合回路.
（2）用電器的作用是利用電能進行工作，工作時把電能轉化為其他形式的能.
（3）導線的作用是輸送電能（傳輸電流）.
（4）開關的作用是控制電流的通、斷.
2.電路的狀態
（1）通路：處處相通的電路叫做通路.
（2）斷路（開路）：在某處斷開的電路叫做斷路（開路）.
（3）短路（全短路、部分短路）：
導線不經過用電器直接跟電源兩極連接的電路，叫做全短路.發生全短路時，電路中的元件會被燒壞，這是不允許的.
電路中有多個用電器時，把其中一個或部分用電器的兩端用一根導線直接接通，這時該用電器不工作，這種情況叫做部分短路.部分短路是允許的，有時還是必要的.
3.電流、電壓和電阻
（1）電流
電流是表示電流強弱的物理量.電流用字母I表示.在國際單位制中，電流的基本單位是安培，簡稱安，符號為A.此外，還有毫安（mA）、微安（μA）.1A=103mA，1mA=103μA.
（2）電壓
電源的作用是維持正、負極間有一定的電壓，電壓是使導體中形成電流的原因.電壓用字母U表示.電路中要獲得持續電流的充要條件是：①要有電源；②電路為通路.在國際單位制中，電壓的基本單位是伏特，簡稱伏，符號為V.此外，還有兆伏（MV）、千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）.1MV=103kV，1kV=103V，1V=103mV，1mV=103μV.
（3）電阻
電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量.電阻用字母R表示.在國際單位制中，電阻的基本單位是歐姆，簡稱歐，符號為Ω，此外，還有兆歐（MΩ）、千歐（kΩ）.1MΩ
=103kΩ，1kΩ=103Ω.
導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小跟導體的材料、長度、橫截面積、溫度等有關.多數金屬的電阻隨溫度的升高而增大.
4.歐姆定律
（1）實驗：研究電流與電壓及電阻的關系
A.研究電流與電壓關系時，應保持電阻不變，通過移動滑動變阻器的滑片改變電阻中的電流和電阻兩端的電壓.
結論：當導體電阻一定時，導體中的電流與其兩端電壓成正比.
B.研究電流與電阻關系時，應換不同阻值的電阻，通過移動滑動變阻器的滑片，保證每次電阻兩端的電壓不變.
結論：當導體兩端電壓一定時，導體中的電流與電阻成反比.
（2）內容
一段導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比.這個規律叫做歐姆定律.
（3）公式 I=■
說明：
A.該定律只適用于純電阻性電路（即電能全部轉化為內能的電路）.
B.該公式中的三個物理量必須對應著同一狀態下的同一段電路.
C.由變形得到的公式R=■，提供了測量和計算電阻大小的一種方法，并不表示R是由U、I決定的.
5.伏安法測電阻
（1）實驗原理：歐姆定律的變形公式R=■.
（2）實驗器材：直流電源、電流表、電壓表、開關、阻值未知的定值電阻、滑動變阻器和導線等.
（3）實驗電路圖（如圖1）：
（4）實驗步驟：連接電路圖，多次移動滑動變阻器的滑片，讀出電流表和電壓表的示數并記錄于表格中；將每一組數據代入公式，計算出電阻值，然后再對多次實驗的計算結果求平均值.
6.重點電路元件的應用
7.電路連接的基本方式及其特點
二、考點掃描
考點1.電路
例1 小燈泡的結構如圖1，圖2的4個圖中連接后能讓完好的2.5V的燈泡發光的是（ ）.
解析 這道題是課本后面兩道習題的綜合變形.A圖的接法會使電流不經過小燈泡而直接從電源的正極流向負極造成短路；B圖沒有導線，燈泡斷路；C圖連接正確，是通路，小燈泡能夠發光；D圖實質跟A圖是一樣的.
答案 C
考點2.電路連接的基本方式
例2 如圖3所示，汽車在轉向前，司機會撥動方向盤旁邊的橫桿，汽車同側的前后兩個轉向燈就會同時閃亮、同時熄滅，這兩個轉向燈在電路中的連接方式為 ；
司機所撥動的這根橫桿就相當于電路中的
.
解析 這道題考查電路連接的兩種基本方式的特點，有的同學看到“兩個轉向燈同時閃亮、同時熄滅”立刻想到的是電路是串聯的，因為串聯電路的特點是開關控制所有的用電器，用電器會同時工作或者同時不工作，但卻沒有考慮到并聯電路只要開關在干路上，開關也可以控制這個電路，也能實現上述效果，這跟我們平時經常提起的路燈的連接方式相同.這道題為何是并聯而不是串聯？因為兩個轉向燈之間不能互相影響，例如一個壞了，不會影響另一個的工作.
