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文档简介

1、初中科学 电和磁专题复习(共6课时)知识要点:一、电路、电路的组成:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。其中:(1)电源是能持续提供电能的装置。常用的电源有干电池、蓄电池、发电机等。(2)用电器是将电能转化为其它形式能的装置,即利用电能工作的器件。如:电灯、电铃、电动机、电视机、电炉等。(3)开关又叫电键,用来控制电路的通断。(4)导线的作用是连接电路各个元件并传输电能。、电路图:为了简便和清楚起见,在电器的说明书和安装图纸上,各种电学器件都用统一规定的符号表示。用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。画电路图时要注意下面几点:(1)整个电路图布局最好是长方形,导线

2、应画成横平、竖直、有棱有角,线路要画得简洁、美观。(2)电路元件的符号,要用统一规定的符号。要把电源的极性、导线相交且相连与相交不相连等情况表示清楚。(3)元件符号的位置要安排适当,分布要均匀,元件符号不要画在拐角处,导线与元件之间连接线要画到位,不能断开。、电路的状态(1)通路:接通的电路叫做通路,也叫做闭合电路。即电路处处连通,有电流通过。(2)开路:断开的电路叫做开路,也叫做断路。即电路中有一处或几处断开,电路中没有电流通过。(3)短路:短路分电源短路(全电路断路)和用电器短路(局部短路)两种。电源短路:指用导线不经过用电器而直接把电源的正、负极连接起来。这时,电路中的电流极大,很可能会

3、烧坏电源,烧毁导线,还可能引起火灾,这是绝对不允许的。用电器短路:指导线并接在一部分用电器两端,使这部分用电器没有电流通过而无法工作。这种情况又叫做用电器被短接。这在某些特殊电路中常被采用。4、串联电路、并联电路的连接与区别串联和并联是电路最基本的两种连接方式,识别电路连接方式往往是解决电学问题的前提和基础。它们的区别主要是:(1)连接方式不同:串联电路是把用电器逐个顺次连接起来的电路,并联电路是把用电器并列地连接起来的电路。(2)电流路径不同:串联电路中,电流路径只有一条。并联电路中,有干路和支路之分,并列的支路有多条。(3)工作特点不同:串联电路中,各用电器必须同时工作,其中一个用电器停止

4、工作,则整个电路都停止工作。并联电路中,各用电器可以不同时工作,即使去掉一个支路,其他支路的用电器照常工作,不受干扰。只有干路断开时,整个电路才停止工作。5、连接串、并联电路实验的基本要求:连接实验电路是学习电学知识必须具有的基本功。在实验的过程中要注意以下几点,并要养成良好的实验习惯:(1)根据实验要求画出电路图。(2)对照电路图检查实验器材是否齐全,是否符合要求,然后根据电路图摆放器材的位置。(3)接线时按一定的顺序进行,或顺着电流方向,或逆着电流方向。连接时要注意导线与接线柱应接触良好、牢固。接线时开关应断开。(4)电路连接完成后,应按电路图认真检查,是否有漏接、错接和短接现象的存在,发

5、现错误,应及时纠正。(5)闭合开关进行试触,观察整个电路是否正常工作,如有不正常现象,应立即断开电源,然后从电源某一极出发,逐一检查,找出原因,排除故障,方可进行实验。(6)实验完毕后,必须先断开电源,然后拆下电路,整理好实验器材。6、导体和绝缘体(1)导 体:容易导电的物体叫做导体。金属、人体、大地及各种酸、碱、盐的水溶液都是导体。导体之所以容易导电,是因为导体内存在着大量能自由移动的电荷(自由电荷)。在金属导体中的自由电荷是自由电子,在酸、碱、盐的水溶液中的自由电荷是正、负离子。(2)绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。塑料、橡胶、玻璃、干燥的木材等都是绝缘体。绝缘体之所以不容易导电,是因

