初中物理电学综合B1.docx
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初中物理电学综合B1
电学基础知识专题复习
串联电路、并联电路、(混联电路)
电电流、电压、电阻、电功、电功率
学欧姆定律、焦耳定律
电和磁、安培定则
基本电学实验仪器——电流表(安培表)、电压表(伏特表)、滑动变阻器
3个电学仪器要求掌握:
电流表、电压表(作用、电路符号、量程、最小刻度值、使用规则、读数),滑动变阻器(使用方法、电路中的作用)
电学物理量——电量、电流、电压、电阻、电功、电功率、电热
1、电量:
(1)定义:
物体含有电荷的多少叫电量,符号“Q”
(2)单位:
库仑(库),符号“C”
(3)检验:
验电器(结构、原理、使用)
2、电流:
(1)定义:
1秒钟内通过导体横截面的电量叫电流强度(电流),符号“I”
(2)公式:
I=Q/t(定义式),式中I表示电流强度(电流),
Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间
(3)单位:
国际单位——安培(安)(A)
常用单位还有——毫安(mA)、微安(μA)
(4)测量:
电流表
(5)电路特点:
串联电路中,电流处处相等,即:
I1=I2=I3=…=In
并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和,
即:
I总=I1+I2+…+In
3、电压:
(1)电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因,符号“U”
(2)电源的作用:
电源使导体的两端产生电压,是提供电压的装置。
(3)单位:
国际单位——伏特(伏)(V)
常用单位还有——千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
(4)几种电压值:
一节干电池的电压1.5伏
对人体的安全电压不高于36伏(U≤36伏)
家庭照明电压220V
(5)测量:
电压表
(6)电路特点:
串联电路:
两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2+…+Un
并联电路:
各支路两端的电压均相等,即U=U1=U2=…=Un
4、电阻:
(1)定义:
导体对电流的阻碍作用,符号“R”
(2)单位:
国际单位——欧姆(欧)(Ω)
常用单位还有——千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
(3)决定电阻大小的因素:
导体的电阻是本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,R=ρ*L/S,导体的电阻还跟温度有关
(4)测量:
伏安法(电压表和电流表)
(5)等效电阻:
a.串联电路的总电阻等于各串联导体电阻之和,
即R总=R1+R2+…+Rn;若各电阻均为r,则R=nr
b.并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,
即1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn;若各并联导体的电阻均
为r,则1/R=n/R,即得R=r/n
5、电功:
(1)定义:
电流通过某段电路所做的功,符号“W”
(2)实质:
电能转化为其它形式的能的过程。
电流做了多少功,就有多少电能转化为其它形式的能,就消耗了多少电能。
(3)单位:
国际单位——焦耳(焦)(J)
其它单位——千瓦时(kwh),即“度”
(4)公式:
定义式——W=UIt=Pt
导出式——W=U2t/R=I2Rt=UQ(Q在这指电量)
(5)测量:
用电能表(电度表)测量,应掌握它的读数方法(最
后一位是小数)
电能表上铭牌上通常有以下内容:
“220V”——表示电能表的额定电压是220伏
“5A”——表示这只电能表允许通过的最大电流是5安.“kwh”——表示电功的单位,即“度”
“3000R/kwh”——表示每消耗1度电,电能表的转盘就转过3000转
(6)电功特点:
a.电功特点:
串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和,即W总=W1+W2
