九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版_第1页
九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版_第2页
九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版_第3页
九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版_第4页
九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版_第5页
已阅读5页,还剩25页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版年级初三学科版本内容标题九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版编稿老师高兴波九年级物理总复习11:电路及电流定律上海科技版【本讲教育信息】一、教学内容:初三总复习11:电路及电流定律【学习目标与重点难点】1. 通过对具体知识点的复习,唤起同学们对所学的知识的回忆。2. 通过我的总结与复习,使同学们对所学知识形成知识体系。3. 通过具体的例题讲评,提高同学们利用知识来解决实际问题的能力。 重点内容:知识体系的形成、应用能力的提高。难点内容:灵活应用所学知识来解决生活中的常见问题。【跨越障碍与典型例题】第一部分:了解电路一. 静电(一)摩擦起电

2、我们知道,被毛皮摩擦过的橡胶棒,被丝绸摩擦过的玻璃棒,都具有了吸引轻小物体的性质。物体具有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或说物体带了电荷。习惯上把带了电的物体叫做带电体。在空气干燥的时候,用塑料梳子梳头发,头发会随着梳子飘起来,就是因为梳子带了电,能吸引头发的缘故。使物体带电的方法是多种多样的,如:摩擦起电、接触带电、感应带电。(二)两种电荷自然界中只有两种电荷。正电荷和负电荷正电荷:指被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷,可用“+”表示。负电荷:指被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷,可用“”表示。电荷间的相互作用同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 (三)摩擦起电的原因不同物质的原子核束缚

3、电子的本领不同。当两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它就容易失去电子,使跟它相摩擦的物体得到电子。物体失去电子带正电,得到电子带负电。相互摩擦的物体彼此间带上了等量的异种电荷。玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,因为玻璃棒与丝绸相比,玻璃棒的原子核束缚电子的本领较弱,在与丝绸摩擦时,因失去电子带正电。丝绸带负电,因为玻璃上的一些电子转移到丝绸上,丝绸因有多余电子而带负电。摩擦起电的实质两个物体相互摩擦时,原子核对核外电子束缚本领弱的物体的一部分电子转移到与它相摩擦的另一物体上,这个物体失去多少电子,那个物体就得到多少电子,而电荷的总量并没有改变。因此,摩擦起电并不是创造了电,

4、它的实质是电子发生了转移。 (四)验电器验电器是实验室里常用的一种检验物体是否带电的仪器。它是由金属球、金属杆、金属箔等几部分组成的。它的原理是利用了电荷间的相互作用。当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔片上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔片张开的角度不同,反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同。电荷的多少叫电荷量。电荷量的单位是库仑,简称库,符号是C。库仑是一个比较大的单位。一根摩擦过的玻璃棒或橡胶棒上所带的电荷量,大约只有107库仑,一片带电的云上所带的电荷量,大约有几十库仑。例1. 有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近,它们都相互吸引

5、,如图所示,那么下面的说法中正确的是( )A. 三个小球都带电B. 只有一个小球带电C. 有两个小球带同种电荷D. 有两个小球带异种电荷分析:根据电荷相互作用的规律,带电体之间要么相互吸引,要么相互排斥。因此,如果三个小球都带电,其中必有两个小球带同种电荷而相互排斥,因此可否定A与C。如果只有一个小球带电,那么另两个不带电的小球之间不会发生相互吸引。解答:D说明:判断这类轻小物体相互作用及带电体的带电问题,关键是必须明确自然界只存在两种电荷,且非相互吸引即相互排斥,而不带电的轻小物体与带正电的物体或带负电的物体都能相互吸引。二. 电路1. 电路的组成用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流

6、通路叫电路。一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态。各部分元件在电路中的作用电源维持电路中有持续电流,为电路提供电能。导线连接各电路元件的导体,是电流的通道。用电器利用电流来工作的设备,在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能。开关控制电路通、断。2. 导体当电路中有了电源,还必须用导体(导线)把电源和小灯泡连接起来,合上开关后,电路中才会有电流通过,小灯泡才能发光。我们把容易导电的物体叫导体。如金属、大地、石墨以及酸、碱、盐的水溶液都是导体。不容易导电的物体叫绝缘体,如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等都是绝缘体。导体容

7、易导电是因为其内部有大量的自由电荷(在金属导体中的自由电荷是电子,我们也叫它自由电子。酸、碱、盐的溶液中也存在着自由电荷,叫做正、负离子或阴、阳离子),这些自由电荷定向移动时就产生了电流;而在绝缘体里,电荷几乎都被束缚在原子的范围内,不能自由移动。另外导体和绝缘体之间没有严格的界限,在一定的条件下,绝缘体可以转化为导体。3. 电路的状态我们连接一个正确的电路,合上开关,小灯泡发光。这种处处连通的电路叫通路。打开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。将用电器取下,即用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线

