内容正文:
专题03 简单电路(期中复习讲义)
本章核心定位
本章是初中电学入门核心章节,聚焦“电荷基础-电路构建-电流量测-电压量测-串并联规律”主线,涵盖两种电荷、电路组成、电表使用及串并联电路的电流、电压特点,是“物理观念”(电路模型、电荷相互作用)与“科学探究”(串并联电流、电压实验)培养的关键,为后续电学学习奠基,期中考查占比20%-25%。
核心考点
复习目标
考情规律
1.两种电荷
①理解摩擦起电现象(如塑料梳子摩擦后吸引轻小物体),知道“摩擦起电”是使物体带电的方法;
②区分两种电荷(正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒;负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒),牢记电荷间相互作用规律(同种排斥、异种吸引);
③认识验电器的构造与工作原理(同种电荷相互排斥使金属箔、指针张开),能判断物体是否带电;
④了解静电现象的应用(静电喷涂、静电除尘)与防止(避雷针、油罐车拖铁链),能解释生活中常见静电现象(如冬天脱毛衣放电)
期中基础考点,多以选择题、填空题形式考查,易错点:
①混淆两种电荷的带电体(如误记“毛皮摩擦过的玻璃棒带负电”);
②误将“验电器金属箔张开”原因归为“异种电荷吸引”;
③忽略静电防止的原理(如油罐车拖铁链是导走静电,而非防止摩擦起电)
2.电路的基本组成与连接方式
①明确电路四大基本元件(电源:提供电能;用电器:消耗电能;开关:控制通断;导线:传输电流)的作用,能识别电路是否完整;
②区分电路三状态(通路:正常工作;断路:某处断开;短路:导线直接接电源两极,重点掌握电源短路的危害);
③掌握串并联电路的连接特点(串联:用电器顺次连接,一条路径,相互影响;并联:用电器并列连接,多条路径,互不影响),能通过实物图、电路图判断串并联;
④规范绘制、识别电路图
期中高频基础考点,覆盖选择、填空、作图题,易错点:
①混淆“用电器短路”与“断路”(如误将“灯泡两端并联导线”认为是断路);
②复杂电路(含多个开关)的串并联判断错误(如“开关闭合时两灯并联,断开时串联”的动态电路);
③电路图绘制不规范(如元件符号错误、导线交叉或未标注元件符号)
3.电流与电流表的使用
①理解电流的物理意义(电荷定向移动形成,符号I),熟记单位及换算(1A=10³mA=10⁶μA),知道常见用电器电流值(如手电筒约0.2A、家庭灯泡约0.3A);
②掌握电流表使用规则(串联接入被测电路、电流“正进负出”、不直接接电源两极、试触法选择量程);
③能准确读取电流表读数(先确定量程:0~0.6A分度值0.02A,0~3A分度值0.1A,再按指针位置计算)
期中基础+实验考点,覆盖选择、填空、实验题,易错点:
①电流表并联接入电路(导致电源短路,损坏电表、电源);
②正负接线柱接反(指针反向偏转,损坏电表);
③读数时忽略量程(如误将0~3A量程按0~0.6A读数,导致数值偏大5倍);
④选择量程时未用试触法(量程过小指针超偏,过大读数误差大)
4.串并联电路中电流的特点
①通过实验探究串联电路电流规律(各处电流相等,I=I₁=I₂),能解释“串联电路中电流处处相等”的原因(只有一条电流路径);
②通过实验探究并联电路电流规律(干路电流等于各支路电流之和,I=I₁+I₂),能解释“并联支路越多干路电流越大”的原因(多条路径分流);
③能应用电流规律解决实际问题(如根据支路电流计算干路电流,或根据干路电流判断支路电流变化)
期中实验+应用考点,覆盖填空、实验、简答题,易错点:
①混淆串并联电流规律(如误记“串联干路电流等于支路之和”“并联电流处处相等”);
②实验中未控制变量(如探究串联电流时未更换不同规格灯泡,导致结论具偶然性);
③动态电路电流判断错误(如并联电路中一条支路断开,误判干路电流不变)
5.电压与电压表的使用
①理解电压的物理意义(使电荷定向移动形成电流的原因,符号U),熟记单位及换算(1kV=10³V=10⁶mV),知道常见电压值(如干电池1.5V、家庭电路220V、人体A全电压≤36V);
②掌握电压表使用规则(并联接入被测电路、电流“正进负出”、可直接接电源两极测电源电压、试触法选择量程);
③能准确读取电压表读数(先确定量程:0~3V分度值0.1V,0~15V分度值0.5V,再按指针位置计算)
期中基础+实验考点,与电流表并列考查,覆盖选择、填空、实验题,易错点:
①电压表串联接入电路(电路相当于断路,用电器不工作,电压表测电源电压);
②正负接线柱接反(指针反向偏转);
③误将“测用电器电压”接成“测电源电压”(如并联在电源两端而非用电器两端);
④读数时忽略量程(如误将0~15V量程按0~3V读数,导致数值偏小5倍)
6.串并联电路中电压的特点
①通过实验探究串联电路电压规律(总电压等于各部分电路电压之和,U=U₁+U₂),能解释“串联分压”现象(如规格不同的灯泡串联时,电阻大的灯泡两端电压大);
②通过实验探究并联电路电压规律(各支路电压等于电源电压,U=U₁=U₂),能解释“并联电路各支路电压相等”的原因(各支路两端直接接电源两极);
③能应用电压规律解决实际问题(如根据电源电压计算串联用电器两端电压,或判断并联电路中用电器电压变化)
期中实验+应用考点,覆盖填空、实验、计算题,易错点:
①混淆串并联电压规律(如误记“串联电压处处相等”“并联总电压等于支路之和”);
②实验中电压表量程选择不当(如测1.5V干电池用0~15V量程,读数误差大);
③串联电路中“总电压等于各部分电压之和”的验证错误(如忽略导线电阻,导致测量值略小于电源电压);
④动态电路电压判断错误(如串联电路中滑动变阻器滑片移动,误判用电器两端电压不变)
7.电路故障分析(断路与短路)
①能通过“用电器工作状态+电表读数”判断串联电路故障(如两灯不亮、电流表无示数、电压表有示数→与电压表并联的用电器断路;一灯不亮、一灯亮、电流表有示数→不亮的灯短路);
②能判断简单并联电路故障(如支路灯不亮、干路电流变小→该支路断路;所有灯不亮、电表无示数→电源短路或干路断路);
③能通过“替换法”“导线检测法”排查简单故障(如用完好灯泡替换不亮的灯,判断故障是否在灯泡)
期中实验压轴考点,覆盖选择、实验题,易错点:
①串联电路中“电压表有示数”的故障误判(如误将“与电压表并联的用电器断路”认为是电源短路);
②并联电路中“支路短路”与“电源短路”混淆(支路短路会导致电源短路,所有用电器不工作,而支路断路仅该支路不工作);
③未结合“电表读数”综合判断(如只看灯不亮,忽略电流表/电压表的示数变化,导致故障判断错误)
知识点01 两种电荷
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.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。能的转化:机械能→电能。
【重点解读】
(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。
(3)通常情况下,原子核带的正电数与电子带的负电数相等,原子对外呈电中性,此时,物体不带电。
3.两种电荷: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)
4.电荷量(Q):
电荷的多少叫做电荷量(Q),简称电荷;电荷量的单位是库仑,简称库,符号是 C。 一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7 C。
1个电子所带的电量是:1.6×10 -19库仑。
5.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)验电器的工作过程:当带电体接触金属球时,一部分电荷通过金属杆转移到两片金属箔上,从而使两片金属箔带同种电荷,由于同种电荷互相排斥使金属箔张开一定角度;带电体所带电荷越多,两片金属箔张角越大。
6.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。
【拓展解读】
判断物体带电性质(带什么电)的方法:
把物体靠近(不要接触)已知带正电的轻质小球或验电器金属球,如果排斥(张开)则带正电,如果吸引(张角减小)则带负电。(如果靠近带负电物体时,情况恰好相反)
7.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)导体导电的原因∶有大量能够自由移动的电荷。金属内部分电子可脱离原子核的束缚自由移动,这种电子叫自由电子。金属导电,靠的就是自由电子。
(4)半导体:导电能力介于导体与半导体之间的物体,具有单向导电性。常见材料:锗、硅等。
(5)超导体:又称为超导材料,指在某一温度下电阻为零的导体。应用:输电线,电动机的线圈。
【重点解读】
(1)导体和绝缘体∶二者没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
比如玻璃,常温下是绝缘体,加热后可以变为导体。
(2)自由移动的电荷:可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正、负电荷同时移动。
(3)绝缘体与自由电荷∶绝缘体内部几乎没有可以自由移动的自由电荷,需注意绝缘体内部并非不含电荷。
知识点02电路图
1.认识电路元件符号
为了方便画图,人们常用图形符号来表示电路元件。下表列出了几种常用电路元件及其符号。
元件
符号
元件
交叉不相连的导线
交叉相连的导线
T型连接的导线
符号
元件
符号
2.电路图
(1) 用符号表示电路连接的图叫做电路图。这样画电路图时不用画实物,减少了不必要的麻烦。
(2) 画电路图的注意事项
①画电路图时,用铅笔画,便于修改;
②电路元件符号用规定的符号,不能自己随意改造;
③画导线时,要横平竖直,不交叉,最好呈长方形,力求将电路图画得简洁美观,各部分大小比例适中;
④导线的中间不能有间隔,那样表示电路连接不好;
⑤要合理A排电路元件符号,使它们均匀分布在电路图上,电路元件不要画在拐角处;
⑥当根据实物图画电路图时,要根据实物图,从电源正极出发,沿电流方向将每条回路中各元件依次用元件符号表示并连接起来。
3.通路 断路 短路
类别
概念
图示
特点
通路
处处连通的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处断开的电路
电路中没有电流,用电器不工作
短路
直接用导线把电源的正、负极连接起来
用电器不工作,电路中有较大电流,可能会烧坏电源
4.电路图和实物图的转化
(1)根据电路图连接实物图
串联电路的连接∶从电源的正极,按顺序依次连接各电路元件。
并联电路的连接--先串后并∶
①从电源正极开始,先连接好电路中元件最多的一条路径;
②找准分支点和汇合点,将另一条支路并列连接到第一条支路两端。
找分支点和汇合点时,可借助节点法,即无论导线多长,只要中间没有电源、用电器等,导线两端均可看成同一个点,从电源正极开始,依次用字母或数字标出各个节点,几个用电器共用的两个公共端即为分支点和汇合点。
如图所示,利用节点法可分析出A、B为两个公共端,可从电源正极开始,依次连接S、L1、S1 ,回到电源负极(如红线所示),然后将 L2、S2 并列连接到公共端 A、B两端(如蓝线所示)。
注意∶连接实物图时,导线不能交叉,导线的端点必须接在各元件的接线柱上。
(2)根据实物图画电路图
串联电路:根据电流的走向依次将各电路元件用元件符号表示并连接起来。
并联电路:
①对照实物图,分析电路的连接情况(可借助节点法),找出干路和支路,明确分支点和汇合点;
②先画出其中的一条通路,再将其他支路并列画在公共端两边。如图所示,根据实物图,先画出其中一条通路(如红线所示)∶电源、S、S1、L1,再画出含S2、L2的支路(如蓝线所示)。
知识点03 电流和电路
1.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)。
(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。
【重点解读】
(1)金属导体∶在金属导体内,发生定向移动的是带负电的自由电子。
(2)酸、碱、盐水溶液∶在酸、碱、盐水溶液中,发生定向移动的既有带正电的阳离子,也有带负电的阴离子。
(3)电池的正极积累正电荷,负极积累负电荷,导线内的自由电子在正、负电荷的作用下从负极流向正极;电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以在电池外部电流从正极流向负极,电池内部电流从负极流向正极。
2.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。
(1)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。
(2)用电器:消耗电能的装置;电能转化为其他形式的能
(3)开关:控制电路通断;
(4)导线:连接电路,输送电能。
3.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。
【拓展解读】
电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。
知识点04 串联和并联
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。
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。
2.并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
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。
【重点解读】
串联和并联的区别:
连接方式
串联
并联
