







初中人教版(2024)第2节 电流和电路复习ppt课件
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电流表与被测用电器串联
通过电路,用电器把电能转化成了其他形式的能量
探究串联电路中各处电流的关系I=I1=I2
探究并联电路中各处电流的关系I=I1+I2
第1节 两种电荷
第十五章 电流和电路
1. 摩擦起电现象用摩擦的方法使物体带电叫作摩擦起电。带电的物体能吸引轻小物体。2. 两种电荷及相互作用(1)两种电荷正电荷:用丝绸摩擦过的_______带的电荷叫作正电荷。负电荷:用毛皮摩擦过的_______带的电荷叫作负电荷。(2)电荷间的相互作用规律同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3. 验电器(1)电荷量①电荷:电荷的多少叫作电荷量,用字母Q表示。②单位:________,简称库,符号是C。一根实验室中常用的玻璃棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。(2)验电器的构造及工作原理①构造金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。
②作用:检验物体是否带电。③使用方法:将被检验的物体与验电器的金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电。④原理:同种电荷互相排斥。⑤验电器能粗略地比较带电的多少。对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,说明带电体带的电荷越多。
知识二 原子及其结构
1. 原子的核式结构(1)原子的核式结构模型原子由_______和核外_______组成,电子绕原子核做高速运动。
(2)电子电子是带有最小_____电荷的粒子。带电量e=1.6×10-19C,任何带电体所带电荷都是e的整数倍。(3)原子整体不显电性原子核带______电。在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性。
2. 摩擦起电的原因及实质摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。失去电子的物体带_____,得到电子的物体带________。
不同物质的原子核束缚电子的本领不同
知识三 静电的防止和利用
(1)生活中的一些静电现象 晚上脱毛衣睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱;拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪”的声响;闪电等。(2)静电现象 物体摩擦后聚集了大量的电荷,电荷间会发生剧烈的作用。这就是一种静电现象。
2. 静电的应用 静电现象在生产、生活中有广泛应用,如静电复印、静电拖把、静电喷涂、静电植绒、净化空气等。3. 静电的危害 (1)闪电:可能导致人畜伤亡、建筑物损毁。(2)引起火灾:静电产生的电火花引起起火爆炸,例如煤矿中的瓦斯爆炸。(3)击穿电子元件。4. 静电的防止 静电释放器;防静电手腕带;避雷针等。
【例题1】毛皮摩擦过的塑料梳子能吸引小纸屑,摩擦过程中( )A.创造了电荷B.毛皮和塑料梳子带同种电荷C.正电荷在毛皮和塑料梳子间转移D.负电荷在毛皮和塑料梳子间转移
【解析】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,毛皮与梳子摩擦的过程中不会创造电荷,故A不符合题意;B.毛皮与塑料梳子摩擦时,电子在毛皮和梳子之间转移,得到电子的带负电,失去电子的带正电,毛皮与梳子会带异种电荷,B不符题意;CD.毛皮与梳子摩擦,由于毛皮与梳子原子核束缚核外电子的本领不同,电子在毛皮和梳子之间转移,电子带负电,所以负电荷在毛皮和塑料梳子间转移,故D符合题意,C不符合题意。 故选D。
【例题2】物理学中一个基本的观念是“世界是由物质组成的”。(1)1911年,著名物理学家卢瑟福在进行了α粒子散射实验后,提出了原子核式结构模型,该模型认为,原子是由原子核和带______电的核外电子构成;毛皮与橡胶棒摩擦后,橡胶棒带______电,这是因为橡胶棒______(填“得到”或“失去”)了电子;(2)以氢原子为例,下面四个图中能正确示意氢原子核式结构的是图_______(甲/乙/丙/丁)。
【解析】(1)著名科学家卢瑟福提出了原子核式模型,原子是由带正电的原子核和带负电的核外电子构成。用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒的原子核束缚电子的本领强,得到了电子而带负电。(2)氢原子是由位于中心的原子核和绕原子核高速运动的外围电子构成,且原子核相对于原子,其体积比较小,故丙图正确。
【例题3】将毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器,能正确表示橡胶棒和验电器金属箔片带电情况的图是( )
题型二、电荷间的相互作用与验电器
