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時(shí)間：2023-07-23 08:22:24
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關(guān)鍵詞：是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過(guò)大量的觀察、實(shí)驗(yàn)歸納而成的結(jié)論。反映物理現(xiàn)象在一定條件下發(fā)生變化過(guò)程的必然關(guān)系。物理定律的教學(xué)應(yīng)注意：首先要明確、掌握有關(guān)物理概念，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)歸納出結(jié)論，或在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行邏輯推理（如牛頓第一定律）。有些物理量的定義式與定律的表式相同，就必須加以區(qū)別（如電阻的定義式與歐姆定律的表式可具有同一形式R＝U/I），且要弄清相關(guān)的物理定律之間的關(guān)系，還要明確定律的適用條件和范圍。
（1）牛頓第一定律采用邊講、邊討論、邊實(shí)驗(yàn)的教法，回顧“運(yùn)動(dòng)和力”的歷史。消除學(xué)生對(duì)力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)；培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的一種方法——理想實(shí)驗(yàn)加外推法。教學(xué)時(shí)應(yīng)明確：牛頓第一定律所描述的是一種理想化的狀態(tài)，不能簡(jiǎn)單地按字面意義用實(shí)驗(yàn)直接加以驗(yàn)證。但大量客觀事實(shí)證實(shí)了它的正確性。第一定律確定了力的涵義，引入了慣性的概念，是研究整個(gè)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，不能把它當(dāng)作第二定律的特例；慣性質(zhì)量不是狀態(tài)量，也不是過(guò)程量，更不是一種力。慣性是物體的屬性，不因物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，應(yīng)使學(xué)生理解和使用常用的措詞：“物體因慣性要保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以……”。教師還應(yīng)該明確，牛頓第一定律相對(duì)于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們?cè)谝欢屋^短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問(wèn)題時(shí)，常?？梢园训厍蚩闯山瞥潭认喈?dāng)好的慣性系。
（2）牛頓第二定律在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá)：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)請(qǐng)注意：公式F＝Kma中，比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬(wàn)有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程，卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
（4）機(jī)械能守恒定律這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理，在外力和非保守內(nèi)力都不作功或所作的總功為零的條件下推導(dǎo)出來(lái)。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來(lái)再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒(méi)有守恒問(wèn)題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量，用它來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過(guò)程（過(guò)程量被消去），使問(wèn)題大大地簡(jiǎn)化。要特別注意定律的適用條件（只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功）。這個(gè)定律不適用的問(wèn)題，可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
二、牛頓第二定律。在第一定律的基礎(chǔ)上，從物體在外力作用下，它的加速度跟外力與本身的質(zhì)量存在什么關(guān)系引入課題。然后用控制變量的實(shí)驗(yàn)方法歸納出物體在單個(gè)力作用下的牛頓第二定律。再用推理分析法把結(jié)論推廣為一般的表達(dá)：物體的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。教學(xué)時(shí)還應(yīng)注意公式F＝Kma中，比例系數(shù)K不是在任何情況下都等于1；a隨F改變存在著瞬時(shí)關(guān)系；牛頓第二定律與第一定律、第三定律的關(guān)系，以及與運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)量、功和能等知識(shí)的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
三、萬(wàn)有引力定律。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬(wàn)有引力定律的過(guò)程，卡文迪許測(cè)定萬(wàn)有引力常量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬(wàn)有引力跟質(zhì)點(diǎn)間的距離的平方成反比（平方反比定律），減少學(xué)生在解題中漏平方的錯(cuò)誤。③明確是萬(wàn)有引力基本的、簡(jiǎn)單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬(wàn)有引力。萬(wàn)有引力定律是自然界最普遍的定律之一。但在天文研究上，也發(fā)現(xiàn)了它的局限性。
四、機(jī)械能守恒定律。這個(gè)定律一般不用實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)誤差太大。實(shí)驗(yàn)可作為驗(yàn)證。一般是根據(jù)功能原理，在外力和非保守內(nèi)力都不做功或所做的總功為零的條件下推導(dǎo)出來(lái)。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來(lái)再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒(méi)有守恒問(wèn)題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量，用它來(lái)解決問(wèn)題時(shí)，就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過(guò)程（過(guò)程量被消去），使問(wèn)題大大地簡(jiǎn)化。要特別注意定律的適用條件（只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力和彈力做功）。這個(gè)定律不適用的問(wèn)題，可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
五、動(dòng)量守恒定律。歷史上，牛頓第二定律是以F＝dP/dt的形式提出來(lái)的。所以有人認(rèn)為動(dòng)量守恒定律不能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)出來(lái)，主張從實(shí)驗(yàn)直接總結(jié)。但是實(shí)驗(yàn)要用到氣墊導(dǎo)軌和閃光照相，就目前中學(xué)的實(shí)驗(yàn)條件來(lái)說(shuō)，多數(shù)難以做到。即使做得到，要在課堂里準(zhǔn)確完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出規(guī)律也非易事。故一般教材還是從牛頓運(yùn)動(dòng)定律導(dǎo)出，再安排一節(jié)“動(dòng)量和牛頓運(yùn)動(dòng)定律”。這樣既符合教學(xué)規(guī)律，也不違反科學(xué)規(guī)律。中學(xué)階段有關(guān)動(dòng)量的問(wèn)題，相互作用的物體的所有動(dòng)量都在一條直線上，所以可以用代數(shù)式替代矢量式。學(xué)生在解題時(shí)最容易發(fā)生符號(hào)的錯(cuò)誤，應(yīng)該使他們明確，在同一個(gè)式子中必須規(guī)定統(tǒng)一的正方向。動(dòng)量守恒定律反映的是物體相互作用過(guò)程的狀態(tài)變化，表式中各項(xiàng)是過(guò)程始、末的動(dòng)量。用它來(lái)解決問(wèn)題可以使問(wèn)題大大地簡(jiǎn)化。若物體不發(fā)生相互作用，就沒(méi)有守恒問(wèn)題。在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，如果質(zhì)點(diǎn)系內(nèi)部的相互作用力遠(yuǎn)比它們所受的外力大，就可略去外力的作用而用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理。動(dòng)量守恒定律是自然界最重要、最普遍的規(guī)律之一。無(wú)論是宏觀系統(tǒng)或微觀粒子的相互作用，系統(tǒng)中有多少物體在相互作用，相互作用的形式如何，只要系統(tǒng)不受外力的作用（或某一方向上不受外力的作用），動(dòng)量守恒定律都是適用的。
德國(guó)學(xué)者沃爾夫?qū)?#8226;克萊默將游戲定義為一種由道具和規(guī)則構(gòu)建的，游戲者主動(dòng)參與并且在整個(gè)過(guò)程中包含競(jìng)爭(zhēng)，充滿變化的娛樂(lè)活動(dòng)[1]。將游戲運(yùn)用到教育中，主要是借助游戲的娛樂(lè)性和趣味性，使學(xué)習(xí)者可以在輕松的氛圍中獲得知識(shí)[2]。在游戲設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)加入各種先進(jìn)的電子、媒體技術(shù)，可以使游戲在表現(xiàn)形式上更加多樣化，用戶(hù)體驗(yàn)更加真實(shí)。使用多種媒體技術(shù)對(duì)游戲進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，可以讓學(xué)習(xí)變得輕松愉快，可以實(shí)現(xiàn)“寓教于樂(lè)”的教育目標(biāo)[3]。如學(xué)生學(xué)習(xí)歐姆定律這一內(nèi)容時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方法中，大多數(shù)教師都是照本宣科地進(jìn)行理論講解，容易使教學(xué)變得枯燥乏味。而使用多媒體技術(shù)可以把枯燥乏味的知識(shí)融入到游戲中，讓學(xué)生在放松的情況下掌握相關(guān)的知識(shí)，因此研究教育游戲具有重要意義。
