专题19 《电流和电路》单元复习五步曲 -人教版新版九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)(解析版和原卷版)

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人教版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十五章 电流和电路
专题19 《电流和电路》单元复习五步曲
1. 观察摩擦起电现象,了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。
2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3. 知道电流。
4. 会使用电流表。
5. 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流的特点。
6. 用电流表测量电流。
注意:学生在学习过程中,要达到课标要求,必须完成下列学习目标
1. 认识摩擦起电现象,会运用摩擦起电的知识解释一些简单的有关现象。
2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律。
3. 知道验电器的构造、作用和工作原理,知道电荷量及其单位。
4. 知道导体和绝缘体,了解电荷的定向移动和自由电子。
5. 知道电流的形成及其条件,知道电流方向的规定。
6. 通过动手实验,认识断路、通路、短路,知道电路的组成。
7. 从能量转化的角度认识电源和用电器。
8. 能用电路元件符号画简单的电路图,能连接简单的电路。
9. 知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串联、 并联的电路图。
10. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电路。
11. 尝试根据已有知识、经验,按要求设计简单的串、并联电路。
12. 能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
13. 认识电流的大小,知道电流的单位、符号,关心生活中有关用电器工作的电流值。
14. 知道电流表的用途、符号,知道正确使用电流表的规则, 并会将电流表正确接入电路,画出相应的电路图。
15. 能认识电流表的量程,正确读出电流表的示数。
16. 会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。
17. 在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学探究的步骤、方法和态度。
18. 会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。
温馨提醒:单元重点和难点
本单元教学重点
1. 认识自然界存在两种电荷,知道电荷间的相互作用规律。
2. 会连接电路、会画简单电路图、辨别通路、断路和短路。
3. 会画串、并联电路图和连接串、并联电路。
4. 电流表的使用。
5. 通过实验探究出串、并联电路中的电流规律。
本单元教学难点
1. 对电荷的认识。
2. 对电流概念的理解。
3. 根据要求及电路图来连接实物图,或根据要求及实际电路画出电路图。
4. 把电流表正确地连入电路。
知识点一、两种电荷
1. 电荷的产生与种类
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电(实质是电荷的转移,不是创造电荷);
(2)电荷种类:正电荷(用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电)、负电荷(用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电);
(3)电荷间相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2. 验电器(电荷检验仪器)
(1)原理:同种电荷相互排斥;
(2)作用:检验物体是否带电,比较物体带电多少(张角越大,带电越多);
(3)使用:将物体接触验电器金属球,金属箔片张开则物体带电。
注意:验电器可以定性判断物体所带电荷量的多与少。
3. 摩擦起点的原因
电荷转移:摩擦起电时,电子从一个物体转移到另一个物体(得到电子带负电,失去电子带正电)。
知识点二、电流和电路
1. 电流
(1)电流形成:电荷的定向移动形成电流(正电荷、负电荷定向移动都能形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向);
(2)电流方向:电源外部,电流从正极流向负极;电源内部,电流从负极流向正极。
2. 导体和绝缘体
定义 原因 举 例
导体 容易导电的物体 导体中存在自由电荷金属中的自由电荷是自由电子。 金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等。
绝缘体 不容易导电的物体 是因为电荷束缚在原子、分子之中,没有自由移动的电荷。 橡胶、 陶瓷、 玻璃、油、干木头塑料等。
导体和绝缘体没有绝对的界限。 如常温下是绝缘体的玻璃加热到红炽状态时,就变为导体。
3. 电路的基本组成
(1)四大要素:① 电源(提供电能,如干电池、发电机);② 用电器(消耗电能,如灯泡、电阻);③ 开关(控制电路通断);④ 导线(输送电能,连接电路元件);
(2)电路状态:① 通路(电路闭合,有电流通过,用电器工作);② 断路(电路断开,无电流通过,用电器不工作);③ 短路(用导线直接连接电源两极,电流过大,易烧坏电源,是危险电路)。
4. 电路的三种状态
通路 断路或开路 短路
电路图
概念 连通的电路,又叫闭合电路 某处断开的电路,又叫开路 局部短路:电路是接通的,用电器被导线直接连通
特点 电路中有电流,用电器能 正常工作 电路中无电流,用电器 工作 灯泡L1短路,无 电流通过灯泡L1,其无法工作,灯泡L2能工作
知识点三、串联电路与并联电路
1.串联电路与并联电路特点
对比项 串联电路 并联电路
电路图
连接方式 用电器逐个顺次连接,只有一条电流路径 用电器两端分别连接在一起,有两条或多条电流路径
电流路径 唯一路径,各用电器相互影响 多条路径,各支路用电器互不影响(一条支路断开,其他支路仍工作)
开关作用 控制整个电路(位置不同,作用相同) 干路开关控制整个电路,支路开关控制对应支路
实例 节日小彩灯(串联) 家庭电路中的用电器(灯、插座并联)
2. 电路图画法
(1)基本要求:① 元件符号规范(电源、灯泡、开关、电流表等符号准确);② 导线画直线,不交叉;③ 开关闭合,电路无短路;
(2)注意事项:① 串联电路:元件顺次连接,电流路径唯一;② 并联电路:各用电器两端分别接在电源两极上,支路清晰。
知识点四、电流的测量
1. 电流的定义与单位
(1)定义:表示电流强弱的物理量,用符号表示;
(2)单位:国际主单位安培(A),常用单位毫安(mA)、微安(μA);
(3)换算关系:,;
(4)常见电流值(中考估测高频):① 家用台灯电流约0.1~0.3A;② 手电筒电流约0.2A;③ 家庭电路中空调电流约5~10A。
2. 电流表的使用与读数
(1)仪器:电流表(符号:A);
(2)使用规则:
① 串联在被测电路中(不可并联,并联会导致短路,烧坏电流表和电源);
② 正接线柱接电源正极方向,负接线柱接电源负极方向(正负接线柱不能接反,否则指针反向偏转);
③ 选择合适量程(量程过大,测量误差大;量程过小,指针超偏损坏仪器);
(3)量程与分度值:
量程 分度值 读数方法
0~0.6A 0.02A 指针偏转格数×0.02A
0~3A 0.1A 指针偏转格数×0.1A
知识点五、串并联电路电流的规律
1. 串联电路电流规律
(1)规律:串联电路中各处的电流都相等();
(2)理解:电流路径唯一,无分支,通过各用电器的电荷多少相同,电流强弱不变;
(3)实例:串联的两个灯泡,通过它们的电流大小相等。
2. 并联电路电流规律
(1)规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和();
(2)理解:电流有分支,干路电流是各支路电流的总和,各支路电流大小与支路电阻有关(电阻越小,电流越大);
(3)实例:家庭电路中,同时打开灯和空调,干路电流等于灯的电流与空调的电流之和。
3. 规律应用注意事项
(1)串联电路:若一个用电器断路,整个电路无电流;若一个用电器短路,其他用电器电流变大;
(2)并联电路:若一条支路断路,其他支路电流不变,干路电流减小;若一条支路短路,整个电路短路,电源易烧坏。
知识点六、电流电路故障问题(拓展)
1. 常见故障类型
(1)断路:电路某处断开(如灯丝断了、导线接触不良、开关断开),现象:电路中无电流,用电器不工作,电流表无示数;
(2)短路:用导线直接连接用电器两端或电源两极(如灯泡短路),现象:① 用电器短路:该用电器不工作,其他用电器工作,电流表示数变大;② 电源短路:所有用电器不工作,电流表可能超偏,电源易烧坏。
2. 故障判断方法
(1)观察现象:① 所有用电器不工作,电流表无示数→断路(电源、开关、干路导线断开);② 部分用电器不工作,其他用电器正常→该支路断路或短路;
(2)电流表判断:① 电流表无示数→断路或电流表本身故障;② 电流表超偏→短路;
(3)替换法:用完好的用电器替换可疑用电器,若恢复正常,则原用电器故障。
一、判定电流的方向问题的思维方法
抓住规定:电流方向规定为正电荷定向移动的方向,而金属导体中能定向移动的是自由电子(负电荷)。所以,电子移动方向与电流方向相反。