8、会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的,可能把电源烧坏,是不允许的。4. 电路图电路中各元件的符号:在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。画电路图时要注意:元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。例2. 指出下图各图中的错误。分析:判断电路的正确与否的步骤:(1)检查电路是否缺少组成电路的元件;(2)检查电路是否按规定符号和要求画;

9、(3)检查闭合开关前后是否有电源被短路;(4)检查开关闭合后用电器能否形成电流的回路。解答:图(a)中的错误是没有电源。图(b)中的错误是没有开关。图(c)中的错误是三盏灯不能形成电流的回路。图(d)中的错误是S闭合后会把电源短路。三. 电路的两种基本连接形式1. 串联电路与并联电路把元件一个接一个地顺次连接起来所组成的电路叫串联电路。在串联电路中电流从电源的正极流出后依次经过各个元件后流回电源的负极。所以串联电路的特点是:电流只有一条路径,电流在通过一个元件的同时也通过另一个元件;电路中只需要一个开关,且开关的位置对电路没有影响。把元件并列地连接起来所组成的电路叫做并联电路。并联电路的连接特

10、点是:元件并列在电流分支处。电流特点:电流有分支,干路电流分成几部分分别流经各元件。并联电路中有干路和支路。干路的开关,可以控制整个电路的用电器,但不能单独控制各个支路中的用电器。支路中的开关可以控制所在支路中的用电器,而且各个支路中的用电器不会相互影响。所以:电流有两条(或多条)路径;各元件可以独立工作;干路的开关控制整个电路,支路的开关只控制本支路。这是并联电路特有的优点。在不要求各用电器同时工作的情形下,就要采用并联电路。并联电路广泛用于家庭电路和工业电路,就是因为实际中经常要求各用电器能独立通断,互不干扰。但是,对只要求各用电器同时通断的场合,采用串联电路可以节省开关,节日的彩灯就是这

11、种情形。在组成电路时要注意:首先将器材与做实验的电路图中需要的器材对照,检查器材是否够用。画出电路图。弄清使用的电源的正、负极。要是连接并联电路。弄清电路的分、合点,用字母A、B标出。标出电路中的电流方向,分清哪部分是干路,哪部分是支路。弄清电路中有几个开关;哪个开关是控制整个干路的;哪个开关是控制支路的。电路连接过程中开关必须是断开的。若电路连接完毕,闭合开关后,灯泡不亮时注意检查发生故障的原因:检查电池之间是否连接正确;检查每个接线柱是否拧紧,导线是否连接好;检查小灯泡与灯座是否接触良好。 例3. 如图所示,当S1,S2断开时,能亮的灯是_,它们是_联的。当S1,S2闭合时,能亮的灯是_,

12、它们是_联的。当S1闭合、S2断开时,能亮的灯是_。分析:当S1,S2断开时,电流从正极流出经过L1再经过L3流回负极,因此L1,L3亮,是串联的。当S1,S2闭合时,L1被短路,电流从正极流出经过S1后分为两路,分别经过L2和L3再合为一路流回负极,因此L2,L3亮,是并联的。当S1闭合、S2断开时,L1被短路,L2是开路,因此只有L3亮。解答:L1,L3,串;L2,L3,并;L3。说明:判断哪些灯能亮时,一般看是否有电流通过;判断连接方式时,可根据串联、并联电路的特点判断。 四. 电流(1)电流电荷的定向移动形成电流。(2)维持持续电流的条件有电源。合上开关。(3)电流的方向规定:正电荷定

13、向移动的方向为电流方向。按照这个规定,在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极。能够持续提供电流的装置叫电源。大量用电器的电源,是发电厂里的发电机;发电机是将机械能转化为电能的装置。日常生活中和实验室里常用的电源,是干电池和蓄电池;干电池、蓄电池是将化学能转变成电能的装置。(4)我们知道,水管中的水流有大小,水流大,单位时间内流出的水多,水流小,单位时间内流出的水少。电流是电荷定向移动形成的。导体中有电流时,就有电荷在导线中移动。单位时间内通过导体横截面的电荷越多,即电荷量越多,电流就越大。电流用电流(I)表示电流的大小。定义:把1秒内通过导体某横截面的电荷量(Q),叫做电流。单位:在国际

14、单位制里,电流的单位是安培,简称安(A)。1安=1库/秒。电流的常用单位还有:毫安(mA),微安(A)。1安=1000毫安,1毫安=1000微安。(5)电流表。电流表的种类很多。如有学生实验用的电流表和教学演示用的电流表。从电流表的测量范围和使用的单位来分:有安培表、毫安表、微安表和灵敏电流表。常用的电流表是以安培为单位的电流表,我们称其为安培表,它在电路图中的符号是注意:使用前,先要观察:确认是电流表;零刻线位置,量程;最小刻度值。读数时,应由量程确认最小刻度值后再从指针位置读出结果。学生电流表有两个量程:量程为3安时最小刻度是0.1安,量程为0.6安时,最小刻度是0.02安。电流表的使用规

