中考物理电学实验总结分析(精选9篇)
1.如图把小球从O点沿水平滑杆拉到A点,放开后小球在O点两侧 来回振动。对小球振动的快慢,小明提出了如下猜想:
A.小球振动的快慢与它被拉离O点的距离x有关;B.小球振动的快慢与它的质量m有关。
(1)现有固定支架、弹簧、质量不同的小球、天平、刻度尺等器材,为完成本实验,还需要的器材是____秒表____。
(2)小明实验探究的部分数据记录如下:
表格中的实验数据是验证猜想___B___时记录的。(选填“A”或“B”)
(3)分析表格中的数据,可得出结论:__在拉离距离相同的情况下,质量越大小球振动越慢__。
2.为了探究影响固体热膨胀的因素,某科技小组用铝棒进行相关实验,实验数据如下表:
(1)
分析实验序号1、2、3的实验数据可得出结论:升高相同温度时,铝棒的伸长量与它的___原长___成正比;
(2)为了探究铝棒的伸长量与升高的温度有什么关系,应该选择实验序号__1、4、5__的三组实验数据进行分析;
(3)根据你的分析结论,可计算出实验序号6的伸长量
△L=__2__mm。
(1)相同量确认(2)相同量确认(3)数学归纳法
3.逸舟和他的同学在探究电流与电阻的关系时,用到如下 器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻若干个,滑动变阻 器1只,开关1个,导线若干。设计的电路如图18所示。
(1)闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到__b__端。实验过程中应 通过调整滑动变阻器,使__电阻两端电压__保持不变。(控制变量)(2)下面是他们获取的部分实验数据,请根据数据在坐标系上描点并连成光滑的曲线。
1(3)如果实验过程电压表示数突然变为0,而电流表示数不变,则发生断路的是__电压表(电流不变电路没问题)__;如果电流表示数变为0,而电压表示数突然增大,则发生断路的是__电阻R1__。(4)若粗心的逸舟少领了一只电压表,多领了一只电流表,请在方框内设计一个电路图,使这个实验仍然可以进行。
将电流表+电阻改装成电压表(自造电压表)
(5)为测量阻值约10Ω的电阻,小龙设计并连接了如图电路,所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计和连接上存在的两个问题:
①不能多次测量减少误差②电流表(或电压表接线柱问题)
思维角度:安全性、普遍性、减少误差、条件控制
4.某兴趣小组利用图示电路进行如下的实验研究。
S3,闭合S1、S2,调节滑动变阻器,得到上面表中四组数据。根据表中的数据,可计算(1)断开
电阻R =_10__ Ω。(表格获取已知条件)(2)图象中获取已知条件
(2)断开S2,闭合S1、S3,调节滑动变阻器,测量灯泡L两端的电压和电流,根据测量数据绘制
成如图26的U—I关系图象。由图象分析,当电
压表示数为2 V时,灯泡L的电阻RL= __5__ Ω。
(3)闭合S1、S2和S3,调节滑动变阻器,当电压表示
数为2 V时,电流表的读数是__0.6_ A。
(4)根据图完成本实验的实物线路的连接(图中还有
4条未接)(3)电阻、灯并联,电流表测干路电流)
(5)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在____端(选
填“左”或“右”)。(由下接线端决定)
(6)实验过程中,滑动变阻器的滑片向右移动时灯丝将变_____(选填“亮”或“暗”)。
(7)若实验过程中电流表的读数突然变大,而电压表的读数为0,经检测电压表没有损坏,可能发生的故障是___灯(电阻或电压表)短路___。R=U/I=0说明短路(R=U/0I=0说明断路)
5.在“测定小灯泡的电功率”实验中,电源电压6 V,小灯泡L的额定电压是2.5v,电阻大约l0Ω左右,可供选用的滑动变阻器R1和R
2的最大阻值分别为10Ω、50Ω,实验电路如图所示。
(1)应该选用的滑动变阻器是(选填“R1”或“R2”);
(2)电路正确连接后闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表有示
数,接下来应进行的操作是(填序号);(电路通,电流小,不亮)
A.更换小灯泡B检查电路是否断路
C.向左移动滑动变阻器滑片D.向右移动滑动变阻器滑片
(3)如图是根据实验数据绘成的U—I图象。根据图象提供的信息,可计算出小灯泡的额定功率是1(图上找)w.当滑动变阻器的滑片向
左移动时,小灯泡的电阻将变大;(图上找数据)
(4)继续移动滑片,小灯泡突然熄灭,此时电流表示数为0,而电压
表有示敷,那么发生的故障是灯断(或与灯座接触不良),此时电压表的示数是 6V。R=U/0I=0说明断路电压表读数也可能超出量程无法读数
6.如图是测量灯泡电功率的电路图。灯泡额定电压2.5 V,阻值约为10 Ω,电流表量程有0~0.6 A和0~3 A两档,电压表量程有0~3 V和0~15 V两档。P=UI(测量电阻实验原理是什么?I=U/R)(根据额定电压、额定电流)
本实验中电流表量程应选择0-0.6A档,电压表量程应选择0-3v档; 在连接电路时,开关应处于 开路 状态,在开关闭合前滑
动变阻器的滑片应移到处。(最大阻值处,远离下端)(电阻变小灯变亮)
完成实物图,要求使滑动变阻器滑片向左滑动,灯变亮。
⑸正确连接好电路,闭合开关后,出现如下情形,A.若实验过程中电流表的读数突然变大,而电压表的读数为0,经检测电压表没有损坏,可能发生的故障是灯(电压表)被短路;R=U/I=0说明短路
B.如果实验过程电压表示数突然变为0,而电流表示数不变,则故障发生的原因是电压表坏;(电流表示数不变说明电路正常,故电压表读数为0,电压表出问题)
C.如果电流表示数变为0,而电压表示数突然增大,灯不亮,则故障发生的原因是灯断(或与灯座接触不良。I=0R=U/0为无穷大说明断路
D.无论怎样调节滑动变阻器,灯泡亮度不变,且较暗,则可能是原因造成。(灯泡亮度不变滑动变阻器失去调节功能,会通但较暗,说明阻值较大,故可能接成定值电阻)
E.正确连接好电路,闭合开
关后,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡都不亮。经排查电流表、电
压表均无故障,请根据下表所列
情况,判断故障原因:
I=0 U=0 说明断路(灯没问
题)且断在干路上,故:电流表、滑动变阻器、开关、电源都可能出问题
I=0 U不为零,故:灯断或接触不良;I不为零,U=0说明电压表被短路或坏了
排除故障后,闭合开关,某时刻观察到电压表的示数为2V,现要测量灯泡的额定功率,此时调节滑动变阻器的滑片P应向右滑动,使其电阻____(变大、变小),直至灯泡两端电压为__2.5__V。串联灯电压要升高,电流就要增大,故电阻要减少。
探究电流与电阻的关系时如果定值电阻由5Ω增大到10Ω,问滑动变阻器阻值应调。控制变量条件:电压要保持不变,U1:U2=R1:R2保持不变,故R1增大,R2也增大。A.从函数图像上获取
通过实验测得通过灯泡的电流随电压变化的曲线如图,由图可知,当
灯泡两端的电压为1.5 V时,它的电阻是
6Ω;灯泡正常发光时,它的额定功率是0.75W;
B.从测量数据表格中获取 在本实验中,滑动变阻器起到 保护电路 和 调节灯两端电压 作用。
A.在探究电流、电压关系中的作用
当定值电阻变大时,滑动变阻器阻值应(变大、变小)?
B.在探究电流、电阻关系中的作用(调节灯两端电压使之保持不变)从图像可以看出,灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐_______(“变大”或“变小”),造成这一现象的原因是___灯丝电阻随温度改变__。实验中测出了灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点?请说明理由。不同意,灯丝电阻会随温度改变 若在实验中,定值电阻电压值超出电压表量程,可采取什么措施,同样也能完成电压的测量?测滑动变阻器电压(它较小)若少领了一只电压表,多领了一只电流表,请设计一个电路图,使这个实验仍然可以进行。造:电压表迁移:造电流表
⒁实验缺陷分析
角度:安全性;普遍性;减少误差;条件控制。
7.小平同学利用图所示装置研究电磁铁磁场的强弱与哪些因素有关。图中A是悬挂在弹簧下的铁块,B是电磁铁的铁芯,S是转换开关(S接1时连人电路的线圈匝数多,S接2时连入电路的线匿匝数少)。
(1)实验过程中弹簧的伸长量越大,表示电磁铁的磁场越强;
(2)保持滑片P位置不变.先后让开关S接l和2,可以研究电磁
铁磁场的强弱与线圈匝数的多少是否有关;
(3)请提出一个还可以用该装置验证的猜想并设计验证方案。
猜想:电磁铁磁场的强弱还与电流大小有关;
8.为了探究影响电热的因素,实验室准备了两个装满煤油的烧瓶、两个带有橡皮塞的粗细均匀的相同玻璃管,两根不同阻值的电阻丝,以及滑动变阻器、开关、导线、电源等.两个实验小组根据提供的实验器材,分别设计了图
18甲、乙所示的两个方案. 验证方案: 调节滑动变阻器改变电路电流
(1)这两个方案的共同点是通过观察什么知道电热的多少。温度计示数
(2)甲方案探究的问题是什么?
电热跟电阻关系(电流相同时)
(3)乙方案探究的问题是什么?
