初中物理电学部分重点内容解读
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初中物理电学部分重点内容解读 电流定律学习要求: 一、知识与技能 (1) 理解电流,学会使用电流表。理解电流的概念,知道电流的方向,记住电流的单位(安培),能根据公式I=Q/t计算电流。理解电流表的使用方法。记住电流表的符号,能正确地将电流表的符号画在电路中,或用笔画线代替导线将电流表的实物图连接在电路中,知道电流表的量程和最小刻度,能正确使用电流表测电流,能正确读出电流表的示数,能根据实际需要合理地选择电流表的量程。 (2) 理解电压,学会使用电压表。理解电压的概念。记住电压的单位(伏特),记住一节普通干电池的电压为1.5伏,我国家庭电路的电压为220伏。理解电压表的使用方法。记住电压表的符号,能正确地将电压表的符号画在电路中,或用笔画线代替导线将电压表的实物图连接在电路中,知道电压表的量程和最小刻度,能正确使用电压表测电压,能正确读出电压表的示数,能根据实际需要合理地选择电压表的量程。 (3) 理解电阻,学会使用滑动变阻器。理解电阻的概念。知道导体的电阻是导体本身的一种性质,能运用公式R=U/I计算电阻,能说明决定电阻大小的因素。知道滑动变阻器的作用和使用方法,能正确地把滑动变阻器的符号或示意图画在电路图中,并能说明滑片移动时电路中电阻的变化情况。 (4) 设计“用电流表、电压表测电阻”的实验。会根据测电阻的要求,设计实验方案,正确使用电流表、电压表,完成实验目的。 (5) 掌握欧姆定律。记住欧姆定律的内容及数学表达式,理解导体中电流跟电压、电阻的关系,能运用公式I=U/R计算I、U、R。在电路的分析计算中,用电器不能超过两个,电路图必须简明规范,且不要求混联。若有电表接入电路,不需要考虑电表的电阻对电路的影响。 (6) 理解串联电路。知道串联电路的特点,理解串联电路的电流关系,理解串联电路的电压关系,知道串联电路的总电阻。了解串联电路的简单应用,可联系家庭电路进行分析。 (7) 理解并联电路。知道并联电路的特点,理解并联电路的干路电流与各支路电流的关系,理解并联电路的电压关系,知道并联电路的总电阻。了解并联电路的简单应用,可联系家庭电路进行分析。 二、过程与方法 (1) 经历探究串联和并联两种不同电路特点的过程,认识记录数据、分析数据及归纳的方法。 (2) “探究 电流与电压、电阻之间的关系”是本主题中重要的探究实验,通过此实验,经历物理探究的整个过程,得出欧姆定律。即:提出问题、作出假设、制定计划、使用工具收集证据、处理数据分析归纳、表达与交流,并学会运用控制变量法,感 三、情感态度与价值观 (1) 通过将所学电学知识与实际生活相联系,感悟物理知识在日常生活中的价值。 (2) 通过同学小组内的分工合作,如分别连接电路、测量数据,及不同小组采用不同的导体进行实验并比较数据、交流归纳的合作形式完成实验“探究 电流与电压、电阻之间的关系”等,懂得团队合作的意义。
基本物理量: 1、 电流(I) (1) 电荷的数量称为电荷量,简称电量。电量的单位是库仑,简称库,记为C。 (2) 电荷的定向移动形成电流。物理学中规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。 (3) 电流的概念:1秒内通过导体横截面的电荷量叫做电流强度,简称电流。 (4) 电流的计算公式是I=Q/t。由于电量无法直接测量,而电流和时间却可以测量得到,利用上述公式的变形可以计算电量:Q=It。 (5) 电流的单位是安培,简称安,记为A。1A=1C/s。电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(µA)。1安的含义是:每秒内通过导体任一横截面的电量为1库。 A (6) 测量电路中电流的仪表叫做电流表。电流表的电路符号为 (7) 正确使用电流表的方法是: 1)电流表必须串联在被测电路中; 2)电流表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极的一端;3)被测电路中的电流不能超过表的量程; 4)电流表绝对不允许不经过用电器而将接线柱直接连到电源的两极上。 电流表的内电阻很小,通常可以忽略不计。在分析电路时,通常可以将电流表简化看作一根导线。因此,若将电流表的两个接线柱直接接在电源两极上,不仅会造成电源短路而损坏电源,还会因为电流极大而烧毁电流表。 2、 电压(U) (1) 电压是迫使自由电荷定向移动形成电流的原因。 电流形成与水流形成的对比(类比法): 如图所示的装置里,抽水机的运转能 把B槽中的水抽到A槽中,使A槽 水位高,B槽水位低,从而在连接 A、B的水管中产生水压。这时若打开阀们K,水路畅通,就 会形成水由A经C向B的水流。因此,水压是使水分子 发生定向移动形成水流的原因。
A B K C 与此相似,在右图所示的电路里, 电源的作用是使它的正极有多余的正电荷, 它的负极有多余的负电荷,从而在连接电源两极的电路中产生电压,形成电流。因此,电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。