b.串联电路中电功分配关系:
串联电路中,电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比,即W1:
W2=R1:
R2
c.并联电路中电功分配关系:
并联电路中,电流通过各电阻所做的功与其电阻成反比,即W1:
W2=R2:
R1
6、电功率:
(1)定义:
电流在单位时间内所做的功,符号“P”
意义:
表示电流做功快慢的物理量
(2)单位:
国际单位——瓦特(瓦)(W)
常用的单位还有——千瓦(kW)
(3)公式:
定义式——P=W/t
决定式—P=UI
导出式——P=U2/R=I2R
(4)测量:
伏安法(电压表和电流表)
(另也可以用电能表和秒表测量)
(5)额定功率和实际功率:
用电器铭牌上标的通常为额定电压
和额定功率;灯的亮暗决定于它的实际功率
(6)电功率特点:
a.电功率特点:
串联电路和并联电路消耗的总功率都等于各用电器所消耗的功率之和,即P总=P1+P2
b.串联电路中电功率与电阻的关系:
串联电路中各用电器(电阻)所消耗的功率与它的电阻成正比,即P1/P2=R1/R2
c.并联电路中电功率与电阻的关系:
并联电路中各用电器(电阻)所消耗的功率与它的电阻成反比,即P1/P2=R2/R1
7、电热:
(1)定义:
电流通过导体时所产生的热量叫电热,即电流的热效应,符号“Q”
(2)单位:
国际单位——焦耳(焦)(J)
(3)公式:
定义式——Q=I2Rt(焦耳定律)
导出式——Q=W=UIt=U2t/R
这两个导出式成立的前提:
电路为纯电阻电路,也就是这时电流通过导体时,电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量,即电流所做的功全部用来产生热量(如有电动机、灯泡等则不是纯电阻电路,因有机械能、光能产生)
(4)电热器的发热体——电阻率大、熔点高
保险丝——电阻率较大、熔点较低的铅锑合金丝
(5)电热特点:
a.电热特点:
不论是串联电路还是并联电路,电路中所产生的总热量都等于各用电器产生的热量的总和,即Q总=Q1+Q2
b.串联电路中电热与电阻的关系:
串联电路中各用电器(电阻)产生的电热与其电阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2
c.并联电路中电热与电阻的关系:
并联电路中各用电器(电阻)产生的电热与其电阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1
基本电路连接方式——串联电路、并联电路
2个基本电路联接方式要求掌握典型电路图的画法、实物电路图的连接、电流特点、电压特点、等效电阻、电功特点、电功率特点、电热特点
串联电路特点:
电流处处相等I=I₁=I₂(电流相等不一定串联)
总电压等于各部分电路两端的电压之和:
U=U₁+U₂
总电阻等于各串联导体的电阻之和:
R=R₁+R₂
串联电路电压的分配与电阻成正比U₁:
U₂:
U=R₁:
R₂:
R
串联电路电功率的分配与电阻成正比P₁:
P₂:
P=R₁:
R₂:
R
并联电路特点:
干路中的电流(总电流)等于各并联支路中的电流之和
I=I₁+I₂
各支路两端的电压相等U=U₁=U₂
总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数之和
1/R=l/R₁+1/R₂
R=R₁R₂/(R₁+R₂)
并联电路中电流的分配与电阻成反比
I₁:
I₂:
I=1/R₁:
1/R₂:
1/R
并联电路电功率的分配与电阻成反比
P₁:
P₂:
P=1/R₁:
1/R₂:
1/R
无论是并联还是串联电路,电路中消耗的总功率等于各支路或各部分电路消耗的电功率之和,电路中消耗的总电能等于各支路或各部分电路消耗的电能之和:
P=P₁+P₂W=W₁+W₂
最为典型的电学实验方法——伏安法(测电阻、电功率等)
在测电阻和测电功率的具体实验中的常规处理方法,包括它的实验仪器、实验原理,电路图、操作方法等
伏安法测电阻(电功率):
原理:
欧姆定律I=U/RR=U/I(电功率P=UI)
器材:
待测电阻、电源、电压表、电流表、
变阻器、开关、导线
电路图:
记录(表格)
次数
电流
I/A
电压
U/V