电流路径
①电流只有一条路径;
②没有分支,无干路、支路之分
①电流有两条或多条路径;
②电路分为干路和支路,干路和任一支路均可构成一条电流路径
各用电器工作的独立性
一个用电器断路,其他用电器也不工作
一条支路上的用电器断路,不影响其他支路上的用电器
【重点解读】
(1)串联电路特点∶电流依次经过每个电器元件;电流只有一条路径,故一处断开,各用电器都不工作。
(2)并联电路特点:电流分别经过各个支路的电器元件;电流有多条路径,故一处支路断开,其他支路用电器正常工作。
知识点05 电流的测量
1.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A培,简称A,用符号A表示;电流常用单位还有:毫A(mA)、微A(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
(3)一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
【重点解读】
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。
2.电流的测量:
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。
3.电流表的使用:
(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。
4.实验室中常用的电流表有两个量程:
(1)0~0.6A,每小格表示的电流值是0.02A;
(2)0~3A,每小格表示的电流值是0.1A。
【重点解读】
(1)电流表的电阻特点:本身的电阻很小,相当于一根导线。
(2)电流表异常测量原因分析
情境描述
现象
原因
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太大
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太小
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表正、负接线柱接反
闭合开关前,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表没有调零
知识点06 串并联电路电流规律
1.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。
2.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。
【实验解读】
实验1 探究串联电路中各处电流的关系
实验目的
探究串联电路中各处电流的关系
提出问题
如图,两个小灯泡 L1、L2 串联在电路中,流过A、B、C 各点的电流可能存在什么关系
猜想假设
(1) 流过A、B、C三点的电流相同∶IC=IB = IA;
(2) 流过A、B、C三点的电流不同∶IC > IB > IA
设计实验
如图,分别把电流表接入A、B、C三点,测量流过三个点的电流,通过比较三点电流的大小关系得出结论
进行实验
(1) 根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;
(2) 闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中;
(3) 换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次;
(4)整理器材
实验数据
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流 IC/A
1
0.42
0.42
0.42
2
0.22
0.22
0.22
3
0.30
0.30
0.30
数据分析
三次实验都有IA=IB = IC
实验结论
串联电路中,电流处处相等,即I = I1 = I2 = I3 = … =In
【重点解读】
①实验的设计——选择合适的测量点
串联电路
并联电路
两个用电器把电路分为三段,应该在每段选择一个测量点
电路有干路和支路,应该在干路和每条支路上各选一个测量点
②仪器的选择
(1) 选择灯泡的规格不同:比如可以选择规格为“2.5 V”、“3 V”、“3.8 V”的三个灯泡,三次实验分别选用其中两个灯泡。
(2) 在不能预先估计电路中电流大小时,电流表量程的选择要用"试触法"。
③ 仪器的连接
(1) 按照电路图中电流顺序连接实物电路。
(2) 在连接电路的过程中开关必须断开,只有当电路连接完毕并检查无误后,才能闭合开关。
(3) 电流表连接的注意事项∶①电流表使用前要调零,要选择合适的量程;②电流表与被测用电器串联;③电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
实验2 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
实验目的
探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
提出问题
如图,两个小灯泡 L1、L2 并联在电路中,流过A、B、C 各点的电流可能存在什么关系
猜想假设
(1)干路电流可能等于各支路电流,即IC=IB = IA;
(2)干路电流可能等于各支路电流之和,即IC = IB + IA
设计实验
如图,分别把电流表接入 A、B、C三点,测量流过三个点的电流,通过比较三点电流的大小关系得出结论
进行实验
(1)根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;
(2)闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中;
(3)换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次;
(4)整理器材
实验数据
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC /A
1
0.82
0.34
1.16
2
0.82
0.42
1.24
3
0.34
0.42
0.76
数据分析
三次实验都有IC = IB + IA
实验结论
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I = I1 + I2 + I3 + … +In
【重点解读】
①实验中的注意事项
(1)在改变电流表的位置时,必须先断开开关,再对电流表位置进行调整。
(2)读数时要注意选择合适的量程。
(3)测量完一组数据后,要更换不同规格的灯泡重新测量,更换时,可以只换一个灯泡,新换的灯泡要与未换的灯泡的规格不同。
②数据的分析
(1)对每次测得的多个实验数据进行观察,看大小是否相等,相互之间是否存在加法、乘法的等式关系。
(2)对每次的实验数据进行分析,得出一个结论,然后看每次得出的结论是否相同,从而得出普遍规律。
③错误结论得出的原因
在探究并联电路的电流规律时,可能会得出"并联电路中,流过各支路用电器的电流相等"的结论,原因是实验电路的各支路中采用了相同规格的灯泡。
知识点07 电压
1.电压(U):(1)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。(2)电压用符号“U”表示,电压的单位是V特,符号V。电压常用单位还有:千V(kV)、毫V(mV)、微V(μV)。换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
2.电压的测量:测量仪器:电压表,符号是;
(1)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。
实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3V,每小格表示的电压值是0.1V;②0~15V,每小格表示的电压值是0.5V。
(3)常见的电压值:
干电池
铅蓄电池
手机电池
对人体A全电压
家庭电路
1.5 V
2.0 V
3.7 V
不高于36 V
220 V
2.电压的测量:
测量仪器:电压表,符号是;
(1)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。
实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3V,每小格表示的电压值是0.1V;②0~15V,每小格表示的电压值是0.5V。
【重点解读】
①电压表的电阻特点:本身的电阻很大,相当于断开的开关。
②如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表(如图甲);如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确(如图乙)。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
③电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍,当其中一个量程的刻度或数字污损时,可据此,进行换算。
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。
知识点08 串、并联电路中电压的规律
串、并联电路电压的规律:
1.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);
2.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)。
【重点解读】
串联分压不分流,并联分流不分压。
【实验解读】
实验1探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【提出问题】 如图所示,两个灯泡串联在电路中,灯泡两端的电压 UAB、UBC与电源两端电压 UAC有什么关系呢?
【猜想与假设】
(1) 串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压∶UAC=UAB+UBC。
(2) 串联电路中各用电器两端的电压分别与电源电压相等∶ UAC=UAB=UBC。
【设计实验】
(1)如甲、乙、丙图所示,分别把电压表接在 AB、BC、AC处,测量两个灯泡和电源两端的电压。通过比较三个位置电压大小的关系得出结论。
(2)为了保证实验结论的普遍性,需要更换不同规格的灯泡,重复(1)中操作两次。
【进行实验】
(1) 按照"先串后并"的顺序连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
(2) 进行测量∶ ①把电压表接在AB两点,闭合开关,测量电压值并记录;
②把电压表接在 BC 两点,闭合开关,测量电压值并记录;
③把电压表接在 AC 两点,闭合开关,测量电压值并记录。
(3) 换用不同规格的小灯泡重复上述实验两次。
【实验数据】
实验次数
UAB / V
UBC / V
UAC / V
1
1.5
1.5
3
2
1
2
3
3
1.8
1.2
3
【实验结论】通过对实验数据的分析可以得出结论∶串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压。表达式为UAC=UAB+UBC。
事实上,当电路中串联的用电器多于两个时,以上结论仍然成立,表达式为U=U1+U2+…Un,即串联电路有分压作用。其中U1、U2…Un分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
【重点解读】
注意1 仪器的选择
(1) 为了使实验结论更具有普遍性,在三次实验中,可使一次实验中两个小灯泡规格相同,其他两次实验中两个小灯泡规格不同。
(2) 使用电压表时,量程要根据电源电压来选择。比如电源电压是3 V,电压表选择0~3 V的量程。
(3) 若选择电池作电源,则应该选择新电池。
注意2 仪器的连接
(1) 在连接电路过程中开关必须断开,只有当电路连接完毕并检查无误后,才能闭合开关。
(2) 电压表的连接要注意∶ ①电压表与被测用电器并联;
②电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
注意3 实验中的注意事项
(1) 在更换电压表的测量对象时,必须断开开关后,对电压表进行拆开和再连接。
(2) 测完AB间电压改测BC间电压时,不能只断开A点,改接到C点,这样会使电压表正、负接线柱反接,指针反转,可能会损坏电压表。
(3) 读数时要注意电压表选择的量程。
(4) 测量完一组数据后,要更换不同规格的两个灯泡重新测量,更换时,只换一个灯泡即可,新换的灯泡要与未更换的另一个灯泡规格不同。
注意4 错误结论得出的原因
(1) 若实验中均采用相同规格的灯泡进行实验,会得出“串联电路中各用电器两端电压相等”的错误结论。
(2) 实验中可能会得出“串联电路中各用电器两端的电压之和比电源总电压小”的结论,这是因为导线和电池会分得一部分电压,在误差允许范围内可认为串联电路各用电器两端的电压之和等于电源电压。
注意5 电源电压的确定
(1) 串联电路中两用电器的规格型号相同时,它们两端电压相同;规格型号不同时,它们两端电压不相同。
(2) 几节干电池串联成电池组后,电池组两端总电压等于每节干电池两端电压之和。如图,3节1.5 V的干电池串联后,电源电压为4.5 V。
实验2 探究并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【提出问题】如图,并联电路中各支路用电器两端的电压 UAB、UCD与电源两端电压UEF的大小有什么关系?
