九年级上册物理讲义

物理电学教案

初中物理学习方法

初中物理的学习相对简单,首先必须把书本上的基础知识搞清楚搞明白,基础知识主要靠硬性记忆,例如:电路的连接方法(串联、并联、混联)以及每种连接方法对应的电流、电压、电阻的关系;电流表、电压表的使用及注意事项;滑动变阻器的使用;完整电路的分析方法;电路故障的分析方法等。其次对应每个知识点都要做适量的试题,宜精不宜多,做题是为了进一步加强、巩固知识点,查漏补缺、发现问题、解决问题,而不是纯粹性地盲目地做题。对于做题过程中的错题、不会的题,要做成一个错题集,经常拿出来看,一定要把它彻底地搞明白,直到看一眼就知道思路是什么,怎么去做。最后也是最主要的就是善于总结、善于思考,要把书本上的所有的知识穿成线、织成网,最后达到整个知识构架能够清晰地浮现在脑海中,而且能够把这些知识点和所做过的题连接起来,举一反三,能够引申发散出更多的 相关题型,以不变应万变。如果你能够做到以上这些,你的物理成绩绝对优秀。

YES ,我就是按这种方法学习数理化的,所以在中考中取得了数理化全部满分的优异成绩。

祝你好运!

一、基础知识

1、电荷

(1)自然界只有两种电荷:正电荷、负电荷

丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电

电荷性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引

(2)电荷:电荷的多少或物体带电量的多少叫电荷,电荷单位:库仑,简称:库,符号:

C 。电荷(量)算法Q =It (Q 为电荷量,I 为电流,t 为时间)

(3)原子结构:原子核质子 带正电

原子中子 不带电

核外电子 带负电

正负电荷量相等,相互抵消, 所以原子不带电

元电荷:带点微粒中带电量最小的电荷叫元电荷 e =1.6⨯10-19C

(4)导体:善于导电的物体叫导体。比如:金属、大地、人体、石墨、食盐水溶液等 绝缘体:不善于导电的物体叫绝缘体。比如:橡胶、塑料、玻璃、干木头等

2、电流

(1)电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。

(2)电源外部电流的流向:从电源的正极出发经过用电器后流向电源的负极 电源内部电流的流向:从电源的负极流向电源的正极

切记:任何情况下都不能把电源的正、负极直接连在一起,否则会烧毁电源

3、电路的构成:

(1)基本构件:电源、开关、用电器、导线

(2)只有闭合的电路,电路中才有电流

(3)实物图:连接电学实物的电路 电路图:用电学专用符号代表实物的电路 等效电路图:沿电流方向,把电路重新走一遍绘制而成的相同效果的电路图。

二、电流、电压、电阻

1、电流

(1)电流是表示电流强弱的物理量,用I 表示 单位:安(培) 符号:A

A 安 mA 毫安 μA 微安 1A=1000mA=106 μA

电学物理量(电流、电压、电阻)各相邻单位进制都是1000

(2)电流表的使用:

①电流必须从“+”接线柱(红色)进,“-”接线柱(黑色)出,简说:正进负出。“+”接线柱包括0~0.6A和0~3A两个量程,注意量程的选择。

如果“+”“-”接线柱接反了,则电流表指针向左偏转,会损坏电流表。

②要注意电流表的量程及分度值。接“0.6”接线柱时,读数按照0~0.6A的表盘读数,

接“3”接线柱时,读数按照0~3A的表盘读数。

0~0.6A的表盘:每小格读数为0.02A 0~3A的表盘:每小格读数为0.1A

③电流表必须和被测的用电器串联。

④电流表的电阻非常地小,连在电路中相当于导线,若和被测的用电器并联,则用电器

被短路,电流直接从电流表流过,而不经过用电器。

左图中闭合开关S ,L 1被短路,灯泡L 1不会亮,灯泡L 2会亮 0.5A 或0.6A ,则应选0~0.6A的量程。 若未知电流的大小时,则先接大量程进行试触,若指针偏转很大,则用大量程;若指

针偏转很小,则先读其读数,当读数≤0.6A 时,则改用0~0.6A的小量程。

⑥故障分析:A 、若电流表指针偏转到电流表右侧最大刻度之外,则说明选择的量程太

小了,应改用大量程。

B 、若电流表指针向左侧偏转,则说明“+”“-”接线柱接反了,应调换两个接线柱。

2、电压

(1)要使电路中产生电流,则必须有电压;电源的作用就是给用电器两端提供电压。

电压是物理量 用U 表示 单位:伏(特) 符号:V

KV 千伏 V伏特 mV 毫伏 1KV=1000V=106 mV

家庭照明电路电压为220V ,工业用电电压为380V ,一节干电池电压为1.5V ,对人体安

全的电压为≤36V 的电压

(2)电压表的使用:

①电流必须从“+”接线柱(红色)进,“-”接线柱(黑色)出,简说:正进负出。“+”接线柱包括0~3V和0~15V两个量程,注意量程的选择。

如果“+”“-”接线柱接反了,则电压表指针向左偏转,会损坏电压表。

②要注意电压表的量程及分度值。接“3”接线柱时,读数按照0~3V的表盘读数,接“15”

