
五個概念:電壓、電阻、半導(dǎo)體、超導(dǎo)現(xiàn)象、變阻器.兩個規(guī)律:串聯(lián)電路的電壓規(guī)律:U=U1+U2+…+Un 并聯(lián)電路的電壓規(guī)律:U=U1=U2=…=Un四個因素:影響電阻大小的因素:材料、長度、橫截面積和溫度.兩個儀器:電壓表、滑動變阻器.三個實驗:探究串聯(lián)電路的電壓規(guī)律、探究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律、 探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素.三種方法:類比法、控制變量法、轉(zhuǎn)換法.
探究影響電阻大小的因素
探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系:U=U1+U2
探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系:U=U1=U2
1.《等效電路圖的畫法》. 2.《電壓和電阻》. 3.《電阻的概念》4.《影響電阻大小因素的實驗》. 5.《探究串并聯(lián)電路的電壓的特點》
01. 電壓02. 電壓的測量
①電壓的作用:電壓是使自由電荷定向移動形成電流。②電源的作用:是給用電器兩端提供電壓。③電壓的單位國際單位制單位:伏特,簡稱伏,符號是V 常用單位:千伏(kV) 毫伏(mV)微伏(μV) 換算關(guān)系:1kV=103V 1V=103mV 1mV=103μV①電壓表與被測用電器并聯(lián)。②電壓表的“+”接線柱靠近電源正極, “-”接線柱靠近電源負(fù)極。 ③被測電壓不能超過電壓表的最大測量值。
水 泵— 提供水壓(水位差)水 管— 傳輸水流水輪機(jī)— 利用水能閥 門— 控制水流通斷
電源— 提供電壓(電位差)導(dǎo)線— 傳輸電流電燈— 利用電能開關(guān)— 控制電流通斷
1. 電源和電壓的作用(1)類比探究
(2)電壓的作用:電壓是使自由電荷定向移動形成電流。(3)電源的作用:是給用電器兩端提供電壓。2. 電壓的單位 國際單位制:伏特,簡稱伏,符號是V 常用單位:千伏(kV) 毫伏(mV) 換算關(guān)系:1kV=103V 1V=103mV3. 常見的一些電壓
1. 認(rèn)識電壓表(1)作用:測量電壓的高低。(2) 電壓表的電路符號:(3)電壓表的構(gòu)造: 三個接線柱(兩個紅色的為正接線柱、一個黑色的為負(fù)接線柱)、表盤、指針、調(diào)零螺絲等。
2. 電壓表的量程與分度值有三個接線柱,兩個量程:①使用“-”與“3”接線柱時,量程為:0~3V,分度值:0.1V ;②使用“-”與“15”接線柱時,量程為:0~15V,分度值:0.5V . 3. 電壓表的讀數(shù) ①明確所選電壓表的量程;②確定電壓表的分度值;③由指針位置讀出示數(shù),先大格后小格。
量 程:0~15V分度值:0.5V示數(shù)為:2.5V
4. 電壓表的使用 (1)使用前進(jìn)行調(diào)零使用電壓表前應(yīng)該先觀察指針,是否指在零刻度線上,若不指在零刻度線,則調(diào)零旋鈕使指針指在零刻度線。(2)電壓表與被測用電器并聯(lián)(3)電壓表的“+”接線柱靠近電源的正極,“-”接線柱靠近電源的負(fù)極。(4)被測電壓不能超過電壓表的最大量程。
5. 電壓表與電流表的異同比較
①使用前要調(diào)零,弄清分度值、量程。②使用時都要使電流從正接線柱流入,負(fù)接線柱流出;③都要選擇合適的量程,使指針穩(wěn)定后再讀數(shù);④不能估計出電流、電壓值時,可用試觸法判斷選量程。
絕對不允許不經(jīng)過用電器直接接在電源兩極上
能夠直接并聯(lián)在電源兩極上
【例題1】關(guān)于電源、電壓、電流,下列說法中不正確的是( ?。〢.電源的作用是給用電器兩端提供電壓B.有電壓說明一定有電源C.只要電路中有電流,電路兩端就一定有電壓D.只要電路兩端有電壓,電路中一定會有電流
【例題2】在檸檬相隔一定距離的位置上分別插入銅片和鐵片,就制成了“檸檬電池”。將銅片、鐵片與調(diào)零好的電壓表相連,如圖所示。下列說法正確的是( )A.鐵片是“檸檬電池”的正極B.“檸檬電池”的電壓為0.6VC.“檸檬電池”工作時將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.“檸檬電池”形成通路后,電流將從鐵片流出
