時(shí)間：2023-09-28 15:44:37
序論：在您撰寫歐姆定律的比例時(shí)，參考他人的優(yōu)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(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
常見考點(diǎn)知識總結(jié)
1．三種表達(dá)式：（1）I = ；（2）E = U外+U內(nèi)；（3）U端 = EIr.
2．路端電壓U和外電阻R外關(guān)系：R外增大，U端變大，當(dāng)R外 = ∞（斷路）時(shí)，U端 = E（最大）；R外減小時(shí)，U外變小，當(dāng)R外 = 0（短路）時(shí)，U端 = 0（最小）.
3．總電流I和外電阻R外關(guān)系：R外增大，I變小，當(dāng)R外 = ∞時(shí)，I = 0；R外減小時(shí)，I變大，當(dāng)R外 = 0時(shí)，I =（最大）. （電源被短路，是不允許的）
4．幾種功率：電源總功率P總 = EI（消耗功率）；輸出功率P輸出 = U端I（外電路功率）；電源損耗功率P內(nèi)損 = I2r（內(nèi)電路功率）；線路損耗功率P線損 = I2R線.
一、在圖像問題中的應(yīng)用
例1利用圖1所示電路可以測出電壓表的內(nèi)阻．已知電源的內(nèi)阻可以忽略不計(jì)，R為電阻箱．當(dāng)R取不同阻值時(shí)，電壓表對應(yīng)有不同讀數(shù)U.多次改變電阻箱的阻值，所得到的R圖像應(yīng)該是 （ ）
解析設(shè)電源電動(dòng)勢為E，電壓表內(nèi)阻為RV，電壓表的讀數(shù)為U，則由閉合電路的歐姆定律可得I = ，則U = EIR = E，由此可得R = RV，由此判斷A正確．
二、在非純電阻電路中的應(yīng)用
例2如圖2所示為汽車蓄電池與車燈（電阻不變）、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05 .電流表和電壓表均為理想電表，只接通S1時(shí)，電流表示數(shù)為10 A，電壓表示數(shù)為12 V；再接通S2，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)? A，則此時(shí)通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是（ ）
A．2 AB．8 AC．50 AD．58 A
解析只接通S1時(shí)，由閉合電路歐姆定律得：E = U+Ir = 12 V+10.05 V = 12.5 V，R燈 == = 1.2 ，再接通S2后，流過電動(dòng)機(jī)的電流為：I電動(dòng)機(jī) = I′= A8 A = 50 A，故選項(xiàng)C正確．
三、在動(dòng)態(tài)電路中的應(yīng)用
例3為了兒童安全，布絨玩具必須檢測其中是否存在金屬斷針，檢測時(shí)可以先將玩具放置在強(qiáng)磁場中，若其中有斷針，則斷針被磁化，用磁報(bào)警裝置即可檢測到斷針的存在．圖3所示是磁報(bào)警裝置中的一部分電路示意圖，其中RB是磁敏傳感器，它的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，a、b接報(bào)警器，當(dāng)傳感器RB所在處出現(xiàn)斷針時(shí)，電流表的電流I、ab兩端的電壓U將 （ ）
A．I變大，U變大B．I變小，U變小
C．I變大，U變小D．I變小，U變大
解析由題意知RB的電阻隨斷針的出現(xiàn)而減小，即外電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律有I總 = ，可知I總必增大，再由U外 = EI總r可知，外電壓U減?。蒛1 = I總R1可知，U1增大，U2必減小，由電流表的電流I = I總I2可知，電流表的電流必變大．故選項(xiàng)C正確．
四、在含容電路中的應(yīng)用
例3如圖4所示，電源電動(dòng)勢E = 12 V，內(nèi)阻r = 1 ，電阻R1 = 3 ，R2 = 2 ，R3 = 5 ，電容器的電容C1 = 4 F，C2 = 1 F，求C1、C2所帶電荷量．
解析根據(jù)閉合電路歐姆定律，
I == A = 2 A，
U1 = IR1 = 6 V，U2 = IR2 = 4 V，
UC1 = U2 = 4 V，UC2 = U1+U2 = 10 V.
