初中物理教科版九年级上册1 电流测试题
展开第四章 探究电流单元总结(原卷版)
1.了解:生活常用电源电压;变阻器的构造。
2.会:根据电路图画实物图;根据实物图画电路图;连接电流表和测量电路电流;根据实际需要分析判断串并联电路;连接电压表和测量电压;连接变阻器。
3.理解:电流的形成及电流概念;电路的三种状态;电压的概念;电阻的概念。
4.掌握:串并联电路电流规律;串并联电路电压关系;影响电阻大小的因素及使用探究;电路故障分析。
5.认识:变阻器工作原理。
★知识点一:电流
1.形成:电荷的定向移动形成电流。
该处电荷是自由电荷。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。
2.电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。在电源外部,电流的方向从电源的正极到负极。
电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
3.获得持续电流的条件:①电路中有电源、②电路为通路。
4.电流的强弱
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)物理意义:表示电流强弱的物理量。
(3)单位:在国际单位制中,电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
(4)电流的三种效应:1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;2)电流的磁效应,如电铃等;3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
5.电路:用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。如图(1)是常用手电筒电路内部结构图,图(2)是其实物原理图和电路图。
常见的电路状态有:通路、开路、短路。
图(1)手电筒内部结构图 | 图(2)手电筒实物原理图 |
6.三种电路:①通路:接通的电路;②开路:断开的电路,也叫断路;③短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。
7.电路组成:
②用电器:用电来工作的设备。工作时:将电能→其他形式的能。
③开关:控制电路的通断。
④导线:输送电能。
8.电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。
★知识点二:电流测量
1.测量仪器:电流表。
①定义:用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表(亦称磁电式表头,由于测量的需要不同,电流表可分为安培表、毫安表和微安表。
②特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
2.测量方法:
(一)读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
(二)使用时规则:两要、两不要。①电流表要串联在电路中;②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的量程。危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不要不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。
★知识点三:串并联电路电流关系
1.串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;公式:I=I1=I2(用电器越多,亮度越低)。
2.并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I1+I2(用电器越多,干路电流越大)。
★知识点四:电压
1.什么是电压
(1)电压作用是使电路中的自由电荷定向移动,形成电流;电源是提供电压的装置。
(2)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。
注:说电压时,要说“某电路或AB”两端的电压(如图(1)所示,1、2两端电压或者2、3两端电压);说电流时,要说通过“某电阻、某支路或某元件(如图(1),通过电池的电流或者通过电阻R1的电流)”的电流。
2.电压的单位:在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
(2)生活中常见电压值:一节干电池1.5V,一节蓄电池2V,家庭用电电压220V,安全电压不高于36V。
图(1)常见电路 | 图(2)电流表 | 图(3)电压表 |
3.电压测量(如图(3)所示):(1)测量仪器:电压表,符号是;
(2)读数时,看清接线柱上标的量程(3V、15V两个量程)、分度值(3V量程分度值是0.1V,15V路程分度值是0.5V);
(3)使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出,否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的最大量程。
注意:①被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯,甚至烧坏电压表。②选择量程:实验室用电压表有两个量程,0~3V和0~15V。测量时,先选大量程,若被测电压在3V~15V可测量;若被测电压小于3V则换用小的量程,若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
4.电流表、电压表的比较:见表(1)。
表(1)电流表与电压表比较(以表(2)、表(3)为例)
比较 | 内容 | 电流表 | 电压表 |
异 | 符号 | ||
连接 | 串联 | 并联 | |
直接连接电源 | 不能 | 能 | |
量 程 | 0.6A、3A | 3V、15V | |
每大格 | 0.2A、1A | 1V、5V | |
每小格 | 0.02A、0.1A | 0.1V、0.5V | |
内阻 | 很小,几乎为零,相当于短路(相当于导线) | 很大相当于开路 | |
同 | 调零;读数时看清量程和分度值;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值 |
5.利用电流表、电压表判断电路故障:
(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
(3)电流表电压表均无示数,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
要点诠释:
(1)能估测被测电压大小的,根据估测值选择合适的量程;
(2)不能估测电压大小的,要用最大量程,用试触法来选择合适的量程。
★知识点五:电阻
1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小;用符号R表示。
2.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆(符号是Ω)(规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω);常用单位还有千欧(符号kΩ)、兆欧(MΩ);换算:1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω。
3.影响导体电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
要点诠释:
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,它是导体本身的一种性质。一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路,是否有电流通过,也不管两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用即电阻总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
★知识点五:变阻器
1.变阻器:能改变接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。
2.滑动变阻器
(1)构造:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻,如图(1)所示。
图(1)滑动变阻器
(2)原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。
(3)作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
(4)铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
(5)正确使用:①应串联在电路中使用;②接线要“一上一下”;③通电前应把阻值调至最大的地方。
3.电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器,如图(2)所示,图(3)是变阻箱的面板。
图(2) 图(3)
(1)原理:通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。
(2)优点:能够直接读出连入电路的电阻值;
缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。
(3)读数方法:旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。
要点诠释:
(1) 滑动变阻器的优点是可以连续的改变接入电路的电阻,缺点是不能准确的读出接入电路的电阻值。
(2) 电阻箱的优点是可以读出电阻值,缺点是不能连续调节电阻的大小,其电阻的改变是跳跃式的。
考点一:电流和电路
★典例一:下图是物理老师在课堂上演示的两个实验示意图。图甲中,老师用毛皮摩擦过的橡胶棒a接触验电器的金属小球b时,同学们发现验电器的金属箔片张开了。在这一过程中,电流的方向是从______(选填“a到b”或“b到a”)。图乙中,是一个通电螺线管,请判断通电螺线管的左端是______极。
★典例二:小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门,闭合任何一个开关,电动机都会工作,把门打开,下列电路图符合上述要求的是( )。
考点二:串并联电路
★典例三:电动自行车两制车手柄中各有一只开关S1、S2在行驶中用任意一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作。下列电路设计符合要求的是( )。
