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第2节　电流和电路
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一、电流
阅读教材,完成下列问题。
1.电流是怎样形成的 电流的方向又是如何规定的
2.当电池、导线、灯泡组成的电路闭合时,在电池外部的电流方向是怎样的
电荷的定向移动形成电流。把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
当电池、导线、灯泡组成的电路闭合时,在电池外部,电流的方向是从电池正极经过灯泡流向负极。
二、导体与绝缘体
阅读教材,完成下列问题。
1.什么是导体 什么是绝缘体
2.请你将下列物体按照导体和绝缘体两类进行分类连线。
容易导电的物体叫作导体;不容易导电的物体叫作绝缘体。
三、电路的构成
阅读教材,完成下列问题。
1.最基本的电路是由哪几部分组成的
2.电路中有持续电流的条件是什么
电源、用电器、开关、导线。
(1)有电源;(2)电路闭合。
四、电路图
阅读教材,完成下列问题。
1.用____________表示电路连接的图,叫作电路图。
2.画出下列元器件的符号。
元器件 灯泡 电池 开关 电动机 发光二极管 电阻器
符号
符号
五、通路　断路　短路
阅读教材,完成下列问题。
1.什么叫作通路 什么叫作断路
2.电源被短路和用电器被短路一样吗
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路叫作通路。电路中如果某处被切断,电路中就不会有电流通过,这种情况叫作断路。
不一样。电源被短路是指直接用导线将电源的正、负极连接起来,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,这是不允许的。用电器被短路是指用电器两端被导线直接连通,该用电器不能工作。
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一、正确理解电流的形成和电流方向的规定
电流形成的三种情形。
(1)只由正电荷定向移动形成,电流方向与正电荷定向移动的方向相同,如图甲所示。
(2)只由负电荷定向移动形成,电流方向与负电荷定向移动的方向相反,如图乙所示。金属导体中能够自由移动的带电粒子是自由电子。
(3)由正、负电荷定向移动形成(如酸、碱、盐溶液中),如图丙所示。
跟踪训练1如图所示,有两个相同的验电器,其中A带正电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法错误的是(　　)
A.连接前,A的金属箔张开是因为同种电荷互相排斥
B.连接的一瞬间,自由电子从B流向A
C.连接的一瞬间,正电荷从A流向B
D.连接的一瞬间,金属杆中电流方向是从A流向B
C
解析:连接前,A的金属箔带有同种电荷,同种电荷互相排斥,所以金属箔张开,A正确。A带正电说明A缺少电子,金属是靠带负电的自由电子导电的,所以用金属棒连接的一瞬间,电子由B流向A;因为规定正电荷定向移动方向为电流的方向,所以此时电流方向为由A到B,B、D正确,C错误。
【方法规律】 判断电流方向时的基本思路
二、正确画出电路图
1.电路图三“会”。
(1)会看:能看懂电路图,知道电路中各元器件的连接方法。
(2)会画:给定元器件和连接要求时,能根据要求画出电路图。
(3)会连:会根据电路图连接实际电路和实物图。
2.画电路图时的注意事项。
(1)电路元器件要用统一规定的符号。
(2)电路的连接情况要与实际电路一致,即电路图中各元器件所对应符号的顺序,相对位置,电源的正、负极等必须与实物电路中各元器件一一对应。
(3)合理安排电路图中的元器件符号,尽量使之均匀地分布在电路图中,特别要注意元器件符号一定不要画在电路图的拐角处。
(4)电路图最好呈长方形,导线要画得横平竖直,尽量使电路图简洁、美观、比例大小适中。
跟踪训练2下图为一实物电路,请画出对应的电路图。
【方法规律】 由实物图画电路图的方法及注意事项
三、电路的三种状态的判断
电路的三种状态。
电路状态 电路图 定义 特点
通路 正常接通的电路,即用电器能够工作的电路 电路中有电流通过,用电器能够工作
断路 某处被切断的电路 电路中无电流,用电器不工作
电路状态 电路图 定义 特点
短 路 电源 被短 路 直接用导线将电源的正、负极连接起来 电路中的电流很大,可能把电源烧坏
用电 器被 短路 用电器两端被导线直接连通 被短路的用电器不能工作,但其他用电器仍能工作
