用類比法講解“全電路歐姆定律”

趙金霞（河南省平頂山市財(cái)經(jīng)學(xué)校）

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用類比法講解“全電路歐姆定律”

趙金霞
（河南省平頂山市財(cái)經(jīng)學(xué)校）

摘要：用類比法對(duì)全電路歐姆定律中涉及的概念和物理量進(jìn)行逐一講解，明確提出了類比法在本節(jié)所起的關(guān)鍵作用，以及取得的效果。

關(guān)鍵詞：類比法；全電路；電動(dòng)勢(shì)；全電動(dòng)歐姆定律

全電路歐姆定律是《電工基礎(chǔ)》第一章重要的一節(jié)內(nèi)容，后續(xù)的章節(jié)中多處電路的分析和計(jì)算要用這一定律，因此掌握全電路歐姆定律對(duì)于學(xué)好《電工基礎(chǔ)》這門課程至關(guān)重要。但是由于本節(jié)涉及較多的概念且各物理量之間的關(guān)系復(fù)雜，再加上教材未附加相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，因此學(xué)生很難理解和接受。針對(duì)這種情況，我通過實(shí)踐，采用類比法講解本節(jié)內(nèi)容，取得了令人滿意的效果。下面我就什么叫類比法以及如何用類比法講全電路歐姆定律，介紹如下。

類比法是指在新事物同已知事物間具有類似方面比較，是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創(chuàng)造性的。科學(xué)史上很多重大發(fā)現(xiàn)、發(fā)明，往往發(fā)端于類比。例如：安培從環(huán)形電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象類比推出了分子環(huán)形電流的假說；庫(kù)侖根據(jù)靜電力與萬有引力的類比，建立了庫(kù)侖定律等。類比又被譽(yù)為科學(xué)活動(dòng)中“偉大的引路人”。是它首先推動(dòng)了假說的產(chǎn)生，盡管類比不能代替論證，但可以理解新知識(shí)、新概念和規(guī)律提供依托。全電路是指含有電源的閉合電路，電流通過時(shí)，可用電流類比水流。在重力作用下，水在水管中是由高處向低處流動(dòng)的，通過重力作功使水的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)樗膭?dòng)能。電流是電荷的定向移動(dòng)形成的，在電場(chǎng)力的作用下，正電荷在導(dǎo)體中由電勢(shì)高處向電勢(shì)底處移動(dòng)，通過電場(chǎng)力做功轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?，即電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。我們知道重力使水向下流，但卻不能使水循環(huán)流動(dòng)。要想實(shí)現(xiàn)循環(huán)流動(dòng)，就必須在循環(huán)系統(tǒng)中有水泵，水泵不停把低處水抽向高處，這樣水就一直在循環(huán)流動(dòng)。同樣，在電路中要想維持一個(gè)循環(huán)穩(wěn)定的電流，也要有一個(gè)“電泵”，即電源。這樣電荷就在電源內(nèi)部依靠電源力，把正電荷從低電位的負(fù)極經(jīng)內(nèi)電路送到高電位的正極，內(nèi)電路和外電路連接而成一個(gè)閉合電路，這樣電路中就有持續(xù)穩(wěn)定的電流了。

如圖電路中，已知電源電動(dòng)勢(shì)E=24V，內(nèi)阻r0=2Ω，負(fù)載電阻R=10Ω，求：

（1）電路中的電流；

（2）電源的端電壓；

（3）負(fù)載電阻上的端電壓；

（4）電源內(nèi)阻上的電壓降。

（2）電源中的端電壓U=E-Ir0=24-2×2=20V

（3）負(fù)載電阻上的端電壓U=IR=2×10=20V

（4）電源內(nèi)阻上的電壓降U=Ir0=2×2=4V

總之，采用類比的方法進(jìn)行教學(xué)，可以把一些難懂的、抽象的物理概念轉(zhuǎn)變成具體形象的、易懂的概念，使學(xué)生很快接受和理解，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，啟發(fā)他們的思維，降低學(xué)習(xí)難度，使他們最大限度掌握所學(xué)知識(shí)。

·編輯尹軍