内容正文:
人教版九年级物理 15.2 电流和电路 讲·学·练 导学案
知识结构
考点清单
1.电流:
①电流的形成:电荷(不论正负)的定向移动形成电流。导体内部,有一部分电荷在自由移动,因其移动方向是杂乱无章的而不能形成电流。
②电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。负电荷定向移动的方向与电流方向相反。在直流电源外部,电流的方向由正极流向负极,内部由负极流向正极。
一个基本电路由四部分构成:电源、导线、用电器、开关。各部分的作用分别是:
①电源:提供电能(或其它形式的能转化为电能);
②导线:输送电能;
③用电器:消耗电能(或电能转化为其他形式的能);
④开关:控制电路的通断。
※关于电源作用的一些其它说法:①提供电压的装置;②提供持续电流的装置;③使正极不断聚集正电荷负极不断聚集负电荷的装置
电路图:用规定的原件符号表示电路连接情况的图。电路图并不表示电路的状态。
电路的三种状态:通路、断路、短路。
①通路:处处连通的电路;(电路中有电流,用电器正常工作)
②断路:某处断开的电路;(电路中无电流,用电器不工作)
③短路:电源正负极用导线直接相连的电路。(电流直接由正极流回负极,电流很大,可能会烧坏电源;用电器中无电流通过,用电器不工作)
④用电器短接:用导线把用电器两端直接相连的情况。(被短接的用电器中因无电流通过而不工作)
5.电路中形成电流的条件是:①电路中有能提供电压的电源;②电路闭合。两个条件缺一不可。
6.利用发光二极管(LED)可以判断电流方向:
①发光二极管中较长的引脚为正极,较短的引脚为负极。
②当电流方向由发光二极管的正极流进负极流出时,发光二极管是很好的导体,其中有电流通过,发光二极管发光;当电流方向由发光二极管的正极流进正极流出时,发光二极管是很好的绝缘体,其中无电流通过,发光二极管不发光。
③发光二极管的特性:单向导电性。
典例讲解
【例1】下面说法中正确的是( )
A.电路中只要有电源就有电流
B.导体中只要有能自由移动的电荷就有电流
C.金属导体中的电流方向跟自由电子的移动方向相反
D.要得到持续的电流必须有开关
【答案】C
【详解】A.电路中要有电源,且有闭合回路才会有电流,故A错误;
B.导体中要有能自由移动的电荷,且电荷发生定向移动才会有电流,故B错误;
C.物理学中规定,电流方向为正电荷的定向移动方向,金属导体中的电流方向跟自由电子的移动方向相反,故C正确;
D.要得到持续的电流必须有电源,故D错误。
故选C。
【例2】根据如图所示的实物电路,四位同学分别画出如图所示的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】从实物图可知S2控制电动机,电动机和灯泡并联,S1控制干路电路,故D正确,ABC错误。
故选D。
基础训练
1、 选择题
1.对于如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.图中两节新干电池的连接方式可以使电源电压达到4V
B.电路接通后,干电池将电能转化为化学能
C.小灯泡是消耗电能的装置
D.电路接通后,电流是从电源负极流出,通过小灯泡和开关,再流回电源正极
2.小红家有一辆发动机为四冲程汽油机的小汽车,她发现汽车上涉及许多物理知识。下列说法正确的是( )
A.若飞轮转速是2400r/min,则汽油机每个气缸每秒对外做功40次
B.更换轮胎拧螺丝时,使用的扳手属于省力杠杆
C.给小汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的电源
D.汽车加速启动时,轮胎所受摩擦力都是阻力
3.如图当开关闭合时,灯泡、均不亮,某同学用一根导线去检查故障,他将导线先并接在灯两端时,发现灯亮;然后并接在两端时,发现两灯均不亮。由此判断( )
A.灯断路 B.灯断路 C.灯短路 D.灯短路
4.将灯泡L1和L2接入如图所示电路,闭合开关。下列说法不正确的是( )
A.灯泡L1先亮,灯泡L2后亮
B.通过灯泡L1的电流方向是由A向B
