初中物理电学综合问题难点和易错点整理

一、理清短路概念。

在教材中，只给出了整体短路的概念，导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路，叫短路。而在电学综合题中常常会出现局部短路的问题，如果用导线将某个用电器(或某部分电路)首尾相连就形成局部短路。局部短路仅造成用电器不工作，并不损坏用电器，因此是允许的。因它富于变化成为电学问题中的一个难点。

局部短路概念抽象，学生难以理解。可用实验帮助学生突破此难点。实验原理如图1，当开关S闭合前，两灯均亮(较暗)；闭合后，L1不亮，而L2仍发光(较亮)。

为了帮助初中生理解，可将L1比作有阻，而开关S的局部短路通道则比作是无阻。电流只会走无阻而不会去走有阻。即L1短路不工作，电流从导线经过。

二、识别串并联电路

识别串、并联有三种方法，⑴、电流法；⑵、等效电路法；⑶、去表法。

⑴、电流法：即从电源正极出发，顺着电流的流向看电流的路径是否有分支，如果有，则所分的几个分支之间为并联，(分支前后有两个节点)如果电流的路径只有一条(无分支点)，则各元件之间为串联。此方法学生容易接受。

⑵、节点法：没经过用电器，导线再长都相当于一个节点，观察每个用电器两端的端点确定它在电路中的位置。图2、图3是对各电阻的连接情况分析。

如上图2各个A点都与电源正极相连，各个B点与电源负极相连，可以简化为图3。在图3中，R1、R2、R3的并联关系也就显而易见了。

⑶、去表法：由于电压表的内阻很大，并联在电路中时，通过它的电流很小，可忽略不计。故在电路中去掉电压表，不会影响电路结构，电压表所在之处可视为开路。而电流表的内阻很小，串联在电路中几乎不影响电路的电流强度，因而，在电路分析中，电流表可以看成一根导线，去掉后改成一根导线即可。

三、串、并联电路中总电阻的变化特点

1.两个电阻无论是串还是并联，其中一个电阻增加，总电阻都增加。

原因：串联时，R=R1+R2，若R1增大，则R增大

并联时，1/R=1/R1+1/R2若R1增大1/R1减小，则1/R减小，所以R增大。

2.几个电阻并联起来，总电阻比任何一电阻都小。

并联时1/R=1/R1+1/R2因为1/R1/R1，1/R1/R2所以Rr1，rp=

四、欧姆定律的理解

欧姆定律：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。即I=U/R。

注意点：(1)三个量必须是同一时刻，对同一电阻(或同一段电路)而言的。即一一对应。

(2)注意不变量和变量：在R一定时，I与U成正比。在U一定时，I与R成反比。

(3)变形公式R=U/I的理解：R可以通过U/I的比值求出，但R的大小不是由U/I决定的，R的大小由公式R=L/S的因素决

五、R1、R2串、并联在电路中公式

1.串联分压

(1)I=I1=I2

(2)U=U1+U2

(3)R=R1+R2

(4)各量比例关系：串正比(指各种量之比与电阻之比的关系属于正比用电流相等推导)

2.并联分流

(1)I=I1+I2

(2)U=U1=U2

(3)1/R=1/R1+1/R2或者R=R1R2/(R1+R2)

(4)各量比例关系：并反比(指各种量之比与电阻之比的关系属于反比用电压相等推导)

六、关于灯泡的额定电压、额定功率和实际电压、实际功率的问题

灯泡铭牌上标的220V60W就是灯泡的额定电压和额定功率。

.额定电压(U0)额定功率(P0)

.实际电压(U)实际功率(P)

对某用电器而言，额定电压、额定功率只有一个。

对某用电器而言，实际电压、实际功率可有很多个。

当UU0时，则PP0；灯很亮，易烧坏。

当UU0时，则PP0；灯很暗，

当U=U0时，则P=P0；正常发光。

例1220V100W的灯泡正常工作时的电流是多少？若把这只灯泡接到110V的电源上，灯泡的实际电功率为多少？工作10分钟消耗电能多少？1度电能让它工作多少小时？

七、电功和电功率单位问题

有的同学在计算时由于单位不统一，或者不会选择合适的单位，使计算很繁锁还容易出错。

电功的单位有两个，一个是国际单位：焦耳；还有一个大单位：千瓦时(又叫度)

