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      關(guān)于“恒定電流”學習中三個常見問題的剖析

      2019-12-24 08:58茍先海
      關(guān)鍵詞:斜率高中物理

      茍先海

      摘要: 本論文探討高中物理恒定電流常見的三個問題

      關(guān)鍵詞: 高中物理;恒定電流;電流強度;負載;斜率

      中圖分類號: G633.7 ? ? ? ? ? ?文獻標識碼: A ?文章編號: 1992-7711(2019)22-058-2

      當導體的電阻恒定時,通過導體的電流I與它兩端的電壓U成正比,此時元件的I-U圖線為過坐標原點的直線,且此直線的斜率在數(shù)值上就等于此導體元件的電阻的倒數(shù)。而當其I-U圖象中的圖線不是直線而是曲線時,這種元件叫做非線性元件,此時斜率是變化的,不再表示元件的阻值而僅反映其阻值變化的趨勢。但其電阻定義仍為R=U/I,只不過它不再是常量,而是與元件的電壓和電流有關(guān)的變量. 因此,即使在非線性變化下,也應(yīng)該把任意狀態(tài)下電壓和電流的比值定義為該狀態(tài)下的電阻。

      雖然在些特定條件下(線性元件)可以用該直線的斜率△U/△I算得定值電阻的阻值,但不能相當然的認為任何時候電阻都等于U-I圖像切線的斜率。在有的圖像中卻是用切線的斜率表示相關(guān)的物理,如x-t、v-t等圖像,其割線(兩點連線)斜率△x/△t、△v/△t原來本意與對應(yīng)的量為過程量——平均速度、平均加速度,當研究過程取極短時平均速度演變?yōu)樗矔r速度、平均加速度演變?yōu)樗矔r加速度,對應(yīng)割線斜率才演變?yōu)榍芯€斜率。因此,切線斜率原本表示的是過程量之比,而割線的斜率才表示狀態(tài)量之比。所以在求P點(一個狀態(tài))的電阻時,要用割線的斜率R= U1 I2 來計算。

      以上三個方面的問題剖析是筆者在教學實踐中,從學生學習中出現(xiàn)的問題出發(fā),結(jié)合自己的理解所做的粗淺分析。不妥之外,還望各位同行、專家多多指正。

      [參考文獻]

      [1] 李占興.物理教學探討.

      [2]非線性U_I圖象切線的斜率表示電阻嗎?[J].中學物理教學參考.

      (作者單位:重慶市江北區(qū)字水中學,重慶 400000)

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