【解析】AD.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,验电器由于接触带电,所以两金属箔都带上负电荷,故验电器的金属箔片因为同种电荷相互排斥而张开,故A符合题意,D不符合题意;BC.由于毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,所以图中的橡胶棒带的电荷错误,故BC不符合题意。故选A。
【例题4】在“探究电荷间相互作用”的活动中,小青用丝绸摩擦过的有机玻璃棒、毛皮摩擦过的橡胶棒进行了如图所示实验。(1)用丝绸摩擦过的有机玻璃棒能吸引带负电荷的纸屑,是因为有机玻璃棒带___电荷,有机玻璃棒带电是因为它_____ (得到/失去)电子;用毛皮摩擦过的橡胶棒能吸引不带电的纸屑,是因为橡胶棒带 ____ 电荷,带电体有 _____________的性质。
(2)本实验中不用金属棒做实验是因为金属是____ (导体/绝缘体),摩擦所带电荷会通过人体导入大地。(3)通过观察甲、乙、丙三图可发现,电荷间相互作用规律,同种电荷及不同种电荷间相互作用规律 _____ (相同/不同)。(4)通过比较甲、乙实验得出的结论是 _____。
【解析】(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,原因是有机玻璃棒在与丝绸摩擦的过程中,有机玻璃棒失去电子。用毛皮摩擦过的塑料棒带负电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以会吸引碎纸屑。(2)根据常见的导体可知,金属属于导体,通过摩擦带的电荷会通过人体传入大地,所以本实验中不用金属棒做实验。(3)由图可知,两个有机玻璃棒相互接触时相互排斥,两个橡胶棒相互接触时相互排斥,一个有机玻璃棒和一个橡胶玻璃棒相互接触时相互吸引,故可以得出电荷间有相互作用,相同电荷及不同电荷间相互作用不同。(4)由甲、乙实验可知,两个有机玻璃棒相互接触时相互排斥,两个橡胶棒相互接触时相互排斥,这说明同种电荷相互排斥。
【例题5】静电喷涂利用了静电现象,其喷涂原理如图所示,被喷涂的工件带正电。工作时,静电喷涂的喷枪接高压电源,雾化后的涂料微粒通过枪口时由于______ 电子(选填“失去”或“得到”)而带______电,又由于__________________而均匀散开。图中带电微粒移动过程中形成的电流方向是______(选填“向左”或“向右”)。喷枪外壳应采用 __________ (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成。在喷涂过程中,涂料微粒有可能碰到周围物体,为了安全,需将周围物体的金属外壳接______ 。
题型三、静电的防止和利用
同种电荷互相排斥
【解析】由题意知,被喷涂的工件带正电,所以雾化后的涂料微粒应该带负电,这样根据异种电荷相互吸引才能使涂料吸附在工件上,因此可判断雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带负电,又由于各涂料微粒带同种电荷相互排斥而均匀散开;由于规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,因此图中带负电微粒移动的过程中形成的电流方向与其运动方向相反,则电流方向是向右的;为了防止喷枪外壳带电,喷枪外壳应采用绝缘体材料制成,在喷涂过程中,涂料微粒有可能碰到周围物体,为了安全,需将周围物体的金属外壳与大地连接,以保证人的安全。
静电与摩擦起电静电可以由多种因素引起,包括接触、感应等;而摩擦起电特指通过摩擦作用引起的电荷转移。摩擦起电是产生静电的一种方式之一,但不是唯一的方式。静电是一种状态描述,指的是物体表面电荷的不平衡分布;而摩擦起电是一个过程描述,指的是通过摩擦作用使物体带电的过程。
第2节 电流和电路
1. 电流的形成:电荷的__________形成电流。2. 电路中形成持续电流的条件①有电源;②电路是连通的。两个条件缺一不可。3. 电流的方向 把________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_________。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__________定向移动的方向相反。
4. 实际电路中的电流方向①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。②金属导体中自由电子移动的方向金属导体中的电流是自由电子定向移动所形成的,与电流的方向相反。
5. 利用发光二极管判断电流方向发光二极管也叫LED,具有单向导电的特点。电流只能从_____极流入,从_____极流出,即单向导电。
电源正极与发光二极管的正极相接时,二极管发光
电源正极与发光二极管的负极相接时,二极管不发光
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。
金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等。
导体中存在自由电荷。金属中的自由电荷是自由电子。
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。
