重难点07 电路、电流、电压和电阻-2025年中考物理【热点·重点·难点】专练(广东专用)
2025-04-16
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内容正文:
重难点07 电路、电流、电压和电阻
考点
三年考情分析
2025考向预测
摩擦起电现象和实际、两种电荷的相互作用规律及判断物体带何种电荷、电流方向的规定、电路的设计、电路故障的判定、探究串并联电路的电流规律、探究串并联电路中电压的特点、电压表的量程及读数、根据实物图画电路图
近三年广东中考物理电路、电流、电压和电阻主要以选填题和作图题形式出现,分值约为2-4分不等,题型较为稳定。
2022和2024年选择题都考查了电路的设计;同时2022年还考查了根据实物图画电路图、判断物体带何种电荷;2023年考查了串联电路的电流规律、利用电表判断电路故障;2024年还考查了带电体可以吸引轻小物体、摩擦起电现象、电流方向的规定等。
1、电路连接与识别:以选择、填空题考查串联、并联或混联电路的判断,或根据要求连接实物电路、画电路图。
2、电路故障分析:结合电路中用电器工作状态或电表变化,判断短路、断路故障原因。
3、电流的形成与方向:以选择题考查电流形成原因、方向规定,结合实际电路判断电流方向。
4、电流表的使用与读数:在实验、填空题中,考查电流表连接、量程选择、读数及指针偏转分析。
5、电压的概念与作用:以选择、填空题考查电压概念及电源提供电压的作用。
6、电压表的使用与读数:类似电流表,考查电压表的连接、量程、读数及与被测用电器的并联关系。
7、电阻的概念与影响因素:以选择、填空题考查电阻概念及材料、长度等对电阻大小的影响。
【知识必备】
一、电流和电路
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。能的转化:机械能→电能。
(1)实质:摩擦起电并不是创造了新电荷,而是发生了电子转移,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
(2)甲乙两不同的物体互相摩擦,若甲物体带了正电,则乙物体一定带负电,且电量相等。
2、两种电荷:正电荷和负电荷。
(1)被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
(3)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(4)中和:等量的异种电荷放在一起互相抵消的现象叫做中和。(中和后物体不带电)
3、导体与绝缘体
(1)导体:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
(3) 导体和绝缘体的主要区别是:导体内有大量自由移动的电荷,而绝缘体内几乎没有自由移动的电荷,但导体和绝缘体是没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化。
(4) 金属导电靠的是自由电子,它移动的方向与金属导体中的电流方向相反;酸碱盐水溶液导电是靠自由离子。
4、电流形成:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。
(1)电流的方向:把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。(而负电荷定向移动的方向和正电荷移动的方向相反,即与电流方向相反)。
(2)获得持续电流的条件:①电路中有电源、②电路为通路。
5、电路: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。
6、电路有三种状态
(1)通路:接通的电路叫通路;有电流通过导线和用电器,用电器可以工作。
(2)开路:断开的电路叫开路(也叫断路);没有电流通过导线和用电器,用电器不能工作。
(3)短路:直接把导线接在电源两极(或用电器两端)上的电路叫短路。有很大电流通过导线,但没有电流通过用电器,用电器不能工作。
7、电路的两种基本连接方式
(1)串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。
(2)并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
8、电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
9、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
(1)电流表必须和被测用电器串联。
(2)电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)选择合适的量程(0~0.6A; 0~3A),被测电流不要超过电流表的量程。
(4)不允许把电流表直接连接在电源的两极上。
10、串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;公式:I=I1=I2(用电器越多,亮度越低)。
11、并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I1+I2(用电器越多,干路电流越大)。
二、电压 电阻
1、电压:电压是使电路中形成电流的原因,电压是由电源提供的。有电压不一定有电流,有电流必定有电压。电压用符号“U”表示,电压的单位是伏特,符号V。电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
2、电压表的使用
(1)电压表必须与被测用电器并联。
(2)电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端,“-”接线柱连接靠近电源负极的一端(即:电流正进负出)。
(3)选择合适的量程(0~3V; 0~15V),被测电压不要超过电压表的量程。
(4)在不超过量程的情况下,允许把电压表直接连接在电源的两极上。
3、利用电流表、电压表判断电路故障
(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
(3)电流表电压表均无示数,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
4、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(即U串=U1+U2)。
5、并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压。(即U并= U1=U2)。
6、电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小。电阻的国际单位是欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。(1兆欧=103千欧; 1千欧=103欧)
7、 决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与加在导体两端的电压和通过的电流无关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
8、滑动变阻器
(1)构造:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
(2)原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。
(3)作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
(4)铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
(5)正确使用:①应串联在电路中使用;②接线要“一上一下”;③通电前应把阻值调至最大的地方。
【重难解读】
1、电路
(1)重点:识别串并联,依要求设计、连接电路。
(2)难点:复杂电路连接判断,故障分析(据灯亮暗、表读数判断断路、短路位置)。
2、电流
(1)重点:电流形成、方向规定,电流表使用(连接、量程、读数),串并联电流规律运用。
(2)难点:金属导体电流方向与电子移动方向关系,电流表易错操作,复杂电路电流流向判断。
3、电压
(1)重点:电压概念、电压表使用,串并联电压规律应用。
(2)难点:理解电压使电荷定向移动,电压表连接与测量对象判断,结合电流规律综合计算。
4、电阻
(1)重点:电阻概念、影响因素,滑动变阻器原理与改变电阻作用。
(2)难点:用控制变量法探究因素,动态电路中变阻器引起电流、电压变化分析。
一、摩擦起电现象和实际(7小题)
1.(2023·广东广州·中考真题)手与硅胶管M均不带电,用手摩擦M后,M与带负电的塑料管互相排斥,则( )
A.M带正电 B.M不带电
C.手摩擦M时,正电荷从手转移到M D.手摩擦M时,电子从手转移到M
【答案】D
【详解】由题意可知,开始手与硅胶管M均不带电,用手摩擦M后,M与带负电的塑料管互相排斥,根据同种电荷互相排斥可知此时M带负电;根据摩擦起电的本质可知,得到电子的带负电,失去电子的带正电,因此手摩擦M时,电子从手转移到M。
故选D。
2.(2024·广东广州·二模)不同物质的原子核束缚电子的本领强弱如图1所示,使涤纶摩擦过的玻璃棒靠近某气球,它们相互作用的情况如图2所示。下列有关说法正确的是( )
A.玻璃棒与涤纶摩擦后带负电 B.摩擦过程电子从玻璃棒转移到涤纶
C.摩擦后的涤纶不带电 D.气球可能不带电
【答案】B
