第11章 静电与电流(高效培优·复习讲义)物理沪科版(五四学制)2024九年级上册
2025-09-08
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第11章 静电与电流 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电流和电路,电压和电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.29 MB |
| 发布时间 | 2025-09-08 |
| 更新时间 | 2025-09-22 |
| 作者 | 理化课代表~ |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-09-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53795573.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第11章 静电与电流
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 1
题型2 3
题型3 6
题型4 8
题型5 10
【能力培优练】 15
【链接中考】 20
【重难题型讲解】
题型1 简单的静电现象
一、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。
二、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)
三、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。
四、验电器
1、构造:金属球、金属杆、金属箔。
2、作用:检验物体是否带电和物体带电多少(带电多,金属箔张开角度大)。
3、原理:同种电荷相互排斥。
4、检验物体是否带电
方法一:看它能否吸引轻小物体,如能则带电。
方法二:利用验电器,用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则带电。
五、静电的防止和利用
1、物体带电:物体有了能够吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
2、静电:即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
3、静电产生的原因:根据原子物理理论,电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失,使物质失去电平衡,产生静电现象。
4、静电造成的危害
(1)高压静电放电造成电击,危及人身安全。
(2)在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
(3)电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
(4)胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。
(5)造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。
(6)纺织工业:造成绒丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
5、静电的防范:(1)保持空气湿度;(2)使用避雷针;(3)良好接地。
【探究归纳】两种电荷指正电荷(用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷)和负电荷(用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷),其相互作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,电荷的多少叫电荷量,单位是库仑。
【典例1-1】如图,将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器的金属球时,发现金属箔片张开了一定的角度,下列说法正确的是( )
A.验电器可以检验物体带正电或负电
B.金属箔片因都带正电荷相互排斥而张开
C.金属箔的张角越大,说明验电器所带的电荷量越少
D.接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了
【典例1-2】在空中飞行的飞机,因与空气摩擦,发生电子得失的现象,其中飞机因失去电子而带 电;检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互 。
跟踪训练1下列现象中,与静电无关的是( )
A.在一些地毯的纺织过程中,往往会在地毯里夹杂一些不锈钢的钢丝
B.运送汽油的油罐车上常有一条铁链拖在地上
C.毛皮摩擦过的橡胶棒可以将水管流下的细水流变弯曲
D.输电线的芯线用铝制成,外皮用塑料制成
跟踪训练2有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引,如图,则乙带 电,丙带 电。
题型2 电流
一、电流
1、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。
2、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)。
3、获得持续电流的条件:①电路中有电源、②电路为通路。
二、电路
1、电路的定义: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、电源:提供电能的装置;其他形式的能转化为电能;如:干电池是把化学能转化为电能;发电机则由机械能转化为电能;太阳能电池是把太阳能(光能)转化为电能。
3、用电器:消耗电能的装置;电能转化为其他形式的能。
4、开关:控制电路通断。
5、导线:连接电路,输送电能。
三、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。
四、电流的符号和单位
1、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。
2、单位: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。
3、电流的三种效应:1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;2)电流的磁效应,如电铃等;3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
五、电流表
1、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。
2、电流表的使用:电流表必须和被测用电器串联;电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出;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;不允许把电流表直接连接在电源的两极上。
3、实验室中常用的电流表有两个量程
(1)0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安。
(2)0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
【归纳总结】测量电流用电流表,需与被测用电器串联,电流从正接线柱流入、负接线柱流出;要选择合适量程(不能超量程,小电流选小量程更精确),禁止直接接电源两极,读数时看量程对应的分度值再读指针示数。
【典例2-1】下列说法正确的是( )
A.只有正电荷移动才能形成电流
B.只要电路闭合,电路中就会有电流
C.电路两端只要有电压,就一定产生电流
D.串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变
【典例2-2】雷电是云层之间相互摩擦带上大量异种电荷后发生的放电现象,1752年,美国科学家富兰克林在雷雨天气将风筝放入云层,风筝升入某云层后,若电子由大地沿淋湿的风筝线传向空中,则形成的电流方向为 (选填“①”或“②”):①空中流向大地,②大地流向空中。
【典例2-3】根据图所示的实物图,在方框内画出与它对应的电路图。
跟踪训练1如图所示电路中,闭合开关后,两只灯泡均正常发光,下列说法正确的是( )
A.电流表测量干路电流 B.断开后,通过的电流变小
C.若灯被短路,则正常发光 D.通过两灯的电流可能相等
跟踪训练2如图甲所示,验电器A所带电荷类型与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷类型相同,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),验电器B箔片张开,说明验电器B (选填“得到”或“失去”)电子;连接的一瞬间,金属棒中电流的方向是 (选填“A到B”或“B到A”)。
跟踪训练3根据图甲所示的电路图把图 乙所示的元件连成电路,(注意连线不能交叉)
题型3 电压
一、电压的概念
1、形成持续电流的条件
(1)条件:一是电路中有电源(或电路两端有电压);二是电路为通路(或电路是闭合的)。
(2)电路中有电流时一定有电压;有电压时却不一定有电流,关键是看电路是不是通路。
2、电压的单位
(1)国际单位:伏特;简称:伏;符号:V。
(2)常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
(3)换算关系:1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV。
3、电压表是测量电压的仪表,表盘中央标有字母V,电路元件符号:。
二、电压表的连接和使用
1、电压表:是电压的测量工具,实验室常用的电压表有三个接线柱,两个量程。
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
2、电压表的连接规则
(1)与被测电路并联。
(2)电流从正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)被测电压不能超过电压表使用的量程.为读数精确,能使用小量程时不使用大量程。
(4)电压表直接接在电源两极时,所测电压为电源电压。
★特别提醒
电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
3、电压表的使用规则
(1)使用电压表前首先要校零,明确电压表的量程和分度值,被测电压不要超过电压表的量程。
(2)电压表应与被测电路并联。
(3)通过电压表的电流方向为红接线柱(+)入,黑接线柱(-)出。
(4)电压表可以直接接到电源两极上,所测电压为电源电压。
(5)试触:如果不知道被测电压的大约值,采取试触的方法。
【探究归纳】电压是使电路中形成电流的原因,单位为伏特(V),由电源提供(如干电池 1.5V、家庭电路 220V);用电压表测量,需与被测电路并联且 “正进负出”,是电路工作的重要条件。
【典例3-1】如图所示的电路中,闭合开关S,灯、均发光,则( )
A.a、b均为电压表,灯、串联
B.a、b均为电流表,灯、并联
C.a为电流表,b为电压表,灯、串联
D.a为电压表,b为电流表,灯、串联
【典例3-2】如图所示的电路中,闭合开关后,两个灯泡都能发光,则甲是 表,乙是 表,(选填“电流”和“电压”)
跟踪训练1如图所示的电路,闭合开关S₁、S₂后,小灯泡L₁和L₂正常发光,电流表和电压表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表测量通过L1的电流 B.电压表只能测L1两端的电压
C.取下L1时,L2仍正常发光 D.只断开开关S1时,电压表示数不变
跟踪训练2如图所示,灯L1与灯L2串联,先用电压表测灯L1两端电压,再测灯L2两端电压时,只将电压表接A点的一端改接到C点,这种接法 (填“正确”或“不正确”),因为 。
题型4 串联电路和并联电路
一、串联
1、串联的定义:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。
2、串联的特点:电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过,用电器之间互相影响,开关可以控制所以用电器的电流,并且位置的改变不影响它对用电器的控制。
二、并联:
1、并联的定义:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
2、并联的特点:并联电路中各个支路互不影响,干路开关可以控制所以用电器的电流,支路开关只能控制它所对应的支路用电器电流。
三、串、并联电路的辨别
1、根据电路图判断:电流只有一条路径的则是串联电路;有两条或两条以上路径的则是并联电路。
2、根据电流关系判断
(1)如果通过两个用电器的电流不相等,这两个用电器一定是并联的。
(2)如果通过两个用电器的电流相等,则可能是串联,也可能是并联。
(3)若是不同的用电器则是串联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
3、根据电压关系判断
(1)如果通过两个用电器的电压不相等,这两个用电器一定是串联的。
(2)如果通过两个用电器的电压相等,则可能是串联,也可能是并联。
(3)若是不同的用电器则是并联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
4、根据用电器的工作情况判断:用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。
【归纳总结】串联电路中用电器逐个顺次连接,电流只有一条路径,各用电器相互影响,开关控制整个电路;并联电路中用电器并列连接在两点间,电流有多条路径,各用电器互不影响,干路开关控整体,支路开关控本条支路。
【典例4-1】某款手机有侧边指纹解锁(相当于开关)与3D人脸识别(相当于开关)的功能,、两开关任意一个闭合都可以成功解锁。解锁前S3是闭合的,当任一方式多次解锁失败后,开关S3就会断开一段时间,当S3重新闭合时才恢复解锁功能。若用灯泡L发光代表成功解锁,则下列图中符合上述原理的是( )
