初中物理中考复习指导电学部分.docx
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初中物理中考复习指导电学部分
中考复习指导--电学部分
一、电流和电路
（一）复习要点
1．电荷及电荷间的相互作用
自然界只有两种电荷。
做正电荷和负电荷。
电荷的多少叫电荷量（Q），单位是库仑（C）同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
2．导体和绝缘体
容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体。
知道：
金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液，都是导体；通常情况下，塑料、橡胶、陶瓷、纯水、油和空气等，都是绝缘体。
3．电流和电流的方向
电流的形成:
电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
金属导体中的电流方向跟自由电子实际移动的方向相反；在电池的外部，导线中的电流方向是从电池的正极经过用电器流流向它的负极。
4．电路
通路、断路和短路（包括局部短路）。
5．串联电路和并联电路：
要会读、会画简单的电路图。
能连接简单的串联电路和并联电路。
能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
（二）复习指导
1．识别电路
正确的识别电路，是连接电路、分析电路和进行电路计算的基础。
识别电路包括以下四个方面：
（1）能辨认电路是串联接法还是并联接法。
判断用电器是串联接法还是并联接法，可以用“电流流向法”。
电路中电流“分叉”是并联；反之是串联。
还可以判断开关对用电器的控制作用。
例1分析图1所示电路中，开关闭合后，三盏灯的连接形式，并分析开关的作用。
此外，识别电路还常用到“节点法”。
“节点法”：
就是在识别电路的过程中，不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可以看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。
（2）能确定电路是通路、开路，还是短路（有开关控制的局部短路是允许的如图2丙）。
（3）在有滑动变阻器和开关接入的电路情况，知道变阻器滑片的滑动和开关的启闭对电路的改变。
（4）知道电流表、电压表测量的是哪一个导体或哪一段电路的电流或电压。
判断电流表测量的是哪一段电路中的电流，也可以用“电流流向法”
判断电压表所测量的是哪段电路两端的电压，要看它接到哪个电路元件的两端。
例2分析图3甲、乙、丙三电路中，开关闭合或断开，变阻器滑片的滑动对电路的影响，及电流表测量电流的情况。
2．连接电路
先要分析电路，弄清电路的构成。
所研究的电路是串联还是并联，若是并联，并联中的分流点和汇流点、支路和干路、干路和各支路中的元件顺序等都要搞清楚。
先接一个，再接一个。
连接电路时要注意各元件是否有特殊要求，如连接电表时，正负接线柱的连接，要保证电流是从表的正接线柱流入，从表的负接线柱流出；连接滑动变阻器时，要按题目要求选择好接线柱。
3.设计电路
设计电路，一般采取如下步骤：
（1）根据设计的要求，确定用电器、开关和电源的连接方式。
（2）画出草图后再根据设计要求进行验证。
（3）符合题目要求后，再画出正规的电路图。
例[3]小强和小刚俩家是一墙之隔的邻居，清晨他们总是相约一起上学去，俩人为了互相传呼方便，在学习了电学知识后想自己动手设计一个传呼电路，（现有电铃2个、开关2个、电源1个，导线若干）主要目的是：
要使任何一方在自己家按下开关时，都只使对方家的电铃发出声音，且电源放在小刚家。
他们该如何设计电路呢？
请你参与设计并把电路图画在图4的方框内。
根据题意进行分解分析：
