3.1 电荷与电流（讲义）科学新教材浙教版八年级上册

第3章 电路探秘 第1节 电荷与电流 课标要点 1.观察摩擦起电现象，了解静电现象；知道自然界只有正负两种电荷，掌握电荷间相互作用规律；知道摩擦起电实质是电子转移，不是创造电荷；了解静电在生活中的利用与防护。 2.知道电流是电荷定向移动形成；记住电流方向规定，知道金属导体中自由电子运动方向与电流方向相反；知道形成持续电流两个条件：有电源、电路闭合。 3.知道电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成，了解各元件作用；能识别通路、断路、电源短路，知道电源短路的危害。 4.认识常见电路元件符号，会画简单电路图，能完成实物电路与电路图之间相互转换。 5.知道电流物理意义、单位；学会电流表的规范使用、量程选择与读数；初步建立安全用电意识。 学习重难点 重点：1. 电荷间相互作用规律、摩擦起电的实质 2. 电流方向的规定 3. 电路组成，识别通路、断路、短路 4. 电路图绘制、实物‑电路图转换 5. 电流表正确使用与读数 难点：1. 微观理解摩擦起电（电子转移），看不见电荷，建立微观模型 2. 区分：规定电流方向 vs 金属内部电子实际移动方向 3. 实物图与电路图互相转化 4. 识别电源短路，理解短路危害 知识点 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。 随学随练 1. 一种静电除尘拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦后带上负电，能轻松吸附灰尘。下列说法正确的是（　　） A．摩擦创造了电荷 B．摩擦时电子从除尘纸转移到地板 C．摩擦后除尘纸与地板带同种电荷 D．除尘纸能吸附灰尘是因为带电体能吸引轻小物体 2. 下列生活现象与静电无关的是（　　） A．脱化纤毛衣时会有电火花 B．加油站禁止吸烟和使用烟火 C．梳过头发的梳子能吸引纸屑 D．油罐车在运输时尾部拖着铁链 知识点 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。 随学随练 3. 干燥的秋冬季节，人触碰金属门把手常有“触电”的感觉。小明自制了如图所示的“静电消除器”，手持回形针B，用回形针A去触碰门把手释放静电，观察到轻质锡纸小球在回形针A和B之间快速往复滚动。下列有关说法正确的是（　　） A．释放静电就是把人体的电子转移出去 B．“触电”是因为摩擦创造了电荷 C．小球快速离开B是因为同种电荷相互排斥 D．小球触碰A后迅速远离是因为触碰后小球和A带异种电荷 4. 油烟机分离油脂液滴的过程如下：先让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当油脂液滴由下往上从两金属板间通过时，油脂液滴会被一侧的金属板吸附，并在重力作用下流入油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是（　　） A． B． C． D． 知识点 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 随学随练 5. 意大利科学家伏打把一对对（40～60对）铜片和锌片相间地叠起来，每对铜、锌之间用盐水淋湿的麻布片相隔，再用两条金属线各与顶面的锌片和底面的铜片焊接起来，两金属之间的作用足以使人“电震”，这就是伏打电堆。伏打电堆的正负极之间存在一种类似的“推动力”，促使自由电荷定向移动形成电流。这种“推动力”对应的科学量是（　　） A．电流 B．电阻 C．电压 D．电荷 6. 类比是一种推理方法，可通过已知事物的特点，推测类似事物的特点。 （1）在水槽中加入水，然后用铅笔不断轻触水面，水面上就会形成一圈一圈的水波，向外传播（图甲）。声音在空气中传播类似，是以 的方式向远处传播的。 （2）将水流的形成与电流的形成进行类比可帮助理解电压的概念（图乙），图中①抽水机的作用与 （填序号）的作用类似。 知识点 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。 随学随练 7. 选项与实物图对应的电路图是（　　） A． B． C． D． 8. 根据电路图连接实物图。 知识点 电流的测量 1、电流表 作用 电流表是测量电路中电流大小的仪表 实物图 电路图符号 量程和分度值 电流表有三个接线柱，“-”表示负接线柱，两个“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极) 使用“0.6”和“-”两个接线柱时，它的量程是0~0.6安，最大可测0.6安的电流，每个大格为0.2安，每个小格为0.02安，即分度值为0.02安; 用“3”和“-”两个接线柱时，量程是0~3安，最大可测3安的电流，每个大格为1安，每个小格为0.1安，即分度值为0.1安。同一刻度线，大量程数值是小量程数值的5倍 2、电流表的使用规范 (1)使用时按照“不超”“从小”原则选择合适量程。“不超”指被测电流不要超过电流表的量程(允许测量的最大电流)，“从小”指在“不超”的前提下尽量使用小量程，比如电流大小只有0.4 安，虽然两个量程都没超，要实行“从小”原则，选择0 ~ 0.6安量程，以使测量结果更准确。在不能预先估计被测电流大小的情况下，应采用“选择最大量程试触”的方法来选择合适量程。(试触法） (2)电流表必须和被测的用电器串联，不允许将电流表和用电器并联。 (3)电流表接入电路中时，应使电流从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 (4)绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源两极上，否则会烧坏电流表，也会损坏电源。 3、电流表的读数 ①判断电流表测的是哪个用电器的电流，首先要明确它与哪个用电器串联。比如在并联电路中，要仔细辨别电流表与哪个用电器串联，与哪个用电器串联就测通过该用电器的电流大小。若电流表接在干路上，则电流表测电路的总电流。 ②判断电流表在电路中连接是否正确，要看是否符合电流表的使用规则。一般要做到四项检查:A.电路是否发生短路;B.电流表在电路中是否串联;C.接线柱是否正确;D.选择量程是否合适。 随学随练 9. 按照图1中的电路图连接电路，并测量电路中的电流强度。 （1）根据图1中的电路图，用笔线代替导线补全图2中的实物图。 （2）正确连接后，闭合开关，电流表显示如图3所示，此时电流强度为 A。 （3）若在电路中增加一节电池，用电器继续工作，电流会 （增大/不变/减小）。 10. 如图是用电流表测量电流的实物连接图。 （1）电流表测量的是通过灯泡 的电流（填“L1”或“L2”）； （2）如果电流表示数如图所示，则测出的电流是 ； （3）如果要用电流表测干路电流，且只允许移动其中一根导线，应将导线 （填“a”、“b”或“c”）的右端接在电流表的负接线柱上。 知识点 串并联电路的特点 1、探究串联电路的电流特点 提出问题:串联电路中，电流有什么样的特点? 