6、为绝缘体中的电荷几乎都被束缚在原子或分子的范围内,几乎不能自由移动。导体和绝缘体都是重要的电工材料,两者之间并没有绝对的界线。在一定条件下,绝缘体可变为导体,例如,在常温下玻璃是很好的绝缘体,但当玻璃被烧红时就会变为导体。二、电流 、静电有关知识(1)两种电荷:自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷。因为构成物质的原子是由原子核和核外电子构成的,原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成,核外电子带负电。在通常情况下,原子核所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数相等,整个原子不显电性,即呈中性。(2)物体带电的原因:当中性的物体从别的物体中得到电子时,它的负电荷总数超过了正电荷总数,它就显示

7、出带负电;当中性的物体失去了一些电子时,它的负电荷总数小于正电荷总数,它就显示出带正电。摩擦起电的过程实质也是电子转移的过程。(3)电荷间相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。验电器就是利用同种电荷 互相排斥的原理制成。2、电流的形成和电流方向的规定电荷的定向移动形成电流。科学上规定正电荷定向移动的方向为电流方向。电路中作定向移动的可能是正电荷、也可能是负电荷、还可能是正负电荷同时向相反方向移动。例如金属导体中移动的是带负电的自由电子。在酸、碱、盐的水溶液中是正负离子同时作相反方向的移动。在电路中负电荷移动方向与电流方向相反,但产生的效果与正电荷移动的效果是一致的。3、电量:电荷的

8、多少叫做电量。符号是Q。在国际单位制中,电量单位是库仑,简称库,符号是C。一个电子所带的电量为1.610-19库仑。任何电量都是一个电子所带电量的整数倍。4、电流强度的概念和单位(1)电路中电流的大小(强弱)用电流强度来表示,电流强度简称电流,符号是I。电流强度的大小等于1秒钟内通过导体横截面的电量,因此电流强度可以用 I=Qt 来计算。2其中Q 是时间 t内通过导体横截面的电量。(2)电流强度的单位在国际单位制中电流强度的基本单位是安培,简称安,符号是A。1安=1库/秒。它的意义是:如果在1秒内通过导体横截面的电量是1库,则电路中的电流大小等于1安。电流单位还有毫安(mA)和微安()等,它们

9、之间关系是:1安 = 1103 毫安= 1106微安5、电流的测量测量电流的仪表是电流表。刻度盘用安培作单位的电流表又称为安培表,符号为 。电流表使用规则:(1)电流表必须串联在被测电路中。(2)电流表的正负接线柱不能接错,电流应从正接线柱进入电流表,从负接线柱流出电流表。(3)被测电流值不能超过电流表的量程。选择量程的方法有:(4)绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接在电源两极上。电流表读数前要看清所选用的接线柱,明确量程,认清每大格和每小格所表示的测量值。读数时先读大格后读小格,记录的测量值必须写上单位。三、电压1、 电压的作用:电压是使自由电荷产生定向移动形成电流的原因。电路两端的电压

10、是由电源产生的,电压用符号“U”表示。2、 电压的单位:国际单位制中电压的单位是伏特,简称伏,符号V。1伏特的含义:在某段电路中,当通过1库仑电量时,如果电流做功是1焦耳,那么这段电路两端电压是1伏特。即:1伏特=1焦耳/库仑。常用的电压单位还有千伏(kv)、毫伏(mv)和微伏(v),它们的关系是:1千伏=103伏特 1伏特=103毫伏=106微伏3、记住一些常用的电压值一节电池的电压是1.5伏,三节干电池串联时电压是31.5伏=4.5伏,一节蓄电池的电压是2伏,照明电路的电压是220伏,对于人体来说,不高于36伏的电压才是安全电压。4、电压的测量测量电压的仪表是电压表。中学用的电压表刻度盘用

11、伏特作单位,又称为伏特表。符号为 。 电压表使用规则:(1)电压表要并联在被测电路中。(2)电压表的 “+”、“-”接线柱的接线要正确。连接时,电压表的 “+”接线柱必须连在被测用电器的电流流入端,“-”接线柱连在电流的流出端。(3)被测电压不能超过电压表的量程。电流表与电压表的特点:电流表的电阻很小,电压表的电阻很大。四、电阻1、电阻的概念:电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的量。用符号R表示。导体对电流的阻碍作用可以用导体两端的电压与通过的电流的比值来表示。对于同一导体,加在它两端电压U增大几倍,通过它的电流I也增大几倍,即U与I的比值是一定值;对于不同的导体U与I的比值是不同的。U与I比值

