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初三物理复习
初三物理复习
一、电与电路的组成
(一)电是什么
1、电与我们的生活息息相关,它使我们的生活变的丰富多彩;使产品生产技术及质量大大提高;电使科技迅速发展。
电正在把人类带进一个高科技、信息化时代。
2、两种电荷:
(1)摩擦起电:
摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电;带了电的物体叫带电体。
用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。
只有两个由不同物质组成的物体相互摩擦,才能使物体带电。
摩擦起电的原因:
由于不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同,当两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上;失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有了多余的电子而带等量的负电。
由此可见,发生摩擦起电现象是因为电子的转移而产生的,因此摩擦起电并不是创造了电。
(2)两种电荷:
分别用绸子摩擦玻璃棒、用毛皮摩擦橡胶棒,然后分别让玻璃棒、橡胶棒相互靠近,如下图:
现象:
(1)用绸子摩擦过的两玻璃棒靠近时,互相排斥。
(2)用毛皮摩擦过的两橡胶棒靠近时,互相排斥。
(3)用绸子摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近时,互相吸引。
(4)用毛皮摩擦过的橡胶棒和用绸子摩擦过的玻璃棒靠近时,互相吸引。
分析:
用绸子摩擦过的两玻璃棒带电的条件是相同的,所以,两玻璃棒带的电荷应该是同种电荷。
同理,用毛皮摩擦过的两橡胶棒带的也是同种电荷。
现象
(1)和
(2)都说明:
同种电荷相互排斥。
现象(3)和(4)一方面说明绸子摩擦过的玻璃棒上所带电荷跟用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷性质是不同的,同时也说明了异种电荷相互吸引。
正、负电荷的规定:
跟绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷。
这种规定正、负电荷的方法是1745年美国科学家富兰克林首先提出的,一直沿用至今。
对自然界只有两种电荷的解释
人们用摩擦的方法使各种各样的物质带电后,通过大量实验发现:
带电后的物体凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒互相吸引的,必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相排斥;凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒互相吸引的,必定跟绸子摩擦过的玻璃棒互相排斥。
也就是说物体所带的电荷只有两种情况:
要么跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同,要么跟绸子摩擦过的玻璃棒上所带电荷相同。
根据这些事实,确定自然界只有两种电荷,即正电荷和负电荷。
3、电荷间的相互作用:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4、中和现象:
放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫做中和。
带正电物体是因为缺少电子,而带负电的物体是有多余电子,当带等量异种电荷的物体接触时,带负电的物体上的多余电子就转移到缺少电子的带正电的物体上;结果是两个物体都不多余电子,也不缺少电子,这样两个物体最后都不带电。
由此可见:
“中和”并不是电荷消失了,而是电子从一个物体转移到另一个物体上的结果。
5、验电器:
结构:
原理:
同种电荷相互排斥。
用途:
检验物体是否带电,粗略比较物体带电的多少;鉴别物体带电的性质(正、负电荷)。
6、检验物体是否带电的方法:
(1)利用带电体性质,看它能否吸引轻小物体。
(2)利用验电器:
看验电器的两片金属箔是否有变化。
(此方法还可以检验物体所带电荷量多少及电性)。
(3)电荷之间的相互作用的规律,即:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
7、判断带电体所带电荷的多少:
一种方法可以看带电体吸引轻小物体的本领。