实验猜想:①A点的电流可能最大，然后依次减小，B点小些，C点最小，即Ia>Ib>Ic ;②由于电流只有一条路径，A、B、C三点的电流应该相等，即Ia=Ib=Ic 设计并进行实验: (1)按电路图连接电路，用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小，实验数据记录在表格中。 (2)换用不同的灯泡进行实验，将实验数据记录在表格中。 实验结论:分析上表，得出的结论是串联电路中各处的电流相等，即Ia=Ib=Ic 2、探究并联电路的电流特点 提出问题:并联电路中，电流有什么样的特点? 实验猜想:(1)并联电路中，干路电流I大于各支路电流，即Ic>Ib,Ic>Ia (2)并联电路中，干路电流I等于各支路电流之和，即Ic=Ib+Ia 设计并进行实验: (1)连接电路，用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小，实验数据记录在表格中。 (2)换用不同规格的小灯泡进行实验，将实验数据记录在表格中。 实验结论:分析上表，得出的结论是并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即Ic=Ib+Ic 随学随练 11. 用如图所示电路探究串联电路中电流特点。关于实验，下列说法中正确的是（　　） A．两个实验中L1和L2规格都应相同 B．为得到普遍规律，应保持器材不变再实验两次 C．最好选用三个相同的电流表串联接入a、b、c处测量 D．实验中发现两个灯泡亮度不同，说明串联电路电流不相等 12. 探究串联电路中电流的特点。 （1）猜想：由于用电器阻碍，电流流过用电器会减小； （2）按图甲接好电路，闭合开关后发现灯不亮，为了找出原因，将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数，说明L可能存在 故障； （3）排除故障后，用电流表测出A点电流，如图乙所示，则IA＝ A，再测出B点电流，得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡，重复上述实验，都得到相同结论。由此判断猜想是 的； （4）为进一步得出两个灯串联时电流的规律，小明按图丙连接电路，测量A、B、C三点的电流，得出IA＝IB＝IC；小华认为不需要再测量，在（3）结论的基础上，通过推理也可以得出相同结论，请写出小华的推理过程： 。 题型 课堂微型拓展实验 实验 1 验电器模拟探究 器材：自制简易验电器（玻璃瓶、铜丝、铝箔小片）、塑料棒、毛巾 步骤 1.未摩擦塑料棒接触铜丝，铝箔无变化； 2.摩擦塑料棒接触上端铜球； 现象：两片铝箔张开。 结论：带电体接触验电器，电荷传导到铝箔；同种电荷相斥，箔片张开。 实验 2 探究形成持续电流的条件 器材：电池、小灯泡、开关、导线 步骤 1.只用导线、灯泡，不接电源；闭合开关； 2.接入电源，开关断开； 3.接入电源，开关闭合； 4.导线直接接电池两极（演示电源短路，快速操作）。 现象：无电源灯泡不亮；有电源但断开开关灯不亮；闭合回路灯泡发光；短路导线发热。 结论：持续电流两个条件：①要有电源；②电路必须闭合。电源短路会造成电源损坏，严禁。 活学活用 13. 在“探究并联电路中的电流特点”实验中，图甲是某小组同学设计的电路图。 实验次数 IA/A IB/A IC/A 第1次 0.30 0.22 0.50 第2次 0.22 0.28 0.50 第3次 0.24 0.22 0.46 第4次 0.28 0.30 0.28 （1）连接电路时，开关应处于 （填“闭合”或“断开”）状态； （2）图乙是某次实验的电路，闭合开关S，电流表测通过灯 的电流； （3）该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验，用电流表多次测A、B、C三点电流，记录实验数据如上表。分析表中数据，以下说法不合理的是 （填字母）。 A．四次实验中电流表选用量程为0～0.6A B．表中的数据均在误差范围内 C．此实验还可测量更多组数据 D．通过多次实验，可避免偶然性 14. 某校科学兴趣小组想要设计实验探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系，所用实验器材有：学生电源、开关、电流表、规格不同的小灯泡若干、导线若干。根据要求，回答下列问题。 （1）在连接实物电路的过程中，开关必须处于 状态。 （2）实物电路连接完毕后闭合开关，科学兴趣小组的同学发现电流表指针反向偏转，产生该故障的原因是 。 （3）实验中通过更换不同规格的小灯泡进行多次测量，目的是 。由此，可得出并联电路的电流规律： 。 （4）已知小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，则无法利用小灯泡完成的定量探究是 。（填选项） ①探究“电压一定时，电流与电阻成反比”的关系 ②探究“电阻一定时，电流与电压成正比”的关系 A.仅① B.仅② C.①和② 基础通关 1. “无极耳”电池是一种新型电池，所谓极耳，就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，取消极耳可以避免电能在极耳中的损耗．关于该电池说法正确的是（　　） A．无极耳电池就是没有正负极的电池 B．电路中有电池就一定有电流 C．无极耳电池是提供电压的装置 D．用导线将无极耳电池两极直接相连不会发生短路 【解答】解：A、电池都有正负极，无极耳电池只是没有从电芯（电源装置）中将正负极引出来的金属导电体，故A错误； B、得到持续电流的条件：一是有电源，二是电路为通路，电路中有电压，若电路是断开的，则电路中没有电流，故B错误； C、无极耳电池是电源，能提供电压，故C正确； D、用导线将无极耳电池两极直接相连，没有通过任何用电器，会使电源短路，故D错误。 故选：C。 2. 连接如图所示电路，研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.24安和0.22安，造成两个电流表示数不同的原因可能是（　　） A．电流表自身的缘故 B．灯泡L1和L2的电阻不同 C．导线有电阻 D．灯泡L1和L2在电路中的位置 3. 某款智能马桶，具有加热和自动冲水功能。当人坐下时，内置压力开关S1闭合，启动坐垫加热；当人离开时，内置红外开关S2会闭合，电动机工作，马桶会自动冲水。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 4. 今年元旦，无锡火车站正式实施“验检合一”，乘客只需通过验票闸机“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动，打开闸门，就能直接到达站台，进站速度明显提升，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 5. 如图甲所示的实物电路中。当开关S闭合时，两灯泡均发光。且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。