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第二部分电学部分、电流和电路（一）复习要点1 .电荷及电荷间的相互作用自然界只有两种电荷。做正电荷和负电荷。电荷的多少叫电荷量（Q）,单位是库仑（C）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。2 .导体和绝缘体容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体。知道：金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液，都是导体；通常情况下，塑料、橡胶、陶瓷、纯水、油和空气等，都是绝缘体。3 .电流和电流的方向电流的形成：电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中的电流方向跟自由电子实际移动的方向相反；在电池的外部，导线中的电流方向是从电池的正极经过用电器流流向它的负极。4 .电路通路、断路和短路（包括局部短路）。5 .串联电路和并联电路：要会读、会画简单的电路图。能连接简单的串联电路和并联电路。能说出生活、生产中 采用简单串联或并联电路的实例。（二）复习指导1 .识别电路正确的识别电路，是连接电路、分析电路和进行电路计算的基础。识别电路包括以下四个方面：（1） 能辨认电路是串联接法还是并联接法。判断用电器是串联接法还是并联接法，可以用“电流流向法”。电路中电流“分叉”是并联；反之是串联。还可以判断开关对用电器的控制作用。例1分析图1所示电路中，开关闭合后，三盏灯的连接形式，并分析开关的作用。此外，识别电路还常用到“节点法” 。“节点法”：就是在识别电路的过程中，不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器 等，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。（2）能确定电路是通路、开路，还是短路（有开关控制的局部短路是允许的如图2丙）。(3)在有滑动变阻器和开关接入的电路情况，知道变阻器滑片的滑动和开关的启闭对电路的改变。(4)知道电流表、电压表测量的是哪一个导体或哪一段电路的电流或电压。判断电流表测量的是哪一段电路中的电流，也可以用“电流流向法”判断电压表所测量的是哪段电路两端的电压，要看它接到哪个电路元件的两端。例2分析图3甲、乙、丙三电路中，开关闭合或断开，变阻器滑片的滑动对电路的影 响，及电流表测量电流的情况。囹32 .连接电路先要分析电路，弄清电路的构成。所研究的电路是串联还是并联，若是并联，并联中的分流点和汇流点、支路和干路、干路和各支路中的元件顺序等都要搞清楚。先接一个， 再接一个。连接电路时要注意各元件是否有特殊要求，如连接电表时，正负接线柱的连接， 要保证电流是从表的正接线柱流入，从表的负接线柱流出；连接滑动变阻器时，要按题目 要求选择好接线柱。3 .设计电路设计电路，一般采取如下步骤：小强家小刚家(1)根据设计的要求，确定用电器、开关和电源的连 接方式。(2)画出草图后再根据设计要求进行验证。(3)符合题目要求后，再画出正规的电路图。例3小强和小刚俩家是一墙之隔的邻居，清晨4的方框内。他们总是相约一起上学去，俩人为了互相传呼方便， 在学习了电学知识后想自己动手设计一个传呼电路， (现有电铃2个、开关2个、电源1个，导线若干) 主要目的是：要使任何一方在自己家按下开关时，都 只使对方家的电铃发出声音，且电源放在小刚家。他 们该如何设计电路呢？请你参与设计并把电路图画在图根据题意进行分解分析：器材有：电铃2个、开关2个、电源1个，导线若干。要求：(1)小刚呼唤小强，小强家的电铃 1响，开关1在小刚家，开关1和电铃1组成一个 通路，即串联。