2023年初中物理電學(xué)之電阻和電壓

第1節(jié) 電壓

一、什么是電壓?

1.電壓：本質(zhì)上是電勢差。電壓是使電路中形成電流的原因，電壓使電路中的自由電荷定向移動形成了電流。有電壓不一定有電流，但有電流則一定有電壓(理想導(dǎo)線除外)。電壓使電路中的自由電荷定向移動形成了電流。

2.電源：是提供電壓的裝置(提供電能的裝置，實(shí)際上表現(xiàn)是電動勢)。電源的電壓越大，電路中的電流就越大，燈泡就越亮。

3.電路中有持續(xù)電流的條件：

(1)電路中有電源(或電路兩端有電壓，未畫電源);

(2)電路是閉合的(或電路是通路);

4.描述電壓 電流 是有所指向的

說電壓時，要說“xxx”兩端的電壓;說電流時，要說通過“xxx”的電流。

為了理解電流、電壓的概念：通過觀察水流、水壓的模擬實(shí)驗(yàn)幫助我們認(rèn)識問題。

5.電壓與電流

電路中有電流通過時，電路兩端一定有電壓;

但電路兩端有電壓時，電路中并不一定就有電流通過;

電路斷開處的兩端電壓等于電源電壓。

二、電壓的大小及其表示

電壓的符號：文字符號 U

國際單位：伏特，V，簡稱伏;

常用單位：千伏(KV)，毫伏(mV)，微伏(μV);

1千伏=10^3伏=10^6毫伏。1mV=1000μV。

常見電壓值：

(1)一節(jié)干電池的電壓值1.5V，1號、5號、7號電池都是1.5伏。

(2)手機(jī)、筆記本電腦電壓一般是5伏。臺式電腦電源輸出一般有三種不同的電壓,分別為:12V、5V、3.3V。USB接口的電壓是5.0V。

(3)一節(jié)蓄電池的電壓是2V。

(4)人體安全電壓值不高于36V。

以上都是直流電源。

(5)家庭電路的電壓值220V;工業(yè)用電一般是380伏，還有1KV、10kV、22kV等等。

交流電 。

三、電壓的測量

1.測量電壓的儀表是：電壓表。

電壓表的符號

2.使用規(guī)則：

(1)電壓表要并聯(lián)在電路中，測量誰的電壓就并聯(lián)在誰的兩端。

(2)電流要從“+”接線柱入，從“-”接線柱出， 電壓表的正接線柱靠近電池的正極;負(fù)極線柱靠近電池的負(fù)極，否則指針會反偏。

(3)被測電壓不要超過電壓表的量程。影響：如果被測電壓超過電壓表的最大量程，不僅測不出電壓值，電壓表的指針還會被打彎甚至燒壞電壓表。

(4)在不超過電壓表量程的前提下，電壓表可以直接連在電源兩端，此時電壓表測的是電源電壓。

記�。阂獪y量誰的電壓，則電壓表就與誰并聯(lián);反之，電壓表與誰并聯(lián)，則表示測量誰的電壓。

方法：在判斷電壓表與誰并聯(lián)時，主要觀察電壓表的兩個接線柱是直接接在哪個用電器的兩端。

3.量程和分度值：學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的電壓表一般有三個接線柱，兩個量程，0～3V和0～15V。

(1)使用“-”和“3”兩個接線柱時，量程是0～3 V，分度值“0.1 V”;

(2)使用“-”和“15”兩個接線柱時，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， 指針位置相同，則示數(shù)就是5倍關(guān)系。

特殊情況：有些電壓表的接線柱是“15”“3”“+”，表示兩個量程共用一個“+”接線柱。“15”和“3”則表示兩個負(fù)接線柱。這和我們平常使用的電壓表不一樣，在連接電路時要特別注意，使用一定要考慮周全。

電壓表的讀數(shù)等于指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)乘以分度值。

4.量程選擇

(1)選擇量程：測量時，先選大量程，用開關(guān)試觸，若被測電壓小于3V則換用小的量程，若被測電壓大于15V則換用更大量程的電壓表。試觸的方法不僅可以選擇電壓表的量程，還可以判斷電源的正負(fù)極，判斷電壓表正、負(fù)接線柱連接是否正確.

(2)使用電壓表前要先看清電壓表的量程，和指針是否指在零刻度;讀數(shù)時，要看清量程，認(rèn)清各量程的分度值。

串聯(lián)電池組的電壓等于各節(jié)電池電壓之和，并聯(lián)電池組的電壓與各節(jié)電池的電壓相等;電池的正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷。

5.如何讀數(shù)：

(1) 先看量程：看看電壓表接線柱的連接情況，確定量程。

(2) 再看分度值：選用0～3 V量程時，對應(yīng)分度值為0.1V ，按表盤的下排刻度讀取數(shù)據(jù);選用0～15 V量程時，對應(yīng)分度值為0.5Ⅴ，按表盤的上排刻度讀取數(shù)據(jù)。

(3) 最后看指針的偏轉(zhuǎn)情況：

①測量時應(yīng)等指針穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時應(yīng)確認(rèn)指針偏轉(zhuǎn)過的小格數(shù)。

②一般情況下指針離哪條刻度線近，就按哪條刻度線讀數(shù)。

(4)計(jì)算 ：電壓表的示數(shù)=對應(yīng)量程的分度值×指針偏轉(zhuǎn)過的小格數(shù)。

大量程是小量程的5倍，指針位置相同，則示數(shù)也是5倍關(guān)系。

6、電流表和電壓表比較：

第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律

一、串聯(lián)

指兩個或者兩個以上電器(燈泡)串聯(lián)。

如圖所示,兩個燈泡串聯(lián)后接在電源兩端, AB之 間、BC之間、AC之間的電壓有什么關(guān)系?