说法正确的是（　　） A．灯L1、L2串联 B．电流表A2测量通过灯L1的电流 C．电流表A2的示数为1.5A D．通过灯L1的电流为1.2A 6. 在干燥的天气里，用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，其主要原因是（　　） A．头发中的水分散失了 B．摩擦起电使头发带上同种电荷而相互排斥 C．摩擦产生的热量使头发相互排斥 D．梳子的机械分离作用使头发分开 7. 如图所示，把两种不同的金属片插入柠檬中，制成“水果电池”。用电压表测量才果电池的电压，下列说法正确的是（　　） A．金属片B是水果电池的正极 B．电子通过连接导线从A端移动到B端 C．断开电路，AB之间的电压为0V D．水果电池在电路中的作用相当于电源 素养提升 8. 笔记本电脑工作时会发热，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇M启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇和其他工作系统同时停止工作。下列符合散热控温特点的原理图是（　　） A． B． C． D． 9. 某同学设计了如图所示的电路图。下列对此电路的认识正确的是（　　） A．灯L1、L2串联 B．灯L1、L2并联 C．电压表测电源的电压 D．电压表测灯L2的电压 10. 如图为“扫吸一体”智能机器人净化空气工作原理图。空气进入除尘区，空气中的尘埃颗粒因放电极A电离空气而带上负电后，向带正电的集尘板B迁移并沉积。以下分析正确的是（　　） A．放电极电离空气，创造了电荷 B．尘埃向集尘板运动是因为同种电荷相互吸引 C．电路中形成的电流方向是B→A D．集尘板吸引尘埃的原理与验电器箔片张开原理相同 11. 如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是（　　） A．开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2并联 B．开关S1闭合，S2断开，电源外部电流流向为a→b→c→d C．开关S1、S2都闭合，通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流 D．闭合S1、S2中任意一个开关，都会有灯泡发光 12. 某兴趣小组探究影响带电小球之间相互作用力大小的因素。实验时发现两个带电小球之间的作用力非常微小，用实验室中的测力计难以测量，于是该小组的同学设计了以下实验（如图所示）。搭好装置后，A、B金属球之间的距离r＝24厘米，读出迷你天平的示数为5.000克，用起电机使金属球A、B带电，读出迷你天平的示数，然后通过可滑动锁定装置改变A、B金属球之间的距离，读出迷你天平的示数，记录在下表。 球心距r/厘米 24 22 20 18 16 14 12 迷你天平的示数/克 5.010 5.013 5.015 5.018 5.024 5.031 5.042 （1）本实验用 来反应两个带电小球之间的作用力的大小； （2）根据以上信息，请判断两带电小球带的是同种电荷还是异种电荷； （3）本实验能得出的结论是 。 13. 小明探究并联电路的电流特点： IA（A） IB（A） IC（A） 0.3 0.15 0.15 （1）图甲是电路图，连接电路的过程中，开关应 （填“闭合”或“断开”）。 （2）图乙所示电路的电流表测量的是 （填“A”或“B”）处的电流。 （3）小明用规格相同的灯泡L1、L2进行实验，测出A、B、C三处的电流如上表所示，小明得出了两个结论。 结论一；在并联电路中，各支路电流相等。 结论二：在并联电路中，干路电流等于各支路电路之和。 为进一步验证结论，接下来小明应进行的操作是 。 （4）图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流，为实现该要求，请你在需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接电路。 14. 如图甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。 （1）若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的 （选填“A”、“B”或“C”）处。 （2）若要测量A处的电流，连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示。调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是 。 位置 A B C 电流 0.18 0.18 0.36 （3）纠正（2）中错误后，测出A、B、C三处的电流值如上表所示。由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是： （写出一条）。 迁移创新 15. 科学探究实践课上，同学们拿到了如图甲所示的暗箱电路盒。在盒的表面只看到两只灯泡和一只开关。操作发现：闭合开关，两灯泡都亮；断开开关，两灯泡又都熄灭。 （1）箱内一定有的基本电路元件是 。 （2）请你用所学知识，在图乙所示的虚线框内画出两灯可能的电路图。（画出一种合理的即可） （3）不借助其他实验器材，小科通过实验后发现两灯是串联的。请你写出小科可能的操作步骤和出现的实验结果： 。 16. 物理上常把电流的形成与水流的形成进行类比。阅读以下材料，完成填空和推导。 （1）水管中的水朝一定方向流动，就会形成水流。如图1所示，设水流动的速度为v，水管的横截面积为S，水的密度为ρ，则在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V＝vtS，在t时间内流过该横截面的水的质量m＝ρvtS，单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量＝ 。 （2）导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流。物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫做电流强度，用I表示。如图2所示，已知金属导体的横截面积为S，导体中单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速度为v，请你仿照（1）中水流量的推导过程，推导出电流强度I的表达式。（用已知量符号表示） 17. 如图所示，某同学利用该电路探究并联电路中电流的特点。 （1）在导线①、②、③、④中，有一根导线接错了，请在接错的导线上打“×”，并把正确的接法画在图上。（注意：用笔画线代替导线，只能改动一根导线，导线不能交叉） （2）改正错误后继续实验，正确操作后得到三只电流表的示数应满足 （用Ia、Ib、Ic表示）。 （3）要使上述结论更具有普遍性，同学们讨论了以下两种方案： 方案甲：反复断开、闭合开关，测出各电流值； 方案乙：更换不同规格的灯泡，测出各电流值； 以上两种方案，你认为不可行的是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 电路探秘 第1节 电荷与电流 课标要点 1.观察摩擦起电现象，了解静电现象；知道自然界只有正负两种电荷，掌握电荷间相互作用规律；知道摩擦起电实质是电子转移，不是创造电荷；了解静电在生活中的利用与防护。 2.知道电流是电荷定向移动形成；记住电流方向规定，知道金属导体中自由电子运动方向与电流方向相反；知道形成持续电流两个条件：有电源、电路闭合。 3.知道电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成，了解各元件作用；能识别通路、断路、电源短路，知道电源短路的危害。 4.认识常见电路元件符号，会画简单电路图，能完成实物电路与电路图之间相互转换。 5.知道电流物理意义、单位；学会电流表的规范使用、量程选择与读数；初步建立安全用电意识。 学习重难点 重点：1. 电荷间相互作用规律、摩擦起电的实质 2. 电流方向的规定 3. 电路组成，识别通路、断路、短路 4. 电路图绘制、实物‑电路图转换 5. 电流表正确使用与读数 难点：1. 微观理解摩擦起电（电子转移），看不见电荷，建立微观模型 2. 区分：规定电流方向 vs 金属内部电子实际移动方向 3. 实物图与电路图互相转化 4. 识别电源短路，理解短路危害 知识点 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。 随学随练 1. 一种静电除尘拖把，拖地时除尘纸与地板摩擦后带上负电，能轻松吸附灰尘。下列说法正确的是（　　） A．摩擦创造了电荷 B．摩擦时电子从除尘纸转移到地板 C．摩擦后除尘纸与地板带同种电荷 D．除尘纸能吸附灰尘是因为带电体能吸引轻小物体 【解答】解：A、摩擦起电是电荷发生了转移，并不是创造了电荷，故A错误； B、拖地时除尘纸与地板摩擦后带上负电，除尘纸得到了电子，说明摩擦时电子从地板转移到除尘纸，故B错误； C、摩擦后，除尘纸与地板带的是异种电荷，故C错误； D、除尘纸吸附灰尘利用了带电体有了吸引轻小物体的性质，故D正确。 故选：D。 2. 下列生活现象与静电无关的是（　　） A．脱化纤毛衣时会有电火花 B．加油站禁止吸烟和使用烟火 C．梳过头发的梳子能吸引纸屑 D．油罐车在运输时尾部拖着铁链 【解答】解：A．化纤毛衣与身体或其它衣服发生摩擦起电现象，产生静电，晚上脱毛衣时，静电荷间放电，产生电火花，故A不符合题意； B．加油站禁止吸烟和使用烟火是为了防止火灾和爆炸，与静电无关，故B符合题意； C．梳子和头发摩擦时带了电，而带电体具有吸引轻小物体的性质，故梳过头发的梳子能吸引纸屑，故C不符合题意； D．油罐车在运输时尾部拖着铁链是将在运输过程中产生的静电导走，避免电荷积累过多引起火花放电现象，故D不符合题意。 故选：B。 知识点 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。 随学随练 3. 干燥的秋冬季节，人触碰金属门把手常有“触电”的感觉。小明自制了如图所示的“静电消除器”，手持回形针B，用回形针A去触碰门把手释放静电，观察到轻质锡纸小球在回形针A和B之间快速往复滚动。下列有关说法正确的是（　　） A．释放静电就是把人体的电子转移出去 B．“触电”是因为摩擦创造了电荷 C．小球快速离开B是因为同种电荷相互排斥 D．小球触碰A后迅速远离是因为触碰后小球和A带异种电荷 【解答】解：A、在干燥的秋冬季节，人体与衣物等摩擦会使人体带上静电，带电种类由摩擦衣服种类及其他因素决定，当人触碰金属门把手时，人体有可能失去电子带上正电，释放静电不一定就是把人体多余的电子转移出去，故A错误。 B、“触电”是因为在干燥环境中，人体与衣物等摩擦使电荷发生了转移，导致人体带上静电，而不是创造了电荷，电荷不能被创造，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，故B错误。 C、当回形针B接触到带某种电荷的锡纸小球后，会带上与小球相同的电荷，根据同种电荷相互排斥的原理，小球会快速离开B，故C正确。 D、小球触碰A后迅速远离是因为触碰后小球和A带同种电荷，同种电荷相互排斥，而不是异种电荷，故D错误。 故选：C。 4. 油烟机分离油脂液滴的过程如下：先让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当油脂液滴由下往上从两金属板间通过时，油脂液滴会被一侧的金属板吸附，并在重力作用下流入油杯。下列关于金属板所带电荷及油杯位置符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：静电分离是让甲、乙金属板和油脂液滴分别带上电荷。当油脂液滴由下往上从两金属板间通过时，油脂液滴会被一侧的金属板吸附，说明两侧金属板带电荷不同，且油滴与吸引的金属板带异种电荷，由于油滴带负电荷，因而带正电的金属板吸引，并在重力作用下流入带正电金属板下方的油杯，故C正确，ABD错误。 故选：C。 知识点 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 随学随练 5. 意大利科学家伏打把一对对（40～60对）铜片和锌片相间地叠起来，每对铜、锌之间用盐水淋湿的麻布片相隔，再用两条金属线各与顶面的锌片和底面的铜片焊接起来，两金属之间的作用足以使人“电震”，这就是伏打电堆。伏打电堆的正负极之间存在一种类似的“推动力”，促使自由电荷定向移动形成电流。这种“推动力”对应的科学量是（　　） A．电流 B．电阻 C．电压 D．电荷 【解答】解：电压是形成电流的原因，故促使自由电荷定向移动形成电流的推动力就是电压。 故选：C。 6. 类比是一种推理方法，可通过已知事物的特点，推测类似事物的特点。 （1）在水槽中加入水，然后用铅笔不断轻触水面，水面上就会形成一圈一圈的水波，向外传播（图甲）。声音在空气中传播类似，是以 的方式向远处传播的。 （2）将水流的形成与电流的形成进行类比可帮助理解电压的概念（图乙），图中①抽水机的作用与 （填序号）的作用类似。 【解答】解：（1）声音在空气中是以波的形式传播的，因此称为声波。 （2）抽水机的作用是提供水压从而使水流动，电路中的电源与其作用相同，能够使电荷定向移动，从而形成电流，即①抽水机的作用与④的作用类似。 故答案为：（1）波； （2）④。 知识点 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。 随学随练 7. 选项与实物图对应的电路图是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由实物图可知，两灯并联，开关在干路中，控制整个电路。 A、图中两灯并联，开关在干路上，故A正确； B、图中两灯并联，开关在灯泡L2支路上，故B错误； C、图中两灯并联，开关在灯泡L1支路上，故C错误 D、图中两灯串联，故D错误。 故选：A。 8. 根据电路图连接实物图。 