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文档简介
1、初中物理电学部分重点内容解读电流定律学习要求:一、知识与技能(1) 理解电流,学会使用电流表。理解电流的概念,知道电流的方向,记住电流的单位(安培),能根据公式i=q/t计算电流。理解电流表的使用方法。记住电流表的符号,能正确地将电流表的符号画在电路中,或用笔画线代替导线将电流表的实物图连接在电路中,知道电流表的量程和最小刻度,能正确使用电流表测电流,能正确读出电流表的示数,能根据实际需要合理地选择电流表的量程。(2) 理解电压,学会使用电压表。理解电压的概念。记住电压的单位(伏特),记住一节普通干电池的电压为1.5伏,我国家庭电路的电压为220伏。理解电压表的使用方法。记住电压表的符号,能正
2、确地将电压表的符号画在电路中,或用笔画线代替导线将电压表的实物图连接在电路中,知道电压表的量程和最小刻度,能正确使用电压表测电压,能正确读出电压表的示数,能根据实际需要合理地选择电压表的量程。(3) 理解电阻,学会使用滑动变阻器。理解电阻的概念。知道导体的电阻是导体本身的一种性质,能运用公式r=u/i计算电阻,能说明决定电阻大小的因素。知道滑动变阻器的作用和使用方法,能正确地把滑动变阻器的符号或示意图画在电路图中,并能说明滑片移动时电路中电阻的变化情况。(4) 设计“用电流表、电压表测电阻”的实验。会根据测电阻的要求,设计实验方案,正确使用电流表、电压表,完成实验目的。(5) 掌握欧姆定律。记
3、住欧姆定律的内容及数学表达式,理解导体中电流跟电压、电阻的关系,能运用公式i=u/r计算i、u、r。在电路的分析计算中,用电器不能超过两个,电路图必须简明规范,且不要求混联。若有电表接入电路,不需要考虑电表的电阻对电路的影响。(6) 理解串联电路。知道串联电路的特点,理解串联电路的电流关系,理解串联电路的电压关系,知道串联电路的总电阻。了解串联电路的简单应用,可联系家庭电路进行分析。(7) 理解并联电路。知道并联电路的特点,理解并联电路的干路电流与各支路电流的关系,理解并联电路的电压关系,知道并联电路的总电阻。了解并联电路的简单应用,可联系家庭电路进行分析。二、过程与方法(1) 经历探究串联和
4、并联两种不同电路特点的过程,认识记录数据、分析数据及归纳的方法。(2) “探究 电流与电压、电阻之间的关系”是本主题中重要的探究实验,通过此实验,经历物理探究的整个过程,得出欧姆定律。即:提出问题、作出假设、制定计划、使用工具收集证据、处理数据分析归纳、表达与交流,并学会运用控制变量法,感三、情感态度与价值观(1) 通过将所学电学知识与实际生活相联系,感悟物理知识在日常生活中的价值。(2) 通过同学小组内的分工合作,如分别连接电路、测量数据,及不同小组采用不同的导体进行实验并比较数据、交流归纳的合作形式完成实验“探究 电流与电压、电阻之间的关系”等,懂得团队合作的意义。基本物理量:1、 电流(
5、i)(1) 电荷的数量称为电荷量,简称电量。电量的单位是库仑,简称库,记为c。(2) 电荷的定向移动形成电流。物理学中规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。(3) 电流的概念:1秒内通过导体横截面的电荷量叫做电流强度,简称电流。(4) 电流的计算公式是i=q/t。由于电量无法直接测量,而电流和时间却可以测量得到,利用上述公式的变形可以计算电量:q=it。a(5) 电流的单位是安培,简称安,记为a。1a=1c/s。电流的常用单位还有毫安(ma)和微安(a)。1安的含义是:每秒内通过导体任一横截面的电量为1库。(6) 测量电路中电流的仪表叫做电流表。电流表的电路符号为(7) 正确使用电流表的方法
6、是:1)电流表必须串联在被测电路中;2)电流表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极的一端;3)被测电路中的电流不能超过表的量程;4)电流表绝对不允许不经过用电器而将接线柱直接连到电源的两极上。电流表的内电阻很小,通常可以忽略不计。在分析电路时,通常可以将电流表简化看作一根导线。因此,若将电流表的两个接线柱直接接在电源两极上,不仅会造成电源短路而损坏电源,还会因为电流极大而烧毁电流表。2、 电压(u)(1) 电压是迫使自由电荷定向移动形成电流的原因。abk电流形成与水流形成的对比(类比法):如图所示的装置里,抽水机的运转能把b槽中的水抽到a槽中,使a槽水位c高,b槽水位低,从而在连接a、b的
