时间：2023-08-21 16:57:51
序论：在您撰写欧姆定律基本内容时，参考他人的优秀作品可以开阔视野，小编为您整理的7篇范文，希望这些建议能够激发您的创作热情，引导您走向新的创作高度。
关键词：静电场；直流电；电流方向；电压方向；基尔霍夫定律
静电场是电荷周围存在的一种特殊形式的物质，电荷之间的相互作用是通过电场实现的。对电场的任何一点来说，放在这点的电荷所受的电场力跟它的电荷的比值，总是一个常量，可以用来表示电厂的强弱叫做这一点的电场强度。电场强度是矢量，它的方向规定为正电荷所受电场力方向。除了用电场强度来描述电场的强弱及方向外，电场线也用来形象表示电场强弱及方向。电场线是在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，并且使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致；电场强度越大的地方，电场线越密，电场强度越小的地方，电场线越疏，沿着电场线的方向是电势降落的方向。
在复杂电路的某一段电路或一个电路元件的分析与计算时，可事先假定一个电流的方向，这个假定的方向叫做电流的“参考方向”。我们规定：若电流的“参考方向”与实际方向相同，则电流值为正值，即I>0；若电流的“参考方向”与实际方向相反，则电流值为负值，即I＜0。和分析电流一样，有时很难对电路或元件中电压的实际方向做出判断，必须对电路或元件中两点之间的电压任意假定一个方向为 “参考方向”，在电路中一般用实线箭头表示，箭头所指的方向为参考方向。当电压的“参考方向”与实际方向一致时，电压值为正，即U>0；反之，当电压的“参考方向”与实际方向相反时，电压值为负，即U＜0。电流与电压有了参考方向后，电流与电压就有了正负。
电流与电压参考方向，在应用基尔霍夫定律解决复杂电路计算中，贯穿始终。
欧姆定律是分析与计算电路的基础。如果电阻元件上的电压与通过它的电流参考方向相同，欧姆定律可表示为U=IR，如果电阻元件上电压的参考方向与电流的参考方向不同时，则欧姆定律可表示为U＝－RI。除了欧姆定律，分析与计算电路还离不开基尔霍夫电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律应用于节点，基尔霍夫电压定律应用于回路。
基尔霍夫电流定律是用来确定连接在同一节点上的各个支路电流之间的关系的。由于电流的连续性，电路中任何一点（包括节点）均不能堆积电荷。因此“任何一瞬时，流入任一节点的支路电流之和恒等于流出该节点的支路电流之和”，这就是基尔霍夫电流定律的基本内容。
基尔霍夫电压定律是用来确定回路中的各段电压之间的关系。“在任一回路中，从任何一点出发以顺时针或逆时针方向沿回路循行一周，回路中各段电压的代数和等于零”，这就是基尔霍夫电压定律的基本内容。为了应用基尔霍夫电压定律，必须选定回路的参考方向，当电压的参考方向与回路的循行方向一致时取正号，反之取负号。列方程时，不论是应用基尔霍夫定律或欧姆定律，首先都要在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向；因为方程式中的正负号是由它们的参考方向决定的，若参考方向选得相反，则会相差一个负号。
如图所示电路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。
求：R1、R2、R3所在支路电流I1、I2、I3。
解：1.先假定各支路电流的参考方向，如图所示。
2.根据KCL列出节点电流方程，由节点A得到I1+I3－I2=0。
3. 选定回路的绕行方向就是电势降落的方向，如图所示。
4. 根据KVL列出两个网孔的电压方程。
网孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3为负是因为电流与电压参考方向相反，欧姆定律用负的。
网孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1为负是因为它电压的方向与循行方向相反。
代入电路参数，得方程组：
I1+I3－I2=0
-6=-5I2－5I3
12=10I1+5I2
解方程组，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。
从基尔霍夫定律的应用中可以看到，电流、电压的方向问题就是解题的对错问题，足以见证电流、电压方向的重要性。如果没有静电场的电场线的形象讲解，学生就很难看出电流与电压实际方向的一致性，那么，欧姆定律正负公式推出就难讲述，欧姆定律讲不好，基尔霍夫定律就很难讲，更别说应用基尔霍夫定律解决实际问题了。所以，静电场内容是是直流电内容讲解的前提和基础，两章内容密不可分。
参考文献：
1.《大学物理教程》.山东大学出版社.
1学习物理概念需要重视概念的形成过程
物理概念是物理知识的核心内容.著名科学家钱学森曾说过：“学习理科的关键是概念清，多练习.”学生的物理概念是否清楚对学好物理至关重要.学习物理概念需要重视物理概念的形成过程.学习物理概念需要知道为什么要引入它，它是如何定义的，定义式是什么，单位是什么，如何测量（或测定），有什么应用等.例如：密度是一个十分重要的物理概念，学习它要重视以下过程：在物理学中为了比较相同体积的不同物质的质量一般不同的特性引入了密度，单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度，定义式是ρ=m/V，国际单位是kg/m3，常用单位是g/cm3，测密度的方法很多，但基本方法是测质量，测体积，再利用密度公式计算出密度，应用有求密度，求质量，求体积等等.速度、压强、功率、比热容、电功率等等都是重要的物理概念，望广大师生重视其形成过程.
