第二节 让电灯发光-沪科版新教材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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第二节 让电灯发光-沪科版新教材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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沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十五章 电与电路
第二节 让电灯发光
物理观念:知道电路的三种状态,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,能说出生活中采用简单串联或并联电路的实例。
科学思维:知道电路图是为电路连接而构建的模型,知道电路图的内涵。
科学探究: 会设计、连接简单的串联电路和并联电路,并通过实验探究了解串、并联电路的特点,培养学生分析归纳能力、合作精神。
科学态度与责任:能体会科学知识在实际生活中的应用;有安全生活的意识,能提醒他人重视用电安全。
重点:认识串、并联电路,设计并会画简单的串、并联电路图。
难点:根据要求或电路图连接实物图。
知识点1 电路的组成
1. 电路的定义:用导线将电源、用电器、开关等连接成一个电流流通的回路时,便组成了一个电路。
2. 电路组成的元件(四要素)及其作用
(1)电源。在上面电路里,电池是电路的电源。电源作用是供给电路电能。
(2)用电器。在上面电路里,电灯是用电器。用电器的作用是用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为光能、内能和机械能等。
(3)开关。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。可将电路连通或者断开。
(4)导线。常用的导线是铜、铝导线,导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料。导线是起着将电源、用电器、开关连接起来的作用。
3. 电流
(1)电流的形成。在电源作用下,电荷的定向移动形成电流。
拓展:形成电流的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。在金属导体内,定向移动的是带负电的自由电子,正电荷没有移动;在酸、碱、盐的水溶液中,定向移动的是带正电的正离子和带负电的负离子。
(2)电流的方向。把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
根据电流方向的规定,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的,金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。
说明:电路中的电流方向
按照电流方向的规定,当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时,在电源外部,电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极(如图所示)。在电源内部,电流从电源负极流向电源正极。
(3)电路中电流形成的两个必备条件:①电路是闭合的;②电路中有电源。
拓展:下面的是含计算机芯片的电路。这样的电路无论怎样复杂都是由基本电路构成的。
形成电流的条件
电路中形成持续电流需满足两个条件,一是要有电源提供电压(电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因),二是电路必须是闭合回路(若电路断开,电荷无法定向移动,电流消失)。
【例题1】电路的组成元件有:电源,用电器,导线,开关。对它们的作用说法正确的是( )
A. 电源:将其他形式能转化为电能;
B. 用电器:将电能转化为其他形式能;
C. 导线:连接各元件,组成电流的路径;
D. 开关:控制电路的通断。
【答案】 ABCD
【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置,A选项正确;
用电器是将电能转化为其他形式的能的装置,B选项正确;
导线是连接各元件,组成电流的路径,C选项正确;
开关能够控制电路的通断,D选项正确。
(变式训练1)如图是自制静电消除器,若人体带有静电,手拿该装置接触到其它物体时,静电消除器内部的锡纸球会运动,从而消除静电。该过程中,静电消除器相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器 C.导线 D.开关
【答案】C
【解析】自制静电消除器在这一过程中相当于电路中的导线,只提供电流路径,把电荷传输到内部,使锡纸球运动起来,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
(变式训练2)如图所示,小胡同学将铜片和锌片分别插入土豆中,用导线与发光二极管相连,发光二极管竟然亮了起来。图中插有铜片和锌片的土豆相当于电路中的 ,插有铜片和锌片的土豆在使用的过程中将化学能转化为 能。
【答案】 电源 电
【解析】图中插有铜片和锌片的土豆在电路中提供电能,在电路中相当于电源。
插有铜片和锌片的土豆,在使用的过程中发生化学反应,产生电能,将化学能转化为电能。
(变式训练3)(2025·江苏徐州一模)电路就是用导线把电源、用电器、 等元件连接起来组成的电流路径,实验室所用导线的材料通常是 。如果用导线直接将电源两极相连,就会造成 ,损坏电源。
【答案】 开关 铜 短路
【解析】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关等元件和输送电能的导线组成。
因实验室用的导线电阻非常小,甚至可以忽略,故实验室所用导线是导电性能较好的铜。
用导线直接将电源两极连接起来的电路叫短路; 电源短路时,电路中有强大的电流通过,可能烧毁电源,甚至引起火灾,因此绝对不允许发生电源短路。
知识点2. 通路、开路和短路
1. 通路:处处连通的电路叫通路。电路处处连通又叫做电路闭合。只有电路闭合时,电路中才有电流流通。
2. 开路(断路):在某处断开的电路叫开路。开路时,电路中没有电流。
3. 短路:不经过用电器而直接将电源两极用导线连通的电路叫短路。
注意:短路的特点
①电源短路时,用电器不工作,电路中有很大的电流,可能会损坏电源和导线,甚至引发火灾,所以,一般情况下短路是绝对不允许的。
②用电器短路,常称为用电器被短接,这时被短接的用电器中没有电流,该用电器不工作。
【例题2】以下三个电路中,属于通路的是 ,属于断路的是 ,属于短路的是 。(填序号)
A B C
【答案】 C A B
【解析】C图中开关是闭合的,电流从电源正极流出后,依次经过灯泡、开关,最后流回电源负极,是通路。
A图中开关断开,电路中没有电流,电路是断路。
B图中开关是闭合的,导线和灯泡并联,灯泡被短路,电流从电源正极流出后,通过开关直接流回电源负极,电源短路。
(变式训练1)如图所示的电路中,当开关S1、S2都闭合时的电路为 ;当S2断开、S1闭合时电路为 。
【答案】短路 通路
【解析】当开关S1、S2都闭合时,电流不经过灯泡等用电器,直接从电源正极出发回到电源负极,电源两端被直接相连,符合短路的定义,此时的电路为短路。
当S2断开、S1闭合时,电流可以从电源正极出发,经过灯泡回到电源负极,有电流流过灯泡,符合通路的定义,此时的电路为通路。
(变式训练2)(2025·江苏盐城一模)在如图所示的电路中,闭合开关,灯泡都不发光。为了寻找灯泡不亮的原因,将一根完好的导线一端固定在电源正极,另一端依次接触、、、四个接线柱,发现只有与接线柱接触时灯泡才发光。若电路中只有一处断路,位置可能是(  )
A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡
【答案】D
【解析】根据实物图可知,两个灯泡串联接入电路中,当开关闭合时,灯L1、L2均不亮,这说明电路出现了断路故障;某同学用一根完好的导线,一端固定在电源的正极,另一端依次接触a、b、c、d四个接线柱,发现只有与d接触时小灯泡L2才发光,这说明接触a、b、c时,电路仍然是断开的,接触d时电路是闭合的,所以断路出现在cd之间,即灯泡L2断路。故选D。
