电路知识精炼

❶ 电化学知识点总结

电化学知识点总结

电化学是化学知识中的一个重要考点，我们应该怎么进行相关知识点的掌握呢?下面是我为大家带来的电化学知识点总结，希望对大家有所帮助。

电化学知识点总结1

一、原电池

课标要求

1、掌握原电池的工作原理

2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式

要点精讲

1、原电池的工作原理

(1)原电池概念：化学能转化为电能的装置，叫做原电池。

若化学反应的过程中有电子转移，我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动，即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用，但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。

(2)原电池装置的构成

①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。

②电极材料均插入电解质溶液中。

③两极相连形成闭合电路。

(3)原电池的工作原理

原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生，从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，简易记法：负失氧，正得还。

2、原电池原理的应用

(1)依据原电池原理比较金属活动性强弱

①电子由负极流向正极，由活泼金属流向不活泼金属，而电流方向是由正极流向负极，二者是相反的。

②在原电池中，活泼金属作负极，发生氧化反应;不活泼金属作正极，发生还原反应。

③原电池的正极通常有气体生成，或质量增加;负极通常不断溶解，质量减少。

(2)原电池中离子移动的方向

①构成原电池后，原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动，溶液中的阴离子向原电池的负极移动;

②原电池的外电路电子从负极流向正极，电流从正极流向负极。

注：外电路：电子由负极流向正极，电流由正极流向负极;

内电路：阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3、原电池正、负极的判断方法：

(1)由组成原电池的两极材料判断

一般是活泼的金属为负极，活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。

(2)根据电流方向或电子流动方向判断。

电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。

(3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断

在原电池的电解质溶液内，阳离子移向正极，阴离子移向负极。

(4)根据原电池两极发生的变化来判断

原电池的负极失电子发生氧化反应，其正极得电子发生还原反应。

(5)根据电极质量增重或减少来判断。

工作后，电极质量增加，说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电，电极活动性弱;反之，电极质量减小，说明电极金属溶解，电极为负极，活动性强。

(6)根据有无气泡冒出判断

电极上有气泡冒出，是因为发生了析出H2的电极反应，说明电极为正极，活动性弱。

本节知识树

原电池中发生了氧化还原反应，把化学能转化成了电能。

二、化学电源

课标要求

1、了解常见电池的种类

2、掌握常见电池的工作原理

要点精讲

1、一次电池

(1)普通锌锰电池

锌锰电池是最早使用的干电池。锌锰电池的电极分别是锌(负极)和碳棒(正极)，内部填充的是糊状的MnO2和NH4Cl。电池的两极发生的反应是：

(2)碱性锌锰电池

用KOH电解质溶液代替NH4Cl作电解质时，无论是电解质还是结构上都有较大变化，电池的比能量和放电电流都能得到显著的提高。它的电极反应如下：

(3)银锌电池――纽扣电池

该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。其电极反应式为：

(4)高能电池――锂电池

该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。由于锂的相对原子质量很小，所以比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大，使用寿命长。

如作心脏起搏器的锂碘电池的电极反应式为：

2、二次电池

原理：充电电池在放电时进行的氧化还原反应在充电时又逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电放电可在一定时期内循环进行。

铅蓄电池

构成：该电池以Pb和PbO2作电极材料，硫酸作电解质溶液。

放电时二氧化铅电极上发生还原反应，铅电极上发生氧化反应。充电时二氧化铅电极上发生氧化反应，铅电极上发生还原反应。

3、氢氧燃料电池

(1)氢氧燃料电池的构造

在氢氧燃料电池中，电解质溶液为KOH溶液。石墨为电极，H2和O2或空气)源源不断地通到电极上。

(2)氢氧燃料电池的优点是产物只有水，不产生污染物。

本节知识树

根据原电池的工作原理，设计了各种用途的原电池产品。需要了解常见电池的基本构造、工作原理、性能和使用范围。

三、电解池

课标要求

1、掌握电解池的工作原理

2、能够正确书写电极反应式和电解池反应方程式

3、了解电解池、精炼池、电镀池的原理

要点精讲

1、电解原理

(1)电解的含义：使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解，这种把电能转变成化学能的装置叫做电解池。

(2)构成电解池的条件

①直流电源。

②两个电极。其中与电源的正极相连的电极叫做阳极，与电源的负极相连的电极叫做阴极。

③电解质溶液或熔融态电解质用石墨、金、铂等制作的电极叫做惰性电极，因为它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用还原性较强的材料制作的电极叫做活性电极，它们作电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。

(3)阴、阳极的`判断及反应原理

与电源的正极相连的电极为阳极。阳极如果是活泼的金属电极，则金属失去电子生成金属阳离子;阳极如果不能失去电子，则需要溶液中能失去电子(即具有还原性)的离子在阳极表面失去电子，发生氧化反应。

与电源的负极相连的电极为阴极。阴极如果是具有氧化性的物质，则阴极本身得到电子，发生还原反应，生成还原产物;阴极如果不能得到电子，则溶液中的离子在阴极表面得电

子，发生还原反应(如下图所示)

