時間：2023-07-21 17:12:31
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關鍵詞：歐姆定律 高中物理教學方法
一、教材分析
《歐姆定律》的內容，在初中階段已經學過，高中階段《物理》安排這節課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規律）；學習分析實驗數據，得出實驗結論的兩種常用方法――列表對比法和圖象法；再次領會定義物理量的一種常用方法――比值法。這就決定了《歐姆定律》教學的教學目的和教學要求。教學不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。
《歐姆定律》的內容在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定了基礎。《歐姆定律》實驗中分析實驗數據的兩種基本方法，也將在后續課程中多次應用。因此也可以說，《歐姆定律》是后續課程的知識準備階段。
通過《歐姆定律》的學習，要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數據的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用。《歐姆定律》內容的重點是進行演示實驗和對實驗數據進行分析。這是教學的核心，是教學成敗的關鍵，是實現教學目標的基礎。《歐姆定律》教學的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在電場一章中已經接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏。從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達式，從數學角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義。有些學生常將兩種表達式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正。
二、關于教法和學法
《歐姆定律》教學采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法。教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當的思維點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點，也有利于充分發揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。
通過《歐姆定律》的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和物理規律。同時要讓學生知道，物理規律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標，充分發揮學生的主體作用，最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環節，有以下構想：
1.在引入新課提出課題后，啟發學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起了承上啟下作用。
2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答。這樣既鞏固了他們的實驗知識，也調動他們盡早投入積極參與。
3.在進行演示實驗時可請兩位學生上臺協助，同時讓其余同學注意觀察，也可調動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考。
4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規律，還可以用什么方法對實驗數據進行分析？目的是更加突出方法，使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲。
5.在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學生結論，而應給予充分的時間，啟發學生積極思考，并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢，可提問請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象。
6.在得出實驗結論的基礎上，進一步提出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行，以鍛煉學生的語言表達能力。教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫。要隨即強調歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推。
7.為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的。然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題。
四、授課過程中幾點注意事項
1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹。
2.注意正確規范地進行演示操作，數據不能虛假拼湊。
3.注意演示實驗的可視度。可預先制作電路板，演示時注意位置要加高。有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學生都能清晰地看見。
