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Puntos de prueba importantes para la física de la escuela secundaria

Este es el punto clave de la electricidad

Revisión de la "Ley de Ohm" del Capítulo 7

1.

1. Explora la relación entre corriente, voltaje y resistencia.

①Haga la pregunta: ¿Cuál es la relación cuantitativa entre la resistencia de corriente y voltaje?

② Realizar planos y diseñar experimentos: Para estudiar la relación entre corriente, voltaje y resistencia, el método de investigación utilizado es: método de variable controlada. Es decir: mantener la resistencia constante y cambiar el voltaje para estudiar la relación entre corriente y voltaje; mantener el voltaje constante y cambiar la resistencia para estudiar la relación entre corriente y resistencia.

③Realizar experimentos y recopilar información de datos: (Poder diseñar tablas)

④Analizar y demostrar: (Analizar datos experimentales para encontrar la relación entre los datos y descubrir la relación entre los datos físicos). cantidades, este es un método común para explorar las leyes físicas)

⑤Conclusión: Cuando la resistencia es constante, la corriente en el conductor es proporcional al voltaje aplicado a ambos extremos del conductor cuando el voltaje permanece constante; , la corriente en un conductor es inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

2. El contenido de la ley de Ohm: La corriente en un conductor es directamente proporcional al voltaje a través del conductor e inversamente proporcional a la resistencia del conductor.

3. Expresión matemática I=U/R

4. Descripción: ①Condiciones aplicables: Circuito de resistencia pura (es decir, cuando se utiliza un aparato eléctrico, la energía eléctrica consumida es completa). convertida en energía interna)

②I, U y R corresponden al mismo conductor o a la misma sección de circuito. No se pueden mezclar en diferentes momentos, diferentes conductores o diferentes secciones de circuito. distinguidos por códigos de esquina. Las unidades de los tres son A, V y Ω

③ Para el mismo conductor (es decir, R no cambia), I y U son proporcionales a la misma fuente de alimentación (es decir, U no cambia). no cambia), entonces I y R son inversamente proporcionales.

R

ρ

S

L

es la definición de resistencia, lo que significa que la resistencia de un conductor está determinada por la longitud, el área de la sección transversal, el material, la temperatura y otros factores del propio conductor.

R=U/I es una fórmula de medición de resistencia. Significa que la resistencia de un conductor puede estar dada por U/I, es decir, R está relacionado con la relación de U e I, pero. R está relacionado con el voltaje aplicado U y la corriente que pasa I. Los factores son irrelevantes.

5. Ideas básicas para resolver problemas eléctricos

① Revise el problema cuidadosamente y dibuje un diagrama de circuito de acuerdo con el significado del problema ② Marque las cantidades conocidas y desconocidas en el; diagrama de circuito (agregue ángulos si es necesario código);

③Elija fórmulas o reglas apropiadas para resolver.

2. Medición de resistencia por voltamperometría

1. Definición: El uso de un voltímetro y un amperímetro para medir el voltaje y la corriente que pasa por un determinado conductor en el circuito, respectivamente, se puede basar en Ohm. ley Calcule la resistencia de este conductor. Este método de medir la resistencia usando un voltímetro y un amperímetro se llama voltamperometría.

V

A

Rx

R′

2. Principio: I=U/R<. /p>

3. Diagrama del circuito: (imagen derecha)

4. Pasos: ①Conecte los objetos físicos de acuerdo con el diagrama del circuito.

Al conectar el objeto físico, debes prestar atención a que el interruptor esté apagado

Reóstato deslizante

Reistor ("uno arriba y otro abajo")

Resistencia El valor máximo ("deslizarse lejos del terminal")

Conectado en serie en el circuito

Amperímetro

" "Flujo de entrada desde el terminal, "-" fuera del terminal

Selección del rango de medición: Calcular la corriente máxima I=U/Rx

Conectar en paralelo en el circuito

Voltímetro

" "Los terminales entran, el terminal "-" sale

Selección del rango de medición: observe el voltaje de la fuente de alimentación

② Después de verificar que el circuito es correcto, cierre el interruptor S, cambie la resistencia del reóstato deslizante tres veces y lea el amperímetro y el voltaje respectivamente. Los números de la tabla se completan en la tabla. ③Calcule el valor de Rx tres veces y encuentre el valor promedio. ④ Organizar el equipo.

