九年级电学知识梳理
简单电路专题
1、电路的组成:电源、用电器、开关、导线。
电源:能持续提供电能(维持正负极之间有一定的电压)的装置。
给干(蓄)电池充电时:电能转化为化学能
2、用电器短路:某用电器两端被导线直接相连,造成电流不经过该用电器而直接走短路
的那条导线,这种情况有可能不会使电源短路,但有时也会使电源短路烧坏电源。
3、电路图与实物图:电路图:用电路元件符号表示电路元件实物连接的图。
连接电路时注意事项:①连接电路时,开关必须断开。②从电源正极(或者负极)出发,
按一定顺序连接各个器件,防止出现短路或者断路。③连接线应顺时针绕在接线柱上,并旋紧螺母。④电源的两极绝不允许以任何方式直接相连,以免造成电源短路,损坏电源。
4、电流和电流表
电流强度——I(简称电流)用来表示电流的大小。电流强度的国际主单位:安培——A 常用单位:kA、mA、μA
电流表量程——分度值
0~0.6A——0.02A
0~3A——0.1A
5、电流表的使用方法:
①电流表要串联到所测电路中,要和所测的用电器串联。
②电流要流进电流表的正接线柱,从负接线柱流出。
③电流表绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极,否则电流表很快烧坏(因为电路
中,电流表等同于一根导线,并不是用电器)。
6、电流表使用注意事项:
①使用前要调零。②被测电流不能超过所选择的量程,否则不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧杯电流表。③在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先用大量程试用,如指针的偏转在小量程之内,则改用小量程。④在不超过量程的前提下,尽量使用小量程,这样测量结果会更精确。
电流表的读数步骤:
①先看接线柱,确定所选择的量程。②根据量程,认清该量程的分度值。③最后根
据指针的位置读数。读数经验:选量程,看大格,读小格
7、电压和电压表:
电压(U)是电路中形成电流的原因。电源的作用是维持正负极之间有一定的电压。
电压的国际主单位:伏特(伏)——V常用单位:kV、mV
常用的电压值:一节干电池的电压: 1.5V;一节蓄电池的电压:2V;照明电路的电压:220V;对人体安全的电压:不超过36V
电压表量程——分度值
0~3V----0.1V
0~15V----0.5V
8、电压表的使用方法:
①电压表要并联到所测电路中,要和所测的用电器并联。②并联时,电流要流进电压表的正接线柱,从负接线柱流出(经过电压表的电流极小)。③电压表可以直接接在电源的两极,测出的就是电源电压(在电路中,电压表等同于一个几乎断开的地方,经过它的电
流可以忽略不计)。
9、电压表使用注意事项:
①使用前要调零。②被测电压不能超过所选择的量程,否则不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯,甚至烧杯电压表。③在不能预先估计被测电压大小的情况下,要先用
大量程试用,如指针的偏转在小量程之内,则改用小量程。④在不超过量程的前提下,尽量使用小量程,测量结果会更精确。
10、电压表的读数步骤:
①先看接线柱,确定所选择的量程。②根据量程,认清该量程的分度值。③最后根据指针的位置读数。读数经验:选量程,看大格,读小格
11、串联电路的特点:
①用电器逐个顺次连接起来,电路中只有一条路径。
②串联电路中任何一处断开,则整个电路为断路,电路中没有电流。
③串联电路中,开关在不同位置的作用是一样的,它能控制整个电路。
④串联电路中,电流强度处处相等。
⑤串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
⑥串联电池组的电压等于每个电池的电压之和,所以把电池串联起来用可以得到较大的
电压。
12、并联电路的特点:
①并联电路中有多条路径。
②断开一条支路,其它支路仍能工作。
③干路上的总开关可以控制整个电路;支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。
