专题03 电流和电路(期中知识清单)九年级物理上学期新教材人教版
2026-10-09
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内容正文:
专题03 电流和电路
目 录
识记类
思维导图
知识清单
考点清单
辨析清单
题型类
高频题型清单
易错题型清单
重难题型清单
答题类
解题模型清单
答题技巧清单
知识点01 电荷
1、两种电荷
· 正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷。
· 负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷。
电荷间相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物质。
摩擦起电
· 实质:电子从一个物体转移到另一个物体。
· 失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
· 摩擦起电不是创造电荷,而是电荷的转移。
验电器
作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷相互排斥。
使用方法:将被测物体接触验电器的金属球,若金属箔张开,则物体带电。
电荷量
单位:库仑,符号 。
元电荷:。
任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍。
知识点02 电流
1、电流的形成
· 电荷的定向移动形成电流。
· 金属中:自由电子定向移动。
· 酸碱盐溶液中:正、负离子定向移动。
2、电流的方向
· 规定:正电荷定向移动的方向为电流方向。
· 金属导体中:电流方向与自由电子定向移动方向相反。
· 电源外部:电流从正极流出,经过用电器回到负极。
3、电流的单位
· 国际单位:安培,符号 。
· 常用单位:毫安()、微安()。
· 换算:,。
4、电流表
作用:测量电流。
符号:。
使用规则:
· 必须串联在被测电路中。
· 电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出。
· 被测电流不能超过电流表量程。
· 绝不允许把电流表直接接到电源两极上。
量程:(分度值 );(分度值 )。
知识点03 电路
1、电路的组成
· 电源:提供电能。
· 用电器:消耗电能。
· 开关:控制电路通断。
· 导线:连接电路。
电源
导线
用电器
开关
2、电路元件表示符号:
3、电路的状态
· 通路:处处连通的电路。
· 断路:某处断开的电路。
· 短路:电源两极不经过用电器直接连通的电路,会损坏电源。
开关断开
导线松脱
用电器烧坏
4、电路图
· 用规定的符号表示电路连接情况的图。
· 常见元件符号:电源、开关、灯泡、电流表、电压表等。
知识点04 串联和并联
1、串联电路
· 连接特点:各元件首尾依次相连。
· 电流路径:只有一条。
· 开关控制:一个开关控制整个电路。
· 电流规律:。
2、并联电路
· 连接特点:各元件首首相连、尾尾相连。
· 电流路径:有多条。
· 开关控制:干路开关控制整个电路,支路开关控制支路。
· 电流规律:。
知识点04 电流的测量
1、电流表的使用
· 调零:使用前检查指针是否指零。
· 串联:电流表必须串联在被测电路中。
· 正入负出:电流从正接线柱流入,负接线柱流出。
· 选量程:先估计电流大小,选择合适量程;不能确定时用大量程试触。
· 禁止短路:不能把电流表直接接在电源两极。
2、电流表读数
· 先看量程,再确定分度值。
· :每大格 ,每小格 。
· :每大格 ,每小格 。
知识点05 串并联电路中电流的规律
1、串联电路电流规律
· 内容:串联电路中各处的电流都相等。
· 公式:。
2、并联电路电流规律
· 内容:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
· 公式:。
考点01 电荷与摩擦起电
考点内容:两种电荷、摩擦起电实质、电荷间相互作用、验电器。
常见考法:
(1)判断摩擦起电后物体带何种电荷。
(2)根据电荷间相互作用判断带电情况。
(3)验电器的使用与原理。
(4)电荷量单位与元电荷。
考点02 电流与电流表
考点内容:电流形成、电流方向、电流单位、电流表使用与读数。
常见考法:
(1)判断电流方向。
(2)电流表连接方式与正负接线柱。
(3)电流表量程选择与读数。
(4)电流表使用错误分析。
考点03 电路识别与设计
考点内容:电路组成、电路状态、串并联识别、电路图。
常见考法:
(1)识别串联和并联电路。
(2)根据要求设计电路。
(3)判断电路故障(断路、短路)。
(4)画电路图或连接实物图。
考点04 串并联电路电流规律
考点内容:串联电流处处相等,并联干路电流等于各支路电流之和。
常见考法:
(1)利用电流规律进行简单计算。
(2)实验探究串并联电路电流规律。
(3)结合电流表读数分析电路。
辨析01 摩擦起电与电荷相互作用类易错
· 误认为摩擦起电创造了电荷,忽略摩擦起电的实质是电子转移;
· 分不清失去电子带正电、得到电子带负电;判断电荷间作用时,只看“吸引”就认为一定带异种电荷,忽略带电体吸引轻小物体的现象;
· 验电器金属箔张开角度越大,误认为电荷量一定越多,忽略角度与电荷量有关但不成正比。
辨析02 电流方向与电流表使用类易错
· 误认为电流方向是自由电子定向移动方向,忽略规定正电荷定向移动方向为电流方向;
· 金属导体中自由电子定向移动方向与电流方向相反;电流表使用中,忘记串联、正入负出,或把电流表直接接在电源两极;
· 读数时看错量程,把 量程按 读数,导致结果错误。
辨析03 串并联电路识别类易错
· 分不清串联和并联,误把并联电路看成串联;忽略串联电路只有一条电流路径,并联电路有多条电流路径;
· 判断开关控制作用时,误认为并联电路中支路开关能控制整个电路;
· 分析电路故障时,把断路和短路混淆,忽略电源短路会损坏电源。
辨析04 电流规律应用类易错
· 在串联电路中误用 ,在并联电路中误用 ;
· 计算时忘记统一单位,把 mA 和 A 直接相加;实验探究电流规律时,忽略更换不同规格灯泡多次测量,导致结论具有偶然性;读数时未估读或估读错误,导致规律总结偏差。
【题型一】电荷与摩擦起电
【例1】 小启做饭时,不小心把一些干燥的食盐撒在地上。她将与毛衣摩擦过的保鲜袋靠近地上的食盐,食盐立刻被“吸”到保鲜袋上。关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.食盐撒在地上是扩散现象
B.保鲜袋“吸”食盐是因为带电体可以吸引轻小物体
C.保鲜袋带电,是通过摩擦的方法创造了电荷
D.保鲜袋一定带正电
【答案】B
【详解】
A.食盐是固体小颗粒,用肉眼能看见,不属于分子,食盐撒在地上不是扩散现象,故A错误;
B.保鲜袋摩擦起电,“吸”食盐是因为带电体可以吸引轻小物体,故B正确;
C.保鲜袋带电,是通过摩擦的方法使电荷发生了转移,故C错误;
D.保鲜袋可能得电子,带负电,也可能失电子,带正电,无论正负电都能吸引轻小物体,故D错误。
故选:B。
【变式1-1】如图,小明用纸巾摩擦过的塑料勺子将盘中的胡椒粉“吸”起。下列说法正确的是( )
A.“吸”说明带电体具有吸引轻小物体的性质
B.塑料勺子通过摩擦的方式创造了电荷
C.纸巾和塑料勺子摩擦的过程中发生了原子核的转移
D.该现象的原理与验电器的工作原理相同
【答案】A
【详解】
A.纸巾摩擦过的塑料勺子带了电荷,胡椒粉属于轻小物体,该现象说明带电体具有吸引轻小物体的性质,故A正确;
B.摩擦起电的本质是电荷的转移,并不是创造了电荷,故B错误;
C.纸巾和塑料勺子摩擦的过程中,只有核外电子发生转移,原子核不会发生转移,故C错误;
D.该现象的原理是带电体吸引轻小物体,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,二者原理不同,故D错误。
故选:A。
【变式1-2】 用丝绸摩擦玻璃棒之后,玻璃棒的温度会升高,这是通过________方式增大内能;拿起玻璃棒发现能够吸引小纸屑,这是_________现象;最终玻璃棒带正电,是因为在这个过程中玻璃棒__________电子。
【答案】 做功 摩擦起电 失去
【详解】
丝绸与玻璃棒摩擦时,通过克服摩擦力做功,将机械能转化为内能,使玻璃棒的内能增大、温度升高,因此是通过做功的方式改变内能;
丝绸摩擦玻璃棒后,玻璃棒带上了电荷,这种通过摩擦使物体带电的过程就是摩擦起电现象;不同物质的原子核束缚电子的能力不同,玻璃棒的原子核束缚电子的能力比丝绸弱,在摩擦过程中,玻璃棒的电子转移到丝绸上,因失去电子而带正电。
【题型二】电流与电流表
【例2】 下列估测值中最接近实际的是( )