【例題3】如圖所示的電路中,①、②是電壓表或電流表。閉合開關(guān)S,下列判斷正確的是( )A.若①、②是電流表,則燈L1、L2并聯(lián)B.若①、②是電壓表,則燈L1、L2串聯(lián)C.若①是電流表,②是電壓表,則只有燈L1發(fā)光D.若①是電壓表,②是電流表,則只有燈L2發(fā)光
【例題4】用筆畫代替導(dǎo)線,將圖所示電路元件串聯(lián)連接,電壓表測量燈泡L1的電壓。
串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
01.串聯(lián)電路電壓的規(guī)律02.并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和
電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等
01串聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1. 實驗探究:探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系(1)提出問題:如圖所示,兩個燈泡串聯(lián)后接在電源兩端,兩燈泡兩端的電壓與電源兩端電壓有什么關(guān)系? (2)猜想與假設(shè)猜想1:串聯(lián)電路中的總電壓等于 各用電器兩端的電壓之和。猜想2:串聯(lián)電路中的總電壓與各用 電器兩端的電壓相等。猜想3:……
(3)設(shè)計并進(jìn)行實驗①設(shè)計實驗電路并畫出電路圖。②選用不同規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程。③將電壓表的兩端分別連到A與B、B與C、A與C,測量電壓U1、U2、U。④改變兩個小燈泡的規(guī)格,重做上述實驗。
(4)分析論證通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可得出結(jié)論:數(shù)學(xué)表達(dá)式: U=U1+U2
串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和.
(5)交流與評估①采用不同規(guī)格的小燈泡多次測量的目的是使實驗結(jié)論具有普遍性,防止偶然性。②換用不同規(guī)格的小燈泡時,各小燈泡兩端的電壓會發(fā)生改變,但電源兩端的電壓(總電壓)是不變的。③采用改變電源電壓的方法也能達(dá)到多次測量的目的。
2. 串聯(lián)電池組的電壓(1)做一做把一節(jié)干電池的負(fù)極和另一節(jié)干電池的正極連在一起組成電池組。分別測量每節(jié)干電池兩端的電壓,然后測量這個電池組的電壓。它們之間有什么關(guān)系?2節(jié)干電池串聯(lián),電池組電壓為U=1.5V×2=3V3節(jié)干電池串聯(lián),電池組電壓為U=1.5V×3=4.5V(2)結(jié)論:串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓之和,即 U=1.5V×n(n為電池節(jié)數(shù))
02并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1. 實驗探究:探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系(1)提出問題:如圖所示,兩個燈泡并聯(lián)后接在電源兩端,各支路用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓有什么關(guān)系? (2)猜想與假設(shè)猜想1:并聯(lián)電路各支路兩端的電壓之和 等于電源兩端的總電壓猜想2:并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等, 并等于電源兩端的總電壓猜想3:……
(3)設(shè)計并進(jìn)行實驗①設(shè)計實驗電路并畫出電路圖。②選用不同規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程。③將電壓表的兩端分別連到L1兩端、L2兩端和電源兩端,測量電壓U1、U2、U。④改變兩個小燈泡的規(guī)格,重做上述實驗。
(4)分析論證通過對實驗數(shù)據(jù)的分析可得出結(jié)論:數(shù)學(xué)表達(dá)式: U=U1=U2
并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等.
