内容正文:
第十三章 探究简单电路
知 识 大 串 讲
一些物体被 后,能够 轻小物体,我们就说物体带了电,或者说有了电荷。
带了电的物体叫作 。
带电体的基本性质是 。
用 的方法使物体带电叫做 。
摩擦起电
摩擦
吸引
带电体
能够吸引轻小物体
摩擦
摩擦起电
自然界只存在两种电荷
正电荷:丝绸摩擦过的 所带的电荷
负电荷:毛皮摩擦过的 所带的电荷
电荷间的相互作用规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
得到电子的物体带 电,失去电子的物体带 电
摩擦起电的并没有创造电荷,只是电子的 。
电荷间的相互作用规律
玻璃棒
橡胶棒
排斥
吸引
负
正
转移
作用: 。
构造:金属球、金属杆、金属箔
原理: 。
在验电器不带电的情况下,把要检验的物体接触验电器的金属球,如果两金属箔张开,说明物体带电,否则不带电。此时,金属箔带与接触物体同种电荷,因相互排斥而张开,带电体所带电越多,验电器金属箔张开的角度就越大
验电器
检验物体是否带电
同种电荷相互排斥
(2023•岳阳)将两个带电轻质小球悬挂起来,慢慢靠近,会出现的现象是( )
即讲即练
A
B
C
D
例题精解
A.正电荷从丝绸转移到玻璃棒
B.玻璃棒带正电是因为得到了电子
C.摩擦起电是创造了电荷
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
(2024•巴中)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )
即讲即练
例题精解
(2024•内蒙古)塑料尺与头发摩擦后能吸起纸屑,说明塑料尺带了 。饮料吸管和餐巾纸摩擦后,吸管带负电,说明摩擦过程中 (选填“吸管”或“餐巾纸”)失去电子。
电荷
餐巾纸
即讲即练
例题精解
(2024•广东)《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“以布拭热”是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式改变琥珀的内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带 而 轻小的芥子。
做功
电
即讲即练
吸引
例题精解
(2024•重庆)用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,如图所示,说明摩擦可以使气球带上 ;然后将两个气球靠近,发现它们会相互 。
电荷
排斥
即讲即练
例题精解
用 把 、 、 连接起来就组成了电路。
是提供电能的;将 的能转化为 能
是消耗电能的;将 能转化为 的能
是控制电路通断的;
是输送电能的。
电路的组成
导线
电源
用电器
开关
电源
其他形式
电
用电器
电
其他形式
开关
导线
电路的状态
状态 定义 示意图
通路 电路接好后闭合开关,处处相通的电路
开路(断路) 开关未闭合,或导线断裂、接头松脱,致使电路在某处断开
短路 导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路
引 入
电路的状态
如图所示,短路有两种:一是电源短路,即将电源的正、负极直接用导线相连,这样可能会烧坏电源;二是局部短路,即将用电器(或电表)的两端用导线直接相连,这样会导致被短路的用电器(或电表)不能工作,但不会烧坏。
用统一规定的符号表示电路连接的图叫 图。
画电路图的规定:
(1)用统一的符号;
(2)连接线要画成横平竖直,成一种方形,拐角处画成直角且不能安装电路元件。
(3)实物图中导线不能交叉
电路图
电路
(2023•徐州)电路就是用导线把电源、用电器、 等元件连接起来组成的电流路径。实验室所用导线的材料通常是 。如果用导线直接将电源两极相连,就会造成 ,损坏电源。
开关
铜
即讲即练
短路
例题精解
A.开关 B.电源 C.用电器 D.导线
(2023•自贡)如图所示,用充电宝给手机充电时,充电宝相当于电路中的( )
即讲即练
例题精解
即讲即练
A
B
C
D
(2024•广西)如图是水果电池和发光二极管( )组成的电路。下列电路图与其对应的是( )
例题精解
串联 并联
定义 把元件逐个 连接起来的电路 把元件 连接起来的电路
特征 电路中有 电流路径,一处断开所有用电器都 工作。 电路中的电流路径至少有 电流路径,各支路中的元件可以 工作,互不影响。
开关
作用 控制 ,开关的位置对控制电路的作用 影响 干路中的开关控制 。支路中的开关控制 。
电路图
实例 装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各路灯
串、并联电路
顺次
并列
一条
不能
两条
单独
整个电路
没有
整个电路
所在支路
引 入
电流分析法:根据“电源正极→用电器→电源负极”的方法分析电路中的电流,若电流在途中不分流,则用电器 ;若在某处分流,则用电器 。
断开法:去掉任一用电器,若另一个用电器也不工作,则用电器 ;若另一个用电器不受影响仍然工作则用电器 。
经验法:如路灯、家庭电路中的用电器是 ;电灯与控制它的开关之间是 ;节日小彩灯是 等。
识别串、并联电路
串联
并联
串联
并联
串联
并联
串联
即讲即练
A
B
C
D
(2024•黑龙江)如图为封闭小区常见的智能门禁系统,住户通过刷卡或人脸识别进入小区,当门禁系统接通电源后,指示灯发光。住户刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是( )
例题精解
即讲即练
A
B
C
D
(2024•呼和浩特)现代科技迅猛发展,不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点:(1)闭合S1,扫地机器人开始扫地;(2)同时闭合S1和S2,开启拖地功能(扫拖同时进行)。扫地功能由电动机M完成,拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是( )
例题精解
(2024•自贡)在如图所示的电路图中,闭合开关S1、S3,断开开关S2,则小灯泡L1、L2是 (选填“串”或“并”)联;若同时闭合开关S1、S2、S3,则会造成电路 。
串
短路
即讲即练
例题精解
A.当闭合开关S1、S2、S3时,电源短路
B.当只闭合开关S1、S2时,L1、L2并联
C.当只闭合开关S2、S3时,L1、L2串联
D.当只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
(2023•巴中)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
即讲即练
例题精解
A.盒内一定有两节电池
B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联关系
D.两只灯泡一定是并联关系
(2024•成都)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
即讲即练
例题精解
如图是华为FreeBudsPro无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时收纳盒相当于电路中的 ,两只耳机的电路连接方式是 联的。
电源
并
即讲即练
例题精解
电流是导体中的电荷的 形成的,物理学规定 定向移动的方向为电流的方向。
用字母 表示
电流
定向移动
正电荷
I
在国际单位制中,电流的单位是 ,简称 ,符号是 ,还有毫安(mA)、微安(μA)。换算关系:1A=103mA=106μA
常见的一些电流值:台灯和手电筒中的电流都约0.2A,计算器中的电流约100μA,电冰箱中的电流约1A等。
电流的单位
安培
安
A
在国际单位制中,电流的单位是 ,简称 ,符号是 ,还有毫安(mA)、微安(μA)。换算关系:1A=103mA=106μA
常见的一些电流值:台灯和手电筒中的电流都约0.2A,计算器中的电流约100μA,电冰箱中的电流约1A等。
电流的单位
安培
安
A
刻度盘
数值单位
指针
调零螺母
正接线柱
负接线柱
量程为0~0.6 A
量程为0~3 A
电流表:测量电流的仪器。
A
+
-
电流表的电路符号
认识电流表
引 入
使用前需要先 ;
电流表必须与被测用电器 联;
要让电流从 接线柱流入,从 接线柱流出,否则指针 ;
被测电流不要超出电流表的 ;若超出时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。若不能估测被测电流的大小,可以用 量程 。
不要不经过用电器直接把电流表接在电源两端。否则造成电源 ,可能会烧毁电源和电流表,电流表在电路中相当于 。
电流表的使用
校零
串
负
正
试触
反偏
大
量程
导线
短路
A.A 中正电荷通过金属棒流向 B,金属棒中瞬间电流方向从A到B
B.B 中负电荷通过金属棒流向 A,金属棒中瞬间电流方向从A到B
C.A中负电荷通过金属棒流向B,金属棒中瞬间电流方向从B到A
D.B中正电荷通过金属棒流向A,金属棒中瞬间电流方向从B到A
如图所示,取两个相同的验电器A和B,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A,使A带电,B不带电,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
即讲即练
例题精解
即讲即练
A
B
C
D
如图所示,下列用电器正常工作时电流最小的是( )
例题精解
(1)请你在图(a)中,用笔画线代替导线将实物图连线补充完整。
(2)电流表使用前,应检查指针是否对准 ,如果有偏差,需先‘调零’。
(3)连接电路时,开关应断开,电流表必须 联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的 流出。
(4)闭合开关后,电流表的示数如图(b)所示,此时所接量程的分度值是 A,测得的电流为 A。
如图(a)所示,小华使用电流表来测通过小灯泡的电流,已知电路中的电流不超过0.2A。
零刻线
串
即讲即练
负接线柱
0.02
0.14
例题精解
即讲即练
A
B
C
D
下列电路图中,能正确测量通过灯L1电流的电路是( )
例题精解
串联电路 并联电路
提出问题 串联电路中的电流有什么规律 并联电路中,干路电流与各支路电流有什么关系
猜想与假设
实验电路图
设计并进行实验 (1)选用两个 的灯泡L1、L2按如图所示电路图接好电路
(2)用电流表测出A、B、C三处电流,比较它们之间的大小关系
(3)更换 的小灯泡,重复上述步骤
实验结论 串联电路中各处电流都 。
表达式: 。 并联电路干路中的总电流 各支路中电流之 。
表达式: 。
串并联电路的规律
不同规格
不同规格
相等
等于
和
(2023•天津)在探究串、并联电路中电流的规律时,做了如图所示的实验。闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,则通过小灯泡L1的电流为 A,通过小灯泡L2的电流为 A。
0.2
0.3
即讲即练
例题精解
在物理兴趣活动中,小莉同学将甲、乙两个灯泡串联在电路中,闭合开关后,如果发现甲灯比乙灯亮,那么通过两灯的电流 大(选填“甲灯大”“乙灯大”“一样大”或“无法确定”)。他将电流表接入电路的是0~0.6A的量程,却按0~3A的量程中读成2.4A,则实际测得的电流应是 A。
一样
0.48
即讲即练
例题精解
某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用相同规格的小灯泡L1、L2进行实验,电路图如图(a)所示。
B
即讲即练
(1)闭合开关后,发现两个小灯泡的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是 。(选填字母)
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某个小灯泡被短路 D.电流表被烧坏
例题精解
(2)故障排除后,电流表A1、A2的示数如图(b)(c)所示,通过读数,小红发现两处电流大小分别为0.3A和0.28A,得出“串联电路中各处的电流不相等”的结论。造成她判断错误的原因是: 。
某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用相同规格的小灯泡L1、L2进行实验,电路图如图(a)所示。
电流表量程选择不同,导致测量的精确度不同