A.一枚普通鸡蛋的质量约为
B.家用台灯正常工作时的电流约为
C.中学生百米赛跑的平均速度约为
D.初中物理课本的厚度约为
【答案】B
【详解】
A.一个鸡蛋的质量约为50g,而不是500g,故A不符合题意;
B.家用台灯的功率一般在20-40W左右,若功率,则电流
,
接近0.2A,故B符合题意;
C.中学生百米赛跑的时间在15s左右,平均速度在7m/s左右,故C不符合题意;
D.初中物理课本的厚度约为1cm左右,5cm太厚了,故D不符合题意。
故选:B。
【变式2-1】关于电流的测量,下列说法正确的是( )
A.电流表可以直接接在电源两端
B.电流表应串联在被测电路中
C.电流表的量程越大,测量结果越准确
D.电流表的正负接线柱可以任意连接
【答案】B
【详解】
ABD.根据电流表的用法可知,电流表要串联在电路中;且不能直接接在电源两极,否则会造成电路短路,烧坏电表;要让电流从“+”接线柱流入,从“−”接线柱流出,否则会造成反偏现象,故B正确,AD错误;
C.量程过大时,指针偏转角度小,读数不精确,会降低测量准确度,故C错误。
故选:B。
【变式2-2】在练习使用电流表的实验中,小林连接的电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于___________状态,若不知电流大小,电流表量程应首先选用___________(选填“大”或“小”)量程。
(2)小林连接完电路,当闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是___________。
(3)小林改正错误后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则读数为___________A。
【答案】(1)断开 大 (2)电流表的正负接线柱接反了 (3)0.26
【详解】
(1)[1]连接电路时,为防止电路短路损坏器材,开关应处于断开状态。
[2]不知电流大小时,应先选用大量程试触,避免电流过大损坏电流表。
(2)当闭合开关,电流表指针如图乙,此时电流表指针反向偏转,原因是电流表的正负接线柱接反了。
(3)图丙中电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,读数为0.26A。
【题型三】串并联电路识别
【例3】 下面说法不正确的是 ( )
A.用手电筒时,电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极
B.干电池、蓄电池、发电机都可以作为电源
C.家里的油烟机内装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,它们是并联
D.马路两旁的路灯,总是同时亮起同时熄灭,它们是串联的
【答案】D
【详解】
A.电池外部的电流,总是由电池的正极流向负极。所以用手电筒时,电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极,故A正确,不符合题意;
B.能将其他形式能量转化为电能的均可以作为电源。干电池、蓄电池是将化学能转化为电能,发电机是将机械能转化为电能。所以干电池、蓄电池、发电机都可以作为电源,故B正确,不符合题意;
C.因为厨房的抽油烟机中的照明灯和电动机既可以单独工作,又互不影响,因此它们的连接方式为并联,故C正确,不符合题意;
D.路灯虽然总是同时亮起同时熄灭,但当其中一个灯泡损坏不亮时,其它灯泡仍可以正常工作,即每个灯泡可以单独工作,互不影响,因此路灯是并联的,故D错误,符合题意。
故选:D。
【变式3-1】 图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A.文物放置时,灯不亮、电铃不响 B.文物放置时,灯亮、电铃不响
C.文物拿起时,灯亮、电铃不响 D.文物拿起时,灯不亮、电铃响
【答案】B
【详解】
AB.文物放置在金属片B上时: 文物的重力压缩弹簧,使B下移,接通金属片A和C。此时电铃被短路,电流经过灯泡,因此灯亮、电铃不响,故A错误,B正确。
CD.文物被拿起时: 弹簧伸长,B上移,A和C断开,短路解除,电流会依次经过电铃和灯泡,因此灯亮、电铃响,故CD错误。
故选:B。
【变式3-2】 如图所示是电蚊拍的简化电路图。指示灯L和灭蚊网是__________(选填“串联”或“并联”),当开关__________(选填“S1”“S2”或“S1和S2”)闭合时,灭蚊网通电起到灭蚊作用。
【答案】 并联 和
【详解】
由图可知,指示灯L和灭蚊网可以单独工作,故它们是并联的;若要使灭蚊网通电,需要闭合开关S1和S2。
【题型四】串并联电流规律
【例4】如图所示,在探究串联电路的电流规律时,小明用电流表分别测出a、b、c三处的电流为、、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由图可知,灯泡L1与L2串联,a、b、c三点是串联电路中的不同位置,根据串联电路电流处处相等的规律,可得,故A正确,BCD 错误。
故选:A。
【变式4-1】按照图甲的电路图连接好电路,探究并联电路中电流的特点,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L2的电流为( )
A.0.2A B.0.3A C.0.5A D.0.7A
【答案】D
【详解】
由电路图可知,电流表测量干路电流,电流表测量通过灯泡的电流,根据并联电路中电流的规律可知,电流表的示数大于电流表的示数,故电流表应选0-3A的量程,分度值为0.1A,读数为1A,电流表应选0-0.6A的量程,分度值为0.02A,读数为0.3A,通过灯泡的电流为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【变式4-2】某实验小组利用如图甲、乙所示的电路,分别探究串、并联电路中电流的规律。具体探究过程如下:
(1)实验小组按图甲所示电路图连接电路,准备将电流表接入点时(尚未接入),发现指针位置如图丙所示,则正确的操作是将电流表_________;将电流表正确接入电路后,发现电流表示数如图丁所示,则通过点的电流为________;将电流表分别换接到、两点,发现示数与接入点时相同。换用规格不同的小灯泡重复以上实验,发现a、b、c三点电流仍然相等。由此可得出的结论是:在串联电路中,电流____________。
(2)实验小组按图乙所示电路图连接电路时遇到了困难,请你用笔画线表示导线,在图戊中帮他们完成电路连接,要求电流表测量灯泡的电流________。
①连接好电路后,闭合开关S,发现灯泡发光,不发光,电流表有示数,由此可判断出电路故障可能是______________;
②排除故障,闭合开关 ,测出点电流后,将电流表分别换接到、两点,并读出电流表的示数,三次读数如下表所示。分析表中数据可以发现,、、三点的电流存在关系:___________(用表中字母表示);
0.28
0.28
0.56
③小杨同学发现,两支路中电流大小相等。请你分析导致此现象的原因:_________________________;
④小张同学根据②中的电流关系直接得出“并联电路中,干路电流等于各支路电流之和”的结论。小杨认为小张的做法不合理,请你帮小杨说明原因,并提出改进措施。原因:____________________________;措施:__________________________________。
【答案】(1) 调零 0.24 处处相等
(2) 灯泡处断路 两灯泡规格相同 两灯泡规格相同,且仅测得一组数据,所得结论具有偶然性 换用不同规格灯泡,多测几组数据
【详解】
(1)图丙中电流表未接入电路指针偏左,说明没有调零,正确的操作是将电流表调零。
图丁电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.24 A,即通过点的电流为0.24 A。
多次实验,发现a、b、c三点电流仍然相等,因此可得出实验结论:串联电路中电流处处相等。
(2)实验要求:电流表测 电流,需将电流表与支路串联,将电流表“0.6”接线柱与灯泡上方接线柱用导线相连,电流从电流表负接线柱流出,电流表不测的电流,故将负接线柱与相连,据此作图。
灯泡发光,电流表有示数,说明支路是通路;灯泡不发光,由此可知灯泡处断路,若短路会造成电源短路,两灯都不亮。
C点在干路,、两点分别在两条支路上,结合表格数据
,
则、、三点的电流存在关系为
实验选用规格完全相同的小灯泡,两灯电阻相等,并联两端电压相等,因此通过两支路的电流相等。且只进行一组实验,实验次数过少,结论存在偶然性,不具备普遍规律。
改进措施:换用不同规格的小灯泡,多次重复实验,采集多组数据归纳规律。