另一种方法是将带电体去接触验电器的金属球,观察验电器的金属箔张开的角度的大小;金属箔片张开角度的大小,就表示带电体所带电荷的多少。
(二)、让电灯发光
1、电路的组成:
(1)电路的基本组成
电路简单理解为电流流经路径。
有些很复杂,组装一台电视机需很多元件,有些很简单,像手电筒只需几个元件。
但是不论简单、复杂,组成电路总离不开四个部分,分别是——电源、用电器、开关、导线。
只有电路中有电流时,用电器才能工作。
(2)各组成部分的作用
电源:
提供持续电流的装置。
没有它电路无法工作。
干电池,蓄电池都是电源.如图所示,电源有两个极,一个正极用“+”号表示,一个负极用“-”号表示。
正极总聚集着大量正电荷,负极总聚集着大量负电荷。
当电路中的电灯等用电器工作时,消耗了电能,而转化成我们需要的光能,消耗的电能就是由电源提供的。
从能量转化的观点来看,电源是把其他形式的能量转化为电能的装置。
干电池提供电能时,电池内部装的化学药品发生化学变化,在这个过程中化学能转化为电能。
发电站里的发电机是电源。
发电机发电的时候,是将机械能转化为电能。
例如:
我们知道流动的水有能量,带动发电机转动而发电;风力、火力、潮汐……都含有巨大能量,都可通过发电机转化成电能。
几个问题:
电流的方向。
如图所示,电流沿着正极→用电器(电灯)→负极的方向流动,这只是一种人为的规定,实际上,电荷有两种:
正、负电荷,发生定向移动形成电流的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。
在19世纪初,物理学家刚开始研究电流时,在并不清楚的情况下就把正电荷移动的方向规定为电流的方向,按照这一规定,在电路中电源外部电流的方向是从电源正极出发经电灯等用电器回到电源的负极。
用电器:
用电来工作的装置。
从能量转化角度来看,用电器是将电能转化为我们需要的能的装置。
爱迪生发明了电灯可以将电能转化为光能;洗衣机工作时将电能转化为机械能……,电灯、洗衣机等都是用电器。
开关:
控制电流通断,从而控制用电器是否工作。
连通时开关的状态我们叫闭合或合上,不连通时开关状态叫断开或打开。
导线:
连接各元件从而组成电流的路径。
(3)各部分的种类:
常见的电源有:
干电池、蓄电池和发电机等。
常见的用电器有:
电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱等。
常用的开关有:
拉线开关、拨动开关、闸刀开关等。
常用的导线是金属导线,导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料。
2、开路、通路和短路
(1)开路、通路和短路:
连好的电路可能出现三种状态。
接通的电路叫通路;断开的电路叫开路;开关打开,但其余地方断开也会出现相同的效果,这时用电器是不工作的;还有一种我们要特别注意:
没有用电器的情况下,将电源正、负极直接用导线连在一起,此时电路中有很大的电流会将电源烧坏,这种情况叫短路。
(2)短路及其危害
任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起!
你知道这是为什么吗?
在图(a)的电路中,闭合开关后,导线不经过用电器直接连接在电源的两极上构成的电路叫短路。
(用电器虽接入电路,但连接不正确也能造成短路故障,如图(b)所示)短路时电路中电流很大,电源和导线会因发热过多而被烧坏,因此在实验中,电源的两极不允许直接用导线连接。
在生产和生活中一旦短路,轻则会引起电路故障,重则将烧坏电气设备,甚至引起火灾。
。
(3)正确理解通路、开路和短路
所谓“通路”就是一个完整的电路(必须包括电源、用电器、开关及导线)中有电流通过;“开路”就是电路中没有电流通过。
造成开路的原因,可能是开关没有闭合或接线处松动,导线断了,也可能是用电器“损坏”。
“短路”从狭义讲就是电源的“+”“-”极之间没有用电器,而用导线直接把“+”极和“-”极连接起来。
短路时由于电阻很小,电流很有可能会烧坏电源,这是绝对不允许的;另一种部分电路的短路则可以用来控制某一段电路中电流的有无,如下图所示的电路,当开关S2闭合时,使电流不通过灯L2而直接通过开关S2形成通路,使整个电路中只有灯L1亮。
3、电路图:
(1)电路图:
生活中的电路往往不易直接看清连接情况,例如每家都有电铃,但如何连接的很难“一目了然”,导线都是装在墙里的,电源装在地板下面,门铃只能装在门外,电铃又要装在家里。
若用符号表示连接情况,如右图易于观察电路的连接情况。
用符号表示电路连接的图,叫做电路图。
(2)电路元件符号
符号具有统一规定的要求,画时要注意严格认真,否则表达的元件是错误的,甚至是荒谬的。
例如:
交叉不相连和交叉相连的导线只差一个点,电铃
有些同学易画成
,这些画法一定要注意细微之处,养成一种严谨的学习态度。
