初中科學(xué)-電和磁專題復(fù)習(xí)_第1頁
初中科學(xué)-電和磁專題復(fù)習(xí)_第2頁
初中科學(xué)-電和磁專題復(fù)習(xí)_第3頁
初中科學(xué)-電和磁專題復(fù)習(xí)_第4頁
初中科學(xué)-電和磁專題復(fù)習(xí)_第5頁
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文檔簡介

1、初中科學(xué) 電和磁專題復(fù)習(xí)(共6課時)知識要點:一、電路、電路的組成:把電源、用電器、開關(guān)用導(dǎo)線連接起來組成的電流的路徑叫做電路。其中:(1)電源是能持續(xù)提供電能的裝置。常用的電源有干電池、蓄電池、發(fā)電機等。(2)用電器是將電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的裝置,即利用電能工作的器件。如:電燈、電鈴、電動機、電視機、電爐等。(3)開關(guān)又叫電鍵,用來控制電路的通斷。(4)導(dǎo)線的作用是連接電路各個元件并傳輸電能。、電路圖:為了簡便和清楚起見,在電器的說明書和安裝圖紙上,各種電學(xué)器件都用統(tǒng)一規(guī)定的符號表示。用規(guī)定的符號表示電路連接情況的圖叫做電路圖。畫電路圖時要注意下面幾點:(1)整個電路圖布局最好是長方形,導(dǎo)線

2、應(yīng)畫成橫平、豎直、有棱有角,線路要畫得簡潔、美觀。(2)電路元件的符號,要用統(tǒng)一規(guī)定的符號。要把電源的極性、導(dǎo)線相交且相連與相交不相連等情況表示清楚。(3)元件符號的位置要安排適當(dāng),分布要均勻,元件符號不要畫在拐角處,導(dǎo)線與元件之間連接線要畫到位,不能斷開。、電路的狀態(tài)(1)通路:接通的電路叫做通路,也叫做閉合電路。即電路處處連通,有電流通過。(2)開路:斷開的電路叫做開路,也叫做斷路。即電路中有一處或幾處斷開,電路中沒有電流通過。(3)短路:短路分電源短路(全電路斷路)和用電器短路(局部短路)兩種。電源短路:指用導(dǎo)線不經(jīng)過用電器而直接把電源的正、負(fù)極連接起來。這時,電路中的電流極大,很可能會

3、燒壞電源,燒毀導(dǎo)線,還可能引起火災(zāi),這是絕對不允許的。用電器短路:指導(dǎo)線并接在一部分用電器兩端,使這部分用電器沒有電流通過而無法工作。這種情況又叫做用電器被短接。這在某些特殊電路中常被采用。4、串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的連接與區(qū)別串聯(lián)和并聯(lián)是電路最基本的兩種連接方式,識別電路連接方式往往是解決電學(xué)問題的前提和基礎(chǔ)。它們的區(qū)別主要是:(1)連接方式不同:串聯(lián)電路是把用電器逐個順次連接起來的電路,并聯(lián)電路是把用電器并列地連接起來的電路。(2)電流路徑不同:串聯(lián)電路中,電流路徑只有一條。并聯(lián)電路中,有干路和支路之分,并列的支路有多條。(3)工作特點不同:串聯(lián)電路中,各用電器必須同時工作,其中一個用電器停止

4、工作,則整個電路都停止工作。并聯(lián)電路中,各用電器可以不同時工作,即使去掉一個支路,其他支路的用電器照常工作,不受干擾。只有干路斷開時,整個電路才停止工作。5、連接串、并聯(lián)電路實驗的基本要求:連接實驗電路是學(xué)習(xí)電學(xué)知識必須具有的基本功。在實驗的過程中要注意以下幾點,并要養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣:(1)根據(jù)實驗要求畫出電路圖。(2)對照電路圖檢查實驗器材是否齊全,是否符合要求,然后根據(jù)電路圖擺放器材的位置。(3)接線時按一定的順序進行,或順著電流方向,或逆著電流方向。連接時要注意導(dǎo)線與接線柱應(yīng)接觸良好、牢固。接線時開關(guān)應(yīng)斷開。(4)電路連接完成后,應(yīng)按電路圖認(rèn)真檢查,是否有漏接、錯接和短接現(xiàn)象的存在,發(fā)

