人教版九年級全冊 第十六章 《電壓 電阻》知識清單（學(xué)生版）+（教師版）

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一、電壓
1. 電壓的作用：電壓是使自由電荷定向移動形成電流。物理學(xué)中常用字母U表示電壓。
2. 電源的作用：是給用電器兩端提供電壓。
3. 用類比法理解電壓的作用
4. 電壓的單位
（1）國際單位：伏特，簡稱伏，符號V。
（2）常用單位：千伏（kV）、毫伏（mV）等。
（3）單位換算： 1kV＝103V，1V＝103mV
5. 常見的電壓值
一節(jié)干電池的電壓為1.5V；一節(jié)鉛蓄電池的電壓為2V；手機電池的電壓為3.7V；家庭電路的電壓為220V；對人體安全的電壓為不高于36V。
二、電壓的測量
1. 認(rèn)識電壓表
（1）作用：測量電路兩端的電壓。
（2）電壓表的電路符號： 。
（3）電壓表的構(gòu)造：三個接線柱（兩個紅色的為正接線柱、一個黑色的為負(fù)接線柱）、表盤、指針、調(diào)零螺絲等。
2. 電壓表的量程與分度值
實驗室用電壓表有三個接線柱，兩個量程：
（1）使用“-”與“3”接線柱時，量程為0～3V，分度值為0.1V。
（2）使用“-”與“15”接線柱時，量程為0～15V，分度值為0.5V。
電壓表的構(gòu)造 電壓表的示數(shù)
3. 電壓表的讀數(shù)
明確所選電壓表的量程；確定電壓表的分度值；由指針位置讀出示數(shù)，先大格后小格。如圖所示，電壓表的量程0~15V；分度值為0.5V；示數(shù)為2.5V。
4. 電壓表的使用
（1）使用前進行調(diào)零。使用電壓表前應(yīng)該先觀察指針，是否指在零刻度線上，若不指在零刻度線，則調(diào)零旋鈕使指針指在零刻度線。
（2）電壓表與被測用電器并聯(lián)。
（3）電壓表的“+”接線柱靠近電源的正極，“-”接線柱靠近電源的負(fù)極。
（4）被測電壓不能超過電壓表的最大量程。
5. 使用電壓表常見的錯誤
（1）接線柱接反，電壓表指針反偏；
（2）量程選擇不合理：①指針偏角較小，電壓表量程選擇過大；②指針偏轉(zhuǎn)超過最大刻度，電壓表量程選擇偏小。
（3）電壓表串聯(lián)接入電路，此時測電源電壓。
第2節(jié) 串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律
1. 串聯(lián)電路的電壓規(guī)律
串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和。數(shù)學(xué)表達(dá)式： U=U1+U2。
2. 串聯(lián)電池組的電壓
串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓之和，即U=1.5V×n（n為電池節(jié)數(shù)）
二、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律

1. 并聯(lián)電路的電壓規(guī)律
并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等。數(shù)學(xué)表達(dá)式： U=U1=U2。
2. 并聯(lián)電池組的電壓
當(dāng)把幾節(jié)相同的新干電池并聯(lián)時，并聯(lián)電池組兩端的電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓，即
U=U1=1.5 V。
第3節(jié) 電阻
一、 電阻
1. 概念：在物理學(xué)中，用電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。用字母R表示。
2. 單位：
（1）國際單位：歐姆，簡稱歐，符號Ω.
（2）常用單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ）.
換算關(guān)系：1 kΩ =103 Ω 1MΩ =103kΩ.
3. 電阻器：在電子技術(shù)中，我們常用到有一定電阻值的元件——電阻器，也叫做定值電阻。電路圖中用符號 表示。
4. 對電阻的理解：
（1）導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。在相同的電壓下，導(dǎo)體對電流的阻礙作用（電阻）越大，電路中的電流越小。
（2）導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由自身情況決定。不管這個導(dǎo)體是否連入電路，是否有電流通過，也不管它兩端的電壓是否改變，導(dǎo)體對電流的阻礙作用（電阻）總是不變的。
5. 一些物體的電阻值

