初中科学-电和磁专题复习

初中科学电和磁专题复习（共6课时）知识要点：一、电路１、电路的组成：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。其中：（1）电源是能持续提供电能的装置。常用的电源有干电池、蓄电池、发电机等。（2）用电器是将电能转化为其它形式能的装置，即利用电能工作的器件。如：电灯、电铃、电动机、电视机、电炉等。（3）开关又叫电键，用来控制电路的通断。（4）导线的作用是连接电路各个元件并传输电能。２、电路图：为了简便和清楚起见，在电器的说明书和安装图纸上，各种电学器件都用统一规定的符号表示。用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。画电路图时要注意下面几点：（1）整个电路图布局最好是长方形，导线应画成横平、竖直、有棱有角，线路要画得简洁、美观。（2）电路元件的符号，要用统一规定的符号。要把电源的极性、导线相交且相连与相交不相连等情况表示清楚。（3）元件符号的位置要安排适当，分布要均匀，元件符号不要画在拐角处，导线与元件之间连接线要画到位，不能断开。３、电路的状态（1）通路：接通的电路叫做通路，也叫做闭合电路。即电路处处连通，有电流通过。（2）开路：断开的电路叫做开路，也叫做断路。即电路中有一处或几处断开，电路中没有电流通过。（3）短路：短路分电源短路（全电路断路）和用电器短路（局部短路）两种。电源短路:指用导线不经过用电器而直接把电源的正、负极连接起来。这时，电路中的电流极大，很可能会烧坏电源，烧毁导线，还可能引起火灾，这是绝对不允许的。用电器短路:指导线并接在一部分用电器两端，使这部分用电器没有电流通过而无法工作。这种情况又叫做用电器被短接。这在某些特殊电路中常被采用。4、串联电路、并联电路的连接与区别串联和并联是电路最基本的两种连接方式，识别电路连接方式往往是解决电学问题的前提和基础。它们的区别主要是：（1）连接方式不同：串联电路是把用电器逐个顺次连接起来的电路，并联电路是把用电器并列地连接起来的电路。（2）电流路径不同：串联电路中，电流路径只有一条。并联电路中，有干路和支路之分，并列的支路有多条。（3）工作特点不同：串联电路中，各用电器必须同时工作，其中一个用电器停止工作，则整个电路都停止工作。并联电路中，各用电器可以不同时工作，即使去掉一个支路，其他支路的用电器照常工作，不受干扰。只有干路断开时，整个电路才停止工作。5、连接串、并联电路实验的基本要求：连接实验电路是学习电学知识必须具有的基本功。在实验的过程中要注意以下几点，并要养成良好的实验习惯：（1）根据实验要求画出电路图。（2）对照电路图检查实验器材是否齐全，是否符合要求，然后根据电路图摆放器材的位置。（3）接线时按一定的顺序进行，或顺着电流方向，或逆着电流方向。连接时要注意导线与接线柱应接触良好、牢固。接线时开关应断开。（4）电路连接完成后，应按电路图认真检查，是否有漏接、错接和短接现象的存在，发现错误，应及时纠正。（5）闭合开关进行试触，观察整个电路是否正常工作，如有不正常现象，应立即断开电源，然后从电源某一极出发，逐一检查，找出原因，排除故障，方可进行实验。（6）实验完毕后，必须先断开电源，然后拆下电路，整理好实验器材。6、导体和绝缘体（1）导体：容易导电的物体叫做导体。金属、人体、大地及各种酸、碱、盐的水溶液都是导体。导体之所以容易导电，是因为导体内存在着大量能自由移动的电荷（自由电荷）。在金属导体中的自由电荷是自由电子，在酸、碱、盐的水溶液中的自由电荷是正、负离子。（2）绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体。塑料、橡胶、玻璃、干燥的木材等都是绝缘体。绝缘体之所以不容易导电，是因为绝缘体中的电荷几乎都被束缚在原子或分子的范围内，几乎不能自由移动。导体和绝缘体都是重要的电工材料，两者之间并没有绝对的界线。在一定条件下，绝缘体可变为导体，例如，在常温下玻璃是很好的绝缘体，但当玻璃被烧红时就会变为导体。二、电流１、静电有关知识（1）两种电荷：自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。