電學(xué)知識專題講座(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上電學(xué)知識專題講座電學(xué)是初中物理的一大部分，在每年的中考中所占的分量與力學(xué)不相上下。電學(xué)也是中考的卡分點，區(qū)分度主要在電學(xué)與力學(xué)中體現(xiàn)。由于電學(xué)知識較難，提高電學(xué)知識的難度相對力學(xué)來說要高得多。所以說，學(xué)好電學(xué)就等于中考成功了一半。學(xué)好電學(xué)主要是要學(xué)會區(qū)分電路圖和懂得各物理量的計算方法。下面從幾個方面介紹電學(xué)知識。 一、連接方法 電路的連接方法不是串聯(lián)就是并聯(lián)（混聯(lián)在初中階段不要求掌握），沒有其他方法。 分析要點：從電流的路徑數(shù)分析，也就是說從電源的正極出發(fā)，流到電源的負極。只有一條路徑的電路是串聯(lián)，有二條或二條以上路徑的電路是并聯(lián)。

2、60;例1分析圖1甲、乙兩圖電路到底是串聯(lián)還是并聯(lián)。 圖1 解析：甲圖電流從電源正極出發(fā)，回到負極有三條路徑。分別是電源正極開關(guān)L3電源負極；電源正極開關(guān)L2電源負極；電源正極開關(guān)L1電源負極。所以是并聯(lián)電路。乙圖電流從電源正極出發(fā)，回到負極只有一條路徑：電源正極L3L2L1開關(guān)電源負極。所以說是串聯(lián)電路。 電壓表、電流表的處理方法：由于電壓表的電阻很大，所以在分析時作斷路處理。而電流表的電阻很小，故在分析時作短路處理。 例2分析圖2甲、乙兩圖電路到底是串聯(lián)還是并聯(lián)。 圖2 解析：甲、乙兩圖電路看上去相似，但結(jié)果卻完全不同。在甲圖中，

3、由于電流表當作短路，結(jié)果與例1甲圖一樣。乙圖電壓表作斷路，電流根本上流不過去，電流從電源正極出發(fā)，回到負極只有一條路徑：電源正極開關(guān)L3L2L1電源負極。所以說是串聯(lián)電路。 二、三種測量儀器 1電流表 電流表是串聯(lián)在被測電路中的，有兩個量程（06A和3A）。測量時不能超過它的量程外，還應(yīng)注意，為了提高準確程度，如果被測電流不超過06A時，不應(yīng)選用3A的量程。共用的接線柱多數(shù)是“”，也有少部分是“+”。由于內(nèi)部電阻很小，所以不能直接接到電源兩極上。 2電壓表 電壓表是并聯(lián)在被測電路中的，有兩個量程（3V和15A）。測量時不能超過它的量程外，還應(yīng)注

4、意，為了提高準確程度，如果被測電壓不超過3V時，不應(yīng)選用15V的量程。共用的接線柱多數(shù)是“”，也有少部分是“+”。由于內(nèi)部電阻很大，所以可以直接接到電源兩極上。如果電壓表與用電器串聯(lián)，用電器因為電流很小（幾乎為零）而不能工作。電壓表的示數(shù)則（幾乎）等于電源電壓。 例3小明在進行測量小燈泡電功率實驗時，錯誤地將電路設(shè)計成如圖3所示的電路，并按該電路圖進行連接實物。請你分析，小明連接好實物后，電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？（電源為兩節(jié)干電池）  解析：此時電壓表串聯(lián)在電路中，由于其電阻很大，故電路中電流很小，幾乎為零。所以電流表示數(shù)為0。根據(jù)公式U=IR，R越大，U越

5、大。所以電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，所以示數(shù)為3V。 3電能表 電能表是測量用戶一段時間內(nèi)所消耗電能的儀表。它所記載的數(shù)據(jù)是類加的，最后一位數(shù)字表示小數(shù)點后的。它并聯(lián)在家庭電路進戶處的干路上。面板上的數(shù)字表示不同的物理意義。 例4小華觀察到家庭電路中電能表面板上標有“2500r/Kw·h”字樣，問當電能表鋁盤轉(zhuǎn)過1000圈，家庭電路消耗了多少電能？ 解析：2500r/Kw·h表示每消耗1Kw·h電能，電能表鋁盤轉(zhuǎn)2500圈。也就是說，鋁盤每轉(zhuǎn)一圈，消耗Kw·h電能。電能表鋁盤轉(zhuǎn)過1000圈，家庭電路消耗的電能就是W

