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歐姆定律的概念范文1
關鍵詞：歐姆定律；適用范圍；微觀機理；導電材料；能量轉化
中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）12-0039-2
人教版《普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1》《歐姆定律》一節內容圍繞電阻的定義式、歐姆定律和伏安特性曲線三部分展開，圖1為教材的兩段文字，意思是當金屬導體的電阻不變時，伏安特性曲線是一條直線，叫做線性元件，滿足歐姆定律；“這些情況”的電流與電壓不成正比，是非線性元件，歐姆定律不適用[1]。隨后，教材舉例小燈泡和二極管的伏安特性曲線，指出兩個元件都是非線性元件。在遇到歐姆定律時，不論是年輕教師還是學生常常感到疑惑：歐姆定律適用范圍究竟是金屬和電解質溶液還是線性元件？小燈泡是金屬，又是非線性元件，究竟是否滿足歐姆定律？
[導體的伏安特性曲線 在實際應用中，常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U，這樣畫出的I-U圖象叫做導體的伏安特性曲線。對于金屬導體，在溫度沒有顯著變化時，電阻幾乎是不變的（不隨電流、電壓改變），它的伏安特性曲線是一條直線，具有這種伏安特性的電學元件叫做線性元件。圖2.3-2中導體A、B的伏安特性曲線如圖2.3-3所示。
歐姆定律是個實驗定律，實驗中用的都是金屬導體。這個結論對其他導體是否適用，仍然需要實驗的檢驗。實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。也就是說，在這些情況下電流與電壓不成正比，這類電學元件叫做非線性元件。]
1 歐姆定律的由來
1826年4月，德國物理學家歐姆《由伽伐尼電力產生的電現象的理論》，提出歐姆定律：在同一電路中，通過某段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。歐姆實驗中用八根粗細相同、長度不同的板狀銅絲分別接入電路，推導出 ，其中s為金屬導線的橫截面積，k為電導率，l為導線的長度，x為通過導線l的電流強度，a為導線兩端的電勢差[2]。當時只有電導率的概念，后來歐姆又提出 為導體的電阻，并將歐姆定律表述為“導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比?！?/p>
關于歐姆定律的m用范圍，一直存在爭議，筆者認為可以從不同角度進行陳述。
2 歐姆定律的適用范圍
2.1 從導電材料看適用范圍
歐姆當年通過對金屬導體研究得出歐姆定律，后來實驗得出歐姆定律也適用于電解質溶液，但不適用于氣體導電和半導體元件。
從微觀角度分析金屬導體中的電流問題，金屬導體中的自由電子無規則熱運動的速度矢量平均為零，不能形成電流。有外電場時，自由電子在電場力的作用下定向移動，定向漂移形成電流，定向漂移速度的平均值稱為漂移速度。電子在電場力作用下加速運動，與金屬晶格碰撞后向各個方向運動的可能性都有，因此失去定向運動的特征，又回歸無規則運動，在電場力的作用下再做定向漂移。如果在一段長為L、橫截面積為S的長直導線，兩端加上電壓U，自由電子相繼兩次碰撞的間隔有長有短，設平均時間為τ，則自由電子在下次碰撞前的定向移動為勻加速運動，
2.2 從能量轉化看適用范圍
在純電阻電路中，導體消耗的電能全部轉化為電熱，由UIt=I2Rt，得出 在非純電阻電路中，導體消耗的電能只有一部分轉化為內能，其余部分轉化為其他形式的能（機械能、化學能等）， 因此，歐姆定律適用于純電阻電路，不適用于非純電阻電路。
金屬導體通電，電能轉化為內能，是純電阻元件，滿足歐姆定律。小燈泡通電后，電能轉化為內能，燈絲溫度升高導致發光，部分內能再轉化為光能，因此小燈泡也是純電阻，滿足歐姆定律。電解質溶液，在不發生化學反應時，電能轉化為內能，也遵守歐姆定律。氣體導電是因為氣體分子在其他因素（宇宙射線或高電壓等條件）作用下，產生電離，能量轉化情況復雜，不滿足歐姆定律。半導體通電時內部發生化學反應，電能少量轉化為內能，不滿足歐姆定律。電動機通電但轉子不轉動時電能全部轉化為內能，遵從歐姆定律；轉動時，電能主要轉化為機械能，少量轉化為內能，為非純電阻元件，也不滿足歐姆定律。
2.3 從I-U圖線看適用范圍
線性元件指一個量與另一個量按比例、成直線關系，非線性元件指兩個量不按比例、不成直線的關系。在電流與電壓關系問題上，線性元件阻值保持不變，非線性元件的阻值隨外界情況的變化而改變，在求解含有非線性元件的電路問題時通常借助其I-U圖像。
