2023年初中物理电学之电阻和电压

第1节 电压

一、什么是电压?

1.电压：本质上是电势差。电压是使电路中形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。有电压不一定有电流，但有电流则一定有电压(理想导线除外)。电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。

2.电源：是提供电压的装置(提供电能的装置，实际上表现是电动势)。电源的电压越大，电路中的电流就越大，灯泡就越亮。

3.电路中有持续电流的条件：

(1)电路中有电源(或电路两端有电压，未画电源);

(2)电路是闭合的(或电路是通路);

4.描述电压 电流 是有所指向的

说电压时，要说“xxx”两端的电压;说电流时，要说通过“xxx”的电流。

为了理解电流、电压的概念：通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题。

5.电压与电流

电路中有电流通过时，电路两端一定有电压;

但电路两端有电压时，电路中并不一定就有电流通过;

电路断开处的两端电压等于电源电压。

二、电压的大小及其表示

电压的符号：文字符号 U

国际单位：伏特，V，简称伏;

常用单位：千伏(KV)，毫伏(mV)，微伏(μV);

1千伏=10^3伏=10^6毫伏。1mV=1000μV。

常见电压值：

(1)一节干电池的电压值1.5V，1号、5号、7号电池都是1.5伏。

(2)手机、笔记本电脑电压一般是5伏。台式电脑电源输出一般有三种不同的电压,分别为:12V、5V、3.3V。USB接口的电压是5.0V。

(3)一节蓄电池的电压是2V。

(4)人体安全电压值不高于36V。

以上都是直流电源。

(5)家庭电路的电压值220V;工业用电一般是380伏，还有1KV、10kV、22kV等等。

交流电 。

三、电压的测量

1.测量电压的仪表是：电压表。

电压表的符号

2.使用规则：

(1)电压表要并联在电路中，测量谁的电压就并联在谁的两端。

(2)电流要从“+”接线柱入，从“-”接线柱出， 电压表的正接线柱靠近电池的正极;负极线柱靠近电池的负极，否则指针会反偏。

(3)被测电压不要超过电压表的量程。影响：如果被测电压超过电压表的最大量程，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。

(4)在不超过电压表量程的前提下，电压表可以直接连在电源两端，此时电压表测的是电源电压。

记住：要测量谁的电压，则电压表就与谁并联;反之，电压表与谁并联，则表示测量谁的电压。

方法：在判断电压表与谁并联时，主要观察电压表的两个接线柱是直接接在哪个用电器的两端。

3.量程和分度值：学校实验室的电压表一般有三个接线柱，两个量程，0～3V和0～15V。

(1)使用“-”和“3”两个接线柱时，量程是0～3 V，分度值“0.1 V”;

(2)使用“-”和“15”两个接线柱时，量程是0～15 V，分度值“0.5 V”。

大量程是小量程的5倍，大分度值也是小分度值的5倍， 指针位置相同，则示数就是5倍关系。

特殊情况：有些电压表的接线柱是“15”“3”“+”，表示两个量程共用一个“+”接线柱。“15”和“3”则表示两个负接线柱。这和我们平常使用的电压表不一样，在连接电路时要特别注意，使用一定要考虑周全。

电压表的读数等于指针偏转的格数乘以分度值。

4.量程选择

(1)选择量程：测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。试触的方法不仅可以选择电压表的量程，还可以判断电源的正负极，判断电压表正、负接线柱连接是否正确.

(2)使用电压表前要先看清电压表的量程，和指针是否指在零刻度;读数时，要看清量程，认清各量程的分度值。

串联电池组的电压等于各节电池电压之和，并联电池组的电压与各节电池的电压相等;电池的正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。

5.如何读数：

(1) 先看量程：看看电压表接线柱的连接情况，确定量程。

(2) 再看分度值：选用0～3 V量程时，对应分度值为0.1V ，按表盘的下排刻度读取数据;选用0～15 V量程时，对应分度值为0.5Ⅴ，按表盘的上排刻度读取数据。

(3) 最后看指针的偏转情况：

①测量时应等指针稳定后再读数，读数时应确认指针偏转过的小格数。

②一般情况下指针离哪条刻度线近，就按哪条刻度线读数。

(4)计算 ：电压表的示数=对应量程的分度值×指针偏转过的小格数。

大量程是小量程的5倍，指针位置相同，则示数也是5倍关系。

6、电流表和电压表比较：

第2节 串、并联电路中电压的规律

一、串联

指两个或者两个以上电器(灯泡)串联。

如图所示,两个灯泡串联后接在电源两端, AB之 间、BC之间、AC之间的电压有什么关系?