④并联电路中,干路上的总电流等于各支路电流之和。
⑤并联电路中,各支路两端的电压相等,都等于电源电压。
⑥并联电池组的电压等于每节电池的电压,所以把电池并联起来用并不能得到更大的电压。
电
路
电流I=I1=I2I=I1+I2
电压U=U1+U2U=U1=U2
欧姆定律专题
1、导体:
容易导电的物体。如:金属、石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液等。
绝缘体:不容易导电的物体。如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
导体和绝缘体之间没有绝对的界限。原来不导电的物体,条件改变时,也可能变成导
体。如:常态下的玻璃不导电,把它烧成红炽状态,就变成了导体。
2、滑动变阻器:
①原理:通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变电阻的大小。
②接法:必须“一上一下”(上边接哪个接线柱都行,下面接左还是接右要看题目要求)
若接的是“同上”,则相当于一根导线,在电路中的电阻为0。
若接的是“同下”,则相当于一个定值电阻,在电路中的电阻为它的最大阻值。
③在电路中的作用
A、保护电路。(所以有要求:闭合开关前,滑片要位于其电阻最大端)
B、在研究电流与电阻的关系实验中,靠移动滑片来控制定值电阻两端的电压不变。
C、在研究电流与电压的关系实验中(或伏安法测电阻的实验中),靠移动滑片来改变电阻两端的电压。
D、改变电路中电流的大小。
④滑动变阻器应该和被控制的电路串联。
⑤滑动变阻器的铭牌:50Ω、2A
50Ω表示:最大接入电阻为50欧
2A表示:最大允许通过电流为1安
3、“伏安法”测电阻
①原理:R=U/I
②需要的测量工具:电流表、电压表
③滑动变阻器的作用:改变待测电阻Rx两端的电压
④电路图:见右图。
⑤如果用伏安法测小灯泡的电阻,则小灯泡的电阻会随着电压、电流的改变而呈现明显
的变化,这是因为灯泡的温度发生明显变化,从而使电阻也随之改变。
4、串联电路电阻的特点
①推导:∵串联∴U=U1+U2I=I1=I2
又∵U=IR、U1=I1R1、U2=I2R2
∴IR=I1R1+I2R2得到:R=R1+R2
结论:串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和。
②若有n个阻值都为R的电阻串联,则总电阻R串=nR
③串联电阻相当于增加了导体的长度,串联的电阻越多,总电阻越大。
5、并联电路电阻的特点
①推导:∵并联∴U=U1=U2I=I1+I2
又∵I=U/R、I1=U1/R1、I2=U2/R2
∴U/R=U1/R1+U2/R2
得到:1/R=1/R1+1/R2
结论:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
②若有n个阻值都为R的电阻并联,则总电阻R串=R/n
③并联电阻相当于增加了导体的横截面积,并联的电阻越多,总电阻越小。而且,并联总电阻比其中最小的电阻还要小。
6、串、并联电路的规律
电
路
电流I=I1=I2I=I1+I2
电压U=U1+U2U=U1=U2
电阻R总=R1+R21/R总=1/R1+1/R2
串联的电阻越多,总电阻越大;几个电阻,串联时总电阻最大。并联的电阻越多,总电阻越小,并联总电阻比最小的那个电阻还要小;几个
电阻,并联时总电阻最小。
分压原理:U1/U2=R1/R2(串联电路,电阻越大,分到的电压越大)分流原理:I1/I2=R2/R1(并联电路,电阻越大的支路,分到的电流越小)
无论串联还是并联,当其它电阻不变,若其中某一个电阻变大时,则总电阻都变大;若其中某一个电阻变小时,则总电阻都变小。
公式使用应用欧姆定律(I=U/R,U=IR,R=U/I)时,要注意公式中的三个物理量必须是针对同一电路或同一导体,不能张冠李戴(“同体性”);
还要注意“同时性”,即电路发生变化前后,同一电阻的电压、电流一般不同,要注意区分。
