欧姆定律(2)一、教材分析重点、难点剖析1.欧姆定律的研究方法——控制变量法
欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系,由于电流大小与电压、电阻都有关,所以研究步骤分为两步:先保持电阻不变,单独研究电流随电压的变化;然后保持电压不变,单独研究电流随电阻的变化
这种研究方法就是控制变量法,是物理学中研究多个物理量之间相互关系的一种常用方法,其一般步骤为:(1)明确研究的问题中涉及到哪些物理量,哪些物理量的变化是独立的(欧姆定律实验中的U、R,数学上称为自变量),哪个物理量是受牵连的(欧姆定律实验中的I,数学上称为因变量),并把这个量作为研究对象
(2)逐一研究这个物理量跟其他自变量的单一关系,研究时要使其余自变量保持不变
(3)然后把这些单一关系综合起来
2.欧姆定律是实验定律,是在一定的条件下得出的,因此欧姆定律有它的适用范围,弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问题
3.欧姆定律是电学中的一个重要规律,是电路计算的主要依据,它既适用于一个导体,也适用于整个串、并联电路,运用时要注意电流、电压和电阻三者之间的对应关系,即要求某段电路的电流,就要用这段电路两端的电压和这段电路相应的电阻
4.数学工具在物理学中有很多功能,用公式表达物理概念和规律是其中的一项重要功能,非常准确和简洁
在学习中必须理解公式丰富的内涵,理解公式的物理意义
I=U/R是欧姆定律的基本公式,该式说明:U和R是“因”,I是“果”
I是由U、R决定的
至于欧姆定律的变换式:U=IR和R=U/I并不反映物理规律,只用于数学计算
例如公式R=U/I,它可以用来量度电阻的大小,但并不表示“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟它的电流成反比”
事实上,对于一个确定的导体,两端的电压增加到原来的几倍,通过导体中的电流同样增加到原来的几倍,而它们的比值是不变的
这个比值即导体的电阻,它是导体本身的一种性