15、则:电流表要串联在被测电路中。必须使电流从电流表的“+”接线柱进入,从“”接线柱流出。被测电流不要超过电流表的量程。不能预先估计被测电流的大小时,要先用大量程,并且试触。试触结果表明电流值在电流表示数小量程范围内时,要改接小量程的接线柱。绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。(6)串联电路和并联电路中的电流关系串联电路中各处电流相等。在并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 例4. 根据图(1)所示的电路图,将图(2)中的实物用铅笔线(或钢笔线)连接起来。如果电流表A1的示数为0.2安,A2的示数为0.3安,那么通过灯泡L1和L2的电流各是多大?干路中的电流是多大?分析:

16、根据图(1)的电路图,连接实物时,应把A1和L1串联起来,再把A2和L2串联起来,然后把这两个支路并联起来接入电路中,把开关和电池组接入干路,电流表A1测量的是通过灯泡L1的电流。电流表A2测量的是通过灯泡L2的电流,干路中的电流应该是这两个支路的电流之和。解答:实物连接图如图所示,通过灯泡L1的电流是0.2安,通过灯泡L2的电流是0.3安,干路中的电流是0.5安。五. 电压(一)电压水压是使水分子定向流动形成水流的原因。电压是使电路中形成电流的原因。电源是提供电压的装置。不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压。在国际单位制里,电压的单位是伏特,简称伏(V)。此外,常用单位还有千伏(kV

17、)、毫伏(mV)、微伏(V)等。它们邻近两个单位间的换算关系是1000。要求记住的电压值有:一节干电池的电压:1.5伏。家庭电路的电压:220伏。对人体安全的电压:不高于36伏。 (二)电压表的使用测量电压的仪器叫电压表。它在电路图中的符号是。表盘上标有字母“V”的是电压表。电压表的种类也很多,有教学用电压表和学生用电压表,从测量范围来看,有伏特表、毫伏表、微伏表等等。我们在实验室中常用的电压表是伏特表。伏特表也有两个量程:若用“+”和“3”两个接线柱,量程是3伏。若用“+”和“15”两个接线柱,量程是15伏。量程是3伏时,要看下面的刻线,最小刻度值是0.1伏。量程是15伏时,要看上面的刻线,

18、最小刻度值是0.5伏。同一指针位置,大量程示数是小量程示数的5倍。电压表的使用规则:1. 电压表要并联在被测电路的两端。2. 必须使电流从电压表的“+”接线柱流进,从“”接线柱流出。若接线柱接反了,指针将要反向偏转,重则会打弯指针。所以在连接电路时,一定要找出所测电路中的电流流入点和电流流出点,电压表的“+”接线柱要接电流的流入点。“”接线柱要接电流的流出点。3. 被测电压不要超过电压表的量程。被测电压超过电压表的量程会出现将指针打弯的现象。如果事先不能估测出被测电压的大小,要用电压表的大量程进行试触,观察指针的偏转范围,如果在小量程之内,则改接小量程,如果超出了小量程,但在大量程范围之内,则

19、接大量程,如果仍然超出大量程,则要换接更大量程的电压表。4. 电压表可以直接连到电源的正、负极上,测出的示数是电源的电压。 (三)实验探究:干电池电压和一段电路两端的电压1. 干电池串联、并联时的电压关系。串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。并联电池组的电压等于每节电池的电压。2. 串联电路和并联电路的电压关系串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。在并联电路里,各支路两端的电压相等,并且总电压等于各支路两端的电压。 例5. 如图,电源电压保持不变,当开关S1断开S2接通时,电压表示数为4.5伏;当开关S1接通S2断开时,电压表示数为3伏;则L1和L2两端电压分别是( )A. 3伏和4

20、.5伏B. 1.5伏和4.5伏C. 3伏和1.5伏 D. 1.5伏和3伏分析:电压表与被测量的电路并联,当S1断开,S2接通时电压表测量的是L1灯与L2灯串联的总电压,当S1接通,S2断开时,电压表测量的是L1灯的电压,根据串联电路的电压关系,可以计算出L2灯的电压。解答:应选C第二部分:探究电路一. 电阻导体能够通过电流,但同时对电流有阻碍作用。在物理学中用“电阻”这个物理量来表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R表示。在相同的电压下,导线中通过的电流大,表明它对电流的阻碍作用小。不同导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。在国际单位制里,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是。还有两个单位

21、,一个是千欧(k),另一个是兆欧(M)。它们邻近两个单位间的换算关系是1000。我们猜想。导体的电阻可能跟导体的材料、导体的长度、导线的粗细有关系。在课上我们采用的是控制变量法进行的研究。我们已经得出了导体的电阻跟导体的材料有关。也就是说导体的电阻与其制作的材料有关,在其它情况相同时,材料的导电能力越强,其电阻也就越小。在物理学中用电阻率来描述导体导电能力的强弱。电阻率在数值上等于用该材料制成的长为1m,横截面积为的导体的电阻大小。计算公式:。当然是材料的电阻率越小,导电性能越好。材料的电阻率由材料的种类和温度决定,与材料的长短、粗细无关。但有的材料的电阻率并不受温度的影响,常用来制作标准电阻

