内容正文:
专题15 电流和电路 电压 电阻
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 两种电荷
知识点二 电路
知识点三 电流
知识点四 电压
知识点五 电阻、变阻器
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
方法一 判断物体的带电情况
方法二 判断电路故障
方法三 电阻的串、并联
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 电阻的串、并联
易错点二 电流表、电压表偏转异常原因分析及解决办法
易错点三 滑动变阻器的三种特殊接法
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
考点一 物质的结构
考点二 两种电荷及静电现象
考点三 导体、绝缘体、半导体和超导体
考点四 电阻、滑动变阻器的使用
考点五 电路构成及识别
考点六 电路连接
考点七 电路设计
考点八 电路故障分析
考点九 串并联电路电流、电压特点的应用
考点十 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
1.掌握电路的基本组成与三种状态,会识别串、并联电路,知道电流方向与形成原因,会正确使用电流表。
2.理解电压的作用,记住常见电源电压值,掌握电压表的使用规则,能准确测量电路两端电压。
3.知道电阻是导体本身的一种性质,了解影响电阻大小的因素,会正确使用滑动变阻器改变电路电阻。
4.能看懂简单电路图,会连接实物电路,能判断、分析电路中的简单断路、短路故障。
知识点一 两种电荷
一、两种电荷及其相互作用
1.带电体的性质:带电体能够吸引轻小物体。
2.两种电荷:自然界只有正电荷、负电荷两种电荷。
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷,用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷,用“-”表示。。
3.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4.电荷量
物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫作电荷量,简称电荷。单位:库仑,简称库,符号为C。
【注意】判定电荷间相互作用时,互相排斥的一定是同种电荷;互相吸引的可能是异种电荷,也可能是一个物体带电,另一个物体不带电。
二、验电器
1.构造
2.作用:检验物体是否带电。
3.原理:同种电荷互相排斥。
4.使用
(1)判断是否带电;
(2)让被检验物体与不带电的验电器的金属球接触,就会有一部分电荷转移到金属箔上。物体所带电荷越多,金属箔张开的角度越大。
(3)验电器能检验物体是否带电,也可以粗略地比较物体带电的多少,但不能直接判断物体带什么电。
三、摩擦起电(含原子结构)
1.原子结构
(1)结构:原子由位于中心的原子核和核外电子构成。原子核带正电,核外电子带负电,且正负电荷数量相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性;原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。
(2)电子:电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19C。人们将这个最小的电荷量称为元电荷,用符号e表示,任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍。
2.摩擦起电
(1)定义:用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同。两个物体互相摩擦时,原子核束缚电子本领强的物体容易得到电子而带负电;原子核束缚电子本领弱的物体容易失去电子而带等量的正电。
(3)摩擦起电的实质:电子的转移。
3.使物体带电的两种方法
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。
(2)接触带电:让一个不带电的物体接触带电体,则此物体也会带上电,如验电器。
四、静电的防止和利用
1.生活中的静电现象
穿、脱化纤类衣服产生火花、发噼啪声;用塑料梳子梳头发时,头发飘起来;秋冬季节接触金属物体时会有点击感。
2.静电的危害
(1)引发火灾和爆炸。在易燃易爆环境中,静电积累到一定程度后产生电火花,易导致火灾甚至爆炸事故。
(2)损坏电子设备。静电放电能够损坏敏感的电子元件,影响其性能甚至导致设备完全失效。
(3)影响产品质量。在精密制造过程中,静电会导致原料吸附灰尘等问题,从而降低产品质量和生产效率。
3.静电的防止和利用
(1)防止:油罐车尾部拖铁链;盛汽油用金属桶不用塑料桶;加油站设有静电释放器;制药厂适当增加环境的湿度。
(2)利用:静电除尘;静电喷涂;静电植绒等。
知识点二 电路
一、电流
1.电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
2.电流的方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(1)在电源外部:电流沿着正极→用电器→负极的方向流动,在电源内部电流由负极→正极。
(2)金属中的电流方向:与自由电子定向移动的方向相反。
【注意】1.正、负电荷的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的方向相反。
2.在金属导体中能自由移动的电荷是带负电的电子,而在各种酸、碱、盐的水溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
3.电流的形成条件:有电源(提供电能);闭合电路(提供路径)。
4.发光二极管:是一种电子元件,它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极。发光二极管具有单向导电性,电流可以由正极经过LED流向负极。根据LED是否发光可以判断电路中是否有电流及电流的方向。
二、导体和绝缘体
导体
绝缘体
半导体
超导体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
常温下导电性介于导体和绝缘体之间的物体
温度达到临界温度后,电阻变为 0
常见举例
金属、人 体、大地、石墨、食盐水溶液等
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料等
硅、锗、砷化镓等
高温超导磁悬浮列车
原因
导体中有大量能够自由移动的电荷;绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷
说明
导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时可以相互转化
三、电路及其构成
1.电路:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
2.电路元件及作用
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能的装置
其他能→电能
干电池、蓄电池、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
消耗电能的元件
电能→其他能
灯泡、电动机、电铃
开关
控制电路的通断
——
闸刀开关、声控开关等
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可以流过的路径
输送电能
铜导线、铝导线、生活中的各种电线
不能用导线将电源正、负极直接连接起来
3.电路图
(1)定义:用符号表示电路连接的图。
(2)电路图与实物图:电路图和实物图是不同的。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电路元件符号。
(3)常用的电路元器件及符号
四、电路的三种状态
定义
图示
结果
通路
正常接通的电路
电路中有电流,用电器工作
断路
某处断开的电路
电路中无电流,用电器不能工作
短路
电源被短路
电源正、负极被导线直接连通
轻则引起电路故障,重则烧坏电源
用电器被短路
用电器两端被导线直接连通
被短路部分的用电器不能工作
①某些情况下,用电器被短接是允许的,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
五、串联和并联
串联电路
并联电路
定义
电路元器件依次连接起来的电路
用电器并列连接起来的电路
电路图
有无分叉
无
有
电流路径
只有一条路径
至少有两条路径
开关作用
开关控制所有用电器,与位置无关
干路开关可以控制整个电路;支路开关只能控制其所在支路的用电器
各用电器之间是否相互影响
各用电器工作互相影响,一个用电器因断路停止工作,则所有用电器都不能工作
各支路能独立工作,互不影响,一条支路因断路停止工作,其他支路不受影响
知识点三 电流
一、电流的强弱
1.电流:表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.单位:安培,简称安,符号是A。比安培小的单位有毫安(mA),微安(μA)。它们的换算关系是:,。
3.常用电器的电流:计算器约100μA;家庭节能灯约0.1A;家用电冰箱约1A;家用空调约5A;手机待机电流15~50mA。
二、电流的测量
1.测量工具:电路中的电流可以用电流表测量,在电路图中用Ⓐ表示。
2.电流表
作用
测量电路中的电流大小
构造
图示
接线柱
接“-”和“0.6”接线柱
接“-”和“3”接线柱
测量范围
0~0.6A
0~3A
分度值
0.02A
0.1A
读数
读数=大格示数+后面小格格数×分度值+单位
使用方法
(1)使用前要先调零;
(2)电流表必须和被测用电器串联;
(3)使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,即“正进负出”;
(4)被测电流不能超过电流表所选的测量范围,不能预先估计待测电流的大小时,应先“试触”;
(5)电流表不能直接连到电源的两极上
三、探究串、并联电路中电流的规律
探究问题
探究串联电路中电流的规律
探究并联电路中电流的规律
电路图
实验步骤
(1)根据电路图连接好电路;
(2)将电流表分别接在图中A、B、C三处,并记录电流表示数;
(3)换用不同规格的灯泡多次实验
实验结论
串联电路中电流处处相等:
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和:
注意事项
(1)实验中,L1与L2应该选择不同规格的灯泡
(2)选用不同规格的灯泡重复实验,是为了使实验结论更具有普遍性
知识点四 电压
一、电压
1.作用:使自由电荷在电路中定向移动,通常用字母U表示。
2.单位:伏特,简称伏,符号V。其他常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)。换算关系是。
3.电源的作用:给用电两端提供电压。
4.生活中常见的电压值
一节新干电池1.5V;一块新铅蓄电池2V;我国的家庭电路220V;对人体的安全电压不高于36V。
二、电压的测量
1.测量工具:电压表。
2.电压表
作用
测量电压的高低
构造
图示
接线柱
接“-”和“3”接线柱
接“-”和“15”接线柱
测量范围
0~3V
0~15V
分度值
0.1V
0.5V
读数
读数=大格示数+后面小格格数×分度值+单位
使用方法
(1)使用电压表前,要看指针是否指零,,若不指零,要先调零。
(2)连接方式:电压表并联在待测元件两端。
(3)使标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。
(4)可以将电压表直接接到电源的两极上,此时测量的是电源电压。
三、探究串、并联电路中电压的规律
探究问题
探究串联电路中电压的规律
探究并联电路中电压的规律
电路图
实验步骤
(1)选用不同规格的小灯泡,连接电路,用电压表测量L1、L2以及电源两端的电压,并分析三者间有何关系;
(2)换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立
实验结论
串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端电压之和:
并联电路中,各支路用电器两端电压与电源两端的电压相等:
注意事项
(1)从测A、B 两点间电压改为测B、C 两点间电压时,切不可只断开A改接到C,会导致电压表正、负接线柱接反。
(2)选用不同规格的灯泡重复实验,是为了使实验结论更具有普遍性
知识点五 电阻、变阻器
一、电阻
1.定义:表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示。
2.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),换算关系是 ,。
3.常见的电阻值
实验室用小灯泡5~50Ω;人体(干燥)104~105Ω(潮湿)103Ω以下;实验室用铜导线0.01~0.1Ω。
4.定值电阻
在电子技术中,我们经常要用到具有一定电阻值的元件—电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路图中用符号“”表示。
【注意】导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与有无电流、电压及电流、电压的大小无关,与是否接入电路也无关。
二、探究影响导体电阻大小的因素
1.实验图示
2.实验步骤
(1)如图甲所示,分别将A、B(材料、横截面积相同但长度不同的镍铬合金),A、C(材料、长度相同但横截面积不同的镍铬合金),A、D(长度、横截面积相同但材料不同的镍铬合金和锰铜合金)接入电路中,观察电流表示数的大小。
(2)将镍铬合金、康铜合金、锰铜合金制作的线圈分别接在电路中,如图乙所示,用酒精灯加热,观察加热前后电流表示数的变化。
3.实验结论:导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料、温度有关。温度一定时,相同材料的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
三、滑动变阻器
1.构造
2.原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小。
3.电路符号:。
4.作用:①保护电路。②改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和用电器两端的电压。
5.铭牌上参数的含义:例如,“50Ω,1A”代表此滑动变阻器的最大电阻为50Ω,允许通过的最大电流是1A。
6.使用方法
(1)根据铭牌选择合适规格的滑动变阻器;
(2)串联在电路中,两接线柱要按照“一上一下”的原则接入电路;
(3)闭合开关前,滑片应处于阻值最大处。
四、电阻箱
1.定义:电阻箱是一种能够显示出电阻值的变阻器。
2.电路符号:。
3.两种电阻箱的使用及读数
(1)旋钮式电阻箱:旋盘下面“Δ”所对应的示数乘相应的倍数之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值 。
(2)插入式电阻箱:被拔出的铜塞对应的电阻丝阻值之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值。
方法一 判断物体的带电情况
方法
现象
结论
利用带电体可以吸引轻小物体
能吸引轻小物体
带电
不能吸引轻小物体
不带电
利用电荷间的相互作用规律
两物体相互吸引
