第15讲 电流 电路 电压 电阻 讲义 2027年中考物理一轮复习
2026-10-03
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内容正文:
第15讲 电流 电路 电压 电阻
内 容 导 航
知识点1 两种电荷
知识点2 电路
知识点3 电流和电压
知识点4 电阻
知识点5 实验综述
知识点6 跨学科实践:制作简易调光台灯
知识点7 利用电表判断电路故障
题型1 电荷间的相互作用
题型2 验电器的原理
题型3 摩擦起电的实质
题型4 物体带电情况的判断
题型5 静电现象
题型6 电流的方向
题型7 电路的组成部分
题型8 电路的三种状态
题型9 等效电路
题型10 根据电路图连接实物
题型11 串并联电路的设计
题型12 电流表的使用方法
题型13 电流表的读数
题型14 判断电流表测量的对象
题型15 串联电路中的电流规律
题型16 运用串联电路中的电流规律计算
题型17 并联电路中的电流规律
题型18 运用并联电路中的电流规律计算
题型19 探究串联电路中的电压规律
题型20 串联电路中的电压规律
题型21 运用串联电路中的电压规律计算
题型22 探究并联电路中的电压规律
题型23 并联电路中的电压规律
题型24 运用并联电路中的电压规律计算
题型25 电流表、电压表在判断电路故障中的应用
题型26 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
题型27 滑动变阻器的原理
题型28 滑动变阻器的使用
知 识 点 通 关
知识点1 两种电荷
1.电荷间的相互作用
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。
其他使物体带电的方式:①接触起电:通过与带电体接触的方法使物体带电的现象叫接触起电;②感应起电:物体在静电场的作用下,发生了电荷再分布的现象,又叫静电感应。
(2)带电体的性质:带电体具有吸引轻小物体的性质。例如在干燥的天气里,衣服表面容易吸附灰尘;与头发摩擦过的塑料尺、塑料笔杆,能吸气纸屑;用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来等。
(3)两种电荷:自然界只有两种电荷。
①正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,用“+”表示。
②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷,用“-”表示。
(4)电荷间的相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
(5)电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。单位是库仑,简称库,符号C。一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。
(6)验电器
①作用:检验物体是否带电,验电器不能检验出电荷种类。
②结构:由金属球、金属杆、绝缘垫、金属箔组成;
③工作原理:同种电荷互相排斥。
④使用方法:当用带电体接触验电器的金属球时,金属箔得到电子或者失去电子而带同种电荷,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。
2.摩擦起电的原因
(1)原子结构:原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速运动。原子核有质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。通常情况下,原子核所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等,因此原子整体不显电性。
(2)元电荷:在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示。e=1.6×10-19C。(电子不能叫做元电荷)
(3)摩擦起电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体上(摩擦起电不是创造了电荷)。不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的能力弱,它的一些电子会转移到另一个物体上。失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
【易错警示】
1.电荷间相互作用规律的理解
两个带电体互相排斥,说明两个带电体一定带同种电荷。两个轻质物体互相吸引可能有两种情况:①两个轻质物体都带电,且带的是异种电荷;②两个轻质物体一个带电,另一个不带电(带电体具有吸引清小物体的性质)。
2.摩擦起电的实质
摩擦起电不是创造了电荷,而是电子的转移。电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
知识点2 电路
1.导体与绝缘体
(1)导体:容易导电的物体;绝缘体:不容易导电的物体
(2)导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
2.电路的组成
(1)电路:电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
3.电路图
(1)电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
(2)常见的电路元件符号
元件符号
电池
开关
灯泡
电阻
电流表
电压表
滑动变阻器
电动机
(3)电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。
4.通路 断路 短路
(1)电路的三种状态:通路、断路和短路
状态
通路
断路(开路)
短路
电源短路
用电器短路
定义
用电器能够工作的电路
电路中某处切断的电路
用导线将电源正负极连接起来
用电器被短接
实物电路
特点
电路中有电流,用电器能工作
电路中无电流,用电器不能工作
用电器不能工作,电路中有很大的电流,可能烧坏电源
被短接的用电器没有电流流过,不能工作
(2)用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
①某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
②当电路中只有一个用电器时,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
5.串联电路和并联电路
(1)串联电路和并联电路的特点
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾顺次相接
用电器两端分别接在一起
电路图和实物图
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极
干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极
知识点3 电流和电压
1.电流和电压
电流(I)
电压(U)
形成
电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反;电路中形成持续电流的条件:有电压+电路闭合
电压由电源提供,电压是形成电流的原因
概念
在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
物理学中,电压常用U表示
单位
基本单位:安培(A),其他常用单位:毫安(mA),微安(μA)
基本单位:伏特(V),其他常用单位:千伏(kV),毫伏(mV)
换算关系
1 A=1000 mA;1 A=106 uA;
1 mA =10-3 A;1 μA =10-6A
1 kV =1000 V;1 V=1000 mV
常考估测值
手电筒中的电流约为200mA
教室内一盏日光灯的电流约为0.2A
家用电冰箱的电流约为1A;
家用电视机的电流约为0.5;
家用空调的电流约为5A
一节新干电池的电压为1.5V;
一只铅蓄电池的电压为2V;
我国家庭电路的电压为220V;
对人体安全的电压不高于36V;
手机电池的电压约为3.7V
2.电流和电压的测量
名称
电流表
电压表
结构图
表盘
读数
量程
0~0.6A
0~3A
0~3V
0~15V
分度值
0.02A
0.1A
0.1V
0.5V
读数
0.24A
1.2A
1.5V
7.5V
使用规则
(1)使用前先调零;
(2)与被测用电器串联;
(3)电流从正接线柱流进,负接线柱流出,否则指针会反偏。由此可判断电路中电流的方向和电源正负极。
(4)用试触法选择合适的量程,否则会出现指针偏转角度太大或过小,使读数不准确;
(5)电流表不能直接接在电源的正负极,避免损坏电流表。
(1)使用前调零
(2)电压表与被测电路并联
(3)电流从正接线柱进,负接线柱流出。否则指针会反偏。由此可判断电路中电流的方向和电源正负极。
(4)用试触法选择合适的量程,量程太大指针偏转角度小,量程太小指针偏转角度太大,影响读数。
(5)电压表可以直接接在电源的正负极,此时测量电源两端电压。
3.串、并联电路中电流和电压的规律
类型
串联电路
并联电路
电路图
电流规律
串联电路电流处处相等,即I=I1=I2
并联电路干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2
电压规律
串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2
并联电路中电源两端电压与各并联用电器两端电压相等,即U=U1=U2
【易错警示】
根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等,不能判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则一定时并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器不一定是并联,也可能是串联,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器一定为串联。
【特别提醒】
1.判断电压表测量对象的方法:
(1)去电源法:把电源去掉,看电压表两端连接的电路,即电压表测量剩余电路两端电压;
(2)短路法:用导线替换电压表,看能把哪些元件短路,即电压表测量被短路的元件两端的电压;
(3)电压表不能的测量电源和用电器总电压,即要么测量用电器两端的电压,要么测量电源两端的电压。
2.电流表和电压表的原理:通电导体在磁场中受力转动,与电动机的原理类似。
知识点4 电阻
1.电阻
电阻
导体对电流的阻碍作用的大小叫做电阻
符号
通常用字母R表示
单位及换算关系
在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
2.变阻器
(1)变阻器的概念:能改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻大小的元件叫做变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种,一种是滑动变阻器,另一个是电阻箱。
(2)滑动变阻器
原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小
作用
改变电流、电压和保护电路
符号
【特别提醒】
1.电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中是否有电流流过,以及导体两端是否有电压均无关。
2.滑动变阻器同时接上面两个接线柱时,电阻为0;滑动变阻器同时接下面两个接线柱时,电阻为最大值。
考 点 演 练
题型1 电荷间的相互作用
【典例1】用塑料梳子梳干燥的头发时,经常看到头发相互分开;而梳子靠近头发时,又看到头发被梳子吸起来,原因是( )
A.前者是同种电荷相互吸引,后者是异种电荷相互排斥
B.前者是同种电荷相互排斥,后者是异种电荷相互吸引
C.前者是异种电荷相互排斥,后者是同种电荷相互吸引
D.前者是异种电荷相互吸引,后者是同种电荷相互排斥
【答案】B
【解答】解:用塑料梳子梳干燥的头发时,梳子与头发相互摩擦,梳子和头发带上异种电荷,头发带上了同种电荷;由于同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,所以头发会被梳子吸引,且经常看到头发相互分开,即前者是同种电荷相互排斥,后者是异种电荷相互吸引,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【变式1】在物理课堂上,老师用一块毛皮反复擦拭一块塑料板,然后将一些铝箔球散放在水平放置的塑料板上,发现这些铝箔球迅速彼此分开,如图所示。关于此现象,以下说法中正确的是( )
A.用毛皮擦拭塑料板是为了让塑料板更干净
B.毛皮和塑料板摩擦后带上了同种电荷
C.铝箔球迅速彼此分开是因为同种电荷互相排斥
D.毛皮和铝箔球带同种电荷
【答案】C
【解答】解:用毛皮摩擦塑料板属于摩擦起电现象,摩擦起电的实质是电子的转移,相互摩擦的两个物体会带上等量的异种电荷;带电体能够吸引轻小物体,且同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
A、用毛皮擦拭塑料板是通过摩擦的方式使塑料板带电,而不是为了让塑料板更干净,故A错误;