电学实验的考查主要包括:电表的读数、实验器材和电路选择、电路实物连线等几个方面。
一、电流表、电压表的读数规则
电流表量程一般有两种——0.1~0.6A, 0~3A;电压表量程一般有两种——0~3V, 0~15V。如图1所示:
电表读数时首先要看清量程, 并确定最小分度值 (每个小格所代表的电流、电压值) 。
电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程, 其最小分度值分别为0.1V、0.1A, 可以采用十分估读法, 在最小分度值后加一估读数即可。图1中电压表读数为1.88V, 电流表读数为0.83A。若指针恰好指针指在第10条刻度线上, 则读数为1.00V (或A) 。
电压表若用0~15V量程, 则其最小分度为0.5V, 为2分度仪表读数, 电流表若用0~0.6A量程, 则其最小分度为0.02A, 为5分度仪表读数, 这种量程读数时读数结果必须与其最小分度小数点位数相同, 结果是最小分度的整数倍。图1中电压表读数为9.5V, 电流表读数为0.16A。左图中如指针指在第10条刻度线上, 读作5.0V。右图中指针指在第10条刻度线上, 读作0.20A。
二、实验器材的选择和电路的选择
实验器材和电路选择的总的原则有三:一安全、二精确、三方便。实验器材的选择与实验电路密切相关, 选择器材前首先要根据实验目的和实验原理设计安全可靠、测量精确、操作方便的实验电路, 再根据实验电路的需要选择器材。
1. 电表的选择
应用全电路欧姆定律, 通过估算确定电路中通过电流表的最大电流和最小电流, 电压表两端的最大电压和最小电压。所选择的电表的量程应大于最大电流和最大电压, 以确保电表的安全;选择的电表的量程应使电表的指针摆动的幅度较大, 一般应使指针能达到半偏以上, 以减小读数的偶然误差, 提高精确度。在满足上述两个条件以后, 若不计电表内阻则应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表, 以减小系统误差。
2. 变阻器的选择
变阻器的额定电流应大于电路中通过变阻器的最大电流, 以确保变阻器的安全。为满足实验中电流变化的需要和调节的方便, 在分压式接法中, 应选用电阻较小而额定电流较大的变阻器;在限流式接法中, 应选用电阻与待测电阻比较接近的变阻器。
3. 电源的选择
一般可以根据待测电阻的额定电流或额定电压选择符合需要的直流电源。
4. 电流表内接法、外接法的选择
内接法是由于电流表的对电压的分压作用, 而使电压表测量的电压值偏大 (U测=Ux+UA) , 此时R测=Rx+RA, 测量值比真实值偏大;外接法是由于电压表对电流的分流作用, 而使电流表测量的电流值偏大, 此时R测=RxRA/ (Rx+RA) , 测量值比真实值偏小。
可以结合以下口诀记忆:“大内偏大, 小外偏小” (即内接法适合测大电阻且测量值大于真实值, 外接法适合测小电阻且测量值小于真实值) 。
当待测电阻阻值与电压表、电流表的阻值相差不多时, 如何确定被测电阻R是较大还是较小呢?可以用临界值计算比较法:
当时, 用电流表外接法系统误差小;
当时, 用电流表内接法系统误差小;
而时, 电流表内外接法效果是一样的。此时的被测电阻值R我们称为临界电阻。
5. 分压式和限流式电路的选择
(1) 由于限流式电路结构简单, 耗能小, 通常情况下应优先考虑限流式接法。
(2) 下面三种情况必须选择分压接法。
(1) 要求被测电阻的电压或电流从零连续调节, 只有分压电路才能满足。
(2) 如果采用限流接法时, 无论怎样调节, 电路中电流 (电压) 都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流 (压) , 那么为了保护电表或电阻元件, 必须采用分压接法。
(3) 伏安法测电阻实验中, 若所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值, 采用限流式接法时, 即使变阻器触头从一端滑至另一端, 待测电阻上的电流 (压) 变化也很小, 这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据;为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能较大范围地调节待测电阻上的电流 (压) , 必须采用分压式。
三、电路实物连线的注意事项
1. 电键必须控制全电路;
2. 电表的量程要适当, 流经电表的电流要正入负出;
3. 滑动变阻器的“两端限流、三端分压”接法, 且要求在闭合电键前, 必须保证限流接法中滑动变阻器以最大电阻接入电路, 分压接法中滑动变阻器输出电压端电压为零;
4. 安培表的内外接法必须正确;
5. 按先串后并的原则连接器材;
《普通高中物理课程标准(实验)》的课程基本理念第一条是“高中物理课程旨在进一步提高学生的科学素养,从知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等三个方面培养学生,为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础.”在课程具体目标的知识与技能中第2条是“认识实验在物理学中的地位和作用,掌握物理实验的一些基本技能,会使用基本的实验仪器,能独立完成一些物理实验.”在课程具体目标的知识与技能中第2条是“通过物理概念和规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和数学工具在物理学发展过程中的作用.”由此可以看出,物理实验在高中物理中的地位和作用.而从历年和各地的高考来看,高考中电学实验几乎是年年必考,且所占比重较大.
1 高考中电学实验的考查要求
高中物理教学课标对电学实验提出了具体的要求.通过教学,学生可以充分理解各种仪器的相关原理,学会选择各种合适的器材进行实验,可以熟练地使用各种电学仪器.
高考电学实验对学生能力的考查,重点在于关注学生的能否进行正确的实验操作,能否对实验数据做出正确的分析处理、进而获得实验结果和体验,具备实验的基本素养.更高的要求是学生能够按照要求做好实验,并且在此基础上进行拓展和创新设计.从历年的高考试卷来看,电学实验大多是源于教材而又高于教材,注重考查学生利用基本实验原理和方法进行创新、解决实际问题的能力,同时能进行实验评估,这种源于教材,异于教材的命题思路,对中学电学实验教学有着很好的导向作用.
2 高考电学实验的命题思路与特点
分析了2014年高考物理实验试题,几乎所以省份都考了电学实验,表1是2014年七份高考试卷中的电学实验试题以及分值、考点和能力考查.
从表1中几个省份和地区的电学实验来看,有以下几个特 点:从权重上看,电学实验题的分值在实验题中所占比重超过一半,(除天津理综考了三个实验,上海物理考了四个实验),北京理综就考了一个电学实验.从内容上看,全国卷、全国新课标1、北京理综、上海物理都考了“测电源的电动势和内阻”(上海采用的是DIS实验), 天津理综、浙江理综考了“测导体的电阻”, 山东理综虽然考了“利用电阻定律测导线长度”,但实际仍然是“测导体的电阻”.从题型上看,电学实验主要以实物连线、作图题、填空题,选择题的形式出现.
从考查学生能力上看,电学实验主要考查学生的实验操作、数据处理和分析论证.实验操作主要考查形式有以下几类:(1)实物连接,如全国卷、山东理综、浙江理综,包括上海物理的示意图连接.(2)实验器材和电路选择,如北京理综和山东理综,海南理综则要求能够画出合适的电路图.(3)电表读数,电学实验中电表读数是学生必须掌握的技能,如在全国新课标1和山东理综.
数据处理的考查形式主要有以下几类:(1)根据实验得到的数据作图,高中物理实验中,数据处理主要采用作图法,通过作图来对实验数据进行分析是学生必须掌握的实验技能,如全国卷、全国新课标1、北京理综、浙江理综.(2)根据实验数据计算,如山东理综.
分析论证的考查形式主要是处理图象,得到图象以后,要根据实验要求通过分析图象,来达到实验目的,如全国卷、全国新课标1、北京理综、浙江理综、上海物理卷.在这方面总体来讲大多数省份是表现地“中规中矩”,笔者以为一定程度上创新程度不够,当然也有不少“闪光点”,如浙江理综卷中电学实验第2小题“数据选择”,该题其实包含了内接法和外接法的误差来源与分析,对学生的要求较高;再如天津理综卷电学实验第2小题,不但要求设计实验,而且要求能耗最小,该题不但考查学生的综合应用能力和创造性思维,同时融入了“节能减排”的教育思想.上海物理一如既往地考DIS实验,这应该是今后中学实验的趋势;而北京理综在常规的实验题基础上结合了电源输出功率和路端电压的问题,对学生的知识应用有一定的拓展
3 对电学实验教学的几点建议
3.1 注重基本电表的使用和结构原理
电学实验主要依靠一定的电表才能完成,而高中阶段主要电表是电流表,电压表和多用电表.对于这些电表,学生在正确使用上基本不存在问题,如电表连接,连接时的注意事项,正确的读数.从历年的电学实验试题来看,读数和单个电表连接一直是高考的热点,纵观2014年高考,三个电表的读数都涉及到了,而且从学生答题情况来看得分率较高.但如果涉及到电表的内阻或者电表改装问题时,那么了解电表的结构原理就显得尤为重要,如天津理综卷的电学实验第2小题:根据粗测的判断,设计一个测量电路,要求测量尽量准确并使电路能耗较小,画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁.该题的电路设计,需要的电流表和电压表是需要G表改装而来,如果学生不清楚电流表的结构原理,那么该题就很难解决.因此,教师在教学过程中注重电表原理结构的讲解,像电流表和电压表的改装,多用电表的内部结构,为了落实这个教学目标,结合讲解,还应该让学生走进实验室,动手摸一摸,用一用,甚至可以拆一拆.
3.2 重视电路图的分析
要完成一个电学实验,达到实验目的,就需要有一个合适的电路图.从2014年高考中的电学实验可以看出,实验电路图可能是给定的,如全国卷、全国新课标1、北京理综、浙江理综卷等;也可能是要学生自己画或者自己设计的,如海南理综和天津理综卷.因此,在教学过程中,要求学生掌握教材中的一些基本电路图以及适用要求,如内接法和外接法,限流式和分压式接法等,理解这些电路的优点和不足,掌握误差分析和来源.
