专题02 电路和电流 电压(举一反三·讲义)物理人教版九年级上学期期中复习
2026-09-04
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精品
内容正文:
专题02 电路和电流电压
目录
考情速递 1
知识速记 2
重难知识精讲 3
知识点1:两种电荷与摩擦起电 3
知识点2:电路的组成与三种状态 7
知识点3:串联和并联电路的识别与设计 10
知识点4:电流与电流表的使用 13
知识点5:电压与电压表的使用 17
知识点6:串并联电路中电流、电压的规律 21
易错知识突破 24
方法技巧汇总 25
巩固训练 26
—————————————❇考情速递❇—————————————
考情维度
详细说明
专题定位
九年级期中考试电学入门核心模块,是后续欧姆定律、电功率的基础。本专题涵盖两种电荷、电路组成与连接方式、电流与电压的概念及测量、串并联电路的电流电压规律等内容,难度中低档,以概念辨析和简单分析为主,是电学得分的基本盘,复习时需在概念清晰的基础上强化电路识别和电表使用规范。
分值占比
全卷占比15% - 20%,对应分值15 - 22分,选择题、填空题、作图题、实验题均有覆盖,是期中考试权重最高的模块之一。
题型分布
选择题与填空题以概念辨析和规律应用为主(约占8 - 12分),重点考查电荷与摩擦起电、电路状态判断、串并联识别、电流表电压表的使用与读数;作图题考查根据电路图连接实物或根据实物画电路图(约占3 - 4分);实验题集中考查探究串并联电路中电流/电压的规律(约占4 - 6分)。
核心高频考点
1. 摩擦起电的实质与电荷间的相互作用(选择题必考);2. 电路的三种状态(通路、断路、短路)的判断;3. 串联与并联电路的识别与设计;4. 电流表、电压表的使用与读数;5. 串并联电路中电流、电压的规律及应用。
高频失分点
1. 混淆摩擦起电的实质(电子转移而非创造电荷);2. 短路与断路的区分不清,尤其是局部短路对电路的影响;3. 电流表与电压表在电路中的连接方式记反(串联vs并联);4. 串并联电路电流、电压规律张冠李戴;5. 电表测量对象判断错误。
命题规律
贴合生活实景命题,拒绝纯理论默写,重点考查易混淆概念的辨析应用,情景化特征明显
—————————————❇知识速记❇—————————————
————————————❇重难知识精讲❇————————————
知识点1: 两种电荷与摩擦起电
1. 摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从一个物体转移到了另一个物体。失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余电子而带等量的负电。
关键结论:
· 两个不同物体摩擦时,一定同时带上等量的异种电荷。
· 摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造电荷。
2. 两种电荷
自然界中只存在两种电荷:
· 正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
· 负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3. 验电器
作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷相互排斥——金属箔张开的角度越大,说明物体所带电荷越多。
4. 导体与绝缘体
导体:容易导电的物体。如:金属、人体、大地、酸/碱/盐的水溶液等。
绝缘体:不容易导电的物体。如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯水等。
· 导体容易导电是因为内部有大量自由电荷(金属中是自由电子)。
【典例1】丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,下列现象中的“粘”与其蕴含相同道理的是( )
A.穿在身上的化纤衣服易“粘”毛绒
B.两磁铁会“粘”在一起
C.表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起
D.吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上
【答案】A
【详解】
丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,这是带电体吸引轻小物体的现象:
A、穿在身上的化纤衣服易“粘”毛绒,是静电现象,故A正确;
B、两磁铁会“粘”在一起,是磁体间的相互作用,故B错误;
C、表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起,是分子引力,故C错误;
D、吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上,是大气压强的作用,故D错误。
故选:A。
【变式1】将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图)。对该现象解释正确的是( )
A.两气球因带了同种电荷而互相排斥
B.气球和头发摩擦后,球和发带同种电荷
C.两气球因带了正、负电荷而互相排斥
D.该过程没有发生能的转化
【答案】A
【详解】
AC、将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,两气球因为带上同种电荷而相互排斥,故A正确,C错误;
B、气球和头发束缚电子的能力不同,它们摩擦后,球和发带异种电荷,故B错误;
D、该过程中有部分机械能转变成电能,故D错误。
故选:A。
【变式2】如图所示,下列对实验的分析正确的是( )
A.甲图:盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,说明分子间存在相互作用力
B.乙图:两小车靠近后同时释放,两车向相反方向运动,说明物体间力的作用是相互的
C.丙图:测力计示数小于物体的重力,说明使用斜面既省力又省距离
D.丁图:摩擦过的气球能吸引小纸片,是因为气球与小纸片带异种电荷
【答案】B
【详解】
A.盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,证明了大气压的存在,故A错误;
B.同名磁极相互排斥,靠近时,左边车对右边车有排斥力,右边车对左边车同时也有排斥力,说明物体间力的作用是相互的,故B正确;
C.由功的原理可知,使用任何机械,省力必费距离,斜面是简单机械,能省力但是会费距离,故C错误;
D.摩擦过的气球能吸引小纸片,是因为摩擦过的气球带了电,而带电体具有吸引轻小物体的性质,不能证明小纸片与气球带了异种电荷,故D错误。
故选:B。
【变式3】小徐将塑料袋剪成细丝,用两块毛皮分别来回摩擦细丝和塑料管后,将细丝抛向空中,在其下方用塑料管靠近,细丝可以在空中飞舞,如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.毛皮摩擦后的细丝间会相互排斥
B.细丝和塑料管带上相同的电荷
C.摩擦时,正电荷在毛皮与塑料管之间发生了转移
D.该现象可以解释验电器的工作原理
【答案】C
【详解】
A.毛皮摩擦后的细丝所带的电荷是相同的,同种电荷相互排斥,故A正确;
B.根据细丝可以在空中飞舞,细丝和塑料管带上相同的电荷,同种电荷相互排斥,故B正确;
C.在摩擦起电中,发生转移的是电子,得到电子的显负电,失去电子的带正电,故C错误;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,与该现象的原理是一样的,故D正确。
故选:C。
【变式4】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,如图所示,发现验电器M的金属箔片张开,下列说法正确的是( )
A.M带上了正电
B.棒中电子由N向M运动
C.N的金属箔片张角变大
D.用手触摸金属棒,M、N的金属箔片张角不变
【答案】B
【详解】
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、金属棒中电流的方向是由M流向N,所以电子的移动方向是由N到M,故B正确;
C、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C错误;
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:B。
知识点2:电路的组成与三种状态
1.电路的组成
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。
元件
作用
能量转化
电源
提供电能
其他形式能 → 电能(干电池:化学能→电能)
用电器
消耗电能
电能 → 其他形式能
开关
控制电路通断
—
导线
连接电路、输送电能
—
持续电流的条件:① 电路中有电源;② 电路为通路。
2.电路的三种状态
状态
定义
特点
通路
电路处处连通,有电流通过
用电器正常工作
断路(开路)
电路某处断开,无电流
用电器不工作
短路
导线不经过用电器直接连接电源两极
电流很大,可能烧毁电源
短路的两种形式:
电源短路:导线直接连接电源正负极——绝对禁止,会烧坏电源。
局部短路(用电器短路):导线与某个用电器并联,该用电器被短接而不工作,但其他用电器仍可能工作。
【典例2】下列说法中正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中就一定有持续的电流
B.导体中有大量的自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电流
C.电压是电路中形成电流的原因
D.电路中有电流不一定有电压
【答案】C
【详解】
A、电路两端有电压,则电路中不一定有电流,要想有电流。电路还必须闭合。故A错误;
B、闭合电路中要想有电流,还必须有电压,故B错误;
C、电压可以使闭合电路中的电荷发生定向移动,从而形成电流,故C正确;
D、电路中有电流必须满足两个条件:①有电压;②电路闭合;二者缺一不可,故D错误;
故选:C。
【变式1】下列说法中正确的是( )
A.做功改变内能的实质是内能与机械能的相互转化
B.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源
C.金属中的电流方向跟自由电子的定向移动方向相反
D.电源是将电能转化为其他形式的能的装置
【答案】C
【详解】
A、做功改变物体内能的实质是内能和其他形式能的相互转化,不一定是内能和机械能的相互转化,如电流做功也可以改变物体的内能,此时是电能转化为内能,故A错误;
B、干电池、蓄电池、发电机都是电源;但电动机是用电器,不是电源,故B错误;
C.正电荷定向移动的方向规定为电流方向,自由电子带负电,所以金属导体中电流的方向和自由电子定向移动方向相反,故C正确;
D、电源是将其它能转化为电能的装置,故D错误。
故选:C。
【变式2】下列电路符号与电学元件对应正确的是( )
实物
符号
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
根据图可知,A中电铃符号错误;B中的符号图导线表示的是交叉相连,与实物图对应;C中符号图表示的是滑动变阻器,实物图是定值电阻,不对应;D中符号图是电压表,实物图是灵敏电流计,不对应。
故选:B。
【变式3】(多选)如图所示是一种声光报警电路,各元件均能正常工作。下列现象描述正确的是( )
A.只闭合S2时,铃响灯不亮
B.只闭合S1时,灯亮铃也响
C.同时闭合S1、S2,铃响灯不亮
D.同时闭合S1、S2,灯亮铃不响
【答案】BD
【详解】