二、静电现象的解释与应用
(1)解释生活现象:化纤衣服吸尘、头发蓬松、气球粘墙等,均因 摩擦带电后吸引轻小物体 。
(2)应用实例:静电除尘、静电喷漆、静电复印等 。
三、 感应起电与摩擦起电区别
感应起电仅适用于 导体 (因有自由电子);摩擦起电常见于 绝缘体 (电荷不易流失) 。
四、电流表测量对象的识别方法
电流表测量对象的判定,核心在于分析电流表与电路中各元件的连接关系,明确其所在支路。电流表串联在哪个支路,就测量该支路的电流。判定方法如下:
(1)串联路径法 :电流表必须与被测电路或元件 串联 。观察电流表是否串接在某条电流路径上,若电流从元件流出后直接流入电流表,则该电流表测量的就是该元件所在支路的电流。
(2)电流流向追踪法 :从电源正极出发,沿电流方向追踪路径。当电流遇到分支点(节点)时,若电流表位于其中一条分支上,则它仅测量该分支的电流;若电流表位于干路上(即未分支前或汇合后的主路),则测量总电流。
五、电路图与实物图的转换思维技巧
(一)根据实物图画电路图
1. 判断连接方式 :首先判断电路是串联还是并联。可通过观察电流是否有分支来判断:若只有一条通路为串联;若有多个支路则为并联。
2. 确定电流路径与节点 :从电源正极出发,沿电流方向前进,找到“分叉点”(分流点)和“汇合点”(合流点)。这两个点是并联电路的关键,所有支路都连接在这两点之间。
3. 绘制电路图 :先画干路元件(如电源、总开关),再处理支路;使用标准电路符号,元件排列应横平竖直,避免画在拐角处;交叉相连的导线需标注实心黑点;电压表应并联在被测电路两端,并准确判断其测量对象。
4. 实用技巧 :“ 两个特殊接线柱法 ”:找出连接两根以上导线的两个接线柱,标记为“分”与“合”,在此之间补全各支路元件。“ 先干后支法 ”:先顺次连接干路元件,再将支路并接在分、合点之间。
(二)根据电路图连接实物图
1. 采用“电流流向法” :从电源正极出发,按照电流路径依次连接元件,直到负极。优先连接元件最多的支路(最复杂路径),再将其他支路并联接入对应节点。
2. 注意连接规范 :导线不允许交叉,必须连接在元件的接线柱上;开关应处于断开状态,且位置正确,确保控制目标电路;可使用“先外后内法”:先连接主回路(如电源→开关→用电器→负极),再连接电压表等辅助元件。
3. 并联电路连接步骤 :找出分支点A和汇合点B;先完成一条完整支路(如L1与S1串联);再将另一支路(如L2与S2串联)并接在A、B两点之间。
(三)常见错误与注意事项
(1)电路元件符号不规范或自创符号。
(2)导线画在拐角处或元件符号位于转折点。
(3)忽略节点连接,导致支路错误。
(4)电压表串联接入电路(应并联)。
(5)实物图中导线交叉造成误解,应绕线避免交叉。
一、两种电荷
【例题1】关于电荷,下列说法正确的是(  )
A.摩擦起电是创造了电荷 B.毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带正电
C.带电体不能吸引轻小物体 D.同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,摩擦起电没有创造了电荷,故A错误;
B.毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,故B错误;
C.带电体具有吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,故D正确。
故选D。
(对点练1)部分物质的原子核对核外电子束缚能力的强弱如下表所示。小明同学将与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现轻质小球被吸引,如上图所示。下列说法正确的是(  )
原子核对核外电子的束缚能力(弱→强)
玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 涤纶 硬塑料
A.摩擦后的玻璃棒一定带负电 B.小球一定带正电
C.摩擦时玻璃棒失去电子 D.摩擦时玻璃棒得到电子
(对点练2)《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“吸得芥子”是由于琥珀摩擦起电而吸引轻小物体。关于上述现象,下列说法中正确的是(  )
A.摩擦过程中产生了电荷
B.摩擦过程中电荷发生了转移
C.摩擦后只有琥珀带上电荷
D.芥子被吸引后与琥珀带异种电荷
(对点练3)小明同学做家务时,用干毛巾反复擦拭窗户玻璃,发现玻璃表面会吸附毛巾上的一些线绒。这是由于摩擦后玻璃带了电,带电体能 ;冬天梳头时,头发易飞起、打结,可选择 A.塑料梳、B.木梳(选填“A”或“B”),来减少此困扰。
二、电流和导体绝缘体及电路三种状态
【例题2】如图所示,有一根导线连接错误,请把它找出来,并打上一个“×”,标出电路中电流的方向。
【答案】如图所示
【解析】电源正极与开关左端连接的导线把灯泡短路了,应去掉,电流方向从电源的正极流向灯泡,到开关,最后回到负极,如图所示。
(对点练1)下列说法中正确的是(  )
A.正电荷的定向移动形成电流
B.用电器中有电流通过,用电器一定接了电源而且电路是闭合的
C.导体中都有大量的自由电子,因此导体容易导电
D.金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
(对点练2)下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是(  )
A.导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
B.导体容易导电,所以是良好的电工材料;绝缘体不容易导电,所以不是良好的电工材料
C.通常情况下,石墨、大地、人体、铁、食盐水都是导体,橡胶、塑料、陶瓷、水都是绝缘体
D.导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
(对点练3)简单电路是由________、用电器、开关和导线组成的。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的 ;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的 。
(对点练4)如图所示,与实物图相对应的电路图是(  )
A B C D
(对点练5)请根据如图甲所示的电路图连接对应的实物电路乙。
(对点练6)如图所示电路,当开关S闭合时,灯L1、L2都不亮,小明用一根导线去查电路故障,他将导线试触L1两端时,两灯都不亮,他将导线试触L2两端时,灯L1亮了,L2仍不亮,由此可知故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
(对点练7)(2024·甘肃兰州·中考真题)阅读短文,回答问题。
火花放电
在干燥的冬季,如果一只猫在你的身上蹭来蹭去,那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转移,你的身上就会聚集一定数量的负电荷。这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物体慢慢导走。但是,如果你不等待。立即将手指靠近水龙头,就会出现令人难受的电火花,手指上就会有针刺般的疼痛感。如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫,不但会听到哔里啦啦的响声,还会看到火花。请注意,你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子,以免产生火花放电,让猫受到惊吓而攻击你。
(1)在放电的过程中,电子是从 (选填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”)。
(2)请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时,容易产生火花放电的原因: 。
三、串联电路和并联电路及其特点
【例题3】如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是(  )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
【答案】B
【解析】A.S闭合后,L1、L2被导线b短路,灯不亮,且导致电源短路,会损坏电源,A错误;
B.要使L1、L2串联,电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,故B正确;
C.将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则S闭合后,电流分两支,分别流向L1、L2,则此时L1、L2并联,故C错误;
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,若S1闭合,则电源会被短路,两灯都不亮。故D错误。
所以选B.
(对点练1)如图所示的电路,下列说法正确的是(  )
A.两个灯泡是串联的 B.开关只能控制灯L1
C.开关只能控制灯L2 D.开关可以同时控制灯L1和L2
(对点练2)如图,用导线连接接线柱A、B、C、D、E可使灯L1和L2组成并联电路的正确方法
是(  )
A.先连接A、E,再连接C、E
B.先连接A、C,再连接C、E
C.先连接A、B,再连接C、E
D.先连接A、C,再连接B、E
(对点练3)如图所示的甲、乙两个灯泡是 联的.开关闭合后,甲、乙两灯都发光,若摘下小灯泡甲,则小灯泡乙 (填“能”或“不能”)继续发光.
