知识精讲:
摩擦起电:摩擦过的物体能够吸引轻小的物体,我们就说这个物体带了_____。这种现象就是摩擦起电。带电体具有吸引轻小物体的性质。
两种电荷:大量事实表明,自然界中只有____种电荷。 被丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫______。 被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫______。 电荷量(Q):带电体所带电荷的多少叫电荷量。 单位:________库仑
元电荷:一个电子所带的电荷量e=_______C 任何带电体所带的电荷都是e的整数倍。
一个带电体所带的电荷量是1C,相当于____个电子所带的电荷量 电荷间的相互作用规律:
同种电荷相互______,异种电荷相互_____。 验电器:
作用:检验物体是否带电。 原理:_______________。 叛断:
怎样叛断物体是否带电: 利用验电器。
根据带电体的性质。能否吸引轻小的物体。 根据带电体的相互作用规律。 相__________说明一定带同种电荷。
相__________说明可能带一种电荷,还可能一个不带电。 7摩擦起电的原因:
原子结构:原子核(+)和核外电子(—) 原因:电子的得失。
得到电子带_____电,失去电子带______电。 8、使物体带电的方法:
1)摩擦起电 2)接触起电 3)感应起电 9、导体和绝缘体
导体:容易导电的物体(大地,人体,各种金属,酸咸盐溶液,石黑等)
绝缘体:不容易导电的物体(空气,橡胶,塑料,陶瓷,纯水,油)(酱油不是油) 导体和绝缘体之间没有严格的界限,在一定情况下绝缘体也能变成导体。 原因:
导体中有大量可自由移动的电荷(如各种金属中有大量的__________,酸咸盐溶液中有大量的__________) 绝缘体中的电子几乎被束缚在原子范围内,不能自由移动。
例题一、如图:甲乙两轻小球由绝缘细线悬挂起来,已知甲球带负电,则乙球带( ) A、正电荷 B、负电荷 C、不带电 D、不带电或正电荷
1
例题二、有四个小球,甲乙丙丁,甲带负电,乙排斥甲,丙吸引乙,丁排斥丙则丁球( ) 一定带负电 B、一定带正电
C、一定不带电 D、可能带正电,也可能不带电
例题三、用毛皮摩擦过的橡胶棒接触带电的验电器,发现验电器的金属箔片先合拢后又张开,则( ) A、验电器原来带负电,后来带正电 B、验电器先后都带正电
C、验电器先后都带负电 D、验电器原来带正电,后来带负电。
例题四、用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电,用手毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,现把毛皮与丝绸靠近时会出现________现象。
例题五、我们经常在加油站看到一条醒目的标语:“严禁用塑料桶装运汽油”。这是因为桶内汽油会不断与桶内壁 ,使塑料桶带了 ,造成火灾隐患。
例题六、把酒精灯的火焰靠近带电的验电器的金属球,发现验电器的箔片稍微合拢了一些,说明验电器上的电荷减少了,其原因是( )
A.电荷被火焰烧毁 B.电荷转移到酒精灯上
C.火焰产生相反的电荷与它们中和 D.火焰使周围的空气变成导体,电荷转移到空气中 例题八、下列说法中不正确的是( )
A.绝缘体不容易导电,但是可以带电 B.酸、碱、盐的水溶液是同时靠正负电荷导电的 C.金属是导体,非金属是绝缘体 D.导体和绝缘体都是重要的电工材料 练习:
1.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,这是因为 ( ) A.橡胶棒失去原子核 B.橡胶棒失去电子 C.橡胶棒得到了多余的电子
D.橡胶棒既未失去电子,也未得到电子
2.国际单位制,电荷量的单位是 ( ) A.库仑 B.伏特 C.欧姆 D.瓦特 3.通常小球在带正电的物体附近被排斥,则小球 ( ) A.一定带正电 B.一定带负电 C.可能带负电 D.一定不带电
4. 用毛皮摩擦过的气球能粘在墙面上不掉下来,下列现象与其实质相同的是 ( ) A.寒冷的冬天用湿手摸户外的金属单杠,手会被粘上 B.在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发时,头发会被梳子粘起 C.两上铅柱底面削平挤压后能粘在一起
D.电视里讲解棋类比赛时,棋子可以粘在竖直悬挂的棋盘上 5、下列用品中,通常情况下属于导体的是 ( ) A.玻璃棒 B.塑料尺 C.橡皮 D.铁钉
2
6.下列事例中,不可以用静电知识解释的是( ) A.干燥的季节,夜晚脱毛衣时会冒“火花” B.电工用的钢丝钳柄上套有橡胶套 C.电视机屏幕上经常吸附许多灰尘 D.油罐车尾部有一条拖到地面的铁链
7.晚上脱毛衣时常看到小火花,同时还听到噼啪声,这是由于( ) A.电中和现象 B.摩擦起电现象 C.同种电荷间的相互作用 D.摩擦生热现象
8.用干燥的塑料梳子梳理干净的头发,越梳头发越蓬松,其主要原因是( ) A.头发失去了水分后变得坚硬
B.由于摩擦起电使头发带上同种电荷而相互排斥 C.由于太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀 D.由于梳子的机械分离作用,而使头发彼此分开
9.电工师傅在电路维修时,总是用一种黑色的胶带将导线的接头缠绕起来。这样做主要是为了(A.美观 B.连接牢固 C.防止受污染 D.防止漏电
10.电视机荧屏表面上很容易沾上灰尘,这主要是因为( ) A.灰尘的自然堆积
B.玻璃有较强的吸附灰尘的能力
C.电视机工作时,荧光屏表面温度较高而吸附灰尘 D.电视机工作时,屏表面有静电而吸附灰尘
11.用绝缘丝线悬挂着的甲、乙、丙三个泡沫塑料小球,其中任意两个靠近时都互相吸引。则( A.三个小球一定都带电
B.三个小球中有一个不带电,其余两个带异种电荷 C.三个小球中只有一个带电
D.三个小球中有一个不带电,其余两个带同种电荷
12.下列物体中,制造它们的材料都是绝缘体的一组是( ) A.硬币、铅笔 B.电饭锅、电熨斗 C.滑动变阻器
D.用橡皮胶制成的电工手套、电工靴
) 3
)二、电路与电路图
一、知识精讲:
1、电路的组成:由________、________、______、____________四个部分组分。 电源:是提供电能(电压)的装置。把其他形式的能转化为________能的装置。 发电机:把__________能转化为电能。 干电池:把__________能转化为电能。 太阳能电池:把_______能转化为电能。
用电器:消耗电能,把电能转化为其他形式的能的装置。 电动机:把电能转化为__________能。 电烙铁:把电能转化为__________能。 电解水:把电能转化为__________能。 开关:控制电路的通断。 导线:连接电路。
2、电路的几种状态: 1)通路:接通的电路 2)断路(开路):断开的电路 3)短路:分为电源短路和局部短路
电源短路:把电源的正负极直接用导线接起来,电流不经过用电器,会损坏电源,烧坏导线引起火灾。
局部短路:
3、电路图:用规定A、画出下列元件的电流表___,电压
___,电源___。滑动变阻器叉处,与实际电路元件一一对应。
例题一、画出电路图
例题二、画出电路图
的元件符号来表示电路的连接的图形。 符号:
表___,电阻___,灯 泡___,开 关__
B、电路图的作法:整个电路图呈长方形,导线横平竖直,转角一定是直角。元件不能画在转角处或交
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4、根据电路图连接电路:
注意:与电路图作到一一对应,接线只能接在接线梯柱上,导线不能交叉,不能是直线。
例题三.按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(用笔画线代替导线,连线不要交叉)。
例题四.根据电路图7—4甲,用笔画线代替导线,将图7—4乙中的各元件连接起来。 二、练习
14.实验课上四位同学连接的电路如下图所示,他们中连接错误的是( )
图7—4甲
7、保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班室内的指示灯才会发光,表明门都关上了.下图中符合要求的电路是( )
6、如图甲所示,家庭照明灯的一种按键开关上有一个指示灯,在实际使用中发现,当开关闭合时,只有照明灯发光;开关断开时,照明灯熄灭,指示
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灯会发出微弱的光,以便夜间显示开关的位置。据此开关的控制特性,能正确表示照明灯(L1)和指示灯(L2)连接方式的电路图是乙图中的( )
3、教室里投影仪的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温.为了保证灯泡不被烧坏,要求:带动风扇的电动机启动后,灯泡才能发光;风扇不转,灯泡不能发光.则图所示四个电路图中符合要求的是( )
10、.请在图中用笔画线代替导线,按要求连接电路。要求:⑴开关同时控制两盏电灯;⑵电灯L1、L2并联;⑶电流表测通过两灯的总电流;⑷所画导线不能交叉;(5)并画出电路图。
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三、电路的连接
一、知识精讲:
1、电路的连接方式有_________和_________。
2、串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路。(节假日用的小彩灯) 1)特点:电流只有______路径;各用电器互相影响。 2)开关的作用:电路中任意一个开关可控制整个电路。 例题一、图2所示的电路图中:
(1)灯泡EL1和EL2是______联。
(2)闭合电键,灯泡EL1______,灯泡EL2______(选填“发光”、“不发光”)。 ( 3)灯泡EL1的灯丝断了,闭合电键,灯泡EL2______(选填“发光”、“不发光”)。 3、并联:把电路元件并列连接起来的电路。 (家用电器、路灯、教室电灯等)
1)特点:电流有_________路径;有干路和支路之分。各用电器互不影响,一条支路开路时,其它支路仍可为通路。
2)开关的作用:_________中的开关控制整个电路;___________中的开关只能控制所在的支路。 例题二、如图1所示的电路图中:
(1)灯泡L1和L2是__(选填“串联”、“并联”)。
(3)当S1、S2闭合时L1______,L2_____。 当S1、S3闭合时L1______,L2_____。
当S2、S2闭合时L1______,L2_____。当S1、S2、S3都闭合时L1______,L2_____。
(3)当电键S1、S2、S3都闭合时,L1灯泡的灯丝断了,灯泡L1________,灯泡L2 ___(选填“发光”、“不发光”)。 二、方法指导: 1、串并联电路的判断: 1)定义法:
串联:所有元件逐个顺次首尾连接的。 并联:各元件并列接在电路两点之间。 2)电流路径法:
串联:只有唯一的一条电流路径。
7
并联:有多条电流路径。 如:判断电路的连接方式
3)节点法:
在分流处和合流处设置节点标上字母,同一根的导线字母相同,然后分析电流从分流点到合流点有几种方式。只有一种为串联。否则为并联。
4)拆除法
例题三、如图2所示的电路图中,属于串联电路的是____,属于并联电路的是______。
例题四、如图的四个电路图中,各开关都闭合后,灯泡L1与L2串联的是( )
2、开关电路的判断:
例题五、在图3中,有三个电键S1、S2、S3和两电灯L1、L2。则:
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(1)闭合电键S1,断开电键(2)断开电键S1,闭合电键(3)只闭合S1和S2时(4)只闭
合
S3
时
(3)如果把三个电键都闭合,那么电路处于_________(选填“短路”、
S2、S3。两电灯L1、L2的连接方法是___________。 S2、S3,两电灯L1、L2的连接方法是__________。 L1______L2_____ L1______L2________
“通路”或“断路”)。这种情况是________(选填“允许”、“不允许”)。
例题六、如图4所示, (1)要使灯L1与L2串联,应该闭合开关_________,断开开关(2)如果要使灯L1与L2(3)只闭合S1、S3时
(4)只闭合S2、S3时L1______L2_____ (5)如果三只开关全闭合,电路发生___。 三、练习:
1.根据图4的实物接线图,做以下题目。 (1)两小灯泡是______联。 (2)标出通过小灯泡的电流方向。 (3)画出电路图。
__________;
并联,则应该闭合开关________,断开开关________; L1______L2_____
2.根据图6的电路图链接实物图(图7)
3、居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着的造成很大浪费。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑是,自动闭合,天亮时,自动断开;利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音是,自动闭合;无人走动时自动断开。若将这两种开关配合使用,就可以使楼道灯变得“聪明”,则这种“聪明”的电路是( )
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四.电流
1)有___________:
是维持电路中持续电流的原因。 是提供电能装置。 是提供电压的装置。
是把其他形式的能转化为电能的装置。 2)构成__________电路。 3、电流的方向:
1)规定:把_________电荷定向移动方向规定为电流的方向。 2)电流的方向与_________向移动的方向相反。
3)在金属导体中,电流的方向与自由电子定向移动的方向__________。
4)在电路中,在电源外部:电流从_______极出发经用电器流向_____极;在电源内部,电流从_______极出发到_________极。
例题一、如图所示,甲和乙是验电器,甲带正电,乙不带电。拿一根带绝缘柄的金属棒AB将甲、乙的金属球连接起来,则金属棒中的电流方向从 流向 ;金属棒中自由电子的定向移动方向是从 流向 。
4、电流的强弱(简称电流):用“I”表示。
1)电流大小等于每秒钟内通过导体某一横截面的电荷量。 2)公式: 电流
Q电荷量 ( I)
t时间3)单位:1)国际:安培(A)1A=1C/s 2)常用:mA uA 3)1A = _________mA 1mA= ________uA
例题二、手电筒中的电流约为0.2A,合
mA;合 μA。计算器中的电流很小,大约为100μA,合 A。
例题三、有一只小灯泡,在半分钟内通过灯丝的电量为6C,则通过小灯泡的电流为__________A。
例题四、通过小组灯泡的电流30mA,1h
内通过灯泡的灯丝的电荷量是_______C。电子数是___________个。
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例题五、有一手机电池,铭牌上标有1500mAh,如果手机待机是电流为5mA,电压3V,则该手机最长待机时间为____________h。该手机最多有贮存的电能是__________ J。
5、电流的测量 1)工具:电流表,2)电流表的使用: 了解电流表的读:
使用电流表之前,先要了解电流表量程和分度值,学会电流表的读数。
接0.6和-:量程____分度值_____示数_____; 接3和-:量程_____分度值_____示数____。 电流表的使用规则:
①电流表要________在被测电路中。
②必须使电流从电流表的“+”接线柱进入,从“-”接线柱流出。
学生电流表中“+”接线柱是两上量程共用的,“3”或“0.6”就是 “+”接线柱。 ③被测电流不要超过电流表的_______。
不能预先估计被测电流的大小时,要先用大量程,并且试触。试触结果表明电流值在电流表示数小量程范围内时,要改接小量程的接线柱。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
例题六.如图所示,下列电流表连接正确的是( )
例题七、某同学想测通过一个手电筒小灯泡的电流,估计电流可能在0.2A左右,右上图为他的连接的电路,请指出他的错误并改正。
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练习:
1、下列说法中不正确的是( )
A.任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起 B.电路中电流的方向是“正极→负极”
C.在电路中,电源是把其他形式的能转化为电能的装置 D.一般的电路由电源、用电器、开关和导线组成 2.电路中获得持续电流的条件是( ) A.电路中存在大量的自由电子 B.电路中必须有电源 C.电路中有电源,且电路闭合 D.电路中有电源,且有灯泡
3.在研究电流的特点时,经常用同样看不见、摸不着的水流相比,这种科学思维方法可以叫做( ) A.控制变量法 B.模型法 C.类比法 D.归纳法
4、小明要完成测量某只小灯泡发光时通过灯丝中的电流的实验: (1)请你帮他设计电路图,并将实物连接起来。
(2)在完全不了解电路中电流强度时,应选择电流表的______量程,在闭合开关时一定采用______的方式,观察指针偏转情况后再闭合开关。
(3)要测量小灯泡中的电流强度,必须把电流表跟小灯泡______联。如果使用双量程电流表的0~0.6A档,测量时指针恰好指在第十五小格处,则此时电流表的读数是_______。
(4)如果使用双量程电流表的0~3A档,请你把指针的位置在表盘上标注出来。
5、根据图示给出的器材,按照下列要求设计电路: 两灯并联,开关同时控制两盏灯; 电流表A1测干路中的电流;
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(流过两灯的电流都大约为0.4A)
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电流表A2测小等L1的电流;连接实物图
五、串并联电路中电流的规律
一、知识精讲:
1、串联电路中电流的规律:串联电路中电流处处相等。公式:I=___________。
2、并联电路中电流的规律:并联路中干路中的电流等于各支路电流之和。公式:__________
二、例题:
1.如图1所示的电路中,将电流表分别接在电路中a、b、c三处,测出通过各处的电流为Ia、Ib、Ic,它们之间的关系是_________,在串联电路中,电流表接入电路中的位置对测量结果__________影响。
2.如图2所示,将电流表分别接在电路中的a、b、c三处,若三次测得的电流分别为Ia、Ib、Ic,则三个电流值间的关系是_________。
3、有一种节日彩灯由20只小灯泡串联而成,如果电源插头处的电流为200mA,那么通过第20只小灯泡的电流为__________mA。
4、如图,导线A处直径大于B处的直径,那么通过A处和B处电流的关系为I1 ____I2。
5、二个灯串联在电路中,其中一只灯亮另一只灯比较暗,则通过二者的电流( ) A、二者电流相等 B、亮的电流大 C、暗的电流大 D、无法比
6、下面是小名同学在用电流表串联电路中时的一些说法.其中不正确的是( ) A接线的过程中,开馆应断开 B接线必须从电源正极开始逐步连接 C电流表必须与小灯泡串联
D在串联电路中,电流表接入电路中的位置对测量结果没有影响
7、如果通过灯L1和L2的电流分别为0.4A和0.8A。则电流表A1和A2的示数分别是( ) A.0.8A,0.4A; B.0.4A,0.8A; C.1.2A,0.4A; D.1.2A,0.8A.
8、开关S1、S2都闭合时,三个电流表A1、A2和A3的示数分别是I1、I2、I3,若已知I1=0.2A,I2=0.3A,则I3应为:( )
A.0.1A; B.0.2A; C.0.3A; D.0.5A
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9、.给出如下图所示的器材,请把它们组成电路.要求:①两只电灯并联;②用电流表A1、A2分别来测量电灯L2中的电流和干路中的总电流.
10、请你将实物元件用铅笔线连接起来,再画出电路图,请在电路图中标出电流表的“+”“-”接线柱.
11.如图2所示,1)如果要使灯L1、L2串联,则应闭合开关______,断开开关______,如果电流表的示数为0.25A,则通过L1的电流为____A,通过L2的电流为_____A;
2)如果要使灯L1、L2构成并联,则应闭合开关__________,断开开关________,如果电流表的示数为0.8A,通过L1的电流为0.35A,则通过L2的电流为____A。
三、练习
12、两只灯泡连接后接到二节干电池的电路上,用电流表测得通过它们的电流相等,那么( ) A、这两只灯泡一定是串联的 B、这两只灯泡一定是并联的 C、这两只灯泡可能是串联的 D、这两只灯泡可能是并联的
13、按照课本要求探究并联电路中电流的关系,小明设计的电路如图所示。把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,填入下表:
实验 次数 A处的电流 B处的电流 IA/A IB/A C处的电流 IC/A 16
1 0.15 0.15 __ (1)C处电流如右图所示,将读出的结果填入表中
(2)通过对上面数据的分析,可以得出的结论 ; (3)小华从表中得出了另外一种结论:各支路电流相等。她的结论可靠么?为什么她会得出这种结论?
(4)在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是:( ) A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值 C.分析数据,得出结论
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值 (5)测量多次的目的: 。
(6)结合你用一个电流表做实验时的体会,提出一条对本实验的改进意见: 。
14.如图所示的电路中,电流表A1的示数是通过_________的电流,电流表A2的示数是通过__________的电流.从电流表A1、A2的示数,可知通过电池的电流是_________A.
CAB电图
15、如图所示是郑武同学用电流表测灯泡L2中电流连接的线路。
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(1)电流表连接有什么错误? 在改动的导线上打“×”。
(2)现要测灯L1中的电流,只允许变动一根导线的一个端点的接线位置,请在图中用虚线①标出,并 (3)在(2)的基础上,若要测出L2L1两灯的总电流而且又只允许再变动一根导线上一个端点的位置,请在图上再用虚线②标出。
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六、电压及规律
一、知识精讲 电压及单位
电压的作用:是形成_____的原因,____是提供电压的装置。 单位:国际:_____常用:____ ____ 换算1kV=_____V,1V=______mV 3)常见的电压值:
一节干电池电压___________ 一节铅蓄电池电压_________ 照明电路电压_____________
人体安全电压______________________。 电压的测量 工具:电压表
读数:
接0.6和-:量程____分度值_____示数_____; 接3和-:量程_____分度值_____示数____。 使用规则:
a、电压表应与被测元件(电路)_________。 b、使电流从____接线柱流入,从__接线柱流出 c、被测电压不超过电压表_________。
d、电压表可以直接接到电源的_______上,这时测的是________的电压。 e、电压表电阻很大,几乎没有电流通过。在路中相当于是断开的。 3、串联电路中电压的规律:
串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和。公式:_______________
并联电路中,总电压与各支路两端电压相等。公式:________________ 二、方法指导: 电压表测量情况的判断: 节点移动法。 2)去表法。
1、如图1所示,闭合开关后能测出小灯泡L1两端的电压的电路是( )
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2、如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表所测的电压是( ) A、L1两端的电压 B、L2两端的电压 C、电源电压。
D、灯L1和L2两端的电压
3、如图电路中,请判断R1、R2、R3是串联还是并联?电压表V1、V2、电流表A测的是哪些值?
