時間：2023-08-21 16:57:51
序論：在您撰寫歐姆定律基本內容時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
關鍵詞：靜電場；直流電；電流方向；電壓方向；基爾霍夫定律
靜電場是電荷周圍存在的一種特殊形式的物質，電荷之間的相互作用是通過電場實現的。對電場的任何一點來說，放在這點的電荷所受的電場力跟它的電荷的比值，總是一個常量，可以用來表示電廠的強弱叫做這一點的電場強度。電場強度是矢量，它的方向規定為正電荷所受電場力方向。除了用電場強度來描述電場的強弱及方向外，電場線也用來形象表示電場強弱及方向。電場線是在電場中畫出的一系列從正電荷出發到負電荷終止的曲線，并且使曲線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致；電場強度越大的地方，電場線越密，電場強度越小的地方，電場線越疏，沿著電場線的方向是電勢降落的方向。
在復雜電路的某一段電路或一個電路元件的分析與計算時，可事先假定一個電流的方向，這個假定的方向叫做電流的“參考方向”。我們規定：若電流的“參考方向”與實際方向相同，則電流值為正值，即I>0；若電流的“參考方向”與實際方向相反，則電流值為負值，即I＜0。和分析電流一樣，有時很難對電路或元件中電壓的實際方向做出判斷，必須對電路或元件中兩點之間的電壓任意假定一個方向為 “參考方向”，在電路中一般用實線箭頭表示，箭頭所指的方向為參考方向。當電壓的“參考方向”與實際方向一致時，電壓值為正，即U>0；反之，當電壓的“參考方向”與實際方向相反時，電壓值為負，即U＜0。電流與電壓有了參考方向后，電流與電壓就有了正負。
電流與電壓參考方向，在應用基爾霍夫定律解決復雜電路計算中，貫穿始終。
歐姆定律是分析與計算電路的基礎。如果電阻元件上的電壓與通過它的電流參考方向相同，歐姆定律可表示為U=IR，如果電阻元件上電壓的參考方向與電流的參考方向不同時，則歐姆定律可表示為U＝－RI。除了歐姆定律，分析與計算電路還離不開基爾霍夫電流定律和電壓定律?；鶢柣舴螂娏鞫蓱糜诠濣c，基爾霍夫電壓定律應用于回路。
基爾霍夫電流定律是用來確定連接在同一節點上的各個支路電流之間的關系的。由于電流的連續性，電路中任何一點（包括節點）均不能堆積電荷。因此“任何一瞬時，流入任一節點的支路電流之和恒等于流出該節點的支路電流之和”，這就是基爾霍夫電流定律的基本內容。
基爾霍夫電壓定律是用來確定回路中的各段電壓之間的關系?！霸谌我换芈分校瑥娜魏我稽c出發以順時針或逆時針方向沿回路循行一周，回路中各段電壓的代數和等于零”，這就是基爾霍夫電壓定律的基本內容。為了應用基爾霍夫電壓定律，必須選定回路的參考方向，當電壓的參考方向與回路的循行方向一致時取正號，反之取負號。列方程時，不論是應用基爾霍夫定律或歐姆定律，首先都要在電路圖上標出電流、電壓或電動勢的參考方向；因為方程式中的正負號是由它們的參考方向決定的，若參考方向選得相反，則會相差一個負號。
如圖所示電路中，已知R1=10Ω，R2=5Ω，R3=5Ω，Us1=12v，Us2=6V。
求：R1、R2、R3所在支路電流I1、I2、I3。
解：1.先假定各支路電流的參考方向，如圖所示。
2.根據KCL列出節點電流方程，由節點A得到I1+I3－I2=0。
3. 選定回路的繞行方向就是電勢降落的方向，如圖所示。
4. 根據KVL列出兩個網孔的電壓方程。
網孔AdcBbA：－I2R2－I3R3＋Us2＝0；其中I2R2、I3R3為負是因為電流與電壓參考方向相反，歐姆定律用負的。
網孔AbBaA：I1R1+I2R2－Us1=0；其中Us1為負是因為它電壓的方向與循行方向相反。
代入電路參數，得方程組：
I1+I3－I2=0
-6=-5I2－5I3
12=10I1+5I2
解方程組，得：I1=0.72A，I2=0.96A，I3=0.24A。
從基爾霍夫定律的應用中可以看到，電流、電壓的方向問題就是解題的對錯問題，足以見證電流、電壓方向的重要性。如果沒有靜電場的電場線的形象講解，學生就很難看出電流與電壓實際方向的一致性，那么，歐姆定律正負公式推出就難講述，歐姆定律講不好，基爾霍夫定律就很難講，更別說應用基爾霍夫定律解決實際問題了。所以，靜電場內容是是直流電內容講解的前提和基礎，兩章內容密不可分。
參考文獻：
1.《大學物理教程》.山東大學出版社.