一、國(guó)內(nèi)外教育游戲的研究現(xiàn)狀
（一）國(guó)外研究現(xiàn)
狀國(guó)外學(xué)者對(duì)教育游戲的研究開(kāi)始于20世紀(jì)80年代初，初代教育游戲是將教學(xué)和電視游戲相結(jié)合，學(xué)習(xí)者在電視上進(jìn)行游戲的同時(shí)掌握知識(shí)技能。隨著計(jì)算機(jī)的普及和多媒體技術(shù)的發(fā)展，教育游戲的載體也逐步從電視發(fā)展為計(jì)算機(jī)，教育游戲軟件的種類(lèi)也更加豐富多樣。國(guó)外教育游戲在理論方面也有一套完整的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)模式。如KRISTIAN將已有教育理論與游戲設(shè)計(jì)整合提出了體驗(yàn)式游戲模型，強(qiáng)調(diào)在教育游戲設(shè)計(jì)中加入即時(shí)反饋，以及根據(jù)學(xué)習(xí)者的技能水平為其提供相應(yīng)的挑戰(zhàn)的內(nèi)容[4]。
（二）國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
我國(guó)學(xué)者最開(kāi)始是致力于挖掘游戲的教育價(jià)值，之后有學(xué)者提出了娛教技術(shù)，才正式確定了游戲的教育地位。通過(guò)娛教技術(shù)，可以使學(xué)校教育在時(shí)空上得到擴(kuò)展，將學(xué)習(xí)者日常生活的一些有趣的體驗(yàn)融入到傳統(tǒng)的學(xué)校教育中，為學(xué)習(xí)者提供系統(tǒng)的學(xué)習(xí)生活情境[5]。目前我國(guó)物理游戲大多是以零散的單機(jī)游戲?yàn)橹鳎枰婕覔碛幸欢ǖ奈锢沓ＷR(shí)和體驗(yàn)才能過(guò)關(guān)。如在某個(gè)光學(xué)游戲中，玩家需要靈活運(yùn)用入射角等于反射角這一光學(xué)物理知識(shí)，才能完成游戲任務(wù)，這些游戲雖然沒(méi)有系統(tǒng)的對(duì)某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，但深受學(xué)習(xí)者的喜愛(ài)。這也表明教育游戲終將成為未來(lái)教學(xué)新的突破口，游戲與教育相結(jié)合會(huì)逐步成為一種發(fā)展趨勢(shì)，因此制作出更多、更好的教育游戲已經(jīng)是教育的一個(gè)潮流[6]?；谝陨戏治觯凇冻?jí)電工》游戲的設(shè)計(jì)制作中，要充分結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)，使用娛教技術(shù)的相關(guān)理論進(jìn)行設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，在發(fā)揮游戲娛樂(lè)性的基礎(chǔ)上，更要注意對(duì)學(xué)習(xí)效果的檢測(cè)，不然就會(huì)本末倒置[7]。
二、《超級(jí)電工》教學(xué)游戲開(kāi)發(fā)設(shè)想
（一）課程內(nèi)容
本游戲的教學(xué)內(nèi)容是初中物理中的歐姆定律，所以在設(shè)計(jì)游戲時(shí)，考慮了如何將歐姆定律體現(xiàn)在游戲過(guò)程中，使游戲設(shè)計(jì)既符合歐姆定律的相關(guān)原理，又能與日常生活中的一些現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)，使游戲既貼合課程標(biāo)準(zhǔn)，又具有趣味性。
（二）游戲內(nèi)容
游戲設(shè)定為超級(jí)電工，任務(wù)是幫助主人修好電路點(diǎn)亮電燈。游戲給定電壓值和電流值，選擇適當(dāng)?shù)碾娮柽B接，將電壓減小到電燈的額定電壓。電阻選擇完成后拉下電閘，如果電壓達(dá)到電燈額定值燈亮；如果電壓小于額定值燈閃爍；如果電壓大于額定值電燈爆炸。游戲過(guò)關(guān)可獲得金幣獎(jiǎng)勵(lì)，如果到游戲結(jié)束時(shí)間還沒(méi)有選好電阻并拉下電閘主人會(huì)生氣。
（三）游戲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
游戲的結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)為四個(gè)部分：主界面、游戲幫助、游戲關(guān)卡小提示。主界面：用一個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)效果吸引學(xué)生眼球。介紹游戲規(guī)則，讓學(xué)生了解游戲怎么玩，明白獎(jiǎng)勵(lì)制度。游戲關(guān)卡：設(shè)置游戲關(guān)卡主要目的是讓學(xué)生通過(guò)游戲方式快速學(xué)習(xí)、記憶電阻和歐姆定律的相關(guān)公式，學(xué)生完成關(guān)卡會(huì)得到相應(yīng)的金幣獎(jiǎng)勵(lì)。小提示：用于輔助學(xué)生完成游戲任務(wù)，在學(xué)生忘記相關(guān)公式時(shí)可以點(diǎn)擊小提示查看公式表，但是在點(diǎn)擊小提示時(shí)會(huì)扣除一定的金幣，如果金幣數(shù)量不夠則無(wú)法開(kāi)啟小提示。具體的游戲界面如圖1所示。教育游戲的實(shí)質(zhì)是利用游戲來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)者的興趣，達(dá)到特定的教育目標(biāo)[8]。針對(duì)于教育游戲的特性，筆者認(rèn)為在游戲設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意兩個(gè)環(huán)節(jié)，首先游戲設(shè)計(jì)必須按照相關(guān)課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不可脫離理論知識(shí)；其次需要將教學(xué)目標(biāo)完美融合到游戲場(chǎng)景、任務(wù)要素中[9]。
三、應(yīng)用價(jià)值
本研究把初中二年級(jí)物理中的歐姆定律作為研究?jī)?nèi)容進(jìn)行分析，根據(jù)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)的理論指導(dǎo)和技術(shù)手段及開(kāi)發(fā)平臺(tái)將其設(shè)計(jì)并制作成教育教學(xué)游戲，可體現(xiàn)出以下應(yīng)用價(jià)值。首先，可以增強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)物理的主動(dòng)性。教學(xué)內(nèi)容以游戲的方式呈現(xiàn)，設(shè)置多種難度不同的關(guān)卡，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)體驗(yàn)游戲的不同關(guān)卡，來(lái)理解歐姆定律的基本內(nèi)容，學(xué)習(xí)串并聯(lián)情況下電阻總值的計(jì)算方法，在一種輕松的游戲氛圍下自主學(xué)習(xí)，并且能通過(guò)玩游戲的方式來(lái)掌握歐姆定律。通過(guò)游戲探究閉合電路中電壓和電阻之間的關(guān)系，并將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到生活中。其次，可以加強(qiáng)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)效果。眾所周知，人們對(duì)自己感興趣的事物學(xué)習(xí)的主動(dòng)性更強(qiáng)，學(xué)習(xí)效果會(huì)更明顯。而把這些繁雜和抽象的物理電學(xué)方程式融入在游戲中，能使學(xué)生在體驗(yàn)游戲的過(guò)程中充分理解并掌握知識(shí)點(diǎn)，有效提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。
四、結(jié)語(yǔ)
在物理學(xué)習(xí)中繁多的定律公式學(xué)習(xí)起來(lái)是非常枯燥乏味的，但是如果在游戲中加入了教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生的心理特征設(shè)計(jì)制作出貼合科學(xué)教育目標(biāo)的教育游戲，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，還能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果。另外教育游戲是結(jié)合學(xué)習(xí)者的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，有一定的獎(jiǎng)懲措施，能激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)動(dòng)力及學(xué)習(xí)的積極性和自主探索能力。
作者:曾思遙 單位:云南師范大學(xué)
參考文獻(xiàn)：
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電壓
作用：電壓是使電路形成電流的原因
常用單位以及換算：千伏，毫伏，微伏1kv=1000v1v=1000mv1mv=1000uv
電壓的測(cè)量——電壓表
1讀數(shù)：看清量程，弄清每大格和每小格表示電壓數(shù)
2接法：并聯(lián)在被測(cè)電路兩端，使標(biāo)有﹣號(hào)的接線柱接電源的負(fù)極，標(biāo)有﹢號(hào)的接線柱接電源的正極，被測(cè)電壓不超過(guò)電壓表的量程
串聯(lián)，并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路
中分電壓之和
并聯(lián)電路中各支路兩端電壓都相等
電阻
電阻的意義：一切導(dǎo)體都具有阻礙電流作用的性質(zhì)，不同的導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用不同
單位：歐姆ω，其他常用的單位：兆歐mω、千歐kω1mω=1000klω=1000000ω
影響電阻大小的因素：長(zhǎng)度、材料、橫截面積、溫度
半導(dǎo)體、超導(dǎo)體的特點(diǎn)：半導(dǎo)體隨慰藉條件的改變它的電阻也改變（壓敏電阻、光敏電阻等）
變阻器
原理：改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電路中的電阻
構(gòu)造：支架、電阻絲、瓷筒、金屬棒等
使用方法：“一上一下”
第七章知識(shí)總結(jié)與能力整合