7、水管中产生水压。这时若打开阀们k,水路畅通,就会形成水由a经c向b的水流。因此,水压是使水分子发生定向移动形成水流的原因。与此相似,在右图所示的电路里,电源的作用是使它的正极有多余的正电荷,它的负极有多余的负电荷,从而在连接电源两极的电路中产生电压,形成电流。因此,电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。(2) 电压的单位是伏特,简称伏,记为v。一节干电池的电压为1.5伏;一节蓄电池的电压为2伏;家用照明电路的电压为220伏。(3) 电压是由电源提供的。电源是将其他形式的能(化学能、光能等)转化为电能的装置。(4) 测量电路中电压的仪表叫做电压表。v(5) 电压表的电路符号为(6) 正确使
8、用电压表的方法是:1)电压表必须并联在被测电路两端;2)电压表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极的一端;3)被测电路中的电压不能超过表的量程。电压表的内电阻很大,通常认为通过它的电流可以忽略不计。在分析电路时,通常可以将电压表简化看作一个断开的电键或干脆拿掉。因此,若将电压表的两个接线柱直接接在电源两极上,不会对电路产生任何影响,这时电压表的示数就是电源电压。(7) 电压表与电流表的异同处:电表电压表电流表不同处1)表盘上字母v,测电压,单位伏。2)量程03v最小分度值0.1v,015v最小分度值0.5v3)使用:并联在被测电路两端。4)内阻很大5)可以并联在电源两端,测电源电压1)表盘
9、上字母a,测电流,单位安。2)量程00.6a最小分度值0.02a,03a最小分度值0.1a3)使用:串联在被测电路中。4)内阻很小5)不能直接与电源两极相连相同处1) 都是电路中的测量仪器2) 都有三个接线柱,两个量程,大小量程及最小 分度值都是5倍关系3) 连接时都要使电流从“+”流入“”流出4) 使用前都要调零,都要选择合适的量程。5) 读数要求相同,先看接线柱选择的量程再读数。3、 电阻(r)(1) 电阻的概念:导体对电流的阻碍作用称为电阻。导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。(2) 物理学中用导体两端的电压与导体中的电流的比值表示电阻i/au/v0甲导体乙导体的大小,即r=u
10、/i(形成过程参见欧姆定律)。若将电流作为横坐标,电压作为纵坐标,导体的电阻可以用一条过原点的倾斜直线来表示。直线的比例系数大,表示导体的电阻大,如图所示:甲导体电阻大于乙导体电阻。在国际单位制中,电阻的单位为欧姆,符号。1欧=1伏/安。(3) 决定导体电阻大小的因素:实验表明,导体的电阻与导体两端所加的电压以及导体中通过的电流无关,它是导体本身的一种特性。它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度。导体的长度越长,横截面积越小,它的电阻就越大;导体的长度越短,横截面积越大,它的电阻就越小。通常情况下,导体的温度越高,电阻就越大。长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其阻值一般不同。在研究
11、导体的电阻跟导体的哪些因素有关时,通常采用控制变量法。(4) 滑动变阻器的原理和使用方法:滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻线的长度,来逐渐改变电阻的大小。利用滑动变阻器可以改变电路中的电流或电压。实验室里常用的滑动变阻器有三个接线柱,上端是金属滑片端,两个下端是固定端,当滑片移动时,它与任一固定端之间的导体长度都会发生变化。滑动变阻器的铭牌上标有“50 1”字样,其中“50”表示该滑动变阻器的最大电阻值是50欧,“1”表示允许通过的最大电流是1安。(5) 测电阻的方法:1)用多用电表的欧姆档直接测出电阻大小。2)伏安法测电阻欧姆定律:(1)学生实验:探究通过金属导体的电流与它两端电压之间的
12、关系1)“电压是迫使自由电荷定向移动形成电流的原因”,电流与电压之间一定存在关系。2)猜想:电压越大,电流越大;或者进一步提出猜想:电流与电压成正比。 va3)实验:所用器材有:干电池、电键、导体、电流表、电压表、导线。电路图如图所示。实验过程:通过改变干电池的节数来改变导体两端的电压,测量每一次的电流和电压值,记录在表格中;换用另一导体重复上面的实验。实验结果:根据这些实验数据,画出该导体的u-i图像,观察图像可知:通过导体的电流跟它两端的电压成正比,同一导体两端的电压与通过导体的电流的比值是一个定值;对于不同的导体,这个比值通常是不同的,这个比值反映了导体对电流的阻碍作用,所以可将这个比值