2、电解原理的应用

(1)电解饱和食盐水以制备烧碱、氯气和氢气

①电解饱和食盐水的反应原理

②离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程

(2)电镀

①电镀的含义：电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

②电镀的目的：电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。

③电镀特点：“一多、一少、一不变”。一多指阴极上有镀层金属沉积，一少指阳极上有镀层金属溶解，一不变指电解液浓度不变。

(3)电镀的应用――铜的电解精炼

①电解法精炼铜的装置

②电解法精炼铜的化学原理

电解精炼是一种特殊的电解池。电解精炼中的两个电极都是同种金属单质，阳极是纯度较低的金属单质，阴极是纯度较高的金属单质。

(3)电冶金

原理：化合态的金属阳离子，在直流电的作用下，得到电子，变成金属单质。

本节知识树

化学能与电能可以相互转化。电能转化为化学能的反应为电解反应，实现电能转化成化学能的装置叫电解池。

原电池与电解池比较

四、金属的电化学腐蚀与防护

课标要求

①能够解释金属电化学腐蚀的原因

②了解金属腐蚀的危害

③掌握金属腐蚀的防护措施

要点精讲

1、金属的腐蚀

(1)定义：金属的腐蚀是指金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。

(2)分类：由于金属接触的介质不同，发生腐蚀的情况也不同，一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。

①化学腐蚀：金属跟接触到的物质直接发生反应而引起的腐蚀叫做化学腐蚀。化学腐蚀过程中发生的化学反应是普通的氧化还原反应，而不是原电池反应，无电流产生。

②电化学腐蚀：不纯的金属与电解质溶液接触时，会发生原电池反应。比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。

(3)电化学腐蚀

电化学腐蚀，实际上是由大量的微小的电池构成微电池群自发放电的结果。

①析氢腐蚀

钢铁在潮湿的空气中表面会形成一薄层水膜，在钢铁表面形成了一层电解质溶液的薄膜，与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成了原电池。这无数个微小的原电池遍布钢铁表面，在这些原电池里，铁是负极，碳是正极。若电解质溶液酸性较强则发生析氢腐蚀。

②吸氧腐蚀

金属表面酸性较弱或呈中性时，溶解在溶液中的氧气与水结合，生成OH-，消耗了氧气，从而使得溶液不断吸收空气中的氧气而发生吸氧腐蚀。

2、金属的防护

金属防护的目的就是防止金属的腐蚀。金属的防护要解决的主要问题就是使金属不被氧化。

(1)牺牲阳极的阴极保护法

将被保护的金属与更活泼的金属连接，构成原电池，使活泼金属作阳极被氧化，被保护的金属作阴极。

(2)外加电源的阴极保护法

利用外加直流电，负极接在被保护金属上成为阴极，正极接其他金属。

(3)非电化学防护法

①非金属保护层②金属保护层③金属的钝化

3、判断金属活动性强弱的规律

(1)金属与水或酸的反应越剧烈，该金属越活泼。

(2)金属对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，该金属越活泼。

(3)一种金属能从另一种金属的盐溶液中将其置换出来，则该金属比另一种金属更活泼。

(4)两金属构成原电池时，作负极的金属比作正极的金属更活泼。

(5)在电解的过程中，一般地先得到电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性比后得到电子的金属阳离子对应的金属单质的活泼性弱。

本节知识树

在揭示金属腐蚀的严重性和危害性的基础上，分析发生金属腐蚀的原因，探讨防止金属腐蚀的思路和方法。

电化学知识点总结2

一、原电池的原理

1．构成原电池的四个条件（以铜锌原电池为例）

①活拨性不同的两个电极 ②电解质溶液 ③自发的氧化还原反应 ④形成闭合回路

2．原电池正负极的确定

①活拨性较强的金属作负极，活拨性弱的金属或非金属作正极。

②负极发生失电子的氧化反应，正极发生得电子的还原反应

③外电路由金属等导电。在外电路中电子由负极流入正极

④内电路由电解液导电。在内电路中阳离子移向正极，阴离子会移向负极区。

Cu－Zn原电池：负极: Zn-2e=Zn2+ 正极：2H+ +2e=H2↑ 总反应：Zn +2H+=Zn2+ +H2↑

氢氧燃料电池，分别以OH和H2SO4作电解质的电极反应如下：

碱作电解质：负极：H2—2e-+2OH-=2 H2O 正极：O2+4e-+2 H2O=4OH-

酸作电解质：负极：H2—2e-=2H+ 正极：O2+4e-+4H+=2 H2O

总反应都是：2H2+ O2=2 H2O

二、电解池的原理

1．构成电解池的四个条件（以NaCl的电解为例）

①构成闭合回路 ②电解质溶液 ③两个电极 ④直流电源

2．电解池阴阳极的确定

①与电源负极相连的一极为阴极，与电源正极相连的一极为阳极

②电子由电源负极→ 导线→ 电解池的阴极→ 电解液中的（被还原），电解池中阴离子（被氧化）→ 电解池的阳极→导线→电源正极

③阳离子向负极移动；阴离子向阳极移动

④阴极上发生阳离子得电子的还原反应，阳极上发生阴离子失电子的氧化反应。

注意：在惰性电极上，各种离子的放电顺序

三．原电池与电解池的比较

原电池电解池

（1）定义化学能转变成电能的装置电能转变成化学能的装置

（2）形成条件合适的电极、合适的电解质溶液、形成回路电极、电解质溶液（或熔融的电解质）、外接电源、形成回路

（3）电极名称负极正极阳极阴极

（4）反应类型氧化还原氧化还原

（5）外电路电子流向负极流出、正极流入阳极流出、阴极流入

四、在惰性电极上，各种离子的放电顺序：

1、放电顺序：

如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写书写电极反应式。

阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞+。

阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。

（注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、+这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得）。

