15 《探究電路》知識(shí)點(diǎn)匯總—倫
《15探究電路》
第一節(jié)電阻和變阻器
1、電阻(R):表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。用字母R表示,單位是歐姆,符號(hào)為Ω。(一定要分清字母和符號(hào),字母表示物理量,符號(hào)表示單位)
2、影響電阻大小的因素:
(1)材料(材料不同,電阻一般不同)(2)長(zhǎng)度(長(zhǎng)度越長(zhǎng),電阻越大)(3)橫截面積(橫截面積越大,電阻越小)
(4)溫度(對(duì)大多數(shù)導(dǎo)體來(lái)說(shuō),溫度越高,電阻越大)(考點(diǎn):白熾燈的燈絲溫度越高,電阻就越大)3、實(shí)驗(yàn)探究:電阻的大小與哪些因素有關(guān)①實(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。
②結(jié)論:電阻的大小與導(dǎo)體的有關(guān),在其他條件相同時(shí),導(dǎo)體的越,電阻越。(記住這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)格式)③注意:決定電阻大小的因素: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(zhǎng)度、橫截面積和溫度。(電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),不能說(shuō)導(dǎo)體的電阻與其兩端的電壓成正比,與電流成反比。)
4、滑動(dòng)變阻器
①原理:通過(guò)改變連入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。②作用:通過(guò)改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓,達(dá)到:⑴便于測(cè)量多組數(shù)據(jù);⑵保護(hù)電路。
③銘牌:某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”字樣,50Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Ω或變阻范圍為0-50Ω。1.5A表示滑動(dòng)變阻器允許通過(guò)的最大電流為1.5A.
④正確使用:A、應(yīng)串聯(lián)在電路中使用;B、接線要“一上一下”;C、通電前應(yīng)把阻值調(diào)至阻值最大的地方!镆簧弦幌,決定看下;靠近變小,遠(yuǎn)離變大★
⑤滑動(dòng)變阻器優(yōu)缺點(diǎn):能夠逐漸改變連入電路的電阻,但不能顯示連入電路的阻值。
電阻箱優(yōu)缺點(diǎn):能表示出連入電路的阻值,但不能夠逐漸改變連入電路的電阻。(不是不能,而是很不方便)
第二節(jié)科學(xué)探究:歐姆定律
①研究方法是:控制變量法。即:保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系;保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。②得出結(jié)論:
在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。(這句話中“導(dǎo)體的電流”必須在前邊。蹥W姆定律的內(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。④數(shù)學(xué)表達(dá)式:I=U/R⑤強(qiáng)調(diào)說(shuō)明
⑴適用條件:只適用于純電阻電路(即用電器工作時(shí),消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,沒(méi)有對(duì)外做功。)
⑵I、U、R對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體(或同一段電路)的同一時(shí)刻,不同時(shí)刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混用,應(yīng)加下角標(biāo)區(qū)別。三者單位依次是A、V、Ω。(同時(shí)性,同一性)
⑶同一導(dǎo)體(即R不變),則I與U成正比;同一電源(即U不變),則I與R成反比。
⑷R=U/I是電阻的計(jì)算式,而不是決定式。它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I計(jì)算出,但R的大小并不是由電壓U和通過(guò)電流I決定的。(即R的大小與外加電壓U和通過(guò)電流I等因素?zé)o關(guān))