22、。电阻和电阻率的区别:电阻反映导体对电流阻碍作用大小的性质,电阻大的导体对电流的阻碍作用大。电阻率反映制作导体的材料导电性能好坏的性质,电阻率小的材料导电性能好。也就是说,导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小,即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小。另外两个因素就比较好理解了,一个是长度,一个是横截面积。导体的电阻与材料的电阻率成正比,与长度成正比,与横截面积成反比。 例6. 输电导线的线芯一般都是用铜制成的而不是用铁,这是为什么?分析:在输电导线的长度和横截面积一定的情况下,应选用导电性能较好的材料,即电阻率较小的材料。解答:因为在长度和横截面积相同的情况

23、下,铜导线的电阻比铁导线的电阻小,所以选用铜而不用铁。说明:输电导线的电阻越小,越可以减小导线对电流的阻碍作用,从而减少输电导线上的电能损耗。二. 变阻器1. 滑动变阻器变阻器的构造主要由瓷管、线圈(电阻率较大的合金线绕制)、滑片、接线柱等组成,电阻线表面涂着绝缘漆,所以制成的线圈各匝之间相互绝缘,为使滑片P跟电阻线接触良好,线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去,为了便于接线,将滑片套在金属棒上,金属棒两端安装有接线柱。左边的符号就是滑动变阻器在电路图中的符号。右边是它的结构示意图。滑动变阻器的原理:通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变接入电路中的电阻,进而达到改变电路中电流的目的。滑动变阻器

24、的使用:接法:将变阻器串联在电路中,要将变阻器的两个接线柱接入电路。常见错误有两个:一是将导线接到金属杆两端的接线柱上;二是将导线都接到支架两端的接线柱上。前者不能改变接入电路中的电阻,且接入电路中的电阻为零;后者也无法改变接入电路中的电阻,接入电路中的电阻为滑动变阻器的最大阻值。同学们在分析有关滑动变阻器的电路的过程中一定要做到有序分析:变阻器接入电路的是哪一段电阻线?滑片向左右滑动时,这段电阻线的长度怎样改变?变阻器接入电路的电阻怎样改变,电路中的电流怎样改变?电流表的示数和灯的亮度怎样变化?变阻器滑片上的铭牌上的数值说明了这个滑动变阻器的最大阻值和可以通过的最大电流。使用规则:(1)串联

25、在电路中。(2)弄清滑片移动时,变阻器接入电路的电阻线长度怎样变化,电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。(4)使用前要了解铭牌。铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。(5)如果是四个接线柱的滑动变阻器,接入电路时接线柱的选择原则就是“一上一下”。2. 变阻箱变阻器不能表示出连入电路的电阻值,但它可以连续改变接入电路中的电阻。为了能够表示出接入电路中的电阻值,人们制造出了变阻箱。一般情况下它只有两个接线柱,只要将变阻箱串联在电路中就行了,电流从红色接线柱流入,从黑色接线柱流出。它有个数不等的旋盘,每个旋盘上都标有0至9的10个数字,旋

26、盘的下方标有×1000、×100、×10、×1等的标记。要求同学们会读数就行了。变阻箱上有n个旋盘,可以提供的阻值就有10n个。这种变阻箱的优点就是可以表示出接入电路中的电阻,但是它改变电阻是不连续的。例7. 在如图四种接法中,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是( )分析:图(A)接入电路的电阻线是PB段,当滑片P向右移动时,PB部分电阻线在变短,因此接入电路的电阻值将变小。图(B)接入电路的电阻线也是PB段,与图(A)的效果完全相同。图(C)中接在A,B两接线柱上,但多用了一根导线把B、D相连,当有电流通过时,PB部分的电阻线被金属杆PD与导

27、线短接了,实际接入电路的电阻线为AP段,当滑片P向右移时,AP段将变长,故电阻值变大。图(D)接在A,B两接线柱上,也就把整个变阻器的电阻全接入了电路,移动滑片P,电阻值将不变(此时可视为定值电阻)。答:图(C)。说明:判断滑动变阻器的滑片P移动时接入电路的电阻值的变化情况,关键是看这段电阻线的长度变化,如变长则电阻变大,反之则变小。三. 科学探究:欧姆定律(一)科学探究:决定电流大小的因素对于电流、电压、电阻之间的关系我们已经知道了,电流是被电压和电阻决定的。或者说是电压和电阻是决定电流的。我们猜想,电压越大,电阻越小,导体中的电流就越大。我们是应用控制变量法来进行探究的。我们如何来研究电流

