内容正文:
专题03 简单电路和电流 电压 电阻(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
电路组成与通/断/短路状
态判断
简化电路判连接方式,分析开关通断
对电表的影响
反复考电表测量对象、通断 / 短路
区别等易混点
电流、电压概念,电流表、
电压表使用与读数
分清楚电流、电压概念,不混淆二者
作用
题型多为选择、填空题
串并联电路中电流、电压
的规律
用串并联规律算未知量、比电表示
数,正确换算单位
先判断电路连接方式、电表测量对
象,再应用串并联规律分析数据
电表测量对象判断与简
单电路故障分析
规范连接电表、准确读数,能凭示数
判故障
侧重生活电路应用与故障分析,不
单纯考概念记忆
电阻概念及影响因素
理解电阻特性,能分析因素影响电阻
大小的影响
题型全覆盖,选填题、实验题高频
知识点01 电荷
一、电荷间的相互作用
1、两种电荷:人们通过大量的实验发现,凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥,由此人们得出自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。
(1)正电荷:用 摩擦过的 所带的电;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)负电荷:用 摩擦过的 所带的电;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
2、电荷间的相互作用:同种电荷 ,异种电荷 。
3、判断物体是否带电的方法:
(1)看物体能否吸引轻小物体,因为任何带电体都具有吸引轻小物体的性质。
(2)看物体是否会跟其他带电体相互排斥,因为只有该物体带了电,它才有可能跟其他带电体相互排斥.若相互排斥,这时可以肯定该物体带有与其他带电体相同性质的电荷。
(3)利用验电器;只要物体带电,则当它接触(或靠近)验电器的金属球时,验电器的金属箔都会张开一定的角度。
①验电器还能大致判别带电的多少(即通过观察验电器金属箔的张角大小来比较)。
②检验带电体所带电荷的种类。
二、摩擦起电的原因
1、摩擦起电:用 的方法使物体带电叫摩擦起电。原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同。
2、摩擦起电实质:电荷从一个物体 到另一个物体使正负电荷分开;能的转化:机械能→电能。
(1)物质是由原子核与核外电子组成的,原子核带正电,核外电子带负电,通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,整个原子不显电性,也就是物体对外不显电性。
(2)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
(3)在电荷转移的过程中,电荷的总量是保持不变的,即电荷是守恒的,在转移过程中,只能转移带负电荷的电子;可见,摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷发生了转移。
三、静电的防止和利用
1、静电的基本概念
(1)静电:即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
(2)静电放电:指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。通常指在静电场的能量达到一定程度之后,击穿其间介质而进行放电的现象。
2、静电产生的原因
(1)微观原因:根据原子物理理论,电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失,使物质失去电平衡,产生静电现象。
(2)宏观原因:①物体间摩擦生热,激发电子转移;②物体间的接触和分离产生电子转移;③电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布;④摩擦和电磁感应的综合效应。
3、静电的防范:(1)保持空气湿度;(2)使用避雷针;(3)良好接地。
知识点02 电路 电路图
一、电流
电流的形成
电荷的定向移动形成了电流
电流的方向
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反
获得持续电流的条件
①电路中有电源;
②电路为通路
二、电路的构成
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;一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
2、电路的组成和各部分的作用
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能导线将电源正负极直接连接起来
4、电路中有持续电流的条件
(1)只有电荷的定向移动才能形成电流;正电荷定向移动能形成电流,负电荷定向移动也能形成电流;形成电流的条件:一是有自由电荷,二是有外加电压。
(2)电路中有持续电流的条件是:电路中有电源;电路必须闭合。
三、电路图
1、电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2、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。
3、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。
四、电路的三种状态
1、电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
2、用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
3、常见断路、短路的原因
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合,导线断裂、接头松脱等
电路中无电流,用电器不工作
短路
电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
知识点03 串联电路与并联电路
一、串联和并联
串联电路
并联电路
定义
元件逐个顺次连接的电路
元件并列连接的电路
电路和电路图
特点
电流路径只有一条,无干路和支路之分;用电器之间相互影响
电流路径有两条或两条以上,有干路和支路之分;各支路上用电器之间互不影响
开关的控制作用
开关控制所有的用电器,开关的控制作用与开关的位置无关
干路的开关控制所有的用电器,支路的开关控制该支路的用电器开关的控制作用与开关的位置有关
二、生活中的串并联电路
1、家用电器和照明灯的连接方式
(1)家用电器的连接方式:家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱、电视机、电脑等用电器一般都是并联在电路中。
(2)照明电路的连接方式:照明电路中的照明灯一般也都是并联在电路中,
2、串联电路在生活电路中的应用:用来装饰居室、烘托欢乐气氛的彩色串灯和用于装饰大楼轮廓的长串彩灯有的是串联的,有的是并联的,还有的则是串联和并联组合而成的,公厕里、楼道里的长明灯,为了使它们的寿命更长,有时也选用相同规格的两只灯串联。
知识点04 电流
一、电流的大小
1、电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2、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 表示。
(2)单位:电流单位是 ,简称安,用符号 表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
二、电流表及其连接与使用
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其 , ,接入电路中不影响电路中电流大小。
2、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
3、电流表的使用规则
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
4、判断电流表测量的对象
(1)电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
(2)如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
(3)去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
知识点05 串、并联电路中电流的规律
一、探究串联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究串联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
二、探究并联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究并联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
5、并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
知识点06 电压
1、电压的单位
(1)国际单位: ;简称: ;符号: 。
(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。
2、电压表: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:;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 。
(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 ,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。
知识点07 串、并联电路中电压的规律
1、串、并联电路的电压规律
(1)串联电路中总电压等于各部分电路电压之和;数学表达式: 。
(2)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: 。
(3)对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
2、探究串联电路中的电压特点实验
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律。
(2)实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(4)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U。
(5)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
3、探究并联电路中的电压特点实验
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律。
(2)实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(4)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。
(5)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
知识点08 电阻
一、电阻的概念
1、电阻符号:R。
2、电阻在电路图中的元件符号:。
3、电阻定义:电阻是导体对电流的阻碍作用的大小。
4、电阻单位: ;简称:欧.符号: ;其他单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
5、电阻换算:1MΩ= kΩ;1kΩ= Ω。
6、电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,与 等四个因素有关。
7、电阻器的定义:在电子技术中,经常用到具有一定电阻值的元件,叫电阻器,又叫 。
二、探究“影响导体电阻大小因素”实验
1、实验目的:探究影响导体电阻大小与什么因素有关。
2、实验猜想:影响导体电阻大小的因素可能是,导体的材料、长度、横截面积等。
3、实验方法:控制变量法、转换法。(控制变量法:物理学中对于多因素的问题,常常采用控制因素的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法)
4、实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②探究电阻大小跟导体长度的关系,选择长度不同,横截面积和材料都相同的两根电阻丝。
步骤③探究电阻的大小跟导体横截面积的关系,选择横截面积不同,长度和材料都相同的两根电阻丝。
步骤④探究电阻的大小跟导体材料的关系,选择材料不同,长度和横截面积都相同的两根电阻丝。
步骤⑤整理实验器材。
5、实验结论及应用:影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积、温度。
(1)导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
(2)导体的长度、材料一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。
(3)导体的电阻与材料有关。
知识点09 变阻器
1、变阻器定义:阻值 的电阻器叫变阻器,变阻器可以分为滑动变阻器、电阻箱、电位器等。
2、滑动变阻器
(1)原理:通过改变连入电路中电阻线的 来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
(2)构造:瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。
(3)元件符号:。
(4)结构示意图:。
(5)接线规则: 。
(6)铭牌的理解:例20Ω1A,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1A。
(7)优缺点:能连续改变接入电路的电阻大小,不能读出具体电阻值。
3、电阻箱
(1)分类:旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。
(2)优缺点:能够读出具体电阻值,不能连续改变电阻。
(3)电阻箱的元件符号:。
4、电阻箱的读数:
(1)旋钮式:用三角标志所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加。
(2)插块式:把拔掉的塞子对应的电阻线阻值相加。
5、滑动变阻器的工作原理
(1)滑动变阻器原理:通过改变连入电路中 来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
(2)滑动变阻器的作用:可以改变电路中的电流,可以改变与之串联用电器两端的电压,还可以保护电路。
(3)当滑片远离下端使用的接线柱时,电阻变大;靠近下端使用的接线柱时,电阻变小。
6、滑动变阻器的使用
(1)滑动变阻器的接线规则: 。
“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中;“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。
(2)滑动变阻器 在电路中。
(3)滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,与之串联的用电器两端电压变大。
(4)电路中的电流 铭牌上标记的电流值。
(5)滑动变阻器要与被控制电路串联。
(6)闭合开关前应把滑片移至 ,即远离下端使用的接线柱。
题型一 摩擦起电的现象与实质
易|错|点|拨
1、误将“带电”等同于“产生电荷”:认为摩擦起电是 “创造了新电荷”,实则是电荷从一个物体转移到另一个物体,总电荷量守恒。
2、错判 “带电体吸引的物体性质”:看到带电体吸引轻小物体,就认为被吸引的物体一定带异种电荷,忽略不带电的轻小物体也会被带电体吸引。
3、混淆 “摩擦起电的条件”:觉得 “任意两个物体摩擦都能带电”,实际需满足两物体材料不同,若材料相同,摩擦后不会带电。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)塑料管和用塑料袋剪成的“章鱼”与毛皮摩擦后靠近,会看到如图所示的现象。下列有关说法正确的是( )
A.塑料管是导体 B.毛皮和“章鱼”摩擦创造了电荷
C.“章鱼”和毛皮对电子的束缚本领不同 D.摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
【典例2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,飞机上的着地轮装有搭地线或者用 (选填“导电”或“绝缘”)橡胶做轮胎,是为了及时把飞机在飞行过程中与空气发生摩擦而带上的电荷转移给大地,以免发生放电现象。摩擦起电时,束缚核外电子能力 (选填“强”或“弱”)的一方会失去电子从而带正电。
【变式1】(24-25九年级上·山东济南·期中)东汉思想家王充在其著作《论衡》中记载“顿牟掇芥”,其中,“顿牟”指与布摩擦过的琥珀(带负电),而“掇芥”则意为吸引芥菜籽之类的轻小物体。下列说法正确的是( )
A.琥珀吸引芥菜籽,芥菜籽不会吸引琥珀 B.布和琥珀在摩擦的过程中创造出了电子
C.与琥珀摩擦的布因失去了电子而带正电 D.与布摩擦的琥珀因正电荷转移而带负电
【变式2】(24-25九年级上·山东济南·期中)小阳所在的物理小组探究了一些常见的物质摩擦起电的情况。如图所示,是部分不同物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图。毛皮与图中的 摩擦最容易起电,且它们摩擦后毛皮带 (选填“正”或“负”)电。
题型二 两种电荷的相互作用规律
解|题|技|巧
1、先抓“核心规律”定方向:牢记 “同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,解题时先将此规律作为判断基准 —— 若两物体相互排斥,可直接判定二者带同种电荷;若相互吸引,需进一步分析。
2、用“排斥优先”破题:因“排斥” 是带电体间的唯一确定关系,题目中若出现“排斥”现象,优先以此为突破口推导电荷种类;若仅“吸引”,需考虑“一电一带”或“一带一不带” 两种可能。
3、结合“已知条件”排干扰:题目常给出一个物体的已知电荷,将其作为“参照物”,通过相互作用关系推导未知物体电荷,排除不符合规律的选项。
【典例1】(24-25九年级上·山东烟台·期中)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近静止在空中的轻质小球时,小球远离玻璃棒。则玻璃棒和小球的带电情况为( )
A.都带正电 B.玻璃棒带负电,小球带正电
C.都带负电 D.玻璃棒带正电,小球带负电
【变式1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)两个悬挂着的轻质小球甲和乙,它们静止时如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球一定都带电,而且带有同种电荷 B.甲、乙两球可能都带电,而且带有异种电荷
C.甲球可能带正电荷,乙球不带电荷 D.甲球可能带负电荷,乙球不带电荷
【变式2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,甲乙两球相互排斥,若甲带正电,则乙带 电;丙丁两球相互吸引,若丙带正电,则丁 。
题型三 电流方向的规定
易|错|点|拨
1、误将 “电子运动方向” 当电流方向:实际规定正电荷定向移动方向为电流方向,而金属中是负电子定向移动,故电流方向与电子运动方向相反。
2、认为 “电流方向会随电路变化”:电路中电流方向是固定的,从电源正极出发,经用电器回到负极,不会因用电器类型或位置改变而反向。
3、判断 “电源内部电流方向” 出错:易忽略电源内部电流从负极流向正极(外部从正极到负极),需区分电源内外的电流方向差异。
【典例1】(24-25九年级上·山东德州·期中)验电器M不带电、N带正电,用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来,如图所示,发现验电器M的金属箔片张开,下列说法正确的是( )
A.棒中正电荷由N向M运动
B.棒中电子由N向M运动
C.棒中电子由M向N运动
D.用手触摸金属棒,M、N的金属箔片张角不变
【变式1】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)小明根据物理课上学到的知识制作了“礼花器”,如图所示,地面上放一个空塑料瓶,将一个金属圆盘放在塑料瓶上,在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个带正电的高压静电棒去接触圆盘时,彩色的纸屑像礼花一样向上散开。则( )
A.用塑料瓶是因为它是绝缘体
B.纸屑带有同种电荷相互吸引
C.纸屑和圆盘带有异种电荷相互排斥
D.静电棒接触圆盘瞬间,电子的定向移动方向是从静电棒到圆盘
【变式2】(24-25九年级上·山东泰安·期中)人类从未停止过对自然现象的探索和思考。《淮南子》中写道“阴阳相搏为雷,激扬为电”,认为雷电是一种中和现象。现在我们知道,当带有异种电荷的云层相互接触时,原本带负电荷的云层B会失去电子,原本带正电荷的云层A会得到电子。如图所示,该过程中雷电电流的方向为 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
题型四 电路图的作图
解|题|技|巧
1、先标 “规范符号” 再连线:用统一符号表示元件,不画实物图,符号大小适中,避免因符号不规范导致表意错误。
2、按 “电流路径” 理连接:从电源正极出发,沿电流方向依次画元件,串联顺次连、并联分支路,导线横平竖直,不出现交叉(必要时用拐点),确保连接关系清晰。
3、补 “关键信息” 防遗漏:标清电表量程、滑动变阻器滑片初始位置,若有开关需注明通断状态,让电路图信息完整,符合解题需求。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)根据实物图,请在答题卡的虚线框中画出与之对应的电路图。
【变式1】(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图甲所示是把电池和玩具电风扇连接起来的实物图,请在图乙所示方框中画出相应的电路图。(玩具电风扇只画核心部件电动机)
【变式2】(24-25九年级上·山东烟台·期中)如图所示为实践小组连接的用开关S、S1控制电动机和灯泡的电路实物图,请你在虚线框内画出它的电路图。
题型五 电路的三种状态
解|题|技|巧
1、看 “通断与用电器” 判状态:通路是 “开关闭合、用电器工作”;断路是 “某处断开、无电流”;短路是 “电源正负极直接连”,抓关键特征快速区分。
2、借 “电表读数” 辨短路:若电流表示数极大、电压表接近0,大概率是短路,结合电表示数辅助判断。
3、联 “故障现象” 定状态:灯泡不亮时,先查是否断路;若电表异常,优先考虑短路,将现象与状态直接关联。