5、現(xiàn)錯誤,應(yīng)及時糾正。(5)閉合開關(guān)進行試觸,觀察整個電路是否正常工作,如有不正常現(xiàn)象,應(yīng)立即斷開電源,然后從電源某一極出發(fā),逐一檢查,找出原因,排除故障,方可進行實驗。(6)實驗完畢后,必須先斷開電源,然后拆下電路,整理好實驗器材。6、導(dǎo)體和絕緣體(1)導(dǎo) 體:容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體。金屬、人體、大地及各種酸、堿、鹽的水溶液都是導(dǎo)體。導(dǎo)體之所以容易導(dǎo)電,是因為導(dǎo)體內(nèi)存在著大量能自由移動的電荷(自由電荷)。在金屬導(dǎo)體中的自由電荷是自由電子,在酸、堿、鹽的水溶液中的自由電荷是正、負(fù)離子。(2)絕緣體:不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體。塑料、橡膠、玻璃、干燥的木材等都是絕緣體。絕緣體之所以不容易導(dǎo)電,是因

6、為絕緣體中的電荷幾乎都被束縛在原子或分子的范圍內(nèi),幾乎不能自由移動。導(dǎo)體和絕緣體都是重要的電工材料,兩者之間并沒有絕對的界線。在一定條件下,絕緣體可變?yōu)閷?dǎo)體,例如,在常溫下玻璃是很好的絕緣體,但當(dāng)玻璃被燒紅時就會變?yōu)閷?dǎo)體。二、電流 、靜電有關(guān)知識(1)兩種電荷:自然界只存在兩種電荷,即正電荷和負(fù)電荷。因為構(gòu)成物質(zhì)的原子是由原子核和核外電子構(gòu)成的,原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子構(gòu)成,核外電子帶負(fù)電。在通常情況下,原子核所帶的正電荷總數(shù)與核外電子所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等,整個原子不顯電性,即呈中性。(2)物體帶電的原因:當(dāng)中性的物體從別的物體中得到電子時,它的負(fù)電荷總數(shù)超過了正電荷總數(shù),它就顯示

7、出帶負(fù)電;當(dāng)中性的物體失去了一些電子時,它的負(fù)電荷總數(shù)小于正電荷總數(shù),它就顯示出帶正電。摩擦起電的過程實質(zhì)也是電子轉(zhuǎn)移的過程。(3)電荷間相互作用規(guī)律:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。驗電器就是利用同種電荷 互相排斥的原理制成。2、電流的形成和電流方向的規(guī)定電荷的定向移動形成電流。科學(xué)上規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向。電路中作定向移動的可能是正電荷、也可能是負(fù)電荷、還可能是正負(fù)電荷同時向相反方向移動。例如金屬導(dǎo)體中移動的是帶負(fù)電的自由電子。在酸、堿、鹽的水溶液中是正負(fù)離子同時作相反方向的移動。在電路中負(fù)電荷移動方向與電流方向相反,但產(chǎn)生的效果與正電荷移動的效果是一致的。3、電量:電荷的

8、多少叫做電量。符號是Q。在國際單位制中,電量單位是庫侖,簡稱庫,符號是C。一個電子所帶的電量為1.610-19庫侖。任何電量都是一個電子所帶電量的整數(shù)倍。4、電流強度的概念和單位(1)電路中電流的大?。◤娙酰┯秒娏鲝姸葋肀硎荆娏鲝姸群喎Q電流,符號是I。電流強度的大小等于1秒鐘內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量,因此電流強度可以用 I=Qt 來計算。2其中Q 是時間 t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量。(2)電流強度的單位在國際單位制中電流強度的基本單位是安培,簡稱安,符號是A。1安=1庫/秒。它的意義是:如果在1秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電量是1庫,則電路中的電流大小等于1安。電流單位還有毫安(mA)和微安()等,它們

9、之間關(guān)系是:1安 = 1103 毫安= 1106微安5、電流的測量測量電流的儀表是電流表??潭缺P用安培作單位的電流表又稱為安培表,符號為 。電流表使用規(guī)則:(1)電流表必須串聯(lián)在被測電路中。(2)電流表的正負(fù)接線柱不能接錯,電流應(yīng)從正接線柱進入電流表,從負(fù)接線柱流出電流表。(3)被測電流值不能超過電流表的量程。選擇量程的方法有:(4)絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接接在電源兩極上。電流表讀數(shù)前要看清所選用的接線柱,明確量程,認(rèn)清每大格和每小格所表示的測量值。讀數(shù)時先讀大格后讀小格,記錄的測量值必須寫上單位。三、電壓1、 電壓的作用:電壓是使自由電荷產(chǎn)生定向移動形成電流的原因。電路兩端的電壓