1學習物理概念需要重視概念的形成過程
物理概念是物理知識的核心內容.著名科學家錢學森曾說過：“學習理科的關鍵是概念清，多練習.”學生的物理概念是否清楚對學好物理至關重要.學習物理概念需要重視物理概念的形成過程.學習物理概念需要知道為什么要引入它，它是如何定義的，定義式是什么，單位是什么，如何測量（或測定），有什么應用等.例如：密度是一個十分重要的物理概念，學習它要重視以下過程：在物理學中為了比較相同體積的不同物質的質量一般不同的特性引入了密度，單位體積的某種物質的質量叫做這種物質的密度，定義式是ρ=m/V，國際單位是kg/m3，常用單位是g/cm3，測密度的方法很多，但基本方法是測質量，測體積，再利用密度公式計算出密度，應用有求密度，求質量，求體積等等.速度、壓強、功率、比熱容、電功率等等都是重要的物理概念，望廣大師生重視其形成過程.
2學習物理規律需要重視規律的形成過程
物理規律是物理知識中的最核心內容，多數是從物理事實的分析中直接概括出來的，學習物理規律更需要重視物理規律的形成過程.要知道物理規律的實驗基礎、基本內容、數學表達式、適用范圍、應用等等.例如：歐姆定律是電學中最重要的規律之一，學習它，我們要知道歐姆定律的實驗基礎，歐姆定律是研究電流與電壓、電阻的關系，首先要用到控制變量法，電阻一定，研究電流與電壓的關系，電壓一定，研究電流與電阻的關系.電阻一定，可找一定值電阻（R=5 Ω），研究電流與電壓的關系，實際上要看電壓變，電流變不變，若變，如何變.如何改變定值電阻兩端的電壓呢？方法一：可以改變電源的電壓，方法二：可以通過滑動變阻器來改變定值電阻兩端的電壓.通過探究實驗得出電阻一定時，電流與電壓成正比.電壓一定，可找一穩壓電源，也可通過滑動變阻器來保持電阻兩端的電壓不變，研究電流與電阻的關系，實際上是看電阻變，電流變不變，若變，怎么變？改變電阻，還要知道它的值，可以逐次更換定值電阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），移動滑動變阻器，保持電阻兩端的電壓（U=3 V）不變，從而測出相應的電流值.分析實驗數據得出，電壓一定時，電流與電阻成正比.
歐姆定律的基本內容是：通過導體的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比.數學表達式為I=U/R，歐姆定律是在金屬導體做實驗的基礎上，總結出來的，一定適用于金屬導體，對于其它的導體是否適用，要用實驗驗證，通過實驗證明，歐姆定律還適用于電解液導電，不適用于氣體導電，可見歐姆定律的適用范圍是適用于金屬導體，電解液導電，不適用于氣體導電.應用有三方面：（1）求電流，（2）求電壓，（3）求電阻.解題時要注意I、U、R三個物理量的對應性、同時性、統一性，即對應于同一導體、同一段電路，同一時刻、同一狀態，單位要統一于國際單位.
3學生實驗需要重視實驗過程
學習物理要以觀察、實驗為基礎，觀察自然界中的物理現象，進行學生實驗，能夠使學生對物理事實獲得具體的明確認識，這種認識是理解物理概念和規律的必要的基礎.學生實驗需要重視實驗過程，如要了解每個學生實驗的實驗目的、實驗原理、實驗方法、需要測量的物理量、實驗器材、實驗步驟、實驗記錄、實驗結論、必要的誤差分析等等都應該清楚.
4科學探究需要重視探究過程
科學探究就是讓學生模擬科學家的工作過程，按照一定的科學思維程序探索學習的過程，從中學習科學方法、發展科學探究所需要的能力、增進對科學探究的理解，體驗探究過程的心理感受.科學探究需要重視探究過程.科學探究的過程是一個創造的過程，而創造力的核心是創造性思維.因此，探究實質是一個思維的過程，這個思維的過程是模擬科學工作者進行科研的思維程序來進行的，這種思維程序就是學生科學探究的程序步驟.即提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作.
5做物理習題需要重視解題過程
學習物理要求概念清，多練習.可見做物理習題很重要，做題可以幫助我們鞏固所學的知識，檢驗學習效果，錘煉思維的靈活性，全面提高學生的科學素養，培養學生觀察、實驗能力，分析概括能力，運用物理知識解決簡單的實際問題的能力，以及創新精神和實踐能力.物理題型很多，如填空題、選擇題、實驗題、探究題、簡答題、計算題、作圖題、推理題等等.無論是做何種題型的物理習題，都需要重視解題過程.不同的題型，有不同的解題要求，不同的解題方法，不同的解題過程.一般來說，無論是做何種物理習題，都要正確理解題意，正確審題；明確相應的物理過程，物理情景，建立物理模型；運用相應的物理概念、物理規律，直接得出結果或結論.稍微有點靈活性，有點難度的題目，要分清層次，理清思路，找出聯系，或進行物理公式變換或公式推導，或運用數學思想（如列方程、列方程組）求解.最后就是檢查.
6學習物理需要重視有的物理量是過程量
物理學所研究的許多問題，都直接涉及到某一物理現象發生的整個過程，或者是過程中的某些狀態.因此，相應地就引人了許多關于描述某些物理過程的過程量和用來描述某些特定的物理狀態的狀態量.
過程量是描述物質系統狀態變化過程的物理量，如沖量、路程、功、熱量、速度改變量等都是過程量，它們都與一定的物理過程相對應.一般說來，物質系統從某一個狀態變化為另一個狀態，如果經歷不同的物理過程，雖然初始狀態與終了狀態量可能保持相同，但過程量不一定相同.