跟踪训练3如图所示,当开关S1断开时,电路是___________;当开关S1闭合、S2断开时,电路是__________;当开关S1、S2都闭合时,电路是_________。(均选填“通路”“断路”或“短路”)
断路
通路
短路
解析:当开关S1断开时,电路是断路。当开关S1闭合、S2断开时,电流流经的路径是电源正极→开关S1→灯泡L→电源负极,构成通路。当开关S1、S2都闭合时,电流流经的路径是电源正极→开关S1→开关S2→电源负极,相当于用导线将电源的正、负极直接连通,电流不经过灯泡L,构成短路。
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第1节　两种电荷
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一、电荷间的相互作用
阅读教材,完成下列问题。
1.什么叫作摩擦起电 请你列举两个生活中的摩擦起电实例。
用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。与头发摩擦过的塑料笔杆,能吸起纸屑;用气球摩擦头发,头发会随着气球飘起来;用塑料梳子梳头时,梳子会吸引头发等(答案合理即可)。
2.正、负电荷是如何规定的 图中A、B、C三个轻质小球都带了电,它们靠近时的相互作用情况如图所示,A小球的带电情况已标出,请你在相应的括号中用“+”或“-”标出B与C小球的带电情况。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。
-
-
3.实验室里常用验电器来检验物体____________。验电器的原理是________________________。
是否带电
同种电荷互相排斥
二、摩擦起电的原因
阅读教材,完成下列问题。
1.原子的中心是原子核,有一定数目的____________在原子核外运动。
2.摩擦起电并不是创造了____________,只是____________从一个物体转移到另一个物体,使____________分开。
电子
电荷
电荷
正、负电荷
三、静电的防止和利用
阅读教材,完成下列问题。
1.什么情况下要注意防止静电的产生
2.请你列举两个利用静电的实例。
当物体上聚集了大量的电荷时,会产生火花,若遇到易燃、易爆物品,则容易引发火灾或爆炸。
静电拖把、静电喷漆、静电除尘等(答案合理即可)。
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一、对电荷间相互作用的理解和应用
1.对电荷间相互作用的理解:(1)同种电荷互相排斥,若两个轻小物体靠近时互相排斥,则两个物体一定带同种电荷;(2)异种电荷互相吸引,若两个轻小物体靠近时互相吸引,则两个物体可能都带电且带异种电荷,或者是一个物体带电,另一个物体不带电。
2.验电器:
【拓展延伸】 验电器本身并不带电,通过验电器金属箔片是否张开来判断物体是否带电,通过金属箔片张角的大小来判断带电体所带电荷的多少,张角越大,带电体所带电荷越多。
跟踪训练1(2024·山东东营中考)甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂,相互作用情况如图所示。若丙带负电,则甲(　　)
A.一定带负电 B.一定带正电
C.一定不带电 D.可能带负电
B
解析:丙带负电,乙、丙相互吸引,则乙带正电或不带电;甲、乙相互排斥,则甲、乙均带电且带同种电荷。综上分析,甲一定带正电,B符合题意。
【易错提醒】 判断带电需谨慎,排斥一定“吸”不定
当两个物体相互吸引时,可能存在两种情况:(1)两个物体都带电,且带异种电荷;(2)一个物体带电,一个物体不带电。
二、对摩擦起电的理解
1.“带电”:摩擦后物体能够吸引轻小物体的现象。
2.摩擦起电的条件:(1)摩擦起电必须在干燥的环境中进行,如果空气比较潮湿,那么即使物体带了电,电荷也会在潮湿的环境中流失;(2)只有两种由不同物质组成的物体相互摩擦时,物体才可能带电。
3.摩擦起电的实质:由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,当两个物体摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带正电,得到电子的物体因为有了多余的电子而带等量的负电。摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
【拓展延伸】 除了摩擦可以使物体带电外,还可以通过让带电体接触不带电的物体,使原来不带电的物体带电,即接触起电;也可以让带电体靠近不带电的物体(不接触),使原来不带电的物体带电,即感应起电。
