多向思维，巧用欧姆定律

张北春

欧姆定律是电学的基本定律和核心内容，历年中考试题涉及这一部分知识的比例都是很大的，是中考的重中之重。熟练运用欧姆定律，分析、解决简单的串、并联电路问题是命题的重点。伏安法测电阻也是主要的基础实验，是历年中考命题的一个方向，命题的主要内容是：实验原理，器材及其规格和性能的选择，实验电路图及实物图的连接，电压表和电流表的使用和读数，滑动变阻器的作用，实验步骤，记录数据和实验结果等。归根结底，中考考查的主要知识点仍然是欧姆定律和串、并联电路的特点，主要题型有实验题、填空题、计算题。

巧用1一题多法得多解

例1一只小灯泡上标有“2.5 V，0.3 A”字样，即该灯泡在2.5 V的电压下正常发光时的电流为0.3 A。现在只有一个电压为4 V的电源，为了使小灯泡正常发光，要串联一个多大的电阻？

分析：串联的电阻R必须要分担1.5 V的电压，才能使小灯泡正常发光，其电路如图1所示。

解法1：灯泡正常发光时的电阻为

故需串联一个5 Ω的电阻。

点评：在这一类型的题目中，要掌握“分压”和“分流”电路的接法特征。“分压”的电路中要串联电阻，“分流”的电路中要并联电阻。“串联”和“并联”都是相对于用电器而言的。

巧用2一题多猜显答案

例2小华在做“连接串联电路”的实验中，不慎把电路中一个灯泡的玻璃外壳打碎了。此时，她惊奇地发现：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯泡不仅没熄灭，反而更亮了。小华对此产生了疑问：

（1）玻璃外壳碎了以后，小灯泡仍有电流通过，灯丝却几乎不发光，那么玻璃外壳究竟起什么作用呢？请说出你的看法。

（2）引起完好的小灯泡亮度变化的原因是什么呢？请你提出一种猜想，并设计一种实验方案来验证你的猜想。

猜想：_______________________________________

_______________________________________________。

方案：_______________________________________

_______________________________________________。

解析：（1）小灯泡外壳破碎，由于散热更快使灯丝温度降低，达不到白炽状态而无法发光，所以玻璃外壳的作用是减少散热，使灯丝达到白炽状态。

（2）猜想：完好的小灯泡亮度发生变化，可能与损坏的小灯泡电阻的变化有关。

点评：解探究题要深入了解课本上的物理规律，一是要做到了如指掌，才能做到万无一失；二是要掌握探究的方法，了解探究的全过程，熟练运用各种探究方法如“控制变量法”“等效替代法”“类比法”等，以不变应万变，解答各类题目。

巧用3一题多算思路宽

例3某家用电熨斗在额定电压下工作的电流是1.5 A，它能承受的最大电压是额定电压的1.2倍。据此还可计算出有关电熨斗的多个物理量，请你至少写出4个并解答。（设电熨斗的电阻不变）

解析：本题是一道结论开放型电学试题，题中只明确给出了2个物理量和1个隐含量（家庭电路的电压为220 V）。要求根据这3个已知量计算出4个与电熨斗有关的物理量。在已知电熨斗在额定电压下工作的电流和它承受的最大电压与额定电压之间关系的情况下，我们应该马上想到电熨斗在额定电压下工作的物理量和在最高实际电压下工作的物理量。如电熨斗的额定电压、额定电流、额定功率、实际工作过程中能承受的最高电压、通过的最大电流和发挥的最大实际功率等。在分析得出以上各物理量后再根据相应的物理规律进行计算。

由于家用电熨斗是在家庭电路中工作，我国的家庭电路电压是220 V，故该电熨斗的额定电压是220 V。则根据题意分析得：

1. 电熨斗能承受的最大电压：

2. 通过电熨斗的最大电流：

5. 电熨斗在最高电压下发挥的实际功率：

点评：分析和解答这类问题时应注意：

（1）不能把隐含的条件作为要求的物理量。如本题中用的电熨斗是家庭用的，其额定电压等于家庭电路电压220 V。这样，我们就不能把家用电熨斗的额定电压作为求出的一个与电熨斗有关的物理量。

