初二物理下冊知識點:第六章歐姆定律

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    第六章 《歐姆定律》復(fù)習(xí)提綱
    一、電壓
    (一)、電壓的作用
    1、電壓是形成電流的原因:電壓使電路中的自由電荷定向移動形成了電流。電源是提供電壓的裝置。
    2、電路中獲得持續(xù)電流的條件①電路中有電源(或電路兩端有電壓)②電路是連通的。
    注:說電壓時,要說“xxx”兩端的電壓,說電流時,要說通過“xxx”的電流。
    3、在理解電流、電壓的概念時,通過觀察水流、水壓的模擬實驗幫助我們認(rèn)識問題,這里使用了科學(xué)研究方法“類比法”
    (類比是指由一類事物所具有的屬性,可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法)
    (二)、電壓的單位
    1、國際單位: V 常用單位:kV mV 、μV
    換算關(guān)系:1Kv=1000V 1V=1000 mV 1 mV=1000μV
    2、記住一些電壓值: 一節(jié)干電池1.5V 一節(jié)蓄電池 2V 家庭電壓220V 安全電壓不高于36V
    (三)、電壓測量:
    V
    1、儀器:電壓表 ,符號:
    2、讀數(shù)時,看清接線柱上標(biāo)的量程,每大格、每小格電壓值
    3、使用規(guī)則:兩要、一不
    ①電壓表要并聯(lián)在電路中。
    ②電流從電壓表的“正接線柱”流入,“負(fù)接線柱”流出。否則指針會反偏。
    ③被測電壓不要超過電壓表的量程。
    Ⅰ 危害:被測電壓超過電壓表的量程時,不僅測不出電壓值,電壓表的指針還會被打彎甚至燒壞電壓表。
    Ⅱ 選擇量程:實驗室用電壓表有兩個量程,0—3V 和0—15V。測量時,先選大量程,用開關(guān)試觸,若被測電壓在3V—15V可 測量 ,若被測電壓小于3V則 換用小的量程,若被測電壓大于15V則換用更大量程的電壓表。
    (四)、電流表、電壓表的比較:
    電流表電壓表
    異符號A
    V
    連接串聯(lián)并聯(lián)
    直接連接電源不能能
    量 程0.6A 3A3V 15V
    每大格0.2A 1A1V 5V
    每小格0.02A 0.1A0.1V 0.5V
    內(nèi)阻很小,幾乎為零
    相當(dāng)于短路很大
    相當(dāng)于開路
    同調(diào)零;讀數(shù)時看清量程和每大(小)格;正接線柱流入,負(fù)接線柱流出;不能超過測量值。
    (六)、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?!北砻髦麟娐窞橥罚半妷罕頍o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,的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流。
    二、電阻
    (一)定義及符號:
    1、定義:電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。
    2、符號:R。
    (二)單位:
    1、國際單位:歐姆。規(guī)定:如果導(dǎo)體兩端的電壓是1V,通過導(dǎo)體的電流是1A,這段導(dǎo)體的電阻是1Ω。
    2、常用單位:千歐、兆歐。
    3、換算:1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω
    4、了解一些電阻值: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。實驗室用的銅線,電阻小于百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。
    (三)影響因素:
    1、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)
    2、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”
    3、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)。
    4、結(jié)論理解:
    ⑴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)。
    ⑵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。假如架設(shè)一條輸電線路,一般選鋁導(dǎo)線,因為在相同條件下,鋁的電阻小,減小了輸電線的電能損失;而且鋁導(dǎo)線相對來說價格便宜。
    (四)分類
    1、定值電阻:電路符號: 。
    2、可變電阻(變阻器):電路符號 。
    ⑴滑動變阻器:
    構(gòu)造:瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱
    結(jié)構(gòu)示意圖:
    。
    變阻原理:通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變電阻。
    使用方法:選、串、接、調(diào)
    根據(jù)銘牌選擇合適的滑動變阻器;串聯(lián)在電路中;接法:“一上一下” ;接入電路前應(yīng)將電阻調(diào)到。
    銘牌:某滑動變阻器標(biāo)有“50Ω1.5A”字樣,50Ω表示滑動變阻器的阻值為50Ω或變阻范圍為0-50Ω。1.5A表示滑動變阻器允許通過的電流為1.5A.