本章直接從研究電流與電壓，電阻的關(guān)系切入，引導(dǎo)學(xué)生探究電流與電壓，電阻之間的關(guān)系，得出重要的電學(xué)定律——?dú)W姆定律，并進(jìn)一步運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的電學(xué)定量計(jì)算，得出電阻串聯(lián)，電阻并聯(lián)的關(guān)系，以歐姆定律為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量小燈泡的電阻，運(yùn)用歐姆定律分析了一些與安全用電有關(guān)的現(xiàn)象，認(rèn)識(shí)斷路和短路現(xiàn)象，加深對(duì)歐姆定律的理解，提高了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性
歐姆定律
電阻上的電流跟電壓的關(guān)系：導(dǎo)體中通過(guò)的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比
內(nèi)容：導(dǎo)體中通過(guò)的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與電阻成反比
表達(dá)式：i=u/r
應(yīng)用求電流，電壓，電阻
測(cè)量小燈泡的電阻
原理：r=u/i
方法：伏安法測(cè)電阻
注意：小燈泡的電阻太小會(huì)隨燈絲溫度的升高而增大
安全用電
電壓越高越危險(xiǎn)
斷路，短路的認(rèn)識(shí)
注意防雷，正確使用避雷針
第八章知識(shí)總結(jié)與能力整合
本章是在學(xué)習(xí)歐姆定律長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，吧對(duì)于電學(xué)的研究擴(kuò)展到電能和電功率，是初中物理的重點(diǎn)章節(jié)之一，也是難點(diǎn)之一，本章學(xué)習(xí)的主要目標(biāo)是讓學(xué)生了解電能和電功率的概念，知道焦耳定律以及與電功率有關(guān)的安全用電方面的問(wèn)題，整章教材的結(jié)構(gòu)是圍繞電能的概念展開(kāi)的。
電功率
電能
電能的獲得：電能是由自然界中各種其他形式的能轉(zhuǎn)化而來(lái)的，是由電源（發(fā)電機(jī)、電池等）提供的
單位：焦耳j、千瓦時(shí)kw•h，千瓦時(shí)在日常生活中也叫度
1kw•h=1度=3.6*10^6j
電能表
作用：用來(lái)測(cè)量用電器在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能
測(cè)量方法：電能表的計(jì)數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差
表盤(pán)上參數(shù)的含義：例如，2500rews/kw•h表示每消耗1kw•h的電能，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)2500轉(zhuǎn)
電功
實(shí)質(zhì)：電流做功德過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過(guò)程，有多少電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能，電流就做了多少功。
單位：與電能的單位一樣，都是焦耳j
計(jì)算：w=p•t
電功率
物理意義：表示消耗電能的快慢，符號(hào)用p表示
定義：一個(gè)用電器功率的大小等于它在1秒內(nèi)所消耗的電能，用公式p=w/t表示
單位：瓦特w、千瓦kw，1kw=10^3w（1w=1j/1s=1j/s）
千瓦時(shí)的來(lái)世：1千瓦時(shí)是功率為1kw的用電器使用1h所消耗的電能，1kw•h=1kw*1h
額定電壓及額定功率：用電器正常工作時(shí)的電壓叫做額定電壓，用電器在額定電壓下的功率叫用電器的額定功率。一般來(lái)說(shuō)，在用電器銘牌上標(biāo)明的電壓和電功率就是這個(gè)用電器的額定電壓和額定功率
測(cè)量：原理（p=ui），器材，電路圖
電流的熱效應(yīng)
電流的熱效應(yīng)：電流通過(guò)道題是，電能要轉(zhuǎn)化成熱，這種現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)，任何導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，道題都要發(fā)熱
焦耳定律的內(nèi)容及表達(dá)式：q=i^2rt
電熱的利用和防止
電功率和安全用電
電功率與電流的關(guān)系：根據(jù)公式p=ui得i=p/u可知，由于家庭電路中的電壓時(shí)一定的，即為220v，所以用電器功率越大，電路中的電流i就越大，為了安全用電，應(yīng)注意不要讓干路中的電流超過(guò)家里供電線路和電能表所允許的最大電流值
保險(xiǎn)絲
特點(diǎn)：保險(xiǎn)絲是用鉛銻合金制作的，電阻率大而熔點(diǎn)低
作用：電路中的電流超過(guò)允許值時(shí)，保險(xiǎn)絲能自動(dòng)熔斷而自動(dòng)切斷電路，以保證電路的安全。家庭電路中千萬(wàn)不能用銅絲、鐵絲代替保險(xiǎn)絲
第九章知識(shí)總結(jié)與能力整合
本章從生活中常見(jiàn)的磁現(xiàn)象出發(fā)，介紹磁的一些基本知識(shí)，通過(guò)各種探究活動(dòng)讓學(xué)生感受到特殊物質(zhì)“磁場(chǎng)”的存在，并探究“電生磁”和“磁生電”的辯證關(guān)系，了解電和磁的內(nèi)在關(guān)系。通過(guò)探究活動(dòng)了解物理學(xué)家研究問(wèn)題的方法，獲取先關(guān)信息并掌握相關(guān)知識(shí)。
電和磁
磁現(xiàn)象
磁性：吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)
磁體吸鐵性指向性：指向南北方向
磁極
磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極
磁極：南極s、北極n，任何磁體都有兩個(gè)磁極
作用規(guī)律：同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引
磁場(chǎng)
存在于
磁體周?chē)臻g
電流周?chē)臻g
1電流的磁效應(yīng)——奧斯特飾演
2通電螺線管（1）磁場(chǎng)與條形磁鐵相似
（2）極性與電流方向有關(guān)
（3）應(yīng)用：電磁鐵（影響因素應(yīng)用：電磁繼電器、揚(yáng)聲器）
最基本性質(zhì)
1對(duì)放入其中磁體有力的作用
2對(duì)放入其中電流有力的作用——電動(dòng)機(jī)原理及能量轉(zhuǎn)化
方向規(guī)定：物理學(xué)中，把小磁針靜止時(shí)北極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向
描述——磁感線
特點(diǎn)：閉合曲線，在此題的外部從n極到s極，內(nèi)部從s極到n極，磁感線不想交
功能：磁感線能反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，密的地方磁場(chǎng)強(qiáng)，疏的地方磁場(chǎng)弱
磁生電
電磁感應(yīng)現(xiàn)象：只有當(dāng)閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，電路中才會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，得到的電流叫感應(yīng)電流
應(yīng)用：發(fā)電機(jī)
原理：電磁感應(yīng)
能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)能量轉(zhuǎn)化是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
第十章知識(shí)總結(jié)與能力整合
本章主要講述電磁波以及信息的傳播。
信息傳播
固定電話
結(jié)構(gòu)及原理：用簡(jiǎn)單的電話是由話筒和聽(tīng)筒組成。其基本原理：利用電流把信息傳到遠(yuǎn)方。過(guò)程是振動(dòng)——變化的電流——振動(dòng)
電話交換機(jī)：一般電話之間是通過(guò)交換機(jī)來(lái)轉(zhuǎn)換的?？梢蕴岣呔€路利用率
模擬通信：信息電流的變化情況與聲音的變化情況一樣，這種信號(hào)叫模擬信號(hào)，使用模擬信號(hào)的通信方式叫模擬通信
數(shù)字通信：信號(hào)使用不同的符號(hào)的不同組合來(lái)表示，這種信號(hào)叫數(shù)字信號(hào)，使用數(shù)字信號(hào)的通信方式叫數(shù)字通信。數(shù)字信號(hào)形成簡(jiǎn)單，抗干擾力強(qiáng)，失真小。
電磁波
產(chǎn)生：迅速變化的電流產(chǎn)生電磁波
傳播：電磁波可以在真空中傳播，傳播速度與光一樣
電磁波的波速、伯成河頻率
應(yīng)用：廣播、電視、移動(dòng)電話、通信
越來(lái)越寬的信息之旅
微波通信：用微波來(lái)傳遞信息的通信方式就是微波通信。微薄的波長(zhǎng)在10m到1mm之間，頻率為30mhz到3*10^5mhz之間
衛(wèi)星通信：是借助地球同步通信衛(wèi)星來(lái)傳遞信息的，衛(wèi)星通信可以克服微波不能沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟蛔悖ㄎ⒉ㄖ荒苎刂本€傳播）
光纖通信：通過(guò)光導(dǎo)纖維來(lái)傳遞信息叫光纖通信。光纖通信的特點(diǎn)是攜帶的信息量大
網(wǎng)絡(luò)通信：是通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)完成的，其主要形式是電子郵件
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式。電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用。其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材。
1． 電磁學(xué)的兩種研究方式。
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，靜電場(chǎng)、恒定電場(chǎng)、恒定磁場(chǎng)、靜磁場(chǎng)、電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容。
2． 物理知識(shí)規(guī)律。
物理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系。
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來(lái)。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系。
電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。
3．通過(guò)電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)。
