歐姆定律的關(guān)系篇1
一、歐姆表測(cè)電阻的本質(zhì)
電池使用一段時(shí)間后，由于電動(dòng)勢(shì)減小，內(nèi)阻變大，但仍然能調(diào)零，則重新調(diào)零后滿足Ig=E′R內(nèi)′，可見歐姆表的內(nèi)阻減??；根據(jù)公式R內(nèi)=（R0+r+Rg）和內(nèi)阻r增大可知內(nèi)部的可變電阻R0的有效阻值增大.由于表盤上所標(biāo)注的電阻阻值滿足關(guān)系式： R=（n-1）R內(nèi)，所以當(dāng)電動(dòng)勢(shì)減小導(dǎo)致歐姆表內(nèi)阻減小后將導(dǎo)致各個(gè)刻度值對(duì)應(yīng)的電阻阻值減小，由于電動(dòng)勢(shì)變化后我們并不會(huì)在表盤上重新進(jìn)行標(biāo)注，所以我們?nèi)匀话凑赵瓉順?biāo)注的數(shù)值讀數(shù)，讀出的數(shù)值比實(shí)際值偏大.
說明由于內(nèi)阻的增大可以通過適當(dāng)減小R0來進(jìn)行補(bǔ)償，所以并不會(huì)對(duì)讀數(shù)造成影響，讀數(shù)造成的影響全部來自于電動(dòng)勢(shì)的變化.
3.利用規(guī)律解決擋位比較問題
解析在使用歐姆表時(shí)，如果指針指到某一位置對(duì)于不同的擋位，讀出的數(shù)值不同，根據(jù)關(guān)系式R=（n-1）R內(nèi)可知不同擋位對(duì)應(yīng)的歐姆表的內(nèi)阻不同，根據(jù)Ig=ER內(nèi)可知，要改變歐姆表的內(nèi)阻就必須改變歐姆表內(nèi)置電源的電動(dòng)勢(shì)（或等效電動(dòng)勢(shì)）或者是改變歐姆表的最大電流.
從高擋位調(diào)到低擋位時(shí)，歐姆表內(nèi)阻減小，我們有兩種途徑可以實(shí)現(xiàn)歐姆表內(nèi)阻的減小.第一種：減小電動(dòng)勢(shì)，可以通過切換電路更換連入電路的電源；或者是通過改變電路來減小其有效輸出電動(dòng)勢(shì)，比如給電源并聯(lián)一個(gè)和它內(nèi)阻相當(dāng)?shù)碾娮?，這樣就可以達(dá)到減小電動(dòng)勢(shì)的目的.第二種：增大歐姆表的電流，可以增大和表頭串聯(lián)的電阻阻值，也可以減小和表頭并聯(lián)的電阻阻值，從而增大分流電路所能分得的電流，增大歐姆表的總電流.
在圖3和圖4中，將單刀雙擲開關(guān)在不同的觸點(diǎn)之間進(jìn)行切換時(shí)，電源提供的電動(dòng)勢(shì)都不會(huì)發(fā)生變化，那么不同擋位之間只能靠改變電流來實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻的改變.圖4中將單刀雙擲開關(guān)在不同的觸點(diǎn)之間進(jìn)行切換時(shí)，電流不變，所以歐姆表的量程不變.圖3中將單刀雙擲開關(guān)從b擲到a時(shí)，歐姆表內(nèi)的總電流增大，歐姆表內(nèi)阻減小，倍率變小，所以開關(guān)和b相接觸時(shí)，表示選用了高擋位.
反思
1.歐姆表的常規(guī)改裝和使用方法是將待測(cè)電阻和表頭串聯(lián)形成回路，簡(jiǎn)單地說歐姆表的常規(guī)使用方法是串聯(lián)使用.本題中歐姆表的改裝和使用方法是將待測(cè)電阻和表頭并聯(lián)形成回路，簡(jiǎn)單地說本題中歐姆表是并聯(lián)使用的.首先要認(rèn)真審題發(fā)現(xiàn)這一區(qū)別，然后還要求熟悉歐姆表的常規(guī)測(cè)量原理，才有可能正確解題.
2.認(rèn)識(shí)兩種改裝、使用方式下的歐姆表在測(cè)量原理上的異同.
用R0表示可變電阻的有效阻值、r表示內(nèi)置電源的內(nèi)電阻、Rg表示表頭的阻值.
（1）待測(cè)電阻和表頭為串聯(lián)關(guān)系的歐姆表
歐姆表使用的第一步就是歐姆調(diào)零，調(diào)零后滿足Ig=ER0+r+Rg，把（R0+r+Rg）稱為選擇該擋位時(shí)的歐姆表內(nèi)阻，即R內(nèi)=（R0+r+Rg）.當(dāng)將歐姆表與一個(gè)電阻R串聯(lián)時(shí)，根據(jù)閉合電路的歐姆定律得1nIg=ER內(nèi)+R，n表示滿偏電流和實(shí)際電流之間的比值，也就是滿偏時(shí)的偏轉(zhuǎn)角和實(shí)際偏轉(zhuǎn)角之間的比值.將Ig=ER0+r+Rg，R內(nèi)=（R0+r+Rg）和1nIg=ER內(nèi)+R聯(lián)立得R=（n-1）R內(nèi)，表盤上所標(biāo)注的數(shù)值是依據(jù)這一關(guān)系來確定的，也就是表盤上所標(biāo)注的數(shù)值必須滿足這一規(guī)律.我們讀出的數(shù)據(jù)總是內(nèi)阻的一個(gè)倍數(shù)，這就是歐姆表測(cè)量電阻的一個(gè)基本規(guī)律.
（2）待測(cè)電阻和表頭為并聯(lián)關(guān)系的歐姆表
這種連接方式下的歐姆表不能進(jìn)行歐姆調(diào)零，如果將兩個(gè)表筆短接，表頭將會(huì)被短路，沒有電流經(jīng)過，該連接方式下的歐姆表只能進(jìn)行“歐姆調(diào)無(wú)窮”，其方法就是將兩個(gè)表筆斷開，調(diào)節(jié)可變電阻使指針指到電流的最大值，此時(shí)為電阻的無(wú)窮大而不是電阻的零.
