内容正文:
专题五 电与磁
探究串、并联电路的电流规律
设计与进行实验
1.实验电路图如图所示。
2.实验应选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
3.电路连接时开关要________;电流表“正进负出”,所选量程应__________(填“大于”或“小于”)所测的最大值。
4.设计记录表格。
实验
序号
A点电流
IA/A
B点电流
IB/A
C点电流
IC/A
1
2
3
分析实验数据得出结论5.在串联电路中,______________;在并联电路中,__________________________________。
交流与反思
6.进行多次实验,得出普遍规律。
(1)改变电源电压,进行多次实验;
(2)换用规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡,进行多次实验。
7.故障分析
(1)闭合开关,电流表指针反向偏转,原因可能为____________________________。
(2)闭合开关,电流表指针偏转过小,原因可能为________________________。
(3)图甲中只有灯L1亮,电流表有示数,则故障为______________。
(4)图乙中只有灯L1亮,电流表有示数,则故障可能为______________。
探究串、并联电路的电压规律
设计与进行实验
1.实验电路如图所示。
2.实验应选择规格________(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
3.电路连接时开关要________,电压表并联在所测用电器两端,所选量程应大于所测的最大值。
4.设计记录表格。
实验
序号
L1两端电
压U1/V
L2两端电
压U2/V
电源电压
U/V
1
2
3
分析实验数据得出结论5.串联电路总电压__________________;并联电路________________________。
交流与反思
6.连接电路时,开关要处于断开状态,目的是__________________。
7.若仅进行了一次实验,结论具有______,应更换规格不同的小灯泡进行多次实验。
探究电流与电压、电阻的关系
实验名称
★探究电流与电压的关系
★探究电流与电阻的关系
电路图和
实物电路
电路连接
注意事项
(1)连接电路时,开关应该处于________状态;
(2)滑动变阻器要“一上一下”串联在电路中,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到阻值________处;
(3)电压表与电流表都要进行________,按“________”的接法接入电路,注意选择合适的量程
故障分析
(4)电压表示数近似等于电源电压,电流表示数为0——定值电阻________;
(5)电压表示数为0,电流表示数不为0——定值电阻________;
(6)电压表和电流表均有较小的示数,且移动滑片,两表示数不变——滑动变阻器同时接了________两个接线柱
控制变量法的应用
(7)控制____________不变;
(8)移动滑动变阻器的滑片,改变______________________
(9)换用不同阻值的定值电阻;
(10)移动滑动变阻器的滑片,控制__________________
滑动变阻器的作用
保护电路
(11)改变__________________,进行多次测量
(12)控制______________不变
实验数
据表格
和图象
多次测量的目的
寻找普遍规律
分析数据
方法一: 比值法:求出每组U与I的比值,若为定值,说明二者成正比;
方法二: 图象法:作出定值电阻的IU图象进行分析,若成正比例图线,说明二者成正比
方法一:乘积法:求出每组电流与电阻的乘积,若为定值,说明二者成反比;
方法二:图象法:作出定值电阻的I-R图象,若为双曲线的其中一支,说明二者成反比
实验结论
(13)保持电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成______比
(14)保持电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成______比
“伏安法”测电阻和电功率
实验名称
★测量定值电阻的阻值
★测量小灯泡的阻值
★测量小灯泡的电功率
实验原理
(1)________________________________
(2)_____________
电路图
滑动变阻器的作用
保护电路
改变待测电阻两端的电压
改变小灯泡两端的电压
电表量程的选取
电压表
根据电源电压确定
根据小灯泡额定电压确定
电流表
当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时,计算电路中的最大电流确定
根据I额=计算后确定
实验数据表格
IU图象
表格数据、图象分析
