重点解析
电路 ( http: / / resource. / statics / tbfd / czpdx / zkzt / physics / phy07 / zdjx.htm" \l "2#2 )?电流 ( http: / / resource. / statics / tbfd / czpdx / zkzt / physics / phy07 / zdjx.htm" \l "3#3 )?电压 ( http: / / resource. / statics / tbfd / czpdx / zkzt / physics / phy07 / zdjx.htm" \l "4#4 )?电阻 ( http: / / resource. / statics / tbfd / czpdx / zkzt / physics / phy07 / zdjx.htm" \l "5#5 )?欧姆定律 ( http: / / resource. / statics / tbfd / czpdx / zkzt / physics / phy07 / zdjx.htm" \l "6#6 )
电路
一、知识结构图解
二、知识讲解
1.电荷量
电荷的多少叫电荷量,简称电荷.物体所带的电荷越多,它的电荷量越大.所呈现的电性就越强.
电荷的单位是库仑,简称库,符号是C.
一个基本电荷所带的电量为1.6×10-9库仑,这是人们已经知道单独存在的最小电量,自然界能独立存在的电量都是1.6×10-9库仑的整数倍,6.25×1018个电子所带的电量是1库仑.
2.电流
电荷的定向移动形成电流.
金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的,酸、碱、盐的水溶液中电流是正、负离子的定向移动形成的.
电流的方向
??电荷有正、负两种,当电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反的方向移动.物理学中规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向.照此规定,在电源外部,电流方向是由电源的正极流向负极.
金属中的电流
??在金属导体中,有大量的自由电子,金属导电靠的就是自由电子,金属中的电流是带负电的自由电子发生定向移动形成的,根据电流方向的规定,金属中电流方向与自由电子实际定向移动方向相反.
3.导体和绝缘体
导体和绝缘体之间没有绝对的界限,当条件发生变化时,物体的导电能力也发生改变.比如,在通常情况下,玻璃是良好的绝缘体,如果给玻璃加热,使之达到红炽的状态,其内部的分子,原子运动速度变快,互相碰撞,将一些原来的束缚电子变成了自由电子,这时玻璃即成为导体.再比如纯净的水是绝缘体,而含有杂质的水因其中含有一些离子而能导电,是导体.
4.根据电路图正确连接实物
按照电路图连接实物可按下列步骤进行:
(1)分析电路图中各用电器间的串联、并联关系,以及每个开关的控制作用.
(2)依据电路图,将各元件旋转在恰当的位置.
(3)断开所有的开关,从电源正极开始,按电流流经的途径逐个连接电路元件.如果是串联电路,可沿着电流方向逐个顺次把每个元件用导线连接起来.如果是并联电路,可先将各支路分别连好,再把连好的各支路并在一起,然后将其作为一个整体连入干路中;还可以选择其中一个支路,按串联电路的连接方法连好,再将其他支路各自连好,接到共同的两个端点;在比较熟练的情况下,也可直接从电源正极出发.沿着电流流向依次连接各元件,遇分支即分支,遇汇合即汇合,直到电源负极.
按照电路图连接实物时的注意事项:
(1)连接电路过程中,开关应始终处于断开状态,将连接好的实际电路与电路图对照检查,确定无误后才可以闭合开关.
(2)各元件与导线的连接要可靠,多股铜丝应拧成一股,接到接线柱上的导线应顺时针缠绕,避免旋紧螺丝帽时导线被挤出来.
(3)要注意导线的摆放,尽量避免不相连导线的交叉.
5.根据实物连接图画出相应电路图
(1)分析电路中包含哪些元件,明确它们的连接方式.
(2)电路图中各元件的顺序与实物圈保持一致.
(3)一般也是从电源正极开始画,到电源负极为止.
(4)电路图中各元件位置应安排适当,电路中的导线用笔画线表示,尽量横平竖直,使图匀称、美观、规范.
