關于“恒定電流”學習中三個常見問題的剖析

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值上就等于此導體元件的電阻的倒數。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的變量. 因此，即使在非線性變化下，也應該把任意狀態下電壓和電流的比值定義為該狀態下的電阻。

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為瞬時速度、平均加速度演變為瞬時加速度，對應割線斜率才演變為切線斜率。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量之比。所以在求P點（一個狀態）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，從學生學習中出現的問題出發，結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：重慶市江北區字水中學，重慶 400000）