5. Discusión: ⑴ En este experimento, la función del reóstato deslizante es cambiar el voltaje a través de la resistencia bajo prueba (división de voltaje) y al mismo tiempo proteger el circuito (limitación de corriente).

R1

R2

I

U

(2) El resultado de la medición es pequeño porque: hay Hay algo de corriente a través del voltímetro, la indicación del amperímetro es mayor que la corriente real que pasa por Rx. Según Rx=U/I, la resistencia es demasiado pequeña.

⑶Como se muestra en la figura es la curva voltamperio de dos resistencias, luego R1>R2

3. Características de los circuitos en serie:

1. : texto: conexión en serie La corriente es igual en todas partes del circuito. Letras: I=I1=I2=I3=……In

2. Voltaje: Texto: El voltaje total en un circuito en serie es igual a la suma de los voltajes de cada parte del circuito. Letras: U=U1 U2 U3...Un

3. Resistencia: texto: La resistencia total en un circuito en serie es igual a la suma de las resistencias de cada parte del circuito. Letras: R=R1 R2 R3...Rn

Comprensión: Cuando se conectan en serie n secciones de conductores, la resistencia total es mayor que la resistencia de cualquier sección de conductor, lo que equivale a aumentar la longitud del conductor.

Caso especial: n resistencias R0 idénticas están conectadas en serie, entonces la resistencia total R=nR0.

Ley de división de voltaje: Texto: El voltaje en ambos extremos de cada parte. del circuito en serie y su resistencia Directamente proporcional.

Letras: U1/U2=R1/R2 U1: U2: U3:…= R1: R2: R3:…

Características de los circuitos en paralelo:

1. Corriente: Texto: La corriente total en un circuito en paralelo es igual a la suma de las corrientes en cada rama. Letras: I=I1 I2 I3…In

2. Voltaje: Texto: Los voltajes en ambos extremos de cada rama en un circuito en paralelo son iguales. Letras: U=U1=U2=U3=……Un

3. Resistencia: Texto: El recíproco de la resistencia total de un circuito en paralelo es igual a la suma de las resistencias recíprocas de cada rama. Letras: 1/R=1/R1 1/R2 1/R3…1/Rn

Comprensión: Cuando se conectan n secciones de conductores en paralelo, la resistencia total es menor que la resistencia de cualquier sección de conductor, que es equivalente a un conductor El área de la sección transversal aumenta.

R1R2

R1 R2

Caso especial: n resistencias R0 idénticas están conectadas en paralelo, entonces la resistencia total R=R0/n.

Encuentra la resistencia total R de dos resistores en paralelo R1 y R2 =

4 Ley de derivación: Texto: En un circuito en paralelo, la corriente que fluye a través de cada rama es inversamente proporcional a su resistencia. Letras: I1/I2= R2/R1

Esquema de revisión del Capítulo 8 "Energía eléctrica"

1. Energía eléctrica:

1. a través de un cierto El trabajo realizado por un circuito segmentado se llama trabajo eléctrico.

2. Esencia: El proceso de realización de trabajo por parte de la corriente es en realidad el proceso de convertir la energía eléctrica en otras formas de energía (consumiendo tanto trabajo como la corriente, cuánta energía eléctrica se convierte); en otras formas de energía se consume. Cuánta energía eléctrica se consume.

La forma de trabajo realizado por la corriente eléctrica: La corriente eléctrica pasa a través de diversos aparatos eléctricos para hacer que giren, se calienten, emitan luz, emitan sonido, etc., que son todas manifestaciones del trabajo realizado por corriente eléctrica.

3. Regulación: El trabajo realizado por la corriente en un determinado circuito es igual al producto del voltaje en ambos extremos del circuito, la corriente en el circuito y el tiempo de energización.

4. Fórmula de cálculo: W=UIt =Pt (aplicable a todos los circuitos)

Para circuitos de resistencia pura se puede deducir: W= I2Rt= U2t/R

① Fórmulas comúnmente utilizadas en circuitos en serie: W= I2Rt W1: W2: W3:…Wn=R1: R2: R3:…: Rn

② Fórmulas comúnmente utilizadas en circuitos en paralelo: W= U2t/R W1 :W2= R2:R1

③ No importa que los aparatos eléctricos estén conectados en serie o en paralelo.

La fórmula comúnmente utilizada para calcular el trabajo total realizado en un período de tiempo determinado es W= W1 W2...Wn

5. Unidad: La unidad internacional es julio (J). kwh) 1 grado = 1 kilovatio hora = 1 kwh=3.6×106J

6. Medición de energía eléctrica:

⑴ Contador de energía eléctrica: Mide el trabajo eléctrico realizado por el eléctrico del usuario. aparatos en un determinado periodo de tiempo (energía eléctrica consumida en un determinado periodo de tiempo) ) instrumento.

⑵ Las palabras "220V", "5A" y "3000R/kwh" en el medidor de energía eléctrica indican respectivamente: el voltaje nominal del medidor de energía eléctrica es 220V la corriente máxima permitida es 5A; ; el plato giratorio del contador de energía gira por cada kilovatio hora consumido a 3000 rpm.

⑶Lectura: A. Utilice la lectura del dial cuando mida una potencia eléctrica mayor.

①El último número marcado en rojo representa un decimal.

②La diferencia entre las dos lecturas del contador de energía eléctrica es el consumo eléctrico durante este periodo.

3

2

4

6

8

3 p>

2

6

5

4

Por ejemplo: la lectura del medidor de energía eléctrica en el comienzo del mes es

El consumo de electricidad de este mes es J

B. Cuando mida energía eléctrica más pequeña, use el dial para leer el número de revoluciones. Por ejemplo: si el contador de energía eléctrica (3000R/kwh) de un aparato eléctrico funciona solo y gira 36 veces en 10 minutos, la energía eléctrica consumida por el aparato eléctrico en 10 minutos es J.

2. Energía eléctrica:

1. Definición: El trabajo realizado por la corriente eléctrica en la unidad de tiempo.

2. Significado físico: cantidad física que indica la rapidez con la que funciona la corriente. El brillo de la bombilla depende de la potencia real de la bombilla.

3. Fórmula de cálculo de la potencia eléctrica: P=UI=W/t (aplicable a todos los circuitos)

Para circuitos de resistencia pura, se puede derivar: P= I2R= U2/ R

p>

① Fórmulas comúnmente utilizadas en circuitos en serie: P= I2R P1: P2: P3:…Pn=R1: R2: R3:…: Rn

② Fórmulas comúnmente utilizadas en circuitos paralelos: P= U2 /R P1:P2= R2:R1

③No importa que los aparatos eléctricos estén conectados en serie o en paralelo. La fórmula comúnmente utilizada para calcular la potencia total es P= P1 P2...Pn

4 Unidad: Unidad internacional vatio (W) Unidad común: kilovatio (kw)

5. Potencia nominal y potencia real:

⑴ Tensión nominal: la tensión cuando el aparato eléctrico funciona normalmente.

Potencia nominal: potencia de los aparatos eléctricos a tensión nominal. Cantidad P = Cantidad U Cantidad I = Cantidad U2 / R Una determinada bombilla está marcada con las palabras "PZ22OV-25", que significa: iluminación general, voltaje nominal 220 V, potencia nominal 25 W. Si sabemos que la lámpara "se enciende normalmente", podemos saber que el voltaje nominal de la lámpara es 220 V, la potencia nominal es 25 W, la corriente nominal I = P/U = 0,11 A y la resistencia del filamento R = U2/ P=2936Ω.

⑵ Cuando U real=U cantidad, P real=P cantidad, el aparato eléctrico funciona normalmente (la luz brilla normalmente)

Cuando U real

Pactual

Cantidad P

Cantidad U2

U2 Real

①La potencia real cambia con el cambio de voltaje. Según P=U2/R, obtenemos

P

.

R

U2

n 2   

1 

n 2

1

②Según P=U2/R Si U se reduce al 1/n original

Entonces P′=  Por ejemplo: U real = 1 2U cantidad P real = cantidad 1 4P

Cuando U es real; >

⑶ Lámpara L1 "220V 100W", lámpara L2 "220V 25W" En comparación, el filamento L1 es grueso y corto, y el filamento L2 es esbelto.

La fórmula para juzgar la resistencia del filamento: "El grande (potencia) es grueso y corto, el pequeño es delgado" (U y frente son iguales)

Cuando dos las lámparas están conectadas en serie, la lámpara L2 se encenderá cuando dos lámparas estén conectadas en paralelo, la luz L1 estará encendida;

La fórmula para juzgar qué luz está encendida es "la cuerda pequeña (potencia) y la grande" (la U y la cantidad son iguales)

⑷La regla de "1 grado": la energía eléctrica consumida por un aparato eléctrico de 1kw durante 1 hora de funcionamiento.

P=W/ t Se pueden utilizar dos conjuntos de unidades: "W, J, s", "kw, kwh, h"

R′

V

A

R

6. Medición:

Ⅰ Mide la potencia nominal de la bombilla mediante voltamperometría: ①Principio : P= UI ②Diagrama del circuito:

③Tenga en cuenta al seleccionar y conectar el objeto físico:

Fuente de alimentación: su voltaje es superior al voltaje nominal de la bombilla

Reóstato deslizante: conectado al circuito. Al cambiar la resistencia, ajústela al valor máximo. Elija un reóstato deslizante en función de si se puede ajustar al voltaje nominal de la bombilla.

Voltímetro: conectado en paralelo a ambos extremos de la bombilla, los terminales " " entran y los terminales "-" salen. Seleccione el rango del voltímetro según el voltaje nominal.

Amperímetro: conectado en serie en el circuito, los terminales """ entran y los terminales "-" salen. Seleccione el rango según I=P/U o I=U/R.

Ⅱ Medición de la potencia eléctrica de electrodomésticos: Equipo: Contador de energía eléctrica y cronómetro Principio: P=W/t

Tres calentadores eléctricos

Experimento: Propósito. : Estudiar la generación de corriente eléctrica a través de conductores ¿Qué factores están relacionados con la cantidad de calor? Principio: Según la altura de subida del queroseno en el tubo de vidrio, la cantidad de calor eléctrico generado por la corriente que pasa a través del cable de resistencia. Se determina. El propósito de usar queroseno en el experimento es que la capacidad calorífica específica del queroseno es menor en las mismas condiciones. La temperatura de absorción de calor aumenta rápidamente: es un aislante.

2. Ley de Joule: La. El calor generado por la corriente que pasa a través de un conductor es proporcional al cuadrado de la corriente, proporcional a la resistencia del conductor y proporcional al tiempo de energización. 3. Fórmula de cálculo: Q=I2Rt (aplicable a. todos los circuitos) Para circuitos de resistencia pura, se puede deducir: Q =UIt= U2t/R=W=Pt

① En circuitos en serie Fórmulas comúnmente utilizadas: Q= I2Rt Q1: Q2: Q3:… Qn=R1: R2: R3:…: Rn

Fórmulas comúnmente utilizadas en circuitos en paralelo: Q= U2t/R Q1: Q2= R2: R1

② Independientemente de si la Los aparatos se conectan en serie o en paralelo.

La fórmula comúnmente utilizada para calcular el calor total generado en un determinado período de tiempo es Q= Q1 Q2...Qn

③Al analizar problemas con calentadores eléctricos como lámparas y estufas eléctricas, Q= U2t/R =Pt

4. Aplicación - calentador eléctrico:

①Definición: Equipo de calefacción fabricado aprovechando el efecto térmico de la corriente eléctrica.

②Principio: Ley de Joule

③Composición: El componente principal del calentador eléctrico es el elemento calefactor, que está hecho de una aleación con alta resistividad y alto punto de fusión.

④Ventajas: limpio e higiénico, sin contaminación, alta eficiencia térmica, fácil de controlar y ajustar la temperatura.

Ejercicio ☆ Hay una bombilla de marca famosa en el circuito doméstico que emite luz normalmente. El equipo provisto incluye un medidor de energía, un amperímetro, un voltímetro y un reloj. Mide la temperatura actual de esta bombilla. Explica la verdad.