(变式训练3)如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接 a、b点,c、d 接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是(  )
A.灯泡 L1短路 B.灯泡 L2断路
C.灯泡 L2短路 D.开关 S断路
【答案】B
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,闭合开关S,两灯均不亮,说明电路中某处断路,或两灯均短路。用一段导线的两端连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮,说明此时电路仍是断路。当导线连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光,此时导线代替了灯L2,L2一定不发光,所以此时一定是灯泡L1发光,则L1灯丝完好,此时电路处于通路状态,说明开关也没有问题,由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
知识点3 电路图
1. 电路元件符号。常用的电路元件及符号为了形象、简单地表示实际电路的情况,我们常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。
2. 电路图
(1)电路图:用规定的电路元件符号表示电路连接情况的图就叫电路图。
(2)由实物图到电路图
【例题3】如图所示是某手电筒的电路,手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路,下列说法正确的是(  )
A.干电池为电源,将电能转化为化学能
B.小灯泡为用电器,消耗电能
C.手电筒中两节干电池是并联的
D.按钮相当于导线,其作用是输送电流
【答案】B
【解析】A.干电池为电源,将化学能转化为电能,故A错误;
B.小灯泡消耗了电能,是用电器,故B正确;
C.手电筒中两节干电池是收尾相连,是串联,故C错误;
D.按钮相当于开关,是控制电路的,故D错误。故选B。
(变式训练1)根据如图1所示的实物连线图,请在图2虚线框内画出对应的电路图。
【答案】如图所示
【解析】电流从正极开始分支,一支经灯泡L1,另一支经开关S2、灯泡L2,然后两支汇合共同经过开关S1回到电源负极。如图所示
(变式训练2)请依据电路图画出对应的实物图,导线不可交叉。
【答案】如图所示
【解析】由实物图可知,电流从电源正极流出,通过开关S1,再分成两条路径,一条路径经过开关S2和电铃,另一条路径经过小灯泡,再会聚到一起流回电源负极,故画出电路图如下图所示:
(变式训练3)根据如图所示的实物连接图,在框中画出电路图。
【答案】如图所示
【解析】根据电路可知,电流从电源的正极流出,经过开关后,分别经过灯泡L1、L2两条支路回到电源的负极。
知识点4 电路的连接
1. 串联电路
(1)串联:两个灯泡逐个顺次串接在一起,然后再接入电路中。这两个灯泡的连接方式叫串联。这样的电路叫串联电路。
(2)串联电路中的电流路径。串联电路中,电流只有一条路径。电流从电源正极流出,经过开关、用电器回到电源负极,没有分支,即没有干路、支路之分。
(3)串联电路开关的作用。串联电路中,开关控制所有用电器。开关的位置改变,其控制作用不变。各用电器相互影响。
2. 并联电路
(1)并联:两个灯泡的两端并列地连在一起,然后再接入电路中。这两个灯泡的连接方式叫并联。
(2)干路与支路。 在图所示的并联电路中,分叉以后只有部分电流通过的电路为支路,而所有电流都会通过的那部分电路为干路(均选填“干路”或“支路”)。
(3)并联电路开关的作用。并联电路中,干路开关控制所有用电器。支路开关只控制其所在支路的用电器。各用电器互不影响。
【例题4】如图所示,暗盒中的两个小灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,两个小灯泡均发光。若不增加其他器材,请你用最简单的方法判断两个小灯泡的连接方式,方法是 。
【答案】闭合开关,拧下其中一个小灯泡,若另一个小灯泡同时熄灭,则是串联;若另一个小灯泡仍然能发光,则是并联
【解析】用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。因此判断两个小灯泡的连接方式最简单的方法就是闭合开关,拧下其中一个小灯泡,若另一个小灯泡同时熄灭,则是串联;若另一个小灯泡仍然能发光,则是并联。
(变式训练1)(2025·淮安一模)用笔画线代替导线,连接图中完整的实物电路,使电灯L1、L2 串联。
【答案】如图所示
【解析】连接图中完整的实物电路,使电灯 L1、L2 串联,即要求把电灯 L1、L2 两个用电器首尾串联。
(变式训练2)如图所示的电路中,若闭合开关和,断开,则小灯泡 的连接方式为 ;若开关 均闭合,则电路为 ,此时电源将会烧毁。
【答案】 并联 短路
【解析】闭合开关S1和S3,断开S2时,电流从电源正极流出后,会分流为两条独立路径:一条通过L1和S3,另一条通过S1和L2,最终汇合后回到电源负极。L1和L2的电流路径独立,互不影响,因此为并联连接。
开关S1、S2、S3均闭合时,电流从电源正极流出后,无需经过任何用电器而直接通过导线回到电源负极,导致电源短路,电源可能被烧毁。
(变式训练3)(2026山东临沂一模)中国物流之都临沂拥有众多仓库,对仓库的管理也规范有序。某仓库分辨前后门来人的电路为:前门来人闭合开关S1时,红灯L1亮、电铃响;后门来人闭合开关S2时,绿灯L2亮、电铃响,下列四种电路,符合要求的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】依题意门来人闭合开关S1时,红灯L1亮、电铃响,说明S1与红灯L1、电铃串联,后门来人闭合开关S2时,绿灯L2亮、电铃响,说明S2与绿灯L2、电铃串联,即无论红灯还是绿灯亮,电铃都响,只需要一个电铃,则电铃应位于干路,且红灯与绿灯并联,红灯L1与串S1联,绿灯L2与S2串联。
A.由图可知,两灯与电铃串联,故A不符合题意;
B.由图可知,红灯与绿灯并联,红灯L1与串S1联,绿灯L2与S2串联,电铃位于干路,故B符合题意;
C.由图可知,电铃与绿灯L2并联,故C不符合题意;
D.由图可知,电铃不在干路,电铃与红灯L1串联在同一条支路上,故D不符合题意。故选B。
方法技巧1 由实物图画电路图的方法技巧
(1)电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号。
(2)要注意所画符号和实物的对应性,如符号中开关的状态(断开或闭合)应与实物保持一致。
(3)合理安排电路元件符号,要均匀分布在电路中,不能画在拐角处。
(4)电路图最好呈长方形,导线要横平竖直,尽量避免导线交叉,力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
(5)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。注意元件次序不能颠倒。
(6)元件要做好标注,如S、L等,同一电路中涉及多个相同元件,可加角标进行区别,如L1、L2等。
方法技巧2 判断电路中两个用电器的连接方式的方法
电流分析法:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,则用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路。
(2)断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响,仍然工作,则这两个用电器为并联。
(3)节点法:在识别电路时,不论导线有多长,只要其间没有用电器或电源,则导线的两端点都可看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
(4)观察结构法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”电流流出端为“尾”,观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首、首”,“尾、尾”相连,为并联。
(5)经验法:对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
一、电路的组成及各部分作用(8小题)