接线柱时,读数按照0~15V的表盘读数。

0~3V的表盘:每小格读数为0.1V 0~15V的表盘:每小格读数为0.5V

③电压表必须和被测的用电器并联。

④电压表的电阻非常地大,若串联在某一电路中,则该电路相当于断路,和电压表串联

在一起的用电器不工作,灯泡不会亮。

L

上图中,闭合开关S 后,此时电压表串联在电路中,则该电路相当于断路,无电流通过,灯泡L 1、L 2都不会亮,电流表指针几乎无偏转(示数为0)。

⑤若已知电压的大小时,尽可能用小量程,如:2.5V 或3V ,则应选0~3V的量程。

若未知电压的大小时,则先接大量程进行试触,若指针偏转很大,则用大量程;若指

针偏转很小,则先读其读数,当读数≤3V 时,则改用0~3V的小量程。

⑥故障分析:A 、若电压表指针偏转到电压表右侧最大刻度之外,则说明选择的量程太

小了,应改用大量程。

B 、若电压表指针向左侧偏转,则说明“+”“-”接线柱接反了,应调换两个接线柱。

3、电阻

(1)电阻定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体电阻越大表示该导体对电流的

阻碍作用越大。

电阻是物理量 用R 表示 单位:欧(姆) 符号:Ω

MΩ 兆欧 KΩ千欧 Ω 欧 1MΩ=1000KΩ=106 Ω

(2)决定电阻大小的因素:

①材料 ②长度:导体长度越长,电阻越大

③横截面积:导体横截面积越大,电阻越小

④温度:一般情况下,电阻随着温度的升高而变大。例:灯丝电阻会随着发光时间而变大 在一般电路图中不考虑温度的影响,但提及温度时要考虑温度的影响。 L 综上因素,可得电阻计算公式:R =ρ (R 为电阻,ρ为材料,L 为长度,S 为横截面积) S

(3)重要结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,与电压、电流没有关系,只是在理论上等于电压与电流之比,即欧姆定律U (R =)。例:100Ω的电阻接在100V 的电压下电阻为100Ω,接在0V 的电压下电阻仍为100Ω。 I

(4)

定值电阻 其阻值不会发生改变

滑动变阻器 随着滑片P 的滑动,其连入电路中的电阻可以

发生改变。此处一定要分清楚是滑动变阻器的哪一部分连入

了电路,滑片P 滑动时连入电路中的电阻怎么变化。

段为金属杆,相当于导线,若连A 、B 两接线 柱,则连入电路的电阻为0

段为电阻丝,若连C 、D 两接线柱,则相当于 把整段电阻丝都连入电路中,此时连入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值。

正确的连接方法:一上一下 即连接(A 、C )、(A 、D )、(B 、C )、(B 、D )

当滑片P 向右移动时,连A 、C 或B 、C 时,则连入电路的电阻值会变大。

连A 、D 或B 、D 时,则连入电路的电阻值会变小。

此处即使连接有导线,也没有电流通过,为断路。

因为滑动变阻器右侧部分电阻A 被上面的导线给短路了。

三、串联、并联、混联

1、串联

(1)概念:用一根导线把所有用电器穿在一起或沿电流方向走一遍,自始至终是一根导线。 基本关系:电源电压=总电压 总电流=干路电流

(2)串联电路电流、电阻、电压的关系(S 闭合时)

R 1 I1 U1

R 2 I2 U2 R3 I3 U3

①电流:I 总=I1=I2=I3 串联电路中电流处处相等

②电阻:R 总=R1+R2+R3

串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和,并且总电阻比任何一个分电阻都大。

③电压:U 总=U1+U2+U3 串联电路总电压(电源电压)等于各个用电器两端的电压之和。 串联分压:因为串联电路中电流处处相等,电阻越大,则分得电压越多。

例如:R 1、R 2、R 3三个电阻串联,若R 1:R 2:R 3=12::3 则U 1:U 2:U 3=12::3

2、并联(1)概念:电路中有干路和支路,且干路没有用电器、每个支路只有一个用电器。

(2)并联电路中电流、电阻、电压的关系(S 闭合时)

①电压:U 总=U 1=U 2=U 3 并联电路中各个支路的压都 相等,而且都等于电源电压。 1111②电阻: 并联电路中,总电阻的倒数等=++R 总R 1R 2R 3于各个支路的电阻倒数之和,并且总电阻比任何一个分电阻都小。 总干123 并联分流:每个支路的电压都相等,某支路电阻越大,则该支路电流越小。

例如:R 1、R 2并联,若R 1:R 2=2:3 则I 1:I 2=3:2

R 1、R 2、R 3三个电阻并联,若R 1:R 2:R 3=1:2:3 则I 1:I 2:I 3=6:3:2

3、混联

(1)概念:电路中有干路和支路,且干路上有用电器或支路上有多个用电器。

(2)混联电路中电流、电阻、电压的关系(S 闭合时)