1度=1千瓦时=3.6X106焦耳

电功率的单位也有两个：W，KW1KW=1000W

W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt

P=W/t=UI=I2R=U2/R

计算时单位要统一，①都用国际单位P瓦(w)；W焦(J)；t秒；U伏(V)；I安(A)；R欧姆(？)

②如果W用千瓦时、t用小时，则P的单位是千瓦。

八、如何画等效电路图

(1).特点法(根据串并联电路的特点)

(2).电流流向法.(电流有分支，被分支的部分是并联，无分支是串联)

(3).节点法(把开关、电流表看成导线，导线无论多长，都相当于一个节点)

(4).含有电表的――开除电表法(电流表相当于短路即用导线直接连接电流表两端，电压表相当于断路去掉)

识别含有电表电路的小窍门--(打油诗)

两表先开除等效看懂图恢复明职责结果立即出

注意：恢复电流表很容易，看它原来在哪一支路或干路上直接画出，而恢复电压表有点困难，关键看它是直接加在哪个用电器的两端(中间不能是用电器再串有电源)，即是测该用电器的电压，电压表直接和它并联。

例1：请你画出如图一所示的电路的等效电路图，并说明电流表和电压表的作用。

解：(1)两表先开除把电流表当作导线，电压表视为开路。

(2)标出电路图的结点A、B、C、D。

(3)等效看懂图根据电流路径，电流由电源正极出发经过D点和R1来到A点，电流在A点分开两路，一路通过R2到达B点，另一路通过R3到达B点，两路在B点汇合到达电源负极形成回路。画出简单易看的电路图(如图一1)。由此可知R2、R3是并联，然后再与R1串联。

(4)恢复明职责电流表电压表复位。由电路图一可知C、A两点之间用导线连接在一起可看作同一点，电压表的两个接线柱分别连接D点和A点，所以电压表是测量R1两端的电压。电流通过A点分开两路，一路经过电流表后，再经过R3到达B点，所以电流表是测量通过R3的电流强度(如图一2)。

由上面例子，可看出分析电路的重要性。在复习中应特别强调分析电路，画等效电路图的必要性，使学生掌握这个基本技能。并能养成遇到电学问题，先画出电路图。遇到电路图先分析电路的好习惯。

练习：如下图示，当滑动变阻器滑片向右滑动时各表的示数如何变化

2.分析开关闭合断开(断路和短路)引起的电路变化(抓住状态，画出等效图)

例2.如图所示电路，试分析各种情况下R1、R2、R3、连接方式，画出等效电路图

(1)当S1，S2都闭合时。(注意：s1，s2都闭合时，R2被局部短路)

(2)当S1，S2都断开时。

(3)当S1断开，S2闭合时。

(4)当S1闭合，S2断开时，

其等效电路图分别为：

例3.(2006年北京市)在图所示的电路中，电源两端的电压为6V并保持不变，R1、R2为两个相同阻值的电阻，开关S1闭合后，下列说法中正确的是(A)

A.开关S2断开时，R1两端的电压为3

B.开关S2断开时，R1两端的电压为6V

C.开关S2闭合时，R1两端的电压为3V

D.开关S2闭合时，R2两端电压为6V

练习：如图所示电路，试分析各种情况下R1、R2、R3、连接方式，画出等效电路图

(1)当S1断开，S2闭合时。

(2)当S1，S2都闭合时，

(3)当S1闭合，S2断开时。

(4)当S1，S2都断开时。

3.滑动变阻器引起的电路变化

例4.如下图示，当滑动变阻器滑片向右滑动时各表的示数如何变化？

思路：部分电阻变化--整体电阻变化--整体电流变化--部分电流(电压)变化

例5：如图四所示的电路中，滑动变阻器R2的滑片P向右移动。请分析电流表和电压表的变化情况。

例6.在如图所示的电路中，当滑片P向左滑动时(D)