2、利用电流表、电压表判断电路故障
1)“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:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
例题4、如图:闭合开关,发现灯亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是( ) A、电灯L1的灯丝断了 B、电灯L2的灯丝断了 C、电灯L2短路 D、电灯L1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:①电流表断路;②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。
例题:上题中,如果灯不亮,电流表无示数,而电压表有示数,则故障可能是( ) 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,除了两表同时断路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。 例题6、第四题中两盏灯都发光,突然都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零,此时电路发生的故障可能是( )
3、串并联电路中电压的规律。
例题7、某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为_____;L2两端的电压为_____。
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使灯L1 和L2 并联且能发光,那么
例题8、如图所示的电路里,在圆圈 a、b、c 上连接适当电表, a应是_____;b是______;c是______; 若使灯L1和L2串联且能发光,那 么a应是______;b是______;c是____。
三、练习:
1.水果含有果酸。如图所示在水果中插入两片不同金属制成的极板,就组成了一个水果电池。某科学兴趣小组对影响水果电池电压大小的因素进行了实验研究。
(1)在水果中插入不同金属制成的极板,并保持两块极板之间的距离、极板与水果的接触面积不变,用电压表直接测量两块极板之间的电压,结果如下表:
①在答题卷上画出这个 ②分析实验数据可以得
实验的电路图;
出:在上述条件下,从金属活动性顺序看,所选用的两块
极板材料之间的 越大,水果电池的电压越大;并且水果电池的电压还与 有关;
(2)若该小组的同学选用一只橙子并用铜一锌做极板,研究水果电池的电压跟极板与水果的接触面积之间的关系时,应控制 不变;
(3)关于影响水果电池电压大小的因素,你还可以研究的问题是 ___ 。(写出一个)
2、灯L1与灯L2串联,先用电压表测灯L1两端的电压,再测L2两端的电压时,只将电压表接A一端改接C,这种接法_____,理由是_____________________。
3、在上圆圈内分别填入电压表和电流表的元件符号,使电路正常工作。
4、如图甲所示的电路,闭合开关后两灯都能发光,并且两块电压表的指针所指的位置如图乙所示,则L1两端的电压是_______V,L2两端的电压是_______V。
5、瑞瑞同学在中考物理实验中,对串联电路电压规律进行了探究. 【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 【设计与进行实验】
⑴按图所示的电路图连接电路;
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AV L1 BL2 S C
⑵闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
⑶在测L2两端的电压时, 瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上; ⑷测出AC间的电压. 【交流与评估】
⑴在拆接电路时,开关必须_________;
⑵瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? _________________.
⑶方法改进后,所测出AB、BC间的电压记录在右面表格中.AC间电压如图所示,是把AC间电压填入表中。
分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是: 串联电路总电压________各用电器两端的电压之和(填“等于”或“不等于”).
⑷这个实验在设计方案上还存在的不足之处是:_______________________。
22
七、电阻
一、电阻
1、电阻:(R) 电路图中符号:2、定义:导体对电流的阻碍作用。 3、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、兆欧。 3)换算:1M
=___________K
,
1K=_________。 4)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。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。 4、影响因素 要点诠释:
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。(或小灯泡亮度的) 2)实验方法:____________法。
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_________、_______和_________,还与 温度 有关。大多数电阻的阻值随温度升高而变大。只有极少数(玻璃)电阻的阻值随温度升高而变小。
4)说明: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。 例题1、有一段导体,下列措施中能减小其电阻的是( ) A.减小导体两端的电压 B.减小导体中的电流 C.减小导体的横截面积 D.减小导体的长度 例题2、一个电阻接在10V的电路中阻值为10为______ 。
例题3、下列说法中正确的是( )
A.镍铬合金的电阻一定比同长度的铜导线的电阻大。 B.导体的长度越长,横截面积越小,导体的电阻一定越大 C.一段导体无论是否有电流通过,它的电阻总是存在的 D.一段导体中通过的电流大时电阻小
例题4、关于白炽灯丝的电阻,下列说法中不正确的是 ( ) A、灯丝发光时电阻大些 B、灯丝不工作时电阻为零 C、灯丝重新搭上后电阻减小 D、灯丝不工作时电阻较小
例题5、如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,电流表示数为0.3A。当缓慢加热一段时间,可看到电流表示数将( ) A.大于0.3A B.仍等于0.3A C.小于0.3A D.不能确定
例题6.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路.
,当把开关打开,电阻两端电压为0V时,它的阻值应
。
23
⑴在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是 . ⑵为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察 . ⑶另有甲、乙两位同学分别对小明的电路
作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表.你认为 ______同学的改进更好一些,理由是 ___________________ .
例题8.某物理兴趣小组的同学为探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系,设计了如图甲所示的电路.实验时他们将所选的两种金属丝接入电路1和2的位置,通过比较电压表的示数来比较电阻丝的大小.现有几根康铜合金丝和镍铬合金丝,其规格如下表所示:
(1)在探究导体电阻与导体长度之间的定量关系时,他金属丝对应接入电路1和2的位置,当发现电压表示数
V1 S 甲 M S 乙 第8题
V2 R N R A 们将编号为 两根U1:U2接近 时,
可以初步判定:在导体的材料和横截面积相同的条件下,导体的电阻与其长度成正比.(2)在探究过程中,如果将编号为A和C两根金属丝接入电路1和2的位置,则他们想探究的是导体电阻与 之间的定量关系.
(3)在“交流与合作”时,有位同学提出:用如图乙所示的电路,将所选的金属丝分别接入电路M、N之间,读出电流,然后利用电流跟电阻之间的反比关系,也能探究导体电阻与导体长度和横截面积之间的定量关系.你认为他的实验方法合理吗?请说明理由.
答:不合理 要使通过导体的电流跟电阻成反比,则要使电压保持不变,将不同金属丝接入电路M,N之间,M,N两端的电压不能保持不变。
二、变阻器: 电路符号
或者
编号 A B C D E F 材料 镍铬合金 镍铬合金 镍铬合金 康铜丝 康铜丝 康铜丝 长度(m) 横截面积(mm) 0.3 0.6 0.3 0.3 0.3 0.8 0.5 0.5 1.0 0.5 1.0 0.8 2 24
⑴滑动变阻器:
构造:瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。 结构示意图:
变阻原理:通过改变_____________电阻线的_________来改变电阻。 铭牌:某滑动变阻器标有“50,1.5A”,50Ω表示___________________ 1.5A表示______________________
作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的________和部分电路两端的__________;②保护电路。
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。 要点诠释: 1、使用方法:
选:据铭牌选择合适的滑动变阻器; 串:串联在电路中; 接:方法:“一上一下”; 调:接入电路前应将电阻调到最大。 2、注意:
分析因变阻器滑片P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。
例题9、图是滑动变阻器标有“1A,20Ω”。滑片P位于中点。如果将C、D接入电路中,电阻值为_____;将A、B接入电路中,电阻值为_____;将B、D接入电路中,电阻值为_____,滑动片P位于_____时接入电路中的电阻最大,滑动片P向右滑动时,接入电路的电阻将_____。
3.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0~_____ 读数:__________。
之间的任意阻值。
25
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。如图示数为___
例题10、如图所示的电路中,某同学用滑动变阻器控制电路中的灯泡的亮度,想使滑动片向右滑动时灯泡变亮,关于将变阻器接入电路的方法,下列说法中正确的是 A、M接D、N接B B、M接B、N接A C、M接D、N接C D、M接B、N接C
举一反三、在如图所示
的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则下列接法正确的是( )
A.M接C,N接B B.M接A,N接B C.M接C,N接D D.M接A,N接D
例题11.实验课上,老师给出的器材如图3—4所示。
图3—4
(1)要求用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,请你用线连接实物,并画出电路图。 (2)开关闭合前,滑动变阻器的滑动片P应滑到_____端。
(3)想使小灯泡变亮,滑片应向_____端滑动,这时电流表的示数将_____。
26
三、电阻的串、并联: 1、电阻的串联:
1)总电阻:R总=__________ 2)实质:相当于________________
3)当有n个相同电阻R串联时R总=_____。 4)串联后总电阻比任何一个电阻都要____。
2、电阻的并联:
1)总电阻:R总=_________ 2)实质:相当于________________
3)当有n个相同电阻R串联时R总=_____。 4)串联后总电阻比任何一个电阻都要____。
例题1、把两个阻值为6Ω和3Ω的两个电阻串联系起来之后,总电阻是__________Ω;若把它们并联起来,其总电阻是_________Ω。
例题2、电阻R1与R2并联后总电阻为10Ω,已知R1为20Ω,则R2=_______Ω。
例题3、有两个电阻R1和R2(R1>R2)下列情况中阻值最大的是( ),最小的是( )
例题4、有若干组两个电阻并联,下列四组中,并联后的总电阻最小的一组是( ) A、100Ω 20Ω B、500Ω 10Ω C、30Ω 25Ω D、50Ω 50Ω
例题5、有一电阻丝,电阻为R,如果将其对折后其电阻为________;如果将它拉长到原来的2倍,其电阻又是_______,此时再对折,电阻为__________。
例题6、把一根均匀电阻丝弯折成一个闭合的等边三角形abc,如图所示,图中d点为底边ab的中心。如果cd两点间的电阻为9欧姆,则( ) A.ac两点间的电阻是6欧姆 B.ac两点间的电阻是8欧姆 C.ad两点间的电阻是8欧姆 D.ad两点间的电阻是9欧姆 四、练习
1.上海世博会很多的照明灯是LED灯,LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管是由下列哪种材料制成( )
27
A.陶瓷材料 B.金属材料 C.半导体材料 D.超导材料
2、.超导体若能应用到社会生活中,会给人类带来很大的好处。各国科学家一直在努力寻找能够在室温下A.电炉中的电阻丝 B.白炽灯泡的灯丝C.保险丝 D.远距离输电线
3. 图1所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温,这利用半导体( )
工作的超导材料,假如科学家已研制出室温下的超导材料。你认为它可作下列哪种用途( )
A.良好的导电特性 B.良好的绝缘特性
C.电阻随温度变化而变化的特性 D.电阻随光照变化而变化的特性。
3、图3是汽车、摩托车油量表(实际上就是电流表)原理示意图,R′是定值电阻,R是滑动变阻器,则( )
A.向油箱里加油时,电流表示数变大 B.燃油消耗下降时,电流表示数变大 C.燃油全部耗尽时,电流表将被烧坏 D.油箱加油过满时,电流表将被烧坏
4、如图是一种可以改变收音机大小的电路元件结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段弧形电阻,e是一端连接在b上、另一端可在d上滑动的铜片。为了使滑片e顺时针转动时音量增大(通过该元件的电流增大),应该将该元件的铜片B和铜片__________接入电路。 5、小丽要自制滑动变阻器,应选取_______材料做电阻“较大”或“较小”)。右的电阻丝,用图示的装置可