对于学生来讲,电路图如果要自己设计,那么难度就大大增加了,在教学过程中教师应该指导学生在这方面的训练,首先可以指导学生从实验目的出发,明确基本的电路图,其次是选择合适的仪器,没有合适的电表应该考虑改装,第三考虑电路的实验误差,选择误差小的实验设计.
3.3 重视实验数据的处理
数据处理和分析论证是实验过程中的重要环节,而图象来处理数据在高中物理实验中充当着重要角色,“描绘小灯泡伏安特性曲线”、“测电源的电动势和内阻”都用到图象法,图象法既能充分体现其直观性,又可以借助其取平均值的做法而减小实验误差.在2014年高考中根据实验数据描点作图,对做出的图象进行分析处理是考查学生的主要形式.而且近年来电学实验的设计逐渐倾向于真实的实验情景,而且与生活实际紧密联系在一起,因此在数据处理过程中要联系生活实际,不能在理想化状态下来处理,这也就要求平时的实验教学不能是“黑板上谈兵”,哪怕在高三的复习中也一样.我们在高三复习过程中把所有高考要求的实验又重新做了一遍,并在此基础上加以拓展和提升,从学生的反馈情况来看效果非常突出.
3.4 重视电学实验误差的来源分析
实验误差有系统误差和偶然误差之分,系统误差是由于实验装置或方案的本身所造成的,无法避免;而偶然误差是由于在实验操作、实际测量过程中产生的.电学实验中,系统误差的分析尤为重要,平时在教学过程中涉及到的电表大都是理想电表,但在实验中是基于真实的条件下获得的,而且现在高考实验都趋向于真实的实验情景,如浙江理综卷22(2)题由于学生不知道两组实验数据的差异(差异其实就是由于电表的系统误差造成的)而无从下手.因此教师应让学生知道实验不是理想情景,在教学过程中要培养学生的误差分析意识,如电流表的分压作用,电压表的分流作用,电阻随温度的变化等因素所导致实验结果与真实值之间的差异,只有知道了误差来源,才能通过实验原理、目的、条件的分析,完善设计思路,减小误差,提高实验精度.
3.5 在教材基础上合理的拓展
高考电学实验虽然都来自教材,但或多或少在此基础上进行了拓展与创新.如新课标1第23题对“测电源的电动势和内阻”进行了创新和拓展;天津理综卷9(3)②题把电表改装融入了实验;北京理综卷21(5)把电源输出功率和路端电压的关系融入了电学实验;有点是把力学实验与电学实验结合在了一起(有点类似传感器的味道),如山东理综把长度测量与电学实验结合起来;更有甚者是知识点的考查不“显山漏水”,却暗藏杀机,如浙江理综卷22(2)巧妙地把电表的误差分析融入了数据处理中,许多考生一时反应不过来.由此可见,高考实验的不断创新和拓展,势必要求教师在教学中在立足教材的基础上不断开拓创新,合理地对外迁移.
(2011宁河模拟)1.(6分)把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2串联起来,接在电压是6V的电源上,求:(1)这个串联电路的总电阻R(2)这个串联电路中的电流I(3)电阻R1两端的电压U1 答案:(6分)
()(1)RR1R251520
(2分)(2分)(2分)(2)IUR6200.3(A)
(V)(3)U1=IR1=0.35=1.5
(2010宝坻模拟)2.(6分)如图17所示为某电器指示灯所在支路的电路图,指示灯的铭牌上标有“2.5V 0.75W”的字样。求:(1)指示灯正常发光时通过灯丝的电流。
(2)为保证指示灯的正常发光,电阻R1的阻值应为多少?
答案:(6分)
(1)IL=PL/UL
………………………………
=0.75/2.5=0.3(A)…………………
1分
1分
图17(2)I1=IL=0.3A
……………………………1分
U1=U-UL=220-2.5=217.5(V)…… 1分
R1=U1/IL
……………………………
1分
=217.5/0.3=725(Ω)
…………… 1分
(2010中考)3.(6分)某校师生自制了一台电烘箱.电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量.求,1
(1)此时电阻丝的电功率;
(2)此时电阻丝的电阻;
(3)此时电阻丝的工作电压。答案:
(2009中考)4.(6分)图13是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),表3是该电吹风的铭牌。求:
图13(1)电吹风正常工作且吹热风时,流过电热丝的电流多大。(2)电热丝R的阻值多大(电热丝的阻值随温度变化不计)。答案:
(2008中考)5.(5分)一个灯泡上印着“PZ 220 40”,它正常工作时的电阻有多大? 如果
把它接入一个110V电压的电路中,它实际消耗的电功率是多少? 答案:
(2007中考)6.(6分)某电热水器的简化电路,如图10所示。请你设计虚线框内的指示灯电路。供选择的器材有:“220V 10W”灯泡一只,“2.5V 0.75W”灯泡一只,“2V 10mA”发光二极管一只,各种阻值的电阻,导线若干。
(1)在指示灯能正常工作的情况下,请你通过计算说明选用器材的最佳方案及器材的具体规格。
(2)将电路图中的虚线框部分补充完整。
答案:(1)若选“220V 10W”,指示灯电路消耗功率P110W 若选“2.5V 0.75W”,指示灯电路消耗功率
P2P灯U灯U源0.752.522066W
若选“2V 10mA”发光二极管,指示灯电路消耗功率
P3I额U源1022202.2W
根据计算结果,应选用发光二极管 串联电阻阻值RU源U管I额2181022.1810
4(2)电路连接如图答2所示。
评分标准:选择二极管且完全正确得满分,其中选择正确给1分,计算说明给2分。串联电阻计算正确给1分。连图正确给2分。选“220V 10W”,且图正确给2分。选“2.5V 0.75W”,不给分。
(2010河东模拟)7.(6分)如图是一辆设计中的太阳能汽车动力部分的电路简图。设阳光辐射到车上太阳能电池的光能接收板上的功率1.0×104 W。行驶时,可通过改变滑动变阻器的电阻来调节电动机转速从而改变汽车行驶速度。当滑动变阻器滑片在最左端时,汽车的行驶速度最大,此时电压表示数为180V,电流表示数为15A。(1)汽车以最大速度行驶时电动机消耗的电功率是多大?(2)当滑片向右移至某一位置时,汽车的行驶速度小于最大速度。此时电压表示数为150V,电流表示数为10A,则此时滑动变阻器接入电路的电阻大小是多少?电动机消耗的功率与滑动变阻器消耗的功率之比是多少?
答案:(1)P=UI=180V×1 5A=2700W(2)UR=U-150V=180V—150V=30V R=UR/I=30V/10A=3Ω
P机=150V×10A=1500W;PR=30V×10A=300W 则P机:PR=5:1(2010河东模拟)8.(6分)在图所示的电路中,电阻R1的阻值为40欧,R2为60欧。电键K闭合时,电流表A1的示数为0.3安。求:
(1)电源电压U;(2)电流表A的示数I;(3)电阻R2消耗的电功率P2。
答案:(1)U=U1=I1R1=0.3A×40Ω=12V(2)I2=U/R2=12V/60Ω=0.2A I总=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A(3)P2=U×I2=12V×0.2A=2.4W(2010南开模拟)9.(9分)太阳能热水器以节能、环保等特点为很多家庭所使用,但是如果遇到阴雨连绵的天气,太阳能热水器的水就达不到所需要的温度。为此人们研制出了太阳能、电能两用热水器。小兰家就刚刚安装了一台这样的热水器,如图所示,它的容积为120L。求:
(1)若此热水器装满20℃的水,要使水温升高40℃,需要吸收多少热量?
(2)小兰从产品使用说明书中了解到,该电加热器的额定电压为220V,额定功率为2kW。若水箱中的水用电加热器来加热,仍使满箱水的温度从20℃升高到40℃,需要电加热器正
常工作多长时间?(假定所消耗的电能全部转化为水的内能)(3)若在上述情况下,电加热器正常工作,实际用了2h,则此电加热器的效率是多少?