1.電流：I=I1=I2 串聯(lián)電路中各處的電流相等

2.電壓：U=U1+U2(串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路電壓之和)

二、并聯(lián)

指電器(燈泡)并聯(lián)。

如圖所示，兩個燈泡并聯(lián)后接在電源兩端, 電壓 U、U1和U2之間有什么關(guān)系?

1.電流：I=I1+I2。干路電流等于各支路電流之和

2.電壓：U=U1=U2 。干路電壓等于各支路電壓

第3節(jié) 電阻

1.電阻(Resistance)：表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用。導(dǎo)體(物質(zhì))對電流的阻礙作用越大，則電阻就越大，而通過導(dǎo)體的電流就越小)。

電阻元件的符號：

具有一定電阻值的元件叫做定值電阻，簡稱電阻。

2.國際單位：歐姆(Ω);常用單位：兆歐(MΩ)，千歐(KΩ);1兆歐=10^3千歐;

1千歐=10^3歐。

3.電阻是物體(物質(zhì))本身的一種基本性質(zhì)。

4.決定電阻大小的因素：材料，長度，橫截面積和溫度。

強(qiáng)調(diào)：金屬導(dǎo)體電阻(R)與它兩端的電壓(U)和通過它的電流(I)無關(guān)。

一些常見裝置電阻值：

手電筒的小燈泡，燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。

日常用的白熾燈，燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實(shí)驗(yàn)室用的銅線，電阻小于百分之幾歐。

電流表的內(nèi)阻很小，為零點(diǎn)幾歐。電壓表的內(nèi)阻很大，為幾千歐左右。

第4節(jié) 變阻器

一、滑動變阻器

1.滑動變阻器：通過滑動變阻器的滑臂，使得接入電路中的阻值大小可以改變的裝置。

基本結(jié)構(gòu)：由瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱等組成。

結(jié)構(gòu)示意圖

電路符號

①原理：通過滑動滑片，改變電阻線連入電路中的長度來改變連入電路中的阻值。

滑動變阻器是串聯(lián)進(jìn)電路中的，能夠變動的范圍是滑動變阻器阻值與電路總阻值之比。

強(qiáng)調(diào)：沒改變變阻器它自身的總阻值。

②作用：a.保護(hù)電路;b.通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流或者各個電阻之間的電壓分配關(guān)系。

③銘牌：如一個滑動變阻器標(biāo)有“100Ω 1A”表示的意義是：最大阻值是100歐姆(Ω)，允許通過的最大電流是1安培(A)。

2.使用規(guī)則：

①應(yīng)串聯(lián)在被控制電路中使用。即要控制誰則與誰串聯(lián);反之，與誰串聯(lián)則表示控制誰的電流;

②接線柱要“一上一下”;

③為了避免短路，閉合開關(guān)前，應(yīng)把滑片調(diào)至阻值最大的位置。

3.特點(diǎn):

(1)逐漸改變電阻，不能表示出阻值，無法直接知道連入電路的阻值。

(2)改變電流的特點(diǎn)：是連續(xù)性的。

在這里說一下在一些題目中，滑動變阻器的選擇問題：

如何連接：如何確定是三端接法還是兩端接法：看功能，分壓用三端接法，限流則用兩端接法;

阻值大小：要進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)分壓或者分流要求的電壓或者電流的大小(范圍)，確定變阻器的阻值。

需要注意的是：對于限流以外的一些應(yīng)用，阻值大一些，有利于節(jié)能;如果用作電壓表的內(nèi)阻部分，則要盡可能的大;用作電流表的內(nèi)阻則要盡可能的小。

變阻器的功率：依據(jù)工作時可能出現(xiàn)的最大電壓和最大電流去選擇。

二、電阻箱

1.電阻箱結(jié)構(gòu)：兩個接線柱、旋盤、電阻體

2. 變阻原理：轉(zhuǎn)動旋盤，可以得到0～9999.9Ω之間的任意阻值。

①作用和滑動變阻器相同，區(qū)別于固定電阻，電阻值可以改變;

②原理與滑動變阻器不相同，有級調(diào)阻 電阻不能連續(xù)變化

3.使用方法：連接方式與滑動變阻器相同，連入電路的阻值大小=刻度盤指針?biāo)�指�?shù)字×對應(yīng)倍數(shù)之和。

讀數(shù)：各旋盤對應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的電阻。

4.特點(diǎn)

(1)能夠表示出阻值，可以讀取當(dāng)前連入電路的阻值。

(2)改變電流的特點(diǎn)：是跳躍性的。

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