從 知導體的電阻與自由電子連續兩次碰撞的平均時間有關，自由電子和晶格碰撞將動能傳遞給金屬離子，導致金屬離子的熱運動加劇，產生電熱。由 知導體的溫度升高，τ減小，電阻增大。因此，導體的電阻不可能穩定不變。當金屬導體的溫度沒有顯著變化時，伏安特性曲線是直線，滿足“電阻不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比”。理想的線性元件是不存在的，溫度降低時，金屬導體的電阻減小，當溫度接近絕對零度時，電阻幾乎為零。小燈泡的伏安特性曲線是曲線，是非線性元件，當燈泡電阻變化時，仍有I、U、R瞬時對應，滿足歐姆定律 如同滑動變阻器電阻變化時也滿足歐姆定律[3]。
2.4 結論
綜上所述，從導電材料的角度看，歐姆定律適用于金屬和電解質溶液（無化學反應）；從能量轉化的角度看，歐姆定律適用于純電阻元件。對于線性元件，電阻保持不變，導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，歐姆定律適用。從物理學史推想，歐姆當年用八根不同銅絲進行實驗，應該是研究了電壓保持不變時，電流與電阻的關系，以及電阻保持不變時，電流與電壓的關系。雖然都是非線性元件，小燈泡是金屬材料，是純電阻元件，滿足歐姆定律，二極管是半導體材料，卻不滿足歐姆定律。因此，線性非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。
3 教材編寫建議
“有了電阻的概念，我們可以把電壓、電流、電阻的關系寫成 上式可以表述為：導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比。這就是我們在初中學過的歐姆定律?！盵1]筆者以為，歐姆定律的內容是 這個表達式最重要的意義是明確了電流、電壓、電阻三個量的關系，而不是其中的正比關系和反比關系，教材沒必要對歐姆定律進行正比反比的表述。
“實驗表明，除金屬外，歐姆定律對電解質溶液也適用，但對氣態導體（如日光燈管、霓虹燈管中的氣體）和半導體元件并不適用。”教材已明確歐姆定律的適用范圍，建議教材將線性元件和非線性元件的概念與歐姆定律的適用范圍分開，同時明確線性、非線性不能作為歐姆定律是否適用的標準。
參考文獻：
[1]普通高中課程標準實驗教科書物理選修3-1[M].北京：人民教育出版社，2010.
歐姆定律的概念范文2
一、教材分析
《歐姆定律》一課，學生在初中階段已經學過，高中必修本（下冊）安排這節課的目的，主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識；體會物理學的基本研究方法（即通過實驗來探索物理規律）；學習分析實驗數據，得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法；再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法．這就決定了本節課的教學目的和教學要求．這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容，重點在于要讓學生知道結論是如何得出的；在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段；在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的，從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法．
本節課在全章中的作用和地位也是重要的，它一方面起到復習初中知識的作用，另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎．本節課分析實驗數據的兩種基本方法，也將在后續課程中多次應用．因此也可以說，本節課是后續課程的知識準備階段．
通過本節課的學習，要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍；理解電阻的概念及定義方法；學會分析實驗數據的兩種基本方法；掌握歐姆定律并靈活運用．
本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析．這是本節課的核心，是本節課成敗的關鍵，是實現教學目標的基礎．
本節課的難點是電阻的定義及其物理意義．盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過，但學生由于缺乏較多的感性認識，對此還是比較生疏．從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量，還是存在著不小的思維臺階和思維難度．對于電阻的定義式和歐姆定律表達式，從數學角度看只不過略有變形，但它們卻具有完全不同的物理意義．有些學生常將兩種表達式相混，對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清，要注意提醒和糾正．