C.用一根导线直接接在B、C两个接线柱上,灯泡L2不发光
D.不可以用导线直接连接A、C两个接线柱,会烧毁电源
5.下列关于电流的说法正确的是( )
A.只有正电荷定向移动才能形成电流
B.有电流通过小灯泡,两端一定有电压
C.只要电路闭合就会有电流
D.根据发光二极管是否发光不能判断电流的方向
6.下列事例中,能说明电流的磁效应的是( )
A.电流能把水分解成氧气和氢气 B.电饭煲把饭煮熟
C.电流能让电灯发光 D.电铃的工作原理
7.如图所示,使用水果和蔬菜为LED灯供电,让人惊叹不已。下列有关说法正确的是( )
A.水果和蔬菜供电时相当于用电器
B.水果串联的个数越多,LED灯就越亮
C.LED灯由超导材料制成
D.LED灯在发光时,导线中的自由电子在做无规则运动
8.小明对课本“信息窗”提供的信息进行了整理,下列说法不正确的是( )
A.粒子的空间尺度由大到小的排列顺序:原子、原子核、质子、夸克
B.臭氧层使地球生命免遭强烈紫外线伤害,人们应设法保护臭氧层
C.往碎冰上撒盐能升高冰的熔点,“撒盐融雪”就是应用的这一知识
D.不论集成电路如何复杂,它们仍然是由基本电路构成的
二、填空题
9.持续电流形成的条件:① 必须有 ; ② 电路必须 (通路)(只有两个条件都满足时,才能有持续电流)。
10.如图所示,两个水果电池组成的“电池组”点亮了发光二极管,这个“电池组”在工作时将 能转化为电能,发光二极管的主要材料为 (“导体”、“半导体”或“绝缘体”),已知发光二极管具有单向导电的性质,电流只能从它的正极流进从负极流出(如图),则A、B、C、D这四个金属片中相当于电池正极的两金属片是 。
11.如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是 片,用水果电池给电路供电时,将 能转化为 能。
素养提升
三、简答题
12.石墨炸弹是将石墨粉或石墨丝装入炸弹,并在其中装上炸药的一种“软炸弹”,因其不以杀伤敌方兵员为目的而得名,俗称“电力杀手”,请用所学的物理知识解释这一原理。
四、作图题
13.按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(用笔画线表示导线,导线不能交叉)
五、实验题
14.如图,这是小亮从家里的旧收音机上拆下的一个能发光的电学元件,他猜想该元件是一个发光二极管,请你补充合适的器材设计实验,帮小亮验证他的猜想是否正确。
(1)补充器材 。
(2)实验步骤 。
(3)实验现象及结论 。
反思总结
通过学习,请根据自己的理解,画出本节课的思维导图:
这节课我学会了:
这节课我的困惑:
参考答案
1.C
【详解】A.图中两节干电池是串联连接的,串联后的电压是2×1.5V=3V,故A错误;
B.电路接通后,干电池对电路供电,是将化学能转化为电能的装置,故B错误;
C.小灯泡是消耗电能的用电器,是将电能转化为光能和内能的,故C正确;
D.电路接通后,在电源外部,电流是从电源正极流出,经开关、用电器(小灯泡)回到电源负极,故D错误。
故选C。
2.B
【详解】A.已知飞轮转速2400r/min = 40r/s,汽油机完成一个工作循环飞轮转2r,所以每秒完成20个工作循环,则对外做20次功,故A错误;
B.用扳手拧螺丝时,动力臂大于阻力臂,所以扳手属于省力杠杆,故B正确;
C.对小汽车的蓄电池充电时,将电能转化为化学能储存在蓄电池里面,蓄电池相当于电路中的用电器,故C错误;
D.汽车加速启动时,驱动轮是摩擦力提供动力,从动轮的摩擦力是阻力,故D错误。
故选B。
3.A
【详解】AB.用导线先并联在两端时,发现亮,灯不亮,说明是完好的,然后并接在灯两端时,发现两灯均不亮,由此可知灯发生了断路,故A符合题意,B不符合题意;
CD.由图知,两灯串联;闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路,或是两灯均短路;若电路中只有灯L1短路或只有灯L2短路,则另一盏灯会发光,不符合题意,故CD不符合题意。
故选A。
4.A