A. B. C. D.
【典例4-2】如图所示的电路中,要使灯L1与L2串联,则应闭合开关 ,灯L1、L2并联;则应该闭合开关 ;不能同时闭合开关 ,否则电路会发生电源短路。
跟踪训练1小永同学用一个电动机,一个小灯泡和两个开关等器材,模拟卫生间的照明灯和排风扇的连接,使照明灯和排风扇既可以单独工作,也可以同时工作。则图所示的电路设计中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
跟踪训练2如图所示电路中,要使灯泡与并联,应闭合开关 。
题型5 串联电路和并联电路中电流、电压的特点
一、探究串联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究串联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
二、探究并联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究并联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
5、并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
三、探究串联电路中的电压特点实验
1、实验目的:探究串联电路中电压有什么规律。
2、实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
3、实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
4、实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U。
5、实验结论: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=U1+U2。
四、探究并联电路中的电压特点实验
1、实验目的:探究并联电路中电压有什么规律。
2、实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
3、实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
4、实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。
5、实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
五、串、并联电路的电流和电压规律
1、串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…In。
2、并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
3、串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
4、并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。数学表达式:U=U1=U2。
5、对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
【典例5-1】电路连接如图甲所示,闭合开关后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A., B.,
C., D.,
【典例5-2】如图甲所示的电路中,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表和的指针所指位置均为图乙所示,则通过L1的电流是 A,通过L2的电流是 A。
【典例5-3】在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,小明设计了如图甲所示的电路图,通过测量流过A、B、C各点的电流,探究干路电流与各支路电流的关系。
(1)请用笔画线代替导线,根据电路图将图乙所示的实物电路连接完整。要求:电流表测量流过C点的电流,导线不交叉。
(2)闭合开关进行实验,小明发现 正常发光, 忽亮忽灭,则电路中存在的问题是 ,他接下来的操作应该是 ;(写出一条即可)
(3)他换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如下表。四次实验中电流表选用量程为 A;四次实验中错误的数据是第 次实验中的 (选填“IA”“IB”或“IC”)。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.30
0.22
0.50
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.28
(4)分析表中数据,可得出结论:在并联电路中,干路中的电流等于 。
跟踪训练1如图两只小灯泡,灯L1比L2亮,则通过它们的电流。I1与I2的关系是( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.无法判断
跟踪训练2如图所示为甲乙两灯电流与电压变化关系的图像,如果把甲、乙两灯并联在9V电源上时,干路电流为 A;如果把甲、乙两灯串联在电流为0.5A的电路中,则电源电压为 V。
跟踪训练3用如图示意的电路来探究串联电路的电压特点。
(1)实验中应选择规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡;
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在如表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是(用公式写出) ;
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是 ;
(4)除以上方法可以得到多组数据外,还可以 ,从而得到多组数据。
【能力培优练】
1.如图所示电路,开关S闭合后,两电流表的指针均指偏转角度相同,则R1、R2的阻值之比为( )
A.1∶4 B.1∶5 C.4∶1 D.5∶1
2.关于电压,下列说法不正确的是( )
A.电压是形成电流的原因 B.电源的作用是给电路提供电压
C.只要电路中有电压,就一定有电流 D.不同的电源提供的电压是不同的
3.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关 S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.2V和3V B.3V和2V C.2V和8V D.2V和5V
4.下列家用电器中,正常工作时电流小于0.3A的是( )
A.节能灯 B.家用空调 C.电吹风 D.微波炉
5.如图,两盏相同的灯泡在闭合开关S后都能发光,过一会儿两盏电灯突然都不亮了,电压表和电流表的示数均变为零,此时电路的故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2的灯丝断了
6.很多室内停车场都装有车位指示灯,车位末端上方装有“分体超声波探测器”,它可通过探测与障碍物的距离变化从而控制开关S1、S2通断,在同一时刻S1和S2只允许有一个开关闭合。当探测器检测到车位被占用,红灯亮;车位未被占用时,绿灯亮。下列电路能实现上述要求的是( )