器材有：
电铃2个、开关2个、电源1个，导线若干。
要求：
（1）小刚呼唤小强，小强家的电铃1响，开关1在小刚家，开关1和电铃1组成一个通路，即串联。
（2）小强呼唤小刚，小刚家的电铃2响，开关2在小强家，开关和电铃2组成一个通路，即串联。
（3）在设计上还要求两个通路互不影响。
则这个电路的设计应该是：
两个电铃并联，两个开关各控制一个电铃，共用一个电源。
设计的电路图如图5所示，由于本题给出了表示两家空间位置关系的虚线框，因此再按要求画在虚线框内，如图6所示。
二、电流的定律
（一）复习要点
1．基本概念
（1）六个电学物理量
物理量
定义和
物理意义
公式
单位
测量
备注
名
称
符
号
中文符号
国际符号
电荷量
Q
电荷的多少
Q=I·t
库
C
/
1C=1A·s
电
流
I
1秒内通过导体横截面的电荷量表示电流的大小
I=
安
A
电流表
1A=1C/s
电压
U
电路中电荷定向移动形成电流的原因
U=
伏
V
电压表
1V=1J/C
电
阻
R
导体对电流的阻碍作用
电阻是导体本身的性质
R=
欧
Ω
用电压
表和电
流表测
电阻
1Ω=1V/A
电阻的大小由导体的长度、横截面积和材料决定，导体的电阻还跟温度有关系
电功
W
电流通过用电器做功
表示电能转化为其他能得多少
W=UIt
焦
J
电能表
1J=1V·A·s
1kWh=3.6×106J
电功率
P
电流在1秒内所做得功
表示电流做功的快慢程度
P=UI
瓦
W
用电压表电流表的电功率
1W=1J/s
=1V·A
（2）额定电压和额定功率
用电器正常工作时的电压，叫额定电压.用电器在额定电压下的功率，叫额定功率。
根据用电器的额定电压U、额定功率P计算这个用电器的电阻（认为是不变量）R=U2/P
当用电器两端的电压大于它的额定电压时，实际功率就大于它的额定功率：
反之，用电器两端的电压小于额定电压，通过它的电流将减小，用电器的实际功率就小于它的额定功率。
2、基本定律
（1）欧姆定律的表述和数学表达式：
I=U/R
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。
（2）焦耳定律的表述和数学表达式：
Q=I²Rt
3、串联电路和并联电路的特点
物理量
串联
并联
电流
I总=I1=I2=…=In
I总=I1+I2+…In
电压
U=U1+U2+…+Un
U总=U1=U2=…=Un
电阻
R总=R1+R2+…+Rn
（1）串联总电组比各分电阻大
（2）n各相同电阻U串联
R总=nR
（1）并联总组比各分电阻小。
（2）n个相同电阻R并联
R总=
电功
W总=W1+W2+…Wn
W总=W1+W2+…Wn
电功率
P总=P1+P2+…+Pn
P总=P1+P2+…+Pn
电热
Q总=Q1+Q2+…+Qn
Q总=Q1+Q2+…+Qn
比例关系
在串联电路中，电压分配、电功、电功率和电热都跟电阻成正比
、
、
在并联电路中，电流分配、电功、电功率和电热都跟电阻成反比
、
、
4、电学实验
（1）电流表和电压表，要会选择、连接和“读数”
选择：
根据电路的实际情况，选择恰当的量程；
连接：
注意接法、极性和量程；
读数：
首先认准接线柱，然后再读表盘数（注意单位）。
（2）滑动电阻器和电阻箱
滑动变阻器是利用改变连入电路中的导线长度，改变它接入电路中的电阻，来改变电路中电流的大小。
应将变阻器的上、下各一个接线柱串联接入电路中，才能使变阻器起到改变电流的作用。
使用前要从铭牌上了解变阻器的最大电阻值和它允许通过的最大电流值，将滑片放在阻值最大的位置。
要弄清连入电路的是变阻器的哪一部分合金线，再从滑片滑动方向判定它接入电路的电阻变化的情况。
电阻箱的示数
各旋钮对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值
（3）伏安法测电阻和测小灯泡功率的原理是：
R=U/I,测小灯泡功率的原理是P=UI.
