内容正文:
专题03 电与电路(原卷版)
【清单01】静电现象
知识点一:摩擦起电
1.现象探究:摩擦起电现象
常使用的电风扇外壳有一层的灰
梳过头发的梳子能吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
3.带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质,可以利用此性质检验物体是否带电。
知识点二:两种电荷
1.探究实验:电荷间的相互作用
图示
实验
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
将用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
分析
同为丝绸摩擦过的玻璃棒,它们所带的电荷种类一定是相同的,相同电荷之间相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同,不同种类的电荷之间相互吸引
同为用毛皮摩擦过的橡胶棒,它们所带电荷种类相同,相同电荷之间相互排斥
探究归纳
(1)电荷间有相互作用;(2)相同电荷间与不同电荷间相互作用不同;(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同。
2.两种电荷
(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。
3.电荷间相互作用规律
现象
说明
两个小球都带正电荷,它们相互排斥
两个小球都带负电荷,它们相互排斥
两个小球带有异种电荷,它们相互吸引
结论
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
4.电荷量
(1)定义:物体所带电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。
(2)单位:库仑,简称库,用符号C表示。
5.验电器
作用
检验物体是否带电
工作原理
同种电荷相互排斥
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电;反之,则不带电。
使用说明
验电器能粗略比较物体所带电的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,物体所带电荷越多。
知识点四:静电的利用与防止
项目
与静电有关的现象
解释
利用
静电拖把
利用摩擦使拖把上的静电除尘纸带电,吸附碎屑,从而达到清洁的目的
静电喷漆
使被喷涂的金属件与油漆雾滴带上异种电荷,从而使油漆与金属表面结合得更牢固
静电植绒
使绒毛带上电,利用异种电荷相互吸引的原理,让它飞到事先涂了胶的带异种电荷的布面上
静电除尘
使空气中的尘埃带上电,让它们在异种电荷的吸引下飞向某一个方向,就可以达到“静电除尘”的目的
静电复印(或打印)
利用正、负电荷互相吸引的原理。先按要复印或打印的图形或字迹使硒鼓上相应的区域带电,墨粉经过这些区域时就会被吸附在硒鼓上,硒鼓再碾轧复印纸,将墨粉固定在纸张上
防止
油罐车尾部常拖一条铁链
运输汽油的油罐车会因摩擦而产生静电,当电荷积累到一定程度时会发生火花放电,从而引发安全事故。为此需要在油罐车下面拖一条铁链,使其接地,随时释放摩擦产生的电荷,防止电荷的积累而导致剧烈的火花放电
大型绒毛加工车间要对车间空气加湿
摩擦起电在干燥环境下更容易发生,所以增大空气湿度可有效防止绒毛带电
避雷针
高大建筑物顶端安装避雷针,当带电云层靠近建筑物时,容易对有尖端的避雷针产生放电现象,避雷针底部接地,可以把电荷导人大地,避免雷电直接击中建筑物
【清单02】让电灯发光
知识点一:电路的构成
1.电路
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.组成电路各元件的作用
作用
举例
电源
持续提供电能,将其他形式的能转化为电能
干电池、发电机
用电器
消耗电能装置,将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
控制电流通断
闸刀开关、声控开关、光控开关
导线
连接各元件的导体,形成电流的通道
金属导线
知识点二:电路的三种状态
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
通路
断路
短路
电路图
定义
处处接通的电路
某处断开的电路
用导线直接将电源正负极连接起来
电路是连通的,但用电器两端被导线连接起来
特点
电路中有电流流过,用电器能够工作
电路中无电流流过,用电器不能工作
电流过大,烧坏电源
电流直接流过导线,被短路的用电器不工作
知识点三:电路图
1.电路图
用规定的符号表示电路元件连接的图叫电路图。电路图是对实际电路的有效抽象。
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。
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。
知识点四:串联和并联电路
1.串联电路
(1)定义:两个或两个以上的用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫做串联。
(2)串联电路的特点:
①连接特点:逐个顺次——首尾相连。
②电流路径:只有一个。
③开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
④用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。
2.并联电路
(1)定义:两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫做并联。
(2)并联电路的特点:
①连接特点:并列连接——首首尾尾相连。
②电流路径:电流有两条(或多条)路径;
③开关控制特点:干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
④用电器工作特点:各元件可以独立工作,一个用电器坏了,其他支路用电器不受影响。
(3)室外的路灯、家庭中各用电器都是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机之间是并联的。
【清单03】测量:用电流表测量电流
■知识点一:电流
1.电流形成:电荷的定向移动形成电流。表示电流大小或强弱的物理量,用“I”表示。
2.电流方向:
(1)规定方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流的方向从电源的正极经用电器流回负极。
在电源内部,电流的方向从电源的负极流回正极。
(3)电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。(因为自由电子带负电荷)
3.获得持续电流的条件:
(1)电路中有电源。
(2)电路为通路。
4.单位:
(1)国际单位: 安培(A),简称“安”。
(2)常用单位:毫安mA 、微安μA
(3)换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA
5.常见电流估测:
计算器电源的电流
约100μA
半导体收音机电流
约50mA
手电筒中的电流
约200mA
家庭节能灯电流
约100mA
家用电冰箱电流
约1A
家用空调电流
约5A
雷电电流
约2×105A
■知识点二:电流表
1.作用:测量电路中的电流。
2.电路符号:
3.结构:
三个接线柱:“-”“0.6A”“3A”
(每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—0.6A 和0—3A。
分度值为:0.02A 和 0.1A。
5.读数:
先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电流表的用法:
(1)使用前,应检查指针是否对准零刻度线 ,如有偏差,需先校零;
(2)必须将电流表和被测用电器串联。
(3)必须让电流从红色(或标识“+”号)接线柱流进,从黑色(或标识“-”号)接线柱流出。
(4)必须正确选择电流表的量程。被测电流不要超过电流表的量程;在预先不能估计被测电流大小的情况下,应选用最大的量程,并用试触法判断被测电流的大小,然后根据情况选用合适的量程.