13、定义为导体的电阻。(2)欧姆定律1)定义:在一定温度下,通过导体的电流与它两端的电压成正比。2)数学表达式:i=u/r或u=ir3)欧姆定律是一个实验定律。4)使用时注意:式中i、u和r必须是同一段导体的物理量。串联电路1、定义:用导线把电路元件逐个顺次连接组成的电路叫做串联电路。2、电流关系:串联电路电流处处相等,即i=i1=i2。3、电压关系:串联电路的总电压等于各串联导体两端的电压之和,即u=u1+u2。4、电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和,即r=r1+r2。(总电阻大于任何一个分电阻。)5、分压作用:串联电路中各电阻两端的电压跟它们电阻的大小成正比,即u1 /u2 =
14、r1 /r2。并联电路1、定义:把电路元件并列接在电路中的两点之间,由此组成的电路叫做并联电路。2、电流关系:并联电路的干路电流等于各支路中的电流之和,即i=i1+i2。3、电压关系:并联电路中各支路两端的电压都相等,即u=u1=u2。4、电阻关系:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和,即1/r =1/r1 +1/r2。(总电阻小于任何一个分电阻。)5、分流作用:各支路分得的电流与电阻成反比,即i1 /i2 = r2 / r1。研究串并联电路总电阻与分电阻的关系用等效替代法)学生实验:用电流表和电压表测量电阻(伏安法测电阻)本实验除了要求学会使用电压表、电流表测电阻之外,还要求进一
15、步掌握电流表、电压表、滑动变阻器的使用及滑动变阻器作用的原理。实验原理:用电流表、电压表分别测出导体中的电流及导体两端的电压,再利用公式 r=u/i计算。需要测量的物理量: 电压和电流电路图: 器材: 如图所示(七个)变阻器作用: 1、保护电路 2、 改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量求平均值,达到减小误差的目的。(不用滑动变阻器可改变电源电压)实验步骤: 1. 正确连接电路,在闭合电键前,滑片移到阻值最大的位置 2.闭合电键,观察电压表示数、电流表示数记入表格求出电阻值 3.移动滑片改变电压表电流表示数两次,分别记入表格求出电阻值4. 求出电阻平均值表格设计: 物理量 实验次数电
16、压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)123 实验过程中应注意的事项:(1)“先串后并”,即先将电压表除外的所有元件,按电路图顺次连接,电键要断开,滑动变阻器要移到最大阻值处,然后再将电压表并联在待测电阻的两端。(2)检查电流表和电压表的“ +”、“”接线柱和量程后“试触”, 试触时眼睛要观察电表的指针有无超出量程或指针反向偏转。实验例题:1、探究导体中电流与电压的关系:某同学分别用甲、乙两个不同导体探究导体中电流与导体两端的电压的关系。请你在左面虚线框中画出该同学的实验电路图,你认为该同学设计的记录数据的表格中空格栏目应填 。该同学按电路图将器材连接好,闭合电键,将测得的电流i和导体两
17、端的电压u填入表格中。他是通过改变 导体实验次数电压(v)电流(a)甲10021.50.1533.00.3044.50.45乙50 0 61.50.1073.00.2084.50.30来改变导体两端的电压,达到多次测量的目的。下表记录了该同学8次实验测得的数据。0312450.10.2030405u/vi/a(1)根据记录的实验数据,在图10上标出这些数据点,并把它们用平滑的线连接起来。(2) 观察比较图10中甲导体的图线或乙导体的图线,通过导体的电流和导体两端的电压关系可以得出结论是: 。(3)观察比较图10中甲导体的图线和乙导体的图线,它们的共同点是 ,它们的不同点是 ,这说明 ;图10
18、;电压与电流的比值反映了 。物理学中引入 来表示导体的这种特性。2、用滑动变阻器改变电路中的电流:实验器材:滑动变阻器 小灯泡 电源 电键 电流表 导线若干实验步骤:(1)根据实验要求,在方框内画出电路图。(2)按电路图用笔线代替导线连接图11所示的电路。ab图11(3)闭合电键前,滑动变阻器的滑片应放在 端,这样做是为了 。(4)闭合电键,将滑动变阻器的滑片慢慢向 移,观察 变化。(5)将滑动变阻器的滑片慢慢从 移到接入电路电阻最大处,观察 变化。(6)改变滑动变阻器的接法,重复步骤(4)、(5)。(7)实验中移动滑动变阻器滑片能改变电路中电流的原因是: 。3、伏安法测电阻:图12物理小组探
