《电路图》教学设计
【教学目标】
1.了解生产、生活中的电现象,知道电路的基本组成和每个元件的作用。
2.会画电路符号,能用电路符号画出一个简单电路图。
3.知道并能判断电路的三种基本状态。认识串联、并联两种电路连接方式。
4.通过感受电源短路现象,知道短路的危害,提高安全用电的意识。
5、进一步学习科学探究一般方法。特别对学生进行猜想和设计的训练。
6、通过对电知识的学习,感受人能控制环境,同时环境能促使人对知识求知的欲望。
【教学准备】
学生器材:二人一组,每组电池三节,小灯泡二个,电键一个,导线若干,任务单一份
教师准备:自制课件,实物投影仪,电路基本元件
【教学过程】
一、情景引入
“忆江南,最忆是杭州” 如今的杭城更让人留恋往返。杭州的夜景更是光彩夺目,哪位同学知道杭州美丽的夜景都离不开谁的衬托?
生:灯光。
师:哪位同学知道要使灯发光需要哪些设施?
生:-----
今天让我们一起来探究有关电的知识,第四章第一节电路图(出示多媒体课题)
(板书:第一节 电路图)
二、新课教学
1、电路组成教学
师: 同学们想不想自己动手来研究呢 ...器材已经放在你们桌上了,请每2位同学组成一个探究小组, 你们的任务是: 利用桌上的器材让一盏灯亮起来,并实事求是的填写好任务单1(教师一手举灯泡一手举任务单1,并简单说明器材的连接方法) 听清楚了吗 开始! .( 有四组学生分组实验教师作过技术处理:两组灯泡坏的;两组灯座接触不好,学生在实验过程中教师作好指导,为障碍组排除困难。)
师: (学生基本完成后)已完成任务的小组请举手。
师:抽一个小组放到上面来(小组学生一起上台), (开关是打开的) 小灯泡现在没亮...怎样使小灯泡亮起来 ...你们组认为各元件的作用是什么 ...
生:--------(别的组补充)
(看来只有连通的电路小灯泡才能亮起来,象这样连通的电路我们叫通路)
师:其它小组元件的连接次序与这小组有不一样的吗 ...请介绍一下你们连接次序是怎样的 ...灯也能亮吗 ...
生:提出问题。----
师:你认为在同一条电路中元件位置的改变对灯有影响吗 ...
生:没有
师:请同学们思考:什么情况下灯泡不会亮 ...开关合上但小灯泡不亮的情况你们有碰到吗 .(抽问题组的学生回答).
生:开关打开,或电路中某处断开时灯泡不会亮。
(看来只要电路中有某处断开,小灯泡就不会亮,象这样断开的电路我们叫开路。)
师:打开多媒体作通路、开路小结。
师:(通过多媒体画面)引导学生对短路连接实验的猜测。
生:猜测1、猜测2、猜测---
师:请同学们实验研究一下,教师介绍操作方法。
生:实验,取出一节干电池和一根导线,用导线直接把电池正负两极连起来,用手摸导线一段时间。.
师:同学们你们发现了什么?
生:导线发热,手发烫---
师:这种电源的短路,直接的结果损坏将电源,所以直接用导线把电源两极连接起来是绝对不行的。象这种干电池的短路危害还小, 如果生活中的电源短路后果将是非常严重的
2、电路图教学:
师:如果想把你连接的电路介绍给远方的朋友, 你会怎么办 (拍照、画图?)...能不能用我们常用的手法,画实物图! 给你们2分钟时间画图。------请已画好的小组举手,同学们在画图中有什么共同的感觉
生:很不方便
师:看来与别人交流一定要有一种既能让别人看的懂, 又很方便的方法. 你们想到了什么 ...
现在老师给你符号,你们再画画看(打出符号图),时间2分钟,开始!(指导,找典型性电路图)
生:开始画电路图
师:收缴一些典型的有问题的图进行纠正(彩笔: 电池组,电灯到位,连接到位,元件分布,矩形) 请学生再画一遍(再收2张点评),小结,多媒体打出电路图的正确画法,提醒学生为了规范,建议以后画图可以用尺
3、串联、并联的教学
师:刚才同学们设计的电路中只有一个用电器的最简单电路,但在实际生活中通常会有多个用电器连接在电路里,所以下面想请各小组再设计一个电路: 让两盏灯亮起来, (完成任务单2)
生:学生连接电路并继续设计
师:串联电路实物投影 (教师可以把学生设计的串联电路打开一头提起来,让学生观察串联电路元件连接的特点。)
生:小结串联电路的特点。象这种两个用电器串在一起,只有一条电路的连接方式,我们叫做串联。
师:其它组有没有不同的连接方式呢 把有的并联电路连接组作一介绍,(教师可以把学生设计的并联电路打开一头提起来,让学生观察并联电路元件连接的特点。)
生;小结并联电路的特点。
师:观察多媒体上电路,教师小结串、并联电路特点。
三、巩固练习:
初二科学电路图专题练习
作图题(注意:画图请用铅笔)
1、请根据右图的实物图,在左侧边框内画出相应的电路图
2、根据实物图,画出相应的电路图.
3、将图11—19中的电路元件按电路图连接成实物图. (要求导线不交叉)
4、请按要求设计电路图(电路图画在左侧),并按你设计的电路,用线条代替导线,将图20中的电器元件连成电路。要求:(1)开关K1只控制电灯L1,开关K2只控制电灯L2;(2)共用一个电池组
5、根据题目中的要求,先再虚线框内画出电路图,再根据你设计的电路,用线条代替导线,将两节干电池、两个相同规格的电灯泡,一只开关(如图21所示)连成电路,
要求:使开关同时控制两盏灯。
6、图7为一个用两节干电池供电的电路图。小明在实物图上接线,如图8所示(以铅笔画线代替导线)。图中有两处画错了。请对照下面的叙述改正。
(1)电源接法错了。
(2)接线要连在接线柱上,不应接在闸刀上。
7.把图1中各电路元件接成串联电路。2.把图2中各电路元件接成并联电路(电键接在干路上)。3.把图3中各电路元件接成串联电路。
根据图4的实物接线图,做以下题目。
(1)两小灯泡是______联。(2)标出通过小灯泡的电流方向。
(3)画出电路图。
五、实验题
某同学做两小灯泡串联、一只电键起控制的实验。实物图如图5所示,请指出其中错误及电键闭合前后会出现什么情况,并加以改正。
电路图练习 班级 姓名
背诵知识点:
1串联电路的电流特点:只有一条电流..而且处处相等。
并联电路的电流特点:有两条或两条以上的电流.而且不一定相等
2连接电路口诀:1、连接电路怎么办:串联很简单,各个元件依次连;并联有点难,连干路,标节点;支路可要条条连,连好再检验。
典型例题:
例1.将两个灯泡串联起来 .将两个灯泡并联起来
例2. 根据电路图连接实物图
例3.按照实物图作出电路图
例4、如图4所示电路中,当开关断开或闭合时,电路结构将发生什么变化?灯的亮灭情况如何?试根据下列条件画出相应的等效电路图。
⑴只闭合开关S3,其余开关断开; ⑵只闭合开关S2,其余开关断开;
⑶同时闭合S1和S3,其余开关断开; ⑷同时闭合S1和S2,其余开关断开;
例5.如图2所示的电路中,⑴当只闭合开关S1时,哪些灯发光?其等效电路如何?⑵当开关S1和S2同时闭合时,哪些灯发光?其等效电路如何?
例6(1)请你设计一个楼梯灯的电路图。
练习1、图1中灯泡L1和L2串联,开关控制两灯的通、断电。
2、图2中灯泡L1和L2并联,开关同时控制两灯的通、断电。
3图3中灯泡L1和L2并联,开关S1同时控制两灯,开关S2只控制灯泡L2。
4图4、图5中灯泡L1和L2并联, S是总开关, S1只控制灯泡L1, S2只控制灯泡L2。
5、图6中三个灯泡并联,S是总开关,S1只控制灯泡L1, S2只控制灯泡L2。
6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13中两灯并联,S是总开关,S1只控制灯泡L1,请将所缺的导线补上。
7、在图13中只接通开关S时,两灯都亮,同时接通S和S1时L1亮,L2不亮。
10、灯泡L1和L2并联, S是总开关, S1只控制灯泡L1, S2只控制灯泡L2。
8、按要求连接实物图,并画出电路图:
图4甲要求:L1、L2并联,开关S1控制L1,开关S2控制L1、L2。
9上图是理发用的电吹风机的电路,其中电热丝通电会发热,电动机通电会通风,选择开关S同时与___________两触点接触时,电动机送出来的是热风。
10.最基本的电路连接方法有两种:_______电路和______电路。马路上的路灯同时亮,同时灭,它们之间是菜用了______接法。
11.如图所示的电路,若使灯L1、L2串联,则因闭合开关______,断开开关_______;若使灯L1、L2并联,则应闭合开关_______,断开开关________;如闭合开关S1、S2断开S3,则灯______亮,灯______不亮;如闭合S2 、S3,则会出现_______现象。
12在上图所示的电路中,闭合开关后将出现 (填“通路”、“开路”或“短路”),要使电路重两灯串联,只要拆除导线 ;要使电路中良等并联,只要将导线 接到 。
13在下图中,A、B、C、D为接线柱,另备有若干导线。若要使灯L1发光,应连接 接线柱;若要使灯L1、L2串联起来发光,应连接 接线柱;若要使灯L1、L2并联起来发光,应连接 接线柱和 接线柱;若将A、C接线柱连接起来,则会发生 现象。
14 如图21(1).用线条代替导线,将两节干电池、两个相同规格的电灯泡,一只开关(如图21所示)连成电路,要求使开关同时控制两盏灯。
(2).某同学连好上题中所述电路后发现:将关断开时,两灯均发光,当开关闭合时,一盏灯发光,另一盏灯却熄灭了,试画出该同学所连接电路的电路图,他所连电路和错误是_____。
15请在图19中标出电池的正、负极和电路中的电流方向。
16用线条代替导线,将图20中的电器元件连成电路。
要求:(1)开关K1只控制电灯L1,开关K2只控制电灯L2;(2)共用一个电池组
17、按照下图电路图,将对应右图各实物元件连接起来。
18、在如图中的(2)图指定方框中,按照(1)图所示实物连线图画出电路图。
19、按要求连接实物图,并画出电路图:
图4甲要求:L1、L2并联,开关S1控制L1,开关S2控制L1、L2。
图4乙要求:L1、L2并联,用两个电流表一次就能测出通过L1、L2的电流及总电流。
20.在图1所示的电路中,当开关S2、S3闭合,S1断开时,灯L1、L2是______联,当S2、S3断开,S1闭合时,L1、L2是______联。当S2断开,S1、S3闭合时,灯______亮,当S1、S2闭合时,会发生______
第二节 电流的测量
教学目标
1、了解电路中的电流形成原因是电荷(定向)移动。
2、从常用电器的电流值感知电流的单位“安”。
3、了解电流大小与用电器的工作状态的关系。
4、学会把电流表连入电路侧电流。
5、学会电流表使用不同量程时的读数。
重点难点分析 重点:电流的概念;电流的单位;学会使用电流表测电流的方法。
难点:正确使用安培计测电流并可熟练测串、并联电路电流。
教学预设
【实验引入】连接图4-15的实验图,你只要一按开关,灯立即会亮,这是为什么?