答案 并聯 開關
考點3.電阻；變阻器
例3 如圖4所示電路，導線a的一端固定連接在鉛筆芯上，當導線b的一端在鉛筆芯上左右移動時，燈泡亮暗會發生變化這個實驗說明鉛筆芯是 （選填“導體”或“絕緣體”），還能說明導體的電阻與 有關.受此啟發，人們制造了一種可以改變電阻的元件，叫做 .
解析 燈泡能亮說明鉛筆芯可以導電，鉛筆芯是導體.移動導線b的位置燈泡亮度發生變化說明鉛筆芯的電阻隨它的長度的改變而改變，此處考查同學們對影響導體電阻大小的因素的掌握程度，并且涉及到了滑動變阻器的原理，就是利用改變接入電路的導體的長度而改變電路中的電阻.
答案 導體 導體長度 滑動變阻器
考點4.電表的讀數方法；串并聯電路的電流電壓規律；歐姆定律的應用.
例4 在如圖5甲所示的電路中，當閉合開關后，兩個電流表指針偏轉均為圖乙所示，則電阻R1和R2中的電流分別為（ ）.
A.1.2A，0.24A
B.0.24A，0.96A
C.0.96A，0.24A
D.0.24A，1.2A
解析 （1）辨別電路的連接方式，由于電流表的內阻很小，我們在分析電路時可以將其看成一根導線，這樣可以分析出R1和R2是并聯的.
（2）看各個電流表分別測誰的電流，就看電流表串聯在哪條支路或者干路上，由圖中可知A1在干路上測干路電流，A2在R2的支路上，測R2的電流.
（3）根據并聯電路電流特點“干路電流等于各支路電流之和”可知，A1的示數應該大于A2的示數，而題中的兩個電流表指針所指的位置相同，那只能是它們所選的量程不同，A1是大量程，示數為1.2A，A2是小量程，示數為0.24A，則R2的電流是0.24A，R1的電流是1.2A-0.24A=0.96A.
答案 C
例5 如圖6甲所示的電路中，電燈L1的電阻為10Ω，開關閉合后，V1、V2的示數分別如圖6乙所示，則V1的示數為 V，
L2兩端的電壓為 V，通過L1的電流為 A.
解析 （1）由于電壓表的內阻很大，我們在分析電路時可以將它所在處看成斷路，直接拆除，這樣可以分析出L1和L2是串聯.
（2）看各個電壓表分別測哪個部分電路的電壓，就看電壓表與哪個部分電路并聯，由圖中可知V1測L1和L2的總電壓，也是電源電壓，V2測L2兩端的電壓.
（3）根據串聯電路電壓特點電路兩端總電壓等于各部分電路兩端電壓之和可知，V1的示數應該大于V2的示數，而題中的V1的指針偏轉程度沒有V2的大，那只能是V1是大量程而V2是小量程，V1示數為5.5V，V2示數為2.5V，則L2的電壓是2.5V，L1的電壓是5.5V-2.5V=3V.
（4）利用歐姆定律I=U/R計算出L1電流.
答案 5.5V 2.5V 0.3A
三、實驗探究
例6 小明同學想比較金屬材料甲和金屬材料乙哪個更容易導電.現有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規格的金屬絲，規格如下表所示：
請你幫助小明同學完成下面的實驗方案.
（1）請畫出實驗電路圖（用“ ”表示金屬絲）.
（2）根據實驗電路，實驗器材除金屬絲、干電池、開關、導線外，還必須選用什么器材？
（3）為達到實驗目的，寫出實驗應選取的金屬絲（只需填字母代號）.
（4）通過實驗，你是如何判斷哪種金屬材料更容易導電的？
解析 電路圖可以用最簡單的電路將電源、金屬材料、開關用導線串聯起來，測量金屬材料乙時就取下甲換上乙，如果采用圖7的連接方法就不需要再連接電路，可以通過開關控制.選用電流表是為了顯示電流的大小，從而知道金屬材料對電流阻礙作用的大小，即可知導電性能的好壞.在材料的選擇時要注意采用控制變量法選擇材料不同而其他因素要相同的兩根金屬.
答案 （1）如圖7所示；
（2）電流表；
（3）A、C；
（4）只閉合SA，讀出電流表的示數IA；只閉合SC，讀出電流表的示數IC；將IA和IC的電流大小進行比較，電流大的導電性能好.
