专题15 电路与电流 讲义——2026年中考物理一轮复习一遍过
2026-01-21
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电流和电路 |
| 使用场景 | 中考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.14 MB |
| 发布时间 | 2026-01-21 |
| 更新时间 | 2026-01-21 |
| 作者 | 摘星理科学习加油站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56072514.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中物理讲义聚焦中考“电路与电流”专题,覆盖两种电荷、电路状态、串并联识别、电流测量等核心考点,以“概念-规律-应用”逻辑构建知识体系,通过考点梳理、作图规范指导、真题分类训练突破电路图转化、实验操作等难点,体现复习系统性与针对性。
亮点在于“生活情境命题”与“科学探究”结合,如用“手电筒电路”“节日彩灯”实例讲解串并联特点,通过“电路故障分析实验题”培养科学思维与探究能力。设置分层练习与真题限时训练,确保高效突破考点,助力教师精准把控复习节奏,提升学生应考能力。
内容正文:
专题15 电路与电流
结合生活实际命题 素材多源于日常电路,如:手电筒电路(串联)、家庭照明灯(并联)、节日彩灯(串联),考查串并联电路的特点和识别。
电路图与实物图的转化是高频考法 常考 “根据电路图连接实物图”“根据实物图绘制电路图”,要求学生掌握规范的作图方法(导线横平竖直、元件符号标准)。
注重基础实验操作考查 实验题常考电流表的使用规则、电路连接的注意事项、串并联电路电流规律的探究,如 “电流表正负接线柱接反的现象”“开关断开的目的”。
知识点一:两种电荷
一、摩擦起电现象
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
二、两种电荷
1.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
2.电荷间相互作用规律
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.电荷量
(1)电荷的多少叫电荷量,简称电量,用“Q”表示;
(2)单位:在国际单位制中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。
4.验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
5.检验物体是否带电的常用方法
现象
带电情况
方法一:利用带电体能吸引轻小物体的性质
能吸引轻小物体
带电
不能吸引轻小物体
不带电
方法二:利用电荷间相互作用规律
两物体相互吸引
可能两物体带异种电荷
可能一个物体带电,一个物体不带电
两物体相互排斥
两物体带有同种电荷
方法三:利用验电器(验电器不带电)
金属箔张开
带电
金属箔没有张开
不带电
三、原子及其结构
1.原子结构
常见物质是由分子、原子组成的,有的分子由多个原子构成,有的分子只有一个原子构成。
原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速运动。
2.元电荷
(1)人们把自然界中最小的电荷量叫做元电荷。它是一个电子所带的电量,用符号e表示;e=1.6×10-19C。
(2)任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍,不存在非元电荷整数倍的电量。
3.摩擦起电的原因
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
(2)失去电子的物体因为缺少电子而带正电;
(3)得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电;
(4)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
4.使物体带电的两种方式
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
(2)接触带电:物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
四、导体与绝缘体
1.导体和绝缘体
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
知识点二:电流和电路
一、电流
1.获得持续电流的条件:①电路中有电源;②电路为通路。
2.电流方向
(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。
二、电路的构成
1.电路
(1)电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
(2)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。如图所以:
2.电路各元件作用
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
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.常见的电路元件符号
3.电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。如图。
4.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、通路、断路和短路
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
实验现象
现象分析
在实验电路中,小灯泡L1不发光,小灯泡L2发光,说明电路中仍然有电流,但电流没有从小灯泡L1中流过,而是从连接在小灯泡L1两端导线中流过,然后流过小灯泡L2,所以只有小灯泡L2发光
归纳总结
用电器两端被导线直接连通时,电流将流经外加导线而绕过该用电器,这种情况叫做用电器被短接
3.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
4.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
知识点三:串联和并联
一、串联和并联
(1)干路:并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。
(2)支路:并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。
二、连接串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾顺次相接
用电器两端分别接在一起
电路图
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极
干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极
用电器是否相互影响
发生断路时
各用电器互相影响,若其中一个断路,则其他用电器都无法工作
各用电器互不影响,若其中一个断路,则其他用电器照常工作
发生短路时
若其中一个用电器被短路,其他用电器依然有电流通过
若其中一个用电器短路,与之相并联的所有用电器都被短路
开关作用
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用
干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路
知识点四:电流的测量
一、电流的强弱
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.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
二、电流的测量
1.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
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
2.电流表的实验规则
(1)电流表的连接
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最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
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;
1. 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
(2)电流表的读数
1、明确所选量程;
2、明确所选量程的分度值
3、由指针所指位置,读数。
(1)量程0-0.6A;
(2)分度值(每小格0.02A);
(3)0.4A+9×0.02A=0.58A。
一.选择题(共19小题)
1.(2025•攀枝花)小李同学在使用电吹风时发现,电吹风工作时要么吹冷风,要么吹热风,不会出现电热丝发热而不吹风的情况。下列四幅电路图中M为电动机,其中最符合电吹风特性的电路是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题目的要求,电热丝和电动机互不影响,是并联的,两个开关一个在电热丝支路,一个在干路中。只要闭合干路中的开关,电动机就会工作。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
2.(2025•镇江)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
【解答】解:AB、毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,说明吸管带有与橡胶棒同种的电荷,同种电荷相互排斥,吸管带负电;餐巾纸带正电,故AB错误;
C、吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子带正电,吸管得到电子带负电,故C正确;
D、用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,玻璃棒可能不带电,带电的吸管与玻璃棒相互吸引,故D错误。
故选:C。
