初三总复习《电学》讲义全.docx
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初三总复习《电学》讲义全
初三总复习《电学》讲义
一．电流和电流强度
1．电流：
⑴电流：
电荷的定向移动形成电流。
⑵电流的方向：
正电荷移动的方向规定为电流的方向。
在金属导体中电流的方向是自由电子实际移动方向的反方向。
⑶电流强度：
1秒钟通过导体横截面的电量叫电流强度，物理量符号“I”
①定义公式：
I＝
，
②单位：
是安培单位符号“A”，1安＝1库∕秒即1A＝1c/s。
③单位换算：
1A＝103mA1mA＝103µA
⑷用电流强度（简称电流）可以表示电流强弱程度。
例1：
1A的物理意义一秒通过导体横截面的电量为1库仑。
⑸基本物理量估测：
例2：
①一只白炽灯泡工作电流约0.2A左右；
②一台电视机工作电流约0.5A左右。
二．电源和电压
1．电源及其作用：
电池、蓄电池、发电机等能持续供电的装置叫电源，它的作用是提供了导体中的自由电荷做定向移动所需之动力——电压。
从能的转化角度看，电源是一种把化学能（干电池）、机械能（水利发电、风力发电）或其它形式的能转变为电能的装置。
2．使用电源时的注意点：
绝不允许用导线将两极直接连接起来（称为电源短路），否则会损坏电源。
3．电压作用：
电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因。
维持持续电流必须有电源（提供电压），电路必须是通路。
⑴物理量符号：
“Ｕ”电压单位：
“伏特”简称“伏”单位符号：
“Ｖ”
⑵单位换算：
1KV＝103V1V＝103mV
⑶基本物理量估测：
一节干电池电压为1.5伏，照明电路电压为220伏。
高压输电线电压约几千伏到几百千伏。
4．电流、电压的测量：
⑴几点说明：
电流表、电压表都是利用电流的磁效应工作的
电流表相当于一根又短又粗的导线，所以电阻很小，在电路里可近似认为电阻为0；
电压表相当于一根又长又细的导线，所以电阻很大。
在电路里可近似认为电阻为∞。
⑵电流表、电压表使用要求：
电流表
电压表
1
估计被测电路里的电流大小，选择测量围合适的量程。
估计被测电路两端电压大小，选择测量围合适的量程。
2
将电流表串联在被测电路里
将电压表并联在被策电路两端
3
让电流从“＋”接线柱流入，“－”流出
将电压表的“＋”与被测电路靠电源正极的一端相连
4
绝不允许将电流表的“＋”、“－”接线柱直接与电源“正”、“负”极连接。
可以直接测量电源电压。
例题1：
下列电路中，电流表和电压表接确的是………………………（）
A．甲图；B．乙图；C．丙图；D．丁图。
三．电阻：
1．电阻概念：
导体对电流的阻碍作用叫电阻
⑴计算公式：
R＝
单位：
欧姆“Ω”单位换算：
1ＭΩ＝103KΩ1KΩ＝103Ω
⑵关于R＝
的物理含义：
电压与电流强度的比值大小反映了电阻的大小，电阻大小决定了比值的大小。
电阻不变，即便是电压或电流发生了变化，比值仍然不变。
⑶有关电阻的说明：
电阻是导体本身的一种物理特性，不因两端的电压或通过的电流变化而变化，即电阻大小与是电压无关，也与电流强度无关。
其大小是由导体的长度、横截面积大小及种类。
例题1：
某导体两端的电压为6V，通过的电流强度为0.5A，则该导体的电阻为Ω，若将导体两端的电压调整为12V，则该导体的电阻为Ω，通过该导体的电流为A。
例题2：
关于R＝
的以下说确的是-------------------------------（）
（A）电阻与导体两端的电压成正比；（B）电阻与通过导体的电流成反比；
