
【考纲要求】
1.知道什么是元电荷,知道摩擦起电的实质和电荷间的相互作用;
2.认识电路的组成、各部分的作用及常见的电路元件符号;
3.知道通路、断路、短路,及短路的危害;
4.了解串并联电路的特点,能根据要求连接、设计简单的串联和并联电路。
5.知道电流形成及方向;
6.会使用电流表;
7.知道串、并联电路中电流的关系。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、电荷
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的方法叫摩擦起电。
2、两种电荷:自然界只有两种电荷,被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷;被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
3、电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4、电荷量:电荷的多少叫电荷量,简称电荷。电荷的单位是库仑,简称库(符号是C)。
5、导体和绝缘体:善于导电的物体叫导体,不善于导电的物体叫绝缘体。
要点进阶:
1、摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子,束缚能力强的物体得到电子。摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。摩擦起电使物体带上等量异种电荷。
2、中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象,叫做中和。
3、元电荷:一个电子所带的电量为1.6×10-19 库仑,作为元电荷。
考点二、电路
1、电路的构成:电源、用电器、开关、导线。
2、电路的三种状态:
(1)通路:接通的电路;
(2)断路(开路):断开的电路;
(3)短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接。
3、电路的两种连接方式
(1)串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来的电路。
(2)并联电路:把电路元件并列连接起来的电路。
4、电路图:用统一规定的符号表示电路连接情况的图的叫电路图。
要点进阶:
1、串并联电路的异同:
| 电流路径 | 用电器之间的关系 | 开关的位置所起的作用 | |
| 串联 电路 | 只有一条通路 | 一个用电器内部断路,整条电路变成断路;一个用电器内部短路,另一个用电器也可以工作。 | 开关的位置不影响所有用电器的工作。 |
| 并联 电路 | 通路的条数与用电器的个数相同。 | 一个用电器内部断路,另一个用电器也可以工作;一个用电器内部短路,电源和用电器都短路。 | 开关在支路上只控制这条支路上的用电器,不影响其他用电器;开关在干路上控制所有用电器。干路上和支路上的开关分别起不同的作用。 |
(1)应完整地反映电路的组成,即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中,不能遗漏某一种电路元件,要特别注意电源的极性及导线交叉时是否相连。
(2)规范地使用电路元件的符号,熟悉课本中电路元件的符号,并在画电路图时正确地使用它们。
(3)合理地安排电路元件的符号,应尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路图中,使画成的电路图清楚美观。
(4)一般应从电源正极开始按电流方向画。
考点三、电流和电流表
1、电流的形成:电荷的定向移动形成电流,定向移动的电荷可以是正电荷也可以是负电荷。
2、电流的方向:物理学中规定,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。在电路中电流是从电源的正极出发,通过用电器回到负极。
3、电流的物理意义及单位换算:电流是表示电流强弱的物理量;单位有安培(A)、毫安(mA)、微安(μA) 1A=1000mA 1mA=1000μA。
4、电流表的正确使用
(1)电流必须从红色接线柱(“+”)流入电流表,从黑色接线柱(“—”)流出电流表,
(2)电流表有两个量程,被测电流不能超过电流表的量程,
(3)电流表必须和被测的用电器串联,
(4)任何时候都不能使电流表直接连到电源的两极。
5、电流表在使用过程中其指针的状态所反应的问题:
(1)不偏转:可能电流表所在电路是开路或电流表已坏,
(2)反偏:即指针向反方向偏转,说明“ +”、“—”接线柱接反了,
(3)满偏:可能是造成短路导致电流过大或者是所选量程太小,
(4)偏转太小;所选量程太大,应改用小量程。
6、串、并联电路中的电流特点:
(1)串联电路中各处电流相等即:I1=I2=…=In