10、是由電源產(chǎn)生的,電壓用符號“U”表示。2、 電壓的單位:國際單位制中電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號V。1伏特的含義:在某段電路中,當(dāng)通過1庫侖電量時,如果電流做功是1焦耳,那么這段電路兩端電壓是1伏特。即:1伏特=1焦耳/庫侖。常用的電壓單位還有千伏(kv)、毫伏(mv)和微伏(v),它們的關(guān)系是:1千伏=103伏特 1伏特=103毫伏=106微伏3、記住一些常用的電壓值一節(jié)電池的電壓是1.5伏,三節(jié)干電池串聯(lián)時電壓是31.5伏=4.5伏,一節(jié)蓄電池的電壓是2伏,照明電路的電壓是220伏,對于人體來說,不高于36伏的電壓才是安全電壓。4、電壓的測量測量電壓的儀表是電壓表。中學(xué)用的電壓表刻度盤用

11、伏特作單位,又稱為伏特表。符號為 。 電壓表使用規(guī)則:(1)電壓表要并聯(lián)在被測電路中。(2)電壓表的 “+”、“-”接線柱的接線要正確。連接時,電壓表的 “+”接線柱必須連在被測用電器的電流流入端,“-”接線柱連在電流的流出端。(3)被測電壓不能超過電壓表的量程。電流表與電壓表的特點:電流表的電阻很小,電壓表的電阻很大。四、電阻1、電阻的概念:電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的量。用符號R表示。導(dǎo)體對電流的阻礙作用可以用導(dǎo)體兩端的電壓與通過的電流的比值來表示。對于同一導(dǎo)體,加在它兩端電壓U增大幾倍,通過它的電流I也增大幾倍,即U與I的比值是一定值;對于不同的導(dǎo)體U與I的比值是不同的。U與I比值

12、大,表示電流不容易通過;U與I比3值小,表示電流容易通過。所以U與I的比值反映了導(dǎo)體對電流阻礙作用這種性質(zhì)。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小由導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積決定。與有無電流通過、通過電流的大小及所加電壓大小等均無關(guān)。對于同一種材料制成的導(dǎo)線,導(dǎo)線越長,橫截面積越小,則它的電阻越大。*溫度對導(dǎo)體的電阻是有影響的,金屬導(dǎo)體的電阻會隨溫度升高而增大;非金屬導(dǎo)體、酸堿鹽的水溶液、半導(dǎo)體材料的電阻會隨溫度升高而減小。在通常條件下,由于溫度變化不大,引起導(dǎo)體電阻的變化也不大,于是都忽略了溫度對導(dǎo)體電阻的影響。但當(dāng)溫度變化較大時,電阻的變化就不能忽略了。例如白熾燈正常工作時燈絲溫度可達(dá)2000

13、以上,它正常工作時電阻是常溫下電阻的數(shù)十倍。2、電阻的單位:國際單位制中電阻的單位是歐姆,簡稱歐,用符號表示。如果導(dǎo)體兩端電壓是1伏特,通過的電流為1安培,那么這導(dǎo)體的電阻就是1歐姆,即1歐姆=1伏特/安培。此外電阻單位還有千歐(k)和兆歐(M),它們的換算關(guān)系:1兆歐=103千歐=106歐姆3、變阻器(1)變阻器是靠改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻,從而改變電路中的電流或改變部分電路兩端的電壓。常用的變阻器有滑動變阻器和電阻箱兩種。滑動變阻器能連續(xù)改變接入電路中的電阻大小,但不能準(zhǔn)確地知道接入電路中的電阻值;電阻箱不能連續(xù)改變接入電路中的電阻大小,但能準(zhǔn)確地知道接入電路中的電阻值。(2)

14、正確使用滑動變阻器應(yīng)注意以下幾點:使用前先觀察滑動變阻器的鉻牌,弄清其最大阻值及允許通過的最大電流值。使用時應(yīng)注意電路中電流不能超過變阻器的最大允許電流。要正確接線:如圖51所示,常用的滑動變阻器 圖51有四個接線柱A、B、C、D,在將它接入電路中時,一定要在它的四個接線柱中上、下各取一個接線柱接入電路,即有四種接法A與C、 A與D、B與C、B與D。注意不能同時將上面兩接線柱(C與D)接入電路,因為這種接法接入電路的變阻器的電阻為零;也不能同時將下面兩接線柱(A與B)接入電路,因為這種接法接入電路的變阻器就成了阻值等于變阻器最大值的一個定值電阻。閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片移到阻值最大位置,這樣可以起

