電流、電壓、電阻和歐姆定律教案
電流、電壓、電阻和歐姆定律教案
[復習目標]
1．電流強度：表示電流大小的物理量，簡稱電流。電流強度等于1是安培，簡稱安，符號是A。
2．串聯電路電流的特點：串聯電路中各處的電流相等。
3．并聯電路電流的特點：并聯電路干路中的電流等于各支路中的電流之和。
1．電壓：電壓是形成電流的原因。電壓的單位是伏特，簡稱伏，符號是V。
2．串聯電路電壓的特點：串聯電路的總電壓等于各部分電壓之和。
3．并聯電路電壓的特點：并聯電路各支路兩端的電壓相等。
1．電阻：電阻是導體本身的一種性質，是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量。電阻的單位是歐姆，簡稱歐，代表符號Ω。
2．決定電阻大小的因素：導體的電阻跟它的長度有關，跟橫截面積有關，跟組成導體的材料有關，還跟導體的溫度有關。
3．滑動變阻器：通過改變接入電路導線長度改變電阻值的儀器。
4．電阻箱：通過改變接入電路定值電阻個數和阻值改變電阻大小的儀器，它能表示出電阻值。
1．歐姆定律：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
2．電阻的串聯：串聯電路的總電阻，等于各串聯電阻之和。
3．電阻的并聯：并聯電路的總電阻的倒數，等于各并聯電阻的倒數之和。
4．用伏安法測電阻：通過測量導體兩端的電壓U，導體中的電流I，得知其電阻R。
一．電流、電壓、電阻
1．電流
(1)電流強度的測量
要測量某部分電路中的電流強度，必須把安培表串接在這部分電路里。在把安培表串聯到電路里的時候，必須使電流從“+”接線柱流進安培表，并且從“?”接線柱流出來。
在測量前后先估算一下電流強度的大小，然后再將合適的安培表接入電路。在閉合電鍵時，先必須試著觸接電鍵，若安培表的指針急驟擺動并超過滿刻度，則必須換用更大量程的安培表。
使用安培表時，絕對不允許經過用電器而將安培表的兩個接線柱直接連在電源的兩極上，以防過大電流通過安培表將表燒壞。因為安培表的電阻很小，所以千萬不能把安培表并聯在用電器兩端或電源兩極上，否則將造成短路燒毀安培表。
讀數時，一定要先看清相應的量程及該量程的最小刻度值，再讀出指針所示數值。
(2)電荷的移動形成電流，電流可以是正電荷的移動，可以是負電荷的移動，也可以是正、負電荷同時向相反方向移動。
(3)單位時間里通過導體橫截面的電荷的多少，它表示了電流的強
單位：安培，可用符號A表示。還有一些常用單位，如：毫安(mA)；微安(μA)。它們之間的換算關系：1A=103mA，1mA=103μA。
2．電壓
(1)電壓的測量
要測量某部分電路或用電器兩端電壓時，必須把伏特表跟這部分電路或用電器并聯，并且必須把伏特表的“+”接線柱接在電路流入電流的那端。
每個伏特表都有一定的測量范圍即量程，使用時必須注意所測的電壓不得超出伏特表的量程。如若被測的那部分電路或用電器的電壓數值估計的不夠準，可在閉合電鍵時采取試觸的方法，如果發現電壓表的指針很快地擺動并超出最大量程范圍，則必須選用更大量程的電壓表才能進行測量。在用伏特表測量電壓之前，先要仔細觀察所用的伏特表，看看它有幾個量程，各是多少，并弄清刻度盤上每一個格的數值。
(2)電源是提供電壓的裝置，不同的電源在電路兩端產生的電壓不同。
(3)常用的單位：千伏(kV)，毫伏(mV)，微伏(μV)。它們之間的換算關系：1kV=103V，1V=103mV，1mV=103μV。
3．電阻
(1)正確使用滑動阻器
為了使變阻器能改變電路中的電流，可以有以下兩種接法，如圖1所示，一種是將線頭M、N分別接到B、C兩接線柱上；另一種是將線頭M、N分別接到B、D兩接線柱上，但是當滑動片P移動時其結果恰好與前兩次接法相反。
但若將M、N兩線頭接A、B兩接線柱時，滑動變阻器的全部電阻接入電路，滑動片P將失去調節作用。如果兩線頭M、N接C、D兩接線柱時，接入電路中滑動變阻器的電阻R′為零。
滑動變阻器在使用前，應先觀察滑動變阻器銘牌上標明的電阻值和允許通過的最大電流值，使用時應注意通過變阻器的電流不要超過允許通過的最大值，以避免變阻器燒壞；滑動變阻器在接入電路時，應把滑片P移到變阻器電阻值最大的位置，使電路中電流最小，以保護電路。
(2)變阻箱有旋鈕式和插入式兩種。它們都是由一組阻值不同的電阻線裝配而成的。調節變阻箱上的旋鈕或拔出銅塞，可以不連續地改變電阻的大小，它可以直接讀出電阻的數值。
(3)電阻的單位是歐姆（Ω），若導體兩端的電壓為1伏特，電流強度為1安培，則這段導體的電阻就是1歐姆。此外，還有千歐（KΩ）和兆歐（MΩ）：
1MΩ=103KΩ=106Ω。
二．歐姆定律
1．使用歐姆定律時必須要注意：
(1)公式中的I、U、R必須是對應同一段電路。即I為通過該段電路中的電流強度，U為該段電路兩端的電壓，R為該段電路的電阻。
(2)電阻R是由導體本身的屬性決定的。因此，當電路一定時，R一
式中的I、U、R的單位分別為安培、伏特、歐姆。
2．串聯電路和并聯電路都屬于簡單電路，簡單電路的計算，主要是應用電阻定律導體串、并聯的知識，來分析、計算電流強度、電壓和電阻。
這部分的解題過程和規范化要求有如下幾點：
(1)認真審查題目的內容，弄清已知條件和所求的未知量，同時畫出電路圖，各已知量的符號、數據和未知量的符號不僅要在圖上注明還必須作為解題步驟明確寫出，在書寫已知步驟時要同時將各量單位統一。
(2)根據已知條件運用規律寫出公式，并通過等式交換導出未知量的計算公式，最后代入已知量數據求解，若運算過程中不帶單位則計算結果的單位要加括號。
(3)對計算得出的結果，應根據所掌握的物理知識判斷其正確性。有時需對其物理意義加以討論。
對解題過程應要求思路簡捷、層次清楚、計算準確。
3．在物理學中經常采用圖像法來處理數據，具體的做法是：取平面直角坐標系，橫軸為U、縱軸為I，每一組的電壓U和電流強度I在圖像上都能找到一個確定的點，將這些點連成一條直線，用這條直線與橫軸U的夾角可以表示相應的電阻，夾角越大，相應的電阻值越小。
4．伏安法測電阻是歐姆定律的一個重要應用，按實驗電路圖連接時還應注意器材的規格，如果器材的規律選擇不當會影響實驗的效果。其中應考慮的是電源電壓、電流表和電壓表的量程，滑動變阻器（電阻值和允許通過的最大電流。）
5．串聯電路中電流強度、電壓、電阻的特點：
(1)串聯電路中各處的電流強度相等：
I=I1=I2。
(2)串聯電路中兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和；U=U1+U2。
(3)串聯電路的總電阻，等于各串聯導體的電阻之和；R=R1+R2。
(4)n個電阻值相同的電阻R串聯使用，總電阻R串=nR。
(5)在串聯電路中導體兩端電壓的分配跟導體的電阻成正比，
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