初中物理电学部分知识点及公式总结经典例题.docx
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初中物理电学部分知识点及公式总结经典例题
2012年中考专题复习
初中物理电学部分知识点及公式总结
1、电流、电压、电阻、电功、电功率在串联、并联电路的中的规律:
(☆☆☆☆☆)
电流:
◆串联电路中电流处处相等。
I=I1=I2
◆并联电路中总电流等于各支路电流之和。
I=I1+I2
并联电路分流,该支路电流的分配与各支路电阻成反比。
即:
I1R1=I2R2
电压:
◆串联电路中总电压(电源电压)等于各部分电路两端电压之和。
U=U1+U2
串联电路分压,各用电器分得的电压与自身电阻成正比。
即:
◆并联电路中各支路电压和电源电压相等。
U=U1=U2
电阻:
◆串联电路中总电阻等于各串联电阻之和。
总电阻要比任何一个串联分电阻阻值都要大。
(总电阻越串越大)R=R1+R2
◆并联电路中总电阻的倒数等于各并联分电阻的倒数和。
总电阻要比任何一个并联分电阻阻值都要小。
(总电阻越并越小)R=R1R2/R1+R2(上乘下加)或:
总电阻的倒数等于各支路的电阻倒数之和。
即:
◆因此几个电阻连接起来使用,要使总电阻变小就并联;要使总电阻变大就串联。
◆如果n个阻值都为R0的电阻串联则总电阻R=nR0
◆如果n个阻值都为R0的电阻并联则总电阻R=R0/n
电功:
◆串联电路:
总电功等于各个用电器的电功之和。
即:
W总=W1+W2+…Wn
电流通过各个用电器所做的电功跟各用电器的电阻成正比,即:
◆并联电路:
总电功等于各个用电器的电功之和。
即:
W总=W1+W2+…Wn
电流通过各支路在相同时间内所做的电功跟该支路的电阻成反比。
即:
电功率:
◆串联电路:
总电功率等于各个用电器实际电功率之和。
即:
P总=P1+P2+…Pn
各个用电器的实际电功率与各用电器的电阻成正比,即:
◆并联电路:
总电功率等于各个用电器的电功率之和。
即:
P总=P1+P2+…Pn
各支路用电器的实际电功率与各个支路的电阻成反比。
即:
2、公式:
(☆☆☆☆☆)
◆电流(A):
I=U/R(电流随着电压,电阻变)
◆电压(V):
U=IR(电压不随电流变。
电压是产生电流的原因)
◆电阻(Ω):
R=U/I(对于此公式不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。
电阻与电流、电压没有关系。
只与本身材料,横截面积,长度,温度有关)
◆电能(J):
W=UIt,W=Pt(此二式是普适公式)
W=I2Rt,W=U2t/R(适用于纯电阻电路中)
KW.h也是电能的单位俗称度。
1KW.h=3.6×106J
◆电热(J):
Q=I2Rt(普适公式)在纯电阻电路中(消耗电能全部用来产生热量的电路),Q=W。
所以在纯电阻电路中算电热可通过算电能来实现。
注意:
接有电动机的电路不是纯电阻电路,在这样的电路中计算只能用普适公式。
◆电功率(W):
P=UI,P=W/t(此二式是普适公式)
P=I2R,P=U2/R(适用于纯电阻电路中)
3、根据灯泡额定电压(U额)和额定功率(P额)能进行的计算:
(☆☆☆☆)
正常工作时的电流:
I额=P额/U额
灯的电阻:
R=U额2/P额
如果已知灯两端的实际电压是U实,则灯的实际功率是:
P实=U实2/R,如果U实/U额=a/b那么P实=(a/b)2P额
串联电路的电阻有分压的作用且分压的大小与电阻的阻值成正比。
U1/U2=R1/R2
电能,电功率,电热在串联电路中的分配也是一样的。
并联电路的电阻有分流的作用且分流的大小与电阻的阻值成反比。
I1/I2=R2/R1
电能,电功率,电热在并联电路中的分配也是一样的。
4、生活中的用电:
(☆☆☆)
家庭电路的连接:
入户线首先要接的是电能表,然后是总开关再是保险,这三者顺序不能错。
控制电灯的开关应和电灯串联,且开关要接在火线上,接螺旋套灯座时,应将螺旋套接在零线上。
三孔插座要按“左零右火上接地”的接法去接。
家庭电路中的用电器间,插座间,用电器和插座间都是并联的。
保险丝要接在火线上。
不可用过粗的保险丝,也不可用铁丝铜丝代替保险丝。
保险丝的特点是:
电阻大,熔点低。
家庭有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,这样当三脚插头插在三孔插座里时,把用电部分接入电路的同时,也把金属外壳与大地相连,防触电。
区别零火线要用试电笔。
使用时,手要接触笔尾金属体,但切不可接触笔前端金属体。