【典例1】(24-25九年级上·山东烟台·期中)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接a、b两点时两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮,接触c、d两点时,L1亮、L2不亮。对此,下列判断中可能的是( )
A.开关S断路 B.小灯泡L2短路
C.小灯泡L1断路 D.小灯泡L2断路
【典例2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,当S1和S2都闭合,电铃 (选填“响”或“不响”),灯泡 (选填“发光”或“不发光”)。
【变式1】(23-24九年级上·山东泰安·期中)如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.当闭合S1、断开S2时,电路处于断路状态
B.当闭合S1、S2时,只有L1会发光
C.只闭合S1,发现L1和L2都不发光,可能是L1短路
D.只闭合S1,L1和L2都不发光,一定是L2断路
【变式2】(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图所示,在一根榻跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端。可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)将导线的A和B两端相连,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光,由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同)。
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
题型六 辨析电路的串并联
解|题|技|巧
1、沿 “电流路径” 判断:从电源正极出发,若电流只有一条路径依次经过所有用电器,为串联;若电流分成两条及以上支路,每条支路有独立用电器,汇合后回负极,为并联。
2、用 “元件独立” 判断:断开一个用电器,若其他用电器也不工作,为串联;若其他用电器仍工作,为并联,适合分析实际电路。
3、简化 “电表” 辅助:将电流表视为导线、电压表视为开路,简化电路后再看用电器连接方式,避免电表干扰对电路结构的判断。
【典例1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.纸盒内一定有两节干电池供电 B.两灯工作时亮度一定相同
C.两灯可能是并联连接 D.两灯一定是串联连接
【典例2】(24-25九年级上·山东济南·期中)如图是用充电宝同时给三部手机充电的情景,则这三部手机是 (选填“串联”或“并联”)的;给手机充电,能量转化情况是 。
【变式1】(24-25九年级上·山东济南·期中)如图所示的电路中,各元件均完好。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合后,灯泡和并联,只有一个灯发光
B.将连接d、g的导线拆除,开关S闭合后,只有一个灯发光
C.将连接c、d的导线改接到c、e间,开关S闭合后,两灯均发光
D.将连接d、g的导线改接到d、e间,开关S闭合后,两灯均发光
【变式2】(24-25九年级上·山东济宁·期中)如图所示的电路,若要使 R1、R2串联,则只需要闭合开关 ;若要使 R1、R2并联,则应闭合开关 ;若要同时闭合开关 ,就会发生短路。
题型七 电路的设计
解|题|技|巧
1、先定“连接方式”:根据用电器是否独立工作,先确定串并联,避免后续返工。
2、再布“开关位置”:控制整个电路的开关放干路,单独控制某用电器的开关放对应支路,明确开关作用再画图。
3、最后“配电表”:测总电流/电压的电表放干路,测某用电器的电表与该用电器串或并,确保电表测量对象符合要求。
【典例1】(24-25九年级上·山东临沂·期中)为保证校园安全,学校门口安装车辆管理闸道。本校教师车辆经过闸道时,可以识别车牌号(S1闭合)开闸;外来车辆需进出校园,门卫可以手动(S2闭合)开闸。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【典例2】(24-25九年级上·山东济南·期中)不戴头盔存在安全隐患,因此某“共享电动车”的安全头盔设计如下:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮;从车头取出头盔并戴上后,闭合,电动机通电工作。不扫码只戴头盔无法骑行。请在答题框内画出符合这一情况的电路图。
【变式1】(24-25九年级上·山东滨州·期中)在淄博高铁站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证,同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机)才自动打开,检票通过。身份证和人脸识别系统都相当于开关,信息符合后开关自动闭合。下列电路中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25九年级上·山东威海·期中)某学校安装一个自动闸机门,进校时需通过人脸识别或刷卡进行身份验证,当身份验证通过后闸机门才自动打开。若人脸识别系统和刷卡系统分别相当于开关,验证通过后开关闭合,请将图所示电路图连接完整。(用“M”表示闸机门的电动机)
题型八 电流的测量
易|错|点|拨
1、误将电流表 “并联” 接入:电流表内阻极小,若并联在电路中(如直接接用电器两端),会造成短路,损坏电表或电源,需牢记 “必须串联”。
2、忽略 “量程选择” 或 “正负接线柱接反”:量程选小会导致指针超量程损坏;正负接反会使指针反向偏转,无法读数,需先估测电流再正确接线。
3、读数时 “看错分度值”:混淆0~0.6A和 0~3A的刻度,导致读数偏差,读数前需先明确所选量程对应的分度值。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)关于电流表的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用电流表时,电流应从正接线柱流出,从负接线柱流入
B.电流表要串联在被测电路中
C.使用电流表时,可以不经过用电器把它直接接在电源两极上
D.测量过程中,电流表指针偏转角度过小,是因为电流表正负接线柱接反了
【典例2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图甲所示,当开关断开,、闭合时,能够发光的小灯泡有 ;当开关、闭合,断开时,电流表的示数为0.5A,的指针位置如图乙所示,则电表的示数为 A,通过灯的电流是 A。
【变式1】(24-25九年级上·山东日照·期中)如图所示的电路,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.灯泡和串联 B.开关只控制灯的亮灭
C.电流表只测量通过灯泡的电流 D.通过灯泡的电流方向是从a到b
【变式2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的 ;如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。某个汽车充电桩正常工作时的电流约为 。
题型九 探究串联电路和并联电路中电流的特点
易|错|点|拨
1、实验时 “只测一组数据”:仅测一次电流就得出规律,忽略偶然性,需更换不同规格用电器多次测量,避免结论片面。
2、并联电路中 “选错测量位置”:测支路电流时误将电表接在干路,或测干路时接在支路,需明确 “支路电流测各分支,干路电流测总汇合处”。
3、混淆 “规律适用场景”:认为 “串联电流处处相等” 适用于含不同规格电表的电路,忽略电表内阻影响,实际规律基于纯电阻电路。
【典例1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)小李“探究并联电路中的电流特点”,图甲是他设计的电路图。
(1)图乙是小李某次实验连接的电路,闭合开关,电流表测的是 (选填“”“”或“”)点的电流;在图乙电路中仅改接一根导线就可以测量点电流,请在图乙中将需要改接的导线上画“×”,并用笔画出改接后的导线 。
(2)小李将实验数据记录在表格中,分析数据,可知:
实验次数
1
0.30
0.22
0.52
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.58
①四次实验中电流表选用量程为: A。
②并联电路的电流特点: 。
③实验时,为了使得出的结论更具普遍性,需要的操作是: 。
(3)小李同学测量通过灯泡电流时,正常发光,忽亮忽灭,要解决这个电路故障,他的操作是 。
【变式1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)图甲是小阳设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流,图乙是某次测量时连接的电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流。要测量通过的电流,只需将图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到 。
(2)闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,故障原因可能是 。
(3)故障排除后,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:
测量次数
A点的电流/A
B点的电流/A
C点的电流/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
①并联电路中电流的规律是 ;
②在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是 。
③实验中多次更换灯泡的目的是 。
【变式2】(24-25九年级上·山东德州·期中)小明探究串联电路电流特点,其设计的电路图如图甲所示。
(1)为了使结论具有普遍意义,应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;连接好电路,闭合开关前,发现其中一个电流表如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,小明从图丙电流表示数发现,两个电流表其中一个的量程选择不恰当,这个电流表是 。通过两灯的电流 (选填“>”“<”或“=”)。
题型十 电压的测量
解|题|技|巧
1、按 “并联 + 正进负出” 接线:测某用电器电压时,电压表必须与该用电器并联,且电流从正接线柱流入、负接线柱流出,避免因连接错误导致无示数或指针反偏。
2、据 “电源电压 + 估测值” 选量程:先看电源电压,再估测被测电压,选合适量程,防止超量程损坏电表或读数误差大。
3、借 “示数异常” 判故障:若电压表示数为 0,可能是并联的用电器短路或电压表断路;若示数接近电源电压,可能是并联的用电器断路,结合示数特点快速定位问题。
【典例1】(24-25九年级上·山东临沂·期中)晓丽对一些数据的估测,最接近实际的是( )
A.人体正常温度约为38.5℃ B.近几年兰陵冬季最低气温可达
C.人体的安全电压不超过36V D.家用台灯的额定电流约2A
【典例2】(24-25九年级上·山东临沂·期中)如图所示,若电源电压为6V,当开关S闭合时,电压表的示数为4V,则的电压是 V;若S断开,电压表 (选填“有”或“无”)示数。
【变式1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)小明同学对身边一些物理量进行了估测,其中最可能接近实际的是( )
A.人体安全电压为 B.智能手机的电池输出电压为
C.实验用小灯泡正常发光时,通过的电流约为 D.一节新干电池的电压为
【变式2】(24-25九年级上·山东威海·期中)如图所示的电路中,电压表示数如图乙,A1、A2两表示数如图丙所示,则通过L2的电流为 A,L1两端电压为 V。
题型十一 用电表检测电路故障
解|题|技|巧
1、用 “电流表有无示数” 判通断:电流表无示数,说明电路断路;示数过大或超量程,大概率是电源短路,快速区分“断”与“短”。
2、借 “电压表示数” 定故障点:电压表接某两点无示数,可能是两点间短路或之外断路;示数接近电源电压,说明两点间断路,精准定位故障位置。
3、结合 “串并联特性” 细分析:串联电路中,某用电器断路会导致全电路无电流;并联电路中,一条支路断路不影响其他支路,结合电路连接方式缩小故障范围。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)在如图所示的电路中,闭合开关后发现两个灯泡都不发光,且电压表无示数。以下可能的故障是( )
A.短路 B.短路 C.断路 D.断路
【典例2】(24-25九年级上·安徽淮南·期中)如图所示的电路,电源电压为3V,当开关闭合时,灯泡L1两端的电压为0V,已知是灯泡发生故障,则故障原因可能是 。
【变式1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转。则故障原因可能是( )
A.甲灯泡短路 B.乙灯泡短路
C.甲灯泡断路 D.乙灯泡断路
【变式2】(24-25九年级上·河南许昌·期中)如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其余元件均完好。
(1)电路中存在的故障可能是 (将故障的情况写完整);
(2)为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端。请判断她能否查出电路的故障,并说明理由: 。
题型十二 探究串联电路和并联电路中电压的特点
易|错|点|拨
1、测电压时 “选错并联位置”:测串联用电器电压时,误将电压表并联在电源和用电器两端(测总电压),或并联在导线 / 开关两端(测 0 电压),需精准并联在被测用电器两端。
2、实验后 “凭一组数据下结论”:仅用相同规格用电器测一次,就得出 “串联分压、并联等压” 规律,忽略偶然性,需更换不同规格用电器多次测量,让结论更具普遍性。
3、混淆 “串联分压” 与 “电阻关系”:认为 “串联中各用电器电压相等”,忽略需 “电阻相等” 才相等,实际电压与电阻成正比,未明确规律适用条件易导致认知偏差。
【典例1】(24-25九年级上·山东滨州·期中)小明和小华在“探究串联电路电压的规律”时,都设计了如图甲所示的电路:
/V
/V
/V
1.4
1.6
3.0
(1)闭合开关后,小华发现电压表的指针如图乙所示,此时的电压为 V。她接下来应该对电压表进行的操作是 ;
(2)小明连接好电路后闭合开关S,发现、两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡,、仍然都不亮,按一下灯泡,两灯都亮,松开手后两灯又都不亮,则故障可能是 ;
A.与灯座接触不良 B.与灯座接触不良 C.灯丝断开了
(3)测出两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小明认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小希认为小聪的办法是错误的,原因是 ;
(4)排除故障后,小明正确操作完成了实验,并把数据记录在下表中,分析实验数据得出实验结论:在串联电路中,电源电压等于 ;
(5)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出小明在实验过程中还存在一个不足之处,你认为小明实验中的主要不足之处是 ,改正方法是 。
【变式1】(24-25九年级上·山东聊城·期中)图甲是“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,、应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;
(2)根据图甲连接好电路,闭合开关,发现、均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是 ;
(3)排除故障后,重新闭合开关,电压表指针偏转幅度较小,如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来应该 ;
(4)依次用电压表测了、和电源两端的电压。由此得出结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡或改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 。
A.减小误差 B.寻找普遍规律
【变式2】(24-25九年级上·山东德州·期中)某小组在做“探究串、并联电路的电压规律”实验。
(1)电压表应 联在被测电路中;
(2)小红正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小红打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作 (选填“可行”或“不可行”);
(3)解决上述问题后,实验小组将测得的所有实验数据填入表中,由实验数据可以得出结论: 。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是不相同的。
2
2
2
3
3
3
4
4
4
题型十三 探究影响导体电阻大小实验
解|题|技|巧
1、未严格 “控制单一变量”:探究长度影响时,未保证导体材料、横截面积相同;或探究横截面积时,混用不同材料导体,导致无法确定电阻变化的真正原因。
2、忽略“电流表量程选择”:未根据电源电压和导体电阻估测电流,选小量程导致指针超偏,或选大量程使示数过小、误差大,影响实验数据准确性。
3、误将“灯泡亮度” 当唯一判断标准:仅靠灯泡亮暗判断电阻大小,忽略灯泡亮度还与实际功率有关(如电流相近时,电阻差异小,亮度变化不明显),需结合电流表示数综合判断。
【典例1】(24-25九年级上·山东聊城·期中)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图甲所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,这种实验方法叫 法;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(3)然后老师做了图乙所示的实验,将开关闭合,灯泡发光较亮;当用酒精灯加热金属灯丝后,发现灯泡的亮度变暗,电流表读数变小,这种现象说明导体的电阻跟 有关。
【变式1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)某兴趣小组利用如图所示的实验电路探究“导体电阻的大小跟哪些因素有关”,其中电源电压保持不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到的数据如表格所示。
导体编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.4
镍铬合金
0.04
(1)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用 两根电阻丝。
(2)若分别将电阻丝b、d接入电路,这是为了探究电阻大小与导体的 的关系,根据表格数据可知,电阻丝b的阻值 (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻丝d的阻值。
(3)在新农村建设中,国家进行了农村电网改造,将原来直径较小的铝芯线更换成直径较大的铜芯线,这样是为了 (选填“增大”、“减小”或“不改变”)输电线的电阻。
(4)下列实验的研究方法与该实验主要的研究方法相同的是( )
A.探究杠杆平衡的条件
B.探究压力作用效果与压力、受力面积的关系
C.探究串、并联电路中电流的规律
【变式2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法;
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(3)选用b、c两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
题型十四 半导体的特点
解|题|技|巧
1、抓 “关键特性” 破题:牢记半导体 “导电性能介于导体与绝缘体之间,且受温度、光照、杂质影响显著”,解题时直接以这些特性为判断依据。
2、联 “实际应用” 辅助判断:记住半导体常见应用,题目若涉及这些元件,可反向推导其利用了半导体的特性。
【典例1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)安全用电,生命至上!对于电学知识的理解与应用,下列说法正确的是( )
A.汽车插入钥匙发动时前后灯同时亮,熄火断电前后灯同时灭,前后灯是串联的
B.目前我们可以选用超导材料来制作成导线,减小导体电阻
C.家中沾水的木头是导体,橡胶洗碗手套是绝缘体
D.硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种半导体,半导体材料的电阻为零
【典例2】(24-25九年级上·山东德州·期中)火箭用液态氢作为燃料,因为液态氢具有较高的 (选填“热值”或“比热容”);灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作灯的材料是 (选填“半导体”或“超导体”)。
【变式1】(24-25九年级上·山东聊城·期中)关于如图所示的四个演示实验,下列说法正确的是( )
A.试管口木塞冲出去的过程,其能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
B.甲、乙两个泡沫小球相互吸引,说明甲、乙两球一定带有异种电荷
C.发光二极管常用作电器指示灯和显示屏等,它是用半导体材料制成的
D.用橡胶棒接触验电器的金属球,两片金属箔张开一定角度,是因为箔片带同种电荷
【变式2】(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带,LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个开关,没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于 (填“断路”、“通路”或“短路”)状态,LED指示灯的制成材料是 (填“超导体”或“半导体”)。
题型十五 滑动变阻器的原理和构造
易|错|点|拨
1、误将 “改变电流” 当原理:认为滑动变阻器原理是 “直接改变电路电流”,实际核心是 “通过改变接入电路的电阻丝长度,进而改变电阻,最终影响电流”,混淆原理与作用易理解偏差。
2、接线柱选择 “接错或漏接”:要么接 “上面两接线柱”,要么接 “下面两接线柱”,忽略需 “一上一下” 接线才能改变电阻。
3、判断电阻变化 “只看滑片位置”:仅看滑片左移或右移就定电阻大小,忽略需结合接入的下面接线柱,不看接线柱易误判
【典例1】(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图所示的滑动变阻器结构和连入电路的示意图,当滑片Р向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B. C. D.