A、只闭合S2时,电路为断路,所以灯不亮铃也不响;故A错误;
B、只闭合S1时,灯泡和电铃串联,因此灯亮铃响;故B正确;
CD、同时闭合S1、S2时,为灯泡的基本电路,电铃短路,所以灯亮铃不响;故C错误,D正确。
故选:BD。
【变式4】在如图的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路只存在一处故障且发生在L1、L2上。
①若只有一个灯发光,则电路故障可能是 ;
②若两灯都不发光,用一条导线并在L1两端,两灯仍都不发光,则一定发生故障的是灯 。且发生的故障是:灯 。
【答案】:①L1或L2短路;②L2;L2断路。
【详解】
①由电路图知,两灯串联,由串联电路的特点知,若是两灯中一个灯断路,整个电路断路,则另一灯也不会发光,不符合题意;
若是两灯中一个灯短路,则另一灯仍与电源形成通路还能发光,所以电路故障可能是L1或L2短路;
②若两灯都不发光,电路可能有断路发生,若L1断路,用一条导线并在L1两端时,L2仍能与电源形成通路而发光,不符合题意;
若L2断路,用一条导线并在L1两端时,整个电路仍断路,两灯都不发光,符合题意。
知识点3:串联和并联电路的识别与设计
1. 串联电路
连接特点:用电器逐个顺次连接。
电流路径:只有一条通路。
工作特点:一个用电器断开,所有用电器均停止工作。
2. 并联电路
连接特点:用电器并列连接在电路两点之间。
电流路径:有多条通路(各支路)。
工作特点:各支路互不影响,一个支路断开,其他支路仍正常工作。
3. 串联与并联的快速判别
方法
操作
结论
电流路径法
从电源正极出发,沿导线追踪电流路径
只有一条路径→串联;有多条路径→并联
节点法
找电路中导线直接相连的点(节点)
用电器接在同一节点之间→并联
拆除法
拆除任意一个用电器
其他都不工作→串联;其他仍工作→并联
【典例3】关于串、并联电路,下列说法正确的是( )
A.公路边路灯要亮一起亮,要灭一起灭,由此可以判定它们是串联的
B.随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器。每多关闭一个家用电器,家庭电路里干路电流将变小
C.教室里每三盏灯由一个开关控制,所以它们是串联的
D.通过两用电器的电流相等,它们一定是串联的
【答案】B
【详解】
A、公路边路灯要亮一起亮,要灭一起灭,若一盏灯损坏,其余的灯仍能正常工作,说明它们是并联的,故A错误;
B、家庭电路中各用电器之间的连接方式是并联;并联电路各支路互不影响,由于干路中的电流等于各支路电流的和,所以每多关闭一个家用电器,干路中的电流变小,即总电流变小,故B正确;
C、若这些灯并联在一起,同时在干路上用一个主开关控制,也会同时亮同时灭,因此不能确定它们是串联的,故C错误;
D、在并联电路中,用电器规格相同时,通过的电流是相同的,所以通过两用电器的电流相等,它们不一定是串联的,故D错误。
故选:B。
【变式1】小渝想设计了一款带有照明灯的智能门禁系统,开门时灯L1亮、关门时灯L2亮,但照明灯L1和L2不能同时工作,下列电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
由题意可知,开门时灯L1亮、关门时灯L2亮,但照明灯L1和L2不能同时工作,这说明L1和L2由一个单刀双掷开关控制;
电动机与灯泡工作时互不影响,是并联的;A中三个用电器并联,都能各自独立工作两个灯可以同时工作,B中电路图符合题目要求;C中灯泡L1不能独立工作;D中L2不能独立工作。
故选:B。
【变式2】如图,电路中所有元件均完好,其中L1、L2、L3为三个完全相同的发光二极管,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1、L2、L3并联,且都发光
B.只有L1发光,L2、L3均被短接
C.L1与L3并联,L2不发光
D.电流表A1的示数大于A2的示数
【答案】C
【详解】
由图可知,开关S闭合后,L1和L3并联,L2因接线反了没有电流通过,不发光;电流表A1和A2分别与L3和L1串联,测通过L3和L1的电流,因L1、L2、L3为三个完全相同的发光二极管,所以电流表A1的示数等于A2的示数,故ABD错误,C正确。
故选:C。
【变式3】电路分析是解决电学问题的第一步,在如图所示的电路图中,说法正确的是( )
A.同时闭合S1和S3,断开S2,则灯L1和L2组成串联电路
B.同时闭合S2和S3,断开S1,只有灯L2亮
C.同时闭合S1、S2、S3时,则灯L1和L2组成并联电路
D.只闭合S3,断开S1和S2,灯L1和L2都亮
【答案】B
【详解】
A、同时闭合S1和S3,断开S2,灯L1和L2组成并联电路,故A错误;
B、同时闭合S2和S3,断开S1,灯L1被短路,只有灯L2亮,故B正确;
C、同时闭合S1、S2、S3时,会造成电源短路,两个灯泡都不会发光,故C错误;
D、只闭合S3,断开S1和S2,只有灯L2接入电路,只有灯L2亮,故D错误。
故选:B。
【变式4】某同学用电源、开关、导线将三个灯泡连接起来,组成如下图所示电路,下列说法中正确的是( )
A.将开关闭合,三个灯都发光,灯L1、L2先并联,再与L3串联
B.将开关闭合,三个灯都发光,灯L1、L2、L3是并联
C.将开关闭合,L1、L2发光,灯L1、L2是串联
D.将开关闭合,灯L2、L3被导线直接接在两端,只有灯L1发光
【答案】B
【详解】
由图示可知,当开关闭合后,根据电路中电流的走向分析可知,电流是同时通过三个灯泡的,然后汇合后流回负极,则三个灯泡是并联的,三个灯泡都能发光。故ACD错误,B正确。
故选:B。
知识点4:电流与电流表的使用
1. 电流
(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)形成条件:①有自由电荷;②有电压(推动电荷定向移动)。
(3)方向:物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。
(4)金属导体中的电流:实际是自由电子定向移动形成电流,方向与电流方向相反。
2. 电流表
符号:A
作用:测量电路中电流的大小。
连接方式:串联接入被测电路中。
电流表的使用规则:
规则
说明
串联
电流表必须串联在被测电路中
正进负出
电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
不超量程
被测电流不能超过电流表的量程
禁止短路
绝不允许不经过用电器直接把电流表接在电源两极上
3. 电流表的读数
· 先看量程(0~0.6A 或 0~3A);
· 再看分度值(0.02A 或 0.1A);
· 最后读指针位置。
【典例4】图中的四个电路图中,能够正确测量通过灯L1电流的是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【详解】
A.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,但正负接线柱反接,故A不符合题意;
B.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过灯L1的电流,正负接线柱接线正确。故B符合题意;
C.如图,两个灯泡并联,电流表测量通过干路的电流,正负接线柱反接,故C不符合题意;
D.如图,两个灯泡并联,一个电流表测量通过灯L2的电流;另一个电流表测量通过干路的电流,正负接线柱反接,故D不符合题意。
故选:B。
【变式1】如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )。
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
【答案】D。
【详解】
A.闭合开关S1、S2,电流表A1在干路上,测量干路电流,故A错误;
B.闭合开关S1、S2,两个灯泡并联,电流表A1在干路上,电流表A2在支路上,故电流表A2的示数比A1的小,故B错误;
C.若灯L1被短路时,则灯泡L2也被短路,故C错误;
D.仅断开S1,只有灯泡L2接入电路,电流表A2没有接入电路,故没有示数,只有电流表A1接入电路,故只有电流表A1有示数,故D正确。
故选:D。
【变式2】如图所示的四个电路中,开关S闭合后,能用电流表测量出通过电阻R1电流的电路是( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【详解】
A.要想用电流表测量出通过电阻R1电流,需要将电流表与电阻R1串联。图中电流表与R2串联,故A不符合题意;
B.电流表使用时,电流应从正接线柱流入,从负接线柱流出。图中正接线柱与电源负极相连,电流没有从正接线柱流入,故B不符合题意;
C.图中电流表没有与电阻R1串联,此时电流表接入电路的位置测量的是干路电流,即通过电阻R1、电阻R2的电流的和,故C不符合题意;
D.图中电流表与电阻R1串联,并且电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,故D符合题意。
故选:D。
【变式3】在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
【答案】
【详解】
开关S控制所有的用电器,说明在干路上,电流表A2测量灯泡L2的电流,电流表A1测量干路电流,电池从正极流出,流经开关后分流,一条经过灯泡L1,另外一条需要经过灯泡L2、电流表A2后再汇合后一同经过电流表A1回到负极,而本电路图电流表A2是负进正出,连接错误,电流经过开关后直接分一条支路经过灯泡L2、A2后再流经A1,故将灯泡L1的右端接线柱与灯泡L2的左端接线柱相连即可,灯泡L2与电流表A1的连线错误。
【变式4】小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表________;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,________继续进行实验。
【答案】 正负接线柱反接;改接小量程
【详解】
连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,说明电流表中的电流方向反了,原因是电流表正负接线柱反接。
纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,指针偏过角度过小,说明电路中电流过小,接下来的操作是:断开开关,改接小量程继续进行实验。
知识点5:电压与电压表的使用
1. 电压
(1)作用:电压是使电荷定向移动形成电流的原因。
(2)电源的作用:提供电压。
(3)常见电压值:一节干电池:1.5V;一节铅蓄电池:2V;家庭电路:220V;对人体安全电压:不高于36V
(4)电压与电流的关系:
· 电路中有电压不一定有电流(如断路时,电路两端有电压但无电流)。
· 有电流一定有电压。
2. 电压表
符号:V
作用:测量电路两点间的电压。
连接方式:并联在被测电路两端。
电压表的使用规则:
规则
说明
并联
电压表必须并联在被测电路两端
正进负出
电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
不超量程
被测电压不能超过电压表的量程
可直接测电源
电压表可以直接并联在电源两极上测电源电压
电压表的读数:
· 先看量程(0~3V 或 0~15V);
· 再看分度值(0.1V 或 0.5V);
· 最后读指针位置。
【典例5】下列说法中错误的是( )。
A.电源是提供电压的装置;
B.电压是形成电流的原因;
C.电流是自由电荷定向移动形成的;
D.电路两端有电压就一定有电流
【答案】D。
【详解】
A.电源是提供电压的装置,故A正确;
B.电压是推动自由电荷发生定向移动形成电流的原因,故B正确;
C.电流是电荷的定向移动形成的,故C正确;