3.(2025•湖南)某商场有一台棉花糖自助售货机,接通电源后,指示灯L一直发光,人们可通过投币或扫码的方式购买棉花糖。当投币或扫码成功时,对应开关闭合,电动机开始工作,完成棉花糖自动出售服务。下列设计的模拟电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题知,接通电源后,指示灯L一直发光,指示灯在干路;闭合自动出售服务既可以通过扫码闭合感应开关,也可以通过投币闭合投币开关,这说明扫码和投币互不影响,故感应开关和投币开关应是并联的,两个开关都能控制电动机,故D选项符合题意。
故选:D。
4.(2025•遂宁)某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现:只要开关S1断开,整个电路不工作;开关S1闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时S2才闭合,电铃响起。符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:
A、由电路可知,开关S1闭合,电路不工作,故A不符合题意;
B、由电路可知,S1在干路上,S1说明控制整个电路;开关S1闭合,电路工作,开关S2在电铃的支路上,检测到金属时S2才合,电铃响起,故B符合题意;
C、由电路可知,开关S1闭合,灯泡与电铃串联,都工作,故C不符合题意;
D、S1在指示灯L支路上,开关S1闭合,指示灯L亮,不能控制整个电路,开关S2在电铃的支路上,检测到金属时S2才合,电铃响起,故D不符合题意。
故选:B。
5.(2025•潍坊)某银行进入柜台大门实行刷脸和密码双重验证。刷脸验证通过后开关S1闭合,密码验证通过后开关S2闭合,两次验证都通过后开门电动机M工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯L须常亮,R为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:刷脸验证通过后开关S1闭合,密码验证通过后开关S2闭合,两次验证都通过后开门电动机M工作,则两开关与电动机串联;
用于监控大门的摄像照明灯L须常亮,故灯泡L与电动机所在支路并联;R为保护电阻,则R在干路上。
故B选项符合题意。
故选:B。
6.(2025•广安)某款国产智能手机有三种解锁方式,人脸识别成功时开关S1闭合、指纹识别成功时开关S2闭合、输入密码成功时开关S3闭合,任意一种方式都可以解锁手机屏幕。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题知,人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,手机解锁,所以三个开关互不影响,应并联后再与屏幕串联在电源上,故C符合题意。
故选:C。
7.(2025•安徽)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,S1、S2为单刀双掷开关,L1、L2为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.S1接a、S2接d时,L1、L2均发光,电动机不转
B.S1接a、S2接c时,只有L1发光,电动机反转
C.S1接b、S2接d时,只有L2发光,电动机反转
D.S1接b、S2接c时,L1、L2均发光,电动机正转
【解答】解:A、由图可知,S1接a、S2接d时,电路中没有电源,灯泡L1、灯泡L2和电动机都不工作,故A错误;
B、S1接a、S2接c时,L1与电动机串联,电流从电动机的左端流入,右端流出,所以此时L1亮,电动机正转,故B错误;
C、S1接b、S2接d时,L2与电动机串联,电流从电动机的右端流入,左端流出,所以此时L2亮,电动机反转,故C正确;
D、S1接b、S2接c时,电路中没有电源,灯泡L1、灯泡L2和电动机都不工作,故D错误。
故选:C。
8.(2026•上海模拟)为了提高旅客的乘车通行效率,无锡火车站实施“验检合一”,乘客通过检票处“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时(相当于闭合开关),电动机转动,打开闸门直达站台,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,只有两个开关都闭合的情况下,电动机才工作,这说明两个开关相互影响,是串联的关系,然后与电动机串联,故A正确。
故选:A。
9.(2026•邵阳县一模)用毛皮摩擦过的气球靠近原本竖直下落的细水流,观察到细水流偏向了气球一侧(如图所示)。关于这一现象下列说法正确的是( )
A.毛皮与气球摩擦后产生了的电荷
B.细水流与气球带有同种电荷
C.细水流与气球带有异种电荷
D.气球由于带电而吸引细水流
【解答】解:A、气球与毛皮摩擦的过程中,电子发生了转移,气球和毛皮都带电,但并不是产生了电荷,故A错误;
BCD、气球带电,细水流不带电,由于带电体能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引水流,故BC错误,D正确。
故选:D。
10.(2025•茂名二模)小明为高危化学品储存柜设计了一款报警电路,打开柜门时,开关S1闭合,灯L亮起;拿出物品时,开关S2也闭合,警铃响起。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,打开柜门时,开关S1闭合,灯L亮起;拿出物品时,开关S2也闭合,警铃响起,这说明灯泡与电铃工作时互不影响,是并联的;干路中开关S1控制整个电路,开关S2在电铃的支路中,故A正确。
故选:A。
11.(2025•潼南区一模)如图,是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关S1闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关S2自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5秒后,感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题意可知,动力装置工作与否不会影响指示灯的工作,所以指示灯与动力装置是并联的,则选项D可以排除。由题意可知,开关S1控制整个电路,开关S2只控制动力装置,则开关S1在干路上,开关S2与动力装置串联在同一条支路上。比较选项A、B、C中的三个图可知,只有选项A符合要求。
故选:A。
12.(2025•宿州模拟)小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉撒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列对这种现象的解释正确的是( )
A.若塑料小勺带负电荷,说明它失去了电子
B.塑料小勺与毛料布的摩擦使电荷发生了转移
C.小勺吸引胡椒粉的原理与验电器的工作原理相同
D.塑料小勺与毛料布摩擦后带了电,说明小勺是导体
【解答】解:A.塑料小勺带负电是因为它得到了电子,故A错误;
B.塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,是摩擦起电现象,摩擦起电是电荷发生了转移,故B正确;
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,塑料小勺能吸引胡椒粉是因为它带了电,带电体可以吸引轻小物体,所以小勺吸引胡椒粉的原理与验电器的工作原理不同,故C错误;
D.塑料小勺摩擦毛料布带了电是摩擦起电现象,塑料小勺不容易导电,塑料小勺是绝缘体,故D错误。
故选:B。
13.(2025•江夏区三模)《本草纲目》是我国古代药物学的集大成之作,系统地总结了中国古代草木、矿物、动物等自然物质的药物学知识。书中记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。下列说法正确的是( )
A.“以布拭热”的过程中,创造了电荷
B.“以布拭热”的过程中,布和琥珀带同种电荷
C.“吸得芥子”是由于“琥珀”和“芥子”带同种电荷相互吸引
D.“吸得芥子”是由于布擦拭后的“琥珀”带电,具有吸引轻小物体的性质
【解答】解:A.“以布拭热”的过程中,发生了电荷的转移,故A错误;
B.“以布拭热”的过程中,布和琥珀带异种电荷,故B错误;
C.“吸得芥子”是由于布擦拭后的“琥珀”带电,具有吸引轻小物体的性质,故C错误,D正确;
故选:D。
14.(2025•巴彦县一模)乘坐高铁可直接刷身份证进站,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行.用代表闸门,则如图中电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:根据题意可知,只有“人”“证”一致的情况下,闸机自动打开,这说明“人脸识别”开关和“身份证识别”开关相互影响,是串联的,然后与电动机串联,故B正确。
故选:B。
15.(2025•喀什地区三模)关于电荷、电流的知识,下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是正电荷
B.摩擦起电创造了正电荷和负电荷
C.电荷的定向移动形成了电流
D.负电荷定向移动的方向规定为电流的方向
【解答】解:A.毛皮摩擦过的橡胶棒带的是负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒才带正电荷,故A错误;
B.摩擦起电的实质是电荷的转移,并不是创造了电荷,故B错误;
C.电荷的定向移动形成电流,故C正确;
D.正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,故D错误。
故选:C。
16.(2025•长安区一模)如图所示为一块玻璃下面放置部分轻质塑料小球,用丝绸摩擦玻璃表面后,部分塑料小球会跳起来“粘”住玻璃,片刻后又会很快离开玻璃落到桌面。关于上述现象,下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃摩擦时创造了电荷
B.丝绸摩擦玻璃时,玻璃得到了电子
C.塑料小球粘在玻璃上说明带电体能吸引轻小物体
D.塑料小球粘住玻璃后又很快离开玻璃,是因为异种电荷互相排斥
【解答】解:A.摩擦起电,是电荷发生了转移,而不是创造了电荷,故A错误,不符合题意;
B.丝绸摩擦的玻璃带正电,玻璃是失去了电子才带正电,故B错误,不符合题意;
C.塑料球粘在玻璃上,由于摩擦后的玻璃是带电体,所以说明带电体能吸引轻小物体,故C正确,符合题意;
D.塑料小球粘住玻璃,所以塑料小球也会带上与玻璃相同的电荷,由于同种电荷互相排斥,所以塑料小球又很快离开玻璃,故D错误,不符合题意。
故选:C。