（C）电压与电流的比值决定电阻的大小；（D）电阻与电压和电流大小无关。
例题3：
某学生在做“练习使用滑动变阻器改变电压与电流”的实验中，
2．电阻大小的规定方法
⑴实验：
《研究电阻大小的表示方法》
按照表格的要求，针对不同的导体R1、R2、R3测出他们在各电压下的电流，并将相关数据填入表格。
电阻
序号
电压
电流
导体
R1
1
3V
0.5A
2
6V
1A
3
9V
1.5A
导体R2
4
3V
1A
5
6V
2A
6
9V
3A
导体R3
7
3V
1.5
8
6V
3
9
9V
4.5
①根据现象提出问题：
不同导体在电压相等条件下，为什么电流强度不同？
分析序号1、4、7（或2、5、8或3、6、9）三组数据，在电压均相等条件下，通过导体的电流强度，这是由于导体对电流都有阻碍作用，即有电阻。
在电压相等条件下。
导体电阻越大，则阻碍作用也越，电流就越。
由数据分析可知电阻大小关系是R1R2R3。
②分析、对比相关数据：
（寻找规律）
由第3列与第4列比较得：
（ａ）同一导体两端的电压与电流的比值是一个；
（ｂ）不同导体该比值是；且电阻越大，比值越。
③电阻大小的表示：
（规定）
鉴于②的分析结果，物理学用的大小来表示电阻大小，即R＝
例题3：
（实验题）某同学针对甲、乙、丙三个不同的导体测出他们在各电压下的电流，并将相关数据填入表格。
电阻
序号
电压
电流
甲
1
3V
0.5A
2
6V
1A
3
9V
1.5A
乙
4
3V
1A
5
6V
2A
6
9V
3A
丙
7
3V
1.5
8
6V
3
9
9V
4.5
①根据每组实验数据在U—I图上画出相对应的点，并将这些点连起来，并在每条图线上标出甲、乙、丙。
观察图线可知：
在电压相等时通过甲、乙、丙三个导体的电流大小关系I甲I乙I丙
由此判断三个导体的电阻大小关系是R甲R乙R丙
②三条图线的共同特点是：
都是过原点的直线；
说明了：
同一导体两端的电压与电流的比值是一个定值。
③三条图线的不同特点是：
斜率不同；
说明了：
不同导体，电压与电流的比值是不同的，且电阻越大，比值越大。
④鉴于②、③的分析，物理学用导体两端的电压与电流的比值大小来规定电阻大小。
（注：
以上两个实验对导体的电阻大小关系先作了判断。
）
例题4：
（综合实验研究）为了研究导体的某种特性，某同学用如图所示的电路，分别将导体甲、乙、丙接入电路的M、N两端进行研究。
用改变串联电池节数的办法改变导体两端电压，进行三组实验，并记录有关数据，如表一、表二、表三所示。
实验
序号
电流
（安）
电压
（伏）
1
0.4
2.0
2
0.8
4.0
3
1.2
6.0
实验
序号
电流
（安）
电压
（伏）
4
0.2
2.0
5
0.4
4.0
6
0.6
6.0
实验
序号
电流
（安）
电压
（伏）
7
0.1
2.0
8
0.2
4.0
9
0.3
6.0
①分析比较实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）实验中的电流与电压的倍数关系，可初步得出的结论是：
。
②分析比较实验序号实验中在电压相同时的电流关系，可初步得出的结论是：
在电压相同时，通过不同导体的电流强度是不相同。
③进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，并归纳得出结论：
（a）分析比较。
（b）分析比较。
（注：
以上实验未对导体电阻大小关系进行判断，所以不能得出电阻大小的“规定”方法）
（若三表并为一表，则如何进一步分析）
3．决定电阻大小因素：
