初高中衔接教材电学部分.docx
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初高中衔接教材电学部分
初高中衔接教材电学部分
一、简单的电现象
一、摩擦起电
1、用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电
2、带电物体吸引轻小物体
二、两种电荷
1、自然界有且只有两种电荷
2、两种电荷的相互作用
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引
三、电荷量
1、概念：
电荷的多少叫做电荷量，简称电荷
2、实验室里常用验电器来检验物体是否带电
3、放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫中和
例题1．自然界只有两种电荷．中性物体失去部分电子带电，得到多余电子的物体带电．
分析：
电荷只有两种：
正电荷和负电荷．由于电子带负电，若中性物体失去电子，将带上正电荷；若中性物体得到电子，将带上负电荷．
答：
此题应填正、负，正，负．
例题2．
甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体．如果丙物体带正电，则甲物体带电．
分析：
甲物体排斥乙物体，说明甲物体和乙物体带同种电荷．乙物体吸引丙物体，说明乙物体和丙物体带异种电荷．如果丙物体带正电，那么甲物体带负电，而甲物体也应该带负电．
答：
此题应填负．
二、电路及电学特点
1、并联和串联
1、串联和并联
（1）、串联：
电源、用电器、开关等元件按照一定的顺序首尾相连。
特点：
电路中没有分支，电流沿一条路径从正极到负极；电路某处出现问题，影响整个电路。
（2）、并联：
用电器、开关等元件并列相连，连在电路中。
干路：
所有电流流经的线路
支路：
部分电流流经的电路
特点：
电路中有分支，电流沿不同分支从正极到负极；各支路互不影响。
2、简介日常生活中常见的简单的串、并联电路：
（1）、日常生活中的电路及电路图
（2）、给简单的串、并联电路增加开关等元件进行连接、
2、串并联电路的电学特点
串、并联电路中电流、电压、电阻、电功、电功率的关系
连接方式
物理量
串联（电流一定或不变）
并联（电压一定或不变）
电流（I）
I=I1=I2=I3
I=I1+I2+…（并联分流）
电压（U）
U=U1+U2+…（串联分压）
U=U1=U2=U3
电阻（R）
R=R1+R2+…
1/R=1/R1+1/R2
常用比例关系
（欧姆定律三部分）
U1∶U2=R1∶R2
I1∶I2=1/R1：
1/R2=R2：
R1
R一定或不变时:
I1:
I2=U1:
U2
U1=
;U2=
U
电功
W=W1+W2+W3+…
电功率
P=P1+P2+P3+…
常用比例关系（欧姆定律与电功率公式P=UI相结合）
P1∶P2=U1∶U2=R1∶R2
P1∶P2=I1∶I2=R2∶R1
R一定或不变
若已知电压及电压变化，用P1∶P2=U12∶U22
若已知电流及电流变化，用P1∶P2=I12∶I22
三、欧姆定律
本章重点内容及对重点内容的理解：
1.理解电流跟电压、电阻的关系：
电流强度与导体两端的电压、导体的电阻有关。
要正确
理解它们之间的关系，做好实验是关键。
要在实验中注意研
究方法：
第一次是保持电阻不变，调节滑动变阻器的滑片时，
使电阻R两端的电压取不同的值，同时分别读出通过R的电
流，并进行比较I2/I1与U2/U1，I3/I1与U3/U1的倍数关系，总
结出实验结论：
在电阻不变的情况下，通过导体的电流跟导体
两端的电压成正比。
第二次是在保持电压不变的条件下，改变电阻R接入电路的电阻值，调节滑片P，使得它们两端的电压不变，分别读出相对应的电流。
并进行比较I2/I1与R1/R2，I3/I1与R1/R3的倍数关系，总结出实验结论。
在电压不变的情况下，导体的电流跟导体的电阻成反比。
2.关于欧姆定律的使用：
（1）欧姆定律的使用是有条件的，欧姆定律只适用于纯电阻电路。
在电路中的用电器若接入的是定阻电阻，可变电阻，电灯或电热器，可视为纯电阻电路。
