電學(xué)知識(shí)專(zhuān)題講座

1、.電學(xué)知識(shí)專(zhuān)題講座DIV.MyFav_1306983254004 P.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1306983254004 LI.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "

2、;Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1306983254004 DIV.MsoNormalTEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; MARGIN: 0cm 0cm 0pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman" TEXT-ALIGN: justifyDIV.MyFav_1306983254004 DIV.Section1page: Section1電學(xué)是初中物理的一大部分，在每年的中考中所占的分量與力學(xué)不相上下。電學(xué)也是中考的

3、卡分點(diǎn)，區(qū)分度主要在電學(xué)與力學(xué)中表達(dá)。由于電學(xué)知識(shí)較難，進(jìn)步電學(xué)知識(shí)的難度相對(duì)力學(xué)來(lái)說(shuō)要高得多。所以說(shuō)，學(xué)好電學(xué)就等于中考成功了一半。學(xué)好電學(xué)主要是要學(xué)會(huì)區(qū)分電路圖和懂得各物理量的計(jì)算方法。下面從幾個(gè)方面介紹電學(xué)知識(shí)。一、連接方法電路的連接方法不是串聯(lián)就是并聯(lián)混聯(lián)在初中階段不要求掌握，沒(méi)有其他方法。分析要點(diǎn)：從電流的途徑數(shù)分析，也就是說(shuō)從電源的正極出發(fā)，流到電源的負(fù)極。只有一條途徑的電路是串聯(lián)，有二條或二條以上途徑的電路是并聯(lián)。例1分析圖1甲、乙兩圖電路到底是串聯(lián)還是并聯(lián)。圖1解析：甲圖電流從電源正極出發(fā)，回到負(fù)極有三條途徑。分別是電源正極開(kāi)關(guān)L3電源負(fù)極；電源正極開(kāi)關(guān)L2電源負(fù)極；電源正極開(kāi)

4、關(guān)L1電源負(fù)極。所以是并聯(lián)電路。乙圖電流從電源正極出發(fā)，回到負(fù)極只有一條途徑：電源正極L3L2L1開(kāi)關(guān)電源負(fù)極。所以說(shuō)是串聯(lián)電路。電壓表、電流表的處理方法：由于電壓表的電阻很大，所以在分析時(shí)作斷路處理。而電流表的電阻很小，故在分析時(shí)作短路處理。例2分析圖2甲、乙兩圖電路到底是串聯(lián)還是并聯(lián)。圖2解析：甲、乙兩圖電路看上去相似，但結(jié)果卻完全不同。在甲圖中，由于電流表當(dāng)作短路，結(jié)果與例1甲圖一樣。乙圖電壓表作斷路，電流根本上流不過(guò)去，電流從電源正極出發(fā)，回到負(fù)極只有一條途徑：電源正極開(kāi)關(guān)L3L2L1電源負(fù)極。所以說(shuō)是串聯(lián)電路。二、三種測(cè)量?jī)x器1電流表電流表是串聯(lián)在被測(cè)電路中的，有兩個(gè)量程06A和3A

5、。測(cè)量時(shí)不能超過(guò)它的量程外，還應(yīng)注意，為了進(jìn)步準(zhǔn)確程度，假如被測(cè)電流不超過(guò)06A時(shí)，不應(yīng)選用3A的量程。共用的接線柱多數(shù)是“，也有少部分是“+。由于內(nèi)部電阻很小，所以不能直接接到電源兩極上。2電壓表電壓表是并聯(lián)在被測(cè)電路中的，有兩個(gè)量程3V和15A。測(cè)量時(shí)不能超過(guò)它的量程外，還應(yīng)注意，為了進(jìn)步準(zhǔn)確程度，假如被測(cè)電壓不超過(guò)3V時(shí)，不應(yīng)選用15V的量程。共用的接線柱多數(shù)是“，也有少部分是“+。由于內(nèi)部電阻很大，所以可以直接接到電源兩極上。假如電壓表與用電器串聯(lián)，用電器因?yàn)殡娏骱苄缀鯙榱愣荒芄ぷ?。電壓表的示?shù)那么幾乎等于電源電壓。例3小明在進(jìn)展測(cè)量小燈泡電功率實(shí)驗(yàn)時(shí)，錯(cuò)誤地將電路設(shè)計(jì)成如圖3所示