导体电阻大小与导体的长度、横截面机以及导体的种类有关。
⑴实验：
《验证决定电阻大小的因素》
实验方法：
控制变量法
实验器材：
1、2、3号为长度、横截面积不同的同种材料的导体，4号导线为不同材料的导体。
步骤：
测算每根导体的电阻。
将实验所得数据填入表格：
实验
序号
材料
长度
（米）
横截面积
（毫米2）
电压
V
电流
A
电阻
Ω
1
康铜丝1
1
1
0.48
1
2
康铜丝2
2
1
0.48
0.5
3
康铜丝3
2
0.5
0.48
0.25
4
铁丝4
2
1
0.48
0.12
①对比实验序号1、2数据可得结论：
导体的电阻与导体的；
②对比实验序号2、3数据可得结论：
导体的电阻与导体的；
③对比实验序号2、4数据可得结论：
导体的电阻与导体的。
例题5：
（实验题）在做研究“影响导体电阻大小的因素”实验时，为了便于研究，而应采用法。
下列是所能提供的不同导体：
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度（米）
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积
（毫米2）
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬丝
锰铜
钨
锰铜
镍铬丝
⑴为了研究电阻与长度的关系，应选用导线
⑵为了研究电阻与横截面积的关系，应选用导线
⑶为了研究电阻与材料的关系，应选用导线
例题6：
为了研究电阻的大小是否与长度有关，采用了如图1所示的电路，其中，AC和DF分别为直径与长度均相同的铜导线和镍铬合金线，B和E分别为AC和DF的中点。
在对比研究时，下列选择正确的是----（）
A．第一次接入AB，第二次接入DE；
B．第一次接入DE，第二次接入AC；
C．第一次接入AB，第二次接入DF；
D．第一次接入DE，第二次接入DF。
例题7：
某同学猜测导体的电阻与导体的（材料）有关，请你设计一个实验帮助他验证这种猜测是否正确。
（若该题改为温度应如何做）
例题8：
下列事实中，最能说明导体的电阻跟导体的横截面积有关的是-----（）
（A）长度相同的铁丝，细的比粗的电阻大
（B）横截面积相同的铜丝，长的比短的电阻大
（C）横截面积相同的铜丝和铁丝，铁丝可能比铜丝的电阻大
（D）长度与横截面积都相同的铜丝和铁丝，铁丝可能比铜丝的电阻大
⑵滑动变阻器
①变阻器工作原理：
通过改变变阻器电路部分电阻丝的长度来改变电阻大小。
②变阻器作用：
利用变阻器可以改变电路中的电流或电压。
例题9：
如右图，将滑动变阻器串联在电路中，使电键闭合后灯亮，且滑片向右移动时，电压表读数变大。
例题10：
右图是一位同学设计的风力测定仪，O是转动轴。
OC是金属杆，下面连接着一块受风板，无风时OC是竖直的，风越强OC杆偏转的角度越大。
AB是一段圆弧形金属电阻，P点是金属杆与弧形形电阻相接触的点。
电路中接有一个电流表。
通过分析可知金属杆OC与电阻AB组合在一起相当于一个，观察可以粗略地反映风力的大小。
例题11：
如图所示是一种自动测定油箱油面高度的装置。
R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。
油箱油量减少后，油面下降，浮标向，由于杠杆的作用，滑动变阻器R的滑片，接入电路中的电阻，根据可知，电路中的电流，油量表（实际是电流表）相应的示数，显示油箱的油量。
如果油量表的表盘上刻着对应的油面高度，就可以从油量表上知道油箱油面的高度。
4．实验《伏安法测电阻》
⑴器材：
见电路图
⑵电路图：
⑶操作步骤：
