初中物理电学部分2电流电压电阻.docx
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初中物理电学部分2电流电压电阻
初中物理
电
学
部
分
2
【第二部分】
电流、电压
※【知识点归纳】
一、电荷
1、摩擦过的物体物体具有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷;
2、两种电荷:
(1)用绸子摩擦的玻璃棒带的电荷叫正电荷;
(2)用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;
(3)基本性质:
同中电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
3、验电器
(1)用途:
用来检验物体是否带电;
(2)原理:
同种电荷相互排斥;
4、电荷量(电荷)
(1)电荷的多少叫电荷量、简称电荷;
(2)电荷的单位:
库仑(C)简称库;
5、元电荷:
(1)原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成;
(2)把最小的电荷叫元电荷(一个电子所带电荷)用e表示;e=1.60×10-19C;
(3)在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,整个原子呈中性;
6、摩擦起电
(1)原因:
不同物体的原子核束缚电子的本领不同;
(2)摩擦起电的实质:
摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电子的带正电。
得到电子的带负电;
7、导体和绝缘体
(1)善于导电的物体叫导体;如:
金属、人体、大地、酸碱盐溶液;
(2)不善于导电的物体叫绝缘体,如:
橡胶、玻璃、塑料等;
(3)金属导体靠自由电子导电,酸碱盐溶液靠正负离子导电;
(4)导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换;
二、电流
1、电流
(1)电荷的定向移动形成电流;
(2)能够供电的装置叫电源。
(3)规定:
真电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动方向和电流方向相反)
(4)在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极;
2、电流的强弱
(1)电流:
表示电流强弱的物理量,符号I
(2)单位:
安培,符号A,还有毫安(mA)、微安(µA)
1A=1000mA 1mA=1000µA
3、电流表
1、电流的测量:
用电流表;符号A
2、电流表的结构:
接线柱、量程、示数、分度值
3、电流表的使用
(1)先要三“看清”:
看清量程、指针是否指在临刻度线上,正负接线柱
(2)电流表必须和用电器串联;(相当于一根导线)
(3)电流表必须和用电器串联;(相当于一根导线)
(4)选择合适的量程(如不知道量程,应该选较大的量程,并进行试触。
)
注:
试触法:
先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定,再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱,若指针摆动很小(读数不准),需换小量程,若超出量程(电流表会烧坏),则需换更大的量程。
4、电流表的读数
(1)明确所选量程(0-3A和0-0.6A)
(2)明确分度值(每一小格表示的电流值)
(3)根据表针向右偏过的格数读出电流值
5、电流表接入电路时,如果指针迅速偏到最右端(所选量程太小)如果指针向左偏转(正负接线柱接反)如果指针偏转角度很小(所选量程太大)
6、使用电流表之前如果指针不在零刻度线上,就进行调零。
四、串并联电路中电流的特点
1、串联电路中电流处处相等;
(I=I1+I2+……+In)
2、并联电路干路电流等于各支路电流之和;
(I=I1=2=……In)
5、电压
一、电压
1、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。
(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电路是连通的。
(3)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”
2、电压的单位
(1)国际单位:
V 常用单位:
kV 、mV、μV
(2)换算关系:
1Kv=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV
(3)记住一些电压值:
一节干电池1.5V 一节蓄电池2V
家庭电压220V 安全电压不高于36V
3、电压表
(1)用途:
测量电压表;符号:
(2)读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值
(3)使用规则:
两要、一不
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。
否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
Ⅰ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。
Ⅱ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,若被测电压在
3V—15V可测量,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。
2、串并联电路电压特点
1、串联电路:
各用电器电压之和等于电源电压;
2、并联电路:
各支路电压相等,等于电源电压。
六、电流表、电压表的比较
电流表
电压表
异
符号
连接
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量 程
0.6A3A
3V 15V
每大格
0.2A1A
1V 5V
每小格
0.02A0.1A
0.1V 0.5V
内阻
很小,几乎为零
相当于短路
很大
相当于开路
同
调零;读数时看清量程和每大(小)格;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值。
七、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。
八、电阻
1、定义及符号 :
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小 符号:
R。
2、单位
(1)国际单位:
欧姆。
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)常用单位:
千欧、兆欧。
(3)换算:
1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω
(4)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。
3、影响因素
(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。
(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:
⑴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。
⑵结论可总结成公式R=ρL/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。
4、分类
(1)定值电阻:
电路符号:
。
(2)可变电阻(变阻器):
电路符号
。
⑴滑动变阻器:
构造:
瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。
结构示意图:
。
变阻原理:
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
使用方法:
选、串、接、调。
根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串联在电路中;接法:
“一上一下”;接入电路前应将电阻调到最大。
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.