分析其根源：初中電學抽象難懂，面對縱橫交錯的電路圖，學生們往往感到無從下手，錯綜繁雜的電學概念、定律及計算公式常常使學生不知所措，然而電學綜合題歷來又是中考物理的壓軸熱點，并且綜合性強、障礙設置多。通過師生共同分析根源，我覺得在學習電學的過程中注重以下策略，可以有效提高學習效率：
一、人人“三會” 電路-------會連接、會畫、會分析
《課程標準》指出：“實驗是物理課程改革的重要環節”要求學生能動腦動手地“學”科學，改變過去以書本為主、實驗為輔的教與學的方式，把實驗地位空前提升。要解決學好抽象的電學這個問題，以實驗課堂為主陣地，通過用電器工作過程中的具體情境學習抽象的電學。
利用課外活動時間讓學生走進實驗室操作，并且利用多媒體、實物講解操作過程：什么是串聯？什么是并聯？什么是首尾相連？什么是兩端分別連在一起？還有如何判斷電路是串聯還是并聯？講解連接電路時要注意的事項。對于特別害羞的女同學，她們不敢動手，要善于開導，訓練她們的膽量，提高她們的動手實踐能力，讓她們通過實驗體會接線柱接反了的現象，比你講解多次效果明顯。這樣，人人會連接、分析電路，就能做好電路圖和實物圖之間的互相轉化。
二、培養探究意識，做好探究性教學實驗
在實施素質教育的過程中，物理教學主要是以探究性學習為主，注意對整個物理概念和結論的過程的探究，通過提出疑問、設計方案、動手操作、思考解決、得出結論等具體步驟，讓學生自主地參與教學的整個過程。電學學習更是如此。
為此，要精心設計實驗，激發學生探究的主體性，做好探究性實驗，充分發揮探究式邊學邊實驗的教育功能，實現教與學的雙贏。而不是簡單的把書中的演示實驗做一遍，然后直接把結論告訴學生。
如“探究電阻上電流跟兩端電壓關系”時，可以創設這樣的情境：先把一個2.5V的小燈泡接在一節干電池上，看看小燈泡的發光情況，再把電源換成兩節干電池上，看看此時小燈泡的發光情況。
三、理解歐姆定律并突破定律
歐姆定律一章，是在學習了電流、電壓、電阻三個重要物理量的基礎上來學習這三個物理量之間的關系。它是貫穿整個電學的重要規律，奠定了整個電學的基礎，是學習下一章電功率的前提，因此，本章內容處于重要地位，起著承上啟下的作用。因此，歐姆定律是學好電學的關鍵。
歐姆定律最難理解的知識點是：
當導體兩端電壓一定時，導體的電流與導體中的電流成反比？
當導體電阻一定時，導體兩端電壓與導體中的電流成正比？
學生初學歐姆定律時最難理解知識點，所以在實驗時應注意探究的方法、結合圖像得出電流與電壓、電阻的關系。首先鞏固練習電路分析，然后理解串并聯電路的特點，利用變化的量表示不變量或抓住其中相等的量列出關系式（電源電壓一般不變、串聯電流相等、并聯電壓相等……），若能熟能生巧，在做計算題時，這些隱含的條件便會在學生看到題的同時馬上就跳出來，再結合歐姆定律，你就能輕易地解出此題。
定律中的電流、電壓和電阻都必須是同一個導體或同一段電路上對應的物理量。不同的導體之間的電流、電壓和電阻間不存在U=IR關系。因此在運用歐姆定律公式時，必須將同一個導體或同一段電路的電流、電壓和電阻三者一一對應，再帶入計算。對于歐姆定律及導出公式，前者既有物理意義又有數學意義，后面兩個只有數學意義，所以就不成比例關系變形公式并非歐姆定律的內容，切勿混淆。把上述問題弄明白了，電學難題就迎刃而解了。
四、加強學生說題訓練，升華學生思維
新課程倡導自主、合作、探究的學習方式，讓課堂激揚，充滿生命活力，讓學生成為學習的主人。但相當多學生來自農村，許多學生生性膽怯，不善言談，我們要用激勵方式，讓他們敢于開口，表達自己的想法。因此我以"說題"（把題目的已知條件和所求的內容用自己組織的物理語言敘述出來，）為突破口，消除知識點在審題過程中的錯誤，是做題更高一層的升華，以此來提高學生學習物理的能力。
利用“說題”來強化所學知識內容，通過“說題”為學生學習而設計活動，為學生發展而開展活動，提高課堂效率，就能使我們的課堂變得生機勃勃、充滿智慧的歡樂與發展創造的快意。
五、加強變式訓練，總結中考重要考點
對于初中物理知識中最大的一塊知識“電學”， 題型雜亂，變幻莫測，學生如果抓不住解題規律，就題做題，進步不會很大。為了讓學生更好的解決這部分的問題，深入理解基本內容，培養分析問題和解決問題的能力，針對電學的一些考點，我進行了以下幾種變式處理練習，簡化學習難度：
（一）經典中考試題，變換已知量的數據進行未知量的求解；把已知量和未知量求解交換進行的；達到舉一反三的目的，觸類旁通。
（二）同類的題型歸類，找出題目中存在的異同
滑動變阻器在電學實驗中的作用：
相同點：保護電路；
不同點：探究電流與電阻：保持電阻兩端電壓不變：