(2)小强呼唤小刚，小刚家的电铃 2响，开关2在小强家，开关和电铃 2组成一个通 路，即串联。(3)在设计上还要求两个通路互不影响。则这个电路的设计应该是：两个电铃并联，两个开关各控制一个电铃，共用一个电源。设计的电路图如图 5所示，由于本题给出了表示两家空间位置关系的虚线框，因此再按要 求画在虚线框内，如图 6所示。二、电流的定律(一) 复习要点1 .基本概念(1)六个电学物理量物理量定义和 物理意义公式单位测量备 注名称符号中 文 符 号国 际 符 号电 荷 量Q电荷的多少Q=I t库C/1C=1A s电流I1秒内通过导体横 截面的电荷量表 示电流的大小QI =t安A电流表1A=1C/s电 压U电路中电荷定向 移动形成电流的 原因W U=Q伏V电压表1V=1J/C电阻R导体对电流的阻 碍作用电阻是导体本身 的性质U R=I欧Q用电压 表和电 流表测 电阻1 Q=1V/A电阻的大小由导 体的长度、横截 面积和材料决 定，导体的电阻 还跟温度有关系电 功W电流通过用电器 做功表示电能转化为 其他能得多少W=UIt隹J电能表1J=1V A s1kWh=3.6106Jx电电流在1秒内所做用电压表电流功 率P得功表示电流做功的快慢程度P=UI瓦W表的电功率1W=1J/s =1V A(2)额定电压和额定功率用电器正常工作时的电压，叫额定电压.用电器在额定电压下的功率，叫额定功率。根据用电器的额定电压 U、额定功率P计算这个用电器的电阻 (认为是不变量)r=u2/p 当用电器两端的电压大于它的额定电压时，实际功率就大于它的额定功率：反之，用 电器两端的电压小于额定电压，通过它的电流将减小，用电器的实际功率就小于它的额定 功率。2、基本定律(1)欧姆定律的表述和数学表达式：仁U/R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。(2)焦耳定律的表述和数学表达式：Q=I2R t3、串联电路和并联电路的特点物理量串 联并 联电流I 总=I 1=I 2= , , , =I nI 总=I1 + I2+In电压U=U i+U 2+U nU 总=U 1=U 2=U n电阻R总=R1 + R2+ +Rn(1)串联总电组比各分 电阻大(2)n各相同电阻U串 联R 总=nR1111=_ + +& R1 R2R(1)并联总组比各分电阻小。(2) n个相同电阻R并联RR总=_ n电功WE = W1+W2+ WnW总=亚1+亚2+Wn电功率P 总=1 +2+，- +PnP 总=1 +2+ +Pn电热Q 总=。1+。2+QnQ 总=。1+。2+Qn比例关系在串联电路中，电压分 配、电功、电功率和电 热都跟电阻成正比U1R1W1_ _R1 U 2 R2W2 R2也 & Qi _Ri= 、 P2 R2 Q2 R2在并联电路中，电流分配、电 功、电功率和电热都跟电阻成反比！1=&、=氐12R1W2 R1旦.艮 Qi _R2 一 、 一P2 R1Q2R14、电学实验(1)电流表和电压表，要会选择、连接和“读数” 选择：根据电路的实际情况，选择恰当的量程；连接：注意接法、极性和量程；读数：首先认准接线柱，然后再读表盘数(注意单位)。(2)滑动电阻器和电阻箱滑动变阻器是利用改变连入电路中的导线长度，改变它接入电路中的电阻，来改 变电路中电流的大小。应将变阻器的上、下各一个接线柱串联接入电路中，才能使变 阻器起到改变电流的作用。使用前要从铭牌上了解变阻器的最大电阻值和它允许通过的最大电流值，将滑片 放在阻值最大的位置。要弄清连入电路的是变阻器的哪一部分合金线，再从滑片滑动方向判定它接入电路的电阻变化的情况。电阻箱的示数各旋钮对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值(3)伏安法测电阻和测小灯泡功率的原理是：R=U儿测小灯泡功率的原理是P=UI.会画用伏安法测电阻的电路图，测小灯泡功率时，用灯泡替换图中电阻Rx即可。