四、电路设计及作图问题
【例题4】某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现:只要开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起。符合要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,说明在干路 。指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起,说明L与电铃并联,控制电铃。
A. 电铃与L串联,、均闭合时,指示灯和电铃才同时工作, 不符合L先亮、电铃后响的要求,故A不符合题意;
B. B图中,在干路,控制整个电路;L与电铃并联,控制电铃,故B符合题意;
C. C图中,闭合时,电铃被短路,不会响,故C不符合题意;
D.只控制L,不能控制整个电路,故D不符合题意。故选B。
(对点练1)某校在校园入口安装人脸识别测温系统。如果识别人脸通过,则开关S1闭合;如果红外测温仪测得的体温在正常范围内,则开关S2闭合。只有同时满足这两个条件,系统才会启动电动机打开闸门。下列电路图设计中符合要求的是(  )
A.B.C.D.
(对点练2)现代社会倡导文明出行,晓民同学观察人行横道信号灯,发现人行横道信号灯由红灯和绿灯组成,红灯停,绿灯行,以下画出的是控制人行横道红、绿灯的模拟电路图,你认为可行的是(  )
A. B. C. D.
(对点练3)请根据图中所示的实物图,画出对应的电路图.
五、电流表的使用与读数
【例题5】有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,在某次测量中使用0~0.6A量程,从0~3A量程的刻度盘上发现指针正好指在2.3A的刻度线上,则测得实际电流的大小为(  )
A.0.43A B.0.46A C.0.7A D.2.3A
【答案】B
【解析】电流表的0-3A的量程的分度值为0.1A,0-0.6A的量程的分度值为0.02A,故当指针正好指在2.3A的刻度上时,小量程对应的刻度是0.46A,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
(对点练1)两位同学在做“用电流表测量电流”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,分别存在的问题是(  )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
D.甲表断路了,乙表短路了
(对点练2)如图所示是同一个电流表的表盘在两次测电流时指针所指的位置,那么甲图所示的电流表选用的量程是 A(填“0~0.6”或“0~3”),此时电流表的示数是 A;乙图所示的电流表选用的量程是 A(填“0~0.6”或“0~3”),此时电流表的示数是 A。
(对点练3)已知一小灯泡单独接在两节干电池的电路中时,通过的电流约为1A,若小明要使用电流表测量小灯泡工作时的电流,如下图所示的电路中电流表接法正确的是( )
A. B.
C. D.
六、电路故障分析
【例题6】按如图所示连接好电路,闭合开关后发现小灯泡L1和L2均不发光,电流表无示数。现用电压表检测电路故障,用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V,由此可以判断电路故障可能是(  )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
【答案】C
【解析】A、如果L1短路,闭合开关,L2会发光,故A不符合题意;
B、如果L2短路,闭合开关,L1会发光,故B不符合题意;
C、如果L1断路,L1和L2均不发光,把电压表并联在de间时,电压表有示数,故C符合题意;
D、如果L2断路,L1和L2均不发光,用电压表进行检测,de间的电压应为0V,故D不符合题意。
故选:C。
(对点练1)如图所示,粗心的小强把电流表接在了L1的两端。此时如果闭合开关,一定会发生(  )
A.电源短路 B.电流表损坏
C.不亮 D.的灯丝烧断
(对点练2)如图所示,在电路中要使电灯L1和L2串联,应闭合开关 ;要使电灯L1和L2并联,应闭合开关 ;同时闭合开关S1、S2、S3,电路会 (选填“通路”“断路”或“短路”)。
(对点练3)小华、小海、小红三位同学在做“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。
(1)小华同学的问题: ;
(2)小海同学的问题: ;
(3)小红同学的问题: 。
七、探究串并联电路电流的规律
【例题7】如图1甲是小明“探究串联电路电流规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;实验中,选择两个小灯泡的规格应该是 (填“相同”或“不相同”)的;
(2)小吉、小林两位同学进行分组实验,小吉同学在闭合开关前,发现电流表如图1乙所示,则小吉的问题是 ;小林同学在闭合开关试触时,发现电流表如图1丙所示,小林的问题是 ;
(3)用电流表测电流时,电流表应与被测电路 联,某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值如表所示,有一个位置的电流测量明显有误,造成这一错误的原因是 ;
电流表的位置 A B C
电流I/A 0.32 0.32 1.60
(4)实验中,某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是_________(填字母);
A.通过两小灯泡的电流不相等 B.该小灯泡的灯丝断了
C.该小灯泡短路 D.该小灯泡靠近电源负极
(5)只需改动一根导线就可测并联电路中干路的电流,请在图2中用“×”号指出需改动的导线,并在图2中画出改动后正确的连线 。
【答案】(1)断开,不相同;(2)电流表没有调零,电流表选用的量程过大;(3)串,电流表选用小量程按大量程读数了;(4)C;(5)如下图所示:
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;为得出普遍性的结论,选择两个小灯泡的规格应该是不相同的。
(2)闭合开关前,电流表如图1乙所示,指针没有指在零刻度线处,说明小吉的问题是测量前电流表没有调零。
小林同学在闭合开关试触时,发现电流表如图1丙所示,电流表的指针偏转角度过小,说明电流表选用的量程过大。
(3)用电流表测电流时,电流表应与被测电路串联。
因串联电路各处的电流都相等,所以明显错误的数据是位置C的1.60A,原因是电流表选用小量程按大量程读数了。
(4)A.串联电路各处的电流都相等,故A不符合题意;
B.若该小灯泡的灯丝断了,则另一个灯也不能发光,故B不符合题意;
C.该小灯泡短路,电路为通路,另一个灯泡还能发光,故C符合题意;
D.灯泡发光与否与小灯泡靠近电源负极无关,故D不符合题意。故选C。
(5)测并联电路中干路的电流,电流表串联在干路上,故改动后的电路如下:
(对点练1)小云在探究串、并联电路中的电流特点时连接了如图甲所示的电路,开关S闭合后,两电流表示数如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.电流表A测通过L1的电流
B.若L1断路,则L2不会发光
C.通过L2的电流为0.1A
D.L1与L2是串联连接方式
(对点练2)小万同学所在的兴趣小组正在探究“并联电路的电流规律”,电源电压恒定。
(1)按照图甲电路图,兴趣小组将电流表接在处的电路如图乙,闭合开关前电流表的指针如图丙所示,接下来应该 ;
(2)正确操作后,小万闭合开关发现两灯均不亮、电流表无示数。为排查故障,小万将a导线一端从1处拆下,先后改接到电源“-”极、电流表“”接线柱及开关“3”接线柱,两灯及电流表均无变化;再改接到开关“4”接线柱时,两灯均亮且电流表有示数,则故障是_____(填写字母序号);
A.导线b断路 B.导线c断路 C.开关S接触不良
(3)故障排除后兴趣小组继续实验,测出电路A、B、C三处的电流,并更换规格不同的灯泡重复实验,数据记录在表格中,分析数据后,兴趣小组得出的结论是: (文字表述)。
次数 IA/A IB/A Ic/A
1 0.12 0.12 0.23
2 0.15 0.20 0.35
3 0.12 0.14 0.26
(对点练3)如图所示,探究并联电路的电流特点,小明选取两个定值电阻并联在电源上。

(1)为寻找规律,小明用电流表测出三个位置处的电流,以下哪一组取点不合适 ;
①、、 ②、、 ③、、 ④、、
(2)如图乙所示的实物图,闭合开关,可以测得甲图中对应 点的电流。测量完毕后断开开关,小明为了测量干路中电流,直接将电路中导线的右端改接到电流表“”接线柱上,其它都不动,闭合开关,读电流表示数。这样操作不合适的理由是 ;
(3)小明换不同规格的电阻多次实验,测得的数据如表所示,分析数据发现总是比I总大0.02A,造成这一现象的可能原因是 。
1 0.16 0.18 0.32
2 0.36 0.36 0.70
3 0.24 0.30 0.52
八、串并联电路电流的规律的应用
【例题8】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
【解析】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。
(对点练1)小虎想验证“并联电路中的电流关系”,组装了如图所示的电路,器材完好,导线与接线柱接触良好,旁边同学提示电路连接有问题,关于这个电路下列说法正确的是(  )
A.用开关试触时,可能会发现L1不发光,因为导线“4”会将L1短路
B.用开关试触时,一定会发现L1、L2都能发光,甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转
C.如果闭合开关一段时间,可能会导致乙电流表被烧坏
D.为完成实验,可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
(对点练2) 如图甲所示的灭蚊拍具有灭蚊和照明等功能,其工作原理如图乙所示。若使灭蚊网和照明灯同时工作时,则需闭合开关 ,若照明灯突然发生断路,则通过灭蚊网的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
甲 乙
(对点练3)认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合S3时,若电流表 A1的示数为0.1 A,则通过L1的电流是多少?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表 A2示数如图乙所示,则通过L2的电流为多少?