探究電流與電壓關系實驗中的作用：改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，多次測量，從而找出規律。
伏安法測電阻中的作用：改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流，實現多次測量，從而減小實驗誤差。
伏安法測小燈泡電功率中的作用：改變小燈泡兩端電壓，使之分別小于、等于、大于燈泡的額定電壓，以便測出不同電壓時的實際功率。
滑動變阻器在測電阻實驗中還可做定值電阻用
（三）固定的套路，變換求解
電學綜合題有何規律可循呢？分析歷屆中考物理的電學計算題，我們也稱之為電學綜合題，此題看似簡單，其實暗藏玄機？細分析做此題也有固定的套路：
1.由實物圖轉化為電路圖，建立物理模型
2.做出每種情況的等效電路，注意同一性、同時性
3.抓住物理量那些變化，那些未變，用變化量表示不變量；利用電路特點，根據各狀態之間的聯系建立等式關系
4.解未知量
在進行變式練習時，認真鉆研教材，精選例題；精講例題，以點代面，突出重點；一題多變，等幾個方面進行。應注意練習的層次，層層推進，使學生在解題時達到異中求同、同中存異、多題同解，溝通相關知識的聯系，培養其聯想思維、縱向思維能力化題型，通過解題的比較，體會解題思想，善于用概念、規律去揭示問題的本質特征，培養知識遷移運用的能力。
實踐證明，通過師生共同努力，在教學過程中吸引學生主動參與學習，注重以上“策略”，初中生完全可以學好物理電學。
參考文獻：
1、《初中物理教學中的問題與對策》東北師范大學出版社
關鍵詞：教育游戲；初中物理；多媒體技術
德國學者沃爾夫岡•克萊默將游戲定義為一種由道具和規則構建的，游戲者主動參與并且在整個過程中包含競爭，充滿變化的娛樂活動[1]。將游戲運用到教育中，主要是借助游戲的娛樂性和趣味性，使學習者可以在輕松的氛圍中獲得知識[2]。在游戲設計開發環節加入各種先進的電子、媒體技術，可以使游戲在表現形式上更加多樣化，用戶體驗更加真實。使用多種媒體技術對游戲進行開發設計，可以讓學習變得輕松愉快，可以實現“寓教于樂”的教育目標[3]。如學生學習歐姆定律這一內容時，傳統的教學方法中，大多數教師都是照本宣科地進行理論講解，容易使教學變得枯燥乏味。而使用多媒體技術可以把枯燥乏味的知識融入到游戲中，讓學生在放松的情況下掌握相關的知識，因此研究教育游戲具有重要意義。
一、國內外教育游戲的研究現狀
（一）國外研究現
狀國外學者對教育游戲的研究開始于20世紀80年代初，初代教育游戲是將教學和電視游戲相結合，學習者在電視上進行游戲的同時掌握知識技能。隨著計算機的普及和多媒體技術的發展，教育游戲的載體也逐步從電視發展為計算機，教育游戲軟件的種類也更加豐富多樣。國外教育游戲在理論方面也有一套完整的設計開發模式。如KRISTIAN將已有教育理論與游戲設計整合提出了體驗式游戲模型，強調在教育游戲設計中加入即時反饋，以及根據學習者的技能水平為其提供相應的挑戰的內容[4]。
（二）國內研究現狀
我國學者最開始是致力于挖掘游戲的教育價值，之后有學者提出了娛教技術，才正式確定了游戲的教育地位。通過娛教技術，可以使學校教育在時空上得到擴展，將學習者日常生活的一些有趣的體驗融入到傳統的學校教育中，為學習者提供系統的學習生活情境[5]。目前我國物理游戲大多是以零散的單機游戲為主，需要玩家擁有一定的物理常識和體驗才能過關。如在某個光學游戲中，玩家需要靈活運用入射角等于反射角這一光學物理知識，才能完成游戲任務，這些游戲雖然沒有系統的對某個知識點進行教學，但深受學習者的喜愛。這也表明教育游戲終將成為未來教學新的突破口，游戲與教育相結合會逐步成為一種發展趨勢，因此制作出更多、更好的教育游戲已經是教育的一個潮流[6]?；谝陨戏治?，在《超級電工》游戲的設計制作中，要充分結合課程標準，使用娛教技術的相關理論進行設計開發，在發揮游戲娛樂性的基礎上，更要注意對學習效果的檢測，不然就會本末倒置[7]。
二、《超級電工》教學游戲開發設想
（一）課程內容
本游戲的教學內容是初中物理中的歐姆定律，所以在設計游戲時，考慮了如何將歐姆定律體現在游戲過程中，使游戲設計既符合歐姆定律的相關原理，又能與日常生活中的一些現象聯系起來，使游戲既貼合課程標準，又具有趣味性。
（二）游戲內容
游戲設定為超級電工，任務是幫助主人修好電路點亮電燈。游戲給定電壓值和電流值，選擇適當的電阻連接，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。游戲過關可獲得金幣獎勵，如果到游戲結束時間還沒有選好電阻并拉下電閘主人會生氣。
