來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)資源 2022-12-09 21:30:49
一、電壓(U)
(一)電壓的作用
1.
電壓是形成電流的原因:電壓使電路中的自由電荷定向移動(dòng)形成了電流。電源是提供電壓的裝置。
2.電路中獲得持續(xù)電流的條件:
①電路中有電源(或電路兩端有電壓);
②電路是連通的。
注:
說(shuō)電壓時(shí),要說(shuō)“某某”兩端的電壓,說(shuō)電流時(shí),要說(shuō)通過(guò)“某某”的電流。
3.
在理解電流、電壓的概念時(shí),通過(guò)觀察水流、水壓的模擬實(shí)驗(yàn)幫助我們認(rèn)識(shí)問(wèn)題,這里使用了科學(xué)研究方法“類比法”。
(類比是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問(wèn)題的方法)
(二)電壓的單位
1.國(guó)際單位:
伏特(V)常用單位:千伏(kV) 、毫伏(mV) 、微伏(μV)
換算關(guān)系:1Kv=103V 1V=103mV 1mV=103μV
2.記住一些電壓值:
一節(jié)干電池1.5V
一節(jié)蓄電池2V
家庭電壓220V
人體的安全電壓不高于36V
(三)電壓測(cè)量:
1.儀器:
電壓表,符號(hào):V
2.量程和分度值:
電壓表有三個(gè)接線柱,兩個(gè)量程.
使用“-”和“3”兩個(gè)接線柱時(shí),量程是0~3 V,分度值“0.1 V”;
使用“-”和“15”兩個(gè)接線柱時(shí),量程是0~15 V,分度值“0.5 V”.
(大量程是小量程的5倍,大分度值也是小分度值的5倍), 指針位置相同,則示數(shù)也是5倍關(guān)系
3.使用規(guī)則:
兩要、一不
①電壓表要并聯(lián)在電路中。
②電流要從電壓表的“正接線柱”流入,“負(fù)接線柱”流出。否則指針會(huì)反偏。
③被測(cè)電壓不要超過(guò)電壓表的最大量程。
Ⅰ 危害:
被測(cè)電壓超過(guò)電壓表的最大量程時(shí),不僅測(cè)不出電壓值,電壓表的指針還會(huì)被打彎甚至燒壞電壓表。
Ⅱ 選擇量程:
實(shí)驗(yàn)室用電壓表有兩個(gè)量程,0~3V和0~15V。測(cè)量時(shí),先選大量程,用開(kāi)關(guān)試觸,若被測(cè)電壓在3V—15V可直接測(cè)量,若被測(cè)電壓小于3V則換用0~3V量程,若被測(cè)電壓大于15V則換用更大量程的電壓表。
調(diào)零;讀數(shù)時(shí)看清量程和分度值;正接線柱流入,負(fù)接線柱流出;不能超過(guò)量程。
(四)電流表、電壓表判斷電路故障
1.電流表示數(shù)正常而電壓表無(wú)示數(shù):
“電流表示數(shù)正常”表明主電路為通路,“電壓表無(wú)示數(shù)”表明無(wú)電流通過(guò)電壓表,則故障原因可能是:
①電壓表?yè)p壞;
②電壓表接觸不良;
③與電壓表并聯(lián)的用電器短路。
2.電壓表有示數(shù)而電流表無(wú)示數(shù)
“電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過(guò),“電流表無(wú)示數(shù)”說(shuō)明沒(méi)有或幾乎沒(méi)有電流流過(guò)電流表,則故障原因可能是:
①電流表短路;
②和電壓表并聯(lián)的用電器開(kāi)路,此時(shí)電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻(電壓表內(nèi)阻)使電流太小,電流表無(wú)明顯示數(shù)。
3.
電流表電壓表均無(wú)示數(shù)“兩表均無(wú)示數(shù)”表明無(wú)電流通過(guò)兩表可能是:
①兩表同時(shí)短路外;
②最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無(wú)電流。
記。
在故障題里,電壓表哪里有示數(shù),哪里就斷開(kāi)
二、串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
(一)探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
(1)
提出問(wèn)題:
(2)
猜想假設(shè):
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):分別把電壓表連在甲、乙、丙所示電路中的AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)、AC兩點(diǎn),三次測(cè)量的電路圖如下:
通過(guò)電壓表測(cè)出電壓值, 填入表格.換上另外兩個(gè)不同規(guī)格小燈泡,再次測(cè)量,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)步驟.