例7 如圖8所示，在“探究串聯電路中電壓的規律”時，小雨同學用電壓表測出AB、BC、AC兩端的電壓分別為UAB=3V，UBC=3V，UAC=6V，在表格中記錄數據后，下一步應該做的是（ ）.
A.整理器材，分析數據，得出結論
B.對換L1和L2的位置，再測出一組電壓值
C.改變電源電壓，再測出幾組電壓值
D.換用不同規格的小燈泡，再測出幾組電壓值
解析 這個實驗的目的是為了獲得一般性的規律，因此要多次實驗才能避免偶然性.A選項實驗次數少，不能僅以一次數據得出結論；B選項對調燈泡的位置并不能改變兩個燈泡的電壓，同時實驗次數也過少；C選項改變電源電壓并不能改變兩個燈泡的分壓比例；而D選項換不同規格的燈泡可以獲得多組一般數據，便于得到規律.
答案 D.
例8 在探究“電壓一定時，電流與電阻關系”的實驗中，電路如圖9所示.先在A、B間接入5Ω的定值電阻R，移動滑片P，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數.接著取下5Ω的電阻換上10Ω定值電阻，不進行其他操作就閉合開關.此時電壓表示數及應進行的操作是（ ）.
A.電壓表示數大于2V，應將滑片P向左滑
B.電壓表示數大于2V，應將滑片P向右滑
C.電壓表示數小于2V，應將滑片P向左滑
D.電壓表示數小于2V，應將滑片P向右滑
解析 探究電流跟電阻的關系時，要保持電阻兩端的電壓不變，去改變電阻，但當電阻增大時，它兩端的電壓也隨之變化，為保證結論的準確性，要通過調節滑片使電阻兩端的電壓減小為原來的值，根據串聯電路的分壓關系去調節即可.當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，AB間的電壓將增大，該實驗要控制AB間的電壓不變，所以下一步的操作是：向右滑動滑片，使滑動變阻器連入的電阻變大（分壓變大），使AB間的電壓減小，直到電壓表的示數為2V為止.
答案 B.
例9 用“伏安法”測電阻，小華實驗時的電路如圖10甲所示.
（1）請用筆畫線代替導線，將實物電路連接完整.
（2）正確連接電路后.閉合開關前滑片P應置于滑動變阻器的 端（選填“左”或“右”）.
（3）測量時，當電壓表的示數為2.4V時，電流表的示數如圖10乙所示，根據實驗數據可得Rx= Ω.
（4）如果身邊只有一只電流表或電壓表，利用一已知阻值為R0的定值電阻、開關、導線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx.請設計測量Rx阻值的其他方法（只要求畫出實驗電路圖并寫出Rx的結果表達式）.
解析 （1）本題考查的是滑動變阻器的連接方法，滑動變阻器要串聯在電路中，并且接線柱選擇一上一下.
（2）為了保護電路，開關閉合前要使滑動變阻器接入電路的阻值最大.
（3）讀電流表的示數先看清量程，再認清分度值，然后讀數.在電路中電流表測Rx的電流，電壓表測Rx兩端的電壓，根據歐姆定律的變形公式R=U/I可得到電阻值的大小.
（4）這一小問集合了很多知識點，需要同學們有很強的綜合能力.可以將電路串聯（圖12），分別用電壓表測R0和Rx的電壓，利用歐姆定律計算出Rx的阻值，也可以將電路并聯（圖13），分別用電流表測R0和Rx的電流，利用歐姆定律計算出Rx的阻值.
答案 （1）圖11
（2）左 （3）4.8
（4）方法一：
方法二：
四、故障分析
說明：分析電路故障問題，可以觀察電流表和電壓表的示數情況.
在串聯電路中如果發生了斷路，電路中沒有電流，電流表的示數就為0，此時將電壓表接在完好的那部分電路兩端相當于接在電源的同一極，則電壓表的示數為0，而將電壓表接在斷路的那部分電路的兩端相當于接在電源的兩極，則電壓表有示數，測的是電源電壓.
在串聯電路中如果是部分短路，電路中有電流，電流表的示數就不為0，發生短路的元件就相當于一根電阻為0的導線，根據U=IR可知其兩端電壓為0，此時將電壓表接在短路的那部分電路兩端，則電壓表示數為0，而將電壓表接在完好的元件兩端，則有示數.