火线可使试电笔的氖管发光,这时有电流流过人体,但电流太小对人体无害。
5、安全用电知识:
(☆☆☆)
人体的安全电压是不高于36V。
照明电路的电压是220V,动力电压是380V。
只有人体直接或间接接触了火线且有电流流过人体,人才会触电。
安全用电的原则是:
不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
触电急救:
首先切断电源或用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源。
发生电火灾时,务必在切断电源后,才能泼水抢救。
如果家庭电路出现了烧保险的现象,就表明了家庭电路的总电流过大了。
其原因有二:
一是短路;二是家庭电路的总功率过大了。
6、电能知识要点:
(☆☆☆)
消耗电能的多少可以用电能表来测量。
它是以KW.h为单位的。
表盘上:
“220V”表示该电能表应该在220V的电路中使用。
“10(20)A”表示这个电能表的标定电流是10A,额定最大电流是20A。
“50Hz”是说这个电能表应该在50赫的交流电路中使用。
3000r/KW.h是指接在电能表上的用电器,每消耗1KW.h的电能,电能表的转盘就转3000r。
读电能表的示数时,我们要注意最后一个数字,它是小数点后的数字。
一段时间消耗的电能等于这段时间结束时读数-这段时间开始时读数。
根据“3000r/KW.h”字样能进行的计算:
如果告诉我们转数为n那我们可以计算消耗的电能:
W=1KW.h/3000r(1转消耗的电能)乘以n
如果再告诉我们时间为t我们可以计算这段时间的电功率:
P=W/t(要注意单位是否配套:
此时W取KW.h为单位;t取h为单位计算较方便)
7、电功率知识要点:
(☆☆☆☆)
电功率是描述电流做功快慢的物理量。
(根据W=Pt我们可以知道不能说电功率大,消耗的电能就多,还与时间有关系)
额定电压:
用电器正常工作时的电压
额定功率:
用电器额定电压下的电功率
用电器的电功率与用电器两端的电压是有关系的。
不同的实际电压对应着不同的实际功率。
但用电器的额定电压,额定功率是唯一的,不变的。
如果告诉你此时用电器正在正常工作,那我们可以知道:
此时用电器的实际电压就等于其额定电压,其实际功率就等于其额定功率。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率。
实际电功率越大,灯泡就越亮。
生活中的用电器,电功率达到1000W的有:
电炉,电热水器,微波炉,空调。
在做测小灯泡电功率的实验时,在测额定功率时,一定要让电压表测小灯的电压且示数为小灯泡的额定电压,让电流表测小灯泡的电流且示数为其额定电流,这样用公式P=UI计算出的才是小灯泡的额定电功率。
实验时,如果出现灯不亮,电流表没示数,电压表有示数且较大的现象,则电路故障一定是和电压表并联的小灯断路了。
测小灯泡电功率的实验,可以得到的结论是:
灯泡的实际功率与灯泡两端的实际电压有关。
不同的实际电压对应着不同的实际电功率。
因此在此实验中,电功率不能求平均值。
在测小灯泡电阻的实验中,由于电阻与电压,电流无关,是个定值,所以灯的电阻最后可通过求平均值来确定。
在此实验中每次算的电阻值可能会不一样,导致电阻改变的是灯丝的温度,不是电流,电压。
而此实验可得到的结论也就是:
电阻与温度有关。
8、电压表,电流表,滑动变阻器使用注意事项:
(☆☆☆☆)
电压表:
测谁的电压就和谁并联
电流要正接线进,负接线出
选对量程
电流表:
测谁的电流就和谁串联
电流要正接线进,负接线出
选对量程
电流表,电压表的读数:
1、看所选的量程2、依所选量程确定分度值3、数小格。
滑动变阻器:
要一上一下接线
调谁的电流就和谁串联
闭合开关前要把滑片滑至阻值最大处
滑动变阻器的作用:
调流、调压;保护电路。
注意:
它不能改变定值电阻的阻值。
滑动变阻器的原理:
移动滑片,通过改变接入电路电阻丝的长度,来改变接入电路的电阻大小,进而改变电路中电流的大小。
9、电与磁的复习要点:
(☆☆☆)
一、磁现象:
磁体磁性最强的部分叫磁极。
磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱。
因此每一个磁体都有两个磁极。
悬吊的小磁针自由静止时,指南的一端叫南极;指北的一端叫北极。
因此说磁体有指南北的性质。
(南极指南,北极指北)磁体还有吸铁的性质:
吸引铁、钴、镍等物质。
磁极间的相互作用规律是:
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
