




版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
專題15電流、電路、電壓、電阻(講義)(解析版)目錄考情分析TOC\o"13"\h\u 3知識建構 3考點一兩種電荷 3夯基·必備基礎知識梳理 4提升·必考題型歸納 5考向01摩擦起電 5考向02電荷間相互作用、驗電器 6考向03導體和絕緣體 8考點二電流和電路 9夯基·必備基礎知識梳理 9提升·必考題型歸納 11考向01電流 11考向02電路與電路圖 12考向03電路的三種狀態 14考點三串聯和并聯 15夯基·必備基礎知識梳理 15提升·必考題型歸納 17考向01串、并聯電路的識別 17考向02電路圖與實物圖的轉換 18考向03串、并聯電路的設計 20考點四電流的測量 21夯基·必備基礎知識梳理 21提升·必考題型歸納 22考向01電流表的連接 22考向02電流表的讀數 24考點五串、并聯電路中電流的規律 25夯基·必備基礎知識梳理25提升·必考題型歸納 27考向01串、并聯電路電流規律的應用 27考向02探究串、并聯電路中電流的規律 28考點六電壓 31夯基·必備基礎知識梳理 31提升·必考題型歸納 32考向01電壓 32考向02電壓表與電壓測量 33考向03用電壓表和電流表判斷電路故障 35考點七串、并聯電路中電壓的規律 37夯基·必備基礎知識梳理 37提升·必考題型歸納 38考向01探究串、并聯電路中電壓的規律 38考向02串、并聯電路中電壓規律的應用 41考點八電阻 43夯基·必備基礎知識梳理 43提升·必考題型歸納 46考向01電阻 46考向02影響導體電阻大小的因素 47考向03半導體與超導體 49考點九變阻器 50夯基·必備基礎知識梳理 50提升·必考題型歸納 52考向01滑動變阻器的使用 52考向02電阻箱與電位器 53
一、課標考點分析考點內容課標要求命題預測兩種電荷觀察摩擦起電現象,了解靜電現象。了解生產、生活中關于靜電利用和防止的技術本單元是電學基礎知識和基本概念,是電學理論的基礎,雖然電學內容的考題主要集中在電路分析與計算、電學理論在人類活動中的應用;但作為電學的基礎知識,對這些內容的考查仍然要引起考生的重視。對此考點的考查題型主要有選擇題、填空題、作圖題和實驗探究題。本考點的命題點有:兩種電荷與摩擦起電、電路的組成與電路三種狀態、電路與電路圖的轉換、連接串并聯電路、電路分析與設計、電流與電壓的測量、電流電壓與電阻的概念、串并聯電路中電流與電壓的規律、影響導體電阻大小的因素、變阻器及其應用等電流和電路知道電流的形成過程,能從能量的角度認識電源和用電器的作用,知道電路的基本組成電路圖與實物圖會看、會畫簡單的電路圖。會連接簡單的串聯電路和并聯電路。串、并聯電路能說出生產生活中采用簡單串聯電路或并聯電路的實例電流與電壓的測量會使用電流表和電壓表串并聯電路中電流與電壓的規律探究并了解串聯電路和并聯電路中電流、電壓的特點。二、考情分析《電流、電路、電壓、電阻》是中考必考內容。對本單元考查經常會出現與電路分析、歐姆定律等相結合的考題,考題綜合性較強。本單元在試卷中所占分值一般在25分之間。雖然本單元是電路基礎知識和基本概念,但作為必考內容,仍需要考生加強對本單元的復習,做好備考準備。對本單元的考查,從出現概率看,主要有:摩擦起電現象、電路分析與設計、電路圖與實物圖的轉換、串并聯電路中電流與電壓的規律及應用、探究串并聯電路中電流與電壓的規律、電阻的概念及影響導體電阻大小的因素和變阻器等。
考點一兩種電荷一、摩擦起電帶電體能吸引輕小物體時,說明物體帶了電摩擦起電通過摩擦使物體帶電的方法摩擦起電的原因(1)不同物質的原子核束縛電子的本領不同;(2)失去電子的物體因為缺少電子而帶正電;(3)得到電子的物體因為有了多余電子而帶等量的負電摩擦起電的本質摩擦起電并不是創造了電荷,而是電荷從一個物體轉移到另一個物體,使正、負電荷分開電中和物體是因為所帶正負電荷數量不等而顯示出電性的,所以,如果將帶有等量異種電荷的物體相互接觸,它們所帶的正負電荷的代數和為零,對外將不顯電性,宛如一個不帶電一樣,這時它們呈電中性,這種現象叫電中和兩種電荷(1)正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷叫正電荷;用“+”表示。(2)負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷叫負電荷;用“”表示元電荷(1)人們把自然界中最小的電荷量叫做元電荷。它是一個電子所帶的電量,用符號e表示;e=1.6×1019C;(2)任何帶電體所帶的電荷量都是e的整數倍,不存在非元電荷整數倍的電量使物體帶電的兩種方式(1)摩擦起電:用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電;(2)接觸帶電:物體和帶電體接觸后帶了電。如帶電體與驗電器金屬球接觸使之帶電原子的結構常見物質是由分子、原子組成的,有的分子由多個原子構成,有的分子只有一個原子構成。原子由位于中心的原子核和核外電子組成,原子核帶正電,核外電子帶負電,電子繞原子核高速運動二、電荷間相互作用電荷間相互作用規律同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引驗電器使用方法:將被檢驗的物體與驗電器金屬球接觸,如果驗電器的兩片金屬箔張開一定角度,則說明物體帶電工作原理:利用同種電荷相互排斥的原理工作的;使用方法:當用帶電體接觸驗電器的金屬球時,就有一部分電荷轉移到驗電器的金屬箔上,這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。驗電器金屬箔張開的角度不同,反映了帶電體傳給驗電器的電荷的多少不同三、導體和絕緣體1.導體和絕緣體導體絕緣體定義容易導電的物體不容易導電的物體示例金屬、石墨、人體、大地,以及各種酸、堿鹽的溶液橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等導電或不導電的原因導體容易導電是因為導體內有大量的可自由移動的電荷,電荷從導體的一個地方移動到另一個地方絕緣體不容易導電是因為在絕緣體內電荷幾乎被束縛在原子內,不能自由移動,即絕緣體并非不含電荷,而是缺乏能夠自由移動的電荷2.導體和絕緣體之間沒有絕對的界限一般情況下,不容易導電的物體,當條件改變時,也有可能導電,變為導體。例如,常溫下玻璃板時絕緣體,而在高溫下達到紅熾狀態時,就變成了導體。特別提醒:“導電”與“帶電”的區別“導電”是自由電荷的定向移動過程,導電體是導體;“帶電”是電子的得失過程,能帶電的物體可以是導體,也可以是絕緣體。考向01摩擦起電(1)摩擦起電現象(1)摩擦起電現象★易錯警示吸引輕小物體是帶電體本身的一種性質,與輕小物體是否帶電無關,當帶電體帶有大量電荷時,不論輕小物體帶何種電荷,都會被帶電體吸引。(2)摩擦起電的本質:1)摩擦起電并不是創造了電荷,只是電荷從一個物體轉移到了另一個物體;2)摩擦起電現象中,轉移的是帶負電的電子;3)兩個物體相互摩擦后的帶電情況取決于兩物體的原子核束縛核外電子本領的強弱。【例1】梳過頭發的塑料梳子,由于摩擦而帶電,摩擦起電的本質是的轉移。將帶電的梳子接觸驗電器的金屬小球后金屬箔片張開,金屬箔片張開是因為同種電荷相互。【答案】電荷;排斥。【解析】[1]用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電,梳過頭發的塑料梳子,由于摩擦而帶電,摩擦起電的本質是電荷的轉移。[2]用帶電的梳子接觸驗電器的金屬小球,金屬箔片帶上同種電荷,金屬箔片張開是因為同種電荷相互排斥。【變式11】在秋冬季節比較干燥的時候,手碰到金屬做的門把手時會被電得麻一下,這是由于身上穿的化纖類衣服摩擦時產生導致的,為了避免這種情況,可以對門把手采取的措施是。【答案】靜電;見解析。【解析】[1]在干燥天氣里,人身上的化纖等材料的衣服因摩擦而帶上的靜電,人身體積累的靜電,碰到金屬拉手就會被電得麻一下。