2学习物理规律需要重视规律的形成过程
物理规律是物理知识中的最核心内容，多数是从物理事实的分析中直接概括出来的，学习物理规律更需要重视物理规律的形成过程.要知道物理规律的实验基础、基本内容、数学表达式、适用范围、应用等等.例如：欧姆定律是电学中最重要的规律之一，学习它，我们要知道欧姆定律的实验基础，欧姆定律是研究电流与电压、电阻的关系，首先要用到控制变量法，电阻一定，研究电流与电压的关系，电压一定，研究电流与电阻的关系.电阻一定，可找一定值电阻（R=5 Ω），研究电流与电压的关系，实际上要看电压变，电流变不变，若变，如何变.如何改变定值电阻两端的电压呢？方法一：可以改变电源的电压，方法二：可以通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压.通过探究实验得出电阻一定时，电流与电压成正比.电压一定，可找一稳压电源，也可通过滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变，研究电流与电阻的关系，实际上是看电阻变，电流变不变，若变，怎么变？改变电阻，还要知道它的值，可以逐次更换定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移动滑动变阻器，保持电阻两端的电压（U=3 V）不变，从而测出相应的电流值.分析实验数据得出，电压一定时，电流与电阻成正比.
欧姆定律的基本内容是：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比.数学表达式为I=U/R，欧姆定律是在金属导体做实验的基础上，总结出来的，一定适用于金属导体，对于其它的导体是否适用，要用实验验证，通过实验证明，欧姆定律还适用于电解液导电，不适用于气体导电，可见欧姆定律的适用范围是适用于金属导体，电解液导电，不适用于气体导电.应用有三方面：（1）求电流，（2）求电压，（3）求电阻.解题时要注意I、U、R三个物理量的对应性、同时性、统一性，即对应于同一导体、同一段电路，同一时刻、同一状态，单位要统一于国际单位.
3学生实验需要重视实验过程
学习物理要以观察、实验为基础，观察自然界中的物理现象，进行学生实验，能够使学生对物理事实获得具体的明确认识，这种认识是理解物理概念和规律的必要的基础.学生实验需要重视实验过程，如要了解每个学生实验的实验目的、实验原理、实验方法、需要测量的物理量、实验器材、实验步骤、实验记录、实验结论、必要的误差分析等等都应该清楚.
4科学探究需要重视探究过程
科学探究就是让学生模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序探索学习的过程，从中学习科学方法、发展科学探究所需要的能力、增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受.科学探究需要重视探究过程.科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维.因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的，这种思维程序就是学生科学探究的程序步骤.即提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作.
5做物理习题需要重视解题过程
学习物理要求概念清，多练习.可见做物理习题很重要，做题可以帮助我们巩固所学的知识，检验学习效果，锤炼思维的灵活性，全面提高学生的科学素养，培养学生观察、实验能力，分析概括能力，运用物理知识解决简单的实际问题的能力，以及创新精神和实践能力.物理题型很多，如填空题、选择题、实验题、探究题、简答题、计算题、作图题、推理题等等.无论是做何种题型的物理习题，都需要重视解题过程.不同的题型，有不同的解题要求，不同的解题方法，不同的解题过程.一般来说，无论是做何种物理习题，都要正确理解题意，正确审题；明确相应的物理过程，物理情景，建立物理模型；运用相应的物理概念、物理规律，直接得出结果或结论.稍微有点灵活性，有点难度的题目，要分清层次，理清思路，找出联系，或进行物理公式变换或公式推导，或运用数学思想（如列方程、列方程组）求解.最后就是检查.
6学习物理需要重视有的物理量是过程量
物理学所研究的许多问题，都直接涉及到某一物理现象发生的整个过程，或者是过程中的某些状态.因此，相应地就引人了许多关于描述某些物理过程的过程量和用来描述某些特定的物理状态的状态量.
过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量，如冲量、路程、功、热量、速度改变量等都是过程量，它们都与一定的物理过程相对应.一般说来，物质系统从某一个状态变化为另一个状态，如果经历不同的物理过程，虽然初始状态与终了状态量可能保持相同，但过程量不一定相同.