知识二 导体和绝缘体
1. 电路的概念电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
2. 电路的组成 一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。图就是一个最简单的电路。
3. 电路中各元件的作用(1)电源:提供电能的装置叫作电源。(2)用电器:消耗电能的元器件,把电能转化为其他形式的能。(3)开关:用来接通或断开电路,控制用电器工作,起控制电路的作用。(4)导线:用来连接电路,输送电能。
1. 一些常用电路元件符号
2. 电路图(1)电路图:用符号表示电路连接的图,叫作电路图。区分实际电路与电路图的区别。(2)规范画电路图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合理安排元件符号,要均匀分布在电路图中,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。
知识五 通路 断路 短路
1. 通路 把正常接通的电路,即用电器能够工作的电路叫作通路。2. 断路 某处被断开、没有电流通过的电路。例如:开关断开、某处导线断、灯丝断、导线与接线柱接触不好等。3. 短路 (1)短路:是指直接用导线将电源_________相连的电路。发生短路时,用电器不工作,电路中有很大的电流,会烧坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引起火灾。
(2)短路的几种情况:①电源短路:直接用导线将电源正、负极相连。或导线接在用电器两端,电流不经过该用电器而经过导线流到电源,也会造成电源短路,同时该用电器不能工作。②用电器被短路:有两个小灯泡L1和L2串联,把导线接在一个小灯泡L2两端,电流不经过该小灯泡而经过导线流到另一个小灯泡L1回到电源负极,则该小灯泡L2被短路,不能发光。
【例题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,用电器所在电路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
【解析】A.电荷的定向移动形成电流,正、负电荷定向移动均可形成电流,故A错误;B.形成电流的两个条件:一是电路中要有电源;二是电路是闭合回路。所以,用电器中有电流通过,用电器所在电路一定接了电源而且电路是闭合的,故B正确;C.金属导体中有大量的自由电子,因此金属导体容易导电,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.
【例题2】如图所示,下列说法正确的是( )A.电源的上端为正极B.通过灯泡的电流方向是从左到右C.金属导线中发生定向移动的电荷是负电荷D.在电路中,电流总是从电源正极流向负极
【解析】AB.电源内部,自由电子向上运动,说明电流方向向下,所以电源的上端是负极,且通过灯泡的电流方向是从右到左,故AB错误;C.金属能够导电是因为金属中含有自由移动的电子,电子带负电荷,所以在金属导体中能够定向移动的电荷是负电荷,故C正确;D.在闭合电路中,在电源外部电流总是从电源正极流向负极,在电源内部,电流从电源的负极流向正极,故D错误。故选C。
1. 电流的形成问题(1)电流是电荷定向移动形成的,定向移动的可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正、负电荷同时向相反方向移动;(2)电路中有电源且电路是通路时,电路中才有电流;(3)金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的。2. 电流的方向问题 电流的方向是有规定的:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。电子定向移动的方向不是电流的方向,而是与电流的方向相反。
【例题3】下列四组物体中,都属于绝缘体的一组是( ) A.陶瓷、人体、橡胶 B.石墨、铜丝、干木头 C.大地、塑料、陶瓷 D.玻璃、橡胶、塑料
【解析】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。A.陶瓷、橡胶不容易导电,属于绝缘体,人体容易导电,属于导体,故A不符合题意;B.石墨、铜丝容易导电,属于导体,干木头不容易导电,属于绝缘体,故B不符合题意;C.塑料、陶瓷均不易导电,属于绝缘体,大地容易导电,属于导体,故C不符合题意;D.玻璃、橡胶、陶瓷不容易导电,属于绝缘体,故D符合题意。故选D。
【例题4】如图,两个相同的验电器A和B,A带电,B不带电,用不带电的CD棒将AB连接起来,观察到A金属箔的张角变小,B金属箔的张角变大,则CD棒的材质可能是( )A.玻璃 B.橡胶C.细铁丝 D.干木材
【解析】用CD棒将验电器A、B连接起来,观察到A金属箔的张角变小,B金属箔的张角变大,说明有电荷通过CD在A、B两验电器间移动,说明CD棒是导体,细铁丝是导体,玻璃、橡胶和干木柴是绝缘体,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C.