[2]要避免也很簡單,在開門之前手持金屬鑰匙的一端,讓另一端去接觸金屬門把手可以起到放電的效果即可。【變式12】如圖,將一塊有機玻璃板架在兩本書之間,用干燥的絲綢在玻璃板上摩擦后,看到玻璃板下方的小紙屑在玻璃板下“跳舞”。玻璃板由于摩擦帶電,具有的性質,小紙屑被玻璃板吸附后又彈開是因為。【答案】吸引輕小物體;同種電荷相互排斥。【解析】[1]有機玻璃與絲綢反復摩擦后,由于發生電子的轉移,使有機玻璃帶電荷;由于帶電體具有吸引輕小物體的性質,所以小紙屑被吸引。[2]有的紙屑接觸玻璃板后“彈開”,是因為這些紙屑也帶上同種電荷,同種電荷相互排斥的緣故。【變式13】被絲綢摩擦過的玻璃棒帶上了正電荷,以下說法中正確的是()。A.摩擦過程中有電子發生了轉移B.摩擦創造了正電荷C.摩擦過程中有質子發生了轉移D.絲綢也帶正電荷【答案】A。【解析】ABC.摩擦起電并不是創造了電荷,只是電子從一個物體轉移到另一個物體,使正、負電荷分開,故A正確,BC錯誤;D.被絲綢摩擦過的玻璃棒帶上了正電荷,是因為玻璃棒失去電子,絲綢得到電子,故絲綢帶負電,故D錯誤。故選A。考向02電荷間相互作用、驗電器(1)判斷物體帶電情況的“斥定吸不定”原則(1)判斷物體帶電情況的“斥定吸不定”原則“斥定”:從電荷的角度來說,兩個物體相互排斥時,兩個物體一定帶同種電荷;“吸不定”:兩個物體相互吸引時,兩個物體可能帶異種電荷,也可能是一個物體帶電,另一個物體不帶電。(2)驗電器的工作原理:解答此類問題的關鍵是判斷兩物體相互接觸時電子轉移的方向,一般有兩種情況:1)帶負電的物體上電子轉移到了帶正電物體或不帶電的物體;2)不帶電的物體上的電子轉移到了帶正電的物體。(3)用驗電器判斷物體帶電兩個帶異種電荷的物體相互接觸時,如果所帶電荷量相等,這時正、負電荷完全抵消;如果電荷量不相等,有一種電荷被完全抵消后,兩個物體會帶同種電荷,電荷的電性由原來帶電荷量多的物體電性決定。【例2】如圖是用帶電小球探究電荷間相互作用規律的實驗裝置,其中符合事實的是()。A.B.C.D.【答案】C。【解析】A.同種正電荷之間應相互排斥,兩球應該遠離,故A不符合題意;B.同種負電荷之間應相互排斥,兩球應該遠離,故B不符合題意;C.正、負異種電荷之間應相互吸引,兩球相互靠近,故C符合題意;D.正、負異種電荷之間應相互吸引,兩球應該相互靠近,故D不符合題意。故選C。【變式21】小朋友從彎道型的塑料滑梯上勻速下滑,頭發根根豎起,形成“怒發沖冠”的有趣現象,下列分析正確的是()。A.摩擦過程中產生了新的電荷,頭發因帶同種電荷而豎起;B.形成“怒發沖冠”現象的原理和驗電器的原理相同;C.摩擦過程中發生了電荷的轉移,頭發因跟塑料滑梯帶了同種電荷而豎起;D.頭發絲豎起是因為分子間有斥力;【答案】B。【解析】小朋友從彎道型的塑料滑梯上勻速下滑時,發生摩擦起電現象,本質是電荷的轉移,頭發之間因帶同種電荷相互排斥而張開,形成“怒發沖冠”的現象,驗電器的原理也是利用同種電荷相互排斥,故ACD錯誤,B正確。故選B。【變式22】如圖所示,用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器金屬球,看到驗電器兩片金屬箔張開,說明橡膠棒。橡膠棒與毛皮摩擦時,(選填“橡膠棒”或“毛皮”)失去了電子。【答案】帶了電荷;毛皮。【解析】[1]用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器金屬球,驗電器兩片金屬箔因為帶了同種電荷互相排斥張開,說明橡膠棒帶了電荷。[2]橡膠棒對電子的束縛能力較強,橡膠棒與毛皮摩擦時,橡膠棒得到電子帶負電,毛皮失去電子帶正電。【變式23】在下面電學中的幾個小實驗,說法正確的是()。A.甲圖,將氣球在小女孩頭發上摩擦后,小女孩的頭發會飄起來,是因為氣球帶電,頭發也帶了電;B.乙圖,用毛皮摩擦的橡膠棒靠近另一根橡膠棒,它們相互排斥說明另一根橡膠棒不帶電;C.丙圖,a帶正電,b不帶電,用帶絕緣柄的金屬棒接觸兩驗電器金屬球時,金屬棒中正電荷從a向b定向移動;D.丁圖,用絲綢摩擦過的玻璃棒靠近吸管一端,發現吸管向玻璃棒靠近,說明吸管一定帶負電【答案】A。【解析】A.將氣球在頭發上摩擦后,頭發、氣球分別帶等量的異種電荷,因為異種電荷相互吸引,所以小女孩的頭發會飄起來,故A正確;B.同種電荷相互排斥。用毛皮摩擦的橡膠棒用帶負電,與另一根橡膠棒相互排斥,說明另一根橡膠棒帶同種電荷,即帶負電,故B錯誤;C.a帶正電(缺少電子)、b不帶電(正電荷數等于負電荷數),用一根帶絕緣柄的金屬棒把兩個驗電器的金屬球連接起來的瞬間,b的自由電子向a定向移動,而金屬棒中正電荷不能移動,故C錯誤;D.帶電體有吸引輕小物體的性質,異種電荷相互吸引。用絲調摩擦過的玻璃棒帶正電,靠近吸管一端,發現吸管向玻璃棒靠近,說明吸管帶負電或不帶電,故D錯誤。故選A。考向03導體和絕緣體【例3】校園內的大顯示屏是LED的,LED燈管的主材料是屬于______體,顯示大屏上總是吸附上一些灰塵,這是因為___________。【答案】半導;帶電體具有吸引輕小物體的性質。【解析】[1]按物質的導電性來分類,制作LED燈管的材料屬于半導體。[2]顯示大屏上總是吸附上一些灰塵,這是因為顯示屏在工作時帶有靜電,具有吸引輕小物體的性質。【變式31】下列學習用品中,屬于絕緣體的是()。A.塑料直尺 B.鉛筆芯C.碳墨水 D.金屬圓規【答案】A。【解析】A.塑料直尺的材料是塑料,屬于絕緣體,故A符合題意;B.鉛筆芯的材料是石墨,屬于導體,故B不符合題意;C.碳墨水的材料是水溶液,屬于導體,故C不符合題意;D.金屬圓規的材料是金屬,屬于導體,故D不符合題意。故選A。【變式32】如圖所示,先后將不同材料的物體接在A、B兩點間,閉合開關,能使小燈泡發光的是()。A.鉛筆芯B.塑料尺C.橡膠棒D.玻璃棒【答案】A。【解析】A.鉛筆芯是石墨制品,鉛筆芯容易導電,所以把鉛筆芯接在A、B兩點間,閉合開關,能使小燈泡發光,故A符合題意;B.塑料尺是塑料制品,塑料尺不容易導電,所以把塑料尺接在A、B兩點間,閉合開關,不能使小燈泡發光,故B不符合題意;C.橡膠棒是橡膠制品,橡膠棒不容易導電,所以把橡膠棒接在A、B兩點間,閉合開關,不能使小燈泡發光,故C不符合題意;D.玻璃棒是玻璃制品,玻璃棒不容易導電,所以把玻璃棒接在A、B兩點間,閉合開關,不能使小燈泡發光,故D不符合題意。故選A。考點二電流和電路一、電流電流的形成電荷的定向移動形成了電流電流的方向(1)物理學中,把正電荷移動的方向規定為電流的方向(2)在電源外部,電流是沿著電源正極→開關→用電器→電源負極的方向流動的(3)正負電荷定向移動都可以形成電流,但負電荷定向移動的方向與電流方向相反重力的大小物體所受重力跟它的質量成正比。G=mg,G表示重力,m表示質量,g表示重力與質量的比值獲得持續電流的條件①電路中有電源;②電路為通路二、電路的構成1.電路(1)電路就是用導線將電源、用電器、開關連接起來組成的電流路徑叫電路。(2)一個簡單的電路包括電源、用電器、開關、導線四種基本電路元件。2.電路各元件作用作用能量分析舉例注意事項電源提供電能,使電路中有持續的電流將其他形式轉化為電能干電池、發電機用電器標有“+”的接線柱與電源正極相連,標有“”的接線柱與電源負極相連用電器利用電能工作的裝置工作時將電能轉化為其他形式能點燈、電爐、電視機、電冰箱等開關用來接通或斷開電路,起控制電路通斷作用—家中點燈開關、閘刀開關、聲控開關、光控開關開關接入電路時應斷開導線將電源、用電器、開關連接起來,形成電流的通路輸送電能電腦的電源線、插座的電線、實驗室中的各種導線導線要連接到電路元件接線柱上;不能導線將電源正負極直接連接起來三、電路圖1.電路圖:為了便于研究,人們用圖形符號表示電路元件;用符號表示電路元件連接的圖叫電路圖。2.常見的電路元件符號3.電路圖與實物圖電路圖與實物圖是不同的。電路圖是用規定的符號表示電路連接情況的圖;實物圖是用實物元件表示電路連接情況的圖。4.