R 41

电路分析:L 2 I 总=I 干=I 1=I 4=I 2+I 3 干路电流(总电流)等于各支路电流之和。

1

R 2、3=11+ ⇒R 2、3 则R 总=R 1+R 2、3+R 4 R 2R 3

U 总=U 1+U 2+U 4=U 1+U 3+U 4 (R 2、R 3并联则U 2=U 3,即L 2、L 3共用一个电压,不能加两次)

四、如何分析电路

1、做电学题的出发点是能够清晰地分析题意,弄清楚电路图的结构。首先要分析出电路的连接方式(串联、并联、混联),然后再应用(串联、并联、混联)相对应的知识(电流、电压、电阻之间的关系)即可。

2、看电路图时首先不要看电压表、电流表,从电源正极出发,沿电流方向走一遍,直到负极。然后对照串联、并联、混联的特点确定电路的连接方式,最后再看电流表、电压表分别测量哪些用电器的电流、电压。(串联、并联、混联是指用电器的连接方式,电流表、电压表不算用电器)。

3、当题中给的是实物图时,一定要先画出其对应的电路图,转化的方法就是沿着电流的方向走一遍,边走边画电路图。因为实物图杂乱难以看懂,而电路图清晰简单易懂。

4、当题中给出的电路图比较复杂,结构杂乱难以看懂时,一定要画出其对应的等效电路图,其转化方法还是沿着电流的方向重新走一遍,边走边画电路图,其效果是完全等价的,只是

5、滑动变阻器滑片移动时,一定要分析清楚哪部分电阻连入了电路,连入电路中的电阻是如何变化的。首先看滑动变阻器的哪一部分连入了电路,然后再看滑片P 滑动时,连入电路的那一部分电阻长度是变长了还是变短了,若变长了则连入电路的电阻变大了,若变短了则连入电路的电阻变小了。

五、短路、断路

1、断路:是指电路没有连通、电路中无电流、用电器不工作。

例:

L S 闭合后

21 若R 断路,则L 、L 灯都不亮 2

2、短路

(1)电源短路:没有经过任何用电器直接用导线把电源的正负极连接在一起。(会烧毁电源)

(2)用电器短路:导线和用电器并联,则用电器被短路,电流流过导线而不过用电器。 。 0)

六、如何分析电路故障 1、串联电路中两个电灯都不亮,或者电流表无示数,则该电路一定是断路。(做题时确定为

2、断路中电压表示数问题

闭合开关S 后,若灯泡L 2当电压表的两接线柱接在断开处的同一侧时,则电压表无示数(为0),即U 1=0,U 3=0。 当电压表的两接线柱接在断开处的两侧时,则电压表一定有示数,且等于电源电压,即

U

2=U。

3、灯泡被导线短路时,灯泡不会亮。

4、严禁直接用导线把电源正负极连接起来。(出现此种情况,肯定为错答案,直接排除)

七、灯泡变亮、变暗问题及电压表、电流表示数变化问题

1、此类问题的思路

首先要分析电路的电阻如何变化(包括支路电阻及整体电阻),然后分析支路或干路或待求用电器对应的电流、电压如何变化,最后确立正确的答案。

2、灯泡变亮、变暗问题

通过灯泡的电流变大或者灯泡两端的电压变大,则灯泡将变亮。

通过灯泡的电流变小或者灯泡两端的电压变小,则灯泡将变暗。

3、电压表、电流表示数变化问题

牵涉到电压表、电流表示数变化时,首先应弄清楚电压表、电流表分别测的是哪些用电器的电压、电流,然后根据电路中电阻的变化以及串联、并联、混联电路的特点去推导。

4定值电阻、 灯泡的电阻是一定的,其阻值不会发生改变。

电源电压

U 是恒定值,不会改变。

5、 ⊗电压表测的既不是电源电压,也不是L 1两端的电压,更

不是电源电压和L 1两端的电压之和,而是L 2两端的电压。

求当滑片P 向右滑动时,电压表、电流表示数

如何变化?

解析:当滑片P 向右滑动时,R 滑↑⇒R 总↑, 由欧姆定律可得I ↓=U 总 (即:电路总电

R 总↑

。电压表测滑动变阻器两端的电压,由U 滑=I ↓∙R 滑↑定是变大还是变小)。此时要转化法,转化为求灯泡L 两端的电压变化,由U 灯↓=I ↓∙R 灯,(通过灯泡的电流变小,灯泡电阻不变,则灯泡两端的电压变小)。由U 总=U 滑↑(电

示数变大。源电压不变,电灯两端电压变小,则滑动变阻器两端电压变大)

7电阻变大。只要有一个电阻变小,其他电阻不变,则整个电路的总电阻变小。

八、欧姆定律

1、定义:导体中通过的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。

用公式表示即I=U U ,欧姆定律不仅仅对单个用电器适用,还可以应用到整个电路,即I 总=总 R R 总当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。即电阻越大,电流越小。