4.定義電阻及歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節奏混亂。可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后。這樣學生就不易將二者混淆。
5.所編反饋練習題應重點放在概念辨析和方法訓練上，不能把套公式計算作為重點。
6.注意調控課堂節奏，避免單調枯燥。
參考文獻：
一、教材分析
《歐姆定律》一課，學生在初中階段已經學過，高中必修本（下冊）安排這節課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規律）；學習分析實驗數據，得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法；再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法．這就決定了本節課的教學目的和教學要求．這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法．
本節課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎．本節課分析實驗數據的兩種基本方法，也將在后續課程中多次應用．因此也可以說，本節課是后續課程的知識準備階段．
通過本節課的學習，要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數據的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析．這是本節課的核心，是本節課成敗的關鍵，是實現教學目標的基礎．
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義．盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏．從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度．對于電阻的定義式和歐姆定律表達式，從數學角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義．有些學生常將兩種表達式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正．
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點，本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法．教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動．在教材難點處適當放慢節奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當的思維點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節課的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律．同時要讓學生知道，物理規律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣．
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標，充分發揮學生的主體作用，最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環節，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用．2．對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答．這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調動他們盡早投入積極參與．3．在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助，同時讓其余同學注意觀察，也可調動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考．4．在用列表對比法對實驗數據進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規律，還可以用什么方法對實驗數據進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識．到此應該達到本節課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲．5．在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義．此時不要急于告訴學生結論，而應給予充分的時間，啟發學生積極思考，并給予適當的思維點撥．此處節奏應放慢，可提請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出實驗結論的基礎上，進一步總結出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華．要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行總結，以鍛煉學生的語言表達能力．教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫．要隨即強調歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推．7．為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的．然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題．