畫電路圖時的注意事項(1)電路元件符號用統一規定的符號;(2)連線時應橫平豎直,呈方形;(3)各元件符號不要畫在拐角處,且導線盡量避免交叉;(4)線路要連接到位,中間不能有斷點;(5)電路圖中各元件符號的位置必須和實物電路的位置一致;(6)元件做好標注,如L、S等;(7)同一電路中涉及多個相同元件,加下標進行區別,如S1、S2等;(8)畫電路圖時,一般從電源的正極開始,沿電流的方向依次畫出元件符號,并用導線連接起來。(9)導線交叉相連時要畫實心點,實物圖中導線不能交叉,電路圖中導線可以交叉,但盡量不要交叉。四、通路、斷路、短路1.電路的三種狀態:通路、斷路和短路電路狀態定義特點通路正常接通的電路,即用電器能夠工作的電路電路中有持續電流,用電器工作斷路某處被切斷的電路電路中無電流,用電器不工作短路直接用導線將電源的正負極連接起來的電路(1)用電器不工作,電路中有很大的電流,會損壞電源甚至燒壞導線的絕緣層,引發火災;(2)電源短路時用電器不會被燒壞2.用電器被短接與電源短路的區別與聯系用電器被短接電源短路區別用電器被短接時,用電器中無電流通過,被短接的用電器不工作電源短路時,電源、導線中會產生較大的電流,會燒壞導線和電源聯系(1)某些情況下,用電器被短接時允許的,但電源短路絕對不允許發生;(2)當電路中只有一個用電器時,,如果該用電器被短接,閉合開關,就一定會造成電源短路3.常見斷路、短路的原因電路故障產生原因結果斷路開關未閉合,導線斷裂、接頭松脫等電路中無電流,用電器不工作短路電源短路:導線不經過用電器直接跟電源兩極相連輕則燒壞導線和電源,重則引起火災考向01電流【例1】下列有關電流的說法中正確的是()。A.有電荷就能形成電流;B.只有正電荷定向移動才能形成電流;C.物體帶電就能形成電流;D.金屬導體中的電流方向跟自由電子定向移動方向相反【答案】D。【解析】A.電荷的定向移動形成電流,故A錯誤;B.正電荷或負電荷的定向移動,正、負電荷同時向相反方向發生定向移動,都可以形成電流,故B錯誤;C.電流是電荷的定向移動形成的,物體帶靜電不能形成電流,故C錯誤;D.物理學中規定正電荷定向移動的方向為電流方向,自由電子帶負電,所以金屬導體中的電流方向跟自由電子定向移動的方向相反,故D正確。故選D。【變式11】用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗電器的金屬球發現驗電器的兩個金屬箔片張開,如圖所示。以下說法正確的是()。A.毛皮的原子核束縛電子的能力比橡膠棒強;B.毛皮和橡膠棒摩擦的過程中橡膠棒得到電子;C.驗電器的金箔片張開是因為帶了異種電荷;D.橡膠棒接觸驗電器的金屬球時電流方向從橡膠棒到金屬箔【答案】B。【解析】AB.毛皮和橡膠棒摩擦的過程中,橡膠棒原子核束縛電子的能力強,得到電子而帶負電,故A錯誤,B正確;C.驗電器的金屬箔片張開是因為帶了同種電荷,同種電荷相互排斥,故C錯誤;D.用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,橡膠棒有多余電子;橡膠棒接觸驗電器的金屬球時,電子由橡膠棒向驗電器轉移,規定正電荷定向移動的方向為電流的方向,故電流方向從金屬箔到橡膠棒,故D錯誤。故選B。【變式12】關于電現象,下列說法正確的是()。A.摩擦起電是由于在摩擦的過程中產生了電荷;B.電荷的移動形成電流;C.在物理學中把電荷移動的方向規定為電流的方向;D.毛皮摩擦橡膠棒后毛皮帶上了正電荷【答案】D。【解析】A.摩擦起電過程是得到和失去電子的過程,因此其實質是電子的轉移,故A錯誤;B.電荷的定向移動形成電流,故B錯誤;C.在物理學中把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向,故C錯誤;D.橡膠棒與毛皮摩擦過程中,由于橡膠棒原子核束縛電子的本領強,橡膠棒得到電子帶負電,毛皮因失去電子帶正電,故D正確。故選D。考向02電路與電路圖(1)判斷電路正誤:(1)判斷電路正誤:判斷電路的正誤時,要注意電路的四個組成部分是否完整。對于一個簡單電路來說,電源、開關、導線和用電器中缺少任何一個都屬于錯誤電路,特別是對于沒有電源開關的長明燈電路,因無法控制電路通斷,也是錯誤電路。(2)根據實物圖畫電路圖1)替換法:先用電路元件的符號替換實物電路圖中各元件,然后再整理成規范的電路圖;2)電流路徑法:先找出電流的路徑,再用筆畫線將電流的路徑表示出來,沿電流路徑逐一畫出相應的電路元件符號。(3)根據電路圖連接實物圖:1)連接實物圖時,連線盡可能清晰明了;2)連線不能交叉,導線兩端要連在接線柱上。兩步連接實物圖:1)觀察電路圖,明確有哪些符號,找出對應的電路元件;2)從電源的一極出發,一次把實物圖中的各元件連接起來,直至電源的另一極。【例2】某學校保密室有兩道門,只有當兩道門都關上時(關上一道門相當于閉合一個開關),值班室內的指示燈才會亮,表明門都關上了.下圖中符合要求的電路圖是()。A.B.C. D.【答案】A。【解析】由題意,學校保密室有兩道門,只有當兩道門都關上時(關上一道門相當于閉合一個開關),值班室內的指示燈才會亮,電路構成通路,所以每個開關不能獨立控制電路,兩個開關是串聯連接,故A符合要求。【變式21】如圖所示,根據實物圖在虛線框內畫出與之對應的電路圖。【解析】由實物圖知,兩燈并聯,開關S在干路上,滑動變阻器串聯在L1支路上,電流表在L2支路上,電路圖如圖所示:【變式22】根據如圖所示的電路圖,用筆畫線代替導線,連接實物電路。(要求導線不能交叉)【解析】由電路圖可知,兩燈泡并聯,開關S2位于干路,開關S1位于L2支路,從電源的正極出發,依次經L2、S1、S2回到電源的負極,然后把L1并聯在L2和S1兩端,如下圖所示:考向03電路的三種狀態【例3】下圖所示的四個電路中,閉合開關不會造成電源短路的是()。A.B.C.D.【答案】B。【解析】A.開關閉合后會造成電源兩端被開關的閉合直接連接在一起,發生電源短路現象,故A不符合題意;B.開關閉合后,電路為燈泡的基本電路,燈泡發光,故B符合題意;C.開關閉合后,電源兩端被電流表直接連接在一起,發生電源短路現象,故C不符合題意;D.開關閉合后會造成電源兩端被開關的閉合直接連接在一起,發生電源短路現象,故D不符合題意。故選B。【變式31】如圖所示電路中如果閉合S1、S2且斷開S3,那么()。A.只有L1亮B.只有L2亮C.L1和L2均亮D.L1和L2均不亮【答案】B。【解析】由圖可知,如果閉合S1、S2且斷開S3,則電流從電源正極出發經燈泡L2回負極,燈泡L1被短路不會發光,故ACD不符合題意,B符合題意。故選B。【變式32】如圖所示,粗心的小強把電流表并聯接在了L2的兩端。如果閉合開關,可能會發生()。A.L1發光,L2不發光B.L1不發光,L2發光C.L1、L2都要發光D.L1、L2都不發光【答案】A。【解析】如圖所示,電流表并聯在電燈L2兩端,將電燈L2短路,L2不會發光;電流表與燈L1串聯接入電路,電源不會短路,燈L1發光,故BCD不符合題意,A符合題意。故選A。考點三串聯和并聯一、串聯電路和并聯電路的特點串聯電路并聯電路連接特點用電器首尾順次相接用電器兩端分別接在一起電路圖電流路徑電流從電源正極出發,只有一條路徑流回電源負極干路電流在其中一個節點處分別流經各支路,在另一個節點處匯合流回電源負極用電器是否相互影響發生斷路時各用電器互相影響,若其中一個斷路,則其他用電器都無法工作各用電器互不影響,若其中一個斷路,則其他用電器照常工作發生短路時若其中一個用電器被短路,其他用電器依然有電流通過若其中一個用電器短路,與之相并聯的所有用電器都被短路開關作用開關控制整個電路,開關位置不影響其控制作用干路開關控制整個電路,支路開關只控制所在支路二、串并聯電路的識別識別方法圖解說明概念法(定義法)電流路徑法拆除法(斷路法)短路法移點法三、較復雜的電路圖與實物圖的轉化方法1.根據電路圖連接實物圖的方法電流路徑法:先確定電流方向,即電流從電源正極流出后依次經過哪些元件,再觀察有無分支。若有分支,先將一條支路連接完成,再在對應的支路處并聯上另一條支路。標號法:從電源正極開始,先在電路圖中各元件的符號兩端標出序號,再在對應的實物圖中各元件兩端標上對應的序號,最后按照電路圖連接實物電路。