【详解】由图1知,玻璃棒对电阻的束缚能力比涤纶的弱,所以涤纶摩擦过的玻璃棒带正电,摩擦过程,电子由玻璃棒向涤纶转移,涤纶由于带上多余电子而显负电,图2中,带正电的玻璃棒与气球相互排斥,因为同种电荷相互排斥,所以气球带正电,故ACD错误,B正确。
故选B。
3.(2024·广东广州·二模)如图某材料M快速摩擦整个塑料板,使塑料板带上电荷,则M( )
A.与塑料板摩擦后,塑料板一定带负电
B.与塑料板摩擦后,塑料板一定带正电
C.与塑料板摩擦时,正电荷发生了转移
D.与塑料板摩擦时,负电荷发生了转移
【答案】D
【详解】摩擦起电的本质是电子的转移,材料M快速摩擦整个塑料板过程中,由于不知哪个物体原子核对电子的束缚能力更强,所以无法判断物体得失电子情况,则无法判断物体带电情况,在摩擦起电过程中,固体中的正电荷是不能自由移动的,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.(2024·广东·中考真题)《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。
【答案】 做功 电 吸引
【详解】[1]改变物体内能的方法有热传递和做功。“以布拭热”是通过做功的方式改变了琥珀的内能。
[2][3]由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,琥珀和布摩擦时,因得失电子,二者都带上了电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,琥珀就把轻小的芥子吸起来。
5.(2023·广东·中考真题)题图是氦的原子模型示意图,原子核是 ,核外电子是 ,其中带负电的是 。(均选填“A”或“B”)
【答案】 B A A
【详解】[1][2][3]原子是由原子核和核外电子组成,核外电子绕着原子核运动,原子核是由质子和中子组成的,其中质子带正电,中子不带电,电子带负电。
6.(2022·广东·中考真题)与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 电。用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图所示。这两片金属箔带 种电荷。
【答案】 负 同
【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移,与毛皮摩擦过的橡胶棒得到电子而带负电,毛皮失去电子而带正电。
[2]验电器的两片金属箔带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,所以金属箔片会张开。
7.(2024·广东汕尾·二模)锡的原子核带有50个元电荷,是 (正、负)电荷;它的原子核外有 个电子,它对外不显电性是因为它正、负电荷量 (“相同”或“不同”)。
【答案】 正 50 相同
【详解】[1][2][3]原子核带正电,锡的原子核带有50个元电荷,它的原子核外有50个电子,正负电荷量相同。
二、两种电荷的相互作用规律及判断物体带何种电荷 (6小题)
8.(2022·广东广州·中考真题)如图,用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体,甲带电,用带电棒丙分别靠近甲、乙。下列能证明乙带电且甲、乙带异种电荷的现象是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.若丙带正电,由图可知丙吸引甲,故甲带负电,丙吸引乙,故乙带负电或不带电,故A不符合题意;
B.若丙带正电,由图可知丙排斥甲,故甲带正电,丙排斥乙,故乙带正电,故B不符合题意;
C.若丙带正电,由图可知丙排斥甲,故甲带正电,丙吸引乙,故乙带负电或不带电,故C不符合题意;
D.若丙带正电,由图可知丙吸引甲,甲带电故甲带负电,丙排斥乙,故乙带正电,所以甲、乙带异种电荷,故D符合题意。
故选D。
9.(2024·广东惠州·二模)根据小明生活中的相应情景,如题图所示,小明用气球与头发摩擦几下,松手后,气球“粘”在头发上,原因是( )
A.分子之间存在引力
B.分子之间存在斥力
C.同种电荷相互排斥
D.异种电荷相互吸引
【答案】D
【详解】将气球与头发摩擦后,气球与头发之间因为得失电子和导致气球与头发带异种电荷,根据异种电荷相互吸引而使气球“粘”在头发上。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
10.(2024·广东江门·一模)如图所示,小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.摩擦过程中产生了新的电荷
B.小朋友下滑的过程中不受重力
C.竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D.形成“怒发冲冠”现象原理和验电器的工作原理相同
【答案】D
【详解】A.摩擦起电的实质是电荷(电子)的转移,故A错误;
B.小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,受重力和摩擦阻力以及滑梯对小朋友的支持力,故B错误;
C.竖起的头发丝是因为头发带同种电荷,相互排斥的原因,故C错误;
D.形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同,都是同种电荷相互排斥,故D正确。
故选D。
11.(2024·广东广州·三模)图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态。当用与毛皮摩擦过的橡胶棒a棒靠近气球时,情景如图乙所示;当用b棒靠近气球时,情景如图丙所示。则( )
A.气球一定带负电 B.a棒一定失去了电子
C.b棒一定带电 D.b棒一定不带电
【答案】A
【详解】A.在图乙中,用与毛皮摩擦过的橡胶棒(即带负电的a棒)靠近气球时,气球被排斥,这说明气球与a棒带同种电荷,即气球也带负电。故A符合题意;
B.摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。由于a棒带负电,说明a棒在摩擦过程中得到了电子,而不是失去了电子。故B不符合题意;
CD.丙图相互吸引,则b棒可能带正电可能不带电。则CD不符合题意。
故选A。
12.(2024·广东佛山·二模)用细绳悬挂轻质通草小球,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近原来不带电的通草小球,小球会先被玻璃棒 ;后又被玻璃棒弹开,小球被弹开说明玻璃棒和小球带有 种电荷而相互排斥,玻璃棒弹开小球与验电器的工作原理 。(选填“相同”或“不同”)
【答案】 吸引 同种 相同
【详解】[1]带电体可以吸引轻小物体,用丝绸摩擦过的玻璃棒因摩擦而带电,所以用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近原来不带电的通草小球,小球会被玻璃棒吸引。
[2]小球又被玻璃棒弹开,是因为小球在与玻璃棒接触时,带上了与玻璃棒相同的电荷。
[3]验电器的原理是同种电荷相互排斥,所以玻璃棒弹开小球与验电器的工作原理相同。
13.(2024·广东肇庆·模拟预测)丝绸摩擦过的玻璃棒带 (选填“正电”或“负电”),是因为玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)电子,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔张开(如图丙所示),其原因是金属箔带上同种电荷,互相 (选填“排斥”或“吸引”)而张开。
【答案】 正电 失去 排斥
【详解】[1][2][3]摩擦起电是电子的转移,失去电子带正电,得到电子带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中失去电子;用玻璃棒接触验电器的金属球,金属箔片的电子转移到玻璃棒,金属箔片失去电子带正电,两金属箔片带上同种电荷,同种电荷相互排斥而张开。
三、电流方向的规定(5小题)
14.(2024·广东广州·中考真题)如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A.云层带负电是由于失去了大量正电荷 B.云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C.放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D.放电时电流方向是从避雷针流向云层
【答案】D
【详解】AB.云层带负电是由于云层与空气摩擦而带电的,在摩擦的过程中云层得到电子而带负电,摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,故AB错误;
CD.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。放电时,负电荷从云层流向避雷针,电流方向是从避雷针流向云层,故C错误,D正确。
故选D。
15.(2024·广东肇庆·二模)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带负电,乙不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来,下列说法正确的是( )
A.有自由电子从甲流向乙 B.甲中的金属箔张角变大
C.乙带电后金属箔片不张开 D.金属棒中有从甲到乙的持续电流
【答案】A