二、關于教法和學法
根據本節課有演示實驗的特點，本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法．教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調動學生積極參與教學活動．在教材難點處適當放慢節奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當的思維點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發表意見．這樣既有利于化解難點，也有利于充分發揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍．
通過本節課的學習，要使學生領會物理學的研究方法，領會怎樣提出研究課題，怎樣進行實驗設計，怎樣合理選用實驗器材，怎樣進行實際操作，怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律．同時要讓學生知道，物理規律必須經過實驗的檢驗，不能任意外推，從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣．
三、對教學過程的構想
為了達成上述教學目標，充分發揮學生的主體作用，最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性，對一些主要教學環節，有以下構想：1．在引入新課提出課題后，啟發學生思考：物理學的基本研究方法是什么（不一定讓學生回答）？這樣既對學生進行了方法論教育，也為過渡到演示實驗起承上啟下作用．2．對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答．這樣使他們既鞏固了實驗知識，也調動他們盡早投入積極參與．3．在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助，同時讓其余同學注意觀察，也可調動全體學生都來參與，積極進行觀察和思考．4．在用列表對比法對實驗數據進行分析后，提出下面的問題讓學生思考回答：為了更直觀地顯示物理規律，還可以用什么方法對實驗數據進行分析？目的是更加突出方法教育，使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識．到此應該達到本節課的第一次，通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲．5．在得出電阻概念時，要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義．此時不要急于告訴學生結論，而應給予充分的時間，啟發學生積極思考，并給予適當的思維點撥．此處節奏應放慢，可提請學生回答或展開討論，讓學生的主體作用得到充分發揮，使課堂氣氛掀起第二次，也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象．6．在得出實驗結論的基礎上，進一步總結出歐姆定律，這實際上是認識上的又一次升華．要注意闡述實驗結論的普遍性，在此基礎上可讓學生先行總結，以鍛煉學生的語言表達能力．教師重申時語氣要加重，不能輕描淡寫．要隨即強調歐姆定律是實驗定律，必有一定的適用范圍，不能任意外推．7．為檢驗教學目標是否達成，可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習，達到鞏固之目的．然后結合課本練習題，熟悉歐姆定律的應用，但占時不宜過長，以免沖淡前面主題．
四、授課過程中幾點注意事項
1．注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹．
2．注意正確規范地進行演示操作，數據不能虛假拼湊．
3．注意演示實驗的可視度．可預先制作電路板，演示時注意位置要加高．有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上，使全體學生都能清晰地看見．
4．定義電阻及總結歐姆定律時，要注意層次清楚，避免節奏混亂．可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出，而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結．這樣學生就不易將二者混淆．
