題目列表(包括答案和解析)
在一次科技小組的活動中,同學(xué)們按照如圖所示的電路在AB之間接入一根很細(xì)的銅絲,閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使電流表的讀數(shù)保持3A不變,過了一會兒,細(xì)銅絲熔斷。在 AB之間換接一根相同長度的較粗的銅絲,再調(diào)節(jié)滑動變阻器到某一定值,經(jīng)較長時間粗銅絲沒有熔斷,在此過程中,電流表的讀數(shù)保持3A不變.小明同學(xué)針對所觀察到的現(xiàn)象提出了一個問題:造成細(xì)銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設(shè)電源電壓保持不變)
(1)你認(rèn)為造成細(xì)銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的主要原因是什么?(請簡述理由)
(2)調(diào)查表明,很多火災(zāi)是由輸電線路發(fā)熱引起的,小明家準(zhǔn)備新添一些大功率電器,將要進(jìn)行家庭電路增容改造,請你對家庭電路改造提一個合理化建議。
(3)如果你家準(zhǔn)備安裝一臺大功率空調(diào)、一臺大功率電熱水器你對它們的連接電路有什么建議?.
小明家的插座由于使用次數(shù)過多,造成與插頭接觸不良,使接觸處電阻變大。在使用這個插座時,小明發(fā)現(xiàn)插頭處很熱,而與插頭相連的導(dǎo)線卻不怎么熱。他的猜想是:在這種情況下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。為了驗(yàn)證自己的猜想,他從實(shí)驗(yàn)室找來一段阻值較大的電阻絲R1、一段阻值較小的電阻絲R2、相同的燒瓶和溫度計(jì)各兩個、足夠多的煤油、新干電池和導(dǎo)線若干,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。
圖1 圖2
(1)他在兩個燒瓶中裝入質(zhì)量和初溫都相同的煤油,按圖1甲和乙組成兩個電路,保證通電時間相同,通過觀察 來比較電流產(chǎn)生熱量的大小。
(2)他發(fā)現(xiàn)電流通過R2產(chǎn)生的熱量多,這與他的猜想不一致,原因是 。
(3)(利用以上器材,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路,可以驗(yàn)證小明的猜想。請你在上面方框中畫出改進(jìn)后的電路圖。
(4)小明買來新的三孔插座,在更換插座時,他發(fā)現(xiàn)自己家的老式樓房里沒有安裝地線。小明認(rèn)為,零線在戶外就已經(jīng)和大地相連,把圖2中A孔與B點(diǎn)連接起來,就可以將A孔接地了。如果按小明的說法連接,當(dāng)C點(diǎn)出現(xiàn)斷路時,將帶有金屬外殼的用電器接入插座后,帶來的安拿隱患是 。(只有一個選項(xiàng)正確,將正確選項(xiàng)的序號填在橫線上)
A.用電器開關(guān)閉合時,外殼會帶電,人接觸外殼易觸電
B.用電器開關(guān)閉合時,會短路,造成電流過大,引起火災(zāi)
C.無論用電器開關(guān)是否閉合,外殼都會帶電,人接觸外殼易觸電
D.用電器外殼無法接地,當(dāng)用電器絕緣部分破損或潮濕時,外殼才帶電,人接觸外殼易觸電
第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險(xiǎn),急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地。現(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船,船身(包括船員)質(zhì)量約17t,已知甲、乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為lOkm/h(不計(jì)水流速度)。
(1)請你設(shè)計(jì)一個完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案;
(2)通過分析、計(jì)算,找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)
二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場,磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋,在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時,被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。
(1)使用電磁爐加熱食物時,不產(chǎn)生明火,無煙塵,無廢氣,清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容,不少于10個可得滿分)。
(2)在使用電磁爐時,爐和鍋之間的熱是由_______傳
遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______
____能轉(zhuǎn)化為__________能;若用該電磁爐1次蒸熟
5個饅頭需用時間25min,那么,1次只蒸熟1個同樣
大小的饅頭大約需要________min。
(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示:
型號 | 額定電壓 | 額定功率 | 功率調(diào)節(jié)范圍 | 溫度調(diào)節(jié)范圍 | 熱效率 |
SC---16 | 220V50Hz | 1600W | 450W--1600W | 70℃--2400℃ | (大于)90% |
根據(jù)上表數(shù)據(jù),若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線,電磁爐工作電壓正常,在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計(jì)鍋吸熱及熱散失)?
