人教版初中物理中考復(fù)習(xí)大綱
電壓
2、電壓的單位:基本單位伏特,簡稱伏,符號是V;常用單位有千伏(kV)、毫伏(mV)。換算關(guān)系:1 kV= V= mV
3、生活中的常見電壓:一節(jié)干電池的電壓為1.5V;對人體安全的電壓不高于36V;家庭電路的電壓為220V。
電壓表
1、測量電路中某段電路兩端電壓大小的儀表。電路符號是
學(xué)生用電壓表的量程和分度值:小量程為0~3V,分度值為0.1V;大量程為0~15V,分度值為0.5V。
2、電壓表的使用規(guī)則:使用電壓表之前注意觀察它的量程和分度值;電壓表與所測量的用電器并聯(lián);讓電流從電壓表的“+”接線柱流進(jìn),從“-”接線柱流出;電壓表可以直接接在電源兩極上,待測電壓不能超過量程,無法估測電壓時,可采用試觸法來選擇量程。讀數(shù)時要首先看清使用的量程和分度值,再讀數(shù)。
電壓表和電流表的異同
探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
一、探究:串聯(lián)電路各點間電壓的規(guī)律
1、提出問題:如課本P10圖6.2-1所示,兩個燈泡是串聯(lián)起來接到電源上的AB之間、BC之間、AC之間的電壓可能有什么關(guān)系?
2、猜想與假設(shè):串聯(lián)電路中總電壓可能等于各部分電路的電壓之和。
3、設(shè)計并進(jìn)行實驗:按下圖所示連接電路進(jìn)行實驗,分別測出AB之間、BC之間、AC之間的電壓,然后進(jìn)行比較。
①按圖組裝好實驗電路,連接電路的過程中,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
②將電壓表并聯(lián)在電路圖中的AB之間,在不超過量程的前提下,應(yīng)首先選擇電壓表的“0~3V”量程。
③合上開關(guān)后,將電壓表的示數(shù)記錄在表格中。
⑷探究結(jié)論:串聯(lián)電路電壓的規(guī)律:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。即:U=U1+U2。
二、探究:并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
⑴提出問題:如課本P11圖6.2-2所示,把兩個燈泡L1、L2并聯(lián)接到電源上。該并聯(lián)電路由兩個支路組成,并聯(lián)電路兩端的總電壓跟各個支路兩端的電壓之間有什么關(guān)系?
⑵猜想與假設(shè)
⑶設(shè)計并進(jìn)行實驗:按下圖所示連接電路進(jìn)行實驗,分別測出L1兩端電壓、L2兩端電壓、總電壓,然后進(jìn)行比較。
⑷探究結(jié)論:并聯(lián)電路電壓的規(guī)律:并聯(lián)電路兩端的電壓 與各支路兩端的電壓相等。即:U=U1=U2。
電阻
一、電阻
1、定義:電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量,用字母R表示,電路符號是 。
2、單位:基本單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω,常用的單位還有kΩ、MΩ。
它們的換算關(guān)系是1 MΩ= kΩ= Ω
二、實驗探究:導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān):
⑴實驗原理:在電壓不變的情況下,通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化。(也可以用串聯(lián)在電路中小燈泡亮度的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化)
⑵實驗方法:控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關(guān)系”時必須指明“相同條件”
⑶結(jié)論:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。
⑷結(jié)論理解:
①導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體本身的材料、長度、橫截面積決定。與是否接入電路、與外加電壓及通過電流大小等外界因素均無關(guān),所以導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。
②結(jié)論可總結(jié)成公式R=ρL/S,其中ρ叫電阻率,與導(dǎo)體的材料有關(guān)。記住:ρ銀<ρ銅<ρ鋁,ρ錳銅<ρ鎳隔。
變阻器
一、變阻器
1、變阻器是一種通過改變連入電路中電阻絲的長度來改變電阻的器件。常見的變阻器有滑動變阻器和變阻箱。
二、滑動變阻器
1、原理:靠改變連入電路的電阻絲的長度來改變電阻。
2、電路符號為3、作用:通過改變滑動變阻器滑片的位置,從而改變接入電路中電阻絲的長度,來改變電路中電阻的大小,從而改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓,還可以保護(hù)電路。
4、使用方法:串聯(lián)在要改變的電路中;兩接線頭要采用一上一下的接法。連接電路時應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至阻值最大處。滑動變阻器在使用時,不能使通過的電流超過最大量程,否則會燒壞變阻器,所以在使用前,要將電阻調(diào)到最大。
5、銘牌:某滑動變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”字樣,50Ω表示滑動變阻器的最大阻值為50Ω或變阻范圍為0-50Ω。1.5A表示滑動變阻器允許通過的最大電流為1.5A.