例9 如圖14所示電路，開關閉合時觀察到：L1和L2兩燈均不亮，電流表無示數，電壓表有示數，其原因可能是（ ）.
A.L1斷路 B.L2斷路
C.電流表斷路 D.電流表短路
解析 圖中是兩個燈泡串聯，因為電流表無示數，可知電路中發生了斷路，再根據電壓表有示數，可以確定是L1發生了斷路，選A.
答案 A
例10 小明同學按照圖15所示的電路“研究串聯電路中電流、電壓的特點”，當開關閉合時，燈L1亮，燈L2不亮，電流表和電壓表均有示數.則故障的原因可能是（ ）.
A.L1斷路 B.L1短路
C.L2斷路 D.L2短路
解析 這是個串聯電路，因為電流表有示數可以確定電路一定沒有斷路，燈不亮是因為其發生了短路，推得L2發生了短路，選D.
答案 D
例11 如圖16，電源電壓不變，兩只電表均完好，開關S閉合后，發現只有一只電表的指針發生偏轉，若電路中只有一個燈泡出現了故障，則可能是（ ）.
A.電壓表指針發生偏轉，燈光L1短路
B.電壓表指針發生偏轉，燈泡L1斷路
C.電流表指針發生偏轉，燈泡L2短路
D.電流表指針發生偏轉，燈泡L2斷路
解析 可以采用假設的方法分析答案的可能性.如果是電壓表有示數，則電流表的示數為0，可知電路中發生了斷路，而電壓表有示數，說明電壓表連接的兩點之間發生了斷路，即L1斷路；如果是電流表有示數，則電路中不會是斷路，只能是部分短路，根據電壓表的示數為0，可知L1短路.
答案 B
例12 在如圖17所示的電路中，電源電壓保持不變.閉合開關S，電路正常工作，過了一會兒.燈L熄滅，兩個電表中只有一個電表的示數變小，則下列判斷中正確的是（ ）.
A.燈L斷路 B.燈L短路
C.電阻R斷路 D.電阻R短路
解析 L與R串聯，電流表測電流，電壓表測R的電壓.L熄滅有3種可能，分別是L斷路、R斷路、L短路.
（1）如果是L斷路，則電流表示數變小為0，電壓表示數也變小為0，不合題意，舍棄；
（2）如果是R斷路，則電流表示數變小為0，電壓表則測電源電壓，示數增大，符合題意，選項C正確；
（3）如果是L短路，那么電路中電阻減小，電流就增大，電流表示數變大，電路中只剩下R一個電阻，其兩端的電壓等于電源電壓，電壓表的示數增大，不符題意，舍棄.
答案 C
五、典型例題
例13 下列對如圖18所示電路的分析，錯誤的是（ ）.
A.當斷開S1、S2，閉合S3時，R1與R2為串聯
B.當斷開S3，閉合S1、S2時，R1與R2為并聯
C.當斷開S1，閉合S2、S3時，R1與R2為串聯
D.只要同時閉合S1、S3，就會出現短路現象
解析 識別電路的連接方式，有下列幾種方法：
（1）定義法，此法使用于簡單的電路.
（2）電流法，就是沿著電流的方向看電路中的電流是不是始終是一條路徑，如果是則是串聯，如果大于一條則是并聯.此法是我們常用的方法.
（3）拆除法，就是拆除任何一個用電器，看其他的用電器有沒有電流，如果沒有則是串聯，有則是并聯.此法適用用暗箱電路.
（4）節點法，無論導線有多長，只要中間沒有電源或用電器，導線兩端點均可以看做為同一個點.此法可以簡化導線較多，看起來比較繁瑣的電路.
本題比較適用的方法是電流法，沿著電流的方向，看電路的連接方式.當斷開S1、S2，閉合S3時，R1與R2為串聯，則A選項正確；當斷開S3，閉合S1、S2時，R1與R2為并聯，B選項正確；當斷開S1，閉合S2、S3時，電流在流過R1之后分成兩條路，一條路上是閉合的開關（相當于一根導線），另一條路上是R2，則R2被短路，電路中只有一個電阻R1，C選項錯誤；如果同時閉合S1和S3，電流將從電流正極直接經過S1和S3這條路回到電源的負極，造成全短路，這是決不允許的，D選項正確.
答案 C
例14 圖19中的電路圖和實物圖相對應的是（ ）.
解析 沿著電流的方向，發現在電流流經L1之前分路，一條支路上是L1，另一條之路上是S2和L2，然后電流匯合，再流經S1回到電源的負極，折換成電路圖時，L1在支路上，S2和L2在另一條支路上，S1在干路上.