【解答】解： 原电路中，两灯并联，开关S1与灯L2串联，只控制这个灯；S2控制整个电路，根据电路图连接实物图，如下所示 知识点 电流的测量 1、电流表 作用 电流表是测量电路中电流大小的仪表 实物图 电路图符号 量程和分度值 电流表有三个接线柱，“-”表示负接线柱，两个“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极) 使用“0.6”和“-”两个接线柱时，它的量程是0~0.6安，最大可测0.6安的电流，每个大格为0.2安，每个小格为0.02安，即分度值为0.02安; 用“3”和“-”两个接线柱时，量程是0~3安，最大可测3安的电流，每个大格为1安，每个小格为0.1安，即分度值为0.1安。同一刻度线，大量程数值是小量程数值的5倍 2、电流表的使用规范 (1)使用时按照“不超”“从小”原则选择合适量程。“不超”指被测电流不要超过电流表的量程(允许测量的最大电流)，“从小”指在“不超”的前提下尽量使用小量程，比如电流大小只有0.4 安，虽然两个量程都没超，要实行“从小”原则，选择0 ~ 0.6安量程，以使测量结果更准确。在不能预先估计被测电流大小的情况下，应采用“选择最大量程试触”的方法来选择合适量程。(试触法） (2)电流表必须和被测的用电器串联，不允许将电流表和用电器并联。 (3)电流表接入电路中时，应使电流从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出。 (4)绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源两极上，否则会烧坏电流表，也会损坏电源。 3、电流表的读数 ①判断电流表测的是哪个用电器的电流，首先要明确它与哪个用电器串联。比如在并联电路中，要仔细辨别电流表与哪个用电器串联，与哪个用电器串联就测通过该用电器的电流大小。若电流表接在干路上，则电流表测电路的总电流。 ②判断电流表在电路中连接是否正确，要看是否符合电流表的使用规则。一般要做到四项检查:A.电路是否发生短路;B.电流表在电路中是否串联;C.接线柱是否正确;D.选择量程是否合适。 随学随练 9. 按照图1中的电路图连接电路，并测量电路中的电流强度。 （1）根据图1中的电路图，用笔线代替导线补全图2中的实物图。 （2）正确连接后，闭合开关，电流表显示如图3所示，此时电流强度为 A。 （3）若在电路中增加一节电池，用电器继续工作，电流会 （增大/不变/减小）。 【解答】解：（1）由图1可知，两灯泡串联，图2中的实物图连接如下图所示： ； （2）正确连接后，闭合开关，电流表显示如图3所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A； （3）串联电池组的电压等于各电池电压的和，如果在电路中再串联一节电池，电源电压增大，由I知电路中的电流变大。 故答案为：（1）：（2）0.5；（3）增大。 10. 如图是用电流表测量电流的实物连接图。 （1）电流表测量的是通过灯泡 的电流（填“L1”或“L2”）； （2）如果电流表示数如图所示，则测出的电流是 ； （3）如果要用电流表测干路电流，且只允许移动其中一根导线，应将导线 （填“a”、“b”或“c”）的右端接在电流表的负接线柱上。 【解答】解：（1）由电路图可知，电流表与L1灯串联，测灯L1的电流。 （2）由图2所示电流表可知，其量程是0～0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.36A。 （3）如果要用电流表测干路电流，电流表应串联接在干路中，由电路图可知，只需将导线b的右端接在电流表的负接线柱上即可。 故答案为：（1）L1；（2）0.36A；（3）b。 知识点 串并联电路的特点 1、探究串联电路的电流特点 提出问题:串联电路中，电流有什么样的特点? 实验猜想:①A点的电流可能最大，然后依次减小，B点小些，C点最小，即Ia>Ib>Ic ;②由于电流只有一条路径，A、B、C三点的电流应该相等，即Ia=Ib=Ic 设计并进行实验: (1)按电路图连接电路，用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小，实验数据记录在表格中。 (2)换用不同的灯泡进行实验，将实验数据记录在表格中。 实验结论:分析上表，得出的结论是串联电路中各处的电流相等，即Ia=Ib=Ic 2、探究并联电路的电流特点 提出问题:并联电路中，电流有什么样的特点? 实验猜想:(1)并联电路中，干路电流I大于各支路电流，即Ic>Ib,Ic>Ia (2)并联电路中，干路电流I等于各支路电流之和，即Ic=Ib+Ia 设计并进行实验: (1)连接电路，用电流表分别测出A、B、C三点的电流大小，实验数据记录在表格中。 (2)换用不同规格的小灯泡进行实验，将实验数据记录在表格中。 实验结论:分析上表，得出的结论是并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即Ic=Ib+Ic 随学随练 11. 用如图所示电路探究串联电路中电流特点。关于实验，下列说法中正确的是（　　） A．两个实验中L1和L2规格都应相同 B．为得到普遍规律，应保持器材不变再实验两次 C．最好选用三个相同的电流表串联接入a、b、c处测量 D．实验中发现两个灯泡亮度不同，说明串联电路电流不相等 【解答】解：AB、为得出普遍性的规律，要换用不同规格的灯泡多次测量，故AB错误； C、因为不同量程电流表的分度值不同，准确程度不同，并且不同型号的电流表的灵敏度也不一定相同，所以最好选用型号相同、量程相同的三个电流表测量，故C正确； D、两灯串联，通过的电流相等，灯泡亮暗取决于灯的实际功率大小，故D错误。 故选：C。 12. 探究串联电路中电流的特点。 （1）猜想：由于用电器阻碍，电流流过用电器会减小； （2）按图甲接好电路，闭合开关后发现灯不亮，为了找出原因，将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数，说明L可能存在 故障； （3）排除故障后，用电流表测出A点电流，如图乙所示，则IA＝ A，再测出B点电流，得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡，重复上述实验，都得到相同结论。由此判断猜想是 的； （4）为进一步得出两个灯串联时电流的规律，小明按图丙连接电路，测量A、B、C三点的电流，得出IA＝IB＝IC；小华认为不需要再测量，在（3）结论的基础上，通过推理也可以得出相同结论，请写出小华的推理过程： 。 【解答】解：（2）接好电路，闭合开关后发现灯不亮，说明电路可能断路或灯泡短路，为了找出原因，将电压表接在A、B两点间。闭合开关发现电压表有示数，说明电压表与电源两极接通，且电压表没有被短路，则L可能存在断路故障； （3）如图乙所示，则IA＝0.3A，再测出B点电流，得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡，重复上述实验，都得到相同结论。