会画用伏安法测电阻的电路图，测小灯泡功率时，用灯泡替换图中电阻Rx即可。
要求知道实验所用器材，实验步骤，会按照电路图连接实物，会记录测量结果，根据测量数据计算导体的电阻或小灯泡的功率，复习时要注意这两个实验的区别和联系。
（二）复习方法指导
1．要注重对概念的理解
（1）电阻是导体本身的一种性质（R=U/I）。
决定导体电阻大小的因素有：
导体的材料、长度、横截面，导体的电阻还跟温度有关，
（2）等效电阻
用某个电阻去代替电路中的几个电阻，如果所起的作用跟原来相同，那么这个电阻叫原来几个电阻的等效电阻。
在串、并联电阻的计算时，要注意以下三点：
①．在串联电路中，总电阻比其中的任一个电阻都大，在并联电路中，总电阻比其中的任一个电阻都小；并联的电阻个数越多，总电阻越小。
②．几个相同阻值的电阻R串联，总电阻R总=nR几个相同阻值的电阻R并联，总电阻R并=
R
③．在串联和并联中，其中一个电阻增大，其它的电阻保持不变，则总电阻将增大。
（3）额定功率
用电器正常工作时的电压，叫做额定电压。
在额定电压下工作的功率，叫做额定功率。
学习额定电压、额定功率这两个概念时，要注意以下两点：
1将用电器接入电路时，先要观察它的铭牌，了解它的额定电压和额定功率。
一般情况下，用电器所加的实际电压应等于它的额定电压，此时用电器正常工作。
2用电器两端所加电压不等于它的额定电压时，实际功率也不等于它的额定功率。
认为用电器的电阻是不变的，一般情况下先用公式R=U2/P，算出用电器的电阻。
例1将一盏“36V40W”的电灯接入某电路中，通过灯的电流是1A，这盏灯的实际功率为（D）
A.等于40WB.在36W到40W之间C.等于36WD.小于36W
本题正确答案是D.
2．运用公式要注意几个物理量要国时对应同一电路。
例2如图1所示的电路，灯丝的电阻认为不变。
A、B两点接到电压可变的电源上。
若将电源电压提高到原来的3倍，同时调节变阻器的滑片，使电流表的示数减小到原来的一半时，灯L的实际功率是原来的几倍？
分析与解：
容易犯的错误是，设原来的电压为U，电流为I，则电灯的功率为P=UI，现在电压为3U，电流为
I,则电灯的实际功率为：
P实=3U×
I=
UI，所以灯的实际功率是原来的
倍。
上面的解法是不对的，错误原因在于没有“对应”。
要求出灯L的实际功率，就应当将灯两端的电压、通过灯的电流带入公式P=UI进行计算。
题目中给出电源电压提高到原来的3倍，并不等于灯两端的电压提高到原来的3倍，所以，把电源电压代入到公式P=UI进行计算灯L的功率，必然是错误的。
为了将物理量的值正确无误地带入公式，做到一一“对应”，可以采取加注角标的方法。
本题的正确答案是，提高电源电压并调节滑片后灯L的功率是原来的1/4倍。
也可用PL=IL2RL直接求解，PL′=IL′2RL=（
I）2RL=
PL。
3.电学中的比例问题
电学中有两类用比例解决的问题。
一类是用电学中的公式建立的比例关系。
电学公式反映了物理量之间的相互联系，并且往往表现出多因一果的关系，在一定条件下，公式中的两个量之间就存在着比例关系。
例如,欧姆定律公式I=
。
它反映了导体中的电流是受它两端的电压、导体的电阻所制约，并由它们共同决定的。
因此得出，，当电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
运用公式建立比例关系解题要注意的问题是：
（1）物理量之间的因果关系
例如，电阻是导体的一种性质，电阻跟电流、电压没有因果关系，不能用公式R=
得出，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟通过的电流成反比。
（2）有无建立比例的前提条件
在公式反映的是多因一果关系的情况下，其中的两个物理量之间存在比例关系的必要条件是，其他有关因素保持一定。
例如，在电功率公式P=UI中，只有当电流相同时，电功率才跟电压成正比。
（3）在不同的条件下，两个物理量之间的比例关系不同