老师向她提供了右下表所示的几种材料及相关数据,她丝,因为在相同条件下,这种材料的电阻______(选填图中AB和CD是她选取的这种材料制成的两根粗细一样以研究导体电阻的大小跟______________的关系。
28
6、如图,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝B、F分别为两段的中点,小明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”的实验,记录数据如下: 步骤 1 2 3 4 5 6 M接 A A A和C E E E和G N接 C B B G F F 电流(A) 0.5 1.0 2.0 0.2 0.4 0.8
1)比较步骤________,得出结论:导体的电阻大小与材料有关。 2)比较步骤1和2(或4与5)得到结论____ _________________________________。 3)比较步骤2和3(或5与6)得到结论____ _________________________________。
4)小明完成上述实验后,将M 同时接A和E,N同时接C的G,读出电流表的示数为0.7A,再与步骤1和4结果比较,又悟出了一个电流的规律:_______________________________。
29
八、探究电流与电压、电阻的关系
一、知识精讲:
知识点一:电流跟电压的关系:
1.提出问题:电流与电压有什么关系。 2.猜想与假设:电流与电压成正比。 3.设计实验:应该采用___________法。
即保持电阻不变,改变电阻两端的电压,研究电流与电压的关系。 器材:电流表、电压表、定值电阻(1个)滑动变阻器、电源开关、导线 电路图: 4.进行实验:
①按图连好电路表。 R=10Ω
次数 1 2 3 5.分析数据得结论:_______________
电压U/V 1 2 3 电流I/A 0.1 0.2 0.3
②保持电阻不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填
6.评估:本实验只凭一组数据,就得出电流与电压成正比的结论,缺乏普遍性,应换用不同阻值的电阻,重复上述实验操作。
注意:本实验中滑动变阻器的作用有两点:①__________;②___________________-
实验中电压的改变可采用多种方法:改变电池的节数;调节学生电源的调压旋钮;移动滑动变阻器的滑片。
例题:某小组在探究电流与电压关系时,得到的实验数据如下表:
R=10Ω 电压U/V 电流I/A
(1)分析数据发现:在______时,______跟______成______比。(填“正”或“反”比) (2)在坐标纸上画出U-I关系图。
2V 0.2 4V 0.4 6V 0.6 30
二:电流与电阻的关系
1.提出问题:________________。 2.猜想与假设:电流与电阻成反比。 3.设计实验:仍使用控研究电压不变时,电流与 4.进行实验: ①按图接好电路。 ②分别将5Ω、10Ω、使电压表示数保持3V不
次数 1 2 3
(3)在本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,主要是__________________。
制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,电阻的关系。电路图:
15Ω的定值电阻连入电路,调节滑动变阻器,变,分别记下电流表的示数,填入表格。 U=3V
电阻R/Ω 电流I/A 5Ω 10Ω 15Ω 0.6 0.3 0.2 5.分析数据得结论:___________ 注意:在本次实验中滑动变阻器的作用:①保护电路 ②_________ [例题]在研究“电流与电阻关系”实验中,小明同学将5Ω的电阻换为10Ω的电阻后,他接着记下电流表的示数,发现电流由5Ω时的0.3A,变为10Ω时的0.5A,于是他得出电流与电阻不成反比的结论,他这样操作得出的结论是____________的。(填“正确”、“错误”) 因为__________________。 二、典型例题
1、如下图所示是某同学为探究“电流跟电压、电阻关系”而设计的实验电路图,其中正确的是( )
举一反三:
某同学在做“研究电流跟电压、电阻的关系”的实验时,得到了两组实验数据,如下表所示,请将表格中的空格补充完整,并回答问题
(1)由表一中的数据可得到如下结论_________________ (2)由表二中的数据可得到如下结论__________________.
31
表一
电5 5 5 阻电压电流3 9 0.6 1.2 电压电5 5 5 10 15 阻电流1 0.5 (Ω) (V) (A) (V) (Ω) (A) 2、为了探究电阻上的电流跟电压的关系,小亮设计了如图所示电路图(甲) ①请根据电路图,用笔画线代替导线将乙图中的元件连成电路
②在探究电流与电压的关系时,应保持_________不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变______、记下对应的电流值
③如果仍利用图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,实验中记录的数据如下表所示,对表格中的数据进行分析可归纳出的结论是____________
电阻R/Ω 电流I/A 5 1.21 10 0.60 15 0.39 3、小明同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω 15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S,读出电流表示数如下表,由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
电阻R/Ω 5 电流I/A
2)为保证实验正确进行, 举一反三
某同学用右图所示的电反比的关系。
先后用5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路的A、B两点间,闭合开关,读出的电流表示数填入下表由实验数据可以看出电流跟电阻不成反比 (1)请分析发生错误的原因
(2)仍然使用5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻进行实验,验证在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻的关系,请设计两种方法,增添器材)
分别画出电路图,简要写出实验步骤(可以按需要路验证在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成还需要什么仪器?
0.6 15 0.3 25 0.2 问:(1)该实验中选错了什么器材?请你说出应换用的器材
电阻R/Ω 5 电流I/A 0.4
能力提高型
10 0.3 20 0.2 4、如图所示,若通过R1的电流大于通过R2的电流,则R1的阻值______R2的阻值(填“大于”“小于”或“等于”)
5、为了探究电流与电压、电阻的关系,小明将实物连接成如图所示(甲)
32
(1)请你指出图甲中连接的错误之处:①_________②___________ (2)请将正确的电路图画在虚线框内
(3)电路连接正确后,在研究电流与电阻的关系时,更换阻值不同的定值电阻后,应调节______,使定值电阻两端的电压____________。
(4)如图乙是实验中电流表的某次示数,则电流是______A,要使电路中的电流增大,根据你画的电路图,滑动变阻器的滑片应向__________移动。
举一反三
某实验小组进行探究“电流跟电压、电阻的关系”的实验 (1)请你在方框内画出该实验的电路图
(2)、①由于电路中电流的大小受多种因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其他因素不变,即采用了____________法。
②如图是某实验小组在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图象是______图。表示电阻不变时,电流随电压变化的图象是______图(填“甲”或“乙”) (3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的是______和______ (4)实验的结论是①____________ ②____________
电阻,实验时,通过改变滑动变阻器R的滑动片P的位置,得到实验数据如表一、二所示
6.某同学按(a)(b)所示的电路图连接电路,分别进行实验在这两个电路中,电阻R1和R2为不同的定值
实验序号 1 2 3 A1表示数(A) 0.2 0.2 0.2 A2表示数(A) 0.5 0.6 0.8 表一 V1表示数(V) 6 6 6 V2表示数(V) 6 6 6 表二
33
序号 4 5 6 A1表示数(A) 0.2 0.3 0.4 A2表示数(A) 0.2 0.3 0.4 V1表示数(V) 2 3 4 V2表示数(V) 6 6 6 (1)对上述电路和两个表格分析比较,可得出表一中的实验数据是该同学根据图中________图(选填a或b)所示的电路图进行实验测得的
(2)分析________(选填表一或表二)中电表________与电表________的示数关系(填电表符号)可归纳出的结论是:当电阻________不变时(选填R1、R2或R),通过该电阻的电流跟它两端的电压成正比。 6.如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知 A.导体A的电阻为6欧 B.导体B的电阻为1.5欧
C.导体的电阻随导体两端电压的增大而增大 D.导体两端电压为0时,导体的电阻也为0
17、在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中,一些同学作出了以下猜想: 猜想A:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小; 猜想B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大; 猜想C:加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。
为了验证上述猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源,及有关的实验器材,设计了电路,按实验要求分别测出有关的物理量。
(1) 为了完成该实验,需要的测量仪表是_______、________。
(2) 请你在下边的方框内画出能验证上述猜想的实验电路图。
(3) 表中是小明在实验中测出的数据,其中R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过电阻R的电流。
实验序号 R/Ω U/V I/A 34
1 2 3 4 5 6 7 8 9
R=20Ω 1 2 3 1 2 3 0.05 0.1 0.15 0.1 0.2 0.3 0.2 0.4 0.6 R=10Ω R=5Ω 1 2 3 通过分析比较实验序号_______________的数据,可知猜想_________是正确的。(填“A”、“B”或“C” ) 18、如图电路所示,在测量电阻的实验中,R为镍铬丝,滑动变阻器R1的阻值范围为0~10欧姆。
请回答下列问题:
(1)用符号在电路图中把电流表和电压表表示出来。
(2)移动滑动变阻器的滑片P,主要是改变______。(选填下列选项代号) ①电池的电压。 ②通过R的电流强度。③R的阻值。
(3)在这个实验中,最好选用量程为______的伏特表。(选填下列选项代号) ①100毫伏。 ②1伏特。 ③3伏特。 ④15伏特。
(4)根据以上的结论(R约为3欧姆),用笔画线代替导线把元件连成电路。(画线不要交叉,元件位置不要移动)
35
九、欧姆定律
一、知识精讲: 1、欧姆定律
(1)内容:________________________
U—电压(V)(2)公式:I_________R—电阻()
I—电流(A)(3)方法提示:
①欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。 ②I、U、R要满足“同时性”
③公式只适应于“纯电阻电路”(电能只转化为内能、光能,对含有电动机的电路不能适应。 (4)推导公式:
求电压:__________________
求电阻:__________________.理解公式的意义:导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值。不能认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比。“因为电阻的大小只与电阻的________、_________、_________和 温度 有关,与电压和电流无关”。
2、应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题。
要求:画好电路图。说明某导体两端所加电压的图示法。在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。 二、例题:
U
1、关于公式R=,下列说法正确的是( )
IA.导体的电阻与导体两端的电压成正比 B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比 D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关
2.有一电阻两端加上 6 V电压时,通过的电流为 0.5A,可知它的电阻为 ,若给它加上 18 V电压,导线中电流为 ,此时导线电阻为 ,若导线两端电压为零,导线中电流为 ,导线电阻为 。
3、两个定值电阻R1,R2两端所加电压之比为2:1,通过它的电流之比为4:3,试求R1:R2=________________。
4、如图电路中,电路两端电压U=27 V,两电阻R1=6 Ω,R2=3 Ω,求每个电阻两端的电压.
36
5、把电阻为10欧和20欧的两个导体串联起来,接在6伏电源上,通过的电流是多大? 若把它们并联起来,接在6伏电源的电路上,干路中的总电流是多少?
6、如图所示,电阻R1的电阻为10Ω,R2为30Ω,当开关K断开时,电流表示数为0.6A,则当K闭合时,安培表的示数为多少?
7、如图8-1-7所示电路中,当开关S闭合,电流表A的示数是1.5安,A1的示数是0.3安; 电压表V的示数是6伏,求: (1)R1的阻值是多大? (2)R2的阻值是多大?
