資源簡介

第2講 電學模塊化突破
模塊一 電流和電路 電壓 電阻
【知識清單】
考點1 兩種電荷
1.原子及其結構
原子
2.摩擦起電
(1)定義:用摩擦的方法使物體帶電,叫作摩擦起電。
(2)實質:摩擦起電的實質是③　　　　　　。兩個物體相互摩擦時,原子核束縛電子本領較強的物體就容易④　　　　　　電子,帶⑤　　　　　　電;原子核束縛電子本領較弱的物體就容易⑥　　　　　　電子,帶⑦　　　　　　電。
3.兩種電荷
人們規定用絲綢摩擦過的玻璃棒帶⑧　　　電荷;用毛皮摩擦過的橡膠棒帶⑨　　　　電荷。
4.帶電體的性質
能夠⑩　　　　　　輕小物體。如用塑料梳子梳頭時,頭發會隨梳子飄起來。
5.電荷間的相互作用
同種電荷互相　　　　　　,異種電荷互相　　　　　　。
注:兩個輕小物體相互吸引時,可能帶異種電荷,也可能一個帶電另一個不帶電;兩個輕小物體相互排斥時,一定帶同種電荷。
6.驗電器
(1)作用:檢驗物體　　　　　　。
(2)原理:　　　　　　。
如圖所示,用一段細鐵絲做一個支架,作為轉動軸,把一根中間戳有小孔(沒有戳穿)的飲料吸管放在轉動軸上,吸管能在水平面內自由轉動。用餐巾紙摩擦吸管A端,然后手持用毛皮摩擦過的橡膠棒靠近吸管A端,A端會遠離橡膠棒。靠近吸管B端,B端會靠近橡膠棒,可以判斷 (　　)
A.吸管是絕緣體,絕緣體不能導電的原因是物體內部含有的電荷較少
B.吸管A端帶負電,B端帶等量的正電
C.吸管與餐巾紙摩擦時,吸管的原子核束縛電子的本領比餐巾紙強
D.毛皮與橡膠棒摩擦時,橡膠棒上的電子轉移到了毛皮上
(1)容易導電的物體是導體,不容易導電的物體是絕緣體,導體導電是因為導體內部有大量的自由電荷,絕緣體不導電是因為絕緣體內部幾乎沒有自由電荷;導體和絕緣體沒有絕對的界限;(2)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;帶電體具有吸引輕小物體的性質;(3)摩擦起電的實質是電子的轉移。
考點2 電流與電壓
1.電流
(1)電荷的　　　　　　形成電流。
(2)方向:把　　　　　　電荷定向移動的方向規定為電流的方向。
(3)單位:國際單位是　　　　　　,符號　　　　　　,其他常用單位:毫安(mA)、微安(μA)。
(4)單位換算:1 A=　　　　　　mA,1 mA=　　　　　　μA。
2.電壓
(1)國際單位是　　　　　　、　　　　　　,其他常用單位:千伏(kV)、毫伏(mV)。
(2)單位換算:1 kV=　　　　　　V=　　　　　　mV。
3.電流表和電壓表
元件 電流表 電壓表
量程 0~0.6 A 0~3 A 0~3 V 0~15 V
分度值 0.02 A 0.1 A 0.1 V 0.5 V
連接方式 與電路中的用電器　　　　　　,電阻很小,一般情況下忽略不計,相當于導線,不能與電源兩極直接相連 與電路中的用電器　　　　　　,電阻很大,一般情況下認為無窮大,在電路中相當于斷路,可以與電源兩極直接相連
使用規律 (1)使用前認真觀察　　　　　　和　　　　　　,并將指針調到　　　　　　 (2)選擇合適的　　　　　　,不確定量程時應先用大量程試觸 (3)必須讓電流從正接線柱流入,從負接線柱流出 (4)讀數時,看清所使用的量程和對應的分度值
兩個相同的驗電器A和B,A帶正電,B不帶電。如圖所示,用帶絕緣柄的金屬棒把A、B連接起來,下列說法正確的是(　　)
A.A帶正電是因為A創造了電荷
B.金屬棒中有持續電流從A流向B
C.金屬棒中自由電子從A流向B
D.金屬棒中瞬間電流方向從A流向B
(1)摩擦起電的實質是電荷(電子)的轉移;(2)電荷的定向移動形成電流,金屬導體中是自由電子的定向移動形成電流;(3)規定正電荷定向移動的方向為電流的方向,自由電子的定向移動方向與電流方向相反。
如圖所示電路,電流表和電壓表的接法均正確的是 (　　)