17.(2025•荔城区校级模拟)常见的智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁方式。密码识别成功时S1闭合,电铃发出声音,电动机M工作开锁;指纹识别成功时S2闭合,电铃发出声音,电动机M工作开锁。机械钥匙直接开锁,与电路无关。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:由题可知,密码识别成功时S1闭合,电铃发出声音,电动机M工作开锁;指纹识别成功时S2闭合,电铃发出声音,电动机M工作开锁;这说明密码识别、指纹识别都能独立工作、互不影响,所以这两个开关是并联的;
电铃发出声音时,电动机M工作开锁,即二者同时工作,这说明电铃与电动机可能是并联,也可能是串联,当然二者并联更好(当电铃损坏时,电动机还能工作开锁);
结合各选项电路图可知,C图符合要求,ABD图不符合要求。
故选:C。
18.(2025•河东区二模)某品牌家用空气净化器的工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上负电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。下列判断正确的是( )
A.颗粒物的运动属于分子运动
B.净化器和其他家用电器串联
C.颗粒物所带的负电荷是电离过程创造的电荷
D.金属网捕获颗粒物利用了异种电荷相互吸引
【解答】解:A.分子是用肉眼看不到的,颗粒物不是分子,颗粒物的运动属于机械运动,不是分子的运动,故A错误;
B.空气净化器和家里的其他用电器可以独立工作,相互不影响,其连接方式为并联,故B错误;
C.电离过程没有创造电荷,颗粒物带上电荷是电荷的转移,电荷的总量不变的,故C错误;
D.颗粒物进入电离区带上电荷,即颗粒物是带电的,然后在集尘器上被带电金属网捕获。根据电荷间相互作用的规律,金属网吸引颗粒物原理是异种电荷相互吸引,故空气净化器主要是利用了异种电荷相互吸引,故D正确。
故选:D。
19.(2025•济南三模)厨房烟雾中含有水汽、空气和油脂液滴等,直接排放会污染空气。抽油烟机可有效减少油烟污染,其中“静电分离”技术可让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽不带电可顺利通过,而带电的油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并流入下方的油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:静电分离是让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽由于不带电顺利通过,而油脂液滴会被一侧的金属板吸附,说明两侧金属板带电荷不同,且油滴与吸引的金属板带异种电荷,由于油滴带负电荷,因而带正电的金属板吸引,并在重力作用下流入带正电金属板下方的油杯,故D正确,ABC错误。
故选:D。
二.填空题(共3小题)
20.(2025•泸州)在家庭实验室,小中给弟弟表演“舞动的纸屑”系列“魔术”。他用音响设备播放《黄河大合唱》,看到静置于扬声器上的纸屑“随歌起舞”,这说明声音是由物体 产生的;他用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑,看到纸屑飞向玻璃棒,这是因为玻璃棒带了 而“隔空吸纸”;如图所示,他左手握住软管下端,靠近纸屑,右手握住软管上方,用力甩动,软管内空气流速增大,压强变 ,纸屑被吸入管内,从上端飞出,好似“天女散花”。
【解答】解:看到静置于扬声器上的纸屑“随歌起舞”,这说明声音是由物体振动产生的;
用丝绸与玻璃棒摩擦,因为丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;碎纸屑被吸引是因为带电体具有吸引轻小物体的性质;
流体压强与流速的关系:流速越大的位置,压强越小;流速越小的位置,压强越大,因此他左手握住软管下端,靠近纸屑,右手握住软管上方,用力甩动,软管内空气流速增大,压强变小,纸屑被吸入管内,从上端飞出。
故答案为:振动;正电;小。
21.(2026•徐汇区一模)生活中的摩擦现象随处可见,有时会使物体带电,有时会使物体温度升高。
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,它们之间发生相互吸引,是因为玻璃棒带正电,橡胶棒带 电, (A.同种 B.异种)电荷相互吸引。若玻璃棒与橡胶棒接触,瞬间电流的方向是 (A.从橡胶棒流向玻璃棒 B.从玻璃棒流向橡胶棒)。
(2)钻木取火时,木头相互摩擦,使得干草等温度升高,达到燃点而燃烧,这是通过 (A.做功 B.热传递)方式将机械能转化为木头的 能。这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同。
A.吸气
B.压缩
C.做功
D.排气
【解答】解:(1)物理学上规定:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,因此玻璃棒与橡胶棒接触时,瞬间电流的方向是B;
(2)钻木取火时,木头相互摩擦,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,因此这是通过做功方式将机械能转化为木头的内能;因为汽油机的压缩冲程也是将机械能转化为内能,故选:B。
故答案为:(1)负;B;B;(2)A;内;B。
22.(2026•嘉定区一模)如图所示是某小区车库入口的横杆式闸机,其工作电路中,电子门禁对应开关S1,门卫手中的按钮对应开关S2,横杆起落由电动机M控制。
(1)当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落。下列电路图能实现上述目标的是 ;
(2)当车辆缓慢驶过感应区,横杆始终抬起,则控制横杆的电路处于的状态是 。
A.通路
B.开路
C.短路
【解答】解:(1)当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落,说明两个开关单独都能打开大门,即两开关并联后再与电动机串联,只有C正确。
故选:C;
(2)横杆抬起后,只要车辆仍处在杆前的感应区域内,杆都不会落下,此时电动机所在电路处于工作状态,是通路,故A正确;
故选:A。
故答案为:(1)C;(2)A。
三.作图题(共2小题)
23.(2025•自贡)根据下方“测量小灯泡的电功率”实验的实物图,在虚线框内完善电路图。
【解答】解:根据实物图,从电源的正极出发,依次连接开关、灯泡,电流表、滑动变阻器、最后回到电源的负极,电压表与灯泡并联;电路图如下:
24.(2026•新宾县三模)如图甲为一个玩具鸭子,通电后可以发光并向前走,其内部由电源、开关、发光二极管(简称“LED”)、电动机(符号)等元件组成,闭合开关后,电动机转动,LED灯发光,请根据题意在图乙中的虚线框中画出电动机和电源的符号。
【解答】解:根据题目的条件和电路的组成,中间的元件是电源,开关接在干路中,LED和电动机并联,如图所示:
。
四.实验探究题(共9小题)
25.(2025•广州)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路(要求:连线不要交叉;滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 (选填“a”“b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,L1断路,L2短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示处不为零,L1断路,L2无故障。
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,L2仍然不发光。由此可知, (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中。
【解答】解:(1)根据灯泡与滑动变阻器串联,滑片P向D移动,电路的电流增大,说明电阻变小,选择右下方接线柱,电路如图所示:
(3)闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;说明电路是断路,根据电压表使用时电流从正接线柱流入,故b接电源正极;根据电压用的是0﹣15V量程,分度值为0.5V,示数为6V;
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,说明此时电路是通路,L2仍然不发光,则L2短路。故猜想一正确;
(6)根据图中三个电流表都是小量程,指针位置相同,故电流相等,都是0.5A;
根据需要,测量三处的电流,且多次测量,表格如下:
序号
A1示数/A
A2示数/A
A3示数/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
4
故答案为:(1)见解答;
(3)b;6;
(5)猜想一;
(6)见解答。
26.(2025•松原模拟)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,选用两只不同的小灯泡组成了图甲所示的串联电路,然后将一个电流表分别接在a、b、c三处来测量电流。
(1)按照图甲连接好电路,闭合开关,发现两灯泡均不亮,电流表没有示数,于是他将一根导线接在a、b两点之间,发现L2发光且很亮,由此判断电路存在的故障可能是 。
(2)排除故障后,闭合开关,电流表指针的位置如图乙所示,则所测的电流值为 A。
(3)测完a、b、c三处的电流后,为进一步探究串联电路的电流规律,接下来的操作是 。
(4)通过实验得出初步结论:在串联电路中,电流 。
(5)实验时,不慎将小灯泡L2的玻璃外壳碰碎了,发现L2几乎不发光。请解释出现上述现象的原因: 。
【解答】解:(1)闭合开关后,L1、L2均不发光,电流表没有示数,说明电路中可能存在断路现象。将一根导线接在a、b两点之间,发现L2发光且很亮,说明L1发生断路。
(2)由图得,电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,所以此时电流表所测的电流为0.22A。
(3)测完a、b、c三处的电流后,为进一步探究串联电路的电流规律,需避免实验的偶然性,接下来的操作应该换用不同规格的小灯泡,再次测量a、b、c三处的电流大小。
(4)通过实验发现a、b、c三处的电流大小相等,所以得出初步结论:在串联电路中,电流处处相等。
(5)实验时,不慎将小灯泡L2的玻璃外壳碰碎了,发现L2几乎不发光,说明不是断路。出现这种现象是因为L2的玻璃外壳破碎后,会导致灯丝温度降低,灯丝电阻受到温度影响,灯丝电阻变小,根据分压原理可知,灯丝L2的电压变小,根据可知,灯丝L2的实际功率变小,所以几乎不发光。
