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电学知识点整理
电学知识点（整理）
（一）《电流和电路》
一、电流
1、形成：
电荷的定向移动形成电流
注：
该处电荷是自由电荷。
对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液来讲，正负离子定向移动形成电流。
2、方向的规定:
把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
注：
在电源外部，电流的方向从电源的正极到负极。
电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
3、获得持续电流的条件：
电路中有电源电路为通路
4、电流的三种效应。
（1）、电流的热效应。
如白炽灯，电饭锅等。
（2）、电流的磁效应，如电铃等。
（3）、电流的化学效应，如电解、电镀等。
注:
电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
5、单位：
（1）、国际单位：
A
（2）、常用单位：
mA、μA
（3）、换算关系：
1A=1000mA1mA=1000μA
6、测量：
（1）、仪器：
电流表，符号：
（2）、方法：
㈠读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程，看清每大格电流值和每小格电流值
㈡使用时规则：
两要、两不
①电流表要串联在电路中；
②电流要从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
Ⅰ危害：
被测电流超过电流表的最大测量值时，不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至表被烧坏。
Ⅱ选择量程：
实验室用电流表有两个量程，0—0.6A和0—3A。
测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电流在0.6A—3A可测量，若被测电流小于0.6A则换用小的量程，若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上，原因电流表相当于一根导线。
二、导体和绝缘体：
1、导体：
定义：
容易导电的物体。
常见材料：
金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液
导电原因：
导体中有大量的可自由移动的电荷
说明：
金属导体中电流是自由电子定向移动形成的，酸、碱、盐溶液中的电流是正负离子都参与定向运动
2、绝缘体：
定义：
不容易导电的物体。
常见材料：
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
不易导电的原因：
几乎没有自由移动的电荷。
3导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。
一定条件下，绝缘体也可变为导体。
原因是：
加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。
三、电路
1、组成：
②用电器：
定义：
用电来工作的设备。
工作时：
将电能—→其他形式的能。
③开关：
控制电路的通断。
④导线：
输送电能
2、三种电路：
①通路：
接通的电路。
②开路：
断开的电路。
③短路：
定义：
电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征：
电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。
3、电路图：
用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。
4、连接方式：
串联
并联
定义
把元件逐个顺次连接起来的电路
把元件并列的连接起来的电路
特征
电路中只有一条电流路径，一处段开所有用电器都停止工作。
相互影响
电路中的电流路径至少有两条，各支路中的元件独立工作，互不影响。
开关
作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。
支路中的开关控制该支路。
电路图
实例
装饰小彩灯、开关和用电器
家庭中各用电器、各路灯
5、识别电路串、并联的常用方法：
（选择合适的方法熟练掌握）
①电流分析法：
在识别电路时，电流：
电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路
②断开法：
去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
③观察结构法：
将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。
⑤经验法：
实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的特征判断连接情况。
（二）《电压电阻》
一、电压
（一）、电压的作用
1、电压是形成电流的原因：
电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。
电源是提供电压的装置。
2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源（或电路两端有电压）②电路是连通的。
注：
说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。
3、理解电流、电压的概念时，通过水流、水压的模拟实验使用了科学研究方法“类比法”
（二）、电压的单位
1、国际单位：
V常用单位：
kVmV、μV
2、记住一些电压值：
一节干电池1.5V一节蓄电池2V家庭电压220V安全电压不高于36V
（三）、电压测量：
1、仪器：
电压表，符号：
2、读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值
3、使用规则：
两要、一不
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。
否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
测量时，先选大量程，用开关试触。
（四）、电流表、电压表的比较：
电流表
电压表
异
符号
连接
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量程
0.6A3A
3V15V
每大格
0.2A1A
1V5V
每小格
0.02A0.1A
0.1V0.5V
内阻
很小，几乎为零
相当于短路
很大
相当于开路
同
调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。
（六）、利用电流表、电压表判断电路故障
1、电流表示数正常而电压表无示数：
“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：
①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路。
2、电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是①电流表短路；②和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。
3、电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。
二、电阻
（一）定义及符号：
1、定义：
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2、符号：
R。
（二）单位：
1、国际单位：
欧姆。
规定：
如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。
2、常用单位：
千欧、兆欧。
3、了解一些电阻值：
手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。
日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。
实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。
电流表的内阻为零点几欧。
电压表的内阻为几千欧左右。
（三）影响因素：
1、实验原理：
在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）
2、实验方法：
控制变量法。
所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”
3、结论：
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。
4、结论理解：
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。
与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式R=ρL/S，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。
记住：
ρ银<ρ铜<ρ铝，ρ锰铜<ρ镍隔。
（四）分类
1、定值电阻：
电路符号：
。
2、可变电阻（变阻器）：
电路符号。
⑴滑动变阻器：
构造：
瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱
结构示意图：
。
变阻原理：
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
使用方法：
选、串、接、调
根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：
“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。
铭牌：
某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。
1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.
