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(shì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)勢(shì))。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(shí)，要說“xxx”兩端的電壓;說電流時(shí)，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(shí)問題。

5.電壓與電流

電路中有電流通過時(shí)，電路兩端一定有電壓;

但電路兩端有電壓時(shí)，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(hào)：文字符號(hào) 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(hào)、5號(hào)、7號(hào)電池都是1.5伏。

(2)手機(jī)、筆記本電腦電壓一般是5伏。臺(tái)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(cè)量

1.測(cè)量電壓的儀表是：電壓表。

電壓表的符號(hào)

2.使用規(guī)則：

(1)電壓表要并聯(lián)在電路中，測(cè)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(huì)反偏。

(3)被測(cè)電壓不要超過電壓表的量程。影響：如果被測(cè)電壓超過電壓表的最大量程，不僅測(cè)不出電壓值，電壓表的指針還會(huì)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(shí)電壓表測(cè)的是電源電壓。

記�。阂獪y(cè)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(cè)量誰的電壓。

方法：在判斷電壓表與誰并聯(lián)時(shí)，主要觀察電壓表的兩個(gè)接線柱是直接接在哪個(gè)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(gè)接線柱，兩個(gè)量程，0～3V和0～15V。

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

(2)使用“-”和“15”兩個(gè)接線柱時(shí)，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(gè)量程共用一個(gè)“+”接線柱。“15”和“3”則表示兩個(gè)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(shí)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(cè)量時(shí)，先選大量程，用開關(guān)試觸，若被測(cè)電壓小于3V則換用小的量程，若被測(cè)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(shí)，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(shí)，對(duì)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(shí)，對(duì)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(cè)量時(shí)應(yīng)等指針穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時(shí)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(duì)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(gè)或者兩個(gè)以上電器(燈泡)串聯(lián)。

如圖所示,兩個(gè)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(gè)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(duì)電流的阻礙作用。導(dǎo)體(物質(zhì))對(duì)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(hào)：

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(dòng)變阻器

1.滑動(dòng)變阻器：通過滑動(dòng)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(hào)

①原理：通過滑動(dòng)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(dòng)變阻器是串聯(lián)進(jìn)電路中的，能夠變動(dòng)的范圍是滑動(dòng)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(gè)電阻之間的電壓分配關(guān)系。

③銘牌：如一個(gè)滑動(dòng)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(dòng)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(duì)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(shí)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(gè)接線柱、旋盤、電阻體

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

①作用和滑動(dòng)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(dòng)變阻器不相同，有級(jí)調(diào)阻 電阻不能連續(xù)變化

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

讀數(shù)：各旋盤對(duì)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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