淺談初中物理歐姆定律解題中的應(yīng)用

王榮勝

(福建省長汀縣河田二中,福建 龍巖 366301)

淺談初中物理歐姆定律解題中的應(yīng)用

王榮勝

(福建省長汀縣河田二中,福建 龍巖 366301)

歐姆定律是初中物理的重要內(nèi)容，即中考物理的必考知識點(diǎn)，當(dāng)然也是中學(xué)生在初中物理的知識盲點(diǎn).歐姆定律涉及到電路的串并聯(lián)，以及電流、電壓與電阻之間的關(guān)系，所考察的題型靈活多樣，包括：選擇題，填空題，計算解答題以及實驗設(shè)計題等等.所以可以利用歐姆定律來求解初中物理的很多物理量.本文主要闡述了歐姆定律在初中物理典型題型的一些求解分析，希望能對廣大師生的教學(xué)與學(xué)習(xí)帶來一定的幫助.

歐姆定律;串聯(lián);并聯(lián);電阻;電壓;電流

一、應(yīng)用歐姆定律測量電阻

例1 依據(jù)歐姆定律公式I=U/R，所推導(dǎo)出的R=U/I，關(guān)于此公式，以下哪個說法是正確的( ).

A.導(dǎo)體電阻值的大小跟通過導(dǎo)體中的電流大小成反比

B. 導(dǎo)體電阻值的如果導(dǎo)體兩端電壓為零時，導(dǎo)體電阻也為零

C. 導(dǎo)體中電阻值的大小跟導(dǎo)體兩端的施加的電壓成正比

D.導(dǎo)體電阻值的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓的大小和流過導(dǎo)體中的電流無關(guān)

解析 通過導(dǎo)體中電流確定時，這時是導(dǎo)體兩端電壓大小跟這段導(dǎo)體的電阻值是成正比的，而不應(yīng)該是導(dǎo)體中電阻值的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓大小成正比；如果導(dǎo)體兩端電壓大小不變時，導(dǎo)體中電流大小跟導(dǎo)體本身的電阻是反比關(guān)系，而不應(yīng)該是導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比的關(guān)系；導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓以及流過導(dǎo)體中的電流大小無關(guān)，電阻是由導(dǎo)體本身的屬性來確定的，如果某時導(dǎo)體兩端電壓為零時，導(dǎo)體電阻不為零；或者電流為零時，導(dǎo)體的電阻也不是無窮大.正確選項是D.

例2 通過某個導(dǎo)體的電流跟它兩端所處的電壓關(guān)系如圖1所示，下列分析正確的是( )

A．此導(dǎo)體的電阻值大小隨著電壓的增大而減小

B.當(dāng)導(dǎo)體兩端的所在的電壓值為零時，則它的電阻值為零

C．當(dāng)導(dǎo)體兩端施加的電壓為零時，其電流也為零

D．當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為1 V時，電流為0.3A

解析 首先，電阻是導(dǎo)體的內(nèi)在屬性，不會隨著電壓，電流的變化，以及有無而發(fā)生改變.A、B兩項錯誤.再根據(jù)歐姆定律或者如圖1可得，當(dāng)電壓值為零時，電流也為零；導(dǎo)體兩端的電壓為1 V時，電流值應(yīng)為0.2A，所以答案選C.

二、利用歐姆定律設(shè)計串并聯(lián)電路

串并聯(lián)電路的特點(diǎn)：

1.電壓特點(diǎn)：串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和.即：U=U1+U2+U3+……+Un；而并聯(lián)電路中各支路電壓與總電壓相等.即：

U=U1=U2=U3=……=Un

2.電流特點(diǎn)：串聯(lián)電路中的電流處處相等；然而并聯(lián)電路則是干路電流等于各支路電流之和.

3.電阻特點(diǎn)：串聯(lián)電路中的總電阻等于各部分電路的電阻之和；而并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)則等于各支路電阻的倒數(shù)之和.

例3 如圖2，電源兩極間電壓不變，R1= 8Ω，R2=12Ω.當(dāng)S2閉合，S1斷開，①②都是電流表時，兩電阻并聯(lián)，兩表示數(shù)之比為；當(dāng)S1、S2都閉合，①②都是電壓表時，兩電阻串聯(lián)，兩表示數(shù)之比為.

分析 歐姆定律求解串并聯(lián)電路問題，首先要根據(jù)所給出的已知條件，畫出符合題意的示意圖(如果電路簡單可以畫草圖替代)，然后根據(jù)示意圖，利用歐姆定律來求解.

解析 當(dāng)S2閉合，S1斷開；①②都是電流表時，當(dāng)S2閉合，S1斷開電路顯然是并聯(lián)電路.此時，電流表②測得是干路總電流，電流表①測得是R2的支路電流.總電阻是等于各支路電阻的倒數(shù)之和.根據(jù)歐姆定律公式I=U/R，所以電流表示數(shù)的比值與電阻的倒數(shù)之比成正相關(guān)系，即兩表示數(shù)之比為2:5.當(dāng)S1、S2都閉合，此時由于電流表電阻很小視為導(dǎo)線將電路圖進(jìn)行簡化，容易得到，兩電阻是串聯(lián)關(guān)系，根據(jù)歐姆定律公式I=U/R，電流表②測得是R2的電流，而電流表①測得是R1的電流總的電阻所以兩表的示數(shù)與電阻值成正比即3:5.

點(diǎn)評 電路的三種狀態(tài)：通路——處處連通的電路；斷路——在某處斷開的電路，電阻無窮大；短路——電流不經(jīng)過用電器而形成的電流路徑.特別注意電源短路：會損壞電源，這是不允許的.

歐姆定律題型解題思路比較單一，不會那么繁瑣.特別要記住所測量物體的電阻反映的是它本身內(nèi)在的屬性，與電壓、電流的有無以及其中的變化沒有必然聯(lián)系；其次，歐姆定律設(shè)計串并聯(lián)電路時，最重要的是根據(jù)題意畫出其中的簡化示意圖，再根據(jù)示意圖來判斷電路是串聯(lián)、并聯(lián)或者是混聯(lián)的情況，在根據(jù)這些電路各自的特點(diǎn)來進(jìn)行依次的求解.當(dāng)然，簡化過程中，可以簡單認(rèn)為：電流表電阻很小，視為導(dǎo)線處理，電壓表電阻很大，視為斷路來處理.

[1]張艷紅.關(guān)于初中物理歐姆定律及其應(yīng)用的思考[J].新課程(中旬),2013.

[2]馬曉旭.初中物理歐姆定律教學(xué)中常見的問題及對策思考[J].中學(xué)物理(初中版),2016.

[責(zé)任編輯：閆久毅]

2017-06-01

王榮勝(1978)，男，福建長汀人，本科，中學(xué)一級，主要從事初中物理教學(xué)研究.

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1008-0333(2017)20-0057-02