三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴,這不僅能節(jié)省能源,而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說,太陽光垂直照射地球表面時,地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,曬水箱內(nèi)部是被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透明玻璃板。
在估測之前要首先弄清,透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板,把陽光反射到墻上的同一個地方,他們發(fā)現(xiàn),兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度,和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。
(1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?
(2)請你幫助他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。
(3)請你對這個實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價。
四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時,通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實(shí)際上,電流表和電壓表都有一定電阻值,因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測電路時,就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻,或并聯(lián)一個電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實(shí)際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。
1.現(xiàn)有一個量程為0.6A,內(nèi)電阻為0.13Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由。若能,請說明用它能測量的最大電壓值。
2.現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。
·電流表A1:量程100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω
·電流表A2:量程500mA,內(nèi)電阻r2=750Ω
·電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kΩ
·變阻器R0:阻值約10Ω·定值電阻R1:阻值為10kΩ
·電池E:兩端電壓約l.5V
·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個
(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。
(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。
五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)圓柱形重物的質(zhì)量;(2)圓柱形重物的密度;(3)打撈前,圓柱形重物上表面所受的水的壓力。
六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究,請你也參與共同探討。
按下、扳起電飯煲的開關(guān),有一種“粘連”“吸引”的感覺,取出飯鍋,發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物.它可以上下彈動,能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用
這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況,請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。
(1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線,這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?
(2)將三腳插頭插入電源插座,不用按開關(guān),指示燈就發(fā)亮,按下開關(guān)后,指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?
(3)電飯煲工作了15min,會出現(xiàn)大量“白氣”,這些“白氣”是怎樣形成的?
(4)電飯煲工作了25min,聽到“啪”的一聲,指示燈不亮了。以此推測,感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?
(5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min,指示燈又發(fā)光,一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下,不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?
(6)要想獲得恒溫的溫水,你可以怎樣做?
(7)電飯煲使用較長一段時間后,常常在飯未完全熟透時就“跳閘”,這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”,請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?
第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題
一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險(xiǎn),急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地。現(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船,船身(包括船員)質(zhì)量約17t,已知甲、乙兩地的水路距離為80km,船行駛的平均速度為lOkm/h(不計(jì)水流速度)。
(1)請你設(shè)計(jì)一個完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案;
(2)通過分析、計(jì)算,找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)
二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場,磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋,在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時,被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。
(1)使用電磁爐加熱食物時,不產(chǎn)生明火,無煙塵,無廢氣,清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容,不少于10個可得滿分)。
(2)在使用電磁爐時,爐和鍋之間的熱是由_______傳
遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______
____能轉(zhuǎn)化為__________能;若用該電磁爐1次蒸熟
5個饅頭需用時間25min,那么,1次只蒸熟1個同樣
大小的饅頭大約需要________min。
(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示:
型號 | 額定電壓 | 額定功率 | 功率調(diào)節(jié)范圍 | 溫度調(diào)節(jié)范圍 | 熱效率 |
SC---16 | 220V50Hz | 1600W | 450W--1600W | 70℃--2400℃ | (大于)90% |
根據(jù)上表數(shù)據(jù),若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi),加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線,電磁爐工作電壓正常,在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計(jì)鍋吸熱及熱散失)?
三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴,這不僅能節(jié)省能源,而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說,太陽光垂直照射地球表面時,地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,曬水箱內(nèi)部是被涂黑的,箱體外加了保溫層,上面開口并蓋有透明玻璃板。
在估測之前要首先弄清,透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板,把陽光反射到墻上的同一個地方,他們發(fā)現(xiàn),兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度,和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。
(1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?
(2)請你幫助他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。
(3)請你對這個實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價。
四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時,通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響,而將其視為“理想儀表”,即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零,電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實(shí)際上,電流表和電壓表都有一定電阻值,因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻;可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以,把電流表或電壓表接入待測電路時,就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻,或并聯(lián)一個電阻。這樣,電流表兩端就要有一定的電壓,電壓表中就要通過一定的電流,因此實(shí)際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。
1.現(xiàn)有一個量程為0.6A,內(nèi)電阻為0.13Ω的電流表,能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能,請說明理由。若能,請說明用它能測量的最大電壓值。
2.現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx,實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。
·電流表A1:量程100mA,內(nèi)電阻r1=4Ω
·電流表A2:量程500mA,內(nèi)電阻r2=750Ω
·電壓表V:量程10V,內(nèi)電阻r3=10kΩ
·變阻器R0:阻值約10Ω·定值電阻R1:阻值為10kΩ
·電池E:兩端電壓約l.5V
·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個
(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材,并在虛線方框中畫出電路圖。
(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量,寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。
五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以恒定的速度v=0.2m/s向右運(yùn)動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物,忽略水的阻力和滑輪的摩擦,g取10N/kg。求:
(1)圓柱形重物的質(zhì)量;(2)圓柱形重物的密度;(3)打撈前,圓柱形重物上表面所受的水的壓力。
六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究,請你也參與共同探討。
按下、扳起電飯煲的開關(guān),有一種“粘連”“吸引”的感覺,取出飯鍋,發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物.它可以上下彈動,能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用
這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況,請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。
(1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線,這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?