--原来,电路接通后形成的电流把能量从电源输送到了用电器(电灯)上。
电流的方向如何呢?--从电源的正极流向电源的负极
【讲述】在没有发现电子以前,科学家曾经认为电流是正电荷从电源的正极经导线流向负极的。现在,人们已经知道金属导体中的电流是由带负电的电子的移动产生的,它们是从电源的负极经导线流向正极,电子的移动方向与电流的方向正好相反。
一、电流的形成与方向
电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中,是电子发生定向移动形成了电流,电流的方向与电子运动的方向相反。
在电路中电流从电源的正极流向电源的负极
二、电流的大小、单位
电流我们看不见、摸不着,但是我们可以从水流的情境想象电流的情境。当你打开两个自来水龙头,一般会看到两管中水流的强弱是不相的,在相同的时间里,哪个水龙头从管口流的水量多,就说这个水流强。
【实验】使用同一只灯泡来做两次亮度不同的演示,分别用一节和两节干电池作为电源。--由此我们可以想象到导体中通过的电流强弱也会不相同。灯泡越亮,通过的电流越大。
因此需要一个描述电流强度的物理量——电流强度,简称电流,用字母I表示,它的单位是安培,简称安,符号为A;更小的单位为毫安和微安,符号分别为mA和 A。
换算关系:1A=103mA,1mA=103 A
【练习】3安=______毫安=_______微安;
15毫安=______微安=______安;
400微安=______毫安=______安。
【识表】了解常见用电器工作时的电流值
如:普通家用白炽灯约0.1A~0.3A;晶体管收音机约0.01A~0.1A;晶体管电视机约0.1A~0.3A;普通家用空调机约4A~8A。
三、电流的测量
【引入】不同的电路和用电器中的电流的大小是不同的,怎样测量电流呢?--使用电流表
【实验】图4-16
--实验中,灯的亮度随着电池的增多而增加,电流也随之增大。但是,根据灯的亮度并不能确定流过灯的电流的具体数值。我们用电流表来测量电流的大小。
1、电流表的符号:--
2、使用电流表时都有哪些要求?
1).接入电路前
(1)一定要检查指针是否对准零刻度线,如果指针在零刻度线偏右处,使用后测量出的数据会比真实值偏大。因此,若发现指针设有指零刻度,一定要进行调整后再使用。
(2)正确选择量程。每个电流表都有一定的测量范围——量程,被测电流超过量程时,电流表会损坏。实验室里使用的电流表通常有两个量程,0~0.6A和0~3A。当使用0~0.6A量程时,每大格表示0.2A,每小格表示0.02A。当使用0~3A量程时,每大格表示1A,每小格表示0.1A。
估测待测电路的电流强度。若小于0.6安培,选0——0.6安培量程。若在0.6安培——3安培之间,选0——3安培量程。在不能预先估计被电流大小的情况下,可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱,如指针偏转很小,则可换较小的量程;如指针偏转较大且在量程之内,则可接较大的量程;如指针迅速偏转且超过量程,则所用的电流表不能测量。
2).联入电路时
(1)必须把电流表串联在待测电路中。
(2)必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出电流表。(3绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
3).联入电路后:电路接完后,在正式接通电源前必须先试触,同时观看电流表的指针偏转情况:
(1)指针不偏转:可能电路有断开的地方。
(2)指针偏转过激,超过满刻度又被弹回,说明量程选小了。
(3)指针偏转很小,说明量程选大了。
(4)指针反向偏转,接线柱接反了。
应根据情况给予改正后,才能正式接通电源。
4).读数
读数时应“先看量程,再看中点,然后读数”。如图1所示的电流表,选用0~0.6A量程,指针相邻两个标度值分别为0和0.2A,其中点值为0.1A,指针所指的值是0.1A过两小格,每小格为0.02A,电流表示数为0.14A。这种方法为“中点助读”,可有效地防止读错数据。
【学生分组实验】用电流表测电流
四、对串、并联电路中电流关系的理解
1)串联电路各处的电流强度相等:在串联的电路中,不论电流表连入电路的位置如何,测量的结果都是一样的。因此,串联电路各处的电流强度相等。
2)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
如图2所示的并联电路中,在这一电路中,干路如同总水管,两并联支路如同两分支水管,在相同的时间内,总水管中的水流量一定等于两分支水管中的水流量;反之,两分支水管中的水流量一定等于总水管中的水流量。因此,并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
【阅读】电池,并要求学生课外实验。
画出电路图,标出电流方向。
在电路图上标出电子移动方向
演示实验测量电流值
4.3 物质的导电性
教学目标
1、能用正确的方法探测电路中的电流的大小
2、能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性
3、知道常见的导体和绝缘体
4、了解导体的导电能力与外界条件有关
5、知道金属导电原因是有自由电子
7、理解电阻概念,知道电阻的单位
教学重、难点分析
重点:1)、知道常见的导体和绝缘体
2)、理解电阻概念,知道电阻的单位。
难点:能设计一个最简单的实验方案检测物质的导电性
教学设计
引入:
实验:取出一段导线,当场剖开,可看到外面的塑料外套和里面的金属丝。问:为什么所有导线都是这样设计的?我能不能换一下,用塑料或橡胶做内导线,金属做外套?这样会有什么问题产生?
一.探究物质导电能力
1.在讲台上展示铜片、铝片、塑料直尺、玻璃棒、铅笔芯、食盐水、蒸馏水、硬币、粉笔等等。
问:根据生活经验,谁能把这些物质分分类,一类是能够导电的,另一类是不能导电的?
生…… [板书]
这是我们由生活常识得到的结论,正确与否我们得用事实来说话,动手做做实验,验证一下我们的猜想。首先我们要来设计一下实验方案,画出它的电路图。
讨论:1)用什么方法可以显示或说明电路中有电流通过?
2)什么情况下电路中会产生电流?
所谓导电能力就是要检验物质能否通过电流,这就要依赖用电器显示或电流表检测出来。要设计这样的电路,还需要的器材有:导线、开关、电源及用电器(小灯泡、发光二极管或音乐卡片均可)。这些答案可引导学生得出,并训练他们把设计的实验方案用电路图的形式表达出来。
思考:电路中只接电流表而不接小灯泡等其它负载是否可以?
当被测物体是导电性能良好的导体时,电路中会因为电流过大超过电流表量程而导致电流表被烧坏。重新强调电流表使用的规范。
请学生在黑板上画出正确的电路图。
得到结论:
1).容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。不容易导电的物质绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气都是绝缘体。
(纯净的水机蒸馏水是不导电的,但普通水中往往溶有大量杂质,能够导电。)
2.实验:烧红的玻璃能够导电
(注意点:用酒精喷灯加热;电源电压控制在20伏左右;负载用发光二极管。)
结论2):物质的导电能力不是绝对的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
3.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间
常见的半导体材料有硅、锗。
在上课前可布置学生了解硅谷和中关村高科技产业大概情况,在课上进行交流。指出半导体在电子工业上的重要地位,可做适当拓展,使所学内容贴近当代科技,激发学习热情。
二.金属导电的微观解释
【复习】物质的构成知识:物质 分子 原子 原子核、电子
金属内部原子核的位置是相对固定的,电子能自由移动,所以金属能导电。当有外加电压的时候,自由电子发生定向移动,形成电流。
【提问】⑴电流的方向与电子的移动方向一致吗?--相反
⑵非金属不导电的原因是什么呢?--其中没有自由移动的电子。
【拓展】⑶食盐溶液也能导电,导电的原因又是什么呢?--其中有自由移动的离子
原子是由原子核和绕原子核高速运动的电子所构成。电子带负电,原子核带正电。
金属内部原子核位置是相对固定的,但有大量能自由移动的电子,它们能从一个地方移动到另一地方,当电路中接入电源,并接通后,金属中的这些自由电子都向同一方向(由电源的负极经导线向电源的正极)移动,从而形成了电流。
三.电阻
我们已经知道有些物质容易导电叫做导体,有些物质不容易导电
叫做绝缘体。那在物理上到底这样来比较物质导电能力的强弱呢?我们就引入电阻这个概念。
电阻是导体对电流的阻碍作用,导体对电流的阻碍作用越强,电阻就越大。
问:导体的电阻和绝缘体导电能力越弱。
、电阻是导体对电流的电阻大小关系如何?
所以,电阻越大,导体的的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越大,电阻就越大。
2、绝缘体就是电阻非常大。而导电能力非常小的物质。
3、电阻的表示:用字母R
单位:欧姆,简称欧,符号Ω。比欧大的单位有千欧、兆欧。换算关系是:
1兆欧=103千欧=106欧
小结:
练习:
作业:
4.4 影响导体电阻大小的因素
一、教学目标:
1、经初步分析能猜测影响电阻的一些因素。
2、知道在与一个物理量的相关因素较多时,能用控制变量法进行实验方案设计。
3、能根据实验思想设计需要的实验方案。
4、能从实验结果定性得出导体电阻与其长度、粗细和组成材料之间的关系。
5、知道金属导体的电阻与温度之间的关系和超导现象。
6、能设计一个实验来探究金属导体的电阻随温度变化的影响。
二、教学重难点分析:
重点:从实验结果得出导体的电阻与长度、粗细、材料之间的关系
难点:根据实验思想设计需要的实验方案
三、实验器材:
影响导体电阻大小因素演示仪,干电池两节,开关一个,演示电流表一个,小灯泡一个。
四、教学过程:
【复习引入】
师:导体和绝缘体的区别是什么?
生:导电能力的差异
师:这说明什么?
生:说明各种材料的导电能力是不同的。
师:同时也说明影响电阻大小的因素之一——材料
【新课教学】
【猜测】师:影响电阻大小的因素还有哪些?
生:导线的粗细、长度、温度等
师:如何研究导体的电阻与粗细、长度、温度的关系呢?(提示学生用控制变量法进行实验)
小组讨论,学生设计实验
一、研究导体的电阻与长度的关系
控制导体的材料和粗细相同,用镍铬合金导线CD和EF做实验,将实验测出的电流表示数填入表1中.