理解导体和绝缘体绝缘体虽然不容易导电,但可以摩擦带电;导体容易导电是因为其内部有大量的自由移动的电荷,绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内没有可以自由移动的电荷。1. 常见的导体:金属、人体、石墨、大地、酸碱盐的溶液等。2. 常见的绝缘体:玻璃、橡胶、塑料、陶瓷、食盐等。3. 绝缘体和导体没有绝对的界限。绝缘体在某些条件下可以转化为导体。
【例题5】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_______ 。
题型二、电路(组成、三种状态)
【解析】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。
【例题6】如图所示的三个电路的状态,判断中正确的是( )A.甲断路、乙通路、丙短路 B.甲通路、乙断路、丙短路C.甲通路、乙断路、丙通路 D.甲短路、乙通路、丙断路
【解析】甲电路,开关闭合,电路处处连通,是通路;乙电路,由于开关断开,则是断路;丙电路,由于灯泡两端并联了一根导线,直接将电源正负两极相连,则引起电源短路。故B正确,ACD错误。故选B。
【例题7】小红连接了如图所示的电路图进行实验,将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2将_____(选填“发光”或“不发光”)。受小明实验现象启发,为了让两盏灯同时熄灭,小红认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱即可。根据所学知识判断小红_____(选填“能”或“不能”)这样操作,理由是_____。
【解析】将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,此时灯泡L2被短路,所以不发光。若用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱,则会造成电源短路,烧坏电源,故不能这样操作。
【例题8】如图所示,请根据题目给出的实物图,画出相应的电路图。
题型三、实物图与电路图的转换
【解析】由实物图知,两灯并联,开关S2在干路上控制整个电路,开关S1在L2所在的支路上,S1控制灯泡L2,电路图如图所示。
【例题9】根据图甲所示的电路图连接图乙中的实物元件。
【解析】正确确定电路中分流点与汇流点的位置的方法是:应用电流流向法分析电路,对电路中的元件可按电流流进与流出的次序定为前与后,即元件的电流流入端为前,电流流出端为后,在每根导线上标出电流的方向,这样就能方便地找出并联电路中分流点与汇流点的位置。
第3节 串联和并联
知识一 串联电路和并联电路
1. 串、并联电路的特点
用电器独立工作,互不影响
开关控制整个电路,与位置无关
用电器相互影响,若其中一个断开,其他无法工作
干路开关控制整个电路,支路开关控制本支路
电流从电源正极出发,只有一条路径流回到负极
干路电流在节点处分别流经多个支路,再在另一节点处汇合流回电源负极
用电器并列接在两点之间
2. 串、并联电路的识别方法(1)定义法 ①串联电路中所有元件是逐个顺次首尾相连的(“首”即为电流流入用电器的那一端,“尾”即为电流流出用电器的那一端)。②在并联电路中,各用电器(小灯泡)“首首相连,尾尾相连”并列接在电路两点间。
(2)电流法①串联电路:电流从电源正极出发,流经各用电器回到电源负极,途中不分流,电流始终是一条路径。
②并联电路:电流在某处(A点)分为几条支路,在另一处(B点)又重新汇合,即有多条电流路径。
(3)拆除法(断路法) ①串联电路 拆除其中任意一个用电器,其他用电器都受影响。
②并联电路 拆除其中任意一个用电器,其他用电器不受影响。
(4)节点法 节点是导线交叉且相连的位置,即电流交叉和汇合的位置。串联电路没有节点,但是并联电路有节点(A点、B点)。
(5)等效法 在识别复杂电路时,不论导线有多长,只要中间没有电源、用电器,导线的两端点就可以等效成同一点。如图甲所示电路结构相对复杂。根据等效法可把A、B、C等效成A点,D、E、F等效成F点,得到图乙。图乙即为图甲的等效电路图。
3. 电路图与实物图的对应画法(1)根据实物图画电路图①对于串联电路,从电源正极开始沿电流方向逐个用符号代替各实物元件,直到电源的负极,即“逐个顺次一一连接”。②对于并联电路,可采用节点法:所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点,以这些点为分界,将电路分成几段来画的方法。
具体步骤:如图所示.①先找出节点A、B(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路如图甲;②对照实物图找出各条支路并画出来,如图乙;③将干路与支路连接起来组成完整的电路图,如图丙所示。
(2)根据电路图连接实物图①分析:首先要分析电路是串联电路还是并联电路。②方法:串联电路,从电源正极出发,将各元件一一连接即可。并联电路,明确元件是在支路上还是在干路上,哪些元件在同一条支路上;根据“先串后并,先简单后复杂”的原则连接,即先连接简单的支路,然后确定好分支点和汇流点,再将其他支路连入电路。③注意下列问题:a. 用铅笔作图,目的是便于修改。b. 导线要平滑,不要用直线,导线不得交叉。c. 可按照电流的走向来连接。d. 若为并联电路,可先连接一条路径,然后再连接其他支路。e. 实物图要干净、美观、简洁、清楚。
知识二 生活中的电路
1. 生活中的并联电路①教室中的日光灯是并联的;②街道上的路灯之间是并联的;③家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)是并联的。
