電壓、電阻問答

杜　敏

問:電壓的作用是什么?

答:要使一段電路上產(chǎn)生電流，必須使它兩端有電壓.電壓是電路產(chǎn)生電流的必要條件.

問:在電路中，電壓由什么裝置來提供?

答:在電路中有用電器?電源?開關(guān)，以及連接這些元件的導(dǎo)線.電路中的電壓是由電源提供的.在實驗室里，干電池?學(xué)生電源是提供電路電壓的裝置.在家庭電路中，電壓由電網(wǎng)或其他供電系統(tǒng)提供.

問:電壓的單位有哪些?這些單位之間是如何換算的?

答:電壓的單位是伏特，還有毫伏和千伏.它們之間的換算關(guān)系是:1 V=10^-3 mV，1 kV=10³ V.

問:怎樣用電壓表測量一個用電器上的電壓?

答:首先要按照電路圖把用電器正確連接到電路中.連接電壓表時要注意:電壓表應(yīng)該與被測用電器并聯(lián);使電流從電壓表正接線柱進(jìn)入，從負(fù)接線柱流出;還要選擇合適的量程，再正確讀出電壓表的示數(shù)來.

問:把電壓表接入實際電路中時，為什么要選擇量程?

答:在學(xué)生使用的電壓表上有三個接線柱:一個負(fù)接線柱(一般是黑色的)和兩個正接線柱(一般是紅色的).紅色接線柱下面有“3”?“15”字樣.當(dāng)電路的電流從“3”接線柱流入?從黑色接線柱流出時，電壓表的量程為0~3 V;當(dāng)電路的電流從“15”接線柱流入?從黑色接線柱流出時，電壓表的量程為0~15 V.在實際連接電壓表時，應(yīng)該根據(jù)實際電路的電壓大小，選擇合適的量程.如果量程選擇不對，例如，實際電路的電壓低，只有2 V，電壓表錯接0~15 V量程，在讀數(shù)時，會造成讀數(shù)誤差很大;而如果實際電路的電壓高，有12 V，電壓表錯接0~3 V量程，會造成電壓表的損壞.因此在實際測量電路的電壓時，一定要選擇合適的量程，使測量值真實可靠.

問:連接電壓表時，怎樣才能選擇合適的量程?

答:在對所測量的電路不了解的情況下，可以采用試測的方法確定連接電壓表的量程，即把用電器連接到電路以后，開關(guān)未閉合前，把電壓表較大的量程接入，閉合開關(guān)，看看電壓表的指針大致擺動的位置.如果電壓表指針?biāo)鸽妷褐党鲈摫硇×砍痰臏y量范圍，說明所選擇的量程正確;否則，說明所選擇的量程過大，則應(yīng)該選擇小量程.

當(dāng)然，根據(jù)電路所接電源電壓的大小，來確定接入電路的電壓表的量程，也是可行的.

問:怎樣探究串?并聯(lián)電路電壓的規(guī)律?

答:串?并聯(lián)電路電壓規(guī)律的探究，同前面探究串?并聯(lián)電路的電流規(guī)律一樣，也是一個實驗探究.因此進(jìn)行本探究時，切記做好實驗是根本，實驗測量的數(shù)據(jù)是獲得規(guī)律性認(rèn)識的基礎(chǔ).

本探究的“問題提出”，是在前面學(xué)習(xí)了串?并聯(lián)電路和電壓測量的有關(guān)知識以及探究電流規(guī)律的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的.

探究時，可以先處理串聯(lián)電路的電壓規(guī)律，再研究并聯(lián)電路的電壓規(guī)律.

探究串?并聯(lián)電路的電壓規(guī)律時，可以結(jié)合實際電路，猜想串?并聯(lián)電路各處電壓的關(guān)系，把猜想的內(nèi)容記錄下來，然后根據(jù)設(shè)計的串?并聯(lián)電路的電路圖，把實驗所用的實物電路連接起來.

在實物電路中，用電壓表實測用電器兩端的電壓，把測量數(shù)據(jù)如實地記錄下來，將測量所得的多組數(shù)據(jù)(至少5組)進(jìn)行對比或運算，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，進(jìn)而得到規(guī)律性的知識.

如果多次實驗的結(jié)果跟你的猜想都一致，就可以結(jié)束實驗測量，進(jìn)行后續(xù)的探究;如果從多次的實驗結(jié)果中得不出明顯的規(guī)律性結(jié)論，應(yīng)該重新調(diào)整實驗方案，再進(jìn)行探究;如果實驗得到的結(jié)果與你的猜想不一致，則應(yīng)該修正你的猜想.

問:探究串?并聯(lián)電路電壓規(guī)律的結(jié)論，對于我們理解電路的知識有用嗎?

答:探究串?并聯(lián)電路電壓規(guī)律的學(xué)習(xí)價值是兩個方面的:一方面是學(xué)習(xí)探究的程序和方法，另一方面是通過這種形式的學(xué)習(xí)活動，獲得關(guān)于串?并聯(lián)電路電壓規(guī)律的知識.這個規(guī)律性的知識，是我們研究實際電路，尤其是研究綜合性的電路時必不可少的.因此，同電流規(guī)律的探究一樣，在探究活動之后也要進(jìn)行有關(guān)方面的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練.

問:導(dǎo)體?半導(dǎo)體以及絕緣體的本質(zhì)區(qū)別是什么?

答:在研究物體的導(dǎo)電能力時，人們發(fā)現(xiàn)不同物體的導(dǎo)電能力不同，換句話來說，就是各種物體對電流的阻礙作用不同.電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量.根據(jù)導(dǎo)電能力的不同，人們把物體分為導(dǎo)體?半導(dǎo)體以及絕緣體.一般情況下，導(dǎo)體的導(dǎo)電能力強，電阻比較小;絕緣體的導(dǎo)電能力弱，電阻比較大.半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力介乎導(dǎo)體和絕緣體之間.

問:把某塊金屬材料鍛造成不同的形狀接入電路中，它的電阻大小相同嗎?

答:根據(jù)決定電阻大小的因素知道，導(dǎo)體的電阻大小跟材料有關(guān)，還跟導(dǎo)體的長短?粗細(xì)有關(guān).因此把某塊金屬材料鍛造成不同的形狀，接入電路時，它的電阻大小是不相同的:短而粗時，電阻小;細(xì)而長時，電阻大.如果把一根導(dǎo)線對折起來接入電路，它的電阻就變小.

問:滑動變阻器是如何改變電阻大小的?

答:滑動變阻器是利用電阻大小跟導(dǎo)體長度成正比的道理來改變電阻的.滑動變阻器把粗細(xì)相同的電阻絲繞在絕緣管上，由于電阻絲越長電阻越大，在使用時，控制接入電路的電阻絲的長度，也就在電路中接入了不同的電阻.因此，可以說滑動變阻器是通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變電阻大小的.

問:在進(jìn)行“探究怎樣用變阻器改變燈泡的亮度”實驗時，應(yīng)該注意哪些問題?

答:探究時，首先要了解滑動變阻器的結(jié)構(gòu)，明確哪兩個接線柱接入電路時電阻最大或電阻為零，如何滑動滑片使得電阻變大?變小以至不變.

本探究是要利用滑動變阻器來改變燈泡的亮度，核心是設(shè)計出合理的電路來.因此，要根據(jù)課本中所提示的問題，實施實驗電路的設(shè)計，然后再做實驗.如果在實驗探究中發(fā)現(xiàn)能夠通過改變電路的電阻來控制燈泡的亮度，那么，就把你探究的電路記錄下來，總結(jié)出你的心得和體會;如果實驗時看到用你所設(shè)計的電路不能達(dá)到實驗?zāi)康模蛻?yīng)該修改電路，直到達(dá)到目的為止.

責(zé)任編輯程哲