【典例2】(24-25九年级上·山东威海·期中)电动力汽车的动力装置如图,图O、E、F为汽车变阻器上的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,要满足以上需求,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的 接线柱相连(选填“E、O”或“O、F”或“E、F”);出厂测试中工人师傅用变阻箱替换该变阻器串联接入电路中调节汽车速度,读出电阻值如下图所示,电阻箱的示数为 MΩ。
【变式1】(24-25九年级上·山东济南·期中)生活中可以调节亮度的台灯内部主要结构是一个变阻器。如图是其内部结构图,A、B、C是它的三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。对此现象分析不正确的是( )
A.变阻器与灯泡是串联的
B.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【变式2】(24-25九年级上·山东威海·期中)如图甲所示为某种电风扇调速器的示意图,P为旋钮的滑片,可转动改变挡位,调速器应与电动机 联接入电路,若要由1挡转至4挡可使电风扇风速增大,应将接线柱 接入电路(选填“A和B”或“B和C”或“A和C”)。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25九年级上·山东泰安·期中)在乡村振兴建设中,某村进行了旧线路改造,更换的新铝芯电缆比旧的电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.绝缘皮更薄 B.绝缘皮更厚 C.铝芯更细 D.铝芯更粗
2.(24-25九年级上·山东济南·期中)感应发光冰块是食品级PS材料及电子元件组成的产品,具有入水即亮的特点。其内部的主要电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯。当液体感应器接触到水后,冰块内的LED灯就会发光。液体感应器在电路中的作用相当于下图中的( )
A. B. C. D.
3.(24-25九年级上·山东济南·期中)如图所示是探究影响电阻大小因素的实验。A、B为长度一样的镍铬合金丝,B的横截面积比A的大。下列说法正确的是( )
A.夹子接入的电阻值越大,灯泡越亮
B.利用此装置不能探究导体电阻的大小和长度的关系
C.灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小,这利用了控制变量法
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
4.(24-25九年级上·山东聊城·期中)某品牌独轮车工作原理:当电源开关闭合时指示灯亮起,人站在独轮车上开关自动闭合,电动机才能启动,开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
5.(24-25九年级上·山东泰安·期中)如图所示,依次在A、B间接入下列材料,闭合开关后,能使小灯泡发光的是( )
A.干木棒 B.铅笔芯 C.陶瓷 D.橡皮筋
6.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图为可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,电位器应与灯泡 (选填“串联”或“并联”),欲使滑片顺时针转动时灯泡变亮,应将两接线柱 接入电路。
7.(24-25九年级上·山东临沂·期中)如图一是一款无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时收纳盒相当于电路中的 ;红外线电暖器中有一个自动断电的安全装置,如图二所示,当红外线电暖器倾倒时,电路 (选填“断开”或“闭合”)
8.(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 ,目的是 。
(2)下表是某同学实验中的数据:
电流表的位置
A
B
C
电流
0.3
0.3
1.5
指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是 ,造成错误的原因是 。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
9.(24-25九年级上·山东威海·期中)在如图甲所示的电路中与分别接不同的量程,当闭合开关后,两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,则灯泡和两端的电压分别为( )
A.1.5V 7.5V B.1.5V 6V C.7.5V 1.5V D.6V 1.5V
10.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯均发光,此时两电流表指针的偏转均如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.灯、一定串联 B.通过灯的电流为1.8A
C.通过灯的电流为1.44A D.电流表测量通过的电流
11.(24-25九年级上·山东泰安·期中)两只规格不同的灯泡按如图方式连接,将开关S1和S2闭合,则( )
A.L1和L2两端的电压不相等
B.L1和L2的电流相等
C.若L1断路,则L2不发光
D.断开S2后,电流表A1、A2的示数相等
12.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)在如图所示电路中,下列说法错误的是( )
A.当只闭合开关S2时,L1、L2串联
B.当闭合开关S1、S3时,L1、L2并联
C.当同时闭合开关S1、S2、S3时,电源被短路,可能把电源烧坏
D.同时闭合开关S2、S3时,L1、L2都发光
13.(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图所示电路中,各元件及连接均完好。
(1)闭合开关,电路将 (选填“通路”、“断路”或“短路”);
(2)拆掉一根导线 (选填“a”、“b”、“c”或“d”),可以让和串联;
(3)只改动一根导线可以让与并联,请在连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
14.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示电路中,若电源电压为4.5V,开关S闭合后,电压表的示数为1.5V,则灯泡L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
15.(24-25九年级上·山东泰安·期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时, 做出了如下猜想。
猜想一: 导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二: 导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三: 导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝, 其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积 (mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路, 闭合开关后, 在M、N之间分别接上不同导体, 小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为: 电流表是多余的, 观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为: 灯泡是多余的, 根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为: 灯泡和电流表同时使用更好, 因为灯泡可以保护电路, 从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”) 的观点。
(2)为了验证猜想二, 可依次把 M、N跟 (选填“A、B、C、D”) 的两端相连, 闭合开关, 记下电流表的示数。
(3)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”) 的实验验证。
(4)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接, 闭合开关, 电流表的示数不同, 可探究电阻跟 的关系, 其结论是 。
16.(24-25九年级上·山东聊城·期中)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路。
(1)用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点不合适的是______;
A.E、A、D B.E、B、C C.F、C、D D.F、A、D
(2)小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 ,
(3)小明组连接了如图2的实物连接图,此时,电流表测的是通过 (选填“”、“”、“干路”)的电流。若要测灯的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线);( )
(4)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示。为了测量结果准确,她应该 ;
(5)某次测量中,小红发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为0.2A,导线乙中的电流为0.3A,则根据电路中的电流特点,导线丙中的电流为 ;(选填“0.1A”或“0.5A”或“0.1A和0.5A都有可能”)
(6)老师收集到几个组的数据如表:
组别
规格
规格
1
甲
甲
0.12
0.12
0.22
2
乙
丙
0.16
0.20
0.34
3
甲
丁
0.14
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.32
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是______;
A.第1组数据没有测量误差
B.总是略大于可能是电流表未调零引起的
C.选用多组实验数据,是为了减小误差
D.若测量F处电流,由于F处更接近电源正极,故会发现
(7)该表格设计的缺陷是 。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
17.(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,若需要灯L1、L2并联,则应闭合开关 ;若需要灯L1、L2串联,则应闭合开关 。
18.(24-25九年级上·山东德州·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为;闭合开关后,发现电压表示数变为。则开关闭合后,与两端的电压之比为 ;与的电阻之比为 ;通过与的电流之比为 ;
19.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)小丽同学在探究“串联电路中电压的规律”的实验中。
(1)连接电路时,开关应处于 状态(选填“闭合”或“断开”);
(2)闭合开关,发现两只小灯泡都不发光,电压表无示数,若故障是由灯泡L2“短路”或“断路”引起的,则灯泡L2发生的故障类型是 ;
(3)排除故障后,小丽同学继续实验,在测量完L1两端电压后,为了测量L2两端电压,将电压表A接点连线转接至C接点,这种做法是错误的,这是因为 ;
(4)按照正确的测量方法,她用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
(5)分析数据,得到结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ;
(6)为使结论更具普遍性,避免偶然性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
20.(24-25九年级上·山东聊城·期中)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路。
(1)用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点不合适的是______;
A.E、A、D B.E、B、C C.F、C、D D.F、A、D
(2)小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 ,
(3)小明组连接了如图2的实物连接图,此时,电流表测的是通过 (选填“”、“”、“干路”)的电流。若要测灯的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线);( )
(4)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示。为了测量结果准确,她应该 ;
(5)某次测量中,小红发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为0.2A,导线乙中的电流为0.3A,则根据电路中的电流特点,导线丙中的电流为 ;(选填“0.1A”或“0.5A”或“0.1A和0.5A都有可能”)
(6)老师收集到几个组的数据如表:
组别
规格
规格
1
甲
甲
0.12
0.12
0.22
2
乙
丙
0.16
0.20
0.34
3
甲
丁
0.14
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.32
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是______;
A.第1组数据没有测量误差
B.总是略大于可能是电流表未调零引起的
C.选用多组实验数据,是为了减小误差
D.若测量F处电流,由于F处更接近电源正极,故会发现
(7)该表格设计的缺陷是 。
21.(24-25九年级上·山东威海·期中)在如图所示电路中,电源是由四节新干电池串联组成,L1和L3规格相同,与L2规格不同,灯泡和电表都始终完好,当闭合S1、S3,断开S2时,电流表A1示数为0.18A。
(1)当S1、S2和S3都闭合时,电流表A1示数变为0.42A,尝试分析每个灯泡的电流和两个电压表的示数,要求画出等效电路图;
(2)当开关S1闭合,S2、S3断开时,求出电压表V1的示数。
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专题03 简单电路和电流 电压 电阻(期中复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
电路组成与通/断/短路状
态判断
简化电路判连接方式,分析开关通断
对电表的影响
反复考电表测量对象、通断 / 短路
区别等易混点
电流、电压概念,电流表、
电压表使用与读数
分清楚电流、电压概念,不混淆二者
作用
题型多为选择、填空题
串并联电路中电流、电压
的规律
用串并联规律算未知量、比电表示
数,正确换算单位
先判断电路连接方式、电表测量对
象,再应用串并联规律分析数据
电表测量对象判断与简
单电路故障分析
规范连接电表、准确读数,能凭示数
判故障
侧重生活电路应用与故障分析,不
单纯考概念记忆
电阻概念及影响因素
理解电阻特性,能分析因素影响电阻
大小的影响
题型全覆盖,选填题、实验题高频
知识点01 电荷
一、电荷间的相互作用
1、两种电荷:人们通过大量的实验发现,凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的,必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥,由此人们得出自然界中有且只有两种电荷:正电荷和负电荷。
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
2、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3、判断物体是否带电的方法:
(1)看物体能否吸引轻小物体,因为任何带电体都具有吸引轻小物体的性质。
(2)看物体是否会跟其他带电体相互排斥,因为只有该物体带了电,它才有可能跟其他带电体相互排斥.若相互排斥,这时可以肯定该物体带有与其他带电体相同性质的电荷。
(3)利用验电器;只要物体带电,则当它接触(或靠近)验电器的金属球时,验电器的金属箔都会张开一定的角度。
①验电器还能大致判别带电的多少(即通过观察验电器金属箔的张角大小来比较)。
②检验带电体所带电荷的种类。
二、摩擦起电的原因
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同。
2、摩擦起电实质:电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开;能的转化:机械能→电能。
(1)物质是由原子核与核外电子组成的,原子核带正电,核外电子带负电,通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等,整个原子不显电性,也就是物体对外不显电性。
(2)由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个不同物体互相摩擦的时候,束缚电子本领弱的就会失去电子,失去电子的物体因缺少电电子带正电;束缚电子能力强的就会得到电子,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
(3)在电荷转移的过程中,电荷的总量是保持不变的,即电荷是守恒的,在转移过程中,只能转移带负电荷的电子;可见,摩擦起电不是创造了电荷,而是电荷发生了转移。
三、静电的防止和利用
1、静电的基本概念
(1)静电:即相对静止不动的电荷,通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
(2)静电放电:指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。通常指在静电场的能量达到一定程度之后,击穿其间介质而进行放电的现象。
2、静电产生的原因
(1)微观原因:根据原子物理理论,电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失,使物质失去电平衡,产生静电现象。
(2)宏观原因:①物体间摩擦生热,激发电子转移;②物体间的接触和分离产生电子转移;③电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布;④摩擦和电磁感应的综合效应。
3、静电的防范:(1)保持空气湿度;(2)使用避雷针;(3)良好接地。
知识点02 电路 电路图
一、电流
电流的形成
电荷的定向移动形成了电流
电流的方向