磁悬浮列车就是利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮的。
二、磁场:
磁体的周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场实现的。
磁场的基本性质就是对放在它里面的磁体产生力的作用。
磁场的方向:
磁场中,小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。
磁感线:
1、磁场是真实存在的,但磁感线是假想的,因此磁感线要用虚线画2、磁体外部,磁感线总是从N极出来回到S极3、磁感线上任何一点的箭头方向都和该点小磁针静止时N极指向一致与该点磁场方向也一致4、磁感线可以是直的也可以是曲的,但都是闭合的,既不会相交也不会中断,是立体分布的5、磁感线的疏密表示了磁场的强弱。
地磁场:
地磁两极与地理两极相反但不重合,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。
注意:
地球的外部磁感线是从地磁北极出来回到地磁南极的。
三、电生磁:
奥斯特实验证明了通电导线(电流)的周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
电流磁效应的应用(奥斯特实验的应用):
电磁铁以及以电磁铁为主要结构的元件或器械。
如:
电磁继电器、扬声器、听筒(相当于扬声器)、电磁起重机等。
通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场一样。
但通电螺线管的磁极与电流的方向有关,当螺线管中的电流方向改变时,螺线管的N、S极对调。
螺线管的磁极可以通过小磁针静止时的N、S极指向来确定,也可以通过安培定则来确定。
(用右手四指弯向和电流方向一样)
四、电磁铁:
插有铁芯的螺线管。
电磁铁的工作原理:
利用电流的磁效应和通电螺线管中插有铁芯后磁性增强的原理工作。
电磁铁的优点:
1、通电有磁性,断电无磁性2、磁性强弱可以控制3、N、S可通过改变电流方向来控制。
电磁铁磁性强弱与那些因素有关:
跟电流大小,有无铁芯,和线圈匝数有关。
电流越大磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强。
有铁芯比没铁芯磁性强。
五、电磁继电器扬声器:
继电器:
利用低电压、弱电流电路的通断,来间接的控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器:
利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
其主要结构有:
电磁铁、衔铁、簧片、触点。
其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。
电磁继电器工作原理:
当低压控制电路接通时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使动触点和静触点接触,高压工作电路接通。
当低压控制电路断开时,电磁铁失去磁性,簧片将衔铁拉回,切断高压工作电路。
(在叙述电磁继电器工作过程时首先要说低压电路的工作与否,然后一定要说清电磁铁有无磁性,对衔铁的作用,引起高压电路的工作与否。
)
扬声器:
扬声器通交流电时才会发声。
磁极间的相互作用使纸盆振动发声。
六、电动机:
磁场对通电导线的作用:
此实验的显着器材是电源(要给导线通电)。
实验证明:
通电导线在磁场中会受到力的作用,且力的方向与电流方向、磁感线方向有关。
电流方向与磁感线方向二者变其一则力的方向变,二者皆变则力的方向不变。
电动机:
依据通电导线在磁场中受力的作用原理制成。
工作时把电能转化为机械能。
电动机换向器的作用:
在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,使线圈继续转动下去。
(否则线圈将会转回平衡位置)
七、磁生电:
法拉第在1831年发现了电磁感应现象。
电磁感应实验最显着的器材是:
电流表(用来检测是否有电流产生)。
电磁感应现象:
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
产生的电流叫感应电流。
产生感应电流的条件:
1、导体是闭合电路的一部分2、做切割磁感线运动(斜切也行)
感应电流的方向:
跟导体运动方向和磁感线方向有关。
