电路初三总复习概念.docx
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电路初三总复习概念
简单电路总复习
基本物理量:
1、电流(I)
(1)电荷的数量称为电荷量,简称电量。
电量的单位是库仑,简称库,记为C。
(2)电荷的定向移动形成电流。
物理学中规定:
正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(3)电流的概念:
1秒内通过导体横截面的电荷量叫做电流强度,简称电流。
(4)电流的计算公式是I=Q/t。
由于电量无法直接测量,而电流和时间却可以测量得到,利用上述公式的变形可以计算电量:
Q=It。
(5)电流的单位是安培,简称安,记为A。
1A=1C/s。
电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(µA)。
1安的含义是:
每秒内通过导体任一横截面的电量为1库。
(6)
测量电路中电流的仪表叫做电流表。
电流表的电路符号为
(7)正确使用电流表的方法是:
电流表必须串联在被测电路中;
电流表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极的一端;
被测电路中的电流不能超过表的量程;
电流表绝对不允许不经过用电器而将接线柱直接连到电源的两极上。
电流表的内电阻很小,通常可以忽略不计。
在分析电路时,通常可以将电流表简化看作一根导线。
因此,若将电流表的两个接线柱直接接在电源两极上,不仅会造成电源短路而损坏电源,还会因为电流极大而烧毁电流表。
2、电压(U)
(1)
电压是迫使自由电荷定向移动形成电流的原因。
电流形成与水流形成的对比,水压是使水分子
发生定向移动形成水流的原因。
(类比法)
与此相似,在右图所示的电路里,
电源的作用是使它的正极有多余的正电荷,
它的负极有多余的负电荷,从而在连接电源两极的电路中产生电压,形成电流。
因此,电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。
(2)电压的单位是伏特,简称伏,记为V。
一节干电池的电压为1.5伏;一节蓄电池的电压为2伏;家用照明电路的电压为220伏。
(3)电压是由电源提供的。
电源是将其他形式的能(化学能、光能等)转化为电能的装置。
(4)测量电路中电压的仪表叫做电压表。
(5)
电压表的电路符号为
(6)正确使用电压表的方法是:
电压表必须并联在被测电路两端;
电压表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极的一端;
被测电路中的电压不能超过表的量程。
电压表的内电阻很大,通常认为通过它的电流可以忽略不计。
在分析电路时,通常可以将电压表简化看作一个断开的电键或干脆拿掉。
因此,若将电压表的两个接线柱直接接在电源两极上,不会对电路产生任何影响,这时电压表的示数就是电源电压。
(7)电压表与电流表的异同处:
电表
电压表
电流表
不同处
1)表盘上字母V,测电压,单位伏。
2)量程0~3V最小分度值0.1V,0~15V最小分度值0.5V
3)使用:
并联在被测电路两端。
4)内阻很大
5)可以并联在电源两端,测电源电压
1)表盘上字母A,测电流,单位安。
2)量程0~0.6A最小分度值0.02A,0~3A最小分度值0.1A
3)使用:
串联在被测电路中。
4)内阻很小
5)不能直接与电源两极相连
相同处
1)都是电路中的测量仪器
2)都有三个接线柱,两个量程,大小量程及最小分度值都是5倍关系
3)连接时都要使电流从“+”流入“—”流出
4)使用前都要调零,都要选择合适的量程。
5)读数要求相同,先看接线柱选择的量程再读数。
3、电阻(R)
(1)电阻的概念:
导体对电流的阻碍作用称为电阻。
导体的电阻
越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)物理学中用导体两端的电压与导体中的电流的比值表示电阻
的大小,即R=U/I(形成过程参见欧姆定律)。
若将电压作为横坐标,电流作为纵坐标,导体的电阻可以用一条过原点的倾斜直线来表示。
直线的比例系数大,表示导体的电阻小,
如图所示:
甲导体电阻小于乙导体电阻。
在国际单位制中,电阻的单位为欧姆,符号Ω。
1欧=1伏/安。
(3)决定导体电阻大小的因素:
实验表明,导体的电阻与导体两端所加的电压以及导体中通过的电流无关,它是导体本身的一种特性。
它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度。
导体的长度越长,横截面积越小,它的电阻就越大;导体的长度越短,横截面积越大,它的电阻就越小。
通常情况下,导体的温度越高,电阻就越大。
