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电学 知识点总结


《电压

第六章 电阻》知识点归纳 知识体系

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。电源的电压越大,电路中的电流就越大,灯泡就 越亮. 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)二是电路是闭合的(或电路是通路); 注: (1)说电压时,要说“xxx”两端的电压,说电流时,要说通过“xxx” 的电流。 (2)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) (3) 电路中有电流通过时, 电路两端一定有电压; 但电路两端有电压时, 电路中并不一定就有电流通过。 (4)电路断开处的两端电压等于电源电压. (二)电压的符号和单位 1,电压的符号是“U” 国际单位:伏特(V), 简称伏(V) 2,电压的单位 常用单位:千伏(kV);毫伏(mV);微伏(μ V); 换算关系:1Kv=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μ V

1kV=103V;

1V=103mV=106μ V;

3, 常见电压值:(1)一节干电池的电压值 1.5V。 (2)一节蓄电池的电压是 2V。 (3)人体安全电压值不高于 36V。 (4)家庭电路的电压值 220V 。 (三)电压测量: 1.仪器:电压表 2,符号: 3,量程和分度值: 电压表有三个接线柱,两个量程.使用“-”和“3”两 个接线柱时,量程是 0~3 V,分度值“0.1 V”;使用“-”和“15”两 个接线柱时,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), 指针位置相同,则示数也是 5 倍 关系 注意:(1)有些电压表的接线柱是“15”“3”“+”,表示两个量程共用一个 “+”接线柱,“15”和“3”则表示两个负接线柱(和我们平常使用的电 压表不一样,在连接电路时要特别注意)(2)电压表的使用一定要考虑 周全

4.使用规则: (1)电压表要并联在被测电路(用电器或电源)的两端 (2)电流必须从电压表的“+”接线柱流入,从电压表的“-”接线柱流 出. 电压表的正接线柱靠近电池的正极; ( 负极线柱靠近电池的负极) , 否则指针会反偏。 (3)被测电压不要超过电压表的最大量程。(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。) (4)电压表可以直接连在电源两端,此时电压表测的是电源电压 (5)电压表的读数等于指针偏转的格数乘以分度值; 注意:(1)选择量程:实验室用电压表有两个量程,0~3V 和 0~15V。测量时, 先选大量程,用开关试触,若被测电压小于 3V 则换用小的量程,若 被测电压大于 15V 则换用更大量程的电压表。试触的方法不仅可以 选择电压表的量程,还可以判断电源的正负极,判断电压表正、负 接线柱连接是否正确. (2)使用电压表前要先看清电压表的量程,和指针是否指在零刻度;读数 时,要看清量程,认清各量程的分度值。串联电池组的电压等于各节 电池电压之和, 并联电池组的电压与各节电池的电压相等;电池的正 极聚集正电荷,负极聚集负电荷。 5.如何读数: (1) 一看量程:根据电压表接线柱的连接情况,确定电压用的量程。

(2) 二看分度值:选用 0~3 V 量程时,对应分度值为 0.1V ,按表盘的下排 刻度读取数据;选用 0~15 V 量程时,对应分度值为 0.5Ⅴ,按表盘的上 排刻度读取数据. (3) 三看指针的偏转情况:①测量时应等指针稳定后读数,读数时应确认指 针偏转过的小格数.②一般情况下指针离哪条刻度线近,就按哪条刻度 线读数. (4)计算 :电压表的示数=对应量程的分度值×指针偏转过的小格数. 简单说来: 选用 0~3 V 量程时, 示数=0.1V×小格数 选用 0~15 V 量程时,示数=0.5Ⅴ×小格数

大量程是小量程的 5 倍,指针位置相同,则示数也是 5 倍关系。 6、电流表、电压表的比较:

电流表 符 号 连接方式 直接连
不能 A 串联

电压表
V 并联



接电源 异 量 程
0~0.6A 和 0~3A 0.2A 1A 0~3V 和 0~15V 1V 5V

每大格 每小格

0.02A

0.1A

0.1V

0.5V

(分度值) 内阻 同
很小,几乎为零 相当于短路或导线 很大 相当于断路

使用前调零;读数时看清量程和分度值;正接线柱流入,负接线柱 流出;不能超过最大测量值。

二、探究串、并联电路中电压的规律
(一)探究串联电路中电压的规律

(1)提出问题:如图所示,两个灯泡串联后接在电源两端, AB 之
间、BC 之间、AC 之间的电压可能有什么关系

(2)猜想假设:①可能三个电压相等; ②可能 AB 之间的电压最大;
③可能 AC 之间的电压最大; ④可能 BC 之间的电压最大.

(3)设计实验:分别把电压表连在甲、乙、丙所示电路中的 AB 两点、BC 两点、
AC 两点,三次测量的电路图如下:

通过电压表测出电压值, 填入下表.换上另外两个小灯泡,再次测量,重复上面的 实验步骤.

(4)分析和论证:通过对实验数据的分析可以得出结论:用公式表示为:
U=U1+U2.

(5) 得出结论:

串联电路两端的总电压等于各部 分电路两端的电压之和. U=U1+U2(串压两个分)

注意事项:
①连接实物图时,一定要对照电路图,可以从电源的正极出发,依次经过开 关、小灯泡,最后回到电源的负极,电压表要最后并联到所测电路的两端; 也可以从负极出发, 但也要按顺序连接. ②连接实物过程中, 开关一定要处于断开状态. 每次连接完电路,一定要检 查无误, 再闭合开关, ③电压表要按规则连入电路和读数。 ④实验中, 每次读数后, 应及时断开开关. ⑤如果电压表不够用, 也可只用一只电压表分别测量各电路两端电压. ⑥电路连接过程中,为何开关要断开? (这样做的目的是为了保护电源和电 路,防止电路连接错误,使电路短路而造成烧坏电源或电路的危害. 如果 开关是断开的, 造成这种危害的可能性将大大减小.)

