初中物理電學(xué)專題訓(xùn)練講義引言電學(xué)是初中物理的核心板塊，占據(jù)中考物理約30%的分值，也是后續(xù)學(xué)習(xí)高中物理（如電磁學(xué)、電路分析）的基礎(chǔ)。同時(shí)，電學(xué)與日常生活緊密相關(guān)（如家庭電路、用電器使用、安全用電），掌握電學(xué)知識(shí)不僅能應(yīng)對(duì)考試，更能提升生活中的科學(xué)素養(yǎng)。本講義圍繞電路基礎(chǔ)、歐姆定律、電功率、電與磁、家庭電路五大核心專題，結(jié)合典型例題與訓(xùn)練題，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系，突破易錯(cuò)點(diǎn)，提升解題能力。一、電路的基本概念與連接（一）電路的組成與狀態(tài)1.電路的組成：電路是電流的路徑，由四部分組成：電源：提供電能（如電池、發(fā)電機(jī)）；用電器：消耗電能（如燈泡、冰箱）；開關(guān)：控制電路通斷（如電燈開關(guān)）；導(dǎo)線：傳輸電能（如銅線、鋁線）。2.電路的三種狀態(tài)：通路：閉合開關(guān)，電流正常通過，用電器工作（如開燈時(shí)的電路）；斷路（開路）：開關(guān)斷開或?qū)Ь€斷裂，電流無法通過，用電器不工作；短路：電源正負(fù)極直接相連（或用電器兩端被導(dǎo)線直接連接），此時(shí)電流極大，會(huì)損壞電源或?qū)Ь€（絕對(duì)禁止）。（二）電路的連接方式電路的基本連接方式有串聯(lián)和并聯(lián)，二者的區(qū)別如下：**對(duì)比項(xiàng)****串聯(lián)電路****并聯(lián)電路**電流路徑只有一條路徑，電流依次經(jīng)過所有用電器有多條路徑，電流分支后分別經(jīng)過各用電器用電器間影響用電器互相影響，一個(gè)損壞，其他都不工作用電器互不影響，一個(gè)損壞，其他仍能工作開關(guān)作用開關(guān)控制整個(gè)電路，位置不影響效果干路開關(guān)控制整個(gè)電路，支路開關(guān)控制所在支路實(shí)例節(jié)日小彩燈、串聯(lián)的手電筒電池家庭用電器（冰箱、電視）、教室的燈判斷方法：電流法：從電源正極出發(fā)，看電流是否有分支（有分支則并聯(lián)，無分支則串聯(lián)）；拆除法：拆除一個(gè)用電器，若其他用電器停止工作，則為串聯(lián)；若仍能工作，則為并聯(lián)。例題如圖所示，閉合開關(guān)后，判斷燈泡L?和L?的連接方式。（圖：電源正極→開關(guān)→L?→L?→電源負(fù)極）解析：用電流法分析，電流從電源正極出發(fā)，經(jīng)開關(guān)后依次經(jīng)過L?、L?，無分支，故為串聯(lián)。訓(xùn)練題1.下列電路中，屬于并聯(lián)的是（）（選項(xiàng)：A.兩燈串聯(lián)；B.兩燈并聯(lián)；C.燈與開關(guān)串聯(lián)；D.電源短路）答案：B2.畫出兩個(gè)燈泡并聯(lián)、開關(guān)控制干路的電路圖。提示：電源正極→開關(guān)→分支（一條到L?，一條到L?）→匯合→電源負(fù)極。二、電流、電壓、電阻的測(cè)量與特性（一）電流（I）定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流（正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍粏挝唬喊才啵ˋ），常用單位：毫安（mA），1A=1000mA；測(cè)量工具：電流表（符號(hào)：?）；使用規(guī)則：①串聯(lián)在電路中（電流必須經(jīng)過電流表）；②電流從“+”接線柱流入，“-”接線柱流出（反接會(huì)損壞指針）；③選擇合適量程（試觸法：先接大量程，若指針偏轉(zhuǎn)小，再換小量程）；④絕對(duì)不能直接接電源兩極（會(huì)短路，損壞電流表）。（二）電壓（U）定義：電源推動(dòng)電荷定向移動(dòng)的動(dòng)力（電壓是形成電流的原因）；單位：伏特（V），常用單位：毫伏（mV），1V=1000mV；測(cè)量工具：電壓表（符號(hào)：?）