(5)交流與評估①當(dāng)電路中有多個用電器并聯(lián)時,此結(jié)論仍然成立,表達(dá)式為U1=U2=U3=…=Un=U。②當(dāng)把幾節(jié)相同的新干電池并聯(lián)時,并聯(lián)電池組兩端的電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓,即U=U1=1.5V。③采用不同的方法多次進(jìn)行實驗的目的是得出普遍規(guī)律,防止結(jié)論的偶然性。
【例題1】如圖所示,在探究“串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”的實驗中,用電壓表測得U1=3V,U2=3V,U=6V,在表格中記錄數(shù)據(jù)后,下一步應(yīng)該做的是( ?。〢.整理器材,分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論B.改變電源電壓,再測出幾組電壓值C.對換L1和L2的位置,再測出一組電壓值D.換用不同規(guī)格的小燈泡,再測出幾組電壓值
【例題2】如圖所示電路中,閉合開關(guān)S后,電壓表V1的示數(shù)為12V,電壓表V2的示數(shù)為5V,下列說法正確的是( ?。〢.電壓表V2測量電源和燈L1兩端的電壓B.電源電壓為12VC.燈L1兩端電壓為5VD.燈L2兩端電壓為7V
【例題3】如圖所示,電源電壓一定,下列說法正確的是( ?。〢.只閉合S1時,兩只燈泡串聯(lián)B.若先閉合S1,再閉合S2,電流表的示數(shù)變小C.若先閉合S1,再閉合S2,電壓表的示數(shù)變大D.若先閉合S1,再閉合S2,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值變小
【例題4】在“探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律”的實驗中:(1)根據(jù)圖甲正確連接電路,與B點相連的是電壓表的 _____接線柱;(2)閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,此時電壓表的示數(shù)為 _____V;為了使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確,接下來應(yīng)該:斷開開關(guān),_____;(3)調(diào)整后,再次閉合開關(guān),測量電壓UAB、UBC、UAC,并把實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。分析表格得結(jié)論:串聯(lián)電路中,_____。(寫出UAB、UBC和UAC之間的關(guān)系式即可)
UAB+UBC=UAC
01. 電阻02. 影響電阻大小的因素
電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小,符號R表示. 國際單位:歐姆,簡稱歐,符號Ω. 常用單位:千歐(kΩ)、兆歐(MΩ) 換算關(guān)系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ符號:導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān).在材料、橫截面積相同時,導(dǎo)體越長,電阻越大.在材料、長度相同時,導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小.在長度、橫截面積相同時,導(dǎo)體的材料不同,電阻不同.在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大.
1. 實驗探究:導(dǎo)體對電流的阻礙作用(1)實驗過程把長短、粗細(xì)相同的銅絲和鎳鉻合金絲分別接入電路,閉合開關(guān),觀察電路中小燈泡的亮度和電流表的示數(shù)。(2)實驗現(xiàn)象
把銅絲接入電路,電流表的示數(shù)較大,小燈泡較亮;把鎳鉻合金絲接入電路,電流表的示數(shù)小,小燈較暗。
(3)實驗分析導(dǎo)體雖然容易導(dǎo)電,但對電流也有一定的阻礙作用。在相同的電壓下,通過銅絲的電流比較大,表明銅絲對電流的阻礙作用比較??;通過鎳鉻合金絲的電流比較小,表明鎳鉻合金絲對電流的阻礙作用比較大。(4)實驗結(jié)論導(dǎo)體在導(dǎo)電的同時,對電流產(chǎn)生阻礙作用。不同導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同,用電阻來表示導(dǎo)體的這種性質(zhì)?!?br/>2. 電阻(1)概念:在物理學(xué)中,把導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫電阻。用字母 R 表示。(2)單位:①國際單位:歐姆,簡稱歐,符號Ω.②常用單位:千歐(kΩ)、兆歐(MΩ). ③換算關(guān)系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ.(3)電阻器 在電子技術(shù)中,我們常用到有一定電阻值的元件——電阻器,也叫做定值電阻。電路圖中用符號 表示。
