论导体两端的电压为零时导体的电阻————初中物理练习与检测中引入的一个错误

在初中物理教学中，虽然导体电阻的大小决定于导体的长度、横切面积、材料的电阻率、温度这四个因素，但是，并不是这四个因素都不变的条件下的任何时候，导体的电阻都保持由电阻定律计算出的值不变；而是只有当导体的长度、横切面积、材料、温度都不变，且导体中的电流不为0（即导体两端的电压不为0）时，导体的电阻才保持不变（即此时导体的电阻不随它当中的电流和它两端的电压的变化而变化）；而当导体中的电流变为0时，导体的电阻也突变为0。

一、为防止一个错误而引入了另一个错误

在初中物理教学中，为了防止学生在学了欧姆定律后根据公式R=U/I而认为导体的电阻R会随它两端的电压U和它当中的电流I的变化而变化，常可见教师让学生做如下类型的练习题：

例、某导体两端的电压为220V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是 Ω；若通过导体的电流为0.05A，则该导体两端的电压为 V；若该导体两端的电压减为0V，则该导体的的电阻为

Ω。（答案：1100551100）[题目和答案摘自：四川省江油市2012年春季八年级教学质量过程监测物理试题及其参考答案]

从例题及其答案可见，这类练习题向学生引入了这样一个观点：无论导体中是否有电流，导体的电阻都保持某一值不变。我认为，这个观点是错误的，上两例的最后一空的答案也就是错误的。

二、笔者的观点及其理由

本人认为：虽然导体电阻的大小决定于导体的长度、横切面积、材料的电阻率、温度这四个因素，但是，并不是这四个因素都不变的条件下的任何时候，导体的电阻都保持由电阻定律计算出的值不变；而是只有当导体的长度、横切面积、材料、温度都不变，且导体中的电流不为0（即导体两端的电压不为0）时，导体的电阻才保持不变（即此时导体的电阻不随它当中的电流和它两端的电压的变化而变化）；当导体中的电流变为0时，导体的电阻也突变为0。理由如下：

1、从电阻的概念看，导体中的电流和导体两端的电压为0时导体的电阻应该是0。

电阻是导体对电流的阻碍作用。当导体中的电流为0时，也就是导体中没有电流时，导体对电流的阻碍作用就失去了它作用的对象，这种作用也就不可能存在。也就是说，这时的电阻应该是0。

电压是趋使导体中的自由电荷作定向移动而形成电流的作用。当导体两端的电压为0时，导体中必然不能形成电流。这时，导体的电阻也应该是0。

2、正确使用滑动变阻器能调节电路中电流大小的实验事实，证明了那种认为“电流为0时导体的电阻与电流不为0时相等”的观点是错误的。

我们采用正确的“一上一下”接线法将滑动变阻器接入电路中，移动变阻器的滑片，电路中的电流就会改变，这是大家都熟悉的实验事实。我们移动滑片，只是改变了有电流通过的那一部分电阻丝的长度，而整个变阻器上电阻丝的长度、横切面积、材料、温度都没有变，但电路中的电流却发生了变化。这正说明只有有电流通过的那部分电阻丝才对电流有阻碍作用。按照那种认为“无论导体中是否有电流，导体的电阻都保持某一值不变”的观点，只移动滑片，变阻器的电阻是不会改变的，整个电路的电阻也就不变，变阻器岂不成了定值电阻？电路的总电阻、总电压都不变，电路的总电流也就不会变。这与实验事实相违背。

3、在平时的电路计算中，广大师生都已认可了“导体中的电流为0时，导体的电阻为0”这一观点。实验测得的数据也支持这种认可的正确性。

例：在右图所示的电路中，电源电压为3V，R1、R2J是两个线绕电阻，其阻值分别是5Ω和10Ω。当开关S、S1都闭合时，电流表的示数是多大？

广大师生对本题的解法都是如下的吧：

解：当开关S、S1都闭合时，R2被短路，R2中的电流为0。（实质上是R2的两端A、B两点为等电位点，R2两端的电压为0）电流表示数等于总电流

此时，电路的总电阻R=R1=5Ω

电流表示数I=U/R=3V/5Ω=0.6A

我按照上面的电路图连接实物进行测量，测得的结果是：当开关S、S1都闭合时，电流表的示数略小于0.6安；当开关S闭合、S1断开时，电流表的示数略小于0.2安。实际测得的值与我们计算所得值之间的细微差异是由于计算时我们忽略了连接导线的电阻造成的。可见，实际测量结果支持“导体中的电流为0时，导体的电阻为0”这一观点。

此题如果按照那种认为“电流为0时导体的电阻与电流不为0时导体的电阻相等”的观点来解的话，岂不是只要S闭合，无论S1断开还是闭合，电流表示数都等于0.2安吗？我想，初中物理教师没有谁会教自己的学生这样解这道题吧！

三、笔者的希望

我希望各级教研室、教科所在做涉及电流（或电压）为0时导体的电阻这类考试题的答案和评分标准时，不要再使用前述错误观点。这样，一线的广大初中物理教师才敢于纠正前述错误观点而不自欺欺人。

(江油市重华镇学校 何继明)

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