分析:教室或街道上的灯,有一盏灯不亮时,其余的灯仍正常发光。家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)在工作时互不影响,所以也是并联的。
2. 生活中的串联电路①家庭电路中的开关与用电器是串联的;②烘托节日气氛的小彩灯是串联的。分析:家庭电路中,开关和用电器是串联关系,因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的为彩灯,一般是十几盏组成一组,发现当其中任意盏烧坏时,整灯随之熄灭,可见这组灯是串联的。
3. 串联与并联电路组合的实例用来装饰居室、烘托节日欢乐气氛的彩色小灯泡,有些就是串联和并联组合而成的。(1)节日彩灯中的两串(或多串)之间是怎么连接的?并联。因为一串彩灯出现故障熄灭时,而另一串还照常亮。(2)单独的一串彩灯中,各灯是怎么连接的?串联。因为它们同时亮,同时灭。
【解析】当S1、S2都断开时,L1、L2、L3为依次相连,然后接到电路中,L1、L2、L3串联。当S1闭合,S2断开时,灯 L1、L2被短路,电路为L3的简单电路,只有灯泡L3发光。三个灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,这三个灯泡是并联的。当S1和S2都闭合时,L1右端、L2的左端和L3的右端连接在一起,L1左端、L2的右端和L3的左端连接在一起,故L1、L2和L3是并联。
【例题1】如图所示电路中,当开关S1和S2都断开时,灯L1、L2和L3是 联;当S1闭合,S2断开时,灯泡 亮;当S1和S2都闭合时,L1、L2和L3是 联。
L3
题型一、 串、并联电路
【解析】路灯总是同时亮、同时熄灭,但如果一只损坏,其它的均能工作,它们之间互不影响,因此其连接方式是并联的,开关能控制所有路灯同时亮、同时熄灭,所以开关应该装在干路上。
【例题2】街道上路灯,一般情况下由一个开关同时控制几十盏路灯,天黑时合上这个开关,这些路灯总是同时亮、同时熄灭,它们之间的连接方式是_____联,开关安装在该电路的_____上。你的判断依据是________________________。
一盏灯不亮,其他仍发光
【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bC.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
【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,A错误;B.要使L1、L2串联,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。故选B。
(3)小刚连接了一个两只灯泡组成的电路,闭合开关两灯都亮,但连线比较杂乱一时难以看清,要想简单迅速地判断两灯的连接方式可采取的办法是_________。
【例题4】小刚和小强在“连接串联电路和并联电路”的实验中:(1)如图甲所示是小强连接的并联电路,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上________;(2)如图乙是小明连接的串联电路,S闭合后,电路将是_____(填“通路”“开路”或“短路”),要使两灯串联,只需拆除导线_____(填“a”或“b”);
【解析】(1)已知小强连接的并联电路,把灯L1的左接线柱与电源的负极相连接即可,如图所示:(2)由图得,当闭合开关时,电流没有经过用电器,直接从电源正极流向电源负极,电路发生了短路,可使两个电灯串联,只要去掉b导线即可。(3)要想简单迅速的判断两灯的连接方式,可以拧下一只灯泡,若另一只灯泡不亮则是串联,否则并联。
【例题5】现有红、绿两只灯泡、两只开关,一个电池组和若干导线.利用这些材料请为收发室值班人员按要求设计一个电路,画在虚框内。并按设计电路将实物连接好。要求:红灯亮时,表示前门来人;绿灯亮时,表示后门来人。(在开关处标明所在的位置)
【解析】由题意知,两个电灯为并联,且各有一个开关控制,前门开关控制红灯,后门开关控制绿灯,如图所示。
题型二、 根据实际要求设计电路
【例题6】近年来,我市新增了不少新能源公交车,在公交车后门的两侧扶手上,各装有一个按钮(相当于一个开关),想要下车的乘客只要按下任何一个按钮,装在驾驶台上的指示灯都会发光,提醒司机有乘客需要下车。请在图中设计一个符合要求的电路图(已画出指示灯、两个按钮开关和电源)。
【解析】只要按下任何一个按钮,指示灯都会发光,说明这两个开关互不影响,是并联的,指示灯在干路中,如图所示。
【例题7】有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅S1闭合,灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后S2才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列电路设计符合要求的是( )
【解析】S1闭合,灯L发光,但电动机不工作;S2闭合,电动机M工作,所以灯和电动机并联,且S1在干路,故ABD不符合题意,C符合题意。
第4节 电流的测量
1. 电流的强弱(1)电流:表示电流强弱的物理量,通常用字母I 表示。(2)电流的单位①在国际单位制中:安培,简称安,符号A。②常用单位有毫安(mA)、微安( μA )。③单位换算:1安=1000毫安 1毫安=1000微安
使用前进行调零,使指针指在零刻度线
电流表应串联在被测电路中
电流必须从电流表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
必须正确选择电流表的测量范围
不允许把电流表直接连到电源的两极!
