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初中物理电学(欧姆定律的计算问题)

初中物理电学(欧姆定律的计算问题)

苏科版物理教材中举了一个这样的例子,这是一个同学在进行科学实践时可能会遇到的问题。

小明在修理航模遥控器时,需要在开关闭合的状态下检测一个阻值为2kΩ 的电阻中的电流是否为正常值1.5 mA。

(1)在不破坏电路的前提下,能否检测?需要测量哪个物理量?

(2)该物理量的测量值为多大时,表明电阻中的电流为正常值?

分析,要测量电流,需要将电流表串联在电路中,在不拆开电路的情况,使无法将电流表与电阻串联的,因而无法直接测量电流。
但是根据欧姆定律的变形式U=IR可知,既然知道电阻的大小,合格电流的大小,我只要测出电阻两端的电压大小即可确定电流是否正常。
要测出电压,只要用电压表,并联在电阻两端即可,不需要拆下电路,这样就方便多了。
计算电压,只需要用欧姆定律的变形式计算即可:

即当电阻两端电压为3 V 时,电阻中的电流为正常值。这其实是一种转换的思想。将不易直接测量的物理量(电流)转换为易测量的物理量(电压)。

学会这些计算方式是非常有用的。但是练习中,我们常常遇到的是纯计算问题,似乎与现实情境关系不大。实际上如果我们通过这些计算问题的训练,应用到实践中,将会大大提高我们解决实际问题的能力。

1.电路如图所示,已知电源两端电压为12V保持不变,电阻R1为5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:

(1)电流表的示数;

(2)电阻R2两端的电压;

(3)电阻R2的阻值。

2.如图所示的电路,电源电压不变,电阻R1的阻值为15Ω,当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.4A;当开关S1、S2均闭合时,电流表的示数为0.6A。求:

(1)电源电压。

(2)电阻R2的阻值。

解答:

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