根據(jù)電容器的電容的表達(dá)式Q = CU可得：
Q1 = C1UC1 = 406 C = 1.605 C
Q2 = C2UC2 = 1060 C = 105 C.
五、在綜合類問題中的應(yīng)用
例6圖5甲所示為某電阻R隨攝氏溫度t變化的關(guān)系圖像，圖中R0表示0℃時(shí)的電阻值，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動(dòng)勢為E，內(nèi)阻為r）、電流表（滿偏電流為Ig、內(nèi)阻為Rg）、滑動(dòng)變阻器R′串聯(lián)起來，連接成如圖5乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應(yīng)的溫度刻度，于是就得到了一個(gè)簡單的“電阻溫度計(jì)”.
（1）使用“電阻溫度計(jì)”前，先要把電流表的刻度改為相應(yīng)的溫度值，若溫度t1< t2，其對應(yīng)的電流分別為I1、I2，則I1、I2誰大？
（2）若該“電阻溫度計(jì)”的最低適用溫度為0℃，即當(dāng)溫度為0℃時(shí)，電流表恰好達(dá)到滿偏電流Ig，則變阻器R′的阻值為多大？
（3）若保持（2）中電阻R′的值不變，將電流表刻度盤換為溫度刻度盤，刻度均勻嗎？
解析（1）由圖5甲可知溫度越高，電阻R越大，對應(yīng)電路中的電流越小，故I1>I2.
（2）由閉合電路歐姆定律得：Ig = ，
得：R′=R0Rgr.
（3）由圖（a）得R = R0+kt.
再由閉合電路歐姆定律得：
I = ，解之得：t = （），由t = （）可知，t與I不是一次線性關(guān)系，故刻度不均勻.
例7受動(dòng)畫片《四驅(qū)兄弟》的影響，越來越多的小朋友喜歡上了玩具賽車．某玩具賽車充電電池的輸出功率P隨電流I變化的圖像如圖6所示.
（1）求該電池的電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r；
（2）求該電池的輸出功率最大時(shí)對應(yīng)的外電阻R（純電阻）；
（3）由圖像可以看出，同一輸出功率P可對應(yīng)兩個(gè)不同的電流I1、I2，即對應(yīng)兩個(gè)不同的外電阻（純電阻）R1、R2，試確定r、R1、R2三者間的關(guān)系．
解析（1）由圖像可知I1 = 2 A時(shí)，有Pm == 2 W.
I2 = 4A時(shí)，輸出功率為P=0，此時(shí)電源被短路，即：I2 = ，聯(lián)立解得：E = 2 V，r = 0.5 .
（2） 電池的輸出功率最大時(shí)有R = r，故 r = R = 0.5 .
（3）由題知：（）2R1 = （）2R2，整理得r2 = R1R2.
例8如圖7所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d = 40 cm.電源電動(dòng)勢E = 24 V，內(nèi)電阻r = 1 ，電阻R = 15 .閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0 = 4 m/s豎直向上射入板間．若小球帶電荷量為q = 102 C，質(zhì)量為m = 202 kg，不考慮空氣阻力．那么，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大時(shí)，小球恰能到達(dá)A板？此時(shí)，電源的輸出功率是多大？（取g = 10 m/s2）
解析小球進(jìn)入板間后，受重力和電場力作用，且到達(dá)A板時(shí)速度為零．設(shè)兩板間電壓為UAB，由動(dòng)能定理得：mgdqUAB = 0mv02，解得UAB = 8 V.