(3)若只闭合S1、S2,电流表 A1的示数为0.5 A,则通过L1的电流是多少?
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人教版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十五章 电流和电路
专题19 《电流和电路》单元复习五步曲
1. 观察摩擦起电现象,了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。
2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3. 知道电流。
4. 会使用电流表。
5. 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流的特点。
6. 用电流表测量电流。
注意:学生在学习过程中,要达到课标要求,必须完成下列学习目标
1. 认识摩擦起电现象,会运用摩擦起电的知识解释一些简单的有关现象。
2. 通过实验探究两种电荷及电荷间的相互作用规律。
3. 知道验电器的构造、作用和工作原理,知道电荷量及其单位。
4. 知道导体和绝缘体,了解电荷的定向移动和自由电子。
5. 知道电流的形成及其条件,知道电流方向的规定。
6. 通过动手实验,认识断路、通路、短路,知道电路的组成。
7. 从能量转化的角度认识电源和用电器。
8. 能用电路元件符号画简单的电路图,能连接简单的电路。
9. 知道什么是串联电路和并联电路,会画简单的串联、 并联的电路图。
10. 通过实验探究串、并联电路的特点,会连接简单的串联和并联电路。
11. 尝试根据已有知识、经验,按要求设计简单的串、并联电路。
12. 能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例。
13. 认识电流的大小,知道电流的单位、符号,关心生活中有关用电器工作的电流值。
14. 知道电流表的用途、符号,知道正确使用电流表的规则, 并会将电流表正确接入电路,画出相应的电路图。
15. 能认识电流表的量程,正确读出电流表的示数。
16. 会正确使用电流表测量串联电路和并联电路中的电流。
17. 在探究串、并联电路的电流规律的过程中,体验科学探究的步骤、方法和态度。
18. 会运用串、并联电路的电流规律解决简单的问题。
温馨提醒:单元重点和难点
本单元教学重点
1. 认识自然界存在两种电荷,知道电荷间的相互作用规律。
2. 会连接电路、会画简单电路图、辨别通路、断路和短路。
3. 会画串、并联电路图和连接串、并联电路。
4. 电流表的使用。
5. 通过实验探究出串、并联电路中的电流规律。
本单元教学难点
1. 对电荷的认识。
2. 对电流概念的理解。
3. 根据要求及电路图来连接实物图,或根据要求及实际电路画出电路图。
4. 把电流表正确地连入电路。
知识点一、两种电荷
1. 电荷的产生与种类
(1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电(实质是电荷的转移,不是创造电荷);
(2)电荷种类:正电荷(用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电)、负电荷(用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电);
(3)电荷间相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2. 验电器(电荷检验仪器)
(1)原理:同种电荷相互排斥;
(2)作用:检验物体是否带电,比较物体带电多少(张角越大,带电越多);
(3)使用:将物体接触验电器金属球,金属箔片张开则物体带电。
注意:验电器可以定性判断物体所带电荷量的多与少。
3. 摩擦起点的原因
电荷转移:摩擦起电时,电子从一个物体转移到另一个物体(得到电子带负电,失去电子带正电)。
知识点二、电流和电路
1. 电流
(1)电流形成:电荷的定向移动形成电流(正电荷、负电荷定向移动都能形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流方向);
(2)电流方向:电源外部,电流从正极流向负极;电源内部,电流从负极流向正极。
2. 导体和绝缘体
定义 原因 举 例
导体 容易导电的物体 导体中存在自由电荷金属中的自由电荷是自由电子。 金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等。
绝缘体 不容易导电的物体 是因为电荷束缚在原子、分子之中,没有自由移动的电荷。 橡胶、 陶瓷、 玻璃、油、干木头塑料等。
导体和绝缘体没有绝对的界限。 如常温下是绝缘体的玻璃加热到红炽状态时,就变为导体。
3. 电路的基本组成
(1)四大要素:① 电源(提供电能,如干电池、发电机);② 用电器(消耗电能,如灯泡、电阻);③ 开关(控制电路通断);④ 导线(输送电能,连接电路元件);
(2)电路状态:① 通路(电路闭合,有电流通过,用电器工作);② 断路(电路断开,无电流通过,用电器不工作);③ 短路(用导线直接连接电源两极,电流过大,易烧坏电源,是危险电路)。
4. 电路的三种状态
通路 断路或开路 短路
电路图
概念 连通的电路,又叫闭合电路 某处断开的电路,又叫开路 局部短路:电路是接通的,用电器被导线直接连通
特点 电路中有电流,用电器能 正常工作 电路中无电流,用电器 工作 灯泡L1短路,无 电流通过灯泡L1,其无法工作,灯泡L2能工作
知识点三、串联电路与并联电路
1.串联电路与并联电路特点
对比项 串联电路 并联电路
电路图
连接方式 用电器逐个顺次连接,只有一条电流路径 用电器两端分别连接在一起,有两条或多条电流路径
电流路径 唯一路径,各用电器相互影响 多条路径,各支路用电器互不影响(一条支路断开,其他支路仍工作)
开关作用 控制整个电路(位置不同,作用相同) 干路开关控制整个电路,支路开关控制对应支路
实例 节日小彩灯(串联) 家庭电路中的用电器(灯、插座并联)
2. 电路图画法
(1)基本要求:① 元件符号规范(电源、灯泡、开关、电流表等符号准确);② 导线画直线,不交叉;③ 开关闭合,电路无短路;
(2)注意事项:① 串联电路:元件顺次连接,电流路径唯一;② 并联电路:各用电器两端分别接在电源两极上,支路清晰。
知识点四、电流的测量
1. 电流的定义与单位
(1)定义:表示电流强弱的物理量,用符号表示;
(2)单位:国际主单位安培(A),常用单位毫安(mA)、微安(μA);
(3)换算关系:,;
(4)常见电流值(中考估测高频):① 家用台灯电流约0.1~0.3A;② 手电筒电流约0.2A;③ 家庭电路中空调电流约5~10A。
2. 电流表的使用与读数
(1)仪器:电流表(符号:A);
(2)使用规则:
① 串联在被测电路中(不可并联,并联会导致短路,烧坏电流表和电源);
② 正接线柱接电源正极方向,负接线柱接电源负极方向(正负接线柱不能接反,否则指针反向偏转);
③ 选择合适量程(量程过大,测量误差大;量程过小,指针超偏损坏仪器);
(3)量程与分度值:
量程 分度值 读数方法
0~0.6A 0.02A 指针偏转格数×0.02A
0~3A 0.1A 指针偏转格数×0.1A
知识点五、串并联电路电流的规律
1. 串联电路电流规律
(1)规律:串联电路中各处的电流都相等();
(2)理解:电流路径唯一,无分支,通过各用电器的电荷多少相同,电流强弱不变;
(3)实例:串联的两个灯泡,通过它们的电流大小相等。
2. 并联电路电流规律
(1)规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和();
(2)理解:电流有分支,干路电流是各支路电流的总和,各支路电流大小与支路电阻有关(电阻越小,电流越大);
(3)实例:家庭电路中,同时打开灯和空调,干路电流等于灯的电流与空调的电流之和。
3. 规律应用注意事项
(1)串联电路:若一个用电器断路,整个电路无电流;若一个用电器短路,其他用电器电流变大;
(2)并联电路:若一条支路断路,其他支路电流不变,干路电流减小;若一条支路短路,整个电路短路,电源易烧坏。
知识点六、电流电路故障问题(拓展)
1. 常见故障类型
(1)断路:电路某处断开(如灯丝断了、导线接触不良、开关断开),现象:电路中无电流,用电器不工作,电流表无示数;
