13. 探究简单电路（1）（知识点精讲+考点梳理+难度分层真题练）-2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十三章 探究简单电路 13.1 从闪电谈起 课程主题：静电 知识点1：电荷 原子结构 图示 摩擦起电 性质 带电体具有 轻小物体的性质 原因 不同物体的原子核对核外电子的束缚力不同 结果 原子核对核外电子束缚力强的物体得到电子，带 电 原子核对核外电子束缚力弱的物体失去电子，带 电 摩擦起电的双方带等量异种电荷 实质 摩擦起电不是重新产生了电荷， 而是电荷发生了 能量转化 机械能转化为 能 两种电荷 两种电荷 正电荷 与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 负电荷 与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 相互作用 同种电荷相互 ， 异种电荷相互 验电器 作用 用来检验物体 原理 _______________ 【提示】 两个相互吸引的物体不一定带异种电荷 ， 还可能一个带电 ， 另一个物体不带电 导体和绝缘体 特征 原因 常见材料 导体 容易导电 有 的 自 由电荷 金属 、人体、 大地 、 食盐水 、 石墨 绝缘体 不容易导电 有 的 自 由电荷 橡胶 、 塑料、 陶瓷 、 食用油 、玻璃 【提示】 导体和绝缘体之间没有绝对的界限 ，在一定的条件下可以相互转化. 课程主题：电流和电路 知识点1：电流的形成和方向 形成原因 电荷的定向移动形成电流 方向 人们把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。 正、负电荷的定向移动都可形成电流。 识记 金属导线中的电流，主要是由自由电子（可以自由移动的电子）定向移动形成的，由于电子带负电，所以金属导线中电流方向与自由电子定向移动的方向相反 在电源的外部，电流的方向是从电源正极出发，经用电器回到电源负极。 拓展 ❶在各种酸、碱、盐的水溶液中能自由移动的电荷是正、负离子（如蓄电池） ❷在电源的内部，电流的方向是从电源负极流向正极。 知识点 2： 电路及各元件作用 定义 由电源、用电器、导线和开关组成的电流的路径叫做电路 元件 作用 常用器件 总结 电源 提供电能的装置，将其他形式 的能量转化为电能 干电池、蓄电池和发电机等 提供电能 用电器 用电来工作的设备，将电能转化为其他形式的能 电灯、电路、电视机、电铃、电冰箱的等 消耗电能 开关 用来接通或断开电路，起控制 电路的作用 声控开关、光控开关、拨动 开关、闸刀开关等 控制电路的通断 导线 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路 金属导线 （一般是铜导线） 传输电能 强调 手机（充电） 电池 、 充电宝等物品既可充电， 又可放电， 在充电的过程中， 消耗电 能， 视为用电器； 在放电的过程中， 提供电能， 视为电源。 知识点3：电路图 定义 用符号表示电路连接的图叫作电路图 元件 灯泡 电池 开关 电动机 符号 元件 导线（交叉不相连） 导线（交叉相连） 电阻 电铃 符号 范例 注意 ❶电路元件符号用统一规定的符号 ❷连线横平竖直， 呈长方形，大小比例适中 ❸合理安排电路元件符号，均匀分布，具有对称性 ❹线路中间不能有断点 强调 元件符号一定不可画在电路的拐角处 拓展小专题：局部短路 局部短路 被短接的用电器不工作（无电流经过） 图示 技巧 ①初中阶段， 开关可看作是“可随时断开or连接的导线”； ②现阶段 ，如实物图中其中一个接线柱上接两个线头，则须考虑是否电流有“绕行”的可能。靠近电源正极的点为“分点”，另一个接线柱上接两个线头的点为“合点”。 ③即电流从电源正极出发，在“分点”→“合点”上有两条路可选，若其中一条路仅有导线或开关， 则可认为电流全部从该条路经过，绕开用电器，用电器不工作。 说明 局部短路可分为有意和无意两种。有意短路是一种知识在实际应用中的迁移（如 一些电热器的保温电路等） ，而无意短路则是在操作用出现的错误或疏忽 。短路未必会有严重的后果，有时也可以巧妙利用，但应视具体情况而定 拓展 初中实验室中，1米长的铜导线电阻约为0.01欧姆 ，可忽略不计，即对电流无阻碍作用。 