跟踪训练2(2024·福建中考)如图所示,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面上的小钢针上,用与布摩擦过的吸管靠近小星星,小星星被吸引着转动,此过程中(　　)
A.摩擦创造了电荷 B.布和吸管带上同种电荷
C.吸管和小星星带上同种电荷 D.吸管带电后能吸引轻小物体
D
解析:用布摩擦过的吸管带上了电,这是摩擦起电现象,其实质是电子的转移,并没有创造电荷,A错误。布和吸管相互摩擦后带异种电荷,B错误。同种电荷互相排斥,若吸管和小星星带有同种电荷,则它们会互相排斥,不会吸引,C错误。带电体可以吸引轻小物体,D正确。
【方法归纳】 理解摩擦起电实质,正确解答问题
本课结束(共23张PPT)
第5节　串、并联电路中电流的规律
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一、串联电路的电流规律
阅读教材,完成下列问题。
1.要想探究串联电路中各处电流的关系,应该怎样设计实验
2.在串联电路中,电流____________。
将两个灯泡L1、L2连接成串联电路,分别将电流表接入电源与L1之间、L1与L2之间、L2与电源之间,测出不同位置的电流大小。换上另外两个规格不同的小灯泡,重复以上操作,分析得出串联电路中各处电流的关系。
处处相等
二、并联电路的电流规律
阅读教材,完成下列问题。
1.要想探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系,应该怎样设计实验
2.在并联电路中,干路中的电流等于__________________。
将两个灯泡L1、L2连接成并联电路,分别将电流表接入干路、L1所在支路和L2所在支路中,测出干路和各支路中的电流大小。换上另外两个规格不同的小灯泡,重复以上操作,分析数据得出并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
各支路中的电流之和
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一、串联电路的电流规律
1.实验:探究串联电路中各处电流的关系
【实验思路】
在如图所示的电路中,在A、B、C三点接入电流表,分别测出不同位置的电流大小,分析实验数据,得出串联电路中各处电流的关系。
【实验过程】
(1)根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态。
(2)电流表分别接入A、B、C三点,如图所示,检查电路无误后闭合开关,读出电流表的示数,记录在表格中。
(3)换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量并记录各点的电流。
(4)实验数据如下表所示。
小灯泡规格 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
小灯泡L1、L2
小灯泡L3、L4
【实验结论】A、B、C三点的电流相等,即在串联电路中,电流处处相等。表达式为I=I1=I2=…=In。
2.实验时的注意事项
(1)设计电路时,一般先画出电路图,再根据电路图沿着电流流向连接实物电路。
(2)闭合开关前,一定要对照电路图检查电路连接是否正确。
(3)要注意电流表的测量范围的选择,若不能估计被测电流的大小,则要采用“试触”的方法来选择合适的测量范围。
(4)同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,而是由各小灯泡的规格不同造成的。
3.实验改进
本实验可以把三个相同规格的电流表同时串联到电路中,如图所示。这样设计的优势是:节省实验时间,不用反复拆线、接线;实验数据一目了然,便于观察实验现象和数据,快速总结实验规律。
跟踪训练1探究串联电路中电流的特点。
(1)猜想:由于用电器阻碍,电流流过用电器后会减小。
(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现小灯泡不亮,为了找出原因,用另一个相同规格的完好的小灯泡替换L1。闭合开关,发现替换上的小灯泡发光,说明L1可能存在____________故障。
断路
解析:小灯泡不亮,初步判断电路存在断路,用完好的小灯泡替换L1,闭合开关,小灯泡发光,由此可判断灯L1断路。
(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。更换不同规格的小灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是____________(选填“正确”或“错误”)的。
