中考物理一轮复习第18课时 电路 电流 电压
展开考点一 电路的三种状态
用导线将 、 、 等元件连接起来组成的电流路径。
[点拨] 电源是将 能转化为电能的装置,用电器是将 能转化为 能的装置。
I=I1+I2+…+In
I1=I2=I3=…=In
[点拨] 电路中获得持续电流的条件:①电路中有电源(或电路两端有电压);②电路是通路。
U=U1=U2=…=Un
各部分电路两端电压之和
U=U1+U2+…+Un
串联“分压”与并联“分流”
例1 [2017·淮安] 为避免点燃烟花时造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图18-1所示。装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间。为完善设计方案,还需要在 (选填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。开关S闭合后,点放烟花前,定时器在电路中应处于 状态,目的是 。
[答案] a 通路 使点火器中不能有电流通过[解析] 断开开关S,指示灯熄灭,整个装置停止工作,所以,该开关应与指示灯串联,同时能控制整个电路,故开关S应安装在a处;定时器与点火器并联,开关S闭合后,在点放烟花前,为确保点火器不点火,即不能有电流通过,定时器应将点火器短路,故定时器应处于通路状态。
【变式1】 [2018·淮安市清江浦区二模] 汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。系好安全带时,就相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。下列符合上述要求的电路图是( )
【变式2】 [2018·无锡市模拟] 如图18-3所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表、灯泡L1和L2均能正常工作。则下列说法正确的是( )A.开关S1、S2都闭合,灯泡L1和L2并联B.开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为a→b→c→dC.开关S1、S2都闭合,通过灯泡L1的电流一定大于通过灯泡L2的电流D.闭合S1、S2中任意一个开关,都会有灯泡发光
[答案]A [解析] 由题图可知,开关S1、S2都闭合时,L1与L2并联,故A正确。开关S1闭合,S2断开,电源外部电流流向为d→c→b→a,故B错误。开关S1、S2都闭合,L1与L2并联,由于不知道两灯泡的规格,所以不能判断通过灯泡L1的电流与通过灯泡L2电流的大小关系,故C错误。由图知,开关S1在干路上,控制两盏灯,开关S2控制灯泡L1;只闭合S1,灯泡L2发光,S1、S2都闭合,两灯泡都发光,只闭合S2时两灯泡都不发光,故D错误。
【变式3】 [2018·扬州市江都区二模] 如图18-4所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,但不会行驶。车钥匙其实就是一个 ,骑上电动车将右手把向后旋转,车子就能前进,并且向后旋转的角度越大,车速就越快,则右手把就相当于一只 。给电动车充电时,电瓶相当于 (选填“电源”或“用电器”),正常行驶时,电动车将 能转化为 能。
【变式4】 [2018·镇江市一模] 在图18-5所示的电路中,请根据标出的电流方向,从电池、电流表、电压表三个元件符号中选择合适的填入空缺处,使之成为串联电路。
探究二 电流及其测量例2 [2017·怀化] 图18-6中,能直接测量通过灯L1的电流的电路是( )
[解析] A选项图中电流表在干路上,测干路电流,A不符合题意;B选项图中电流表与L1串联,但电流表的正、负接线柱接反了,不能测通过L1的电流,B不符合题意;C选项图中两灯泡并联,电流表与L2串联,测L2支路的电流,不能直接测量通过灯L1的电流,C不符合题意。
【变式】 [2018·淮安市金湖县三模] 如图18-7甲所示电路中,开关闭合后,电流表A1与A2指针指示的位置都如图乙所示,则通过灯L1的电流是 A,通过灯L2的电流是 A。
[答案] 1.76 0.44[解析] 由题图甲可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测通过灯L2的电流,则电流表A1示数应大于电流表A2示数;由于两电流表指针位置相同,因此电流表A1的量程是0~3 A,示数IA1=2.2 A,电流表A2的量程是0~0.6 A,示数IA2=0.44 A,则通过灯L1的电流I1=IA1-IA2=2.2 A-0.44 A=1.76 A。