1.电流：I=I1=I2 串联电路中各处的电流相等

2.电压：U=U1+U2(串联电路中总电压等于各部分电路电压之和)

二、并联

指电器(灯泡)并联。

如图所示，两个灯泡并联后接在电源两端, 电压 U、U1和U2之间有什么关系?

1.电流：I=I1+I2。干路电流等于各支路电流之和

2.电压：U=U1=U2 。干路电压等于各支路电压

第3节 电阻

1.电阻(Resistance)：表示导体对电流的阻碍作用。导体(物质)对电流的阻碍作用越大，则电阻就越大，而通过导体的电流就越小)。

电阻元件的符号：

具有一定电阻值的元件叫做定值电阻，简称电阻。

2.国际单位：欧姆(Ω);常用单位：兆欧(MΩ)，千欧(KΩ);1兆欧=10^3千欧;

1千欧=10^3欧。

3.电阻是物体(物质)本身的一种基本性质。

4.决定电阻大小的因素：材料，长度，横截面积和温度。

强调：金属导体电阻(R)与它两端的电压(U)和通过它的电流(I)无关。

一些常见装置电阻值：

手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。

日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。

电流表的内阻很小，为零点几欧。电压表的内阻很大，为几千欧左右。

第4节 变阻器

一、滑动变阻器

1.滑动变阻器：通过滑动变阻器的滑臂，使得接入电路中的阻值大小可以改变的装置。

基本结构：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱等组成。

结构示意图

电路符号

①原理：通过滑动滑片，改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的阻值。

滑动变阻器是串联进电路中的，能够变动的范围是滑动变阻器阻值与电路总阻值之比。

强调：没改变变阻器它自身的总阻值。

②作用：a.保护电路;b.通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流或者各个电阻之间的电压分配关系。

③铭牌：如一个滑动变阻器标有“100Ω 1A”表示的意义是：最大阻值是100欧姆(Ω)，允许通过的最大电流是1安培(A)。

2.使用规则：

①应串联在被控制电路中使用。即要控制谁则与谁串联;反之，与谁串联则表示控制谁的电流;

②接线柱要“一上一下”;

③为了避免短路，闭合开关前，应把滑片调至阻值最大的位置。

3.特点:

(1)逐渐改变电阻，不能表示出阻值，无法直接知道连入电路的阻值。

(2)改变电流的特点：是连续性的。

在这里说一下在一些题目中，滑动变阻器的选择问题：

如何连接：如何确定是三端接法还是两端接法：看功能，分压用三端接法，限流则用两端接法;

阻值大小：要进行计算，根据分压或者分流要求的电压或者电流的大小(范围)，确定变阻器的阻值。

需要注意的是：对于限流以外的一些应用，阻值大一些，有利于节能;如果用作电压表的内阻部分，则要尽可能的大;用作电流表的内阻则要尽可能的小。

变阻器的功率：依据工作时可能出现的最大电压和最大电流去选择。

二、电阻箱

1.电阻箱结构：两个接线柱、旋盘、电阻体

2. 变阻原理：转动旋盘，可以得到0～9999.9Ω之间的任意阻值。

①作用和滑动变阻器相同，区别于固定电阻，电阻值可以改变;

②原理与滑动变阻器不相同，有级调阻 电阻不能连续变化

3.使用方法：连接方式与滑动变阻器相同，连入电路的阻值大小=刻度盘指针所指数字×对应倍数之和。

读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。

4.特点

(1)能够表示出阻值，可以读取当前连入电路的阻值。

(2)改变电流的特点：是跳跃性的。

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