0.3
错误
解析:电流表使用的测量范围是0~0.6 A,IA=0.3 A;根据实验数据可得结论:A、B两点电流相等,故猜想是错误的。
(4)为进一步得出两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。
IA=IB、IB=IC,则IA=IB=IC
解析:IA=IB、IB=IC,则IA=IB=IC,所以串联电路中的电流处处相等。
【点拨】 用替换法查找电路故障,本题中,小灯泡L1不亮,用另一个相同规格的完好的小灯泡替换L1。若替换上的小灯泡发光,则说明L1断路;若替换上的小灯泡不亮,则说明L1之外的电路存在断路。
二、并联电路的电流规律
1.实验:探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
【实验思路】
如图所示,在A、B、C三点接入电流表,分别测量支路和干路中的电流大小,根据实验数据判定并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
【实验过程】
(1)设计实验电路,分别画出用电流表测量A、B、C三点电流的电路图。
(2)根据电路图连接电路,并进行测量。
(3)把测量数据记录在表格中。
(4)换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量并记录各点的电流。
小灯泡规格 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
小灯泡L1、L2
小灯泡L3、L4
【实验结论】并联电路中,A、B、C三点电流满足IC=IA+IB,即在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。表达式为I=I1+I2+…+In。
2.实验改进
用一个电流表测量A、B、C三点的电流时要反复拆线、接线,较为烦琐。若用三个统一规格的电流表直接接到A、B、C三点上,如图所示,则不用反复拆、接导线,可以节省实验时间,便于观察实验现象和数据。
3.特别提醒
若实验时选用的小灯泡规格相同,则可能会得出“并联电路各支路的电流相等”的错误结论,所以实验中要选用规格不同的小灯泡,这样才能得出普遍性的规律。
跟踪训练2(2024·吉林长春中考)探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
序号 IA/A IB/A IC/A
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线表示导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应____________开关。
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换小灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=______ A;分析数据可知,并联电路中电流的特点是:________________________。
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________。
断开
0.28
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
所用小灯泡规格相同
解析:(1)要使电流表测量流过小灯泡L1的电流,就要求电流表串联在L1所在的支路上,所以将L2的左接线柱与L1的左接线柱相连,L2的右接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连。(2)由图丙知,电流表选用的测量范围是0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.28 A,即IB=0.28 A。实验1的数据有0.18 A+0.24 A=0.42 A,实验2的数据有0.22 A+0.22 A=0.44 A,实验3的数据有0.20 A+0.26 A=0.46 A,可见在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。(3)第2次实验中,A、B两点的电流,即通过灯L1和L2支路的电流相等,可能是两个小灯泡的规格相同造成的。
【方法规律】 探究串、并联电路中电流规律的主要考点
(1)在连接电路时,开关一定要断开。
(2)研究串、并联电路电流规律时,要选用规格不同的小灯泡多次实验,避免偶然性。