（三）游戲結構設計
游戲的結構初步設計為四個部分：主界面、游戲幫助、游戲關卡小提示。主界面：用一個簡單的動畫效果吸引學生眼球。介紹游戲規則，讓學生了解游戲怎么玩，明白獎勵制度。游戲關卡：設置游戲關卡主要目的是讓學生通過游戲方式快速學習、記憶電阻和歐姆定律的相關公式，學生完成關卡會得到相應的金幣獎勵。小提示：用于輔助學生完成游戲任務，在學生忘記相關公式時可以點擊小提示查看公式表，但是在點擊小提示時會扣除一定的金幣，如果金幣數量不夠則無法開啟小提示。具體的游戲界面如圖1所示。教育游戲的實質是利用游戲來激發學習者的興趣，達到特定的教育目標[8]。針對于教育游戲的特性，筆者認為在游戲設計中應該注意兩個環節，首先游戲設計必須按照相關課程標準進行設計，不可脫離理論知識；其次需要將教學目標完美融合到游戲場景、任務要素中[9]。
三、應用價值
本研究把初中二年級物理中的歐姆定律作為研究內容進行分析，根據國家課程標準的理論指導和技術手段及開發平臺將其設計并制作成教育教學游戲，可體現出以下應用價值。首先，可以增強學習者學習物理的主動性。教學內容以游戲的方式呈現，設置多種難度不同的關卡，學習者可以通過體驗游戲的不同關卡，來理解歐姆定律的基本內容，學習串并聯情況下電阻總值的計算方法，在一種輕松的游戲氛圍下自主學習，并且能通過玩游戲的方式來掌握歐姆定律。通過游戲探究閉合電路中電壓和電阻之間的關系，并將所學的知識應用到生活中。其次，可以加強學習者學習效果。眾所周知，人們對自己感興趣的事物學習的主動性更強，學習效果會更明顯。而把這些繁雜和抽象的物理電學方程式融入在游戲中，能使學生在體驗游戲的過程中充分理解并掌握知識點，有效提高學習者的學習效果。
四、結語
在物理學習中繁多的定律公式學習起來是非?？菰锓ξ兜?，但是如果在游戲中加入了教學內容，根據學生的心理特征設計制作出貼合科學教育目標的教育游戲，不僅能激發學習者的學習興趣，還能提高學習者的學習效果。另外教育游戲是結合學習者的特點設計的，有一定的獎懲措施，能激發學習者的學習動力及學習的積極性和自主探索能力。
作者:曾思遙 單位:云南師范大學
參考文獻：
[1]葉虹.校本教育游戲軟件的設計研究[D].上海:上海師范大學,2004.
[2]劉艷,閆慧潔.我國教育游戲研究現狀及存在的問題[J].教學研究,2009(12):10-12.
[3]程君青,朱曉菊.教育游戲的國內外研究綜述[J].現代教育技術,2007,17(9):72-75.
[4]KRISTIANK.Digitalgame-basedlearning:towardsanexperientialgamingmodel[J].InternetandHigherEducation,2005(8):13-24.
[5]祝智庭,鄧鵬,孫蒞文.娛教技術:教育技術的新領地[J].中國電化教育,2005(5):11-14.
[6]陶翠婷.基于體驗學習的初中物理教育游戲設計研究[J].陜西師范大學學報,2012(54):152-153.
[7]李偉,趙蔚,馬杰.基于Flash+XML的中學物理教育游戲的設計和開發[J].中國電化教育,2013(318):86-90.
[8]閆正洲.淺談教育游戲的現狀和發展[J].科技信息(科學•教研),2008(15):46-59
關鍵詞：基爾霍夫電流定律；電工學；集成運放
中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）36-0084-02
電工學是一門非電專業的技術基礎課程，其基本內容是電工技術和電子技術，主要任務是為學生學習專業知識和從事工程技術工作打好基礎，并使他們受到必要的基本技能的訓練。集成運算放大器（簡稱集成運放）是模擬電子技術中的重要器件，是幾乎目前所有的電子設備中都要用到的基本器件。集成運放是電工學中的重點知識，且種類繁多，從而對課堂教學提出了較高的要求。本文結合電工學課程教學實踐，探討基爾霍夫電流定律（簡稱KCL）在集成運放課程教學中的應用。
一、集成運放
運算放大器（簡稱運放）是一種直流耦合、差模（差動模式）輸入、通常為單端輸出的高增益電壓放大器，因為剛開始主要用于加法、減法等模擬運算電路中，因而得名。集成運算放大器（簡稱集成運放）是用集成電路工藝制成的運算放大器，與分立元件組成的放大電路相比，集成運放具有體積小、質量輕、功耗低、工作可靠、安裝方便、價格便宜等眾多優勢，因而在模擬運算、信號處理等領域都有著廣泛的用途。虛短、虛斷是模擬電路中理想集成運放的兩個重要概念。集成運放工作在線性區時，由于運放的開環電壓放大倍數很大，運放的差模輸入電壓通常不足1mV，可以認為兩個輸入端的電位相等u+=u-，即反相與同相輸入端之間相當于短路，但事實上并沒有短路，稱為“虛短”；由于運放的差模輸入電阻很大，一般集成運放的輸入電阻都在1MΩ以上，因此流入運放輸入端的電流往往不足1uA，遠小于輸入端外電路的電流，故通常認為反相與同相輸入端之間相當于斷路，i+=i-≈0，但事實上并沒有斷路，稱為“虛斷”。
