内容正文:
教学内容
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电荷与电流
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同步知识梳理
)(大脑放电影~)
【知识梳理1】摩擦起电
1、电中性:物体内有两种不同的带电粒子:一种是质子,带正电;另一种是电子,带负电。通常情况下。物体内带正电的质子的数量与带负电的电子的数量相等。正、负电荷相互抵消.所以物体整体上没有呈现带电性。
2、摩擦起电:物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电了。失去电子的物体就带等量的正电。这种现象称为摩擦起电,这种聚集于物体上的电荷叫作静电。
大量实验事实证明:自然界中只存在两种电荷,正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
3、性质:摩擦过的物体能吸引轻小物体,我们就说物体带了电,或者说带了电荷。
4、雷电:云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。
【例题精讲】
1.将丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒会带上正电,下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦起电是创造了电荷
B.玻璃棒能带上正电,说明玻璃棒是导体
C.丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引轻小物体
D.把两支均用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近,会互相吸引
【解答】解:A、丝绸与玻璃棒摩擦起电实质是电荷的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B、玻璃棒束缚核外电子的本领弱,在摩擦时失去电子带正电,但玻璃棒能够带电,不容易导电,是绝缘体,故B错误;
C、带电体能够吸引轻小物体,所以丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引轻小物体,故C正确;
D、把两支均用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近,由于玻璃棒带同种电荷,会互相排斥,故D错误。
故选:C。
2.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因,分别是( )
A.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;异种电荷相互吸引
B.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;带电物体吸引轻小物体
C.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;异种电荷相互吸引
D.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;带电物体吸引轻小物体
【解答】解:手持羽毛轻轻扫过纸垫,羽毛与纸垫摩擦,根据摩擦起电的原因可知,羽毛和纸垫带上了异种电荷;羽毛带了电,靠近金箔,由于带电体会吸引轻小物体,故羽毛即可将金箔吸住,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球如图所示。发现验电器的两个金属箔片张
开。以下说法正确的是( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子
C.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
【解答】解:
A、摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷发生了转移,而不是创造了电子;故A错误;
B、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,橡胶棒原子核束缚电子的能力强,得到电子而带负电,故B正确;
C、验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误;
D、橡胶棒接触验电器的金属球时,橡胶棒上的负电荷(电子)从橡胶棒转移到验电器上,故电流的方向是从验电器的箔片到橡胶棒,故D错误。
故选:B。
【知识梳理2】电荷间的相互作用
1、结论:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。一个带电,另一个不带电的两个小球会吸引。
2、验电器:验电器是一种检测物体是否带电的仪器。当被检验物体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互排斥,两张箔片将自动分开成一定角度。根据两箔片张开角度的大小可以比较物体带电量多少。
【例题精讲】
1.科学课上,老师演示了“静电章鱼”实验:先用餐巾纸分别摩擦塑料丝和PVC塑料管,再将塑料丝放在PVC管上方,塑料丝就会像章鱼一样悬在空中,如图所示。下列带电小球间的相互作用能解释该现象的是()
【解答】解:如图所示:是由于塑料丝会带上电荷,且都是同种电荷,由于同种电荷相互排斥,故此时塑料丝就会像章鱼一样悬在空中;所以D选项的相互作用模型能够解释该现象。
故选:D。
2.如图所示,甲、乙、丙三个小球悬挂于同一平台下,已知乙球带电,下列分析不正确的是( )
A.若甲球带正电,则丙球可能带负电
B.若甲球带正电,则丙球可能不带电
C.若甲球带负电,则丙球可能带负电