【例题1】如图所示,能直接测出通过灯L2电流的电路是( )
【解析】A.两灯并联,电流表在干路,测总电流,A不符题意;B.电流表和灯L1串联,但电流从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出,这是错误的接法,故B不符合题意;C.两灯并联,电流表和灯L1串联,测通过灯L1电流,故C不符题意;D.两灯是并联,电流表和灯泡L2串联,接法是正确的,能直接测出通过灯L2电流,故D符合题意。故选D。
【例题2】如图所示的电路中,用甲、乙两只电流表测量电路中的电流,以下说法中正确的是( )A.甲表测的是通过小灯泡L2的电流B.乙表测的是通过小灯泡L2的电流C.甲表与小灯泡L2并联D.甲表测的是干路中的电流
【解析】分析该图可知,两个灯泡并联,甲电流表与灯泡L2串联,测量的是L2的电流,乙电流表测量的是干路电流,故A正确,BCD错误。 故选A。
【例题3】请画出如图实物图所对应的电路图。
【解析】由实物图知,两灯并联,开关S和右边的电流表在干路上,测干路电流,左边的电流表在L2支路上,测L2支路电流,电路图如右图所示.
【例题4】按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(电流表选用0~3A量程)。
【解析】由电路图知,两灯泡并联后再与电流表、开关、电源串联组成电路,从电源正极出发,依次串联开关、电流表、灯泡L1回到电源负极,然后把灯泡L2并联在灯泡L1两端,电流表选用0~3A量程,如图所示。
②电流表有______个量程,选用“-““0.6A”两个接线柱时,电流表的分度值为______A,能测量的最大电流为______A;③选用“-““3A”两个接线柱时,电流表的分度值为____A,能测量的最大电流为______A;
【例题5】在用电流表测电流的实验中:(1)如图乙是电流表的表盘示意图;①电流表的刻度盘上的字母A,表示______;
【解析】①电流表刻度盘上标有字母A,表示仪表用于测量电流。②由图知,电流表有两个量程,选用“﹣”“0.6A”两个接线柱时,电流表的分度值为0.02A,能测量的最大电流为0.6A。③选“﹣”“3A”两接线柱时,分度值为0.1A,能测量的最大电流3A.
【解析】①连接电路时,电流表量程应选用试触法确定。②图甲两灯并联,电流表测灯L2的电流。图乙,电流表使用0~0.6A量程,电流是0.46A。③要测干路电流,应将电流表接在干路上,改接电路如图所示.