答案 D
例15 從歐姆定律可以導出公式R
=■，下列說法中正確的是（ ）.
A.當電壓U增大為原來的2倍時，電阻R也增大為原來的2倍
B.當電流I增大為原來的2倍時，電阻R減小為原來的1/2
C.通過導體的電流若為零，電阻也為零
D.即使導體兩端的電壓為零，電阻也不為零
解析 導體電阻可由導體兩端的電壓值與流過導體的電流值的比值求得，但是導體電阻是導體本身的一種性質，與流過的電流和兩端的電壓無關.
答案 D
例16 如圖20所示的電路中，電源電壓恒定，R1為定值電阻，閉合開關S，滑動變阻器R2的滑片P由b端移到a端的過程中，下列說法中正確的是（ ）.
A.電壓表和電流表的示數都變大
B.電壓表和電流表的示數都變小
C.電壓表示數變大，電流表示數變小
D.電壓表示數變小，電流表示數變大
解析 分析電路，R1和R2串聯，電流表測電路中的電流，電壓表測R1兩端的電壓，當滑片有b端向a端移動時，R2的阻值變小，電路中的總電阻變小，所以電流變大，則電流表示數變大，R1的阻值不變，電流變大，根據U=IR可知其兩端電壓是變大的，則電壓表示數也是變大的.
答案 A
例17 甲、乙兩只定值電阻，甲標有“10Ω 1A”，乙標有“15Ω 0.6A”，把它們串聯起來，電路中允許通過的最大電流為
A，兩端允許加上的最高電壓是 V.把它們并聯起來，電路中允許通過的最大電流為 A，兩端允許加上的最高電壓是 V.
解析 兩電阻串聯，則兩電阻的電流相等，所以電流不能超過任一電阻的額定電流，可確定電流值為0.6A，由歐姆定律求出允許加的最大電壓.兩電阻并聯，則兩電阻兩端的電壓相等，所加電壓不能超過任一電阻的額定電壓，則由歐姆定律求出兩電阻的電壓，即可知允許加上的最高電壓；由最高電壓可求得電路中允許通過的最大電流.
具體計算過程：
（1）串聯：
先確定I=0.6A；
由歐姆定律得：
U總=IR總=（10Ω+15Ω）×0.6A=15V.
（2）并聯：
由歐姆定律得：
U甲=I甲R甲=10Ω×1A=10V；
U乙=I乙R乙=0.6A×15Ω=9V.
故電路兩端所加電壓U最大不得超過9V.
此時通過甲的電流
I1=■=■=0.9A；
通過乙的電流I2=■=■=0.6A.
所以電流中允許通過的最大電流
I=I1+I2=0.9A+0.6A=1.5A.
答案 0.6 15 1.5 9
六、仿真測試
1.LED燈是種新型的高效節能光源，它的核心元件是發光二極管.二極管由下列哪種材料制成（ ）.
A.陶瓷材料 B.金屬材料
C.半導體材料 D.超導材料
2.下列關于導體的說法中，正確的是（ ）.
A.一根金屬絲被均勻拉長后，它的電阻將變大
B.導體中沒有電流通過時，導體就沒有電阻
C.保險絲都是用半導體材料制成的
D.粗導線的電阻一定比細導線的電阻大
3.為了比較電阻R1和R2的大小，4位同學分別設計了圖1所示的電路，其中不可行的是（ ）.
4.小剛同學用圖2所示的電路研究電流跟電阻的關系.在實驗過程中，當A、B兩點間電阻由8Ω更換為6Ω后，他下一步的操作是（ ）.
A.記錄電流表和電壓表的示數
B.將變阻器滑片向左移動
C.將變阻器滑片向右移動
D.增加電池數
5.如圖3所示電路，電源電壓不變，滑動變阻器上標有“2A 20Ω”字樣.以下四個圖像中，能正確表示當開關S閉合后，通過小燈泡L的電流I與滑動變阻器連入電路的電阻R的關系的是（ ）.
6.如圖4所示的電路，電源電壓不變，當開關S1、S2都閉合，電流表的示數為0.5A，電壓表的示數12V；斷開電路后，將電壓表、電流表的位置互換，S1斷開、S2閉合，電流表的0.3A.則（ ）.
A.R1=16Ω B.R1=40Ω
C.R2=16Ω D.R2=24Ω
7.一節干電池的電壓為 V.家庭電路中，電冰箱與電視機是 的（選填“串聯”或“并聯”），家中電燈工作時將 能轉化為光能.