D.若甲球带负电,则丙球可能不带电
【解答】解:甲、乙相互排斥,说明甲、乙一定带同种电荷;乙、丙相互吸引,说明丙和乙带异种电荷,或丙不带电;
若甲带正电,则乙一定带正电,丙带负电或不带电,故AB正确;
若甲带负电,则乙一定带负电,丙带正电或不带电,故C错误,D正确。
故选:C。
3.用一根毛皮摩擦过的橡胶棒(带电)分别靠近轻质小球甲和小球乙,出现了如图所示的情况。则下列判断正确的是( )
A.甲球可能带负电 B.乙球可能带正电
C.甲球可能带正电 D.乙球可能带负电
【解答】解:毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒与甲球排斥,所以甲带负电;橡胶棒与乙吸引,所以乙可能带正电,也可能不带电,故B正确。
故选:B。
4.无风条件下,卡通造型的塑料氢气球向带负电的甲棒靠近(未接触),如图甲所示;而却远离带电情况未知的乙棒,如图乙所示。则可推断乙棒( )
A.带正电 B.不带电 C.带负电 D.无法判断
【解答】解:氢气球与带负电的甲棒相互吸引,根据带电体有吸引不带电轻小物体的性质可知,氢气球可能不带电,根据异种电荷相互吸引可知,氢气球可能带正电;氢气球与乙棒相互排斥,那么二者都带电,且带同种电荷,即乙带正电荷,故A正确。
【知识梳理3】电流
1、电路的组成
电源:电池等能提供电的装置。能使导体内部的电荷产生定向移动,形成持续不断的电流。
电路是指把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。一个完整的电路应该包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。
2、电流方向的规定
科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流的方向,负电荷定向运动的方向与电流方向相反。
3、电流单位与转换
电子在导线中朝一个方向的运动会形成电流。导体中电流的大小称为电流强度。简称电流。电流是指单位时间内通过导线某一横截面的电荷的多少.用字母I表示。它的单位是安培,简称安,符号为A。更小的电流单位为毫安和微安.符号分别为mA和μA。 1A= 103mA 1mA= 103μA
【例题精讲】
1.在比较电流强弱时,我们可以来用比值定义,把通过导体横截面的电量(Q)与时间(t)的比值定义电流强度,简称电流,即I.国际单位制中,电量的单位库仑(C),时间的单位秒(s),1C/s=1A,下列说法正确的是( )
A.通过导体横截面的电量越大,电流强度越大
B.通过导体横截面的电量所用时间越短,电流强度越大
C.电流的大小与导体本身有关,而与电荷的量以及通电时间都无关
D.灯泡电流0.2A的物理意义是每秒通过灯丝横截面的电量是0.2库仑
【解答】解:
ABC.由I可知,电流强度的大小与通过导体横截面电量的多少和通电时间都有关;
所以,通过导体横截面电量大的,电流强度不一定大;所用时间越短的,电流强度不一定大,故ABC错误;
D、通过导体横截面的电量(Q)与时间(t)的比值定义为电流强度,则流经灯泡电流0.2A表达的物理意义是每秒通过灯丝横截面的电量是0.2库仑,故D正确。
故选:D。
2.有一种静电喷涂枪,其工作原理如图所示,通电后,它可以使喷出的涂料微粒带上电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状。当雾状涂料被均匀喷涂在带正电的金属球工件上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,以下说法不正确的是( )
A.金属支架中瞬时电流的方向是向上的
B.静电喷涂枪喷出的涂料微粒带正电荷
C.喷出后的涂料会越来越分散是因为同种电荷相互排斥
D.雾状涂料被均匀喷涂在金属球工件上是因为异种电荷相互吸引
【解答】解:A、当雾状涂料被均匀喷涂在金属球上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,负电荷由金属球进入大地,所以其电流方向是向上,故A正确;
BD、由于雾状涂料被均匀喷涂在带正电的金属球工件上,异种电荷相互吸,所以静电喷涂枪喷出的涂料微粒带负电荷,故B错误、D正确;
C、喷出后的涂料之所以会越来越分散的原因是同种电荷相互排斥,故C正确。
故选:B。
3.如图所示,验电器M不带电、N带负电,用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来,发现验电器M的金属箔片张开,下列说法正确的是( )
A.M带上了正电
B.N的金属箔片张角变大
C.金属棒中电流的方向由M向N
D.用手触摸金属棒,M、N的金属箔片张角不变
【解答】解:A、M、N的金属球通过金属棒连接后,带负电的N的电荷经金属棒流向M,使M带上负电荷,故A错误;
B、利用电荷守恒定律可知,M、N上的总电荷量不变,因为M由不带电到带电,使N的电荷量减少,则金属箔片的张角变小,故B错误;
C、在金属棒中,负电荷由N流向M,等效为正电荷由M流向N,所以金属棒中电流的方向是由M流向N,故C正确;
D、用手触摸金属棒,使负电荷通过人体流向大地,则M、N上的总电荷量减少,箔片的张角都变小,故D错误。
故选:C。
【知识梳理4】电路与电路图
1、电路的三种状态及短路的危害
(1)通路:开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路叫通路。这时电路中有电流流过,用电器工作。
(2)开路:断开的电路叫开路,即开关断开,或电路中某一部分断开时,电路中没有电流,用电器不工作,常见造成开路的原因有以下几种:①开关没有闭合;②导线与其他电路元件连接处线头脱落或接触不良;③导线断了;④用电器损坏,比如灯泡灯丝断了。
(3)短路:闭合开关后,导线直接连接在电源的两极上,中间没有用电器,这样的电路叫电源短路,
电源短路时电路中电流会很大,会损坏电源,严重时会引发火灾,这是绝对不允许的。
