八年级科学部分 第8讲 电学综合 浙教版

“讲忠诚、严纪律、立政德”三者相互贯通、相互联系。忠诚是共产党人的底色，纪律是不能触碰的底线，政德是必须修炼的素养。永葆底色、不碰底线电学综合学员班级： 年 级：八年级 课 时 数：3课时学员姓名： 辅导科目：科 学 学科教师： 教学主题电学综合教学目标1、 整理目前所学习的电学基础知识；2、 学会一般的电路设计，知道串、并联的区别；3、 能熟练的应用欧姆定律进行一般的计算分析；4、 学会本章的电学实验。教学要点重点：知道串、并联区别；应用欧姆定律进行计算；难点：应用欧姆定律进行计算；掌握电学实验；授课日期及时段教学过程【作业讲评】作业完成量。教师批改/学生互改，应打分，强化学员的竞争意识。易错难点讲解。建议学生有错题本。【课堂导入】1下列关于半导体的说法，正确的是（）A常温下半导体的电阻为零 B半导体广泛应用于各种电子设备C半导体就是超导体 D. 任何情况下半导体都是不导电的答案：B2、将电压表接在电路中测量某段电路两端的电压时，下列关于电压表的说法中正确的是（）A没有电流通过电压表 B通过电压表的电流很小，可以忽略不计C电压表内部处于断路状态D电压表两端没有电压答案：B3、家用电冰箱中消耗电能的器件主要是电动压缩机和照明灯泡其中电动压缩机M受温控开关S1控制，照明灯泡L受门控开关S2控制温控开关S1和门控开关S2既能单独工作又能同时工作如图所示是几个同学画的家用电冰箱的电路图，其中正确的是（）答案：B4、在下图所示的四个电路图中，电流表和电压表的接法都正确的是（）答案：C5、如图所示，电源电压保持不变闭合开关S，在滑动变阻器的滑片由中点向右移动的过程中，下列说法不正确的是（）A电压表示数不变 B电流表A1示数变大 C电流表A2示数变小 D灯泡的亮度不变答案：B【内容讲解】1、电路的组成：电源、用电器、开关、导线。电源：能持续提供电能（维持正负极之间有一定的电压）的装置。给干（蓄）电池充电时：电能转化为化学能2、用电器短路：某用电器两端被导线直接相连，造成电流不经过该用电器而直接走短路的那条导线，这种情况有可能不会使电源短路，但有时也会使电源短路烧坏电源。3、电路图与实物图：电路图:用电路元件符号表示电路元件实物连接的图。连接电路时注意事项：连接电路时，开关必须断开。从电源正极（或者负极）出发，按一定顺序连接各个器件，防止出现短路或者断路。连接线应顺时针绕在接线柱上，并旋紧螺母。电源的两极绝不允许以任何方式直接相连，以免造成电源短路，损坏电源。4、电流和电流表电流强度I（简称电流）用来表示电流的大小。电流强度的国际主单位：安培A 常用单位：kA、mA、A量程 分度值： 00.6A 0.02A 03A 0.1A5、电流表的使用方法： 电流表要串联到所测电路中，要和所测的用电器串联。 电流要流进电流表的正接线柱，从负接线柱流出。 电流表绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极，否则电流表很快烧坏（因为电路中，电流表等同于一根导线，并不是用电器）。6、电流表使用注意事项： 使用前要调零。 被测电流不能超过所选择的量程，否则不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至烧杯电流表。在不能预先估计被测电流大小的情况下，要先用大量程度试用，如指针的偏转在小量程之内，则改用小量程。 在不超过量程的前提下,尽量使用小量程,这样测量结果会更精确。电流表的读数步骤： 先看接线柱，确定所选择的量程。 根据量程，认清该量程的分度值。 最后根据指针的位置读数。 读数经验：选量程，看大格，读小格7、电压和电压表：电压（U）是电路中形成电流的原因。电源的作用是维持正负极之间有一定的电压。电压的国际主单位：伏特（伏）V 常用单位：kV、mV常用的电压值：一节干电池的电压：1.5V ；一节蓄电池的电压：2V ；照明电路的电压：220V；对人体安全的电压：不超过36V。量程 分度值： 03V - 0.1V 015V - 0.5V8、电压表的使用方法： 电压表要并联到所测电路中，要和所测的用电器并联。 并联时，电流要流进电压表的正接线柱，从负接线柱流出（经过电压表的电流极小）。 电压表可以直接接在电源的两极，测出的就是电源电压（在电路中，电压表等同于一 个几乎断开的地方，经过它的电流可以忽略不计）。9、电压表使用注意事项： 使用前要调零。 