二、影響電阻大小的因素
1. 影響電阻大小的因素
導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。
在材料、橫截面積相同時，導(dǎo)體越長，電阻越大。在材料、長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。在長度、橫截面積相同時，導(dǎo)體的材料不同，電阻不同。在一定條件下，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。
2. 半導(dǎo)體
導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，稱做半導(dǎo)體。例如鍺、硅等。利用半導(dǎo)體材料可以制作二極管、三極管。如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上（俗稱芯片），就成了集成電路。
3. 超導(dǎo)現(xiàn)象
某些物質(zhì)在很低的溫度時，如鋁在-271.76°C以下，鉛在-265.95°C以下，電阻就變?yōu)?，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。
第4節(jié) 變阻器
一、滑動變阻器
1. 變阻器
能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器。常見的有：滑動變阻器、電阻箱、電位器。
2. 滑動變阻器
（1）結(jié)構(gòu)：電阻線，接線柱ABCD、金屬桿、滑片P等。
變阻器結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)示意圖 變阻器符號
（2）原理：改變接入電路中電阻絲的長度來改變電路的電阻。
（3）結(jié)構(gòu)示意圖和符號
A、B、C、D分別表示四個接線柱，P表示滑片。元件符號如圖所示。
（4）銘牌上各物理量的意義：
例如，一滑動變阻器標(biāo)有“20Ω 1A”，其中“20Ω”表示變阻器的最大電阻是20歐；“1A”表示允許通過的最大的電流是1A。
（5）滑動變阻器的接法
①滑動變阻器應(yīng)按照“一上一下”的方式接入電路中。
②關(guān)鍵是確定滑動變阻器的下端接線柱，上端兩個接線柱中任何一個連入電路，接法是等效的。
③滑片向靠近下接線柱的方向移動，電阻變小，滑片向遠(yuǎn)離下接線柱的方向移動，電阻變大，可簡記為：“近下電阻變小，遠(yuǎn)下電阻變大”。
（6）滑動變阻器常見兩種錯誤的接法
①把接線柱C、D連入電路。把C、D接線柱連入電路，相當(dāng)于一條導(dǎo)線，連入電路的阻值為0，移動滑片不能改變電阻。
②把接線柱A、B連入電路。將A、B接線柱接入電路時，電流要經(jīng)過全部電阻線，此時變阻器連入電路的電阻值為變阻器的最大阻值，相當(dāng)于一個定值電阻，移動滑片不能改變電阻。
3. 電阻箱
（1）電阻箱的特點
電阻箱由若干個不同阻值的定值電阻，按一定的方式連接而成，是一種可以調(diào)節(jié)電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器。
（2）電阻箱的讀數(shù)
使用時，把兩個接線柱接入電路，調(diào)節(jié)旋盤就能得到0 ~×××××Ω（通常為9999.9Ω）之間的任意阻值。各旋盤對應(yīng)的指示點的示數(shù)乘以面盤上標(biāo)出的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值。
如圖所示電阻箱接入電路的阻值為＝3000+600+8=3608Ω.
（3）插孔式電阻箱
插入式電阻箱的工作原理為：把銅塞插進去，靠銅棒來短接下面的電阻，電流不從電阻絲走了使之失去作用來調(diào)整電阻大小的；缺點是阻值不能連續(xù)變化，只能是幾個固定阻值電阻的組合數(shù)。
如圖所示電阻箱接入電路的阻值為1+2=3Ω.
二、用滑動變阻器改變小燈泡的亮度
用滑動變阻器改變小燈泡的亮度，滑動變阻器應(yīng)該與小燈泡串聯(lián)。電阻變大→電流變小→燈泡變暗；電阻變小→電流變大→燈泡變亮；所以滑動變阻器可以起到控制電路中電流的作用（也叫限流作用）。
三、用滑動變阻器控制電阻兩端的電壓
①利用滑動變阻器可以改變定值電阻兩端的電壓。
②利用滑動變阻器可控制定值電阻兩端電壓不變，方法是“換大調(diào)大，換小調(diào)小”（即如果定值電阻的阻值變大時，則需要把滑動變阻器接入電路的阻值變大）。
四、變阻器的應(yīng)用
1. 電位器及其應(yīng)用
滑動變阻器一般只在實驗室中應(yīng)用。有些家用電器（如收音機）音量調(diào)節(jié)的器件也是一種變阻器，通常稱為電位器。
（1）機械式電位器
如圖所示是機械式電位器，由內(nèi)部構(gòu)造圖可知，電位器在電路相當(dāng)于滑動變阻器的作用。
電位器 電位器結(jié)構(gòu)圖 電位器原理
如圖所示，把A和B兩個接線柱串聯(lián)接入收音機電路，當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)時，接入電路中的電阻變大，電流變小，音量變小，反之音量變大。
（2）數(shù)字電位器
數(shù)字電位器是一種用數(shù)字信號控制阻值的器件（集成電路）。與機械式電位器相比，數(shù)字電位器具有可程序控制改變阻值、耐震動、噪聲小、壽命長、抗環(huán)境污染等重要優(yōu)點，因而，已在自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品等許多重要領(lǐng)域得到應(yīng)用。
2. 變阻器在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用實例
（1）亮度可變的燈、轉(zhuǎn)動速度可變的電風(fēng)扇、舞臺用到的調(diào)音臺、家庭用的調(diào)溫電褥子等都是應(yīng)用了變阻器。
（2）汽車油量表、稱重儀、測高儀等。
本章重要的探究實驗
一、探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律
【設(shè)計實驗】
（1）實驗器材：規(guī)格不同的燈泡若干、電壓表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
（2）設(shè)計實驗電路并畫出電路圖，如圖所示。選用不同（相同/不同）規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程。
（3）將電壓表的兩端分別連到A與B、B與C、A與C，測量電壓U1、U2、U。改變兩個小燈泡的規(guī)格，重做上述實驗。
【進行實驗】
（1）根據(jù)電路圖連接電路，閉合電鍵，測出AB兩點間（即L1兩端）的電壓并記錄；
（2）根據(jù)電路圖連接電路，閉合電鍵，測出BC兩點間（即L2兩端）的電壓并記錄；
（3）根據(jù)電路圖連接電路，閉合電鍵，測出AC兩點的電壓（電源兩端電壓）并記錄；
（4）實驗數(shù)據(jù)
實驗次數(shù)
L1兩端電壓
UAB/V
L2兩端電壓UBC/V
電源兩端電壓UAC/V
1
1.8
1.2
3.0
2
1.1
1.9
3.0
3
1.4
1.6
3.0
【分析論證】
實驗結(jié)論：分析實驗數(shù)據(jù)可得結(jié)論：串聯(lián)電路中電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和.
數(shù)學(xué)表達(dá)式： U=U1+U2
【交流與評估】
（1）采用不同規(guī)格的小燈泡多次測量的目的是使實驗結(jié)論具有普遍性，防止偶然性。
（2）換用不同規(guī)格的小燈泡時，各小燈泡兩端的電壓會發(fā)生改變，但電源兩端的電壓（總電壓）是不變的。
二、探究并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
探究并聯(lián)電路各支路用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系。
【設(shè)計實驗】