B、毛皮和塑料板摩擦后,由于电子的转移,一个失去电子带正电,另一个得到电子带负电,它们带上了异种电荷,故B错误;
C、铝箔球放在带电的塑料板上,通过接触起电带上了与塑料板同种的电荷,由于同种电荷互相排斥,所以铝箔球迅速彼此分开,故C正确;
D、毛皮和塑料板带异种电荷,铝箔球和塑料板带同种电荷,因此毛皮和铝箔球带异种电荷,故D错误。
故选:C。
题型2 验电器的原理
【典例1】如图所示下列关于静电现象,说法正确的是( )
A.验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
B.AB两个小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,玻璃棒得到电子
D.摩擦后的气球能够吸引细水流,因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【答案】D
【解答】解:A.验电器是利用同种电荷相互排斥原理制成的,故A错误;
B.用绝缘细绳悬挂的小球相互吸引,则两小球可能带有异种电荷,也可能是一个带电,一个不带电,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,玻璃棒失去电子,丝绸得到电子而带上负电,故C错误;
D.摩擦后的气球带了电,能够吸引轻小物体,所以气球能够吸引细水流,故D正确。
故选:D。
【变式1】宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载:“禁中以翠尾作帚,每幸诸阁,掷龙脑以辟秽,过则以翠羽扫之皆聚,无有遗者。”意思是用孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬。下列关于该现象分析正确的是( )
A.翠羽扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B.扫地时翠羽扫帚会带电是因为分子发生了转移
C.翠羽扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D.该现象与验电器的工作原理相同
【答案】C
【解答】解:AB.翠羽扫帚扫地时通过摩擦发生静电现象,摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子的转移,故AB错误;
C.翠羽扫帚摩擦后带有电荷变为带电体,可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬,故C正确;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,该现象是带电体具有吸引轻小物体的性质,原理不相同,故D错误。
故选:C。
题型3 摩擦起电的实质
【典例1】我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.梳子和头发相互排斥
C.头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
D.负电荷在外衣和里面的衣服之间转换
【答案】D
【解答】解:A.人们梳头、穿衣时,梳子与头发,外衣与里面的衣服摩擦,使它们带有异种电荷,电荷放电,属于摩擦起电,摩擦起电的实质是电荷的转移,而非创造电荷,故A不符合题意;
B.用塑料梳子梳头发时,由于摩擦而使头发带了电,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电,梳子和头发因带异种电荷而相互吸引,故B不符合题意;
C.头发越梳越乱是因为同种电荷相互排斥,故C不符合题意;
D.外衣与里面的衣服摩擦后,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电,电子带负电荷,负电荷在外衣和里面的衣服之间转换,故D符合题意。
故选:D。
【变式1】世界上最小的发电机—摩擦纳米发电机。它可以在人进行走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时,使其组成的材料之间摩擦来实现微小的机械能到电能的转换。如图,让两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压,从而在外部电路中形成电流。下列分析正确的是( )
A.两摩擦层相互摩擦过程中创造了电荷
B.两摩擦层摩擦后带上的是等量的同种电荷
C.正电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移
D.负电荷在摩擦层 a和摩擦层b之间转移
【答案】D
【解答】解:A、两摩擦层相互摩擦过程中只是使电荷发生了转移,并没有创造电荷,故A错误;
B、两摩擦层摩擦后带上的是等量异种电荷,故B错误;
CD、两摩擦层在摩擦的过程中是负电荷(电子)在摩擦层a和摩擦层b之间转移,故C错误、D正确。
故选:D。
题型4 物体带电情况的判断
【典例1】如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后(除尘纸比地板束缚电子的能力强),可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦后带正电
B.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
C.静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D.静电除尘纸吸附灰尘利用了异种电荷相互吸引的规律
【答案】C
【解答】解:A、因为除尘纸比地板的束缚电子能力强,相互摩擦时,地板的电子向除尘纸移动,除尘纸由于带上多余的电子而带负电,地板由于失去电子而带正电,故A错误;
B、摩擦起电是电荷的转移过程,并没有创造电荷,故B错误;
CD、由于带电体能够吸引轻小的物体,所以带了电的除尘纸能吸引轻小的灰尘,所以,静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故C正确,D错误。
故选:C。
【变式1】四个悬挂着的轻质绝缘小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.A球与C球可能带有异种电荷
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球可能带有同种电荷
D.D球可能带电,也可能不带电
【答案】B
【解答】解:四个悬挂着的轻质绝缘小球,静止时的位置关系如图所示,由图可知,A、B相互排斥,A球与B球一定带电,且带同种电荷;B球与C球相互吸引,由于B球一定带电,则C球与B球带异种电荷,或者C球不带电;C球与D球相互吸引,则C球与D球至少一个带电,或C球不带电且D球带电,或两者带异种电荷;
A球与B球一定带电,且带同种电荷,C球若带电,则C球与B球带异种电荷,C球与A球也带异种电荷,D球可能带电,也可能不带电,若D球带电,D球与C球带异种电荷,此时D球与A球、B球带同种电荷;C球若不带电,D球一定带电,可能带负电,也可能带正电。故ACD正确,B错误。
故选:B。
题型5 静电现象
【典例1】下列应用中,属于静电利用的是( )
A.油罐车后面装一条拖地铁链
B.高层建筑楼顶安装避雷针
C.飞机机体上装有尖端放电器
D.复印时,让硒鼓带电吸引墨粉
【答案】D
【解答】解:A.油罐车行驶时与空气摩擦易产生静电,拖地铁链可将静电导入大地,防止静电积累引发爆炸,防止静电危害,故A不符合题意。
B.避雷针能将雷电产生的电荷通过接地装置导入大地,避免建筑物被雷击,防止静电危害,故B不符合题意。
C.飞机机体上装有尖端放电器:飞机飞行时与空气摩擦产生静电,尖端放电器可将静电释放到空气中,防止静电积累带来危险,防止静电危害,故C不符合题意。
D.复印时,让硒鼓带电吸引墨粉:复印过程中,硒鼓带电后利用静电吸附墨粉,再将墨粉转移到纸张上完成复印,属于静电利用,故D符合题意。
故选:D。
【变式1】如图所示是加油站里常见的静电释放器(与大地相连)。工作人员在提起油枪加油前,用手触摸它能消除身体上的静电。则该静电释放器的材质可能是( )
A.橡胶 B.塑料 C.钢材 D.木材
【答案】C
【解答】解:静电释放器需要将人体静电导入大地,其材质必须是容易导电的,即是导体,而橡胶、塑料和木材都属于绝缘体,无法传导静电;钢材是导体,符合要求,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
题型6 电流的方向
【典例1】干燥的秋冬季节,同学们触碰到教室的金属门把手有时会有“触电”感觉。为了防止静电危害,可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属释放静电。下列有关说法正确的是( )
A.“触电”是因为人体产生了电荷
B.运输汽油的油罐车通常在地上拖一根铁链,也是为了防止静电危害
C.若人体带负电荷,接触金属门把手释放电荷时,瞬间电流方向是由人体流向门把手
D.橡胶棒也可以替代“静电消除器”
【答案】B
【解答】解:A、“触电”就是因为人身体上产生了电流,有电流通过人体会触电,故A错误;
B、运输汽油的油罐车通常在地上拖一根铁链,是通过接触接地物体来消除静电积累,利用金属物体传导电流的原理,将静电荷转移到地面或其他导电体上,从而减少静电累积,也是为了防止静电危害,故B正确;
C、若人体带负电荷,接触金属门把手释放电荷时,带负电的自由电子由人体流向门把手,瞬间电流方向是由门把手流向人体,故C错误;
D、橡胶棒是绝缘体,不能替代静电消除器。
故选:B。
【变式1】如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,可以看到A的金属箔张开。再用带有绝缘手柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来,下列说法正确的是( )
A.连接金属棒的一瞬间,B的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
B.连接金属棒的一瞬间,金属杆中的电流方向是从B到A
C.连接金属棒的一瞬间,正电荷从A流向B
D.若把金属棒换成橡胶棒,连接的一瞬间,自由电子也能从B流向A
【答案】A
【解答】解:A、连接金属棒的一瞬间,B的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,故A正确;
BC、与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用该玻璃棒与验电器A接触后,验电器A也带上了正电;连接金属棒的一瞬间,验电器B和金属棒中的自由电子会受到验电器A(带正电)的吸引,则自由电子定向移动的方向是从B到A,因电流的方向与电子定向移动的方向相反,所以金属杆中的电流方向是从A到B,故BC错误;
D、把金属棒换成橡胶棒,因橡胶棒是绝缘体,则连接的一瞬间,自由电子不会移动,故D错误。
故选:A。
题型7 电路的组成部分
【典例1】如图所示是小区内电动汽车充电时的情景。小梦发现只有把电卡插入电槽中,电动汽车的充电电路才能有电,此电卡的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
【答案】B
【解答】解:只有把电卡插入电槽中,电动汽车的充电电路才能有电,此电卡的作用相当于开关,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【变式1】关于电路组成的思维导图①②③④处补充正确的是( )
A.①导线 B.②电源 C.③开关 D.④用电器
【答案】C
【解答】解:电路的四个组成部分及对应作用为:提供电能的电源,消耗电能的用电器,控制电流通断的开关和连接电路的导线。
①的作用是提供电能,提供电能的是电源;
②的作用是消耗电能,消耗电能的是用电器;
③的作用是控制电流的通断,开关的作用就是控制电路通断;
④的作用是输送电能,输送电能的是导线。
故C正确,ABD错误。
故选:C。
题型8 电路的三种状态
【典例1】陈家祠收藏了许多珍贵文物。如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台,若其内部电路结构如图乙所示。开关S处于闭合状态时,文物放置在金属片B上,弹簧处于压缩状态,金属片B与A、C接触;当文物被搬离展示台时( )
A.灯泡亮,电铃响 B.灯泡不亮,电铃不响
C.灯泡和电铃都短路 D.灯泡断路,电铃短路
【答案】A
【解答】解:由图可知,金属片B相当于开关;物品在展示台上时,ABC接通,把电铃短路,铃不响,灯泡亮;当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响,故A正确,BCD错误。
故选:A。
【变式1】晚上用电高峰时,某住户家配电箱中的漏电保护器工作,切断了电路。下列有关住户家漏电保护器工作原因的说法中正确的是( )
A.相线与中性线相连,造成短路
B.住户家使用的用电器过多,导致总功率过大
C.有人一手摸相线,一手摸中性线,造成触电
D.刚洗完澡的住户,用湿手触摸用电器开关
【答案】D
【解答】解:A.短路会导致电路中的电流瞬间变得非常大。这种情况下,起保护作用的应该是空气开关或保险丝,它们会因为电流过大而“跳闸”或熔断,故A错误;
B.总功率过大会导致电路中的总电流过大,这同样会引起空气开关(断路器)过载保护而跳闸。在正常用电的情况下,流入相线的电流和流出中性线的电流是相等的,漏电保护器不会动作,故B错误;
