中考物理复习专题四 电学（导学案）

专题四 电学13中考命题动态分析电学可以分成三个部分：一是电路、电流、电压，二是电阻、欧姆定律，三是电能、电功率、电热、安全用电和家庭电路.一、电路、电流、电压知识分别约占中考总分的2%、2%、2%，考查的内容有两种电荷及其相互作用，导体和绝缘体，电流表、电压表,串、并联电路电压、电流的规律，出题形式主要有填空题、选择题、电路分析题、电路图作图题和实验题.二、电阻、欧姆定律知识分别占中考总分的2%、5%，考查的内容有变阻器及其应用，影响电阻大小的因素，超导体，欧姆定律，用伏安法测电阻，电阻的串联和并联.近年来欧姆定律及有关实验是中考的热点，主要以选择题、填空题、实验探究题、计算题的形式出现.三、电能、电功率、电热、安全用电和家庭电路知识分别约占中考总分的2%、6%、5%、3%，考查的内容有电能表的读数，电能表表盘转动的圈数与消耗电能的关系，电功率、测量小灯泡的电功率、电和热.其中电功率是初中物理的核心内容之一，是中考必考内容，电功率计算是各省市中考热点内容.物理是以实验为基础的科学，因此，中考必有对实验技能的考查.测量小灯泡的电功率是电学实验的核心内容，中考年年必考且均有“大题”，常以实验探究题等形式出现，且所考内容灵活多变.电能和电能表的出题形式有填空题、选择题，电和热的出题形式主要是填空题、计算题.中考复习大纲导航1.知道自然界中有两种电荷及电荷间的相互作用.2.从能量的角度认识电源和用电器的作用，会读、会画简单的电路图.3.了解串、并联电路的特点，能连接简单的串联、并联电路并能结合日常生活、生产中简单的实例分析.4.知道电流、电压和电阻，会正确使用电流（压）表；知道串、并联电路中电流、电压的规律和电路故障分析.5.理解影响电阻大小的因素、滑动变阻器的原理，同时会正确使用滑动变阻器改变电路中的电流.6.能通过实验探究电流与电压、电阻的关系；理解欧姆定律，并能运用欧姆定律进行简单计算和电阻的测量.7.知道电能的概念、单位、测量工具电能表和计算.8.理解电功率，能区分用电器的额定功率和实际功率，并能进行计算.测量小灯泡的电功率.9.知道电热和焦耳定律.了解家庭电路和安全用电知识，有安全用电和节约电能的意识.中考复习要点精讲1.电流、电路考点1 电荷、导体和绝缘体1.电荷:物体所带的正电或负电.2.摩擦起电:摩擦过的物体能够吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象.3.两种电荷:（1）正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷.（2）负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷.4.电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.中考复习要点精讲5.验电器：用来检验物体是否带电的仪器，当带电体与验电器的金属球接触时，一部分电荷转移到验电器的两片金属箔片上，而金属箔片由于带上同种电荷相互排斥而分开，就显示出物体带电，它不能显示物体带什么电.6.电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电荷，单位是库伦（C），简称库.7.元电荷：（1）原子的结构：原子 原子核（带正电）核外电子（带负电）（2）元电荷：电子是带有负电的最小电荷，最小电荷叫做元电荷，常用e表示，e=1.610-19C.任何带电体所带的电荷都是e的整数倍.8.导体和绝缘体:（1）导体:有的物体容易导电,叫做导体.（2）绝缘体:有的物体不容易导电,叫做绝缘体.（3）自由电子:存在于物质内部,可以自由移动的电子.（4）自由电荷:存在于物质内部,可以自由移动的电荷.考点2 电流、电路1.电路：（1）电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径，一个完整的电路要有导线、电源、用电器、开关.