2、电路元件符号
3、电路中各元件的作用
(1)电源:电源是提供电能的装置,电源接入电路中,能使导体内部的电荷产生定向运动形成持续不断的电流,它工作时将其他形式的能量转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为其他形式的能。常见的用电器有电灯、电炉、电视机电铃、电冰箱等。
(3)开关:它是用来接通或断开电路,起控制用电器工作的作用。开关闭合,用电器工作;开关断开,用电器不工作。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷运动的通路。常用铜、铝制作导线,导线的外壳包层塑料、橡胶等绝缘材料。
4、电路图
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。如图左是实物图,右是与实物图相对应的电路图。
5、画电路图需注意的问题:
(1)要画得横平竖直;
(2)用规定的符号;
(3)元件分布要均匀;
(4)元件不要画在拐角处;
(5)连接处注意打“点”。
6、电路的两种基本连接方式
(1)串联电路
①定义:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路,这种连接方式叫做串联电路。
②特点:电流路径只有1条。开关控制整个电路,其作用与位置无关。各用电器相互影响。如开关同时控制两盏灯的亮灭。两盏灯相互影响。
(2)并联电路
①定义:把电路元件并列连接起来再接入电路,这种连接方式叫做并联电路。
②特点:电流有两条或两条以上的路径,有干路支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支路的通断。各路用电器可独立工作,互不影响。并联用电器的连接点叫做电路的分支点,从电源两极到两个分支点的那部分电路叫干路,干路上的开关s控制整个电路,叫总开关。两个分支点之间的电路叫支路,支路上的开关s控制灯L,开关S,控制灯L。
(3)串联、并联的特点
串 联
并 联
连接特点
元件逐个顺次相连,无分支。
各用电器两端分别连在一起,然后接到电路中。
工作特点
各用电器工作有关联:任意一个用电器不工作,其他用电器均停止工作。
某一条电路断开时,其他支路上的用电器照常工作。
开 关 的
控制特点
一只开关可控制各用电器工作,且与开关的位置无关。
干路上的开关可以控制所有用电器,而支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。
【例题精讲】
1.如图所示实物图相对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
【解答】解:实物图中电流有两条路径,分别是:正极→小灯泡L1→开关S1→负极、正极→开关S2→小灯泡L2→开关S1→负极;
因此,两灯并联,L2和S2串联,S2只控制L2,S1在干路上控制整个电路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选:D。
2.某同学按照下面的电路把图中的元件连成电路,他所选择的电路图是图中的( )
A.B. C. D.
【解答】解:由实物图知,两灯并联,一个开关在干路上,一个开关在左边灯泡的支路上。
A、图中两灯以及两个开关串联,与实物图不相符;
B、图中两灯并联,只有一个开关在干路上,与实物图不相符;
C、图中两灯并联,两灯支路上各有一个开关,与实物图不相符;
D、图中两灯并联,干路和其中一个灯泡支路上各有一个开关,与实物图相符。
故选:D。
3.如图是用电流表测量电流的实物连接图,试改变a、b、c三根导线中一根的接法,用电流表测干路电流(先在原导线上打“×”,后用笔画线代替导线画出符合要求的导线)。
【解答】解:用电流表测干路电流,则电流表应串联接入干路中,所以应该将导线b接到电流表的负接线柱上,如下所示:
4.(1)图甲:用笔画线代替导线,将图中的两灯以串联的方式连接到电路中。
(2)图乙:根据如图所示的实物图,在框中画出对应的电路图。
【解答】解:(1)将图中的两灯以串联的方式连接到电路中,如下所示:
(2)图乙中,两灯并联,S只控制S1,根据实物图画出对应的电路图,如下所示:
(
课堂巩固练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
1..将一根带正电的玻璃棒靠近一颗用绝缘绳悬挂的不带电金属小球,但玻璃棒与金属小球不接触。下列关于金属小球两侧所带电荷与受力达到平衡状态时的示意图,最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】【分析】根据带电体可以吸引不带电的轻小物体和同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引进行判断。
【解答】带电体可以吸引不带电的轻小物体,可知玻璃棒给小球一个向左的吸引力,小球将向左偏,异种电荷相互吸引,可知小球靠近玻璃棒一侧分布的是负电荷。
故答案为:A。
2.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔片张开;再用手接触验电器的金属球,验电器的金属箔片闭合。下列说法中,正确的是 ( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒因为失去电子带上负电
B.验电器的金属箔片张开是因为同种电荷相互排斥
C.验电器的金属箔片闭合是因为电荷消失了
D.人手接触验电器的金属球时电流方向是从金属箔片到人手
【答案】B
【解析】【分析】摩擦起电的本质是不同物质对电子的束缚能力不同,在摩擦时会发生电子的转移,得到电子的物质带负电,失去电子的物质带正电,但电子总数不变。
【解答】A、毛皮摩擦过的橡胶棒因得到电子带上负电,故A错误;
B、同种电荷相互排斥,金属箔片带有同种电荷,所以相互排斥,故B正确;
