内容正文:
K-8
14 电压及欧姆定律
一、电压和电压表
1. 电源的作用:给用电器两端提供电压。
2. 电压的作用:使自由电荷定向移动形成电流。电压可给电流提供推动的作用。电压是原因,电流是结果。
3. 电压的符号及单位:
①物理学中,常用字母U表示电压。
②电压的单位是伏特,简称伏,符号为V,常用单位有千伏(kV)、毫伏(mV)及微伏(μV)
③换算关系:1kV = 1000V,1V = 1000mV,1mV = 1000μV
4. 电压表:
①作用:电压表测量电压的大小。
②符号:
③电压表表盘上所标字母“V”的含义有两个:一是表示该表是电压表,二是表示该表表盘上示数的单位是伏特。
④量程:学生用的电压表有三个接线柱,两个量程(0~3V,0~15V)。
5. 电压表的使用:
①测量前要调零,使指针指在零刻度线处。
②选择合适的量程,明确分度值。
③电压表应并联在被测电路两端
④“+”接线柱靠近电源正极,“﹣”接线柱靠近电源负极
⑤被测电压不能超过电压表所选量程的最大测量值
⑥电压表可直接连到电源的正、负极上,这时测的是电源两端的电压
⑦未知电压大小时,使用大量程“试触”,超出换大表,摆动很小换小量程。
6. 电压表与电流表的比较
电流表
电压表
不不同点
符号
A
V
用途
测量电流
测量电压
连入电路方式
与待测电路串联
与待测电路并联
简化分析电路
相当于一条导线
相当于断路(可抹去表所在线路)
量程
一般有0~0.6A,0~3A两个量程
一般有0~3V,0~15V两个量程
与电源相接
绝对不允许不经过用电器直接连到电源两极上
能够直接并联在电源两极上
相同点
使用前都需要调零
都需要选择量程
电流都是从正接线柱流入,从负接线柱流出
读数时要认清分度值,且视线与刻度盘面垂直
7. 串、并联电路的电压特点
①串联电路电压特点:串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和。
表达式:
②并联电路电压特点:并联电路中,干路两端和各支路两端电压都相等。
表达式:
二、电流与电压、电阻的关系
1.探究电流与电压的关系:
实验方法:控制电阻不变,然后调节滑动变阻器,使得电阻R两端的电压发生变化,然后读出在不同电压下对应电流表的示数。
实验电路: 实验图像1: 实验图像2:
实验结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
注 意:导体中的电流与导体两端的电压成正比,其前提条件是电阻一定(或同一段导体),不能反过来说电压跟电流成正比,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,导体中才会有电流。
2.探究电流与电阻的关系:
实验方法:保持 电压 不变,在电路中换用不同的定值电阻,通过调节滑动变阻器的滑片,保证被测电阻两端的 电压 恒定不变,用电流表测出不同定值电阻中的电流值,研究电流跟电阻的变化规律。
变阻器的作用: 保护电路 和 控制电阻两端电压不变 。
实验结论:在 电压 不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成 反比 。
注 意:导体中的电流与导体的电阻成反比,其前提条件是电压一定,不能反过来说电阻跟电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体本身来决定,与导体中通过的电流无关。
三、欧姆定律及应用
1. 基本概念:导体中的电流,与这段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
2. 表达式: I= ,推导式: U=IR 、 R=
3. 理解注意点:
(1)适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能);
(2)I、U、R对应同一导体或同一段电路,的同一个时刻。不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加脚标区别。三者单位必须统一依次是 安A、伏V、欧Ω ;
(3)同一导体(即R不变),则I与U成正比,同一电源(即U不变),则I与R成反比;
(4)R=U/I是电阻的计算式,它表示导体的电阻可由U/I计算出大小,电阻是导体 本身的一种性质 ,与电压U和电流I等因素无关。
4. 欧姆定律的应用(伏安法测电阻)
实验原理:
实验方法:对一个未知电阻,用电压表测出它两端的电压U,用电流表测出通过它的电流I,应用欧姆定律变形式 ,就可以求出其电阻值,这种测量电阻的方法叫伏安法
滑动变阻器的作用:
实验中滑动变阻器的作用有两个:一是保护电路;二是通过改变自身电阻,改变电路中的电流,从而改变待测电阻两端的电压,最终达到多次测量求平均值的目的
测量时的注意事项:
①连接实物电路时,开关要断开
②实验前,滑动变阻器的滑片要置于阻值最大处
③电表的正、负接