分析其根源：初中电学抽象难懂，面对纵横交错的电路图，学生们往往感到无从下手，错综繁杂的电学概念、定律及计算公式常常使学生不知所措，然而电学综合题历来又是中考物理的压轴热点，并且综合性强、障碍设置多。通过师生共同分析根源，我觉得在学习电学的过程中注重以下策略，可以有效提高学习效率：
一、人人“三会” 电路-------会连接、会画、会分析
《课程标准》指出：“实验是物理课程改革的重要环节”要求学生能动脑动手地“学”科学，改变过去以书本为主、实验为辅的教与学的方式，把实验地位空前提升。要解决学好抽象的电学这个问题，以实验课堂为主阵地，通过用电器工作过程中的具体情境学习抽象的电学。
利用课外活动时间让学生走进实验室操作，并且利用多媒体、实物讲解操作过程：什么是串联？什么是并联？什么是首尾相连？什么是两端分别连在一起？还有如何判断电路是串联还是并联？讲解连接电路时要注意的事项。对于特别害羞的女同学，她们不敢动手，要善于开导，训练她们的胆量，提高她们的动手实践能力，让她们通过实验体会接线柱接反了的现象，比你讲解多次效果明显。这样，人人会连接、分析电路，就能做好电路图和实物图之间的互相转化。
二、培养探究意识，做好探究性教学实验
在实施素质教育的过程中，物理教学主要是以探究性学习为主，注意对整个物理概念和结论的过程的探究，通过提出疑问、设计方案、动手操作、思考解决、得出结论等具体步骤，让学生自主地参与教学的整个过程。电学学习更是如此。
为此，要精心设计实验，激发学生探究的主体性，做好探究性实验，充分发挥探究式边学边实验的教育功能，实现教与学的双赢。而不是简单的把书中的演示实验做一遍，然后直接把结论告诉学生。
如“探究电阻上电流跟两端电压关系”时，可以创设这样的情境：先把一个2.5V的小灯泡接在一节干电池上，看看小灯泡的发光情况，再把电源换成两节干电池上，看看此时小灯泡的发光情况。
三、理解欧姆定律并突破定律
欧姆定律一章，是在学习了电流、电压、电阻三个重要物理量的基础上来学习这三个物理量之间的关系。它是贯穿整个电学的重要规律，奠定了整个电学的基础，是学习下一章电功率的前提，因此，本章内容处于重要地位，起着承上启下的作用。因此，欧姆定律是学好电学的关键。
欧姆定律最难理解的知识点是：
当导体两端电压一定时，导体的电流与导体中的电流成反比？
当导体电阻一定时，导体两端电压与导体中的电流成正比？
学生初学欧姆定律时最难理解知识点，所以在实验时应注意探究的方法、结合图像得出电流与电压、电阻的关系。首先巩固练习电路分析，然后理解串并联电路的特点，利用变化的量表示不变量或抓住其中相等的量列出关系式（电源电压一般不变、串联电流相等、并联电压相等……），若能熟能生巧，在做计算题时，这些隐含的条件便会在学生看到题的同时马上就跳出来，再结合欧姆定律，你就能轻易地解出此题。
定律中的电流、电压和电阻都必须是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。不同的导体之间的电流、电压和电阻间不存在U=IR关系。因此在运用欧姆定律公式时，必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压和电阻三者一一对应，再带入计算。对于欧姆定律及导出公式，前者既有物理意义又有数学意义，后面两个只有数学意义，所以就不成比例关系变形公式并非欧姆定律的内容，切勿混淆。把上述问题弄明白了，电学难题就迎刃而解了。
四、加强学生说题训练，升华学生思维
新课程倡导自主、合作、探究的学习方式，让课堂激扬，充满生命活力，让学生成为学习的主人。但相当多学生来自农村，许多学生生性胆怯，不善言谈，我们要用激励方式，让他们敢于开口，表达自己的想法。因此我以"说题"（把题目的已知条件和所求的内容用自己组织的物理语言叙述出来，）为突破口，消除知识点在审题过程中的错误，是做题更高一层的升华，以此来提高学生学习物理的能力。
利用“说题”来强化所学知识内容，通过“说题”为学生学习而设计活动，为学生发展而开展活动，提高课堂效率，就能使我们的课堂变得生机勃勃、充满智慧的欢乐与发展创造的快意。
五、加强变式训练，总结中考重要考点
对于初中物理知识中最大的一块知识“电学”， 题型杂乱，变幻莫测，学生如果抓不住解题规律，就题做题，进步不会很大。为了让学生更好的解决这部分的问题，深入理解基本内容，培养分析问题和解决问题的能力，针对电学的一些考点，我进行了以下几种变式处理练习，简化学习难度：
（一）经典中考试题，变换已知量的数据进行未知量的求解；把已知量和未知量求解交换进行的；达到举一反三的目的，触类旁通。
（二）同类的题型归类，找出题目中存在的异同
滑动变阻器在电学实验中的作用：
相同点：保护电路；
不同点：探究电流与电阻：保持电阻两端电压不变：
探究电流与电压关系实验中的作用：改变定值电阻两端的电压和通过的电流，多次测量，从而找出规律。
