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欧姆定律的决定式范文1
关键词：数学方法；物理问题；分析
一、数学知识的应用能力在物理学习中占据着重要的地位
首先，数学是物理的语言，它以简洁精确的特点描述物理概念和规律。例如，物理量的定义，像加速度、电阻、电场强度、磁感应强度等物理量的定义均用了比值定义。在物理规律的表达如牛顿第二定律、欧姆定律等都体现了函数关系自变量与函数的关系。在运动学中如v-t图像更能形象地描述运动特点、运动过程。所以在物理概念规律时正是体现了数学的逻辑性。所以，对学生来说，需要有良好的数学基础，如公式变形、比例运算、三角函数、函数方程、图象、对数、数列……
其次，分析和解决物理问题的过程，就是应用所学物理知识和原理，将问题给出的物理情景，抽象或简化成各种概念模型和过程模型，用数学化的公式或方程表达出来，最后用数学知识解得结果。在高中物理学习中，除了要掌握概念、规律，更重要的是应用规律概念解决问题。在高中物理的学习中，解决力学、电磁学的三种途径；牛顿第二定律、能量、动量贯穿了整个高中物理的始终。从平衡等式到牛顿第二定律到动能定理机械能守恒定律，到动量定理，到动量守恒定律，无不是列方程去解决物理问题。
二、高中物理学习中数理结合的具体体现
高中物理“培养学生运用数学处理物理问题的能力”的要求是：学生能理解公式和图象的物理意义，能运用数学进行逻辑推理，得出物理结论，要学会用图象表达和处理问题；能进行定量计算，也能进行定性和半定量分析。要实现上述目标，必须在物理学习中注重数理结合。在中学阶段，运用数学工具解决物理问题的学习主要表现在以下两个方面：
1.运用数理结合进行物理概念和物理规律的学习
物理概念是对物理现象的概括，是从个别的物理现象、具体过程和状态中抽象出的具有相同本质的物理实体。它反映的是物理现象的本质属性，是构成物理知识的最基本的单位。如：加速度定义式、电场强度的定义式、磁感应强度定义式、欧姆定律，电容的定义式、决定式等，动能定理表达式、机械能守恒定律表达式、动量定理表达式、动量守恒表达式等，在抽象出一类物理现象和物理过程的共同特征和本质属性之后，用简洁的文字语言、数学式子或图表表达物理概念。
2.运用数理结合进行实验数据的处理
应用准确的实验方法得出实验数据后，从实验数据中分析、计算得出实验结论，是实验能力的主要方面。在实验数据的处理中，数学工具的应用使得处理过程显得特别简捷、直观。例如：验证匀变速实验中求解加速度我们可以用逐差法，还可用v-t图象斜率球加速度。再有在电学实验中描绘小灯泡的伏安特性曲线通过图线的变化趋势判断电阻的变化。在测电源电动势和内阻的实验中闭合电路的伏案特性曲线的截距、斜率的值各是我们沿得到的电动势和内阻值，这比列方程就解更准些。
三、物理解题中常用的数学知识
物理解题运用的数学方法通常包括方程（组）法、比例法等。
1.方程法
在物理计算题中是通过物理方程求解物理未知量的，方程组是由描述物理情景中的物理概念，物理基本规律，各种物理量间数值关系，时间关系，空间关系的各种数学关系方程组成的。
2.比例法
比例计算法可以避开与解题无关的量，直接列出已知和未知的比例式进行计算，使解题过程大为简化。应用比例法解物理题，要讨论物理公式中变量之间的比例关系，清楚公式的物理意义，
每个量在公式中的作用，所要讨论的比例关系是否成立。同时，要注意比例条件是否满足：物理过程中的变量往往有多个。讨论某两个量比例关系时要注意只有其他量为常量时才能成比例。
欧姆定律的决定式范文2
关键词：公式、电学
对初二学生来说，物理最难的部分莫过于电学知识的学习了，怎样让学生感觉电学不难？怎样让学生愿意学呢？下面我们就探讨一下如何做好电学知识的教学。