(3)判断电路故障时,电流表有示数,说明与电流表相连的部分是通路;电流表无示数,可能是与电流表相连的部分是断路,也可能是电流表所在的支路被短路。
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第4节　电流的测量
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一、电流的强弱
阅读教材,完成下列问题。
1.电流是表示____________的物理量,通常用字母________表示电流。
2.电流的单位:国际单位是________,简称________,符号是________;常用单位是毫安(mA)、微安(μA),它们之间的换算关系是1 A=_________ mA
=____________ μA。
电流强弱
I
安培
安
A
103
106
二、电流的测量
阅读教材,完成下列问题。
如图是学生实验中常用的一种电流表,请结合图示回答:
1.该电流表有几个测量范围 在选择使用不同的测量范围时,读数应该按照哪排数值读取
有2个测量范围。(1)当标有“-”号的接线柱和标有“0.6”的接线柱连入电路中时,电流表的测量范围为0~0.6 A,此时电流的大小要按指针所在位置的表盘下排的数值读取,此时每个大格表示0.2 A,每个小格表示0.02 A;(2)当标有“-”号的接线柱和标有“3”的接线柱连入电路中时,电流表的测量范围为0~3 A,此时要按表盘上排的数值读取,此时每个大格表示1 A,每个小格表示0.1 A。
2.连接电流表时,应该注意哪些方面
3.怎样读取电流表的示数
(1)必须将电流表和被测的用电器串联;(2)必须让电流从红色(“+”号)接线柱流进,再从黑色(“-”号)接线柱流出;(3)必须正确选择电流表的测量范围;(4)不允许把电流表直接连到电源的两极。
(1)明确所选电流表的测量范围;(2)确定电流表的分度值,即表盘的一个小格所代表的电流大小;(3)根据指针向右偏转的小格数,来确定电流的大小。
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用电流表测量电流
1.电流表的使用规则及违反使用规则的后果。
项目 使用规则 违反使用规则的后果
调零 观察指针是否指在零刻度线上,否则进行调零 测得电流的大小不准确
串联 必须将电流表和被测的用电器串联 如果误将电流表和被测的用电器并联,那么电流表指示的就不是流过用电器的电流,而且很容易损坏电流表
“+”进 “-”出 必须让电流从“+”号接线柱流进,再从“-”号接线柱流出 如果“+”“-”号接线柱接反,那么电流表指针反向偏转,无法读数,而且容易损坏电流表
项目 使用规则 违反使用规则的后果
选择测 量范围 必须正确选择电流表的测量范围 如果被测电流超过电流表的最大测量值,就无法读数,而且有可能损坏电流表
严禁电 源短路 不允许把电流表直接连到电源两端 会造成电源短路,电流表将被损坏
2.判断电流表测量对象的方法。
方法 回路法 去表法
内容 电流表与哪个用电器串联,就测量通过哪个用电器的电流 将电流表去掉,分析哪些用电器不能工作,则去掉的电流表测量的就是哪些用电器的电流
示例 A1串联在干路中,测量干路中的电流;A2与L1串联,测量通过L1的电流
若将A2断开,则L1不能工作,所以A2测量通过L1的电流;若将A1断开,则L1与L2都不能工作,所以A1测量干路中的电流
跟踪训练1在练习使用电流表测量电流时,小明连接了如图所示的电路,其中能够直接测出通过灯L2电流的电路是(　　)
D
解析:A、C两图中,去掉电流表,整个电路均与电源断开,由此可知电流表串联在干路中,测量干路中的电流,A、C不符合题意。B图中,去掉电流表,灯L2不能工作,说明电流表与L2串联,但电流表的正负接线柱接反了,不能测出通过灯L2的电流,B不符合题意。D图中,电流表与灯L2串联,电流从标识“+”号接线柱流进,再从标识“-”号接线柱流出,可以测出灯L2的电流,D符合题意。
【点拨】 本题可运用“去表法”或“回路法”进行分析。
跟踪训练2在用电流表测电流的实验中,某同学连接的电路如图所示(器材都完好)。
(1)闭合开关,观察到灯泡L1____________(选填“发光”或“不发光”),电流表A1____________(选填“有”或“无”)示数。
(2)请在原图上只改动一根导线的一端,使电路成为一个正确的电路。要求:在需改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉。
不发光
有