C.有人一手摸相线,一手摸中性线,电流从相线经过人体流入中性线。虽然人触电了,但电流依然是在相线和中性线组成的回路中流动,漏电保护器检测到的相线和中性线电流是相等的,没有电流泄漏到大地,漏电保护器不会动作,故C错误;
D.刚洗完澡且用湿手触摸开关,由于水是导体,很容易导致人体接触到带电部分,电流可能会通过人体流入大地(即发生漏电)。相线中的电流就会大于中性线中的电流,漏电保护器检测到这个电流差后,就会立即切断电路,起到保护作用,故D正确。
故选:D。
题型9 等效电路
【典例1】晓雯家小区的单元门禁系统利用电动机实现开关门。人脸识别系统(相当于开关S1)通过识别住户会自动开门;到了夜晚,人靠近单元门,感应开关S2自动闭合,则灯亮照亮人脸后,人脸识别系统才能辨别住户自动开门,请在相应位置画出能实现上述开关门功能的等效电路图。
【答案】
【解答】解:人脸识别系统(相当于开关S1)通过识别住户会自动开门;到了夜晚,人靠近单元门,感应开关S2自动闭合,则灯亮照亮人脸后,人脸识别系统才能辨别住户自动开门,说明灯泡和电动机互不影响,是并联,开关S1之间控制电动机,感应开关S2控制电灯,如图所示:
题型10 根据电路图连接实物
【典例1】物理学习过程中常常需要将实物图与电路图对应起来,下列实物图中,与如图所示的电路图相对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解答】解:由电路图知,两灯并联,开关S1在干路上,S2在L2支路上。
A、图中两灯并联,S1在L1支路上,S2在L2支路上,与电路图不对应;
B、图中两灯并联,两个开关都在L2支路上,与电路图不对应;
C、图中两灯并联,开关S1在干路上,S2在L2支路上,与电路图对应;
D、图中两灯并联,两开关被短路,与电路图不对应。
故选:C。
【变式1】如图所示,是用“伏安法测定值电阻阻值”实验中连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
【答案】
【解答】解:“伏安法测定值电阻阻值”实验中,电压表与定值电阻并联,电流表串联接入电路中,如下所示:
题型11 串并联电路的设计
【典例1】小明利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图(省略了黄灯),下列四个电路中符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:A.由图可知,开关S接1时,东方向的绿灯和红灯亮,开关S接2时,北和东方向的绿灯和红灯都亮,故A不符合题意;
B.由图可知,开关S接1时,东和北方向的绿灯都亮,开关S接2时,东和北方向的红灯都亮,故B不符合题意;
C.由图可知,开关S接1时,电源被短路,可能会烧坏电源,故C不符合题意;
D.由图可知,开关S接1时,北方向的红灯亮,东方向的绿灯亮,开关S接2时,北方向的绿灯亮,东方向的红灯亮,故D符合题意。
故选:D。
【变式1】家用空气炸锅主要由发热管和电风扇组成。发热管加热的同时风扇吹风,形成循环热流,实现“无油烹饪”。为保证安全,只有在风扇吹风时,发热管才能发热,发热管不能单独工作。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:根据题意可知,两个开关同时闭合产生热风,风扇可以单独工作,发热管不能单独工作,这说明发热管和电动机是并联的,且一个开关控制发热管,另一个开关在干路中,故B正确。
故选:B。
题型12 电流表的使用方法
【典例1】如图所示的电路中,当开关S1、S2、S3均闭合时,灯泡 并联,此时电流表测量的是灯泡 中的电流。
【答案】L1、L2;L2。
【解答】解:如图所示的电路中,当开关S、S1、S2均闭合时,灯泡L3被短路,L1、 L2 两个灯泡并联接入电路中,电流表与灯泡L2串联在支路中,测量的是灯泡L2中的电流。
故答案为:L1、L2;L2。
题型13 电流表的读数
【典例1】如图所示,下列几种仪器读数正确的是( )
A.甲图中木块的长度是6.20cm
B.乙图中温度计的示数是24℃
C.丙图中电流表的读数是0.24A
D.丁图中弹簧测力计的示数是1.2N
【答案】C
【解答】解:A.甲图中木块的长度是6.20cm﹣4.00cm=2.20cm,故A错误;
B.乙图中温度计的液柱在0℃的下方,可知温度计的示数是﹣16℃,故B错误;
C.丙图中电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此其读数为0.24A,故C正确;
D.弹簧测力计的分度值为0.2N,可知丁图中弹簧测力计的示数是1.4N,故D错误。
故选:C。
【变式1】1)如图甲所示,电流表的读数为 A;
(2)如图乙所示是探究冰的熔化特点时描绘出的图象,由图可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),物质在AB段的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)在CD段的比热容,物质在BC段的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带 (选填“正”或“负”)电。如图丙所示,用该橡皮棒接触验电器的金属球,验电器的原理是 ,在此过程中,验电器金属杆中电流的方向为 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】(1)0.4;(2)晶体;小于;增加;(3)负;同种电荷相互排斥;由B到A。
【解答】解:(1)图甲中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A;
(2)由图象知,冰在熔化过程中温度保持不变,所以冰是晶体;由图象知,根据公式Q吸=cmΔt可以知道,物质在AB段和CD段质量相等,升高相同的温度,CD段的加热时间更长,所以吸收的热量更多,故CD段的比热容比AB段大;物质在BC段属熔化过程,不断吸热,温度不变,但内能增加,故物体在BC段的内能增加;
(3)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电(多余电子),用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,橡胶棒多余的电子通过金属球转移到金属箔上,金属箔由于带同种电荷相互排斥而张开一定角度;电子从金属球到金属箔形成电流,因为电子带负电,所以电流方向是由B到A。
故答案为:(1)0.4;(2)晶体;小于;增加;(3)负;同种电荷相互排斥;由B到A。
题型14 判断电流表测量的对象
【典例1】如图所示电路,闭合开关后,电流表测量的是( )
A.灯泡L1的电流
B.灯泡L2的电流
C.灯泡L1和灯泡L2的总电流
D.电源的短路电流
【答案】A
【解答】解:结合实物图可知,两灯并联,电流表与L1串联,测量灯泡L1的电流。
故选:A。
【变式1】如图所示的电路,闭合开关S1、S2后,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列说法错误的是( )
A.电流表测量通过L2的电流
B.电压表只能测L1两端的电压
C.取下L1时,L2仍能发光
D.只断开S1时,电压表无示数
【答案】B
【解答】解:AB.闭合开关S1、S2后,L1、L2并联,电流表测量通过L2的电流;电压表与L1、L2、电源均并联,可以同时测L1、L2、电源两端的电压。故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;
C.并联电路各支路独立工作、互不影响,取下L1后L2支路仍为通路,L2仍能发光,故C正确,不符合题意;
D.只断开S1后,电压表无法连通电源负极,因此电压表无示数,故D正确,不符合题意。
故选:B。
题型15 串联电路中的电流规律
【典例1】关于物理概念和物理规律,下列说法中正确的是( )
A.摩擦过程中创造了电荷
B.两个灯同时亮、同时灭则一定是串联的
C.两个灯连接到同一电源上时,通过两灯的电流相同,则两灯的连接方式一定是串联的
D.电荷的定向移动形成电流
【答案】D
【解答】解:A、摩擦起电的实质是电子的转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电,而不是创造了电荷,故A错误;
B、串联电路一个开关控制所有用电器,并联干路开关控制所有用电器,两个灯同时亮同时灭,则不一定是串联的,故B错误;
C、两个灯连接到同一电源上时,如果两灯的规格相同,并联时通过两灯的电流相同,所以两灯的连接方式不一定是串联的,故C错误;
D、电荷的定向移动形成电流,正电荷或负电荷的定向移动都能形成电流,故D正确;
故选:D。
【变式1】甲、乙、丙三灯组成的串联电路,如果甲灯暗、乙灯较亮、丙灯最亮、则通过三灯的电流I甲、I乙、I丙大小关系是( )
A.I甲>I乙>I丙 B.I甲<I乙=I丙
C.I甲<I乙<I丙 D.I甲=I乙=I丙
【答案】D
【解答】解:甲、乙、丙三灯串联,由于串联电路中电流的处处相等,所以通过三个灯的电流相等,即I甲=I乙=I丙,故D正确。
故选:D。
题型16 运用串联电路中的电流规律计算
【典例1】如图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成串联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是 ,此时通过另一灯泡的电流是 A。
【答案】L2、0.15。
【解答】解:闭合开关S,两个灯串联在电路中,使电源电压从0V逐渐增加,电路中电阻一定,由I可知电路中的电流变大,由于灯L2的额定电流0.15A小于L1的额定电流0.3A,电路中的电流先达到L2的额定电流,灯泡L2先正常发光,此时另一灯泡的电流也是0.15A。
故答案为:L2;0.15。
【变式1】为点亮美化城市,近期吉安市政府对抱石大道进行路灯改造。如图所示为一种新型装饰用的LDE灯带,它由40个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10mA,则通过第23个LED灯的电流是 A。小彤发现该LED灯带有一个不亮了,但是其余的灯都亮,则不亮的灯发生的故障是 (选填“短路”或“断路”)。
【答案】0.01;短路。
【解答】解:
在串联电路中,各处的电流都相等;因为小彩灯是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过每一个小彩灯的电流和插头处的电流都相等,都为10mA=0.01A;
串联电路中各用电器之间相互影响,所以该LED灯带中有一个灯不亮了,而其余的灯都亮,则未亮的灯不会是断路,是短路了。
故答案为:0.01;短路。
题型17 并联电路中的电流规律
【典例1】如图所示电路,闭合开关后两灯均正常发光,下列判断正确的是( )
A.两灯泡串联在电路中
B.电流表A1测通过灯L1的电流
C.取下灯L1,电流表A1的示数不变
D.仅断开S2,电流表A2的示数不变
【答案】C
【解答】解:
AB、由图可知,该电路为并联电路,电流表A2测量干路的电流;电流表A1测量L2所在支路的电流,故A、B错误;
C、并联电路各用电器互不影响,取下灯L1,电流表A1的示数不变,故C正确;
D、根据并联的特点可知,断开S2,电流表A2只测量通过L1的电流,电流表A2的示数变小,故D错误。
故选:C。
【变式1】如图所示是办公室的插线板,b接热水壶、c接台灯、a与插座连接,当这两个用电器均正常工作时,a、b、c三处的电流大小关系是( )
A.Ib=Ic B.Ib<Ic C.Ia=Ib+Ic D.Ia=Ib=Ic
【答案】C
【解答】解:根据题意,b接热水壶、c接台灯,热水壶与台灯并联接入电路,a为干路输入端。
一般情况下,电热水壶的功率大于台灯的功率,由P=UI可得,Ib>Ic。
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即Ia=Ib+Ic,故C正确,ABD错误。
故选:C。
题型18 运用并联电路中的电流规律计算
【典例1】如图所示的电路,闭合开关S,电流表A1的示数为0.30A,电流表A的示数为0.46A,下列说法正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流为0.46A
B.通过灯泡L2的电流为0.46A
C.若灯泡L1断路,电流表A的示数变为0.16A
D.若灯泡L2短路,电流表A1的示数变为0.46A
【答案】C
【解答】解:A.L1与L2并联,电流表A测干路总电流,电流表A1测通过L1的电流,已知I1=0.30A,因此通过L1的电流为0.30A,故A错误;
B.干路电流I=0.46A。根据并联电路电流规律I=I1+I2,可得通过L2的电流:I2=I﹣I1=0.46A﹣0.30A=0.16A,故B错误;
C.若L1断路,L1支路无电流,电路只有L2接入,干路电流表A测量L2的电流,因此示数变为0.16A,故C正确;
D.若L2短路,会造成电源短路,电流全部从L2支路通过,L1支路没有电流,因此电流表A1示数为0,故D错误。
故选:C。
【变式1】如图所示电路,三个灯泡L1、L2和L3构成局部电路,已知通过L1和L2的电流分别为7mA和11mA,下列说法正确的是( )
A.通过L3的电流可能为18mA
B.通过L3的电流可能为9mA
C.L1、L2和L3一定是并联
D.通过L1、L2的电流大小不同,L1、L2一定是并联
【答案】A
【解答】解:已知I1=7mA,I2=11mA。
A、若L1、L2的电流都流向L3,则I3=I1+I2=7mA+11mA=18mA,该情况成立,故A正确。