由此判断该猜想是错误的； （4）在（3）结论的基础上，通过推理也可以得出相同结论，IA＝IB、IB＝IC、IA＝IB＝Ic。 故答案为：（2）断路；（3）0.3；错误；（3）IA＝IB、IB＝IC、IA＝IB＝Ic。 题型 课堂微型拓展实验 实验 1 验电器模拟探究 器材：自制简易验电器（玻璃瓶、铜丝、铝箔小片）、塑料棒、毛巾 步骤 1.未摩擦塑料棒接触铜丝，铝箔无变化； 2.摩擦塑料棒接触上端铜球； 现象：两片铝箔张开。 结论：带电体接触验电器，电荷传导到铝箔；同种电荷相斥，箔片张开。 实验 2 探究形成持续电流的条件 器材：电池、小灯泡、开关、导线 步骤 1.只用导线、灯泡，不接电源；闭合开关； 2.接入电源，开关断开； 3.接入电源，开关闭合； 4.导线直接接电池两极（演示电源短路，快速操作）。 现象：无电源灯泡不亮；有电源但断开开关灯不亮；闭合回路灯泡发光；短路导线发热。 结论：持续电流两个条件：①要有电源；②电路必须闭合。电源短路会造成电源损坏，严禁。 活学活用 13. 在“探究并联电路中的电流特点”实验中，图甲是某小组同学设计的电路图。 实验次数 IA/A IB/A IC/A 第1次 0.30 0.22 0.50 第2次 0.22 0.28 0.50 第3次 0.24 0.22 0.46 第4次 0.28 0.30 0.28 （1）连接电路时，开关应处于 （填“闭合”或“断开”）状态； （2）图乙是某次实验的电路，闭合开关S，电流表测通过灯 的电流； （3）该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验，用电流表多次测A、B、C三点电流，记录实验数据如上表。分析表中数据，以下说法不合理的是 （填字母）。 A．四次实验中电流表选用量程为0～0.6A B．表中的数据均在误差范围内 C．此实验还可测量更多组数据 D．通过多次实验，可避免偶然性 【解答】解：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 （2）由图乙可知，电流表与灯泡L2串联，则电流表测的是通过灯泡L2的电流。 （3）A．由表中数据可知，所有示数没有超过0.6A，因此四次实验中电流表选用量程为0～0.6A，故A正确； B．第4次实验IC的电流为干路电流，与两个支路之和差距过大，不在误差允许范围内，故B错误； C．此实验还可以继续换不同规格灯泡，或者换电源电压进行实验，测量更多数据，故C正确； D．本实验为探究实验，多次实验的目的是避免实验结论出现偶然性，故D正确。 故选：B。 故答案为：（1）断开；（2）L2；（3）B。 14. 某校科学兴趣小组想要设计实验探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系，所用实验器材有：学生电源、开关、电流表、规格不同的小灯泡若干、导线若干。根据要求，回答下列问题。 （1）在连接实物电路的过程中，开关必须处于 状态。 （2）实物电路连接完毕后闭合开关，科学兴趣小组的同学发现电流表指针反向偏转，产生该故障的原因是 。 （3）实验中通过更换不同规格的小灯泡进行多次测量，目的是 。由此，可得出并联电路的电流规律： 。 （4）已知小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大，则无法利用小灯泡完成的定量探究是 。（填选项） ①探究“电压一定时，电流与电阻成反比”的关系 ②探究“电阻一定时，电流与电压成正比”的关系 A.仅① B.仅② C.①和② 【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态； （2）实物电路连接完毕后闭合开关，电流表指针反向偏转，是由于电流表的正负接线柱接反了； （3）根据归纳法的要求，他多次测量的目的：寻找普遍规律，避免实验的偶然性； 并联电路的电流规律是干路中的电流等于各支路中的电流之和； （4）探究电流和电压的关系、电流和电阻的关系时，都应使用定值电阻，所以实验①和②都无法利用小灯泡完成的定量探究，故选C。 故答案为：（1）断开；（2）电流表正负接线柱接反；（3）寻找普遍规律，避免实验的偶然性；并联电路干路电流等于各支路电流之和；（4）C。 基础通关 1. “无极耳”电池是一种新型电池，所谓极耳，就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，取消极耳可以避免电能在极耳中的损耗．关于该电池说法正确的是（　　） A．无极耳电池就是没有正负极的电池 B．电路中有电池就一定有电流 C．无极耳电池是提供电压的装置 D．用导线将无极耳电池两极直接相连不会发生短路 【解答】解：A、电池都有正负极，无极耳电池只是没有从电芯（电源装置）中将正负极引出来的金属导电体，故A错误； B、得到持续电流的条件：一是有电源，二是电路为通路，电路中有电压，若电路是断开的，则电路中没有电流，故B错误； C、无极耳电池是电源，能提供电压，故C正确； D、用导线将无极耳电池两极直接相连，没有通过任何用电器，会使电源短路，故D错误。 故选：C。 2. 连接如图所示电路，研究串联电路中电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.24安和0.22安，造成两个电流表示数不同的原因可能是（　　） A．电流表自身的缘故 B．灯泡L1和L2的电阻不同 C．导线有电阻 D．灯泡L1和L2在电路中的位置 【解答】解：由电路图可知，两灯和两电流表串联接入电路，根据串联电路的电流特点，电路中各处的电流相等；而实验时电流表甲和乙的示数分别为0.24安和0.22安，图中造成两个电流表示数不同的原因可能是两个电流表的读数误差或指针未调整，故A符合题意、BCD不符合题意。 故选：A。 3. 某款智能马桶，具有加热和自动冲水功能。当人坐下时，内置压力开关S1闭合，启动坐垫加热；当人离开时，内置红外开关S2会闭合，电动机工作，马桶会自动冲水。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题意可知，当人坐下时，内置压力开关S1闭合，启动坐垫加热；当人离开时，内置红外开关S2会闭合，电动机工作，马桶会自动冲水，说明电热丝和电动机是并联的，且开关S1、S2分别在电热丝和电动机支路上，由图可知，只有C符合题意。 故选：C。 4. 今年元旦，无锡火车站正式实施“验检合一”，乘客只需通过验票闸机“一道闸”，当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动，打开闸门，就能直接到达站台，进站速度明显提升，下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：根据题意可知，只有两个开关都闭合的情况下，电动机才工作，这说明两个开关相互影响，是串联的关系，然后与电动机串联，故A正确。 故选：A。 5. 如图甲所示的实物电路中。当开关S闭合时，两灯泡均发光。且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。