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(知識點)R3的電流表和電壓表的作用

更新時間:2024-04-10 文章作者:佚名 信息來源:網絡整理 閱讀次數:

1、分析電路:F4K物理好資源網(原物理ok網)

電路圖是電學的重要組成部分。 許多電氣問題通常以“在如圖所示的電路中”這句話開頭。 如果電路圖識別錯誤,電路中的電流強度、電壓、電阻等物理量的計算也會不正確,造成“全軍覆沒”的情況。 因此,分析電路是學好電的第一步。F4K物理好資源網(原物理ok網)

簡單的電路圖可以通過分析電路中電流的路徑來判斷。 電路中的電流始終是單向的,說明它是串聯電路。 如果電路中電流被分成兩路或多路,則說明它是并聯電路。 對于復雜的電路圖,需要通過畫等效電路圖來分析電路。 該方法可以分為四個步驟:F4K物理好資源網(原物理ok網)

1、初中時普遍認為電流表的電阻為零,電壓表的電阻為無窮大。 將電流表視為一根電線,將電壓表視為開路。F4K物理好資源網(原物理ok網)

2. 在電路圖中用字母標記三根導線相交的節點。F4K物理好資源網(原物理ok網)

3、從電源正極開始,根據電流的路徑和各節點的位置,畫出簡單的電路圖。F4K物理好資源網(原物理ok網)

4. 重置電流表和電壓表。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例1:請畫出圖1所示電路的等效電路圖,并說明電流表和電壓表的功能。F4K物理好資源網(原物理ok網)

解決方法:(1)、將電流表視為導線,將電壓表視為開路。F4K物理好資源網(原物理ok網)

(2) 標記電路圖中的節點A、B、C、D。F4K物理好資源網(原物理ok網)

(3)根據電流路徑,電流從電源正極開始,經過D點、R1到A點。電流在A點分兩路,一路經R2到B點,另一條路徑經過R3到達B點,兩條路徑在B點匯聚到達電源負極,形成回路。 畫出簡單易懂的電路圖(圖1)。 可以看出,R2和R3并聯,然后與R1串聯。F4K物理好資源網(原物理ok網)

(4)、電流表和電壓表復位。 從電路圖1中我們可以看出,C點和A點用導線連接在一起,可以看作是同一點。 電壓表兩端分別接D點和A點,因此電壓表測量R1兩端的電壓。 電流經過A點分成兩路,一路經過電流表,然后經過R3到達B點,因此電流表測量經過R3的電流強度(圖1-2)。F4K物理好資源網(原物理ok網)

從上面的例子,我們可以看出分析電路的重要性。 復習時要特別強調分析電路和繪制等效電路圖的必要性,使學生掌握這項基本技能。 并且能夠養成遇到電氣問題時先畫電路圖的習慣。 遇到電路圖先分析電路是一個好習慣。F4K物理好資源網(原物理ok網)

2.歐姆定律的應用。F4K物理好資源網(原物理ok網)

歐姆定律是初中電學計算的核心。 它揭示了電中三個最重要的物理量:電流、電壓和電阻之間的關系。 應用歐姆定律時,應特別注意:F4K物理好資源網(原物理ok網)

(1)、需要明確法律中涉及的U、I、R。 它們是電路同一部分的三個物理量。 切勿將不屬于同一電路的U、I、R代入計算公式中。F4K物理好資源網(原物理ok網)

(2) 公式 、 、 在數學意義上沒有本質上的不同。 但前兩個方程是歐姆定律的數學表達式,后者是電阻的定義。 我們不能錯誤地認為“電阻與電壓成正比,與電流成反比”,也不能錯誤地認為“導體兩端沒有電壓就沒有電阻”。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例1:如圖2所示,有兩個電阻串聯。 電源電壓為6伏,電阻阻值為10歐姆,電阻兩端電壓為2伏。 求:通過電阻的電流和電阻的阻值。F4K物理好資源網(原物理ok網)

解: 由串聯電路的特點可知: 。F4K物理好資源網(原物理ok網)