；使用規(guī)則：①并聯(lián)在被測(cè)電路兩端（測(cè)用電器電壓時(shí)，與用電器并聯(lián)）；②電流從“+”接線柱流入，“-”接線柱流出；③選擇合適量程（試觸法）；④可以直接接電源兩極（測(cè)電源電壓）。（三）電阻（R）定義：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用（導(dǎo)體本身的屬性）；單位：歐姆（Ω），常用單位：千歐（kΩ）、兆歐（MΩ），1Ω=1000kΩ=10?MΩ；影響因素：①材料（如銅比鐵電阻?。虎陂L(zhǎng)度（長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大）；③橫截面積（橫截面積越大，電阻越?。虎軠囟龋ń饘賹?dǎo)體溫度越高，電阻越大；半導(dǎo)體如硅，溫度越高，電阻越小）；滑動(dòng)變阻器：①原理：通過改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度改變電阻；②作用：改變電路中的電流和電壓（保護(hù)電路）；③使用規(guī)則：串聯(lián)在電路中；接線柱“一上一下”（若接“兩上”則電阻為0，接“兩下”則電阻最大，均不符合要求）；閉合開關(guān)前，滑片移至最大阻值處（保護(hù)電路）。例題用電流表測(cè)量某燈泡的電流，若電流表量程選0-0.6A，指針指向0.3A的位置，則電流為______A；若量程選0-3A，指針指向同一位置，則電流為______A。解析：電流表的分度值由量程決定。0-0.6A量程的分度值為0.02A（每小格0.02A），0.3A對(duì)應(yīng)15個(gè)小格；0-3A量程的分度值為0.1A（每小格0.1A），同一位置對(duì)應(yīng)3個(gè)小格，故電流為0.3A×5=1.5A（或直接看指針位置：0-0.6A的0.3A對(duì)應(yīng)0-3A的1.5A）。答案：0.3；1.5訓(xùn)練題1.測(cè)量燈泡電壓時(shí)，電壓表應(yīng)（）聯(lián)在燈泡兩端，電流從（）接線柱流入。答案：并；+2.滑動(dòng)變阻器的滑片向阻值增大的方向移動(dòng)時(shí)，電路中的電流會(huì)（）（選填“增大”或“減小”）。答案：減小三、歐姆定律（核心考點(diǎn)）（一）定律內(nèi)容與公式歐姆定律是電學(xué)的基石，內(nèi)容為：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。公式：\(I=\frac{U}{R}\)（\(I\)：電流，單位A；\(U\)：電壓，單位V；\(R\)：電阻，單位Ω）；變形公式：\(U=IR\)（求電壓）；\(R=\frac{U}{I}\)（求電阻）。（二）公式的關(guān)鍵理解1.同一性：\(I\)、\(U\)、\(R\)必須對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體或同一電路；2.同時(shí)性：\(I\)、\(U\)、\(R\)必須對(duì)應(yīng)同一狀態(tài)（如溫度不變）；3.電阻的屬性：\(R=\frac{U}{I}\)是電阻的定義式（比值法定義），而非決定式（電阻由材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度決定，與\(U\)、\(I\)無關(guān)）。（三）串并聯(lián)電路的歐姆定律應(yīng)用1.串聯(lián)電路：電流處處相等：\(I=I_1=I_2=\cdots\)；總電壓等于各部分電壓之和：\(U=U_1+U_2+\cdots\)；總電阻等于各部分電阻之和：\(R=R_1+R_2+\cdots\)（串聯(lián)電阻越串越大）。2.并聯(lián)電路：總電流等于各支路電流之和：\(I=I_1+I_2+\cdots\)；各支路電壓相等：\(U=U_1=U_2=\cdots\)；總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和：\(\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}+\cdots\)（并聯(lián)電阻越并越小）。例題某導(dǎo)體兩端加5V電壓時(shí)，電流為0.5A，求其電阻。