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著。電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用。運(yùn)動(dòng)電荷的周?chē)穗妶?chǎng)外還存在著另一種場(chǎng)——磁場(chǎng)。磁體的周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)。磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用?，F(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)。
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1． 場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問(wèn)題。電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念。電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段。要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解。
2． 電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類(lèi)問(wèn)題的聯(lián)系與區(qū)別。
實(shí)施素質(zhì)教育，課堂教學(xué)是主渠道。因此，緊緊抓住課堂教學(xué)這個(gè)中心環(huán)節(jié)，結(jié)合素質(zhì)教育之精神實(shí)質(zhì)，開(kāi)展優(yōu)化物理教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐和研究，是有效地推進(jìn)素質(zhì)教育在物理教學(xué)中得以實(shí)施的必由之路和關(guān)鍵所在，要把物理課堂教學(xué)作為一個(gè)整體性的、師生相互作用的動(dòng)態(tài)過(guò)程來(lái)研究，尋找它們的整合效應(yīng)，讓物理課堂教學(xué)煥發(fā)出生機(jī)和活力。
1.加強(qiáng)師德修養(yǎng)，不斷完善自我，為人師表
教育要面向現(xiàn)代化，必須有現(xiàn)代化高水平的教師，還要有以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)的教育技能和獻(xiàn)身教育職業(yè)道德素質(zhì)。 身教重于言教。教師不僅要有語(yǔ)言教育學(xué)生，更重要的是用自己全部的人格教育和感染學(xué)生。教師要加強(qiáng)師德修養(yǎng)，不斷完善自我，為人師表。在課內(nèi)外教學(xué)中教師要自覺(jué)運(yùn)用新課標(biāo)理念；尊重每一位學(xué)生，保護(hù)學(xué)生的自尊心；對(duì)學(xué)生要公平、民主；在學(xué)生中樹(shù)立自己威信的同時(shí)，也要注意樹(shù)立其他老師的威信；不斷學(xué)習(xí)，不斷提高教學(xué)教研水平，苦練教學(xué)基本功，用規(guī)范的板書(shū)、板畫(huà)、標(biāo)準(zhǔn)的普通話、準(zhǔn)確生動(dòng)的物理語(yǔ)言、樸素端莊的儀表和機(jī)智的課堂調(diào)控能力，把課堂變成學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)園。
2.擺正角色位置，發(fā)揮教師主導(dǎo)作用，優(yōu)化教學(xué)程序
2.1要導(dǎo)在有創(chuàng)造性思維的情境上。這就需要教師充分信任學(xué)生，實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生做，問(wèn)題讓學(xué)生提，思路讓學(xué)生講，是非讓學(xué)生辨，錯(cuò)誤讓學(xué)生析，最大限度、恰到好處地給學(xué)生提供自我學(xué)習(xí)、自我調(diào)控的機(jī)會(huì)。如在物體浮沉條件的應(yīng)用教學(xué)中，采用學(xué)生感興趣的實(shí)例，提出問(wèn)題：你們知道"中山艦"和"泰坦尼克號(hào)"的沉船事件嗎？學(xué)生的興趣立刻被調(diào)動(dòng)起來(lái)，課堂氣氛也頓時(shí)活躍起來(lái)。此時(shí)教師進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：假如把打撈沉船的任務(wù)交給你，你將采取怎樣的措施？學(xué)生的思維一下子由興奮轉(zhuǎn)入思考。片刻后，學(xué)生紛紛發(fā)表意見(jiàn)，有的說(shuō)用若干根繩子系在若干架飛機(jī)上，再讓人潛入海底把繩子系在船上，用飛機(jī)把船拉上來(lái)；有的說(shuō)死海不死，往大海里投放足量的鹽，增大海水密度，讓沉船自動(dòng)浮起；有的說(shuō)向大海里投放若干空桶，利用空桶受的浮力拉起沉船，課堂氣氛達(dá)到了。老師聽(tīng)了各種方案后，首先肯定同學(xué)們的想法中正確的成分，轉(zhuǎn)而提出：這些方法是否都切實(shí)可行？學(xué)生通過(guò)分析比較，達(dá)成共識(shí)，即利用投放空桶的方法簡(jiǎn)單可行。這樣，讓知識(shí)、方法、能力如滴滴甘泉，成為學(xué)生在愉快的學(xué)習(xí)過(guò)程中自然地吸收營(yíng)養(yǎng)，促使他們不斷成長(zhǎng)。
2.2要導(dǎo)在以舊迎新、知識(shí)遷移上。這就需要教師熟悉教材，掌握教材體系，上課時(shí)注意引導(dǎo)學(xué)生建立新舊知識(shí)的聯(lián)系，同時(shí)注意學(xué)習(xí)、研究物理方法的遷移。如在歐姆定律教學(xué)中，首先要復(fù)習(xí)電流、電壓、電阻的概念、影響電阻大小的因素，然后引入研究I、U、R三者的關(guān)系。研究時(shí)先提出問(wèn)題：怎樣研究三個(gè)以上的物理量之間的關(guān)系呢？學(xué)生一下子回答不出來(lái)。在教師進(jìn)一步啟發(fā)下，學(xué)生回憶起：在學(xué)習(xí)影響電阻大小的因素時(shí)研究過(guò)。再問(wèn)：我們是怎樣研究的呢？學(xué)生回答：先假設(shè)其他因素不變，單獨(dú)研究電阻跟某一因素的關(guān)系。至此，教師告訴學(xué)生，這種方法叫做"分離變量法"。今天我們用同樣的方法研究電流跟電壓和電阻的關(guān)系。在小結(jié)本節(jié)內(nèi)容時(shí)，教師要注意為"電功、電功率"的教學(xué)做好鋪墊，同時(shí)，再一次強(qiáng)調(diào)：今天所用的探索研究歐姆定律的方法--分離變量法，在今后將要學(xué)習(xí)研究的"磁場(chǎng)對(duì)電流的作用"、"電磁感應(yīng)現(xiàn)象"、"影響電功大小的因素"及高中學(xué)習(xí)研究"牛頓第二定律"等內(nèi)容時(shí)都要用到。這樣，學(xué)生在理解歐姆定律的基礎(chǔ)上，自然認(rèn)識(shí)到"分離變量法"是探索研究物理規(guī)律的一種基本方法，同時(shí)也為今后的學(xué)習(xí)奠定了方法基礎(chǔ)。
3.引導(dǎo)學(xué)生探索、合作、交流相結(jié)合的學(xué)習(xí)
例1.如圖1甲表示一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的油量表（實(shí)際上是量程為0～0.6A的電流表改裝而成），滑動(dòng)變阻器R的最大值為60Ω，金屬杠桿的右端是滑動(dòng)變阻器的滑片。從油量表指針?biāo)傅目潭龋涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高度。電源電壓為24V，R0為定值電阻。
（1）R0的作用是
（2）油箱裝滿汽油時(shí)，油量表示數(shù)為最大值（即電流表達(dá)到最大值，此時(shí)滑動(dòng)變阻器的觸頭在某一端），求R0的阻值。
（3）當(dāng)油箱中的汽油用完時(shí)（此時(shí)滑動(dòng)變阻器的觸頭在另一端），電路中的電流為多少？
（4）改裝設(shè)計(jì)：用電壓表代替電流表做油量表，圖中的乙圖已畫(huà)出部分電路，請(qǐng)?jiān)谝覉D中完成電路的設(shè)計(jì)。要求：當(dāng)油箱中的油用完時(shí)，油量表（電壓表）的示數(shù)為零。
解析：（1）由于電流表不能直接接在電源的兩端，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最小時(shí)，若直接接在電源的兩端，電路中的電流就會(huì)把電流表燒壞或燒壞電源，所以需要給電流表串聯(lián)一個(gè)定值電阻來(lái)保護(hù)電流表，同時(shí)也就保護(hù)了電源。當(dāng)油箱內(nèi)油量下降時(shí)，浮在液面的浮標(biāo)下降，在杠桿的作用下使滑動(dòng)變阻器的阻值變大，串聯(lián)電路中的總電阻變大。在電源電壓一定時(shí)，電路中的電流就會(huì)變小，由電流表改裝成的油量表示數(shù)也就相應(yīng)變小，反映出油箱中油量的多少。（2）當(dāng)油箱中裝滿汽油時(shí)，浮標(biāo)將杠桿抬起，使滑動(dòng)變阻器的滑片處于最下端，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最小為0Ω，此時(shí)電路中的電流最大，油量表的示數(shù)最大，由歐姆定律可以求得此時(shí)定值電阻R0=UI=24V0.6A=40Ω。（3）當(dāng)油箱中的汽油用完后，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，電路中的電流最小，由歐姆定律可知：I=UR0+R=24V40Ω+60Ω=0.24A。（4）若用電壓表代替電流表改裝油量表，則需要將電壓表與滑動(dòng)變阻器的部分電阻線并聯(lián)，才能使電壓表隨浮標(biāo)的升降而改變示數(shù)的大小。
答案：（1）保護(hù)電流表（或保護(hù)電源）；?。?）40Ω；（3）0.24A；（4）設(shè)計(jì)電路如圖2所示。
點(diǎn)評(píng)：將電流表或電壓表改裝成油量表，是儀表在實(shí)際電路中的具體應(yīng)用之一，解決此類(lèi)問(wèn)題，首要的問(wèn)題是要明確儀表接入電路后的測(cè)量對(duì)象，然后依據(jù)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)運(yùn)用歐姆定律去分析和判斷相應(yīng)儀表的變化。
二、用電流表改裝電子秤
例2.如圖3甲所示是某電子秤原理圖。托盤(pán)與彈簧相連，滑片P固定在彈簧上并能隨彈簧的伸縮上下滑動(dòng)，R是一根長(zhǎng)x0=10cm的均勻電阻絲?？毡P(pán)時(shí)，滑片P位于R的最上端，稱(chēng)量最大值時(shí)，滑片P位于R的最下端。R最大阻值Rm=40Ω，電源電壓恒為3V。請(qǐng)完成以下問(wèn)題解答：
（2）空盤(pán)時(shí)，閉合開(kāi)關(guān)S，電路電流為0.3A，求R0的阻值；
（3）稱(chēng)量最大質(zhì)量時(shí)，求電路消耗的總功率；
（4）已知該彈簧壓縮的長(zhǎng)度ΔL與所受壓力F的關(guān)系如圖乙所示。開(kāi)關(guān)S閉合后，在托盤(pán)中放入重為G的物體時(shí)（G