D.虽然电压是推动自由电荷发生定向移动形成电流的原因,但是若只有电压,电路断开也不会形成电流,所以有电压不一定有电流,故D错误。
故选:D。
【变式1】下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确是( )。
A. B.
C. D.
【答案】D。
【详解】
A.如图:电流表并联在电路中,把R2、电压表短路,故A错误;
B.如图:电压表串联在电路中,电流表并联在了电路中,故B错误;
C.如图:R1、R2两电阻串联,电压表测R1两端的电压,故C错误;
D.如图:R1、R2两电阻串联,电压表测R2两端的电压,故D正确。
故选:D。
【变式2】如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合后,只有一盏灯泡发光且电压表的示数为3V,产生这一现象的原因可能是( )。
A.灯泡L1处短路 B.灯泡L2处短路 C.灯泡L1处断路 D.灯泡L2处断路
【答案】A。
【详解】
由电路图知,两灯泡串联,电压表测量L2两端的电压,因为闭合开关后,有一盏灯泡发光,因此电路发生短路故障;又因为电压表有示数,并且等于电源电压,所以L1被短路。
故选:A。
【变式3】如图所示电路中,当开关闭合后,要使电阻、串联,甲、乙应该接入的是( )。
A.甲接电压表,乙接电流表;
B.甲接电流表,乙接电压表;
C.甲、乙都接电压表;
D.甲、乙都接电流表
【答案】C。
【详解】
因为串联电路只有一条电流路径,要使电阻R1、R2串联,那么流过R1的电流必定也流过R2,即电流通过Rl~R2~开关S构成通路,故甲、乙两表都是电压表,答案C正确。
故选:C。
【变式4】如图所示,当开关闭合时,小灯泡不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )。
测试点
、
、
、
电压表示数
有示数
无示数
有示数
A.开关断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
【答案】C。
【详解】
由题意可知,当用电压表测试a、b两点时,电压表有示数,说明开关S是正常连通的,开关S没有故障,当用电压表测试b、c两点时,此时电压表与小灯泡并联,电压表无示数,说明小灯泡之外的电路出现断路故障,且当用电压表测试c、d两点时,此时电压表与滑动变阻器并联,电压表有示数,说明滑动变阻器之外的电路没有故障,综上可知,电路中的故障是滑动变阻器断路。
故选:C。
知识点6:串并联电路中电流、电压的规律
1. 串联电路的电流规律
· 串联电路中各处电流相等:I = I₁ = I₂ = … = Iₙ
· 理解:电流只有一条路径,通过每个用电器的电流大小相同。
2. 并联电路的电流规律
· 并联电路中干路电流等于各支路电流之和:I = I₁ + I₂ + … + Iₙ
· 理解:干路电流在分支点分成几路,分别通过各支路用电器后汇合。
3. 串联电路的电压规律
· 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和:U = U₁ + U₂ + … + Uₙ
· 理解:电源电压被各用电器“分担”,每个用电器分得一部分电压。
4. 并联电路的电压规律
· 并联电路中各支路两端的电压相等:U = U₁ = U₂ = … = Uₙ
· 理解:并联电路中,各支路两端直接接在电源两端,因此电压都等于电源电压。
5. 规律对比速记
串联
并联
电流
I = I₁ = I₂(相等)
I = I₁ + I₂(分流)
电压
U = U₁ + U₂(分压)
U = U₁ = U₂(相等)
口诀:串联电流相等电压分,并联电压相等电流分。
【典例6】如图所示的电路,闭合开关,两只灯泡都不发光,电流表没有示数,电压表指针有明显偏转。则下列判断正确的是( )。
A.灯泡L1的灯丝断了 B.电流表内部出现断路
C.灯泡L2的灯丝断了 D.电源接线处接触不良
【答案】A。
【详解】
由图得,两灯泡串联,电压表测量灯泡L1的电压,电流表测量电路的电流,闭合开关,两只灯泡都不发光,电流表没有示数,电压表指针有明显偏转,说明电路中没有电流通过,发生断路现象,且电压表的两端与电源连接完好,说明灯泡L1的灯丝断了,即灯泡L1断路,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【变式1】某潜艇遇难后,救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上的三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3。它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U2 B.I1=I2+I3 C.U1+U3=U2 D.I1=I2=I3
【答案】D
【详解】
分析电路图,两电阻串联,三个电流表测量串联电路中的电流,所以三个电流表的示数相同,即I1=I2=I3;
电压表V1测量R1两端的电压U1,电压表V2测量R2两端的电压U2,电压表V3测量R1和R1串联两端的总电压U3,所以U1+U2=U3。
故选:D。
【变式2】如图所示,电源电压为3V,闭合开关S时,电压表示数为2V,电流表示数为0.5A,则灯泡两端的电压为 V,流过R的电流I (选填“>”、“=”或“<”)0.5A。
【答案】 1; =
【详解】
如图所示,闭合开关S时,电路是电阻与灯泡串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量R的电压,
电源电压为3V,电压表示数为2V,电阻R两端的电压为UR=2V;灯泡两端的电压为UL=U﹣UR=3V﹣2V=1V;
电流表示数为0.5A,串联电路电流处处相等,流过R的电流I=0.5A。
故答案为:1;=。
【变式3】如图甲所示为小明“探究并联电路电流规律”的实验电路图。
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路_________;
(2)连接正确的电路后,闭合开关,发现只有灯泡发光,不发光,可能的电路故障是:___________;
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表示数如图乙所示,示数为___________A;
(4)为得到普遍规律,小明接下来的操作应该是:__________。
【答案】(1)见详解 (2)L2断路 (3)0.52 (4)换用不同规格的灯泡多次测量
【详解】
(1)原电路中两灯短路了,电流表直接接在电源两端是错误的,小明想测量干路电流,电流表应连接在干路上,如下所示:
(2)连接正确的电路后,闭合开关,两灯并联,发现只有灯泡L1发光,表明L1的支路故障,L2不发光,表明L2所在支路可能存在断路,则可能的电路故障是L2断路。
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表示数如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则示数为 0.52A。
(4)由一组数据得出的结论有偶然性,为得到普遍规律,小明接下来的操作应该是:换用不同规格的灯泡多次测量。
【变式4】在“探究串联电路电压规律”的实验中,小明同学将小灯泡L1、L2串联后接到电源上,如图甲所示。
(1)测量L1两端电压时,闭合开关S后,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因可能是_______;
(2)改正电路后,接着测量小灯泡L2两端电压时,断开开关S,并断开电压表与A点的连接,并将该接线柱直接接到C点上,闭合开关S后,会出现的现象是( )
A. 测量值超过电压表量程
B. 电压表指针反偏
C. 电压表指针正常偏转,正确测出小灯泡L2两端的电压
(3)在实验中,发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是_________(写一条);
【答案】(1)电压表正负接线柱接反了 (2)B (3)两灯的规格不同
【详解】
(1)测量L1两端电压时,闭合开关S后,发现电压表的指针偏转如图乙所示,指针反向偏转,原因可能是电压表正负接线柱接反了。
(2)改正电路后,接着测量小灯泡L2两端电压时,断开开关S,并断开电压表与A点的连接,并将该接线柱直接接到C点上,闭合开关S后,电流从电压表负接线柱流入了,所以会出现的现象是电压表指针反偏,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)在实验中,发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,因串联电路电流都相等,所以造成这种现象的原因可能是两灯的规格不同。
————————————❇易错知识突破❇————————————
易错点1:误认为摩擦起电是“创造”了电荷
错误案例:小明说:小明说:“摩擦起电创造了新电荷。”
正确解析:摩擦起电的实质是电子从一物体转移到另一物体,而不是创造了电荷。一个物体失去电子带正电,另一个物体得到等量电子带负电,电荷的总量保持不变。
⚠️易错警示:摩擦起电是电荷的转移,不是创造电荷。两个物体摩擦后一定带等量异种电荷。
易错点2:混淆短路与断路对电路的影响
错误案例:小明说:“短路和断路都会导致用电器不工作,效果是一样的。”
正确解析:断路是电路某处断开,电流无法通过,整个电路无电流,所有用电器均不工作。短路是用电器两端被导线直接连接,电流绕过了该用电器,被短路的用电器不工作,但其他用电器可能仍正常工作(局部短路)。电源短路则电流极大,会烧毁电源。
⚠️易错警示:断路是“路断了,电流过不去”;短路是“路抄了近道,电流绕过去了”。电源短路危险,必须避免。
易错点3:电流表与电压表的连接方式记反
错误案例:小明说:“电流表要并联在电路中,电压表要串联在电路中。”
正确解析:恰恰相反!电流表电阻很小,必须串联接入电路;若并联会造成短路。电压表电阻很大,必须并联在电路两端;若串联则电路近似断路,电压表有示数(接近电源电压)但用电器不工作。
⚠️易错警示:电流表串联(像“关卡”),电压表并联(像“探头”)。口诀:“流串压并”。
易错点4:串并联电路的电流、电压规律张冠李戴
错误案例:小明说:“串联电路中各用电器两端的电压相等,并联电路中各支路的电流相等。”
正确解析:串联电路电流相等(I = I₁ = I₂),电压分压(U = U₁ + U₂);并联电路电压相等(U = U₁ = U₂),电流分流(I = I₁ + I₂)。
⚠️易错警示:串联“流等压分”,并联“压等流分”。记反了所有题都会错!
易错点5:电表测量对象判断错误
错误案例:小明说:“电压表与哪个用电器靠近就测哪个的电压。”
正确解析:判断电压表测量对象的关键是看电压表与哪个用电器并联,而不是看“距离远近”。判断电流表测量对象的关键是看电流表与哪个用电器串联在同一路径上。
⚠️易错警示:电表测谁,看连接方式不看位置。电压表与谁并联就测谁,电流表与谁串联就测谁。
————————————❇方法技巧汇总❇————————————
方法技巧1:串并联电路识别——“电流路径法”
三步判断法:
第一步:从电源正极出发,沿导线追踪电流的走向。
第二步:看电流有几条路径可以回到电源负极。
第三步:一条路径→串联;多条路径→并联。
口诀:一条路串联,多条路并联。
方法技巧2:电表测量对象判断——“去表法”
第一步(去表):将电压表视为断路(去掉),将电流表视为导线(短接),简化电路。
第二步(判断):看清简化后的电路中各用电器的连接方式。
第三步(还原):把电表“装回去”——电压表与谁并联就测谁,电流表与谁串联就测谁。
口诀:电压表看成断路,电流表看成导线;并联测电压,串联测电流。
方法技巧3:电路故障分析——“电表异常定位法”
故障现象
可能原因
电流表无示数
电路断路(某处断开)
电流表有示数但用电器不工作
用电器被短路
电压表有示数(接近电源电压),电流表无示数
电压表所并联的用电器断路
电压表无示数,电流表有示数
电压表所并联的用电器短路
口诀:断路的用电器两端有电压(接近电源电压),短路的用电器两端无电压。
方法技巧4:串并联电路规律应用——“知二求一”
串联:已知总电压和其中一个用电器电压 → 另一个电压 = 总电压 − 已知电压。
并联:已知干路电流和其中一个支路电流 → 另一个支路电流 = 干路电流 − 已知支路电流。
核心公式:
串联:U = U₁ + U₂(分压);I = I₁ = I₂(等流)
并联:I = I₁ + I₂(分流);U = U₁ = U₂(等压)
—————————————❇巩固训练❇—————————————
一、单选题
1.将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【详解】
AD.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,验电器由于接触带电,所以两金属箔都带上负电荷,故验电器的金属箔片因为同种电荷相互排斥而张开,故A符合题意,D不符合题意;
BC.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,所以图中的橡胶棒带的电荷错误,故BC不符合题意。
故选:A。
2.下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
【答案】B
【详解】
A.用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带正电,故A错误;
B.在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电流的方向与电子的方向相反,故B正确;
C.两个灯泡规格相同时,若并联,也会电流相同,故C错误;
D.电源是提供电压的装置,电路中有电源且为通路时才会产生电流,故D错误。
故选:B。
3.发光二极管(LightEmitingDiode),简称LED,将它接入电路如图所示,闭合开关后LED正常发光,以下说法正确的是( )
A.二极管的右侧是负极
B.LED主要是由超导材料制成的
C.若将电源的正负极对调,LED也会发光
D.LED发光主要是将电能转化为内能
【答案】A
【详解】
A.因为半导体具有单向导电性,由图可知,电源左端接的是二极管的正极(较长一端),所以二极管的右侧是负极,故A正确;
B.LED由半导体材料制成,而不是超导材料,故B错误;
C.因为半导体二极管具有单向导电性,所以把电源正负极对调,LED不会发光,故C错误;
D.LED灯发光时几乎不热,主要将电能转化为光能,而不是内能,故D错误。
故选:A。
4.如图所示电路,下列有关说法正确的是( )
A. 断开S,通过L1的电流比L2大
B. 断开S,通过L1与L2的电流一样大
C. 闭合S,L1和L2都会亮
D. 闭合S, L2会更亮
【答案】B
【详解】
AB.断开S,L1和L2是串联电路,电流处处相等,故A错误;B正确;
CD.闭合S,L1被短路不亮了,L2会更亮,故C错误;D错误。
故选:B。
5.某实验小组用两个相同的灯泡连接了如图所示串联电路,当开关闭合后发现甲、乙两灯都不亮,为了找到故障原因,小张用一根导线来检查,当导线与AB连接时,甲灯不亮乙灯亮,当导线与BC连接时,两灯都不亮,由此推测故障是( )
A. AB两点间存在短路 B. AB两点间存在断路
C. BC两点间存在短路 D. BC两点间存断路
【答案】B
【详解】
题中的电路图为串联电路,闭合开关后发现甲乙两灯都不亮,说明电路出现了断路现象,若出现短路现象,则有一只灯泡发光,当用导线与AB连接时,即把灯泡甲短路,甲灯不亮乙灯亮,说明乙灯正常即BC两点没有出现故障,故障出现在AB间,当导线与BC连接时,两灯都不亮,说明导线连接位置不在故障范围,综上分析可得AB两点间存在断路;
故选:B。
6.高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息都相符合后电动机自动打开,所以两个开关应该串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
7.如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.盒内一定有两节电池 B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联关系 D.两只灯泡一定是并联关系
【答案】B
【详解】
AB.灯可以发光,则电路中一定由提供电能的电源,但电源的种类不能确定,故A错误,B正确;
CD.由一个电源、两个小灯泡、一个开关和若干导线组成的电路可能是串联电路,开关控制整个电路,开关断开两灯都不亮,也可能是并联电路,当开关接在干路上,也可以控制两盏灯同时亮同时灭,故CD错误。
故选:B。
8.图 (a)所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 8V 2V B. 10V 2V C. 2V 8V D. 2V 10V
【答案】A
【详解】
由电路图知,两电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测电阻R2两端的电压;电压表V1示数大于电压表V2示数,两个电压表指针偏转角度相同,则电压表V1量程是15V,电压表V2量程是3V;
电压表V1量程是15V,最小分度值是0.5V,由图(b)所示可知,电压表示数U1=10V;
电压表V2量程是3V,最小分度值是0.1V,由图(b)所示可知,电压表示数是2.0V;
则电阻R2两端的电压U2=UV2=2V,由串联电路特点知,电阻R1两端的电压U1=UV1﹣UV2=10V﹣2V=8V.