28、跟电压、电阻两个量的关系,应该“固定电阻,单独研究电流跟电压的关系”,或“固定电压,单独研究电流跟电阻的关系”。这种把一个多因素的问题转变成为多个单因素问题的研究方法是实验物理中极为有用的方法。 (二)电流与电压的关系1. 按下图所示的电路图连接实验电路。先不连电压表,看清回路:电流表与R串联。读数表示通过R的电流。然后再将电压表接入,看清:电压表与R并联,读数表示R两端的电压。2. 闭合开关,调节滑动变阻器的滑动触头,使R两端电压成整数倍地变化,同时将电流表和电压表的读数填入表格中。R()555U(V)123I(A)0.20.40.6结论:电阻R一定时,流过R的电流跟R两端的电压成正比。 (

29、三)电流与电阻的关系电路图同上,换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器滑动触头,使电压表读数保持不变,将定值电阻值和对应的电流表读数填入表格。U(A)333R()51015I(A)0.60.30.2结论:电阻R两端的电压一定时,流过R的电流跟电阻R的阻值成反比。 (四)欧姆定律(1)内容由实验我们已知道了在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律。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。欧姆定律是德国物理学家欧姆在19世纪初期(1827年)经过大量实验得出的一条关于电路的重

30、要定律。后人为了纪念他的贡献,把电阻的单位和上述电流定律都用他的名字命名。欧姆定律的公式:如果用U表示加在导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示这段导体中的电流,那么,欧姆定律可以写成如下公式:这个公式是怎样概括表述了欧姆定律的内容呢?我们以导体电阻R一定的情况来说明,若导体两端的电压由U1变为U2时,流过导体电流由I1变为I2,则由欧姆定律写出下面两式,并将两式相除,即得到:在电阻一定时,流过导体的电流与导体两端的电压成正比。R一定时,I1=U1R I2=U2R 如果导体两端的电压一定,它的电阻由R1变为R2时,电流由I1变为I2。则由欧姆定律写出下面两式,并将两式相除,即得到:在电压

31、一定时,流过导体的电流与导体的电阻成反比。U一定时,I1=UR1 I2=UR2大家看到,欧姆定律的内容和公式都简洁地概括了前面一定条件下由实验得出的结论。而且从欧姆定律的公式我们可以看到,只要知道了导体的电阻值和它两端的电压,就可求出导体中的电流。所以欧姆定律更全面地反映了导体中电流、电压和电阻的关系。公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。有关欧姆定律的几点说明:欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。对于一段电路,只要知道I、U和R三个物理量中的两个,就可以应用欧姆定律求出另一个。使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段

32、导体的同一时刻而言的。(2)应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。应用欧姆定律计算电路问题的一般步骤:读题、审题。根据题意画出完整的电路图或某一段电路的示意图。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。欧姆定律有三方面的应用,一是计算电流,二是计算电压,三是计算电阻。(3)伏安法测电阻只要用伏特表测出导体两端的电压和用安培表测出流过导体的电流,就可以根据欧姆定律,由得。计算出导体的电阻。实验电路:步骤:按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连接正确。电压表使用03

33、伏量程,电流表使用00.6安量程。检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变被测电阻两端的电压,观察电压表的示数为l伏、2伏和3伏时电流表的读数;将三组电压和电流的对应值填入自己设计的实验记录表格中。根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差,算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。即例8. 一只小灯泡上标有“2.5V,0.3A”字样,即该灯泡在2.5V的电压下正常发光时的电流为0.3A。现在只有一个电压为4V的电源,为了使小灯泡正常发光,要串联一个多大的电阻?分析:串联的电阻R必须要分担1.5V的电压,才能使小灯泡正常发光,其电路如图所示。解答:方法1:根据串联

34、电路电压关系得到UR=UUL=4V2.5V=1.5V 方法2:灯正常发光时的电阻为 根据串联电路电压分配跟电阻成正比的特点, 需串联一个5的电阻。说明:最终结果所求的物理量要用具体数值表示,不能用分数表示。但在运算过程中可用分数代入,这样一方面可便于计算,另一方面可避免多次舍取而造成的数值偏差。 四. 等效电阻的替换(一)电阻的串联把电阻一个接一个地顺次连接起来,就叫电阻的串联。我们是通过实验来找出串联电路的总电阻跟各个串联电阻的关系的。为此我们根据欧姆定律,用伏安法测出每一个电阻的阻值,再测串联电路的总电阻值。实验得出串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。当用2欧、3欧电阻串联后去代替5欧电阻

35、时,电路中的电流、电压跟接5欧电阻时一样。这就是说用2、3欧的串联电阻替换5欧电阻时,没有改变电路的电流、电压效果。所以常常把串联电路的总电阻叫做等效电阻,即这个串联电路等效于一个阻值为一定的电阻。用几个电阻联成电路去等效替换一个电阻,或用一个电阻去等效替换一个电路的方法叫等效替换法。把几个电阻串联起来后,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比几个串联电阻中最大的那个还大。通过实验得出的电阻关系还可以运用我们已学过的欧姆定律及关于串联电路的电流和电压知识推导出来。先在电路图(图1)上把各个电阻和整个电路的电流、电压用下标区别标记出来。应用欧姆定律于串联电路和每一个电阻,得电阻关系式的推导:由I=