A. B. C. D.
7.对下图中的现象,以下解释正确的是( )
A.甲:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到正电荷
B.乙:A中正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔张开
C.丙:摩擦后的气球能吸引细水流,是因为气球带有电荷
D.丁:用细绳悬挂的轻质泡沫小球相互排斥,则两小球一定带有异种电荷
8.如图所示,拿一根丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,使A带电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,下列说法正确的是( )
A.A上的部分电子转移到B上
B.在连接的瞬间,电流的方向由A至B
C.这时B将带负电
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸得到电子带负电
9.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。若人体带负电“除电”时电流方向是从 (选填“大地流向静电释放器”或“静电释放器流向大地”)。加油时,坐在车里的人闻到一股汽油味,这是 现象;
10.被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒在摩擦过程中 (选填“得到”或“失去”)电子。该橡胶棒与带负电的A棒靠近时会相互 (选填“排斥”或“吸引”)。
11.如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为6V,电压表的示数为2V。则两端电压为 V;两端电压为 V;断开开关,将两个电压表都换成电流表,则与 (选填“串联”或“并联”),电流表示数如图乙所示,则通过的电流为 A,通过的电流为 A。
12.如图所示电路,电源电压恒定为,,当闭合,、断开,电流表示数为,闭合,、断开,电压表示数为 V;、闭合,断开,电流表示数为 A。
13.如图所示,电源电压恒为3V,开关闭合,电压表示数是1V,则两端的电压是 V。
14.根据如图甲所示的实物图,在图乙画出对应的电路图。
15.如图所示,在虚线框内填入小灯泡L1和电流表的电路元件符号,使灯L1与L2并联,且开关S闭合后两灯均能发光,电流表不会损坏。
16.请在图中用笔画线代替导线,按要求连接电路(导线不能交叉),并在虚线框内画出对应的电路图。要求:
(1)开关同时控制两盏灯;
(2)灯L1、L2并联;
(3)电流表测通过两灯的总电流。
17.实验小组在探究“串联电路中各处的电流关系”的实验时,设计实验电路图如图甲所示:
(1)在连接电路时,开关应该 ;
(2)闭合开关前发现电流表指针如图乙所示,接下来他应 ;
(3)小海按图甲电路换用不同灯泡做了三次实验,每次实验都用同一电流表分别测出A、B、C三个位置的电流记录在下表中:
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.2
0.2
0.21
2
0.3
0.31
0.3
3
0.4
0.4
①上述表格设计中存在的问题是 ,第3次实验B处电流表的示数如图丙所示为 A;
②分析表中数据可得出结论:串联电路中 ;
③实验需测量多次数据的目的是 ;
④在开关闭合状态下,小海不小心将一根导线把B、C连接起来了,发现L2熄灭、L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟 有关。
18.为了验证“并联电路的电流特点”,小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;
(2)小薇先将电流表接在灯所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3)排除故障后,她测出了、支路和干路上的电流分别为、和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:, A, A;根据测量结果,在误差允许的范围内,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 ;
(4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是 ;
(5)如图所示是小明设计的电路,他想利用电流表测量两只灯泡的总电流,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正。
【链接中考】
1.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
2.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A.B.C.D.
3.(2025·上海·二模)如图为某智能光控照明装置的电路图,传感器天亮时相当于一个断开的开关,天黑时相当于一个闭合的开关。电路各处接触良好,各元件可正常工作。下列说法中正确的是( )
A.若天黑时灯L不发光,则开关可能是断开的
B.若要实现智能光控功能,应闭合开关和
C.若要实现智能光控功能,应仅断开开关,天亮时灯L发光
D.若要关闭智能光控功能且灯L发光,则开关和一定是闭合的
4.(2025·江苏徐州·中考真题)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为 V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题: 。
5.(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路 (选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即 (选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的 接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该 (选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
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第11章 静电与电流
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 1
题型2 4
题型3 9
题型4 12
题型5 14
【能力培优练】 21
【链接中考】 33
【重难题型讲解】
题型1 简单的静电现象
一、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。
二、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)
三、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。
四、验电器
1、构造:金属球、金属杆、金属箔。
2、作用:检验物体是否带电和物体带电多少(带电多,金属箔张开角度大)。
3、原理:同种电荷相互排斥。
4、检验物体是否带电
方法一:看它能否吸引轻小物体,如能则带电。
方法二:利用验电器,用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则带电。
五、静电的防止和利用
1、物体带电:物体有了能够吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
2、静电:即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
3、静电产生的原因:根据原子物理理论,电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失,使物质失去电平衡,产生静电现象。
4、静电造成的危害
(1)高压静电放电造成电击,危及人身安全。
(2)在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
(3)电子工业:吸附灰尘,造成集成电路和半导体元件的污染,大大降低成品率。
(4)胶片和塑料工业:使胶片或薄膜收卷不齐;胶片、CD塑盘沾染灰尘,影响品质。
(5)造纸印刷工业:纸张收卷不齐,套印不准,吸污严重,甚至纸张黏结,影响生产。
(6)纺织工业:造成绒丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
5、静电的防范:(1)保持空气湿度;(2)使用避雷针;(3)良好接地。
【探究归纳】两种电荷指正电荷(用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷)和负电荷(用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷),其相互作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,电荷的多少叫电荷量,单位是库仑。
【典例1-1】如图,将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近验电器的金属球时,发现金属箔片张开了一定的角度,下列说法正确的是( )