解析:由实物电路知,电流表A2与L1串联,且A2接线柱接反;电流表A1与电流表A2和L1所在支路并联。闭合开关后,电流从电流表A1流回电源的负极,电流表A2与L1串联的支路被短路,灯泡L1不发光,电流表A1有示数。电流表接入电路中时要求电流“+”进“-”出,要想电路成为正确电路,需删除连接电流表A2的“0.6”接线柱上的导线,并将开关右端接线柱与电流表A2的“0.6”接线柱用导线连接起来。
【思路引导】
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第3节　串联电路和并联电路
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一、串联和并联
阅读教材,完成下列问题。
1.用电器____________,然后接到电路中,我们说用电器是串联的。
2.用电器的_________分别连在一起,然后接到电路中,我们说用电器是并联的。并联电路中两个用电器_________的那部分电路叫干路,_________使用的那部分电路叫支路。
依次相连
两端
共用
单独
二、连接串联电路和并联电路
阅读教材,完成下列问题。
在串联电路中,开关可以控制____________,开关位置的改变并不影响它对用电器的____________;在并联电路中,____________可以控制所有用电器,____________只能控制其所在支路的用电器。
所有用电器
控制作用
干路开关
支路开关
三、生活中的电路
阅读教材,完成下列问题。
生产生活中有哪些常见的串联电路和并联电路 请和同学交流,并分别写出一个实例。
1.串联电路实例:_________________________________________________
__________________________________________________________。
2.并联电路实例:_________________________________________________
__________________________________________________________。
装饰店铺用的LED灯带;节日中用来装饰节日气氛的小彩灯等(答案合理即可)
街上的路灯之间的连接;家庭中的电灯、电吹风、电视机、电脑等用电器的连接;教室里的照明灯之间的连接等(答案合理即可)
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一、串、并联电路的辨析及判断
串联电路和并联电路的连接及特点。
比较项 串联 并联
连接特点 用电器依次相连 用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中
电流路径 电流从电源正极出发,只有一条路径回到电源负极 干路电流在节点处分别流经多个支路,再在另一节点处汇合流回电源负极
开关作用 开关控制整个电路,开关位置对它的控制作用没有影响 干路开关控制整个电路,支路开关只控制其所在的支路
用电器间是 否相互干扰 各用电器互相干扰,若其中一个断开,则其他用电器均无法工作 各用电器互不干扰,若其中一个断开,则其他用电器可照常工作
跟踪训练1关于如图所示电路的判断,正确的是(　　)
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L2并联
B.只闭合开关S2时,灯泡L2、L3并联
C.只闭合开关S2、S3时,灯泡L2、L3串联
D.闭合所有开关时,灯泡L1、L2并联,L3被短路
D
解析:只闭合开关S1时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S1→L1后回到电源负极,所以灯泡L1、L3串联,A错误。只闭合开关S2时,电流从电源正极流出后,依次通过L3→S2→L2后回到电源负极,所以灯泡L2、L3串联,B错误。只闭合开关S2、S3时,L3被短路,只有L2接入电路,C错误。闭合所有开关时,L3被短路,电流从电源正极流出后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1、L2并联,D正确。
【方法规律】 用电流法判断串、并联电路
二、串、并联电路的设计
解决设计电路问题最高效的方法。
跟踪训练2某学校为了培养学生的科学素养,开展了科创教育,某科创小组自制了“冰淇淋自动售货机”。该作品可以通过扫码(该开关闭合)或投币(该开关闭合)完成自动出售服务;当光线较暗时,光控开关闭合,还可以提供照明。下列电路设计符合该要求的是(　　)
D
