内容正文:
15.1电流和电路
考点一、摩擦起电现象 2
考点二、两种电荷 2
考点三、原子及其结构 3
考点四、导体与绝缘体 3
考点五、电流和电路 4
考点六、电路的构成 4
考点七、电路图 5
考点八、通路、断路和短路 6
考点九、串联和并联 7
考点十、连接串联电路和并联电路 7
考点十一、电流的强弱 8
考点十二、电流的测量 8
题型1电荷间的相互作用 10
题型2物体带电情况的判断 11
题型3电路的基本组成 11
题型4电路的三种状态 12
题型5根据实物图画电路图 12
题型6根据电路图连接实物 13
题型7生活中的串、并联电路 13
题型8串并联电路的设计 16
题型9探究串联电路中各处电流的关系 17
题型10串联电路中的电流规律 17
题型11探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系 18
题型12并联电路中的电流规律 22
考点一、摩擦起电现象
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
考点二、两种电荷
1.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
2.电荷间相互作用规律
电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.电荷量
(1)电荷的多少叫电荷量,简称电量,用“Q”表示;
(2)单位:在国际单位制中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。
4.验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
5.检验物体是否带电的常用方法
现象
带电情况
方法一:利用带电体能吸引轻小物体的性质
能吸引轻小物体
带电
不能吸引轻小物体
不带电
方法二:利用电荷间相互作用规律
两物体相互吸引
可能两物体带异种电荷
可能一个物体带电,一个物体不带电
两物体相互排斥
两物体带有同种电荷
方法三:利用验电器(验电器不带电)
金属箔张开
带电
金属箔没有张开
不带电
考点三、原子及其结构
1.原子结构
常见物质是由分子、原子组成的,有的分子由多个原子构成,有的分子只有一个原子构成。
原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速运动。
2.元电荷
(1)人们把自然界中最小的电荷量叫做元电荷。它是一个电子所带的电量,用符号e表示;e=1.6×10-19C。
(2)任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍,不存在非元电荷整数倍的电量。
3.摩擦起电的原因
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
(2)失去电子的物体因为缺少电子而带正电;
(3)得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电;
(4)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
4.使物体带电的两种方式
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
(2)接触带电:物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
考点四、导体与绝缘体
1.导体和绝缘体
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
考点五、电流和电路
一、电流
1.获得持续电流的条件:①电路中有电源;②电路为通路。
2.电流方向
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的。
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
考点六、电路的构成
1.电路
(1)电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
(2)一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。如图所以:
2.电路各元件作用
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能导线将电源正负极直接连接起来
考点七、电路图
1.电路图
为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2.常见的电路元件符号
3.电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。如图。
4.画电路图时的注意事项
(1)电路元件符号用统一规定的符号;
(2)连线时应横平竖直,呈方形;
(3)各元件符号不要画在拐角处,且导线尽量避免交叉;
(4)线路要连接到位,中间不能有断点;
(5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致;
(6)元件做好标注,如L、S等;
(7)同一电路中涉及多个相同元件,加下标进行区别,如S1、S2等;
(8)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。
(9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
考点八、通路、断路和短路
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
2.用电器被短接
实验现象
现象分析
在实验电路中,小灯泡L1不发光,小灯泡L2发光,说明电路中仍然有电流,但电流没有从小灯泡L1中流过,而是从连接在小灯泡L1两端导线中流过,然后流过小灯泡L2,所以只有小灯泡L2发光
归纳总结
用电器两端被导线直接连通时,电流将流经外加导线而绕过该用电器,这种情况叫做用电器被短接
3.用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
4.常见断路、短路的原因
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合,导线断裂、接头松脱等
电路中无电流,用电器不工作
短路
电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
考点九、串联和并联
(1)干路:并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。
(2)支路:并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。
考点十、连接串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾顺次相接
用电器两端分别接在一起
电路图
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极
干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极
用电器是否相互影响
发生断路时
各用电器互相影响,若其中一个断路,则其他用电器都无法工作
各用电器互不影响,若其中一个断路,则其他用电器照常工作
发生短路时
若其中一个用电器被短路,其他用电器依然有电流通过
若其中一个用电器短路,与之相并联的所有用电器都被短路
开关作用
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用
