运用基本电路提高初中物理电学复习课效果
叶成林
初中物理复习课，对学生系统掌握物理知识，发展物理思维能力是极为重要的，也是提高初中物理教学质量不可缺少的环节.
当前，许多初中物理教师在进行电学复习时，常以教材上知识呈现先后次序为依据，按节顺次复习.在每节内容的复习中，常以物理概念梳理为基础，再穿插进行一些例题的讲解与学生的练习，以此完成复习任务.在整节课的复习中，对于物理概念大多是对旧知的重复，重点不突出，知识体系不清晰；对于练习的设计，常是许多题目的简单堆叠，题型纷繁复杂，主次不分，学生茫无头绪，学习兴趣不浓，收获不大，整节复习课的效果不明显.
在电学复习课中，笔者认为应以电学中基本的电路为基础，打破章节的束缚，采用问题教学法，引领学生系统梳理本章所涉及的物理概念，重温重要的物理实验，强化重要物理规律的探究方法与过程，同时，以基本电路为原型，设计重要题型，注重变式教学，举一反三，提高学生分析问题解决问题的能力.
苏科版九年级物理第十四章《欧姆定律》中的基本电路如图1所示.以此电学基本电路为主线，进行整个章节的系统复习教学，可以让学生感觉到重点突出，思路清晰，耳目一新，还可以调动学生学习的积极性，活跃课堂气氛，提高复习效果.
1利用基本电路，进行物理概念和规律的复习
物理概念和规律是物理学的基础，在物理的复习课中加强对物理概念和规律的再次重温与梳理，应是复习课的重要内容之一.在对《欧姆定律》复习时，笔者以此基本电路为基础，采用问题教学法，突出学生主体地位，引导学生梳理相关电学概念.
问题1此基本电路由电阻元件组成，请问电阻的定义、单位和影响因素各是什么？在研究影响电阻大小因素时采用了什么物理方法？
学生：电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻的单位是欧姆（Ω），影响电阻的大小的因素有导体的长度、横截面积、材料和外界的温度，电阻是导体本身的一种性质；在研究影响电阻大小因素时采用了控制变量法.
问题2你能为滑动变阻器写一份说明书吗？
学生：滑动变阻器的工作原理是靠改变连入电路的电阻的长度来改变电阻的大小，它在电路中的主要作用是控制电路中的电流大小，起到保护电路的作用，它的正确接法是采用“一上一下”的接法，它的铭牌告诉我们它连入电路的最大阻值和允许通过的最大电流值.
问题3此基本电路中，电路的总电阻应如何计算？电压的分配与电阻值大小存在怎样的关系？
学生：串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和，公式R总=R1+R2；串联电路电压的分配与电阻成正比，公式U1/U2=R1/R2.
2利用基本电路，加强电学实验的复习
在第十四章《欧姆定律》中，探究电流与电压、电阻的关系和伏安法测电阻是本章的两个重要实验.运用控制变量法，让学生再次重温实验探究过程，探究电流与电压、电阻的关系，从而得出欧姆定律，这对提高学生实验探究能力具有十分重要的意义；会依据欧姆定律测出定值电阻的阻值，在此基础上通过变式教学，让学生设计出测电阻的多种方法，在提高学生的实验操作技能的同时，可以培养学生的的创新能力和创新思维.对上述两个实验的复习与重温应是本章复习的重点.但两个实验的实验电路图是相同的，这为两个实验的复习提供了良好的基础.笔者在复习这两个实验时，通过一系列的问题设计，由表及里，层层推进，引导学生思考，从而进一步促进学生加深对这两个实验的理解与掌握.
2.1问题：利用这个基本电路，可以完成本章的哪些实验
学生：探究电流与电压、电阻的关系；伏安法测电阻.
2.2利用这个基本电路，复习探究电流与电压、电阻关系实验的问题设计
问题1：本实验所采用的实验方法是什么？
学生：控制变量法.