因为构成物质的原子是由原子核和核外电子构成的，原子核是由带正电的质子和不带电的中子构成，核外电子带负电。在通常情况下，原子核所带的正电荷总数与核外电子所带的负电荷总数相等，整个原子不显电性，即呈中性。（2）物体带电的原因：当中性的物体从别的物体中得到电子时，它的负电荷总数超过了正电荷总数，它就显示出带负电；当中性的物体失去了一些电子时，它的负电荷总数小于正电荷总数，它就显示出带正电。摩擦起电的过程实质也是电子转移的过程。（3）电荷间相互作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。验电器就是利用同种电荷互相排斥的原理制成。2、电流的形成和电流方向的规定电荷的定向移动形成电流。科学上规定正电荷定向移动的方向为电流方向。电路中作定向移动的可能是正电荷、也可能是负电荷、还可能是正负电荷同时向相反方向移动。例如金属导体中移动的是带负电的自由电子。在酸、碱、盐的水溶液中是正负离子同时作相反方向的移动。在电路中负电荷移动方向与电流方向相反，但产生的效果与正电荷移动的效果是一致的。3、电量：电荷的多少叫做电量。符号是Q。在国际单位制中，电量单位是库仑，简称库，符号是C。一个电子所带的电量为1.6×10-19库仑。任何电量都是一个电子所带电量的整数倍。4、电流强度的概念和单位（1）电路中电流的大小（强弱）用电流强度来表示，电流强度简称电流，符号是I。电流强度的大小等于1秒钟内通过导体横截面的电量，因此电流强度可以用I=Qt来计算。2其中Q是时间t内通过导体横截面的电量。（2）电流强度的单位在国际单位制中电流强度的基本单位是安培，简称安，符号是A。1安=1库/秒。它的意义是：如果在1秒内通过导体横截面的电量是1库，则电路中的电流大小等于1安。电流单位还有毫安（mA）和微安（µÀ）等，它们之间关系是：1安=1×103毫安=1×106微安5、电流的测量测量电流的仪表是电流表。刻度盘用安培作单位的电流表又称为安培表，符号为○A。电流表使用规则：（1）电流表必须串联在被测电路中。（2）电流表的正负接线柱不能接错，电流应从正接线柱进入电流表，从负接线柱流出电流表。（3）被测电流值不能超过电流表的量程。选择量程的方法有：（4）绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接在电源两极上。电流表读数前要看清所选用的接线柱,明确量程，认清每大格和每小格所表示的测量值。读数时先读大格后读小格，记录的测量值必须写上单位。三、电压1、电压的作用：电压是使自由电荷产生定向移动形成电流的原因。电路两端的电压是由电源产生的，电压用符号“U”表示。2、电压的单位：国际单位制中电压的单位是伏特，简称伏，符号V。1伏特的含义：在某段电路中，当通过1库仑电量时，如果电流做功是1焦耳，那么这段电路两端电压是1伏特。即：1伏特=1焦耳/库仑。常用的电压单位还有千伏(kv)、毫伏(mv)和微伏(µv)，它们的关系是：1千伏=103伏特1伏特=103毫伏=106微伏3、记住一些常用的电压值一节电池的电压是1.5伏，三节干电池串联时电压是3×1.5伏=4.5伏，一节蓄电池的电压是2伏，照明电路的电压是220伏，对于人体来说，不高于36伏的电压才是安全电压。4、电压的测量测量电压的仪表是电压表。中学用的电压表刻度盘用伏特作单位，又称为伏特表。符号为○V。电压表使用规则：（1）电压表要并联在被测电路中。（2）电压表的“+”、“-”接线柱的接线要正确。连接时，电压表的“+”接线柱必须连在被测用电器的电流流入端，“-”接线柱连在电流的流出端。（3）被测电压不能超过电压表的量程。电流表与电压表的特点：电流表的电阻很小，电压表的电阻很大。四、电阻1、电阻的概念：电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的量。用符号R表示。导体对电流的阻碍作用可以用导体两端的电压与通过的电流的比值来表示。对于同一导体，加在它两端电压U增大几倍，通过它的电流I也增大几倍，即U与I的比值是一定值；对于不同的导体U与I的比值是不同的。U与I比值大，表示电流不容易通过；U与I比3值小，表示电流容易通过。所以U与I的比值反映了导体对电流阻碍作用这种性质。