③只要改动一根导线就可测总电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在图中画出改接的导线____。
(2)在实验中:①连接电路时由于不知电流大小,电流表量程应选用______法确定;②一同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯____的电流。合上开关后电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是_____A;
【例题6】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:_____。
电流表正、负接线柱接反
【解析】当电流表的正负接线柱接错时,指针会向左偏,故甲同学的是由于电流表正、负接线柱接反;当量程选择的太大时,指针会偏转的角度小,读数不准确,故乙同学是电流表所选量程偏大;当量程选择的太小时,指针会偏转过最大刻度,会损坏电流表,故丙同学是电流表所选量程偏小。
第5节 串、并联电路中电流的规律
知识一 串联电路中电流的规律
【进行实验】(1)根据如图所示的电路图,选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处,闭合开关,读取电流表的示数,并将数据填入下表。(2)断开开关,再将此电流表分别串接在 B 处和 C 处,并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。
1. 探究串联电路中各处电流的关系
(3)换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
【实验结论】串联电路中,A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC
【交流讨论】①探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可在A、B、C三点各接一个电流表。 ②换用不同规格的灯泡再做几次的目的:是为了避免特殊性;使得出的结论具有普遍性。 ③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,可能是由各灯泡的规格不同造成的。
研究表明:在串联电路中,电流处处相等。数学表达式: I=I1=I2= …… =In
2. 串联电路的电流规律
【进行实验】 (1)根据如图所示的电路图,选择器材连接实验电路。将一只电流表串接在 A 处,闭合开关,读取电流表的示数,并将数据填入下表。(2)断开开关,再将此电流表分别串接在B处和C处,并分别读取电流表的示数。再将数据记录在下表中。
知识二 并联电路中电流的规律
1. 实验探究:并联电路电流的规律
【实验结论】并联电路中,干路中的电流等于两条支路中的电流之和。即 IA=IB+IC
【交流反思】①为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在C点,如图所示。 只闭合S、S1时,电流表测通过L1的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过L2的电流;三个开关都闭合时,电流表测干路电流。
②并联电路中各支路中的电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等。
研究表明:在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和。 数学表达式: I=I1+I2+…… +In
2. 并联电路的电流规律
(3)确定实验器材正常后,小帅完成了一组实验,并把数据记录在表格中。分析数据,小帅得出:并联电路各支路电流相等。小丽指出他的结论是错误的,造成此错误的原因是小帅选用了______(选填“相同”或“不同”)规格的灯泡做实验。为得到普遍规律,接下来应该_____。
【例题1】小帅设计了如图甲所示的电路探究“并联电路的电流特点” 。(1)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整____;(2)实验开始前,小帅发现电流表指针如图丙所示,出现该情况的原因是_______;
应该换用不同规格的灯泡多次实验.
题型一、探究串、并联电路中电流的规律
【解析】(1)由电路图知,两灯并联,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:(2)实验开始前,电路还没有接通,由图丙可知,电流表的指针没有指在零刻度线上,出现该情况的原因是电流表没有调零。(3)小帅得出:并联电路中各个支路的电流相等,是因为选用的灯泡规格相同,只做了一次实验,结论具有偶然性。为得到普遍规律,接下来应该换用不同规格的灯泡多次实验。
【例题2】探究串联电路中电流的特点。(1)猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小;(2)按图甲接好电路,闭合开关后发现灯不亮,为了找出原因,将电压表接在A、B两点间,闭合开关发现电压表有示数,说明有可能存在 故障;
L1断路
(3)排除故障后,用电流表测出A点电流,如图乙所示,则IA= A,再测出B点电流,得到A、B两点电流相等。更换不同规格的灯泡,重复上述实验,都得到相同结论。由此判断猜想是 的;(4)为进一步得出两个灯串联时电流的规律,小明按图丙连接电路,测量A、B、C三点的电流,得出IA=IB=IC;小华认为不需要再测量,在(3)结论的基础上,通过推理也可以得出相同结论,请写出小华的推理过程: 。
因为IA=IB,IA=IC,所以IA=IB=IC
【解析】(2)电压表有示数说明电压表与电源是连通的,灯不亮说明电路断路,即电压表并联的部分断路,即L1断路。(3)电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即IA=0.3A。 串联电路中电流处处相等,故猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小是错误的。(4)串联电路中电流处处相等,由(3)结论可知,IA=IB,又因为串联电路中电流处处相等,所以IB=IC,所以IA=IB=IC。