长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其阻值一般不同。
(4)在研究导体的电阻跟导体的哪些因素有关时,通常采用控制变量法。
滑动变阻器的原理和使用方法:
滑动变阻器是通过改变接入电路中的电阻线的长度,来逐渐改变电阻的大小。
利用滑动变阻器可以改变电路中的电流或电压。
实验室里常用的滑动变阻器有三个接线柱,上端是金属滑片端,两个下端是固定端,当滑片移动时,它与任一固定端之间的导体长度都会发生变化。
滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω1A”字样,其中“50Ω”表示该滑动变阻器的最大电阻值是50欧,“1A”表示允许通过的最大电流是1安。
(5)测电阻的方法:
伏安法测电阻
欧姆定律:
(1)学生实验:
探究通过金属导体的电流与它两端电压之间的关系
1)“电压是迫使自由电荷定向移动形成电流的原因”,电流与电压之间一定存在关系。
2)猜想:
电压越大,电流越大;或者进一步提出猜想:
电流与电压成正比。
3)实验:
所用器材有:
干电池、电键、导体、电流表、电压表、导线。
电路图如图所示。
实验过程:
通过改变干电池的节数来改变导体两端的电压,测量每一次的电流和电压值,记录在表格中;换用另一导体重复上面的实验。
实验结果:
根据这些实验数据,画出该导体的U-I图像,观察图像可知:
通过导体的电流跟它两端的电压成正比,同一导体两端的电压与通过导体的电流的比值是一个定值;对于不同的导体,这个比值通常是不同的,这个比值反映了导体对电流的阻碍作用,所以可将这个比值定义为导体的电阻。
(2)欧姆定律
1)定义:
在一定温度下,通过导体的电流与它两端的电压成正比。
2)数学表达式:
I=U/R或U=IR
3)欧姆定律是一个实验定律。
4)使用时注意:
式中I、U和R必须是同一段导体的物理量。
串联电路
1、定义:
用导线把电路元件逐个顺次连接组成的电路叫做串联电路。
2、电流关系:
串联电路电流处处相等,
即I=I1=I2。
4、电压关系:
串联电路的总电压等于各串联导体两端的电压之和,
即U=U1+U2。
4、电阻关系:
串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和,
即R=R1+R2。
(总电阻大于任何一个分电阻。
)
5、分压作用:
串联电路中各电阻两端的电压跟它们电阻的大小成正比,
即U1/U2=R1/R2。
并联电路
1、定义:
把电路元件并列接在电路中的两点之间,由此组成的电路
叫做并联电路。
2、电流关系:
并联电路的干路电流等于各支路中的电流之和,
即I=I1+I2。
3、电压关系:
并联电路中各支路两端的电压都相等,
即U=U1=U2。
4、电阻关系:
并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和,
即1/R=1/R1+1/R2。
(总电阻小于任何一个分电阻。
)
5、分流作用:
各支路分得的电流与电阻成反比,
即I1/I2=R2/R1。
(研究串并联电路总电阻与分电阻的关系用等效替代法)
学生实验:
用电流表和电压表测量电阻(伏安法测电阻)
本实验除了要求学会使用电压表、电流表测电阻之外,还要求进一步掌握电流表、电压表、滑动变阻器的使用及滑动变阻器作用的原理。
实验原理:
用电流表、电压表分别测出导体中的电流及导体两端的电压,再利用公式R=U/I计算。
需要测量的物理量:
电压和电流
电路图:
器材:
如图所示(七个)
变阻器作用:
1、保护电路
2、改变待测电阻两端的电压和通过它的电流,多次测量求平均值,达到减小误差的目的。
(不用滑动变阻器可改变电源电压)
实验步骤:
1.正确连接电路,在闭合电键前,滑片移到阻值最大的位置
2.闭合电键,观察电压表示数、电流表示数记入表格求出电阻值
3.移动滑片改变电压表电流表示数两次,分别记入表格求出电阻值
4.求出电阻平均值
表格设计:
物理量
实验
次数
电压(伏)
电流(安)
电阻(欧)
电阻平均值(欧)
1
2
3
实验过程中应注意的事项:
(1)“先串后并”,即先将电压表除外的所有元件,按电路图顺次连接,电键要断开,滑动变阻器要移到最大阻值处,然后再将电压表并联在待测电阻的两端。
(2)检查电流表和电压表的“+”、“—”接线柱和量程后“试触”,试触时眼睛要观察电表的指针有无超出量程或指针反向偏转。
实验例题:
1、探究导体中电流与电压的关系:
某同学分别用甲、乙两个不同导体探究导体中电流与导体两端的电压的关系。
请你在左面虚线框中画出该同学的实验电路图,你认为该同学设计的记录数据的表格中空格栏目应填。
该同学按电路图将器材连接好,闭合电键,将测得的电流I和导体两端的电压U填入表格中。
他是通过改变
