4.电流与电压和电阻的关系即欧姆定律是电学计算的基础。常和后面的电功、电功率联系起来,作为综合题考查。
3.电阻与导体的材料、横截面积、长度及温度有关,与电压、电流等其他条件无关。滑动变阻器起到分压、限流的作用。因它的变化引起电路中电压、电流的变化是最常见的题型。
2.串、并联电路的电流、电压和电阻的关系也常作为考查点。
1.电流表和电压表的使用和读数是常考查的重点。
7.电阻的串联与并联
(1)电阻的串联
①导体串联后,相当于增加了导体的长度,所以串联导体的总电阻比任何一个导体的电阻都大。
②串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和。个相同的电阻,串联时,其总电阻只
③串联电路的电学特点:
a.电流特点:各处的电流都相等。
b.电压特点:串联电路两端的总电压,等于各部分电路两端电压之和。
当串联的个电阻都相等时,
c.电阻特点:串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和.
个相同的电阻只串联时,其总电阻
串联电路的分压原理:由于在串联电路中,两端在总电压等于各分电压之和,所以串联的分电阻具有分压作用。这可以利用欧姆定律推导出来。
如图2-5,因
由欧姆定律可以得到:
所以 (串联电路中,各电阻两端电压的大小跟电阻成正比)
推广到一般情况下,即:或。
这在不计算电流的情况下,应用起来很方便。
(2)电阻的并联
①导体并联后相当于增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻比其中任何一个导体的电阻都小。
②并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
即
个相同的电阻并联时,总电阻
③并联电路的电学特点:
a..电流特点:并联电路中,干路的电流等于各支路电流之和。
注意:并联电路中,各支路电流的大小决定干路电流的大小,当支路电流减小时,干路电流也减小.不能认为干路电流是不变的!
当并联的各支路电阻相等时。
b.电压特点:并联电路中,各支路两端电压相等。
(注意:各支路两端电压相等,并不一定等于电源电压)
c.电阻特点:并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
即
个相同的电阻并联时,总电阻。
d.并联电路的分流原理:由于在并联电路中,干路的总电流等于各支路电流之和。所以并联的各支路具有分流作用(但一定注意:干路电流随着支路电流的变化而变化,不是定值!)。推导过程;
如图2-6,因,
由欧姆定律可得:
所以 (并联电路中,各支路电流的大小跟支路电阻成反比)。
推广到一般情况下,即: 。
这在不计算电压的情况下,应用起来很方便。
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6.伏安法测电阻
(1)实验原理:欧姆定律。由欧姆定律可得,所以只要测出导体两端电压和此电压下通过导体的电流,就可以计算出导体的电阻值。
(2)实验方法:用滑动变阻器改变电路的总电阻,从而改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,得到几组电压和电流值,由欧姆定律计算出电阻值,最后算出电阻的平均值。
(3)掌握实验电路图和实物连线图。
5.欧姆定律
(1)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。欧姆定律是研究导体中的电流、两端电压和电阻三者之间关系的定律,是关于电路的基本定律。
(2)欧姆定律的基本表达式:。
(3)应用欧姆定律时注意:
①公式中的、、必须对应于同一段电路!这就要求同学们在应用欧姆定律时,一定注意、、的对应性。
②公式中的、、的单位分别是安、伏、欧。
由欧姆定律可以得到:。这个公式表示的物理意义是:导体中电流跟这段导休两端,电压成正比。或者说导体两端:电压与导体中的电流之比为一定值,即等于导体的电阻。而不能认为导体的电阻跟两端电压成正比。跟导体中的电流成反比。
(4)在研究电流跟电压的关系、电流跟电阻的关系时,应用了控制变量法,即:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端电压成正比;在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
4.电阻
(1)电阻:电阻是导体对电流阻碍作用的大小,它是导体本身的一种性质。电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是。
常用的电阻单位还有千欧和兆欧,换算关系是:。
(2)决定电阻大小的因素:由于导体的电阻是导体本身的一种性质,所以导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还跟温度有关。
(3)变阻器:
①变阻器的原理:变阻器是靠改变连人电路中电阻线的长度改变电阻的。
②种类:常用的有滑动变阻器和电阻箱两种。
滑动变阻器可以连续改变连入电路的电阻,但不能确切知道连入电路的电阻值;电阻箱可以知道连入电路的电阻值,但不能连续改变阻值。
使用变阻器时要注意:
①每个变阻器都有最大电阻值和允许通过的最大电流,使用时应根据要求正确选择,不能使通过变阻器的电流超过变阻器的电流超过允许通过的最大电流,否则变阻器会被烧坏;
②连接电路时,应将变阻器的滑片置于阻值最大处;
③滑动变阻器有两个或四个接线柱,连接时应符合“一上一下”的原则。
(4)如图2-4甲、乙所示,图甲中因为连接A、C两个接线柱,所以电流的路径如图,则滑片向左滑动,连入电路电阻线的长度变小,所以连入的电阻值变小;图乙中因为连入的是B、C两上接线柱,所以滑片向左滑动时,连入电路中电阻线的长度变大,连入电路的电阻值也变大。即关键是明确下面连入电路的接线柱!