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反
获得持续电流的条件
①电路中有电源;
②电路为通路
二、电路的构成
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;一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
2、电路的组成和各部分的作用
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能导线将电源正负极直接连接起来
4、电路中有持续电流的条件
(1)只有电荷的定向移动才能形成电流;正电荷定向移动能形成电流,负电荷定向移动也能形成电流;形成电流的条件:一是有自由电荷,二是有外加电压。
(2)电路中有持续电流的条件是:电路中有电源;电路必须闭合。
三、电路图
1、电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2、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。
3、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。
四、电路的三种状态
1、电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
2、用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
3、常见断路、短路的原因
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合,导线断裂、接头松脱等
电路中无电流,用电器不工作
短路
电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
知识点03 串联电路与并联电路
一、串联和并联
串联电路
并联电路
定义
元件逐个顺次连接的电路
元件并列连接的电路
电路和电路图
特点
电流路径只有一条,无干路和支路之分;用电器之间相互影响
电流路径有两条或两条以上,有干路和支路之分;各支路上用电器之间互不影响
开关的控制作用
开关控制所有的用电器,开关的控制作用与开关的位置无关
干路的开关控制所有的用电器,支路的开关控制该支路的用电器开关的控制作用与开关的位置有关
二、生活中的串并联电路
1、家用电器和照明灯的连接方式
(1)家用电器的连接方式:家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱、电视机、电脑等用电器一般都是并联在电路中。
(2)照明电路的连接方式:照明电路中的照明灯一般也都是并联在电路中,
2、串联电路在生活电路中的应用:用来装饰居室、烘托欢乐气氛的彩色串灯和用于装饰大楼轮廓的长串彩灯有的是串联的,有的是并联的,还有的则是串联和并联组合而成的,公厕里、楼道里的长明灯,为了使它们的寿命更长,有时也选用相同规格的两只灯串联。
知识点04 电流
一、电流的大小
1、电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
二、电流表及其连接与使用
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
2、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
3、电流表的使用规则
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
4、判断电流表测量的对象
(1)电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
(2)如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
(3)去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
知识点05 串、并联电路中电流的规律
一、探究串联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究串联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:a、串联电路中各点电流可能不相等,电流通过用电器后,能量不断地在消耗,所以会减小;b、串联电路中各点电流可能相等,由于串联电路的电流只有一条通路。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(5)实验结论:串联电路的电流大小处处相等:IA=IB=IC。
二、探究并联电路中的电流特点实验
1、实验目的:探究并联电路中电流有什么特点。
2、实验猜想:由于串联干路的电流只有一条通路,故支路的电流大小之和可能等于干路的电流大小。
3、实验器材:干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。
4、实验步骤:
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②把测量数据记录在表格中。
步骤③换上另外两个规格不同的灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
5、并联电路中,干路的电流大小等于各支路电路电流之和:I=I1+I2。
知识点06 电压
1、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。
2、电压表: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:;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。
知识点07 串、并联电路中电压的规律
1、串、并联电路的电压规律
(1)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。
(2)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。
(3)对比记忆串联电路的电压规律和电流规律
串联电路电压规律:总电压等于各部分电路电压之和。
串联电路电流规律:处处相等。
并联电路电压规律:各支路两端电压相等,等于总电压。
并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和。
2、探究串联电路中的电压特点实验
(1)实验目的:探究串联电路中电压有什么规律。
(2)实验猜想:a、串联电路中各部分电路两端的电压相等;b、串联电路中各部分电路两端的电压之和等于总电压。
(3)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,B、C两点,A、C两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同规格灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(4)实验分析:从实验过程和实验记录中可以看出,两灯泡的规格相同时,U1=U2;当两灯泡的规格不相同时,U1≠U2,但都满足U1+U2=U。
(5)实验结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即U=U1+U2。
3、探究并联电路中的电压特点实验
(1)实验目的:探究并联电路中电压有什么规律。
(2)实验猜想:a、并联电路各条支路两端的电压都相等;b、并联电路的总电压等于各条电路两端的电压之和。
(3)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②分别把电压表并联在如图所示的电路中A、B两点,C、D两点,E、F两点间测量电压,看看它们之间有什么关系。
步骤③换上另外不同的灯泡,再测两次,看看是否还有同样的关系。
步骤④整理实验器材。
(4)实验分析:并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压(电源电压)与灯泡的规格没有关系。
(5)实验结论:并联电路中的总电压,等于各个支路两端的电压,各支路电压相等即:U= U1=U2。
知识点08 电阻
一、电阻的概念
1、电阻符号:R。
2、电阻在电路图中的元件符号:。
3、电阻定义:电阻是导体对电流的阻碍作用的大小。
4、电阻单位:欧姆;简称:欧.符号:Ω;其他单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
5、电阻换算:1MΩ=103kΩ;1kΩ=103Ω。
6、电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关,与材料、长度、横截面积、温度等四个因素有关。
7、电阻器的定义:在电子技术中,经常用到具有一定电阻值的元件,叫电阻器,又叫定值电阻。
二、探究“影响导体电阻大小因素”实验
1、实验目的:探究影响导体电阻大小与什么因素有关。
2、实验猜想:影响导体电阻大小的因素可能是,导体的材料、长度、横截面积等。
3、实验方法:控制变量法、转换法。(控制变量法:物理学中对于多因素的问题,常常采用控制因素的办法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法)
4、实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,并进行测量。
步骤②探究电阻大小跟导体长度的关系,选择长度不同,横截面积和材料都相同的两根电阻丝。
步骤③探究电阻的大小跟导体横截面积的关系,选择横截面积不同,长度和材料都相同的两根电阻丝。
步骤④探究电阻的大小跟导体材料的关系,选择材料不同,长度和横截面积都相同的两根电阻丝。
步骤⑤整理实验器材。
5、实验结论及应用:影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积、温度。
(1)导体的材料和横截面积一定时,导体的长度越长,导体的电阻越大。
(2)导体的长度、材料一定时,导体的横截面积越小,导体的电阻越大。
(3)导体的电阻与材料有关。
知识点09 变阻器
1、变阻器定义:阻值可以变化的电阻器叫变阻器,变阻器可以分为滑动变阻器、电阻箱、电位器等。
2、滑动变阻器
(1)原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
(2)构造:瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。
(3)元件符号:。
(4)结构示意图:。
(5)接线规则:一上一下。
(6)铭牌的理解:例20Ω1A,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1A。
(7)优缺点:能连续改变接入电路的电阻大小,不能读出具体电阻值。
3、电阻箱
(1)分类:旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。
(2)优缺点:能够读出具体电阻值,不能连续改变电阻。
(3)电阻箱的元件符号:。
4、电阻箱的读数:
(1)旋钮式:用三角标志所对的数字乘以下面的倍数,然后把他们相加。
(2)插块式:把拔掉的塞子对应的电阻线阻值相加。
5、滑动变阻器的工作原理
(1)滑动变阻器原理:通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻(注意“连入电路中的”)。
(2)滑动变阻器的作用:可以改变电路中的电流,可以改变与之串联用电器两端的电压,还可以保护电路。
(3)当滑片远离下端使用的接线柱时,电阻变大;靠近下端使用的接线柱时,电阻变小。
6、滑动变阻器的使用
(1)滑动变阻器的接线规则:一上一下。
“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中;“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。
(2)滑动变阻器串联在电路中。
(3)滑动变阻器阻值变小,会引起电路中电流变大,与之串联的用电器两端电压变大。
(4)电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。
(5)滑动变阻器要与被控制电路串联。
(6)闭合开关前应把滑片移至阻值最大处,即远离下端使用的接线柱。
题型一 摩擦起电的现象与实质
易|错|点|拨
1、误将“带电”等同于“产生电荷”:认为摩擦起电是 “创造了新电荷”,实则是电荷从一个物体转移到另一个物体,总电荷量守恒。
2、错判 “带电体吸引的物体性质”:看到带电体吸引轻小物体,就认为被吸引的物体一定带异种电荷,忽略不带电的轻小物体也会被带电体吸引。
3、混淆 “摩擦起电的条件”:觉得 “任意两个物体摩擦都能带电”,实际需满足两物体材料不同,若材料相同,摩擦后不会带电。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)塑料管和用塑料袋剪成的“章鱼”与毛皮摩擦后靠近,会看到如图所示的现象。下列有关说法正确的是( )
A.塑料管是导体
B.毛皮和“章鱼”摩擦创造了电荷
C.“章鱼”和毛皮对电子的束缚本领不同
D.摩擦后的“章鱼”与毛皮带上了同种电荷
【答案】C
【详解】A.塑料管不容易导电,属于绝缘体,故A错误;
B.毛皮和“章鱼”摩擦过程中并没有创造电荷,而是发生了电子的转移,故B错误;
CD.“章鱼”与毛皮摩擦,原子核束缚电子的本领不同,束缚本领强的得到电子带负电,束缚本领弱的失去电子带正电,“章鱼”与毛皮带异种电荷,故C正确,D错误。
故选C。
【典例2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,飞机上的着地轮装有搭地线或者用 (选填“导电”或“绝缘”)橡胶做轮胎,是为了及时把飞机在飞行过程中与空气发生摩擦而带上的电荷转移给大地,以免发生放电现象。摩擦起电时,束缚核外电子能力 (选填“强”或“弱”)的一方会失去电子从而带正电。
【答案】 导电 弱
【详解】[1]飞机在飞行过程中与空气发生摩擦,电荷发生转移而使飞机带上电荷,为了避免发生放电现象,应将飞机带的电荷转移给大地,所以应用导电橡胶做轮胎。
[2]摩擦起电时,电子会进行转移,束缚核外电子能力弱的一方会失去电子从而带正电,束缚核外电子能力强的一方会得到电子从而带负电。
【变式1】(24-25九年级上·山东济南·期中)东汉思想家王充在其著作《论衡》中记载“顿牟掇芥”,其中,“顿牟”指与布摩擦过的琥珀(带负电),而“掇芥”则意为吸引芥菜籽之类的轻小物体。下列说法正确的是( )
A.琥珀吸引芥菜籽,芥菜籽不会吸引琥珀
B.布和琥珀在摩擦的过程中创造出了电子
C.与琥珀摩擦的布因失去了电子而带正电
D.与布摩擦的琥珀因正电荷转移而带负电
【答案】C
【详解】A.带电体能够吸引轻小物体,这种吸引是相互的,琥珀吸引芥菜籽,芥菜籽也会吸引琥珀,故A错误;
BCD.摩擦起电的实质是电子的转移,而非创造电子,电子带负电荷,琥珀与布摩擦后,琥珀得到电子而带负电,布失去电子而带正电,故C正确,BD错误。
故选C。
【变式2】(24-25九年级上·山东济南·期中)小阳所在的物理小组探究了一些常见的物质摩擦起电的情况。如图所示,是部分不同物质的原子核对核外电子束缚能力强弱的排序图。毛皮与图中的 摩擦最容易起电,且它们摩擦后毛皮带 (选填“正”或“负”)电。
【答案】 梳子 正
【详解】[1][2]由图可知,毛皮的束缚电子的能力最弱,梳子束缚电子的能力最强,故毛皮与梳子摩擦最容易起电;摩擦时,毛皮失去电子带正电,梳子得到电子带负电。
题型二 两种电荷的相互作用规律
解|题|技|巧
1、先抓“核心规律”定方向:牢记 “同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,解题时先将此规律作为判断基准 —— 若两物体相互排斥,可直接判定二者带同种电荷;若相互吸引,需进一步分析。
2、用“排斥优先”破题:因“排斥” 是带电体间的唯一确定关系,题目中若出现“排斥”现象,优先以此为突破口推导电荷种类;若仅“吸引”,需考虑“一电一带”或“一带一不带” 两种可能。
3、结合“已知条件”排干扰:题目常给出一个物体的已知电荷,将其作为“参照物”,通过相互作用关系推导未知物体电荷,排除不符合规律的选项。
【典例1】(24-25九年级上·山东烟台·期中)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近静止在空中的轻质小球时,小球远离玻璃棒。则玻璃棒和小球的带电情况为( )
A.都带正电 B.玻璃棒带负电,小球带正电
C.都带负电 D.玻璃棒带正电,小球带负电
【答案】A
【详解】用丝绸摩擦过的玻璃棒由于失去电子而带正电荷,小球远离玻璃棒,因为同种电荷相互排斥,所以小球也带正电荷,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)两个悬挂着的轻质小球甲和乙,它们静止时如图所示,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙两球一定都带电,而且带有同种电荷
B.甲、乙两球可能都带电,而且带有异种电荷
C.甲球可能带正电荷,乙球不带电荷
D.甲球可能带负电荷,乙球不带电荷
【答案】A
【详解】同种电荷相互排斥。如图,小球甲和乙相互排斥,则甲、乙两球一定都带电,而且带有同种电荷。故A正确,BCD错误。
故选A。
【变式2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,甲乙两球相互排斥,若甲带正电,则乙带 电;丙丁两球相互吸引,若丙带正电,则丁 。
【答案】 正 带负电或不带电
【详解】[1]同种电荷相互排斥,甲乙两球相互排斥,若甲带正电,则乙带正电。
[2]异种电荷相互吸引,且带电体可以吸引轻小物体,丙丁两球相互吸引,若丙带正电,则丁带负电或不带电。
题型三 电流方向的规定
易|错|点|拨
1、误将 “电子运动方向” 当电流方向:实际规定正电荷定向移动方向为电流方向,而金属中是负电子定向移动,故电流方向与电子运动方向相反。
2、认为 “电流方向会随电路变化”:电路中电流方向是固定的,从电源正极出发,经用电器回到负极,不会因用电器类型或位置改变而反向。
3、判断 “电源内部电流方向” 出错:易忽略电源内部电流从负极流向正极(外部从正极到负极),需区分电源内外的电流方向差异。
【典例1】(24-25九年级上·山东德州·期中)验电器M不带电、N带正电,用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来,如图所示,发现验电器M的金属箔片张开,下列说法正确的是( )
A.棒中正电荷由N向M运动
B.棒中电子由N向M运动
C.棒中电子由M向N运动
D.用手触摸金属棒,M、N的金属箔片张角不变
【答案】C
【详解】ABC.验电器M不带电、N带正电,金属内部是由自由电子定向移动导电,用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来,验电器M中的电子由M向N运动,使两验电器均带正电,故C正确,AB错误;
D.由于人是导体,用手触摸金属棒,使负电荷通过人体流向验电器,则M、N上的总电荷量减少,箔片的张角都变小,故D错误。