A.验电器可以检验物体带正电或负电
B.金属箔片因都带正电荷相互排斥而张开
C.金属箔的张角越大,说明验电器所带的电荷量越少
D.接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了
【答案】B
【详解】A.验电器的工作原理为同种电荷相互排斥,但无法判物体时带正电还是带负电,故A错误;
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒接触验电器后,金属箔片也带上正电,由于同种电荷相互排斥,所以金属箔片张开,故B正确;
C.金属箔的张角越大,说明验电器所带的电荷量越大,故C错误;
D.接触金属球后,玻璃棒得到电子,金属球失去电子,只是发生了电子的转移,玻璃棒的电荷没有消失,故D错误。
故选B。
【典例1-2】在空中飞行的飞机,因与空气摩擦,发生电子得失的现象,其中飞机因失去电子而带 电;检验物体是否带电的验电器的工作原理是同种电荷相互 。
【答案】 正 排斥
【详解】[1]摩擦起电的实质是电荷的转移。在空中飞行的飞机,与空气摩擦时,失去电子(带负电)带正电。
[2]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。当带电体接触其金属球时,两片金属箔带上同种电荷相互排斥。
跟踪训练1下列现象中,与静电无关的是( )
A.在一些地毯的纺织过程中,往往会在地毯里夹杂一些不锈钢的钢丝
B.运送汽油的油罐车上常有一条铁链拖在地上
C.毛皮摩擦过的橡胶棒可以将水管流下的细水流变弯曲
D.输电线的芯线用铝制成,外皮用塑料制成
【答案】D
【详解】A.地毯中夹有的不锈钢的钢丝可以用来导走由于摩擦而使地毯所带的电荷,与静电现象有关,故A不符合题意;
B.油罐车在运送汽油的过程中,汽油与油罐相互摩擦,摩擦起电,容易产生电火花,引起火灾,下面挂一个铁链可导走电荷,与静电现象有关,故B不符合题意;
C.毛皮摩擦过的橡胶棒可以将从水管流下的细水流变弯曲,是利用了带电体能吸引轻小物体的性质,与静电现象有关,故C不符合题意;
D.输电线的芯线用铝制成,外皮用塑料制成,是因为铝是导体,塑料是绝缘体,与静电现象无关,故D符合题意。
故选D。
跟踪训练2有甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。先用甲靠近乙,发现乙被排斥;再用乙靠近丙,丙被吸引,如图,则乙带 电,丙带 电。
【答案】 正 负
【详解】[1]甲、乙、丙三个带电的泡沫塑料小球,甲带正电。由图知甲乙相互排斥,说明甲乙是同种电荷,所以乙带正电。
[2]由图知乙丙相互吸引,说明乙丙带异种电荷,所以丙带负电。
题型2 电流
一、电流
1、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。
2、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)。
3、获得持续电流的条件:①电路中有电源、②电路为通路。
二、电路
1、电路的定义: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、电源:提供电能的装置;其他形式的能转化为电能;如:干电池是把化学能转化为电能;发电机则由机械能转化为电能;太阳能电池是把太阳能(光能)转化为电能。
3、用电器:消耗电能的装置;电能转化为其他形式的能。
4、开关:控制电路通断。
5、导线:连接电路,输送电能。
三、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。
四、电流的符号和单位
1、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。
2、单位: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。
3、电流的三种效应:1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;2)电流的磁效应,如电铃等;3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
五、电流表
1、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。
2、电流表的使用:电流表必须和被测用电器串联;电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出;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;不允许把电流表直接连接在电源的两极上。
3、实验室中常用的电流表有两个量程
(1)0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安。
(2)0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
【归纳总结】测量电流用电流表,需与被测用电器串联,电流从正接线柱流入、负接线柱流出;要选择合适量程(不能超量程,小电流选小量程更精确),禁止直接接电源两极,读数时看量程对应的分度值再读指针示数。
【典例2-1】下列说法正确的是( )
A.只有正电荷移动才能形成电流
B.只要电路闭合,电路中就会有电流
C.电路两端只要有电压,就一定产生电流
D.串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变
【答案】D
【详解】A.根据电流的定义可知,电荷的定向移动形成电流,不管是正电荷还是负电荷,只要发生定向移动就形成电流;故A错误;
B.电路中有电压,且电路闭合,电路中才会有电流,故B错误;
C.电路两端有电压,如果是断路,不会产生电流,故C错误;
D.串联电路中各处的电流相等,串联电路中,电流从电源正极经用电器流向负极的过程中电流大小不变,故D正确。
故选D。
【典例2-2】雷电是云层之间相互摩擦带上大量异种电荷后发生的放电现象,1752年,美国科学家富兰克林在雷雨天气将风筝放入云层,风筝升入某云层后,若电子由大地沿淋湿的风筝线传向空中,则形成的电流方向为 (选填“①”或“②”):①空中流向大地,②大地流向空中。
【答案】
①
【详解】物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以负电荷移动的方向与电流方向相反;电子带负电,若电子由大地沿淋湿的风筝线传向空中,则电流方向应由空中流向大地,故选①。
【典例2-3】根据图所示的实物图,在方框内画出与它对应的电路图。
【答案】
【详解】根据实物图,两灯泡是并联,电流表与灯泡L1在同一条支路上,电流路径:电源正极流出,经过开关后分流,一部分经过L2,一部分经过电流表和L1,汇流后回负极,如图所示:
跟踪训练1如图所示电路中,闭合开关后,两只灯泡均正常发光,下列说法正确的是( )
A.电流表测量干路电流 B.断开后,通过的电流变小
C.若灯被短路,则正常发光 D.通过两灯的电流可能相等
【答案】D
【详解】A.由图知,两灯泡并联,电流表测量通过L1的电流,故A错误;
B.并联电路中各支路互不影响,所以断开S2后,通过L1的电流不变,故B错误;
C.若灯L2被短路,则造成电源短路,烧坏电源,则L1无法正常发光,故C错误;
D.如果两只灯泡的规格相同,由于并联电路中各支路两端的电压相同,则通过两灯的电流可能相等,故D正确。
故选D。
跟踪训练2如图甲所示,验电器A所带电荷类型与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷类型相同,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),验电器B箔片张开,说明验电器B (选填“得到”或“失去”)电子;连接的一瞬间,金属棒中电流的方向是 (选填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 失去 A到B
【详解】[1][2]丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带正电,可知验电器A带正电,用带绝缘柄的金属杆将两个验电器的金属球接触 时,B验电器上自由电子向验电器A转移,验电器B失去电子,而负电荷移动的方向与电流方向相反,所以产生的电流方向为A到B。
跟踪训练3根据图甲所示的电路图把图 乙所示的元件连成电路,(注意连线不能交叉)
【答案】
【详解】由电路图可知,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电路,开关串联在干路中,电流未知,电流表均选择大量程,故连接实物图如下:
题型3 电压
一、电压的概念
1、形成持续电流的条件
(1)条件:一是电路中有电源(或电路两端有电压);二是电路为通路(或电路是闭合的)。
(2)电路中有电流时一定有电压;有电压时却不一定有电流,关键是看电路是不是通路。
2、电压的单位
(1)国际单位:伏特;简称:伏;符号:V。
(2)常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
(3)换算关系:1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV。