6、=Kw·h×1000=Kw·h=04Kw·h。 三、三種狀態(tài) 1通路 接通的電路叫通路。此時用電器能正常工作。 2斷路（開路） 斷開的電路叫斷路或開路。此時用電器因為沒有電流通過而不工作。 3短路 分為電源短路與局部短路兩種。 電源短路 不經(jīng)用電器直接連接電源兩極叫電源短路（就是課本所說的“短路”）。由于電路中電流很大，所以會燒毀電路和電源，故不允許。 局部短路 在串聯(lián)電路中，某一用電器兩端被導(dǎo)線直接連通，就叫局部短路。如圖4，就叫L2短路。這種

7、電路不但允許還被廣泛應(yīng)用。  例5八年級（2）班的同學(xué)為了防止晚上有賊進入宿舍偷東西，想設(shè)計一個電路，當賊推門進來宿舍時，電鈴馬上報警。請你幫他們設(shè)計一個電路。 解析：當賊推開門時，門會移動。我們可以把一根細導(dǎo)線安裝在門和門框之間，充分利用門的移動把細導(dǎo)線拉斷。如圖5所示：  四、各種應(yīng)用機械或元件 1滑動變阻器（電阻箱） 原理：通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變接入電路中的電阻。 接法：串聯(lián)接入電路中，按“一上一下”接法。 銘牌上標有最大電阻值和允許通過的最大電流。 2電動機 原理

8、：通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。 構(gòu)造：磁極、線圈、換向器、電刷。 3發(fā)電機 原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 構(gòu)造與發(fā)電機相同，只不過是稱呼不同而已。把換向器稱為銅環(huán)。 4電磁繼電器 原理：通過控制低壓控制電路的通斷來間接控制高壓工作電路的通斷。 實質(zhì)：用電磁鐵控制電路通斷的開關(guān)。 分析方法：先分析控制電路，再分析工作電路。 例6圖6是一種水位自動報警器的原理圖，水位沒有到達金屬塊A時，綠燈亮；水位到達金屬塊A時，紅燈亮。說明它的工作原理。1  解析：（分析控制電路）水位沒有到達金屬塊A時，繼電

9、器線圈沒有電流通過，它的上面兩個觸點接觸，（分析工作電路）工作電路中綠燈與電源構(gòu)成回路，綠燈亮；（分析控制電路）當水位到達金屬塊A時，繼電器線圈有電流通過，它的下面兩個觸點接觸，（分析工作電路）工作電路中紅燈與電源構(gòu)成回路，紅燈亮。 五、串、并聯(lián)電路電流、電壓與電阻的關(guān)系 連接方法電流電壓電阻串聯(lián)電路I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2并聯(lián)電路I=I1+I2U=U1=U2或 注：三個電阻并聯(lián)總電阻的計算方法在中考中幾乎不考。 六、各種比例關(guān)系 1串聯(lián)電路（見圖7）  電流關(guān)系 串聯(lián)電路中處處電流相等。因此通過

10、R1和R2的電流之比：I1：I2=1：1。 電壓關(guān)系 根據(jù)歐姆定律I=變形得到U=IR，又因為串聯(lián)電路中處處電流相等。因此R1兩端的電壓U1與R2兩端的電壓U2之比： U1：U2=IR1：IR2=R1：R2。 功率關(guān)系 串聯(lián)電路中處處電流相等，根據(jù)功率的計算公式P=UI得到R1消耗的功率P1=U1I，R2消耗的功率P2=U2I。因此P1：P2= U1I：U2I=U1：U2。又因為 U1：U2=R1：R2。所以P1：P2= U1：U2=R1：R2。 2并聯(lián)電路（見圖8）  電壓關(guān)系  并聯(lián)電路中各支路電壓相等。因此R