36、UR,U=IR分别对串联电路和各个电阻得U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,U3=I3R3 (1)根据前面学到的串联电路中的电流关系和电压关系的知识可知I=I1=I2=I3 (2)U=U1+U2+U3 (3) IR=IR1+IR2+IR3R=R1+R2+R3 (4)(4)式与实验结论一致。推导的根据是欧姆定律和串联电路的电流、电压特点,这也是我们解串联电路时的根据。从推导中看到,欧姆定律既可用于各个导体,也可用于整个电路。这时要注意各个电阻的U、I、R要用不同的下标区别,且同一电阻的U、I、R要用相同的下标,以正确表达欧姆定律公式中各量是同一导体的量,解电路时这样“下标配套”是避免出现“

37、张冠李戴”的错误的好措施。根据上述规律,如果是n个阻值均为R的电阻串联后,总电阻R总=nR。另外由于在串联电路中:I1=I2, 这说明在串联电路中,电阻有分压作用,而且电压的分配与电阻成正比。这是很有价值的一条规律。(二)电阻的并联我们用研究电阻串联规律的方法研究了电阻并联的规律。实验中并联电阻R1、R2的阻值分别为10欧和15欧,而它们的等效电阻只有6欧。为什么并联电阻后总电阻值变小呢?并联电路中总电阻与分电阻间关系满足什么数学规律呢?我们还不能直接看出来,这就要用到物理的另一种研究方法:理论推导法。设电阻R1与R2并联时,总电阻为R。因为,并联电路中、干路中的电流等于各支路中的电流之和,即

38、I=I1+I2 (1)并联电路里,各支路两端的电压都相等,即U=U1=U2 (2)用(1)式除以(2)式得所以,根据欧姆定律的变形式可知(3)式为:这时并联电路中的电阻关系可以表述为:并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。对并联电路电阻的关系作几点说明。(1)当n个电阻并联时,电阻关系的表达式应写成: n为并联电阻的个数)这表明,两电阻并联后,总电阻值比两个分电阻值中任何一个都小。其实,任意多个电阻并联时,总电阻一定小于它们中阻值最小的电阻。并联电阻后总电阻减少,这相当于增大了导体的横截面积。由于L1、L2是并联,有:U1=U2根据欧姆定律得:IlRl=I2R2表明:在并联电路中电

39、流的分配跟电阻成反比。这也是一条重要的规律。例9. 如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表的示数将_;电压表的示数将_;电压表的示数将_。分析:在电路发生变化时,只有电源电压和定值电阻保持不变,通过电阻的电流和电阻两端的电压均可能发生变化。推理的一般步骤是:从电路的变化部分开始,找出总电阻的变化,再应用欧姆定律确定各部分电路的电流和电压如何变化。当P向右滑动时R2的取值变大,电路总电阻(R总=R1+R2)变大,电压U2=UU1,其中U不变,U1变小,所以U2变大。解答:变小;变小;变大。说明:R2两端的电压变化也可用串联分压原理得出,当RL变大时,RL两端分到的电压也变大。五

40、. 家庭用电(一)家庭电路的组成家庭电路是指用来给电灯、电视机、洗衣机、电冰箱等各种电器供电的电路。家庭电路由低压线路供电,两根进户线中一根叫零线,另一根叫火线,火线与零线间电压为220伏,正常情况下零线接地,与地之间没有电压。地线不与外边进户线相连,而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上。家庭电路中要安装电能表,测量用户在一定时间内消耗的电能。总开关的作用是可以控制整个电路,方便检查和维修。电路里的电线都有规定的最大电流值,如果电流超过规定值,电线过热易烧坏用电器,引起火灾,为了避免这类事故,电路里必须安装保险装置接入一段电阻率较大而熔点较低的保险丝。新建的楼房,在连接各户的总开关上大多装有漏

41、电保护器。正常情况下,用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路,不应该有电流直接流入大地。但是,如果站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入大地,这时,总开关上的“漏电保护器” 就要起作用了。它会迅速切断电路,对人身起到保护作用。接下来就是各个灯和两孔插座和三孔插座了。其实两孔插座和三孔插座可以看作一个个的用电器,这样我们发现在家庭电路中,各个用电器是并联关系,原因之一就是这样它们之间才不会相互影响。在电路中有两孔插座和三孔插座之分,当然对应的插头也就有两脚和三脚之分了。两孔插座中,一个孔接零线,一个孔接火线,把家用电器上的插头插在插座里,家用电器就连入电路。仔细的同学可能会发

