对欧姆定律适用条件的理解

对欧姆定律适用条件的理解

道南中学郑维华学生在高三复习阶段，往往会对欧姆定律使用条件有很大的困惑，使用条件看起来有些矛盾，其实这是对适用条件的理解不够造成的。

一、欧姆定律的内容：通过导体的电流跟加在导体两端的电压成正比，跟导体的电

阻成反比。

I=U

U

二、欧姆的使用条件：

1、金属电阻和液体导电，不适用于气体导电。

2、纯电阻电路。

3、线性原件。

在条件2中，纯电阻电路是指消耗的电能完全转化为内能的电路，即P

总=P

热

(P

总

=UI，

P

热

=I2R)， UI=I2R故U=IR，所以适用于欧姆定律；而非纯电阻电路是指消耗的电能转化为

内能和其他形式的能，即P

总=P

热

+P

其

， UI=I2R+P

其

故U≠IR，因此欧姆定律不再适用。

在这里学生比较困惑的是电解槽导电是液体导电，由条件1可知适用于欧姆定律，而由条件2可知，属于非纯电阻电路，不适用于欧姆定律。其实，学生的误区在于电解槽导电时不一定是非纯电阻电路：当电解槽导电而没有发生化学反应时，消耗的电能完全转化为内能，属于纯电阻电路，所以适用于欧姆定律。当然，当电解槽发生化学反应时，就不适用于欧姆定律了。

在条件3中，线性元件是指I-U图线是直线的元件，图线的斜率为电阻的倒数，是不变的，适用于欧姆定律。如果I-U图线是曲线，则图线的斜率在不断的改变，从而电阻也在随电压的改变而改变，因而不适用于欧姆定律。

金属电阻由条件1可知适用于欧姆定律，但其I-U图线为曲线，为非线性元件，不适用与欧姆定律。这也是学生所困惑的另一个误区。学金属电阻的改变并不是随电压的改变而改变，而是电压在逐渐增大时，温度逐渐升高，电阻才逐渐增大，即电阻的改变是由温度的升高引起的。如果温度不变，金属电阻的电阻也就不会发生改变。则我们会发现金属的I-U图线也是一条直线。因而适用于欧姆定律。