資源簡介

第12章 了解電路
【知識清單】
考點1電荷
1.兩種電荷
(1)與絲綢摩擦過的玻璃棒帶　　　　電;與毛皮摩擦過的橡膠棒帶　　　　電。
(2)帶電體性質:具有　　　　輕小物體的性質。
(3)相互作用規律:同種電荷相互　　　　,異種電荷相互　　　　。
(4)驗電器:用來檢驗物體　　　　,根據　　　　的原理制成。
【提示】　(1)兩個相互吸引的物體不一定帶異種電荷,還可能是一個帶電,另一個不帶電。(2)電子是帶有最小負電荷的粒子,所帶電荷量為1.6×10-19 C。
2.導體、絕緣體、半導體和超導體
(1)導體:容易導電的物體,如金屬、人體、大地、食鹽水、石墨等。
(2)絕緣體:不容易導電的物體,如橡膠、塑料、陶瓷、食用油、玻璃等。
(3)半導體:導電性能介于導體與絕緣體之間,如硅、鍺等。半導體材料可制成晶體二極管(具有單向導電性)、三極管(具有放大作用)。
(4)超導體:某些材料在溫度降到足夠低時,電阻會突然變為零,可用于輸電和發電機的線圈等。
考點2電路　電路圖
1.電路的組成
電源、　　　　、導線、開關。
2.電路圖
畫電路圖應注意的問題:(1)電路元件符號用統一規定的符號;(2)連線橫平豎直,呈方形;(3)各元件符號不要畫在拐角處;(4)線路中間不能有斷點。
3.電路的三種狀態
狀態 特點
通路 電路中①　　　　電流,用電器②　　　　工作
斷路 電路中③　　　　電流,用電器④　　　　工作
局部短路 電路是接通的,用電器的兩端被導線直接連通
電源短路 電源的正、負極直接用導線連接起來
4.兩種電路
串聯電路 并聯電路
電路圖
電流路徑 電路中只有一條電流路徑 電路中有兩條或兩條以上電流路徑
用電器工作特點 用電器的工作①　　　　影響 用電器的工作②　　　　影響
開關作用 控制③　　　　 干路開關控制④　　　　,支路開關控制⑤　　　　
實例 裝飾用的小彩燈 家庭中各用電器、路燈、教室里的照明燈等
考點3電流和電壓
1.電流
(1)單位及換算關系:基本單位是　　　　,符號　　　　;1 A=　　　　mA=　　　　μA。
(2)常見的電流估測值:
家用電冰箱的電流約1 A,家庭節能燈中的電流約0.1 A,手電筒中的電流約200 mA,家用空調的電流約5 A,半導體收音機電源的電流約50 mA。
【提示】　(1)負電荷定向移動形成電流時,電流方向與其移動方向相反。(2)在電源外部,電流從電源正極流向負極;在電源內部,電流從電源負極流向正極。
2.電壓
(1)單位:伏特,符號V。
(2)換算關系:1 kV=　　　　V,1 V=　　　　mV。
3.電流表和電壓表
電流表 電壓表
作用 測量電路中的電流,相當于導線 測量電路兩端的電壓,相當于斷路
使用 規則 與被測電路①　　　　 與被測電路②　　　　
不允許將電流表直接接在電源兩端 電壓表可以直接接在電源兩端
電流“③　　　　進④　　　　出”,被測電流或電壓不能超過電流表或電壓表選擇的⑤　　　　
表盤
讀 數 讀數方法 看清所選量程及所用分度值。電表示數=指針偏過的格數×分度值
量程 0~0.6 A 0~3 A 0~3 V 0~15 V
分度值 ⑥　　　　A 0.1 A ⑦　　　　V 0.5 V
圖中示數 ⑧　　　　A 1.4 A ⑨　　　　V 7 V
4.串、并聯電路中電流和電壓的規律
串聯電路 并聯電路
電流 特點 處處①　　　　,I=I1②　　　　I2 干路電流等于③　　　　,即I=I1④　　　　I2
電壓 特點 各部分電路兩端電壓之⑤　　　　等于⑥　　　　,即U=U1⑦　　　　U2 各支路兩端電壓⑧　　　　,且等于⑨　　　　,即U=U1⑩　　　　U2
【核心突破】