如果在电路中接有电动机、电镀或电解装置，充电装置等，电路就不是纯电阻电路，欧姆定律不适用的。
（2）应用欧姆定律解题时要注意：
物理量U、I、R必须是同一时刻及同一段电路的数据；计算时，要使用国际单位，U用伏，I用安，R用欧，如果给定的单位是其它单位，必须换算后再进行计算。
（3）解题要求：
画出电路简图，在图中标明已知量的符号及数据，标出被求量的符号
（4）解题方法：
①分步分析法：
由被求量一步一步反推公式，直至公式中都是已知量为止。
②方程法：
由题中找出等式方程，解方程求解。
3.欧姆定律的公式和它的推导式的物理意义：
（1）I=U/R是欧姆定律的表达式，公式的数学意义和物理意义是相同的，导体中的电流强度与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
（2）R=U/I是电阻R的测量式。
我们可以用电压表测出电阻的两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，然后用
的比值表示出电阻的大小。
但不能说电阻大小和电压成正比和通过的电流成反比。
因为针对同一段导体来说，它的长度、材料、横截面积及温度不变，其阻值是不变的。
导体电阻与导体两端电压大小及电流大小均无关。
（3）U=I·R是电路电压的计算式，不能从式中得出导体两端的电压大小与导体的电阻成正比，与通过导体的电流大小成正比。
因为从根本上电路两端电压是由电源来决定的。
例题选编：
例1.一段导体，若在其两端加上电压U时，通过导体的电流为I；当所加电压减小为
时，该导体的电阻为，通过导体的电流为。
解析：
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小跟导体材料，长度、横截面积有关，与外加电压和通过的电流无关，但大小可以利用U/I来计算，同一导体阻值不变。
在导体电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
由于后来导体加的电压为
，是原来加的电压U的
倍，即U′=
，所以后来的电流也是原来的
倍，即I′=
I。
答案是：
U/I；
例2.如图所示，长度相同，横截面积不同的金属棒
AB和BC连在一起，流过AB的电流为IAB，流过BC的电流为IBC，则IABIBC；导体AB和BC两端的电压分别为UAB和UBC，则UABUBC（填“大于”、“等于”或“小于”）。
解析：
长度相同的同种金属，横截面积小的电阻大，所以RAB＞RBC。
由于AB和BC串联接入电路，根据串联电路中各处的电流强度都相等，所以IAB=IBC。
由欧姆定律得U=IR，在电流强度相等时，电压U与电阻R成正比，所以UAB＞UBC。
答案是等于；大于。
四、电功及电功率
本章重点内容及对重点内容的理解：
1.电功和电功率的计算：
（1）有关电功率的计算，综合性很强。
要求对欧姆定律，串、并联规律，电功和电功率的公式能熟练掌握，并能灵活变形、推理。
对电压表、电流表、变阻器、用电器的连接和使用要准确掌握。
对电路的串联，并联，开路，短路，短接等要能正确地分析。
（2）解题过程要讲方法，重技巧，电学解题的常用方法为分步分析法和方程法。
分步分析法有多种分析步骤和线路，设定方程的手法也有多种，所以要注意训练自己一题多解的能力。
例如计算电功率习题时，要灵活选用计算公式：
已知电功的选P=w/t；串联电路选P=UI或P=I2R；并联电路选P=U2/R或P=UI；同一电阻的选P=I2R或P=U2/R；同一电源的选P=UI或P=U2/R。
（3）由用电器的铭牌可求出：
①正常工作电流：
I额=P额/U额；②用电器电阻R=U2额/P额；③由铭牌求实际功率：
若加在用电器的两端的电压为额定电压，用电器正常工作，则U=U额，I=I额，P=P额；若加在用电器两端的电压不为额定电压，通过用电器的电流就不是正常工作电流，它的功率不等于额定电功率。
但我们可以认为它的阻值是不变的（温度影响忽略不计的情况下）。
若给出实际电流，则P实=I2实R，若给出实际电压，则P实=U2实/R，且根据R不变，综合得出P实=（U实/U额）2P额。
由P=I2R得：
I相等时，P与R成正比。
