学习欧姆定律的三大境界

秦红兵

(四川省资阳市雁江区第二中学 641300)

欧姆定律是初中物理中重要内容，在初中物理中起着重要作用，又是初中物理难点之一，学生常常由于各个物理量之间的变化不断，常常出现错误.那么如何积极解决这类问题，我对学生进行三步训练：从了解对应关系，达到第一境界；通过物理量通过等量(或一定)关系的替代，达到第二境界；到物理量之间的变换达到极高的境界.如何让学生逐一进入三大境界,谈谈我的尝试.

一、明确物理意义

学生初学欧姆定律，通过实验探究总结出欧姆定律.理解是物理的基础，实验直观展示物理过程需要升华为物理理论.

1.展示(或总结)实验电路图，学生动手完成探究实验或老师演示.

实验是探究物理规律重要手段，物理规律是否正确也需要实验验证.我在近十年的教学中，根据学生实际，进行探究实验和验证试验同时进行，采用多种组合方式，将实验分别设计为探究性实验和学生实验.实验后认真指导学生分析实验

2.欧姆定律公式

I=U/R，欧姆定律导出式：U=IR，R=U/I,熟悉是训练的基础，一般采用单一的知道电压、电流和电阻中的两个物理量，求另一个.

此问题简单，直接代公式即可求出，对巩固学生瞬时记忆是很好地过程，一般理论上大家不探讨，以致很多老师对基础较差的学生都没有这个过程.在新课过程不可忽视.

3.对应关系

欧姆定律公式：I=U/R，某个导体或电路的物理量相互对应，各个时刻的物理量相互对应，不能混淆.

例1 如图1所示，电阻R1=12欧.电键SA断开时，通过的电流为0.3安；电键SA闭合时，电流表的示数为 0.5安.问：电源电压为多大？电阻R2的阻值为多大？

解SA断开，电路等效于图R1和R2串联

U=I12(R1+R2) ①

SA闭合，电路等效于R1：U=I1R1②

解①②得U=6VR2=8Ω

解题关键是确定SA断开和SA闭合时电流分别是I12和I1，对应的电阻分别是R1和R2串联总电阻R12与R1.

4.找准替代关系

由于电路元件不是孤立存在于电路，每个元件的物理量之间虽然严格对应，但由等量关系或对应关系存在，因此一定关系的替代，必然出现.

(1)串联电路

I=I1=I2=I3=……：U=U2+U2+U3+…；R=R1+R2+R3+……

(2)并联电路

I=I1+I2+I3+……；U=U1=U2=U3=……；1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……；

例3 如图2所示，电路R1=10Ω，R2=20Ω，R0=20Ω，当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为3.0V；当开关当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为多少？

分析(1)当S1闭合，S2断开时，R1与R0串联，电压表测R1两端的电压

电路中的电流：I=U1/R1=3.0V /10Ω=0.3A，

电源的电压：

U=I(R0+R1)=0.3A×(20Ω+10Ω)=9V；

5.找准变换关系

在电路中会出现多个电压、电流和电阻，如果电压与电流的比值，就可能对应电阻，如果是定值电阻，不会发生变化，如果是滑动变阻器，则会随滑片和连接的方式发生变化，把不易分析的问题，变换成分析滑动变阻器的阻值随滑片的变化，使问题简单容易.

例4 如图3所示的电路中，电源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻.闭合开关S、滑片P向左滑动：当电流表示数变化量的绝对值为ΔI时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU；当电流表示数变化量的绝对值为ΔI′时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU′，若ΔI<ΔI′，则( ).

D．以上三种情况都有可能

分析滑片P向左滑动：假设滑片在滑动变阻器的位置a移到位置b时，接入电路的电阻变小，电路的总电

U1=U-I1(R2+R3)，U2=U-I2(R2+R3)，

本题通过通过ΔU和ΔI的比值变换，导出R2和R3之和，从而选出正确答案.如果能达到熟练推论，那么欧姆定律问题不管怎样变化，都会及时解决.