黃祟純

【摘要】物理作為高中一門實(shí)驗(yàn)性較強(qiáng)，題型復(fù)雜的學(xué)科，使我們很多高中生都為之頭痛。根據(jù)老師的建議，通過(guò)學(xué)習(xí)歐姆定律的內(nèi)容與分析所遇到的問(wèn)題，找到了利用歐姆定律解題的思路及技巧，為我們學(xué)習(xí)高中物理電學(xué)內(nèi)容奠定了一定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】物理；歐姆定律；問(wèn)題；解題思路

歐姆定律是高中物理電學(xué)部分的核心內(nèi)容，也是高考的重難點(diǎn)內(nèi)容，同時(shí)歐姆定律掌握的好壞會(huì)直接影響我們的考試成績(jī)，因此要多用時(shí)間將這塊知識(shí)進(jìn)行鞏固，以取得更高的分?jǐn)?shù)。

1在歐姆定律的學(xué)習(xí)中常遇到的問(wèn)題

1.1歐姆定律的使用范圍問(wèn)題

在電路的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我會(huì)出現(xiàn)忽略導(dǎo)線，電子元件與電源自身的電阻，將整個(gè)電路視為純電阻電路的問(wèn)題。而歐姆定律通常只適用于導(dǎo)電金屬和導(dǎo)電液體，對(duì)于氣體、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體等特殊電路元器件不適用，但我們知道，白熾燈泡的燈絲是金屬材料鎢制成的，也就是說(shuō)線性材料鎢制成的燈絲應(yīng)是線性元件，但實(shí)踐告訴我們燈絲顯然不是線性元件，因此這里的表述就不正確，本人為了弄清這里的問(wèn)題，向老師進(jìn)行了請(qǐng)教并查閱了相關(guān)資料，許多資料上說(shuō)歐姆定律的應(yīng)用有“同時(shí)性”與“歐姆定律不適用于非線性元件，但對(duì)于各狀態(tài)下是適合的”。但我自身總覺(jué)得這樣的解釋難以接受，有牽強(qiáng)之意，即個(gè)人理解為既然各個(gè)狀態(tài)下都是適合的，那就是適合整個(gè)過(guò)程。

1.2線性元件的存在問(wèn)題

通過(guò)物理學(xué)習(xí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)材料的電阻率ρ會(huì)隨其它因素的變化而變化（如溫度），從而導(dǎo)致導(dǎo)體的電阻實(shí)際上不可能是穩(wěn)定不變的，也就是說(shuō)理想的線性元件并不存在。而在實(shí)際問(wèn)題中，當(dāng)通電導(dǎo)體的電阻隨工作條件變化很小時(shí)，可以近似看作線性元件，但這也是在電壓變化范圍較小的情況下才成立，例如常用的炭膜定值電阻，其額定電流一般較小，功率變化范圍較小。

1.3電流，電壓與電阻使用的問(wèn)題

電流、電壓、電阻的概念及單位，電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用，是最基礎(chǔ)的概念，也是我最容易混淆的內(nèi)容。電流表測(cè)量電流、電壓表測(cè)量電壓、變阻器調(diào)節(jié)電路中的電流，而電流、電壓、電阻的概念是基本的電學(xué)測(cè)量?jī)x器，另外，歐姆定律只是用來(lái)研究電路內(nèi)部系統(tǒng)，不包括電源內(nèi)部的電阻、電流等，在學(xué)習(xí)歐姆定律的過(guò)程中，電流表、電壓表、導(dǎo)線等電子元器件的影響常常是不考慮在內(nèi)的，而對(duì)于歐姆定律的公式I=UR，I、U、R這三個(gè)物理量，則要求必須是在同一電路系統(tǒng)中，且是同一時(shí)刻的數(shù)值。

2歐姆定律學(xué)習(xí)中需要掌握的內(nèi)容

本人在基于電學(xué)的基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)歐姆定律的解題方式進(jìn)行分析，個(gè)人認(rèn)為我們需掌握以下內(nèi)容：了解產(chǎn)生電流的條件；理解電流的概念和定義式I=q/t，并能進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算；熟練掌握歐姆定律的表達(dá)式I=U/R，明確歐姆定律的適用條件范圍，并能用歐姆定律解決相關(guān)的電路問(wèn)題；知道什么是導(dǎo)體的伏安特性，什么是線性元件與非線性元件；知道電阻的定義和定義式R=U/I；能綜合運(yùn)用歐姆定律分析、計(jì)算實(shí)際問(wèn)題；需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)物理規(guī)律，并能運(yùn)用公式法和圖像法相結(jié)合的方法解決問(wèn)題。