当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。即电压越大,电流越大。

当电流一定时,导体两端的电压与导体的电阻成正比。即电阻越大,电压越大。

九、电能、电功率、焦耳定律

1、电能 (1)电能单位:1度 = 1千瓦时 = 3.6×106焦 1kw h = 3.6×106J

(能量单位都是焦耳,简称:焦,符号:J )

(2)电能表上的标识参数:

“220V ” 表示电能表应该接在220V 的电路中使用

“10(20)A” 表示电能表的标定电流为10A ,额定最大电流为20A

“50Hz ” 表示电能表接在50hHz 的交流电路中使用

“600res/kw h ” 表示电能表上的转盘转600转消耗1kw h 的电能

2001⨯1kw h = ⨯3.6⨯106J =1.2⨯106J 例:电能表转盘转了200转,则消耗的电能为6003

2、电功率

(1)把一个电灯和一台空调分别接在220V 的电路中,在相同时间内,接空调的电能表转的转数多,说明空调消耗电能快,也即空调的电功率大。

(2)用电功率表示消耗电能的快慢。电功率用P 表示,单位:瓦特,简称:瓦,符号:w 。 用电器电功率的大小等于用电器在1秒内所消耗的电能。 千瓦 kw

W h ) 计算公式:P = W 电能 单位:焦耳 J (kw t

t 时间 单位:秒 s (h ) P 功率 单位:瓦特 w (kw )

1千瓦时表示功率为1千瓦的用电器使用1小时所消耗的电能。

(3)灯泡上标有“220v ,40w ”等字样的意思

220v 即为灯泡的额定电压。(用电器正常工作时的电压叫额定电压)

40w 即为灯泡的额定功率。(用电器在额定电压下的功率叫额定功率)

用电器只有在额定电压下工作时,其功率才等于额定功率;当电压大于额定电压时,其实际

功率大于额定功率;当电压小于额定电压时,其实际功率小于额定功率。

U U 2

=I 2R 电功率的计算方法:P =UI ,由I = 可得P=UI=R R

P 用电器的功率 单位:瓦 w U 用电器两端的电压 单位:伏 v

I 通过用电器的电流 单位:安 A

(4)由灯泡上标有“220v ,44w ”字样可知该灯泡的额定电压为220v ,额定功率为44w ,并计算出该灯泡的额定电流 I 额=P 额U 额=0.2A , 该灯泡的电阻为R =U 2额P 额=220⨯220=1100Ω, 44

切记:同一个灯泡在不考虑温度变化时其电阻是不会发生改变的,当接在其他电压下时电阻仍为1100Ω。

例:某一灯泡上边有“100v ,20w ”,把该灯泡分别接在200v 和50v 的电压下,求灯泡的实际功率分别是多少?

分析:该灯泡只有接在100v 的电压下时,其功率才是20w ,此时额定电流为0.2A 。

当电压发生变化时,其实际功率及实际电流肯定要发生变化,但有一点要记住:电灯的电阻不会发生改变。所以要用P =

由P =U 2

R 可得 R =U 2

P 额=U 2R 计算简单。 100⨯100=500Ω 20

a 、当接在200v 电压下时,U 实=200v 则P 实=U 2实R

U 2

实50⨯50b 、当接在50v 电压下时,U 实=50v 则P 实===5w R 500

2=200⨯200=80w 500由P=U 可得结论:P 与U 成正比 (因为电阻R 为定值,保持不变) 2

R

由P=I2R 可得结论:P 与I 2成正比 (因为电阻R 为定值,保持不变)

3、焦耳定律

电流通过导体要发热,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

U U 2

2t =UIt 间成正比。 Q=IRt 结合I= 可得 Q=IRt=R R 2

Q 热量 单位:焦 J I 电流 单位:安 A

R 电阻 单位:欧 Ω t 时间 单位:秒 s

十、知识拓展

1、两个(多个)用电器是串联关系时,一定要先考虑其电流相等,并应用这个条件。 两个(多个)用电器是并联关系时,一定要先考虑其电压相等,并应用这个条件。

2、当把两个用电器串联或并联时,求电源电压或允许通过的最大电流等问题的解法。

(1)当两个用电器串联时,取额定电流小的作为允许通过的最大电流,并以此求出电源电压的最大值。例:把“30Ω,0.5A ”和“10Ω,1A ”两个电阻串联在电路中,要保证电路安全(或者说是两个用电器都安全工作),求电源电压是多少。此题要选择0.5A 作为电路的最大安全电流(选1A 的话会烧毁第一个电阻),则电源电压为0.5×(30+10)=20v

(2)当两个用电器并联时,取额定电压小的作为并联电路的最大电压值,并以此求出该电路的最大电流值。例:把“40Ω,0.5A ”和“10Ω,1A ”两个电阻并联在电路中,要保证电路安全(或者说是两个用电器都安全工作),求电源电压是多少,电路干路电流是多少。分析:第