42、现,只有那些带有金属外壳的用电器(或者容易潮湿的用电器)才会使用三脚插头。在三孔插座中,除了两个孔分别接火线和零线外,另一个孔是跟大地连接的,也就是接地的,家用电器上的三脚插头,两个脚接用电部分(如电冰箱、洗衣机中的电动机),另外那个与接地插孔相应的脚,是跟家用电器的外壳接通的。这样,把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把外壳与大地连接起来。为什么要这样做呢?家用电器的金属外壳本来是跟火线绝缘的,是不带电的,人体接触外壳并没有危险。但如果内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能,致使火线与外壳接通,外壳带了电,人体接触外壳等于接触火线,就会发生融电事故。如果把外壳用导线接地,即使外

43、壳带了电,也会从接地导线流走,人体接触外壳就没有危险了。 (二)测电笔测电笔是用来辨别火线和零线的:用手接触笔尾的金属体,笔尖接触电线(或与电线连通的导体),如果氖管发光,表示接触的是火线;如果氖管不发光,表示接触的是零线。需要注意的是使用测电笔,手一定要接触笔尾的金属体。如果手没有接触笔尾的金属体,即使笔尖接触火线,氖管也不发光,测电笔就失去了作用。只有人的手接触了笔尾的金属体,这时才会有电流流过氖管,通过人体进入大地,这时氖管才会发光。这时为什么人不会触电呢?因为在测电笔中有一个阻值很大的电阻,在一千欧以上。当用测电笔接触零线和地线时,由于零线和地线间没有电压,当然也就没有电流流过氖管,所

44、以氖管不发光。使用测电笔时,人的手千万不要接触笔尖金属体,否则就会有大的电流流过人体而造成触电事故。 (三)电灯家庭电路的主角是电灯。电灯是一个庞大的家族。包括白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯等。白炽电灯的发光,是因为灯泡内的细钨丝通电后发热,灯丝温度高达2000摄氏度左右,达到白炽状态,于是灯丝发出明亮的白光。安装家庭电路时,各个用电器(包括两孔和三孔插座)是并联关系,在火线上要安装熔断器(保险盒)。两孔插座中左边接零线,右边接火线。接白炽电灯时,开关一定要接在火线上,而且火线要接螺丝口灯头上的锡点,零线接螺旋套。 (四)安全用电因为人体是导体,人体触及带电体时,有电流通过人体。当电流达到一定

45、的强度之后就会引起伤害事故,这就是触电。电流对人体的危险性跟电流的大小,通电时间的长短等因素有关。通过人体的电流大小决定于外加电压和人体的电阻;实践证明:只有不高于36伏的电压对人体才是安全的;家庭电路的电压是220伏,动力电路的电压是380伏。都远远高于人体的安全电压。家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟火线连通造成的。低压触电的两种形式:单线触电:站在地上的人触到火线,则电流由火线进入人体到地,经地线形成回路,造成触电事故。双线触电:站在绝缘体上的人若同时触到两根电线时,电流将由火线进入人体到另一根线(零线)而形成回路,造成触电事故。所以,为了安全用电,绝对不要接触没有绝缘皮的火线以

46、及跟火线连通的导体。在生活用电中要特别警惕的是本来是绝缘的物体导了电,本来是不该带电的物体带了电。例如:注意防止绝缘部分破损。保持绝缘部分干燥,不用湿手扳开关,不在电线上晾衣服。有人触电,要先切断电源,或者用干木棍等绝缘体拨开电线。用电器有金属外壳的要接地。所以对于低压带电体的用电原则是不接触低压带电体。高压触电的两种形式高压电弧触电:当人体靠近高压带电体到一定距离时,高压带电体和人体之间会发生放电现象。这时有电流通过人体,造成高压电弧触电。跨步电压触电:高压输电线落在地面上,地面上与电线断头距离不同的各点存在着电压,当人走近断头时,两脚位于离断头远近不同的位置上,因而两脚之间有了电压(跨步电

47、压)。这时电流通过人体,造成跨步电压触电。所以,为了安全用电,不要靠近高压带电体。触电的急救:首先,不能直接去拉触电人,否则去救的人也会触电。应当赶快切断电源,或者用干燥的木棍等将电线挑开,迅速使被触电的人脱离电源。发生火灾时,要首先切断电源,绝对不要泼水救火。 例11. 图中接线有几处错误?请逐一指出并加以说明。分析:可从闸刀开关和插座的作用去考虑。答:有两个错误。第一个错误是闸刀开关装倒了。如果照此装法,拉开闸刀开关,更换熔丝时就势必带电操作,而且被拉开的闸刀在重力的作用下,可能会落下接通电路,所以很不安全。正确的装法应该是静触头在上,动触头在下。第二个错误是将插座串联接在火线上了,这会影

48、响用电器的正常工作和安全使用。 例12. 发现电线起火,应采用下面哪种方法?( )A. 用水扑灭火。B. 迅速拉下开关,切断电源。C. 用小刀或剪刀切断电源。D. 找电工处理。分析:电线着火通常是由电线中电流过大造成的。含杂质的水是导体,用水抢救不但不能将火扑灭,反因水到处流动,使抢救的人员可能触电,找电工处理又贻误灭火的时机。小刀或剪刀是金属,用这些金属制品切断电源时会造成触电事故。最好的方法是拉下开关,切断电源。答:B 【模拟试题】(答题时间:120分钟)一. 填空题1. 自然界中存在_种电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒与带正电的物体靠近时,因玻璃棒带_电而与该物体相互_,同时丝绸因_电子而带_