故选C。
【变式1】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)小明根据物理课上学到的知识制作了“礼花器”,如图所示,地面上放一个空塑料瓶,将一个金属圆盘放在塑料瓶上,在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个带正电的高压静电棒去接触圆盘时,彩色的纸屑像礼花一样向上散开。则( )
A.用塑料瓶是因为它是绝缘体
B.纸屑带有同种电荷相互吸引
C.纸屑和圆盘带有异种电荷相互排斥
D.静电棒接触圆盘瞬间,电子的定向移动方向是从静电棒到圆盘
【答案】A
【详解】A.若将圆盘下的塑料瓶换成金属瓶,金属瓶将静电导入大地,圆盘和纸屑不会带同种电荷而相互排斥出现纸屑散开的现象,因此用塑料片,因为它是绝缘体,不容易导电。故A正确;
B.纸屑带有同种电荷,同种电荷相互排斥,故B错误;
C.纸屑向上散开,是因为纸屑和圆盘带有同种电荷,从而相互排斥,故C错误;
D.静电棒带正电,接触圆盘瞬间,电子的定向移动方向是从圆盘到静电棒,故D错误;
故选A。
【变式2】(24-25九年级上·山东泰安·期中)人类从未停止过对自然现象的探索和思考。《淮南子》中写道“阴阳相搏为雷,激扬为电”,认为雷电是一种中和现象。现在我们知道,当带有异种电荷的云层相互接触时,原本带负电荷的云层B会失去电子,原本带正电荷的云层A会得到电子。如图所示,该过程中雷电电流的方向为 (选填“从A到B”或“从B到A”)。
【答案】从A到B
【详解】摩擦起电是由于带负电的核外电子的转移而形成的,得到电子的云层带负电,当带异种电荷的云层接触时,两种电荷中和,转移的仍是负电荷,所以,失去电子的是带负电荷的云层;电荷的定向移动形成电流,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,那么负电荷的移动方向与电流的方向相反,负电荷的移动方向是从B到A,则雷电电流的方向为从A到B。
题型四 电路图的作图
解|题|技|巧
1、先标 “规范符号” 再连线:用统一符号表示元件,不画实物图,符号大小适中,避免因符号不规范导致表意错误。
2、按 “电流路径” 理连接:从电源正极出发,沿电流方向依次画元件,串联顺次连、并联分支路,导线横平竖直,不出现交叉(必要时用拐点),确保连接关系清晰。
3、补 “关键信息” 防遗漏:标清电表量程、滑动变阻器滑片初始位置,若有开关需注明通断状态,让电路图信息完整,符合解题需求。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)根据实物图,请在答题卡的虚线框中画出与之对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,定值电阻和滑动变阻器串联,按照电流方向,电流先经过开关S,然后经过滑动变阻器、定值电阻,最后经过电流表,然后回到电源负极,电压表并联在定值电阻的两端,滑动变阻器滑片右移时电阻变小,根据实物图,按照电流方向可画出电路图,如图所示:
【变式1】(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图甲所示是把电池和玩具电风扇连接起来的实物图,请在图乙所示方框中画出相应的电路图。(玩具电风扇只画核心部件电动机)
【答案】
【详解】由实物图得,玩具电风扇与开关串联后连接在电源的两端,电路图如图所示:
【变式2】(24-25九年级上·山东烟台·期中)如图所示为实践小组连接的用开关S、S1控制电动机和灯泡的电路实物图,请你在虚线框内画出它的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,电流从电源正极出发,分两支,一支经过小灯泡,另一支经过电动机和开关S,最后两支电流路径汇合经过开关S1回到电源的负极,电动机和小灯泡并联,电路图如图所示:
题型五 电路的三种状态
解|题|技|巧
1、看 “通断与用电器” 判状态:通路是 “开关闭合、用电器工作”;断路是 “某处断开、无电流”;短路是 “电源正负极直接连”,抓关键特征快速区分。
2、借 “电表读数” 辨短路:若电流表示数极大、电压表接近0,大概率是短路,结合电表示数辅助判断。
3、联 “故障现象” 定状态:灯泡不亮时,先查是否断路;若电表异常,优先考虑短路,将现象与状态直接关联。
【典例1】(24-25九年级上·山东烟台·期中)如图所示,开关S闭合时,小灯泡L1、L2都不亮,用一段导线的两端接a、b两点时两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,两小灯泡也不亮,接触c、d两点时,L1亮、L2不亮。对此,下列判断中可能的是( )
A.开关S断路 B.小灯泡L2短路
C.小灯泡L1断路 D.小灯泡L2断路
【答案】D
【详解】A.若开关S断路,当用一段导线的两端接a、b两点时,此时电路连通,两灯都亮,故A不符合题意;
B.若小灯泡L2短路,当用一段导线的两端接a、b两点时,此时电路为L1的简单电路,小灯泡L1亮,故B不符合题意;
C.若小灯泡L1断路,当用一段导线的两端接a、b两点时,此时电路断开,两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,此时电路为L2的简单电路,L2会亮,故C不符合题意;
D.若小灯泡L2断路,当用一段导线的两端接a、b两点时,此时电路断开,两小灯泡都不亮;接触b、c两点时,此时电路依然断开,两小灯泡都不亮;接触c、d两点时,此时电路为L1的简单电路,L1亮、L2不亮。故D符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,当S1和S2都闭合,电铃 (选填“响”或“不响”),灯泡 (选填“发光”或“不发光”)。
【答案】 响 不发光
【详解】[1][2]开关S1和S2都闭合时,电路发生局部短路,即灯泡L被短路,电流不再通过灯泡,故灯不发光,但电铃响。
【变式1】(23-24九年级上·山东泰安·期中)如图所示电路,下列说法正确的是( )
A.当闭合S1、断开S2时,电路处于断路状态
B.当闭合S1、S2时,只有L1会发光
C.只闭合S1,发现L1和L2都不发光,可能是L1短路
D.只闭合S1,L1和L2都不发光,一定是L2断路
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,当闭合S1、断开S2时,L1、L2串联,电路处于通路状态,故A错误;
B.由电路图可知,当闭合S1、S2时,L2被短路,只有L1会发光,故B正确;
CD.只闭合S1,L1、L2串联,发现L1和L2都不发光,说明电路断路,可能是L1断路,也可能是L2断路,或者L1、L2均断路,若是L1短路,则L1不发光,L2发光,故CD错误。
故选B。
【变式2】(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图所示,在一根榻跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端。可以用图示的测通器来测试,其操作过程如下:
(1)将导线的A和B两端相连,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光,由此可以确定 为同一导线的两端(填字母,下同)。
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,测通器的一端必须与 相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开。
【答案】(1)C、E
(2)E
【详解】(1)将导线的A和B两端相连,将测通器的m连接在D上,当n连接F时小灯泡发光,连接E时小灯泡不发光,说明A、B、D、F为其中2条导线的端点,C、E为另一条导线的两端。
(2)为了弄清另两根导线的两端,可连接A和C,CE在同一导线上,则测通器的一端必须与E相连时,另一端只需接触一根导线就能将另两根导线辨别开,若灯泡亮起,说明A与另一端接触的一端为同一导线的两端。
题型六 辨析电路的串并联
解|题|技|巧
1、沿 “电流路径” 判断:从电源正极出发,若电流只有一条路径依次经过所有用电器,为串联;若电流分成两条及以上支路,每条支路有独立用电器,汇合后回负极,为并联。
2、用 “元件独立” 判断:断开一个用电器,若其他用电器也不工作,为串联;若其他用电器仍工作,为并联,适合分析实际电路。
3、简化 “电表” 辅助:将电流表视为导线、电压表视为开路,简化电路后再看用电器连接方式,避免电表干扰对电路结构的判断。
【典例1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.纸盒内一定有两节干电池供电
B.两灯工作时亮度一定相同
C.两灯可能是并联连接
D.两灯一定是串联连接
【答案】C
【详解】A.由于不知道两个灯泡规格、亮度、连接方式,所以纸盒内的电池数量无法判断,故A错误;
B.两个灯泡的连接方式、规格、电压等因素都不确定,无法判断两个灯泡的亮度,故B错误;
CD.两个灯泡串联时,会同时亮同时灭;两个灯泡并联时,开关在干路上,闭合或断开开关时,两个灯泡也会同时亮同时灭,所以两灯可能是并联或串联,故C正确,D错误。
故选C。
【典例2】(24-25九年级上·山东济南·期中)如图是用充电宝同时给三部手机充电的情景,则这三部手机是 (选填“串联”或“并联”)的;给手机充电,能量转化情况是 。
【答案】 并联 电能转化为化学能
【详解】[1]三部手机充电时,这三部手机可以独立工作,互不影响,所以三部手机在电路中的连接方式为并联。
[2]充电宝给手机充电时,手机相当于电路中的用电器,手机电池消耗电能,获得化学能,此过程将电能转化为化学能。
【变式1】(24-25九年级上·山东济南·期中)如图所示的电路中,各元件均完好。下列说法正确的是( )
A.开关S闭合后,灯泡和并联,只有一个灯发光
B.将连接d、g的导线拆除,开关S闭合后,只有一个灯发光
C.将连接c、d的导线改接到c、e间,开关S闭合后,两灯均发光
D.将连接d、g的导线改接到d、e间,开关S闭合后,两灯均发光
【答案】C
【详解】A.开关S闭合,导线直接将电源两极连接起来,造成电源短路,则两灯短路,两灯都不发光,故A错误;
B.将连接d、g的导线拆除,两灯串联,开关S闭合后,两灯均发光,故B错误;
C.将连接c、d的导线改接到c、e间,两灯的两端分别连接在一起,两灯并联,开关S闭合后,两灯均发光,故C正确;
D.将连接d、g的导线改接到d、e间,导线直接接在灯L2两端,被短路,开关S闭合后,只有L1发光,故D错误。
故选C。
【变式2】(24-25九年级上·山东济宁·期中)如图所示的电路,若要使 R1、R2串联,则只需要闭合开关 ;若要使 R1、R2并联,则应闭合开关 ;若要同时闭合开关 ,就会发生短路。
【答案】 S3 S1、S2 S1、S3
【详解】[1]由图可知,若要使 R1、R2串联,则电路只有一条电流路径,则两电阻首尾相连,因此只需要闭合开关S3。
[2]由图可知,若要使 R1、R2并联,则电路有两条电流路径,则两电阻首首相连,尾尾相连,因此应闭合开关S1、S2。
[3]电路发生短路,则电源两端直接被导线相连,因此同时闭合开关S1、S3。
题型七 电路的设计
解|题|技|巧
1、先定“连接方式”:根据用电器是否独立工作,先确定串并联,避免后续返工。
2、再布“开关位置”:控制整个电路的开关放干路,单独控制某用电器的开关放对应支路,明确开关作用再画图。
3、最后“配电表”:测总电流/电压的电表放干路,测某用电器的电表与该用电器串或并,确保电表测量对象符合要求。
【典例1】(24-25九年级上·山东临沂·期中)为保证校园安全,学校门口安装车辆管理闸道。本校教师车辆经过闸道时,可以识别车牌号(S1闭合)开闸;外来车辆需进出校园,门卫可以手动(S2闭合)开闸。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据题目要求可知,开关S1和S2任意一个闭合,都可开闸放行车辆,即两开关并联后控制同一用电器,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25九年级上·山东济南·期中)不戴头盔存在安全隐患,因此某“共享电动车”的安全头盔设计如下:骑行前,扫码成功后开关闭合,指示灯L亮;从车头取出头盔并戴上后,闭合,电动机通电工作。不扫码只戴头盔无法骑行。请在答题框内画出符合这一情况的电路图。
【答案】
【详解】根据题意可知,骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;戴上头盔后,S2闭合,电动机才通电工作,这说明灯泡与电动机工作时互不影响,是并联的;若只戴头盔不扫码则无法骑行,则开关S1在干路中控制整个电路,开关S2与电动机在一条支路中,如图所示:
【变式1】(24-25九年级上·山东滨州·期中)在淄博高铁站的自动检票闸机口,乘客需刷身份证,同时进行人脸识别,两个信息都符合后闸机门(电动机)才自动打开,检票通过。身份证和人脸识别系统都相当于开关,信息符合后开关自动闭合。下列电路中,符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】自动检票闸机口,乘客需刷身份证,同时进行人脸识别,身份证和人脸识别系统都相当于开关,两个信息都符合后开关自动闭合,闸机门(电动机)才自动打开,检票通过,说明两个开关是串联的,都闭合时,电路接通,因此两个开关串联再和电动机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】(24-25九年级上·山东威海·期中)某学校安装一个自动闸机门,进校时需通过人脸识别或刷卡进行身份验证,当身份验证通过后闸机门才自动打开。若人脸识别系统和刷卡系统分别相当于开关,验证通过后开关闭合,请将图所示电路图连接完整。(用“M”表示闸机门的电动机)
【答案】
【详解】进校时需通过人脸识别或刷卡进行身份验证,当身份验证通过后闸机门才自动打开。说明开关任意闭合一个就可以使得电动机工作,所以应将并联后再与电动机串联,作图如下:
题型八 电流的测量
易|错|点|拨
1、误将电流表 “并联” 接入:电流表内阻极小,若并联在电路中(如直接接用电器两端),会造成短路,损坏电表或电源,需牢记 “必须串联”。
2、忽略 “量程选择” 或 “正负接线柱接反”:量程选小会导致指针超量程损坏;正负接反会使指针反向偏转,无法读数,需先估测电流再正确接线。
3、读数时 “看错分度值”:混淆0~0.6A和 0~3A的刻度,导致读数偏差,读数前需先明确所选量程对应的分度值。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)关于电流表的使用,下列说法中正确的是( )
A.使用电流表时,电流应从正接线柱流出,从负接线柱流入
B.电流表要串联在被测电路中
C.使用电流表时,可以不经过用电器把它直接接在电源两极上
D.测量过程中,电流表指针偏转角度过小,是因为电流表正负接线柱接反了
【答案】B
【详解】A.使用电流表时,应确保电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。如果电流方向相反,电流表的指针会反向偏转,可能损坏电流表或无法正确读数。故A错误;
B.电流表在电路中应串联使用,以便测量流过该电路的电流。故B正确;
C.电流表的内阻很小,如果直接接在电源两极上,会导致电流过大,可能损坏电流表或电源。因此,电流表不能直接接在电源两极上。故C错误;
D.电流表指针偏转角度过小通常是因为所选量程过大或电路中的电流过小。如果电流表正负接线柱接反了,指针会反向偏转,而不是偏转角度过小。故D错误。
故选B。
【典例2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图甲所示,当开关断开,、闭合时,能够发光的小灯泡有 ;当开关、闭合,断开时,电流表的示数为0.5A,的指针位置如图乙所示,则电表的示数为 A,通过灯的电流是 A。
【答案】 0.2 0.3
【详解】[1]当开关断开,、闭合时,灯泡被短接,所以只有灯泡发光。
[2][3]当开关、闭合,断开时,与并联,电流表所测为干路电流,而电流表所测为支路电流,不能为大于干路电流,故所选择的小量程,读数为,根据并联电路电流的特点,通过灯的电流是
【变式1】(24-25九年级上·山东日照·期中)如图所示的电路,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.灯泡和串联 B.开关只控制灯的亮灭
C.电流表只测量通过灯泡的电流 D.通过灯泡的电流方向是从a到b
【答案】C
【详解】A.分析电路可知,闭合开关,灯泡和首首相连,尾尾相连,二者并联,故A错误;
B.开关在干路上,控制整个电路,故B错误;
C.电流表在支路上,只测量通过灯泡的电流,故C正确;
D.根据电源正负极位置可知通过灯泡的电流方向是从b到a,故D错误。
故选C。
【变式2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的 ;如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。某个汽车充电桩正常工作时的电流约为 。
【答案】 用电器 并联 3.2×107
【详解】[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池需要消耗电能,相当于基本电路中的用电器。
[2]这些充电桩都可以独立工作,互不影响,是并联的。
[3]汽车充电桩正常工作时的电流约为
32A=32×106μA=3.2×107μA
题型九 探究串联电路和并联电路中电流的特点
易|错|点|拨
1、实验时 “只测一组数据”:仅测一次电流就得出规律,忽略偶然性,需更换不同规格用电器多次测量,避免结论片面。
2、并联电路中 “选错测量位置”:测支路电流时误将电表接在干路,或测干路时接在支路,需明确 “支路电流测各分支,干路电流测总汇合处”。
3、混淆 “规律适用场景”:认为 “串联电流处处相等” 适用于含不同规格电表的电路,忽略电表内阻影响,实际规律基于纯电阻电路。
【典例1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)小李“探究并联电路中的电流特点”,图甲是他设计的电路图。
(1)图乙是小李某次实验连接的电路,闭合开关,电流表测的是 (选填“”“”或“”)点的电流;在图乙电路中仅改接一根导线就可以测量点电流,请在图乙中将需要改接的导线上画“×”,并用笔画出改接后的导线 。
(2)小李将实验数据记录在表格中,分析数据,可知:
实验次数
1
0.30
0.22
0.52
2
0.22
0.28
0.50
3
0.24
0.22
0.46
4
0.28
0.30
0.58
①四次实验中电流表选用量程为: A。
②并联电路的电流特点: 。
③实验时,为了使得出的结论更具普遍性,需要的操作是: 。
(3)小李同学测量通过灯泡电流时,正常发光,忽亮忽灭,要解决这个电路故障,他的操作是 。
【答案】(1) A 见详解
(2) 0~0.6A 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 换不同规格灯泡,或者换电源电压进行实验,测量更多数据
(3)检查L1支路的接线柱是否连接好(或检查L1是否拧紧)
【详解】(1)[1]由乙图可知,两个支路一条是L2单独接入,另一条支路是L1和电流表,所以电流表测量L1的电流,电流表测的是A点的电流。
[2]只改变一根导线就可以测量C处的电流,则电流表在干路上,如下所示:
(2)[1]①四次实验中所有示数没有超过0.6A,故应选择0~0.6A的小量程来提高数据的精确度。
[2]②由表格数据知
所以并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
[3]③要使得出的结论更具普遍性,需要的操作是:换不同规格灯泡,或者换电源电压进行实验,测量更多数据。
(3)L1与L2此时是并联,L2正常发光,L1忽亮忽灭,可能是L1所在支路接触不良导致,可以检查L1支路的接线柱是否连接好,或者检查L1是否拧紧。
【变式1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)在“探究并联电路中电流的规律”的实验中:
(1)图甲是小阳设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流,图乙是某次测量时连接的电路,此时电流表测量的是 (选“A”“B”或“C”)处的电流。要测量通过的电流,只需将图乙中导线 (选填“a”或“b”)的一端移动到 。
(2)闭合开关,发现小灯泡亮、不亮,故障原因可能是 。
(3)故障排除后,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:
测量次数
A点的电流/A
B点的电流/A
C点的电流/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
①并联电路中电流的规律是 ;
②在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是 。
③实验中多次更换灯泡的目的是 。
【答案】(1) C a 电流表的“-”接线
(2)L2断路
(3) 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和 两灯泡的规格相同 使所得结论具有普遍性
【详解】(1)[1]闭合开关S,电流表在干路上,测干路通过的电流,即图甲中的C点。
[2][3]要让电流表测量通过的电流,应将电流表接到所在支路上,只需将图乙中导线a的一端移动到电流表的“-”接线柱上。
(2)由图可知,电路中的两灯并联,闭合开关,发现小灯泡L1亮、L2不亮,说明L1支路和干路是连通的,故障原因可能是L2断路或L2所在支路断路。
(3)[1]分析表中数据可发现
IC=IA+IB
即并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[2]在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,而其他两次实验中测得A、B两点的电流不相等,可能使第2次实验中两灯泡的规格相同。
[3]换用不同规则的器材多次实验,是为了避免偶然性,使所得结论具有普遍性。
【变式2】(24-25九年级上·山东德州·期中)小明探究串联电路电流特点,其设计的电路图如图甲所示。
(1)为了使结论具有普遍意义,应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;连接好电路,闭合开关前,发现其中一个电流表如图乙所示,出现这种现象的原因是 ;
(2)排除故障后,闭合开关,小明从图丙电流表示数发现,两个电流表其中一个的量程选择不恰当,这个电流表是 。通过两灯的电流 (选填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) 不同 电流表未调零
(2) A1 =
【详解】(1)[1]为了使探究得出的结论具有普遍意义,要选择不同规格的灯泡进行实验。
[2]闭合开关前,发现其中一个电表指针如图乙所示,没有指在零刻度上,出现这种现象的原因是电流表指针没有调零。
(2)[1][2]图中电流表A1的偏转角度过小,选择的量程是大量程,分度值是0.1A,读数为0.4A,示数未超过小量程,说明量程选大了;电流表A2选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.4A,根据两电流表的示数可知,通过两个灯泡的电流相等,即
题型十 电压的测量
解|题|技|巧
1、按 “并联 + 正进负出” 接线:测某用电器电压时,电压表必须与该用电器并联,且电流从正接线柱流入、负接线柱流出,避免因连接错误导致无示数或指针反偏。
2、据 “电源电压 + 估测值” 选量程:先看电源电压,再估测被测电压,选合适量程,防止超量程损坏电表或读数误差大。
3、借 “示数异常” 判故障:若电压表示数为 0,可能是并联的用电器短路或电压表断路;若示数接近电源电压,可能是并联的用电器断路,结合示数特点快速定位问题。
【典例1】(24-25九年级上·山东临沂·期中)晓丽对一些数据的估测,最接近实际的是( )
A.人体正常温度约为38.5℃ B.近几年兰陵冬季最低气温可达
C.人体的安全电压不超过36V D.家用台灯的额定电流约2A
【答案】C
【详解】A.人体正常温度约为37℃,变化很小,故A不符合题意;
B.近几年兰陵冬季最低气温约为,故B不符合题意;
C.人体的安全电压不超过36V,高于此值会造成危险,故C符合题意;
D.家用台灯的额定电流约0.2A,故D不符合题意。
故选C。
【典例2】(24-25九年级上·山东临沂·期中)如图所示,若电源电压为6V,当开关S闭合时,电压表的示数为4V,则的电压是 V;若S断开,电压表 (选填“有”或“无”)示数。
【答案】 4 有
【详解】[1]当开关S闭合时,、串联,电压表测电压,则的电压为4V。
[2]若S断开,电压表串到电路中,测电源电压,有示数。
【变式1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)小明同学对身边一些物理量进行了估测,其中最可能接近实际的是( )
A.人体安全电压为 B.智能手机的电池输出电压为
C.实验用小灯泡正常发光时,通过的电流约为 D.一节新干电池的电压为
【答案】C
【详解】A.根据常见的电压可知,我国家庭电路的电压为220V,人体安全电压为不高于,故A不符合题意;
B.不同的电源提供不同的电压,智能手机的电池输出电压通常约为3.7V,故B不符合题意;
C.根据常见用电器的工作电流可知,实验用小灯泡正常发光时,通过的电流为0.2A左右,故C符合题意;
D.不同的电源提供不同的电压,一节新干电池的电压为1.5V,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】(24-25九年级上·山东威海·期中)如图所示的电路中,电压表示数如图乙,A1、A2两表示数如图丙所示,则通过L2的电流为 A,L1两端电压为 V。
【答案】 1.76 2.5
【详解】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电压表测L1两端电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过L1的电流,根据并联电路电流特点可知,干路电流等于各支路电流之和,所以由丙图可知,测干路电流时电流表A1量程为0-3A,分度值为0.1A,示数为2.2A,测通过L1的支路电流时电流表A2量程为0-0.6A,分度值为0.02A,示数为0.44A,所以通过L2的电流为
[2]电压表测L1两端电压,量程为0-3V,分度值为0.1V,示数为2.5V。
题型十一 用电表检测电路故障
解|题|技|巧
1、用 “电流表有无示数” 判通断:电流表无示数,说明电路断路;示数过大或超量程,大概率是电源短路,快速区分“断”与“短”。
2、借 “电压表示数” 定故障点:电压表接某两点无示数,可能是两点间短路或之外断路;示数接近电源电压,说明两点间断路,精准定位故障位置。
3、结合 “串并联特性” 细分析:串联电路中,某用电器断路会导致全电路无电流;并联电路中,一条支路断路不影响其他支路,结合电路连接方式缩小故障范围。
【典例1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)在如图所示的电路中,闭合开关后发现两个灯泡都不发光,且电压表无示数。以下可能的故障是( )
A.短路 B.短路 C.断路 D.断路
【答案】C
【详解】闭合开关后发现两个灯泡都不发光,电路中可能存在断路,电压表无示数表明电压表与电源之间可能存在断路,故可能的故障是L1断路。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【典例2】(24-25九年级上·安徽淮南·期中)如图所示的电路,电源电压为3V,当开关闭合时,灯泡L1两端的电压为0V,已知是灯泡发生故障,则故障原因可能是 。
【答案】L2断路或L1短路
【详解】由图知道,两灯串联,电压表与灯L1并联,由于灯泡L1两端的电压为0V,则故障可能是L2断路或L1短路。
【变式1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转。则故障原因可能是( )
A.甲灯泡短路 B.乙灯泡短路
C.甲灯泡断路 D.乙灯泡断路
【答案】C
【详解】由实物图可知,两个灯泡并联,开关在干路上,电压表测量电源电压,电流表在乙灯泡所在的支路上,测量通过乙灯泡的电流;
A.如果甲灯泡短路,整个电路出现短路现象,电压表和电流表无示数,电压表和电流表的指针都不偏转,两个灯泡都熄灭,故A不符合题意;
B.如果乙灯泡短路,整个电路出现短路现象,电压表和电流表无示数,电压表和电流表的指针都不偏转,两个灯泡都熄灭,故B不符合题意;
C.如果甲灯泡断路,电流不通过甲灯泡,甲灯泡熄灭,乙灯泡所在的支路上有电流,乙灯泡发光,电压表和电流表都有示数,指针明显偏转,故C符合题意;
D.如果乙灯泡断路,两个灯泡并联,电流表在乙灯泡所在的支路上,则电流表无示数,故D不符合题意。
故选C。
【变式2】(24-25九年级上·河南许昌·期中)如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表V有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯L和电阻R外,其余元件均完好。
(1)电路中存在的故障可能是 (将故障的情况写完整);
(2)为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端。请判断她能否查出电路的故障,并说明理由: 。
【答案】(1)灯L短路或电阻R断路
(2)不能,在灯L短路和电阻R断路两种情况下,电压表均没有示数
【详解】(1)由图可知,灯与电阻R串联,电压表与电阻R并联,电压表有示数,说明电压表与电源两极连接的部分电路没有断路,即灯泡L没有断路;灯泡不亮,可能是灯泡L短路,也可能是R断路,导致电压表串联在电路中,此时电路中电流几乎为0;综上可知,电路故障可能是灯泡L短路或电阻R断路。
(2)小华同学将图中的电压表V正确并联在灯L两端,因为在灯L短路和电阻R断路两种情况下,电压表均没有示数,所以不能查出电路的故障。
题型十二 探究串联电路和并联电路中电压的特点
易|错|点|拨
1、测电压时 “选错并联位置”:测串联用电器电压时,误将电压表并联在电源和用电器两端(测总电压),或并联在导线 / 开关两端(测 0 电压),需精准并联在被测用电器两端。
2、实验后 “凭一组数据下结论”:仅用相同规格用电器测一次,就得出 “串联分压、并联等压” 规律,忽略偶然性,需更换不同规格用电器多次测量,让结论更具普遍性。
3、混淆 “串联分压” 与 “电阻关系”:认为 “串联中各用电器电压相等”,忽略需 “电阻相等” 才相等,实际电压与电阻成正比,未明确规律适用条件易导致认知偏差。
【典例1】(24-25九年级上·山东滨州·期中)小明和小华在“探究串联电路电压的规律”时,都设计了如图甲所示的电路:
/V
/V
/V
1.4
1.6
3.0
(1)闭合开关后,小华发现电压表的指针如图乙所示,此时的电压为 V。她接下来应该对电压表进行的操作是 ;
(2)小明连接好电路后闭合开关S,发现、两只灯泡都不亮,他用手按一下灯泡,、仍然都不亮,按一下灯泡,两灯都亮,松开手后两灯又都不亮,则故障可能是 ;
A.与灯座接触不良
B.与灯座接触不良
C.灯丝断开了
(3)测出两端的电压后,小希断开开关,准备拆下电压表,改装在B、C之间。小明认为这样操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可,小希认为小聪的办法是错误的,原因是 ;
(4)排除故障后,小明正确操作完成了实验,并把数据记录在下表中,分析实验数据得出实验结论:在串联电路中,电源电压等于 ;
(5)实验结束后,小明和小华互相交流,小华指出小明在实验过程中还存在一个不足之处,你认为小明实验中的主要不足之处是 ,改正方法是 。
【答案】(1) 1 改接0~3V的量程
(2)B
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)各部分电路两端电压之和
(5) 实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性 应改变灯泡的规格进行多次实验
【详解】(1)[1][2]连接电路后,电压表测量L1两端电压,小明发现电压表指针如图乙,量程为0~15V,分度值为0.5V,示数为1V,此时指针偏转所示的示数过小,所以我们要改接0 ~3V的小量程。
(2)小明连接好电路后闭合开关S,发现L1、L2两只灯泡都不亮,说明电路中可能存在断路现象,他用手按一下灯泡L1,L1、L2仍然都不亮,按下灯泡L2,两灯都亮,松开手两灯又不亮,说明L2与灯座接触不良。故选B。
(3)小聪的办法会导致电压表的正负接线柱接反,所以是错误的。
(4)分析实验数据可知,可得出实验结论:在串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和。
(5)[1][2]实验数据中只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验。
【变式1】(24-25九年级上·山东聊城·期中)图甲是“探究串联电路的电压关系”的实验。
(1)为了使探究得出的结论具有普遍意义,、应该选择 (选填“相同”或“不同”)规格的小灯泡;
(2)根据图甲连接好电路,闭合开关,发现、均不发光,电压表有示数且大小接近电源电压,则电路中出现的故障可能是 ;
(3)排除故障后,重新闭合开关,电压表指针偏转幅度较小,如图乙所示,为了使测量结果更准确,接下来应该 ;
(4)依次用电压表测了、和电源两端的电压。由此得出结论:串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。此结论 (选填“科学”或“不科学”),接下来应该进行的操作是更换不同规格的灯泡或改变电源电压,再做几次实验,这样做的目的是 。
A.减小误差 B.寻找普遍规律
【答案】(1)不同
(2)灯L1断路
(3)见解析
(4) 不科学 B
【详解】(1)为了探究具有普遍意义的实验结论,应选择规格不同的灯泡进行实验。
(2)图甲所示电路中,两灯串联连接,电压表并联在灯L1两端,测灯L1的电压,闭合开关两灯都不发光,可能是电路出现了断路,电压表有示数且大小接近电源电压,则电压表与电源接通,所以可能是灯L1断路了。
(3)图乙中,电压表选用大量程接入电路,其指针偏转较小,说明电压表所用量程过大,应改用小量程。
(4)[1]只进行一次实验,便得出实验结论,这样的结论不科学,具有偶然性。
[2]为了让实验结论更具普遍性,应该更换不同规格的灯泡或改变电源电压,再做几次实验。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25九年级上·山东德州·期中)某小组在做“探究串、并联电路的电压规律”实验。
(1)电压表应 联在被测电路中;
(2)小红正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小红打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作 (选填“可行”或“不可行”);
(3)解决上述问题后,实验小组将测得的所有实验数据填入表中,由实验数据可以得出结论: 。由表中数据 (选填“能”或“不能”)判断出实验中选择的小灯泡的规格是不相同的。
2
2
2
3
3
3
4
4
4
【答案】(1)并
(2)不可行
(3) 在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电路的总电压 不能
【详解】(1)根据电压表的使用规则,电压表应并联在被测电路中。
(2)小红正确测出了两端的电压,在测两端的电压时,小红打算采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,此操作不可行,因为会导致电压表的正负接线柱接反,使得电压表指针反向偏转。
(3)[1]由表可知,,可得:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电路的总电压。
[2]仅凭表格中电压数据,我们无法直接判断实验中选择的小灯泡规格是否相同。因为即使小灯泡的规格不同,只要它们并联连接在相同的电源电压下,它们两端的电压也会是相同的。
题型十三 探究影响导体电阻大小实验
解|题|技|巧
1、未严格 “控制单一变量”:探究长度影响时,未保证导体材料、横截面积相同;或探究横截面积时,混用不同材料导体,导致无法确定电阻变化的真正原因。
2、忽略“电流表量程选择”:未根据电源电压和导体电阻估测电流,选小量程导致指针超偏,或选大量程使示数过小、误差大,影响实验数据准确性。
3、误将“灯泡亮度” 当唯一判断标准:仅靠灯泡亮暗判断电阻大小,忽略灯泡亮度还与实际功率有关(如电流相近时,电阻差异小,亮度变化不明显),需结合电流表示数综合判断。
【典例1】(24-25九年级上·山东聊城·期中)在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中,保持电源电压不变,如图甲所示,在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝,其规格如表所示:
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1.0
0.5
C
镍铬合金
0.5
1.0
D
锰铜合金
0.5
0.5
(1)实验中可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,这种实验方法叫 法;
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,可以探究导体电阻大小与 的关系;
(3)然后老师做了图乙所示的实验,将开关闭合,灯泡发光较亮;当用酒精灯加热金属灯丝后,发现灯泡的亮度变暗,电流表读数变小,这种现象说明导体的电阻跟 有关。
【答案】(1)转换
(2)长度
(3)温度
【详解】(1)电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻大小不易直接观察,实验中可以通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,这种实验方法叫转换法。