例如，根据电功率公式推导出，P=I2R和P=
，电功率P是跟电阻成正比还是跟电阻成反比，这要看条件。
当电流一定不变时，根据P=I2R可得，电功率P跟电阻成正比；当电压一定不变时，根据P=
可得，电功率P跟电阻成反比。
在电学中另一类比例问题是串、并联电路中不同导体的各个物理量跟电阻之间的关系。
（1）串联电路
在串联电路中，通过个电阻的电流都相等。
在串联电路中，电压、电功、电功率、电热的分配都跟它们的电阻成正比。
（2）并联电路
在并联电路中，，在并联电路中，电流、电功、电功率、电热的分配都跟电阻成反比。
4．分析电路状态的变化
在电路中，由于变阻器滑片的滑动和开关的闭合与断开，会引起电路中的电阻发生改变，从而引起电路中的电流、导体两端的电压以及电功率等物理量的改变。
解决问题的方法和思路是：
（1）弄清变化前后电路的联结方式。
有变阻器的电路，要知道变阻器的哪一段电阻接入了电路，滑片滑动的过程中，接入电路部分的电阻怎样变化。
有开关的电路，要知道开关的闭合、断开对电路的影响。
（2）弄清电流表、电压表所测量的是哪一段电路或哪一段导体的电流或电压。
（3）串联电路的分析方法有两种，一是从局部（变阻器接入电路怎样改变）到整体（总电阻、总电压、总电流、怎样改变），在从整体到局部（部分电路的电压怎样改变），二是用串联电路中电压的分配跟电阻成正比的关系，弄清局部电压的变化和电流的变化。
（4）并联电路的分析方法有两种，一是从局部出发（开关的通、断）到整体（总电阻、总电压、总电流、怎样改变）。
二是先弄清局部电流怎样变化再分析总电流怎样变化。
（5）分析电流、电压的变化时，用到的知识有欧姆定律和串、并联电路的特点。
在多因一果的情况下分析两个量之间的关系时，要注意其他量是否改变。
（6）利用P=UI可以判定用电器功率的改变。
因为用电器的电阻可以认为不变，根据公式P=I2R和P=
可知，只要看电流、电压其中一个量的变化，就可判定用电器功率的变化。
例3如图2所示的电路，电源两极电压保持不变，在滑动变阻器的滑片从a端向b滑动的过程中，电流表、电压表的示数怎样变化？
分析与解：
这是定值电阻R1和变阻器R2组成的串联电路。
其中电流表测量的是总电流，电压表测量的是变阻器R2两端的电压。
变阻器aP段金属丝接入电路。
（为了简明方便，用符号“↑”表示物理量值增大，“↓”表示物理量值减小，“–”表示物理量值不变）
在滑片从变阻器a端向b端滑动过程中，R2↑（局部），根据R=R1+R2，总电阻R↑,总电压
U–，根据I=
得到总电流I↓；又根据欧姆定律得出U1=IR1,
R1–，因此，定值电阻R1两端的电压U1↓,再利用串联电路中U=U1+U2，其中总电压U–，电压U1↓，得出变阻器两端的电压U2↑（局部）。
说明：
这里应注意的是，因为I2=I↓,R2↑,用公式U2=I2R2不能判断U2的变化趋势。
这题还可以串联电压分配跟电阻成正比来分析。
在图11串联电路中，
，又R=R1+R2，代入后有U1=
U=
U,其中R1–，U–，R2↑,因此U1↓，再利用串联电路中U=U1+U2，U2↑。
又因为R1–，利用I1=
得到I1↓，再利用串联电路特点I=I1得到I↓。
例4图3是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，Rmax为滑动变阻器的最大阻值。
已知电源两极间电压不变，R1＞R2＞Rmax。
当滑动变阻器R0的滑片P置于某一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0；当滑片P置于另一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0。
若ΔU1＝|U1－U1|，ΔU2＝|U2－U2|，ΔU0＝|U0－U0|，则
A．ΔU0＞ΔU1＞ΔU2
B．ΔU1＜ΔU2＜ΔU0
C．ΔU1＞ΔU2＞ΔU
D．ΔU0＜ΔU1＜ΔU2
