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玩转电学 “物理大神”带你 中考物理电学冲刺(6): 电学复习
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电荷的定向移动形成电流。注:正、负电荷的定向移动都能形成电流。
(一)基本概念和规律 1.电流是怎样形成的? 电荷的定向移动形成电流。注:正、负电荷的定向移动都能形成电流。
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2.电流的方向怎样描述? 规定:正电荷定向移动的方向 为电流的方向。
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3.电流形成的原因? 电位差即电压 符号:U 单位:伏(v)
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4.得到持续电流的条件? (1)闭合电路(2)有电源 注:电源是提供电压的装置
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5.电阻是描述什么的物理量? 电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量。
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电阻是导体本身的性质,大小由导体的材料、长度、横截面积决定,还受温度的影响。
6.电阻的大小与什么因素有关?有什么关系? 电阻是导体本身的性质,大小由导体的材料、长度、横截面积决定,还受温度的影响。 单位:欧( Ω)
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内容:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
7.电流的大小与哪些因素有关?有什么关系? 内容:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。 表达式:I=U/R 理解:各物理量的决定因素;对应关系;因果关系。
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——电流形成的时刻就是电路中能量转化的开始,电流消失的时刻就是电路中能量转化的结束。
8.电路中如何实现能量的转化? ——电流形成的时刻就是电路中能量转化的开始,电流消失的时刻就是电路中能量转化的结束。
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电流通过用电器的过程, 就是电流做功的过程; 就是消耗电能转化为其他形式能的过程; 电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式能。
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电流通过电源的过程, 就是电源对外供电的过程; 就是消耗其他形式能转化为电能的过程。
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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
9.电路中电流做的功与哪些因素 有关?有什么关系? 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 计算电功的公式: W=UIt 单位: 焦耳(J)
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10.计算电功的公式有哪些? W=UIt W=Pt W=I2Rt W=U2t/R 其中,W=UIt W=Pt 适用于任何电路
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定义:1s内电流所做的功(或消耗电能)。 公式: P=UI 单位: 瓦(W)
11.电路中电流做功的快慢用什么物理量描述?消耗电能的快慢用什么物理量描述?怎么描述? 定义:1s内电流所做的功(或消耗电能)。 公式: P=UI 单位: 瓦(W)
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12.什么是额定电压?什么是额定功率? 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
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——比较实际功率 两个灯泡串联 两个灯泡并联 电阻大的实际功率大,较亮 P=I2R 电阻小的实际功率大,较亮
13.如何比较同种类型的灯泡的亮暗? ——比较实际功率 两个灯泡串联 两个灯泡并联 电阻大的实际功率大,较亮 P=I2R 电阻小的实际功率大,较亮
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14.kW·h是谁的单位? ——电功或电能 千瓦时与焦耳的换算关系是? 1度=1kW·h=3.6×106J
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内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
15.电流通过导体产生的热量与哪 些因素有关?有什么关系? ——焦耳定律 内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。 表达式: Q=I2Rt
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电流在任何电路上所做的功都用W=UIt计算
16. 电功与电热有什么关系? 电流在任何电路上所做的功都用W=UIt计算 电流通过任何电路所产生的电热都用Q=I2Rt 计算 只有纯电阻电路,W=Q 非纯电阻电路,W>Q
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(二)电路相关 1. 电路的基本组成有哪些? 电源、用电器、开关、导线。 (供)(用) (控)(导)
