电学考点回顾

个人简历陈庆越，山东师范大学第二附属中学高级教师． 曾获济南市优秀班主任及济南市教育科研先进个人称号，是济南市物理学科带头人.

考点1 摩擦起电、导体和绝缘体

1． 电荷指带电的微粒，自然界只有两种电荷：正电荷和负电荷． 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引．

2． 善于导电的物体叫导体，不善于导电的物体叫绝缘体．导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化．

例1 通常，人们把与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷．现有丝绸、玻璃棒、塑料薄膜三种材料，通过实验发现，当被丝绸摩擦过的玻璃棒靠近被丝绸摩擦过的塑料薄膜时，两者相互吸引．据此排出三种材料的顺序，使前面的材料跟后面的材料摩擦后，前者总是带负电．这个顺序是（）．

A． 丝绸、玻璃棒、塑料薄膜 B． 玻璃棒、丝绸、塑料薄膜

C． 丝绸、塑料薄膜、玻璃棒 D． 塑料薄膜、丝绸、玻璃棒

解析带正电的玻璃棒吸引丝绸摩擦过的塑料薄膜，表明塑料薄膜带负电，而丝绸带正电，故塑料薄膜位于丝绸之前，而丝绸又位于玻璃之前，所以答案应为D．

考点2 电路

1． 用导线把电源、用电器和开关连接起来构成的电流的通路叫做电路．电路的三种状态分别是通路、短路、断路．

2． 串联是指元件之间首尾连接，并联是指元件之间并列连接．

例2 下面四个电路中，可以把电源短路的是（）．

解析“电源短路”的特征是电流可以不经任何用电器从电源的正极直接流回到负极．A图中电流流经用电器；B图中有两个灯泡被短路，但没有形成电源短路；C图中没有短路情况；D图中当开关闭合后，电源即会被短路．答案为D．

考点3 电流（I）、电压（U）、电阻（R）

1． 电荷在导体中的定向移动形成电流，电流的单位是安培（A）．测量电流的仪表为电流表，电流表与被测用电器串联．

2． 电路两端的电位差叫做这两点间的电压，单位是伏特（V）．测量电压的仪表为电压表，电压表与被测电路并联．

3． 电阻表示导体对电流的阻碍作用，单位为欧姆（Ω）．影响电阻大小的因素为：导体的材料、长度、横截面积和温度．

4． 串联电路中的电流处处相等；并联电路中干路电流是各支路电流之和．

5． 串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源电压；并联电路中各支路电压相等．

例3 图1甲所示是用电流表测量电流的实物连接图，请按要求回答：

（1）图1甲中电流表测量的是通过灯泡＿＿＿＿＿＿的电流．

（2）如果电流的示数如图1乙所示，则电流表测出的电流是A．

（3）如果要用电流表测通过L1和L2的总电流，且只允许移动一根导线，应将导线的右端接在电流表的接线柱上．（填“a”、“b”、“c”或“＋”、“－”）

解析（1）因为导线b的右端接在电流表的“＋”接线柱上，使电流未经电流表就直接流过灯泡L1，所以图1甲中电流表测量的是通过灯泡L2的电流．（2）由图1乙可知，电流表所用量程为0～0．6 A，电流表测出的电流是0．28 A．（3）如果要用电流表测通过L1和L2的总电流，只需将导线b的右端接在电流表的“－”接线柱上．

例4 如图2，电源电压恒定，当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3 V；当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4．5 V，则灯L1两端的电压是V，灯L2两端的电压是V．

解析当开关S1闭合、S2断开时，电压表测量的是L1两端的电压，大小为3 V．当开关S1断开、S2闭合时，电压表测量的是L1、L2串联后的总电压，即电源电压，为4．5 V．根据串联电路电压的特点可以判断出灯L2两端的电压是4．5 V－3 V＝1．5 V．

考点4 欧姆定律

1． 欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟电阻成反比．用公式表示为I＝．

2． 使用欧姆定律时须遵从以下原则：

例5 如图3所示，电源电压恒为6 V，电阻R1＝R2＝8 Ω．

（1）当开关S1、S2都断开时，电流表的示数为0．3 A，求R3的阻值．

（2）开关S1、S2都闭合时，电流表的示数是多少．

解析（1）当 S1、S2都断开时，R1与R3串联，等效电路图如图4甲所示，则R3＝R－R1＝－R1＝－8 Ω＝12 Ω．

（2）当S1、S2都闭合时，R2与R3并联，等效电路图如图4乙所示，则I′＝I2＋I3＝＋＝＋＝1．25 A．

考点5 电能、电功率、电热

1． 用电器用电的过程就是消耗电能的过程．如电烙铁可以将电能转化为内能；电扇可以将电能转化为内能和机械能；给蓄电池充电时，电能主要转化为化学能．电能的计量单位为“焦（J）”，常用单位为“千瓦时（kW·h）”，1 kW·h＝3．6 × 106 J．