(4)對電阻的理解:可從“阻礙作用”和“性質(zhì)”兩個角度來分析。①導(dǎo)體的電阻越大,表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。在相同的電壓下,導(dǎo)體對電流的阻礙作用(電阻)越大,電路中的電流越小。而絕緣體之所以起絕緣作用,就是由于其電阻很大。②導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),由自身情況決定。不管這個導(dǎo)體是否連入電路,是否有電流通過,也不管它兩端的電壓是否改變,導(dǎo)體對電流的阻礙作用(電阻)總是存在的。無電流通過時,這種阻礙作用僅僅是沒有體現(xiàn)出來而已。
(5)常見的一些電阻器
(6)一些物體的電阻值
電流表的內(nèi)阻約0.1歐
電壓表的內(nèi)阻約在幾十兆歐
02影響電阻大小的因素
1. 探究影響電阻大小的因素 【提出問題】導(dǎo)體的電阻大小與哪些因素有關(guān)呢?【猜想與假設(shè)】電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有關(guān)?!驹O(shè)計與進(jìn)行實驗】 (1)探究方法①利用控制變量法去探究每一個因素對電阻大小的影響。 ②用電流表測量通過導(dǎo)體電流的大小進(jìn)行比較(間接顯示法),要保持電路兩端的電壓不變。
(2)實驗器材 電源、導(dǎo)線、規(guī)格不同的鎳鉻合金絲、銅絲、燈泡、電流表、開關(guān)等.(3)實驗步驟 ①實驗一:探究導(dǎo)體電阻與長度的關(guān)系如圖所示,控制導(dǎo)體的材料、橫截面積相同,長度不同.實驗記錄如下。
②實驗二:探究導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系。如圖所示,控制導(dǎo)體的材料、長度相同,橫截面積不同.實驗記錄如下。
③實驗三:探究導(dǎo)體電阻大小與材料的關(guān)系。如圖所示,控制導(dǎo)體的長度、橫截面積相同,材料不同。實驗記錄如下。
④實驗四:探究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系控制導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積相同,導(dǎo)體的溫度不同。實驗現(xiàn)象:用酒精燈給日光燈絲加熱,觀察到隨著燈絲的溫度升高,燈泡漸漸變暗,電流表的示變小。
分析表一、二的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:①在材料、橫截面積相同時,導(dǎo)體越長,電阻越大。②在材料、長度相同時,導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。
分析表三、四的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:③在長度、橫截面積相同時,導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。④在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。
2. 實驗結(jié)論 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。在材料、橫截面積相同時,導(dǎo)體越長,電阻越大。在材料、長度相同時,導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。在長度、橫截面積相同時,導(dǎo)體的材料不同,電阻不同。在一定條件下,金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。
【交流與討論】(1)轉(zhuǎn)換法:在電源電壓不變的情況下,通過電流表示數(shù)或燈泡亮度來判斷導(dǎo)體電阻的大小。(2)控制變量法:①探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系:選取長度、橫截面積均相同的不同材料制成的導(dǎo)體;②探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系:選取橫截面積、材料均相同,長度不同的導(dǎo)體;③探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系:選取長度、材料均相同,橫截面積不同的導(dǎo)體.
(3)實驗中選用電流表或小燈泡的評價:當(dāng)電阻變化較大時,選用電流表或小燈泡都能夠直觀反映出來;但若電阻變化不大時,優(yōu)先選用電流表,使用電流表能夠直觀判斷電阻的變化情況,通過小燈泡亮度無法直觀比較出電阻變化情況。(4)為了使電路更安全地工作,可在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器,在開關(guān)閉合前滑動變阻器滑片移動到阻值最大處。
3. 小資料——不同材料的電阻值(1)導(dǎo)體的長為1m、橫截面積為1mm2的不同材料的金屬絲在20 ℃時的電阻值.
?。?)在其他條件相同時,電阻較小的材料導(dǎo)電性能較強(qiáng);反之,電阻較大的導(dǎo)電性能較弱。右圖是不同材料在導(dǎo)電性能上的排序,從上至下,材料的導(dǎo)電性能依次減弱。
