专题03 简单电路(期中知识清单)九年级物理上学期新教材苏科版
2025-11-13
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2份
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24页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理苏科版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | 电流和电路,电压和电阻 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.89 MB |
| 发布时间 | 2025-11-13 |
| 更新时间 | 2025-11-13 |
| 作者 | 教物理的n老师 |
| 品牌系列 | 上好课·考点大串讲 |
| 审核时间 | 2025-10-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54343215.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题03 简单电路
考点要求
课标要求
基本电路
· 3.4.1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
· 例1 定性说明电热水壶、电风扇工作时能量转化的情况。
· 3.4.4 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中釆用简单串联电路或并联电路的实例。
电流
· 3.4.2 知道电流。
· 3.4.3 会使用电流表。
电压
· 3.4.2 知道电压。
· 3.4.3 会使用电压表。
串联电路电流、电压关系
· 3.4.4 探究并了解串联电路中电流、电压的特点。
并联电路电流、电压关系
· 3.4.4 探究并了解并联电路中电流、电压的特点。
考查重点:电路由电源、用电器、开关和导线组成,需了解各部分功能。电源提供电能,用电器消耗电能。电路连接方式有串联和并联,串联中电流单路径,用电器相互影响;并联中电流多路径,用电器互不影响。电路图需用标准符号准确绘制,能从实物图转换或反之。电流和电压是电路基本概念,电流表和电压表使用需正确。串联电路电流相等,总电压等于各部分之和;并联电路干路电流等于支路之和,各支路电压相等。这些规律通过实验探究得出。
主要题型包括选择题、填空题和作图题。选择题分为概念辨析类和规律应用类,前者测试对电路基本概念的理解,后者基于电路规律判断选项。填空题要求填写电路元件名称、单位或依据电路规律填写电流、电压值。作图题涉及绘制电路图和实物图连接。实验探究题要求设计实验、记录和分析数据,探究串并联电路规律。
命题趋势:注重基础与实际应用结合:题目会更贴近生活实际,以生活中的电路场景为背景考查电路基础知识。实验探究比重增加:对实验探究能力的要求会进一步提高,不仅考查实验操作和数据处理,还会注重对实验设计思路、实验误差分析、实验改进等方面的考查。综合性增强:将电路知识与其他物理知识如电能、电功率等进行综合考查,题目情境更复杂,需要学生具备综合运用知识的能力。创新题型出现:可能会出现一些新的题型,如基于信息技术手段的虚拟实验题,学生通过计算机模拟实验操作来完成题目;或者开放性实验设计题,给定一些实验器材,要求学生设计多种不同目的的电路实验。
电路连接方式识别问题
串联和并联电路的识别
解题策略:(1)定义法:根据串联和并联电路的定义来识别。串联电路是把元件逐个顺次连接起来组成的电路;并联电路是把元件并列地连接起来的电路。
(2)路径法:根据串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流从电源流出后,会分流经过各个支路。以电流的流向为线索,分析电流在电路中的路径情况。
(3)拆除法:根据串联电路和并联电路中各用电器之间是否相互影响,通过拆除某个用电器,观察其他用电器的工作情况来判断电路的连接方式。
方法技巧:(1)从电源正极出发,沿着电流的路径,观察电流是否只有一条通路。若电流依次通过各个用电器,没有分支,各用电器之间首尾相连,此为串联电路。若电流在某处分为几条支路,每条支路上都有用电器,之后又在某点汇合流回电源负极,则为并联电路。
(2)让电流从电源正极出发,若电流在流动过程中始终沿着一条路径,依次通过各个用电器,直到流回电源负极,那么该电路为串联电路。若电流在某点“分流”,形成多条支路,各支路分别经过不同用电器,之后又在某点“合流”,则此电路是并联电路。对于较复杂的电路,可在电流分支处和汇合处分别标记节点,清晰地看出电流的分支与汇合情况,有助于准确判断。
(3)假设拆除电路中的一个用电器,若其他用电器都不能工作,说明这些用电器相互影响,电路是串联的。因为在串联电路中,电流只有一条通路,一处断开,整个电路就会断路。若拆除一个用电器后,其他用电器仍能正常工作,互不影响,那么电路是并联的。