B、若L2是干路,L1、L3是两条支路,则I2=I1+I3,I3=I2﹣I1=11mA﹣7mA=4mA,得不到9mA,故B错误。
C、只看局部节点,不能确定三个灯泡一定是并联,外部电路未知,故C错误。
D、通过L1、L2电流不同,可以排除二者串联,但不能确定一定并联,外部电路连接方式不确定,故D错误。
故选:A。
题型19 探究串联电路中的电压规律
【典例1】随着智能家居的普及,家庭里的LED灯带、感应小夜灯、门铃指示灯等常常采用串联电路连接。为了研究这类照明电路的电压分配规律,小明用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.测出L1电压后,导线B不动,将导线从A改接到C,可测出L2两端电压
B.更换不同规格的小灯泡进行多次实验,是为了求平均值减小实验误差
C.得出实验结论:在串联电路中,各支路电压之和等于总电压
D.小明实验过程中发现灯泡L1不亮,灯泡L2亮,可能是灯泡L1两端电压较小造成的
【答案】D
【解答】解:
A.测量L1电压时,电压表满足电流“正进负出”;若保持导线B不动,将导线A改接到C,会使电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,无法测出L2两端电压,故A错误;
B.根据一组数据得出的结论有偶然性,更换不同规格小灯泡多次实验,目的是避免偶然性,得到普遍规律,不是为了求平均值减小误差,故B错误;
C.“支路”是并联电路的概念,串联电路没有支路的说法,正确结论是:串联电路中,各部分电路两端的电压之和等于总电压,故C错误;
D.两灯泡串联,通过两灯的电流相等,根据P=UI,若两端L1电压较小,则L1实际功率很小,不足以发光,L2两端电压大,实际功率大,能够发光,故D正确。
故选:D。
【变式1】随着智能家居的普及,家庭里的LED灯带、感应小夜灯、门铃指示灯等常常采用串联电路连接。为了研究这类照明电路的电压分配规律,小明用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.测出L1电压后,导线b不动,将导线从a改接到c,可测出L2两端电压
B.更换不同规格的小灯泡进行多次实验,是为了求平均值减小实验误差
C.得出实验结论:在串联电路中,各支路电压之和等于总电压
D.小明实验过程中发现灯泡L1不亮,灯泡L2亮,可能是灯泡L1两端电压较小造成的
【答案】D
【解答】解:A.测量L1电压时,电流要从电压表正接线柱流入,若保持导线B不动,将导线A改接到C,会使电压表正负接线柱接反,指针反向偏转,无法测出L2两端电压,故A错误;
B.本实验是探究串联电路电压规律的探究性实验,更换不同规格小灯泡多次实验,目的得到普遍规律,故B错误;
C.“支路”是并联电路的概念,串联电路没有支路的说法,正确结论是:串联电路中,各部分电路两端的电压之和等于总电压,故C错误;
D.两灯泡串联,通过两灯的电流相等,根据P=UI,若两端L1电压较小,则L1实际功率很小,不足以发光,L2两端电压大,实际功率大,能够发光,故D正确。
故选:D。
题型20 串联电路中的电压规律
【典例1】如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,以下说法错误的是( )
A.铜片是盐水电池的正极
B.电池电压为0.6V,此盐水电池是将化学能转化为电能
C.为了得到更高的电压,可以把若干个“盐水电池”并联
D.锌片与电压表之间的导线中,自由电荷定向移动的方向是从锌片流向电压表的负接线柱
【答案】C
【解答】解:A、铜片与电压表正接线柱相连,电压表正常工作,指针向右偏转,所以铜片是盐水电池正极,故A正确;
B、电压表测量范围为0~3V,此时示数为0.6V,即电池电压为0.6V,金属片与盐水发生化学变化将化学能转化为电能,故B正确;
C、为提高水果电池的输出电压,根据串联电路的电压规律可知,可以把若干个水果电池串联起来,故C错误;
D、电压表指针向右偏转,电流方向是从电压表正接线柱流入,负接线柱流出并流向锌片,自由电子带负电,定向移动方向与电流方向相反,是从电压表流向锌片,故D正确。
故选:C。
【变式1】用如图所示的电路来探究电路中电压规律,用两节新干电池做电源,第一次测量时电压表按如图方式接入电路,下列说法正确的是( )
A.该实验是探究并联电路中电压规律
B.图中电压表测量的是L1两端的电压
C.为了安全考虑,电压表应选用0~15V量程
D.多次更换不同规格灯泡进行实验,是为了寻找普遍规律
【答案】D
【解答】解:AB、由图可知,两灯串联,电压表并联在L2两端,测L2两端的电压,故该实验是探究串联电路中的电压规律,故AB错误;
C、两节新干电池的总电压为3V,故电压表应选用0~3V量程,既安全又更精确,故C错误;
D、为了得出普遍规律,实验中应选用不同规格的灯泡多次实验,排除数据的偶然性,故D正确。
故选:D。
题型21 运用串联电路中的电压规律计算
【典例1】如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为3.8V,则( )
A.L1两端的电压为2.2V
B.L2两端的电压为2.2V
C.若断开开关,电压表示数将变小
D.电源与L1两端的电压之和为3.8V
【答案】A
【解答】解:ABD、闭合开关,两灯串联,电源电压为6V,电压表测L2灯的电压,电压表的示数为3.8V,故L2灯的电压为3.8V,根据串联电路电压的规律,L1灯的电压为
U1=U﹣U2=6V﹣3.8V=2.2V
故A正确,BD错误;
C、若断开开关,电压表通过L1与电源连通,电压表测电源电压,示数为6V,示数将变大,故C错误。
故选:A。
【变式1】如图1所示,闭合开关S,已知电压表V1、V2的示数如图2、3所示。下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.电阻R1两端的电压为2V
C.电阻R2两端的电压为4V
D.电阻R1、R2两端电压之和为6V
【答案】D
【解答】解:ACD、根据电路图可知,R1、R2串联连接,电压表V2测量电源电压,电压表V1测量R2两端电压,根据电压表V1的量程是3V,分度值0.1V,示数为2V;即R2的电压为U2=2V;
根据电压表V2的量程是0﹣15V,分度值0.5V,示数为6V;
故电源电压为6V,根据串联电路的特点知,R1、R2两端电压之和为6V,故AC错误,D正确;
B、R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,故B错误;
故选:D。
题型22 探究并联电路中的电压规律
【典例1】在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)如图甲,要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)连接好图甲电路后,闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 ;
(3)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,并更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 ;
(4)完成实验后,小组同学设计如图丙所示的电路测量待测电阻的阻值,不用电流表,增加了一个开关和阻值已知的定值电阻R0。请你一起完成以下测量:
①闭合开关S和S1,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③计算出Rx的阻值:表达式Rx= 。
【答案】(1);
(2)L2断路;
(3)相等;
(4)。
【解答】解:(1)要测量小灯泡L1两端的电压,电压表必须与L1并联接入电路,由于电源由两节干电池串联组成,电压约为3V,为保证测量准确且不损坏电表,电压表应选择0~3V量程,并遵循“正进负出”的接线原则,因此需要将电压表的负接线柱与灯泡L1的左接线柱相连:
;
(2)闭合开关后L1正常发光,这说明干路以及L1所在的支路处于通路状态,L2不发光,说明L2所在的支路没有电流通过,因此故障是L2断路。
(3)在并联电路中,各支路用电器是并列连接在电源两端的,各支路两端的电压均等于电源电压,因此并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
(4)闭合开关S断开S1,定值电阻R0与待测电阻Rx串联,此时电压表测量的是Rx两端的电压U1;根据串联电路的总电压等于各部分电压之和的规律,定值电阻R0两端的电压为U﹣U1,由此可知串联电路中的电流为,根据欧姆定律可得待测电阻的阻值为。
故答案为:(1);
(2)L2断路;
(3)相等;
(4)。
【变式1】图甲是“探究并联电路电压关系”的实验电路图。
(1)该实验应该选择规格 (填“相同”“不相同”)的灯泡;
(2)实验时,闭合开关,两灯正常发光,V、V2有示数、V1无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,测出三个电压值,得出了“并联电路中各支路两端的电压相等”的结论,交流评估后,老师说这个结论不具有普遍性,理由是 。
【答案】(1)不相同;(2)电压表V1断路;(3)没有更换不同规格的灯泡,进行多次实验。
【解答】解:(1)实验中为了得到普遍规律,本次实验应该选择规格不相同的灯泡进行实验。
(2)由图得,两灯泡并联,V、V1、V2分别测量电源电压、灯泡L1电压、灯泡L2电压,闭合开关,两灯正常发光,V、V2有示数,V1无示数,则故障可能是电压表V1断路。
(3)实验中没有换用不同规格的灯泡多做几次实验,结论具有偶然性,应该更换不同规格的灯泡,进行多次实验。
故答案为:(1)不相同;(2)电压表V1断路;(3)没有更换不同规格的灯泡,进行多次实验。
题型23 并联电路中的电压规律
【典例1】如图电路,电源电压恒定不变。闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。则( )
A.电流表测通过小灯泡L2的电流
B.小灯泡L2两端的电压比L1的大
C.若只断开S2,电流表示数不变
D.若只断开S2,小灯泡L1将变亮
【答案】C
【解答】解:A、由图可知,闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电压表测量电源电压,电流表A测量通过小灯泡L1的电流,开关S1控制整个电路,开关S2只控制小灯泡L2,故A错误;
B、并联电路各支路两端的电压相等,小灯泡L2两端的电压与L1两端的电压一样大,故B错误;
CD、由于并联电路各支路互不影响,因此,若只断开S2,L1亮度不变,通过小灯泡L1的电流不变,电流表的示数不变,故C正确,D错误。
故选:C。
【变式1】如图所示,电源电压不变。闭合开关S1、S2,灯泡L1和L2均正常发光,且L1比L2亮,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2是串联的
B.灯泡L1两端的电压与灯泡L2两端的电压相等
C.若断开开关S2,电流表没有示数
D.若断开开关S1,电路中只有灯泡L2发光
【答案】B
【解答】解:
A.闭合开关S1、S2时,电流从电源正极流出,经S1后分为两条支路:一条经L1,经过电流表,回到电源负极;另一条经S2、L2,经过电流表,回到电源负极,因此,L1和L2是并联的,电流表测干路的电流,故A错误;
B.并联电路中各支路两端电压相等,因此L1和L2两端电压相等,故B正确;
C.断开S2后,L2支路断开,但L1支路仍为通路,电流表测L1的电流,有示数,故C错误;
D.S1在干路,断开S1后,整个电路断路,L1和L2都不发光,故D错误。
故选:B。
题型24 运用并联电路中的电压规律计算
【典例1】如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.通过灯L2的电流为0.32A
C.若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D.若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
【答案】B
【解答】解:A、由图可知,电压表测量灯泡L2两端电压,则灯L2两端电压U2=3V,因为并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等,所以U=U1=U2=3V,故A错误;
B、由图可知,灯L1、L2并联,电流表A2测的是干路上电流,电流表A1测的是L1所在支路的电流;所以通过灯L1的电流I1=0.28A,干路上电流I=0.6A,通过灯L2的电流I2=I﹣I1=0.6A﹣0.28A=0.32A,故B正确;
C、若拧下灯L2,并联电路各支路互不影响,通过灯泡L1的电流不变,电流表A1示数不变,灯L1的亮度不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变小,所以电流表A2示数变小;由于电源电压不变,所以电压表示数不变,故C错误;
D、用导线连接L2两端,电源被短路,则两灯均不亮,电流表A2的示数特别大,电流表A1和电压表被短路,无示数,故D错误。
故选:B。
【变式1】如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯泡L1两端的电压为 V,通过灯泡L2的电流为 A。
【答案】3;0.3
【解答】解:在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。因此灯泡L1两端的电压为3V。