①两物体带异种电荷
②一个物体带电,另一个物体不带电
两物体相互排斥
两物体带同种电荷
利用验电器
验电器不带电
金属箔片张开
带电
金属箔片不张开
不带电
验电器带电
金属箔片张角变大
与验电器带同种电荷
金属箔片闭合或先闭合再张开
与验电器带异种电荷
【典例1】(多选)用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球,小球被吸引过来,则这个小球( )
A.可能不带电 B.可能带负电
C.一定带负电 D.一定带正电
【答案】AB
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。当带正电的玻璃棒靠近轻质小球时,小球被吸引,有两种可能:小球带负电,因为异种电荷相互吸引;小球不带电,因为带电体能够吸引轻小物体。所以小球可能带负电,也可能不带电,故CD不符合题意,AB符合题意。
故选AB。
【典例2】用丝绸摩擦过的玻璃棒和不带电的验电器的金属球接触,会发现验电器的金属箔片张开(如图甲所示),若再将另一带电体与验电器的金属球接触,发现箔片闭合(如图乙所示),则此带电体带_____(选填“正”或“负”)电。
【答案】负
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与不带电的验电器接触后,验电器的电子会转移到玻璃棒上,使验电器整体带正电,金属箔片因同种电荷相互排斥而张开;当另一带电体与验电器接触时,箔片闭合,说明验电器的正电荷被中和,只有该带电体带负电(拥有多余电子),才能通过电子转移中和验电器的正电,使箔片不再带电、闭合,因此此带电体带负电。
方法二 判断电路故障
一、电路故障的分析方法
1.电流表有示数而电压表无示数:①电压表接触不良;②与电压表并联的用电器短路。
2.电压表有示数而电流表无示数:①电流表短路;②与电压表并联的用电器断路。
3.电流表、电压表均无示数:①两表同时短路;②与电压表并联的电路之外的电路有断路。
4.灯泡不发光:①灯丝被烧断;②灯泡短路;③灯泡两接线柱到电源两极间的电路有断路。
【典例1】如下图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数为0,故障一定是断路
B.若电流表示数为0,故障一定是短路
C.若电流表示数不为0,故障可能是断路
D.若电流表示数不为0,故障可能是短路
【答案】A
【解析】A.该题采用“倒推法”分析,因电阻和是串联在电路中的,电压表V测的是两端的电压,若故障是断路,整个电路就断路了,也就是电流表示数为0,电压表示数也为0,故A符合题意;
BD.若故障是短路,相当于只有电阻接入电路,此时电路中总电阻减小,根据欧姆定律,此时电路电流增大,电压表示数等于电源电压,电流表示数增大,两表示数都不为0,故BD不符合题意;
C.若故障是断路,电压表和电阻串联在电路中,相当于测电源电压,故电压表示数等于电源电压,不为0;由于电压表内阻非常大,根据欧姆定律,此时电路电流极小,几乎为0,电流表无示数,故C不符合题意;
故选A。
二、由电压表判断电路故障
现象
故障原因
闭合开关,电压表无示数
L1不发光、L2发光
与电压表并联的用电器短路(L1短路)
L1、L2均不发光
与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路(L2断路)
闭合开关,电压表有示数且接近电源电压
L1发光、L2不发光
与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路(L2短路)
L1、L2均不发光
与电压表并联的用电器断路(L1断路)
【典例2】如图所示的电路中,电源电压恒为3V。闭合开关S后,灯泡、均发光;一段时间后,两个灯泡突然同时熄灭,此时电压表示数约为3V。若故障只发生在一个灯泡上,则下列对故障的判断正确的是( )
A.灯短路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯断路
【答案】D
【解析】由图可知,两灯泡串联,两灯泡同时熄灭,说明电路中出现了断路,此时电压表依旧有示数,则确定为灯断路,故ABC错误,D正确。
故选D。
方法三 电阻的串、并联
类型
电阻串联
电阻并联
图示
特点
相当于增加了导体的长度,所以总电阻大于任何一个电阻
相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻小于任何一个电阻
规律
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,表达式
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,表达式:()
【典例】两电阻的阻值分别为30Ω和90Ω,将它们串联后,其总电阻为________;将它们并联后,其总电阻为
_________.
【答案】120Ω 22.5Ω.
【解析】(1)串联电阻的总阻值等于各分电阻阻值之和,所以两电阻串联时,总电;
(2)并联电阻的总阻值的倒数等于各分电阻的倒数之和,所以两电阻并联时,总电阻,
易错点一 混淆电流方向
物理学中,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而题中经常考查导线或者验电器中电荷的移动,金属中移动的是自由电子,是负电荷,不能将负电荷定向移动的方向当成电流的方向。负电荷移动的反方向才是电流的方向。
【典例】如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电。若用一根带绝缘柄的金属棒将两个验电器的金属球连接起来,则验电器B将带______电;刚连接时,金属棒中的电流方向为______(选填“A→B”或“ B→A”)。
【答案】负 B→A
【解析】[1]验电器A带负电,有多余的电子,验电器B不带电,用一根带绝缘柄的金属棒将两个验电器的金属球连接起来,验电器A上的电子会转移到验电器B上,使验电器B得到电子而带负电。
[2]刚连接的瞬间,电子从A流向B,物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故金属棒中的电流方向与电子定向移动的方向相反,为B→A。
易错点二 电流表、电压表偏转异常原因分析及解决办法
一、电流表
1.指针指向零刻度线左侧
现象
前提条件
原因
解决办法
指针指向零刻度线左侧
开关闭合前
指针未调零
调节调零旋钮使指针对准零刻度线
开关闭合后
电流表的正、负接线柱接反了
将电流表正、负接线柱的接线换过来
2.其他情况
现象
原因
解决办法
接通电源,指针不动
可能电路中有断路,也可能电流表的接线有断路,还可能电流表损坏
检查电路的连接情况,确定电路中各元件是否完好
指针偏转角度很小
电流表使用的量程太大
换用小量程
指针偏转角度过大
电流表使用的量程太小
换用大量程
二、电压表
问题
原因
解决办法
未接通电源,指针偏转一定角度
指针未调零
调节调零旋钮使指针对准零刻度线
接通电源,指针不动
可能电路中有断路,也可能电压表的接线有断路,还可能电压表损坏
检查电路的连接情况,确定电路中各元件是否完好
指针向零刻度线左侧偏转
电压表的正、负接线柱接反了
将电压表正、负接线柱的接线换过来
指针偏转角度很小
电压表使用的量程太大
换用小量程
指针偏转角度过大
电压表使用的量程太小
换用大量程
【典例】小明同学所在的学习小组练习使用电流表。小组中的甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,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下图甲、乙、丙所示的三种情况。
请分析出现这些情况的原因并填在下面的括号里(填字母)。
(1)出现甲同学的问题的原因:( )
(2)出现乙同学的问题的原因:( )
(3)出现丙同学的问题的原因:( )
A.电流表的量程小了,超出测量范围
B.电流表的接线柱接反了
C.电流表的量程大了,偏转角度小,不准确
【答案】B C A
【解析】(1)[1]甲图中的指针反转,说明出现的问题是:正负接线柱接反了,故选B。
(2)[2]乙图中的指针偏转角度太小,说明出现的问题是:所选量程太大,故选C。
(3)[3]丙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是:所选量程太小,故选A。
易错点三 滑动变阻器的三种特殊接法
一、短路式接法
滑动变阻器右边的电阻丝被短路。实际接入电路中的电阻丝是AP段,PB段被短接。图乙中,电流表测通过AP段的电流。
二、定值电阻式接法
动变阻器的AB段全部连入电路中,电压表测量PB段两端的电压。移动滑动变阻器不影响连入电路的阻值,但会影响电压表的示数。
三、混连式接法
用电器和滑动变阻器PB部分并联,再和AP部分串联。可通过移动滑片,使用电器(图中的小灯泡)两端电压最低为零(滑片滑到最右端,小灯泡被短路)。
【典例】图甲、乙所示的是滑动变阻器两种接入电路的方法。当滑片P均向右移动时,滑动变阻器接入电路部分的电阻变化情形是( )
A.图甲中电阻减小,图乙中电阻增大
B.图甲中电阻增大,图乙中电阻增大
C.图甲中电阻增大,图乙中电阻减小
D.图甲中电阻减小,图乙中电阻减小
【答案】B
【解析】图甲的接法是把滑片右侧的电阻短路,图乙的接法是使用了滑片左侧的电阻,两种接法效果相同,都是把滑片左侧的电阻连入电路,所以当滑片向右移动时,两个滑动变阻器连入电路中的电阻都会变大,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
考点一 物质的结构
【典例1】(2025·江苏苏州·中考真题)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.同种电荷相互吸引 B.太阳是宇宙的中心
C.原子核由质子和电子构成 D.分子处在永不停息的无规则运动中
【答案】D
【解析】A.由电荷间的相互作用规律可知,同种电荷相互排斥,故A错误;
B.宇宙是一个有层次的天体结构系统,太阳是太阳系的中心,故B错误;
C.原子是由原子核和核外电子组成的,原子核由质子和中子构成,故C错误;
D.一切物质的分子都在不停地做无规则运动,这种无规则运动叫作分子的热运动,故D正确。
故选D。
【典例2】(2025·甘肃·中考真题)深空探测器的电子系统容易受太空中带电粒子的干扰,下列粒子中不会因带电对电子系统产生干扰的是( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
【答案】B
【解析】电子带负电、质子带正电、原子核带正电,它们都会因带电而对电子系统产生干扰;中子不带电,不会因带电对电子系统产生干扰,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例3】(2025·山东滨州·中考真题)下列物体空间尺度最小的是( )
A.质子 B.原子核 C.原子 D.尘埃
【答案】A
【解析】尘埃是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由位于原子中心的原子核和核外电子构成的,原子核是由质子和中子组成的,物体空间尺度最小的是质子,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例4】(2025·广东·中考真题)如图所示原子结构示意图中,原子核带________电,其质量________(选填“大于”或“小于”)电子的质量。原子整体________(选填“显”或“不显”)电性。
【答案】正 大于 不显
【解析】[1][2][3]原子由原子核与核外电子组成,原子核内的质子带正电,中子不带电,原子核的质量大于电子的质量,原子核外的电子带等量的异种电荷,所以原子对外不显电性。
考点二 两种电荷及静电现象
【典例5】(2025·陕西·中考真题)用塑料梳子梳理干燥的头发时,发现头发会随着梳子飘起来,而且越梳头发越蓬松。下列关于此现象的说法不正确的是 ( )
A.与头发摩擦后的梳子带上了电
B.头发随梳子飘起来说明头发和梳子带异种电荷
C.头发蓬松是因为头发带同种电荷
D.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
【答案】D
【解析】用塑料梳子梳头发时,塑料梳子与头发相互摩擦,发生了电荷的转移,从而使梳子和头发分别带上异种电荷而互相吸引,所以随着梳子飘起来;头发带上同种电荷而互相排斥,所以头发越梳越蓬松,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
【典例6】(2025·山东淄博·中考真题)将塑料丝固定在塑料吸管上,用干燥的毛巾摩擦塑料丝,塑料丝彼此张开,如图所示,下列说法正确的是( )
A.毛巾和塑料丝在摩擦过程中创造了电荷
B.毛巾和塑料丝在摩擦过程中带上了同种电荷
C.摩擦过的塑料丝能吸引碎纸屑
D.塑料丝因带上了异种电荷而彼此张开
【答案】C
【解析】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造了电荷,毛巾和塑料丝在摩擦过程中,电子发生了转移,故A错误;
B.毛巾和塑料丝在摩擦过程中,一个失去电子,一个得到电子,所以带上了异种电荷,故B错误;
C.摩擦过的塑料丝带上了电,根据带电体具有吸引轻小物体的性质,它能吸引碎纸屑,故C正确;
D.塑料丝彼此张开是因为带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,而不是异种电荷,故D错误。
故选C。
【典例7】(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用塑料棒靠近铝箔条的一端时,发现铝箔条偏转,则塑料棒( )
A.一定带电 B.一定不带电 C.一定带正电 D.一定带负电
【答案】A
【解析】带电体具有吸引轻小物体的性质。铝箔条不带电,用塑料棒靠近铝箔条的一端时,发现铝箔条偏转,铝箔条被塑料棒吸引,说明塑料棒一定带电,但电性无法确定。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例8】(2025·湖南长沙·中考真题)小湘来回晃动晾晒在塑料盘中的米粒后,发现有些米粒会吸附在塑料盘上,且米粒间相互排斥,如图所示。下列说法正确的是( )
A.塑料盘是导体
B.与米粒摩擦后的塑料盘不带电
C.摩擦过程中创造了电荷
D.米粒相互排斥是由于带上了同种电荷
【答案】D
【解析】A.塑料不容易导电,塑料盘是绝缘体,故A错误;
BC.塑料盘与米粒相互摩擦,由于电子的相互转移而导致他们都带上异种电荷,摩擦起电的本质是电子的转移而不是创造了电荷,故BC错误;
D.异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,因此米粒相互排斥是由于带上了同种电荷,故D正确。
故选D。
【典例9】(2025·山东泰安·中考真题)用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管,发现吸管被排斥,说明吸管带___________电荷(选填“正”或“负”)。
【答案】负
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。当橡胶棒靠近吸管时,吸管被排斥,根据同种电荷相互排斥的原理,说明吸管也带负电荷。
【典例10】(2025·甘肃兰州·中考真题)为了提升人们的生活品质,一些家庭安装了空气净化器,其工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。金属网吸引颗粒物的原理是 _____________ 。
【答案】异种电荷相互吸引
【解析】由题意知,受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,由于异种电荷相互吸引,所以受到污染的空气在集尘器上被带电金属网捕获。
