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第15章 电学模块突破（模块1 基本概念）
【考情聚焦】
考试 命题 年份 重要考点 分值 题型 热度
2014~2023 导体、绝缘体的判断 2~6 选择题、填空题、 实验探究题
电荷间的相互作用
电路的连接、状态及电路图
串、并联电路特点及应用
课标 要求 2011版课标要求: 1.了解物质的导电性。 2.观察摩擦起电现象,探究并了解电荷间的相互作用。 3.会看会画简单的电路图;能连接简单的串、并联电路;说出生产、生活中采用简单串、并联电路实例;了解串、并联电路及电路中电流和电压特点。 4.知道电压、电流和电阻,会使用电流表和电压表。 2022版课标要求微变化:探究并了解串、并联电路及电路中电流和电压特点
【回归教材】
教材链接 人教:九年级第十五章、第十六章P31~P72　教科:九上第三章、第四章P33~P70　北师大:九年级第十一章P34~P82
知识清单
考点1 两种电荷
1.摩擦起电
(1)定义:用 的方法使物体带电叫作摩擦起电。
(2)摩擦起电的本质:电荷的 ,物体失去电子带 ,物体得到电子带 。
2.两种电荷
(1)两种电荷:自然界只有 电荷,人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作 。
(2)电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
(3)验电器
①作用:检验物体 的仪器。
②原理: 。
【答案】考点1:1.(1)摩擦　(2)转移　正电　负电
2.(1)两种　正电荷　负电荷　(2)排斥　吸引　(3)①是否带电　②同种电荷相互排斥
考点2 电流和电压
1.电流
(1)电荷的 形成电流。
(2)方向:把 电荷定向移动的方向规定为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。
(3)单位:基本单位是 ( ),其他常用单位:毫安( )、微安( )。
(4)单位换算:1 A= mA,1 mA= μA。
2.电压
(1)基本单位是 ( ),其他常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV)。
(2)单位换算:1 kV= V= mV。
【答案】考点2:1.(1)定向移动　(2)正　(3)安培　A　mA　μA　(4)103　103
2.(1)伏特　V　(2)103　106
考点3 电流表和电压表
元件 电流表 电压表
图示
连接方式 与电路中的用电器 电阻很小,一般情况下忽略不计,相当于导线,不能与电源两极直接相连 与电路中的用电器 电阻很大,一般情况下认为无穷大,在电路中相当于断路,可以与电源两极直接相连
使用规律 ①使用前认真观察 和 ,并将指针调到 ; ②选择合适的 ,不确定量程时应先用大量程试触; ③必须让电流从正接线柱流入,从负接线柱流出; ④读数时,看清所使用的量程和对应的分度值
【答案】考点3:串联　并联　量程　分度值　零刻度线处　量程
考点4 串联和并联电路及其特点
串联电路 并联电路
电路图
连接特点 依次连接 并列连接
电流路径 只有一条路径 有两条或两条以上的路径
开关作用 控制所有用电器 干路开关控制所有用电器,支路开关控制本支路的用电器
工作特点 用电器相互影响 用电器互不影响
电流特点 I1=I2=I I=I1+I2;I1∶I2=R2∶R1
电压特点 U=U1+U2;U1∶U2=R1∶R2 U=U1=U2
考点5 电阻和变阻器
1.电阻
(1)定义:表示导体对电流 的大小;导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
(2)单位及换算
①单位:基本单位是 ,简称 ,符号是 。常用单位是千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
②换算:1 kΩ=103 Ω、1 MΩ=106 Ω。
2.影响电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的 、 、 和温度等因素有关。
3.导体、绝缘体、半导体、超导体
定义 举例
导体 的物体 金属、人体、大地、石墨、食盐溶液
绝缘体 的物体 橡胶、玻璃、塑料、陶瓷
半导体 导电性能介于 和 之间的物体 锗、硅、砷化镓
超导体 温度下降到一定值时,电阻变为零的导体 用于制作输电线或电子元件
4.滑动变阻器
(1)电路符号:
(2)原理:通过改变 的电阻丝的 来改变电阻。
(3)参数意义:如滑动变阻器的铭牌上标有“20 Ω　1 A”字样,“20 Ω”表示该滑动变阻器可接到电路中的最大阻值为20 Ω;“1 A”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A。
(4)滑动变阻器的使用与作用:具体见“探究电流与电压、电阻的关系”。
【答案】【答案】考点5:1.(1)阻碍作用　(2)①欧姆　欧　Ω
2.材料　长度　横截面积
3.容易导电　不容易导电　导体　绝缘体
4.(2)接入电路　长度
核心突破
一、两种电荷
方法归纳
　　用摩擦的方法使物体带电叫作摩擦起电,摩擦起电并不是创造了电荷,它只是电子从一个物体转移到另一个物体上;被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷,被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