答案：
A
5．简单电路的计算
对于简单电路的计算，要做到认真审题，深刻理解题意，运用所学的电学知识，建立起直观的物理图景。
一般情况下：
（1）首先弄清串并路，解题先从电阻入。
通过审题和审图，弄清电路结构，是串联还是并联。
没有电路图的要画出电路图，题目给出电路图，应先把电流表视为短路，把电压表视为断路，分析个电阻之间的连接方式。
（2）把文字表述转化成物理图景，画出等效电路图。
其次搞清电流表测量的是通过谁的电流，电压表测量的是哪两端的电压。
在有些情况下。
通过审题，，并将已知量的符号和数值，未知量的符号，在电路图上标明。
（3）利用已知条件，挖掘隐含条件，根据规律列方程组。
独立方程的个数等于末知数的个数，方程组可解，若方和个数比末知数的个数少一个，则可求出物理量间的数学关系。
（5）联系实际分析答案是否合理。
例5某家庭的用电器正常工作时的电功率如表所示。
用电器
照明电器
厨房电器
电视及VCD机
冰箱
洗衣机
功率（瓦）
300
450
100
125
225
（1）所有电器同时正常工作时，家庭电路的总电流是多少？
（2）所有电器平均每天少工作1h，这个家庭每月（30天）能节约多少电能？
（3）若家里所用电能表的规格是“220V 5A”，说明怎样合理使用这些电器。
分析与解：
（1）家庭电路各用电器之间是并联连接，电路的总电流等于各用电器电流之和。
此题可以解每一个用电器电流然后相加，但此法计算非常烦琐。
总电流还可以用总功率和总电压来求解。
并联电路总功率等于各用电器功率之和则，
＝
＝
≈5.5A
所有电器同时正常工作时，家庭电路的总电流是5.5A。
（2）W＝P总·t＝1.2KW×30×1h＝36kWh
此问可以用两种方法求解：
一种是算出各用电器的电功求和。
另一种是求出用电器的总功率，再求用电器消耗的总的电功。
显然第二中解法简洁些。
此题要注意单位的运用。
（3）方法一：
第一问计算我们知道，若所有用电器都工作就超过了电能表的安全值。
假设洗衣机不用其他用电器都工作，电路总功率为975瓦，则此时总电流I1＝
＝
≈4.4A＜5A，说明若洗衣机不用，其他用电器可以同时使用。
方法二：
白天照明电器不用其他用电器都工作时，电路总功率为900瓦，则此时总电流I2＝
＝
≈4.1A，说明若照明电器不用其他用电器可以同时使用。
方法三：
晚上厨房电器不用时，电路总功率为750瓦，则此时总电流I3＝
＝
≈3.4A，说明若厨房电器不用其他用电器可以同时使用。
例
6育兴学校科技小组的同学们制作了一个多档位电热器模型。
为了分析接入电路的电阻对电热器的电功率的影响，他们将电表接入电路中，其电路图如图4所示。
当只闭合开关S1时，通过电阻R1的电流等于0．2A，电压表的示数为U1，电阻R3消耗的电功率为P3；当只闭合开关S2时，电压表的示数为U2，电阻R3消耗的电功率为P3′，测得此时电阻R2消耗的电功率为1.6W。
已知2U1＝U2，P3＝4P3′，电源两端电压保持不变。
求：
⑴在只闭合开关S1和只闭合开关S2两个工作状态下，通过电阻R3电流的比值是多少？
⑵电阻R2的阻值是多少？
⑶这个电路消耗的最大电功率是多少？
答：
只闭合开关S1，等效电路如图5（甲）所示；只闭合开关S2，等效电路如图5（乙）所示。
＝
＝
（2）只闭合开关S2时通过R2的电流为I＝0.1A
R2＝
＝
＝160
（3）
＝
＝
R1＝40
当开关S1、S2、S3都闭合时，等效电路如图5（丙）所示，电路消耗的电功率达到最大值P。
由图（甲）、（乙）：
I（R1+R3）＝I（R2+R3）
=
R3＝80
U＝I（R1+R3）＝0.2A（40＋80）＝24V
R＝
＝
＝32
P＝
＝
＝18W
例6在图6所示的电路中,电源电压为220V；R1、R2、R3为定值电阻,但是它们的具体电阻数值都没有标注，知道它们电阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω。