表1:研究导体的电阻跟长度的关系(导体的材料和粗细相同)
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
提问:分析实验数据,可以得到什么结论?
导体的材料、粗细(横截面积)都相同时,导体越长,电阻越大。
二、研究导体的电阻与粗细的关系
控制导体的材料和长度不变,用镍铬合金线CD和GH做实验.将实验测出的电流表的示数填入表2内.
表2:研究导体的电阻跟横截面积的关系(导体的材料和长度不变)
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
提问:分析实验数据,可以得到什么结论?
导体的材料、长度都相同时,导体越细(横截面积越小),电阻越大。
导体的电阻跟长度、横截面积的关系可以用人在街上行走作类比,街道越长,街面越窄,行人受到阻碍的机会越多.同理,导体越长、越细,自由电子定向移动受到碰撞的机会就会越多.
三、研究导体电阻与材料的关系
在本研究中应该控制导体的长度、横截面积不变,研究当导体的材料发生变化时,导体电阻的变化情况。
在学生设计的基础上加以归纳,研究导体的电阻跟制作它的材料是否有关.实验所用的导线是锰铜线AB和镍铬合金线CD,将电流表示数填入表3内.
表3:研究导体的电阻跟材料的关系(导体的长度、横截面积不变)
导体 灯的亮度 电流表示数 电阻大小
提问:分析实验数据,可以得到什么结论?
导体的电阻跟导体的材料有关。
【提问】导体的电阻还跟什么因素有关?请大家看下面的演示实验.
【演示实验】将灯泡的灯丝接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化,灯泡有什么变化。
【提问】从电流表示数的变化,得到什么结论?
导体被加热后,它的温度升高,电灯变暗,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大。
【小结】导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.
为了表示导体的电阻跟材料的关系,应取相同长度,相同的横截面积的不同材料在相同温度下加以比较,课本上的表列出了一些长1米、横截面积1毫米在20℃时的不同材料的导线的电阻值.
一、金属的电阻随温度的升高而增大,当金属的温度降低时,它的电阻减小.1911年,荷兰物理学家昂内斯在测定水银在低温下的电阻值时发现,当温度降到-269℃左右时,水银的电阻变为零,这种现象叫超导现象.
1、超导体:能够发生超导现象的物质,叫做超导体.(注意:不是所有物体都会发生超导现象)
2、超导转变温度(又叫超导临界温度):物质的电阻降到一定温度时,才会出现超导现象,物质电阻变为零的温度叫做超导转变温度,用Tc表示.
3、几种超导体的超导转变温度(Tc).
铝:-271.76℃.铅:-265.97℃.锡:-269.43℃.水银:-268.99℃.钨:-273.14℃.
4.5 变阻器的使用
教学目标:
1、认识各种定值电阻实物; 知道生活中使用的变阻器。
2、理解滑动变阻器改变电阻的原理。
3、能画出滑动变阻器的结构示意图和符号。能正确连接和使用滑动变阻器。
教学重点:
理解滑动变阻器改变电阻的原理,能正确连接和使用滑动变阻器。
教学难点:
正确连接和使用滑动变阻器
教学方法:
实物演示、讲解、练习
教学准备:
各种电阻(演示)、滑动变阻器、电灯及灯座、开关、电池(学生随堂实验)
教学过程:
复习:影响导体电阻大小的因素
演示:1、用电脑放一段音乐,调节电脑或是电视上的音量调节开关,发现,音乐的声音可以变大也可以变小。
2、电风扇的抵挡与高档又是怎么回事?
3、电动车速度是如何调节的?
设问:是怎么达到这个目的的呢?
师:实际生活中,我们常常要改变电路中的电流大小。比如,通过改变电流来控制电车的行驶速度,调节收音机或电视机的音量,电灯的亮暗,电话铃声的大小等等。那么电路中的电流大小又是通过什么途径来改变的呢?
这里我们就需要认识一个新的电路元件——电阻器(也称电阻)。
实物演示:各种电阻
介绍:电阻器——具有一定阻值的元件,也称电阻。控制电路中的电流。电阻的符号:
它在电路中占了很重要的地位,很多地方都需要借助它来调节电路中的电压和电流。改变电路中的电阻就可改变电路的电流。
展示各种变阻器实物。
讨论:用什么办法可以改变导体的电阻?哪种方法最简单?
(材料、长度、粗细。改变长度)
师:常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的,比如滑动变阻器。
展示滑动变阻器实物,介绍变阻器的符号
学生观察变阻器的铭牌和结构
讨论:
(1)铭牌表示什么意义?
(2)有几种接入电路的方法,各种连接方法有什么效果?
(3) 结构:瓷筒 金属杆 接线柱 滑片 电阻丝
(4)作用:改变电路中的电流
(5)原理:改变电阻丝的有效长度来改变电阻的大小
(6)注意:开关闭合前,滑片应移到阻值最大处
学生回答,教师归纳原理和接法(一上一下)接入电路,有效长度的变化看滑片离下面接线柱的距离)
演示实验:完成图4-31的电路连接
学生猜测:滑动变阻器左移或右移时,灯泡亮度的变化,并尝试解释原因
练习画出实验的电路图
巩固练习:课后练习
课后记:学生尝试变阻器的各种连接方法之前,目的不够明确。修改:用结构示意图画出各种可能的连接方法。设计表格:
接线柱 电流表示数 当滑片右移时电流的变化 电阻的变化情况
AB
CD
AC
AD
BC
BD
根据实验结果,完成表格。分析表格中的实验结果,得出实验结论
第六节 电压的测量(第一课时)
教学目标:
1.知道电压的作用、单位。
2.识记住常见几种常用的电压值。
3..能正确作用电压表
教学重点:正确作用电压表
教学难点:电压表的作用
1.演示实验:1)闭合电键,小灯泡发光说明了什么?2)将电源正、负两极与灯泡两端断开,小灯泡不亮了,这现象说明了什么?为什么?
2.讲述:灯泡的钨丝及导线里虽然都有大量的自由电子,但因为没有接通电源,它们只作无规则的热运动,并不发生定向移动形成电流。当灯泡与电源接通,灯泡里就有电流,这说明电源可以使电路中的自由电荷定向移动形成电流。为什么电源有这种作用呢?就因为电源的两极间有电压。
一、电压
3.展示甲提问:为了更好地认识电压的作用,先研究水流是怎样形成的。
甲图中A处的水位高于B处的水位,打开阀门,可以观察到什么现象?水流的方向是怎样的?形成由A经C(通过小水轮)向B的水流的原因是什么?
4.讲解板书:1.水压是使水发生定向移动形成水流的原因。
管中的水从A处通过涡轮向B处流动,水的流动使涡轮转动。A处的水面下降,B处的水面上升,当A、B两处水面相平时,水位相同,水停止流动,涡轮不再转动。可见,水位差(水压)使水管中形成水流。
5.提问:能否设法使水不断地由A经C向B流动呢?
6.展示乙图:现在,我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处(如图乙所示,将抽水机置入,同时表现出抽水的动态情况)、使A处的水总比B处的水位高,由于水管两端总保持一定的水位差(水压),于是水管内就有持续的水流。
抽水机的作用是:保持一定的水压,形成持续的水流。
7.讨论:水流是这样形成的,那么灯泡中的电流又是怎样形成的呢?(如图)
8.讲述板书:2.电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。
电源的作用:保持一定的电压,使电路中不断有电流通过。
电源的正极聚集有大量的正电荷,负极聚集有大量的负电荷,在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动,使正电荷从正极流向负极,或者使负电荷从负极流向正极,于是在电路中产生了电流。可见,电压是使电路中形成电流的原因。在电路中,电源在工作时不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压,使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。
9.讲述板书:3.电压的单位:伏特(V)
在图乙所示装置中,不同的抽水机可以在水管两端产生不同的水位差,即大小不同的水压。同理,不同的电源可以在电路的两端产生大小不同的电压,为此,首先要确定电压的单位。在国际单位制里,电压的单位是伏特,简称伏(V)。此外,常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介绍它们的换算关系:1千伏(kV)=1000伏(V) 1伏(V)=1000毫伏(mV)。1毫伏(mV)=1000微伏(μV)。
10.介绍:伏打的故事。电压单位伏特是为了纪念意大利著名物理学家伏打而命名的。伏打于1800年制成世界上第一个电池,叫做伏打电堆。
11.识记常见的电压值:
12.课堂练习:
1)关于电压的说法,正确的是( )
A电路断开后,电路中电流为零,因此电源电压也为零。
B电路两端只要有电压,电路中就一定有电流。
C电路中只要有电流,电路两端一定有电压。
D用电压表测电压时,可把电压表串入电路中。
2)下列说法中正确的是 [ ]
A.导体内有大量的自由电荷,只要使导体构成通路,导体中就有电流通过
B.电路中只要有电压,就会有电流
C.电压是产生电流的必要条件
D.电路呈开路时,电流为零,则电路两端电压也为零
3)4节相同干电池串联起来的电压等于______节相同蓄电池串联起来的电压。
4)超高压输电线路上的电压为50万伏。50万伏=______伏=______毫伏。
脑电波电压约0.05毫伏。0.05毫伏=______伏。
13.课后作业:
第六节 电压的测量(第二课时)
1.回顾引入:回顾上节课内容:电压使电路中形成了电流。对同一个小灯泡,当它发光微弱时,根据电流的效应可知,通过它的电流较小,它两端的电压较小,当灯泡变亮时,通过它的电流变大,它两端的电压变大。若想知道灯泡两端的确切电压,必须使用电压表进行测量。
2.对比观察:电压表和电流表不仅外形相似,构造也相似,因此,在使用上,它们有相同的方面,但它们测量的又是两个不同的物理量,又有不同的要求。因此,我们将采取跟电流表对比的方法,来学电压表。
电流表 电压表
作用 测电路中的电流
表盘符号 A
电路元件符号
量程(两个量程,三个接线柱)
读数方法 1.由接线柱确定量程
2.看准最小刻度
3.根据指针读数
3.讲解板书:二、电压的测量:
1.电压表的特点:
4.学生实验:用电压表测电压。
器材:干电池3节、灯泡2个、开关1个、电压表1个、导线若干。
要求:L1 ,L2串联,分别用电压表测L1,L2,L1和L2两端的电压。
测量项目 L1两端电压U1 L2两端电压U2 L1和L2两端电压U
电路图
(标出“+”“-”接线柱)
测量结果
5.巡视课堂:
6.实验故障及解决:
故障(困难) 原因 解决方法
电压表指针反向偏转 “+”“-”接线柱接反了 把接电压表“+”“-”接线柱的导线对调
电压表示数为0 1电压表未接好
2测导线两端电压或被测部分短路。
3电压表以外的电路出现断路。
1检查电压表的连接。
2检查与电压表并联部分是否短路。
3检查电压表以外电路的连接情况(灯丝断了没有,灯泡和灯座是否接触良好等)。
灯不亮,电压表有明显偏转 电压表串入电路中(相当于测电源电压)
1使用不当电压表直接串入电路。
2电压表以内电路出现断路
1对照电压表的使用方法,检查电压表。
2检查被测电路的连接情况
(如灯丝是否断了,灯泡与灯座是否接触良好等)
7.讲解演示:略
8.强调板书:2.电压表的使用:
1)电压表要并联在被测电路的两端(电压表为何必须并联到被测电路中,若与用电器串联将会怎样?)