歐姆定律的概念范文3
關鍵詞：概念和規律；必然性；創設情境；適用范圍
物理知識中最重要最基本的內容是物理概念和規律，它們是整個物理知識的基本組成元素，學好物理概念和規律，并使學生的認識能力在形成概念和掌握規律的過程中得到發展，是物理教學的首要任務。物理概念和規律是人類在探索物理世界過程中，在大量觀察實驗的基礎上，運用邏輯思維的方法，把物理現象，物理過程的本質屬性加以抽象、概括形成的。任何概念和規律的形成并非一蹴而就，都需要一個發展的過程，其發展、完善的過程不乏有過程的科學分析，研究方法的確立以及人文價值的體現，這都是新課程標準的基本理念中的內容。
物理概念和規律的教學，一般要經過四個環節：引入概念和規律的必然性，建立概念和規律的過程，討論概念和規律的適用性， 應用概念和規律解決問題的思路。
一、引入概念和規律的必然性
每一個概念和規律的引入都有它的必然性，當我們研究問題時用以前的概念和規律無法解釋時，這就為概念和規律的引入創造了必然性，例如：在引入速度時，根據學生的生活經驗，體育課100米賽跑，班里誰最快？汽車與騎自行車同時開始，哪個快？學生用時間或路程比較物體運動快慢，當甲同學跑150米用30秒， 乙同學270米用50秒，甲乙誰快？此時用時間或路程比物體運動快慢就不可行，就需要建立速度的概念來說明問題。
引入概念和規律的核心方法是創設物理情境，提供感性平臺，概念和規律的基礎是以感性現象為出發點，通過對具體的物理現象及其特性進行概括、提煉、歸納、匯總，才能形成概念，對于物理現象變化規律及概念之間的本質聯系進行概括、歸納，就形成了物理規律，因此，教師要給學生提供豐富的感性素材。可以運用實驗來展示感性素材的物理現象和過程，利用直觀教具，利用學生已有的生活經驗，以及學生已經學習過的知識來展示感性素材，讓學生從這些不同的運動過程中，找出共性，從而概括定義。為形成概念、規律而選用的事例，必須是包括主要類型的，本質聯系明顯的。
二、建立概念和規律的過程
物理概念和規律是人腦對物理現象和過程等感性材料進行科學抽象的產物，在獲得感性認識的基礎上，提出問題，引導學生進行分析、綜合、概括，排除次要因素，抓住主要矛盾，找出一系列現象的共性、本質屬性，才能使學生正確形成概念。如功的概念的建立，是通過大量的生活情景，引導學生找出這些過程的共性，即不論哪個過程，都要有一個力，且物體都沿著這個力的方向移動一段距離。從而提煉出“功”的定義，在對共性進行概括和提煉時，教師要有意識引導學生突出本質，摒棄非本質，才能建立起正確的概念與規律。
三、討論物理概念和規律的適用范圍
教學實踐證明，只有學生真正理解了的東西，才能牢固地掌握。因此，在物理概念和規律建立以后，還必須引導學生對概念和規律進行討論，以深化認識。一般要從以下三個方面進行討論：一是討論其物理意義，二是討論其適用范圍和條件，三是討論有關概念和規律間的關系。例如對于歐姆定律的討論，首先應該讓學生知道歐姆定律研究的是電流與電壓、電阻的關系。而非電壓與電流、電阻的關系，或是電阻與電壓、電流的關系。其次要強調應用歐姆定律的對應性，這是學生特別容易出錯的地方，另外還要從電壓、電阻的作用入手說明電流與電壓成正比，與電阻成反比的內在聯系，只有把這三個方面的問題交代清楚了，學生在理解和掌握歐姆定律時才會少出錯誤。
四、運用物理概念和規律解決實際問題
學習物理知識的目的在于運用，在這一環節中，一方面要用典型的問題，通過教師的示范和師生共同討論，深化活化對所學的概念和規律的理解，逐步領會分析、處理和解決物理問題的思路和方法；另一方面，更主要的是組織學生進行運用知識的練習，要幫助和引導學生在練習的基礎上，逐步總結出在解決問題時的一些帶有規律性的思路和方法。其次，物理知識來源于自然，它又要服務于自然，使科學技術真正成為生產力。
歐姆定律的概念范文4
【關鍵詞】線性元件;非線性元件;純電阻;非純電阻元件;歐姆定律
About linear, nonlinear element and pure resistance, impure resistor’s discussion
Zhang Feng
【Abstract】Linear, the mis alignment and the pure resistance, the impure resistor’s concept is separately from two different angles the classification which carries on to the electricity component, between them not direct relation.