C、验电器的金属箔片闭合是因为电荷发生了转移,电荷并没有消失,故C错误;
D、橡胶棒上的电子转移到金属箔片上,当手接触金属箔片时,电子又从金属箔片转移到手上,瞬间电流的方向与电子定向移动方向相反,可知电流从手流向金属箔片,故D错误。
故答案为:B。
3.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,下列选项中,能正确表示玻璃棒和验电器金属箔片带电情况的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引进行分析判断。
【解答】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,将带正电的玻璃棒与金属球接触,金属箔片上的电子被正电荷吸引,转移到玻璃棒上,导致金属箔片带上正电荷,由于同种电荷相互排斥,可知将观察到金属箔片张开。
故答案为:B。
4.如图所示,灯泡L1、L2串联的电路是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】串联电路中电流只有一个回路,并联电路中电流有多个回路。
【解答】ACD、闭合开关后,电流有两个回路,可知是并联电路,故ACD错误;
B、闭合开关后,电流只有一个回路,可知是串联电路,故B正确。
故答案为:B。
5.电源可以使电荷定向移动形成持续电流。下列选项为电动玩具中电池的安装情况,当电动玩具工作时,电流方向标注正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】【分析】根据电流从电源正极流出、负极流入进行判断。
【解答】电流从电源的正极流出,负极流入,可知C图中标注的电流方向是正确的。
故答案为:C。
6.将塑料包装袋撕成细丝后,上端打结,然后用干燥的丝绸或毛皮等物品顺着细丝向下捋几下,希望做成如图所示的各种情形,其中无法完成的是 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】【分析】由同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引进行判断。
【解答】A、摩擦后塑料细丝带有同种电荷,所以相互排斥,故A不符合题意;
B、用相同的物体摩擦后,塑料细丝带有同种电荷,所以相互排斥,图中看不出两束塑料细丝相互排斥,若使用不能物体摩擦,塑料细丝可能带有异种电荷,所以相互吸引,同理图中也看不出两束塑料细丝相互吸引,故B符合题意;
C、塑料细丝带有同种电荷,所以相互排斥,故C不符合题意;
D、塑料细丝带有异种电荷,所以相互吸引,故D不符合题意。
故答案为:B。
7.如图所示,当带电体接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔片张开,则这两个金属箔片一定 ( )
A.带正电 B.带负电 C.带同种电荷 D.带异种电荷
【答案】C
【解析】【分析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引进行分析判断。
【解答】金属箔片张开,说明相互排斥,可知金属箔片带有同种电荷。
故答案为:C。
8. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,A、B、C三者之间相互作用的场景如图所示,由此可以判断 ( )
A.小球A 带负电 B.小球 B一定不带电
C.小球 B 可能不带电 D.小球A 可能不带电
【答案】D
【解析】【分析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引和带电体可以吸引轻小不带电的物体进行分析判断。
【解答】C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,可知C带正电,B与C相互排斥,可知BC带有同种电荷,则B带正电,AB相互吸引,AC也相互吸引,A可能带负电,也可能不带电,因为带电体可以吸引轻小不带电的物体。
故答案为:D。
9.甲、乙两个轻质小球相互排斥。把带正电的玻璃棒靠近甲球时,甲球与玻璃棒相互吸引,则乙球( )
A.一定带正电 B.可能带负电,可能不带电
C.一定带负电 D.可能带正电,可能不带电
【答案】C
【解析】【分析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引进行分析。
【解答】由于同种电荷相互排斥,甲、乙两个轻质小球相互排斥,说明甲、乙都带电,且带同种电荷,把带正电的玻璃棒靠近甲球时,甲球与玻璃棒相互吸引,说明甲球带负电,故乙带负电,故C符合题意,ABD不符合题意。
故答案为:C。
10.如图是小曹同学在实验课上连接的一些电路,闭合开关后,出现电源短路的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】【分析】 短路可分为用电器短路和电源短路,用电器短路是指该用电器中没有电流通过;而电源短路是直接将导线接在电源两端,结合电路图进行分析解答。
【解答】 A.当闭合开关后,灯泡可以发光,故A不符合题意;
B.电键闭合后,两盏灯泡可以发光,故B不符合题意;
C.当闭合开关后,电源被短路,故C符合题意;
D.当闭合开关后,一个灯泡被短路,另外一只灯泡可以发光,故D不符合题意。
故选C。
11.由于云层间的相互作用以及空气对流等原因,使云带电荷,其实质是 (填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”)。通常云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当两个云层靠近且达到一定条件时,上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象,产生这种现象的原因是 (填电荷间的相互作用规律)。