(3)电路图的画法
画电路图时应严格遵循如下几点:
a、必须用电路符号表示元件,不能用实物图形。
b、整个电路图画成方形图,即正确又美观。
c、按照实物元件摆放顺序画电路图。
d、养成随时将各元件用字母表示的好习惯。
一般地:
电灯用L、开关用S、电铃用D表示……
e、注意各连接处要连好不能形成开路。
二、串联和并联
1、串联电路:
把元件逐个顺次连接起来组成的电路。
如图,特点是:
流过一个元件的电流同时也流过另一个。
例如:
节日里的小彩灯。
在串联电路中,闭合开关,两只灯泡同时发光,断开开关两只灯泡都熄灭,说明串联电路中的开关可以控制所有的用电器。
2、并联电路:
把元件并列地连接起来组成的电路,如图,特点是:
干路的电流在分支处分两部分,分别流过两个支路中的各个元件。
例如:
家庭中各种用电器的连接。
在并联电路中,干路上的开关闭合,各支路上的开关闭合,灯泡才会发光,干路上的开关断开,各支路上的开关都闭合,灯泡不会发光,说明干路上的开关可以控制整个电路,支路上的开关只能控制本支路
3、串联电路和并联电路的特点:
在串联电路中,由于电流的路径只有一条,所以,从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器,最后回到电源负极。
因此在串联电路中,如果有一个用电器损坏或某一处断开, 整个电路将变成断路,电路就会无电流,所有用电器都将停止工作,所以在串联电路中,各个用电器互相牵连,要么全工作,要么全部停止工作。
在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处至少要分为两路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,由于另一支路仍会与干路构成通路。
由此可见,在并联电路中,各个支路之间互不牵连。
4、怎样判断电路中用电器之间是串联还是并联:
串联和并联是电路连接两种最基本的形式,它们之间有一定的区别。
要判断电路中各元件之间是串联还是并联,就必须抓住它们的基本特征:
具体方法是:
(1)用电器连接法:
分析电路中用电器的连接方法,逐个顺次连接的是串联;并列在电路两点之间的是并联。
(2)电流流向法:
当电流从电源正极流出,依次流过每个元件的则是串联;当在某处分开流过两个支路,最后又合到一起,则表明该电路为并联。
三、探究串并联电路中电流的规律
科学探究活动的大致程序是:
提出问题→猜想与假设→设计实验→进行实验→分析和论证→评估与交流
过程:
1、电路图
2、器材:
两节干电池,一只电流表,两只小灯泡,一只开关,导线若干
3、步骤:
一)探究串联电路中的电流
①照图甲那样连好电路,断开开关。
②把电流表接在A点,经检查无误闭合开关,记下电流值IA。
③把电流表先后改接在电路中的B处和C处,分别测出两处电流IB、IC。
④比较IA、IB和IC可得出:
IA=IB=IC。
二)探究并联电路中的电流
①照图乙那样连好电路,断开开关。
②把电流表接在干路上的A点,经检查后确定无误后再闭合开关,记下电流表的示数IA。
③把电流表分别改接在支路中的B、C处,分别测出两处电流IB、IC。
④将IA与IB+IC进行比较可得出:
IA=IB+IC。
结论:
串联电路中各处的电流相等,并联电路中干路上的电流等于各支路中的电流之和。
三、电压和电压表的使用
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,电压的符号为“U”。
电源是提供电压的装置,它把其他形式的能转化为电能;
2、电压的单位
在国际单位制中电压的单位是伏特,简称伏,符号为“V”,还有兆伏(MV)、千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV),它们之间的换算关系是:
1MV=1000KV;1KV=1000V;1V=1000mV;1mV=1000μV。
3、需记住常见的几种电压值:
干电池:
1.5V;蓄电池:
2V;照明电路:
220V。
4、电压表
(1)作用和符号:
电压表是测量电路两端电压大小的仪表,符号为:
(2)量程:
实验室常用的电压表有二个量程,三个接线柱如图示
5、电压表的使用规则
(1)测量前,应认真检查指针是否指向零刻线,如果不在,应校零;
(2)电压表必须并联在待测电路的两端,并使电流从电压表的“+”接线柱流进,“-”接线柱流出;
(3)被测电压不要超过电压表的量程,一般先试用大量程,如电压表的示数在小量程范围内,改用小量程;
(4)电压表可以直接连到电源的正、负极上,这一点与电流表是不同的,当把电压表接在电源的两极上时,它所测出的就是电源电压。
6、用电压表测干电池的电压