二、基爾霍夫電流定律
基爾霍夫定律概括了電路中電流和電壓分別遵循的基本規律，是分析和計算電路的基本依據?；鶢柣舴螂娏鞫桑ê喎QKCL）是用來確定連接在同一結點上的各支路電流間關系的。由于電流的連續性，電路中任何一點（包括結點在內）均不能堆積電荷。因此，在任一瞬間，流入某一結點的電流之和應該等于由該結點流出的電流之和。
三、利用基爾霍夫電流定律分析運算電路
本論文基于秦曾煌主編的第七版《電工學》教材[1]，從基爾霍夫電流定律（KCL）出發，分析了反相比例、同相比例、加法、減法等四種由集成運放組成的運算電路，均采用相同的電路分析步驟：（1）應用KCL和虛斷條件i+=i-≈0列結點電流方程；（2）應用歐姆定律將電流方程轉換成電壓方程；（3）應用虛短條件u+=u-簡化電壓方程；（4）得到輸出電壓u■和輸入電壓u1二者之間的關系。
（一）反相比例運算電路
反相比例運算電路如圖1所示，輸入信號u1經輸入端電阻R1接到反相輸入端，而同相輸入端通過電阻R2接地，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據i+=i-≈0，可以得到結點a處的電流關系：iI=iF，根據歐姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了輸入電壓u■和輸出電壓u■之外，還有一個未知量u■，根據u■=u+=-i+R2=0，可以將上式簡化為：
■=■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■二者之間的關系：
u■=-■uI。
（二）同相比例運算電路
同相比例運算電路如圖2所示，輸入信號u■經電阻R2接到同相輸入端u+，而反相輸入端通過輸入端電阻R1接地，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據i+=i-≈0，可以得到結點a處的電流關系：iI=iF，根據歐姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了輸出電壓u■之外，還有一個未知量u■，根據u■=u+=u■-i+R2=u■，可以將上式簡化為：
■=■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■二者之間的關系：
u■=1+■u■。
（三）加法運算電路
反相加法運算電路如圖3所示，輸入信號u■1、u■2分別經輸入端電阻R11、R12接到反相輸入端，而同相輸入端通過R2接地，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據i+=i-≈0，可以得到結點a處的電流關系：i■1+i■2=iF，根據歐姆定律可以得到：
■+■=■，
上式中除了輸入電壓u■1、u■2和輸出電壓u■之外，還有一個未知量u■，根據u■=u+=-i+R2=0，可以將上式簡化為：
■+■=■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■1、u■2二者之間的關系：
u■=-■u■+■u■。
（四）減法運算電路
減法運算電路如圖4所示，輸入信號u■經輸入端電阻R1接到反相輸入端，u■經電阻R2、R3接到同相輸入端，反饋電阻RF連接在輸出端和反相輸入端之間。
根據i+=i-≈0，可以得到結點a處的電流關系：iI=iF，根據歐姆定律可以得到：
■=■，
上式中除了輸入電壓u■1和輸出電壓u■之外，還有一個未知量u■，u■和u■之間滿足關系：u■=u+=■u■，
即可得到輸出電壓u■和輸入電壓u■1、u■二者之間的關系：u■=-■u■+1+■u■。
四、結論
綜上所述，本文從基爾霍夫電流定律（KCL）出發，分析了反相比例、同相比例、加法、減法等四種由集成運放組成的運算電路，該方法具有簡單可行、可操作性強等優點。此外，KCL還可以應用在基本放大電路的動態分析中，例如輸入、輸出電阻。實踐證明，該方法可以提高課堂教學效果和學生的學習興趣，調動學生的主觀能動性，學生評價較好。
參考文獻：
[1]秦曾煌.電工學[M].第七版.北京：高等教育出版社，2011.