2.根據實物圖畫電路圖的方法替換法:所謂替換法就是先將實物圖中的元件用規定的符號替換下來,再將符號整理整理成規范電路圖的一種方法。節點法:所謂節點法就是找出電路中電流的分流點和匯流點,以這些點為分界,將電路分成幾段來畫的方法。具體步驟:①先找出節點(并聯電路的分流點和匯流點)的位置,畫出干路;②對照實物圖找出一條支路并畫出來;③對照實物圖找出其他支路并依次畫出來;④將干路與各支路連接起來組成完整的電路圖。考向01串、并聯電路的識別(1)(1)實物電路的識別:簡單實物電路可直接根據定義法判斷:若各用電器首接首、尾接尾則為并聯;若各用電器首尾依次相接則為串聯。較為復雜的實物電路可先畫出電路圖,整理、簡化后再根據定義法判斷。(2)生活中的串、并聯電路:實際生活中的電路往往都比較復雜,一般用斷路法來識別。如果將電路中任何一個電器斷路,其他用電器都不受影響,則用電器之間是并聯連接;如斷路后其他用電器不能工作,則它們之間是串聯連接。【例1】電路分析是解決電學問題的第一步,在如圖所示的電路圖中,說法正確的是()。A.同時閉合S1和S3,斷開S2,則燈L1和L2組成串聯電路;B.同時閉合S2和S3,斷開S1,只有燈L2亮;C.同時閉合S1、S2、S3時,則燈L1和L2組成并聯電路;D.只閉合S3,斷開S1和S2,燈L1和L2都亮【答案】B。【解析】A.同時閉合S1和S3,斷開S2,電流從電源正極流出分兩支,一支過S1、L1,另一支過L2,匯合后經開關S3,回到電源負極,則燈L1和L2組成并聯電路,故A錯誤;B.同時閉合S2和S3,斷開S1,燈泡L1被短路,電路中只有L2,只有燈L2亮,故B正確;C.同時閉合S1、S2、S3時,電源被短路,則燈L1和L2都不發光,故C錯誤;D.只閉合S3,斷開S1和S2,電路中只有燈泡L2,只有燈泡L2亮,故D錯誤。故選B。【變式11】“雙減”政策出臺后,我區各中學響應號召積極開展后服務工作,如圖所示,晚上7:00,走廊里的一長串路燈同時亮著,這些燈的連接方式是()。A.串聯B.并聯C.串聯或并聯D.無法判斷【答案】B。【解析】根據題意知道,走廊里的一長串路燈總是同時亮,同時熄滅,但是有時損壞了一盞,其它路燈也會亮,由此可知,路燈可以獨立工作,互不影響,所以,路燈之間是并聯的,故B符合題意。故選B。【變式12】如圖所示,如果閉合開關S2,斷開開關S1,S3,則燈L1,燈L2(均選填“發光”或“不發光”);為了保護電路安全,實驗中不能同時閉合開關。【答案】發光;不發光;S1、S3。【解析】[1][2]如果閉合開關S2,斷開開關S1,S3,燈L2沒有連入電路,電流只流經燈L1,故L1亮,燈L2不發光。[3]同時閉合開關S1、S3,電流依次流經S3、S1,然后流回電源的負極,引起電源短路,所以為了保護電路安全,實驗中不能同時閉合開關S1、S3。考向02電路圖與實物圖的轉換(1)直接連接法:(1)直接連接法:對于較簡單的電路,可從電源的一個極開始,順著或逆著電流方向根據電路圖連接實物元件,最后連到電源另一極;(2)先串后并:對于較復雜的電路,可從電源正極出發按電流方向先連通一條支路,在分流點和匯流點再補連其他支路。【例2】如圖所示,按要求連接實物圖。要求:L1、L2并聯,S作總開關。【解析】由題知,兩燈并聯,開關應在干路上。先連接電源,從電源正極開始,依次連接開關S、燈泡L1再到電源負極,最后將L2并聯到L1兩端即可,如圖所示:【變式21】如圖所示是小區單元防盜門上的樓宇對講裝置,在樓下按下對應住戶的號碼按鈕(相當于開關),該住戶家中門鈴就會發出聲音。請將電路原理圖補充完整。【解析】由題意可知,各戶家的門鈴互不影響,應并聯;控制門鈴的開關和門鈴串聯,如圖所示:【變式22】請根據如圖所示的實物連接圖在下邊的虛線框中畫出相應的電路圖。【解析】電流從正極出發經開關S1開始分支,一支經開關S2、燈泡L2,另一支經燈泡L1,然后共同回負極,如圖所示:考向03串、并聯電路的設計設計電路的一般方法設計電路的一般方法1.根據用電器工作時彼此獨立還是互相影響。確認電路的基本連接形式是串聯還是并聯;2.根據開關對用電器的控制要求,確定開關的位置,在干路上還是在支路上;3.畫出草圖,根據設計要求進行檢驗,不符合的地方進行修改;4.整理并畫出規范的設計電路圖。【例3】有一種智能鎖,需要通過“密碼+人臉”兩次識別成功才能開鎖。密碼識別成功時僅閉合,燈L發光,照亮人臉進行識別,但不開鎖,人臉識別成功后才會閉合,電動機M工作,開鎖成功。下列電路設計符合要求的是()。A.B.C.D.【答案】C。【解析】由題可知,閉合,燈L發光,但電動機不工作,閉合,電動機M工作,所以燈和電動機并聯,且S1在干路,故ABD不符合題意,C符合題意。故選C。【變式31】為了響應國家節能減排的號召,小南的爸爸購買了一輛電動汽車。通過查閱資料小南知道:電動汽車的速度是由流經電動機的電流控制,電流越大,車速越大。當駕駛員踩下“油門”踏板時,接入電路的變阻器阻值發生改變,車速變大。下列模擬電路中符合要求的是()。A.B.C.D.【答案】A。【解析】根據題意知道,當駕駛員向下踩“油門”踏板時,減小接入電路的變阻器阻值,通過電動機的電流變大。A.滑動變阻器與電動機串聯接入電路中,踏板向下移動,滑動變阻器接入電路電阻減小,根據歐姆定律可知,電流變大,車速變大,故A符合題意;B.滑動變阻器與電動機串聯接入電路中,踏板向下移動,滑動變阻器接入電路電阻變大,根據歐姆定律可知,電流變小,車速變小,故B不符合題意;CD.滑動變阻器與電動機并聯接入電路中,踏板向下移動,根據并聯電路特點可知,各支路互不影響,通過電動機的電流不變,車速不變,故CD不符合題意。故選A。【變式32】自動電壓力鍋已經逐步取代傳統壓力鍋,其智能化的控溫、控壓設計大大提高了使用的安全性。當鍋內壓強過大或溫度過高時,發熱器都會停止工作。已知:壓強過大時開關S過壓會自動斷開,溫度過高時開關S過熱會自動斷開。圖中反映了該自動壓力鍋原理的電路圖是(
)。A.B.C.D.【答案】D。【解析】A.由題意可知,當鍋內壓強過大或溫度過高時,發熱器都會停止工作,說明S過壓和S過熱兩開關是串聯關系,任意一個都可以使壓力鍋停止工作,此選項中,當兩個開關閉合時,會造成發熱器被短路,故A不符合題意;B.當S過熱開關閉合時,會造成發熱器被短路,故B不符合題意;C.兩開關是并聯關系,任意一個都可以使發熱器工作,卻不能任意一個開關都使壓力鍋停止工作,需要壓力會讓溫度都過大、過強才能讓壓力鍋停止工作,故C不符合題意;D.兩開關串聯,當它們都閉合時,壓力鍋開始工作,當壓力過高,或者溫度太高,只要有一個開關自動斷開,都能使壓力鍋停止工作,故D符合題意。故選D。考點四電流的測量一、電流的強弱1.電流的概念:在物理學中,電流是表示電流強弱的物理量,通常用字母I表示。2.電流的單位(1)在國際單位制中,電流的單位是安培,簡稱安,符號是A;(2)電流常用單位還有毫安(mA)和微安(μA);(3)換算關系:1A=103mA=106μA。二、電流的測量1.認識電流表作用測量電路中電流的大小符號及結構電流表在電路中的符號為,實驗室常用的電流表通常有三個接線柱、兩個量程表盤上鎖標字母“A”的含義含義有兩個:一是表示該表為電流表,二是表示用該表測量電流時表盤上的示數的單位為安培表盤及兩種接線方式0~0.6A0~3A對應量程及分度值當接“”和“0.6”量接線柱時,其量程為0.6A,此時每個小格表示0.02A,即分度值為0.02A當接“”和“3”量接線柱時,其量程為3A,此時每個小格表示0.1A,即分度值為0.1A2.電流表的使用規則(1)電流表的連接使用規則違反規則的后果調零使用前應檢查電流表的指針是否指在零刻度線如果指針不在零刻度線位置就開始測量,會出現以下兩種情況:指針在零刻度線左側:會導致最終讀數偏小;指針在零刻度線右側:會導致最終讀數偏大串聯電流表必須與被測電路串聯如果將電流表和用電器并聯,用電器被短路,而且還有可能燒壞電流表“+”進“”出連接電流表時,必須使電流從“+”接線柱流入,從“”接線柱流出若電流表的正負接線柱接反,通電后指針將反偏,容易損壞電流表量程選擇要選擇合適的量程:(1)所測電流大小不能超過所選量程;(2)在不超過量程的前提下,應選用小量程測電流,因為小量程分度值小,精度高如果電流大小超過電流表量程,無法讀數還容易損壞電流表;如果選擇量程過大,例如可選擇00.6A量程時選擇03A量程,測量誤差會較大嚴禁電源短路不允許把電流表直接連接在電源的兩極上若電流表不經過用電器直接接到電源兩極上,會造成電源短路,可能燒壞電流表和電源(2)電流表的讀數一、明確所選量程;二、明確所選量程的分度值三、由指針所指位置,讀數。