由P=U2/R得：
U相等时，P与R成反比。
（P与R成正比或成反比，不是相矛盾，而是成比例的条件各不相同）。
（4）解题要重视画图，在图中标明已知量和被求量，以便直观解题。
2.对焦耳定律的理解：
电流做功时，只要有电流通过电阻，就一定会使电能在电阻上转化为内能，所以，焦耳定律Q=I2Rt适合于任何电路。
在初中研究的只接电热器的电路（也叫纯电阻电路），因为电路中电能全部转化为内能，所以电路中产生的热既可用Q=I2Rt来判断，也可用W=
和W=I2Rt来计算（由W=Q得）。
若电流通过导体时，只有一部分电能转化为内能，别的部分电能转化为其他形式的能，那么电流产生的热量小于电流所做的功。
即Q＜W。
3.伏安法测小灯泡电功率的实验及结论的讨论：
伏安法测小灯泡的电功率是一个重要的电学实验。
除了与伏安法测电阻中需注意的问题外，还应该注意到以下两点：
①当U=U额时，P实=P额，灯正常发光；当U＞U额时，P实＞P额；灯比正常发光时亮；当U＜U额时，P实＜P额，灯比正常发光时暗。
在使用灯泡发光时，要尽可能使灯泡正常发光，特别是要避免灯两端电压过高，使灯泡寿命缩短或烧坏。
②灯泡的亮度决定于P实，而P实=U·I，即灯泡的亮度和灯泡的两端的电压及通过灯泡的电流均有关，在串联电路中，电流强度相等，灯两端电压越大则灯越亮，而串联电路中电压的分配和电阻成正比，所以串联电路中R大的灯较亮。
在并联电路中，各支路两端电压相等，则通过灯丝电流越大灯越亮，而并联电路中电流的分配和电阻成反比，所以并联电路中R小的灯较亮。
例题选编：
.如图所示，滑动变阻器的最大阻值为12欧，电源电压保持不变。
当滑动变阻器的滑片P在a端，S和S1都闭合时，电流表A的示数
为2安，灯泡L正常发光；当S1断开，滑片滑到b端时，
电压表V的示数为6伏。
求：
（1）灯泡L的额定电压。
（2）S1断开、P在b端时，灯泡L的实际功率。
解析：
电学计算要注意分析题中有几种状态的电路，用电器的连接怎样，然后分别画图，在图中标出相对应的已知量和被求量。
由图求解。
解：
当滑片在a端，S、S1都闭合时，滑动变阻器接入最大电阻值，与灯L并联，这时，灯L正常发光，灯的额定电压等于电源电压U额=U。
……①
当S1断开，滑片P在b端时，变阻器接入最大阻值并与灯L串联，如图1—2：
U=I′R串=
即U=
……②
解①、②得U=12伏，RL=12欧。
PL=I′2RL=
=
=3W
【单元点评】在解决电学综合题时，首先要分析清楚电路所处的状态共有几个，每个状态的用电器的连接情况，要充分利用电源电压不变，灯丝电阻不变，定值电阻阻值不变做为联系各状态电路的联系条件，运用欧姆定律，串、并联规律及电功、电功率、焦耳定律公式及题目中给出的条件列出比例式或联立方程，正确求解。
知识要点归纳：
1、电功
（1）定义：
电能转化为其他形式的能叫电功
（2）计算公式
A、W=Pt
B、W=UIt
C、W=UQ
D、W=
t
电动机、电风扇、蓄电池充电都不属于纯电阻电路。
E、W=I2Rt
2、电功率
（1）物理意义：
表示电流做功快慢的物理量。
（2）定义：
用电器电功率的大小等于它在1s内所消耗的电能。
（3）计算公式
A、P=
B、P=UI
C、P=I2R
D、P=
3、电热的计算公式：
Q=I2Rt，用它算电热是普遍适用的。
如果电能全部转化为内能，那么电热=电功，即Q=W=UIt=I2Rt
区分电功与电热的基本例题：
一电动机两端电压为220V，通过电流为5A，电动机线圈电阻为0.5Ω，工作1分钟电动机做功多少？
发热多少？
此电动机的效率是多少？
4、单位：
I――安（A）U――伏特（V）P――瓦（W）
W――电流做的功――焦耳（J）t――时间――秒（s）P――功率――瓦特（W）
1W=1J/s1kW＝1000W
五、永磁体的磁场
1、
（1）磁极：
磁体的两端，吸引能力最强的地方
南极（S极）
北极（N极）
2、磁场：
试验：
把小磁针放在磁体周围
结果：
小磁针都发生了偏转
（1）、结论：
磁体周围存在一种物质，看不见、摸不着，对放入其中的某些物质有力的作用，我们把它叫做磁场。
把小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场的方向。