6、優(yōu)缺點:能夠逐漸改變連入電路的電阻,但不能表示連入電路的阻值
7、電阻箱:電阻箱是一個能表示出阻值的變阻器,能直接讀出連入電路 的電阻值,但不能連續(xù)地調(diào)節(jié)。讀數(shù)方法:旋盤下面“△”所對示數(shù)乘乘以相應(yīng)的倍數(shù)之和。四個是0~9999之間的整數(shù)值。
三、探究:怎樣用變阻改變燈泡的亮度
⑴提出問題:許多臺燈的電路中接有滑動變阻器,能通過旋鈕調(diào)節(jié)燈泡的亮度,怎樣使用變阻器改變燈泡的亮度?
⑵設(shè)計并進(jìn)行實驗
①觀察滑動變阻器的結(jié)構(gòu),思考:A電阻絲什么位置的絕緣漆刮去了?B、哪兩個接線柱之間的電阻是不變的?C、哪兩個接線柱之間的電阻幾乎為零?D、有哪幾種接法,移動滑片時,電阻才會改變?
②設(shè)計實驗改變燈泡亮度的電路。
③按電路圖連接電路,接通電路前應(yīng)將滑片放到阻值最大的位置。
④左右移動變阻器的滑片,觀察燈泡亮度的變化。
⑶探究結(jié)論:要改變燈泡的亮度就要將滑動變阻器串聯(lián)在電路中,接變阻器時,要讓電流渡過變阻器上的電阻絲,經(jīng)過電阻絲長度越長,電流越小,燈泡越暗。
四、電路常見故障的分析
在對電路故障分析時,有些同學(xué)往往感到無從下手,究其原因主要有三方面:一是沒有搞清楚電路故障都有哪些情況;二是沒有掌握對此類問題的分析方法;三是不知道電路出現(xiàn)斷路和短路后將會主生哪些現(xiàn)象。一般來講電路故障主要表現(xiàn)為:
1、電路斷路:電路不通 ①燈泡不亮;②電流表無示數(shù);③電壓表示數(shù)為零;④電壓表示數(shù)接近電源電壓;⑤斷開處一端能使試電筆氖管發(fā)光,另一端不能使其發(fā)光。
2、電路短路:電路仍通 ①燈泡可能仍亮;②燈泡可能不亮(說明燈泡被短路);③電流表有示數(shù);④電壓表可能有示數(shù)(和電壓表并聯(lián)部分無短路而斷路);⑤電壓表示數(shù)可能為零(和電壓表并聯(lián)部分無斷路而短路);⑥短路處任意點均能使試電筆氖管發(fā)光。
五、利用電流表、電壓表判斷電路故障
1、電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù):
“電流表示數(shù)正常”表明主電路為通路,“電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電壓表,則故障原因可能是:①電壓表損壞;②電壓表接觸不良;③與電壓表并聯(lián)的用電器短路。
2、電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)
“電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通過,“電流表無示數(shù)”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表,則故障原因可能是①電流表短路;②和電壓表并聯(lián)的用電器開路,此時電流表所在電路中串聯(lián)了大電阻(電壓表內(nèi)阻)使電流太小,電流表無明顯示數(shù)。
3、電流表電壓表均無示數(shù)
“兩表均無示數(shù)”表明無電流通過兩表,除了兩表同時短路外,最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流
探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
一、實驗探究:電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系(課本P24)
1、實驗方法:保持電路中的電阻不變,用滑動變阻器調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,從電壓表上讀出導(dǎo)體的電壓,從電流表上讀出通過導(dǎo)體的電流。
2、實驗結(jié)論:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流踺段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體中的電流和另一導(dǎo)體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關(guān)系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體量之間存在一定的因果關(guān)系,這里的電壓是原因,電流是結(jié)果,是因為導(dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因為導(dǎo)體中通了電流才加了電壓,因果關(guān)系不能顛倒。
二、實驗探究:電流跟電阻的關(guān)系
1、實驗方法:更換不同的電阻,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器控制電壓表的示數(shù)不變,即電阻兩端的電壓不變,觀察電流表示數(shù)的變化。
2、實驗結(jié)論:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
注意:⑴電流和電阻是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體的電流與另一個導(dǎo)體的電阻成反比。⑵不能反過來說,電壓不變時,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導(dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
歐姆定律