电路故障分析问题
断路故障分析
电压表检测法:若电压表接在电源两极时,有示数,说明电源正常;若将电压表并联在某段电路两端,电压表有示数,说明该段电路断路。例如,在一个串联电路中,有两个灯泡L1和L2,当灯泡L1不亮时,用电压表分别测量电源两端、灯泡L1两端、L2两端电压,若电源两端电压正常,灯泡L1两端有电压,L2两端无电压,说明灯泡L1断路。
电流表检测法:串联电路中,若电流表无示数,说明电路中有断路。将电流表逐段与电路并联,当并联到某段电路时,电流表有示数,说明该段电路开路。如在一个串联电路中有两个灯泡,电流表无示数,用电流表分别与灯泡L1、L2并联,当与L1灯泡并联时电流表有示数,同时灯泡L2发光,说明灯泡L1断路。
短路故障分析
现象观察法:在两个灯泡串联的电路中,若灯泡L1被短路,则灯泡L1不亮,灯泡L2会变得更亮。因为总电阻变小,总电流变大。如果是两个灯泡并联的电路中,若一只灯泡被短路,另一只灯泡也不亮,同时电源短路,会导致干路电流过大。
电压表检测法:若电压表并联在被短路的用电器两端,电压表无示数(因为短路时,该用电器两端电压为零);若并联在其他正常用电器两端,电压表示数会变大(因为总电阻变小,电流变大,其两端电压变大)。
根据要求设计电路问题
串联电路设计
解题策略:明确题目要求,比如要求两个灯泡串联,同时受一个开关控制。首先画出电源符号,从电源正极开始,用导线依次连接开关、第一个灯泡、第二个灯泡,最后回到电源负极。
再如,由两个以上开关控制同一个用电器,则要根据开关的要求来设计电路,如果要是两个开关(条件)同时满足,用电器才能工作,则两开关串联。如光控和声控开关必须串联。如果是两个开关任意闭合一个就能使用电器工作,则两开关并联。
并联电路设计
解题策略:明确题目需求,例如要求两个灯泡并联,且各自由一个开关控制。先画出电源符号,从电源正极引出两条支路,一条支路连接开关和第一个灯泡,另一条支路连接开关和第二个灯泡,两条支路汇合后共同回到电源负极。若题目要求干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路用电器,则需在干路中接入总开关,同时在各支路分别接入控制相应用电器的开关。比如家庭电路中,总开关控制所有电器,而各个房间的灯分别由各自的开关控制,这种情况下总开关在干路,各灯的开关在对应的支路,形成典型的并联电路设计。例如要求两盏灯并联,且各有一个开关控制其通断,还有一个总开关控制整个电路。
方法:先画出电源符号,从电源正极出发,连接总开关,然后在总开关后将导线分成两条支路,在每条支路上分别连接一个开关和一盏灯,最后两条支路汇合连接到电源负极。若还要求在干路上串联一个电流表测量总电流,在某一支路上串联一个电流表测量该支路电流,就将电流表按要求串联在相应位置。
特殊功能电路设计
解题策略:比如设计一个楼梯照明电路,要求楼上楼下都能控制同一盏灯。这就需要用到单刀双掷开关,两个开关和灯泡串联在电路中。
方法:将两个单刀双掷开关的静触点分别连接电源和灯泡,两个单刀双掷开关的动触点相互连接。这样在楼上或楼下都可以通过改变开关状态来控制灯泡的亮灭。
解题策略:比如设计一个门口防盗报警电路。门口隐藏安装的金属丝完好时,电路处于通路状态,电铃被短路,不会工作;当来人碰断极细金属丝时,灯泡发光,电铃发声。
方法:要实现这一功能,可将金属丝、电源、灯泡和电铃串联在电路中,金属丝将电铃局部短路。而当金属丝被碰断后,电路局部短路状态解除,电流依次通过灯泡和电铃,使它们同时工作,达到报警目的。
电流、电压规律应用问题
串联电路电流规律应用
串联电路中电流处处相等,即。在解决问题时,已知某一处的电流大小,就可知其他各处的电流大小。例如,在一个串联电路中,已知通过一个电阻的电流为0.5A,那么通过串联在该电路中的灯泡的电流也为0.5A。
串联电路电压规律应用
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即。当已知总电压和部分用电器两端电压时,可求其他用电器两端电压。例如,在一个串联电路中有两个灯泡,电源电压为9V,其中一个灯泡两端电压为4V,则另一个灯泡两端电压为。
并联电路电流规律应用
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,即。已知干路电流和部分支路电流时,可求其他支路电流。比如在一个并联电路中,干路电流为1.5A,其中一条支路电流为0.5A,则另一条支路电流为。
并联电路电压规律应用
并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压,即。在解决并联电路问题时,若已知电源电压,就可知各支路用电器两端电压。例如,在一个并联电路中有两个灯泡,电源电压为6V,则两个灯泡两端电压均为6V。
基本电路
一、电路
1、电路的组成:电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
2、电路各部分的作用
电源:提供电能的装置,它保证电路中有持续电流,工作时将其他形式的能转化为电能。