问题2：本实验的操作要点是什么？
学生：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数.
问题3：本实验滑动变阻器有什么作用？
学生：在探究电流与电压关系的实验中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻电压；在探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器的作用是控制电压不变；保护电路.
问题4：本实验数据记录表格怎样设计？（略）
问题5：本实验得到的实验结论是什么？怎样用图像表示？
学生：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这就是欧姆定律的内容.（图像略）
问题6：欧姆定律的公式是什么？运用欧姆定律计算时，应注意什么问题？
学生：欧姆定律公式是I=U/R，运用欧姆定律计算时，应注意电流、电压、电阻是同一时刻同一用电器三个物理量，且该用电器是纯电阻用电器.
问题7：欧姆定律实验探究过程中具体问题的设计：在利用这个基本电路探究电流和电阻关系时：
（1）小明先将5 Ω的电阻接入电路读出电流I，再换10 Ω的定值电阻读出电流，发现并不等于I 的一半，请你分析产生这一现象的原因.（没有调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变）
（2）了解原因后，小明重新进行实验，实验过程中他控制定值电阻两端的电压恒为1.5 V.他先用5 Ω的定值电阻进行实验，再换用10 Ω的定值电阻，合上开关后，你认为电压表的示数将（大于）1.5 V，此时应向（右）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5 V.
（3）若在这个电路中，电源电压是3 V，滑动变阻器的最大阻值是15 Ω.实验过程中小明控制定值电阻两端的电压恒为1.5 V，最后用20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻接入电路中进行实验，发现无法读取与20 Ω的电阻对应的电流值.经检查，电路连接无误，且元件完好，请你帮他找出两种可能的原因.（原因1：滑动变阻器的最大阻值偏小；原因2：控制定值电阻两端电压偏小）
2.3利用这个电路进行伏安法测电阻实验的问题设计
问题1：伏安法测电阻的原理是什么？
学生：根据欧姆定律I=U/R.
问题2：在电路连接过程中应注意哪些问题？
学生：连接电路时，开关应断开.开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值位置.
问题3：在连接电路时，电流表与电压表的量程应怎样选择？
学生：电压表根据电源电压来选择量程；电流表根据电路中所估测的最大电流来选择量程.
问题4：此实验中滑动变阻器的作用是什么？表格应怎样设计？
学生：保护电路；多次测量取平均值，以减小实验误差.（表格略）
问题5：若用这个电路测小灯泡电阻，测出的小灯泡电阻不同，是由于实验误差的原因吗？
学生：不是，灯泡电阻受温度影响.
问题6：在伏安法测电阻的实验和探究电流和电压、电阻关系的实验中都做了三次实验，它们的目的相同吗？
学生：不同，前者是多次测量求平均值以减少误差，后者是排除实验偶然性.
问题7：在利用这个电路测量定值电阻阻值时，若电流表损坏，如何利用余下的实验器材测出定值电阻的阻值？
（1）方法1：如图2甲所示，闭合开关，先用电压表测出待测电阻Rx两端电压为U1，再用电压表测出滑动变阻器R两端电压为U2，变阻器一直处于最大阻值位置，则Rx=U1R/U2.
（2）方法2：如图2乙所示，闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑到a端读出电压表示数为U1，滑片P滑到b端读出电压表示数为U2，则Rx=U2RU1-U2.
（3）方法3：若再提供一个电阻箱，如图2丙所示，保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S1读出电压表示数为U；只闭合开关S2，并调节电阻箱R0使电压表示数仍为U，则电阻箱R0的阻值为此时待测电阻的阻值.此方法为等效替代法.
问题8：在利用这个电路测量定值电阻阻值时，若电压表损坏，又如何利用余下的实验器材测出定值电阻的阻值？
实验设计总体思路：电路并联.