歐姆定律的關(guān)系篇2
關(guān)鍵詞： 物理 歐姆定律 復(fù)習(xí)
在物理復(fù)習(xí)的整個(gè)知識(shí)體系中，電學(xué)知識(shí)板塊兒尤為重要。一是：它占整個(gè)三式合一理化試題物理部分的40%左右，即70分中的近30分屬于物理電學(xué)試題。二是：電學(xué)知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)踐中的重要作用已凸顯出來。而要學(xué)生全面掌握、領(lǐng)會(huì)初中階段電學(xué)知識(shí)，對(duì)于相當(dāng)一部分初中生來說具有較大的難度。從教以來我聽過一些初中電學(xué)復(fù)習(xí)課：有的先把所要用到的電學(xué)公式板書在黑板上，再講典型例題，接著練習(xí)；有的則通過學(xué)生作題中所反饋的問題對(duì)知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)，再練習(xí)；有的直接強(qiáng)調(diào)萬(wàn)變不離其宗，讓學(xué)生多看教材，然后講例題等。復(fù)習(xí)中講例題沒錯(cuò)，但選擇的例題過多，又無(wú)代表性，既延長(zhǎng)了復(fù)習(xí)時(shí)間，又不能使學(xué)生的知識(shí)得到升華。久而久之，學(xué)生疲勞，老師厭煩。要使復(fù)習(xí)課在短時(shí)間內(nèi)生動(dòng)、奏效，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)睦}，在講例題的基礎(chǔ)上，對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納和升華。
復(fù)習(xí)課，一要體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，教學(xué)方式多樣化等新課程理念；二要體現(xiàn)“知識(shí)與技能、過程與方法以及情感態(tài)度和價(jià)值觀”三維目標(biāo)的培養(yǎng)；三要優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)、幫助下，把學(xué)到的知識(shí)歸納起來，從而便于提練和記憶。所以對(duì)電學(xué)的復(fù)習(xí)要從學(xué)生喜聞樂見的小電器起步，從典型例題入手進(jìn)行歸納總結(jié)。
例1：如圖-1是一個(gè)玩具汽車上的控制電路。小明對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和研究發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為1Ω，保護(hù)電阻R為4Ω。當(dāng)閉合S后，兩電壓表的示數(shù)分別為6V和2V，則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A，電動(dòng)機(jī)的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。（這是陜西師范大學(xué)出版社出版，經(jīng)陜西省中小學(xué)教材審定委員會(huì)2008年審定通過的《物理課堂練習(xí)冊(cè)》中的一道題）
學(xué)生通常按下列方法計(jì)算電路中的電流：
R中的電流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，
電動(dòng)機(jī)中的電流：I=U/R=4V/1Ω=4A，
由此得第一空電路中的電流就有兩個(gè)值0.5A和4A。
于是第二空的對(duì)應(yīng)值為：P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個(gè)問題：
1.根據(jù)歐姆定律計(jì)算出兩個(gè)串聯(lián)元件中的電流不相等，與串聯(lián)電路中電流的特點(diǎn)相矛盾。
2.由串聯(lián)分壓原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：
①當(dāng)U=2V時(shí)，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；
②當(dāng)UM′=4V時(shí)，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，這與串聯(lián)電路中的電壓關(guān)系相矛盾。
對(duì)此，應(yīng)找出題中所涉及的知識(shí)點(diǎn)，分析這些知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，那上面的矛盾就迎刃而解了。
首先，應(yīng)對(duì)歐姆定律有深入的理解。
例2：如圖2所示電路（R≠R≠R）。引導(dǎo)學(xué)生分析如下：
1.對(duì)電路狀態(tài)的分析。
（1）當(dāng)S、S、S都閉合時(shí)，R與R并聯(lián)，并聯(lián)后作為一個(gè)整體再與R串聯(lián)。A測(cè)R中的電流，V測(cè)R或R兩端電壓。
（2）當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，則由圖-2演變?yōu)閳D-2（a）到（b）。
R與R串聯(lián)，R處于斷開狀態(tài)，A測(cè)整個(gè)電路中的電流。
（3）當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，則由圖2演變?yōu)閳D-2（c）到（d）。
R與R串聯(lián)，R處于斷開狀態(tài)，V測(cè)R兩端電壓。
2.歐姆定律中涉及I、U、R三個(gè)量間的關(guān)系。
（1）歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量是針對(duì)同一個(gè)用電器或者同一部分電路而言的，即必須滿足“同一性”。
當(dāng)圖-2中的S、S、S都閉合時(shí)，A測(cè)R中的電流為I，V測(cè)R兩端電壓為U。此時(shí)能否用U與I的比值來計(jì)算R或R阻值呢？（即R=U/I）。
如果R=R時(shí)，由于R與R并聯(lián)，所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U，即U=U=U。根據(jù)R=U/I得R=U/I，R=U/I。這樣計(jì)算出的R2的值雖然是正確的，但屬于不正確的方法得出了正確的結(jié)果，實(shí)屬偶然巧合。
若R≠R時(shí)，那么R=U/I，若再按R=U/I來計(jì)算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因?yàn)殡妷合嗟仁遣⒙?lián)電路電壓的特點(diǎn)，R、R中的電流是不相等的。上述中錯(cuò)誤地認(rèn)為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓，而電流是R中的電流，電壓與電流是兩個(gè)不同電阻（或用電器，或電路）的對(duì)應(yīng)量，也就違背了“同一性”。
這就告訴我們，在應(yīng)用歐姆定律解題時(shí)，一定要遵循“同一性”原則，切忌“張冠李戴”，電學(xué)中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。
（2）歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量必須是同一狀態(tài)、同一時(shí)刻存在的三個(gè)物理量，即必須滿足“同時(shí)性”。
在圖-2中，當(dāng)S、S閉合時(shí)，R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小是否相等？
在圖-2中，當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，不難看出，R與R串聯(lián)：I=I=I則I=U源/（R+R）；當(dāng)S、S閉合S斷開時(shí)，R與R串聯(lián)：I=I=I，則I=U/（R+R）。因?yàn)镽+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即兩次電流不相等。S、S閉合時(shí)，R中的電流大小與S、S閉合時(shí)R中的電流大小不相等，這是因?yàn)镾、S閉合時(shí)與S、S閉合時(shí)電路狀態(tài)不同，R是在不同的狀態(tài)下工作，不是同一時(shí)間內(nèi)電流的大小，電流不相等。