一个电阻额定电压为20v ,第二个电阻额定电压为10v ,此时要选择10v 作为最大电压值,(选

101020v 的话会烧毁第二个电阻),则电源电压为10v 。此时干路电流等于+=1.25A 4010

物理电学教案

初中物理学习方法

初中物理的学习相对简单,首先必须把书本上的基础知识搞清楚搞明白,基础知识主要靠硬性记忆,例如:电路的连接方法(串联、并联、混联)以及每种连接方法对应的电流、电压、电阻的关系;电流表、电压表的使用及注意事项;滑动变阻器的使用;完整电路的分析方法;电路故障的分析方法等。其次对应每个知识点都要做适量的试题,宜精不宜多,做题是为了进一步加强、巩固知识点,查漏补缺、发现问题、解决问题,而不是纯粹性地盲目地做题。对于做题过程中的错题、不会的题,要做成一个错题集,经常拿出来看,一定要把它彻底地搞明白,直到看一眼就知道思路是什么,怎么去做。最后也是最主要的就是善于总结、善于思考,要把书本上的所有的知识穿成线、织成网,最后达到整个知识构架能够清晰地浮现在脑海中,而且能够把这些知识点和所做过的题连接起来,举一反三,能够引申发散出更多的 相关题型,以不变应万变。如果你能够做到以上这些,你的物理成绩绝对优秀。

YES ,我就是按这种方法学习数理化的,所以在中考中取得了数理化全部满分的优异成绩。

祝你好运!

一、基础知识

1、电荷

(1)自然界只有两种电荷:正电荷、负电荷

丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电

电荷性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引

(2)电荷:电荷的多少或物体带电量的多少叫电荷,电荷单位:库仑,简称:库,符号:

C 。电荷(量)算法Q =It (Q 为电荷量,I 为电流,t 为时间)

(3)原子结构:原子核质子 带正电

原子中子 不带电

核外电子 带负电

正负电荷量相等,相互抵消, 所以原子不带电

元电荷:带点微粒中带电量最小的电荷叫元电荷 e =1.6⨯10-19C

(4)导体:善于导电的物体叫导体。比如:金属、大地、人体、石墨、食盐水溶液等 绝缘体:不善于导电的物体叫绝缘体。比如:橡胶、塑料、玻璃、干木头等

2、电流

(1)电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。

(2)电源外部电流的流向:从电源的正极出发经过用电器后流向电源的负极 电源内部电流的流向:从电源的负极流向电源的正极

切记:任何情况下都不能把电源的正、负极直接连在一起,否则会烧毁电源

3、电路的构成:

(1)基本构件:电源、开关、用电器、导线

(2)只有闭合的电路,电路中才有电流

(3)实物图:连接电学实物的电路 电路图:用电学专用符号代表实物的电路 等效电路图:沿电流方向,把电路重新走一遍绘制而成的相同效果的电路图。

二、电流、电压、电阻

1、电流

(1)电流是表示电流强弱的物理量,用I 表示 单位:安(培) 符号:A

A 安 mA 毫安 μA 微安 1A=1000mA=106 μA

电学物理量(电流、电压、电阻)各相邻单位进制都是1000

(2)电流表的使用:

①电流必须从“+”接线柱(红色)进,“-”接线柱(黑色)出,简说:正进负出。“+”接线柱包括0~0.6A和0~3A两个量程,注意量程的选择。

如果“+”“-”接线柱接反了,则电流表指针向左偏转,会损坏电流表。

②要注意电流表的量程及分度值。接“0.6”接线柱时,读数按照0~0.6A的表盘读数,

接“3”接线柱时,读数按照0~3A的表盘读数。

0~0.6A的表盘:每小格读数为0.02A 0~3A的表盘:每小格读数为0.1A

③电流表必须和被测的用电器串联。

④电流表的电阻非常地小,连在电路中相当于导线,若和被测的用电器并联,则用电器

被短路,电流直接从电流表流过,而不经过用电器。

左图中闭合开关S ,L 1被短路,灯泡L 1不会亮,灯泡L 2会亮 0.5A 或0.6A ,则应选0~0.6A的量程。 若未知电流的大小时,则先接大量程进行试触,若指针偏转很大,则用大量程;若指

针偏转很小,则先读其读数,当读数≤0.6A 时,则改用0~0.6A的小量程。

⑥故障分析:A 、若电流表指针偏转到电流表右侧最大刻度之外,则说明选择的量程太

小了,应改用大量程。

B 、若电流表指针向左侧偏转,则说明“+”“-”接线柱接反了,应调换两个接线柱。

2、电压

(1)要使电路中产生电流,则必须有电压;电源的作用就是给用电器两端提供电压。

电压是物理量 用U 表示 单位:伏(特) 符号:V

KV 千伏 V伏特 mV 毫伏 1KV=1000V=106 mV

家庭照明电路电压为220V ,工业用电电压为380V ,一节干电池电压为1.5V ,对人体安

全的电压为≤36V 的电压

(2)电压表的使用:

①电流必须从“+”接线柱(红色)进,“-”接线柱(黑色)出,简说:正进负出。“+”接线柱包括0~3V和0~15V两个量程,注意量程的选择。

如果“+”“-”接线柱接反了,则电压表指针向左偏转,会损坏电压表。

②要注意电压表的量程及分度值。接“3”接线柱时,读数按照0~3V的表盘读数,接“15”