【Key words】Linear element; Nonlinear element; Pure resistance; Impure resistor; Ohm’s law
在歐姆定律一章的教學過程中常常會遇到有些資料或者一線教學的教師，對線性、非線性元件及純電阻、非純電阻元件和歐姆定律的適用關系出現一些概念上的混亂。所以在此我們就這個問題做一些專門的討論。
人們對通過導體的電流與電壓關系的實驗研究中，發現溫度變化不大時，常見的金屬導體中所通過的電流與其兩端所加的電壓是成正比的，即電壓與電流的比值是確定的；而對不同的金屬導體這個比值是不同的。看來電壓與電流的比值可以反映導體本身的一種性質，于是物理學中將其比值定義為導體的電阻。但是在后來的研究中發現也有一些導體所通過的電流與加在其兩端的電壓并不成正比，于是人們把電壓與電流成正比的導體材料叫做線性元件（伏安特性曲線是直線），而把不成正比的導體材料叫做非線性元件。實驗表明常見的線性元件除金屬外還有電解質溶液。而常見的氣態導體、半導體材料都是非線性元件。
我們知道物理學中的歐姆定律是實驗定律，其內容表述是：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，而跟導體的電阻成反比。這是由于歐姆當初實驗是用常見的金屬導體來做實驗所得出的該結論。由此看來歐姆定律是只對線性元件而言的，或者說歐姆定律的適用范圍只是線性元件。需要注意的是I=U/R這個公式對非線性元件仍然是成立的，對非線性元件I=U/R是在某一個工作狀態下所對應的數學關系。
人們對用電器工作中能量轉化問題的研究中，注意到有一類用電器所消耗的電能是全部轉化為內能的，即電流做功用來全部產生焦耳熱。所以電流所做的功W=UIt和焦耳實驗定律中得到的電熱Q=IR2t二者是相等的，即UIt=IR2t?；喌玫経/I=R，可以理解為這種用電器對電流的阻礙作用全部來自于電阻，所以這種用電器被稱之為純電阻元件。相反，有些用電器所消耗的電能并沒有全部轉化為內能，即電流所做的功是大于所產生的焦耳熱的，由UIt>IR2t可化簡得到U/I>R，可以理解為這種用電器對電流的阻礙作用不純粹來自于電阻而是還有其它的阻礙作用(將來可由反電動勢、感抗、容抗等概念予以解釋），所以這種用電器被稱之為非純電阻元件。
所以對純電阻元件，其電壓、電流、電阻之間還是具有等量關系的，U/I=R I=U/R U=IR都是成立的。而對非純電阻元件因為U/I>R，所以I，U，R之間也就不再具有等量關系了。
總之，線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件的概念是分別從兩個不同的角度對電學元器件所進行的分類，他們之間無直接的聯系。純電阻元件可能是線性的也可能是非線性的，而對非純電阻元件則通常都是非線性的，當然從概念上講也不排除將來會發現或人為合成出線性的非純電阻元件。非線性元件不適用于歐姆定律是由于電流與電壓不成正比；非純電阻元件不適用于歐姆定律則是對電流的阻礙作用不僅有電阻還有感抗或容抗等作用，所以U/I>R。
下面我們來看兩個涉及線性、非線性元件與純電阻、非純電阻元件的電學問題;
例題1. 要描繪某電學元件(最大電流不超過6 mA，最大電壓不超過7 V)的伏安特性曲線，設計電路如圖1-1所示。圖中定值電阻R為1 kΩ，用于限流；電流表量程為10 mA，內阻約為5 Ω；電壓表(未畫出)量程為10 V，內阻約為10 kΩ；電源電動勢E為12V，內阻不計。
(1)實驗時有兩個滑動變阻器可供選擇：
a.阻值0~200 Ω，額定電流0.3 A
b.阻值0~20 Ω，額定電流0.5 A
本實驗應選用的滑動變阻器是(填“a”或“b”)。
(2)正確接線后，測得數據如下表：
a. 根據以上數據，電壓表是并聯在M與(填“O”或“P”)之間的。 b.根據以上數據，在圖1-2中畫出該元件的伏安特性曲線。
(3)畫出待測元件兩端電壓UMO隨MN間電壓UMN變化的示意圖(無需數值)。
【答案】(1)a (2)a. P b.見解析中圖1-4
(3)見解析中圖1-5
【解析】(1)由于電源內阻不計，所以若使用變阻器b時，流過其電阻絲的電流(觸頭右側部分)I＞12/20 A=0.6 A＞0.5 A，會燒毀變阻器，故只能用變阻器a。 (2)a. 由題表格數據知，被測元件的電阻R=U/I在不同電壓下都在1 kΩ以上，與電壓表內阻很接近，故為減小實驗誤差，電流表應采用內接法，即電壓表應接在M與P兩點之間。b. 以縱軸表示電流，以橫軸表示電壓建立坐標系，在縱軸上以5小格(1大格)表示1 mA，在橫軸上以5小格(1大格)表示1 V，將表格中各組數據對應的點描繪在坐標系中，然后用平滑的曲線將描出的各點連接起來，即得伏安特性曲線。 (3)UMO隨MN間電壓UMN的變化如圖1-5所示。
例題2 抽油煙機是現代廚衛不可缺少的用具，下表是“惠康牌”家用抽油煙機說明書中的主要技術參數表．用多用表測量得兩只電動機的線圈電阻均為R＝90 Ω.若保險絲的熔斷電流是保險絲允許通過的電流的1.5倍，啟動時電動機當作純電阻處理，則
(1)這種抽油煙機保險絲的熔斷電流不得低于多少？
(2)兩電動機每分鐘消耗的電能為多少？
(3)兩電動機每分鐘所做的有用功是多少？
(4)這種油煙機的機械效率是多少？
思維引導 電動機啟動過程和工作過程有何不同？啟動過程中電功的作用是什么？工作過程中電功分為幾部分？電動機的有用功部分是做什么工作？效率的計算方法是什么？
解析 (1)電動機啟動時通過的電流大于正常工作時的電流，所以保險絲的熔斷電流應以啟動時通過的電流來確定．I＝UR×2＋P燈U＝5.1 A．所以保險絲的熔斷電流至少：I′＝1.5I＝7.7 A.