2． 电功率：表示消耗电能的快慢，用公式表示为P＝UI．电功率的基本单位为“瓦（W）”，其他单位有“千瓦（kW）”．

3． 电热指电流流经导体时所产生的热量．电热的计算公式为Q＝I2Rt．

例6 在做“测定小灯泡功率”的实验时，小刚同学连接的实物电路如下页图5所示．其中小灯泡的额定电压为2．5 V，额定功率小于1 W．

（1）同组的小明同学在检查线路时，发现有一根导线连接错误．请你在图中用“×”标出这根错接的导线，并画出改接后的导线（不能与其他导线交叉）．

（2）电路错误改正后，将滑动变阻器的滑片移至A端，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表的示数接近3 V．发生这种现象的原因可能是 ．

（3）排除故障后，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2．5 V时，电流表的示数如图6所示，则小灯泡的额定功率为W．

解析（1）根据所给条件可以判定灯泡电阻不小于6．25 Ω，灯泡两端的最大电压约为3 V，所以电路中的最大电流不大于0．48 A，因此电流表、电压表的量程选择是合适的．电路中的连线错误及修改情况如图7所示．

（2）电压表的示数为3 V且灯泡不亮，表明电压表的两个接线端之间发生断路，故障可能是灯泡接触不良或灯丝断开．

（3）由图6读得电流表的示数为0．3 A，所以灯泡的额定功率P＝UI＝2．5 V × 0．3 A＝0．75 W．

例7 文韬同学的玩具电动车上有一个直流电动机，从消耗电能方面看，其内部可等效为如图8所示的电路．当电动机不转时，相当于开关S置于“1”；当电动机正常工作时，相当于开关S置于“2”．电阻R1为线圈电阻，它的功率为发热功率；电动机对外做功的功率可用R2的功率代替．

（1）当给它加0．3 V电压时，电动机不转，电路中的电流为0．3 A，求电阻R1的阻值．

（2）当给它加3 V电压时，电动机正常工作，电路中的电流为0．4 A，求电动机的发热功率及对外做功的功率．

（3）当给它加3 V电压而电动机被卡住（电机不转）时，求发热功率．

（4）比较（2）、（3）两个发热功率，你认为电动机正常工作时被卡住，对电动机会产生什么危害？

解析（1）电动机不转时，相当于开关S置于“1”处，此时电路中只有R1，则R1＝＝＝1 Ω．

（2）当电动机正常工作时，相当于开关S置于“2”，此时R1与R2串联．根据题中条件，可知电动机的发热功率即为R1的功率，即P1′＝I′2R1＝（0．4 A）2×1 Ω＝0．16 W；电动机对外做功的功率可用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）电动机被卡住时，电动机不再转动，相当于开关置于“1”处，此时电路中只有R1，此时R1的发热功率等于R1的功率，即P1″＝＝＝9 W．

（4）比较（2）、（3）两个发热功率可知，当电动机正常工作时被卡住，电机线圈中将产生大量的热，会烧断线圈．

考点6 用电常识

1． 导致电路中电流过大的两个原因是短路和用电器总功率过大．

2． 人触电的两种类型：一是人体同时接触到火线和零线，二是人站在地上接触到火线．辨别火线、零线时用试电笔．

例8 现代家庭电器化程度越来越高，用电安全是一个十分突出的问题．下表提供了一组人体电阻数据．

如图9所示，用电器R接在220 V的电源上时，消耗电功率是1 100 W，电路中还有额定电流为10 A的保险丝．

（1）只有用电器R接入电路时，通过保险丝的电流为多少？

（2）一个潮湿的人，赤脚站在地上，由于不小心，手接触火线，发生触电事故，则通过人体的电流是多少（上表电阻数据适用此人）？分析为什么保险丝不会断开．

解析（1）只有R接入电路时，IR＝＝＝5 A．

（2）一个潮湿的人站在地上，此时人的电阻为R人＝8 800 Ω，触电时通过人体的电流是I人＝＝＝0．025 A．人与电阻R并联，通过保险丝的电流为I总 ＝I人＋I＝0．025 A＋5 A＝5．025 A．此电流远小于保险丝的熔断电流，所以保险丝不会断开．

1． 华美地毯厂在编织地毯时，往编织物中夹杂一些细不锈钢丝，这样做的原因是（ ）．

A． 使地毯结实耐用

B． 使地毯闪亮美观

C． 有利于泄放电荷

D． 有利于传热散热

2． 下图中，与图10中的实物连接图对应的电路图是（ ）．

3． 一个电热水壶，铭牌部分参数如下：额定电压220 V，额定功率模糊不清，热效率为90％.正常工作情况下烧开一壶水需要5 min，水吸收的热量为11 880J，此时热水壶消耗的电能为＿＿＿＿＿＿＿J，其额定功率为＿＿＿＿＿＿＿W， 电阻是＿＿＿＿＿＿＿Ω.若实际电压为198 V，通过电热壶的电流是 A，1 min内电热壶产生的热量是＿＿＿＿＿＿＿J．（假设电阻不随温度改变）

4． 图11为小宇家在5月初和5月底两个日期的电表示数，则小宇家在5月份的耗电量为＿＿＿＿＿＿＿kW·h．如果以0．5元 ／ 度电来算，则小宇家本月的电费为＿＿＿＿＿＿＿元．此电表转动600 r时消耗了＿＿＿＿＿＿＿kW·h的电能．

5．小明同学看到家中电热水器的铭牌上标有一些技术参数，如下表．他由此算出，该热水器正常工作90 min将耗电＿＿＿＿＿＿＿kW·h．

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

4． 28．8 14．4 0．255． 3

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