高二物理《欧姆定律》重难知识点的探究

（山东省莱芜市莱芜一中57级2级部9班 山东莱芜 271100）

引言

在学习欧姆定律之前，我们初中就掌握了一些电学的基本概念，比如：电流、电压、电阻以及各种电表和滑动变阻器的使用方法，在具备这些简单的知识后再逐渐过渡到稍微复杂的欧姆定律，这样在学习上实现了由易到难、由简到繁的过程，知识在系统上也是一脉相承的，当然初中时，我们就已经接触过这方面的知识，高中的欧姆定律是在其基础上再稍微拔高一下。欧姆定律是高中物理的重点之一，在高考物理中也占有一定的比重，课堂效果的掌握情况将直接影响我们在高三总复习中的这部分内容的拓展深度，因此针对于高二正在学习这部分知识的我们，应该抓住机会，一次性掌握欧姆定律的重难知识点，保证后期做题和实验不出错。另外，这部分内容因为涉及实验，所以我们要谨慎心细，出现电路问题时要一一排查，解决问题，这样才能有更好的收获。

我个人总结下来，目前高二学习的欧姆定律重难点主要集中体现在两个方面：（1）用控制变量法，探究电流、电压、电阻三者之间的内在关系；（2）相关实验方案的设计、实验器材的选择、实验数据的读取与处理。以下详述这些重难知识点。

一、电流、电压和电阻三者之间的关系

理论上的欧姆定律很简单，就是灵活运用公式I=U/R[1]，但放在实验中，这是一个难点和考点，我们要严格采用控制变量法来探究电阻、电压和电流三者的关系。将实验得到的数据绘制在现成的直角坐标系中，确定好分度值，描点后，采用平滑的线连接起来，然后通过直观的图像来探究内在的关系。在得出结论时，要注意“定一研二”：电阻不变时，研究电流和电压关系；电压不变时，研究电流和电阻关系。另外我们也要善于总结，比如针对实验数据，每个人处理的方法可能存在差异，但是哪种方法更有效，更直观是大家所推崇的，因此我们要学会合作、相互学习。积极参与到欧姆定律的理论学习和实验过程，那么肯定可以很好的掌握控制变量法的原则，并且熟悉有关实验步骤的一些科学规范流程，通过这个学习过程还可以培养严谨的态度，学会尊重事实，通过对数据的深入分析，得出电流与电压的定量关系，提高用图象表示物理规律的能力。

二、电表接法和量程选择

高中欧姆定律实验中涉及的全部电表都存在内部电阻，这样多多少少就会给实验结果带来误差，从而影响最终的实验测量结果。为了遵循安全和最小误差原则，有必要巧妙地选用不同规格的实验元件，通过不同电表的不同接法来减小内部电阻的误差，从而提高实验精度，保证电表最大量程范围内，选择量程较小的电表[2]，尤其是在实际设计电路和连接电路时，选择的电流表和电压表的量程必须合适，同时，还要计算好电阻误差，设计误差最小的电表器接法。（1）通过分析确定电流表采用内接法还是外接法。用RV表示电压表阻值，RA表示电流表阻值，RX表示待测电阻阻值，当RV/RX＞RX/RA时，电压表分流较小，此时应选择电流表外接；当RV/RX＜RX/RA时，电流表分压较小，此时应选择电流表内接；当二者相等时，电压表分流和电流表分压相差不多，可以任选一种电流表接法。当电学实验中事先未知三种阻值时，则需要采取试触法来确定电流表的内外接。但注意，内接法的测量结果偏高，外接法测量结果偏低。（2）我们高中电学实验中电压表一般有两种接法，一种是连接在电源两端，另一种是连接在待测元件的两端。前者是近似测电源电压，所以它的示数接近电源电压值，但不会超过电源额定电压；后者是测量待测元件的电压，通过电压表示数可以推求其它相关物理量值，进而根据各种数值的变化情况来选择合适的电路接法和电表量程。

三、滑动变阻器的选择

滑动变阻器是我们高中欧姆定律实验中重要的调控元件，可以根据电路中要求的电流或电压的范围来选择它的阻值大小和连接方式：分压式接法或限流式接法。滑动变阻器在电路中的连接原则包括以下三点：

1.实际电路连接中，电流表或者电压表要优先选择大量程，这样可以保证分压式连接的滑动变阻器可以从零开始调节且不会烧坏电表。

2.当实际电路中滑动变阻器的电阻小于其它元件电阻或电路中串联了其它电阻，再或实验现有的电表和其它元件的耐压能力差时，滑动变阻器就不能达到控制整个电路电流和电压的目的，这时有必要将其按照分压法接入电路[3]。

3.滑动变阻器接入电路的方式不同，对于电阻的要求也会有所不同，当实验中没有明确要求时，滑动变阻器的两种接入方法都可供选择。一般情况下，当滑动变阻器的阻值小时，采用分压式接法；当滑动变阻器的阻值大时，采用限流式接法。

结语

欧姆定律之所以是高中物理课程中的一个重点环节是因为其在实际生活中有很多方面的应用，学好它、攻克其重难知识点并致用可以有效帮助解决一些实际问题，但是需要注意的是，在分析此类问题时，研究对象要同一，如串联分压原理，电源内阻等问题。另外，欧姆定律的学习可以培养总结归纳的能力，从而提高对所学知识的综合运用能力。