6.判断电路的串、并朕
串联电路的基本特征是:电流只有一条路径,若一处发生断路,则整个电路都无电流通过.而并联电路的基本特征是:电路元件并列接在电路中的两点之间,干路电流在分支点分成若干个支流,这若干个支流又在会合点合成干路电流.每一条支路和干路组成一个独立的电流路径,各支路的工作互不影响.因此,识别电路的串、并联,可以沿着电流的方向(以电源正极为起点)跟踪一圈看电流是不是逐一流经各个电路元件,有无分流,无分流者就是串联;有分流再合拢者就是并联.从分到合的那一段分成几股就是几个支路.
三、典型例题
例题1:摩擦起电
??玻璃无论与什么物质摩擦都带正电吗 如果用丝绸摩擦后玻璃棒与具有负电荷的带电体发生中和现象时,正负电荷就都消灭了,这种说法对吗?
解析:
??通过实验用毛皮摩擦玻璃棒后,去靠近被毛皮摩擦过的橡胶棒,观察到玻璃棒与橡胶棒互相排斥,说明玻璃棒与毛皮摩擦后带负电.两种物质相互摩擦,束缚电子本领弱的物体带正电,束缚电子本领强的物体得到电子带等量的负电.
??中和现象的实质,是发生了电荷的转移,使原来带等量异种电荷的物体,都恢到不带电的中性状态.所以正负电荷都消灭了的说法是错误的.??
例题2:电流的方向
??使验电器A带上正电荷,验电器B带上负电荷.现在用一根导线将A、B两个验电器的金属球连接起来,则导线上短时间内有电流,电流的方向应是:( )
??A.从B到A ???????B.从A到B
??C.先从A到B,再从B到A ?D.先从B到A,再从A到B
解析:
??验电器A带上正电荷,说明它缺少电子;验电器B带上负电荷,说明它多余电子.用一根导线将A、B两个验电器的金属球连接起来,带负电荷的验电器B将会把多余电子传给带正电荷的验电器A,发生正、负电荷的中和现象.这时导线上短时间内有电流从B到A移动.因为物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,则导线上短时间内电流从A到B.??
例题3:下列说法正确的是( )
??A.电路中有电源就有电流
??B.在闭合电路中,要产生持续的电流,必须有电源
??C.物体中有自由电子,就一定有电流
??D.使带电体与导体接触,导体中就有持续电流
解析:
??在闭合电路中,必须有电源才能产生持续的电流;物体中有自由电子,并且必须定向移动,才会有电流;使带电体与导体接触,导体中有短暂的电流.所以选项B正确.??
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电流
一、知识结构图解
二、知识讲解
1.电流
在物理学中,为了表示电流的大小,引入了电流这个物理量.电流是表示电流强弱的物理量.
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量.
当通过导体的电流发生变化时,电流的各种效应的情况也随之变化,电流的大小可以根据电流通过导体时产生的效应的大小来判断.
电流的效应指的是电流通过导体时发生的现象,引起的变化或发生了某种反应.
电流有三种效应:热效应、磁效应和化学效应.
??电流通过灯泡内的钨丝,钨丝变热.温度高达2800℃,呈白炽状态而发光;电流通过电炉丝,电炉丝变热温度达几百摄氏度.这些现象是电流的热效应.电流通过导体时能使周围的磁针转动.
??电流通过螺线管时周围出现与条形磁铁一样的性质,这是电流的磁效应.
??电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学变化,如有气泡生成、金属析出等,这是电流的化学效应,电解、电镀就是利用了电流的化学效应.
2.电流的公式
由电流的定义可写出电流的公式为:I=Q/t,公式中I表示电流,Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间.
由电流的公式可见,电流由时间t和在这段时间内通过导体横截面的电量Q两个量共同决定.不能只根据其中的一个量的大小来判定电流的大小.只有时间t和电量Q都给定的时候,才能确定电流的大小.
3.电流的单位
在电流的公式中,如果电量Q的单位用库,时间t的单位用秒,电流I的单位就是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量是1C,导体中的电流就是1A.
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA).电流单位的换算关系如下:
??1安 = 1000毫安
??1毫安 = 1000微安.
4.电流表
(1)电流表的示数
电流表的刻度盘上标有符号A和表示电流值的刻度.电流表的“0”点通常在左端.当被测电路中电流为零时,指针指在“0”点;当被测电路中有电流时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路中的电流值,电流值的单位是安培.
