歐姆定律的應用知識點范文

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第1篇

關鍵詞： 物理 歐姆定律 復習

在物理復習的整個知識體系中，電學知識板塊兒尤為重要。一是：它占整個三式合一理化試題物理部分的40%左右，即70分中的近30分屬于物理電學試題。二是：電學知識在生產實踐中的重要作用已凸顯出來。而要學生全面掌握、領會初中階段電學知識，對于相當一部分初中生來說具有較大的難度。從教以來我聽過一些初中電學復習課：有的先把所要用到的電學公式板書在黑板上，再講典型例題，接著練習；有的則通過學生作題中所反饋的問題對知識進行補充強調，再練習；有的直接強調萬變不離其宗，讓學生多看教材，然后講例題等。復習中講例題沒錯，但選擇的例題過多，又無代表性，既延長了復習時間，又不能使學生的知識得到升華。久而久之，學生疲勞，老師厭煩。要使復習課在短時間內生動、奏效，應選擇恰當的例題，在講例題的基礎上，對知識進行歸納和升華。

復習課，一要體現“從生活走向物理，從物理走向社會”，教學方式多樣化等新課程理念；二要體現“知識與技能、過程與方法以及情感態度和價值觀”三維目標的培養；三要優化學生的認知結構，讓學生在教師的引導、幫助下，把學到的知識歸納起來，從而便于提練和記憶。所以對電學的復習要從學生喜聞樂見的小電器起步，從典型例題入手進行歸納總結。

例1：如圖-1是一個玩具汽車上的控制電路。小明對其進行測量和研究發現：電動機的線圈電阻為1Ω，保護電阻R為4Ω。當閉合S后，兩電壓表的示數分別為6V和2V，則電路中的電流為?搖 ?搖?搖?搖A，電動機的功率為?搖?搖 ?搖?搖W。（這是陜西師范大學出版社出版，經陜西省中小學教材審定委員會2008年審定通過的《物理課堂練習冊》中的一道題）

學生通常按下列方法計算電路中的電流：

R中的電流：I=U/R=2V/4Ω=0.5A，

電動機中的電流：I=U/R=4V/1Ω=4A，

由此得第一空電路中的電流就有兩個值0.5A和4A。

于是第二空的對應值為：P=UI=4V×0.5A=2W與P=UI=4V×4A=16W。這就存在兩個問題：

1.根據歐姆定律計算出兩個串聯元件中的電流不相等，與串聯電路中電流的特點相矛盾。

2.由串聯分壓原理得：U:U=R∶R=1∶4，得：

①當U=2V時，U=8V，得到U+U=2V+8V=10V≠U源；

②當UM′=4V時，U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U，這與串聯電路中的電壓關系相矛盾。

對此，應找出題中所涉及的知識點，分析這些知識點間的聯系，那上面的矛盾就迎刃而解了。

首先，應對歐姆定律有深入的理解。

例2：如圖2所示電路（R≠R≠R）。引導學生分析如下：

1.對電路狀態的分析。

（1）當S、S、S都閉合時，R與R并聯，并聯后作為一個整體再與R串聯。A測R中的電流，V測R或R兩端電壓。

（2）當S、S閉合S斷開時，則由圖-2演變為圖-2（a）到（b）。

R與R串聯，R處于斷開狀態，A測整個電路中的電流。

（3）當S、S閉合S斷開時，則由圖2演變為圖-2（c）到（d）。

R與R串聯，R處于斷開狀態，V測R兩端電壓。

2.歐姆定律中涉及I、U、R三個量間的關系。

（1）歐姆定律中的I、U、R三個量是針對同一個用電器或者同一部分電路而言的，即必須滿足“同一性”。

當圖-2中的S、S、S都閉合時，A測R中的電流為I，V測R兩端電壓為U。此時能否用U與I的比值來計算R或R阻值呢？（即R=U/I）。

如果R=R時，由于R與R并聯，所以R兩端電壓U等于R兩端電壓U，即U=U=U。根據R=U/I得R=U/I，R=U/I。這樣計算出的R2的值雖然是正確的，但屬于不正確的方法得出了正確的結果，實屬偶然巧合。