37
8、如图14所示,电源电压为3伏,在下述情况下,开关S1闭合,当R2的滑片滑至a端,S2断开时,电流表的示数为0.25安;再闭合S2,则电流表示数为0.50安.(2)当R2的滑片滑至b端,S2断开时,电流表的示数
1电阻R1、R3的大小及R2的最大阻值Rab? 为0.12安.求;○
9、如图R2、R3的阻值均为10千欧,电源电压不变,(1)当S1、S2都闭合时,电流表的示数是0.6毫安,(2)当S1、S2都断开时,电流表示数是0.4毫安,求:电源电压及R1的阻值。
10.实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它。实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示:
R3
在图乙中R1= 14 , R2= 9。当只闭合S1时,电流
表读数I1=0.2A ;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3A,把电源按图甲中的等效方法处理。求电源的电压U 和电阻r。
38
三、练习:
1、两个定值电阻R1,R2两端所加电压之比为2:1,通过它的电阻之比为4:3,试求I1:I2=________________。
2.如右图所示,L1=4,L2=8,开关闭合后,电流表A的示数为0.5A,则电压表的示数为__________V,电路中的总电流为______________A。
3、某电路中R1、R2两电阻串联,R1的阻值为10欧,R2两端电压为2V,电源电压为6V,求:电路中的电流及R2的电阻
6、如图电路中,电源电压为6V,电流表A1的读数为0.3A,电流表A2的读数为0.8A,求R1、R2的电阻值。
R1 A A R2
39
十、欧姆定律的应用
一)串联分压和并联分流: 1、串联分压与电阻成________比 公式:____________________ 2、并联分流与电阻成________比 公式:____________________
例题1、两个电阻R1和R2,将它们并联使用时通过的电流之比为1:3,则两电阻之比R1:R2=_______,若将这两个电阻串联后接入电路,则它们两端的电压之比为_______。
例题2、如图,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合,电流表两次示数之比为1:5,则R1与R2的比值为( )
例题3、如图,当开关S闭合,甲乙两表是电压表时,示数之比为3:2;当开关S断开,甲乙两表都是电流表时,两表的示数之比I甲:I乙为( ) A、2:1 B、3:1 C、1:3 D、2:3
例题4、一盏灯正常工作时的电流为0.5安,电阻为 9欧姆,现把它接入电压为10伏的电路中,为使电灯正常工作,应怎么办?
电表示数的变化
类型一、电路中开关处于不同状态引起的
例5.如图9所示,电源电压不变,当开关S闭合时,电表示数_________,电压表求数_______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
例6.如图12所示,当开关s闭合时,两个电流表的示数变化情况正确的是( ) A.两个电流表示数都变大 B.两个电流表示数都变小
C.电流表A1示数不变, A2示数变小
40
D.电流表A1示数不变, A2示数变大 类型二、由滑动变阻器的滑片的位置引起
例7.如图1所示,R为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R'的滑片向右移动时,电流表求数_______,电压表求数________。
例9.如图11所示的电路中,电源电压不变,当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从中点向上移动时,则电流表示数将__________;电压表示数将_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 类型三、由伪滑动变阻器的滑片位置引起
例10.如图6所示,电源电压保持不变,当开关的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示数________。
类型四、实际运用
例11、重庆市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图,以下说法正确的是( ) A.称重表相当于一个电压表 B.电路中的R1是没有作用的
C.当车辆越重时,称重表的示数越小
S闭合时,滑动变阻器R1________,电压表示数
D. 当车辆越重时,称重表的示数越大
例12、物理实验活动中,设计了图3-13所示的四种用电流表和电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R´是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定。四个电路中有一个电路能实现压力增大,电
41
表示数增大,这个电路是 ( )
三)滑动变阻器引起的电压电流变化的范围。
例13、如图电压U保持不变,滑动变阻器的总电阻值是R1的7倍,当滑片P由a移到b时,R1两端的电压变化范围( )
A 从0到U/7 B从U 到U/8 C从0到U/8 D从U 到U/7
例14、如图所示电源电压为12V保持不变,小灯泡的电阻为20欧,变阻器R的最大阻值是40欧,滑动变阻器从a点滑到b点。求:电流表和电压表的变化范围。
例15、如图所示电源电压为18V,小灯泡标有电阻为10欧,变阻器R的最大阻值是60欧,电压表只有0――15V量程,电流表量程是0――0.6A,闭合开关后,为使电流表、电压表安全使用,滑动变阻器的变化范围为多少?
四)图象的应用。
A a
b
A 42
例16、两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图像如图所示,现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端,下列分析正确的是( )
A.甲的电阻是乙的电阻的两倍 B.甲的电压是乙的电压的两倍 C.流过甲的电流是流过乙的两倍 D.流过乙的电流是流过甲的两倍
例17、如图,AB分别是两个阻值不同的电阻的电流和电压的关系图,请判断两个电阻大小关系为R1________R2,若两个电阻并联,并联总电阻的图象在区域_____________。若两个电阻串联,串联后总电阻的图象在区域______。 五)实际运用计算
例18、为锻炼身体,小明利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,图甲是原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R1间的摩擦不计)。定值电阻R0=5Ω,a、b是一根长为5cm的均匀电阻丝,阻值Rab=25Ω,电源电压U=3.0V,电流表的量程为 0~0.6A, 当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于a端.已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示。 (1)小明在电路中连入R0的目的是________________________________.
(2)小明将电流表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉拉环时, 拉力计表盘上的零刻度应标在电流表表盘的___________A处.
(3)通过计算说明, 电流表表盘的0.6A处应标多少牛?
练习、
1.如右图所示,R1=R2=R3=5,某同学误将一电流表并联在R2两端,发现示数为1.5A,据此可推知U=__________ V;若用一只电压表代替电流表并联在R2的两端,则电压表的示数为__________V
2、在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,电路正常工作。但过了一段时间,小灯泡发生断路,这时
43
A.电压表示数变大, 电流表示数变小 B.电压表示数变大, 电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小
3、如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A、电压表V1与V2的示数之和保持不变。 B、电压表V2与电流表A的示数之比保持不变。 C、电流表A示数变小,电压表V1的示数变大。 D、电流表A示数变小,电压表V2的示数变大。
4、图5电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为500Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是( ) A.电压表的示数变大,电流表的示数变小 B.电流表和电压表的示数都不变 C.电流表的示数变化范围为0.2A~0.6A D.电压表的示数变化范围为1V~6V
5.如图7所示电路,电源电压不变,当开关闭合时,滑动变阻器的滑片向右移动,下列判断不正确的是( )
A.灯泡变亮 B.电压表V的示数不变 C.电流表A1的示数不变 D.电流表A2的示数变小
6.小明设计了如图13所示的压力测量仪,可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际是个电压表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值___________,压力表示数__________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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7、如图,定值电阻R1=40欧,R2为滑动变阻器,要求通过R1的电流在0.05A~~0.25A的范围内变化,问(1)电路两端的电压U最小应多少伏?(2)滑动变阻器R2的最大值至少应多大?
8.小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐,“风力测试仪”的原理如图所示.电源电压6V,R0为保护电阻,AB为长20cm、阻值为50的均匀电阻丝.OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为2N的球P.闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触;有风时,球P受风力的作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转,当偏转到电阻丝的A端时,电流表示数为0.6A.已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm,金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,求: (1) R0的阻值; (2)无风时电流表示数;
(3)在风力作用下,当金属细杆OP在图示位置静止时,作出F风的力臂,并求出该力的大小.
RU R2 图13
9.如图9所示,表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,它的金属片是杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。 (1)当油箱向外输油时,油量表的示数将 。
(2)若图9中电源电压为24V,电流表的量程为0-0.6A,滑动变阻器的最大值为80Ω,为了保证电流表不超量程,保护电阻R` 的最小阻值应是多少欧?
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10.甲、乙两小组同学用图甲所示的电路进行了一些实验探究.
(1)甲小组选取的定值电阻为15,电阻箱阻值如图乙所示,其值为________,此时电压表的示数为3.5V,则该小组所用电源的电压为______V;实验中若增大电阻箱阻值,电路中的电流将________,电压表示数将______ (选填变化情况).
(2)乙小组选用其它规格的电源和定值电阻进行实验,他们通过调节电阻箱,得到几组电阻箱的阻值和对应的电压值,并作出U-R图像(如图丙).由图像可知,电阻箱阻值为20时,电压表的示数为________V,该组所选用定值电阻的阻值为________.
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十一、伏安法测电阻
一、伏安法测电阻(小灯泡电阻) 1.原理:__________________
2、器材:电源 开关导线 待测电阻 电压表 _______ ________ 3.电路图:(如图)
4.步骤:
①根据电路图连接实物。连接实物时,必须注意 开关应___________.
②检查电路无误后,闭合开关S前将滑动变阻器的滑片制调到____________位置,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。 ③算出三次Rx的值,求出平均值。 ④整理器材。
5.讨论:⑴本实验中,滑动变阻器的作用:____________________________________
⑵测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏 安图线,则R1_____R2
例题1、在用“伏安法”测量电阻的实验中:
⑴如图是尚没完全连好的电路图,请用笔画线代替导线连成完整的电路图。要求合上开关后变阻器连入电路的阻值最大,滑片P应在哪端?
⑵正确连接电路后,闭合开关S,调节滑动变阻器,测得三组电流表示数为0.3A、0.32A、0.29A时,对应
C
A
D B
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电压表示数为6V、6.4V、5.8V,则Rx的阻值为________欧。
⑶某同学一次实验时,由于连接错误,发现开关闭合后,电压表、电流表示数均较大,调节变阻器不起作用,而断开开关后却能正常调节。根据上述现象,请在图中虚线框内画出同学连接的错误电路图。
例题2、小明用实验测定“手电筒小灯泡正常发光时的电阻”,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)在电路图中(图3-26甲)的“○”内填上电表符号;
(2)闭合开关S,向A端移动滑片P,小灯泡的亮度会变________。(填“亮”或“暗”)
(3)小灯泡正常发光时,电流表示数如图3-26乙所示,则灯泡的正常工作电流是________A,小灯泡正常发光时的电阻是________Ω。
(4)小明实验时,闭合开关,发现电流表有示数,电压表的示数为0,而电灯不亮。出现这个故障的原因可能是小灯泡________;
(5)为了减少实验误差,小明同学分别测出小灯泡在电压为2.0V、2.5V、3.0V时的电阻,再求出平均值,作为灯泡正常发光时的电阻值,你认为他的方法行吗?答:__________.这是因为小灯泡在不同电压下工作时_____________的原因。
练习.要测量一只额定电压为2.5V小灯泡的电阻(电阻大约在6~ 10Ω之间),刘星同学连接了如图所示的电路.
(1)请用笔画线将图中的电路连接完整.