人教版2003年6月第1版高中物理（必修加選修）第二冊中，在突破E=U外+U內(nèi)時(shí)，引用了“電梯加滑梯”模型，如圖1，并以該模型類比閉合電路.該模型能形象直觀地反映出小孩在重力作用下，從高處由滑梯滑至低處，再從低處乘坐電梯（可以籠統(tǒng)認(rèn)為小孩在“非重力”作用下）上升到高處，形成一個(gè)閉合環(huán)路.很明顯此環(huán)路中小孩乘電梯上升的高度和他幾次由滑梯下降的總高度相同.這樣類比的優(yōu)點(diǎn)：簡單直觀，對于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)學(xué)生而言很容易理解.不足之處：對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，不少學(xué)生從未見過電梯、滑梯這些東西，用這個(gè)模型教學(xué)之前，教師要先介紹什么是電梯、什么是滑梯等等.這顯然出乎教材編寫者的意料，也就達(dá)不到應(yīng)有的編制目的了.
可能基于上述原因，人教版2004年5月第1版的高中物理選修3-1中，編者對本部分內(nèi)容作了修改，從能量守恒角度推導(dǎo)出了閉合電路歐姆定律，并且改用了圖2所示的模型類比閉合電路.但該模型顯得太過抽象，讓教師和學(xué)生看了感覺有點(diǎn)摸不著頭腦，不知所云，反而不如圖1所示的模型直觀了.
教科版2006年7月第1版高中物理選修3-1中，在突破E=U外+U內(nèi)時(shí)，直接給出一個(gè)簡單的閉合電路模型，并把內(nèi)阻畫在電源內(nèi)部，如圖3，直接講述了電流流過外電阻R時(shí)有電勢降落U、流過內(nèi)電阻r時(shí)也有電勢降落U′……最后籠統(tǒng)地說“理論和實(shí)踐可以證明……E=U+U′=U+Ir”.這樣處理的優(yōu)點(diǎn)：簡潔、省時(shí)，對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生較為適合.不足之處：太過抽象，不適合廣大的中等及以下的學(xué)生理解掌握.
粵教版2004年7月第1版高中物理選修3-1中，在突破E=U外+U內(nèi)時(shí)，用的是原電池裝置，如圖4，直接用電壓表V1測出外電壓U外、用電壓表V2測出內(nèi)電壓U內(nèi)，然后從實(shí)驗(yàn)測出的數(shù)據(jù)中總結(jié)得出E=U外+U內(nèi).筆者在教研活動(dòng)中也看到過上課教師利用此裝置上過公開課.這樣處理的優(yōu)點(diǎn)：基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)、直觀，易讓學(xué)生信服和理解.不足之處：（1）原電池的電解液較難配制，所花時(shí)間過多；（2）由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)往往得到的是E>U外+U內(nèi)，這是因?yàn)檫B接的導(dǎo)線不是超導(dǎo)體，電壓表無法測到其兩端的電壓，從而造成電壓損失，此處容易讓學(xué)生感到疑惑.
筆者在教學(xué)過程中是這樣來突破的：先引用唐代大詩人李白《將進(jìn)酒》中的一句詩“黃河之水天上來，奔流到海不復(fù)回”，接著一邊問問題一邊畫示意圖，如圖5.
筆者問（下面簡稱“問”）：“黃河之水天上來”是什么意思？學(xué)生答（下面簡稱“答”）：“黃河里的水是從天上（云中）下雨下來的.”
問：從物理學(xué)角度解釋一下，雨下來依靠什么力作用？還受到什么力作用？”答：依靠重力作用，還受到空氣阻力的作用！
問：“奔流到?！蹦?？答：我國地勢是西高東低，依靠重力作用，水往低處流，東流到海.
問：“黃河之水天上來”，那天上之水哪里來？答：海里來.海水吸收太陽的能量，水蒸汽從低處上升到高處.
問：水蒸汽上升，依靠的是重力作用嗎？答：不是，是蒸發(fā)作用.