(1)将电压表的正接线柱与干电池的正极相连,负接线柱与干电池负极相连,电压表的示数等于电源电压;
(2)串联电池组的电压等于各节干电池的电压之和;
(3)并联电池组的电压等于各节干电池的电压;
7、串并联电路电压的特点
(1)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。
其中U1、U2…Un表示各部分电路两端的电压;
(2)并联电路电压的特点
在并联电路里,各支路两端的电压均相等,即U=U1=U2=…=Un,其中U1、U2…Un表示各支路两端的电压。
四、电压 串、并联电路电压的规律
电压:
符号--U
1、电压是形成电流的原因(要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压),电源是提供电压的装置。
2、产生持续电流的条件:
①一是要有电源(提供电压)
②电路是通路
3、单位:
在国际单位制中,电压的单位是伏特,简称“伏”,符号-V
常用单位:
千伏(kV),毫伏(mV),微伏(μV)
1kV=103V=106mV=109μV
1μV=10-3mV=10-6V=10-9kV
4、常见的电压:
1节干电池的电压1.5V
1个铅蓄电池的电压2.0V
对人体的安全电压不高于36V
家庭电路电压为220V
(一)、电压表 在电路中的符号--
1、电压表的连接
A、电压表必须和被测的用电器并联,它测量的是两点间的电压(电压表也可以并连在电源的两端)
B、接线柱的接法要正确,在连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
C、被测电压不要超过电压表的量程。
对于未知电压的测量,应先估测被测电压的大小,选择合适的量程:
如果预先不能估测的,应用最大量程试触法来选择合适的量程。
2、电压表的读数
A、明确使用的电压表的量程(3V,15V)
B、认清所使用量程的最小分度值(0.1V,0.5V)
C、由指针所指的位置读出电压表的示数。
3、电压表和电流表的比较
电压表
电流表
相同点
使用前都要进行“三观察”,即:
观察指针是否指在零刻线,观察电表的量程和最小分度值;电流都是“正入负出”;选择合适的量程;指针稳定时读数;不能估计测量值时用试触法判断是否超过量程。
不
同
点
用途
测量电路两点间的电压
测量电路中的电流
符号
连接方法
并联在被测电路的两端
串联在被测电路中
与电源的连接
能直接并联在电源的两极上
绝对不允许不经过用电器直接接到电源的两极上
(二)、串、并联电路中电压的规律
1、串联电路中电压的规律:
将电压表分别接入串联电路中的两点间,如图,经过探究我们可以发现:
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
2.并联电路中电压的规律:
将电压表分别接入并联电路中的两点间,如图,经过探究我们可以发现:
并联电路两端的总电压等于各支路两端的电压,即:
U=U1=U2
五、电阻 滑动变阻器
1、定义:
导体对电流的阻碍作用叫做电阻。
2、单位:
在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称“欧”,符号“Ω”常用的单位还有:
千欧(kΩ),兆欧(MΩ)
1MΩ=103kΩ=106Ω
1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ
3、电阻是导体本身的—种性质。
4、决定电阻大小的因素:
利用如图所示的实验装置,可以探究影响电阻大小的因素。
在实验的过程中,由于影响电阻大小的因素不是唯—的,所以我们要控制变量。
经实验探究发现:
导体的电阻与导体的长度、横截面积(粗细)、材料和温度有关;
相同材料时,导体越长、横截面积越小,导体的电阻就越大;
金属导体温度越高,电阻越大,温度越低,电阻越小。
5、超导现象:
当温度降低到一定程度时,某些材料电阻消失。
(一)、变阻器:
1、定义:
用来改变电阻大小的装置叫做变阻器。
2、原理:
利用电阻的大小随导体长度改变来控制电路中电流的大小。
3、种类:
滑动变阻器、变阻箱(如图有旋盘式、插入式)、电位器。
(二)、滑动变阻器
1、结构:
如图,滑动变阻器由金属杆、滑片(P)、电阻线圈、绝缘筒和接线柱(四个)构成;每个滑动变阻器都有一个铭牌,铭牌的数字标明了滑动变阻器的最大电阻和允许通过的最大电流。
例:
滑动变阻器铭牌的标注为:
“200Ω,1.5A”,意思是:
该滑动变阻器的最大电阻是200Ω,允许通过的最大电流是1.5A。
2、结构示意图和符号
3、工作原理
改变滑片的位置,从而改变接入电路中的电阻线的长度来改变整个电路中的电阻,达到改变电路中电流的目的。
4、滑动变阻器使用
A、接法.