12、大,表示电流不容易通过;U与I比3值小,表示电流容易通过。所以U与I的比值反映了导体对电流阻碍作用这种性质。电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的长度、材料、横截面积决定。与有无电流通过、通过电流的大小及所加电压大小等均无关。对于同一种材料制成的导线,导线越长,横截面积越小,则它的电阻越大。*温度对导体的电阻是有影响的,金属导体的电阻会随温度升高而增大;非金属导体、酸碱盐的水溶液、半导体材料的电阻会随温度升高而减小。在通常条件下,由于温度变化不大,引起导体电阻的变化也不大,于是都忽略了温度对导体电阻的影响。但当温度变化较大时,电阻的变化就不能忽略了。例如白炽灯正常工作时灯丝温度可达2000

13、以上,它正常工作时电阻是常温下电阻的数十倍。2、电阻的单位:国际单位制中电阻的单位是欧姆,简称欧,用符号表示。如果导体两端电压是1伏特,通过的电流为1安培,那么这导体的电阻就是1欧姆,即1欧姆=1伏特/安培。此外电阻单位还有千欧(k)和兆欧(M),它们的换算关系:1兆欧=103千欧=106欧姆3、变阻器(1)变阻器是靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流或改变部分电路两端的电压。常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱两种。滑动变阻器能连续改变接入电路中的电阻大小,但不能准确地知道接入电路中的电阻值;电阻箱不能连续改变接入电路中的电阻大小,但能准确地知道接入电路中的电阻值。(2)

14、正确使用滑动变阻器应注意以下几点:使用前先观察滑动变阻器的铬牌,弄清其最大阻值及允许通过的最大电流值。使用时应注意电路中电流不能超过变阻器的最大允许电流。要正确接线:如图51所示,常用的滑动变阻器 图51有四个接线柱A、B、C、D,在将它接入电路中时,一定要在它的四个接线柱中上、下各取一个接线柱接入电路,即有四种接法A与C、 A与D、B与C、B与D。注意不能同时将上面两接线柱(C与D)接入电路,因为这种接法接入电路的变阻器的电阻为零;也不能同时将下面两接线柱(A与B)接入电路,因为这种接法接入电路的变阻器就成了阻值等于变阻器最大值的一个定值电阻。闭合开关前,应将滑片移到阻值最大位置,这样可以起

15、到保护仪表和用电器的作用。例如在图51中,当将B与C接入电路,则接入的电阻线是BP部分,在闭合开关前,应将滑片P移到A端,当P向右移动时,滑动变阻器接入的电阻变小。五、欧姆定律:欧姆定律是电学中的核心知识。它是德国科学家欧姆通过实验的方法在研究了导体中的电流跟它两端电压的关系、导体中的电流跟它电阻的关系的基础上总结出的实验规律。掌握欧姆定律是学好电学知识的基础和关键。1、欧姆定律(1)欧姆定律的内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。(2)欧姆定律的表达式:I=U/R ,式中I表示导体中的电流,单位是安;U表示导体两端的电压,单位是伏;R表示导体的电阻,单位是欧

16、。(3)理解和使用欧姆定律时要注意以下几点:欧姆定律反映了一定条件下,导体中的电流跟它两端电压的因果关系,跟导体电阻的制约4关系。即在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。在应用欧姆定律公式及其变形式时,公式中的电流(I)、电压(U)、电阻(R),必须针对同一段电路、同一状态时的量值。不能张冠李戴,也不能先后不分。这三个量的单位都需采用统一的国际单位制单位:安、伏、欧。2、用电流表和电压表测量导体的电阻(1)伏安法测电阻的原理:欧姆定律公式I=U/R的变形式R=U/I,只要测出导体两端电压和通过导体中的电流,就可以利用公式R=U/I算