变其一感应电流方向变,二者皆变感应电流方向不变。
发电机:
1、原理:
电磁感应现象2、能量转化:
机械能转化为电能。
交流电:
大小、方向随时间发生周期性变化的电流。
我国交流电的频率是50Hz。
10、信息的传递复习要点(☆☆☆)
一、电话:
由听筒(听筒中有电磁铁)和话筒组成。
自己的话筒与对方的听筒是串联的。
电话是靠电流传递信息的。
需要电话交换机转接。
二、电磁波的海洋
电磁波的产生:
导线中电流的迅速变化就会在空间激起电磁波。
关闭冰箱或电视时,收音机会“咔咔”响,就是电路通断时发出的电磁波被收音机接受而形成的。
电磁波的传播不需要介质,在真空中的传播速度为c=3.0x108m/s是宇宙中最快的速度。
电磁波的波长,波速与频率的关系是:
波速=波长x频率。
注意单位:
波长:
m波速:
m/s频率:
Hz
不同的电磁波在真空中的速度是一样的即波速是个定值,因此电磁波频率越大,波长越短。
用于广播,电视,移动电话的电磁波叫无线电波。
各种光也是电磁波。
微波炉是靠微波(电磁波)工作的。
炉门有金属网是因为金属能反射微波,可防止过量的微波泄漏。
(过量电磁波辐射对人体有害)
电磁波的应用领域有:
微波炉、医学上的X射线透视、紫外线消毒、无线电通信、雷达飞机的电磁波导航等。
频率相同的电磁波会相互干扰,因此有些地方禁用手机。
三、广播,电视,移动通信
移动电话是靠电磁波来实现信息传递的。
要靠基地台转接。
四、越来越宽的信息之路
通信的四种方式:
微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
卫星通信:
实现全球通信,只需在地球的周围均匀分布3颗同步卫星。
光纤通信:
利用激光在一条特殊的管道里经多次反射进行传播的通信方式。
光纤通信特点:
容量大,不受电磁波干扰,通信质量好,保密性好。
例题:
1、图5是电冰箱的简化电路图.图中M是电冰箱压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯.则下列判断正确的是
A.开关S1闭合,S2断开时,照明灯L与电动机M串联
B.关上冰箱门时,S1自动闭合,使得照明灯L熄灭
C.开关S1、S2都闭合时,照明灯L与电动机M并联
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S2自动断开,电动机M停止工作
2、如图6所示的电路中,电源两端电压和灯丝的电阻均保持不变.闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是
A.电流表示数变大,电压表示数变大,灯L变亮
B.电流表示数变小,电压表示数变小,灯L变暗
C.电压表示数与电流表示数的比值不变,灯L变亮
D.电压表示数与电流表示数的比值变大,灯L变暗
3、将两个定值电阻并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为2P1.把这两个定值电阻串联在电压为
U的电源两端时,下列说法中正确的是
A.R1两端的电压升高
B.R2消耗的功率为
P1.
C.通过R2的电流变大
D.两个电阻消耗的总功率为
P1
4、图7所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V3w”字样。
当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑中点时,电流表的示数变化了0.1A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A。
则电源电压和定值电阻R0的阻值分别为
5、某电热毯只有一个挡位,使用不方便。
小明想用一电阻丝作发热体与其串联,将它改造成有两个挡位的电热毯。
已知原电热毯的额定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V25W”灯泡串联在家庭电路中(如图22所示),电压表的示数为176V。
(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)
求:
(1)原电热毯的额定功率多大?
(2)为了使改造后的电热毯(如图23所示)在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三,小明需一个阻值多大的电阻丝?
(保留一位小数)
(3)改造后的电热毯,在低温挡位时工作10min,R0消耗多少电能?