【题型一】摩擦起电实质
【例1】物理课上,同学们摇动起电机的手柄,使起电机两个金属小球A、B带电,两小球带电情况如图所示。再用金属棒连接小球A和验电器(图中未画出),可以看到验电器的两金属箔张开,则下列判断正确的是( )
A.小球A、B带电是由于摩擦创造了电荷
B.小球B带负电是由于失去了大量的正电荷
C.带电后A、B两个小球相互排斥
D.验电器两金属箔张开,是因为带同种电荷
【答案】D
【详解】
A.摩擦起电的本质是电子的转移,并不是创造了电荷,故A错误;
B.只有核外电子可以转移,原子核的正电荷不会转移,小球B带负电是因为得到了多余的电子,故B错误;
C.由图可知,A带正电、B带负电,异种电荷相互吸引,两小球会相互吸引,故C错误;
D.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,两金属箔是因为带同种电荷后相互排斥而张开,故D正确。
故选 :D。
【变式1-1】 如图是一种离子风扇,广泛应用于电子制造、医疗等领域。其中的电离器件在高电压下,可以将空气电离形成带电的空气离子,带电空气离子可以消除物体表面的静电。带负电的空气离子具有吸附作用,能够吸附空气中的灰尘、细菌等微粒。下列说法正确的是( )
A.离子风扇使用过程中创造了电荷
B.进风口空气流速大,风扇内部的灰尘会被吹出
C.离子风扇能除尘说明灰尘可能带正电
D.离子风扇消除静电的原理与验电器的工作原理相同
【答案】C
【详解】
A.电荷不能被创造,离子风扇是通过电离空气使电荷转移,并非创造电荷,故A错误;
B.离子风扇进风口进来的风经过滤网或电离区后,空气中的灰尘被吸附在滤网或收集板上,不是单纯靠风速吹出灰尘,所以此描述不准确,且与除尘功能矛盾。故B错误;
C.如果灰尘带正电,带负电的空气离子可以直接吸引并中和它,使其沉积;但实际不带电的灰尘也会因静电感应而被吸引,所以灰尘不一定带正电。但题中只说“可能带正电”,这是合理的,故C正确;
D.离子风扇消除静电是利用带电空气离子中和物体表面的静电;验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。二者原理不同,故D错误。
故选:C。
【变式1-2】对下列图中现象,解释正确的是( )
A.甲图:与头发摩擦后的塑料梳子能吸引纸屑,是因为带电体能吸引轻小物体
B.乙图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到了电子
C.丙图:验电器A中负电荷通过金属棒流向B,电流方向由A至B
D.丁图:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
【答案】A
【详解】
A.与头发摩擦后的塑料梳子是带电体,带电体具有吸引轻小物体的性质,塑料梳子能吸引纸屑,故A正确;
B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒上的一部分电子转移到了丝绸上,玻璃棒因失去电子而带正电,故B错误;
C.验电器A带负电,说明A有多余的电子;B不带电。用金属棒连接A、B时,A上的部分自由电子会通过金属棒转移到B上,电子的定向移动方向是从A到B,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,因此,电流方向是从B到A,故C错误;
D.带电体具有吸引轻小物体的性质,如果一个带电一个不带电,则也会相互吸引,故D错误。
故选:A。
【题型二】电流方向判断
【例2】关于电流以及电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.电荷移动就形成电流
B.负电荷移动的方向是电流的方向
C.正、负电荷的定向移动都可以形成电流
D.金属导体中移动的是负电荷,所以电流没有方向
【答案】C
【详解】
A.电荷的定向移动才能形成电流,故A错误;
B.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故B错误;
C.正电荷的定向移动、负电荷的定向移动,以及正、负电荷向相反方向的定向移动,都可以形成电流,故C正确;
D.金属导体中移动的是负电荷,但电流仍有方向,其方向与负电荷定向移动的方向相反,故D错误。
故选:C。
【变式2-1】我国研发的摩擦纳米发电机原理图如图所示,两种不同材质的摩擦层、相互摩擦带上电荷并形成电压,使电流表正常偏转。则( )
A.两摩擦层相互摩擦的过程中创造了电荷 B.摩擦发电过程中将机械能转化为电能
C.两摩擦层摩擦后带上了等量的同种电荷 D.摩擦层相当于电源的负极
【答案】B
【详解】
A.摩擦起电的本质是电子的转移,电荷不会被创造或消灭,故A不符合题意;
B.摩擦发电过程中,是机械能转化为电能,故B符合题意;
C.两种不同材质的物体摩擦后,会带上等量的异种电荷,即一个失电子带正电,一个得电子带负电,不是同种电荷,故C不符合题意;
D.由图可知,摩擦层a、b相当于电源,电流表正常偏转,说明电流从“+”接线柱流入、“-”接线柱流出,因此摩擦层a相当于电源的正极,故D不符合题意。
故选:B。
【变式2-2】参与十五届全运会电力巡检的氢动力机器人,其氢燃料电池工作原理如图。氢气在A侧催化层释放电子形成氢离子,电子经外电路到B侧与氧气、氢离子结合生成水。这个过程中,电子通过外部电路_________移动形成电流,电流方向_________(填“由A到B”或“由B到A”),A侧是电池的_________(填“正”或“负”)极。
【答案】 定向 由B到A 负
【详解】
[1]电荷的定向移动形成电流,因此电子通过外部电路定向移动形成电流。
[2]物理学规定:正电荷定向移动的方向为电流方向,电子带负电,电流方向与电子定向移动方向相反。本题中电子从A侧经外电路移动到B侧,因此电流方向为由B到A。
[3]电源外电路中电流从正极流向负极,外电路电流由B到A,说明A侧是电池的负极。
【题型三】电流表读数
【例3】图为某双量程电流表表盘,根据表盘中指针所指刻度,选用0~0.6A量程和0~3A量程的读数分别为( )
A.0.32A,1.60A B.0.32A,1.6A C.0.30A,1.50A D.0.3A,1.5A
【答案】A
【详解】
选用0~0.6A量程时,分度值为0.02A,指针指向第16个小格,读数为0.32A;选用0~3A量程时,分度值为0.1A,指针指向第16个小格,读数为1.60A,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
【变式3-1】如下图甲所示为电路中某段导体内自由电子定向移动的方向,由此可知通过此段导体的电流方向向____________(选填“左”或“右”);使用电流表测量其通过的电流大小,如图乙所示,读数为___________A。
【答案】 左 1.4
【详解】
[1] 物理学规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,导体中的负电荷定向移动的方向与电流方向相反,图中金属导体中自由电子向右定向移动,则导体中电流的方向向左。
[2] 如图乙所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A。
【变式3-2】(1)电流表的表盘如图所示,使用时必须把它_______(选填“串联”或“并联”)在电路中,电流从它的_______(选填“+”或“-”)接线柱流入。此时的读数为_______A。
(2)如图甲连接电路时,开关应______,电流表应先用0~3A量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边,如图乙所示,原因是__________________;
(3)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是______A,为了使测量结果更准确,应该先断开开关,___________。
【答案】(1)串联 + 1 (2)断开 电流表没有调零 (3) 0.5 把电流表换小量程
【详解】
(1)[1][2][3]电流表的使用规则是串联在电路中,电流从“+”接线柱流入,由图可知,电流表接的是0~3A量程,分度值为0.1A,指针指向1A的位置,读数为1A。
(2)[1][2]连接电路时,开关应断开,这是为了保护电路;闭合开关前指针偏向0刻度左边,原因是电流表指针未调零。
(3)[1][2]图丙中电流表用的是0~3A量程,分度值0.1A,指针指向0.5A,读数为0.5A,因为0.5A在0~0.6A量程范围内,为了测量更准确,应先断开开关,换用0~0.6A量程。
【题型四】电路故障分析
【例4】通路、短路、开路是电路的三种状态。下图所示的电路中,闭合开关后,有灯泡被短路的是( )