19、究在用电压表、电流表测电阻rx阻值的实验中,设计了如图12所示的电路测定电阻rx的阻值,请你帮他们将实验电路图补画完整。实验可供选择的器材有:电源2个(电压分别为3伏、4.5伏),滑动变阻器2个(分别标有“10 3a”和“20 1a”的字样),待测电阻rx(估计阻值约为6欧),电压表、电流表、电键各1个和导线若干。该小组同学在实验中碰到了一些问题,请你帮助解决。图12(1)小李同学选用了器材,按图12连接电路,且步骤正确。闭合电键时,发现电流表的示数为0.2安。小李同学在实验中所选用的电源电压 v,所选用的滑动变阻器的最大电阻为 。电压表、电流表的量程分别是 和 。(2)小华的问题:滑动变阻器
20、在实验中作用是 。实验中,若不小心将滑动变阻器损坏,如果不用滑动变阻器,对实验的影响是 为了克服上述缺点,除了换用新的滑动变阻器外,还可用 方法。(3)小张同学按图12正确连接电路,闭合电键s后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表始终无示数。已知电路中各处均接触良好,除电阻rx和滑动变阻器r外,其它元件均完好。若电路中只有一处出现故障,则故障可能是 ,此时电流表的示数是 a。(4)小雨同学选用了器材后立即连接好电路,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片时发现,当滑动变阻器电阻减小时,电流表的示数变大,电压表的示数减小,电压和电流的比值变化较大,原因 是: 。(5)小王同学在实验过程中,由于疏忽没
21、有将所有的数据填入表格,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上了,如图13所示。请你帮助小王同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入下面的表格中,你所依据的物理规律是 ;你认为小王设计的表格是否完整,若不完整应添加项目的名称是 。根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 。(小数点后保留一位数字)图13(6)小赵同学想较正确地测出电阻值,(估计在10欧左右),连接了如图14所示的实验电路。该同学正要闭合电键进行实验,老师又帮他检查了一下电路,发现有几处错误或不妥,请找出这些错误和不妥之处,填写在横道线上_ 。4、探究串联电路中电阻的规律(1)实验原理:根据欧姆定律,在 保持不变的条件下,如果电
22、路中 相等,则两电路中电阻一定相等,即替代电阻对电流的阻碍作用与原串联电路电阻对电流的阻碍作用相同。(2)实验所用的科学方法是 。(3)按图15所示的电路图连接实物图。图14图15(4)替代电阻的阻值为 。(5)利用欧姆定律及串联电路中电流、电压的规律,推导串联电路中电阻的规律: (6)结论:串联电路中电阻的特点是: 5、探究并联电路中电阻的规律某同学利用图16所示的电路进行电路等效电阻的实验研究,他用适当的电阻r替代r1、r2。通过多次实验得出了如下表所示的实验数据。(1)该同学的实验步骤是_ 。(2)实验要求是:在 保持不变的条件下,通过电阻r电流与原来并联电路 相等。(3)比较分析实验数
23、据可得出的初步结论是:_ _。(4)利用欧姆定律及并联电路中电流、电压的规律,也可推导出并联电路中电阻的规律,写出推导过程: 实验次数r1r2r1362215106310105k1k2r1r2rkabcda 图166、小葛和小张进行“用电压表、电流表测电阻”实验,他们选用的滑动变阻器上标有“20 1.5a”的字样。电路连接正确,闭合电键后,他们发现电流表示数为0.20 安,电压表示数为1.3 伏,当断开电键后,发现电流表示数如图5所示,于是他们对实验器材进行了必要的调节,并对刚才的实验数据进行了修正后,记录了第一次实验数据。当滑片移动到某一位置时,他们又记录并计算了第二组实验数据。他们继续移动