（2）、结论：
把小磁针在磁场中的排列情况，用带箭头的曲线表示出来，就可以形象描述出磁场，这样的曲线叫磁感线。
（其方向有N极→S极）
磁感线是一种物理模型
（3）、地磁场：
地球是一个大磁体，地球周围存在磁场。
地磁场的N（北）极在地球南极，S（南）极在地球北极有些偏差）
3、磁化：
一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
六、电流的磁场
1、电流的磁效应：
通电导体的周围有磁场，磁场的方向跟电流的方向有关，这现象叫电流的磁效应。
（这试验叫奥斯特试验）
2、通电螺线管的磁场
结论：
通电螺线管外部的磁场与磁体的磁场相似。
3、安培定则：
右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。
七、电磁感应
1、电磁感应：
（法拉第实验）
导体在磁场中运动而产生电流的现象，叫电磁感应。
产生的电流叫感应电流。
要产生感应电流需要哪些条件？
（学生总结）
（1）、电路闭合
（2）、导体在磁场中做切割磁感线运动
（利用这结论做成发电机）
2、发电机：
（1）、结构：
转子、定子
（2）、原理：
电磁感应实质是机械能转化为电能
（3）、交流电（AC）：
周期性改变方向的电流。
（4）、（分析清楚）
频率：
每秒内周期性变化的次数。
单位——赫兹（赫）符号：
Hz
我国家庭电路的电流频率是50Hz
电学衔接练习题
一、简单的电现象
1.有三个用细线悬挂起的通草球，当它们两两相靠近（没接触）时，都能互相吸引，则这三个通草球（）A.只有一个带有电荷B.只有两个带有电荷，并且是带异种电荷
C.三个都带是电荷D.无法确定有几个小球带电
2.用手拿一条铁线与毛皮互相摩擦后，铁线将（）
A.带正电B.带负电C.不带电D.可能带电3.下列说法正确的是（）
A.电荷的运动形成电流
B.是路短路时，用电器不工作，所以短路没有危害
C.要使电路中形成持续电流，必须有电源，并且电路要形成通路
D.手电筒电路中，自由电荷是从电源正极经灯丝流向负极
4.甲、乙、丙、丁四个带电小球，若甲排斥乙，乙吸引丙，丙吸引丁，已知乙带正电，那么甲带电，丙带电，丁带电。
二、电路及电学特点
一、选择题：
1．有一种节日用的彩灯电路上串联300只灯泡，如果电源插头处的电流为30mA，那么通过每只小灯泡的电流是（）
A.10mAB.30mAC.300mAD.9A
2.不允许用导线直接把电源的两极连接起来是因为（）
A.有触电的危险B.电路中没有电流C.电流太小D.电流太大
3.如图所示的电路中,有错误的电路是（）
4.如图所示，当开关S闭合时，可能发生的现象是（）
A.LI、L2都发光B.LI发光,L2不发光
C.电源损坏D.LI的灯丝被烧断
5.如图所示，只使灯泡L1亮的操作是（）
A.只闭合开关S1B.只闭合开关S2
C.只闭合开关S3D.三个开关都闭合
6.下列关于由路的说法中，正确的是（）
A.导线在A处折断，L1、L2都不亮
B.导线在B处折断,只有灯L1不亮
C.导线在C处折断,只有灯L2不亮
D.导线在D处折断,只有灯L2不亮
7.一位同学在组成串联电路的实验中，按电路图连接L1、L2无误后，闭合开关，发现只有灯L1亮，故障原因是（）
A．灯L2的灯座松了，使电路出现断路
B．灯L2的灯座出现短路，致使没有电流通过L2
C．开关接线柱松了，使电路接触不良而造成断路
D．L2的灯丝断了，使电路出现断路
8.如图所示，用电流表测干路中电流的电路图，正确的是（）
9.下列关于家庭电路的安装错误的是（）
A.各盏灯应是并联B.插座和电灯应串联
C.控制电灯的开关应跟电灯串联，并装在火线上
D.总开关应装在电能表前面
10.下列情况中，一般不会发生触电事故的是（）
A.站在绝缘体上，两手分别触及火线和零线
B.站在地上一手触及零钱
C.站在木凳上两手同时触及一根火线
D.站在高压带电体旁边
二.填空题:
11.如图所示，通过Ll与L2的电流之比是3:
7，则电流表Al与A2的示数之比为．
12.如图所示电路中，A处导线直径小于B处导线直径，那么通过A处和B处的电流的关系是IAIB.