A. B C. D.
【答案】C
【详解】
A.根据图示可知,该图为两个灯泡串联,闭合开关后没有灯泡被短路,故A不符合题意;
B.开关闭合,两灯并联,没有被短路,故B不符合题意;
C.开关闭合,下方灯泡被短路,故C符合题意;
D.两灯泡并联,开关在支路,只控制一个灯泡,没有被短路,故D不符合题意。
故选:C。
【变式4-1】在图的四个实物连接图中,有一个的连法是错误的,这个图是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
A.由图可知,两灯泡并联,左开关控制干路通断,右开关控制一条支路的通断,故A不符合题意;
B.由图可知,两灯泡并联,左开关控制干路通断,右开关通知下方支路的通断,故B不符合题意;
C.由图可知,两开关闭合时,电流可以不经过用电器直接从电源正极流回到电源负极,造成电源短路,故C符合题意;
D.由图可知,两灯泡并联,左开关控制干路通断,右开关通知下方支路的通断,故D不符合题意。
故选:C。
【变式4-2】在学习了电路连接的基本方式后,小红连接了如图所示的电路图进行实验,将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2将 (选填“发光”或“不发光”)。为了让两盏灯同时熄灭,小红认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱即可。根据所学知识判断小红 (选填“能”或“不能”)这样操作,理由是 。
【答案】 不发光 不能 会造成电源短路,损坏电源
【详解】
[1]将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2被短路,灯泡L2将不发光。
[2][3]若用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱,会导致电流从电源正极流向电源负极,会造成电源短路,损坏电源,故小红不能这样操作。
【题型一】电路设计
【例1】 小明根据小区门禁功能设计模拟电路。要求:光线较暗时,光控开关闭合,照明灯亮;刷脸或刷卡成功时,对应开关闭合,电动机M工作,门禁开启。符合以上设计要求的电路是( )
A. B. C D.
【答案】D
【详解】
由题意可知,光线较暗时,光控开关闭合,照明灯亮,即光控开关控制灯泡;刷脸或刷卡成功时,对应开关闭合,电动机M工作,门禁开启,说明刷脸开关或刷卡开关均能控制电动机,即两开关并联控制电动机;光线较强时,灯泡可以不工作,说明灯泡与电动机并联。对比各图。
故选:D。
【变式1-1】 今年“五一”假期,雅安站加开多趟列车,满足了旅客的出行需求。旅客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合开关S1)和人脸识别验证(相当于闭合开关S2),方可开启闸机(电动机工作)。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】
根据题意,只有两个开关、同时闭合,电动机才能工作,说明两个开关需要互相影响,必须同时闭合才能接通电路,因此两个开关应串联,再和电动机接入电路。
故选:A。
【变式1-2】 某实验小组用太阳能板、可充电电池、单刀双掷开关S和电动机(用符号M表示)设计电路,要求:电池给电动机供电时,电动机工作;太阳能板给电池充电时,电动机不工作。符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】
A.当开关S接a时,太阳能板直接给电动机供电,不是电池给电动机供电;不符合要求,故A不符合题意;
B.当开关S接a时,电池给电动机供电,电动机正常工作;当S接b时,太阳能板给电池充电,电动机所在支路断开,电动机不工作,完全符合题目要求,故B符合题意;
CD.无论开关接a还是接b,电动机始终接入电路工作,太阳能板不能给电池充电,不符合要求,故CD不符合题意;
故选:B。
【题型二】电流规律综合计算
【例2】如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L1、L2的电流分别为( )
A.0.5A 0.3A B.0.3A 0.5A C.0.2A 0.3A D.0.5A 0.8A
【答案】C
【详解】
由图知道,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测量灯泡L2的电流,根据题意知道,通过小灯泡L2的电流是0.3A,由并联电路电流的特点知道,通过小灯泡L1的电流是
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
【变式2-1】在图示电路中,开关闭合后,灯泡L1、L2均正常发光,甲电流表示数为1.2A,乙电流表示数为0.4A,则通过灯泡L1的电流是 A。
【答案】0.8
【详解】图中两个灯泡并联,电流表甲测量干路中的电流,电流表乙测量通过的电流,通过灯泡的电流
。
【变式2-2】 如图甲所示电路,当开关、闭合后,电流表测量的是通过 的电流,若两只电流表的指针偏转都如图乙所示,则通过的电流为 A。
【答案】 R2 1.12
【详解】
[1]由电路图知道,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,A2与R2串联,即A2测量R2的电流。
[2]两只电流表的指针偏转刻度相同,根据并联电路的电流关系知道,干路中的电流大于支路电流,所以电流表A1选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A;电流表A2选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A;则通过电阻R1的电流为
【题型三】含电流表的电路分析
【例3】 小强在探究并联电路电流规律时,设计了如图所示的电路,当开关、都闭合时,电流表A、的示数分别为0.9A,0.4A.当开关断开,只闭合开关,则电流表A、、的示数分别为( )
A.0.9A,0.4A,0.5A B.0.4A,0.4A,0 C.0.4A,0.5A,0 D.0.9A,0.9A,0
【答案】B
【详解】
开关S1、S2都闭合时,灯泡L1、L2并联,A1测量灯泡L2的电流为0.4A,A2测量灯泡L1的电流,A测量干路的电流为0.9A; 当开关S1闭合,S2断开时,电流表A2断路,示数为零,电流表A、A1测量灯泡L2的电流示数相等,流过灯泡L2的电流不变仍为0.4A。 故B符合题意,ADC不符合题意。
故选B。
【变式3-1】用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.7A 0.4A B.0.3A 0.4A C.0.14A 0.26A D.0.7A 1.3A
【答案】B
【详解】
由图可知,灯泡L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测L2支路的电流;根据并联电路的电流特点可知,A1的示数应大于A2的示数,而图中电流表A1的指针偏转角度比A2的小,所以电流表A1选择的是大量程(即0~3A),分度值为0.1A,其示数即干路电流为0.7A;电流表A2选择的是小量程(即0~0.6A),分度值为0.02A,其示数即通过灯泡L2的电流为0.4A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯泡L1的电流为
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
【变式3-2】 如图所示,电流表A1是测量 的总电流,若将两个开关都闭合时,A1和A2的示数分别为3A和2A,若将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.8A,那么两开关都闭合时流过L3的电流为 A。
【答案】 L2和L3 1.8
【详解】
[1]如图所示,当开关都闭合时,L1、L2、L3并联,电流表A1测L2和L3的总电流,电流表A2测L2和L3的总电流。
[2]将两个开关都闭合时,A1和A2的示数分别为3A和2A,即
若将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.8A,则L1的电流为0.8A,所以
【题型一】电荷相互作用判断模型
【模型解读】同种电荷相斥,异种电荷相吸;带电体吸引轻小物体;根据现象判断带电情况。
【例1】 如图所示,轻质小球甲、乙、丙处于静止状态,已知丙带正电,则甲的带电情况是( )
A.一定带负电 B.一定带正电 C.一定带电 D.无法判断
【答案】D
【详解】
