电压计算公式实用版.docx

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电压计算公式实用版

串联电路：

1、电流：

文字：

串联电路中各处电流都相等。

字母：

I=I1=I2=I3=……In

2、电压：

文字：

串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。

字母：

U=U1+U2+U3+……Un

3、电阻：

文字：

串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。

字母：

R=R1+R2+R3+……Rn

并联电路：

1、电流：

文字：

并联电路中总电流等于各支路中电流之和。

字母：

I=I1+I2+I3+……In

2、电压：

文字：

并联电路中各支路两端的电压都相等。

字母：

U=U1=U2=U3=……Un

3、电阻：

文字：

并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

字母：

1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn

串联电路中：

U=U1+U2,I=I1=I2

并联电路中：

U=U1=U2,I=I1+I2

串联电路中：

U=U1+U2,I=I1=I2,R=R1+R2

并联电路中：

U=U1=U2,I=I1+I2,R=R1*R2/R1+R2

电流和电路电压和电阻复习

²知识归纳

v电流和电路

一、电荷

1.带了电荷：

摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。

2.轻小物体指的是碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。

3.使物体带电的方法：

（1）摩擦起电：

u定义：

摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电；用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。

u原因：

不同物质原子核束缚电子的本领不同

u实质：

电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开

u能的转化：

机械能-→电能

（2）接触带电：

物体和带电体接触带了电。

如带电体与验电器金属球接触使之带电。

（3）感应带电：

由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。

4.两种电荷：

（1）正电荷：

规定：

用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。

实质：

物质中的原子失去了电子。

（2）负电荷：

规定：

毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。

实质：

物质中的原子得到了多余的电子。

5.电荷间的相互作用规律：

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

6.验电器：

构造：

金属球、金属杆、金属箔

作用：

检验物体是否带电。

原理：

同种电荷相互排斥的原理。

7.电荷量：

u定义：

电荷的多少叫电量。

u单位：

库仑（C）

u元电荷e：

1e=×10-19C

8.中和：

放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象

引申：

（1）如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。

这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。

（2）中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。

二、电流

1.形成：

电荷的定向移动形成电流

注：

该处电荷是自由电荷。

对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液来讲，正负离子定向移动形成电流。

2.方向的规定:

把正电荷移动的方向规定为电流的方向。

注：

在电源外部，电流的方向从电源的正极到负极。

电流的方向与自由电子定向移动的方向相反

3.具有持续电流的条件：

（1）电路中有电源；

（2）电路为通路

4.电流的三种效应：

（1）电流的热效应。

如白炽灯，电饭锅等。

（2）电流的磁效应，如电铃等。

（3）电流的化学效应，如电解、电镀等。

注:

电流看不见、摸不着，可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。

（物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题，往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等，去认识事物的方法，在物理学上称作这种方法叫转换法）

5.单位：

（1）国际单位：

A

（2）常用单位：

mA、μA

（3）换算关系：

1A=1000mA1mA=1000μA

6.电流的测量：

（1）仪器：

电流表，符号：

A

（2）使用方法：

①看清接线柱上标的量程，看清每大格电流值和每小格电流值。

②使用时规则：

u电流表要串联在电路中；

u电流要从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针反偏。

u被测电流不要超过电流表的最大测量值。

危害：

被测电流超过电流表的最大测量值时，不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至表被烧坏。

选择量程：

实验室用电流表有两个量程，0～和0～3A。

测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电流在～3A可测量，若被测电流小于则换用小的量程，若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。

u绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上，原因电流表相当于一根导线。

三、导体和绝缘体

1.导体：

u定义：

容易导电的物体。

u常见材料：

金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液。

u导电原因：

导体中有大量的可自由移动的电荷。

说明：

金属导体中电流是自由电子定向移动形成的，酸、碱、盐溶液中的电流是正负离子都参与定向运动

2.绝缘体：

u定义：

不容易导电的物体。

u常见材料：

橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。

u不易导电的原因：

几乎没有自由移动的电荷。

3.“导电”与“带电”的区别

导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。

4.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。

一定条件下，绝缘体也可变为导体。

原因是：

加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。

四、电路

1.组成：

（1）电源

u定义：

能够提供电流的装置，或把其他形式的能转化为电能的装置。

u作用：

在电源的内部不断地聚集正电荷负极聚集负电荷。

以持续对外供电

u分类：

u化学电池：

干电池；蓄电池：

充电时，电能—→化学能；供电时，化学能—→电能

u光电池：

光能→电能

u发电机：

机械能→电能

（2）用电器：

定义：

用电来工作的设备。

工作时：

将电能—→其他形式的能。

（3）开关：

控制电路的通断。

（4）导线：

输送电能

2.三种电路：

①通路：

接通的电路。

②开路：

断开的电路。

③短路：

定义：

电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。

特征：

电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。

3.电路图：

用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。

4.连接方式：

v电压

1.电压用字母U表示。

2.电压是使电荷定向移动形成电流的原因。

3.单位：

伏特（V）

4.测量电压的工具：

电压表。

5电压表使用注意事项

（1）要注意校零

在使用电压表之前，要把电压表的指针调整到零刻度线的位置。

一般电压表出厂时都已经校完零了，但也有的电压表在出厂时，运输中，实验后指针不指零了，仍要重新校零。

否则实验读数会不准确。

（2）要注意电压表的量程

被测电压不要超过电压表的最大测量范围，超过范围使用会把电压表烧坏。

学校实验室里常用的电压表各有三个接线柱，两个量程。

两个量程中，一个是0～3V；一个是0～15V。

由于两个量程共用一个接线柱（或者正极接线柱或负极接线柱）所以总共只有三个接线柱。

（3）要注意最小分度的电压值

由于两个量程共用一个刻度盘，所以还必须知道每个量程的最小分度表示多少电压值以免读错。

使用量程为0～3V时，每个大格表示1V，每个小格表示为。

使用量程为0～15V时，每个大格表示5V，每个小格表示。

6.电压表使用方法

（1）电压表要并联在电路中，要测某个用电器或某部分电路两端的电压，必须把电压表跟这个用电器或这部分电路并联起来。

（2）电压表的“+”、“-”接线柱接法要正确，连接电压表，必须使电流从“+”接线柱流进电压表，从“-”接线柱流出电压表。

（3）被测电压不要超过电压表的量程。

在不能事先估测被测电压超没超过量程时，必须要试触，就是先把电压表一个接线柱接好，另一个接线柱不接，而用要接的线头迅速碰接一下此接线柱，如果发现指针超过量程，则此电压表不能用，需要更换更大量程的电压表。

说明：

在有许多量程的情况下，要先试触最大量程，如果发现指针没有超过量程，则可使用。

但是如果发现指针偏转很小，应用小量程测量电压值，使读数更精确些。

注意：

超过量程时，电压表可能烧毁，可是有时误把电压表串联在电路中并不烧坏，而且指针正常转动。

不清楚学生还稀里糊涂认为接对了，而读出数据。

其实电压表是有电流表改装而成的，主要是把刻度盘换成电压值了。

把电压表串联在电路中虽然指针转动但指示的即不是电压值，也不是真实的电流值。

v电阻

1.电阻用字母R表示。

2.电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。

注：

在相同的电压下，导线中通过的电流大，表明它对电流的阻碍作用小。

不同导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。

3.单位：

欧姆（Ω）还有两个单位，一个是千欧（kΩ），另一个是兆欧（MΩ）。

单位间的换算关系：

1MΩ=1000kΩ=1×106Ω。

4.导体的电阻是由它的长度，横截面积和材料所决定的，导体的电阻还跟温度有关。

（1）研究影响电阻的因素的方法是采用控制变量法。

说明：

我们已经得出了导体的电阻跟导体的材料有关。

也就是说导体的电阻与其制作的材料有关，在其它情况相同时，材料的导电能力越强，其电阻也就越小。

在物理学中用电阻率来描述导体导电能力的强弱。

电阻率在数值上等于用该材料制成的长为1m，横截面积为1m2的导体的电阻大小。

计算公式：

ρ=RS/l。

当然是材料的电阻率越小，导电性能越好。

材料的电阻率由材料的种类和温度决定，与材料的长短、粗细无关。

但有的材料的电阻率并不受温度的影响，常用来制作标准电阻。

（2）电阻和电阻率的区别：

电阻反映导体对电流阻碍作用大小的性质，电阻大的导体对电流的阻碍作用大。

电阻率反映制作导体的材料导电性能好坏的性质，电阻率小的材料导电性能好。

也就是说，导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小，即电阻率小的导体对电流的阻碍作用不一定小。