四、授課過程中幾點注意事項
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹．
2．注意正確規范地進行演示操作，數據不能虛假拼湊．
3．注意演示實驗的可視度．可預先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學生都能清晰地看見．
4．定義電阻及總結歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節奏混亂．可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結．這樣學生就不易將二者混淆．
如圖所示，電源電壓U保持不變，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片P在某兩點之間來回滑動，電流表的示數變化范圍是0.5A～1A，電壓表的示數變化范圍是2V～7V。
求：（1）電源電壓U
（2）定值電阻R
二、試題分析
令滑片P在滑動變阻器上從左向右由1向2點滑動，由題目分析知：滑動變阻器接入電路的電阻變大，電流表示數變小，電壓表示數變大，故電流表示數從1A變化到0.5A，電壓表示數從2V變化到7V，定值電阻R兩端的電壓從U-2V變化到U-7V，滑動變阻器接入電路的電阻值分別是__________，__________ 。
三、參考解答
解法一：由題意知，當滑片處于1和2兩點時，定值電阻R兩端的電壓分別為U-2V和U-7V，通過的電流分別為1A和0.5A，對于定值電阻R利用歐姆定律，可以兩次列式
解之得：U=12V R=10Ω
評析：本解法使用的物理知識是歐姆定律的數學表達
，使用該公式時，I、U、R三個物理量必須對應于同一用電器或同一段電路，對于整個電路利用歐姆定律也可以列式：
解法二：由題意知，當滑片處于1和2兩點時，定值電阻R兩端的電壓和電流均發生改變，由于R的阻值不變，根據歐姆定律的含義，當電阻不變時，通過的電流與加在兩端的電壓成正比，可以列式：
解之得：U=12V
再由題意易求得：R=10Ω
評析：本解法使用的物理知識是深刻理解歐姆定律的含義之一，當電阻不變時，通過的電流與加在兩端的電壓成正比。
解法三：根據電阻的計算式_____ 可知，當定值電阻R兩端的電壓和電流均發生改變時，定值電阻R的阻值等于R兩端電壓變化值與電流變化值的比值，即_____，因此可以列式：
解之得：R=10Ω
再由題意易求得：U=12V
評析：本解法使用的物理知識是深刻理解電阻計算式的使用，不僅_____ ，而且_____ 。
解法四： 由題意知，當滑片處于1和2兩點時，整個電路的電阻值發生了改變，導致電路中的電流發生了改變，但電源的電壓不變，因此可以列式：
解之得：R=10Ω
再由題意易求得 U=12V
評析：本解法使用的物理知識表面上好像就是電源電壓U=IR總，其深刻理解是歐姆定律的另一個含義，即當電壓不變時，電流與電阻成反比。
解法五：根據串聯電路的分壓規律，各導體兩端的電壓之比等于導體的電阻之比，當滑片處于1和2兩點時，兩次使用串聯電路的分壓規律可以列式：_____
解之得：U=12V R=10Ω
評析：本解法使用的關鍵能熟練使用串聯電路的分壓規律。
解法六：根據串聯電路各串聯導體兩端電壓的計算公式 可以兩次列式：
解之得：U=12V R=10Ω
評析：本解法使用的關鍵能熟練使用串聯電路導體兩端電壓的計算公式。
四、亮點賞析
表2填0.15安和15歐。根據：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。
2.進行新課
(1)歐姆定律
由實驗我們已知道了在電阻一定時，導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。把以上實驗結果綜合起來得出結論，即歐姆定律。
板書：〈第二節歐姆定律
1.內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。〉
歐姆定律是德國物理學家歐姆在19世紀初期(1827年)經過大量實驗得出的一條關于電路的重要定律。
歐姆定律的公式：如果用U表示加在導體兩端的電壓，R表示這段導體的電阻，I表示這段導體中的電流，那么，歐姆定律可以寫成如下公式：
I=U/R。
公式中I、U、R的單位分別是安、伏和歐。
公式的物理意義：當導體的電阻R一定時，導體兩端的電壓增加幾倍，通過這段導體的電流就增加幾倍。這反映導體的電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比例關系(I∝U)。當電壓一定時，導體的電阻增加到原來的幾倍，則導體中的電流就減小為原來的幾分之一。反映了電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比例的關系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表達了歐姆定律的內容。
板書：<2.公式：I=U/R
I-電流(安)U-電壓(伏)R-電阻(歐)>
有關歐姆定律的幾點說明：
①歐姆定律中的電流、電壓和電阻這三個量是對同一段導體而言的。
②對于一段電路，只要知道I、U和R三個物理量中的兩個，就可以應用歐姆定律求出另一個。
③使用公式進行計算時，各物理量要用所要求的單位。
(2)應用歐姆定律計算有關電流、電壓和電阻的簡單問題。
例題1：課本中的例題1。(使用投影片)
學生讀題，根據題意教師板演，畫好電路圖(如課本中的圖8-2)。說明某導體兩端所加電壓的圖示法。在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號。
解題過程要求寫好已知、求、解和答。解題過程寫出根據公式，然后代入數值，要有單位，最后得出結果。
板書：〈例題1：
已知：R=807歐，U=220伏。
求：I。
解：根據歐姆定律
I=U/R=220伏/807歐=0.27安。
