新人教九年级物理第16章电压和电阻知识点

同学们，我们已经踏入了电学世界的大门，认识了电路的基本组成和电流的概念。本章我们将学习两个至关重要的电学物理量——电压和电阻。它们是理解电路工作原理、进行电路分析和计算的基础，如同我们探索电学迷宫时手中的指南针和钥匙。让我们一同深入探究，揭开它们的神秘面纱。一、电压：形成电流的“推动力”1.电压的初步认识与类比我们可以把电流的形成过程与水流的形成过程做一个类比。在一根水管中，要让水能够持续流动，两端必须存在一定的水位差，也就是水压。同样，在电路中，要使电荷发生定向移动形成电流，电路两端也必须存在一种“推动力”，这种“推动力”就是电压。电源的作用就是提供电压，它是维持电路两端有一定电压，从而持续产生电流的装置。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。2.电压的定义、符号及单位电压是使电路中形成电流的原因，它的符号是U。电压的单位是伏特，简称伏，符号是V。这个单位是为了纪念意大利物理学家亚历山德罗·伏特而命名的，他在电学发展史上做出了卓越贡献。在实际应用中，我们还会用到比伏特大的单位，如千伏（kV），或比伏特小的单位，如毫伏（mV），它们之间的换算关系是：1kV=1000V，1V=1000mV。3.电压的测量：电压表的使用要测量电路两端的电压，我们需要用到电压表。电压表在电路中的符号是`V`。使用电压表时，务必遵循以下规则：*并联接入电路：电压表必须与被测电路（或用电器）并联。这是因为并联电路中各支路两端的电压相等，这样才能准确测出被测部分的电压。*“+”“-”接线柱的连接：电流必须从电压表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。如果接反，指针会反向偏转，不仅无法读数，还可能损坏电压表。*量程的选择：测量前应估计被测电压的大小，选择合适的量程。如果无法估计，可先选用较大量程进行试触，观察指针偏转情况，再选择合适的量程。*绝对不允许：不允许不经过用电器而把电压表直接连到电源的两极上。这是因为电压表的内阻非常大，这样做虽然理论上不会损坏电压表（有微弱电流通过），但这是一种错误的操作方式，在测量其他用电器电压时必须避免。4.常见的电压值与串、并联电路的电压规律*常见电压值：一节干电池的电压通常是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；我国家庭电路的电压是220V（这是我们生活中最常接触到的电压之一，使用时务必注意安全）；对人体安全的电压一般不高于36V。*串联电路的电压规律：在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。用公式表示为：U=U₁+U₂+...+Un。*并联电路的电压规律：在并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压。用公式表示为：U=U₁=U₂=...=Un。这些规律是我们分析串、并联电路的重要依据，需要通过实验来探究和验证，并在理解的基础上加以记忆和应用。二、电阻：导体对电流的“阻碍作用”1.电阻的概念与理解当电流通过导体时，导体对电流会产生一种阻碍作用，这种阻碍作用的大小就叫做电阻。电阻用符号R表示。电阻是导体本身的一种性质，它反映了导体对电流阻碍作用的强弱。也就是说，无论导体中是否有电流通过，导体的电阻总是存在的（当然，温度等因素会影响电阻的大小）。2.电阻的单位及换算电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。为了纪念德国物理学家乔治·西蒙·欧姆在电学研究中的贡献而命名。比欧姆大的单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。它们之间的换算关系是：1kΩ=1000Ω，1MΩ=1000kΩ。3.影响电阻大小的因素导体电阻的大小是由它本身的因素决定的，主要与以下几个因素有关：*材料：不同材料的导体，其导电性能不同，电阻一般也不同。例如，银、铜、铝的导电性能较好，电阻较小，常被用作导线；而橡胶、塑料的导电性能很差，电阻很大，常被用作绝缘体。*长度：在材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。可以想象，电流通过长导线比通过短导线遇到的阻碍会更多。*横截面积：在材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。这也好比宽敞的马路比狭窄的小巷更通畅，电荷通过时受到的阻碍更小。*温度：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。例如，灯泡中的灯丝（钨丝）在发光时温度很高，其电阻比不发光时大得多。但也有少数导体（如某些半导体材料），温度升高时电阻反而减小。综上所述，导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。4.滑动变阻器：改变电阻的利器滑动变阻器是一种可以通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的仪器。它的构造主要包括瓷筒、线圈（电阻率较大的合金丝）、滑片、金属杆和接线柱。*原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，从而改变电阻，进而改变电路中的电流和部分电路两端的电压。*符号与结构示意图：（此处可自行想象或查阅课本，通常用一个长方形中间画一箭头表示）。*使用方法：滑动变阻器有四个接线柱，接入电路时，应“一上一下”选取两个接线柱。即金属杆两端的任一接线柱和电阻丝两端的任一接线柱接入电路。当滑片移动时，接入电路的电阻丝长度改变，电阻随之改变。*作用：1.改变电路中的电流大小。2.改变部分电路两端的电压。3.保护电路（在电路接通前，通常将滑片移至使滑动变阻器接入电路的电阻最大的位置）。除了滑动变阻器，还有一种可以读出具体电阻值的变阻器叫做电阻箱，它能准确表示接入电路的电阻值，但不能连续改变电阻。三、本章知识的总结与展望电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置；电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小由导体本身的因素决定。电压表和电流表是探究电学规律的重要工具，正确使用它们是进行电学实验的基础。串、并联电路的电压规律是分析电路的关键。滑动变阻器则为我们控制电路、研究电流与电压、电阻的关系提供了便利。本章知识是学习后续“欧姆定律”的基石，只有深刻理