17、出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。(2)伏安法测电阻所需器材:电压表、电流表、电源、导线、开关、滑动变阻器和待测的电阻。滑动变阻器串联在电路中的目的,一方面是对电路中的电表起保护作用;另一方面可改变待测电阻两端电压和通过的电流。(3)伏安法测电阻的实验电路图请读者自己完成。(4)实验步骤是:根据实验要求选择合适的器材,设计好实验的记录表格。合理布置好实验器材,顺着或逆着电流方向依次连接电路。连接电路时,开关必须断开,变阻器应处在阻值最大处。检查电路连接无误以后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变被测电路中的电流,依次读出电压表和电流表的示数,并记录在表格中。利用公式算出每次测量的电阻值

18、,然后再算出平均值作为测量的结果。整理好实验器材,并对实验结果作必要的分析。六、串、并联电路特点:串联电路和并联电路是两种最基本的电路。这两种电路的电流、电压、电阻的特点列表比较如下表:串 联 电 路并 联 电 路电路图R1 R2 RnR1R2Rn电流I = I1 = I2 I = I1 = I2 = = InI = I1 + I2 I = I1 + I2 + + In电压 U = U1 + U2 U = U1 + U2 + + UnU = U1 = U2 U = U1 = U2 = = Un电阻R = R1 + R2R = R1 + R2 + + Rn当R1= R2 = Rn=R0 , R=

19、nR01/R = 1/R1 + 1/R21/R = 1/R1 + 1/R2 + + 1/Rn当R1= R2 = = Rn=R0 ,R = R0/n电压与电流的分配U1/U2 = R1/ R2U1/U = R1/ RI1 / I2 = R2 / R1I1 / I = R / R1几点说明:(1)电路中产生电流时,导体内部各处的自由电荷都要产生定向移动,由于串联电路中电流通过的路径只有一条,没有分支,所以,串联电路中各处的电流都相等。所以,电流表必须串联在被测电路中。不论电流表连入串联电路中的位置如何,测量的结果都是一样的;也不论串联在一起的电路元件有怎样的区别,通过它们的电流大小都是一样的。5(

20、2)串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻都大,这是因为几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度。并联电路的总电阻比任何一个电阻都小,这是因为几个导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积。(3)串联电路又称为分压电路,电压的分配与电阻成正比。并联电路又称为分流电路,电流的分配与电阻成反比。七、简单的磁现象1、磁体、磁性、磁化、去磁物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性,具有磁性的物体叫磁体。使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。凡是能被磁铁吸引的物体都可以被磁化。用磁体的一个磁极沿同一方向摩擦是一种简单易行的磁化方法。使原来有磁性的物体失去磁性的过程叫去磁。给磁体加热是去磁的有效方法。2、

21、磁极及相互作用规律磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极:指南的一极叫南极(S),指北的一极叫北极(N)。同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。3、磁场:磁体周围空间中存在一种叫磁场的物质,磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁场力的作用。磁场具有方向性,科学上把磁场中某一点小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。4、磁感线:磁感线是用来形象地描述磁场的一种假想曲线。磁感线上每一点的切线方向都与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致,也就是说与该点的磁场方向一致。在磁体周围,磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。图52是四个典型的磁体周

22、围磁场的磁感线分布简图,我们应当记住它。八、电流的磁场1、奥斯特的发现丹麦科学家奥斯特在实验中发现,平行放置在直导线下方的小磁针,当电流通过导线时小磁针会发生偏转,揭示了电流周围存在着磁场。这种现象叫电流的磁效应。进一步研究表明电流周围的磁场方向还与电流方向有关。2、直线电流周围的磁场直线电流周围磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆,这些同心圆都在跟直导线垂直的平面上。3、通电螺线管的磁场通电螺线管周围的磁感线跟条形磁体的磁感线很相似。通电螺线管的两端相当于两个磁极。通电螺线管的极性与电流方向有关,具体可用右手螺旋定则(安培定则)判定。4、电磁铁带铁心的螺线管称为电磁铁。电磁铁磁性强弱

23、与电流大小、线圈匝数多少有关。电磁铁优点:电磁铁的磁性有无可由通断电来控制,磁性强弱可由电流大小来调节,磁极极性可由电流方向来改变。应用:电铃、电动机、电磁选矿机、电磁起重机、电磁继电器等。例题解析S1L1例1:如图53所示电路, S3、当S1、S2断开,S3闭合时,L1与L2组成 电路。S2L1、当S1、S2闭合,S3断开时, L2L1与L2组成 电路。 、当S1断开,S3、S2闭合时,L1是 路,L2是 路。 图53 分析:判断电路的连接方式,通常是从电源出发,沿着电流的方向去分析电路。弄清电流是怎样流过电路中各用电器回到电源负极的,然后根据串、并联电路的有关特点判断电路的连接方式。解:、

