初中物理欧姆定律计算题的解题思路技巧

初中物理欧姆定律计算题的解题思路技巧
作者：孙敏
来源：《学生之友(初中版)下半月》2010年第10期
欧姆定律的计算问题是初中电学的难点之一。

许多同学对于解答电学习题特别是欧姆定律的内容存在疑惑,经常是束手无策,无从下手。

那如何才能找到这把“钥匙”,打开“心结”呢?
正所谓“工欲善其事,必先利其器!”首先必须掌握欧姆定律的基本内容。

然后对电路进行分析判断,确定电路的特点,明确电路是串联电路还是并联电路,再根据相对应的电路中电流,电压,电阻的关系进行解答。

下面结合实例解答,以供参考:
第一步,明确欧姆定律的实质。

欧姆定律指的是在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻阻值成反比,这就是欧姆定律。

基本公式是I=U/R。

欧姆定律I=U/R 的推导式R=U/I或U=IR不能说导体的电阻与其两端的电压成正比,与通过其的电流成反比,因为导体的电阻是导体本身的一种属性,与导体的长度、横截面积、材料和温度有关,即使它两端没有电压,没有电流通过,它的阻值也是一个定值。

第二步,学会分析电路。

进入电学的学习阶段,能够“读懂”电路是关键。

那么我们又如何才能“读懂”电路呢?一般来说分成以下几个步骤:首先,判别串联与并联。

在串、并联电路中的电流、电压、电阻关系各不相同,因此在解题之前需要先对电路进行判断。

除通过概念进行判断之外,主要还有电流法-即根据电流流经过程中有几条“路”可走;如果只有一条,则为串联,如有两条及以上电路,则为并联电路。

去表结点法-即将电压表部分认定为断开,电流表看作为导线,如电路中有交叉相连的点即为并联,如无则为串联。

断电法-即通过断开其中一个用电器,观察另一用电器是否仍能工作,如不能则反映为两者之间是相互影响即为串联,反之为并联。

通过将一些复杂的电路图转化成我们所能识别的“电路图”则可“事半功倍”,解答起来亦得心应手,问题随之迎刃而解。

例如,我们要判断图1中当开关S1和S2都断开与闭合时,电阻R1、R2和R3的连接情况,对开关、电压表、电流表依序进行简化后的电路图分别如图2、3所示。

我们从图2不难看出电阻R1和R3串联,从图3中看出R1与R2并联。

而后,根据电流表所串位置,电压表所并位置确定所测的对象,得出相应的电流电压值。

对于在复杂的电路中,不易判断电流表的测量对象,则可将电流表断开,分析哪些用电器不能正常工作,则断开的电流表测量的就是这些用电器的电流。

而电压表则可利用移滑法即把电压表两引线沿导线向用电器两端或向电源两端滑动(开关、电流表均可看做导线),看电压表是与哪部分并联,从而确定测量对象。

第三步,找出解题方法。

不同类型的习题解题方法不尽相同,亦或许一题多解,但仔细品来无外乎于:“何值相等先求之”或者“利用相等列关系式”。

例如,在图1所示的电路中(无电压表),R2= 20Ω,R3=10Ω,当开关S1和S2都断开时,电流表示数为0.5A;当开关S1和S2都闭合时,电流表示
数为1.5A,求电源电压及R1的阻值。

通过第二步的判断当开关S1和S2都断开时,电阻R1和R3串联,可由串联电路特点等流分压得U=I·(R1+R3),当开关S1和S2都断开时,可由并联电路特点等压分流得U= I'·[(R1·R2)∕(R1+R2)],利用电源电压不变,通过数学方法解出R1,进而求得电源电压值。

通过上述方法,可以帮助解决学生对于欧姆定律计算的困惑,同时也可以起抛砖引玉的作用,借此与同行相互交流提高。

另由于能力有限,不足之处望请指正!
(作者单位:江苏省苏州田家炳实验中学)。