第十三章 简单电路（举一反三讲义）物理苏科版2024九年级上册

第十三章 简单电路 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1： 2 知识点2： 5 知识点3： 9 知识点4： 5 知识点5： 5 【方法技巧】 12 方法技巧1 电路设计的方法 12 方法技巧2 串、并联电路的识别 12 方法技巧3 串、并联电路电流的特点 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 1．知道简单电路的基本组成，明确各部分作用。 2．能区分电路的三种状态，识别串联和并联两种基本连接方式。​ 3．会正确使用电流表、电压表测量电路中的电流和电压，能读取电表示数。​ 重点： 1．掌握简单电路的组成及各元件的功能，能画出简单的串联、并联电路图。​ 2．准确判断电路的连接方式和状态。​ 3．熟记电流表和电压表的使用规则。 难点： 1．分析含多个元件的简单电路，判断其连接方式及开关控制对象。 2．避免电表使用中的常见错误。 3．理解 “短路的危害”，区分电源短路和局部短路的差异。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：初识家用电器和电路 一、电路的组成 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 （1）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。 （2）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。 （3）开关：用来接通或断开电路，起控制电路的作用。 （4）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、电源的分类  （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。 二、电路的三种状态 1、通路：正常连接的电路，即用电器能够工作的电路。  通路特征：电路中有电流，用电器正常工作。      2、断路（开路）：断开的电路。  断路特征：电路中无电流，用电器不工作．原因有开关没闭合，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跟电源的两极相连的电路。 短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾。 （1）电源短路，导线将电源的正、负极连接起来，发生短路．电路中的电流很大，极有可能将电源也烧坏．电源短路是一种有危害的连接方式，在电路的连接中是不允许出现的。 （2）局部短路，也叫短接．如图所示，开关闭合，灯泡L1被短路，不亮，灯泡L2亮；局部短路没有危害，只是被短路的用电器不能工作。 三、电路图及元件符号 1、电路图及元件符号 （1）电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。 （2）几种常见的元件符号如下： 2、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）导线要横平竖直，转弯画成直角，电路图一般呈长方形。 （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。 3、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顺序应与实物图保持一致。 【典例1】在“电流表测电灯L的电流”的实验中，若灯座上的两根导线相碰，使灯泡短路，则电路中可能发生的事故是（    ） A．电灯L被烧坏 B．电流表将烧坏 C．电灯和电流表都将烧坏 D．不发生任何事故 【答案】B 【详解】在“电流表测电灯L的电流”的实验中，若灯座上的两根导线相碰，即电源两极直接将导线连接起来，形成了电源短路，由于电流过大，造成电流表将烧坏，由于没有电流通过灯泡，则不发光，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【典例2】科学技术促进了生活的幸福感，“充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，“充电宝”是 （选填“电源”或“用电器”）；农机在工作时，汽油不断减少，此过程中汽油的热值 （选填“变大”“不变”或“减小”）。 【答案】 用电器 不变 【详解】[1]给“充电宝”充电时，“充电宝”消耗电能，相当于用电器。 [2]热值是燃料本身的一种性质，与燃料的质量无关，农机在工作时，汽油不断减少，但汽油的热值不变。 【变式1】天花板上挂三个轻质小球，相互作用如图所示，已知A球会被用毛皮摩擦过的橡胶棒所排斥，则C球的带电情况是（　　） A．C球一定带正电荷 B．C球一定带负电荷 C．C球可能带正电荷，也可能不带电 D．无法确定 【答案】C 【详解】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，A球会被该橡胶棒排斥，根据同种电荷相互排斥，可知A球带负电荷。由图，A球与B球相互排斥，所以B球也带负电荷。B球与C球相互吸引，根据异种电荷相互吸引，以及带电体有吸引轻小物体的性质，可知C球可能带正电荷，也可能不带电。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式2】如图用毛皮与橡胶棒摩擦，使橡胶棒带上负电，这个过程中电子从 转移到 。摩擦过程中感觉到橡胶棒发热，这是通过 的方式使橡胶棒的内能增加。 【答案】 毛皮 橡胶棒 做功 【详解】[1][2]因为橡胶棒的原子对电子的吸引力较强，当毛皮与橡胶棒摩擦时，毛皮上的电子会转移到橡胶棒上，由于电子带负电，橡胶棒获得多余电子后带负电。 [3]改变物体内能的方式有两种，做功和热传递。橡胶棒与毛皮摩擦过程中，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，这是通过做功的方式使橡胶棒的内能增加。 【变式3】根据左边的实物图，在右边虚线框内，把电路图补充完整。 【答案】 【详解】由实物图知，电动机与灯L并联在电路中，S1在干路上，S2和电动机M在一条支路，灯L单独一条支路，电流的路径：电源正极出发后分流，一部分经过灯L，一部分经过电动机M和S2，汇流后经过S1回负极，如图所示： 知识点2：电路连接的基本方式 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；其特点 （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；其特点 （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、混联电路：电路中既有串联部分又有并联部分的电路称为混联电路。  4、串并联电路的特点 （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。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．如上图所示的电路，“+”→“a”与“b”→“-”部分是干路；支路有两条：一条是L1所在的电路，由S1控制，另一条是L2所在的电路，由S2控制；（a、b是各支路两端的连接点，叫节点）。②干路电流在“结点”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。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。 5、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若是不同的用电器则是串联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。 （3）根据电压关系判断：①如果通过两个用电器的电压不相等，这两个用电器一定是串联的。②如果通过两个用电器的电压相等，则可能是串联，也可能是并联。③若是不同的用电器则是并联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。 （4）根据用电器的工作情况判断：用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。 二、串、并联电路的设计 1、串联电路定义：用电器首尾相连成一串后再接入电路中，我们说这些用电器是串联的；如图所示，L1和L2组成串联电路。 2、并联电路定义：用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中的电路叫并联电路；如下图所示，L1和L2组成并联电路。 3、电路的设计 （1）明确设计要求。 （2）判断用电器的连接方式：用电器不同时工作时一般为并联，用电器同时工作时，可能为串联也可能是并联。 （3）开关的连接方式：判断开关的作用是控制干路还是支路。 （4）画出电路图并验证电路图是否正确。 三、实物的电路连接 1、串联电路：按电路图，从电源的正极出发，按顺序把电路元件用笔画线代替导线连接起来。  2、并联电路：根据电路图，找到“分节点”和“合节点”，从电源正极出发，按“哪里分就分，哪里合就合”的方法把电路元件连接起来。  3、根据电路图连接实物图的方法 （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，连接一个电路元件尽可能多的闭合电路，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、合点，并在实物图中标出相应分、合点，这是致关重要的一步，是你犯错误的根源。第三步，从分点出发，经过各支路的元件，到达合点，这相当于部分串联电路的连接。 【例3】为解决骑共享电动车不带头盔的安全隐患，某科创小组设计了如下方案：扫码成功后开关闭合，指示灯亮；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控开关闭合，电动机通电；若只带头盔不扫码，则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】“扫码成功后开关闭合，指示灯亮”：说明闭合后，指示灯L所在的电路是通路。 “从车头取出头盔并戴上后，开关闭合，电动机通电”：说明开关控制电动机M，且闭合后电动机M才能工作。 “若只带头盔不扫码，则无法骑行”：说明只闭合（戴头盔）而未闭合（不扫码）时，电动机M不能工作。这表明必须是干路开关，控制整个电路。 