(5)不允许把电流表直接连到电源的两极!否则,电流表将被损坏。
■知识点三:用电流表测电流
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电流表合适量程,分别把电流表串联在A、B两处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电流表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单04】测量:用电压表测量电压
■知识点一:电压
1.电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成电流。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
难点突破:可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3.电压的单位:
(1)国际单位: 伏特(V),简称“伏”。
(2)常用单位:千伏kV 、毫伏mV
(3)换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压源
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
■知识点一:电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”
(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—3V和0—15V。
分度值为:0.1V 和 0.5V。
5.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电压表的用法:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。
(3)使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(4)选择合适的量程 。
7.电压表和电流表的异同:
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
连接
方式
并联在被测电路两端
串联在被测电路中
相同点
①使用前要调零,弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;
④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
■知识点三:实验:用电压表测量电压
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电压表合适量程,分别把电压表并联在灯泡两端和电源两端处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电压表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单05】探究:串、并联电路中电流、电压的特点
■知识点一:串、并联电路中电流的规律
串、并联电路中电流的规律
实验目的
探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电流处处 相等 ,即 I=I1=I2 。
(2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 和 ,即 I=I1+I2 。
交流与反思
(1)记录数据要真实, 不得 随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这 不能 说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格 不同 。
(3)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流 不一定 相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流 相等 ;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流 不相等 。
■知识点一:串、并联电路中电压的规律
探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 和 ,即 U=U1+U2 。
(2)并联电路:各支路两端电压 相等 ,且 等于 电源电压,即 U=U1=U2 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 不能 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 一定 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 不一定 是并联,也可能是 串联 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 一定 为串联。
【考点题型一】静电现象
【例1】(2024·江苏常州中考)壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿,易滋生微生物,导致壁画受损。为此,中国航天科技集团研制出机器人,机器人高速喷射带负电的粒子杀灭微生物,从而保护壁画。该粒子可能是( )
A.电子 B.原子核 C.质子 D.中子
【变式1-1】(2024年广东中考)在如图所示的原子模型中,a是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【变式1-2】(2025·四川广安中考)甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂,甲带正电,他们之间的相互作用如图所示,乙带电情况是带 (选填“正电”或“负电”),乙和丙带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【变式1-3】(2025·福建中考)如下图,大头针插在玻璃瓶的软木塞上,把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后,金属箔张开,此过程( )
A.正电荷发生转移 B.可检验带电体的电性
C.金属箔带上同种电荷 D.张开角度越小,所带电荷越多
【变式1-4】(2024·甘肃定西中考)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,这是因为梳子与头发摩擦带了 ;越梳头发越蓬松,这是因为 。
【变式1-5】(2024·山东菏泽中考)电脑屏幕上“粘”了一层灰尘,小明想到了一个除尘办法:用塑料尺在头发上快速摩擦了几下,靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。这是利用了带电体 的性质;塑料尺是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【变式1-6】(2024·黑龙江绥化中考)下列有关导电性能及材料应用的说法中,正确的是( )
A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体
B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝
D. 半导体有良好的导电性
【考点题型二】让电灯发光
【例2】(2025·四川宜宾中考)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,发现验电器的两片金属箔张开,此时验电器得到电子带______电,在接触瞬间电流的方向是______(填“A”或“B”)。
A.从橡胶棒流向验电器 B.从验电器流向橡胶棒
【变式2-1】(2024·甘肃兰州中考)阅读短文,回答问题。
火花放电
在干燥的冬季,如果一只猫在你的身上蹭来蹭去,那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转移,你的身上就会聚集一定数量的负电荷。这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物体慢慢导走。但是,如果你不等待。立即将手指靠近水龙头,就会出现令人难受的电火花,手指上就会有针刺般的疼痛感。如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫,不但会听到哔里啦啦的响声,还会看到火花。请注意,你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子,以免产生火花放电,让猫受到惊吓而攻击你。
(1)在放电的过程中,电子是从 (选填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”)。
(2)请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时,容易产生火花放电的原因: 。