1.如图是一款智能水浸探测器,使用时,将传感器探头的监测点安装在需要探测的位置上,当水位到达该位置时,两个监测点同时接触到水,报警器即发出声音。探头在探测器上的作用相当于电路中的(  )
A.开关 B.用电器 C.导线 D.电源
【答案】A
【解析】根据题意探头控制探测器的通断,因此相等于电路中的开关,故A符合题意。BCD不符合题意。故选A。
2.某兴趣小组通过如图所示的方式使二极管(LED灯)发光。图中的橙子在电路中的作用是( )
A.创造电荷 B.产生光能 C.充当电源 D.消耗电能
【答案】C
【解析】图中的橙子是提供电能的装置,故橙子在电路中充当电源,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
3.如图所示,在盛有稀硫酸溶液的容器中平行插入铜片和锌片,组成一个化学电池,该电池可使发光二极管发光。下列关于该化学电池的说法正确的是( )
A.此化学电池工作时将化学能转化为电能,铜片为正极,电流从铜片经二极管流向锌片
B.此化学电池工作时将电能转化为化学能,铜片为正极,电流从铜片经二极管流向锌片
C.此化学电池工作时将化学能转化为电能,锌片为正极,电流从锌片经二极管流向铜片
D.此化学电池工作时将电能转化为化学能,锌片为正极,电流从锌片经二极管流向铜片
【答案】A
【解析】化学电池工作时,将化学能转化为电能,图中二极管发光,说明二极管的连接是正确的,因此铜片相当于电池的正极,在电池的外部,电流是从正极出来经过用电器回到电池的负极,所以电流从铜片经二极管流向锌片,故A正确,BCD错误。故选A。
4.在如图所示的电路中,闭合开关小灯泡发光。下列说法正确的是(  )
A.电池的作用就是给小灯泡两端提供电压
B.电路中有电压时一定会有电流
C.灯泡中的电流方向是从a到b
D.若把a、b两点用完好的导线连接在一起,则会烧坏灯泡
【答案】A
【解析】A.电压使电荷定向移动形成电流,电池的作用就是给小灯泡两端提供电压,故A正确;
B.电流中要有电流,必须有电压,且是通路状态,故电路中有电压时不一定会有电流,故B错误;
C.正电荷流动的方向即为电流方向,故灯泡中的电流方向是从b到a,故C错误;
D.若把a、b两点用完好的导线连接在一起,小灯泡被短路不会发光,灯泡不会烧坏,电池正负极直接连在一起,可能会导致导线过热、熔断或烧毁,甚至可能引起火灾,非常危险,故D错误。故选A。
5.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。
6.如图为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。房卡应该连接在_____(零线或者火线)上。走出这个房间把房卡取出,目的是为了______。
【答案】开关。火线。节约电能。
【解析】房卡就是和开关作用相同。房卡要连接在火线上。厨房间取出房卡,关闭用电器,节约电能。
7. 华为手机拥有反向无线充电的技术,如图,将苹果手机置于华为手机上,就能给苹果手机充电。此时,华为手机相当于电路中的 ,华为手机将 能转化为 能。
【答案】 电源 化学 电
【解析】电路中电源是提供电能的装置,将苹果手机置于华为手机上,就能给苹果手机充电。此时,华为手机提供了电能,相当于电路中的电源,华为手机将化学能转化为电能。
8. 石墨烯被称为“新材料之王”,一款新型石墨烯快速充电宝,在充电过程中,该充电宝属于 (填电路的组成部分名称);如图所示,将图中的一节充电电池充满电后正确装入电池盒中,则电池的正极应接到电池盒的 端(选填“A”或“B”)。
【答案】 用电器 A
【解析】充电过程中充电宝消耗电能,属于用电器。电池装入电池盒时,通常情况下负极接触带弹簧的一端,即图中的B端,所以电池的正极应接到电池盒的A端。
二、电路的三种状态(7小题)
1. 如图所示电路,下列说法正确的是(  )
A.当闭合S1、断开S2时,电路处于断路状态
B.当闭合S1、S2时,只有L1会发光
C.只闭合S1,发现L1和L2都不发光,可能是L1短路
D.只闭合S1,L1和L2都不发光,一定是L2断路
【答案】B
【解析】A.由电路图知,当闭合S1、断开S2时,L1、L2串联,电路处于通路状态,故A错误;
B.由电路图可知,当闭合S1、S2时,L2被短路,只有L1会发光,故B正确;
CD.只闭合S1,L1、L2串联,发现L1和L2都不发光,说明电路断路,可能是L1断路,也可能是L2断路,或者L1、L2均断路,若是L1短路,则L1不发光,L2发光,故CD错误。故选B。
2.用一段导线、一节干电池,设法使一个小灯泡发光,其中电池上端的盖片为金属片,小华尝试了如图所示的四种连接方法,下列判断正确的是(  )
A.只有(1)(3)灯泡能发光
B.只有(2)(3)灯泡能发光
C.只有(1)(3)(4)灯泡能发光
D.(1)(2)(3)(4)灯泡都能发光
【答案】C
【解析】由图可知,(1)、(3)、(4)的接法都是将小灯泡的底端和侧边分别接在了电池的两极,是正确的接法;(2)小灯泡的侧边与电池正极接触,又通过导线与电池负极相连,相当于将电池正负极相连了,即电源短路了,是错误的,灯泡不能发光。故选C。
3. 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。
4. 刘宇同学善于思考、积极探究。一次电学实验课上,在完成老师要求的探究任务后,他把自己文具盒里的部分物品分别接入如图所示电路,其中能使小灯泡发光的是(  )
A. 塑料尺 B. 中性笔芯 C. 橡皮 D. 铅笔芯
【答案】D
【解析】ABCD.要使小灯泡发光,电路必须形成通路,必须将导体接入电路才有电流通过。塑料尺、中性笔芯和橡皮都属于绝缘体,只有铅笔芯属于导体,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
5.如图,小灯泡不发光的原因是电路是 (选填“通路”、“短路”或“断路”);若在A、B之间分别接入塑料尺和铅笔芯,能使灯泡发光的是 。
【答案】 断路 铅笔芯
【解析】图中A、B处未连接,电路处于断路状态,电路中没有电流通过,所以小灯泡不会发光。
要使小灯泡发光,电路必须是一个闭合回路,所以A、B之间接入的材料应是导体,塑料尺是绝缘体,铅笔芯导体,所以能使灯泡发光的是铅笔芯。
6.如图所示,只闭合开关S时,灯 发光,S、S1、S2均闭合时,灯泡的发光情况为 。
【答案】 L2 均不发光
【解析】由图可知,只闭合开关S时,电路为只有L2的简单电路,故只有灯L2发光。
由图可知,当S、S1、S2均闭合时,电流优先导线通过,电源短路,故灯泡都不发光。
7. 如图所示,当开关S1、S2都断开时,电路处于 状态;当S1闭合,S2断开时,电路处于 状态;当开关S1、S2都闭合时,电路处于 状态。(选填“开路”、“通路”、“短路”)
【答案】 开路 通路 短路
【解析】当开关S1、S2都断开时,电路中没有电流,电路处于开路状态。
当S1闭合,S2断开时,电路中有电流,电路处于通路状态。
当开关S1、S2都闭合时,灯泡不能发光,电源被短接,电路中有极大的电流,电路处于短路状态。
三、画电路图和连接实物电路(8小题)
1.如图所示,下列四图哪个是完整的电路图(  )
A B C D
【答案】D
【解析】一个完好的电路图由四部分电路元件符号组成:电源、用电器、开关、导线。故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
2. 手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。该手电筒的电路图,图中正确的
是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.图中没有开关,故A错误;
B.图中有电源、开关和小灯泡,闭合开关,小灯泡发光,故B正确;
C.图中没有电源,故C错误;
D.闭合开关后,小灯泡被短路,灯泡不亮,故D错误。
故选B。
3.下列电路图连接正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】A.电路中没有用电器,当开关闭合后电源短路,故A错误;
B.电路中没有电源,电路不完整,故B错误;
C.完整的电路由电源、用电器、开关和导线构成电流路径,开关闭合后电灯能发光,故C正确;
D.电路中电灯两端被短接,开关闭合后,灯不发光,电源短路,故D错误。故选C。