用电器:用电来工作的设备,工作时将电能转化为其他形式的能。
开关:用来接通或断开电路,起控制电路的作用。
导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷移动的通路。
3、电源:提供电能的装置,将其他形式的能转化为电能。
(1)干电池:干电池是日常生活中使用最多的直流电源,从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器,都需用干电池为它们提供电能。
(2)蓄电池:蓄电池也是电池中的一种,它的作用是把有限的电能储存起来,便于在合适的地方使用,如应用于汽车、摩托车、通讯等。
能的转化:蓄电池在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。
4、电路图:用电路元件符号表示电路连接情况的图叫做电路图。
下表是常见的电路元件及其符号:
元件名称
电池
开关
灯泡
电阻
滑动变阻器
电铃
实物图
电路符号
元件名称
电流表
电压表
发光二极管
电动机
电阻箱
交叉相连的
导线
实物图
电路符号
二、电路的三种状态
1、通路:正常接通的电路。通路的特点是电路中有电流,用电器能正常工作。
2、断路(开路):某处断开的电路。
(1)断路的特点:电路中无电流,用电器不工作。
(2)断路的原因:开关没闭合,或开关接触不良,接线处松动,导线断了,用电器损坏等。
3、短路:不经过用电器而直接用导线将电源的两极相连的电路。短路的特点是用电器不工作,电路中的电流会过大,容易损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮,甚至引起火灾。
三、根据实物图画电路图
1、画好电路图的方法
(1)应完整地反映电路的组成,即有电源、用电器、开关和导线。
(2)规范地使用电路元件符号,不能自选符号。
(3)交叉相连的点要画粗黑圆点。
(4)合理地安排电路元件符号的位置,尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中,使电路图清楚美观,并注意元件符号绝不能画在拐角处。
(5)电路图通常画成长方形,导线横平竖直,转弯画成直角。
(6)最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画电路元件,且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
2、根据实物图画出电路图的方法
(1)先理清电流的路径,可从电源正极开始,沿着电流的方向逐个寻找,直到电源负极。
(2)所画出的电路图中各元件的位置顺序和电流流向顺序应与实物图保持一致。
串联和并联电路
一、电路的基本连接方式
1、串联电路:把用电器逐个顺次连接起来的电路叫做串联电路。
(1)电流路径只有一条,无干路和支路之分。
(2)用电器之间相互影响。
(3)开关在任何位置的作用一样。
2、并联电路:把用电器并列的连接的电路,称为并联电路。
(1)电流路径有两条或两条以上,有干路和支路之分。
(2)各支路上用电器之间互不影响。
(3)干路上的开关能控制整个电路,支路中的开关只能控制它所在的支路。
3、注意:串联、并联电路是两种最基本的电路连接方式,判断电路连接时,要根据电路的基本特征和用电器的工作状态判断;不是只要是同时工作又同时停止工作的一定是串联,并联电路中开关在干路中时也可以实现用电器的同时工作与同时停止工作。
二、实物的电路连接
1、串联电路:连接串联电路实物图较为简单些,只要注意连接时按照某一方向逐个的连接起来就可以了,这里我们通常以电流方向为次序。(在电路中,电源外部的电流方向总是从正极出发,经过各个用电器到达电源的负极)。
2、并联电路:第一步,连接一个电路元件相对较多的一条闭合回路,这相当于串联电路的连接,尽可能多的元件连接,减少了后续连接元件的个数,使问题简单些。
第二步,在电路图中找出电流的分岔、汇合点,并在实物图中标出相应分岔、汇合点,这是致关重要的一步,是容易犯错误的根源,往往连接错误就是错连了一个点。
第三步,从分岔点出发,经过各支路的元件,到达汇合点,这相当于部分串联电路的连接。
3、注意:实物图中的导线是不允许相互交叉的;导线要连接到电路元件的接线柱上,不能到处乱接。
三、串并联电路的判断方法
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、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。
4、注意: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。
四、串、并联电路的设计
1、串联电路特点
(1)电流只有一条路径,无干路、支路之分。
(2)电流通过每一个用电器,各用电器的工作互相影响,一个用电器因开路停止工作,则所有用电器都不能工作,“一断全断”。
(3)开关与用电器是串联的,一个开关控制所有用电器。
2、并联电路特点
(1)电流有两条或两条以上的路径,有干路和支路之分.