【详解】A.闭合开关后,整个电路各处同时产生电路,所以两灯同时发光,故A错误,符合题意;
B.电源的外部,电流通过外部电路,从电源的正极流向负极。图中电流从电源的正极出发,通过导线先流过开关,再流入灯泡L1的的A接线柱,之后从B接线柱流出,故B正确,不符合题意;
C.用一根导线直接接在B、C两个接线柱上,灯泡L2会被短路,则灯泡L2不发光,故C正确,不符合题意;
D.直接用导线接连接A、C两个接线柱,电源会被短路,则可能会烧毁电源,故D正确,不符合题意。
故选A。
5.B
【详解】A.电荷的定向移动形成电流,正电荷、负电荷都可以定向移动形成电流,故A错误;
B.电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流,所以,小灯泡灯丝中有电流通过时,灯泡两端一定有电压,故B正确;
C.电路闭合且电路中有电压,电路中才会有电流,故C错误;
D.二极管具有单向导电性,可以利用发光二极管是否发光,判断电路中电流的方向,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】通电能把水分解产生氢气和氧气,是发生了化学变化,利用了电流的化学效应,故A不符合题意;电饭煲把饭煮熟是根据电流的热效应工作的,故B不符合题意;电流能让电灯发光,是根据电流的热效应工作的,故C不符合题意;电铃是根据电流的磁效应工作的,故D符合题意,故选D.
7.B
【详解】A.水果和蔬菜供电时提供了电能,相当于电源,故A错误;
B.将多个水果电池串联起来,得到的电压是每个电池的电压之和,可以提高电压,因此水果串联的个数越多,LED灯就越亮,故B正确;
C.LED灯由半导体材料制成,故C错误;
D.LED灯在发光时,导线中的自由电子在做定向移动,故D错误。
故选B。
8.C
【详解】A.分子、原子、原子核、质子、夸克的尺寸一个比一个小,故A正确,不符合题意;
B.过量照射紫外线,可以使人皮肤粗糙甚至癌变,臭氧层可以吸收太阳射向地球的紫外线,减免紫外线对人的伤害,故人们应设法保护臭氧层,故B正确,不符合题意;
C.往碎冰上撒盐能降低冰的熔点,“撒盐融雪”就是应用的这一知识,故C错误,符合题意;
D.芯片里面有很复杂的集成电路,这些集成电路仍然是由基本电路组成,基本电路包括电源、用电器、开关和导线,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.电源 闭合
【详解】[1][2]持续电流形成的条件:必须有电源为电流提供动力,电路必须闭合,构成电流通过的通路,两个条件必须同时满足,缺一不可。
10.化学 半导体 B、D
【详解】[1]水果电池工作时,将消耗化学能,产生电能,所以是将化学能转化为电能的过程。
[2][3]发光二极管的主要材料为半导体,因为二极管具有单向导电性,电流只能从它的正极流进从负极流出,则水果电池的电流是从B、D流出,故D和B金属片相当于电源的正极,A和C金属片相当于电源的负极。
11. 铁 化学 电
【详解】[1]图中电压表指针正常偏转,则连接电压表正接线柱的是电池的正极,即铜片是水果电池的正极,铁片是电池的负极。
[2] [3]水果电池和干电池、蓄电池类似,都是将化学能转化为电能的装置。
12.见解析
【详解】因为石墨是导体,石墨絮状物使电路短路,使供电系统遭到破坏,造成大片地区停电。
13.
【详解】根据电路图电铃和灯泡并联,开关S2控制电铃,开关S1控制整个电路,对照电路图连接实物图。如图所示:
14. 一节干电池、开关、导线
见解析 见解析
【详解】(1)[1]补充器材:一节干电池、开关、导线。
(2)[2]实验步骤:把电学元件、干电池、开关用导线连接起来;闭合开关,观察该元件是否发光;对调电源的正负极,观察电学元件是否发光。
(3)[3]实验现象及结论:对调电源正负极后,电学元件的发光情况发生了变化,这说明电学元件是二极管;若电学元件发光情况不变,则不是二极管。
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