【典例11】(2025·四川宜宾·中考真题)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,发现验电器的两片金属箔张开,此时验电器得到电子带______电,在接触瞬间电流的方向是______(填“A”或“B”)。
A.从橡胶棒流向验电器 B.从验电器流向橡胶棒
【答案】负 B
【解析】[1][2]用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,此橡胶棒与验电器接触,此时验电器得到电子带负电,金属箔由于带上同种电荷相互排斥而张开;带负电的橡胶棒与验电器的金属球接触,橡胶棒上多余的电子向验电器移动,正电荷定向移动的方向为电流方向,所以瞬间电流的方向是从验电器到橡胶棒。
【典例12】(2025·四川广安·中考真题)甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂,甲带正电,他们之间的相互作用如图所示,乙带电情况是带______(选填“正电”或“负电”),乙和丙带______(选填“同种”或“异种”)电荷。
【答案】负电 同种
【解析】[1][2]甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂,图中乙、丙相互排斥,由于同种电荷相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷;甲、乙相互吸引,甲带正电,由于乙一定带电荷,根据异种电荷相互吸引可知,乙一定带负电。
考点三 导体、绝缘体、半导体和超导体
【典例13】(2025·海南·中考真题)将下列物品分别接入如图电路中的、两点,能使小灯泡发光的是( )
A.塑料尺 B.金属勺
C.橡皮擦 D.玻璃杯
【答案】B
【解析】ACD.塑料尺、橡皮擦、玻璃杯均为绝缘体,不能导电,接入电路中不能使电路接通,所以不能使小灯泡发光。故ACD不符合题意;
B.金属勺是导体,可以导电,所以将金属勺接入电路中,电路可形成通路,可以使小灯泡发光。故B符合题意。
故选B。
【典例14】(2025·湖北·中考真题)在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是( )
A.金属 B.玻璃 C.橡胶 D.陶瓷
【答案】A
【解析】能够导走静电的材料必须是导体。
A.金属是良好的导体,内部有大量自由电子可以传导电荷,因此掺入防静电服面料后能有效导走人体静电,故A符合题意;
B.玻璃通常是绝缘体,不导电无法有效导走静电,故B不符合题意;
C.大多数橡胶是绝缘体,绝缘体能带电,但不容易导电,故C不符合题意;
D.陶瓷一般是绝缘体,在高压下可能部分导电,但不稳定,不适合日常防静电,故D不符合题意。
故选A。
【典例15】(2025·四川攀枝花·中考真题)下列材料中,不宜用来制作用电器绝缘层的是( )
A.玻璃 B.塑料 C.石墨 D.橡胶
【答案】C
【解析】根据对物体导电性的认识,玻璃、塑料、橡胶都是不容易导电的绝缘体,石墨是容易导电的导体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【典例16】(2025·辽宁·中考真题)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是( )
A.导体 B.绝缘体
C.半导体 D.超导体
【答案】C
【解析】硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,是半导体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【典例17】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图是某新能源智能汽车的仪表盘。若司机没有系安全带,则仪表盘上的LED指示灯亮起。LED是由锗、硅这类材料制成的,这类材料属于______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该汽车可以与手机之间实现智能互联,汽车与手机之间是利用______(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。
【答案】半导体 电磁波
【解析】[1]LED具有单向导电性,是由锗、硅这类半导体材料制成的。
[2]电磁波可以在真空中传播,汽车与手机之间是利用电磁波传递信息的。
【典例18】(2025·甘肃·中考真题)有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中___________小球可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷,橡胶棒是___________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
【答案】C 绝缘体
【解析】[1]同种电荷相互排斥,A、B靠近时相互排斥,说明A、B带同种电荷;B、C靠近时相互吸引,因为异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质,B是带电体,所以C可能带与B不同的电荷,也可能不带电。
[2]由于橡胶棒不容易导电,所以橡胶棒是绝缘体。
考点四 电阻、滑动变阻器的使用
【典例19】(2025·广西·中考真题)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
【答案】D
【解析】由题意可知,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,镍铬合金丝的温度升高,镍铬合金丝的阻值变大,所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例20】(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】根据题目信息,接入的滑动变阻器与小灯泡构成串联,要求滑片向左滑动灯泡变暗,即总电流变小,总电阻变大,根据串联电阻规律,滑动变阻器阻值要增大,说明向左滑动远离下接线柱,下接线柱接右边,且要“一上一下”连接,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【典例21】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图甲所示,是一个导电性检测器。在M、N间接入___________(选填序号:①铜丝②陶瓷③塑料尺)可以使电路接通,电流表有示数。若猜想导体电阻大小与导体长度有关,可以选取乙图中___________(填字母)两根金属丝分别连入M、N间进行实验探究。
【答案】① b、c
【解析】[1]铜丝容易导电,为导体,陶瓷、塑料尺为绝缘体,是一个导电性检测器。因此在M、N间接入铜丝可以使电路接通,电流表有示数,故选①。
[2]为研究导体电阻与导体长度关系,要控制导体的材料和横截面积一定,改变导体的长度,所以要选择编号b、c两根金属丝分别连入M、N间进行实验探究。
【典例22】(2025·福建·中考真题)将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状,其他条件相同时,C处的横截面积小,电阻______。A、B两端分别与电池正负极接触,观察到C处起火,该现象利用了电流的______效应。
【答案】大 热
【解析】[1]导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关,其他条件相同时,导体的长度越长、横截面积越小导体的电阻越大,由图可知,其他条件相同时,C处的横截面积小,故C处的电阻大。
[2] A、B两端分别与电池正负极接触,观察到C处起火,说明电流通过导体产生了热量,即电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
考点五 电路构成及识别
【典例23】(2025·四川凉山·中考真题)下列电路元件与所对应的符号不相符的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由图可知,灯泡、电池、开关与所对应的电路符号是相符的,而电流表的电路符号是,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例24】(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是( )
A.①④ B.③④ C.②③ D.②③④
【答案】C
【解析】①一个亮、一个暗并不能据此直接判定为并联,因为在串联或并联电路中,如果灯泡的规格或实际阻值不同,也可能出现亮度不同的现象,故①错误;
②同时亮、同时灭并不能据此判定为并联,因为串联电路中只要开关闭合,也会同时亮,开关断开,也会同时灭,故②正确;
③拧下其中一个灯泡时,另一个仍能发光,说明两个灯泡互不影响,这正是并联电路的特征,故③正确;
④分别用电压表测得两个灯泡两端电压相同,可能是两个灯泡并联在同一电源电压下,也可能是选用了两个规格相同的灯泡串联在了电路中,故④错误。
综上,只有②③正确,故C正确,ABD错误。
故选C。
【典例25】(2025·陕西·中考真题)小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是( )
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
【答案】C
【解析】A.由题意知,取下其中任意一个小灯泡,剩余两个小灯泡仍能发光,说明三个小灯泡之间互不影响,是并联关系,而不是串联,故A错误;
B.如果三个小灯泡规格相同,在并联电路中,它们两端电压相同,亮度应该相同,但L1最亮,说明它们规格不同,故B错误。
C.在并联电路中,各支路互不影响,取下其中任意一个小灯泡,不影响其他支路的电流,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表示数会变小,故C正确;
D.因为三个小灯泡之间是并联关系,在并联电路中,各支路电压相等,因此若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,电压相等,故D错误。
故选C。
【典例26】(2025·安徽·中考真题)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,、为单刀双掷开关,、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.接、接时,、均发光,电动机不转
B.接、接时,只有发光,电动机反转
C.接、接时、只有发光,电动机反转
D.接、接时、、均发光,电动机正转
【答案】C
【解析】A.接、接时,由图可知电流无法从电源正极出发后回到电源负极,整个电路没有构成闭合回路,电路中没有电流通过,则、均不发光,电动机不转,故A错误;
B.接、接时,由图可知电流从电源正极出发后经、电动机回到电源负极,则只有发光,电流从电动机的左端流入,电动机正转,故B错误;
C.接、接时,由图可知电流从电源正极出发后经、电动机回到电源负极,则只有发光,电流从电动机的右端流入,电动机反转,故C正确;
D.接、接时、由图可知电源没有接入电路,则、均不发光,电动机不转,故D错误。
故选C。
【典例27】(2025·甘肃兰州·中考真题)电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于________ (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是_______ (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】用电器 并联 变小
【解析】[1] 在电池充电的过程中,消耗电能,将电能转化为化学能,此时电池相当于电路中的用电器。
[2] 三部手机在充电的过程中,互不影响,所以在电路中的连接方式为并联。
[3] 因为干路电流等于各支路电流之和,若拔掉其中一部手机,则通过该支路的电流将变为零,其他支路电流不变,所以总电流变小。
【典例28】(2025·四川成都·中考真题)小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,如图所示。接通电路后,她观察到灯泡亮度不同,根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素,该电路还缺少的一个电路元件是______。
【答案】相等 开关
【解析】[1]串联电路电流处处相等,小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,则通过每个灯泡的电流大小相等。
[2]简单电路由电源、开关、导线、用电器组成,由图可知该电路缺少开关。
【典例29】如图所示电路,若使灯L1、L2并联,则需要闭合开关______;若使灯L1、L2串联,则需要闭合开关______;此电路绝对不允许同时闭合______。
【答案】、 、、
【解析】[1]使灯、并联,电流需从电源正极出发,分成两条支路分别经过和,再汇合回到电源负极。此时需闭合 和,断开。
[2]使灯、串联,电流需依次经过、,只有一条路径。此时需闭合,断开、。
[3] 若同时闭合、、,会造成电源短路,电流不经过用电器直接从正极回到负极,会烧坏电源,故此电路绝对不允许同时闭合、、。
考点六 电路连接
【典例30】(2025·山东东营·中考真题)某实验电路实物图如图所示,请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】见解析
【解析】如图所示,电流从电源正极出发,先通过电流表A1,然后分成两条路径,一条通过L2,另外一条先通过L1、然后再通过电流表A2,两条支路再会合一起,最后通过开关回到电源负极,则电路图如图所示:
【典例31】(2025·陕西·中考真题)如,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:小灯泡L1与L2串联,电压表测量小灯泡L1两端的电压。
【答案】见解析
【解析】小灯泡L1与L2串联,则小灯泡L1右端接小灯泡L2左端;电压表测量小灯泡L1两端的电压,则电压表负接线柱接L1左端,连接如下图所示:
【典例32】(2025·四川自贡·中考真题)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。
【答案】见解析
【解析】由实物电路图可知,开关、灯泡、电流表和滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,据此在虚线框内完善电路图,如下图所示:
【典例33】(2025·山东淄博·中考真题)为探究电流与电压、电阻的关系,小明连接的电路如图甲所示,小明发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上;
【答案】见解析
【解析】原电路中电流表与定值电阻并联后再与电压表串联是错误的,探究电流与电压、电阻的关系,电流表应与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联。将电流表“0.6”接线柱与定值电阻右接线柱连接的导线打“×”,将定值电阻右接线柱与电压表“-”接线柱用导线连接,改正后的电路图,如图所示:
考点七 电路设计
【典例34】(2025·四川攀枝花·中考真题)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.