解析：（1）根據(jù)電流表和電壓表的使用規(guī)則，電流表要與被測(cè)電路元件串聯(lián)使用，電壓表要與被測(cè)電路元件并聯(lián)使用；由圖可知，質(zhì)量表是串聯(lián)在電路中的，所以它是由電流表改裝而成的，定值電阻在電路中的作用是保護(hù)電路；（2）根據(jù)題圖甲可知，在托盤(pán)中不加任何物體時(shí)，電路中只有定值電阻R0接入電路，根據(jù)歐姆可得，R0=UI=3V0.3A=10Ω；（3）電子秤在稱(chēng)量最大質(zhì)量時(shí)，電阻R0與滑動(dòng)變阻器的最大電阻串聯(lián)，所以，電路消耗的總功率P=U2R+R0=（3V）240Ω+10Ω=0.18W；（4）根據(jù)彈簧壓縮的長(zhǎng)度ΔL與所受壓力F的關(guān)系圖，可以得出彈簧長(zhǎng)度的變化量ΔL與壓力F的比值為0.2cm/N；所以在滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rm和長(zhǎng)度x0之間可以得出單位長(zhǎng)度的電阻值是Rm/x0，由此可知當(dāng)托盤(pán)中放入重力為G的物體時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值是GRm/（5x0）。
答案：（1）電流，保護(hù)電路；（2）10Ω；（3）0.18W；（4）GRm/（5x0）。
點(diǎn)評(píng)：本題將彈簧被壓縮受力而變短與電流表示數(shù)的變化巧妙地結(jié)合在一起，考查學(xué)生對(duì)歐姆定律的理解和運(yùn)用能力。解答本題需要根據(jù)電路的特點(diǎn)進(jìn)行綜合分析和定量計(jì)算，結(jié)合圖象來(lái)判斷不同物理量之間的關(guān)系。
例3.某興趣小組制作了一個(gè)測(cè)量質(zhì)量的電子秤，其原理如圖4甲所示，它主要由四部分構(gòu)成：托板、壓力杠桿OAB、壓敏電阻R（電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻）和顯示重力大小的儀表A（實(shí)質(zhì)是量程為0～0.6A的電流表）。其中OA長(zhǎng)5cm，AB長(zhǎng)20cm，電源電壓恒為9V。壓敏電阻R的阻值與所受壓力的關(guān)系如圖乙所示（托板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，g取10N/kg）。求：
（1）托板上放某一重物時(shí)，電流表示數(shù)為0.2A，電子秤在1min內(nèi)消耗的電能；
（2）托板上沒(méi)有放置物體時(shí)，電路中的電流；
（3）為保護(hù)電流表不被損壞，電子秤能測(cè)量的最大質(zhì)量。
解析：（1）利用電能計(jì)算公式W=UIt即可計(jì)算出消耗的電能；電路中總電壓U=9V，電流I=0.2A，電子秤在1min內(nèi)消耗的電能W=UIt=9V×0.2A×1×60s=108J；（2）托板空載時(shí)，通過(guò)圖象信息可以得出電阻大小，利用歐姆定律可以求電流；由乙圖可知，托板上沒(méi)有放置物體即壓敏電阻受到的壓力為0時(shí)，壓敏電阻R的阻值R=100Ω，此時(shí)電路中電流I=UR=9V100Ω=0.09A；（3）由于電路中的電流最大只能是0.6A，此時(shí)壓敏電阻的最小阻值為R=UI最大=9V0.6A=15Ω，根據(jù)圖象知道壓力傳感器R表面能承受的最大壓力為150N，再根據(jù)杠桿的平衡條件求出該秤的最大稱(chēng)量值：F?lOB=FA?lOA，即：150N×20cm=FA×5cm；可以求得托板對(duì)A點(diǎn)的最大壓力FA=600N；電子秤能測(cè)量的最大質(zhì)量m=Gg=FAg=600N10N/kg=60kg。
答案：（1）108J；（2）0.09A；（3）60kg。
點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)壓敏電阻將電學(xué)知識(shí)與力學(xué)知識(shí)結(jié)合在一起，考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用和歐姆定律的計(jì)算。解題的關(guān)鍵是能否將相關(guān)知識(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用，從圖象信息中解讀出壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系。
三、用電流表或電壓表改裝成身高測(cè)量?jī)x
例4.小夢(mèng)為體育測(cè)試設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x。如圖5所示的四個(gè)電路中，R0是定值電阻，R是滑動(dòng)變阻器，電源電壓不變，滑動(dòng)變阻器的滑片會(huì)隨身高上下平移。能夠?qū)崿F(xiàn)身高越高，電壓表或電流表示數(shù)越大的電路是（ ）
解析：題目所給各圖中，A圖兩電阻串聯(lián)，電流表測(cè)量電路中的電流，身高越高R接入電路的電阻變大，電路中的總電阻變大，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變小，即電流表示數(shù)變小，故選項(xiàng)A不符合題意；B圖中兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，身高越高R接入電路的電阻越大，電路中的總電阻變大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器分得的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大，故選項(xiàng)B符合題意；C圖中兩電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)R兩端的電壓，身高越高R接入電路的電阻越小，電路中的總電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器分得的電壓變小，即電壓表的示數(shù)變小，故選項(xiàng)C不符合題意；D圖中兩電阻并聯(lián)，電流表測(cè)量定值電阻所在支路電流，由于并聯(lián)電路中各支路互不影響，因此通過(guò)定值電阻的電流不變，與身高無(wú)關(guān)，故選項(xiàng)D不符合題意。
答案：B
點(diǎn)評(píng)：解答本題需要先識(shí)別電路，然后根據(jù)身高的變化，判斷滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值的變化，再根據(jù)歐姆定律、串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)以及并聯(lián)電路電流的規(guī)律判斷電壓表或電流表示數(shù)的變化。
四、電表與傳感器結(jié)合改裝成酒精測(cè)試儀
例5.如圖6甲是呼氣式酒精測(cè)試儀的電路原理圖，R1為氣敏電阻，它的阻值隨酒精氣體濃度的變化曲線如圖乙所示，R2為定值電阻，電源電壓保持不變。檢測(cè)時(shí)，駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，則（ ）
圖6A.測(cè)試儀中電壓表的示數(shù)越大
B.測(cè)試儀中電流表的示數(shù)越小
C.電路消耗的總功率越小
D.電壓表與電流表示數(shù)的比值越大
一、物理現(xiàn)象觀察法物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，初中物理要求學(xué)生具有的觀察能力主要是：有目的地觀察，明了觀察對(duì)象的主要特征及其變化的條件。觀察物理現(xiàn)象應(yīng)該做到：
1.激發(fā)主動(dòng)性
學(xué)生應(yīng)激發(fā)自己對(duì)物理現(xiàn)象觀察和學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，主動(dòng)性和自覺(jué)性，助力物理意識(shí)。
2.明確觀察目的
要明確具體的觀察目的，觀察中心，觀察條件和范圍。
3.準(zhǔn)確記錄
觀察時(shí)，要準(zhǔn)確記錄物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展和終結(jié)全結(jié)論，寫(xiě)出觀察報(bào)告。
二、物理實(shí)驗(yàn)法物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實(shí)驗(yàn)不僅要了解它提供的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是掌握實(shí)驗(yàn)的構(gòu)思方法和研究物理問(wèn)題的思路。物理實(shí)驗(yàn)可分為;觀察實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、探索性實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)和思想實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)應(yīng)該注意：
1 .樹(shù)立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度
要一絲不茍地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)事求是地記錄，不放過(guò)任何一個(gè)現(xiàn)象變化和細(xì)節(jié)。
2.構(gòu)思方法技巧
實(shí)驗(yàn)構(gòu)思的主要方法有：(1)放大與擴(kuò)展;(2)間接觀察后再作推論;(3)模擬類(lèi)比(4)思想實(shí)驗(yàn)(理想實(shí)驗(yàn)) 如：伽俐略的斜面實(shí)驗(yàn)中，在水平面上依次鋪上毛巾、棉布、木板、玻璃板，測(cè)量其小車(chē)滑行的距離，再得出結(jié)論：平而越光滑，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn);根據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)推理;若平面完全光滑，小車(chē)將運(yùn)動(dòng)到無(wú)窮遠(yuǎn)，即一直運(yùn)動(dòng)下去不會(huì)停下來(lái)，由此總結(jié)出“慣性定律”。
3.實(shí)驗(yàn)要求
進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，要了解物理實(shí)驗(yàn)的目的，會(huì)正常使用儀器，會(huì)作必要的記錄，會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論，會(huì)寫(xiě)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)行簡(jiǎn)單的誤差分析。
三、物理概念學(xué)習(xí)法一個(gè)物理概念，它是某類(lèi)型物理現(xiàn)象的概括;是物理知識(shí)的核心內(nèi)容之一。學(xué)習(xí)物理概念應(yīng)該注意：