【猜想与假设】(1)在并联电路中,各支路用电器两端的电压可能相等,且可能等于电源电压,即UCD = UEF = UAB。
(2)在并联电路中,各支路用电器两端的电压之和等于电源电压,即 UAB + UCD = UEF。
【设计实验】(1)如甲、乙、丙图,我们分别把电压表接在 AB、CD、EF处,测量两个灯泡和电源两端的电压。通过比较三个位置电压大小的关系得出结论。
(2)为了保证实验结论的普遍性,需要改变电源电压,并更换不同规格的灯泡,重复(1)中操作两次。
【进行实验】
(1) 选择1节干电池作电源,根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
(2) 进行测量∶ ①把电压表接在AB两点,闭合开关,测量电压值并记录;
②把电压表接在CD两点,闭合开关,测量电压值并记录;
③把电压表接在EF两点,闭合开关,测量电压值并记录。
(3) 换用不同规格的小灯泡,并更换电池节数,重复上述实验两次。
【实验数据】
实验次数
UAB / V
UCD / V
UEF / V
1
1.5
1.5
1.5
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
【实验结论】分析数据可以得出∶并联电路中,各支路两端的电压相等,均等于电源电压。表达式为UCD = UEF = UAB。
事实上,当电路中并联的用电器多于两个时,以上结论仍然成立,表达式为U=U1=U2=…Un。其中U1、U2…Un 分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
【重点解读】
注意5 多次测量的目的
两个实验中,采用不同规格的小灯泡多次测量的目的都是使实验结论具有普遍性,避免结论的偶然性。
注意6 电池并联
几节干电池并联起来组成电池组时,电池组两端电压等于一节干电池两端的电压。
题型一 两种电荷
解|题|技|巧
解题口诀技巧01“玻正橡负”。
正负电荷定义方法:丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒带正电;毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带负电。
解题口诀技巧02“同斥异吸吸轻小”。
当探究电荷间相互作用规律时,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引带电体吸引轻小物体,可以简化口诀:同斥异吸吸轻小。
解题口诀技巧03“失忆症”。
当遇到告知得失电子情况判断物体带何种电荷的问题,或根据物体带电荷种类反推得失电子情况的问题时,可以使用此大招。“忆”谐音同“e”,表示电子。症”谐音同“正”,表示正电荷。大招“失忆症”可巧记物体失去电子带正电荷。反之得到电子带负电荷。
1.对两种电荷的理解
2.小球带电的判断口诀口诀:斥定吸不定
理解:两个小球互相吸引,不能确定两个小球是否带异种电荷,可能两个小球带有异种电荷,也可能是一个小球带电,另一个小球不带电。两个小球互相排斥,一定是带有同种电荷。
【典例1】自然界只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做_______电荷;人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做_______电荷。
【答案】正 负
【解题大招】根据“玻正橡负”可知,答案为:正;负。
【变式1】用丝绸摩擦过的玻璃小球 A,让它去靠近吊在细线上的轻质小球 B,再用小球 B去靠近轻质小球 C,小球 A与B 及小球 B与C 靠近时的情形如图所示,则小球 C______(选填“一定”或“可能”)带______(选填“正”或“负”)电。
【答案】可能 负
【解题大招】用丝绸摩擦过的玻璃小球A 带正电,由图可知,A和B 相互排斥,根据“同斥”说明小球 B带正电;小球 B和小球C 相互吸引,根据“异吸吸轻小”说明小球 C带负电或不带电。故答案为:可能;负。
【变式2】用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是正电荷。下列说法中正确的是( )
A.梳子得到了一些电子 B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核 D.摩擦创造了电荷
【答案】B
【解题大招】由题意可知与头发摩擦过的梳子带正电荷,根据大招“失忆症”,梳子失去电子带正电。故答案为B。
题型二 串联和并联
解|题|技|巧
解题口诀技巧01“高低压线法”。
当遇到复杂串、并联电路识别的问题时,可采取高低压线法进行识别。从电源正极到用电器的导线为“高压线”,从电源负极到用电器的导线为“低压线”。串联高低夹整体,并联各自有高低,全高全低则为短路。
解题口诀技巧02“霍去病吃串”。
在遇到电路设计的问题时,开关的关系往往是考查的重点,“霍去病”即或就去找开关并联;“吃串”即且就去找开关串联。
串并联电路的特点
【典例1】在如图所示电路中,当开关都闭合时,灯泡L 与组成并联电路的是( )
【答案】C
【解题大招】A.高低压线夹灯L1和灯L2整体两个灯泡,则为串联;
B.L2两端均为高压线,则L2短路;
C.L1两端分别为高低压线,L2两端分别为高低压线,则为并联;
D.L1 两端分别为高低压线,但 L2和 L3作为整体两端分别为高低压线则为混联。
故答案为C。
【变式1】公交车后门两个扶杆上装有按钮,当乘客按下任意按钮,驾驶台上的指示灯亮,提醒司机有人下车。下列电路图能实现上述目标的是( )
【答案】D
【解题大招】根据题意快速确定“霍去病”,即两个开关是或的关系,直接找开关并联的情况。故答案为D。
【变式2】家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作.小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.两电器串联,不能独立工作,故A错误;B.两电器串联,不能独立工作,故B错误;C..两电器串联,S控制整个电路,S1控制电风扇,灯不能单独工作,故C错误;D.照明灯与风扇并联,且各自的支路有一个开关控制,灯与风扇能同时工作,又能分别独立工作,故D正确。故选D。
题型三 电流的测量
解|题|技|巧
1.解题口诀技巧01“拆除法”。
电流表测量对象分不清时,可以采用拆除电流表的方式判断如果哪个用电器不工作,则测量的就是该用电器的电流;如果所有用申器都不工作,则测量干路电流。
2.电流表使用规则
3.电流表量程的选择原则
在被测电流不超过其最大测量值的前提下,尽可能选择小量程,这样可使电流表指针偏转角度尽可能大些,便于精确读数,从而能减小误差。在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先接入大量程,将电路中的开关迅速闭合再断开,看指针偏转情况。如果指针偏角太小,应换用小量程;如果指针偏转迅速超过最大值,应换大量程的电流表。
【典例1】如图所示的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流 D.以上三种都有可能
【答案】B
【解题大招】拆除电流表,闭合开关后灯泡L2不发光,则测量L2的电流;故答案为B。
【变式1】(1)电流表的指针偏转如图A所示:使用的量程为______;电流表的示数为______A;小明在测量电流时选择的量程是0~0.6A,可是由于粗心,读数时读成了2.5A,则实际电流应该是______;
(2)如图B所示,小强在测量过程中造成电流表甲现象的原因是______;造成电流表乙现象的原因是______。
【解题思路】(1)电流表的电阻特点:本身的电阻很小,相当于一根导线。
(2)电流表异常测量原因分析
情境描述
现象
原因
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太大
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太小
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表正、负接线柱接反
闭合开关前,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表没有调零
【答案】 0~0.6A 0.28 0.5A 电流表正、负接线柱接反了 电流表所选的量程太大了
【解析】(1)[1][2]由图知道,电流表所选的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A;由指针位置知道,电流表的示数为0.28A。
[3]小明在测量电流时选择的量程是0~0.6A,可是由于粗心,读数时读成了2.5A,由于0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,则实际电流应该是
(2)[4]甲图中电流表指针反偏,说明电流表正、负接线柱接反了;
[5]乙图中电流表指针偏转角度太小,说明电流表所选的量程太大了。
【变式2】如图甲所示,是用电流表测量电流的实验,请正确回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准________,如果有偏差,需先“校零”;
(2)连接电路时,开关应断开,电流表必须________联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的________流出;
(3)图甲是某同学连接好的电路,合上开关后,此时电流表测灯________的电流,如果电流表的示数如图乙所示,则经过该灯的电流大小是________A;
(4)请在图甲中某根导线端画“×”号,并用笔画线代替导线,将该导线正确改接到另一接线柱,使电流表变为测干路中的电流。
【答案】 零刻度线 串 负接线柱 L1 0.52
【解析】(1)[1]电流表使用前需先“校零”,应检查指针是否对准零刻度线。
(2)[2][3]电流表要与被测用电器串联,要让电流从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出。
(3)[4]如图甲所示,电流表与灯泡L1串联,所以电流表测的是灯L1的电流。
[5]图乙中,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则通过该灯的电流是0.52A。
(4)[6]要想测总电流,电流表应该串联在干路中,其接法的改动如图所示:
题型四 电压
解|题|技|巧
1.电压表的使用规则
(1)电压表要与被测用电器并联;
(2)“+”“一”接线柱的接法要正确。使电流从“十”接线柱流入,从“一”接线柱流出。
(3)被测电压不要超过电压表的量程。
(4)电压表可以直接与电源两端相连。
(5)先试用大量程,若电压在小量程范围内改用小量程。
2.电压表读数难点
电压表读数过程中经常考查的一类问题,叫作偏转角度相同问题。当偏转角度相同时,可以出现两种情况:
(1)量程选取一样,两电压表示数之比为1:1;
(2)两电压表量程(0~3 V和0~15 V)不同,判断电压表的大,小量程,大量程电压表示数与小量程电压表示数之比为5:1。
3.判断电压表测量对象的方法
判断电压表测量哪部分的电压时,可以通过观察电路图或实物图,电压表正负接线柱与哪个(些)用电器并联(用电器中不能包含电源)就是测哪个(些)用电器电压,若电压表正负接线柱与电源两端直接相连,则测电源电压。但是很多时候我们很难看出来,所以给大家介绍两种方法。
(1)去源法:就是去掉电源,看电压表能和哪部分连成一个完整的圈,就测哪部分。
(2)串联电路中,如果电压表放在电源和某个(些)用电器两端,则测量电源和这个(些)用电器之外的电压。并联电路中,电压表既测支路电压,也测电源电压。
【典例1】如图所示,当开关S闭合后,电压表测量灯泡L2两端电压的是( )
A.B. C.D.
【解题思路】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。
【答案】B
【解析】A.电压表并联在灯L1两端,测量的是灯L1的电压,不合题意;
B.电压表并联在灯L2两端,测量的是灯L2的电压,符合题意;
C.电压表并联在灯L1两端,测量的是灯L1的电压,不合题意;
D.电压表并联在灯L1两端,测量的是灯L1的电压,不合题意。
故选B。
【变式1】电压表只用来测量灯泡 L2两端的电压,下列正确的是( )
【解题思路】去源抱圈法
在判断电压表测量对象时,第一步,去掉电源(去源)第二步,判断电压表与谁并联(抱圈)。就测谁的电压。若电压表与某一个用电器并联,则测该用电器的申压;若电压表与多个用电器并联,则测多个用电器的电压之和。
【答案】C
【解题大招】A.申压表与L1串联,连接方式错误,故排除;
B .去掉电源,电压表抱住L1,故测量L1的电压,不符合题意;
C.去掉电源,电压表只抱住L2故电压表只测L2的电压,符合题意;
D.去掉电源,电压表既可以抱住 L1也可以抱住L2,故电压表既测 L1也测 L2的电压,不符合题意。
故答案为C。
【变式2】在如图所示电路的○里填上适当的电表符号,使两灯串联。
【解题思路】 过流不过压
在解决填表(电流表或者电压表)问题时,先分析电路串、并联情况,再根据过流不过压,电流通过的空填电流表,没有通过的空则填电压表。
【答案】见解题大招
【解题大招】根据两灯串联,可以画出电流是从电源到开关,再到灯泡 L1再到 L2,最后回到电源,根据过流不过压,判断L1、L2中间应该填电流表,剩余两空则填电压表。答案如图所示:
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东揭阳·期中)小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )
A.塑料小勺能吸引胡椒粉是因为它们都带了电
B.若塑料小勺带负电是因为它失去了电子
C.塑料小勺摩擦毛料布带了电是因为电荷的转移
D.塑料小勺能吸引胡椒粉是因为同种电荷相互吸引
【答案】C
【解析】AD.塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,塑料小勺能吸引胡椒粉是因为它带了电,是摩擦起电现象,带电体可以吸引轻小物体,所以塑料小勺能吸引胡椒粉,但胡椒粉不带电,故AD错误;
B.电子带负电,若塑料小勺带负电是因为它得到了电子,失去电子带正电,故B错误;
C.塑料小勺摩擦毛料布带了电是摩擦起电现象,摩擦起电的实质是电荷的转移,故C正确。
故选C。
2.(24-25九年级上·贵州贵阳·期中)如图所示,下列电路图中规范、正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】用导线把电源、开关、用电器连接起来组成电路;
A.如图,电路中没有用电器,闭合开关,电源短路,故A错误;
B.如图,电路中有电源、开关、用电器,故B正确;
C.如图,电路中没有电源,故C错误;
D.如图,电路中没有开关,故D错误。
故选B。
3.(24-25九年级上·山东泰安·期中)下列用电器正常工作时电流接近5A的是( )
A.家用空调 B.家用节能灯 C.手电筒 D.计算器
【答案】A
【解析】A.电冰箱正常工作的电流约为1A,家用空调正常工作时的电流接近5A,故A符合题意;
B.家用节能灯正常工作时的电流约为0.1A左右,故B不符合题意;
C.手电筒正常工作时的电流约为0.2A左右,故C不符合题意;
D.计算器正常工作时的电流约为1×10-4A,故D不符合题意。
故选A。
4.(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)如图所示的电路,闭合开关后发现小灯泡甲比乙暗,则三个电流表的示数关系正确的是( )
A.I1<I2 B.I2<I3 C.I1=I2+I3 D.I1=I2=I3
【答案】D
【解析】如图电路为串联电路,三个电流表测量的是串联电路中不同位置的电流,根据串联电路的电流规律:串联电路中电流处处相等。三个电流表示数相等。故ABC错误,D正确。
故选D。
二、填空题
5.(23-24九年级上·湖北武汉·期中)我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。若与布摩擦过的琥珀和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引,可以确定琥珀带的是______电荷,琥珀与布在摩擦过程中,______失去电子。
【答案】 正 琥珀
【解析】[1]毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用布摩擦过的琥珀与橡胶棒相互吸引,由于异种电荷相互吸引,所以琥珀带正电荷。