(2)兩電動機每分鐘消耗的電能E＝2Pt＝22 200 J
(3)電動機所做的有用功是用于排風的，故兩電動機每分鐘所做的有用功為：
W＝PΔV＝300×15 J＝4 500 J
(4)該抽油煙機的效率η＝WE×100%＝20.3%
歐姆定律的概念范文5
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）
歐姆定律的概念范文6
1 知識目標
1.1 知道電動勢的定義.
1.2 理解閉合電路歐姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意義，并能熟練地用來解決有關的電路問題。
1.3 知道電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓，電源的電動勢等于內、外電路上電勢降落之和。
1.4 理解路端電壓與電流（或外電阻）的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題。
1.5 理解閉合電路的功率表達式。
1.6 理解閉合電路中能量轉化的情況。
2 能力目標
2.1 培養學生分析解決問題能力，會用閉合電路歐姆定律分析外電壓隨外電阻變化的規律。
2.2 理解路端電壓與電流（或外電阻）的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題。
2.3 通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻改變規律，培養學生用多種方式分析問題能力。
3 情感目標
3.1 通過外電阻改變引起電流、電壓的變化，樹立學生普遍聯系觀點。
3.2 通過分析外電壓變化原因，了解內因與外因關系。
3.3 通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒思想。
3.4 知道用能量的觀點說明電動勢的意義。
教學建議
1 電源電動勢的概念在高中是個難點，是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎，在處理電動勢的概念時，可以根據教材，采用不同的講法.從理論上分析電源中非靜電力做功從電源的負極將正電荷運送到正極，克服電場力做功，非靜電力搬運電荷在兩極之間產生電勢差的大小，反映了電源做功的本領，由此引出電動勢的概念；也可以按本書采取討論閉合電路中電勢升降的方法，給出電動勢等于內、外電路上電勢降落之和的結論.教學中不要求論證這個結論.教材中給出一個比喻（兒童滑梯），幫助學生接受這個結論。
需要強調的是電源的電動勢反映的電源做功的能力，它與外電路無關，是由電源本生的特性決定的。 電動勢是標量，沒有方向，這要給學生說明，如果學生程度較好，可以向學生說明，做為電源，由正負極之分，在電源內部，電流從負極流向正極，為了說明問題方便，也給電動勢一個方向，人們規定電源電動勢的方向為內電路的電流方向，即從負極指向正極。
2 路端電壓與電流（或外電阻）的關系，是一個難點.希望作好演示實驗，使學生有明確的感性認識，然后用公式加以解釋.路端電壓與電流的關系圖線，可以直觀地表示出路端電壓與電流的關系，務必使學生熟悉這個圖線。
學生應該知道，斷路時的路端電壓等于電源的電動勢.因此，用電壓表測出斷路時的路端電壓就可以得到電源的電動勢.在考慮電壓表的內阻時，希望通過第五節的“思考與討論”，讓學生自己解決這個問題。
3 最后講述閉合電路中的功率，得出公式 ， .要從能量轉化的觀點說明，公式左方的 表示單位時間內電源提供的電能.理解了這一點，就容易理解上式的意義：電源提供的電能，一部分消耗在內阻上，其余部分輸出到外電路中。
教學設計方案
閉合電路的歐姆定律
1 教育目標
1.1 知識教學點
1.1.1 初步了解電動勢的物理意義。
1.1.2 了解電動勢與內外電壓的關系。
1.1.3 理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關的電路問題。
1.1.4 理解路端電壓與電流（或外電阻）的關系，知道這種關系的公式表達和圖線表達，并能用來分析、計算有關問題。
