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浙教版 科学电学 基础知识总结

电学(包括电路、欧姆定律、电功率和家庭电路)

题型热点:实验探究题,分析计算题

考查热点:

第一是设计电路。主要考查学生对电路图的识别能力、串并联电路的特点及欧姆定律的应用。

第二是实验探究题,实验的内容仍是测电阻、测电功率和研究电流与电压、电阻的关系为主。第三是分析计算题多采取信息给予的信息。

1、电路的组成:

①把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。

说明:一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态。

②各部分元件在电路中的作用

电源的作用:维持电路中有持续电流,为电路提供电能。电流从电源的正极出发,回到电源的负极。

导线的作用:连接各电路元件的导体,是电流的通道。

用电器的作用:利用电流来工作的设备。在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能。

开关的作用:控制电路通、断。

从能量的角度看,在电路中,电源的作用是提供持续电能的;

用电器的作用是消耗电能;导线的作用是输送电能;开关的作用是控制电能有无的。2、电路的通路、开路和短路

合上开关,小灯泡发光。这种处处连通的电路叫通路,也叫闭合电路。

断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。

将小灯泡取下,即用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。

短路是非常危险的,可能把电源烧坏,是不允许的。必须防止电源短路。

通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较:

电路状态通路开路短路

电流大小电流正常没有电流电流过大

持续电流存在的条件是:除电路中有电源外,电路还必须是通路,这两个条件缺一不可。发生短路时,电路中会有很大电流,轻则损坏电源,重则发生事故。

3、电路原件和符号电路图

电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便,通常不画实物图,而用统一规定的符号来代表电路中的各种元件。

1、常见电路元件的符号:电池 , 电池组, 开关,电灯,电铃,电动机,交叉不相连接的导线, 交叉相连接的导线。

2、电路图:用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。

3、电路的两种基本连接方法是串联和并联。

如果把元件逐个顺序连接起来接入电路,这种连接方法叫做串联,如果把元件的两端分别连接起来接入电路,这种连接方法叫做并联。

【介绍】电路中电流的流向和干路、支路和分支点

4、画好电路图应注意的事项

浙教版 科学电学 基础知识总结

(1)完整地反映电路的组成,即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中,不能遗漏某一电路器件。

(2)规范地使用器件符号。

(3)合理地安排器件符号的位置,应尽可能使器件均匀地分布在电路中,画成的电路图应清楚美观。

(4)平直地描绘连接导线,通常用横平、竖直的线段代表连接导线,转弯处一般取直角,使电路图画得简洁、工整。

5、识别串、并联电路的方法

识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析:串联电路没有其它支路,并联电路中有几个支路。也可以从电路的通断来判别:串联电路中,断开任意一个用电器,整个电路就被切断;而在并联电路中,断开任意一条支路,其余支路仍然是通的。

6、设计电路的方法

设计电路,就是按照要求确定电路中的各个元件的位置。其方法是:先将开关和用电器对应地连接起来,要能分析出开关是控制哪个用电器的,在电路中起什么作用(是控制干路,还是控制支路);再将开关和所控制的用电器串联起来,若开关是在干路中,应与电源串联。然后通过分析,判断出用电器之间是串联,还是并联。在分析的基础上,正确画出电路图。作图时,电路元件要按照规定的符号画出来。最后,根据题中要求,按照所作出的电路图,逐项检查,看是否合乎要求。

4、电流的形成与方向

电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中,是电子发生定向移动形成了电流,电流的方向与电子运动的方向相反。

在电路中电流从电源的正极流向电源的负极

5、电流的大小

电流,用字母I表示,它的单位是安培,简称安,符号为A;更小的单位为毫安和微安,符号分别为mA和μA。

换算关系:1A=103mA,1mA=103μA

电流的大小用电流表来测量,电流表的使用注意事项:

量程,串联,正负接线柱,短路。

6、串并联电路中电流的关系

1、串联电路各处的电流强度相等:在串联的电路中,不论电流表连入电路的位置如何,测量的结果都是一样的。因此,串联电路各处的电流强度相等。

2、并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。

重难点知识讲解

(一)连接电路

1、连接电路时,需注意以下几点:①要按照一定顺序连接;②各元件与导线间的连接要牢靠;③连接过程中,开关应处于断开状态;④连接电路时,一定要防止用导线把电源直接连接起来。

2、识别串联电路的方法是:

(1)从连接方式去识别:在串联电路中,整个电路只有一条电流的路径。

(2)从工作特点去识别。因串联电路只有一条电流路径,所以流过第一个用电器的电流,要全部流过第二个用电器,若第一个或第二个用电器出现问题,另一个用电器一定受到影响,也停止工作,即在串联电路中各用电器彼此互相影响。

(3)通过实验观察识别。只用一个电键就可以控制串联电路的各个用电器。

3、并联电路的识别方法是:

(1)从连接方式去识别:在并联电路中,用电器是并联在电路的两点间的,所以电流的路径不是一条,而是若干条。

(2)从工作特点去识别:因并联电路中电流的路径是若干条,每条路径都是一个独立的工作电路,各用电器彼此互不影响。

(3)通过实验观察去识别:电路中的开关不只是一个,其中有一个控制整个电路的所有用电器,其余的开关控制各自支路的用电器。

7、物质的导电性影响导体电阻大小的因素

(一)物质的导电能力不同

1、导体:容易导电的物质叫导体。如金属、石墨、人体、大地和食盐的水溶液等。

绝缘体:不容易导电的物质叫绝缘体。如橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油、干燥的空气都是绝缘体。

纯净水不导电而普通的水却导电的原因----普通水中溶有大量其它的物质。

金属为什么导电?

金属内部的原子核是固定不变的,但是有大量自由移动的电子,它们从一个地方移动到另一个地方,所以能导电。而非金属,几乎没有自由移动的电子,因此不能导电。

2、导体和绝缘体不是绝对的,有些绝缘体在条件改变的时候会变成导体。

(烧红的玻璃能导电)--玻璃在通常情况下是绝缘体,当它烧红时,玻璃能导电了,使发光二极管发光。

空气是一种好的绝缘体,然而在夏天打雷闪电时,两块云层之间的空气就成了导体,所以,导体和绝缘体是相对的.

3、当导体的表面发生氧化腐蚀时,导体的导电性也会改变,导电能力下降甚至不容易导电。--对策:在某些电路的关键部位采取防腐措施。如在人造卫星电路的接触点表面一般镀上金。

生活中家庭电路中的导线为什么包裹塑料或橡胶?

--为了防止导线腐蚀、防止触电事故的发生

导体和绝缘体的区别是什么?--导电能力的差异

4、半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质叫半导体。

常见的半导体材料是硅和锗;主要应用于电子工业。

(二)电阻

1、电阻是导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越大,电阻就越大。

2、绝缘体就是电阻非常大,而导电能力非常小的物质。

3、电阻的表示:用字母R

单位:欧姆,简称欧,符号Ω。比欧大的单位有千欧、兆欧。

换算关系是:

1兆欧=103千欧=106欧

重难点知识讲解

(一)金属导电的微观解释

金属内部原子核的位置是相对固定的,电子能自由移动,所以金属能导电。当有外加电压的时候,自由电子发生定向移动,形成电流。

【提问】⑴电流的方向与电子的定向移动方向一致吗?--相反

⑵非金属不导电的原因是什么呢?--其中没有自由移动的电子。

⑶食盐溶液也能导电,导电的原因又是什么呢?--其中有自由移动的离子

(二)影响电阻大小的因素

--影响电阻大小的因素之一:材料

--导体的材料、粗细(横截面积)都相同时,导体越长,电阻越大。

--导体的材料、长度都相同时,导体越细(横截面积越小),电阻越大。

灯泡的灯丝接入电路,用酒精灯缓慢地对灯丝加热观察加热前后,演示电流表的示数有什么变化。

--导体被加热后,它的温度升高,电流表示数变小,表明导体的电阻变大,这说明导体的电阻还跟温度有关,对大多数导体来说,温度越高电阻越大。

【小结】导体的电阻由它自身的条件决定,因此,不同的导体,电阻一般不同,所以说,电阻是导体本身的一种性质.