电功W=W1+W2电功率P=P1+P2电热Q=Q1+Q2
电功与电功率专题
7、电能表:测量消耗了多少电能(即电功)的仪器。
电能表的参数:
3000R/KW·h——每消耗1KW·h的电能,转盘转3000转(☆要求会要根据一定时间内电能
表转盘转过的圈数来计算电功,从而算出电功率)
(电子式电能表,其参数为imp/KW·h——每消耗1KW·h的电能,指示灯闪烁的次数)220V——额定电压(正常工作时的电压)为220V
10A(40A)——长时间工作最大电流为10A(短时间内最大电流为40A)
电能表:在干路上来测量用电器消耗的电能。(☆要会根据电能表的参数算家庭电路中的
最大总功率)
(☆要求会根据电能表上的参数,算出家庭电路中的最大总功率,如:P=UI=220V×10A=2200W)
:
8、电功(W)
电流做功的大小。公式:W=Pt=UIt,
(电流通过导体做的功,与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成正比,与通电时间成正比)单位:焦耳(J)
因为电流通过用电器会把电能转化为其他形式的能量,所以该过程也就是电流做功的过程;而消耗多少电能,电流就做多少功。(☆所以有的题目中让你求消耗的电能,实际就是
求电功W,你就可以用W=UIt或W=Pt来算了)
9、电功率
电功率(P)——表示电流做功的快慢的物理量。公式:P=W/t=UI=I2R=U2/R (☆根据P=UI=U2/R,变形得到:I=P/U;R=U2/P,要求你会利用这两个变形公式,根据用
电器的额定电压和额定功率,算出正常工作时的电流以及用电器的电阻)
单位:瓦特(W),1W=1J/s
额定电压:用电器正常工作时,两端应该加的电压。
额定功率:用电器在额定电压下正常工作时的功率。
(☆如果给你某用电器的额定电压和额定功率,你应该会用I=P/U算出额定电流,而且会用R=U2/P算出它的电阻。)
测量小电灯的功率
①原理:P=UI②测量工具:电压表,电流表
③滑动变阻器的作用:改变电灯两端的电压。
④电路图:
⑤结论:A、若U实>U额,则P实>P额
若U实=U额,则P实=P额
若U实
B、电灯的亮度取决于它的实际功率。
C、若认为灯泡的电阻不变,根据R=U2/P,有:P实/P额=(U实/U额)2(若实际电压是额定电压的二分之一,则实际功率就是额定功率的四分之一,以此类推。
11、电热器
就是将电能全部转化为内能的装置。举例;电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电
炉等。(即所谓的纯电阻电路)
12、电流的热效应及焦耳定律
电流通过导体会产生热量,电热(Q)——电流产生的热量
焦耳定律——电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,
与通电时间成正比。公式:Q=I2Rt变形公式:Q=I2Rt=U2t/R
纯电阻电路(电热器):Q=W=Pt=UIt(☆初中阶段基本是纯电阻电路,所以题目中求电热时,如果条件符合,你可以用Q=W=Pt=UIt来计算)
非纯电阻电路(如电动机):Q 13、家庭安全用电 家庭电路的基本组成:进户线(电源线)、电能表、闸刀开关、熔断器(或空气开关)、开关、插座、用电器等。 进户线:火线和零线之间的电压为220V,火线和地线之间电压为220V,零线和地线之间的电压为零。 熔断器:熔丝由电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成,熔丝的作用是:当电路中的电 流过大时,达到熔丝的熔点,熔丝熔断,电路自动切断。(千万不能用铁丝或铜丝或更粗的 熔丝来代替原来的熔丝) 空气开关:当电路中电流过大时,空气开关自动跳闸,切断电路。 开关:开关应和它所控制的用电器串联,且接在火线和用电器之间。 插座:插座就是用来插用电器的,所以各插座之间当然应该是并联的。 用电器:家庭电路中的各用电器都是并联的。 两孔插座、三线插头和三孔插座 ①两孔插座:左孔接零线,右孔接火线。 ②三孔插座:“左零右火中接地”(地线一般与埋在地下的金属板相连) 三线插头:有金属外壳的用电器基本上都是三线插头,对应于三孔插座。 三线插头的中间那个插头与用电器的金属外壳相连,当插入三孔插座时,就把金属外壳和大地连起来了。 作用:当由于电器内部绝缘皮破损或失去绝缘性能时,导致火线与外壳接触使外壳带 电而发生触电事故。若有此接地的保护,电流就会通过地线流入大地,不会从人体走,避免 了发生触电事故。(所以三线插头绝不能通过转换插到两孔插座里,那就失去地线的保护了) 14、测电笔: ①构造:金属电极、氖管、弹簧和一个阻值很大的电阻——高电阻。 ②作用:辨别火线和零线 ③使用方法:手接触笔尾的金属电极,笔尖接触电线,若氖管发光,则接触的是火线;若氖管不发光,则接触的是零线。(若前面的零线有断路的情况,则接触后面的零线,氖管 也会发光) 15、电路中引起火灾的原因 ①电路中电流过大:根据Q=I2Rt,在电阻和通电时间一定时,电流I过大,会导致产 生的热量过大,导体温度过高而引发火灾。 短路:由于各种原因造成火线和零线直接接触,即发生短路,根据I=U/R,短路处的电阻特别小,则电路中电流I过大。 同时工作的用电器总功率过大(超负荷运行):根据I=P/U,电压不变,功率P越大,干路中的总电流I越大。 ②电线连接处接触不良:根据Q=I2Rt,在电流和通电时间一定时,电线连接处接触不 良,此处的电阻就会比较大,会导致产生的热量过大,导体温度过高,形成电热的逐步积累 和恶性循环,而引发火灾)(电路中电流过大时,有熔断器和空气开关保护,很大程度上能 避免火灾的发生;而由于电线连接处接触不良而导致的火灾很难有类似的保护,所以此类情况尤其难发现、更危险) 串、并联电路中电压、电功率、电热的关系 1、串联电路中,电压、电功率、电热的关系。 1电压关系:∵串联,电流处处相等,根据U=IR, ∴ 即串联电路(电流相等时)中,电压之比等于电阻之比。电阻越大,分到的电压越大。 ②电功率关系:∵串联,电流处处相等,根据P=I2R,∴ 即串联电路(电流相等时)中,电功率之比等于电阻之比。电阻越大,其实际电功率越 大。(☆如果两盏灯串联在电路中,你可以先根据其R=U2/P算出各灯的电阻,接着就能判断出是电阻大的那盏灯的实际功率大,也更亮些) ③相等的时间内,电热的关系:∵串联,电流处处相等、通电时间也相等,根据Q=I2Rt,∴,即串联电路(电流相等时)中,在通电时间相等时,电热之比等于电阻之比。 电阻越大,相同时间内产生的电热也越多。 2、并联电路中,电压、电功率、电热的关系。 ①电流关系:∵并联,各支路两端电压相等,根据I=U/R, ∴ 即并联电路(电压相等时)中,电流之比等于电阻的反比。 ②电功率关系:∵并联,各支路两端电压相等,根据P=U2/R,∴ 即并联电路中(电压相等时),电功率之比等于电阻的反比。电阻越大,其实际电功率反而 越小。(☆如果两盏灯并联在电路中,你可以先根据其R=U2/P算出各灯的电阻,接着就能判 断出是电阻大的那盏灯的实际功率小,反而更暗些) ③相等的时间内,电热的关系:∵并联,各支路电压相等、通电时间也相等,根据 Q=U2t/R,∴,即在并联电路(电压相等时)中,在通电时间相等时,电热之比 等于电阻的反比。电阻越大,相同时间内产生的电热反而越少。 测量电功率的多种方法 现有下列器材:额定电压为U0的小灯泡,电源(电压未知),一个阻值为R0的电阻,一 个滑动变阻器,一只电流表,一个单刀双掷开关和若干导线,实验时不能忽略灯丝的电阻随 温度而发生变化。 (1)设计的实验电路图如图15-13所示 (2)以上实验电路测定小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量 (用字母表示)。 第一步:计算R两端的电压为U0时,通过它的电流为U0/R; 图15-13第二步:S掷向接线柱1,调节滑动变阻器,使电流表读数为U0/R; 第三步:保持滑动变阻器的滑片不动,S掷向接线柱2,读出电流表读数I, 小灯泡额定功率的表达式为U0(I—U0/R) (3)若在给出的器材中只将其中的一只电流表改为一只电压表,设计测量 小灯泡的额定功率实验电路图如图15-14。 图15-14