電學公式應用總結
初中電學公式歸納與簡析
初中物理電學公式繁多,且各種物理規(guī)律在串并聯(lián)兩種電路中有時完全不同,使得學生極易將各種公式混淆,為了使學生對整個電學公式有一個完整的了解,形成一個完整清晰的知識網絡,現(xiàn)將初中串、并聯(lián)中的物理規(guī)律以及電學公式以兩個表格的形式歸納總結如下:一、電學中各物理量在串并聯(lián)電路中的規(guī)律比較表(一)電路物理量規(guī)律(符號單位)串聯(lián)電路U2U1IR1UR2并聯(lián)電路I1II2R1R2U電流(I/A)電壓(U/V)I=I1=I2=…In(串聯(lián)電路中電流處處相等)U=U1+U2+…+Un(串聯(lián)電路中兩端的總電壓等于各部分電壓之和)R=R1+R2+…+Rn(串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和)I=I1+I2+…+In(并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路電流之和)U=U1=U2…=Un(并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等)111R1R2=+或R=(并聯(lián)電RR1R2R1+R2阻總電阻的倒數等于各并聯(lián)電阻的倒數之和)電阻(R/Ω)電能(W/J)電功率(P/W)電熱(Q/J)各物理量與電阻的分配關系
電流:I電壓:U電能:WW=W1+W2+…+Wn(無論串聯(lián)與并聯(lián)電路消耗的總電能等于各部分電功之和)P=P1+P2+…+Pn(無論串聯(lián)與并聯(lián)電路中的總功率等于各部分電功率之和)Q=Q1+Q2+…+Qn(無論串聯(lián)與并聯(lián)電路產生的電熱等于各部分電熱之和)I1:I2=1:1U1:U2=R1:R2(與電阻成正比)W1:W2=R1:R2(與電阻成正比)P1:P2=R1:R2(與電阻成正比)Q1:Q2=R1:R2(與電阻成正比)I1:I2=R2:R1(與電阻成反比)U1:U2=1:1W1:W2=R2:R1(與電阻成反比)電功率:PP1:P2=R2:R1(與電阻成反比)電熱:QQ1:Q2=R2:R1(與電阻成反比)
二、電學中各物理量求解公式表(二)電流:I/A電壓:U/V電阻:R/Ω電功率:P/WUP(1)I=(2)I=RUP(3)U=IR(4)U=(5)U=PRIUU2PQ(6)R=(7)R=(8)R=2(9)R=2IPIItWU2(10)P=(11)P=UI(12)P=(13)P=I2RtRU2電能(電功):W/J(14)W=Pt(15)W=UIt(16)W=tR(17)Q=I2Rt注:當電能完全轉化為熱能時(純電阻電路),電熱:Q/JU2Q=W=Pt=UIt=tRn(18)W=(KWh)注:n為電能表在某一時段內轉過的轉數,N為用N電器消耗1kW.h所轉的轉數分析:1、對于電功、電功率、電熱三個物理量,它們無論是在串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路中,都是總量等于各部分之和。同學們在解答這類題時應靈活選取公式進行計算。如以計算電路中的總功率為例,既可以根據P=P1+P2,也可以跟據P=UI進行計算,其它幾個物理量的求解也與之類似。
U2、用歐姆定律I=求電路中的電流,讓學生明白此公式是由實驗得出,是電學中最基本的公式,
R但此公式只適合于純電阻電路(所謂純電阻電路即電路中電能全部轉化為熱能的電路)。3、電功率求解公式P=
W與P=UI這兩個公式為電學中計算電功率時普遍適用最基本的兩個公式,t
其他公式:第一個為電功率的定義式,也常常作為用電能表和鐘表測記家用電器電功率的公式。第二個公式是實驗室用伏安法小燈泡功率的原理,也是計算用電器電功率的最基本公式。
UW4、雖然表中公式繁多,但電學基本公式只有4個,即:I=、P=、P=UI、Q=I2Rt。其他
Rt公式都是導出公式,同學們可以在掌握這4個公式的基礎上進行推導練習,很快就會熟悉并掌握。P
5、應熟練掌握的幾個比較重要的導出公式。具體公式:在表中分別是如下八個公式(2)I=(5)
UUU2U2
U=IR(6)R=(7)R=(12)P=(13)P=I2R(14)W=Pt(17)Q=I2Rt這八
IPR個公式在電學解題中使用的頻率也較高,要求學生能熟練掌握。
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錦繡教育電學公式總結
一.電路初步知識總結
1.電源:能提供持續(xù)電流(或電壓)的裝置。