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2. 电路的状态有哪些? 通路、断路和短路。 短路指电源两极被导线直接相连。 短接指用电器两接线柱被导线直接相连。
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串联电路的基本规律: 3. 电路连接方式及特点 U=U1+U2+……Un I=I1=I2=……=In R总=R1+R2+……+Rn U U1
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串联电路的比例关系:
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并联电路的基本规律: I1 U R1 I2 I R2 I=I1+I2+……+In U=U1=U2=……=Un ……
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并联电路的比例关系:
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串联电路中,总电阻比任何一个电阻都大,串联的电阻越多,总电阻越大。
并联电路中,总电阻比任何一个电阻都小,并联的电阻越多,总电阻越小。
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任何电路中,只要有一个电阻变大,总电阻变大。
是否可以得出,“电路中的电阻越多,总电阻就越大呢?” 不能!别忘了“并联的电阻越多,总电阻越小”
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5. 电路的故障分析 (1)条件 电源完好,输出电压恒定;电路中只有一处有故障。 (2)种类 短路(用电器局短)和断路
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(3)分析方法 根据电表的示数和灯的工作情况判断电路中哪部分有电流通过 断路处相当于一个无穷大电阻;短接处相当于一根导线
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例: 开关闭合,电压表有示数,且接近电源电压;电流表无示数;灯不亮 L A V
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例: 查找故障 闭合开关, 电流表无示数 —— 断路 电压表有示数,且接近电源电压 V A ——除L2以外的其它电路有断处 若电压表无示数
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闭合开关,一个灯亮,一个灯不亮 电压表有示数,且接近电源电压 L2 V L1 —— L1短接 ——L2短接 若电压表无示数
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(三)家庭电路: 1.家庭电路的组成
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保险丝: (1).保险丝的作用:在电流增大到危险程度以前自动切断电路 (2).保险丝的工作原理:利用电热熔断保险丝
(3).保险丝的材料:用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成 (4).保险丝的连接:串联在干路或支路的火线上
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火 零 开关与灯:串联
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灯和插座之间:并联 火 零 地
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2.家庭电路中引起电流过大的原因 (1).发生短路 (2).正在工作的用电器的总功率过大
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点1 电学实验梳理
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 三同三异区分电学实验
以上四个实验中,电路结构相同、滑动变阻器都有保护电路的作用、所测量均是电流和电压值;但原理、数据处理方式、实验结论不同。
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 电路故障 多测目的 小灯泡不亮的原因:
(1)电路完好灯不亮:滑动变阻器选择了大阻值或滑动变阻器连入的阻值太大,接下来的操作是移动滑片,观察灯泡是否发光。 (2)电路故障灯不亮:灯泡短路或断路,根据电表示数来确定 测定值电阻阻值的实验中,多次测量是为了求平均值从而减小误差;而测量小灯泡电阻和实际功率的实验中,多次测量是为了分析变化的普遍规 律 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点3 特殊方法测电阻、额定功率 等压、等流巧设计
要点3 特殊方法测电阻、额定功率 等压、等流巧设计 (1)只有电压表:利用已知电阻间接测出电流大小。根据“串等流”特点将被测对象与已知电阻串联,再利用电压表测出两者电压,利用所测量导出表达式,可记为“压表等流串”。 (2)只有电流表:利用已知电阻间接测出两端电压。根据“并等压”特点将被测对象与已知电阻并联,再利用电流表测出两者电流,利用所测量导出表达式,可记为“流表等压并”。 (3)滑动变阻器特殊用法:移动滑片到两端位置,滑动变阻器作为导线或定值电阻使用。具体设计如下表: 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 动态电路就是通过滑动变阻器滑片的移动或开关的通断,引起电路中的电流、电压、电功率等电路参数发生相应变化的电路,分析这类因果关系的试题一般称“动态电路分析题”。
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两种电路、三种原因、三个层次 两种电路:串联电路和并联电路。(电源电压保持不变) 三种原因:
电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 两种电路、三种原因、三个层次 两种电路:串联电路和并联电路。(电源电压保持不变) 三种原因: 1、电路中滑动变阻器电阻的变化引起其他物理量变化。 2、电路中开关的通断引起其他物理量发生变化。 3、电路中用电器发生故障引起其他物理量发生变化。
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 三个层次: 一是物理量的变化趋势; 二是物理量的变化范围; 三是物理量比值的变化;
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分析思路 第一步,确定电路的连接方式,(将电流表看作一根导线,将电压表看作断路),判断电路是串联还是并联。
电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 分析思路 第一步,确定电路的连接方式,(将电流表看作一根导线,将电压表看作断路),判断电路是串联还是并联。 第二步,明确电表所测量的对象或开关的控制对象。 第三步,明确滑动变阻器电阻的变化和开关的作用。 第四步:根据欧姆定律和其它电学规律分析各物理量的变化。
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 典型串联电路
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 典型并联电路
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 动态电路应用举例
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简答题要求 (1)要用物理语言回答。物理语言包括物理概念、公式、原理、规律和思想方法 (2)一般分三步: 条件—原理—结论
(3)文字精炼,语句通顺。
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电学 范例15:炎热的夏天,家家户户都开空调时,很容易使路线因为“超负荷”工作而引发火灾,请解释“超负荷”的含义及“超负荷”会引发火灾的原因并提出一些预防的措施。 参考答案:“超负荷”就是电路总功率过大,从而导致电路电流过大,根据焦耳定律,电路电流过大,发热将更明显,因而容易引发火灾。因此,夏天来临时,各家的空调应尽量避免同时使用,电路上也应该装上保险丝及空气开关,有条件的情况下,还应根据实际用电需求更新线路。 范例16:一个灯泡的灯丝烧断了,把断了的灯丝搭在一起,灯泡会更亮。怎样解释这个现象? 参考答案:将烧断的灯丝重新搭合,灯丝的总长度变短,电阻变小,而灯丝两端的电压保持不变,根据公式P=,灯泡的实际功率变大,灯泡更亮。
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范例17:电炉通过导线接到电路中,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不热?
参考答案:电炉通过导线接到电路中,导线中的电流跟电炉丝中的电流相等,而导线的电阻很小,电炉丝的电阻较大,根据焦耳定律Q=I2Rt,电炉丝的发热更明显,因此电炉丝热得发红,而导线却几乎不热。 范例18:商场中,一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说,微波炉很省电,用它加热食品花不了多少电费;顾客说,微波炉很费电,他家的微波炉一开就“烧保险”。他们各是从什么角度说的?应该怎样用科学术语表达他们的意思? 参考答案:微波炉的功率较大,因而工作时通过的电流较大,容易使保险丝熔断,这就是顾客所说的“费电”。通常情况下,微波炉的工作时间较短,因而消耗的电能不多,这就是售货员所说的“省电”。
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计算题要求 要有必要的文字说明、公式和计算步骤。 导出公式前要有原始公式。 物理量由数字和单位组成。 要有答。
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额定电压 220 V 频率 50 Hz 额定加热功率 920 W 电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点4 “电热”综合
要点4 “电热”综合 例题 [2012•桂林] 小明同学家里的电热饮水机有加热和保温两种功能,可由机内温控开关S0进行自动控制。小明从说明书上收集到如下表所示的部分数据和如图TZ8-1所示的电路原理图。请解答下列问题:(计算结果若不能整除,保留一位小数) 图TZ8-1 额定电压 220 V 频率 50 Hz 额定加热功率 920 W
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(2)若电阻R2的阻值为1210 Ω,则电阻R1的阻值为 多少?
电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 (1)这个电热饮水机正常工作时,在加热状态下的总电流大约是多大? (2)若电阻R2的阻值为1210 Ω,则电阻R1的阻值为 多少? (3)在傍晚用电高峰期,供电电压可能会下降。当实际电压只有198 V时,这个电热饮水机加热的实际功率是 多大? (1)4.2 A (2)55 Ω (3)745.2 W 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 解 析 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 电热器“多档”问题 (1)理解“多档”
电热器工作时将电能转化为内能,俗称热能,根据实际需要往往要设计不同档位。电热器的高低档指的是“功率”不同,电源电压不变,高档时功率大,电阻小,为单阻或两阻并联;而低档挡时功率小,电阻大,为两阻串联或单阻,具体电路如图TZ8-2所示。 图TZ8-2 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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电学专题┃欧姆定律 电功率 电热 要点聚焦
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