8.大量實驗證明：人體安全電壓不能高于36V，當通過人體的電流接近30mA時就會有生命危險.據此可以推斷，人體是
（選填“導體”或“絕緣體”），人體電阻約
Ω.
9.圖5中，電阻箱的讀數是 Ω.
10.如圖6所示，虛線框內有兩個阻值分別為5Ω、10Ω的電阻，小明同學想了解其連接方式，于是用3V的電源、電流表和開關進行了檢測，閉合開關后，測得電流表的讀數為0.2A.則這兩個電阻的連接方式是 ，若要增大電流表的讀數，可以采取的措施有 .
11.如圖7所示電路中，當閉合開關后，滑動變阻器的滑動片P向右移動時：電壓表示數 ，電流表A1示數 ，電流表A2示數 .（選填“變大”“變小”或“不變”）
12.探究電流與電壓、電阻的關系.
【提出問題】通過導體的電流與導體兩端電壓及導體電阻的大小有什么關系？
【猜想】①導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端電壓成正比.
②導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端電壓的平方成正比.
③導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比.
【實驗器材】電源（電壓恒為4.5V），電流表、電壓表各一只，開關一個，3個定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω），2只滑動變阻器（20Ω 2A、50Ω 1A），導線若干.
【實驗過程】
（1）小明按圖8正確連接電路后，閉合開關，發現電流表有示數，電壓表指針超過量程.小明操作中的錯誤是
.
（2）小明改正錯誤后繼續實驗，通過改變定值電阻R兩端的電壓，測得電流、電壓的值如表一.分析數據可得出結論
.
表一
（3）小紅在探究猜想③時，先將5Ω的電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使與電阻并聯的電壓表的示數為1.5V，并記下電流值；再分別改接10Ω、15Ω的電阻，重復上述實驗，得到了表二中的實驗數據.分析數據得出，猜想③是正確的.實驗中，小紅多次移動變阻器滑片的目的是
.
表二
（4）小華在探究猜想③時，重新設計了電路，保持電壓表的示數為3V，得到了與表二相同的數據，也完成了實驗探究.小華與小紅的實驗相比不同之處是：
.
（5）小紅實驗時選擇的變阻器規格是
.
13.小華想利用電流表和阻值已知的電阻R0測量電阻Rx的電阻值.他選擇了滿足實驗要求的電源、電流表，并連接了部分實驗電路，如圖9所示.
（1）請你添加兩根導線幫助小華完成實驗電路的連接.
（2）當開關S1閉合、S2斷開時，電流表的示數為I1，當開關S1、S2均閉合時，電流表的示數為I2，請用I1、I2和R0表示Rx . Rx= .
14.小華同學用下列器材做“測量小燈泡正常發光時的電阻”實驗，已知小燈泡的額定電壓為2V.
（1）請你用筆畫線代替導線，在圖10甲中完成該實驗的電路連接.
（2）開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P置于 端.
（3）開關閉合后，小華發現，無論怎樣移動滑片P，燈泡總是不亮且電壓表、電流表均無示數.如果電路中只有一處故障，則不可能是 造成的.（答一種情況即可）
（4）故障排除后，小華將實驗數據在坐標上描點連線成如圖乙所示，則小燈泡正常發光時，燈絲的電阻為 Ω.
15.如圖11所示電路，電源電壓為12V，R1=10Ω，滑動變阻器最大阻值為100Ω，電壓表量程為0～3V，電流表量程為0～0.6A，為了不燒壞電表，變阻器阻值變化范圍為多大？
16.如圖12所示的電路，電源電壓6V且保持不變，燈L1的電阻為15Ω.
（1）開關S1、S2都閉合時，電流表的示數為1A，求燈L2的電阻；
（2）開關S1、S2都斷開時，電流表的示數為0.3A，求燈L3的電阻.
仿真測試參考答案
1.C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.C
7.1.5 并聯 電 8.導體 1200
9.4635 10.串聯 將兩個電阻并聯
11.不變 變大 變大
12.（1）沒將滑片移到阻值最大的一端
（2）導體的電阻一定時，通過導體的電流與其兩端電壓成正比.
（3）調節電阻兩端電壓使其保持為1.5V不變.
（4）小華是將電壓表并在了滑動變阻器兩端，而小紅是并在電阻兩端.
（5）50Ω 1A
13.（1）如圖
（2）Rx=■R0
14.（1）如圖
（2）A （3）燈斷路或燈短路 （4）4