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。
应用:
电位器
优缺点:
能够逐渐改变连入电路的电阻,不能表示连入电路的阻值。
注意:
①滑动变阻器的铭牌,告诉了我们滑片放在两端及中点时,变阻器连入电路的电阻;②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题,关键搞清哪段电阻丝连入电路,再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
※【例题精讲】
1、判断电路故障
先根据题给条件确定故障是断路还是短路:
两灯串联时,如果只有一个灯不亮,则此灯一定是短路了,如果两灯都不亮,则电路一定是断路了;两灯并联,如果只有一灯不亮,则一定是这条支路断路,如果两灯都不亮,则一定是干路断路。
在并联电路中,故障不能是短路,因为如果短路,则电源会烧坏。
再根据第一步再判断哪部分断路或短路。
电路故障是指电路连接完成通电时,整个电路或部分电路不能工作。
它产生的原因主要有:
元件本身存在问题,如元件内部开路、短路;连接时选用的器材不当(如R1>>R2);电路导线接触不良或断开等。
初中物理学习的电路的三种基本状态是:
通路,电路形成回路,电路中有持续电流,电路工作;开路,指电路的某一位置断开,无法形成回路,电路中没有电流,电路不工作;短路,指电源的正负极被导线直接相连,电流不经过用电器直接从电源正极流向负极,此时电路中的电流极大,可能烧坏电源。
因此,综合起来,初中阶段的电路故障一般可以概括为短路和短路两种原因所引起的。
分析和判断的一般思路就是首先判断故障原因是短路或断路引起的,然后再判断是哪部分电路出现的短路或断路故障。
分析的基本方法依然是根据电流的流向方法。
从电路中是否有电流入手分析电路故障不失为一条捷径。
若电路(或某一支路)中无电流,则电路是开路;若电路中有电流,则是通路,但既存在故障,则电路中就有部分电路短路(亦称短接);而整个电路被短路时电路中的电流极大,将出现电流表打表现象,同时整体电路短路故障一般只出现在并联电路中,串联电路一般不出现整体短路故障的分析。
下面以几个常见的电路为例,具体分析电路故障:
【例1】、如图1,闭合开关时,两灯都不亮,电压表示数为0。
则原因可能是( )
A、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路
【分析】:
闭合开关时,两灯都不亮(或电流表无示数),表明电路中无电流,从上面的分析可以得出这是开路故障。
那么是L1还是L2开路呢?
可以通过电压表的示数来进行分析,因为电压表测量L1两端电压,若是L1开路,则电压表应与L2串联接在电源两端,它应该有示数且接近电源电压,而此时电压表示数为0,说明电压表没有连接到电源两端。
因此本题的正确选项是D。
【例2】、如图2,闭合开关时,电流表有示数,电压表示数接近电源电压,则原因可能是
A、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路
【分析】:
闭合开关时,电流表有示数(或指针偏转),表明电路中有电流,从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障。
那么是L1还是L2短路呢?
可以通过电压表的示数来进行分析。
可以假设一下,若是L1短路,那么L1就相当于一根导线,它的两端电压就为0,这与题目条件不相符,这样就可以确定是L2被部分短路。
因此本题的正确选项是B。
【例3】、如图3,闭合开关时,L1发光而L2不亮,则原因可能是:
A、L2开路 B、L2开路
C、RL1比RL2大得多 D、RL1比RL2小得多
【分析】:
闭合开关时,L1发光,表明电路中有电流,从上面的分析可以判断这是电路中的部分电路短路故障,L1发光而L2不亮,可以很快得出是L2短路;那么L2就相当于一根导线,它的电阻极小,而从电路中不能看出L2被短接,因而故障应是RL2比RL1小得多。
因此本题的正确选项是C。
当然,也可以通过串联电路中电流相等的特点和电功率知识来解释,不再赘述。
【例4】、如图4,闭合开关时,电流表A与A1的示数相同,则原因可能是( )
A、L1短路 B、L2短路 C、L1开路 D、L2开路
【分析】:
并联电路由于存在两条支路,因此必须分析各条支路是否有电流。
本题中,电流表A与A1的示数相同,即I=I1,说明干路和L1所在支路是通路,从并联电路的电流特点分析:
I=I1+I2,因此I2=0,即电流表A2示数为0,L2支路没有电流,此支路开路。
则正确选项是D。
※【课后练习】
11、有a、b、c三个带电体,已知a带正电,将a、b、c依次与一个原来不带电的验电器接触,验电器的箔片第一次张开的角度较小,第二次角度继续增大,第三次角度又变小由此可知()
A、b带正电、c带负电B、b带负电、c带正电
C、b、c都带正电D、b、c都带负电
12、用绝缘线掉起的三个通草球,其中任何两个靠近时,都相互吸引,则它们带电的情况是()
A、两个带正电,一个带负电B、两个带异种电荷,一个不带电
C、一个带电,两个不带电D、两个带负电,一个带正电
13、将丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属球接触,验电器箔片张开,然后手持一物体触及验电器上的金属球,发现箔片先闭合后张开,则手持的物体可能是()
A、带负电B、导体C、带正电D、绝缘体
14、下列说法正确的是()
A、通常情况下液体都是绝缘体
B、金属内的电子都是自由电子
C、自然界中的物质不是导体就一定是绝缘体