例题1 小明用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近带负电荷的通草球,发现橡胶棒与通草球之间将相互 (选填“吸引”或“排斥”)。
变设问 (摩擦起电实质)在毛皮与橡胶棒摩擦过程中,毛皮将 (选填“得到”或“失去”)电子,带有 (选填“正”或“负”)电。
拓展设问
(摩擦起电原因)图为部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况的示意图,束缚能力越强越容易得到电子。现用丝绸摩擦橡胶棒,则摩擦后的橡胶棒会带 电。
二、判断电压表的测量对象
方法归纳
　　①连接方式判断法:电压表与哪个用电器并联,则测量哪个用电器的电压。
②闭合回路法:沿电流方向从电源正极出发,画出经电压表回到电源负极的回路,没有经过的部分为电压表的测量对象。如图甲所示可知:电压表V1测量的是电阻R2的电压,电压表V2测量的是电源的电压。
③电源拆除法:将原电路中的电源拆除,电压表当作电源,则电压表与哪个用电器能形成闭合回路,电压表就测量哪个用电器的电压,如图乙所示,把电压表V1看作电源,能与R1形成闭合回路,所以电压表V1测量R1的电压。
例题2 如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表测 ( )
A.L1的电压
B.L2的电压
C.L1和L2两端的总电压
D.电源的电压
变设问 (串联电路电压特点)若电源电压为3 V,电压表示数为1.8 V,则灯L2两端的电压为 V。
变设问 (电流特点)通过灯泡L1、L2的电流关系为I1 I2。
三、电表的使用
例题3 小明测量一小灯泡正常发光时的电阻,图为实验电路图,图中的圆圈分别表示电流表和电压表,请在圆圈内填入相应的字母。
变设问 (电表的使用)如果小明在连接电路时电表量程选择正确,但不慎将电流表和电压表的位置接反了,将会出现 ( )
A.电压表被烧坏
B.电流表被烧坏
C.电压表有示数,电流表示数几乎为零
D.电流表有示数,电压表示数为零
拓展设问
(电流表使用问题)甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。
甲同学的问题: 。
乙同学的问题: 。
丙同学的问题: 。
思维破冰　闭合开关前,指针未指向零刻度线,则问题是未调零;若已调零,闭合开关实验时,则应注意观察指针的偏转方向或偏转角度。
四、滑动变阻器阻值大小变化的判断
方法归纳
　　以下端接线柱为起点,以距离滑片的长度为依据:长度变大,电阻变大;长度变小,电阻变小。
例题4 小明想制作一盏调光的台灯,需要在电路a、b间接入一个滑动变阻器实现亮度调节。如图所示的电路,要求闭合开关后,当滑片P向右滑动时,灯泡变亮。下列接法正确的是 ( )
思维破冰　滑动变阻器“一上一下”接线,滑片P右移灯泡变亮,电阻变小,滑片P距离右下端接线柱的长度变小,所以滑动变阻器应接入右下端接线柱。
变设问 如果小明将滑动变阻器接入电路后,闭合开关,小灯泡发光,但调节滑动变阻器滑片,小灯泡的亮度不变,原因可能是 。
拓展设问
(变阻器)小明用电阻丝制作了一个变阻器,图为变阻器的内部结构示意图,1、2、3是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。将变阻器接入简单串联电路,若顺时针旋转旋钮时电路中的电流变大,则需将 (选填“1和2”、“1和3”或“2和3”)接线柱接入电路;若在此过程中,电路中的电流变化不明显,则可以选择更 (选填“细”或“粗”)的电阻丝来做实验。
【答案】例1　排斥
变设问　失去　正
拓展设问　负
例2　A
变设问　1.2　=
例3
如图所示:
变设问　C
拓展设问　电流表的正、负接线柱接反了　所选的量程太大　所选的量程太小
例4　D
变设问　滑动变阻器同时连接了上面两个接线柱
拓展设问　2和3　细
【实验探究】
实验导航
实验1　探究串、并联电路中电流的特点
串联电路 并联电路
实验器材 电源、开关、多个规格不同的灯泡、导线、电流表等
实验 过程 电路图
步骤 使用规格不同的灯泡,分别测量出每组A、B、C三点的电流
注意事项 (1)在连接电路时,开关一定要断开;(2)需要换用不同规格的灯泡进行多次实验,使实验结果具有普遍性
实验结论 电流处处相等: IA=IB=IC 干路电流等于各支路电流之和:IC=IA+IB
实验母题串考点
1.“探究串联电路中电流的规律”实验
☆进行实验与收集证据
(1)连接电路时开关应该 。
(2)实验中应该选择规格 的小灯泡进行实验。
☆分析论证
(3)从实验过程和实验记录中可以看出,每次实验中A、B、C三点的电流均 。
(4)实验结论:串联电路中的电流处处相等。
(5)实验中更换不同规格的小灯泡进行多次实验,目的是 。
☆评估
(6)如果用两个以上用电器进行串联,电流规律是否发生变化: 。
拓展设问
　　如果只更换不同的电源,进行多次实验,结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。2.“探究并联电路中电流的规律”实验
☆ 进行实验与收集证据
(1)连接电路时,开关应该 。
(2)某同学做完实验后得到了下表的实验数据,由此得出实验结论,你认为这样做是否合理, ,理由是 。
次数 A点的电流IA B点的电流IB C点的电流IC
1 0.15 A 0.6 A 0.75 A
☆ 分析论证
(3)从实验过程和实验记录可以看出,每次实验中A、B两点的电流不一定相等,但电流之和一定等于C点电流。
(4)实验结论是 。
☆评估
(5)如果两个以上用电器进行并联,电流规律是否发生变化: 。
拓展设问