考向01電流表的連接(1)判斷電流表測量的對象:(1)判斷電流表測量的對象:電流表和哪個電器串聯,就測量通過哪個電器的電流;(2)電流表連線:連接電路時,首先要根據已知條件,明確用電器是串聯還是并聯,開關是在支路上還是在干路上,電流表測哪個用電器電流。開關控制單個用電器時,必須連接在所控制的支路;開關控制所有用電器時,連接在干路上;電流表必須與用電器串聯。【例1】如圖,a,b,c,d為電路中的四個接線點,若用電流表測量通過小燈泡的電流,則電流表的M、N接線柱與電路中各接線點的連接關系為()。A.接,接 B.接,接C.接,接 D.接,接c【答案】B。【解析】AC.要用電流表測量通過燈泡的電流,則電流表應與燈泡串聯,所以電流表只能接在c、d之間,故AC錯誤;BD.為保證電流表正常使用,應使電流由電流表正接線柱流入、由負接線柱流出,所以,由圖知應使電流表的M接c,N接d;故B正確,D錯誤。答案B。【變式11】如圖所示的電路中,電流表測量通過燈L1電流的是()。A.B.C.D.【答案】A。【解析】A.圖中兩個燈泡并聯,電流表和燈泡L1在一條支路,電流表測量通過燈L1電流,故A符合題意;B.圖中兩個燈泡并聯,電流表在干路中,電流表測量干路中的電流,故B不符合題意;C.圖中燈泡L1被短路,燈泡L2和電流表串聯,電流表測量通過燈L2電流,故C不符合題意;D.圖中兩個燈泡并聯,電流表和燈泡L2在一條支路,電流表測量通過燈L2電流,故D不符合題意。故選A。【變式12】如圖所示是小明設計的電路,大家對他的設計進行了電路分析,其中不正確的是()。A.開關S同時控制燈泡L1、L2B.燈L1、L2是并聯的C.電流表測量燈L1的電流D.電流表測量燈L2的電流【答案】C。【解析】根據實物圖可知,當開關閉合時,電流從電源正極開始分支,一路經過L1,另一路經過電流表和L2,然后兩路匯合共同回到電源負極;即開關在干路中,同時控制燈泡L1、L2;燈L1、L2是并聯的,電流表測量燈L2的電流。故選C。【變式13】如圖所示的電路中有兩根導線尚未連接,請以筆畫線代替導線補上。要求:燈L1和L2并聯,開關S接在干路上,電流表只測量燈L2中的電流(連線不能交叉)。【解析】燈L1與L2并聯,則電流的路徑有兩條,使燈泡L2的左接線柱與燈泡L1的左接線柱相連,燈泡L1的右接線柱與電源負極相連,電流表與L2串聯,開關接在干路中。如圖所示:考向02電流表的讀數【例2】如圖甲所示,當開關S閉合后,電流表A1、A2的指針偏轉分別如圖乙、丙所示,其中電流表A1測量的是通過(選填“干路”“L1”或“L2”)的電流,電流表A2的示數應為A。【答案】L1;1.2A。【解析】[1]從電路圖可以看出,兩燈并聯,電流表A2測量干路電流,電流表A1測量燈泡L1支路電流.[2]由兩個電流表的指針位置可知,電流大的電流表指針偏轉角度小,說明兩個電流表接的量程不一樣;由于干路電流比支路電流大,則電流表A1接小量程,分度值為0.02A,示數為0.3A;電流表A2接的是大量程,分度值為0.1A,,示數為1.2A。【變式21】如圖所示電流表,當采用量程測量時,其讀數為;當改用的量程后,指針仍在圖中位置,這時的讀數是。【答案】0.5;2.5。【解析】[1]由圖知道,電流表使用的是00.6A的量程,每一個大格代表0.2A,每一個小格代表0.02A,示數為:0.02A×25=0.5A;[2]當電流表使用的是03A的量程時,每一個大格代表1A,每一個小格代表0.1A,示數為:0.1A×25=2.5A【變式22】某同學在使用電流表測量通過某一燈泡的電流的實驗,閉合開關后,發現電流表的指針偏轉到圖所示的位置,于是他立即斷開開關。(1)測量時產生這種現象的原因是;(2)同學為了完成實驗,下一步應該采取的是。【答案】電流表所選量程太小;更換大量程。【解析】(1)[1]由圖示可知,指針的偏轉已超過了最大刻度,說明電流表所選量程太小。(2)[2]應更換較大量程進行實驗。考點五串、并聯電路中電流的規律一、串聯電路中電流的規律1.實驗:探究串聯電路中電流的規律提出問題串聯電路中各處電流之間有什么關系猜想與假設測量電路中電流只有一條路徑,所以各處電流可能相等;從電源正極到負極,由于存在用電器,串聯電路中電流可能越來越小;從電源正極到負極,由于存在用電器,串聯電路中電流可能越來越大設計實驗將不同規格的小燈泡按照如圖所示的方式接入電路,進行實驗,分別把電流表接入圖中A、B、C三點處,測出A、B、C三點的電流IA、IB、IC,記錄數據并進行比較進行實驗按照設計的電路圖連接好實物圖,并合理選擇電流表量程;把電流表接在電路中的A處,如圖甲所示,經檢查連接無誤后,閉合開關,測出A處的電流值IA,并填入表格中;把電流表先后改接在電路中的B、C處,如圖乙丙所示,分別測出這兩處的電流值IB、IC,并填入表格中;換用不同規格的小燈泡,重復上述操作,并將每次的實驗數據填入表格中;比較測得的數據,總結串聯電路電流的規律實驗數據實驗次數A點的電流IA/AA點的電流IB/AA點的電流IC/A10.20.20.220.240.240.2430.30.30.3…分析論證電路中ABC三點的電流相等,即IA=IB=IC實驗結論串聯電路中電流處處相等,即I=IA=IB=IC=…=In2.交流與反思(1)記錄數據要真實,不得隨意修改實驗數據,在誤差允許范圍內得出結論;(2)同一次實驗過程中,每盞小燈泡的亮度可能不同,甚至有的小燈泡不亮,但這不能說明各處電流不相等,因為各小燈泡的規格不同。二、并聯電路中電流的規律1.探究并聯電路中電流的規律提出問題并聯電路中干路電流與各支路電流之間什么關系猜想與假設干路電流可能等于各支路電流;干路電流可能大于各支路電流;干路電流可能等于各支路電流之和設計實驗按照如圖所示電路進行實驗,用電流表分別測出干路(C點)電流和各支路(A點和B點)的電流,記錄數據并進行分析,看看它們之間有什么關系;換上另外兩個規格不同的小燈泡,重復上述實驗,根據所測實驗數據總結出并聯電路中干路電流和各支路電流之間的關系進行實驗(1)按照右圖乙所示電路圖連接好實物圖甲,并合理選擇電流表的量程;(2)分別測出干路(C點)電流和各支路(A點和B點)電流,并將數據記錄在表格中;(3)換用規格不同的小燈泡,重復上述實驗步驟,并將實驗數據記錄表格中實驗數據實驗次數C點的電流IC/AA點的電流IA/AB點的電流IB/A10.40.20.220.440.240.230.460.160.3…分析論證通過分析數據可發現:IC=IA+IB實驗結論并聯電路中,干路電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2+…2.交流與反思(1)分析實驗數據可知,并聯電路中各支路電流不一定相等。當并聯的兩個小燈泡規格相同時,各支路電流相等;當并聯的兩個小燈泡規格不相同時,各支路電流不相等。(2)并聯電路中,干路電流等于各支路周六之和,即I=I1+I2+I3+…+In;當各支路用電器都相同時,I=nI1。考向01串、并聯電路電流規律的應用(1)在串聯電路中,電流只有一條通路,在任意時間內,通過導體的橫截面的電荷量相等,即使導體的粗細發生改變,在任意時間內通過任一導體橫截面的電荷量依然相等;(1)在串聯電路中,電流只有一條通路,在任意時間內,通過導體的橫截面的電荷量相等,即使導體的粗細發生改變,在任意時間內通過任一導體橫截面的電荷量依然相等;(2)看清電路連接方式以及電流表測量的對象,是解答此類問題的關鍵。【例1】如圖所示電路中,閉合開關后A1、A2兩個電流表的示數分別為0.5A和0.9A,則通過L2的電流為()。