(3)I-U图象是一条过原点的直线:电阻一定时,电流与电压成________
(4)I-U图象是一条过原点的曲线:灯丝电阻受________影响
多次测量的目的
(5)___________________
测量小灯泡在不同电压下的电阻(小灯泡的电阻会随温度的变化而变化,不能取平均值作为小灯泡的电阻)
(6)测量小灯泡在不同电压下的__________(不能取平均值作为小灯泡的额定功率)
探究通电螺线管外部磁场的方向
设计与进行实验
1.实验装置(如图甲、乙所示)
2.实验步骤
(1)在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。
(2)给螺线管通电后观察小磁针的指向,轻敲硬纸板观察铁屑的排列情况如图甲。铁屑在磁场中被________后相当于小磁针。
(3)把小磁针放到螺线管四周不同位置,通电后小磁针静止时的指向如图乙。
(4)改变输入图乙螺线管的电流方向,观察小磁针的偏转情况。
3.实验结论
(1)通电螺线管外部的磁场与________(填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似。
(2)通电螺线管的极性与环绕螺线管的________方向有关。
4.交流讨论
若仅将硬纸板上的铁屑去掉,通电螺线管的磁场______(填“会”或“不会”)消失。磁场______真实存在的,磁感线________真实存在的。(后两空均填“是”或“不是”)
探究产生感应电流的条件
设计与进行实验
1.实验装置(如图所示)
2.实验原理:电磁感应。
3.实验方法
(1)________(填实验方法)法的应用。
①控制导体运动方向不变,改变磁场方向,观察灵敏电流计指针的偏转方向;
②控制磁场方向不变,改变导体运动方向,观察灵敏电流计指针的偏转方向。
(2)________(填实验方法)法的应用。
①灵敏电流计指针是否________——电路中是否产生感应电流;
②灵敏电流计的偏转方向——感应电流的________;
③灵敏电流计指针偏转的角度——感应电流的________。
4.实验操作
分析实验现象得出结论
5.实验结论:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生感应电流,感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。
交流与反思
6.导体在磁场中运动时,灵敏电流计指针不偏转的原因:没有感应电流产生(导体没有做切割磁感线运动;电路没有闭合)。
7.要使灵敏电流计指针偏转明显可采取的措施:换灵敏度更高的电流计;用多匝线圈替代单根导体棒;加快导体切割磁感线的速度;换磁性更强的蹄形磁体等。
8.实验中的能量转化:______转化为______。
1.下列对电流和电压的说法中,错误的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.电源是电路中提供电压的装置
C.电路中有电流,则电路两端一定有电压
D.电路两端有电压,则电路中一定有电流
2.2024·辽宁中考手持小风扇的简化电路如图所示,下列说法正确的是( )
A.开关和电动机是并联的
B.导线通常用半导体材料制成
C.电池的作用是为电动机提供电能
D.通电后电流从电池负极经电动机流向正极
3.2024·福州三检某智能手势感应音响,接通电源后闭合开关S1,音响就会播放音乐同时用来渲染气氛的五彩灯就会发光,不停地变换颜色;若想关闭五彩灯,只需在音响上方用手划过(可看作闭合开关S2),就只剩下美妙的音乐了。关于此智能手势感应音响内部的电路结构可以简化为图中的( )
4.2024·山西模拟预测电给我们的生活带来了极大的便利,但不正确用电也会带来很大的危害。在家庭用电中,下列做法符合安全用电要求的是( )
A.用湿布擦正在工作的电灯
B.使用绝缘皮破损的电线
C.电热水壶的金属外壳接地
D.在电暖器上烘烤湿毛巾
5.图甲是小灯泡L和电阻R的I-U图象。将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中,只闭合S1时,电流表的示数为0.5 A。电源为稳压电源,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,小灯泡L的电阻为20 Ω
B.再闭合S2后,通过电阻的电流为0.3 A
C.闭合S1、S2后,电流表的示数为0.7 A
D.若电源电压为6 V,闭合开关S1、S2时,通过灯的电流为0.75 A
6.2024·苏州中考如图所示,在a、b两端接入电源或电流表组成不同装置,以下说法正确的是( )
A.接电源,和发电机的原理相同
B.接电流表,和电动机的原理相同
C.接电源,可将电能转化为机械能
D.接电流表,移动直导线电流表指针一定偏转