综合以上分析，指示灯L和电动机M应是并联的，这样它们可以独立工作。开关在干路上，作为总开关。开关在电动机M所在的支路上，专门控制电动机。 A．图中指示灯L、电动机M、开关、串联。闭合后，电路仍是断路，指示灯L不亮，故A不符合题意； B．图中在干路上，指示灯L和电动机M并联，在电动机M所在的支路上。闭合（扫码）后，指示灯L亮，电动机M不工作；再闭合（戴头盔）后，电动机M工作。如果只闭合，由于断开，整个电路不通，电动机不工作。该电路完全符合题意。故B符合题意； C．图中指示灯L和电动机M并联，控制指示灯L，控制电动机M。如果只闭合（只戴头盔），电动机就会工作，可以骑行，故C不符合题意； D．图中在干路上，指示灯L和电动机M并联，在指示灯L所在的支路上。闭合（扫码）后，电动机M立即工作，而指示灯L不亮，不符合题意，故D不符合题意。 故选B。 【例4】如图所示的电动自行车使用时必须先插入钥匙，然后转动调速把手，自行车才能前进，如果不插入钥匙，即使转动调速把手，自行车也不能启动；反之，插入钥匙而不转动调速把手，自行车也不能启动。从钥匙所起的作用来看，钥匙相当于电路中的 ；分析上面信息可知，钥匙与调速把手的连接方式为 ；充电过程中，电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。 【答案】 开关 串联 用电器 【详解】[1]根据题意可知，如果不插入钥匙，无论转不转动调速把手，电动自行车都不会启动，说明钥匙起到控制电路的通断作用，相当于电路中的开关。 [2]根据题意可知，既要插入钥匙，还要转动调速把手，电动自行车才会启动，说明二者之间的连接方式是串联的。 [3]电源是提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能；用电器是消耗电能的装置，将电能转化为其他形式的能，在给电动自行车充电时，将电能转化为电池的化学能，电池相当于电路中的用电器。 【变式1】如图所示的实物电路，下列分析正确的是（　　） A．连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧，说明电流表正负接线柱接反了 B．闭合开关后，滑动变阻器和灯泡组成并联电路 C．闭合开关后，电压表测量的是电源和滑动变阻器两端的总电压 D．闭合开关后，滑片向A端滑动时，电压表示数变大，灯泡变亮 【答案】D 【详解】A．连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧，说明电流表没有调零，故A错误； BC．闭合开关后，滑动变阻器和灯泡组成串联电路，电压表测量灯泡两端电压，故BC错误； D．闭合开关后，滑片向A端滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值减小，由串联分压的特点可知，灯泡两端的分压变大，即电压表示数变大，由可知，电路中电流变大，所以灯泡变亮，故D正确。 故选D。 【变式2】如图，这是在一次实验时某同学连接的一个电路，当闭合开关后发现两灯泡都不亮，检查发现电路出现了 （断路/短路）。解决方法有二种：一可以去掉 导线，将电路改成了串联电路；二可以去掉FG导线，再连接 导线，将电路改成并联电路。 【答案】 短路 AF GE 【详解】[1]闭合开关后两灯泡都不亮，观察电路可知，电流从电源正极流出，经导线直接回到电源负极，造成电源短路，所以电路出现了短路。 [2]要组成串联电路，电流从电源的正极流出依次连接开关、EF间的灯泡、CD间的灯泡，回到电源的负极，此时电流不经过导线AF，说明AF导线多余，去掉即可。 [3]要构成并联电路，电流从电源的正极流出经过开关后，分别连接EF间的灯泡和CD间的灯泡，若电流从F位置分线会出现电源短路，所以在E位置分线满足并联电路，所以需要去掉FG导线，再连接GE导线。 【变式3】如图所示，为使电路中的两灯并联，请在错误的导线上打，并用铅笔画出正确的导线。 【答案】/ 【详解】由图知，开关闭合后电源短路；为使两灯并联，可以将开关与左边灯右接线柱之间的连线去掉，连接开关左接线柱与左边灯左接线柱或连接开关左接线柱与右边灯左接线柱；或：将电源正极与右边灯右接线柱之间的连线去掉，连接电源正极与右边灯左接线柱或连接电源正极与左边灯左接线柱；如图所示： 或 知识点3：电流和电流表 一、电流的形成与方向 1、电流的形成 （1）电流形成的概念：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）电流形成的原因：电流是电荷的定向移动形成的，在导体中，大量的自由电荷通常情况下做无规则运动，此时不会形成电流，只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。 2、电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 （1）正、负电荷的定向移动都可形成电流；按照规定，负电荷的定向移动方向与电流的方向相反，如金属导线中的电流，主要是由自由电子（可以移动的电子称为自由电子）的定向移动形成的，由于电子带负电，所以金属导线中电流方向与自由电子定向移动的方向相反。 （2）在电源的外部，电流的方向是从电源正极出发，经用电器回到电源负极；③在电源的内部，电流的方向是从电源负极流向正极。 （3）注意判断电流方向时，要明确以下三点：①发生定向移动的是什么电荷；②此电荷从哪个物体转移到哪个物体上；③如果定向移动的电荷是正电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相同；如果定向移动的电荷是负电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相反。 3、电流的大小：物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流，每秒内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大（强）；电流用符号“I”表示，若“Q”表示电荷量，“t”表示时间，则，公式中三个量的单位分别为安（A）、库（C）、秒（s）。 二、电流的符号和单位 1、电流：单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流，用符号I表示。 2、单位：电流单位是安培，简称安，用符号A表示；电流常用单位还有：毫安（mA）、微安（μA）；换算关系：1A=1000mA，1mA=1000μA。 3、电流的三种效应：电流的热效应，如白炽灯，电饭锅等；电流的磁效应，如电铃等；电流的化学效应，如电解、电镀等。 4、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。 三、电流的测量 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；电流表种类有 （1）直入式：直接串联在一次电路中，这种适用于直流电路和小电流交流电路中。 （2）和电流互感器配合使用：这种是把电流互感器串接在一次回路，通过一定的变比感应出一次电流，这种适用于大电流交流回路及高压回路。 （3）万用表：万用表测试电流，比较麻烦，不仅要把电路断开把表针串在回路中，而且万用表的量程有限，适用于直流回路和小电流交流回路。 （4）钳型表：这种表比较实用，不需要断开电路，直接可以卡在线路上测量电流．但这种不适合高压线路。 2、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，不仅测不出电路，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 3、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）确定分度值，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。 【例5】如图所示，林芳用铜棒和锌棒自制了一个柠檬电池，当她把一只灯泡接入电路时，发现灯泡发出了微弱的光。下列说法错误的是（　　） A．铜棒和锌棒相当于电池的两极 B．该电路是一个完整的电路 C．灯泡是用电器，主要将电能转化为光能 D．灯泡发光时，导线中电子由电池负极经灯泡到电池正极作定向移动 【答案】B 【详解】A．一个电源有两个极：正极和负极，所以铜棒和锌棒相当于电源的两极，故A正确，不符合题意； B．图中缺少开关，不是一个完整的电路，故B错误，符合题意； C．灯泡是用电器，会消耗电能，灯泡发光时，将电能转化为光能和内能，故C正确，不符合题意； D．在电源外部，电流从正极流向负极，电子定向移动方向与电流方向相反，故导线中电子由电池负极经灯泡到电池正极作定向移动，故D正确，不符合题意。 故选B。 【例6】如图所示，郑州科技馆里有一个“静电球”，人接触“静电球”时会出现“怒发冲冠”的景象。实验室中的 就是利用这一原理制成的仪器。若静电球带负电，人在触摸静电球时瞬间电流方向为 （选填“从人体到静电球”或“从静电球到人体”）。 【答案】 验电器 从人体到静电球 【详解】[1]同种电荷相互排斥，头发因带有同种电荷而呈现“怒发冲冠”的景象，与验电器的工作原理相同，验电器的金属箔片会因带有同种电荷而张开。 [2]若静电球带负电，则负电荷从静电球转移到人体，而电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，因此瞬间电流方向为从人体到静电球。 【变式1】如图甲所示，闭合开关后，两电流表的指针均偏转且偏转角度相同，如图乙所示，此时通过灯和的电流分别是（　　） A．1.5A；0.3A B．1.2A；0.3A C．1.8A；1.5A D．1.2A；1.5A 【答案】B 【详解】根据电路图可知，开关闭合后，两灯泡并联，电流表A1测量干路电流，A2测量通过灯泡L2的电流；由并联电路电流的规律可知，电流表A1的示数大于电流表A2的示数，根据两电流表指针偏转的角度相同可知，电流表A2选择小量程，分度值是0.02A，通过L2的电流I2=0.3A，电流表A1选择大量程，分度值是0.1A，电流表A1的电流为I=1.5A；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过灯L1的电流 I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A 故选B。 【变式2】将塑料丝和 PVC管分别与毛皮摩擦后再靠近，发现它们相互排斥，说明此时塑料丝与PVC管带 （选填“同种”或“异种”）电荷，用摩擦后的PVC管与不带电的验电器接触，发现验电器的金属箔片张开（如图所示），若PVC管带负电，则验电器的金属箔片张开时电流的方向是 （选填“从 PVC 管到金属箔片”或“从金属箔片到 PVC 管”）。 