【详解】AB.甲带负电,乙不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来,甲中的自由电子(负电荷)通过金属棒流向乙,甲金属箔所带的负电荷减少,金属箔张角减小,故A正确,B错误;
C.乙带有多余的负电荷,因同种电荷相互排斥,金属箔张角变大,故C错误;
D.自由电子定向移动的方向与电流方向相反,金属杆和金属球接触的一瞬间,金属杆中电流方向是从乙到甲,此时电流是瞬间电流,不是持续电流,故D错误。
故选A。
16.(2024·广西桂林·一模)小聪用餐巾纸反复摩擦一根饮料吸管乙,然后把乙靠近另一根用支架支着能自由转动的吸管甲的一端,如图所示,发现甲、乙互相吸引。下列对实验现象的分析正确的是( )
A.若摩擦后乙带负电荷,则甲一定带正电荷
B.若摩擦后乙带正电荷,则摩擦过程中乙得到了电子
C.摩擦起电时创造了电荷
D.若甲带正电荷,摩擦过程中乙得到了电子,将乙与甲的一端接触,产生的电流方向为由甲到乙
【答案】D
【详解】A.两个物体相互吸引有两种可能:异种电荷相互吸引、带电体能够吸引轻小的不带电物体。饮料吸管乙与餐巾纸摩擦过,会带上电荷。甲与乙靠近,相互吸引,则甲可能带与乙异种的电荷,也可能不带电,故A错误;
B.失去电子带正电,若摩擦后乙带正电荷,则摩擦过程中乙失去了电子,故B错误;
C.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故C错误;
D.若甲带正电荷,摩擦过程中乙得到了电子,将乙与甲的一端接触,电子移动方向由乙到甲,规定正电荷移动的方向为电流方向,与自由电子移动方向相反,所以产生的电流方向为由甲到乙,故D正确。
故选D。
17.(2024·广东深圳·中考真题)用航标灯发出的光来让海上的船只看清方位说明光能传递 , 是正极,是 能转换为电能。
【答案】 信息 碳 化学
【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播,航标灯发出的光沿直线传播,海上的船只看清方位,说明光能传递信息。
[2][3]电源的外部电流从电源的正极出发回到负极,由图中电流方向可知碳是正极,电池将化学能转化为电能。
18.(2024·广东东莞·二模)两个相同的验电器A和B,用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,验电器A的金属箔张开,是因为 。另一个验电器B不带电(如图1所示)。用带手柄的金属杆把A和B连起米,验电器B的金属箔张开(如图2所示)。金属杆的瞬间电流方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】 同种电荷相互排斥 由B到A
【详解】[1]用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电。用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器A的金属球接触,因为橡胶棒带负电,故A带负电,验电器A的金属箔能够张开是因为同种电荷相互排斥。
[2]A带负电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来,负电荷(电子)由A转移到B,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,所以电流方向从B到A。
四、电路的设计(7小题)
19.(2024·广东·中考真题)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.由A图可知是只有台灯一个用电器的简单电路,台灯不能调节亮度,故A不符合题意;
B.由B图可知台灯与定值电阻并联在电路在,并联电路的用电器工作时互不影响,故B不符合题意;
C.由C图可知台灯与滑动变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器可以调节台灯的亮度,故C符合题意;
D.由D图可知台灯与滑动变阻器并联在电路中,并联电路的用电器工作时互不影响,调节滑动变阻器不可以调节台灯的亮度,故D不符合题意。
故选 C。
20.(2022·广东广州·中考真题)两款温控开关K1和K2,当温度低于50℃时,K1保持闭合,K2保持断开;当温度高于50℃时,K1保持断开,K2保持闭合,某保温水壶用其中一款开关检测水温,其加热电阻R在水温低于50℃时工作,在水温高于50℃时不工作,下列电路图中符合用电安全且能实现该保温水壶功能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AB.由电路图可知,电路中加热电阻R与开关并联,当开关闭合时会对电源短路,将会烧坏电源,故AB不符合题意;
CD.由电路图可知,加热电阻R与开关串联,加热电阻在水温低于50℃时工作,即水温低于50℃时开关应闭合;加热电阻在水温高于50℃时不工作,即水温高于50℃时开关应断开,由题意可知,符合这一规律的应该是K1,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
21.(2024·广东深圳·二模)取还共享单车时,开关既控制锁车器,又控制发出提示音的蜂鸣器,开关只控制蜂鸣器;若蜂鸣器有故障,不影响锁车器正常工作。下列电路图符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】开关S1既控制锁车器,又控制发出提示音的蜂鸣器,说明开关S1为总开关,开关S2只控制蜂鸣器,说明开关S2与蜂鸣器串联;若蜂鸣器有故障,不影响锁车器正常工作,说明蜂鸣器与锁车器并联。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
22.(2024·广东深圳·一模)如图所示为一款吊扇灯,闭合总开关后,风扇和灯可各自独立控制。下列电路图符合该吊扇灯功能的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.如图风扇与灯串联,不能独立控制,且三个开关串联,需要三个开关都闭合电路才接通,故A不符合题意;
B.如图灯与风扇并联,开关S2控制灯,S1控制电动机,风扇和灯可各自独立控制,且干路开关S控制整个电路,故B符合题意;
C.如图灯与风扇并联,开关S闭合后灯工作,再闭合S1,风扇工作,风扇无法独立工作,故C不符合题意;
D.如图灯与风扇并联,开关S闭合后风扇工作,再闭合S1,灯工作,灯无法独立工作,故D不符合题意。
故选B。
23.(2024·广东中山·三模)小明设计了一款高铁安全锤取用报警电路。该电路由电源、电铃、保护电阻R、开关S和S1组成,闭合开关S,当未取用安全锤时,相当于开关S1闭合,电铃不响;当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响,请根据以上要求,将图电路补充完整。
【答案】
【详解】根据题意可知,闭合开关S,当安全锤未取用时,相当于开关S1闭合,电铃不响,说明电铃不响被短路了,当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响,说明开关S是总开关,R串联在电路中,保护电路,如图所示:
24.(2024·广东惠州·二模)很多住宅小区装备了区分外来车辆出入的门禁系统,内部车辆可以自动识别并使横杆启动,外部车辆则需要门卫按动按钮才能启动横杆,自动识别系统可等效为一个自动开关,手动按钮是一个手动开关,横杆启动系统看作一个电动机,请利用图中给出的元件符号画出满足要求的电路图。
【答案】
【详解】依题意可知,任意一个开关闭合均可以使得电动机工作,所以两开关并联后再与电动机串联,作图如下:
25.(2024·广东·二模)据国家卫健委数据显示,2022年全国儿童青少年总体近视率为53.6%。为缓解眼疲劳,电加热眼罩受到广泛关注。图甲所示的电加热眼罩通过控制开关实现不同温度的发热功能。它有两个发热电阻,当开关闭合时,工作,眼罩处于低温状态;再闭合,同时工作,为高温状态;若断开,眼罩停止发热。请在图乙中用笔画线代替导线设计一个简化模拟电路,以符合眼罩的实际工作原理。
【答案】
【详解】只闭合S1时,R1工作,为低温状态,再闭合S2后,R1、R2同时工作,为高温状态,说明R1可以独立工作、R1和R2可以同时工作,即两电阻并联;断开S1时,眼罩停止发热,说明开关S1位于干路,开关S2位于R2支路,如图所示:
五、电路故障的判定(3小题)
26.(2024·广东中山·三模)如题图所示电路,闭合开关后灯泡L₁和L₂均不发光,电流表无示数。现用电压表检测电路故障,分别测得AB、BC、CD间的电压为0V、3V、0V,由此判断电路故障可能是( )
A.L₁断路 B.L₂断路 C.L₂短路 D.开关断路
【答案】B
【详解】如图为串联电路,闭合开关后两灯均不亮,且电流表无示数,则可能是电路出现断路;当电压表测BC间的电压为3V,说明C到电源负极,B到电源正极之间是通路,则故障是L₂断路。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
27.(2024·广东·三模)小明利用两个规格不同的小灯泡,设计了如图所示的电路,同时探究串联电路中的电流和电压规律,在某组实验中,测出了a、b、c三点的电流,以及ab、bc、ac间的电压,则下列选项中,符合现实的是( )
A.Uac=Uab=Ubc B.Uac>Uab=Ubc
C.Ia>Ib>Ic D.Ia=Ib=Ic
【答案】D
【详解】AB.串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,即