24、滑片,其间断开了电压表,当滑片移到端点时,电流表的示数如图6所示,并记录了第三次实验数据。请你根据他们的实验过程,帮他们完成下面的表格,并计算出该导体的电阻(精确到 0.1 欧 ) 。 物理量实验次数电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均值(欧)11.322.50.38.33电能学习要求:一、 知识与技能(1) 理解电功,会使用电能表。理解电流做功过程就是电能转化为其他形式能的过程,知道电功的单位是焦耳、千瓦时,能运用公式w=uit和w=pt进行有关计算;知道电能表是测量电功的仪表,会根据电能表的两次示数之差计算耗电量,并计算电费。(2) 理解电功率。理解电功率的概念,知道电功率的单位是瓦、千
25、瓦,能说明额定电压和额定功率的含义;能运用公式p=ui和p=w/t进行有关计算。(3) 设计“测定小灯泡的电功率”的实验。能根据实验要求,设计实验方案,能选择合适的实验器材,正确记录并分析实验数据,在实验出现故障时能找出实验故障的原因,并排除故障。(4) 知道电能的获得与输送。知道电能是由其他形式能转化而来的,知道电能的优点,知道远距离采用高压输电的大致原因。二、 过程与方法(1) 在学习研究电流作功大小与哪些因素有关的过程中,认识观察、实验等科学方法。(2) 在测小灯泡电功率的实验过程中,对小灯泡不同亮暗时测得的数据进行分析,认识比较、分析、综合等思维方法;在交流、分析实验中出现的故障时,能
26、正确表达找出故障所采用的方法。三、 情感态度与价值观(1) 通过测量家庭或学校一个月所消耗的电能,并计算电费。懂得节约用电的重要性。(2) 观察各种家用电器的额定功率,额定电压(或额定电流),以及在不同电压(或电流)时的工作状态,懂得安全用电的重要性和必要性。(3) 认识人类获取电能的历史进程,了解物理学上的发明和发现是怎样使人类大规模利用电能成为可能的,激发热爱科学的热情。了解电能的获得途径,提高节电的意识。基本物理量:一、电功(w)1、电功的概念(1) 电流所做的功叫电功。(2) 电流作功的过程,就是电能转化成其他形式的能的过程;电流做了多少功,就有多少电能转化成其他形式的能。2、电功的计
27、算:电功等于电压、电流和通电时间的乘积,即w=uit或w=uq。3、电功的国际单位:焦耳,简称焦,符号j。1焦=1伏安秒4、电功的常用单位:千瓦时,通常称为度,符号kwh。1千瓦时=3.6106焦。5、 电能表是测量家庭消耗电能的仪表,也可以说电能表是测量电功的仪表。电能表上标着的符号“kwh”,这说明电能表的示数是以千瓦时为单位的。电能表的计数器上先后两次读数之差,就是这一段时间内的用电度数。电能表上标有“220v 10a”字样表示电能表正常工作需要的电压是220伏,允许通过的最大电流是10安;此电能表的最大负载2200瓦。二、电功率(p)1、电功率的概念(1) 电功率是表示电流做功快慢的物
28、理量。(2) 电功率的定义:电功与做功时间的比值即单位时间内所做的功叫做电功率,公式p=w/t=ui(3) 电功率的国际单位:瓦特,简称瓦,符号w。1瓦=1伏安。常用的单位还有千瓦(kw)(4) 电流做功现象与物体运动现象的类比:物体运动现象电流做功现象不同的运动物体在相等的时间内通过的路程一般不同电流通过不同的用电器在相等的时间内所做的功一般不同物体运动有快慢电流做功有快慢速度是反映物体运动快慢的物理量电功率是反映电流做功快慢的物理量运动物体在1秒内通过的路程叫速度电流在1秒内所做的功叫电功率v=s/t(单位:米/秒)p=w/t(单位:焦/秒)因此,电功率与速度这两个概念的形成及其定义方式是
29、十分相似的。3、额定功率和实际功率(1) 额定电压:用电器的铭牌上标着的、用电器正常工作时的电压叫做额定电压。 额定电流:用电器的铭牌上标着的、用电器正常工作时的电流叫做额定电流。(2) 额定功率:在额定电压下用电器正常工作时的功率叫做额定功率。实际功率:用电器在实际电压下工作时的功率叫做实际功率。(3) 实际功率和额定功率的关系:当u实际u额定时,p实际p额定;当u实际=u额定时,p实际=p额定;当u实际u额定时,p实际p额定;(4) 用电器铭牌上标有“220v40w”字样表示该用电器的额定电压是220v,额定功率是40w。4、学生实验:测定小灯泡的功率实验要求:(1) 知道实验目的:能根据
30、实验目的设计电路并选择器材;能设计记录实验数据的表格。(2) 能辨认实验所使用的小灯泡的额定电压;能确认实验电路中各用电器和电表的连接关系,能读出小灯泡正常发光的电流值。(3) 会根据实验要求,规范、正确、熟练地连接电路;会调节滑动变阻器,使电路中的电阻最大;会用滑动变阻器改变小灯泡两端的电压。实验指导:(1) 实验的目的和实验器材的选择:本实验的目的是,进一步练习使用电压表、电流表和滑动变阻器;学会用电压表和电流表来测量小灯泡的额定功率和实际功率。要测定小灯泡的功率,根据p=ui可知,必须要先测定小灯泡两端的电压和通过它的电流;实验用的电源电压一般高于小灯泡的额定电压,要调整小灯泡两端的电压