若兩端加10V電壓，電阻和電流分別為多少？解析：由\(R=\frac{U}{I}\)，得\(R=\frac{5V}{0.5A}=10Ω\)；電阻是導(dǎo)體本身的屬性，與電壓無關(guān)，故加10V電壓時(shí)，\(R=10Ω\)；電流\(I'=\frac{U'}{R}=\frac{10V}{10Ω}=1A\)。答案：10Ω；10Ω；1A訓(xùn)練題1.某導(dǎo)體兩端電壓為3V時(shí)，電流為0.3A，其電阻為______Ω；若電壓增大到6V，電流為______A，電阻為______Ω。答案：10；0.6；102.兩個(gè)電阻\(R_1=20Ω\)、\(R_2=30Ω\)，串聯(lián)后的總電阻為______Ω，并聯(lián)后的總電阻為______Ω。答案：50；12四、電功率與電熱（重點(diǎn)+難點(diǎn)）（一）電功率（\(P\)）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流做的功（或消耗的電能），反映用電器消耗電能的快慢；單位：瓦特（W），1W=1J/s（1瓦=1焦/秒）；公式：①定義式：\(P=\frac{W}{t}\)（適用于所有電路，\(W\)為電能，\(t\)為時(shí)間）；②推導(dǎo)式：\(P=UI\)（適用于所有電路，由\(W=UIt\)推導(dǎo)而來）；③純電阻電路（電能全部轉(zhuǎn)化為熱能）：\(P=I^2R=\frac{U^2}{R}\)（由\(U=IR\)變形而來）。（二）額定功率與實(shí)際功率額定功率：用電器在額定電壓（正常工作的電壓，如220V）下的功率，符號(hào)\(P_{額}\)，公式：\(P_{額}=U_{額}I_{額}=\frac{U_{額}^2}{R}\)；實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓（如家庭電路電壓可能為210V）下的功率，符號(hào)\(P_{實(shí)}\)，公式：\(P_{實(shí)}=U_{實(shí)}I_{實(shí)}=\frac{U_{實(shí)}^2}{R}\)；關(guān)系：①當(dāng)\(U_{實(shí)}=U_{額}\)時(shí)，\(P_{實(shí)}=P_{額}\)（正常工作）；②當(dāng)\(U_{實(shí)}>U_{額}\)時(shí)，\(P_{實(shí)}>P_{額}\)（可能損壞用電器）；③當(dāng)\(U_{實(shí)}<U_{額}\)時(shí)，\(P_{實(shí)}<P_{額}\)（不能正常工作，如燈泡變暗）；亮度決定因素：用電器的亮度由實(shí)際功率決定（實(shí)際功率越大，亮度越高）。重要結(jié)論：同一用電器，\(\frac{P_{實(shí)}}{P_{額}}=\left(\frac{U_{實(shí)}}{U_{額}}\right)^2\)（由\(P=\frac{U^2}{R}\)推導(dǎo)而來，\(R\)不變）。（三）電熱（\(Q\)）定義：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量（如電熱水器、電熨斗的發(fā)熱）；單位：焦耳（J）；焦耳定律：\(Q=I^2Rt\)（適用于所有電路，\(I\)為電流，\(R\)為電阻，\(t\)為時(shí)間）；純電阻電路：\(Q=W=Pt=UIt=\frac{U^2t}{R}\)（電能全部轉(zhuǎn)化為熱能）；非純電阻電路（如電動(dòng)機(jī)）：\(Q<W\)（電能部分轉(zhuǎn)化為熱能，部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）。例題一個(gè)燈泡的額定電壓為220V，額定功率為40W，求其電阻。若實(shí)際電壓為110V，求實(shí)際功率。解析：由\(P_{額}=\frac{U_{額}^2}{R}\)，得\(R=\frac{U_{額}^2}{P_{額}}=\frac{(220V)^2}{40W}=1210Ω\)；實(shí)際功率\(P_{實(shí)}=\frac{U_{實(shí)}^2}{R}=\frac{(110V)^2}{1210Ω}=10W\)。答案：1210Ω；10W訓(xùn)練題1.