核心一　串、并聯電路的識別及設計
學校的前、后門各安裝一個開關,傳達室內有紅、綠兩盞燈、電鈴和電池組,若前門來人閉合開關時,紅燈亮、電鈴響;后門來人閉合開關時,綠燈亮、電鈴響。圖中符合要求的電路圖是 (　　)
A　　　　　　　B
C　　　　　　　D
1.(五育融合·體育)如圖所示的擊劍比賽中,甲方運動員的劍擊中乙方運動員的導電服,乙方運動員的燈就會亮;乙方運動員的劍擊中甲方運動員的導電服,甲方運動員的燈就會亮。能反映上述比賽原理的電路圖是 (　　)
A　　　　　　　B　　
C　　　　　　　D
核心二　電路作圖
(連接電路)用筆畫線代替導線,按照如圖甲所示的電路圖,將圖乙中各元件連接起來。(通過燈泡L1中的電流約為0.7 A,導線不允許交叉)
甲　　　　　　　　　　乙
2. (畫電路圖)請根據如圖所示的實物圖,在虛線框中畫出對應的電路圖。
核心三　電路故障分析
小明同學在“探究串聯電路電壓規律”的實驗中,按如圖所示的電路圖連接實物。閉合開關,發現燈L1和L2都不亮,排除接觸不良的因素后,小明用電壓表逐一與元件并聯,以查找故障。測量得出Uab=0;Ubc=0;Ucd=6 V;Uad=6 V;如果電路只有一處故障,則故障可能為 (　　)
A.L1斷路　　　B.L1短路　　　C.L2斷路　　　D.L2短路
3. (原創)如圖所示的電路中,小燈泡L1、L2規格相同,閉合開關S后,發現L1不亮,L2發光。此電路的故障可能是　　　　。
4.如圖所示,電源電壓保持不變,閉合開關S,燈泡L1、L2均發光,兩電表均有示數,過一會兒,其中一個燈泡突然熄滅,一只電表示數增大,另一只電表示數減小為零,則此電路的故障可能是 (　　)
A.燈泡L1斷路　　　　　　　　B.燈泡L2斷路
C.燈泡L1短路　　　　　　　　D.燈泡L2短路
綠燈亮,表示人在后門按開關,紅燈亮表示人在前門按開關,說明兩燈互不影響,即為并聯關系,且后門的控制開關與綠燈在同一支路,前門的控制開關與紅燈在同一支路,均為串聯關系。
電路的識別與設計
(一)識別
1.若是串聯電路,電流流經路線一通到底;
2.若是并聯電路,每個用電器的兩端一端通到電源正極,另一端通到電源負極。
(二)設計
1.根據用電器工作是否相互影響確定連接方式;
2.根據開關控制作用確定開關是在干路還是支路;
3.根據設計要求先畫出部分電路圖再進一步完善;
4.驗證:檢驗畫好后的電路圖是否吻合設計要求。
注意:①兩個開關的串、并聯;②用電器被開關短接。
分析電路的連接及開關的作用和電流表測量的電流,根據并聯電路電流的規律確定電流表選用的量程與待測電路串聯,根據電路圖連接實物圖,注意電流從電流表正接線柱流入,各元件順序與電路圖一一對應。
電路故障分為短路和斷路。短路時電路中還有電流,有燈泡會亮。斷路時,電路中沒有電流,燈泡不亮。
兩步跨越電路故障
第一步,根據電流表有無示數判斷電路故障類型:
①電流表有示數:說明從電流表兩接線柱到電源兩極間的電路是通路。
②電流表無示數:說明從電流表兩接線柱到電源兩極間某處斷(開)路或電壓表串聯在電路中。
第二步,根據電壓表有無示數判斷故障具體位置:
①電壓表有示數:說明與電壓表并聯的部分電路出現斷(開)路或從電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路為通路。
②電壓表無示數:說明與電壓表并聯的部分電路被短路或從電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路為斷(開)路。
真題精粹——福建8年真題精選及拓展
考向1靜電現象 　(8年5考)