电阻R/Ω
(电功率P/W)
1
2
3
计算原则:
多次测量取平均值
非常规方法测电阻——单表测电阻方法:
缺了什么电表,就设法间接测出该量的数值
缺电压表:
并联接入一个已知阻值的电阻R₀;
用电流表测出已知电阻通过的电流I₀;
由U=U₀=R₀*I₀算出待测电阻电压U
缺电流表:
串联接入一个已知阻值的电阻R₀;
用电压表测出已知电阻通过的电流U₀;
由I=I₀=U₀/R₀算出待测电阻电压I
之后按照常规伏安法测电阻方法计算即可。
试题:
电学部分在中考中所占比例最大,考试题型多样,从基础到综合能力的考查均有。
重点考查的知识点有电路连接、电路设计、欧姆定律、焦耳定律、电功、电功率、生活用电常识、电和磁中的安培定则等。
1、如图所示电路中,只使A灯亮的操作是()
A.只断开电键K1
B.只断开电键K2
C.只断开电键K3
D.以上说法都不对
C
2、小明连接了如图所示的实验电路。
实验时,他注意比较了电路在开关闭合前后的现象。
下列符合观察事实的是()
A.开关闭合前后,灯泡均能发光
B.开关闭合后,电压表的读数变小
C.开关闭合后,电流表的读数变小
D.开关闭合前后,电压表读数均为
电源电压
B
3、如图所示电路,当滑动变阻器滑片向右滑动时,电流表和电压表示数变化情况是()
A.电流表和电压表示数都不变
B.电流表示数变小,电压表1示
数变小,电压表2示数不变
C.电流表示数不变,电压表示数都变大
D.电流表示数变大,电压表1示数不变,
电压表2示数变大
B
4、把R1、R2、R3三个电阻并联在电路中,总电阻是R’,如果把R3从电路中取掉,则电路的总电阻将()
A、仍等于R’B、大于R’
C、小于R’D、也可能大于R’,也可能小于R’
B
5、已知R1:
R2=2:
3,开关S由打开到闭合,图中电流表先后示数之比为2:
5的电路是()
A
6、如图所示电路中,电源电压保持不变。
当S闭合时,R1和R3两端的电压之比为U1∶U3=1∶4,电流表的示数为I;当S断开时,R1、R2、R3两端的电压分别为U1'、U2'、U3',且U1'∶U2'=1∶2,电流表的示数为I'。
则下列判断正确的是()
A、I∶I'=2∶5
B、I∶I'=5∶2
C、U1∶U1'=5∶7
D、U3∶U3'=7∶5
D
7、如图所示电路中,灯泡E上标有“6V9W”字样,闭合开关S后,灯泡正常发光,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2,若U1:
U2=2:
3,则( )(多选)
A、灯丝电阻是4欧
B、电阻R的阻值是6欧
C、电阻R消耗的功率是6瓦
D、电源电压是15伏
A、B、D
8、如图所示,E是“6V3W”的灯泡,电源电压保持9伏不变,电流表的量程是0~0.6安,电压表的量
程是0~3伏,为了使滑动变阻器的滑
片无论滑到什么位置,用电器和电表
都不致损坏,则电阻R1的阻值不能小
于欧,滑动变阻器R的最大阻值
不能大于欧.
3、7.5
9、在电工学中常用物理量“电导”(符号为G)来表示导体的导电能力。
导电能力强,则电导G的值大;导电能力弱,则电导G的值小。
对于同一导体,其电导G和电阻R的关系为G=1/R。
现有甲、乙两个导体,已知导体甲的电导为G1,导体乙的电导为G2,则甲、乙串联时的总电导G串=。
G1*G2/(G1+G2)
10、如图所示的电路,电源电压保持不变。
当滑动变阻器的滑片P向右滑动时()
A.电流表A1示数变大
B.电流表A1示数不变
C.电流表A2示数变小
D.电流表A2示数不变
D
11、为了研究由特殊材料制成的某导体元件L的电学特性,小明和小华通过实验,测得通过该元件的电流I与加在它两端电压U的实验数据如下表所示
U/V
0
1
2
3
4
5
I/(×10-3A)
0
20
80
180
320
500
观察表中的实验数据,小明、小华对I与U间的关系提出以下猜想;
猜想甲:
通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压成正比;
猜想乙:
通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压的平方成正比;
猜想丙:
加在导体元件L两端电压可能与通过它的电流的平方成正比;
(1)经分析与论证,你认为,表中的实验数据支持上述哪种猜想?