6、的電路，并按該電路圖進(jìn)展連接實(shí)物。請(qǐng)你分析，小明連接好實(shí)物后，電流表和電壓表的示數(shù)各是多少？電源為兩節(jié)干電池解析：此時(shí)電壓表串聯(lián)在電路中，由于其電阻很大，故電路中電流很小，幾乎為零。所以電流表示數(shù)為0。根據(jù)公式U=IR，R越大，U越大。所以電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓，所以示數(shù)為3V。3電能表電能表是測(cè)量用戶一段時(shí)間內(nèi)所消耗電能的儀表。它所記載的數(shù)據(jù)是類(lèi)加的，最后一位數(shù)字表示小數(shù)點(diǎn)后的。它并聯(lián)在家庭電路進(jìn)戶處的干路上。面板上的數(shù)字表示不同的物理意義。例4小華觀察到家庭電路中電能外表板上標(biāo)有“2500r/Kw·h字樣，問(wèn)當(dāng)電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1000圈，家庭電路消耗了多少電能？解析：2500r

7、/Kw·h表示每消耗1Kw·h電能，電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)2500圈。也就是說(shuō)，鋁盤(pán)每轉(zhuǎn)一圈，消耗Kw·h電能。電能表鋁盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)1000圈，家庭電路消耗的電能就是W=Kw·h×1000=Kw·h=04Kw·h。三、三種狀態(tài)1通路接通的電路叫通路。此時(shí)用電器能正常工作。2斷路開(kāi)路斷開(kāi)的電路叫斷路或開(kāi)路。此時(shí)用電器因?yàn)闆](méi)有電流通過(guò)而不工作。3短路分為電源短路與部分短路兩種。電源短路不經(jīng)用電器直接連接電源兩極叫電源短路就是課本所說(shuō)的“短路。由于電路中電流很大，所以會(huì)燒毀電路和電源，故不允許。部分短路在串聯(lián)電路中，某一用電器兩端被導(dǎo)線直接連通，

8、就叫部分短路。如圖4，就叫L2短路。這種電路不但允許還被廣泛應(yīng)用。例5八年級(jí)2班的同學(xué)為了防止晚上有賊進(jìn)入宿舍偷東西，想設(shè)計(jì)一個(gè)電路，當(dāng)賊推門(mén)進(jìn)來(lái)宿舍時(shí)，電鈴馬上報(bào)警。請(qǐng)你幫他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)電路。解析：當(dāng)賊推開(kāi)門(mén)時(shí)，門(mén)會(huì)挪動(dòng)。我們可以把一根細(xì)導(dǎo)線安裝在門(mén)和門(mén)框之間，充分利用門(mén)的挪動(dòng)把細(xì)導(dǎo)線拉斷。如圖5所示：四、各種應(yīng)用機(jī)械或元件1滑動(dòng)變阻器電阻箱原理：通過(guò)改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變接入電路中的電阻。接法：串聯(lián)接入電路中，按“一上一下接法。銘牌上標(biāo)有最大電阻值和允許通過(guò)的最大電流。2電動(dòng)機(jī)原理：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用。構(gòu)造：磁極、線圈、換向器、電刷。3發(fā)電機(jī)原理：電磁感應(yīng)現(xiàn)象。構(gòu)造與發(fā)電

9、機(jī)一樣，只不過(guò)是稱呼不同而已。把換向器稱為銅環(huán)。4電磁繼電器原理：通過(guò)控制低壓控制電路的通斷來(lái)間接控制高壓工作電路的通斷。本質(zhì)：用電磁鐵控制電路通斷的開(kāi)關(guān)。分析方法：先分析控制電路，再分析工作電路。例6圖6是一種水位自動(dòng)報(bào)警器的原理圖，水位沒(méi)有到達(dá)金屬塊A時(shí)，綠燈亮；水位到達(dá)金屬塊A時(shí)，紅燈亮。說(shuō)明它的工作原理。1解析：分析控制電路水位沒(méi)有到達(dá)金屬塊A時(shí)，繼電器線圈沒(méi)有電流通過(guò)，它的上面兩個(gè)觸點(diǎn)接觸，分析工作電路工作電路中綠燈與電源構(gòu)成回路，綠燈亮；分析控制電路當(dāng)水位到達(dá)金屬塊A時(shí)，繼電器線圈有電流通過(guò)，它的下面兩個(gè)觸點(diǎn)接觸，分析工作電路工作電路中紅燈與電源構(gòu)成回路，紅燈亮。五、串、并聯(lián)電路電