答：通過這盞電燈的電流約為0.27安。〉
例題2：課本中例題2。(使用投影片)
板書：〈例題2〉
要求學生在筆記本上按例題1的要求解答。由一位同學到黑板上進行板演。
學生板演完畢，組織全體學生討論、分析正誤。教師小結。
①電路圖及解題過程是否符合規范要求。
②答題敘述要完整。本題答：要使小燈泡正常發光，在它兩端應加2.8伏的電壓。
③解釋U=IR的意義：導體兩端的電壓在數值上等于通過導體的電流跟導體電阻的乘積。不能認為"電壓跟電流成正比，跟電阻成反比。"因為這樣表述顛倒了因果關系也不符合物理事實。
例題3：課本中的例題3。(使用投影片)
板書：〈例題3〉
解題方法同例題2。學生板演完畢，組織學生討論、分析正誤。教師小結。
①解釋R=U/I的物理意義：對同一段導體來說，由于導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，所以i的比值是一定的。對于不同的導體，其比值一般不同。U和I的比值反映了導體電阻的大小。導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于材料、長度和橫截面積，還跟溫度有關。不能認為R=U/I表示導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比。由于電阻是導體本身的一種性質，所以某導體兩端的電壓是零時，導體中的電流也等于零，而這個導體的電阻值是不變的。
②通過例題3的解答，介紹用伏安法測電阻的原理和方法。
板書：(書寫于例題3解后)
〈用電壓表和電流表測電阻的方法叫做伏安法。〉
3.小結
(1)簡述歐姆定律的內容、公式及公式中各物理量的單位。
什么叫伏安法測電阻？原理是什么？
(2)討論：通過課本中本節的"想想議議"，使學生知道：
①電流表的電阻很小(有的只有零點幾歐)，因此實驗中絕對不允許直接把電流表按到電源的兩極上。否則，通過電流表的電流過大，有燒毀電流表的危險。
②電壓表的電阻很大(約幾千歐)，把電壓表直接連在電源的兩極上測電壓時，由于通過電壓表的電流很小，一般不會燒毀電壓表。
4.布置作業
課本本節后的練習1、4。
(四)說明：通過例題，要領會培養學生在審題基礎上畫好電路圖，按規范化要求解題。
第四節電阻的串聯
(一)教學目的
1.通過實驗和推導使學生理解串聯電路的等效電阻和計算公式。
2.復習鞏固串聯電路電流和電壓的特點。
3.會利用串聯電路特點的知識，解答和計算簡單的電路問題。
(二)教具
學生實驗：每組配備干電池三節，電流表、電壓表、滑動變阻器和開關各一只，定值電阻(2歐、4歐、5歐各一只)三個，導線若干。
(三)教學過程
1.引入新課
(1)閱讀本節課文前的問號中提出的問題，由此引出本節學習的內容。
板書：〈第四節電阻的串聯〉
(2)問：什么叫串聯電路？畫出兩個定值電阻串聯的電路圖。(同學回答略，板演電路圖參見課本圖8-7)
(3)問：串聯電路電流的特點是什么？舉例說明。
學生回答，教師小結，在板演電路圖上標出I1、I2和I。
板書：〈1．串聯電路中各處的電流相等。I1=I2=I。〉
(4)問：串聯電路的總電壓(U)與分電壓(U1、U2)的關系是什么？舉例說明。
學生回答，教師小結，在板演電路圖上標出U1、U2和U。
板書：〈2.串聯電路兩端的電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=U1+U2。〉
(5)幾個已知阻值的電阻串聯后，總電阻和各電阻之間有什么關系？這是本節課學習的主要內容。
2.進行新課
(1)實驗：測R1和R2(R3)串聯的總電阻。
問：實驗的方法和原理是什么？
答：用伏安法測電阻。只要用電壓表測出R1和R2串聯電阻兩端的總電壓放用電流表測出通過串聯電阻的電流，就可以根據歐姆定律逄出R1和R2串聯后的總電阻。
要求學生設計一個測兩個定值電阻(R1=2歐、R2=4歐)串聯總電阻的實驗電路。如課本圖8-5所示。
進行實驗：
①按伏安法測電阻的要求進行實驗。
②測出R1(2歐)和R2(4歐)串聯后的總電阻R。
③將R1和R3串聯，測出串聯后的總電阻R′。將實驗結果填在課文中的結論處。
討論實驗數據，得出：R=R1+R2,R′=R1+R3。實驗表明：串聯電路的總電阻，等于各串聯電阻之和。
(2)理論推導串聯電路總電阻計算公式。
上述實驗結論也可以利用歐姆定律和串聯電路的特點，從理論上推導得出。
結合R1、R2的串聯電路圖(課本圖8-6)講解。
板書：〈設：串聯電阻的阻值為R1、R2，串聯后的總電阻為R。
由于U=U1+U2,
因此IR=I1R1+I2R2,
因為串聯電路中各處電流相等，I=I1=I2
所以R=R1+R2。〉
請學生敘述R=R1+R2的物理意義。
解答本節課文前問號中提出的問題。
指出：把幾個導體串聯起來，相當于增加了導體的長度，所以總電阻比任何一個導體的電阻都大，總電阻也叫串聯電路的等效電阻。
板書：〈3.串聯電路的總電阻，等于各串聯電阻之和。R=R1+R2。〉
口頭練習：
①把20歐的電阻R1和15歐的電阻R2串聯起來，串聯后的總電阻R是多大？(答：35歐)
②兩只電阻串聯后的總電阻是1千歐，已知其中一只電阻阻值是700歐，另一只電阻是多少歐？(答：300歐。)
(3)練習
例題1：
出示課本中的例題1投影幻燈片(或小黑板)。學生讀題并根據題意畫出電路圖(如課本圖8-7)。標出已知量的符號和數值以及未知量的符號。請一名學生板演，教師講評。
討論解題思路，鼓勵學生積極回答。
小結：注意審題，弄清已知和所求。明確電路特點，利用歐姆定律和串聯電路的特點求解。本題R1、R2串聯，所以I=I1=I2。因U1、U2不知，故不能求出I1或I2。但串聯電路的總電壓知道，總電阻R可由R1+R2求出，根據歐姆定律I=U/R可求出電流I。
板書：〈例題1：
已知：U=6伏，R1=5歐，R2=15歐。
求：I。
解：R1和R2串聯，
R=R1+R2=5歐+15歐=20歐。
電路中電流：I=U/R=6伏/20歐≈0.3安。
答：這個串聯電路中的電流是0.3安。〉
例題2：
