初级中学物理电学习知识重点汇总.doc

/* 一、电荷 1、带了电（荷）：摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。 轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。 2、使物体带电的方法： 定义：用摩擦的方法使物体带电 原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同 实质：电荷从一个物体转移到另一个物体上 能量的转化：机械能-→电能 ①摩擦起电 ②接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。 ③感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。 3、两种电荷： 正电荷： 规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。 实质：物质中的原子失去了电子 负电荷： 规定：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。 实质：物质中的原子得到了多余的电子 4、电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 5、验电器： 构造：金属球、金属杆、金属箔 作用：检验物体是否带电或者带电多少。 原理：同种电荷相互排斥的原理。 6、电荷量：电荷的多少； 单位：库仑（C）。 7、元电荷（e）：一个电子所带的电荷量， e =1.610-19C 8、异种电荷接触在一起要相互抵消。 9、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。 二、电路 1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流)。 2.电流的方向：在电源的外部，电流从电源正极经用电器流向负极。 3.电源：能提供持续电流(或电压)的装置。 4.电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能。 5.电路中有持续电流的条件：①有电源 ②电路闭合 6.导体：容易导电的物体叫导体。如：金属，人体，大地，石墨，酸、碱、盐水溶液等。 导体容易导电的原因：导体内部有大量的自由电荷。 7.绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。 绝缘体不容易导电的原因：绝缘体内部几乎没有自由电荷。 8.电路的基本组成：由电源，导线，开关和用电器组成。 9.电路的三种状态：(1)通路：接通的电路叫通路；(2)开路（断路）：断开的电路叫开路（断路）； (3)短路：直接把导线接在电源两极上的电路叫短路，绝对不允许。 10.电路图：用元件符号表示电路连接的图叫电路图。（必须记住各种电路元件符号） 11.串联：把元件逐个顺次连接起来叫串联。(任意处断开，电路中都没有电流) 12.串联电路的工作特点：开关只需一个；各个用电器不能独立工作（相互影响）；电流路径有且只有一条。 13.并联：把元件并列地连接起来叫并联。(各条支路之间互不影响) 14.并联电路的工作特点：开关可以不止一个；各个用电器能独立工作（相互不影响）；电流路径不止一条。 15.判断串联、并联电路的常用方法： ①分流法：观察电路中的电流从电源正极出来经过用电器回到负极的过程中，是否有分支。如果电流有分支，则电路为并联；如果电流没有分支，则电路为串联。 ②断路法：将电路中的任意一个用电器去掉后，观察其他用电器是否能继续工作。如果其他用电器能继续工作，则电路为并联；如果其他用电器不能继续工作，则电路为串联。 ③电路工作特点法：观察电路中的各个用电器能否独立工作。如果各用电器能独立工作（相互不影响），则电路为并联；如果各用电器不能独立工作（相互影响），则电路为串联。 方法：在判断电路的连接方式时，如果电路中连接有电压表和电流表，则先把电压表所在的位置看作断路，把电流表所在的位置看作纯导线，然后再判断用电器之间的连接方式。 三、电流 （I） 1.国际单位：安培(A)； 常用单位：毫安(mA)，微安( A)， 1安培=103毫安=106微安。 2.测量电流的仪表是：电流表 3.电流表的使用规则是：①电流表要串联在电路中；②电流要从“+”接线柱入，从“－”接线柱出；③被测电流不要超过电流表的量程；④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。实验室中常用的电流表有两个量程：①0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安；②0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。 （电流表的使用方法可简要归纳成：两要、两不、两看清） 记住：要测量谁的电流，则电流表就与谁串联；反之，电流表与谁串联，则表示测量谁的电流。 四、电压（U） 1.电压：电压是使电路中形成电流的原因，有电压不一定有电流，但有电流则一定有电压。 2.电源是提供电压的装置。 3.国际单位：伏特(V)； 常用单位：千伏(KV)，毫伏(mV)； 1千伏=103伏=106毫伏。 