在利用公式計(jì)算的過程中，不能用第一狀態(tài)下的量值與第二狀態(tài)下的量值代入關(guān)系式計(jì)算。如：要計(jì)算R的電阻值，就不能用第一狀態(tài)下R兩端的電壓值與第二狀態(tài)下R中的電流的比值來計(jì)算R的電阻值。在計(jì)算電流、電壓時(shí)，也不能這樣處理。
因此在利用公式計(jì)算時(shí)，帶值入式的物理量必須是同一狀態(tài)下的物理量，必須滿足“同時(shí)性”。
（3）歐姆定律中的I、U、R三個(gè)量的單位必須同一到國(guó)際單位制，即I―A、U―V、R―Ω。即應(yīng)滿足“統(tǒng)一性”。
除各物理量的主單位外，還應(yīng)記住常用單位及其單位換算關(guān)系，將常用單位換算為國(guó)際單位制單位，在利用其它電學(xué)公式計(jì)算時(shí)也要統(tǒng)一單位。
如：電功的公式W=UIt中，各物理量的對(duì)應(yīng)單位:U－V、I－A、t－S；這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中：U－V、I－A，這樣P的單位才是W。
我們要確定歐姆定律的適用條件。
1.歐姆定律只對(duì)一段不含電源的導(dǎo)體成立，即只適用于純電阻電路。因此，歐姆定律又稱為一段不含源電路的歐姆定律。
例1中涉及到電磁轉(zhuǎn)換的知識(shí)，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)質(zhì)上也是一個(gè)發(fā)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，其閉合線圈切割磁感線會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)流過電動(dòng)機(jī)線圈中的電流有一定影響。
實(shí)際上圖1相當(dāng)于一個(gè)“RL”串聯(lián)電路，總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數(shù)和，即U≠U+U。但得到的電流有效值的關(guān)系I=U/Z與直流（或部分）電路的歐姆定律相似，各元件上的分電壓與該元件的阻抗（Z）成正比。
雖然電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗目前初中階段無(wú)法計(jì)算出來，但無(wú)論電動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的阻抗為多少，電路中的電流都等于電阻R中的電流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動(dòng)機(jī)兩端的實(shí)加電壓等于總電壓（電源電壓）減去電阻R兩端的電壓，即U=U-U=6V-2V=4V。則電動(dòng)機(jī)的功率為：P=UI=4V×0.5A=2W。
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上述分析說明，電阻R所在的這部分電路與電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路有著本質(zhì)的不同。從能量轉(zhuǎn)化的角度看：電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能；而電動(dòng)機(jī)所在的這部分電路電能只有少部分轉(zhuǎn)化為熱能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。前者屬于純電阻電路，后者屬于非純電阻電路。
歐姆定律只適用于純電阻電路，即用電器工作的時(shí)候電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇，等等，除了發(fā)熱外，還對(duì)外做功，所以這些是非純電阻電路，歐姆定律不再適用。由歐姆定律導(dǎo)出的公式也只適用于純電阻電路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）
2.歐姆定律適用于金屬導(dǎo)體和通常狀態(tài)下的電解質(zhì)溶液；但是對(duì)于氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管中的汞蒸氣）和其它一些導(dǎo)電元器件，歐姆定律不成立。歐姆定律對(duì)某一導(dǎo)體是否適用，關(guān)鍵是看該導(dǎo)體的電阻是否為常數(shù)。當(dāng)導(dǎo)體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數(shù)時(shí)，其電阻叫線性電阻或歐姆電阻，歐姆定律對(duì)它成立；當(dāng)導(dǎo)體的電阻隨電壓、電流變化時(shí)，其電阻叫非線性電阻，如：電子管、晶體管、熱敏電阻等，歐姆定律對(duì)它不成立。
3.歐姆定律只有在等溫條件下，即導(dǎo)體溫度保持恒定時(shí)才能成立。當(dāng)導(dǎo)體溫度變化時(shí)，歐姆定律對(duì)該導(dǎo)體不成立，因?yàn)殡娮枋菧囟鹊暮瘮?shù)。
在講解歐姆定律的應(yīng)用時(shí)，常舉白熾燈的例子，實(shí)際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時(shí)電阻具有非線性，隨著電流的增大，鎢絲的溫度升高很多，其電阻也隨著變化。對(duì)非線性電阻，歐姆定律不成立，但是作為電阻定義的關(guān)系式R=U/I仍然成立，只不過對(duì)非線性電阻，R不再是常量。
綜上所述，例1中第一空電路中的電流有兩個(gè)值0.5A和4A，一個(gè)是在純電阻電路（電阻R）中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個(gè)是用歐姆定律計(jì)算在非純電阻電路（含電動(dòng)機(jī)的電路）中的電流為4A，顯然不對(duì)。
通過對(duì)例1的全面、透徹的分析，我們對(duì)電學(xué)知識(shí)得到了進(jìn)一步升華：（1）判斷電路的連接方式；（2）判斷電表的作用；（3）利用歐姆定律解決實(shí)際問題時(shí)必須注意“三性”；（4）復(fù)習(xí)了電功率、焦耳定律等相關(guān)電學(xué)公式；（5）歐姆定律的適用范圍。
學(xué)生能夠領(lǐng)悟到，復(fù)習(xí)不是為了解題，而是要掌握知識(shí)的前后聯(lián)系，優(yōu)化知識(shí)結(jié)構(gòu)；仔細(xì)觀察，認(rèn)真分析；發(fā)散思維，以點(diǎn)帶面；舉一反三，融會(huì)貫通。這樣，從而體現(xiàn)出知識(shí)與技能、過程與方法，以及情感態(tài)度和價(jià)值觀的培養(yǎng)。
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注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”
歐姆定律的關(guān)系篇3
關(guān)鍵詞：高中物理；閉合電路；歐姆定律；難點(diǎn)教學(xué)
雖然高中生的抽象思維能力較之初中生而言要強(qiáng)一些，但是由于閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識(shí)較為抽象，學(xué)生理解起來仍然存在很大的難度。因而，在進(jìn)行這一定律的教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)立足于學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)及能力水平，采用多種教學(xué)方法幫助學(xué)生切實(shí)掌握相關(guān)知識(shí)，尤其將之與之前所學(xué)的歐姆定律的知識(shí)區(qū)別開來，避免混淆。那么，在高中閉合電路的歐姆定律教學(xué)中，教師如何具體完成這一難點(diǎn)的教學(xué)呢？
