馬子棟
摘 要:歐姆定律是高中物理學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容之一,在高考物理中也占有一定的比重,因此梳理好這部分重難知識點(diǎn),提高對歐姆定律的認(rèn)識,便于做題中靈活運(yùn)用這些知識點(diǎn)。本文從重點(diǎn)從三個方面探究了歐姆定律的重難知識點(diǎn)和周圍易錯點(diǎn),以實(shí)驗(yàn)為主,鼓勵高二的學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、整理問題以及解決問題的能力。
關(guān)鍵詞:高二 物理 歐姆定律 重難知識點(diǎn)
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變阻器的使用方法,在具備這些簡單的知識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,知識在系統(tǒng)上也是一脈相承的,當(dāng)然初中時,我們就已經(jīng)接觸過這方面的知識,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)這部分知識的我們,應(yīng)該抓住機(jī)會,一次性掌握歐姆定律的重難知識點(diǎn),保證后期做題和實(shí)驗(yàn)不出錯。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)電路問題時要一一排查,解決問題,這樣才能有更好的收獲。
我個人總結(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,要注意“定一研二”:電阻不變時,研究電流和電壓關(guān)系;電壓不變時,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,通過這個學(xué)習(xí)過程還可以培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,學(xué)會尊重事實(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,選擇的電流表和電壓表的量程必須合適,同時,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,電壓表分流較小,此時應(yīng)選擇電流表外接;當(dāng)RV/RX 三、滑動變阻器的選擇 滑動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?;瑒幼冏杵髟陔娐分械倪B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變阻器可以從零開始調(diào)節(jié)且不會燒壞電表。 2.當(dāng)實(shí)際電路中滑動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,滑動變阻器就不能達(dá)到控制整個電路電流和電壓的目的,這時有必要將其按照分壓法接入電路[3]。 3.滑動變阻器接入電路的方式不同,對于電阻的要求也會有所不同,當(dāng)實(shí)驗(yàn)中沒有明確要求時,滑動變阻器的兩種接入方法都可供選擇。一般情況下,當(dāng)滑動變阻器的阻值小時,采用分壓式接法;當(dāng)滑動變阻器的阻值大時,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,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)知識的綜合運(yùn)用能力。 參考文獻(xiàn) [1]鄭凱.淺談歐姆定律的內(nèi)涵與應(yīng)用[J].中國校外教育,2018(03):131. [2]李振東.淺談閉合電路歐姆定律的計(jì)算和分析[N].學(xué)知報,2010-12-20(B02). [3]山西省萬榮縣青少年校外活動中心.陳亞雄.《歐姆定律》教學(xué)案例[N].發(fā)展導(dǎo)報,2018-09-21(018).