A.0.9A B.0.5A C.0.4A D.1.4A【答案】C。【解析】由電路圖看出,閉合開關后L1、L2并聯,A1測量L1的電流,A2測量干路的電流,已知閉合開關后A1、A2兩個電流表的示數分別為0.5A和0.9A,根據并聯電路中電流的規律可知,干路電路等于各支路電流的和,則通過電燈L2的電流I2=II1=0.9A0.5A=0.4A故C符合題意,ABD不符合題意。故選C。【變式11】兩個小燈泡接在同一個電路中,分別測出通過它們的電流,下列判斷正確的是()。A.如果電流相等,兩燈一定是串聯B.如果電流不相等,兩燈一定是串聯C.如果電流相等,兩燈一定是并聯D.如果電流不相等,兩燈一定是并聯【答案】D。【解析】兩個小燈泡接在同一個電路中,如果電流相等,兩燈可能是串聯,也可能是并聯(此時兩個燈泡的規格是相同的);如果電流不相等,由于串聯電路中電流處處相同,所以兩燈一定是并聯,故D正確,ABC錯誤。故選D。【變式12】如圖甲所示電路中,電流表A1測的是通過的電流,當開關S閉合后,兩電流表指針偏轉均如圖乙所去,則電流表A1的示數為A,通過兩燈泡的電流比I1∶I2=。【答案】干路;1.5;4∶1。【解析】[1]由電路圖可知,兩燈泡并聯,電流表A1測干路的電流,A2測量L2的電流。[2]因為并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,所以A1示數比A2大,而兩只電流表的指針偏轉刻度相同,所以電流表A1的量程為0~3A,分度值為0.1A,電流表指針指示示數為1.5A,即干路電流為1.5A。[3]電流表A2的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,電流表指針指示示數為0.3A,即通過的L2電流為0.3A,則通過電阻R1的電流I1=II2=1.5A0.3A=1.2A通過兩燈泡的電流比I1∶I2=1.2A∶0.3A=4∶1。考向02探究串、并聯電路中電流的規律【例2】如圖是小明在探究“串聯和并聯電路電流規律”的實驗電路圖。(1)在連接或拆開電路時,開關必須。使用電流表時,若不能預先估計被測電流的大小,則應先用電流表(選填“較大”或“較小”)的量程進行試觸;(2)下表是小明按圖甲進行實驗時測得的三組數據。分析表中的數據,可得出的結論是:串聯電路中電流處處;本實驗測得多組數據的主要目的是(選填“尋找普遍規律”或“減小誤差”);實驗序號電流表的位置abc1電流I/A0.30.30.32電流I/A0.40.40.43電流I/A0.20.20.2(3)接著小明同學用圖乙所示的電路繼續探究并聯電路電流規律,他要測干路中的電流,應該將電流表接在(選填“A”、“B”或“C”)處。小明同學根據實驗得出了下表數據,則他下一步最合理的操作是。A點電流B點電流C點電流0.16A0.16A0.32AA.分析數據,得出結論B.換用不同規格的小燈泡,再測幾組電流值C.換用電流表的另一量程,再測出一組電流值【答案】斷開;較大;相等;尋找普遍規律;C;B。【解析】(1)[1][2]根據安全用電原則,連接電路時,開關要斷開;在使用電流表時,若不能預先估計被測電流的大小,則應先接入大量程,若示數在小量程范圍內則換用小量程,否則繼續使用大量程,這叫做大量程試觸法。(2)[3]根據表格中數據可知,a、b、c三點電流始終相等,則說明串聯電路中電流處處相等。[4]本實驗屬于探究類實驗,需要多次實驗使得結論更具有普遍性。(3)[5]圖乙中只有C點處于干路上,所以應該將電流表接在C處測干路電流。[6]由表格中的一組數據可知,實驗次數太少,而且選用的燈泡相同,所以為了使結論具有普遍性,接下來應該換用不同規格的小燈泡,再測幾組電流值。故選B。【變式21】如圖甲所示,是“探究串聯電路的電流規律”的實驗電路圖:(1)實驗中,應選擇兩個規格(填“相同”或“不相同”)小燈泡。測量電流時,電流表必須要(選填“串”或“并”)聯接入所測電路中;(2)連接電路,把電流表接入電路中的A點,閉合開關,出現這種故障的原因是;(3)排除故障后,測出A、B、C三點的電流,并把記錄數據填入表中;A點電流IA/AB點電流IB/AC點電流IC/A電流I/A0.30.30.3分析表中實驗數據,得到串聯電路中電流的規律是:(語言或字母表述都行);(4)上面的實驗設計存在的不足之處是,難以得出結論的普遍性。【答案】不相同;串;電流表的正負接線柱接反了;IA=IB=IC;只有一組實驗數據。【解析】(1)[1][2]實驗中,為避免實驗偶然性,尋找普遍規律,應選擇兩個規格不相同小燈泡;根據電流表的使用方法可知,測量電流時,電流表必須串聯接入所測電路中。(2)[3]由圖乙可知電流表指針反向偏轉,說明電流從電流表負接線柱流入,原因是電流表的正負接線柱接反了。(3)[4]分析表中實驗數據,發現A、B、C三點的電流相等,故得到串聯電路中電流的規律是:串聯電路中電流處處相等(或IA=IB=IC)。(4)[5]為得到普遍性的規律,需進行多次實驗,實驗次數太少。【變式22】在“探究并聯電路的電流規律”實驗中,某小組的同學在老師的指導下,設計了如圖甲所示的電路圖。(1)電流表在使用時必須聯在被測電路中;(2)某小組剛連完最后一根導線燈泡就亮了,實驗過程中不當之處;(3)小麗把電流表接入C點,當閉合開關時,發現電流表指針如圖乙所示,出現這故障的原因是;(4)連接正確后,測出三點的電流并記錄數據,將電流表的讀數寫入表格;C處的電流/ICB處的電流/IBA處的電流/IA第一次測量0.52A0.3AA(5)分析上表的數據,可以得出結論是:;(6)評估交流:實驗過程存在的問題;改進方案;【答案】串;連接電路時開關沒有斷開;電流表的正負接線柱接反了;0.22;并聯電路中干路電流等于各支路電流之和;實驗次數太少,結論有偶然性;換用不同規格的燈泡進行多次實驗。【解析】(1)[1]根據電流表的使用規則可知,電流表在使用時必須串聯在被測電路中。(2)[2]剛連完最后一根導線燈泡就亮了,說明連接電路時,開關沒有斷開。(3)[3]由圖乙可知,電流表指針反偏說明電流表的正負接線柱接反了。(4)[4]由圖可知,A點的電流表選擇的量程為0~0.6A,分度值是0.02A,A點電流表的示數是0.22A。(5)[5]因為0.30A+0.22A=0.52A所以并聯電路中干路電流等于各支路電流之和,即IC=IA+IB(6)[6][7]表格中只有一組數據,得出的結論不具有普遍性,為避免實驗的偶然性,使得出的結論具有普遍性,應換用不同規格的燈泡進行多次實驗。考點六電壓一、電壓電源與電壓的作用電源是提供電壓的裝置,電壓是形成電流的原因電壓符號物理學中,電壓常用“U”表示電壓單位①在國際單位制中,電壓單位是伏特(簡稱為伏,符號是V);②電壓常用單位還有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV);③換算關系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV二、電壓的測量1.探究并聯電路中電流的規律認識電壓表符號與結構:電壓表在電路中的符號是,實驗室常用電壓表通常有三個接線柱,兩個量程表盤:(1)表示該表為電壓表;(2)表示該表測量電壓時表盤上示數的單位是伏特量程與分度值:當使用“”和“3”兩個接線柱時,量程為0~3V,其分度值為0.1V;當使用“”和“15”兩個接線柱時,量程為0~15V,其分度值為0.5V電壓表的使用使用前先檢查指針是否指在零刻度線,如果不在,要旋轉調零旋鈕使指針指在零刻度線處;如果指針不在零刻度線就開始測量,會出現以下兩種情況:(1)指針在零刻度線左側,會導致最終讀數偏小;(2)指針在零刻度線右側,會導致最終讀數偏大電壓表的連接(1)連線時,測哪個用電器電壓,就要把電壓表與哪個用電器相并聯;(2)若將電壓表與待測用電器串聯,此時雖然電壓表不至于被燒壞,但這樣的電路近似斷路,測不出待測用電器兩端電壓;(3)標有“+”的接線柱接電源的正極,標有“”的接線柱接電源的負極。如果“+”“”接線柱接反,會使電壓表的指針反向偏轉,損壞電壓表。電壓的測量與讀數所測電壓不能超過所選量程;在不超過量程的前提下,盡可能選用小量程測電壓,以提高測量精度電壓表可直接接在電源“+”“”極兩端,此時測量的就是電源電壓。注意:此時如果所選量程小于電源電壓,可能會燒壞電壓表考向01電壓(1)常見電壓值:(1)常見電壓值:解答此類試題需要學生記住一些常見用電器的正常工作電壓值,例如家庭電路中用電器的工作電壓一般為220V,電池電壓為3.7V,電動車電壓一般為48V等。(2)對電壓的理解:1)電壓時電路中形成電流的原因,電路中有電壓且電路時通路,電路中才有電流;2)電源是電路中提供電壓的裝置,無論電路中是否有電流,電源兩極間的電壓都是客觀存在的。【例1】在我們生活實際中,下列數據最合理的是(