2、电解时溶液pH值的变化规律

电解质溶液在电解过程中，有时溶液pH值会发生变化。判断电解质溶液的pH值变化，有时可以从电解产物上去看。

①若电解时阴极上产生H2，阳极上无O2产生，电解后溶液pH值增大；

②若阴极上无H2，阳极上产生O2，则电解后溶液pH值减小；

③若阴极上有，阳极上有，且V O2＝2 V H2，则有三种情况：a 如果原溶液为中性溶液，则电解后pH值不变；b 如果原溶液是酸溶液，则pH值变小；c 如果原溶液为碱溶液，则pH值变大；

④若阴极上无H2，阳极上无O2产生，电解后溶液的pH可能也会发生变化。如电解CuCl2溶 液（CuCl2溶液由于Cu2+水解显酸性），一旦CuCl2全部电解完，pH值会变大，成中性溶液。

3、进行有关电化学计算，如计算电极析出产物的质量或质量比，溶液pH值或推断金属原子量等时，一定要紧紧抓住阴阳极或正负极等电极反应中得失电子数相等这一规律。

五、电解原理的应用

（1）制取物质：例如用电解饱和食盐水溶液可制取氢气、氯气和烧碱。

（2）电镀：应用电解原理，在某些金属表面镀上一薄层其它金属或合金的过程。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，选择含有镀层金属阳离子的盐溶液为电解质溶液。电镀过程中该金属阳离子浓度不变。

（3）精炼铜：以精铜作阴极，粗铜作阳极，以硫酸铜为电解质溶液，阳极粗铜溶解，阴极析出铜，溶液中Cu2+浓度减小

（4）电冶活泼金属：电解熔融状态的Al2O3、MgCl2、NaCl可得到金属单质。

六、电解举例

（1）电解质本身：阳离子和阴离子放电能力均强于水电离出H+和OH －。如无氧酸和不活泼金属的无氧酸盐。

①HCl（aq）：阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 阴极（H＋） 2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式 2HCl H2↑＋Cl2↑

②CuCl2（aq）：阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 阴极（Cu2＋＞H＋） Cu2＋＋2e－＝Cu

总方程式 CuCl2 Cu＋Cl2↑

（2）电解水：阳离子和阴离子放电能力均弱于水电离出H+和OH －。如含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐。

①H2SO4（aq）：阳极（SO42－＜OH－＝ 4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极（H＋） 2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式 2H2O 2H2↑＋O2↑

②NaOH（aq）：阳极（OH－）4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极：（Na＋＜H＋＝ 2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式 2H2O 2H2↑＋O2↑

③Na2SO4（aq）：阳极（SO42－＜OH－＝ 4OH――4e－＝2H2O＋O2↑阴极：（Na＋＜H＋＝2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式 2H2O 2H2↑＋O2↑

（3）电解水和电解质：阳离子放电能力强于水电离出H+，阴离子放电能力弱于水电离出OH－，如活泼金属的无氧酸盐；阳离子放电能力弱于水电离出H+，阴离子放电能力强于水电离出OH －，如不活泼金属的含氧酸盐。

①NaCl（aq）：阳极（Cl－＞OH－）2Cl――2e－＝Cl2↑ 阴极：（Na＋＜H＋＝ 2H＋＋2e－＝H2↑

总方程式 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

②CuSO4（aq）：阳极（SO42－＜OH－＝4OH――4e－＝2H2O＋O2↑ 阴极（Cu2＋＞H＋） Cu2＋＋2e－＝Cu

总方程式 2CuSO4＋2H2O 2Cu＋2H2SO4＋O2↑

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❷ 电解精炼铜时，电路转移2mol电子，阴极质量增加64g 对还是错，为什么

不对，粗铜含有其他金属比如Fe，Ni，都会先于Cu失去电子，电路转移2mol电子，实际还原的Cu2+要小于1mol，阴极增加小于64g

❸ 电解精炼铜过程中,电路中每通过NA个电子,阳极溶解铜32g

应该是 电路中每通过NA个电子,阴极增重铜32g

电解精炼铜过程,是把粗铜变成精铜
而粗铜是阳极.成分包括Cu,Fe,Mn等.
所以电路中每通过NA个电子,阳极溶解铜不一定是32g

❹ 电解精炼铜时,若阴极质量增重64g,则外电路上一定通过2na个电子对吗

不能这么说。
电解精炼时，真实条件下还存在阴阳极的副反应，使得阴阳极电流不一致。阴极质量增重64g，有可能有部分是一价铜离子放电。

❺ 我想学电路图方面的知识。本人基础差点，学习一些基础的东西。。有没有好点的建议...