4. 半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象(1)導(dǎo)體導(dǎo)電性能好,絕緣體導(dǎo)電性能比較差。有一些材料,如鍺、硅,導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,常常稱做半導(dǎo)體。利用半導(dǎo)體材料可以制作二極管、三極管,如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上,就成了集成電路?,F(xiàn)代收音機(jī)、電視機(jī)、電話機(jī)、計算機(jī)、算賬用的計算器,里面都有集成電路。(2)超導(dǎo)現(xiàn)象某些物質(zhì)在很低的溫度時,如鋁在-271.76°C以下,鉛在-265.95°C以下,電阻就變成了0,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。如果把超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用于實際,會給人類帶來很大的好處。在發(fā)電廠發(fā)電、輸送電能等方面若能采用超導(dǎo)材料,就可以大大降低由于電阻引起的電能損耗。
【例題1】關(guān)于導(dǎo)體電阻,下列說法正確的是( ?。〢.導(dǎo)體的電阻由其兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流共同決定B.導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻為零C.只增加導(dǎo)體的橫截面積,導(dǎo)體的電阻增大D.導(dǎo)體的電阻越小,表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越小
【例題2】關(guān)于導(dǎo)體、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體,下列說法正確的是( ?。〢.橡膠、碳棒、塑料都是很好的絕緣材料B.網(wǎng)上閱卷,條形碼掃描器中的光敏二極管使用的是半導(dǎo)體材料C.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流共同決定D.超導(dǎo)體材料因為其電阻特性,可用于制作電熱絲
【例題3】如圖所示,是探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的實驗裝置圖,實驗中分別把a(bǔ)、b、c、d四根導(dǎo)線接入電路,其中導(dǎo)線a、b、d長度相同,a、b、c粗細(xì)相同,b、d粗細(xì)不同,下列說法正確的是( ?。?br/>A.該實驗是通過觀察電流表的示數(shù)來間接比較導(dǎo)線電阻的大小,電流越大,電阻越大B.選用a、c兩根導(dǎo)線分別接入電路中進(jìn)行實驗,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的長度的關(guān)系
C.選用a、b兩根導(dǎo)線分別接入電路中進(jìn)行實驗,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的材料的關(guān)系D.選用a、d兩根導(dǎo)線分別接入電路中進(jìn)行實驗,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的橫截面積的關(guān)系
【例題4】某同學(xué)想探究電阻隨溫度變化而變化的規(guī)律,他找來廢舊的日光燈管燈絲、電源、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線、酒精燈,連成如圖所示的電路,閉合開關(guān)小燈泡正常發(fā)光,然后用酒精燈對燈絲進(jìn)行加熱,發(fā)現(xiàn)燈泡變暗,小燈泡變暗是因為燈絲加熱后電阻_________從而引起電路的電流___________的緣故。(填“變大”“變小”或“不變”,不考慮燈泡電阻變化)
【例題5】在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實驗中,小華設(shè)計了如圖甲所示電路并在實驗室中找到圖乙所示幾根金屬絲進(jìn)行實驗。(1)通過觀察_________,可粗略判斷a、b兩點間導(dǎo)體電阻的大小;(2)另有甲、乙兩位同學(xué)分別對小華的電路做了如下的改進(jìn):甲同學(xué)把燈泡更換為電流表;乙同學(xué)在原電路中串聯(lián)接入電流表。你認(rèn)為_____同學(xué)的改進(jìn)更好一些;(3)他探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系時,應(yīng)選用金屬絲_____,得到結(jié)論的是:其它條件相同時,導(dǎo)體的長度越長,電阻越_____。如果只用一根金屬絲B,可以探究導(dǎo)體電阻大小與_____的關(guān)系。A.長度、橫截面積B.長度、材料C. 橫截面積、材料
01. 變阻器02. 變阻器的應(yīng)用
①定義:能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器.②原理:靠改變接入電路中電阻線的長度改變電阻.③元件符號:④結(jié)構(gòu)示意圖:①要與用電器串聯(lián).②要使用“一上一下”兩個接線柱.③開關(guān)閉合前,滑片應(yīng)在滑動變阻器最大阻值處 (起到保護(hù)電路作用).電位器:調(diào)節(jié)音量;可調(diào)電燈的亮度;可調(diào)電熱毯、電飯鍋的溫度,等等。
1. 實驗:改變小燈泡的亮度(1)實驗把鉛筆芯、小電燈、干電池用導(dǎo)線連接起來,沿鉛筆芯移動導(dǎo)線夾,觀察小燈泡的亮度怎樣變化?