由图可知,乙和丙相互吸引,因为异种电荷相互吸引且带电体可以吸引轻小物体,所以乙可能带负电或不带电。甲和乙相互吸引,若乙带负电,则甲带正电或不带电;若乙不带电,则甲可能带正电或负电,因此无法判断甲的带电情况,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选:D。
【变式1-1】 用铁丝支架和吸管组装成如图所示的装置,吸管可以绕铁丝支架自由转动。用餐巾纸摩擦吸管的一端,再将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电的一端,发现它们相互排斥。下列说法正确的是( )
A.吸管与餐巾纸摩擦后餐巾纸不带电荷
B.吸管与餐巾纸摩擦后吸管带负电荷
C.吸管与橡胶棒相互排斥是因为它们带异种电荷
D.摩擦后的餐巾纸带正电是因为吸管的电子转移到餐巾纸上
【答案】B
【详解】
毛皮摩擦过的橡胶棒带负电;电荷间相互作用规律为同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;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异种电荷。
A.摩擦起电是电子的转移过程,吸管和餐巾纸摩擦后,两者都会带电,餐巾纸带与吸管异种的电荷,故A错误;
B.题中橡胶棒带负电,靠近吸管带电端时二者相互排斥,根据同种电荷相互排斥,可判断吸管也带负电荷,故B正确;
C.根据电荷间的相互作用规律,相互排斥是因为二者带同种电荷,不是异种电荷,故C错误;
D.吸管带负电说明吸管得到了电子,电子是从餐巾纸转移到吸管上,餐巾纸因为失去电子带正电,故D错误。
故选:B。
【变式1-2】 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
【详解】
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,所以头发相互分开;又因为异种电荷相互吸引,所以头发会被梳子吸引,故ACD错误,B正确。
故选:B。
【题型二】电流表使用模型
【模型解读】串联、正入负出、量程合适、不能短路;读数先看量程,再定分度值。
【例2】如图电路中,电流表的连接是错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
A.图中电流表串联在灯泡L1所在支路上,而电流从负接线柱流入,从正接线柱流出,因此电流表的连接是错误的,故A错误,符合题意;
B.图中电流表串联在干路上,测的是干路电流,且满足电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,因此电流表的连接是正确的,故B正确,不符合题意;
C.图中一个电流表串联在干路上,测的是干路电流;而另一个电流表串联在灯泡L2所在支路上,测的是灯泡L2所在支路的电流,且两个电流表均满足电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,因此电流表的连接是正确的,故C正确,不符合题意;
D.图中电流表串联在灯泡L1所在支路上,测的是灯泡L1所在支路的电流,而电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,因此电流表的连接是正确的,故D正确,不符合题意。
故选:A。
【变式2-1】 在图甲所示的电路中,闭合开关S,小灯泡L1和发光二极管L2发光,电流表A1和A2的示数如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.b端是电源的正极 B.电流表A1测量L1的电流
C.通过L2的电流是0.3A D.若L1的灯丝突然烧断,则电流表A1和A2的示数一定相等
【答案】D
【详解】
A.根据二极管的单向导电性,可知a端是电源的正极,故A错误;
B.由电路图可知,小灯泡L₁和发光二极管L₂是并联的。电流表A₁串联在干路中,测量的是干路的总电流,即通过L₁和L₂的电流之和,故B错误;
C.电流表A₁测量干路电流I,电流表A₂测量通过L₂的支路电流I₂。根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I应大于支路电流I₂。由图乙可知,两个电流表的示数分别为0.3A和0.02A,因此,电流表A₁的示数应为,电流表A₂的示数应为。所以通过L₂的电流是0.02A,故C错误;
D.若的灯丝突然烧断,则电流表A₁和A₂均测通过L₂的电流,示数相等,故D正确。
故选:D。
【变式2-2】如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过__________(选填“电源”“”或“”)的电流,电流表的指针偏转如图乙所示,电流表的示数为__________A。
【答案】 0.34
【详解】
[1]图甲中,灯泡和是并联的,电流表与串联在同一条支路中,所以电流表测量的是的电流。
[2]电流表接的是量程,这个量程的分度值是,指针指向的位置,所以电流表的示数为。
【题型三】串并联识别模型
【模型解读】串联:一条路径,首尾相连;并联:多条路径,首首相连、尾尾相连;开关控制作用。
【例3】 如图所示是未连完整的实验电路,下列说法正确的是( )
A.要使两灯并联,可将一根导线连接、两接线柱,再用一根导线连接、两接线柱
B.要使两灯串联,可将一根导线连接、两接线柱
C.要使两灯发光,可用一根导线连接、,再用一根导线连接、,再闭合开关
D.要使两灯发光,可用导线连接、,再闭合开关
【答案】A
【详解】
A.用导线连接e、g和d、f,两灯并联,再闭合开关S,两灯都亮,电流表串联在干路,测干路电流,故A正确;
B.用导线连接e、f,两灯串联,再闭合开关S,两灯都亮,电流表测电路中的电流;如果用导线连接��、��,灯泡未接入电路中,不符合两灯串联,故B错误;
C.用导线连接e、f和d、g,两灯泡均被短路,闭合开关S,两灯都不亮,此时电流表串接在电路中,电源会被短路,故C错误;
D.用导线连接��、��,两灯均未接入,再闭合开关,两灯都不亮,此时电流表串接在电路中,电源会被短路,故D错误。
故选:A。
【变式3-1】如图所示的电路中,开关闭合后三只灯泡属于并联连接的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】
A.据图可知,电路为下方两个灯泡串联后,再与上方一个灯泡并联,不属于三只灯泡并联,故A不符合题意;
B.电流从电源正极流出后,分为三条独立支路,分别经过三只灯泡,最终汇合经开关回到电源负极;三只灯泡的一端都接电源正极,另一端都经开关接电源负极,三只灯泡属于并联,故B符合题意;
C.图中右侧灯泡和下方灯泡串联后再与上方灯泡并联,不属于三只灯泡并联,故C不符合题意;
D.下方两个灯泡串联,再和上方灯泡并联,不属于三只灯泡并联,故D不符合题意。
故选:B。
【变式3-2】 如图所示是一个电学暗盒,开关,和灯泡均连接在电路中。其中,电池接在暗盒的外部、灯的接线柱A、B、C、D在暗盒外,且接线柱上的导线均在盒外可见,开关的接线柱及连线均在盒内。小明进行了下列操作(过程中各元件均完好),并根据现象进行了相应判断。则下列判断中正确的是( )
A.若只闭合,两灯都亮,则两灯一定并联
B.若只闭合,两灯都亮,再闭合,熄灭,则变亮
C.两灯都亮时,断开A接线柱上的导线,若两灯均不亮,则两灯可能并联
D.两灯都亮时,若观察到比亮,则通过的电流一定更大
【答案】B
【详解】
A.若只闭合两灯都亮,两灯可能串联,在干路也可同时控制两灯,故A错误;
B.若只闭合两灯都亮,再闭合,熄灭,说明与并联,将短路,此时电路总电阻减小,电流增大,变亮,故B正确;
C.两灯都亮时,断开A接线柱上的导线,若两灯均不亮,说明两灯的电流均应经过A点,相互影响,两灯一定串联;若两灯并联,断开A线只会让不亮,仍发光,故C错误;
D.两灯都亮时,比亮,若两灯串联,电流相等,亮度不同是因为实际功率不同电流却与相同,故D错误。
故选:B。
【题型四】 电流规律计算模型
【模型解读】串联:;并联:;单位统一。
【例4】 在如图甲所示电路中,电流表A2测量通过________的电流。当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1的电流为________A。
【答案】 L2 1.2
【详解】
[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路的电流,A2与L2串联,测量L2的电流;
[2]已知两只电流表的指针偏转幅度相同,且并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的量程为大量程,示数为1.5A;电流表A2的量程为小量程,示数为0.3A;则通过L1的电流为