(2)在连接电路时,开关应_________(选填“断开”或“闭合”),滑片应移到_____(选填“A”或“B”)处。
(3)闭合开关后,刘星发现电压表、电流表均有示数,但小灯泡不亮,经检查,电路连接无误,各元件完好,那么可能的原因是_________________________________,为了能使小灯泡发光,下一步应进行的操作是__________________________________。
(4)实验完成后,刘星将有关数据和现象填在表格里: 次数 电压U/V 1 1.5 2 2.2 3 2.5 4 3.0
电流I/A 0.2 0.28 0.3 0.32 灯泡亮度 灯光微弱 较暗 正常发光 很亮 48
由此可知,小灯泡在正常发光时的电阻是________.(保留一位小数)从表中数据可知,灯丝的电阻随两端电压的增加而__________(选填“变大”或“变小”),电阻变化的本质是灯丝的电阻随_________而增大.
二、特殊测量方法
1、用一个已知电阻和两个电压表。
例题3.用如图所示的电路来测量未知电阻RX的阻值,R0阻值已知。 (1)将实验过程补充完整:
a.对照电路图连接好电路,并将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处; b.闭合开关,________________________。 c.断开开关,整理器材。
(2)用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻RX=___________。 (3)写出本实验中滑动变阻器的作用:_____________________________________ 2、用一个已知电阻和两个电流表
49
例题4、现有下列实验器材:一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、电池、开关、足量的导线。请你利用这些器材设计实要求:(1)在右框内画(2)简述实验过程并
验,测出一只未知电阻Rx的阻值。 出实验电路图。
用已知量和测量量表示Rx。
3、用一个电流表和电阻箱
例题5、用如图甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值, 其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻。某同学用该电路进行实验,主要步骤有: A. 把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I; B. 读出电阻箱的示数R;
C. 把开关S接a点,读出电流表的示数为I;
D. 根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大。 ⑴ 上述步骤的合理顺序是_________(只需填写序号)。
⑵ 步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为____________Ω。 若己知R0的阻值为 10 Ω,则待测电阻的阻值为_________Ω。
⑶ 本实验所采用的物理思想方法可称为 __________________ 。(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。 附件1:律师事务所反盗版维权声明
附件2:独家资源交换签约学校名录(放大查看)
学校名录参见:http://www.zxxk.com/wxt/list.aspx?ClassID=3060
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十二、电功
一、知识精讲 1、电功:
1)电功:电流所做的______。消耗多少电能,电流就做了多少功。
表现形式:电流通过各种用电器使之产生的转动、发热、发光、发声等现象。 2)实质:把_________能转化为___________能的过程。 3)电流的三效应:____效应、____效应和 化学 效应。 4)计算公式:
①电功的基本公式:W=_____ W= QU (Q为电荷量)
②推导式:W=__________= __________。 (由欧姆定律推出,只适应于纯电阻电路) ③电功与电功率的关系式:W= __________。 注意:
①串联电路中常用公式:W= IRt W1:W2= R1: R2 ②并联电路中常用公式:W= Ut/R W1:W2= R2:R1
③无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功。常用公式:W= W1+W2+„Wn 5)电功、电能的单位:
主单位:__________(J) 1 J = 1 VAS 常用单位:________( kW·h) 单位换算:1 度电=_______kW·h 1 kW·h=____________J 例1:电热器将_______能转化为______能: 电风扇将_______能转化为_______能; 电动机将_____ 能转化为__________能; 给蓄电池充电时,______能转化成_______能。 例2、下面说法中正确的是( ) A、通电时间越长,电流做功越多。 B、通过用电器的电流越大,电流做功越多。 C、用电器两端电压越大,电流做功越多。
D、电流做做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能。
例题3、灯L1与L2串联在电路里,若L1的电阻大于L2的电阻,那么在相等的时间内灯_____消耗的电能多。如果并联在电路中,灯_______消耗的电能多。
例4、1千瓦时的电能可供“220V 40W”的电灯使用 __________小时。
例5、有一顶太阳能风扇凉帽,顶部装有一个太阳能电池板,帽沿装有一个小型电风扇。电池板在太阳光的照射下,将_________能转化为________能,驱动电风扇工作。电风扇的电压为1.2V,电流为50mA,若电风扇正常工作了1h,电流做功_________J。
例6、一个电冰箱标有“220V,110W”,每天启动时间累计10h,1个月(30天)内,电流对它做功______J。
例题7、家庭电路中,一白炽灯泡正常工作时通过的电流为0.25A,求: (1)该灯泡的电阻是多少?
(2)该灯泡正常工作1h消耗的电能为多少?
22
51
例8、5月20日是“中国学生营养日”学生的膳食结构越来越受到学校、家庭和社会的重视。妈妈为了改善小红的早餐营奍,买了一台全自动豆浆机,豆浆机的工作原理示意图铭牌如下: XX全自动豆浆机 型号 JK-16B 加热功率 电动机功率 额定容量 800W 150W 1.1L 额定电压 220V 额定频率 50Hz 1)计算豆浆机正常工作时的最大电流。
2)豆浆机做一次豆浆,若电动机累计工作3min电阻丝累计加热12min,则共消耗多少电能?
2、电功的测量
1)电能表是用来计量____________的仪表。 2)观看右图,表盘上:
“220V”是指_______________________; “5A”是指_________________________; “50Hz”是指________________________ ; “2500r/Kw·h”表示_________________ ____________________________________。 3)读数:
A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。
如:电能表月初读数__________,月底读数是__________,这个月用电 ________ 度,合 _______ J。如果电费为每度电0.6元,这个月他家要付电费_______元。
B、测量较小电功时,用表盘转数读数。
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如:某用电器单独工作电能表(3000R/kwh)在10分钟内转36转,则10分钟内电器消耗的电能是 J。 方法小结:
例9:一个家用电能表的盘面上标有“3000 r/kW·h”字样,它表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000转.若某个电热水器单独使用时,电表转盘在300s内转了210转,则热水器消耗的电能是_________J。 热水器的功率是______W。 二、练习
1、一些城市开始使用了风能、光能互补路灯。它是由太阳能电池板、小型风力发电机各自给24V蓄电池充电,晚上由LED(发光二极管)灯照明。右表是亮度相当的两种灯的相关数据。要使该路灯总发光效果相当于500W白炽灯,它应由 _________只LED灯 _________联而成。原来是用500W白炽灯,若每晚供电10小时,一个月(30天),消耗了 _______KW.h的电能。请说出这种路灯优点 :1)_______________________________。 2)________________________________。
2.去年5月全面开通了3G手机通信业务. 你知道到底什么是3G通信吗?所谓3G,其实它的全称是
发光原理 额定电压 一只LED灯 二极管发光 24V 10-9S 12W 一只白炽灯 钨丝高温发光 220V 10-3S 100W 3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信. 响应时间 第三代与前两代的主要区别在于:传输声音和数据的额定功率 速度上的提升,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式. 以下为某3G手机LGKT878的主要参数: 手机类型 3G手机
该手机通话5min,消耗的电能是_________ J。
主屏参数 3.0英寸480
×800像素
电池规格 3.7伏 1300毫安时锂电池
500万像素
400mA
摄像头像素
通话时电流
3、电冰箱是间断式工作的(即工作一段时间停止一段时间)某电冰箱铭牌有关参数如下表所示,在家庭电路中只有电冰箱在标定耗电量下工作时,一天实际工作______h;若电冰箱每次从启动到停止工作的时间都为12min,每消耗1 kW·h电能,电能表表盘转1500转,则该电冰箱每天启动__________次,每工作一次电能表表盘转___________转。
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十三、电功率(1)
一、知识精讲 1、电功率:
1)电功率是反映电流做功_______的物理量。 2)定义:_____________________________。
__)W(____)(______) 3)公式:定义式:P_______t(_____)(__P(____)(_____)4)单位:国际单位:_______(W) 1W=_____J/s=___V·A
常用单位:_______(kW)
U(______)5)公式:计算式:P_______I(______)
P(______)6)推导公式:P=__IR___(常用串联电路) P =_________(常用并联电路) 注意:只适应于纯电阻电路。
例题1、如图13所示电路图,电源电压U=6V且保持不变,闭合开关后,电流表A1的示数为0.2A,○A的示数为0.5A。
求:(1)电阻R1的阻值。(2)电阻R2的电功率。
2
2、额定功率和实际功率:
1) 额定电压:用电器正常工作时的电压。 额定功率:用电器在额定电压下的功率。 P额=U额I额=U2额/R 例2、某灯泡上标有“PZ22O-40”字样分别表示: 额定电压:_______ __, 额定功率:_________,
求额定电流:_______________________ 求灯的电阻:_______________________
54
2)实际电压:用电器两端所加的电压。 实际功率:用电器在实际电压下的功率。 3)实际功率和额定功率的关系:
(1)当U实 =U额时,P实=P额 用电器正常工作(灯正常发光)
(2)当U实<U额 时,P实<P额 用电器不能正常工作(灯光暗淡),有时会损坏用电器 (3)当U实 > U额 时,P实 > P额 长期使用影响用电器寿命,会烧坏。(灯发光强烈)
例题3、如果一只标有“220V,100W”的白炽灯,接在110V的电路中,它的实际功率多大?(忽略温度对电阻影响)
小结:1)对某个用电器而言,其额定电压、额定功率的值只有一个,而实际电压、实际功率的值有无数个。
2)若灯的电阻不变,灯两的电压是额定电压的1/n倍,那么灯的实际功率就是额定功率的(1/n)
2
倍。
3、电的亮度取决于灯______________的大小。
例题4、有两盏灯,L1标有“220V,40W”,L2标有“36V,40W”的字样,当它们都正常工作时,比较它们的亮度:( )
A、L1亮 B、L2亮 C、一样亮 D、无法判断
例题5、小明家的一只白炽灯的灯丝断了,由于没有备用的灯泡,小明小心地把灯取下,轻轻转动,将灯丝搭在一起,然后安在灯座上,灯泡又亮了,灯的亮度________。 (不变、变亮、变暗)
例题6、把下面四盏灯分别接在36V的电路中,最亮的是( ) A、36V,15W B、110V,15W C、36V,40W D、220V,40W
例题7、一个标有“220V 60W”的电炉,想把它接在110伏的电源上使用,而保持原来的功率不变,下列采取的措施中,正确的是( ) A. 把电炉丝截去一半
B. 把电炉丝截成等长的两段后再并联起来 C. 把一根同样的电炉丝跟原来的那根串联 D. 把一根同样的电炉丝跟原来的那根并联
4、串并联电路中电功率与电阻之间的关系: 1)串联电路中电功率的分配与电阻成__比 公式:____________________________ 2)并联电路中电功率的分配与电阻成__比 公式:____________________________
3)不论是串联电路还是并联电路,电路中的总功率_______各用电器功率之和。
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公式:_____________________________
例题8、灯L1“220V 100W”, 灯L2“220V 25W”,当两灯并联时,灯______亮;当两灯串联时,灯______亮。写出判断过程。
二、练习:
1、根据公式P=W/t,下列说法中正确的是( )A、用电器消耗的电能越多,它的电功率就越大 B、电流做功越多,它的功率越大
C、两个电功率相等的电器,电流对它们做的功一定相同 D、在相同的时间内,电流做的功多的用电器的电功率大 2、根据图2所示的两盏白炽灯的铭牌,可以知道( ) A甲灯一定比乙灯亮
B正常发光时,甲灯的电阻大于C正常发光时,甲灯的电功率是D正常发光时,甲灯消耗的电能
乙灯的电阻 乙灯电功率的4倍 是乙灯消耗电能的4倍
3、如图中的几种用电器的额定功率最接近1000 w的是( ).