11、1兩端電壓U1與R2兩端電壓U2之比：U1：U2=1：1。 電流關(guān)系 并聯(lián)電路中各支路電壓相等，根據(jù)歐姆定律I=。通過R1的電流I1=，通過R2的電流I2=。所以通過R1的電流I1與通過R2的電流I2之比：I1：I2=：=R2：R1。 功率關(guān)系 并聯(lián)電路中各支路電壓相等，根據(jù)功率計算公式P=UI。R1消耗的功率P1=UI1，R2消耗的功率P2=UI2。所以R1消耗的功率P1與R2消耗的功率P2之比： P1：P2= UI1：UI2=I1：I2。又因為I1：I2= R2：R1。故P1：P2= I1：I2= R2：R1。 3同一用電器（同一

12、電阻）在不同電壓下消耗電功率的關(guān)系 當電阻R相同時，所消耗的電功率根據(jù)功率計算公式P=UI，推導(dǎo)得出P=UI=U·=。所以電阻R在電壓U1下消耗的功率P1=；在電壓U2下消耗的功率P2=。因此，電阻R在電壓U1下消耗的功率P1與在電壓U2下消耗的功率P2之比： P1：P2=：=U12：U22；或p1：p2=I12R：I22R=I12：I22。 同理，也可以推導(dǎo)出電阻R消耗功率為P1時兩端的電壓U1與電阻R消耗功率為P2時兩端的電壓U2之比：U1：U2=。 七、用控制變量法決定電功率公式的使用 初中物理有關(guān)電功率的計算有四個公式（含推導(dǎo)

13、公式）,它們分別是p=,p=UI,p=I2R和p=。對于這四個公式，在計算題中學(xué)生經(jīng)常弄不懂應(yīng)該用哪一個，經(jīng)常被這四個公式搞得頭暈?zāi)X漲。初中物理實驗研究方法中有一個著名的“控制變量法”。也就是說一個物理量當它有可能受幾個因素影響的時候，我們研究它與哪一個因素的關(guān)系時就改變哪一個因素，其它因素都要控制不變。上面四個有關(guān)電功率計算的公式中分別有兩個物理量，我們在應(yīng)用它們來解答物理計算題時，就應(yīng)該認真審理題目所給的物理量中有哪一個是不改變的，有哪一個是改變的，不變量與改變量所組成的電功率公式就是我們所要應(yīng)用的公式。 例7（2008成都）某電磁爐的額定功率是11KW,額定電壓是220V,接入

14、某電路時,測得通過它的電流為4A,求（1）電磁爐的電阻是多少？（2）電磁爐的實際功率是多少？ 解析：（1）題目給出了額定功率和額定電壓,根據(jù)公式“p=”推導(dǎo)得出 R=44 （2）因為電磁爐的電阻是不變的，題目又給出了實際電流，故用公式 p=I2R=（4A）2×44=704W 例8一電阻絲通過的電流是3A，在t時間內(nèi)產(chǎn)生400J的熱量，現(xiàn)使通過電阻絲的電流增大到6A，則在t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是           J。 解析：電爐

15、絲的電阻不變，題目給出了電流，故應(yīng)根據(jù)公式W=pt=I2Rt計算。 Q1=I12Rt=（3A）2 Rt=9A2 Rt =400J， Q2= I22Rt=（6A）2 Rt=36A2 Rt=4Q1=1600J。 例9隨著生活水平提高，家用電器日益增多。某戶對舊電路改造后，將保險絲的規(guī)格由5A換成8A，則該線路允許同時接入的用電器功率比原來增大了（  ） A1100W  B1760W   C660W   D2860W 解析：家庭電路電壓不變，為220V。題目給出了電流值，故用公式p=UI計算