【变式4-1】 在图甲所示的电路中,闭合开关后,两灯泡正常发光,电流表的读数为,电流表示数如图乙所示,读数为___________A,此时流过的电流大小是___________A,流过的电流大小是___________A。
【答案】 0.2 0.2 0.6
【详解】
由图甲可知,两灯泡并联,电流表测干路总电流,已知干路电流,电流表测支路的电流。根据并联电路电流特点,支路电流一定小于干路电流,因此判断使用的是量程,分度值为,图乙指针对应读数为,因此读数为;测的电流,因此流过的电流;根据并联电流规律可得,流过的电流
【变式4-2】如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,求:
(1)通过L1的电流;
(2)干路电流;
(3)通过L2的电流。
【答案】 0.3 1.2 0.9
【详解】
(1)由图甲可知,L1与L2并联,电流表a测L1的支路电流,电流表b测干路电流。根据并联电路的电流特点,干路电流大于支路电流,因此电流表a选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,通过L1的电流是0.3A。
(2)电流表b选用0~3A量程,分度值是0.1A,电流表b的示数是1.2A,干路中的电流是1.2A。
(3)根据并联电路电流规律得到通过L2的电流
题目类型
技巧
摩擦起电
失去电子带正电,得到电子带负电;实质是电子转移。
电荷间作用
同种相斥,异种相吸;带电体吸引轻小物体。
电流方向
正电荷定向移动方向;金属中与自由电子相反。
电流表使用
串联、正入负出、量程合适、不能直接接电源。
电流表读数
先看量程,确定分度值,再读数。
串并联识别
一条路径串联,多条路径并联。
电流规律
串联处处相等,并联干路等于各支路之和。
电路设计
根据要求确定连接方式,开关位置要正确。
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专题03 电流和电路
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答题类
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答题技巧清单
知识点01 电荷
1、两种电荷
· 正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷。
· 负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷。
电荷间相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引轻小物质。
摩擦起电
· 实质:电子从一个物体转移到另一个物体。
· 失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。
· 摩擦起电不是创造电荷,而是电荷的转移。
验电器
作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷相互排斥。
使用方法:将被测物体接触验电器的金属球,若金属箔张开,则物体带电。
电荷量
单位:库仑,符号 。
元电荷:。
任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍。
知识点02 电流
1、电流的形成
· 电荷的定向移动形成电流。
· 金属中:自由电子定向移动。
· 酸碱盐溶液中:正、负离子定向移动。
2、电流的方向
· 规定:正电荷定向移动的方向为电流方向。
· 金属导体中:电流方向与自由电子定向移动方向相反。
· 电源外部:电流从正极流出,经过用电器回到负极。
3、电流的单位
· 国际单位:安培,符号 。
· 常用单位:毫安()、微安()。
· 换算:,。
4、电流表
作用:测量电流。
符号:。
使用规则:
· 必须串联在被测电路中。
· 电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出。
· 被测电流不能超过电流表量程。
· 绝不允许把电流表直接接到电源两极上。
量程:(分度值 );(分度值 )。
知识点03 电路
1、电路的组成
· 电源:提供电能。
· 用电器:消耗电能。
· 开关:控制电路通断。
· 导线:连接电路。
电源
导线
用电器
开关
2、电路元件表示符号:
3、电路的状态
· 通路:处处连通的电路。
· 断路:某处断开的电路。
· 短路:电源两极不经过用电器直接连通的电路,会损坏电源。
开关断开
导线松脱
用电器烧坏
4、电路图
· 用规定的符号表示电路连接情况的图。
· 常见元件符号:电源、开关、灯泡、电流表、电压表等。
知识点04 串联和并联
1、串联电路
· 连接特点:各元件首尾依次相连。
· 电流路径:只有一条。
· 开关控制:一个开关控制整个电路。
· 电流规律:。
2、并联电路
· 连接特点:各元件首首相连、尾尾相连。
· 电流路径:有多条。
· 开关控制:干路开关控制整个电路,支路开关控制支路。
· 电流规律:。
知识点04 电流的测量
1、电流表的使用
· 调零:使用前检查指针是否指零。
· 串联:电流表必须串联在被测电路中。
· 正入负出:电流从正接线柱流入,负接线柱流出。
· 选量程:先估计电流大小,选择合适量程;不能确定时用大量程试触。
· 禁止短路:不能把电流表直接接在电源两极。
2、电流表读数
· 先看量程,再确定分度值。
· :每大格 ,每小格 。
· :每大格 ,每小格 。
知识点05 串并联电路中电流的规律
1、串联电路电流规律
· 内容:串联电路中各处的电流都相等。
· 公式:。
2、并联电路电流规律
· 内容:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
· 公式:。
考点01 电荷与摩擦起电
考点内容:两种电荷、摩擦起电实质、电荷间相互作用、验电器。
常见考法:
(1)判断摩擦起电后物体带何种电荷。
(2)根据电荷间相互作用判断带电情况。
(3)验电器的使用与原理。
(4)电荷量单位与元电荷。
考点02 电流与电流表
考点内容:电流形成、电流方向、电流单位、电流表使用与读数。
常见考法:
(1)判断电流方向。
(2)电流表连接方式与正负接线柱。
(3)电流表量程选择与读数。
(4)电流表使用错误分析。
考点03 电路识别与设计
考点内容:电路组成、电路状态、串并联识别、电路图。
常见考法:
(1)识别串联和并联电路。
(2)根据要求设计电路。
(3)判断电路故障(断路、短路)。
(4)画电路图或连接实物图。
考点04 串并联电路电流规律
考点内容:串联电流处处相等,并联干路电流等于各支路电流之和。
常见考法:
(1)利用电流规律进行简单计算。
(2)实验探究串并联电路电流规律。
(3)结合电流表读数分析电路。
辨析01 摩擦起电与电荷相互作用类易错
· 误认为摩擦起电创造了电荷,忽略摩擦起电的实质是电子转移;
· 分不清失去电子带正电、得到电子带负电;判断电荷间作用时,只看“吸引”就认为一定带异种电荷,忽略带电体吸引轻小物体的现象;
· 验电器金属箔张开角度越大,误认为电荷量一定越多,忽略角度与电荷量有关但不成正比。
辨析02 电流方向与电流表使用类易错
· 误认为电流方向是自由电子定向移动方向,忽略规定正电荷定向移动方向为电流方向;
· 金属导体中自由电子定向移动方向与电流方向相反;电流表使用中,忘记串联、正入负出,或把电流表直接接在电源两极;
· 读数时看错量程,把 量程按 读数,导致结果错误。
辨析03 串并联电路识别类易错
· 分不清串联和并联,误把并联电路看成串联;忽略串联电路只有一条电流路径,并联电路有多条电流路径;
· 判断开关控制作用时,误认为并联电路中支路开关能控制整个电路;
· 分析电路故障时,把断路和短路混淆,忽略电源短路会损坏电源。
辨析04 电流规律应用类易错
· 在串联电路中误用 ,在并联电路中误用 ;
· 计算时忘记统一单位,把 mA 和 A 直接相加;实验探究电流规律时,忽略更换不同规格灯泡多次测量,导致结论具有偶然性;读数时未估读或估读错误,导致规律总结偏差。
【题型一】电荷与摩擦起电
【例1】 小启做饭时,不小心把一些干燥的食盐撒在地上。她将与毛衣摩擦过的保鲜袋靠近地上的食盐,食盐立刻被“吸”到保鲜袋上。关于该过程,下列说法中正确的是( )
A.食盐撒在地上是扩散现象
B.保鲜袋“吸”食盐是因为带电体可以吸引轻小物体
C.保鲜袋带电,是通过摩擦的方法创造了电荷
D.保鲜袋一定带正电
【变式1-1】如图,小明用纸巾摩擦过的塑料勺子将盘中的胡椒粉“吸”起。下列说法正确的是( )
A.“吸”说明带电体具有吸引轻小物体的性质
