内容正文:
第16章 电压电阻
一、电压
作用
电源是提供 电压 的装置,电压是形成 电流 的原因。因此,电路中有 电压 不一定有 电流 ,而有电流一定有 电压 。
单位
国际单位: 伏特 (符号 V );常用单位:1kV= 103 V, 1V= 103 mV
常见值
家庭电路电压 220 V,一节干电池电压 1.5 V,对人体安全电压 ≦36 V
测 量 工 具 : 电 压 表
外形图认识
1、符号 V ;
2、量程有 0~3V 、 0~15V ;对应的分度值分别是 0.1V 、 0.5V 。
3、有 3 个接线柱,其中 2 个正接线柱, 1 个负接线柱。
★:电压表大小量程是5倍关系;
电路中的两个电压表分别接不同的量程.闭合开关后, 两表的指针都正常偏转且偏转角度相同,示数如图乙所示, 则灯 L1 和 L2 的两端的电压的分别为 1.5V和6V
使用方法
1、“三要”:要选择合适的 量程 ,要将电压表 并联 在电路中,要使电流从
+ 接线柱流入、 — 接线柱流出。
2、“一允”:在电路中允许将电压表直接接在 电源 两极,测量值为电源电压。
3、“两看清”看清电压表使用的 量程 和 分度值 。(测量的最大值和最小值)
★:1. 电压表电阻很大,电流很小可忽略不计,因此判断电路连接方式时可看作断路;
2. 电压表实际要有电流经过才会有示数;
3. 1)电压表正负接线柱接反,电路闭合时,电表指针会出现反偏;
2)若闭合电路前,电压表指针偏向零刻度线左侧(类似反偏),则接下来的操作是 调零
3)选择量程时采用 试触 法,用此法时应选择 大 量程。
重要电路特点
电路
特点
灯泡 不 发光,电压表示数等于电源电压。
1、闭合开关:测量 L2 的电压;
2、断开开关:测量 电源 的电压。
电
压
规
律
串联
电压关系式:
U=U1+U2
(串联分压根据电阻来分,电阻越大分得的电压越多)
并联
电压关系式:
U=U1=U2
实验
注意事项:1. 连接电路时,开关要 断开 ;
2. 要选用规格不同的两个小灯泡进行实验,目的是得到普遍规律;
3. 一次实验或一组实验数据不能得到普遍规律
4. 闭合电路前,电压表指针未指零(指向零刻度的左边或右边),是由于电压表 没有调零 ;
闭合电路后,电压表指针向零刻度左边偏转,是由于 电压表正负接线柱接反 ;
闭合电路后,电压表指针向零刻度右边偏转的角度很小,是由于 量程选大了 。
二、电阻
定义
导体对电流 阻碍作用 的大小,符号 R
单位
国际单位 Ω (填符号),常用单位1MΩ= 103 kΩ,1kΩ= 103 Ω
探究课题:影响电阻大小的因素
实验
原理
在 电压 不变的情况下,通过比较导体中 电流大小 (或灯光的亮度)来研究导体电阻的变化。此实验中运用的实验探究方法有 控制变量法 法和转换法(即根据 电流表 示数判断电阻大小)。
实 验 探 究
★:1.使用电流表与灯泡的区别:用 电流表 来判断电阻的大小精确度更高;
2.注意保护电路:电路中串一个灯泡或电阻的作用是 保护电路
1、选择 2 号和 3号探究电阻与长度的关系:当材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越 大 ;
2、选择 2 号和 4 号探究电阻与横截面积的关系:当材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越 小 ;
3、选择 1 号和 2 号电阻线可探究电阻与材料的关系:(小)银、铜、铝、钨、铁、锰铜、镍铬合金(大)
据以上规律,导线一般用 铜、铝 材料,变阻器一般使用
镍铬合金 材料。
4、导体电阻除与以上因素有关外,还与 温度 有关:多数电阻 温度 越高,其电阻越大。