筆者總結(jié)說：“可以籠統(tǒng)地說是‘非重力’作用.當(dāng)然水蒸汽上升過程中也受到空氣阻力作用.這樣就形成了一個(gè)‘水循環(huán)’，李白的認(rèn)識不太正確.在這個(gè)水循環(huán)中，水蒸汽在‘非重力’作用下上升的高度等于水在重力作用下下降的高度.”學(xué)生普遍點(diǎn)頭認(rèn)可.接著筆者引導(dǎo)學(xué)生類比分析自由電荷在閉合電路中在靜電力和非靜電力作用下引起的電勢升降及其關(guān)系，如圖6.筆者指出：電源外部存在著從正極指向負(fù)極的靜電場E1，自由電子在靜電力作用下，從負(fù)極運(yùn)動(dòng)到正極，經(jīng)過電阻時(shí)其電勢降低，共降低了U外+U內(nèi)；電源內(nèi)部也存在著靜電場E2，但在“非靜電力”作用下自由電子從正極運(yùn)動(dòng)到負(fù)極，其電勢升高，升高了E，顯然存在“E=U外+U內(nèi)”.通過和水循環(huán)的類比，學(xué)生較容易就理解掌握了這個(gè)公式.
關(guān)鍵詞：歐姆定律；適用范圍；微觀機(jī)理；導(dǎo)電材料；能量轉(zhuǎn)化
中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）12-0039-2
人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-1》《歐姆定律》一節(jié)內(nèi)容圍繞電阻的定義式、歐姆定律和伏安特性曲線三部分展開，圖1為教材的兩段文字，意思是當(dāng)金屬導(dǎo)體的電阻不變時(shí)，伏安特性曲線是一條直線，叫做線性元件，滿足歐姆定律；“這些情況”的電流與電壓不成正比，是非線性元件，歐姆定律不適用[1]。隨后，教材舉例小燈泡和二極管的伏安特性曲線，指出兩個(gè)元件都是非線性元件。在遇到歐姆定律時(shí)，不論是年輕教師還是學(xué)生常常感到疑惑：歐姆定律適用范圍究竟是金屬和電解質(zhì)溶液還是線性元件？小燈泡是金屬，又是非線性元件，究竟是否滿足歐姆定律？
[導(dǎo)體的伏安特性曲線 在實(shí)際應(yīng)用中，常用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。對于金屬導(dǎo)體，在溫度沒有顯著變化時(shí)，電阻幾乎是不變的（不隨電流、電壓改變），它的伏安特性曲線是一條直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件。圖2.3-2中導(dǎo)體A、B的伏安特性曲線如圖2.3-3所示。
歐姆定律是個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，實(shí)驗(yàn)中用的都是金屬導(dǎo)體。這個(gè)結(jié)論對其他導(dǎo)體是否適用，仍然需要實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明，除金屬外，歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用，但對氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導(dǎo)體元件并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學(xué)元件叫做非線性元件。]
1 歐姆定律的由來
1826年4月，德國物理學(xué)家歐姆《由伽伐尼電力產(chǎn)生的電現(xiàn)象的理論》，提出歐姆定律：在同一電路中，通過某段導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。歐姆實(shí)驗(yàn)中用八根粗細(xì)相同、長度不同的板狀銅絲分別接入電路，推導(dǎo)出 ，其中s為金屬導(dǎo)線的橫截面積，k為電導(dǎo)率，l為導(dǎo)線的長度，x為通過導(dǎo)線l的電流強(qiáng)度，a為導(dǎo)線兩端的電勢差[2]。當(dāng)時(shí)只有電導(dǎo)率的概念，后來歐姆又提出 為導(dǎo)體的電阻，并將歐姆定律表述為“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比?！?/p>
關(guān)于歐姆定律的m用范圍，一直存在爭議，筆者認(rèn)為可以從不同角度進(jìn)行陳述。
2 歐姆定律的適用范圍
2.1 從導(dǎo)電材料看適用范圍
歐姆當(dāng)年通過對金屬導(dǎo)體研究得出歐姆定律，后來實(shí)驗(yàn)得出歐姆定律也適用于電解質(zhì)溶液，但不適用于氣體導(dǎo)電和半導(dǎo)體元件。
從微觀角度分析金屬導(dǎo)體中的電流問題，金屬導(dǎo)體中的自由電子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度矢量平均為零，不能形成電流。有外電場時(shí)，自由電子在電場力的作用下定向移動(dòng)，定向漂移形成電流，定向漂移速度的平均值稱為漂移速度。電子在電場力作用下加速運(yùn)動(dòng)，與金屬晶格碰撞后向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的可能性都有，因此失去定向運(yùn)動(dòng)的特征，又回歸無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，在電場力的作用下再做定向漂移。如果在一段長為L、橫截面積為S的長直導(dǎo)線，兩端加上電壓U，自由電子相繼兩次碰撞的間隔有長有短，設(shè)平均時(shí)間為τ，則自由電子在下次碰撞前的定向移動(dòng)為勻加速運(yùn)動(dòng)，