【答案】C
【解析】A.电动机和电热丝串联,S1闭合,电热丝和电动机同时工作,再闭合S2,电动机被短路,仅电热丝工作,会出现电热丝发热而不吹风的情况,故A不符合题意;
B.电动机和电热丝并联,S1控制整个电路,S2控制电动机,S1闭合,S2断开,只有电热丝工作,而电动机不工作,会出现电热丝发热而不吹风的情况,故B不符合题意;
C.电动机和电热丝并联,S1控制整个电路,S2控制电热丝;S1闭合,S2断开,只有电动机工作,电热丝不工作;S1闭合,S2闭合,电动机和电热丝同时工作;S1断开,电动机和电热丝都不工作,满足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,故C符合题意;
D.电热丝和电动机并联,S1控制电热丝,S2控制电动机,两个电路互不影响,S1闭合,S2断开,只有电热丝工作,而电动机不工作,会出现电热丝发热而不吹风的情况,故D不符合题意。
故选C。
【典例35】(2025·山东滨州·中考真题)某小区安装了智能门禁系统,居民刷卡(S1闭合)或人脸识别(S2闭合)成功时,指示灯亮、电动机工作,控制门打开,即可安全通过。下列关于该系统的简化电路设计合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题知,刷卡识别、人脸识别,只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机和指示灯启动工作,所以两个开关应并联后再与电动机(灯泡)连接在电源上;灯泡与电动机能独立工作,是并联的;故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例36】(2025·山东淄博·中考真题)电动自行车可以通过钥匙(开关)或刷卡(开关)接通电源。电路接通后显示屏(灯L)亮,旋转调速把手,电动车却不走;只有先握一下刹车手柄(闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】由题意可知,电动自行车可以通过钥匙(开关)或刷卡(开关)接通电源,说明开关和能单独控制电源,所以和应并联,此时灯L亮,但旋转调速把手,电动车却不走,说明灯L和电动机应为并联连接,只有先握一下刹车手柄(闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶,说明开关和调速把手以及电动机串联在支路上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例37】(2025·山东德州·中考真题)如图所示是某款轻智能马桶,将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时,第1次伸脚触发,开关S1闭合,马桶盖打开。若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合,坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合,自动冲水。若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合,自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态,下列模拟电路设计符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】第1次伸脚触发开关S1闭合,马桶盖打开,说明S1控制马桶盖的电机(S1可以在干路);
第2次伸脚触发S2,坐垫抬起,说明S2控制坐垫的电机(S2在坐垫的电机支路);
第3次伸脚触发S3自动冲水,或入座后S4闭合,起身时S4仍闭合且S5闭合,自动冲水,说明冲水电机由S3或S4与S5共同控制(S4与S5串联后与S3并联)。
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【典例38】(2025·山东潍坊·中考真题)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闭合,密码验证通过后开关闭合,两次验证都通过后开门电动机工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯须常亮,为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.当S1、S2都闭合时,电动机工作,但此时摄像照明灯被短路而熄灭,故A不符合题意;
B.电动机与摄像照明灯并联,摄像照明灯直接与电源连接,可以常亮;开关S1、S2串联控制电动机,只有当S1、S2都闭合时,电动机才工作;电阻R在干路上,可以保护电路,故B符合题意;
C.摄像照明灯直接与电源连接,可以常亮;开关S1、S2并联控制电动机,任意一个开关闭合,电动机就会工作,故C不符合题意;
D.只有两个开关都闭合时,摄像照明灯才亮,不能常亮,故D不符合题意。
故选B。
【典例39】(2025·黑龙江·中考真题)汽车已经成为现代社会常见的交通工具。婷婷同学发现只有所有车门都关闭(车门关闭相当于开关闭合),汽车内部的安全指示灯L才不亮;只要有任何一个车门未关闭,汽车内部的安全指示灯L就会发光。下列电路图符合汽车上述功能设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据题意可以知道,四个车门中只要有一个门没关好,也就是说只要一个开关断开,指示灯就发光,开关全部闭合,灯泡不发光,说明四个开关串联并与指示灯并联,为了防止短路,需要在电路中串联一个电阻,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【典例40】(2025·山东济南·中考真题)如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆,其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机和一个发热电阻,电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作。请在相应位置画出此家用足浴盆内部元件的简化电路图(电源部分已画出)。
【答案】见解析
【解析】电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作,说明电动机和发热电阻并联,两个开关各自处在一条支路上,作图如下:
考点八 电路故障分析
【典例41】(2025·江苏镇江·中考真题)小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点,电源电压恒为3V。闭合开关后,发现电压表的示数为3V,电压表的示数为0V,则电路的故障可能是( )
A.电阻短路 B.电阻断路 C.导线①断路 D.导线②断路
【答案】B
【解析】闭合开关后,发现电压表的示数为3V,说明有电流经过电压表,所以电路故障不是导线①、②断路;电压表的示数为3V,说明电压表测量电源电压;电压表的示数为0V,说明电路出现断路故障,说明故障在与电压表并联的位置,则电路的故障可能是电阻断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例42】(2025·甘肃兰州·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【答案】B
【解析】由图可知两灯并联,电流表测量灯L1所在支路的电流,电压表测量电源电压,电路中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,说明电路发生断路,而电流表示数不变,说明灯L1完好,所以是灯L2出现断路,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例43】(2025·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
【答案】A
【解析】A.若电阻R断路,整个电路处于断路状态,电流表指针不会发生偏转。此时电压表直接连接在电源两端,能够测量电源电压,因此电压表指针会发生偏转,符合只有一个电表指针偏转的条件,故A正确;
B.若灯泡L短路,电路中只剩下电阻R工作,电流表会显示电路电流,指针发生偏转。同时电压表测量的是电源电压,指针也会偏转,导致两个电表都偏转,不符合题目要求,故B错误;
C.若电阻R短路,电流表会显示电路电流,指针发生偏转。但此时电压表被短路,无法显示读数,指针不偏转。虽然这种情况符合只有一个电表偏转,但故障不一定只是电阻R短路,还有其他可能性,比如电阻R断路也会造成类似现象,因此说一定是电阻R短路并不准确,故C错误;
D.若灯泡L断路,整个电路处于断路状态,电流表没有电流通过,指针不偏转。同时电压表也无法形成闭合回路,指针同样不会偏转,这样两个电表都不偏转,不符合题目条件,故D错误。
故选A。
【典例44】(2025·四川眉山·中考真题)如图所示电路中,电源电压恒为。闭合开关,电路正常工作,电压表的示数为。一段时间后,电压表的示数由变为,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在上,则电路的故障是( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【答案】C
【解析】AB.电路正常工作,和串联,电流表测串联电路的电流,电压表测两端电压,一段时间后,电流表示数增大,说明电路中不可能发生断路,故A不符合题意,B不符合题意;
CD.电压表的示数由变为,电压表示数变大,说明短路,故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
【典例45】(2025·上海·中考真题)如图所示的电路图,电源电压为且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数______。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存在或上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障:________________________。
【答案】(1)变小 (2)若电流表不为零,向右移动滑片P,电流表示数变大,电压表为零,变阻器出现了短路现象;若电压表不为零且接近电源电压,电流表为零,变阻器出现了断路现象;若电流表示数不为零,电压表示数接近电源电压,向右移动滑片P,电流表示数变大,此时电阻短路。
【解析】(1)将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,即变阻器的有效电阻为PC部分,闭合开关,向右移动滑片P时,变阻器的有效电阻为PC部分变小,即接入电路中的电阻变小。变阻器与定值电阻串联,串联电阻分压,变阻器阻值越大两端的电压也越大,根据上面判断,电压表测量变阻器两端的电压,由于变阻器电阻变小,故变阻器两端的电压也变小。
(2)若移动滑片P时,若电流表示数不为零,电压表示数为零,说明电路是通路电流不为零,但与电压表并联的变阻器出现了短路现象,即电压表被短路示数为零,向右移动滑片P时,电流表示数变大;若电压表示数不为零接近电源电压,电流表示数为零,说明电压表连接到电源两端的电路是通路,但电流表示数为零则是断路现象,故此是与电压表并联的变阻器出现了断路现象;若电流表示数不为零,电压表示数不为零且接近电源电压,此时电阻短路,向右移动滑片P时,电流表示数变大。
考点九 串并联电路电流、电压特点的应用
【典例46】(2025·四川泸州·中考真题)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
【答案】A
【解析】A.由图可知,EF、FG和GH三段铝片是串联在电路中的,根据串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流相等,所以通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等,故A正确;
BC.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关(本题中温度、材料相同)。由图可知,三段铝片长度均为,但宽度不同(即横截面积不同),根据“在材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大”,可知三段铝片的电阻关系为;根据欧姆定律(相同,不同),所以加在GH、EF、FG三段铝片两端的电压关系为,故BC错误;
D.根据焦耳定律(、相同),电阻越大,产生的热量越多。因为,所以FG段电阻最大,产生热量最多,用FG段去切割塑料泡沫,效果最好,故D错误。
故选A。
【典例47】(2025·广东·模拟预测)小明利用两个规格不同的小灯泡,设计了如图所示的电路,同时探究串联电路中的电流和电压规律,在某组实验中,测出了a、b、c三点的电流,以及ab、bc、ac间的电压,则下列选项中,符合实际的是( )
A.Uac=Uab=Ubc B.Uac=Uab+Ubc
C.Ia>Ib>Ic D.Ia=Ib+Ic
【答案】B
【解析】AB.串联电路中总电压等于各部分电路电压之和,即,故A不符合题意,B符合题意;
CD.因为电路中两灯泡串联,而a、b、c三点是串联电路中的三处,由于串联电路中电流处处相等,因此,故CD不符合题意。
故选B。
【典例48】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】由图可知,L1和L2串联,A1、A2测量串联电路电流,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压。
A.根据串联电路电流规律可知,串联电路中电流处处相等,即,故A正确;
B.L1的电阻小于L2的电阻,V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,根据可知,L1两端的电压小于L2两端的电压,即,故B错误;