2.電源是把其他形式的能轉化為電能。如干電池是把化學能轉化為電能。發(fā)電機則由機械能轉化為電能。
3.有持續(xù)電流的條件:必須有電源和電路閉合。
4.導體:容易導電的物體叫導體。如:金屬,人體,大地,酸、堿、鹽的水溶液等。5.絕緣體:不容易導電的物體叫絕緣體。如:橡膠,玻璃,陶瓷,塑料,油,純水等。
6.電路組成:由電源、導線、開關和用電器組成。
7.電路有三種狀態(tài):(1)通路:接通的電路叫通路;(2)斷路:斷開的電路叫開路;(3)
短路:直接把導線接在電源兩極上的電路叫短路(全電路短路)、直接把導線接在某用電器兩端(部分電路短路)。
8.電路圖:用符號表示電路連接的圖叫電路圖。
9.串聯(lián):把電路元件逐個順次連接起來的電路,叫串聯(lián)。(電路中任意一處斷開,電路中都沒有電流通過)
10.并聯(lián):把電路元件并列地連接起來的電路,叫并聯(lián)。(并聯(lián)電路中各個支路是互不影響的
二.電流知識總結
1.電流的大小用電流(簡稱電流)表示。
2.電流I的單位是:國際單位是:安培(A);常用單位是:毫安(mA)、微安(A)。1安培=103毫安=106微安。
3.測量電流的儀表是:電流表,它的使用規(guī)則是:①電流表要串聯(lián)在電路中;②接線
柱的接法要正確,使電流從“+”接線柱入,從“-”接線柱出;③被測電流不要超過電流表的量程;④絕對不允許不經過用電器而把電流表連到電源的兩極上。量程選擇:試觸法:①先把大量程接入電路;②迅速斷開、閉合開關,觀察指針擺動情況;③根據指針的擺動情況選擇量程。
4.實驗室中常用的電流表有兩個量程:①0~0.6A,每小格表示的電流值是0.02A、每大格表示的電流值是0.2A。②0~3A,每小格表示的電流值是0.1A、每大格表示的電流值是1A
三.電壓知識總結
1.電壓(U):電壓是使電路中形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置。
2.電壓U的單位是:國際單位是:伏特(V);常用單位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、
微伏(V)。1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。
3.測量電壓的儀表是:電壓表,它的使用規(guī)則是:①電壓表要并聯(lián)在電路中;②接
線柱的接法要正確,使電流從“+”接線柱入,從“-”接線柱出;③被測電壓不要超過電壓表的量程;
量程選擇:試觸法(方法同電流表)
4.實驗室中常用的電壓表有兩個量程:①0~3V,每小格表示的電壓值是0.1V、每
大格表示的電壓值是1V;②0~15V,每小格表示的電壓值是0.5V、每大格表示的電壓值是5V。
5.熟記的電壓值:
①1節(jié)干電池的電壓1.5V;②1節(jié)鉛蓄電池電壓是2V;③家庭照明電壓為220V;④對人體安全的電壓是:不高于36V;⑤動力電壓380V
三.電阻知識總結
1.電阻(R):表示導體對電流的阻礙作用。(導體如果對電流的阻礙作用越大,那么電阻就越大,而通過導體的電流就越小)。
2.電阻(R)的單位:國際單位:歐姆(Ω);常用的單位有:兆歐(MΩ)、千歐(KΩ)。1MΩ=103KΩ;1KΩ=103Ω。
3.決定電阻大小的因素:導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體
的材料、長度、橫截面積和溫度。(電阻的大小與加在導體兩端的電壓和通過的電流無關)
4.變阻器:(滑動變阻器和電阻箱)(1)滑動變阻器:
①原理:改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的。②作用:A.通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流和電壓;B.保護電路。③銘牌:如一個滑動變阻器標有“20Ω2A”表示的意義是:最大阻值是20Ω,允許通過的最大電流是2A。
④正確使用:A.應串聯(lián)在電路中使用;B.接線要“一上一下”;C.通電前應把阻值調至最大的地方。
(2)電阻箱:是能夠表示出電阻值的變阻器
五.歐姆定律知識總結
1.歐姆定律:導體中的電流,與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。
U2.公式:I=式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω)。
R3.公式的理解:①公式中的I、U和R必須同時針對同一個導體或同一段電路(一