3、电压表是测量电压的仪表,表盘中央标有字母V,电路元件符号:。
二、电压表的连接和使用
1、电压表:是电压的测量工具,实验室常用的电压表有三个接线柱,两个量程。
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3V,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为0~15V,每一大格表示5V,每一小格表示0.5V。
2、电压表的连接规则
(1)与被测电路并联。
(2)电流从正接线柱流入,负接线柱流出。
(3)被测电压不能超过电压表使用的量程.为读数精确,能使用小量程时不使用大量程。
(4)电压表直接接在电源两极时,所测电压为电源电压。
★特别提醒
电压表与用电器串联时,尽管连接方法是错误的,但电压表有示数,示数约等于电源电压。
3、电压表的使用规则
(1)使用电压表前首先要校零,明确电压表的量程和分度值,被测电压不要超过电压表的量程。
(2)电压表应与被测电路并联。
(3)通过电压表的电流方向为红接线柱(+)入,黑接线柱(-)出。
(4)电压表可以直接接到电源两极上,所测电压为电源电压。
(5)试触:如果不知道被测电压的大约值,采取试触的方法。
【探究归纳】电压是使电路中形成电流的原因,单位为伏特(V),由电源提供(如干电池 1.5V、家庭电路 220V);用电压表测量,需与被测电路并联且 “正进负出”,是电路工作的重要条件。
【典例3-1】如图所示的电路中,闭合开关S,灯、均发光,则( )
A.a、b均为电压表,灯、串联
B.a、b均为电流表,灯、并联
C.a为电流表,b为电压表,灯、串联
D.a为电压表,b为电流表,灯、串联
【答案】A
【详解】A.若a、b均为电压表,电路中只有一条电流路径,两灯泡串联,故A符合题意;
B.根据电路图知道,若a、b均为电流表,电源直接被导线连接,为错误电路,故B不符合题意;
C.若a为电流表,b为电压表,电源直接被导线连接,为错误电路,故C不符合题意;
D.若a为电压表,b为电流表,则L2会被短路,只有L1发光,故D不符合题意。
故选A。
【典例3-2】如图所示的电路中,闭合开关后,两个灯泡都能发光,则甲是 表,乙是 表,(选填“电流”和“电压”)
【答案】 电压 电压
【详解】[1][2]若甲乙是电流表,则两个灯泡组成并联电路,不闭合开关S,两个灯泡也都能发光。闭合开关S,形成电源短路,灯泡都不亮。若甲是电流表,乙是电压表,闭合开关后,则只有L1亮,若甲是电压表,乙是电流表,闭合开关后,则灯泡短路,都不亮。由于闭合开关S后,两个灯泡都能发光,则两个灯泡组成串联电路,电路中的电流路径只有一条路径,所以甲、乙电表应是相当于开路的电表即电压表。
跟踪训练1如图所示的电路,闭合开关S₁、S₂后,小灯泡L₁和L₂正常发光,电流表和电压表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表测量通过L1的电流 B.电压表只能测L1两端的电压
C.取下L1时,L2仍正常发光 D.只断开开关S1时,电压表示数不变
【答案】C
【详解】A.如图所示,两个灯泡是并联的,电流表和灯泡L2串联,所以电流表测量灯泡L2的电流,故A错误;
B.如图所示,两个灯泡是并联的,电压表也是和两个灯泡并联的,所以电压表测量的是电源电压,也是每一只灯泡两端的电压,故B错误;
C.两灯泡并联,取下L1时,不会影响另一条支路,灯泡L2仍正常发光,故C正确;
D.只断开开关S1时,电压表无法与电源的两极连接,其示数会变为零,故D错误。
故选C 。
跟踪训练2如图所示,灯L1与灯L2串联,先用电压表测灯L1两端电压,再测灯L2两端电压时,只将电压表接A点的一端改接到C点,这种接法 (填“正确”或“不正确”),因为 。
【答案】 不正确 电压表的“+、﹣”接线柱接反了
【详解】[1][2]依题意得,电压表可以测量灯L1两端电压,则电压表连接A点的接线柱是负极,用电压表测再测灯L2两端电压时,只将电压表接A点的一端改接到C点,电压表的“+、﹣”接线柱接反,无法测量L2电压,则这种接法不正确。
题型4 串联电路和并联电路
一、串联
1、串联的定义:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。
2、串联的特点:电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过,用电器之间互相影响,开关可以控制所以用电器的电流,并且位置的改变不影响它对用电器的控制。
二、并联:
1、并联的定义:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
2、并联的特点:并联电路中各个支路互不影响,干路开关可以控制所以用电器的电流,支路开关只能控制它所对应的支路用电器电流。
三、串、并联电路的辨别
1、根据电路图判断:电流只有一条路径的则是串联电路;有两条或两条以上路径的则是并联电路。
2、根据电流关系判断
(1)如果通过两个用电器的电流不相等,这两个用电器一定是并联的。
(2)如果通过两个用电器的电流相等,则可能是串联,也可能是并联。
(3)若是不同的用电器则是串联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
3、根据电压关系判断
(1)如果通过两个用电器的电压不相等,这两个用电器一定是串联的。
(2)如果通过两个用电器的电压相等,则可能是串联,也可能是并联。
(3)若是不同的用电器则是并联;若是相同的用电器串联,并联都有可能。
4、根据用电器的工作情况判断:用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。
【归纳总结】串联电路中用电器逐个顺次连接,电流只有一条路径,各用电器相互影响,开关控制整个电路;并联电路中用电器并列连接在两点间,电流有多条路径,各用电器互不影响,干路开关控整体,支路开关控本条支路。
【典例4-1】某款手机有侧边指纹解锁(相当于开关)与3D人脸识别(相当于开关)的功能,、两开关任意一个闭合都可以成功解锁。解锁前S3是闭合的,当任一方式多次解锁失败后,开关S3就会断开一段时间,当S3重新闭合时才恢复解锁功能。若用灯泡L发光代表成功解锁,则下列图中符合上述原理的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意可知,、两开关任意一个闭合都可以成功解锁,说明两开关都可以独立工作,并互不影响,所以两开关并联,解锁前S3是闭合的,若断开S3,解锁失败,当S3重新闭合时才恢复解锁功能,所以S3是干路开关,然后与灯泡、电源组成电路,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【典例4-2】如图所示的电路中,要使灯L1与L2串联,则应闭合开关 ,灯L1、L2并联;则应该闭合开关 ;不能同时闭合开关 ,否则电路会发生电源短路。
【答案】 S3 S1、S2 S2、S3
【详解】[1]要使灯L1与L2串联,则需要两个灯泡首尾相连,电路中只有一条电流路径,因此应闭合开关S3。
[2]要使灯L1、L2并联,则需要两个灯泡首首相连,尾尾相连,电路有两条电流路径,因此应闭合S1、S2。
[3]电路发生电源短路时,电源正负两端直接用导线连接,因此不能同时闭合开关S2、S3。
跟踪训练1小永同学用一个电动机,一个小灯泡和两个开关等器材,模拟卫生间的照明灯和排风扇的连接,使照明灯和排风扇既可以单独工作,也可以同时工作。则图所示的电路设计中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】照明灯和排风扇既可以单独工作,也可以同时工作,说明照明灯和排风扇是并联的,且每个用电器都有各自的控制开关,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
跟踪训练2如图所示电路中,要使灯泡与并联,应闭合开关 。
【答案】S1和S3
【详解】把几个用电器首首相接、尾尾相接,再连入电路,电路是并联。当闭合开关S1和S3,断开开关S2,此时电路有两条路径,分别经过两个灯泡,此时灯泡L1和L2并联。
题型5 串联电路和并联电路中电流、电压的特点
一、探究串联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究串联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
二、探究并联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究并联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
5、并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
三、探究串联电路中的电压特点实验
1、实验目的:探究串联电路中电压有什么规律。
2、实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
3、实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
4、实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U。
5、实验结论: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=U1+U2。