關鍵詞：人教版；高中物理；素質教育；結合
中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）34-0041-02
中學時代基礎教育的根本目標是提升全民族的基本素質，培養一批懷抱理想、充滿文化、具備道德、時刻有嚴明紀律性的良好公民，同時灌輸相應的基礎知識，為培養我國現代化建設所需要的各類人才奠定基礎。新時代背景下的高中物理教學目標，不再僅僅以分數為目的，開始重視學生的全面發展。素質教育中最關鍵的是以提高全民族素質為目的，以全面發展為根本任務。以下就物理教學中結合素質教育的途徑展開探討。
一、時代背景下素質教育與高中物理結合的基本教育內容
1.物理教學中對學生的思想素質教育。辯證唯物主義的思想要求在物理教學中用唯物主義的觀點客觀地地闡述物理知識，讓學生在潛移默化中接受物理知識并領會辯證唯物主義。愛國主義思想，即要求教師在授課過程中介紹科學家們為了祖國的發展獻身研究事業的事跡，講述我國目前的發展現狀以及存在的問題，表示出對青少年的殷切期望。從而也能培養學生的民族使命感，鼓勵學生為家鄉的富饒安定和祖國的繁榮富強而不斷學習。
2.物理教學中對學生的科學素質教育。在高中物理教學中結合科學的素質教育，不但要讓學生掌握物理知識，了解它們在生活中的實際應用，并提高相應的技能和技巧，還要注重培養學生對物理知識的探索能力，培養學生對科學的進取精神，讓學生從小養成實事求是的科學素質，為今后的研究做鋪墊。
3.物理教學中對學生的身心素質教育。身心教育是基礎素質教育的重要內容，其中最主要的就是幫助學生發展非智力因素。非智力因素的處理能夠直接影響到學生的發展。在高中物理教學中，發展學生的非智力因素主要是培養學生實事求是的態度以及克服困難的意志等。
4.物理教學中對學生的勞動素質教育。在物理教學中對學生進行勞動素質教育，主要是用來揭示物理學和生活實踐之間的關系。在高中物理教學中勞動素質教育主要體現在物理實踐教學中，教師要著重培養學生的實際動手能力及運用所學的知識解決實際物理問題的習慣和技巧。
二、素質教育與高中物理結合的基本原則
從物理教學的特點出發，結合素質教育的要求，總結出如下五條基本原則：
1.互動原則。教學活動和課堂教學的設計要注意“教”、“學”雙方的互動，真正體現教、學并存的關系。
2.發展原則。發展原則即是指高中物理教學要以促進學生的全面發展為目標。從廣度上講，就是人們常說的“全面發展”，這是我們實施素質教育的目標；從深度上講，指教學要著眼于學生的最近發展，要讓學生以前期學習為基礎逐步掌握新的知識。
3.結構原則。結構原則指在教學中要通過對知識結構的教學，為學生構建良好、有序的物理認知結構。幫助學生梳理知識結構，從而整體、有序地對知識進行系列性的了解。
4.內化原則。在物理教學中，教師必須創造條件，引導學生將物理知識結構內化為物理認知結構。
5.反饋原則。反饋原則即是將大腦里的主觀的物理轉化為外部實際存在的東西，比如應用所學的知識解決生活中的實際問題、解釋有關的物理現象等，之后從外界對學生的學習成果作出評價，學生再根據反饋，改正今后的學習行為。
三、以《歐姆定律》教學為例闡述素質教育與高中物理的結合
1.高二學生學科知識現狀和能力分析。高二學生在之前的學習階段中已經學習并掌握了電路方面的部分基本知識，學習了電壓、電流的基本含義，理論上而言已經完全具備了學習歐姆定律的能力。目前存在的問題就是現有教材中應用型的事例比較少，在實際的應用問題上，學生無法改變傳統的學習方法、思維和認知經驗，導致在學習方法上形成了無法突破的障礙。因此，在課堂教學中，老師要注重圖像教學法，利用ppt或者現場試驗的方法能夠讓學生想到或者看到，這樣就更易于學生理解這方面的知識。
2.學生生活環境與心理素質分析。電和電路是我們生活中很常見的事物，盡管不陌生，但是學生對電和電路的原理也不是很了解。教師可以利用學生對未知事物的探索心理培養學生的學習興趣，依靠這一興趣，學生才能自愿并大膽地嘗試新事物并深入了解新事物，以此為課堂操作和教學打基礎。
3.課程設計?！稓W姆定律》是高中物理第二冊第十四章第一節的內容，教學對象是高二理科生。歐姆定律是下一章恒定電流的基礎內容，它的重要性不需要多加證明，高二物理中的歐姆定律是對初中內容的補充和延伸，在理解的基礎上加以實際的應用。本章按照如下的方案展開：首先從初中課本學過的基本電路知識引入歐姆定律，接下來解釋影響導體的電阻的因素，然后介紹半導體和超導體，在半導體和超導體的介紹中提高學生的學習興趣，培養學生對科學的向往，再然后引入電功和電功，最后介紹在閉合電路中的歐姆定律。具體幾點要求如下：①課程目的：全面提升學生的科學素養，讓學生掌握并利用圖象法分析問題，進行研究。②課程結構：注重全班同學的共同參與，調動課堂氛圍，因材施教，有利地利用學生現有的知識和理解力。③課程內容：體現這門課程的公共基礎性和參與性，聯系生活展望未來，了解時代需求。④課程實施：積極調動學生的積極性，營造良好的學習氛圍，鼓勵學生自己思考、主動參與、團隊合作，共同討論并得出結論，最后由老師作總結并指出存在的問題。這樣既能讓學生學到知識，也能培養學生的學習能力，還能培養學生的團隊意識，實現“人性化課堂”。
四、結束語
隨著教育部門對素質教育要求的提高，對高素質人才培養的重視，高中物理教學工作面臨著新的要求。面對這種情況，學校要加強對物理教學工作的重視，積極樹立科學的素質教育理念，不斷提升教學團隊的教學素質，從而不斷提高物理教學的質量，實現人才培養的終極目標。
參考文獻：
[1]董曉莉.物理教學中激發學生的學習興趣[J].中學生數理化（教與學），2011，（04）.
[2]王大可.談高中物理實驗教學中的素質教育[J].科教新報（教育科研），2011，（18）.
[3]歐偉.淺談如何在初中物理教學中提高學生的觀察能力[J].新課程學習（學術教育），2010，（09）.