[2]琥珀带正电可知,由于琥珀原子核对核外电子的束缚能力弱,琥珀与布摩擦时,琥珀失电子。
6.(24-25九年级上·广西来宾·期中)如图所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电。给手机移动电源充电时,将电能转化为______能。用移动电源为手机充电时,手机相当于电路中的______。
【答案】 化学 用电器
【解析】[1]给手机移动电源充电时,将电能转化为化学能,储存在移动电源中。
[2]用移动电源为手机充电时,手机消耗电能,手机相当于电路中的用电器。
7.(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)为防止电流表损坏,若不能估计电流大小,在选择量程时,应先用 量程进行试触,同时观察电流表指针偏转情况,若指针的偏转角度过小,应选用______量程进行测量.(均选填“大”或“小”)。
【答案】 大 小
【解析】[1]因为大量程的电流范围更广,可以容纳更大的电流,所以先用大量程试触可以确保电流表不会因为电流过大而损坏。
[2]如果试触时电流表指针偏转角度过小,说明电路中的电流较小,使用大量程可能会导致测量不准确。这时,我们应该改用小量程进行测量,以获得更准确的测量结果。
三、实验题
8.(24-25九年级上·湖南永州·期中)如下图是“探究并联电路的电流特点”的实验时未连好的电路,电源为两节新干电池串联组成。现要求灯L1和灯L2并联,且电流表测灯L2中的电流。
(1)请用笔画线代替导线,完成电路连接,以符合要求______;
(2)小张接好最后一根线后灯立即就亮了,他连接时存在的问题是______;
(3)正确连好电路,闭合开关,电流表示数如图甲所示,则灯L2中电流为______A;
(4)在这个电路中,再用电流表测干路中的电流时,电流表的示数如图乙所示,则灯L1中的电流为______ A;
(5)实验中,为了得出正确的结论,灯L1、L2的规格最好______(选填“相同”或“不同”)。
【答案】(1);(2)连接电路时,没有断开开关;(3)0.36;(4)0.44;(5)不同
【解析】(1)灯和灯并联,电流表与待测电路串联,电流表测灯中的电流,电流表与串联,如图所示
(2)为保护电路,连接电路时开关要断开,小张接好最后一根线后灯立即就亮了,他连接时存在的问题是:连接电路时,没有断开开关。
(3)正确连好电路,闭合开关,电流表示数如图甲所示, 电流表选用小量程,分度值为0.02A,电流为0.36A,即灯L2中电流为0.36A。
(4)在这个电路中,再用电流表测干路中的电流时,电流表的示数如图乙所示,根据并联电路电流分流的规律,此时电流表应选用大量程,分度值为0.1A,电流为0.8A,则灯L1中的电流为
(5)实验中,为了避免实验的偶然性,得出普遍性的规律,灯和灯的规格最好不同。
9.(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)在“探究串联电路的电流规律”的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应______;
(2)连接好电路,在测A处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,原因是______;
(3)排除故障后,继续实验,下表是某同学实验记录的数据,分析数据得到串联电路的电流规律:串联电路中的电流______;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
0.3
(4)本实验的不足之处是______。
【答案】(1)断开;(2)电流表的正负接线柱接反了;(3)处处相等;(4)实验次数太少,结论具有偶然性
【解析】(1)为了保护电路,连接电路的时候开关要断开。
(2)连接好电路,在测A处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。
(3)分析数据
0.3A=0.3A=0.3A
因此可得到串联电路的电流规律是:串联电路中的电流处处相等。
(4)实验中的不足之处是:只进行了一次实验,结论具有偶然性,为了得到普遍性规律,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
四、计算题
10.(24-25九年级上·安徽淮南·期中)如图所示电路中,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V,求:
(1)灯L1两端的电压U1,电源电压U;
(2)灯L2两端的电压U2。
【答案】(1)U1=2.5V,U=6V;(2)3.5V
【解析】(1)当开关S1闭合、S2断开时,两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1两端的电压,电压表的示数为2.5V,灯L1两端的电压;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V,两个灯泡串联,电压表测量电源电压,电源电压。
(2)灯L2两端的电压为
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列选项中,关于电路的说法中正确的是( )
A.电路中只要有电源,电路中就一定有电流
B.学校的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
C.金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相同
D.导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷
【答案】D
【解析】A.形成持续电流的条件有两个,一是电源,二是闭合的回路,因此电路中只要有电源,不一定会有电流,故A错误;
B.若开关接在干路上,学校的路灯是并联的,也能做到晚上同时亮,早上同时灭,故B错误;
C.根据电流方向的规定,金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相反,故C错误;
D.导体和绝缘体的本质区别是导体内部有大量可自由移动的电荷,故D正确。
故选D。
2.(24-25九年级上·福建南平·期中)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,发现验电器的两个金属箔片张开,以下说法正确的是( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子
B.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
C.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
【答案】C
【解析】A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中电子发生了转移,摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B.验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故B错误;
C.橡胶棒束缚电子的本领比毛皮强,毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,毛皮失去电子带正电,橡胶棒得到电子而带负电,故C正确;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余电子,橡胶棒接触验电器的金属球时,电子由橡胶棒向验电器转移,故D错误。
故选C。
二、填空题
3.(24-25九年级上·福建南平·期中)如图所示,用电流表测量电流时,两个电流表的指针指在同一个位置,则通过灯L1的电流为________A,通过灯L2的电流为________A。
【答案】 1.44 0.36
【解析】[1][2]由图可知,两灯并联,电流表A1测L2支路的电流,电流表A2测干路电流。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针指在同一个位置,所以电流表A1使用的是0−0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.36A,即通过L2的电流I2=0.36A。电流表A2使用的是0−3A量程,分度值为0.1A,其示数为1.8A,即干路电流I=1.8A。根据并联电路电流规律I=I1+I2,可得通过L1的电流
4.(24-25九年级上·甘肃张掖·期中)在如图甲所示的电路中,灯泡L1与灯泡L2是________联的,电流表A1测通过________的电流,电流表A2测________电流。S闭合后,电流表A1、A2示数分别如图乙中(a)、(b)所示,则通过L2的电流为________A,干路电流为________A。
【答案】 并 L1 干路 0.24 0.6
【解析】[1]由图甲可知,电流分别通过灯泡L1、灯泡L2,说明灯泡L1与灯泡L2并联。
[2]电流表A1在L1的支路上,测通过L1的电流。
[3]电流表A2在干路上,测干路电流。
[4][5]由图乙中(a)、(b)可知,电流表A1的偏转角度大于A2的偏转角度,并联电路中干路电流最大,则电流表A1、A2的量程分别选用0~0.6A、0~3A,分度值分别为0.02A、0.1A,示数分别为0.36A、0.6A,则L1的电流、干路电流分别为0.36A、0.6A,由并联电路电流特点得,通过L2的电流
5.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图甲所示,将两种金属片A、B分别插入柠檬制成“柠檬电池”,能使发光二极管发光,其中金属片________(选填“A”或“B”)是电池的正极;如图乙所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“定时开关”到达设定时间时,所控制的播放器开始播放音乐。为了满足设计要求,应将“定时开关”接在虚线框________(填“a”或“b”)处,电源接在另一处;到达设定时间时,指示灯________(填“会”或“不会”)亮。
【答案】 B b 会
【解析】[1]发光二极管主要材料是硅制成的;“柠檬电池”将化学能转化为电能,由图知道,电压表有示数,电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出,而两个“柠檬电池”串联,两电池间是正极与负极相连,故B为正极、A为负极。
[2]由电路图知道,播放前,即定时开关闭合时,电流从电源a处流出经过指示灯、导线b回到电源负极,播放器被短路;当定时开关在达到设定的时刻,会自动断开,为了能使此装置在设定的时刻播放,此时应让电流流过播放器,所以应将定时开关安装在b处(此时b导线是断开的)。
[3]由题意知道,到达设定时间,“定时开关”处于断开状态,指示灯和“播放器”形成通路,有电流通过,则指示灯会亮,“播放器”播放音乐。
三、实验题
6.(24-25九年级上·辽宁锦州·期中)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图,电源电压不变。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 ;
(2)他先将电流表接A处,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 ;(选填“短路”或“断路”)
(3)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样存在的问题是 。
【答案】(1)断开开关
(2)断路
(3) 电流表正负接线柱接反了 0.24
(4)实验次数少结论不具有普遍性
【解析】(1)在连接电路时,为了保护电路,应该断开开关。刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,说明在连接电路时,他忘了断开开关。
(2)灯L2发光,说明干路和L2所在支路是通路;灯L1不发光且电流表的示数为零,若L1短路,会造成电源短路,L2也不会发光,所以电路可能存在的故障是L1断路。
(3)[1]从图乙可知,电流表指针发生了反向偏转,出现这种现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。
[2]由图丙可知,电流表使用的是0-0.6A量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
(4)只进行了一次实验,测出一组数据就得出结论,这样得出的结论具有偶然性,不具有普遍性。应该换用不同规格的灯泡进行多次实验,得到多组数据,再总结规律。
7.(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图是小强探究“串联电路电压规律”的实验过程:
(1)用电压表测量两端的电压。
①某同学在实验过程中电压表指针的偏转情况如图乙所示,产生这一现象的原因是 ;
②某小组同学在实验过程发现,闭合开关后只有一只灯泡发光,如果此时电压表有示数,则发光的灯泡是 ,故障原因可能是 。
(2)在测两端的电压时,为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上。用此方法 (填“能够”或“不能”)测出两端的电压;
(3)如表是实验测得的一组数据,接下来,应该 ,重复上述实验。并通过分析实验数据,最终得出结论:串联电路 。(用题目中的表达式表示结论)
AB间电压
BC间电压
AC间电压
2
3
5
【答案】(1) 电压表正负接线柱接反了 L1 L2短路
(2)不能
(3) 换用不同规格的灯泡 UAC=UAB+UBC
【解析】(1)①[1]由图乙可知,电压表指针反向偏转,根据电压表的使用规则,电压表在使用时,电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出,如果正负接线柱接反,指针就会反向偏转。 所以产生这一现象的原因是电压表正负接线柱接反了。
②[2][3]在串联电路中,闭合开关后只有一只灯泡发光,说明电路是通路,另一只灯泡不发光可能是因为其实际功率太小。 此时电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路,由于电压表并联在L1两端,若L1短路,电压表会串联在电路中,此时两灯泡都不发光,所以L1不可能短路;若L2短路,相当于导线,此时电路中只有L1接入电路,L1发光,电压表测量的是电源电压,有示数,符合题意。 所以发光的灯泡是L1,故障原因可能是L2短路。
(2)如图甲所示,在测L1两端电压时,电压表正接线柱接B点,负接线柱接A点;若电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上,此时电流会从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出,电压表正负接线柱接反了,不能正常测量电压。 所以用此方法不能测出L2两端的电压。
(3)[1]为了使实验结论更具普遍性,接下来应该换用不同规格的灯泡,重复上述实验。
[2]由实验数据可知UAB=2V,UBC=3V,UAC=5V,满足UAC=UAB+UBC,最终得出结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,即UAC=UAB+UBC。
四、计算题
8.(24-25九年级上·广西南宁·期中)如图所示,电源电压为12V,电流表A1示数为0.6A,电流表A2示数为1.8A。求:
(1)R1两端电压;
(2)通过R2的电流。
【答案】(1)12V
(2)1.2A
【解析】(1)由电路图可知,R1与R2并联,在并联电路中,各支路两端的电压都相等,且等于电源两端电压。则R1两端电压
(2)由电路图可知,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测电阻R1支路的电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 通过R2的电流I2=I−I1=1.8A−0.6A=1.2A
9.(24-25九年级上·湖南常德·期中)如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是0.5A,求:
(1)此时通过灯泡L3中的电流是多少A?
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L2中的电流是1.6A,电流表A的示数是2.4A,此时灯泡L1和L3中的电流各是多少A?