此示例問題強調應用歐姆定律時 U、I 和 R 之間的對應關系。 切勿使用端子兩端的電壓或電源電壓除以電阻值來求出通過的電流,或使用電源電壓除以電流來求出電阻值。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例2:在圖3所示電路中,電源電壓為6伏,電阻R1阻值為15歐姆,電阻R3阻值為10歐姆,電流表讀數為0.3A,則電阻R1的阻值是多少電阻R2的單位是歐姆?F4K物理好資源網(原物理ok網)

分析:這是一個混合電路,電阻R1和R2并聯,然后與R3串聯。 電阻器R2所需的阻值必須知道R2兩端的電壓和流經R2的電流。 從串聯和并聯電路的特性可以看出,電阻R1和R2兩端的電壓相等,這個電壓與電阻R3兩端的電壓之和等于電源電壓。 流經R1和R2的電流之和等于主電路電流初中物理電學變化量,即電流表讀數0.3A。F4K物理好資源網(原物理ok網)

解:R3兩端電壓:=10歐姆×0.3A=3伏F4K物理好資源網(原物理ok網)

R1 和 R2 兩端的電壓:=6 伏 - 3 伏 = 3 伏F4K物理好資源網(原物理ok網)

通過 R1 的電流:F4K物理好資源網(原物理ok網)

通過 R2 的電流:0.3A - 0.2A = 0.1AF4K物理好資源網(原物理ok網)

答:電阻R2的阻值是30歐姆。F4K物理好資源網(原物理ok網)

這兩個例題都比較簡單。 關鍵是強調U、I、R三個物理量之間的對應關系,以及串并聯電路特點和歐姆定律的靈活運用。F4K物理好資源網(原物理ok網)

3、電功率、電功率、焦耳定律公式的應用。F4K物理好資源網(原物理ok網)

初中物理電學變化量F4K物理好資源網(原物理ok網)

初中生學了歐姆定律后,還是覺得電并不難。 因為只有一個公式或其修改才能解決問題。 然而,在學習電功( )、電功率( )和焦耳定律( )時,很容易對這三個非常接近且密切相關的概念感到困惑。 有同學反映,這部分內容有十多個大大小小的公式,而且經常用錯公式。 學好電、突破電難的關鍵就在于這十幾個公式的靈活運用。 其實這十幾個公式彼此之間有很深的聯系,可以通過下圖來記憶。F4K物理好資源網(原物理ok網)

純電阻電路(電功率的定義)F4K物理好資源網(原物理ok網)

公式 , 常用于并聯電路(當電壓不變時),公式 , 常用于串聯電路(當電流不變時)。 公式 和 僅適用于純電阻電路。 對于非純電阻電路,只能用焦耳定律來計算電流產生的熱量。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例1:兩個相同的電阻串聯并連接到電源。 產生的熱量為Q。如果它們并聯連接到同一電源,則同一時間內產生的熱量為( )F4K物理好資源網(原物理ok網)

A、Q; B、Q; C、4Q; D、2Q。F4K物理好資源網(原物理ok網)

分析:從題意可以看出,兩次都是接同一個電源,電壓相等。 使用公式計算更方便。 假設兩個相同的電阻為R,串聯后放出的熱量為,并聯后放出的熱量為。 從兩個方程的比值可知,答案應為C。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例2:兩盞燈A、B分別標有“4V,2W”和“6V,3W”。 如果兩個燈并聯在電路中,哪個燈更亮? 如果兩個燈串聯在電路中,哪一個更亮? (施加的電壓不會導致燈絲熔斷)F4K物理好資源網(原物理ok網)

分析:燈泡的亮度取決于其實際耗電量。 功耗越大,燈泡就越亮。 當燈泡兩端的電壓發生變化時,就會引起電功率的變化。 燈絲的電阻不隨電壓的變化而變化。通過燈泡F4K物理好資源網(原物理ok網)

從上面標注的額定電壓和額定功率就可以求出燈絲的電阻。 當兩個燈并聯時,燈泡兩端的電壓相等,因此使用該公式。 當兩個燈串聯時,通過燈絲的電流相同,因此使用該公式。F4K物理好資源網(原物理ok網)

解決辦法:首先計算兩根燈絲的電阻F4K物理好資源網(原物理ok網)

兩盞燈并聯時電壓相等F4K物理好資源網(原物理ok網)

因為 < ,所以 > 燈 A 更亮。F4K物理好資源網(原物理ok網)