另外两个因素就比较好理解了，一个是长度，一个是横截面积。

导体的电阻与材料的电阻率成正比，与长度成正比，与横截面积成反比。

5.滑动变阻器

（1）变阻器的构造主要是由瓷管、线圈（电阻率较大的合金线绕制）、滑片、接线柱等组成，电阻线表面涂着绝缘漆，所以制成的线圈各匝之间相互绝缘，为使滑片P跟电阻线接触良好，线圈上接触滑片的地方，绝缘漆被刮去，为了便于接线，将滑片套在金属棒上，金属棒两端安装有接线柱。

左边的符号就是滑动变阻器在电路图中的符号。

右边是它的结构示意图。

（2）滑动变阻器的原理：

通过改变连入电路中电阻线的长度，来改变接入电路中的电阻，进而达到改变电路中电流的目的。

（3）滑动变阻器的使用：

①接法：

将变阻器串联在电路中，要将变阻器的两个接线柱接入电路。

常见错误有两个：

一是将导线接到金属杆两端的接线柱上；二是将导线都接到支架两端的接线柱上。

前者不能改变接入电路中的电阻，且接入电路中的电阻为零；后者也无法改变接入电路中的电阻，接入电路中的电阻为滑动变阻器的最大阻值。

同学们在分析有关滑动变阻器的电路的过程中一定要做到有序分析：

变阻器接入电路的是哪一段电阻线滑片向左右滑动时，这段电阻线的长度怎样改变变阻器接入电路的电阻怎样改变，电路中的电流怎样改变电流表的示数和灯的亮度怎样变化

②变阻器滑片上的铭牌上的数值说明了这个滑动变阻器的最大阻值和可以通过的最大电流。

③使用规则：

u串联在电路中。

u弄清滑片移动时，变阻器接入电阻线长度怎样变化，电阻怎样改变，电路中电流怎样变化

u使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。

u使用前要了解铭牌。

铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。

u如果是四个接线柱的滑动变阻器，接入电路时接线柱的选择原则就是“一上一下”。

6.电阻箱

变阻器不能表示出连入电路的电阻值，但它可以连续改变接入电路中的电阻。

为了能够表示出接入电路中的电阻值，人们制造出了变阻箱。

一般情况下它只有两个接线柱，只要将变阻箱串联在电路中就行了，电流从红色接线柱流入，从黑色接线柱流出。

它有个数不等的旋盘，每个旋盘上都标有0至9的10个数字，旋盘的下方标有标记及×1000、×100、×10、×1等等。

要求同学们会读数就行了。

变阻箱上有n个旋盘，可以提供的阻值就有10n个。

这种变阻箱的优点就是可以表示出接入电路中的电阻，但是它改变电阻是不连续的。

电阻箱有两个接线柱，同时将它们接入电路。

把各旋盘的示数乘以面板上标出的倍数，再加在一起，就是电阻箱接入电路的电阻值。

v电路的识别

识别电路串、并联的常用方法：

1.电流分析法：

在识别电路时，电流：

电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路

2.断开法：

去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。

3.节点法：

在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的共同点

4.观察结构法：

将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。

⑤经验法：

对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。

v安全用电

一、家庭电路的组成

1.家庭电路是指用来给电灯、电视机、洗衣机、电冰箱等各种电器供电的电路。

2.家庭电路由低压线路供电，两根进户线中一根叫零线，另一根叫火线，火线与零线间电压为220伏，正常情况下零线接地，与地之间没有电压。

地线不与外边进户线相连，而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上。

3.家庭电路中要安装电能表，测量用户在一定时间内消耗的电能。

4.总开关的作用是可以控制整个电路，方便检查和维修。

5.保险丝的作用是：

在电路中的电流达到危险程度以前，自动切断电路。

绝不能用铜丝代替保险丝。

注：

电路里的电线都有规定的最大电流值，如果电流超过规定值，电线过热易烧坏电器，引起火灾，为了避免这类事故，电路里必须安装保险装置——接入一段电阻率较大而熔点较低的保险丝。

新建的楼房，在连接各户的总开关上大多装有漏电保护器。

正常情况下，用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路，不应该有电流直接流入大地。

但是，如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”就要起作用了。

它会迅速切断电路，对人身起到保护作用。

6.在电路中有两孔插座和三孔插座之分，当然对应的插头也就有两脚和三脚之分了。

（1）两孔插座中，一个孔接零线，一个孔接火线，把家用电器上的插头插在插座里，家用电器就连入电路。

（2）三孔插座中，除了两个孔分别接火线和零线外，另一个孔是跟大地连接的，也就是接地的，家用电器上的三脚插头，两个脚接用电部分（如电冰箱、洗衣机中的电动机）另外那个与接地插孔相应的脚，是跟家用电器的外壳接通的。