两个小灯泡规格不同,因此串联电路中
故AB不符合题意;
CD.串联电路中,电流处处相等,即
C不符合题意,D符合题意。
故选D。
28.(2023·广东广州·中考真题)小明按图示电路图正确连接电路,电阻R标有“5Ω”,灯L标有“3.8V 0.3A”。闭合开关S,L发光,电流表A和A1正常工作,示数均为0.24A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确? ;若正确,写出理由;若不正确,分析出现该实验现象的原因并写出分析过程。 。
【答案】 不正确 见解析
【详解】[1]若R短路,分析电路可知,灯泡也会被短路,造成电源短路,此时电流表A1不会有示数,因此小明的说法不正确。
[2]L发光,电流表A和A1正常工作,示数均为0.24A,这说明干路中的电流与通过灯泡的电流是相同的,根据并联电路的电流规律可知,通过R的电流为0,所以故障是R断路。
六、探究串并联电路的电流规律(4小题)
29.(2024·广东阳江·一模)如图所示的电路,闭合开关S后,灯泡L1、L2的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);已知电源电压为3V,电压表的示数为1.2V,则灯泡L1两端的电压为 V。闭合开关S后,两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿由于某个灯泡发生故障而熄灭,电流表有示数,电压表示数为零,则故障原因是灯泡 。
【答案】 串联 1.8 L2短路
【详解】[1]由图可知,两灯依次连接,闭合开关S后,灯泡L1、L2的连接方式是串联。
[2]由图可知,电压表测量灯L2两端的电压,灯泡L1、L2串联,已知电源电压U=3V,电压表的示数为1.2V,即U2=1.2V,则灯泡L1两端的电压
[3]某个灯泡发生故障,电流表示有读数,说明电路出现了短路现象,电压表示数为零,说明电压表测的是导线两端的电压,所以故障是与电压表并联的灯泡L2短路。
30.(2023·广东·中考真题)如题图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成 联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是 ,此时通过另一灯泡的电流是 A。
【答案】 串 L2 0.15
【详解】[1]由图可知,开关闭合后,整个电路只有一条闭合回路,灯泡L1和灯泡L2串联。
[2][3]通过小灯泡的电流达到额定电流时,小灯泡正常发光,由图可知,两灯泡串联,根据串联电路中电流处处相等的规律可知,灯泡L2的额定电流小于灯泡L1的额定电流,故先正常发光的是灯泡L2;且此时通过另一灯泡的电流也是灯泡L2的额定电流,即0.15A。
31.(2024·广东韶关·三模)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,小杰设计的电路图如图甲所示。
(1)小杰用三个电流表同时测量A、B、C三点的电流,连接成如图乙所示的实物电路。他在连接电路时接错了一根导线,请在连接错误的导线上画“×”,然后画出连接正确的导线 。
(2)小杰纠正错误后进行实验。某次测量时,电流表的示数如图丙所示,为 A。
(3)小杰将实验数据记录在下表中。请根据表中的实验数据,写出并联电路中干路电流与各支路电流的关系表达式: 。
实验次序
IA/A
IB/A
Ic/A
1
0.12
0.12
0.24
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.24
0.48
(4)小杰根据实验数据还断定“并联电路中各支路的电流一定相等”,他得出该结论的原因可能是 。
【答案】 0.22 实验中使用了规格相同的灯泡
【详解】(1)[1]图乙中有两个电流表测量同一条支路中的电流,电路改接如下图所示:
(2)[2]由图丙可得,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则示数为0.22A。
(3)[3]分析实验数据可知,在三次实验中,干路中的电流等于两条支路中的电流之和,所以并联电路中干路电流与各支路电流的关系表达式为
(4)[4]小杰根据实验数据还断定“并联电路中各支路的电流一定相等”,这个结论是不正确的,很有可能是实验中使用了规格相同的灯泡,使得各支路电流相等,导致小杰产生了这样的错误判断。
32.(2024·广东中山·三模)如图所示,物理兴趣小组正在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的规律”。
(1)图甲是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“干路”、“L1”或“L2”) 的电流;
(2)小覃要测量通过L2的电流,应先 。再将图甲中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;
(3)分析下表可初步得出结论:并联电路干路中的电流等于 ;
干路电流/A
L1所在的支路电流/A
L2所在的支路电流/A
0.5
0.3
0.2
(4)他们还应该更换不同规格的小灯泡进行多次实验,目的是 ;
(5)实验结束后,同组小桂还连接了如图乙所示的串联电路,闭合开关S时,发现:灯泡L1比L2更亮;对调两个小灯泡在电路中的位置,发现仍是 L1比L2更亮。他想知道灯泡的亮度与什么因素有关。请你根据他探究的过程,完成填空:
①用电流表分别测出图乙A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,为 A,说明串联电路中的电流 。
②分别将两盏灯泡单独接在图乙中电源的两端,发现 L1、L2均比按图乙连接时更亮。
由①②进一步猜想:灯泡的亮度可能跟 有关(不考虑灯泡的电阻变化)。
【答案】 干路 断开开关 a 各支路电流之和 使结论更具有普遍性 0.2 处处相等 电压
【详解】(1)[1]由图甲可知,两灯泡并联,电流表在干路,所以电流表测量干路电流。
(2)[2][3]要测量通过L2的电流,应把电流表串联在灯泡L2所在支路中,所以应先断开开关,再将图甲中导线a的一端移动到电流表的负接线柱上。
(3)[4]由表中数据可知,L1所在的支路电流与L2所在的支路电流之和等于干路电流,即干路电流等于各支路电流之和。
(4)[5]要得到并联电路中电流的普遍规律,应选用不同规格的小灯泡进行实验。
(5)[6]电流表选择小量程,分度值为0.02A,电流表示数0.2A。
[7]A、B、C三处的电流均相等,可知在串联电路中的电流处处相等。
[8]图乙中两灯泡串联,分别将两盏灯泡单独接在图乙中电源的两端时,灯泡两端电压为电源电压,比原来串联时灯泡两端电压大,发现 L1、L2均比按图乙连接时更亮,所以进一步猜想:灯泡的亮度可能跟电压有关。
33.(2024·广东佛山·模拟预测)在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小红把两个灯泡L1、L2按如图所示连接起来,闭合开关发现L1较亮,L2较暗。你认为通过L1中的电流 (填“大于”、“等于”或“小于”)通过L2中电流;
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用电压表进行检测,发现AB间电压为3V,AC间电压为3V,BC间电压为0。则电路故障可能是 ;
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(3)本实验多次实验的目的与 相同;
A.测量物理课本的宽度 B.测量某未知电阻的阻值 C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”
(4)若用电流表分别测出ABC的电流都是0.2A,则可初步归纳串联电路的电流规律:在串联电路中, 。
【答案】 等于 A C 电流处处相等
【详解】(1)[1]如图可知,两灯泡串联,根据串联电路电流的特点,通过L1中的电流等于通过L2中电流。
(2)[2]由题意知,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数,说明电路中有断路,用电压表进行检测,发现AB间电压为3V,说明AB之外电路是通路;发AC间电压为3V,说明AC之外电路是通路;BC间电压为0,则BC之外电路存在断路;因此应该是AB之间的L1断路 。
故选A。
(3)[3]探究串、并联电路电流的特点的实验中,多次实验的目的是为了寻找普遍性规律。
A.测量物理课本的宽度,多次实验的目的是为了求平均值减小误差,故A不符合题意;
B.测量某未知电阻的阻值,多次实验的目的是为了求平均值减小误差,故B不符合题意;
C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”, 多次实验的目的是为了寻找普遍性规律,故C符合题意。
故选C。
(4)[4]用电流表分别测出ABC的电流都是0.2A,可初步归纳串联电路的电流规律:在串联电路中,电流处处相等。
七、探究串并联电路中电压的特点(5小题)
34.(2024·广东广州·二模)如图甲向示,将三个规格相同的小灯泡接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压、示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AF两接线柱间电压约为
B.若测量的电压,只需将导线n与D点拆下,再接上A点
C.若CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表示数为零