2)必须使电流从电压表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出。(提问:电压表的接线柱旁边刻有“+”、“-”号,为什么这样做?若接线反了,会出现什么现象?学生用电压表中的接线柱怎样使用?连接“3”“5”两接线柱能否测电压?)
3)被测电压不要超过电压表的量程。(提问:被测电压超过电压表的量程会出现什么现象?如果事先不能估测出被测电压的大小,怎么进行测量?学生电压表有两个量程,大、小量程各在什么情况下使用?)
4)电压表可以直接连到电源的正、负极上,测出的示数是电源的电压。
9.总结:
10.课堂练习:
电压作业讲评
1)分别读出图1甲、乙中的电压表的示数。
甲的读数为:
乙的读数为:
2)将图2中的元件连接起来(用铅笔画线表示导线),其中灯泡L1与L2串联,电压表V1测L1两端的电压,V2测L1与L2串联后两端的总电压。并画出相应的电路图
3)在使用电压表测电压的过程中,发现指针反向偏转,其原因是 。
4)用电压表测量某两点间的电压时发现指针偏转已超过最大刻度
其原因是( )
A“+”“-”接线柱接反了 B电压表量程太大了
C电压表的量程太小了 D无法判断
5)如图,当开关S闭合后,发现电流表指针几乎未偏转,而电压表的读数接近于电源电压,经检查两表接法均未错,则故障可能是( )
A灯L1被短路 B灯L2被短路 C电流表被短路 D灯L2灯丝断了
6)图7各电路图中,电流表和电压表使用均正确的是图 [ ]
7)图8所示电路,电源电压6伏,导线完好,接线处良好。当闭合电键时,两灯均不发光,电压表数为6伏。由此可以判断 [ ]
A.灯L1和L2都损坏了 B.灯L1的灯丝断了
C.灯L2的灯丝断了 D.灯L1和L2都未损坏
8)图10是一种常用电压表的表盘。请在图上画出用它测量1节干电池两端电压时的接线情况及指针所在的位置。
9)如图6所示,下列说法正确的是 [ ]
A.电流表、电压表的连接都是错误的
B.S,S1和S2都闭合时,电流表测L2中的电流强度
C.S,S1和S2都闭合时,电流表测L1中的电流强度
D.S,S1和S2都闭合时,电压表只能测量L2两端的电压
10)在图10所示的电路中,在“○”内填出电流表和电压表,并标出各表的正、负接线柱。
11):连接实物图。
第七节 电流、电压和电阻的关系(第一课时)
一、教学目标:
1.能运用控制变量法研究电流、电压和电阻的关系
2.理解欧姆定律的内容
3.能运用欧姆定律进行应用
4.能运用欧姆定律测量导体的电阻,即伏安法测电阻
二、教学重点:运用控制变量法研究电流、电压和电阻的关系;欧姆定律的应用
三、教学难点:控制变量法;伏安法测电阻
(一)引入:演示实验:前面我们学习了电流、电压、电阻的有关知识,那么电流、电压和电阻之间有没有关系?请看下面的实验。
演示一:用两节干电池、灯泡较亮,电流较大。说明通过一个灯泡的电流跟加在它两端的电压有关。
演示二:“6.3V”灯泡较暗,电流较小。灯泡不同,电阻一般不同。说明在电压一定时,小灯泡的电流跟电阻有关。
提出问题:通过演示实验,你可以作出什么推测呢?
(二)新课:
一、实验:
1.研究途径:实验
2.研究方法:控制变量法
5.实验方案:
电压(伏) 电流(安)
1 1
2 2
3 3
4 4
研究实验:电阻不变时,电流与电压的关系。
步骤:1.按图连接电路(R=10欧)(R调到最大位置);
2.调节变阻器使导体两端电压分别为U=2V、4V、6V时,分别读出A的数值,填入表中;
3.实验完毕,断开开关,保留电路。
4.记录表格:测得定值电阻R=5欧
思考:
1)电流表和电压表分别测量什么物理量?滑动变阻器起什么作用?如果不用滑动变阻器,有无另外方法改变电阻上的电压呢?
2)分析表中实验数据,你发现了什么规律?
小节板书:二、关系:
1.在电阻一定的条件下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
研究实验:电压不变时,电流与电阻的关系。
步骤:在电路中换用不同阻值的定值电阻,使电阻成整倍数变化(5欧、10欧、20欧)。调节变阻器,使电阻两端的电压保持不变(U=4V),读出电流表对应的数值填入表中。
电阻(欧) 电流(安)
1 2
2 4
3 5
4 8
思考:
1)分析实验数据,你发现了什么规律?
2)以上实验探究的事实与你的猜想是否符合?如果不符合,能说明原因吗?
讲解板书:2.在电压不变的条件下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
我们通过实验得出电流跟电压、电阻间的定量关系为:A.电流跟电压的关系为:R一定时,电流跟电压成正比。B.电流跟电阻的关系为:U一定时,电流跟电阻成反比。这与前面的猜想相符合。
12.课堂练习:
1)下表是某次实验记录表,其中有些数据未填,请补充完整。
结论是: 。
2)一段导体两端的电压为1.5伏时,导体中的电流为0.3安。如果电压增大到3伏,导体中的电流变为多大?电压保持不变,当接电阻为10欧时,电路中的电流为0.2安。如改接电阻为30欧时,电路中的电流为多大?
3)思考下列问题:
(1)闭合电键后,发现两个电表的指针均不偏转,说明此电路处于什么状态?
(2)闭合电键后,发现电流表的指针向右偏转,而电压表的指针向左偏转,这是怎么回事,该怎么办?
(3)闭合电键后,发现两个电表的指针一会儿向右偏转到某一位置,一会儿又都摆回零刻度处,这是什么原因?
第二课时
(一)引入:复习提问:表1、表2是某同学研究电流跟电压、电阻关系时的两组实验数据。请在表格中空白部分填写出正确数值,并说明道理。
表1填3伏和0.9安。根据:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。表2填0.15安和15欧。根据:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(二)新课:讲述板书:二、欧姆定律:
通过前面一节课的学习,同学们知道了电流、电压、电阻三者之间的关系是:A.电流跟电压的关系为:R一定时,电流跟电压成正比。B.电流跟电阻的关系为:U一定时,电流跟电阻成反比。其实,这个关系早在十九世纪初时已被德国物理学家欧姆经过十年的艰辛探索总结出来了,成为电学中最重要的规律之一,即后来人们所称的欧姆定律。
1.文字表述:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个规律叫欧姆定律。
欧姆定律的内容中好像比上节实验得出的关系少设了一点什么,你们发现了没有?(在说到“正比”或“反比”时,没有说“在电阻一定的情况下”或“电压不变的情况下”)这是否意味着“导体中的电流跟它两端的电压成正比”不需要保持电阻不变这个条件了呢?不是的.只有电阻一定时,导体中的电流才会跟它两端电压成正比.同样,也只有电压不变时,导体中的电流才会跟它的电阻成反比.定律作了简明的叙述,但暗含了这两个条件.这是对定律应注意的一个方面.另一方面,定律没有指明“正比”、“反比”所应满足的条件,还意味着它能适用于电压、电阻同时都变化时,电流应如何变的情形,这种情形在以后的学习中将会遇到.其次欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的.在后面将欧姆定律用于串联电路和并联电路时,注意到这一点是很必要的.欧姆定律的内容可以用公式来表述,请大家看看课本上是怎样表述的.
2.公式:I=U/R(欧姆定律中说到的电流、电压、电阻都是属于同一段导体的.)
3.单位:U—伏、R—欧、I—安
4.说明:欧姆定律是从实验中总结出来的规律,它适用于任何情况下的电流计算。
5.强调:欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量,也就是说不能用甲导体的电压、电阻去求乙导体的电流。
6.欧姆定律公式的变形。
上述欧姆定律公式的变形反映了一段导体中电流、电压和电阻三者之间的定量关系,知道了其中的两个量就可以算出第三个量。应特别注意,I=U/R和R=U/I属于形同实异。也就是说,R=U/I式中的R不能理解为:电流一定时,电阻R与电压U成正比,或电压一定时,电阻R与电流I成反比。因为导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的,所以R=U/I,只能用来计算电阻的大小,而不能用作电阻的定义式。
7.应用:应用欧姆定律计算电路问题。
一般步骤:
(1)读题、审题。
(2)根据题意画出完整的电路图或某一段电路的示意图。
(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。
例题讲解:
1)一个100瓦的电灯炮正常工作时的灯丝电阻是484欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通过的电流。
2)一个家用电热水器工作时的电阻是44欧,通过的电流是5安,求电热水器两端的电压。
3)一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压是3伏,又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安。求这个定值电阻的阻值。
6.讲解:略
7.思考:如何测量一个定值电阻的阻值?请你画出测量的电路图,并写出测量步骤。
8.讲解板书:
课题:学生实验伏安法测电阻
实验目的
学会用电压表和电流表来测量导体的电阻
进一步学会电流的连接
练习使用滑动变阻器
实验器材:电源,电压表,电流表,导线,开关,滑动变阻器,定值电阻
三、实验步骤
1)按电路图连接电路。连接电路时开关应是断开状态。滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值位置。电压表和电流表的正负接线柱要连接正确。电压表使用0~3伏量程,电流表使用0~0.6安量程。
2)进行实验。检查电路连接无误后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,改变被测电阻两端的电压,观察电压表的示数为l伏、2伏和3伏时电流表的读数;将三组电压和电流的对应值填入自己设计的实验记录表格中。
3)计算。根据记录的三组实验数据分别算出未知电阻的三个值。为了减小误差,算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。
4)实验整理。实验要求:积极动手,按要求操作,记录数据、计算结果要实事求是。实验完毕要整理好仪器。
四、课堂练习:
1)某电流表的电阻为0.02欧,允许通过它的最大电流为3安,通过计算回答,能否把这个电流表直接接到电压为2伏的电源的两极上?
