【物理】电学重难点15问

这是一份【物理】电学重难点15问，共4页。
答：由于电流表的内部的电阻很小，若直接跟电源连接，电路中就会有很大的电流，从而烧坏电流表；串联上用电器以后，由于用电器的电阻较大，根据欧姆定律电流就会大幅降低，就不会出现电流的太大所造成的后果。
2. 看不见电流的里面，怎么知道电流的流向？
答：我们虽然看不见里面，但电流的方向是可以判断的，方法是：若电流表指针向右偏转，则说明电
流的方向是从正接线柱流向负接线柱；若电流表指针向左偏转，则说明电流表中的电流方向是从负接
线柱流向正接线柱。
3. 导线上到底有没有电压？
答：电路中的确是处处都有电压，但对于一段导线来说它的电阻非常小，根据欧姆定律，在相同的电流下，导线两端的电压就非常小，我们所使用的精度较低的电压表当然就量不出电压了（这对我们研究一般问题来说，测不出导线两端的很小的电压就已经不妨碍我们得出正确的物理规律了，所以在初中我们一般不去考虑导线两端的电压）；只有在要求极高的地方我们才使用非常精密的仪表去测量，就可以测出导线两端很微弱的电压（一般情况下我们去考虑它倒显得有点多余了）。
两个学生用电流表测量同一电路中的电流时，一位同学接入电路的是 0~0.6 A 的量程并能正确读数，而另一位学生却按 0~3 A 的量程读数，读的 1.8 A，那么实际测量的电流应该是多少？
答：（1）一位同学接入电路的是 0~0.6 A 的量程并能正确读数，说明电流表的实际示数不超过 0.6 A，而另外一位同学却按 0 ~ 3 A 的量程读数，读的 1.8 A，他肯定是读错了；
（2）不管按哪个量程，电流表都被分为相同的格数，只不过每格所代表的数值不等，但那个读错的
同学肯定是接入的是小量程，却按大量程读数，0~3 A 的 量程分度值为 0.1 A，所以按大量程 1.8 A
18 个格，而 0~0.6 A 的量程分度值为 0.02 A，所以相同的 18 格的实际值为 0.02 A×18=0.36 A。
5. 如何正确理解欧姆定律？
答：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律，
其公式是：I=U/R （I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流、电压和电阻，称为同一性。同时性，在使用这个公式时，必须要使公式中的三个量均指同一个元件或同一段电路的同一时刻的相应值。）
对于欧姆定律的意义应当这样来理解：当电路中的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当电路两端的电压一定时，电路中的电流与导体两端的电阻成反比。
6. 把小灯泡接入一个串联电路时，随着串联小灯泡数量的增多，小灯泡为什么会越来越暗？
答：这是因为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，随着串联的小灯泡数量的越来越多，由于电路的总电压不变，就必然导致每只小灯泡两端分得的电压也越来越低，所以灯泡越来越暗。
7. 在研究电流和电阻的关系时，要移动滑动变阻器的滑片，其目的是通过什么保持电压示数不变？
答：在电路中接入电阻 R1，把 R1 两端电压调到某一数值（比如 3 V）；当我们把 R1 换成不同阻值的 R2 时 电压表示数还是 3 V 吗？初学者最容易犯的错误就在这里，他们常常认为电压表示数仍是 3 V，因为仍然在相同的位置，那么这个判断的错误在哪里呢 ?
原来，串联电路中电压的分配与电阻成正比，当滑动变阻器与定值电阻的阻值的比例发生变化时，滑
动变阻器和定值电阻各自分得的电压的比例也必定发生改变，而电源、电压是一定的，就导致了滑动
变阻器和定值电阻各自分得的电压都发生了变化，要想保证接入 R2 后，它两端电压和接入 R1 时的数
值相等，必须调节滑动变阻器，改变滑动变阻器的阻值，使得二者的阻值的比例不变，这样才会保证滑动变阻器和接入电阻所分得的电压的比例不变，才会使 R2 两端的电压与原来一致。
所以此题的答案是：在研究电流和电阻的关系时，要移动滑动变阻器的滑片，其目的是通过改变其自身的电阻，保持滑动变阻器和接入电阻的阻值之间的比例保持不变，从而保持电压表的示数不变。
8. 高压输电为什么不符合欧姆定律？
答：高压输电靠的是升压和降压变压器，变压器不是一个电阻元件，而欧姆定律研究的是一个纯电阻电路的电学规律的，所以这里不适用欧姆定律。