)。A.人的正常體溫約為38.6℃;B.對人體的安全電壓為36V;C.在1個標準大氣壓下,水的沸點是100℃;D.我國家庭電路的電壓為380V【答案】C。【解析】A.人的正常體溫約為37℃左右,故A不符合題意;B.對人體的安全電壓為不高于36V,故B不符合題意;C.在1個標準大氣壓下,水的沸點是100℃,氣壓越高,沸點越高,故C符合題意;D.我國家庭電路的電壓為220V,故D不符合題意。故選C。【變式11】如圖所示,在燒杯中加入鹽水,然后將連在電壓表上的銅片和鋅片插入鹽水中,這樣就制成了一個鹽水電池。觀察電壓表的接線和指針偏轉,下列說法正確的是()。A.鹽水電池將電能轉化為化學能;B.鋅片是鹽水電池的正極;C.這個鹽水電池的電壓是0.4V;D.鹽水中,電流的方向是從銅片流向鋅片【答案】C。【解析】A.鹽水電池工作時,消耗了化學能,獲得了電能,所以是將化學能轉化為電能,故A錯誤;B.根據圖示可知,因為鋅片與電壓表的負接線柱相連,且電壓表指針正向偏轉,因此鋅片為鹽水電池的負極,故B錯誤;C.電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,示數為0.4V,故C正確;D.鹽水電池內部的電流方向是由負極到正極,所以鹽水中電流的方向是從鋅片流向銅片,故D錯誤。故選C。【變式12】下列關于電壓、電流的說法正確的是()。A.用電壓表“0~15V”、“0~3V”量程分別測量同一電路中某電阻兩端電壓,示數分別為2V、2.2V,則該電阻兩端電壓為2.2V;B.電路分析中,應該將電流表視為一個阻值很大的電阻;C.電壓表、電流表均不能直接接在電源的正負極之間;D.電流看不見,我們通常用水流來比作電流,這種科學思維方法被稱作歸納法【答案】A。【解析】A.用電壓表測導體兩端的電壓時要選擇合適的量程,被測電壓未超過3V時要選用“0~3V”量程,因此該電阻兩端的電壓為2.2V,故A正確;B.電路分析中,應該將電壓表視為一個阻值很大的電阻,電流表視為導線,故B錯誤;C.電流表不能直接接在電源兩端,因為它內阻特別小,直接接在電源正負極之間會使電路中電流過大而燒毀電流表或電源,電壓表可以直接接在電源的正負極之間,這時測電源電壓,故C錯誤;D.為了將無形的電流形象化,我們通常將電流類比于水流,這種科學思維方法被稱作類比法,故D錯誤。故選A。考向02電壓表與電壓測量(1)電壓表的連接:(1)電壓表的連接:在用電壓表測電路兩端電壓時,要注意以下幾點:1)必須把電壓表并聯在被測電路兩端,即需要測哪部分兩端的電壓,就把電壓表并聯在哪部分電路兩端;2)要使電流從“+”接線柱流入,從“”接線柱流出。(2)判斷電壓表測量對象:以電壓表接在電路中的兩個連接點為分點,可將電路分成兩部分,將兩點間含有電源的電路“去掉”,看電壓表與哪個用電器組成閉合電路,電壓表測量的就是哪個用電器兩端電壓。(3)電壓表、電流表對電路的影響:在判斷含電表電路的結構時,可先在“心”里面“去表”:1)把電流表當做一條導線;2)把電壓表當做一個斷開的開關。這樣就可以把一個看似復雜的電路簡化,然后認準各電表測量的對象,對電路作出準確的判斷。(4)電路中電壓表與電流表的判斷:1)電流路徑法:根據設計要求在電路圖上畫出電流的路徑,在電流路徑上的電表是電流表;不在電流路徑上的電表是電壓表。2)假設法:即任意假設某處的電表類型,再看該假設是否符合要求,逐一分析得到正確的答案。(5)電壓表的讀數:1)根據表盤上所標的符號,判斷電表是電壓表還是電流表;2)根據連接的接線柱判斷所選的量程;3)看分度值;4)看指針位置,確定示數。【例2】比較電流表和電壓表的使用方法,下列說法錯誤的是()。A.接入電路前要估計測量值的范圍,來選定量程;B.接入電路時都要使電流從正接線柱流入,從負接線柱流出;C.接入電路時都嚴禁將表的兩個接線柱直接接到電源的兩極上;D.使用前都要檢查指針是否對準零刻度線【答案】C。【解析】A.接入電路前要估計測量值的范圍,來選定量程,符合電壓表和電流表的正確使用方法,故A不符合題意;B.接入電路時都要使電流從正接線柱流入,從負接線柱流出,符合電壓表和電流表的正確使用方法,故B不符合題意;C.因為電壓表可以直接接在電源的兩極上,故C符合題意;D.使用前都要檢查指針是否對準零刻度線,符合電壓表和電流表的正確使用方法,故D不符合題意。故選C。【變式21】如圖所示的電路圖中,閉合開關S后能用電壓表正確測出燈L2兩端電壓的是()。A.B.C.D.【答案】A。【解析】A.由圖可知,電壓表與L2并聯,正負接線柱正確,故A正確;B.由圖可知,電壓表測的是兩燈串聯的總電壓,或電源電壓,故B錯誤;C.由圖可知,電壓表接到了L2的兩端,但正負接線柱接反了,故C錯誤;D.由圖可知,電壓表接到了L1的兩端,且正負接線柱接反了,故D錯誤。【變式22】如圖,L1、L2是燈泡,且兩燈均正常發光,“〇”處可以連接電流表、電壓表測量電路中的電流、電壓,以下說法中正確的是()。A.a為電流表,b為電壓表,c為電流表B.a為電壓表,b為電壓表,c為電流表C.a為電流表,b為電流表,c為電壓表D.a為電流表,b為電流表,c為電流表【答案】B。【解析】電流表相當于導線,只能串聯在電路中,電壓表相當于斷開,只能并聯在電路中;由圖可知a表跟燈泡L1并聯,所以應為電壓表;b表與燈泡L2并聯,應為電壓表;c表跟燈泡L2串聯,所以應為電流表。故選B。【變式23】如圖所示的電路,閉合開關S后,變阻器滑片P滑至最右端時,下列分析正確的是()。A.L與R串聯,電壓表V測R電壓;B.L與R并聯,電流表A1測R電流,A2測L電流;C.L與R并聯,電流表A1測R電流,A2測總電流;D.L被短路,電壓表示數為電源電壓【答案】C。【解析】如圖所示,當變阻器滑片P滑至最右端時,電流分為兩支,一支經過L、A2回到負極,另一支經過A1、R、A2后回到負極,所以L與R并聯,電流表A1測R電流,A2測總電流,根據并聯電路特點,電壓表V測電源或支路兩端電壓。故ABD錯誤,C正確。故選C。考向03用電壓表和電流表判斷電路故障(1)用電流表判斷電路故障(1)用電流表判斷電路故障無示數電路有斷路的地方;用電器工作時,電流表內部發生短路有示數且示數很小說明電路有接觸不良或電流表量程過大(2)用電壓表判斷電路故障無示數與電壓表并聯的電路短路;與電壓表并聯的電路以外的電路斷路有示數且等于電源電壓說明與電壓表并聯的電路斷路,電壓表的兩個接線柱與電源構成通路【例3】在如圖所示的電路中,閉合開關S后,兩燈都不亮,電壓表有示數,電流表無示數,則該電路故障可能是()。A.電流表短路 B.燈泡L1斷路C.燈泡L2短路 D.燈泡L2斷路【答案】D。【解析】由圖可知,兩燈串聯,電壓表測量L2兩端的電壓,電流表測電路中的電流。A.如果電流表短路,電流表無示數,電路是通路,兩個燈泡都發光,電壓表有示數,故A不符合題意;B.如果燈泡L1斷路,電路斷路,兩個燈泡都不發光,電流表和電壓表都沒有示數,故B不符合題意;C.如果燈泡L2短路,燈泡L2不發光,燈泡L1發光,電壓表被短路,電壓表沒有示數,電流表有示數,故C不符合題意;D.如果燈泡L2斷路,燈泡L2不發光,電壓表兩端與電源兩極連通,電壓表有示數,電壓表內阻很大,通過電路的電流很小,電流表示數為零,燈泡L1不發光,故D符合題意。故選D。【變式31】如圖所示電路,閉合開關S后,發現燈泡L1、L2均不亮,電流表示數為零,電壓表示數等于電源電壓,則該電路中的故障是()。