電學考點回顧

個人簡歷陳慶越，山東師范大學第二附屬中學高級教師． 曾獲濟南市優(yōu)秀班主任及濟南市教育科研先進個人稱號，是濟南市物理學科帶頭人.

考點1 摩擦起電、導體和絕緣體

1． 電荷指帶電的微粒，自然界只有兩種電荷：正電荷和負電荷． 同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引．

2． 善于導電的物體叫導體，不善于導電的物體叫絕緣體．導體和絕緣體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化．

例1 通常，人們把與絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫做正電荷．現(xiàn)有絲綢、玻璃棒、塑料薄膜三種材料，通過實驗發(fā)現(xiàn)，當被絲綢摩擦過的玻璃棒靠近被絲綢摩擦過的塑料薄膜時，兩者相互吸引．據(jù)此排出三種材料的順序，使前面的材料跟后面的材料摩擦后，前者總是帶負電．這個順序是（）．

A． 絲綢、玻璃棒、塑料薄膜 B． 玻璃棒、絲綢、塑料薄膜

C． 絲綢、塑料薄膜、玻璃棒 D． 塑料薄膜、絲綢、玻璃棒

解析帶正電的玻璃棒吸引絲綢摩擦過的塑料薄膜，表明塑料薄膜帶負電，而絲綢帶正電，故塑料薄膜位于絲綢之前，而絲綢又位于玻璃之前，所以答案應為D．

考點2 電路

1． 用導線把電源、用電器和開關連接起來構成的電流的通路叫做電路．電路的三種狀態(tài)分別是通路、短路、斷路．

2． 串聯(lián)是指元件之間首尾連接，并聯(lián)是指元件之間并列連接．

例2 下面四個電路中，可以把電源短路的是（）．

解析“電源短路”的特征是電流可以不經(jīng)任何用電器從電源的正極直接流回到負極．A圖中電流流經(jīng)用電器；B圖中有兩個燈泡被短路，但沒有形成電源短路；C圖中沒有短路情況；D圖中當開關閉合后，電源即會被短路．答案為D．

考點3 電流（I）、電壓（U）、電阻（R）

1． 電荷在導體中的定向移動形成電流，電流的單位是安培（A）．測量電流的儀表為電流表，電流表與被測用電器串聯(lián)．

2． 電路兩端的電位差叫做這兩點間的電壓，單位是伏特（V）．測量電壓的儀表為電壓表，電壓表與被測電路并聯(lián)．

3． 電阻表示導體對電流的阻礙作用，單位為歐姆（Ω）．影響電阻大小的因素為：導體的材料、長度、橫截面積和溫度．

4． 串聯(lián)電路中的電流處處相等；并聯(lián)電路中干路電流是各支路電流之和．

5． 串聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓之和等于電源電壓；并聯(lián)電路中各支路電壓相等．

例3 圖1甲所示是用電流表測量電流的實物連接圖，請按要求回答：

（1）圖1甲中電流表測量的是通過燈泡＿＿＿＿＿＿的電流．

（2）如果電流的示數(shù)如圖1乙所示，則電流表測出的電流是A．

（3）如果要用電流表測通過L1和L2的總電流，且只允許移動一根導線，應將導線的右端接在電流表的接線柱上．（填“a”、“b”、“c”或“＋”、“－”）

解析（1）因為導線b的右端接在電流表的“＋”接線柱上，使電流未經(jīng)電流表就直接流過燈泡L1，所以圖1甲中電流表測量的是通過燈泡L2的電流．（2）由圖1乙可知，電流表所用量程為0～0．6 A，電流表測出的電流是0．28 A．（3）如果要用電流表測通過L1和L2的總電流，只需將導線b的右端接在電流表的“－”接線柱上．

例4 如圖2，電源電壓恒定，當開關S1閉合、S2斷開時，電壓表的示數(shù)為3 V；當開關S1斷開、S2閉合時，電壓表的示數(shù)為4．5 V，則燈L1兩端的電壓是V，燈L2兩端的電壓是V．