【答案】 同种 从金属箔片到PVC管 【详解】[1]塑料丝和 PVC管分别与毛皮摩擦后再靠近，塑料丝与PVC管相互排斥，由于同种电荷互相排斥，则塑料丝与PVC管带同种电荷。 [2]PVC管带负电，则电子从PVC管到金属箔定向移动形成电流，正电荷定向移动的方向为电流方向，电流方向与电子定向移动的方向相反，所以电流方向是从金属箔片到 PVC 管。 【变式3】如图所示，请在圆圈内填上合适的电表符号，使两灯组成并联电路。 【答案】 【详解】要使两灯并联，则要使它们两端分别连接，分别在一条支路上，电流表可看作导线，电压表可看作断路，则上方的圈中应为电流表，左边的圈中应为电压表，故作图如下： 知识点4：电压和电压表 一、电压的概念 1、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）电压的单位伏特；简称：伏；符号：V；常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）；1kV=103V；1V=103mV；1mV=103μV。 （4）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、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。 二、电压表的使用 1、电压表：电压的测量工具是电压表，实验室常用电压表及元件符号如图。 （1）当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V。 （2）当用“-”“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示0.5V。 2、电压表的连接规则是：与被测电路并联；电流从正接线柱流入，负接线柱流出；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；电压表直接接在电源两极时，所测电压为电源电压。 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。 3、电压表的使用规则 （1）使用电压表前首先要校零，明确电压表的量程和分度值，被测电压不要超过电压表的量程。 （2）电压表应与被测电路并联。 （3）通过电压表的电流方向为红接线柱（+）入，黑接线柱（-）出。 （4）电压表可以直接接到电源两极上，所测电压为电源电压。 （5）试触：如果不知道被测电压的大约值，采取试触的方法。 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。 三、电压表的读数 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：先看清量程，认清各量程的分度值；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；用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。 【例7】如图所示的电路中，开关闭合后电压表测量的是（　　） A．L1两端的电压 B．L1和L2两端的电压 C．L2两端的电压 D．电源两端的电压 【答案】B 【详解】由图可知，闭合开关后三个灯泡串联，电压表并联在灯泡L1和L2两端，故开关闭合后电压表测量的是L1和L2两端的电压，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【例8】如图甲，把铁片、铜片插入橙子中，制成一个水果电池，该电池的正极是 片；乙图，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球，箔片张开，接触时橡胶棒与金属球间的瞬间电流方向为 （选填“橡胶棒到金属球”或“金属球到橡胶棒”）。 【答案】 铜 金属球到橡胶棒 【详解】[1]如图甲，把铁片、铜片插入橙子中，制成一个水果电池，该电池的正极是铜片，因为电流必须从电压表的“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出。 [2]乙图，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，与不带电的验电器金属球接触，橡胶棒上的负电荷通过金属球、金属杆导到箔片上，箔片张开。由于负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，所以橡胶棒与金属球间的瞬间电流方向为金属球到橡胶棒。 【变式1】在如图所示的电路中，闭合开关，电压表测的是（         ） A．灯L1两端的电压 B．灯L2两端的电压 C．灯L1和电源的总电压 D．电源的电压 【答案】D 【详解】由电路图知，两个灯泡串联，电压表与灯泡并联，所以电压表测量灯泡两端的电压，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选 B。 【变式2】在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图乙中所示， 则电源和灯L1两端的电压分别为 V和 V。 【答案】 6 1.2 【详解】[1][2]分析电路图可知，两灯泡是串联在电路中的，电压表V2测的是灯泡L1两端的电压，V1测的是电源电压； 因为串联电路总电压大于各串联用电器两端的电压，所以电压表V2用的是小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，即灯L1两端的电压为U1=1.2V； 电压表V1用的是大量程，分度值为0.5V，示数为6V，即电源电压为U=6V。 【变式3】在图所示电路虚线框内，填入小灯泡和电表的电路元件符号，使两灯串联，且开关闭合后两灯均发光，电表有示数。 【答案】 【详解】灯L1与L2串联，且开关S闭合后两灯均能发光，电流的路径只有一条，先后经过两个灯泡，电流从电源的正极出来，经过开关、灯泡L2后再与右侧的元件串联后回到电源负极，所以右侧元件为灯L1；左侧元件与电源并联，为电压表，如图所示： 知识点5：串、并联电路的特点 一、串联电路中电流的特点 1、串联电路的电流规律 （1）从理论上分析，经过电路中各个部分的电荷，不会消失，也不会凭空增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说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、探究串联电路中电流的特点 （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、串联电路中电压的特点 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。 2、探究串联电路中电压的特点 （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）实验器材：干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、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。 （5）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； （6）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。 三、并联电路中电流的特点 1、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。 2、探究并联电路中电流的特点 （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。 四、并联电路中电压的特点 1、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 （2）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。 2、探究并联电路中电压的特点 （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）实验器材：干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、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。 （5）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； （6）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。 【例9】如图甲、乙所示的电路中，两电阻的阻值不相等。开关闭合后，关于电路中的电流或电压的关系，下列说法正确的是（　　） A．甲电路中 B．甲电路中 C．乙电路中 D．乙电路中 【答案】B 【详解】AB．分析甲图可知，电阻R1与R2串联，由串联电路中的电压规律可得，故A错误、B正确； CD．分析乙图可知，电阻R1与R2并联，由并联电路中的电流规律可得 因为电阻R1与R2的阻值不相等，所以就无法确定各自通过电流的大小，故I1与I2大小关系无法确定，但可以确定干路电流一定大于支路电流，故CD错误。 故选B。 【例10】一节新干电池能提供的电压为 V；生日聚会时，人们常用小彩灯来装饰，现将12个相同的小彩灯串联使用，每个小彩灯只有在0.5V的电压下才能正常发光，要使每个小彩灯都正常发光，电路两端所加的总电压应为 V；若电路所需的电压由新干电池提供，要达到这个电压值，需要 节新干电池串联。 【答案】 1.5 6 4 【详解】[1]一节正规厂家生产的新干电池，无论型号是1号、2号，还是5号、7号，其出厂电压都是1.5V。 [2]根据串联电路的电压规律，若要让每个小彩灯都正常发光，电路两端所加的总电压 [3]若要达到这个电压值，假设需要n节干电池，则 【例11】如图是小明“探究串联电路电流特点”的实验电路图： 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.32 0.32 1.6 （1）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是的 （填“相同”或“不相同”）； （2）用电流表测电流时，电流表应与被测电路 联（选填“串”或“并”），如表是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，造成这一错误的原因是 ； （3）甲、乙两位同学在分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。