15、到保護儀表和用電器的作用。例如在圖51中,當(dāng)將B與C接入電路,則接入的電阻線是BP部分,在閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑片P移到A端,當(dāng)P向右移動時,滑動變阻器接入的電阻變小。五、歐姆定律:歐姆定律是電學(xué)中的核心知識。它是德國科學(xué)家歐姆通過實驗的方法在研究了導(dǎo)體中的電流跟它兩端電壓的關(guān)系、導(dǎo)體中的電流跟它電阻的關(guān)系的基礎(chǔ)上總結(jié)出的實驗規(guī)律。掌握歐姆定律是學(xué)好電學(xué)知識的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。1、歐姆定律(1)歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。(2)歐姆定律的表達(dá)式:I=U/R ,式中I表示導(dǎo)體中的電流,單位是安;U表示導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏;R表示導(dǎo)體的電阻,單位是歐

16、。(3)理解和使用歐姆定律時要注意以下幾點:歐姆定律反映了一定條件下,導(dǎo)體中的電流跟它兩端電壓的因果關(guān)系,跟導(dǎo)體電阻的制約4關(guān)系。即在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。在應(yīng)用歐姆定律公式及其變形式時,公式中的電流(I)、電壓(U)、電阻(R),必須針對同一段電路、同一狀態(tài)時的量值。不能張冠李戴,也不能先后不分。這三個量的單位都需采用統(tǒng)一的國際單位制單位:安、伏、歐。2、用電流表和電壓表測量導(dǎo)體的電阻(1)伏安法測電阻的原理:歐姆定律公式I=U/R的變形式R=U/I,只要測出導(dǎo)體兩端電壓和通過導(dǎo)體中的電流,就可以利用公式R=U/I算

17、出導(dǎo)體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。(2)伏安法測電阻所需器材:電壓表、電流表、電源、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動變阻器和待測的電阻?;瑒幼冏杵鞔?lián)在電路中的目的,一方面是對電路中的電表起保護作用;另一方面可改變待測電阻兩端電壓和通過的電流。(3)伏安法測電阻的實驗電路圖請讀者自己完成。(4)實驗步驟是:根據(jù)實驗要求選擇合適的器材,設(shè)計好實驗的記錄表格。合理布置好實驗器材,順著或逆著電流方向依次連接電路。連接電路時,開關(guān)必須斷開,變阻器應(yīng)處在阻值最大處。檢查電路連接無誤以后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,改變被測電路中的電流,依次讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄在表格中。利用公式算出每次測量的電阻值

18、,然后再算出平均值作為測量的結(jié)果。整理好實驗器材,并對實驗結(jié)果作必要的分析。六、串、并聯(lián)電路特點:串聯(lián)電路和并聯(lián)電路是兩種最基本的電路。這兩種電路的電流、電壓、電阻的特點列表比較如下表:串 聯(lián) 電 路并 聯(lián) 電 路電路圖R1 R2 RnR1R2Rn電流I = I1 = I2 I = I1 = I2 = = InI = I1 + I2 I = I1 + I2 + + In電壓 U = U1 + U2 U = U1 + U2 + + UnU = U1 = U2 U = U1 = U2 = = Un電阻R = R1 + R2R = R1 + R2 + + Rn當(dāng)R1= R2 = Rn=R0 , R=

19、nR01/R = 1/R1 + 1/R21/R = 1/R1 + 1/R2 + + 1/Rn當(dāng)R1= R2 = = Rn=R0 ,R = R0/n電壓與電流的分配U1/U2 = R1/ R2U1/U = R1/ RI1 / I2 = R2 / R1I1 / I = R / R1幾點說明:(1)電路中產(chǎn)生電流時,導(dǎo)體內(nèi)部各處的自由電荷都要產(chǎn)生定向移動,由于串聯(lián)電路中電流通過的路徑只有一條,沒有分支,所以,串聯(lián)電路中各處的電流都相等。所以,電流表必須串聯(lián)在被測電路中。不論電流表連入串聯(lián)電路中的位置如何,測量的結(jié)果都是一樣的;也不論串聯(lián)在一起的電路元件有怎樣的區(qū)別,通過它們的電流大小都是一樣的。5(

20、2)串聯(lián)電路的總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻都大,這是因為幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度。并聯(lián)電路的總電阻比任何一個電阻都小,這是因為幾個導(dǎo)體并聯(lián)起來,相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。(3)串聯(lián)電路又稱為分壓電路,電壓的分配與電阻成正比。并聯(lián)電路又稱為分流電路,電流的分配與電阻成反比。七、簡單的磁現(xiàn)象1、磁體、磁性、磁化、去磁物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性,具有磁性的物體叫磁體。使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化。凡是能被磁鐵吸引的物體都可以被磁化。用磁體的一個磁極沿同一方向摩擦是一種簡單易行的磁化方法。使原來有磁性的物體失去磁性的過程叫去磁。給磁體加熱是去磁的有效方法。2、