【例题3】如图所示的电路,闭合开关S,下列说法正确的是( )A.L1与L2两灯泡并联B.通过L1灯的电流大于L2灯的电流C.开关S只能控制L1D.若 L2灯丝烧断,L1灯无法正常发光
题型二、串、并联电路中电流规律的应用
【解析】 AC.由图知,电流从电源正极流出,依次流经开关、L2、L1,回到电源负极,只有一条路径,所以L1与L2串联,开关能控制两灯,故AC错误;B.根据串联电路电流特点可知,通过两灯的电流大小相等,故B错误;D.根据串联电路的特点可知,串联电路互相影响,所以若L2灯丝烧断,L1灯无法正常发光,故D正确。故选D。
【例题4】两个相同电器连接后接入同一电路中,测得通过它们的电流相等,则( )A.它们一定是串联 B.它们一定是并联C.它们可能是串联也可能是并联 D.不能确定
【解析】 当两个用电器串联时,不论规格是否相同,其电流都是相等的;当两个用电器并联时,如果规格相同,由于并联电路各支路两端的电压相等,由欧姆定律可知:各支路上的电流相等。因此两用电器通过它们的电流相等时,两用电器可能是串联,也可能是并联。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【例题5】如图甲所示的实物电路中,当开关闭合时,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示。则下列判断正确的是( )A.两灯泡串联,通过灯的电流为0.3AB.两灯泡并联,通过灯L1的电流为1.5AC.通过两灯的总电流为1.2AD.通过灯L1的电流为1.2A
A.由实物图知,电流存在支路,两灯并联,右侧电流表测干路电流,下方电流表测L2支路电流,故A错误;C.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,而两电流表指针偏转角度相同,所以干路电流表使用0~3A大量程,由图乙知,干路电流(两灯总电流之和)I=1.5A,故C错误;BD.支路电流表使用0~0.6A小量程,所以L2电流I2=0.3A,所以通过L1的电流I1= I-I2=1.5A-0.3A=1.2A故B错误;D正确。
1. 连接实物时开关一定处于断开状态。 2. 闭合开关前,一定检查电路连接是否正确,有无断路或短路等情况。3. 用导线“试触”电流表大量程,通过指针的偏转角度判断量程的选择是否合理。 4. 实验时,要选规格不同的灯泡多次实验避免偶然性;5. 判断电路故障时,电流表有示数,说明与电流表相连的部分是通路;电流表无示数,可能是与电流表相连的部分是断路,也可能是电流表所在的支路被短接。
【解析】AB.由正、负电荷的规定可知用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,这是因为玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒失去电子而带正电,丝绸得到电子而带负电,并不是正电荷在丝绸和玻璃棒之间发生了转移,故AB错误;C.摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故C错误;D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥,故D正确。故选D。
1. 用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器,金属箔张开。下列说法正确的是( )A.正电荷从丝绸转移到玻璃棒 B.玻璃棒带正电是因为得到了电子C.摩擦起电是创造了电荷 D.验电器金属箔张开,是由于同种电荷相互排斥
2. 取两个相同的验电器A和B,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A,使A带电,B不带电,再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A. A中正电荷通过金属棒流向B,金属棒中瞬间电流方向从A到BB. B中负电荷通过金属棒流向A,金属棒中瞬间电流方向从A到BC. A中负电荷通过金属棒流向B,金属棒中瞬间电流方向从B到AD. B中正电荷通过金属棒流向A,金属棒中瞬间电流方向从B到A
【解析】用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带负电的橡胶棒接触验电器 A使A带负电,用带有绝缘手柄的金属棒把 A 和 B 连接起来时,A的负电荷通过金属棒转移到B,A的电荷减少,金属箔张角减小;B得到电荷,两个金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开;由于规定正电荷定向移动的方向为电流方向,金属棒中瞬间电流方向从 B 到 A,故C正确,ABD错误。故选C。
【解析】(1)为保护电路,连接电路的过程中,开关应该断开。(2)图中电源短路,两灯泡中无电流通过,都不会发光。(3)若把L1灯泡拧下来,L1断路,会造成整个电路断路,各个用电器都不能工作,说明串联电路中各个用电器相互影响。
3. 小理在连接串联电路的实验中:(1)在连接电路的过程中,开关应该______(选填“断开”或“闭合”)。(2)小刚连接了如图所示电路,如果合上开关,两个灯泡都将________(选填“不会发光”或“会被烧坏)。(3)正确连接电路后,若把L1灯泡拧下来,则看到的现象是灯泡L2不亮,说明在串联电路中,各个用电器之间_____(选填“互不”“相互”)影响。
4. 请根据图所示的实物图,在虚线框中画出对应的电路图。
【解析】从实物图中可以看出两灯泡并联,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量通过灯泡L2的电流,开关S控制干路;电流从正极经过开关S、电流表A2分成两支,一支经过灯泡L2和电流表A1,另一支经过灯泡L1,然后两支路汇合共同回到电源负极,如图所示。
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