　　根据第2次实验数据得出的实验结论:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。若只更换不同的电源,进行多次实验,结论 (选填“可靠”或“不可靠”)。
实验导航
实验2　探究影响导体电阻大小的因素
【实验电路图】
【实验方法】
转换法、控制变量法。
【实验过程】
(1)多次测量的目的(使实验结论具有普遍性)。
(2)根据数据分析导体长度、横截面积、材料、温度等与电阻的关系。
【实验结论】
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关。材料、横截面积均相同的导体,长度越长,电阻越大;材料、长度均相同的导体,横截面积越小,电阻越大;长度、横截面积均相同,材料不同的导体,电阻大小不同。
实验母题串考点
3.在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,A、B、C为锰铜合金,D为镍铬合金。
☆设计实验与制订计划
(1)实验猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
(2)本实验用到的实验方法:控制变量法、转换法。
☆分析论证
(3)实验中应通过观察 来比较电阻的大小,这种实验方法叫 。
(4)实验中电流表的示数越大,对应的导线电阻越 ;为了验证上述猜想①,应该选用编号为 的两根电阻丝进行实验。
(5)研究“电阻与导体材料关系”时应控制 和 不变,只改变材料,看电流表示数的变化,从而得出电阻与材料有关的结论。
☆评估
(6)实验中选用电流表时,应选择 (选填“大量程”或“小量程”)的电流表,理由:使用更灵敏的电流表可提高测量的精度。
拓展设问
　　实验中用其中一个规格的材料实验时,发现刚闭合开关时电流表的读数和过一段时间后电流表的读数有明显的不同,说明电阻的大小还受 的影响。
【答案】
实验母题串考点
1.(1)断开　(2)不同　(3)相等　(5)排除实验的偶然性,使实验结论更具普遍性　(6)否
拓展设问　不可靠
2.(1)断开　(2)不合理　实验次数太少,实验结论不具有普遍性　(4)并联电路干路中的电流等于各支路电流之和　(5)否
拓展设问　不可靠
实验母题串考点
3.(3)电流表示数　转换法　(4)小　A、B　(5)长度　横截面积　(6)小量程
拓展设问　温度
【真题精粹】
命题点1 导体、绝缘体的判断(10年9考)
1.(2021·河北)下列分类正确的是 ( )
A.非晶体:冰、松香、沥青
B.绝缘体:橡胶、玻璃、石墨
C.稀有气体:氦气、氖气、氩气
D.纯净物:液态氧、金刚石、矿泉水
2.(河北历年真题组合)下列分类正确的是 ( )
A.陶瓷、石墨、食盐水溶液都是导体
B.橡胶、氯化钠溶液、石墨属于导体
C.塑料、橡胶、玻璃都是绝缘体
D.金属、玻璃、石墨都是导体
命题点2 两种电荷(10年5考)
3.(河北历年真题组合)下列说法正确的是 ( )
A.带异种电荷的两个物体互相吸引,相互吸引的两个物体一定带异种电荷
B.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近后,一根远离,说明同种电荷互相排斥
C.毛皮摩擦过的橡胶棒使验电器的金属箔片张开,说明橡胶棒带负电
D.摩擦后的塑料梳子能吸引碎纸屑,说明纸屑与梳子带同种电荷
命题点3 电路的连接、状态及电路图(10年8考)
4.(2019·河北节选)小明利用如图甲所示的电路图做实验,小灯泡的额定电压为2.5 V。
(1)用笔画线代替导线,将图乙中的实物电路按照如图甲所示的电路图连接完整。
(2)闭合开关前,应将变阻器滑片滑到 (选填“左”或“右”)端。
命题点4 串、并联电路的特点及应用(10年3考)
5.(2021·河北节选)小明利用图甲所示的电路来探究串联电路的部分特点,已知R1=2 Ω、R2=4 Ω、R3=5 Ω、R4=10 Ω,电源电压可调。
(1)请根据图甲所示电路图,用笔画线代替导线将图乙所示实物图补充完整。(此时电源电压为3 V)
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是 (选填字母)。
A.R1处短路
B.R2处断路
C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验,实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如表。
I/A UAB/V UBC/V UAC/V
1 R1与R2串联 0.5 1 2 3
2 R2与R3串联 0.2 0.8 1 1.8
3 R3与R4串联 0.3 1.5 3 4.5
4 R1与R4串联 1 5 6
①表格中第4次实验空格处的数据为 ;
②探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是 。
③探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是 。
④探究串联电路中电压与电阻的关系时,分析表中数据可得其关系是 。
【答案】
1.C　2.C　3.B
4.(1)如图所示:
(2)右
5.(1)如图所示:
(2)B　(3)①0.5　②串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和　③串联电路的总电阻等于各分电阻之和　④在串联电路中,各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比
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