D.若小灯泡从灯座上旋下来,通电后电压表示数约为
【答案】D
【详解】A.由图乙可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为2V;灯泡的规格相同,三个灯泡串联在电路中,所以每个灯泡两端的电压相同,根据串联电路的电压规律可知,电源电压即AF两接线柱间电压为
2V+2V+2V=6V
故A错误;
B.由图可知,C接的是电压表的负接线柱,这说明电流从右流向左的,如果将导线n与D点拆下,再接上A点,电流从电压表的负接线柱流入,电压表的指针会向左偏转,故B错误;
C.CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表相当于导线,CD间被短路,电流表与另外两个灯泡串联,电流表示数不为0,故C错误;
D.若小灯泡从灯座上旋下来,电压表被串联在电路中,电压表示数应该等于电源电压,大约为6V,故D正确。
故选D。
35.(2024·广东东莞·一模)如图所示,电源电压恒为6V,灯L1与L2规格相同,闭合开关S,电流表A的示数为0.5A。若将电流表A与灯L1互换一下位置,则电流表A的示数为 A,电压表V的示数是 V。若将电压表V与灯L2互换一下位置,则电流表A的示数是 A。
【答案】 0.5 0 0
【详解】[1][2][3]两个电灯是串联,串联电路中电流处处相等,当电流表与电灯L1的位置交换时,电流表A的示数将不变,仍为0.5A,电压表V测量电流表两端电压,而电流表的阻值很小,相当于一段导线,电压表被短路,无示数;若将电压表V与灯L2互换一下位置,则电压表串联到电路中,电压表电阻非常大,整个电路相当于断路,所以电流表A的示数为0A。
八、电压表的量程及读数(3小题)
36.(2024·广东广州·三模)在某校举办的水果电池比赛上小华用一个柠檬制作了水果电池。为了知道如图甲中A、B哪个是正极,小华把铁片A、铜片B插入柠檬,并接入电压表,当其闭合开关S后,发现发光二极管发光,电压表示数如图乙,则( )
A.柠檬两端的电压为0.5V
B.甲图中,发光二极管的右侧为其负极
C.若断开开关,二极管不发光,说明A、B两金属片之间没有电压
D.柠檬电池工作时把化学能转化为电能
【答案】D
【详解】A.由图甲得,电压表测量在水果电池的两端,由图乙得,电压表的分度值为0.1V,示数为0.2V,即柠檬两端的电压为0.2V,故A不符合题意;
B.甲图中,电压表的正极接在发光二极管的右侧,电压表正向偏转,则发光二极管的右侧为正极,故B不符合题意;
C.若断开开关,电路为断路,二极管不发光,不能说明A、B两金属片之间没有电压,故C不符合题意;
D.柠檬电池工作时发生化学反应,产生电能,把化学能转化为电能,故D符合题意。
故选D。
37.(2024·广东河源·二模)图1电压表的读数为 V;如图2所示,物体的长度为 mm;如图3中秒表的示数为 s。
【答案】 2.7 14.0 337.5
【详解】[1]由图1可知,电压表使用的小量程,分度值为0.1V,示数为2.7V。
[2]由图2可知,刻度尺的1cm之间有10小格,分度值为1mm,读数时估读到分度值的下一位,物体左侧与2.00cm对齐,右侧与3.40cm对齐,物体的长度为
L=3.40cm-2.00cm=1.40cm=14.0mm
[3]图3中,在停表中间表盘上,1min中间有2个小格,所以一个小格代表0.5min,分针在“5”与“6”之间,偏向“6”,所以是5min;在停表的大表盘
上,1s之间有10个小格,所以一个小格代表0.1s,指针在37.5s处,所以秒针指示的时间为37.5s,即停表的读数为
5min37.5s=337.5s
38.(2024·广东·模拟预测)如题图甲中铅笔的长度是 cm;图乙寒暑表的示数为 ℃;图丙电压表的示数是 V。
【答案】 2.50 -4 6.5
【详解】[1]由图甲可知刻度尺的分度值是0.1cm,物体从1.00cm开始到3.50cm测量结束,故物体的读数是2.50cm;
[2]由图乙可知此寒暑表的分度值为1℃,液柱最高处在0℃以下,说明此时温度低于0℃,为-4℃;
[3]由图丙可知,电压表所用量程为大量程,分度值为0.5V,此时示数为6.5V。
39.(2024·广东·中考真题)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,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,若灯断路,则两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,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;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
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 。
【答案】 断开 无 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验
【详解】(1)[1]如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连,故电路图如图所示:
(2)[2][3]为了保护电路,开关需要断开;闭合开关,若灯断路,则没有电流灯泡L1,则两端无电压。
(3)[4]电压表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.20V。
①[5]分析表格中的数据可知,
故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②[6]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,还可以更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
40.(23-24九年级上·广东佛山·期中)在“探究串联电路的电压规律”实验中,小明设计了如题图所示的电路。
(1)连接电路前,开关处于 状态,电压表要与灯泡 ;
(2)根据如题图连接好电路,闭合开关后,他发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0,若只有或中的一处发生故障,则故障是 ;
(3)故障排除后,继续实验,小明分析题表中的实验数据,得出的结论是:串联电路总电压 (选填“等于”或“不等于”)各用电器两端的电压之和;
UBC/V
2.5
3.9
1.4
(4)这个实验在设计方案上存在的不足之处是 ;
(5)接着“探究并联电路电压的规律”时,小明发现了一个现象:连接并联电路,闭合开关后,原来的两个小灯泡都变亮了,对于该现象,可能的原因是 。
【答案】 断开 并联 L2断路 等于 实验次数太少 见解析
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开,电压表与灯泡并联。
(2)[3]由电路图可知,两灯泡串联,电压表测灯泡L1两端的电压;闭合开关S后,灯L1、L2均不亮,且只有L1或L2中的一处发生故障,说明电路发生了断路;而电压表没有示数,说明电压表的两接线柱不能与电源连通,故是L2断路。
(3)[4]由表中数据可知
2.5V+1.4V=3.9V
可以得到串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和。
(4)[5]为避免实验的偶然性得出具有普遍性的结论,要多做几次实验,所以,这个实验在设计方案上还存在的不足之处是实验次数太少。
(5)[6]连接并联电路,闭合开关后,原来的两个小灯泡都变亮了,两个灯泡并联后的电压都等于电源电压,与原来相比电压变大了,故灯泡变亮了。
九、根据实物图(电路图)画电路图(实物图)(3小题)
41.(2022·广东深圳·中考真题)如图是某实物连接电路,请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】实物图中电源、开关和电动机串联,所以电路图与实物图对应,作串联电路图,如下图所示:
42.(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,两灯并联,开关S1控制L1,开关S2在干路中,控制整个电路,由此画出电路图如图所示:
43.(2024·广东东莞·模拟预测)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(导线不允许交叉)
【答案】
【详解】根据电路图可知,两个灯泡串联,如图所示
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重难点07 电路、电流、电压和电阻
考点
三年考情分析
2025考向预测
摩擦起电现象和实际、两种电荷的相互作用规律及判断物体带何种电荷、电流方向的规定、电路的设计、电路故障的判定、探究串并联电路的电流规律、探究串并联电路中电压的特点、电压表的量程及读数、根据实物图画电路图
近三年广东中考物理电路、电流、电压和电阻主要以选填题和作图题形式出现,分值约为2-4分不等,题型较为稳定。
2022和2024年选择题都考查了电路的设计;同时2022年还考查了根据实物图画电路图、判断物体带何种电荷;2023年考查了串联电路的电流规律、利用电表判断电路故障;2024年还考查了带电体可以吸引轻小物体、摩擦起电现象、电流方向的规定等。
1、电路连接与识别:以选择、填空题考查串联、并联或混联电路的判断,或根据要求连接实物电路、画电路图。
