物理电学复习
初中电
学
欧姆定律
电功(电能)
电功率
焦耳定律
欧姆定律:
内容:
适用条件:
表
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达式:
变形式:
导体中的电流跟导体两端的电压成正比;与导体的电阻成反比。
电阻R阻值不变
电功(电能):
基本公式:
推导公式:
单位:
换算关系:
(只适用于纯电阻电路)
焦耳(J)、千瓦时(KW·h)
1KW·h = 3.6×106J
电功率:
定义:
推导公式:
单位:
基本公式:
(只适用于纯电阻电路)
瓦特(W)、常用千瓦(KW)
电功在单位时间内所做的功。
焦耳定律:
内容:
推导公式:
单位:
表达式:
(只适用于纯电阻电路)
焦耳(J)
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成反比,跟通电时间成正比。
I总=I1=I2 I总=I1+I2
U总=U1+U2 U总=U1=U2
R总=R1+R2 1/R总=1/R1+1/R2
P总=P1+P2 P总=P1+P2
R1
R1
R2
R2
串联电路 并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
功率关系
串、并联电路中I、U、P的分配
2、并联电路中的分流:
3、串联电路的电功率的分配:
4、并联电路的电功率的分配:
1、串联电路中的分压:
由确定量推导的比例关系:
2、 U相同:
3、 R相同:
4、 P相同:
1、 I相同:
分析电路的两个注意:
1、要注意不同状态下用电器的连接形式。
2、要注意楚不同状态下电流表(并联时)、电压表(串联时)所测电路。
例题分类
一、根据开关状态的改变或滑片移动判断电路中电压表、电流表变化和用电器工作情况变化(定性分析)
知识准备:
1、串联的电阻越多,总电阻越大,且大于其中的任何一个电阻;并联的电阻越多,总电阻越小,且小于其中的任何一个电阻。
2、在串联和并联电路中,若其中一个电阻增大,其它电阻保持不变,则总电阻增大。
解题的关键:
1、找准不变量—— 定值电阻、电源电压
2、弄清变化前后电路的连接方法,电压表、电流表所测电路,滑阻的连入情况
方法:从电阻的变化入手。
例1、在所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,电流表的示数为I,电压表的示数为U,若滑动变阻器的滑片向右移动,则( )
A、I和U都变大
B、I和U都变小
C、I变大U变小
D、I变小U变大
D
例2、如图所示的电路中,电源电压不变,R0为一定值电阻,闭合开关,滑片P由a到b的过程中,电流表示数的变化是 ( )
A、电流表示数变小
B、电流表示数变大
C、电流表示数先变大后变小
D、电流表示数先变小后变大
a b
R0
D
例题分类
二、有关电路故障的分析与判断:
一般分两大类,即家庭电路故障与实验电路故障
知识准备:
1、会从电阻的角度认识电流表与电压表
2 、电流表、电压表的使用规则及错误使用后出现的现象
3、电路的三种状态
4、家庭电路中电流过大的原因
5、家庭中火线开路全部成零线;零线开路全部成火线的认识
关键:
准确判断出故障的部位与故障的类型(开路或短路)
例3、某一有故障的家庭电路,用试电笔测试接灯座的火线与零线都能使氖管发光,但灯都不亮,由此断定故障出在 ( )
A、停电了
B、火线断了
C、零线断了
D、火线、零线都断了
C
例4、在右图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关S后,电路正常工作.过了一会儿,电流表的示数变大,且电压表与电流表示数的比值不变.
则下列判断中正确的是 ( )
A、电阻R断路,灯L变暗
B、电阻R短路,灯L变亮
C、灯L断路,电压表的示数变小
D、灯L短路,电压表的示数变大
D
三、计算题
第一类:求最值问题(滑阻或电路中电流电压的最值):
一般分两种情况:
1、根据电流表或电压表的量程,求滑阻连入的最值.
2、根据滑阻的变化范围,求电流表或电压表示数的最值.
方法:根据最大值或最小值列等式.
注意:解题中必须说明在什么情况下取得具体的最值.
例5、如图所示的电路,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=5Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,通过计算说明滑动变阻器R2的阻值范围.
R1
R2
解:分析电路可知:
R1与R2串联,电压表测R2两端电压
1.电压表示数最大时(U=3V),R2取得最大值R2大
列式:
代入:U=4.5V R1=5Ω
解得: R2大=10Ω
2.电流表示数最大时(I=0.6A),R2取得最小值
列式:
代入:U=4.5V R1=5Ω
解得:R2小=2.5Ω
所以R2的取值范围是: 2.5Ω≤R2≤10Ω
三、计算题
第二类:有关比例的问题
关键:准确列出每一比例项的表达式
表达式中物理量采用原则:
1、尽量用已知量和所求量,不新加物理量。
2、熟练运用电学中有关比例的公式.
例6、如图所示的电路,当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,示数之比I甲:I乙=2:3;当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,则两表的示数之比U甲:U乙为( )
R1
R2
S
A、2:1 B、3:1
C、1:3 D、3:2
D
其它:电功率的混合计算.
例7、如右图所示电路中,电源电压6V恒定,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,灯L1和L2的规格分别为“6V 1.8W”和“6V 1.2W”,滑动变阻器R的规格为“50Ω 1.5A”,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)滑动变阻器的滑片话在a端时,闭合开关S1、S2、S3后,电压表和电流表的示数是多少?
(2)若两灯中只允许一盏灯工作,且要求电路元件安全使用,在滑片移动过程中,整个电路至少消耗多少功率?
S3
S2
S1
a b
L2
L1
解:
题目要求消耗的功率最少,并且两个灯只能有一个工作,我们由公式:
可知要功率最小,总电阻要最大,应该选择灯泡L2
要求电路元件安全使用,那么滑动变阻器两端的电压最大为3V。
我们知道,电源电压为6V,滑动变阻器和灯泡是串联,若要是滑动变阻器两端的电压为3V,那滑动变阻器的阻值和灯泡的阻值相等,都为30Ω。
R总=60Ω
P最小=0.6W
谢谢!