24、当S1、S2断开,S3闭合时,电流从电源正极出发,经L2、S3、L1,回到电源负极,电流只有一条路径,所以L1与L2是串联连接的。应填串联。、当S1、S2闭合,S3断开时,电流从电源正极出发,流经A点分成两路,一条路是由L1、S1流到B点;另一条路是由S2、L2流到B点。在B点汇合,再回到负极,电流有两条路径,所以,L1与L2组成并联电路。应填并联。、当S1断开,S3、S2闭合时,相当于一根导线与L1并接在A、C两点,L1被短路,电流从电源正极出发,经S2、L2,回到电源负极。所以应填短路,通路。评析:判断电路结构是分析、解决电路问题的前提和关键,判断电路结构的常用方法有: 、定义法。即根据串

25、、并联电路的概念去判断。若电路中各元件是逐个顺次连接的,则是串联电路。若电路中各元件是并列地接在两点之间的,即有分支点的,则是并联电路。、电流流向法。即设想让电流从电源正极出发,经过有关元件流回到电源负极走一遍,如果电流只有一条路径,则为串联电路,如果电流路径有两条或两条以上,则为并联电路。此题正是用电流流向法判断。拆除法。根据串、并联电路工作特点,假想拆掉一个用电器,如果另一个用电器亦不工作,说明这两个用电器是串联连接的;如果另一个用电器仍然工作,说明这两个用电器是并联连接的。节点法。由于导线的电阻忽略不计,所以在电路连接中,导线的长度可长可短,也可以把导线直接连接的几个点合并成一个点,然后

26、进行判断。例如:如图54所示电路,S1、S2 断开时,显然是一个串联电路。当S1、S2闭合时,电路结构的结构又怎样呢?当S1、S2闭合时,A与B之间通过S2直接相连。C与D之间通过S1直接相连。所以可以把A与B合并成一个点,C与D合并成一个点。画出等效电路如图55,从而判断出L1与L2、L3之间是并联连接的。S2L1A CB DAL2 C L1 L2 L3 B L3 D S1 图547 图55例2、根据图56所示实物连接图,画出对应的电路图。S1L1S2 L2 图56图57分析与解:从实物图中可知,电流从电源正极出发,经过S1后分成 两路:一路经L1回到电源负极,另一路经L2、S2回到电源负极

27、。灯L1与 L2并联,S1是干路开关,S2是灯L2支路上的开关。本题电路图如图57所示。评析:电路图和实物图的区别主要是用元件符号替代实物。所以,根据实物图画电路图,或者根据电路图画实物图,是元件符号与实物的相互变换,变换的关键是弄清电路结构(连接方式),正确使用元件符号。例3、:现有红绿两只灯泡和一个电铃装在一块木板上,另有一个电池组,两个开关,如图58所示,还有导线若干,利用这些材料,为仓库值班人员设计一个电路:要求电铃响的同时红灯亮,表示取货人在前门按开关;电铃响的同时绿灯亮,表示送货人在后门按开关。分析:前门按开关时,红灯亮,绿灯不亮,后门按 图58开关时绿灯亮,红灯不亮,由此可以确定

28、两灯是并联的。前门开关控制红灯的亮与灭,故前门开关与红灯串联;后门开关控制绿灯的亮与灭,故后门开关与绿灯串联,每只开关只控制各自支路中上的灯,即前门开关与红灯组成一条支路。后门开关与绿灯组成一条支路。由于红灯亮或绿灯亮时,电铃都同时响,因此电铃应安装在干路上。解:按上面分析,可设计出如图59的电路图。经检验符合题意,与电路图相对应的实物图如图510。前门开关 红灯 后门开关 绿灯 图59 图510例4:如图511所示的电路,电源电压U = 12 伏,通过电阻R 0的最大电流为0.3安。当拨动开关在1、2、3的相邻触点间转换时,流过R0的电流改变0.1安。试求R1与R2的阻值?分析:此题关键是正