被测电压不能超过所选择的量程，否则不仅测不出电流值，电压表的指针还会被打弯，甚至烧杯电压表。 在不能预先估计被测电压大小的情况下，要先用大量程度试用，如指针的偏转在小量程之内，则改用小量程。在不超过量程的前提下,尽量使用小量程,测量结果会更精确。10、电压表的读数步骤： 先看接线柱，确定所选择的量程。 根据量程，认清该量程的分度值。 最后根据指针的位置读数。读数经验：选量程，看大格，读小格11、串联电路的特点：用电器逐个顺次连接起来，电路中只有一条路径。串联电路中任何一处断开，则整个电路为断路，电路中没有电流。串联电路中，开关在不同位置的作用是一样的，它能控制整个电路。串联电路中，电流强度处处相等。串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。串联电池组的电压等于每个电池的电压之和，所以把电池串联起来用可以得到较大的电压。12、并联电路的特点：并联电路中有多条路径。断开一条支路，其它支路仍能工作。干路上的总开关可以控制整个电路；支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。并联电路中，干路上的总电流等于各支路电流之和。并联电路中，各支路两端的电压相等，都等于电源电压。并联电池组的电压等于每节电池的电压，所以把电池并联起来用并不能得到更大的电压。电路电流I = I1= I2I = I1 + I2电压U=U1+U2U=U1=U213、导体：容易导电的物体。如：金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等。 绝缘体：不容易导电的物体。如：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。 导体和绝缘体之间没有绝对的界限。原来不导电的物体，条件改变时，也可能变成导体。如：常态下的玻璃不导电，把它烧成红炽状态，就变成了导体。14、滑动变阻器：原理：通过改变连入电路中电阻线的长度，来改变电阻的大小。接法：必须“一上一下”（上边接哪个接线柱都行，下面接左还是接右要看题目要求） 若接的是“同上”，则相当于一根导线，在电路中的电阻为0。 若接的是“同下”，则相当于一个定值电阻，在电路中的电阻为它的最大阻值。 在电路中的作用 A、保护电路。（所以有要求：闭合开关前，滑片要位于其电阻最大端） B、在研究电流与电阻的关系实验中，靠移动滑片来控制电阻两端的电压不变。 C、在研究电流与电压的关系实验中（或伏安法测电阻的实验中），靠移动滑片来改变电阻两端的电压。 D、改变电路中电流的大小。滑动变阻器应该和被控制的电路串联。滑动变阻器的铭牌：50、2A 50表示：滑动变阴器的最大阻值为50。 2A表示：允许通过的最大电流强度为2A。15、串联电路电阻的特点推导：串联 U=U1+U2 I=I1=I2 又U=IR、U1=I1R1 、U2=I2R2 IR= I1R1+I2R2 得到：R=R1+R2 结论：串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。若有n个阻值都为R的电阻串联，则总电阻R串=nR串联电阻相当于增加了导体的长度，串联的电阻越多，总电阻越大。16、并联电路电阻的特点推导：并联 U=U1=U2 I=I1+I2 又I=U/R 、I1=U1/R1 、I2=U2/R2 U/R= U1/R1+U2/R2 得到：1/R=1/R1+1/R2 结论：并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。若有n个阻值都为R的电阻并联，则总电阻R并=R/n并联电阻相当于增加了导体的横截面积，并联的电阻越多，总电阻越小。而且，并联总电 阻比其中最小的电阻还要小。17、串、并联电路的规律电路电流I = I1= I2I = I1 + I2电压U=U1+U2U=U1=U2电阻R总=R1+R21/R总=1/R1+1/R2 串联的电阻越多，总电阻越大；几个电阻,串联时总电阻最大。并联的电阻越多，总电阻越小,并联总电阻比最小的那个电阻还要小；几个电阻,并联时总电阻最小。分压原理：U1/U2=R1/R2 （串联电路，电阻越大，分到的电压越大）分流原理：I1/I2=R2/R1（并联电路，电阻越大的支路，分到的电流越小）无论串联还是并联，当其它电阻不变，若其中某一个电阻变大时，则总电阻都变大；若其中某一个电阻变小时，则总电阻都变小。