B.塑料勺子通过摩擦的方式创造了电荷
C.纸巾和塑料勺子摩擦的过程中发生了原子核的转移
D.该现象的原理与验电器的工作原理相同
【变式1-2】 用丝绸摩擦玻璃棒之后,玻璃棒的温度会升高,这是通过________方式增大内能;拿起玻璃棒发现能够吸引小纸屑,这是_________现象;最终玻璃棒带正电,是因为在这个过程中玻璃棒__________电子。
【题型二】电流与电流表
【例2】 下列估测值中最接近实际的是( )
A.一枚普通鸡蛋的质量约为
B.家用台灯正常工作时的电流约为
C.中学生百米赛跑的平均速度约为
D.初中物理课本的厚度约为
【变式2-1】关于电流的测量,下列说法正确的是( )
A.电流表可以直接接在电源两端
B.电流表应串联在被测电路中
C.电流表的量程越大,测量结果越准确
D.电流表的正负接线柱可以任意连接
【变式2-2】在练习使用电流表的实验中,小林连接的电路如图甲所示:
(1)连接电路时开关应处于___________状态,若不知电流大小,电流表量程应首先选用___________(选填“大”或“小”)量程。
(2)小林连接完电路,当闭合开关,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是___________。
(3)小林改正错误后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则读数为___________A。
【题型三】串并联电路识别
【例3】 下面说法不正确的是 ( )
A.用手电筒时,电流方向是由电池的正极经灯泡流向负极
B.干电池、蓄电池、发电机都可以作为电源
C.家里的油烟机内装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,它们是并联
D.马路两旁的路灯,总是同时亮起同时熄灭,它们是串联的
【变式3-1】 图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展台结构如图乙所示,由木板,弹簧,金属片A、B、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B上。开关闭合后对报警电路分析正确的是( )
A.文物放置时,灯不亮、电铃不响 B.文物放置时,灯亮、电铃不响
C.文物拿起时,灯亮、电铃不响 D.文物拿起时,灯不亮、电铃响
【变式3-2】 如图所示是电蚊拍的简化电路图。指示灯L和灭蚊网是__________(选填“串联”或“并联”),当开关__________(选填“S1”“S2”或“S1和S2”)闭合时,灭蚊网通电起到灭蚊作用。
【题型四】串并联电流规律
【例4】如图所示,在探究串联电路的电流规律时,小明用电流表分别测出a、b、c三处的电流为、、。下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】按照图甲的电路图连接好电路,探究并联电路中电流的特点,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数如图乙、丙所示,则通过灯泡L2的电流为( )
A.0.2A B.0.3A C.0.5A D.0.7A
【变式4-2】某实验小组利用如图甲、乙所示的电路,分别探究串、并联电路中电流的规律。具体探究过程如下:
(1)实验小组按图甲所示电路图连接电路,准备将电流表接入点时(尚未接入),发现指针位置如图丙所示,则正确的操作是将电流表_________;将电流表正确接入电路后,发现电流表示数如图丁所示,则通过点的电流为________;将电流表分别换接到、两点,发现示数与接入点时相同。换用规格不同的小灯泡重复以上实验,发现a、b、c三点电流仍然相等。由此可得出的结论是:在串联电路中,电流____________。
(2)实验小组按图乙所示电路图连接电路时遇到了困难,请你用笔画线表示导线,在图戊中帮他们完成电路连接,要求电流表测量灯泡的电流________。
①连接好电路后,闭合开关S,发现灯泡发光,不发光,电流表有示数,由此可判断出电路故障可能是______________;
②排除故障,闭合开关 ,测出点电流后,将电流表分别换接到、两点,并读出电流表的示数,三次读数如下表所示。分析表中数据可以发现,、、三点的电流存在关系:___________(用表中字母表示);
0.28
0.28
0.56
③小杨同学发现,两支路中电流大小相等。请你分析导致此现象的原因:_________________________;
④小张同学根据②中的电流关系直接得出“并联电路中,干路电流等于各支路电流之和”的结论。小杨认为小张的做法不合理,请你帮小杨说明原因,并提出改进措施。原因:____________________________;措施:__________________________________。
【题型一】摩擦起电实质
【例1】物理课上,同学们摇动起电机的手柄,使起电机两个金属小球A、B带电,两小球带电情况如图所示。再用金属棒连接小球A和验电器(图中未画出),可以看到验电器的两金属箔张开,则下列判断正确的是( )
A.小球A、B带电是由于摩擦创造了电荷
B.小球B带负电是由于失去了大量的正电荷
C.带电后A、B两个小球相互排斥
D.验电器两金属箔张开,是因为带同种电荷
【变式1-1】 如图是一种离子风扇,广泛应用于电子制造、医疗等领域。其中的电离器件在高电压下,可以将空气电离形成带电的空气离子,带电空气离子可以消除物体表面的静电。带负电的空气离子具有吸附作用,能够吸附空气中的灰尘、细菌等微粒。下列说法正确的是( )
A.离子风扇使用过程中创造了电荷
B.进风口空气流速大,风扇内部的灰尘会被吹出
C.离子风扇能除尘说明灰尘可能带正电
D.离子风扇消除静电的原理与验电器的工作原理相同
【变式1-2】对下列图中现象,解释正确的是( )
A.甲图:与头发摩擦后的塑料梳子能吸引纸屑,是因为带电体能吸引轻小物体
B.乙图:被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷,在这个过程中玻璃棒得到了电子
C.丙图:验电器A中负电荷通过金属棒流向B,电流方向由A至B
D.丁图:用细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带有异种电荷
【题型二】电流方向判断
【例2】关于电流以及电流的方向,下列说法中正确的是( )
A.电荷移动就形成电流
B.负电荷移动的方向是电流的方向
C.正、负电荷的定向移动都可以形成电流
D.金属导体中移动的是负电荷,所以电流没有方向
【变式2-1】我国研发的摩擦纳米发电机原理图如图所示,两种不同材质的摩擦层、相互摩擦带上电荷并形成电压,使电流表正常偏转。则( )
A.两摩擦层相互摩擦的过程中创造了电荷 B.摩擦发电过程中将机械能转化为电能
C.两摩擦层摩擦后带上了等量的同种电荷 D.摩擦层相当于电源的负极
【变式2-2】参与十五届全运会电力巡检的氢动力机器人,其氢燃料电池工作原理如图。氢气在A侧催化层释放电子形成氢离子,电子经外电路到B侧与氧气、氢离子结合生成水。这个过程中,电子通过外部电路_________移动形成电流,电流方向_________(填“由A到B”或“由B到A”),A侧是电池的_________(填“正”或“负”)极。
【题型三】电流表读数
【例3】图为某双量程电流表表盘,根据表盘中指针所指刻度,选用0~0.6A量程和0~3A量程的读数分别为( )
A.0.32A,1.60A B.0.32A,1.6A C.0.30A,1.50A D.0.3A,1.5A
【变式3-1】如下图甲所示为电路中某段导体内自由电子定向移动的方向,由此可知通过此段导体的电流方向向____________(选填“左”或“右”);使用电流表测量其通过的电流大小,如图乙所示,读数为___________A。
【变式3-2】(1)电流表的表盘如图所示,使用时必须把它_______(选填“串联”或“并联”)在电路中,电流从它的_______(选填“+”或“-”)接线柱流入。此时的读数为_______A。
(2)如图甲连接电路时,开关应______,电流表应先用0~3A量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边,如图乙所示,原因是__________________;
(3)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是______A,为了使测量结果更准确,应该先断开开关,___________。
【题型四】电路故障分析
【例4】通路、短路、开路是电路的三种状态。下图所示的电路中,闭合开关后,有灯泡被短路的是( )