(2)將三腳插頭插入電源插座,不用按開關(guān),指示燈就發(fā)亮,按下開關(guān)后,指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?
(3)電飯煲工作了15min,會出現(xiàn)大量“白氣”,這些“白氣”是怎樣形成的?
(4)電飯煲工作了25min,聽到“啪”的一聲,指示燈不亮了。以此推測,感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?
(5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min,指示燈又發(fā)光,一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下,不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?
(6)要想獲得恒溫的溫水,你可以怎樣做?
(7)電飯煲使用較長一段時間后,常常在飯未完全熟透時就“跳閘”,這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”,請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?
人教版第七章 歐姆定律 復(fù)習(xí)提綱
一、電流跟電壓、電阻的關(guān)系
1、電流跟電壓的關(guān)系:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流踺段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體中的電流和另一導(dǎo)體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關(guān)系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關(guān)系,這里的電壓是原因,電流是結(jié)果,是因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因?yàn)閷?dǎo)體中通了電流才加了電壓,因果關(guān)系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關(guān)系:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體的電流與另一個導(dǎo)體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導(dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2、表達(dá)式:I=U/R U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導(dǎo)體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導(dǎo)體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時,導(dǎo)體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應(yīng)是同一段導(dǎo)體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運(yùn)用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關(guān)系分別有不同的前提條件,即當(dāng)電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,因?yàn)殡妷菏切纬呻娏鞯脑;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關(guān),只是為我們提供一種測量、計(jì)算導(dǎo)體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機(jī)電路、日光燈電路等,不能直接應(yīng)用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導(dǎo)體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導(dǎo)體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當(dāng)只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計(jì)算出導(dǎo)體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
3、實(shí)驗(yàn)電路圖:
4、實(shí)驗(yàn)操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關(guān)。
②調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計(jì)算出待測電阻的阻值。④整理實(shí)驗(yàn)器材。
實(shí)驗(yàn)中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻R,進(jìn)行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護(hù)電路。
6、實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的事項(xiàng):①連接電路時開關(guān)應(yīng)是斷開的。②電路連好開關(guān)閉合前,應(yīng)使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標(biāo)著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調(diào)到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險(xiǎn):
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關(guān)。大量觸電事故表明:當(dāng)人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險(xiǎn):由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導(dǎo)體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險(xiǎn),家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達(dá)到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險(xiǎn),因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導(dǎo)體中電流的大小與導(dǎo)體的電阻成反比。人體也是導(dǎo)體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導(dǎo)體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關(guān)等,極易使水流入插座和開關(guān)內(nèi),使人體和電源相連,造成危險(xiǎn)。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內(nèi)的電線斷了;、開關(guān)等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經(jīng)過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴(yán)重的是,因?yàn)殡娏魈,會使?dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導(dǎo)線直接連接。當(dāng)用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險(xiǎn),這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導(dǎo)線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網(wǎng)線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應(yīng)用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當(dāng)于串聯(lián)一根電阻可忽略不計(jì)的導(dǎo)線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當(dāng)于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關(guān)的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學(xué)中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當(dāng)成導(dǎo)線,把電壓表當(dāng)做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關(guān)閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運(yùn)用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進(jìn)一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點(diǎn)。
七、解電學(xué)題的方法、步驟
解電學(xué)題目應(yīng)該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進(jìn)行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內(nèi)阻很小,簡化處理時可先看做一根導(dǎo)線,電壓表的內(nèi)阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標(biāo)明已知量和未知量,同一個導(dǎo)體的U、I、R下角標(biāo)要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認(rèn)識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)列方程解題。
八、測量導(dǎo)體電阻的方法總結(jié)
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關(guān)法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關(guān)法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
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