故答案为:(1)L1断路;(2)0.22;(3)换用不同规格的小灯泡,再次测量a、b、c三处的电流大小;(4)处处相等;(5)因为L2的玻璃外壳破碎后,会导致灯丝温度降低,灯丝电阻受到温度影响,灯丝电阻变小,根据分压原理可知,灯丝L2的电压变小,根据可知,灯丝L2的实际功率变小,所以几乎不发光。
27.(2025•江西校级模拟)小东和小明利用小灯泡探究“串联电路和并联电路电流规律”。
(1)连接电路时,如果不能估测电流大小,应该把导线接到电流表标有 (选填“0.6”或“3”)的接线柱上,利用开关进行试触。
(2)小东将电流表分别接入如图甲所示的a、b、c三点,测出一组数据后得出串联电路电流规律,小明说这样的结论不具有普遍性,小东接下来的操作是 。
(3)在“探究并联电路电流规律”时,小明设计了如图乙所示的电路,闭合开关后发现,灯L1发光,L2不发光,故障原因可能是L2 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表中,由表中数据可得:在并联电路中,电流的规律是 (用表中字母表示)。
实验次数
支路电流Ia/A
支路电流Ib/A
干路电流Ic/A
1
0.20
0.28
0.48
2
0.25
0.25
0.50
3
0.32
0.24
0.56
(5)实验结束后,小明又连接了如图丙所示的电路,闭合开关S1,电流表示数为0.20A,再闭合开关S2,小灯泡L1的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),电流表示数如图丁所示,则通过小灯泡L2的电流为 A。
【解答】解:(1)连接电路时,如果不能估测电流大小,应该选择大量程试触,所以把导线接到电流表标有3的接线柱上;
(2)一组数据得出的结论不具有普遍性,接下来的操作是更换不同规格的灯泡进行多次测量;
(3)闭合开关后发现,灯L1发光,L2不发光,若L2短路,整个电路短路,所以故障可能是L2断路;
(4)排除故障后,小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表中,由表中数据可得在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即并联电路的电流的规律是Ic=Ia+Ib;
(5)图丙所示的电路,闭合开关S1,电路为灯泡L1的简单电路,电流表示数为0.20A,即通过灯泡L1的电流为0.20A,再闭合开关S2,两灯泡并联接入电路,并联电路互不影响,小灯泡L1的亮度不变,电流表示数如图丁所示,电流表接入电路的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.36A,则通过小灯泡L2的电流为0.36A﹣0.20A=0.16A。
故答案为:(1)3;(2)更换不同规格的灯泡进行多次测量;(3)开路;(4)Ic=Ia+Ib;(5)不变;0.16。
28.(2025•安远县校级模拟)如图所示,开关闭合,两灯都不亮,经查明有一处开路(开关、灯L1、灯L2其中一处发生开路),小明只用一根导线来检查,请你帮助他完成实验。
(1)首先闭合开关S,把导线接在a、b两点,若L1、L2都亮,则说明开关 ,若L1、L2都不亮,则说明开关 。(填“开路”或“正常”)
(2)如把导线接在L2两端,若L1亮,则说明L2发生 ;若L1不亮,则说明L2 。(填“开路”或“正常”)
(3)如把导线接在L1两端,若L2亮,则说明L1 ,若L2不亮,则说明L1 。(填写“开路”或“正常”)
【解答】解:(1)闭合开关S,两灯串联。把导线接在a、b两点,此时导线将开关S短路。若L1、L2都亮,这表明除了开关S以外的电路部分是正常连接的,电流能够通过两灯形成回路,说明开关开路。
若L1、L2都不亮,即将开关短路,电路仍然无法导通,说明除了开关以外的电路存在开路情况,而题目已知只有一处开路,所以说明开关正常,故障出在灯L1或灯L2处。
(2)把导线接在L2两端,此时导线将L2短路。若L1亮,这表明电流能够通过L1形成回路,即除了L2以外的电路部分是正常的,说明L2发生开路。
若L1不亮,这说明即使将L2短路,电路仍然无法导通,说明除了L2以外的电路存在开路情况,结合已知只有一处开路,说明L2正常,故障出在L1或开关处。
(3)把导线接在L1两端,此时导线将L1短路。则灯L1不亮,若L2亮,这表明说明此时电路是通路,即除了L1以外的电路部分是正常的,假如故障只有一处,那么电路的故障可能是导线并联的部分断路,即:L1发生开路。
若L2不亮,这说明即使将L1短路,电路仍然无法导通,说明除了L1以外的电路存在开路情况,结合已知只有一处开路,说明L1正常,故障出在L2或开关处。
故答案为:(1)开路;正常;
(2)开路;正常;
(3)开路;正常。
29.(2025•清城区二模)探究并联电路中电流的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,连接图乙电路,检查发现有一根导线接错了,请找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,灯L1发光,L2不发光,电流表A和A1正常工作,示数均如图丙所示,为 A。出现这个现象的原因可能是 (选填“L2短路”“L2断路”)。
(3)解决上述问题后,测量的数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电流表A示数I/A
0.15
0.24
0.32
0.40
0.48
0.55
电流表A1示数I1/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
先正常发光的灯泡是 ,此时另一个灯泡的电压为 V,电流为 A。
【解答】解:(1)由图甲分析电流从电源正极出来经过电流表A之后、电流表A1之前分支,所以电流应该在电流表A1的正接线柱上分支,所以电流表A1负接线柱到L2的这根线接错了。改正后如图所示:
(2)从用电安全和保护电路角度考虑,连接电路时,开关应处于断开状态。
由图丙可知电流表量程是0~0.6A,其分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.24A。
由图分析电流表A测总电流,A1测L1的电流,电路正常情况下电流表A的示数大于A1的示数;闭合开关后,灯L1发光,L2不发光,且两表的示数相同说明两个电流表串联,原因是L2断路。
(3)灯正常发光时要达到它的额定电流。根据并联电路中电流特点和表格数据分析可知,灯L1达到额定电流时,此时灯泡L2的电流为I2=I﹣I1=0.48A﹣0.3A=0.18A
所以先正常发光的灯泡是L1;因为L1和L2并联,所以L2的电压为U2=U1=2.5V。
解:(1)见解析中的图;
(2)断开;0.24;L2断路;
(3)L1;2.5;0.18。
30.(2025•郑州二模)物理兴趣小组探究串、并联电路中的电流特点。
(1)他们先用图甲所示的实验电路探究并联电路的电流特点。
①闭合开关,此时电流表测量的是 (填“干路”或“灯泡L1”)的电流。小明要测量通过灯泡L2的电流,应先 ,再将图甲中导线a的一端移动到 上;
②分析下表可初步得出结论:并联电路干路中的电流等于 ;
干路电流/A
L1所在的支路电流/A
L2所在的支路电流/A
0.48
0.24
0.24
③为了使结论更具有普遍性,他们还应该再用 (填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行多次实验。
(2)另一组同学用图乙所示的电路探究串联电路的电流特点。闭合开关S时,发现灯泡L3比L4更亮,由此做出猜想:在串联电路中,通过灯泡的电流大小与灯泡离电源正极的远近有关。
①小华用电流表分别测出图乙A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,为 A,说明串联电路中的电流 。
②小红未测量电流,只对图乙电路进行了改动,也证明了刚才的猜想是错误的,请你猜测她的做法(写出一种即可): 。
【解答】解:(1)①电流表与待测电路串联,闭合开关,此时电流表测量的是干路的电流。小明要测量通过灯泡L2的电流,电流表与这个灯串联,应先断开开关,再将图甲中导线a的一端移动到电流表负接线柱上;
②分析表中数据可知,0.48A=0.24A+0.24A
可初步得出结论:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和;
③由归纳法的要求,为了使结论更具有普遍性,他们还应该再用不同规格的灯泡进行多次实验。
(2)①小华用电流表分别测出图乙A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,分度值为0.02A,示数为 0.2A,说明串联电路中的电流都相等。
②证明“在串联电路中,通过灯泡的电流大小与灯泡离电源正极的远近有关”是错误的,她的做法:交换两灯的位置,发现灯的亮度不变。
故答案为:(1)①干路;断开开关;电流表负接线柱;②各支路电流之和;③不同;(2)①0.2;都相等;②交换两灯的位置,发现灯的亮度不变。
31.(2025•安阳县一模)为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中 (填“A”“B”或“C”)处电流。
(3)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)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丙所示的情况,出现该现象的原因是 。
(5)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。
(6)小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流 (填“大于”“小于”或“等于”)各支路电流之和;同组的小王认为实验次数太少,应该更换 (填“不同”或“相同”)规格的小灯泡重复多次实验。
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
第一次测量
0.66
0.42
【解答】解:(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)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A处的电流;
(3)让电流表测量C处的电流,也就是测量通过灯L2的电流,电流表与灯泡L2串联,将灯L1与电流表负接线柱之间的导线改接在电能表0.6接线柱上,如图所示:
;
(4)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丙所示的情况,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;