(2)干路电流在“节点”(分叉点和汇合点)处分成两条或多条支路电流,每一支路都与电源形成一条通路,各支路中的用电器的工作互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路。当某支路用电器被短路,则电源也被短路,其他用电器不能工作,“一短全短”。
(3)干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器。
电流和电流表的使用
一、电流
1、电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
(1)电流是电荷的定向移动形成的,导体中有大量自由电荷,但不定向移动则无电流形成。
(2)形成电流的电荷有:正电荷、负电荷,酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子,金属导体中是自由电子,球面显示器中电子枪的电子流等。
2、电流的方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。直流电源供电时,电流的方向是从电源正极经用电器到负极。
3、电流的大小:物理学中用电流强度来表示电流的大小,简称电流。符号:I。
4、电流的单位: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。
一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用壁挂式空调的电流约为5A,柜式空调的电流约为10A,教室LED照明灯正常工作电流约为150mA,电饭锅中的电流约为3~5A等。
二、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,相当于导线,接入电路中不影响电路中电流大小。
2、实验室常用的电流表有三个接线柱,两个量程
(1)当用“-”“0.6”两个接线柱时,量程为0~0.6A,每一大格表示0.2A,每一小格表示0.02A。
(2)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为0~3A,每一大格表示1A,每一小格表示0.1A。
3、电流表的使用规则:
使用规则
违反使用规则的后果
要使电流表串联在被测电路中
如果跟被测电路并联会造成短路,轻则会使被测电路中的用电器不工作,重则烧坏电流表和电源,此时电流表示数不等于通过用电器的电流
要让电流从电流表“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
如果“+”“一”接线柱接反,则电流表的指针反向偏转,不仅测不出电流,指针还会被打弯,损坏电流表
被测电流不能超过电流表的量程
如果被测电流超过电流表的量程,则指针偏转的角度过大,指针会被打弯,甚至会烧坏电流表
绝对不能把电流表不经过其他用电器直接接在电源的两极上
电流表可以看做一根导线,若把电流表直接连接到电源的两极上,会造成短路,烧坏电流表,甚至有可能烧坏电源
4、电流表的读数方法:
(1)确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
(2)认清分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
(3)接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
(4)下图电流表读数分别是0.32A、0.58A和1.4A。
5、电流表读数异常的原因:
(1)若在连接电路前,出现图甲或图乙所示的情况,原因是电流表没有调零。
(2)在测量过程中,出现甲、乙、丙三种情况的原因。
①甲:电流表正负接线柱接反了。②乙:电流表量程选得太大了。③丙:电流表量程选得太小了。
电压和电压表的使用
一、电压
1、电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。
2、形成持续电流的条件: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)。
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。
3、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。
二、电压表
1、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:。
2、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。
3、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。
4、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。
(1)反向偏转:说明电压表正负接线柱接反了。
(2)正向偏转角度很小:说明电压表量程选大了。
(3)正向偏转到最大刻度之外:说明电压表量程选小了。
6、电压表的读数方法