公式使用应用欧姆定律（I=U/R，U=IR，R=U/I）时，要注意公式中的三个物理量必须是针对同一电路或同一导体，不能张冠李戴（“同体性”）；还要注意“同时性”，即电路发生变化前后，同一电阻的电压、电流一般不同，要注意区分。【经典例题】题型一：电路设计1. 如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能。当开关S1闭合、S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关S1和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。下列电路设计符合这种要求的是( )答案：C2. 利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。 下列电路图中合理的是（）答案：B3. 为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯。下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是（其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关）（ ）答案：A题型二：串联电路和并联电路1. 下列四个电路中，电流表能测量通过灯L1电流的是( )答案：D2. 如图所示，下列分析正确的是（ ）A只闭合S1时，L2发光、L1不发光，A2测L2电流 B只闭合S2时，L1发光、L2不发光，A1测L1电流 C闭合S1、S2时，L1、L2并联，A2测L2电流 D闭合S1、S2时，L1、L2串联，A1、A2示数相等答案：C3. 图3中所示，三盏灯的连接方式是_联。图3分析：由“节点法”知，a、b、c可以看做为同一个点，这点接在电源的正极，d、e、f也可看做是同一个点，这点接在电源的负极，也就是连接在a、f两点之间，即组成如图4所示电路，由此可知三盏灯是并联的。图4答案：并联4. 如图所示，闭合开关，L1与L2串联且都能发光的是（）ABCD答案：A题型三：欧姆定律1. 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是（）AUABUBC IABIBC BUABUBC IABIBCCUABUBC IABIBCDUABUBC IABIBC 答案：A2. 如图所示，当开关S断开和闭合时，电流表示数之比是1:4，则电阻R1和R2之比是（ ） A、1:4 B、4:1 C、1:3 D、2:3答案：A3. 如图所示的电路图，电源电压不变，当开关S1、S2都闭合，电流表的示数为0.25A，电压表的示数为8V：断开电路后，将电压表、电流表的位置互换，S1断开，S2闭合，电流表的示数为0.2A，则（）AR1=8，R2=40BR1=32，R2=40CR1=40，R2=32DR1=32，R2=8答案：D4. 如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙为4：1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲：I乙为（）A4：3B3：2C3：4D3：1答案：C5. 如图所示电路，电源电压保持不变当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI”关系图像如图所示。则下列判断正确的是（ ）A电源电压为10VB定值电阻R1的阻值为20C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010D变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A答案：D6. 在图3所示的电路中，电源电压恒定。R2是最大阻值是20欧的滑动变阻器。当滑片P在中点C时，电压表的示数是15伏；当滑片P在a端时，电压表的示数是20伏。求：（1）电源电压；（2）滑片P在a、b间滑动，电流表示数的最大值是多少？分析 电压表测量的是变阻器两端的电压。当滑片P在中点时，R2=10欧，U2=15伏，电路如图4（甲）所示；当滑片P在a端时，R2=20欧，U2=20伏，电路如图4（乙）所示。我们可以求出先后两个状态下通过电路的电流I和I。