解析當開關S1閉合、S2斷開時，電壓表測量的是L1兩端的電壓，大小為3 V．當開關S1斷開、S2閉合時，電壓表測量的是L1、L2串聯(lián)后的總電壓，即電源電壓，為4．5 V．根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點可以判斷出燈L2兩端的電壓是4．5 V－3 V＝1．5 V．

考點4 歐姆定律

1． 歐姆定律：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟電阻成反比．用公式表示為I＝．

2． 使用歐姆定律時須遵從以下原則：

例5 如圖3所示，電源電壓恒為6 V，電阻R1＝R2＝8 Ω．

（1）當開關S1、S2都斷開時，電流表的示數(shù)為0．3 A，求R3的阻值．

（2）開關S1、S2都閉合時，電流表的示數(shù)是多少．

解析（1）當 S1、S2都斷開時，R1與R3串聯(lián)，等效電路圖如圖4甲所示，則R3＝R－R1＝－R1＝－8 Ω＝12 Ω．

（2）當S1、S2都閉合時，R2與R3并聯(lián)，等效電路圖如圖4乙所示，則I′＝I2＋I3＝＋＝＋＝1．25 A．

考點5 電能、電功率、電熱

1． 用電器用電的過程就是消耗電能的過程．如電烙鐵可以將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電扇可以將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能；給蓄電池充電時，電能主要轉(zhuǎn)化為化學能．電能的計量單位為“焦（J）”，常用單位為“千瓦時（kW·h）”，1 kW·h＝3．6 × 106 J．

2． 電功率：表示消耗電能的快慢，用公式表示為P＝UI．電功率的基本單位為“瓦（W）”，其他單位有“千瓦（kW）”．

3． 電熱指電流流經(jīng)導體時所產(chǎn)生的熱量．電熱的計算公式為Q＝I2Rt．

例6 在做“測定小燈泡功率”的實驗時，小剛同學連接的實物電路如下頁圖5所示．其中小燈泡的額定電壓為2．5 V，額定功率小于1 W．

（1）同組的小明同學在檢查線路時，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤．請你在圖中用“×”標出這根錯接的導線，并畫出改接后的導線（不能與其他導線交叉）．

（2）電路錯誤改正后，將滑動變阻器的滑片移至A端，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表的示數(shù)接近3 V．發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是 ．

（3）排除故障后，再閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數(shù)為2．5 V時，電流表的示數(shù)如圖6所示，則小燈泡的額定功率為W．

解析（1）根據(jù)所給條件可以判定燈泡電阻不小于6．25 Ω，燈泡兩端的最大電壓約為3 V，所以電路中的最大電流不大于0．48 A，因此電流表、電壓表的量程選擇是合適的．電路中的連線錯誤及修改情況如圖7所示．

（2）電壓表的示數(shù)為3 V且燈泡不亮，表明電壓表的兩個接線端之間發(fā)生斷路，故障可能是燈泡接觸不良或燈絲斷開．

（3）由圖6讀得電流表的示數(shù)為0．3 A，所以燈泡的額定功率P＝UI＝2．5 V × 0．3 A＝0．75 W．

例7 文韜同學的玩具電動車上有一個直流電動機，從消耗電能方面看，其內(nèi)部可等效為如圖8所示的電路．當電動機不轉(zhuǎn)時，相當于開關S置于“1”；當電動機正常工作時，相當于開關S置于“2”．電阻R1為線圈電阻，它的功率為發(fā)熱功率；電動機對外做功的功率可用R2的功率代替．