一.通过实验让学生对电学产生兴趣，拉拢和学生的距离，从而学生自己带着问题学习，实现愿意学，自愿学。注意把所学的物理知识与日常生活、生产中的现象结合起来，其中也包含与物理实验现象的结合教师可以做有趣的生活实验，让学生增强学习电学的兴趣。如脱毛衣时静电现象，学习电流时用发光二极管演示电流有方向，学习电阻时电路没有接入电阻和接入之后灯泡亮度的变化，学习电路故障时短路现象的演示，100W和40W灯泡串联和并联时灯泡的亮度比较。调动学生学习的积极性，激发学习物理的热情，也通过实验让学生真实的感受到电学知识，加深对电学知识的理解。
通过学生分组实验让学生自己动手连线使灯泡发光，电动机转动，学会电流表电压表的使用和读数，探究变阻器改变音量、灯泡的明暗程度。让不同的小组展示自己探究的成果，给学生大胆展示的平台，激发学习的表现欲和求知欲。
二、引导学生思考并运用电学理论知识解释物理实验现象，如解释短路断路现象，用电阻的知识；解释摩擦起电，用得失电子的知识；解释100W和40W灯泡亮度，用电功率的知识。让学生有感性认识上升到理性认识，加深对物理知识的理解和掌握，电学知识学则容易，不学则难。
三、运用各种物理方法帮助学生理解电学知识。如类比的方法：将电流比喻成水流，电流表比作是水表，理解串联和并联电路的电流规律；将用电器串联比作是它们手牵手，用电器并联比作是它们相互拥抱；将电阻对电流的阻碍比作成水管对水流的阻碍，理解影响电阻大小的因素。转换法：用温度计示数反映发热多少，灯泡亮度反映灯丝温度高低，地磁铁吸引大头针数目反映磁性强弱。等效替代法测电阻控，制变量法完成探究影响电阻因素等电学实验。
四、运用有效手段要求学生掌握基本电学知识和规律。对于电流表、电压表主要掌握其连接方式、量程的选择、读数，滑动变阻器的使用与调节，这些都是实验题中经常出现的内容。理解掌握串并联电路电阻、电流、电压的特点，欧姆定律就将这三者联系起来，电功率的计算也是这三个物理量之间的运算。因此，正确理解这三个物理量是学习的关键，明确每一物理量的含义及单位是学习的重点。可以督促学生默写背诵这些规律和公式，这是我们解题的基本工具，必须让学生熟练的掌握。
五、教师对于具体知识点要强化指导
简单电路学生容易识别，当电路中加入电流表、电压表、滑动变阻器等器材后，电路的识别就变得困难起来。学生必须明白电流表、电压表、滑动变阻器等器的使用方法，电流表、滑动变阻器使用时必须串联、电压表与用电器并联，因此在分析次类电路时要想方设法排除相干扰因素，让电路简单化，画出等效电路图。可以把电压表先隐藏起来，辩清电路后再恢复，电流表看做一条导线，概括为口诀一段：把电压表放一旁，跟着电流走一趟；遇到分支为并联，没有分支为串联。注意分析清楚电路连接方式后还要把电压表加上去，看它们分别测哪个用电器两端的电压。
电学部分有七个重要的物理量――电量、电流、电压、电阻、电功、电功率、电热。学生对这七个物理量中涉及到的概念、单位、公式、计算，特别吃力，而且经常混淆。
（一）、讲清七个物理量的定义，特点。
电荷的定向移动形成电流，这是电流的形成定义，简单便于理解；
电压是形成电流的原因，没有电压就没有电流；电阻是指导体对电流的阻碍作用，即阻碍作用越大，电流越小。物理学中电功没有确切的定义，当电能转为其它形式能时，就说做了电功。即电功就表示有多少电能转化为其它形式的能，如果知道了电功的多少，就知道了消耗多少电能。而用电器单位时间内消耗的电能叫做电功率。电功率的大小不仅取决于消耗电能的多少，也取决于所用的时间的长短。电流通过导体时所产生的热量叫电热，即电流的热效应。我对学生的要求就是能清楚这些物理量的定义，知道它们的表示符号，单位，不用死记硬背。