伏安法测电阻中的作用：改变定值电阻两端的电压和通过的电流，实现多次测量，从而减小实验误差。
伏安法测小灯泡电功率中的作用：改变小灯泡两端电压，使之分别小于、等于、大于灯泡的额定电压，以便测出不同电压时的实际功率。
滑动变阻器在测电阻实验中还可做定值电阻用
（三）固定的套路，变换求解
电学综合题有何规律可循呢？分析历届中考物理的电学计算题，我们也称之为电学综合题，此题看似简单，其实暗藏玄机？细分析做此题也有固定的套路：
1.由实物图转化为电路图，建立物理模型
2.做出每种情况的等效电路，注意同一性、同时性
3.抓住物理量那些变化，那些未变，用变化量表示不变量；利用电路特点，根据各状态之间的联系建立等式关系
4.解未知量
在进行变式练习时，认真钻研教材，精选例题；精讲例题，以点代面，突出重点；一题多变，等几个方面进行。应注意练习的层次，层层推进，使学生在解题时达到异中求同、同中存异、多题同解，沟通相关知识的联系，培养其联想思维、纵向思维能力化题型，通过解题的比较，体会解题思想，善于用概念、规律去揭示问题的本质特征，培养知识迁移运用的能力。
实践证明，通过师生共同努力，在教学过程中吸引学生主动参与学习，注重以上“策略”，初中生完全可以学好物理电学。
参考文献：
1、《初中物理教学中的问题与对策》东北师范大学出版社
关键词：教育游戏；初中物理；多媒体技术
德国学者沃尔夫冈•克莱默将游戏定义为一种由道具和规则构建的，游戏者主动参与并且在整个过程中包含竞争，充满变化的娱乐活动[1]。将游戏运用到教育中，主要是借助游戏的娱乐性和趣味性，使学习者可以在轻松的氛围中获得知识[2]。在游戏设计开发环节加入各种先进的电子、媒体技术，可以使游戏在表现形式上更加多样化，用户体验更加真实。使用多种媒体技术对游戏进行开发设计，可以让学习变得轻松愉快，可以实现“寓教于乐”的教育目标[3]。如学生学习欧姆定律这一内容时，传统的教学方法中，大多数教师都是照本宣科地进行理论讲解，容易使教学变得枯燥乏味。而使用多媒体技术可以把枯燥乏味的知识融入到游戏中，让学生在放松的情况下掌握相关的知识，因此研究教育游戏具有重要意义。
一、国内外教育游戏的研究现状
（一）国外研究现
状国外学者对教育游戏的研究开始于20世纪80年代初，初代教育游戏是将教学和电视游戏相结合，学习者在电视上进行游戏的同时掌握知识技能。随着计算机的普及和多媒体技术的发展，教育游戏的载体也逐步从电视发展为计算机，教育游戏软件的种类也更加丰富多样。国外教育游戏在理论方面也有一套完整的设计开发模式。如KRISTIAN将已有教育理论与游戏设计整合提出了体验式游戏模型，强调在教育游戏设计中加入即时反馈，以及根据学习者的技能水平为其提供相应的挑战的内容[4]。
（二）国内研究现状
我国学者最开始是致力于挖掘游戏的教育价值，之后有学者提出了娱教技术，才正式确定了游戏的教育地位。通过娱教技术，可以使学校教育在时空上得到扩展，将学习者日常生活的一些有趣的体验融入到传统的学校教育中，为学习者提供系统的学习生活情境[5]。目前我国物理游戏大多是以零散的单机游戏为主，需要玩家拥有一定的物理常识和体验才能过关。如在某个光学游戏中，玩家需要灵活运用入射角等于反射角这一光学物理知识，才能完成游戏任务，这些游戏虽然没有系统的对某个知识点进行教学，但深受学习者的喜爱。这也表明教育游戏终将成为未来教学新的突破口，游戏与教育相结合会逐步成为一种发展趋势，因此制作出更多、更好的教育游戏已经是教育的一个潮流[6]。基于以上分析，在《超级电工》游戏的设计制作中，要充分结合课程标准，使用娱教技术的相关理论进行设计开发，在发挥游戏娱乐性的基础上，更要注意对学习效果的检测，不然就会本末倒置[7]。
二、《超级电工》教学游戏开发设想
（一）课程内容
本游戏的教学内容是初中物理中的欧姆定律，所以在设计游戏时，考虑了如何将欧姆定律体现在游戏过程中，使游戏设计既符合欧姆定律的相关原理，又能与日常生活中的一些现象联系起来，使游戏既贴合课程标准，又具有趣味性。
（二）游戏内容
游戏设定为超级电工，任务是帮助主人修好电路点亮电灯。游戏给定电压值和电流值，选择适当的电阻连接，将电压减小到电灯的额定电压。电阻选择完成后拉下电闸，如果电压达到电灯额定值灯亮；如果电压小于额定值灯闪烁；如果电压大于额定值电灯爆炸。游戏过关可获得金币奖励，如果到游戏结束时间还没有选好电阻并拉下电闸主人会生气。
（三）游戏结构设计
游戏的结构初步设计为四个部分：主界面、游戏帮助、游戏关卡小提示。主界面：用一个简单的动画效果吸引学生眼球。介绍游戏规则，让学生了解游戏怎么玩，明白奖励制度。游戏关卡：设置游戏关卡主要目的是让学生通过游戏方式快速学习、记忆电阻和欧姆定律的相关公式，学生完成关卡会得到相应的金币奖励。小提示：用于辅助学生完成游戏任务，在学生忘记相关公式时可以点击小提示查看公式表，但是在点击小提示时会扣除一定的金币，如果金币数量不够则无法开启小提示。具体的游戏界面如图1所示。教育游戏的实质是利用游戏来激发学习者的兴趣，达到特定的教育目标[8]。针对于教育游戏的特性，笔者认为在游戏设计中应该注意两个环节，首先游戏设计必须按照相关课程标准进行设计，不可脱离理论知识；其次需要将教学目标完美融合到游戏场景、任务要素中[9]。