答案:(1)由题意V=120L=120×10-3m3=0.12m3 由ρ=m/V得m=ρV=1.0×103kg/m3×0.12m3=120kg
水吸收的热量:
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×120kg×(40℃-20℃)=1.008×107J
(2)由题意W=Q吸=1.008×107J
由P=W/t得t=W/P=1.008×107J/2000W=5.04×103s=1.4h
(3)W总=Pt=20000W×7200s=1.44×107J
电加热器的效率η=W有/W总=1.008×107J/1.44×107J=70﹪
答:水吸收热量为1.008×107J;电加热器正常工作1.4h;电加热器的效率是70%。(2010河西模拟)10.一盏白炽灯上标有“220V 100W”字样。(1)求这盏白炽灯正常工作时的电流。
(2)若用长导线把这盏白炽灯接到远处的电源上,该电源的供电电压恒为220V,这时白炽灯的实际电功率为81W,求导线上损耗的电功率。(设灯丝的电阻不变)答案:(1)0.45(2)9(2010和平模拟)11.(7分)(1)小虎从商场买回一个铭牌上规格为“220 V 1 000 W”的电炉.由于目前市场上某些商品存在的质量问题,小虎准备
图19
在家中对这个电炉进行检验,看看它是否能达到额定功率,请你帮他想一个简便的方法,尽快地作出判断.给你提供的器材是小虎家中的电能表(如图19 所示)、电源插座(电压220V)和计时器等.(2)用同样的方法测出家里电冰箱的实际功率后,小虎又想,电冰箱是间歇式工作的(即冰箱工作一段时间又停止一段时间,然后再工作,再停止,如此循环),它每天要消耗多少电能呢?请你帮他想一个办法,测出电冰箱一天(24 h)消耗的电能.(要求说清楚测量方法,并推导出冰箱每天消耗电能的表达式)答案:(共7分)
⑴①准备一只有秒数显示的电子表(或秒表),关闭家中所有用电设备;(1分)
②将电炉和电源接通后,从某一时刻开始对电能表上的转盘转动圈数进行记录,并同时开始计时;(1分)
③设电能表的转盘转动的圈数为n;所用的时间为t(s);(1分)
3.6106④计算电炉的实际功率: P =
Wt2400t×n=
1.510nt3(W)(1分)
⑤如果P≈1000W, 说明电炉在额定功率上达到要求(1分)
(2)方法一:关闭其它用电器,只有电冰箱工作.记下某时刻t1时电能表的示数W1,经过几小时后记下另一时刻t2时电能表的示数W2,(1分)
则电冰箱在(t2-t1)时间内消耗的电能W′=W2-W1,24ht2t1冰箱一天(24h)消耗的电能W=
(W2W1)(1分)
方法二:记下冰箱压缩机某次开始工作的时刻t1,停止工作的时刻t2和下次开始工
作的时刻t3,则冰箱一天(24h)的实际工作时间t=
t2t1t3t124h,(1分)
冰箱一天(24h)消耗的电能W=Pt=Pt2t1t3t124h.(1分)
(2010宝坻模拟)12.(6分)下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图17所示,R1和R2均为电热丝。
求:(1)电烤箱在低温挡正常工作时,电路中的电流;(2)电路中R1的阻值。
答案:(1)I= P低/U 图17
(1分)=440/220
(1分)=2(A)
(2)R1=U2/P(1分)分)(1分)
高
(1=2202/1100
=44(Ω)
实验一:用天平称固体和液体的质量——李霞
总体来看,学生对这项实验的操作比较熟练,能按照正确的实验步骤进行操作,过程比较流畅,没有出现完全不会做的学生。
存在的一些小的问题:
1、部分学生不会试重,没有掌握快速称重的方法。
2、个别学生用手去移动游码,这种现象的出现是由于过于紧张造成的,经询问在平时的联系中教师强调过不能用手移动游码。
3、个别学生不含读数或看错数据,在读游码的数据时出错,对分度值的掌握有所欠缺。
4、在计算过程中,少部分学生不含用口算,需要用笔算,而且速度很慢,学生的计算能力还需提高。
实验二:串联电路各点间电压的关系——景风华
1、学生在实验过程中对电压表量程的选择存在疑问,由于电源电压为6V两个小灯泡的额定电压不统一,有大有小,给学生选择量程和读数带来不便。建议明确规定小灯泡的额定电压值。
2、由于小灯泡的额定电压不明确,电压表量程选择不明确。建议该实验“试触”,这样学生便于准确读取电压表示数。
3、由于考试时间短,建议电压表“点触”读取示数省时方便。实验三:组成串联电路和并联电路——王同明
1、用一个开关同时控制两个小灯泡有几种接法,进行连接和画出电路图。
2、用两个开关分别控制两个小灯泡进行连接并画出电路图。实验出现的共同现象是电路图画的不准确,特别是开关这个元件,很多学生把开关画成接通状态而失分,部分电路实物连接错误。还有一部分学生连接电路时接线柱接错而造成电路短路而失分。
实验中个别学校的学生连接电路无固定模式,简便、快捷、准确。这充分说明学生确实掌握了电路原理。
实验四:摩擦力的大小与什么因素有关——刘静
本实验考察学生对摩擦力的大小与什么因素有关,实验难度适中,大多数学生都能按实验的要求和步骤去操作,所以得分率较高。
实验存在的问题:
1、部分学生在实验操作时不看清题意直接上手操作,易和斜面的机械效率实验相混淆,直接测量木块的重量,测量斜面的高度。
2、学生在实验操作时应该是:在接触面相同时研究压力大小与摩擦力的关系;在压力一定时研究接触面的粗糙程度和摩擦力的关系
3、学生操作完成后写的结论不完全。实验五:测量固体密度——张东 主要存在的问题:
1、调节天平平衡时,游码忘记归零或用手移动游码。
2、有的学生将盛水的烧杯放到天平托盘测量质量,说明不明白此实验的原理。
3、用量筒测体积时读数不准或方法不正确。
4、部分学生测量质量时旋转平衡螺母,说明对天平的调节和测 量方法掌握不熟练。
5、全旗80%的学生判断天平平衡非要等指针静止(这样浪费时间),移动游码时不扶住横梁或标尺,导致游码位置不易改变。
建议:
1、平时训练时应注意强调调节游码归零。
2、教学中,通过分析先测质量和先测体积的误差大小不同,使学生明白应先测什么和实验原理。
3、加强正确读取操作的训练
4、加强实验技巧指导,如一手扶住标尺,一手用镊子移动游码,使指针快速静止下来,可用镊子将分度盘上的指针夹住等。
实验六:测量小灯泡的电阻——康海明
该实验设计合理,考查学生的多个知识点,能全面测试出学生的实验动手能力和各电路元件的用法以及记录数据、计算、电路图等多个知识点。
问题一:在10分钟的时间内完成该实验8个环节10个记分点,时间上紧张的要非常熟练才能完成。
问题二:小灯泡的电阻随温度而变化,不同的电压下测出电阻不同,这容易让学生产生一种错觉——电压改变电阻也改变。
实验七:测小灯泡的功率——侯淑敬 本实验中,学生主要存在的问题:
1、画电路图时,连接电压表不涂实点。
2、两节电池往往达不到2.5V和高于2.5V,三节如果试触,时间 太紧。
3、个别学生不看要求就测,往往测成1.5V和2V,也有计算功率算成电阻。
4、功率单位写错。
5、滑动变阻器没有滑到最大值。实验八:杠杆的平衡条件——杨永昌
1、多数学生能够按要求按时完成实验,个别学生操作不熟练,没有掌握杠杆平衡的规律或技巧,在规定时间内不能完成实验。
2、一些学生对力矩的单位不会写。
3、不理解分度的意思,在填空写分度时错误多。实验九:斜面的机械效率——杨建光 存在的问题:
1、少部分学生对实验目的不够明确,不知道做什么,怎么做。
2、也有不少学生对功率的单位不写或写错,这是本实验失分最为严重的项目,也有将机械效率也加了单位(J)。
3、部分学生将高度、长度单位用cm,但和力相乘就得出J(J=N.cm)。
4、也有部分学生单位换算出错,例:70cm=0.07m 实验十:凸透镜成像实验——段永林
凸透镜成像实验是初中物理实验中较为简单的实验,大部分学生都能很好地完成,存在的问题如下:
1、部分学生对焦距、物距、像距概念不清楚,所以实验完成的 不好。
2、个别学生由于平时训练的少,所以实验操作技能差,不能准确的完成实验,不知该先固定蜡烛、凸透镜还是光屏,手忙脚乱,没有头绪。
3、部分学生不知道虚像成在什么地方,找不到像。实验十一:测定液体的密度——张兴龙 学生中存在的问题:
1、先取下物品和砝码后再做记录,这是不符合要求的。
2、测物体质量时,应先放大砝码后依次放小的,取下砝码时应先放小的后依次放大的,两步正好相反,是因为不明白其中的意义。
3、不懂游码意义和测量范围,以为游码是“万能的”,天平不平时首先想到的是调节游码,结果几次调试都无效。
4、天平晃动时,不会止动,用手或镊子在指针处止动。
5、对于砝码的配置不熟,当放一个20g 砝码不行时,他会用两个10g的来代替,结果还是不行。
6、明知下一部分还要用到砝码和镊子,可有的学生在做完第一步时就把砝码和镊子都装入盒并且紧扣,实无必要。
7、观察量筒时不能使视线水平,有的甚至把量筒拿在空中进行读数。
实验十二:用电流表测并联电路的电流——詹发荣 本实验存在的问题:
1、连接电路时,开关没有打开。
2、不审题直接连接,导致结论填写错误。
3、电流表正、负接线柱接反。
4、测干路电流时不试触,导致超出量程。
5、A、B、C处电流值填写不对应。
6、不观察电流表,导致读数错误。
7、有少部分学生测支路电流时,只接一个灯泡。
8、有少部分学生连接电路时,导致交叉,导致电路不清。
2011年中考化学实验总结
实验一:碱和盐的性质——杨军 存在的问题:
1、大部分学生部检查仪器;
2、部分学生由于紧张,在滴管的使用上,有液体外洒和不排气现象;
3、部分学生能做出实验现象,但在填试卷时易混或不会填写或填写不完整;
4、本实验应该重点考查实验现象,建议少用滴管,降低实验难度;
5、建议理化实验中取消部分重复考查的实验,如:天平的使用,物理和化学重复考查,整合成6个左右的实验效果会更好。
实验二:用石蕊鉴别酸、碱、盐溶液——王关伟 实验中存在的问题:
1、个别学校石蕊试剂偏蓝,因此导致实验现象不明显,学生判断发生偏差;