1.歸納概括
就是將物理進(jìn)行分類(lèi)比較，將同一類(lèi)型的物理現(xiàn)象的共性找出來(lái)，概括并能說(shuō)明這一類(lèi)型的物理現(xiàn)象的本質(zhì)特征。例如;“質(zhì)量”概念，各個(gè)物體的物質(zhì)組成不同，但“物體所含物質(zhì)的多少”就是物體的共性，即質(zhì)量，與物體的形狀，所處的狀態(tài)，地理位置和溫度無(wú)關(guān)。
2.實(shí)例聯(lián)系
抽象概念的理解是困難的，如果把“概念”放在實(shí)例中去記憶，去理解，就要簡(jiǎn)單得多，也就要容易區(qū)分相關(guān)因素和無(wú)關(guān)因素，找出共同特征。如“蒸發(fā)”概念，對(duì)應(yīng)水在任何溫度下都能蒸發(fā)，且需吸熱，就能夠很快地對(duì)“蒸發(fā)”概念理解透徹。
3.內(nèi)涵與外延
不能將物理概念任意外推，如果這樣就會(huì)導(dǎo)致概念與事實(shí)不相容的矛盾。例如：“慣性”這個(gè)概念，它說(shuō)明一切物體都具有的保持其原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)性質(zhì)，物質(zhì)運(yùn)動(dòng)靜止，不是因?yàn)槲矬w是否受力，而是物體具有“慣性”。受力與否，是決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化與否的必要條件。兩千多年前，古希臘科學(xué)家亞里斯多德認(rèn)為：“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”，他之所以錯(cuò)誤，就是沒(méi)有概括出物體運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)特征。
四、物理定律學(xué)習(xí)法物理概念和物理規(guī)律是物理知識(shí)的核心內(nèi)容，是物理課中的基礎(chǔ)知識(shí)，物理定律是通過(guò)歸納大量事實(shí)和實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)的客觀規(guī)律后形成的科學(xué)結(jié)論。如牛頓第一定律、歐姆定律、焦耳定律、阿基米德原理等。學(xué)習(xí)物理定律應(yīng)該注意：
1.準(zhǔn)確理解物理定律的物理意義
知道物理定律的內(nèi)容，理解其實(shí)質(zhì)，能用準(zhǔn)確的語(yǔ)言表述，能聯(lián)想一個(gè)實(shí)例。
2.明確物理定律的適用條件
物理定律是客觀規(guī)律的總結(jié)，但它并不一定在任何條件下都成立。因此，不能忽視物理定律所適用的范圍和條件。如：熱平衡方程“Q吸=Q放”的成立條件是：系統(tǒng)與外界無(wú)熱交換。若系統(tǒng)與外界有熱交換，則只能在不計(jì)一切熱損失的條件下才能成立。
3.弄清各物理量間的相互聯(lián)系
弄清各物理量間的相互聯(lián)系，透徹理解各概念;知道定律的建立(或帳號(hào))過(guò)程，重視各部分知識(shí)間的聯(lián)系，把前后概念連貫起來(lái)，從而使知識(shí)系統(tǒng)化、條理化。
4.建立物理定律所對(duì)應(yīng)的模型
對(duì)每一個(gè)物理定律，都應(yīng)記住它所對(duì)應(yīng)的模型或典型范例。要了解它的研究對(duì)象，研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等。如：“反射定律”的典型范例是平面鏡成像。
5.記住物理定律所對(duì)應(yīng)的典型實(shí)驗(yàn)
物理定律的基礎(chǔ)是物理實(shí)驗(yàn)，應(yīng)將物理定律與相應(yīng)的典型實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)起來(lái)，有利于對(duì)物理定律的理解和深化。如：“阿基米德原理”所對(duì)應(yīng)的典型實(shí)驗(yàn)就是“排液法”測(cè)浮力，“歐姆定律”所對(duì)應(yīng)的典型實(shí)例就是研究“電壓與電流強(qiáng)度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。
五、物理公式學(xué)習(xí)法物理公式(含物理定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式)是物理學(xué)成熟的重要標(biāo)志.從定性到定量的研究，使物理現(xiàn)象從經(jīng)驗(yàn)升華到科學(xué)。物理公式一般可分為三大類(lèi)：
1.定義式
它是對(duì)一類(lèi)問(wèn)題的概括性表達(dá)式。表示某一物理概念的意義。使用這類(lèi)公式，不能簡(jiǎn)單地從數(shù)學(xué)角度看，而應(yīng)透過(guò)數(shù)學(xué)表達(dá)式這個(gè)現(xiàn)象，去領(lǐng)會(huì)它的物理實(shí)質(zhì)。如密度p=m/V，絕不能認(rèn)為密度與質(zhì)量M成正比，與體積V成反比，密度是物質(zhì)自身的特性，由物質(zhì)的種類(lèi)決定，與物體的質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)。同理，電阻的定義R=U/I也是如此，電阻R由組成電阻的材料、長(zhǎng)度、橫截面積來(lái)決定。
2.物理定律、規(guī)律、原理表達(dá)式
它揭示了這一類(lèi)物理現(xiàn)象在運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程中所遵循的法則，使用時(shí)，要特別注意這類(lèi)表達(dá)式的運(yùn)用范圍和條件。例如：液體壓強(qiáng)公式P=≥gh，它表達(dá)了液體在內(nèi)部各處產(chǎn)生的壓強(qiáng)所遵循的規(guī)律，它的適用范圍是：靜止液體，應(yīng)特別注意的是，h是從液體上表面往卜測(cè)量的深度，而不是通常意義上所說(shuō)的高度。
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式．電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用．其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)．對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．
1．電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．
場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式．中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容．
“路”是“場(chǎng)”的一種特殊情況．中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等．
“場(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的．“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說(shuō)“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．
2．物理知識(shí)規(guī)律物
理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系．
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來(lái)．物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性．
第二冊(cè)第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫(kù)侖定律．庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況．
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律．歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的．歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系．電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體．
“磁場(chǎng)”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類(lèi)比，可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．
“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)的主線．本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)．電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步．麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步．
3．通過(guò)電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著．電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用．運(yùn)動(dòng)電荷的周?chē)穗妶?chǎng)外還存在著另一種唱—磁場(chǎng)．磁體的周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)．磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)．磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用．現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)．
運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用．所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生作用的．麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)，任何變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)．按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)．電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波．