2)电压保持不变,当接电阻为242欧的灯泡时,电路中的电流为0.91安,如改接电阻为165欧的电烙铁,电路中的电流是多大?
3)某一电阻接在60伏的电路中,其上通过的电流为2A,问:该电阻为大?若电压增大到120伏时,其电阻为多大?为什么?
五、课后作业:
1)有一用电器的电阻为20Ω,当通过该电阻的电流为0.25A时,为了测量该电阻两端的电压,用量程为0~3V和0~15V的电压表,应该选的量程是什么量程。
2)下表列出了几种用电器的已知量,根据欧姆定律,算出要求的量,并填入空格中。
11.课后小节反思:
4.8电路的连接
一、教学目标:
1、能用实验方法得到串联电路和并联电路的电压、电流关系式。
2、能从电路的基本原理出发,理解串联电路和并联电路的电压、电流关系。
3、会用电表探测电路的规律,掌握实验技能。
4、从小彩灯连接方式初步体会“黑箱方法”.
二、教学重难点:电路的连接;各量关系的判断;节日小彩灯的连接方式。
三、教学设计:通过实验得出结论,再利用结论解答日常生活中的有关电路连接。
四、教学方法:实验法结合多媒体教学。
五、教学过程:
(一)引入:复习电路的连接方式,并提问串联电路与并联电路有什么不同?
生:串联电路是用电器依次连接,电流只有一条路径;而并联电路的电流有两条以上的路径。
(二)新课:
问:研究两个用电器的串联可以从哪些物理量着手进行?
生:电流、电压、电阻等
问:能用什么仪表测试?
生:电流表、电压表等
问:串并联电路的电流和电压分别有什么特点吗?
问:猜测一下教科书图中1、2、3三处的电流有什么关系?为什么?怎样验证?
生:相等,用电流表进行测量。
问:如用电压表分别测出灯一、灯二和电源的电压,它们之间又有什么关系呢?
演示实验:如图测出各用电器的电压和电源总电压
得出结论:①串联电路中的电流处处相等。
I=I1=I2=……
②串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和。
U=U1+U2+……
从上面的两个基本特点,应用欧姆定律可导出电阻串联时,总电阻的计算公式:R=R1+R2+……
即串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以几个导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都大。
问:如果拿掉L1灯泡,L2仍然亮着吗?为什么?
生:
问:并联电路中电流与电压又有什么样的特点呢?如何来研究这个问题呢?
问:同样也拿掉一个灯泡,另一个灯泡会不会仍然发光呢?为什么?
生:
演示实验:
得出结论:①并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
I=I1+I2+……
②并联电路两端的电压相等。
U=U1=U2=……
从上面两个基本特点,应用欧姆定律,可以导出电阻并联时,即把几个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以几个导体并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都小。
师:电路中并联的用电器过多,电阻就越小,电源输出的电流就过大,会引起电源超载而损坏电源,或导线过热而发生火灾。
问:1、家庭电路中用电器的连接是并联还是串联?
2、家庭电路中,为什么要安装保险丝或空气开关
生:防止电路过载而损坏电源,或导线过热而发生火灾。
思考:在并联电路中,你如何理解小电阻的支路上电流较大这一事实?
生:在并联电路中,电压相等,根据欧姆定律可知,电压不变的情况下,电阻越小,电流越大。
问:平时在街上看到许多的不彩灯,为节日增添了热闹的气氛,一串小彩灯的灯泡有四、五十个,这么多的小彩灯是如何连接的呢?串联还是并联?
生:串联
问:你有什么依据?
生:一个灯泡坏了,其他的都不发光
师:真的是这样的吗?我们来试试看。
出示一串小彩灯,闭合开关,然后破坏一个灯泡,看出现的现象:
师:其余的灯依然发光,只是看上去略暗一些而已,这是为什么呢?
生:
师:为了解决这个问题,我们必须要了解清楚小彩灯的内部结构。
出示小彩灯的结构示意图和电路符号图:
分析:节日小彩灯的内部结构与一般的灯不一样。每个灯除了有灯丝以外还有一个电阻并联在两个灯脚之间,这个电阻的阻值远大于灯丝的电阻。因此,小灯在发光时绝大部分电流是通过灯丝的,只有少量电流通过电阻,于是小灯泡正常发光。当灯丝被烧毁后电流全部通过电阻,电阻上的电压将大大增加,这样使其它灯上的电压减小,所以其它的灯变得比原来暗一些。
(三)小结巩固:多媒体投影有关串并联电路与欧姆定律相关的计算题。
1)如图所示的两导体AB、CD串联在某一电路中,若它们组成的材料和长度相同,粗细不同,则( )
A.AB的电阻小,通过BC的电流大
B.AB的电阻大,通过BC的电流小
C.AB的电阻小,通过它们的电流一样大
D.AB的电阻大,通过它们的电流一样大
2)如图所示的教板上面有两个小灯座,每个灯座的两端接在两个接线柱上,安装两个完全相同的灯泡,都能发光.
(1)不许用其他任何仪器,怎样判断它们是串联还是并联?
(2)如果只给你一个电压表和导线若干,怎样判断它们是串联还中并联?
第二课时
例题讲解:
课堂练习:
课后作业:
6、判断下列各图中,当滑动变阻器滑片向右移动时,各电压表、电流表的示数如何变化?
串联电路计算
背诵串联电路的特点:
1:闭合开关后,电流路径只有一条,开关同时控制两盏灯。把其中一个灯泡拿掉,发生的现象是电路断开;
2:串联电路中的电流各处相等。
3:串联电路中总的电压等于各灯两端的电压之和
4总电阻等于各电阻之和
典型例题:
例1 电阻R1=4Ω,R2=6Ω。它们串联后的总电阻为多少 Ω?由此可见:电阻串联越多总阻值越 ,串联总电阻一定 各电阻;
例2已知R1=4Ω,R2=6Ω,把它们串联在电路中,则总电阻是多少 Ω?这时测得通过R1的电流是1A,则通过R2的电流是多少 A?
R2两端的电压是多少V?电源电压是多少V?
例3、两个电阻之比是R1∶R2=2∶5,当把它们串联在电路中使用时,通过它们的电流之比是多少?它们两端的电压之比是多少?
例4现有一只工作电压是2.2伏,工作电流是0.2安的小灯泡。要使它能正常工作,必须串联一个阻值是多少 欧的电阻才能接在电压为6伏的电池组两端。
例5、如图1所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数.电压表示数将怎样变化?
例6有一只灯泡电阻是12欧姆,最大能承受的电压是6伏特,要接在8伏特的电源上正常工作,应该怎么办?
例7如图6所示,电源电压为4伏,电阻R1为10欧,电阻R2可在0~30欧范围内调节。当滑片P从右往左移动时,求电压表的读数变化范围。
例7、图8中,定值电阻R1与R2的值为10欧和30欧。断开开关S时电压表的读数是3V ,则电源电压是
练习1、如图10所示的电路中,电源电压为12V,且保持不变,定值电阻R0的阻值是滑动变阻器最大阻值的1/3。当滑片P在变阻器上滑动的过程中,电压表的示数范围是?
2.某航模中有一配件,内由电压恒定的电源和一个4Ω的定值电阻R1串联组成,密封在一个盒子内,只露出两个接线柱A、B。若将一电流表直接接在A、B两接线柱上,电流表的示数为2.OA;若将一只定值电阻R2与电流表串联后接在 A、B两接线柱上,电流表的示数为O.5 A。求:
(1)电源电压为多少伏
(2)电阻R2的阻值为多少欧
3)图 18 所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小B.电流表和电压表的示数都不变
C.电流表的示数变化范围为0.2A~0.6AD.电压表的示数变化范围为1V~6V
4如图18所示,当开关S闭合后,滑动变阻器滑片P在B端时,电压表示数为9V,电流表示数为0.15 A;滑片P在中点C时电压表的示数为6V.
求:(1)滑动变阻器R1的最大阻值;(2)电源电压和R2的阻值。
5在图2所示的电路中,电源电压恒定。R2是最大阻值是20欧的滑动变阻器。当滑片p在中点C时,电压表的示数是15伏;当滑片p在a端时,电压表的示数是20伏。求:(1)电源电压;(2)滑片p在a、b间滑动,电流表示数的最大值是多少?
6某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动:(1)研究弹簧的特性。他们做了如图1的实验,根据弹簧伸长x与拉力F的关系图象如图2所示。(2)设计方案。设计的原理图如图3,利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图4),弹簧
(既图1中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计),O、A间有可收缩的导线,当盘内没有放物体时,电压表示数为零。(3)分析与计算。已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。总长度12cm,电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,g=10N/kg)。
求:①当物体的质量为100g时,电压表的示数是多少?
②该电子秤能测量的最大质量是多大?
③改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同?
7下图是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片P固定一起(弹簧的电阻不计)。
(1)电路设计:要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是 。
A.点“1”与点。“2”连接 B.点“1”与点“3”连接
C.点“2”与点“3”连接
(2)故障排除:小明在正确完成电路连接后。闭合电键S,改变托盘中物体的质量,发现电压表有示数.但始终不变,发生故障的原因可能是 。
A.R0断路 B.R1短路 C.电压表短路 D.金属滑片P处断路
(3)刻度调试:①调零。在托盘中无物体时,使金属滑片P处于Rl最上端.此时电压表的示散为零.②标度。每次向托盘中增加100克的砝码,在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将1千克的物体放在托盘中。金屑滑片P刚好指在距Rl上端l/3处(如图),请计算回答“l千克”应标在电压表多少伏的位置上 (电阻R0=5欧,电阻R1=15欧,电源电压U=3.0伏,电压表的量程为 0~3.0伏)
(4)继续改进:小明在标示电子秤刻度时,发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。请说出不同之处 。于是,他又开始了新的研究。
8. 小明同学在科学实践活动中,设计了如下图所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大,电表示数增大,这个电路是 ( )
.9某科学兴趣小组利用所学的科学知识设计了一个电子拉力计,原理如图所示的(弹簧的电阻不计)。定值电阻R。=5欧,,Rab=25欧,电源电压为3伏,当不拉拉环时,金属片P刚好处于a端。
(1)在电路中连入R。的目的是 。
(2)开关闭合,当拉力F增大时电压表示数将 (填“变大”、“变小”、“不变”)
(3)若要将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的 A处。
10.热敏电阻的阻值在特定温度时会发生急剧变化,它在笔记本电脑、自动控制系统等方面有多种用途。图甲是某热敏电阻的阻值随温度变化的图像,某科学兴趣小组用该热敏电阻和电压表设计了一只测量范围为0—100℃的水温表,图乙是这个水温表的原理图,图中的电压表量程为0—3V;定值电阻R。的阻值为100欧。当水温达到100℃时,要求电压表的示数达到最大值。
(1)根据图像回答该热敏电阻在100℃时的电阻值为 。所用电源电压是 。
(2) 计算说明改画后的水温表刻度是否均匀?
