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欧姆定律的应用问题 贵州省沿河县官舟中学 冉启汪 欧姆定律是初中物理电学部分的重点内容之一，也是升学考试的必考内容。笔者在教学第一线了解到：相当一部分学生对欧姆定律的应用一旦接触到稍微复杂的电路图就感到困惑，无从下手。其实，欧姆定律的应用问题，实质就是电路的连接方式问题，正确分析电路的连接方式是解决问题的关键。为了突破这一难点，现举几个典型的例子供同学们探讨，以达到掌握该知识为目的。 例1 如图1所示，电路中电源电压保持不变，当开关S闭合时，通过R1的电流为3安，当开关断开时，R1两端的电压为5伏，通过R2的的电流为1安。求： 电源电压 R1、R2的阻值。 解：当S闭合时，电键S与R2并联，则R2被短路，R2＝0此时有 R1＝U／I1＝U／3＝＞U＝3R1 ① 当S断开时，R1与R2串联在电路中，则有I＝I1+I2 U＝I1R1+I2R2 ② 因为U1＝5V,I2＝1A, 所以R1＝U1∕I1＝5V∕1A＝5Ω R1 S R2 把R1＝5Ω代入①得 U＝3A×5Ω＝15V 由①和②得：3R1＝I1R1+I2R2 图1 解得 R2＝10Ω 例2 如图2所示，灯L的电阻R1＝8Ω，电源电压9伏不变，滑片P在移动过程中，灯两端的电压最小是3伏，最大是6伏，求R2的阻值及滑动变阻器的最大值。 解：当滑片P移动到a端时，Rab＝0,因L与R2串联在电路中，则 UL＝6V,U2＝U-UL＝9V-6V＝3V IL＝I2＝UL／R1＝6V／8Ω＝0.75A L R2 a p R2＝U2／I2＝3V／0.75A＝4Ω S b 当滑片P移到b端时，L，R2，Rab串联在电路中， 则R串＝R1+R2+Rab 图2 I串＝I1＝Iab＝UL／R1＝ EQ \F(3,8) A UL／／R1＝U－UL／R2+Rab＝＞3／8＝6／4+Rab＝＞Rab＝12Ω 例3 如图3所示电路，R1为40欧姆，R为滑动变阻器，规格为“2A，20Ω”，电源电压为6V保持不变，求： 当S断开，移动滑动变阻器滑片P时，安培表和伏特表的示数变化范围； 把滑片移至b点时开关闭合，若安培表示数为0.2安培，求R2的阻值。 解：（1）当S断开时，R1与Rab串联在电路中，滑片P移到a端时， Rab＝20Ω,R串＝R1+Rab＝60Ω, 此时，I最小＝U／R串＝6V／60Ω＝0.1A， 伏特表的读数为 U1＝IR1＝0.1A×40Ω＝4V. 当滑片移到b端时，Rab＝0，此时有 V R2 S V I最大＝U／R1＝6V／40Ω＝0.15A 伏特表的示数为 U1＝IR1＝0.15A×40Ω＝6V 所示安培表的变化范围为0.1～0.15A, A 伏特表的变化范围为4～6V. R1 A (2)当滑片P移到b端开关闭合时，Rab=0， P 此时R1与R2并联，则 R并＝R1R2／R1+R2＝40R2／40+R2， a b 图3 U＝U1＝U2＝6V,I＝U／R并＝＞6／40R2／40+R2＝0.2＝＞R2＝120Ω. 在如图4所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝4欧，R2＝6欧. （1）如果开关S1、S2都断开，开关S3闭合时，电流表示数为0.6安，那么电源电压多大？ （2）如果开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为2安，那么R3的阻值是多大？ 解：（1）当S1、S2都断开时，S3闭合， 则R1与R2串联在电路中，S1 S1 R3 R1