（1）設(shè)計實驗電路并畫出電路圖。選用不同（相同/不同）規(guī)格的小燈泡L1、L2連接電路。根據(jù)電源電壓選擇電壓表的量程。
（2）將電壓表的兩端分別連到L1兩端、L2兩端和電源兩端，測量電壓U1、U2、U。改變兩個小燈泡的規(guī)格，重做上述實驗。
【進行實驗】
（1）測燈L1兩端的電壓并記錄；
（2）測燈L2兩端的電壓并記錄；
（3）測電源兩端電壓并記錄。
（4）實驗數(shù)據(jù)


實驗
次數(shù)
L1兩端電壓
U1/V
L2兩端電壓
U2/V
電源兩端電壓U/V
1
2.9
2.9
2.9
2
2.8
2.8
2.8
3
2.8
2.8
2.8

【分析論證】
實驗結(jié)論：并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等。數(shù)學(xué)表達(dá)式： U=U1=U2
【交流與評估】
（1）當(dāng)電路中有多個用電器并聯(lián)時，此結(jié)論仍然成立，表達(dá)式為U1=U2=U3=…=Un=U。
（2）當(dāng)把幾節(jié)相同的新干電池并聯(lián)時，并聯(lián)電池組兩端的電壓等于一節(jié)干電池兩端的電壓，即
U=U1=1.5 V。
③采用不同的方法多次進行實驗的目的是得出普遍規(guī)律，防止結(jié)論的偶然性。
三、探究影響電阻大小的因素
【設(shè)計實驗】
（1）實驗中用到的方法
①控制變量法：在探究電阻的大小可能與導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的長度、導(dǎo)體的粗細(xì)、導(dǎo)體的溫度有關(guān)時，利用控制變量法去探究每一個因素對電阻大小的影響。
②轉(zhuǎn)換法：在電源電壓不變的情況下，通過電流表的示數(shù)或燈泡亮度來判斷導(dǎo)體電阻的大小。
【進行實驗】
（1）實驗器材
電源（電池或蓄電池）、導(dǎo)線、規(guī)格不同的鎳鉻合金絲、錳銅合金絲、電流表、燈泡、開關(guān)、酒精燈、日光燈絲等。
（2）進行實驗
①根據(jù)所研究的問題連接如圖所示的實物圖。
探究導(dǎo)體的電阻與長度、粗細(xì)、材料及溫度的關(guān)系
②選用長度和橫截面積相同的錳銅合金絲a和鎳鉻合金絲b，分別將它們接入電路，觀察電流表的示數(shù)，記入表格中。
③選用橫截面積相同，長度不同的兩根鎳鉻合金絲b和c，分別將它們接入電路，觀察電流表的示數(shù)，記入表格中。
④選用長度相同，橫截面積不同的兩根鎳鉻合金絲b和d ，分別將它們接入電路，觀察電流表的示數(shù)，記入表格中。
⑤探究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系
控制導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積相同，導(dǎo)體的溫度不同。用酒精燈給日光燈絲加熱，觀察燈泡的亮暗情況及電流表的示數(shù)，記入表格中。
（3）數(shù)據(jù)收集
【分析論證】
（1）電阻與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積的關(guān)系
①由實驗次數(shù)1與2可得出：在導(dǎo)體的長度和橫截面積相同時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。
②由實驗次數(shù)2與3可得出：在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同時，導(dǎo)體的長度越長，電阻越大。
③由實驗次數(shù)2與4可得出：在導(dǎo)體的材料和長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。
（2）金屬導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系
結(jié)論：同一燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
（3）實驗結(jié)論
導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。
在材料、橫截面積相同時，導(dǎo)體越長，電阻越大。在材料、長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。在長度、橫截面積相同時，導(dǎo)體的材料不同，電阻不同。在一定條件下，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大。水壓
電壓
圖示

分析
抽水機提供水壓形成水流
電源提供電壓形成電流
小燈泡
約10歐
人體
約幾千歐
白熾燈
約800歐
電流表
約0.1歐
熱水壺
約50歐
電壓表
約幾十兆歐