关于“恒定电流”学习中三个常见问题的剖析

2019-12-24 08:58苟先海
关键词:斜率高中物理

苟先海

摘要: 本论文探讨高中物理恒定电流常见的三个问题

关键词: 高中物理;恒定电流;电流强度;负载;斜率

中图分类号: G633.7            文献标识码: A  文章编号: 1992-7711(2019)22-058-2

当导体的电阻恒定时,通过导体的电流I与它两端的电压U成正比,此时元件的I-U图线为过坐标原点的直线,且此直线的斜率在数值上就等于此导体元件的电阻的倒数。而当其I-U图象中的图线不是直线而是曲线时,这种元件叫做非线性元件,此时斜率是变化的,不再表示元件的阻值而仅反映其阻值变化的趋势。但其电阻定义仍为R=U/I,只不过它不再是常量,而是与元件的电压和电流有关的变量. 因此,即使在非线性变化下,也应该把任意状态下电压和电流的比值定义为该状态下的电阻。

虽然在些特定条件下(线性元件)可以用该直线的斜率△U/△I算得定值电阻的阻值,但不能相当然的认为任何时候电阻都等于U-I图像切线的斜率。在有的图像中却是用切线的斜率表示相关的物理,如x-t、v-t等图像,其割线(两点连线)斜率△x/△t、△v/△t原来本意与对应的量为过程量——平均速度、平均加速度,当研究过程取极短时平均速度演变为瞬时速度、平均加速度演变为瞬时加速度,对应割线斜率才演变为切线斜率。因此,切线斜率原本表示的是过程量之比,而割线的斜率才表示状态量之比。所以在求P点(一个状态)的电阻时,要用割线的斜率R= U1 I2 來计算。

以上三个方面的问题剖析是笔者在教学实践中,从学生学习中出现的问题出发,结合自己的理解所做的粗浅分析。不妥之外,还望各位同行、专家多多指正。

[参考文献]

[1] 李占兴.物理教学探讨.

[2]非线性U_I图象切线的斜率表示电阻吗?[J].中学物理教学参考.

(作者单位:重庆市江北区字水中学,重庆 400000)

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