接线柱时,读数按照0~15V的表盘读数。

0~3V的表盘:每小格读数为0.1V 0~15V的表盘:每小格读数为0.5V

③电压表必须和被测的用电器并联。

④电压表的电阻非常地大,若串联在某一电路中,则该电路相当于断路,和电压表串联

在一起的用电器不工作,灯泡不会亮。

L

上图中,闭合开关S 后,此时电压表串联在电路中,则该电路相当于断路,无电流通过,灯泡L 1、L 2都不会亮,电流表指针几乎无偏转(示数为0)。

⑤若已知电压的大小时,尽可能用小量程,如:2.5V 或3V ,则应选0~3V的量程。

若未知电压的大小时,则先接大量程进行试触,若指针偏转很大,则用大量程;若指

针偏转很小,则先读其读数,当读数≤3V 时,则改用0~3V的小量程。

⑥故障分析:A 、若电压表指针偏转到电压表右侧最大刻度之外,则说明选择的量程太

小了,应改用大量程。

B 、若电压表指针向左侧偏转,则说明“+”“-”接线柱接反了,应调换两个接线柱。

3、电阻

(1)电阻定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。导体电阻越大表示该导体对电流的

阻碍作用越大。

电阻是物理量 用R 表示 单位:欧(姆) 符号:Ω

MΩ 兆欧 KΩ千欧 Ω 欧 1MΩ=1000KΩ=106 Ω

(2)决定电阻大小的因素:

①材料 ②长度:导体长度越长,电阻越大

③横截面积:导体横截面积越大,电阻越小

④温度:一般情况下,电阻随着温度的升高而变大。例:灯丝电阻会随着发光时间而变大 在一般电路图中不考虑温度的影响,但提及温度时要考虑温度的影响。 L 综上因素,可得电阻计算公式:R =ρ (R 为电阻,ρ为材料,L 为长度,S 为横截面积) S

(3)重要结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,与电压、电流没有关系,只是在理论上等于电压与电流之比,即欧姆定律U (R =)。例:100Ω的电阻接在100V 的电压下电阻为100Ω,接在0V 的电压下电阻仍为100Ω。 I

(4)

定值电阻 其阻值不会发生改变

滑动变阻器 随着滑片P 的滑动,其连入电路中的电阻可以

发生改变。此处一定要分清楚是滑动变阻器的哪一部分连入

了电路,滑片P 滑动时连入电路中的电阻怎么变化。

段为金属杆,相当于导线,若连A 、B 两接线 柱,则连入电路的电阻为0

段为电阻丝,若连C 、D 两接线柱,则相当于 把整段电阻丝都连入电路中,此时连入电路的电阻为滑动变阻器的最大阻值。

正确的连接方法:一上一下 即连接(A 、C )、(A 、D )、(B 、C )、(B 、D )

当滑片P 向右移动时,连A 、C 或B 、C 时,则连入电路的电阻值会变大。

连A 、D 或B 、D 时,则连入电路的电阻值会变小。

此处即使连接有导线,也没有电流通过,为断路。

因为滑动变阻器右侧部分电阻A 被上面的导线给短路了。

三、串联、并联、混联

1、串联

(1)概念:用一根导线把所有用电器穿在一起或沿电流方向走一遍,自始至终是一根导线。 基本关系:电源电压=总电压 总电流=干路电流

(2)串联电路电流、电阻、电压的关系(S 闭合时)

R 1 I1 U1

R 2 I2 U2 R3 I3 U3

①电流:I 总=I1=I2=I3 串联电路中电流处处相等

②电阻:R 总=R1+R2+R3

串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和,并且总电阻比任何一个分电阻都大。

③电压:U 总=U1+U2+U3 串联电路总电压(电源电压)等于各个用电器两端的电压之和。 串联分压:因为串联电路中电流处处相等,电阻越大,则分得电压越多。

例如:R 1、R 2、R 3三个电阻串联,若R 1:R 2:R 3=12::3 则U 1:U 2:U 3=12::3

2、并联(1)概念:电路中有干路和支路,且干路没有用电器、每个支路只有一个用电器。

(2)并联电路中电流、电阻、电压的关系(S 闭合时)

①电压:U 总=U 1=U 2=U 3 并联电路中各个支路的压都 相等,而且都等于电源电压。 1111②电阻: 并联电路中,总电阻的倒数等=++R 总R 1R 2R 3于各个支路的电阻倒数之和,并且总电阻比任何一个分电阻都小。 总干123 并联分流:每个支路的电压都相等,某支路电阻越大,则该支路电流越小。

例如:R 1、R 2并联,若R 1:R 2=2:3 则I 1:I 2=3:2

R 1、R 2、R 3三个电阻并联,若R 1:R 2:R 3=1:2:3 则I 1:I 2:I 3=6:3:2

3、混联

(1)概念:电路中有干路和支路,且干路上有用电器或支路上有多个用电器。

(2)混联电路中电流、电阻、电压的关系(S 闭合时)