1.1.5 理解閉合電路的功率表達式，理解閉合電路中能量的轉化。
1.2 能力訓練點
通過用公式、圖像分析外電壓隨外電阻變化而變化的規律，培養學生用多種方法分析問題的能力。
1.3 德育滲透點[來源：高考資源網]
1.3.1 通過外電阻的改變而引起I、U變化的深入分析，樹立事物之間存在普遍的相互聯系的觀點。
1.3.2 通過對閉合電路的分析計算，培養學生能量守恒的思想。
2 重點、難點、疑點及解決辦法
2.1 重點
①正確理解電動勢的物理意義。[來源：高考資源網]
②對閉合電路歐姆定律的理解和應用。
2.2 難點
路端電壓、電流隨外電阻變化規律。
2.3 疑點
路端電壓變化的原因（內因、外因）。
2.4 解決辦法
制作多媒體課件，采用類比分析、動態畫面、圖像等幫助同學增強感性認識，逐步了解電動勢的含義，推導閉合電路歐姆定律公式，分析各項的意義，使學生有初步整體感知，精選運用閉合電路歐姆定律分析路端電壓隨外電阻改變而改變的規律的典型例題，結合圖像分析突破難點。
3 教學過程設計
引入新課：
教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流.那么，導體中形成電流的條件是什么呢？（學生答：導體兩端有電勢差）
演示：將小燈泡接在充滿電的電容器兩端，會看到什么現象？（小燈泡閃亮一下就熄滅.）為什么會出現這種現象呢？
分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差.當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力的作用下通過導線產生定向移動而形成電流，但這是一瞬間的電流.因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減少為零，所以電流減小為零，因此只有電場力的作用是不能形成持續電流的。
教師：為了形成持續的電源，必須有一種本質上完全不同于靜電性的力，能夠不斷地分離正負電荷來補充兩極板上減少的電荷.這才能使兩極板保持恒定的電勢差，從而在導線中維持恒定的電流，能夠提供這種非靜電力的裝置叫電源.電源在維持恒定電流時，電源中的非靜電力將不斷做功，從而把已經流到低電勢處的正電荷不斷地送回到高電勢處.使它的電勢能增加。
4 課時安排[來源：高考資源網][來源：高考資源網]
1課時
5 教具學具準備
不同型號的干電池若干、小燈泡（3.8V）、電容器一個、紐扣電池若干、手搖發電機一臺、可調高內阻蓄電池一個、電路示教板一塊、示教電壓表（0～2.5V）兩臺、10Ω定值電阻一個、滑線變阻器（0～50Ω）一只、開關、導線若干。
6 學生活動設計
學生觀察、動手測電源電動勢，并邊觀察邊思考，逐步推導閉合電路歐姆定律，在教師的啟發下逐漸理解公式含義，引導學生用公式法和圖像法去分析同一問題。
7 教學過程
教師：同學們都知道，電荷的定向移動形成電流。那么，導體中形成電流的條件是什么呢？（學生答：導體兩端有電勢差。）
演示：將小燈泡接在充電后的電容器兩端，會看到什么現象？（小燈泡閃亮一下就熄滅。）為什么會出現這種現象呢？
分析：當電容器充完電后，其上下兩極板分別帶上正負電荷，如圖1所示，兩板間形成電勢差。當用導線把小燈泡和電容器兩極板連通后，電子就在電場力作用下沿導線定向移動形成電流，但這是一瞬間的電流。因為兩極板上正負電荷逐漸中和而減少，兩極板間電勢差也逐漸減小為零，所以電流減小為零，因此要得到持續的電流，就必須有持續的電勢差。
教師：能夠產生持續電勢差的裝置就是電源。那么，如何描述電源的特性？電源接入電路，組成閉合電路，閉合電路中的電流有什么規律呢？這節課我們就來學習閉合電路歐姆定律。
8 板書設計
8.1 電源電動勢：等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。
8.2 閉合電路歐姆定律。
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。
8.3 路端電壓跟負載的關系。
路端電壓隨外電阻增大而增大。