已知电流表A1测干路中的电流,干路电流为0.5A,电流表A2测支路中L1的电流为0.2A,根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和,可得,通过L2的电流为:
I2=0.5A﹣0.2A=0.3A。
故答案为:3;0.3。
题型25 电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【典例1】如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端
B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端
D.用完好的灯L0并联在L两端
【答案】C
【解答】解:闭合开关,L、R串联。
A、若R断路,灯L熄灭,将电压表并联在灯L两端,电压表无示数;若L断路,灯L熄灭,将电压表并联在灯L两端,电压表有示数,故A中方案可行;
B、若R断路,灯L熄灭,将电流表并联在L两端,灯L不亮,电流表无示数;若L断路,灯L熄灭,将电流表并联在L两端,灯L不亮,电流表有示数,故B中方案可行;
C、用完好的导线并联在L两端,R断路,灯泡不亮,L断路,灯泡不亮,无法区分电路故障,故C方案不可行;
D、把完好的灯L0接在灯泡的位置上,灯L0发光,则故障是灯泡断路,灯L0不发光,则是R断路,故D中方案可行。
故选:C。
【变式1】小华连接了如图所示的实物电路,灯L1、L2的额定电压相同,额定功率不同。闭合开关S后,L1不发光,L2发光。为了查找L1不发光的原因,她用一根导线进行检测:导线接在L1两端时,L2发光;导线接在L2两端时,L1发光。则原因是( )
A.L1短路
B.L1断路
C.L1的额定功率小于L2的额定功率
D.L1的额定功率大于L2的额定功率
【答案】D
【解答】解:由图可知,L1、L2串联在电路中,用一根导线并接在灯L1的两端时,发现灯L2亮了而灯L1不亮,是导线把L1短路了;用导线接L2两端时L1发光判断L1不是短路,说明原来是L1的实际功率太小,而不能使灯丝发光。串联电路中的用电器的功率之比等于电阻之比,故是灯L1的电阻比灯L2的电阻小得多。
已知两灯泡的额定电压相同,即U1额=U2额,但R1<R2,由可知,额定电压一定时,电阻越大,额定功率越小,因此灯L2的额定功率要比灯L1的额定功率大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
题型26 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
【典例1】如图所示,某种家用导线由多股铜丝缠绕而成。外包绝缘皮,下列方法能减小其电阻的是( )
A.减小导线的长度 B.增大导线两端的电压
C.减小导线中的电流 D.减少铜丝的股数
【答案】A
【解答】解:A.导体的电阻与长度有关,在材料、横截面积、温度不变时,导体的长度越短,导体的电阻越小,减小导线的长度能减小其电阻,故A符合题意;
BC.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压大小和通过的电流大小无关,故BC不符合题意;
D.导体的电阻与横截面积有关,在材料、长度、温度不变时,横截面积越大,电阻越小。减少铜丝的股数,导线的横截面积变小,电阻变大,故D不符合题意。
故选:A。
【变式1】为维护消费者权益,我市技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现某品牌的铜芯电线不符合规格:电线直径明显比说明书上标定的直径要小。这种电线不符合规格的主要原因是( )
A.导线材料不当,导致电阻偏小
B.导线长度过长,导致电阻偏大
C.导线横截面积偏小,导致电阻偏大
D.导线温度偏高,导致电阻偏大
【答案】C
【解答】解:由题干信息可知,电线直径明显比说明书上标定的直径要小,而电线可看作圆柱体,直径变小意味着横截面积变小,由影响电阻大小的因素可知,会导致电阻偏大,故C符合题意、ABD不符合题意。
故选:C。
题型27 滑动变阻器的原理
【典例1】如图所示是电动汽车的“油门”示意图,其实质是变阻器,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,通过改变接入电路中电阻圈的 来改变电阻的大小,从而改变通过电动机的电流大小,进而控制汽车速度。当脚向上松“油门”时,通过电动机的电流减小,汽车速度减慢,说明电路中的a、b接点与变阻器中
(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)两个触点相连。电动汽车行驶时,车内蓄电池相当于简单电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】长度;A、B;电源。
【解答】解:电阻圈和旋钮滑片构成了变阻器,是通过改变电阻圈接入电路中的长度来改变电阻大小的;
当脚向下踩“油门”时,汽车速度加快,说明电路中的电流变大,电阻圈接入电路中的长度变短,已知此时旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,因此将A、B两个触点相连;
电动汽车行驶时,车内蓄电池为电路提供电能,则蓄电池相当于简单电路中的电源。
故答案为:长度;A、B;电源。
【变式1】滑动变阻器是实验室常用的电路元件。
(1)滑动变阻器是利用电阻大小与 的关系制成的。
A.材料
B.长度
C.横截面积
(2)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,小灯泡L发光,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,小灯泡L的亮度不变,电流表的示数变大。
【答案】案为:(1)B;(2)。
【解答】解:(1)滑动变阻器是利用电阻大小与长度的关系制成的,故选B;
(2)向右移动滑片,小灯泡亮度不变,说明滑动变阻器与灯泡互不影响,即两者并联;
开关闭合后,小灯泡才能发光,开关可在灯泡支路或干路上,从已连接实物图可知,开关应干路上;
向右移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的阻值变小,所以滑动变阻器应将右下接线柱接入电路中,由并联电路的电流规律知,电流表可在干路,也可在滑动变阻器支路上,但从图中已连接情况知,电流表应在滑动变阻器支路上,如图所示:
。
故答案为:(1)B;(2)。
题型28 滑动变阻器的使用
【典例1】下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:滑动变阻器靠改变电阻丝的长度改变电阻,滑动变阻器都接上面的接线柱,滑动变阻器被短路。滑动变阻器都接下面接线柱,滑动变阻器相当于定值电阻。这两种接法都无法改变电阻;
选择上面一个接线柱,下面选择一个接线柱。滑动变阻器接入的部分取决于下面的接线柱;
当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大,电阻变长,应该接入左半段。下面的接线柱一定接左接线柱,上面的接线柱任意接入;故D正确,ABC错误。
故选:D。
【变式1】如图所示的电路中,开关S闭合后,灯L1、L2都能发光的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:A、开关S闭合后,L1被短路不能发光,故A不符合题意;
B、电流表相当于导线,开关S闭合后,L1被短路不能发光,故B不符合题意;
C、当开关闭合时,形成电源短路,故两个灯泡都不发光,故C不符合题意;
D、开关闭合后,两灯泡串联,因此两灯泡都能发光,故D符合题意。
故选:D。
过 关 验 收
1.将金属盘放在置于地面的空塑料瓶上,金属盘中放有彩色的碎纸屑。当丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属盘时,彩色的纸屑像礼花一样向上散开,如图所示。下列分析正确的是( )
A.在摩擦过程中玻璃棒得到了电子
B.玻璃棒接触金属盘,会使金属盘带负电
C.纸屑向上散开的原理与验电器的工作原理相同
D.若把塑料瓶更换为金属瓶,实验现象会更明显
【答案】C
【解答】解:A.摩擦起电的本质是发生了电子的转移,并不是创造了电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,是因为在摩擦过程中玻璃棒失去了电子,故A错误;
B.玻璃棒带正电,玻璃棒接触金属盘,会使金属盘带正电,故B错误;
C.纸屑向上散开的原理与验电器的工作原理相同,是“同种电荷相互排斥”,故C正确;
D.若把塑料瓶更换为金属瓶,由于金属是导体,当丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属盘时,地球上的一部分电子就会中和了玻璃棒所带的电荷,纸屑上就不会带同种电荷,实验现象不会更明显,故D错误。
故选:C。
2.如图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球时,它们相互吸引,则小球( )
A.一定带负电 B.一定带正电
C.可能带负电 D.一定不带电
【答案】C
【解答】解:丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒吸引轻小物体,所以可能带负电,带电体可以吸引轻小物体,小球也可能不带电,故ABD错误,C正确。
故选:C。
3.下列现象可以用静电知识解释的是( )
①用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引轻小碎纸屑
②冬季黑夜,猛地脱毛衣能看到闪光并听到“噼啪”声
③两块压紧的铅块下面悬挂若干个钩码,铅块仍能保持静止
④从自然下垂的两张纸之间用力向下吹气,两张纸向中间靠拢
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【答案】A
【解答】解:用丝绸摩擦过的有机玻璃棒带电,带电体可以吸引轻小物体,①符合题意;
猛地脱毛衣能看到闪光并听到“噼啪”声,是因为毛衣摩擦起电,发生放电现象,②符合题意;
两块压紧的铅块下面悬挂若干个钩码,铅块仍能保持静止,是因为分子间存在引力,③不符合题意;
从自然下垂的两张纸之间用力向下吹气,两张纸之间的气体流速大、压强小,两张纸外侧的气体流速小、压强大,压强差使两张纸向中间靠拢,④不符合题意,故A正确。
故选:A。
4.如图所示是一种静电喷涂枪,通电后,它可以使涂料微粒带上负电荷;当涂料喷出后,更易形成分散的雾状微粒,并均匀分布到被喷涂的工件上。下列说法正确的是( )
A.喷涂枪口与被喷涂工件之间形成向左的电流
B.涂料微粒带上负电的原因是因为得到了正电荷
C.涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为同种电荷相互排斥
D.若被喷涂工件带上负电荷,能使喷涂效果更好
【答案】C
【解答】解:A.正电荷移动的方向为电流的方向,电流方向与电子移动方向相反,所以电流的方向从工件指向喷枪(向右),故A错误;
B.涂料微粒带上负电的原因电子的转移,是涂料微粒得到了电子,故B错误;
C.涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为同种电荷相互排斥,故C正确;
D.若被喷涂工件带上负电荷,涂料微粒带负电荷,相互排斥,喷涂效果不好,故D错误;
故选:C。
5.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数,灯泡正常发光。过一会儿发现灯泡熄灭,且电压表的示数变大,而电流表示数几乎为零,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上,则电路故障是( )
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.灯泡L短路 D.灯泡L断路
【答案】A
【解答】解:设灯泡电阻为RL,电压表内阻为RV。A、若电阻R断路,电路处于断路状态,电流表几乎无示数;此时电压表与灯泡L串联接在电源两端,因电压表内阻很大,灯泡不能发光。原来正常时,电压表测R两端电压,U;R断路后,电压表与L串联,由串联分压有,所以电压表示数变大,符合题意,故A正确;
B、若电阻R短路,电压表并联在导线两端,示数会减小为零,且电路总电阻变小、电流表示数会变大,灯泡不会熄灭,反而会更亮,故B错误;
C、若灯泡L短路,灯泡不发光,但电路仍为通路,电流表示数会变大,电压表示数也会变大,不符合电流表示数几乎为零,故C错误;
D、若灯泡L断路,整个电路断开,电压表不能与电源构成回路,电压表示数为零,不是变大,故D错误。
故选:A。
6.如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端
B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端
D.用完好的灯L0并联在L两端
【答案】C
【解答】解:闭合开关,L、R串联。
A、若R断路,灯L熄灭,将电压表并联在灯L两端,电压表无示数;若L断路,灯L熄灭,将电压表并联在灯L两端,电压表有示数,故A中方案可行;
B、若R断路,灯L熄灭,将电流表并联在L两端,灯L不亮,电流表无示数;若L断路,灯L熄灭,将电流表并联在L两端,灯L不亮,电流表有示数,故B中方案可行;
C、用完好的导线并联在L两端,R断路,灯泡不亮,L断路,灯泡不亮,无法区分电路故障,故C方案不可行;