1.(2024·福建)如圖所示,將輕薄的紙折成小星星,輕放于地面的小鋼針上,用與布摩擦過的吸管靠近,小星星被吸引著轉動,此過程中 (　　)
A.摩擦創造了電荷
B.布和吸管帶上同種電荷
C.吸管和小星星帶上同種電荷
D.吸管帶電后,能吸引輕小物體
2.(2023·福建)我國古藥物學家常用布摩擦過的琥珀能否吸引干草屑來辨別琥珀的真假。摩擦后的琥珀能吸引干草屑,說明琥珀帶了　　　　。吸管和紙巾摩擦后,吸管帶負電,說明摩擦過程中　　　　(選填“吸管”或“紙巾”)失去電子。
3.(2021·福建)用紙巾摩擦過的塑料吸管可以吸引紙屑,此過程中 (　　)
A.通過摩擦創造了電荷
B.吸管和紙巾帶同種電荷
C.正電荷在吸管和紙巾間轉移
D.負電荷在吸管和紙巾間轉移
4.(2018·福建)如圖所示,懸掛在一起的兩個氣球,被毛織品摩擦過后彼此排斥分開,此時兩個氣球帶　　　　(選填“同種”或“異種”)電荷,氣球是因為　　　　而帶電。
5.(2019·福建)一臺小電風扇工作一段時間后的風扇葉片粘有不少灰塵,這屬于　　　　現象。
考向2電路設計　(8年4考)
6.(2024·福建)小閩設計家庭保險箱指紋鎖的電路圖,指紋識別成功相當于開關閉合,錄入兩人的指紋,其中任意一人的指紋識別成功就能開鎖。圖中符合要求的電路圖是 (　　)
A B
C D
7.(2017·福建)為了提高行車的安全性,有的汽車裝有日間行車燈,如圖所示。當汽車啟動時,S1閉合,日間行車燈L1立即亮起,再閉合S2,車前大燈L2也亮起。如圖所示的電路圖中符合這一情況的是 (　　)
A　 　　　B 　　　　C　　　 　D
8.(2018·福建)小明為養雞場設計報警器電路,養雞場的前、后門分別裝有開關S1、S2,動物闖入時開關會自動閉合,要求:只要動物闖入任意一個門,電鈴都能響起警報,圖中符合設計要求的是 (　　)
A　　　　　　　B
C　　　　　　　D
9.(2020·福建)需要制作一個具有如下功能的選答器:單選題有兩個可供選擇的答案,與兩個答案對應的紅、綠燈分別由S1、S2兩個開關控制,選擇哪個答案就閉合對應的開關,使相應的燈發光。下列設計簡圖符合上述要求的是 (　　)
A　　　　　　　　B
C　　　　　　　　D
考向3實物電路中的電壓關系分析
10.(2023·福建)如圖所示,電源電壓不變,燈L1、L2完全相同。閉合S1,斷開S2、S3,燈L1、L2是　　　　聯的。閉合S1、S2,斷開S3,電壓表示數為U1;閉合S1、S3,斷開S2,電壓表示數為U2,則U1∶U2=　　　　。
【熱點預測】
下列現象中,不屬于靜電現象的是 (　　)
A.手臂靠近剛關閉的電視機熒幕時,會感覺到汗毛被吸引
B.靠在一起的兩滴水能自動合并成一滴水
C.干冷的冬天,脫掉尼龍外套時,會發出“啪啪”的聲音
D.拆開一次性筷子的塑料膜包裝時,塑料膜會吸附在手上
【考向分析】 本題就生活中的細微現象考查學生用物理概念和模型理解真實事物的能力,新穎有創意,符合新的中考導向。
實驗探究——學科核心素養提升
【實驗導航】
實驗一:探究串、并聯電路中電流的特點
項目 串聯電路 并聯電路
實驗器材 電源、開關、多個規格不同的燈泡、導線、電流表等
實驗過程 電路圖
步驟 使用規格不同的燈泡,分別測量出每組A、B、C三點的電流
注意事項 (1)在連接電路時,開關一定要斷開 (2)電流表的“+”“-”接線柱不能接反 (3)電流表要選擇合適的量程 (4)連接好電路后,先用開關試觸,觀察電流表指針的偏轉情況,確認無誤后,方可進行實驗
實驗結論 電流處處相等,=IB=IC 干路電流等于各支路電流之和,IC=+IB
實驗二:探究串、并聯電路中電壓的特點
項目 串聯電路 并聯電路