(2)短路:用导线直接连接用电器两端或电源两极(如灯泡短路),现象:① 用电器短路:该用电器不工作,其他用电器工作,电流表示数变大;② 电源短路:所有用电器不工作,电流表可能超偏,电源易烧坏。
2. 故障判断方法
(1)观察现象:① 所有用电器不工作,电流表无示数→断路(电源、开关、干路导线断开);② 部分用电器不工作,其他用电器正常→该支路断路或短路;
(2)电流表判断:① 电流表无示数→断路或电流表本身故障;② 电流表超偏→短路;
(3)替换法:用完好的用电器替换可疑用电器,若恢复正常,则原用电器故障。
一、判定电流的方向问题的思维方法
抓住规定:电流方向规定为正电荷定向移动的方向,而金属导体中能定向移动的是自由电子(负电荷)。所以,电子移动方向与电流方向相反。
二、静电现象的解释与应用
(1)解释生活现象:化纤衣服吸尘、头发蓬松、气球粘墙等,均因 摩擦带电后吸引轻小物体 。
(2)应用实例:静电除尘、静电喷漆、静电复印等 。
三、 感应起电与摩擦起电区别
感应起电仅适用于 导体 (因有自由电子);摩擦起电常见于 绝缘体 (电荷不易流失) 。
四、电流表测量对象的识别方法
电流表测量对象的判定,核心在于分析电流表与电路中各元件的连接关系,明确其所在支路。电流表串联在哪个支路,就测量该支路的电流。判定方法如下:
(1)串联路径法 :电流表必须与被测电路或元件 串联 。观察电流表是否串接在某条电流路径上,若电流从元件流出后直接流入电流表,则该电流表测量的就是该元件所在支路的电流。
(2)电流流向追踪法 :从电源正极出发,沿电流方向追踪路径。当电流遇到分支点(节点)时,若电流表位于其中一条分支上,则它仅测量该分支的电流;若电流表位于干路上(即未分支前或汇合后的主路),则测量总电流。
五、电路图与实物图的转换思维技巧
(一)根据实物图画电路图
1. 判断连接方式 :首先判断电路是串联还是并联。可通过观察电流是否有分支来判断:若只有一条通路为串联;若有多个支路则为并联。
2. 确定电流路径与节点 :从电源正极出发,沿电流方向前进,找到“分叉点”(分流点)和“汇合点”(合流点)。这两个点是并联电路的关键,所有支路都连接在这两点之间。
3. 绘制电路图 :先画干路元件(如电源、总开关),再处理支路;使用标准电路符号,元件排列应横平竖直,避免画在拐角处;交叉相连的导线需标注实心黑点;电压表应并联在被测电路两端,并准确判断其测量对象。
4. 实用技巧 :“ 两个特殊接线柱法 ”:找出连接两根以上导线的两个接线柱,标记为“分”与“合”,在此之间补全各支路元件。“ 先干后支法 ”:先顺次连接干路元件,再将支路并接在分、合点之间。
(二)根据电路图连接实物图
1. 采用“电流流向法” :从电源正极出发,按照电流路径依次连接元件,直到负极。优先连接元件最多的支路(最复杂路径),再将其他支路并联接入对应节点。
2. 注意连接规范 :导线不允许交叉,必须连接在元件的接线柱上;开关应处于断开状态,且位置正确,确保控制目标电路;可使用“先外后内法”:先连接主回路(如电源→开关→用电器→负极),再连接电压表等辅助元件。
3. 并联电路连接步骤 :找出分支点A和汇合点B;先完成一条完整支路(如L1与S1串联);再将另一支路(如L2与S2串联)并接在A、B两点之间。
(三)常见错误与注意事项
(1)电路元件符号不规范或自创符号。
(2)导线画在拐角处或元件符号位于转折点。
(3)忽略节点连接,导致支路错误。
(4)电压表串联接入电路(应并联)。
(5)实物图中导线交叉造成误解,应绕线避免交叉。
一、两种电荷
【例题1】关于电荷,下列说法正确的是(  )
A.摩擦起电是创造了电荷 B.毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带正电
C.带电体不能吸引轻小物体 D.同种电荷相互排斥
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,摩擦起电没有创造了电荷,故A错误;
B.毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,故B错误;
C.带电体具有吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.异种电荷相互吸引,同种电荷相互排斥,故D正确。
故选D。
(对点练1)部分物质的原子核对核外电子束缚能力的强弱如下表所示。小明同学将与丝绸摩擦后的玻璃棒靠近悬挂的轻质小球,发现轻质小球被吸引,如上图所示。下列说法正确的是(  )
原子核对核外电子的束缚能力(弱→强)
玻璃 毛皮 丝绸 纸 金属 硬橡胶 涤纶 硬塑料
A.摩擦后的玻璃棒一定带负电 B.小球一定带正电
C.摩擦时玻璃棒失去电子 D.摩擦时玻璃棒得到电子
【答案】C
【解析】ACD.为丝绸束缚电子的本领比玻璃强,所以丝绸与玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子,带正电,故C正确,AD错误;
B.带正电的玻璃棒吸引小球,有两种可能:一是带正电的玻璃棒能够吸引不带电的小球;二是小球带负电,正、负电荷相互吸引。所以小球不一定带正电,故B错误。
故选C。
(对点练2)《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“吸得芥子”是由于琥珀摩擦起电而吸引轻小物体。关于上述现象,下列说法中正确的是(  )
A.摩擦过程中产生了电荷
B.摩擦过程中电荷发生了转移
C.摩擦后只有琥珀带上电荷
D.芥子被吸引后与琥珀带异种电荷
【答案】B
【解析】AB.“以布拭热”的过程中,发生了电荷的转移,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电,故A错误,B正确;
C.“以布拭热”的过程中,原子核束缚核外电子本领强的夺得电子,因多余电子带负电,原子核束缚核外电子本领弱的失去电子,因缺少电子带正电,布和琥珀带异种电荷,故C错误;
D.由于布擦拭后的“琥珀”带电,带电体有吸引轻小物体的性质,所以“吸得芥子”,故D错误。 故选B。
(对点练3)小明同学做家务时,用干毛巾反复擦拭窗户玻璃,发现玻璃表面会吸附毛巾上的一些线绒。这是由于摩擦后玻璃带了电,带电体能 ;冬天梳头时,头发易飞起、打结,可选择 A.塑料梳、B.木梳(选填“A”或“B”),来减少此困扰。
【答案】 吸引轻小物体 B
【解析】用干毛巾反复擦拭窗户玻璃,摩擦起电,玻璃带电可以吸引轻小物体。
梳头时头发易飞起、打结,是因为头发与梳子摩擦起电,而梳子与头发摩擦后,头发带上同种电荷,带同种电荷,相互排斥,故头发会飞起、打结,使用木梳可以减少摩擦起电的情形。
二、电流和导体绝缘体及电路三种状态
【例题2】如图所示,有一根导线连接错误,请把它找出来,并打上一个“×”,标出电路中电流的方向。
【答案】如图所示
【解析】电源正极与开关左端连接的导线把灯泡短路了,应去掉,电流方向从电源的正极流向灯泡,到开关,最后回到负极,如图所示。
(对点练1)下列说法中正确的是(  )
A.正电荷的定向移动形成电流
B.用电器中有电流通过,用电器一定接了电源而且电路是闭合的
C.导体中都有大量的自由电子,因此导体容易导电
D.金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相同
【答案】B
【解析】A.正、负电荷的定向移动都能形成电流,故A错误;
B.形成电流的两个条件:一是电路中有电源;二是电路是闭合回路。用电器中有电流通过,用电器所在电路一定接电源且电路是闭合的,B正确;
C.金属导体中有自由电子,因此金属容易导电,但酸碱盐水溶液导电靠的是离子,故C错误;
D.正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,电子带负电荷,金属导体中自由电子的定向移动方向与电流方向相反,故D错误。故选B。
(对点练2)下列关于导体和绝缘体的说法中正确的是(  )
A.导体都是靠正电荷的定向移动来导电的
B.导体容易导电,所以是良好的电工材料;绝缘体不容易导电,所以不是良好的电工材料
C.通常情况下,石墨、大地、人体、铁、食盐水都是导体,橡胶、塑料、陶瓷、水都是绝缘体
D.导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
