内容正文:
电学基础
一、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。电压用字母U表示。它的单位是伏特,简称伏,符号为V。
常见电压值:
一节普通干电池电压:1.5V;
一只蓄电池电压:2V;
我国家庭照明电路电压:220V;
一般情况下,对人体的安全电压:不超过36V。
【知识延伸】
关于电压和电流的正确描述:“××两端的电压”,“通过××的电流”。
二、电压的测量(两个必须+一个不能+一个可以)
测量电压用电压表,其电路符号:。实验室用的电压表有三个接线柱、两个量程:0~3V和0~15V。
使用时注意:①电压表要并联在电路中;②电流从电压表的“+”接线柱流入,“-”接线柱流出;③被测电压不得超过电压表的最大量程(试触法选量程)。
【知识延伸】
电压表的内阻很大,接在电路中可看作是开路,电压表可直接并联在电源两端测电源电压。
三、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电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
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.电流表和电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时被短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
四、串、并联电路的电压
串联电路的电压特点:电源两端电压等于各用电器两端分电压之和。
并联电路的电压特点:各用电器两端分电压都等于电源两端电压。
五、电阻
1.电阻表示导体对电流的阻碍作用。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω,电路符号是:。
2.影响导体电阻大小的因素的实验探究
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)。
实验方法:控制变量法。注意描述“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻大小与导体的长度、横截面积(粗细)、材料以及温度有关。
【知识延伸】
1.导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻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、有无外加电压及通过电流大小等外界因素均无关。
2.导体的导电能力与导体的材料有关。记住常见材料导电能力强弱:“银铜金铝铁”。架设一条输电线路,一般选铜或铝作为导线材料,铜的导电能力更强但密度较大,价格稍高,适合城市及家庭线路;铝的导电能力稍次,但密度小,价格较低,适合户外远距离输电线路。
六、变阻器
变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改变电阻大小从而改变电路电流的装置。
滑动变阻器(变阻器)电路符号:或。
滑动变阻器构造包括瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱等,结构示意图:。
滑动变阻器的使用:串联在电路中,“一上一下”连接,接入电路前应将电阻调到最大。
铭牌“20Ω 1A”中“20Ω”字样表示滑动变阻器的最大阻值为20Ω(或变阻范围为0~20Ω);“1A”字样表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1A。
电位器、电阻箱和插拔式电阻都是常用的变阻器。
1.事物总是在变与不变中相统一、下列有关说法错误的是( )
A.气压改变时,空气的密度一定不变
B.温度改变时,玻璃的导电性会发生变化
C.位置改变时,物体的质量一定不变
D.介质改变时,声的传播速度会发生变化
2.如图所示电路中,甲、乙、丙是连接在电路中的三只电学仪表,闭合开关S后,灯、均正常发光,则( )
A.甲是电流表,乙、丙是电压表 B.甲是电压表,乙、丙是电流表
C.乙是电流表,甲、丙是电压表 D.乙是电压表,甲、丙是电流表
3.在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片,即为番茄电池。将铜片、锌片 与电压表相连,如图所示,下列说法正确的是( )
A.锌电极是番茄电池的负极
B.将电压表换成电流表就能测出两极间的电流
C.番茄电池形成通路后,电子将从铜电极流出
D.将电压表直接接在该番茄电池上,会损坏电压表
4.在学习了并联电路特点和欧姆定律后,科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系,开展了以下探究。
实验次数
电阻R1/Ω
电阻R2/Ω
电压U/V
电流I/A
总电阻R/Ω
1
10
30
3
0.4
7.5
2
30
30
3
0.2
15
3
30
15
3
0.3
10
【实验步骤】
①设计电路,根据电路图连接实物