(2)實驗現(xiàn)象隨著夾子在鉛筆芯上移動,小燈泡的亮度發(fā)生連續(xù)變化,接入電路的鉛筆芯越短,電阻越小,小燈泡越亮。 (3)實驗結(jié)論改變接入電路的導(dǎo)體的長度,可以改變電阻。
2. 變阻器能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器。實驗室常用的變阻器是滑動變阻器和電阻箱。3. 滑動變阻器(1)構(gòu)造:主要有滑片、電阻線圈、接線柱(A、B、C、D)、金屬桿等。
(2)原理:靠改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻。如圖所示,其中滑片左右移動時與線圈相接觸的部位上的絕緣層已經(jīng)刮掉,電阻絲可以與滑片相連?;频讲煌恢脮r,AC或BC兩個接線柱間電阻絲的長度不一樣,這樣就可以改變接入電路中電阻的大小。
(3)結(jié)構(gòu)示意圖和符號: ①結(jié)構(gòu)示意圖:A、B、C、D分別表示四個接線柱 ,P表示滑片。② 元件符號如圖所示。(4)銘牌上各數(shù)值的物理意義 :“××Ω”表示變阻器的最大電阻是×× Ω ;“×A”表示允許通過的最大的電流是×A。
該變阻器的最大電阻是20歐;允許通過的最大的電流是2A。
4. 實驗探究:滑動變阻器的接線方法想一想: 滑動變阻器共有ABCD四個接線柱,如果只選其中的兩個接入電路M、N兩點間,可能有幾種連接方法?將你的選擇填在橫線上(填所選接線柱的字母):__________________________________________
②按表格中的順序,依次把滑動變阻器的接線柱接入電路中的M、N兩點間。閉合開關(guān),移動滑片P,觀察燈泡亮度和電流表示數(shù)的變化,并將觀察到的現(xiàn)象記錄在下面表格中。
(2)分析論證①把接線柱C、D連入電路的分析:把C、D接線柱連入電路,相當(dāng)于一條導(dǎo)線,連入電路的阻值為0 ,移動滑片不能改變電阻。②把接線柱A、B連入電路的分析:將A、B接線柱接入電路時,電流要經(jīng)過全部電阻線,此時變阻器連入電路的電阻值為變阻器的最大阻值,相當(dāng)于一個定值電阻且不能改變。③滑動變阻器只有按照“一上一下”的方式把接線柱接入電路中才能改變電阻。
(3)探究歸納 ①滑動變阻器應(yīng)按照“一上一下”的方式把接線柱接入電路中。②確定好滑動變阻器的下端接線柱后,上端兩個接線柱中任何一個連入電路,接法是等效的。③滑片向靠近下接線柱的方向移動,電阻變小,滑片向遠(yuǎn)離下接線柱的方向移動,電阻變大,可簡記為:“近下電阻變小,遠(yuǎn)下電阻變大”。
(1)設(shè)計實驗①實驗電路圖:②小燈泡與變阻器串聯(lián),電流表串聯(lián)在電路中。
5. 實驗:用滑動變阻器改變小燈泡的亮度
③閉合電鍵前應(yīng)將滑片放到什么位置上?位于阻值最大位置(右端),可以使電路中的電流最小,起到保護(hù)電路元件的作用。④注意:電路中的電流不能超過允許通過的最大電流(否則燒壞滑動變阻器)。
(2)進(jìn)行實驗①閉合開關(guān),使滑片P位于最右端,觀察電流表示數(shù)及小燈泡的亮度;②將滑片由最右端移到中間,觀察電流表示數(shù)及小燈泡的亮度;③將滑片由中間移到最左端,觀察電流表示數(shù)及小燈泡的亮度。
(4)實驗分析移動滑動變阻器的滑片能改變電路中的電流和小燈泡的亮度。(5)實驗結(jié)論用滑動變阻器改變小燈泡的亮度,滑動變阻器應(yīng)該與小燈泡串聯(lián)。連入電路的電阻變大時,電流變小,燈泡變暗;反之燈泡變亮;所以滑動變阻器起到控制電路中電流的作用(即限流作用)。
6. 用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓(1)設(shè)計實驗①實驗器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、定值電阻R,滑動變阻器R'、導(dǎo)線等。②實驗電路圖與連接圖:如圖所示。
(2)進(jìn)行實驗 ①閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使R兩端的電壓成整數(shù)倍地變化,如2V、4V、6V等。②換用不同的定值電阻,使電阻成整數(shù)倍地變化,如5Ω、10Ω、15Ω等。閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器的滑片,保持每次接入的定值電阻兩端的電壓不變。
(3)實驗現(xiàn)象①當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電阻變大時,定值電阻兩端的電壓變小;反之,定值電阻兩端的電壓變大。②換用不同的定值電阻時,定值電阻兩端的電壓隨之改變。若保持每次接入的定值電阻兩端的電壓不變,則需要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片。當(dāng)換用阻值較大的定值電阻時,需要調(diào)大滑動變阻器連入電路中的阻值;當(dāng)換用阻值較小的定值電阻時,需要調(diào)小滑動變阻器連入電路中的阻值。(4)實驗結(jié)論
①利用滑動變阻器可以改變定值電阻兩端的電壓。②利用滑動變阻器可控制定值電阻兩端電壓不變,方法是“換大調(diào)大,換小調(diào)小”。
7. 電阻箱(1)電阻箱的特點電阻箱由若干個不同阻值的定值電阻,按一定的方式連接而成。是一種可以調(diào)節(jié)電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器。(2)電阻箱的讀數(shù)使用時,把兩個接線柱接入電路,調(diào)節(jié)旋盤就能得到0 ~×××××Ω(通常為9999.9Ω)之間的任意阻值。各旋盤對應(yīng)的指示點的示數(shù)乘以面盤上標(biāo)出的倍數(shù),然后加在一起,就是接入電路的阻值。
如圖,電阻箱的阻值為7000Ω+800Ω+0Ω+4Ω=7804Ω.