出示課本中例題2的投影片，學生讀題，畫電路圖(要求同例題1)。
討論解題思路，鼓勵學生積極參與。
①問：此題中要使小燈泡正常發光，串聯一個適當電阻的意義是什么？
答：小燈泡正常發光的電壓是2.5伏，如果將其直接連到6伏的電源上，小燈泡中電流過大，燈絲將被燒毀。給小燈泡串聯一個適當電阻R2，由于串聯電路的總電壓等于各部分電路電壓之和，即U=U1+U2。串聯的電阻R2可分去一部分電壓。R2阻值只要選取合適，就可使小燈泡兩端的電壓為2.5伏，正常發光。
②串聯的電阻R2，其阻值如何計算？
教師引導，學生敘述，分步板書(參見課本例題2的解)。
本題另解：
板書：〈R1和R2串聯，由于：I1=I2，
所以根據歐姆定律得：U1/R1=U2/R2，
整理為U1/U2=R1/R2。〉
3.小結
串聯電路中電流、電壓和電阻的特點。
4.布置作業
本節后的練習：1、2、3。
(四)說明
1.本節測串聯電路總電阻的實驗，由于學生已學習了伏安法測電阻的知識，一般掌握較好，故實驗前有關要求的敘述可從簡。但在實驗中教師要加強巡回指導。
2.從實驗測出串聯電阻的總電阻和運用歐姆定律推導出的結果一致。在此應強調實踐和理論的統一。在推導串聯電阻總電阻公式時，應注意培養學生的分析、推理能力。
3.解答簡單的串聯電路計算問題時要著重在解題思路及良好的解題習慣的培養上下功夫。
第五節電阻的并聯
(一)教學目的
1.使學生知道幾個電阻并聯后的總電阻比其中任何一個電阻的阻值都小。
2.復習鞏固并聯電路電流、電壓的特點。
3.會利用并聯電路的特點，解答和計算簡單的電路問題。
(二)教具
每組配備干電池二節，電壓表、電流表、滑動變阻器和開關各一只，定值電阻2只(5歐和10歐各一只)，導線若干條。
(三)教學過程
1.復習
問：請你說出串聯電路電流、電壓和電阻的特點。(答略)
問：請解答課本本章習題中的第1題。
答：從課本第七章第一節末所列的數據表可以知道，在長短、粗細相等條件下，鎳鉻合金線的電阻比銅導線的電阻大；根據串聯電路的特點可知，通過銅導線和鎳鉻合金中的電流一樣大；根據歐姆定律得U=IR，可得出鎳鉻合金導線兩端的電壓大于銅導線兩端的電壓。
問：請解本章習題中的第6題。(請一名學生板演，其他學生自做，然后教師講評。在講評中要引導學生在審題的基礎上畫好電路圖，按規范化要求求解。)
2.引入新課
(1)請學生閱讀本節課文前問號中所提出的問題，由此提出本節學習的內容。
板書：〈第五節電阻的并聯〉
(2)問：并聯電路中電流的特點是什么？舉例說明。
學生回答，教師小結。
板書：〈1.并聯電路的總電流等于各支路中電流之和。即：I=I1+I2。〉
(4)問：并聯電路電壓的特點是什么？舉例說明。
學生回答，教師小結。
板書：〈2.并聯電路中各支路兩端的電壓相等。〉
(5)幾個已知阻值的電阻并聯后的總電阻跟各個電阻之間有什么關系呢？這就是本節將學習的知識。
3.進行新課
(1)實驗：
明確如何測R1=5歐和R2=10歐并聯后的總電阻，然后用伏安法測出R1、R2并聯后的總電阻R，并將這個阻值與R1、R2進行比較。
學生實驗，教師指導。實驗完畢，整理好儀器。
報告實驗結果，討論實驗結論：實驗表明，幾個電阻并聯后的總電阻比其中任何一個電阻都小。
板書：〈3.幾個電阻并聯后的總電阻比其中任何一個電阻都小。〉
問：10歐和1歐的兩個電阻并聯的電阻小于多少歐？(答：小于1歐。)
(2)推導并聯電路總電阻跟各并聯電阻的定量關系。(以下內容教師邊講邊板書)
板書：〈設：支路電阻分別是R1、R2；R1、R2并聯的總電阻是R。
根據歐姆定律：I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于：I=I1+I2,
因此：U/R=U1/R1+U2/R2。
又因為并聯電路各支路兩端的電壓相等，即：U=U1=U2,
可得：1/R=1/R1+1/R2。
表明：并聯電路的總電阻的倒數，等于各并聯電阻的倒數之和。〉
練習：計算本節實驗中的兩個電阻(R1=5歐，R2=10歐)并聯后的總電阻。
學生演練，一名學生板演，教師講評，指出理論計算與實驗結果一致。
幾個電阻并聯起來，總電阻比任何一個電阻都小，這是因為把導體并聯起來，相當于增加了導體橫截面積。
(3)練習
例題1：請學生回答本節課文前問號中提出的問題。(回答略)
簡介：當n個相同阻值的電阻并聯時總電阻的計算式：R=R''''/n。例題1中：R′=10千歐，n=2，所以：R=10千歐/2=5千歐。
例題2.在圖8-1所示電路中，電源的電壓是36伏，燈泡L1的電阻是20歐，L2的電阻是60歐，求兩個燈泡同時工作時，電路的總電阻和干路里的電流。(出示投影幻燈片或小黑板)
學生讀題，討論此題解法，教師板書：
認請此題中燈泡L1和L2是并聯的。(解答電路問題，首先要認清電路的連接情況)。在電路圖中標明已知量的符號和數值以及未知量的符號。解題要寫出已知、求、解和答。
（過程略）
問：串聯電路有分壓作用，且U1/U2=R1/R2。在并聯電路，全國公務員共同天地中，干路中電流在分流點分成兩部分，電流的分配跟電阻的關系是什么？此題中，L1、L2中電流之比是多少？
答：（略）
板書：〈在并聯電路中，電流的分配跟電阻成反比，即：I1/I2=R2/R1。〉
4.小結
并聯電跟中電流、電壓、電阻的特點。
幾個電阻并聯起來，總電阻比任何一個電阻都小。
5.布置作業
課本本節末練習1、2；本章末習題9、10。
參看課本本章的"學到了什么？，根據知識結構圖寫出方框內的知識內容。
(四)說明
一、初中物理電路計算題的類型分析
在初中物理的教學內容當中，我們可以看出初中物理電學在整體物理內容中所占比重極大，這也導致了其計算種類和題型的復雜多變。而且再加上學生第一次接觸物理電學，令學生很難對其特點完全了解，從而導致學生在解題時無法做到活學活用。而且在解題中，由于學生對歐姆定律的了解不透徹，常常忽略其重要的“同一性”和“同時性”，最終導致解題失敗。