4、甲灯标有“220V100W”字样,乙灯标有“110V100W”字样,将甲、乙并联接在100V的电源两端,比较两灯的亮度是( )
A、甲灯亮些 B、乙灯亮些 C、两灯一样亮 D、无法确定
5、两电阻值之比为3:1串联在电路中,两电阻中的电流之比为 ,电压之比是 ,电功率之比是 ,相同时间内产生的热量之比是 。 6、把标有\"220V 100W\"和\"220V 40W\"字样的两个灯泡串联接在220V的电路中,使用时两灯消耗的功率之比为________,其中标有“220V 100W”的灯正常工作__________小时消耗的电能为1kWh。
7.某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量.求, (1)此时电阻丝的电功率; (2)此时电阻丝的电阻; (3)此时电阻丝的工作电压。
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十四、电功率(2)
一、例题:
1、有一只标有“8V2W”的小灯泡,接到12V电源上。 1)此时灯泡的功率为多少? 2)为使灯正常发光,应该怎样做。
2.将灯L1“6V 3W”和L2“6V 6W”串联在电路中(灯泡电阻不变),现要使其中一盏灯长时间正常发光,则电源电压是多少V,电路的总功率是是多少W?
3、如图,灯泡L1标有“6V6W”,灯泡L2标有“6V0.5A”,当开关S1闭合,S2断开时,电流表示数为0.5A。求:
电源电压当开关S2也闭合后,电路的总功率。
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4.家用电器工作时往往达不到额定的电压和功率。某同学在家中做了如下实验:他首先查看自己家的电能表,表上标有“3600R/kW·h”字样;随后他关闭了家中所有用电器,只让一只标有“220V、1210W”的电水壶盛满水持续工作,与此同时,观察到电能表转盘3分钟转过180圈。假设电水壶的电阻保持不变,求:
(1)电水壶的电阻;
(2)电水壶工作时的实际电功率; (3)该同学家的实际电压。
6、如图23A-3中,电源电压保持不变,灯L上标“5V 2W”字样,R1为10,当开关S1闭合,S2断开时,灯L恰能正常发光,当S1断开,S2闭合时,灯L的实际功率为0.5W,问: (1)电源电压是多少? (2)电阻R2的阻值是多少?
7、某校学生宿舍走廊的路灯,原来用一盏“220V 40W”的白炽灯,每晚亮10小时。同学们发现灯泡容易损坏,需要经常更换。后来,学校电工用两盏 “220V 40W”的灯泡串联后代替原路灯。结果,两盏灯的亮度比改装前要暗,但灯泡使用寿命明显延长。
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1)改装前,一盏路灯每晚需要消耗多少电能?
2)改装后两灯的总功率是多少?比原来省电还是费电?
二、练习:
1、一把电炉内有两根相同的电阻丝,第一次将它们并联接入电路,第二次把它们串联接入同一电路,经过相同时间,则两次电炉产生的热量比为 ( ) A.1:4 B.4:1 C.2:1 D.1:2 2、关于电功,下列叙述正确的是( )
A、用电器功率越大,做功越多 B.用电器电压越高,做功越多 C.用电器电阻越大,做功越多 D.以上叙述都不对 3、甲、乙两个用电器,甲的功率比乙大,则说明 ( ) A.甲做的功比乙多 B.甲做功用的时间比乙短 C.甲做的功比乙快 D.甲做功用的时间一定比乙长 4、下列哪个单位不是功率的单位( )
A.J/S B.V·A C.V/ D.A/ 5、把标有“PZ220-100”,“PZ220-60”的两只灯泡串联接在200V的电路中,结果都比并联接在220V的电
2
2
路中时暗了,其原因是 ( )
A.两只灯泡的额定功率变小了 B.两只灯泡的额定电压变小了 C.两只灯泡的额定电流变小了 D.两只灯泡的实际功率小于额定功率
6、额定电压相同的甲、乙两盏灯,它们额定功率之比为3:2,如果将它们串联接入电路中,它们实际消耗的功率之比为 ( )
A.2:3 B.3:2 C.9:4 D.4:9
7、一个灯泡标有“6V 3W”字样,若把它接在12V的电源上,为了使小灯泡正常发光,需串联一个多大的电阻( )
A.24 B.12 C.6 D.3
8、“PZ220-40”的灯泡接在220V的电路上工作 h消耗的1kWh,改接在110V的电路上,功率为 ,额定功率为 。
5、如图23A-2所示的电路,电源电压是11V,灯泡L1标有“8V 2W”字样。调节滑动变阻器,使灯泡恰好正常发光。此时电流表的读数是1.5A。求电阻R的阻值和在R上消耗的电功率是多少?
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十五、 电功率的测量
一、知识精讲:
1、伏安法测小灯泡的电功率 1)实验原理:_______________
2)实验器材:电源、开关、电压表、电流表 、 ____________ 、 ___________ 、导线。 3)实验电路图: 4)实验步骤:
(1)按图连接电路,开关应_______
(2)检查无误,将滑动变阻器_____________,闭合开关。 (3)调节滑动变阻器,使电压表示数等额定电压记下电流
(4)调节滑动变阻器,使灯两端电压小于额定电压,观察灯的亮度,记下电流,电压 (5)调节滑动变阻器,使灯两端电压为额定电压1.2倍左右,观察灯的亮度,记下电流、电压 (6)实验完毕,整理器材。 5)本实验中滑动变阻器的作用: A___________________________
B_________________________________。 2、用电能表测电功率。
电能表上标有n0=2500R/kW·h
步骤;1)使室内其他用电器均停止工作,只让待测用电器工作。 2)记下电能表转盘转过一定转数n所用 的时间t。
3)计算实际功率:
P=_____________________( W )
P=____________________(kW) 二、例题:
1、小明家的电能表如图所示,家中用电器的总功率不能超过___________W.当小明家只有一盏电灯工作时,3min内转盘正好转过50圈,则该灯泡消耗的电能是____J,它的电功率为_____W.
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2、要测量小灯泡的电功率,提供的器材包括:小灯泡(2.5 V,0.5 A),电源(电压为3 V),电流表,电压表,滑动变阻器,开关,导线若干。 ⑴ 请用笔画线将图甲中的电路连接完整。
甲
⑵ 要测量小灯泡的额定功率,闭合开关后,正确的操作为:调节____________,使电压表的示数为_________ ,读出此时电流表的示数,最后利用公式________求出额定功率。 ⑶ 某次实验时电压表和电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的实际功率为_____W。
⑷ 实验要求改变小灯泡两端的电压进行多次测量,这样做是为了_______________。
3.某实验小组的同学用伏安法测量小灯泡电功率,待测小灯泡额定电压为3.8V,小灯泡的额定功率估计在1W左右。
(1)连接电流表时应选用_____的量程。
(2)请用笔画线代替导线,完成实物电路的连接(要求:连线不得交叉)。
(3)检查电路连接无误,闭合开关后,灯泡不亮,电压表有示数,电流表指针几乎不动,产生这一现象的原因可能是____________ 。
(4)故障排除后,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光时,电流表示数如图20所示,请读出电流表的示数,并填入表格中。
(5)实验中,同学们记录了多组小灯泡两端的电压及对应通过小灯泡的电流值,但表格中仍有不完整的地方,请将所缺内容填写完整。
(6)小组同学们分析了实验数据得出:小灯泡的发光亮度是由灯泡的______决定的,且_____________,灯泡发光越亮。
乙
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电压 U/V I/A 电功率P/W 灯泡发光情况 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.8 4.0 0.32 1.28 电流 0.18 0.18 0.2 0.22 0.25 0.28 0.3 0.44 0.625 0.84 很暗—→ 暗—→正常发光 —→ 很亮 17、芳芳自从学习电学知识后,对家里的用电器非常感兴趣,想自制一只台灯,她去商店选购了一只标号是“36V 36W”的灯泡,回到家后在着手安装时,突然想起家庭电路的电压是220V,于是她在买回的灯泡包装盒内寻找说明书,但没有找到,却发现了一只配件。
(1)芳芳想知道配件的作用及有关它的性能参数(如额定功率、额定电流、电阻等),于是设计了如图12所示的电路图和记录数据的表格,请你根据电路图帮助他把实物图连接完整.注意在连接电路时开关______,滑动变阻器要调到______________的位置。
(2)芳芳在正确连接完电路后,将测得的实验数据记录在下列表格中,根据实验数据能够知道配件的性能参数是 ________(只要求写出一个参数及其数值).