按照欧姆定律来解释：在同一电路中，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，由此可知电压越大电流就越大（当电阻一定时）。这种解释，有两个错误出现：
（1）电厂输出来的电压 U 不等于输电线两端的电压 u，如果要是这两个电压相等的话，岂不是我们就没电用了？电厂输出来的电全被电线给用掉了。
（2）从变压器的输出端来看，由于变压器不属于线性元件（你可以理解为它对电阻的阻碍作用的大
小是不断变化的），而欧姆定律中所说的“电压越大，电流就越大”有一个条件，就是当电阻一定的时
候。所以此题只能根据 P=UI 来判断， 在功率一定的情况下，电压升高则电流降低。对于灯泡等这
些线性元件来说，欧姆定律是正确的，故在电阻一定时，电压升高则电流随之增大。这两种情况应分
别对待，不能混淆。
9. 短路是怎么回事？
答：根据欧姆定律 I=U/R 可知：在并联电路中电阻小的这一支路电流大，电阻大的那一支路电流小，
如果二者电阻相差很大，导致另一支路的电流小到可以忽略不计的时候，我们就说这条支路被短路了。
我们还可以这样想：并联电路中各支路两端电压相等，而短路时导线这一支路的电压必然为 0（因为
导线电阻为 0），可知被短路的用电器两端的电压也为 0，所以无电流通过。
通俗地讲，短路就是一个捷径，在有两条电流的通路时，电流将选择电阻小的那一路，就像我们在前进时遇到有两条路，一条路布满荆棘（好比是阻力大），一条路是光明大道（好比是阻力小），你会选择哪条路呢？
10. 如何辨析电压表及电压的有关概念？
答：（1）电压表也有被短路的时候，所谓短路是指用电器或各种仪表的两端被一条导线直接连接，当用电器被短路时，与它并联的电压表一定也同时被短路,这时电压表的示数为 0。
（2）电压表串联在电路中会导致用电器不会工作，所以电压表不能串联接入电路；当电压表直接连
在电源两极时，测出电源两端的电压，但它并没有对其他环节造成影响，所以直接接在电源两极是没
有任何问题的。
（3）所谓并联电路、串联电路一般是指用电器之间的连接方式，即基本电路；但也可指各种电路元
件（包括电压表等）的连接方式。如两只灯泡串联，说的就是基本电路的连接方式，而要用电压表测
量其中一只灯泡两端的电压，就要与这只灯泡并联，这个并联指的就是电压表与小灯泡并联。
（4）因为"处处相等"描述的是每一点或者说是每一个横截面，根据电流的定义，"每一个横截面"描
述的应当是电流；对电压只能说"各支路两端的电压 "，因为电压描述的是电路两端所存在的"电势差
"（好比水管两端的压力差）。
若干只灯泡串联后接在 220V 电路里，做节目彩灯用，由于某灯泡的灯丝烧断而使全部小灯泡熄灭，因为彩灯上染着颜料，致使无法辨别哪一只小灯泡内部断路。
（1）现在给你一只电压表，如何查找故障?
（2）如果给你一只电流表，如何查找故障?
（3）如果只有一根导线，如何查找故障?
答：（1）闭合开关，将电压表分别并联在每只小灯泡的两端，如果在与某只小灯泡并联时电压表无
示数，则说明这只被并联的小灯泡是正常的；若有示数，则表明被并联的那只小灯泡的灯丝断了。
（2）方法同上。若电流表无示数，则该灯泡正常；若有示数，并且导致其他灯泡亮了，则说明被并联的那只小灯泡灯丝断了。
（3）将导线两端分别接到灯泡两端。若没有反应，则该灯泡正常；若其余灯泡亮了，则说明被短接的这只灯泡的灯丝断了。
12. 在串联电路中，如果只有电流表和电压表，那么这两个表是否都有示数？
答：只有电压表会有示数，当两表串联时，可把电流表看作导线，这时电压表就是直接测量电源的电
压，而电压表不会导电，所以电流表没示数。
13. 电铃的工作原理是什么？
答：原理如下： 开关闭合时，电磁铁就有了磁性，把簧片上的衔铁吸引过来，簧片下端的小锤在铃
上打一下。与此同时，因为衔铁与螺钉脱离接触，电路被断开，电磁铁失去磁性， 不能吸引衔铁，
在簧片作用下衔铁被弹回来，又与螺钉接触，电路又被接通，铃声又响。电流就这样一通、一断，电
铃就不停地响。这就是电铃的工作原理。
14. 电磁炉工作原理是什么？
答：电磁炉是采用电磁感应涡流加热原理，它利用电流通过线圈产生磁场，当磁场内磁力通过含铁质
锅底部时， 即会产生无数小涡流，使锅体本身自行高速发热，然后再加热于锅内食物。电磁炉工作
时产生的电磁波，完全被线圈底部的屏蔽层和顶板上的含铁质锅所吸收，不会泄漏，对人体健康绝对
无危害。
15. 家庭电路中，在用测电笔检测零线时氖管发光是怎么回事？
答：当零线断开时，它与真正的零线已脱离，断点之后的所谓的零线事实上通过用电器与火线相连通，这样就造成了断点之后的零线已变成了火线，所以就出现"用测电笔检测零线时氖管发光"的现象。