D、把完好的灯L0接在灯泡的位置上,灯L0发光,则故障是灯泡断路,灯L0不发光,则是R断路,故D中方案可行。
故选:C。
7.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,两灯均发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】A
【解答】解:
A、灯L1断路,则电压表直接测电源电压,并且示数不变。L2支路不受影响,故电流表示数不变,符合题意。
B、灯L2断路,则电流表被断路,电流表无示数。不合题意。
C、灯L1短路,则电压表与导线并联,则电压表被短路,电压表无示数,不合题意。
D、灯L2短路,则电流表直接与电源两极相连,会损坏,不合题意。
故选:A。
8.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
【答案】A
【解答】解:A、如果灯L发生了短路,电流表示数变大,同时电压表相当于测量电源电压,故示数也变大,故A符合题意;
B、如果灯L发生了断路,电流表、电压表示数都变为零,故B不符合题意;
C、如果R出现断路,电流表示数变为零,电压表测量电源电压,有示数,示数变大,故C不符合题意;
D、如果R出现短路,电压表示数为0,电流表有示数,示数变大,故D不符合题意。
故选:A。
9.小华连接了如图所示的实物电路,灯L1、L2的额定电压相同,额定功率不同。闭合开关S后,L1不发光,L2发光。为了查找L1不发光的原因,她用一根导线进行检测:导线接在L1两端时,L2发光;导线接在L2两端时,L1发光。则原因是( )
A.L1短路
B.L1断路
C.L1的额定功率小于L2的额定功率
D.L1的额定功率大于L2的额定功率
【答案】D
【解答】解:由图可知,L1、L2串联在电路中,用一根导线并接在灯L1的两端时,发现灯L2亮了而灯L1不亮,是导线把L1短路了;用导线接L2两端时L1发光判断L1不是短路,说明原来是L1的实际功率太小,而不能使灯丝发光。串联电路中的用电器的功率之比等于电阻之比,故是灯L1的电阻比灯L2的电阻小得多。
已知两灯泡的额定电压相同,即U1额=U2额,但R1<R2,由可知,额定电压一定时,电阻越大,额定功率越小,因此灯L2的额定功率要比灯L1的额定功率大,故ABC错误,D正确。
故选:D。
10.如图所示,晓晓同学利用标有“6V 3W”和“6V 2W”的两个灯泡探究“串联电路中电压的特点”,下列说法不正确的是( )
A.在连接电压表时,应先用大量程试触后再选择合适量程
B.要测灯泡L2两端的电压,只需将图中电压表A接点的连线转接到C接点即可
C.闭合开关S后,若发现灯泡L1较亮,L2要暗一些,则可判断灯泡L1的规格是“6V 2W”
D.闭合开关S一段时间后,若灯泡L1突然熄灭,L2仍然发光,则可能是灯泡L1短路了
【答案】B
【解答】解:A、在连接电压表时,应先用大量程试触后再选择合适量程,由指针偏转的角度确定选用的量程,故A正确;
B、要测灯泡L2两端的电压,将图中电压表A接点的连线转接到C接点,则电流从电压表负接线柱流入了,故B错误;
C、闭合开关S后,两灯串联,两灯的电流相等,若发现灯泡L1较亮,L2要暗一些,根据P=I2R可知,L1的电阻较大;因两灯的额定额定电压相同,根据R可知,2W小于3W,故“6V 2W”灯的电阻大,则可判断灯泡L1的规格是“6V 2W”,故C正确;
D、闭合开关S一段时间后,若灯泡L1突然熄灭,L2仍然发光,电路为通路,则可能是灯泡L1短路了,故D正确。
故选:B。
11.利用如图甲所示的电路“探究串联电路中电压的特点”,闭合开关,发现电压表V1、V2均有示数,灯泡L1亮、L2不亮,则电路发生的故障可能是 。某同学发现家里电动玩具的电池盒完好,拆下后装上四节新的干电池作为探究电路的电源,为了判断这四节干电池是串联还是并联,他将电池盒接入如图乙所示电路。取下一节干电池后,闭合开关,若电压表 (选填“有”或“无”)示数,电流表 (选填“有”或“无”)示数,则四节干电池是串联的。
【答案】L2短路;无;无。
【解答】解:图甲所示的电路是串联电路,电压表V1测量灯泡L1,V2测量总电压,当闭合开关,发现电压表V1、V2均有示数,灯泡L1亮,说明电路是通路,L2不亮可能是被短路;串联电路各个元件互相影响,取下一节干电池后,闭合开关,若电压表、电流表都没有示数,说明电路是断路,即四节干电池是串联的。
故答案为:L2短路;无;无。
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第15讲 电流 电路 电压 电阻
内 容 导 航
知识点1 两种电荷
知识点2 电路
知识点3 电流和电压
知识点4 电阻
知识点5 实验综述
知识点6 跨学科实践:制作简易调光台灯
知识点7 利用电表判断电路故障
题型1 电荷间的相互作用
题型2 验电器的原理
题型3 摩擦起电的实质
题型4 物体带电情况的判断
题型5 静电现象
题型6 电流的方向
题型7 电路的组成部分
题型8 电路的三种状态
题型9 等效电路
题型10 根据电路图连接实物
题型11 串并联电路的设计
题型12 电流表的使用方法
题型13 电流表的读数
题型14 判断电流表测量的对象
题型15 串联电路中的电流规律
题型16 运用串联电路中的电流规律计算
题型17 并联电路中的电流规律
题型18 运用并联电路中的电流规律计算
题型19 探究串联电路中的电压规律
题型20 串联电路中的电压规律
题型21 运用串联电路中的电压规律计算
题型22 探究并联电路中的电压规律
题型23 并联电路中的电压规律
题型24 运用并联电路中的电压规律计算
题型25 电流表、电压表在判断电路故障中的应用
题型26 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
题型27 滑动变阻器的原理
题型28 滑动变阻器的使用
知 识 点 通 关
知识点1 两种电荷
1.电荷间的相互作用
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。
其他使物体带电的方式:①接触起电:通过与带电体接触的方法使物体带电的现象叫接触起电;②感应起电:物体在静电场的作用下,发生了电荷再分布的现象,又叫静电感应。
(2)带电体的性质:带电体具有吸引轻小物体的性质。例如在干燥的天气里,衣服表面容易吸附灰尘;与头发摩擦过的塑料尺、塑料笔杆,能吸气纸屑;用塑料梳子梳头,头发会随着梳子飘起来等。
(3)两种电荷:自然界只有两种电荷。
①正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,用“+”表示。
②负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷,用“-”表示。
(4)电荷间的相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。
(5)电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷。单位是库仑,简称库,符号C。一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。
(6)验电器
①作用:检验物体是否带电,验电器不能检验出电荷种类。
②结构:由金属球、金属杆、绝缘垫、金属箔组成;
③工作原理:同种电荷互相排斥。
④使用方法:当用带电体接触验电器的金属球时,金属箔得到电子或者失去电子而带同种电荷,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。
2.摩擦起电的原因
(1)原子结构:原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速运动。原子核有质子和中子组成,质子带正电,中子不带电。通常情况下,原子核所带的正电荷数量与核外电子所带的负电荷数量相等,因此原子整体不显电性。
(2)元电荷:在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,常用符号e表示。e=1.6×10-19C。(电子不能叫做元电荷)
(3)摩擦起电的实质:电子从一个物体转移到另一个物体上(摩擦起电不是创造了电荷)。不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的能力弱,它的一些电子会转移到另一个物体上。失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
【易错警示】
1.电荷间相互作用规律的理解
两个带电体互相排斥,说明两个带电体一定带同种电荷。两个轻质物体互相吸引可能有两种情况:①两个轻质物体都带电,且带的是异种电荷;②两个轻质物体一个带电,另一个不带电(带电体具有吸引清小物体的性质)。
2.摩擦起电的实质
摩擦起电不是创造了电荷,而是电子的转移。电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
知识点2 电路
1.导体与绝缘体
(1)导体:容易导电的物体;绝缘体:不容易导电的物体
(2)导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
2.电路的组成
(1)电路:电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
3.电路图
(1)电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
(2)常见的电路元件符号
元件符号
电池
开关
灯泡
电阻
电流表
电压表
滑动变阻器
电动机
(3)电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。
4.通路 断路 短路
(1)电路的三种状态:通路、断路和短路
状态
通路
断路(开路)
短路
电源短路
用电器短路
定义
用电器能够工作的电路
电路中某处切断的电路
用导线将电源正负极连接起来
用电器被短接
实物电路
特点
电路中有电流,用电器能工作
电路中无电流,用电器不能工作
用电器不能工作,电路中有很大的电流,可能烧坏电源
被短接的用电器没有电流流过,不能工作
(2)用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
①某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
②当电路中只有一个用电器时,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
5.串联电路和并联电路
(1)串联电路和并联电路的特点
串联电路
并联电路
连接特点
用电器首尾顺次相接
用电器两端分别接在一起
电路图和实物图
电流路径
电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源负极
干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在另一个节点处汇合流回电源负极
知识点3 电流和电压
1.电流和电压
电流(I)
电压(U)
形成
电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反;电路中形成持续电流的条件:有电压+电路闭合
电压由电源提供,电压是形成电流的原因
概念
在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
物理学中,电压常用U表示
单位
基本单位:安培(A),其他常用单位:毫安(mA),微安(μA)
基本单位:伏特(V),其他常用单位:千伏(kV),毫伏(mV)
换算关系
1 A=1000 mA;1 A=106 uA;
1 mA =10-3 A;1 μA =10-6A
1 kV =1000 V;1 V=1000 mV
常考估测值
手电筒中的电流约为200mA
教室内一盏日光灯的电流约为0.2A
家用电冰箱的电流约为1A;
家用电视机的电流约为0.5;
家用空调的电流约为5A
一节新干电池的电压为1.5V;
一只铅蓄电池的电压为2V;
我国家庭电路的电压为220V;
对人体安全的电压不高于36V;
手机电池的电压约为3.7V
2.电流和电压的测量
名称
电流表
电压表
结构图
表盘
读数
量程
0~0.6A
0~3A
0~3V
0~15V
分度值
0.02A
0.1A
0.1V
0.5V
读数
0.24A
1.2A
1.5V
7.5V
使用规则
(1)使用前先调零;
(2)与被测用电器串联;
(3)电流从正接线柱流进,负接线柱流出,否则指针会反偏。由此可判断电路中电流的方向和电源正负极。
(4)用试触法选择合适的量程,否则会出现指针偏转角度太大或过小,使读数不准确;
(5)电流表不能直接接在电源的正负极,避免损坏电流表。
(1)使用前调零
(2)电压表与被测电路并联
(3)电流从正接线柱进,负接线柱流出。否则指针会反偏。由此可判断电路中电流的方向和电源正负极。
(4)用试触法选择合适的量程,量程太大指针偏转角度小,量程太小指针偏转角度太大,影响读数。
(5)电压表可以直接接在电源的正负极,此时测量电源两端电压。
3.串、并联电路中电流和电压的规律
类型
串联电路
并联电路
电路图
电流规律
串联电路电流处处相等,即I=I1=I2
并联电路干路电流等于各支路电流之和,I=I1+I2
电压规律
串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和,即U=U1+U2