13.如图所示的家庭电路中，当S1闭合时，电路中出现的现象是；若只闭合开关S2则灯发光．
三.作图与实验:
14.某同学要连接一个由两盏灯组成的并联电路，如图所示.若开关S控制两盏灯，请将导线M端接到图中的适当位置．并在方框内画出连好后的电路图.
15．将图中方框内的符号连接起来，成为符合下述要求的电路图（设灯泡不会被烧坏）：
（1）只闭合开关S1，红、绿灯都亮；
（2）只闭合开关S2，红、绿灯都不亮；
（3）开关S1和开关S2都闭合，绿灯不亮红灯亮．
16．将图中的三眼插座和一个带开关的螺丝口灯泡正确地连入家庭电路中．
17、据图甲所示的电路图，把图乙中所示的器材连成实物电路。
三、欧姆定律
一、选择题
1.把两根长短相同、粗细不同的镍铬合金线接在电路中，则（）
（A）串联时，通过粗导线中的电流一定大于通过细导线中的电流
（B）串联时，粗导线两端的电压一定小于细导线两端的电压
（C）并联时，通过粗导线中的电流一定大于通过细导线中的电流
（D）并联时，粗导线两端的电压一定大于细导线两端的电压
2.关于电流跟电压的电阻的关系，下列说法正确的是（）
（A）导体的电阻越大，通过导体的电流越小
（B）导体的电阻越大，通过导体的电流越大
（C）导体两端的电压越大，导体的电阻越大，通过导体的电流也越大
（D）在导体两端的电压一定的情况下，导体的电阻越小，通过导体的电流越大
3.n个阻值都是R的电阻，并联后其总电阻为（）
（A）nR（B）
（C）n2R（D）
4.两个阻值相同的电阻，若并联后的总电阻是5欧，则它们串联后的总电阻是（）
（A）20欧（B）10欧（C）5欧（D）2.5欧
5.下列各组电阻并联后总电阻最小的是（）
（A）6欧与6欧（B）15欧与3欧（C）15欧与5欧（D）6欧与4欧
6.3个相同的电阻，由原来的串联改为并联，接在同一电源上，则通过每一个电阻的电流变为原来的（）
（A）1/9倍（B）1/3倍（C）3倍（D）9倍
7.关于公式
的物理意义，下列说法正确的是（）
（A）导体两端的电压越大，导体中的电流越大
（B）导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
（C）导体的电阻越大，电体中的电流越小
（D）导体两端的电压不变时，导体的电阻与通过导体的电流成反比
8.如图所示，滑动变阻器接入电路的部分是（）
（A）B部分（B）AB部分（C）AP部分（D）PC部分
二、填空题
1.导体的电阻与导体的、、和有关。
把几个导体串联起来，相当于增大了导体的，所以总电阻比任何一个导体的电阻都大。
2.把几个导体并联起来，相当于增大了导体的，所以总电阻比任何一个电阻都小。
3.将5个100欧的电阻串联，其等效电阻是欧；将5个100欧的电阻并联，其等效电阻是欧。
4.一个25欧的电阻与50欧的电阻串联后接在电压是15伏的电路中，通过它们的电流是安；如果把这两个电阻并联后接到同一电源上，通过这两个电阻的总电流是安。
三、实验题
1.某同学在做验证欧姆定律的实验时，得到两组实验数据，如表1所示。
电阻（欧）
5
电压（伏）
2
4
6
电流强度（安）
0.4
0.8
0.2
分析表1可以得到的结论是：
。
电阻（欧）
4
电压（伏）
5
10
20
电流强度（安）