要求知道实验所用器材，实验步骤，会按照电路图连接实物，会记录测量结果，根据 测量数据计算导体的电阻或小灯泡的功率，复习时要注意这两个实验的区别和联系。(二)复习方法指导1 .要注重对概念的理解(1)电阻是导体本身的一种性质( R=U/I)。决定导体电阻大小的因素有：导体的材料、长度、横截面，导体的电阻还跟温度有关，(2)等效电阻用某个电阻去代替电路中的几个电阻，如果所起的作用跟原来相同，那么这个电阻叫原来几个电阻的等效电阻。在串、并联电阻的计算时，要注意以下三点： .在串联电路中，总电阻比其中的任一个电阻都大，在并联电路中，总电阻比其中 的任一个电阻都小；并联的电阻个数越多，总电阻越小。 .几个相同阻值的电阻 R串联，总电阻R*nR 几个相同阻值的电阻 R并联，总电阻R并=1 R n .在串联和并联中，其中一个电阻增大，其它的电阻保持不变，则总电阻将增大。(3)额定功率用电器正常工作时的电压，叫做额定电压。在额定电压下工作的功率，叫做额定功率。学习额定电压、额定功率这两个概念时，要注意以下两点： 将用电器接入电路时， 先要观察它的铭牌，了解它的额定电压和额定功率。一般情况下,用电器所加的实际电压应等于它的额定电压，此时用电器正常工作。 用电器两端所加电压不等于它的额定电压时，实际功率也不等于它的额定功率。认为用电器的电阻是不变的 ，一般情况下先用公式 R=U2/P,算出用电器的电阻。 例1将一盏“36V 40W”的电灯接入某电路中， 通过灯的电流是1A,_,这盏灯的实际功率为(D )A.等于40W B.在36W 到40W 之间 C.等于36W D.小于 上 ，专36WH u 匕-I图1本题正确答案是D.2.运用公式要注意几个物理量要国时对应同一电路。例2如图1所示的电路，灯丝的电阻认为不变。A、B两点接到电压可变的电源上。若将电源电压提高到原来的3倍，同时调节变阻器的滑片，使电流表的示数减小到原来的一半时，灯L的实际功率是原来的几倍？3 .电学中的比例问题电学中有两类用比例解决的问题。一类是用电学中的公式建立的比例关系。电学公式反映了物理量之间的相互联系，并 且往往表现出多因一果的关系，在一定条件下，公式中的两个量之间就存在着比例关系。例如，欧姆定律公式I = U。它反映了导体中的电流是受它两端的电压、导体的电阻所制R约，并由它们共同决定的。因此得出，当电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。运用公式建立比例关系解题要注意的问题是：(1)物理量之间的因果关系例如，电阻是导体的一种性质，电阻跟电流、电压没有因果关系， 不能用公式R= U得I出，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过的电流成反比。(2)有无建立比例的前提条件在公式反映的是多因一果关系的情况下，其中的两个物理量之间存在比例关系的必要条件是，其他有关因素保持一定。例如，在电功率公式P= UI中，只有当电流相同时，电功率才跟电压成正比。(3)在不同的条件下，两个物理量之间的比例关系不同例如，根据电功率公式推导出，P=I 2R和P=,电功率P是跟电阻成正比还是跟R电阻成反比，这要看条件。当电流一定不变时， 根据P=I 2R可得，电功率P跟电阻成正比;U 2当电压一定不变时，根据 P= 可得，电功率 P跟电阻成反比。R在电学中另一类比例问题是串、并联电路中不同导体的各个物理量跟电阻之间的关系。(1)串联电路在串联电路中，通过个电阻的电流都相等。在串联电路中，电压、电功、电功率、电热的分配都跟它们的电阻成正比。(2)并联电路在并联电路中，在并联电路中，电流、电功、电功率、电热的分配都跟电阻成反比。4 .分析电路状态的变化在电路中，由于变阻器滑片的滑动和开关的闭合与断开，会引起电路中的电阻发生改 变，从而引起电路中的电流、导体两端的电压以及电功率等物理量的改变。