若R≠R時，那么R=U/I，若再按R=U/I來計算R的電阻值就沒有上述的巧合了。因為電壓相等是并聯電路電壓的特點，R、R中的電流是不相等的。上述中錯誤地認為R、R中電流相等。這里的電壓是R兩端電壓，而電流是R中的電流，電壓與電流是兩個不同電阻（或用電器，或電路）的對應量，也就違背了“同一性”。

這就告訴我們，在應用歐姆定律解題時，一定要遵循“同一性”原則，切忌“張冠李戴”，電學中的所有公式都不能違背“同一性”原則。如：W=UIt、Q=IRt、P=UI等。

（2）歐姆定律中的I、U、R三個量必須是同一狀態、同一時刻存在的三個物理量，即必須滿足“同時性”。

在圖-2中，當S、S閉合時，R中的電流大小與S、S閉合時R中的電流大小是否相等？

在圖-2中，當S、S閉合S斷開時，不難看出，R與R串聯：I=I=I則I=U源/（R+R）；當S、S閉合S斷開時，R與R串聯：I=I=I，則I=U/（R+R）。因為R+R≠R+R所以U源/（R+R）≠U源/（R+R），即兩次電流不相等。S、S閉合時，R中的電流大小與S、S閉合時R中的電流大小不相等，這是因為S、S閉合時與S、S閉合時電路狀態不同，R是在不同的狀態下工作，不是同一時間內電流的大小，電流不相等。

在利用公式計算的過程中，不能用第一狀態下的量值與第二狀態下的量值代入關系式計算。如：要計算R的電阻值，就不能用第一狀態下R兩端的電壓值與第二狀態下R中的電流的比值來計算R的電阻值。在計算電流、電壓時，也不能這樣處理。

因此在利用公式計算時，帶值入式的物理量必須是同一狀態下的物理量，必須滿足“同時性”。

（3）歐姆定律中的I、U、R三個量的單位必須同一到國際單位制，即I―A、U―V、R―Ω。即應滿足“統一性”。

除各物理量的主單位外，還應記住常用單位及其單位換算關系，將常用單位換算為國際單位制單位，在利用其它電學公式計算時也要統一單位。

如：電功的公式W=UIt中，各物理量的對應單位:U－V、I－A、t－S；這樣W的單位才是J。電熱的公式Q=IRt中：I―A、R―Ω、t―S；這樣Q的單位才是J。電功率的公式P=UI中：U－V、I－A，這樣P的單位才是W。

我們要確定歐姆定律的適用條件。

1.歐姆定律只對一段不含電源的導體成立，即只適用于純電阻電路。因此，歐姆定律又稱為一段不含源電路的歐姆定律。

例1中涉及到電磁轉換的知識，電動機工作時實質上也是一個發電機。電動機工作時，其閉合線圈切割磁感線會產生感應電流，所產生的感應電流對流過電動機線圈中的電流有一定影響。

實際上圖1相當于一個“RL”串聯電路，總電壓的有效值不等于各分電壓有效值的代數和，即U≠U+U。但得到的電流有效值的關系I=U/Z與直流（或部分）電路的歐姆定律相似，各元件上的分電壓與該元件的阻抗（Z）成正比。

雖然電動機工作時產生的阻抗目前初中階段無法計算出來，但無論電動機工作時產生的阻抗為多少，電路中的電流都等于電阻R中的電流，即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。電動機兩端的實加電壓等于總電壓（電源電壓）減去電阻R兩端的電壓，即U=U-U=6V-2V=4V。則電動機的功率為：P=UI=4V×0.5A=2W。

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上述分析說明，電阻R所在的這部分電路與電動機所在的這部分電路有著本質的不同。從能量轉化的角度看：電阻R所在的這部分電路是將電能全部轉化為熱能；而電動機所在的這部分電路電能只有少部分轉化為熱能，大部分轉化為機械能。前者屬于純電阻電路，后者屬于非純電阻電路。

歐姆定律只適用于純電阻電路，即用電器工作的時候電能全部轉化為內能的電路。例如電熨斗、電暖氣、電熱毯、電飯鍋、熱得快等。而電動機、電風扇，等等，除了發熱外，還對外做功，所以這些是非純電阻電路，歐姆定律不再適用。由歐姆定律導出的公式也只適用于純電阻電路（如：W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。）