有些公式，学生不知道什么时候该用哪个，比如公式：I=Q/t和欧姆定律的表达式I=U/R。给学生指出，公式：I=Q/t是电流的定义式，表示1秒钟内通过导体横截面的电量，I=U/R是电流、电压、电阻的定量关系式，只试用于电能转化成内能的纯电阻电路，这样学生就知道这两个公式的区别和用法了。电功定义式――W=UIt=Pt、导出式――W=I2RtW=（U2/R）t、电功率定义式――P=W/t、决定式―P=UI（因为W=UIt=Pt）、导出式――P=U2/R=I2R、电热定义式――Q=I2Rt（焦耳定律）、导出式――Q=W=UIt、Q=（U2/R）t。学生会问：这么多公式，怎么用呀？遇到具体问题有些慌。有一道2010年中考电学题：某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生66×104J的热量.求，
（1）此时电阻丝的电功率；（2）此时电阻丝的电阻；（3）此时电阻丝的工作电压。
告诉学生首先明确已知物理量，然后想用学过的哪个公式去解题，挑选好公式后，这个题就容易解决了。还要强调，公式的运用必须注意适用范围，定义式适用于一切电路，导出式是根据欧姆定律得出的，因此，和欧姆定律一样，适用于电能完全转化成内能的纯电阻电路。可以给学生多出一些关于电动车、洗衣机等电动机的计算题，练练定义式和导出式的区别。提示学生注意单位的运用，比如千瓦、小时、千瓦时相搭配，焦耳、秒、瓦特相搭配，这些单位很容易混的，只有平时多练习，熟了就不会错了。
欧姆定律的决定式范文3
考点一、对定义式[WTBX]C=QU的理解
电容C=QU的比值，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关.
考点二、围绕平行板电容器决定式C=εrS4Kπd进行考查
【例1】如图1所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况.在下列图2中能正确反映C与d之间变化规律的图象是（ ）
解析：由平行板电容器电容的决定式C=εrS4Kπd可得，电容C与极板之间距离d成反比，在第一象限反比例函数图象是一条双曲线，所以选项A正确.
考点三、围绕“平行板电容器充电后始终和电源连接，平行板电容器的板间电压U不变”进行考查
如图3所示，电容器充电后始终和电源连接，由于电容器“隔直流通交流”，所以在恒定电路中，电容器所在的支路相当于断路.此种情况平行板电容器的板间电压的大小等于电源的
电动势的大小，即U=E.
[TPh10.TIF；Z1，Y][TS（1][JZ][HT5"H]图3[TS）]
【例2】如图3所示，用电源对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大，则（ ）
A.电荷将向上加速运动
B.电荷将向下加速运动
C.电流表中将有从a到b的电流
D.电流表中将有从b到a的电流
解析：充电后电容器的上极板A带正电.两极板间有一个电荷q处于静止状态，则电荷受到的电场力的大小等于该电荷的重力的大小.不断开电源时，板间电压U不变，增大两板间距，d增大，由E=Ud可得两极板间场强E减小.场强减小会使电荷q受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运动.由C=εrS4Kπd可得电容C减小.由Q=CU可得极板所带电荷量减少，会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流，电流表中将会有由b到a的电流.综合上面分析可得本题答案选BD.
【点拨】 带电物体在两板间受到电场力的作用，高考命题经常以此考查带电物体在电场中的平衡问题、直线运动问题、类平抛运动问题等等；电容器存在充电、放电过程，这样电路中会存在充电电流、放电电流，高考命题也常常在电容器充电、放电问题上命题.
考点四、围绕“平行板电容器充电后断开电源，平行板电容器的电荷量Q保持不变”进行考查
平行板电容器充电后断开电源，平行板电容器的电荷量Q保持不变.由E=Ud、C=εrS4Kπd和Q=CU可得：E=4KπQεrS.所以此种情况下，若只改变板间距离，则两板间的电场强度保持不变.