来改变导体两端的电压,达到多次测量的目的。
下表记录了该同学8次实验测得的数据。
导体
实验次数
电压(V)
电流(A)
甲
1
0
0
2
1.5
0.15
3
3.0
0.30
4
4.5
0.45
乙
5
0
0
6
1.5
0.10
7
3.0
0.20
8
4.5
0.30
(1)根据记录的实验数据,在图上标出这些数据点,并把它们用平滑的线连接起来。
(2)观察比较图中甲导体的图线或乙导体的图线,通过导体的电流和导体两端的电压关系可以得出结论是:
。
(3)观察比较图中甲导体的图线和乙导体的图线,
它们的共同点是,
它们的不同点是,
这说明①;
②;
③电压与电流的比值反映了。
物理学中引入来表示导体的这种特性。
2、用滑动变阻器改变电路中的电流:
实验器材:
滑动变阻器小灯泡电源电键电流表导线若干
实验步骤:
(1)根据实验要求,在方框内画出电路图。
(2)按电路图用笔线代替导线连接实物图的电路。
(3)闭合电键前,滑动变阻器的滑片应放在端,这样做是为了。
(4)闭合电键,将滑动变阻器的滑片慢慢向移,观察变化。
(5)将滑动变阻器的滑片慢慢从移到接入电路电阻最大处,观察变化。
(6)改变滑动变阻器的接法,重复步骤(4)、(5)。
(7)实验中移动滑动变阻器滑片能改变电路中电流的原因是:
。
3、伏安法测电阻:
物理小组探究在用电压表、电流表测电阻Rx阻值的实验中,设计了如图所示的电路测定电阻RX的阻值,请你帮他们将实验电路图补画完整。
实验可供选择的器材有:
电源2个(电压分别为3伏、4.5伏),滑动变阻器2个(分别标有“10Ω3A”和“20Ω1A”的字样),待测电阻Rx(估计阻值约为6欧),电压表、电流表、电键各1个和导线若干。
该小组同学在实验中碰到了一些问题,请你帮助解决。
(1)小李同学选用了器材,按图连接电路,且步骤正确。
闭合电键时,发现电流表的示数为0.2安。
小李同学在实验中所选用的电源电压V,所选用的滑动变阻器的最大电阻为Ω。
电压表、电流表的量程分别是和。
(2)小华的问题:
滑动变阻器在实验中作用是。
实验中,若不小心将滑动变阻器损坏,如果不用滑动变阻器,对实验的影响是 为了克服上述缺点,除了换用新的滑动变阻器外,还可用方法。
(3)小张同学按图正确连接电路,闭合电键S后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表始终无示数。
已知电路中各处均接触良好,除电阻Rx和滑动变阻器R外,其它元件均完好。
若电路中只有一处出现故障,则故障可能是,此时电流表的示数是
。
(4)小雨同学选用了器材后立即连接好电路,闭合电键后,移动滑动变阻器的滑片时发现,当滑动变阻器电阻减小时,电流表的示数变大,电压表的示数减小,电压和电流的比值变化较大,原因是:
。
(5)小王同学在实验过程中,由于疏忽没有将所有的数据填入表格,做完实验后他才发现,把测量的电流值都写在草稿纸上了,如下图所示。
请你帮助小王同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入下面的表格中,你所依据的物理规律是;你认为小王设计的表格是否完整,若不完整应添加项目的名称是。
根据测量数据计算该定值电阻的阻值为Ω。
(小数点后保留一位数字)
(6)小赵同学想较正确地测出电阻值,(估计在10欧左右),连接了如图所示的实验电路。
该同学正要闭合电键进行实验,老师又帮他检查了一下电路,发现有几处错误或不妥,请找出这些错误和不妥之处,填写在横道线上________________________。
4、探究串联电路中电阻的规律
(1)实验原理:
根据欧姆定律,在保持不变的条件下,如果电路中相等,则两电路中电阻一定相等,即替代电阻对电流的阻碍作用与原串联电路电阻对电流的阻碍作用相同。
(2)实验所用的科学方法是。
(3)按左图所示的电路图连接实物图。
(4)替代电阻的阻值为Ω。
(5)利用欧姆定律及串联电路中电流、电压的规律,推导串联电路中电阻的规律:
(6)结论:
串联电路中电阻的特点是:
5、探究并联电路中电阻的规律
某同学利用下图所示的电路进行电路等效电阻的实验研究,他用适当的电阻R替代R1、R2。
通过多次实验得出了如下表所示的实验数据。
(1)该同学的实验步骤是______________________
。
(2)实验要求是:
在保持不变的条件下,通过电阻R电流与原来并联电路相等。
(3)比较分析实验数据可得出的初步结论是:
_____________。
(4)利用欧姆定律及并联电路中电流、电压的规律,也可推导出并
联电路中电阻的规律,写出推导过程:
。
实验次数
R1
R2
R
1
3Ω
6Ω
2Ω
2
15Ω
10Ω
6Ω
3
10Ω
10Ω
5Ω
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