4.测量电压的仪表是：电压表，使用规则：①电压表要并联在电路中；②电流要从“+”接线柱入，从“－”接线柱出；③被测电压不要超过电压表的量程；④在不超过电压表量程的前提下，电压表可以直接接在电源两极。 5.实验室常用电压表有两个量程：①0～3V,每小格表示的电压值是0.1V； ②0～15V，,每小格表示的电压值是0.5V。 记住：要测量谁的电压，则电压表就与谁并联；反之，电压表与谁并联，则表示测量谁的电压。 方法：在判断电压表与谁并联时，主要观察电压表的两个接线柱是直接接在哪个用电器的两端。 6.熟记的电压值：①1节干电池的电压是1.5伏；②1节铅蓄电池电压是2伏；③家庭照明电压为220伏； ④人体的安全电压是：不高于36伏；⑤工业电压是380伏。 五、电阻（R） 1.电阻：表示导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大，则电阻就越大，而通过导体的电流就越小)。 2.国际单位：欧姆(Ω)； 常用单位：兆欧(MΩ)，千欧(KΩ)； 1兆欧=103千欧； 1千欧=103欧。 3.电阻是导体本身的一种基本性质。 4.决定电阻大小的因素：材料，长度，横截面积和温度。 (注意控制变量法的应用) 强调：电阻（R）与它两端的电压（U）和通过它的电流（I）无关。 5.滑动变阻器：连入电路中的阻值大小可以改变的器件。 ①原理：滑动滑片（P）改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的阻值。（注：没改变它自身的总阻值） ②作用：a.保护电路；b.通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流或者各个电阻之间的电压分配关系。 ③铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω 2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。 ④正确使用：a、应串联在被控制电路中使用（即要控制谁则与谁串联；反之，与谁串联则表示控制谁的电流）； b、接线柱要“一上一下”； c、闭合开关前应把滑片调至阻值最大的位置。 6.电阻箱：①作用和滑动变阻器相同；②原理与滑动变阻器不相同 ③使用方法：连接方式与滑动变阻器相同，连入电路的阻值大小=刻度盘指针所指数字对应倍数之和。 六、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。 强调：此结论绝对不能倒过来说。 2.公式：式中单位： I→安(A)； U→伏(V)； R→欧(Ω)。 3.公式的理解：①公式中的I、U、R必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程（即要满足“同一性”），才能代入公式中计算；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一。 4.欧姆定律的应用： ①同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，,其电流随电压增大而增大。(R=U/I只是R的确定式，而不是决定式) 。 ②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。(I=U/R) ③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。(U=IR) 5.电阻的串联有以下几个特点：(指R1、R2串联，串得越多，总电阻越大) ①电流：I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) ②电压：U=U1+U2(串联电路中总电压等于各部分电路电压之和) ③电阻：R=R1+R2(串联电路中总电阻等于各串联电阻之和)；如果n个等值电阻（R）串联,则有R总=nR 注：总电阻比任何一个分电阻都大，其原因是电阻串联相当于增加了导体的长度； 实际意义：用多个小电阻串联起来代替大电阻。 ④分压作用：U1/U2=R1/R2（阻值越大的电阻分得电压越多，反之分得电压越少） ⑤比例关系：在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比，即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2 U1/U2=R1/R2 6.电阻的并联有以下几个特点：(指R1、R2并联，并得越多，总电阻越小) ①电流：I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和) ②电压：U=U1=U2(干路电压等于各支路电压) ③电阻：1/R=1/R1＋1/R2 (总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和)； 注：总电阻比任何一个分电阻都小，其原因是电阻并联相当于增加了导体的横截面积； 实际意义：用多个大电阻并联起来代替小电阻。 变形式 R=R1.R2/（R1＋R2）此变形式只适用于两个电阻并联的情况，多于两个电阻并联则不适用。 