A. B.
C. D.
★典例四:小聪观察家里的冰箱,发现冰箱的灯在开冰箱门时亮,关冰箱门时灭;冰箱的压缩机则在需要制冷时才工作。关于冰箱里的灯和压缩机的连接方式,下列判断正确的是( )。
A.一定是串联; B.一定是并联;
C.有时是串联,有时是并联;D.不能判断是串联还是并联
考点三:电流测量
★典例五:小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电表指针向右偏转至如下图丙所示位置,原因是______;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏至如下图丁所示位置,接下来的操作是:断开开关______继续进行实验。
考点四:串并联电路电流规律
★典例六:在探究电路的实验中,用铜导线按如图甲连接好元件,闭合开关后,两表示数如图。
(1)在连接两电流表的导线中,实际电荷定向移动方向是______ (选填“向左”、“向右”或“无规则运动”);
(2)在使用电流表前发现其指针偏向0刻线左侧,应调节表盘下面的______,使指针归0;
(3)通过L1、L2的电流分别是______A、______A。
考点五:电压
★典例七:如图所示,图甲中电压表的分度值为______V,读数为______V;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是______。
★典例八:请用笔画线表示导线,将电压表连入实物图中,使电压表能够测量小灯泡两端的电压大小,要求电压表选用3V的量程。
考点六:串并联电路电压规律
★典例九:在“探究串联电路电压的特点”实验中:
某实验小组分别测量了串联电路两端的总电压U和灯泡L1、L2两端的电压U1、U2数据如表:
U/V | U1/V | U2/V |
2.6 | 1.3 | 1.3 |
(1)该小组由此得出串联电路的总电压与各部分电压的关系是 (用题中物理量符号表示)。
(2)实验过程中,若L1灯丝断了,观察到电压表V1示数为 ,电压表V2示数为 。
(3)该实验还有待改进,请写出其中一点: 。
考点七:电阻
★典例十:如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )。
A.钨丝的电阻随温度升高而减小;
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小;
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大;
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
★典例十一:某物理兴趣小组在“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验中,他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表格所示。
序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
1 | 碳钢合金丝 | L | S |
2 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
4 | 镍铬合金丝 | 2L | 2S |
(1)他们应选择序号为______的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体______的关系,这次你应该选择序号为______的两根电阻丝来做实验。
考点八:变阻器
★典例十二:利用如图所示的装置测量小灯泡的电功率,电源电压恒定不变,小灯泡上标有“3.8V”字样。闭合开关,实验操作过程中出现了以下几种情况,分析错误的是( )。
A. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡不亮,电压表的示数几乎等于电源电压,电流表几乎无示数,原因是小灯泡断路;
B. 无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡很暗且亮度不变,原因是滑动变阻器同时接入两个下接线柱;
C. 当小灯泡的实际电压为2.5V时,要测量小灯泡的额定功率,需将滑片向左移动;
D. 电压表无示数,小灯泡不亮,可能是小灯泡短路
★典例十三:如图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是( )。
A B C D
一、选择题
1.如图所示四个电路图中与实物图相对应正确的是( )。
A. B. C. D.
2.小云观察到他家里的电冰箱冷藏室里有一盏照明灯和小风扇,他看到:当冰箱门打开时,照明灯亮而风扇停转,当冰箱门关闭时,照明灯熄而风扇转,为此他设计了四个电路图,其中L为灯泡,M为风扇,S为单刀双掷开关,设计合理的是( )。
A.B. C.D.
3.图所示的电路中,将开关S闭合,灯和灯均发光,下列说法中正确的是( )。
A. 灯和灯串联;
B. 灯和灯两端的电压一定相等;
C. 通过灯的电流与通过灯的电流一定相等;
D. 通过灯电流与通过电源的电流一定相等
4.电热水壶的加热电阻为R,水达到100℃时沸腾,沸腾了一会后,壶内积聚大量水蒸气使S1自动断开,停止加热;若某种原因使S1不能断开,水会烧干,直至壶的温度升高到125℃时S2自动断开,才停止加热,为实现上述功能,应采用下列中哪幅电路( )。
A.;B.;C.;D.
5.如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时( )。
A.电流表的示数增大;B.电压表V1的示数增大;C.电压表V2的示数增大;D.电压表V2的示数减小
6.小明要测量定值电阻Rx阻值,如图所示连接好电路后,准备读取电压表、电流表示数时,发现两表示数突然都变为0.小明用一条导线检査电路故障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、e接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0。则由此可以判断故障是( )。
A.a、b间断路 B.c、d间断路 C.b、c间短路 D.e、f间断路
7.如图所示,电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V的示数为U。某时刻,在滑动变阻器滑片P位置没有改变的情况下,突然出现电流表A2的示数减为I1,而电流表A1和电压表V示数不变的现象。对于此电路可能出现的故障,下列判断中正确的是( )
A.滑动变阻器出现短路;B.滑动变阻器出现断路;C.电灯L出现短路;D.电灯L出现断路
8.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮。调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )。
A.滑动变阻器开路;B.滑动变阻器短路;C.灯泡L2短路;D.灯泡L2开路
二、填空题
9.如图,是一个简化的电冰箱电路图,图中电动机和灯泡的连接方式是 (选填“串联”或“并联”),开关S2控制 (填写电路元件名称)。
三、作图题
10.根据图1实物图,在图2的虚线框内画出电路图。
11.在图6所示的电路中,有一根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S,向右移动滑动变阻器滑片的过程中,电流表的示数变大。
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