7.2024·甘肃中考如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P从最右端向左移动到中点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.滑动变阻器R2消耗的功率变大
B.电流表A的示数变小
C.电压表V的示数变大
D.电压表V与电流表A的示数之比变大
8.如图甲所示的电路中,当开关闭合后,V1和V2的示数分别如图乙所示,则V1的示数为______V,V2的示数为________V,小灯泡L1两端的电压U1=________V。
9.2024·遂宁中考改编噪声污染是当代社会四大污染之一,若青少年长期处于噪声环境中会影响身心健康。为了监测噪声的强弱,同学们找来定值电阻R0、声敏电阻R(阻值会随声音强弱发生变化)、电流表、学生电源等器材,设计了可用电流表的示数来反映噪声强弱的装置,其中R的阻值随声音强弱变化的关系如图甲所示,该装置电路如图乙所示。在某次测试中,当噪声为80 dB时,电流表示数为0.4 A;当噪声为50 dB时,电流表示数为0.2 A。可知电阻R0的阻值是________Ω,电源电压为________ V。
10.2024·泉州二检如图是某款智能照明灯的电路,工作电路的灯L在天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路的电源为干电池,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随光照强度的增大而减小,则工作电路的电源应接在________两端;若控制电路的电源用久了,电压降低,则天亮时灯自动熄灭时间将__________(填“提前” “推迟”或“不变”)。
11.2023·苏州中考改编将图中家庭电路补充完整(虚线框内一处接保险丝“”,另一处用导线连接)。
12.2024·重庆中考图甲是同学们自制的调光小台灯,图乙是台灯的电路原理图。电源电压为3 V,R是调节亮度的变阻器,最大阻值为10 Ω。灯L标有“2.5 V;0.5 W”字样。忽略温度对电阻的影响。求:
(1)灯L正常发光时的电阻;
(2)灯L正常发光时,变阻器R工作10 min产生的热量;
(3)电源电压降为2.7 V后,灯L的最小实际电功率。
答案
核心考点 电流、电压、电阻:负 正 同种
异种 定向移动 正电荷 正极 负极 A
mA U 12 自由电荷 13 V 14 R 15 阻碍
16 电流 17 容易 18 不容易 19 导体 20 绝缘体 0
横截面积 Ω 1×103 1×106 50 2
电路分析:电 有 无 逐个顺次 两端并列
电功 电功率:焦耳 千瓦时 3.6×106 10
20 600 31.6 这段时间 I2R
快慢 12 W 13 1 000 14 正常 15 正 16 正 17 正
易错提醒:固定不变;可变
家庭用电:电能 火 大 低 热 零
火 接地 并 串 火 12 零 13 火线
14 220 15 试电笔 16 有 17 高压 18 电能
电与磁:铁 钴 镍 排斥 吸引 靠近
接触 磁性 磁力 N N 12 S 13 南极
14 北极 15 奥斯特 16 改变 17右手 18电流 19 N
20 大小 匝数 方向 开关 磁场方向
电流方向 法拉第 闭合 一部分
切割磁感线
实验剖析 实验1:2.不同 3.断开;大于
5.电流处处相等;干路电流等于各支路电流之和 6.(2)不同
7.(1)电流表正负接线柱接反 (2)电流表所选量程偏大
(3)灯L2短路 (4)灯L2断路
实验2:2.不同 3.断开
5.等于各用电器两端电压之和;各支路两端的电压都相等
6.保护电路 7.偶然性
实验3:(1)断开 (2)最大 (3)调零;正进负出 (4)断路
(5)短路 (6)下面 (7)定值电阻 (8)定值电阻两端电压
(10)定值电阻两端电压不变 (11)定值电阻两端电压
(12)定值电阻两端电压 (13)正 (14)反
实验4:(1)R= (2)P=UI (3)正比 (4)温度
(5)取平均值,减小误差 (6)实际功率
实验5:2.(2)磁化 3.(1)条形 (2)电流 4.不会;是;不是
实验6:3.(1)控制变量 (2)转换 ①偏转 ②方向 ③大小
8.机械能;电能
基础自测 1.D 2.C 3.D 4.C 5.C 6.C 7.A
8.5.5;2.5;3 9.5;6 10.ab;推迟
11.解:如图所示。
12.解:(1)灯L正常发光时的电阻R灯===12.5 Ω。
(2)灯L正常发光时,电路中的电流I===0.2 A,变阻器两端的电压U2=U-U1=3 V-2.5 V=0.5 V,工作10 min产生的热量Q=W=U2It=0.5 V×0.2 A×10×60 s=60J。
(3)电源电压降为2.7 V后,当电路中电流最小时,灯L的实际电功率最小,则电路中的最小电流I实===0.12 A,则灯L的最小实际电功率P实=I实2R灯=(0.12 A)2×12.5 Ω=0.18 W。
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