三、应用价值
本研究把初中二年级物理中的欧姆定律作为研究内容进行分析，根据国家课程标准的理论指导和技术手段及开发平台将其设计并制作成教育教学游戏，可体现出以下应用价值。首先，可以增强学习者学习物理的主动性。教学内容以游戏的方式呈现，设置多种难度不同的关卡，学习者可以通过体验游戏的不同关卡，来理解欧姆定律的基本内容，学习串并联情况下电阻总值的计算方法，在一种轻松的游戏氛围下自主学习，并且能通过玩游戏的方式来掌握欧姆定律。通过游戏探究闭合电路中电压和电阻之间的关系，并将所学的知识应用到生活中。其次，可以加强学习者学习效果。众所周知，人们对自己感兴趣的事物学习的主动性更强，学习效果会更明显。而把这些繁杂和抽象的物理电学方程式融入在游戏中，能使学生在体验游戏的过程中充分理解并掌握知识点，有效提高学习者的学习效果。
四、结语
在物理学习中繁多的定律公式学习起来是非常枯燥乏味的，但是如果在游戏中加入了教学内容，根据学生的心理特征设计制作出贴合科学教育目标的教育游戏，不仅能激发学习者的学习兴趣，还能提高学习者的学习效果。另外教育游戏是结合学习者的特点设计的，有一定的奖惩措施，能激发学习者的学习动力及学习的积极性和自主探索能力。
作者:曾思遥 单位:云南师范大学
参考文献：
[1]叶虹.校本教育游戏软件的设计研究[D].上海:上海师范大学,2004.
[2]刘艳,闫慧洁.我国教育游戏研究现状及存在的问题[J].教学研究,2009(12):10-12.
[3]程君青,朱晓菊.教育游戏的国内外研究综述[J].现代教育技术,2007,17(9):72-75.
[4]KRISTIANK.Digitalgame-basedlearning:towardsanexperientialgamingmodel[J].InternetandHigherEducation,2005(8):13-24.
[5]祝智庭,邓鹏,孙莅文.娱教技术:教育技术的新领地[J].中国电化教育,2005(5):11-14.
[6]陶翠婷.基于体验学习的初中物理教育游戏设计研究[J].陕西师范大学学报,2012(54):152-153.
[7]李伟,赵蔚,马杰.基于Flash+XML的中学物理教育游戏的设计和开发[J].中国电化教育,2013(318):86-90.
[8]闫正洲.浅谈教育游戏的现状和发展[J].科技信息(科学•教研),2008(15):46-59
关键词：基尔霍夫电流定律；电工学；集成运放
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）36-0084-02
电工学是一门非电专业的技术基础课程，其基本内容是电工技术和电子技术，主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好基础，并使他们受到必要的基本技能的训练。集成运算放大器（简称集成运放）是模拟电子技术中的重要器件，是几乎目前所有的电子设备中都要用到的基本器件。集成运放是电工学中的重点知识，且种类繁多，从而对课堂教学提出了较高的要求。本文结合电工学课程教学实践，探讨基尔霍夫电流定律（简称KCL）在集成运放课程教学中的应用。
一、集成运放
运算放大器（简称运放）是一种直流耦合、差模（差动模式）输入、通常为单端输出的高增益电压放大器，因为刚开始主要用于加法、减法等模拟运算电路中，因而得名。集成运算放大器（简称集成运放）是用集成电路工艺制成的运算放大器，与分立元件组成的放大电路相比，集成运放具有体积小、质量轻、功耗低、工作可靠、安装方便、价格便宜等众多优势，因而在模拟运算、信号处理等领域都有着广泛的用途。虚短、虚断是模拟电路中理想集成运放的两个重要概念。集成运放工作在线性区时，由于运放的开环电压放大倍数很大，运放的差模输入电压通常不足1mV，可以认为两个输入端的电位相等u+=u-，即反相与同相输入端之间相当于短路，但事实上并没有短路，称为“虚短”；由于运放的差模输入电阻很大，一般集成运放的输入电阻都在1MΩ以上，因此流入运放输入端的电流往往不足1uA，远小于输入端外电路的电流，故通常认为反相与同相输入端之间相当于断路，i+=i-≈0，但事实上并没有断路，称为“虚断”。
二、基尔霍夫电流定律
基尔霍夫定律概括了电路中电流和电压分别遵循的基本规律，是分析和计算电路的基本依据。基尔霍夫电流定律（简称KCL）是用来确定连接在同一结点上的各支路电流间关系的。由于电流的连续性，电路中任何一点（包括结点在内）均不能堆积电荷。因此，在任一瞬间，流入某一结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和。