【答案】C
【解析】A.金属导体是靠自由电子的定向移动来导电的,故A错误;
B.导体容易导电,绝缘体不容易导电,它们都是重要的电工材料,故B错误;
C.容易导电的物体叫导体,如石墨、大地、人体、铁、食盐水等。不容易导电的物体叫绝缘体,常见的绝缘体如橡胶、塑料、陶瓷、水。故C正确;
D.导体和绝缘体没有绝对的界限。如常温下是绝缘体的玻璃加热到红炽状态时,就变为导体,故D错误。故选C。
(对点练3)简单电路是由________、用电器、开关和导线组成的。给充电宝充电时,充电宝相当于简单电路中的 ;充电宝给手机充电时,充电宝相当于简单电路中的 。
【答案】电源 用电器 电源
【解析】简单电路是电源、用电器、开关和导线组成的。
给充电宝充电时,充电宝消耗电能,相当于简单电路中的用电器。
充电宝给手机充电时,充电宝提供电能,相当于简单电路中的电源。
(对点练4)如图所示,与实物图相对应的电路图是(  )
A B C D
【答案】A
【解析】由实物图可知,两灯并联,其中一个开关串联在干路,另一个开关串联在某一灯的支路中,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(对点练5)请根据如图甲所示的电路图连接对应的实物电路乙。
【答案】如图所示
【解析】由甲图可知,电流从电源正极出来先经开关,让后经小灯泡回到电源负极。
(对点练6)如图所示电路,当开关S闭合时,灯L1、L2都不亮,小明用一根导线去查电路故障,他将导线试触L1两端时,两灯都不亮,他将导线试触L2两端时,灯L1亮了,L2仍不亮,由此可知故障是( )
A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】D
【解析】闭合开关时两灯均不亮,说明电路中应有断路存在,或是两灯均短路。用导线并联在L2两端时,发现L1亮,灯L2不亮,说明这时电路已形成通路,即L1及开关应是正常的,同时因导线与灯L2并联,则不可能为灯L2短路,故只能为灯L2发生了断路。故选D。
(对点练7)(2024·甘肃兰州·中考真题)阅读短文,回答问题。
火花放电
在干燥的冬季,如果一只猫在你的身上蹭来蹭去,那么在猫毛和你的身体间就会有电荷的转移,你的身上就会聚集一定数量的负电荷。这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物体慢慢导走。但是,如果你不等待。立即将手指靠近水龙头,就会出现令人难受的电火花,手指上就会有针刺般的疼痛感。如果你在干燥且黑暗的环境里抚摸猫,不但会听到哔里啦啦的响声,还会看到火花。请注意,你抚摸过猫毛的手指千万不要立即靠近猫的鼻子,以免产生火花放电,让猫受到惊吓而攻击你。
(1)在放电的过程中,电子是从 (选填“手指飞向水龙头”或“水龙头飞向手指”)。
(2)请你解释抚摸过猫毛的手指靠近猫鼻子时,容易产生火花放电的原因: 。
【答案】(1)手指飞向水龙头(2)带电体靠近导体时更容易发生放电现象
【解析】(1)摩擦后人体带有一定量的负电荷,在放电过程中,是带负电的电子发生了转移,故电子从手指飞向水龙头。
(2)根据题意可知,抚摸过猫毛的手指带有一定的电荷,这些负电荷需要一段较长的时间才能和地面等物体慢慢导走。若手指立即靠近猫的鼻子,由于猫的鼻子是导体,手指带有的电荷会迅速通过猫的鼻子导走,形成较大的电流,从而产生火花放电。
三、串联电路和并联电路及其特点
【例题3】如图所示,灯L1与灯L2的规格相同,下列说法正确的是(  )
A.S闭合后,灯L2将发生短路,L1会发光
B.要使小灯泡L1、L2串联,可去掉导线b
C.只改动一根导线,此电路不可能变为灯L1、L2并联
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,S1只能控制L1
【答案】B
【解析】A.S闭合后,L1、L2被导线b短路,灯不亮,且导致电源短路,会损坏电源,A错误;
B.要使L1、L2串联,电路中各个元件首尾相连,可去掉导线b,故B正确;
C.将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则S闭合后,电流分两支,分别流向L1、L2,则此时L1、L2并联,故C错误;
D.去掉导线b,在BD间接一个开关S1,若S1闭合,则电源会被短路,两灯都不亮。故D错误。
所以选B.
(对点练1)如图所示的电路,下列说法正确的是(  )
A.两个灯泡是串联的 B.开关只能控制灯L1
C.开关只能控制灯L2 D.开关可以同时控制灯L1和L2
【答案】C
【解析】由图可知,图中有两条回路:一条从电源正极出发经过灯L1回到电源负极;另一条从电源正极经过开关、灯L2回到电源负极。因此该电路是并联电路。开关和灯L2串联在一条支路上,开关控制灯L2。故ABD错误,C正确。
(对点练2)如图,用导线连接接线柱A、B、C、D、E可使灯L1和L2组成并联电路的正确方法
是(  )
A.先连接A、E,再连接C、E
B.先连接A、C,再连接C、E
C.先连接A、B,再连接C、E
D.先连接A、C,再连接B、E
【答案】D
【解析】A.先连接A、E,再连接C、E,闭合开关后,形成电源短路,故A不符合题意;
B.先连接A、C再连接C、E,闭合开关后,形成电源短路,故B不符合题意;
C.先连接A、B再连接C、E时,灯泡被短路,电路为的基本电路,故C不符合题意;
D.先连接A、C和B、E时,两灯泡的首首相连,尾尾相连,即两灯泡并联,故D符合题意。
故选D。
(对点练3)如图所示的甲、乙两个灯泡是 联的.开关闭合后,甲、乙两灯都发光,若摘下小灯泡甲,则小灯泡乙 (填“能”或“不能”)继续发光.
【答案】串 不能
【解析】由图示电路图可知,两个灯泡首尾顺次连接,它们是串联的;
摘下灯泡甲,电路断开,两个灯泡都不能发光.
四、电路设计及作图问题
【例题4】某科创小组想设计一个简易电路来模拟火车站安检门的功能。该电路能实现:只要开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起。符合要求的电路图是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】开关断开,整个电路不工作;开关闭合,电路工作,说明在干路 。指示灯L亮起,检测到金属时才闭合,电铃响起,说明L与电铃并联,控制电铃。
A. 电铃与L串联,、均闭合时,指示灯和电铃才同时工作, 不符合L先亮、电铃后响的要求,故A不符合题意;
B. B图中,在干路,控制整个电路;L与电铃并联,控制电铃,故B符合题意;
C. C图中,闭合时,电铃被短路,不会响,故C不符合题意;
D.只控制L,不能控制整个电路,故D不符合题意。故选B。
(对点练1)某校在校园入口安装人脸识别测温系统。如果识别人脸通过,则开关S1闭合;如果红外测温仪测得的体温在正常范围内,则开关S2闭合。只有同时满足这两个条件,系统才会启动电动机打开闸门。下列电路图设计中符合要求的是(  )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由题意知,只有同时满足人脸识别通过和体温正常这两项条件,系统才会启动电动机打开闸门,说明开关S1闭合和开关S2闭合同时满足,电动机才工作,故两开关只有串联,同时都闭合,电动机才开始工作,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(对点练2)现代社会倡导文明出行,晓民同学观察人行横道信号灯,发现人行横道信号灯由红灯和绿灯组成,红灯停,绿灯行,以下画出的是控制人行横道红、绿灯的模拟电路图,你认为可行的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据红、绿信号每次只能亮其中一个灯,不能同时亮,即不能同时工作,每个可独立工作,所以两灯应并联,且各有一个开关控制,干路上没有开关。
A.当开关S1、S2都闭合时,红灯、绿灯串联,两个灯泡同时发光,故A不符合题意;
B.只闭合开关S1时,红灯、绿灯串联,两个灯泡同时发光,再闭合开关S2,红灯被短路,只有绿灯亮,故B不符合题意;
C.只闭合开关S1时,红灯亮,再闭合开关S2,两个灯泡都发光,故C不符合题意;
D.只闭合开关S1时红灯亮,只闭合开关S2时绿灯亮,两灯独立工作,互不影响,故D符合题意。故选D。
(对点练3)请根据图中所示的实物图,画出对应的电路图.