2.2 從能量轉(zhuǎn)化看適用范圍
在純電阻電路中，導(dǎo)體消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，由UIt=I2Rt，得出 在非純電阻電路中，導(dǎo)體消耗的電能只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，其余部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（機(jī)械能、化學(xué)能等）， 因此，歐姆定律適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。
金屬導(dǎo)體通電，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是純電阻元件，滿足歐姆定律。小燈泡通電后，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燈絲溫度升高導(dǎo)致發(fā)光，部分內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為光能，因此小燈泡也是純電阻，滿足歐姆定律。電解質(zhì)溶液，在不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，也遵守歐姆定律。氣體導(dǎo)電是因?yàn)闅怏w分子在其他因素（宇宙射線或高電壓等條件）作用下，產(chǎn)生電離，能量轉(zhuǎn)化情況復(fù)雜，不滿足歐姆定律。半導(dǎo)體通電時(shí)內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，電能少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，不滿足歐姆定律。電動(dòng)機(jī)通電但轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，遵從歐姆定律；轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，為非純電阻元件，也不滿足歐姆定律。
2.3 從I-U圖線看適用范圍
線性元件指一個(gè)量與另一個(gè)量按比例、成直線關(guān)系，非線性元件指兩個(gè)量不按比例、不成直線的關(guān)系。在電流與電壓關(guān)系問題上，線性元件阻值保持不變，非線性元件的阻值隨外界情況的變化而改變，在求解含有非線性元件的電路問題時(shí)通常借助其I-U圖像。
從 知導(dǎo)體的電阻與自由電子連續(xù)兩次碰撞的平均時(shí)間有關(guān)，自由電子和晶格碰撞將動(dòng)能傳遞給金屬離子，導(dǎo)致金屬離子的熱運(yùn)動(dòng)加劇，產(chǎn)生電熱。由 知導(dǎo)體的溫度升高，τ減小，電阻增大。因此，導(dǎo)體的電阻不可能穩(wěn)定不變。當(dāng)金屬導(dǎo)體的溫度沒有顯著變化時(shí)，伏安特性曲線是直線，滿足“電阻不變時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比”。理想的線性元件是不存在的，溫度降低時(shí)，金屬導(dǎo)體的電阻減小，當(dāng)溫度接近絕對零度時(shí)，電阻幾乎為零。小燈泡的伏安特性曲線是曲線，是非線性元件，當(dāng)燈泡電阻變化時(shí)，仍有I、U、R瞬時(shí)對應(yīng)，滿足歐姆定律 如同滑動(dòng)變阻器電阻變化時(shí)也滿足歐姆定律[3]。
2.4 結(jié)論
綜上所述，從導(dǎo)電材料的角度看，歐姆定律適用于金屬和電解質(zhì)溶液（無化學(xué)反應(yīng)）；從能量轉(zhuǎn)化的角度看，歐姆定律適用于純電阻元件。對于線性元件，電阻保持不變，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，歐姆定律適用。從物理學(xué)史推想，歐姆當(dāng)年用八根不同銅絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該是研究了電壓保持不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系，以及電阻保持不變時(shí)，電流與電壓的關(guān)系。雖然都是非線性元件，小燈泡是金屬材料，是純電阻元件，滿足歐姆定律，二極管是半導(dǎo)體材料，卻不滿足歐姆定律。因此，線性非線性不能作為歐姆定律是否適用的標(biāo)準(zhǔn)。
3 教材編寫建議
“有了電阻的概念，我們可以把電壓、電流、電阻的關(guān)系寫成 上式可以表述為：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。這就是我們在初中學(xué)過的歐姆定律?！盵1]筆者以為，歐姆定律的內(nèi)容是 這個(gè)表達(dá)式最重要的意義是明確了電流、電壓、電阻三個(gè)量的關(guān)系，而不是其中的正比關(guān)系和反比關(guān)系，教材沒必要對歐姆定律進(jìn)行正比反比的表述。
“實(shí)驗(yàn)表明，除金屬外，歐姆定律對電解質(zhì)溶液也適用，但對氣態(tài)導(dǎo)體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導(dǎo)體元件并不適用?！苯滩囊衙鞔_歐姆定律的適用范圍，建議教材將線性元件和非線性元件的概念與歐姆定律的適用范圍分開，同時(shí)明確線性、非線性不能作為歐姆定律是否適用的標(biāo)準(zhǔn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.