四、探究并联电路中的电压特点实验
1、实验目的:探究并联电路中电压有什么规律。
2、实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
3、实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
4、实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。
5、实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
五、串、并联电路的电流和电压规律
1、串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…In。
2、并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…In。
3、串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式:U=U1+U2。
4、并联电路中各支路两端的电压相等,等于总电压。数学表达式:U=U1=U2。
5、对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
【典例5-1】电路连接如图甲所示,闭合开关后,两个电压表的指针偏转均如图乙所示,则电阻和两端的电压分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【详解】据图可知,电路为两定值电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测定值电阻R2两端电压。根据串联电路中电压规律可知,电压表V1选用大量程,分度值是0.5V,读数为7V,即电源电压是7V;电压表V2选用小量程,分度值是0.1V,读数为1.4V,即定值电阻R2两端电压为1.4V。则定值电阻R1两端电压为
故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例5-2】如图甲所示的电路中,当开关闭合后,两灯都发光,两个电流表和的指针所指位置均为图乙所示,则通过L1的电流是 A,通过L2的电流是 A。
【答案】 1.2 0.3
【详解】[1][2]分析电路可知,当闭合开关后,、并联,电流表测干路电流,电流表测通过的电流。两个电流表指针偏转均为图乙所示,根据并联电路电流规律可知,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.5A,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,即通过的电流为0.3A,则通过的电流为
【典例5-3】在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”实验中,小明设计了如图甲所示的电路图,通过测量流过A、B、C各点的电流,探究干路电流与各支路电流的关系。
(1)请用笔画线代替导线,根据电路图将图乙所示的实物电路连接完整。要求:电流表测量流过C点的电流,导线不交叉。
(2)闭合开关进行实验,小明发现 正常发光, 忽亮忽灭,则电路中存在的问题是 ,他接下来的操作应该是 ;(写出一条即可)
(3)他换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如下表。四次实验中电流表选用量程为 A;四次实验中错误的数据是第 次实验中的 (选填“IA”“IB”或“IC”)。
实验次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.30
0.22
0.50
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.28
(4)分析表中数据,可得出结论:在并联电路中,干路中的电流等于 。
【答案】(1)
(2)灯泡L2与灯座接触不良 将灯泡L2拧紧
(3)0~0.6 4 IC
(4)各支路电流的总和
【详解】(1)根据电路图甲,电流表要测量流过C点的电流,即测干路电流,应串联在干路中。从电源正极出发,依次连接开关,然后分支,分别连接两个灯泡,汇总到电流表,回到电源负极,连接时注意导线不交叉。如图所示:
(2)[1]L1 正常发光, L 2忽亮忽灭,可能是 L2 支路存在接触不良的问题,比如灯泡L2与灯座接触不良。
[2]接下来的操作应该是断开开关,检查 L2支路的接线,比如将灯泡L2拧紧。
(3)[1]观察表格中的电流数据,最大电流为 0.50A ,未超过 0.6A ,所以四次实验中电流表选用量程为0 ~0.6A 。
[2][3]在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即 IC =IA +IB 。在第 4 次实验中, IA =0.28A , IB =0.30A ,按照规律 IC应该为 0.28A+0.30A=0.58A ,而实际表格中 IC =0.28A ,所以错误的数据是第 4 次实验中的 IC 。
(4)分析表中数据,每次实验都满足IC =IA +IB,可得出结论:在并联电路中,干路中的电流等于各支路电流之和。
跟踪训练1如图两只小灯泡,灯L1比L2亮,则通过它们的电流。I1与I2的关系是( )
A.I1>I2 B.I1<I2 C.I1=I2 D.无法判断
【答案】C
【详解】图中两灯泡串联,根据串联电路中电流规律可得,通过两个灯泡的电流是相等的,即,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
跟踪训练2如图所示为甲乙两灯电流与电压变化关系的图像,如果把甲、乙两灯并联在9V电源上时,干路电流为 A;如果把甲、乙两灯串联在电流为0.5A的电路中,则电源电压为 V。
【答案】 1.3 13
【详解】[1]由于并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯并联在9V电源上时,它们两端的电压均为9V,由图像可知,通过两灯泡的电流分别是I甲=0.8A、I乙=0.5A,又因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流是I=I甲+I乙=0.8A+0.5A=1.3A
[2]当把甲、乙两灯串联在电流为0.5A的电路中时,串联电路电流处处相等,所以通过两灯的电流都等于0.5A,由图像可知,此时甲乙灯泡两端的电压分别是U甲=4V,U乙=9V,由于串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和,则电源电压为
跟踪训练3用如图示意的电路来探究串联电路的电压特点。
(1)实验中应选择规格 (填“相同”或“不相同”)的灯泡;
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在如表中。分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是(用公式写出) ;
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是 ;
(4)除以上方法可以得到多组数据外,还可以 ,从而得到多组数据。
【答案】(1)不相同 (2)U=U1+U2 (3)寻找普遍规律 (4)改变电源电压
【详解】(1)探究串联电路的电压特点,为了寻找规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出普遍的、一般的规律。
(2)分析实验数据有:3.0V=2.3V+0.7V,3.0V=2.0V+1.0V,3.0V=1.7V+1.3V
由此可知,串联电路的电压特点是U=U1+U2
(3)由于一次实验得出的结论具有偶然性,为了探究串联电路电压的普遍规律,需要进行多次实验,故多次实验的主要目的是寻找普遍规律。
(4)实验中还可以通过改变电源电压来得到多组数据,因为电源电压改变,则灯泡两端的电压也随着改变,可得到多组不同的数据。
【能力培优练】
1.如图所示电路,开关S闭合后,两电流表的指针均指偏转角度相同,则R1、R2的阻值之比为( )
A.1∶4 B.1∶5 C.4∶1 D.5∶1
【答案】C
【详解】由电路图可知,闭合开关S,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两只电流表的指针偏转角度相同,所以,干路电流I是R1支路电流I1的5倍,即
I=5I1
通过两个电阻的电流之比
并联电路中各支路两端的电压相等,R1、R2的阻值之比为
故选C。
2.关于电压,下列说法不正确的是( )
A.电压是形成电流的原因 B.电源的作用是给电路提供电压
C.只要电路中有电压,就一定有电流 D.不同的电源提供的电压是不同的
【答案】C
【详解】A.电压是使电路形成电流的原因,故A正确,不符合题意;
B.电源是给电路提供电压的装置,故B正确,不符合题意;
C.电路中有电压且电路是通路,电路中才有电流,故C错误,符合题意;
D.不同的电源提供的电压是不同的,如一节新干电池提供1.5V电压,一节新蓄电池提供2V电压,故D正确,不符合题意。
故选C。
