讲义电学专题.doc

全国免费咨询电话：400-180-9118 高端一对N个性化教育辅导机构 第 次课讲义 上课时间： 教师：陶彬彬 学生： 家长签字： 卡号： 本次课主要内容：电学专题之基础知识【知识梳理】简单电路专题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。5、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=U2欧姆定律专题1、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。2、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： 。 2A表示： 。3、“伏安法”测电阻 原理：R=U/I 需要的测量工具：电流表、电压表 滑动变阻器的作用：改变待测电阻Rx两端的电压 电路图： 如果用伏安法测小灯泡的电阻，则小灯泡的电阻会随着电压、电流的改变而呈现明显的变化，这是因为灯泡的温度发生明显变化，从而使电阻也随之改变。串、并联电路电阻的特点4、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= 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。5、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= 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串=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。6、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。电功W=W1+W2电功率P = P1 + P2电热Q = Q1+ Q2【典型例题】【例题1】（2011江苏无锡，第27题）在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数已知电路中各处均接触良好。 (1)请写出发生上述现象的三个可能原因： ； ； (2)为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况著电流表有示数，说明上述现象产生的原因是 (写出一个可能原因)；若电流表无示数，说明上述现象产生的原因是 。(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻R两端，根据灯泡能否发光进一步确定原因。此操作方案是否可行，请说明理由 【解析】本题考查的是电路故障问题及学生多向思维能力，一般情况下，在串联电路中灯与电阻的串联组合是较难问题，需要由电压表有无示数而定如图所示，电压表有示数，则有可能电阻R断路（电压表相当于与灯串联）、灯L短路 （电压表直接测电源）、灯泡两端电压远小于额定电压。【答案】(1)电阻R断路、灯L短路 、灯泡两端电压远小于额定电压(2) 灯L短路 电阻R断路(3)不可行 会造成电源短路【例题2】瑞瑞同学在中考物理实验加试时,对串联电路电压规律进行了探究.【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 【设计与进行实验】按图所示的电路图连接电路；闭合开关，用电压表测出L1两端的电压；A21B21C21SL2L1V在测L2两端的电压时, 瑞瑞同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上；测出AC间的电压.【交流与评估】在拆接电路时,开关必须_；瑞瑞同学用上面的方法能否测出L2两端的电压?为什么? _.UAB/VUBC /VUAC /V2.41.43.75方法改进后，所测出AB、BC、AC间的电压记录在右面表格中.分析瑞瑞同学的实验数据可以得出的结论是: 串联电路总电压_各用电器两端的电压之和（填“等于”或“不等于”）.这个实验在设计方案上还存在的不足之处是：_.【解析】本题考查的是串联电压，解题的关键是理解应用串联电路的电压特点。为了不造成短路，开关要断开，电压表连接时要考虑量程和正负接线柱。为了减小误差，实验要做三次，一次实验得出的结论存在偶然性。【答案】(1)断开 不能,因为电压表的正负接线柱接反了 不等于 以一次实验得出物理规律. 【例题3】（2011四川广安，卷II第15题）如图9所示：电源电压为6V，甲图为伏安法测电阻的电路图；乙图为连接不完整的实物图。 (1)(2分)对照电路图甲，用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。(2)(2分)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误，如果出现：电流表示数较大，电压表示数为0的现象。其错误属于（ ）A电流表的正负接线柱接反 B电压表的量程选小了 C电阻Rx发生了短路 D把滑动变阻器下端两接线柱连入电路（3）电路连接正确后，闭合开关，将滑片P向右移动时，电压表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。（4）实验过程中，某次电流表和电压表的示数如图9丙所示，此时测得的Rx= 。（5）此实验要多次测量电阻值，最后求电阻值的平均值，其目的是 。【解析】本题考查的是伏安法测电阻的实验，解题的关键是熟悉实验探究的的过程和实验注意事项。连接电路时要注意使电压表并联，电流表串联，注意量程选择和正负接线柱。电压表和电流表的读数要根据量程和分度值，通过公式R=U/L计算电阻的值。电路故障时，说明短路中有电流，没有电压，所以应该从电压表上找原因，可能是接线柱松脱，可能是接触不良。该实验电路图同样适合测量小灯泡的电功率，利用公式P=UI计算即可。【答案】（1）如图所示(2)C (2分) (3)变小 (4)5 (5) 减小误差【例题4】在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10。(1)连接电路时开关应 ，电流表的量程应选0 A。(2)请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。(3)闭合开关前，图中滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“A”或“B”）端。(4) 小叶同学闭合开关，移动滑片P到某一点时，电压表示数（如图所示）为 V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图23中滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。(5)小向同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图25所示的IU图像，根据图像信息，可计算出小灯泡的额定功率是 W。新课标第一网图23(6)小勇同学在实验中连接好电路，闭合开关，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电压表有示数，电流表无示数，原因可能是 （写出一种即可）。【解析】本题考查的是用伏安法测量小灯泡的电功率，解题的关键是熟悉实验探究的过程和注意事项。根据小灯泡的额定电压和电阻可以利用I=U/R计算小灯泡正常发光时的电流，从而选择电流表的量程。开关闭合前，为了保护电路，滑动变阻器连入电路中的电阻要最大。电压表的读数要注意选择的量程和分度值。根据图像，当电压是2.5V时，电流是0.2A，带入公式P额=UI计算。如果电压表串联在电路中，电路终究没有电流，但是电压表有示数，灯泡开路或灯丝断开或灯座接触不良都会造成这个现象。【答案】（1）断开 0.6 （2）如答图所示 （3）A （4）2.2 B （5）0.5（6）小灯泡开路（或小灯泡灯丝断了或小灯泡灯座接触不良或小灯泡接线柱接触不良）【达标练习】1（2011年安徽省 第14题）如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时 A电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗 B电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮c电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗 D电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮2（2011年安徽省 第16题）实验室有甲、乙两只灯泡，甲标有“15V 1.OA”字样，乙标有“10V 0.5A”字样。现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响) A25V B35V C17.5V D12.5V3(2011重庆，第6题)某导体中的电流与它两端电压的关系如图4所示，下列分析正确的是A当导体两端的电压为0时，电阻为0B该导体的电阻随电压的增大而减小C当导体两端的电压为0时，电流为0D当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A4（2011山东滨州，第7题）由公式I=U/R变形得R=U/I，对此，下列说法正确的是A.加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大B.通过导体的电流越大，则导体的电阻越大C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关D.当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零5（2011年山东省潍坊市 第10题）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，电流表A1的示数逐渐变小，这一过程中（ ）A.滑片P是向左滑动的B.电压表V的示数逐渐变小C.电流表A的示数逐渐变小D.电流表A与电流表A1的示数差逐渐变小6（2011年福建省福州 第14题）如图6所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是（）7（2011浙江杭州，第5题）在如图所示的电路中，电源电压为3伏特，电阻R的阻值为5欧姆，滑动变阻器标有“20 2A”字样，当滑片由A端滑动B端的过程中（ ）A电阻R两端的电压不断变大 B电阻R的功率不断变小C滑动变阻器两端的电压不断变小 D滑动变阻器的功率不断变大8（2011浙江义乌，第20题）如图甲所示，电源电压恒为9伏，滑动变阻器的最大阻值为100欧，电流在0.1安0.4安之间时电子元件均能正常工作。若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，则下列判断正确