一道物理電學阻值問題的多角度求解與備考建議

朝中進

【摘要】電學問題是初中物理的重要內容，其難度大，綜合性強，在填空，選擇，計算題中均有涉及.許多學生在求解電學問題時常常感覺束手無策，而一題多解就是解決這種困境的最好方法.從多重角度思考有利于培養學生的發散思維，提升綜合素養.

【關鍵詞】初中物理；電學；一題多解

總的來說，電學問題中一般存在兩種電路：串聯電路和并聯電路，掌握兩種電路的特征是第一要務.串聯電路中電流處處相等，并聯電路各支路電壓相等.其次，利用歐姆定律公式代入計算.除此之外，還需要注意總電路和各分支電路之間的關系.下面就談談一道電學阻值問題的三種解法，以供讀者參考.

例題? 如圖1所示的電路，其中電阻R1=20Ω，在調節的過程中電源電壓保持不變，閉合開關后，電流表A和A1的示數大小分別為1.2A和0.9A，求電阻R2的阻值和通過它的電流的大小.

解法1? 根據歐姆定律先求U2和I2

歐姆定律是求解電壓，電流，電阻三大電學基本量的基礎公式，根據公式I=UR，要求解電阻，就要求出電阻兩端的電壓和通過電阻的電流大小，兩者的比值即電阻阻值的大小.

解? 當開關S閉合以后，此時電阻R1和R2組成的電路是并聯電路，

其中電流表A1測量通過R1的電流，而電流表A測量的是干路的總電流，

即可得到I1=0.9A，I=1.2A.

根據歐姆定律I=UR，變形可得：U1=I1×R1=0.9A×20Ω=18V，

并聯電路中各支路兩端電壓相等，所以U2=U1=18V.

根據并聯電路中電流的關系：I=I1+I2，

所以通過電阻R2的電流為：

I2=I－I1=0.3A，

根據歐姆定律公式變形可得：

R2=U2I2=18V0.3A=60Ω.

評析? 在使用此方法解題時，要抓住總電路與各支路之間的關系.本題中的電路是并聯電路，所以電阻R2兩端的電壓便于求得，再利用支路電流之和等于總電流的關系，即可得到通過電阻R2的電流大小.

解法2? 根據并聯電路中電阻之間的關系

并聯電路中電阻的關系公式是1R=1R1+1R2，則此方法的基本思路是先求出總電阻的大小，再求出組成并聯電路的另一電阻的阻值（或者利用題目中的已知值），即可求出所求電阻的大小.

解? 當開關S閉合以后，此時電阻R1和R2組成的電路是并聯電路，

其中電流表A1測量通過R1的電流，而電流表A測量干路的總電流，

即I1=0.9A，I=1.2A.

根據歐姆定律I=UR，變形可得：U1=I1×R1=0.9A×20Ω=18V，

并聯電路中各支路兩端電壓與總電壓相等，所以U2=U1=18V，

而R=UI=18V1.2A=15Ω.

根據并聯電路中電阻的關系1R=1R1+1R2，代入數據可得：R2=60Ω.

通過R2的電流大小為：I2=U2R2=18V60Ω=0.3A.

評析? 使用此方法時需要搞清楚公式中的每個量對應著題目中的哪個電阻，之后結合題目條件并進行適當的運算即可求得.

解法3? 根據并聯電路中電流和電阻的乘積關系

并聯電路中每個支路的電壓相等，因此每個支路電流和電阻的乘積始終相等，利用此關系式即可列出有關阻值的等式.

解? 當開關S閉合以后，此時電阻R1和R2組成的是并聯電路，

電流表A1測量通過R1的電流，電流表A測量干路的總電流，

即可求得I1=0.9A，I=1.2A.

并聯電路中總電流和支路電流之間的關系：I=I1+I2，

所以通過電阻R2的電流為I2=I－I1=0.3A.

在并聯電路中，電流與電阻的關系I1I2=R2R1，代入數據可得：R2=60Ω.

評析? 若題目中有多個支路，在使用此方法時則需要靈活選擇易于計算的支路，之后再代入電流大小即可求得.

4? 備考建議

4.1? 深入理解電阻概念，掌握阻值計算基礎

在備考電學阻值問題時，首要任務是深入理解電阻的概念.電阻作為描述導體對電流阻礙程度的物理量，其大小與導體的材料、長度、橫截面積及溫度密切相關.我們要熟悉電阻的計算公式和計算方法，特別是歐姆定律的應用，這是解決阻值問題的關鍵.同時，理解電阻的串并聯關系，掌握其變化規律，也是解決復雜阻值問題的基礎.

4.2? 熟悉電路結構，掌握阻值分析方法

電路結構是分析阻值問題的關鍵所在.我們需要熟悉串聯電路和并聯電路的特點，理解電路中電阻的分布和連接方式.掌握阻值分析方法，如利用電壓分配、電流分配以及電阻的串并聯關系來求解阻值問題.在實際應用中，我們還需要注意電路中的故障分析，如開路、短路等對阻值的影響，這有助于我們更全面地理解和解決阻值問題.

4.3? 強化習題訓練，提高問題解決能力

備考過程中，強化習題訓練是提高解決阻值問題能力的有效途徑.通過大量的習題練習，我們可以加深對電阻概念、電路結構和阻值分析方法的理解.同時，通過不斷總結歸納解題方法和技巧，我們可以提高解題速度和準確率.此外，關注錯題和難題的反思與總結，找出自己的不足并進行針對性改進，也是提高問題解決能力的重要步驟.

5? 結語

上述三種方法從不同的角度解決了這道電學阻值問題，在初中物理中，面對阻值問題，以歐姆定律為基礎，探究電阻兩端電壓和通過電阻電流的比值.除此之外，還可以通過總電路和分電路之間的關系，求出除電阻外的其余電阻的阻值之和，用總電阻減去即可得到答案.