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第十二讲　了解电路
1.两种电荷
摩擦 起电 现象 带电体能吸引轻小物体
概念 用摩擦的方法使物体带电
原因 摩擦起电的实质是电子的 　转移　 。不同原子的原子核对核外电子的束缚能力不同，在摩擦过程中，电子会从对电子束缚能力弱的原子转移到对电子束缚能力强的原子上，结果是两个物体都会带电，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电
转移　
知识梳理
电荷 正电荷 人们把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作 　正　 电荷
负电荷 人们把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作 　负　 电荷
电荷间相互作用的规律 同种电荷互相 　排斥　 ，异种电荷互相 　吸引　 ，如图所示：

正　
负　
排斥　
吸引　
验电器 作用 检验物体是否带电
原理 　同种电荷相互排斥　
检验方法 将待检验的物体与验电器的金属球接触或靠近，若金属箔张开，则物体 　带电　
同种电荷相互排斥　
带电　
导体与 绝缘体 导体 容易导电的物体，如金属，酸、碱、盐的水溶液等 关系：导体和绝缘体可以相互转化；导体在一定条件下可以变为超导体。例如，玻璃在高温下变为导体；当温度降到4.2 K附近时，水银的电阻突然降到零，变为超导体
绝缘体 不容易导电的物体，如泡沫、塑料、玻璃等
半导体 导电能力在导体和绝缘体之间，如硅、锗等
超导体 导电能力很强，电阻为0
2.电路
电路的 组成 电源 提供 　电能　 的装置，工作时将其他形式的能转化为电能
用电器 消耗电能的装置，工作时将 　电　 能转化为其他形式的能
开关 控制电路的 　通断　
导线 用来连接电路各部分的元件，传输电能
电能　
电　
通断　
电路图与 实物图 电路图 定义：用符号表示电路连接的图
常用元件的符号：

电源 电阻 开关 滑动变阻器 小灯泡

电流表 电铃 电动机 电压表 二极管
画图要求：①用统一规定的符号
②连线横平竖直
③电路元件不能画在拐角处
电路图与 实物图 实物图 一般从电源的某一极开始，顺着或逆着电流方向连接实物元件，最后连在电源的另一极
注意：①导线不要交叉
②导线的端点要接在各元件的接线柱上
电路的 三种状态 通路 正常接通的电路，用电器能工作
断路 某处被切断的电路，电路中没有电流，用电器 　不能　 工作
短路 ①直接用导线将电源正、负极连接起来的电路
②当用电器的两端被导线直接连接时，这种情况叫用电器被短接。此时用电器不工作，但是不一定造成电源短路
不能　
电路的 连接方式 串联 用电器工作特点：多个用电器互相影响，一个用电器断路，其他用电器都不能工作
开关作用：开关控制 　整个　 电路，开关的作用与位置无关
并联 用电器工作特点：各用电器独立工作，互不影响
开关作用：干路开关控制 　整个　 电路，支路开关控制其 　所在支路　 的用电器
若其中一个支路被短接，则将造成电源短路
整个　
整个　
所在支路　
3.电流和电压
电流 电压
形成 电荷定向移动形成电流 电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因
符号 电流通常用字母I表示 电压通常用字母U表示
单位 安培（　 　A　 　），毫安（mA），微安（μA） 换算关系：1 A＝ 　103　 mA， 1 A＝ 　106　 μA 伏特（V），千伏（kV），毫伏（mV），微伏（μV）
换算关系：1 kV＝103 V，
1 V＝103 mV＝106 μV
A　
103　
106　
电流 电压
方向 　正　 电荷定向移动的方向 没有方向
常见值 手电筒的电流约200 mA 电冰箱正常工作的电流约1 A 家用空调的电流约5 A 1节新的干电池电压为 　1.5　 V
家庭电路电压为 　220　 V
人体的安全电压：不高于36 V
串联电路：I＝I1＝I2＝I3＝…＝In 串联电路：U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un
规律 并联电路：I＝I1＋I2＋I3＋…＋In 并联电路：U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un
正　
1.5　
220　
4.电流表与电压表
电表 电流表
电压表
作用及 符号 测量电路中的电流，在电路中的符号为 测量电路两端的电压，在电路中的符号为
量程及 分度值 0～0.6 A， 　0.02　 A 0～3 V， 0.1 V
0～3 A， 　0.1　 A 0～15 V， 　0.5　 V
接线柱 －，0.6 A，3 A －，3 V，15 V
0.02　
0.1　
0.5　
使用方法 使用前要将指针调到零刻度线 使用前要将指针调到零刻度线
选择合适的量程 选择合适的量程
