電流、電壓、電阻和歐姆定律教案
電流、電壓、電阻和歐姆定律教案
[復習目標]
1．電流強度：表示電流大小的物理量，簡(jiǎn)稱(chēng)電流。電流強度等于1是安培，簡(jiǎn)稱(chēng)安，符號是A。
2．串聯(lián)電路電流的特點(diǎn)：串聯(lián)電路中各處的電流相等。
3．并聯(lián)電路電流的特點(diǎn)：并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和。
1．電壓：電壓是形成電流的原因。電壓的單位是伏特，簡(jiǎn)稱(chēng)伏，符號是V。
2．串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電壓之和。
3．并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)：并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等。
1．電阻：電阻是導體本身的一種性質(zhì)，是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱(chēng)歐，代表符號Ω。
2．決定電阻大小的因素：導體的電阻跟它的長(cháng)度有關(guān)，跟橫截面積有關(guān)，跟組成導體的材料有關(guān)，還跟導體的溫度有關(guān)。
3．滑動(dòng)變阻器：通過(guò)改變接入電路導線(xiàn)長(cháng)度改變電阻值的儀器。
4．電阻箱：通過(guò)改變接入電路定值電阻個(gè)數和阻值改變電阻大小的儀器，它能表示出電阻值。
1．歐姆定律：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
2．電阻的串聯(lián)：串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和。
3．電阻的并聯(lián)：并聯(lián)電路的總電阻的倒數，等于各并聯(lián)電阻的倒數之和。
4．用伏安法測電阻：通過(guò)測量導體兩端的電壓U，導體中的電流I，得知其電阻R。
一．電流、電壓、電阻
1．電流
(1)電流強度的測量
要測量某部分電路中的電流強度，必須把安培表串接在這部分電路里。在把安培表串聯(lián)到電路里的時(shí)候，必須使電流從“+”接線(xiàn)柱流進(jìn)安培表，并且從“?”接線(xiàn)柱流出來(lái)。
在測量前后先估算一下電流強度的大小，然后再將合適的安培表接入電路。在閉合電鍵時(shí)，先必須試著(zhù)觸接電鍵，若安培表的指針急驟擺動(dòng)并超過(guò)滿(mǎn)刻度，則必須換用更大量程的安培表。
使用安培表時(shí)，絕對不允許經(jīng)過(guò)用電器而將安培表的兩個(gè)接線(xiàn)柱直接連在電源的兩極上，以防過(guò)大電流通過(guò)安培表將表燒壞。因為安培表的電阻很小，所以千萬(wàn)不能把安培表并聯(lián)在用電器兩端或電源兩極上，否則將造成短路燒毀安培表。
讀數時(shí)，一定要先看清相應的量程及該量程的最小刻度值，再讀出指針所示數值。
(2)電荷的移動(dòng)形成電流，電流可以是正電荷的移動(dòng)，可以是負電荷的移動(dòng)，也可以是正、負電荷同時(shí)向相反方向移動(dòng)。
(3)單位時(shí)間里通過(guò)導體橫截面的電荷的多少，它表示了電流的強
單位：安培，可用符號A表示。還有一些常用單位，如：毫安(mA)；微安(μA)。它們之間的換算關(guān)系：1A=103mA，1mA=103μA。
2．電壓
(1)電壓的測量
要測量某部分電路或用電器兩端電壓時(shí)，必須把伏特表跟這部分電路或用電器并聯(lián)，并且必須把伏特表的“+”接線(xiàn)柱接在電路流入電流的那端。
每個(gè)伏特表都有一定的測量范圍即量程，使用時(shí)必須注意所測的電壓不得超出伏特表的量程。如若被測的那部分電路或用電器的電壓數值估計的不夠準，可在閉合電鍵時(shí)采取試觸的方法，如果發(fā)現電壓表的指針很快地擺動(dòng)并超出最大量程范圍，則必須選用更大量程的電壓表才能進(jìn)行測量。在用伏特表測量電壓之前，先要仔細觀(guān)察所用的伏特表，看看它有幾個(gè)量程，各是多少，并弄清刻度盤(pán)上每一個(gè)格的數值。
(2)電源是提供電壓的裝置，不同的電源在電路兩端產(chǎn)生的電壓不同。