一、巧妙導(dǎo)入，激發(fā)興趣
在進(jìn)行這一定律的教學(xué)時(shí)，教師首先要通過有效的導(dǎo)入來充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而順利將學(xué)生引入新知識(shí)的學(xué)習(xí)中。
針對(duì)于此，教師可以通過一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行導(dǎo)入。教師先準(zhǔn)備好幾節(jié)日常生活中常用的不同型號(hào)的干電池及蓄電池，然后在干電池上標(biāo)明1.5V，蓄電池上標(biāo)明2.0V，然后準(zhǔn)備15V的電源及一個(gè)小電筒燈泡，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：先將小燈泡接到2V的蓄電池上，學(xué)生觀察到小燈泡發(fā)出很亮的光。之后讓學(xué)生猜想，如果將小燈泡接到15V的電源上，會(huì)發(fā)生什么情況？結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生們通常會(huì)以為小燈泡會(huì)被燒壞。接著教師就進(jìn)行這一實(shí)驗(yàn)，卻發(fā)現(xiàn)小燈泡安然無(wú)恙，而且發(fā)出光的亮度反而比之前2V的還要暗。這就有效地激起了學(xué)生的求知欲，為什么會(huì)這樣呢？教師就可以順利導(dǎo)入新課的學(xué)習(xí)——閉合電路的歐姆定律。這樣，學(xué)生必定興趣大增，積極投入之后的教學(xué)中，為這一難點(diǎn)的教學(xué)奠定了良好的基礎(chǔ)。
二、借助實(shí)驗(yàn)，突破難點(diǎn)
上文說到，這一內(nèi)容的知識(shí)較為抽象，因而在教學(xué)中教師如果單靠講解的話，學(xué)生理解起來難度較大，因而筆者認(rèn)為教師可以借助實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的講解，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得知識(shí)，從而有效地突破這一教學(xué)難點(diǎn)。
首先，教師可以通過讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)電路來確切了解閉合電路以及分電路、內(nèi)電路、外電路等知識(shí)，并且掌握電源的外部電流流向及內(nèi)部電流流向，從而為之后的學(xué)習(xí)掃除一定的障礙。之后組織學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過程中通過記錄改變電阻值、
閉合開關(guān)后電動(dòng)勢(shì)、電流以及電阻的關(guān)系，認(rèn)真分析后，獲得閉合電路的歐姆定律。
三、積極拓展，學(xué)以致用
在學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)有了一定的掌握后，教師可以進(jìn)行及時(shí)的知識(shí)拓展，幫助學(xué)生更深地理解并掌握這一定律，從而達(dá)到學(xué)以致用的目的。比如，讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)討論兩種較為特殊的情況（短路及斷路）并進(jìn)行解決：如，教師應(yīng)讓學(xué)生明確如果發(fā)生短路現(xiàn)象，常會(huì)導(dǎo)致電源被燒壞甚至引起火災(zāi)，因而為了避免這一問題，可以安裝保險(xiǎn)絲等。通過這種方式，有效地拓展了知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)以致用的能力。
當(dāng)然，對(duì)于閉合電路的歐姆定律這一難點(diǎn)的教學(xué)，自然不止這一方法，并且難點(diǎn)是相對(duì)的。因而在具體教學(xué)中，教師要立足于學(xué)生實(shí)際進(jìn)行教學(xué)，這樣方能有效突破難點(diǎn)，最終幫助學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)并能靈活運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)：
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歐姆定律的關(guān)系篇4
關(guān)鍵詞：物理定律；教學(xué)方法；多種多樣
關(guān)鍵詞：是對(duì)物理規(guī)律的一種表達(dá)形式。通過大量的觀察、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)過程而改變。在應(yīng)用牛頓第一定律解決實(shí)際問題時(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，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。高中教材是用實(shí)例總結(jié)出來再加以推廣。若不同形式的機(jī)械能之間不發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，就沒有守恒問題。機(jī)械能守恒定律表式中各項(xiàng)都是狀態(tài)量，用它來解決問題時(shí)，就可以不涉及狀態(tài)變化的復(fù)雜過程（過程量被消去），使問題大大地簡(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)定律不適用的問題，可以利用動(dòng)能定理或功能原理解決。
（5）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，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)條件來說，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程的狀態(tài)變化，表式中各項(xiàng)是過程始、末的動(dòng)量。用它來解決問題可以不過程物理量，使問題大大地簡(jiǎn)化。若物體不發(fā)生相互作用，就沒有守恒問題。在解決實(shí)際問題時(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。
（6）歐姆定律中學(xué)物理課本中歐姆定律是通過實(shí)驗(yàn)得出的。公式為I＝U/R或U＝IR。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①“電流強(qiáng)度跟電壓成正比”是對(duì)同一導(dǎo)體而言；“電流強(qiáng)度跟電阻成反比”是對(duì)不同導(dǎo)體說的。②I、U、R是同一電路的3個(gè)參量。③閉合電路的歐姆定律的教學(xué)難點(diǎn)和關(guān)鍵是電動(dòng)勢(shì)的概念，并用實(shí)驗(yàn)得到電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和。然后用歐姆定律導(dǎo)出I＝ε/(R+r)(也可以用能量轉(zhuǎn)化和守恒定律推導(dǎo))。④閉合電路的歐姆定律公式可變換成多種形式，要明確它們的物理意義。⑤教師應(yīng)明確，普通物理學(xué)中的歐姆定律公式多數(shù)是R＝U/I或I＝(1/R)U，式中R是比例恒量。若R不是恒量，導(dǎo)體就不服從歐姆定律。但不論導(dǎo)體服從歐姆定律與否，R＝U/I這個(gè)關(guān)系式都可以作為導(dǎo)體電阻的一般定義。中學(xué)物理課本不把R＝U/R列入歐姆定律公式，是為了避免學(xué)生把歐姆定律公式跟電阻的定義式混淆。這樣處理似乎欠妥。
歐姆定律的關(guān)系篇5
【關(guān)鍵詞】教材分析;科學(xué)探究;適當(dāng)類比;體會(huì)與反思
教材分析及課堂教學(xué)設(shè)計(jì)思想