和被测电路串联，电流“正进负出” 和被测电路并联，电流“正进负出”
读数时视线垂直于刻度面板 读数时视线垂直于刻度面板
注意事项 不能直接接在电源两极 测电源电压时可以直接接在电源两极
不能估计电流大小时，应使用大量程“试触” 不能估计电压大小时，应使用大量程“试触”
在识别电路连接时，电流表可看作导线 在识别电路连接时，电压表可看作断路
电流表的电阻很小，一般情况下不与用电器并联 电压表的电阻很大，一般情况下不与用电器串联
5.电阻
电阻 定义 表示导体对电流 　阻碍　 作用的大小。通常用字母： 　R　 表示
单位 欧姆（Ω），千欧（kΩ），兆欧（MΩ）
换算关系：1 kΩ＝ 　103　 Ω，1 MΩ＝ 　106　 Ω
影响因素 ①横截面积：忽略温度的影响，在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越 　小　
②长度：忽略温度的影响，在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越 　大　
③温度：大多数导体的电阻随温度的升高而 　增大　
④材料：在其他因素相同时，R银＜R铜＜R铝＜R铁等
阻碍　
R　
103　
106　
小　
大　
增大　
定值 电阻 符号
参数 “20 Ω　1 A”表示电阻大小为20 Ω，允许通过的最大电流为1 A
滑动 变阻器 结构 示意图 　　
符号
参数 “50 Ω　2 A”表示电阻变化范围为0～50 Ω，允许通过的最大电流为2 A
原理 通过改变接入电路中的电阻丝的 　长度　 来改变电阻大小
使用方法 ①一般情况下，串联在电路中
②接线时注意“一上一下”
③电路接通前将滑动变阻器的滑片调至阻值 　最大　 处
长度　
最大　
滑动 变阻器 作用 ①通过改变电阻的大小来改变电路中的电流
②改变某一部分电路两端的电压
③保护电路
　　实验突破24　探究串、并联电路的电流规律
1.实验目的：探究串、并联电路的电流规律。
2.实验器材：小灯泡、开关、电源、导线、电流表等。
3.实验电路：
　　
4.实验过程：用电流表分别测量甲、乙两图中A、B、C三处的电流，记录数据；换不同规格的小灯泡进行多次测量，最后分析数据得出结论。
（1）连接实验电路时，开关应断开；电流表应串联在被测电路中，让电流从电流表正接线柱流入，负接线柱流出。
（2）应从电源正极（或负极）起按电路图将元件逐个连接起来。
（3）连接好电路后，要先“试触”，观察电流表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察、记录示数。
（4）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直。读数完毕，断开开关，切断电源，整理好器材。
（5）电流表的量程选择要合适，若被测电流小于0.6 A，则应用0～0.6 A量程测量。
（6）绝对不允许把电流表并联接在用电器或电源两端，否则会造成短路。
5.实验注意事项：
6.实验结论：
（1）串联电路中各处的电流都相等。
（2）并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
　某小组在做“探究并联电路的电流规律”的实验，如图甲所示是实验电路图。
　
例题图
（1）小明同学想测量A处的电流，连接电路时发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是 　电流表没有校零　 。在排除故障后，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为 　0.24　 A。
电流表没有校零　
0.24　
（2）下表是小亮同学在实验中用两个规格相同的小灯泡实验时记录的数据，由此得出结论：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。请指出小亮的探究过程的两点不妥之处：① 　选用的小灯泡规格相同　 。
② 　实验次数太少　 。
A点电流IA B点电流IB C点电流IC
0.18 A 0.18 A 0.36 A
选用的小灯泡规格相同　
实验次数太少　
　　（3）小明用如图丁所示的电路探究串联电路的电压特点，连接好电路，闭合开关S，发现小灯泡L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是 　小灯泡L1断路　 。
小灯泡L1断路　
　　实验突破25　探究串、并联电路的电压规律
1.实验目的：探究串、并联电路的电压规律。
2.实验器材：小灯泡、开关、电源、导线、电压表等。
3.实验电路：
　
4.实验过程：将电压表分别接在A与B、C与D、A与D之间，测量并比较。
5.实验注意事项：
（1）连接实验电路时，开关应断开；电压表应并联在被测电路中。
（2）应从电源正极（或负极）起按电路图将元件逐个连接起来。