解析:由题意知,自动出售服务既可以通过扫码闭合开关,也可以通过投币闭合开关,这说明扫码和投币互不影响,由此可推知扫码开关和投币开关应是并联的,两个开关都能控制电动机;光线较暗时光控开关自动闭合,接通灯泡提供照明,这说明灯泡能独立工作,故灯泡与电动机是并联的。综上分析,D符合题意。
跟踪训练3如图所示,某学校物理创新实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
解析:从电源正极依次串联灯泡、电铃以及开关回到电源负极,然后将细导线AB并联在电铃两端。
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第15章　电流和电路
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本 章 知 识 梳 理
专 题 归 纳 复 习
本章知识梳理
专题归纳复习
专题归纳一 摩擦起电及电荷间的相互作用
本专题考查的重点内容有:摩擦起电现象及其实质、带电体能够吸引轻小物体、电荷间的相互作用规律,以及静电的防止和利用。
(1)摩擦起电的实质是电荷的转移。
(2)自然界只存在两种电荷,且带电体能够吸引轻小物体。
(3)相互排斥的两物体必带同种电荷,相互吸引的两物体可能带异种电荷或只有一个物体带电。
(4)用验电器检验物体是否带电,其原理是同种电荷互相排斥。
典例分析1用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是(　　)
A.正电荷从丝绸转移到玻璃棒
B.玻璃棒带正电是因为得到了电子
C.摩擦起电创造了电荷
D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
D
解析:用丝绸摩擦玻璃棒时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电,并不是正电荷在丝绸和玻璃棒之间发生了转移,A、B错误。摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,C错误。验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥,D正确。
专题归纳二 串、并联电路的识别与简单电路的设计
1.对于串、并联电路的识别,主要是运用电流流向法、拆除法、用电器之间的影响关系等来判断。
2.设计电路的一般步骤如下:(1)根据电路需要具有的功能和电路的特点,确定用电器之间的连接方式,即确定用电器之间是串联的还是并联的;(2)以电路的形式画出草图,根据开关在电路中所起的作用,将开关连接到电路中适当的位置;(3)结合题目中的有关条件和画出的草图进行推演、验证。
典例分析2(2024·天津中考)某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所示的电路中,符合设计要求的是
(　　)
C
解析:由题意知:开关断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,说明开关同时控制电灯和电铃;当电灯因断路不亮时电铃仍可工作,说明电灯和电铃并联;综上分析,电灯和电铃并联,开关接在干路上,C符合题意。
专题归纳三 电流表的使用及串、并联电路中电流规律的应用
电流表 的使用 连接 (1)必须将电流表和被测的用电器串联;
(2)必须让电流从红色(“+”号)接线柱流进,再从黑色(“-”号)接线柱流出;
(3)必须正确选择电流表的测量范围;
(4)不允许把电流表直接连到电源的两极
读数 (1)明确所选电流表的测量范围;
(2)确定电流表的分度值,即表盘的一个小格所代表的电流大小;
(3)根据指针向右偏转的小格数,来确定电流的大小
电流规律 的应用 (1)明确电路的连接方式,即用电器是串联的还是并联的; (2)根据电流的流向判断出电流表测量哪一部分电路中的电流,并根据串、并联电路的特点判断出电流表的测量范围; (3)运用串、并联电路的电流特点正确解答 典例分析3如图甲所示的电路,开关S闭合后,两灯均发光,a、b两电流表的指针偏转情况分别如图乙所示,a电流表的读数应为____________ A,通过灯L2的电流是____________ A。
0.3
0.9
解析:由题图知,两灯泡并联,a电流表测L1支路中的电流,b电流表测干路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且b电流表指针的偏转角度小于a电流表指针的偏转角度,所以b电流表选用的测量范围为0~3 A,分度值为0.1 A,示数为1.2 A,a电流表选用的测量范围为0~0.6 A,分度值为0.02 A,示数为0.3 A,则L2中的电流为1.2 A-0.3 A=0.9 A。