⑦对于需要分析实验数据而得出结论的实验, 可以先将需要测量的物理量 罗列出来, 然后设计一个表格把实硷中测出的数据填入表格, 并试着将 它们分别相加、相减、相乘或相除来找出这些数据之间的关系. ⑧为了验证探究结论的普遍性,可进行多次实验. 其目的是为了取多组数据, 从而分析归纳,得出一个普遍规律。如本实验中还可多改变几次电源电压 和换用不同的小灯泡。

(二).探究并联电路中电压的规律
(1 ) 提出问题:如图所示,两个灯泡并联后接在电源两端, 电压

U、U1 和 U2 之间可能有什么关系?
(2 )猜想假设:①可能三个电压相等; ②可能 U=U1+U2 (3)设计实验:分别把电压表接在图中,三次测量的电路图如下:

更换小灯泡再进行两次实验,把实验数据填入下表:

(4)分析和论证:通过对实验数据的分析可以得出结论:并联电路中,
各支路两端的电压与电源的电压相等, 用代数式表 示为 U=U1=U2.

(5)得出结论:并联电路各支路两端的电压都相

等,等于总电压(电源电压)。 U= U1=U2(并压处处等)
(三)探究串、并联电路中电压的规律的实验过程中应注意 的问题:
(1)接电路时,开关应断开。 (2)电压表应并联在电路中。

(3)连接电路时应按一定的顺序进行, 先串后并,即从电源正极(或负极)依 电路图将元件逐个连接起来,最后将电压表并联在电路中, 并使电流从电 压表“+”接线柱流人,从“―”接线柱流出, (4) 接通电路前必须选用电压表的大量程试触(手持开关,眼看电压表指针)。 若发现指针反偏, 则应调整“+”“—”接线柱; 若偏转角度过小, 则改 用小量程;若指针超过最大量程, 则要换更大量程的电压表. (5)读数时要客观、精确、视线与刻度线垂直,读数完毕,应断开开关, 切断 电源, 整理好仪器。

三、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。 导体能导电, 但同时对电流又有阻碍作用. 相同电压下, 导线中电流不同, 说明两条导线对电流的阻碍作用不同,电阻越大对电流的阻碍越大; 导体对电流的阻碍作用叫电阻(resistance). 2、符号:R (二)单位 国际单位:欧姆,简称欧,符号??; 1.电阻的单位: 常用单位:千欧(k?)、兆欧(M?) ? 3 单位换算: 1 k?=10 ? 1 M?=106 ?

1 M?=103 k?=106 ??
规定:如果导体两端的电压是 1V,通过导体的电流是 1A,这段导体的电 阻是 1Ω 。 2、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),电子元件符号:电阻也叫定值电阻,它在电路图中的符号是“ ”. (四)影响因素: 1,决定电阻大小的因素: (1)材料和横截面积相同,导体越长电阻越大。 (2)材料和长度相同,横截面积越小电阻越大。 (3)长度和横截面积相同,电阻率(即材料)越大电阻越大。 2. 温度影响导体电阻的大小: (1)大多数导体,电阻随温度升高而增大。 (2)少数导体(如碳),电阻随温度升高而减小。 (3)某些合金(如锰铜)的电阻,随温度的变化较小。 3,探究决定电阻大小的因素实验

(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:①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。 电阻无论它是否被连入电路,通过它的电流是多 少,其阻值一般是不变的,即电阻是导体本身的一种性质.②结论可总结成公式 R=ρ L/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。 (五)半导体和超导体: 1.半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的物体。 2,三种半导体元件的特点: (1)压敏元件:受压力后电阻发生较大变化 . (2)热敏电阻:受热后电阻随温度的升高而迅速减小的电阻。 (3)光敏电阻:在光照下电阻大大减小的电阻。 3.超导现象: 一些金属或合金当温度降低到某一温度时,电阻完全消失,这 种现象叫超导现象; 4,超导体:具有超导现象的物体叫超导体。 超导转变温度(超导临界温度):物质电阻变为零时的温度。 5, 大多数导体的电阻随温度的升高而增大,但有少数导体电阻随温度的升高而 减小。

四、变阻器
(一)、滑动变阻器 1.构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。 2,结构示意图:

3,电路图中的符号: 4,铭牌:某滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”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 1.5A. 5,原理:是通过改变接入电路中的电阻线的长度改变电阻的。 6,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保护电路或用电器。 7,使用:①串联在电路中使用;②接线柱要“一上一下”接入电路;③通过 的电流不能超过允许的最大值;④在使用前应将电阻调到最大(远离 下接线柱阻值变大,靠拢下接线柱阻值变小) 8,特点:(1)变阻特点:逐渐改变电阻,不能表示出阻值。 (2)改变电流的特点:是连续性的。 9.变阻器在实际生活中的应用:调节收音机和电视机音量大小的电位器。 (二)电阻箱: 1,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。 2,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。 变阻箱的优缺点: 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。 3.特点: (1)变阻特点:能够表示出阻值。(2)改变电流的特点:是跳跃性的。

7、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。

第六章专题训练

一,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断路, 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。


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