这样，把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把外壳与大地连接起来。

说明：

家用电器的金属外壳本来是跟火线绝缘的，是不带电的，人体接触外壳并没有危险。

但如果内部火线绝缘皮破损或失去绝缘性能，致使火线与外壳接通，外壳带了电，人体接触外壳等于接触火线，就会发生触电事故。

如果把外壳用导线接地，即使外壳带了电，也会从接地导线流走，人体接触外壳就没有危险了。

二、测电笔

1.测电笔是用来辨别火线和零线的：

用手接触笔尾的金属体，笔尖接触电线（或与电线连通的导体），如果氛管发光，表示接触的是火线：

如果氖管不发光，表示接触的是零线。

2.需要注意的是使用测电笔，手一定要接触笔尾的金属体，如果手没有接触笔尾的金属体，即使笔尖接触火线，氖管也不发光，测电笔就失去作用了。

只有人的手接触了笔尾的金属体，这时才会有电流流过氖管，通过人体进入大地，这时氖管才会发光。

3.这时为什么人不会触电呢因为在测电笔中有一个阻值很大的电阻，在一千欧以上。

当用测电笔接触零线和地线时，由于零线和地线间没有电压，当然也就没有电流流过氖管，所以氖管不发光。

使用测电笔时，人的手千万不要接触笔尖金属体，否则就会有大的电流流过人体而造成触电事故。

三、电灯

1.家庭电路的主角是电灯。

电灯是一个庞大的家族。

包括白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯等。

白炽电灯的发光，是因为灯炮内的细钨丝通电后发热，灯丝温度高达2000摄氏度左右，达到白炽状态，于是灯丝发出明亮的白光。

2.安装家庭电路时，各个用电器（包括两孔和三孔插座）是并联关系，在火线上要安装熔断器（保险盒）。

两孔插座中左边接零线。

右边接火线。

接白炽电灯时，开关一定要接在火线上，而且火线要接螺丝口灯头上的锡点，零线接螺旋套。

四、安全用电

1.因为人体是导体，人体触及带电体时，有电流通过人体。

当电流达到一定的强度之后就会引起伤害事故，这就是触电。

电流对人体的危险性跟电流的大小，通电时间的长短等因素有关。

2.通过人体的电流大小决定于外加电压和人体的电阻；实践证明：

只有不高于36伏的电压对人体才是安全的；家庭电路的电压是220伏，动力电路的电压是380伏。

都远远高于人体的安全电压。

3.家庭电路中的触电事故，都是人体直接或间接跟火线连通造成的。

4.低压触电的两种形式：

u单线触电：

站在地上的人触到火线，则电流由火线进入人体到地线，经地线形成回路，造成触电事故。

u双线触电：

站在绝缘体上的人若同时触到两根电线时，电流将由火线进入人体到另一根线（零线）而形成回路，造成触电事故。

因此，为了安全用电，绝对不要接触没有绝缘皮的火线以及跟火线连通的导体。

在生活用电中要特别警惕的是本来是绝缘的物体导了电，本来是不该带电的物体带了电。

例如：

注意防止绝缘部分破损。

保持绝缘部分干燥，不用湿手扳开关，不在电线上晾衣服。

有人触电，要先切断电源，或者用干木棍等绝缘体拨开电线。

用电器有金属外壳的要接地。

所以对于低压带电体的用电原则是不接触低压带电体。

5.高压触电的两种形式

u高压电弧触电：

当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体之间会发生放电现象。

这时有电流通过人体，造成高压电弧触电。

u跨步电压触电：

高压输电线落在地面上，地面上与电线断头距离不同的各点存在着电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压（跨步电压）。

这时电流通过人体，造成跨步电压触电。

因此，为了安全用电，不要靠近高压带电体。

6.触电的急救：

首先，不能直接去拉触电人，否则去救的人也会触电。

应当赶快切断电源，或者用干燥的木棍等将电线挑开，迅速使被触电的人脱离电源。

发生火灾时，要首先切断电源，绝对不要带电泼水救火。