【变式2-2】(2024·四川广元中考)如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开;再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程的分析,错误的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
B.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
C.用石墨棒连接两金属球的瞬间,电流方向由乙到甲
D.若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
【变式2-3】(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
【变式2-4】(2025·山西中考)2025年春节,小明观看了电影《哪吒2》。电影中,“哪吒”高呼:“冰不导电”。小明对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
【变式2-5】(2024·阶段训练)如图所示的电路,开关全部闭合,两灯均发光,电路中有_____条电流路径,是____电路(选填“串联”或“并联”)。此时,取下一只正在发光的灯泡,则另一只灯泡______(选填“熄灭”或“发光”),说明并联电路中各用电器之间_____(选填“相互影响”或“互不影响”)。开关S控制_____,开关S1控制______,开关S2控制_______(均选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)。
【变式2-6】(2025·安徽中考)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,、为单刀双掷开关,、为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.接、接时,、均发光,电动机不转
B.接、接时,只有发光,电动机反转
C.接、接时、只有发光,电动机反转
D.接、接时、、均发光,电动机正转
【变式2-7】(2025·黑龙江伊春市中考) 汽车已经成为现代社会常见的交通工具。婷婷同学发现只有所有车门都关闭(车门关闭相当于开关闭合),汽车内部的安全指示灯L才不亮;只要有任何一个车门未关闭,汽车内部的安全指示灯L就会发光。下列电路图符合汽车上述功能设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【考点题型三】测量:用电流表测量电流
【例3】(2025·江苏镇江·模拟预测)下列科学家的名字作为电流单位的是( )
A.道尔顿 B.汤姆逊 C.安培 D.阿伏伽德罗
【变式3-1】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)小明在使用电流表时,闭合开关后出现如下图的情形;造成左图电流表现象的原因是: ;造成右图电流表现象的原因是: 。
【变式3-2】(23-24九年级上·湖南·期中)倩倩需要能够直接测量两端的电压或者通过电流的电路,闭合开关后,下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-3】(24-25九年级上·安徽合肥·期中)在用电流表测电流的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用大量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边如图乙所示,接下来应该 。
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是 A,为了使测量结果更准确,应该 。
【变式3-4】(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路S1,S2闭合开关,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1只测量L2的电流 B.L1被短路时,L2正常发光
C.L2断路时,两电表示数相等 D.仅断开S1,电流表A2示数不变
【考点题型四】用电压表测量电压
【例4】(2025·长沙卷)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为______能。如图所示,用电压表测量它两端的电压为______V。
【变式4-1】(2024·四川内江)我国家用电冰箱,正常工作时的电压为 V;电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。
【变式4-2】(2022·四川广安·统考中考真题)在如图所示电路的“o”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
【变式4-3】(2025·山东烟台)(多选)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联 B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流 D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
【变式4-4】(2022·山东东营·统考中考真题)如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【变式4-5】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图所示的四个图中,闭合开关S后,用电压表测灯电压连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点题型五】串并联电路电流、电压特点
【例5】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图所示,开关S闭合时,电压表V1的读数为2.4V,电压表V2的读数为3.6V。如果将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,电流表A换成电压表V,则电压表的读数为( )
A.2.4V B.3.6V C.6.0V D.2.5V
【变式5-1】(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1>U2 D.U1<U2
【变式5-2】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2 B.U1>U2 C.U1+U2=U3 D.U1=U2=U3
【变式5-3】(2024·吉林长春·中考真题)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=_______A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________________。
【变式5-4】(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数
U1/V
U2/V
U3/V
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为_____________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________________________________。
【变式5-5】(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图,用电流表和电压表分别探究并联电路中电流、电压的特点。
(1)用图甲探究并联电路中电流的特点,为了测量L1的电流,应在A处接入表。换用规格不同的小灯泡进行多次实验,得出A、B、C三处的电流关系为___________(用IA、IB、IC表示)。
(2)用图乙探究并联电路中电压的特点,电源选用两节干电池,电压表V应选择的量程为_________,电压表V的“-”接线柱应接在电源的_______极,通过实验得出的结论是___________(用U、、表示)。
【变式5-6】小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为没有_________________________。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏转到图乙的位置,是因为__________________________。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是____________________________________。
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是_______A。