從場(chǎng)的觀點(diǎn)來(lái)闡述路．電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流．產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場(chǎng)．導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處．導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷．當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí)，電流也隨之而終止．
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1．場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問(wèn)題．第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念．電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段．要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解．
2．電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用．在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類(lèi)問(wèn)題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場(chǎng)不是力，電勢(shì)不是能等．場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦?lái)描述場(chǎng)的強(qiáng)弱程度．在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功，說(shuō)明場(chǎng)具有能量．通常說(shuō)“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能，離開(kāi)了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了．
中學(xué)物理教材闡述的內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，這些理論是建立在牛頓時(shí)空觀的基礎(chǔ)上，以力學(xué)、電磁學(xué)為重點(diǎn)。本文就電磁學(xué)部分的教學(xué)談點(diǎn)自己的看法。
1.電磁學(xué)教材的整體結(jié)構(gòu)
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式.電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用.其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等。為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)。對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材。
1.1 電磁學(xué)的兩種研究方式。
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以"場(chǎng)"和"路"兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)。只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。
場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法。場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式。中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容。
"路"是"場(chǎng)"的一種特殊情況。中學(xué)教材以"路"為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等。
"場(chǎng)"和"路"之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系。麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以"場(chǎng)"為基礎(chǔ)的，"場(chǎng)"是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說(shuō)"場(chǎng)"是實(shí)質(zhì)，"路"是方法。
1.2 物理知識(shí)規(guī)律物。
物理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系。
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來(lái)。物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性。
第二冊(cè)第一章"電場(chǎng)"重要的物理規(guī)律是庫(kù)侖定律。庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很小。其適用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況。
"恒定電流"一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律。歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的。歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系。電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體。
"磁場(chǎng)"這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類(lèi)比，可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念。
"電磁感應(yīng)"這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律。在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)的主線。本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)。電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的。
"電磁振蕩和電磁波"一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步。麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步。
1.3 通過(guò)電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立"世界是物質(zhì)的"的觀點(diǎn)。
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的。大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著。電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用。運(yùn)動(dòng)電荷的周?chē)穗妶?chǎng)外還存在著另一種場(chǎng)——磁場(chǎng)。磁體的周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)。磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)。磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用。現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)。
運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用。所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生作用的。麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)，任何變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)。按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波。
從場(chǎng)的觀點(diǎn)來(lái)闡述路，電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流。產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場(chǎng)。導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處。導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷。當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí)，電流也隨之而終止。
2.以"學(xué)科體系的系統(tǒng)性"貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
2.1 場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問(wèn)題。第一章"電場(chǎng)"是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念，電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段，要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解。
2.2 電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用。在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類(lèi)問(wèn)題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場(chǎng)不是力，電勢(shì)不是能等等。場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦?lái)描述場(chǎng)的強(qiáng)弱程度。在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功，說(shuō)明場(chǎng)具有能量。通常說(shuō)"電荷的電勢(shì)能"是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能，離開(kāi)了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了。
電磁運(yùn)動(dòng)是物質(zhì)的一種基本運(yùn)動(dòng)形式．電磁學(xué)的研究范圍是電磁現(xiàn)象的規(guī)律及其應(yīng)用．其具體內(nèi)容包括靜電現(xiàn)象、電流現(xiàn)象、磁現(xiàn)象，電磁輻射和電磁場(chǎng)等．為了便于研究，把電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象分開(kāi)處理，實(shí)際上，這兩種現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．透徹分析電磁學(xué)的基本概念、原理和規(guī)律以及它們的相互聯(lián)系，才能使孤立的、分散的教學(xué)變成系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的教學(xué)．對(duì)此，應(yīng)從以下三個(gè)方面來(lái)認(rèn)真分析教材．
1．電磁學(xué)的兩種研究方式
整個(gè)電磁學(xué)的研究可分為以“場(chǎng)”和“路”兩個(gè)途徑進(jìn)行，這兩種方式均在高中教材里體現(xiàn)出來(lái)．只有明確它們各自的特征及相互聯(lián)系，才能有計(jì)劃、有目的地提高學(xué)生的思維品質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力．
場(chǎng)的方法是研究電磁學(xué)的一般方法．場(chǎng)是物質(zhì)，是物質(zhì)的相互作用的特殊方式．中學(xué)物理的電磁學(xué)部分完全可用場(chǎng)的概念統(tǒng)帥起來(lái)，靜電嘗恒定電嘗恒定磁嘗靜磁嘗似穩(wěn)電磁嘗迅變電磁場(chǎng)等，組成一個(gè)關(guān)于場(chǎng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括中學(xué)物理電學(xué)部分的各章內(nèi)容．
“路”是“場(chǎng)”的一種特殊情況．中學(xué)教材以“路”為線的大骨架可理順為：靜電路、直流電路、磁路、交流電路、振蕩電路等．
“場(chǎng)”和“路”之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系．麥克斯韋方程是電磁場(chǎng)的普遍規(guī)律，是以“場(chǎng)”為基礎(chǔ)的．“場(chǎng)”是電磁運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，因此可以說(shuō)“場(chǎng)”是實(shí)質(zhì)，“路”是方法．
2．物理知識(shí)規(guī)律物
理知識(shí)的規(guī)律體現(xiàn)為一系列物理基本概念、定律和原理的規(guī)律，以及它們的相互聯(lián)系．
物理定律是在對(duì)物理現(xiàn)象做了反復(fù)觀察和多次實(shí)驗(yàn)，掌握了充分可靠的事實(shí)之后，進(jìn)行分析和比較找出它們相互之間存在著的關(guān)系，并把這些關(guān)系用定律的形式表達(dá)出來(lái)．物理定律的形成，也是在物理概念的基礎(chǔ)上進(jìn)行的．但是，物理定律并不是絕對(duì)準(zhǔn)確的，在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的物理定律總是具有近似性和局限性，因此其適用范圍有一定的局限性．
第二冊(cè)第一章“電潮重要的物理規(guī)律是庫(kù)侖定律．庫(kù)侖定律的實(shí)驗(yàn)是在空氣中做的，其結(jié)果跟在真空中相差很?。溥m用范圍只適用于點(diǎn)電荷，即帶電體的幾何線度比它們之間的距離小到可以忽略不計(jì)的情況．
“恒定電流”一章中重要的物理規(guī)律有歐姆定律、電阻定律和焦耳定律．歐姆定律是在金屬導(dǎo)電的基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的，對(duì)金屬導(dǎo)電、電解液導(dǎo)電適用，但對(duì)氣體導(dǎo)電是不適用的．歐姆定律的運(yùn)用有對(duì)應(yīng)關(guān)系．電阻是電路的物理性質(zhì)，適用于溫度不變時(shí)的金屬導(dǎo)體．
“磁場(chǎng)”這一章闡明了磁與電現(xiàn)象的統(tǒng)一性，用研究電場(chǎng)的方法進(jìn)行類(lèi)比，可以較好地解決磁場(chǎng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念．
“電磁感應(yīng)”這一章，重要的物理規(guī)律是法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律．在這部分知識(shí)中，能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是將各知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)的主線．本章以電流、磁場(chǎng)為基礎(chǔ)，它揭示了電與磁相互聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的重要方面，是進(jìn)一步研究交流電、電磁振蕩和電磁波的基礎(chǔ)．電磁感應(yīng)的重點(diǎn)和核心是感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．運(yùn)用楞次定律不僅可判斷感應(yīng)電流的方向，更重要的是它揭示了能量是守恒的．
“電磁振蕩和電磁波”一章是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)的基礎(chǔ)上結(jié)合電磁感應(yīng)的理論和實(shí)踐，進(jìn)一步提出電磁振蕩形成統(tǒng)一的電磁場(chǎng)，對(duì)場(chǎng)的認(rèn)識(shí)又上升了一步．麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論總結(jié)了電磁場(chǎng)的規(guī)律，同時(shí)也把波動(dòng)理論從機(jī)械波推進(jìn)到電磁波而對(duì)物質(zhì)的波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)提高了一步．
3．通過(guò)電磁場(chǎng)在各方面表現(xiàn)的物質(zhì)屬性，使學(xué)生建立“世界是物質(zhì)的”的觀點(diǎn)
電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象總是緊密聯(lián)系而不可分割的．大量實(shí)驗(yàn)證明在電荷的周?chē)嬖陔妶?chǎng)，每個(gè)帶電粒子都被電場(chǎng)包圍著．電場(chǎng)的基本特性就是對(duì)位于場(chǎng)中的其它電荷有力的作用．運(yùn)動(dòng)電荷的周?chē)穗妶?chǎng)外還存在著另一種唱—磁場(chǎng)．磁體的周?chē)泊嬖谥艌?chǎng)．磁場(chǎng)也是一種客觀存在的物質(zhì)．磁場(chǎng)的基本特性就是對(duì)處于其中的電流有磁場(chǎng)力的作用．現(xiàn)在，科學(xué)實(shí)驗(yàn)和廣泛的生產(chǎn)實(shí)踐完全肯定了場(chǎng)的觀點(diǎn)，并證明電磁場(chǎng)可以脫離電荷和電流而獨(dú)立存在，電磁場(chǎng)是物質(zhì)的一種形態(tài)．
運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)對(duì)其它運(yùn)動(dòng)的電荷（電流）有磁場(chǎng)力的作用．所有磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷（電流）之間是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生作用的．麥克斯韋用場(chǎng)的觀點(diǎn)分析了電磁現(xiàn)象，得出結(jié)論：任何變化的磁場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生電場(chǎng)，任何變化的電場(chǎng)能夠在周?chē)臻g產(chǎn)生磁場(chǎng)．按照這個(gè)理論，變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)總是相互聯(lián)系的，形成一個(gè)不可分割的統(tǒng)一場(chǎng)，這就是電磁場(chǎng)．電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)的傳播就形成電磁波．
從場(chǎng)的觀點(diǎn)來(lái)闡述路．電荷的定向運(yùn)動(dòng)形成電流．產(chǎn)生電流的條件有兩個(gè)：一是存在可自由移動(dòng)的電荷；二是存在電場(chǎng)．導(dǎo)體中電流的方向總是沿著電場(chǎng)的方向，從高電勢(shì)處指向低電勢(shì)處．導(dǎo)體中的電流是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的特例，即導(dǎo)體中形成電流時(shí)，它的本身要形成電場(chǎng)又要提供自由電荷．當(dāng)導(dǎo)體中電勢(shì)差不存在時(shí)，電流也隨之而終止．
二、以“學(xué)科體系的系統(tǒng)性”貫穿始終，使知識(shí)學(xué)習(xí)與智能訓(xùn)練融合于一體
1．場(chǎng)的客觀存在及其物質(zhì)性是電學(xué)教學(xué)中一個(gè)極為重要的問(wèn)題．第一章“電潮是學(xué)好電磁學(xué)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵．電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、磁嘗磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映電、磁場(chǎng)是物質(zhì)的實(shí)質(zhì)性概念．電場(chǎng)線，磁感線是形象地描述場(chǎng)分布的一種手段．要進(jìn)行比較，找出兩種力線的共性和區(qū)別以加強(qiáng)對(duì)場(chǎng)的理解．
2．電磁場(chǎng)的重要特性是對(duì)在其中的電荷、運(yùn)動(dòng)的電荷、電流有力的作用．在教學(xué)中要使學(xué)生認(rèn)識(shí)場(chǎng)和受場(chǎng)作用這兩類(lèi)問(wèn)題的聯(lián)系與區(qū)別，比如，場(chǎng)不是力，電勢(shì)不是能等．場(chǎng)中不同位置場(chǎng)的強(qiáng)弱不同，可用受場(chǎng)力者受場(chǎng)力的大?。ǚ较颍└涮卣魑锢砹康谋戎祦?lái)描述場(chǎng)的強(qiáng)弱程度．在電場(chǎng)中用電場(chǎng)力做功，說(shuō)明場(chǎng)具有能量．通常說(shuō)“電荷的電勢(shì)能”是指電荷與電場(chǎng)共同具有的電勢(shì)能，離開(kāi)了電場(chǎng)就談不上電荷的電勢(shì)能了．