答:
。
(2)通过导体元件L的电流I与加在它两端电压U之间的关系式应是:
I=。
乙U2/R
12、在研究电流与电阻和电压关系的实验中:
(1)闭合开关前,滑动变阻器应处于,目的是:
。
(2)小敏同学按图示的电路原理图连接了图中实物电路,其中有两个元件连接错误,分别是和(只须填写连错的元件)。
(3)重新连接电路后,用开关S进行试触,如果电流表指针向左偏转,说明电流表的;如果电流表指针向右偏转超过刻度盘,应换用较量程。
(4)正确连接电路后,测出Rl=5Ω、两端电压为3V时的电流。
然后将电阻R1由5Ω换成10Ω,为了使电阻Rl两端的电压仍然为3V,他应将滑动变阻器的滑动触头P向端滑动,在触头P滑动的过程中,电路中的电流将
(1)电阻最大的位置、保护电路;
(2)电压表、电流表;
(3)正、负接线柱接反,大;
(4)B(右)、变小
13、在伏安法测电阻实验中,电源电压为6V,待测电阻大约为10Ω,请完成如下问题:
(1)画出实验电路图,其测量原理是。
(2)本实验中,电流表的量程应选,电压表的量程应选,在连接电路前,滑动变阻器的阻值应处于处,且开关应。
(3)两图中,电压表的读数为V,电流表的读数为A,则待测电阻的阻值为Ω,此时滑动变阻器连入电路中的电阻的大小为Ω。
(4)为了不损坏电流表、电压表,电路中滑动变阻器的阻值至少应接入Ω。
(1)图略;R=U/I
(2)0—0.6A;0—15V;阻值最大;断开(3)4.5;0.5;9;3(4)1;14、如图所示是“测定小灯泡的功率”的实验电路图。
中图是实验所需的电学元件。
其中,电源为两节新的干电池,灯泡的额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10
(1)用笔画线代替导线,按电路图将元件连接成实验电路;
(2)一位同学连好电路后,闭合开关时发现灯泡不亮、电流表无读数,但电压表有读数。
试分析电路的故障;
(3)另一位同学按电路图接好电路后,闭合开关时发现灯泡特别地亮,这说明了什么?
(4)为了测定灯泡的额定功率,应调节哪里?
使电压表的读数为多少伏特?
如果此时电流表的读数如图所示,则该灯泡的额定功率为多少?
(1)图略(电压表的量程应选3V,电流表量程应选0.6A,A、B两接线柱取一,C、D两接线柱一)
(2)b、c间灯泡这条支路断路。
(3)滑动变阻器的滑片没有放在阻值最大处。
(4)应调节滑动变阻器,使电压表的读数为2.5V,灯泡的额定功率为P额=U额I=2.5V×0.28A=0.7W
15、某同学在用电流表和电压表“测定小灯泡的功率”的实验中,当他合上开关、移动变阻器滑片的过程中发现:
电灯变亮时,电压表的示数反而变小;灯泡变暗时,电压表的示数反而变大。
经检查所有器材均完好。
(1)根据上述情况画出该同学实验时的电路图;
(2)若按该同学实验时所连接
的电路进行实验,结果电流表和
电压表如图所示(已知电源电压为6V),则电流表的读数为A,电压表的读数为V,测得小灯泡的实际功率为W。
(1)
(2)0.5,1.8,2.1
16、小丽要研究“电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关”。
现有线圈匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁,她先后将这两个电磁铁接入图5的电路中,闭合开关S后用电磁铁吸引大头针,并移动滑动变阻器的滑片P。
重复了多次实验,记录如下:
50匝的电磁铁
100匝的电磁铁
实验次数
1
2
3
4
5
6
电流表示数(A)
0.8
1.2
1.5
0.8
1.2
2.0
吸引大头针的
最多数目(枚)
5
8
10
10
16
25
(1)实验中小丽是通过电磁
铁来判定其磁性强弱的。
(2)分析第1、2、3次的实验记录,
会发现相同时,磁性越强。
(3)分析第次的实验记录,会发现相同时,_磁性越强。
(1)吸引大头针数目的多少
(2)线圈匝数;电流越大
(3)1、4(或2、5);电流;线圈匝数越多
17、如图是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路.其中电热丝通电后可以发热,电动机通电后可以送风,正常工作时:
(1)要送热风,选择开关应放在间.(填“AB”、“BC”或“CD”)
(2)已知电动机的额定功率是120W,
当送冷风时,通电5min,电流
所做的功是多少?