4. 为停车场设计“车位占用”提醒模拟电路,要求车位被占用时,该车位上方只有红色指示灯亮;车位未被占用时,上方只有绿色指示灯亮。下列电路能实现上述要求的是(  )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】由题意可知,车位被占用时,该车位上方只有红色指示灯亮;车位未被占用时,上方只有绿色指示灯亮,说明红灯和绿灯独立工作,互不影响,是并联的,且每盏灯都有各自的控制开关,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
5. 陈家祠收藏了许多珍贵文物。如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台,若其内部电路结构如图乙所示。开关S处于闭合状态时,文物放置在金属片B上,弹簧处于压缩状态,金属片B与A、C接触;当文物被搬离展示台时(  )
A.灯泡亮,电铃响 B.灯泡不亮,电铃不响
C.灯泡和电铃都短路 D.灯泡断路,电铃短路
【答案】A
【解析】由图可知,金属片B相当于开关;物品在展示台上时,ABC接通,把电铃短路,铃不响,灯泡亮;当小偷把物品搬离展示台时,金属片B在弹力作用下与金属片AC分开时,灯泡和电铃串联,此时灯亮铃响,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
6. 如图所示,图中箭头表示接好电路闭合开关后电流的方向,甲、乙、丙、丁四处分别接有电源、电灯、电铃和开关中的一种,且开关控制整个电路。则根据电流的方向可知(  )
A.甲处可能接电铃 B.乙处一定为开关
C.丙处可能为电源 D.丁处可能接电铃
【答案】D
【解析】根据电流的流向可知,丙、丁处不可能接电源,否则电流方向错误,也不可能是开关,否则会造成短路,只可能接用电器,再根据开关控制整个电路可知,甲、乙处应该是电源和开关,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
7. 下图为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是下图中的(  )
A B C D
【答案】B
【解析】 由实物图可知,电流从电源正极流出后分成两支,一支通过灯泡L2,另一支通过开关和灯泡L1,两支电流汇合到开关S后 回到电源负极,即两灯并联,开关控制干路。
A.图中两灯串联,故A不符合题意
B.图中两灯并联,开关控制干路;故B符合题意
C.图中两灯并联,开关控制L1支路;故C不符合题意
D.图中两灯并联,开关控制L2支路;故D不符合题意;故选B。
8.根据图甲所示的电路图连接图乙中实物图。
【答案】如图所示
【解析】由电路图可知,灯泡与电动机并联,开关S1控制干路,开关S2控制电动机,注意导线不能交叉,如图所示:
四、串并联电路的定义、特点、辨别(4小题)
1. 如图所示的电路图中,开关闭合后,两个灯泡属于串联的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.由图可知,开关闭合后,两灯泡在两条不同的路径上,即两灯泡并联,故A不符合题意;
B.由图可知,两开关都闭合时,开关S2把灯泡L2短路,电路中只有L1,故B不符合题意;
C.由图可知,开关闭合后,两灯泡依次相连,即两灯泡串联,故C符合题意;
D.由图可知,开关闭合后,两灯泡在两条不同的路径上,即两灯泡并联,故D不符合题意。故选C。
2. 如图所示的甲、乙两个实物电路中,两个小灯泡的连接方式是( )
A.甲是并联 B.乙是并联
C.甲、乙都是串联 D.甲、乙都是并联
【答案】B
【解析】利用电流流向法分析可知,甲中电流依次流经两个灯泡,回到电源的负极,只有一条路径,故属于串联电路;乙中两个灯泡是并列连接的,电流有两条路径,开关连接在干路中,属于并联电路。故B符合题意。
3. 如图所示的电路中,开关S闭合后三盏灯、、属于并联的是()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.电流从电源正极流出后,分成三条支路:一条支路经过L1,一条支路经过L2 ,一条支路经过L3 ,然后三条支路的电流汇合,最后回到电源负极。三盏灯的两端分别直接连接在一起,各自独立工作,属于并联,符合要求,故A符合题意;
B.电流从电源正极流出,依次经过L3、L2、L1,最后回到电源负极,三盏灯是串联,不符合并联要求,故B不符合题意;
C.电流从电源正极流出后,经过L2 ,分成两条支路:一条支路经过L1,另一条支路经过L3,然后这两条支路的电流汇合,最后回到电源负极。此时L1与L3并联,再与L2 串联,不是三盏灯并联,不符合要求,故C不符合题意;
D.电流从电源正极流出后,分成两条支路:一条支路依次经过L3、 L1,另一条支路经过L2,然后这两条支路的电流汇合,最后回到电源负极。此时L1与L3串联,再与L2 并联,不是三盏灯并联,不符合要求,故D不符合题意。故选 A。
4. 如图所示的电路中,当开关S闭合时,灯泡L1、L2组成的电路为并联的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.电流从电源正极依次通过灯泡L1、L2和开关S回到电源负极,电流路径只有一条,是串联电路,故A不符合题意;
B.开关闭合后,电流从电源正极出来,在左侧交点处分为两条支路,一条经灯泡L1到达右侧交点,一条经灯泡L2到达右侧交点,然后汇合后经开关S回到负极,是并联,故B符合题意;
C.开关S闭合后,电流从电源正极出来,经过灯泡L1,由于开关闭合后灯泡L2被短路,然后电流经开关S回到电源负极,电路是L1的简单电路,故C不符合题意;
D.开关S闭合后,灯泡L1被导线短路,电路是灯泡L2的简单电路,故D不符合题意。故选B。
五、串并联电路的设计(15小题)
1.驾驶机动车行经人行横道,未减速行驶或遇行人正在通过时未停车避让的,会被电子眼抓拍,并罚款扣分。抓拍系统原理如下:当人行道亮绿灯时(开关:闭合),有行人位于两边车道的虚拟区域内(开关闭合)且机动车驶过了停车线时(开关闭合),抓拍系统才会启动,拍下违规机动车辆的照片。下列电路能正确模拟抓拍系统工作的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】根据抓拍系统原理,只有当三个开关都闭合时,抓拍系统才会启动,拍下违规机动车辆的照片,因此图中S1、S2、S3三开关应串联,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
2.考虑到安全方便和节能环保,学校楼道的照明灯使用了光控、声控开关,光控开关在光线不足时闭合,声控开关在有声音时闭合。下列电路中,能实现在光线不足且有声音时灯才亮的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】光线不足且有声音时灯才亮,说明两个开关均闭合时灯才亮;
A. 如图,两开关并联,只要闭合一个开关,灯就亮了,故A不符合题意;
B. 如图,两开关串联,需全部闭合灯才会亮,故B符合题意;
C. 如图,当只闭合声控开关时,灯亮,而闭合光控开关时,电源被短路,故C不符合题意;
D. 如图,当只闭合光控开关时,灯亮,而闭合声控开关时,电源被短路,故D不符合题意。故选B。
3.为停车场设计“车位占用”提醒模拟电路,要求车位被占用时,只有开关闭合,红色指示灯凳;车位未被占用时,只有闭合,绿色指示灯亮。下列电路能实现上述要求的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】A.两灯串联时,无论哪个开关闭合,两灯都会同时亮起,无法实现单独指示功能,故A不符合题意;B.两灯并联但两个开关都在干路中串联,需要两开关都闭合,才会亮灯,从逻辑上无法实现有车位和无车位同时存在。并且还会导致两灯同时亮起,无法实现红绿灯单独指示功能,故B不符合题意;
C. 两灯并联且各自支路有独立开关控制,S1闭合时,红灯亮,S2闭合时,绿灯亮,完全符合设计要求,故C符合题意;
D.红灯支路无独立开关控制,只要S1闭合,红灯就会亮起,无法实现只有S2闭合时,绿灯单独亮起的功能,只有S2闭合时,两灯都不亮,故D不符合题意。故选C。
4.地铁自助售票机支持手机支付(闭合S1)或现金支付(闭合S2)两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时(S3自动闭合,灯泡发光),屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见,某同学设计了如下电路,其中符合要求的是(  )