作用：
①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路
应用：
电位器
优缺点：
能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值
注意：
①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。
②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
⑵电阻箱：
结构：
两个接线柱、旋盘
变阻原理：
转动旋盘，可以得到0-9999.9Ω之间的任意阻值
读数：
各旋盘对应的示数乘以面板上倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻
（三）《欧姆定律》
一、欧姆定律。
1、探究电流与电压、电阻的关系。
①提出问题：
电流与电压电阻有什么定量关系？
②制定计划，设计实验：
要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：
控制变量法。
即：
保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验，收集数据信息：
（会进行表格设计）
④分析论证：
（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。
）
⑤得出结论：
在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容：
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。
3、数学表达式I=U/R
4、说明：
①适用条件：
纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）
②I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。
三者单位依次是A、V、Ω
③同一导体（即R不变），则I与U成正比同一电源（即U不变），则I与R成反比。
④
是电阻的定义式，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
R＝U/I是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R与U、I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。
5、解电学题的基本思路
①简化电路（电流表当导线，电压表当断路），判断电路的串并联；
②判断电表测量的对象；
③根据欧姆定律和串并联电路的特点进行计算。
二、伏安法测电阻
1、定义：
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理：
I=U/R
3、电路图：
（右图）
4、步骤：
①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意开关应断开
②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。
④整理器材。
5、讨论：
⑴本实验中，滑动变阻器的作用：
改变被测电阻两端的电压（分压），多次测量，减小误差，同时又保护电路（限流）。
⑵测量结果偏小是因为：
有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。
根据Rx=U/I电阻偏小。
⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2
三、串联电路的特点：
1、电流：
文字：
串联电路中各处电流都相等。
字母：
I=I1=I2=I3=……In
2、电压：
文字：
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
字母：
U=U1+U2+U3+……Un
3、电阻：
文字：
串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
字母：
R=R1+R2+R3+……Rn
理解：
把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。
特例:
n个相同的电阻R0串联，则总电阻R=nR0.
4、分压定律：
文字：
串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
字母：
U1/U2=R1/R2U1:
U2:
U3:
…=R1:
R2:
R3:
…
四、并联电路的特点：
1、电流：
文字：
并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
字母：
I=I1+I2+I3+……In
2、电压：
文字：
并联电路中各支路两端的电压都相等。
字母：
U=U1=U2=U3=……Un
3、电阻：
文字：
并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
字母：
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn
理解：
把n段导体并联，总电阻比任何一段导体的电阻都小，相当于导体的横截面积增大。
特例:
n个相同的电阻R0并联，则总电阻R=R0/n.
求两个并联电阻R1、R2的总电阻R=
4、分流定律：
文字：
并联电路中，流过各支路的电流与其电阻成反比。
字母：
I1/I2=R2/R1
（四）《电功电功率》
一、电功：
1、定义：
电流通过某段电路所做的功叫电功。
2、实质：
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，就消耗了多少电能。
电流做功的形式：
电流通过用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。
3、规定：
电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压，电路中的电流和通电时间的乘积。
4、计算公式：
W=UIt=Pt（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
W=I2Rt=U2t/R
①串联电路中常用公式：
W=I2RtW1:
W2:
W3:
…Wn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式：
W=U2t/RW1:
W2=R2:
R1
③无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所做的总功常用公式W=W1+W2+…Wn
5、单位：
国际单位是焦耳（J）常用单位：
度（kw.h）1度=1千瓦时=1kw.h=3.6×106J
6、测量电功：
用电能表测量
⑴电能表：
是测量用户用电器在某一段时间内所做电功（某一段时间内消耗电能）的仪器。
⑵电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：
电电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。
⑶读数：
A、测量较大电功时用刻度盘读数。
①最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。
②电能表前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。
B、测量较小电功时，用表盘转数读数。
如：
某用电器单独工作电能表（3000R/kwh）在10分钟内转300转则10分钟内电器消耗的电能是J。
二、电功率：
1、定义：
电流在单位时间内所做的功。
2、物理意义：
表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小。
3、电功率计算公式：
P=UI=W/t（适用于所有电路）
对于纯电阻电路可推导出：
P=I2R=U2/R
①串联电路中常用公式：
P=I2RP1:
P2:
P3:
…Pn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
②并联电路中常用公式：
P=U2/RP1:
P2=R2:
R1
③无论用电器串联或并联。
计算总功率常用公式P=P1+P2+…Pn
4、单位：
国际单位瓦特（W）常用单位：
千瓦（kw）
5、额定功率和实际功率：
⑴额定电压：
用电器正常工作时的电压。
额定功率：
用电器在额定电压下的功率。
P额=U额I额=U2额/R某灯泡上标有“PZ22OV-25”字样表示：
普通照明，额定电压220V，额定功率25W。
若知该灯“正常发光”可知：