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专题03 电与电路(解析版)
【清单01】静电现象
知识点一:摩擦起电
1.现象探究:摩擦起电现象
常使用的电风扇外壳有一层的灰
梳过头发的梳子能吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
3.带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质,可以利用此性质检验物体是否带电。
知识点二:两种电荷
1.探究实验:电荷间的相互作用
图示
实验
将两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
将用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近
分析
同为丝绸摩擦过的玻璃棒,它们所带的电荷种类一定是相同的,相同电荷之间相互排斥
用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷种类不同,不同种类的电荷之间相互吸引
同为用毛皮摩擦过的橡胶棒,它们所带电荷种类相同,相同电荷之间相互排斥
探究归纳
(1)电荷间有相互作用;(2)相同电荷间与不同电荷间相互作用不同;(3)用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷不同。
2.两种电荷
(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。
3.电荷间相互作用规律
现象
说明
两个小球都带正电荷,它们相互排斥
两个小球都带负电荷,它们相互排斥
两个小球带有异种电荷,它们相互吸引
结论
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
4.电荷量
(1)定义:物体所带电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。
(2)单位:库仑,简称库,用符号C表示。
5.验电器
作用
检验物体是否带电
工作原理
同种电荷相互排斥
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电;反之,则不带电。
使用说明
验电器能粗略比较物体所带电的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,物体所带电荷越多。
知识点四:静电的利用与防止
项目
与静电有关的现象
解释
利用
静电拖把
利用摩擦使拖把上的静电除尘纸带电,吸附碎屑,从而达到清洁的目的
静电喷漆
使被喷涂的金属件与油漆雾滴带上异种电荷,从而使油漆与金属表面结合得更牢固
静电植绒
使绒毛带上电,利用异种电荷相互吸引的原理,让它飞到事先涂了胶的带异种电荷的布面上
静电除尘
使空气中的尘埃带上电,让它们在异种电荷的吸引下飞向某一个方向,就可以达到“静电除尘”的目的
静电复印(或打印)
利用正、负电荷互相吸引的原理。先按要复印或打印的图形或字迹使硒鼓上相应的区域带电,墨粉经过这些区域时就会被吸附在硒鼓上,硒鼓再碾轧复印纸,将墨粉固定在纸张上
防止
油罐车尾部常拖一条铁链
运输汽油的油罐车会因摩擦而产生静电,当电荷积累到一定程度时会发生火花放电,从而引发安全事故。为此需要在油罐车下面拖一条铁链,使其接地,随时释放摩擦产生的电荷,防止电荷的积累而导致剧烈的火花放电
大型绒毛加工车间要对车间空气加湿
摩擦起电在干燥环境下更容易发生,所以增大空气湿度可有效防止绒毛带电
避雷针
高大建筑物顶端安装避雷针,当带电云层靠近建筑物时,容易对有尖端的避雷针产生放电现象,避雷针底部接地,可以把电荷导人大地,避免雷电直接击中建筑物
【清单02】让电灯发光
知识点一:电路的构成
1.电路
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.组成电路各元件的作用
作用
举例
电源
持续提供电能,将其他形式的能转化为电能
干电池、发电机
用电器
消耗电能装置,将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
控制电流通断
闸刀开关、声控开关、光控开关
导线
连接各元件的导体,形成电流的通道
金属导线
知识点二:电路的三种状态
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
通路
断路
短路
电路图
定义
处处接通的电路
某处断开的电路
用导线直接将电源正负极连接起来
电路是连通的,但用电器两端被导线连接起来
特点
电路中有电流流过,用电器能够工作
电路中无电流流过,用电器不能工作
电流过大,烧坏电源
电流直接流过导线,被短路的用电器不工作
知识点三:电路图
1.电路图
用规定的符号表示电路元件连接的图叫电路图。电路图是对实际电路的有效抽象。
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。
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。
知识点四:串联和并联电路
1.串联电路
(1)定义:两个或两个以上的用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫做串联。
(2)串联电路的特点:
①连接特点:逐个顺次——首尾相连。
②电流路径:只有一个。
③开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
④用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。
2.并联电路
(1)定义:两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫做并联。
(2)并联电路的特点:
①连接特点:并列连接——首首尾尾相连。
②电流路径:电流有两条(或多条)路径;
③开关控制特点:干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
④用电器工作特点:各元件可以独立工作,一个用电器坏了,其他支路用电器不受影响。
(3)室外的路灯、家庭中各用电器都是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机之间是并联的。
【清单03】测量:用电流表测量电流
■知识点一:电流
1.电流形成:电荷的定向移动形成电流。表示电流大小或强弱的物理量,用“I”表示。
2.电流方向:
(1)规定方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流的方向从电源的正极经用电器流回负极。
在电源内部,电流的方向从电源的负极流回正极。
(3)电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。(因为自由电子带负电荷)
3.获得持续电流的条件:
(1)电路中有电源。
(2)电路为通路。
4.单位:
(1)国际单位: 安培(A),简称“安”。
(2)常用单位:毫安mA 、微安μA
(3)换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA
5.常见电流估测:
计算器电源的电流
约100μA
半导体收音机电流
约50mA
手电筒中的电流
约200mA
家庭节能灯电流
约100mA
家用电冰箱电流
约1A
家用空调电流
约5A
雷电电流
约2×105A
■知识点二:电流表
1.作用:测量电路中的电流。
2.电路符号:
3.结构:
三个接线柱:“-”“0.6A”“3A”
(每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—0.6A 和0—3A。
分度值为:0.02A 和 0.1A。
5.读数:
先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电流表的用法:
(1)使用前,应检查指针是否对准零刻度线 ,如有偏差,需先校零;
(2)必须将电流表和被测用电器串联。
(3)必须让电流从红色(或标识“+”号)接线柱流进,从黑色(或标识“-”号)接线柱流出。
(4)必须正确选择电流表的量程。被测电流不要超过电流表的量程;在预先不能估计被测电流大小的情况下,应选用最大的量程,并用试触法判断被测电流的大小,然后根据情况选用合适的量程.
(5)不允许把电流表直接连到电源的两极!否则,电流表将被损坏。
■知识点三:用电流表测电流
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电流表合适量程,分别把电流表串联在A、B两处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电流表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单04】测量:用电压表测量电压