A.B.C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,通过手机扫码使开关S1闭合或现金支付使开关S2闭合都能启动电动机完成自动售货,由并联电路中各支路独立工作、互不影响可知,开关S1和开关S2应并联共同控制电动机;由题知,在光线较暗时光控开关S3自动闭合,屏幕亮度提升至100%并启用抗眩光涂层确保操作界面可见,则屏幕与电动机并联能独立工作,且只由光控开关S3控制,综上结合选项图可知,只有D图符合题意。故选D。
5.跨学科实践活动中,学习小组为某居民小区设计“图书自动借阅机”,通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,完成借阅服务;当天黑时,光控开关闭合还可以提供照明。下列电路符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A.图中开关S1和S2并联后再和电动机串联,通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关S2)都可以使电动机工作,开关S3和灯泡在另一条支路,当天黑时,光控开关闭合还可以提供照明,故A符合题意;
B. 图中闭合开关或闭合开关S2,电动机被短路,不会工作,闭合开关S3,灯泡和电动机串联,灯泡和电动机都工作,故B不符合题意;
C. 图中开关S1、S2和电动机串联,只闭合其中一个开关,电动机不工作,故C不符合题意;
D. 图中开关S2和S3并联后再和灯泡串联,闭合其中一个开关,灯泡发光,开关S1和电动机在另一条支路,闭合开关S1,电动机工作,故D不符合题意。故选A。
6. 如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
【答案】D
【解析】AB.由图知,闭合开关时,电流不经过用电器而直接流回电源负极,会发生电源短路,会损坏电流表和电源,故AB错误;
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线cf,故C错误;
D.要使电路中的两灯并联,可以将导线bc的c端改接到d或e端,电流从正极流出在f点分开,分别经过两个灯泡后在d点或e点汇合后经过开关回到负极,故D正确。故选D。
7. 下列选项中,闭合开关S时,灯泡、组成并联电路的是(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.闭合开关后,电路有两条支路,分别经过L1、L2,两盏灯泡并列连接,为并联,故A符合题意;
BC.闭合开关后,灯泡L2被短路,电路为只有L1的简单电路,故BC不符合题意;
D.闭合开关后,两盏灯泡顺次连接,电路中只有一条路径,属于串联电路,故D不符合题意。故选A。
8. “践行低碳环保,倡导绿色出行”,小明家买了一辆国产纯电动轿车。其中一个智能设置是车门,车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,车辆的驱动电动机M都无法工作行驶。图中符合要求的电路是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,车辆的驱动电动机M都无法工作行驶,说明两个开关是串联在电路中的。
A.任意一个门关好,车辆的驱动电动机M都可以工作行驶,故A不符合题意;
B.两个开关串联,两个开关都闭合电路才能接通,故B符合题意;
C.闭合前门开关,电动机通路;两个开关都闭合,电动机短路,造成电源短路,故C不符合题意;
D.闭合前门开关,电动机通路;闭合后门开关,电源短路,故D不符合题意。故选B。
9. 喜爱物理的小明想设计一个双钥匙电动安全锁,这里钥匙相当于“开关”,要求是两把钥匙同时使用(开关闭合)才能开锁,以下符合设计要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.只使用钥匙1,电动机与电源连通,电动机就工作了;再用钥匙2时,电动机和电源发生短路,故A不符合题意;
B.只用钥匙2,电动机连入电路,电动机可工作,再用钥匙1时,电动机和电源发生短路,故B不符合题意;
C.两钥匙是串联的,只有两个开关都使用(都闭合)时,电路才接通,电动机才能工作,单独只闭合其中一个开关,电路是断路,电动机不工作,故C符合题意;
D.两个开关是并联的,只闭合其中任一个开关,电路就接通,电动机就工作了,故D不符合题意。
故选C。
10. 关于如图电路的判断,正确的是(  )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L2串联 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短路
【答案】D
【解析】A.由图知,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,故A错误;
B.由图知,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,故B错误;
C.由图知,只闭合开关S2、S3时,L3被短路,电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极,电路是L2的简单电路,故C错误;
D.由图知,闭合所有开关时,L3被短路,电流从电源正极流出经过S3后分成两支,一支通过L2,另一支通过L1,所以灯泡L1、L2并联,故D正确。故选D。
11.共享充电宝是时下比较流行的共享产品。有了它,市民们在商场、酒店、超市等很多公共场所能随时借到充电宝,可以解很多燃眉之急。如图所示充电柜中的8个充电宝之间是 (选填“串联”或“并联”)的;当用户将其归还至充电柜中时,充电宝相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
【答案】 并联 用电器
【解析】各充电宝能独立工作,彼此互不影响,所以各充电宝之间是并联的。
充电宝在充电箱上充电时,消耗电能,将电能转化为化学能存储在充电宝中,所以充电宝相当于用电器。
12.如图所示的电路中,若两个用电器同时工作,应闭合开关 ,此时,两个用电器是 (选填“串联”或“并联”)连接的。
【答案】 S1 串联
【解析】如图所示的电路中,若两个用电器同时工作,应闭合开关S1,此时电流的路径只有一条,两个用电器是串联连接的;若两个开关同时闭合,电铃被短路,只有灯泡工作;只闭合S2,电路为断路,都不能工作。
13.某款轻便节能的电动自行车如图所示,只要将车钥匙插入锁孔旋转一下,车子就通电了,车钥匙相当于电路中的 ;骑行时电动车的两个转向灯能独立工作,由此可知两个转向灯的连接方式是 。
【答案】 开关 并联
【解析】将车钥匙插入锁孔旋转一下,车子就通电了,车钥匙相当于电路中的开关,控制电路的通断。
骑行时电动车的两个转向灯能独立工作,互不影响,由此可知两个转向灯的连接方式是并联。
14.(24-25九年级上·山东济南·期末)为保证中考试卷的安全,封存试卷的保密室大门由电动机控制,钥匙相当于开关。两名保密员各持有一把钥匙,任何一个保密员都无法单独打开保密室的门,需两位保密员同时插入钥匙保密室的门才能打开。请在答题卡上指定位置设计出电路图。
【答案】如图所示
【解析】开关控制电动机,开关与电动机串联。两名保密员各持有一把钥匙,任何一个保密员都无法单独打开保密室的门,需两位保密员同时插入钥匙保密室的门才能打开,说明两开关串联,如图所示:
15. 智能电子门锁正在逐步替代传统门锁。如图所示是某款智能门锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门。密码输入正确时可视为开关闭合;指纹信息输入正确时可视为开关闭合,无论哪种方式均能单独控制开门电动机工作。请在答题卡的虚线框内画出符合上述要求的电子门锁简化电路图。(用“”表示电子门锁的电动机)
【答案】如图所示
【解析】根据题意,密码开关和指纹开关均能单独控制开门电动机工作,所以两开关并联,因为无论哪种方式均能单独控制开门电动机工作,所以电动机在干路中,如图所示:
安培人生历程
1775年安培出生在法国里昂,据说很小的时候就被发现才智出众。安培的父亲一开始曾教他学习拉丁文,但很快就发现安培的数学才能尤其出众,而转教其数学。但安培为了学习欧拉与伯努利的著作,还是坚持完成了拉丁文的学习。据安培自己后来回忆说,他的所有数学知识在18岁的时候就已经基本完成了。安培的兴趣很广泛,对历史、旅行、诗歌、哲学及自然科学等多方面都有涉猎。
