歐姆定律易錯(cuò)點(diǎn)剖析.doc

歐姆定律是初中階段電學(xué)的核心內(nèi)容，既是前面所學(xué)電學(xué)知識(shí)的綜合，又是學(xué)習(xí)后面的電功率的基礎(chǔ)。歷年中考試題涉及這一部分知識(shí)的比例都是很大的，可以說是中考中的重中之重！但在應(yīng)用歐姆定律解決問題的時(shí)候，學(xué)生們?nèi)菀追敢恍╁e(cuò)誤，現(xiàn)舉例說明如下。一、不能正確理解公式的意義例1關(guān)于歐姆定律的公式 的變形公式，下面說法中正確的是（）A導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比，和通過它的電流成反比B導(dǎo)體中通過的電流越大，則電阻越小C加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，則電阻越大D導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端的電壓和通過它的電流之比錯(cuò)解：A或B或C解析：本題考查一個(gè)電阻的大小是否隨電壓和電流大小而變化。公式可用來測(cè)量和計(jì)算電阻大小，眾所周知導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，并不是由加在它兩端的電壓和通過它的電流大小決定的。一個(gè)電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍，通過它的電流也增大原來的幾倍，而比值是一個(gè)定值。當(dāng)一個(gè)電阻兩端的電壓為零時(shí)，這個(gè)電阻也不為零。因此，不能說“電阻和電壓成正比，和電流成反比”。正確答案：D。二、錯(cuò)誤理解電阻的含義例2一根電阻線兩端的電壓為8V時(shí)，電阻為20；當(dāng)它兩端的電壓為3V時(shí)，則這電阻線的電阻為（ ）A75 B20 C275 D 錯(cuò)解：因?yàn)樗愿鶕?jù)歐姆定律有。又因?yàn)?，所以，故選答案A。解析：造成錯(cuò)解的原因是沒有正確理解電阻的含義。在電壓為8V時(shí)，電流為04A；當(dāng)它兩端的電壓為3V時(shí)，其電流將比04A小，用進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果自然是錯(cuò)誤的。其實(shí)，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度，跟導(dǎo)體中的電流和兩端的電壓無關(guān)。所以在3V的電壓下，這根電阻線的電阻等于8V時(shí)的電阻，即等于20。正確答案：B。三、沒有注意歐姆定律的同一性、同時(shí)性例3 一段導(dǎo)體兩端的電壓為3V時(shí)，通過它的電流是05A，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為6V時(shí)，通過它的電流是多少安？錯(cuò)解：由得得，。解析：對(duì)歐姆定律的應(yīng)用時(shí)，往往容易忽略其“同一性”和“同時(shí)性”，解法“張冠李戴”，沒有注意到電壓和電流的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此在利用歐姆定律解題時(shí)，要把每一組電壓、電流和電阻的對(duì)應(yīng)關(guān)系要搞清，只有這樣才能正確地解答出此題。正確答案：由，。例4（2010年吉林省）如圖所示，在探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，先把5的電阻接入M、N之間，滑片P滑到某一位置，此時(shí)電流表的示數(shù)為06A；再分別把10和15的電阻換接在M、N之間，接下來請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)。分別換接10和15的電阻后，滑片P的調(diào)節(jié)方向要讀取對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)，必須滿足的條件實(shí)驗(yàn)結(jié)論錯(cuò)解：在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中，也有不少的學(xué)生就是這樣操作的：在M、N間換上了別的電阻后，滑片P不調(diào)節(jié)，直接讀取電流表讀數(shù)。這樣做肯定得不到需要的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。解析：本題做錯(cuò)的學(xué)生也沒有注意歐姆定律的“同一性”和“同時(shí)性”！換上不同阻值的電阻接入電路，我們要研究電流跟電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用“控制變量法”，通過移動(dòng)變阻器的滑片來調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓，使之保持不變，然后才可以研究電流與電阻之間的關(guān)系。上述實(shí)驗(yàn)中，后來換上了更大阻值的電阻，若不動(dòng)滑片P的話，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)，定值電阻分得的電壓將比原來的大，所以只有將滑片向右移動(dòng)使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，才能使定值電阻兩端的電壓降低，并且要保持電壓表讀數(shù)和原來的相等！