一對應);②I、U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量;③計算時單位要統(tǒng)一。
4.歐姆定律的應用:
①同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關,但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大。(R=U/I)
②當電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小。(I=U/R)5.電阻的串聯(lián)有以下幾個特點:(指R1,R2串聯(lián))①電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等)②電壓:U=U1+U2(總電壓等于各處電壓之和)
③電阻:R=R1+R2(總電阻等于各電阻之和)如果n個阻值相同的電阻串聯(lián),則
有R總=nR
④分壓作用:U1∶U2=R1∶R2⑤比例關系:電流:I1∶I2=1∶16.電阻的并聯(lián)有以下幾個特點:(指R1,R2并聯(lián))①電流:I=I1+I2(干路電流等于各支路電流之和)②電壓:U=U1=U2(干路電壓等于各支路電壓)
③電阻:1/R總=1/R1+1/R2(總電阻的倒數等于各并聯(lián)電阻的倒數和)或R總=
R1R2R1+R2
如果n個阻值相同的電阻并聯(lián),則有R總=R/n
④分流作用:I1:I2=R2:R1
⑤比例關系:電壓:U1∶U2=1∶1
六.電工與電功率知識總結
1.電能(W):電流所具有的能量。用電器消耗電能的多少可以用電功(電流做的功叫電功)來衡量。
2.電能的單位:國際單位:焦耳(J)。常用單位有:度(千瓦時),1度=1KWh=3.6
6×10J。
3.測量電功的工具:電能表(電度表)
220V10(20)A的含義:電能表應接在220V電壓下使用;10A表示正常使用時允許
通過的最大電流為10A;
20A表示短時間內通過電能表的電流不超過20A;
此電能表后面所接用電器的總功率為:P=UI=220V10A=2200W。1500r/kw.h的含義:用電器每消耗1KW.h的電能,電能表的轉盤轉1500轉。思考:電能表轉盤轉1轉用電器消耗1/1500KW.h的電能;電能表轉盤轉15轉用電器消
1耗W=15×KW.h的電能。
1500
利用電能表可測用電器的功率(2種方法):①觀察電能表的計數器在時間t內兩
W2-W1n
次示數差,利用P=計算功率②根據一段時間t內的轉數求出電能(W=
tNKWh注:n為電能表在某一時段內轉過的轉數,N為用電器消耗1kW.h所轉的轉
W數)再根據P=計算功率。在計算時注意單位要統(tǒng)一。
t4.電能(電功)的計算公式:W=Pt;W=UIt
利用公式W=Pt應注意單位的統(tǒng)一:①如果W用焦、t用秒,則P的單位是瓦;
②如果W用千瓦時、t用小時,則P的單位是千瓦。根據題意應選擇合適的公式。5.電功率(P):電流在單位時間內做的功(快慢)。單位有:瓦特(W);常用單位有:千瓦(KW)
W6.計算電功率公式:P=、P=UI式中單位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(S);U
t→伏(V);I→安(A)
7.計算電功率還可用公式:P=I2R和P=U2/R8.額定電壓(U額):用電器正常工作的電壓。9.額定功率(P額):用電器在額定電壓下的功率。10.實際電壓(U實):實際加在用電器兩端的電壓。11.實際功率(P實):用電器在實際電壓下的功率。
理解:用電器的額定電壓、額定功率只有一個,而用電器在不同的電壓下有不同
的實際功率。
當U實>U額時,則P實>P額;燈很亮,易燒壞。當U實
由此可見,燈泡的亮度由它的實際功率決定的。
U12U22
補充:同一個電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有:R==可推出
P1P2
U12P1公式:2=(電壓的平方之比等于功率之比)如:當實際電壓是額定電壓的
U2P2
一半時,則實際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”是表示額定電壓是220伏,額定功率是100瓦的燈泡如果接在110伏的電路中,則實際功率是25瓦。)
12.焦耳定律:電流通過導體產生的熱量,與電流的平方成正比,與導體的電阻成正比,與通電時間成正比。13.焦耳定律公式:Q=I2Rt,(式中單位Q→焦(J);I→安(A);R→歐(Ω);t→秒(S)。)14.當電流通過導體消耗的電能(電功)全部用來產生熱量(電熱),則有W=Q=Pt=UIt,