CD.V1测量L1两端电压,V2测量L2两端电压,V3测量电源电压,根据串联电路电压规律可知
故C正确,D错误;
故选AC。
【典例49】在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,的示数为6V,的示数为8V;当开关S闭合时,的示数为12V,的示数为4V。则下列说法正确的是( )
A.电源的电压为14V
B.当开关S闭合时,与串联,两端的电压为4V
C.开关S断开时,两端的电压各为6V、4V、2V
D.当开关S闭合时,只将电压表换成电流表,电压表的示数为12V
【答案】D
【解析】当开关S闭合时,被短路,电路为、串联,电压表测电源两端的电压,电压表测两端电压。
A.由电压表的示数可知,电源的电压,故A错误;
B.由电压表的示数可知,两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以两端的电压,故B错误;
C.当开关S断开时,、、串联,电压表测和两端的电压之和,电压表测和两端的电压之和,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,,
则、、两端的电压分别为2V、4V、6V,故C错误;
D.当开关闭合时,只将电压表换成电流表,、被短路,电路为的简单电路,电压表测电源两端的电压,由电源的电压可知,电压表的示数为12V,故D正确。
故选D。
考点十 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
【典例50】(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路___________(选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即___________(选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的___________接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该___________(选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
【答案】(1)串联 (2)断开开关 正 (3)更换规格不同的灯泡
【解析】(1)由于电流表电阻非常小,可以忽略不计,相当于一根导线,所以要与被测对象串联,故电流表要与待测的那部分电路串联。
(2)[1][2]有电流通过电流表,电流表指针反向偏转,是因为正负接线柱接反,为保护电路,应立即断开开关。然后改变连线方式,让电流从电流表的正接线柱流入,保证指针正向偏转。
(3)为使实验结论具有普遍性,避免偶然性,测出一组数据后,应更换规格不同的灯泡,多次实验。
【典例51】(2025·吉林长春·中考真题)在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中:
数据序号
点电流
点电流
点电流
1
0.30
0.30
2
0.28
0.28
0.28
3
0.22
0.22
0.22
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整,使电流表测量点的电流。
(2)连接电路时开关应___________。正确连接电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为___________A,继续测量、两点的电流,填入表格中。
(3)换用不同规格的灯泡,再测出两组实验数据,并填在表格中。请指出表格设计的不足之处:___________。
(4)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中电流处处___________。
【答案】(1)见解析 (2)断开 0.3 (3)电流的测量值没有单位 (4)相等
【解析】(1)由图甲可知电路为串联电路,电流表测量点的电流,则应将电流表接电源负极,两个灯泡串联,连接如下图所示:
(2)[1]为了保护电路,连接电路时开关应处于断开状态。
[2]由图丙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A。
(3)表格中电流没有单位,即表格设计的不足之处为:电流的测量值没有单位。
(4)由表格数据可知,串联电路中各点的电流相等,故可得出结论:在串联电路中电流处处相等。
【典例52】(2025·广东广州·中考真题)“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(3.8V,0.4A)和(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,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下,换上完好的灯泡(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知,______(选填“猜想一”“猜想二”)正确;
【答案】(1)见解析 (3)b 6 (5)猜想一
【解析】[1]滑动变阻器应串联在电路中,滑片P向D移动时电流增大,说明接入电阻减小,故应将变阻器的B接线柱与电源负极相连。连线时注意导线不交叉,具体连接方式如图所示:
[2]电压表检测时应将鳄鱼夹b接电源"+"极,因为b连接电压表的正接线柱,这样电压表指针不会反偏。
[3]电压表前后两次接入电路中量程皆为大量程,分度值为0.5V,示数为6V。
[4]电压表两次测量均显示6V,说明从电源负极到E、G点的线路完好,可以让电压表形成回路,所以故障点在正极到G之间,可能是L1断路。换上L3后,L3发光而L2不发光,说明L1断路导致整个串联电路不通,且L2是短路的,不然L3代替断路的L1后,L2也会亮,故猜想一正确。
【典例53】(2025·江苏徐州·中考真题)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为______V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:______。
【答案】(1)见解析 (2)D (3)5
(4)实验使用两个相同的灯泡且实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性
【解析】(1)将L1的右侧接线柱与L2的左侧接线柱连接起来,使L1、L2串联,电压表与两个灯泡并联,测量两个灯泡的电压,如图所示:
(2)AB.连接好电路,开关闭合,若两个灯泡中有一个短路,另一个灯泡会亮,现在两个灯泡都不亮,说明不是某个灯泡短路,故AB不符合题意;
C.若开关断路,电压表与电源断开,电压表将无示数,故C不符合题意;
D.若或断路,串联电路断路,两个灯泡都不亮,此时电压表测量电源电压,有示数,故D符合题意。
故选D。
(3)如图b,电压表使用的大量程,分度值为0.5V,示数为5V。
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V,是因为使用了两个相同规格的灯泡;同时只测量一组实验数据,实验次数太少,结论具有偶然性,不具有普遍性。
【典例54】(2025·四川资阳·中考真题)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选______(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法_______;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想______(选填“可靠”或“不可靠”),理由是______。
【答案】(1)0-15V (2)见解析 (3)短路 (4)2.7 (5)不可靠 见解析
【解析】(1)实验前未明确两端的电压大小,故确定电压表的量程,应采用大量程试触法决定量程,故选用0-15V。
(2)如图乙所示,电压表并联在小灯泡两端,电压表V测量两个灯泡两端的总电压,故电压表V需要并联在两个小灯泡的两端,故如图所示:
(3)两个灯泡串联,闭合开关S,发现L1不亮,V1几乎不偏转,L2过亮,V2超量程,若灯泡L1断路,则两个灯泡都不亮,与题意不符,若灯泡L1短路,L2过亮,V2超量程,L1不亮,V1几乎不偏转,与题意相符。
(4)的读数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,读数为2.7V。
(5)[1][2]结合上述测量结果,结论是不可靠的,仅仅做了一次实验,实验次数太少。而且实验中使用了规格相同的灯泡进行实验,结论具有偶然性,不具有普遍性。
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$正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷
种类
【解释】摩擦起电现象:
负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷
摩擦起电的实质是电荷的转移
0
两种电荷
同种电荷相互排斥
相互作用
【应用】验电器:检验物体是否带电
异种电荷相互吸引
方向:规定正电荷定向移动的方向
电流
单位:安培,简称安,符号A
电流表:正进负出,
合理选择量程、严禁直接连在电源两端
串联电路中电流处处相等I==
串、
并联电路电流规律
电流和电路
并联电路中干路电流等于各支路电流之和I=+[2
电流和电路
通路:用电器能够工作的电路
三种状态
断路:某处断开,电路中不会有电流通过的电路
电路
短路:用导线将电源或用电器两端直接连接的电路
串联电路
基本电路
【应用】简单的电路设计
并联电路
电压
作用:使自由电荷在电路中定向移动
电压
单位:伏特,简称伏,符号V
083
电压表并联在待测元件两端
电压表构造
电
3
电压
电压表
可直连电源两端,此时测量的是电源电压
串联电路电源两端的电压等于各用电器两端电压之和U=凹,+J2
串、并联电路电压规律
并联电路各支路用电器两端电压与电源两端的电压相等U=巧=U
表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示
电阻
单位:欧姆,简称欧,符号是2
金属棒
滑片
影响因素:材料、长度、横截面积、温度
半导体一二极管、三极管、敏应用半导体感电阻、集成电路等
桶
甲物
④
电阻、变阻器
常见分类
定值电阻一制作电阻器等
滑动变阻器构造
超导材料一磁浮列车、磁约束核聚变装置、高能加速器等
原理:通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变接入电路中电阻的大小
滑动变阻器
电路符号:
专题15 电流和电路 电压 电阻
目 录
01 锚・复习目标:指引复习方向,落实核心素养
02 理・思维导图:构建知识体系,呈现结构关系
03 盘・知识梳理:兼顾主干细节,夯实基础框架
知识点一 两种电荷
知识点二 电路
知识点三 电流
知识点四 电压
知识点五 电阻、变阻器
04 炼・方法总结:精炼方法技巧,精准突破难点
方法一 判断物体的带电情况
方法二 判断电路故障
方法三 电阻的串、并联
05 辨・易混易错:警示常见误区,辨析细微差别
易错点一 电阻的串、并联
易错点二 电流表、电压表偏转异常原因分析及解决办法
易错点三 滑动变阻器的三种特殊接法
06 究・考点命题:中考考点研析,全面应用提升
考点一 物质的结构
考点二 两种电荷及静电现象
考点三 导体、绝缘体、半导体和超导体
考点四 电阻、滑动变阻器的使用
考点五 电路构成及识别
考点六 电路连接
考点七 电路设计
考点八 电路故障分析
考点九 串并联电路电流、电压特点的应用
考点十 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
1.掌握电路的基本组成与三种状态,会识别串、并联电路,知道电流方向与形成原因,会正确使用电流表。
2.理解电压的作用,记住常见电源电压值,掌握电压表的使用规则,能准确测量电路两端电压。
3.知道电阻是导体本身的一种性质,了解影响电阻大小的因素,会正确使用滑动变阻器改变电路电阻。
4.能看懂简单电路图,会连接实物电路,能判断、分析电路中的简单断路、短路故障。
知识点一 两种电荷
一、两种电荷及其相互作用
1.带电体的性质:带电体能够 。
2.两种电荷:自然界只有正电荷、负电荷两种电荷。
(1)正电荷:用 摩擦过的 带的电荷叫作正电荷,用“+”表示。
(2)负电荷:用 摩擦过的 带的电荷叫作负电荷,用“-”表示。。
3.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
4.电荷量
物体所带电荷有多有少,电荷的多少叫作电荷量,简称电荷。单位:库仑,简称库,符号为C。
【注意】判定电荷间相互作用时,互相排斥的一定是同种电荷;互相吸引的可能是异种电荷,也可能是一个物体带电,另一个物体不带电。
二、验电器
1.构造
2.作用:检验物体 。
3.原理: 。
4.使用
(1)判断是否带电;
(2)让被检验物体与不带电的验电器的金属球接触,就会有一部分电荷转移到金属箔上。物体所带电荷越多,金属箔张开的角度越大。
(3)验电器能检验物体是否带电,也可以粗略地比较物体带电的多少,但不能直接判断物体带什么电。
三、摩擦起电(含原子结构)
1.原子结构
(1)结构:原子由位于中心的 和核外 构成。原子核带 电,核外电子带 电,且正负电荷数量 ,原子整体不显电性,物体对外也不显电性;原子核由质子和中子构成,质子带正电,中子不带电。
(2)电子:电子是带有最小负电荷的粒子,所带电荷量为1.6×10-19C。人们将这个最小的电荷量称为元电荷,用符号e表示,任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍。
2.摩擦起电