A. B C. D.
【变式4-1】在图的四个实物连接图中,有一个的连法是错误的,这个图是( )
A. B.
C. D.
【变式4-2】在学习了电路连接的基本方式后,小红连接了如图所示的电路图进行实验,将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2将 (选填“发光”或“不发光”)。为了让两盏灯同时熄灭,小红认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱即可。根据所学知识判断小红 (选填“能”或“不能”)这样操作,理由是 。
【题型一】电路设计
【例1】 小明根据小区门禁功能设计模拟电路。要求:光线较暗时,光控开关闭合,照明灯亮;刷脸或刷卡成功时,对应开关闭合,电动机M工作,门禁开启。符合以上设计要求的电路是( )
A. B. C D.
【变式1-1】 今年“五一”假期,雅安站加开多趟列车,满足了旅客的出行需求。旅客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合开关S1)和人脸识别验证(相当于闭合开关S2),方可开启闸机(电动机工作)。如图所示电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】 某实验小组用太阳能板、可充电电池、单刀双掷开关S和电动机(用符号M表示)设计电路,要求:电池给电动机供电时,电动机工作;太阳能板给电池充电时,电动机不工作。符合要求的是( )
A. B. C. D.
【题型二】电流规律综合计算
【例2】如图所示电路中,闭合开关后,电流表A1、A2的示数分别为0.5A和0.3A,通过小灯泡L1、L2的电流分别为( )
A.0.5A 0.3A B.0.3A 0.5A C.0.2A 0.3A D.0.5A 0.8A
【变式2-1】在图示电路中,开关闭合后,灯泡L1、L2均正常发光,甲电流表示数为1.2A,乙电流表示数为0.4A,则通过灯泡L1的电流是 A。
【变式2-2】 如图甲所示电路,当开关、闭合后,电流表测量的是通过 的电流,若两只电流表的指针偏转都如图乙所示,则通过的电流为 A。
【题型三】含电流表的电路分析
【例3】 小强在探究并联电路电流规律时,设计了如图所示的电路,当开关、都闭合时,电流表A、的示数分别为0.9A,0.4A.当开关断开,只闭合开关,则电流表A、、的示数分别为( )
A.0.9A,0.4A,0.5A B.0.4A,0.4A,0 C.0.4A,0.5A,0 D.0.9A,0.9A,0
【变式3-1】用下列电路探究电路的电流规律时,电流表A1、A2的示数如图所示,则流过灯泡L1、L2的电流分别是( )
A.0.7A 0.4A B.0.3A 0.4A C.0.14A 0.26A D.0.7A 1.3A
【变式3-2】 如图所示,电流表A1是测量 的总电流,若将两个开关都闭合时,A1和A2的示数分别为3A和2A,若将控制L1的开关断开发现A2的示数减少了0.8A,那么两开关都闭合时流过L3的电流为 A。
【题型一】电荷相互作用判断模型
【模型解读】同种电荷相斥,异种电荷相吸;带电体吸引轻小物体;根据现象判断带电情况。
【例1】 如图所示,轻质小球甲、乙、丙处于静止状态,已知丙带正电,则甲的带电情况是( )
A.一定带负电 B.一定带正电 C.一定带电 D.无法判断
【变式1-1】 用铁丝支架和吸管组装成如图所示的装置,吸管可以绕铁丝支架自由转动。用餐巾纸摩擦吸管的一端,再将用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电的一端,发现它们相互排斥。下列说法正确的是( )
A.吸管与餐巾纸摩擦后餐巾纸不带电荷
B.吸管与餐巾纸摩擦后吸管带负电荷
C.吸管与橡胶棒相互排斥是因为它们带异种电荷
D.摩擦后的餐巾纸带正电是因为吸管的电子转移到餐巾纸上
【变式1-2】 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
【题型二】电流表使用模型
【模型解读】串联、正入负出、量程合适、不能短路;读数先看量程,再定分度值。
【例2】如图电路中,电流表的连接是错误的是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】 在图甲所示的电路中,闭合开关S,小灯泡L1和发光二极管L2发光,电流表A1和A2的示数如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.b端是电源的正极 B.电流表A1测量L1的电流
C.通过L2的电流是0.3A D.若L1的灯丝突然烧断,则电流表A1和A2的示数一定相等
【变式2-2】如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表测量的是通过__________(选填“电源”“”或“”)的电流,电流表的指针偏转如图乙所示,电流表的示数为__________A。
【题型三】串并联识别模型
【模型解读】串联:一条路径,首尾相连;并联:多条路径,首首相连、尾尾相连;开关控制作用。
【例3】 如图所示是未连完整的实验电路,下列说法正确的是( )
A.要使两灯并联,可将一根导线连接、两接线柱,再用一根导线连接、两接线柱
B.要使两灯串联,可将一根导线连接、两接线柱
C.要使两灯发光,可用一根导线连接、,再用一根导线连接、,再闭合开关
D.要使两灯发光,可用导线连接、,再闭合开关
【变式3-1】如图所示的电路中,开关闭合后三只灯泡属于并联连接的是( )
A. B.
C. D.
【变式3-2】 如图所示是一个电学暗盒,开关,和灯泡均连接在电路中。其中,电池接在暗盒的外部、灯的接线柱A、B、C、D在暗盒外,且接线柱上的导线均在盒外可见,开关的接线柱及连线均在盒内。小明进行了下列操作(过程中各元件均完好),并根据现象进行了相应判断。则下列判断中正确的是( )
A.若只闭合,两灯都亮,则两灯一定并联
B.若只闭合,两灯都亮,再闭合,熄灭,则变亮
C.两灯都亮时,断开A接线柱上的导线,若两灯均不亮,则两灯可能并联
D.两灯都亮时,若观察到比亮,则通过的电流一定更大
【题型四】 电流规律计算模型
【模型解读】串联:;并联:;单位统一。
【例4】 在如图甲所示电路中,电流表A2测量通过________的电流。当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1的电流为________A。
【变式4-1】 在图甲所示的电路中,闭合开关后,两灯泡正常发光,电流表的读数为,电流表示数如图乙所示,读数为___________A,此时流过的电流大小是___________A,流过的电流大小是___________A。
【变式4-2】如图甲所示的电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,求:
(1)通过L1的电流;
(2)干路电流;
(3)通过L2的电流。
题目类型
技巧
摩擦起电
失去电子带正电,得到电子带负电;实质是电子转移。
电荷间作用
同种相斥,异种相吸;带电体吸引轻小物体。
电流方向
正电荷定向移动方向;金属中与自由电子相反。
电流表使用
串联、正入负出、量程合适、不能直接接电源。
电流表读数
先看量程,确定分度值,再读数。
串并联识别
一条路径串联,多条路径并联。
电流规律
串联处处相等,并联干路等于各支路之和。
电路设计
根据要求确定连接方式,开关位置要正确。
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