【答案】(1)0.5A;
(2)0A,0.8A
【解析】(1)由图可知,当只闭合开关S1时,灯泡L2断路,L1与L3串联,电流表测电路中的电流。 电流表A的示数是0.5A,由于串联电路中各处的电流相等,所以此时通过灯泡L3中的电流为0.5A。
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L1短路,故通过L1的电流为0A; L2与L3并联,电流表测干路电流,故干路电流为I=2.4A, 由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和, 所以通过L3的电流
五、综合题
10.(24-25九年级上·广西防城港·期中)如图中,A是电学中常用的测量仪表,B是该仪表刻度盘的放大图,请仔细观察这个仪表,并结合已学过的知识,得出观察的结果。
(1)它是 表;使用时应 联在电路中;
(2)它有 个接线柱, 个量程;
(3)当接“-”和“3”两接线柱时,分度值是 ,量程是 ;现在的读数是 。
【答案】(1) 电流 串
(2) 三 两
(3) 0.1A 0~3A 0.5A
【解析】(1)[1][2]图中电表是电流表,由于电流表相当于导线,因此要串联接入电路。
(2)[1][2]电流表有三个接线柱,两个正接线柱,一个负接线柱,两个正接线柱对应两个量程。
(3)[1][2][3]当接“-”和“3”两接线柱时,电流表选择的是大量程0~3A,分度值是0.1A,读数为0.5A。
期中综合拓展练(测试时间:5分钟)
一、单选题
1.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中可能正确的是( )
A.L1和L2并联, 甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联, 电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D.L1和L2串联, 甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
【答案】D
【解析】A.若L1和L2并联,两灯泡的规格相同,故通过两灯的电流应相等,由图可知甲应为电压表,乙、丙分别为电流表;甲测电源电压若为0.6V,乙测干路电流为1.2A,丙测L2的电流为0.3A,则此时通过L1的电流是0.9A,两灯的电流不相等,故A错误;
B.若L1和L2并联,两灯泡的规格相同,故通过两灯的电流应相等,由图可知甲应为电压表,乙、丙分别为电流表;若电源电压为1.2V,乙测干路电流为0.6A,丙测L2的电流为0.3A,根据并联电路电流规律可得通过L1的电流为0.6A-0.3A=0.3A,故B错误;
C.若L1和L2串联,由图可知甲应为电流表,乙、丙分别为电压表;甲测电路中的电流,乙测L2两端电压,丙测电源电压,由于两灯规格相同,则L1、L2两端的电压应相等,故C错误;
D. L1和L2串联,由图可知甲应为电流表,乙、丙分别为电压表;甲测电路中的电流,乙测L2两端电压,丙测电源电压,由于两灯规格相同,根据串联电路电压规律可知此时丙的示数应为乙的2倍,此时甲为0.3A,乙为0.6V,丙为1.2V是乙示数的2倍,故D正确。
故选D。
2.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)将如图所示三个串联的灯泡与电源连接,灯泡L2、L3发光,L1不发光,电压表有明显示数。下列说法正确的是( )
A.导线①中自由电子定向移动的方向是c到b
B.a接线柱接电源正极,f接线柱接电源负极
C.通过灯泡L1的电流等于通过L2和L3的电流
D.灯L1不发光可能是因为L1的灯丝断了
【答案】C
【解析】AB.根据电压表的使用时,电流必须从正接线柱流入,因而右侧f接线柱接电源正极,电流方向向左,自由电子定向移动的方向与电流方向相反,导线①中自由电子定向移动的方向是从b到c,故AB错误;
C.串联电路中的电流处处相等,通过灯泡L1的电流等于通过L2和L3的电流,故C正确;
D.灯泡L2、L3发光,L1不发光,电压表测量L2的电压,电压表有示数,可能L1短路,不可能L1的灯丝断了,故D错误。
故选C。
二、填空题
3.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙,电压为 V;闭合、,两电流表的指针均如图丙所示。当、都闭合时,通过的电流为 A;当仅闭合时,电流表的示数为 A。
【答案】 6 0.34 1.36
【解析】[1]由图甲知,仅闭合开关S1,L1断路,只有L2连入电路中,电压表测电源电压,由图乙知,电压表使用0~15V的量程,分度值为0.5V,示数为6V,即电源电压为6V。
[2]由图甲可知,当S1、S2都闭合时,电流从正极流出,经过开关S1后分成两支路,一支通过L2,一支通过A2、L1、S2,汇合后经电流表A1回到电源负极,所以两灯是并联的;根据并联电路的电压特点可知灯L1两端的电压等于电源电压6V;此时A1测干路电流,A2测L1支路的电流,根据并联电路的电流特点知,A1示数应大于A2示数,而两电流表的指针位置相同,所以A1使用0~3A量程,分度值为0.1A,示数为1.7A,即干路电流为1.7A;A2使用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.34A,即通过L1的电流为0.34A;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L2的电流为
I2=I-I1=1.7A-0.34A=1.36A
[3]当仅闭合S1时,只有L2连入电路中,电流表A1测L2的电流,因并联电路中各支路互不影响,所以通过L2的电流不变,即此时A1的示数为1.36A。
4.(24-25九年级上·四川德阳·期中)如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯、、的连接方式是 ,电流表和的指针偏转角度相同(电流表有两个量程,分别为“0~0.6A”和“0~3A”),此时通过、的电流之比为1∶6,当断开时发现的示数减小了0.4A,则两开关都闭合时,流过的电流是 A,流过的电流是 A。
【答案】 并联 2.4 0.1
【解析】[1]根据电路图知道,开关S、S1都闭合时,电流从电源正极流出,经开关S后分支,一支经过L1、S1,回到电源负极;另一支经过电流表A1后分成两支,其中一支经过L2 和电流表A2回到电源负极;另一支经过L3回到电源负极。即经L1、L2支路汇合共同经过电流表A2,后回到电源负极;因此电灯L1、L2、L3的连接方式是并联,电流表A1是测量L2和L3的总电流,电流表A2是测量L1和L2的总电流。
[2]将开关S1断开时,电流表A2只测量L2的电流;因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,并且各支路上的用电器工作时互不影响,所以,根据A2的示数减少了0.4A可知:通过L1的电流I1=0.4A,已知通过L1、L3的电流之比为1∶6,则L3的电流
[3]因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则A1示数为
A2示数为
则A1示数大于A2示数,由于电流表有两个量程分别为0~0.6A,0~3A,根据分度值知道,A1和A2的指针偏转角度相同时
即
解得
I2=0.1A
三、实验题
5.(24-25九年级上·福建厦门·期中)探究并联电路电流规律的实验中。
(1)电流表应 连接在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表连接在图甲中的 点。
(2)请将图乙实物图补充完成,连接完成后电流表只测的电流 。
(3)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,原因是 。
(4)在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 。在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。为了使实验的结论更具有普遍性,应采用更换规格 的灯泡的方法进行实验。
(5)排除故障后,小组进行了三次实验,分别测出如表的数据:
0.18
0.20
0.18
0.20
0.24
0.16
0.38
0.44
0.34
由此可以初步得出并联电路的电流规律: (用表中符号表示)
【答案】(1) 串联 C
(2)
(3)连接电路时开关没有断开
(4) 电流表的正负接线柱接反 不同
(5)
【解析】(1)[1][2]电流表相当于导线,在使用时应串联接入电路,如图甲,电流会合点至电源负极为干路,甲图中点在干路上,则要测量干路电流,电流表应接在甲图中的点。
(2)连接电流表后只测灯泡的电流,说明电流表在支路上,如图所示:
(3)连接电路时开关没有断开。
(4)[1]图丙中,在测量A处的电流时,电流表指针反向偏转,A处有电流,原因是电流从负接线柱流入、正接线柱流出,导致指针反向摆动,所以是因为电流表的正负接线柱接反了。
[2]图丁中,电流表选用“”量程,分度值为,指针指向,故示数为。
[3]为使实验结论更具普遍性,应更换不同规格的灯泡,多次实验验证规律,从而避免“实验用灯泡规格相同”带来的偶然性。
(5)分析表格数据可知通过两条支路电流的和等于干路电流,即。
四、计算题
6.(23-24九年级上·湖南常德·期中)如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为,电压表示数为,电压表示数为。
(1)灯与灯的连接方式是串联还是并联?
(2)、、两端的电压分别为多少?
【答案】(1)串联;(2);;
【解析】解:(1)电压表电阻非常大相当于断路,由电路图可知,电流从电源正极流出,先后经过灯泡L1、L2、L3,再经过开关,最后流向电源负极,电路只有一条电流路径,故灯与灯的连接方式是串联。
(2)由电路图可知,电压表V1测量灯泡L1和L2两端的电压,为7V,即
U1+U2=7V
电压表V2测量灯泡L2和L3两端的电压,为5V,即
U2+U3=5V
已知电源电压为,可得
U1+U2+U3=10V
联立以上三式,可得U1=5V,U2=2V,U3=3V。
答:(1)灯与灯的连接方式是串联;
(2)两端的电压为5V,两端的电压为2V,两端的电压为3V。
五、综合题
7.(24-25九年级上·山东德州·期中)如图甲所示,、是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡和正常都发光,此时两只电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示。求:
(1)由图甲可知,两灯泡 (选填“串联”或“并联”);灯泡两端的电压是 ;两端的电压是 ;
(2)若将灯泡和改接为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为,电流表的示数为。求此时通过灯泡的电流和灯泡两端的电压。
【答案】(1) 串联 1.2 4.8
(2)6V
【解析】(1)开关闭合后,两个小灯串联。电压表V1测量电源电压,电压表V2测量L1两端电压。由串联电路电压特点可知,V1示数应大于V2示数,但二者指针偏转情况相同,说明V1使用的是0~15V量程,其示数为6V,即电源电压为6V;V2使用的是0~3V量程,读数为1.2V,即L1两端电压为1.2V。则L2两端电压为
U2=U-U1=6V-1.2V=4.8V
(2)开关闭合后,两个小灯并联,每个小灯两端电压与电压相等,均为6V,L2两端电压也为6V,通过它的电流为
I2=I-I1=1.5A-1A=0.5A
8.(23-24九年级上·山东济宁·期中)实验展示板表面有A、B、C三个接线柱和一个小灯泡,如图(甲)所示,其背面有一节干电池和部分导线与A、B、C及小灯泡相连。小明将如图(乙)所示的与小灯泡相连的M、N两根导线分别接在A、B、C三个接线柱上,记录现象如下表。
实验次数
M、N的连线
和的表现
1
接A、B
不发光,发光
2
接B、C
两灯均不发光
3
接A、C
两灯均发光,但都较暗
(1)请在图中画出实验展示板上所有元件的电路图(包含电源、导线及)。
(2)请在图中用笔画线表示导线,画出第3次实验的实物连接图。
【答案】 见解析 见解析
【解析】(1)[1]根据表格信息知,当M、N两根导线分别接A、B时,L1不发光,L2发光,说明AB之间有电源;当M、N两根导线分别接B、C时,两灯均不发光,说明电路存在断路;当M、N两根导线分别接A、C时,两灯均发光,但都较暗,说明两灯串联在电路中;根据以上分析可知,电源A在B之间,L1位于BC之间,AC之间断路,如下图所示
(2)[2]由[1]得L1与L2串联在电路中,所以实物图如下图所示
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专题03 简单电路(期中复习讲义)
本章核心定位
本章是初中电学入门核心章节,聚焦“电荷基础-电路构建-电流量测-电压量测-串并联规律”主线,涵盖两种电荷、电路组成、电表使用及串并联电路的电流、电压特点,是“物理观念”(电路模型、电荷相互作用)与“科学探究”(串并联电流、电压实验)培养的关键,为后续电学学习奠基,期中考查占比20%-25%。
核心考点
复习目标
考情规律
1.两种电荷
①理解摩擦起电现象(如塑料梳子摩擦后吸引轻小物体),知道“摩擦起电”是使物体带电的方法;
②区分两种电荷(正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒;负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒),牢记电荷间相互作用规律(同种排斥、异种吸引);
③认识验电器的构造与工作原理(同种电荷相互排斥使金属箔、指针张开),能判断物体是否带电;
④了解静电现象的应用(静电喷涂、静电除尘)与防止(避雷针、油罐车拖铁链),能解释生活中常见静电现象(如冬天脱毛衣放电)
期中基础考点,多以选择题、填空题形式考查,易错点:
①混淆两种电荷的带电体(如误记“毛皮摩擦过的玻璃棒带负电”);
②误将“验电器金属箔张开”原因归为“异种电荷吸引”;
③忽略静电防止的原理(如油罐车拖铁链是导走静电,而非防止摩擦起电)
2.电路的基本组成与连接方式
①明确电路四大基本元件(电源:提供电能;用电器:消耗电能;开关:控制通断;导线:传输电流)的作用,能识别电路是否完整;
②区分电路三状态(通路:正常工作;断路:某处断开;短路:导线直接接电源两极,重点掌握电源短路的危害);
③掌握串并联电路的连接特点(串联:用电器顺次连接,一条路径,相互影响;并联:用电器并列连接,多条路径,互不影响),能通过实物图、电路图判断串并联;
④规范绘制、识别电路图
期中高频基础考点,覆盖选择、填空、作图题,易错点:
①混淆“用电器短路”与“断路”(如误将“灯泡两端并联导线”认为是断路);
②复杂电路(含多个开关)的串并联判断错误(如“开关闭合时两灯并联,断开时串联”的动态电路);
③电路图绘制不规范(如元件符号错误、导线交叉或未标注元件符号)
3.电流与电流表的使用
①理解电流的物理意义(电荷定向移动形成,符号I),熟记单位及换算(1A=10³mA=10⁶μA),知道常见用电器电流值(如手电筒约0.2A、家庭灯泡约0.3A);
②掌握电流表使用规则(串联接入被测电路、电流“正进负出”、不直接接电源两极、试触法选择量程);
③能准确读取电流表读数(先确定量程:0~0.6A分度值0.02A,0~3A分度值0.1A,再按指针位置计算)
期中基础+实验考点,覆盖选择、填空、实验题,易错点:
①电流表并联接入电路(导致电源短路,损坏电表、电源);
②正负接线柱接反(指针反向偏转,损坏电表);
③读数时忽略量程(如误将0~3A量程按0~0.6A读数,导致数值偏大5倍);
④选择量程时未用试触法(量程过小指针超偏,过大读数误差大)
4.串并联电路中电流的特点
①通过实验探究串联电路电流规律(各处电流相等,I=I₁=I₂),能解释“串联电路中电流处处相等”的原因(只有一条电流路径);
②通过实验探究并联电路电流规律(干路电流等于各支路电流之和,I=I₁+I₂),能解释“并联支路越多干路电流越大”的原因(多条路径分流);
③能应用电流规律解决实际问题(如根据支路电流计算干路电流,或根据干路电流判断支路电流变化)
期中实验+应用考点,覆盖填空、实验、简答题,易错点:
①混淆串并联电流规律(如误记“串联干路电流等于支路之和”“并联电流处处相等”);
②实验中未控制变量(如探究串联电流时未更换不同规格灯泡,导致结论具偶然性);
③动态电路电流判断错误(如并联电路中一条支路断开,误判干路电流不变)
5.电压与电压表的使用
①理解电压的物理意义(使电荷定向移动形成电流的原因,符号U),熟记单位及换算(1kV=10³V=10⁶mV),知道常见电压值(如干电池1.5V、家庭电路220V、人体A全电压≤36V);
②掌握电压表使用规则(并联接入被测电路、电流“正进负出”、可直接接电源两极测电源电压、试触法选择量程);
③能准确读取电压表读数(先确定量程:0~3V分度值0.1V,0~15V分度值0.5V,再按指针位置计算)
期中基础+实验考点,与电流表并列考查,覆盖选择、填空、实验题,易错点:
①电压表串联接入电路(电路相当于断路,用电器不工作,电压表测电源电压);
②正负接线柱接反(指针反向偏转);
③误将“测用电器电压”接成“测电源电压”(如并联在电源两端而非用电器两端);
④读数时忽略量程(如误将0~15V量程按0~3V读数,导致数值偏小5倍)
6.串并联电路中电压的特点
①通过实验探究串联电路电压规律(总电压等于各部分电路电压之和,U=U₁+U₂),能解释“串联分压”现象(如规格不同的灯泡串联时,电阻大的灯泡两端电压大);
②通过实验探究并联电路电压规律(各支路电压等于电源电压,U=U₁=U₂),能解释“并联电路各支路电压相等”的原因(各支路两端直接接电源两极);
③能应用电压规律解决实际问题(如根据电源电压计算串联用电器两端电压,或判断并联电路中用电器电压变化)