關鍵詞：探究性實驗教學； 閉合電路歐姆定律； 模擬實驗； 學生實驗
中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A文章編號：1006-3315（2014）05-155-002
在科學技術快速發展的今天，實施以創新精神和實踐能力為重點的素質教育，重要的著眼點是轉變學生的學習習慣和學習方式。大多數民考民預科生模仿性學習心理是構成接受知識的主要因素。這種依賴性強，靠模仿去接受知識的習慣，是一種較為簡單的學習心理，民考民預科生普遍認為物理難學。究其原因難在學生各方面能力與預科物理學習要求的差距大。預科階段，乃至大學階段，要求自主學習物理。不同于自學，它是指學生在教師的指導下，以學生自己的體驗、參與和探究為主，從自身社會生活實踐中獲取物理知識，并創造性地解決生活中的問題的一種學習方法。怎樣才能把課堂教學與探究性學習、發現性學習和自主性學習相結合？在大力倡導探究性實驗教學的今天，迫切需要大量優秀的、具有創新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學。為此，我們立足民考民預科生學習特點，對探究式實驗教學作一些有益的嘗試，希望能夠引領學生較為深入地學習物理的相關理論、方法、技能;提高學生的科學素養，激發學生實驗探究的興趣；增強學生的創新意識；培養學生實事求是，嚴謹認真的科學態度；養成交流與合作的良好習慣；發展學生的實踐能力。本文就《閉合電路歐姆定律》一節做探究性實驗教學設計。
一、教材和教學對象分析
閉合電路的歐姆定律主要分為電動勢和閉合電路的歐姆定律兩部分。電動勢的概念是閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。其基本內容有兩個方面：電源電動勢由電源本身性質決定的，它表征了電源將其他形式的能轉化成電能本領的大小。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，在閉合電路里電源電動勢等于內外電壓之和。本節難點是路端電壓和外電阻之間的關系。學生通過多媒體的仿真實驗記錄數據，導出規律，使學生有感性的認識，課后讓學生進入實驗室，在做好仿真實驗的前提下，進行實驗，驗證結論，減少盲目性。
二、教學目標
1.知識目標
理解電動勢的定義。理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關的電路問題。理解路端電壓隨電流（或外電阻）關系的公式表達和圖象表達，并能用來分析、計算有關問題。知道閉合電路中能量的轉化。
2.能力目標
通過路端電壓與外電阻的關系實驗探究，培養學生利用“實驗研究，得出結論”的科學思路和方法。研究路端電壓與電流的關系公式、圖象及圖象的物理意義，培養學生應用數學工具解決物理學問題的能力，培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。
3.情感態度與價值觀
通過多媒體仿真探究實驗和課后的學生探究實驗，激發學生求知欲和學習興趣，享受成功的樂趣，體會物理學研究的科學性。通過分析路端電壓與電流（外電阻）的關系，培養學生嚴謹的科學態度，感受物理之美。通過學生之間的討論、交流與協作探究，培養團隊合作精神。
三、教學重點
閉合電路歐姆定律。路端電壓與電流（外電阻）關系的公式表示及圖象表示。
四、教學難點
電動勢的概念。路端電壓與電流（外電阻）關系。
五、教學思路
《閉合電路歐姆定律》是學生感到較為難以理解的知識點，電動勢的物理意義的理解是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。首先讓學生課前感受生活中的一些電源，初步明確電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置，讓學生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓，為引入電動勢的概念作鋪墊。再讓學生在電腦上進行仿真實驗，學生通過連接不同的開關，改變外電阻阻值，內電阻阻值，記錄電流、電壓，分析數據，探究路端電壓與外電阻（電流）的關系，得出路端電壓與外電阻（電流）的關系。然后在課堂仿真實驗的基礎上進入實驗室實驗。避免了盲目性，引發學生學習的興趣，再進行討論，解釋現象原因。講授閉合電路中的功率，進一步從能量的轉化角度說明電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置。最后，利用兩道例題來應用閉合電路歐姆定律，并適當地延伸拓展，通過課外思考題，使學生對電動勢的概念有更深刻的理解。
六、教學方法：探究性實驗教學法、多媒體仿真實驗探究，實驗室驗證、實驗分析、討論等方法
（一）電源。展示不同型號、種類電池、手搖發電機，對小燈泡供電。電源不同，結構不同，但有相同的規律。演示：1用小燈泡點觸干電池，點觸蓄電池，小燈泡發光。2將小燈泡與手機電池相接，小燈泡發光。3手搖發電機，同樣能夠使小燈泡發光。學生得出結論：干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能；手搖發電機是將機械能轉化成電能。
（二）電源的電動勢：模擬實驗，介紹電路圖（如圖1），介紹實驗儀器。得出內、外電路，內、外電壓的概念，指出電源內部有電阻。看電池內部（如圖2)，電荷定向移動形成電流,電荷電勢能減小.從能量轉化的角度初步理解電動勢的物理意義。觀察仿真實驗：電場中兩點間電勢差在數值上等于什么？利用計算機課件進行模擬實驗(如圖3)【模擬實驗一】：不閉合S2、S3，只閉合S1，觀察V1的大小。問題思考：（1）閉合開關S1后，此時伏特表V1測得的電壓?（2）此時外電阻多大？學生回答:電動勢越大，電源把其他形式的能轉化成電能的本領越強。學生模擬實驗，分析得出（1）伏特表測電源電動勢；（2）外電路電阻無窮大。E在數值上等于外電路斷開時電源兩端點壓。
圖1 圖2圖3
