高二物理《歐姆定律》重難知識(shí)點(diǎn)的探究

（山東省萊蕪市萊蕪一中57級(jí)2級(jí)部9班 山東萊蕪 271100）

引言

在學(xué)習(xí)歐姆定律之前，我們初中就掌握了一些電學(xué)的基本概念，比如：電流、電壓、電阻以及各種電表和滑動(dòng)變阻器的使用方法，在具備這些簡單的知識(shí)后再逐漸過渡到稍微復(fù)雜的歐姆定律，這樣在學(xué)習(xí)上實(shí)現(xiàn)了由易到難、由簡到繁的過程，知識(shí)在系統(tǒng)上也是一脈相承的，當(dāng)然初中時(shí)，我們就已經(jīng)接觸過這方面的知識(shí)，高中的歐姆定律是在其基礎(chǔ)上再稍微拔高一下。歐姆定律是高中物理的重點(diǎn)之一，在高考物理中也占有一定的比重，課堂效果的掌握情況將直接影響我們在高三總復(fù)習(xí)中的這部分內(nèi)容的拓展深度，因此針對于高二正在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)的我們，應(yīng)該抓住機(jī)會(huì)，一次性掌握歐姆定律的重難知識(shí)點(diǎn)，保證后期做題和實(shí)驗(yàn)不出錯(cuò)。另外，這部分內(nèi)容因?yàn)樯婕皩?shí)驗(yàn)，所以我們要謹(jǐn)慎心細(xì)，出現(xiàn)電路問題時(shí)要一一排查，解決問題，這樣才能有更好的收獲。

我個(gè)人總結(jié)下來，目前高二學(xué)習(xí)的歐姆定律重難點(diǎn)主要集中體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）用控制變量法，探究電流、電壓、電阻三者之間的內(nèi)在關(guān)系；（2）相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取與處理。以下詳述這些重難知識(shí)點(diǎn)。

一、電流、電壓和電阻三者之間的關(guān)系

理論上的歐姆定律很簡單，就是靈活運(yùn)用公式I=U/R[1]，但放在實(shí)驗(yàn)中，這是一個(gè)難點(diǎn)和考點(diǎn)，我們要嚴(yán)格采用控制變量法來探究電阻、電壓和電流三者的關(guān)系。將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)繪制在現(xiàn)成的直角坐標(biāo)系中，確定好分度值，描點(diǎn)后，采用平滑的線連接起來，然后通過直觀的圖像來探究內(nèi)在的關(guān)系。在得出結(jié)論時(shí)，要注意“定一研二”：電阻不變時(shí)，研究電流和電壓關(guān)系；電壓不變時(shí)，研究電流和電阻關(guān)系。另外我們也要善于總結(jié)，比如針對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，每個(gè)人處理的方法可能存在差異，但是哪種方法更有效，更直觀是大家所推崇的，因此我們要學(xué)會(huì)合作、相互學(xué)習(xí)。積極參與到歐姆定律的理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)過程，那么肯定可以很好的掌握控制變量法的原則，并且熟悉有關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟的一些科學(xué)規(guī)范流程，通過這個(gè)學(xué)習(xí)過程還可以培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，學(xué)會(huì)尊重事實(shí)，通過對數(shù)據(jù)的深入分析，得出電流與電壓的定量關(guān)系，提高用圖象表示物理規(guī)律的能力。

二、電表接法和量程選擇

高中歐姆定律實(shí)驗(yàn)中涉及的全部電表都存在內(nèi)部電阻，這樣多多少少就會(huì)給實(shí)驗(yàn)結(jié)果帶來誤差，從而影響最終的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果。為了遵循安全和最小誤差原則，有必要巧妙地選用不同規(guī)格的實(shí)驗(yàn)元件，通過不同電表的不同接法來減小內(nèi)部電阻的誤差，從而提高實(shí)驗(yàn)精度，保證電表最大量程范圍內(nèi)，選擇量程較小的電表[2]，尤其是在實(shí)際設(shè)計(jì)電路和連接電路時(shí)，選擇的電流表和電壓表的量程必須合適，同時(shí)，還要計(jì)算好電阻誤差，設(shè)計(jì)誤差最小的電表器接法。（1）通過分析確定電流表采用內(nèi)接法還是外接法。用RV表示電壓表阻值，RA表示電流表阻值，RX表示待測電阻阻值，當(dāng)RV/RX＞RX/RA時(shí)，電壓表分流較小，此時(shí)應(yīng)選擇電流表外接；當(dāng)RV/RX＜RX/RA時(shí)，電流表分壓較小，此時(shí)應(yīng)選擇電流表內(nèi)接；當(dāng)二者相等時(shí)，電壓表分流和電流表分壓相差不多，可以任選一種電流表接法。當(dāng)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中事先未知三種阻值時(shí)，則需要采取試觸法來確定電流表的內(nèi)外接。但注意，內(nèi)接法的測量結(jié)果偏高，外接法測量結(jié)果偏低。（2）我們高中電學(xué)實(shí)驗(yàn)中電壓表一般有兩種接法，一種是連接在電源兩端，另一種是連接在待測元件的兩端。前者是近似測電源電壓，所以它的示數(shù)接近電源電壓值，但不會(huì)超過電源額定電壓；后者是測量待測元件的電壓，通過電壓表示數(shù)可以推求其它相關(guān)物理量值，進(jìn)而根據(jù)各種數(shù)值的變化情況來選擇合適的電路接法和電表量程。

三、滑動(dòng)變阻器的選擇

滑動(dòng)變阻器是我們高中歐姆定律實(shí)驗(yàn)中重要的調(diào)控元件，可以根據(jù)電路中要求的電流或電壓的范圍來選擇它的阻值大小和連接方式：分壓式接法或限流式接法?；瑒?dòng)變阻器在電路中的連接原則包括以下三點(diǎn)：

1.實(shí)際電路連接中，電流表或者電壓表要優(yōu)先選擇大量程，這樣可以保證分壓式連接的滑動(dòng)變阻器可以從零開始調(diào)節(jié)且不會(huì)燒壞電表。

2.當(dāng)實(shí)際電路中滑動(dòng)變阻器的電阻小于其它元件電阻或電路中串聯(lián)了其它電阻，再或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)有的電表和其它元件的耐壓能力差時(shí)，滑動(dòng)變阻器就不能達(dá)到控制整個(gè)電路電流和電壓的目的，這時(shí)有必要將其按照分壓法接入電路[3]。

3.滑動(dòng)變阻器接入電路的方式不同，對于電阻的要求也會(huì)有所不同，當(dāng)實(shí)驗(yàn)中沒有明確要求時(shí)，滑動(dòng)變阻器的兩種接入方法都可供選擇。一般情況下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值小時(shí)，采用分壓式接法；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值大時(shí)，采用限流式接法。

結(jié)語

歐姆定律之所以是高中物理課程中的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)是因?yàn)槠湓趯?shí)際生活中有很多方面的應(yīng)用，學(xué)好它、攻克其重難知識(shí)點(diǎn)并致用可以有效幫助解決一些實(shí)際問題，但是需要注意的是，在分析此類問題時(shí)，研究對象要同一，如串聯(lián)分壓原理，電源內(nèi)阻等問題。另外，歐姆定律的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)總結(jié)歸納的能力，從而提高對所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。