1、R1、R2的阻值分别是6和9,R1和R3串联接到某电源上,R3两端电压为4V,R2和R3串联接到同一电源上,R3两端电压为3V。求:
(1)R3的阻值;
(2)电源电压。
11如图所示,灯泡L1的电阻是6.25、L2的电阻是20,当S接a时,电流表的示数是0.4A,当S接b时,电流表的示数是0.3A求:
(1)电阻R的阻值;(2)电路A、B两点间的电压UAB。
27.两实验小组使用相同规格的元件,按图示电路进行同一实验(其中a、b、c、d、e为滑动变阻器上五个间距相等的位置,a、e为滑动变阻器上的两个端点)。电源电压U=3V ,电阻R=1Ω,滑动变阻器的最大阻值为4Ω。首先他们将滑动变阻器的滑片P置于a ,然后闭合开关,他们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个位置,把相应的电流表示数记录在表一、表二中。对比两组数据,发现电流表示数不完全相同。经检查,发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生了断路。
表一(第一实验组)
P的位置 a b c d e
电流表的示数(A) 0 0 1.00 1.50 3.00
表二(第二实验组)
P的位置 a b c X d e
电流表的示数(A) 0.60 0.75 1.00 1.50 3.00
请分析回答下列问题:
⑴滑动变阻器发生断路的是第 ▲ 实验组;断路发生在滑动变阻器 ▲ 段(从ab、bc、cd、de中选择)。
⑵表二中,滑片P在X (X是c、d之间的某一点)处时,电流表示数的可能值为 ▲ 。
(A) 0.70A (B) 0.85A (C)1.20A (D) 2.00A
并联电路计算
背诵并联电路的特点:
1:闭合开关后,电流路径有两条或两条以上,干路开关控制整个电路上的电灯。支路开关控制该支路上的电灯。
2:并联电路中各支路上的电灯相互不影响。
3:并联电路中干路上的总电流等于各条支路的电流之和
4:并联电路中两端的总电压等于各支路两端的电压
5并联电路中总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
6 分流原理
典型例题:
例1把阻值为9Ω且粗细均匀的电阻线等分成三段,每段电阻线的电阻为 Ω.若再把这三段电阻线的两端并合在一起,电阻为多少Ω?
例2电阻R1=4Ω,R2=6Ω。它们并联后的总电阻为 Ω电阻并联得越多,总阻值越 ,并联总电阻一定 各电阻。
例3两个电阻之比是R1∶R2=2∶5.如果把它们并联在电路中,通过它们的电流之比是 ,这时它们两端的电压之比是 。
例4如图1所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将 ,电压表示数将 ,灯泡的发光将 。
例5、如图2所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表1的示数将 ,电流表的示数将 。
例6如图3所示,当只闭合S1时,电流表的读数是0.3A;当只闭合S2时,电流表的读数是0.2A,那么当S1、S2都闭合时,电流表的示数是 A,电阻R1∶R2= 。
例7图2所示的电路中,。
求:①通过R2的电流I2?
②电源电压?
例8图3所示电路中,电源电压保持15V不变,R1和R2为定值电阻,电流表示数为0.4A,当闭和开关S,干路电流为0.6A,求:R1和R2 的电阻值?
例9、如图14所示电路中,两个电阻都是10欧,电流表A2的示数0.2A, 则电压表的示数是 电流表A1的示数是
例10如图1所示电路,电源电压恒定,R2=60欧。当开关S断开时,电流表的示数是0.5安;当S闭合时,电流表的示数是0.6安。求R1的阻值。
练习:
1、如图4所示电路中,电流表的示数是2安,电压表的示数是6伏。已知电阻R1=12欧,则通过R1的电流是 多少安?通过R2的电流是多少安?电路的总电阻是多少欧?
2如图7所示,电源电压保持不变。当开关S断开时,电流表的示数为0.2安。S闭合时,电流表的示数为0.5安,已知R2=20欧,求R1的阻值和电源电压。
3如图8所示电路,电源电压不变。在滑动变阻器的滑片p移动的过程中,电压表的示数变化范围是0~5伏,电流表示数相应的变化范围是1.5安~1.0安,求:
①R2的阻值;
②电池的电压是多少伏?
4如图12所示,电源电压保持不变,电阻R1=30Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为0.8A,求电源电压和R2的阻值各为多少?
5,将两个电阻R1与R2并联后接在电压为24 V的电源上,开关S闭合后干路电流为2A,通过电阻R1的电流是1.2A,求:R1与R2的阻值分别为多大?
6)如图所示电路中,R1=20Ω,电路总电阻力12Ω,电流表示数为0.3A,
请计算:
(1)电阻R2的阻值;(2)由原电压;(3)通过R2的电流。
7)在如图 所示的电路中,电源电压不变,R1=10。 S闭合,S1断开时,电流表示数是0.2A。两开关都闭合时,电流表示数变为0.4A,则电阻R2多少?
8如图 所示电路,R1=R2=12Ω,电源电压为I8V.求:
(1)R1、R2并联后的总电阻是多少
(2)电流表的示数是多少
9在如图 所示的电路中,电源电压不变,R1=10。 S闭合,S1断开时,电流表示数是0.2A。两开关都闭合时,电流表示数变为0.4A,则电阻R2=____。
10、如图11所示,R2=10Ω,当S断开时,电流表的示数是0.2A;S闭合后,电流表的示数变为0.3A,求电压表的示数和R1的大小各是多少?
11在图12所示电路中,R1=20Ω,当开关S,S1合上时电流表示数为0.3A,当开关S合上、S1断开时电流表示数为0.1A,求R2的阻值。
12、如图13所示。R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压恒定不变。S1闭合,S2断开时电流表的读数为0.3A。问:
(1)电源的电压是多少?
(2)当S1与S2均断开时,电流表的读数是多少?R1两端的电压是多少?
(3)当S1与S2均闭合时,电流表的读数又是多少?通过R3的电流强度是多少?
13 把一只电阻R接到某电源上,此时电路中的电流为0.6A,若在电路里并联一只30Ω的电阻,此时干路的电流为0.8A,求电源电压和电阻R的阻值。
14如图9所示电路中,电源电压为12V,R2=20Ω。当S1,S2合上时,电流表示数为0.8A,当S1,S2断开时,电流表示数为0.2A。求R1和R2的值。
15 如图所示的电路中,电源电压为6伏不变,R1=20欧,R2=10欧,
Il = 0.2安,求I2和I。
16医院里利用高温高压蒸汽消毒锅对器械进行消毒,不同的器械所要求的温度、压强不同.如图为自动测量锅内温度、气压的电路原理图(虚线框内为锅内部分电路).电源电压恒为4.5V.
(1)若对总质量为5kg、初温为15℃的钢制器械进行消毒,消毒温度须达到115℃时,器械共吸收多少热量 [c钢=0.46×103J/(kg·℃)]
(2)压强传感器R1(阻值随所受的压强大小发生变化的可变电阻)置入锅内,其受压面积为2cm2,如果R1表面能承受的最大压力为70N,则锅内允许的最高气压是多少
(3)A1为显示锅内气压大小的仪表(实质是电流表),当锅内气压不高于1标准大气压时,A1显示气压值都为0,此时R1阻值为200Ω,求:气压表零刻度线应标在电流表Al刻度盘多少毫安处
(4)热敏传感器R2(阻值随温度发生变化的可变电阻)置于锅内,A2为显示温度的仪表(实质是电流表);R2的电阻与温度的关系如下表所示:
温度t/℃ 80 85 90 95 100 105 110 115 ……
电路故障分析
例题1如图所示的电路中,合上开关后。
(1)若发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表
有示数,经检查各元器件(除灯泡外)均完好无损,
则电路故障可能是 。
若灯泡也完好无损,则电路故障可能是
。
(2)若发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,经检查各元器件均完好无损,则电路故障可能是 。
练习:
2在图8所示的电路中。U=12V,若电压表的示数也是12V,这说明可能 [ ]
A.灯泡L开路B.电阻R1、R2中有开路发生
C.电阻R1、R2中有短路发生D.灯泡L和电阻R1都发生了开路
3.同学们通过实践列出了白炽灯的常见故障与检修方法,其中一项的相关情况如下表所示,这个故障的可能原因可以概括成一个,这个原因是( )
A.电路出现了短路 B.电路出现了断路
C.用电器太多 D.供电电压偏低了
4.如右图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,但电压表的指针确有明显的偏转,该电路的故障可能是( )
A.L1被短路了
B.L2的灯丝烧断或灯座与灯泡没接触
C.L1和L2的灯丝都被烧断
D.L1的灯丝被烧断或没接好
5、某同学做实验时,如右图连接电路,闭合开关后,灯泡正常发光,但安培表指针不动,伏特表有读数,那么有可能是( )
A.安培表已被烧坏,致使电路不通B.安培表完好,但未与导线接牢
C.灯L的灯座接线处短路 D.安培表接线处碰线(安培表被短路)
6.在如右图所示的电路中,当闭合开关S后,发现灯都不亮,
电流表的指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转
,该电路中的故障可能是( ) 6题
电流表坏了 B.灯泡L1的灯丝断了 C.两个灯泡都断路 D.灯泡L2的灯丝断了
7.如图,各元件都完好,但闭合S后,只有L1发光,故障可能是…………( )
A.干路部分电线断了 B.L2被短路了
C.S被短路了 D. L2被与灯座接触不良
8.如图所示,Ll、L2串联,开关S闭合时灯泡不亮;用电压表测量灯Ll的电压时示数为
零,再测灯L2的电压时示数为6V。则L1、L2的故障是 ( )
A.L1短路 B.L2短路 C.Ll断路 D.L2断路
9如图所示的电路中,电源电压为8伏,当开关S闭合后,只有一只灯泡发光,且电压表的读数为8伏,发生这一现象的原因可能是( )
A.灯L1短路 B.灯L1开路 C.灯L2短路 D.灯L2开路
(第9题) (第2题)
10题
10如图所示的电路中,A、B为两个接线柱,闭合开关后电灯不亮,已知是电灯的缘故,在不拆开电路的情况下,用一只电压表或电流表来确定灯是短路还是断路,并说明理由。
11.某同学选好电流表和电压表的量程,按右图所示的电路图连接好电路
,闭合开关S后,电流表的指针几乎不动,而电压表的指针有明显
的偏转。根据上述现象,该电路产生的故障的原因可能是( )
A.电流表坏了或电流表接触不良而实际未连入电路
B.aL1b电路中某处出现断路
C.灯L2烧断或与灯座接触不良
D.灯L1、L2烧坏 11题
12.如图所示的电路中,当开关S闭合后,发现电流表的指针偏转,电压表的指针几乎不动,该电路故障可能是( )
A.L1的灯丝断了B.L2的灯丝断了
C.L1的接线短路D.L2的接线短路
13如图所示电路中,电源电压恒定不变,电路工作正常,
一段时间后,发现其中一个电压表示数变大,则:( )
(A)灯L可能变亮 (B)灯L亮度可能不变
(C)电阻R可能断路 (D)电阻R可能短路 12题
14如图所示的电路中,如果将电流表与电压表的位置互换,则发生的结果是:( )
电压表的示数为零,电流表的示数为零;
电压表的示数为零,电流表立即烧坏;
C,两只表都被烧坏;
D,两只表都有示数,电流表的示数几乎为零。
15,如图电路中,灯泡L的电阻为6欧,电源电压为12伏。若电键S闭合,那么下列判断正确的是:( )
A,电流表将被烧坏; B,电压表将被烧坏;
C,灯泡L将被烧坏; D,不会发生任何事故。
13题 14题 15题
16.某同学在进行电路连接实验时,不慎将两电表的位置对调了,误接成如图所示电路,两只电表的量程选择是正确的,则开关S闭合后( )
A.电流表损坏,电压表读数为零
B.电流表有读数,电压表读数为零
C.电流表读数为零,电压表有读数
D.电流表、电压表均损坏
电路变化练习题
例1,在右图所示的电路中,R1是定值电阻,电源电压U保持不变,当滑动变阻器滑片向右移动时,电压表、电流表的示数如何变化?