并联电路中电源两端电压与各并联用电器两端电压相等,即U=U1=U2
【易错警示】
根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等,不能判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则一定时并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器不一定是并联,也可能是串联,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器一定为串联。
【特别提醒】
1.判断电压表测量对象的方法:
(1)去电源法:把电源去掉,看电压表两端连接的电路,即电压表测量剩余电路两端电压;
(2)短路法:用导线替换电压表,看能把哪些元件短路,即电压表测量被短路的元件两端的电压;
(3)电压表不能的测量电源和用电器总电压,即要么测量用电器两端的电压,要么测量电源两端的电压。
2.电流表和电压表的原理:通电导体在磁场中受力转动,与电动机的原理类似。
知识点4 电阻
1.电阻
电阻
导体对电流的阻碍作用的大小叫做电阻
符号
通常用字母R表示
单位及换算关系
在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。常用单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
2.变阻器
(1)变阻器的概念:能改变接入电路中电阻丝的长度,从而改变电阻大小的元件叫做变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种,一种是滑动变阻器,另一个是电阻箱。
(2)滑动变阻器
原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小
作用
改变电流、电压和保护电路
符号
【特别提醒】
1.电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中是否有电流流过,以及导体两端是否有电压均无关。
2.滑动变阻器同时接上面两个接线柱时,电阻为0;滑动变阻器同时接下面两个接线柱时,电阻为最大值。
考 点 演 练
题型1 电荷间的相互作用
【典例1】用塑料梳子梳干燥的头发时,经常看到头发相互分开;而梳子靠近头发时,又看到头发被梳子吸起来,原因是( )
A.前者是同种电荷相互吸引,后者是异种电荷相互排斥
B.前者是同种电荷相互排斥,后者是异种电荷相互吸引
C.前者是异种电荷相互排斥,后者是同种电荷相互吸引
D.前者是异种电荷相互吸引,后者是同种电荷相互排斥
【变式1】在物理课堂上,老师用一块毛皮反复擦拭一块塑料板,然后将一些铝箔球散放在水平放置的塑料板上,发现这些铝箔球迅速彼此分开,如图所示。关于此现象,以下说法中正确的是( )
A.用毛皮擦拭塑料板是为了让塑料板更干净
B.毛皮和塑料板摩擦后带上了同种电荷
C.铝箔球迅速彼此分开是因为同种电荷互相排斥
D.毛皮和铝箔球带同种电荷
题型2 验电器的原理
【典例1】如图所示下列关于静电现象,说法正确的是( )
A.验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
B.AB两个小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
C.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,玻璃棒得到电子
D.摩擦后的气球能够吸引细水流,因为带电体具有吸引轻小物体的性质
【变式1】宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载:“禁中以翠尾作帚,每幸诸阁,掷龙脑以辟秽,过则以翠羽扫之皆聚,无有遗者。”意思是用孔雀毛扎成的翠羽扫帚可以吸引龙脑香燃烧后的灰烬。下列关于该现象分析正确的是( )
A.翠羽扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷
B.扫地时翠羽扫帚会带电是因为分子发生了转移
C.翠羽扫帚摩擦带电吸引轻小物体
D.该现象与验电器的工作原理相同
题型3 摩擦起电的实质
【典例1】我国西晋学者张华在《博物志》中写到“今人梳头、脱着衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”,意思是人们梳头、脱衣时会看到小火星和听到微弱响声,此现象中( )
A.通过摩擦创造了电荷
B.梳子和头发相互排斥
C.头发越梳越乱是因为同种电荷相互吸引
D.负电荷在外衣和里面的衣服之间转换
【变式1】世界上最小的发电机—摩擦纳米发电机。它可以在人进行走路、说话、心跳、肌肉收缩等运动时,使其组成的材料之间摩擦来实现微小的机械能到电能的转换。如图,让两种不同材质的摩擦层相互摩擦带上电荷并形成电压,从而在外部电路中形成电流。下列分析正确的是( )
A.两摩擦层相互摩擦过程中创造了电荷
B.两摩擦层摩擦后带上的是等量的同种电荷
C.正电荷在摩擦层a和摩擦层b之间转移
D.负电荷在摩擦层 a和摩擦层b之间转移
题型4 物体带电情况的判断
【典例1】如图所示是一个装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦后(除尘纸比地板束缚电子的能力强),可以轻松地将附近的灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸和地面摩擦后带正电
B.静电除尘纸和地面摩擦创造了电荷
C.静电除尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质
D.静电除尘纸吸附灰尘利用了异种电荷相互吸引的规律
【变式1】四个悬挂着的轻质绝缘小球,静止时的位置关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.A球与C球可能带有异种电荷
B.B球可能带电,也可能不带电
C.B球与D球可能带有同种电荷
D.D球可能带电,也可能不带电
题型5 静电现象
【典例1】下列应用中,属于静电利用的是( )
A.油罐车后面装一条拖地铁链
B.高层建筑楼顶安装避雷针
C.飞机机体上装有尖端放电器
D.复印时,让硒鼓带电吸引墨粉
【变式1】如图所示是加油站里常见的静电释放器(与大地相连)。工作人员在提起油枪加油前,用手触摸它能消除身体上的静电。则该静电释放器的材质可能是( )
A.橡胶 B.塑料 C.钢材 D.木材
题型6 电流的方向
【典例1】干燥的秋冬季节,同学们触碰到教室的金属门把手有时会有“触电”感觉。为了防止静电危害,可手握如图所示的“静电消除器”去触碰金属释放静电。下列有关说法正确的是( )
A.“触电”是因为人体产生了电荷
B.运输汽油的油罐车通常在地上拖一根铁链,也是为了防止静电危害
C.若人体带负电荷,接触金属门把手释放电荷时,瞬间电流方向是由人体流向门把手
D.橡胶棒也可以替代“静电消除器”
【变式1】如图所示,用与丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A,可以看到A的金属箔张开。再用带有绝缘手柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来,下列说法正确的是( )
A.连接金属棒的一瞬间,B的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥
B.连接金属棒的一瞬间,金属杆中的电流方向是从B到A
C.连接金属棒的一瞬间,正电荷从A流向B
D.若把金属棒换成橡胶棒,连接的一瞬间,自由电子也能从B流向A
题型7 电路的组成部分
【典例1】如图所示是小区内电动汽车充电时的情景。小梦发现只有把电卡插入电槽中,电动汽车的充电电路才能有电,此电卡的作用相当于( )
A.导线 B.开关 C.用电器 D.电源
【变式1】关于电路组成的思维导图①②③④处补充正确的是( )
A.①导线 B.②电源 C.③开关 D.④用电器
题型8 电路的三种状态
【典例1】陈家祠收藏了许多珍贵文物。如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台,若其内部电路结构如图乙所示。开关S处于闭合状态时,文物放置在金属片B上,弹簧处于压缩状态,金属片B与A、C接触;当文物被搬离展示台时( )
A.灯泡亮,电铃响 B.灯泡不亮,电铃不响
C.灯泡和电铃都短路 D.灯泡断路,电铃短路
【变式1】晚上用电高峰时,某住户家配电箱中的漏电保护器工作,切断了电路。下列有关住户家漏电保护器工作原因的说法中正确的是( )
A.相线与中性线相连,造成短路
B.住户家使用的用电器过多,导致总功率过大
C.有人一手摸相线,一手摸中性线,造成触电
D.刚洗完澡的住户,用湿手触摸用电器开关
题型9 等效电路
【典例1】晓雯家小区的单元门禁系统利用电动机实现开关门。人脸识别系统(相当于开关S1)通过识别住户会自动开门;到了夜晚,人靠近单元门,感应开关S2自动闭合,则灯亮照亮人脸后,人脸识别系统才能辨别住户自动开门,请在相应位置画出能实现上述开关门功能的等效电路图。
题型10 根据电路图连接实物
【典例1】物理学习过程中常常需要将实物图与电路图对应起来,下列实物图中,与如图所示的电路图相对应的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】如图所示,是用“伏安法测定值电阻阻值”实验中连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
题型11 串并联电路的设计
【典例1】小明利用已有的知识和经验,设计出模拟东、北方向红灯和绿灯指令的简易电路图(省略了黄灯),下列四个电路中符合要求的是( )
A.
B.
C.
D.
【变式1】家用空气炸锅主要由发热管和电风扇组成。发热管加热的同时风扇吹风,形成循环热流,实现“无油烹饪”。为保证安全,只有在风扇吹风时,发热管才能发热,发热管不能单独工作。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
题型12 电流表的使用方法
【典例1】如图所示的电路中,当开关S1、S2、S3均闭合时,灯泡 并联,此时电流表测量的是灯泡 中的电流。
题型13 电流表的读数
【典例1】如图所示,下列几种仪器读数正确的是( )
A.甲图中木块的长度是6.20cm
B.乙图中温度计的示数是24℃
C.丙图中电流表的读数是0.24A
D.丁图中弹簧测力计的示数是1.2N
【变式1】1)如图甲所示,电流表的读数为 A;
(2)如图乙所示是探究冰的熔化特点时描绘出的图象,由图可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),物质在AB段的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)在CD段的比热容,物质在BC段的内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
(3)毛皮摩擦过的橡胶棒带 (选填“正”或“负”)电。如图丙所示,用该橡皮棒接触验电器的金属球,验电器的原理是 ,在此过程中,验电器金属杆中电流的方向为 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
题型14 判断电流表测量的对象
【典例1】如图所示电路,闭合开关后,电流表测量的是( )
A.灯泡L1的电流
B.灯泡L2的电流
C.灯泡L1和灯泡L2的总电流
D.电源的短路电流
【变式1】如图所示的电路,闭合开关S1、S2后,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列说法错误的是( )
A.电流表测量通过L2的电流
B.电压表只能测L1两端的电压
C.取下L1时,L2仍能发光
D.只断开S1时,电压表无示数
题型15 串联电路中的电流规律
【典例1】关于物理概念和物理规律,下列说法中正确的是( )
A.摩擦过程中创造了电荷
B.两个灯同时亮、同时灭则一定是串联的
C.两个灯连接到同一电源上时,通过两灯的电流相同,则两灯的连接方式一定是串联的
D.电荷的定向移动形成电流
【变式1】甲、乙、丙三灯组成的串联电路,如果甲灯暗、乙灯较亮、丙灯最亮、则通过三灯的电流I甲、I乙、I丙大小关系是( )
A.I甲>I乙>I丙 B.I甲<I乙=I丙
C.I甲<I乙<I丙 D.I甲=I乙=I丙
题型16 运用串联电路中的电流规律计算
【典例1】如图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成串联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是 ,此时通过另一灯泡的电流是 A。
【变式1】为点亮美化城市,近期吉安市政府对抱石大道进行路灯改造。如图所示为一种新型装饰用的LDE灯带,它由40个相同的LED灯串联组成的,若通过第一个LED灯的电流是10mA,则通过第23个LED灯的电流是 A。小彤发现该LED灯带有一个不亮了,但是其余的灯都亮,则不亮的灯发生的故障是 (选填“短路”或“断路”)。
题型17 并联电路中的电流规律
【典例1】如图所示电路,闭合开关后两灯均正常发光,下列判断正确的是( )
A.两灯泡串联在电路中
B.电流表A1测通过灯L1的电流
C.取下灯L1,电流表A1的示数不变
D.仅断开S2,电流表A2的示数不变