因此針對這一情況，我們可以對復雜的電學問題根據其電路特點進行分類，從而對其進行有針對性的解答。由于每個電路的特點不同，我們可以根據其串聯或并聯的特性，將其分為“最簡單的只有一個用電器的電路”、“由兩個用電器串聯得到的串聯電路”、“由兩個用電器并聯得到的并聯電路”、“由滑動變阻器組成的可變電路”、“由開關來進行電路變化控制的電路”這五種類型的電路計算問題。
二、初中物理電路計算題例題解析
（一）兩個用電器的串聯電路計算解析
例：將一直電阻R1與R2串聯在電壓U=12V的電源上，R1=20Ω，R2=40Ω。求：①電路總電阻R總；②電路電流I；③R1兩端的電壓；④R2的電功率。
解析：先根據已知條件求出電路總電阻，再利用總電阻和總電壓，根據歐姆定律 求出電路電流I，再然后通過歐姆定律和串聯電阻“分壓不分流”的定律，求出R1兩端電壓，最后根據電功率公式P=I2R，求出電功率。
針對這類問題，首先我們要進行細致的審題，通過題目的第一句話，我們可以根據電阻串聯的信息想到“串聯電路分壓不分流”這一定律，從而列出“I總=I1=I2”、“R總=R1+R2”的相關電路信息。然后針對第一個問題，直接將R1、R2的數值帶入公式求出R總，即：R總=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω。
然后針對第二個問題，我們可以根據歐姆定律“I=U/R”帶入數值，求出電路的總電流I總，即：I=U/R總=12V/60Ω=0.2A。
而根據審題時對已知串聯電路的特點分析，我們知道“I總=I1=I2”，所以我們可以得出I1=0.2A，然后我們再根據歐姆定律“U=IR”求出R1兩端的電壓，即U1=I1*R1=0.2A*20Ω=4V。
最后進行第四個問題的解答，我們首先需要列出電功率的計算公式“P=I2R”，根據串聯電路的特點“I總=I1=I2”，我們可以得到I2=0.2A，而R2已知，帶入數值便可以求出R2的電功率，即P2=I2R2=0.22A*40Ω=1.6W。
（二）兩個用電器的并聯電路計算解析
例：如圖所示，將R1、R2并聯在電路中，R1=10Ω，R2=20Ω，閉合開關后，電流表顯示I1=2.4A，求電路的總電流。
解析：想要解決此題，必須利用“并聯電路分流不分壓”的特點，先求出R1兩端的電壓，然后再根絕U1=U2求出R2的電流，從而求出此電路的總電流。
針對本體進行審題，首先從第一句話中，我們可以根據并聯電路的關系“并聯電路分流不分壓”得出電路電壓關系“U總=U1=U2”以及電流關系“I總=I1+I2”。然后再對問題進行分析，發現我們所要求的最終答案為I總。
而想要求出I總，我們就必須求出I2。根據歐姆定律“I=U/R”，我們可以發現R2的電壓U2仍然是未知條件。然后我們對電壓進行分析，可以從已知的條件中，發現R1與I1是已知的，這樣我們就能得出U1。這時，我們審題時分析的電壓關系“U總=U1=U2”就起到了關鍵的作用。
答：U2=U1=I1*R1=2.4A*10Ω=24V，I2=U2/R2=24V/20Ω=1.2A，I總=I1+I2=2.4A+1.2A=3.6A。
（三）滑動變阻器的可變電路計算解析
例：如圖所示，電源電壓恒定不變，R1為定值電阻，阻值為10Ω，R2為滑動變阻器。閉合開關后，將P移動至b點時，電流表顯示為1A，當P移動至中點時，電流表顯示為1.5A。求：①電源電壓；②R2的最大阻值。
解析：根據已知的兩次電流表顯示數值，以及定值電阻和滑動變阻器當時相對應的阻值，可以確定求出電源的總電壓15V，然后根據電源的總電壓及電路總電流，求出最后的滑動變阻器最大阻值為20Ω。
（四）由開關控制的可變電路計算解析
在初中物理的電學習題中，還會經常遇到這樣一類問題：某個開關閉合或斷開引起阻值變化，然后判斷電路的電流、各電阻兩端的電壓以及電功率發生變化。例如：當開關S由閉合到斷開時，電流表示數有什么變化？電壓表示數有什么變化？電壓表和電流表的示數的比值有什么變化？
解決方法：首先弄清電路的串并聯關系，然后根據電壓、電阻、電流間的變化關系，在尋找變量的同時，要注意哪些是不變的物理量，便可以順利解決問題。局部電阻的變化整個電路的電阻的變化總電流的變化其他量的變化。當把開關S閉合時，燈泡L被短路，只有R工作，電壓表測量電阻兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；開關斷開時，燈泡L與電阻R串聯，電壓表測量電阻R兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；根據串聯電路的電阻特點可知開關S由閉合到斷開時電路總電阻的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化，再根據歐姆定律判斷電壓表與電流表示數比值的變化.
建構主義認為：知識不可能以實體的形式存在于個體之外，盡管通過語言賦予了知識一定的外在形式，且獲得了較為普遍的認同，但這并不意味著學習者對這種知識有同樣的理解.真正的理解只能由學習者自身基于自己的經驗背景而建構起來，取決于特定情境下的學習活動過程.否則，就不叫理解，而是被動的復制式的學習.因此，學生不是簡單被動地接收信息，而是主動地建構知識的意義，這種建構是無法由他人來代替的.
學生理解能力的形成，是個循序漸進的過程，是從不自覺到有目的地自覺進行的.在初中兩年的物理教學中，老師對學生的理解能力要有正確的預估，備課時設計的教學過程要在學生理解能力的“最近發展區”，不可過高也不能過于低，才可能實現真正意義上的高效課堂.
理解是一種積極思維活動的心理過程，理解能力是認識物理現象的前提.相對其他科目來說，很多同學反映物理比較難學難懂.往往上課聽了，概念公式也背了，類似的題目練了，到解決實際問題時還是腦子一片模糊，究其原因主要是理解能力不足，沒有弄清事物的意義，影響了他們的學習效果.主要存在的問題有：（1）實驗教學中的問題.對實驗探究不能明確探究目的，不會設計實驗與制定計劃；（2）概念教學中的問題.不能從物理現象和實驗中歸納科學規律，對同一概念的幾種表達形式鑒別能力差；（3）規律教學中的問題.不理解物理規律的確切內涵和外延，包含其適用條件及在簡單情況下的應用.以上這些問題的存在直接影響著教學質量的提高.
