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欧姆定律的计算
初中物理 欧姆定律的计算
【考点精讲】
1. 注意欧姆定律的适用条件:①纯电阻电路(即用电器工作时消耗的电能完全转化为内
能);②适用于从电源正极到电极负极之间的整个电路或其中某一部分电路中的电流与电压、
电阻的关系。
2. “I、U、R 一一对应”。运用欧姆定律公式计算时,要注意定律中物理量的“同一性”
和“同时性”。“同一性”是指“三位(电流、电压、电阻)一体”;“同时性”是指定律中
的各物理量必须对应于同一时刻。因此,在运用欧姆定律时,应先弄清在不同时刻电路有哪
些变化,然后找准对应于同一时刻的 I、U、R。为了避免不同情况下的量值代入公式出现的
错误,可用相同的脚标来标出同一段电路中的有关量,如 I1、U1、R1。
【典例精析】
例题 1 在研究电路问题时,使用的电源电压为 3V,学生实验使用的常规电流表电阻为
0.3Ω,若将电流表和电源直接相连,则通过电流表的电流为_______A,这样操作的后果是
______。
思路导航:知道电压和电阻,利用欧姆定律求通过电流表的电流,和电流表的量程比较
得出答案。显然,I=
U
R=
3V
0.3Ω=10A>3A,因此若将电流表和电源直接相连,则超出了电流
表的量程,电流表会被烧坏。
答案:10;电流表会被烧坏
例题 2 照明电路的电压为 220V,对人体来说,一般情况下 36V 以下的电压是安全的,
通过人体的电流等于 1mA 时会引起麻的感觉,通过人体的电流等于 30mA 时有生命危险。根
据以上数据,估计普通人体电阻最接近于( )
A. 1×102Ω B. 1×103Ω C. 4×104Ω D. 2×105Ω
思路导航:计算电阻,需利用公式 R=
U
I进行计算,36V 以下的电压是安全的,而 30mA
以下的电流是安全的,所以取 U=36V、I=30mA 进行计算。R=
U
I=
36V
0.03A=1.2×103Ω,与
R 最接近的阻值为选项 B。
答案:B
例题 3 如图所示电路中,电源是电压为 6V 的蓄电池组,R1=20Ω,R2=10Ω,通过 R1
的电流 I1 为 0.2A,求通过 R2 的电流 I2 和干路电流 I 各是多少?2
错解:由欧姆定律得:I2=U/R2=6V/10Ω=0.6A
由并联电路电流的关系:I=I1+I2=0.2A+0.6A=0.8A
错解分析:此解法错在运用欧姆定律求 I2 时,忽视了欧姆定律中 I=U/R,指的是同一
段电路中的电流、电压和电阻的相互关系,而 U=6V 不是 R2 两端的电压而是电源电压,又
因为 R1、R2 不是直接并联在电源两极上,而是还串联了一只滑动变阻器 R,这是一个混联电
路,所以 I2=0.6A 是错的。
正解:因为 R1 与 R2 并联,所以 U2=U1=I1 R1=0.2A×20Ω=4V
则 I2=U2/R2=4V/10Ω=0.4A
I=I1+I2=0.2A+0.4A=0.6A
答案:I2 为 0.4A,I 为 0.6A
例题 4 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关 S1、S2,电压表示数为 6V,电流表示
数为 0.6A,断开 S2 后,电压表示数变为 2V,则 R2 的电阻和电源电压分别是( )
A. 10Ω、9V
B. 20Ω、6V
C. 20Ω、9V
D. 10Ω、6V
思路导航:当开关 S1、S2 都闭合时,电阻 R2 被短路,电路中只有 R1,此时电压表示数
为电源电压,故可知 R1=
U
I1=
6V
0.6A=10Ω;当断开 S2 时,电阻 R1 与电阻 R2 串联,电压表测
量电阻 R1 两端电压,此时电路中电流为 I2=
U1
R1=
2V
10Ω=0.2A,电阻 R2 两端电压为 U2=U-U1
=6V-2V=4V,则 R2=
U2
I2=
4V
0.2A=20Ω。
答案:B
【总结提升】
欧姆定律中的电流、电压、电阻这三个物理量是同一导体(或同一部分电路)在同一时
刻的三个物理量,使用欧姆定律时,电流、电压、电阻这三个物理量要一一对应,千万不要
“张冠李戴”。