21、磁極及相互作用規(guī)律磁體上磁性最強的部分叫磁極,任何磁體都有兩個磁極:指南的一極叫南極(S),指北的一極叫北極(N)。同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。3、磁場:磁體周圍空間中存在一種叫磁場的物質(zhì),磁體間的相互作用就是通過磁場而發(fā)生的。磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生磁場力的作用。磁場具有方向性,科學(xué)上把磁場中某一點小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點的磁場方向。4、磁感線:磁感線是用來形象地描述磁場的一種假想曲線。磁感線上每一點的切線方向都與放在該點的小磁針靜止時北極的指向一致,也就是說與該點的磁場方向一致。在磁體周圍,磁感線都是從磁體的北極出來,回到磁體的南極。圖52是四個典型的磁體周

22、圍磁場的磁感線分布簡圖,我們應(yīng)當(dāng)記住它。八、電流的磁場1、奧斯特的發(fā)現(xiàn)丹麥科學(xué)家奧斯特在實驗中發(fā)現(xiàn),平行放置在直導(dǎo)線下方的小磁針,當(dāng)電流通過導(dǎo)線時小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),揭示了電流周圍存在著磁場。這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。進一步研究表明電流周圍的磁場方向還與電流方向有關(guān)。2、直線電流周圍的磁場直線電流周圍磁場的磁感線是一些以導(dǎo)線上各點為圓心的同心圓,這些同心圓都在跟直導(dǎo)線垂直的平面上。3、通電螺線管的磁場通電螺線管周圍的磁感線跟條形磁體的磁感線很相似。通電螺線管的兩端相當(dāng)于兩個磁極。通電螺線管的極性與電流方向有關(guān),具體可用右手螺旋定則(安培定則)判定。4、電磁鐵帶鐵心的螺線管稱為電磁鐵。電磁鐵磁性強弱

23、與電流大小、線圈匝數(shù)多少有關(guān)。電磁鐵優(yōu)點:電磁鐵的磁性有無可由通斷電來控制,磁性強弱可由電流大小來調(diào)節(jié),磁極極性可由電流方向來改變。應(yīng)用:電鈴、電動機、電磁選礦機、電磁起重機、電磁繼電器等。例題解析S1L1例1:如圖53所示電路, S3、當(dāng)S1、S2斷開,S3閉合時,L1與L2組成 電路。S2L1、當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開時, L2L1與L2組成 電路。 、當(dāng)S1斷開,S3、S2閉合時,L1是 路,L2是 路。 圖53 分析:判斷電路的連接方式,通常是從電源出發(fā),沿著電流的方向去分析電路。弄清電流是怎樣流過電路中各用電器回到電源負(fù)極的,然后根據(jù)串、并聯(lián)電路的有關(guān)特點判斷電路的連接方式。解:、

24、當(dāng)S1、S2斷開,S3閉合時,電流從電源正極出發(fā),經(jīng)L2、S3、L1,回到電源負(fù)極,電流只有一條路徑,所以L1與L2是串聯(lián)連接的。應(yīng)填串聯(lián)。、當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開時,電流從電源正極出發(fā),流經(jīng)A點分成兩路,一條路是由L1、S1流到B點;另一條路是由S2、L2流到B點。在B點匯合,再回到負(fù)極,電流有兩條路徑,所以,L1與L2組成并聯(lián)電路。應(yīng)填并聯(lián)。、當(dāng)S1斷開,S3、S2閉合時,相當(dāng)于一根導(dǎo)線與L1并接在A、C兩點,L1被短路,電流從電源正極出發(fā),經(jīng)S2、L2,回到電源負(fù)極。所以應(yīng)填短路,通路。評析:判斷電路結(jié)構(gòu)是分析、解決電路問題的前提和關(guān)鍵,判斷電路結(jié)構(gòu)的常用方法有: 、定義法。即根據(jù)串