(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。
(3)读数步骤
①先看清量程,认清各量程的分度值。
②当使用0~15V量程时,应以上排刻度读数,其分度值为0.5V;当使用0~3V的量程时,应以下排刻度读数,其分度值为0.1V。
③用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。
例如:下图电压表读数分别是2V、12.5V和1V。
7、注意: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。
串联和并联电路的电流、电压特点
三、串、并联电路的电流规律
1、串联电路的电流规律
(1)串联电路中电流处处相等,表达式为I1=I2=…=In。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流处处相等;
2、并联电路的电流规律:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点,也就是说在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,表达式为:I=I1+I2+…+In。
3、注意:串联电路中电流相等不要理解为电流是不变的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者仍相等。
三、串、并联电路的电压规律
1、串联电路的电压规律: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…+Un。
2、并联电路的电压规律:
(1)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=…=Un
四、对比记忆:
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。
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专题03 简单电路
考点要求
课标要求
基本电路
· 3.4.1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
· 例1 定性说明电热水壶、电风扇工作时能量转化的情况。
· 3.4.4 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中釆用简单串联电路或并联电路的实例。
电流
· 3.4.2 知道电流。
· 3.4.3 会使用电流表。
电压
· 3.4.2 知道电压。
· 3.4.3 会使用电压表。
串联电路电流、电压关系
· 3.4.4 探究并了解串联电路中电流、电压的特点。
并联电路电流、电压关系
· 3.4.4 探究并了解并联电路中电流、电压的特点。
考查重点:电路由电源、用电器、开关和导线组成,需了解各部分功能。电源提供电能,用电器消耗电能。电路连接方式有串联和并联,串联中电流单路径,用电器相互影响;并联中电流多路径,用电器互不影响。电路图需用标准符号准确绘制,能从实物图转换或反之。电流和电压是电路基本概念,电流表和电压表使用需正确。串联电路电流相等,总电压等于各部分之和;并联电路干路电流等于支路之和,各支路电压相等。这些规律通过实验探究得出。
主要题型包括选择题、填空题和作图题。选择题分为概念辨析类和规律应用类,前者测试对电路基本概念的理解,后者基于电路规律判断选项。填空题要求填写电路元件名称、单位或依据电路规律填写电流、电压值。作图题涉及绘制电路图和实物图连接。实验探究题要求设计实验、记录和分析数据,探究串并联电路规律。
命题趋势:注重基础与实际应用结合:题目会更贴近生活实际,以生活中的电路场景为背景考查电路基础知识。实验探究比重增加:对实验探究能力的要求会进一步提高,不仅考查实验操作和数据处理,还会注重对实验设计思路、实验误差分析、实验改进等方面的考查。综合性增强:将电路知识与其他物理知识如电能、电功率等进行综合考查,题目情境更复杂,需要学生具备综合运用知识的能力。创新题型出现:可能会出现一些新的题型,如基于信息技术手段的虚拟实验题,学生通过计算机模拟实验操作来完成题目;或者开放性实验设计题,给定一些实验器材,要求学生设计多种不同目的的电路实验。
电路连接方式识别问题
串联和并联电路的识别
解题策略:(1)定义法:根据串联和并联电路的定义来识别。串联电路是把元件逐个顺次连接起来组成的电路;并联电路是把元件并列地连接起来的电路。
(2)路径法:根据串联电路中电流只有一条路径,并联电路中电流从电源流出后,会分流经过各个支路。以电流的流向为线索,分析电流在电路中的路径情况。
(3)拆除法:根据串联电路和并联电路中各用电器之间是否相互影响,通过拆除某个用电器,观察其他用电器的工作情况来判断电路的连接方式。
方法技巧:(1)从电源正极出发,沿着电流的路径,观察电流是否只有一条通路。若电流依次通过各个用电器,没有分支,各用电器之间首尾相连,此为串联电路。若电流在某处分为几条支路,每条支路上都有用电器,之后又在某点汇合流回电源负极,则为并联电路。