第三節(jié)“伏安法”測(cè)電阻
①定義:用電壓表和電流表分別測(cè)出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出這個(gè)導(dǎo)體的電阻,這種用電壓表、電流表測(cè)電阻的方法叫伏安法。
②實(shí)驗(yàn)原理:R=U/I③待測(cè)物理量:通過(guò)電阻的電流I電阻兩端的電壓U
④實(shí)驗(yàn)電路圖:ARx(必須能熟練畫(huà)出)
VR′⑤實(shí)驗(yàn)步驟
⑴根據(jù)電路圖連接實(shí)物。(先串一圈,最后接入電壓表)連接實(shí)物時(shí),必須注意開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi),滑片位于最大阻值處(遠(yuǎn)離下接線柱的一側(cè))。
電流表串聯(lián)在電路中
“+”接線柱流入,“-”接線柱流出量程選擇:算最大電流I=U/Rx
電壓表并聯(lián)在電路中“+”接線柱流入,“-”接線柱流出
量程選擇:看電源電壓
⑵檢查電路無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān)S,三次改變滑動(dòng)變阻器的阻值,分別讀出電流表、電壓表的示數(shù),填入表格。⑶算出三次Rx的值,求出平均值。⑷整理器材
⑥說(shuō)明:(1)進(jìn)行多次測(cè)量的目的:求平均值減小誤差。(2)滑動(dòng)變阻器的作用:1、保護(hù)電路;
2、改變被測(cè)電阻兩端的電壓,方便測(cè)出多組數(shù)據(jù)。
例:(經(jīng)典試題)下圖是小明同學(xué)利用“伏安法”測(cè)量電阻R阻值的實(shí)驗(yàn),實(shí)物圖連接情況如圖所示:
(1)在虛線方格內(nèi)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖。
(2)滑動(dòng)變阻器的作用是_______________________________,在開(kāi)關(guān)閉合前,其滑片應(yīng)移到最_______端(填“左”或“右”);(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,如果電路中電流表、電壓表的讀數(shù)下圖所示,將表格補(bǔ)充完整。
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123(4)該電阻的的阻值電壓U/V1.72.1為_(kāi)_________Ω。電流I/A0.30.36
(有時(shí)候待測(cè)電阻會(huì)換成一個(gè)小燈泡,問(wèn)題變?yōu)椋盒襞菡0l(fā)光時(shí)的電阻為_(kāi)_____Ω,這時(shí)要注意找額定電壓對(duì)應(yīng)的電阻值)
第四節(jié)電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
串聯(lián)并聯(lián)電路電流I=I1=I2I=I1+I2電壓U=U1+U2U=U1=U2U=IRI=U/R歐姆定律U1=I1R1I1=U1/R1U2=I2R2I2=U2/R2聯(lián)立得IR=IR1+IR2U/R=U/R1+U/R2即R=R1+R211RR11R2兩個(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻文字表述兩個(gè)電阻串聯(lián)后的總電阻等于各分電阻之和。的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。多個(gè)電阻R=R1+R2++Rn1/R=1/R1+1/R2++1/Rnn個(gè)阻值為R0的電阻R總=nR0R總=R0/n
(1)電阻串聯(lián)的特點(diǎn):電阻串聯(lián)后的總電阻比其中任何一分電阻的阻值都大。
理解:導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度,總電阻的阻值比任何一段導(dǎo)體的電阻值都大。(即:越串總電阻越大)(2)電阻并聯(lián)的特點(diǎn):電阻并聯(lián)后總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
理解:導(dǎo)體并聯(lián)起來(lái)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積?傠娮璧淖柚当热魏我欢螌(dǎo)體的阻值都小。(即:越并總電阻越。
分壓分流原理:
串聯(lián)并聯(lián)電路電流I1=I2I=I1+I2電壓U=U1+U2U1=U2歐姆定律I1=U1/R1U1=I1R1I2=U2/R2U2=I2R2聯(lián)立得U1/R1=U2/R2I1R1=I2R2即U1R1I1R2U2R2I2R1串聯(lián)電路中,(任意)各部并聯(lián)電路中(注:對(duì)于任意文字表述分電路分得的電壓與其電兩個(gè)支路),各支路分得的阻值成正比。電流與其電阻值成反比。記為串聯(lián)分壓并聯(lián)分流第五節(jié)家庭用電
⑴家庭電路的組成:進(jìn)戶線→電能表→總開(kāi)關(guān)→保險(xiǎn)盒→用電器。(各部分的作用,尤其是保險(xiǎn)絲)
⑵家庭電路的連接:各種用電器是并聯(lián)接入電路的;控制各用電器工作的開(kāi)關(guān)與電器是串聯(lián)的,且在用電器和火線之間。⑶兩根進(jìn)戶線是火線和零線,它們之間的電壓是220伏,可用測(cè)電筆來(lái)判別。如果測(cè)電筆中氖管發(fā)光(為什么人沒(méi)有中電),則所測(cè)的是火線,不發(fā)光的是零線;鹁和地線之間也有220V的電壓,正常情況下,零線和地線之間電壓為0V。
⑷地線和零線一樣嗎?不一樣,地線不與戶外進(jìn)戶線相接,而是連接在住宅樓埋入大地的接地導(dǎo)體上。⑸三孔插座的接法:左零右火上接地;
三腳插頭的接法:左腳接零線,右腳接火線,上腳接用電器外殼。⑹用電器外殼接地的好處:防止外殼帶電時(shí)發(fā)生觸電事故。⑺測(cè)電筆①作用:辨別零線和火線;
②使用方法:用手接觸筆尾的金屬體,筆尖接觸電線,氖管發(fā)光的是火線,不發(fā)光的是零線。(注:手一定不能接觸筆尖金屬體)☆測(cè)電筆接觸火線時(shí),如果觀察不到氖管發(fā)光,你認(rèn)為產(chǎn)生這種
現(xiàn)象的原因是:(至少填兩種可能原因)測(cè)電筆氖管已壞;手沒(méi)有接觸筆尾金屬體;火線斷路。
☆某次檢修電路時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,火線零線都能使測(cè)電筆發(fā)光,可能的原因是:火線完好,零線處有斷路。
⑻注意:在安裝電路時(shí),要把電能表接在干路上,保險(xiǎn)絲應(yīng)接在火線上(一根足夠);控制開(kāi)關(guān)應(yīng)串聯(lián)在干路;螺絲口燈泡的螺旋接燈頭的螺旋套,進(jìn)而接零線;燈泡尾部的金屬柱接燈頭的彈簧片,再通過(guò)開(kāi)關(guān)接火線。原因:防止維修觸電。
⑼保險(xiǎn)絲是用電阻率大,熔點(diǎn)高的鉛銻合金制成。它的作用是當(dāng)電路中有過(guò)大的電流時(shí),保險(xiǎn)絲產(chǎn)生較多的熱量,使它的溫度達(dá)到熔點(diǎn),從而熔斷,自動(dòng)切斷電路,起到保險(xiǎn)的作用。由于鐵和銅的熔點(diǎn)較高,所以不能用鐵絲和銅絲來(lái)代替保險(xiǎn)絲。保險(xiǎn)絲應(yīng)與所保護(hù)的電路串聯(lián),且接在火線上。更換保險(xiǎn)絲時(shí),應(yīng)選用額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流的保險(xiǎn)絲。⑽跳閘(電流過(guò)大)的原因:發(fā)生短路或用電器總功率過(guò)大。⑾家庭電路的觸電事故,都是人體直接或間接和火線接觸,引起一定強(qiáng)度的電流通過(guò)人體所造成的。(1)單線觸電:人站在地上單手觸到火線。
(2)雙線觸電:人站在絕緣體上雙手同時(shí)接觸到火線和零線。
⑿安全用電的原則是:①不要接觸低壓帶電體;②不靠近高壓帶電體。
⒀高壓觸電形式:a、高壓電弧觸電b、跨步電壓觸。
擴(kuò)展閱讀:一輪復(fù)習(xí)學(xué)案(十三)《探究電路》
九年級(jí)物理第十四章探究電路復(fù)習(xí)學(xué)案
知識(shí)再現(xiàn):1、電阻
(1)定義:道題對(duì)電流的作用,用符號(hào)表示。(2)單位:符號(hào)
(3)決定電阻大小的因素:導(dǎo)體的、長(zhǎng)度和;還與溫度有關(guān)。2、(1)滑動(dòng)變阻器(2)使用方法采用的接法
(3)作用:改變電路中的和用電器兩端的(4)電阻箱:一種能夠讀出的變阻器3、歐姆定律
(1)內(nèi)容:導(dǎo)體的的電流跟這段導(dǎo)體兩端的成正比,跟這段導(dǎo)體兩端的成反比。
(2)公式:4、伏安法測(cè)電阻
(1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模壕毩?xí)用、電流表測(cè)小燈泡工作時(shí)的電阻。(2)實(shí)驗(yàn)原理:
(3)實(shí)驗(yàn)器材:(4)注意事項(xiàng):