3.电压
(1)电压的作用:使自由电荷发生定向移动形成电流。
(2)压的单位:电压的单位是伏特,简称伏,符号是。常用的电压的单位还有千伏毫伏和微伏。换算关系是;。
(3)一节干电池的电压是1.5,一节铅蓄电池的电压是2。对人体安全的电压是不高于36。
(4)电压的测量:测量电路两端的电压要用电压表。电压的结构特点是:本身的电阻很大,相当于开路。所以使用电压表应注意以下几点:
①必须将电压表跟所要测量的那部分电路并联。
②必须使电流从电压表的“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
③被测电压不能超过电压表的最大量程。
电压表的连接是否正确,也可以用试触的方法进行判断。
(5)电压表内阻很大,所以通过电压表的电流可以忽略不计,正确连入电路,对电路也不构成影响。如果串联接人电路,则可看成开路,电路中几乎没有电流通过。如图2-2,开关闭合后,电灯都不发光,电流表示数几乎为零,电压表示数等于电源电压。
(6)串、并联电路的电压特点。由于电压存在于电路两端,所以串、并联电路的电压有如下特点:
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
即
并联电路中,各支路两端电压都相等。即
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其中一节电池的电压(相同的电池并联)。
注意:实验室用电流表和电压表,一般都是双量程.使用时-定要看清接入电路的是哪两个接线柱.再根据量程和最小分度值正确读数!如图2-3甲、乙、丙、丁所示。
2.电流
(1)电流内通过导体横截面的电荷量。它是表示电流大小的物理量。电流的单位是安培,简称安,符号是常用的电流单位还有毫安和微安。换算关系是:。
(2) 电流的定义式:公式中,电荷量的单位是,是,电流的单位是。
(3)电流的测量:测量电流的仪表--电流表.电流表的结构特点是:本身的电阻很小,相当于导线。所以使用电流表应注意以下几点;
①电流表要串联在电路中;
②“+”、“-”接线柱的接法要正确。即必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“一”接线柱流出。
③被测电流不能超过电流表的最大量程。如果所测电流超过电流表的最大量程,会损坏电流表。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连接到电源的两极上。否则,电流表将被烧坏。
以上四条,可以简单总结为:串联接入;“+”进“一”出;试触量程;不能短路。其中,试触是电学实验的最基本实验技能之一,希望同学们掌握!
(4)由于电流表内阻很小,相当于导线,所以它只是测量电流大小的工具,正确连入后,对电路不构成影响。
如果联接入电路,则会造成短路或局部短路,使电流表烧坏或电路不能正常工作;如图2-1所示,开关闭合后,电灯将不会发光,发光较亮。
(5)串、并联电路的电流特点:
因为串联电路中,电流只有一条通路,所以串联电路中各处的电流都相等。
即
并电路中干路的电流等于各支路电流之和.即:
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