分析:滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻R2变大,由于R1是定值电阻,所以串联电路的总电阻R串=R1+R2变大,串联电路的电流I=U/R串,因U恒定不变,R串变大,所以I变小,电流表示数变小。定值电阻两端的电压U1=IR1,因为I变小,而R1不变,所以U1变小,电压表示数变小。
例2,在右图所示的电路中,R1、R2是定值电阻,电源电压U保持不变,当开关S由断开变为闭合时,电压表、电流表的示数如何变化?
分析:开关S断开时,R1与R2组成串联电路,电压表测量的是R1两端的电压,它只是总电压的一部分,电流表测量的是串联电路中的电流I=U/R串=U/(R1+R2);而当开关S闭全后,R2被局部短路电路中只有R1,电压表测量的仍是R1两端的电压,但它已是总电压,故电压表的读数变大,电流表此时测量的是R1的电流I′=U/R1,故电流表的读数变大。
电表示数的变化分析练习:
1.如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中的各个电表的示数变化情况为:电流表的示数 ;电压表的示数 ;
电压表 的示数 。
2如图所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表的示数将 ,灯泡的量度将 ,电压表的示数将 。
3.某同学在进行电路连接实验时,不慎将两电表的位置对调了,误接成如图所示电路,两只电表的量程选择是正确的,则开关S闭合后( )
A.电流表损坏,电压表读数为零B.电流表有读数,电压表读数为零
C.电流表读数为零,电压表有读数D.电流表、电压表均损坏
4.如图所示的电路,当开关S闭合后,电表的读数将( )
A.电压表增大,电流表减小B.电压表减小,电流表增大
C.电压表不变,电流表增大D.都变为零
2题 3题 4题
5.如图所示的电路中,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,闭合开关S后,向右移动滑动变阻器的滑片P,则电流表和电压表的读数将( )
A.电压表增大,电流表减小
B.电压表减小,电流表增大
C.电压表不变,电流表增大
D.电压表减小,电流表减小
第一章 生活中的水 复习提纲
第一节 水在哪里
海洋水:海水约占地球水总量的96.53%
2. 陆地淡水:地球上最大的淡水主体是冰川水,目前,人类利用的淡水资源主要是河流水、淡水湖泊水、浅层地下水,仅占地球上淡水总量的0.3%
3.水有固、液、气三种状态,水的三态变化属于物理变化
4.水与生命: 一个健康成年人,平均每天需2.5升水,
人体重量的2/3以上是水分
小循环 ①陆上内循环:陆地---大气
5.水的循环: ②海上内循环:海洋---大气
大循环---海陆间水循环:海洋--陆地--大气
海陆间大循环的5个环节:
a蒸发 b水汽输送 c降水
d地表径流 e下渗 (地下径流)
海陆间大循环的意义:
a使地球上的水、大气、岩石和生物发生密切的联系;
b使海洋源源不断地向陆地供应淡水,使水资源得到再生。
6、每年的3月22日为“世界水日”
第二节 水的组成
水的电解
电极 气体的量 检验方法及现象 结论
正极 气体体积是负极的1/2 气体能是带火星的木条复燃 正极产生的气体是氧气
负极 气体体积是正极极的2倍 气体能在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰 负极产生的气体是氢气
实验结论: 水 通直流电氢气+氧气,说明水是由氢和氧组成的
(水的电解是化学变化)
2.、水的重要性质
颜色 无色 沸点 100℃
气味 无味 凝固点 0℃
状态 常温常压下液态 水的异常现象 4℃时密度最大,结冰后体积膨胀,冰浮在水面上
第三节.水的密度
1、密度定义:.单位体积的某种物质的质量叫做该物质的密度。.
密度是物质的固有属性,与物体的形状、体积、质量无关,即对于同一物质而言,密度值是不变的。(如:一杯水和一桶水的密度是一样的;)
不同的物质,密度不同;
密度的公式:
m ρ= —-- (公式变形: m=ρv v=m / ρ)
v
ρ表示密度, m表示质量(单位:千克或克),v 表示体积(单位:米3或厘米3)
水银的密度为13.6×103千克/米3,它所表示的意义是1米3的水银的质量是13.6×103千克,
3、.密度的单位:
(1)密度的单位:千克/米3 或 克/厘米3,
(2)两者的关系: 1克/厘米3=1000千克/米3 1kg/m3=1×10 -3g/cm3
(3) 水的密度: 1×103千克/米3或1克/厘米3
(4)单位转化:: 1毫升 = 1cm3 = 1×10 -6 m3 1吨=1000千克=1×10 6克
1毫升 = 1×10 -3升 1升=10 -3 m3
4、密度的测量
(1)测量原理:ρ=m/v
(2)测量步骤:
①用天平称量物体的质量;②用量筒或量杯测量物体的体积;③计算
5、密度知识的应用:
(1) 在密度公式中,知道其中任意两个量,即可求得第三个量。
(2) 可用于鉴别物质的种类。
第四节 水的压强
压力的定义:是垂直作用物体表面的力。
压力的方向:总是与受力物体的表面垂直,
压力的大小:不一定等于重力
压力的作用效果跟压力的大小和受力面积的大小有关,一般在科学上用压强来表示;
压强的定义:单位面积上受到的压力叫做压强.
F
压强的计算公式:P= ―― (P表示压强,F表示压力,S表示受力面积)
S
压强的单位: 帕
(1帕=1牛/米2,常用的压强单位有百帕,千帕,兆帕)
(对折的报纸对桌面的压强为1帕)
增大和减少压强的方法:
(1)增大压强的方法:A、压力不变时,减小受力面积;
B、受力面积不变时,增大压力
(2)减小压强的方法:A、压力不变时,增大受力面积
B、受力面积不变时,减少压力
液体内部压强的特点:
液体内部都存在压强;
液体的压强随深度的增大而增大;
同一深度,各个方向上的压强大小相等;
(4)不同液体深度相同处,密度越大,压强越大 (液体内部压强的计算式 P=ρg h)
第五节 水的浮力
1.、液体(气体)对浸入其内的物体都会产生向上的浮力,
2、方向:竖直向上
3、阿基米德原理:浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。
公式:F浮=G排液=ρ排g v排
注意:(1)浮力只跟物体排开的液体受到的重力有关,
(2)浮力与液体的深度、物体的密度,形状无关;
(3)对于完全浸没在液体中的物体而言,浮力还与液体的密度,物体的体积有关;
(4)计算时,单位要统一(ρ排取千克/米3,v排取米3)
物体的浮沉条件:
浸在液体中的物体的浮沉取决于:物体的重力G和浮力F浮的大小。
①F浮②F浮>G 上浮
③F浮=G 悬浮 此时V排 =V物
④F浮=G 漂浮 此时V排 < V物
注意:①上浮和下沉都是不稳定状态,是动态过程,上浮的物体最终会浮出液面,而处于漂浮状态;下沉的物体最终则会沉到液底处于静止状态。
②漂浮和悬浮时,物体都是受到两个力而处于平衡状态,F浮=G
(沉到水底时:F浮+F支持力=G )
4.实心物体浸没在液体中
①当ρ液 >ρ物 时,上浮(最终漂浮)
②当ρ液 < ρ物 时,下沉
③当ρ液=ρ物 时,悬浮
5. 浮沉条件的应用
(1)轮船 ① 因为漂浮时,F浮=G , 所以同一艘轮船从海行驶到江河或从河到海,其受到的浮力不变
②根据F浮=ρ排g v排,同一艘轮船从海行驶到江河,因为F浮不变,ρ排减小,所以 v排必增大,即船身稍下沉
(2)潜水艇:它的上浮和下沉是通过对水舱的排水和充水而改变自身的重力来实现的
(3)密度计:因为F浮=ρ排g v排 ,液体密度不同,密度计排开液体的体积不同,液面所对应的位置也就不同
第六节 物质在水中的分散状况
溶液: (1) 溶剂:能溶解其他物质的物质叫溶剂(如水、酒精等物质)
(2)溶质:被溶解的物质叫溶剂。
(3) 溶液:由溶质溶解于溶剂后形成的均一的、稳定的混合物。
悬浊液、乳浊液:
名称特征 溶液 悬浊液 乳浊液
形成过程 固、液气溶解在液体里 固体颗粒分散在液体里 小液滴分散在液体里
稳定性 稳定 不稳定 不稳定
长期放置 均一、稳定 下沉 上浮
举例 糖水、汽水、饮料等 石灰水、泥水、血液等 牛奶、肥皂水
混合物:由多种(≥2种)物质组成的物质叫混合物。
溶液、悬浊液、乳浊液都属于混合物。
常用的溶剂: 水、酒精、汽油、丙酮等。【思考】衣服上沾上了油怎么办?――用汽油擦洗
第7节 物质在水中的溶解
饱和溶液和不饱和溶液
饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,不能继续溶解某种溶质的溶液,称为这种溶质的饱和溶液。
不饱和溶液:在一定温度下,在一定量的溶剂里,还能继续溶解……,称为…的不饱和溶液。
注意:(1)两个前提条件:一定温度和一定量的溶剂,否则饱和不饱和溶液就没有确定的意义。
(2)饱和溶液是对一定的溶质而言的。如某温度下的蔗糖饱和溶液是对蔗糖饱和的,不能再溶解蔗糖,若加入其他溶质如食盐,仍可溶解。
2.饱和溶液和不饱和溶液的相互转化(大多数物质适用)
A.加溶剂 B.升温
饱和溶液 不饱和溶液
A.蒸发溶剂B.降温C.加溶质
浓溶液和稀溶液:溶有较多溶质―――浓溶液; 溶有较少溶质―――稀溶液