(2)选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验,材料和横截面积相同,长度不同,根据控制变量法,可以探究导体电阻大小与长度的关系。
(3)导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度等有关,当用酒精灯加热金属灯丝后,发现灯泡的亮度变暗,电流表读数变小,表明电阻变大了,这种现象说明导体的电阻跟温度有关。
【变式1】(24-25九年级上·山东泰安·期中)某兴趣小组利用如图所示的实验电路探究“导体电阻的大小跟哪些因素有关”,其中电源电压保持不变,分别将a、b、c、d四根电阻丝接入电路,得到的数据如表格所示。
导体编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.4
镍铬合金
0.04
(1)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用 两根电阻丝。
(2)若分别将电阻丝b、d接入电路,这是为了探究电阻大小与导体的 的关系,根据表格数据可知,电阻丝b的阻值 (选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻丝d的阻值。
(3)在新农村建设中,国家进行了农村电网改造,将原来直径较小的铝芯线更换成直径较大的铜芯线,这样是为了 (选填“增大”、“减小”或“不改变”)输电线的电阻。
(4)下列实验的研究方法与该实验主要的研究方法相同的是( )
A.探究杠杆平衡的条件
B.探究压力作用效果与压力、受力面积的关系
C.探究串、并联电路中电流的规律
【答案】(1)a、b
(2) 长度 小于
(3)减小
(4)B
【详解】(1)要探究导体的电阻大小与导体的材料的关系,需要控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,因此选用a、b两电阻丝做实验,运用了控制变量法。
(2)[1]b、d两电阻丝材料和横截面积相同,长度不同,这是为了探究电阻大小与导体长度的关系。
[2]从表格可以看出电阻丝b的电流比电阻丝d的电流大,所以电阻丝b的阻值小于电阻丝d的阻值。
(3)影响导体电阻大小的因素:导体的材料、长度和横截面积。其他条件相同时,横截面积越大,电阻越小。将原来直径较小的铝芯线更换成直径较大的铜芯线,这样是为减小输电线的电阻。
(4)探究“导体电阻的大小跟哪些因素有关”的实验运用了控制变量法和转换法。探究杠杆平衡的条件和探究串、并联电路中电流的规律的实验,是采用多次实验得出普遍规律的方式进行的,没有用到控制变量法和转换法;探究压力作用效果与压力、受力面积的关系的实验运用了控制变量法和转换法。故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示,是探究影响导体电阻大小因素的实验装置图,实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路,其中导线a、b、d长度相同,a、b、c粗细相同,b、d粗细不同。
(1)该实验是通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小,这种科学研究问题的方法是 法;
(2)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关;
(3)选用b、c两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的 有关;
(4)选用 两根导线分别接入电路中进行实验,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
【答案】(1)转换法
(2)ab
(3)长度
(4)bd
【详解】(1)实验中运用转换法,通过观察电流表的示数来间接比较导线电阻的大小。
(2)为了探究电阻大小跟导体的材料关系,需要控制导体的长度、横截面积相同,材料不同,因此选用ab两根导线。
(3)b、c两根导线材料、横截面积相同,长度不同,因此是为了探究电阻大小跟导体的长度关系。
(4)为了探究电阻大小跟导体的横截面积关系,需要控制导体的长度、材料相同,横截面积不同,因此选用bd两根导线。
题型十四 半导体的特点
解|题|技|巧
1、抓 “关键特性” 破题:牢记半导体 “导电性能介于导体与绝缘体之间,且受温度、光照、杂质影响显著”,解题时直接以这些特性为判断依据。
2、联 “实际应用” 辅助判断:记住半导体常见应用,题目若涉及这些元件,可反向推导其利用了半导体的特性。
【典例1】(24-25九年级上·山东淄博·期中)安全用电,生命至上!对于电学知识的理解与应用,下列说法正确的是( )
A.汽车插入钥匙发动时前后灯同时亮,熄火断电前后灯同时灭,前后灯是串联的
B.目前我们可以选用超导材料来制作成导线,减小导体电阻
C.家中沾水的木头是导体,橡胶洗碗手套是绝缘体
D.硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种半导体,半导体材料的电阻为零
【答案】C
【详解】A.汽车插入钥匙发动时前后灯同时亮,熄火断电前后灯同时灭,但前后灯并不是串联的,在串联电路中,电流只有一条路径,各个用电器依次相连,一个用电器损坏或断路,整个电路就会中断,所有用电器都无法工作,如果汽车前后灯是串联,那么当其中一个灯出现故障损坏时,另一个灯也会无法亮起,但实际情况是汽车的前后灯中一个损坏时,另一个仍可正常工作,故前后灯是并联的,故A错误;
B.超导材料在特定条件下电阻趋近于零,这意味着电流通过时几乎不会产生热量,从而大大提高了电能传输的效率,能够实现无损输电,减少能源在传输过程中的浪费,但超导材料的应用受很多特定条件的限制,目前还难以大规模生产应用,故B错误;
C.生活用水是导体,家中沾水的木头容易导电,是导体,橡皮洗碗手套不容易导电,是绝缘体,故C正确;
D.硅是制作太阳能电池的主要材料之一,硅是一种半导体,半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,半导体材料的电阻不为零,故D错误。
故选C。
【典例2】(24-25九年级上·山东德州·期中)火箭用液态氢作为燃料,因为液态氢具有较高的 (选填“热值”或“比热容”);灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作灯的材料是 (选填“半导体”或“超导体”)。
【答案】 热值 半导体
【详解】[1]火箭用液态氢作为燃料,因为液态氢具有较高的热值,相同质量的液态氢和其它燃料相比,完全燃烧时可以放出更多热量。
[2]灯是由发光二极管制成的,制作它的材料是半导体。
【变式1】(24-25九年级上·山东聊城·期中)关于如图所示的四个演示实验,下列说法正确的是( )
A.试管口木塞冲出去的过程,其能量转化情况与内燃机的做功冲程相同
B.甲、乙两个泡沫小球相互吸引,说明甲、乙两球一定带有异种电荷
C.发光二极管常用作电器指示灯和显示屏等,它是用半导体材料制成的
D.用橡胶棒接触验电器的金属球,两片金属箔张开一定角度,是因为箔片带同种电荷
【答案】ACD
【详解】A.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,木塞冲出的过程中,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,能量转化情况与内燃机做功冲程相同,故A正确;
B.带电体具有吸引轻小物体的性质,相互吸引的两个小球可能是异种电荷,也有可能一个是轻质物体,故B错误;
C.发光二极管具有单向导电性,是用半导体材料制成的,可以用作电器指示灯和显示屏,故C正确;
D.验电器是用来检验物体是否带电的仪器,它是根据同种电荷互相排斥的原理制成的,图中橡胶棒接触验电器后验电器的金属箔张开一定角度,箔片带同种电荷,说明该棒带电,故D正确。
故选ACD。
【变式2】(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图所示是汽车上司机是否系安全带的指示灯,如果没有系安全带,LED指示灯亮起,系好安全带接通电路指示灯就会熄灭。安全带在电路中相当于一个开关,没有系好安全带时,指示灯所在电路应处于 (填“断路”、“通路”或“短路”)状态,LED指示灯的制成材料是 (填“超导体”或“半导体”)。
【答案】 通路 半导体
【详解】[1]由题意可知,如果没有系安全带,LED指示灯亮起,安全带在电路中相当于一个开关;此时指示灯所在电路应处于通路状态。
[2]LED灯具有单向导电性,它是由半导体材料制成的。
题型十五 滑动变阻器的原理和构造
易|错|点|拨
1、误将 “改变电流” 当原理:认为滑动变阻器原理是 “直接改变电路电流”,实际核心是 “通过改变接入电路的电阻丝长度,进而改变电阻,最终影响电流”,混淆原理与作用易理解偏差。
2、接线柱选择 “接错或漏接”:要么接 “上面两接线柱”,要么接 “下面两接线柱”,忽略需 “一上一下” 接线才能改变电阻。
3、判断电阻变化 “只看滑片位置”:仅看滑片左移或右移就定电阻大小,忽略需结合接入的下面接线柱,不看接线柱易误判
【典例1】(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图所示的滑动变阻器结构和连入电路的示意图,当滑片Р向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.如图,滑动变阻器接了左下接线柱,滑片以左电阻丝接入电路,当滑片Р向右滑动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,故A不符合题意;
B.如图,滑动变阻器接了左下接线柱,滑片以左电阻丝接入电路,当滑片Р向右滑动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,故B不符合题意;
C.如图,滑动变阻器同时接了下方两接线柱,整个电阻丝接入电路,当滑片Р向右滑动时,接入电路的电阻丝长度不变,电阻不变,故C不符合题意;
D.如图,滑动变阻器接了右下接线柱,滑片以右电阻丝接入电路,当滑片Р向右滑动时,接入电路的电阻丝变短,电阻变小,故D符合题意。
故选D。
【典例2】(24-25九年级上·山东威海·期中)电动力汽车的动力装置如图,图O、E、F为汽车变阻器上的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,要满足以上需求,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的 接线柱相连(选填“E、O”或“O、F”或“E、F”);出厂测试中工人师傅用变阻箱替换该变阻器串联接入电路中调节汽车速度,读出电阻值如下图所示,电阻箱的示数为 MΩ。
【答案】 E、O 2.022×10-3
【详解】[1]由图得,变阻器与电动机串联,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,则此时变阻器接入电路中的长度减小,则电路中M、N应分别与旋钮变阻器的E、O。
[2]由图得,电阻箱的示数为
【变式1】(24-25九年级上·山东济南·期中)生活中可以调节亮度的台灯内部主要结构是一个变阻器。如图是其内部结构图,A、B、C是它的三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度。对此现象分析不正确的是( )
A.变阻器与灯泡是串联的
B.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
C.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【答案】B
【详解】A.台灯内变阻器的作用是改变电路中的电流,从而改变灯泡的亮度,根据串、并联电路特点,变阻器与灯泡是串联的,故A正确,不符合题意;
B.若只将A、C接入电路,变阻器接入了最大阻值,相当于一个定值电阻,不能改变接入阻值的大小,也不能调节灯泡的亮度,故B错误,符合题意;
C.若只将B、C接入电路,变阻器右边电阻接入电路,顺时针转动旋钮时接入电阻变大,电流变小,灯泡变暗,故C正确,不符合题意;
D.若只将A、B接入电路,变阻器左边电阻接入电路,顺时针转动旋钮时接入电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故D正确,不符合题意。
故选B。
【变式2】(24-25九年级上·山东威海·期中)如图甲所示为某种电风扇调速器的示意图,P为旋钮的滑片,可转动改变挡位,调速器应与电动机 联接入电路,若要由1挡转至4挡可使电风扇风速增大,应将接线柱 接入电路(选填“A和B”或“B和C”或“A和C”)。
【答案】 串 A和B
【详解】[1]调速器要控制电动机就要与电动机串联接入电路。
[2]由1挡转至4挡即顺时针转动旋钮时,电风扇转速增大,则调速器接入电路的阻值应减小,由图可知,调速器应接A和B两个接线柱。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25九年级上·山东泰安·期中)在乡村振兴建设中,某村进行了旧线路改造,更换的新铝芯电缆比旧的电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.绝缘皮更薄 B.绝缘皮更厚 C.铝芯更细 D.铝芯更粗
【答案】D
【详解】导体的电阻大小与粗细、材料、长度等有关,更换的新铝芯电缆比旧的电阻更小,主要是因为新电缆的铝芯更粗,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·山东济南·期中)感应发光冰块是食品级PS材料及电子元件组成的产品,具有入水即亮的特点。其内部的主要电子元件有:液体感应器、纽扣电池和LED灯。当液体感应器接触到水后,冰块内的LED灯就会发光。液体感应器在电路中的作用相当于下图中的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】结合“当液体感应器接触到水后,冰块内的LED灯就会发光”可知,液体感应器在电路中的作用相当于开关。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(24-25九年级上·山东济南·期中)如图所示是探究影响电阻大小因素的实验。A、B为长度一样的镍铬合金丝,B的横截面积比A的大。下列说法正确的是( )
A.夹子接入的电阻值越大,灯泡越亮
B.利用此装置不能探究导体电阻的大小和长度的关系
C.灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小,这利用了控制变量法
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表
【答案】D
【详解】A.夹子接入的电阻值越大,对电流的阻碍作用越大,灯泡越暗,故A错误;
B.移动夹子位置可以改变电阻丝长度,利用此装置能探究导体电阻的大小和长度的关系,故B错误;
C.灯泡亮度反映接入镍铬合金丝电阻的大小,这利用了转换法,故C错误;
D.为了准确比较两条镍铬合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表,通过电流表示数来反映电阻大小,故D正确。
故选D。
4.(24-25九年级上·山东聊城·期中)某品牌独轮车工作原理:当电源开关闭合时指示灯亮起,人站在独轮车上开关自动闭合,电动机才能启动,开始运动。下列电路设计符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】题意知,当开关S1闭合,指示灯亮起,同时开关S2闭合,电动机才能启动,所以S1同时控制指示灯和电动机,S2只控制电动机,则指示灯和电动机并联连接,S1接在干路上,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.(24-25九年级上·山东泰安·期中)如图所示,依次在A、B间接入下列材料,闭合开关后,能使小灯泡发光的是( )
A.干木棒 B.铅笔芯 C.陶瓷 D.橡皮筋
【答案】B
【详解】A.干木棒是绝缘体,它内部的电荷被束缚,不能自由移动,因此接入电路中后,不能形成电流,小灯泡不会发光。故A不符合题意;
B.铅笔芯的主要材料是石墨,石墨是一种导体,它内部有大量的自由电荷。当铅笔芯接入电路中后,这些自由电荷可以在电场作用下自由移动,形成电流,使小灯泡发光。故B符合题意;
C.陶瓷是绝缘体,它的电荷被束缚在原子或分子内部,不能自由移动。因此,接入电路中后,不能形成电流,小灯泡不会发光。故C不符合题意;
D.橡皮筋也是绝缘体,它的电荷同样被束缚,不能自由移动。接入电路中后,不能形成电流,小灯泡不会发光。故D不符合题意。
故选B。
6.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图为可调亮度台灯及其用于调光的电位器结构图,电位器应与灯泡 (选填“串联”或“并联”),欲使滑片顺时针转动时灯泡变亮,应将两接线柱 接入电路。
【答案】 串联 P、C
【详解】[1]电位器工作时,是通过改变接入电路中的阻值以起到调节作用的,故电位器应与灯泡串联。
[2]若图中滑片顺时针转动时灯泡变亮,说明滑片顺时针转动时电路中的电流变大,电位器接入电路的电阻变小,则电位器接入电路中的电阻丝的长度变短,故应将接线柱P、C接入电路。
7.(24-25九年级上·山东临沂·期中)如图一是一款无线蓝牙耳机及其收纳盒,耳机没电时,可以将单只或一对耳机放入收纳盒中进行充电,此时收纳盒相当于电路中的 ;红外线电暖器中有一个自动断电的安全装置,如图二所示,当红外线电暖器倾倒时,电路 (选填“断开”或“闭合”)
【答案】 电源 断开
【详解】[1]使用收纳盒对耳机进行充电时,收纳盒为耳机提供电能,则收纳盒相当于电路中的电源。
[2]如图,红外线电暖器直立时,铜球处连通,电路处于闭合状态;当红外线电暖器倾倒时,铜球处断开,两根导线有一根绝缘棒连接,绝缘棒不容易导电,电路断开。
8.(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图是“探究串联电路电流特点”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 ,目的是 。
(2)下表是某同学实验中的数据:
电流表的位置
A
B
C
电流
0.3
0.3
1.5
指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是 ,造成错误的原因是 。
【答案】(1) 断开 保护电路
(2) 1.5 电流表接的是小量程,但按大量程读数
【详解】(1)[1][2]为了保护电路中各元件的安全,连接电路时开关应断开。
(2)[1][2]因为串联电路处处电流相等,因此实验数据中明显错误的数值为C位置的电流1.5A;C位置的电流是A、B位置电流的5倍,因此错误原因为:电流表读数时按大量程读数。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
9.(24-25九年级上·山东威海·期中)在如图甲所示的电路中与分别接不同的量程,当闭合开关后,两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,则灯泡和两端的电压分别为( )
A.1.5V 7.5V B.1.5V 6V C.7.5V 1.5V D.6V 1.5V