【答案】电荷发生了转移;异种电荷相互吸引
【解析】【分析】摩擦起电的本质是不同物质对电子的束缚能力不同,在摩擦时会发生电子的转移,得到电子的物质带负电,失去电子的物质带正电,但电子总数不变。
【解答】空气对流和云层间的相互作用,即物质间相互摩擦,导致电荷发生了转移,因而使云带电。
由图可知,上面的云的底层带负电,下面的云的上部带正电,异种电荷相互吸引,导致上面的云的负电荷向下运动,产生放电现象。
12.如图所示,将一块透明有机玻璃板架在两本书之间,在下方撒上小纸屑,用干燥的丝绸在有机玻璃板上摩擦,会观察到下方的小纸屑上下飞舞,跳跃不停,这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了电,因此能够 小纸屑,小纸屑接触有机玻璃板后迅速被弹开,这是因为它们 。
【答案】吸引;带上了同种电荷而相互排斥
【解析】【分析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引和带电体可以吸引轻小物体进行分析。
【解答】 有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了电,带电体可以吸引轻小物体,所以会观察到下方的小纸屑上下飞舞,跳跃不停。
小纸屑接触有机玻璃板后迅速被弹开,是因为其与有机玻璃板带有同种电荷,所以会因为相互排斥而弹开。
13.如图所示为某科技馆里“有趣的静电小球”装置,在底面为浅凹面的圆盘中心有一半球体金属电极 M,圆盘边缘为圆环形电极 N。断电时,不带电的小球静止在 M周围。通电时,M、N分别带上正、负电荷。此时,小球因与M接触而带上 电,由于 M的排斥力和N的 ,小球从中心向边缘运动,当接触到圆盘边缘的电极 N时,由于 的转移而带上负电,在重力和电荷之间力的作用下,小球又回到圆盘中心。若干个小球如此往复运动,便形成了有趣的静电现象。
【答案】正;吸引力;电子
【解析】【分析】根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引进行分析。
【解答】M带走正电,小球与M接触时,电子转移到M上,导致小球也会带上正电。
小球与N带有异种电荷,会受到N的吸引力,在M的排斥力和N的吸引力的作用下,小球从中间向边缘运动。当接触到N时,由于N上的部分电子转移到小球上,导致小球带负电。
14.如图所示为某定时炸弹的引爆电路的工作原理图。
(1)定时器应该安装在导线 (填“a”或“b”)上,在定时阶段,该导线为 (填“通”或“开”)路,起爆器被 ,电流 (填“能”或“不能”)通过起爆器,因此在定时阶段起爆器不会引爆炸弹。
(2)当定时器定时结束时,导线b被 (填“接通”或“切断”),此时电流 (填“能”或“不能”)通过起爆器,因此在定时结束时起爆器会引爆炸弹。
(3)综上所述,定时器在定时阶段相当于一个 (填“闭合”或“断开”)的开关。为使该定时炸弹停止工作,应立即剪断导线 (填“a”或“b”)。
【答案】(1)b;通;短路;不能
(2)切断;能
(3)闭合;a
【解析】【分析】(1)(2)定时阶段没有电流经过起爆器,是因为起爆器被短路,定时器倒计时结束,会将其所在支路切断,导致起爆器中有电流经过。
(3)若将b切断,则起爆器中有电流经过,起爆器爆炸。
【解答】(1)在定时阶段,起爆器被b导线短路,没有电流经过起爆器,所以不会爆炸,可知定时器应安装在b处。
(2)定时结束时,导线b被切断,此时有电流经过起爆器,引发爆炸。
(3)由上面两个小题的分析可知,定时器相当于一个闭合的开关,为了防止爆炸,应剪断导线a,使电路中不再有电流经过。
(
课后巩固练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
15.如图所示的电路,请在横线上填写当开关S1、S2处于以下状态时,灯泡L1、L2的亮、熄情况。
(1)S1 断开、S2闭合时: 。
(2)S1闭合、S2断开时: 。
(3)S1 和S2都闭合时: 。
【答案】(1)L1熄、L2亮
(2)L1、L2都熄
(3)L1、L2都亮
【解析】【分析】根据图片分析开关的控制作用,判断不同闭合情况下是否有电流经过灯泡即可。
【解答】(1)S1 断开、S2闭合时,只有L2接入电路,故L2亮、L1不亮;
(2)S2为总开关,控制整个电路,所以S2断开时电路为开路,故L1、L2都不亮。
(3)S1、S2都闭合时,L1、L2并联接入电路,故L1、L2都亮。
15.根据电路图连接实物图。
【答案】
【解析】【分析】根据甲图确定电路的串并联关系,以及连接的先后顺序,据此连接实物即可。
【解答】根据电路图可知,灯泡L1和L2并联,开关S1与灯泡L1串联在同一支路上,开关S2在靠近正极一侧的干路上,如下图所示:
16.请对照如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物图连接完整。
【答案】
【解析】【分析】根据甲图确定电路的串并联关系,以及连接的先后顺序,据此连接实物即可。
【解答】根据图片可知,灯泡与电铃并联,开关S1在正极一侧的干路上,开关S2与电铃串联在同一支路上,如下图所示:
17.小明连接了如图甲所示的实物电路,请在图乙的虚线框内画出它的电路图。
【答案】
【解析】【分析】根据实物图确定电器元件的串并联关系,以及连接的先后顺序,据此画出对应的电路图即可。
【解答】根据实物图可知,灯泡L1和L2并联,开关S1在靠近正极一侧的干路上,开关S2和灯泡L2串联在同一支路上,如下图所示:
18. 根据如图甲所示的实物电路图,请在图乙的虚线框内画出它的电路图。
【答案】
【解析】【分析】根据实物图确定电器元件的串并联关系,以及连接的先后顺序,据此画出对应的电路图即可。
【解答】根据图片可知,灯泡L1和L2并联,开关与灯泡L1串联在同一支路上,则电路图如下所示:
19.根据如图所示的电路图,将实物图中的各元件连接起来。
【答案】
【解析】【分析】 根据电路图连接实物图时,可以根据电流流向法进行连接,先从电源的正极出发依次串联电路元件最多的支路,再把并联的部分串联到相应的位置即可。
【解答】根据图片可知,灯泡与电铃为并联,一个开关在干路上,一个开关串联在电铃所在的支路上。先从电源正极出发依次串联下面的开关、灯泡然后回到电源负极,然后把电铃和上面的开关并联在灯泡两端即可,如下图所示:
20.根据图甲所示的电路,用笔画线代替导线,连接图乙中的实物。
【答案】
【解析】【分析】根据电路图确定电路的串并联关系,以及电表所测的物理量,据此完成实物图的连接即可。
【解答】根据甲图可知,两个灯泡并联,开关S1在干路上,开关S2串联在灯泡L2的支路上。先从电源正极出发,依次串联开关S1、灯泡L2、开关S2,然后回到电源负极,再把灯泡L1 并联在灯泡L2、开关S2的两端,如下图所示:
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教学内容
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电荷与电流
)
(
同步知识梳理
)(大脑放电影~)
【知识梳理1】摩擦起电
1、电中性:物体内有两种不同的带电粒子:一种是质子,带正电;另一种是电子,带负电。通常情况下。物体内带正电的质子的数量与带负电的电子的数量相等。正、负电荷相互抵消.所以物体整体上没有呈现带电性。
2、摩擦起电:物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电了。失去电子的物体就带等量的正电。这种现象称为摩擦起电,这种聚集于物体上的电荷叫作静电。
大量实验事实证明:自然界中只存在两种电荷,正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
3、性质:摩擦过的物体能吸引轻小物体,我们就说物体带了电,或者说带了电荷。
4、雷电:云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。
【例题精讲】
1.将丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒会带上正电,下列说法正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦起电是创造了电荷 B.玻璃棒能带上正电,说明玻璃棒是导体
C.丝绸摩擦过的玻璃棒能够吸引轻小物体 D.把两支均用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近,会互相吸引
2.“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产,手工打造的金箔轻薄柔软,不能用手直接拿取,正确拿取的方法是:手持羽毛轻轻扫过纸垫,如图甲所示;再将羽毛靠近工作台上方的金箔,羽毛即可将金箔吸住,如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因,分别是( )
A.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;异种电荷相互吸引B.摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷;带电物体吸引轻小物体
C.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;异种电荷相互吸引D.摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷;带电物体吸引轻小物体
3.用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球如图所示。发现验电器的两个金属箔片张
开。以下说法正确的是( )
A.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子
C.验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷
D.橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移
【知识梳理2】电荷间的相互作用
1、结论:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。一个带电,另一个不带电的两个小球会吸引。
2、验电器:验电器是一种检测物体是否带电的仪器。当被检验物体接触验电器顶端的导体时,自身所带的电荷会传到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互排斥,两张箔片将自动分开成一定角度。根据两箔片张开角度的大小可以比较物体带电量多少。
【例题精讲】
1.科学课上,老师演示了“静电章鱼”实验:先用餐巾纸分别摩擦塑料丝和PVC塑料管,再将塑料丝放在PVC管上方,塑料丝就会像章鱼一样悬在空中,如图所示。下列带电小球间的相互作用能解释该现象的是()
2.如图所示,甲、乙、丙三个小球悬挂于同一平台下,已知乙球带电,下列分析不正确的是( )
A.若甲球带正电,则丙球可能带负电
B.若甲球带正电,则丙球可能不带电
C.若甲球带负电,则丙球可能带负电
D.若甲球带负电,则丙球可能不带电
3.用一根毛皮摩擦过的橡胶棒(带电)分别靠近轻质小球甲和小球乙,出现了如图所示的情况。则下列判断正确的是( )
A.甲球可能带负电 B.乙球可能带正电 C.甲球可能带正电 D.乙球可能带负电
4.无风条件下,卡通造型的塑料氢气球向带负电的甲棒靠近(未接触),如图甲所示;而却远离带电情况未知的乙棒,如图乙所示。则可推断乙棒( )
A.带正电 B.不带电 C.带负电 D.无法判断