R 41

电路分析:L 2 I 总=I 干=I 1=I 4=I 2+I 3 干路电流(总电流)等于各支路电流之和。

1

R 2、3=11+ ⇒R 2、3 则R 总=R 1+R 2、3+R 4 R 2R 3

U 总=U 1+U 2+U 4=U 1+U 3+U 4 (R 2、R 3并联则U 2=U 3,即L 2、L 3共用一个电压,不能加两次)

四、如何分析电路

1、做电学题的出发点是能够清晰地分析题意,弄清楚电路图的结构。首先要分析出电路的连接方式(串联、并联、混联),然后再应用(串联、并联、混联)相对应的知识(电流、电压、电阻之间的关系)即可。

2、看电路图时首先不要看电压表、电流表,从电源正极出发,沿电流方向走一遍,直到负极。然后对照串联、并联、混联的特点确定电路的连接方式,最后再看电流表、电压表分别测量哪些用电器的电流、电压。(串联、并联、混联是指用电器的连接方式,电流表、电压表不算用电器)。

3、当题中给的是实物图时,一定要先画出其对应的电路图,转化的方法就是沿着电流的方向走一遍,边走边画电路图。因为实物图杂乱难以看懂,而电路图清晰简单易懂。

4、当题中给出的电路图比较复杂,结构杂乱难以看懂时,一定要画出其对应的等效电路图,其转化方法还是沿着电流的方向重新走一遍,边走边画电路图,其效果是完全等价的,只是

5、滑动变阻器滑片移动时,一定要分析清楚哪部分电阻连入了电路,连入电路中的电阻是如何变化的。首先看滑动变阻器的哪一部分连入了电路,然后再看滑片P 滑动时,连入电路的那一部分电阻长度是变长了还是变短了,若变长了则连入电路的电阻变大了,若变短了则连入电路的电阻变小了。

五、短路、断路

1、断路:是指电路没有连通、电路中无电流、用电器不工作。

例:

L S 闭合后

21 若R 断路,则L 、L 灯都不亮 2

2、短路

(1)电源短路:没有经过任何用电器直接用导线把电源的正负极连接在一起。(会烧毁电源)

(2)用电器短路:导线和用电器并联,则用电器被短路,电流流过导线而不过用电器。 。 0)

六、如何分析电路故障 1、串联电路中两个电灯都不亮,或者电流表无示数,则该电路一定是断路。(做题时确定为

2、断路中电压表示数问题

闭合开关S 后,若灯泡L 2当电压表的两接线柱接在断开处的同一侧时,则电压表无示数(为0),即U 1=0,U 3=0。 当电压表的两接线柱接在断开处的两侧时,则电压表一定有示数,且等于电源电压,即

U

2=U。

3、灯泡被导线短路时,灯泡不会亮。

4、严禁直接用导线把电源正负极连接起来。(出现此种情况,肯定为错答案,直接排除)

七、灯泡变亮、变暗问题及电压表、电流表示数变化问题

1、此类问题的思路

首先要分析电路的电阻如何变化(包括支路电阻及整体电阻),然后分析支路或干路或待求用电器对应的电流、电压如何变化,最后确立正确的答案。

2、灯泡变亮、变暗问题

通过灯泡的电流变大或者灯泡两端的电压变大,则灯泡将变亮。

通过灯泡的电流变小或者灯泡两端的电压变小,则灯泡将变暗。

3、电压表、电流表示数变化问题

牵涉到电压表、电流表示数变化时,首先应弄清楚电压表、电流表分别测的是哪些用电器的电压、电流,然后根据电路中电阻的变化以及串联、并联、混联电路的特点去推导。

4定值电阻、 灯泡的电阻是一定的,其阻值不会发生改变。

电源电压

U 是恒定值,不会改变。

5、 ⊗电压表测的既不是电源电压,也不是L 1两端的电压,更

不是电源电压和L 1两端的电压之和,而是L 2两端的电压。

求当滑片P 向右滑动时,电压表、电流表示数

如何变化?

解析:当滑片P 向右滑动时,R 滑↑⇒R 总↑, 由欧姆定律可得I ↓=U 总 (即:电路总电

R 总↑

。电压表测滑动变阻器两端的电压,由U 滑=I ↓∙R 滑↑定是变大还是变小)。此时要转化法,转化为求灯泡L 两端的电压变化,由U 灯↓=I ↓∙R 灯,(通过灯泡的电流变小,灯泡电阻不变,则灯泡两端的电压变小)。由U 总=U 滑↑(电

示数变大。源电压不变,电灯两端电压变小,则滑动变阻器两端电压变大)

7电阻变大。只要有一个电阻变小,其他电阻不变,则整个电路的总电阻变小。

八、欧姆定律

1、定义:导体中通过的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。

用公式表示即I=U U ,欧姆定律不仅仅对单个用电器适用,还可以应用到整个电路,即I 总=总 R R 总当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。即电阻越大,电流越小。