可用電功公式來計算Q。(如電熱器,白熾燈,電爐,電熨斗,電暖氣,電烤箱,定值電阻等)
七.家庭電路與安全知識總結
1.家庭電路由:進戶線→電能表→總開關→保險盒→用電器。
2.兩根進戶線是火線和零線,它們之間的電壓是220伏,可用測電筆來判別。如果測電筆中氖管發(fā)光,則所測的是火線,不發(fā)光的是零線;鹁和大地之間電壓也是220伏。
3.所有家用電器和插座都是并聯(lián)的。而開關則要與它所控制的用電器串聯(lián)。開關應接在火線上。
4.保險絲:是用電阻率大,熔點低的鉛銻合金制成。它的作用是當電路中有過大的電流時,保險產生較多的熱量,使它的溫度達到熔點,從而熔斷,自動切斷電路,起到保險的作用。
5.引起電路中電流過大的原因有兩個:一是電路發(fā)生短路;二是用電器總功率過大。6.安全用電的原則是:①不接觸低壓帶電體;②不靠近高壓帶電體。
7.在安裝電路時,要把電能表接在干路上,保險絲應接在火線上(一根足夠);控制開關應串聯(lián)在干路中。
八.電與磁知識總結
1.磁性:物體吸引鐵、鎳、鈷等物質的性質。
2.磁體:具有磁性的物體叫磁體。
3.磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。
①任何磁體都有兩個磁極,一個是北極(N極);另一個是南極(S極)②磁極間的作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。4.磁化:使原來沒有磁性的物體帶上磁性的過程。
5.磁體周圍存在著磁場,磁極間的相互作用本質上是磁場間的相互作用。6.磁場的基本性質:對放入其中的磁體產生磁力的作用。
7.磁場的方向:在磁場中的某一點,小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向。
8.磁感線:描述磁場的強弱和方向而假想的曲線。磁體周圍的磁感線是從它N極出
來,回到S極。(磁感線是不存在的,用虛線表示,且不相交。采用建立物理模型的方法。)
9.磁場中某點的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時N極指的方向相同。10.地磁的北極在地理位置的南極附近;而地磁的南極則在地理位置的北極附近。(地
磁的南北極與地理的南北極并不重合,它們的夾角稱磁偏角,這是我國學者:沈括最早記述這一現(xiàn)象。)
11.奧斯特實驗證明:通電導線周圍存在磁場。磁場的方向與電流的方向有關。應用了轉換法。
12.安培定則:用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流方向,則大拇指所指的那
端就是螺線管的北極(N極)
13.通電螺線管的性質:①通過電流越大,磁性越強;②線圈匝數越多,磁性越強;
③插入軟鐵芯,磁性大大增強;④通電螺線管的極性可用電
流方向來改變。
14.電磁鐵:內部帶有鐵芯的螺線管就構成電磁鐵。
15.電磁鐵的特點:①磁性的有無可由電流的通斷來控制;②磁性的強弱可由改變電
流大小和線圈的匝數來調節(jié);③磁極可由電流方向來改變。探究時應用了控制變量的方法。
16.電磁繼電器:實質上是一個利用電磁鐵來控制的開關。它的作用可實現(xiàn)遠距離操
作,利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流。還可實現(xiàn)自動控制。
17.電磁感應:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生
電流,這種現(xiàn)象叫電磁感應,產生的電流叫感應電流。
18.產生感應電流的條件:①電路必須閉合;②只是電路的一部分導體在磁場中;
③這部分導體做切割磁感線運動。20.感應電流的方向:跟導體運動方向和磁感線方向有關。21.電磁感應現(xiàn)象中是機械能轉化為電能。
22.發(fā)電機的原理是根據電磁感應現(xiàn)象制成的。交流發(fā)電機主要由定子和轉子組成。23.高壓輸電的原理:保持輸出功率不變,提高輸電電壓,同時減小電流,從而減小
P電能的損失。(I=、Q=I2Rt)
U24.磁場對電流的作用:通電導線在磁場中要受到磁力的作用。是由電能轉化為機械能。應用是制成電動機。
25.通電導體在磁場中受力方向:跟電流方向和磁感線方向有關。26.電動機原理:是利用通電線圈在磁場里受力轉動的原理制成的。
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