31、,需要给小灯泡串联一个滑动变阻器,分去一部分电压。(2) 实验的观察要求:在连接电路时,要观察并记录小灯泡的额定电压。在移动滑动变阻器滑片,调节小灯泡两端的电压时,要注意观察电压表和电流表的示数,并比较小灯泡亮暗变化情况。(3) 实验的操作要求:在连接电路前,要对电压表和电流表进行零刻度校正。在连接电路时要先用导线依次把电源、电流表、小灯泡、滑动变阻器、电键连成串联电路;然后再把电压表并联在小灯泡的两端。连接时要注意保证导线与接线柱接触良好、牢固;要合理选择电压表和电流表的量程,并注意正、负接线柱的正确连接。在闭合电键前,要调整滑动变阻器滑片的位置,使电路中的电阻最大。在测定小灯泡的额定功率时
32、,通过调整滑动变阻器滑片的位置,必须使小灯泡两端的实际电压等于它的额定电压。伏安法测小灯泡功率、测电阻对比:实验名称测小灯泡功率测电阻原理p=uir=u/i需要测量的物理量电压和电流电压和电流电路图器材如图所示(七个)如图所示(七个)电源要求略大于灯泡额定电压无特殊要求(电流能承受)变阻器要求最大阻值须大于u-u额/i额,通过的电流能承受通过的电流能承受变阻器作用1、保护电路2、改变灯两端电压,使其分别高于、等于或低于额定电压,以便测得灯在不同电压下的不同功率。(非用滑动变阻器不可)1、保护电路2、改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量求平均值,达到减小误差的目的。(不用滑动变阻器可改
33、变电源电压)实验步骤1.实验前应观察小灯泡上标有的额定电压(或额定电流)2.正确连接电路,在闭合电键前,滑片移到阻值最大的位置3. 闭合电键,移动滑片观察到电压表示数为额定电压为止,然后再观察电流表示数和灯亮暗情况记入表格求出额定功率4. 移动滑片使电压表示数分别高于、或低于额定电压,再分别观察电流表示数和灯亮暗情况记入表格求出两次实际功率1. 正确连接电路,在闭合电键前,滑片移到阻值最大的位置2.闭合电键,观察电压表示数电流表示数记入表格求出电阻值3.移动滑片改变电压表电流表示数三次,分别记入表格求出电阻值4. 求出电阻平均值表格设计: 物理量 实验次数电压(伏)电流(安)电阻(欧)电阻平均
34、值(欧)123 物理量 验次数电压(伏)电流(安)灯的功率(瓦)灯的亮暗程度123 实验中测电源电压的几种方法:1.刚闭合电键时,读出电压表为u1电流表示数为i1,则u=u1+ir12.无电压表时把灯短接,滑片放在最大值,读出电流表示数为i,则u=ir大3.若灯断路,则电压表示数就是电源电压故障分析:1. 电压表有示数(等于u)电流表无示数:灯丝断了或两表位置接错2. 电流表有示数电压表无示数:灯短路3. 两表都无示数:变阻器断路或其它某处断路4. 电流表示数随电压表示数的增大而减小:电压表并联在变阻器两端5. 移动滑片,两表示数都有变化,但始终达不到额定电压:电源电压太小6. 移动滑片,两表
35、示数都无变化,且示数较小:变阻器接在下面电阻丝两端接线柱上7. 移动滑片,电流表示数有变化电压表示数无变化:电压表并联在电源两端8. 闭合电键,灯闪亮后熄灭,电压表有示数电流表无示数:滑片放在阻值最小的地方注意:测小灯泡功率实验中灯丝电阻不能看成定值,会随着亮度(温度)的增大而增大。例1:(06中考)某同学做“测小灯泡功率”的实验,所用小灯的额定电压为“2.5伏”和“4.5伏”中的一个。他正确连接电路,实验步骤正确。闭合电键观察到电压表和电流表的示数分别为2伏和0.2安。过了一会儿,小灯突然熄灭,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯都不亮,电压表的示数始终为12伏,则电源电压为 伏,滑动变阻器的
36、最大阻值为 欧。他换用一个相同规格的小灯接入电路,重新进行实验,当小灯正常发光时,滑片的位置恰好在变阻器的中点上,电压表的示数如图所示,则小灯的额定电压为 伏,额定功率为 瓦。(指针在第九小格处)例2(07中考)小明同学在“测小灯泡功率”的实验中,所用电源电压不变,滑动变阻器上标有“502”字样,小灯标有“0.3” 字样,估计小灯的额定功率在1.2瓦以上。他正确连接电路,闭合电键移动变阻器的滑片,当观察到电流表示数为 安时,小灯正常发光。此时电压表的示数如图(同上)所示,变阻器的滑片的恰好在中点上,(即它接入电路的电阻为25欧)。小灯的额定电压为 伏,额定功率为 瓦,所用的电源电压为 伏。例3