【知识梳理3】电流
1、电路的组成
电源:电池等能提供电的装置。能使导体内部的电荷产生定向移动,形成持续不断的电流。
电路是指把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。一个完整的电路应该包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。
2、电流方向的规定
科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流的方向,负电荷定向运动的方向与电流方向相反。
3、电流单位与转换
电子在导线中朝一个方向的运动会形成电流。导体中电流的大小称为电流强度。简称电流。电流是指单位时间内通过导线某一横截面的电荷的多少.用字母I表示。它的单位是安培,简称安,符号为A。更小的电流单位为毫安和微安.符号分别为mA和μA。 1A= 103mA 1mA= 103μA
【例题精讲】
1.在比较电流强弱时,我们可以来用比值定义,把通过导体横截面的电量(Q)与时间(t)的比值定义电流强度,简称电流,即I.国际单位制中,电量的单位库仑(C),时间的单位秒(s),1C/s=1A,下列说法正确的是( )
A.通过导体横截面的电量越大,电流强度越大
B.通过导体横截面的电量所用时间越短,电流强度越大
C.电流的大小与导体本身有关,而与电荷的量以及通电时间都无关
D.灯泡电流0.2A的物理意义是每秒通过灯丝横截面的电量是0.2库仑
2.有一种静电喷涂枪,其工作原理如图所示,通电后,它可以使喷出的涂料微粒带上电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状。当雾状涂料被均匀喷涂在带正电的金属球工件上时,与大地相连的金属支架中会形成瞬时电流,以下说法不正确的是( )
A.金属支架中瞬时电流的方向是向上的
B.静电喷涂枪喷出的涂料微粒带正电荷
C.喷出后的涂料会越来越分散是因为同种电荷相互排斥
D.雾状涂料被均匀喷涂在金属球工件上是因为异种电荷相互吸引
3.如图所示,验电器M不带电、N带负电,用带有绝缘柄的金属棒将它们的金属球连接起来,发现验电器M的金属箔片张开,下列说法正确的是( )
A.M带上了正电
B.N的金属箔片张角变大
C.金属棒中电流的方向由M向N
D.用手触摸金属棒,M、N的金属箔片张角不变
【知识梳理4】电路与电路图
1、电路的三种状态及短路的危害
(1)通路:开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路叫通路。这时电路中有电流流过,用电器工作。
(2)开路:断开的电路叫开路,即开关断开,或电路中某一部分断开时,电路中没有电流,用电器不工作,常见造成开路的原因有以下几种:①开关没有闭合;②导线与其他电路元件连接处线头脱落或接触不良;③导线断了;④用电器损坏,比如灯泡灯丝断了。
(3)短路:闭合开关后,导线直接连接在电源的两极上,中间没有用电器,这样的电路叫电源短路,
电源短路时电路中电流会很大,会损坏电源,严重时会引发火灾,这是绝对不允许的。
2、电路元件符号
3、电路中各元件的作用
(1)电源:电源是提供电能的装置,电源接入电路中,能使导体内部的电荷产生定向运动形成持续不断的电流,它工作时将其他形式的能量转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为其他形式的能。常见的用电器有电灯、电炉、电视机电铃、电冰箱等。
(3)开关:它是用来接通或断开电路,起控制用电器工作的作用。开关闭合,用电器工作;开关断开,用电器不工作。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷运动的通路。常用铜、铝制作导线,导线的外壳包层塑料、橡胶等绝缘材料。
4、电路图
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。如图左是实物图,右是与实物图相对应的电路图。
5、画电路图需注意的问题:
(1)要画得横平竖直;
(2)用规定的符号;
(3)元件分布要均匀;
(4)元件不要画在拐角处;
(5)连接处注意打“点”。
6、电路的两种基本连接方式
(1)串联电路
①定义:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路,这种连接方式叫做串联电路。
②特点:电流路径只有1条。开关控制整个电路,其作用与位置无关。各用电器相互影响。如开关同时控制两盏灯的亮灭。两盏灯相互影响。
(2)并联电路
①定义:把电路元件并列连接起来再接入电路,这种连接方式叫做并联电路。
②特点:电流有两条或两条以上的路径,有干路支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支路的通断。各路用电器可独立工作,互不影响。并联用电器的连接点叫做电路的分支点,从电源两极到两个分支点的那部分电路叫干路,干路上的开关s控制整个电路,叫总开关。两个分支点之间的电路叫支路,支路上的开关s控制灯L,开关S,控制灯L。
(3)串联、并联的特点
串 联
并 联
连接特点
元件逐个顺次相连,无分支。
各用电器两端分别连在一起,然后接到电路中。
工作特点
各用电器工作有关联:任意一个用电器不工作,其他用电器均停止工作。
某一条电路断开时,其他支路上的用电器照常工作。
开 关 的
控制特点
一只开关可控制各用电器工作,且与开关的位置无关。
干路上的开关可以控制所有用电器,而支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。
【例题精讲】
1.如图所示实物图相对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
2.某同学按照下面的电路把图中的元件连成电路,他所选择的电路图是图中的( )
A.B. C. D.