(2)电流表的量程
当电流表的量程不同时,电流表表头上的刻度线的每个大格和每个小格表示的电流值是不同的.
在读数之前,首先确认所使用的电流表的量程,然后根据量程确认每个大格和每个小格所表示的电流值.在学校实验室中常用的电流表有三个接线柱,两个量程.这两种电流表的两个量程都是0.6A和3A.使用0.6A这个量程,表盘上每个大格表示0.2A,每个小格表示0.02A,指针示数为0.28A.使用3A量程,表盘上每个大格表示1A,每个小格表示0.1A,指针示数为1.4A.
(3)电流表的使用
??a、电流表一定要串联在电路中.
????要测量通过哪一段电路(或哪个电路元件)的电流,就必须将电流表串联接入这段电路(或与这个电路元件串联),让通过待测电路的电流全部通过电流表.
??b、电流表的“+”和“-”接线柱接法要正确.
????将电流表接在电路中,必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出来,如果接反了,电流表指针将反向偏转,电流的大小无法测出,还有可能打坏电流表指针.
??c、被测电流不要超过电流表的量程.
????若被测电流越过电流表的量程时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏电流表.在不能预先估计被测电流大小的情况下,可以拿电路的一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果超出量程,就要改用更大量程的电流表,如果发现指针指在小量程的范围内,应使用较小量程进行测量,以求读数更准确,减小误差.
??d、 绝对不允许不经过用电器而将电流表直接连到电流的两极上.否则,电流表将很快烧坏,电源也会受损.
三、典型例题
例题1:
??关于通过导体的电流的说法,正确的是( )
???A.通过导体横截面的电量越多,电流越大
???B.通过导体横截面的电量越少,电流越大
???C.通电时间越长,电流越大
???D.电流的大小由通过导体横截面的电量大小和通电时间共同决定
解析:
??解本题可以用两种方法.
??方法一:要确定通过导体横截面电流大小,根据电流的定义I=Q/t,可知电流的大小由通过电量的大小和通电时间决定.时间一定,通过电量越多,电流越大;通过一定电量电荷,所用时间越短,电流越大.选项D是正确的.
??方法二:用公式的比例关系来确定.由电流定义式I=Q/t,可知,t一定,I和Q成正比,Q一定,I和t成反比,可迅速判断出此题答案为D.??
例题2:电流表的使用
??现在要用电流表来测量电灯A中的电流,那么接法正确的是( )图.
???
解析:
??从图中可以看出(A)图中电流表位置正确,与灯A在一个支路,但电流表接法不对,电流表的负极不该与电池的正极相接;(B)图电流表放在干路位置,所以测的是总电流的大小;(C)图犯有两个错误,其一电表接法有错,电流表的负极不该接在电池的正极;其二电流表所在位置是干路,测的也是并联电路的总电流;(D)图电流表的接法正确,且与灯A在一个支路与灯A串联,因而测的是灯A的电流大小.??
例题3:电流表示数的读法
??如图是一连入电路的电流表的示意图,指针所指的示数一同学读作0.43A,他读的正确吗?如果不正确,错在哪里?
????
解析:
??要正确读出电流表示数.首先要确认所用的电流表的量程,然后再根据量程确认每个大格和每个小格各表示多大的电流值,再由指针的位置读出相应的示数.
??由图可见,该电流表使用的是0.6A量程,每一大格表示的是0.2A,一大格分成10小格,每一小格表示0.02A,在图中,指针指在两大格,三小格上,应是0.46A.这位同学读错把每小格为0.02A当成每小格0.01A读了.??
例题4:
??如图所示,现有一个电池组、两只电流表A1和A2、两只小灯泡L1和L2、一个开关、导线若干条(用笔画线代替导线).请你设计一个电路,要求开关闭合后,L1和L2并联;两只电流表接在电路中,且电流表A1测干路电流,电流表A2测L2的电流.
(1)请在虚线框中画出你所设计的电路图.
(2)按照你所设计的电路图,将图中的元件连接起来.(导线不要交叉)
??
解析:
??在连接实物电路之前,应先根据题意设计好电路图,再按电路图连接实物电路.在连接电路的过程中,要注意电流表的正确使用规则:A1在干路上、A2和L2串联在其中一条支路上;让电流"+"进、从"-"出.设计的电路图和连接的实物图如下:
?? ?? ??
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电压
一、知识结构图解
二、知识讲解
1.电压
电压是形成电流的原因,电压使电路中形成了电流.
电压有大小(或称高低),不同的电源在电路两端产生的电压不同.例如用于电池和蓄电池分别给同一个小灯泡两端加上电压,闭合开关形成通路.有电流通过小灯泡的灯丝,发现小灯泡发光时亮度不一样.同一个小灯泡,亮度不一样,说明通过的电流不一样.而电压使电路中形成了电流,这说明小灯泡两端加的电压不同.
2.电压的单位
国际上通常用字母U表示电压.电压的单位是伏特,简称伏,符号是V.一节干电池的电压1.5V,每个铅蓄电池电压2V,家庭电路的电压220V,对人体的安全电压不高于36V.比伏大的单位还有千伏(KV),比伏小的单位有毫伏(mV)、微伏(μV).
它们之间的换算关系为:
??1KV=1000V
??1 V=1000mV
??1mV=1000μV
3.电压表
(1)电压表的示数
电压表的刻度盘上标有符号V和表示电压值的刻度.电压表的“0”点通常在左端.当被测电路两端电压为零时,指针指在“0”点,当被测电路两端有电压时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路两端的电压值,电压值的单位是伏特.
(2)电压表的量程
同电流表一样,电压表也有一定的量程.在读取数据时,要先确认所用的电压表的量程,然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值.在学校实验室中常用的电压表有三个接线柱,两个量程,这两种电压表的量程都是3伏和15伏.使用3伏量程,刻度盘上的每个大格表示1伏,每个小格表示0.1伏.使用15伏量程,刻度盘上的每个大格表示5伏,每个小格表示0.5伏.
(3)电压表的使用
电压表和电流表使用方法上的比较
相同点:a、都要选择适当的量程.
????b、都要在弄清最大刻度和最小刻度值后按由大到小的顺序进行读数.
????c、都要使电流从电表的“+”接线柱流进,从电表的“-”接线柱流出.
不同点:a、连接方法不同,电流表必须串联在电路中,而电压表应与被测电路并联.
????b、电流表绝对不允许将它的“+”、“-”接线柱与电源的正、负极直接用导线连接起来,而电压表却可以将它的“+”、“-”接线柱跟电源的正、负极相连接,这时电压表测出的是电源电压.
三、典型例题
例题1:
??关于电压,下列说法正确的是:( )
???A. 电路两端有电压,电路中就一定有电流
???B. 电路中无电流,电路两端就一定无电压
???C. 电路两端必须有电压,才可能有电流
???D. 电路中有电流,电路两端就一定有电压
解析:
??电压是使电路中形成电流的原因,没有电压,电路中不可能形成电流,电压是形成电流的必要条件.但有电压,电路中不一定有电流,比如说,干电池两端有1.5V电压,但如果没有闭合电路,也不会有电流.因此形成持续电流的另外一个必要条件是电路必须闭合.在比如,若电路是一段绝缘体,即使两端有电压,甚至电路闭合,由于绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷,因而也无电流.所以形成电流的又一个必要条件是电路中必须有自由移动的电荷.正确答案只有C.
例题2:电压表的读数
??如图所示,当电压表使用"-,3"接线柱时,电压表的的最大测量值是_______伏,最小分度是_______伏,此时电压表的示数是________伏;当电压表使用"-,15"接线柱时,电压表的的最大测量值是_______伏,最小分度是_______伏,此时电压表的示数是________伏.
??
解析:
??当电压表使用"-,3"接线柱时,最大测量值是3V,最小分度是0.1V,此时电压表的示数为1.1V;当电压表使用"-,15"接线柱时,最大测量值是15V,最小分度是0.5V,此时电压表的示数为5.5V.?
例题3:
??如图所示,两个灯泡组成串联电路,电源电压是6V.闭合开关S后,两灯均不发光,用一只理想电压表测量,电路中ab间的电压为零,bc间的电压为6V.则电路中的故障可能为:
??
??A.L1短路且L2断路 B. L1、L2均断路
??C. L1断路且L2短路 D.只有L2断路
解析:
??两个灯泡均不亮,表明电路断开,电路中无电流,此时两端与电压表两接线柱联接的电路中若有电源,则电压表的示数即等于电源电压,而两端与电压表相接的电路中无电源,则电压表的示数为零.由此可知,b、c间电压等于电源电压,则以b、c为两个端点的电路中包含有电源,既b、c间是断开的,a、b是连同的.a、b间不管是短路还是不短路,电压皆为零,因为a、b间无电源.答案应选A、D.?
例题4:填上适当的仪表
??如图所示,判断图中圆圈内应填入电压表还是电流表?
??
解析:
??图中有电流表和电压表,不宜看清电路中各灯泡的连接情况.解决问题的基本方法是,先不考虑所有电表,以便判断电路的连接情况.图3中的两个灯泡属于并联.运用"电流流向法",在干路中先通过电流表3,然后分支经过电流表1和电流表4,表2位电压表.表1测的是通过灯泡L1的电流,表4测的是通过灯泡L2的电流,表3测的是通过干路的电流,表2测的是电源两极的电压.
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电阻
一、知识结构图解
二、知识讲解
1.电阻
导体对电流的阻碍作用,我们称之为电阻.电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.
不同的导体电阻一般不同,当一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.
电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,导体的电阻还跟温度有关.
2.电阻的单位
导体的电阻通常用R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.
比较大的单位有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ).
它们之间的换算关系为:
??1MΩ=1000KΩ
??1KΩ=1000KΩ?
3.决定电阻大小的因素
(1)电阻的大小与导体的长度有关
(2)电阻的大小与导体的横截面积有关
(3)电阻的大小与导体的材料有关
(4)电阻的大小与温度有关
实验表明:
??由同一种材料组成的导体,横截面积相同时,导体越长电阻越大;
??长度相同时,横截面积大的电用小.例如用同样粗细的铝导线架设的输电线路,线路架设的越长,导线的电阻越大;若想减小输电线的电阻又不改变输电线的长度,需要用较粗的铝导线来架设.
??不同的材料组成的导体,在长度、横截面积相同时,电阻大小不相同.
??导体的电阻还随温度的变化而改变.对于大多数导体,温度升高时电阻增大,但也有少数导体,其电阻随温度的升高而减小.一般金属导体温度升高几度或十几度时,电阻值变化不超过百分之几,通常我们可以忽略温度对电阻的影响.在初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.也就是说,导体的电阻由导体自身的情况决定,不管这个导体是否被连入电路,是否通过电流,也不管加在它两端的电压是否改变,导体的电阻总是一个确定的值.
三、典型例题
例题1:
??对一段导体的电阻,下列说法中正确的是( )
???A.增加它两端的电压,其电阻变大
???B.通过它的电流增大,其电阻减小
???C.把它变弯,其电阻变小
???D.它的电阻与电压、电流大小以及是否弯曲无关
解析:
??导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的材料、长度和横截面积决定,与电压、电流的大小无关,所以应选D.??
例题2:影响电阻大小的因素
??关于导体电阻大小的下列说法中,正确的是( )
???A.细铜线比粗铜线的电阻大
???B.粗细相同的导线,长的比短的电阻大
???C.铁导线比铜导线的电阻大
???D.长短相同的两根铝导线,粗的比细的电阻小
解析:
??导体的电阻大小由长度、横截面积和材料三个因素决定,看电阻的大小必须同时考虑三方面的因素.选项A没有考虑长度,选项B没有考虑材料,选项C只考虑了材料,这三个选项都考虑不周,所得结论是错误的.只有选项D同时考虑了影响电阻大小的三个因素,得到的结论是正确的.
?
例题3:
??将图中的变阻器连入电路中的MN之间
??
??(1)要求滑片向右滑动时,电流表的读数变小,应如何接线?
??(2)若将 、 分别与 相接,则滑片 向右移动时,电流表读数如何变化?
解析:
??(1)要使电流表示数变小,滑动变阻器连入电路中的电阻必定要变大,而当滑片向右移动时电阻变大,则接入电路中电阻线的长度将变长,所以须将 接线柱接入电路中, 或 只需其中任意一个就行了,即 与 相连接, 与 或 相连.
??(2)如果 与 相连, 与 相连,则电流通过滑片向右的这一段电阻线,当滑片向右移动时,这段电阻线接入电路中的长度逐渐变短,电阻变小,所以,电流表的读数应变大.
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欧姆定律
一、知识结构图解
二、知识讲解
1.欧姆定律
欧姆定律是电学中重要的基本规律,它是通过实验总结、归纳得到的规律,掌握这一定律要注意以下几点:
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路.
(2)欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量.不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系.因此在运用公式I=U/R时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者—一对应.
(3)欧姆定律中三个物理量间有同时性,即使在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R中的三个量是同一时间的值.
(4)I=U/R和R=U/I的区别:
??欧姆定律表达式I=U/R表示导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关.当电阻R一定时,导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比;当导体两端电压U一定时,导体中的电流I与导体的电阻R成反比.
??R=U/I是由欧姆定律表达式 变形得到的,它表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,这个比值R是导体的本身属性,不能理解为R与U成正比,与I成反比,这也是物理与数学的不同之处.
(5)欧姆定律反映了在一定条件下,电流强度与电压的因果关系,电流强度与电阻的制约关系.即电阻一定时,电流强度跟导体的两端电压成正比;电压一定时,电流强度跟导体的电阻成反比.建立比例关系时,一定要注意它的条件.欧姆定律表明通过导体的电流强度由导体的两端电压和导体的电阻两个因素决定的.
2.串联电路的特点
串联电路各个物理量的关系分别是:
(1)电流关系:串联电路中各处电流强度相等.
(2)电压关系:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
串联电阻
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻比任何一个导体的电阻都大.
(2)把几个导体串联起来,其中一个电阻变大,则总电阻也变大.
(3)要使电路中的电阻增大,可采取串联电阻的方法.
串联电路的分压原理
串联电路中电压分配关系:在串联电路中,各电阻两端电压与其电阻成正比,即U1/U2=R1/R2.
因此若加在电路中两端的电压高于电路中的电阻所能承受的电压,可采取串联电阻分去一部电压的方法,即串联分压法.
3.并联电路的特点
并联电路各个物理量间的关系分别是:
(l)电流关系:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和.
(2)电压关系:并联电路中各支路两端电压相等,且等于并联电路两端总电压.
(3)电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.
并联电阻
(l)几个导体并联起来,总电阻比任何一个电阻都小.这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积.
(2)把几个导体并联起来,其中任一个电阻变大,总电阻也变大.
(3)要想使电路中电阻减小,可采取并联电阻的方法.
并联电阻分流原理
并联电阻中电流分配关系:并联电路中各支路的电流与各支路的电阻成反比,即I1/I2=R2/R1.
因此若通过某电阻的电流大于该电阻所能承受的电流,可采取并联电阻的方法,分去一部分电流,即并联分流法.
三、典型例题
例题1:
??加在某导体两端的电压为4伏特时,通过它的电流为0.5安,这个导体的电阻为(?)欧.若将这个导体接到8伏的电压上,导体中的电阻为(?)欧,通过它的电流为(?)安.这个导体两端不加电压时,导体的电阻为(?)欧,通过它的电流是(?)安.
解析:
??导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压以及通过导体的电流无关.但导体的电阻可通过公式R=U/I求出.且对某一个确定的导体,当不考虑温度影响时,导体的电阻不变,也就是说导体两端的电压和电流变化时,而电压U和电流I的比值不变,因此,当导体两端电压为4伏时,其电阻可计算出为8欧,电压为8伏或不加电压时,电阻仍为8欧.由于电阻不变,当导体两端电压为8伏时,通过导体的电流为1安.当导体两端不加电压时,导体中的电流为零.答案 8欧,8欧,1安,8欧,0.