3利用基本电路，提高学生解题能力
笔者认为，本章习题繁多，教师在复习时，若不注重总结、归纳和引导，容易使学生陷于题海中.本章虽题目繁多，但通过《义务教育物理课程标准》的学习和对大量题型的认真分析与总结，许多题目设计总是围绕笔者所提供的基本电路展开.在一节课复习时间有限的前提下，以此电路为基础，注重对重要知识点和重点题型的设计就显得尤为重要.通过对此电路相关问题的精心设计，在师生共同讨论与分析前提下，可提高学生分析问题和解决问题的能力，还能使学生触类旁通，起到事半功倍的效果.
问题1根据表1数据回答：在这个基本电路中，连接电路需用导线，应从铜线和铁线中，选用.制作滑动变阻器选择电阻线材料时，应从锰铜合金和镍铬合金中，选用.
表1导线电阻R/Ω导线电阻R/Ω铜0.017锰铜合金0.44铁0.096镍铬合金1.1（导线长1 m，横截面积1 mm2，温度20 ℃）
问题2当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数，电压表的示数，电压表与电
流表的示数之比.
问题3当滑动变阻器的滑片向右移动时，若电流表示数不变且为零，但电压表的示数较大，可能的电路故障是；若电流表有示数，但电压表没有示数，可能的电路故障是.
问题4在这个电路中，若电源电压为6 V且保持不变，定值电阻阻值为8 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.小明所选用的电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A.为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是
A.0～2 ΩB.0～8 Ω
C.2 Ω～8 ΩD.8 Ω～10 Ω
初中物理复习课与新授课相比，教师对复习课的课堂教学研究不够深入，教师各种公开教学与教学竞赛活动常以新授课为主，对复习课，教师常感教学方法单调，很难引人入胜.但初中物理复习课对提高初中物理教学质量又是重要的一环，初三中考前的复习课常是中考前物理课堂教学的常态，占据初三学生中考前的较长时间，因而，探究科学的复习方法，加强复习课的教学研究，对提高初中物理复习课的效果具有十分重要的意义.
初中物理复习课，对学生系统掌握物理知识，发展物理思维能力是极为重要的，也是提高初中物理教学质量不可缺少的环节.
当前，许多初中物理教师在进行电学复习时，常以教材上知识呈现先后次序为依据，按节顺次复习.在每节内容的复习中，常以物理概念梳理为基础，再穿插进行一些例题的讲解与学生的练习，以此完成复习任务.在整节课的复习中，对于物理概念大多是对旧知的重复，重点不突出，知识体系不清晰；对于练习的设计，常是许多题目的简单堆叠，题型纷繁复杂，主次不分，学生茫无头绪，学习兴趣不浓，收获不大，整节复习课的效果不明显.
在电学复习课中，笔者认为应以电学中基本的电路为基础，打破章节的束缚，采用问题教学法，引领学生系统梳理本章所涉及的物理概念，重温重要的物理实验，强化重要物理规律的探究方法与过程，同时，以基本电路为原型，设计重要题型，注重变式教学，举一反三，提高学生分析问题解决问题的能力.
苏科版九年级物理第十四章《欧姆定律》中的基本电路如图1所示.以此电学基本电路为主线，进行整个章节的系统复习教学，可以让学生感觉到重点突出，思路清晰，耳目一新，还可以调动学生学习的积极性，活跃课堂气氛，提高复习效果.
1利用基本电路，进行物理概念和规律的复习
物理概念和规律是物理学的基础，在物理的复习课中加强对物理概念和规律的再次重温与梳理，应是复习课的重要内容之一.在对《欧姆定律》复习时，笔者以此基本电路为基础，采用问题教学法，突出学生主体地位，引导学生梳理相关电学概念.
问题1此基本电路由电阻元件组成，请问电阻的定义、单位和影响因素各是什么？在研究影响电阻大小因素时采用了什么物理方法？
学生：电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻的单位是欧姆（Ω），影响电阻的大小的因素有导体的长度、横截面积、材料和外界的温度，电阻是导体本身的一种性质；在研究影响电阻大小因素时采用了控制变量法.