2、电路故障分析:结合电路中用电器工作状态或电表变化,判断短路、断路故障原因。
3、电流的形成与方向:以选择题考查电流形成原因、方向规定,结合实际电路判断电流方向。
4、电流表的使用与读数:在实验、填空题中,考查电流表连接、量程选择、读数及指针偏转分析。
5、电压的概念与作用:以选择、填空题考查电压概念及电源提供电压的作用。
6、电压表的使用与读数:类似电流表,考查电压表的连接、量程、读数及与被测用电器的并联关系。
7、电阻的概念与影响因素:以选择、填空题考查电阻概念及材料、长度等对电阻大小的影响。
【知识必备】
一、电流和电路
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。能的转化:机械能→电能。
(1)实质:摩擦起电并不是创造了新电荷,而是发生了电子转移,失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
(2)甲乙两不同的物体互相摩擦,若甲物体带了正电,则乙物体一定带负电,且电量相等。
2、两种电荷:正电荷和负电荷。
(1)被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
(3)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(4)中和:等量的异种电荷放在一起互相抵消的现象叫做中和。(中和后物体不带电)
3、导体与绝缘体
(1)导体:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。
(2)绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
(3) 导体和绝缘体的主要区别是:导体内有大量自由移动的电荷,而绝缘体内几乎没有自由移动的电荷,但导体和绝缘体是没有绝对的界限,在一定条件下可以互相转化。
(4) 金属导电靠的是自由电子,它移动的方向与金属导体中的电流方向相反;酸碱盐水溶液导电是靠自由离子。
4、电流形成:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。
(1)电流的方向:把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。(而负电荷定向移动的方向和正电荷移动的方向相反,即与电流方向相反)。
(2)获得持续电流的条件:①电路中有电源、②电路为通路。
5、电路: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。
6、电路有三种状态
(1)通路:接通的电路叫通路;有电流通过导线和用电器,用电器可以工作。
(2)开路:断开的电路叫开路(也叫断路);没有电流通过导线和用电器,用电器不能工作。
(3)短路:直接把导线接在电源两极(或用电器两端)上的电路叫短路。有很大电流通过导线,但没有电流通过用电器,用电器不能工作。
7、电路的两种基本连接方式
(1)串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。
(2)并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
8、电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
9、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
(1)电流表必须和被测用电器串联。
(2)电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)选择合适的量程(0~0.6A; 0~3A),被测电流不要超过电流表的量程。
(4)不允许把电流表直接连接在电源的两极上。
10、串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;公式:I=I1=I2(用电器越多,亮度越低)。
11、并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I1+I2(用电器越多,干路电流越大)。
二、电压 电阻
1、电压:电压是使电路中形成电流的原因,电压是由电源提供的。有电压不一定有电流,有电流必定有电压。电压用符号“U”表示,电压的单位是伏特,符号V。电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
2、电压表的使用
(1)电压表必须与被测用电器并联。
(2)电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端,“-”接线柱连接靠近电源负极的一端(即:电流正进负出)。
(3)选择合适的量程(0~3V; 0~15V),被测电压不要超过电压表的量程。
(4)在不超过量程的情况下,允许把电压表直接连接在电源的两极上。
3、利用电流表、电压表判断电路故障
(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
(3)电流表电压表均无示数,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
4、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和(即U串=U1+U2)。
5、并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压。(即U并= U1=U2)。
6、电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小。电阻的国际单位是欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。(1兆欧=103千欧; 1千欧=103欧)
7、 决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,与加在导体两端的电压和通过的电流无关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
8、滑动变阻器
(1)构造:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
(2)原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。
(3)作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
(4)铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
(5)正确使用:①应串联在电路中使用;②接线要“一上一下”;③通电前应把阻值调至最大的地方。
【重难解读】
1、电路
(1)重点:识别串并联,依要求设计、连接电路。
(2)难点:复杂电路连接判断,故障分析(据灯亮暗、表读数判断断路、短路位置)。
2、电流
(1)重点:电流形成、方向规定,电流表使用(连接、量程、读数),串并联电流规律运用。
(2)难点:金属导体电流方向与电子移动方向关系,电流表易错操作,复杂电路电流流向判断。
3、电压
(1)重点:电压概念、电压表使用,串并联电压规律应用。
(2)难点:理解电压使电荷定向移动,电压表连接与测量对象判断,结合电流规律综合计算。
4、电阻
(1)重点:电阻概念、影响因素,滑动变阻器原理与改变电阻作用。
(2)难点:用控制变量法探究因素,动态电路中变阻器引起电流、电压变化分析。
一、摩擦起电现象和实际(7小题)
1.(2023·广东广州·中考真题)手与硅胶管M均不带电,用手摩擦M后,M与带负电的塑料管互相排斥,则( )
A.M带正电 B.M不带电
C.手摩擦M时,正电荷从手转移到M D.手摩擦M时,电子从手转移到M
2.(2024·广东广州·二模)不同物质的原子核束缚电子的本领强弱如图1所示,使涤纶摩擦过的玻璃棒靠近某气球,它们相互作用的情况如图2所示。下列有关说法正确的是( )
A.玻璃棒与涤纶摩擦后带负电 B.摩擦过程电子从玻璃棒转移到涤纶
C.摩擦后的涤纶不带电 D.气球可能不带电
3.(2024·广东广州·二模)如图某材料M快速摩擦整个塑料板,使塑料板带上电荷,则M( )
A.与塑料板摩擦后,塑料板一定带负电 B.与塑料板摩擦后,塑料板一定带正电
C.与塑料板摩擦时,正电荷发生了转移 D.与塑料板摩擦时,负电荷发生了转移
4.(2024·广东·中考真题)《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。
5.(2023·广东·中考真题)题图是氦的原子模型示意图,原子核是 ,核外电子是 ,其中带负电的是 。(均选填“A”或“B”)
6.(2022·广东·中考真题)与毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子而带 电。用带电的橡胶棒接触验电器的金属球,金属箔张开,如图所示。这两片金属箔带 种电荷。
7.(2024·广东汕尾·二模)锡的原子核带有50个元电荷,是 (正、负)电荷;它的原子核外有 个电子,它对外不显电性是因为它正、负电荷量 (“相同”或“不同”)。
二、两种电荷的相互作用规律及判断物体带何种电荷 (6小题)
8.(2022·广东广州·中考真题)如图,用绝缘线分别悬吊甲、乙两轻小物体,甲带电,用带电棒丙分别靠近甲、乙。下列能证明乙带电且甲、乙带异种电荷的现象是( )