1801年他被聘为博各学院物理学与化学教授,为此不得不与年幼的儿子及生病的妻子分离。
1802年他在布雷斯地区布尔格中央学校任物理学和化学教授。
1804年他开始在巴黎科技工艺学校(polytechni school)任教,并在1807年成为那里的数学教授。在这期间他发表了一些概率论及数学分析方面的论文。
1808年被任命为法国帝国大学总学监,此后一直担任此职。
1814年被选为帝国学院数学部成员;1819年主持巴黎大学哲学讲座。
1820年,奥斯特发现电流磁效应,安培马上集中精力研究,几周内就提出了安培定则即右手螺旋定则。随后很快在几个月之内连续发表了3篇论文,并设计了9个著名的实验,总结了载流回路中电流元在电磁场中的运动规律,即安培定律。
1821年安培提出分子电流假设,第一次提出了电动力学这一说法。
1824年担任法兰西学院实验物理学教授。
1836年,安培于法国去世。
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沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案(全国通用)
第十五章 电与电路
第二节 让电灯发光
物理观念:知道电路的三种状态,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,能说出生活中采用简单串联或并联电路的实例。
科学思维:知道电路图是为电路连接而构建的模型,知道电路图的内涵。
科学探究: 会设计、连接简单的串联电路和并联电路,并通过实验探究了解串、并联电路的特点,培养学生分析归纳能力、合作精神。
科学态度与责任:能体会科学知识在实际生活中的应用;有安全生活的意识,能提醒他人重视用电安全。
重点:认识串、并联电路,设计并会画简单的串、并联电路图。
难点:根据要求或电路图连接实物图。
知识点1 电路的组成
1. 电路的定义:用导线将电源、用电器、开关等连接成一个电流流通的回路时,便组成了一个电路。
2. 电路组成的元件(四要素)及其作用
(1)电源。在上面电路里,电池是电路的电源。电源作用是供给电路电能。
(2)用电器。在上面电路里,电灯是用电器。用电器的作用是用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为光能、内能和机械能等。
(3)开关。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。可将电路连通或者断开。
(4)导线。常用的导线是铜、铝导线,导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料。导线是起着将电源、用电器、开关连接起来的作用。
3. 电流
(1)电流的形成。在电源作用下,电荷的定向移动形成电流。
拓展:形成电流的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。在金属导体内,定向移动的是带负电的自由电子,正电荷没有移动;在酸、碱、盐的水溶液中,定向移动的是带正电的正离子和带负电的负离子。
(2)电流的方向。把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
根据电流方向的规定,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的,金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。
说明:电路中的电流方向
按照电流方向的规定,当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时,在电源外部,电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极(如图所示)。在电源内部,电流从电源负极流向电源正极。
(3)电路中电流形成的两个必备条件:①电路是闭合的;②电路中有电源。
拓展:下面的是含计算机芯片的电路。这样的电路无论怎样复杂都是由基本电路构成的。
形成电流的条件
电路中形成持续电流需满足两个条件,一是要有电源提供电压(电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因),二是电路必须是闭合回路(若电路断开,电荷无法定向移动,电流消失)。
【例题1】电路的组成元件有:电源,用电器,导线,开关。对它们的作用说法正确的是( )
A. 电源:将其他形式能转化为电能;
B. 用电器:将电能转化为其他形式能;
C. 导线:连接各元件,组成电流的路径;
D. 开关:控制电路的通断。
【答案】 ABCD
【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置,A选项正确;
用电器是将电能转化为其他形式的能的装置,B选项正确;
导线是连接各元件,组成电流的路径,C选项正确;
开关能够控制电路的通断,D选项正确。
(变式训练1)如图是自制静电消除器,若人体带有静电,手拿该装置接触到其它物体时,静电消除器内部的锡纸球会运动,从而消除静电。该过程中,静电消除器相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器 C.导线 D.开关
(变式训练2)如图所示,小胡同学将铜片和锌片分别插入土豆中,用导线与发光二极管相连,发光二极管竟然亮了起来。图中插有铜片和锌片的土豆相当于电路中的 ,插有铜片和锌片的土豆在使用的过程中将化学能转化为 能。
(变式训练3)(2025·江苏徐州一模)电路就是用导线把电源、用电器、 等元件连接起来组成的电流路径,实验室所用导线的材料通常是 。如果用导线直接将电源两极相连,就会造成 ,损坏电源。
知识点2. 通路、开路和短路
1. 通路:处处连通的电路叫通路。电路处处连通又叫做电路闭合。只有电路闭合时,电路中才有电流流通。
2. 开路(断路):在某处断开的电路叫开路。开路时,电路中没有电流。
3. 短路:不经过用电器而直接将电源两极用导线连通的电路叫短路。
注意:短路的特点
①电源短路时,用电器不工作,电路中有很大的电流,可能会损坏电源和导线,甚至引发火灾,所以,一般情况下短路是绝对不允许的。
②用电器短路,常称为用电器被短接,这时被短接的用电器中没有电流,该用电器不工作。
【例题2】以下三个电路中,属于通路的是 ,属于断路的是 ,属于短路的是 。(填序号)
A B C
【答案】 C A B
【解析】C图中开关是闭合的,电流从电源正极流出后,依次经过灯泡、开关,最后流回电源负极,是通路。
A图中开关断开,电路中没有电流,电路是断路。
B图中开关是闭合的,导线和灯泡并联,灯泡被短路,电流从电源正极流出后,通过开关直接流回电源负极,电源短路。
(变式训练1)如图所示的电路中,当开关S1、S2都闭合时的电路为 ;当S2断开、S1闭合时电路为 。
(变式训练2)(2025·江苏盐城一模)在如图所示的电路中,闭合开关,灯泡都不发光。为了寻找灯泡不亮的原因,将一根完好的导线一端固定在电源正极,另一端依次接触、、、四个接线柱,发现只有与接线柱接触时灯泡才发光。若电路中只有一处断路,位置可能是(  )
A.导线① B.开关 C.导线② D.灯泡
(变式训练3)如图所示,闭合开关S,两灯都不亮,当用一根导线分别连接 a、b点,c、d 接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是(  )
A.灯泡 L1短路 B.灯泡 L2断路
C.灯泡 L2短路 D.开关 S断路
知识点3 电路图
1. 电路元件符号。常用的电路元件及符号为了形象、简单地表示实际电路的情况,我们常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。
2. 电路图
(1)电路图:用规定的电路元件符号表示电路连接情况的图就叫电路图。
(2)由实物图到电路图
【例题3】如图所示是某手电筒的电路,手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路,下列说法正确的是(  )
A.干电池为电源,将电能转化为化学能
B.小灯泡为用电器,消耗电能
C.手电筒中两节干电池是并联的
D.按钮相当于导线,其作用是输送电流
【答案】B
【解析】A.干电池为电源,将化学能转化为电能,故A错误;