某電熱水器額定功率為1000W，正常工作1小時(shí)消耗的電能為______kW·h。解析：\(W=Pt=1kW×1h=1kW·h\)（注意單位換算：1000W=1kW）答案：12.一個(gè)電阻為50Ω的導(dǎo)體，通過電流為2A，10秒內(nèi)產(chǎn)生的熱量為______J。解析：\(Q=I^2Rt=(2A)^2×50Ω×10s=2000J\)答案：20003.燈泡L?（220V，100W）和L?（220V，40W）串聯(lián)在220V電路中，哪個(gè)更亮？提示：串聯(lián)電路電流相等，由\(P=I^2R\)，電阻大的實(shí)際功率大。\(R_1=\frac{U_{額}^2}{P_{1額}}=484Ω\)，\(R_2=\frac{U_{額}^2}{P_{2額}}=1210Ω\)，故\(R_2>R_1\)，\(P_{2實(shí)}>P_{1實(shí)}\)，L?更亮。答案：L?五、電與磁（中考必考點(diǎn)）（一）磁體與磁場(chǎng)磁體的性質(zhì)：吸鐵性（吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)）、指向性（靜止時(shí)北極指向地理北極）、磁極間相互作用（同名磁極相斥，異名磁極相吸）；磁場(chǎng)：磁體周圍存在的特殊物質(zhì)，對(duì)放入其中的磁體有力的作用；磁場(chǎng)方向：小磁針靜止時(shí)北極（N極）所指的方向；磁感線：描述磁場(chǎng)的假想曲線，從磁體北極（N極）出發(fā)，回到南極（S極），不相交（磁感線越密，磁場(chǎng)越強(qiáng)）。（二）電流的磁效應(yīng)（電生磁）奧斯特實(shí)驗(yàn)：1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)，通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)（電流的磁效應(yīng)）；通電螺線管的磁場(chǎng)：與條形磁體的磁場(chǎng)相似，磁極方向由安培定則（右手螺旋定則）判斷：用右手握住螺線管，讓四指指向電流的方向，拇指所指的那端就是螺線管的北極（N極）；電磁鐵：由通電螺線管和鐵芯組成（鐵芯增強(qiáng)磁性），磁性強(qiáng)弱與電流大?。娏髟酱螅判栽綇?qiáng)）、線圈匝數(shù)（匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)）、有無鐵芯（有鐵芯比無鐵芯磁性強(qiáng)）有關(guān)；應(yīng)用：電磁繼電器（用低電壓、弱電流控制高電壓、強(qiáng)電流，如自動(dòng)控制電路）、電鈴、電磁起重機(jī)。（三）電磁感應(yīng)（磁生電）法拉第實(shí)驗(yàn)：1831年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)，閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流（電磁感應(yīng)現(xiàn)象）；產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：①閉合電路；②部分導(dǎo)體；③切割磁感線（運(yùn)動(dòng)方向與磁場(chǎng)方向不平行）；感應(yīng)電流的方向：與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁場(chǎng)方向有關(guān)（改變其中一個(gè)方向，電流方向改變；同時(shí)改變，電流方向不變）；應(yīng)用：發(fā)電機(jī)（將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，如水電站的水輪發(fā)電機(jī)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)）。（四）電動(dòng)機(jī)（電生磁的應(yīng)用）原理：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用（力的方向與電流方向、磁場(chǎng)方向有關(guān)）；能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；應(yīng)用：電風(fēng)扇、洗衣機(jī)、電動(dòng)機(jī)車、電梯。