(2) 电压的单位是伏特,简称伏,记为V。一节干电池的电压为1.5伏;一节蓄电池的电压为2伏;家用照明电路的电压为220伏。 (3) 电压是由电源提供的。电源是将其他形式的能(化学能、光能等)转化为电能的装置。 (4) 测量电路中电压的仪表叫做电压表。 (5) 电压表的电路符号为 (6) 正确使用电压表的方法是: 1)电压表必须并联在被测电路两端; 2)电压表的“+”接线柱必须连在电路中靠近电源正极的一端;3)被测电路中的电压不能超过表的量程。 电压表的内电阻很大,通常认为通过它的电流可以忽略不计。在分析电路时,通常可以将电压表简化看作一个断开的电键或干脆拿掉。因此,若将电压表的两个接线柱直接接在电源两极上,不会对电路产生任何影响,这时电压表的示数就是电源电压。
v (7) 电压表与电流表的异同处: 电表 电压表 电流表
不同处 1)表盘上字母V,测电压,单位伏。 2)量程0~3V最小分度值0.1V,0~15V最小分度值0.5V 3)使用:并联在被测电路两端。 4)内阻很大 5)可以并联在电源两端,测电源电压 1)表盘上字母A,测电流,单位安。 2)量程0~0.6A最小分度值0.02A,0~3A最小分度值0.1A 3)使用:串联在被测电路中。 4)内阻很小 5)不能直接与电源两极相连
相同处 1) 都是电路中的测量仪器 2) 都有三个接线柱,两个量程,大小量程及最小 分度值都是5倍关系 3) 连接时都要使电流从“+”流入“—”流出 4) 使用前都要调零,都要选择合适的量程。 5) 读数要求相同,先看接线柱选择的量程再读数。 3、 电阻(R) (1) 电阻的概念:导体对电流的阻碍作用称为电阻。导体的电阻 越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。 (2) 物理学中用导体两端的电压与导体中的电流的比值表示电阻 的大小,即R=U/I(形成过程参见欧姆定律)。若将电流作为横坐标,电压作为纵坐标,导体的电阻可以用一条过原点的倾斜直线来表示。直线的比例系数大,表示导体的电阻大, 如图所示:甲导体电阻大于乙导体电阻。 在国际单位制中,电阻的单位为欧姆,符号Ω。 1欧=1伏/安。 (3) 决定导体电阻大小的因素:实验表明,导体的电阻与导体两端 所加的电压以及导体中通过的电流无关,它是导体本身的一种特性。它的大小决定于导体的长度、横截面积、材料和温度。导体的长度越长,横截面积越小,它的电阻就越大;导体的长度越短,横截面积越大,它的电阻就越小。通常情况下,导体的温度越高,电阻就越大。长度和横截面积都相同的不同材料的导体,其阻值一般不同。 在研究导体的电阻跟导体的哪些因素有关时,通常采用控制变 量法。 (4) 滑动变阻器的原理和使用方法:滑动变阻器是通过改变接入电 路中的电阻线的长度,来逐渐改变电阻的大小。利用滑动变阻器可以改变电路中的电流或电压。实验室里常用的滑动变阻器有三个接线柱,上端是金属滑片端,两个下端是固定端,当滑片移动时,它与任
I/A U/0 甲导体
乙导体 一固定端之间的导体长度都会发生变化。滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”字样,其中“50Ω”表示该滑动变阻器的最大电阻值是50欧,“1A”表示允许通过的最大电流是1安。 (5) 测电阻的方法: 1)用多用电表的欧姆档直接测出电阻大小。 2)伏安法测电阻
欧姆定律: (1)学生实验:探究通过金属导体的电流与它两端电压之间的关系 1)“电压是迫使自由电荷定向移动形成电流的原因”,电流与电压 之间一定存在关系。 2)猜想:电压越大,电流越大;或者进一步提出猜想:电流与电 压成正比。 3)实验: 所用器材有:干电池、电键、导体、 电流表、电压表、导线。 电路图如图所示。 实验过程:通过改变干电池的节数来改变导体两端的电压, 测量每一次的电流和电压值,记录在表格中; 换用另一导体重复上面的实验。 实验结果:根据这些实验数据,画出该导体的U-I图像,观察图像可知:通过导体的电流跟它两端的电压成正比,
V A 同一导体两端的电压与通过导体的电流的比值是一个定值;对于不同的导体,这个比值通常是不同的,这个比值反映了导体对电流的阻碍作用,所以可将这个比值定义为导体的电阻。 (2)欧姆定律 1)定义:在一定温度下,通过导体的电流与它两端的电压成正比。 2)数学表达式:I=U/R或U=IR 3)欧姆定律是一个实验定律。 4)使用时注意:式中I、U和R必须是同一段导体的物理量。
串联电路 1、定义:用导线把电路元件逐个顺次连接组成的电路叫做串联电路。 2、电流关系:串联电路电流处处相等, 即I=I1=I2。 3、电压关系:串联电路的总电压等于各串联导体两端的电压之和,即U=U1+U2。 4、电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和, 即R=R1+R2。 (总电阻大于任何一个分电阻。) 5、分压作用:串联电路中各电阻两端的电压跟它们电阻的大小成正比, 即U1 /U2 =R1 /R2。