A.L1斷路 B.L1短路 C.L2斷路 D.L2短路【答案】C。【解析】圖中兩燈泡串聯,閉合開關S后,發現兩燈泡均不亮,電流表示數為零,說明電路中有斷路故障;電壓表測L2兩端電壓,其示數等于電源電壓,說明電壓表能連接到電源兩端,則斷路的位置出現在與電壓表并聯的部分電路,即L2斷路。故選C。【變式32】如圖所示,電源電壓不變,開關S閉合后,燈L1和L2都正常發光,一段時間后,一盞燈突然熄滅,電壓表和電流表示數都不變,則故障原因可能是()。A.燈L1短路 B.燈L2短路 C.燈L1斷路 D.燈L2斷路【答案】C。【解析】如圖所示,燈L1和L2并聯接入電路,電壓表測電源電壓,電流表測L2中電流,一盞燈突然熄滅,只能是該燈斷路,電壓表和電流表示數都不變,L2仍然正常發光,則故障原因可能是燈L1斷路。故選C。考點七串、并聯電路中電壓的規律一、探究串、并聯電路中電壓的規律1.探究串聯電路中用電器兩端電壓與電源兩端電壓的規律提出問題兩個或兩個以上用電器組成的串聯電路中,各用電器兩端電壓與電源兩端電壓有什么關系猜想與假設(1)與串聯電路電流關系一樣,處處相等;(2)各用電器兩端電壓之和可能等于電源兩端的電壓;(3)各用電器兩端的電壓可能與電源兩端的電壓相等設計實驗分別按甲、乙、丙所示電路圖連接實物電路,其中兩燈泡規格相同,測出A、B間的電壓UAB,B、C間的電壓UBC,A、C間的電壓UAC,并分析三者間有何關系;換用不同規格的小燈泡重復實驗,觀察上述關系是否仍然成立。進行實驗與收集證據(1)調節電壓表指針歸零;(2)按照電路圖連接好實物電路,并檢查電路是否連接無誤;(3)分別將電壓表接在A和B、B和C、A和C兩點,將測得的電壓記錄在數據表格中;(4)換用不同規格的小燈泡,重復上述步驟實驗次數A、B間電壓U1/VB、C間電壓U2/VA、C間電壓U/V11.51.53.021.81.23.032.10.93.0……歸納總結(1)由實驗數據可得:U=U1+U2;當兩個燈泡規格相同時,U1=U2;當兩個燈泡規格不同時,U1≠U2;(2)結論:串聯電路中,電源兩端電壓等于各個用電器兩端電壓之和,即U=U1+U2注意事項:(1)連接實物電路圖,可對照電路圖按一定的順序(從電源的“+”極到“”極或從電源“”極到“+”極),逐個順次連接;(2)在連接實物電路過程中,開關要處于斷開狀態,防止電路出現短路而燒壞電源;(3)電壓表要并聯在被測電路兩端,同時要注意讓電流從“+”接線柱流入,從“”接線柱流出,并采用試觸法選擇合適的量程;(4)閉合開關進行實驗之前,要檢查電路的正確性,確定沒有錯誤后,方可進行實驗;(5)實驗中,每次讀數后,應及時斷開開關,以節約用電;(6)記錄實驗數據時,要如實記錄,不能隨意改動數據,更不能“湊數”。2.探究并聯電路的電壓規律基本實驗探究并聯電路各支路用電器兩端電壓與電源兩端電壓的關系提出問題兩個或兩個以上用電器并聯,那么各支路用電器兩端電壓與電源電壓關系如何猜想與假設(1)各支路用電器兩端電壓可能都相等,且等于電源電壓;(2)各支路用電器兩端電壓不相等,它們的和等于電源電壓設計并進行實驗(1)如圖所示,選用兩個規格相同的小燈泡并聯在電路中,分別將電壓表并聯在A和B、C和D、E和F兩點,測出相應的電壓值(所用電壓為兩節串聯的干電池),將數據填入表中。(2)換上兩個規格不同的燈泡,所用電源仍為兩節串聯的干電池,重復上述步驟;(3)分別選用兩個規格相同和規格不同的小燈泡,所用電壓為三節干電池,重復上述步驟。實驗數據實驗次數A、B之間的的電壓U1/VC、之間的電壓U2/VE、F之間的電壓U/V1333233334.54.54.544.54.54.5……分析論證分析實驗數據可知,燈泡并聯在電路中時,各燈泡兩端電壓相等,且等于電源電壓,即U=U1=U2。該結論可表述為:并聯電路中,各支路兩端電壓相等。特別提醒:在同一電路中,并聯的用電器兩端電壓相等。但兩端電壓相等的用電器不一定是并聯關系,也可能是規格相同的用電器串聯。考向01探究串、并聯電路中電壓的規律【例1】學校物理小組的同學分組進行“探究串聯電路電壓規律”的實驗活動:(一)第一組進行了以下實驗(1)如圖1所示,連接電路時,開關應該處斷開狀態,為了讓實驗結論可靠,實驗中應選擇規格________(選填“相同”或“不同”)的小燈泡;(2)排除故障后第一組的小田分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在表格中,發現:串聯電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。由下表中實驗數據可知:小田同學主要通過________方式來多次實驗;UAB/VUAB/VUAB/V11.02.03.021.53.04.532.04.06.0A.更換不同規格的小燈泡B.更換不同的電源C.同時更換了電源和小燈泡同組的小名同學在電路中串聯了________也實現了多次實驗的目的;(二)第二小組也完成了“探究串聯電路電壓規律”的實驗,但是他們得到“電源兩端電壓大于各用電器兩端電壓之和”的結論,物理老師引導第二組的同學們用如圖2甲所示的電路繼續進行了深人探究,他們的步驟如下:(3)測量電源及燈泡兩端電壓。電壓表接在CD兩點,是為了測量燈泡________的電壓:閉合開關,電壓表的示數(如圖2乙所示)是________V;(4)用精密的電壓表測量電路中導線的電壓。測出導線BC間的電壓大約為0.05V,由此得知導線分壓可能是造成結論與猜想不符的原因。完成以上步驟后,他們覺得有必要側量開關兩端的電壓,他們這么認為的理由是________。【答案】不同;B;滑動變阻器;L2;1.7;開關容易接觸不良,造成電阻變大,分壓增多。【解析】(1)[1]為了讓實驗結論可靠,可以進行多次實驗,實驗中應該選擇規格不同的小燈泡。(2)[2]由表中數據可知,總電壓發生改變,這是換用電壓不同的電源進行多次實驗,故選B。[3]本實驗探究串聯電路電壓規律,只要可以改變電路中燈泡兩端電壓就可以,所以在電路中串聯一個滑動變阻器也可以實現多次實驗。(3)[4]電壓表接在CD兩點,并聯在燈泡L2兩端,是為了測量燈泡L2的電壓。[5]由圖乙可知,電壓表的量程為,分度值為0.1V,則電壓表的示數為1.7V。(4)[6]開關容易接觸不良,造成電阻變大,分壓增多,故有必要測量開關兩端的電壓。【變式11】小陽同學設計了如圖甲所示電路圖探究并聯電路的電壓規律,請你回答下列問題。(1)分別測出小燈泡L1、L2兩端的電壓及電壓,就可以分析并聯電路的電壓規律。(2)當開關閉合時,電壓表出現了如圖乙所示情況,其原因是電壓表。(3)連接好電路后,同桌說小陽可能組成了一個串聯電路,于是小陽擰掉了其中的一個燈泡,發現閉合開關后另一個燈泡,則它們是并聯的。(4)小陽測出第一組數據之后,斷開開關,為了得出并聯電路電壓
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 農藥抗藥性監測與治理企業制定與實施新質生產力戰略研究報告
- 2025年中國打紐扣模具市場調查研究報告
- 2025年中國快速測試試紙市場調查研究報告
- 2025年中國安地康粉劑市場調查研究報告
- 2025年中國塑料暖瓶市場調查研究報告
- 2025年中國雙針厚料平縫機市場調查研究報告
- 六一兒童節社會公益活動計劃
- 部編版三年級下冊語文情境教學計劃
- 湘教版六年級美術校外活動計劃
- 2025-2030明裝風機盤管行業市場現狀供需分析及重點企業投資評估規劃分析研究報告
- 翻譯中的形合與意合課件
- 電動汽車無線充電技術課件
- 耳鼻咽喉頭頸外科學-5.osash及喉科學
- 99S203 消防水泵接合器安裝圖集
- 第章微生物的遺傳與變異
- GB∕T 21489-2018 散糧汽車卸車裝置
- 教育部人文社科項目申請書范本-2-副本
- 液力偶合器參數
- 高填方路基及擋土墻施工方案
- 《側面描寫》教學課件.ppt
- 不銹鋼欄桿制作與安裝工程工檢驗批質量檢驗記錄
評論
0/150
提交評論