（3）连接好电路后，要先“试触”，观察电压表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察、记录示数。
（4）读数时，要客观、精确，视线与刻度线垂直。读数完毕，断开开关，切断电源，整理好器材。
（5）电压表的量程选择合适，若被测电压小于3 V，则应用0～3 V量程测量。
6.实验结论：
（1）串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
（2）并联电路中各支路两端的电压相等。
　实验小组在做“探究串联电路电压的规律”的实验时，设计了如图甲所示的电路。
例1题图
　　（1）连接电路前，小明发现电压表的指针如图乙所示，接下来他应对电压表进行的正确操作是 　对电压表进行校零　 。
（2）按照图甲连接电路时，开关应处于 　断开　 状态。
对电压表进行校零　
断开　
（3）检查电路无误后，闭合开关S，用电压表分别测出A、B两点，B、C两点，A、C两点间的电压分别为UAB、UBC、UAC，得到的数据如表所示：
实验次数 UAB/V UBC/V UAC/V
1 2.6 1.9 4.5
2 2.2 2.3 4.5
3 2.9 1.6 4.5
分析实验数据，可得到串联电路的电压特点是 　UAC＝UAB＋UBC　 （用公式表示）。
UAC＝UAB＋UBC　
（4）小组成员小杨根据某一次实验数据即得出了实验结论，同学们对小杨获得实验结论的方法进行了评价，并提出了改进措施，其中正确的是 　C　 （填字母）。
A.小杨获得结论的方法正确，无需再进行改进
B.小杨获得结论的方法不科学，再做一次实验即可
C.小杨获得结论的方法不科学，应换规格不同的小灯泡多次实验
C　
　小希做“探究并联电路电压的关系”的实验，先按如图甲所示的电路图连成如图乙所示的实物图（电压表尚未连接）。
　
　
例2题图
（1）小明一眼就看出了小希连接的错误，并指出若直接闭合开关S将出现 　短
路　 （选填“断路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成滑动变阻器或 　电源　 损坏。
（2）小明只更改跟小灯泡L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是 　将导线①由C改接到D或B（或将导线②由A改接到B或D）　 （写出一种即可）。
短
路　
电源　
将导线①由C改接到D或B（或将导线②
由A改接到B或D）　
（3）接下来，他们按如图丙所示的电路连接了三个电压表。实验过程中，通过调节滑动变阻器的滑片P使电压表V1的示数如图丁所示，则电压表V的示数是 　2.5　 V。
（4）在电路中串联滑动变阻器的作用是 　保护电路；改变小灯泡两端的电压，可获得多组数据　 。闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于最 　左　 （选填“左”或“右”）端，该实验的结论是： 　并联电路各支路两端的电压相等　 。
2.5　
保护电路；改变小灯泡两端的电压，可
获得多组数据　
左　
并联电路各支路两端的电压相等　
　　实验突破26　探究导体的电阻与哪些因素有关
1.实验目的：探究导体的电阻与哪些因素有关。
2.实验器材：电源、开关、电流表、多根电阻丝等。
3.实验电路：
4.实验过程：
（1）探究电阻与导体横截面积的关系，需控制导体的材料和长度不变，将AB、EF两根电阻丝分别接入电路，比较电流表的示数。
（2）探究电阻与导体长度的关系，需控制导体的材料和横截面积不变，将AB、CD两根电阻丝分别接入电路，比较电流表的示数。
（3）探究电阻与导体材料的关系，需控制导体的长度和横截面积不变，将AB、MN两根电阻丝分别接入电路，比较电流表的示数。
5.实验注意事项：
（1）连接实验电路时，开关应断开；电流表应串联在被测电路中，让电流从电流表正接线柱流入，负接线柱流出。
（2）连接好电路后，要先“试触”，观察电流表的指针偏转情况，确认无误后，再闭合开关，观察、记录示数。
（3）实验过程中电流不易过大（电流表用0～0.6 A量程），通电时间不宜过长，以免电阻因温度升高而变化。
6.实验结论：导体的电阻与横截面积有关，在材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；导体的电阻与长度有关，在材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大；导体的电阻与材料有关。
　　 　如图所示，某同学在做“探究影响导体电阻大小的因素”的实验。
例题图
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）实验中通过电流表的示数大小来比较电阻丝电阻的大小，小灯泡的作用是 　保护电路　 。
保护电路　
（2）要探究导体的电阻与导体材料是否有关，应将 　A、D　 两根电阻丝接入电路中。
（3）若将A、C两根电阻丝接入电路中，电流表的示数不同，初步得到的结论是当材料和长度相同时，导体的电阻与 　导体的横截面积　 有关。