10、流、電壓與電阻的關(guān)系連接方法電流電壓電阻串聯(lián)電路I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2并聯(lián)電路I=I1+I2U=U1=U2或注：三個(gè)電阻并聯(lián)總電阻的計(jì)算方法在中考中幾乎不考。六、各種比例關(guān)系1串聯(lián)電路見(jiàn)圖7電流關(guān)系串聯(lián)電路中處處電流相等。因此通過(guò)R1和R2的電流之比：I1：I2=1：1。電壓關(guān)系根據(jù)歐姆定律I=變形得到U=IR，又因?yàn)榇?lián)電路中處處電流相等。因此R1兩端的電壓U1與R2兩端的電壓U2之比： U1：U2=IR1：IR2=R1：R2。功率關(guān)系串聯(lián)電路中處處電流相等，根據(jù)功率的計(jì)算公式P=UI得到R1消耗的功率P1=U1I，R2消耗的功率P2=U2I。因此P1：P2= U1I：U

11、2I=U1：U2。又因?yàn)?U1：U2=R1：R2。所以P1：P2= U1：U2=R1：R2。2并聯(lián)電路見(jiàn)圖8電壓關(guān)系并聯(lián)電路中各支路電壓相等。因此R1兩端電壓U1與R2兩端電壓U2之比：U1：U2=1：1。電流關(guān)系并聯(lián)電路中各支路電壓相等，根據(jù)歐姆定律I=。通過(guò)R1的電流I1=，通過(guò)R2的電流I2=。所以通過(guò)R1的電流I1與通過(guò)R2的電流I2之比：I1：I2=：=R2：R1。功率關(guān)系并聯(lián)電路中各支路電壓相等，根據(jù)功率計(jì)算公式P=UI。R1消耗的功率P1=UI1，R2消耗的功率P2=UI2。所以R1消耗的功率P1與R2消耗的功率P2之比：P1：P2= UI1：UI2=I1：I2。又因?yàn)镮1：I2

12、= R2：R1。故P1：P2= I1：I2= R2：R1。3同一用電器同一電阻在不同電壓下消耗電功率的關(guān)系當(dāng)電阻R一樣時(shí)，所消耗的電功率根據(jù)功率計(jì)算公式P=UI，推導(dǎo)得出P=UI=U·=。所以電阻R在電壓U1下消耗的功率P1=；在電壓U2下消耗的功率P2=。因此，電阻R在電壓U1下消耗的功率P1與在電壓U2下消耗的功率P2之比：P1：P2=：=U12：U22；或p1：p2=I12R：I22R=I12：I22。同理，也可以推導(dǎo)出電阻R消耗功率為P1時(shí)兩端的電壓U1與電阻R消耗功率為P2時(shí)兩端的電壓U2之比：U1：U2=。七、用控制變量法決定電功率公式的使用初中物理有關(guān)電功率的計(jì)算有四個(gè)

13、公式含推導(dǎo)公式,它們分別是p=,p=UI,p=I2R和p=。對(duì)于這四個(gè)公式，在計(jì)算題中學(xué)生經(jīng)常弄不懂應(yīng)該用哪一個(gè)，經(jīng)常被這四個(gè)公式搞得頭暈?zāi)X漲。初中物理實(shí)驗(yàn)研究方法中有一個(gè)著名的“控制變量法。也就是說(shuō)一個(gè)物理量當(dāng)它有可能受幾個(gè)因素影響的時(shí)候，我們研究它與哪一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)就改變哪一個(gè)因素，其它因素都要控制不變。上面四個(gè)有關(guān)電功率計(jì)算的公式中分別有兩個(gè)物理量，我們?cè)趹?yīng)用它們來(lái)解答物理計(jì)算題時(shí)，就應(yīng)該認(rèn)真審理題目所給的物理量中有哪一個(gè)是不改變的，有哪一個(gè)是改變的，不變量與改變量所組成的電功率公式就是我們所要應(yīng)用的公式。例72019成都某電磁爐的額定功率是11KW,額定電壓是220V,接入某電路時(shí),

14、測(cè)得通過(guò)它的電流為4A,求1電磁爐的電阻是多少？2電磁爐的實(shí)際功率是多少？解析：1題目給出了額定功率和額定電壓,根據(jù)公式“p=推導(dǎo)得出R=442因?yàn)殡姶艩t的電阻是不變的，題目又給出了實(shí)際電流，故用公式p=I2R=4A2×44=704W例8一電阻絲通過(guò)的電流是3A，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生400J的熱量，現(xiàn)使通過(guò)電阻絲的電流增大到6A，那么在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是J。解析：電爐絲的電阻不變，題目給出了電流，故應(yīng)根據(jù)公式W=pt=I2Rt計(jì)算。Q1=I12Rt=3A2Rt=9A2Rt =400J，Q2= I22Rt=6A2Rt=36A2Rt=4Q1=1600J。例9隨著生活程度進(jìn)步，家用電器日益增多