已知：
实验中电源电压为4.5伏，被测电阻约10欧姆左右，变阻器上标有“20Ω、2A”。
①此实验原理是，
②将元件串联起来，电压表并联在被测电阻两端，连接时电键应；起初电压表应选用量程，电流表应选用量程；
③闭合电键前应将滑动变阻器电路部分的电阻调节到；其目的是
。
④闭合电键后，观察到电流表示数为0.14A，移动变阻器滑片到变阻器中点位置，观察电压表、电流表示数分别为2.5V、0.20A，接着他又移动滑片到某点A位置，这时电压表、电流表示数分别如图，将数据记录在表格，请完成下面表格栏目。
物理量
实验序号
1
2
3
⑤通过计算可知A点在滑动变阻器中点的恻，（选填：
左或右）。
⑥下图为某同学的该实验电路，漏了两根导线，请你帮他补上。
闭合电键前，滑片应移至最端。
（填：
左或右）
待测电阻
⑷故障分析：
①某同学在做该实验时，无论怎样移动滑片，电压表示数就是不变，且电流表示数也较小，则分析原因可能是。
②某同学在做该实验时，无论怎样移动滑片，电压表示较大且不变，电流表示数为零，检查电路连接正确，则分析原因可能是。
③实验中若将电压表、电流表位置对换，则电压表示，电流表示 。
④某同学在做该实验时，分析每组测得的数据，发现电压与电流的比值逐渐减小，则造成此现象的原因是。
⑤连接电路后，闭合电键，电压表示数为零，电流表有示数；断开电键，电流表示数为零，电压表有示数。
分析产生这一现象的原因是。
例题11：
某同学用“伏安法”测电阻RX的阻值，所需测量仪器有、，另外还需要电源、电键、滑动变阻器、若干导线。
所有元件均完好，电源电压6伏且不变，滑动变阻器标有“20Ω、2A”字样，电路连接正确。
闭合电键，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数的变化围为0.20—0.58安；当滑片在中点附近某个位置时，电压表、电流表的示数分别如图所示。
⑴请在下表中补上实验数据表格的有关栏目。
⑵根据该同学的实验器材及观察到的现象将有关的数据填入表格，并求出RX的阻值。
（精确到0.2A）
物理量
实验序号
例题12：
电源、电键、变阻器、电压表、阻值已知的定值电阻各一个，如何测未知电阻？
例题13：
电源、电键、变阻器、电流表、阻值已知的定值电阻各一个，如何测未知电阻？
四．欧姆定律：
1．欧姆定律：
通过导体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。
表达式：
I＝
欧姆定律揭示了影响电流大小的因素。
⑴实验：
《探究电流与电压、电阻的关系》（之比）
实验所采用的方法。
某同学将R1、R2、R3三个不同的电阻接入电路M、N两端，改变电池个数，测出他们在不同的电压下的电流，并将相关数据填入表格。
电阻
序号
电压V
电流A
R1=
5Ω
1
1.5
0.30
2
3.0
0.60
3
4.5
0.90
R2=
10Ω
4
1.5
0.15
5
3.0
0.30
6
4.5
0.45
R3=
15Ω
7
1.5
0.10
8
3.0
0.20
9
4.5
0.30
①对比实验序号1、2、3（或4、5、6或7、8、9）的实验数据可知：
。
②对比实验序号的实验数据可知：
在电压相等的条件下，通过导体的电流强度与导体的电阻成反比。
③总结以上两条规律可得欧姆定律：
。
④由第3列与第4列比较得还可知：
（进一步比较表格数据和相关条件）
（ａ）；
（ｂ）；
（注意：
在阐述实验规律时必须加上条件）
例题12：
欧姆定律是建立在研究“电流与电压、电阻的关系”的实验基础上得到的。
某同学用下图所示的电路做这个实验，得到两组实验数据，如表1和表2。