(1)定义:用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚核外电子的本领不同。两个物体互相摩擦时,原子核束缚电子本领强的物体容易得到电子而带 电;原子核束缚电子本领弱的物体容易失去电子而带等量的正电。
(3)摩擦起电的实质:电子的 。
3.使物体带电的两种方法
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。
(2)接触带电:让一个不带电的物体接触带电体,则此物体也会带上电,如验电器。
四、静电的防止和利用
1.生活中的静电现象
穿、脱化纤类衣服产生火花、发噼啪声;用塑料梳子梳头发时,头发飘起来;秋冬季节接触金属物体时会有点击感。
2.静电的危害
(1)引发火灾和爆炸。在易燃易爆环境中,静电积累到一定程度后产生电火花,易导致火灾甚至爆炸事故。
(2)损坏电子设备。静电放电能够损坏敏感的电子元件,影响其性能甚至导致设备完全失效。
(3)影响产品质量。在精密制造过程中,静电会导致原料吸附灰尘等问题,从而降低产品质量和生产效率。
3.静电的防止和利用
(1)防止:油罐车尾部拖铁链;盛汽油用金属桶不用塑料桶;加油站设有静电释放器;制药厂适当增加环境的湿度。
(2)利用:静电除尘;静电喷涂;静电植绒等。
知识点二 电路
一、电流
1.电流的形成:电荷的 形成电流。
2.电流的方向:规定 电荷定向移动的方向为电流的方向。
(1)在电源外部:电流沿着正极→用电器→负极的方向流动,在电源内部电流由负极→正极。
(2)金属中的电流方向:与自由电子定向移动的方向相反。
【注意】1.正、负电荷的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的方向相反。
2.在金属导体中能自由移动的电荷是带负电的电子,而在各种酸、碱、盐的水溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
3.电流的形成条件:有电源(提供电能);闭合电路(提供路径)。
4.发光二极管:是一种电子元件,它的两根引脚中较长的为正极,较短的为负极。发光二极管具有 性,电流可以由正极经过LED流向负极。根据LED是否发光可以判断电路中是否有电流及电流的方向。
二、导体和绝缘体
导体
绝缘体
半导体
超导体
定义
导电的物体
导电的物体
常温下导电性介于导体和绝缘体之间的物体
温度达到临界温度后,电阻变为 0
常见举例
金属、人 体、大地、石墨、食盐水溶液等
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料等
硅、锗、砷化镓等
高温超导磁悬浮列车
原因
导体中有大量能够自由移动的电荷;绝缘体中几乎没有能自由移动的电荷
说明
导体和绝缘体没有绝对的界限,在条件改变时可以相互转化
三、电路及其构成
1.电路:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
2.电路元件及作用
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
电能的装置
其他能→电能
干电池、蓄电池、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
电能的元件
电能→其他能
灯泡、电动机、电铃
开关
控制电路的通断
——
闸刀开关、声控开关等
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可以流过的路径
输送电能
铜导线、铝导线、生活中的各种电线
不能用导线将电源正、负极直接连接起来
3.电路图
(1)定义:用 表示电路连接的图。
(2)电路图与实物图:电路图和实物图是不同的。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电路元件符号。
(3)常用的电路元器件及符号
四、电路的三种状态
定义
图示
结果
通路
正常接通的电路
电路中有电流,用电器工作
断路
某处断开的电路
电路中无电流,用电器不能工作
短路
电源被短路
电源正、负极被导线直接连通
轻则引起电路故障,重则烧坏电源
用电器被短路
用电器两端被导线直接连通
被短路部分的用电器不能工作
①某些情况下,用电器被短接是允许的,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
五、串联和并联
串联电路
并联电路
定义
电路元器件依次连接起来的电路
用电器并列连接起来的电路
电路图
有无分叉
无
有
电流路径
只有一条路径
至少有两条路径
开关作用
开关控制所有用电器,与位置无关
干路开关可以控制整个电路;支路开关只能控制其所在支路的用电器
各用电器之间是否相互影响
各用电器工作互相影响,一个用电器因断路停止工作,则所有用电器都不能工作
各支路能独立工作,互不影响,一条支路因断路停止工作,其他支路不受影响
知识点三 电流
一、电流的强弱
1.电流:表示 的物理量,通常用字母I表示。
2.单位:安培,简称安,符号是A。比安培小的单位有毫安(mA),微安(μA)。它们的换算关系是:,。
3.常用电器的电流:计算器约100μA;家庭节能灯约0.1A;家用电冰箱约1A;家用空调约5A;手机待机电流15~50mA。
二、电流的测量
1.测量工具:电路中的电流可以用电流表测量,在电路图中用Ⓐ表示。
2.电流表
作用
测量电路中的电流大小
构造
图示
接线柱
接“-”和“0.6”接线柱
接“-”和“3”接线柱
测量范围
0~0.6A
0~3A
分度值
0.02A
0.1A
读数
读数=大格示数+后面小格格数×分度值+单位
使用方法
(1)使用前要先 ;
(2)电流表必须和被测用电器 ;
(3)使电流从正接线柱流入,负接线柱流出,即“正进负出”;
(4)被测电流不能超过电流表所选的测量范围,不能预先估计待测电流的大小时,应先 ;
(5)电流表 直接连到电源的两极上
三、探究串、并联电路中电流的规律
探究问题
探究串联电路中电流的规律
探究并联电路中电流的规律
电路图
实验步骤
(1)根据电路图连接好电路;
(2)将电流表分别接在图中A、B、C三处,并记录电流表示数;
(3)换用不同规格的灯泡多次实验
实验结论
串联电路中电流处处相等:
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和:
注意事项
(1)实验中,L1与L2应该选择不同规格的灯泡
(2)选用不同规格的灯泡重复实验,是为了使实验结论更具有普遍性
知识点四 电压
一、电压
1.作用:使自由电荷在电路中 ,通常用字母U表示。
2.单位: ,简称伏,符号V。其他常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)。换算关系是。
3.电源的作用:给用电两端提供 。
4.生活中常见的电压值
一节新干电池1.5V;一块新铅蓄电池2V;我国的家庭电路220V;对人体的安全电压 V。
二、电压的测量
1.测量工具:电压表。
2.电压表
作用
测量电压的高低
构造
图示
接线柱
接“-”和“3”接线柱
接“-”和“15”接线柱
测量范围
0~3V
0~15V
分度值
0.1V
0.5V
读数
读数=大格示数+后面小格格数×分度值+单位
使用方法
(1)使用电压表前,要看指针是否指零,,若不指零,要先 。
(2)连接方式:电压表 在待测元件两端。
(3)使标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。
(4)可以将电压表直接接到电源的两极上,此时测量的是电源电压。
三、探究串、并联电路中电压的规律
探究问题
探究串联电路中电压的规律
探究并联电路中电压的规律
电路图
实验步骤
(1)选用不同规格的小灯泡,连接电路,用电压表测量L1、L2以及电源两端的电压,并分析三者间有何关系;
(2)换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上述关系是否仍然成立
实验结论
串联电路中,电源两端的电压等于 :
并联电路中,各支路用电器两端电压与电源两端的电压 :
注意事项
(1)从测A、B 两点间电压改为测B、C 两点间电压时,切不可只断开A改接到C,会导致电压表正、负接线柱接反。
(2)选用不同规格的灯泡重复实验,是为了使实验结论更具有普遍性
知识点五 电阻、变阻器
一、电阻
1.定义:表示导体对电流 作用的大小,用字母R表示。
2.单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),换算关系是 ,。
3.常见的电阻值
实验室用小灯泡5~50Ω;人体(干燥)104~105Ω(潮湿)103Ω以下;实验室用铜导线0.01~0.1Ω。
4.定值电阻
在电子技术中,我们经常要用到具有一定电阻值的元件—电阻器,也叫定值电阻,简称电阻。在电路图中用符号“”表示。
【注意】导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与有无电流、电压及电流、电压的大小无关,与是否接入电路也无关。
二、探究影响导体电阻大小的因素
1.实验图示
2.实验步骤
(1)如图甲所示,分别将A、B(材料、横截面积相同但长度不同的镍铬合金),A、C(材料、长度相同但横截面积不同的镍铬合金),A、D(长度、横截面积相同但材料不同的镍铬合金和锰铜合金)接入电路中,观察电流表示数的大小。
(2)将镍铬合金、康铜合金、锰铜合金制作的线圈分别接在电路中,如图乙所示,用酒精灯加热,观察加热前后电流表示数的变化。
3.实验结论:导体的电阻与导体的 、 、 、温度有关。温度一定时,相同材料的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大。
三、滑动变阻器
1.构造
2.原理:通过改变接入电路中的电阻丝的 来改变接入电路中电阻的大小。
3.电路符号:。
4.作用:① 。②改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的 和用电器两端的 。
5.铭牌上参数的含义:例如,“50Ω,1A”代表此滑动变阻器的 为50Ω, 电流是1A。
6.使用方法
(1)根据铭牌选择合适规格的滑动变阻器;
(2)串联在电路中,两接线柱要按照“一上一下”的原则接入电路;
(3)闭合开关前,滑片应处于 。
四、电阻箱
1.定义:电阻箱是一种能够显示出电阻值的变阻器。
2.电路符号:。
3.两种电阻箱的使用及读数
(1)旋钮式电阻箱:旋盘下面“Δ”所对应的示数乘相应的倍数之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值R= Ω 。
(2)插入式电阻箱:被拔出的铜塞对应的电阻丝阻值之和就是电阻箱接入电路中的阻值。例如下图电阻箱接入电路中的电阻值R= Ω 。
方法一 判断物体的带电情况
方法
现象
结论
利用带电体可以吸引轻小物体
能吸引轻小物体
带电
不能吸引轻小物体
不带电
利用电荷间的相互作用规律
两物体相互吸引
①两物体带异种电荷
②一个物体带电,另一个物体不带电
两物体相互排斥
两物体带同种电荷
利用验电器
验电器不带电
金属箔片张开
带电
金属箔片不张开
不带电
验电器带电
金属箔片张角变大
与验电器带同种电荷
金属箔片闭合或先闭合再张开
与验电器带异种电荷
【典例1】(多选)用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球,小球被吸引过来,则这个小球( )
A.可能不带电 B.可能带负电
C.一定带负电 D.一定带正电
【典例2】用丝绸摩擦过的玻璃棒和不带电的验电器的金属球接触,会发现验电器的金属箔片张开(如图甲所示),若再将另一带电体与验电器的金属球接触,发现箔片闭合(如图乙所示),则此带电体带_____(选填“正”或“负”)电。
方法二 判断电路故障
一、电路故障的分析方法
1.电流表有示数而电压表无示数:①电压表接触不良;②与电压表并联的用电器短路。
2.电压表有示数而电流表无示数:①电流表短路;②与电压表并联的用电器断路。
3.电流表、电压表均无示数:①两表同时短路;②与电压表并联的电路之外的电路有断路。
4.灯泡不发光:①灯丝被烧断;②灯泡短路;③灯泡两接线柱到电源两极间的电路有断路。
【典例1】如下图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后观察到电压表V的示数为0。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻或上,现在电路中再串联一个电流表,则( )
A.若电流表示数为0,故障一定是断路
B.若电流表示数为0,故障一定是短路
C.若电流表示数不为0,故障可能是断路
D.若电流表示数不为0,故障可能是短路
二、由电压表判断电路故障
现象
故障原因
闭合开关,电压表无示数
L1不发光、L2发光
与电压表并联的用电器短路(L1短路)
L1、L2均不发光
与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路(L2断路)
闭合开关,电压表有示数且接近电源电压
L1发光、L2不发光
与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路(L2短路)
L1、L2均不发光
与电压表并联的用电器断路(L1断路)
【典例2】如图所示的电路中,电源电压恒为3V。闭合开关S后,灯泡、均发光;一段时间后,两个灯泡突然同时熄灭,此时电压表示数约为3V。若故障只发生在一个灯泡上,则下列对故障的判断正确的是( )
A.灯短路 B.灯短路 C.灯断路 D.灯断路
方法三 电阻的串、并联
类型
电阻串联
电阻并联
图示
特点
相当于增加了导体的长度,所以总电阻大于任何一个电阻
相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻小于任何一个电阻
规律
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,表达式
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,表达式:()