(5)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.24A;
(6)分析表格数据有:0.42A+0.24A=0.66A,由此可得出的结论为在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和:
为了避免偶然性,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验。
故答案为:(1)断开;(2)A;(3)见上图;(4)电流表未调零;(5)0.24;(6)等于;不同。
32.(2025•沙坡头区模拟)为了探究“串联电路的电流规律”,小明设计了如图甲所示的电路,选用了两个规格不同的小灯泡,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)闭合开关S,电流表指针如图乙所示反向偏转,出现这种现象的原因是电流表 ;
(2)重新连接电流表纠正错误后,测出a点的电流如图丙所示,a点的电流为 A;
(3)小明观察发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,通过灯泡L1的电流 通过灯泡L2的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”);小明得出结论:“从电源正极出发,电流越来越小”,小明的结论是 (选填“正确”、“错误”)的。为了进一步验证小明的结论,利用现有器材(不能添加其他器材),你的做法是:将 (写一种方案即可);
(4)为探究“串联电路的电压规律”,小明把电压表连入电路,如图丁所示,请在圆圈内补填合适的电表。
【解答】解:(1)闭合开关后,电流表的指针反向偏转是因为电流表的正负接线柱接反了;
(2)如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则所测的电流值为0.16A;
(3)小明观察发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,根据串联电路电流处处相等知,通过灯泡L1的电流等于通过灯泡L2的电流;小明得出的结论是错误的。为了进一步验证小明的结论,利用现有器材(不能添加其他器材),将两个灯泡的位置交换,观察亮度是否改变。
(4)根据电压表与用电器并联,电流表与用电器串联,如图所示:
。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反了;(2)0.16;(3)等于;错误;两个灯泡的位置交换,观察亮度是否改变;(4)见解答图。
33.(2025•驻马店校级模拟)为了探究并联电路的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)图乙实物图中,闭合开关,电流表测量图甲中 处电流(选填“A”、“B”、“C”);
(2)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的这一根导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
(3)在闭合开关前,电流表的指针(实线箭头为指针)出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是 ;
(4)小明接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流 各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”);同组的小红同学认为实验次数太少,应该更换 规格的小灯泡重复多次实验(选填“不同”或“相同”);
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
第一次测量
0.66
0.42
0.24
【解答】解:(1)观察图乙实物图,可以看到电流表在干路中,因此电流表测量的是图甲中A处的电流。
(2)为了测量C处的电流,需要将电流表与L1串联,如图所示:
(3)观察图丙,可以看到电流表的指针在零刻度线的左侧,这说明电流表在使用前没有调零,因此,在闭合开关前,需要将电流表的指针调零。
(4)观察表格中的数据,可以发现,在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
为了得出更准确的结论,应该更换不同规格的小灯泡重复多次实验,以排除偶然情况的影响。
故答案为:(1)A;(2)见解析;(3)没有调零;(4)等于;不同
34.(2025•烟台)阅读短文,回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道,中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展,提出让锂电池“返老还童”的方法,为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路,有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量,其放电比容量高达300mAh/g,可将电池能量密度提升30%以上,但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象,充电时注入的能量超过放电时释放的能量,导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现,对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响,使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
(1)给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
(2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积 。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过 方式来实现。
(3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah,若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作,需用 g。
【解答】解:(1)给锂电池充电时,锂电池消耗电能,锂电池是用电器;
(2)在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象,文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积减小;科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据,所以未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过智能化浅充电的方式来实现;
(3)富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量,其放电比容量高达300mAh/g,若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作,需用质量m300g。
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专题15 电路与电流
结合生活实际命题 素材多源于日常电路,如:手电筒电路(串联)、家庭照明灯(并联)、节日彩灯(串联),考查串并联电路的特点和识别。
电路图与实物图的转化是高频考法 常考 “根据电路图连接实物图”“根据实物图绘制电路图”,要求学生掌握规范的作图方法(导线横平竖直、元件符号标准)。
注重基础实验操作考查 实验题常考电流表的使用规则、电路连接的注意事项、串并联电路电流规律的探究,如 “电流表正负接线柱接反的现象”“开关断开的目的”。
知识点一:两种电荷
一、摩擦起电现象
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
二、两种电荷
1.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
2.电荷间相互作用规律
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.电荷量
(1)电荷的多少叫电荷量,简称电量,用“Q”表示;
(2)单位:在国际单位制中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。
4.验电器
验电器是一种可检验物体是否带点及可粗略估计所带是量的仪器。
5.检验物体是否带电的常用方法
现象
带电情况
方法一:利用带电体能吸引轻小物体的性质
能吸引轻小物体
带电
不能吸引轻小物体
不带电
方法二:利用电荷间相互作用规律
两物体相互吸引
可能两物体带异种电荷
可能一个物体带电,一个物体不带电
两物体相互排斥
两物体带有同种电荷
方法三:利用验电器(验电器不带电)
金属箔张开
带电
金属箔没有张开
不带电
三、原子及其结构
1.原子结构
常见物质是由分子、原子组成的,有的分子由多个原子构成,有的分子只有一个原子构成。
原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速运动。
2.元电荷
(1)人们把自然界中最小的电荷量叫做元电荷。它是一个电子所带的电量,用符号e表示;e=1.6×10-19C。
(2)任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍,不存在非元电荷整数倍的电量。
3.摩擦起电的原因
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
(2)失去电子的物体因为缺少电子而带正电;
(3)得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电;
(4)摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
4.使物体带电的两种方式
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
(2)接触带电:物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
四、导体与绝缘体
1.导体和绝缘体
导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
示例