课程主题：串联和并联 知识点 1： 串联电路及其特点 电路 串联电路 特点 用电器首尾顺次连接，电路只有 条路径 ， 无分支 任意一处断路，用电器均停止工作 电路中任意位置的开关，都可控制整个电路， 即开关位置无影响 图示 识记 ①若有一个元件损坏（断路） ， 另一个元件不工作； ②若一个元件被短路，另一个元件仍能工作。（电流走“捷径”，会自动选择无用电器的路径，即局部短路现象 。） 实例 节日小彩灯，楼梯过道的声控光控开关，电热水壶的蒸汽开关和双金属片开关 知识点 2：并联电路及其特点 电路 并联电路 特点 电路元件并列连接电路中 ， 电路至少有 条路径， 有干路和支路之分 干路中的开关控制 ， 支路中的开关控制 各支路用电器互不影响（不影响电流大小） 连图方式：“先串后并”or“ 先并后串” 图示 识记 ①电路中若有一个元件损坏，另一个元件正常工作（电流大小不变）； ②每一元件都可以与电源构成一个回路。 ③若一个元件被短路， 另一个元件也必然被短路。 实例 家庭电路中各用电器 ，街道边路灯 易错 同时亮、同时灭的灯泡不一定是串联，可能也是并联 。如街道边路灯（开关在干路） 拓展 正确区分“实验室中电路”和“理论电路”。在做实验（实际生活）中，因为要考虑电源内阻、导线分压等情况，并联中一盏灯熄灭，另一盏灯会变得更亮一点；但在理论电路（初中物理 ，只研究主要因素，忽略次要因素）中，不须考虑电源内阻、导线分压等情况，并联电路中的“各支路互不影响”，即不影响另一条支路的相关物理量。并联的两盏灯，若一盏灯熄灭，默认另外一盏灯亮度不变。 拓展小专题：开关通断对灯的亮灭控制 技巧 “ 到前分 ，到后合”，即在电流从电源正极出发 ，到达任一用电器之前，必须先分流， 分出来的两部分支流各自经过一个用电器，再合流，回到负极。 正确理解“ 电流经过”和分流图解 强调 “ 走电流”仅是一种判断电路连接方式的技巧 ， 实际情况并非如此 。例如： ①电源是提供电压的装置，电流的实质是导体（导线、开关、用电器）内部的大量自由电荷受到电压的驱动定向移动。 ②初中现阶段的并联各支路互不影响的实质是：一条支路发生断路，另一条支路的电流大小不发生改变，即不存在分流合流一说。 学易优课程主题：静电 静电 【速练篇】 1．下列现象中与电视机的荧光屏表面常沾有许多灰尘的物理道理相同的是（ ） A．塑料梳子梳头发，头发变得蓬松 B．冬天脱毛衣时产生电火花 C．塑料泡沫容易吸在化纤衣服上 D．油罐车后拖有长长的铁链 2．如图所示，轻质棒 M 放在绝缘支架上，与毛皮摩擦后带上负电的绝缘棒 L 靠近 M 的 A 端时，A 端被 L 吸引，则（ ） A．M 一定带负电 B．M 一定带正电 C．摩擦时，L 失去电子 D．摩擦时，L 得到电子 3．用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球（如图所示），发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是（ ） A．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中创造了电子 B．丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，丝绸上的正电荷转移到了玻璃棒上 C．验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷 D．玻璃棒接触验电器的金属球时，电子从验电器向玻璃棒转移 4．在空中飞行的飞机，因与空气发生了摩擦发生电子得失的现象，其中空气中氧分子得到电子带_______电，飞机则带_______电。如果在着陆过程中没有将静电放掉，当地勤人员接近时，可能危及生命，所以飞机的特殊轮胎常用______________（选填“导体”或“绝缘体”）材料做成，从而避免造成危害。 5．电视机的玻璃荧光屏表面经常有许多灰尘，这主要是因为电视机工作时屏表面_________．如图所示，无风条件下卡通造型铝箔气球两次均向带电棒靠近但未接触，气球__________________（选填“①不带电”“②带正电”“③带负电”或“④带电情况无法判断”）。 静电 【经典题型汇编】 【相吸的两种可能】例题 1．有 A、B、C 三个用丝线悬吊着的轻质小球，相互作用情况如图，下列说法正确是（ ） A．若 A 带正电，则 C 一定带正电 B．若 A 带负电，则 C 一定带正电 C．若 B 带正电，则 A 一定带正电，C 一定带负电 D．