■知识点一:电压
1.电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成电流。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
难点突破:可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3.电压的单位:
(1)国际单位: 伏特(V),简称“伏”。
(2)常用单位:千伏kV 、毫伏mV
(3)换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压源
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
■知识点一:电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”
(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—3V和0—15V。
分度值为:0.1V 和 0.5V。
5.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电压表的用法:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。
(3)使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(4)选择合适的量程 。
7.电压表和电流表的异同:
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
连接
方式
并联在被测电路两端
串联在被测电路中
相同点
①使用前要调零,弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;
④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
■知识点三:实验:用电压表测量电压
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电压表合适量程,分别把电压表并联在灯泡两端和电源两端处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电压表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单05】探究:串、并联电路中电流、电压的特点
■知识点一:串、并联电路中电流的规律
串、并联电路中电流的规律
实验目的
探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电流处处 相等 ,即 I=I1=I2 。
(2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 和 ,即 I=I1+I2 。
交流与反思
(1)记录数据要真实, 不得 随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这 不能 说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格 不同 。
(3)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流 不一定 相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流 相等 ;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流 不相等 。
■知识点一:串、并联电路中电压的规律
探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 和 ,即 U=U1+U2 。
(2)并联电路:各支路两端电压 相等 ,且 等于 电源电压,即 U=U1=U2 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 不能 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 一定 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 不一定 是并联,也可能是 串联 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 一定 为串联。
【考点题型一】静电现象
【例1】(2024·江苏常州中考)壁画所处的环境相对封闭、幽暗、潮湿,易滋生微生物,导致壁画受损。为此,中国航天科技集团研制出机器人,机器人高速喷射带负电的粒子杀灭微生物,从而保护壁画。该粒子可能是( )
A.电子 B.原子核 C.质子 D.中子
【答案】A
【解析】原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,质子带正电荷,中子不带电,因此原子核对外显示带正电,核外电子带负电荷,因此机器人高速喷射带负电的粒子可能是电子,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1-1】(2024年广东中考)在如图所示的原子模型中,a是( )
A.原子核 B.质子 C.中子 D.电子
【答案】D
【解析】原子是由原子核和核外电子组成的,原子核又是由质子和中子组成的,由原子结构示意图可知,a位于最外层,是电子,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式1-2】(2025·四川广安中考)甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂,甲带正电,他们之间的相互作用如图所示,乙带电情况是带 (选填“正电”或“负电”),乙和丙带 (选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】负电 同种
【解析】[1][2]甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂,图中乙、丙相互排斥,由于同种电荷相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷;甲、乙相互吸引,甲带正电,由于乙一定带电荷,根据异种电荷相互吸引可知,乙一定带负电。
【变式1-3】(2025·福建中考)如下图,大头针插在玻璃瓶的软木塞上,把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后,金属箔张开,此过程( )
A.正电荷发生转移 B.可检验带电体的电性
C.金属箔带上同种电荷 D.张开角度越小,所带电荷越多
【答案】C
【解析】A.正电荷发生转移,此说法错误。原因是正电荷值得是原子核或质子,正电荷不能转移,发生转移的是电子,故A错误,不符合题意;
B.可检验带电体的电性,此说法错误。验电器箔片张开,只能说明被检测的物体带电,并不知道带的是哪种电荷,故B错误,不符合题意;
C.金属箔带上同种电荷,此说法正确。验电器就是根据同种电荷相互排斥的原理来检测物体带电的,两片箔片带同种电荷互相而张开,故C正确,符合题意;
D.张开角度越小,所带电荷越多,此说法错误。被检测的物体所带电荷越多,验电器箔片张开的角度越大,故D错误,不符合题意。
故选C。
【变式1-4】(2024·甘肃定西中考)在干燥的天气里,用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,这是因为梳子与头发摩擦带了 ;越梳头发越蓬松,这是因为 。
【答案】 ①异种电荷 ②同种电荷相互排斥
【解析】[1]用塑料梳子梳头时,发现梳子会吸引头发,是因为异种电荷相互吸引,梳子与头发摩擦而带上了异种电荷电而相互吸引。
[2]用塑料梳子梳头,发现越梳头发越蓬松,是因为头发带上同种电荷,同种电荷相互排斥的结果。
【变式1-5】(2024·山东菏泽中考)电脑屏幕上“粘”了一层灰尘,小明想到了一个除尘办法:用塑料尺在头发上快速摩擦了几下,靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。这是利用了带电体 的性质;塑料尺是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 ①具有吸引轻小物体 ②绝缘体
【解析】[1] 用塑料尺在头发上快速摩擦了几下后发生摩擦起电现象,塑料尺变成了带电体,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以将塑料尺靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。
[2] 塑料尺导电性很差,属于绝缘体。
【变式1-6】(2024·黑龙江绥化中考)下列有关导电性能及材料应用的说法中,正确的是( )
A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体