當(dāng)銅塞插入插孔時,對應(yīng)電阻短路,阻值為0,電流不經(jīng)過此電阻絲。
1. 一些常見的變阻器 滑動變阻器、電位器、電阻箱等.
2. 電位器及其應(yīng)用(1)機(jī)械式電位器 如圖是機(jī)械式電位器,把A和B兩個接線柱串聯(lián)接入電路,當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)時,接入電路中的電阻變大,電流變小,音量變小,反之變大。電位器也可以用在其他電器上,例如,家用電器的音量調(diào)節(jié)、可調(diào)亮度的電燈,可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋,等等。(2)數(shù)字電位器數(shù)字電位器是一種用數(shù)字信號控制阻值的器件(集成電路)。具有可程序控制改變阻值、耐震動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等優(yōu)點,因而,應(yīng)用在自動檢測與控制、智能儀器儀表、電子產(chǎn)品等許多重要領(lǐng)域.
3. 變阻器在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用實例(1)調(diào)光、調(diào)速、調(diào)音、調(diào)溫等。
(2)汽車油量表如圖所示是一種自動測定汽車油箱內(nèi)的油面高低的裝置,R是滑動變阻器,它的金屬滑片固定在金屬桿的右端,從油量表(實質(zhì)是一只電流表)指針?biāo)傅目潭染涂梢灾烙拖鋬?nèi)油面的高低.當(dāng)油量減小時,浮標(biāo)下降,滑片向上移動,R增大,油量表的示數(shù)變小。反之,當(dāng)油量增加時,浮標(biāo)下降,滑片向上移動,R變小,油量表的示數(shù)變大。
【例題1】(多選題)如圖所示的電路,若要求滑動變阻器的滑片向右滑動時,電流表的示數(shù)減小,則滑動變阻器的接法為( )A.M接A,N接C B.M接B,N接DC.M接D,N接A D.M接C,N接B
【例題2】在如圖所示的電路中,有兩根導(dǎo)線尚未連接,請用筆畫線代替導(dǎo)線補(bǔ)上。要求:閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片P向b端移動,電壓表示數(shù)變大。
【例題3】如圖是人體身高測量儀的電路簡化圖,R0是定值電阻,R是滑動變阻器,電源電壓不變,滑片會隨身高上下平移。當(dāng)開關(guān)閉合,被測身高增加時,電流表的示數(shù)________,電壓表的示數(shù)_______。
【例題4】在探究旋轉(zhuǎn)式變阻器改變電流的實驗中,把電流表_______(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)接入電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)如圖甲所示,產(chǎn)生這種情況的原因是_________________________。旋轉(zhuǎn)式變阻器的結(jié)構(gòu)圖如圖乙,A、B、C為變阻器的三個接線柱,P為旋鈕觸片,將該變阻器接入電路中,當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕觸片時,電流表示數(shù)變大,則應(yīng)將接線柱_________(填“A、B”“B、C”或“A、C”)連接入電路中。
電流表正負(fù)接線柱接反了
【例題5】如圖甲為某調(diào)光臺燈,乙為該調(diào)光臺燈的簡單電路圖,在電路圖的M、N兩點之間接入一個滑動變阻器,使得滑片P向右移動時,燈泡的亮度變亮,則下列方法中正確的是( )A.A接M,B接N B.C接M,D接NC.A接M,D接N D.B接M,C接N
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這是一份人教版中考物理復(fù)習(xí)第十六章電壓電阻教學(xué)課件,共60頁。PPT課件主要包含了課程標(biāo)準(zhǔn),考點梳理,核心點精練,重點實驗,廣東中考,思維導(dǎo)圖,不高于36,電壓表,~3V,~15V等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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