期中实验+应用考点,覆盖填空、实验、计算题,易错点:
①混淆串并联电压规律(如误记“串联电压处处相等”“并联总电压等于支路之和”);
②实验中电压表量程选择不当(如测1.5V干电池用0~15V量程,读数误差大);
③串联电路中“总电压等于各部分电压之和”的验证错误(如忽略导线电阻,导致测量值略小于电源电压);
④动态电路电压判断错误(如串联电路中滑动变阻器滑片移动,误判用电器两端电压不变)
7.电路故障分析(断路与短路)
①能通过“用电器工作状态+电表读数”判断串联电路故障(如两灯不亮、电流表无示数、电压表有示数→与电压表并联的用电器断路;一灯不亮、一灯亮、电流表有示数→不亮的灯短路);
②能判断简单并联电路故障(如支路灯不亮、干路电流变小→该支路断路;所有灯不亮、电表无示数→电源短路或干路断路);
③能通过“替换法”“导线检测法”排查简单故障(如用完好灯泡替换不亮的灯,判断故障是否在灯泡)
期中实验压轴考点,覆盖选择、实验题,易错点:
①串联电路中“电压表有示数”的故障误判(如误将“与电压表并联的用电器断路”认为是电源短路);
②并联电路中“支路短路”与“电源短路”混淆(支路短路会导致电源短路,所有用电器不工作,而支路断路仅该支路不工作);
③未结合“电表读数”综合判断(如只看灯不亮,忽略电流表/电压表的示数变化,导致故障判断错误)
知识点01 两种电荷
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.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。能的转化:机械能→电能。
【重点解读】
(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。
(3)通常情况下,原子核带的正电数与电子带的负电数相等,原子对外呈电中性,此时,物体不带电。
3.两种电荷: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)
4.电荷量(Q):
电荷的多少叫做电荷量(Q),简称电荷;电荷量的单位是库仑,简称库,符号是 C。 一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7 C。
1个电子所带的电量是:1.6×10 -19库仑。
5.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)验电器的工作过程:当带电体接触金属球时,一部分电荷通过金属杆转移到两片金属箔上,从而使两片金属箔带同种电荷,由于同种电荷互相排斥使金属箔张开一定角度;带电体所带电荷越多,两片金属箔张角越大。
6.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。
【拓展解读】
判断物体带电性质(带什么电)的方法:
把物体靠近(不要接触)已知带正电的轻质小球或验电器金属球,如果排斥(张开)则带正电,如果吸引(张角减小)则带负电。(如果靠近带负电物体时,情况恰好相反)
7.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)导体导电的原因∶有大量能够自由移动的电荷。金属内部分电子可脱离原子核的束缚自由移动,这种电子叫自由电子。金属导电,靠的就是自由电子。
(4)半导体:导电能力介于导体与半导体之间的物体,具有单向导电性。常见材料:锗、硅等。
(5)超导体:又称为超导材料,指在某一温度下电阻为零的导体。应用:输电线,电动机的线圈。
【重点解读】
(1)导体和绝缘体∶二者没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
比如玻璃,常温下是绝缘体,加热后可以变为导体。
(2)自由移动的电荷:可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正、负电荷同时移动。
(3)绝缘体与自由电荷∶绝缘体内部几乎没有可以自由移动的自由电荷,需注意绝缘体内部并非不含电荷。
知识点02电路图
1.认识电路元件符号
为了方便画图,人们常用图形符号来表示电路元件。下表列出了几种常用电路元件及其符号。
元件
符号
元件
交叉不相连的导线
交叉相连的导线
T型连接的导线
符号
元件
符号
2.电路图
(1) 用符号表示电路连接的图叫做电路图。这样画电路图时不用画实物,减少了不必要的麻烦。
(2) 画电路图的注意事项
①画电路图时,用铅笔画,便于修改;
②电路元件符号用规定的符号,不能自己随意改造;
③画导线时,要横平竖直,不交叉,最好呈长方形,力求将电路图画得简洁美观,各部分大小比例适中;
④导线的中间不能有间隔,那样表示电路连接不好;
⑤要合理A排电路元件符号,使它们均匀分布在电路图上,电路元件不要画在拐角处;
⑥当根据实物图画电路图时,要根据实物图,从电源正极出发,沿电流方向将每条回路中各元件依次用元件符号表示并连接起来。
3.通路 断路 短路
类别
概念
图示
特点
通路
处处连通的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处断开的电路
电路中没有电流,用电器不工作
短路
直接用导线把电源的正、负极连接起来
用电器不工作,电路中有较大电流,可能会烧坏电源
4.电路图和实物图的转化
(1)根据电路图连接实物图
串联电路的连接∶从电源的正极,按顺序依次连接各电路元件。
并联电路的连接--先串后并∶
①从电源正极开始,先连接好电路中元件最多的一条路径;
②找准分支点和汇合点,将另一条支路并列连接到第一条支路两端。
找分支点和汇合点时,可借助节点法,即无论导线多长,只要中间没有电源、用电器等,导线两端均可看成同一个点,从电源正极开始,依次用字母或数字标出各个节点,几个用电器共用的两个公共端即为分支点和汇合点。
如图所示,利用节点法可分析出A、B为两个公共端,可从电源正极开始,依次连接S、L1、S1 ,回到电源负极(如红线所示),然后将 L2、S2 并列连接到公共端 A、B两端(如蓝线所示)。
注意∶连接实物图时,导线不能交叉,导线的端点必须接在各元件的接线柱上。
(2)根据实物图画电路图
串联电路:根据电流的走向依次将各电路元件用元件符号表示并连接起来。
并联电路:
①对照实物图,分析电路的连接情况(可借助节点法),找出干路和支路,明确分支点和汇合点;
②先画出其中的一条通路,再将其他支路并列画在公共端两边。如图所示,根据实物图,先画出其中一条通路(如红线所示)∶电源、S、S1、L1,再画出含S2、L2的支路(如蓝线所示)。
知识点03 电流和电路
1.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)。
(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。
【重点解读】
(1)金属导体∶在金属导体内,发生定向移动的是带负电的自由电子。
(2)酸、碱、盐水溶液∶在酸、碱、盐水溶液中,发生定向移动的既有带正电的阳离子,也有带负电的阴离子。
(3)电池的正极积累正电荷,负极积累负电荷,导线内的自由电子在正、负电荷的作用下从负极流向正极;电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以在电池外部电流从正极流向负极,电池内部电流从负极流向正极。
2.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。
(1)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。
(2)用电器:消耗电能的装置;电能转化为其他形式的能
(3)开关:控制电路通断;
(4)导线:连接电路,输送电能。
3.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。
【拓展解读】
电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。
知识点04 串联和并联
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。
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。
2.并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
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。
【重点解读】
串联和并联的区别:
连接方式
串联
并联
电流路径
①电流只有一条路径;
②没有分支,无干路、支路之分
①电流有两条或多条路径;
②电路分为干路和支路,干路和任一支路均可构成一条电流路径
各用电器工作的独立性
一个用电器断路,其他用电器也不工作
一条支路上的用电器断路,不影响其他支路上的用电器
【重点解读】
(1)串联电路特点∶电流依次经过每个电器元件;电流只有一条路径,故一处断开,各用电器都不工作。
(2)并联电路特点:电流分别经过各个支路的电器元件;电流有多条路径,故一处支路断开,其他支路用电器正常工作。
知识点05 电流的测量
1.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A培,简称A,用符号A表示;电流常用单位还有:毫A(mA)、微A(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
(3)一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
【重点解读】
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。
2.电流的测量:
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。
3.电流表的使用:
(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。
4.实验室中常用的电流表有两个量程:
(1)0~0.6A,每小格表示的电流值是0.02A;
(2)0~3A,每小格表示的电流值是0.1A。
【重点解读】
(1)电流表的电阻特点:本身的电阻很小,相当于一根导线。
(2)电流表异常测量原因分析
情境描述
现象
原因
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太大
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太小
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表正、负接线柱接反
闭合开关前,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表没有调零
知识点06 串并联电路电流规律
1.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。
2.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。
【实验解读】
实验1 探究串联电路中各处电流的关系
实验目的
探究串联电路中各处电流的关系
提出问题
如图,两个小灯泡 L1、L2 串联在电路中,流过A、B、C 各点的电流可能存在什么关系
猜想假设
(1) 流过A、B、C三点的电流相同∶IC=IB = IA;
(2) 流过A、B、C三点的电流不同∶IC > IB > IA
设计实验
如图,分别把电流表接入A、B、C三点,测量流过三个点的电流,通过比较三点电流的大小关系得出结论
进行实验
(1) 根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;
(2) 闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中;
(3) 换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次;
(4)整理器材
实验数据
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流 IC/A
1
0.42
0.42
0.42
2
0.22
0.22
0.22
3
0.30
0.30
0.30
数据分析
三次实验都有IA=IB = IC
实验结论
串联电路中,电流处处相等,即I = I1 = I2 = I3 = … =In
【重点解读】
①实验的设计——选择合适的测量点
串联电路
并联电路
两个用电器把电路分为三段,应该在每段选择一个测量点
电路有干路和支路,应该在干路和每条支路上各选一个测量点
②仪器的选择
(1) 选择灯泡的规格不同:比如可以选择规格为“2.5 V”、“3 V”、“3.8 V”的三个灯泡,三次实验分别选用其中两个灯泡。
(2) 在不能预先估计电路中电流大小时,电流表量程的选择要用"试触法"。
③ 仪器的连接
(1) 按照电路图中电流顺序连接实物电路。
(2) 在连接电路的过程中开关必须断开,只有当电路连接完毕并检查无误后,才能闭合开关。
(3) 电流表连接的注意事项∶①电流表使用前要调零,要选择合适的量程;②电流表与被测用电器串联;③电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
实验2 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
实验目的
探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
提出问题
如图,两个小灯泡 L1、L2 并联在电路中,流过A、B、C 各点的电流可能存在什么关系
猜想假设
(1)干路电流可能等于各支路电流,即IC=IB = IA;
(2)干路电流可能等于各支路电流之和,即IC = IB + IA
设计实验
如图,分别把电流表接入 A、B、C三点,测量流过三个点的电流,通过比较三点电流的大小关系得出结论
进行实验
(1)根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;
(2)闭合开关,读出电流表在A、B、C三点的示数,记录在表格中;
(3)换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次;
(4)整理器材
实验数据
实验次数
A点电流IA/A
B点电流IB/A
C点电流IC /A
1
0.82
0.34
1.16
2
0.82
0.42
1.24
3
0.34
0.42
0.76
数据分析
三次实验都有IC = IB + IA
实验结论
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I = I1 + I2 + I3 + … +In
【重点解读】
①实验中的注意事项
(1)在改变电流表的位置时,必须先断开开关,再对电流表位置进行调整。
(2)读数时要注意选择合适的量程。
(3)测量完一组数据后,要更换不同规格的灯泡重新测量,更换时,可以只换一个灯泡,新换的灯泡要与未换的灯泡的规格不同。
②数据的分析
(1)对每次测得的多个实验数据进行观察,看大小是否相等,相互之间是否存在加法、乘法的等式关系。
(2)对每次的实验数据进行分析,得出一个结论,然后看每次得出的结论是否相同,从而得出普遍规律。
③错误结论得出的原因
在探究并联电路的电流规律时,可能会得出"并联电路中,流过各支路用电器的电流相等"的结论,原因是实验电路的各支路中采用了相同规格的灯泡。
知识点07 电压
1.电压(U):
(1)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。
(2)电压用符号“U”表示,电压的单位是V特,符号V。电压常用单位还有:千V(kV)、毫V(mV)、微V(μV)。换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
(3)常见的电压值:
干电池
铅蓄电池
手机电池
对人体A全电压
家庭电路
1.5 V
2.0 V
3.7 V
不高于36 V
220 V
2.电压的测量:
测量仪器:电压表,符号是;
(1)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。
实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3V,每小格表示的电压值是0.1V;②0~15V,每小格表示的电压值是0.5V。
【重点解读】
①电压表的电阻特点:本身的电阻很大,相当于断开的开关。
②如果电压表所选量程太小,使用时指针偏转角度太大,容易损坏电压表(如图甲);如果电压表所选量程太大,使用时指针偏转角度太小,读数不准确(如图乙)。指针偏转到该刻度的2/3左右时读数最准确。
③电压表指针位置相同时,选用0~15 V量程的读数是0~3 V量程读数的5倍,当其中一个量程的刻度或数字污损时,可据此,进行换算。
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。
知识点08 串、并联电路中电压的规律
串、并联电路电压的规律:
1.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);
2.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)。
【重点解读】
串联分压不分流,并联分流不分压。
【实验解读】
实验1探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【提出问题】 如图所示,两个灯泡串联在电路中,灯泡两端的电压 UAB、UBC与电源两端电压 UAC有什么关系呢?
【猜想与假设】
(1) 串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压∶UAC=UAB+UBC。
(2) 串联电路中各用电器两端的电压分别与电源电压相等∶ UAC=UAB=UBC。
【设计实验】
(1)如甲、乙、丙图所示,分别把电压表接在 AB、BC、AC处,测量两个灯泡和电源两端的电压。通过比较三个位置电压大小的关系得出结论。
(2)为了保证实验结论的普遍性,需要更换不同规格的灯泡,重复(1)中操作两次。
【进行实验】
(1) 按照"先串后并"的顺序连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
(2) 进行测量∶ ①把电压表接在AB两点,闭合开关,测量电压值并记录;
②把电压表接在 BC 两点,闭合开关,测量电压值并记录;
③把电压表接在 AC 两点,闭合开关,测量电压值并记录。
(3) 换用不同规格的小灯泡重复上述实验两次。
【实验数据】
实验次数
UAB / V
UBC / V
UAC / V
1
1.5
1.5
3
2
1
2
3
3
1.8
1.2
3
【实验结论】通过对实验数据的分析可以得出结论∶串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压。表达式为UAC=UAB+UBC。
事实上,当电路中串联的用电器多于两个时,以上结论仍然成立,表达式为U=U1+U2+…Un,即串联电路有分压作用。其中U1、U2…Un分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
【重点解读】
注意1 仪器的选择
(1) 为了使实验结论更具有普遍性,在三次实验中,可使一次实验中两个小灯泡规格相同,其他两次实验中两个小灯泡规格不同。
(2) 使用电压表时,量程要根据电源电压来选择。比如电源电压是3 V,电压表选择0~3 V的量程。
(3) 若选择电池作电源,则应该选择新电池。
注意2 仪器的连接
(1) 在连接电路过程中开关必须断开,只有当电路连接完毕并检查无误后,才能闭合开关。
(2) 电压表的连接要注意∶ ①电压表与被测用电器并联;
②电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。
注意3 实验中的注意事项
(1) 在更换电压表的测量对象时,必须断开开关后,对电压表进行拆开和再连接。
(2) 测完AB间电压改测BC间电压时,不能只断开A点,改接到C点,这样会使电压表正、负接线柱反接,指针反转,可能会损坏电压表。
(3) 读数时要注意电压表选择的量程。
(4) 测量完一组数据后,要更换不同规格的两个灯泡重新测量,更换时,只换一个灯泡即可,新换的灯泡要与未更换的另一个灯泡规格不同。
注意4 错误结论得出的原因
(1) 若实验中均采用相同规格的灯泡进行实验,会得出“串联电路中各用电器两端电压相等”的错误结论。
(2) 实验中可能会得出“串联电路中各用电器两端的电压之和比电源总电压小”的结论,这是因为导线和电池会分得一部分电压,在误差允许范围内可认为串联电路各用电器两端的电压之和等于电源电压。
注意5 电源电压的确定
(1) 串联电路中两用电器的规格型号相同时,它们两端电压相同;规格型号不同时,它们两端电压不相同。
(2) 几节干电池串联成电池组后,电池组两端总电压等于每节干电池两端电压之和。如图,3节1.5 V的干电池串联后,电源电压为4.5 V。
实验2 探究并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【提出问题】如图,并联电路中各支路用电器两端的电压 UAB、UCD与电源两端电压UEF的大小有什么关系?
【猜想与假设】(1)在并联电路中,各支路用电器两端的电压可能相等,且可能等于电源电压,即UCD = UEF = UAB。
(2)在并联电路中,各支路用电器两端的电压之和等于电源电压,即 UAB + UCD = UEF。
【设计实验】(1)如甲、乙、丙图,我们分别把电压表接在 AB、CD、EF处,测量两个灯泡和电源两端的电压。通过比较三个位置电压大小的关系得出结论。
(2)为了保证实验结论的普遍性,需要改变电源电压,并更换不同规格的灯泡,重复(1)中操作两次。
【进行实验】
(1) 选择1节干电池作电源,根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
(2) 进行测量∶ ①把电压表接在AB两点,闭合开关,测量电压值并记录;
②把电压表接在CD两点,闭合开关,测量电压值并记录;
③把电压表接在EF两点,闭合开关,测量电压值并记录。
(3) 换用不同规格的小灯泡,并更换电池节数,重复上述实验两次。
【实验数据】
实验次数
UAB / V
UCD / V
UEF / V
1
1.5
1.5
1.5
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
【实验结论】分析数据可以得出∶并联电路中,各支路两端的电压相等,均等于电源电压。表达式为UCD = UEF = UAB。
事实上,当电路中并联的用电器多于两个时,以上结论仍然成立,表达式为U=U1=U2=…Un。其中U1、U2…Un 分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
【重点解读】
注意5 多次测量的目的
两个实验中,采用不同规格的小灯泡多次测量的目的都是使实验结论具有普遍性,避免结论的偶然性。
注意6 电池并联
几节干电池并联起来组成电池组时,电池组两端电压等于一节干电池两端的电压。
题型一 两种电荷
解|题|技|巧
解题口诀技巧01“玻正橡负”。
正负电荷定义方法:丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒带正电;毛皮与橡胶棒摩擦,橡胶棒带负电。
解题口诀技巧02“同斥异吸吸轻小”。
当探究电荷间相互作用规律时,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引带电体吸引轻小物体,可以简化口诀:同斥异吸吸轻小。
解题口诀技巧03“失忆症”。
当遇到告知得失电子情况判断物体带何种电荷的问题,或根据物体带电荷种类反推得失电子情况的问题时,可以使用此大招。“忆”谐音同“e”,表示电子。症”谐音同“正”,表示正电荷。大招“失忆症”可巧记物体失去电子带正电荷。反之得到电子带负电荷。
1.对两种电荷的理解
2.小球带电的判断口诀口诀:斥定吸不定
理解:两个小球互相吸引,不能确定两个小球是否带异种电荷,可能两个小球带有异种电荷,也可能是一个小球带电,另一个小球不带电。两个小球互相排斥,一定是带有同种电荷。
【典例1】自然界只有两种电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做_______电荷;人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做_______电荷。
【变式1】用丝绸摩擦过的玻璃小球 A,让它去靠近吊在细线上的轻质小球 B,再用小球 B去靠近轻质小球 C,小球 A与B 及小球 B与C 靠近时的情形如图所示,则小球 C______(选填“一定”或“可能”)带______(选填“正”或“负”)电。
【变式2】用塑料梳子在干燥的头发上梳几下,梳子上会带电,经检验梳子带的是正电荷。下列说法中正确的是( )
A.梳子得到了一些电子 B.梳子失去了一些电子
C.梳子失去了一些原子核 D.摩擦创造了电荷
题型二 串联和并联
解|题|技|巧
解题口诀技巧01“高低压线法”。
当遇到复杂串、并联电路识别的问题时,可采取高低压线法进行识别。从电源正极到用电器的导线为“高压线”,从电源负极到用电器的导线为“低压线”。串联高低夹整体,并联各自有高低,全高全低则为短路。
解题口诀技巧02“霍去病吃串”。
在遇到电路设计的问题时,开关的关系往往是考查的重点,“霍去病”即或就去找开关并联;“吃串”即且就去找开关串联。
串并联电路的特点
【典例1】在如图所示电路中,当开关都闭合时,灯泡L 与组成并联电路的是( )
【变式1】公交车后门两个扶杆上装有按钮,当乘客按下任意按钮,驾驶台上的指示灯亮,提醒司机有人下车。下列电路图能实现上述目标的是( )
【变式2】家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作.小明设计了抽油烟机的简化电路图,其中合理的是( )
A.B.C.D.
题型三 电流的测量
解|题|技|巧
1.解题口诀技巧01“拆除法”。
电流表测量对象分不清时,可以采用拆除电流表的方式判断如果哪个用电器不工作,则测量的就是该用电器的电流;如果所有用申器都不工作,则测量干路电流。
2.电流表使用规则
3.电流表量程的选择原则
在被测电流不超过其最大测量值的前提下,尽可能选择小量程,这样可使电流表指针偏转角度尽可能大些,便于精确读数,从而能减小误差。在不能预先估计被测电流大小的情况下,要先接入大量程,将电路中的开关迅速闭合再断开,看指针偏转情况。如果指针偏角太小,应换用小量程;如果指针偏转迅速超过最大值,应换大量程的电流表。
【典例1】如图所示的电路中,电流表测量的是( )
A.通过灯L1的电流 B.通过灯L2的电流
C.通过灯L1和灯L2的电流 D.以上三种都有可能
【变式1】(1)电流表的指针偏转如图A所示:使用的量程为______;电流表的示数为______A;小明在测量电流时选择的量程是0~0.6A,可是由于粗心,读数时读成了2.5A,则实际电流应该是______;
(2)如图B所示,小强在测量过程中造成电流表甲现象的原因是______;造成电流表乙现象的原因是______。
【解题思路】(1)电流表的电阻特点:本身的电阻很小,相当于一根导线。
(2)电流表异常测量原因分析
情境描述
现象
原因
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太大
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
量程选择太小
当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表正、负接线柱接反
闭合开关前,发现电流表指针摆动出现了如图所示的现象
电流表没有调零
【变式2】如图甲所示,是用电流表测量电流的实验,请正确回答以下问题:
(1)电流表使用前,应检查指针是否对准 ,如果有偏差,需先“校零”;
(2)连接电路时,开关应断开,电流表必须 联在被测的那部分电路中,且应选用合适的量程,使电流从电流表的 流出;
(3)图甲是某同学连接好的电路,合上开关后,此时电流表测灯 的电流,如果电流表的示数如图乙所示,则经过该灯的电流大小是 A;
(4)请在图甲中某根导线端画“×”号,并用笔画线代替导线,将该导线正确改接到另一接线柱,使电流表变为测干路中的电流 。
题型四 电压
解|题|技|巧
1.电压表的使用规则
(1)电压表要与被测用电器并联;
(2)“+”“一”接线柱的接法要正确。使电流从“十”接线柱流入,从“一”接线柱流出。
(3)被测电压不要超过电压表的量程。
(4)电压表可以直接与电源两端相连。
(5)先试用大量程,若电压在小量程范围内改用小量程。
2.电压表读数难点
电压表读数过程中经常考查的一类问题,叫作偏转角度相同问题。当偏转角度相同时,可以出现两种情况:
(1)量程选取一样,两电压表示数之比为1:1;
(2)两电压表量程(0~3 V和0~15 V)不同,判断电压表的大,小量程,大量程电压表示数与小量程电压表示数之比为5:1。
3.判断电压表测量对象的方法
判断电压表测量哪部分的电压时,可以通过观察电路图或实物图,电压表正负接线柱与哪个(些)用电器并联(用电器中不能包含电源)就是测哪个(些)用电器电压,若电压表正负接线柱与电源两端直接相连,则测电源电压。但是很多时候我们很难看出来,所以给大家介绍两种方法。
(1)去源法:就是去掉电源,看电压表能和哪部分连成一个完整的圈,就测哪部分。
(2)串联电路中,如果电压表放在电源和某个(些)用电器两端,则测量电源和这个(些)用电器之外的电压。并联电路中,电压表既测支路电压,也测电源电压。
【典例1】如图所示,当开关S闭合后,电压表测量灯泡L2两端电压的是( )
A.B. C.D.