正確答案：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)；保持電壓表的讀數(shù)不變；電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。四、亂套公式導(dǎo)致出錯(cuò)例5有兩個(gè)定值電阻，甲標(biāo)有“10 1A”字樣，乙標(biāo)有“15 06A”字樣，把它們串聯(lián)起來，兩端允許的最高電壓是（ ）A19V B25V C15V D無法確定錯(cuò)解：A或B解析：兩電阻串聯(lián)，則電路中電流處處相等，應(yīng)有I甲I乙，若使電流為1A，則會(huì)把乙電阻燒壞，故電路中所允許的最大電流是I乙06A，因此，UI乙（R甲R(shí)乙）15V。此題容易出如下兩種錯(cuò)解：錯(cuò)解一：由UIR可得，因?yàn)榇?lián)，所以，錯(cuò)解二：由題意可知，電路中的最大電流為，所以錯(cuò)解一是因?yàn)闆]有理解題意，盲目亂套公式所致；錯(cuò)解二是因?yàn)榭紤]問題不全面，只想到了求數(shù)值最大值，而沒有考慮到實(shí)際情況允許不允許。在解答此類問題時(shí)，不能只是代入公式求解，而需要依據(jù)具體要求全面分析，得出正確答案。正確答案：C五、不能真正理解伏安法測(cè)電阻的原理例6（2010年徐州市）閱讀短文，回答文后問題。樹木在低溫時(shí)細(xì)胞受傷，會(huì)造成枝條電阻發(fā)生變化。用電阻測(cè)量法可以鑒別樹木的耐寒能力。實(shí)驗(yàn)時(shí)，取某待測(cè)樹種當(dāng)年生長的粗細(xì)、長短相同的一些枝條分別放入不同的冷凍箱內(nèi)，在不同的溫度下冷凍，24h后取出。等恢復(fù)至室溫時(shí)，測(cè)量這些枝條上相同距離的兩點(diǎn)間電阻，該樹種的部分測(cè)量數(shù)據(jù)如下表所示。冷凍溫度/-40-30-20-100枝條電阻/211272390451（1）如圖a所示為測(cè)量枝條電阻的電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。（2）在測(cè)量冷凍溫度為-20的枝條電阻時(shí)，電壓表讀數(shù)為86V，電流表示數(shù)如圖b所示，請(qǐng)算出電阻填入表格中。（3）在圖c中畫出枝條電阻和冷凍溫度關(guān)系的圖像。（4）由圖像可知，該樹種枝條電阻大小與冷凍溫度的關(guān)系為 。錯(cuò)解：學(xué)生出錯(cuò)的地方大致有這樣一些：接線出錯(cuò)，不知道將滑動(dòng)變阻器最大阻值接入電路；電流表讀數(shù)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致計(jì)算電阻出錯(cuò)；換了新的情境，新的信息后（比如本題其實(shí)就是用“枝條”取代了我們?nèi)粘?shí)驗(yàn)中的電阻而已）之后不能理解題目意圖，導(dǎo)致不會(huì)作圖。解析：本題一系列錯(cuò)解的原因是學(xué)生對(duì)歐姆定律不能透徹的理解，尤其是使用到“兩表（電流表、電壓表）一器（滑動(dòng)變阻器）”不能熟練掌握其使用方法，伏安法測(cè)電阻的原理仍搞不清楚。正確答案：（1）如圖a所示（2）331（33，3308）；（3）如圖c所示（4）冷凍溫度越高，枝條電阻越大（冷凍溫度越低，枝條電阻越小；枝條電阻與冷凍溫度成線性關(guān)系）六、電路連接關(guān)系不清例7如圖所示的電路，電源由3節(jié)蓄電池組成其中R120，R210，通過R1的電流為02A，求電流表A1和A2的示數(shù)各多大？錯(cuò)解：電源由3節(jié)蓄電池組成，電壓U6V，根據(jù)歐姆定律，電流表A1的示數(shù)。根據(jù)并聯(lián)電流關(guān)系A(chǔ)2示數(shù)。解析：（1）這是典型的“陷阱題”，“陷阱”式題目是在一般題上加以變化，利用思維定勢(shì)，而使你上當(dāng)受騙，形成不正確的判斷，或產(chǎn)生錯(cuò)誤理解，從而導(dǎo)致錯(cuò)解的一類題目。例如：滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“50 2A”，則通過電阻電流是2A嗎？不一定。電流的大小，由加在電阻兩端電壓所決定，2A是允許通過該電阻的最大電流值。本題中給出的：“三節(jié)蓄電池串聯(lián)”不能作為已知條件，因?yàn)閮蓚€(gè)并聯(lián)電阻的電壓不等于6V，變阻器分得部分電壓。（2）應(yīng)用歐姆定律求解，首先要確定研究對(duì)象，所涉及的物理量滿足同一狀態(tài)、同一導(dǎo)體，一般情況下導(dǎo)體的電阻是不變的，除非有特殊要求。（3）要充分利用“比例法”在解串、并聯(lián)電路問題時(shí)，因?yàn)椤按?lián)電路各導(dǎo)體的電壓與其電阻成正比，并聯(lián)電路各支路的電流與其電阻成反比”。所以一定要注意區(qū)別它們比例應(yīng)用的不同，主要是多個(gè)電阻時(shí)要小心。如：三個(gè)電阻比為R1：R2：R32：3：4，當(dāng)它們串聯(lián)時(shí)，它們的兩端的電壓之比為U1：U2：U32：3：4；當(dāng)它們并聯(lián)時(shí)，它們的電流之比I1：I2：I34：3：2，應(yīng)是I1：I2：I36：4：3。正確答案：由圖可知并聯(lián)，兩端電壓相等且不等于電源電壓。（并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等）因?yàn)?