【典例】两电阻的阻值分别为30Ω和90Ω,将它们串联后,其总电阻为________;将它们并联后,其总电阻为
_________.
易错点一 混淆电流方向
物理学中,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,而题中经常考查导线或者验电器中电荷的移动,金属中移动的是自由电子,是负电荷,不能将负电荷定向移动的方向当成电流的方向。负电荷移动的反方向才是电流的方向。
【典例】如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电。若用一根带绝缘柄的金属棒将两个验电器的金属球连接起来,则验电器B将带______电;刚连接时,金属棒中的电流方向为______(选填“A→B”或“ B→A”)。
易错点二 电流表、电压表偏转异常原因分析及解决办法
一、电流表
1.指针指向零刻度线左侧
现象
前提条件
原因
解决办法
指针指向零刻度线左侧
开关闭合前
指针未调零
调节调零旋钮使指针对准零刻度线
开关闭合后
电流表的正、负接线柱接反了
将电流表正、负接线柱的接线换过来
2.其他情况
现象
原因
解决办法
接通电源,指针不动
可能电路中有断路,也可能电流表的接线有断路,还可能电流表损坏
检查电路的连接情况,确定电路中各元件是否完好
指针偏转角度很小
电流表使用的量程太大
换用小量程
指针偏转角度过大
电流表使用的量程太小
换用大量程
二、电压表
问题
原因
解决办法
未接通电源,指针偏转一定角度
指针未调零
调节调零旋钮使指针对准零刻度线
接通电源,指针不动
可能电路中有断路,也可能电压表的接线有断路,还可能电压表损坏
检查电路的连接情况,确定电路中各元件是否完好
指针向零刻度线左侧偏转
电压表的正、负接线柱接反了
将电压表正、负接线柱的接线换过来
指针偏转角度很小
电压表使用的量程太大
换用小量程
指针偏转角度过大
电压表使用的量程太小
换用大量程
【典例】小明同学所在的学习小组练习使用电流表。小组中的甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,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下图甲、乙、丙所示的三种情况。
请分析出现这些情况的原因并填在下面的括号里(填字母)。
(1)出现甲同学的问题的原因:( )
(2)出现乙同学的问题的原因:( )
(3)出现丙同学的问题的原因:( )
A.电流表的量程小了,超出测量范围
B.电流表的接线柱接反了
C.电流表的量程大了,偏转角度小,不准确
易错点三 滑动变阻器的三种特殊接法
一、短路式接法
滑动变阻器右边的电阻丝被短路。实际接入电路中的电阻丝是AP段,PB段被短接。图乙中,电流表测通过AP段的电流。
二、定值电阻式接法
动变阻器的AB段全部连入电路中,电压表测量PB段两端的电压。移动滑动变阻器不影响连入电路的阻值,但会影响电压表的示数。
三、混连式接法
用电器和滑动变阻器PB部分并联,再和AP部分串联。可通过移动滑片,使用电器(图中的小灯泡)两端电压最低为零(滑片滑到最右端,小灯泡被短路)。
【典例】图甲、乙所示的是滑动变阻器两种接入电路的方法。当滑片P均向右移动时,滑动变阻器接入电路部分的电阻变化情形是( )
A.图甲中电阻减小,图乙中电阻增大
B.图甲中电阻增大,图乙中电阻增大
C.图甲中电阻增大,图乙中电阻减小
D.图甲中电阻减小,图乙中电阻减小
考点一 物质的结构
【典例1】(2025·江苏苏州·中考真题)关于粒子和宇宙,下列说法正确的是( )
A.同种电荷相互吸引 B.太阳是宇宙的中心
C.原子核由质子和电子构成 D.分子处在永不停息的无规则运动中
【典例2】(2025·甘肃·中考真题)深空探测器的电子系统容易受太空中带电粒子的干扰,下列粒子中不会因带电对电子系统产生干扰的是( )
A.电子 B.中子 C.质子 D.原子核
【典例3】(2025·山东滨州·中考真题)下列物体空间尺度最小的是( )
A.质子 B.原子核 C.原子 D.尘埃
【典例4】(2025·广东·中考真题)如图所示原子结构示意图中,原子核带________电,其质量________(选填“大于”或“小于”)电子的质量。原子整体________(选填“显”或“不显”)电性。
考点二 两种电荷及静电现象
【典例5】(2025·陕西·中考真题)用塑料梳子梳理干燥的头发时,发现头发会随着梳子飘起来,而且越梳头发越蓬松。下列关于此现象的说法不正确的是 ( )
A.与头发摩擦后的梳子带上了电
B.头发随梳子飘起来说明头发和梳子带异种电荷
C.头发蓬松是因为头发带同种电荷
D.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
【典例6】(2025·山东淄博·中考真题)将塑料丝固定在塑料吸管上,用干燥的毛巾摩擦塑料丝,塑料丝彼此张开,如图所示,下列说法正确的是( )
A.毛巾和塑料丝在摩擦过程中创造了电荷
B.毛巾和塑料丝在摩擦过程中带上了同种电荷
C.摩擦过的塑料丝能吸引碎纸屑
D.塑料丝因带上了异种电荷而彼此张开
【典例7】(2025·江苏无锡·中考真题)如图所示,将一根针插在绝缘底座上,把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用塑料棒靠近铝箔条的一端时,发现铝箔条偏转,则塑料棒( )
A.一定带电 B.一定不带电 C.一定带正电 D.一定带负电
【典例8】(2025·湖南长沙·中考真题)小湘来回晃动晾晒在塑料盘中的米粒后,发现有些米粒会吸附在塑料盘上,且米粒间相互排斥,如图所示。下列说法正确的是( )
A.塑料盘是导体
B.与米粒摩擦后的塑料盘不带电
C.摩擦过程中创造了电荷
D.米粒相互排斥是由于带上了同种电荷
【典例9】(2025·山东泰安·中考真题)用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带电吸管,发现吸管被排斥,说明吸管带___________电荷(选填“正”或“负”)。
【典例10】(2025·甘肃兰州·中考真题)为了提升人们的生活品质,一些家庭安装了空气净化器,其工作原理如图所示。受到污染的空气被净化器吸入后,颗粒物进入电离区带上电荷,然后在集尘器上被带电金属网捕获。金属网吸引颗粒物的原理是 _____________ 。
【典例11】(2025·四川宜宾·中考真题)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,发现验电器的两片金属箔张开,此时验电器得到电子带______电,在接触瞬间电流的方向是______(填“A”或“B”)。
A.从橡胶棒流向验电器 B.从验电器流向橡胶棒
【典例12】(2025·四川广安·中考真题)甲、乙、丙三个轻质带电小球用绝缘细线悬挂,甲带正电,他们之间的相互作用如图所示,乙带电情况是带______(选填“正电”或“负电”),乙和丙带______(选填“同种”或“异种”)电荷。
考点三 导体、绝缘体、半导体和超导体
【典例13】(2025·海南·中考真题)将下列物品分别接入如图电路中的、两点,能使小灯泡发光的是( )
A.塑料尺 B.金属勺
C.橡皮擦 D.玻璃杯
【典例14】(2025·湖北·中考真题)在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是( )
A.金属 B.玻璃 C.橡胶 D.陶瓷
【典例15】(2025·四川攀枝花·中考真题)下列材料中,不宜用来制作用电器绝缘层的是( )
A.玻璃 B.塑料 C.石墨 D.橡胶
【典例16】(2025·辽宁·中考真题)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅材料是( )
A.导体 B.绝缘体
C.半导体 D.超导体
【典例17】(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)如图是某新能源智能汽车的仪表盘。若司机没有系安全带,则仪表盘上的LED指示灯亮起。LED是由锗、硅这类材料制成的,这类材料属于______(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。该汽车可以与手机之间实现智能互联,汽车与手机之间是利用______(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的。
【典例18】(2025·甘肃·中考真题)有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中___________小球可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷,橡胶棒是___________(选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
考点四 电阻、滑动变阻器的使用
【典例19】(2025·广西·中考真题)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.质量 B.长短 C.粗细 D.温度
【典例20】(2025·四川成都·中考真题)小聪设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向左滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A.B.C.D.