0.8
0.4
0.2
分析表2可以得到的结论是：
。
2.用伏安法测某电体电阻的实验：
（1）实验原理是。
（2）在连接电路的过程中，开关始终是的。
（填“断开”或“闭合”）
（3）根据下图所示实物连接情况，闭合开关前滑片P若在B端，线的M端应接滑动变阻器的端。
（填“A”或“B”，并在图中连接）
四、计算题
1.把R1和R2串联后接在电压是6伏的电源上，通过R1的电流是0.2安，R2两端的电压是4伏。
现将R1和R2并联接在同一个电源上，问并联后通过R1、R2的电流各是多大？
2.一条电阻丝，最大允许通过2安的电流，若把它接到12伏电源时，通过0.5安的电流，求该电阻丝的电阻及该电阻丝两端允许加的最大电压值各是多少？
3.一个小灯炮，它的额定电压是2.5伏，额定电流是0.1安。
要想把它接到3伏的电源上正常工作，问：
（1）应该给它串联一个电阻还是并联一个电阻？
（2）这个电阻的阻值多大？
四、电功及电功率
1.关于电功，下列说法正确的是（）
A通电时间长的用电器比通电时间短的用电器消耗的电能一定多
B并联的两个电阻，电阻阻值大的电流对它做的功就多
C通过导体的电流强度大的，电流做的功就多
D导体两端电压相同，若通过的电量越多，电流做的功就越多
2.在电源电压不变的电路中，为了使在相等时间内电流对电阻丝做的功减为原来的一半，采取的方法是（）
A使电阻丝的阻值减为原来的一半
B使电阻丝的阻值增加为原来的两倍
C使电阻丝的阻值减为原来的四分之一
D使电阻丝的阻值增加为原来的四倍
3.一个标有“12V6W”的灯泡接入某电路中，测得通过它的电流强度是0.4安，那么它的实际功率为（）
A大于6瓦B小于6瓦C等于6瓦D无法判断
4.两盏相同的电灯串联后接在电压恒定的电路上，消耗的总功率为15瓦，若改为并联再接到原电路上，则它们消耗的总功率为（）
A60瓦B30瓦C15瓦D120瓦
5.两灯都标有“220V40W”，串联接入家庭电路中，两盏灯消耗的总功率为（）
A.40WB.80WC.20WD.10W
6.灯L1标有“6V3W”，灯L2没有标记，但测得它的电阻是6欧姆，现将灯L1和L2串联在某电路中，灯L1和L2都能正常发光，则这个电路两端电压和L2额定功率分别是（）
A.12伏和1.5瓦B.12伏和3瓦C.9伏和1.5瓦D.9伏和3瓦
7.一个电灯L1接在电压恒定的电源上，消耗的功率为40瓦，另一电灯L2也接在这一电源上消耗的功率为60瓦，若将L1和L2串联后接在这一电源上，则两个灯消耗的总功率是（）
A.100瓦B.50瓦C.24瓦D.20瓦
8.如图所示电路中，已知R1为4欧，S断开时，电流表
的示数为1.5安，S闭合时电流表的示数为2.5安，求：
（1）S闭合后，1分钟内R1消耗的电能是多少？
（2）R2的阻值是多少？
五、永磁体的磁场
1.条形磁铁周围存在着磁场，在图中能正确表示所在点磁感线方向的小磁针是
A.小磁针A、BB.小磁针B、CC.小磁针C、DD.小磁针D、A
2.两个大头针被条形磁块N极吸住，大头针的针帽互相排斥，这是因为
A.针帽是S极，同名磁极相排斥B.针帽是N极，同名磁极相排斥
C.针帽一端
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