A在連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)要
b閉合開(kāi)關(guān)前,變阻器的滑片要調(diào)到阻值的處。4、電組的串并聯(lián)1、電阻的串聯(lián):
(1)電阻串聯(lián)后相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的,所以串聯(lián)電路的總電阻比任何一個(gè)電阻的阻值。
(2)串聯(lián)電路中的總電阻等于個(gè)電阻的之。公式:R=2、電阻的并聯(lián):
(1)電阻并聯(lián)后,相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的,所以并聯(lián)后的電阻比任何一個(gè)分電組的阻值。
(2)并聯(lián)電路中,總電阻的倒數(shù)等于個(gè)電阻的。公式:1/R=5、家庭用電
(1)家庭電路的組成:
a、進(jìn)戶線:一根是,另一根是,兩根線間的電壓是V
1(1)原理來(lái)改變電阻。b、電能表:測(cè)量用戶在一段時(shí)間內(nèi)消耗的儀器。c、閘刀開(kāi)關(guān):控制通斷的開(kāi)關(guān)。
d、熔斷器:當(dāng)電路中電流時(shí),,自動(dòng)電路。
f、電燈:用于的用電器,控制電燈的開(kāi)關(guān)要與電燈,且安裝在與燈之間。
(2)、安全用電:
a觸電事故都是由于人體直接或間接與接觸并與地線或零線構(gòu)成引起的。b防止觸電的辦法:
家庭電路的安裝應(yīng)當(dāng)符合的要求;對(duì)于有金屬外殼的家用電器,其外殼要;不要高壓帶電體。知識(shí)點(diǎn)撥:
1、用控制變量法研究電阻大小與哪些因素有關(guān)。例題:關(guān)于導(dǎo)體的電阻,下列說(shuō)法正確的是()
A.錳銅絲的電阻比銅絲的電阻大B.粗細(xì)相同的電阻,長(zhǎng)的電阻大C.長(zhǎng)短相同的電阻,細(xì)的電阻大
D.同種材料制成的長(zhǎng)短一樣的兩條導(dǎo)線,細(xì)的電阻大
分析:在敘述電流與電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電阻不變,A錯(cuò);同理,B錯(cuò)B選項(xiàng)敘述上
順序顛倒D錯(cuò)。【練習(xí)】
2、某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),用到如下器材:電源一個(gè),電流表、
電壓表各一塊,定值電阻5歐姆,10歐姆,15歐姆的各一只,開(kāi)關(guān)各一只,滑動(dòng)變阻器一只,導(dǎo)線若干,設(shè)計(jì)的電路圖。
(1)這個(gè)實(shí)驗(yàn)使用了控制變量法,其中被控制的變量是,滑動(dòng)變阻器的作用是。
(2)下面是它們獲取的一組數(shù)據(jù)
電壓電流2468102AR1VR2S0.390.791.21.6實(shí)驗(yàn)時(shí)他們選擇的電阻的值是歐姆.
2、伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路圖,(1)在圖中的圓圈內(nèi)填入電流表、電壓表
(2)某同學(xué)操作規(guī)范,正確的測(cè)量,測(cè)得三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別是
U1=2.4A,I1=0.2,U2=4.5V,I2=0.38A,U3=6V,I3=0.5A,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)表格,把數(shù)據(jù)填在表
格內(nèi),
(3)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),請(qǐng)你算出電阻R=歐姆
(4)分析表中數(shù)據(jù),你能得出一個(gè)結(jié)論:
SRXR0213、歐姆定律的應(yīng)用一個(gè)弧光燈的電阻是5歐姆,在正常發(fā)光時(shí)需通過(guò)10A的電流。電源電壓為200V,必須串聯(lián)一個(gè)多大的電阻才能將弧光燈鏈接到電源上?
分析:本題既考查了歐姆定律的內(nèi)容,又考察了串聯(lián)電路的電壓、電流關(guān)系
拓展提升:(在展示交流的基礎(chǔ)上提出題目的變式,并提出自己解決的方法,與其他同學(xué)進(jìn)行交流,以拓展知識(shí)的廣度和深度,加深對(duì)知識(shí)的理解,達(dá)到舉一反三的目的。)【例題】一只2Ω的電阻和一只3Ω的電阻串聯(lián),已知:2Ω電阻兩端的電壓是1V,則3Ω電阻兩端的電壓是多少?串聯(lián)電路中的電流是多少?