歐姆定律一課時(shí)初中物理電學(xué)部分的核心知識(shí)，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)和分析電路的基礎(chǔ)，為了使學(xué)生能更好地學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，我在課堂教學(xué)過程中作了如下設(shè)計(jì)：先從生活實(shí)際引出課堂探究課題，然后與學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一一探究電流與電壓和電阻的關(guān)系，在得出數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上在進(jìn)一步體會(huì)用圖像法研究物理問題的優(yōu)越性，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提高學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)，分析、探索、歸納問題的能力，分組體驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)物理規(guī)律的過程與方法，同時(shí)通過介紹歐姆的故事，增進(jìn)學(xué)生熱愛科學(xué)、追求科學(xué)、獻(xiàn)身科學(xué)的學(xué)習(xí)熱情，最后自然而然得出歐姆定律的結(jié)論與公式。下面筆者就詳細(xì)談?wù)剼W姆定律一課的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。
一、從生活實(shí)例中引出科學(xué)探究問題
將電源開關(guān)燈泡組成一個(gè)簡(jiǎn)單電路，燈泡發(fā)光，讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)法改變燈的亮度，要想改變燈泡的亮度就是要改變通過燈泡中的電流，而改變燈泡中電流的方法歸納起來就兩種改變電路兩端電壓或改變接入電路中電阻，從而引出課堂探究的問題，通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻有何關(guān)系。
二、設(shè)計(jì)分組實(shí)驗(yàn)，用控制變量法分別探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
探究一：電阻R不變時(shí)，研究通過它的電流與其兩端電壓的關(guān)系
按圖示電路他接好電路引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)
便把測(cè)量的數(shù)據(jù)填入下表
R=____Ω
然后引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，歸納得出結(jié)論：電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。
探究二：保持電阻R兩端電壓不變時(shí)，研究通過它的電流與其電阻大小的關(guān)系
按圖示電路他接好電路引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)
便把測(cè)量的數(shù)據(jù)填入下表
U=____V
然后引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)，歸納得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。
三、適當(dāng)類比，提升學(xué)生理解定律和運(yùn)用公式能力
在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上得到歐姆定律，導(dǎo)體中電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，用公式表示為I=U/R，推導(dǎo)出歐姆定律的變形公式U=IR和R=U/I，對(duì)于變形公式R=U/I一定要理解其物理意義，因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì)，所以不能說電阻與電壓成正比，不能說電阻與電流成反比，也不能說電阻與電壓和電流有關(guān)，要理解電阻的大小決定于本身的材料、橫截面積和長(zhǎng)度，與加在它兩端電壓大小和通過它的電流大小無(wú)關(guān)，即使電阻兩端不加電壓，它的阻值還是本身那么大，但在不知道電阻值大小的情況下利用公式R=U/I可以算出電阻值的大小，電阻值一旦算出后，如果不考慮溫度影響，電阻值就不會(huì)再發(fā)生變化。為了更好地理解公式R=U/I的物理意義，可以將電阻與密度、比熱容、熱值等相似的物理量進(jìn)行類比。
四、課堂教學(xué)中體會(huì)與反思
通過本堂課教學(xué)實(shí)踐，筆者體會(huì)到以下幾點(diǎn)務(wù)必在教學(xué)環(huán)節(jié)中得到體現(xiàn)與完成：1.在探究電流與電壓關(guān)系和探究電流與電阻關(guān)系時(shí)務(wù)必弄清滑動(dòng)變阻器在兩次實(shí)驗(yàn)中的作用是不同的，前者是為了改變定值電阻兩端的電壓，后者是換了不同阻值的電阻后每次都要重新調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電阻兩端的電壓保持不變。2.在探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，在學(xué)生得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后由于測(cè)量數(shù)據(jù)肯定存在誤差，可引導(dǎo)學(xué)生以電流I為縱坐標(biāo)，以電壓U為橫坐標(biāo)，建立平面直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，畫出I-U的圖像，可以幫助學(xué)生較為直觀地得到電阻一定時(shí)電流與電壓成正比的結(jié)論。同樣在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)也可采用圖像法，這樣做的好處，一是比較直觀，二是可以修復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)的誤差，使學(xué)生更易得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。3.在探究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓相同，在這部分實(shí)驗(yàn)中，要讓學(xué)生明確兩個(gè)問題，一是控制的電壓大小要合適，尤其是相對(duì)于電源電壓而言不能太小，二是要知道選最大值多大的變阻器較為合適，當(dāng)定值電阻由小換成大的或由大換成小的時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻應(yīng)如何調(diào)節(jié)，這里的能力培養(yǎng)相當(dāng)重要，學(xué)生一旦理解了，那么在以后考試中遇到相關(guān)的實(shí)驗(yàn)題做起來就會(huì)很得心應(yīng)手，反之這里的實(shí)驗(yàn)考題將一直成為學(xué)生的考試難題。4.得到歐姆定律公式后，務(wù)必讓學(xué)生理解在運(yùn)用公式I=U/R時(shí)，三個(gè)量必須是同一電路上的電流、電壓、電阻，即必須滿足同一性和同時(shí)性，在訓(xùn)練學(xué)生歐姆定律公式及變形公式運(yùn)用時(shí)一定要結(jié)合串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點(diǎn)展開訓(xùn)練，一方面要注重訓(xùn)練學(xué)生看懂電路圖的能力，另一方面要培養(yǎng)學(xué)生一題多解的能力。
【參考文獻(xiàn)】
歐姆定律的關(guān)系篇6
例1. 手電筒的小燈泡上標(biāo)有“2.5V，0.3A”，表示加2.5V電壓時(shí)，通過的電流為0.3A，燈泡正常發(fā)光。1燈泡發(fā)光時(shí)的電阻是多少？
2燈泡正常發(fā)光時(shí)的功率？
3能燈泡正常發(fā)光10min消耗的電?