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱盐的溶液
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
导电或不导电的原因
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到另一个地方
绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
知识点二:电流和电路
一、电流
1.获得持续电流的条件:①电路中有电源;②电路为通路。
2.电流方向
(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。
二、电路的构成
1.电路
(1)电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
(2)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。如图所以:
2.电路各元件作用
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
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.常见的电路元件符号
3.电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。如图。
4.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、通路、断路和短路
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
实验现象
现象分析
在实验电路中,小灯泡L1不发光,小灯泡L2发光,说明电路中仍然有电流,但电流没有从小灯泡L1中流过,而是从连接在小灯泡L1两端导线中流过,然后流过小灯泡L2,所以只有小灯泡L2发光
归纳总结
用电器两端被导线直接连通时,电流将流经外加导线而绕过该用电器,这种情况叫做用电器被短接
3.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
4.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
知识点三:串联和并联
一、串联和并联
(1)干路:并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫干路。
(2)支路:并联电路中用电器单独使用的那部分电路叫支路。
二、连接串联电路和并联电路
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾顺次相接
用电器两端分别接在一起
电路图
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极
干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极
用电器是否相互影响
发生断路时
各用电器互相影响,若其中一个断路,则其他用电器都无法工作
各用电器互不影响,若其中一个断路,则其他用电器照常工作
发生短路时
若其中一个用电器被短路,其他用电器依然有电流通过
若其中一个用电器短路,与之相并联的所有用电器都被短路
开关作用
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作用
干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支路
知识点四:电流的测量
一、电流的强弱
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.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
3.常见用电器的电流值
电子计算器
手机
荧光灯
电风扇
约100μA
待机电流为15-50mA
约为150mA
约为320mA
冰箱
电熨斗
电饭煲
中央空调
约1A
约2.3A
3.2A-4.5A
可达20A以上
二、电流的测量
1.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
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
2.电流表的实验规则
(1)电流表的连接
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最准零刻度线,如有偏差,需用调零旋钮调整指针对准零刻度线
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;
1. 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
(2)电流表的读数
1、明确所选量程;
2、明确所选量程的分度值
3、由指针所指位置,读数。
(1)量程0-0.6A;
(2)分度值(每小格0.02A);
(3)0.4A+9×0.02A=0.58A。
一.选择题(共19小题)
1.(2025•攀枝花)小李同学在使用电吹风时发现,电吹风工作时要么吹冷风,要么吹热风,不会出现电热丝发热而不吹风的情况。下列四幅电路图中M为电动机,其中最符合电吹风特性的电路是( )
A. B.
C. D.
2.(2025•镇江)如图所示,把一根中间戳有小孔的吸管放在转轴上,吸管能在水平面上自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将用毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管a端附近,吸管转离橡胶棒,则( )
A.吸管带正电
B.餐巾纸带负电
C.吸管和餐巾纸摩擦起电时,餐巾纸失去电子,吸管得到电子
D.用玻璃棒靠近a端,吸管转向玻璃棒,说明玻璃棒带正电
3.(2025•湖南)某商场有一台棉花糖自助售货机,接通电源后,指示灯L一直发光,人们可通过投币或扫码的方式购买棉花糖。当投币或扫码成功时,对应开关闭合,电动机开始工作,完成棉花糖自动出售服务。下列设计的模拟电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(2025•遂宁)某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现:只要开关S1断开,整个电路不工作;开关S1闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时S2才闭合,电铃响起。符合要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
5.(2025•潍坊)某银行进入柜台大门实行刷脸和密码双重验证。刷脸验证通过后开关S1闭合,密码验证通过后开关S2闭合,两次验证都通过后开门电动机M工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯L须常亮,R为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
6.(2025•广安)某款国产智能手机有三种解锁方式,人脸识别成功时开关S1闭合、指纹识别成功时开关S2闭合、输入密码成功时开关S3闭合,任意一种方式都可以解锁手机屏幕。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
7.(2025•安徽)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,S1、S2为单刀双掷开关,L1、L2为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法正确的是( )
A.S1接a、S2接d时,L1、L2均发光,电动机不转
B.S1接a、S2接c时,只有L1发光,电动机反转
C.S1接b、S2接d时,只有L2发光,电动机反转
D.S1接b、S2接c时,L1、L2均发光,电动机正转
8.(2026•上海模拟)为了提高旅客的乘车通行效率,无锡火车站实施“验检合一”,乘客通过检票处“一道闸”,当身份信息和人脸信息都符合时(相当于闭合开关),电动机转动,打开闸门直达站台,下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9.(2026•邵阳县一模)用毛皮摩擦过的气球靠近原本竖直下落的细水流,观察到细水流偏向了气球一侧(如图所示)。关于这一现象下列说法正确的是( )
A.毛皮与气球摩擦后产生了的电荷
B.细水流与气球带有同种电荷
C.细水流与气球带有异种电荷
D.气球由于带电而吸引细水流
10.(2025•茂名二模)小明为高危化学品储存柜设计了一款报警电路,打开柜门时,开关S1闭合,灯L亮起;拿出物品时,开关S2也闭合,警铃响起。下列电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
11.(2025•潼南区一模)如图,是一款感应式垃圾桶,其工作原理如下:启动开关S1闭合后,指示灯亮起,这时垃圾桶才能正常使用;扔垃圾时,只需将手伸到感应区上方,感应开关S2自动闭合,动力装置工作,桶盖打开;手离开5秒后,感应开关S2就会自动断开。下列电路符合要求是( )
A. B.
C. D.
12.(2025•宿州模拟)小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉撒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列对这种现象的解释正确的是( )
A.若塑料小勺带负电荷,说明它失去了电子
B.塑料小勺与毛料布的摩擦使电荷发生了转移
C.小勺吸引胡椒粉的原理与验电器的工作原理相同
D.塑料小勺与毛料布摩擦后带了电,说明小勺是导体
13.(2025•江夏区三模)《本草纲目》是我国古代药物学的集大成之作,系统地总结了中国古代草木、矿物、动物等自然物质的药物学知识。书中记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。下列说法正确的是( )
A.“以布拭热”的过程中,创造了电荷
B.“以布拭热”的过程中,布和琥珀带同种电荷
C.“吸得芥子”是由于“琥珀”和“芥子”带同种电荷相互吸引
D.“吸得芥子”是由于布擦拭后的“琥珀”带电,具有吸引轻小物体的性质
14.(2025•巴彦县一模)乘坐高铁可直接刷身份证进站,闸机口通过人脸识别系统确保“人”“证”一致,闸机门才打开通行.用代表闸门,则如图中电路可实现上述要求的是( )