體驗(yàn)成功:
1、一個(gè)導(dǎo)體兩端的電壓為4V時(shí),通過(guò)它的電流為0.5A,該導(dǎo)體的電阻為Ω;當(dāng)這個(gè)導(dǎo)體兩端不加電壓時(shí),該導(dǎo)體的電阻為Ω。
2、旋轉(zhuǎn)收音機(jī)的音量旋鈕時(shí),實(shí)質(zhì)是在調(diào)節(jié)電路的____,畫(huà)出該元件在電路中的符號(hào)_____。
3、一個(gè)小燈泡的額定電壓是6V,正常發(fā)光時(shí)電流是0.2A,若把它接到10V的電源上,且使它正常發(fā)光,應(yīng)該給它_____聯(lián)一個(gè)阻值是___________Ω的電阻.
4、小萍家有許多用電器,如電視機(jī)、電冰箱、收錄機(jī)等,其中使用三孔插座的用電器是__________。
5、把甲、乙兩段電阻線接在相同的電壓下,甲線中的電流大于乙線中的電流,忽略溫度的影響,下列判斷中錯(cuò)誤的是()
A.當(dāng)它們材料、粗細(xì)都相同時(shí),甲線長(zhǎng)乙線長(zhǎng)B.當(dāng)它們材料、長(zhǎng)度都相同時(shí),甲線粗乙線細(xì)C.當(dāng)它們長(zhǎng)度、粗細(xì)都相同時(shí),兩線的材料一定不同D.甲、乙兩電阻線的材料、長(zhǎng)短、粗細(xì)不可能完全相同6、如圖所示,已知電阻R1=3Ω、R2=6Ω,電流表A1的示數(shù)是A.0.6AB.0.4AC.0.2AD.0.3A
30.6A,則電流表A的示數(shù)是()7、改變某段導(dǎo)體電阻的大小,下列方法中無(wú)效的是()A、改變導(dǎo)體兩端的電壓B、改變導(dǎo)體的材料
C、改變導(dǎo)體的橫截面積D、改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度
8、小明家住在多年前修建的老房子里,家里的電線絕緣層老化嚴(yán)重.有一天,小明的媽媽在用電飯煲做飯和同時(shí)用電炒鍋炒菜時(shí),小明突然發(fā)現(xiàn)廚房里的導(dǎo)線冒煙了,他應(yīng)該首先采取的措施是()
A.立刻給在外地出差的爸爸打電話B.立即打電話通知供電局停電C.馬上到門口把自己家的電源總開(kāi)關(guān)斷開(kāi)D.趕緊用水把火澆滅
9、請(qǐng)把圖8中的開(kāi)關(guān)S和燈泡L連在家庭電路的火線和零線之間.
10、白熾燈是人們常用的照明用具,如圖9所示.根據(jù)你對(duì)白熾燈的了解,請(qǐng)?zhí)岢鰞蓚(gè)與物理知識(shí)有關(guān)的問(wèn)題,并針對(duì)提出的問(wèn)題作出簡(jiǎn)要回答.
例如:?jiǎn)栴}:白熾燈的燈絲用久了為什么會(huì)變細(xì)?簡(jiǎn)答:在高溫狀態(tài)下工作燈絲升華造成的.(1)問(wèn)題:________________________________________簡(jiǎn)答:________________________________________(2)問(wèn)題:________________________________________簡(jiǎn)答:________________________________________
11、小王同學(xué)想探究影響導(dǎo)體電阻大小的有關(guān)因素.他想到道路越細(xì)長(zhǎng)就越難走,于是猜想電阻的大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān).為此,小王找來(lái)了同種材料制成的各種長(zhǎng)度和橫截面積的金屬線,并用伏安法測(cè)得了各種規(guī)格金屬線的電阻,數(shù)據(jù)如下表:
因素序號(hào)11020220403408041085201*6403271058201*長(zhǎng)度l(cm)橫截面積S(mm)電阻R()21.01.01.02.52.52.54.04.0分析數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:在橫截面積相同的情況下,導(dǎo)線越長(zhǎng)電阻___________;在長(zhǎng)度相同的情況下,導(dǎo)線橫截面積越大電阻________________.
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