【典例21】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)如图甲所示,是一个导电性检测器。在M、N间接入___________(选填序号:①铜丝②陶瓷③塑料尺)可以使电路接通,电流表有示数。若猜想导体电阻大小与导体长度有关,可以选取乙图中___________(填字母)两根金属丝分别连入M、N间进行实验探究。
【典例22】(2025·福建·中考真题)将包装口香糖的锡箔纸剪成如图形状,其他条件相同时,C处的横截面积小,电阻______。A、B两端分别与电池正负极接触,观察到C处起火,该现象利用了电流的______效应。
考点五 电路构成及识别
【典例23】(2025·四川凉山·中考真题)下列电路元件与所对应的符号不相符的是( )
A. B. C. D.
【典例24】(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示,盒子面板上有两个小灯泡和一个开关,电源和连接它们的导线在盒子内部,某同学采用下列方案去判断两个灯泡的连接方式:①闭合开关,灯泡一个亮,一个暗,则两个灯泡并联;②闭合开关,两个灯泡同时亮,断开开关,两个灯泡同时灭,则两个灯泡可能并联;③拧下其中一个灯泡,另一个灯泡仍然亮,则两个灯泡并联;④用电压表分别并联在两个灯泡两端,示数均为1.5V,则两个灯泡并联。该同学判断正确的是( )
A.①④ B.③④ C.②③ D.②③④
【典例25】(2025·陕西·中考真题)小明对一个电学暗箱进行了实验探究。如图所示,A、B是小灯泡L1的接线柱,C、D是小灯泡L2的接线柱,E、F是小灯泡L3的接线柱。实验操作及对应的现象如下表所示。下列分析正确的是( )
A.暗箱中的三个小灯泡串联
B.暗箱中的三个小灯泡规格相同
C.取下其中任意一个小灯泡,电流表示数变小
D.若用电压表分别测量三个小灯泡两端的电压,L1两端电压最大
【典例26】(2025·安徽·中考真题)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,、为单刀双掷开关,、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.接、接时,、均发光,电动机不转
B.接、接时,只有发光,电动机反转
C.接、接时、只有发光,电动机反转
D.接、接时、、均发光,电动机正转
【典例27】(2025·甘肃兰州·中考真题)电动汽车是指以车载蓄电池驱动电机行驶的车辆,当给汽车充电时,蓄电池相当于________ (选填“用电器”或“电源”)。图示是某款车载充电线,可供三部手机同时充电,充电时三部手机的连接方式是_______ (选填“串联”或“并联”),若拔掉其中一部手机,则电路中的总电流将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【典例28】(2025·四川成都·中考真题)小丽为班级科学晚会制作了一款以串联方式连接的彩灯,如图所示。接通电路后,她观察到灯泡亮度不同,根据所学知识判断出通过每个灯泡的电流大小______。根据简单电路的组成要素,该电路还缺少的一个电路元件是______。
【典例29】如图所示电路,若使灯L1、L2并联,则需要闭合开关______;若使灯L1、L2串联,则需要闭合开关______;此电路绝对不允许同时闭合______。
考点六 电路连接
【典例30】(2025·山东东营·中考真题)某实验电路实物图如图所示,请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
【典例31】(2025·陕西·中考真题)如,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:小灯泡L1与L2串联,电压表测量小灯泡L1两端的电压。
【典例32】(2025·四川自贡·中考真题)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。
【典例33】(2025·山东淄博·中考真题)为探究电流与电压、电阻的关系,小明连接的电路如图甲所示,小明发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上;
考点七 电路设计
【典例34】(2025·四川攀枝花·中考真题)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.
【典例35】(2025·山东滨州·中考真题)某小区安装了智能门禁系统,居民刷卡(S1闭合)或人脸识别(S2闭合)成功时,指示灯亮、电动机工作,控制门打开,即可安全通过。下列关于该系统的简化电路设计合理的是( )
A. B. C. D.
【典例36】(2025·山东淄博·中考真题)电动自行车可以通过钥匙(开关)或刷卡(开关)接通电源。电路接通后显示屏(灯L)亮,旋转调速把手,电动车却不走;只有先握一下刹车手柄(闭合),再旋转调速把手,电动车才能行驶。下列模拟电路符合要求的是( )
A.B.C.D.
【典例37】(2025·山东德州·中考真题)如图所示是某款轻智能马桶,将脚置于脚感区域会触发脚感开关。使用时,第1次伸脚触发,开关S1闭合,马桶盖打开。若不需要坐便,第2次伸脚触发,开关S2闭合,坐垫抬起。使用完毕后第3次伸脚触发,开关S3闭合,自动冲水。若需要坐便,入座后坐垫感应开关S4闭合,使用完毕起身后S4仍闭合,同时开关S5闭合,自动冲水。冲水结束后马桶自动恢复使用前状态,下列模拟电路设计符合上述要求的是( )
A. B. C. D.
【典例38】(2025·山东潍坊·中考真题)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闭合,密码验证通过后开关闭合,两次验证都通过后开门电动机工作,大门打开;用于监控大门的摄像照明灯须常亮,为保护电阻。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【典例39】(2025·黑龙江·中考真题)汽车已经成为现代社会常见的交通工具。婷婷同学发现只有所有车门都关闭(车门关闭相当于开关闭合),汽车内部的安全指示灯L才不亮;只要有任何一个车门未关闭,汽车内部的安全指示灯L就会发光。下列电路图符合汽车上述功能设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【典例40】(2025·山东济南·中考真题)如图为一个具有按摩和加热功能的家用足浴盆,其内部电路元件可简化为两个开关、一个电动机和一个发热电阻,电动机和发热电阻既可以单独工作,又可以同时工作。请在相应位置画出此家用足浴盆内部元件的简化电路图(电源部分已画出)。
考点八 电路故障分析
【典例41】(2025·江苏镇江·中考真题)小明用如图所示的电路探究串联电路的电压特点,电源电压恒为3V。闭合开关后,发现电压表的示数为3V,电压表的示数为0V,则电路的故障可能是( )
A.电阻短路 B.电阻断路 C.导线①断路 D.导线②断路
【典例42】(2025·甘肃兰州·中考真题)如图所示的电路,电源电压恒定,闭合开关S,L1、L2两灯正常发光,电流表和电压表均有示数。过了一会儿,其中一只灯泡突然熄灭,两个电表的示数均不变,则造成此现象的原因可能是( )
A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路
【典例43】(2025·山东泰安·中考真题)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,只有一个电表指针发生偏转。已知电路故障只发生在灯泡L或电阻R上,其它元件均完好。下列对电路故障的分析正确的是( )
A.可能是电阻R断路 B.可能是灯泡L短路
C.一定是电阻R短路 D.一定是灯泡L断路
【典例44】(2025·四川眉山·中考真题)如图所示电路中,电源电压恒为。闭合开关,电路正常工作,电压表的示数为。一段时间后,电压表的示数由变为,电流表示数增大。若电路中仅有一处故障,且只发生在上,则电路的故障是( )
A.断路 B.断路 C.短路 D.短路
【典例45】(2025·上海·中考真题)如图所示的电路图,电源电压为且保持不变。现在将M、N端分别与变阻器的a、c端相连,闭合开关,向右移动滑片P时:
(1)若电路无故障,则电压表示数______。
(2)若移动滑片P时,至少有一个电表示数不为零,故障只存在或上;请写出电压表的示数和电流表示数的变化情况以及对应的故障:________________________。
考点九 串并联电路电流、电压特点的应用
【典例46】(2025·四川泸州·中考真题)“天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器,用来切割塑料泡沫,如图所示。下列分析正确的是( )
A.通过EF、FG和GH三段铝片的电流相等
B.加在EF、FG和GH三段铝片两端的电压相等
C.EF、FG和GH三段铝片的电阻相等
D.用GH段去切割塑料泡沫,效果最好
【典例47】(2025·广东·模拟预测)小明利用两个规格不同的小灯泡,设计了如图所示的电路,同时探究串联电路中的电流和电压规律,在某组实验中,测出了a、b、c三点的电流,以及ab、bc、ac间的电压,则下列选项中,符合实际的是( )
A.Uac=Uab=Ubc B.Uac=Uab+Ubc
C.Ia>Ib>Ic D.Ia=Ib+Ic
【典例48】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A. B. C. D.
【典例49】在如图所示的电路中,电源电压不变,当开关S断开时,的示数为6V,的示数为8V;当开关S闭合时,的示数为12V,的示数为4V。则下列说法正确的是( )
A.电源的电压为14V
B.当开关S闭合时,与串联,两端的电压为4V
C.开关S断开时,两端的电压各为6V、4V、2V
D.当开关S闭合时,只将电压表换成电流表,电压表的示数为12V
考点十 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
【典例50】(2025·四川·中考真题)小强同学做“探究并联电路电流的特点”实验的电路如图所示,请你帮助他完善下列实验操作。
(1)电流表应与待测的那部分电路___________(选填“串联”或“并联”);
(2)在测量A处的电流时,发现电流表的指针反向偏转,他应该立即___________(选填“断开开关”或“更换电流表”)。然后改变连线方式,使电流从电流表的___________接线柱流入(选填“正”或“负”);
(3)测出A、B、C三处电流大小后,他应该___________(选填“改变开关的位置”或“更换规格不同的灯泡”),多次实验得出结论。
【典例51】(2025·吉林长春·中考真题)在“探究串联电路中各处电流的关系”的实验中:
数据序号
点电流
点电流
点电流
1
0.30
0.30
2
0.28
0.28
0.28
3
0.22
0.22
0.22
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整,使电流表测量点的电流。
(2)连接电路时开关应___________。正确连接电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,为___________A,继续测量、两点的电流,填入表格中。
(3)换用不同规格的灯泡,再测出两组实验数据,并填在表格中。请指出表格设计的不足之处:___________。
(4)完善表格后,分析实验数据,得出结论:在串联电路中电流处处___________。
【典例52】(2025·广东广州·中考真题)“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(3.8V,0.4A)和(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,断路,短路。
猜想二:由于电流表示数为零,电压表示数不为零,断路,无故障。
(5)验证猜想:取下,换上完好的灯泡(3.8V,0.4A),观察到发光,仍然不发光。由此可知,______(选填“猜想一”“猜想二”)正确;
【典例53】(2025·江苏徐州·中考真题)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点。
(1)实验电路如图a所示,请用笔画线表示导线,将电路连接完整;
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮。故障原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.开关断路 D.或断路
(3)故障排除后进行实验,电压表的示数如图b所示,电压为______V;
(4)用电压表测出小灯泡两端电压为2.5V,两端电压也为2.5V。小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端电压相等。请你指出小明实验中存在的问题:_____________________。
【典例54】(2025·四川资阳·中考真题)为了“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,某实验小组准备了如下实验器材:
A.蓄电池组一个(电压为6V)
B.小灯泡两类规格(额定电压分别为3.8V,3V)各若干个
C.电压表三个(量程0-3V,0-15V)
D.开关一个,导线若干
(1)通过讨论,实验小组设计了如图甲所示的电路图,均选用额定电压为3V的小灯泡,由于实验前未明确两端的电压大小,故电压表的量程应选_________(选填“0-3V”或“0-15V”),待完成电压值的初步测量后,最终选定的量程;
(2)之后接入电压表V,完成实物连线如图乙所示,经检查有一根导线连接错误,请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法__________;
(3)正确连接电路后,闭合开关S,发现不亮,几乎不偏转,过亮,超量程,造成这一现象的原因可能是发生了_________(选填“短路”或“断路”);
(4)故障排除后,测量结果如下表所示,的读数如图丙所示,请将相应的读数填入下表
电压表
V
电压U/V
2.6
______
5.5
(5)结合上述测量结果,实验小组提出如下猜想:在实验误差允许的范围内,电源两端电压等于串联电路中用电器两端的电压之和,且用电器两端电压均分电源两端电压。你认为该猜想_________(选填“可靠”或“不可靠”),理由是__________________。
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