29、确认识拨动开关的作用,是它改变了电路中接入电阻的多少,从而改变电路中电流的大小。其次要理解什么是通 过R0的最大电流,流过R0的电流改变0.1安8的含义是什么。3 从电路图中可以看到当拨动开关与触 点1接触时,电路只接入R0,此时电流最大。2与触点2接触时,R0 与R1串联接入电路。1 R2与触点3接触时,R0、 R1、 R2串联在一起 U=12伏接入电路。所以,拨动开关逆时针转动时 R0R1通过R0的电流减小,顺时针转动时通过R0的电流增大。 图511解:当开关接触触点1时,通过R0的电流最大R0 = U / I0 = 12 伏 / 0.3安 = 40 欧当开关接触触点2时,此时R0 与R1

30、串联,电路中电流减小为,I1 = 0.3 安0.1 安= 0.2 安 R0 + R1 = U / I1 =12伏 / 0.2 安=60欧得R1 =60欧40欧=20欧当开关接触触点3时,此时R0、 R1、 R2串联,电路中电流减小为,I2 =0.2 安0.1 安= 0.1 安 R0 + R1 + R2 = U / I2 =12伏 / 0.1 安=120欧得R2 =120欧40欧20欧=60欧答:R1和 R2的电阻值分别是20欧和60欧。A评析:在审题过程中要抓住关键字词。认真分析电路结构,发掘隐含条件,联系所学知识得出正确解法。在运用欧姆定律要时时注意电流、电压、电阻的对应关系。R1例5、如图

31、512所示电路中,电源电压 U=12伏, R2 电阻R1 = 24 欧, R2= 12 欧。电流表 的读数 I1= 0.25 安。试求通过R2中的电流I2和干路上的总电流I ?滑动变阻器连入电路的电阻R ? P分析与解:由电路结构可知,本题电路为R1与 R2 S并联后与滑动变阻器R 串联,电流表与 R1 串联, 测的是通过R1 的电流,R1与 R2两端电压相等。 图512 U2 = U1 = I1R1 = 0.25 安 24 欧= 6 伏 I2 = U2 / R2 = 6 伏 /12 欧 = 0.5 安干路电流等于各支路电流之和I = I1 I2 = 0.25 安 0.5 安 = 0.75 安

32、由于R1与 R2并联后与滑动变阻器R 串联,滑动变阻器R 在干路上,U2 是R1与 R2两端的电压 变阻器两端电压 U R= U U2 = 12 伏 6 伏 = 6 伏通过变阻器的电流 I = 0.75 安变阻器连入电路的电阻R = U R/ I = 6 伏/0.75 安= 8 欧评析:本题容易引起误解的地方有两处。一是误将电源电压当作R1、 R2两端的电压。二是认为电路中串联了一个阻值未知的滑动变阻器而无从下手。产生这种错误的根本原因是没有认清电路的结构。例6:实验题:如图513所示根据题目所给的实物,在右边方框内画出伏安法测电阻的电路图。按照电路图,在实物图上用笔画线代替导线将实物图连接起

33、来。9在开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于 端。如果待测电阻阻值估计在5左右,则电流表量程应选 ,电压表的量程应选 。 若某次实验中电流表和电压表的指针如图所示,该次测得电阻的阻值R= 欧姆。分析:本题是用伏安法测电阻的典型题目,先根据实物摆放位置画出合理的电路图,然后对应地连接实物图。开关闭合前,滑片P必须置于使它接入电路中电阻最大的位置。具体置于哪一点,必须依据电路中实际接入电路中接线柱而定。由于电源是用2节干电池,即电源电压为3伏,假设电源电压全部加在待测电阻两端,待测电阻两端电压也不超过3伏,所以电压表量程选用03伏档;再由欧姆定律估算待测电阻中最大电流I =U /R =3V/5=0