【解题思路】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。
【变式1】电压表只用来测量灯泡 L2两端的电压,下列正确的是( )
【解题思路】去源抱圈法
在判断电压表测量对象时,第一步,去掉电源(去源)第二步,判断电压表与谁并联(抱圈)。就测谁的电压。若电压表与某一个用电器并联,则测该用电器的申压;若电压表与多个用电器并联,则测多个用电器的电压之和。
【变式2】在如图所示电路的○里填上适当的电表符号,使两灯串联。
【解题思路】 过流不过压
在解决填表(电流表或者电压表)问题时,先分析电路串、并联情况,再根据过流不过压,电流通过的空填电流表,没有通过的空则填电压表。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(24-25九年级上·广东揭阳·期中)小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )
A.塑料小勺能吸引胡椒粉是因为它们都带了电
B.若塑料小勺带负电是因为它失去了电子
C.塑料小勺摩擦毛料布带了电是因为电荷的转移
D.塑料小勺能吸引胡椒粉是因为同种电荷相互吸引
2.(24-25九年级上·贵州贵阳·期中)如图所示,下列电路图中规范、正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25九年级上·山东泰安·期中)下列用电器正常工作时电流接近5A的是( )
A.家用空调 B.家用节能灯 C.手电筒 D.计算器
4.(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)如图所示的电路,闭合开关后发现小灯泡甲比乙暗,则三个电流表的示数关系正确的是( )
A.I1<I2 B.I2<I3 C.I1=I2+I3 D.I1=I2=I3
二、填空题
5.(23-24九年级上·湖北武汉·期中)我国古药物学家常用布摩擦过的琥珀能否吸引干草屑来辨别琥珀的真假。若与布摩擦过的琥珀和与毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引,可以确定琥珀带的是 电荷,琥珀与布在摩擦过程中, 失去电子。
6.(24-25九年级上·广西来宾·期中)如图所示,某手机移动电源(俗称充电宝)有两个输出端,通过电源线可以单独或同时为手机充电。给手机移动电源充电时,将电能转化为 能。用移动电源为手机充电时,手机相当于电路中的 。
7.(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)为防止电流表损坏,若不能估计电流大小,在选择量程时,应先用 量程进行试触,同时观察电流表指针偏转情况,若指针的偏转角度过小,应选用 量程进行测量.(均选填“大”或“小”)。
三、实验题
8.(24-25九年级上·湖南永州·期中)如下图是“探究并联电路的电流特点”的实验时未连好的电路,电源为两节新干电池串联组成。现要求灯和灯并联,且电流表测灯中的电流。
(1)请用笔画线代替导线,完成电路连接,以符合要求 ;
(2)小张接好最后一根线后灯立即就亮了,他连接时存在的问题是 ;
(3)正确连好电路,闭合开关,电流表示数如图甲所示,则灯中电流为 A;
(4)在这个电路中,再用电流表测干路中的电流时,电流表的示数如图乙所示,则灯中的电流为 A;
(5)实验中,为了得出正确的结论,灯、的规格最好 (选填“相同”或“不同”)。
9.(24-25九年级上·甘肃陇南·期中)在“探究串联电路的电流规律”的实验中,图甲是实验的电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)连接好电路,在测A处的电流时,发现电流表的指针偏转情况如图乙所示,原因是 ;
(3)排除故障后,继续实验,下表是某同学实验记录的数据,分析数据得到串联电路的电流规律:串联电路中的电流 ;
电流表的位置
A
B
C
电流I/A
0.3
0.3
0.3
(4)本实验的不足之处是 。
四、计算题
10.(24-25九年级上·安徽淮南·期中)如图所示电路中,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为2.5V;当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为6V,求:
(1)灯L1两端的电压U1,电源电压U;
(2)灯L2两端的电压。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
一、单选题
1.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列选项中,关于电路的说法中正确的是( )
A.电路中只要有电源,电路中就一定有电流
B.学校的路灯,晚上同时亮,早上同时灭,它们是串联的
C.金属导体中的电流方向与自由电子的定向移动方向相同
D.导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷
2.(24-25九年级上·福建南平·期中)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,发现验电器的两个金属箔片张开,以下说法正确的是( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子
B.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
C.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
二、填空题
3.(24-25九年级上·福建南平·期中)如图所示,用电流表测量电流时,两个电流表的指针指在同一个位置,则通过灯L1的电流为 A,通过灯L2的电流为 A。
4.(24-25九年级上·甘肃张掖·期中)在如图甲所示的电路中,灯泡L1与灯泡L2是 联的,电流表A1测通过 的电流,电流表A2测 电流。S闭合后,电流表A1、A2示数分别如图乙中(a)、(b)所示,则通过L2的电流为 A,干路电流为 A。
5.(24-25九年级上·陕西西安·期中)如图甲所示,将两种金属片A、B分别插入柠檬制成“柠檬电池”,能使发光二极管发光,其中金属片 (选填“A”或“B”)是电池的正极;如图乙所示是一种定时课间音乐播放装置的原理图,“定时开关”到达设定时间时,所控制的播放器开始播放音乐。为了满足设计要求,应将“定时开关”接在虚线框 (填“a”或“b”)处,电源接在另一处;到达设定时间时,指示灯 (填“会”或“不会”)亮。
三、实验题
6.(24-25九年级上·辽宁锦州·期中)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图,电源电压不变。
(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了 ;
(2)他先将电流表接A处,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 ;(选填“短路”或“断路”)
(3)他在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是 ;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,这样存在的问题是 。
7.(24-25九年级上·福建莆田·期中)如图是小强探究“串联电路电压规律”的实验过程:
(1)用电压表测量两端的电压。
①某同学在实验过程中电压表指针的偏转情况如图乙所示,产生这一现象的原因是 ;
②某小组同学在实验过程发现,闭合开关后只有一只灯泡发光,如果此时电压表有示数,则发光的灯泡是 ,故障原因可能是 。
(2)在测两端的电压时,为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B点不动,只断开A点,并改接到C点上。用此方法 (填“能够”或“不能”)测出两端的电压;
(3)如表是实验测得的一组数据,接下来,应该 ,重复上述实验。并通过分析实验数据,最终得出结论:串联电路 。(用题目中的表达式表示结论)
AB间电压
BC间电压
AC间电压
2
3
5
四、计算题
8.(24-25九年级上·广西南宁·期中)如图所示,电源电压为12V,电流表A1示数为0.6A,电流表A2示数为1.8A。求:
(1)R1两端电压;
(2)通过R2的电流。
9.(24-25九年级上·湖南常德·期中)如图所示的电路中,电源保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是0.5A,求:
(1)此时通过灯泡L3中的电流是多少A?
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,灯泡L2中的电流是1.6A,电流表A的示数是2.4A,此时灯泡L1和L3中的电流各是多少A?
五、综合题
10.(24-25九年级上·广西防城港·期中)如图中,A是电学中常用的测量仪表,B是该仪表刻度盘的放大图,请仔细观察这个仪表,并结合已学过的知识,得出观察的结果。
(1)它是 表;使用时应 联在电路中;
(2)它有 个接线柱, 个量程;
(3)当接“-”和“3”两接线柱时,分度值是 ,量程是 ;现在的读数是 。
期中综合拓展练(测试时间:5分钟)
一、单选题
1.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图所示的电路,开关S闭合时,规格相同的灯泡L1、L2均能发光,图中甲、乙、丙为电表,粗心的小明在读数时只在纸上记录了如图所示数字,则下列说法中可能正确的是( )
A.L1和L2并联, 甲、乙、丙示数分别为0.6V、1.2A、0.3A
B.L1和L2并联,电源电压为1.2V,通过L1、L2的电流分别为0.3A、0.6A
C.L1和L2串联, 电路中的电流为0.6A,L1、L2两端的电压分别为0.3V、1.2V
D.L1和L2串联, 甲、乙、丙示数分别为0.3A、0.6V、1.2V
2.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)将如图所示三个串联的灯泡与电源连接,灯泡L2、L3发光,L1不发光,电压表有明显示数。下列说法正确的是( )
A.导线①中自由电子定向移动的方向是c到b
B.a接线柱接电源正极,f接线柱接电源负极
C.通过灯泡L1的电流等于通过L2和L3的电流
D.灯L1不发光可能是因为L1的灯丝断了
二、填空题
3.(24-25九年级上·江苏苏州·期中)如图甲所示,仅闭合开关,电压表示数如图乙,电压为 V;闭合、,两电流表的指针均如图丙所示。当、都闭合时,通过的电流为 A;当仅闭合时,电流表的示数为 A。
4.(24-25九年级上·四川德阳·期中)如图所示,开关S、S1都闭合时,电灯、、的连接方式是 ,电流表和的指针偏转角度相同(电流表有两个量程,分别为“0~0.6A”和“0~3A”),此时通过、的电流之比为1∶6,当断开时发现的示数减小了0.4A,则两开关都闭合时,流过的电流是 A,流过的电流是 A。
三、实验题
5.(24-25九年级上·福建厦门·期中)探究并联电路电流规律的实验中。
(1)电流表应 连接在被测电路中。若要测量干路电流,则电流表连接在图甲中的 点。
(2)请将图乙实物图补充完成,连接完成后电流表只测的电流 。
(3)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,电流表的指针就发生了偏转,原因是 。
(4)在测量A处的电流时,发现电流表的指针偏转如图丙所示,原因是 。在排除故障后,电流表的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。为了使实验的结论更具有普遍性,应采用更换规格 的灯泡的方法进行实验。
(5)排除故障后,小组进行了三次实验,分别测出如表的数据:
0.18
0.20
0.18
0.20
0.24
0.16
0.38
0.44
0.34
由此可以初步得出并联电路的电流规律: (用表中符号表示)
四、计算题
6.(23-24九年级上·湖南常德·期中)如图所示的电路,闭合开关,若电源电压为,电压表示数为,电压表示数为。
(1)灯与灯的连接方式是串联还是并联?
(2)、、两端的电压分别为多少?
五、综合题
7.(24-25九年级上·山东德州·期中)如图甲所示,、是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡和正常都发光,此时两只电压表的指针偏转角度相同,如图乙所示。求:
(1)由图甲可知,两灯泡 (选填“串联”或“并联”);灯泡两端的电压是 ;两端的电压是 ;
(2)若将灯泡和改接为图丙所示的电路,电源电压不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为,电流表的示数为。求此时通过灯泡的电流和灯泡两端的电压。
8.(23-24九年级上·山东济宁·期中)实验展示板表面有A、B、C三个接线柱和一个小灯泡,如图(甲)所示,其背面有一节干电池和部分导线与A、B、C及小灯泡相连。小明将如图(乙)所示的与小灯泡相连的M、N两根导线分别接在A、B、C三个接线柱上,记录现象如下表。
实验次数
M、N的连线
和的表现
1
接A、B
不发光,发光
2
接B、C
两灯均不发光
3
接A、C
两灯均发光,但都较暗
(1)请在图中画出实验展示板上所有元件的电路图(包含电源、导线及)。
(2)请在图中用笔画线表示导线,画出第3次实验的实物连接图。
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