电学复习(一)

本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 电学复习 一 二 知识点分析 一 分析电路 电路图是电学的重要内容 许多电学题往往一开头就有一句 如图所示的电路中 如 果把电路图辨认错了 电路中的电流强度 电压 电阻等物理量的计算也随之而错 造成 全军覆没 的局面 所以分析电路是学好电学的第一步 简单的电路图 可通过分析电路中的电流通过的路径来进行判断 电流在电路中始终 是一路 说明这是一个串联电路 如果电流在电路中分开两路或两路以上 说明这是一个 并联电路 对于复杂的电路图 就需通过画等效电路图的方法来分析电路 这种方法可分 为四步 1 在初中阶段 一般认为电流表的电阻为零 电压表的电阻为无限大 把电流表当作导 线 电压表视为开路 2 用字母标出电路图中三条导线相交的结点 3 从电源的正极出发 根据电流的路径及各个结点的位置画出简单的电路图 4 电流表和电压表复位 例 请你画出如图一所示的电路的等效电路图 并说明电流表和电压表的作用 解 解 1 把电流表当作导线 电压表视为开路 2 标出电路图的结点 A B C D 3 根据电流路径 电流由电源正极出发经过 D 点和 R1来到 A 点 电流在 A 点分 开两路 一路通过 R2到达 B 点 另一路通过 R3到达 B 点 两路在 B 点汇合到达电源负极 形成回路 画出简单易看的电路图 如图一 1 由此可知 R2 R3是并联 然后再与 R1串 联 4 电流表电压表复位 由电路图一可知 C A 两点之间用导线连接在一起可看作同 一点 电压表的两个接线柱分别连接 D 点和 A 点 所以电压表是测量 R1两端的电压 电 流通过 A 点分开两路 一路经过电流表后 再经过 R3到达 B 点 所以电流表是测量通过 R3的电流强度 如图一 2 由上面例子 可看出分析电路的重要性 在复习中应特别强调分析电路 画等效电路 图的必要性 学生应掌握这个基本技能 并能养成遇到电学问题 先画出电路图 遇到电 路图先分析电路的好习惯 二 欧姆定律的运用 欧姆定律是初中电学计算的核心 它揭示了电学三个最重要的物理量 电流 电压 电阻之间的关系 在运用欧姆定律时 应特别注意 1 要明确定律中涉及的 U I R 是同一部分电路的三个物理量 决不能张冠李戴把不 属于同一电路中的 U I R 代入公式中计算 2 公式 U I R U I R U R I 单从数学意义上并无本质不同 但不能错误地认 为 电阻跟电压成正比 跟电流成反比 也不能认为 导体两端没有电压就没有电阻 例 如图二所示 有两个电阻 1 R 2 R 串联 电源电压为 6 伏 电阻 1 R 的阻值为 10 欧 电阻 2 R 两端的电压为 2 伏 求 通过电阻 1 R 的电流及电阻 2 R 的电阻值 这例题是强调运用欧姆定律时 U I R 的对应性 决不能用 2 R 两端的电压或电源 电压除以 1 R 的电阻值来求得通过 1 R 的电流 或用电源电压除以电流来求得 2 R 的电阻值 解 解 VUUU426 21 A R U I4 0 10 4 1 1 串联电路 21 III 5 4 0 2 2 2 2 I U R 三 电功 电功率 焦耳定律公式的运用 学完欧姆定律时 还觉得电学不是很难 因只需一个公式 或它的变形就可以解 决问题 但学到电功 电功率 和焦耳定律 时 对于这三个十分接近而又联系紧密的概念 容易混淆 有同学反映 这部分内容的大小公 式加起来共有十几个 经常会用错公式 学好电学 突破电学的难点 关键在于灵活运用 这十几个公式 其实这十几个公式相互间有很深的联系 可通过下面来记忆 纯电阻电路 电功率定义式 公式 常用于并联电路 电压不变时 公式 常用于串联电路 电流不变时 公式 和 只适用于纯电阻电路 对于非纯电阻电路只能用焦耳定律 来计算电流 产生的热量 例题 1 两个相同的电阻 把它们串联后接上电源 产生的热量为 Q 如果把它们并 联后接在同一电源上 则在相等的时间里产生的热量为 A Q B Q C 4Q D 2Q 分析 分析 由题意可知 两次都接在同一个电源上 电压相等 用公式 来进行 计算比较方便 设两个相同的电阻为 R 串联后放出的热量为 并联后放出 的热量为 答案应选 C 例题 2 甲 乙两灯分别标有 4V 2W 和 6V 3W 的字样 将两灯并联在电路 中 哪一个灯更亮 将两灯串联在电路中 哪一个灯更亮些 所加电压不会使灯丝熔断 分析 分析 灯泡的亮度取决于它的实际消耗的电功率 消耗的电功率大些灯泡就亮些 当 灯泡两端的电压变化 将引起电功率的变化 而灯丝的电阻是不会随电压的变化而变化的 由灯泡上所标的额定电压和额定功率 可以求出灯丝的电阻 两灯并联时灯泡两端的电压 是相等的 所以用公式 两灯串联时通过灯丝的电流是相同的 