(1)串联连入电路
(2)接线柱要“一上一下”地选取
B、闭合开关时防止电流的过大而烧坏元件,要求滑动变阻器在闭合开关前要将滑片置于阻值最大的位置----即离下端接线柱最远的位置。
六、探究电阻上的电流跟电阻两端电压的关系
(一)、探究电阻上的电流跟电阻两端电压的关系
电路图:
实验方法:
控制变量法
实验步骤:
①断开开关,按照电路图连接电路,检查电路无误后,闭合开关进行实验;
②调解滑动变阻器,待电表指针稳定后,记录下电压表和电流表的示数;
③重复步骤②,记录5~6组数据,填入表格;
④分析数据,得出结论。
图像:
以电流I为纵坐标,电压U为横坐标,将表格中的数据在坐标系中描点,这些数据点在一条直线上,且该直线过原点。
结论:
电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(二)、探究通过电阻的电流跟电阻的关系
电路图:
实验方法:
控制变量法
实验步骤:
①断开开关,按照电路图连接电路,检查电路无误后,闭合开关进行实验;
②调解滑动变阻器,电压表的示数为U,待电表指针稳定后,记录下电压表和电流表的示数;
③断开开关,换另一电阻,重复步骤②,记录5~6组数据,填入表格;
④分析数据,得出结论。
结论:
电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
说明:
①导体中的电流、导体两端的电压和导体的电阻都是针对同一导体而言的。
②电流的变化是由于电压或电阻的变化引起的,即:
电压、电阻是因,电流是果。
所以,要先说电流,后说电压和电阻,而不能说“电压与电流成正比,电阻与电流成反比”。
(三)、欧姆定律及其应用
(1)
1、内容:
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、表达式:
I=U/R
U----一段导体两端的电压----单位:
伏特(V)
R----这段导体的电阻----单位:
欧姆(Ω)
I----通过这段导体中的电流----单位:
安培(A)
3、推论:
U=IR----导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。
R=U/I----导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值。
注意,仅仅是在数值上等于,也就是说,我们可以利用加在电阻两端的电压和通过它的电流来求出电阻的阻值,但是我们却不能说:
电阻与其两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。
同一个导体,在温度不变时,其电阻是不会随着电压的改变而改变的。
4、关于欧姆定律的几点说明
①欧姆定律适用于纯电阻电路
②三个物理量指的是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。
不同导体的三个物理量间不存在此关系
③三个物理量具有同时性,是同一时间、同一状态的值。
七、测量小灯泡的电阻
(一)、串并联电路的特点、规律总结:
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
I=I1=I2
I=I1+I2
电压关系
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻关系
R=R1+R2
总电阻一定大于每个电阻
n个阻值为R0的相等电阻并联:
总电阻一定小于每一个电阻。
电流和电压、电阻关系
公式中的I、R、U一定要对应同一段导体和同一时刻。
分压/分流
关系
在串联电路中,电流处处相等。
在并联电路中,各支路电压相等。
(二)、测量小灯泡的电阻
测量原理:
1、定值电阻的测量
电路图:
实验步骤:
①断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大处;
②闭合开关,调节滑动变阻器,读出电压表和电流表的示数;
③重复步骤②,多测几组数据并将测量出的数据填入表格中;
④计算出每次测得的电阻值,求出电阻的平均值(或利用图像来处理数据)。
图像:
定值电阻不随温度的变化而变化,其图像是一条过原点的直线。
2、测小灯泡的电阻
电路图:
实验步骤:
①断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大处;
②闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压从额定值开始逐渐减小,读出电压表和电流表的示数;
③多测几组数据并将测量出的数据填入表格中;
④调节滑动变阻器,使电压表的示数在小灯泡的额定电压的附近取值,且电压值间隔较小(每隔0.1V取值),并重复步骤③;
⑤分析数据,得出结论(或利用图像来处理数据)。
图像:
当小灯泡的电压从额定电压逐渐减小时,通过小灯泡的电流也逐渐的减小,但电压和电流的比值不再是一个定值,即小灯泡的电阻在改变,
I—U关系图像也不再是一条直线。
其原因是随着电压的减小,小灯泡的温度也随着降低,
电阻减小。
此时不能再对电阻取平均值了。
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