我的第一个电子作品是只有一个二极管做成的“收音机”，当时上小学，你基础再差也没我那时候差吧？我是从零开始在兴趣的驱动下一步步自学入门的。兴趣就来源于那个神奇的只有一个元件的“收音机”，当我隐隐约约从耳机中听到人声的时候，我对电子的兴趣就开始了。
所以个人建议，兴趣是推动你学习的最强大动力，首先从最简单的电路入手，因为最简单的也是最容易成功的，成功是你兴趣的源泉。我不知道你的基础到底有多少，我个人的经验就是先从网上学习一些最基本的电路原理，认识各个电子元器件和他们的功能，作用。然后买零件自己尝试各种小制作，做的越多越好，失败了也不怕，失败的时候就是你进步的时候，你可以在失败中寻找失败的原因，这对你加深各个零件的性能是最大的帮助，失败之后再成功这个过程会让你进步特别快。
我开始都是买一些入门级简单的小制作，按照电路图把零件直接焊接在一起，电路板都不要，（顺便提一下，很早以前比如80年代出版的一些电子杂志像《无线电》有很多小制作都是把零件的链接方法画给你，很直观）随着制作的深入，直接焊零件已经无法满足的时候就可以自己试着熟悉电路板了，这过程中也伴随着电路图的“看懂”和“会画”
总之一定要理论结合实践，慢慢来。先学模拟电路，再学数字电路，慢慢你就会发现很多电路都是由一个个小的电路单元构成的，然后再逐步尝试将这些小的电路单元进行拆分重新组合成新的不同功能的作品。
这里我没有例举实际的案例，但这是我自己从零开始完全自学入门的一个过程，希望对你有所帮助。总之，多看，多记，多做，多想，多总结，电流就像水流，很多知识都可用顺藤摸瓜，倒推，假设等方法学习。
祝你成功！！

❻ 高中化学电解精炼铜时，若阳极质量减少6.4g，则电路中转移电子数为0.2NA

因为电解铜的阳极不是纯铜，含有杂质，否则就无需精炼了。
这题主要有两个考点：
1.
对于化学工程的初步理解认识（强调杂质概念，这与纯理论的计算不同）；
2.
强调了电解是一种提纯不活泼金属的手段。

❼ 求解此电路工作原理

此电路从图中看出，是用于接电流型温度变送器的，电路的作用就是缓冲电路，说具体点就是将输出阻抗高的传感器信号，降低输出阻抗，以便后级的ADC采样。

1、输入电流信号在R32上产生对应的电压，注意基精度标示1%，此电阻是决定输入信号大小的关键。
2、R32上的电压经U8-B缓冲后，经R40和C8组成的RC一阶低通滤波电路后输出给ADC。

❽ 线路板提炼黄金最简单的办法

电子产品黄金精炼是将电子产品拆解，将合质金中的杂质去除，使金产品能够达到黄金交易质量标准要求的工艺。目前福鑫环保黄金精炼的方法主要有氯化提纯、王水提纯法、电解提纯、氯胺法提纯等。
将不纯的金（纯度>90%黄金）用王水。溶解生成氯金酸，以亚硫酸氢钠作为还原剂，将氯金酸还原成金粉沉淀，再进行净化、洗涤、烘干、最后加入助熔剂在高温下熔炼而得颜色为金黄色、达到纯金工艺。该技术投资少，工艺简单，成本低，提金回收率高。福鑫环保黄金提炼各道工序介绍如下：
每十部电路板和在一起可以提炼出1克的黄金，在一吨的旧电路板当中却可以提炼出300到400克的黄金，要知道这个数目其实不少。就算是非常厉害的金矿都可能达不到这个数目。

❾ 我需要详细的初三"电"这大一章节的复习资料

（一）基本实验

[例1] 给你一只电压表，一只5欧姆的电阻、电源、滑动变阻器、开关、导线若干，你能测出额定电压为2.5伏的小灯泡的额定功率吗？请画出实验电路图，写出实验步骤及小灯泡额定功率表达式。

解析：根据P=UI，知需测出小灯泡在额定电压下的额定电流，就可算出其额定功率，但因没有电流表，电流不能直接测出，于是我们可以根据串联电路各处电流相等，将5欧的电阻与灯泡串联，测出当灯泡两端电压为2.5伏时5欧电阻两端的电压，算出它的电流就是小灯泡额定电压下的电流，实验电路图如图1所示。

图1

实验步骤：

（1）按图1所示连接电路。注意先断开开关，滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置，电压表先与灯泡并联。

（2）检查电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端的电压U=2.5V，然后再用电压表测出此时5欧电阻R两端的电压 。

（3）算出电路中的电流 。再算出灯泡的额定功率P=UI= 。

考查目的及解题思路：（1）本题测的是小灯泡额定功率。因此，必须注意先把小灯泡的电压调至2.5V时，在测出5欧电阻两端的电压，算出此时通过5欧电阻的电流才等于灯泡在额定电压下的电流。

（2）写出灯泡额定功率的表达式，不能只写成P=UI，因为其中I不能直接测出。应该用实验过程中能直接测量出的量U和 和已知量R表示，即 。

（3）伏安法测电阻和伏安法测小灯泡的功率都必须测出待测电阻或的灯泡两端的电压和电流。此题没给电流表，其电流是利用串联电路电流相等，用电压表和已知的定值电阻间接测出电流的。若此题换成有电流表，而没有电压表，其他条件不变的话，应怎么办？

[例2] 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、长度和横截面积。实验证明，计算金属导线电阻的公式为 。式中R表示导线的电阻，L表示导线的长度，S表示导线的横截面积， 表示导线材料的电阻率。导线的材料不同， 的大小一般也不同。由公式 可以得出 。

现有一段粗细均匀的细金属丝，请你用在初中物理中学过的仪器和掌握的实验方法，测出这段金属丝的电阻率。要求（1）简要写出实验的方法步骤。（2）画出必要的电路图。

考查目的及解题思路：解决这类实验题的关键是实验原理的确定。根据实验原理确定应测量哪些物理量，需要哪些器材，如何安排实验步骤，得出什么结论等问题。此题虽然让学生测量一个学生没有学过的新物理量——电阻率，但解题的思路、方法与前面测密度、电阻等间接测量是相同的，像这种给学生提供一个新信息，让学生用以掌握的知识、方法解决一个崭新的问题的题目就是中考命题的方向。

