我做我成功
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在方格紙上畫出u-i圖線,你有什么發(fā)現(xiàn)?
上述實驗結(jié)論是_______國物理學(xué)家__________定律,數(shù)學(xué)表達式:
i=_________。
活動二:通過討論、交流
歐姆定律反映了通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻之間的定量關(guān)系,知道了其中兩個量,就可以求出第三個量。歐姆定律有哪些變換式?利用歐姆定律可以求出哪些物理量?利用它來解題時,應(yīng)注意哪些問題?
1. 歐姆定律的研究方法——控制變量法。
歐姆定律揭示了 、 、 三個物理量之間的關(guān)系,由于電流大小與 、 都有關(guān),所以研究步驟分為兩步:先保持 ,單獨研究電流隨 的變化;然后保持 ,單獨研究電流隨 的變化。這種研究方法就是控制變量法,是物理學(xué)中研究多個物理量之間相互關(guān)系的一種常用方法,其一般步驟為:
(1)明確研究的問題中涉及到哪些物理量,哪些物理量的變化是獨立的(歐姆定律實驗中的u、r,數(shù)學(xué)上稱為自變量),哪個物理量是受牽連的(歐姆定律實驗中的i,數(shù)學(xué)上稱為因變量),并把這個量作為研究對象。
(2)逐一研究這個物理量跟其他自變量的單一關(guān)系,研究時要使其余自變量 。
(3)然后把這些單一關(guān)系綜合起來。
2.歐姆定律是實驗定律,是在一定的條件下得出的,因此歐姆定律有它的適用范圍,弄清規(guī)律和公式的適用條件是學(xué)好物理必須注意的問題。歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式是:
,各物理量的國際單位分別是 , , 。
3.歐姆定律是電學(xué)中的一個重要規(guī)律,是電路計算的主要依據(jù),它既適用于一個導(dǎo)體,也適用于整個串、并聯(lián)電路,運用時要注意電流、電壓和電阻三者之間的對應(yīng)關(guān)系,即要求某段電路的電流,就要用這段電路兩端的電壓和這段電路相應(yīng)的電阻。
4.數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)中有很多功能,用公式表達物理概念和規(guī)律是其中的一項重要功能,非常準確和簡潔。在學(xué)習(xí)中必須理解公式豐富的內(nèi)涵,理解公式的物理意義。i=u/r是歐姆定律的基本公式,該式說明:u和r是“因”,i是“果”。i是由u、r決定的。至于歐姆定律的變換式: 和 并不反映物理規(guī)律,只用于數(shù)學(xué)計算。例如公式r=u/i,它可以用來量度電阻的大小,但并不表示“導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟它的電流成反比”。事實上,對于一個確定的導(dǎo)體,兩端的電壓增加到原來的幾倍,通過導(dǎo)體中的電流同樣增加到原來的幾倍,而它們的比值是不變的。這個比值即導(dǎo)體的電阻,它是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小只跟長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān),跟有無電壓、有無電流、電壓大小、電流大小均無關(guān)。同樣對于公式u=ir,也不能理解成導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流成正比,因為電壓改變是“原因”,電流變化是“結(jié)果”,兩者不能顛倒。