要使用电阻关系式,先写出 R = V ÷ I,把每个量换成伏特、安培或欧姆,计算,并带单位写出答案。只要题目给出三个量中的两个、求第三个,就会用到它。
这是整个电势差、电阻与电路模块的起点技能,它建立在电荷与电流中的电流概念上。
这条关系式说的是什么?
电阻是每一安培电流所需要的电势差。如果 1 V 能推动 1 A 通过某个元件,它的电阻就是 1 Ω。
| 物理量 | 符号 | 单位 |
|---|---|---|
| 电势差 | V | 伏特(V) |
| 电流 | I | 安培(A) |
| 电阻 | R | 欧姆(Ω) |
三种形式是 R = V ÷ I、V = I × R 和 I = V ÷ R。电阻越大,同样的电势差下电流越小。
做题步骤是什么?
- 列出已知量和单位,并写出未知量。
- 换算成基本单位:1 mA = 0.001 A,1 kΩ = 1000 Ω。
- 选择形式,让未知量单独在一边。
- 代入并计算,单位保留在算式中。
- 检查:乘回去核对,并想一想数值大小是否合理。
例题
某电阻两端的电势差为 9.0 V,通过的电流为 250 mA。(例题数据为自编。)求它的电阻。
**第 1 步,换算:**I = 250 ÷ 1000 = 0.250 A。
**第 2 步,选择:**R = V ÷ I。
**第 3 步,计算:**R = 9.0 ÷ 0.250 = 36 Ω。
**第 4 步,检查:**I × R = 0.250 × 36 = 9.0 V,与已知的电势差相符。
答案是 36 Ω。几十欧姆对学校电路来说是合理的大小。
要留意的错误
常见的失误是把毫安的数字直接代入。
**错误答案:**R = 9.0 ÷ 250 = 0.036 Ω
学生把 250 当成安培使用。公式只有在安培下才成立,所以答案小了 1000 倍。
纠正方法是先换算,并把换算后的电流单独写一行。快速检查数值大小也有帮助:250 A 是极大的电流,所以 250 一定是毫安。
自我检测
先自己试试,再打开答案。
1. 某加热元件两端电势差为 12 V,电流为 3.0 A。求它的电阻。
显示答案
R = V ÷ I = 12 ÷ 3.0 = 4.0 Ω。检查:3.0 × 4.0 = 12 V。
2. 一个 470 Ω 的电阻通过 20 mA 的电流。求它两端的电势差。
显示答案
I = 20 ÷ 1000 = 0.020 A。V = I × R = 0.020 × 470 = 9.4 V。检查:9.4 ÷ 470 = 0.020 A。
3. 一个 8.0 Ω 的电阻两端有 2.0 V。求电流,分别用安培和毫安表示。
显示答案
I = V ÷ R = 2.0 ÷ 8.0 = 0.25 A。换成毫安:0.25 × 1000 = 250 mA。
接下来学什么
单位习惯变成自动反应后,继续学习串联与并联支路中的电流,然后用电路练习题测试整个课题。电路推理模拟器让你在计算前先改变一个数值,看看会有什么效果。
有些学生每条公式都懂,却在时间压力下因单位丢分。这正是我们的老师在线上一对一物理补习中会留意的模式。