答案：（1）用刻度尺测出这段细金属线的长度L。

（2）把细金属丝在圆铅笔上紧密排绕若干圈，用刻度尺测出这个线圈的总长度。算出细金属丝的直径，进而算出它的横截面积S。

（3）把细金属丝全部接入如图2所示的电路中，用电压表测出金属丝两端的电压，用电流表测出通过金属丝的电流，算出金属丝的电阻R。

（4）把测得的细金属丝的长度L、横截面积S和电阻R代入公式 。即可算出细金属丝的电阻率 。

图2

（二）设计性实验

[例1] 李晓明同学想测量一个电阻器R的电阻值，将选用的器材连接成如图3所示的电路， 为已知阻值的定值电阻，由于电源电压未知，所以没能测出R的阻值。请你选添器材，帮助他完成这个实验。要求：（1）用三种方法，画出电路图，并简要说明。（2）每一种方法在不拆除原有电路接线的条件下，只允许选添一种器材接入电路。

图3

考查目的及解题思路：方法（1）：闭合S，用电压表测出R两端的电压 ，用电流表测出通过R的电流I，则
方法（2）：闭合S，用电压表测出电源电压U，用电流表测出通过R的电流I，则
方法（3）：闭合S，用电流表测出电流I，则 。用导线并联在R两端，用电流表测出电流 ，则 ， 。

（三）探究型实验

[例1] 为了研究电荷之间的相互作用力跟什么因素有关，小雨作了如下实验：

把一个带正电的物体放在A处，然后将挂在丝线上的带正电的小球先后挂在 处，发现的情况如图4所示。由此，小雨归纳得出的结论是（ ）

A. 电荷之间的作用力大小随距离增大而减小

B. 电荷之间的作用力大小随距离增大而增大

C. 电荷之间的作用力大小随距离增大先增大后减小

D. 电荷之间的作用力大小跟距离无关

图4

答案：A

[例2] 某小组同学探究灯泡发光时的亮度与哪些因素有关。他们用九只不同规格的灯泡分别接入电路，使他们都正常发光，并用电压表和电流表分别测得灯泡正常发光时的电压和电流。给小组的同学仔细观察灯泡的亮暗程度，把九只灯泡分成三组，每组的亮暗程度相同，且第一组最亮，第二组其次，第三组最暗，实验中记录的有关数据分别如表一、表二、表三所示。

（1）分析比较实验序号1与4、2与5、3与6的数据及观察到的现象，可得出的初步结论是：

（2）分析比较实验序号 的数据及观察到的现象，可得到出结论是：当通过灯泡的电流相等时，灯泡两端的电压越大，灯泡越亮。

（3）进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据及观察到现象，并归纳得出结论。

（a）分析比较表一、表二或表三中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。

（b）分析比较表一、表二和表三中的数据及观察到的现象，可初步得出： 。

考查目的及解题思路：本题是在给出实验数据基础上要求学生分析论证得出结论。

答案：其中（1）当灯泡两端的电压相等时，通过灯泡的电流越大，灯泡越亮。（2）4与7、5与8、6与9。（3）（a）灯泡两端的电压与通过灯泡电流的乘积相等，灯泡的亮度相同。（b）灯泡两端的电压与通过的灯泡电流的乘积越大，灯泡越亮。

[例3] 如图5所示，是电热毯示意图，虚线表示毯内电热丝，它的某处一断开，在外表又无法看出。某同学做了如下检测：（a）将5枚大头针分别插在图中， 处，使之与电热丝接触；（b）将插头与3伏电源相接，用电压表分别测得， ， ， ， ， ，由此便确定了断点范围，找出断电位置。请回答：（1）这几枚大头针相当于 ；

（2）用笔将（b）中确定的断点区域的电热丝描出来（将虚线描成实线）

图5

考查目的及解题思路：（1）这几枚大头针相当于接线柱（或导线或导体）（2）用电压表测得 ，说明从插头处到 两点间的线路完好，断路出在 之间；用电压表测得 ，说明从插头到 两点间的线路完好，断路处在 两点之间；用电压表测得 ，说明从插头到 两点间线路完好，断路出在 之间；用电压表测得 ， ，说明从插头到两点间线路完好，断路出在之间，断点区如图6。

图6

（四）开放型实验

[例1] 如图7所示的电路图，在我们的物理学习中多次使用，请根据此图，选择一个做过的实验或者进行创新设计。具体要求：

（1）如果选择做过的实验，应写出实验名称，实验步骤和实验结果表达。

（2）如果选择创新设计，应写出设计名称（自定）和设计意图。

图7

[例2] 如图8所示，电源电压为24伏且保持不变，灯泡上标有“12V，9W”字样，关闭开关S，当滑动变阻器滑片P在变阻器的中点 时，灯泡恰好正常发光。求：

（1）滑动变阻器的最大值；

（2）当滑动变阻器滑片P滑到b端时，你能求出哪些物理量？

图8

请写出求解每个物理量的过程及结果。

考查目的及解题思路：首先利用已知条件求出滑动变阻器的最大值，然后再求出P滑到b端时灯泡的电阻、通过灯泡的电流、灯泡两端的电压、灯泡消耗的功率，还可求出此时滑动变阻器两端的电压，消耗的功率、电阻的总电阻、消耗的总功率。

[例3] 某校有四位同学在一起做电学实验，发现实验室蓄电池的正、负极模糊不清，他们利用实验室的器材，各用一种互不相同的方法判定出了蓄电池的正、负极，请你用一种方法判定（用简短一句话说明）。

考查目的及解题思路：该题属“给定一个实验命题，要求自选器材设计一个实验方案“条件开放，过程开放”题。解答该题要多方面展开思维。

我们通常用蓄电池做电学实验：用电流表测电流和用电压表测电压（学生实验），电流从“+”接线柱流入，则指针正向偏转：用小磁针探查通电螺线管的极性（演示实验），根据小磁针偏转方向和安培定则可判定通电螺线管的极性和电流方向的关系。

答案：（1）用电流表、变阻器导线与蓄电池组成电路，迅速试触接线柱，根据电流表指针偏转方向判定。

（2）用电压表、导线、蓄电池组成电路，迅速接触接线柱，根据电压表指针偏转方向可判定。

（3）用小磁针探查通电螺线管的极性，根据小磁针偏转方向和安培定则可判定。

（4）利用电流的化学效应，将电池两极分别接在两碳棒上，再把两碳棒插入硫酸铜溶液中，碳棒上有红色铜出现的为负极，另一极为正极。

（5）利用二极管的单向导电性确定。

[例4] 有一个电压值可任意取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝，先把一根电阻丝接在电压为U的电源上，通电一分钟，电阻丝产生的热量为Q。要想使电阻丝产生的热量为3Q，应采取哪三种最简单的不同方法？

考查目的及解题思路：此题在求解中要以 为思维出发点，运用“控制变量法”，多角度、多层面、充分利用开放的电压、时间、相同电阻的条件，寻找不同的解决方法。

答案：（1）从时间上考虑：把一根电阻丝接入到电压U的两端，通电时间变为3分钟。

（2）导出公式 可知，从减小电阻上考虑：将三根电阻丝并联起来，等效电阻为原来的 ，仍接到电压U的两端，通电仍为一分钟，则电阻丝产生的热量为3Q。

（3）同样利用 ，从增大电压上考虑：把一根电阻丝接到电压值为 的电源两端通电后一分钟，则电阻丝产生热量为3Q。

[例5] 在图9中所示的电路中， 为四个接线柱，闭合开关后灯不亮，已经确定是由于灯泡开路或短路引起的。在不允许拆开电路的情况下，请你用一个电压表或一个电流表分别对故障进行判断，把方法结果填入下表中。（每种电表各填写一种方法）

图9

考查目的及解题思路：该题属“实验电路故障分析”，过程开放、结论开放题。解答该题要非常清楚电流表、电压表在电路中的作用，要多方面思维，既要考虑到短路，又要考虑到断路，不能短路断路一个结果。此题答题时易出现开关状态判断错误。

答案：

【模拟试题】

（一）基本实验

1. 某电能表表盘上标有“220V ，10A”的字样，则此电能表能承担电路的最大功率为

W，它应 （填“串联”或“并联”）在照明电路的 （填“干路”或“支路”）上。

2. 如图1所示是检验物体是否带电的仪器，叫做 ，用带电体接触它的金属球时，它的两片金属箔就由于 而张开，且带电体带电量越多，张开的角度就 。

图1

3. 为了测一个“6V，3W”小灯泡在不同电压下的电功率，有下列器材：（A）小灯泡一只（6V，3W），（B）电压表（量程0—3伏），（C）电压表（量程0—15伏），（D）电流表（量程0—0.6A），（E）电流表（量程0—3A），（F）阻值为0—20欧的滑动变阻器一个，（G）电压为4V的蓄电池，（H）电压为4V的蓄电池。电压表应选 ，电流表应选 ，电源应选 。

4. 用伏安法测电阻实验中，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速转到最大刻度，发生这种情况的原因可能是（ ）

A. 电流表的正负接线柱接反了

B. 待测电阻的绕线断了

C. 线路接错了，某处发生了短路

D. 线路中某处发生了断路

5. 如图2， 是供测电流或电压用的电表，电阻R=10欧，电源电压为6伏，闭合开关S，则 表和 表的读数应分别是（ ）

A. 6伏、6伏 B. 6伏、0.6伏

C. 0.6安、0.6安 D. 0.6安、6伏

图2

6. 把某一个带电体接触已知带负电的验电器的金属球，发现验电器的金属箔片仅闭合而不张开，则这个带电体带（ ）

A. 正电 B. 负电 C. 不带电 D. 无法确定

7. 在图3中，当开关S闭合时，电压表所测电压是（ ）

A. 灯 的两端的电压 B. 电源电压

C. 灯 的两端电压 D. 灯 两端的电压

图3

8. 下列关于电路的说法中正确的是（ ）

A. 电路连接过程中，开关必须处于断开状态

B. 电路连接必须从电源的正极开始

C. 电流表测电流时为了安全应尽量选择使用大量程

D. 滑动变阻器在使用时必须串联在电路中

9. 如图4所示，电源电压约3伏，闭合开关S，由于电路连接错误，会产生的后果是（ ）

A. 电流表会烧坏

B. 电压表会烧坏

C. 两表都会烧坏

D. 两表都不会烧坏，只是电流表指针几乎不动，电压表有明显示数

图4

10. 标有“12V，18W”和“24V，36W”的灯泡各一只，串联后接入36伏的电路，那么两只灯（ ）

A. 亮度相同 B. 电压相等

C. 都要烧毁 D. 都正常发光

11. 60W以上的灯泡内都要充入少量氮气、氩气，其作用是（ ）

A. 为了防止钨丝氧化

B. 为了防止大气压强把灯泡压破

C. 为了防止大功率灯泡中钨丝在高温时升华

D. 为了提高大功率灯泡的灯丝温度，提高发光效率

12. 我们常见的可调亮度的台灯，它实际是通过旋钮调节电路中的变阻器来调节灯的亮度的，以下关于这种灯的说法中正确的是（ ）

A. 变阻器与灯泡是并联的

B. 灯越亮时变阻器接入电路中的阻值越大

C. 灯光弱时比灯光强时并不省电，因为此时接入电路中的电阻也要消耗电能

D. 灯光强时比灯光弱时，电路中电流大，消耗的功率大

13. 如果你的家庭电路中有一只表盘上标有3000转/千瓦时的电能表，另外你手头还有一块秒表。如何测量你家中某一盏白炽灯的实际电功率？

（1）写出测量方法： ；

（2）要测量哪些物理量： ；

（3）写出根据测量的物理量，计算灯泡电功率的数学表达式 。

14. 选用熔丝时，应该使它的额定电流 或 电路中的最大正常工作电流；安装照明电路时，必须把电灯的开关接在 上，螺丝口灯座的螺旋套只准接在 上；大功率用电器应接在 眼插座上，且必须 ；照明电路中电流过大的原因常是 或 。

（二）设计型实验

1. 有卷长度不知的导线，标签上标有“ ”的字样，由于导线较长，不便于用直尺直接测量长度，请你自选器材设法测出导线的长度。

要求：简要写出所使用的器材及方法。

2. 一只蓄电池的正负极标志已模糊不清，请你设计二个原理不同的方案来判断蓄电池的极性。要求画出简明的示意图，简要说出方法步骤。

3. 要测未知电阻 的阻值，有以下器材：电源，开关，导线，电压表，电流表，滑动变阻器，定值电阻 （阻值已知），请你自选以上器材，用多种方法测 阻值。

要求：（1）画出实验电路图。（2）写出各实验简要步骤。（3）写出 的表达式。

4. 现有两只电压表和一个已知阻值的电阻，测出一个未知阻值的电阻阻值，其他器材任选，画出电路图。

5. 有一个电阻值看不清楚的电阻器 ，现在我们要测出它的电阻值，但我们只有一个电池组、一个电压表、一个电流表、一只开关、一个阻值已知的电阻器 ，一个滑动变阻器 和几根导线。请选用适当的器材用三种不同的方法测出 的阻值，按要求完成下面问题。

方法一：

（1）选用的器材是

（2）电路图

（3）主要步骤是：

（4） 的表达式 。（用字母表示）

方法二、方法三要求同方法一

（三）探究型实验

1. 某同学按图5连接电路实验，若 不变，当移动滑片P时，使 表示数分别2伏、4伏和6伏， 表、V表和A表相应示数如下表所示：

（1）对表格中三只电压表的示数关系进行分析，可得到的结论是 。

（2）表格中 表示数和A表示数的变化规律分析，可得到的结论是 。

图5

2. 某同学在用电流表、电压表测导体电阻时（电流表如图6所示），当电压表示数分别为1伏、2伏、3伏时，得到下表中的三组数据。由表分析可知，该同学测得的第 组实验数据是明显错误的，若测量方法无误，电压的数值也正确，则造成电流数值错误的原因是： ，此导体的电阻为 欧。

图6

3. 某同学做测定额定电压为3.8伏的灯泡的电功率的实验，接线时误将电流表和电压表的位置接错，如图7所示。合上开关S，电压表读数为 ，电流表读数为 。当他将两表对调后，合上开关S，两表的读数与前面错接时一样，那么故障一定是 。

图7

4. 将台灯的插头插入座，合上台灯开关室内的电灯立即全部熄灭，检查发现保险丝熔断。发生这种现象的原因是（ ）

A. 保险丝错用了铜丝

B. 开关内部碰线，发生了短路

C. 插头内部或插头到台灯的那一段导线碰线，发生了短路

D. 灯头内部碰线，发生了短路

5. 某同学家中的四盏灯突然全部熄灭，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光，该同学对此故障出现的原因作了下列四种判断，正确的是（ ）