3歐姆定律的解題思路及技巧

3.1加深對(duì)歐姆定律內(nèi)容的理解

在歐姆定律例題分析中，我們比較常見(jiàn)的問(wèn)題是多個(gè)變量的問(wèn)題，以我自身為例，由于物理理解水平有限，且電壓、電流、電阻的概念比較抽象，所以學(xué)習(xí)難度較大，但我通過(guò)相關(guān)教學(xué)短片的學(xué)習(xí)，將電阻比喻成“阻礙電流通行的路障，電阻越大路越不好走，電阻越小通過(guò)速度則快”的方式，明白了電阻是導(dǎo)體自身的特有屬性，其大小是受溫度、導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度等各方面因素影響的，與其兩端的電壓跟電流的大小無(wú)關(guān)，并且明白了電阻不會(huì)隨著電流或者電壓的大小改變而改變。同時(shí)我們每一個(gè)人都知道對(duì)于不同的習(xí)題，解決步驟都是不相同的，雖同一問(wèn)題會(huì)有不同的解題方法，但總是離不開(kāi)歐姆定律這個(gè)框架。因此對(duì)于一些與電學(xué)有關(guān)的知識(shí)，我一般會(huì)利用歐姆定律解決電生磁現(xiàn)象與電功率計(jì)算問(wèn)題。例如：某人做實(shí)驗(yàn)時(shí)把兩盞電燈串聯(lián)起來(lái)，燈絲電阻分別為R1=30Ω，R2=24Ω，電流表的讀數(shù)為0.2A，那么加在R1和R2兩端的電壓各是多少？我可以根據(jù)兩燈串聯(lián)這一關(guān)建條件，與U=IR得出：U1=IR1=0.2A×30Ω=6V，U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V，故R1和R2兩端電壓分別為6V、4.8V的結(jié)論。

3.2利用電路圖進(jìn)行進(jìn)行計(jì)算

在解有關(guān)歐姆定律的題時(shí)，以前直接把不同導(dǎo)體上的電流、電壓和電阻代入表達(dá)式I=U/R及導(dǎo)出式U=IR和R=U/I進(jìn)行計(jì)算，并把同一導(dǎo)體不同時(shí)刻、不同情況下的電流、電壓和電阻都代入歐姆定律的表達(dá)式及導(dǎo)出式進(jìn)行計(jì)算，因此經(jīng)?；煜?，不便于分析問(wèn)題。通過(guò)后期老師給予我的建議，在解題前我都會(huì)先根據(jù)題意畫出電路圖，并在圖上標(biāo)明已知量、數(shù)值和未知量的符號(hào)，明確需分析的是哪一部分電路，這部分電路的連接方式是串聯(lián)還是并聯(lián)，以抓住電流、電壓、電阻在串聯(lián)、并聯(lián)電路中的特征進(jìn)行解題。同時(shí)，我還會(huì)注意開(kāi)關(guān)通斷引起電路結(jié)構(gòu)的變化情況，并且回給“同一段電路”同一時(shí)刻的I、U、R加上同一種腳標(biāo)，其中需注意單位的統(tǒng)一與電流表、電壓表在電路中的連接情況，以及滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí)電流、電壓、電阻的變化情況。

3.3利用電阻進(jìn)行知識(shí)拓展

本著從易到難的原則，我們可從一個(gè)電阻的問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算，再擴(kuò)展到兩個(gè)電阻、三個(gè)電阻，逐漸拓寬我們的思路，讓自己找到學(xué)習(xí)的目標(biāo)以及方法。比如遇到當(dāng)定值電阻接在電源兩端后電壓由U1變?yōu)閁2，電路中的電流由I1增大到I2，這個(gè)定值電阻是多少的問(wèn)題時(shí)，我們可利用歐姆定律的概念ΔU=ΔI·R得到電阻的值，而當(dāng)難度增加由一個(gè)電阻變?yōu)閮蓚€(gè)電阻時(shí)，定值電阻與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電壓恒定的電源兩端，電壓表V1的變化量為ΔU1，電壓表V2的變化量為ΔU2，電流表的示數(shù)為ΔI，在這樣的問(wèn)題上可將變化的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為固定的關(guān)系之間的數(shù)值，就可簡(jiǎn)化許多變量問(wèn)題的計(jì)算。當(dāng)變量變?yōu)槿齻€(gè)電阻時(shí)難度會(huì)進(jìn)一步的增大，我起初認(rèn)為這是一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)，所以放棄了這類題，而在經(jīng)過(guò)詢問(wèn)成績(jī)優(yōu)秀的同學(xué)時(shí)，才知道可將三個(gè)電阻盡量化為兩個(gè)電阻，通過(guò)電壓表與電流表的位置將電阻進(jìn)行合并，以此簡(jiǎn)化題目。

4總結(jié)

簡(jiǎn)言之，歐姆定律是物理教材中最為重要的電學(xué)定律之一，是電學(xué)內(nèi)容的重要知識(shí)，也是我們學(xué)習(xí)電磁學(xué)最基礎(chǔ)的知識(shí)。當(dāng)然，對(duì)于歐姆定律的學(xué)習(xí)與解題方法，自然不止以上所述方法，因而在具體的學(xué)習(xí)中，我們要立足于自身實(shí)際學(xué)習(xí)情況來(lái)進(jìn)行方法的選取，突破重難點(diǎn)知識(shí)，以找到更好的解題思路。

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