如果n个等值（R）电阻并联，则有R总=R/n ④分流作用：I1/I2=R2/R1(阻值越大的电阻分得电流越少，反之分得电流越多） ⑤比例关系：在并联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比，即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1 I1/I2=R2/R1 七、电功 1.电功(W)：电流对用电器做的功（电能转化成其他形式能的多少）叫电功。 ①电功的国际单位：焦耳（J）。常用：度(千瓦时)KW.h， 1度=1千瓦时=3.6106焦耳。 ②测量电功的工具：电能表（电度表） ③电功公式：W=Pt=UIt(式中单位 W→焦(J)； U→伏(V)； I→安(A)； t→秒)。 ④利用W=UIt计算时注意：①式中的W、U、I、t必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程，才能代入公式计算，即要满足“同一性”；②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量； ⑤其他计算公式：W=I2Rt（多用于串联电路） ， W=U2t/R（多用于并联电路） .焦耳定律：电流通过导体产生的热量，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。 ①计算公式：Q=I2Rt ，(式中单位Q→焦(J)； I→安(A)； R→欧(Ω)； t→秒。) ②当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有：Q=W，可用电功计算公式来计算电热.(如热水器，电炉，电烙铁，电饭锅，电热毯，电热灭蚊器，电烤箱，电熨斗等纯电阻用电器)， 即有 Q=W= Pt=UIt =U2t/R（只适用于纯电阻电路） 4.补充结论： ①在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比,即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2 U1/U2=R1/R2 ②在并联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比,即 W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1 I1/I2=R2/R1 1、欧姆定律：(变形公式：U=IR 即伏安法求电阻原理 ) （只适用于纯电阻电路） ρ 2、电功：W=UIt=Pt（适用于所有电路） W=(一般适用于纯电阻串联电路) W=（一般适用于纯电阻并联电路） 3、电功率： P=UI=(适用于所有电路) P=(主要用于纯电阻串联电路) P=（主要用于纯电阻并联电路） 4、焦耳定律：(当电路为纯电阻电路时Q=W) 家庭电路干路电流：I= 注：纯电阻电路即为把电能转化为内能的电路 5、看铭牌求用电器正常工作的电流： 看铭牌求电阻： 6、串联电路：I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2(R=nR0) 7、并联电路：I=I1+I2 U=U1=U2 (纯并联电路) 8、公共（适用于串联或并联电路）： （特例如：实际电压为额定电压的一半，则实际功率为额定功率的四分之一） 9、 10、 （用电能表测用电器实际功率；公式中n指用电器工作时电能表的实际转数、M指消耗1KW.h的电能时电能表的转数、t指电能表转n转所用的时间） 11、在定值电阻和滑动变阻器串联的电路中，电源电压不变，滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时，滑动变阻器的功率最大。 12、两灯泡串联，电阻大的灯泡较亮（P=）， 两灯泡并联，电阻小的灯泡较亮（P=） ①两灯泡串联时求电路两端能加最大电压，电路电流应取两灯泡中额定电流较小的电流值 U最大=I（R1＋R2） ②两灯泡并联时求干路中最大电流，电路两端电压应取两灯泡中额定电压较小的电压值 I最大=U/R1＋U/R2 1．用“伏安法测电阻”的实验中，老师提供了以下器材：几节干电池做电源、已知阻值的电阻R0１个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx，开关2个，电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们，为了使测定的电阻值更精确，采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如图20)，依据实验方案回答： 图20 甲 乙 丙 丁 电源 电源 电源 电源 A A A A V V V V Rx Rx RL Rx Rx S S S S1 RL S RP 1）实验中测得下表所示数据，此数据是 小组测量的。 （2）乙小组在实验中闭合开关S后，发现电流表示数几乎为零，而电压表的示数等于电源电压。则该电路的故障可能为 。 （3）在丁小组实验过程中，闭合开关S和S1，电流表和电压表的示数如图21所示，则电阻Rx两端电压是 V，通过电阻Rx的电流是 A，电阻的阻值是 Ω。 