（2）必须用题中告诉的已知条件或隐含条件，不能无中生有补充条件求物理量。如在解答本题时有的同学通过补充时间求出电熨斗在一定时间内放出的热量，这也是不符合要求的。因为通过补充时间来求电熨斗放出的热量，求出的物理量不是与电熨斗有直接关系的物理量，与题意要求是相违背的。也不能把求出的各个物理量之间的关系作为待求物理量，如把求出的电熨斗发挥的最大功率与额定功率之比作为求出的一个与电熨斗有关的物理量就是错误的。

（3）必须把所求的物理量都清晰地区分开。

巧用4一题多补结果异

（1）补充条件：_______________________________，计算。

根据P=UI得：P=30 V×2 A=60 W

点评：以上两题都属于补充条件型开放性试题。这类试题的特点是在已给出条件的基础上再自己补充一个或几个条件来解答自己提出的问题（或解答题目中已经提出的问题）。这不仅使题目考查的知识由点扩展到面（既能考查学生对某一知识点的应用，也能考查学生对相关知识点的联系应用），也给学生解答问题留下了更为广阔的思维空间。值得注意的是，虽然补充的条件具有很强的开放性，但并不是随意补充什么条件都行，在补充条件时，我们必须首先根据题目给出的已知物理量或题中隐含的物理量，找出与这些已知物理量相关的物理概念或规律，然后再根据相关物理概念或规律以及题目要求补充的条件进行分析或计算。

巧用5一题多思穷事理

例5现有几根锰铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如下表所示。请你设计实验方案，在不剪断合金丝的前提下，比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导电性能。

（1）应选用编号为_______________的锰铜合金丝和编号为_______________的镍铬合金丝进行实验。

（2）你是如何通过实验比较出这两种材料的导电性能的强弱的？简要写出你的做法。

解析：（1）在不剪断合金丝的前提下，实验中采用控制变量法：控制长度和横截面积不变， 比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导电性能。故应填：D、H。

（2）解法1：分别将选好的锰铜合金丝和镍铬合金丝与电流表串联后接到同一电源上，根据电流表读数的大小比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱。电流表读数大的合金丝导电性能强。

解法2：分别将选好的锰铜合金丝和镍铬合金丝与小灯泡串联后接到同一电源上，根据小灯泡的亮度比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱。与亮的小灯泡串联的合金丝导电性能强。

解法3：选择欧姆表×1档，调零后，测选好的两种合金丝的电阻，根据阻值的大小比较锰铜合金丝和镍铬合金丝导电性能的强弱。阻值小的合金丝导电性能强。

点评：求解开放性实验题，需要我们在日常生活中做个有心人，多思考、多做实验，试着从不同角度、用不同的方法去解决相同的问题，了解事物的内涵，提高自己的创新能力、发散思维能力。

巧用6一题多试法自来

（1）画出电路图。

（2）说明测量所需的步骤和数据（用字母代号表示）。

示数，然后再找出它们的关系，进而求出待测的物理量。你还能想出其他方法吗？

中考试题在注重对基础概念和原理，实验分析、设计和基本技能的考查的同时，将会突出从过程与方法入手考查大家的科学探究能力，重点考查动手能力、解决问题能力和创新能力，体现“新课标”精神，体现探究型实验的表现形式。所以试题将会更加灵活、多变，更加贴近社会实际生活，主观性试题、开放性试题的比重可能会有所增加。运用欧姆定律和串、并联电路的基本知识对一些简单问题进行分析，结合电功率进行计算，根据生活中的实际问题设计实验，以及运用这些知识，去理解分析、社会重大事件、科技成果，这些都是我们应该具备的能力。

1. （2008·吉林）把电阻R1和R2与一个电源、一个小灯泡、一个开关和若干导线组成串联电路。接通电路后，如果小灯泡越亮，说明连入的电阻越小，请说出这种判断的依据。这种根据灯泡的亮度比较电阻大小的方法存在什么不足？请添加一个实验器材进行改进并说明改进过程及比较电阻大小的方法。

材测出未知阻值的电阻Rx。要求：

（1）分别画出两种不同方法的电路图。

【参考答案见P79】