解决问题的方法和思路是：(1)弄清变化前后电路的联结方式。有变阻器的电路，要知道变阻器的哪一段电阻接 入了电路，滑片滑动的过程中，接入电路部分的电阻怎样变化。有开关的电路，要知道开 关的闭合、断开对电路的影响。(2)弄清电流表、电压表所测量的是哪一段电路或哪一段导体的电流或电压。(3)串联电路的分析方法有两种，一是从局部(变阻器接入电路怎样改变)到整体(总 电阻、总电压、总电流、怎样改变) ，在从整体到局部(部分电路的电压怎样改变)，二是用串联电路中电压的分配跟电阻成正比的关系，弄清局部电压的变化和电流的变化。(4)并联电路的分析方法有两种，一是从局部出发(开关的通、断)到整体(总电阻、 总电压、总电流、怎样改变)。二是先弄清局部电流怎样变化再分析总电流怎样变化。(5)分析电流、电压的变化时，用到的知识有欧姆定律和串、并联电路的特点。在多 因一果的情况下分析两个量之间的关系时，要注意其他量是否改变。(6)利用P=UI可以判定用电器功率的改变。因为用电器的电阻可以认为不变，根据II 2公式P = I2R和P= L可知，只要看电流、电压其中一个量的变化，就可判定用电器功率的R变化。图3例3如图2所示的电路，电源两极电压保持不变，在滑动变阻器 的滑片从a端向b滑动的过程中，电流表、电压表的示数怎样变化？例4图3是小李探究电路变化的实验电路，其中RR2为定值电阻，Ro为滑动变阻器，Rmax为滑动变阻器的最大阻值。已知电源两 极间电压不变，RiR2Rmax当滑动变阻器 R0的滑片P置于某一 位置时，Ri、R2、R0两端的电压分别为 Ui、U2、U0；当滑片P置于 另一位置时，Ri、R2、Ro两端的电压分别为 Ui二U2、Uo若AUi = |UiUi, AU 2= |U 2_ U 2*|, AUo=| Uo- Uo* |,则A. AUo AUi AU2B. AUiAU2AUoC . AUiAU2AUD. AUo AUi AU2答案：A5.简单电路的计算对于简单电路的计算，要做到认真审题，深刻理解题意，运用所学的电学知识，建立 起直观的物理图景。一般情况下：(1)首先弄清串并路，解题先从电阻入。通过审题和审图，弄清电路结构，是串联还 是并联。没有电路图的要画出电路图，题目给出电路图，应先把电流表视为短路，把电压 表视为断路，分析个电阻之间的连接方式。(2)把文字表述转化成物理图景，画出等效电路图。其次搞清电流表测量的是通过谁 的电流，电压表测量的是哪两端的电压。在有些情况下。通过审题，并将已知量的符号和数值，未知量的符号，在电路图上标明。(3)利用已知条件，挖掘隐含条件，根据规律列方程组。独立方程的个数等于末知数 的个数，方程组可解，若方和个数比末知数的个数少一个，则可求出物理量间的数学关系。(5)联系实际分析答案是否合理。例5某家庭的用电器正常工作时的电功率如表所示。用电器照明电器厨房电器电视及VCD机冰箱洗衣机功率(瓦)3OO45O1OO125225(1)所有电器同时正常工作时，家庭电路的总电流是多少？(2)所有电器平均每天少工作ih,这个家庭每月(3。天)能节约多少电能？(3)若家里所用电能表的规格是“220V 5A”，说明怎样合理使用这些电器。分析与解：(1)家庭电路各用电器之间是并联连接，电路的总电流等于各用电器电流 之和。此题可以解每一个用电器电流然后相加，但此法计算非常烦琐。总电流还可以用总功率和总电压来求解。并联电路总功率等于各用电器功率之和则,例6育兴学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻 对电热器的电功率的影响，他们将电 表接入电路中，其电路图如图4所示。 当只闭合开关Si时，通过电阻Ri的 电流等于 0. 2A,电压表的示数为 Ui,电阻R3消耗的电功率为 P3；当 只闭合开关 S2时，电压表的示数为 U2,电阻R3消耗的电功率为 P3 ,测 得此时电阻R2消耗的电功率为 1.6W。