兩盞燈串聯時電流相等F4K物理好資源網(原物理ok網)

因為 < ,所以 < 表示 B 的光更亮。F4K物理好資源網(原物理ok網)

答:當兩個燈并聯到電路中時,燈 A 會更亮。 當兩個燈串聯到電路中時,燈 B 會更亮。F4K物理好資源網(原物理ok網)

4.電路改變。F4K物理好資源網(原物理ok網)

許多學生反映“改變電路很困難,不僅僅是從哪里開始”。 這是因為變化電路的分析涉及面廣,需要考慮的問題也很深。 在分析電阻、電流強度、電壓和電功率之間的關系時,稍有不慎就會造成錯誤的連接,從而得出錯誤的結論。 電路變化的關鍵是分析電阻的變化。 分析電路變化的方法一般可分為四個步驟:F4K物理好資源網(原物理ok網)

1. 首先手動更改電阻。F4K物理好資源網(原物理ok網)

2、根據串、并聯電路的特點看電阻的變化。F4K物理好資源網(原物理ok網)

3、由于總電壓(電源電壓)不變,因此可以得到總電流的變化。F4K物理好資源網(原物理ok網)

4、根據電路的特點和題意,判斷部分電路的電流、電壓、電功率的變化情況。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例1:在圖4所示電路中,滑動變阻器R2的滑塊P向右移動。 請分析電流表和電壓表的變化。F4K物理好資源網(原物理ok網)

解:這是一個電阻R1和R2串聯的串聯電路。 電流表測量干電路電流,電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓。 滑塊P向右移動,與滑動變阻器相連的電路中的電阻為R2'。 分析過程如下:F4K物理好資源網(原物理ok網)

(1)、分析電流表的變化:F4K物理好資源網(原物理ok網)

' 增加F4K物理好資源網(原物理ok網)

固定 R 總增加F4K物理好資源網(原物理ok網)

'U總計保持不變,電流表讀數變小。F4K物理好資源網(原物理ok網)

(2)分析電壓表的變化:減少、增加、無法判斷的變化。 直接分析電路中電阻電流的變化并不能得到相應的電壓變化。 這時應通過分析電路其他部分的變化以及電路的特性來研究電路的變化。 這個問題可以從分析電阻兩端電壓的變化開始:F4K物理好資源網(原物理ok網)

減少F4K物理好資源網(原物理ok網)

初中物理電學變化量F4K物理好資源網(原物理ok網)

不斷減少F4K物理好資源網(原物理ok網)

不斷減少F4K物理好資源網(原物理ok網)

不斷增加F4K物理好資源網(原物理ok網)

電壓表讀數增加F4K物理好資源網(原物理ok網)

例2:在圖5所示電路中,開關S閉合后,燈泡的亮度會發生怎樣的變化?F4K物理好資源網(原物理ok網)

解決辦法:燈泡的亮度是由燈泡的實際電功率決定的。 但對于相同(或相同類型)的燈泡,電阻是相同的。 燈泡是純電阻性電器。 可見,只需分析燈泡兩端電壓的變化就可以知道燈泡亮度的變化。F4K物理好資源網(原物理ok網)

開關閉合后,電路變為電阻R與燈泡L1并聯,然后與燈泡L2串聯。 R和L1并聯的總電阻為R。閉合前后燈泡L1兩端電壓之和,閉合前后燈泡L2兩端電壓之和。 由并聯電路的特點我們可以得到:F4K物理好資源網(原物理ok網)

R < < 燈泡 L1 的亮度變暗F4K物理好資源網(原物理ok網)

并聯電路分壓原理不變F4K物理好資源網(原物理ok網)

> 燈泡L2的亮度會變亮F4K物理好資源網(原物理ok網)

完成前四題后,引導學生總結一些規律:(1)計算前,對電路進行分析,明確電路中幾種電器的連接方法。 (2)、電路中的電源電壓通常是恒定的。 (3)掌握電流強度的計算,求出電流是求出其他物理量的關鍵。 (4)電路中電流變化的原因是滑動變阻器改變電阻,將電阻移開或接入電路,引起電路的電阻變化。 (5)、無論若干電器是串聯還是并聯,它們的總功率都等于各電器的電功率之和(…)。 (6) 、 、 、 三個公式常用于并聯電路中。 (7)、、、、通常用于串聯電路中。F4K物理好資源網(原物理ok網)

