中考物理专题复习 电路及欧姆定律 17页

初 三 物 理 中考专题复习 第八单元 电路及欧姆定律 ‎ ‎【教学内容与目的要求】‎ ‎1、知道电路各组成部分的基本作用，知道常用电路元件的符号，知道电流方向的规定，知道短路及其危害。‎ ‎ 2、知道导体和绝缘体的区别，知道常见的导体和绝缘体 ‎3、理解并联电路和并联电路，会连接简单的串联电路和并联电路，会画简单的串、并联电路图。‎ ‎4、会用电流表测电流，理解串联电路各处电流相等，理解并联电路中干路电流等于各支路的电流之和。‎ ‎5、知道电压及其单位，知道干电池，家庭（照明）电路的电压值，会用电压表测电压，理解并联电路中总电压等于各部分电路上的电压之和，理解并联电路中各支路上电压相等。‎ ‎6、知道电阻及其单位，理解决定电阻大小的因素。‎ ‎7、知道滑动变阻器的构造，会用滑动变阻器改变电流。‎ ‎8、常识性了解电阻箱的构造。‎ ‎9、掌握欧姆定律，会用电压表、电流表测电阻。‎ ‎10、理解串联电路的等效电阻和计算公式，知道并联电路的等效电阻。‎ ‎【知识重点与学习难点】‎ ‎ 1、电路的组成、识别、连接。‎ ‎2、导体与绝缘体的区别、联系。‎ ‎3、理解串、并联电路的特点。‎ ‎4、欧姆定律及其应用。‎ ‎5、注意滑动变阻器及开关的通断，对电路的影响。‎ ‎【方法指导与教材延伸】‎ ‎ 1、电路是由哪些部分组成的？各组成部分的基本作用是什么？电路是由用电器、电源、开关和导线组成的。用电器是用电来工作的设备，家庭中常见的用电器有电灯、电铃、电风扇、电视机等。电源是提供电的装置，常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。开关是用来控制用电器工作，接通或断开电路的常见的开关，有拉线开关、拨动开关、闸刀开关等。导线是用来连接用电器、开关和电源组成电路的，常见的导线是金属导线。‎ ‎2、短路的危害 直接用导线把电源连接起来，中间不经过用电器的电路叫短路。短路时，电流过大，易烧坏电源和导线的绝缘层，甚至引起火灾。‎ ‎3、导体和绝缘体的区别是什么 导体和绝缘体的区别是由于内部的导电机制不同。导体内部有大量的可以自由移动的电荷，例如金属导体内部有大量的自由电子，酸、碱、盐的水溶液中有大量的正、负离子。当导体两端加有电压时，这些热运动的电荷就在电压作用下定向移动形成电流。绝缘体中可以自由移动的电荷很少，一般情况下，绝缘体两端加上电压也不能形成电流。‎ 导体和绝缘体之间并没有绝对的界限。当条件改变时，绝缘体也可以成为导体，例如玻璃在温度升高时，其导电的能力也逐渐增强。‎ ‎4、串联电路和并联电路的区分 串联电路和并联电路是两种基本电路。‎ 图甲中的L1和L2组成的就是串联电路，L1和L2首尾相接，逐个顺次连接起来，通过一个元件的电流同时也通过另一个元件，一个开关就可以控制整个电路。‎ 并联电路如图乙中L1和L2所示，它是把用电器并列起来的电路。在并联电路中，干路电路中的电流在分支处分成两部分，并联的各个用电器要各用自己的开关控制，如果要同时控制所有的用电器，应该在干路中设置开关。如图丙所示的电路中，同时存在着串联和并联，这种电路叫混联电路。‎ ‎5、电流及电流表的使用 a，电流是由电荷的定向移动形成的。电荷的定向移动有三种可能：正电荷定向移动，负电荷定向移动，或者是正、负电荷同时向相反方向移动。‎ 电流方向的规定是当时人们还不知道电子存在的情况下做的决定，把正电荷定向移动方向规定为电流方向。在金属导体中移动的电荷是带负电的自由电子，所以实际上金属导体中电流的方向跟自由电子定向移动方向相反。在导电溶液中形成电流是正、负离子的定向移动。