（2）电路中各部分元件的作用：电路的组成作用种类电源提供电能的装置，即将其他形式的能转化为电能的装置干电池、铅蓄电池、太阳能电池、发电机等用电器消耗电能的装置，即将电能转化为其他形式的能的装置电灯、电视机、电脑、电动机、空调器、电冰箱等开关控制电路通断的装置，即控制电能的输送的装置拨动开关、拉线开关、声控（或光控、温控）开关、闸刀开关等导线连接电源、用电器的装置，即输送电能的装置铜芯线、铝芯线等（3）电路的三种状态：通路、断路和短路：电路状态定义特点通路正常接通的电路电路中有电流，且用电器能够工作断（开）路在某处断开的电路 电路中没有电流，用电器不能工作短路直接用导线把电源两极连接起来的电路回路电路中（除用电器外）有极大地电流，但用电器不能工作特别提醒：电源短路（部分元件短路除外）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，在实际生活中，严禁将电源两极用导线直接相连，这样轻则烧坏电源和导线，重则引起火灾，非常危险.中考复习要点精讲2.电路图:（1）电路图：用统一规定的符号表示电路连接情况的图.（2）画电路图的注意事项：电路元件的符号要用统一规定的，不能自造符号.要注意所画符号和实物的对应性，不能张冠李戴.合理安排电路元件符号，使之均匀分布在电路中.特别注意的是元件符号一定不能画在电路的拐角处.考点3串联电路和并联电路:1.串联电路和并联电路：（1）串联电路:串联电路的定义：将电路的元件依次首尾连接起来组成的电路，如图所示.串联电路的特点：a.在串联电路中，电流只有一条通路.b.在串联电路中，一个用电器不能工作，其他用电器也不能工作，相互牵制.c.在串联电路中，开关控制所有的用电器，开关的位置改变不影响其控制作用.（2）并联电路:并联电路的定义：把电路的元件并列地连接在电路中的两点之间组成的电路叫并联电路.如图所示.并联电路的特点：a.在并联电路中，电流至少有两条通路.b.在并联电路中，一个用电器不能工作，其他用电器照常工作，即互不影响，独立工作.c.在并联电路中，干路中的开关控制所有用电器，支路中的开关只控制该支路中的用电器.2.电流（1）电流的形成：金属中有大量的自由电子，平时它们的运动方向杂乱无章，可是接上电源之后，它们就像受到了推动力，出现了定向移动，电荷的定向移动形成了电流.形成电流的电荷可以是正电荷，也可以是负电荷.在金属导体内，定向移动的是带负电的自由电子.在酸、碱、盐的水溶液中，定向移动的是带正电的正离子和带负电的负离子.中考复习要点精讲（2）电流的方向:物理学中规定：把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向.在电源的外部，电流的方向是从电源正极经用电器流向负极；在电源的内部，电流的方向是从电源负极流向正极.（3）电流的强弱：电流的大小或者说电流的强弱，称为电流，电流是表示电流强弱的物理量，通常用字母I表示.电流的单位：电流的单位是安培，简称安，符号A.常用的电流单位还有毫安（mA)和微安（A）.它们的换算关系如下：1A=1000mA 1mA=1000A（4）电流的测量工具电流表认识电流表:a.作用：测量电路中电流的大小,实物图如图所示.b.符号：c.量程：常用的电流表有三个接线柱，两个量程（00.6A,03A）电流表的正确使用:a.电流必须从标着“+”号的接线柱流进去，从标着“-”号的接线柱流出来.b.电流表必须和被测的用电器串联.c.不能把电流表直接连在电源两极.否则，电流过大，会烧坏电流表.电流表读数:a.明确电流表选用的量程，看它是用00.6A，还是03A.b.确定电流表的一个小格代表的电流值.选用00.6A时，每个小格就是0.02A，选用03A时，每小格就是0.1A.c.接通电路后，看表针向右偏过了多少个小格，这样就能知道电流是多少了.(5)串、并联电路中的电流特点:串联电路中电流的特点：串联电路中各处电流均相等，I1=I2=In.在串联电路中测出任何一个位置的电流，就知道了其他位置的电流.并联电路的电流特点：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和.即：I=I1+I2+In.式中I表示干路中的电流，I1和In分别表示各支路中的电流.2.电压、电阻考点1电压:1.电压:也称作电势差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量.2.电源:把其他形式的能转化为电能的装置.(或提供电压的装置)3.电压的作用：电压是形成电流的原因.4.电压的单位：电压的单位是伏特，简称伏，符号是V，还有千伏（kV），毫伏（mV），它们之间的换算关系是：1kV=103V，1V=103mV.5.常见的电压：一节干电池的电压是1.5V；家庭照明电路电压是220V；对人体安全电压不高于36V.6.电压表的连接:（1）电压表应与被测电路并联.中考复习要点精讲（2）电压表标“+”号的接线柱接电源正极的一端，标“-”号的接线柱接电源负极的一端.（3）被测电压不要超过电压表使用的量程.电压表有03V、015V两个量程，分别在接线柱旁标有“3”和“15”.如果先不知道被测电压的大约值，可先接15V量程，如果测得的电压不超过3V，为提高准确程度，再改用03V的量程.7.电压表的读数：电压表的表盘上有两组示数，如图所示，刻线上方是015V量程的示数，分度值是0.5V；刻线下方是03V量程的示数，分度值是0.1V.读数应与接线情况相对应.读数时先看清量程，明确使用的是03V的量程，还是015V的量程，确定每大格、每小格表示的电压值，再看指针偏转几大格几小格.8.电池的串联：生活中常常把电池串联起来使用.把一个电池的正极和另一个电池的负极连接起来，就成了电池组.用电压表测量电池组的电压发现：电池组的电压等于各节电池电压之和.考点2串、并联电路的电压规律1.串、并联电路中电压的规律:(1)串联电路中电压的规律：串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和.(2)并联电路中电压的规律：并联电路中各支路两端的电压相等.2.串联电路故障的电压表判断法:在下图所示的电路中，电路发生不同的故障，产生的现象不同，各种现象如下表所示： 考点3 电阻和滑动变阻器1.导体和绝缘体的联系：绝缘体在一定条件下可变为导体.例如：玻璃是相当好的绝缘体，但如果给玻璃加热，使它达到红炽状态，它就变成导体了.2.电阻：（1）电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是，还有千欧（k）、兆欧（M），它们之间的换算关系是：1k=103，1M=103k.（2）影响电阻大小的因素：导体的电阻跟导体的材料、长度和横截面积以及温度有关.在材料、横截面积和温度相同的条件下，导体越长，电阻越大，在材料、长度和温度相同的条件下，导体越细，电阻越大.一般导体都是在温度升高时，电阻变大.3.定值电阻和滑动变阻器：（1）定值电阻:定值电阻是电子技术中经常用到的电子元件.中考复习要点精讲定值电阻在电路图中用符号“” 表示.(2)滑动变阻器:滑动变阻器的制作原理：滑动变阻器就是根据改变连入电路中电阻线的长度来改变接入电路中电阻大小，从而改变电路中的电流大小的原理制成的.滑动变阻器的构造：如图甲所示，滑动变阻器是由瓷筒、线圈、金属杆、滑片构成的. 甲 乙滑动变阻器在电路中，用符号表示.滑动变阻器的接法：如图乙是滑动变阻器的结构示意图，其中CD代表金属棒，AB代表线圈，P为滑片，A、B、C、D为四个接线柱.若直接连CD，则接入的电阻R=0；若直接连AB，则接入的电阻是最大值，均起不到变阻的作用.正确的使用是将滑动变阻器按“一上一下”的接线原则串入电路中，当滑片P在滑动时，改变了接入电路中的电阻，从而改变了电路中的电流.4.用滑动变阻器改变灯泡的亮度：滑动变阻器应与小灯泡串联，如图所示.滑片向右移，连入电路中电阻变大，电流变小，小灯泡变暗.滑片向左移，连入电路中电阻变小，电流变大，小灯泡变亮.5.半导体和超导现象：(1)半导体：半导体具有压敏特性、光敏特性、热敏特性等电学特性，用它可以制作二极管和三极管.二极管、三极管是重要的电子元件，集成电路离不开半导体元件.没有半导体就没有我们今天的现代化生活.(2)超导现象：超导有广泛的应用前景：可以减小输电线的电能损耗；用作电动机、发电机的线圈，可以提高功率和效率；应用到磁悬浮列车上，可以提高车速等.3. 欧姆定律考点 欧姆定律1.欧姆定律：（1）欧姆定律：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.用公式表示：I=U/R（2）额定电压：如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时也会损坏用电器.特别提醒：1.滑动变阻器的滑片上有一个铭牌，如某变阻器的铭牌上写有“50 1.5A”字样，它表示什么意思呢？“50”表示这个变阻器的电阻值变化范围是050，它的最大电阻值是50；“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是1.5A，若通过它的电流超过了1.5A，会烧坏滑动变阻器.2.滑动变阻器在电路中的作用：限流和保护电路.中考复习要点精讲（3）短路：由于某种原因，电路中不该连的两点被直接连在一起的现象叫短路.电源短路是十分危险的.（4）电阻的串联：串联电路中，总电阻等于各串联的电阻之和，即R串=R1+R2.电阻串联后相当于增加了电阻的长度，所以总电阻比各个串联的电阻都大.（5）电阻的并联：并联电路中，总电阻的倒数等于各个并联的电阻倒数之和，即1/R并=1/(R1+1R2).电阻并联后相当于增加了电阻的横截面积，所以总电阻比各个并联的电阻都小. 2.测量小灯泡的电阻：（1）测量小灯泡电阻的原理：R=U/I.（2）测量所需的器材：小灯泡、电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线.（3）实验电路图：如图所示.（4）实验中注意几点:连接电路时注意电流表、电压表量程的选择；连接电路时，开关必须断开；电源电压稍高于小灯泡的额定电压；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处.4.电能、电功率考点1电能和电功1.电能的单位：电能的单位是焦耳，简称焦，符号是J，另一个单位是千瓦时（kWh），也叫“度”.1kWh=3.6106J2.电功：（1）电能转化为其他形式能的过程中，有多少电能发生了转化就说明电流做了多少功.（2）用字母W代表功，功的单位和能量的单位一样，是焦耳，也可以是千瓦时.（3）电功的计算公式W=UIt.3.电能表：（1）电能表（也叫电度表）是用来测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表.（2）电能表的读数:电能表上面的数字以kWh为单位来显示已经用去的电能.（3）电能表上几个重要参数:“220V”是说这个电能表应该接在220V的电路中使用.“10（20）A”是说这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A.“600r/（kWh）”是说接在这个电能表上的用电器每消耗1kWh的电能，电能表上的转盘经过600转.“50Hz”是说这个电能表在50赫兹的交流电路中使用.动态电路问题的分析：（1）滑动变阻器滑片的移动引起电路中各物理量的变化当滑动变阻器与定值电阻串联时，滑片的移动会引起电流和电压的变化，定性分析变化的一般思路是（电源电压不变）：推理法：滑动变阻器滑片移动时的电阻变化R总=R滑+R定总电阻的变化I=U/R总电流的变化U定=IR定定值电阻两端的电压变化U滑=U-U定滑动变阻器两端电压的变化情况.当一条支路上有滑动变阻器的并联电路（电源电压不变），按以下思路分析：滑片移动时的电阻变化（以支路上只含有滑动变阻器或支路上滑动变阻器与定值电阻串联两种情况为例）R滑或R支=R定+R滑本支路总电阻的变化I滑=U/R滑或I支=U/R支滑动变阻器所在支路电流I滑的变化I=I滑+I支电路中干路上电流的变化.中考复习要点精讲考点2电功率、电功率的测量及综合计算1.电功率：在物理学里用电功率表示消耗电能的快慢，电功率越大，表示消耗电能越快.2.电功率的计算公式：一个用电器功率的大小等于它在1秒内所消耗的电能，即P=W/t.3.电功率的测量：根据P=W/t=IUt/t=IU，通过对电流和电压的测量，来间接得知用电器的电功率.4.额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率.5.实际电压和实际功率：用电器实际工作时的电压叫实际电压，实际电压下消耗的功率叫实际功率，分别用U实和P实表示，灯泡的亮度是由它消耗的实际功率来决定的.额定电压（功率）与实际电压（功率）的关系如下：当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；当U实U额时，P实P额，用电器不能正常工作，可能会损坏，若是灯泡，亮度较暗；当U实U额时，P实P额，用电器使用寿命缩短或烧坏.若是灯泡，亮度很亮，可能烧坏.6.测定小灯泡电功率的原理:P=IU7.测定小灯泡电功率的电路图（如图所示）：8.串、并联电路消耗的电能、电功率的特点以及电流、电压的特点：（1）串联电路：U1/U2=R1/R2=W1/W2=P1/P2（2）并联电路：I1/I2=R2/R1=W1/W2=P1/P25.电与热考点 电热1.电流热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应.2.焦耳定律：电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律，焦耳定律的公式为Q=I2Rt.在纯电阻电路中，电流通过电阻发热，即电流做功W等于产生的热量Q，即Q=W.3.电热器：（1）电热器是利用电来加热的设备，主要组成部分是发热体，发热体是由电阻大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的.（2）电热器的优点：清洁、卫生、无污染；热效应高；使用方便.（3）电流热效应的缺点：消耗能量；使温度升高，加快绝缘材料的老化.4.电流通过导体时产生热的多少跟电流、电阻有关：实验表明：在电流相同的情况下，电阻越大，产生热量的功率越大.由电功率P=IU和欧姆定律可得：如果电流所做的功全部转化成内能，则有P=I2R.这个公式表明:在电流相同的条件下，电能转化成内能的功率跟导体的电阻成正比.在电阻相同的条件下，电能转化成内能的功率跟通过导体的电流的平方成正比.5.电热的利用:生活中和许多产业中都要用到电热，如电热水器等.6.电热的防止:防止电热危害的有效方法是加快散热.（2）由开关的闭合或断开所引起的动态电路的分析分析开关在断开或闭合时，电路的连接发生怎样的变化，并画出等效电路图.分析电路发生变化后的电阻发生怎样的变化.在电源电压不变时，电路中的电流或部分电路两端的电压怎样变化.特别提醒：焦耳定律公式及其推导式的使用范围（1）公式Q=I2Rt是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，都可以用它来计算电热，即它是普遍适用的公式.公式中的各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的，同时必须对应于同一状态.（2）对于纯电阻电路（电路消耗的电能全部转化为热能）而言，Q=W.此时，计算电热的公式还有：Q=W=Pt=UIt=U2/Rt.而在非纯电阻电路中，如有电动机的电路中，电能只有一部分用来发热，而大部分转化为了机械能，所以有QW.此时，只能用普适公式Q=I2Rt来求电热，其他公式将不再适用.中考复习要点精讲6. 家庭电路、安全用电考点1 家庭电路1.家庭电路的组成：低压供电线（进户线）、电能表、总开关（闸刀开关）、保险盒、开关、用电器、插座等组成家庭电路.2.家庭电路中各元件的作用：（1）电能表：显示该部分电路消耗多少电能.（2）总开关：维修时与外面线路分开，以保证安全.（3）保险装置：保险装置中装有保险丝，电流过大时保险丝熔断，自动切断电路，对电路起保护作用.现在也使用空气开关，电流过大自动跳闸.（4）用电器：根据家庭的需要，用电器有电灯、电冰箱、电饭煲等，它们的作用是将电能转化成人们所需要的各种能量.（5）插座：插座与用电器并联接在家庭电路中，很方便地将一些用电器接入电路中.3.火线和零线:进户的两条输电线中,有一条在户外就已经和大地相连,叫做零线,另一条叫做端线,俗称火线.4.两种类型的低压触电:单线触电（火地触电）、双线触电（火零触电）.5.触电的急救:如果发生了触电事故,要立即切断电源,必要时应该对触电者进行人工呼吸,同时尽快通知医务人员抢救.6.三线插头和漏电保护器.7.家庭电路中总电流过大的原因:（1）发生短路:短路是指不经过用电器将火线与零线直接相连，此时电路中电流很大，会使保险丝迅速熔断.（2）总功率过大:总功率过大，电路中的总电流也会过大，会导致保险丝熔断.8.保险丝：保险丝是用铅锑合金制成的，电阻较大，熔点较低.当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护电路的作用.绝对不能用铜丝、铁丝代替保险丝.9.空气开关：不需使用保险丝，自带有保险装置.当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路.考点2安全用电1.触电:电流对人体的危险性跟电流的大小、通电时间的长短等因素有关.通过人体的电流达到810mA时，人手就很难摆脱带电体.2.电压越高越危险:由欧姆定律I=U/R可知：电压越高，通过人体的电流越大，大到一定程度就有危险