A.电压表示数变大，灯变暗

B.电压表示数变大，灯变亮

C.电压表示数减小，灯变暗

D.电流表示数增大，灯变亮(注意分析此题时，以电灯上电压做为电压变化的参照物，因为灯泡的电阻不变)

小结：电路的识别

1.有电表的等效开除

2.有开关的注意断开、闭合抓状态

3.有滑动变阻器的看变化

4.关键画好等效电路图

九、有关电路变化的分析和计算

变化电路主要是通过开关或滑动变阻器的改变来引起电路变化的。电路中有多个开关，通过开关闭合和断开的状态变化，往往会使各用电器的连接关系发生变化，而滑动变阻器则通过滑片来改变其连入电路的有效电阻，从而使电路中的各电器的电压、电流、电功率等数值发生变化(也有改变电路结构的)

？分析电路变化的方法一般可分为四步：

？1.从变化电阻人手。

？2.由串并联电路的特点，看电阻的变化情况。

？3.一般电源的电压是不变的，由总电压(电源电压)不变，得出总电流的变化情况。

？4.根据电路特点以及题意，由欧姆定律来判断部分电路电流，电压，电功率的变化。

1、开关的通、断造成电路的变化

当开关处在不同状态时，由于断路和短路，接入电路中的用电器，及其用电器之间的连接方式一般要发生变化，因此首先要在原电路的基础上画出各种情况下的实际等效电路。画图时注意应用串并联知识、去除电表再还原法、局部短路法等知识的应用。

例1：如图5所示

电路中，电源电压保持4伏，L1的电阻为4欧，L2、L3的电阻均为16欧

求：⑴、S1、S2都断开时，电流表和电压表的示数。

⑵、S1、S2都接通时，整个电路消耗的电功率。

例题分析：在题中的当开关处于闭合或断开的两种情况下电路结构发生了变化，可进行电路的改画，见图6。

解：当S1、S2都断开时，L1、L3串联。等效电路图为：图一

电流表读数

电压表读数

当S1、S2都接通时，L2、L3并联。等效电路图为图二

总电阻

总功率

2.滑动变阻器变化问题

滑动变阻器连入电路中的有效电阻发生变化了，或是引起电路结构的变化，或是引起电路中电压、电流、电功率的变化。有关滑动变阻器的此类型问题，解题关键是：⑴、弄清滑动变阻器原理，滑片滑动时电阻是变大还是变小？⑵、弄清物理量是否变化，一般来说，电源的电压，定值电阻的阻值是不变，其它的物理量都是可变化的；⑶、弄清电压表读数读出的是哪一个电器两端的电压；⑷、反复利用串并联电路中各量的公式以及欧姆定律来求解，注意要一一对应。

例1：如图8所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是[B]

A、电流表和电压表的示数变大；

B、电流表和电压表的示数变小；

C、电流表示数变小，电压表示数变大；

D、电流表示数变大，电压表示数变小。

例2如图所示当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P在B端时，电压表的示数为9V，电流表的示数为0.15A；滑片在中点C时电压表的示数为6V。求：(1)滑动变阻器R2的最大阻值；(2)电源的电压和R1的阻值.。(3)电路的最大功率P

解题思路：利用不变量(如电源的电压、定值电阻)列方程，两个未知数，列两个方程求解。

由题意知R1与R2是串联关系，电流表测总电流，电压表测R2电压。

(1)滑动变阻器的滑片P在B端时，这个时候滑动变阻器连入电路中为最大阻值。

R2最大=U2/I=9v/0.15A=60欧

(2)P在C处：RAC=1/2R2=30欧

R=R1+RAC=R1+30

U=IR=UAC/RAC(R1+30)=6/30(R1+30)①

P在B处：R=R1+RAB=R1+60

U=IR=0.15(R1+60)=0.15(R1+60)②

解①②方程组得：U=18VR1=60欧

(3)由P=U2/R知，U一定，R最小，则P最大，而P在A处时R2最小此时R=R1=60

P最大=U2/R=182/60=5.4W