解：1 由歐姆定律得：R=U/I=2.5V/0.3A=8.3Ω
2由功率的公式得：P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
3由W=UIt=2.5V×0.3A×10×60S=450J.
下面我們?cè)賮砜匆坏李}
例2. 某一電動(dòng)機(jī)銘牌上標(biāo)有“36V,0.5A”。求：
1. 問能否求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的電阻嗎？
因?yàn)樯项}我們用歐姆定律求出燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，同學(xué)們回答：能。大部分同學(xué)都很熟練的用R＝U/I＝36V／0.5A＝72Ω 計(jì)算出電動(dòng)機(jī)的電阻。
2. 問能否求出電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的功率嗎？
學(xué)生根據(jù)功率的公式得：P=UI=36V×0.5A=18W。
3. 問能否求出電動(dòng)機(jī)正常工作10min消耗的電能嗎？
由W=UIt=36V×0.5A×10×60S＝1.08×10 J
4.問能否求出電動(dòng)機(jī)正常工作10min產(chǎn)生的熱量嗎/
學(xué)生根據(jù)焦耳定律，得Q= Rt＝ ×72 Ω×600S=1.08×10 J
教師首先引導(dǎo)學(xué)生比較電機(jī)消耗的電能和產(chǎn)生的熱量關(guān)系發(fā)現(xiàn)：W=Q
思考1. 電動(dòng)機(jī)消耗的電能是否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能呢？
學(xué)生回答：不是。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和還有一部分內(nèi)能。例如，電風(fēng)扇消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)）和內(nèi)能（用手摸一摸開關(guān)旋鈕感覺很熱）
思考2.上述求解過程中什么地方出錯(cuò)？
學(xué)生發(fā)現(xiàn)：電動(dòng)機(jī)的電阻不能用歐姆定律求，那么例1中的燈泡的電阻可以根據(jù)歐姆定律計(jì)算為什么？
因?yàn)闊襞菹牡碾娔苋哭D(zhuǎn)化為內(nèi)能，是純電阻電路。以根據(jù)歐姆定律計(jì)算電動(dòng)機(jī)消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和還有一部分內(nèi)能，電動(dòng)機(jī)消耗的電能的電路是非純電阻電路。電動(dòng)機(jī)的電阻不能用歐姆定律求
通過上述兩個(gè)例題的計(jì)算過程的比較，使學(xué)生深刻的認(rèn)識(shí)到歐姆定律的適用范圍，加深了對(duì)歐姆定律的理解。
歐姆定律的關(guān)系篇7
一、知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
歐姆定律探究電流與電壓、電阻的關(guān)系歐姆定律內(nèi)容、公式歐姆定律的應(yīng)用伏安法測(cè)電阻串聯(lián)、并聯(lián)電路電阻的特點(diǎn)
二、知識(shí)梳理
（一）歐姆定律的探究（探究電流與電壓、電阻的關(guān)系）
1.探究方法：控制變量.
2.實(shí)驗(yàn)電路圖：如圖1所示.
3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
（二）歐姆定律
1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比.
2.表達(dá)式：I=■
3.適用范圍：歐姆定律所研究的電路是電源外部的一部分或全部電路；在非純電阻電路中（如含有電動(dòng)機(jī)的電路），公式中的U、I、R的關(guān)系不成立.
4.適用條件：歐姆定律公式中的各個(gè)物理量具有同一性，即I、U、R是對(duì)同一段電路（或?qū)w）、同一時(shí)刻（或狀態(tài)）而言的.
5.公式變形：由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式可得到公式R=■、U=IR，用于計(jì)算導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體兩端的電壓.
（三）歐姆定律的應(yīng)用
1.伏安法測(cè)電阻
伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)原理是R=■.用伏安法測(cè)量導(dǎo)體電阻的大小，即用電壓表測(cè)量導(dǎo)體兩端的電壓大小，用電流表測(cè)量導(dǎo)體中電流大小，根據(jù)公式R=■，即可得到導(dǎo)體電阻的大小.在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，要正確選擇電壓表與電流表的量程，同時(shí)，要利用多次測(cè)量求平均值以減小實(shí)驗(yàn)誤差.
2.推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻
如圖2，根據(jù)串聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)可知：
I=I1=I2，U串=U1+U2
再根據(jù)歐姆定律變形公式可得：
IR串=I1R1+I2R2
所以，R串=R1+R2
結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體電阻之和.（若有n個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)，其總電阻為R串=R1+R2……+Rn）
3.推導(dǎo)并聯(lián)電路的總電阻
如圖3，根據(jù)并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)可知：
I=I1+I2，U=U1=U2
再根據(jù)歐姆定律的變形公式可得：
■=■+■
所以，■=■+■
結(jié)論：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體電阻倒數(shù)之和.（若有n個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)，其總電阻為■=■+■+……+■）
三、典型例題
例1 由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式可以得出公式R=■.關(guān)于此表達(dá)式，下列說法正確的是（ ）.