A. B. C. D.
9.(2024·广东惠州·二模)根据小明生活中的相应情景,如题图所示,小明用气球与头发摩擦几下,松手后,气球“粘”在头发上,原因是( )
A.分子之间存在引力 B.分子之间存在斥力
C.同种电荷相互排斥 D.异种电荷相互吸引
10.(2024·广东江门·一模)如图所示,小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发丝一根根竖起,形成“怒发冲冠”的有趣现象。关于下滑过程中所涉及的物理知识,下列分析正确的是( )
A.摩擦过程中产生了新的电荷
B.小朋友下滑的过程中不受重力
C.竖起的头发丝是因为分子间有斥力
D.形成“怒发冲冠”现象原理和验电器的工作原理相同
11.(2024·广东广州·三模)图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态。当用与毛皮摩擦过的橡胶棒a棒靠近气球时,情景如图乙所示;当用b棒靠近气球时,情景如图丙所示。则( )
A.气球一定带负电 B.a棒一定失去了电子
C.b棒一定带电 D.b棒一定不带电
12.(2024·广东佛山·二模)用细绳悬挂轻质通草小球,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近原来不带电的通草小球,小球会先被玻璃棒 ;后又被玻璃棒弹开,小球被弹开说明玻璃棒和小球带有 种电荷而相互排斥,玻璃棒弹开小球与验电器的工作原理 。(选填“相同”或“不同”)
13.(2024·广东肇庆·模拟预测)丝绸摩擦过的玻璃棒带 (选填“正电”或“负电”),是因为玻璃棒 (选填“得到”或“失去”)电子,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球,验电器的金属箔张开(如图丙所示),其原因是金属箔带上同种电荷,互相 (选填“排斥”或“吸引”)而张开。
三、电流方向的规定(5小题)
14.(2024·广东广州·中考真题)如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放电形成雷电,下列说法正确的是( )
A.云层带负电是由于失去了大量正电荷 B.云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C.放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D.放电时电流方向是从避雷针流向云层
15.(2024·广东肇庆·二模)如图所示,取两个相同的验电器甲和乙,使甲带负电,乙不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来,下列说法正确的是( )
A.有自由电子从甲流向乙 B.甲中的金属箔张角变大
C.乙带电后金属箔片不张开 D.金属棒中有从甲到乙的持续电流
16.(2024·广西桂林·一模)小聪用餐巾纸反复摩擦一根饮料吸管乙,然后把乙靠近另一根用支架支着能自由转动的吸管甲的一端,如图所示,发现甲、乙互相吸引。下列对实验现象的分析正确的是( )
A.若摩擦后乙带负电荷,则甲一定带正电荷
B.若摩擦后乙带正电荷,则摩擦过程中乙得到了电子
C.摩擦起电时创造了电荷
D.若甲带正电荷,摩擦过程中乙得到了电子,将乙与甲的一端接触,产生的电流方向为由甲到乙
17.(2024·广东深圳·中考真题)用航标灯发出的光来让海上的船只看清方位说明光能传递 , 是正极,是 能转换为电能。
18.(2024·广东东莞·二模)两个相同的验电器A和B,用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,验电器A的金属箔张开,是因为 。另一个验电器B不带电(如图1所示)。用带手柄的金属杆把A和B连起米,验电器B的金属箔张开(如图2所示)。金属杆的瞬间电流方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
四、电路的设计(7小题)
19.(2024·广东·中考真题)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
20.(2022·广东广州·中考真题)两款温控开关K1和K2,当温度低于50℃时,K1保持闭合,K2保持断开;当温度高于50℃时,K1保持断开,K2保持闭合,某保温水壶用其中一款开关检测水温,其加热电阻R在水温低于50℃时工作,在水温高于50℃时不工作,下列电路图中符合用电安全且能实现该保温水壶功能的是( )
A. B.
C. D.
21.(2024·广东深圳·二模)取还共享单车时,开关既控制锁车器,又控制发出提示音的蜂鸣器,开关只控制蜂鸣器;若蜂鸣器有故障,不影响锁车器正常工作。下列电路图符合以上设计要求的是( )
A. B.
C. D.
22.(2024·广东深圳·一模)如图所示为一款吊扇灯,闭合总开关后,风扇和灯可各自独立控制。下列电路图符合该吊扇灯功能的是( )