B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
C. 超导体可用于制作电炉子的电热丝
D. 半导体有良好的导电性
【答案】A
【解析】
A.硬币、钢尺、订书钉都是导体,导电性好,故A正确;
B.铅笔芯导电性好,是导体,橡皮、塑料吸管导电性差,是绝缘体,故B错误;
C.超导体的电阻为零,不会发热,所以电能无法转化为内能。所有利用电流热效应工作的电器设备都不能用超导材料制作,故C错误;
D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,故D错误。
故选A。
【考点题型二】让电灯发光
【例2】(2025·四川宜宾中考)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,发现验电器的两片金属箔张开,此时验电器得到电子带______电,在接触瞬间电流的方向是______(填“A”或“B”)。
A.从橡胶棒流向验电器 B.从验电器流向橡胶棒
【答案】 ①. 负 ②. B
【解析】[1][2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,此橡胶棒与验电器接触,此时验电器得到电子带负电,金属箔由于带上同种电荷相互排斥而张开;带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触,橡胶棒上多余的电子向验电器移动,正电荷定向移动的方向为电流方向,所以瞬间电流的方向是从验电器到橡胶棒。
【变式2-1】(2024·甘肃兰州中考)阅读短文,回答问题。
火花放电
在干燥的冬季,如果一只猫在你的身上蹭来蹭去,那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转移,你的身上就会聚集一定数量的负电荷。这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物体慢慢导走。但是,如果你不等待。立即将手指靠近水龙头,就会出现令人难受的电火花,手指上就会有针刺般的疼痛感。如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫,不但会听到哔里啦啦的响声,还会看到火花。请注意,你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子,以免产生火花放电,让猫受到惊吓而攻击你。
(1)在放电的过程中,电子是从 (选填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”)。
(2)请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时,容易产生火花放电的原因: 。
【答案】 手指飞向水龙头 带电体靠近导体时更容易发生放电现象
【解析】[1]摩擦后人体带有一定量的负电荷,在放电过程中,是带负电的电子发生了转移,故电子从手指飞向水龙头。
[2]根据题意可知,抚摸过猫毛的手指带有一定的电荷,这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物体慢慢导走。若手指立即靠近猫的鼻子,由于猫的鼻子是导体,手指带有的电荷会迅速通过猫的鼻子导走,形成较大的电流,从而产生火花放电。
【变式2-2】(2024·四川广元中考)如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开;再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程的分析,错误的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
B.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
C.用石墨棒连接两金属球的瞬间,电流方向由乙到甲
D.若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
【答案】D
【解析】A.物理学中规定,毛皮摩擦过的橡胶棒所带的是负电荷,故A正确,不符合题意;
B.由于两金属箔片带同种电荷,同种电荷相互排斥,金属箔片张开,故B正确,不符合题意;
C.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲验电器带上负电荷,石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,带负电的电子从甲流向乙,电流方向与负电荷移动方向相反,则电流方向由乙到甲,故C正确,不符合题意;
D.玻璃棒是绝缘体,若用玻璃棒连接两金属球,乙不会带电,金属箔片不会张开,故D错误,符合题意。
故选D。
【变式2-3】(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
【答案】C
【解析】A.开关要控制电动机的通断,所以开关和电动机是串联的,故A错误;
B.导线一般是用导体材料来制成的,故B错误;
C.电池是电源,电源的作用就是为电动机提供电能的装置,故C正确。
D.通电后,电流从电池的正极经电动机流向电池的负极,故D错误。
故选C。
【变式2-4】(2025·山西中考)2025年春节,小明观看了电影《哪吒2》。电影中,“哪吒”高呼:“冰不导电”。小明对此片段印象深刻,并产生疑问:冰真的不可以导电吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
【答案】见解析
【解析】方案一:实验器材:电源、小灯泡、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,若干导线。实验步骤:①按照设计的电路图连接各实验器材;
②闭合开关,观察小灯泡是否发光。
实验结论:若小灯泡发光,说明冰可以导电;若小灯泡不发光,说明冰不可以导电。
方案二:实验器材:电源、电流表、电阻、冻有两个铜片做接线柱的冰块、开关各一个,若干导线。实验步骤:①按照设计的电路图连接各实验器材;
②闭合开关,观察电流表指针是否发生偏转;
实验结论:若电流表指针偏转,说明冰可以导电;若电流表指针不偏转,说明冰不可以导电。
【变式2-5】(2024·阶段训练)如图所示的电路,开关全部闭合,两灯均发光,电路中有_____条电流路径,是____电路(选填“串联”或“并联”)。此时,取下一只正在发光的灯泡,则另一只灯泡______(选填“熄灭”或“发光”),说明并联电路中各用电器之间_____(选填“相互影响”或“互不影响”)。开关S控制_____,开关S1控制______,开关S2控制_______(均选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)。
【答案】两,并联,发光,互不影响,L1和L2,L1,L2。
【解析】 这是并联电路,开关全部闭合,两灯均发光,电路中有两条电流路径,两条支路互不影响,此时,取下一只正在发光的灯泡,则另一只灯泡发光,说明并联电路中各用电器之间互不影响。开关S在干路上,控制L1和L2,开关S1控制L1,开关S2控制L2。
【变式2-6】(2025·安徽中考)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,、为单刀双掷开关,、为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.接、接时,、均发光,电动机不转
B.接、接时,只有发光,电动机反转
C.接、接时、只有发光,电动机反转
D.接、接时、、均发光,电动机正转
【答案】C
【解析】A.接、接时,由图可知电流无法从电源正极出发后回到电源负极,整个电路没有构成闭合回路,电路中没有电流通过,则、均不发光,电动机不转,故A错误;
B.接、接时,由图可知电流从电源正极出发后经、电动机回到电源负极,则只有发光,电流从电动机的左端流入,电动机正转,故B错误;
C.接、接时,由图可知电流从电源正极出发后经、电动机回到电源负极,则只有发光,电流从电动机的右端流入,电动机反转,故C正确;
D.接、接时、由图可知电源没有接入电路,则、均不发光,电动机不转,故D错误。
故选C。
【变式2-7】(2025·黑龙江伊春市中考) 汽车已经成为现代社会常见的交通工具。婷婷同学发现只有所有车门都关闭(车门关闭相当于开关闭合),汽车内部的安全指示灯L才不亮;只要有任何一个车门未关闭,汽车内部的安全指示灯L就会发光。下列电路图符合汽车上述功能设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可以知道,四个车门中只要有一个门没关好,也就是说只要一个开关断开,指示灯就发光,开关全部闭合,灯泡不发光,说明四个开关串联并与指示灯并联,为了防止短路,需要在电路中串联一个电阻,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【考点题型三】测量:用电流表测量电流
【例3】(2025·江苏镇江·模拟预测)下列科学家的名字作为电流单位的是( )
