初中物理知识梳理(三)

2017-07-24 17:29:15

初中物理知识梳理(三)
第六章 《电压 电阻》
一、电压
(一)、电压的作用
1、电压是形成电流的原因:电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。
2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源(或电路两端有电压)②电路是连通的。
注:说电压时,要说“某段电路”两端的电压,说电流时,要说通过“某段电路”的电流。
3、在理解电流、电压的概念时,通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题,这里使用了科学研究方法“类比法”。
(类比是指由一类事物所具有的属性,可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法)。
 
(二)、电压的单位
1、国际单位: V       常用单位:kV  mV 、μV 
换算关系:1 kV=1000 V 1 V=1000 mV  1 mV=1000 μV
2、记住一些电压值:一节干电池1.5 V  一节蓄电池 2 V 家庭电压220 V  
安全电压不高于36 V
(三)、电压测量:
1、仪器:电压表 ,符号:
2、读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值
3、使用规则:两要、一不
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
Ⅰ 危害:被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
Ⅱ 选择量程:实验室用电压表有两个量程,0~3 V 和0~15 V。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电压在3 V~15 V可测量 ,若被测电压小于3 V则 换用小的量程,若被测电压大于15 V,则换用更大量程的电压表。
 
 (四)、电流表、电压表的比较:



电流表电压表
符号
A

V
连接串联并联
直接连接电源不能
量  程0.6 A  3 A3 V  15 V
每大格0.2 A  1 A1 V  5 V
每小格0.02 A  0.1 A0.1 V  0.5 V
内阻很小,几乎为零
相当于短路
很大
相当于开路
调零;读数时看清量程和每大(小)格;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值。

 
(五)、利用电流表、电压表判断电路故障
1、电流表示数正常而电压表无示数:
“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
2、电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。
3、电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流

二、电阻
(一)定义及符号:
1、定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2、符号:R。
 
(二)单位:
1、国际单位:欧姆。规定:如果导体两端的电压是1 V,通过导体的电流是1 A,这段导体的电阻是1Ω。
2、常用单位:千欧、兆欧。
3、换算:1MΩ=1000kΩ 1 kΩ=1000Ω
4、了解一些电阻值:手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
 
(三)影响因素:
1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
4、结论理解:
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。记住:ρ银<ρ铜<ρ铝,ρ锰铜<ρ镍隔。假如架设一条输电线路,一般选铝导线,因为在相同条件下,铝的电阻小,减小了输电线的电能损失;而且铝导线相对来说价格便宜。
 
(四)分类
1、定值电阻:电路符号:        。
2、可变电阻(变阻器):电路符号                  。
⑴滑动变阻器:
构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱
结构示意图:
                           。
变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
使用方法:选、串、接、调
根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串联在电路中;接法:“一上一下” ;接入电路前应将电阻调到最大。
铭牌:某滑动变阻器标有“50Ω1.5 A”字样,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0~50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5 A.
作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路
应用:电位器
优缺点:能够逐渐改变连入电路的电阻,但不能表示连入电路的阻值
注意:①滑动变阻器的铭牌,告诉了我们滑片放在两端及中点时,变阻器连入电路的电阻。②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题,关键搞清哪段电阻丝连入电路,再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
⑵电阻箱:
 
 
分类:
旋盘式电阻箱:结构:两个接线柱、旋盘
              变阻原理:转动旋盘,可以得到0~9999.9Ω之间的任意阻值
              读数:各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。
插孔式电阻箱:结构:铜块、铜塞,电阻丝
              读数:拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加,就是连入电路的电阻值。  
优缺点:能表示出连入电路的阻值,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
 
第七章 《欧姆定律》
一、欧姆定律
1、探究电流与电压、电阻的关系
①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?
②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计)
④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。)
⑤得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
3、数学表达式 I=U/R
4、说明:①适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)
②I、U、R对应 同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别。三者单位依次是 A 、V  、Ω
③  同一导体(即R不变),则I与U 成正比   同一电源(即U不变),则I 与R成反比。

           是电阻的定义式,它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。 
R=U/I 是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I给出,即R 与U、I的比值有关,但R与外加电压U 和通过电流I等因素无关。
5、解电学题的基本思路
①认真审题,根据题意画出电路图;
②在电路图上标出已知量和未知量(必要时加角码);
③选择合适的公式或规律进行求解。
 
二、伏安法测电阻
1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理:I=U/R
3、电路图:(右图)    
4、步骤:①根据电路图连接实物。
  连接实物时,必须注意 开关应断开
② 检查电路无误后,闭合开关S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
③算出三次Rx的值,求出平均值。
④整理器材。
5、讨论:⑴本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。
⑵测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线,则R1>R2
 
三、串联电路的特点:
1、电流:文字:串联电路中各处电流都相等。
       字母:I=I1=I2=I3=……In
2、电压:文字:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
       字母:U=U1+U2+U3+……Un
3、电阻:文字:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
       字母:R=R1+R2+R3+……Rn
理解:把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度。
     特例: n个相同的电阻R0串联,则总电阻R=nR0   .
4、分压定律:文字:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
字母:U1/U2=R1/R2    U1:U2:U3:…= R1:R2:R3:…
 
四、并联电路的特点:
1、电流:文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
    字母: I=I1+I2+I3+……In
2、电压:文字:并联电路中各支路两端的电压都相等。
    字母:U=U1=U2=U3=……Un
3、电阻:文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。  
字母:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn
理解:把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的横截面积增大。

 例: n个相同的电阻R0并联,则总电阻R=R0/n   .

     求两个并联电阻R1、R2的总电阻R=
4、分流定律:文字:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。    
字母:I1/I2= R2/R1  
 
(江门补习)
本文出自:http://www.jmminghan.com


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