（1）當給它加0．3 V電壓時，電動機不轉(zhuǎn)，電路中的電流為0．3 A，求電阻R1的阻值．

（2）當給它加3 V電壓時，電動機正常工作，電路中的電流為0．4 A，求電動機的發(fā)熱功率及對外做功的功率．

（3）當給它加3 V電壓而電動機被卡?。姍C不轉(zhuǎn)）時，求發(fā)熱功率．

（4）比較（2）、（3）兩個發(fā)熱功率，你認為電動機正常工作時被卡住，對電動機會產(chǎn)生什么危害？

解析（1）電動機不轉(zhuǎn)時，相當于開關S置于“1”處，此時電路中只有R1，則R1＝＝＝1 Ω．

（2）當電動機正常工作時，相當于開關S置于“2”，此時R1與R2串聯(lián)．根據(jù)題中條件，可知電動機的發(fā)熱功率即為R1的功率，即P1′＝I′2R1＝（0．4 A）2×1 Ω＝0．16 W；電動機對外做功的功率可用R2的功率代替，即P2′＝I′U2′＝I′（U－I′R1）＝0．4 A×（3 V－0．4 A × 1 Ω）＝1．04 W．

（3）電動機被卡住時，電動機不再轉(zhuǎn)動，相當于開關置于“1”處，此時電路中只有R1，此時R1的發(fā)熱功率等于R1的功率，即P1″＝＝＝9 W．

（4）比較（2）、（3）兩個發(fā)熱功率可知，當電動機正常工作時被卡住，電機線圈中將產(chǎn)生大量的熱，會燒斷線圈．

考點6 用電常識

1． 導致電路中電流過大的兩個原因是短路和用電器總功率過大．

2． 人觸電的兩種類型：一是人體同時接觸到火線和零線，二是人站在地上接觸到火線．辨別火線、零線時用試電筆．

例8 現(xiàn)代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題．下表提供了一組人體電阻數(shù)據(jù)．

如圖9所示，用電器R接在220 V的電源上時，消耗電功率是1 100 W，電路中還有額定電流為10 A的保險絲．

（1）只有用電器R接入電路時，通過保險絲的電流為多少？

（2）一個潮濕的人，赤腳站在地上，由于不小心，手接觸火線，發(fā)生觸電事故，則通過人體的電流是多少（上表電阻數(shù)據(jù)適用此人）？分析為什么保險絲不會斷開．

解析（1）只有R接入電路時，IR＝＝＝5 A．

（2）一個潮濕的人站在地上，此時人的電阻為R人＝8 800 Ω，觸電時通過人體的電流是I人＝＝＝0．025 A．人與電阻R并聯(lián)，通過保險絲的電流為I總 ＝I人＋I＝0．025 A＋5 A＝5．025 A．此電流遠小于保險絲的熔斷電流，所以保險絲不會斷開．

1． 華美地毯廠在編織地毯時，往編織物中夾雜一些細不銹鋼絲，這樣做的原因是（ ）．

A． 使地毯結實耐用

B． 使地毯閃亮美觀

C． 有利于泄放電荷

D． 有利于傳熱散熱

2． 下圖中，與圖10中的實物連接圖對應的電路圖是（ ）．

3． 一個電熱水壺，銘牌部分參數(shù)如下：額定電壓220 V，額定功率模糊不清，熱效率為90％.正常工作情況下燒開一壺水需要5 min，水吸收的熱量為11 880J，此時熱水壺消耗的電能為＿＿＿＿＿＿＿J，其額定功率為＿＿＿＿＿＿＿W， 電阻是＿＿＿＿＿＿＿Ω.若實際電壓為198 V，通過電熱壺的電流是 A，1 min內(nèi)電熱壺產(chǎn)生的熱量是＿＿＿＿＿＿＿J．（假設電阻不隨溫度改變）

4． 圖11為小宇家在5月初和5月底兩個日期的電表示數(shù)，則小宇家在5月份的耗電量為＿＿＿＿＿＿＿kW·h．如果以0．5元 ／ 度電來算，則小宇家本月的電費為＿＿＿＿＿＿＿元．此電表轉(zhuǎn)動600 r時消耗了＿＿＿＿＿＿＿kW·h的電能．

5．小明同學看到家中電熱水器的銘牌上標有一些技術參數(shù)，如下表．他由此算出，該熱水器正常工作90 min將耗電＿＿＿＿＿＿＿kW·h．

參考答案：1． C2． D3． 13 200 440 110 1．8 21 384

4． 28．8 14．4 0．255． 3

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