故选:A。
9.如图所示,电源电压为3V,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若L1的灯丝断了,电压表的示数为3V
B.若L2的灯丝断了,电压表的示数为0V
C.若用一根导线并联在L1两端,则L1被短路,电压表的示数为0V
D.若用一根导线并联在L2两端,则L2被短路,电压表的示数为0V
【答案】D
【详解】
如图,L1和L2是串联的,电压表测量L2的两端的电压。
A.若L1的灯丝断了,整个电路是断路,所以电压表没有示数,即电压表示数为零,故A错误;
B.若L2的灯丝断了,电压表串联在电路中,电压表测量电源电压,电压表示数为电源电压,即电压表示数为3V,故B错误;
C.若用一根导线并联在L1两端,则L1被短路,只有L2接在电源上,L2两端的电压等于电源电压,所以电压表示数为3V,故C错误;
D.若用一根导线并联在L2两端,则L2被短路,电压表同时也被短路,所以电压表示数为零,故D正确。
故选:D。
10.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,则说明两灯一定串联
【答案】C
【详解】
A.在串联电路中如果使用导线短路其中一个用电器,另一用电器仍能工作;在并联电路中如果用导线短路其中一条支路,电流就不会从其他支路走,所有用电器都不能工作。所以用一根导线接在接在任意两个接线柱上,如果出现一个灯亮一个灯灭的现象则可以判断两灯是串联的,故A错误;
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,说明两灯泡互不影响,能独立工作,两灯泡是并联关系,故B错误;
C.由图乙可知,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表示数是0.3A;由于两灯的连接方式位置未知,所以,如果两灯串联,则通过灯泡L1的电流是0.3A,如果两灯泡并联,则流过灯泡的电流为×0.3A=0.15A,故C正确;
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,因为两灯泡规格相同,则两灯可能是并联,也可能是串联,故D错误。
故选:C。
11.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L2的电流为1.2A
B.通过灯泡L1的电流为1.2A
C.若L1被短路,只有灯泡L1熄灭
D.只断开开关S2时,电流表A1有示数,电流表A2无示数
【答案】A
【详解】
AB.由甲图可知两灯泡并联,电流表A1测量的是干路电流,A2测L1支路的电流,由于干路电流大于支路电流,且此时两表指针刚好指在同一位置,所以电流表A1使用的是0~3A量程,分度值为0.1A,则干路电流I=1.5A,电流表A2选择的是0~0.6A,分度值为0.02A,即通过L1的电流为I1=0.3A,由并联电路电流的规律可得,通过灯L2的电流
I2=I - I1=1.5A-0.3A=1.2A
故A正确,B错误;
C.若L1被短路,L2也被短路,同时电源被短路,两个灯泡都不发光,故C错误;
D.只断开开关S2时,灯泡L2灯断路,对灯泡L1无影响,则灯泡L1中有电流通过,电流表A1有示数,电流表A2有示数,故D错误。
故选:A。
二、填空题
12.如图 是闪电电流通过避雷针的示意图,此时避雷针中电荷发生了____ __移动,电流的方向是 ______(选填“A”或“B”)(A:从避雷针上端流向大地;B:从大地流向避雷针上端)。
【答案】 定向 A
【详解】
[1]电荷的定向移动形成电流,所以闪电电流通过避雷针时,避雷针中电荷发生了定向移动。
[2]由图可知,云层带正电,云层中缺少负电荷,此时大地中的负电荷就会从大地向避雷针上端定向移动,由于负电荷定向移动方向与电流方向相反,所以电流的方向是从避雷针上端流向大地。
13.如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表的示数为4.5V;开关S断开时,电压表的示数为3V,则这时灯L1及灯L2两端的电压分别是______V和______V。
【答案】 3 1.5
【详解】
当开关闭合后,电路为L1的基本电路,电压表测电源的电压,即U=4.5V;当开关断开时,L1与L2串联,电压表测L1两端的电压,即U1=3V;因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以L2的电压为
U2=U﹣U1=4.5V﹣3V=1.5V
14.如图所示,是家用电吹风的电路图,三角形的联动开关可以同时接触到两个不同的触点,图中开关位置为C档,则当联动开关在______档时,电吹风吹冷风。吹热风时,若电阻丝断了,电风扇______(填“能”或“不能”)正常工作。
【答案】 B 能
【详解】
由图得,当联动开关在BC档时,只有电动机工作,故此时电吹风吹冷风。
吹热风时,电热丝与电风扇并联,由于并联电路互不影响,若电阻丝断了,电风扇能正常工作。
15.如图所示,使L1和L2两个灯泡并联,a、b、c三个电流表或电压表的示数依次为1.5,1.2,2.5,则乙图电灯L1两端的电压为 ,L1中的电流为 。
【答案】 2.5V 0.3A
【详解】
因两灯正常工作,则两灯和电源之间必定是通路,则a应为电流表;如果 b是电压表,则 L2会短路,不能正常工作,故b只能是电流表;若c为电流表,a、b也为电流表,则电源被短路,故c只能为电压表。
由此可知,两灯并联,L1、L2并联,c为电压表,测量并联电路两端的电压(即电源电压),故电源电压为2.5V ,灯泡 L1两端的电压也为2.5V 。
两灯并联,a表测干路电流,b表测量通过 L2的电流;已知a、b的读数分别为1.5、1.2,即干路电流I=1.5A ,L2的电流 I2=1.2A ,所以通过 L1的电流为
I=I1I2=1.5A1.2A=0.3A
16.如图所示电路,当闭合开关S1,断开S2时,电压表V1、V2、V3的示数分别为4V、1V、6V,电流表的示数为0.5A,则此时流过灯L1的电流为__________A,电源电压为__________V;当同时闭合开关S1,S2,则有示数的电表有__________个。
【答案】0.5 9 两
【详解】
由电路图可知,当闭合开关S1,断开S2时,三灯串联,电流表A1测电路中电流,电压表V1测L1和L2的总电压,V2测L2两端电压,V3测L2和L3的总电压,由串联电路的电流特点可知,此时通过灯L1的电流大小等于0.5A;由串联电路的电压特点有
U1 + U2=UV1 = 4V------①
U2 = UV2 = 1V------②
U2 + U3 = UV3 = 6V------③
由①②可得U1=3V,由②③可得U3=5V,所以电源电压
U = U1 + U2 + U3 = 3V + 1V + 5V = 9V
[3]由电路图可知,同时闭合开关S1,S2时,只有L1接入电路中,L2和L3被短路,所以电压表V2、V3无示数,V1与L3串联后接在电源两端,所以 V1有示数,两电流表都有示数,即有示数的电表有三个。
三、实验题
17.小希和小海一起做“探究并联电路中电流的规律”的实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,在连接图乙的实物时,开关S应该处于 (填“断开”或“闭合”)状态;
(2)小海实验时电表指针指示如图丙所示,他的连接错误是: ;
(3)测出A、B、C三处电流如表所示,由此得出初步结论 (只写表达式);
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(4)小希指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。下列操作方法正确可行的是 (只填字母)。
A.将两灯换成规格相同的接入电路进行实验
B.更换两灯规格再次实验
C.更换两灯位置再次实验
【答案】 断开 电流表的正、负接线柱接反了 IC=IA+IB B
【详解】
(1)在连接图乙的实物时,为了保护电路,开关S应该处于断开状态。
(2)小海实验时电表指针反向偏转,这说明电流表的正、负接线柱接反了。
(3)根据表格中的数据可知
0.54A=0.30A+0.24A
故得出初步结论是
IC=IA+IB。
(4)接下来的操作步骤是:换用不同规格的灯泡多次测量,这样做的目的是得出普遍性的规律,故AC不符合题意,B符合题意。
故选:B。
18.小理使用电流表测量小灯泡的电流,连接的实验电路如图所示。
(1)如果不能估计电流大小,他应把导线a接到电流表标有 (选填“-”“0.6”或“3”)的接线柱上,通过开关来试触并观察;
(2)如果电流表示数如下图所示,则测出的电流是 A。
(3)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线处。当闭合开关时,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。他们讨论分析知道,电流表的使用通常存在有三种问题:①电流表所选量程偏大;②电流表所选量程偏小;③电流表的正负接线柱接反。请判断,甲同学的问题是 (填序号),乙同学的问题是 (填序号),丙同学的问题是 (填序号)。
【答案】 3 0.36 ③ ① ②
【详解】
(1)为了防止损坏电流表应选大量程进行试触,所以应把导线a接到电流表标有“3”的接线柱上,通过开关来试触并观察。
(2)由图可知,电流表所选的量程是“0~0.6A”,故分度值为0.02A,所以读数为0.36A。
(3)甲图电流表的指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。
乙图电流表的指针偏转角度太小,说明电流表所选的量程太大了。
丙图电流表的指针偏转角度太大,说明电流表所选的量程太小了。
19.“探究串联电路电压关系”的实验电路如图甲所示。
实验小组
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
总电压U/V
1
1.5
1.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.6
1.4
3
(1)小明连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 ;
(2)小明根据第一次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论的原因是由于使用的灯泡规格 (选填“相同”或“不相同”);
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改测B、C间电压。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?
答: 。
理由是: ;
(4)结论:串联电路中,电路两端电压特点: ;(用符号表示)
(5)实验中不小心错将电流表正负接线柱分别接入图中的A、B两点时,闭合开关后,则灯L1 、L2 (均选填“发光”或“不发光”)。
【答案】把导线从接线柱“15”取出改接到“3”的量程 错误 相同 不正确 电压表“+ -”接线柱接反了 U=U1+U2 不发光 发光
【详解】
(1)小明连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,从图乙可以看到,指针指在了零刻度右边第4个刻度与第5个刻度之间,这样读数不准确,电压表的量程选择了大量程,为了使实验结果更准确,可以考虑选择小量程,把导线从接线柱“15”取出改接到“3”的量程。
(2)从第一次实验可以看到,L1两端电压和L2两端电压都是1.5V,它们是相等的,但是小明根据第一次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是错误的,只是一个偶然数据,不具有普遍性。
串联电路电流处处相等,流过L1和L2的电流是相等的,他得出这样的结论的原因是由于使用的灯泡电阻阻值相同,灯泡规格相同。
(3)小聪的办法不正确;从图甲可以看到,闭合开关,根据电流的流法可知电压表右边是正接线柱,左边是负接线柱,电压表的负接线柱与A点相连,正接线柱与B点相连,将电压表与A点相连的导线改接到C点,那么再观察图甲,可知,电流从C点流入电压表,即流入电压表的负接线柱,接着从电压表的正接线柱流出,这样是错误的,即电压表“+ -”接线柱接反了。
(4)从表中数据可以看到,三次实验,L1两端电压和L2两端电压之和都是等于总电压3V,那么可得到结论:串联电路中,电路两端电压特点是
(5)实验中不小心错将电流表正负接线柱分别接入图中的A、B两点时,闭合开关后,根据电流的流法,可知灯L1被电流表短路了,因为电流表相当于一条导线,灯L2有电流流过,会发光,即灯L1不发光,L2发光。
20.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)他测出了L1支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流、干路电流,两次测得的结果都如图丙所示,则 、 。小明由此数据立即得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。但是同组的小飞却认为小明的做法是不科学的,他的理由是 。
【答案】不相同 断开 0.2 1 I=I1+I2 只做一次实验,结论具有偶然性
【详解】
(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验。
(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:
(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开。
(4)因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A,则I=1A,测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A,则I2=0.2A。
由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是I=I1+I2。
本次实验的不科学之处是:只做一次实验,结论具有偶然性。
四、计算题
21.在如图所示的电路中,已知电阻R1阻值为。闭合开关S后,电流表A的示数为1.5A,电流表A1的示数为1A,求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压;
【答案】(1);(2)
【详解】
(1)电流表A1与电阻R1串联,电流表示数为1A,通过R1的电流为。
(2)由于并联电各支路两端的电压相等,由欧姆定律可得电源电压
答:(1)通过R2的电流为。(2)电源电压为。
22.在如图所示的电路中,和为两只灯泡,当开关闭合后电流表、的示数分别为和,电压表V的示数为3V,求:
灯泡和两端的电压分别是多少?