A. 灯泡全部烧坏了 B. 进户线零线断路

C. 室内线路某处短路 D. 进户线火线断路

6. 如图8所示，电源电压6伏不变。当闭合开关S后，发现灯L不亮，且电压表示数正好为6伏，这说明（ ）

A. R短路 B. L断路 C. L短路 D. R断路

图8

7. 在测定小灯泡额定功率的实验中，某同学连接电路正确，闭合开关后灯泡发光，但无论怎样移动变阻器的滑动片，电压表的示数都达不到灯泡的额定电压值，原因可能是（ ）

A. 电流表的量程太小 B. 电压表的量程太大

C. 滑动变阻器的总电阻太大 D. 电源电压太低

8. 下列研究物理问题的方法相同的是（ ）

（1）根据电流所产生的效应认识电流

（2）研究电流是把它比作水流

（3）根据磁铁产生的作用来认识磁场

（4）利用磁感线来描述磁场

A. （1）与（2） B. （1）与（3）

C. （3）与（4） D. （2）与（4）

9. 电学课中，老师曾讲过“水果电池”，激发了某同学对苹果导电性能的探究：

你认为苹果的导电性能可能与苹果的哪些因素有关？

（1）你的猜想是：

（2）下表是该同学用伏安法，在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据：

根据上述表格信息，把能得出的探究结论写出二条填在横线上

结论一： 。

结论二： 。

10. 阅读表格，综合考虑下表各方面的因素，回答以下问题：

注：表中导热性能1→9表示导热性由强到弱；导电性能1→9表示导电性由强到弱

（1）导电性能最好的两种金属是： 。

（2）在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜做导线？ 为什么？ 。

（3）你为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？_____________

11. 阅读下列短文，回答短文后的问题：在探究“电流跟电压、电阻的关系”的过程中，一些同学做出了以下猜想：

猜想A：电流可能跟电压成正比；

猜想B：电流可能跟电阻成反比；

猜想C：电阻可能跟电压成正比。

图9

为了检验上述猜想是否正确，某同学按如图9所示的电路图连接实物进行了实验探究（其中R为定值电阻， 为滑动变阻器），并设计如下探究方案：

步骤1：保持定值电阻R的阻值不变，闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍变化，如2V、4V、6V等，分别读出并记录对应于不同电压的电流表的示数，比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。

步骤2：换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍的变化，如5 、10 、15 等，调节滑动变阻器的滑片，保持每次定值电阻两端的电压不变，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。

（1）在闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应置于何处？ 。

（2）“步骤2”的设计目的，是为了检验上述猜想（A、B、C）中哪一个正确与否？

（3）为了检验“猜想C”是否正确，可在增加一个步骤，写出你所设计的这一步骤： 。

（4）探究问题的过程通常采用下列一些步骤：① 分析归纳；② 实验研究；③ 提出问题（或猜想）；④ 得出结论等。除本阅读材料的探究过程外，要完成本探究的全过程也可采用上述四个步骤，你认为依次采取的步骤应是（请按合理顺序填写数字代号）： 。

（5）在上述探究过程中，总要控制某些因素，使它们保持不变，进而寻找出另外一些因素的关系，这种研究方法叫做“控制变量法”。想想看，初中物理在研究哪些问题是用到这种方法？（参照示例，另举一例）

示例：研究决定导体电阻大小的因素

例： 。

（四）开放型实验

1. 现有两只阻值相等的定值电阻 ，一只供电电压为U且保持不变的电池组，导线若干。试用以上器材，设计出两种不同的连接方式，分别接在图10中，甲、乙虚线框内标有A、B、C、D的有关接线柱上，使它们各组成一个完整的电路，并使甲、乙两个电路分别都能同时满足以下三项要求：

（1）在接线柱A、D间正确接入电池组；

（2）当图中开关S断开时，电流表的指针偏转到某一位置（设这时示数为I）；

（3）当图中开关S接通后，电流表的示数变为开关S断开时的2倍（即2I）。

图10

2. 一只标有“220，40W”的电烙铁，为了使电烙铁工作时，能正常消耗40瓦的功率，而在不工作时，只消耗10瓦的功率，使之不致于完全冷却，但又节约了电能，现在有额定电压是220伏，额定功率分别为15瓦、25瓦、40瓦、60瓦和100瓦的灯泡，开关以及足够的导线可供使用，请设计并画一个能满足上述要求的电路图，并对你设计的电路图作简要说明。请注意将你选用的灯泡规格标注在电路图上。（电烙铁的符号可用电阻符号代替）

3. 现给你一电池组、开关二只、电压表一只、电流表一只、滑动变阻器一只、小灯泡一只、导线若干，从上述器材中选择适当器材，你可以完成哪些初中物理学过的电学实验？请至少写出五个实验的名称。

4. 国庆联欢，某同学从家里带来40只规格为“6.3V，0.5W”的彩灯，通过计算说明他最多能将多少只彩灯接在220伏的照明电路中？应该怎样连接？如果晚会开了5小时，使用这些彩灯一共用了多少千瓦时的电能？

5. 在图11所示的电路中，A、B、C、D为四个接线柱，闭合开关后灯不亮，已经确定是由于灯泡开路或短路引起的。在不允许拆开电路的情况下，请你先后用一个电压表、一个电流表、一根导线三种不同工具分别对故障进行判断，把方法和判断结果填入下表中（每种工具各填写一种方法）。

图11

6. 有一蓄电池组的“+”、“－”标记已看不清，所用器材不限，你能判断出“+”、“－”极的方法有（简述主要三种）

① ；

② ；

③ 。

7. 现有两个完全相同的电热丝（元件符号为 ），电阻值均匀 ，一个单刀单掷开关，一个单刀双掷开关，电源电压220V，导线若干。

（1）请用给出的电阻，画出所有阻值不同的连结方式

图12

（2）在绿色证书教育活动中，某学生科技小组征集为养鸡场孵化时设计一个调温电路的方案，要求：用题中给出的电阻和开关设计一个调温电路，要有尽可能多档位的调温功能，在虚线内画出你所设计的电路图（其中电源已给出）。

8. 下面是你某次与另两位同学合作完成的实验：实验目的：测定一段金属丝电阻（约 左右）。实验器材：电源（3V）；定值电阻3个 、 、 ；电流表一个（只有 量程能使用）；单刀开关2个；若干导线。

（1）甲同学设计了如图13的实验电路上，得到一致认同。乙同学按图完成了实物连线如图14，但有一处连线错误，请你把错误的导线打上“×”。
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