A.道尔顿 B.汤姆逊 C.安培 D.阿伏伽德罗
【答案】C
【详解】作为电流单位的科学家的名字是安培,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式3-1】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)小明在使用电流表时,闭合开关后出现如下图的情形;造成左图电流表现象的原因是: ;造成右图电流表现象的原因是: 。
【答案】 电流表的正负接线柱接反 电流表选用了较大量程进行测量
【详解】[1]观察左图可知,电流表的指针反向偏转,造成电流表的指针反向偏转的原因可能是电流表的正负接线柱接反了。
[2]观察右图可知,电流表选择0~3A量程,电流表的指针偏转角度太小,造成电流表指针偏转角度太小的原因可能是电流表选择的量程太大了。
【变式3-2】(23-24九年级上·湖南·期中)倩倩需要能够直接测量两端的电压或者通过电流的电路,闭合开关后,下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图中两灯并联,电流表测干路电流,故A不符合题意;
B.图中两灯串联,电压表并联在L2两端,但是正负接线柱接反,无法测L2两端的电压,故B不符合题意;
C.图中两灯并联,电流表正确连接在L2路上,测通过的L2电流,故C符合题意;
D.图中两灯串联,电压表并联在L1两端,测的是L1两端的电压,而电流表正负接线柱接反,故D不符合题意。
故选C。
【变式3-3】(24-25九年级上·安徽合肥·期中)在用电流表测电流的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用大量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边如图乙所示,接下来应该 。
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是 A,为了使测量结果更准确,应该 。
【答案】(1) 断开 调零
(2) 0.5 换用小量程测量
【详解】(1)[1]为了防止连接错误时导致电路损坏,连接电路时,开关应断开,在不能确定电流大小时,为防止损坏电流表,电流表应先用大量程试触。
[2]闭合开关前发现电流表的指针偏向0刻度的左边如图乙所示,即指针没有指向零刻度线,这是因为电流表没有调零。
(2)[1]如图丙电流表选用0~3A,分度值为0.1A,示数为0.5A。
[2]此时电流表指针偏转小于五分之一,即示数小于0.6A,说明量程选大了,应换用小量程,使测量结果更准确。
【变式3-4】(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路S1,S2闭合开关,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1只测量L2的电流 B.L1被短路时,L2正常发光
C.L2断路时,两电表示数相等 D.仅断开S1,电流表A2示数不变
【答案】C
【解析】L2断路时,两电表均测量通过L1的电流,示数相等。
由图可知,L1、L2并联;电流表A1与开关S2在干路上;开关S1、L1和电流表A2在一条支路,L2独自在一条支路。
A.电流表A1在干路上,测量干路中的电流,故A错误;
B.L1、L2并联,并联电路一短全短,则如果L1被短路,L2也不能正常发光,故B错误;
C.灯L2断路,电路中L1工作,电流表A1与电流表A2均测量通过L1的电流,示数相等,故C正确;
D.开关S1、L1和电流表A2在一条支路,电流表A2测量通过L1的电流,如果断开S1,电流表A2示数变为零,故D错误。
故选:C。
【考点题型四】用电压表测量电压
【例4】(2025·长沙卷)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为______能。如图所示,用电压表测量它两端的电压为______V。
【答案】 ①. 电 ②. 0.5
【解析】[1]将铜片和锌片放在盐水中,电池内部发生化学反应,可以实现将化学能转化为电能。
[2]由图可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电池的电压为0.5V。
【变式4-1】(2024·四川内江)我国家用电冰箱,正常工作时的电压为 V;电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。
【答案】 ①220 ②并联
【解析】[1]我国家庭电路的电压为220V,故我国家用电冰箱正常工作时的电压为220V。
[2]电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯是并联关系。
【变式4-2】(2022·四川广安·统考中考真题)在如图所示电路的“o”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
【答案】见图。
【详解】电流从正极出发,经过开关后,分流,分别经过两电阻后,经过电阻R1直接回到负极,经过电阻R2经过下方圆圈后回到负极,故此圆圈是电流表,若上面的圆圈是电流表,则发生了电源短路,故上面的圆圈是电压表,两电阻并联,故如图所示:
【变式4-3】(2025·山东烟台)(多选)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联 B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流 D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
【答案】AC
【解析】电流表在电路中相当于导线,应串联在被测电路中,电压表在电路中相当于断路,应并联在被测电路两端,当两个小灯泡均能发光时,电路处于通路状态,故两只小灯泡只有并联与串联两种连接方式:
当小灯泡串联时:
电路中电流只有一条路径经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电压表,丙为电流表,甲测量L1和L2的总电压,乙测量L2两端的电压,丙测量电路电流,也可以认为是测量通过L1或L2的电流。
当小灯泡并联时:
电路中电流有两条路径,分别经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电流表,丙为电压表,甲与L2串联,测量通过L2的电流,乙接在干路上,测量电路总电流,丙接在L2两端,也可以认为是接在电源或L1两端,可以认为是测量L2、 L1或电源两端的电压。
A.当甲为电流表,则两灯一定并联,故A正确;
B.若乙为电流表,乙测干路电流,故B错误;
C.若丙为电流表,两灯一定串联,丙可以测L1的电流,故C正确;
D.若甲为电流表,则乙一定为电流表,故D错误。
故选AC。
【变式4-4】(2022·山东东营·统考中考真题)如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】B
【详解】若灯L1或灯L2发生短路,则闭合开关,没有短路的灯仍然能发光,因此不是短路;闭合开关,灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,小华将电压表接在L1两端时,电压表无示数,说明电压表不能与电源形成通路,因此故障可能是灯L2断路,当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,说明电压表与电源形成通路,说明灯L1没有断路,所以是灯L2断路。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【变式4-5】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图所示的四个图中,闭合开关S后,用电压表测灯电压连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.电压表与L1、L2串联,故A错误;
B.L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端的电压,电压表的正负接线柱连接正确,故B错误;
C.开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L1并联,测的是L1两端电压,故C正确;
D.开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L1并联,电压表的正负接线柱连接错误,故D错误。
故选C。
【考点题型五】串并联电路电流、电压特点
【例5】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图所示,开关S闭合时,电压表V1的读数为2.4V,电压表V2的读数为3.6V。如果将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,电流表A换成电压表V,则电压表的读数为( )
A.2.4V B.3.6V C.6.0V D.2.5V