则甲的问题是： ；乙的问题是： ； （4）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是 A．灯泡的灯丝断了　　B．灯泡被短路　　C．小灯泡靠近负极 【答案】 不相同 串 电流表接的小量程却按照大量程读数了 正负接线柱接反了 选择的量程过大了 B 【详解】（1）[1]为了得出普遍性结论，应选择两个不同规格的小灯泡进行实验。 （2）[2]用电流表测电流时，电流表应与被测电路串联。 [3]串联电路中电流处处相等，因此错误的电流是1.6A，1.6A是0.32A的5倍，所以错误的原因是电流表接的小量程却按照大量程读数了。 （3）[4]图甲中，电流表指针反向偏转，说明电流表正负接线柱接反了。 [5]图乙电流表偏转角度太小，说明量程选大了，应该使用小量程。 （4）[6]AB．两个小灯泡串联，一个发光，说明电路是通路，一个不发光可能是这个灯泡短路了，如果断路，两个灯泡都不发光，故A不符合题意，B符合题意； C．串联电路中的电流处处相等，灯泡是否发光与是否靠近电源负极无关，故C不符合题意。 故选B。 【变式1】如图所示，在电路中两个规格完全相同的小灯泡L1，L2，闭合开关S后，L1，L2两端的电压分别为U1、U2，通过电流分别为I1、I2，则下列说法正确的是（　　） A． I1≠I2 B． I1= I2 C． U1≠U2 D．若L1灯丝烧断，灯L2仍能正常发光 【答案】B 【详解】由图可知，规格完全相同灯泡L1、L2串联，在串联电路中，电流处处相等，因此I1= I2。两灯规格相同，分得的电压相同，则有U1=U2；串联电路中各用电器之间互相影响，若L1灯丝烧断，灯L2不能正常发光。故ACD错误，B正确。 故选B。 【变式2】在图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，电流表A表的示数将 ，电压表V表的示数将 。 【答案】 变小 变大 【详解】[1][2]开关断开时，R1、R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中电流；闭合开关，电流表和R2短路，只有R1接入电路，此时电压表测电源电压，故电流表示数变小，电压表示数变大。 【变式3】小丽为在“探究串联电路中电压特点”的实验中：          （1）如图甲所示所示，在连接电路时，至少需要 根导线。为了使探究得出的结论具有普遍性，灯L1、L2应该选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）连接电路前，小丽发现电压表指针的位置如图乙所示，接下来她要对电压表进行的操作是 ； （3）如图甲所示，测出L1两端电压后，为测出L2两端的电压，小丽将与A点相连的导线改接到C点。你认为这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的，其原因是 ； （4）经过多次正确测量，小丽将得到数据记录在下表中。根据实验数据可得出结论：串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压 。 实验次序 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0. 8 2. 2 3. 0 2 1. 0 2. 0 3. 0 3 1. 2 1. 8 3. 0 【答案】 6 不同 电压表调零 错误 见详解 之和 【详解】（1）[1]如图甲所示所示，在连接电路时，根据实物连接的需要，至少需要6根导线。 [2]规格相同的灯泡，连接的过程中两端的电压都相同，为了使探究得出的结论具有普遍性，灯L1、L2应该选择规格不同的小灯泡。 （2）[3]连接电路前，应检查电压表指针是否指向零刻度线，电压表指针的位置如图乙所示，没有指零，接下来她要对电压表进行的操作是对电压表进行调零。 （3）[4][5]如图甲所示，电压表A点接入电源的负极，小丽将与A点相连的导线改接到C点，相当接入电源的正极，会导致电压表正负接线柱接反，指针会反偏，故这种做法是错误。 （4）[6]根据表格记录的数据，总电压总是等于两灯泡电压之和，故可得出结论：串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 【方法技巧】 方法技巧1 电路设计的方法 1、根据用电器工作时彼此独立还是互相影响。确认电路的基本连接形式是串联还是并联。 2、根据开关对用电器的控制要求，确定开关的位置，在干路上还是在支路上。 3、画出草图，根据设计要求进行检验，不符合的地方进行修改。 4、整理并画出规范的设计电路图。 方法技巧2 串、并联电路的识别 1、实物电路的识别：简单实物电路可直接根据定义法判断：若各用电器首接首、尾接尾则为并联；若各用电器首尾依次相接则为串联。较为复杂的实物电路可先画出电路图，整理、简化后再根据定义法判断。 2、生活中的串、并联电路：实际生活中的电路往往都比较复杂，一般用断路法来识别。如果将电路中任何一个电器断路，其他用电器都不受影响，则用电器之间是并联连接；如断路后其他用电器不能工作，则它们之间是串联连接。 方法技巧3 串、并联电路电流的特点 1、在串联电路中，电流只有一条通路，在任意时间内，通过导体的横截面的电荷量相等，即使导体的长度、粗细（即电阻）发生改变，在单位时间内通过任一导体横截面的电荷量依然相等。 2、看清电路连接方式以及电流表测量的对象，是解答此类问题的关键。 【巩固训练】 1．物理与我们的实际生活密切相关，下列物理量估测结果最符合实际的是（    ） A．手电筒中的电流大约为3A B．一节干电池的电压是1.5V C．1枚普通鸡蛋的重大约为200g D．完成一次引体向上做的功约为200J 【答案】B 【详解】A．手电筒中的电流通常较小，一般在0.2A左右，达不到3A； B．一节干电池的电压标准值就是1.5V，这是干电池的标准电压值； C．1枚普通鸡蛋的质量约为50g，根据重力公式G=mg，g=10N/kg，其重力约为0.05kg×10N/kg=0.5N 而不是200g，g是质量单位，此处混淆了质量和重力的概念； D．中学生的体重约为500N，完成一次引体向上时重心上移约为0.4m，完成一次引体向上做的功约为W=Gh=500N×0.4m=200J 但具体数值会因人的体重和身体上升高度的不同而有所变化。 故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．下列器件中，全部为用电器的是（   ） A．日光灯、电风扇、电视机 B．电铃、电池组、白炽灯 C．洗衣机、收音机、开关 D．电源插座、电线、空调 【答案】A 【详解】A．电风扇、日光灯、电视机消耗电能，属于用电器，故A符合题意； B．电铃和白炽灯消耗电能，属于用电器，电池组提供电能，属于电源，不是用电器，故B不符合题意； C．洗衣机和收音机消耗电能，属于用电器，开关控制电路的通断，不是用电器，故C不符合题意； D．空调消耗电能，属于用电器，电线起连接作用，不是用电器，电源插座起连接作用，不是用电器，故D不符合题意。 故选A。 3．自贡市燊海井凿成于1835年，井深1001.42米，是世界第一口人工钻凿超千米深井。制盐时先将一长竹管放置井底，待井底装满卤水后用电机提上来，再将卤水放入一口大锅中，用天然气来加热卤水使得里面的水分汽化完了后就得到了结晶盐。以下观点正确的是（    ） A．把结晶盐放入水中搅拌后就是盐水，这是扩散现象 B．电机将装满卤水的长竹管提上来的过程中是电能转化为机械能 C．卤水是导体，导电时只有负电荷做定向移动 D．用天然气加热卤水时用鼓风机吹入空气使天然气充分燃烧，可以提高天然气的热值 【答案】B 【详解】A．扩散现象是指不同的物质接触时互相进入对方的现象，是微观的分子的运动。结晶盐溶于水形成盐水，这主要是溶解过程，是宏观的物质现象，故A错误； B．电动机工作时，消耗电能，带动水泵或卷扬装置，把重物（装满卤水的竹管）提升。这个过程中，将电能转化为了机械能，故B正确； C．卤水是氯化钠（NaCl）等溶解在水中形成的溶液，含有大量自由移动的正电荷与负电荷。所以它是电解质溶液，属于导体，这一点正确。但导电时正负电荷都参与定向移动形成电流，故C错误； D．热值是燃料的固有属性，指单位质量燃料完全燃烧放出的热量。它只与燃料种类有关，不会因燃烧是否充分而改变。鼓风机吹入空气，使燃烧更充分，提高了燃烧效率，减少了浪费，使更多化学能释放出来，但热值本身不变，故D错误。 故选B。 4．小明将灯泡和接入如图的电路中，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．两灯串联 B．两灯并联，两个电流表均测干路电流 C．两灯并联，电流表测通过灯泡的电流，电流表测干路电流 D．两灯并联，电流表测通过灯泡的电流，电流表测通过灯泡的电流 【答案】C 【详解】观察电路图，电流从电源正极流出后，分成两条支路：一条支路经过灯泡；另一条支路经过电流表和灯泡。然后这两条支路的电流汇合，经过电流表和开关，最后回到电源负极，因此可以判断灯泡和是并联的。电流表测灯泡的电流，电流表测干路电流。 故选C。 5．本溪秋季的景色美不胜收。如图是星哲同学和父母自驾周末游玩时拍摄的一张照片，照片中的物体涉及到的物理知识及解释正确的是（　　） A．树叶破碎后不能复原，是因为分子间有斥力 B．汽车的蓄电池供电时，电流总是从电源正极流向负极 C．打开左转向灯，左前灯和左后灯同时闪亮，它们一定是串联的 D．汽车的四冲程汽油机飞轮的转速为，则内每个气缸对外做功20次 【答案】D 【详解】A．树叶破碎后不能复原，是因为分子间的距离大于分子直径的10倍以上，超出了分子力的作用范围，故A错误； B．汽车的蓄电池供电时，在电源的外部，电流从电源的正极流向电源的负极，故B错误； C．汽车同侧的前后两个转向灯如果有一只出现故障，另一只不影响工作，因此它们是并联的，故C错误； D．四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min=40r/s 该飞轮每秒钟转40圈，完成了80个冲程，对外做功20次，故D正确。 故选D。 6．在如图所示的电路中，闭合开关，灯泡都不发光。为了寻找灯泡不亮的原因，一端固定在电源的正极，另一端依次接触a、b、c、d四个接线柱，发现只有与d接线柱接触时灯泡L1才发光。若电路中只有一处断路，位置可能是（　　） A．导线① B．开关 C．导线② D．