實驗器材 電源、開關、多個規格不同的燈泡、導線、電流表等
實驗過程 電路圖
步驟 使用規格不同的燈泡,分別測量出每組燈泡兩端的電壓以及它們的總電壓
注意事項 (1)實驗中為得到普遍規律,要使用多個不同規格的燈泡進行測量 (2)在連接電路時,開關一定要斷開 (3)電壓表的“+”“-”接線柱不能接反 (4)電壓表要選擇合適的量程
實驗結論 電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,U總=U1+U2 各支路兩端電壓相等,U總=U1=U2
【實驗母題】
探究“串、并聯電路中電流的規律”實驗
一、探究“串聯電路中電流的規律”
進行實驗與收集證據
(1)連接電路時開關應該　　　　。
(2)實驗中應該選擇規格　　　　的小燈泡進行實驗。
分析論證
(3)從實驗過程和實驗記錄中可以看出,每次實驗中A、B、C三點的電流均　　　　。
(4)實驗結論:　　　　。
(5)實驗中更換不同規格的小燈泡進行多次實驗,目的是　　　　。
評估
(6)如果兩個以上用電器進行串聯,電流規律是否發生變化:　　　　。
(7)如果只更換不同的電源,進行多次實驗,結論　　　　(選填“可靠”或“不可靠”)。
二、探究“并聯電路中電流的規律”
進行實驗與收集證據
(1)連接電路時,開關應該　　　　。
(2)某同學做完實驗后得到了下表的實驗數據,由此得出實驗結論,你認為這樣做是否合理:　　　　,理由是　　　　。
次數 A點的電流IA B點的電流IB C點的電流IC
1 0.15 A 0.6 A 0.75 A
分析論證
(3)從實驗過程和實驗記錄中可以看出,每次實驗中A、B兩點的電流不一定相等,但電流之和一定等于C點電流。
(4)實驗結論:　　　　。
評估
(5)如果兩個以上用電器進行并聯,電流規律是否發生變化:　　　　。
探究“串、并聯電路中電壓的規律”實驗
一、探究“串聯電路中電壓的規律”
設計實驗與制訂計劃
(1)實驗中應該選擇規格　　　　(選填“相同”或“不同”)的燈泡。
進行實驗與收集證據
(2)實驗過程中為了節省時間,測量完燈泡L1兩端電壓后,利用原來的電路圖,只將電壓表接A點的那一段導線改接到電路中的C點,保持電壓表接B點不動,你認為這種接法是　　　　(選填“正確”或“不正確”)的,你判斷的依據是　　　　。
(3)實驗記錄數據表格如下:
實驗組號 AC間電壓U/V AB間電壓U1/V BC間電壓U2/V
第一組 3.0 1.0 2.0
第二組 3.0 1.5 1.5
第三組 3.0 2.4 0.6
分析論證
(4)從實驗過程和實驗記錄中可以看出,兩燈泡的規格相同時,　　　　。
(5)當兩燈泡的規格不相同時,　　　　,但都滿足　　　　。
(6)實驗結論:　　　　　　　　。
評估
(7)如果兩個以上用電器進行串聯,電壓規律是否發生變化:　　　　。
二、探究“并聯電路中電壓的規律”
進行實驗與收集證據
(1)實驗記錄數據表格如下:
實驗組號 EF間電壓 U/V AB間電壓 U1/V CD間電壓 U2/V
第一組 3.0 2.5 2.6
第二組 1.5 1.4 1.4
第三組 2.9 2.9 2.9
分析論證
(2)并聯電路中各支路兩端電壓　　　　,等于總電壓(電源電壓),與燈泡的規格　　　　關系。
(3)實驗結論:　　　　　　　　。
評估
(4)如果兩個以上用電器進行并聯,電壓規律是否發生變化:　　　　。
(5)實驗完成后,對本次實驗過程進行評估時,小悅同學認為:根據實驗電路圖分析可以知道:電路中A、C、E三點在電路中是等效的,B、D、F三點在電路中也是等效的,所以只需要測量EF兩點間的電壓就行了。小鵬同學認為:必須要將AB、CD、EF三個位置的電壓都測量出來才行。你認為　　　　同學的觀點正確。