15、。某戶對(duì)舊電路改造后，將保險(xiǎn)絲的規(guī)格由5A換成8A，那么該線路允許同時(shí)接入的用電器功率比原來(lái)增大了 A1100W B1760W C660W D2860W解析：家庭電路電壓不變，為220V。題目給出了電流值，故用公式p=UI計(jì)算。P1=UI1=220V×5A=1100W，P2=UI2=220V×8A=1760W，P=P2-P1=1760W-1100W=660W，所以選C例10家用電飯鍋的加熱和保溫狀態(tài)，如圖9為其工作原理圖。圖中R0為加熱電阻，R1保溫電阻。將電飯鍋接入220V的電路中，假如在加熱狀態(tài)消耗的總功率為1100W，保溫狀態(tài)消耗的總功率為220W。1開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)電飯

16、鍋處于什么工作狀態(tài)？為什么？2求出加熱電阻R0和保溫電阻R1。3解析：1電路電壓一定，S的閉合或斷開(kāi)只是改變電路的總電阻。根據(jù)公式p=分析。U一定，S閉合使R1短路，電路電阻減小，功率p增大，所以是加熱狀態(tài)。2電路電壓一定，為220V。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合或斷開(kāi)，只改變了電路的總電阻，所以根據(jù)公式p=變形得R=。S閉合時(shí)，R1短路，只有R0接入電路，R0=44，S斷開(kāi)，R0和R1串聯(lián)，R=2200，R1=R-R0=2200-44=2156。例11如圖10所示是小明同學(xué)安裝的家用調(diào)光燈電路圖，燈泡上標(biāo)有“PZ22040字樣，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為1210。求調(diào)光燈功率的調(diào)節(jié)范圍。不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影

17、響4解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在左端時(shí)，燈泡的電壓為220V，所以燈泡的功率是40W。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在右端時(shí)，燈泡兩端的電壓和通過(guò)的電流都發(fā)生了改變，但燈泡的電阻不變，所以不是選公式“p=就是選公式“p=I2R。RL=1210，I=A，所以此時(shí)燈光功率p= I2R=A2×1210=10W。所以調(diào)光燈功率的調(diào)節(jié)范圍：10W40W?；颍阂?yàn)闊襞蓦娮枧c變阻器最大電阻一樣，所以燈泡兩端的電壓與變阻器兩端的電壓一樣，即均是110V。所以用公式p=計(jì)算得p=10W。例12如圖11所示，R1：R2=2：3，求R1，R2消耗的功率之比。解析：串聯(lián)電路處處電流相等，所以計(jì)算電功率應(yīng)用公式“p=I2R

18、，故P1：P2=2：3。例13如圖12所示，R1：R2=2：3，求R1，R2消耗的功率之比。解析：并聯(lián)電路各支路電壓相等，所以計(jì)算電功率就用公式“p=，故P1：P2=3：2。例14一電阻R，分別接在電壓為200V和220V的電路上，消耗的電功率分別是P1和P2，求P1：P2。解析：電阻R的阻值不變，電壓改變。所以選用電功率公式“p=，故P1：P2=100：121。八、換位考慮在電路分析題中的應(yīng)用換位考慮的本質(zhì)，就是設(shè)身處地為別人著想，即想人所想，理解至上。假如單從字義理解，就是換個(gè)位置考慮。初中物理電學(xué)分析題就常常要換個(gè)位置考慮，不然很容易鉆進(jìn)死胡同。例152019年河南省中考題、圖13所示的

19、是握力計(jì)的原理圖，其中彈簧上端和滑動(dòng)變阻器滑片固定在一起，AB間有可收縮的導(dǎo)線，R0為保護(hù)電阻，電壓表可顯示壓力的大小。那么當(dāng)握力F增加時(shí)電壓表的示數(shù)將 A變大 B變小 C不變 D無(wú)法確定解析：電壓表并聯(lián)在滑動(dòng)變阻器的兩端，測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓。當(dāng)握力F增加時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片向下挪動(dòng)，電阻變大，電路電流變小。假如用公式U=IR分析滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流I變小，滑動(dòng)變阻器R變大，根本無(wú)法判斷。這時(shí)，就要換個(gè)位置考慮了。電路中只有兩個(gè)用電器，滑動(dòng)變阻器兩端電壓直接分析不了，那就分析定值電阻R0兩端電壓。R0兩端電壓U1=IR0，R0阻值一定，電流I變小，所以U1變小。那么滑動(dòng)變阻器兩端電壓U2=U-U1，電源電壓不變，U1變小，所以U2變大。應(yīng)選A。例162019年無(wú)錫市中考題如圖14電路，電源電壓不變，開(kāi)關(guān)S閉合。在滑動(dòng)變阻器滑片P向右挪動(dòng)的