电流通过导体做功与电阻有关吗?
作者:陈忠煜
来源:《教学管理与教育研究》内能与什么有关2017年第01期
作者:陈忠煜
来源:《教学管理与教育研究》内能与什么有关2017年第01期
摘要:电流通过导体做功与电阻有关吗?结论大家都知道,但原因恐怕不一定对。电流做功与电阻无关,没有电阻,电流也会做功;有了电阻,电流做功也与电阻无关。电阻只是消耗电能的一种方式,电流做功的实质是电场力做功,电流做功与电场力做功一样只与电压(电势差)和电量(It)有关。
关键词:电流做功 影响因素 本质要素 电场力做功
每当讲到电流做功时,总是担心学生会问:电流做功与电流、电压都有关,为什么与电阻无关呢?往往这时教师会一些牵强附会的理由搪塞学生或者无语可对。其实电流做功与电阻无关是有理由的,那么真正的理由是什么呢?
一、为什么人们会认为电流做功与电阻有关
赞成者认为:
说法一:电流做功之前学过的电学量有U、I、R和通电t,电流做功既然与U、I、t都有关,自然也与R有关。
说法二:电阻的大小会影响电流的大小,既然是电流做功,当然也会影响做功的大小。
说法三:电流做功公式W=UIt,经推导得W=U²t/R=I²Rt,公式中有电阻,并且,在电流恒定的情况下(如串联),由W=I²Rt电流做功与电阻成正比,在电压恒定的情况下(如并联),由W=U²t/R可知电流做功与电阻成反比,所以电流做功与电阻有关。
二、为什么电流做功与电阻无关
反对者认为:
说法一:同样的电阻连接方法不同,做功不一样,所以电流做功的多少与电阻无关。
甲、乙两灯串联时,甲灯亮,乙灯暗(其中R甲>R乙),W甲>W乙,这是因为I、t相同,而U甲>U乙。同时说明电流做功与电压有关。如果甲、乙两灯并联时,乙灯亮,甲灯暗(其中R甲>R乙),W甲
说法二:纯电阻电路与非电阻电路,电功计算方法不同,非电阻电路中只用部分电能用带有电阻的公式计算,所以电流做功的多少与电阻无关。
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