34、.6A. 所以电流表量程选用0-0.6安档。再由电表指针位置确定该次实验中,待测电阻中的电流为0.44 A,两端电压为2.5 V,故待测电阻阻值为R=U/I=2.5 V/0.44 A =5.68。解:电路图,实物图如下: b端(右端) 0-0.6安档 03伏档 5.68例7:如图514所示电路,电源电压保持不变,A当滑动变阻器滑片P向右移动时,试分析电表 S示数变化情况? 分析:题目中电源电压U总和电灯L的电阻R L是不变量。 a bV2V11R L与滑动变阻器串联,电流表测量电路的总电流I总,P由于串联电路中电流处处相等,电流表同时测出I L和 Iap,电压表与电灯并联,测量电灯两端电压U

35、L,图514 电压表与滑动变阻器并联,测量滑动变阻器两端电压U ap。 解:P向右移动 Rap变大 R总变大 I总变小 示数变小 IL 变小 U L变小 示数变小 Uap变大 示数变大电表示数变化情况为:示数变小,示数变小,示数变大。 评析:电路动态分析是很重要的一种电学题型。电路动态变化的原因有以下几种:由滑动变阻器滑片移动引起,由开关状态发生变化引起,由上面两者共同作用引起。分析此类问题的一般方法是:分析电路结构:包括各用电器之间的连接方式和各电表的测量内容。从电路变化的原因入手分析局部电路电阻的变化情况,继而分析总电阻的变化情况。利用欧姆定律I总=U总/R总分析I总变化情况。利用电路特点

36、和欧姆定律,利用局部 整体 局部的分析思路。本题在讨论Uap变化情况时,如果用Uap=IapRap来判断,Rap变大,而Iap又变小,那Uap到底怎样变?这就给定性分析带来困难。所以,在电路动态分析中,应抓住不变量,以“不变量应变量”。才能既快又准确地得到结论。例8:如图515所示电路,当S闭合时,L1、L2均 不亮,电流表指针几乎未动,电压表指针有明显偏转, L1则电路故障可能是( ) A 、L1短路 B、 L1断路 C、 L2 短路 D、 L2断路 分析:,如果L1短路,则L2应该能发光,电流表应L2该有读数,电压表指针应不会偏转。这与题意不符, 故排除选项A。如果L1断路,则电压表应该没

37、有读数, 图515指针应不会偏转。这与题意不符,故排除选项B。如果L2短路,则L1应该能发光,电压表应该没有读数,指针应不会偏转,电流表应该有读数,指针应有明显偏转,这与题意不符,故排除选项C。如果L2断路,电路成了L1与电压表、电流表、S串联,由于电压表内阻太大,故电路中电流太小,以致于不足以使电流表指针偏转,不足以使灯泡发光,电源电压几乎全部加在电压表两端,故电压表指针有明显偏转,符合题意,故选D。评析:上面是用逆向推理的方法进行逐一排除的,最后确定故障原因,其实此题也可采用正向推理的方法进行确定。电流表指针几乎未动,两灯不亮,即可排除L1短路和L2短路两项。电压表指针有明显偏转,即可排除

38、L1断路这一故障,所以应该选D。常见的电路故障有:短路或断路两种。一般地:若电路中只有一处断路,则断路中电流为0,而断路两端有电压,且其数值等于电源电压;若电路中只有一处短路,则短路元件两端的电压为0,而通过该电路的电流会变大。R1R2电路故障分析是一种常见的题型,分析时可以采用假设 推理 判断相结合的方法,也可以采用现象 推理 排除相结合的方法进行分析。例9:如图516所示电路,电源电压U=12伏,电阻 R1=4欧,R3当开关S1、S2都断开时,电流表读数为I=1安, 当开关S1、S2都闭合时,电流表读数为I /= 2安。 S1 S2A试求R2和R3的阻值。 分析与解:开关状态改变时,通常引起电路结 构变化。故应该分步进行电路分析,找准各对 图516应量,然后再进行求解。 当S1、S2都断开时,R3处于开路状态,电路中仅串联 接入R1与R2,电流表测量电路中电流 ,其等效电路图如图517,11R1R2R2 R3 AA 图517 图518R串=R1+R2 I串 =U / R串=U /( R1+R2) 代入数据得:12 伏/(4欧R2)= 1安 当S1、S2都闭合时,R1被开关S1短路,R2与R3并联接入电路,电流表测

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