‎ 导体中有电流通过时会发生热效应，磁效应和化学效应，我们可以通过电流的效应来判定电流的存在，从而去认识电流。‎ 电路中电流方向由电源的正极到电源的负极。‎ b，测量电路中的电流大小强弱可使用电流表。使用时要注意：电流表必须串联在要测量的那部分导体的电路中，使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，要选择适当的量程，并根据相应量程会正确读数。使用电流表要特别注意不能把它直接接到电极 间。‎ ‎6、电压及电压表的使用 a，电压是一个表示正电流起因的物理量，是形成电流的原因。通常把这类提供电压的器件称为电源。‎ b，电压的测量要用伏特表，测量时要将伏特表并联在测量部分电路的两端，伏特表的正接线格跟电源正极一端相连，要根据测量部分的电压大小，选择适当的量程，根据量程的数值和每一小格数值正确读出电压数。‎ ‎7、电阻及变阻器 a，电阻的物理意义是表示导体本身对电流的阻碍作用，是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的长度、横截面积和材料，和外界条件无关。‎ 对电阻的公式，千万不可理解为电阻和所加的电压成正比，和通过的电流溶度成反比。这个公式它告诉我们要测某段导体，从电阻可测出通过这段导体的电流及这导体两端的电压。根据即可推得。‎ b，滑动变阻器是靠改变电阻丝的长度来改变电阻的，要掌握将变阻器接入电路时，必须同时使用上、下两个接线柱，将滑动变阻器串联在电路中，通过改变连入电路的电阻线的长度来改变连入电路的电阻，从而改变电路的电流强度。‎ ‎ 8、欧姆定律的理解和运用 a，从数学角度来看，，是U、I、R三个量的简单代数式，当电阻R一定时，导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成正比；当U一定时，导体中的电流强度跟这段导体的电阻成反比。‎ b，要特别注意定律叙述中两处出现“这段导体”的文字。公式所反映的是同一段电路的I、U、R三个量之间的关系，所以解题时要注意这三个量必须是同一段电路上的电流、电压和电阻，不要把不是同一段电路的I、U、R代入公式中去。绝不能用这个电阻去除另一个电阻两端的电压，也不能用这个电阻去乘另一个电阻所通过的电流强度，总之，要注意三个量的“对应”关系。‎ ‎9、串、并联电路的特点（仅以两个电阻为例）‎ 电路图 电流 电压 电阻 电压分配或电流分流 功率 I=I1=I2‎ 总电流等于各导体上的电流 U=U1+U2‎ ‎总电压等于各部分电压之和 R=R1+R2‎ 总电阻等于各部分电阻之和 电压的分配与电阻成正比 P=P1+P2‎ 总电功率为各部分电功率之和 I=I1+I2‎ 总电流等于各支路电流之和 U=U1=U2‎ 总电压等于各支路两端电压 总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和 各支路上电流的分配与电阻成反比 P=P1+P2‎ 总电功率为各部分电功率之和 ‎【例题选讲】‎ ‎ 例1、根据下图甲、乙两个电路图识别小灯泡是怎样连接的？‎ 解：根据串联电路及并联电路特点，我们从甲图上可看出电键闭合后，电流从电源正极流出到a点分成两路，分别经L1和L2后汇合于b再回到电源负极，小灯泡L1和L2分别在两条支路上，所以两盏小灯泡是并联的。‎ 图乙的电路不可直接识别，可以在分析电流方向的基础上，画出它的等效电路，再判断电灯的连接方式。图丙是图乙的等效电路，不难看出L1和L2是并联的。‎ 例2、将图中给出的元件连成电路，并画出相应的电路图。