当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。即电压越大,电流越大。

当电流一定时,导体两端的电压与导体的电阻成正比。即电阻越大,电压越大。

九、电能、电功率、焦耳定律

1、电能 (1)电能单位:1度 = 1千瓦时 = 3.6×106焦 1kw h = 3.6×106J

(能量单位都是焦耳,简称:焦,符号:J )

(2)电能表上的标识参数:

“220V ” 表示电能表应该接在220V 的电路中使用

“10(20)A” 表示电能表的标定电流为10A ,额定最大电流为20A

“50Hz ” 表示电能表接在50hHz 的交流电路中使用

“600res/kw h ” 表示电能表上的转盘转600转消耗1kw h 的电能

2001⨯1kw h = ⨯3.6⨯106J =1.2⨯106J 例:电能表转盘转了200转,则消耗的电能为6003

2、电功率

(1)把一个电灯和一台空调分别接在220V 的电路中,在相同时间内,接空调的电能表转的转数多,说明空调消耗电能快,也即空调的电功率大。

(2)用电功率表示消耗电能的快慢。电功率用P 表示,单位:瓦特,简称:瓦,符号:w 。 用电器电功率的大小等于用电器在1秒内所消耗的电能。 千瓦 kw

W h ) 计算公式:P = W 电能 单位:焦耳 J (kw t

t 时间 单位:秒 s (h ) P 功率 单位:瓦特 w (kw )

1千瓦时表示功率为1千瓦的用电器使用1小时所消耗的电能。

(3)灯泡上标有“220v ,40w ”等字样的意思

220v 即为灯泡的额定电压。(用电器正常工作时的电压叫额定电压)

40w 即为灯泡的额定功率。(用电器在额定电压下的功率叫额定功率)

用电器只有在额定电压下工作时,其功率才等于额定功率;当电压大于额定电压时,其实际

功率大于额定功率;当电压小于额定电压时,其实际功率小于额定功率。

U U 2

=I 2R 电功率的计算方法:P =UI ,由I = 可得P=UI=R R

P 用电器的功率 单位:瓦 w U 用电器两端的电压 单位:伏 v

I 通过用电器的电流 单位:安 A

(4)由灯泡上标有“220v ,44w ”字样可知该灯泡的额定电压为220v ,额定功率为44w ,并计算出该灯泡的额定电流 I 额=P 额U 额=0.2A , 该灯泡的电阻为R =U 2额P 额=220⨯220=1100Ω, 44

切记:同一个灯泡在不考虑温度变化时其电阻是不会发生改变的,当接在其他电压下时电阻仍为1100Ω。

例:某一灯泡上边有“100v ,20w ”,把该灯泡分别接在200v 和50v 的电压下,求灯泡的实际功率分别是多少?

分析:该灯泡只有接在100v 的电压下时,其功率才是20w ,此时额定电流为0.2A 。

当电压发生变化时,其实际功率及实际电流肯定要发生变化,但有一点要记住:电灯的电阻不会发生改变。所以要用P =

由P =U 2

R 可得 R =U 2

P 额=U 2R 计算简单。 100⨯100=500Ω 20

a 、当接在200v 电压下时,U 实=200v 则P 实=U 2实R

U 2

实50⨯50b 、当接在50v 电压下时,U 实=50v 则P 实===5w R 500

2=200⨯200=80w 500由P=U 可得结论:P 与U 成正比 (因为电阻R 为定值,保持不变) 2

R

由P=I2R 可得结论:P 与I 2成正比 (因为电阻R 为定值,保持不变)

3、焦耳定律

电流通过导体要发热,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

U U 2

2t =UIt 间成正比。 Q=IRt 结合I= 可得 Q=IRt=R R 2

Q 热量 单位:焦 J I 电流 单位:安 A

R 电阻 单位:欧 Ω t 时间 单位:秒 s

十、知识拓展

1、两个(多个)用电器是串联关系时,一定要先考虑其电流相等,并应用这个条件。 两个(多个)用电器是并联关系时,一定要先考虑其电压相等,并应用这个条件。

2、当把两个用电器串联或并联时,求电源电压或允许通过的最大电流等问题的解法。

(1)当两个用电器串联时,取额定电流小的作为允许通过的最大电流,并以此求出电源电压的最大值。例:把“30Ω,0.5A ”和“10Ω,1A ”两个电阻串联在电路中,要保证电路安全(或者说是两个用电器都安全工作),求电源电压是多少。此题要选择0.5A 作为电路的最大安全电流(选1A 的话会烧毁第一个电阻),则电源电压为0.5×(30+10)=20v

(2)当两个用电器并联时,取额定电压小的作为并联电路的最大电压值,并以此求出该电路的最大电流值。例:把“40Ω,0.5A ”和“10Ω,1A ”两个电阻并联在电路中,要保证电路安全(或者说是两个用电器都安全工作),求电源电压是多少,电路干路电流是多少。分析:第

一个电阻额定电压为20v ,第二个电阻额定电压为10v ,此时要选择10v 作为最大电压值,(选

101020v 的话会烧毁第二个电阻),则电源电压为10v 。此时干路电流等于+=1.25A 4010


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