电源电压是多少?
流过灯泡和的电流分别是多少?
【答案】(1);(2);(3)
【详解】
由电路图可知,和并联,电压表测量的是两端的电压,
由并联电路电压规律可知,两端的电压等于两端的电压,且等于电源电压。
所以灯泡和两端的电压
;
电源电压
;
由图可知,电流表测量的是干路的电流,即Ⅰ,电流表测量的是的电流,则流过灯泡的电流,
由并联电路电流的规律可知,流过灯泡的电流
。
23.牛顿小组的同学在做“探究串联电路电压特点”的实验时连接了如图所示电路。和是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图所示,请你计算:
灯泡和两端的电压;
若将灯泡和改接为如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为,电流表的示数为,则通过灯泡的电流和两端的电压。
【答案】(1);(2);
【详解】
(1)由图a所示电路图可知,两灯泡串联,电压表测电源电压,电压表测两端电压;
串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和,由图b所示电压表可知,两电压表指针位置相同,
则电压表的量程为,分度值为,示数为6V,电压表的量程为,分度值为,示数为;
则灯两端电压为,灯两端电压
;
(2)由图c所示电路可知,两灯泡并联,电流表测支路电流,电流表测干路电流,
通过的电流:
;
灯并联在电源两端,电源电压为6V,则两端电压为6V。
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专题02 电路和电流电压
目录
考情速递 1
知识速记 2
重难知识精讲 3
知识点1:两种电荷与摩擦起电 3
知识点2:电路的组成与三种状态 5
知识点3:串联和并联电路的识别与设计 7
知识点4:电流与电流表的使用 10
知识点5:电压与电压表的使用 12
知识点6:串并联电路中电流、电压的规律 15
易错知识突破 17
方法技巧汇总 18
巩固训练 19
—————————————❇考情速递❇—————————————
考情维度
详细说明
专题定位
九年级期中考试电学入门核心模块,是后续欧姆定律、电功率的基础。本专题涵盖两种电荷、电路组成与连接方式、电流与电压的概念及测量、串并联电路的电流电压规律等内容,难度中低档,以概念辨析和简单分析为主,是电学得分的基本盘,复习时需在概念清晰的基础上强化电路识别和电表使用规范。
分值占比
全卷占比15% - 20%,对应分值15 - 22分,选择题、填空题、作图题、实验题均有覆盖,是期中考试权重最高的模块之一。
题型分布
选择题与填空题以概念辨析和规律应用为主(约占8 - 12分),重点考查电荷与摩擦起电、电路状态判断、串并联识别、电流表电压表的使用与读数;作图题考查根据电路图连接实物或根据实物画电路图(约占3 - 4分);实验题集中考查探究串并联电路中电流/电压的规律(约占4 - 6分)。
核心高频考点
1. 摩擦起电的实质与电荷间的相互作用(选择题必考);2. 电路的三种状态(通路、断路、短路)的判断;3. 串联与并联电路的识别与设计;4. 电流表、电压表的使用与读数;5. 串并联电路中电流、电压的规律及应用。
高频失分点
1. 混淆摩擦起电的实质(电子转移而非创造电荷);2. 短路与断路的区分不清,尤其是局部短路对电路的影响;3. 电流表与电压表在电路中的连接方式记反(串联vs并联);4. 串并联电路电流、电压规律张冠李戴;5. 电表测量对象判断错误。
命题规律
贴合生活实景命题,拒绝纯理论默写,重点考查易混淆概念的辨析应用,情景化特征明显
—————————————❇知识速记❇—————————————
————————————❇重难知识精讲❇————————————
知识点1: 两种电荷与摩擦起电
1. 摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从一个物体转移到了另一个物体。失去电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余电子而带等量的负电。
关键结论:
· 两个不同物体摩擦时,一定同时带上等量的异种电荷。
· 摩擦起电的实质是电荷的转移,不是创造电荷。
2. 两种电荷
自然界中只存在两种电荷:
· 正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
· 负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3. 验电器
作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷相互排斥——金属箔张开的角度越大,说明物体所带电荷越多。
4. 导体与绝缘体
导体:容易导电的物体。如:金属、人体、大地、酸/碱/盐的水溶液等。
绝缘体:不容易导电的物体。如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯水等。
· 导体容易导电是因为内部有大量自由电荷(金属中是自由电子)。
【典例1】丝绸摩擦过的玻璃棒能“粘”纸屑,下列现象中的“粘”与其蕴含相同道理的是( )
A.穿在身上的化纤衣服易“粘”毛绒
B.两磁铁会“粘”在一起
C.表面平滑的铅块紧压后会“粘”在一起
D.吸盘式挂衣钩能够“粘”在墙上
【变式1】将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”(如图)。对该现象解释正确的是( )
A.两气球因带了同种电荷而互相排斥
B.气球和头发摩擦后,球和发带同种电荷
C.两气球因带了正、负电荷而互相排斥
D.该过程没有发生能的转化
【变式2】如图所示,下列对实验的分析正确的是( )
A.甲图:盖在杯口的纸片能托住倒过来的一满杯水而不洒出,说明分子间存在相互作用力
B.乙图:两小车靠近后同时释放,两车向相反方向运动,说明物体间力的作用是相互的
C.丙图:测力计示数小于物体的重力,说明使用斜面既省力又省距离
D.丁图:摩擦过的气球能吸引小纸片,是因为气球与小纸片带异种电荷
【变式3】小徐将塑料袋剪成细丝,用两块毛皮分别来回摩擦细丝和塑料管后,将细丝抛向空中,在其下方用塑料管靠近,细丝可以在空中飞舞,如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.毛皮摩擦后的细丝间会相互排斥
B.细丝和塑料管带上相同的电荷
C.摩擦时,正电荷在毛皮与塑料管之间发生了转移
D.该现象可以解释验电器的工作原理
【变式4】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,如图所示,发现验电器M的金属箔片张开,下列说法正确的是( )
A.M带上了正电
B.棒中电子由N向M运动
C.N的金属箔片张角变大
D.用手触摸金属棒,M、N的金属箔片张角不变
知识点2:电路的组成与三种状态
1.电路的组成
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。
元件
作用
能量转化
电源
提供电能
其他形式能 → 电能(干电池:化学能→电能)
用电器
消耗电能
电能 → 其他形式能
开关
控制电路通断
—
导线
连接电路、输送电能
—
持续电流的条件:① 电路中有电源;② 电路为通路。
2.电路的三种状态
状态
定义
特点
通路
电路处处连通,有电流通过
用电器正常工作
断路(开路)
电路某处断开,无电流
用电器不工作
短路
导线不经过用电器直接连接电源两极
电流很大,可能烧毁电源
短路的两种形式:
电源短路:导线直接连接电源正负极——绝对禁止,会烧坏电源。
局部短路(用电器短路):导线与某个用电器并联,该用电器被短接而不工作,但其他用电器仍可能工作。
【典例2】下列说法中正确的是( )
A.电路两端有电压,电路中就一定有持续的电流
B.导体中有大量的自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电流
C.电压是电路中形成电流的原因
D.电路中有电流不一定有电压
【变式1】下列说法中正确的是( )
A.做功改变内能的实质是内能与机械能的相互转化
B.干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源
C.金属中的电流方向跟自由电子的定向移动方向相反
D.电源是将电能转化为其他形式的能的装置
【变式2】下列电路符号与电学元件对应正确的是( )
实物
符号
选项
A
B
C
D
A.A B.B C.C D.D
【变式3】(多选)如图所示是一种声光报警电路,各元件均能正常工作。下列现象描述正确的是( )
A.只闭合S2时,铃响灯不亮
B.只闭合S1时,灯亮铃也响
C.同时闭合S1、S2,铃响灯不亮
D.同时闭合S1、S2,灯亮铃不响
【变式4】在如图的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路只存在一处故障且发生在L1、L2上。
①若只有一个灯发光,则电路故障可能是 ;
②若两灯都不发光,用一条导线并在L1两端,两灯仍都不发光,则一定发生故障的是灯 。且发生的故障是:灯 。
知识点3:串联和并联电路的识别与设计
1. 串联电路
连接特点:用电器逐个顺次连接。
电流路径:只有一条通路。
工作特点:一个用电器断开,所有用电器均停止工作。
2. 并联电路
连接特点:用电器并列连接在电路两点之间。
电流路径:有多条通路(各支路)。
工作特点:各支路互不影响,一个支路断开,其他支路仍正常工作。
3. 串联与并联的快速判别
方法
操作
结论
电流路径法
从电源正极出发,沿导线追踪电流路径
只有一条路径→串联;有多条路径→并联
节点法
找电路中导线直接相连的点(节点)
用电器接在同一节点之间→并联
拆除法
拆除任意一个用电器
其他都不工作→串联;其他仍工作→并联
【典例3】关于串、并联电路,下列说法正确的是( )
A.公路边路灯要亮一起亮,要灭一起灭,由此可以判定它们是串联的
B.随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器。每多关闭一个家用电器,家庭电路里干路电流将变小
C.教室里每三盏灯由一个开关控制,所以它们是串联的
D.通过两用电器的电流相等,它们一定是串联的
【变式1】小渝想设计了一款带有照明灯的智能门禁系统,开门时灯L1亮、关门时灯L2亮,但照明灯L1和L2不能同时工作,下列电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式2】如图,电路中所有元件均完好,其中L1、L2、L3为三个完全相同的发光二极管,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.L1、L2、L3并联,且都发光
B.只有L1发光,L2、L3均被短接
C.L1与L3并联,L2不发光
D.电流表A1的示数大于A2的示数
【变式3】电路分析是解决电学问题的第一步,在如图所示的电路图中,说法正确的是( )
A.同时闭合S1和S3,断开S2,则灯L1和L2组成串联电路
B.同时闭合S2和S3,断开S1,只有灯L2亮
C.同时闭合S1、S2、S3时,则灯L1和L2组成并联电路
D.只闭合S3,断开S1和S2,灯L1和L2都亮
【变式4】某同学用电源、开关、导线将三个灯泡连接起来,组成如下图所示电路,下列说法中正确的是( )
A.将开关闭合,三个灯都发光,灯L1、L2先并联,再与L3串联
B.将开关闭合,三个灯都发光,灯L1、L2、L3是并联
C.将开关闭合,L1、L2发光,灯L1、L2是串联
D.将开关闭合,灯L2、L3被导线直接接在两端,只有灯L1发光
知识点4:电流与电流表的使用
1. 电流
(1)定义:电荷的定向移动形成电流。
(2)形成条件:①有自由电荷;②有电压(推动电荷定向移动)。
(3)方向:物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流方向。
(4)金属导体中的电流:实际是自由电子定向移动形成电流,方向与电流方向相反。
2. 电流表
符号:A
作用:测量电路中电流的大小。
连接方式:串联接入被测电路中。
电流表的使用规则:
规则
说明
串联
电流表必须串联在被测电路中
正进负出
电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
不超量程
被测电流不能超过电流表的量程
禁止短路
绝不允许不经过用电器直接把电流表接在电源两极上
3. 电流表的读数
· 先看量程(0~0.6A 或 0~3A);
· 再看分度值(0.02A 或 0.1A);