2.歐姆定律適用于金屬導體和通常狀態下的電解質溶液；但是對于氣態導體（如日光燈管中的汞蒸氣）和其它一些導電元器件，歐姆定律不成立。歐姆定律對某一導體是否適用，關鍵是看該導體的電阻是否為常數。當導體的電阻是不隨電壓、電流變化的常數時，其電阻叫線性電阻或歐姆電阻，歐姆定律對它成立；當導體的電阻隨電壓、電流變化時，其電阻叫非線性電阻，如：電子管、晶體管、熱敏電阻等，歐姆定律對它不成立。

3.歐姆定律只有在等溫條件下，即導體溫度保持恒定時才能成立。當導體溫度變化時，歐姆定律對該導體不成立，因為電阻是溫度的函數。

在講解歐姆定律的應用時，常舉白熾燈的例子，實際上白熾燈的鎢絲在溫度變化很大時電阻具有非線性，隨著電流的增大，鎢絲的溫度升高很多，其電阻也隨著變化。對非線性電阻，歐姆定律不成立，但是作為電阻定義的關系式R=U/I仍然成立，只不過對非線性電阻，R不再是常量。

綜上所述，例1中第一空電路中的電流有兩個值0.5A和4A，一個是在純電阻電路（電阻R）中用歐姆定律算出的電流0.5A。另一個是用歐姆定律計算在非純電阻電路（含電動機的電路）中的電流為4A，顯然不對。

通過對例1的全面、透徹的分析，我們對電學知識得到了進一步升華：（1）判斷電路的連接方式；（2）判斷電表的作用；（3）利用歐姆定律解決實際問題時必須注意“三性”；（4）復習了電功率、焦耳定律等相關電學公式；（5）歐姆定律的適用范圍。

學生能夠領悟到，復習不是為了解題，而是要掌握知識的前后聯系，優化知識結構；仔細觀察，認真分析；發散思維，以點帶面；舉一反三，融會貫通。這樣，從而體現出知識與技能、過程與方法，以及情感態度和價值觀的培養。

參考文獻：

［1］王較過.物理教學論.陜西師范大學出版社，2003.

［2］閻金鐸，田世坤.初中物理教學通論.高等教育出版社，1989.

［3］梁紹榮等.普通物理學―電磁學高等教育出版社，1988.

［4］新課程實施難點與教學對策案例分析叢書，（初中卷）.中央民族大學出版社.

第2篇

例題如圖1所示，用粗細相同導線繞制的邊長為L閉合導體線框，以v勻速進入右側磁感應強度為B的勻強磁場，如圖所示.在線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電勢差大小為U，下列判斷中正確的是（ ）.

A.U=14BLv

B. U=34BLv

C. U=BLv

D. U=12BLv

易錯解法

同學在剛開始學習時，經常這樣解題：

解根據導體平動切割磁感線產生感應電動勢

E=BLv①

設每邊的電阻為R，根據閉合電路歐姆定律

I=E4R②

根據部分電路歐姆定律，MN邊的電阻為R，

兩端電壓為U=IR③

由以上三式解得 U=14BLv

最后選A.

正確的解法：

解根據導體平動切割磁感線產生感應電動勢

E=BLv①

設每邊的電阻為R，根據閉合電路歐姆定律：

I=E4R ②

根據部分電路歐姆定律.MN兩端電壓為路端電壓，U=3IR③

由以上三式解得： U=34BLv

最后選B

分析過程

第一、從兩種解法對比分析，可以很明顯地看出，同學對路端電壓的理解不到位，路端電壓應該是外電路的總電壓，而不是內電阻的電壓，在本題中，MN邊切割磁感線產生感應電動勢，則MN邊就是電路中的電源，它本身的電阻就是內電阻，所以要想做對本題，需要理解好電路中電源和內阻由什么充當，內電壓和外電壓怎么求.這樣才能做對.

第二、從含源電路歐姆定律角度進一步分析.從上邊的分析來看，學生能夠理解上邊的基本概念和計算方法，但是學生還是不理解直接從MN求為什么不對，問題出在了哪里.

