人教版九年级物理电学知识精讲.doc
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1、黄老师物理人教版 初三物理电学知识复习【同步教育信息】一. 本周教学内容电学知识复习二. 复习要求1. 掌握欧姆定律:知道导体中的电流决定于导体两端的电压和导体的电阻;能熟练运用欧姆定律分析和解决简单的电路问题。2. 会用电压表和电流表来测量电阻值的大小。3. 理解串联电路、并联电路的总电阻,会用串、并联电路的知识分析和解决简单的串并联电路问题。4. 知道电功的概念及其单位,掌握电功的计算公式,知道电能表的用途和读数方法。5. 掌握电功率的概念及计算公式、理解额定功率与实际功率,会测定小灯泡的功率。6. 理解焦耳定律,知道电热器的原理和应用。7. 知道家庭电路的组成,理解电路中电流过大的原因,
2、理解熔丝的作用及选择原则。8. 知道家庭安全用电原则。三. 知识结构欧姆定律电功电功率家庭用电欧姆定律部分1 (欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)2 I=I1=I2=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等)3 U=U1+U2+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)4 I=I1+I2+In (并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和)5 U=U1=U2=Un (并联电路中电压的特点:各支路两端电压相等。都等于电源电压)6R=R1+R2+Rn (串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)7 1/R=1/R
3、1+1/R2+1/Rn (并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)8 R并=R/n (n个相同电阻并联时求总电阻的公式)9 R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式)10 (串联电路中电压与电阻的关系:电压之比等于它们所对 应的电阻之比)11 (并联电路中电流与电阻的关系:电流之比等于它们所对 应的电阻的反比)电功、电功率部分12 P=UI (经验式,适合于任何电路)13 (定义式,适合于任何电路)14 Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路)15 P=P1+P2+Pn (适合于任何电路)16 W=UIt (经验式,适合于任何电路)17. P=I2R (复合公式,只
4、适合于纯电阻电路)18. (复合公式,只适合于纯电阻电路)19. W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热)20. W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路)21. (复合公式,只适合于纯电阻电路)22 (串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)23 (并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)电学公式串、并联电路特点对比:串联并联电路图基本特点 ; ; 总电阻电流;电压;电功;电功率;初中电学公式归纳与简析初中物理电学公
5、式繁多,且各种物理规律在串并联两种电路中有时完全不同,使得学生极易将各种公式混淆,为了使学生对整个电学公式有一个完整的了解,形成一个完整清晰的知识网络,现将初中串、并联中的物理规律以及电学公式以两个表格的形式归纳总结如下:一、 电学中各物理量在串并联电路中的规律比较表(一)电路物理量 规律(符号单位) 串联电路U2 U1 I R2 R1 U R1 I1 并联电路U R2 I2 I 电流(I/A)I = I1 = I2 =In(串联电路中电流处处相等)I = I1+I2+In(并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和)电压(U/V)U = U1+U2+Un(串联电路中两端的总电压等于各部分电压之
6、和)U = U1 = U2= Un(并联电路各支路两端的电压相等)电阻(R/)R = R1+R2+Rn(串联电路的总电阻等于各串联电阻之和)=+或 R= (并联电阻总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)电能(W/J)W=W1+W2+Wn(无论串联与并联电路消耗的总电能等于各部分电功之和)电功率(P/W)P=P1+P2+Pn(无论串联与并联电路中的总功率等于各部分电功率之和)电热(Q/J)Q=Q1+Q2+Qn(无论串联与并联电路产生的电热等于各部分电热之和)各物理量与电阻的分配关系电流:II1 :I2=1 :1I1:I2=R2:R1(与电阻成反比)电压:UU1:U2=R1:R2(与电阻成正比)U