49、电。2. 干电池、蓄电池对外供电时,是把_能转化为电能;发电机发电时,是把_能转化为电能。3. 家用电器通常是_联的,开关与电灯是_联的。4. 在连接电路的过程中,开关必须_,如导线直接跟电源两极相连称为_,这时会因_,而烧坏_。*5. 在如图所示的电路中,只闭合S3时,能亮的灯是_,它们是_联的。闭合S1和S2时,能亮的灯是_,它们是_联的。如只要L1亮,应闭合_,断开_。同时闭合_是不允许的。6. 通过电风扇的电流是400mA,合_A,合_A。7. 电流表使用时必须注意:电流表必须_联在被测电路中;电流必须是从电流的_流入;电流表有两个量程,通过的电流强度为0.5A时,应选_量程,通过的电

50、流强度为0.68A时,应选_量程;绝对不允许将电流表直接接在_两极上。*8. 如图所示,电流表的示数分别为1.2A,0.8A和0.3A;那么通过L1的电流强度为_A,L2中的电流强度为_A,L3中的电流强度为_A。9. 导体两端有电压,导体中才会产生 ,而 是提供电压的装置,电压的国际单位的主单位是 。10. 2.5×104伏= 千伏= 毫伏。11. 要测电路中两点间的电压,应当把电压表 联在此电路两点间,并且使电流从 接线柱流入电压表,从 接线柱流出电压表。被测电压不要超过电压表的 ,在预先不能估计被测电压的情况下,应使用 量程,并且要采用 的方法来判断被测电压是否合适。12. 如

51、图所示,L1和L2都能发光,甲、乙、丙为电压表或电流表,则L1和L2为 联,甲一定是 表,它测 的 。乙一定是 表,它测 的 。丙一定是 表,它测 的 。13. 三节新干电池串联的电压是 。14. 如图所示,L1和L2是 联,的a端是 接线柱,b端是 接线柱。如果电源的总电压是6V,的示数是4V,则L1的电压是 V,L2 的电压是 V。15. 一根金属导线接在12伏电源上,其电阻为10欧。若不接电源,它的电阻为_欧。若接在6伏电源上,该导线的电阻为_欧。这是因为电阻是_,与导体的_有关。16. 20时,1米长、1毫米2横截面积的铜、铁、铝导线的电阻值分别为0.017欧、0.096欧和0.027

52、欧,这表明导电性能最好的是_,其次是_,因而电线的芯线一般不使用_。17. 两根长度和材料都相同的金属导线,若甲导线质量是乙导线质量的3倍,则电阻小的是_导线。18. 如图所示,当电键S接通1或2位置时,电流表A1的示数大于电流表A2的示数,可见R1_R2。若R1和R2分别为横截面积相同、同种材料制成的导线,则导线的长度l1_l2。若R1和R2为长度相同、同种材料制成的导线,则横截面积S1_S2(以上均选填“”、“”或“”。若它们为长度、横截面积都相同的钨丝和铁丝,那么R1是_丝,R2是_丝。*19. 将一根金属导线对折后并成一条,它的电阻将变_(选填“大”、“小”)。原因是导线的_不变,_变

53、大,_变小所致。20. 将一根金属导线均匀拉长后,它的电阻将变_(选填“大”、“小”)。原因是导线的_和_不变,_变大,_变小所致。*21. 如图所示三个滑动变阻器,欲使它们连入电路中的电阻值都为最大,则三个滑片P应分别放在接线柱_、_和_所在位置。22. 按如图所示,把甲、乙两滑动变阻器连入电路中。电流流过部分电阻分别为_和_(选填“RAP”、“RBP”)。当甲变阻器滑片P向右移动时,电路中电流将_,乙变阻器滑片P向下移动时,电路中电流将_。23. 如图所示,把滑动变阻器滑片P向右移动时,CD间电阻_,PD间电阻_(选填“变大”、“变小”或“不变”)。24. 如图所示的电路中,如果滑动变阻器滑片P由A向B滑动时,灯泡变暗,导线的E端应接在滑动变阻器的_接线柱上(选填“C”、“A”或“B”)。*25. 如图所示是插入式电阻箱的结构示意图。实验时需要12欧电阻,应将图中电阻箱上的_号铜塞同时拔去,也可将_号铜塞同时拔去。26. 在某一段电路上串联一个4的电阻后,电路中的电流变为原来的一半,那么原来电路中的电阻是_。若要使电路中的电流降低为原来的1/5,则还需要再串联一个_的电阻。27. 两个电阻串联后的总电阻为9,两电阻两端的电压之比为1:2,则这两

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论