I= U2/ R2=15伏/10欧=1.5安，I= U2/ R2=20伏/20欧=1安。解法1 根据电源两极电压等于电路两端的总电压，列方程：图（甲）：U总=I R1+I R2=1.5安（R1+10欧）图（乙）：U总= IR1+IR2=1安（R1+10欧）由、联立解得：R2=10欧，U总=30伏解法2 R1利用R1的阻值不变列方程：图（甲）：R1= R总- R2= U总/I- R2图（乙）：R1= R总- R2= U总/I- R2由、两式联立解得U总=30伏解法3 利用电压分配跟电阻成正比列方程图（甲）：图（乙）：代入数据： 由、两式联立解得U总=30伏（2）当滑片P置于b端时，电路中的电阻最小，电流有最大值I= U总/ R1=30伏/10欧=3安答案 （1）电源电压为30伏；（2）滑片P在a、b间移动时，电流表的最大示数为3安。说明（1）有两物理状态的题目，如果前一个状态能把电源电压或定值电阻求出，则可以把它们用到第二个状态中。如果前一个状态不能把电源电压或定值电阻求出，则可以根据两个状态，列两个方程联立求解。（2）在两个状态中，电源电压、定值电阻不变，其他各量一般都发生了变化，在运用欧姆定律解题时，一定要注意欧姆定律中I、U、R是对应同一导体、同一时刻的，否则就会因不对应而发生错误。（3）本题属串联电路，在串联电路中，电压的分配跟电阻成正比，在解题过程中，我们直接运用这一结论，可以简化解题过程。题型四：伏安法侧电阻实验1、某同学准备做“伏安法测小灯泡电阻”的实验。（1）请你用笔画线把下图中的器材正确地连接成实验电路。（2）经过检查电路、操作无误后，闭合开关，他将滑动变阻器的滑片向边滑动，电压表示数逐渐变大，小灯泡慢慢变亮。（3）做第一次实验时，电流表、电压表的指示数如图所示，请把读数记在下表中（4）处理表中所记录的各次实验数据，得出待测灯泡的阻值为。（5）此同学发现小灯泡的电阻值是变化的，他猜想小灯泡的电阻值与温度有关，分析数据后得出，小灯泡的电阻值随温度的升高而 。（6）电流表出现如图所示情形，则你认为故障的原因可能是 答案：左（C或A）； 1.6 、0.30 ；5.5 ； 增大；电流表的正负接线柱接反了。2用图20所示的仪器测电阻R的电阻值（1）将图20的电路，连成正确的测量电路（2）电路中的滑动变阻器对电路起保护作用因此开关闭合前，其滑片应移到最_端（填“左”或“右”）；实验过程中，滑动变阻器还有另一个作用是_（3）如果电路中电流表、电压表的读数如图21，电流表的读数为_，电压表的读数为_。答案：（1） 如图 (2) 左 改变电阻两端的电压大小和通过电流的大小，从而多次测量取平均值减小误差（3） 0.4 A 2.4 V题型五：影响电阻大小因素实验1、热敏电阻的阻值会随温度的改变而改变。小明同学用甲图所示的电路来探究热敏电阻RT的阻值与温度的关系。已知M为控温器，电源电压恒为12伏，R为电阻箱（一种可以改变并读出阻值的变阻器）。MARTRS甲 乙RTSa b c定值电阻（1）在控温器中应该加入下列哪种液体？ A自来水 B煤油 C食盐溶液 （2）当控温器中液体温度为80，电阻箱阻值为100欧时，电流表的示数为0.1安。则该温度下热敏电阻的阻值为 欧。（3）依次改变控温器中的液体温度，同时改变电阻箱的阻值，使电流表的示数始终保持在0.1安。通过计算得到相关数据记录如下。从表中可以看出，在一定温度范围内，该热敏电阻的阻值随温度的升高而 。温度t（）70605040302010电阻RT（欧）22283544567394（4）在科技创新活动中，小明用该热敏电阻和电压表制成了一支指针式温度计（图略）。它可以直接在电压表刻度盘上读出相应温度。若电压表的读数会随温度的升高而增大，则应在原理图（乙）中 两端接入一电压表。Aab Bbc Cac答案：（1）B （2）20欧 （3） 减小 （4）A 2、某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关。食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关。食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关。