灯泡L2 【答案】D 【详解】用一根完好的导线，一端固定在电源的正极，另一端依次接触a、b、c、d四个接线柱，发现只有与d接触时，小灯泡L1才发光，这说明接触a、b、c时，电路仍然是断开的，接触d时电路是闭合的，所以断路出现在cd之间，即灯泡L2断路。 故选D。 7．如图甲所示电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，图乙为电流表指针的位置，电流表示数是0.8A，下列正确的是（　　） A．电流表测灯的电流 B．电流表的测量范围为0~0.6A C．电流表的示数是0.3A D．通过灯的电流大小是0.7A 【答案】D 【详解】ABC．由图甲可知，两灯泡并联，电流表测干路电流，电流表测支路的电流。由题意可知，电流表示数是0.8A，即通过支路的电流为0.8A，因并联电路中，干路电流大于任何一个支路的电流，因此电流表的示数大于的示数，即大于0.8A。图乙为电流表指针的位置，则应按照大量程读数，分度值为0.1A，示数为1.5A。故ABC错误； D．由并联电路电流特点可知，通过灯的电流大小为，故D正确。 故选D。 8．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．闭合S2、S3，断开S1，只有灯L2亮 B．闭合S1、S3，断开S2，灯L1、L2串联 C．闭合S2，断开S1、S3，灯L1、L2串联 D．闭合S1、S2，断开S3，只有灯L1亮 【答案】C 【详解】A．闭合S2、S3，断开S1，灯L2被短路，不会发光，电路是只有灯L1的简单电路，故A错误； B．闭合S1、S3，断开S2，电路有两条路径，一条电流经过S3、L1，另一条经过L2、S1，汇合后回到负极，两灯并联，故B错误； C．闭合S2，断开S1、S3，电路只有一条路径，电流依次经过L2、S2、L1后回到负极，灯L1、L2串联，故C正确； D．闭合S1、S2，断开S3，灯L1被短路，不会发光，电路是只有灯L2的简单电路，故D错误。 故选 C。 9．如图所示是机器狗运输铁饼的画面，在这一过程中，机器狗中的蓄电池就是电路中的一个 。给机器狗中的蓄电池充电时，是将 能转化为化学能。 【答案】 电源 电 【详解】[1][2]蓄电池供电时是电源，充电时则为用电器，所以在机器狗运输铁饼时，蓄电池起供电作用，是电路中的一个电源；在给机器狗蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器，将电能转化为化学能。 10．如图所示，要使与组成并联电路，应闭合开关 ，要使与组成串联电路，应闭合开关 。 【答案】 和 【详解】[1]要使与并联，电流从电源正极流出分别经过支路、和支路、，然后回到电源负极，因此应闭合开关、。 [2]要使与串联，电流从电源正极流出，需要经过、、回到电源负极，因此需要闭合开关。 11．干燥的冬天，脱下毛衣后，用手臂靠近泡沫小球，小球会粘到手臂上。这是因为手臂与毛衣摩擦后带电，能够 。若手臂带负电，用手接触不带电的验电器金属球，金属箔片张开，原因是两金属片带同种电荷互相 ，手臂与金属球接触的瞬间，电流的方向是从 。 【答案】 吸引轻小物体 排斥 金属球到手臂 【详解】[1]根据带电体能够吸引轻小物体的性质，则手臂与毛衣摩擦后带了电，能够吸引轻小物体。 [2]验电器是根据同种电荷互相排斥的原理工作的，所以若手臂带负电，用手接触不带电的验电器金属球，金属箔片会张开。 [3]手臂带负电，与不带电的验电器金属球接触时，手臂上的负电荷转移到金属球上，由于规定正电荷移动方向为电流方向，与负电荷移动方向相反，则瞬时电流方向为金属球到手臂。 12．如图电路中电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为2V， 则 L2 两端的电压为 V； 若断开开关，电压表的示数 V。 【答案】 2 6 【解析】【小题1】[1][2]由图可知，灯泡L1与L2串联，电压表并联在L2两端，测灯L2的电压，所以闭合开关后，电压表示数为2V，即灯L2的电压为2V。若断开开关，电路中没有电流通过，但电压表此时并联在灯L1和电源两端，能和电源接通，测的是电源电压，示数为6V。 13．如图1所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图2所示，则电阻两端的电压为 V，R1两端的电压为 V。 【答案】 1.8 7.2 【解析】【小题1】[1][2]由图1可知，电阻与电阻串联，电压表并联在电源两端，测电源电压，并联在R2两端，测R2两端电压，在串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，所以电压表的示数大于的示数，又此时两表指针位置如图2，因此电压表量程为0~15V，分度值为0.5V，读数为9V，量程为0~3V，分度值为0.1V，读数为1.8V，即， 所以两端的电压 14．请根据所示实物图，在虚线框内画出对应的电路图。 【答案】 【详解】电流从电源正极出发，经开关、电流表后分成两条支路：一条经、，另一条经 L2、开关，最后两条支路汇合后回到电源负极。因此，与并联，开关在干路，控制整个电路；开关是支路开关，仅控制；电流表测量干路电流；测量支路的电流。如图所示： 15．小新家的智能门锁，可通过指纹识别开关或密码识别开关控制电动机开锁。请在图中完成其简化电路设计。 【答案】 【详解】由题可知，指纹识别或密码识别，只要其中一种方式识别成功，则相应开关闭合从而控制电动机开锁，所以两个开关应并联后再与电动机串联在电源上，如图所示： 16．如图所示，请根据左侧的电路图连接右侧的实物图。 【答案】 【详解】由电路图可知，灯L1和L2并联，其中开关S1在干路，L2单独一个支路，另一个支路为开关S2与L1串联，然后根据电路图连接实物图，注意实物图的各元件顺序与电路图一一对应，如下图所示： 17．探究并联电路的电流规律，小明设计了如图甲所示的电路进行实验。 (1)小明在连接电路前，发现电流表指针指在零刻度线的左侧，出现该现象的原因是 。 (2)图乙中，电流表测量的是 电流（选填“”或“”或“和”），请你在图乙中移动一根导线，就可以测量C点的电流，请在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路 ； (3)如图丙所示，闭合开关后，电流表的指针指在零刻度线的左侧，出现该现象的原因是 ；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； (4)小明完成3次测量并把实验数据记录在下表中，分析表中数据可以得出并联电路的电流规律是 。 实验次数 的电流/A 的电流/A 干路电流I/A 1 0.20 0.24 0.44 2 0.18 0.16 0.34 3 0.16 0.16 0.32 (5)在第3次实验中，导致的原因是 。 【答案】(1)电流表没有调零 (2) 和 (3) 电流表正负接线柱接反了 0.24 (4)并联电路中，干路电流等于各支路电流之和 (5)两个灯泡的规格相同 【详解】（1）在测量电流的过程中，闭合开关前电流表的指针出现了如图所示的电流表指针没有与零刻度线对齐，说明电流表使用前没有调零。 （2）[1]在图乙中，电流表在干路上，测量干路的电流，即电流表测量图甲中和的电流。 [2]让电流表测量C处的电流，也就是测量通过灯的电流，电流表与灯泡串联，将灯与电流表负接线柱之间的导线改接在电流表0.6接线柱上。如图所示： （3）[1][2]如图丙所示，闭合开关后，电流表的指针指在零刻度线的左侧，根据电流表使用知识可知，出现该现象的原因是电流表正负接线柱接反了；排除故障后，电流表的示数如图丁所示，则电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A。 （4）分析表格数据可知，在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。 （5）在并联电路中，支路电流是否相等取决于支路电阻（或灯泡规格）。若两支路电流相等，说明两灯泡规格相同（电阻相同）。 18．在“探究串联电路中电流的规律”实验中，甲、乙同学设计了如图所示的电路。 电流表位置 A B C 电路/A 0.3 0.3 1.5 (1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是 的（选填“相同”或“不相同”）； (2)甲同学率先连接电路，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，经检查电路连接正确，那么他出现的问题是 ； (3)有些同学在测量时出现了一些问题：小海同学用电流表测量电流时，把电流表串联接入电路后闭合开关，发现指针偏转如图乙所示，产生这种现象的原因是 ； (4)确定了电路连接正确以后，上表是某同学实验中的一组数据：指出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 ； (5)实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是（　　） A．通过两个灯泡的电流大小不同 B．发光微弱的灯泡的灯丝断了 C．灯泡的规格不同 D．发光微弱的灯泡被短接 【答案】(1)不相同 (2)连接电路时没有断开开关 (3)选择的量程太小了 (4) 1.5A 选择的小量程，读数时按照大量程读数了 (5)C 【详解】（1）选择规格相同的灯泡会使结论具有偶然性，因此应选用规格不相同的灯泡做几次实验，以得到普遍性结论。 （2）连接好最后一根导线，灯泡立即发光，说明电路闭合，连接电路时没有断开开关。 （3）图乙电流表指针偏转超过最大值，说明电流值超过了所选量程，即选用量程不对，电流表所选量程太小了。 （4）[1][2]串联电路中的电流各处应相等，故第三个数据1.5A是错误的，正确是读数应是0.3A，错误读数刚好是正确读数的5倍，是由于看错了量程，选用小量程，按大量程读数了。 （5）A．两灯串联，通过两个灯泡的电流大小相同，故A不符合题意； B．两灯串联，相互影响，若发光微弱的灯泡的灯丝断了，另一灯也不会亮，故B不符合题意； C．灯泡的规格不同，在电流相同时，亮度不同，故C符合题意； D．若灯被短路，则不会发光，故D不符合题意。 故选C。 19．在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均如图乙所示。 (1)电流表和电流表的读数分别为多少？ (2)通过小灯泡和的电流分别为多少？ 【详解】（1）分析电路可知，当闭合开关后，、并联，电流表测干路电流，电流表测电流。两个电流表指针偏转均为图乙所示，根据并联电流规律可知，电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1.2A，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。 （2）电流表测电流，所以电流为0.24A，根据并联电流规律可知，电流为 20．如图甲所示的电路，闭合开关后，和均发光，电流表的示数如图乙所示，电压表和的指针位置均如图丙所示。求： (1)电流表的示数和通过的电流； (2)电压表和的示数； (3)电源电压和两端的电压。 【解析】【小题1】由图乙可知，电流表选择小量程，电流表的示数为0.3A 和串联，通过的电流等于电流表的示数，即 【小题2】由图甲可知，开关闭合后，电压表测电源电压，电压表V2测L2两端的电压，电压表和的指针位置均如图丙所示。根据串联电路电压特点，结合图丙可知，电压表V1应连接大量程，故示数为6V，电压表连接小量程，故示数为1.2V。 【小题3】因电压表测量电源两端电压，所以电源电压U=6V，两端的电压 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十三章 简单电路 目录 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1： 2 知识点2： 5 知识点3： 9 知识点4： 5 知识点5： 5 【方法技巧】 12 方法技巧1 电路设计的方法 12 方法技巧2 串、并联电路的识别 12 方法技巧3 串、并联电路电流的特点 12 【巩固训练】 12 【学习目标】 1．知道简单电路的基本组成，明确各部分作用。 2．能区分电路的三种状态，识别串联和并联两种基本连接方式。​ 3．会正确使用电流表、电压表测量电路中的电流和电压，能读取电表示数。​ 重点： 1．掌握简单电路的组成及各元件的功能，能画出简单的串联、并联电路图。​ 2．准确判断电路的连接方式和状态。​ 3．熟记电流表和电压表的使用规则。 难点： 1．分析含多个元件的简单电路，判断其连接方式及开关控制对象。 2．避免电表使用中的常见错误。 3．理解 “短路的危害”，区分电源短路和局部短路的差异。 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1：初识家用电器和电路 一、电路的组成 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 （1）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。 （2）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。 （3）开关：用来接通或断开电路，起控制电路的作用。 （4）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、电源的分类  （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。 二、电路的三种状态 1、通路：正常连接的电路，即用电器能够工作的电路。  通路特征：电路中有电流，用电器正常工作。      2、断路（开路）：断开的电路。  断路特征：电路中无电流，用电器不工作．原因有开关没闭合，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跟电源的两极相连的电路。 短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火灾。 （1）电源短路，导线将电源的正、负极连接起来，发生短路．电路中的电流很大，极有可能将电源也烧坏．电源短路是一种有危害的连接方式，在电路的连接中是不允许出现的。 （2）局部短路，也叫短接．如图所示，开关闭合，灯泡L1被短路，不亮，灯泡L2亮；局部短路没有危害，只是被短路的用电器不能工作。 三、电路图及元件符号 1、电路图及元件符号 （1）电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。 （2）几种常见的元件符号如下： 2、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）导线要横平竖直，转弯画成直角，电路图一般呈长方形。 （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。 3、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顺序应与实物图保持一致。 【典例1】在“电流表测电灯L的电流”的实验中，若灯座上的两根导线相碰，使灯泡短路，则电路中可能发生的事故是（    ） A．电灯L被烧坏 B．电流表将烧坏 C．电灯和电流表都将烧坏 D．不发生任何事故 【典例2】科学技术促进了生活的幸福感，“充电宝”是旅行中常备物品之一，给“充电宝”充电时，“充电宝”是 （选填“电源”或“用电器”）；农机在工作时，汽油不断减少，此过程中汽油的热值 （选填“变大”“不变”或“减小”）。 【变式1】天花板上挂三个轻质小球，相互作用如图所示，已知A球会被用毛皮摩擦过的橡胶棒所排斥，则C球的带电情况是（　　） A．C球一定带正电荷 B．C球一定带负电荷 C．C球可能带正电荷，也可能不带电 D．无法确定 【变式2】如图用毛皮与橡胶棒摩擦，使橡胶棒带上负电，这个过程中电子从 转移到 。摩擦过程中感觉到橡胶棒发热，这是通过 的方式使橡胶棒的内能增加。 【变式3】根据左边的实物图，在右边虚线框内，把电路图补充完整。 知识点2：电路连接的基本方式 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；其特点 （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；其特点 （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、混联电路：电路中既有串联部分又有并联部分的电路称为混联电路。  4、串并联电路的特点 （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。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．如上图所示的电路，“+”→“a”与“b”→“-”部分是干路；支路有两条：一条是L1所在的电路，由S1控制，另一条是L2所在的电路，由S2控制；（a、b是各支路两端的连接点，叫节点）。②干路电流在“结点”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。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。 5、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若是不同的用电器则是串联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。 （3）根据电压关系判断：①如果通过两个用电器的电压不相等，这两个用电器一定是串联的。②如果通过两个用电器的电压相等，则可能是串联，也可能是并联。③若是不同的用电器则是并联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。 （4）根据用电器的工作情况判断：用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。 二、串、并联电路的设计 1、串联电路定义：用电器首尾相连成一串后再接入电路中，我们说这些用电器是串联的；如图所示，L1和L2组成串联电路。 2、并联电路定义：用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中的电路叫并联电路；如下图所示，L1和L2组成并联电路。 3、电路的设计 （1）明确设计要求。 （2）判断用电器的连接方式：用电器不同时工作时一般为并联，用电器同时工作时，可能为串联也可能是并联。 （3）开关的连接方式：判断开关的作用是控制干路还是支路。 （4）画出电路图并验证电路图是否正确。 三、实物的电路连接 1、串联电路：按电路图，从电源的正极出发，按顺序把电路元件用笔画线代替导线连接起来。  2、并联电路：根据电路图，找到“分节点”和“合节点”，从电源正极出发，按“哪里分就分，哪里合就合”的方法把电路元件连接起来。  3、根据电路图连接实物图的方法 （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，连接一个电路元件尽可能多的闭合电路，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、合点，并在实物图中标出相应分、合点，这是致关重要的一步，是你犯错误的根源。第三步，从分点出发，经过各支路的元件，到达合点，这相当于部分串联电路的连接。 【例3】为解决骑共享电动车不带头盔的安全隐患，某科创小组设计了如下方案：扫码成功后开关闭合，指示灯亮；从车头取出头盔并戴上后，头盔内遥控设备遥控开关闭合，电动机通电；若只带头盔不扫码，则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是（　　） A． B． C． D． 【例4】如图所示的电动自行车使用时必须先插入钥匙，然后转动调速把手，自行车才能前进，如果不插入钥匙，即使转动调速把手，自行车也不能启动；反之，插入钥匙而不转动调速把手，自行车也不能启动。从钥匙所起的作用来看，钥匙相当于电路中的 ；分析上面信息可知，钥匙与调速把手的连接方式为 ；充电过程中，电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。 【变式1】如图所示的实物电路，下列分析正确的是（　　） A．连接电路时发现电流表指针指在零刻度左侧，说明电流表正负接线柱接反了 B．闭合开关后，滑动变阻器和灯泡组成并联电路 C．闭合开关后，电压表测量的是电源和滑动变阻器两端的总电压 D．闭合开关后，滑片向A端滑动时，电压表示数变大，灯泡变亮 【变式2】如图，这是在一次实验时某同学连接的一个电路，当闭合开关后发现两灯泡都不亮，检查发现电路出现了 （断路/短路）。解决方法有二种：一可以去掉 导线，将电路改成了串联电路；二可以去掉FG导线，再连接 导线，将电路改成并联电路。 【变式3】如图所示，为使电路中的两灯并联，请在错误的导线上打，并用铅笔画出正确的导线。 