即讲即练
例题精解
(2)实验中,小组同学把实验数据记录在下表中。小明认为从这组实验数据中就可以得出结论;小华则认为实验存在偶然性,需要再进行实验。你赞同谁的观点?如果赞同小明,请说明理由;如果赞同小华,请写出下一步需要进行的操作。
某小组在“探究串联电路的电流规律”实验中,选用相同规格的小灯泡L1、L2进行实验,电路图如图(a)所示。
赞同小华;应该换不同规格的小灯泡进行多次实验。
即讲即练
I1/A I2/A I3/A
0.28 0.28 0.28
例题精解
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流。
(2023•四川)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
C
即讲即练
例题精解
(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A。
(2023•四川)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
0.3
即讲即练
a
例题精解
(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:
(2023•四川)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
即讲即练
IA/A IB/A IC/A
0.2 0.2 0.4
①干路电流等于各支路电流之和。
②各支路电流相等。
例题精解
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。
(2023•四川)如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。
即讲即练
相同
例题精解
电压使电路中形成了 , 是给电路两端提供电压的装置。
电路中有持续电流的条件是:
、
。
某段电路中有电流必有电压,而有电压时不一定有电流。
用字母 表示
电压
电流
电源
U
电路两端有电压(有电源)
电路是通路
在国际单位制中,电压的单位是 ,简称 ,符号是 ,还有千伏(kV),毫伏(mV),微伏(μV)。1V=103mV=106μV
一些电压值:1节干电池的电压为 V,一个蓄电池的电压为 V,家庭电路的电压为 V,对人体的安全电压 36V,手机锂电池的电压为3.6V。
电压的单位
伏特
伏
V
1.5
2
220
不高于
电流表:测量电流的仪器。
V
+
-
电流表的电路符号
认识电压表
引 入
使用前需要先 ;
必须把电压表和被测电路 联。
必须让电流从“+”接线柱 ,从“-”接线柱 。否则指针会 。
被测电压不得超过电压表的 。若超出时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯,甚至烧坏电压表。
电压表的使用
校零
并
流出
流入
反偏
量程
电流表 电压表
不
同
点 符号
连接方式 串联 并联
能否直接
连接电源 不能 能
量 程 0.6A 3A 3V 15V
每大格 0.2A 1A 1V 5V
每小格 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V
内阻 很小,几乎为零,相当于导线 很大,相当于断路
相同 1.表在使用前要调零;
2、读数时先要看量程,再分析分度值;
3、电流从表的正接线柱流入,负接线柱流出;
4、被测量不能超过表的量程。
A
V
电压表和电流表
引 入
串联电路 并联电路
提出问题 串联电路中总电压与各用电器两端的电压之间有什么关系 并联电路两端的总电压与各支路两端的电压之间有什么关系
猜想与假设
实验电路图
设计并进行实验 (1)选用两个 的灯泡L1、L2按如图所示电路图接好电路
(2)用电压表测出L1、L2、电源三处电流,比较它们之间的大小关系
(3)更换 的小灯泡,重复上述步骤
实验结论 串联电路的总电流 各部分电路中电压之 。
表达式: 。 并联电路中各支路两端电压都 。
表达式: 。
串并联电路的规律
不同规格
不同规格
相等
等于
和
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功
(2022•浙江)导线中自由电子定向移动需要“动力”的推动,图中用高度差形象地表示了由电池提供的这种推动作用,那么高度差表示的量是( )
即讲即练
例题精解
(2024•淮安)如图所示,取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,制成一个水果电池。
(1)用电压表测量电压,该水果电池电压为 V,水果电池是将 能转化为电能。
(2)该水果电池正极是 (填“铁片”或“铜片”)。
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 联。
0.6
化学
即讲即练
铜片
串
例题精解
(1)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端 (选填“有”或“无”)电压。
(2024•广东)探究串联电路中电压的规律。
断开
即讲即练
无
例题精解
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表。
(2024•广东)探究串联电路中电压的规律。
1.2
即讲即练
例题精解
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
(2024•广东)探究串联电路中电压的规律。
之和
即讲即练
改变电源电压并多次实验
例题精解
如图1所示电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均如图2所示,则电阻R2两端的电压U2为 V;R1两端的电压U1为 V。
1.8
7.2
即讲即练
例题精解
在图甲所示电路中,当闭合开关后,两灯均发光,且L1比L2亮,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图乙所示,则通过两灯的电流I1 I2(填“>”“=”“<”),此时灯L1两端的电压是 V。
=
4.8
即讲即练
例题精解
$$