【答案】C
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压:
U=U1+U2=2.4V+3.6V=6V
若把电压表V1换成电流表A1,电压表换成V2电流表A2,电流表A换成电压表V,则两灯泡并联,电流表A1测L2支路的电流,A2测L1支路的电流,电压表测电源的电压,由于电源电压不变,则此时电压表的示数为6V,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式5-1】(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1>U2 D.U1<U2
【答案】A
【解析】AB.将电阻R1和R2串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,因为串联电路的电流处处相等,所以I1=I2,故A正确,B错误;
CD.将R1和R2并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2,由并联电路电压规律可得U1=U2,故CD错误。
故选:A。
【变式5-2】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2 B.U1>U2 C.U1+U2=U3 D.U1=U2=U3
【答案】AC
【解析】串联电路的电压规律+串联电路的电流规律,采用“去表法”对电路简化。由题图可知,灯L1和灯L2串联,根据串联电路中各处的电流都相等,可知I1=I2,A正确;
电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测电源电压,L1的电阻小于L2的电阻,根据串联电路的分压关系,可知U1<U2,BD错误;
根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,可知U1+U2=U3,C正确。
综上分析,答案应选AC。
【变式5-3】(2024·吉林长春·中考真题)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=_______A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________________。
【答案】(1)如图所示;断开;(2)0.28;IC=IA+IB;(3)选用规格相同的灯泡
【解析】(1)由图甲电路图可知,L1与L2并联,要使电流表测量流过小灯泡L1的电流,根据电流表的使用规则,电流表需与L1串联。所以应将电流表的 “0.6” 接线柱与小灯泡L2的右接线柱连接,小灯泡L2的左接线柱与小灯泡L1的左接线柱连接,连接好后的实物图如参考答案所示。同时,为了保护电路,在连接电路过程中,开关应处于断开状态,避免连接过程中因短路等问题损坏电路元件。
(2)观察图丙,电流表使用的量程为 “0 ~0.6A”,该量程下其分度值为 0.02A。我们读取电流表的示数时,需要看指针所指的位置,此时指针在0.2A刻度线向右再数4小格处,所以读数为0.2A 4×0.02A=0.28A,即IB=0.28A。
分析表格中的实验数据:
实验次数1:0.18A+0.24A=0.42A;
实验次数2:0.22A+0.22A=0.44A;
实验次数3:0.20A+0.26A=0.46A。
可以发现,每次实验中干路电流(A点电流)都等于各支路电流(B点和C点电流)之和,所以得出并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和。
【变式5-4】(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数
U1/V
U2/V
U3/V
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为_____________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________________________________。
【答案】(1)对电压表进行调零;(2)作图见解;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律
【解析(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,即电压表指针没有与零刻度线对齐,故为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是对电压表进行调零;
(2)由实物图可知,电源电压为3V,故电压表选用小量程并联在小灯泡L1两端,如下图所示:
(3)由表格中数据可知,2.6V=1.6V+1.0V=1.3V+1.3V=1.4V+1.2V,即U=U1+U2
为了寻找普遍规律,应换用不同规格的小灯泡多次实验。
故答案为:(1)对电压表进行调零;(2)见解答图;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律。
【变式5-5】(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图,用电流表和电压表分别探究并联电路中电流、电压的特点。
(1)用图甲探究并联电路中电流的特点,为了测量L1的电流,应在A处接入表。换用规格不同的小灯泡进行多次实验,得出A、B、C三处的电流关系为___________(用IA、IB、IC表示)。
(2)用图乙探究并联电路中电压的特点,电源选用两节干电池,电压表V应选择的量程为_________,电压表V的“-”接线柱应接在电源的_______极,通过实验得出的结论是___________(用U、、表示)。
【答案】(1)电流 IC=IA+IB;(2)0~3V;负 ;U=U1=U2
【解析】(1)用图甲探究并联电路中电流的特点时,为了测量L1的电流,应用电流表与L1串联,即应在A处接入电流表。
并联电路的电流特点是:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。即IC=IA+IB
(2)一节干电池的电压是1.5V,两节干电池串联的电压是3V,则电压表V应选择的量程为0~3V。
使用电压表时,电压表的正接线柱应靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极。
通过实验得出并联电路中电压特点是:并联电路的总电压与各支路的电压相等。即U=U1=U2
【变式5-6】小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为没有_________________________。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏转到图乙的位置,是因为__________________________。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是____________________________________。
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是_______A。
【答案】(1)调零;电流表的正负接线柱接反了;(2)0.24;换用不同规格的灯泡进行多次实验;(3)不变;1.76
【解析】(1)在连接电路时电路中没有电流,发现电流表的指针不在“0”刻度线位置,是因为电流表没有调零。
接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置,即电流表反向偏转,原因则是电流表的正负接线柱接反,电流从电流表的负接线柱流进。
(2)图丙所示电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
实验只测了一组数据,根据一组数据总结的实验结论可能存在偶然性,他们应该换用不同规格的小灯泡多次实验。
(3)图丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有灯泡L1,两电流表示数相等,S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测灯L1的电流,因灯L1的电压不变,根据欧姆定律,通过L1的电流大小即电流表A1的示数不变。
由图可知,该电路为并联电路,A1电流表测量的是通过灯泡L1的电流,A2电流表测量是干路中的电流,A1和A2电流表指针的位置相同,由于并联电路中,干路中的电流要大于任何一个支路的电流,所以A2电流表选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为2.2A,A1电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,根据并联电路的电流关系可知,通过L2的电流为:
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