37、:某小组同学做“测小灯泡功率”的实验。所有器材均完好,共有四个滑动变阻器待用,分别是a:“101”、b:“202” c:“502”d:“1002”,已知小灯的额定电压为3.8伏。(1)该组同学首先选取变阻器c进行实验,他们按照正确的方法进行实验操作,观察到闭合电键后,电流表的示数为0.1安,电压表的示数为1伏,而小灯好像没有发光。则他们未见小灯发光的原因是: 。该组同学实验时所选用的电源电压为 伏。(2)该组同学接着移动滑片,观察到当滑片在变阻器最大阻值的1/4位置附近滑动时,小灯接近正常发光,但是此时移动滑片,电压表的示数很难比较精确地达到3.8伏。于是该组同学换了一个变阻器进行实验,他们闭
38、合电键后,发现电压表示数略大于额定电压,则他们选取的是变阻器 (选填a、b或d)。(3)该组同学最后通过讨论,选取了合适的变阻器,并完成了实验。他们发现当滑片在中点附近时小灯正常发光,此时电流表示数如图所示,则小灯的额定电流为 安,额定功率为 瓦。例4:某同学做“测定小灯泡额定功率”实验,所用的电源是新的干电池,小灯的额定电压模糊不清,可能3.5伏也可能2.5伏,估计小灯的额定功率在0.5瓦至0.9瓦之间。该同学选了两节干电池串联并正确连接电路,实验步骤正确,闭合电键,观察到电压表和电流表的示数分别为1伏和0.1安,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯亮度有变化,但始终偏暗,不能正常发光。该同学经过
39、思考发现了问题,对实验器材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光。调整实验器材前小灯不能正常发光的原因是: ,小灯的额定电压为 伏,小灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻为 欧,小灯的额定功率为 瓦。例5:某同学做“测定小灯泡额定功率”实验,老师为他准备了三节新的干电池、二个滑动变阻器(“20 2a”和“5 1a”)、电流表、电压表、电键和若干导线,实验器材都是完好的,小灯的额定电压为2.5伏。该同学正确连接电路,并按正确的步骤进行实验,当闭合电键后,发现电压表的示数为3伏,灯很亮。于是他马上打开电键,该同学经过思考发现了问题,对所以器
40、材进行了适当的调整,然后重新实验,闭合电键,移动滑动变阻器的滑片,发现滑片在中点位置时,小灯正常发光。你认为该同学对实验器材做了怎样调整? ,小灯正常发光时,变阻器连入电路的电阻为 欧,小灯正常发光时的电流为 安,小灯的额定功率为 瓦。例6:某同学做“测定小灯泡的功率”实验,所用小灯泡上标有“2.5 v”的字样,滑动变阻器标有“20 2a”的字样。该同学电路连接正确,操作规范,在闭合电键后,无论怎样移动变阻器的滑片,电压表的示数仅在0.1伏1.7伏间变化,小灯无法正常工作,则原因可能是 。该同学经分析,找到了原因,采取了相应的措施,并重新进行实验。当再次闭合电键时,电压表的示数和电流表的示数如
41、图所示,则电源电压为 伏。当把变阻器滑片移到某一位置时,小灯正常发光,而此时电流表却因某种原因损坏了。该同学借来多用电表测得滑动变阻器接入电路的电阻为4欧,则小灯的额定电流为 安,额定功率为 瓦。四、 电能的获得及其输送1、 电能的获得:电能并不是直接从自然界开采或获取的,而是由其他形式的能量转化而来的,属于二次能源。各种形式的能可以相互转化,而且在转化过程中能的总和保持不变。2、 电能的优点:一是能方便地转化成人们需要的各种形式的能;二是能通过高压输电线路方便地实现电能的输送和分配。3、 远距离高压输电有利于减少输电导线上的功率损耗。基本练习题一 填空题1在家庭电路中,_表是用来测量用户消耗
42、的电能。标有“220v 500w”字样的电热水壶正常工作3分钟,消耗电能_度。210秒内通过某导体横截面的电量为5库,电流做功180焦,则通过该导体的电流为_安,导体两端的电压为_伏。3上海实行“分时电费”的计费制度,计费方法如右表所示,这样既可以减轻高峰时段电网的压力,又能节省用户的电费支出。某用户家中的电热水器上标有“220v2000w”字样,该电热水器正常工作的功率为_瓦。若该电热水器每天正常工作1小时,则一个月(按30天计)该用户消耗的电能为_度。如果将该电热水器的工作时间从原高峰时段移至低峰时段,则该用户每月可节省电费_元。4小星用右图所示的电路来探究串联电路的电压关系。已知电源电压