【答案】如图所示:
【解析】本题考查了根据实物图作电路图,分析电路结构,明确各电路元件的连接方式是正确作图的前提与关键.对于给出电路图,连接实物图也要熟练掌握。
根据实物图图可知,两灯泡并联,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量L2支路电流.从正极开始连接,依次是开关、电流表A2;然后分支,一支经灯泡L1回到负极;另一支经灯泡L2、电流表A1回到负极。
五、电流表的使用与读数
【例题5】有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,在某次测量中使用0~0.6A量程,从0~3A量程的刻度盘上发现指针正好指在2.3A的刻度线上,则测得实际电流的大小为(  )
A.0.43A B.0.46A C.0.7A D.2.3A
【答案】B
【解析】电流表的0-3A的量程的分度值为0.1A,0-0.6A的量程的分度值为0.02A,故当指针正好指在2.3A的刻度上时,小量程对应的刻度是0.46A,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
(对点练1)两位同学在做“用电流表测量电流”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,分别存在的问题是(  )
A.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表选接的量程小了
B.甲表选接的量程小了,乙表+、﹣接线柱接反了
C.甲表+、﹣接线柱接反了,乙表短路了
D.甲表断路了,乙表短路了
【答案】A
【解析】电流表应让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,甲图中指针反偏,表明正负接线柱接反了,乙图中电流大于0.6A,应接入0~3A量程,即乙表选接的量程太小,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(对点练2)如图所示是同一个电流表的表盘在两次测电流时指针所指的位置,那么甲图所示的电流表选用的量程是 A(填“0~0.6”或“0~3”),此时电流表的示数是 A;乙图所示的电流表选用的量程是 A(填“0~0.6”或“0~3”),此时电流表的示数是 A。
【答案】 0~0.6 0.24 0~3 1.2
【解析】题图甲中,使用的是“-”和“0.6”两接线柱,因此电流表量程为0~0.6A。
刻度盘共分三大格,每一大格又分为10小格,每一小格表示0.02A,则电流表的示数为
0.2A+2×0.02A=0.24A
题图乙中,使用的是“-”和“3”两接线柱,因此电流表量程为0~3A。
刻度盘共分三大格,每一大格又分为10小格,每一小格表示0.1A,则电流表的示数为
1A+2×0.1A=1.2A
(对点练3)已知一小灯泡单独接在两节干电池的电路中时,通过的电流约为1A,若小明要使用电流表测量小灯泡工作时的电流,如下图所示的电路中电流表接法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据电流表的使用规则,电流表要和小灯泡串联,电流要从正接线柱流入,从负接线柱流出,通过的电流约为1A,所以,应该选择0~3A的大量程。
A. 电流表没有正进负出,且选择了小量程,故A错误;
B. 小灯泡和开关的两端用导线连接起来,小灯泡被短接,会出现电源短路故障,故B错误;
C. 电流表选择了小量程,故C错误;
D.电流表串联在电路中,正进负出,选择了大量程,故D正确。故选D。
六、电路故障分析
【例题6】按如图所示连接好电路,闭合开关后发现小灯泡L1和L2均不发光,电流表无示数。现用电压表检测电路故障,用电压表分别测得bc、de、af间的电压为0V、3V、3V,由此可以判断电路故障可能是(  )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
【答案】C
【解析】A、如果L1短路,闭合开关,L2会发光,故A不符合题意;
B、如果L2短路,闭合开关,L1会发光,故B不符合题意;
C、如果L1断路,L1和L2均不发光,把电压表并联在de间时,电压表有示数,故C符合题意;
D、如果L2断路,L1和L2均不发光,用电压表进行检测,de间的电压应为0V,故D不符合题意。
故选:C。
(对点练1)如图所示,粗心的小强把电流表接在了L1的两端。此时如果闭合开关,一定会发生(  )
A.电源短路 B.电流表损坏
C.不亮 D.的灯丝烧断
【答案】C
【解析】A.电流从电池的正极出发,经过开关后经过电流表、灯泡 L2回到负极,其中经过了用电器,故电源不会短路,故A不符合题意;
B.没有造成电源短路,电路中存在用电器,故电流表不会烧坏,故B不符合题意;
C.由于电流表的内阻很小,在电路相当于导线,当把电流表接在了L1的两端时,电流表把灯 L1短路,所以灯L1不亮,故C符合题意;
D.闭合开关后,若灯泡L2发光,则说明灯泡是好的,若灯泡 L2不发光,可能是灯泡 L2断路,也可以是短路,从而造成电源短路,故D不符合题意。故选C。
(对点练2)如图所示,在电路中要使电灯L1和L2串联,应闭合开关 ;要使电灯L1和L2并联,应闭合开关 ;同时闭合开关S1、S2、S3,电路会 (选填“通路”“断路”或“短路”)。
【答案】 S2 S1、S3 短路
【解析】要使电灯L1和L2串联,应闭合开关S2,此时电路中电流流经S2、L1、L2再流回负极。
要使电灯L1和L2并联,应闭合开关S1、S3,此时电路中电流流经S1分流,分别流向L1和L2,流经L1的电流可以直接流回负极,流经L2的电流流向S3再流回负极,共有两条支路。
同时闭合开关S1、S2、S3,此时电路中电流流经S2、S3再流回负极,电路会短路。
(对点练3)小华、小海、小红三位同学在做“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。
(1)小华同学的问题: ;
(2)小海同学的问题: ;
(3)小红同学的问题: 。
【答案】(1)量程选择太小 (2)正负接线柱接反了 (3)量程选择太大
【解析】(1)电流表使用时应选择合适的量程,图中大于0.6A,应选择0~3A的量程,故小华同学的问题是电流表量程过小。
(2)根据电流表使用方法,电流表应串联在电路中,让电流从正接线柱流入,负接线柱流出,图中指针反偏,故小海同学的问题是电流表正负接线柱接反了。
(3)电流表使用时应选择合适的量程,图中读数为0.3A,小于0.6A,应选择0~0.6A的量程,故小红同学的问题是电流表量程过大。
七、探究串并联电路电流的规律
【例题7】如图1甲是小明“探究串联电路电流规律”的实验电路图。
(1)连接电路时,开关应 ;实验中,选择两个小灯泡的规格应该是 (填“相同”或“不相同”)的;
(2)小吉、小林两位同学进行分组实验,小吉同学在闭合开关前,发现电流表如图1乙所示,则小吉的问题是 ;小林同学在闭合开关试触时,发现电流表如图1丙所示,小林的问题是 ;
(3)用电流表测电流时,电流表应与被测电路 联,某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值如表所示,有一个位置的电流测量明显有误,造成这一错误的原因是 ;
电流表的位置 A B C
电流I/A 0.32 0.32 1.60
(4)实验中,某同学发现两个串联的小灯泡中,一个发光,造成其中一个小灯泡不发光的原因可能是_________(填字母);
A.通过两小灯泡的电流不相等 B.该小灯泡的灯丝断了
C.该小灯泡短路 D.该小灯泡靠近电源负极
(5)只需改动一根导线就可测并联电路中干路的电流,请在图2中用“×”号指出需改动的导线,并在图2中画出改动后正确的连线 。
【答案】(1)断开,不相同;(2)电流表没有调零,电流表选用的量程过大;(3)串,电流表选用小量程按大量程读数了;(4)C;(5)如下图所示:
【详解】(1)连接电路时,为保护电路,开关应断开;为得出普遍性的结论,选择两个小灯泡的规格应该是不相同的。
(2)闭合开关前,电流表如图1乙所示,指针没有指在零刻度线处,说明小吉的问题是测量前电流表没有调零。
小林同学在闭合开关试触时,发现电流表如图1丙所示,电流表的指针偏转角度过小,说明电流表选用的量程过大。
(3)用电流表测电流时,电流表应与被测电路串联。
因串联电路各处的电流都相等,所以明显错误的数据是位置C的1.60A,原因是电流表选用小量程按大量程读数了。