干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路
考点十一、电流的强弱
1.电流的概念
在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
考点十二、电流的测量
1.认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
2.电流表的实验规则
(1)电流表的连接
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
1. 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
1. 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
(2)电流表的读数
1、明确所选量程;
2、明确所选量程的分度值
3、由指针所指位置,读数。
(1)量程0-0.6A;
(2)分度值(每小格0.02A);
(3)0.4A+9×0.02A=0.58A。
题型1电荷间的相互作用
[题型专练1]. (2023春•常州期中)如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A.塑料板是导体
B.摩擦过程中创造了电荷
C.摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D.木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
[题型专练2]. (2022秋•南海区期末)冬天的天气比较干燥,用塑料梳子梳头发时,头发会随着梳子飘起来,这是因为梳子和头发摩擦时分别带上 电荷,互相 的缘故。头发越梳越蓬松,这是因为头发之间带上 种电荷。
题型2物体带电情况的判断
[题型专练3]. (2023秋•紫金县期中)下面是有关静电现象的几个小实验:
(1)当A、B两个通草球出现如图甲所示的情形时,若A带正电,则B带 电。
(2)如图乙所示,用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电,这是 现象;现用另带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相吸引,说明它们带的是 (选填“同种”或“异种”)电荷。
(3)如图丙所示,用一个摩擦过的气球靠近空易拉罐,发现空易拉罐向气球方向滚动,这是利用了带电体具有 的性质。
(4)下表是研究摩擦起电得出的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
研究资料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究资料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
由表中可知,玻璃与石棉摩擦后,玻璃将带 (选填“正”或“负”)电;羊毛对电子的束缚能力要比木棉 (选填“强”或“弱”)。
(5)根据表格 (选填“能”或“不能”)判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
题型3电路的基本组成
[题型专练4]. (2023秋•沭阳县期中)如图是电风扇中的自动保护装置,当电风扇倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开.由此判断,这个保护装置在电路中的作用相当于( )
A.开关 B.电源 C.导线 D.用电器
题型4电路的三种状态
[题型专练5]. (2017秋•桦甸市校级期中)如图所示,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮、用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点,两灯也不亮;接触c、d两点,两灯都亮。则该电路故障是( )
A.开关S断路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.灯L2短路
[题型专练6]. (2023秋•盐都区期中)在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,为了查找电路的故障,某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,若电路只有一处断路,位置可能是( )
A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡L1
[题型专练7]. (2024春•梁子湖区期中)如图所示,电路中的开关闭合后,两灯都不亮,用一根导线连接A、B两点后,灯L1亮,灯L2不亮,若故障只有一处,电路的故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
题型5根据实物图画电路图
[题型专练8]. (2018秋•庐江县校级期中)如图所示,它是“测量小灯泡电阻”实验的电路连接实物图,请在右边画出它的电路图。
[题型专练9]. (2022秋•思明区校级期中)请根据如图所示的实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
题型6根据电路图连接实物
[题型专练10]. (2023秋•凌海市期中)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测通过灯L2的电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
题型7生活中的串、并联电路
[题型专练11]. (2023秋•裕华区校级期中)为了节能又方便年迈奶奶上卫生间开灯,小华对家里卫生间的照明电路进行改装。当卫生间无人时,开关断开,灯光较暗,能起到照明作用,便于看到开关位置;当有人进入卫生间时,闭合开关,灯泡正常发光。图中的电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
[题型专练12]. (2023秋•通州区期中)截止到2023年2月,北京城市副中心总计有71条公交线路,运营车辆565辆,全部为新能源电动车,为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机M,前后两门开合由两个电路开关控制,其中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。在如图中,符合M与前、后门关系的电路是( )
A. B.
C. D.
[题型专练13]. (2023秋•贵阳期中)某智能音箱,接通电源,闭合开关S1,灯发光,但无音乐,再用手在音箱上方晃动,开关S2就会自动闭合,音箱播放音乐;只闭合S2,不能播放音乐。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
[题型专练14]. (2023秋•中山市校级期中)一款电动卷帘门,门框下部安装红外线光电保护开关。当卷帘门下面停留人或物体时,光电保护开关自动闭合,卷帘门停止下落,以确保安全。以下简化电路能反映这款卷帘门工作原理的是( )
A. B.
C. D.
[题型专练15]. (2023秋•武进区校级期中)如图所示是校门口的智能门禁。只有当本校师生靠近时S1才闭合,且当红外测温感知体温正常时,S2闭合,电动机工作,开门放行,同时扬声器()会发出“体温正常”的声音。若扬声器损坏,电动机仍然可以单独工作将门打开。选项的四个电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