问题2你能为滑动变阻器写一份说明书吗？
学生：滑动变阻器的工作原理是靠改变连入电路的电阻的长度来改变电阻的大小，它在电路中的主要作用是控制电路中的电流大小，起到保护电路的作用，它的正确接法是采用“一上一下”的接法，它的铭牌告诉我们它连入电路的最大阻值和允许通过的最大电流值.
问题3此基本电路中，电路的总电阻应如何计算？电压的分配与电阻值大小存在怎样的关系？
学生：串联电路的总电阻等于各串联电阻阻值之和，公式R总=R1+R2；串联电路电压的分配与电阻成正比，公式U1/U2=R1/R2.
2利用基本电路，加强电学实验的复习
在第十四章《欧姆定律》中，探究电流与电压、电阻的关系和伏安法测电阻是本章的两个重要实验.运用控制变量法，让学生再次重温实验探究过程，探究电流与电压、电阻的关系，从而得出欧姆定律，这对提高学生实验探究能力具有十分重要的意义；会依据欧姆定律测出定值电阻的阻值，在此基础上通过变式教学，让学生设计出测电阻的多种方法，在提高学生的实验操作技能的同时，可以培养学生的的创新能力和创新思维.对上述两个实验的复习与重温应是本章复习的重点.但两个实验的实验电路图是相同的，这为两个实验的复习提供了良好的基础.笔者在复习这两个实验时，通过一系列的问题设计，由表及里，层层推进，引导学生思考，从而进一步促进学生加深对这两个实验的理解与掌握.
2.1问题：利用这个基本电路，可以完成本章的哪些实验
学生：探究电流与电压、电阻的关系；伏安法测电阻.
2.2利用这个基本电路，复习探究电流与电压、电阻关系实验的问题设计
问题1：本实验所采用的实验方法是什么？
学生：控制变量法.
问题2：本实验的操作要点是什么？
学生：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数.
问题3：本实验滑动变阻器有什么作用？
学生：在探究电流与电压关系的实验中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻电压；在探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器的作用是控制电压不变；保护电路.
问题4：本实验数据记录表格怎样设计？（略）
问题5：本实验得到的实验结论是什么？怎样用图像表示？
学生：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，这就是欧姆定律的内容.（图像略）
问题6：欧姆定律的公式是什么？运用欧姆定律计算时，应注意什么问题？
学生：欧姆定律公式是I=U/R，运用欧姆定律计算时，应注意电流、电压、电阻是同一时刻同一用电器三个物理量，且该用电器是纯电阻用电器.
问题7：欧姆定律实验探究过程中具体问题的设计：在利用这个基本电路探究电流和电阻关系时：
（1）小明先将5 Ω的电阻接入电路读出电流I，再换10 Ω的定值电阻读出电流，发现并不等于I 的一半，请你分析产生这一现象的原因.（没有调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变）
（2）了解原因后，小明重新进行实验，实验过程中他控制定值电阻两端的电压恒为1.5 V.他先用5 Ω的定值电阻进行实验，再换用10 Ω的定值电阻，合上开关后，你认为电压表的示数将（大于）1.5 V，此时应向（右）调节滑片，使电压表的示数仍为1.5 V.
（3）若在这个电路中，电源电压是3 V，滑动变阻器的最大阻值是15 Ω.实验过程中小明控制定值电阻两端的电压恒为1.5 V，最后用20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻接入电路中进行实验，发现无法读取与20 Ω的电阻对应的电流值.经检查，电路连接无误，且元件完好，请你帮他找出两种可能的原因.（原因1：滑动变阻器的最大阻值偏小；原因2：控制定值电阻两端电压偏小）
2.3利用这个电路进行伏安法测电阻实验的问题设计
问题1：伏安法测电阻的原理是什么？
学生：根据欧姆定律I=U/R.