说法正确的是（　　） A．灯L1、L2串联 B．电流表A2测量通过灯L1的电流 C．电流表A2的示数为1.5A D．通过灯L1的电流为1.2A 【解答】解：AB、由电路图可知，两灯泡并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测L2支路电流，故A、B错误； CD、根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知， 干路电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.5V，即干路电流I＝1.5A； L2支路电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，即灯L2中的电流I2＝0.3A， 则灯L1中的电流：I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.3A＝1.2A，故C错误，D正确。 故选：D。 6. 在干燥的天气里，用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，其主要原因是（　　） A．头发中的水分散失了 B．摩擦起电使头发带上同种电荷而相互排斥 C．摩擦产生的热量使头发相互排斥 D．梳子的机械分离作用使头发分开 【解答】解：在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而起电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松，故B符合题意、ACD不符合题意。 故选：B。 7. 如图所示，把两种不同的金属片插入柠檬中，制成“水果电池”。用电压表测量才果电池的电压，下列说法正确的是（　　） A．金属片B是水果电池的正极 B．电子通过连接导线从A端移动到B端 C．断开电路，AB之间的电压为0V D．水果电池在电路中的作用相当于电源 【解答】解：A．结合电压表的接线方法可知金属片A是水果电池的正极，故A错误； B．电流从电源的正极流向负极，电子带负电移动方向与电流方向相反，所以电子通过导线从B端移动到A端，故B错误； C．根据电源的特性，电源两端在断开电路时仍有电压，故C错误； D．水果电池能提供电压形成电流，所以水果电池在电路中相当于电源，故D正确。 故选：D。 素养提升 8. 笔记本电脑工作时会发热，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇M启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇和其他工作系统同时停止工作。下列符合散热控温特点的原理图是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由题知，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇才启动，所以风扇与其它工作系统互不影响，即是并联的，所以S1只控制风扇，开关S2在干路上控制风扇和工作系统，故A符合题意。 故选：A。 9. 某同学设计了如图所示的电路图。下列对此电路的认识正确的是（　　） A．灯L1、L2串联 B．灯L1、L2并联 C．电压表测电源的电压 D．电压表测灯L2的电压 【解答】解：由图可知，L1与L2串联，电压表测L1两端电压，故BCD错误，A正确。 故选：A。 10. 如图为“扫吸一体”智能机器人净化空气工作原理图。空气进入除尘区，空气中的尘埃颗粒因放电极A电离空气而带上负电后，向带正电的集尘板B迁移并沉积。以下分析正确的是（　　） A．放电极电离空气，创造了电荷 B．尘埃向集尘板运动是因为同种电荷相互吸引 C．电路中形成的电流方向是B→A D．集尘板吸引尘埃的原理与验电器箔片张开原理相同 【解答】解：A、放电极电离空气并没有创造新电荷，而是通过电离的方法使正负电荷分开，故A错误； B、空气中的尘埃颗粒因放电级电离空气而带上负电，向带正电的集尘板迁移并沉积，是因为异种电荷相互吸引，故B错误； C、电流方向与负电荷定向移动方向相反，此时电路中形成的电流方向是从集尘板流向放电极，即电流方向是B→A，故C正确； D、集尘板吸引尘埃的原理是异种电荷相互吸引，验电器箔片张开的原理是同种电荷相互排斥，两者原理不同，故D错误。 故选：C。 11. 如图所示的电路中，闭合开关S1、S2，电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是（　　） A．开关S1、S2都闭合，灯泡L1和L2并联 B．开关S1闭合，S2断开，电源外部电流流向为a→b→c→d C．开关S1、S2都闭合，通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流 D．闭合S1、S2中任意一个开关，都会有灯泡发光 【解答】解： A、由电路图可知，开关S1、S2都闭合时，L1与L2首首相连、尾尾相连，则两灯是并联的，故A正确； B、由电路图可知，开关S1闭合，S2断开，电源外部电流流向为d→c→b→a，故B错误； C、开关S1、S2都闭合，L1与L2并联，由于不知道两灯泡的规格，所以不能判断通过灯泡L1的电流与通过灯泡L2电流的关系，故C错误； D、由图知，开关S1在干路上，控制两盏灯，开关S2控制灯泡L1；只闭合S1，灯泡L2发光，S1、S2都闭合，两灯泡都发光，只闭合S2时两灯泡都不发光，故D错误。 故选：A。 12. 某兴趣小组探究影响带电小球之间相互作用力大小的因素。实验时发现两个带电小球之间的作用力非常微小，用实验室中的测力计难以测量，于是该小组的同学设计了以下实验（如图所示）。搭好装置后，A、B金属球之间的距离r＝24厘米，读出迷你天平的示数为5.000克，用起电机使金属球A、B带电，读出迷你天平的示数，然后通过可滑动锁定装置改变A、B金属球之间的距离，读出迷你天平的示数，记录在下表。 球心距r/厘米 24 22 20 18 16 14 12 迷你天平的示数/克 5.010 5.013 5.015 5.018 5.024 5.031 5.042 （1）本实验用 来反应两个带电小球之间的作用力的大小； （2）根据以上信息，请判断两带电小球带的是同种电荷还是异种电荷； （3）本实验能得出的结论是 。 【解答】解：（1）由转换法可知，迷你天平的示数大小来反应两个带电小球之间的作用力的大小 （2）分析表格数据可知，当两个小球带电后，迷你天平的示数增大了，即小球B受到A向下的排斥力，因此两个小球带同种电荷。 （3）分析表格数据可知，当两个小球的距离减小时，迷你天平的示数不断增大，那么得到结论：带相同电荷的两金属小球之间的相互作用力随着两球之间的距离增大（减小）而减小（增大）。 故答案为：（1）迷你天平的示数大小；（2）同种电荷；（3）带相同电荷的两金属小球之间的相互作用力随着两球之间的距离增大（减小）而减小（增大）。 13. 小明探究并联电路的电流特点： IA（A） IB（A） IC（A） 0.3 0.15 0.15 （1）图甲是电路图，连接电路的过程中，开关应 （填“闭合”或“断开”）。 （2）图乙所示电路的电流表测量的是 （填“A”或“B”）处的电流。 （3）小明用规格相同的灯泡L1、L2进行实验，测出A、B、C三处的电流如上表所示，小明得出了两个结论。 结论一；在并联电路中，各支路电流相等。 结论二：在并联电路中，干路电流等于各支路电路之和。 为进一步验证结论，接下来小明应进行的操作是 。 （4）图乙中移动一根导线就可以测量C处的电流，为实现该要求，请你在需要移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接电路。 【解答】解：（1）为防止连接过程中出现短路、电流过大损坏元件，连接电路时开关必须断开，这是电学实验的基本安全规范。 （2）图乙中，电流表与支路L1（对应A处）串联，电流从电源正极流出，经开关后分流，一路经L1、电流表回到负极，另一路经L2直接回到负极，因此电流表测量的是A处的电流。 （3）小明仅用规格相同的灯泡做了一次实验，结论一“各支路电流相等”具有偶然性（仅当支路电阻相等时成立），结论二虽符合规律但数据量不足。需换用不同规格的灯泡（改变支路电阻）进行多次测量，排除偶然因素，使结论更具普遍性。 （4）原电路中，电流表接在A处（干路上）。要测支路C处电流，需将电流表串联在该支路中。 改接方法：在连接电流表与L1右端的导线上画“×”，将该导线的一端从电流表的负接线柱改接0.6接线柱上，使电流表串联在该支路上，即可测量C处电流。如图： 故答案为：（1）断开；（2）A；（3）换用不同规格的灯泡（改变支路电阻）进行多次测量；（4）。 14. 如图甲为研究并联电路电流规律的实验电路图。 （1）若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中的 （选填“A”、“B”或“C”）处。 （2）若要测量A处的电流，连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示。调整正确后闭合开关，发现指针又偏向图乙位置，其原因是 。 位置 A B C 电流 0.18 0.18 0.36 （3）纠正（2）中错误后，测出A、B、C三处的电流值如上表所示。由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。这个实验在设计方案上还存在的不足之处是： （写出一条）。 【解答】解：（1）电流表与待测电路串联，若要测量干路电流，则电流表应串联在图甲中的C处； （2）连好电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图乙所示，即没有正对零刻度，这时应先对电流表进行调零（或校零）。然后再闭合开关，这时发现指针又偏向图乙位置，则说明电流从负接线柱流入了，即电流表正负接线柱接反； （3）根据归纳法的要求，原实验只做一次实验，实验次数太少（或没有换用规格不同的灯泡进行多次实验）。 故答案为：（1）C；（2）电流表正负接线柱接反；（3）只做一次实验，实验次数太少（或没有换用规格不同的灯泡进行多次实验）。 迁移创新 15. 科学探究实践课上，同学们拿到了如图甲所示的暗箱电路盒。在盒的表面只看到两只灯泡和一只开关。操作发现：闭合开关，两灯泡都亮；断开开关，两灯泡又都熄灭。 （1）箱内一定有的基本电路元件是 。 （2）请你用所学知识，在图乙所示的虚线框内画出两灯可能的电路图。（画出一种合理的即可） （3）不借助其他实验器材，小科通过实验后发现两灯是串联的。请你写出小科可能的操作步骤和出现的实验结果： 。 【解答】解：（1）一个完整的电路是由电源、开关、导线和用电器组成，所以箱内除了导线，一定还有的基本电路元件是电源； （2）串联电路中的开关能控制整个电路，与位置无关；并联电路干路中的开关能控制整个电路，支路中的开关只控制所在支路。由题可知，闭合开关，两灯泡都亮；断开开关，两灯泡又都熄灭，即这个开关能控制整个电路，所以两只灯泡可能是串联的，也可能是并联的，如图所示： 或； （3）操作步骤及实验结果：将其中一只灯泡拧下，再闭合开关，若另一只灯泡不发光，则两灯串联；若另一只灯泡仍发光，则两灯并联。 故答案为：（1）电源； （2）或； （3）将其中一只灯泡拧下，再闭合开关，若另一只灯泡不发光，则两灯串联；若另一只灯泡仍发光，则两灯并联。 16. 物理上常把电流的形成与水流的形成进行类比。阅读以下材料，完成填空和推导。 （1）水管中的水朝一定方向流动，就会形成水流。如图1所示，设水流动的速度为v，水管的横截面积为S，水的密度为ρ，则在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V＝vtS，在t时间内流过该横截面的水的质量m＝ρvtS，单位时间内流过该横截面的水的质量即水流量＝ 。 （2）导体中的自由电荷发生定向移动就会形成电流。物理学中把单位时间内通过导体某一横截面的电荷量叫做电流强度，用I表示。如图2所示，已知金属导体的横截面积为S，导体中单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，自由电荷定向移动的速度为v，请你仿照（1）中水流量的推导过程，推导出电流强度I的表达式。（用已知量符号表示） 【解答】解：（1）在t时间内流过水管某一横截面的水的体积V＝vtS， 在t时间内流过该横截面的水的质量m＝ρvtS， 水的流量为I'ρvS； （2）t时间内电荷移动的距离l＝vt t时间内通过导体某一横截面的电荷数 N＝nvtS t时间内通过导体某一横截面的电荷量 Q＝Nq＝nvtSq 电流 答：（1）ρvS； （2）电流强度的表达式为I＝nvSq。 17. 如图所示，某同学利用该电路探究并联电路中电流的特点。 （1）在导线①、②、③、④中，有一根导线接错了，请在接错的导线上打“×”，并把正确的接法画在图上。（注意：用笔画线代替导线，只能改动一根导线，导线不能交叉） （2）改正错误后继续实验，正确操作后得到三只电流表的示数应满足 （用Ia、Ib、Ic表示）。 （3）要使上述结论更具有普遍性，同学们讨论了以下两种方案： 方案甲：反复断开、闭合开关，测出各电流值； 方案乙：更换不同规格的灯泡，测出各电流值； 以上两种方案，你认为不可行的是 。 【解答】解：（1）探究并联电路中电流的特点，其中一个电流表测干路电流，另外两个电流表分别测两条支路的电流，电流表在电路中需要和用电器串联，改正的电路图如下： （2）图中a电流表测干路电流，根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，正确操作后得到三只电流表的示数应满足：Ia＝Ib+Ic。 （3）方案甲中反复断开，闭合开关，测出的数据相同，只是一组数据，得出的结论不具有普遍性，不可行；方案乙换用不同的规格的小灯泡，可以得到多组数据，得到串联电路电流关系的普遍性的规律；则不可行的是方案甲。 故答案为：（1）；（2）Ia＝Ib+Ic；（3）方案甲。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $