有关涉及欧姆定律的解题思路及技巧刍议
2016-11-15田茂刚耿杰
田茂刚+++耿杰
【内容摘要】对于学习过物理的同学都知道,初中物理学科是一门以实验为基础的学科,所以在初中物理教学中实验教学占据了很大的比例。而欧姆定律又是物理教学中的重中之重,相对的也是一个难点。所以准确的理解并突破欧姆定律的解题思路是学好物理的关键,笔者就针对欧姆定律的重要性,谈谈自己对于欧姆定律计算题的解题思路以及解题过程中的技巧。
【关键词】欧姆定律 计算题 解题思路 技巧
欧姆定律计算题的得分情况是初中物理成绩的重要比例之一。欧姆定律贯穿于整个物理课中的电学部分。学生刚开始学习欧姆定律的时候都觉得非常的简单,觉得它仅仅是个简单的物理公式,涉及到电流、电阻、电压的部分,但是当做关于欧姆定律计算题是学生们都傻了,它的倒换公式、物理思想、闭路回路等等,都成为了学生头痛的对象。所以帮助学生对欧姆定律的理解和应用是解决欧姆定律计算题的核心。
一、试论欧姆定律计算题的解题思路及技巧
1.欧姆定律的含义
欧姆定律的发现者是一个名叫欧姆的德国物理学家,由于他通过大量的实验探究得到的这个定律便用他的名字命名。欧姆定律指的是在同一个电路中,导体中的电流和导体中的电压成正比,和导体的电阻阻值成反比。教师应该告诉学生它的重点是电流的是由电压和电阻决定的,但是电压的大小却不是由电流和电阻所决定的,所以我们可以清楚的知道电压决定着电流,但是电流的大小却不能决定电压;电阻与电流和电压的大小高低也毫无关系,电阻它只是与导体本身的条件相关包括(导体的材料组成、导体的长度、宽度等等)。
2.欧姆定律的再深探究
对于欧姆定律的伸展——伏安特性曲线也就是导体中电流随着导体两端的电压所变化的关系用图的形式表现出来,而伏安特性曲线是一条与坐标原点相连接的直线,这便是所属于伏安特性的线性元件,如果伏安特性曲线不是一条直线就叫做非线性元件,从伏安特性曲线之中可以看出来欧姆定律的适用范围仅限于金属导电和电解液导电,对于所有的不是直线的伏安特性曲线都不能使用欧姆定律比如常见的气体导电和二极管,从伏安特性曲线这种关系中可以清楚地看到斜率越大电阻越小。
3.分析电路
欧姆定律最终应用的主要作用就是在于在要能读懂电流的走动趋势,在了解电流的走动趋势的第一步就是应该了解这个电路是属于串联还是并联。在串联与并联的电路中,电压、电阻、电流它们的关系与解题思路各不相同。我们从欧姆定律的概念上就可以知道电流在电路中只有一条路可以在,这就是串联,如果有两条或者更多就是并联,这是一种方法,还有好几种方法。例如:“去表结点法”、“断电法”等。在欧姆定律计算题的出题方面,大多都会给一个电路图,这样有利于理解。
4.计算题的解题思路
在应用欧姆定律的时候,一定要注意到电流、电压、电阻这三个物理量必须在同一电路中,不能将不同电路中的电流、电压、电阻这三个物理量代入欧姆定律当中由此我们也可以知道电压和电流必须是一段电路中同一时刻所产生的值,如果不是的话,禁止将其用欧姆定律计算。每一位教师与学生都知道不同的习题解题的方法、步骤都是不相同,就是同一问题也会有不同的解题方法,但总是离不开欧姆定律这个定律。对于一些与电学有关的知识都离不开欧姆定律,比如用欧姆定律解决电生磁现象,用欧姆定律解决电功率计算问题等等。所以欧姆定律应用题的计算思路是整个物理电学的关键。俗话说:“勤能补拙”,所以练好欧姆定律计算题,有助于在练题的时候理清解题思路,了解技巧。因此在这里笔者举了几个例子,希望可以做到抛砖引玉的作用,激起学生对物理的战胜欲。
例1:某人做实验时把两盏电灯串联起来,灯丝电阻分别为R1=30Ω,R2=24Ω,电流表的读数为0.2A,那么加在R1和R2两端的电压各是多少?
答案:因为两灯串联,所以根据U=IR得:
U1=IR1=0.2A×30Ω=6V
U2=IR2=0.2A×24Ω=4.8V
故R1和R2两端电压分别为6V、4.8V
例2:加在一个定值电阻两端电压从6V增加到7.5V时,通过它的电流增大了0.05A,求该电阻的大小。
解析:加在导体上的电压增加时,电流增大,但电压和电流的比值为一个定值,因此:R=U1/I1=U2/(I1+0.05A),即6V/I1=7.5V/(I1+0.05A)得I1=0.2A,所以R=U1/I1=6V/0.2A=30Ω。
例3:电路电压保持不变,当电路中的电阻增大3Ω时,电流减小到原来的4/5,求电路中原来的电阻是多大。
解析:根据改变电阻前后电路两端电压不变,则电阻改变前U=IR,电阻改变后U=(R+3Ω)即IR=(R+3Ω)得R=12Ω。
结束语
总而言之,初中物理实验教学可以锻炼初中生的动手能力、实践能力。因此运用欧姆定律在整个初中物理教学中的地位就显得越来越重要。作为初中物理教师需要创新教学手段,充分帮助学生树立解决问题的信心,使学生的毅力、解题能力等得到有效培养。