A. B.
C. D.
15.(2025•喀什地区三模)关于电荷、电流的知识,下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是正电荷
B.摩擦起电创造了正电荷和负电荷
C.电荷的定向移动形成了电流
D.负电荷定向移动的方向规定为电流的方向
16.(2025•长安区一模)如图所示为一块玻璃下面放置部分轻质塑料小球,用丝绸摩擦玻璃表面后,部分塑料小球会跳起来“粘”住玻璃,片刻后又会很快离开玻璃落到桌面。关于上述现象,下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃摩擦时创造了电荷
B.丝绸摩擦玻璃时,玻璃得到了电子
C.塑料小球粘在玻璃上说明带电体能吸引轻小物体
D.塑料小球粘住玻璃后又很快离开玻璃,是因为异种电荷互相排斥
17.(2025•荔城区校级模拟)常见的智能锁可以设置密码、指纹和机械钥匙三种开锁方式。密码识别成功时S1闭合,电铃发出声音,电动机M工作开锁;指纹识别成功时S2闭合,电铃发出声音,电动机M工作开锁。机械钥匙直接开锁,与电路无关。下列电路设计中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
18.(2025•河东区二模)某品牌家用空气净化器的工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上负电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。下列判断正确的是( )
A.颗粒物的运动属于分子运动
B.净化器和其他家用电器串联
C.颗粒物所带的负电荷是电离过程创造的电荷
D.金属网捕获颗粒物利用了异种电荷相互吸引
19.(2025•济南三模)厨房烟雾中含有水汽、空气和油脂液滴等,直接排放会污染空气。抽油烟机可有效减少油烟污染,其中“静电分离”技术可让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当烟雾由下往上从两金属板间通过时,空气和水汽不带电可顺利通过,而带电的油脂液滴会被一侧的金属板吸附,并流入下方的油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是( )
A. B.
C. D.
二.填空题(共3小题)
20.(2025•泸州)在家庭实验室,小中给弟弟表演“舞动的纸屑”系列“魔术”。他用音响设备播放《黄河大合唱》,看到静置于扬声器上的纸屑“随歌起舞”,这说明声音是由物体 产生的;他用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近纸屑,看到纸屑飞向玻璃棒,这是因为玻璃棒带了 而“隔空吸纸”;如图所示,他左手握住软管下端,靠近纸屑,右手握住软管上方,用力甩动,软管内空气流速增大,压强变 ,纸屑被吸入管内,从上端飞出,好似“天女散花”。
21.(2026•徐汇区一模)生活中的摩擦现象随处可见,有时会使物体带电,有时会使物体温度升高。
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,它们之间发生相互吸引,是因为玻璃棒带正电,橡胶棒带 电, (A.同种 B.异种)电荷相互吸引。若玻璃棒与橡胶棒接触,瞬间电流的方向是 (A.从橡胶棒流向玻璃棒 B.从玻璃棒流向橡胶棒)。
(2)钻木取火时,木头相互摩擦,使得干草等温度升高,达到燃点而燃烧,这是通过 (A.做功 B.热传递)方式将机械能转化为木头的 能。这个过程中能量转化的情况与汽油机 冲程能量转化的情况相同。
A.吸气
B.压缩
C.做功
D.排气
22.(2026•嘉定区一模)如图所示是某小区车库入口的横杆式闸机,其工作电路中,电子门禁对应开关S1,门卫手中的按钮对应开关S2,横杆起落由电动机M控制。
(1)当“登记”车辆靠近时,电子门禁自动感应抬杆放行;“非登记”车辆由门卫手动控制横杆起落。下列电路图能实现上述目标的是 ;
(2)当车辆缓慢驶过感应区,横杆始终抬起,则控制横杆的电路处于的状态是 。
A.通路
B.开路
C.短路
三.作图题(共2小题)
23.(2025•自贡)根据下方“测量小灯泡的电功率”实验的实物图,在虚线框内完善电路图。
24.(2026•新宾县三模)如图甲为一个玩具鸭子,通电后可以发光并向前走,其内部由电源、开关、发光二极管(简称“LED”)、电动机(符号)等元件组成,闭合开关后,电动机转动,LED灯发光,请根据题意在图乙中的虚线框中画出电动机和电源的符号。
四.实验探究题(共9小题)
25.(2025•广州)“探究串联电路中电流的特点”实验。
(1)连接电路:用笔画线表示导线,把图甲的滑动变阻器串联接入电路(要求:连线不要交叉;滑片P向D移动,电路的电流增大)。
(2)发现问题:电源(输出电压为6V)、电流表、滑动变阻器、开关、导线完好,电路正确连接。闭合开关,观察到灯泡L1(3.8V,0.4A)和L2(2.5V,0.3A)不发光,电流表示数为零;
(3)排查故障:在不拆开导线且闭合开关的情况下,用图乙所示的电压表进行检测,将鳄鱼夹 (选填“a”“b”)接电源“+”极、另一鳄鱼夹先后夹在E、G接线柱,电压表前后两次的指针位置都如图丙所示,其示数为 V;
(4)作出猜想:
猜想一:由于灯泡不发光,电压表示数不为零,L1断路,L2短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示处不为零,L1断路,L2无故障。
(5)验证猜想:取下L1,换上完好的灯泡L3(3.8V,0.4A),观察到L3发光,L2仍然不发光。由此可知, (选填“猜想一”“猜想二”)正确;
(6)继续实验:
①排除故障后,闭合开关,移动滑片P,多次进行实验。某次(记为第一次)实验三个电流表示数如图。
②为得到串联电路中电流的特点,设计记录实验数据的表格,并将第一次的数据填入表格中。
序号
A1示数/A
A2示数/A
A3示数/A
1
0.5
0.5
0.5
2
3
4
26.(2025•松原模拟)在“探究串联电路的电流特点”的实验中,选用两只不同的小灯泡组成了图甲所示的串联电路,然后将一个电流表分别接在a、b、c三处来测量电流。
(1)按照图甲连接好电路,闭合开关,发现两灯泡均不亮,电流表没有示数,于是他将一根导线接在a、b两点之间,发现L2发光且很亮,由此判断电路存在的故障可能是 。
(2)排除故障后,闭合开关,电流表指针的位置如图乙所示,则所测的电流值为 A。
(3)测完a、b、c三处的电流后,为进一步探究串联电路的电流规律,接下来的操作是 。
(4)通过实验得出初步结论:在串联电路中,电流 。
(5)实验时,不慎将小灯泡L2的玻璃外壳碰碎了,发现L2几乎不发光。请解释出现上述现象的原因: 。
27.(2025•江西校级模拟)小东和小明利用小灯泡探究“串联电路和并联电路电流规律”。
(1)连接电路时,如果不能估测电流大小,应该把导线接到电流表标有 (选填“0.6”或“3”)的接线柱上,利用开关进行试触。
(2)小东将电流表分别接入如图甲所示的a、b、c三点,测出一组数据后得出串联电路电流规律,小明说这样的结论不具有普遍性,小东接下来的操作是 。
(3)在“探究并联电路电流规律”时,小明设计了如图乙所示的电路,闭合开关后发现,灯L1发光,L2不发光,故障原因可能是L2 (选填“短路”或“断路”)。
(4)排除故障后,小明用电流表分别测出并联电路中的干路电流和支路电流记录在表中,由表中数据可得:在并联电路中,电流的规律是 (用表中字母表示)。
实验次数
支路电流Ia/A
支路电流Ib/A
干路电流Ic/A
1
0.20
0.28
0.48
2
0.25
0.25
0.50
3
0.32
0.24
0.56
