第六章《电压 电阻》
一、电压
1.电压的作用
(1)要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压。(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。
☆说电压时,要说“xx”两端的电压,说电流时,要说通过“xx”的电流。
2.电压的单位
(1)单位: 1 KV=103 V 1 V=103 mV 1 mV=103 μV
(2)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.电压测量
(1)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电流要从电压表的“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{zd0}量程。
a.超过{zd0}量程的危害:被测电压超过电压表的{zd0}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。
b.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,为提高计数的准确性,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。
4.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与电压表并联的用电器短路;②电压表损坏;③电压表接触不良。
(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,{zd0}的可能是主电路断路导致无电流。
5.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 ~ 0.6A 0 ~ 3A
|
0 ~ 3V 0 ~ 15V
|
每大格
|
0.2A 1A
|
1V 5V
|
每小格
|
0.02A 0.1A
|
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)格的电压值;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过{zd0}测量值。
|
二、探究串、并联电路电压的规律
1、串联电路电压的规律
串联电池组的电压等于每节电池的电压之和。
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
U = U1 + U2 ( 当各支路用电器大小相等时 U1= U2。当各支路用电器大小不等时 U1 ≠ U2 )
2、并联电路电压的规律
并联电池组的电压等于每节电池的电压。
并联电路干路两端的电压等于各支路两端的电压。
U = U1 = U2 (与各支路电路中各用电器大小无关)
三、电阻
1.电阻
(1)电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。符号:R 电路符号:
(2)单位:欧姆(欧)、千欧、兆欧 1 MΩ=103 KΩ 1 KΩ=103 Ω
(3)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。
2.决定电阻大小的因素
(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。我们在探究“电阻的大小与哪一个因素的关系”时,必须指明“相同条件”。比如,我们说“导线越长,电阻越大”,是指“在横截面积、材料等条件相同的情况下,导线越长,电阻越大”。
(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。导线越长,电阻越大。导线横截面积越小,电阻越大。
(4)结论理解: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。
☆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。
3.半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质。如:锗、硅、等。
超导现象:某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零。
四、变阻器
1.滑动变阻器:
电路符号
构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。
结构示意图:
2.滑动变阻器变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
3.滑动变阻器使用方法:(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{zd0}。
4.铭牌:某滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样,50Ω表示滑动变阻器的{zd0}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{zd0}电流为1.5A.
5.滑动变阻器作用: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。
6.滑动变阻器应用:电位器
7.滑动变阻器优缺点:能够逐渐改变连入电路的电阻,但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。