　　A.　　　　　　B.
　　C. D.
電流表要串聯使用,電壓表要與測量電路并聯,正負接線柱要接正確。
考點3 電路
1.電路的三種狀態
狀態 通路 斷路 短路
概念 　　　　　　的電路 　　　　　　的電路 　　　　　　連接電源的兩端
特點 電路中有電流通過,用電器能夠正常工作 電路中沒有電流通過,用電器不能工作 電路中有很大的電流,可能把電源燒壞,這是不允許的
電路圖
2.串、并聯電路
電路狀態 串聯電路 并聯電路
電路圖
連接特點 依次連接 并列連接
電流路徑 只有一條路徑 有兩條以上的路徑
開關作用 控制所有用電器 干路開關控制所有用電器,支路開關控制本支路的用電器
工作特點 用電器相互影響 用電器互不影響
電流關系 處處相等,即I=I1=I2 干路中的電流等于各個支路電流之和,即　　　　　　
電壓關系 電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓　　　　　　,即U=　　　　　　 各支路兩端的電壓　　　　　　,即　　　　　　
如圖所示電路中,小明同學連好電路,閉合開關S,發現兩燈均不亮。他取一根導線,分別連接ab、bc、cd和bd兩點,兩燈依然不亮。當導線連接ac兩點時,燈L2亮,燈L1不亮。由此可以判定 (　　)
A.燈L1與開關都處于斷路
B.燈L2與開關都處于斷路
C.燈L1與開關都處于短路
D.燈L2與開關都處于短路
用電器短路是指用一根導線將某個用電器的兩端連接起來,被短路的用電器中無電流通過,但與導線串聯的其他用電器若能工作,說明除被導線并聯的部分電路外,其他電路是導通的。
考點4 電阻
1.電阻
(1)定義:表示導體對電流　　　　　　的大小。導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越大。用字母R表示。
(2)單位及換算:國際單位是　　　　　　,簡稱　　　　　　,符號是　　　　　　。常用單位是千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)。1 kΩ=103 Ω、1 MΩ=106 Ω。
(3)影響電阻大小的因素
導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小與導體的　　　　　　、　　　　　　和　　　　　　等因素有關。
(4)導體、絕緣體、半導體、超導體
定義 舉例
導體 　　　　　　的物體 金屬、人體、大地、石墨、食鹽溶液
絕緣體 　　　　　　的物體 橡膠、玻璃、塑料、陶瓷
半導體 導電性能介于　　　　　　和　　　　　　之間的物體 鍺、硅、砷化鎵
超導體 溫度下降到一定值時,電阻變為零的導體 用于制作輸電線或電子元件
2.滑動變阻器
(1)原理:通過改變　　　　　　的電阻絲的　　　　　　來改變電阻。
(2)參數意義:如滑動變阻器的銘牌上標有“20 Ω　1 A”字樣,“20 Ω”表示該滑動變阻器可接到電路中的最大阻值為20 Ω;“1 A”表示該滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A。
(3)滑動變阻器的使用:　　　　　　在電路中,兩接線頭要接入“　　　　　　”兩接線柱。若同時接“兩上”則相當于導線,若同時接“兩下”則相當于　　　　　　,在這兩種情況下滑動變阻器均不能起到變阻的作用。接線時將滑片滑到阻值　　　　　　,同時通過滑動變阻器的電流不能超過允許通過的最大電流值。
(4)作用:一是改變電路中的電流;二是改變部分電路兩端的電壓;三是保護電路。
【核心突破】
核心突破點:摩擦起電和電荷間的相互作用規律
解題思維模型
如圖所示,驗電器是檢測物體是否帶電的儀器,其本質是帶電體與驗電器中的　　　　
發生了轉移。用帶電體接觸驗電器的金屬球,金屬箔就會張開,是因為兩個金屬箔片帶有
　　　　(選填“同種”或“異種”)電荷,相互排斥。
金屬導電依靠的是自由電子。驗電器是根據同種電荷相互排斥的原理制作的,金屬箔片所帶的電荷量越多,其張角越大。