    作用:①通過改變電路中的電阻,逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓②保護(hù)電路
    應(yīng)用:電位器
    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
    注意:①滑動變阻器的銘牌,告訴了我們滑片放在兩端及中點時,變阻器連入電路的電阻。②分析因變阻器滑片的變化引起的動態(tài)電路問題,關(guān)鍵搞清哪段電阻絲連入電路,再分析滑片的滑動導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。
    ⑵電阻箱:
    分類:
    旋盤式電阻箱:結(jié)構(gòu):兩個接線柱、旋盤
    變阻原理:轉(zhuǎn)動旋盤,可以得到0-9999.9Ω之間的任意阻值
    讀數(shù):各旋盤對應(yīng)的指示點的示數(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
    插孔式電阻箱:結(jié)構(gòu):銅塊、銅塞,電阻絲
    讀數(shù):拔出銅塞所對應(yīng)的電阻絲的阻值相加,就是連入電路的電阻值。
    優(yōu)缺點: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。
    三、歐姆定律。
    1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
    ①提出問題:電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系?
    ②制定計劃,設(shè)計實驗:要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的研究方法是: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。
    ③進(jìn)行實驗,收集數(shù)據(jù)信息:(會進(jìn)行表格設(shè)計)
    ④分析論證:(分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。)
    ⑤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。
    2、歐姆定律的內(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。
    3、數(shù)學(xué)表達(dá)式 I=U/R
    4、說明:①適用條件:純電阻電路(即用電器工作時,消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)
    ②I、U、R對應(yīng) 同一導(dǎo)體或同一段電路,不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混用,應(yīng)加角碼區(qū)別。三者單位依次是 A 、V 、Ω
    ③ 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。
    R
    =
    ρ
    S
    L
    ④
    是電阻的定義式,它表示導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的長度、橫截面積、材料、溫度等因素決定。
    R=U/I 是電阻的量度式,它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I給出,即R 與U、I的比值有關(guān),但R與外加電壓U 和通過電流I等因素?zé)o關(guān)。
    5、解電學(xué)題的基本思路
    ①認(rèn)真審題,根據(jù)題意畫出電路圖;
    ②在電路圖上標(biāo)出已知量和未知量(必要時加角碼);
    ③選擇合適的公式或規(guī)律進(jìn)行求解。
    四、伏安法測電阻
    1、定義:用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出這個導(dǎo)體的電阻,這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。
    V
    A
    Rx
    R′
    2、原理:I=U/R
    3、電路圖: (右圖)
    4、步驟:①根據(jù)電路圖連接實物。
    連接實物時,必須注意 開關(guān)應(yīng)斷開
    滑動變阻器
    變阻(“一上一下”)
    阻值(“滑片遠(yuǎn)離接線柱”)
    串聯(lián)在電路中
    電流表
    “+”接線柱流入,“-”接線柱流出
    量程選擇:算電流 I=U/Rx
    并聯(lián)在電路中
    電壓表
    “+”接線柱流入,“-”接線柱流出
    量程選擇:看電源電壓
    ② 檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,三次改變滑動變阻器的阻值,分別讀出電流表、電壓表的示數(shù),填入表格。
    ③算出三次Rx的值,求出平均值。
    ④整理器材。
    5、討論:⑴本實驗中,滑動變阻器的作用:改變被測電阻兩端的電壓(分壓),同時又保護(hù)電路(限流)。
    R1
    R2
    I
    U
    ⑵測量結(jié)果偏小是因為:有部分電流通過電壓表,電流表的示數(shù)大于實際通過Rx電流。根據(jù)Rx=U/I電阻偏小。
    ⑶如圖是兩電阻的伏安曲線,則R1>R2
    五、串聯(lián)電路的特點:
    1、電流:文字:串聯(lián)電路中各處電流都相等。
    字母:I=I1=I2=I3=……In
    2、電壓:文字:串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路電壓之和。
    字母:U=U1+U2+U3+……Un
    3、電阻:文字:串聯(lián)電路中總電阻等于各部分電路電阻之和。
    字母:R=R1+R2+R3+……Rn
    理解:把n段導(dǎo)體串聯(lián)起來,總電阻比任何一段導(dǎo)體的電阻都大,這相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度。
    特例: n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻R=nR0 .
    4、分壓定律:文字:串聯(lián)電路中各部分電路兩端電壓與其電阻成正比。
    字母:U1/U2=R1/R2 U1:U2:U3:…= R1:R2:R3:…
    六、并聯(lián)電路的特點:
    1、電流:文字:并聯(lián)電路中總電流等于各支路中電流之和。
    字母: I=I1+I2+I3+……In
    2、電壓:文字:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都相等。
    字母:U=U1=U2=U3=……Un
    3、電阻:文字:并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和。
    字母:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn
    理解:把n段導(dǎo)體并聯(lián)起來,總電阻比任何一段導(dǎo)體的電阻都小,這相當(dāng)于導(dǎo)體的橫截面積增大。
    R1R2
    R1+R2
    特例: n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻R=R0/n .
    求兩個并聯(lián)電阻R1、R2的總電阻R=
    4、分流定律:文字:并聯(lián)電路中,流過各支路的電流與其電阻成反比。
    字母:I1/I2= R2/R1