· 最后读指针位置。
【典例4】图中的四个电路图中,能够正确测量通过灯L1电流的是( )。
A. B. C. D.
【变式1】如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断正确的是( )。
A. 电流表A1只测量灯L2的电流 B. 电流表A2的示数比A1的大
C. 灯L1被短路时,L2正常发光 D. 仅断开S1只有一个表有示数
【变式2】如图所示的四个电路中,开关S闭合后,能用电流表测量出通过电阻R1电流的电路是( )。
A. B. C. D.
【变式3】在图的电路中只改动一根导线(在连错的导线上打×,再画出正确的连线),符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器的电路。
【变式4】小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表________;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关,________继续进行实验。
知识点5:电压与电压表的使用
1. 电压
(1)作用:电压是使电荷定向移动形成电流的原因。
(2)电源的作用:提供电压。
(3)常见电压值:一节干电池:1.5V;一节铅蓄电池:2V;家庭电路:220V;对人体安全电压:不高于36V
(4)电压与电流的关系:
· 电路中有电压不一定有电流(如断路时,电路两端有电压但无电流)。
· 有电流一定有电压。
2. 电压表
符号:V
作用:测量电路两点间的电压。
连接方式:并联在被测电路两端。
电压表的使用规则:
规则
说明
并联
电压表必须并联在被测电路两端
正进负出
电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
不超量程
被测电压不能超过电压表的量程
可直接测电源
电压表可以直接并联在电源两极上测电源电压
电压表的读数:
· 先看量程(0~3V 或 0~15V);
· 再看分度值(0.1V 或 0.5V);
· 最后读指针位置。
【典例5】下列说法中错误的是( )。
A.电源是提供电压的装置;
B.电压是形成电流的原因;
C.电流是自由电荷定向移动形成的;
D.电路两端有电压就一定有电流
【变式1】下列电路中电压表测量R2两端电压,且电路连接正确是( )。
A. B.
C. D.
【变式2】如图所示电路,电源电压为3V,当开关S闭合后,只有一盏灯泡发光且电压表的示数为3V,产生这一现象的原因可能是( )。
A.灯泡L1处短路 B.灯泡L2处短路 C.灯泡L1处断路 D.灯泡L2处断路
【变式3】如图所示电路中,当开关闭合后,要使电阻、串联,甲、乙应该接入的是( )。
A.甲接电压表,乙接电流表;
B.甲接电流表,乙接电压表;
C.甲、乙都接电压表;
D.甲、乙都接电流表
【变式4】如图所示,当开关闭合时,小灯泡不亮,小明同学利用电压表进行电路故障检测,检测结果如表所示。则电路中的故障是( )。
测试点
、
、
、
电压表示数
有示数
无示数
有示数
A.开关断路 B.小灯泡断路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
知识点6:串并联电路中电流、电压的规律
1. 串联电路的电流规律
· 串联电路中各处电流相等:I = I₁ = I₂ = … = Iₙ
· 理解:电流只有一条路径,通过每个用电器的电流大小相同。
2. 并联电路的电流规律
· 并联电路中干路电流等于各支路电流之和:I = I₁ + I₂ + … + Iₙ
· 理解:干路电流在分支点分成几路,分别通过各支路用电器后汇合。
3. 串联电路的电压规律
· 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和:U = U₁ + U₂ + … + Uₙ
· 理解:电源电压被各用电器“分担”,每个用电器分得一部分电压。
4. 并联电路的电压规律
· 并联电路中各支路两端的电压相等:U = U₁ = U₂ = … = Uₙ
· 理解:并联电路中,各支路两端直接接在电源两端,因此电压都等于电源电压。
5. 规律对比速记
串联
并联
电流
I = I₁ = I₂(相等)
I = I₁ + I₂(分流)
电压
U = U₁ + U₂(分压)
U = U₁ = U₂(相等)
口诀:串联电流相等电压分,并联电压相等电流分。
【典例6】如图所示的电路,闭合开关,两只灯泡都不发光,电流表没有示数,电压表指针有明显偏转。则下列判断正确的是( )。
A.灯泡L1的灯丝断了 B.电流表内部出现断路
C.灯泡L2的灯丝断了 D.电源接线处接触不良
【变式1】某潜艇遇难后,救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上的三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3。它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是( )
A.U1=U2=U2 B.I1=I2+I3 C.U1+U3=U2 D.I1=I2=I3
【变式2】如图所示,电源电压为3V,闭合开关S时,电压表示数为2V,电流表示数为0.5A,则灯泡两端的电压为 V,流过R的电流I (选填“>”、“=”或“<”)0.5A。
【变式3】如图甲所示为小明“探究并联电路电流规律”的实验电路图。
(1)小明想测量干路电流,连接的电路如图甲所示,检查电路发现有一根导线接错了,请在这根导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路_________;
(2)连接正确的电路后,闭合开关,发现只有灯泡发光,不发光,可能的电路故障是:___________;
(3)连接正确的电路后,闭合开关,电流表示数如图乙所示,示数为___________A;
(4)为得到普遍规律,小明接下来的操作应该是:__________。
【变式4】在“探究串联电路电压规律”的实验中,小明同学将小灯泡L1、L2串联后接到电源上,如图甲所示。
(1)测量L1两端电压时,闭合开关S后,发现电压表的指针偏转如图乙所示,原因可能是_______;
(2)改正电路后,接着测量小灯泡L2两端电压时,断开开关S,并断开电压表与A点的连接,并将该接线柱直接接到C点上,闭合开关S后,会出现的现象是( )
A. 测量值超过电压表量程
B. 电压表指针反偏
C. 电压表指针正常偏转,正确测出小灯泡L2两端的电压
(3)在实验中,发现两个串联的小灯泡,一个很亮,一个发光微弱,造成这种现象的原因可能是_________(写一条);
————————————❇易错知识突破❇————————————
易错点1:误认为摩擦起电是“创造”了电荷
错误案例:小明说:小明说:“摩擦起电创造了新电荷。”
正确解析:摩擦起电的实质是电子从一物体转移到另一物体,而不是创造了电荷。一个物体失去电子带正电,另一个物体得到等量电子带负电,电荷的总量保持不变。
⚠️易错警示:摩擦起电是电荷的转移,不是创造电荷。两个物体摩擦后一定带等量异种电荷。
易错点2:混淆短路与断路对电路的影响
错误案例:小明说:“短路和断路都会导致用电器不工作,效果是一样的。”
正确解析:断路是电路某处断开,电流无法通过,整个电路无电流,所有用电器均不工作。短路是用电器两端被导线直接连接,电流绕过了该用电器,被短路的用电器不工作,但其他用电器可能仍正常工作(局部短路)。电源短路则电流极大,会烧毁电源。
⚠️易错警示:断路是“路断了,电流过不去”;短路是“路抄了近道,电流绕过去了”。电源短路危险,必须避免。
易错点3:电流表与电压表的连接方式记反
错误案例:小明说:“电流表要并联在电路中,电压表要串联在电路中。”
正确解析:恰恰相反!电流表电阻很小,必须串联接入电路;若并联会造成短路。电压表电阻很大,必须并联在电路两端;若串联则电路近似断路,电压表有示数(接近电源电压)但用电器不工作。
⚠️易错警示:电流表串联(像“关卡”),电压表并联(像“探头”)。口诀:“流串压并”。
易错点4:串并联电路的电流、电压规律张冠李戴
错误案例:小明说:“串联电路中各用电器两端的电压相等,并联电路中各支路的电流相等。”
正确解析:串联电路电流相等(I = I₁ = I₂),电压分压(U = U₁ + U₂);并联电路电压相等(U = U₁ = U₂),电流分流(I = I₁ + I₂)。
⚠️易错警示:串联“流等压分”,并联“压等流分”。记反了所有题都会错!