三維變式練
(傳統文化)我國學者王充在《論衡》一書寫下“頓牟掇芥”,此語意為摩擦過的琥珀帶電,由于其得到了電子帶　　　　　　電,具有　　　　　　性質。
小華在超市購物時,將一次性薄膜塑料袋的袋口在衣服上摩擦幾下后,很容易地就打開了袋口。下列說法正確的是 (　　)
A.摩擦過程中創造了電荷
B.正常情況下,塑料袋屬于導體
C.塑料袋口因帶同種電荷相互排斥而容易分開
D.小華提著裝滿物品的塑料袋沿水平路面勻速行走的過程中對塑料袋做了功
取兩個相同的驗電器A和B,用與絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器A的金屬球,則A帶　　　　　　。若驗電器B不帶電(如圖甲所示),用手拿　　　　　　(選填“金屬棒”“橡膠棒”或“帶絕緣柄的銅棒”)把A和B連接起來,A的金屬箔張開的角度減小,B的金屬箔張開(如圖乙所示),則負電荷移動的方向是　　　　　　(選填“從A到B”或“從B到A”)。
實驗探究 —— 學科核心素養提升
【圍繞課標】
知識線：實驗導航
實驗:探究影響導體電阻大小的因素
實驗器材 導體(不同規格不同材料)、電源、開關、導線、電流表
實驗原理 導體電阻是導體本身的一種性質,它的大小取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度
實 驗 設 計 電路
過程 (1)探究電阻與導體橫截面積的關系 控制材料和長度不變,只改變橫截面積,比較電流表示數的大小 (2)探究電阻與導體長度的關系 控制材料和橫截面積不變,只改變長度,比較電流表示數的大小 (3)探究電阻與導體材料的關系 控制長度和橫截面積不變,只改變材料,比較電流表示數的大小
注意事項 實驗中注意控制變量法的應用,導體的電阻還和導體的溫度有關,因此實驗中應控制導體的溫度不變
實驗結論 導體的電阻和導體的長度、橫截面積、材料有關
知識線：實驗母題
在探究“影響導體電阻大小因素”實驗中,實驗電路圖和使用電阻絲的規格如下。
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.5 0.5
B 鎳鉻合金 1.0 0.5
C 鎳鉻合金 0.5 1.0
D 錳銅合金 0.5 0.5
問題
(1)實驗猜想:
①導體的電阻與導體的　　　　　　有關;
②導體的電阻與導體的　　　　　　有關;
③導體的電阻與導體的　　　　　　有關。
(2)本實驗用到的實驗方法:　　　　　　、　　　　　　。
證據
(3)實驗中應通過觀察　　　　　　來比較電阻的大小,這種實驗方法叫作　　　　　　。
(4)實驗中電流表的示數越大,對應的導線電阻越　　　　　　;為了驗證上述猜想①,應該選用編號為　　　　　　的兩根電阻絲進行實驗。
(5)研究電阻與導體材料關系時,應控制　　　　　　和　　　　　　不變,只改變材料,看電流表示數的變化,從而得出電阻與材料有關的結論。
解釋
(6)通過實驗現象和數據分析可以得出結論:影響電阻大小的因素有　　　　　　、　　　　　　、　　　　　　;在導體的材料和長度相同時,橫截面積越小,電阻越　　　　　　;在導體的材料和橫截面積相同時,長度越長,電阻越　　　　　　。
交流
(7)實驗中如果通過觀察小燈泡亮度來比較電阻大小,相比于觀察電流表示數的變化有什么缺點 　　　　　　。
用其中一個規格的材料做實驗時,發現剛閉合開關電流表的讀數和過一段時間后第二次電流表的讀數有明顯的不同,說明電阻的大小還受　　　　　　的影響
真題精粹——河南6年真題精選及真題百變
考向1 原子及其結構　(6年1考)
1.(2023·河南)從微觀世界到無垠宇宙,人們一直在探索著自然的奧秘,1897年,物理學家湯姆孫發現了電子,揭示了　　　　　　是可分的。物理學家　　　　　　在前人的研究積累上,發現日月星辰的運轉與蘋果下落有著某些相似,建立了著名的萬有引力定律。
考向2 摩擦起電和電荷間的相互作用規律　(6年4考)