已知 2Ui=5, 3=43 ,电 源两端电压保持不变。求：在只闭合开关 Si和只闭合开关S2两个工作状态下，通过电阻R3电流的比值是多少？ 电阻R2的阻值是多少？这个电路消耗的最大电功率是多少？例6在图6所示的电路中，电源电压为220V; R1、R2、R3为定值电阻，但是它们的具体 电阻数值都没有标注，知道它们电阻的可能值是44 0、880、176或2200。闭合开关S,在断开Si、S2与闭合Si、S2两种状态下，电流表的示数之比为 1 ： 10。电路消耗电功率有四种可能的情况，其中消耗电功率的最大值是1100W。求：(1) R 2的电阻值。(2) 在开关S闭合，Si、S2断开的状态下， 电压表示数可能的值各是多少？6.电学中的重点实验用电压表和电流表测导体的电阻，是初中电学中的重点图6实验。对这个实验的要求是：U(1)明确实验原理。根据公式 R= ,用电流表测出通过导体I的电流，用电压表测出导体两端的电压，就可以计算出导体的电阻。(2)会画实验电路图和正确连接实验电路。实验电路图见图7。在连接电路时，必须注意以下几点：连接电路时，开关应该是断开的；对电路中的电流表、电压表要先检查接法是否正确，正、负接 线柱是否接对，两成是否选对，并将电表调零。电路中的滑动变阻器是否接对，要将滑片放在变阻器接入电路阻值最大的位置上。电路检查无误，接通电路，先用开关试触，观察电流表、电压表指针摆动情况，选 择电表适当的量程。(3)会进行实验操作，记录测量数据和计算结果。为了减小实验误差，实验时，移动变阻器的滑片，测出几组通过待测电阻的电流和它 两端的电压值，根据每组数据计算出电阻值，最后求出电阻的平均值，作为待测电阻的阻 值。例7某同学在做“用伏安法测电阻” 的实验前，连接电路如图 8所示。指出其 中的错误。分析与解：连接电路后要逐项检查， 经检查此电路有以下四个错误：(1)连接完电路后，开关没有断开；(2)电流表的正、负接线柱接反，因不知电路中电流的大小，连接时电流表应选 较大的量程；(3)电压表接法不对，应并联再待测电 路的两端，而不是串联；(4)滑动变阻器的接法不对，不能都用 下面的两个界显著，应是上、下各选一个 接线柱连入电路。正确的接法见图 9。图9、电和磁(一)复习要点1 .简单的磁现象磁性、磁体、磁极、磁极间的相互作用、磁场、磁感线。2 .电流的磁场奥斯特实验、用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极或电流电磁铁、电磁继电器。3 .电磁感应电磁感应、电磁感应现象中的能量转化、发电机。4 .磁场对电流的作用通电导体在磁场中受到力的作用、电动机原理、及能量转化为。(二)复习指导3.三种电磁现象及重要应用(1)三种电磁现象现象发现者能量转化判定方法电流的磁场奥斯特电能一磁能右手螺旋定则电磁感应法拉第机械能一电能/磁场对电流的作用电能一机械能/(2)三种电磁现象应用应用能量转化原理电磁铁/通电螺线管内插入铁棒磁场大大增 强.电流的磁效应。交流发电机机械能一电能电磁感应直流电动机电能一机械能通电线圈在磁场中转动四、生活用电（一）复习要点1 .家庭电路组成、连接、家庭电路的电压是 220V、测电笔、家庭电路中电流过大的原因、保险丝 （空气开关）。2 .安全用电人体安全电压不高于 36V、安全用电原则。 3 .利用电功、电功率知识对家庭电路进行分析和计算。各用电器之间是并联的，总电流为各用电器正常工作的电流之和。在日常应用中，实际 电流不能大于电能表允许通过的最大电流，实际功率不能大于电能表正常工作允许的功 率。4 .应能根据安全用电的要求，将电灯和开关接入家庭电路中。按照正确的连接要求可以看出Si连接错误，它没有连接到火线上。所以安装中发生错误5 .根据现象判断电路故障。
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