易错点5:电表测量对象判断错误
错误案例:小明说:“电压表与哪个用电器靠近就测哪个的电压。”
正确解析:判断电压表测量对象的关键是看电压表与哪个用电器并联,而不是看“距离远近”。判断电流表测量对象的关键是看电流表与哪个用电器串联在同一路径上。
⚠️易错警示:电表测谁,看连接方式不看位置。电压表与谁并联就测谁,电流表与谁串联就测谁。
————————————❇方法技巧汇总❇————————————
方法技巧1:串并联电路识别——“电流路径法”
三步判断法:
第一步:从电源正极出发,沿导线追踪电流的走向。
第二步:看电流有几条路径可以回到电源负极。
第三步:一条路径→串联;多条路径→并联。
口诀:一条路串联,多条路并联。
方法技巧2:电表测量对象判断——“去表法”
第一步(去表):将电压表视为断路(去掉),将电流表视为导线(短接),简化电路。
第二步(判断):看清简化后的电路中各用电器的连接方式。
第三步(还原):把电表“装回去”——电压表与谁并联就测谁,电流表与谁串联就测谁。
口诀:电压表看成断路,电流表看成导线;并联测电压,串联测电流。
方法技巧3:电路故障分析——“电表异常定位法”
故障现象
可能原因
电流表无示数
电路断路(某处断开)
电流表有示数但用电器不工作
用电器被短路
电压表有示数(接近电源电压),电流表无示数
电压表所并联的用电器断路
电压表无示数,电流表有示数
电压表所并联的用电器短路
口诀:断路的用电器两端有电压(接近电源电压),短路的用电器两端无电压。
方法技巧4:串并联电路规律应用——“知二求一”
串联:已知总电压和其中一个用电器电压 → 另一个电压 = 总电压 − 已知电压。
并联:已知干路电流和其中一个支路电流 → 另一个支路电流 = 干路电流 − 已知支路电流。
核心公式:
串联:U = U₁ + U₂(分压);I = I₁ = I₂(等流)
并联:I = I₁ + I₂(分流);U = U₁ = U₂(等压)
—————————————❇巩固训练❇—————————————
一、单选题
1.将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A. 用毛皮摩擦橡胶棒,毛皮和橡胶棒都带上了负电荷
B. 在物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向
C. 同一电路中通过两个灯泡的电流相等时,这两个灯泡一定是串联
D. 电源是提供电压的装置,电路中有电源就一定会产生电流
3.发光二极管(LightEmitingDiode),简称LED,将它接入电路如图所示,闭合开关后LED正常发光,以下说法正确的是( )
A.二极管的右侧是负极
B.LED主要是由超导材料制成的
C.若将电源的正负极对调,LED也会发光
D.LED发光主要是将电能转化为内能
4.如图所示电路,下列有关说法正确的是( )
A. 断开S,通过L1的电流比L2大
B. 断开S,通过L1与L2的电流一样大
C. 闭合S,L1和L2都会亮
D. 闭合S, L2会更亮
5.某实验小组用两个相同的灯泡连接了如图所示串联电路,当开关闭合后发现甲、乙两灯都不亮,为了找到故障原因,小张用一根导线来检查,当导线与AB连接时,甲灯不亮乙灯亮,当导线与BC连接时,两灯都不亮,由此推测故障是( )
A. AB两点间存在短路 B. AB两点间存在断路
C. BC两点间存在短路 D. BC两点间存断路
6.高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A.盒内一定有两节电池 B.盒内一定有电源供电
C.两只灯泡一定是串联关系 D.两只灯泡一定是并联关系
8.图 (a)所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A. 8V 2V B. 10V 2V C. 2V 8V D. 2V 10V
9.如图所示,电源电压为3V,开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.若L1的灯丝断了,电压表的示数为3V
B.若L2的灯丝断了,电压表的示数为0V
C.若用一根导线并联在L1两端,则L1被短路,电压表的示数为0V
D.若用一根导线并联在L2两端,则L2被短路,电压表的示数为0V
10.如图甲所示是安装在木板正面的部分电路,其中a、b、c、d是穿越木板的接线柱,两个灯座的两端分别接在两个接线柱上,安装两个相同的小灯泡L1、L2,木板背面的部分接线柱之间有导线相连着,从而使木板正背两面的电路组成一个完整的电路。闭合开关通电后,灯都能正常发光,下列说法正确的是( )
A.用一根导线接在任意两个接线柱上,如果出现一灯亮一灯灭的现象则可以判断两灯是并联
B.用手将其中一个小灯泡取掉,若另一灯泡仍发光,则说明两灯是串联
C.在电源和开关之间串联接入电流表,闭合开关,两灯亮,电流表示数如图乙所示,则通过灯L1的电流可能是0.3A
D.若将电流表分别接在ac、bd之间,发现电流表示数相同,则说明两灯一定串联
11.如图甲所示电路,闭合开关S1、S2时,灯泡L1和L2发光,电流表A1、A2的指针指在同一位置如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.通过灯泡L2的电流为1.2A
B.通过灯泡L1的电流为1.2A
C.若L1被短路,只有灯泡L1熄灭
D.只断开开关S2时,电流表A1有示数,电流表A2无示数
二、填空题
12.如图 是闪电电流通过避雷针的示意图,此时避雷针中电荷发生了____ __移动,电流的方向是 ______(选填“A”或“B”)(A:从避雷针上端流向大地;B:从大地流向避雷针上端)。
13.如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表的示数为4.5V;开关S断开时,电压表的示数为3V,则这时灯L1及灯L2两端的电压分别是______V和______V。
14.如图所示,是家用电吹风的电路图,三角形的联动开关可以同时接触到两个不同的触点,图中开关位置为C档,则当联动开关在______档时,电吹风吹冷风。吹热风时,若电阻丝断了,电风扇______(填“能”或“不能”)正常工作。
15.如图所示,使L1和L2两个灯泡并联,a、b、c三个电流表或电压表的示数依次为1.5,1.2,2.5,则乙图电灯L1两端的电压为 ,L1中的电流为 。
16.如图所示电路,当闭合开关S1,断开S2时,电压表V1、V2、V3的示数分别为4V、1V、6V,电流表的示数为0.5A,则此时流过灯L1的电流为__________A,电源电压为__________V;当同时闭合开关S1,S2,则有示数的电表有__________个。
三、实验题
17.小希和小海一起做“探究并联电路中电流的规律”的实验。
(1)图甲是他们设计的电路图,在连接图乙的实物时,开关S应该处于 (填“断开”或“闭合”)状态;
(2)小海实验时电表指针指示如图丙所示,他的连接错误是: ;
(3)测出A、B、C三处电流如表所示,由此得出初步结论 (只写表达式);
位置
A
B
C
电流/A
0.30
0.24
0.54
(4)小希指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。下列操作方法正确可行的是 (只填字母)。
A.将两灯换成规格相同的接入电路进行实验
B.更换两灯规格再次实验
C.更换两灯位置再次实验
18.小理使用电流表测量小灯泡的电流,连接的实验电路如图所示。
(1)如果不能估计电流大小,他应把导线a接到电流表标有 (选填“-”“0.6”或“3”)的接线柱上,通过开关来试触并观察;
(2)如果电流表示数如下图所示,则测出的电流是 A。
(3)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线处。当闭合开关时,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。他们讨论分析知道,电流表的使用通常存在有三种问题:①电流表所选量程偏大;②电流表所选量程偏小;③电流表的正负接线柱接反。请判断,甲同学的问题是 (填序号),乙同学的问题是 (填序号),丙同学的问题是 (填序号)。
19.“探究串联电路电压关系”的实验电路如图甲所示。
实验小组
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
总电压U/V
1
1.5
1.5
3
2
1.8
1.2
3
3
1.6
1.4
3
(1)小明连接好电路,闭合开关,电压表示数如图乙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该 ;
(2)小明根据第一次的实验数据断定“串联电路中各用电器两端的电压相等”,这一结论是 (选填“正确”或“错误”)的,他得出这样的结论的原因是由于使用的灯泡规格 (选填“相同”或“不相同”);
(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改测B、C间电压。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将电压表与A点相连的导线改接到C点即可。小聪的办法是否正确?
答: 。
理由是: ;
(4)结论:串联电路中,电路两端电压特点: ;(用符号表示)
(5)实验中不小心错将电流表正负接线柱分别接入图中的A、B两点时,闭合开关后,则灯L1 、L2 (均选填“发光”或“不发光”)。
20.如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)他测出了L1支路上的电流,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流、干路电流,两次测得的结果都如图丙所示,则 、 。小明由此数据立即得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。但是同组的小飞却认为小明的做法是不科学的,他的理由是 。
四、计算题
21.在如图所示的电路中,已知电阻R1阻值为。闭合开关S后,电流表A的示数为1.5A,电流表A1的示数为1A,求:
(1)通过R1的电流;
(2)电源电压;
22.在如图所示的电路中,和为两只灯泡,当开关闭合后电流表、的示数分别为和,电压表V的示数为3V,求:
灯泡和两端的电压分别是多少?
电源电压是多少?
流过灯泡和的电流分别是多少?
23.牛顿小组的同学在做“探究串联电路电压特点”的实验时连接了如图所示电路。和是两只相同的电压表。当闭合开关后,灯泡和都发光,这时两只电压表的指针偏转角度相同,指针位置均为如图所示,请你计算:
灯泡和两端的电压;
若将灯泡和改接为如图所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关后灯泡和都发光,此时电流表的示数为,电流表的示数为,则通过灯泡的电流和两端的电压。
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