例題如圖所示，通電螺線管的電流方向?yàn)椤皬淖蟮接摇保袛嗥浯艠O方向。（圖：螺線管繞線方式為“左入右出”，電流從左端流入，右端流出）解析：用安培定則判斷：右手握住螺線管，四指指向電流方向（從左到右），拇指指向螺線管的北極（N極），故螺線管右端為N極，左端為S極。答案：右端N極，左端S極訓(xùn)練題1.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的______有力的作用。答案：磁體2.通電螺線管的磁極方向由______決定，用______定則判斷。答案：電流方向；安培3.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是______發(fā)現(xiàn)的，發(fā)電機(jī)的原理是______，能量轉(zhuǎn)化是______轉(zhuǎn)化為______。答案：法拉第；電磁感應(yīng)；機(jī)械能；電能4.電動(dòng)機(jī)的原理是______，能量轉(zhuǎn)化是______轉(zhuǎn)化為______。答案：通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到力的作用；電能；機(jī)械能六、家庭電路與安全用電（生活常識(shí)+中考考點(diǎn)）（一）家庭電路的組成家庭電路的結(jié)構(gòu)從進(jìn)戶線開始，依次為：1.進(jìn)戶線：兩根線，分別為火線（帶電，電壓220V）和零線（不帶電，電壓0V）；2.電能表：測(cè)量家庭電路消耗的電能（單位：kW·h，即“度”），安裝在進(jìn)戶線之后；3.總開關(guān)：控制整個(gè)電路的通斷（如空氣開關(guān)），安裝在電能表之后；4.保險(xiǎn)裝置：保險(xiǎn)絲：由電阻率大、熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成，當(dāng)電流過大時(shí)熔斷，切斷電路（不能用銅絲代替）；空氣開關(guān)：當(dāng)電流過大時(shí)，自動(dòng)跳閘（比保險(xiǎn)絲更安全、方便）；5.用電器與插座：所有用電器和插座均并聯(lián)在電路中（保證各用電器電壓為220V，互不影響）；三孔插座：接線方式為“左零右火上地”（左邊接零線，右邊接火線，上邊接地線），接地孔連接大地，防止用電器外殼帶電觸電（如冰箱、洗衣機(jī)的插頭）；兩孔插座：左零右火（左邊接零線，右邊接火線）。（二）火線與零線的區(qū)分試電筆：用于判斷火線和零線，使用方法：筆尖接觸導(dǎo)線，手接觸筆尾金屬體（不能接觸筆尖）；現(xiàn)象：若氖管發(fā)光，則為火線；若不發(fā)光，則為零線（或地線）。（三）安全用電原則1.不接觸低壓帶電體：低壓指低于220V的電壓（如家庭電路的火線），不能用手直接觸摸；2.不靠近高壓帶電體：高壓指高于1000V的電壓（如高壓電線），即使不接觸，也可能發(fā)生電弧觸電；3.防止絕緣層破損：導(dǎo)線的絕緣層破損后，要及時(shí)更換，避免火線與零線接觸（短路）；4.不用濕手觸摸電器：水是導(dǎo)體，濕手觸摸電器可能導(dǎo)致觸電；5.更換用電器前切斷電源：更換燈泡、維修電器時(shí)，要先斷開總開關(guān)，防止觸電。（四）觸電與急救觸電類型：①單線觸電：人體接觸火線，電流通過人體流入大地（最常見）；②雙線觸電：人體接觸火線和零線，電流通過人體形成回路（更危險(xiǎn)）；急救措施：①立即切斷電源（或用絕緣體，如干燥的木棍，挑開電線）；②若觸電者停止呼吸，立即進(jìn)行人工呼吸或胸外心臟按壓；③撥打120急救電話。例題家庭電路中，用電器為什么要并聯(lián)？解析：并聯(lián)電路中各用電器兩端的電壓相等（等于電源電壓220V），可以獨(dú)立工作，互不影響（如關(guān)閉電視不會(huì)影響冰箱的工作）。若用電器串聯(lián)，各用電器電壓之和等于電源電壓，導(dǎo)致每個(gè)用電器電壓不足，無法正常工作（如兩盞220V的燈串聯(lián)在220V電路中，每盞燈電壓僅110