16、。 P1=UI1=220V×5A=1100W， P2=UI2=220V×8A=1760W， P=P2-P1=1760W-1100W=660W， 所以選C 例10家用電飯鍋的加熱和保溫狀態(tài)，如圖9為其工作原理圖。圖中R0為加熱電阻，R1保溫電阻。將電飯鍋接入220V的電路中，如果在加熱狀態(tài)消耗的總功率為1100W，保溫狀態(tài)消耗的總功率為220W。（1）開關(guān)S閉合時電飯鍋處于什么工作狀態(tài)？為什么？（2）求出加熱電阻R0和保溫電阻R1。3  解析：（1）電路電壓一定，S的閉合或斷開只是改變電路的總電阻。根據(jù)公式

17、p=分析。U一定，S閉合使R1短路，電路電阻減小，功率p增大，所以是加熱狀態(tài)。 （2）電路電壓一定，為220V。當開關(guān)S閉合或斷開，只改變了電路的總電阻，所以根據(jù)公式p=變形得R=。 S閉合時，R1短路，只有R0接入電路， R0=44， S斷開，R0和R1串聯(lián)， R=2200， R1=R-R0=2200-44=2156。 例11如圖10所示是小明同學(xué)安裝的家用調(diào)光燈電路圖，燈泡上標有“PZ22040”字樣，滑動變阻器的最大阻值為1210。求調(diào)光燈功率的調(diào)節(jié)范圍。（不考慮溫度對燈絲電阻的影響）4  解析：當

18、滑動變阻器的滑片在左端時，燈泡的電壓為220V，所以燈泡的功率是40W。 當滑動變阻器的滑片在右端時，燈泡兩端的電壓和通過的電流都發(fā)生了改變，但燈泡的電阻不變，所以不是選公式“p=”就是選公式“p=I2R”。 RL=1210， I=A， 所以此時燈光功率p= I2R=（A）2×1210=10W。 所以調(diào)光燈功率的調(diào)節(jié)范圍：10W40W。 或：因為燈泡電阻與變阻器最大電阻相同，所以燈泡兩端的電壓與變阻器兩端的電壓相同，即均是110V。所以用公式p=計算得 p=10W。 例12如圖11所示，R1：R2=2：3

19、，求R1，R2消耗的功率之比。  解析：串聯(lián)電路處處電流相等，所以計算電功率應(yīng)用公式“p=I2R”，故 P1：P2=2：3。 例13如圖12所示，R1：R2=2：3，求R1，R2消耗的功率之比。  解析：并聯(lián)電路各支路電壓相等，所以計算電功率就用公式“p=”，故 P1：P2=3：2。 例14一電阻R，分別接在電壓為200V和220V的電路上，消耗的電功率分別是P1和P2，求P1：P2。 解析：電阻R的阻值不變，電壓改變。所以選用電功率公式“p=”，故 P1：P2=100：121。 八、

20、換位思考在電路分析題中的應(yīng)用 換位思考的實質(zhì)，就是設(shè)身處地為他人著想，即想人所想，理解至上。如果單從字義理解，就是換個位置思考。初中物理電學(xué)分析題就常常要換個位置思考，不然很容易鉆進死胡同。 例15（2008年河南省中考題、圖13所示的是握力計的原理圖，其中彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，AB間有可收縮的導(dǎo)線，R0為保護電阻，電壓表可顯示壓力的大小。則當握力F增加時電壓表的示數(shù)將（   ）  A變大    B變小     C不變   

21、; D無法確定 解析：電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端，測滑動變阻器兩端的電壓。當握力F增加時，滑動變阻器滑片向下移動，電阻變大，電路電流變小。如果用公式U=IR分析滑動變阻器兩端的電壓，電流I變小，滑動變阻器R變大，根本無法判斷。這時，就要換個位置思考了。電路中只有兩個用電器，滑動變阻器兩端電壓直接分析不了，那就分析定值電阻R0兩端電壓。R0兩端電壓U1=IR0，R0阻值一定，電流I變小，所以U1變小。那么滑動變阻器兩端電壓U2=U-U1，電源電壓不變，U1變小，所以U2變大。故選A。 例16（2006年無錫市中考題）如圖14電路，電源電壓不變，開關(guān)S閉合。在滑動變阻器滑片P向右移動的過程中，以下判斷正確的是（  ）   A電壓表