3.如图是用电流表测量电流的实物连接图,试改变a、b、c三根导线中一根的接法,用电流表测干路电流(先在原导线上打“×”,后用笔画线代替导线画出符合要求的导线)。
4.(1)图甲:用笔画线代替导线,将图中的两灯以串联的方式连接到电路中。
(2)图乙:根据如图所示的实物图,在框中画出对应的电路图。
(
课堂巩固练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
1..将一根带正电的玻璃棒靠近一颗用绝缘绳悬挂的不带电金属小球,但玻璃棒与金属小球不接触。下列关于金属小球两侧所带电荷与受力达到平衡状态时的示意图,最合理的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔片张开;再用手接触验电器的金属球,验电器的金属箔片闭合。下列说法中,正确的是 ( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒因为失去电子带上负电
B.验电器的金属箔片张开是因为同种电荷相互排斥
C.验电器的金属箔片闭合是因为电荷消失了
D.人手接触验电器的金属球时电流方向是从金属箔片到人手
3.用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,下列选项中,能正确表示玻璃棒和验电器金属箔片带电情况的是 ( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,灯泡L1、L2串联的电路是 ( )
A. B.
C. D.
5.电源可以使电荷定向移动形成持续电流。下列选项为电动玩具中电池的安装情况,当电动玩具工作时,电流方向标注正确的是( )
A. B. C. D.
6.将塑料包装袋撕成细丝后,上端打结,然后用干燥的丝绸或毛皮等物品顺着细丝向下捋几下,希望做成如图所示的各种情形,其中无法完成的是 ( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,当带电体接触原来不带电的验电器的金属球,发现验电器的金属箔片张开,则这两个金属箔片一定 ( )
A.带正电 B.带负电 C.带同种电荷 D.带异种电荷
8. A、B是两个轻质泡沫小球,C是用丝绸摩擦过的玻璃棒,A、B、C三者之间相互作用的场景如图所示,由此可以判断 ( )
A.小球A 带负电 B.小球 B一定不带电
C.小球 B 可能不带电 D.小球A 可能不带电
9.甲、乙两个轻质小球相互排斥。把带正电的玻璃棒靠近甲球时,甲球与玻璃棒相互吸引,则乙球( )
A.一定带正电 B.可能带负电,可能不带电
C.一定带负电 D.可能带正电,可能不带电
10.如图是小曹同学在实验课上连接的一些电路,闭合开关后,出现电源短路的是( )
A.B.C.D.
11.由于云层间的相互作用以及空气对流等原因,使云带电荷,其实质是 (填“产生了新电荷”或“电荷发生了转移”)。通常云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当两个云层靠近且达到一定条件时,上层云底部的负电荷向下运动从而产生放电现象,产生这种现象的原因是 (填电荷间的相互作用规律)。
12.如图所示,将一块透明有机玻璃板架在两本书之间,在下方撒上小纸屑,用干燥的丝绸在有机玻璃板上摩擦,会观察到下方的小纸屑上下飞舞,跳跃不停,这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了电,因此能够 小纸屑,小纸屑接触有机玻璃板后迅速被弹开,这是因为它们 。
13.如图所示为某科技馆里“有趣的静电小球”装置,在底面为浅凹面的圆盘中心有一半球体金属电极 M,圆盘边缘为圆环形电极 N。断电时,不带电的小球静止在 M周围。通电时,M、N分别带上正、负电荷。此时,小球因与M接触而带上 电,由于 M的排斥力和N的 ,小球从中心向边缘运动,当接触到圆盘边缘的电极 N时,由于 的转移而带上负电,在重力和电荷之间力的作用下,小球又回到圆盘中心。若干个小球如此往复运动,便形成了有趣的静电现象。
14.如图所示为某定时炸弹的引爆电路的工作原理图。
(1)定时器应该安装在导线 (填“a”或“b”)上,在定时阶段,该导线为 (填“通”或“开”)路,起爆器被 ,电流 (填“能”或“不能”)通过起爆器,因此在定时阶段起爆器不会引爆炸弹。
(2)当定时器定时结束时,导线b被 (填“接通”或“切断”),此时电流 (填“能”或“不能”)通过起爆器,因此在定时结束时起爆器会引爆炸弹。
(3)综上所述,定时器在定时阶段相当于一个 (填“闭合”或“断开”)的开关。为使该定时炸弹停止工作,应立即剪断导线 (填“a”或“b”)。
(
课后巩固练习
)(认真思考,切勿0帧起手~)
15.如图所示的电路,请在横线上填写当开关S1、S2处于以下状态时,灯泡L1、L2的亮、熄情况。
(1)S1 断开、S2闭合时: 。
(2)S1闭合、S2断开时: 。
(3)S1 和S2都闭合时: 。
15.根据电路图连接实物图。
16.请对照如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将如图乙所示的实物图连接完整。
17.小明连接了如图甲所示的实物电路,请在图乙的虚线框内画出它的电路图。
18. 根据如图甲所示的实物电路图,请在图乙的虚线框内画出它的电路图。
19.根据如图所示的电路图,将实物图中的各元件连接起来。
20.根据图甲所示的电路,用笔画线代替导线,连接图乙中的实物。
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