【例3】如图4所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带正电荷，则下列判断正确的是（ ）
A.增大两极板之间的距离，静电计指针张角变大
B.将A板稍微上移，静电计指针张角将变大
C.若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D.若将铝板插入两板之间，则静电计指针张角变大
解析：由于静电计的金属球与B板电势相等，外壳与A板等电势（A板和外壳都接地，A板和外壳的电势都为零），因此静电计测量的是电容器两极板间的电压，即电容器两极板间的电压变大，静电计指针张角变大；电容器两极板间的电压变小，静电计指针张角变小.由于平行板电容器上带电量保持不变，即Q不变，由C=εrS4Kπd和Q=CU可得U=4KπQdεrS.若增大两极板之间的距离d，U增大，静电计指针张角变大，答案A正确；若将A板稍微上移，正对面积S减小，U增大，静电计指针张角变大，答案B正确；若将玻璃板插入两板之间，介电常数εr增大，U减小，静电计指针张角变小，答案C错误；若将铝板插入两板之间，相当于电容器两板间的距离减小，U减小，静电计指针张角变小，答案D错误.综合上面分析可得：本题答案选AB.
【例4】如图5所示电路，一只理想二极管和电容器在同一个支路，一带电量为q，质量为m的带电油滴静止在电容器的两极板间.若保持E、R1、R3和r不变，增大R2，带电油滴将怎样运动？
解析：由于当理想二极管上加上正向电压时，理想二极管的阻值为零，理想二极管相当于一根理想导线，理想二极管所在的位置相当于短路.如图5所示，电容器两极板间的电压等于电阻R3上的电压.
不妨设电容器的两极板间的距离为d，若保持E、R1、R2、R3和r不变，带电油滴静止在电容器的两极板间，所以mg=qU3d.
若保持E、R1、R3和r不变，增大R2，电路中的总电阻R总=11R1+1R2+R3+r增大.
由闭合电路的欧姆定律得：电路中的总电流I=ER总减少.
电阻R1上的电压为U=E-Ir，电阻R1上的电压增大.
设电阻R1上的电流为I1，电阻R3上的电流为I2，则I1=UR1，I1增大.
由I=I1+I2得I2减少.
电阻R3上的电压U3=I2R3，电阻R3上的电压U3减少，电容器上的带电量Q=CU3减少，电容器放电，放电电流反向流过理想二极管，理想二极管的阻值为无穷大，理想二极管所在的位置相当于断路，所以电容器上电量不变，由Q=CU3得：电容器两极板间的电压不变，带电油滴仍静止在电容器的两极板间.
【点拨】 理想二极管相当于一个“闸门”，电容器相当于一个“水库”，理想二极管这个“闸门”只能使电容器这个“水库”中的“水”增加，不能使电容器这个“水库”中的“水”减少，即：“理想二极管只能使电容器上的电荷量增加，不能使电容器上的电荷量减少”.根据理想二极管的特点和电容器的特点进行命题比较新颖独特，这很值得同学们关注.
考点五、围绕平行板电容器上电压不变和电量不变进行综合考查
【例5】平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部.闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图6所示，则（ ）
A.保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
B.保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
C.开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
D.开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
解析：由于带正电小球处于静止状态，所以由物体的平衡条件可得：qE=mgtanθ，即：悬线偏离竖直方向的夹角θ的大小由带电小球受的电场力和重力两因素决定.因重力不变，故电场力增大时，θ就增大.在保持开关S闭合，即保持电容器两极板间电压U不变，由于A、B板靠近，d变小，极板间电场强度E=Ud就增大，
因而带电小球受电场力F=qE=qUd增大，则θ增大，选项A正确；若断开开关S，即表明电容器极板上的电荷量Q不变，由E=Ud、C=εrS4Kπd和Q=CU可得：E=Ud=QCd=4KπQεrS，所以此种情况下，若只改变板间距离，则两板间的电场强度保持不变，因此开关S断开，带正电的A板向B板靠近，两极板间场强不变，带电小球受电场力不变，θ不变，选项D正确.综合上面分析本题正确选项为AD.