5、電學實驗。F4K物理好資源網(原物理ok網)

初中電要求學生掌握根據實物圖繪制電路圖,或根據電路圖連接實物圖,以及簡單的電路設計。 要求學生使用電流表和電壓表測量電流和電壓、電阻和電功率。初中物理課本上有串聯電路和并聯電路的組成方法,用電流表測量電流,用電壓表測量電壓,用電壓表測量電阻。伏安法和測量小燈泡。F4K物理好資源網(原物理ok網)

電力等五名學生被分組進行實驗。 前三個實驗是為后兩個實驗準備知識和技能,所以復習重點應該放在伏安法測量電阻和測量小燈泡電功率這兩個實驗上。 下面根據各個知識點之間的聯系,對電學實驗進行三步回顧。F4K物理好資源網(原物理ok網)

1、根據實物繪制電路圖或根據電路圖連接實際圖。 要求兩張圖的連接方法一致,包括電源、電流表、電壓表的正負極,各電器的位置和開關的功能一致。 畫電路圖的方法首先要了解實物圖,特別是各個電器的連接關系和開關的功能。 然后在腦海中進行處理,形成完整的電路圖。 最后按照電路圖的“橫橫豎”要求畫出相應的電路圖。 連接物理圖的方法是了解電路圖和物理圖的分布,然后從電源的一極開始,根據電路圖中電流的流動,逐段連接物理圖。 連接時,盡量避免連接線相互交叉。F4K物理好資源網(原物理ok網)

2、電路設計簡單。電路設計應根據題目要求分析各電器及開關的連接方式。F4K物理好資源網(原物理ok網)

例如:從“一個開關控制兩個燈泡同時點亮或同時變暗”的要求可知,電路連接方法為:F4K物理好資源網(原物理ok網)

有兩種可能:一是開關和兩個燈泡串聯;二是開關和兩個燈泡串聯。 另一種是兩個燈泡并聯,開關接主路。 從“一個開關控制一個燈泡初中物理電學變化量,另一個開關同時控制兩個燈泡,如果一個燈泡壞了,不會影響另一個燈泡”的要求,可以看出,兩個燈泡是并聯的,一個開關連接到一個燈泡的分支上。 ,并在主路上連接另一個開關來控制主開關。 然后根據各電器的連接方式畫出電路圖。F4K物理好資源網(原物理ok網)

3.學生小組實驗回顧。 用伏安法測量電阻和電功率是初中的兩個重要實驗。 這兩個實驗有很多共同點,可以通過比較來回顧。F4K物理好資源網(原物理ok網)

實驗設備F4K物理好資源網(原物理ok網)

實驗電路圖F4K物理好資源網(原物理ok網)

計算公式F4K物理好資源網(原物理ok網)

電阻測量實驗F4K物理好資源網(原物理ok網)

電流表1個,電壓表1個,滑動變阻器1個,電池組1個,開關1個,待測電阻1個,電線數條。F4K物理好資源網(原物理ok網)

電功率測量實驗F4K物理好資源網(原物理ok網)

電流表1個,電壓表1個,滑動變阻器1個,電池組1個,開關1個,待測燈泡1個,電線若干。F4K物理好資源網(原物理ok網)

實驗過程中常見的注意事項:(1)電流表、電壓表的正確使用。 (2)、連接線路時必須打開開關。 (3)、滑動變阻器的連接。 (4)通電前,將滑動變阻器調節至接入電路的最大阻值,實驗過程中逐漸增大接入電路的阻值。F4K物理好資源網(原物理ok網)

兩個實驗的區別在于,測量電阻時,可以通過滑動變阻器在一定范圍內改變電阻兩端的電壓。 測量額定電功率時,通過滑動變阻器調節燈泡兩端的電壓,使其等于燈泡的額定電壓。F4K物理好資源網(原物理ok網)

在實施以上五個專題的電氣復習過程中,每個專題都應增加一些練習和作業。 通過這五個專題的復習,可以很好的銜接電學的相關知識。讓學生從更高的角度看待這部分知識,獲得新的認識、新的提高,收到突出重點、分析難點的復習效果,并突破困難。F4K物理好資源網(原物理ok網)

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