所以用公式 解 解 先计算出两灯丝的电阻 两灯并联时电压相等 因为 即甲灯亮些 两灯串联时电流相等 因为 所以 即乙灯亮些 答 两灯并联接入电路时 甲灯更亮些 两灯串联接入电路时 乙灯更亮些 典型例题典型例题 例 1 如图 1 所示 已知 2 R3 电压表 1 V 表示数 1 U6 伏特 电压表 2 V 表示数 2 U9 伏特 问 图 1 1 R1 R2 R3是串联还是并联 2 表和表分别测量的是哪一个或哪几个电阻两端的电压 请用欧姆定律分 别定出 U1 U2与相应电流 相应电阻的关系式 3 当电路中两个电阻交换位置后 伏特表的示数不变 则 AB 两端电压应多大 分析 分析 判断电路中元件的连接方式时 可不考虑电流表 电压表的作用 把它们 除 去 具体的做法是直接去掉电压表 将电流表处用导线直接连接 解答 解答 1 做了上述简化后 很容易判断出 R1 R2 R3这三个电阻是串联的 2 电压表两端与 R1 R2串联后的两端相连 测量的是 R1和 R2两端电压 U1 I R1 R2 电压表 V2与 R2 R3串联后的两端相连 测量的是 R2 R3两端的电压 U2 I R2 R3 3 当电阻互换而电压表的示数不变时 互换的电阻阻值必定相等 因两个电压表的 示数不等 U1 6 伏 U2 9 伏 有可能为两种情况 21 RR 互换 则 3 21 RR 欧 电路电流 1 6 6 21 1 1 欧 伏 RR U I 安 由 321 RRI 9 伏可求出 9 32 RR 欧 9 3 R 欧 3 欧 6 欧 A B 间电压为 U I1 R1 R2 R3 1 安 12 欧 12 伏 32 RR 互换 则 3 32 RR 电路电流 安 欧 伏 5 1 6 9 32 2 3 RR U I 由 I3 R1 R2 6 伏可求出 R1 R2 4 欧 R1 4 欧 3 欧 1 欧 A B 间电压为 U I3 R1 R2 R3 1 5 安 7 欧 10 5 伏 例 2 如图 2 所示电路 电源电压不变 电阻 R1的阻值是 2 欧 当开关 S 断开时 电压表 和的示数之比是 7 5 R2和 R3的功率之和是 R1消耗功率的 4 倍 求 图 2 1 R3的阻值 2 S 断开与闭合时 电阻 R2消耗的功率之比 分析 分析 当电路中有电流表 电压表时 必须注意判断电路元件的连接方法 分析时 可以先除去电路中的电压表 使电路变得较为简单 本题电路有电压表时不大好分析 将 除去后 很容易看出三个电阻的串联关系 电路中的三个电阻串联 电压表测量1 R 与2 R 的总电压 电压表测量1 R 与 3 R 的总电压 开关 S 与电阻 R3并联 当开关闭合时 R3被短路 电路中只有 R1 R2串联 解答 解答 1 开关 S 断开 电路中 R1 R2 R3串联 电流 I1 I2 I3 电压表的示数 2111 RRIU 电压表的示数 3112 RRIU 1 R 消耗的功率 由 式得 R2 4R1 R3代入 式得 12R3 30R1 2 电阻 R2的阻值 R2 4R1 R3 4 2 欧 5 欧 3 欧 模拟试题模拟试题 答题时间 45 分钟 一 填空题 1 电子手表的电源是一个小钮扣似的氧化银电池 电压为 1 5 伏 电子表工作电流约 2 微安 电子手表的电阻约 欧 若一节电池能使表工作 1 年 那么 1 年内流过手表的电 量约 库 2 如图 1 所示 OA OB 两直线是 A B 两电阻的电压 电流关系图象 从图中可求得 RA阻值为 欧 RB阻值为 欧 若将 RA接在 6 伏电源上 通过它的电流为 安 若 B 接另一电源 IB IA 则 RB两端电压为 伏 3 在测量电阻的实验中 选用 4 节干电池作电源 待测电阻约 15 欧 则在实验中电流 表和电压表的量程分别选用 安和 伏 4 一只电阻器两端的电压从 2 伏增加到 2 8 伏 通过该电阻器的电流增加了 0 1 安 则 该电阻器的电阻值是 欧 5 有一根镍铬合金线 两端电压为 6 伏时 通过合金线的电流为 0 3 安 则合金线的电 阻是 欧 若两端电压减小一半 则合金线的电流是 安 如果合金线两端 不加电压 则合金线的电流为 安 合金线的电阻是 欧 二 选择题 1 图 2 所示为测定电阻的电路图 如果某同学在操作中两电表的量程选择正确 但不慎 将两电表的位置对调了一下 则电键闭合后 A 电流表 电压表均损坏 B 电流表损坏 电压表读数为零 C 电流表有读数 电压表读数为零 D 电流表读数为零 电压表有读数 2 上题图中 如果电阻两端被短路 则 A 电流表将被烧坏 B 电压表将被烧坏 C 电流表和电压表均被烧坏 D 不会发生任何事故 3 四位同学做伏安法测电阻实验 设计了图 3 中的实验电路图 其中正确的是图 4 用伏安法测电阻 电路如图 4 所示 改变变阻器 R 的电阻 由电流表和电压表测出 各种情况