【參考答案】
知 識 講 堂
知識清單
考點1:
1.(1)正　負　(2)吸引　(3)排斥　吸引　(4)是否帶電　同種電荷相互排斥
考點2:
1.用電器
3.①有　②能　③無　④不能
4.①互相　②互不　③整個電路　④整個電路　⑤所在支路
考點3:
1.(1)安培　A　103　106
2.(2)103　103
3.①串聯　②并聯　③+　④-　⑤量程　⑥0.02
⑦0.1　⑧0.28　⑨1.4
4.①相等　②=　③各支路電流之和　④+　⑤和　⑥電路兩端的總電壓　⑦+　⑧相等　⑨電源電壓　⑩=
核心突破
例題1　D
變式訓練
1.B　解析:當甲方運動員的劍擊中乙方運動員的導電服時,乙方運動員的指示燈亮,而甲方運動員的指示燈不會亮;同理,當乙方運動員的劍擊中甲方運動員的導電服時,甲方運動員的指示燈亮,而乙方運動員的指示燈不會亮,由此可知這兩盞燈的連接方式為并聯,且S甲與乙方運動員的燈串聯,S乙與甲方運動員的燈串聯。
例題2　如圖所示。
1變式訓練
2.如圖所示。
解析:電流從正極出發,通過開關S和電流表A2后開始分支,一支經燈泡L1,另一支經燈泡L2、電流表A1,然后兩支匯合回到電源負極。
例題3　C
變式訓練
3.L1 所在支路斷路
解析:由圖可知該電路是并聯電路。燈L1不亮,而L2正常發光,這說明從L2兩端到電源的兩極沒問題,因此燈L2、開關S的連接都正確,問題就是燈L1斷路或短路。當燈L1短路時,電源被短路,燈L2不亮,甚至可能燒毀電源;所以只能是燈L1 所在支路斷路,此時L2支路不受影響。
4.D
真 題 精 粹
1.D
2.電荷(電)　紙巾
3.D　解析:紙巾和塑料吸管在摩擦的過程中,發生了電子的轉移,即負電荷在吸管和紙巾間轉移,該過程中并沒有創造電荷;塑料吸管會得到電子帶負電,紙巾失去電子帶正電,吸管和紙巾帶異種電荷,故D正確。
4.同種　摩擦
解析:同種電荷相互排斥,兩氣球相互遠離,說明兩個氣球帶上了同種電荷,摩擦可使物體得失電子,故氣球是因為摩擦而帶電。
5.靜電
6.D　7.D
8.A　解析:由題意可知,只要動物闖入任意一個門,電鈴都能響起報警,這說明這兩個開關應該并聯,故A符合題意。
9.A　解析:A選項中兩只燈泡并聯,一個開關閉合只有一只燈泡發光,另外一個不受影響,A符合題意;B選項中兩個開關都斷開時,兩個燈泡都發光,閉合其中一個開關,另一個燈亮,兩個開關都閉合,會發生電源短路,B不符合題意;C選項中閉合開關S2,兩個燈泡都發光,只閉合開關S1,兩燈都不亮,C不符合題意;D選項中只閉合開關S1,兩燈均不亮,只閉合開關S2,綠燈亮,D不符合題意。
10.串　2∶1
熱點預測　B
實 驗 探 究
實驗母題
母題1
一、(1)斷開　(2)不同　(3)相等　(4)串聯電路中的電流處處相等　(5)排除實驗的偶然性,使實驗結論更具普遍性　(6)否　(7)不可靠
二、(1)斷開　(2)不合理　實驗次數太少,實驗結論不具有普遍性　(4)并聯電路干路中的電流等于各支路電流之和　(5)否
母題2
一、(1)不同　(2)不正確　這樣接會導致電壓表正、負接線柱接反　(4)U1=U2　(5)U1≠U2　U1+U2=U　(6)串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即U=U1+U2　(7)否
二、(2)相等　沒有　(3)并聯電路中的總電壓,等于各個支路兩端的電壓,各支路電壓相等,即U= U1=U2　(4)否
(5)小鵬

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