(3)芳芳利用“36V 36W”的灯泡和配件制成了一只台灯,请你在虚线框内画出这只台灯的电路图,并说明配件在电路中所起的主要作用是什么? 答:
三、练习
1、如图12甲所示是“测量小灯泡的电功率”的电路图,图12乙是实物连接图。其中电源是两节新干电池,小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器上标有“10Ω lA”。
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(1)图12乙已连接了部分电路,请用笔画线代替导线按照电路图将未连接的电路连接完整。
(2)小明同学连接好电路后,闭合开关时发现灯光特别亮,这表明他在闭合开关前没有______________________;
(3)调节滑片P使电压表的示数为2.5V,此时电流表的示数如图12丙所示,则该灯泡的额定功率为__________w。若要增大小灯泡的电功率,则滑片P应向____________移动;
(4)在完成以上实验后,小明进一步测量并描绘出小灯泡的电流随电压变化的曲线如图13所示,通过图像发现灯丝的电阻是变化的,这一现象表明:____________________;
(5)有一位同学在连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现:灯泡变亮时电压表示数变小;灯泡变暗时,电压表示数变大。经检查所用器材完好,出现这种现象的原因可能是____________________ ________________________。
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十六、电和热
一、知识精讲: 1、电流的热效应
1)电流通过任何导体时,把电能转化为____能,这个现象就叫做电流的热效应。 2)电流的热现象是电流的普遍现象。
例1、下列电器设备中,主要利用电流热效应进行工作的是 ( ) 2、焦耳定律
1)内容:电流通过导体时,产生的热量跟_______的平方成正比,跟导体的_________成正比,跟_______________成正比。 2)公式:Q=_______________。 3)电热Q和电功W的关系
在电路中如果接的是纯电阻用电器,消耗的电能全部转化为内能,Q______W。
在电路中如果接的是电动机,电风扇,充电池等,电能大部分转化为机械能、化学能等,只有小部分转化为内能,Q______W。
例2、一台电动机线圈电阻0.3Ω,接在12V的电路上时,通过电动机的电流为0.5A,在5min内电流做功及电流产生的热量分别多大? 3、电热的利用——电热器
1)原理:电热器就是利用____________效应制成的加热设备,如电炉、电饭锅、电热毯等。 2)主体部分:发热体是由_________大、_______高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。 3)优点:清洁卫生,无污染;热效率高;可以方便地控制和调节温度。 4、防止电热带来的危害 1)装散热风扇 2)安装散热窗 3)增大受热面积
例3、下列情况中不属于防止电热危害的是( ) A.电视机的后盖有许多孔 B.电脑机箱内有小风扇 C.电动机外壳有许多散热片
D.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次
例4、电熨斗通电一段时间后变得很烫,而连接电熨斗的导线 却不怎么热,这主要是因为 A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比电熨斗快
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
例5、小洁家购买了一台电饭锅,在使用时闻到橡胶的焦糊味,用手摸其电源线发现很热,而其它用电器仍正常工作,请你用所学的物理知识帮小洁分析一下,发生这一现象的原因是( ) A.电压太高 B.导线太粗 C.导线太细 D.导线太短
例题6、有三根电阻丝,接在电压恒定不变的电源上,产生的热量全部用来烧水,要使用同一壶水在最短的时间内烧开,那么这三根电阻丝应是( ) A.三根串联 B.三根并联
C.两根串联起来,再跟第三根并联 D.两根并联起来,再跟第三根串联
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例题7、如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,电源电压不变。当开关S接1时,电压表的示数为6V,电流表的示数为1A。求: (1)R2的阻值是多少?
(2)当开关S接2时,电压表的示数为多大?若通电1min,电阻R2产生的热量是多少?
例题8、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关,王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置,他将两端阻值不同的电阻丝(R1 (2)甲装置可探究电流产生的热量与________的关系。 (3)在装置甲、乙的来两次实验中,通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量与_________的关系。 (4)在甲、乙两装置同时实验,在相同的通电时间里,与气球______(填气球字母标号)相通的电阻丝产生热量最多。 (5)教材上的实验装置如图丙所示(烧瓶与图中的相同)。比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置,你认为较好的装置是_____,理由是:_____________________。 二、练习 1、下列各组电器中,都属于利用电热工作的是( ) A、电饭煲、电热水器、电熨斗 B、电冰箱、电烤箱、电热毯 C、电磁炉、电风扇、电 炉 D、微波炉、电吹风机、电视机 65 2、有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是( ) A.电饭煲B.电热水器 C.电熨斗 D.电视机 2、据报道:近几年确有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良所造成的,教训十分深刻.线路连接处接触不良引起火灾的原因是:当线路连接处接触不良时,该处的电阻将______ (选填“减小”“增大”或“不变”),在该接触处就会产生局部过热升温,接触处的电阻又将随着温度的升高而______ (选填“减小”“增大”或“不变”),„„从而形成电热的逐步积累和恶性循环,以致引发火灾. 3、小明利用如图所示的装置探究电流产生的热量与哪些因素有关:在两个相同的烧瓶中装满煤油,瓶中各放置一根电阻丝,且R甲大于R乙,通电一段时间后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高。该现象能够说明电流产生的热量与下列哪些因素有关 ( ) A.电流 B.电阻 C.通电时间 D.电荷 4、将规格都是“220V 200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接入家庭电路中,通电时间相同,下列有关电流通过它们产生热量的说法中,正确的是( ) A.电风扇产生的热量最多 B.电视机产生的热量最多 C.电烙铁产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多 5、图是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),表3是该电吹风的铭牌。求: (1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大。 (2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。 6、某一电饭锅,内部电路如图7所示。R1是加热电阻,R2是限流电阻,R2阻值为484Ω,煮饭时,接通电源(220V)、闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。问: (1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么? (2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水,则开关S1的自动断电功能不起作用,这是为什么? 66 (3)在加热情况下,电饭锅消耗的电功率是1000W,求R1的阻值。 (4)在保温情况下,电饭锅消耗的电功率是多少? 7、利民电器厂设计了一种具有高、中、低温三档的家用电火锅,其发热体电阻丝如图5所示. A为三个接线柱,B是电阻丝中点的接线柱. 相信你一定能帮助该厂完成以下工作. (1) 说明各挡位的连接方法(文字表述) 低温档:将________接入电源; 中温档;将________ 接入电源; 高温档:将_________接入电源. (2) 如果低温档发热功率为200W,那么: 中温档发热功率是_______W; 高温档发热功率是_________W。 、B、C67 十七、安全用电 知识精讲: 1、家庭电路 (1)家庭电路的组成家庭电路由 低压供电线、 、 、 、___ __、 、 等组成,考虑到用电安全,一般还接有 。 (2)家庭电路各部分的作用 进户线:从室外引到室内的电源线,为家庭电路提供电源。进户线有两根电线,一根叫 ,另一根叫 ,正常情况下,火线与零线之间有 V的电压;火线与地线之间也有 V的电压;零线和地线之间电压为 。 电能表:用来量度用户消耗的 的仪表。表上标着一个电压值和一个电流值。电压值是指 电压,电流值是指允许通过的 电流。一只标有“220V·5A”的电能表,表示用在总功率不超过 W的电路中是合适的。电能表应安装在没有振动和冲击的地方 闸刀开关(空气开关): ①作用:控制整个电路的通断,以便检测电路更换设备。 ②安装:家庭电路的干路上,空气开关的静触点接电源线 熔丝:俗称(保险丝),安装在熔断器(保险盒)里,是保护电路的装置。 1)材料:家用保险丝是由电阻率较 ,熔点较 的铅锑合金材料制成的。 2)熔丝的原理及作用:当总电流过大时,保险丝产生较多的 ,使它的温度达到 ,保险丝 ,自动切断电路,以防止烧毁用电器和避免火灾。 3)连接:与所保护的电路串联,且一般只接在火线上 插座:有两孔插座和三孔插座,供插接电视机、洗衣机、电风扇和电冰箱之用。插座一定要与灯座并联。 两线插座接法:(左零右火) 三线插座接法:(左零右火中接地)。 使用三孔插头,可使用电器的外壳接地;当用电器外壳一旦带了电,就会从接地线流走,防止触电事故的发生。 (3)家庭电路的连接方式 家庭电路中各盏灯应 联,开关与它所控制的电灯应是 联,且电流从火线流进时必须先到开关,然后到电灯。白炽灯泡分 和 两种,对于螺口灯泡火线一定要接在 中心接线柱 ,零线接 螺旋套 。 插座与电灯应是 联,保险盒和用电器应 联。 2、测电笔 用 途:用来辨别火线和零线 种 类:钢笔式,螺丝刀式。 使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光。 3、安全用电 (1)熔丝熔断的原因:电路中的电流过大。 68 原因之一: 电路中发生短路 。 危 害: 烧坏熔丝,如果不接入熔断器会引起火灾 。 原因之二: 。 危害: 加速绝缘材料老化或烧坏熔丝,引发用电事故 。 (2)防止触电 触电: 一定强度 的电流通人体造成一定伤害的事故。 (3)触电的种类 低压触电:1)单线触电 2)双线触电; 高压触电:1)高压电弧触电 2)跨步电压触电 (4)触电事故后的措施: A.如果发现有人触电了,不要用手拉触电人,也不能用导体拨动电线; B.未成年人不要参与救援工作,实在需要,则要迅速拉开电闸、切断电源,或用干燥的木棒将人和电线分开,如果因电线短路而失火,要用砂土、灭火器扑灭火焰。 (5)安全用电注意事项 A.开关接在火线上,避免打开开关时使零线与接地点断开;(如果学习了白炽电灯则此处讲解,安装螺口灯的灯头时,火线要接中心接线柱,零线则接螺旋套) B.室内电线不要与其它金属导体接触,不在电线上晾衣物、挂物品.电线有老化与破损时,要及时修复; C.电器该接地的地方一定要按要求接地。 D.不用湿手扳开关、换灯泡,插、拔插头,也不要站在潮湿的桌椅上接触火线。另外,接触电线前,先把总电闸打开,在不得不带电操作时,要注意与地绝缘,先用测电笔检测接触处是否与火线连通,并尽可能单手操作。 (6)安全用电原则:不接触低压带电体 不靠近高压带电体 二、例题 例1、关于家庭电路与安全用电,下列做法中正确的是( ) A.家庭电路中的地线可以不接地 B.发现家用电器或电线失火时,必须先切断电源,然后再救火 C.熔丝被烧断后,可用铜丝代替熔丝接入电路 D.发现有人触电后,应立即用手把触电人拉离电线 例2、下列做法不符合安全用电的是( ) A.遇到有人触电先切断电源 B.将洗衣机的金属外壳接地 C.用湿手插、拔用电器插头 D.及时更换破损的导线 例3、下列几种情况,符合安全用电原则的是( ) 69 例4、电能表标有“220V 10A”字样。家中正在使用着一台100W的电冰箱,两盏40W的日光灯。此时需要再用一个60W的台灯,可每当台灯的插头插进插座时,灯不亮,空气开关就“跳闸”,发生这种现象的原因可能是 ( ) A.用电器的总功率过大 B.日光灯断路 C.插头或台灯短路 D.电冰箱的功率突然增大 例5、如图所示的家庭电路中,有两个器件连接错误,它们是 ( ) A.闸刀开关和带开关的灯泡 B.带开关的灯泡和带熔丝的二线插座 C.带开关的灯泡和三线插座 D.闸刀开关和三线插座 例题6、家庭电路中各盏照明灯是______联的;如右上图所示,人们用测电笔辨别火线和零线的两种使用方法中,正确的是_________。 例题7、请在如图所示的家庭电路中,以笔画线代替导线,将一个两孔插座和一个带按钮开关的螺口灯泡接入电路。 70 三、练习: 1、为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯。如图甲所示是某型号太阳能路灯,图乙是它的结构示意图,图丙是该太阳能路灯的技术参数。 甲 乙 丙 (1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S。晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与_________ 触点接触;铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命,为了避免铅酸蓄电池过充或过放,控制开关S与_________________触点接触即可。 (2)铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能? (3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/( s·m2)(每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J),太阳能电池光电转换率为8%,则太阳能电池板的面积为多大? XX太阳能路灯 太阳能电池:输出功率40W 铅酸蓄电池:12V 电 灯:“12V 10W”高效节能灯1盏 照 明 时间:10h/天,最多连续阴天4晚上 备 注:配有太阳能路灯专用控制器(过充及过放保护,光控、声控均可) 铅 酸蓄电池cbaS太阳能电池板 71 72 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容