補充知識

一段含源電路歐姆定律：電路中任意兩點間的電勢差等于連接這兩點的支路上各電路元件上電勢降落的代數和，其中電勢降落的正、負符號規定如下：

a.當從電路中的一點到另一點的走向確定后，如果支路上的電流流向和走向一致，該支路電阻元件上的電勢降取正號，反之取負號.

b.支路上電源電動勢的方向和走向一致時，電源的電勢降為電源電動勢的負值（電源內阻視為支路電阻）.反之，取正值.

如圖2所示，對某電路的一部分，由一段含源電路歐姆定律可求得

UA-UB=I1R1-ε1+I1r1+ε2-I2r2-I2R2-ε3-I2R3

根據以上知識能很好地解決同學的疑問，可以解釋為什么直接計算MN邊的電壓U=IR不對.正確的計算，應該是一段含源的歐姆定律，MN本身就是一個電源，它兩端的電壓應該除了內阻電壓降之外，還要加上產生的感應電動勢，所以直接從MN邊計算的方程應該是U=-IR+E，就可以得出正確答案.

鞏固練習

例（選自2007年，山東理綜卷）用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側勻強磁場，如圖所示.在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為Ua、Ub、Uc和Ud.下列判斷正確的是（ ）.

A. Ua

B.Ua

C.Ua=Ub

D.Ub

答案B

本文就一道路端電壓問題，分析了學生易出現的錯誤，并從一段含源電路歐姆定律進一步分析了產生錯誤的原因.從正反兩面的分析過程、補充知識點的講解再加上鞏固練習，因此夯實了學生的相關知識，分析與解決問題的能力都得到相應的提高.

如圖1所示，取小車和砝碼（包括砝碼盤）組成的系統為研究對象，由牛頓第二定律得 a=mgM+m=mg1M+m=

F1M+m（前提條件：平衡了小車的摩擦力）

第3篇

張君甜

【摘 要】隨著高中新課程改革的深入發展，教育教學大環境也隨之悄然發生著。人們的教育理念發生了很大的變化，不僅改變了“老師教學生學，教師為主導”的片面教學觀，還開始注重應用更好的引導方式來引導學生，倡導學習方式的多元化。哲學家狄德羅說過：“有了真正的方法，還是不夠的；還要懂得運用它。至于如何去運用，這要我們不斷從學習和反思中獲取方法，做高效型教師，打造高效課堂。為此，根據我校實施“271”課程改革的大環境結合自己的教學實踐和經驗，推出了這種高中物理“合作討論探究式小組學習法”，旨在轉變教學過程中教師的教學行為和學生的學習方式。

關鍵詞 高效課堂；高中物理的“有效教學”；物理教學；小組合作討論探究式學習

在高中物理教學的課堂上，教師教得辛苦，學生學得痛苦。高耗低效，缺乏策略，成為教與學的阻礙。因此，教師應當充分利用好每一堂，特別是在新授內容的公式和規律的推導，教師要不斷的有層次的向學生提出引導問題，有目的的引導學生去一層一層破解物理實質，讓學生通過與小組成員合作討論對新授進行的發散探究，學生因為自己積極參與了問題討論，對問題的認識自然也就更深一個層次了這也就達到了深化知識目標目的。一堂好的物理課必然是一堂高效率的課堂教學，如何抓住課堂，開展高中物理的“有效教學”探索實踐活動，這正是本文所要研究的內容。下面我們就于《閉合電路的歐姆定律》課題為例題探討“271”討論探究式學習高中物理的主要過程。

第一，教師課前要向學生詳細解讀教學目標：教學目標要明了，目標性強，教學前一定要讓學生明確知道我們這節課的目標，學習起來才不會盲目，不會被動，也便于學生對學習的自我評價。

《閉合電路的歐姆定律》教學目標（部分展示）：（1）經歷閉合電路歐姆定律的理論推導過程，體驗能量轉化和守恒定律在電路中的具體應用，從而理解電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。（2）熟練掌握閉合電路歐姆定律的兩種表達式及其適用條件。

第二，預習自學、自主探究：這個環節最具挑戰性的，必須保證學生有足夠的興趣，全身心地投入進去，所以預習案和探究案要精心設計，按照學生學習的最初狀態，讓興趣和創造的欲望引領學生自主學習。學生以預習案和探究案為學習“路線圖”，預習自學，解決了傳統課堂學生被動學習、盲目學習的問題。