，根?jù)歐姆定律，電流表A1的示數(shù)（即R2的電流）為：根據(jù)并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和，得出電流表A2的示數(shù)（即總電流）：，則電流表A1的示數(shù)為04A，電流表A2的示數(shù)為06A。綜上可知，本節(jié)最容易出錯(cuò)的知識(shí)點(diǎn)是關(guān)于電流、電壓、電阻之間關(guān)系的判斷以及歐姆定律公式的正確理解和靈活運(yùn)用的問題。請(qǐng)同學(xué)們正確理解歐姆定律中所蘊(yùn)含的“同一性”與“同時(shí)性”。歐姆定律中的電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量是同一導(dǎo)體（或同一部分電路）在同一時(shí)刻的三個(gè)物理量，使用歐姆定律時(shí)，電流、電壓、電阻這三個(gè)物理量要一一對(duì)應(yīng)，千萬不要“張冠李戴”。特別提醒：電流跟電壓、電阻關(guān)系的正確表述（1）“在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比?！闭n本中的表述說明了在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流由電壓來決定其大小。如果要是說成電阻一定時(shí)，電壓跟電流成正比就錯(cuò)了。因?yàn)殡妷菏怯呻娫醋陨頉Q定的，跟電流的大小無關(guān)。用數(shù)學(xué)語言講，就是電阻一定時(shí)，電流是電壓的函數(shù)。（2）“在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體中的電阻成反比?！闭n本中的表述，說明了在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流由電阻決定其大小。如果要是說成電壓一定時(shí)，電阻跟電流成反比就錯(cuò)了。因?yàn)殡娮璧拇笮∈怯蓪?dǎo)體的材料、長度、橫截面積決定的，跟電流的大小無關(guān)。小試牛刀1（2010年重慶市）如圖所示，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電壓表的讀數(shù)為3V，電流表的讀數(shù)為01A，那么燈絲電阻R ，當(dāng)開關(guān)斷開后，電路中的電流為0A時(shí)，R 。2（2010年南通市）實(shí)驗(yàn)室中要測(cè)量一個(gè)阻值約為數(shù)百歐的電阻。提供的器材有：電源（電壓約5V）、學(xué)生用電壓表（06V）、電阻箱R（09999 5A）、開關(guān)S1和S2、導(dǎo)線若干。現(xiàn)要測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值，設(shè)計(jì)了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)電路圖。（1）小虎進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程如下：根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖，連接成如圖乙所示的實(shí)物電路，但存在連接錯(cuò)誤，只需改動(dòng)一根導(dǎo)線，即可使電路連接正確，請(qǐng)?jiān)诮渝e(cuò)的導(dǎo)線上打“，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法。電路連接正確后，閉合S1，將S2撥到觸點(diǎn)1時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U1，則電源電壓為 。閉合S1，將S2撥到觸點(diǎn)2，當(dāng)電阻箱的阻值調(diào)為R0時(shí)，電壓表的示數(shù)為U2，則待測(cè)電阻的阻值Rx= 。（2）如果實(shí)驗(yàn)器材中沒有提供電壓表，現(xiàn)再提供一只電流表（006A），利用上述器材，你認(rèn)為 （選填“能”或“不能”）較準(zhǔn)確測(cè)出該待測(cè)電阻的阻值，原因是 。3（2010年雞西市）在探究了電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系后，同學(xué)們又提出了電流與電阻有什么關(guān)系這一問題請(qǐng)你和他們一起解決下列問題：（1）用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)驗(yàn)電路連接完整。（2）在導(dǎo)線連接完成后，閉合開關(guān)前還應(yīng) 。（3）閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑片時(shí)發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，電壓表有明顯的示數(shù)，則發(fā)生故障的原因可能是 。（4）排除故障后，同學(xué)們繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)一位同學(xué)在讀取完電流表示數(shù)后，直接拆下阻值為5的電阻改換成阻值為10的電阻他認(rèn)為這樣操作簡捷高效那么，電壓表示數(shù)會(huì)怎樣變化： 。請(qǐng)你指出他在操作中的錯(cuò)誤：_。電壓U=2V次 數(shù)123電阻R/51020電流I/A040201（5）分析表中實(shí)