2培養學生理解能力的三點方法
2.1在物理實驗教學中培養學生的理解能力
在進行實驗探究時，可以設置問題串引導學生的思維.問題設計是很重要的一個教學技巧，教師可以通過問題來引導、促進學生思維過程.教師務必注意引導學生思考探究目的是什么，如何進行設計實驗與制定計劃，應該準備哪些實驗器材？哪些物理量需要測[HJ1.9mm]量？筆者相信學生經過多次訓練，在主動尋求途徑解決問題時才理解了整個實驗.否則，學生們要么不知道要做什么，要么就是被動地記錄一堆數據而已.
例1[HT]探究“物質吸熱或放熱規律”的實驗教學時，設置問題串引導學生的思維.
（1）探究的問題是物質吸熱與物質的種類、物質溫度的變化、物質質量的關系，要采用什么方法研究？
（2）設計實驗以前，先要解決一個問題，就是怎樣比較物質吸熱的多少？物質要吸熱，必須要給它加熱，加熱越多，則物質吸熱就越多.加熱的多少怎樣比較？
（3）利用生活經驗說明物質吸熱的多少與溫度變化、質量有什么關系？物質吸熱與物質的種類有什么關系？怎樣設計實驗探究？引導學生答出取相同質量的水和煤油，升高相同的溫度，比較吸熱的多少.（同時師生共同設計表格）
（4）更進一步地，提問取相同質量的水和煤油，加熱相同的時間，比較升高的溫度，可以嗎？思維上清楚了，學生實施觀察和思考就有效了很多.
2.2在物理概念教學中培養學生的理解能力
循序漸進地要求學生從物理現象和實驗數據中歸納科學規律，敢于表達并對同一規律進行不同形式的表達，通過實驗與思維過程的結合提升理解能力.想讓學生主動建構獲得概念，應該注重概念的來龍去脈：為什么要研究這個問題，怎樣進行研究，通過研究得到怎樣的結論，物理量的物理意義是什么以及這個物理量有什么重要的應用等.
例2[HT]密度這個概念的建立是重點也是難點，初二新授課時學生能直觀地體會到體積相同的不同物質質量不同.但是傳統的講授式教學直接用“比值法”定義密度概念，初中生接受起來會有一定的難度.要體現以教師為主導學生為主體的課改理念，就要引導學生對各組實驗數據討論，去發現“同一物質的體積增大幾倍，它的質量也增大幾倍”，“同種物質的質量和體積比值一定”，“物質的質量和體積成正比”，“不同種類的物質，質量跟體積的比值是不同的”，進一步引導學生用圖像法處理數據畫出[TP2CW01.TIF，Y#]如圖1所示的m-V圖像.雖然各抒己見，但教師務必給予每個人及時表揚.師生進一步共同總結，區別物質的一種辦法：質量跟體積的比值.可見單位體積的質量反映了物質的一種特性，密度就是表示這種特性的物理量.學生通過體驗理解物理方法，對于學習后續物[HJ1.85mm]理知識具有很好的遷移價值.
2.3在物理規律教學中培養學生的理解能力
利用圖示法能形象地表達物理規律，直觀地敘述物理過程，鮮明地表示各物理量之間的關系，幫助學生弄清物理條件過程，把握概念條件.理解物理規律[JP2]的確切含義，包含其適用條件及在簡單情況下的應用.
例3[HT]歐姆定律是一條重要的電學定律，是貫穿整個電學的主線，全面正確地理解和透徹地掌握它是正確解答涉及電學問題的前提和基礎.該定律是利用控制變量法在實驗的基礎上歸納總結出來的，即控制電阻不變，得到通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；控制導體兩端的電壓不變，得到通過導體中的電流跟導體的電阻成反比（如圖2），由此得到了公式I=U/R.