B.小灯泡消耗了电能,是用电器,故B正确;
C.手电筒中两节干电池是收尾相连,是串联,故C错误;
D.按钮相当于开关,是控制电路的,故D错误。故选B。
(变式训练1)根据如图1所示的实物连线图,请在图2虚线框内画出对应的电路图。
(变式训练2)请依据电路图画出对应的实物图,导线不可交叉。
(变式训练3)根据如图所示的实物连接图,在框中画出电路图。
知识点4 电路的连接
1. 串联电路
(1)串联:两个灯泡逐个顺次串接在一起,然后再接入电路中。这两个灯泡的连接方式叫串联。这样的电路叫串联电路。
(2)串联电路中的电流路径。串联电路中,电流只有一条路径。电流从电源正极流出,经过开关、用电器回到电源负极,没有分支,即没有干路、支路之分。
(3)串联电路开关的作用。串联电路中,开关控制所有用电器。开关的位置改变,其控制作用不变。各用电器相互影响。
2. 并联电路
(1)并联:两个灯泡的两端并列地连在一起,然后再接入电路中。这两个灯泡的连接方式叫并联。
(2)干路与支路。 在图所示的并联电路中,分叉以后只有部分电流通过的电路为支路,而所有电流都会通过的那部分电路为干路(均选填“干路”或“支路”)。
(3)并联电路开关的作用。并联电路中,干路开关控制所有用电器。支路开关只控制其所在支路的用电器。各用电器互不影响。
【例题4】如图所示,暗盒中的两个小灯泡L1和L2连接在同一电路中,闭合开关,两个小灯泡均发光。若不增加其他器材,请你用最简单的方法判断两个小灯泡的连接方式,方法是 。
【答案】闭合开关,拧下其中一个小灯泡,若另一个小灯泡同时熄灭,则是串联;若另一个小灯泡仍然能发光,则是并联
【解析】用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。因此判断两个小灯泡的连接方式最简单的方法就是闭合开关,拧下其中一个小灯泡,若另一个小灯泡同时熄灭,则是串联;若另一个小灯泡仍然能发光,则是并联。
(变式训练1)(2025·淮安一模)用笔画线代替导线,连接图中完整的实物电路,使电灯L1、L2 串联。
(变式训练2)如图所示的电路中,若闭合开关和,断开,则小灯泡 的连接方式为 ;若开关 均闭合,则电路为 ,此时电源将会烧毁。
(变式训练3)(2026山东临沂一模)中国物流之都临沂拥有众多仓库,对仓库的管理也规范有序。某仓库分辨前后门来人的电路为:前门来人闭合开关S1时,红灯L1亮、电铃响;后门来人闭合开关S2时,绿灯L2亮、电铃响,下列四种电路,符合要求的是(  )
A. B. C. D.
方法技巧1 由实物图画电路图的方法技巧
(1)电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号。
(2)要注意所画符号和实物的对应性,如符号中开关的状态(断开或闭合)应与实物保持一致。
(3)合理安排电路元件符号,要均匀分布在电路中,不能画在拐角处。
(4)电路图最好呈长方形,导线要横平竖直,尽量避免导线交叉,力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
(5)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。注意元件次序不能颠倒。
(6)元件要做好标注,如S、L等,同一电路中涉及多个相同元件,可加角标进行区别,如L1、L2等。
方法技巧2 判断电路中两个用电器的连接方式的方法
电流分析法:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,则用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路。
(2)断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响,仍然工作,则这两个用电器为并联。
(3)节点法:在识别电路时,不论导线有多长,只要其间没有用电器或电源,则导线的两端点都可看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
(4)观察结构法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”电流流出端为“尾”,观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首、首”,“尾、尾”相连,为并联。
(5)经验法:对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
一、电路的组成及各部分作用(8小题)1.如图是一款智能水浸探测器,使用时,将传感器探头的监测点安装在需要探测的位置上,当水位到达该位置时,两个监测点同时接触到水,报警器即发出声音。探头在探测器上的作用相当于电路中的(  )
A.开关 B.用电器 C.导线 D.电源
2.某兴趣小组通过如图所示的方式使二极管(LED灯)发光。图中的橙子在电路中的作用是( )
A.创造电荷 B.产生光能 C.充当电源 D.消耗电能
3.如图所示,在盛有稀硫酸溶液的容器中平行插入铜片和锌片,组成一个化学电池,该电池可使发光二极管发光。下列关于该化学电池的说法正确的是( )
A.此化学电池工作时将化学能转化为电能,铜片为正极,电流从铜片经二极管流向锌片
B.此化学电池工作时将电能转化为化学能,铜片为正极,电流从铜片经二极管流向锌片
C.此化学电池工作时将化学能转化为电能,锌片为正极,电流从锌片经二极管流向铜片
D.此化学电池工作时将电能转化为化学能,锌片为正极,电流从锌片经二极管流向铜片
4.在如图所示的电路中,闭合开关小灯泡发光。下列说法正确的是(  )
A.电池的作用就是给小灯泡两端提供电压
B.电路中有电压时一定会有电流
C.灯泡中的电流方向是从a到b
D.若把a、b两点用完好的导线连接在一起,则会烧坏灯泡
5.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 。
6.如图为宾馆房间取电房卡。将房卡插入槽中,房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。房卡应该连接在_____(零线或者火线)上。走出这个房间把房卡取出,目的是为了______。
7. 华为手机拥有反向无线充电的技术,如图,将苹果手机置于华为手机上,就能给苹果手机充电。此时,华为手机相当于电路中的 ,华为手机将 能转化为 能。
8. 石墨烯被称为“新材料之王”,一款新型石墨烯快速充电宝,在充电过程中,该充电宝属于 (填电路的组成部分名称);如图所示,将图中的一节充电电池充满电后正确装入电池盒中,则电池的正极应接到电池盒的 端(选填“A”或“B”)。
二、电路的三种状态(7小题)
1. 如图所示电路,下列说法正确的是(  )
A.当闭合S1、断开S2时,电路处于断路状态
B.当闭合S1、S2时,只有L1会发光
C.只闭合S1,发现L1和L2都不发光,可能是L1短路
D.只闭合S1,L1和L2都不发光,一定是L2断路
2.用一段导线、一节干电池,设法使一个小灯泡发光,其中电池上端的盖片为金属片,小华尝试了如图所示的四种连接方法,下列判断正确的是(  )
A.只有(1)(3)灯泡能发光
B.只有(2)(3)灯泡能发光
C.只有(1)(3)(4)灯泡能发光
D.(1)(2)(3)(4)灯泡都能发光
3. 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
4. 刘宇同学善于思考、积极探究。一次电学实验课上,在完成老师要求的探究任务后,他把自己文具盒里的部分物品分别接入如图所示电路,其中能使小灯泡发光的是(  )
A. 塑料尺 B. 中性笔芯 C. 橡皮 D. 铅笔芯
5.如图,小灯泡不发光的原因是电路是 (选填“通路”、“短路”或“断路”);若在A、B之间分别接入塑料尺和铅笔芯,能使灯泡发光的是 。
6.如图所示,只闭合开关S时,灯 发光,S、S1、S2均闭合时,灯泡的发光情况为 。
7. 如图所示,当开关S1、S2都断开时,电路处于 状态;当S1闭合,S2断开时,电路处于 状态;当开关S1、S2都闭合时,电路处于 状态。(选填“开路”、“通路”、“短路”)
三、画电路图和连接实物电路(8小题)
1.如图所示,下列四图哪个是完整的电路图(  )
A B C D
2. 手电筒的结构如图所示,按下按键时,电路接通小灯泡发光。该手电筒的电路图,图中正确的
是(  )
A. B. C. D.
3.下列电路图连接正确的是( )
A.B.C.D.