三、利用基尔霍夫电流定律分析运算电路
本论文基于秦曾煌主编的第七版《电工学》教材[1]，从基尔霍夫电流定律（KCL）出发，分析了反相比例、同相比例、加法、减法等四种由集成运放组成的运算电路，均采用相同的电路分析步骤：（1）应用KCL和虚断条件i+=i-≈0列结点电流方程；（2）应用欧姆定律将电流方程转换成电压方程；（3）应用虚短条件u+=u-简化电压方程；（4）得到输出电压u■和输入电压u1二者之间的关系。
（一）反相比例运算电路
反相比例运算电路如图1所示，输入信号u1经输入端电阻R1接到反相输入端，而同相输入端通过电阻R2接地，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：iI=iF，根据欧姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了输入电压u■和输出电压u■之外，还有一个未知量u■，根据u■=u+=-i+R2=0，可以将上式简化为：
■=■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■二者之间的关系：
u■=-■uI。
（二）同相比例运算电路
同相比例运算电路如图2所示，输入信号u■经电阻R2接到同相输入端u+，而反相输入端通过输入端电阻R1接地，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：iI=iF，根据欧姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了输出电压u■之外，还有一个未知量u■，根据u■=u+=u■-i+R2=u■，可以将上式简化为：
■=■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■二者之间的关系：
u■=1+■u■。
（三）加法运算电路
反相加法运算电路如图3所示，输入信号u■1、u■2分别经输入端电阻R11、R12接到反相输入端，而同相输入端通过R2接地，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：i■1+i■2=iF，根据欧姆定律可以得到：
■+■=■，
上式中除了输入电压u■1、u■2和输出电压u■之外，还有一个未知量u■，根据u■=u+=-i+R2=0，可以将上式简化为：
■+■=■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■1、u■2二者之间的关系：
u■=-■u■+■u■。
（四）减法运算电路
减法运算电路如图4所示，输入信号u■经输入端电阻R1接到反相输入端，u■经电阻R2、R3接到同相输入端，反馈电阻RF连接在输出端和反相输入端之间。
根据i+=i-≈0，可以得到结点a处的电流关系：iI=iF，根据欧姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了输入电压u■1和输出电压u■之外，还有一个未知量u■，u■和u■之间满足关系：u■=u+=■u■，
即可得到输出电压u■和输入电压u■1、u■二者之间的关系：u■=-■u■+1+■u■。
四、结论
综上所述，本文从基尔霍夫电流定律（KCL）出发，分析了反相比例、同相比例、加法、减法等四种由集成运放组成的运算电路，该方法具有简单可行、可操作性强等优点。此外，KCL还可以应用在基本放大电路的动态分析中，例如输入、输出电阻。实践证明，该方法可以提高课堂教学效果和学生的学习兴趣，调动学生的主观能动性，学生评价较好。
参考文献：
[1]秦曾煌.电工学[M].第七版.北京：高等教育出版社，2011.
关键词：人教版；高中物理；素质教育；结合
中图分类号：G633.7 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）34-0041-02
中学时代基础教育的根本目标是提升全民族的基本素质，培养一批怀抱理想、充满文化、具备道德、时刻有严明纪律性的良好公民，同时灌输相应的基础知识，为培养我国现代化建设所需要的各类人才奠定基础。新时代背景下的高中物理教学目标，不再仅仅以分数为目的，开始重视学生的全面发展。素质教育中最关键的是以提高全民族素质为目的，以全面发展为根本任务。以下就物理教学中结合素质教育的途径展开探讨。
一、时代背景下素质教育与高中物理结合的基本教育内容
1.物理教学中对学生的思想素质教育。辩证唯物主义的思想要求在物理教学中用唯物主义的观点客观地地阐述物理知识，让学生在潜移默化中接受物理知识并领会辩证唯物主义。爱国主义思想，即要求教师在授课过程中介绍科学家们为了祖国的发展献身研究事业的事迹，讲述我国目前的发展现状以及存在的问题，表示出对青少年的殷切期望。从而也能培养学生的民族使命感，鼓励学生为家乡的富饶安定和祖国的繁荣富强而不断学习。
