高二年級(jí)物理歐姆定律知識(shí)點(diǎn)匯總
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(dòng)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(shí),要說xxx兩端的電壓,說電流時(shí),要說通過xxx的電流。
3、在理解電流、電壓的概念時(shí),通過觀察水流、水壓的模擬實(shí)驗(yàn)幫助我們認(rèn)識(shí)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(guó)際單位: V 常用單位:kV mV 、V
換算關(guān)系:1Kv=1000V 1V=1000 mV 1 mV=1000V
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(cè)量:
1、儀器:電壓表 ,符號(hào):
2、讀數(shù)時(shí),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(huì)反偏。
、郾粶y(cè)電壓不要超過電壓表的最大量程。
、 危害:被測(cè)電壓超過電壓表的最大量程時(shí),不僅測(cè)不出電壓值,電壓表的指針還會(huì)被打彎甚至燒壞電壓表。
、 選擇量程:實(shí)驗(yàn)室用電壓表有兩個(gè)量程,03V 和015V。測(cè)量時(shí),先選大量程,用開關(guān)試觸,若被測(cè)電壓在3V15V可 測(cè)量 ,若被測(cè)電壓小于3V則 換用小的量程,若被測(cè)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(hào)
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(shí)看清量程和每大(小)格;正接線柱流入,負(fù)接線柱流出;不能超過最大測(cè)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)正常表明主電路為通路,電壓表無示數(shù)表明無電流通過電壓表,則故障原因可能是:①電壓表?yè)p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(shí)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(shí)短路外,最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無電流。
二、電阻
(一)定義及符號(hào):
1、定義:電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。
2、符號(hào):R。
(二)單位:
1、國(guó)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1。
2、常用單位:千歐、兆歐。
3、換算:1M=1000K 1 K=1000
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(shí)驗(yàn)室用的銅線,電阻小于百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點(diǎn)幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。
(三)影響因素:
1、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)方法:控制變量法。所以定論電阻的大小與哪一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)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(zhǎng)度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。
4、結(jié)論理解:
、艑(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)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=L/S,其中叫電阻率,與導(dǎo)體的材料有關(guān)。記住:鋁,錳銅鎳隔。假如架設(shè)一條輸電線路,一般選鋁導(dǎo)線,因?yàn)樵谙嗤瑮l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(duì)來說價(jià)格便宜。
(四)分類
1、定值電阻:電路符號(hào): 。
2、可變電阻(變阻器):電路符號(hào) 。
、呕瑒(dòng)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(zhǎng)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(dòng)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)到最大。
銘牌:某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有501.5A字樣,50表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50或變阻范圍為0-50。1.5A表示滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為
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(diǎn):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(dòng)變阻器的銘牌,告訴了我們滑片放在兩端及中點(diǎn)時(shí),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(dòng)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(dòng)導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。
、齐娮柘洌
分類:
旋盤式電阻箱:結(jié)構(gòu):兩個(gè)接線柱、旋盤
變阻原理:轉(zhuǎn)動(dòng)旋盤,可以得到0-9999.9之間的任意阻值
讀數(shù):各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)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(duì)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(diǎn):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。
、偬岢鰡栴}:電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系?
、谥贫ㄓ(jì)劃,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):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。
、圻M(jìn)行實(shí)驗(yàn),收集數(shù)據(jù)信息:(會(huì)進(jìn)行表格設(shè)計(jì))
④分析論證:(分析實(shí)驗(yàn)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。)
、莸贸鼋Y(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、物理表達(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(shí),消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)
能)
、贗、U、R對(duì)應(yīng) 同一導(dǎo)體或同一段電路,不同時(shí)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 、
、 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。
、
是電阻的定義式,它表示導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的長(zhǎng)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(shí)加角碼);
、圻x擇合適的公式或規(guī)律進(jìn)行求解。
四、伏安法測(cè)電阻
1、定義:用電壓表和電流表分別測(cè)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(gè)導(dǎo)體的電阻,這種用電壓表電流表測(cè)電阻的方法叫伏安法。
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(shí)物。
連接實(shí)物時(shí),必須注意 開關(guān)應(yīng)斷開
、 檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,三次改變滑動(dòng)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。
、苷砥鞑。
5、討論:⑴本實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的作用:改變被測(cè)電阻兩端的電壓(分壓),同時(shí)又保護(hù)電路(限流)。
⑵測(cè)量結(jié)果偏小是因?yàn)椋河胁糠蛛娏魍ㄟ^電壓表,電流表的示數(shù)大于實(shí)際通過Rx電流。根據(jù)Rx=U/I電阻偏小。
、侨鐖D是兩電阻的伏安曲線,則R1R2
五、串聯(lián)電路的特點(diǎn):
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(zhǎng)度。
特例: n個(gè)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(diǎn):
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。
特例: n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻R=R0/n .
求兩個(gè)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
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