(2)让电流从电源正极出发,若电流在流动过程中始终沿着一条路径,依次通过各个用电器,直到流回电源负极,那么该电路为串联电路。若电流在某点“分流”,形成多条支路,各支路分别经过不同用电器,之后又在某点“合流”,则此电路是并联电路。对于较复杂的电路,可在电流分支处和汇合处分别标记节点,清晰地看出电流的分支与汇合情况,有助于准确判断。
(3)假设拆除电路中的一个用电器,若其他用电器都不能工作,说明这些用电器相互影响,电路是串联的。因为在串联电路中,电流只有一条通路,一处断开,整个电路就会断路。若拆除一个用电器后,其他用电器仍能正常工作,互不影响,那么电路是并联的。
电路故障分析问题
断路故障分析
电压表检测法:若电压表接在电源两极时,有示数,说明电源正常;若将电压表并联在某段电路两端,电压表有示数,说明该段电路断路。例如,在一个串联电路中,有两个灯泡L1和L2,当灯泡L1不亮时,用电压表分别测量电源两端、灯泡L1两端、L2两端电压,若电源两端电压正常,灯泡L1两端有电压,L2两端无电压,说明灯泡L1断路。
电流表检测法:串联电路中,若电流表无示数,说明电路中有断路。将电流表逐段与电路并联,当并联到某段电路时,电流表有示数,说明该段电路开路。如在一个串联电路中有两个灯泡,电流表无示数,用电流表分别与灯泡L1、L2并联,当与L1灯泡并联时电流表有示数,同时灯泡L2发光,说明灯泡L1断路。
短路故障分析
现象观察法:在两个灯泡串联的电路中,若灯泡L1被短路,则灯泡L1不亮,灯泡L2会变得更亮。因为总电阻变小,总电流变大。如果是两个灯泡并联的电路中,若一只灯泡被短路,另一只灯泡也不亮,同时电源短路,会导致干路电流过大。
电压表检测法:若电压表并联在被短路的用电器两端,电压表无示数(因为短路时,该用电器两端电压为零);若并联在其他正常用电器两端,电压表示数会变大(因为总电阻变小,电流变大,其两端电压变大)。
根据要求设计电路问题
串联电路设计
解题策略:明确题目要求,比如要求两个灯泡串联,同时受一个开关控制。首先画出电源符号,从电源正极开始,用导线依次连接开关、第一个灯泡、第二个灯泡,最后回到电源负极。
再如,由两个以上开关控制同一个用电器,则要根据开关的要求来设计电路,如果要是两个开关(条件)同时满足,用电器才能工作,则两开关串联。如光控和声控开关必须串联。如果是两个开关任意闭合一个就能使用电器工作,则两开关并联。
并联电路设计
解题策略:明确题目需求,例如要求两个灯泡并联,且各自由一个开关控制。先画出电源符号,从电源正极引出两条支路,一条支路连接开关和第一个灯泡,另一条支路连接开关和第二个灯泡,两条支路汇合后共同回到电源负极。若题目要求干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路用电器,则需在干路中接入总开关,同时在各支路分别接入控制相应用电器的开关。比如家庭电路中,总开关控制所有电器,而各个房间的灯分别由各自的开关控制,这种情况下总开关在干路,各灯的开关在对应的支路,形成典型的并联电路设计。例如要求两盏灯并联,且各有一个开关控制其通断,还有一个总开关控制整个电路。
方法:先画出电源符号,从电源正极出发,连接总开关,然后在总开关后将导线分成两条支路,在每条支路上分别连接一个开关和一盏灯,最后两条支路汇合连接到电源负极。若还要求在干路上串联一个电流表测量总电流,在某一支路上串联一个电流表测量该支路电流,就将电流表按要求串联在相应位置。
特殊功能电路设计
解题策略:比如设计一个楼梯照明电路,要求楼上楼下都能控制同一盏灯。这就需要用到单刀双掷开关,两个开关和灯泡串联在电路中。
方法:将两个单刀双掷开关的静触点分别连接电源和灯泡,两个单刀双掷开关的动触点相互连接。这样在楼上或楼下都可以通过改变开关状态来控制灯泡的亮灭。
解题策略:比如设计一个门口防盗报警电路。门口隐藏安装的金属丝完好时,电路处于通路状态,电铃被短路,不会工作;当来人碰断极细金属丝时,灯泡发光,电铃发声。
方法:要实现这一功能,可将金属丝、电源、灯泡和电铃串联在电路中,金属丝将电铃局部短路。而当金属丝被碰断后,电路局部短路状态解除,电流依次通过灯泡和电铃,使它们同时工作,达到报警目的。
电流、电压规律应用问题
串联电路电流规律应用
串联电路中电流处处相等,即。在解决问题时,已知某一处的电流大小,就可知其他各处的电流大小。例如,在一个串联电路中,已知通过一个电阻的电流为0.5A,那么通过串联在该电路中的灯泡的电流也为0.5A。
串联电路电压规律应用
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即。当已知总电压和部分用电器两端电压时,可求其他用电器两端电压。例如,在一个串联电路中有两个灯泡,电源电压为9V,其中一个灯泡两端电压为4V,则另一个灯泡两端电压为。
并联电路电流规律应用
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,即。已知干路电流和部分支路电流时,可求其他支路电流。比如在一个并联电路中,干路电流为1.5A,其中一条支路电流为0.5A,则另一条支路电流为。
并联电路电压规律应用