【点拨】 求解有关平行板电容器考题的思路：
①确定不变量，分析是电容器两极板电压不变还是电容器所带电荷量不变；②用决定式C=εrS4Kπd分析平行板电容器电容的变化情况；③用定义式C=QU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化情况；④用E=Ud分析电容器极板间电场强度的变化情况.
欧姆定律的决定式范文4
一、在概念的比较和类比教学中渗透数学思想，使学生进一步理解物理概念
许多物理概念本身就体现了数学思想。中学课本中涉及的物理概念较多，学生容易混淆，造成学习上的困难，因此在教学中应对概念进行比较和类比，在比较和类比中渗透数学思想，帮助学生进一步理解物理概念。
如欧姆定律的概念，它的数学表达式I=U/R，表示在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻阻值成反比（即I与U成正比，I与R成反比，可以从数学意义上理解并加以渗透）。要与电阻的定义式R=U/I区别开来，导体的阻值是导体本身所具有的性质，只取决于导体的长度、横截面积、材料和温度，与通过它的电流、它两端的电压无关。导体的阻值等于导体两端的电压与通过导体的电流之比（不能单纯从数学意义上理解R与U成正比，R与I成反比）。因为R=U/I虽然从数学来说和I=U/R一样，但是把R看成因变量，不符合物理规律。不过写成R=U/I形式是可以的，就是不能理解成R和U成正比，R和I成反比。还有，电阻的定义式R=U/I，从数学上讲，当U=0时，R=0，当I=0时，R无意义。而实际从物理意义上理解，不管U增大、减少，I增大、减少，还是U=0，I=0时，R都还是等于原来的R不变。
又如电容的概念，其决定式C=εS/4πkd，可以从数学意义上理解并加以渗透，电容C与极板间的介电常数和极板的正对面积S成正比，与极板间的距离d成反比。而定义式C=Q/U，是一个比值定义式，对于确定的电容器，C的大小与电量Q和电势差U的大小均无关，电容C的大小由电容器本身决定。当然不能理解成C与Q成正比，C与U成反比。不管Q增大、减少，U增大、减少，还是Q=0，U=0时，C都还是等于原来的C不变。
因此，在物理教学中我们必须帮助学生认识到渗透数学可以比较简洁明了地表达物理概念，但要注意数学式子与物理概念之间存在某些不同。如在上述的概念教学中，既要让学生清楚数学的比值关系，又要让学生体会到不能用纯数学的思维方式来理解物理概念，否则会导致思维误区，误认为在一定的物理情景下（a=x/y），a随x、y变化时，a与x成正比，a与y成反比。实际上，在一定的物理情景下，a的大小和x、y无关，只与所处的物理情境有关，表达式只提供了一种计算a的方法，从物理意义上讲，反映了某一物理属性。应让学生真正理解物理概念的本质。
二、在物理概念教学中利用极限法渗透数学思想，进一步理解概念的实质
物理学中很多物理概念（如速度、加速度、位移、变力做功等）的建立过程，都蕴含着极限的思想。让学生在形成物理概念的过程中体会极限的思想，能够帮助学生正确地掌握物理概念，进一步理解概念的实质。
在学习速度这个概念时，教材对瞬时速度的概念定义为物体在某时刻的速度，某时刻在时间轴上对应的是一个点。其瞬时速度表达式v=Δx/Δt，教材是这样介绍的：“平均速度只能粗略地描述运动的快慢，为了使运动的描述精确些，可以把Δt取得小一些，物体在从t到t+Δt这样一个较小的时间间隔内，运动快慢的差异也就小一些。Δt越小，运动的描述就越精确。如果Δt非常非常小，就可以认为Δx/Δt表示的是物体在某时刻的速度即瞬时速度。这其实就是高中生所初步接触到的极限思想（Δt非常小，趋近于0）。这在以后所学的瞬时加速度、瞬时线速度、瞬时功率、瞬时感应电动势时都会涉及，这样就有了一个循序渐进的领会过程。