2.物理教学中对学生的科学素质教育。在高中物理教学中结合科学的素质教育，不但要让学生掌握物理知识，了解它们在生活中的实际应用，并提高相应的技能和技巧，还要注重培养学生对物理知识的探索能力，培养学生对科学的进取精神，让学生从小养成实事求是的科学素质，为今后的研究做铺垫。
3.物理教学中对学生的身心素质教育。身心教育是基础素质教育的重要内容，其中最主要的就是帮助学生发展非智力因素。非智力因素的处理能够直接影响到学生的发展。在高中物理教学中，发展学生的非智力因素主要是培养学生实事求是的态度以及克服困难的意志等。
4.物理教学中对学生的劳动素质教育。在物理教学中对学生进行劳动素质教育，主要是用来揭示物理学和生活实践之间的关系。在高中物理教学中劳动素质教育主要体现在物理实践教学中，教师要着重培养学生的实际动手能力及运用所学的知识解决实际物理问题的习惯和技巧。
二、素质教育与高中物理结合的基本原则
从物理教学的特点出发，结合素质教育的要求，总结出如下五条基本原则：
1.互动原则。教学活动和课堂教学的设计要注意“教”、“学”双方的互动，真正体现教、学并存的关系。
2.发展原则。发展原则即是指高中物理教学要以促进学生的全面发展为目标。从广度上讲，就是人们常说的“全面发展”，这是我们实施素质教育的目标；从深度上讲，指教学要着眼于学生的最近发展，要让学生以前期学习为基础逐步掌握新的知识。
3.结构原则。结构原则指在教学中要通过对知识结构的教学，为学生构建良好、有序的物理认知结构。帮助学生梳理知识结构，从而整体、有序地对知识进行系列性的了解。
4.内化原则。在物理教学中，教师必须创造条件，引导学生将物理知识结构内化为物理认知结构。
5.反馈原则。反馈原则即是将大脑里的主观的物理转化为外部实际存在的东西，比如应用所学的知识解决生活中的实际问题、解释有关的物理现象等，之后从外界对学生的学习成果作出评价，学生再根据反馈，改正今后的学习行为。
三、以《欧姆定律》教学为例阐述素质教育与高中物理的结合
1.高二学生学科知识现状和能力分析。高二学生在之前的学习阶段中已经学习并掌握了电路方面的部分基本知识，学习了电压、电流的基本含义，理论上而言已经完全具备了学习欧姆定律的能力。目前存在的问题就是现有教材中应用型的事例比较少，在实际的应用问题上，学生无法改变传统的学习方法、思维和认知经验，导致在学习方法上形成了无法突破的障碍。因此，在课堂教学中，老师要注重图像教学法，利用ppt或者现场试验的方法能够让学生想到或者看到，这样就更易于学生理解这方面的知识。
2.学生生活环境与心理素质分析。电和电路是我们生活中很常见的事物，尽管不陌生，但是学生对电和电路的原理也不是很了解。教师可以利用学生对未知事物的探索心理培养学生的学习兴趣，依靠这一兴趣，学生才能自愿并大胆地尝试新事物并深入了解新事物，以此为课堂操作和教学打基础。
3.课程设计。《欧姆定律》是高中物理第二册第十四章第一节的内容，教学对象是高二理科生。欧姆定律是下一章恒定电流的基础内容，它的重要性不需要多加证明，高二物理中的欧姆定律是对初中内容的补充和延伸，在理解的基础上加以实际的应用。本章按照如下的方案展开：首先从初中课本学过的基本电路知识引入欧姆定律，接下来解释影响导体的电阻的因素，然后介绍半导体和超导体，在半导体和超导体的介绍中提高学生的学习兴趣，培养学生对科学的向往，再然后引入电功和电功，最后介绍在闭合电路中的欧姆定律。具体几点要求如下：①课程目的：全面提升学生的科学素养，让学生掌握并利用图象法分析问题，进行研究。②课程结构：注重全班同学的共同参与，调动课堂氛围，因材施教，有利地利用学生现有的知识和理解力。③课程内容：体现这门课程的公共基础性和参与性，联系生活展望未来，了解时代需求。④课程实施：积极调动学生的积极性，营造良好的学习氛围，鼓励学生自己思考、主动参与、团队合作，共同讨论并得出结论，最后由老师作总结并指出存在的问题。这样既能让学生学到知识，也能培养学生的学习能力，还能培养学生的团队意识，实现“人性化课堂”。
四、结束语
随着教育部门对素质教育要求的提高，对高素质人才培养的重视，高中物理教学工作面临着新的要求。面对这种情况，学校要加强对物理教学工作的重视，积极树立科学的素质教育理念，不断提升教学团队的教学素质，从而不断提高物理教学的质量，实现人才培养的终极目标。
参考文献：
[1]董晓莉.物理教学中激发学生的学习兴趣[J].中学生数理化（教与学），2011，（04）.
[2]王大可.谈高中物理实验教学中的素质教育[J].科教新报（教育科研），2011，（18）.
[3]欧伟.浅谈如何在初中物理教学中提高学生的观察能力[J].新课程学习（学术教育），2010，（09）.