（4）小明把一根白炽灯的钨丝接入电路，并用酒精灯加热，发现小灯泡的亮度逐渐变暗，得出导体的电阻还可能与 　导体的温度　 有关的结论。
A、D　
导体的横截面积　
导体的温度　
1.（2021·安徽）原子是构成物质的一种微粒，借助外部能量，可以使外层电子从原子脱离，原子失去电子后成为带 　正　 （选填“正”或“负”）电的粒子。
2.摩擦起电的实质是原子核外电子的得失。如图所示，小女孩用橡胶棒去摩擦动物的毛皮，橡胶棒带了电，此过程中，动物毛皮 　失去　 （选填“得到”或“失去”）电子。
第2题图
正　
失去　
基础提升　
考点1　电荷、电流、电压、电路的基本概念
3.摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，摩擦起电的过程不是创造了电荷，而是电荷的 　转移　 。
4.电荷的定向移动形成电流，如图所示，这是一束电子的运动轨迹，则该束电子形成的电流的方向 　向左　 （选填“向左”或“向右”）。
第4题图
转移　
向左　
5.在干燥的天气里，当用手接触金属物体时偶尔会有被“电”一下的感觉。为了消除静电现象带来的危害，人们制作了静电消除器，如图所示，静电消除器接触汽车能够消除静电。静电消除器前端应是 　导体　 （选填“导体”“半导体”或“绝缘体”）。
第5题图
导体　
6.一次实验中，电流表、电压表的示数分别如图所示，电流表的示数为 　0.5　 A，电压表的示数为 　2.5　 V。
第6题图
7.（2023·自贡）用充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的（　C　）
A.用电器 B.开关 C.电源 D.导线
0.5　
2.5　
C
8.如图所示，当带电体接触验电器的金属球时，金属箔张开一定的角度。下列说法正确的是（　C　）
A.若带电体带正电荷，则带电体一定是用丝绸摩擦过的玻璃棒
B.若带电体带负电荷，则带电体一定是用毛皮摩擦过的橡胶棒
C.若带电体带正电荷，则瞬时电流方向从带电体流向金属箔
D.若带电体带负电荷，则瞬时电流方向从带电体流向金属箔
第8题图
C
9.（2023·安徽）玻璃棒与丝绸摩擦后，玻璃棒带正电，丝绸带负电。在摩擦过程中（　C　）
A.玻璃棒和丝绸都得到电子
B.玻璃棒和丝绸都失去电子
C.玻璃棒失去电子，丝绸得到电子
D.玻璃棒得到电子，丝绸失去电子
C
10.（2023·无锡）如图所示，将一块透明有机玻璃板架在两本书之间，在下方撒上小纸屑，用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦，会观察到下方的小纸屑上下飞舞，跳跃不停。这是因为有机玻璃板被丝绸摩擦后带上了 　电荷　 ，能够 　吸引　 小纸屑，小纸屑接触玻璃板后迅速被弹开，这是因为它们带上了同种电荷而相互 　排斥　 。
第10题图
电荷　
吸引　
排斥　
11.（科学思维）（2023·赤峰）如图所示是电解水实验的原理图，蓄电池在向外供电时把 　化学　 能转化为电能。为增强水的导电性，通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间，溶液中的Na＋移动方向是从C到D，则蓄电池的A端是 　负　 （选填“正”或“负”）极。
第11题图
化学　
负　
12.在某次电学实验中，已知所使用的双量程电流表能够满足实验的测量要求，在不能事先估计电流的情况下，为了避免损坏电流表，且又能较精确地测出电路中的电流，常常通过“试触”来确定电流表的量程。
（1）假如先选用电流表的小量程：闭合开关，然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况；若指针 　偏转角度较大　 ，则换用电流表的大量程。
（2）假如先选用电流表的大量程：闭合开关，然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况；若指针 　偏转角度较小　 ，则换用电流表的小量程。
偏转角度较大　
偏转角度较小　
13.（2023·怀化）下列图中能够直接测出通过小灯泡L1的电流的电路是（　C　）
A
B
C
D
C
14.（2023·济南）如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L1、L2和甲、乙、丙三个电表（电流表或电压表）组成。闭合开关S后，两个小灯泡L1、L2均能发光。关于甲、乙、丙三个电表，下列说法正确的是（　B　）
A.甲是电压表，乙、丙是电流表
B.乙是电压表，甲、丙是电流表
C.甲是电流表，乙、丙是电压表
D.丙是电流表，甲、乙是电压表
第14题图
B
1.如图所示，A、B两段是由材料长度相同、横截面积不同的导体制成的圆柱体，现该圆柱体中通入从左向右的电流，则A、B两段导体中的电流IA 　＝　 （选填“＞”“＜”或“＝”）IB。
第1题图
＝　