25、、并聯(lián)電路的概念去判斷。若電路中各元件是逐個順次連接的,則是串聯(lián)電路。若電路中各元件是并列地接在兩點之間的,即有分支點的,則是并聯(lián)電路。、電流流向法。即設(shè)想讓電流從電源正極出發(fā),經(jīng)過有關(guān)元件流回到電源負(fù)極走一遍,如果電流只有一條路徑,則為串聯(lián)電路,如果電流路徑有兩條或兩條以上,則為并聯(lián)電路。此題正是用電流流向法判斷。拆除法。根據(jù)串、并聯(lián)電路工作特點,假想拆掉一個用電器,如果另一個用電器亦不工作,說明這兩個用電器是串聯(lián)連接的;如果另一個用電器仍然工作,說明這兩個用電器是并聯(lián)連接的。節(jié)點法。由于導(dǎo)線的電阻忽略不計,所以在電路連接中,導(dǎo)線的長度可長可短,也可以把導(dǎo)線直接連接的幾個點合并成一個點,然后

26、進行判斷。例如:如圖54所示電路,S1、S2 斷開時,顯然是一個串聯(lián)電路。當(dāng)S1、S2閉合時,電路結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)又怎樣呢?當(dāng)S1、S2閉合時,A與B之間通過S2直接相連。C與D之間通過S1直接相連。所以可以把A與B合并成一個點,C與D合并成一個點。畫出等效電路如圖55,從而判斷出L1與L2、L3之間是并聯(lián)連接的。S2L1A CB DAL2 C L1 L2 L3 B L3 D S1 圖547 圖55例2、根據(jù)圖56所示實物連接圖,畫出對應(yīng)的電路圖。S1L1S2 L2 圖56圖57分析與解:從實物圖中可知,電流從電源正極出發(fā),經(jīng)過S1后分成 兩路:一路經(jīng)L1回到電源負(fù)極,另一路經(jīng)L2、S2回到電源負(fù)極

27、。燈L1與 L2并聯(lián),S1是干路開關(guān),S2是燈L2支路上的開關(guān)。本題電路圖如圖57所示。評析:電路圖和實物圖的區(qū)別主要是用元件符號替代實物。所以,根據(jù)實物圖畫電路圖,或者根據(jù)電路圖畫實物圖,是元件符號與實物的相互變換,變換的關(guān)鍵是弄清電路結(jié)構(gòu)(連接方式),正確使用元件符號。例3、:現(xiàn)有紅綠兩只燈泡和一個電鈴裝在一塊木板上,另有一個電池組,兩個開關(guān),如圖58所示,還有導(dǎo)線若干,利用這些材料,為倉庫值班人員設(shè)計一個電路:要求電鈴響的同時紅燈亮,表示取貨人在前門按開關(guān);電鈴響的同時綠燈亮,表示送貨人在后門按開關(guān)。分析:前門按開關(guān)時,紅燈亮,綠燈不亮,后門按 圖58開關(guān)時綠燈亮,紅燈不亮,由此可以確定

28、兩燈是并聯(lián)的。前門開關(guān)控制紅燈的亮與滅,故前門開關(guān)與紅燈串聯(lián);后門開關(guān)控制綠燈的亮與滅,故后門開關(guān)與綠燈串聯(lián),每只開關(guān)只控制各自支路中上的燈,即前門開關(guān)與紅燈組成一條支路。后門開關(guān)與綠燈組成一條支路。由于紅燈亮或綠燈亮?xí)r,電鈴都同時響,因此電鈴應(yīng)安裝在干路上。解:按上面分析,可設(shè)計出如圖59的電路圖。經(jīng)檢驗符合題意,與電路圖相對應(yīng)的實物圖如圖510。前門開關(guān) 紅燈 后門開關(guān) 綠燈 圖59 圖510例4:如圖511所示的電路,電源電壓U = 12 伏,通過電阻R 0的最大電流為0.3安。當(dāng)撥動開關(guān)在1、2、3的相鄰觸點間轉(zhuǎn)換時,流過R0的電流改變0.1安。試求R1與R2的阻值?分析:此題關(guān)鍵是正

29、確認(rèn)識撥動開關(guān)的作用,是它改變了電路中接入電阻的多少,從而改變電路中電流的大小。其次要理解什么是通 過R0的最大電流,流過R0的電流改變0.1安8的含義是什么。3 從電路圖中可以看到當(dāng)撥動開關(guān)與觸 點1接觸時,電路只接入R0,此時電流最大。2與觸點2接觸時,R0 與R1串聯(lián)接入電路。1 R2與觸點3接觸時,R0、 R1、 R2串聯(lián)在一起 U=12伏接入電路。所以,撥動開關(guān)逆時針轉(zhuǎn)動時 R0R1通過R0的電流減小,順時針轉(zhuǎn)動時通過R0的電流增大。 圖511解:當(dāng)開關(guān)接觸觸點1時,通過R0的電流最大R0 = U / I0 = 12 伏 / 0.3安 = 40 歐當(dāng)開關(guān)接觸觸點2時,此時R0 與R1