题型8串并联电路的设计
[题型专练16]. (2023秋•揭东区期中)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
[题型专练17]. (2023秋•建阳区期中)光控开关在天黑时自动闭合,声控开关在有声音时自动闭合。请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成只有在夜晚且有人经过发声时,灯泡才会发光的电路。
[题型专练18]. (2022秋•惠州校级期中)如图所示,学校有前、后两个门,在前、后门各装一个按钮开关,学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求:前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮。请在实物图中连线。(导线不要交叉)
[题型专练19]. (2023秋•甘德县校级期末)某单位的前门后门各有一个开关,收发室内有一组电池组,一盏灯和一个电铃。请你设计一个电路,使前门来人闭合开关铃响灯亮,后门来人闭合开关只有铃响。并将如图的实物元件连成电路。
[题型专练20]. (2023秋•兴宁市期末)景区的自动扶梯只需在白天且有人时开启,利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)及可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,S2断开)控制电路,请你完成图中的电路连接,以达到上述目的。
题型9探究串联电路中各处电流的关系
[题型专练21]. (2019秋•滨州期中)在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流
题型10串联电路中的电流规律
[题型专练22]. (2023秋•洪洞县期中)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大 B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大 D.条件不足无法判断
[题型专练23]. (2019秋•武冈市期中)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3,各自允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1<I2<I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
题型11探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
[题型专练24]. (2024春•仁寿县期中)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路之前,开关应处于 状态;电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
[题型专练25]. (2024春•梁子湖区期中)在“探究并联电路中的电流关系”实验中:
通过L1的电流I1
通过L2的电流I2
通过干路的电流I
0.16A
0.40A
0.56A
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,并改正;
(2)测出的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。为了得出普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: ;
(3)此次测量中发现,灯泡L1比L2 (选填“亮”或“暗”),若两灯泡灯丝的长度相同, 的灯丝更粗。
[题型专练26]. (2023秋•东营期中)小强利用图甲所示电路图探究“并联电路中电流的规律”。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,出现这种情况的原因可能是 。
(2)小强连接了如乙图所示的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流,电流表的示数如图丙所示,电流表的示数为 A。
(3)小强为了测量干路的电流,将乙图中一根导线打“×”使它成为正确的电路。
(4)按照正确的方法实验结束后,小强记录A、B、C各点的电流值如表所示,得出了结论:并联电路各支路电流相等。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.3
0.3
0.6
请你对上述结论进行评价并提出意见: 。
[题型专练27]. (2023秋•启东市校级期末)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图:
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前、发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。纠正该错误后,闭合开关后,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,原因是 。排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
① ;
② 。
[题型专练28]. (2023秋•汉阳区期末)为了探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,某同学设计了如图所示的电路。
实验次数
流过L1的电流(A)
流过L2的电流(A)
干路电流(A)
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.30
0.50
3
0.24
0.34
0.58
(1)实验中选用规格 (填“相同”“不同”)的小灯泡实验。
(2)分析表中实验数据可知:并联电路中 。
(3)实验过程中,灯泡L2突然熄灭,而灯泡L1仍发光,电流表A的示数会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若第1次实验中两只灯泡灯丝长度相同、材料相同,灯泡 的灯丝更细。
[题型专练29]. (2023秋•鹤壁期末)小勇和小鹏在“探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系”的实验中,根据下面的电路图进行实验。他们分别把图甲电路的A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看它们之间有什么关系。
(1)小勇将电流表分别接入A、B、C三点处。闭合开关,在第一次测量中,C点的电流如图乙所示,电流的大小为 A.测得其他电流值如表(一)所示。
表(一)
测量次数
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.9
0.40
2
1.0
0.58
0.42
3
1.2
0.50
0.7
(2)根据以上数据,小勇得出并联电路中电流规律是: 。
(3)小鹏在第一次测量A点的电流时,其电流表的指针从零刻度摆动至如图丙所示的情况,这是因为他在使用电流表时 。改正错误后,他继续实验,将电流表分别接入A、B、C三点处。改变电源电压,重复实验,记录数据如表二所示,小鹏根据实验得出结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍。该实验有不完善处,请你提出改进建议: 。