表一表二
电阻（Ω）
电压（V）
电流（A）
10
1
0.1
2
0.2
3
0.3
电压（V）
电阻（Ω）
电流（A）
6
10
0.6
20
0.3
30
0.2
⑴根据表1的数据可知：
①实验研究的是电流与的关系；
②该实验控制不变，通过移动，测出值和值；
③分析表1所列的数据可以得出结论是。
⑵根据表2的数据可知：
①实验研究的是电流与的关系；
②实验进行一次后，需要更换的电路元件是（填代表该元件的字母）。
更换元件后，闭合电键，接下来的操作是 ，并同时注意观察表的示数，
目的是。
③分析表2所列的数据可以得出的结论是。
例题13：
（图表分析题）甲图中A、B所表示的电阻值哪一个大？
为什么？
如果将这两个电阻分别接在4.5伏的电源上，在图线上分别找出通过他们的电流。
如果要使通过他们的电流均为500毫安，在图线上分别找出加在它们两端的电压。
（说出规律）
甲图乙图
例题14：
乙图所表示的是R1、R2、R3三个电阻的电流与电压的关系图象，从图线上可以看出电阻最大的是；在电压相等的条件下，通过的电流最大。
根据图象特征说出有关物理规律：
①；
②；③。
2．实验《研究电流大小的决定因素》
针对导体R1、R2、R3、R4、R5，测出在不同的电压下的电流，并将相关数据填入表格。
电阻
电压
电流
1
R1
3V
0.5
6
2
R2
6V
1
6
3
R3
3
0.25
12
4
R4
6V
0.5
12
①分析：
在相同的电压下，电流越小，说明电阻，且电压与电流的比值也，所以物理学用该比值的大小可表示大小。
②分析1、3（或2、4）两组实验数据可知：
在电压相同的条件下，通过导体的电流强度与导体的电阻成。
③分析1、2（或3、4）两组实验数据可知：
在电阻相等的条件下，通过导体的电流强度与导体两端的电压成。
五．串并联电路特点：
⑴实验：
《研究串、并联电路特点》
按照电路图连接好电路，移动滑动变阻器的滑片在三个不同位置上。
观察数据并在空格处填入相关数据
序号
U1
U2
U
I1
I2
I3
U1/I1
U2/I2
U/I
1
3.6
2.4
6
0.12
0.12
0.12
2
2
4
6
0.1
0.1
0.1
3
1.8
4.2
6
0.2
0.2
0.2
研究数据可知：
电压特点：
电流特点：
电阻特点：
序号
I1
I2
I
U1
U2
U
U1/I2
U2/I2
U/I
1
0.2
0.3
0.5
6
6
6
2
0.1
0.2
0.3
6
6
6
3
0.3
0.6
0.9
6
6
6
研究数据可知：
电压特点：
电流特点：
电阻特点：
例题：
（实验题）某学生利用下图做研究电路某种特性实验时，获得如下表数据：
实验序号
A1
A2
A
V1
V2
1
1.00
1.00
2.00
8
10
2
1.08
0.72
1.80
7.2
10.8
3
1.20
0.30
1.50
6
12
观察实验数据，找出有关规律（至少三个）：
①；②；
③；④。
⑵变量分析：
①动态变化分析：
下图滑片向右移各物理量如何变化
RˊRLRRˊRLRR1R2R
IIˊILII1I2I
UˊULUUU
PˊPLPPˊPLPP1P2P
②电路切换分析：
如图，已知电源电压为6V，R1＝10Ω，R2＝20Ω，只闭合K，则各表示数
A表，V表。
若再闭合K1，则A表，V表。
六．电功、电功率：
1．电功：
电流通过导体所做的功
⑴决定电流做功大小的因素：
电流做功与导体两端的，通过的，以及通电有关。
⑵电功的计算方法：
实验结论公式：
W＝ＵＩｔ
推导公式：
⑶单位：
“焦”“伏·安·秒”“千瓦·时”“伏·库”