30、串聯(lián),電路中電流減小為,I1 = 0.3 安0.1 安= 0.2 安 R0 + R1 = U / I1 =12伏 / 0.2 安=60歐得R1 =60歐40歐=20歐當(dāng)開關(guān)接觸觸點3時,此時R0、 R1、 R2串聯(lián),電路中電流減小為,I2 =0.2 安0.1 安= 0.1 安 R0 + R1 + R2 = U / I2 =12伏 / 0.1 安=120歐得R2 =120歐40歐20歐=60歐答:R1和 R2的電阻值分別是20歐和60歐。A評析:在審題過程中要抓住關(guān)鍵字詞。認(rèn)真分析電路結(jié)構(gòu),發(fā)掘隱含條件,聯(lián)系所學(xué)知識得出正確解法。在運用歐姆定律要時時注意電流、電壓、電阻的對應(yīng)關(guān)系。R1例5、如圖

31、512所示電路中,電源電壓 U=12伏, R2 電阻R1 = 24 歐, R2= 12 歐。電流表 的讀數(shù) I1= 0.25 安。試求通過R2中的電流I2和干路上的總電流I ?滑動變阻器連入電路的電阻R ? P分析與解:由電路結(jié)構(gòu)可知,本題電路為R1與 R2 S并聯(lián)后與滑動變阻器R 串聯(lián),電流表與 R1 串聯(lián), 測的是通過R1 的電流,R1與 R2兩端電壓相等。 圖512 U2 = U1 = I1R1 = 0.25 安 24 歐= 6 伏 I2 = U2 / R2 = 6 伏 /12 歐 = 0.5 安干路電流等于各支路電流之和I = I1 I2 = 0.25 安 0.5 安 = 0.75 安

32、由于R1與 R2并聯(lián)后與滑動變阻器R 串聯(lián),滑動變阻器R 在干路上,U2 是R1與 R2兩端的電壓 變阻器兩端電壓 U R= U U2 = 12 伏 6 伏 = 6 伏通過變阻器的電流 I = 0.75 安變阻器連入電路的電阻R = U R/ I = 6 伏/0.75 安= 8 歐評析:本題容易引起誤解的地方有兩處。一是誤將電源電壓當(dāng)作R1、 R2兩端的電壓。二是認(rèn)為電路中串聯(lián)了一個阻值未知的滑動變阻器而無從下手。產(chǎn)生這種錯誤的根本原因是沒有認(rèn)清電路的結(jié)構(gòu)。例6:實驗題:如圖513所示根據(jù)題目所給的實物,在右邊方框內(nèi)畫出伏安法測電阻的電路圖。按照電路圖,在實物圖上用筆畫線代替導(dǎo)線將實物圖連接起

33、來。9在開關(guān)閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于 端。如果待測電阻阻值估計在5左右,則電流表量程應(yīng)選 ,電壓表的量程應(yīng)選 。 若某次實驗中電流表和電壓表的指針如圖所示,該次測得電阻的阻值R= 歐姆。分析:本題是用伏安法測電阻的典型題目,先根據(jù)實物擺放位置畫出合理的電路圖,然后對應(yīng)地連接實物圖。開關(guān)閉合前,滑片P必須置于使它接入電路中電阻最大的位置。具體置于哪一點,必須依據(jù)電路中實際接入電路中接線柱而定。由于電源是用2節(jié)干電池,即電源電壓為3伏,假設(shè)電源電壓全部加在待測電阻兩端,待測電阻兩端電壓也不超過3伏,所以電壓表量程選用03伏檔;再由歐姆定律估算待測電阻中最大電流I =U /R =3V/5=0

34、.6A. 所以電流表量程選用0-0.6安檔。再由電表指針位置確定該次實驗中,待測電阻中的電流為0.44 A,兩端電壓為2.5 V,故待測電阻阻值為R=U/I=2.5 V/0.44 A =5.68。解:電路圖,實物圖如下: b端(右端) 0-0.6安檔 03伏檔 5.68例7:如圖514所示電路,電源電壓保持不變,A當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時,試分析電表 S示數(shù)變化情況? 分析:題目中電源電壓U總和電燈L的電阻R L是不變量。 a bV2V11R L與滑動變阻器串聯(lián),電流表測量電路的總電流I總,P由于串聯(lián)電路中電流處處相等,電流表同時測出I L和 Iap,電壓表與電燈并聯(lián),測量電燈兩端電壓U