(2)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和即:I总=I1+I2+…+In
要点进阶:
电流沿着正极→用电器→负极的方向流动,这只是一种人为的规定,实际上,电荷有两种:正、负电荷,发生定向移动形成电流的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。在19世纪初,物理学家刚开始研究电流时,在并不清楚的情况下就把正电荷移动的方向规定为电流的方向,按照这一规定,在电路中电源外部电流的方向是从电源正极出发经用电器回到电源的负极。
考点四、电路图的识别及设计
1、首先要分清要画的电路或要求设计的电路是串联还是并联,串联和并联的识别可以用以下方法:
(1)定义法:分析电路中各用电器的连接方式,是首尾相连还是首相连、尾相连。
(2)电流法:让电流从电源的正极流出,电流只有一条路径通过各用电器回到电源负极,途中不分流,这个电路一定是串联电路;若电流在某处分成几条支路,且每条支路上只有一个用电器,再在某点处汇成一股电流,则这几个用电器就是并联的。
(3)拆除法:因为在串联电路中,各用电器互相影响,并联电路中各用电器互不影响。因此在串联电路中拆除任何一个用电器,其他的用电器就没有电流无法工作;在并联电路中,拆除任何一个用电器,其他用电器仍有电流可以继续工作。所以可以通过拆除一个用电器看其他用电器是否还能正常工作来判断电路是串联还是并联。
(4)短路法:用导线将某一用电器短路,如果其他用电器仍能工作,这几个用电器是串联;如果其他用电器都不能工作,则这几个用电器是并联的。
(5)节点法:在识别不规范的电路时,不论导线有多长,只要这两点间没有电源、用电器、导线两端点就可以看成同一点,如果电路中从一个点出发电流有三条或三条以上的路可走,那么这个点就是节点,有节点的电路是并联电路,串联电路没有节点。
2、电路设计的一般步骤:
【典型例题】
类型一、电路分析
例1.图中,当开关S闭合,S1、S2都断开时,电流通过灯 ,它们是 联,当S、Sl、S2都闭合,电流通过灯 ,它们是 联。
举一反三:
【变式】如图所示,闭合的开关 ,可使L1、L2和L3并联在电路中,只闭合开关S2可以发光的灯泡是 。
例2.如图所示的电路,开关闭合时电流表(甲)测量的是通过 的电流(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”),电流表(乙)测量的是通过 的电流(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”)。L1和L2两只灯泡是 关系(选填“串联”或“并联”)。
举一反三:
【变式】如图所示电路,闭合开关S1、S2,下列对电路的分析正确的是( )
A.L1与L2串联
B.电流表A1测L1的电流
C.当开关S2断开时,通过L1的电流变小
D.当开关S2断开时,电流表A2的示数变小
类型二、设计电路
例3.小宁设计了一种照明电路图,其设计要求是:用两个开关控制一盏灯,两个开关同时闭合灯才能发光,只闭合其中任意一个开关灯都不能发光。如图所示的四幅电路图中,既符合上述设计要求,又符合安全用电要求的是( )
举一反三:
【变式】有一种带开关指示灯的插座,当开关断开时,指示灯不亮,插座不带电;当开关闭合时,指示灯亮,插座有电。小明画出四种电路连接方式如图所示。其中既能控制且显示插座O是否有电,又符合安全用电要求的是( )
例4.设计一个自动防盗报警电路,要求:晚间房门被打开,细导线EF被扯断,电铃发声自动报警,把图15所示的电路元件连成电路。
举一反三:
【变式】小亮和小刚是同班好朋友,又是住在同一家属楼:上下层的邻居,经常一起去上学;为了相约方便,他们想连接一个能够相互呼叫的电路,只要一方按下自己书桌上的开关,对方书桌上的电铃就会响。如图是他们设计的电路,你认为这个电路图 (“符合”或“不符合”)要求。如果不符合,改进的办法是 。
类型三、综合应用与实验探究
例5.如图是电冰箱的简化电路图,图中“”是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯,下列判断正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联
B.S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联
C.打开冰箱门时,S2自动闭合,使得照明灯亮
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S2自动断开,电动机停止工作
举一反三:
【变式】某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图,对于小明同学的设计你认为( )
A.此设计可行,称重表同电流表改装 B.此设计可行,称重表由电压表改装
C.此设计不可行,当车辆越重时电路中电流越小 D.此设计不可行,电路中的R1没有作用
例6.某同学在练习电路连接的实验中,根据如图所示的电路图连接了实物。检查电路连接无误后,闭合开关,观察到灯泡L1比灯泡L2亮一些。他猜想:灯泡L1靠近电池的正极,通过的电流比灯泡L2中的大,所以更亮一些。请你设计实验,验证这个猜想是错误的。
(1)实验方案:
(所需仪器不限)。
(2)灯泡L1比L2亮的原因是:
。
【巩固练习】
一、选择
1.在如图所示的电路中,开关闭合后,三个灯泡并联的电路是( )
2.下列物体中,通常情况下属于导体的是( )
A.陶瓷杯 B.塑料尺 C.不锈钢小刀 D.橡皮
3.如图甲所示,验电器A带负电,B不带电.用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中( )
A.电流方向由A至B B.电流方向由B到A C.有电流但方向无法确定 D.始终无电流
4.小明设计了一种照明电路图,其设计要求是:S1、S2分别为楼上和楼下的开关(都是单刀双掷开关),要求拨动其中任一开关,都能改变电灯原来的发光或熄灭状态。如图所示的四幅电路图中,既符合上述设计要求,又符合安全用电要求的是( )
5.如图所示,在探究并联电路的电流关系时,小明把阻值不等的两个灯泡接入电路中,用电流表测出通过A、B、C三点的电路分别为IA、IB、IC。关于它们之间大小关系,正确的是( )
A.IA=IB=IC B.IA=IB+IC C.IA>IB=IC D.IA<IB<IC
6.如图所示,电冰箱内有一个通过冰箱门来控制的开关,当冰箱门打开时,开关闭合使冰箱内的照明灯点亮;当冰箱门关闭时,开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。在下面的四个电路中,能正确表示冰箱开门状态下冰箱内照明电路的是( )
7.某同学在连接电流表的过程中,出现下列现象并及时加以处理,其中处理错误的是( )
A.表针静止不动,表明电流表与被测电路并联;拆除全部导线、重新连接
B.表针向右微转,没有超过表盘上的一个小格;换用能够测量较小的量程
C.表针向右猛偏,超过表盘上的最大电流;换用能够测量较大的量程
D.表针向左反转,表明电流表两个接线柱接反;立即对调连接两接线柱的导线头
8.如图所示电路。下列说法正确的是 ( )
A.R1、R2、R3串联 B.R2、R3并联,再与R1串联
C.电流表A2测R3的电流 D.电流表A1测R1、R2并联的总电流
二、填空
9. 自然界只存在两种电荷,一种是正电荷,另一种是______电荷。当甲乙两个通草球出现如图所示情形时,若甲带正电,则乙带______电。
10.并联电路就是将用电器并列连接起来组成的电流路径,电流至少有________条通路
11.在宾馆的客房常常需要插卡用电,如图所示。房卡的作用是相当于一个 接在干路上,房间里的电灯、电视等用电器是 联的。某房客把断开开关的台灯插头插入插座时,房间里其它电灯全部熄灭,保险丝熔断,故障的原因是 。
12.小明根据如图所示的甲、乙两电路图探究“串联电路合并联电路的电流关系”时,闭合开关后,得到:(1)图甲中a处电流0.22A,b处电流0.22A,则c处的电流为: A;
(2)图乙中a处电流0.44A,b处电流0.44A,则c处的电流为: A.
13.在如图所示的电路中,A1的示数为1.2A,A2的示数如图所示,通过L1的电流为_____A。
三、综合应用
14.有人说,电流从电源正极流出后,经过用电器,流入电源负极,在这个过程中,电流越来越弱,用电器消耗了电流.这种说法对吗?
15.(1)如图甲所示的电路中,开关S闭合时,灯泡L1和L2正常发光.请你在图甲中的圆圈内填上合适的电表符号。
(2)将图乙中的实物在方框中画成电路图。
(3)如图丙,暗盒内有若干规格相同的小彩灯并联后接到暗盒处的电源上,为了判断小彩灯的数目,现提供一只与暗盒内彩灯规格相同小彩灯、两只电流表和导线,设计电路完成任务。
16. 某实验小组想探究并联电路中电流的规律,晓丹同学猜想:并联电路中各支路电流相等。她设计了如图所示的电路,准备测量a、b、c三处的电流,并从实验室取来电流表3只、灯泡2只、开关1个、电池和导线若干进行实验。
(1)画好电路图后,晓丹同学开始连接电路,在连接电路过程中,开关应该是 的。
检查电路连接无误后,她开始实验,并读出电流表示数记录在表格中。
| Ib/A | Ic/A | Ia/A |
| 0.18 | 0.18 | 0.36 |
(2)晓丹得出错误的实验结论,主要原因是 。
(3)请你对接下来的实验提出改进措施(一条即可) 。
(4)晓丹同学在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小刚同学同时发现,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下来。造成这种现象的原因是 。