要求：‎ ‎①元件位置不动，导线不能交叉 ②三盏灯并联 ③开关S1控制电灯L1和L2‎ ‎④开关S2控制电灯L1、L2和L3‎ 解：要求将三盏灯并联，开关S1控制电灯L1和L2，因此，在电路中首先应将L1和L2并联，然后把开关S1串联接入，这样开关S1就控制了L1和L2，题目中还要求S2控制三盏灯，那么L3‎ 连在前面的并联电路上，再将S2串联在电路的总干路上，这样就能达到目的。‎ 例3、如图所示的电路中，开关S闭合后和闭合前的电压表的示数（ ）‎ A、不变 B、增大 ‎ C、减小 D、无法确定 分析与解答：应选择B。‎ 当开关S断开时，两灯L1和L2是串联的，电压表测的是L1两端的电压，电压表的示数小于电源电压；当S闭合后，L2被短接，灯L1直接接在电源两端，电压表的示数为电源电压。‎ 例4、下列几种关于电阻的说法中正确的是（ ）‎ A、长导线的电阻比短导线的电阻大 B、粗导线的电阻比细导线的电阻小 C、铁导线的电阻比铜导线的电阻大 D、电阻是导体对电流的阻碍作用，即使导体中没有电流，导体还仍然有电阻 分析与解答：应选择D。‎ 决定导体电阻的因素有三个，即导体的材料、长度和横截面积，我们分析问题时，不能只考虑一个因素，而忽略其他因素，题中A、B、C、三个选项都只考虑了决定电阻大小的一个因素，因此是不全面的，电阻是导体的一种属性，与导体中是否有电流无关。‎ 例5、在一段导体的两端加一可变电压U，以下说法中不正确的是（ ）‎ A、由，可知，R与U成正比 B、不管U如何变化，U与I，比值不变 C、U增加几倍，单位时间内通过该导体横截面的电量就增加几倍 D、当U一定时，通过导体横截面的电量与通电时间成正比 分析与解答：应选择A。‎ 导体的电阻是由它本身的材料、长度和粗细决定的，与所加电压无关，故A项不对，U与I的比值就是该导体的电阻值，电阻值是不变的，所以B项正确的；单位时间内通过该导体横截面的电量即为电流，那么U增加几倍，电流也增加几倍，单位时间内通过导体横截面的电量也就增加几倍，所以C项正确；U一定时，电流I也就一定，通过导体横截面的电量Q=It，与时间成正比，所以D项正确。‎ 综上所述，本题应选A。‎ 例6、用粗细均匀的金属导线弯成正方形abcd，若每一条边的电阻均为R，如图甲所示。现将四个顶点的任意两个接入电路，设电源电压为U保持不变，应如何选择连接顶点。干路中电流强度最大？数值是多少？‎ 答：电源电压不变的情况下，要干路中电流强度最大，则总电阻必须最小，根据并联电路的特点，并联的的总电阻一定小于其中任意一只电阻，因此，只需将正方形abcd中任意两个相邻的顶点接入电路，就可满足要求。此时，相当于R与3R的两只电阻并联，如图乙所示。‎ 由”“=”“<”，且忽略导线电阻随温度的变化)‎ ‎10、如图所示的电路可以测定未知电阻Rx的阻值。已知电源电压恒定，当单刀双掷开关S接a时，电流表的示数为‎0.3A；当S接b时，调节电阻R的旋盘，直到电流表示数又为‎0.3A为止，读取电阻箱的电阻值为60Ω。由此可知，Rx的阻值为_________Ω。‎ ‎11、如图所示的电路中，电源电压U=6V，把电压表接在图中的a、c两点间时，示数为4V；把电压表接在图中的b、d两点间时，示数为3V。若已知R3=4Ω，则三只电阻中阻值最小的那只电阻为_________Ω。‎ ‎12、如图所示，一条阻值为R的粗细均匀的电阻丝弯成正方形，B是一条边的中点，则A、B间的阻值为_________。‎ 三、作图题和实验题 1、 如图所示，现有一电池组、两个开关和两盏灯，请你连接好下面的实物电路图，使S1闭合时L1亮，S2闭合时L2亮。‎ ‎2、在做“决定电阻大小的因素”实验时，需要在电压相同的条件下，比较通过不同导线的电流，发现决定电阻大小的因素。下列是几种实验用导线的参数。