D、非金属物质中有导体也有绝缘体
15、任意两个原来不带电的物体,用手拿着他们相互摩擦,其结果是()
A、一个物体带正电,一个物体带等量的负电
B、一个物体带电,一个物体不带电
C、两个物体都不带电D、无法确定
1、如图所示,a、b、c表示的是电压表或电流表,当S1、S2都闭合时,下列说法正确的是:
()
A、a、b、c都是电流表;
B、a、b、c都是电压表;
C、a、b是电压表,而c是电流表;
D、b、c是电流表,而a是电压表。
2.在图所示电路中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,甲、乙应该接入的是:
()
A.甲接电压表,乙接电流表
B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表
D.甲、乙都接电流表
3.如图所示电路,两只小灯泡L1和L2均正常发光,则下面几种说法中正确的是:
()
A.甲是电流表,乙是电压表;B.甲是电压表,乙是电流表;
C.甲、乙都是电流表;D.甲、乙都是电压表。
4、如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表:
()
A.A的示数是100mA; B.A的示数是70mA;
C.A/的示数是80mA; D.A/的示数是30mA.
5、电路中连接了两个完全相同的灯泡,用电流表测得通过它们的电流均为0.46A,则电路中的总电流为:
A.一定是 0.46A; B.一定是 0.92A; C.可能是 0.46A.
6.某同学用电压表测小灯泡的电压。
当闭合电路开关时,发现电压表指针指在如图所示的位置,这说明:
()
A.电压表的量程选得太小了,应选15V的量程;
B.电压表的正、负接线柱接反了;
C.这纯属偶然,只需断开开关,再重新闭合开关,
D.这是电压表与灯泡串联连接所造成的。
7、(08江苏常州)在如图所示的电路中,两只电流表的规格相同,电流表有两个量程(0~0.6A以及0~3A).闭合开关S,电阻R1与R2均有电流流过,两只电流表的指针偏转角度相同,则R1与R2的比值为()
A.1∶5B.5∶1C.1∶4D.4∶1
8(08江苏常州)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R:
的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是
A.电流表的示数变小,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
9、如图6所示的电路中.闭合开关S后,当滑片P向右移动时.下列判断正确的是
A.电流表、电压表的示数都变小
B.电流表、电压表的示数都变大
C.电流表的示数变大,电压表的示数变小
D.电流表的示数变小,电压表的示数变大
10(08江苏南京)如图10所示电路,电阻R1标有“6ΩlA”,R2标有“3Ω1.2A”,电流表A1、A2的量程均为0~3A,电压表量程0~15V,在a、b间接人电压可调的直流电源.闭合开关s后,为保证R1、R2均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过()
A.9V1AB.3.6V1.8A
C.9.6VlAD.3.6V0.6A
11(08江苏泰州)如图5所示的电路,合上开关,小灯泡正常发光若将小灯泡和电流表的位置互换,则合上开关后的现象是
A.小灯泡不发光
B.小灯泡会烧坏
C.小灯泡仍正常发光
D.电压表和电流表都没有示数
12(08北京)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是:
A、电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变。
B、电压表V2与电流表A的示数之比保持不变。
C、电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大。
D、电流表A的示数变小,电压表V2的示数变大。
13(08北京)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与R3的阻值均为10Ω。
闭合开关S,电流表A1和A2的示数之比为3:
2。
若把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2。
则下列选项正确的是:
A、R1=5Ω。
B、R1=20Ω。
C、U1:
U2=3:
4。
D、U1:
U2=4:
3。
14(08湖北十堰)如图4所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是:
A.L1亮度不变,电流表示数变小
B.L1亮度不变,电流表示数不变
C.L1的亮度增大,电流表示数不变
D.L1亮度减小,电流表示数变小
15(08年大连市)图6是探究“并联电路电流关系”的电路图,电源电压保持不变。
闭合开关,两灯都发光。
过—会儿,由于灯泡L2的质量问题,灯丝被烧断了。
假设L1灯丝电阻不变,则下列说法正确的是()
A.电流表A示数变大
B.滑动变阻器两端电压变大
C.灯泡L,亮度不变
D.电流表A,示数变大
16(08湖南衡阳)如右图所示电路,当开关S闭合时,电压表V示数不变。
电流表A1、A2示数变化的情况是()
A.A1变大,A2不变B.A1不变,A2变小
C.A1不变,A2不变D.A1变大,A2变小
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