歐姆定律是指，在同一電路中，通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國物理學(xué)家歐姆在1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測定》論文提出的。
隨研究電路工作的進(jìn)展，人們逐漸認(rèn)識到歐姆定律的重要性，歐姆本人的聲譽(yù)也大大提高。為了紀(jì)念歐姆對電磁學(xué)的貢獻(xiàn)，物理學(xué)界將電阻的單位命名為歐姆。
麥克斯韋詮釋歐姆定律為，處于某狀態(tài)的導(dǎo)電體，其電動(dòng)勢與產(chǎn)生的電流成正比。因此，電動(dòng)勢與電流的比例，即電阻，不會隨著電流而改變。在這里，電動(dòng)勢就是導(dǎo)電體兩端的電壓。因?yàn)槲镔|(zhì)的電阻率通常相依于溫度。根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)電體的焦耳加熱與電流有關(guān)，當(dāng)傳導(dǎo)電流于電體時(shí)，導(dǎo)電體的溫度會改變。電阻對于溫度的相依性，使得在典型實(shí)驗(yàn)里，電阻相依于電流，從而很不容易直接核對這形式的歐姆定律。
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關(guān)鍵詞：物理定律；教學(xué)方法；多種多樣
關(guān)鍵詞：是對物理規(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)生對力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識；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，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們在一段較短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí)，常常可以把地球看成近似程度相當(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、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(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明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬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。
（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)生對力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識；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)做第二定律的特例；慣性不是狀態(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，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們在一段較短的時(shí)間內(nèi)研究力學(xué)問題時(shí)，常常可以把地球看成近似程度相當(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、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律。教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(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明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬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)力都不做功或所做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。
（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”是對同一導(dǎo)體而言；“電流強(qiáng)度跟電阻成反比”是對不同導(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)勢的概念，并用實(shí)驗(yàn)得到電源電動(dòng)勢等于內(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。
關(guān)鍵詞：物理定律；教學(xué)方法；多種多樣
關(guān)鍵詞：是對物理規(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)生對力的作用效果的錯(cuò)誤認(rèn)識；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，牛頓第一定律相對于慣性系才成立。地球不是精確的慣性系，但當(dāng)我們在一段較短的時(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、功和能等知識的聯(lián)系。教師應(yīng)明確牛頓定律的適用范圍。
（3）萬有引力定律教學(xué)時(shí)應(yīng)注意：①要充分利用牛頓總結(jié)萬有引力定律的過程，卡文迪許測定萬有引力恒量的實(shí)驗(yàn)，海王星、冥王星的發(fā)現(xiàn)等物理學(xué)史料，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的教育。②要強(qiáng)調(diào)萬有引力跟質(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明確是萬有引力基本的、簡單的表式，只適用于計(jì)算質(zhì)點(diǎn)的萬有引力。萬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。