7、1:U2=1:1电能:WW1:W2=R1 :R2(与电阻成正比)W1 :W2=R2:R1(与电阻成反比)电功率:PP1:P2=R1:R2(与电阻成正比) P1 :P2=R2:R1(与电阻成反比)电热:QQ1:Q2=R1 :R2(与电阻成正比)Q1:Q2=R2 :R1(与电阻成反比)二、电学中各物理量求解公式表(二)电流:(1)= (2) I = 电压:(3) U = IR (4) U = (5) U = 电阻:(6) R = (7) R = (8) R = (9) R = 电功率:(10) P = (11) P = UI (12) P = (13) P = I2R电能(电功):(14) W =
8、 Pt (15) W = UIt (16) W = t电热:(17) Q = I2Rt 注:当电能完全转化为热能时(纯电阻电路),Q = W = Pt= UIt =t其他公式:(18) W = KWh 注:n为电能表在某一时段内转过的转数,N为用电器消耗1kW.h所转的转数分析:1、对于电功、电功率、电热三个物理量,它们无论是在串联电路还是并联电路中,都是总量等于各部分之和。同学们在解答这类题时应灵活选取公式进行计算。如以计算电路中的总功率为例,既可以根据P=P1+P2,也可以跟据P=UI进行计算,其它几个物理量的求解也与之类似。2、用欧姆定律= 求电路中的电流,让学生明白此公式是由实验得出,
9、是电学中最基本的公式,但此公式只适合于纯电阻电路(所谓纯电阻电路即电路中电能全部转化为热能的电路)。3、电功率求解公式P = 与P=UI这两个公式为电学中计算电功率时普遍适用最基本的两个公式,第一个为电功率的定义式,也常常作为用电能表和钟表测记家用电器电功率的公式。第二个公式是实验室用伏安法小灯泡功率的原理,也是计算用电器电功率的最基本公式。4、虽然表中公式繁多,但电学基本公式只有4个,即:= 、P = 、P = UI、Q = I2Rt 。其他公式都是导出公式,同学们可以在掌握这4个公式的基础上进行推导练习,很快就会熟悉并掌握。5、应熟练掌握的几个比较重要的导出公式。具体公式:在表中分别是如下
10、八个公式(2)I = (5)U = IR (6)R = (7)R = (12)P = (13) P = I2R (14) W = Pt (17) Q = I2Rt 这八个公式在电学解题中使用的频率也较高,要求学生能熟练掌握。【典型例题解析】例1 某导体两端加上6V电压时,在1min内通过导体横截面的电量为18C,求导体的电阻。若导体两端加上12V电压,则导体中的电流又为多大?当导体两端不加电压时,则导体的电阻为多大?解析:由电流强度的定义式可得再由欧姆定律,得,因此导体的电阻若导体两端的电压时,此时导体中的电流强度为导体的电阻是导体本身的属性,与电流、电压无关;则不加电压时,此导体的电阻是例2
11、 如图所示的电路中,电源电压为5V,R为滑动变阻器,L为标有“5V”字样的小灯泡(即灯泡正常发光时两端的电压为5V),闭合开关S后,移动滑片P,小灯泡始终不亮,此时电流表示数为零,电压表示数为5V,则电路的故障可能是( )A. 灯泡断路 B. 电流表断路 C. 变阻器断路 D. 开关接触不良分析:当开关S闭合后,小灯泡不亮,电流表示数为零,说明电路中无电流,电路为断路,但电压表示数为5V,说明从A点到滑动变阻器再到电源的正极之间的电路是完好的,从B点到电流表、开关S再到电流的负极之间的电路也是完好的,那么断路只可能在AB之间,所以选A。例3 如图是某同学对两只电阻R1、R2进行测量后,根据所测
12、的两组数据(对应的电压U和电流I),在直角坐标系中画出的图像,由图像可知R1、R2的大小关系是( )A. B. C. D. 无法判定分析:在图中的A点的坐标为,B点的坐标为,则可以分别求出 选C例4 一个电铃的电阻是,在正常工作时它两端的电压是6V。现手边只有一个电压为9V的电源,问:如何设计电路才能将这个电铃接到9V电源上而正常工作。分析:电铃正常工作时,其两端电压只要6V,而电源电压是9V,那么就要分掉3V电压,所以应该串联一只分压电阻R2。解:电铃正常工作时,两端的电压,其电阻为通过它的电流分压电阻R2与电铃R1串联 分压电阻的值例5 如图,电阻,电源电压不变,若开关S1闭合,S2断开时
13、,电流表的示数为求:(1)电源电压;(2)当开关S1和S2均断开时,电流表的示数与R1两端的电压;(3)当开关S1和S2均闭合时,干路中的电流。分析:对于开关闭合或断开引起电路发生变化的问题,在解题时先要通过分析,弄清楚电路在不同状态下的串、并联关系,画出相应的等效电路,然后再进行求解。解:(1)当开关S1闭合、S2断开时,R1被短路等效电路如图(1),电源电压(1)(2)当开关S1、S2均断开时,电阻R1与R3串联,等效电路如图(2),电流表示数(2)R1两端的电压(3)当开关S1、S2均闭合时,R2与R3并联,等效电路如图(3) 干路电流(3)例6 用一只电流表和一只最大阻值为R0的滑动变
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