A.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是原來的2倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻也是原來的2倍
B.當(dāng)導(dǎo)體中電流是原來的2倍時(shí)，導(dǎo)體的電阻是原來的0.5倍
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍，導(dǎo)體中的電流也增加幾倍，導(dǎo)體的電阻不變
D.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為零
解析 公式R=■是由歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式變形得到的，它表示一段導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體電流的比值是不變的，它反映了導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用.電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，跟導(dǎo)體兩端電壓、電流均無(wú)關(guān).
答案 C.
例2 小明同學(xué)想探究“一段電路中的電流跟電阻的關(guān)系”，設(shè)計(jì)了如圖4所示的電路圖（電源電壓恒為6V）.
（1）根據(jù)小明設(shè)計(jì)的圖4，用鉛筆將圖5的實(shí)物連接完整.
（2）小明將第一次實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)填入了下面表格中，然后將E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω，讓滑動(dòng)變阻器的滑片P向 移動(dòng)（選填“A”或“B”），直到電壓表的示數(shù)為 V.此時(shí)電流表的指針位置如圖6所示，請(qǐng)把測(cè)得的電流數(shù)值填入表格.
（3）小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.請(qǐng)你對(duì)以上的探究過程和得出的結(jié)論做出評(píng)價(jià)，并寫出兩點(diǎn)評(píng)價(jià)意見： ； .
解析 （1）連接實(shí)物圖時(shí)，電壓表要并聯(lián)在定值電阻兩端，并注意選擇合適的量程；連接滑動(dòng)變阻器要注意連接“一上一下”兩個(gè)連接柱.
（2）因?yàn)閷?dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體兩端的電壓均有關(guān)，所以探究“一段電路中的電流跟電阻關(guān)系”時(shí)應(yīng)控制定值電阻兩端電壓相同.當(dāng)E、F兩點(diǎn)間的電阻由10Ω更換為20Ω時(shí)，如果滑動(dòng)變阻器滑片P不移動(dòng)，則電壓表示數(shù)會(huì)變大，為了保持電壓表示數(shù)不變，滑片P應(yīng)向B端移動(dòng)，直到電壓表示數(shù)與第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)一樣，即4V.
（3）通過數(shù)據(jù)分析找出物理規(guī)律是研究物理問題的常用方法，但僅通過一兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就得到結(jié)論并不科學(xué)，常常會(huì)使結(jié)果帶有偶然性，因此需要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)；得出的結(jié)論是有條件限制的，結(jié)論缺少前提條件.
答案 （1）如圖7所示.
（2）B 電壓表的示數(shù)為4V 0.2
（3）實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少（沒有進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)）；結(jié)論缺少“電壓一定”的前提條件
例3 小華想測(cè)出一個(gè)電阻Rx的電阻值，將選用的器材連接成如圖8所示的電路，R0為已知阻值的定值電阻.由于電源電壓未知，所以，沒能測(cè)出電阻Rx的阻值.請(qǐng)你選添合適的器材，幫他完成這個(gè)實(shí)驗(yàn).要求：（1）用兩種不同的方法，分別畫出電路圖，簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)方法，并寫出電阻Rx的表達(dá)式.（2）每一種方法在不拆除原有電路接線的條件下，只允許選添一種器材和導(dǎo)線接入電路.
解析 方法1：如圖9，用電流表測(cè)出通過Rx的電流I，用電壓表測(cè)出Rx兩端的電壓U，則電阻Rx=■.
方法2：如圖10，用電流表測(cè)出通過Rx的電流為I，用電壓表測(cè)出Rx和R0兩端的總電壓為U，則電阻Rx=■-R0.
方法3：如圖11，先用電流表測(cè)出電路中的電流為I1，再將導(dǎo)線并聯(lián)在電阻Rx兩端，測(cè)出電流表為I2，則電阻Rx=■R0 .
點(diǎn)評(píng) 本題采用特殊方法測(cè)量電阻.因?yàn)橐延须娏鞅?，這樣就可以測(cè)出電阻Rx和已知電阻R0的電流值.但由于缺少電壓表，因此解決本題的關(guān)鍵是如何測(cè)量出電阻Rx兩端的電壓.解決本題的方法是開放性的，只要能測(cè)出電阻Rx兩端的電壓（或Rx和R0兩端的總電壓），即可利用R=■求出電阻Rx的阻值（或電阻器Rx與R0的總電阻，從而可求Rx的阻值）.另外，將導(dǎo)線并聯(lián)在電阻Rx或已知電阻R0兩端，可使得電路中電流發(fā)生變化.根據(jù)電流表的數(shù)值，并利用歐姆定律即可求出電阻Rx的阻值.
例4 在學(xué)校舉行的物理創(chuàng)新大賽上，小明和小紅所在的科技小組分別設(shè)計(jì)了一種測(cè)量托盤所受壓力的壓力測(cè)量?jī)x，如圖12、圖13所示.兩裝置中所用的器材與規(guī)格完全相同，壓力表是由電壓表改裝而成，R1為定值電阻，阻值為10Ω，R2為滑動(dòng)變阻器，規(guī)格為“10Ω 1A”.金屬指針OP可在金屬桿AB上滑動(dòng)，且與它接觸良好，金屬指針和金屬桿電阻忽略不計(jì).M為彈簧，在彈性限度內(nèi)它縮短的長(zhǎng)度與其所受的壓力大小成正比.當(dāng)托盤所受壓力為零時(shí)，P恰好位于R2的最上端；當(dāng)托盤所受壓力為50N時(shí)，P恰好位于R2的最下端，此時(shí)彈簧的形變?nèi)栽趶椥韵薅葍?nèi).