问题2：在电路连接过程中应注意哪些问题？
学生：连接电路时，开关应断开.开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值位置.
问题3：在连接电路时，电流表与电压表的量程应怎样选择？
学生：电压表根据电源电压来选择量程；电流表根据电路中所估测的最大电流来选择量程.
问题4：此实验中滑动变阻器的作用是什么？表格应怎样设计？
学生：保护电路；多次测量取平均值，以减小实验误差.（表格略）
问题5：若用这个电路测小灯泡电阻，测出的小灯泡电阻不同，是由于实验误差的原因吗？
学生：不是，灯泡电阻受温度影响.
问题6：在伏安法测电阻的实验和探究电流和电压、电阻关系的实验中都做了三次实验，它们的目的相同吗？
学生：不同，前者是多次测量求平均值以减少误差，后者是排除实验偶然性.
问题7：在利用这个电路测量定值电阻阻值时，若电流表损坏，如何利用余下的实验器材测出定值电阻的阻值？
（1）方法1：如图2甲所示，闭合开关，先用电压表测出待测电阻Rx两端电压为U1，再用电压表测出滑动变阻器R两端电压为U2，变阻器一直处于最大阻值位置，则Rx=U1R/U2.
（2）方法2：如图2乙所示，闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑到a端读出电压表示数为U1，滑片P滑到b端读出电压表示数为U2，则Rx=U2RU1-U2.
（3）方法3：若再提供一个电阻箱，如图2丙所示，保持滑动变阻器的滑片P不动，只闭合开关S1读出电压表示数为U；只闭合开关S2，并调节电阻箱R0使电压表示数仍为U，则电阻箱R0的阻值为此时待测电阻的阻值.此方法为等效替代法.
问题8：在利用这个电路测量定值电阻阻值时，若电压表损坏，又如何利用余下的实验器材测出定值电阻的阻值？
实验设计总体思路：电路并联.
3利用基本电路，提高学生解题能力
笔者认为，本章习题繁多，教师在复习时，若不注重总结、归纳和引导，容易使学生陷于题海中.本章虽题目繁多，但通过《义务教育物理课程标准》的学习和对大量题型的认真分析与总结，许多题目设计总是围绕笔者所提供的基本电路展开.在一节课复习时间有限的前提下，以此电路为基础，注重对重要知识点和重点题型的设计就显得尤为重要.通过对此电路相关问题的精心设计，在师生共同讨论与分析前提下，可提高学生分析问题和解决问题的能力，还能使学生触类旁通，起到事半功倍的效果.
问题1根据表1数据回答：在这个基本电路中，连接电路需用导线，应从铜线和铁线中，选用.制作滑动变阻器选择电阻线材料时，应从锰铜合金和镍铬合金中，选用.
表1导线电阻R/Ω导线电阻R/Ω铜0.017锰铜合金0.44铁0.096镍铬合金1.1（导线长1 m，横截面积1 mm2，温度20 ℃）
问题2当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表的示数，电压表的示数，电压表与电
流表的示数之比.
问题3当滑动变阻器的滑片向右移动时，若电流表示数不变且为零，但电压表的示数较大，可能的电路故障是；若电流表有示数，但电压表没有示数，可能的电路故障是.
问题4在这个电路中，若电源电压为6 V且保持不变，定值电阻阻值为8 Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.小明所选用的电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A.为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是
A.0～2 ΩB.0～8 Ω
C.2 Ω～8 ΩD.8 Ω～10 Ω
初中物理复习课与新授课相比，教师对复习课的课堂教学研究不够深入，教师各种公开教学与教学竞赛活动常以新授课为主，对复习课，教师常感教学方法单调，很难引人入胜.但初中物理复习课对提高初中物理教学质量又是重要的一环，初三中考前的复习课常是中考前物理课堂教学的常态，占据初三学生中考前的较长时间，因而，探究科学的复习方法，加强复习课的教学研究，对提高初中物理复习课的效果具有十分重要的意义.