‎ 导体代号 A B C D E F G 长度（m）‎ ‎1.0‎ ‎0.5‎ ‎1.5‎ ‎1.0‎ ‎1.2‎ ‎1.5‎ ‎0.5‎ 横截面积（mm2）‎ ‎3.2‎ ‎0.8‎ ‎1.2‎ ‎0.8‎ ‎1.2‎ ‎1.2‎ ‎1.2‎ 材料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬 ‎（1）为研究电阻与导体材料有关，应在上表中选用导线C和导线______。‎ ‎（2）为研究电阻与导体的长度有关，应在上表中选用导线C和导线_____。‎ ‎（3）为研究电阻与导体的横截面积的关系，应在上表中选用导线A和导线_____。‎ ‎3、根据图甲的电路图将图乙的实物用笔画线代替导线连接起来。（导线不能交叉）‎ 4、 为了测定一电源的电压（电压约为30V），现提供下列实验器材：量程为“0~‎0.6A”的电流表、量程为“0~15V”的电压表、滑动变阻器（铭牌模糊，只知道最大阻值在20Ω到30Ω之间）、阻值为40Ω的定值电阻和开关各一个，导线若干。请你在下面的方框内设计出测量电源电压的电路图，并用笔画线代替导线把下面的实物元件连接起来。‎ 5、 下图为用伏安法测电阻的电路。‎ ‎（1）看图回答：表C是________表，表D是_________表。‎ ‎（2）根据实物图在虚线框内画出电路图。‎ ‎（3）若将开关闭合，两表读数如图所示，则待测电阻为________Ω。‎ ‎（4）上述测电阻电路，在电池个数不变的情况下，要得到多组数据求平均值的办法是在电路中接入________________。‎ 四、应用题和计算题 1、 童童同学在做电学实验时，用电源、电压表、电流表、开关各一只，两个阻值相等的电阻和导线若干，设计了一个电路。如图所示，当虚线框内开关由闭合到断开时，电压表示数不变，电流表示数由大变小，请在虚线框中画出电阻和开关的连接图。‎ 1、 如图所示的电路中，电源电压保持不变，电流表量程为‎3A，电阻R1＝12Ω，闭合开关S，当滑动变阻器滑片p在b点时，电流表示数为‎0.50A，当p滑到距a端1/3处的c点时，电流表示数为‎1.0A。求：（1）电源电压U和变阻器的最大阻值R；（2）变阻器允许接入电路的最小阻值。‎ ‎3、如图所示的电路，电源电压6V，电灯L1，L2的电阻均为15Ω，当开关S闭合后，两灯均正常发光。在某时刻。电路出现故障，电流表和电压表的示数出现异常。造成该现象的电路故障由多种可能，如下表中1、2所列故障。请分析写出可能出现的第三种由电灯引起的电路故障（其中一盏灯完好），并填上与2、3相应的电流表和电压表的大约示数。‎ 故障序号 电路故障 电压表读数 电流表读数 ‎1‎ L2灯丝烧断 ‎6V ‎0A ‎2‎ L1灯短路 ‎3‎ 参考答案 一、‎1 C ‎2 C 3 D ‎4 C 5 B ‎6 C 7 D 8 B 9 D 10 B 11 D 12 B 13 B ‎ ‎ ‎14 A 15 D ‎16 A 17 B ‎‎18 C 二、1、S2, S2 S3, S1 S2 S3 2、 短路， A ‎3、 灯亮而压缩机不工作，并 4、 0.9‎ ‎5、 滑动变阻器，灯泡的亮暗 6、 5‎ ‎7、并联，R1和R2的电流之和 8、冷，热 ‎9、 <，> 10、60‎ ‎11、2 12、15 R /65‎ 三、1、略 ‎ 2、（1）F（2）G（3）D ‎ 3、略 ‎ 4、‎ ‎ 5、（1）电压，电流 ‎（2）略 ‎（3）8.3‎ ‎（4）滑动变阻器 四、1、‎ ‎2、（1）3V，12Ω（2）1.1Ω ‎3、故障序号2：L1短路，6V，‎‎0.4A ‎ 故障序号3：L1断路，0，0（或L1短路，0，‎0.4A）‎