例题2:伏安法测未知电阻
??在如图所示的用伏安法测未知电阻Rx的实验中,电压为3V, 的值约为3Ω.滑动变阻器两只,规格分别是"0.2A,50Ω"和"1A,20Ω";电流表一只(量程0-0.6A和0-3A);电压表一只(量程0-3V和0-15V).测量时,滑动变阻器应选( );电流表应选( )量程;电压表应选( )量程.
??
解析:
??根据欧姆定律,若电压一定,电路中电阻值最小时电流最大.当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中最大的电流约为1A,故滑动变阻器应选"1A,20Ω";电流表量程应选0-3A.根据电源电压,电压表量程应选0-3V.答案 1A,20Ω;0-3A;0-3A.?
例题3:
??有-个电阻已经看不清楚的电阻器R1,我们要测出它的阻值.但手边只有一个电池组、一个电压表、一个已知阻值的电阻器R2和几根导线,你有办法测出R1的阻值吗?请说出实验原理,画出电路图,写出实验步骤及应记录的数据和测量结果.
解析:
??根据欧姆定律I=U/R得到R=U/I ,只有测出电阻两端电压和通过电阻的电流才能算出电阻值,但无电流表.电压表能测出电阻R2两端电压,能算出通过R2的电流.若将R2与R1串联在电路中,则通过R1与R2的电流相等.电阻R1两端电压又可以用电压表测出,因此便可求出R1的阻值.
??实验原理:根据串联电路电流强度处处相等及欧姆定律.
??实验电路图如图所示:
??
??实验步骤:
??(1)按照图所示电路图连接好电路;
??(2)用电压表分别测出电阻R2两端电压U2和电阻R1两端电压U1;
??(3)根据串联电路电流强度处处相等I=U2/R2=U1/R1求出电阻R1=(U1/U2)R2.??
例题4:示数的变化范围
??如图所示的电路图中,电源电压保持15伏不变,滑动变阻器的阻值范围是0-10欧,电灯的电阻为5欧,试求电流表和电压表的示数的变化范围.
??
解析:
??本题考查滑动变阻器的使用及电流表和电压表的作用.解题时,先把滑动变阻器滑片分别移到a端和b端,并分析滑动变阻器连入电路中的阻值,再利用欧姆定律及串联电路特点,求出对应的电流值和电压值.
解 当滑动变阻器滑片移到a端时,变阻器连入电路中的电阻为0,这时电路中电阻为R=R1=5欧,电阻R1两端电压15伏,即电压表的示数为15伏.
根据欧姆定律得I=U/R=15V/5Ω=3A.
当滑动变阻器滑片移到b端时,变阻器连入电路中的电阻10欧,且电阻R2与电灯串联在电路中R=R1+R2=15Ω
根据欧姆定律得I=U/R=15V/15Ω=1A.即电流表的示数为1安.U1=IR1=5V.即电压表示数为5伏
∴电流表示数变化范围是3安-l安.
电压表示数变化范围是15伏-5伏.
例题5:
??如图所示的电路中,电源电压是12伏且保持不变,R1=R3=4欧 R2=6欧,试求:
??
??(l)当开关 断开时,电流表和电压表示数各是多少?
??(2)当开关 均闭合时.电流表和电压表示数各是多少?
解析:
??解这类题的关键是先根据不同条件下的开关闭合、断开,分析电路的连接情况及各仪表的作用,然后根据欧姆定律和串联、并联电路特点及题目所给的条件进行计算,有时也可以根据实际需要画出不同条件下原电路图的等效电路图(此电路图可把开关及不起作用的元件去掉,并且画的较标准的电路),从而帮助我们分析问题.
??(l)当S1、S2都断开时,原电路图可变为如图所示:
??
??R3、R2是串联在电路中,R=R3+R2=10Ω
??根据欧姆定律得到I=U/R=12V/10Ω=1.2A.即电流表的示数为1.2安.
??又U2=IR2=7.2V.即电压表的示数为7.2伏.
??(2)当开关S1、S2均闭合时,原电路图可变为如图所示:
??
??则电阻R3被短路,电阻R1、R2并联在电路中,U=12V.即电压表的示数为12伏.
??电路中的总电阻为1/R=1/R1+1/R2 R=2.4Ω.
??I=U/R=12V/2.4Ω=5A.即电流表的示数为5安.
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