43、为6v,当开关s闭合后,发现两灯均不亮。他用电压表分别测a、c和a、b两点间的电压, 发现两次电压表示数均为6v,由此判定灯_(选填“l1”或“l2”)开路,用电压表测b、c两点间的电压,示数为_v。5某条街上的路灯总是同时亮灭,它们是_(填“并”、“串”或“混”)联的。6图12是“伏安法”测电阻时电流表和电压表的示数图中电流表的示数是_ _a这时待测电阻的阻值是_ _7室内空气太干燥对人的健康不利。现在市场上出售一种室内加湿器,其铭牌如图所示。加湿器的工作原理是:通电后,超声波发生器产生超声波使水振动而雾化。请问:(1)该加湿器正常工作时的电压是 伏;(2)该加湿器正常工作30秒消耗的电能是
44、 焦;(3)该加湿器用一个开关同时控制指示灯和超声波发生器的工作,则下图甲、乙、丙中表示其电路的是 。8、某型号的温控电热器铭牌如右表所示,由铭牌可知,该型号的电热器温度控制的范围是_,1小时内用电_度。rrav图59、电阻r、r、电流表、电压表组成如图5所示电路,当电键由闭合到断开,电流表示数_,电压表示数与电流表示数的比值_(均选填“增大”、“减小”或“不变”)。二 选择题1.分析复杂电路中各用电器的连接关系时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行简化处理。正确的处理方式是( ) a.把电流表看成是断路的 b.把电流表看成是一个大电阻 c.把电压表看成是断路的 d.把电压表看
45、成是一根导线2一只普通家用白炽电灯正常发光时通过的电流约为( )a200a b20a c0.2a d20ma3如图4所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表。当s闭合后,为使两灯均能发光,则( )a甲接电流表,乙接电压表 b甲、乙均接电流表c甲、乙均接电压表 d甲接电压表,乙接电流表4下列关于电表的使用,正确的是( ) a电流表只能与被测用电器并联,不能与被测用电器串联 b电流表不能直接接在电源的两极上 c电压表只能与被测用电器串联,不能与被测用电器并联 d电压表不能直接接在电源的两极上。5如图所示,用电流表测量通过灯l1的电流,其中电路正确的是( )6在图4所示的电路中,电源电压保持不变
46、,闭合开关s1、s2,两 灯都发光,当把开关s2断开时,灯泡l1的亮度及电流表示数变化的情况是( )al1亮度不变,电流表示数变小bl1亮度不变,电流表示数不变cl1变亮,电流表示数不变dl1变亮,电流表示数变小7在图示电路中,电源电压保持不变,闭合开关s,电路正常工作,一段时间后,由于故障使其中一只电压表示数变小而另一只示数不变则( )a灯l可能变暗 b灯l亮度可能不变c电阻r可能开路 d电阻r可能短路8某家用电器正常工作时的功率约为300瓦,则它可能是( )a:空调器;b:白炽灯;c:洗衣机;d:语言复读机。9如图10所示,灯l恰好正常发光。当移动滑动变阻器的滑片p时,以下判断中正确的是(
47、)a:向左滑动时灯变亮,电压表示数变大;b:向左滑动时灯变暗,电流表示数变小; c:向右滑动时灯变亮,电流表示数变大;d:向右滑动时灯变暗,电压表示数变大。10如图1所示,闭合开关后能测出小灯泡l1两端的电压的电路是( )14、如图5所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的方案是()三作图题图10图41请在虚线框内画出实物图10的电路图2小明研究小灯泡的亮度与流过小灯泡电流的关系他已连接的部分电路如下图所示,请你用画线代表导线,将电路连接完整,并在方框内画出对应的电路图3、在图10所示电路的中填上适当的电表符号,要求电键闭合两灯均能发光。图10四、计算题1甲、乙两同学分别做“测定小灯泡的功率”实验,电源电压都为6伏且不变,滑动变阻器上都标有“202a”字样,待测两小灯的额定电压相同,但额定电流分别为0.35安、0.2安。他们各自正确连接电路,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片,直至小灯正常发光。此时观察到乙同学的小灯比甲同学的小灯亮,且乙同学的滑动变阻器的滑片恰好在中点上(即滑动变阻连入电路的电阻为10欧)。求:(1)乙同学所用小灯的
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