又如匀变速直线运动中位移的概念，其公式的推导S=v0t+1/2at2。教材先推出了匀速直线运动的v-t图线与坐标轴围成的图形面积表示位移后，对于匀变速直线运动的位移也提出同样的猜想，并画出匀变速直线运动v-t图线，然后将物体的运动分成5段。在图线与坐标轴围成的梯形下截出5个小矩形，用这5个小矩形的面积表示5个匀速直线运动的位移。5个小矩形的面积之和就表示整个运动的位移。如果将整个运动过程分成更多的小段，梯形的面积与小矩形面积之和相差很小。依此类推，将整个运动过程分成无数个小段（Δt很小），此时无数个小矩形的面积之和就能非常准确地表示整个梯形面积，同时也表示整个运动过程的位移了。这种方法实际上包含了数学中的微元与极限思想。这种推导方法也可以应用到弹簧的弹性势能表达式的探究。弹力大小F=kx，是变力。根据同样道理，F-x的关系曲线和x轴在某段形变量内所围成的面积应该是弹力所做的功。推出W=1/2kx2。如果学生能理解这个问题，再配合书上的实验结论，学生就从实践上和理论这两个角度对弹性势能有了全面的认识。
在物理概念教学中引入极限思想的目的是让学生明白这是一种解决物理问题的科学方法，体会学科知识间的联系。因此，在教学中要把握好深度和广度，要循序渐进，恰当地进行渗透，使学生能够从有限中认识无限，从近似中认识精确。
三、在物理概念教学中利用函数图像渗透数学思想，使学生进一步理解概念的意义
在物理学中，图像可以把问题形象化、直观化，常用的图像有一次函数图像、二次函数图像、正余弦函数图像等。教师应在物理概念教学中恰当地通过渗透，使学生能够更加准确地理解物理图像和物理概念的意义。
对于一次函数图像，要从点、线、面积、斜率、截距等方面表示的意义进行渗透，例如新教材中的匀速直线运动概念，从x-t图开始渗透，斜率表示速度（直线向上倾斜，表示物体做正方向的匀速直线运动；直线向下倾斜，表示物体做反方向的匀速直线运动），截距表示初位移（即表示物体开始运动的初始位置。截距为正，表示初始位置在规定的正方向位置；截距为负，表示初始位置在规定的反方向位置；截距为零，表示初始位置在规定的原点位置），直线表示物体的位移随时间均匀变化，即做匀速运动。又如匀变速直线运动的概念，从v-t图开始渗透，斜率表示加速度（直线向上倾斜，表示物体的加速度为正；直线向下倾斜，表示物体的加速度为负），截距表示初速度，面积表示位移等，要求学生在后面的图像中识别各个量的意义，从而更加深刻地理解物理概念。
对于二次函数图像，如小灯泡消耗的实际功率与外加电压的P-U图像（P=U2/R），表示小灯泡消耗的实际功率随电压的增大而增大，且增大得越来越快。又如位移与时间的S-t图像（s=1/2at2），表示位移随时间的增大而增大，且增大得越来越快。
对于正余弦函数图像，如振动图像与波动图像在高考中是必考题，是一定要让学生掌握的题目，振动图像表示位移随时间变化的曲线，表示一个质点不同时刻的位移，横轴表示时间（周期），纵轴表示位移（振幅）。波动图像表示不同质点同一时刻的位移，横轴表示介质中各质点的平衡位置（波长），纵轴表示位移（振幅）。振动图像与波动图像在外形上很相似，辨别它们时关键要看图像的横坐标是位移S还是时间t。又如y=Asin ωt交流电的e-t图像（e=Emsinωt）表示交流电随时间变化的关系，横轴表示时间（周期），纵轴表示峰值等。利用图像解题可使描述的物理现象更直观，可使解题的过程更简化，思路更清晰。