【探究学习活动】
典例分析4国庆假期,小星一家驾驶油电混合动力汽车外出旅游。
(1)他们在驾驶过程中遇到了雾霾天气,雾霾天气的主要污染物是PM2.5。PM2.5是空气中直径小于或等于2.5 μm的悬浮颗粒物。室外空气中的PM2.5主要来自矿物燃料燃烧后的废气,PM2.5在空中做无规则运动________(选填“属于”或“不属于”)扩散现象。小星爸爸打开了空气净化器,其原理如图甲所示。闭合开关S1、S2后,风扇旋转吸入含有颗粒物的空气,当颗粒物接近带有负电荷的光洁金属网C时会被快速吸引过来,颗粒物快速通过光洁金属网C后,会带上电荷,然后被带有正电荷的棉芯D吸附住。整个过程中颗粒物被金属网C吸引是因为________________________。
(2)小星发现,汽车在转弯前,爸爸拨动转向横杆,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,转向横杆相当于电路中的____________(选填“电源”“开关”或“用电器”)。
不属于
带电体具有吸引轻小物体的性质
开关
(3)小星发现轿车的驾驶位和副驾驶位一般都设有安全带提醒电路,若汽车点火开关S未接通,则电路不工作。S接通后,只要有人坐在其中一个座位上,座位下对应的动合开关S1或S2就会由于受压而接通,安全带指示灯点亮,同时铃响(灯与铃工作互不影响),他系上安全带后(即将安全带的插头插入连接插座内),安装在插座内对应的动断开关S1'或S2'断开,安全带指示灯熄灭,同时铃不响。图中的电路设计符合要求的是____________。
B
(4)经过十字路口时,小星看到交通指挥灯有序指挥行人和车辆,如图乙所示。小星想:红灯、绿灯、黄灯的连接方式应该是____________(选填“串联”或“并联”)。
(5)回家后,小星又设计了几个模拟交通信号灯的电路,如图所示,可以正确模拟红绿灯工作的是____________。
并联
C
但实际上在东、南、西、北四个方向都有红绿灯,小星在查阅资料的基础上,又经过多次尝试,设计出了如图所示的电路。当单刀多掷开关接通位置“1”时____________。
A.南北绿灯发光、东西红灯发光
B.南北红灯发光、东西绿灯发光
C.南北黄灯发光、东西绿灯发光
D.南北红灯发光、东西黄灯发光
A
(6)细心的小星发现,夜间有些路口四个方向的黄灯持续闪烁,这表示____________。
A.警告车辆和行人,禁止通行 B.信号故障,线路检修
C.任何情况下允许车辆通过 D.在确认安全的情况下允许通过
(7)该混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电。在某次测试中,蓄电池储存的电能为5.12×108 J,由内燃机提供能量,若所用燃料的热值为4.5×107 J/kg,共消耗8 kg燃料,汽车牵引力做功1×108 J,同时蓄电池的电能增加了10%,则内燃机的效率是____________。
D
42%
解析:(1)扩散现象说明组成物质的一切分子都在不停地做无规则运动, PM2.5属于悬浮颗粒物,PM2.5在空气中的运动是物体的机械运动,不属于扩散现象。金属网C带有负电荷,由于带电体能够吸引轻小物体,所以颗粒物会被金属网C吸引。
(2)司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以横杆起到开关的作用。
(3)因为汽车点火开关S未接通时,电路不工作,而S接通后,指示灯与铃能同时工作,所以开关S控制整个电路。灯与铃工作互不影响,二者并联连接,且接在干路上。而座位下对应的动合开关S1和插座内对应的动断开关S1'同时控制指示灯和电铃,所以开关S1和S1'串联;同理可知,座位下对应的动合开关S2和插座内对应的动断开关S2'也应串联,且动断开关S1'或S2'通常是闭合的(只有将安全带的插头插入连接插座内时S1'或S2'才会断开)。综上分析,符合要求的电路图是B图。
(4)红灯、绿灯、黄灯工作时互不影响,连接方式为并联。
(5)红灯、绿灯、黄灯在工作时互不影响,并且各有一个开关控制,C符合题意。当单刀多掷开关接通位置“1”时,东西方向两盏红灯亮,南北方向两盏绿灯亮,A符合题意。
(6)夜间行人和车较少,黄灯提醒大家注意瞭望,在确认安全的情况下允许行人、车辆通过。
(7)燃料完全燃烧放出的热量Q放=mq=8 kg×4.5×107 J/kg=3.6×108 J,增加的电能W电=10%W蓄=10%×5.12×108 J=5.12×107 J,内燃机的效率η==42%。
本课结束

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