哪些材料的导电性能好?

--银的导电性能最好,因此,在相同长度和横截面积的情况下,它的电阻最小.其次是铜,再次是铝.

8、变阻器的使用电压的测量

(一)生活中的变阻器(电阻)

1、电阻的作用:控制电路中的电流大小

2、电阻的符号:

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3、改变电阻的大小,可以改变电流的大小。生活中需要使用变阻器。

--实例:通过改变电流来控制电车的行驶速度;调节收音机或电视机的音量大小等;调光台灯。

改变导体的电阻有哪些方法?最方便的方法是什么?

--改变导体的长度、横截面积和材料(减小导体的长度、增大导体横截面积,选用电阻率更小的材料制成导体,降低导体的温度);其中用改变导体的长度来改变导体的电阻简便可行。

(二)滑动变阻器

常用的变阻器是靠改变接入电路的电阻丝的有效长度来改变电阻大小的。如滑动变阻器。

常用的变阻器

1、原理:利用改变电路中电阻线的长度来改变电阻,从而改变电路中的电流强度.

2、构造:瓷管、线圈是电阻率较大的合金线绕制而成,电阻线表面涂着绝缘漆,所以制成的线圈各匝之间相互绝缘,滑片就是自制教具中的触头P,为使滑片P跟电阻线接触良好,线圈上接触滑片的地方,绝缘漆被刮去,为了便于接线,将滑片套在金属棒上,金属棒两端安装有接线柱

3、接法:将变阻器串联在电路中,要将变阻器的两个接线柱接入电路.(常见错误有两个:

一是将导线接到滑片上;二是将导线接到支架上,要注意纠正.)

(1)串联在电路中。

(2)弄清滑片移动时,变阻器接入电阻线长度怎样变化,电阻怎样改变,电路中电流怎样变化?

(3)使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置。

(4)使用前要了解铭牌.铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流。

9、电压

1、电压使电路中形成电流,电源是提供电压的装置。

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甲图中A处的水位高于B处的水位,打开阀门,管中的水从A处通过涡轮向B处流动,水的流动使涡轮转动。A处的水面下降,B处的水面上升,当A、B两处水面相平时,水位相同,水停止流动,涡轮不再转动,幻灯片要显示上述过程。可见,水位差(水压)使水管中形成水流。

现在,我们用一台抽水机不断地把水从B处抽到A处(如图3乙所示,将抽水机置入,同时表现出抽水的动态情况)、使A处的水总比B处的水位高,由于水管两端总保持一定的水位差(水压),于是水管内就有持续的水流。

浙教版 科学电学 基础知识总结

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说明:

电源的正极聚集有大量的正电荷,负极聚集有大量的负电荷,在电源的正、负极之间就产生了电压。这个电压使电路中电荷发生定向流动,使正电荷从正极流向负极,或者使负电荷从负极流向正极,于是在电路中产生了电流。--可见,电压是使电路中形成电流的原因。

在电路中,电源在工作时不断地使正极聚集正电荷,负极聚集负电荷,保持电路两端有一定的电压,使电路中有持续的电流。电源是提供电压的装置。

2、电压用符号U表示

在国际单位制里,电压的单位是伏特,简称伏(V)。此外,常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)等。介绍它们的换算关系。

3 、要求记住的几种电压值:

一节干电池电压:1.5伏;

家庭电路的电压:220伏;

对人体安全的电压:不高于36伏。

4、电压的大小

用电压表测量,电压表的注意事项:

量程,并联,正负接线柱

5、串并联电路中,电压的特点