(3)常用的單位：千伏(kV)，毫伏(mV)，微伏(μV)。它們之間的換算關(guān)系：1kV=103V，1V=103mV，1mV=103μV。
3．電阻
(1)正確使用滑動(dòng)阻器
為了使變阻器能改變電路中的電流，可以有以下兩種接法，如圖1所示，一種是將線(xiàn)頭M、N分別接到B、C兩接線(xiàn)柱上；另一種是將線(xiàn)頭M、N分別接到B、D兩接線(xiàn)柱上，但是當滑動(dòng)片P移動(dòng)時(shí)其結果恰好與前兩次接法相反。
但若將M、N兩線(xiàn)頭接A、B兩接線(xiàn)柱時(shí)，滑動(dòng)變阻器的全部電阻接入電路，滑動(dòng)片P將失去調節作用。如果兩線(xiàn)頭M、N接C、D兩接線(xiàn)柱時(shí)，接入電路中滑動(dòng)變阻器的電阻R′為零。
滑動(dòng)變阻器在使用前，應先觀(guān)察滑動(dòng)變阻器銘牌上標明的電阻值和允許通過(guò)的最大電流值，使用時(shí)應注意通過(guò)變阻器的電流不要超過(guò)允許通過(guò)的最大值，以避免變阻器燒壞；滑動(dòng)變阻器在接入電路時(shí)，應把滑片P移到變阻器電阻值最大的位置，使電路中電流最小，以保護電路。
(2)變阻箱有旋鈕式和插入式兩種。它們都是由一組阻值不同的電阻線(xiàn)裝配而成的。調節變阻箱上的旋鈕或拔出銅塞，可以不連續地改變電阻的大小，它可以直接讀出電阻的數值。
(3)電阻的單位是歐姆（Ω），若導體兩端的電壓為1伏特，電流強度為1安培，則這段導體的電阻就是1歐姆。此外，還有千歐（KΩ）和兆歐（MΩ）：
1MΩ=103KΩ=106Ω。
二．歐姆定律
1．使用歐姆定律時(shí)必須要注意：
(1)公式中的I、U、R必須是對應同一段電路。即I為通過(guò)該段電路中的電流強度，U為該段電路兩端的電壓，R為該段電路的電阻。
(2)電阻R是由導體本身的屬性決定的。因此，當電路一定時(shí)，R一
式中的I、U、R的單位分別為安培、伏特、歐姆。
2．串聯(lián)電路和并聯(lián)電路都屬于簡(jiǎn)單電路，簡(jiǎn)單電路的計算，主要是應用電阻定律導體串、并聯(lián)的知識，來(lái)分析、計算電流強度、電壓和電阻。
這部分的解題過(guò)程和規范化要求有如下幾點(diǎn)：
(1)認真審查題目的內容，弄清已知條件和所求的未知量，同時(shí)畫(huà)出電路圖，各已知量的符號、數據和未知量的符號不僅要在圖上注明還必須作為解題步驟明確寫(xiě)出，在書(shū)寫(xiě)已知步驟時(shí)要同時(shí)將各量單位統一。
(2)根據已知條件運用規律寫(xiě)出公式，并通過(guò)等式交換導出未知量的計算公式，最后代入已知量數據求解，若運算過(guò)程中不帶單位則計算結果的單位要加括號。
(3)對計算得出的結果，應根據所掌握的物理知識判斷其正確性。有時(shí)需對其物理意義加以討論。
對解題過(guò)程應要求思路簡(jiǎn)捷、層次清楚、計算準確。
3．在物理學(xué)中經(jīng)常采用圖像法來(lái)處理數據，具體的做法是：取平面直角坐標系，橫軸為U、縱軸為I，每一組的電壓U和電流強度I在圖像上都能找到一個(gè)確定的點(diǎn)，將這些點(diǎn)連成一條直線(xiàn)，用這條直線(xiàn)與橫軸U的夾角可以表示相應的電阻，夾角越大，相應的電阻值越小。
4．伏安法測電阻是歐姆定律的一個(gè)重要應用，按實(shí)驗電路圖連接時(shí)還應注意器材的規格，如果器材的規律選擇不當會(huì )影響實(shí)驗的效果。其中應考慮的是電源電壓、電流表和電壓表的量程，滑動(dòng)變阻器（電阻值和允許通過(guò)的最大電流。）
5．串聯(lián)電路中電流強度、電壓、電阻的特點(diǎn)：
(1)串聯(lián)電路中各處的電流強度相等：
I=I1=I2。
(2)串聯(lián)電路中兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；U=U1+U2。
(3)串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)導體的電阻之和；R=R1+R2。
(4)n個(gè)電阻值相同的電阻R串聯(lián)使用，總電阻R串=nR。
(5)在串聯(lián)電路中導體兩端電壓的分配跟導體的電阻成正比，
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