知识点3：电流和电流表 一、电流的形成与方向 1、电流的形成 （1）电流形成的概念：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）电流形成的原因：电流是电荷的定向移动形成的，在导体中，大量的自由电荷通常情况下做无规则运动，此时不会形成电流，只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。 2、电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 （1）正、负电荷的定向移动都可形成电流；按照规定，负电荷的定向移动方向与电流的方向相反，如金属导线中的电流，主要是由自由电子（可以移动的电子称为自由电子）的定向移动形成的，由于电子带负电，所以金属导线中电流方向与自由电子定向移动的方向相反。 （2）在电源的外部，电流的方向是从电源正极出发，经用电器回到电源负极；③在电源的内部，电流的方向是从电源负极流向正极。 （3）注意判断电流方向时，要明确以下三点：①发生定向移动的是什么电荷；②此电荷从哪个物体转移到哪个物体上；③如果定向移动的电荷是正电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相同；如果定向移动的电荷是负电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相反。 3、电流的大小：物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流，每秒内通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大（强）；电流用符号“I”表示，若“Q”表示电荷量，“t”表示时间，则，公式中三个量的单位分别为安（A）、库（C）、秒（s）。 二、电流的符号和单位 1、电流：单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流，用符号I表示。 2、单位：电流单位是安培，简称安，用符号A表示；电流常用单位还有：毫安（mA）、微安（μA）；换算关系：1A=1000mA，1mA=1000μA。 3、电流的三种效应：电流的热效应，如白炽灯，电饭锅等；电流的磁效应，如电铃等；电流的化学效应，如电解、电镀等。 4、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。 三、电流的测量 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；电流表种类有 （1）直入式：直接串联在一次电路中，这种适用于直流电路和小电流交流电路中。 （2）和电流互感器配合使用：这种是把电流互感器串接在一次回路，通过一定的变比感应出一次电流，这种适用于大电流交流回路及高压回路。 （3）万用表：万用表测试电流，比较麻烦，不仅要把电路断开把表针串在回路中，而且万用表的量程有限，适用于直流回路和小电流交流回路。 （4）钳型表：这种表比较实用，不需要断开电路，直接可以卡在线路上测量电流．但这种不适合高压线路。 2、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，不仅测不出电路，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 3、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）确定分度值，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。 【例5】如图所示，林芳用铜棒和锌棒自制了一个柠檬电池，当她把一只灯泡接入电路时，发现灯泡发出了微弱的光。下列说法错误的是（　　） A．铜棒和锌棒相当于电池的两极 B．该电路是一个完整的电路 C．灯泡是用电器，主要将电能转化为光能 D．灯泡发光时，导线中电子由电池负极经灯泡到电池正极作定向移动 【例6】如图所示，郑州科技馆里有一个“静电球”，人接触“静电球”时会出现“怒发冲冠”的景象。实验室中的 就是利用这一原理制成的仪器。若静电球带负电，人在触摸静电球时瞬间电流方向为 （选填“从人体到静电球”或“从静电球到人体”）。 【变式1】如图甲所示，闭合开关后，两电流表的指针均偏转且偏转角度相同，如图乙所示，此时通过灯和的电流分别是（　　） A．1.5A；0.3A B．1.2A；0.3A C．1.8A；1.5A D．1.2A；1.5A 【变式2】将塑料丝和 PVC管分别与毛皮摩擦后再靠近，发现它们相互排斥，说明此时塑料丝与PVC管带 （选填“同种”或“异种”）电荷，用摩擦后的PVC管与不带电的验电器接触，发现验电器的金属箔片张开（如图所示），若PVC管带负电，则验电器的金属箔片张开时电流的方向是 （选填“从 PVC 管到金属箔片”或“从金属箔片到 PVC 管”）。 【变式3】如图所示，请在圆圈内填上合适的电表符号，使两灯组成并联电路。 知识点4：电压和电压表 一、电压的概念 1、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）电压的单位伏特；简称：伏；符号：V；常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）；1kV=103V；1V=103mV；1mV=103μV。 （4）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、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。 二、电压表的使用 1、电压表：电压的测量工具是电压表，实验室常用电压表及元件符号如图。 （1）当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V。 （2）当用“-”“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示0.5V。 2、电压表的连接规则是：与被测电路并联；电流从正接线柱流入，负接线柱流出；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；电压表直接接在电源两极时，所测电压为电源电压。 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。 3、电压表的使用规则 （1）使用电压表前首先要校零，明确电压表的量程和分度值，被测电压不要超过电压表的量程。 （2）电压表应与被测电路并联。 （3）通过电压表的电流方向为红接线柱（+）入，黑接线柱（-）出。 （4）电压表可以直接接到电源两极上，所测电压为电源电压。 （5）试触：如果不知道被测电压的大约值，采取试触的方法。 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。 三、电压表的读数 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：先看清量程，认清各量程的分度值；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；用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。 【例7】如图所示的电路中，开关闭合后电压表测量的是（　　） A．L1两端的电压 B．L1和L2两端的电压 C．L2两端的电压 D．电源两端的电压 【例8】如图甲，把铁片、铜片插入橙子中，制成一个水果电池，该电池的正极是 片；乙图，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球，箔片张开，接触时橡胶棒与金属球间的瞬间电流方向为 （选填“橡胶棒到金属球”或“金属球到橡胶棒”）。 【变式1】在如图所示的电路中，闭合开关，电压表测的是（         ） A．灯L1两端的电压 B．灯L2两端的电压 C．灯L1和电源的总电压 D．电源的电压 【变式2】在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均为图乙中所示， 则电源和灯L1两端的电压分别为 V和 V。 【变式3】在图所示电路虚线框内，填入小灯泡和电表的电路元件符号，使两灯串联，且开关闭合后两灯均发光，电表有示数。 知识点5：串、并联电路的特点 一、串联电路中电流的特点 1、串联电路的电流规律 （1）从理论上分析，经过电路中各个部分的电荷，不会消失，也不会凭空增加，所以单位时间内经过串联电路各处的电荷一样多，也就是说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、探究串联电路中电流的特点 （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、串联电路中电压的特点 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。 2、探究串联电路中电压的特点 （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）实验器材：干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、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。 （5）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； （6）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。 三、并联电路中电流的特点 1、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。 2、探究并联电路中电流的特点 （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。 四、并联电路中电压的特点 1、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 （2）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。 2、探究并联电路中电压的特点 （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）实验器材：干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电压表、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。 （5）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； （6）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。 【例9】如图甲、乙所示的电路中，两电阻的阻值不相等。开关闭合后，关于电路中的电流或电压的关系，下列说法正确的是（　　） A．甲电路中 B．甲电路中 C．乙电路中 D．乙电路中 【例10】一节新干电池能提供的电压为 V；生日聚会时，人们常用小彩灯来装饰，现将12个相同的小彩灯串联使用，每个小彩灯只有在0.5V的电压下才能正常发光，要使每个小彩灯都正常发光，电路两端所加的总电压应为 V；若电路所需的电压由新干电池提供，要达到这个电压值，需要 节新干电池串联。 【例11】如图是小明“探究串联电路电流特点”的实验电路图： 电流表的位置 A B C 电流I/A 0.32 0.32 1.6 （1）实验中，选择两个小灯泡的规格应该是的 （填“相同”或“不相同”）； （2）用电流表测电流时，电流表应与被测电路 联（选填“串”或“并”），如表是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值，有一个位置的电流测量明显有误，造成这一错误的原因是 ； （3）甲、乙两位同学在分组实验中，闭合开关前，他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。则甲的问题是： ；乙的问题是： ； （4）实验中某同学发现两个串联的小灯泡中，一个发光，一个不发光，造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是 A．灯泡的灯丝断了　　B．灯泡被短路　　C．小灯泡靠近负极 【变式1】如图所示，在电路中两个规格完全相同的小灯泡L1，L2，闭合开关S后，L1，L2两端的电压分别为U1、U2，通过电流分别为I1、I2，则下列说法正确的是（　　） A． I1≠I2 B． I1= I2 C． U1≠U2 D．若L1灯丝烧断，灯L2仍能正常发光 【变式2】在图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，电流表A表的示数将 ，电压表V表的示数将 。 【变式3】小丽为在“探究串联电路中电压特点”的实验中：          （1）如图甲所示所示，在连接电路时，至少需要 根导线。为了使探究得出的结论具有普遍性，灯L1、L2应该选择规格 （选填“相同”或“不同”）的小灯泡； （2）连接电路前，小丽发现电压表指针的位置如图乙所示，接下来她要对电压表进行的操作是 ； （3）如图甲所示，测出L1两端电压后，为测出L2两端的电压，小丽将与A点相连的导线改接到C点。你认为这种做法是 （选填“正确”或“错误”）的，其原因是 ； （4）经过多次正确测量，小丽将得到数据记录在下表中。根据实验数据可得出结论：串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压 。 实验次序 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0. 8 2. 2 3. 0 2 1. 0 2. 0 3. 0 3 1. 2 1. 8 3. 0 【方法技巧】 方法技巧1 电路设计的方法 1、根据用电器工作时彼此独立还是互相影响。确认电路的基本连接形式是串联还是并联。 2、根据开关对用电器的控制要求，确定开关的位置，在干路上还是在支路上。 3、画出草图，根据设计要求进行检验，不符合的地方进行修改。 4、整理并画出规范的设计电路图。 方法技巧2 串、并联电路的识别 1、实物电路的识别：简单实物电路可直接根据定义法判断：若各用电器首接首、尾接尾则为并联；若各用电器首尾依次相接则为串联。较为复杂的实物电路可先画出电路图，整理、简化后再根据定义法判断。 2、生活中的串、并联电路：实际生活中的电路往往都比较复杂，一般用断路法来识别。如果将电路中任何一个电器断路，其他用电器都不受影响，则用电器之间是并联连接；如断路后其他用电器不能工作，则它们之间是串联连接。 方法技巧3 串、并联电路电流的特点 1、在串联电路中，电流只有一条通路，在任意时间内，通过导体的横截面的电荷量相等，即使导体的长度、粗细（即电阻）发生改变，在单位时间内通过任一导体横截面的电荷量依然相等。 2、看清电路连接方式以及电流表测量的对象，是解答此类问题的关键。 【巩固训练】 1．物理与我们的实际生活密切相关，下列物理量估测结果最符合实际的是（    ） A．手电筒中的电流大约为3A B．一节干电池的电压是1.5V C．1枚普通鸡蛋的重大约为200g D．完成一次引体向上做的功约为200J 2．下列器件中，全部为用电器的是（   ） A．日光灯、电风扇、电视机 B．电铃、电池组、白炽灯 C．洗衣机、收音机、开关 D．电源插座、电线、空调 3．自贡市燊海井凿成于1835年，井深1001.42米，是世界第一口人工钻凿超千米深井。制盐时先将一长竹管放置井底，待井底装满卤水后用电机提上来，再将卤水放入一口大锅中，用天然气来加热卤水使得里面的水分汽化完了后就得到了结晶盐。以下观点正确的是（    ） A．把结晶盐放入水中搅拌后就是盐水，这是扩散现象 B．电机将装满卤水的长竹管提上来的过程中是电能转化为机械能 C．卤水是导体，导电时只有负电荷做定向移动 D．用天然气加热卤水时用鼓风机吹入空气使天然气充分燃烧，可以提高天然气的热值 4．小明将灯泡和接入如图的电路中，闭合开关，下列说法正确的是（　　） A．两灯串联 B．两灯并联，两个电流表均测干路电流 C．两灯并联，电流表测通过灯泡的电流，电流表测干路电流 D．两灯并联，电流表测通过灯泡的电流，电流表测通过灯泡的电流 5．本溪秋季的景色美不胜收。如图是星哲同学和父母自驾周末游玩时拍摄的一张照片，照片中的物体涉及到的物理知识及解释正确的是（　　） A．树叶破碎后不能复原，是因为分子间有斥力 B．汽车的蓄电池供电时，电流总是从电源正极流向负极 C．打开左转向灯，左前灯和左后灯同时闪亮，它们一定是串联的 D．汽车的四冲程汽油机飞轮的转速为，则内每个气缸对外做功20次 6．在如图所示的电路中，闭合开关，灯泡都不发光。为了寻找灯泡不亮的原因，一端固定在电源的正极，另一端依次接触a、b、c、d四个接线柱，发现只有与d接线柱接触时灯泡L1才发光。若电路中只有一处断路，位置可能是（　　） A．导线① B．开关 C．导线② D．灯泡L2 7．如图甲所示电路，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，图乙为电流表指针的位置，电流表示数是0.8A，下列正确的是（　　） A．电流表测灯的电流 B．电流表的测量范围为0~0.6A C．电流表的示数是0.3A D．通过灯的电流大小是0.7A 8．如图所示，下列说法正确的是（　　） A．闭合S2、S3，断开S1，只有灯L2亮 B．闭合S1、S3，断开S2，灯L1、L2串联 C．闭合S2，断开S1、S3，灯L1、L2串联 D．闭合S1、S2，断开S3，只有灯L1亮 9．如图所示是机器狗运输铁饼的画面，在这一过程中，机器狗中的蓄电池就是电路中的一个 。给机器狗中的蓄电池充电时，是将 能转化为化学能。 10．如图所示，要使与组成并联电路，应闭合开关 ，要使与组成串联电路，应闭合开关 。 11．干燥的冬天，脱下毛衣后，用手臂靠近泡沫小球，小球会粘到手臂上。这是因为手臂与毛衣摩擦后带电，能够 。若手臂带负电，用手接触不带电的验电器金属球，金属箔片张开，原因是两金属片带同种电荷互相 ，手臂与金属球接触的瞬间，电流的方向是从 。 12．如图电路中电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为2V， 则 L2 两端的电压为 V； 若断开开关，电压表的示数 V。 13．如图1所示电路中，当闭合开关后，两个电压表的指针偏转均如图2所示，则电阻两端的电压为 V，R1两端的电压为 V。 14．请根据所示实物图，在虚线框内画出对应的电路图。 15．小新家的智能门锁，可通过指纹识别开关或密码识别开关控制电动机开锁。请在图中完成其简化电路设计。 16．如图所示，请根据左侧的电路图连接右侧的实物图。 17．探究并联电路的电流规律，小明设计了如图甲所示的电路进行实验。 (1)小明在连接电路前，发现电流表指针指在零刻度线的左侧，出现该现象的原因是 。 (2)图乙中，电流表测量的是 电流（选填“”或“”或“和”），请你在图乙中移动一根导线，就可以测量C点的电流，请在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路 ； (3)如图丙所示，闭合开关后，电流表的指针指在零刻度线的左侧，出现该现象的原因是 ；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； (4)小明完成3次测量并把实验数据记录在下表中，分析表中数据可以得出并联电路的电流规律是 。 实验次数 的电流/A 的电流/A 干路电流I/A 1 0.20 0.24 0.44 2 0.18 0.16 0.34 3 0.16 0.16 0.32 (5)在第3次实验中，导致的原因是 。 18．在“探究串联电路中电流的规律”实验中，甲、乙同学设计了如图所示的电路。 电流表位置 A B C 电路/A 0.3 0.3 1.5 (1)实验中，选择两个小灯泡的规格应该是 的（选填“相同”或“不相同”）； (2)甲同学率先连接电路，刚接好最后一根导线，小灯泡就亮了，经检查电路连接正确，那么他出现的问题是 ； (3)有些同学在测量时出现了一些问题：小海同学用电流表测量电流时，把电流表串联接入电路后闭合开关，发现指针偏转如图乙所示，产生这种现象的原因是 ； (4)确定了电路连接正确以后，上表是某同学实验中的一组数据：指出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 ； (5)实验中发现两个串联的小灯泡，一个很亮，一个发光微弱，造成这种现象的原因可能是（　　） A．通过两个灯泡的电流大小不同 B．发光微弱的灯泡的灯丝断了 C．灯泡的规格不同 D．发光微弱的灯泡被短接 19．在如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电流表指针偏转均如图乙所示。 (1)电流表和电流表的读数分别为多少？ (2)通过小灯泡和的电流分别为多少？ 20．如图甲所示的电路，闭合开关后，和均发光，电流表的示数如图乙所示，电压表和的指针位置均如图丙所示。求： (1)电流表的示数和通过的电流； (2)电压表和的示数； (3)电源电压和两端的电压。 / 学科网（北京）股份有限公司 $