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。
一、以思維導圖為復習的總指引
課前為兼顧中下層次學生的學習，可制定思維導圖，若學生的基礎一般，則在老師的引導下制作。如下圖：
制作思維導圖是一個復習的過程，容易對知識進行梳理及記憶。制作完成后，則可以進行針對性的練習，加深對知識的理解。教師需要精心編寫好針對性的練習，練習的設計要注重層層引入，突破一個子題目后再進行下一個子題目。
二、在思維導圖引導下通過練習層層加深理解
制作思維導圖是成功的第一步，接著必須通過練習層層加深理解和應用。如為針對歐姆定律的內容、公式和應用進行理解，在思維導圖的引導下完成如下的練習：
1. 根據歐姆定律I=U/R，下列說法正確的是（ ）
A. 通過導體的電流越大，這段導體的電阻就越小
B. 導體兩端的電壓越高，這段導體的電阻就越大
C. 導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比
D. 導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比
2. 根據歐姆定律可以得到公式R=U/I，關于這個公式，下列說法中正確的是（ ）
A. 同一導體的電阻與加在它兩端的電壓成正比
B. 同一導體的電阻與通過它的電流成反比
C. 導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零
D. 同一導體兩端的電壓增大幾倍，通過它的電流也增大幾倍，電壓與電流的比值不變
3. 如圖所示是兩電阻R1、R2的U-I圖線，由圖可知（ ）
A. R1=20Ω R2=10Ω
B. R1=10Ω R2=20Ω
C. R1=30Ω R2=20Ω
D. R1=20Ω R2=30Ω
4. 將10Ω、100Ω和1000Ω的三個電阻并聯，它們的總電阻是（ ）
A. 小于10Ω
B. 在10Ω與100Ω之間
C. 在100Ω與1000Ω之間
D. 大于1000Ω
5. 標有“10Ω、1A”和“15Ω、0.6A”的兩只電阻，把它們串聯起來，兩端允許加的最大電壓是（ ）
A. 25V B.15V C.10V D.19V
6. R1和R2并聯在電源上，通過R1的電流是干路中電流的1/4，R1與R2之比是（ ）
A. 4：1 B. 1：4 C. 1：3 D. 3：1
通過這一系列層層遞進的習題設置，學生理解知識的結構，對于自己所學內容的薄弱環境也有了很好的把握，可以大大提高中考復習的效率。
三、利用思維導圖尋求解題的方法
思維導圖是能使訓練學生以最短時間解決各知識點之間的聯系，尋求出解決問題的方法。教師要設計好訓練題，配合思維導圖，使學生學會分析問題思路。
如對于《電功率》一章的復習，可利用思維導圖結合一題多問的題目促進學生的理解。
1 教材中兩點值得商榷的地方
在過去的教學過程中，按照教材提供的素材和呈現知識的順序進行施教.在實際教學中，學生就會出現以下的現象：（1）容易混淆電功和電熱這兩個物理概念.因為教材中，就是從電功公式推導出焦耳定律.很容易讓學生認為求電熱就用電功來計算，再遇到非純電阻電路不能清晰的區分開，要費力抹掉前面的那些“深刻印象”，重新認識問題，這樣的反復往往使學生感到比掌握新知識還要困難.（2）閉合電路歐姆定律各公式的適用范圍含糊不清.根據教材的設計，從純電阻電路推導出了公式I=ER+r或E=IR+Ir，再把公式推導成E=U外+U內.這種從特殊到一般的推導順序違背了學生的認知規律，學生不能理解E=U外+U內適用于一切電路.
2 適當調整教材中概念和規律的設計
在施教恒定電流的過程中，以電動勢、電功兩個概念和焦耳定律為基礎，貫徹能量轉化與守恒定律思想的講授順序，學生反映知識的系統是清晰的，掌握起來比較方便.
這樣的教學設計一方面從理論分析的角度使學生對概念和規律有了更深刻的理解；另一方面使學生體會到，許多概念和規律都靠邏輯關系聯系著，物理學是一個自洽的體系.
2.1 電動勢概念的建立
從非靜電力做功的角度引入電動勢的概念，教學設計上要有層次，努力使學生經歷一個理性的、邏輯的科學思維過程，并將其思維上的臺階搭建合理.
設計的幾個臺階：①電源能維持電荷逆勢而上，一定存在著“非靜電力”；②非靜電力一定要克服靜電力做功，靜電力做負功，所以電能在增加.從能量轉化的角度看，電源是把其他形式能轉化為電能的裝置，非靜電力做功的物理意義就是量度了產生多少電能.③把相同的正電荷從負極經電源內部移到正極，非靜電力在不同的電源中做功不一樣，即不同的電源非靜電力做功的本領是不同的，引入電動勢來表達電源的這種特性.
可以看出，以這樣方法引入電動勢，的確要比直接給出一個名詞費些時間，但這是值得，因為這里體現了物理學的基本思想之一，通過做功研究能量變化的思想，用比值定義物理量的思想.不僅如此，這樣的學習還有助于建立閉合電路中電荷運動的圖景.
2.2 焦耳定律的教學
教材中，根據功和能的關系，從電能的轉化引入電功的概念，然后根據靜電力做功知識和電流與電荷量的關系得到了電功的公式W=UIt.此處要強調電功的物理意義，功是能量轉化的量度，電流做了多少功，就有多少電能轉化為其他形式的能，即電功量度了電路中電能的減少，這是電路中能量轉化與守恒的關鍵.
焦耳定律的教學，我們要歸還焦耳定律的本來面貌，以物理學史的方式進行教學，更科學更合理.學生知道焦耳定律是一條實驗規律，電流的熱效應Q=I2Rt，反映了電流流經電阻就產生Q=I2Rt電熱.通過電動機電路，討論消耗的電能與產生電熱的關系，這樣學生對電功和電熱的關系就一目了然.
2.3 閉合電路歐姆定律的教學
教材的基本思路：電源所產生的電能即非靜電力做功等于內外電路產生的電熱.即
EIt=I2Rt+I2rt，
可推導出
E=IR+Ir
或
I=ER+r，