1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2、表達(dá)式:I=U/R,U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導(dǎo)體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導(dǎo)體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R,表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時,導(dǎo)體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、對歐姆定律的理解:
⑴定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應(yīng)是同一段導(dǎo)體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
⑵定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關(guān)系分別有不同的前提條件,即當(dāng)電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
⑶歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積;但不能認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,表示導(dǎo)體的電阻等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值。但不能說導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關(guān),只是為我們提供一種測量、計算導(dǎo)體電阻的方法而已。
⑷歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機(jī)電路、日光燈電路等,不能直接應(yīng)用。
電阻的串聯(lián)
1、實驗探究電阻的串聯(lián)(課本P27)
2、理論推導(dǎo)串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的關(guān)系
設(shè)兩個串聯(lián)電阻分別R1、R2,串聯(lián)電路兩端的電壓為U,通過的電流為I,R1、R2串聯(lián)的總電阻為R,由歐姆定律可知,U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,由串聯(lián)電路的電壓、電流關(guān)系可知:U=U1+U2,I=I1=I2,所以U=U1+U2=I(R1+R2)=IR,即R=R1+R2,推廣為n個電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。即:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。
3、導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導(dǎo)體串聯(lián),則總電阻R=nr。
電阻的并聯(lián)
1、實驗探究電阻的并聯(lián)(課本P 28)
2、并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。
3、電阻的并聯(lián)實際上是增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
四、在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流與各支路電阻成反比
測量小燈泡的電阻
一、實驗探究——伏安法測電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導(dǎo)體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
3、實驗操作步驟:
⑴根據(jù)實驗原理設(shè)計實驗電路和實驗數(shù)據(jù)記錄表格。
實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A燈泡亮度電阻R/Ω
⑵按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關(guān)。
⑶調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,觀察電壓表的示數(shù),使小燈泡兩端的電壓達(dá)到額定電壓,記下此時電壓表和電流表的示數(shù);
⑷調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓逐漸降低,將獲得的幾組電壓和電流數(shù)據(jù)填入實驗記錄表格;
⑸斷開開關(guān),整理實驗器材。
4、分析與歸納:根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分別求出小燈泡在不同電壓下對應(yīng)的電阻值,分析小燈泡電阻變化的規(guī)律。
實驗中可以多測幾組電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻R,進(jìn)行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護(hù)電路。
6、實驗過程中應(yīng)注意的事項:⑴連接電路時開關(guān)應(yīng)是斷開的。⑵電路連好開關(guān)閉合前,應(yīng)使滑片位于阻值最大處。⑶電壓表、電流表要選擇合適的量程。⑷每個小燈泡的金屬口上都標(biāo)著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調(diào)到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
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