并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压,即。在解决并联电路问题时,若已知电源电压,就可知各支路用电器两端电压。例如,在一个并联电路中有两个灯泡,电源电压为6V,则两个灯泡两端电压均为6V。
基本电路
一、电路
1、电路的组成:电路由 、 、 、 四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
2、电路各部分的作用
电源:提供电能的装置,它保证电路中有持续电流,工作时将 能转化为电能。
用电器:用电来工作的设备,工作时将 能转化为其他形式的能。
开关:用来接通或断开电路,起 的作用。
导线:导线将 、 、 连接起来,形成让电荷移动的通路。
3、电源:提供 能的装置,将 的能转化为 能。
(1)干电池: 是日常生活中使用最多的直流电源,从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器,都需用干电池为它们提供电能。
(2)蓄电池:蓄电池也是电池中的一种,它的作用是把有限的电能储存起来,便于在合适的地方使用,如应用于汽车、摩托车、通讯等。
能的转化:蓄电池在充电时, 能转化为 能,放电时 能又转化为 能。
4、电路图:用 表示电路连接情况的图叫做电路图。
下表是常见的电路元件及其符号:
元件名称
电池
开关
灯泡
电阻
滑动变阻器
电铃
实物图
电路符号
元件名称
电流表
电压表
发光二极管
电动机
电阻箱
交叉相连的
导线
实物图
电路符号
二、电路的三种状态
1、通路:正常 的电路。通路的特点是电路中有 ,用电器能 。
2、断路(开路):某处 的电路。
(1)断路的特点:电路中无 ,用电器不 。
(2)断路的原因:开关没 ,或开关 ,接线处 ,导线 ,用电器 等。
3、短路:不经过用电器而直接用导线将 的两极相连的电路。短路的特点是用电器 ,电路中的电流会 ,容易损坏 甚至烧坏导线的绝缘皮,甚至引起 。
三、根据实物图画电路图
1、画好电路图的方法
(1)应完整地反映电路的组成,即有 、 、 和 。
(2)规范地使用 符号,不能自选符号。
(3)交叉相连的点要画 。
(4)合理地安排电路元件符号的 ,尽可能让这些元件符号 地分布在电路中,使电路图清楚美观,并注意元件符号绝不能画在 处。
(5)电路图通常画成 形,导线横平竖直,转弯画成 。
(6)最好从电源的正极开始,沿着 的方向依次画电路元件,且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
2、根据实物图画出电路图的方法
(1)先理清电流的 ,可从电源 极开始,沿着 的方向逐个寻找,直到电源 极。
(2)所画出的电路图中各元件的位置顺序和电流流向 应与实物图保持一致。
串联和并联电路
一、电路的基本连接方式
1、串联电路:把用电器 连接起来的电路叫做串联电路。
(1)电流路径只有 ,无干路和支路之分。
(2)用电器之间 。
(3)开关在任何位置的作用 。
2、并联电路:把用电器 的电路,称为并联电路。
(1)电流路径有两条或两条以上,有 路和 路之分。
(2)各支路上用电器之间互不 。
(3)干路上的开关能控制 电路,支路中的开关只能控制它 的支路。
3、注意: 、 电路是两种最基本的电路连接方式,判断电路连接时,要根据电路的基本特征和用电器的工作状态判断;不是只要是同时工作又同时停止工作的一定是串联,并联电路中开关在 中时也可以实现用电器的同时工作与同时停止工作。
二、实物的电路连接
1、串联电路:连接串联电路实物图较为简单些,只要注意连接时按照某一方向 的连接起来就可以了,这里我们通常以 方向为次序。(在电路中,电源外部的电流方向总是从 极出发,经过各个用电器到达电源的 极)。
2、并联电路:第一步,连接一个电路元件相对较多的一条闭合回路,这相当于 电路的连接,尽可能多的元件连接,减少了后续连接元件的个数,使问题简单些。
第二步,在电路图中找出电流的 、 点,并在实物图中标出相应 、 点,这是致关重要的一步,是容易犯错误的根源,往往连接错误就是错连了一个点。
第三步,从 点出发,经过各支路的元件,到达 点,这相当于部分串联电路的连接。
3、注意:实物图中的导线是不允许 的;导线要连接到电路元件的 上,不能到处乱接。
三、串并联电路的判断方法
1、根据电路图判断:电流只有 路径的则是串联电路;有 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 ,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 联,也可能是 联。
3、根据电压关系判断
(1)如果通过两个用电器的电压 ,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 联,也可能是 联。
4、注意:用电器只能同时工作的是 电路,可以独立工作的是 电路。
四、串、并联电路的设计
1、串联电路特点
(1)电流只有 路径,无干路、支路之分。
(2)电流通过每一个用电器,各用电器的工作互相 ,一个用电器因开路停止工作,则所有用电器都不能工作,“一断全 ”。
(3)开关与用电器是串联的,一个开关控制 用电器。
2、并联电路特点
(1)电流有 或 以上的路径,有 和 之分.