(3)如果电热
丝电阻是55Ω,当送热风时,电
路消耗的总功率是多少?
(1)AB
(2)36000J(3)1000W
18、如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L1标有“6V3W”,灯L2标有“8V8W”。
当开关S闭合时,
灯L1恰能正常发光。
求:
电压表V、电
流表A1、A2此时的示数各应是多大?
6V,1.25A,0.75A
19、如图所示的电路中,Ll、L2分别标有“6V3W”和“6V6W”的字样,L3额定电压的字样看不清,而额定功率为4W可见。
(1)求L1、L2正常发光时的电阻R1、R2;
(2)当开关S1断开、S2闭合时,恰有一只灯泡正常发光,此时,电流表和电压表的示数分别为多大?
(3)当开关S2断开、S1闭合时,若发光灯泡的实际功率为1W,则此时电流表的示数是多少?
灯L3的额定电压是多大?
12Ω,6Ω,0.5A,3V,0.11A,18V
20、一只电能表上标有“220V10A”和“3000R/kWh”的字样。
若该电能表的转盘转过30圈,求这段时间内电路上消耗了几度电,电流做了多少功?
0.01,3.6×10⁴J
21电热水器中有两根电阻丝,其中一根通电时,热水器中的水经15min沸腾;另一根单独通电时,热水器中的水经30min沸腾。
如果把两根电热丝分别串联和并联,问通电后各需要多少时间才能使热水器中的水沸腾?
(设电热丝电阻不变)
45min,10min
22、如图所示电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。
当滑片分别在a、b两端时,Rl的两次功率之比为9∶1,且滑片P在a端时电流表的示数
为0.6A,滑片P在b端时电压表
的示数为8V。
求电源的电压、R1
的阻值、变阻器的阻值变化范围。
12V,20Ω,0~40Ω
23、家庭用的白炽灯,用了很久以后发现灯泡壁变黑,且在相同电压下工作时灯光比原来暗了(即实际电功率变小)。
请用相关物理知识说明其原因。
由于灯泡使用时间长,灯丝不断发生升华和凝华,因而灯泡壁发黑;由于灯丝变细,灯丝的电阻变大,在电压不变的情况下灯的功率变小,所以灯泡变暗。
24、如图所示的图中,两个线圈,套在一根光滑的玻璃管上,导线柔软,可自由滑动,开关S闭合后,则 ( )
A.两线圈左右分开;B.两线圈向中间靠拢;
C.两线圈静止不动;D.两线圈先左右分开,然后向中间靠拢.
A
25、在一个圆纸盒里有个条形磁体,圆纸盒外放着一些小磁针,各磁针N极的指向如图18-22所示,
画出圆纸盒里的条形磁体并标明它
的N、S极。
26、如图18-21所示,磁铁吸住两根铁钉的一端,那么这两根铁钉的另一端将()
A.互相吸引,如图甲
B.互相排斥,如图乙
C.既不吸引,也不排斥,如图丙
D.以上三种情况都有可能
B
27、标出图中各螺线管上的电流方向
28、如图所示,置于通电螺线管内能自由转动的小磁针是静止的,则线圈两端的磁极和电源的正负极分别是()。
A.线圈右端为N极,电源右端为正极
B.线圈右端为N极,电源右端为负极
C.线圈右端为S极,电源右端为正极
D.线圈右端为S极,电源右端为负极
B
29、如图是一种水位自动报警器的原理图。
当水位没有达到B金属时,电磁铁中电流,
灯电路接通,灯
亮。
当水位达到B金属时,电磁铁中电流,灯电路接通,灯亮
没有,绿,绿,有,红,红
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