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第十六章 电压电阻一、电压（U）（一）电压的作用1电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。2电路中获得持续电流的条件：电路中有电源（或电路两端有电压）；电路是连通的。注：说电压时，要说“某某”两端的电压，说电流时，要说通过“某某”的电流。3在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”（类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法）（二）电压的单位1国际单位：伏特（V ） 常用单位：千伏（kV） 、毫伏（mV） 、微伏（V） 换算关系：1Kv103V1V103mV 1mV103V2记住一些电压值：一节干电池15V 一节蓄电池2V 家庭电压220V 人体的安全电压不高于36V（三）电压测量：1仪器：电压表，符号：2量程和分度值: 电压表有三个接线柱，两个量程使用“-”和“3”两个接线柱时，量程是03 V，分度值“0.1 V”；使用“-”和“15”两个接线柱时，量程是015 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，则示数也是5倍关系3使用规则：两要、一不电压表要并联在电路中。电流要从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。被测电压不要超过电压表的最大量程。 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，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。 选择量程：实验室用电压表有两个量程，03V和015V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V15V可直接测量，若被测电压小于3V则换用03V量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。调零；读数时看清量程和分度值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过量程。（五）利用电流表、电压表判断电路故障1电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路。2电压表有示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是：电流表短路；和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。3电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表可能是：两表同时短路外；最大的可能是主电路断路导致无电流。记住：在故障题里，电压表哪里有示数，哪里就断开二、串、并联电路电压的规律（一）探究串联电路中电压的规律(1)提出问题：(2)猜想假设：(3)设计实验：分别把电压表连在甲、乙、丙所示电路中的AB两点、BC两点、AC两点,三次测量的电路图如下：通过电压表测出电压值, 填入表格.换上另外两个不同规格小灯泡,再次测量,重复上面的实验步骤.(4)分析和论证：通过对实验数据的分析可以得出结论：用公式表示为：U=U1+U2.(5)得出结论：串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1U2（串压两个分）注意事项：连接实物图时,一定要对照电路图,可以从电源的正极出发,依次经过开关、小灯泡,最后回到电源的负极,电压表要最后并联到所测电路的两端; 也可以从负极出发, 但也要按顺序连接.连接实物过程中, 开关一定要处于断开状态. 每次连接完电路,一定要检查无误, 再闭合开关, 电压表要按规则连入电路和读数。实验中, 每次读数后, 应及时断开开关. 如果电压表不够用, 也可只用一只电压表分别测量各电路两端电压.电路连接过程中,为何开关要断开? （这样做的目的是为了保护电源和电路,防止电路连接错误，使电路短路而造成烧坏电源或电路的危害. 如果开关是断开的, 造成这种危害的可能性将大大减小.）对于需要分析实验数据而得出结论的实验, 可以先将需要测量的物理量罗列出来, 然后设计一个表格把实硷中测出的数据填入表格, 并试着将它们分别相加、相减、相乘或相除来找出这些数据之间的关系.为了验证探究结论的普遍性,可进行多次实验. 其目的是为了取多组数据,从而分析归纳,得出一个普遍规律。如本实验中还可多改变几次电源电压和换用不同的小灯泡。（二）.探究并联电路中电压的规律(1)提出问题:(2)猜想假设：(3)设计实验:分别把电压表接在图中,三次测量的电路图如下:更换小灯泡再进行两次实验,把实验数据填入表格:(4)分析和论证：通过对实验数据的分析可以得出结论：并联电路中，各支路两端的电压与电源的电压相等, 用代数式表示为U=U1=U2.(5)得出结论：并联电路各支路两端的电压都相等，且等于总电压（电源电压）。（三）探究串、并联电路中电压的规律的实验过程中应注意的问题：（1）接电路时,开关应断开。（2）电压表应并联在电路中。（3）连接电路时应按一定的顺序进行, 先串后并,即从电源正极（或负极）依电路图将元件逐个连接起来,最后将电压表并联在电路中，并使电流从电压表“+”接线柱流人,从“”接线柱流出, （4）接通电路前必须选用电压表的大量程试触(手持开关，眼看电压表指针)。若发现指针反偏, 则应调换“+”“”接线柱; 若偏转角度过小, 则改用小量程；若指针超过最大量程, 则要换更大量程的电压表.（5）读数时要客观、精确、视线与刻度线垂直，读数完毕,应断开开关, 切断电源, 整理好仪器。 三、电阻（一）定义及符号1定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。2符号：R。（二）单位1国际单位：欧姆（）。规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1。2常用单位：千欧（K）、兆欧（M）。3换算：1M=103K1K=1034了解一些电阻值：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。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。（三）影响因素1实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）2实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。3结论：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、长度和横截面积，还与温度有关。4结论理解：导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。结论可总结成公式R=L/S，其中叫电阻率，与导体的材料有关。记住：银铜铝，锰铜镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。（四）分类1定值电阻：2可变电阻（变阻器）：滑动变阻器：构造：瓷筒、电阻丝、滑片、金属棒、接线柱。变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。使用方法：选、串、接、调。根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大阻值。铭牌：某滑动变阻器标有“5015A”字样，50表示该滑动变阻器的最大阻值为50或该滑动变阻器的变阻范围为050。15A表示该滑动变阻器允许通过的最大电流为15A作用：通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压；保护电路。应用：电位器优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。注意：滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。电阻箱：分类：旋盘式电阻箱：结构：两个接线柱、旋盘变阻原理：转动旋盘，可以得到099999之间的任意阻值。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。插孔式电阻箱：结构：铜块、铜塞，电阻丝。读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。5