物理电学教案
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物理电学教案
一、基础知识
1、电荷
(1)自然界只有两种电荷:正电荷、负电荷
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
电荷性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
(2)电荷:电荷的多少或物体带电量的多少叫电荷,电荷单位:库仑,简称:库,符号:
C 。电荷(量)算法Q It = (Q 为电荷量,I 为电流,t 为时间)
(3)原子结构: 原子核 质子 带正电
原子 中子 不带电
核外电子 带负电
正负电荷量相等,相互抵消, 所以原子不带电
元电荷:带点微粒中带电量最小的电荷叫元电荷 19e 1.610C -=⨯
(4)导体:善于导电的物体叫导体。比如:金属、大地、人体、石墨、食盐水溶液等 绝缘体:不善于导电的物体叫绝缘体。比如:橡胶、塑料、玻璃、干木头等
2、电流
(1)电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)电源外部电流的流向:从电源的正极出发经过用电器后流向电源的负极
电源内部电流的流向:从电源的负极流向电源的正极
切记:任何情况下都不能把电源的正、负极直接连在一起,否则会烧毁电源
3、电路的构成:
(1)基本构件:电源、开关、用电器、导线
(2)只有闭合的电路,电路中才有电流
(3)实物图:连接电学实物的电路 电路图:用电学专用符号代表实物的电路 等效电路图:沿电流方向,把电路重新走一遍绘制而成的相同效果的电路图。 二、电流、电压、电阻
1、电流
(1)电流是表示电流强弱的物理量,用I 表示 单位:安(培) 符号:A
A 安 mA 毫安 μA 微安 1A=1000mA=106 μA
电学物理量(电流、电压、电阻)各相邻单位进制都是1000
(2)电流表的使用:
①电流必须从“+”接线柱(红色)进,“-”接线柱(黑色)出,简说:正进负出。“+”接线柱包括0~0.6A 和0~3A 两个量程,注意量程的选择。
如果“+”“-”接线柱接反了,则电流表指针向左偏转,会损坏电流表。
②要注意电流表的量程及分度值。接“0.6”接线柱时,读数按照0~0.6A 的表盘读数,接“3”接线柱时,读数按照0~3A 的表盘读数。
0~0.6A 的表盘:每小格读数为0.02A 0~3A 的表盘:每小格读数为0.1A ③电流表必须和被测的用电器串联。
④电流表的电阻非常地小,连在电路中相当于导线,若和被测的用电器并联,则用电器被短路,电流直接从电流表流过,而不经过用电器。
左图中闭合开关S,L
1被短路,灯泡L
1
不
会亮,灯泡L
2
会亮
⑤若已知电流的大小时,尽可能用小量程,如:0.5A或0.6A,则应选0~0.6A的量程。
若未知电流的大小时,则先接大量程进行试触,若指针偏转很大,则用大量程;若指针偏转很小,则先读其读数,当读数≤0.6A时,则改用0~0.6A的小量程。
⑥故障分析:A、若电流表指针偏转到电流表右侧最大刻度之外,则说明选择的量程太
小了,应改用大量程。
B、若电流表指针向左侧偏转,则说明“+”“-”接线柱接反了,应调换两个接线柱。
2、电压
(1)要使电路中产生电流,则必须有电压;电源的作用就是给用电器两端提供电压。
电压是物理量用U表示单位:伏(特)符号:V
KV 千伏 V伏特 mV 毫伏 1KV=1000V=106 mV
家庭照明电路电压为220V,工业用电电压为380V,一节干电池电压为1.5V,对人体安全的电压为≤36V的电压
(2)电压表的使用:
①电流必须从“+”接线柱(红色)进,“-”接线柱(黑色)出,简说:正进负出。
“+”接线柱包括0~3V和0~15V两个量程,注意量程的选择。
如果“+”“-”接线柱接反了,则电压表指针向左偏转,会损坏电压表。
②要注意电压表的量程及分度值。接“3”接线柱时,读数按照0~3V的表盘读数,接“15”
接线柱时,读数按照0~15V的表盘读数。
0~3V的表盘:每小格读数为0.1V 0~15V的表盘:每小格读数为0.5V
③电压表必须和被测的用电器并联。
④电压表的电阻非常地大,若串联在某一电路中,则该电路相当于断路,和电压表串联
在一起的用电器不工作,灯泡不会亮。
上图中,闭合开关S后,此时电压表串联在电路中,则该电路相当于断路,无电流通过,灯
泡L
1、L
2
都不会亮,电流表指针几乎无偏转(示数为0)。
⑤若已知电压的大小时,尽可能用小量程,如:2.5V或3V,则应选0~3V的量程。
若未知电压的大小时,则先接大量程进行试触,若指针偏转很大,则用大量程;若指针偏转很小,则先读其读数,当读数≤3V时,则改用0~3V的小量程。
⑥故障分析:A、若电压表指针偏转到电压表右侧最大刻度之外,则说明选择的量程太小了,应改用大量程。
2
L
A
⊗
⊗1L
S
V A
⊗⊗
1
L2L
S
3、电阻
(1)电阻定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体电阻越大表示该导体对电流的阻碍作用越大。
电阻是物理量用R表示单位:欧(姆)符号:Ω
MΩ兆欧 KΩ千欧Ω欧 1MΩ=1000KΩ=106 Ω
(2)决定电阻大小的因素:
①材料②长度:导体长度越长,电阻越大
③横截面积:导体横截面积越大,电阻越小
④温度:一般情况下,电阻随着温度的升高而变大。例:灯丝电阻会随着发光时间而变大在一般电路图中不考虑温度的影响,但提及温度时要考虑温度的影响。
综上因素,可得电阻计算公式:
L
R
S
ρ
=(R为电阻,ρ为材料,L为长度,S为横截面积)
(3)重要结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,与电压、电流没有关系,只是在理论上等于电压与电流之比,即欧姆定律
(
U
R
I
=)。例:100Ω的电阻接在100V的电压下电阻为100Ω,接在0V的电压下电阻仍为100Ω。
(4)
定值电阻其阻值不会发生改变
滑动变阻器随着滑片P的滑动,其连入电路中的电阻可以
发生改变。此处一定要分清楚是滑动变阻器的哪一部分连入
了电路,滑片P滑动时连入电路中的电阻怎么变化。
滑动变阻器实物图
AB段为金属杆,相当于导线,若连A、B两接线
柱,则连入电路的电阻为0。
CD段为电阻丝,若连C、D两接线柱,则相当于
把整段电阻丝都连入电路中,此时连入电路的电
阻为滑动变阻器的最大阻值。
正确的连接方法:一上一下即连接(A、C)、(A、D)、(B、C)、(B、D)
当滑片P向右移动时,连A、C或B、C时,则连入电路的电阻值会变大。
连A、D或B、D时,则连入电路的电阻值会变小。
此处即使连接有导线,也没有电流通过,为断路。
因为滑动变阻器右侧部分电阻A被上面的导线给短路了。
三、串联、并联、混联
P
A B
C D
A
B