表(二)
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.40
0.20
0.20
2
0.6
0.30
0.30
3
0.8
0.40
0.40
题型12并联电路中的电流规律
[题型专练30]. (2023秋•曲阜市期中)如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A.电流表A1只测量灯L2的电流
B.电流表A2的示数比A1的大
C.灯L1被短路时,L2正常发光
D.仅断开S1只有一个表有示数
[题型专练31]. (2023秋•孟村县期末)如图所示,当开关S闭合时,电流表A1的示数是4A,电流表A2的示数是1.5A,电流表A3的示数是3.5A,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。
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15.1电流和电路
考点一、摩擦起电现象 2
考点二、两种电荷 2
考点三、原子及其结构 3
考点四、导体与绝缘体 3
考点五、电流和电路 4
考点六、电路的构成 4
考点七、电路图 5
考点八、通路、断路和短路 6
考点九、串联和并联 7
考点十、连接串联电路和并联电路 7
考点十一、电流的强弱 8
考点十二、电流的测量 8
题型1电荷间的相互作用 10
题型2物体带电情况的判断 11
题型3电路的基本组成 12
题型4电路的三种状态 12
题型5根据实物图画电路图 14
题型6根据电路图连接实物 15
题型7生活中的串、并联电路 15
题型8串并联电路的设计 18
题型9探究串联电路中各处电流的关系 21
题型10串联电路中的电流规律 22
题型11探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系 23
题型12并联电路中的电流规律 28
考点一、摩擦起电现象
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
考点二、两种电荷
1.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
2.电荷间相互作用规律
电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.电荷量
(1)电荷的多少叫电荷量,简称电量,用“Q”表示;
(2)单位:在国际单位制中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。
4.验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
5.检验物体是否带电的常用方法
现象
带电情况
方法一:利用带电体能吸引轻小物体的性质
能吸引轻小物体
带电
不能吸引轻小物体
不带电
方法二:利用电荷间相互作用规律
两物体相互吸引
可能两物体带异种电荷
可能一个物体带电,一个物体不带电
两物体相互排斥
两物体带有同种电荷
方法三:利用验电器(验电器不带电)
金属箔张开
带电
金属箔没有张开
不带电
考点三、原子及其结构
1.原子结构
常见物质是由分子、原子组成的,有的分子由多个原子构成,有的分子只有一个原子构成。
原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速运动。
2.元电荷
(1)人们把自然界中最小的电荷量叫做元电荷。它是一个电子所带的电量,用符号e表示;e=1.6×10-19C。
(2)任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍,不存在非元电荷整数倍的电量。
3.摩擦起电的原因
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
(2)失去电子的物体因为缺少电子而带正电;
(3)得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电;
(4)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
4.使物体带电的两种方式
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
(2)接触带电:物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
考点四、导体与绝缘体
1.导体和绝缘体
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
考点五、电流和电路
一、电流
1.获得持续电流的条件:①电路中有电源;②电路为通路。
2.电流方向
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的。
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
考点六、电路的构成
1.电路
(1)电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
(2)一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。如图所以:
2.电路各元件作用
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能导线将电源正负极直接连接起来
考点七、电路图
1.电路图
为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2.常见的电路元件符号
3.电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。如图。
4.画电路图时的注意事项
(1)电路元件符号用统一规定的符号;
(2)连线时应横平竖直,呈方形;
(3)各元件符号不要画在拐角处,且导线尽量避免交叉;
(4)线路要连接到位,中间不能有断点;
(5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致;
(6)元件做好标注,如L、S等;
(7)同一电路中涉及多个相同元件,加下标进行区别,如S1、S2等;
(8)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。
(9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
考点八、通路、断路和短路
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
2.用电器被短接
实验现象
现象分析
在实验电路中,小灯泡L1不发光,小灯泡L2发光,说明电路中仍然有电流,但电流没有从小灯泡L1中流过,而是从连接在小灯泡L1两端导线中流过,然后流过小灯泡L2,所以只有小灯泡L2发光
归纳总结
用电器两端被导线直接连通时,电流将流经外加导线而绕过该用电器,这种情况叫做用电器被短接
3.用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
4.常见断路、短路的原因
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合,导线断裂、接头松脱等
电路中无电流,用电器不工作
短路
电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
考点九、串联和并联
(1)干路:并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。
(2)支路:并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。
考点十、连接串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾顺次相接
用电器两端分别接在一起
电路图
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极
干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极
用电器是否相互影响
发生断路时
各用电器互相影响,若其中一个断路,则其他用电器都无法工作
各用电器互不影响,若其中一个断路,则其他用电器照常工作
发生短路时
若其中一个用电器被短路,其他用电器依然有电流通过
若其中一个用电器短路,与之相并联的所有用电器都被短路
开关作用
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用
干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路
考点十一、电流的强弱
1.电流的概念
在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
考点十二、电流的测量
1.认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
2.电流表的实验规则
(1)电流表的连接
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
1. 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
1. 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
(2)电流表的读数
1、明确所选量程;
2、明确所选量程的分度值
3、由指针所指位置,读数。
(1)量程0-0.6A;
(2)分度值(每小格0.02A);
(3)0.4A+9×0.02A=0.58A。
题型1电荷间的相互作用
[题型专练1]. (2023春•常州期中)如图甲所示,小丽在透明塑料板下放了一张爱心的图案,用丝绸裹住手指,照着图案用力摩擦塑料板后,均匀撒上木屑,竖起塑料板轻敲,板上就留下了一颗由木屑组成的爱心,如图乙所示,这个过程模拟了静电复印。下列说法正确的是( )
A.塑料板是导体
B.摩擦过程中创造了电荷
C.摩擦后的塑料板和丝绸带上了同种电荷
D.木屑留在塑料板上是由于带电体吸引轻小物体
【解答】解:A.塑料板不容易导电,是绝缘体,故A错误;
B.摩擦过程中不会创造电荷,只是电荷发生了转移,故B错误;
C.摩擦后的塑料板和丝绸带上了异种电荷,故C错误;
D.由于带电体能吸引轻小物体,所以在平放的塑料板上面均匀地撒上一层干木屑时,塑料板上带电区域把木屑吸住,故D正确。
故选:D。
[题型专练2]. (2022秋•南海区期末)冬天的天气比较干燥,用塑料梳子梳头发时,头发会随着梳子飘起来,这是因为梳子和头发摩擦时分别带上 电荷,互相 的缘故。头发越梳越蓬松,这是因为头发之间带上 种电荷。
【解答】解:在干燥的天气里,用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生电子的转移,从而使双方带电,梳子和头发带上异种电荷,互相吸引,属于摩擦起电现象;梳子与头发摩擦,使头发上带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,导致了头发比较蓬松。
故答案为:异种;吸引;同种。
题型2物体带电情况的判断
[题型专练3]. (2023秋•紫金县期中)下面是有关静电现象的几个小实验:
(1)当A、B两个通草球出现如图甲所示的情形时,若A带正电,则B带 电。
(2)如图乙所示,用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电,这是 现象;现用另带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相吸引,说明它们带的是 (选填“同种”或“异种”)电荷。
(3)如图丙所示,用一个摩擦过的气球靠近空易拉罐,发现空易拉罐向气球方向滚动,这是利用了带电体具有 的性质。
(4)下表是研究摩擦起电得出的物体带电次序,表中任何两种物体相互摩擦时,次序在前的带正电,次序在后的带负电。
研究资料1
石棉
玻璃
羊毛
木棉
石蜡
研究资料2
羊毛
尼龙
木棉
火碱
树脂
由表中可知,玻璃与石棉摩擦后,玻璃将带 (选填“正”或“负”)电;羊毛对电子的束缚能力要比木棉 (选填“强”或“弱”)。
(5)根据表格 (选填“能”或“不能”)判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况。
【解答】解:(1)当A、B两个通草球出现如图甲所示相互排斥时,因为同种电荷相互排斥,若A带正电,则B带正电;
(2)用餐巾纸摩擦吸管可以使其带电,这是摩擦起电现象,现用另一带电的物体靠近吸管带电的一端,发现它们互相吸引,说明:它们带的是异种电荷;
(3)用一根摩擦过的气球靠近空易拉罐,如图所示,发现空易拉罐向气球方向滚动,这是利用了带电体具有吸引轻小物体的性质;
(4)表格中次序在前的带正电,次序在后的带负电,说明后者的原子核束缚电子的本领强,获得电子。玻璃与石棉摩擦后,玻璃将带负电。羊毛排在木棉之前,木棉带负电,羊毛到正电,说明羊毛对电子的束缚能力要比木棉弱;
(5)由表中能判断玻璃和尼龙摩擦后二者的带电情况;可先比较玻璃与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带负电,玻璃带正电,再比较尼龙与羊毛对核外电子的束缚能力,羊毛带正电,尼龙带负电,可判断它们带电情况。
故答案为:(1)正;(2)摩擦起电;异种;(3)吸引轻小物体;(4)负;弱;(5)能。
题型3电路的基本组成
[题型专练4]. (2023秋•沭阳县期中)如图是电风扇中的自动保护装置,当电风扇倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开.由此判断,这个保护装置在电路中的作用相当于( )
A.开关 B.电源 C.导线 D.用电器
【解答】解:由图知,当电风扇没有倾斜时,其能够正常工作,说明电路是通路状态;当电风扇发生倾斜或倾倒时,小球就会向一侧使电路断开,此时风扇不能工作,处于断路状态,所以该保护装置在电路中的作用相当于开关。
故选:A。
题型4电路的三种状态
[题型专练5]. (2017秋•桦甸市校级期中)如图所示,闭合开关S时,小电灯L1、L2都不亮、用一段导线的两端接触a、b两点时,两灯都不亮;接触b、c两点,两灯也不亮;接触c、d两点,两灯都亮。则该电路故障是( )
A.开关S断路 B.灯L2断路 C.灯L1断路 D.灯L2短路
【解答】解:由图可知,两灯串联;闭合开关S时,两灯均不亮,说明电路应出现了断路故障;
(1)用导线接触a、b两点时,两灯仍都不亮,说明断路不是出现在a、b之间,应是电路的其他部分存在断路;
(2)用导线接触b、c两点时,两灯也不亮,说明断路不是出现在b、c之间,应是电路的其他部分存在断路;
(3)导线接触c、d两点时,两灯都亮(灯泡正常无故障),说明故障出现在c、d之间,因此,故障为开关S断路。
故选:A。
[题型专练6]. (2023秋•盐都区期中)在如图所示的电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,为了查找电路的故障,某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,若电路只有一处断路,位置可能是( )
A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡L1
【解答】解:根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,这说明电路出现了断路故障;
某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触A、B、C、D四个接线柱,发现只有与D接触时小灯泡L2才发光,这说明接触A、B、C时,电路仍然是断开的,接触D时电路是闭合的,所以断路出现在CD之间,即灯泡L1断路。
故选:D。
[题型专练7]. (2024春•梁子湖区期中)如图所示,电路中的开关闭合后,两灯都不亮,用一根导线连接A、B两点后,灯L1亮,灯L2不亮,若故障只有一处,电路的故障可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路
【解答】解:由图可知,灯泡L1和L2串联,闭合开关时,发现灯泡L1、L2均不亮,说明电路中存在开路(断路)故障;
用一根导线连接A、B两点,即将导线并联在L2两端,灯泡L2被短路,没有电流通过L2,发现L1亮,说明灯泡L1没有问题,已知故障只有一处,则电路故障可能是灯泡L2开路。
故选:C。
题型5根据实物图画电路图
[题型专练8]. (2018秋•庐江县校级期中)如图所示,它是“测量小灯泡电阻”实验的电路连接实物图,请在右边画出它的电路图。
【解答】解:电流从正极出发,经开关、电流表、灯泡、滑动变阻器回负极,电压表并联在灯泡两端,如下图所示:
[题型专练9]. (2022秋•思明区校级期中)请根据如图所示的实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
【解答】解:由实物电路图可知,两灯泡并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路的电流;
先画出电源,从正极开始依次画出开关S、电流表A2、灯L1回到电源的负极,然后将灯L2和电流表A1串联后并联在灯L1的两端,如下图所示:
。
题型6根据电路图连接实物
[题型专练10]. (2023秋•凌海市期中)如图所示实物电路,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,电流表测通过灯L2的电流,开关控制整个电路,导线不能交叉。
【解答】解:由题知,两个灯泡并联,开关在干路上控制整个电路;电流表测通过灯L2的电流,则电流表与L2串联在一条支路中,实物图如下所示:
题型7生活中的串、并联电路
[题型专练11]. (2023秋•裕华区校级期中)为了节能又方便年迈奶奶上卫生间开灯,小华对家里卫生间的照明电路进行改装。当卫生间无人时,开关断开,灯光较暗,能起到照明作用,便于看到开关位置;当有人进入卫生间时,闭合开关,灯泡正常发光。图中的电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,当卫生间无人时,开关断开,灯光较暗,能起到照明作用,便于看到开关位置,这说明此时通过灯泡的电流较小;
当有人进入卫生间时,闭合开关,灯泡正常发光,此时通过灯泡的电流较大,所以灯泡与定值电阻是串联在电路中,开关与定值电阻并联,开关闭合后,定值电阻会被短路;故C正确。
故选:C。
[题型专练12]. (2023秋•通州区期中)截止到2023年2月,北京城市副中心总计有71条公交线路,运营车辆565辆,全部为新能源电动车,为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机M,前后两门开合由两个电路开关控制,其中任意一个门没有关闭好,电动公共汽车都无法行驶。在如图中,符合M与前、后门关系的电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:A.若后门没有关好,汽车可以行驶,后门关好后,电动机短路,无法行驶,故A错误;
B.若后门没有关好,汽车可以行驶,后门关好后,电动机短路,无法行驶,故B错误;
C.只有前门和后门同时关上,汽车可以行驶,故C正确;
D.前门或者后门只要关上一个,汽车就行驶,故D错误。
故选:C。
[题型专练13]. (2023秋•贵阳期中)某智能音箱,接通电源,闭合开关S1,灯发光,但无音乐,再用手在音箱上方晃动,开关S2就会自动闭合,音箱播放音乐;只闭合S2,不能播放音乐。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,接通电源,闭合开关S1,灯发光,但无音乐,再用手在音箱上方晃动,开关S2就会自动闭合,音箱播放音乐,这个说明灯能独立工作,而音箱不能独立工作,所以音箱和灯泡并联在电路中;只闭合S2,不能播放音乐,所以S2在支路中控制音箱,开关S1在干路中控制整个电路,故A正确。
故选:A。
[题型专练14]. (2023秋•中山市校级期中)一款电动卷帘门,门框下部安装红外线光电保护开关。当卷帘门下面停留人或物体时,光电保护开关自动闭合,卷帘门停止下落,以确保安全。以下简化电路能反映这款卷帘门工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,当卷帘门下面停留人或物体时,光电保护开关自动闭合,卷帘门停止下落,此时电动机是不工作的,以确保安全,所以保护电阻和电动机串联接入电路中,电动机与保护开关并联,电源开关串联接入电路中,故A正确。
故选:A。
[题型专练15]. (2023秋•武进区校级期中)如图所示是校门口的智能门禁。只有当本校师生靠近时S1才闭合,且当红外测温感知体温正常时,S2闭合,电动机工作,开门放行,同时扬声器()会发出“体温正常”的声音。若扬声器损坏,电动机仍然可以单独工作将门打开。选项的四个电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题知,只有当来访人员为本校师生时S1才闭合,只有当来访人员体温正常时S2闭合,两开关都闭合,电动机和扬声器才工作,说明两开关相互影响,即两开关串联;若扬声器损坏,电动机仍然可以单独工作将门打开,说明扬声器与电动机间互不影响,即两者并联。
所以电动机与扬声器并联再与两个开关串联,由各选项图知,C正确。
故选:C。
题型8串并联电路的设计
[题型专练16]. (2023秋•揭东区期中)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【解答】解:开关闭合时,若导线完好则电铃不响;而当导线被拉断后电铃响,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;为了保护电路,灯泡应串联在干路中,如下图所示:
。
[题型专练17]. (2023秋•建阳区期中)光控开关在天黑时自动闭合,声控开关在有声音时自动闭合。请用笔画线代替导线,将图中的器材连接成只有在夜晚且有人经过发声时,灯泡才会发光的电路。
【解答】解:经分析可知,光控开关和声控开关串联共同控制灯泡的亮暗,如下图所示:
[题型专练18]. (2022秋•惠州校级期中)如图所示,学校有前、后两个门,在前、后门各装一个按钮开关,学校传达室有甲、乙两盏灯和电池组。要求:前门来人按下开关时甲灯亮,后门来人按下开关时乙灯亮。请在实物图中连线。(导线不要交叉)
【解答】解:由题意知,甲、乙两个电灯并联,前门开关控制甲灯、后门开关控制乙灯,如下图所示:
[题型专练19]. (2023秋•甘德县校级期末)某单位的前门后门各有一个开关,收发室内有一组电池组,一盏灯和一个电铃。请你设计一个电路,使前门来人闭合开关铃响灯亮,后门来人闭合开关只有铃响。并将如图的实物元件连成电路。
【解答】解:如图所示:
[题型专练20]. (2023秋•兴宁市期末)景区的自动扶梯只需在白天且有人时开启,利用红外线自动开关S1(现场有人,S1闭合;现场无人,S1断开)及可见光自动开关S2(白天,S2闭合;夜间,S2断开)控制电路,请你完成图中的电路连接,以达到上述目的。
【解答】解:由题知,自动扶梯只有在白天且有人时才开启,即S1、S2都闭合时,电动机才能工作,所以两开关应串联;
为了用电安全,首先将开关接在火线上,且将两个开关串联,再连接电动扶梯的电动机,最后回到零线。如图所示:
题型9探究串联电路中各处电流的关系
[题型专练21]. (2019秋•滨州期中)在“探究串联电路中电流大小的关系”实验中,某同学用电流表分别测出如图中A、B、C三处的电流大小。为了进一步探究A、B、C三处的电流大小的关系,总结普遍规律,他下一步的操作最合理的是( )
A.将电源两极对调,再次测量A、B、C三处的电流
B.改变开关S的位置,再次测量A、B、C三处的电流
C.将图中两只灯泡位置对调,再次测量A、B、C三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量A、B、C三处的电流
【解答】解:A.将电源的正负极对调,不能改变电路中的电阻、电压、电流,实验数据不变,不符合题意;
B.改变开关的位置,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
C.两只灯泡的位置对调,不能改变电路的电阻、电压和电流,实验数据不变,不符合题意;
D.更换不同的灯泡,电阻变化,电路中的电流发生变化,得出几组不同的实验数据,在分析实验数据得出结论,这样得出的实验结论具有普遍性,减小了偶然性,符合题意。
故选:D。
题型10串联电路中的电流规律
[题型专练22]. (2023秋•洪洞县期中)在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A.电流一样大 B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大 D.条件不足无法判断
【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴通过两灯泡的电流相等。
故选:A。
[题型专练23]. (2019秋•武冈市期中)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3,各自允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1<I2<I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【解答】解:由图可知,电阻R1、R2、R3串联接入电路中;
根据串联电路的电流特点,各处的电流大小相等,因为I1<I2<I3,所以,为保护各电阻元件的安全,只能取3个电流值中最小的那个电流值作为该电路的最大电流,即此部分电路中允许通过的最大电流是I1。
故选:A。
题型11探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
[题型专练24]. (2024春•仁寿县期中)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)连接电路之前,开关应处于 状态;电流表应 (选填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表应接在甲图中的 点。
(2)小明同学在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
【解答】解:(1)在连接电路过程中,开关应该断开;电流表应串联在被测电路中,若要测量干路电流,由电路图可知,电流表应接在甲图中的C点;
(2)闭合开关,由图乙所示可知,电流表指针反向偏转,这是由于电流表正负接线柱接反了造成的;
由如图丙所示电流表可知,其量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。
故答案为:(1)断开;串联;C;(2)电流表正负接线柱接反了;0.24A。
[题型专练25]. (2024春•梁子湖区期中)在“探究并联电路中的电流关系”实验中:
通过L1的电流I1
通过L2的电流I2
通过干路的电流I
0.16A
0.40A
0.56A
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图所示,检查电路发现只有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,并改正;
(2)测出的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式)。为了得出普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是: ;
(3)此次测量中发现,灯泡L1比L2 (选填“亮”或“暗”),若两灯泡灯丝的长度相同, 的灯丝更粗。
【解答】解:(1)原电路中,两灯短路,电流表直接接在电源上了,两灯应并联,电流表测干路电流,如下所示:
;
(2)分析数据得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2;为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡进行多次实验;
(3)此次实验发现,灯泡L1的电流小于灯泡L2的电流,根据并联电路各支路电压相等和P=UI知灯泡L1的实际功率小于灯泡L2的实际功率,所以灯泡L1的亮度小于灯泡L2的亮度;根据并联电路各支路电压相等和P,则灯泡L1的电阻大于灯泡L2的电阻;由影响电阻大小的因素,若两灯泡灯丝长度相同,L2的灯丝更粗。
故答案为:(1)如上图所示;(2)I=I1+I2;应换用不同规格的灯泡进行多次实验;(3)暗;粗。
[题型专练26]. (2023秋•东营期中)小强利用图甲所示电路图探究“并联电路中电流的规律”。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,出现这种情况的原因可能是 。
(2)小强连接了如乙图所示的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”、“B”或“C”)处的电流,电流表的示数如图丙所示,电流表的示数为 A。
(3)小强为了测量干路的电流,将乙图中一根导线打“×”使它成为正确的电路。
(4)按照正确的方法实验结束后,小强记录A、B、C各点的电流值如表所示,得出了结论:并联电路各支路电流相等。
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC/A
0.3
0.3
0.6
请你对上述结论进行评价并提出意见: 。
【解答】解:(1)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针反向偏转,说明电流表正负接线柱接反了;
(2)由图乙可知,电流表与L1串联接在电路中,所以测量的是L1的电流,由图甲知,即A处的电流;图丙中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.32A;
(3)要使电流表测量干路电流,则电流表应串联在干路中,如下图所示:
;
(4)由表中实验数据可知,两支路电流相等,说明所选灯泡规格相同;只进行了一次实验,实验次数太少,得出的结论有偶然性。
故答案为:(1)电流表正负极接线柱接反了;(2)A;0.32;(3)见解答图;(4)选用的灯泡规格相同,没有多次测量,实验结论具有偶然性。
[题型专练27]. (2023秋•启东市校级期末)在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图:
(1)电流表应 (填“串联”或“并联”)在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中 点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前、发现电流表指针位置如图乙所示,原因是 。纠正该错误后,闭合开关后,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,原因是 。排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(3)如表是小亮同学在实验中用两盏规格相同的灯泡得出的实验结论是:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处:
A点电流IA
B点电流IB
C点电流IC
0.16A
0.16A
0.32A
① ;
② 。
【解答】解:(1)电流表应串联在被测电路中。若要测量干路中的电流,则电流表应接在甲图中C点;
(2)小明同学在测量A处的电流时,闭合开关前、发现电流表指针位置如图乙所示,指针没有在零刻度线处,原因是电流表指针未调零。纠正该错误后,闭合开关后,发现电流表的指针偏转又如图乙所示,指针反向偏转,原因是电流表正负接线柱接反。排除故障后,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;
(3)之所以得出各支路的电流相等是因为选用的规格相同的灯泡,且只测了一组数据,实验次数太少。
故答案为:(1)串联;C;(2)电流表指针未调零;电流表正负接线柱接反;0.24;(3)①使用了两盏规格相同的灯泡 ②只测了一组数据。
[题型专练28]. (2023秋•汉阳区期末)为了探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,某同学设计了如图所示的电路。
实验次数
流过L1的电流(A)
流过L2的电流(A)
干路电流(A)
1
0.30
0.16
0.46
2
0.20
0.30
0.50
3
0.24
0.34
0.58
(1)实验中选用规格 (填“相同”“不同”)的小灯泡实验。
(2)分析表中实验数据可知:并联电路中 。
(3)实验过程中,灯泡L2突然熄灭,而灯泡L1仍发光,电流表A的示数会 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)若第1次实验中两只灯泡灯丝长度相同、材料相同,灯泡 的灯丝更细。
【解答】解:(1)为得出普遍性的规律,实验中选用规格不同的小灯泡实验。
(2)分析表中实验数据有
0.30A+0.16A=0.46A
0.20A+0.30A=0.50A
0.24A+0.34A=0.58A
得出结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;
(3)上图中两灯并联,电流表A测干路的电流。实验过程中,灯泡L2突然熄灭,而灯泡L1仍发光,可知,灯泡L2所在支路断路,因并联电路各支路可独立工作、互不影响,通过灯泡L1的电流大小不变,根据并联电路电流的规律,电流表A的示数会变小。
(4)第1次实验流过L2的电流小,可知L2的电阻大,灯丝的长度、材料相同时,灯丝越细,电阻越大,L2的灯丝更细。
故答案为:(1)不同;(2)干路电流等于各支路电流之和;(3)变小;(4)L2。
[题型专练29]. (2023秋•鹤壁期末)小勇和小鹏在“探究并联电路中干路的电流与各支路电流之间的关系”的实验中,根据下面的电路图进行实验。他们分别把图甲电路的A、B、C各点断开,把电流表接入,测量流过的电流,看它们之间有什么关系。
(1)小勇将电流表分别接入A、B、C三点处。闭合开关,在第一次测量中,C点的电流如图乙所示,电流的大小为 A.测得其他电流值如表(一)所示。
表(一)
测量次数
A处电流IA/A
B处电流IB/A
C处电流IC/A
1
0.9
0.40
2
1.0
0.58
0.42
3
1.2
0.50
0.7
(2)根据以上数据,小勇得出并联电路中电流规律是: 。
(3)小鹏在第一次测量A点的电流时,其电流表的指针从零刻度摆动至如图丙所示的情况,这是因为他在使用电流表时 。改正错误后,他继续实验,将电流表分别接入A、B、C三点处。改变电源电压,重复实验,记录数据如表二所示,小鹏根据实验得出结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍。该实验有不完善处,请你提出改进建议: 。
表(二)
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.40
0.20
0.20
2
0.6
0.30
0.30
3
0.8
0.40
0.40
【解答】解:(1)读图乙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
(2)分析表一中的数据可以看出A处电流等于B处电流和C处电流之和,可得并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
(3)读图丙可知,图中的指针反转,说明出现的问题是:正负接线柱接反了;
从表二的实验数据来看,两支路的电流大小相同,说明用的是同规格的小灯泡,为使实验结论具有普遍性,不能只改变电源电压进行实验,应换用不同规格的灯泡进行实验。
故答案为:(1)0.5;
(2)并联电路中干路电流等于各支路电流之和;
(3)将正负接线柱接反了; 换用不同规格的灯泡多次测量以寻找普遍规律。
题型12并联电路中的电流规律
[题型专练30]. (2023秋•曲阜市期中)如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )
A.电流表A1只测量灯L2的电流
B.电流表A2的示数比A1的大
C.灯L1被短路时,L2正常发光
D.仅断开S1只有一个表有示数
【解答】解:由图可知,闭合开关S1、S2时,L1、L2并联,电流表A1在干路上,电流表A2串联在L1的支路中;
A.电流表A1在干路上,测干路中的电流,即测量两盏灯的总电流,故A错误;
B.由图知,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过L1的电流,由并联电路的电流特点可知,A1的示数大于A2的示数,故B错误;
C.L1、L2并联,当灯L1被短路时,L2也被短路,则L2不能发光,故C错误;
D.仅断开S1,灯L1和电流表A2所在支路断路,则电流表A2示数为0,此时电流表A1测通过L2的电流,其示数不为零,所以只有一个表有示数,故D正确。
故选:D。
[题型专练31]. (2023秋•孟村县期末)如图所示,当开关S闭合时,电流表A1的示数是4A,电流表A2的示数是1.5A,电流表A3的示数是3.5A,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。
【解答】解:由电路图可知,三个灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测流过灯L2与L3的总电流,电流表A3测流过灯L1与L2的总电流;
根据并联电路电流规律可知:
I1+I2+I3=4A﹣﹣﹣﹣①
I2+I3=1.5A﹣﹣﹣﹣②
I1+I2=3.5A﹣﹣﹣﹣③
解得:I1=2.5A,I2=1A,I3=0.5A。
故答案为:2.5;1;
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