该灯额定电压为220V，额定功率25W，额定电流I=P/U=0.11A灯丝阻值Ｒ＝U2额/Ｐ＝２９３６Ω。
⑵当U实=U额时，P实=P额用电器正常工作（灯正常发光）
当U实＜U额时，P实＜P额用电器不能正常工作（灯光暗淡）,有时会损坏用电器
①实际功率随电压变化而变化,根据P=U2/R得
②根据P=U2/R 如果U减小为原来的1/2则P实=1/4P额
当U实>U额时，P实>P额长期使用影响用电器寿命（灯发光强烈）
⑶灯L1“220V100W”，灯L2“220V25W”相比较而言，L1灯丝粗短，L2灯丝细长。
判断灯丝电阻口诀：
“大（功率）粗短，小细长”（U额相同）
两灯串联时，灯L2亮，两灯并联时，灯L1亮。
判断哪个灯亮的口诀“串小（功率）并大”（U额相同）
⑷“1度”的规定：
1kw的用电器工作１h消耗的电能。
Ｐ＝Ｗ/t可使用两套单位：
“W、J、s”、“kw、kwh、h”
6、测量：
Ⅰ、伏安法测灯泡的额定功率：
①原理：
P=UI②电路图：
③选择和连接实物时须注意：
电源：
其电压高于灯泡的额定电压
滑动变阻器：
接入电路时要调到最大值。
根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。
电压表：
并联在灯泡的两端、“+”进“－”出。
根据额定电压选择电压表量程。
电流表：
串联在电路里、“+”进“－”出。
根据I额=P额/U额或I额=U额/R选择量程。
Ⅱ测量家用电器的电功率：
器材：
电能表、秒表原理：
P=W/t
三电热
1、实验：
目的：
研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？
原理：
根据煤油在玻璃管里上升的高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。
实验采用煤油的目的：
煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：
是绝缘体
2、焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
3、计算公式：
Q=I2Rt（适用于所有电路）对于纯电阻电路可推导出：
Q=UIt=U2t/R=W=Pt
①串联电路中常用公式：
Q=I2Rt。
Q1:
Q2:
Q3:
…Qn=R1:
R2:
R3:
…:
Rn
并联电路中常用公式：
Q=U2t/RQ1:
Q2=R2:
R1
②无论用电器串联或并联。
计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn
③分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用：
Q=U2t/R=Pt
4、应用——电热器：
①定义：
利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理：
焦耳定律
③组成：
电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点：
清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
练习☆家庭电路中有一只标有名牌的灯泡正常发光，现给的器材有电能表、电流表、电压表、钟表，请用三种方法测出这只灯泡的此时功率，说明道理并写出表达式。
四生活用电
（一）、家庭电路：
1、家庭电路的组成部分：
低压供电线（火线零线）、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。
2、家庭电路的连接：
各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3、家庭电路的各部分的作用：
⑴低压供电线：
①给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。
火线和零线之间有220V的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V
②测电笔：
用途：
用来辨别火线和零线
种类：
钢笔式，螺丝刀式。
使用方法：
手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。
举例：
☆测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因是：
（至少填两种可能原因）火线断路；测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；
☆某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线零线都能使测电笔发光，可能的原因是：
火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
⑵电能表：
①用途：
测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
②安装：
安装在家庭电路的干路上，原因：
这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③铭牌：
所标的电压U是：
额定电压所标的电流I是：
允许通过的最大电流UI是：
电能表后能接用电器的最大功率，如果同时使用的家用电器的总瓦数超过这个数值，电能表的计数会不准确甚至烧坏
⑶闸刀（空气开关）：
①作用：
控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
②安装：
家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线
⑷保险盒：
材料：
保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成②保险原理：
当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用
③电路符号：
④连接：
与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑤选择：
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑥规格：
越粗额定电流越大。
注意：
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。
因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
⑸插座：
①作用：
连接家用电器，给可移动家用电器供电。
②种类：
固定插座、可移动插座
二孔插座、三孔插座
③安装：
并联在家庭电路中，具体接线情况：
1接火线2接零线3接地线
4接用电器的金属外壳5接用电部分的线路
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
⑹用电器（电灯）、开关：
1①白炽灯是利用电流的热效应进行工作的，小功率的灯泡灯丝细而长，里面抽成真空。
大功率的灯泡灯丝粗而短，里面抽成真空后，还要充入氮气、氩气等惰性气体，且气压为0.1Pa，目的是平衡大气压对玻璃壳的压力,并阻止灯丝升华。
灯泡长期使用会变暗，原因是：
灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
②灯泡的种类：
螺丝口卡口。
螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线：
原因：
防止维修触电
③开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
④根据安全用电原则连接电路，每个开关都可以单独控制灯
（二）、家庭电路电流过大的原因：
1、原因：
发生短路、用电器总功率过大。
2、家庭电路保险丝烧断的原因：
发生短路、用电器功率过大、选择了额定电流过小的保险丝
（三）、安全用电：
1、触电事故：
①定义：
一定强度的电流通过人体所引起的伤害
②危险性：
与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
③安全电压：
不高于36V，动力电路电压380V，家庭电路电压220V都超出了安全电压。
2、触电形式：
家庭电路（低压触电）单线触电
双线触电
家庭电路触电的事故：
都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。
要分清零线和地线，虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。
高压触电高压电弧触电
跨步电压触电
3、安全用电原则：
不接触低压带电体不靠近高压带电体
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