（1）圖12裝置中，當(dāng)P位于R2的最下端時(shí)，電壓表的示數(shù)為3V，則電源電壓是多少？
（2）圖12裝置中，壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤多少伏的刻度線上？
（3）在圖12、圖13兩種裝置中，兩個(gè)壓力表的刻度特點(diǎn)有何不同？試說明理由.
解析 （1）圖12裝置中，當(dāng)P位于R2的最下端時(shí)，
電路中的電流I=■=■=0.3A.
電源電壓U=I（R1+R2）=0.3A×（10Ω
+10Ω）=6V.
（2）圖12裝置中，當(dāng)托盤所受壓力為25N時(shí)，P恰好位于R2的中點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2為5Ω.電壓表測(cè)R2兩端電壓.
電路中的電流I=■=■=0.4A.
電壓表的示數(shù)為U2=IR2=0.4A×5Ω=2V.
壓力25N的刻度位置標(biāo)在電壓表表盤2V的刻度線上.
（3）圖12裝置中壓力表的刻度是不均勻的，圖13裝置中壓力表的刻度是均勻的.
圖12裝置中，當(dāng)改變托盤所受的壓力時(shí)，R2接入電路中的電阻發(fā)生變化，電壓U2=■，U2與R2不是正比關(guān)系，壓力表的刻度不均勻.
圖13裝置中，當(dāng)改變托盤所受的壓力時(shí)，電路中的總電阻（R2總+R1）不變，電壓U2=■，U2與R2是正比關(guān)系，壓力表的刻度是均勻的.
歐姆定律的關(guān)系篇8
關(guān)鍵詞：類比法；全電路；電動(dòng)勢(shì)；全電動(dòng)歐姆定律
全電路歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》第一章重要的一節(jié)內(nèi)容，后續(xù)的章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要用這一定律，因此掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程至關(guān)重要。但是由于本節(jié)涉及較多的概念且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜，再加上教材未附加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，因此學(xué)生很難理解和接受。針對(duì)這種情況，我通過實(shí)踐，采用類比法講解本節(jié)內(nèi)容，取得了令人滿意的效果。下面我就什么叫類比法以及如何用類比法講全電路歐姆定律，介紹如下。
類比法是指在新事物同已知事物間具有類似方面比較，是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創(chuàng)造性的?？茖W(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，往往發(fā)端于類比。例如：安培從環(huán)形電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象類比推出了分子環(huán)形電流的假說；庫(kù)侖根據(jù)靜電力與萬(wàn)有引力的類比，建立了庫(kù)侖定律等。類比又被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中“偉大的引路人”。是它首先推動(dòng)了假說的產(chǎn)生，盡管類比不能代替論證，但可以理解新知識(shí)、新概念和規(guī)律提供依托。全電路是指含有電源的閉合電路，電流通過時(shí)，可用電流類比水流。在重力作用下，水在水管中是由高處向低處流動(dòng)的，通過重力作功使水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膭?dòng)能。電流是電荷的定向移動(dòng)形成的，在電場(chǎng)力的作用下，正電荷在導(dǎo)體中由電勢(shì)高處向電勢(shì)底處移動(dòng)，通過電場(chǎng)力做功轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，即電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。我們知道重力使水向下流，但卻不能使水循環(huán)流動(dòng)。要想實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)，就必須在循環(huán)系統(tǒng)中有水泵，水泵不停把低處水抽向高處，這樣水就一直在循環(huán)流動(dòng)。同樣，在電路中要想維持一個(gè)循環(huán)穩(wěn)定的電流，也要有一個(gè)“電泵”，即電源。這樣電荷就在電源內(nèi)部依靠電源力，把正電荷從低電位的負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路送到高電位的正極，內(nèi)電路和外電路連接而成一個(gè)閉合電路，這樣電路中就有持續(xù)穩(wěn)定的電流了。
在水泵中，水泵功率的大小是看它把單位質(zhì)量的水提升多高，提升越高，其對(duì)水做的功率越多。同樣，電源的強(qiáng)弱是看它把單位正電荷的電勢(shì)提高的程度，提得越高對(duì)電荷所做的功就越多，即該電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領(lǐng)就越強(qiáng)。這樣一類比，就很生動(dòng)形象地向?qū)W生引出了難懂又抽象的電動(dòng)勢(shì)的概念。即電源力將單位正電荷從電源負(fù)極移到正極所做的功，用符號(hào)E表示。當(dāng)水流在水泵內(nèi)部時(shí)，要受水流阻力，同樣，電流通過電源內(nèi)部時(shí)，也受到阻礙，即電源內(nèi)阻，一般用符號(hào)r0表示。很明顯全電路就分為內(nèi)外兩部分：電源內(nèi)部的電路成為內(nèi)電路，電源外部的電路成為外電路，內(nèi)外電路電壓降之和等于電動(dòng)勢(shì)，用E表示。有部分電路歐姆定律來類比全電路歐姆定律為：全電路中的電流I與電源的電動(dòng)勢(shì)E成正比，與電路的總電阻（外電路的電阻R和內(nèi)電路的電阻r0之和）成反比，即I=/。由此事還可得出，E=IR+Ir0=U+Ur0，U是外電路中的電壓降，也是電源兩端的電壓，稱為路端電壓；Ir0是電源內(nèi)部的電壓降。通過類比，學(xué)生很容易理解和記憶全電路歐姆定律。下面舉一例題：
如圖電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)阻r0=2？贅，負(fù)載電阻R=10？贅，求：
（1）電路中的電流；
（2）電源的端電壓；
（3）負(fù)載電阻上的端電壓；
（4）電源內(nèi)阻上的電壓降。
解：根據(jù)全電路歐姆定律I=得：
（1）電路中的電I=流=24/10+2=2A
（2）電源中的端電壓U=E-Ir0=24-2×2=20V
（3）負(fù)載電阻上的端電壓U=IR=2×10=20V
（4）電源內(nèi)阻上的電壓降U=Ir0=2×2=4V
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