考点2　串、并联电路的特点
2.（2023·天津）在探究串、并联电路中电流的规律时，做了如图所示的实验。闭合开关S后，电流表A1、A2的示数分别为0.5 A和0.3 A，则通过小灯泡L1的电流为
　0.2　 A，通过小灯泡L2的电流为 　0.3　 A。
第2题图
0.2　
0.3　
3.如图甲所示，小灯泡L1两端的电压U1＝3.7 V，小灯泡L2两端的电压如图乙所示，则小灯泡L2两端的电压U2＝ 　2.3　 V，电源电压U＝ 　6　 V。
　
第3题图
2.3　
6　
4.（2023·绥化）定值电阻R1、R2并联在如图甲所示的电路中，闭合开关S，电流表的示数为0.5 A，通过R1的电流为0.3 A，则通过R2的电流为 　0.2　 A；再将R1、R2串联在如图乙所示的电路中，电源电压为5 V，电压表的示数为3 V，则R1两端的电压为
　2　 V。
第4题图
0.2　
2　
5.公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮，每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，提醒司机有人要下车。下列符合这一要求的电路是（　C　）
A
B
C
D
C
6.如图所示，在做“探究串联电路中电压的规律”的实验时，小芸同学用电压表测出A、B两点，B、C两点，A、C两点的电压分别为UAB＝3 V，UBC＝3 V，UAC＝6 V。在表格中记录数据后，下一步应该做的是（　D　）
A.整理器材，分析数据，得出结论
B.对换小灯泡L1、L2的位置，再测出一组电压值
C.改变电源的位置，再测出几组电压值
D.换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值
第6题图
D
7.小致设计了一款电动玩具警车。只闭合开关S1，警示灯L发光；只闭合开关S2，电动机工作，玩具警车运动。下列设计符合这一要求的电路是（　A　）
A
B
C
D
A
8.如图所示，小罗同学在做“探究并联电路的电流规律”的实验。
　
第8题图
（1）小罗同学设计的实验电路如图甲所示，他选用的电源电压是3 V。关于小灯泡的规格的选择，下列说法正确的是 　C　 （填字母）。
C　
A.没有限制，可以任意选取
B.必须保证小灯泡的额定电流相同
C.小灯泡的规格应该不同
（2）他将电流表接在A处，闭合开关S，电流表的指针位置如图乙所示。他的电流表量程选择正确吗？ 　正确　 。
（3）在得出实验结论时，我们将图甲中A、B处的电流称为支路电流，C处的电流称为 　干 路　 电流。
正确　
干路　
9.如图所示，小明在做“探究串联电路的电压规律”的实验。
　
第9题图
（1）连接电路时，开关S应 　断开　 。实验时，小灯泡L1、L2的规格应 　不相同　 （选填“相同”或“不相同”）。
（2）闭合开关S后，小明发现两个小灯泡都不发光，于是分别把电压表接在图甲中A与B、B与C、A与C之间，测得的数据分别是UAB＝3 V，UBC＝0 V，UAC＝3 V；小明检查发现只有小灯泡L1、L2中的一盏出现故障，则故障可能是 　小灯泡L1断路　 。
断开　
不相同　
小灯泡L1断路　
（3）处理好故障后，小明把电压表接在A、B之间重新测量，电压表的示数如图乙所示，电压表的分度值是 　0.5　 V。为了使实验结果更准确，接下来小明应该断开开关S， 　换接电压表0～3 V量程　 。
（4）正确实验后，小明分析多组数据得出结论： 　串联电路的总电压等于各部分电压之和　 。（请使用文字叙述）
0.5　
换接电压表0～3 V量程　
串联电路的总电压等于各部分电压
之和　
10.小明同学按图甲所示的电路进行实验，已知电源由四节新干电池组成。闭合开关S后，电流表A1、A2的指针均指在如图乙所示的位置，则通过小灯泡L1、L2的电流各是多少？电源电压及两电压表V1、V2的示数是多少？
第10题图
解：闭合开关S后，两个小灯泡并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过小灯泡L2的电流，电压表V1、V2测量并联电路两端的电压。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，电流表A1的示数大于电流表A2的示数，所以电流表A1的量程为0～3 A，示数为1 A，即干路电流I＝1 A，电流表A2的量程为0～0.6 A，示数为0.2 A，即通过小灯泡L2的电流I2＝0.2 A，则通过小灯泡L1的电流I1＝I－I2＝1 A－0.2 A＝0.8 A，电源由四节新干电池组成，则U＝1.5 V×4＝6 V，由于电压表V1、V2测量并联电路两端的电压，所以电压表V1、V2的示数与电源电压相等，为6 V。
答：通过小灯泡L1、L2的电流分别是0.8 A、0.2 A，电源电压及两电压表V1、V2的示数都是6 V。

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