“Ｊ”“Ｖ·Ａ·Ｓ”“ｋW·ｈ”“Ｖ·Ｃ”
⑷单位换算：
1度电＝1ｋW·ｈ＝3.6×103J
2．电功率：
电流单位时间所做的功电功率的大小反映了电流做功快慢
⑴计算方法：
定义公式：
Ｐ＝
推导公式：
单位：
“瓦”“千瓦”“焦/秒”
“W”“KW”“J/S”
⑵额定电压、额定电流、额定功率：
额定电压：
用电器正常工作时所需要的电压；
额定电流：
用电器正常工作时所通过的电压；
额定功率：
用电器正常工作时（在额定电压下）的功率：
注意：
实际功率并不一定等于额定功率
⑶总结：
任何一个电阻（或用电器）拥有4个状态量“Ｕ、Ｉ、Ｒ、Ｐ”，只要已知其中两个，就能算出另外两个。
⑷实验：
《测定小灯泡的额定功率》
小灯泡标有“2.5Ｖ”，功率约1Ｗ左右，则电源电压应2.5伏。
操作步骤：
1．将元件串联起来，电压表并联在灯泡两端，连接时电键应；
电压表应选用量程，电流表应选用量程；
2．闭合电键前应将滑动变阻器电路部分的电阻调节到；
3．
闭合电键后，移动变阻器滑片，观察电压表示数，直到示数为至，然后观察电流表示数如图所示；
4．利用公式算出功率为瓦。
故障分析：
①某同学在做该实验时，当合上电键时，灯泡很亮的一闪就熄灭了，检查电路连接正确，则分析原因可能是。
（至少两种原因）
②某同学在做该实验时，无论怎样移动滑片，电压表示数就是不变，且灯泡亮度较暗，则分析原因可能是。
③某同学在做该实验时，无论怎样移动滑片，灯泡不亮，且电压表示较大，电流表示数为零，检查电路连接正确，元件完好，则分析原因可能是。
④某同学在做该实验时，移动滑片，灯泡变亮，电压表示变小，则分析原因可能是。
例题1：
根据“测定小灯泡的电功率”的实验，完成下列要求。
⑴用笔画线代替连接用的导线，将图中的所有元件连接成电路。
（要求：
连线不能交叉）
⑵本实验主要步骤有下列几项，试按实验的正确顺序将字母标号依次填在下面横线上。
Ａ、Ｅ、Ｇ、Ｂ、Ｆ、Ｈ、Ｃ、Ｄ。
A．把电源、电键、滑动变阻器、小灯泡、电流表（较大量程挡）串联成电路。
B．闭合电键使电路接通。
C．记下电压表和电流表的示数，算出小灯泡的额定功率。
D．断开电源，整理器材。
E．把电压表并联在小灯泡的两端，并且取量程高于额定电压挡的接线柱。
F．发现电流表示数低于较小量程时，改接电流表低挡量程的接线柱。
G．调节滑动变阻器，使电路中的电阻最大。
H．调节滑动变阻器，使小灯泡在额定电压下发光。
⑶根据你连成的电路，电键闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到端。
⑷已知小灯泡的额定电压为3.8伏，但闭合电键后，小灯泡两端的电压小于额定电压，要使小灯泡能够正常发光，则滑片P应向方移动（选填：
“左”或“右”），直到电压表的示数为伏为止。
⑸在实验中选用电流表的“+”和“0.6”两接线柱。
当小灯泡正常发光时，电流表刻度盘上指针的位置如图B所示，通过小灯泡的电流为安，小灯泡的额定功率为瓦。
⑹在实验中，闭合电键后，如果灯泡不亮，电流表无示数，电压表的指针有明显偏转，产生此现象的原因可能有。
例题2：
某同学用导线把电源（电压4.5伏）、电键、电流表、标有“20Ω、2A”字样的滑动变阻器、小灯泡连接成串联电路进行实验，其中灯泡上只有所标“0.2A”字样清晰可见。
闭合电键后，他调节滑动变阻器的滑片位置，使小灯泡正常发光，这时，他发现滑片的位置恰好在中点上（即滑动变阻器连入电路的电阻为10欧）。
经过思考、分析，该同学得出了小灯泡
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