概要:欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容,是贯穿整个电学的主线。同学们在应用这个定律解题时常犯一些错误。 错误一:理解公式纯数学化 对于欧姆定律的公式,单纯从数学意义上理解,忽略了它的物理意义,导致出现错误。 例1有一个电阻器,如果在它两端加12V的电压,通过它的电流是0.4A,求它的电阻。如果在这个电阻器两端加14V的电压时,它的电阻又是多少?不加电压时,电阻是多少? 错解:,,错因:对电阻的特点不理解,错误地认为电阻的大小与外加的电压有关,以至于生搬硬套地应用欧姆定律公式,得出几个不同的电阻值。实际上,导体的电阻是不随外界电压改变的,随电压改变的是电流。 正解:由得。对于同一导体,其电阻大小与它两端的电压无关,所以后两种情况下的电阻仍是30Ω。 【反思】物理公式与数学表达式不同,物理公式中每个符号都代表着相应的物理量,其大小要受相应的物理量制约,不可以像数学符号那样随意改变。欧姆定律公式可变形为,只是说导体的电阻可以用此公式计算,但不是说其电阻随电压、电流而改变。实际情况是,对于一段导体来讲,通过的电流会随着其两端的电压而改变,但电压与电流的比值不变,即
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欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容,是贯穿整个电学的主线。同学们在应用这个定律解题时常犯一些错误。
错误一:理解公式纯数学化
对于欧姆定律的公式
,单纯从数学意义上理解,忽略了它的物理意义,导致出现错误。
例1 有一个电阻器,如果在它两端加12V的电压,通过它的电流是0.4A,求它的电阻。如果在这个电阻器两端加14V的电压时,它的电阻又是多少?不加电压时,电阻是多少?
错解:,
,
错因:对电阻的特点不理解,错误地认为电阻的大小与外加的电压有关,以至于生搬硬套地应用欧姆定律公式,得出几个不同的电阻值。实际上,导体的电阻是不随外界电压改变的,随电压改变的是电流。
正解:由
得
。对于同一导体,其电阻大小与它两端的电压无关,所以后两种情况下的电阻仍是30Ω。
【反思】物理公式与数学表达式不同,物理公式中每个符号都代表着相应的物理量,其大小要受相应的物理量制约,不可以像数学符号那样随意改变。欧姆定律公式可变形为
,只是说导体的电阻可以用此公式计算,但不是说其电阻随电压、电流而改变。实际情况是,对于一段导体来讲,通过的电流会随着其两端的电压而改变,但电压与电流的比值不变,即电阻不变。从另一方面讲,一段导体的电阻是由这段导体本身决定的,因此与外加的电压、通过的电流均无关。
错误二、运用公式张冠李戴
在运用欧姆定律公式
进行计算时,没有注意到
I、U、R的同一性,即
I、U、R必须是相对于同一段导体而言。
例2 在图1所示的电路中,电源电压为6V,
R1=20Ω,
R2=10Ω,通过
R1的电流
I1为0.2A,求通过
R2的电流
I2和干路电流
I各是多少?
错解:由欧姆定律得:
由并联电路中电流的关系有:
错因:此解法错在运用欧姆定律求
I2时,忽略了公式中的
I、U、R必须是相对于同一段导体的,而
U =6V不是
R2两端的电压,而是电源电压。
正解:因为
R1与
R2并联,所以
,
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