为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置 (金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同)进行探究：（1）食盐水溶液的导电性能可以由 来判断；（2）将金属片a、b分别插入甲、乙所示位置可探究猜想 (选填序号)，为了探究猜想应将金属片a、b分别插入 两图所示位置；（3）将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置，若I乙I丁，由此可得到的结论是 ；（4）这个实验用到了初中物理学中最常用的探究方法是 （写出一种即可）。答案：（1）电流表示数的大小 （2）；甲、丙 （3）食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 （4）控制变量法或转换法【课堂小结】解题方法: 电学计算是科学中的一个难点，一般电学计算题都不超过两个电阻的串联和并联，我们只要掌握好欧姆定律、串并联电路的特点和基本题型，对于这一章计算题再计算起来就会得心应手。【布置作业】1有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如下表所示：t/020406080100R/欧500380300250220200用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图电路。电源电压为6伏，电压表量程为03伏，R0阻值为200欧。若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘，则下列说法正确的是( ) A水温表刻度均匀，环境温度越高，对应电压表读数越小B水温表刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大C水温表刻度盘上的0与电压表0伏对应D水温表刻度盘上的100与电压表2.0伏对应答案：B2某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流，其调节部分往往使用两个变阻器，如下图所示，其中R1的总电阻是2000欧，R2的总电阻是100欧，开始时两变阻器都处于最大阻值，为了能既快又准确安全地使用仪器，下列方法最准确的是( ) A先调节R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2。B先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1。C同时调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置。D交替、反复调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置。答案：A3如上右图所示，将两个滑动变阻器串联起来连接在电路中，若要使M、N间的总电阻最大，则滑片P1、P2的位置应为（ ）AP1、P2都移到最右端BP1移到最右端,P2移到最左端CP1、P2都移到最左端DP1移到最左端,P2移到最右端答案：C4.小明同学按照右图所示的电路“研究串联电路中电流、电压的特点”，当开关闭合时，灯L1不亮，灯L2亮，电流表有示数而电压表无示数则故障原因可能是( ) AL1断路BL2短路CL2断路DL1短路答案：D5.在一个电路中安装了两盏电灯、一个开关、一个电源，闭合开关两盏电灯能正常发光。要用探究方法来判断这两盏电灯的连接方式是串联还是并联，某学习小组进行了讨论，四个同学都发表了自己的观点。以下哪个观点可以推断这两盏电灯肯定是串联的( ) A. 开关能同时控制这两盏灯的亮与灭B. 用电流表分别测出这两盏灯都发光时的电流，发现电流不相等C. 用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压相等D. 用电压表分别测出这两盏灯都发光时两端的电压，发现它们的电压不相等答案：D6 关于电流表的使用,下列叙述中错误的是（ ）A.电流表要并联在电路中 B.要使电流从正接线柱流入电流表,负接线柱流出C.被测电流不要超过电流表的量程 D.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上答案：A7有甲、乙、丙三根同种材料制成的导线，甲和乙导线长为1米，乙导线粗些；乙和丙导线粗细相同，丙导线长为0.5米，则三根导线的电阻由大到小排列应是（）A.甲、乙、丙 B.丙、乙、甲 C.丙、甲、乙 D.甲、丙、乙答案：A8右图是