《閉合電路歐姆定律》預習案（部分展示）：分為①知識點預習②知識點應用預練

①知識點預習（部分展示）：

閉合電路是由哪幾部分組成的_______，電動勢E、外電壓U外與內電壓U內三者之間的關系________。電動勢等于電源_______時兩極間的電壓。用電壓表接在電源兩極間測得的電壓U外_______E。

第三，提出質疑，探究案二次探究：在自主學習的基礎之上，學生通過完成探究案上的訓練題目，檢驗自學效果，提出質疑。質疑的過程，實際上是一個積極思維的過程，是發現問題，提出問題的過程，質疑是創新的開始，也是創新的動力，創新來自質疑。該過程教師當適時的發揮引導作用，引領學生朝著目標研究、比較、創新。學生在探究案的引領下進行二次探究，對教材和知識的把握也提升到一個新的層次，很好地解決了傳統課堂學生缺乏獨立思考、深入探究的問題。

通過你的自主學習，你還有哪些疑惑？①疑惑點：________ ②疑惑內容：________

《閉合電路歐姆定律》探究案（部分展示）：

探究：閉合電路的能量轉化

某閉合電路，外電路有一電阻R，電源是一節電池，電動勢為E，內電阻r，當電鍵閉合后，電路電流為I。①整個電路中在t時間內電能轉化為什么能？各是多少？

(外電路中電流做功產生的熱為：E外=I2Rt；內電路中電流做功產生的熱為：E內=I2rt)

②電路中電能是什么能轉化來的？在電源內部是如何實現的？(是有化學能轉化而來的，依靠非靜電力做功實現的。電池化學反應層非靜電力做的功：W=Eq=EIt)

根據能量守恒定律可以得到怎樣的一個等式：

（1）W=E外+E內（2）EIt=I2Rt+I2rt

（3）E=IR+Ir=U內+U外 或者（4）I=E/(R+r)

第四，①分組合作，討論解疑：這個環節是高效課堂的重要組成部分，是課堂走向自主的基礎。運用分組合作學習,在小組中學生能主動操作、觀察、思考、討論,學生參與教學活動的機會增多;分組合作學習有助于學生提高口頭表達能力。在學習小組中學生相互啟發、相互幫助、共同解決問題。這樣更能能培養學生之間團結、協調的合作意識,提高學生的人際交往能力。②展示點評、拓展提升：這個過程可以讓學生充分發揮初生牛犢不怕虎的精神，在黑板上展示疑難，展示困惑，展示方法，提高學生的思維水平和表達能力。

分小組討論，展示點評：

(1)(2)兩式反映了閉合電路中的什么規律？（能量守恒）

(3)式反映了閉合電路中的什么規律？（因消耗其他形式的能量而產生的電勢升高E，通過外電路R和內電路r而降落。外電路電勢降低，內電路電勢升中有降）

(4)式反應了閉合電路中的什么規律？（電流與那些因素有關，這就是閉合電路的歐姆定律）

①內容：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比，這個結論叫做閉合電路的歐姆定律。②公式：I=E/(R+r)③適用條件：外電路是純電阻的電路。④根據歐姆定律，外電路兩端的電勢降落為U外=IR，習慣上成為路端電壓，內電路的電勢降落為U內=Ir，代入E=IR+Ir得E=U內+U外該式表明，電動勢等于內外電路電勢降落之和。

通過這樣一次自主探究一次小組合作探究過程，學生通過功能關系的分析建立閉合電路歐姆定律學生應該感到熟悉并且容易理解，已經可能夠嫻熟地從做功的角度認識并理解電動勢的概念了。

第五，清理過關，當堂檢測：學生經過激烈的討論，思維比較活躍，這時需要靜心總結歸納，反思學習目標的達成情況，清理過關。最后一項是當堂內容檢測，當堂檢測可以分段講授、講練結合也可口筆結合、當堂訓練等形式，讓學生體驗學習成就感。檢測環節，教師也可以對例題進行開拓變形，將題目的已知條件作些變更，使一題變為多題，可使學生的思維得到充分發揮，也能較好地發揮例題的潛在功能，有助于培養學生思維的獨創性和流暢性。