4. 为停车场设计“车位占用”提醒模拟电路,要求车位被占用时,该车位上方只有红色指示灯亮;车位未被占用时,上方只有绿色指示灯亮。下列电路能实现上述要求的是(  )
A.B.C.D.
5. 陈家祠收藏了许多珍贵文物。如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台,若其内部电路结构如图乙所示。开关S处于闭合状态时,文物放置在金属片B上,弹簧处于压缩状态,金属片B与A、C接触;当文物被搬离展示台时(  )
A.灯泡亮,电铃响 B.灯泡不亮,电铃不响
C.灯泡和电铃都短路 D.灯泡断路,电铃短路
6. 如图所示,图中箭头表示接好电路闭合开关后电流的方向,甲、乙、丙、丁四处分别接有电源、电灯、电铃和开关中的一种,且开关控制整个电路。则根据电流的方向可知(  )
A.甲处可能接电铃 B.乙处一定为开关
C.丙处可能为电源 D.丁处可能接电铃
7. 下图为一实物电路连接图,与之相对应的电路图是下图中的(  )
A B C D
8.根据图甲所示的电路图连接图乙中实物图。
四、串并联电路的定义、特点、辨别(4小题)
1. 如图所示的电路图中,开关闭合后,两个灯泡属于串联的是(  )
A. B. C. D.
2. 如图所示的甲、乙两个实物电路中,两个小灯泡的连接方式是( )
A.甲是并联 B.乙是并联
C.甲、乙都是串联 D.甲、乙都是并联
3. 如图所示的电路中,开关S闭合后三盏灯、、属于并联的是()
A. B. C. D.
4. 如图所示的电路中,当开关S闭合时,灯泡L1、L2组成的电路为并联的是( )
A. B.
C. D.
五、串并联电路的设计(15小题)
1.驾驶机动车行经人行横道,未减速行驶或遇行人正在通过时未停车避让的,会被电子眼抓拍,并罚款扣分。抓拍系统原理如下:当人行道亮绿灯时(开关:闭合),有行人位于两边车道的虚拟区域内(开关闭合)且机动车驶过了停车线时(开关闭合),抓拍系统才会启动,拍下违规机动车辆的照片。下列电路能正确模拟抓拍系统工作的是(  )
A. B.
C. D.
2.考虑到安全方便和节能环保,学校楼道的照明灯使用了光控、声控开关,光控开关在光线不足时闭合,声控开关在有声音时闭合。下列电路中,能实现在光线不足且有声音时灯才亮的是(  )
A. B.
C. D.
3.为停车场设计“车位占用”提醒模拟电路,要求车位被占用时,只有开关闭合,红色指示灯凳;车位未被占用时,只有闭合,绿色指示灯亮。下列电路能实现上述要求的是( )
A.B.C. D.
4.地铁自助售票机支持手机支付(闭合S1)或现金支付(闭合S2)两种方式启动电动机完成自动售票。内置环境光传感器在外界光线变暗时(S3自动闭合,灯泡发光),屏幕亮度提升至100%确保操作界面可见,某同学设计了如下电路,其中符合要求的是(  )
A.B.C. D.
5.跨学科实践活动中,学习小组为某居民小区设计“图书自动借阅机”,通过刷卡(相当于闭合开关)或人脸识别(相当于闭合开关)都可以使电动机工作,完成借阅服务;当天黑时,光控开关闭合还可以提供照明。下列电路符合设计要求的是(  )
A. B.
C. D.
6. 如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
7. 下列选项中,闭合开关S时,灯泡、组成并联电路的是(  )
A. B. C. D.
8. “践行低碳环保,倡导绿色出行”,小明家买了一辆国产纯电动轿车。其中一个智能设置是车门,车的前后两门(电路开关)中任意一个门没有关闭好,车辆的驱动电动机M都无法工作行驶。图中符合要求的电路是(  )
A. B. C. D.
9. 喜爱物理的小明想设计一个双钥匙电动安全锁,这里钥匙相当于“开关”,要求是两把钥匙同时使用(开关闭合)才能开锁,以下符合设计要求的电路图是( )
A. B. C. D.
10. 关于如图电路的判断,正确的是(  )
A.只闭合开关S1时,灯泡L1、L2串联 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短路
11.共享充电宝是时下比较流行的共享产品。有了它,市民们在商场、酒店、超市等很多公共场所能随时借到充电宝,可以解很多燃眉之急。如图所示充电柜中的8个充电宝之间是 (选填“串联”或“并联”)的;当用户将其归还至充电柜中时,充电宝相当于电路中的 (选填“电源”或“用电器”)。
12.如图所示的电路中,若两个用电器同时工作,应闭合开关 ,此时,两个用电器是 (选填“串联”或“并联”)连接的。
13.某款轻便节能的电动自行车如图所示,只要将车钥匙插入锁孔旋转一下,车子就通电了,车钥匙相当于电路中的 ;骑行时电动车的两个转向灯能独立工作,由此可知两个转向灯的连接方式是 。
14.(24-25九年级上·山东济南·期末)为保证中考试卷的安全,封存试卷的保密室大门由电动机控制,钥匙相当于开关。两名保密员各持有一把钥匙,任何一个保密员都无法单独打开保密室的门,需两位保密员同时插入钥匙保密室的门才能打开。请在答题卡上指定位置设计出电路图。
15. 智能电子门锁正在逐步替代传统门锁。如图所示是某款智能门锁,它支持密码与指纹两种认证方式开门。密码输入正确时可视为开关闭合;指纹信息输入正确时可视为开关闭合,无论哪种方式均能单独控制开门电动机工作。请在答题卡的虚线框内画出符合上述要求的电子门锁简化电路图。(用“”表示电子门锁的电动机)
安培人生历程
1775年安培出生在法国里昂,据说很小的时候就被发现才智出众。安培的父亲一开始曾教他学习拉丁文,但很快就发现安培的数学才能尤其出众,而转教其数学。但安培为了学习欧拉与伯努利的著作,还是坚持完成了拉丁文的学习。据安培自己后来回忆说,他的所有数学知识在18岁的时候就已经基本完成了。安培的兴趣很广泛,对历史、旅行、诗歌、哲学及自然科学等多方面都有涉猎。
1801年他被聘为博各学院物理学与化学教授,为此不得不与年幼的儿子及生病的妻子分离。
1802年他在布雷斯地区布尔格中央学校任物理学和化学教授。
1804年他开始在巴黎科技工艺学校(polytechni school)任教,并在1807年成为那里的数学教授。在这期间他发表了一些概率论及数学分析方面的论文。
1808年被任命为法国帝国大学总学监,此后一直担任此职。
1814年被选为帝国学院数学部成员;1819年主持巴黎大学哲学讲座。
1820年,奥斯特发现电流磁效应,安培马上集中精力研究,几周内就提出了安培定则即右手螺旋定则。随后很快在几个月之内连续发表了3篇论文,并设计了9个著名的实验,总结了载流回路中电流元在电磁场中的运动规律,即安培定律。
1821年安培提出分子电流假设,第一次提出了电动力学这一说法。
1824年担任法兰西学院实验物理学教授。
1836年,安培于法国去世。
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