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中考物理：电学专题
专题五 电 学 专 题
一、中考分值：（24-28分）
二、中考考查目标
1、认识电路
（1） 知道串联电路、并联电路和组合电路，以及它们的区别。
（2） 知道电路中各元件的作用。
（3） 知道电路的通路、开路和短路。
（4） 知道短路及其危害。
2、 探究电流
（1） 能通过实验“探究电路中的电流规律”。
（2） 会读电压表说明书，会进行“用电压表测量电压”。
（3） 能通过实验“探究电路中的电压规律”。
（4） 会规范使用滑动变阻器。
（5） 能设计实验“探究电阻的大小及什么因素有关”。
(6) 了解生活中使用的各种电源的电压值。
(7) 能根据电路中电流的规律来分析和解决电学问题。
(8) 能根据电路中电压的规律来分析和解决电学问题。
(9 )会用滑动变阻器改变电路中的电流。
(10能够对生活中常见的导体和绝缘体进行分类。
3、欧姆定律
（1） 运用欧姆定律分析和解决电学问题。
（2） 能运用串、并联电路的规律分析和判断电路故障。
（3） 能运用欧姆定律和串、并联电路的规律分析和计算电学问题。
4、 电功率
（1） 能读懂用电器或用电器设备的铭牌。
（2） 能利用焦耳定律说明生活和生产中的一些现象。
（3） 了解电热的益处。
（4） 能区分用电器的额定功率和实际功率。
（5） 能运用公式对电学问题进行简单的计算。
（6） 能正确使用电表测出用电器的电功率。
（7） 能用能量转化的观点分析和解释涉及电流做功的问题。
（8） 有安全用电和节约用电的意识。
（9） 调查当地今年来人均使用电能的变化，讨论它及当地经济发展的关系。
5、磁及电
（1） 能用磁感线画出磁体周围的磁场分布。
（2） 能判断物体是否有磁性。
（3） 能应用电流的效应分析和解决生活中的有关问题。
（4） 了解电磁铁、电磁继电器在生产及生活中的广泛应用。
6、 电磁相互作用及应用
（1） 了解电磁感应在生产、生活中应用的实例。
（2） 了解发电机在社会进步中的作用。
（3）了解电动机的应用。
7、家庭用电
（1） 能根据实际需要画出家庭电路配电线路图。
（2） 能根据电能表的铭牌，计算出家庭电路所能承担的用电器最大总功率。
（3） 能估算常见家用电器的额定功率，并能根据电路中保护电器的铭牌，计算出电路中允许连入用电器的最大功率和用电器的总量。
（4） 能够查找出家庭电路中存在的故障和隐患，并提出解决问题的办法。
会科学合理地进行触电事故救助。
三、采分点分布
1．电路、电流、电压和电阻
（1）.电路的基本组成部分及各部分的作用。
（2）.电流的符号和单位，串、并联电路的电流特点。
（3）.电压的符号和单位，串、并联电路的电压特点。
（4）.电阻的符号和单位，滑动变阻器及其作用。
【呈现形式】以上考点常以填空题、计算题的形式出现，在考查知识的基础上，对知识点进行理解应用，其中知识点2、3和4多以在电路中出现综合考查电流和电压的特点的形式出现。
2、欧姆定律
（1）.欧姆定律的内容及应用。
（2）.伏安法测电阻。
【呈现形式】以上考点常以填空题、选择题和计算题的形式出现，不光是对知识的内容的了解，更重要的是对知识的迁移应用。多以和串并联电路的电流电压特点综合考查的形式出现。
3、电功、电热、电功率和生活用电
（1）.电功的符号和单位，电功的计算公式。
（2）.电功率的符号和单位，电功率的计算公式。
（3）.测量小电灯电功率。
（4）.电热的符号和单位，电热的计算公式。
（5）.安全用电的原则。
【呈现形式】以上考点常以选择题和计算题的形式出现，从对知识内容的了解上，逐步延伸到对知识点的巩固应用。知识点1、2和4多以混合起来综合考查，再结合串并联电路的电压、电流特点和欧姆定律的使用的形式出现，知识点3多以实验探究形式出现。
4、电磁现象
（1）.电流的磁效应。
（2）.安培定则。
（3）.电磁感应现象。
（4）.电动机和发电机的工作原理。
【呈现形式】以上考点常以填空题、选择题或作图题的形式出现，对知识理解的基础上达到应用的目的。其中知识点1、3、4多以考查基础知识的像是出现，知识点2多以作图题中考查电磁铁的极性或绕线的形式出现。
四、知识储备
一、电荷
1、带了电（荷）：摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质，我们就说物体带了电。
轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2、使物体带电的方法：
定义：用摩擦的方法使物体带电
原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同
实质：电荷从一个物体转移到另一个物体上
能量的转化：机械能-→电能
①摩擦起电