电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的长度、材料、横截面积决定。与有无电流通过、通过电流的大小及所加电压大小等均无关。对于同一种材料制成的导线，导线越长，横截面积越小，则它的电阻越大。*温度对导体的电阻是有影响的，金属导体的电阻会随温度升高而增大；非金属导体、酸碱盐的水溶液、半导体材料的电阻会随温度升高而减小。在通常条件下，由于温度变化不大，引起导体电阻的变化也不大，于是都忽略了温度对导体电阻的影响。但当温度变化较大时，电阻的变化就不能忽略了。例如白炽灯正常工作时灯丝温度可达2000℃以上，它正常工作时电阻是常温下电阻的数十倍。2、电阻的单位：国际单位制中电阻的单位是欧姆，简称欧，用符号Ω表示。如果导体两端电压是1伏特，通过的电流为1安培，那么这导体的电阻就是1欧姆，即1欧姆=1伏特/安培。此外电阻单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），它们的换算关系：1兆欧=103千欧=106欧姆3、变阻器（1）变阻器是靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流或改变部分电路两端的电压。常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱两种。滑动变阻器能连续改变接入电路中的电阻大小，但不能准确地知道接入电路中的电阻值；电阻箱不能连续改变接入电路中的电阻大小，但能准确地知道接入电路中的电阻值。（2）正确使用滑动变阻器应注意以下几点：①使用前先观察滑动变阻器的铬牌，弄清其最大阻值及允许通过的最大电流值。使用时应注意电路中电流不能超过变阻器的最大允许电流。②要正确接线：如图5—1所示，常用的滑动变阻器图5—1有四个接线柱A、B、C、D，在将它接入电路中时，一定要在它的四个接线柱中上、下各取一个接线柱接入电路，即有四种接法——A与C、A与D、B与C、B与D。注意不能同时将上面两接线柱（C与D）接入电路，因为这种接法接入电路的变阻器的电阻为零；也不能同时将下面两接线柱（A与B）接入电路，因为这种接法接入电路的变阻器就成了阻值等于变阻器最大值的一个定值电阻。③闭合开关前，应将滑片移到阻值最大位置，这样可以起到保护仪表和用电器的作用。例如在图5—1中，当将B与C接入电路，则接入的电阻线是BP部分，在闭合开关前，应将滑片P移到A端，当P向右移动时，滑动变阻器接入的电阻变小。五、欧姆定律：欧姆定律是电学中的核心知识。它是德国科学家欧姆通过实验的方法在研究了导体中的电流跟它两端电压的关系、导体中的电流跟它电阻的关系的基础上总结出的实验规律。掌握欧姆定律是学好电学知识的基础和关键。1、欧姆定律（1）欧姆定律的内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。（2）欧姆定律的表达式：I=U/R，式中I表示导体中的电流，单位是安；U表示导体两端的电压，单位是伏；R表示导体的电阻，单位是欧。（3）理解和使用欧姆定律时要注意以下几点：①欧姆定律反映了一定条件下，导体中的电流跟它两端电压的因果关系，跟导体电阻的制约4关系。即在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。②在应用欧姆定律公式及其变形式时，公式中的电流（I）、电压（U）、电阻（R），必须针对同一段电路、同一状态时的量值。不能张冠李戴，也不能先后不分。这三个量的单位都需采用统一的国际单位制单位：安、伏、欧。2、用电流表和电压表测量导体的电阻（1）伏安法测电阻的原理：欧姆定律公式I=U/R的变形式R=U/I，只要测出导体两端电压和通过导体中的电流，就可以利用公式R=U/I算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。（2）伏安法测电阻所需器材：电压表、电流表、电源、导线、开关、滑动变阻器和待测的电阻。滑动变阻器串联在电路中的目的，一方面是对电路中的电表起保护作用；另一方面可改变待测电阻两端电压和通过的电流。（3）伏安法测电阻的实验电路图请读者自己完成。（4）实验步骤是：①根据实验要求选择合适的器材，设计好实验的记录表格。②合理布置好实验器材，顺着或逆着电流方