A. B.
C. D.
23.(2024·广东中山·三模)小明设计了一款高铁安全锤取用报警电路。该电路由电源、电铃、保护电阻R、开关S和S1组成,闭合开关S,当未取用安全锤时,相当于开关S1闭合,电铃不响;当取下安全锤时,相当于开关S1断开,电铃响,请根据以上要求,将图电路补充完整。
24.(2024·广东惠州·二模)很多住宅小区装备了区分外来车辆出入的门禁系统,内部车辆可以自动识别并使横杆启动,外部车辆则需要门卫按动按钮才能启动横杆,自动识别系统可等效为一个自动开关,手动按钮是一个手动开关,横杆启动系统看作一个电动机,请利用图中给出的元件符号画出满足要求的电路图。
25.(2024·广东·二模)据国家卫健委数据显示,2022年全国儿童青少年总体近视率为53.6%。为缓解眼疲劳,电加热眼罩受到广泛关注。图甲所示的电加热眼罩通过控制开关实现不同温度的发热功能。它有两个发热电阻,当开关闭合时,工作,眼罩处于低温状态;再闭合,同时工作,为高温状态;若断开,眼罩停止发热。请在图乙中用笔画线代替导线设计一个简化模拟电路,以符合眼罩的实际工作原理。
五、电路故障的判定(3小题)
26.(2024·广东中山·三模)如题图所示电路,闭合开关后灯泡L₁和L₂均不发光,电流表无示数。现用电压表检测电路故障,分别测得AB、BC、CD间的电压为0V、3V、0V,由此判断电路故障可能是( )
A.L₁断路 B.L₂断路 C.L₂短路 D.开关断路
27.(2024·广东·三模)小明利用两个规格不同的小灯泡,设计了如图所示的电路,同时探究串联电路中的电流和电压规律,在某组实验中,测出了a、b、c三点的电流,以及ab、bc、ac间的电压,则下列选项中,符合现实的是( )
A.Uac=Uab=Ubc B.Uac>Uab=Ubc C.Ia>Ib>Ic D.Ia=Ib=Ic
28.(2023·广东广州·中考真题)小明按图示电路图正确连接电路,电阻R标有“5Ω”,灯L标有“3.8V 0.3A”。闭合开关S,L发光,电流表A和A1正常工作,示数均为0.24A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确? ;若正确,写出理由;若不正确,分析出现该实验现象的原因并写出分析过程。 。
六、探究串并联电路的电流规律(4小题)
29.(2024·广东阳江·一模)如图所示的电路,闭合开关S后,灯泡L1、L2的连接方式是 (选填“串联”或“并联”);已知电源电压为3V,电压表的示数为1.2V,则灯泡L1两端的电压为 V。闭合开关S后,两灯均发光,两电表均有示数,过一会儿由于某个灯泡发生故障而熄灭,电流表有示数,电压表示数为零,则故障原因是灯泡 。
30.(2023·广东·中考真题)如题图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成 联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是 ,此时通过另一灯泡的电流是 A。
31.(2024·广东韶关·三模)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,小杰设计的电路图如图甲所示。
(1)小杰用三个电流表同时测量A、B、C三点的电流,连接成如图乙所示的实物电路。他在连接电路时接错了一根导线,请在连接错误的导线上画“×”,然后画出连接正确的导线 。
(2)小杰纠正错误后进行实验。某次测量时,电流表的示数如图丙所示,为 A。
(3)小杰将实验数据记录在下表中。请根据表中的实验数据,写出并联电路中干路电流与各支路电流的关系表达式: 。
实验次序
IA/A
IB/A
Ic/A
1
0.12
0.12
0.24
2
0.20
0.20
0.40
3
0.24
0.24
0.48
(4)小杰根据实验数据还断定“并联电路中各支路的电流一定相等”,他得出该结论的原因可能是 。
32.(2024·广东中山·三模)如图所示,物理兴趣小组正在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的规律”。
(1)图甲是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“干路”、“L1”或“L2”) 的电流;
(2)小覃要测量通过L2的电流,应先 。再将图甲中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;
(3)分析下表可初步得出结论:并联电路干路中的电流等于 ;
干路电流/A
L1所在的支路电流/A
L2所在的支路电流/A
0.5
0.3
0.2
(4)他们还应该更换不同规格的小灯泡进行多次实验,目的是 ;
(5)实验结束后,同组小桂还连接了如图乙所示的串联电路,闭合开关S时,发现:灯泡L1比L2更亮;对调两个小灯泡在电路中的位置,发现仍是 L1比L2更亮。他想知道灯泡的亮度与什么因素有关。请你根据他探究的过程,完成填空:
①用电流表分别测出图乙A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,为 A,说明串联电路中的电流 。
②分别将两盏灯泡单独接在图乙中电源的两端,发现 L1、L2均比按图乙连接时更亮。
由①②进一步猜想:灯泡的亮度可能跟 有关(不考虑灯泡的电阻变化)。
33.(2024·广东佛山·模拟预测)在“探究串、并联电路电流的特点”的实验中:
(1)小红把两个灯泡L1、L2按如图所示连接起来,闭合开关发现L1较亮,L2较暗。你认为通过L1中的电流 (填“大于”、“等于”或“小于”)通过L2中电流;
(2)当把电流表接入电路中C点时,闭合开关后发现L1和L2均不发光,电流表无示数。为了找出故障原因,小红用电压表进行检测,发现AB间电压为3V,AC间电压为3V,BC间电压为0。则电路故障可能是 ;
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
(3)本实验多次实验的目的与 相同;
A.测量物理课本的宽度 B.测量某未知电阻的阻值 C.探究“通过导体中的电流与导体电阻的关系”
(4)若用电流表分别测出ABC的电流都是0.2A,则可初步归纳串联电路的电流规律:在串联电路中, 。
七、探究串并联电路中电压的特点(5小题)
34.(2024·广东广州·二模)如图甲向示,将三个规格相同的小灯泡接入电源电压保持不变的电路,用电压表测量其中一个小灯泡两端的电压、示数如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.AF两接线柱间电压约为
B.若测量的电压,只需将导线n与D点拆下,再接上A点
C.若CD间的电压表换上正常的电流表,通电后电流表示数为零
D.若小灯泡从灯座上旋下来,通电后电压表示数约为
35.(2024·广东东莞·一模)如图所示,电源电压恒为6V,灯L1与L2规格相同,闭合开关S,电流表A的示数为0.5A。若将电流表A与灯L1互换一下位置,则电流表A的示数为 A,电压表V的示数是 V。若将电压表V与灯L2互换一下位置,则电流表A的示数是 A。
八、电压表的量程及读数(3小题)
36.(2024·广东广州·三模)在某校举办的水果电池比赛上小华用一个柠檬制作了水果电池。为了知道如图甲中A、B哪个是正极,小华把铁片A、铜片B插入柠檬,并接入电压表,当其闭合开关S后,发现发光二极管发光,电压表示数如图乙,则( )
A.柠檬两端的电压为0.5V
B.甲图中,发光二极管的右侧为其负极
C.若断开开关,二极管不发光,说明A、B两金属片之间没有电压
D.柠檬电池工作时把化学能转化为电能
37.(2024·广东河源·二模)图1电压表的读数为 V;如图2所示,物体的长度为 mm;如图3中秒表的示数为 s。
38.(2024·广东·模拟预测)如题图甲中铅笔的长度是 cm;图乙寒暑表的示数为 ℃;图丙电压表的示数是 V。
39.(2024·广东·中考真题)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,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,若灯断路,则两端 (选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,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;
实验次序
电压/V
电压/V
电压/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
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 。
40.(23-24九年级上·广东佛山·期中)在“探究串联电路的电压规律”实验中,小明设计了如题图所示的电路。
(1)连接电路前,开关处于 状态,电压表要与灯泡 ;
(2)根据如题图连接好电路,闭合开关后,他发现两只灯泡都不亮,且电压表示数为0,若只有或中的一处发生故障,则故障是 ;
(3)故障排除后,继续实验,小明分析题表中的实验数据,得出的结论是:串联电路总电压 (选填“等于”或“不等于”)各用电器两端的电压之和;
UBC/V
2.5
3.9
1.4
(4)这个实验在设计方案上存在的不足之处是 ;
(5)接着“探究并联电路电压的规律”时,小明发现了一个现象:连接并联电路,闭合开关后,原来的两个小灯泡都变亮了,对于该现象,可能的原因是 。
九、根据实物图(电路图)画电路图(实物图)(3小题)
41.(2022·广东深圳·中考真题)如图是某实物连接电路,请根据实物图在方框内画出对应的电路图。
42.(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
43.(2024·广东东莞·模拟预测)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(导线不允许交叉)
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