欧姆定律成立条件模型的构建

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欧姆定律成立条件模型的构建

作者：陈慧

来源：《教书育人

·

教师新概念》

2014

年第

11

期

初中生在学习了电功和焦耳定律之后，物理老师就应该引导学生，尝试运用所学的物理知

识，构建欧姆定律成立条件的理论模型。

一、建模的理论基础及过程

        1.

电功知识

学生在电功知识的学习过程中，已经知道电流做功的过程实质上就是电能不断转化为其它

形式的能的过程，同时知道了电流做功的多少即电功的大小，跟下面这三个因素的大小有关：

电压

U

、电流

I

、时间

t

，计算公式为

W=UIt

，并且，对运用这个公式计算出的结果，学生们

也能理解成电能转化为其它形式能之和的一个总量。

        2.

焦耳定律

电流通过导体会产生热量，这个热量的多少，跟电流

I

、电阻

R

、时间

t

有关，计算公式

为

Q=I2Rt

，这就是焦耳定律。由这个定律计算出的数值，物理老师要引导学生把它理解为仅

是电流做功转化为内能的一部分，为下面进行欧姆定律成立条件的理论模型构建做好铺垫。

        3.

引线搭桥之一

老师：当电流通过电扇时，电流在做功过程中会将电能转化为哪些形式的能呢？

学生：机械能和内能。

老师：此时电功

W

与内能

Q

谁大谁小呢？

学生：电能

W

大于内能

Q

，即

W>Q

。

老师：将上式

W>Q

中的

W

和

Q

，分别用公式

W=UIt

，

Q=I2Rt

进行替换，不就成了

UIt>I2Rt

吗？请同学们注意观察这个不等式它是不是一个最简式？

学生：不是。

老师：请同学们化简，并研究一下化简后所得的新的不等式会给我们怎样的启示？