(2)干路电流在“节点”(分叉点和汇合点)处分成两条或多条支路电流,每一支路都与电源形成一条通路,各支路中的用电器的工作互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路。当某支路用电器被短路,则电源也被短路,其他用电器不能工作,“一短全 ”。
(3)干路上的开关控制 电路的用电器,支路上的开关只控制 的用电器。
电流和电流表的使用
一、电流
1、电流的形成:电荷的定向 形成电流。
(1)电流是电荷的 形成的,导体中有大量自由电荷,但不定向移动则无电流形成。
(2)形成电流的电荷有:正电荷、负电荷,酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子,金属导体中是自由电子,球面显示器中电子枪的电子流等。
2、电流的方向: 定向移动的方向规定为 。直流电源供电时,电流的方向是从电源______极经 到 极。
3、电流的大小:物理学中用 来表示电流的大小,简称 。符号: 。
4、电流的单位:电流单位是 ,简称安,用符号 表示;电流常用单位还有: (mA)、______(μA);换算关系:1A= mA,1mA= μA。
一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为 A,家用壁挂式空调的电流约为 A,柜式空调的电流约为 A,教室LED照明灯正常工作电流约为 mA,电饭锅中的电流约为 A等。
二、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 ,可视为 ,相当于导线,接入电路中不影响电路中电流大小。
2、实验室常用的电流表有 个接线柱, 个量程
(1)当用“-”“0.6”两个接线柱时,量程为 A,每一大格表示 A,每一小格表示 A。
(2)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为 A,每一大格表示 A,每一小格表示 A。
3、电流表的使用规则:
使用规则
违反使用规则的后果
要使电流表 在被测电路中
如果跟被测电路并联会造成 ,轻则会使被测电路中的用电器 ,重则烧坏 和 ,此时电流表示数不等于通过用电器的电流
要让电流从电流表“ ”接线柱流入,从“ ”接线柱流出
如果“+”“一”接线柱接反,则电流表的指针 偏转,不仅测不出电流,指针还会被 ,损坏 ;
被测电流不能超过电流表的
如果被测电流超过电流表的量程,则指针偏转的角度过大,指针会被 ,甚至会烧坏 ;
绝对不能把电流表不经过其他用电器直接接在 的两极上
电流表可以看做一根导线,若把电流表直接连接到电源的两极上,会造成 ,烧坏 ,甚至有可能烧坏 。
4、电流表的读数方法:
(1)确定 ,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
(2)认清 ,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
(3)接通电流后,当指针 后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
(4)下图电流表读数分别是 A、 A和 A。
5、电流表读数异常的原因:
(1)若在连接电路前,出现图甲或图乙所示的情况,原因是电流表没有 。
(2)在测量过程中,出现甲、乙、丙三种情况的原因。
①甲: 。②乙: 。③丙: 。
电压和电压表的使用
一、电压
1、电源是提供 的装置, 是形成电流的原因。
2、形成持续电流的条件:一是电路中有 (或电路两端有电压);二是电路为 (或电路是闭合的)。
电路中有电流时 有电压;有电压时却 有电流,关键是看电路是不是通路。
3、电压的单位
(1)国际单位: ;简称: ;符号: 。
(2)常用单位: (kV)、 (mV)、 (μV)。
(3)换算关系:1kV= V;1V= mV;1mV= μV。
二、电压表
1、电压表是测量 的仪表,表盘中央标有字母 ,电路元件符号: 。
2、实验室常用的电压表有 个接线柱, 个量程
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为 V,每一大格表示 V,每一小格表示 V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为 V,每一大格表示 V,每一小格表示 V。
3、电压表的连接规则
(1)与被测电路 。
(2)电流从正接线柱 ,负接线柱 。
(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 量程时不使用 量程。
(4)电压表直接接在电源两极时,所测电压为 。
4、电压表的使用规则
(1)使用电压表前首先要 ,明确电压表的 和 ,被测电压不要超过电压表的量程。
(2)电压表应与被测电路 。
(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 的方法。
(1)反向偏转:说明电压表正负 了。
(2)正向偏转角度很小:说明电压表 了。
(3)正向偏转到最大刻度之外:说明电压表 了。
6、电压表的读数方法
(1)当用“-”“3”两个接线柱时,量程为 V,每一大格表示 V,每一小格表示 V。
(2)当用“-”“15”两个接线柱时,量程为 V,每一大格表示 V,每一小格表示 V。
(3)读数步骤
①先看清 ,认清各量程的 。
②当使用0~15V量程时,应以 刻度读数,其分度值为0.5V;当使用0~3V的量程时,应以 刻度读数,其分度值为0.1V。
③用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。
例如:下图电压表读数分别是 V、 V和 V。
7、注意:电压表与用电器串联时,尽管连接方法是 的,但电压表 ,示数约等于 。
串联和并联电路的电流、电压特点
三、串、并联电路的电流规律
1、串联电路的电流规律
(1)串联电路中电流 ,表达式为 。
(2)无论串联电路中的用电器规格是否相同,只要串联,通过电路的电流 ;
2、并联电路的电流规律:电流和水流相似,我们以水流为例,从干渠里流出来的水分支后,由于每一条支路上的水流都是从干渠里流出来的,所以每一条支路上的水流都比干渠中的水流少,同理,在并联电路中,每一条支路中的电流都比干路中的电流小,所以并联电路有分流的特点,也就是说在并联电路中,干路电流等于 ,表达式为: 。
3、注意:串联电路中电流相等不要理解为电流是 的,一个用电器的电流改变,流过其他用电器的电流也改变,但两者仍 。
三、串、并联电路的电压规律
1、串联电路的电压规律:串联电路中总电压等于各部分电路电压 ;数学表达式: 。
2、并联电路的电压规律:
(1)并联电路中各支路两端的电压 ,等于总电压。
数学表达式:
四、对比记忆:
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压 。
串联电路电流规律: 。
并联电路电压规律:各支路两端电压 ,等于总 。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流 。
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