35、L,圖514 電壓表與滑動變阻器并聯(lián),測量滑動變阻器兩端電壓U ap。 解:P向右移動 Rap變大 R總變大 I總變小 示數(shù)變小 IL 變小 U L變小 示數(shù)變小 Uap變大 示數(shù)變大電表示數(shù)變化情況為:示數(shù)變小,示數(shù)變小,示數(shù)變大。 評析:電路動態(tài)分析是很重要的一種電學(xué)題型。電路動態(tài)變化的原因有以下幾種:由滑動變阻器滑片移動引起,由開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化引起,由上面兩者共同作用引起。分析此類問題的一般方法是:分析電路結(jié)構(gòu):包括各用電器之間的連接方式和各電表的測量內(nèi)容。從電路變化的原因入手分析局部電路電阻的變化情況,繼而分析總電阻的變化情況。利用歐姆定律I總=U總/R總分析I總變化情況。利用電路特點

36、和歐姆定律,利用局部 整體 局部的分析思路。本題在討論Uap變化情況時,如果用Uap=IapRap來判斷,Rap變大,而Iap又變小,那Uap到底怎樣變?這就給定性分析帶來困難。所以,在電路動態(tài)分析中,應(yīng)抓住不變量,以“不變量應(yīng)變量”。才能既快又準(zhǔn)確地得到結(jié)論。例8:如圖515所示電路,當(dāng)S閉合時,L1、L2均 不亮,電流表指針幾乎未動,電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn), L1則電路故障可能是( ) A 、L1短路 B、 L1斷路 C、 L2 短路 D、 L2斷路 分析:,如果L1短路,則L2應(yīng)該能發(fā)光,電流表應(yīng)L2該有讀數(shù),電壓表指針應(yīng)不會偏轉(zhuǎn)。這與題意不符, 故排除選項A。如果L1斷路,則電壓表應(yīng)該沒

37、有讀數(shù), 圖515指針應(yīng)不會偏轉(zhuǎn)。這與題意不符,故排除選項B。如果L2短路,則L1應(yīng)該能發(fā)光,電壓表應(yīng)該沒有讀數(shù),指針應(yīng)不會偏轉(zhuǎn),電流表應(yīng)該有讀數(shù),指針應(yīng)有明顯偏轉(zhuǎn),這與題意不符,故排除選項C。如果L2斷路,電路成了L1與電壓表、電流表、S串聯(lián),由于電壓表內(nèi)阻太大,故電路中電流太小,以致于不足以使電流表指針偏轉(zhuǎn),不足以使燈泡發(fā)光,電源電壓幾乎全部加在電壓表兩端,故電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),符合題意,故選D。評析:上面是用逆向推理的方法進行逐一排除的,最后確定故障原因,其實此題也可采用正向推理的方法進行確定。電流表指針幾乎未動,兩燈不亮,即可排除L1短路和L2短路兩項。電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),即可排除

38、L1斷路這一故障,所以應(yīng)該選D。常見的電路故障有:短路或斷路兩種。一般地:若電路中只有一處斷路,則斷路中電流為0,而斷路兩端有電壓,且其數(shù)值等于電源電壓;若電路中只有一處短路,則短路元件兩端的電壓為0,而通過該電路的電流會變大。R1R2電路故障分析是一種常見的題型,分析時可以采用假設(shè) 推理 判斷相結(jié)合的方法,也可以采用現(xiàn)象 推理 排除相結(jié)合的方法進行分析。例9:如圖516所示電路,電源電壓U=12伏,電阻 R1=4歐,R3當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時,電流表讀數(shù)為I=1安, 當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,電流表讀數(shù)為I /= 2安。 S1 S2A試求R2和R3的阻值。 分析與解:開關(guān)狀態(tài)改變時,通常引起電路結(jié) 構(gòu)變化。故應(yīng)該分步進行電路分析,找準(zhǔn)各對 圖516應(yīng)量,然后再進行求解。 當(dāng)S1、S2都斷開時,R3處于開路狀態(tài),電路中僅串聯(lián) 接入R1與R2,電流表測量電路中電流 ,其等效電路圖如圖517,11R1R2R2 R3 AA 圖517 圖518R串=R1+R2 I串 =U / R串=U /( R1+R2) 代入數(shù)據(jù)得:12 伏/(4歐R2)= 1安 當(dāng)S1、S2都閉合時,R1被開關(guān)S1短路,R2與R3并聯(lián)接入電路,電流表測

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