闭合开关S，在断开S1、S2与闭合S1、S2两种状态下，电流表的示数之比为1∶10。
电路消耗电功率有四种可能的情况，其中消耗电功率的最大值是1100W。
求：
（1）R2的电阻值。
（2）在开关S闭合，S1、S2断开的状态下，电压表示数可能的值各是多少？
【参考答案】
（1）当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联,此时电路消耗的电功率最大。
则
当开关S闭合，S1、S2断开时，R1、R2、R3串联
∴I串=0.5A
根据以上计算，可以确定三个电阻应选：
88Ω、176Ω、176Ω。
电路消耗电功率有四种状态。
由
可知,在电源电压一定的条件下，电功率P的大小只取决于电阻R的大小：
1当开关S、S1、S2都闭合时,电路如图甲；
2当开关S闭合,S1、S2断开时，电路如图乙；
3当开关S、S2闭合,S1断开时，电路如图丙;
4当开关S、S1闭合，S2断开时，电路如图丁。
由图丙、丁看出，若R1=R3，电路只有三种工作状态，因此R1、R3不能同时是176Ω，所以R2只能是176Ω。
（2）电阻连接的顺序只有两种情况：
R1=88Ω，R2=176Ω，R3=176Ω或R1=176Ω，R2=176Ω，R3=88Ω
当开关S闭合，S1、S2断开时，R1、R2、R3串联，I串=0.5A；电压表测量的是R1两端的电压：
当R1=88Ω时:
U1=I串R1=0.5A×88Ω=44V
当R1′=176Ω时:
U1′=I串R1′=0.5A×176Ω=88V
因此，电压表示数的可能值是:
44V和88V。
【测试指标】
知识点：
■本题考查的知识点主要有串联电路和并联电路的特点，欧姆定律，电功和电功率。
能力水平：
■分析电路,运用欧姆定律、电功和电功率的公式解决综合题。
本题最子力学小值最大值平均分标准差方差难度区分度明细表
【试题分析】
思路分析：
根据开关闭合与断开电路的不同情况，把题目中的文字叙述转化为物理图景：
当开关S、S1、S2都闭合时,电路如图甲；
当开关S闭合,S1、S2断开时，电路如图乙；
当开关S、S2闭合,S1断开时，电路如图丙;
当开关S、S1闭合，S2断开时，电路如图丁。
题目的第
（1）问
1电源电压为220V且保持不变，电路中的三个电阻并联时电路的等效电阻值最小，电功率最大为1100W，由此可得出三个电阻的并联值是44Ω。
在并联电路中，并联后的等效电阻值小于任何一个参加并联的电阻值。
结合题目中给出的电阻的可能值可判定R1、R2和R3都大于44Ω，不可能等于44Ω。
从而确定三个电阻应选88Ω、176Ω或220Ω。
2由图乙和图甲的电流之比为1：
10，可得出三个电阻串联的阻值是440Ω。
串联后的等效电阻值等于各分电阻之和，如果其中有一个是220Ω，另两个电阻之合只能是440Ω-220Ω=220Ω。
结合题目中给出的电阻的可能值，只有44Ω+176Ω=220Ω，又知三个电阻都不可能等于44Ω，所以可判定R1、R2和R3，不可能等于220Ω。
从而确定三个电阻的阻值只能选88Ω、176Ω。
3。
由图丙、丁看出，若R1=R3，电路只有三种工作状态，因此R1、R3不能同时是176Ω，所以R2只能是176Ω。
题目的第
（2）问
④当开关S闭合，S1、S2断开时，R1、R2、R3串联，I串=0.5A；电压表测量的是R1两端的电压，根据欧姆定可求出R1取两个不同阻值时，加在它两端的电压。
失误分析：
①审题不清，认为题中给出“电阻的可能值是44Ω、88Ω、176Ω或220Ω。
”不能重复选取。
因此不能得出R1=88Ω，R2=176Ω，R3=176Ω或R1=176Ω，R2=176Ω，R3=88Ω。
②不理解：
“电路消耗电功率有四种可能的情况。
”因而不能确定R2的电阻值。
③缺少必要的文字说明和依据的主要公式。
④代入数字时缺少单位。
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