(4)分析和論證:
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以得出結(jié)論:用公式表示為:U=U1+U2.
(5)得出結(jié)論:
串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和.
U=U1+U2(串壓兩個(gè)分)
注意事項(xiàng):
①
連接實(shí)物圖時(shí),一定要對(duì)照電路圖,可以從電源的正極出發(fā),依次經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)、小燈泡,最后回到電源的負(fù)極,電壓表要最后并聯(lián)到所測(cè)電路的兩端; 也可以從負(fù)極出發(fā), 但也要按順序連接.
②
連接實(shí)物過(guò)程中, 開(kāi)關(guān)一定要處于斷開(kāi)狀態(tài). 每次連接完電路,一定要檢查無(wú)誤, 再閉合開(kāi)關(guān),
③
電壓表要按規(guī)則連入電路和讀數(shù)。
④
實(shí)驗(yàn)中, 每次讀數(shù)后, 應(yīng)及時(shí)斷開(kāi)開(kāi)關(guān).
⑤
如果電壓表不夠用, 也可只用一只電壓表分別測(cè)量各電路兩端電壓.
⑥
電路連接過(guò)程中,為何開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)? (這樣做的目的是為了保護(hù)電源和電路,防止電路連接錯(cuò)誤,使電路短路而造成燒壞電源或電路的危害. 如果開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的, 造成這種危害的可能性將大大減小.)
⑦
對(duì)于需要分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)而得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn), 可以先將需要測(cè)量的物理量羅列出來(lái), 然后設(shè)計(jì)一個(gè)表格把實(shí)鹼中測(cè)出的數(shù)據(jù)填入表格, 并試著將它們分別相加、相減、相乘或相除來(lái)找出這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系.
⑧
為了驗(yàn)證探究結(jié)論的普遍性,可進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn). 其目的是為了取多組數(shù)據(jù),從而分析歸納,得出一個(gè)普遍規(guī)律。如本實(shí)驗(yàn)中還可多改變幾次電源電壓和換用不同的小燈泡。
(二).探究并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
(1)
提出問(wèn)題:
(2)
猜想假設(shè):
(3)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):分別把電壓表接在圖中,三次測(cè)量的電路圖如下:
更換小燈泡再進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格:
(4)分析和論證:
通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以得出結(jié)論:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓與電源的電壓相等, 用代數(shù)式表示為U=U1=U2.
(5)得出結(jié)論:
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓都相等,且等于總電壓(電源電壓)。
(三)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)
接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)。
(2)
電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中。
(3)
連接電路時(shí)應(yīng)按一定的順序進(jìn)行, 先串后并,即從電源正極(或負(fù)極)依電路圖將元件逐個(gè)連接起來(lái),最后將電壓表并聯(lián)在電路中,并使電流從電壓表“+”接線柱流人,從“―”接線柱流出,
(4)
接通電路前必須選用電壓表的大量程試觸(手持開(kāi)關(guān),眼看電壓表指針)。若發(fā)現(xiàn)指針?lè)雌? 則應(yīng)調(diào)換“+”“—”接線柱; 若偏轉(zhuǎn)角度過(guò)小, 則改用小量程;若指針超過(guò)最大量程, 則要換更大量程的電壓表.