A，B 一定带同种电荷，C 则可能不带电 变式．四个轻质小球 A、B、C、D 之间的相互作用情况如图。已知 A 球带正电，则对 D 球的带电情况判断正确的是（ ） A．一定带正电 B．一定带负电 C．一定不带电 D．可能带电也可能不带电 【中和现象】例题 2．如图所示，甲、乙是两个相同的验电器，带有等量电荷，甲带正电，乙带负电，金属箔片都处于张开状态，下列说法错误的是（ ） A．若用橡胶棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变 B．若用玻璃棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变 C．若用金属棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片的夹角不变 D．若用金属棒连接甲、乙两验电器的金属球，则金属箔片全都闭合 变式 1．如图所示，用带有绝缘柄的金属棒将 A、B 金属球连接起来时，两金属指针偏转的角度都减小，这说明A、B 所带的电荷种类_______（填“相同”或“不同”）。 变式 2．取两个相同的验电器甲和乙，使甲带电，乙不带电．可以看到甲的金属箔张开，乙的金属箔闭合（如图所示）．用带绝缘柄的金属棒将甲和乙的两金属球连接起来，则甲、乙金属箔张开角的变化情况是（ ） A．甲和乙都不变 B．甲变小，乙张开 C．甲变大，乙不变 D．甲闭合，乙张开 课程主题：电路与连接方式 电路与连接方式 【速练篇】 1．关于生活中的一些电路连接，下列判断不正确的是_________________ A．教室里的几盏电灯彼此并联，但电灯和开关是串联的 B．一般家庭中都要安装几盏照明灯和其他用电器，使用时互不影响，它们是并联的 C．教室里有四盏灯，每两盏灯由一只开关同时控制，则这四盏灯的连接方式是串联 D．在家庭中，电视机与洗衣机可以不同时工作，因此它们是并联的 E．道路两旁的路灯，晚上同时亮，早上同时灭，它们是并联的 F．一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇，使用时互不影响，它们是并联的 G．高大建筑物上的装饰灯（节日小彩灯）同时亮，同时灭，因此它们是并联的 H．冰箱中的压缩机和冷藏室的灯是串联的 I．楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的，两个开关是并联的 J．抽油烟机装有照明灯和电动机，它们有时同时工作，有时单独工作，它们是并联 K．电蚊拍具有灭蚊和照明功能，灭蚊网和照明灯可同时工作或单独工作，它们是并联 2．LED光源因具有节能、环保、安全等优点而被广泛应用，如某公司招牌的每个字背后就是由许多LED灯串组成的，王师傅在调试电路时断开某处，招牌的第二个字立即熄灭，其它字均正常发光（如图所示），根据这一现象，对发光字背后的灯串之间的连接方式判断正确的是（ ） A．这个字与其它字之间一定是串联的 B．这个字与其它字之间一定是并联的 C．这个字的笔划之间一定是串联的 D．这个字的笔划之间一定是并联的 3．学易优物理课上，老师给同学们出示了一个有盖的木盒，盒盖上可看到两只灯泡和一只开关（导线的连接情况隐藏在盒内），如图所示。 （1）当老师闭合开关时，两只小灯泡都亮了，断开开关，两灯泡又熄灭。 ①请你判断：在这个木盒内，除了导线，一定还有另外一个电路元件，它是________。 ②根据上述现象，你________（选填“能”或“不能”）断定这两只小灯泡是串联的，你的依据是_________________________________________________________________。 （2）经过检验，这两只灯泡确实是串联的，但在老师闭合开关的时候，细心的学易姐观察到灯L1比L2亮些。她认为这是因为L1比L2更靠近电源正极的缘故。 ①你认为学易姐的判断是_________（选填“正确的”或“错误的”）； ②在不增加其他器材的条件下，能证实学易姐的判断是否正确的做法是__________________________ ______________________________。 4．学易姐和易优君分别进行“怎样使两个小灯泡亮起来”的探究活动．学易姐按照如图所示的电路，用导线把一只开关和两个小灯泡逐一顺次连接起来。 （1）易优君按照如图所示的电路，用导线把一只开关和两个小灯泡逐一顺次连接后，刚将最后一根导线接好，L2就亮了，但L1没亮．他们在实验操作中不当之处是：_________________________________． （2）关于L1没亮，易优君认为L1的灯丝烧断了，但学易姐说L1的灯丝没烧断．你应该支持的_________观点，理由是______________________________________________ 电路与连接方式 【易错篇】 1．易优君用四盏灯、两个开关，设计了教室的照明电路，要求每个开关都能独立控制两盏灯．如图所示的电路图中，符合要求的是（ ） 2．理发用电吹风的典型电路如图所示，其中电热丝通电后可以发热，电动机M通电后可以送风．选择开关放在“热”、“冷”、“停”位置上，电动机可分别送出热风、冷风或处于停机状态，则1﹣2位置是________的位置；2﹣3的位置是________的位置；3﹣4位置是________的位置。 电路与连接方式 【经典题型汇编】 【开关通断引起电路变化】例题 1．如图所示电路中： （1）若使L1、L2串联，则应闭合________，断开________； （2）若使L1、L2并联，则应闭合________，断开________； （3）如果闭合S1和S3，断开S2，则灯________亮； （4）同时闭合开关________________ 是不允许的。 变式．如图所示的电路中，要使灯泡L1和灯泡L2组成串联电路，应将开关S1断开，开关S2闭合，开关S3________；要使灯泡L1和灯泡 L2 组成并联电路，应将开关S1闭合，开关S2断开，开关S3________；如果开关S1和开关S2都闭合，则可能会将电源________；如果将开关S1断开，开关S2和开关S3都闭合，则只有一个灯泡发光，发光的灯泡是________。 【生活电路】例题 2．某学校的前后两个门各装有一个开关，若前门来人闭合开关S1时传达室内红灯亮、铃响，后门来人闭合开关 S2时传达室内绿灯亮、铃响，图中呼叫电路设计最佳的是（ ） 例题 3．新交通法规定驾驶员不系安全带记3分，罚200元。汽车上设置了“安全带指示灯”是提醒驾驶员系好安全带，当安全带系好时，相当于闭合开关，指示灯不亮，安全带未系时，相当于断开开关，指示灯发光。下列图中符合上述要求的电路图是（ ） 【技巧】若与开关的常规作用“相反”，即闭合开关灯灭，断开开关灯亮，则开关与灯并联 例题 4．为了生活方便，卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制．一个安装在进门处，另一个在床头附近，操作任意一个开关均可以开灯、关灯。下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型，能满足要求的是（其中A 图中的S1、S2及C图中的S1为单刀双掷开关）（ ） 【电路改错】例题 5．下图中的电路连接有错误，如果错误不纠正，则当开关闭合时会出现什么现象呢？______________________________，你能试着把这个错误电路改正过来吗？试在方框中画出改正后的电路图，并指出这个电路的连接方式：(要求分别改为串联和并联) 改进后连接方式：________________ 改进后连接方式：_______________ 【电路图连接】例题6．根据如图所示的实物连线图，画出对应的电路图。（要求连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观） 例题7．根据如图甲所示的电路图，把图乙中的实物元件连接起来。 例题8．为节省电能，楼道中的照明灯只有同时满足“天黑”和“有人路过楼道”时，才会自动亮。为满足用户要求，易优君设计出楼道照明灯的“智能控制电路”，控制电路由光控开关和声控开关组成，在下图中完成电路的连接。 电路与连接方式 【区分篇】 【冰箱内部电路】例题 1．如图所示是简化了的电冰箱的电路图，图中M是压缩机用的电动机，L是冰箱内的照明灯，下列说法中正确的是（ ） A．冰箱门打开时，S2是断开的，灯与电动机串联 B．冰箱门打开时，S1与S2闭合，灯与电动机并联 C．冰箱门关上时，灯自动熄灭，S1就自动断开 D．冰箱内温度降到设定温度时，S1就自动断开 变式．各种各样的用电器极大地丰富了我们的生活，可以说现代社会离不开电。让我们从简单的电路开始探究。 （1）如图甲所示，汽车在转向前，司机会拨动方向盘旁边的横杆，汽车同侧的前后两个转向灯就会同时闪亮、同时熄灭，这两个转向灯在电路中的连接方式为________；司机所拨动的这根横杆就相当于电路中的________。（填电路元件） （2）如图乙所示，要让两灯并联，应闭合开关________；为避免电源短路，不能同时闭合开关________。 （3）如图丙所示，要使灯L1和L2串联，应用导线连接________两个接线柱（填写数字序号）。 （4）如图丁所示家用电冰箱及其电路图，冰箱压缩机由温控开关自动控制，冷藏室照明灯由冰箱门联动开关控制。冰箱门关闭后，联动开关处于________状态，冰箱里的温度降低到一定程度后，温控开关会自动________（选填“断开”或“闭合”）。 【局部短路生活应用】例题 2．如图所示是一种定时课间音乐播放器装置的原理图，“播放器”是有电流通过时会播放音乐的装置：；“定时开关”是到达设定时间，自动断开的开关．闭合开关 S，当“定时开关”处于闭合状态时，指示灯①（填“会”或“不会”）亮，播放器②（填“会”或“不会”）播放音乐；到达设定时间定时开关处于③（填“闭合”成“断开”）状态，“播放器”播放音乐，下列选项中正确的是（ ） A．①会 ②不会③断开 B．①不会②会③闭合 C．①不会②会③断开 D．①会 ②不会③闭合 变式．“中国国家反恐小组”的拆弹专家要立即拆除恐怖分子设置的定时爆炸装置．如图所示，分别为该定时炸弹的实物图和引爆电路工作原理电路图．请你帮助专家结合所学的知识进行分析排爆。 （1）定时器（钟表）应该安装在______（选填“a”或“b”）导线上．在定时阶段，该导线是________（选填“通”或“开”）路，因此起爆器被__________，电流________（选填“能”或“不能”）通过引爆器，因此在定时阶段起爆器不会爆炸引爆炸弹。 （2）当定时器（钟表）定时结束时 b 导线被__________（填“接通”或“切断”），此时电流________（选填“能”或“不能”）通过起爆器，因此在定时结束的瞬间起爆器立即爆炸。 （3）综上所述，定时器（钟表）在定时阶段相当于一个__________（选填“闭合”或“断开”）的开关。为使该定时爆炸装置停止工作，应立即剪断导线______（选填“a”或“b”） 【提示】“反 常理 电路与连接方式 【挑战篇】 1．小强把台灯的插头插在如图所示的插座上，插座上有一个开关S1和一个指示灯L1（相当于电阻很大灯泡）。台灯开关和灯泡用S2、L2表示．当只闭合S2时，台灯不发光，当闭合S1时，指示灯发光，再闭合S2时，台灯发光；如果指示灯损坏，S1和S2都闭合时，台灯也能发光，如图中设计电路符合要求的是（ ） 2．如图所示的部分电路图中，A、B、C、D 是四个接线柱。请按照不同要求，用笔画线代替导线连接相应的接线柱，分别形成完整电路图。要求：①图使灯L1、L2并联；②图使灯L1、L2串联。 3．如图是某取暖器的简化工作电路图，图中元件 M 是装有扇叶的电动机，元件 R 通电时会产生热，若只闭合开关 S1，则送的是______风（“冷”、“热”）．为了安全起见，取暖器一般都要安装一个跌倒开关 S，使取暖器倾倒时整个电路断开，则跌倒开关 S 应安装在图中的______处。（选填“a”、“b”、“c”或“d”） 4．拆开图中玩具，发现电源、开关、发光二极管（简称“LED”）、电动机（符号 ）各一个及连接导线。闭合开关，电动机顺时针转动，LED 亮。将电动机一端连线断开，闭合开关，LED 亮。 （1）在方框内画出玩具的电路图。 （2）把电动机断开的连线接回原处。将电源正、负极反接，闭合开关，LED______（选填“亮”或“不亮”） 5．如图所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线．为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下： （1）连接 A 和 B，将测通器的 m 连接在 D 上．当 n 连接 F 时小灯泡发光，连接 E 时小灯泡不发光．由此可以确定________为同一导线的两端（填字母，下同）． （2）为了弄清另两根导线的两端，可连接 A 和 C，测通器的一端必须与______相连时，另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。 学科网（北京）股份有限公司 $$