2、学生心理素质有待提高,倾倒液体外溢;
3、有极少数同学失分是因为取液过多;
4、实验记录单填写不符合要求。个别同学把“液体名称”填成“酸”、“碱”、“盐”。
实验三:托盘天平的使用——祈世宏 学生实验操作中出现的错误:
1、NaCl有外撒现象;
2、镊子夹砝码夹不牢,易掉地;
3、记录不带单位,数据易填反(砝码和游码)
4、操作完成后,游码不归零;
5、实验完成后不整理仪器;
6、取剩药品放回原瓶
7、取回药品前没擦拭钥匙;
实验四:固体药品和液体药品的取用——张俊生
1、没有检查器材的习惯,在做的过程中发现少了仪器才问老师缺仪器;
2、药品的取用过程中粉末避免粘在试管壁上,还有许多学生将试管平放;
3、量筒的操作需要同学注意看试题要求,有的同学很盲目,做完后才发现不符合要求;
4、读数不正确;
实验五:固体物质和液体物质的加热——白建忠
1、仪器药品不归位;
2、液体加热只均匀不集中;
3、液体加热试管口对人;
4、细沙取用不用钥匙;
5、细沙加热试管口不向下倾斜;
6、细沙加热不用铁架台固定而用试管夹;
7、整理仪器不全面; 实验六:过滤操作——苏日娜
1、取NaCl之前忘记擦拭钥匙;
2、过滤时滤液外溢;
3、实验完成后,忘记整理仪器; 实验七:蒸发溶液制取晶体——王美荣
1、不按要求取液(3ml),多数学生过量;
2、不能正确利用酒精灯外焰加热;
3、不能正确使用坩埚,出现蒸发皿滑落现象;
4、实验完成后不清洗玻璃棒; 实验八:氧气的实验室制法——靳玉龙 存在的问题:
1、安装试管时不能做到口略向下倾斜;
2、往集气瓶内装完水并倒扣在水槽中,不擦手拿火柴;
3、给集气瓶内装水不用小烧杯,集气瓶不放平一直拿在手中;
4、收集氧气后,先熄灯后撤导管;
5、拆除装置时不能按反序拆除,放置一段时间后,使胶塞难以拔出;
6、部分同学试管口背离水槽方向,使加热时,火焰烤到胶管;
7、个别学生检查气密性没看到气泡冒出,不找原因,不重新检查气密性;
实验九:配置质量分数为1%的NaCl溶液50ml——高秉虎 存在的问题:
1、滴管使用不规范,不注意外排气,重复使用滴管;
2、量筒拿在手中滴加液体,应放在桌面上滴加;
3、不洗涤仪器,做完就走;
4、有些学生事先不看刻度线,倒多现象存在; 实验十:二氧化碳的制取——吴玉龙
1、购买的大理石不可用;
2、试剂瓶尽可能用不同颜色的,学生好区分;
3、胶管普遍太长;
实验十一:用给定试剂鉴别Na2CO3、稀H2SO4和稀HCl——杨鸿飞
实验中存在的问题:
1、基础知识欠缺,可以机械的完成实验并出现正确现象,但由于对原理的不理解而不能正确填写实验结论;
2、滴管、滴瓶的使用不正确,滴管吸了液体后,一个试管用不完,更换试管的时候,滴管不插入滴瓶,造成液体直接滴在桌面上,强酸性的硝酸是有危险的;
3、记录数据时盛有残夜的试管握在手中而不放在试管架上,造成液体外溢,这是很危险的;
4、实验完毕,仪器不归位; 实验十二:酸的性质——王治军
“酸的性质:实验是初中化学实验中一个综合性比较强的实验,涉及化学实验常规操作中”固体、液体药品的取用,试剂瓶的使用,钥匙、镊子的使用,滴管的使用“等等常规操作知识,采分点多,知识覆盖面广。
一、通过测试发现,学生对实验操作常规知识点的掌握还是比较扎实,能够比较准确地使用各种仪器和药品,得分率比较高;
二、学生对酸的性质掌握的比较扎实,实验记录准确率高;
三、建议”
1、规范学生的实验操作程序有很大一部分学生在清洗完仪器和药品后才填写实验报告单,有背会实验结论的嫌疑,失去了实验探究的作用,建议边做实验、边观察、边记录,养成良好的实验操作习惯;
2、在今后的实验操作测试中,建议设置实验操作程序采分点,以规范教师和学生的实验操作习惯;
3、建议实验教师在实验中对药品的量的使用应给学生明确,不然的话很容易误导学生。例如:在本实验中,向碳酸钠粉末中加入盐 酸,有的学生加入的碳酸钠的量大,盐酸的量小,在试管有少量的晶体存在,有部分学生在填写报告单时就误填了“有沉淀生成”或“溶液变浑浊”等现象,对学生知识的形成造成了误导。
电学要分请拿走,高中物理电学总结大全
一、电场基本规律
2、库仑定律
(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0×109N?m2/C2——静电力常量
(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。
二、电场能的性质
1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势φ
(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:φ——单位:伏(V)——带正负号计算
(3)特点:
沪江高中资料
○1电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。
○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法
○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。φA>φB
○2根据电势能判断:
正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep
(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:——带正负号计算
(3)特点:
○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
○2电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。
沪江高中资料
4、电势差UAB
(1)定义:电场中两点间的电势之差。也叫电压。
(2)定义式:UAB=φA-φB
(3)特点:
○1电势差是标量,但是却有正负,正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。若UAB>0,则UBA<0。
○2单位:伏
○3电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关
○4U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。——电势差与电场强度之间的关系。
5、静电平衡状态
(1)定义:导体内不再有电荷定向移动的稳定状态
(2)特点
○1处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。
○2感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该处场强的大小相等,方向相反。
○3处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体表面是个等势面。
○4电荷只分布在导体的外表面,在导体表面的分布与导体表面的弯曲程度有关,越弯曲,电荷分布越多。
6、电场力做功WAB
(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电势差有关。
沪江高中资料
(2)表达式:WAB=UABq—带正负号计算(适用于任何电场)
WAB=Eqd—d沿电场方向的距离。——匀强电场
(3)电场力做功与电势能的关系
WAB=-△Ep=EpA-EPB 结论:电场力做正功,电势能减少
电场力做负功,电势能增加
7、等势面:
(1)定义:电势相等的点构成的面。
(2)特点:
○1等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功。
○2等势面与电场线垂直
○3两等势面不相交
○4等势面的密集程度表示场强的大小:疏弱密强。
○5画等势面时,相邻等势面间的电势差相等。
(3)判断电场线上两点间的电势差的大小:靠近场源(场强大)的两间的电势差大于远离场源(场强小)相等距离两点间的电势差。
三、电场力的性质
1、电场的基本性质:电场对放入其中电荷有力的作用。
2、电场强度E
(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:E与F、q无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。
沪江高中资料
(4)单位:N/C,V/m1N/C=1V/m
(5)其他的电场强度公式
○1点电荷的场强公式:——Q场源电荷
○2匀强电场场强公式:——d沿电场方向两点间距离
(6)场强的叠加:遵循平行四边形法则
3、电场线
(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向理性模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:
○1电场线起于正(无穷远),止于(无穷远)负电荷
○2不封闭,不相交,不相切
○3沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。
○4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面
(3)几种特殊电场的电场线
四、应用——带电粒子在电场中的运动(平衡问题,加速问题,偏转问题)
1、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子,电子,α粒子,氕,氘,氚
带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。
2、平衡问题:电场力与重力的平衡问题。
mg=Eq
3、加速问题
(1)由牛顿第二定律解释,带电粒子在电场中加速运动(不计重力),只受电场力Eq,粒子的加速度为a=Eq/m,若两板间距离为d,则
沪江高中资料
(2)由动能定理解释,可见加速的末速度与两板间的距离d无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d越大,飞行时间越长。
3、偏转问题——类平抛运动
在垂直电场线的方向:粒子做速度为v0匀速直线运动。
在平行电场线的方向:粒子做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动
带电粒子若不计重力,则在竖直方向粒子的加速度
带电粒子做类平抛的水平距离,若能飞出电场水平距离为L,若不能飞出电场则水平距离为x 带电粒子飞行的时间:t=x/v0=L/v0——————○
1粒子要能飞出电场则:y≤d/2————————○
2粒子在竖直方向做匀加速运动:———○
3粒子在竖直方向的分速度:——————○
4粒子出电场的速度偏角:——————○
5由○1○2○3○4○5可得:
飞行时间:t=L/vO竖直分速度:
侧向偏移量:偏向角:
飞行时间:t=L/vO 侧向偏移量:y’=
偏向角:
在这种情况下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。
如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时,只要将加速度a重新求出即可,具体计算过程相同
五、电容器及其应用
1、电容器充放电过程:(电源给电容器充电)
充电过程S-A:电源的电能转化为电容器的电场能 放电过程S-B:电容器的电场能转化为其他形式的能
沪江高中资料
2、电容
(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(2)定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。
(3)定义式:——是定义式不是决定式
——是电容的决定式(平行板电容器)
(4)单位:法拉F,微法μF,皮法pF
1pF=10-6μF=10-12F
(5)特点
○1电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。
○2电容器的电容C与Q和U无关,只由电容器本身决定。
○3在有关电容器问题的讨论中,经常要用到以下三个公式和○3的结论联合使用进行判断
高中物理电学实验作为技能培养的基础, 对器材的正确认识是开展实验教学的前提。根据现阶段高中学生在电学实验部分的学习现状, 该部分的实验难点很大程度上体现在对电学实验核心器材的认识和理解上。高中物理电学实验中常用的硬件器材主要包括电流表、电压表、滑动变阻器以及各种开关等。正确认识电学实验原理的首要前提是对各种电表的正确接线以及准确读数, 该技能是完成电学实验的必备技能, 也称之为电学实验中的“硬件操作能力”。
此外, 与硬件实验器材相对应的就是对实验现象的理论认识和理解, 亦即通过教材理论知识对实验进行设计、规划等, 该技能也称之为电学实验中的“软件设计技能”, 譬如, 再利用滑动变阻器设计实验时, 首先应该熟知该器件所具备的分压、限流等原理, 而后才能依据合理的物理规律进行电路连接等操作, 该过程不仅涉及硬件控制技能, 更重要的是考查了学生在整个电学原理的学习中是否具备系统的电学理论框架, 能够设计合理、科学的电学实验, 并且能够利用课本基本知识合理地解释实验现象等。可见当具备扎实的硬件操作技能和完善的电学理论功底时, 才能正确深刻地理解电学规律, 进而对电学热点考题进行归纳总结, 在处理相关问题时才会体现出高屋建瓴的优势。
二、高中物理电学实验热点模型分析
1.滑动变阻器模型
高中物理实验中对滑动变阻器的考查相对频繁, 主要涉及对滑动变阻器原理的理解, 在实际电路中对滑动变阻器的使用要求相对固定, 亦即对变阻器在电路中所起的作用性质分析。通常情况下, 高中物理中滑动变阻器的主要作用分为“限流”和“分压”原理, 所以这块内容的电学实验中主要围绕这两点原理展开, 限流和分压的基本原理都是通过滑动变阻器触头的改变达到电路某个负载上所分担的电压或者电流的变化效果。如图1所示, (a) 图为典型的分压效果等效电路图, (b) 图为限流原理等效电路图, (a) 图中通过触头P的移动改变电路中总电阻R的大小, 在总电动势E不变的情况下电路电流发生变化, 亦即达到控制流过负载RL的电流目的。同理, (b) 图中通过触头P的移动改变与负载RL并联的支路中电阻值的大小, 进而达到改变负载RL两端电压的调节目的。此外, 电学实验中对滑动变阻器的具体控制原理选择上必须依托于电路中负载之间的特性和控制需求。一般说来, 对控制范围较大的电路采用分压接法, 而限流接法更加适合与电路中其他负载电阻总和与滑动变阻器相接近的情况, 同时后者具有更低的能耗。
例1:用伏安法测金属电阻Rx (约为5Ω) 的值, 实验中所用电流表和电压表内阻分别为:1Ω和8 kΩ, 量程分别为0.6 A和3 V, 电源电动势为E=9 V, 滑动变阻器R0的全电阻为5Ω, 额定电流为5A, 请设计测量Rx的模拟电路图。
分析:该题中对滑动变阻器的额定电流有了明确要求, 因此电路设计的首要原则之一是流过变阻器的最小电流不能超过其额定电流, 如果采用限流接法, 通过变阻器的调节, 电路中最小电流为:Imin=E/ (Rx+R0) >电流表所给的量程, 因此此时必须采用分压接法如图2所示。
2.精度考查模型
高中物理电学实验中的精度原则也是考查的热点模型, 从基本原则上来说对电表读书的要求误差必须尽可能小, 因此涉及滑动变阻器类型的选择时必须综合电表读数以及量程范围而确定, 如下实例2中的实验器材选择是高考常见模型。
例2:如图3, 在测量电源电动势和内阻的实验中, 可供选择的器材有:电压表 (3V, 3 kΩ) 、电流表 (0.6 A, 1.0Ω) 、滑动变阻器有R1 (10Ω, 2 A) 和R2 (100Ω, 0.1A) 。据粗略估计待测电源电动势E约为1.5 V, 内阻约为1Ω, 则较为恰当的变阻器为__?
分析:该模型的出发点在于如何提高电学实验中的有效测试精度, 亦即考查学生对电学知识的精细化理解。从电学基本理论来说, 对以上已知变阻器的任何选择都可以得到相应的测试结果, 然而对于精确化测试来说不同的选择对应的误差等级相差甚大。从该题出发, 通过待测电动势的估测电动势值可以首先粗略计算电路中的最大电流与最小电流, 进而根据电表所给的量程选择最接近的参数, 因为对电表的读数本身存在很大的人为主观性, 只有当实测电流、电压值和量程相差较小时, 才可保证相对较为准确的读数。然而, 在限制条件的选择上出现多元化模式, 亦即电表范围、滑动变阻器自身额定电流限制等, 因此面对这种模型的电学考查时必须从多角度综合分析, 选择适合于各种电表以及全部用电器的有效电阻范围, 主要从以下几方面分类讨论。
(1) 电表限制因素分析
考虑到电表的安全与合理性, 从电表量程范围入手挖掘有用信息。不难看出, 电路中具备最大电流时, 接入电路的滑动变阻器的有效电阻为0Ω, 仅有电源内阻提供负载, 亦即1.5 A, 此时显然已经超过了电流表最大量程, 因此必须借助滑动变阻器进行限流控制, 而且根据电流表限制条件可以确定允许接入电路的最小有效电阻为:Rmin=E/Imax-RA-RE=0.5Ω, 单从这一点上来看两个变阻器都能实现该目的, 因此电流表量程的判断标准不能作为唯一的解题信息。
(2) 电路误差因素分析
按照最大电流为1.5 A可以看出滑动变阻器R2的额定电流与之相差甚远, 对于高精度测试电路来说这种选择存在较大误差, 而且在实际调解中可操作性较弱, 因此从该角度出发选择R2时存在较大误差。上述分析可知, 对于涉及精度选择的电学实验模型来说, 常用的处理技巧所包含的原则必须从实际电压、电流的大小与所给量程是否接近以及是否保证电路的安全等, 在满足该条件的基础上要使得整个电学实验具备较强的可操作性, 亦即满足实验条件的变化范围相对宽泛, 只有满足以上几点原则才是正确处理电学实验问题的先决条件。
3.电路故障模型
电路故障的分析是高中物理中常见的考查模型之一, 从思维角度出发故障分析更加倾向于逆向赋值法则, 亦即通过电路中用电器状态的假设进一步判断该状态对整个电路以及电表特性的影响。
例3:如图4所示的电路中, 开关闭合后小灯泡不亮。现需要接入恰当电表对其进行故障排除: (1) 如图电路能否判断开关是否完好, 如果能, 需要用到何种电表以及具体接入位置?如果不能, 判断需要对电路进行哪些调整? (2) 若电压表示数接近电源电动势E, 则可能出现问题的是什么?
分析:该题属于简单的故障分析模型, 首先开关是否完好关系到电路中是否有电流通过, 然而题目尚未给出电流表是否正常工作, 因此必须借助外用电表进行测试, 该题可以采用逆向创新思维进行探究, 通过开关状态的假定推导题设中满足条件的故障。 (1) 假定开关断路。此时常用的技巧是接入电压表, 通过电压表示数与电源电动势的区别判断是否该部分处于断路状态, 接入位置为开关两侧接线柱, 若外接入电压表示数接近电源电动势, 则说明开关断路。如果开关完好, 则灯泡不亮可能是由于电流表断路自身故障造成, 此时可以根据电表是否有示数来判断, 可见仅凭该题中的已知条件并不能确定判断开关是否完好的方案。 (2) 若电压表示数接近电源电动势时, 可以断定开关接线良好, 此时电路中有电流通过, 灯泡不亮只能是自身出现故障所致断路现象。
通过上述故障分析不难看出, 电学实验中对故障的排除离不开对用电器以及电表状态的逆向假设思维, 实际问题处理中必须根据题设条件进行有针对的临界法赋值, 使得抽象问题具体化, 增加解题的成功率。对高中物理电学实验问题的考查, 并非仅限本文所述的模型, 面对复杂问题的处理往往离不开对多种模型的综合理解, 只有学生对基本电学常识融会贯通, 领会适合自己的处理技巧, 才能成功探究电学实验问题。
参考文献
[1]刘超.高中电学实验问题浅析[J].湖南中学物理, 2013 (09) .
关键词:高中物理;电学实验;原则;教学效果
物理是一门对实验要求较高的学科,做好实验是学习的根本。所有的物理概念、规律、理念,都是在实验的基础上整理和发展出来的,尤其是在电学部分,几乎所有的现象和结果都可以利用实验进行检验和学习,而且在高中物理的考试大纲中,也将电学实验作为了实验部分的重点考试内容,因此,学好物理电学实验对学生的成绩具有重要的帮助。但实验的操作过程不是随意而为的,根据实验的准确性、安全性、便捷性等原则规范操作,才能更好地达到实验学习的效果。
一、转变教师教学方法。激发学生的学习兴趣
在物理实验教学中,除了必要的重点内容学习外,教师還要充分利用网络资源、文字资料、影像资料等工具帮助学生更好地理解物理电学知识和实验操作的精髓,做到寓教于乐,激发学生的学习兴趣。教师可以采用开放式的教学方法,在实验课之前让学生根据学习主题,自己选择实验目标、实验方法和实验过程,并自己探索实验结果,教师可以适当放松对实验结果的要求,只需帮助学生正确使用实验仪器即可。例如,在学习关于“电阻”的实验过程中,教师可以让学生自己选择实验方案,帮助学生准备实验仪器和实验工具,这时学生可能想到橡胶、干木头、湿木头、水、苹果等可能存在电阻的工具,再设计已知电压测电流、已知电流测电压、电压电流变化比等实验方案,让学生在学习测电阻的过程中充分了解生活中各种物质本身的电阻大小。在这一过程中,学生能够根据自己的兴趣选择研究课题,更好地调动学生的学习积极性,其次,在设计实验的过程中,能够更好地培养学生的逻辑思维,对多个实验过程的对比和创设中也能培养学生的发散思维。
二、教导学生使用仪器。增强学生的动手能力
物理电学过程中,对实验仪器的使用具有较高的要求,有些学校因为实验仪器的匮乏或者实验经费的短缺等问题,学生在实验过程中并不能完全接触到各种实验仪器,这对学生学习电学实验是不利的。教师根据实际条件,尽可能地让学生掌握仪器的使用方法,如电压表的正负极区别、线路的连接方法、磁感线的转动要求、游标卡尺的使用等,教导学生正确使用仪器,提高实验的安全性原则,并让学生在操作过程中熟悉实验操作,提高学生的实践能力。例如,在学习“影响电阻大小的因素”这节实验时,会涉及游标卡尺、电流表、电压表、电源的使用,同时还需要了解电路,在这一过程中,教师主要以指导为主,要观察到每一位学生对实验仪器的操作过程,及时纠正学生的错误,提高学生实验的准确率,同时让学生通过不同的实验对象进行多次反复练习,锻炼学生的动手能力。
三、参照电路图教学。培养学生的创设能力
物理电学的学习离不开电路图的学习,在实验过程中也是同样的。教师不仅要教导学生正确认识电路图,提高学生对电路图的熟练度,还要增强学生在电路图和实际仪器连接之间的转换能力,在看到电路图時要知道怎么简化仪器之间的导线,简化连接过程,在看到实验仪器的连接状态时要能将其转化为电路图,增加对各个数据分析处理的正确性。例如,在学习“伏安法测电流”的实验时,电路图中电压表是与导线连接的,但在实际的操作过程中,电压表可以与导线相连,也可以连接在电阻两端,更可以一端连接电流表,另一端连接电阻,只要整体的电流走向没有变化即可,在电路多种连接方法的变化中能够提高学生的创设能力。
四、运用小组合作教学。提高学生的学习效率
电学实验是一个复杂的过程,常常因为实验内容和实验时间的限制,不能完整进行实验,这时教师可以采用小组合作教学的方法,让学生之间相互配合、共同完成一组实验内容,不仅可以提高学生的学习效率,也能够减少实验仪器缺乏的影响。例如,在学习上述电阻的测量时,同一个实验主题可以由一组学生共同完成,这一组学生共同参与实验对象的选择、实验方案的制订过程,不仅可以让学生之间取长补短提高教学效率,也能够在多种思维的碰撞过程中促进学生思维的发展。
综上所述,教师在教学过程中应该注意培养学生对物理电学实验的兴趣,增加学生对物理知识和相关概念的理解,并且教师要根据自己所学的知识和学生的发展制定适宜学生的实验方案,增强学生的实践操作能力;其次,教师还要利用电路图的清晰性和多变性进行教学,提高学生电路连接正确性的同时,激发学生思考相同结果下的不同连接方法,培养学生的创新能力。
电流和电路
一、电荷电荷:物体有了吸引轻小物体的性质,我们说物体带了电,或带了电荷。
摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象。摩擦起电的原因:在摩擦过程中,电子会从一个物体转移到另一物体,得到电子的物体因有多余的电子带上负电荷,失去电子的物体因缺少电子而带上等量的正电荷。
两种电荷:
1、正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
2、负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负正电荷。
电荷作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
验电器:结构:金属球、金属杆、金属箔。作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷互相排斥。
检验物体是否带电的方法:
1、是看它能否吸引轻小物体,如能则带电;
2、是利用验电器,用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则带电。
电荷量:电荷的多少叫做电荷量;单位:库仑,符号:C。
元电荷:电子(汤姆生发现)是带有负电最小电荷的粒子,人们把最小电荷叫元元电荷。e=1.6×10-19 C。
导体;善于导电的物体。如:金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等。
导体导电原因:导体中有能够自由移动的电荷。(金属中导电的是自由电子)
绝缘体:不善于导电的物体〉如:橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。
绝缘体绝缘的原因:电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
二、电流和电路电流:电荷的定向移动形成电流。(金属导体中发生定向移动的是自由电子)
电流方向:正电荷(定向)移动的方向为电流方向。(金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反)
电路中电流:电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。
电路构成:
1、电源:提供电能的装置,把其他形式的能转化为电能。如:发电机、电池。
2、用电器:消耗电能的装置,把电能转化为其他形式的能。
3、开关:控制电路的通断。
4、导线:连接电路输送电能。
电路图:用符号表示电路连接情况的图。
二极管具有单向导电性(发光二极管还可发光)。
三、串联和并联串联:
1、连接特点:逐个顺次,首尾相接。
2、电流路径:只有一个。
3、开关作用:能同时控制所有的用电器,开关位置变了控制作用不变。
4、用电器工作:互相影响。
并联:
1、连接特点:并列连接,首首尾尾。
2、电流路径:至少2个。
3、开关作用:干路:总开关,控制整个电路。支路:只控制本支路。
4、用电器工作:互不影响。
四、电流的强弱电流表示电流的强弱。
单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA);1A=1000mA,1mA=1000μA。
电流表:
1、测量电流。
2、两个量程:0---0.6A(大格0.2A,小格0.02A)0---3A(大格1A,小格0.1A)。
使用:
1、电流表要串联在被测电路中;
2、接线柱的接法要正确,电流从“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出。
3、被测电流不要超过电流表的量程;不确定时用大量程试触。
4、绝对不允许不经过用电器把电流表直接接到电源两极上。
五、探究串、并联电路的电流规律串联电路中各处的电流相等。并联电路中,干路中的电流等于各支路的电流之和。
电压电阻
一、电压电压:一段电路中产生电流,它的两端就要有电压(电压是使电路中的自由电荷发生定向移动形成电流的原因)。
电源提供电压,电压形成电流。(有电流一定有电压,有电压不一定有电流)电压物理量的符号:U。单位:伏(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV.常见电压值:干电池:1.5V;家庭电路:220V;手机:3.6V;铅蓄电池:2V;安全电压:不高于36V。
电压表:测量电压(分析电路时,电压表所在的位置相当于断路)。量程:0-3V(大格:1V,小格:0.1V)0-15V(大格:5V,小格:0.5V)。
使用:
1、电压表要并联在电路中;
2、电流要从“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出;
3、不要超过电压表的量程。(用大量程试触,不超小量程,用小量程测量)
二、探究串、并联电路的电压的规律
电池的串联:串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。
电池的并联:并联电池组的电压等于每节电池的电压。
串联电路的电压:串联电路中,各部分电路的电压之和等于总电压。
并联电路的电压:并联电路中,各支路两端的电压相等。
电池的能量转化:化学能转化为电能。(化学电池)
防止废电池对环境的危害:
1、使用优质电池;
2、回收废旧电池;
3、不要随意丢弃旧电池。
三、电阻电阻:表示导体对电流阻碍作用的大小。(导体对电流的阻碍作用越大,电阻就越大,通过导体的电流就越小)。
物理量符号:R。单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。1 MΩ=103 KΩ;1 KΩ=103Ω。
决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度(大部分材料温度升高,电阻变大)。(导体的电阻的大小和长度成正比,和横截面积成反比)。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关)。
控制变量法:物理中对于多个因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
四、变阻器滑动变阻器:结构:(电阻丝、绝缘管、滑片、接线柱等)
原理:改变连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的。
作用:改变电路中的电流和电压;对电路起保护作用。铭牌:例如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。正确使用:
(1)、应串联在电路中使用;
(2)、接线要“一上一下”(不能同时用上面的两个接线柱【相当于导线】和同时用下面的两个接线柱【相当于一个定值电阻】;
(3)、闭合开关前应把阻值调至最大的地方(电流最小的位置)【对电路起保护作用】
欧姆定律
一、探究电阻上的电流根两端电压的关系
试验探究方法:控制变量法电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
二、欧姆定律及其应用
欧姆定律:导体中电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。公式:()。式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。
公式的理解:
①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;
②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;
③计算时单位要统一。欧姆定律的应用:同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)
电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
电压:U=U1+U2(总电压等于各部分电路的电压之和)
电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和),串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。如果n个阻值相同的电阻串联,则有R总=nR分压作用:=;电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)
电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
电阻:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数的和),并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总=R分流作用:;
三、测量小灯泡的电阻实验原理:欧姆定律(R=U/I)。(导体的电阻大小与电压、电流无关)实验电路:
实验步骤:
1、画出实验电路图;
2、连接电路;(连接过程中,开关断开;闭合开关前,滑动变阻器滑片滑到电阻最大位置;合理选择电压表和电流表的量程)。
3、从额定电压开始,逐次降低加在灯两端的电压,获得几组电压值和电流值(多次测量求平均值可减小实验误差);
4、算出电阻值;
5、分析实验数据中电阻值变小的原因:灯丝电阻受到了温度的影响,通过灯丝的电流越大,灯丝温度越高,电阻越大。
四、欧姆定律和安全用电电压越高越危险:根据欧姆定律,导体中的电流的大小跟导体两端的电压成正比;人体也是导体,电压越高,通过的电流就越大,达到一定程度就很危险了。
不能用湿手摸电器:对人体来说,比较潮湿的时候电阻小,发生触电时通过人体的电流会很大;另外,用湿手摸电器,易使水流入电器内,使人体和电源相连。
注意防雷:雷电是大气中一种剧烈的放电现象,放电时,电压和电流极大,放出巨大的热量和引起空气的振动。防雷要安避雷针。
断路:某处断开,没有接通的电路。短路:电路中两点不该连的两点连到一起的现象。由于电线的电阻很小,电源短路时电流会非常大,会损坏电源和导线。
电功率
一、电能
电能是一种能量。如:电灯发光:电能→光能;电动机转动:电能→动能;电饭锅工作:电能→热能。电能的单位:J,KWh。1kWh=3.6×106J。电能表:测用户消耗的电能(电功),几个重要参数:“220V”:这个电能表应接在220V的电路中使用。10(20)A:标定电流为10A,短时间电流允许大些,但不能超过20A。(例子,不同电能表不同)50HZ:电能表接在50HZ的电路中使用。600revs/kwh:接在电能表上的用电器,每消耗1kwh的电能,电能表的转盘转600转。电功:电流做的功,等于用电器消耗的电能。
二、电功率电功率(P):表示消耗电能的快慢,用电器在单位时间消耗的电能。单位:w,kw;1kw=103w.电功率公式:(式中单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(S);U→伏(V);I→安(A)。
计算时单位要统一,①如果W用J、t用S,则P的单位是W;
②如果W用KWh、t用h,则P的单位是kw。Kwh的意义:功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能。计算电功率还可用公式:P=I2R和P=U2/R额定电压(U0):用电器正常工作的电压。额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。灯泡的亮度由实际电功率决定。当U>U0时,则P>P0;灯很亮,易烧坏。当U
1、画出实验电路图;
2、连接电路(同测小灯泡电阻)
3、闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为小灯泡的额定电压,读出电流表的读数,观察灯泡发光情况;
4、使小灯泡两端的电压为额定电压的1.2倍,观察灯泡的亮度,测出它的功率;
5、使小灯泡两端的电压低于额定电压(约0.8倍),观察小灯泡的亮度,测出它的功率。
注:实验时,电源电压要高于灯泡的额定电压。
四、电与热电流的热效应:电流通过导体时电能转化成热的现象。焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
注:不要单纯认为电阻越大,在相同时间内放热越多。
焦耳定律公式:Q=I2Rt,(式中单位Q→J;I→A;R→Ω;t→S。)当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有W=Q,可用电功公式来计算Q。(如电热器,电阻就是这样的。)Q=UIt;Q=U2t/R。电热的利用:加热(电饭锅、电熨斗)电热的防止:温度过高,损坏电器、引起火灾(散热窗、散热片、散热风扇)(串联)(并联)
五、电功率和安全用电电流过大的危害:烧保险丝、甚至引起火灾。
电流过大的原因:
1、短路;
2、用电器总功率过大。
保险丝:保险丝是用铅锑合金制作的,电阻比较大,熔点比较低(材料特点)。当电流过大时,它的温度升高而熔断,切断电路,起到保护电路的作用。(作用)空气开关:当电流过大时,开关中的电磁铁起作用,开关断开,切断电路。
注意:
1、不能用铜丝、铁丝等代替保险丝。
2、当电路中的保险装置切断时,不要急于更换保险丝或使空气开关复位,要先找出故障的原因,排除故障之后再恢复供电。
六、生活用电常识家庭电路的组成:火线与零线→电能表→总开关→保险装置(保险丝或空气开关)→插座、用电器、开关等。
电源:发电厂发出的220V交流电,有两根电线。
火线:相对于大地(零线)有220V的电压。
零线:在发电厂接地,在户外接地。电能表:计量用户消耗电能的多少;单位是千瓦时(kwh),两次读数之差就是这段时间消耗电能的多少。
总开关:为检修更换电路的安全。(空气开关还能起到保险作用)
保险装置:保险丝(盒)→电流过大时熔断,切断电路。空气开关→电流过大时跳闸,切断电路。
三线插头(座):一线接火线(L),一线接零线(N),另一线(E)接用电器的外壳(大地);为安全用电。
注:家庭电路中各用电器都是并联(包括插座),被控制的用电器和开关是串联的。
试电笔:作用→辨别火线、零线。使用→手指按住笔卡,用笔尖接触被测得导线,发光的是火线。
触电:
1、单线触电:站在地上的人接触到火线。
2、人同时接触到火线和零线。触电的急救:首先切断电源;再救触电的人。
电与磁
一、磁现象
我国最早的指南针→司南。
磁性:磁铁吸引铁、钴、镍等物质的性质。
磁体:具有磁性的物体,磁体具有吸铁性和指向性。
磁极:磁体上磁性最强的部分(两个磁极)。
南极:自由转动的小磁针静止时指南(地理南极)的磁极(S);
北极:静止时指北的磁极(N)。
磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
二、磁场磁场:磁体(或电流)周围存在着看不见、摸不到的,能对磁体(或电流)产生力的作用的物质。磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用。磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的带箭头曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极。(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交,磁体内部,磁感线是从南极到北极)磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。
地磁场:地球周围空间存在的磁场。地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这是我国学者:沈括最早记述这一现象。)
三、电生磁
奥斯特(丹麦)最先发现电流的磁效应。
电流的磁效应:通电导线的周围存在磁场,磁场的方向跟电流的方向有关。通电螺线管的磁场:(做成螺线管【线圈】,各条导线产生的磁场叠加一起,磁场就会强很多)。
1、通电螺线管外部的磁场和条形磁铁一样。
2、安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)。
四、电磁铁
电磁铁:通电时有磁性,断电时没有磁性(内部带铁芯)的螺线管。
电磁铁的原理:电流的磁效应(铁芯被磁化,铁芯和线圈磁场的共同作用)。
决定电磁铁磁性强弱的因素:
1、内部是否有铁芯;有铁芯,磁性强。
2、电流大小;外形一定,匝数相同,电流越大,磁性越强。
3、线圈匝数;外形一定,电流相同,匝数越多,磁性越强。
电磁铁的特点:
①磁性的有无可由电流的通断来控制;
②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;
③磁极可由电流方向来改变。
五、电磁继电器扬声器
电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制工作电路通断的开关。它利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流的电路的装置。
工作电路:由低压控制电路(低压电源、电磁铁等组成)和高压工作电路(电磁继电器触点、高压电源、用电器)组成。
用途:可实现远距离操作,还可实现自动控制。
扬声器:原理:把电信号转化成声信号。
构造:永久磁体、线圈、锥形纸盆。发声过程:线圈中有电流通过时,线圈将受到永久磁铁的吸引或排斥,线圈就不断地来回振动,带动纸盆发声。
六、电动机
磁场对电流的作用:通电导体在磁场中要受到力的作用(电动机原理),力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。(电流方向或磁感线的方向改变时,通电导线的受力方向改变)
电动机构造:转子(转动的部分)、定子(固定不动的部分)、换向器。能量转化:电能→动能。
换向器的构造:两(多)个铜半环跟电动机线圈相连,彼此绝缘。
换向器的作用:当线圈转过平衡位置后,自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
电动机种类:直流电动机、交流电动机。
电动机优点:构造简单、控制方便、体积小、效率高、无污染。
七、磁生电法拉第(英)发现了电磁感应,进一步揭示了电与磁的联系。
电磁感应:由于导体(闭合电路的一部分)在磁场中运动(切割磁感线)而产生电流的现象;产生的电流叫感应电流(感应电流的方向既跟导体的运动方向有关,又跟磁感线的方向有关)
发电机:动能→电能。(能量转化)原理;电磁感应。
构造:定子、转子。
交变电流:(交流AC)电流的大小和方向不断地做周期性变化的电流。
直流:电流的方向不发生变化。
频率:电流1S内周期性变化的次数。(我国电网的频率是50HZ)
发电机发电能量转化:火力发电:化学能→内能→动能→电能水力发电:动能→电能。
信息的传递
一、现代顺风耳-电话1876年贝尔发明了电话。
电话的基本构造和原理:最简单的电话又话筒和听筒组成,话筒和听筒之间连着一对电话线;话筒把声音转化为电流,电流沿着导线把信息传到远方,在另一端,电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。
电话交换机:连接电话,提高线路利用率。
两种信号:模拟信号和数字信号。数字信号的优点:抗干扰能力强;方便计算机处理;保密性好。
二、电磁波的海洋电磁波:迅速变化的电流周围存在电磁波,它可以传递信息。
电磁波的传播不需要介质;真空可传播。C=λf.(c=3×108m/s)。(λ电磁波的波长;单位m)。(f为频率;单位HZ)。1MHZ=103KHZ=106HZ。
无线电波:频率在数百千赫至数百兆赫的那部分电磁波叫无线电波(传递各种信息)可见光是电磁波大家族的一员。微波炉:利用微波使食物的分子在微波的作用下剧烈振动,使内能增加,温度升高。
三、广播、电视和移动通信无线电广播信号的发射和接收:话筒把声音信号转换成电信号,用调制器把它加载在高频电磁波上,再通过天线发射到空中。接收机调谐选出特定频率的信号,通过电子线路把声音信号选出来,放大后送到扬声器,把电信号转换成声音。电视的发射与接收与广播相似,既传播声音信号又传递图像信号。移动电话的工作原理:手机和基地台(站)进行无线电信号传输。无绳电话的工作原理:
四、越来越宽的信息之路无线电的频率越高,相同时间传输信息越多。微波通信:波长在10m-1mm,频率在30MHZ-3×105MHZ。微波的性质接近光波,大致沿直线传播。微波在传输过程中受地面阻挡,每隔一定的距离要建一个中继站进行“接力”。
【中考物理电学实验总结分析】推荐阅读:
中考物理专题复习电学12-01
中考物理表格分析题06-28
初中物理中考质量分析12-23
2023中考物理试题分析05-28
物理中考总结10-03
中考物理复习总结02-23
初中物理电学公式、规律总结09-07
中考物理压强知识点总结11-02
中考物理复习知识点总结02-21
初三物理教学工作总结中考总结06-16