(5)
讀數(shù)時(shí)要客觀、精確、視線與刻度線垂直,讀數(shù)完畢,應(yīng)斷開(kāi)開(kāi)關(guān), 切斷電源, 整理好儀器。
三、電阻(R)
(一)定義及符號(hào)
1.定義:
電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。
2.符號(hào):R。
(二)單位
1.國(guó)際單位:
歐姆(Ω)。規(guī)定:如果導(dǎo)體兩端的電壓是1V,通過(guò)導(dǎo)體的電流是1A,這段導(dǎo)體的電阻是1Ω。
2.常用單位:
千歐(KΩ)、兆歐(MΩ)。
3.換算:
1MΩ=103KΩ 1KΩ=103Ω
4.了解一些電阻值:
手電筒的小燈泡,燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。日常用的白熾燈,燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實(shí)驗(yàn)室用的銅線,電阻小于百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點(diǎn)幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。
(三)影響因素
1.實(shí)驗(yàn)原理:
在電壓不變的情況下,通過(guò)電流的變化來(lái)研究導(dǎo)體電阻的變化。(也可以用串聯(lián)在電路中小燈泡亮度的變化來(lái)研究導(dǎo)體電阻的變化)
2.實(shí)驗(yàn)方法:
控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個(gè)因素的關(guān)系”時(shí)必須指明“相同條件”。
3.結(jié)論:
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。
4.結(jié)論理解:
⑴導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定。與是否接入電路、與外加電壓及通過(guò)電流大小等外界因素均無(wú)關(guān),所以導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。
⑵結(jié)論可總結(jié)成公式R=ρL/S,其中ρ叫電阻率,與導(dǎo)體的材料有關(guān)。記住:ρ銀<ρ銅<ρ鋁,ρ錳銅<ρ鎳隔。假如架設(shè)一條輸電線路,一般選鋁導(dǎo)線,因?yàn)樵谙嗤瑮l件下,鋁的電阻小,減小了輸電線的電能損失;而且鋁導(dǎo)線相對(duì)來(lái)說(shuō)價(jià)格便宜。
(四)分類
1.定值電阻:
2.可變電阻(變阻器):
⑴滑動(dòng)變阻器:
構(gòu)造:
瓷筒、電阻絲、滑片、金屬棒、接線柱。
變阻原理:
通過(guò)改變接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。
使用方法:選、串、接、調(diào)。
根據(jù)銘牌選擇合適的滑動(dòng)變阻器;串聯(lián)在電路中;接法:“一上一下”;接入
電路前應(yīng)將電阻調(diào)到最大阻值。
銘牌:某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω 1.5A”字樣,50Ω表示該滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω或該滑動(dòng)變阻器的變阻范圍為0~50Ω。1.5A表示該滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1.5A.
作用:
①通過(guò)改變電路中的電阻,逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓;
②保護(hù)電路。
應(yīng)用:電位器
優(yōu)缺點(diǎn):
能夠逐漸改變連入電路的電阻,但不能表示連入電路的阻值。
注意:
①滑動(dòng)變阻器的銘牌,告訴了我們滑片放在兩端及中點(diǎn)時(shí),變阻器連入電路的電阻;
②分析因變阻器滑片的變化引起的動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題,關(guān)鍵搞清哪段電阻絲連入電路,再分析滑片的滑動(dòng)導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。
⑵電阻箱:
分類:
旋盤式電阻箱:
結(jié)構(gòu):兩個(gè)接線柱、旋盤
變阻原理:
轉(zhuǎn)動(dòng)旋盤,可以得到0~9999.9Ω之間的任意阻值。
讀數(shù):
各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),然后加在一起,就是接入電路的電阻。
插孔式電阻箱:
結(jié)構(gòu):銅塊、銅塞,電阻絲。
讀數(shù):
拔出銅塞所對(duì)應(yīng)的電阻絲的阻值相加,就是連入電路的電阻值。
優(yōu)缺點(diǎn):
能表示出連入電路的阻值,但不能夠逐漸改變連入電路的電阻。
四、電阻電流跟電壓的關(guān)系
當(dāng)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
五、歐姆定律及其應(yīng)用
1、歐姆定律
內(nèi)容:
導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。(德國(guó)物理學(xué)家歐姆)
U——電壓——伏特(V);
R——電阻——歐姆(Ω);
I——電流——安培(A)
使用歐姆定律時(shí)需注意:
R=不能被理解為導(dǎo)體的電阻跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。
因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度,其大小跟導(dǎo)體的電流和電壓無(wú)關(guān)。人們只能是利用這一公式來(lái)測(cè)量計(jì)算導(dǎo)體的電阻而已。
2、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律的比較
六、電阻的測(cè)量
*電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個(gè)電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個(gè)電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。
伏安法測(cè)量小燈泡的電阻
【實(shí)驗(yàn)原理】
【實(shí)驗(yàn)器材】
電源、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。
【實(shí)驗(yàn)電路】
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①按電路圖連接實(shí)物。
②檢查無(wú)誤后閉合開(kāi)關(guān),使小燈泡發(fā)光,記錄電壓表和電流表的示數(shù),代入公式
算出小燈泡的電阻。③移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,多測(cè)幾組電壓和電流值,根據(jù)
,計(jì)算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值。
【實(shí)驗(yàn)表格】
【注意事項(xiàng)】
①接通電源前應(yīng)將開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài),將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大;
②連好電路后要通過(guò)試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動(dòng)變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過(guò)的電流;保護(hù)電路。
注意:伏阻法,安阻法怎樣畫圖。
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