2.(2024·河南節選)蜜蜂飛行時與空氣摩擦帶正電,而花粉帶負電。花粉能吸到蜜蜂身上,是由于異種電荷　　　　　　。
3.(2023·河南節選)通過學習物理,我們要學會“見物識理”,用干毛巾擦過的鏡子上會粘有細小絨毛,是由于鏡子帶了　　　　　　能吸引輕小物體。
4.(2021·河南節選)梳過頭發的塑料梳子能“吸”小紙屑,是因為梳子帶了　　　　　　。
5.(2020·河南)用毛皮摩擦過的橡膠棒由于得到電子而帶　　　　　　電。用這個橡膠棒接觸驗電器的金屬球,如圖所示,驗電器的兩金屬箔片由于帶同種電荷互相　　　　　　而張開。
6.生活中,關于“吸”字表述的現象,其原因各不相同。在干燥的天氣里,用梳子梳頭發,頭發
會被梳子“吸”起來,這是因為梳子和頭發帶　　　　　　(選填“同”或“異”)種電荷。
考向3 物質的導電性　(6年5考)
7.(2023·河南)為避免引發安全事故,運輸汽油的油罐車尾部需拴一條拖在地上的鏈子。下列最適合用來制作這種鏈子的材料是(　　)
A.橡膠 B.塑料
C.硅 D.鐵
8.(2021·河南第11題B選項)“奮斗者”號潛水器用鈦合金做外殼,是利用其導電性好。 ( )(判斷正誤)
9.(2020·河南)如果家中有人觸電,在不能立即切斷電源的情況下萬萬不能用手直接去拉觸電者,可以用一些物品使觸電者脫離帶電體。下列物品中不能使用的是 (　　)
A.木搟面杖 B.橡膠手套
C.鋁拖把桿 D.塑料板凳
10.(2019·河南)一款5G手機的折疊屏由柔性發光二極管制成,其中制成發光二極管的材料是 (　　)
A.導體 B.半導體
C.超導體 D.絕緣體
11.下列材料不能用來制作用于電路檢修電工材料的是 (　　)
A.塑料 B.橡膠
C.軟木 D.鐵
【參考答案】
回歸教材
知識清單
考點1:
①正　②負　③電荷的轉移　④得到　⑤負　⑥失去　⑦正　⑧正　⑨負　⑩吸引　排斥　吸引　是否帶電　同種電荷相互排斥
例題1　C
考點2:
定向移動　正　安培　A　103　103　伏特　V　103　106　串聯　并聯　量程　分度值　零刻度線處　量程
例題2　D
例題3　C
考點3:
正常接通　某處斷開　用導線直接
I=I1+I2　之和　U1+U2　相等　U=U1=U2
例題4　A
考點4:
阻礙作用　歐姆　歐　Ω　材料　長度　橫截面積　容易導電　不容易導電　導體　絕緣體　接入電路　長度　串聯　一上一下
定值電阻　最大處
核心突破
例題　電荷　同種
變素材　負　吸引輕小物體的
變題型　C
變設問　正電　帶絕緣柄的銅棒　從B到A
【解析】人們規定,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷,用與絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器A的金屬球,驗電器A也會帶正電荷;我們想要把兩個驗電器連接起來,必須用帶絕緣柄的銅棒;把A和B連接起來,A的金屬箔張開的角度減小,B的金屬箔張開,A帶正電,B也帶正電,B失去電子,A得到電子,故電荷的移動方向是從B到A。
實驗探究
圍繞課標
考點線　實驗母題
(1)長度　橫截面積　材料
(2)控制變量法　轉換法
(3)電流表示數　轉換法
(4)小　A、B
(5)長度　橫截面積
(6)材料　長度　橫截面積　大　大
(7)電阻的大小變化很小時,小燈泡亮度的變化不明顯
拓展設問　溫度
真題精粹
1.原子　牛頓　
2.相互吸引
3.電荷
4.電
5.負　排斥
【解析】由于毛皮和橡膠棒的原子核束縛電子本領不同,兩者相互摩擦,本領強的橡膠棒得到電子而帶負電。驗電器是利用同種電荷互相排斥的原理工作的。
6.異
7.D
8.×
9.C　【解析】金屬鋁是導體,不能用來使觸電者脫離帶電體。
10.B　【解析】二極管是由硅和鍺等材料制成,而硅和鍺是半導體材料,所以發光二極管是用半導體材料制成的,故B正確。
11.D

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