关键词：探究性实验教学； 闭合电路欧姆定律； 模拟实验； 学生实验
中图分类号：G642.0 文献标识码：A文章编号：1006-3315（2014）05-155-002
在科学技术快速发展的今天，实施以创新精神和实践能力为重点的素质教育，重要的着眼点是转变学生的学习习惯和学习方式。大多数民考民预科生模仿性学习心理是构成接受知识的主要因素。这种依赖性强，靠模仿去接受知识的习惯，是一种较为简单的学习心理，民考民预科生普遍认为物理难学。究其原因难在学生各方面能力与预科物理学习要求的差距大。预科阶段，乃至大学阶段，要求自主学习物理。不同于自学，它是指学生在教师的指导下，以学生自己的体验、参与和探究为主，从自身社会生活实践中获取物理知识，并创造性地解决生活中的问题的一种学习方法。怎样才能把课堂教学与探究性学习、发现性学习和自主性学习相结合？在大力倡导探究性实验教学的今天，迫切需要大量优秀的、具有创新性的探究实验来丰富我们的课堂教学。为此，我们立足民考民预科生学习特点，对探究式实验教学作一些有益的尝试，希望能够引领学生较为深入地学习物理的相关理论、方法、技能;提高学生的科学素养，激发学生实验探究的兴趣；增强学生的创新意识；培养学生实事求是，严谨认真的科学态度；养成交流与合作的良好习惯；发展学生的实践能力。本文就《闭合电路欧姆定律》一节做探究性实验教学设计。
一、教材和教学对象分析
闭合电路的欧姆定律主要分为电动势和闭合电路的欧姆定律两部分。电动势的概念是闭合电路欧姆定律的关键和基础。其基本内容有两个方面：电源电动势由电源本身性质决定的，它表征了电源将其他形式的能转化成电能本领的大小。电源电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路里电源电动势等于内外电压之和。本节难点是路端电压和外电阻之间的关系。学生通过多媒体的仿真实验记录数据，导出规律，使学生有感性的认识，课后让学生进入实验室，在做好仿真实验的前提下，进行实验，验证结论，减少盲目性。
二、教学目标
1.知识目标
理解电动势的定义。理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题。理解路端电压随电流（或外电阻）关系的公式表达和图象表达，并能用来分析、计算有关问题。知道闭合电路中能量的转化。
2.能力目标
通过路端电压与外电阻的关系实验探究，培养学生利用“实验研究，得出结论”的科学思路和方法。研究路端电压与电流的关系公式、图象及图象的物理意义，培养学生应用数学工具解决物理学问题的能力，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3.情感态度与价值观
通过多媒体仿真探究实验和课后的学生探究实验，激发学生求知欲和学习兴趣，享受成功的乐趣，体会物理学研究的科学性。通过分析路端电压与电流（外电阻）的关系，培养学生严谨的科学态度，感受物理之美。通过学生之间的讨论、交流与协作探究，培养团队合作精神。
三、教学重点
闭合电路欧姆定律。路端电压与电流（外电阻）关系的公式表示及图象表示。
四、教学难点
电动势的概念。路端电压与电流（外电阻）关系。
五、教学思路
《闭合电路欧姆定律》是学生感到较为难以理解的知识点，电动势的物理意义的理解是掌握闭合电路欧姆定律的关键和基础。首先让学生课前感受生活中的一些电源，初步明确电源是将其他形式的能转化成电能的装置，让学生自己用电压表测量不同类型的电源两极间的电压，为引入电动势的概念作铺垫。再让学生在电脑上进行仿真实验，学生通过连接不同的开关，改变外电阻阻值，内电阻阻值，记录电流、电压，分析数据，探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系。然后在课堂仿真实验的基础上进入实验室实验。避免了盲目性，引发学生学习的兴趣，再进行讨论，解释现象原因。讲授闭合电路中的功率，进一步从能量的转化角度说明电源是将其他形式的能转化成电能的装置。最后，利用两道例题来应用闭合电路欧姆定律，并适当地延伸拓展，通过课外思考题，使学生对电动势的概念有更深刻的理解。
六、教学方法：探究性实验教学法、多媒体仿真实验探究，实验室验证、实验分析、讨论等方法
（一）电源。展示不同型号、种类电池、手摇发电机，对小灯泡供电。电源不同，结构不同，但有相同的规律。演示：1用小灯泡点触干电池，点触蓄电池，小灯泡发光。2将小灯泡与手机电池相接，小灯泡发光。3手摇发电机，同样能够使小灯泡发光。学生得出结论：干电池、蓄电池是将化学能转化成电能；手摇发电机是将机械能转化成电能。
（二）电源的电动势：模拟实验，介绍电路图（如图1），介绍实验仪器。得出内、外电路，内、外电压的概念，指出电源内部有电阻。看电池内部（如图2)，电荷定向移动形成电流,电荷电势能减小.从能量转化的角度初步理解电动势的物理意义。观察仿真实验：电场中两点间电势差在数值上等于什么？利用计算机课件进行模拟实验(如图3)【模拟实验一】：不闭合S2、S3，只闭合S1，观察V1的大小。问题思考：（1）闭合开关S1后，此时伏特表V1测得的电压?（2）此时外电阻多大？学生回答:电动势越大，电源把其他形式的能转化成电能的本领越强。学生模拟实验，分析得出（1）伏特表测电源电动势；（2）外电路电阻无穷大。E在数值上等于外电路断开时电源两端点压。
图1 图2图3