3.在如图所示电路中,电源电压保持不变,当开关 S1闭合,S2断开时,电压表的读数是3V;当开关S1断开,S2闭合时,电压表的示数是5V,则S2断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.2V和3V B.3V和2V C.2V和8V D.2V和5V
【答案】A
【详解】当开关S1断开,S2闭合时,两灯还是串联,此时电压表测总电压,即电源电压5V,当开关S1闭合,S2断开时,两灯串联,电压表V1测L2的电压,此时电压表的读数是3V,即为L2两端的电压,因为串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,所以,灯L1两端电压
U1=U-U2=5V-3V=2V
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.下列家用电器中,正常工作时电流小于0.3A的是( )
A.节能灯 B.家用空调 C.电吹风 D.微波炉
【答案】A
【详解】A.节能灯的功率一般在40W以下,功率相对较小,根据可知,正常工作时电流
故A符合题意;
B.空调的功率在1000W以上,根据可知,正常工作时电流
故B不符合题意;
C.电吹风机的功率一般在500W左右,根据可知,正常工作时电流
故C不符合题意;
D.微波炉的功率一般在1000W左右,根据可知,正常工作时电流
故D不符合题意;
故选A。
5.如图,两盏相同的灯泡在闭合开关S后都能发光,过一会儿两盏电灯突然都不亮了,电压表和电流表的示数均变为零,此时电路的故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1开路 D.灯L2的灯丝断了
【答案】C
【详解】由图得,两灯串联,电压表测量L2的电压,电流表测量电路电流。两盏电灯突然都不亮了,电压表和电流表的示数均变为零,说明电路可能存在断路现象,且此时电压表与电源的连接断开,则故障可能为灯L1开路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.很多室内停车场都装有车位指示灯,车位末端上方装有“分体超声波探测器”,它可通过探测与障碍物的距离变化从而控制开关S1、S2通断,在同一时刻S1和S2只允许有一个开关闭合。当探测器检测到车位被占用,红灯亮;车位未被占用时,绿灯亮。下列电路能实现上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由题意知,红灯和绿灯独立工作,所以两灯并联连接,对应的感应开关串联在对应的支路上,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
7.对下图中的现象,以下解释正确的是( )
A.甲:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到正电荷
B.乙:A中正电荷可以通过金属棒流向B,使B中的金属箔张开
C.丙:摩擦后的气球能吸引细水流,是因为气球带有电荷
D.丁:用细绳悬挂的轻质泡沫小球相互排斥,则两小球一定带有异种电荷
【答案】C
【详解】A.甲图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,根据摩擦起电的实质可知,得到电子的带负电,失去电子的带正电,所以在这个过程中玻璃棒失去了电子,故A错误;
B.乙图应为B中的自由电子可以通过金属棒流向A,B中金属箔带正电,根据电荷间相互作用的规律可知,B中的金属箔带同种电荷而张开,正电荷本身不能移动,故B错误;
C.丙图,摩擦后的气球能够吸引细水流,是因为气球带有电荷,带电体具有吸引轻小物体的性质,故C正确;
D.根据电荷间相互作用的规律可知,丁图中用细绳悬挂的轻质泡沫小球相互排斥,则两小球一定带有同种电荷,故D错误。
故选C。
8.如图所示,拿一根丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器A,使A带电,然后用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,下列说法正确的是( )
A.A上的部分电子转移到B上
B.在连接的瞬间,电流的方向由A至B
C.这时B将带负电
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸得到电子带负电
【答案】BD
【详解】A.丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子带正电,接触不带电的验电器A后A带正电,用一根有绝缘柄的金属棒把验电器A和不带电的验电器B连接起来,B上的部分电子转移到A上,故A错误;
B.在连接的瞬间,B上的部分电子转移到A上,电流的方向与电子的定向移动方向相反,由A至B,故B正确;
C.因为B上的部分电子转移到A上,所以B因失去部分电子而带正电,故C错误;
D.丝绸摩擦玻璃棒的过程中,丝绸得到电子带负电,玻璃棒失去电子带正电,故D正确。
故选BD。
9.如图所示是加油站里常见的“静电释放器”(与大地相连),司机或工作人员提起油枪加油前,必须用手触摸“静电释放器”来清除身体上的静电。若人体带负电“除电”时电流方向是从 (选填“大地流向静电释放器”或“静电释放器流向大地”)。加油时,坐在车里的人闻到一股汽油味,这是 现象;
【答案】 大地流向静电释放器 扩散
【详解】[1]因为人体带负电,即人体有多余的电子,当人体触摸 “静电释放器” 时,电子会从人体流向静电释放器再流向大地。而电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子定向移动的方向相反,所以电流方向是从大地流向静电释放器。
[2]加油时,坐在车里的人闻到汽油味,这是由于汽油分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被人闻到,这种现象是扩散现象。
10.被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为橡胶棒在摩擦过程中 (选填“得到”或“失去”)电子。该橡胶棒与带负电的A棒靠近时会相互 (选填“排斥”或“吸引”)。
【答案】 得到 排斥
【详解】[1]摩擦起电的实质是电子的转移,毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒束缚电子的能力强,得到电子而带负电,毛皮束缚电子的能力弱,失去电子而带正电。
[2]同种电荷互相排斥,故该橡胶棒与带负电的A棒靠近时会相互排斥。
11.如图甲所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表的示数为6V,电压表的示数为2V。则两端电压为 V;两端电压为 V;断开开关,将两个电压表都换成电流表,则与 (选填“串联”或“并联”),电流表示数如图乙所示,则通过的电流为 A,通过的电流为 A。
【答案】 4 2 并 0.8 0.2
【详解】[1][2]如图,S闭合时,L1、L2串联,V1测电源电压,V2测L2两端电压,根据串联电路电压规律可得
所以L1两端电压为4V,L2两端电压为2V。
[3][4][5]断开开关,将两个电压表都换成电流表,L1、L2并联,A1测流过L2的电流,小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,A2测L1、L2的总电流,大量程,分度值为0.1A,示数为1A,根据并联电路电流规律可知
则有
所以通过L1的电流为0.8A,通过L2的电流为0.2A。
12.如图所示电路,电源电压恒定为,,当闭合,、断开,电流表示数为,闭合,、断开,电压表示数为 V;、闭合,断开,电流表示数为 A。
【答案】 2 0.6
【详解】[1]由电路图可知,当当闭合,、断开,电路为只有R1的简单电路,A测电路中电流,则
当闭合,、断开,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表测R2两端电压,此时电路中电流为
R2两端电压为
即电压表示数为2V。
[2]当、闭合,断开,R1、R2并联,电流表测R1支路电流,则电流表示数为
13.如图所示,电源电压恒为3V,开关闭合,电压表示数是1V,则两端的电压是 V。
【答案】2
【详解】由图可知,灯泡L1和L2串联,且电压表并联在L1两端,则L1两端电压为1V,根据串联电路电压规律得L2两端电压为
14.根据如图甲所示的实物图,在图乙画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图知,两灯并联,开关S、电流表A在干路上,灯L2单独一条支路,电流表A1在与L1串联在另一支路上,根据实物图画出对应的电路图,如图所示:
15.如图所示,在虚线框内填入小灯泡L1和电流表的电路元件符号,使灯L1与L2并联,且开关S闭合后两灯均能发光,电流表不会损坏。
【答案】
【详解】要使两灯并联,则两灯不能在同一条路径上,所以,L1不能在电源右侧,而应在电源下方;电源右侧应填入电流表,此时它测量通过L2的电流,故作图如下:
16.请在图中用笔画线代替导线,按要求连接电路(导线不能交叉),并在虚线框内画出对应的电路图。要求:
(1)开关同时控制两盏灯;
(2)灯L1、L2并联;
(3)电流表测通过两灯的总电流。
【答案】
【详解】根据题意,两灯泡并联,开关同时控制两盏电灯,所以开关要接在干路上;电流表测通过两灯的总电流,即电流表位于干路上,然后与开关和电源组成电路,如图所示:
根据电流的流向顺序,先画出电源的符号,从电源正极开始依次串联开关、电流表、灯泡L2回到电源的负极,再把灯泡L1并联在L2的两端,如图所示:
17.实验小组在探究“串联电路中各处的电流关系”的实验时,设计实验电路图如图甲所示:
(1)在连接电路时,开关应该 ;
(2)闭合开关前发现电流表指针如图乙所示,接下来他应 ;
(3)小海按图甲电路换用不同灯泡做了三次实验,每次实验都用同一电流表分别测出A、B、C三个位置的电流记录在下表中:
实验次数
A处的电流
B处的电流
C处的电流
1
0.2
0.2
0.21
2
0.3
0.31
0.3
3
0.4
0.4
①上述表格设计中存在的问题是 ,第3次实验B处电流表的示数如图丙所示为 A;
②分析表中数据可得出结论:串联电路中 ;
③实验需测量多次数据的目的是 ;
④在开关闭合状态下,小海不小心将一根导线把B、C连接起来了,发现L2熄灭、L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟 有关。
【答案】(1)断开 (2)对电流表进行调零
(3)表中的数值没有单位 0.4 电流处处相等 寻找普遍规律 灯泡两端的电压大小
【详解】(1)为保护电路,在拆接电路时,开关必须断开。
(2)根据题图乙可知,在开关闭合前,电流表指针反偏,为保证电流表读数准确,应对电流表进行调零,使电流表指针指在零刻度线上。
(3)[1]根据题中的表格可知,表格中记录的数据没有带单位,没有单位的数字是没有物理意义的。
[2]根据题图丙可知,电流表选择的测量范围为0至0.6A,故电流表的分度值为0.02A,故此时电流表的读数为0.4A。
[3]分析表中数据可知,在误差允许的范围内,A、B、C三处的电流相等,即串联电路中各处的电流是相等的。
[4]为了寻找普遍规律,必须换用不同规格的小灯泡进行多次实验,这样得出的规律才具有普遍性。
[5]用导线将B、C两点连接起来,小灯泡L2短路,L1亮度变亮,此时L1的电压增大,故可进一步猜想灯泡的亮度可能跟小灯泡的电压大小有关。
18.为了验证“并联电路的电流特点”,小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)在连接电路时,开关应处于 状态;
(2)小薇先将电流表接在灯所在的支路上,闭合开关后,观察到灯发光,但灯不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3)排除故障后,她测出了、支路和干路上的电流分别为、和I,电流表示数如图甲、乙、丙所示,可读出:, A, A;根据测量结果,在误差允许的范围内,你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 ;
(4)为了验证结论的普遍性,小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证,你还可以采用的方法是 ;
(5)如图所示是小明设计的电路,他想利用电流表测量两只灯泡的总电流,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正。
【答案】(1)断开 (2)灯断路 (3)0.52 1 I=I1+I2 (4)更换不同电压的电源继续实验
(5)
【详解】(1)在连接电路时,为了电路中各元件的安全,开关应处于断开状态。
(2)将电流表接在灯所在的支路上,灯不发光,电流表的示数为零,则灯所在的支路没有电流通过,灯发光,则灯所在的支路有电流通过,所以电路可能存在的故障是灯断路。
(3)[1]由图乙可知,电流表选择0~0.6A量程,分度值为0.02A,电流表示数为0.52A,所以
I2=0.52A
[2]由图丙可知,电流表选择0~3A量程,分度值为0.02A,电流表示数为1A,所以
I=1A[3]根据测量的、支路和干路上的电流发现,在误差允许的范围内,干路电流等于各支路电流之和,所以可得并联电路中干路电流和各支路电流的关系是
I=I1+I2
(4)为了验证结论的普遍性,需要改变干路电流和各支路电流的大小,所以还可以更换不同电压的电源继续实验。
(5)为了测量两只灯泡的总电流,则电流表需要连接在干路中,所以需要将灯泡L1右端的接线柱与电流表负接线柱相连,如下图所示:
【链接中考】
1.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
【答案】A
【详解】A.若电阻R断路,整个电路处于断路状态,电流表指针不会发生偏转。此时电压表直接连接在电源两端,能够测量电源电压,因此电压表指针会发生偏转,符合只有一个电表指针偏转的条件,故A正确;
B.若灯泡L短路,电路中只剩下电阻R工作,电流表会显示电路电流,指针发生偏转。同时电压表测量的是电源电压,指针也会偏转,导致两个电表都偏转,不符合题目要求,故B错误;
C.若电阻R短路,电流表会显示电路电流,指针发生偏转。但此时电压表被短路,无法显示读数,指针不偏转。虽然这种情况符合只有一个电表偏转,但故障不一定只是电阻R短路,还有其他可能性,比如电阻R断路也会造成类似现象,因此说一定是电阻R短路并不准确,故C错误;
D.若灯泡L断路,整个电路处于断路状态,电流表没有电流通过,指针不偏转。同时电压表也无法形成闭合回路,指针同样不会偏转,这样两个电表都不偏转,不符合题目条件,故D错误。
故选A。
2.(2025·山东泰安·中考真题)如图所示是智能纸巾盒,闭合开关,电源指示灯L亮,然后手进入感应区时开关闭合,电动机M转动送纸;断开开关,手进入感应区时电动机M不能转动送纸。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可知,开关S2只控制电动机M,指示灯和电动机可以各自独立工作,这说明该电路为并联电路;开关S1断开时指示灯L和电动机M都不能工作,这说明S1在干路中,根据选项可知,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2025·上海·二模)如图为某智能光控照明装置的电路图,传感器天亮时相当于一个断开的开关,天黑时相当于一个闭合的开关。电路各处接触良好,各元件可正常工作。下列说法中正确的是( )
A.若天黑时灯L不发光,则开关可能是断开的
B.若要实现智能光控功能,应闭合开关和
C.若要实现智能光控功能,应仅断开开关,天亮时灯L发光
D.若要关闭智能光控功能且灯L发光,则开关和一定是闭合的
【答案】D
【详解】A.开关是总开关,在实行智能光控时是闭合的,若天黑时灯L不发光,则可能是灯泡断路,故A错误;
B.若要实现智能光控功能,由于天亮时灯泡不发光,因此开关S2应断开,故B错误;
C.若要实现智能光控功能,仅断开开关,天亮时传感器断开,灯泡不发光,故C错误;
D.若要关闭智能光控功能且灯L发光,则灯泡一直是通路,开关和一定是闭合的,故D正确。
故选D。
4.(2025·江苏徐州·中考真题)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为 V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题: 。
【答案】(1) (2)D (3)5
(4)实验使用两个相同的灯泡且实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性
【详解】(1)将L1的右侧接线柱与L2的左侧接线柱连接起来,使L1、L2串联,电压表与两个灯泡并联,测量两个灯泡的电压,如图所示:
(2)AB.连接好电路,开关闭合,若两个灯泡中有一个短路,另一个灯泡会亮,现在两个灯泡都不亮,说明不是某个灯泡短路,故AB不符合题意;
C.若开关断路,电压表与电源断开,电压表将无示数,故C不符合题意;
D.若或断路,串联电路断路,两个灯泡都不亮,此时电压表测量电源电压,有示数,故D符合题意。
故选D。
(3)如图b,电压表使用的大量程,分度值为0.5V,示数为5V。
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V,是因为使用了两个相同规格的灯泡;同时只测量一组实验,实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性。
5.(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路 (选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即 (选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的 接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该 (选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
【答案】(1)串联 (2)断开开关 正 (3)更换规格不同的灯泡
【详解】(1)由于电流表电阻非常小,可以忽略不计,相当于一根导线,所以要与被测对象串联,故电流表要与待测的那部分电路串联。
(2)[1][2]有电流通过电流表,电流表指针反向偏转,是因为正负接线柱接反,为保护电路,应立即断开开关。然后改变连线方式,让电流从电流表的正接线柱流入,保证指针正向偏转。
(3)为使实验结论具有普遍性,避免偶然性,测出一组数据后,应更换规格不同的灯泡,多次实验。
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