【变式1】如图所示是办公室的插线板,b接热水壶、c接台灯、a与插座连接,当这两个用电器均正常工作时,a、b、c三处的电流大小关系是( )
A.Ib=Ic B.Ib<Ic C.Ia=Ib+Ic D.Ia=Ib=Ic
题型18 运用并联电路中的电流规律计算
【典例1】如图所示的电路,闭合开关S,电流表A1的示数为0.30A,电流表A的示数为0.46A,下列说法正确的是( )
A.通过灯泡L1的电流为0.46A
B.通过灯泡L2的电流为0.46A
C.若灯泡L1断路,电流表A的示数变为0.16A
D.若灯泡L2短路,电流表A1的示数变为0.46A
【变式1】如图所示电路,三个灯泡L1、L2和L3构成局部电路,已知通过L1和L2的电流分别为7mA和11mA,下列说法正确的是( )
A.通过L3的电流可能为18mA
B.通过L3的电流可能为9mA
C.L1、L2和L3一定是并联
D.通过L1、L2的电流大小不同,L1、L2一定是并联
题型19 探究串联电路中的电压规律
【典例1】随着智能家居的普及,家庭里的LED灯带、感应小夜灯、门铃指示灯等常常采用串联电路连接。为了研究这类照明电路的电压分配规律,小明用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.测出L1电压后,导线B不动,将导线从A改接到C,可测出L2两端电压
B.更换不同规格的小灯泡进行多次实验,是为了求平均值减小实验误差
C.得出实验结论:在串联电路中,各支路电压之和等于总电压
D.小明实验过程中发现灯泡L1不亮,灯泡L2亮,可能是灯泡L1两端电压较小造成的
【变式1】随着智能家居的普及,家庭里的LED灯带、感应小夜灯、门铃指示灯等常常采用串联电路连接。为了研究这类照明电路的电压分配规律,小明用如图所示的电路探究“串联电路的电压规律”,下列说法正确的是( )
A.测出L1电压后,导线b不动,将导线从a改接到c,可测出L2两端电压
B.更换不同规格的小灯泡进行多次实验,是为了求平均值减小实验误差
C.得出实验结论:在串联电路中,各支路电压之和等于总电压
D.小明实验过程中发现灯泡L1不亮,灯泡L2亮,可能是灯泡L1两端电压较小造成的
题型20 串联电路中的电压规律
【典例1】如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,以下说法错误的是( )
A.铜片是盐水电池的正极
B.电池电压为0.6V,此盐水电池是将化学能转化为电能
C.为了得到更高的电压,可以把若干个“盐水电池”并联
D.锌片与电压表之间的导线中,自由电荷定向移动的方向是从锌片流向电压表的负接线柱
【变式1】用如图所示的电路来探究电路中电压规律,用两节新干电池做电源,第一次测量时电压表按如图方式接入电路,下列说法正确的是( )
A.该实验是探究并联电路中电压规律
B.图中电压表测量的是L1两端的电压
C.为了安全考虑,电压表应选用0~15V量程
D.多次更换不同规格灯泡进行实验,是为了寻找普遍规律
题型21 运用串联电路中的电压规律计算
【典例1】如图所示,电源电压为6V,闭合开关S,电压表的示数为3.8V,则( )
A.L1两端的电压为2.2V
B.L2两端的电压为2.2V
C.若断开开关,电压表示数将变小
D.电源与L1两端的电压之和为3.8V
【变式1】如图1所示,闭合开关S,已知电压表V1、V2的示数如图2、3所示。下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.电阻R1两端的电压为2V
C.电阻R2两端的电压为4V
D.电阻R1、R2两端电压之和为6V
题型22 探究并联电路中的电压规律
【典例1】在“探究并联电路中电压的特点”实验中,实验电路如图甲所示:
(1)如图甲,要用电压表测量小灯泡L1两端的电压,请用笔画线代替导线将实物电路连接完整;
(2)连接好图甲电路后,闭合开关,观察到小灯泡L1发光、L2不发光,故障可能是 ;
(3)排除故障后,用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压,并更换不同规格的小灯泡多次测量,发现电压表示数均如图乙所示。由此得出结论:并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 ;
(4)完成实验后,小组同学设计如图丙所示的电路测量待测电阻的阻值,不用电流表,增加了一个开关和阻值已知的定值电阻R0。请你一起完成以下测量:
①闭合开关S和S1,用电压表测出电源的电压U;
②闭合开关S断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
③计算出Rx的阻值:表达式Rx= 。
【变式1】图甲是“探究并联电路电压关系”的实验电路图。
(1)该实验应该选择规格 (填“相同”“不相同”)的灯泡;
(2)实验时,闭合开关,两灯正常发光,V、V2有示数、V1无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,测出三个电压值,得出了“并联电路中各支路两端的电压相等”的结论,交流评估后,老师说这个结论不具有普遍性,理由是 。
题型23 并联电路中的电压规律
【典例1】如图电路,电源电压恒定不变。闭合开关S1、S2,小灯泡L1、L2均正常发光,电流表和电压表均有示数。则( )
A.电流表测通过小灯泡L2的电流
B.小灯泡L2两端的电压比L1的大
C.若只断开S2,电流表示数不变
D.若只断开S2,小灯泡L1将变亮
【变式1】如图所示,电源电压不变。闭合开关S1、S2,灯泡L1和L2均正常发光,且L1比L2亮,电流表有示数。下列分析正确的是( )
A.灯泡L1和L2是串联的
B.灯泡L1两端的电压与灯泡L2两端的电压相等
C.若断开开关S2,电流表没有示数
D.若断开开关S1,电路中只有灯泡L2发光
题型24 运用并联电路中的电压规律计算
【典例1】如图所示是小宁连接的电路,电源电压保持不变。闭合开关后,发现两灯都发光,电流表A1的示数为0.28A,电流表A2的示数为0.6A,电压表示数为3V。关于该电路的下列说法正确的是( )
A.电源电压为6V
B.通过灯L2的电流为0.32A
C.若拧下灯L2,灯L1仍可以发光,电流表A2的示数变大
D.若用导线连接L2两端,两灯均不亮,所有电表的示数均为零
【变式1】如图所示,电源电压恒为3V,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.2A,则灯泡L1两端的电压为 V,通过灯泡L2的电流为 A。
题型25 电流表、电压表在判断电路故障中的应用
【典例1】如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端
B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端
D.用完好的灯L0并联在L两端
【变式1】小华连接了如图所示的实物电路,灯L1、L2的额定电压相同,额定功率不同。闭合开关S后,L1不发光,L2发光。为了查找L1不发光的原因,她用一根导线进行检测:导线接在L1两端时,L2发光;导线接在L2两端时,L1发光。则原因是( )
A.L1短路
B.L1断路
C.L1的额定功率小于L2的额定功率
D.L1的额定功率大于L2的额定功率
题型26 电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
【典例1】如图所示,某种家用导线由多股铜丝缠绕而成。外包绝缘皮,下列方法能减小其电阻的是( )
A.减小导线的长度 B.增大导线两端的电压
C.减小导线中的电流 D.减少铜丝的股数
【变式1】为维护消费者权益,我市技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查,发现某品牌的铜芯电线不符合规格:电线直径明显比说明书上标定的直径要小。这种电线不符合规格的主要原因是( )
A.导线材料不当,导致电阻偏小
B.导线长度过长,导致电阻偏大
C.导线横截面积偏小,导致电阻偏大
D.导线温度偏高,导致电阻偏大
题型27 滑动变阻器的原理
【典例1】如图所示是电动汽车的“油门”示意图,其实质是变阻器,脚向下踩“油门”时,旋钮滑片可以绕O点在电阻圈上逆时针转动,通过改变接入电路中电阻圈的 来改变电阻的大小,从而改变通过电动机的电流大小,进而控制汽车速度。当脚向上松“油门”时,通过电动机的电流减小,汽车速度减慢,说明电路中的a、b接点与变阻器中
(选填“A、B”“B、C”或“A、C”)两个触点相连。电动汽车行驶时,车内蓄电池相当于简单电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
【变式1】滑动变阻器是实验室常用的电路元件。
(1)滑动变阻器是利用电阻大小与 的关系制成的。
A.材料
B.长度
C.横截面积
(2)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,小灯泡L发光,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中,小灯泡L的亮度不变,电流表的示数变大。
。
题型28 滑动变阻器的使用
【典例1】下列示意图中,滑动变阻器连接正确且当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】如图所示的电路中,开关S闭合后,灯L1、L2都能发光的是( )
A.
B.
C.
D.
过 关 验 收
1.将金属盘放在置于地面的空塑料瓶上,金属盘中放有彩色的碎纸屑。当丝绸摩擦过的玻璃棒接触金属盘时,彩色的纸屑像礼花一样向上散开,如图所示。下列分析正确的是( )
A.在摩擦过程中玻璃棒得到了电子
B.玻璃棒接触金属盘,会使金属盘带负电
C.纸屑向上散开的原理与验电器的工作原理相同
D.若把塑料瓶更换为金属瓶,实验现象会更明显
2.如图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球时,它们相互吸引,则小球( )
A.一定带负电 B.一定带正电
C.可能带负电 D.一定不带电
3.下列现象可以用静电知识解释的是( )
①用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引轻小碎纸屑
②冬季黑夜,猛地脱毛衣能看到闪光并听到“噼啪”声
③两块压紧的铅块下面悬挂若干个钩码,铅块仍能保持静止
④从自然下垂的两张纸之间用力向下吹气,两张纸向中间靠拢
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
4.如图所示是一种静电喷涂枪,通电后,它可以使涂料微粒带上负电荷;当涂料喷出后,更易形成分散的雾状微粒,并均匀分布到被喷涂的工件上。下列说法正确的是( )
A.喷涂枪口与被喷涂工件之间形成向左的电流
B.涂料微粒带上负电的原因是因为得到了正电荷
C.涂料喷出后更易形成分散的雾状是因为同种电荷相互排斥
D.若被喷涂工件带上负电荷,能使喷涂效果更好
5.如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数,灯泡正常发光。过一会儿发现灯泡熄灭,且电压表的示数变大,而电流表示数几乎为零,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上,则电路故障是( )
A.电阻R断路 B.电阻R短路 C.灯泡L短路 D.灯泡L断路
6.如图,电源电压不变,闭合开关,一段时间后,灯L突然熄灭。若电路中仅有一处断路,且只发生在电阻R或灯L上。为检测电路故障,以下方案不可行的是( )
A.将电压表并联在L两端
B.将电流表并联在L两端
C.用完好的导线并联在L两端
D.用完好的灯L0并联在L两端
7.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,两灯均发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
8.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
9.小华连接了如图所示的实物电路,灯L1、L2的额定电压相同,额定功率不同。闭合开关S后,L1不发光,L2发光。为了查找L1不发光的原因,她用一根导线进行检测:导线接在L1两端时,L2发光;导线接在L2两端时,L1发光。则原因是( )
A.L1短路
B.L1断路
C.L1的额定功率小于L2的额定功率
D.L1的额定功率大于L2的额定功率
10.如图所示,晓晓同学利用标有“6V 3W”和“6V 2W”的两个灯泡探究“串联电路中电压的特点”,下列说法不正确的是( )
A.在连接电压表时,应先用大量程试触后再选择合适量程
B.要测灯泡L2两端的电压,只需将图中电压表A接点的连线转接到C接点即可
C.闭合开关S后,若发现灯泡L1较亮,L2要暗一些,则可判断灯泡L1的规格是“6V 2W”
D.闭合开关S一段时间后,若灯泡L1突然熄灭,L2仍然发光,则可能是灯泡L1短路了
11.利用如图甲所示的电路“探究串联电路中电压的特点”,闭合开关,发现电压表V1、V2均有示数,灯泡L1亮、L2不亮,则电路发生的故障可能是 。某同学发现家里电动玩具的电池盒完好,拆下后装上四节新的干电池作为探究电路的电源,为了判断这四节干电池是串联还是并联,他将电池盒接入如图乙所示电路。取下一节干电池后,闭合开关,若电压表 (选填“有”或“无”)示数,电流表 (选填“有”或“无”)示数,则四节干电池是串联的。
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