②接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体及验电器金属球接触使之带电。
③感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。
3、两种电荷：
正电荷： 规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
实质：物质中的原子失去了电子
负电荷： 规定：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
实质：物质中的原子得到了多余的电子
4、电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
5、验电器： 构造：金属球、金属杆、金属箔
作用：检验物体是否带电或者带电多少。
原理：同种电荷相互排斥的原理。
6、电荷量：电荷的多少； 单位：库仑（C）。
7、元电荷（e）：一个电子所带的电荷量， e =1.6×10-19C
8、异种电荷接触在一起要相互抵消。
9、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
二、简单电路
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、电路图及实物图：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
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，要先用大量程度试用，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。
5、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
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，否则不仅测不出电流值，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，要先用大量程度试用，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= I2
I = I1 + I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
三、欧姆定律
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、在研究电流及电阻的关系实验中，靠移动滑片来控制电阻两端的电压不变。
C、在研究电流及电压的关系实验中（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： 。
2A表示： 。
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：
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。
串、并联电路电阻的特点
4、串联电路电阻的特点
①推导：∵串联 ∴U=U1+U2 I=I1=I2
又∵U=IR、U1=I1R1 、U2=I2R2
∴IR= 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=U2 I=I1+I2
又∵I=U/R 、I1=U1/R1 、I2=U2/R2
∴U/R=
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= I2
I = I1 + I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻
R总=R1+R2
1/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
四、电功及电功率
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。（☆你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，及导体两端的电压成正比，及导体中的电流成正比，及通电时间成正比）
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
l 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。)
l 测量小电灯的功率
①原理：P=UI ②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<U额，则P实<P额
B、电灯的亮度取决于它的实际功率。
10、若电灯的电阻不变
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(二分之一)2。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，及电流的平方成正比，及导体的电阻成正比，及通电时间成正比。 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<W
13、家庭安全用电
l 家庭电路的基本组成：进户线（电源线）、电能表、阐刀开关、熔断器（或空气开关）、
　开关、插座、用电器等。
l 进户线：火线和零线之间的电压为220V,火线和地之间电压为220V，零线和地之间的电　　　　　压为零。
l 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）
l 空气开关：当电路中电流过大时，空气开关自动跳阐，切断电路。
l 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。
l 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。
l 用电器：家庭电路中的各用电器都是并联的。
l 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”（地线一般及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及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，导致火线及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、弹簧和一个电阻很大的电阻——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）
五、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。
六、测量电功率的多种方法
图15-13
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）。
图15-14
第一步：计算R两端的电压为U0时，通过它的电流为U0/R；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：
五、典型例题剖析
【例题1】．（2014•哈尔滨）小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法不正确的是（　　）

A．
甲、乙电机转动

B．
甲电机相当于发电机

C．
乙电机相当于电动机

D．
将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
分析：
（1）电动机是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的．
（2）电动机是利用通电导体在磁场中会受到力转动的原理．
（3）灯泡的亮度由灯泡的实际功率决定．
解答：
解：A、闭合开关，乙电机转动，乙带动甲电机转动．选项正确；
B、开关S闭合后，灯泡发光，说明电路中有电流，由甲电机提供，甲电机相当于发电机．选项正确；
C、闭合开关，乙电机转动，乙电机相当于电动机．选项正确；
D、将电源正负极对调，甲乙电机的转速不变，甲电机产生的感应电流大小不变，灯泡的实际功率不变，亮度不变．选项错误．
故选D．
点评：
本题考查了电动机和发电机的工作原理以及灯泡的亮度及实际功率的关系，熟练掌握基础是解题关键．
【例题2】．（2015•哈尔滨）下列对应图示的做法，不符合安全用电及保护原则的是( )

A．同时将双手分别接触裸露的火线和零线 B．远离有此标志的设备
C．雷雨天不在树下避雨 D．家庭电路中安装熔断器
分析：（1）触电分为单线触电和双线触电，据此进行判断；
（2）安全用电的基本原则是：不靠近高压带电体，不接触低压带电体；
（3）雷雨天不能在大树下避雨；
（4）家庭电路中应在总开关的后面安装熔断器．
解答： 解：A、同时将双手分别接触裸露的火线和零线会形成双线触电，是很危险的，故A不符合安全用电及保护原则；
B、安全用电的基本原则是：不靠近高压带电体，不接触低压带电体，图中为高压带电体，故应远离，故B符合安全用电及保护原则；
C、雷雨天在树下避雨易诱发雷击，所以不能在大树下避雨，故C符合安全用电及保护原则；
D、家庭电路中应在总开关的后面安装熔断器，图中连接正确，故D符合安全用电及保护原则．
故选A．
点评： 熟练掌握家庭电路中的安全用电常识，并能在实践中加以运用，有一定的现实意义，应引起我们的重视．
【例题3】．（2014•哈尔滨）如图所示的电路中，S1闭合S2断开时，甲、乙是电流表，I甲：I乙=1：3，此时电路的总功率为P1；当S1、S2都闭合时，甲、乙是电压表，此时电路的总功率为P2，则下列说法正确的是（　　）

A．
电阻大小之比R1：R2=2：1

B．
当S1闭合S2断开时，通过R1和R2的电流之比为I1：I2=1：2

C．
S1、S2闭合时，甲乙电压表示数之比U甲：U乙=3：1

D．
总功率之比P1：P2=9：2
分析：
（1）当S1闭合S2断开时，R1、R2并联，甲测R2支路电流，乙测干路电流，已知甲、乙两电流表的示数之比，根据并联电路电流特点求出通过R1和R2的电流之比，根据欧姆定律求出电阻之比．
（2）当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，R1、R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，根据串联电路电流特点和欧姆定律求出两电表示数之比；
（3）根据P=求出总功率之比，
解答：
解：（1）当S1闭合S2断开时，R1、R2并联，甲测R2支路电流，乙测干路电流，
则I甲=I2，I乙=I1+I2，
∵I甲：I乙=1：3，
∴I2：（I1+I2）=1：3，
∴I1：I2=2：1，故B错误；
∵U1：U2，
∴由欧姆定律得：R1：R2=：=I2：I1=1：2，故A错误；
（2）当S1、S2都闭合时，甲、乙都是电压表，R1、R2串联，甲电压表测电源的电压，乙电压表测R2两端的电压，
∵串联电路中电流处处相等，
∴根据欧姆定律得：
甲电压表示数U甲′=I（R1+R2），
乙电压表示数U乙′=IR2，
∴U甲′：U乙′=I（R1+R2）：IR2=（R1+R2）：R2=（1+2）：2=3：2，故C错误；
（3）∵P1=+，P2=，
∴P1：P2=（+）：=（R1+R2）2：R1R2=（1+2）2：1×2=9：2，故D正确．
故选D．
点评：
本题考查了串联电路和并联电路的特点，以及欧姆定律的灵活运用，关键是开关闭合和断开时电路串并联的判断．
【例题4】．（2014•哈尔滨）电能表是用来测量　电功　的仪表，荣荣家的电能表的表盘如图所示，她想知道电能表是否准确，于是将一只标有“220V 60W”的白炽灯单独接入电路，此时灯泡正常发光，检测中发现2min电能表的转盘转了7转，由此判断转盘转速偏　快　．

分析：
电能表是测量电路消耗电能多少（或电功）的仪表；已知每消耗1kW•h的电能，电能表转盘转动3000r，据此可求出转7转消耗的电能；并根据W=Pt计算白炽灯消耗的电能，比较两种方法得到的电能，从而确定转盘转速的快慢．
解答：
解：电能表是测量电功的仪表；
电能表的表盘转7转消耗的电能：W=×3.6×106J=8400J；
理论计算可得白炽灯消耗的电能：W′=Pt=60W×2×60s=7200J；
因为W＞W′，所以该电能表的表盘转速偏快．
故答案为：电功；快．
点评：
本题考查电能表的作用以及消耗电能的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点是对电能表参数的物理意义的正确理解，解题过程中还要注意单位的换算．
【例题5】．（2016•哈尔滨）如图，接通电源后，通电螺线管旁的条形磁铁向右偏，请标出通电螺线管中的电流方向和条形磁铁的N极．

【分析】据安培定则判断出通电螺线管的磁极，再根据磁极间的相互作用规律判断条形磁铁的磁极．
【解答】解：根据安培定则，伸出右手四指弯曲指向电流的方向，则大拇指所指的方向--通电螺线管的左端为N极，右端为S极．接通电源后，条形磁铁被排斥，根据同名磁极相互排斥，则条形磁铁的左端也为S极，右端为N极．答案如右图所示；

【点评】本题考查了右手螺旋定则和磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
【例题6】．（2014•哈尔滨）同学们用如图所示的电路复习电学实验，有两个额定电流相同，额定电压分别为2.5V和3.8V的灯泡L1和L2．
（1）连接电路后，开关闭合，灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，若电路中仅有一处故障，这个故障可能是　灯泡短路　．
（2）排除故障后，甲组同学用灯泡L1进行“研究小灯泡的电阻”的实验，收集的信息如表，请写出分析信息得出结论的过程．
实验次数
1
2
3
U/V
1.0
1.5
2.5
I/A
0.20
0.25
0.30
R/Ω

亮度
稍亮
较亮
更亮
（3）乙组同学想用该电路，通过更换L1、L2的方法，探究“在电压相同时，电功率及电流的关系”，他们能否完成实验目的？若能，请说出实验思路；若不能，请说明原因．

分析：
（1）常见的电路故障有断路及短路，根据电路故障现象分析电路故障原因．
（2）根据表示实验数据，应用P=UI分析答题．
（3）根据实验器材及实验目的分析答题．
解答：
解：（1）灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的，电流表有示数，说明电路不存在断路，电压表没有示数，说明及灯泡并联的灯泡短路．
（2）由表中实验数据可知，随电压及电流的增大，由P=UI可知，灯泡实际功率增大，灯泡亮度增加，由此可知，灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮．
（3）探究“在电压相同时，电功率及电流的关系”，应控制电压相同而电阻阻值不同，两灯泡电阻不同，可以完成该实验，分别把两灯泡串联接入电路，控制灯泡两端电压相等，测出通过灯泡的电流，由P=UI求出灯泡功率，然后比较功率大小，然后得出结论．
故答案为：（1）灯泡短路；（2）灯泡亮度由灯泡实际功率决定，灯泡实际功率越大，灯泡越亮；（3）能完成实验；如上所述．新 课 标 第 一 网
点评：
本题考查了电路故障分析、实验数据处理、实验设计分析等；认真分析表中实验数据即可正确解题．
【例题7】．（2015•哈尔滨）同学们利用“伏安法”测量未知电阻RX的阻值，所用电源电压为3V，RX阻值约为5Ω．

(1) 实物电路如图甲，请用笔画线代替导线将电路连接好．
(2) 闭合开关，当电压表示数为2.4V时，电流表示数如图乙，则通过电阻RX的电流I＝ A，计算出RX＝ Ω．
(3) 利用现有的器材和电路，在已经规范使用器材的前提下，如何使测量结果更接近真实值.
分析：（1）连接实物图时，注意电压表并联在电阻两端，电流表和滑动变阻器一上一下串联接入电路；
（2）根据电流表量程和分度值，读出电流表示数，用欧姆定律可计算出电阻的大小；
（3）实验时，应多次测量取平均值以减小误差．
解答： 解：
（1）伏安法测电阻的实验中，电压表测被测电阻两端电压，因为电源电压为3V，所以电压表应使用0﹣3V量程；
电流表串联入电路中，电流中的最大电流I===0.6A，所以电流表应使用0﹣0.6A量程；
滑动变阻器一上一下接入电路，如图所示：
（2）电流表量程0﹣0.6A，分度值0.02A，由乙图电流表示数为0.5A，所以RX===4.8Ω；
（3）实验中为使测量结果更接近真实值应多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置，分别测出电流和电压并求出电阻值，计算电阻的平均值．
故答案为：（1）见上图；（2）0.5；4.8；（3）多次改变滑动变阻器的滑片到不同位置，分别测出电流和电压并求出电阻值，计算电阻的平均值
点评： 本题考查了伏安法测电阻的实验中，实物电路的连接，电表读数，欧姆定律的应用。
【例题8】．（2012•哈尔滨）．欧姆坚持不懈的探索精神，激发了同学们的学习热情，忠民和勇胜为探究小明提出的问题，设计如图所示电路，并准备了充足的实验器材．

（1）为完成探究，应该改变电压，观察电流的变化．请写出两种（不同角度）改变定值电阻两端电压的方法．
（2）忠民按设计好的电路进行实验，收集数据如下表（R为定值电阻）：
次 数
1
2
3
电流I/A
0.2
0.4
0.6
电压U/V
1.0
2.0
3.0
（3）勇胜在连接电路时，误将电压表及滑动变阻器并联，在实验中收集数据如下表（电源电压已知且不变）：
次 数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
电压U/V
2.2
1.8
1.4
1.0
0.6
②实验中操作失误，往往是新收获的契机．请写出本实验操作过程中，滑动变阻器的电功率，随着它连入电路中电阻值的变化是如何变化的？
分析：
（1）在探究电流及电压的关系实验中，要保持电阻不变，改变电阻两端电压，研究电流及电压的对应规律．其中改变电压有两种方法：一是改变电源电压，如改变串联的干电池的节数或调节学生电源的档位；二是调节滑动变阻器滑片，改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，从而使电阻两端电压发生变化．
（2）根据实验数据总结结论，要明确实验目的，控制的物理量，变化的物理量的变化规律研究探究对象的变化规律，由此得到实验结论．
（3）①电压表及滑动变阻器并联，测量的是滑动变阻器两端电压，已知电源电压且不变，用电源电压减去电压表示数，就是电阻两端电压；串联电路电流处处相等，研究电源电压及滑动变阻器两端电压之差的变化规律和相应的电流的变化规律，就能得出正确结论．
②滑动变阻器两端电压随接入电路的电阻的减小而减小．分别计算第1、3、5次的电功率就能得出变化的规律．
解答：
解：
（1）方法1：改变串联电池组的节数；
方法2：改变滑动变阻器接入电路的电阻的阻值大小．
（2）已知电阻阻值一定，从左到右，电压成倍增大，电流也成倍增大，并且电流增大的倍数及电压增大的倍数相同．
所以实验结论为：在电阻一定时，通过导体的电流及导体两端电压成正比．
（3）①：用电源电压减去滑动变阻器两端电压，得出定值电阻两端电压．记录每次的电流及定值电阻两端的电压，比较两者的变化规律，得出结论．
②在第一组滑动变阻器的功率为P1=U1I1=2.2V×0.16A=0.352W；
在第三组滑动变阻器的功率为P3=U3I3=1.4V×0.32A=0