(5)实验结束后,小明又连接了如图丙所示的电路,闭合开关S1,电流表示数为0.20A,再闭合开关S2,小灯泡L1的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”),电流表示数如图丁所示,则通过小灯泡L2的电流为 A。
28.(2025•安远县校级模拟)如图所示,开关闭合,两灯都不亮,经查明有一处开路(开关、灯L1、灯L2其中一处发生开路),小明只用一根导线来检查,请你帮助他完成实验。
(1)首先闭合开关S,把导线接在a、b两点,若L1、L2都亮,则说明开关 ,若L1、L2都不亮,则说明开关 。(填“开路”或“正常”)
(2)如把导线接在L2两端,若L1亮,则说明L2发生 ;若L1不亮,则说明L2 。(填“开路”或“正常”)
(3)如把导线接在L1两端,若L2亮,则说明L1 ,若L2不亮,则说明L1 。(填写“开路”或“正常”)
29.(2025•清城区二模)探究并联电路中电流的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,连接图乙电路,检查发现有一根导线接错了,请找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。正确连接电路后,闭合开关,灯L1发光,L2不发光,电流表A和A1正常工作,示数均如图丙所示,为 A。出现这个现象的原因可能是 (选填“L2短路”“L2断路”)。
(3)解决上述问题后,测量的数据如下表:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电流表A示数I/A
0.15
0.24
0.32
0.40
0.48
0.55
电流表A1示数I1/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
先正常发光的灯泡是 ,此时另一个灯泡的电压为 V,电流为 A。
30.(2025•郑州二模)物理兴趣小组探究串、并联电路中的电流特点。
(1)他们先用图甲所示的实验电路探究并联电路的电流特点。
①闭合开关,此时电流表测量的是 (填“干路”或“灯泡L1”)的电流。小明要测量通过灯泡L2的电流,应先 ,再将图甲中导线a的一端移动到 上;
②分析下表可初步得出结论:并联电路干路中的电流等于 ;
干路电流/A
L1所在的支路电流/A
L2所在的支路电流/A
0.48
0.24
0.24
③为了使结论更具有普遍性,他们还应该再用 (填“相同”或“不同”)规格的灯泡进行多次实验。
(2)另一组同学用图乙所示的电路探究串联电路的电流特点。闭合开关S时,发现灯泡L3比L4更亮,由此做出猜想:在串联电路中,通过灯泡的电流大小与灯泡离电源正极的远近有关。
①小华用电流表分别测出图乙A、B、C三处的电流,电流表示数均如图丙所示,为 A,说明串联电路中的电流 。
②小红未测量电流,只对图乙电路进行了改动,也证明了刚才的猜想是错误的,请你猜测她的做法(写出一种即可): 。
31.(2025•安阳县一模)为了探究并联电路的电流规律,小星同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)连接电路时,开关应处于 状态。
(2)图乙实物图中,电流表测量图甲中 (填“A”“B”或“C”)处电流。
(3)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路。
(4)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丙所示的情况,出现该现象的原因是 。
(5)在排除故障后,电流表测量C处电流的示数如图丁所示,则电流表的示数为 A。
(6)小星接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流 (填“大于”“小于”或“等于”)各支路电流之和;同组的小王认为实验次数太少,应该更换 (填“不同”或“相同”)规格的小灯泡重复多次实验。
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
第一次测量
0.66
0.42
32.(2025•沙坡头区模拟)为了探究“串联电路的电流规律”,小明设计了如图甲所示的电路,选用了两个规格不同的小灯泡,用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)闭合开关S,电流表指针如图乙所示反向偏转,出现这种现象的原因是电流表 ;
(2)重新连接电流表纠正错误后,测出a点的电流如图丙所示,a点的电流为 A;
(3)小明观察发现灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,通过灯泡L1的电流 通过灯泡L2的电流(选填“大于”、“小于”或“等于”);小明得出结论:“从电源正极出发,电流越来越小”,小明的结论是 (选填“正确”、“错误”)的。为了进一步验证小明的结论,利用现有器材(不能添加其他器材),你的做法是:将 (写一种方案即可);
(4)为探究“串联电路的电压规律”,小明把电压表连入电路,如图丁所示,请在圆圈内补填合适的电表。
33.(2025•驻马店校级模拟)为了探究并联电路的电流规律,小明同学设计了如图甲所示的电路进行实验。
(1)图乙实物图中,闭合开关,电流表测量图甲中 处电流(选填“A”、“B”、“C”);
(2)图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流,请你在移动的这一根导线上画“×”,并用笔画线代替导线正确连接电路 ;
(3)在闭合开关前,电流表的指针(实线箭头为指针)出现了如图丙所示的情况,出现该现象的原因是 ;
(4)小明接着测量A、B两处电流并把数据记录在表中,如下表所示。他便得出结论:在并联电路中,干路电流 各支路电流之和(选填“大于”、“小于”或“等于”);同组的小红同学认为实验次数太少,应该更换 规格的小灯泡重复多次实验(选填“不同”或“相同”);
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
第一次测量
0.66
0.42
0.24
34.(2025•烟台)阅读短文,回答问题。
“返老还童”的锂电池
据央视报道,中国科学院某研究所在锂电池材料研究方面取得突破性进展,提出让锂电池“返老还童”的方法,为开发更智能、耐用的下一代锂电池提供了全新思路,有望提高电动汽车和电动航空器等的续航里程。
富锂锰基正极材料具有氧阴离子氧化还原的额外容量,其放电比容量高达300mAh/g,可将电池能量密度提升30%以上,但作为氧活性正极材料经过多次充放电后电池会出现老化现象,充电时注入的能量超过放电时释放的能量,导致富锂锰基电池使用寿命和效率大打折扣。
研究发现,对富锂锰基正极材料进行适当升温可以消除外力对材料结构的影响,使材料从无序状态恢复到更稳定、能量更低的有序结构。在升温的过程中,正极材料的原子排列变得更紧密,导致体积缩小,表现出“负热膨胀”的现象。然而对电池进行加热不够现实,科研人员进一步提出通过智能化浅充电的方式让老化的富锂锰基电池“返老还童”的新方法,让电池在不充满的条件下持续循环数次充电,可以修复材料的结构损伤,进而显著延长电池使用寿命。这一成果为电池技术进一步发展提供了科学依据。
(1)给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
(2)文中的“负热膨胀”现象是指当温度升高时富锂锰基正极材料的体积 。未来的富锂锰基电池“返老还童”可以通过 方式来实现。
(3)某电动汽车的锂电池容量为90Ah,若使用上述放电比容量的富锂锰基正极材料制作,需用 g。
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