次数 物理量 1 2 3 4 5 电压U／V 1.5 3 4.5 6 7.5 电流I／A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 3 15 图21 （4）甲小组的同学发现电压表不能正常使用，于是撤去电压表设计了以下4种方案。其中不能测出Rx的方案是 （只填字母）。如果S、S1都闭合时，电流表示数为I1，闭合S、断开S1时，电流表示数为I2，则电阻的表达式 为方案 （只填字母）的测量结果。 2. 小阳同学探究小灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他用九只不同规格的小灯泡分别接入电路，使它们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得小灯泡正常发光时的电压和电流。小阳仔细观察小灯泡的亮暗程度，发现可把九只小灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组较暗，第三组最暗。实验中记录的有关数据如下表所示。（3分） 分组 第一组 第二组 第三组 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U/V 6 12 15 6 12 15 3 6 15 I/A 2.0 1.0 0.8 1.0 0.5 0.4 1.0 0.5 0.2 亮暗 最亮 较暗 最暗 UI/VA 12 12 12 6 6 6 3 3 3 （1）分析比较实验序号1、4、8与3、6、9的数据及观察到的现象，可得到的初步结论是：小灯泡两端电压相同时，__________________________________。 （2）分析比较实验序号____________________的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：通过小灯泡的电流相同时，小灯泡两端的电压越大，灯越亮。 （3）综合分析比较表中的数据及观察到的现象，可得到的初步结论是： 。 U形玻璃管 橡胶管 密闭空气盒 电阻丝 3．晓军在研究电流通过导体产生的热量跟导体电阻的定量关系时，采用了如图19所示的 实验装置，该装置可以测量电流通过导体产生热量的多少。它的 原理是：将一根电阻丝放在密闭空气盒中，电流通过电阻丝产生 的热量，可以使等质量的密闭空气受热膨胀，受热膨胀的密闭空 气可以使U形玻璃管中一侧的液面升高，而液面每升高一个小 格，代表电阻丝产生热量为Q。 实验提供的器材：秒表、三根阻值分为5W、10W、15W的电阻丝、 符合实验要求的电源、一个开关和若干根导线。 图23 （1）实验中要保持通过三根电阻丝的电流大小和通电时间不变， 晓军设计电路时，应该将三根电阻丝 联在电路中来进行实验。 （2）实验过程中，晓军将测得的数据记录在下面的表格中： 实验记录的数据 电阻/Ω 5 10 15 热量 第1次实验 Q 2 Q 3 Q 第2次实验 2 Q 4 Q 6 Q 第3次实验 3 Q 6 Q 9 Q 分析表中数据，晓军可以得出的结论是： 。 4．将标有“V 10W”的小灯泡L与R=10Ω的电阻按如图24所示方式连接。闭 合开关s后，电压表的示数为8V，电流表的示数为1A。设小灯泡灯丝电阻不变， 求：小灯泡L的额定电压。 5．小阳同学在科技月制作了一个多档位电热器模型。为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图25所示，电源两端电压不变，R1=30W。当开关S闭合，S1、S2 断开时，电压表示数为U1，当S、S1、S2都闭合时，电压表示数为U2，已知U1∶U2=3∶8；两种状态时，R2消耗的功率最大值P大和最小值 P小之比为4∶1；R3的最小功率为0.9W。请你帮小阳完成下列问题。 图25 S2 A R1 R2 R3 S S1 V ⑴画出上述两个状态的等效电路图； ⑵计算电阻R2的阻值； ⑶计算电源两端的电压； ⑷计算这个电热器模型中间两个挡位的功率分别是多少； ⑸计算电流表的最大示数是多少。（7分） 8.图26所示的电路中，电源两端电压U保持不变。当只闭合开关S1时，电压表的示 数为U1，电流表的示数I1为1A，电阻R1消耗的电功率P1为4W，电阻R2消耗的电 功率为P2。当开关S1、S2都闭合时，电压表的 示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的 电功率为P2′。已知P2:P2′=1:4，U1:U2=2:1。求： （1） 电流表的示数I2为多少安？ （2） 电源两端的电压U为多少伏？ （3） 当开关S1、S2都闭合时，通电5min，电阻R2产生的热量为多少焦？ 6.小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛．她选用规格“6V3W”的红灯和“6V6W”的绿灯及“18Ω1.5A”的滑动变阻器等元件设计了如下电路．当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（电源电压不变）． 问： （1）电源电压为多少伏？ （2）两灯都正常发光时电流表的示数为多少？ （3）S、S2闭合、S1断开，电流表示数为0.25A时．滑动变阻器连入电路的电阻为多少？ （4）该电路中最大电功率和最小电功率分别为多少？ ——因为专注