★:1. R是导体自身的性质,只取决于它本身材料长度和横截面积(温度),与电压电流 无关 (填有关或无关)。
2. R与长度成正比,与横截面积成反比。
3. 小灯泡的电阻随温度的升高而 增大 。
4. 二极管具有单向导电性;LED灯、电脑手机芯片、收音机等内部都有半导体;可制备半导体的原材料:硅
5. 部分导体在超低温的条件下电阻会突变为0,称为超导体;超导体特点不会产热,没有热损失。
三、变阻器
变阻
原理
滑动变阻器是通过改变接入电路中 电阻丝的长度 ,从而改变接入电路中电阻的大小。
元件符号为
结构
示意
图及
种类
滑动变阻器:
优点:能连续改变接入电路中的电阻大小
缺点:不能读取接入电路中阻值大小
电阻箱:
优点:能够读取接入电路中阻值大小
缺点:不能连续改变接入电路中电阻大小
铭牌
意义
1、滑动变阻器上标的“50Ω 1.5A”:表示滑动变阻器接入电路的 最大阻值 为50Ω,允许通过的 最大电流 为1.5A。
2、上右图中电阻箱接入电路中的最大阻值是 9999Ω ,其示数是 1783Ω 。
使
用
方
法
1、根据铭牌选择合适量程的滑动变阻器; 2、将其 串 联在电路中;
3、具体接法可用一句话概括是 一上一下 ;(电阻大小变化:近小远大)
4、接入电路闭合开关前应将滑片调到 最大阻值 的位置。
具体
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
应用
调节音量电位器 变速电风扇调节开关 调光台灯
特殊
情况
使用时,如果接入上面两个接线柱,相当于在电路中连入一段导线,无论怎么移动滑片,都不能起到改变电阻的作用。
使用时,如果接入下面两个接线柱,相当于在电路中连入一个定值电阻,无论怎么移动滑片,都不能起到改变电阻的作用。
例:若滑动变阻器与一灯泡串联,灯泡亮度较亮,且移动滑片灯泡亮度不变,可能是误将滑动变阻器的 CD 接线柱连入电路。
例:若滑动变阻器与一灯泡串联,滑动滑片时,灯泡亮度较亮且始终不变,则可能的原因是: 将滑动变阻器上面两个接线柱连入了电路。
移动滑片
P向左移动,电阻 减小 ,向右移动则反之。
P向左移动,电阻 增大 ,向右移动则反之。
电路图
L1
L2
电流表
电压表
可能的故障
串联
✓
✕
✓
✓
L2短
✕
✓
✓
✕
L1短
✕
✕
✕
✓
L1断
✕
✕
✕
✕
L2断
并联
✓
✕
✓
✓
L2断
✕
✓
✓
✓
L1断
✕
✕
✓
✕
L1/L2短
✕
✕
✕
✕
干路断
★★★
故障分析三步走:
1. 判断电路连接方式(串联/并联)
2. 判断故障类型(断路/短路)
3. 判断故障位置
一、串联电路判断方法(一断全断):
1. 判断故障类型(通常依据电流):很可能
很可能
1) 若用电器都不工作或电流表没有示数 无电流 断路(也可能电流表短路)
一定
一定
2) 若用电器部分工作或电流表有示数 有电流 短路
2. 判断故障位置(通常依据电压表)
1) 若断路,哪里有电压哪里断
2) 若短路,哪里无电压哪里短
二、并联电路与串联的区别(一短全短)
判断故障类型时:很可能
1) 若用电器都不工作 短路(也可能干路断路)
一定
2)若用电器部分工作 支路断路
例:如右图,线路连接完好无误,闭合开关S后,两灯不亮,已知有一灯损坏。
分别用一根导线和一只电压表检查故障位置,请简要写出检查方法:
1、一根导线:将一根导线并联在灯泡L1两端,若L2亮则L1断,若L2不亮则L2断
2、一只电压表:将电压表并联在灯泡L1两端,若电压表有示数则L1断,若电压表无示数则L2断。
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