例3 [2018·苏州市模拟] 在如图18-8所示的电路中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是( )
[答案]D [解析] A选项图中电压表并联在L1的两端,但正、负接线柱接反了,故A错误。B选项图中电压表测的是两灯串联的总电压,即电源电压,故B错误。C选项图中电压表并联在L2的两端,测L2两端的电压,故C错误。D选项图中电压表与L1并联,正、负接线柱正确,故D正确。
【变式】 [2018·盐城市建湖县一模] 如图18-9甲所示电路,电源电压为6 V,当开关S闭合时,电压表的示数如图乙所示,则电压表的量程为 ,L1两端的电压为 V,L2两端的电压为 V。
[答案] 0~3 V 1.5 4.5[解析] 由题图可知,L1与L2串联,电压表测灯泡L1两端的电压,指针的位置在表盘中央,示数可能是7.5 V,也可能是1.5 V,电源电压为6 V,所以电压表所用的量程为0~3 V,示数应为1.5 V,即U1=1.5 V;根据串联电路的电压规律知U=U1+U2,且电源电压U=6 V,则灯泡L2两端的电压U2=U-U1=6 V-1.5 V=4.5 V。
例4 [2017·连云港] 在如图18-10所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现两个电表的示数都变大。则出现这种故障的原因可能是( )A.R1短路B.R1断路C.R2短路D.R2断路
[答案]C [解析] 由题图可知,R1、R2串联,电压表测R1两端电压,电流表测电路电流。若R1短路,则电压表V示数减小,故A错误;若R1断路,则电流表示数减小,故B错误;若R2短路,则电路中电阻变小,电流表示数变大,电压表由测量R1两端电压变为测量电源电压,其示数也变大,故C正确;若R2断路,则两表示数均减小,故D错误。
【变式】 [2018·兴化市一模] 如图18-11所示的电路,闭合开关,发现灯泡L1亮、L2不亮。调节变阻器滑动片P,灯泡L1的亮度发生变化,但灯泡L2始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )A.灯泡L2断路 B.滑动变阻器短路C.灯泡L2短路 D.滑动变阻器接触不良
突破 探究串、并联电路的电流、电压规律 【实验梳理】
例1 小明利用如图18-12甲所示的电路探究串、并联电路中电流的关系。 (1)探究串联电路中电流的关系:①请用笔画线代替导线将开关S3连入电路中。(要求:只闭合开关S3后,R1、R2以及电流表串联;导线不许交叉)②小明将S3闭合后,发现电流表均无示数。于是他用一只电压表对电路故障(电路中只有一处故障)进行了检测,将电压表接在R1两端时,电压表与电流表均无示数;接在R2两端时,电压表有示数,电流表无示数。电路中的故障是 。小明排除故障后继续实验,读出了电路中各电流表的示数,得到了串联电路中电流的关系是:串联电路中各处电流相等。
[答案](1)①如图所示 ②R2断路
(2)完成上述实验后,小明继续探究并联电路中电流的关系。①各开关的连接情况是 。(填写各开关断开或闭合)②分析实验中各电流表的示数(如图乙所示),可知并联电路中电流的关系是 。 ③电阻R1∶R2= 。 (3)为了验证结论的普遍性,你可以采用的方法是 。
S1、S2闭合,S3断开
干路电流等于各支路电流之和
例2 [2017·扬州改编] 在“探究串联电路电压的特点”活动中。(1)实验电路如图18-13甲所示,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。 (2)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压? ,理由是 。 (3)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价: , 改进方法是 。
更换规格不同的灯泡进行多次实验
一次实验的结论具有偶然性
在“探究并联电路电压的规律”实验中,小红同学连接电路并进行实验,如图乙所示(电压表尚未连接)。(4)小亮一眼看出小红连接的实物图有错误,更改跟L1、L2的四个接线柱c、d、e、f相连的某根导线的一端,就使电路连接正确。请在需要改动的导线上打“×”并改正。(注意字母对应)(5)改正电路后,进行实验,小亮记录的数据如下表所示,分析表中数据得到的结论是 。
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