【答案】B
【详解】分析电路可知,当闭合开关后,灯泡和串联,电压表测电压,电压表测电源电压。两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,根据串联电压规律可知,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,则电压为1.5V;电压表选用大量程,分度值为0.5V,示数为7.5V,则电源电压为7.5V。所以两端的电压为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯均发光,此时两电流表指针的偏转均如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.灯、一定串联 B.通过灯的电流为1.8A
C.通过灯的电流为1.44A D.电流表测量通过的电流
【答案】C
【详解】分析甲电路图可知,L1和L2并联,L2单独一条支路,L1和A1一条支路,A1测L1的电流,A2处在干路上,测干路电流;所以A2选用的是0~3A量程,分度值为0.1A,示数为1.8A;A1选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.36A,即L1的电流为0.36A,所以根据并联电路的电流规律,通过灯L2的电流
故ABD错误,C正确。
故选C。
11.(24-25九年级上·山东泰安·期中)两只规格不同的灯泡按如图方式连接,将开关S1和S2闭合,则( )
A.L1和L2两端的电压不相等
B.L1和L2的电流相等
C.若L1断路,则L2不发光
D.断开S2后,电流表A1、A2的示数相等
【答案】D
【详解】A.两个开关闭合后,两灯并联,A1测干路电流,A2测量L1中电流。因两灯并联,所以两灯两端电压相等。故A错误;
B.两灯两端电压相同,但它们规格不同,即电阻不等,根据欧姆定律可知,通过它们的电流不相等。故B错误;
C.因两灯并联,支路之间互不影响,一条支路断路,不影响另外一条支路。故C错误;
D.断开S2后,两个电流表与小灯L1串联,串联电路中电流处处相等,所以两个电流表的示数相等。故D正确。
故选D。
12.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)在如图所示电路中,下列说法错误的是( )
A.当只闭合开关S2时,L1、L2串联
B.当闭合开关S1、S3时,L1、L2并联
C.当同时闭合开关S1、S2、S3时,电源被短路,可能把电源烧坏
D.同时闭合开关S2、S3时,L1、L2都发光
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,当只闭合开关S2时,电路中只有一条电流路径,L1、L2首尾相连,因此L1、L2是串联,故A正确,不符合题意;
B.由电路图可知,当闭合开关S1、S3时,电路中有两条电流路径,L1、L2首首相连,尾尾相连,因此L1、L2是并联,故B正确,不符合题意;
C.当同时闭合开关S1、S2、S3时,电源正负极直接被导线连接,因此电源被短路,可能把电源烧坏,故C正确,不符合题意;
D.同时闭合开关S2、S3时,L1被短路,电路为只有L2的简单电路,因此只有L2都发光,故D错误,符合题意。
故选D。
13.(24-25九年级上·山东青岛·期中)如图所示电路中,各元件及连接均完好。
(1)闭合开关,电路将 (选填“通路”、“断路”或“短路”);
(2)拆掉一根导线 (选填“a”、“b”、“c”或“d”),可以让和串联;
(3)只改动一根导线可以让与并联,请在连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
【答案】(1)短路
(2)c
(3)
【详解】(1)由图可知,闭合开关后,电流从电源正极流出后,经开关、电流表后,直接流回电源负极,电源短路,电路中电流过大,电流表会损坏。此时两灯被短路,都不会亮。
(2) 由图可知,拆掉导线c后,闭合开关,电流从电源正极流出后,经开关、电流表、L2、L1后,流回电源负极,此时L1和L2串联。
(3)将导线b改为电流表负接线柱与L2左接线柱相连接,可以让L1与L2并联,如图所示:
14.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)如图所示电路中,若电源电压为4.5V,开关S闭合后,电压表的示数为1.5V,则灯泡L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
【答案】 3 1.5
【详解】[1][2]如图,两个电阻串联,电压表测L2两端的电压,电压表的示数为1.5V,则L2两端的电压为1.5V;由于串联电路的总电压等于各部分电路电压之和,灯泡L1两端的电压为
15.(24-25九年级上·山东泰安·期中)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时, 做出了如下猜想。
猜想一: 导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二: 导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
猜想三: 导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝, 其规格、材料如表所示。
编号
材料
长度(m)
横截面积 (mm2)
A
镍铬合金
0.25
1.0
B
镍铬合金
0.50
1.0
C
镍铬合金
0.25
2.0
D
锰铜合金
0.25
1.0
(1)如图所示电路, 闭合开关后, 在M、N之间分别接上不同导体, 小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点:
小明认为: 电流表是多余的, 观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。
小红认为: 灯泡是多余的, 根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。
小亮认为: 灯泡和电流表同时使用更好, 因为灯泡可以保护电路, 从而防止烧坏电流表。
你赞同 (选填“小明”、“小红”或“小亮”) 的观点。
(2)为了验证猜想二, 可依次把 M、N跟 (选填“A、B、C、D”) 的两端相连, 闭合开关, 记下电流表的示数。
(3)小丽在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么不能够完成猜想 (选填“一”、“二”或“三”) 的实验验证。
(4)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接, 闭合开关, 电流表的示数不同, 可探究电阻跟 的关系, 其结论是 。
【答案】(1)小亮
(2)AC
(3)三
(4) 长度 在材料与横截面积相同时,长度越大的导体,电阻越大
【详解】(1)实验用导线电阻的差别是比较小的,导致电路中电流的变化也是比较小的。灯光的亮度不会发生明显的变化,不易观察,所以必须使用电流表来观测电流大小变化。又因为导线电阻比较小,如果只将导线接在电路里,会使电路电流过大,损坏电源,所以必须使用灯光来保护电路。小亮同学的想法是正确的。
(2)要验证这个想法,实验用两导线长度相同、标准相同,横截面积不同。因此要选用A、C两根导线。
(3)一根导线,可以改变接入电路的长度;通过对折使用,可以改变横截面积。但不能改变导体的材料。所以不能完成猜想三。
(4)[1]AB两根导线材料相同、横截面积相同,长度不同。本次是探究电阻与长度的关系。
[2]导体电阻与长度的关系是:在材料与横截面积相同时,长度越大的导体,电阻越大。
16.(24-25九年级上·山东聊城·期中)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路。
(1)用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点不合适的是______;
A.E、A、D B.E、B、C C.F、C、D D.F、A、D
(2)小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 ,
(3)小明组连接了如图2的实物连接图,此时,电流表测的是通过 (选填“”、“”、“干路”)的电流。若要测灯的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线);( )
(4)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示。为了测量结果准确,她应该 ;
(5)某次测量中,小红发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为0.2A,导线乙中的电流为0.3A,则根据电路中的电流特点,导线丙中的电流为 ;(选填“0.1A”或“0.5A”或“0.1A和0.5A都有可能”)
(6)老师收集到几个组的数据如表:
组别
规格
规格
1
甲
甲
0.12
0.12
0.22
2
乙
丙
0.16
0.20
0.34
3
甲
丁
0.14
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.32
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是______;
A.第1组数据没有测量误差
B.总是略大于可能是电流表未调零引起的
C.选用多组实验数据,是为了减小误差
D.若测量F处电流,由于F处更接近电源正极,故会发现
(7)该表格设计的缺陷是 。
【答案】(1)C
(2)连接电路时,开关未断开
(3) 干路
(4)换接电流表小量程,重新进行实验
(5)0.1A和0.5A都有可能
(6)B
(7)物理量没有单位
【详解】(1)电流表与待测电路串联,探究并联电路中电流的特点,要用电流表分别测量各支路的电流和干路的电流,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是连接电路时,开关没有断开。
(3)[1][2]此时,两灯泡并联,电流表测的是通过干路的电流。要测灯L2的电流,电流表应与L2串联,如图所示:
(4)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示,电流表指针偏转角度较小,为了测量结果准确,她应该断开开关,换接电流表小量程,重新进行实验。
(5)某次测量中,小王发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为0.2A,导线乙中的电流为0.3A;若电流从甲、丙流入,从乙流出,根据并联电路电流的规律
若电流从甲、乙流入,从丙流出,根据并联电路电流的规律
因此导线丙中的电流0.1A和0.5A都有可能。
(6)A.测量的过程中,误差不可避免也不能消除,因此总有误差,故A错误;
B.若电流表使用前指针在零刻线偏右的位置,则每次测量值比真实值偏大,由并联电路电流的规律 总是略大于IB,故B正确;
C.选用多组实验数据,可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,故C错误;
D.串联电路各处的电流相等,因此,故D错误。
故选B。
(7)带单位的物理量才有意义,所以表格中的缺陷是物理量没有单位。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
17.(24-25九年级上·山东菏泽·期中)如图所示,若需要灯L1、L2并联,则应闭合开关 ;若需要灯L1、L2串联,则应闭合开关 。
【答案】 S1、S2 S3
【详解】[1]由电路图可知,要使灯L1、L2并联,灯L1和L2独立,互不影响,应闭合开关S1、S2。
[2]由电路图可知,要使灯L1、L2串联,则电流应依次流过灯L2和L1,应该仅闭合开关S3。
18.(24-25九年级上·山东德州·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关断开时,发现电压表示数为;闭合开关后,发现电压表示数变为。则开关闭合后,与两端的电压之比为 ;与的电阻之比为 ;通过与的电流之比为 ;
【答案】 1:2 1:2 1:1
【详解】由题图可知,开关断开时,电压表测电源电压,即U=6V,闭合开关后,电压表测的是R1两端的电压,即U1=2V,则R2两端的电压
U2=U-U1=6V-2V=4VR1和R2两端的电压之比为
[2]串联电路有分压作用,则R1和R2的电阻之比为
[3]串联电路中各处的电流相等,所以通过R1与R2的电流之比
19.(24-25九年级上·山东枣庄·期中)小丽同学在探究“串联电路中电压的规律”的实验中。
(1)连接电路时,开关应处于 状态(选填“闭合”或“断开”);
(2)闭合开关,发现两只小灯泡都不发光,电压表无示数,若故障是由灯泡L2“短路”或“断路”引起的,则灯泡L2发生的故障类型是 ;
(3)排除故障后,小丽同学继续实验,在测量完L1两端电压后,为了测量L2两端电压,将电压表A接点连线转接至C接点,这种做法是错误的,这是因为 ;
(4)按照正确的测量方法,她用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为 V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序
电压UAB/V
电压UBC/V
电压UAC/V
1
1.7
2.9
2
1.3
1.6
2.9
3
1.1
1.8
2.9
(5)分析数据,得到结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ;
(6)为使结论更具普遍性,避免偶然性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以 。
【答案】(1)断开 (2)断路 (3)正负接线柱接反了 (4)1.2 (5)之和 (6)改变电源电压
【详解】(1)为了保护电路安全,连接电路时,开关要断开。
(2)串联电路中两灯泡均不发光,说明电路中无电流,电路发生断路,电压表无示数,说明电路无通路,则可能是灯泡L2断路。
(3)将电压表A接点连线转接至C接点,导致电压表的正负接线柱接反了,无法测量出L2两端电压。
(4)丙图中电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数为1.2V。
(5)分析表格数据
可得串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
(6)为了进行多次实验,还可以改变电源电压,改变各灯泡两端电压。
20.(24-25九年级上·山东聊城·期中)在探究并联电路的电流特点时,某班各组同学从甲、、乙、丙、丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图1所示的电路。
(1)用电流表测出电路中三个位置的电流来寻找规律,以下取点不合适的是______;
A.E、A、D B.E、B、C C.F、C、D D.F、A、D
(2)小王组在连接电路时,刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是 ,
(3)小明组连接了如图2的实物连接图,此时,电流表测的是通过 (选填“”、“”、“干路”)的电流。若要测灯的电流,请你在图上只改动一根导线,完成电路的连接(在需改动的导线上打“×”,再画出重新连接后的导线);( )
(4)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示。为了测量结果准确,她应该 ;
(5)某次测量中,小红发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为0.2A,导线乙中的电流为0.3A,则根据电路中的电流特点,导线丙中的电流为 ;(选填“0.1A”或“0.5A”或“0.1A和0.5A都有可能”)
(6)老师收集到几个组的数据如表:
组别
规格
规格
1
甲
甲
0.12
0.12
0.22
2
乙
丙
0.16
0.20
0.34
3
甲
丁
0.14
0.14
0.26
4
甲
丁
0.16
0.18
0.32
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的是______;
A.第1组数据没有测量误差
B.总是略大于可能是电流表未调零引起的
C.选用多组实验数据,是为了减小误差
D.若测量F处电流,由于F处更接近电源正极,故会发现
(7)该表格设计的缺陷是 。
【答案】(1)C
(2)连接电路时,开关未断开
(3) 干路
(4)换接电流表小量程,重新进行实验
(5)0.1A和0.5A都有可能
(6)B
(7)物理量没有单位
【详解】(1)电流表与待测电路串联,探究并联电路中电流的特点,要用电流表分别测量各支路的电流和干路的电流,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(2)刚接好最后一根导线,小灯泡就发光了,原因是连接电路时,开关没有断开。
(3)[1][2]此时,两灯泡并联,电流表测的是通过干路的电流。要测灯L2的电流,电流表应与L2串联,如图所示:
(4)小李组闭合开关,电流表示数如图3所示,电流表指针偏转角度较小,为了测量结果准确,她应该断开开关,换接电流表小量程,重新进行实验。
(5)某次测量中,小王发现电流表接线柱上共连接了三根导线,如图4所示,其中导线甲中的电流为0.2A,导线乙中的电流为0.3A;若电流从甲、丙流入,从乙流出,根据并联电路电流的规律
若电流从甲、乙流入,从丙流出,根据并联电路电流的规律
因此导线丙中的电流0.1A和0.5A都有可能。
(6)A.测量的过程中,误差不可避免也不能消除,因此总有误差,故A错误;
B.若电流表使用前指针在零刻线偏右的位置,则每次测量值比真实值偏大,由并联电路电流的规律 总是略大于IB,故B正确;
C.选用多组实验数据,可避免实验的偶然性,使结论更具普遍性,故C错误;
D.串联电路各处的电流相等,因此,故D错误。
故选B。
(7)带单位的物理量才有意义,所以表格中的缺陷是物理量没有单位。
21.(24-25九年级上·山东威海·期中)在如图所示电路中,电源是由四节新干电池串联组成,L1和L3规格相同,与L2规格不同,灯泡和电表都始终完好,当闭合S1、S3,断开S2时,电流表A1示数为0.18A。
(1)当S1、S2和S3都闭合时,电流表A1示数变为0.42A,尝试分析每个灯泡的电流和两个电压表的示数,要求画出等效电路图;
(2)当开关S1闭合,S2、S3断开时,求出电压表V1的示数。
【答案】(1)分析电路可知,当闭合S1、S3,断开S2时,单独工作,电流表、测电路中电流,画等效电路图如下:
当S1、S2和S3都闭合时,、电压表被短路,、并联,电流表测电流,电流表测干路电流,电压表测电源电压,画等效电路图如下:
根据并联电路电流规律可知的电流,电流为
电压表测电源电压,示数为
、电压表被短路,所以的电流为零,电压表示数为零。
(2)当开关S1闭合,S2、S3断开时,、串联,电压表V1测电压。因为L1和L3规格相同,则分压相同,所以电压表V1的示数为
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