1．小张在工厂看到工人用对焊机焊接钢筋，很粗的钢筋头对接后几秒钟就被电流烧红焊在一起了。师傅告诉他，对焊机有这样大的威力，是因为用变压器把高电压变成低电压后，电流就变大了。象这台对焊机电压只有2伏左右，而电流则有几千安培。小王想：学习欧姆定律时知道，电压愈高，才应电流愈大，为此感到不解，你能把其中的道理讲清楚吗，
2．小张和小王一起用电磁铁做实验，他们测得电磁铁的电阻约为0.1Ω，准备用几节干电池供电。小张说用电池串联供电，这样电流大磁力强，因为串联后电压高。小王则说应当用电池并联供电，因为并联后内阻小。实验结果证明，小王说得对。你能从道理上给他们讲清楚吗？
3．计算电功率P，当已知负载电阻R及通过的电流强度I时，用P=I\(^{2}\)R公式；当已知负载电阻R及加在负载两端的电压U时，则用P=U2／R公式。倘若负载电阻R变化时，从前一公式看，P与R成正比，从后一个公式看，P与R成反比，你能解释为什么会出现这样的矛盾吗？
想想看答案
1、这个问题是比较复杂的，我们可从三个方面来研究。首先研究电路，当负载与电源接成闭合电路时，在直流电路中，电流强度由公式I=E／（r+R）计算，式中r为电源内阻，R为负载电阻，E为电源电动势。而对焊机电路为交流电路，应当用交流电路公式计算。但由于它的负载近似为纯电阻性负载，故电流强度有效值也可用上式计算。为了便于说明，给出一些近似数据，例如负载电阻及电源内阻一起共约为1／1000·Ω，焊接电流为2000A时，由上式可得出E=I（r+R）=2000×1／1000=2V，即只要电源电压为2V，就可以产生2000A的焊接电流。
其次我们来研究变压器的基本性质。变压器是传输电功率的装置，假设其输入电压为U\(_{1}\)，输入电流为I1，输出电压为U\(_{2}\)，输出电流为I2如果变压器的功率损耗很小可略去不计，则有I\(_{1}\)U1=I\(_{2}\)U2或I\(_{2}\)=I1U\(_{1}\)／U2，此式说明，在输出功率和输入功率相等的条件下，I\(_{2}\)与U2成反比，这就是通常所说的“用变压器降低输出电压，可以增大输出电流”的原理。例如，按以上所给数据，U\(_{2}\)=E=2V，I2=2000A，则I1U1=I2U2＝2000×2=4000W，可知I1为18.2A。应当注意的是：变压器次级必须保证内阻极小，能够通过2000A的电流。这是由变压器铁芯横截面积、窗口面积，次级绕组的每伏电压匝数及导线截面积决定的。因为功率大小一定时，就可以计算出这些值和导线直径，输出低电压则匝数少，正好满足导线通过2000A所需要的大截面积导线的要求。
2、实验知道，电磁铁的磁力大小与线圈的“安匝数”成正比，当匝数一定时，电流愈大则磁力愈强。根据闭合电路欧姆定律，在电池串联供电时，电路中的电流强度由I=nE／nr＋R决定，在并联供电时，电流强度由I=E／（\(\frac{r}{n}\)+R）决定，两式中：r为电池内阻；R为负载电阻；n为电池个数；E为每个电池的电动势。将题设条件分别代入以上二式中，可知：当串联供电时，若n=1，则I=2.5A，若n=4则I=2.86A，当n很大即nr》R时，则R可以忽略不计，此时I≈E／r=3A，由此可以看出，在r》R时，不宜用串联电池组供电。当并联供电时，若n=4，则I=6.7A，比串联供电大得多，并且每个电池中的电流只有6.7／4≈1.68A，电池内阻消耗大为减小。因此r》R时，宜用并联电池组供电。
3、电工率的基本公式是P=IU。若已知一段电路中通过的电流强度I及电路的电阻R依欧姆定律U=IR代入上式后，则有P=I·IR=I\(^{2}\)R；若已知这段电路的两端电压U及电阻R，依欧姆定律I=U／R代入上式后，则有P=U2／R。由此可见两个公式同出一源，只是各自更适用于不同的已知条件罢了。在研究串联电路中几个用电器的功率分配关系时，由于各处通过的电流强度相同，用P=I\(^{2}\)R分析可直接看出功率与电阻成正比的关系；在研究并联电路中各支路分配关系时，由于各支路电压相同，用P=U2／R分析可直接看出功率与电阻成反比的关系。
对于某一段电路，当R变化时，该用哪一个公式来分析应依具体条件而定。例如在电流强度I不变的条件下，则应当用P=I\(^{2}\)R，并可得出P与R成正比的关系；而在电压保持不变的条件下，则应用P=U2／R，并可得出P与R成反比的关系。但是应当明确，从后一公式也可研究前一种情况并得到正确的结果，不过要通过欧姆定律走一段弯路。例如一段电路的电阻增到原来的2倍，根据欧姆定律I=U／R，要保持电流不变，必须将电压同时增到2倍，把这两点同时代入公式P＝U\(^{2}\)／R中，则有P\(_{2}\)=U22／R\(_{2}\)＝（2U1）\(^{2}\)／2R\(_{1}\)=4U12／2R\(_{1}\)=2P1，仍然得到同样的结果。同理，用前一公式研究后一种情况也是可以的。只要合理使用公式可以直接求得结果，当然不走弯路更好了。（张宝平）