注意:饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液也不一定是稀溶液。
4. 溶解度
在一定温度下,某物质在100 克溶剂中达到饱和状态时所溶解的溶质质量为该物质在这种溶剂里的溶解度。
注意点:(1)四个关键词:一定的温度,100克溶剂、达到饱和、溶质的质量
(2)溶解度就是一定温度下,100g溶剂中能溶解的溶质的最大质量 (3)溶解度单位为克
5.溶解度曲线:以温度为横坐标,溶解度为纵坐标形象地看出物质的溶解度随温度变化情况。
大多数物质的溶解度随着温度的升高而增大
①影响很大,如硝酸钾,表现为曲线陡 ②影响不大,如氯化钠(食盐),表现为曲线平缓
极少数物质的溶解度随着温度的升高而减小,如氢氧化钙
6. 溶质的质量分数
(1)计算公式
溶质的质量 溶质的质量
溶液中溶质的质量分数= =
溶液的质量 溶质的质量+溶剂的质量
(溶质的质量分数常用小数或百分数表示,它是个比值,没有单位)
(2)溶液中:溶质的质量=溶液的体积×溶液的密度×溶质的质量分数
(3)溶液的稀释或计算时,要抓住要点:混合后溶质的质量不变
(4)配制一定溶质质量分数的溶液步骤:A、计算(溶剂和溶质的质量或体积)
B、称量(固体:用天平称取;液体:用量筒量取)
C、溶解(后装瓶,并贴上标签)
第8节 物质在水中的结晶
1.晶体――具有规则的几何形状的固体。不同的晶体具有不同的形状。
2.结晶――从饱和溶液中析出固态溶质的过程
3.获得晶体的两种方法:①蒸发溶剂 :一般用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠
②冷却热饱和溶液:适用于溶解度受温度影响大的物质,如硝酸钾
4.有些晶体里结合了一定数目的结晶水,称结晶水合物,如硫酸铜晶体(俗称胆矾)
第9节 水的利用和保护
水资源――水资源的分布
我国的水资源
水的利用和保护 沉淀
水的净化 过滤
蒸馏
水资源 人类利用较多的是河流水、淡水湖泊水和浅层地下水,仅占全球淡水总储量的0.3%
我国是一个缺水国家,且水资源地区分布不均匀,时间分配也不均匀,我国有300多个城市面临缺水危机,其中包括北京、天津、上海、等大城市,深圳也严重缺水
3.水的净化
沉淀法 自然沉淀法
加入凝固剂,如明矾、活性碳等
过滤法―――把不溶于液体的固态物质跟液体分离开的一种方法
操作要点:一贴二低三靠
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸低于漏斗边缘,滤液低于滤纸边缘
三靠:倾倒滤液的烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒紧靠三层滤纸一侧;漏斗下端紧靠烧杯内壁
蒸馏
原理:利用液体里各成分的沸点不同而进行分离的方法。
蒸馏装置组成:蒸馏烧瓶、温度计、铁架台、冷凝管、接受器、锥形瓶
科学第二章复习提纲
大气层
大气层:指在地面以上到1000千米左右的高度内,包围着地球的空气层。
大气层的重要性:如果没有大气层,则地球A、没有天气变化;B、没有声音;;C、易受陨石侵袭;D、温差很大。
大气的分层:根据大气温度垂直分布的特点及大气的密度、物质组成,可以把大气分为5层-----
对流层、平流层、中间层、暖层、外层。
对流层:是大气的底层,与人类的生活和生产关系最密切的一层。
*重点记忆:A、对流层最显著的特点------有强烈的对流运动,
空气对流运动的规律:
B、各种复杂的天气现象(如云、雨、雪、雷电等)都发生在对流层;
*对流层集中了地球3/4的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质
C、对流层的厚度不均匀,表现在两极厚度小,赤道厚度大
*小问题:1、家用壁挂式空调一般都安装在房间的墙壁上部,这是为什么?
答:夏天,空调吹出的空气气温低,密度大,会下沉,这样室间空气回形成对流,使整个房间内气温均匀。
平流层:大气温度随高度的增加而逐渐增高,气流平稳,利于高空飞行;内有臭氧层,能吸收紫外线,对人类起保护作用。
天气和气温
天气是什么?
天气是指短时间内近地面的大气温度、湿度、气压等要素的综合状况。
描述天气和气候最主要区别在于:天气是指短时间内的大气状况;气候是指长时间的大气平均状况。
* 天气:晴空万里 气候:冬雨夏干
天气是由许多要素组成,其中主要的是气温、气压、风、湿度、降水等。
气温------即空气的温度 A气温是构成天气的基本要素;B测量气温的工具:温度计;
C\常用的气温度量单位:0C D气温总在不断变化着,在气象观测中,把温度计放在百叶箱里观察。
原因:(1)百叶箱里气温比箱外低;(2)百叶箱内的温度波动小,所以更能反映真实的气温。
E\一天中最高气温通常出现在:午后2时左右;一天中最低气温通常出现在:日出前后。
F\人体最感舒适的气温是:220C
大气的压强
大气压强的存在
大气会向各个方向对处于其中的物体产生压强
具体事例:(1)* 用纸片将盛满水的杯子严密该盖住,可倒置提在空中,水不会流出来,
* 滴管中的液体为什么不滴落下来?* 挂钩为什么会吸在墙上?
原因:都是利用大气压强的存在的原理,外界大气压强> 内部大气压强,导致大气…………(答题模式)
(2)自来水笔吸墨水;吸管吸饮料,吸尘器除尘
原因:利用大气压强存在的原理,通过减少局部的压强,使物质不断地从气压高的地方流向气压低的地方;
(3)用吊瓶向静脉注射药物是,医生为什么要在药水瓶的橡皮塞上再插进一个针头?
原因:药液滴出后,里面的空气压强会变小,压强太小,在大气压强的作用下,药液就不能继续滴出,插进针头后,可以及时给瓶内补充空气,使瓶内空气的压强大致等于外界压强,保证药液持续滴出;
马德堡半球实验:证明了大气压强的存在及大气压强是很大的。
大气压强的大小:
标准大气压P==1.01*105帕 (在海平面的大气压)即760毫米水银柱
大气压的大小常用空盒气压计或水银气压计进行测量
大气压的大小跟大气的密度直接相关,所以,离地面越高的地方,大气压就越小;
人体内也有压强,它抗衡着体外的大气压。
流速与压强的关系
气体(液体)的压强会随流速的增大而减少
具体事例:(1)当火车高速行驶时,人不能离铁轨太近,为什么?
原因:流速大,压强小,离铁轨较远处大气压强大于铁轨附近大气压强,会被大气压向铁轨处,非常危险。
(2)两船平行行驶时,要保持一定的距离;
(3)把乒乓球放在漏斗里,对者漏斗吹气,乒乓球不会掉下来;(4)飞机飞行时,其机翼上侧的气流速度比下侧快,,所以机翼上侧的气压比下侧小,
大气压与人类生活
大气压对天气的影响
A\在同一高度,不同区域的大气压不一定相同;在同一高度,同一区域,不同时间的大气压不一定相同;
B\在相同高度上,气压高的区域叫高压区,气压低的区域叫低压区,
C\、高压区:天气晴朗,空气干燥; 低压区:阴雨天气,天空多云。
大气压对人体的影响
A、高山反应B、拔火罐原理C、飞机在高空飞行时,机舱内必须进行增压;D、宇航员在太空行走时必须穿上加压的宇航服。
大气压对液体沸点的影响
A、气压增大时,液体沸点升高,B、气压减小时,液体沸点降低,
具体事例:*在高山上,普通的锅难以将饭煮熟, (原因:高山上,气压降低,沸点降低)
*高压锅的使用原理
生活用品与大气压
A、真空压缩保存袋
B、吸尘器:利用大气压工作的一种清洁工具
原理:靠电动机高速驱动风机叶轮旋转,使空气高速排出,致使吸尘器内部产生瞬时真空,和外界大气压形成气压差,在这一作用下,吸入含灰尘的空气,经滤尘器过滤,排出清净的空气,气压差越大,吸尘器能力越强。
气候和影响气候的因素
1、气候
(1)气候的含义:气候是指某一地区长时间内的天气特征,包括天气的平均状况和极端状况。
(2)天气与气候:
区别:短时间与长时间;
联系:天气的平均状况和极端状况就是气候
如:长夏无冬、秋高气爽等。我国大部分地区秋天均为秋高气爽,但不代表没有下雨天。
2、影响气候的因素:
(1)纬度位置对气候的影响
A、纬度位置不同的大地区,接受太阳辐射的量不同,在地球上所处的温度带位置也不同。
我国的纬度位置:主要在北温带,南部少部分地区在热带
例子:我国最南的海南纬度低,气温高、长夏无冬;我国最北的漠河纬度高,夏季短,冬季长而寒冷。---------就是纬度位置对气候的影响
(2)海洋和陆地的性质对气温和降水的影响
A、比热:我们把1单位质量的某种物质,在升高1℃时所吸收的热量,叫做这种物质的比热容,简称为比热。
比热单位:焦/(千克. ℃) 读作:焦每千克摄氏度 符号:J/(kg· ℃)
水的比热:4.2×103焦/(千克 ℃)是什么?
表示的含义--1kg水温度升高1℃时,需要吸收的热量为4.2×103焦。
比热表的阅读:⑴水的比热最大。(由此说明水作冷却剂、保温剂的作用)
⑵不同物质的比热是不同的。所以比热是物质的一种特性。与物质的质量、升高的温度、吸放热的多少无关
⑶不同状态的同一种物质的比热不同,说明比热与物质状态有关
同一纬度的海洋和陆地:
气温:冬季陆地降温快,海洋降温慢
夏季陆地降升温快,海洋降升温慢
原因:海洋和陆地的性质不同
降水:沿海降水较多,降水的季节分配比较均匀,内陆降水少,降水集中在夏季。
原因:距离海洋远近不同
(3)季风对气候的影响
定义:在不同的季节里风向相反和接近相反的风
季风产生的根本原因:海洋