(4)A.串联电路各处的电流都相等,故A不符合题意;
B.若该小灯泡的灯丝断了,则另一个灯也不能发光,故B不符合题意;
C.该小灯泡短路,电路为通路,另一个灯泡还能发光,故C符合题意;
D.灯泡发光与否与小灯泡靠近电源负极无关,故D不符合题意。故选C。
(5)测并联电路中干路的电流,电流表串联在干路上,故改动后的电路如下:
(对点练1)小云在探究串、并联电路中的电流特点时连接了如图甲所示的电路,开关S闭合后,两电流表示数如图乙所示,下列说法正确的是(  )
A.电流表A测通过L1的电流
B.若L1断路,则L2不会发光
C.通过L2的电流为0.1A
D.L1与L2是串联连接方式
【答案】C
【解析】AD.由电路图可知,灯L1与灯L2并联,电流表A1测通过L1的电流,电流表A测干路电流,故AD错误;B.由于并联电路各用电器互不影响,则L1断路,L2仍会发光,故B错误;
C.由图乙可知,两电流表的示数分别为0.2A和0.3A,由于并联电路干路电流等于各之路电流之和,则左边的电流表为电流表A1,右边为电流表A,则通过L1的电流I1=0.2A,干路电流I=0.3A,则通过L2的电流为,故C正确。故选C。
(对点练2)小万同学所在的兴趣小组正在探究“并联电路的电流规律”,电源电压恒定。
(1)按照图甲电路图,兴趣小组将电流表接在处的电路如图乙,闭合开关前电流表的指针如图丙所示,接下来应该 ;
(2)正确操作后,小万闭合开关发现两灯均不亮、电流表无示数。为排查故障,小万将a导线一端从1处拆下,先后改接到电源“-”极、电流表“”接线柱及开关“3”接线柱,两灯及电流表均无变化;再改接到开关“4”接线柱时,两灯均亮且电流表有示数,则故障是_____(填写字母序号);
A.导线b断路 B.导线c断路 C.开关S接触不良
(3)故障排除后兴趣小组继续实验,测出电路A、B、C三处的电流,并更换规格不同的灯泡重复实验,数据记录在表格中,分析数据后,兴趣小组得出的结论是: (文字表述)。
次数 IA/A IB/A Ic/A
1 0.12 0.12 0.23
2 0.15 0.20 0.35
3 0.12 0.14 0.26
【答案】(1)将电流表的指针调零 (2)C (3)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
【解析】(1)闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,即电流表指针在零刻度线的左侧,原因是电流表未调零,所以,接下来应进行的操作是将电流表的指针调零。
(2)正确操作后,小万闭合开关发现两灯均不亮、电流表无示数。为排查故障,小万将a导线一端从1处拆下,先后改接到电源“-”极、电流表“0.6A”接线柱及开关“3”接线柱,两灯及电流表均无变化,说明电路为断路,即从开关“3”接线柱至电源正极有断路,即再改接到开关“4”接线柱时,两灯均亮且电流表有示数,电路为通路,则故障是开关S接触不良,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
(3)分析数据后知道
故兴趣小组得出的结论是:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
(对点练3)如图所示,探究并联电路的电流特点,小明选取两个定值电阻并联在电源上。

(1)为寻找规律,小明用电流表测出三个位置处的电流,以下哪一组取点不合适 ;
①、、 ②、、 ③、、 ④、、
(2)如图乙所示的实物图,闭合开关,可以测得甲图中对应 点的电流。测量完毕后断开开关,小明为了测量干路中电流,直接将电路中导线的右端改接到电流表“”接线柱上,其它都不动,闭合开关,读电流表示数。这样操作不合适的理由是 ;
(3)小明换不同规格的电阻多次实验,测得的数据如表所示,分析数据发现总是比I总大0.02A,造成这一现象的可能原因是 。
1 0.16 0.18 0.32
2 0.36 0.36 0.70
3 0.24 0.30 0.52
【答案】(1)④;(2)B,见解析;(3)电流表没有调零
【解析】(1)为探究并联电路的电流特点,应用电流表分别测出干路及两条支路上的电流,即干路、两条支路上各取一个点,故①②③不符合题意,④符合题意。故选④。
(2)如图乙,闭合开关,电流表与R1串联,电流从电流表正接线柱流入、负接线柱流出后,再流入定值电阻R1,可以测得甲图中对应B点的电流;将电路中a导线的右端改接到电流表“-”接线柱上,其它都不动,闭合开关,电流表测量干路电流,干路电流可能大于电流表的小量程,会损坏电流表。
(3)分析数据发现I1+I2总是比I总大0.02A,可能是电流表使用前没有调零,指针指在0.02A刻度线处,每次读数都大0.02A,导致I1+I2总是比I总大0.02A。
八、串并联电路电流的规律的应用
【例题8】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
【解析】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。
(对点练1)小虎想验证“并联电路中的电流关系”,组装了如图所示的电路,器材完好,导线与接线柱接触良好,旁边同学提示电路连接有问题,关于这个电路下列说法正确的是(  )
A.用开关试触时,可能会发现L1不发光,因为导线“4”会将L1短路
B.用开关试触时,一定会发现L1、L2都能发光,甲、乙、丙三个电流表指针都能正常偏转
C.如果闭合开关一段时间,可能会导致乙电流表被烧坏
D.为完成实验,可将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上
【答案】D
【解析】ABC.由实物图知,两灯并联,电流表甲测干路电流,电流表乙、丙在L1支路上,甲和乙电流表接法正确,但电流从电流表丙的“-”接线柱流入,正接线柱流出,故用开关试触时,两灯都发光,甲和乙电流表指针正常偏转,丙电流表的指针反向偏转,可能会导致丙电流表损坏,故ABC错误;
D.验证“并联电路中的电流关系”,图中有三个电流表,将导线3接在L2上的接线端改接在乙电流表的负接线柱上,乙、丙电流表分别测L1和L2的电流,且电流表丙的连接正确,甲电流表测干路电流,故D正确。故选D。
(对点练2) 如图甲所示的灭蚊拍具有灭蚊和照明等功能,其工作原理如图乙所示。若使灭蚊网和照明灯同时工作时,则需闭合开关 ,若照明灯突然发生断路,则通过灭蚊网的电流 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
甲 乙
【答案】 S1与S2 不变
【解析】由图乙所示电路图可知,当开关S1与S2同时闭合时,灭蚊网与灯同时接入电路,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。当灭蚊网和照明灯同时工作时,若照明灯突然发生断路,由于并联电路互不影响,则通过灭蚊网的电流不变。
(对点练3)认真观察图,分析并解答下面的问题:
(1)当只闭合S3时,若电流表 A1的示数为0.1 A,则通过L1的电流是多少?
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表 A2示数如图乙所示,则通过L2的电流为多少?
(3)若只闭合S1、S2,电流表 A1的示数为0.5 A,则通过L1的电流是多少?
【答案】(1)0.1A;(2)0.26A;(3)0.24A
【解析】(1)当只闭合S3时,L1和L2串联,串联电路中电流处处相等,电流表 A1的示数为0.1 A,则通过L1的电流也为0.1A。
(2)如果只闭合S1、S2,L1和L2并联,电流表A2测L2的电流,如图乙所示,选用的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,则示数为0.26A,所以通过L2的电流为0.26A。
(3)只闭合S1、S2,L1和L2并联,电流表A1测干路的电流,电流表 A1的示数为0.5 A,则通过L1的电流为
答:(1)当只闭合S3时,若电流表 A1的示数为0.1 A,则通过L1的电流是0.1A;
(2)如果只闭合S1、S2,此时电流表 A2示数如图乙所示,则通过L2的电流为0.26A;
(3)若只闭合S1、S2,电流表 A1的示数为0.5 A,则通过L1的电流是0.24A。
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