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【單元考點大通關】浙教版科學八上第四章 電路探秘(學案 含解析)

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【單元考點大通關】浙教版科學八上第四章 電路探秘(學案 含解析)

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第四章 電路探秘
01 摩擦起電
一、摩擦起電
(一)基本原理
(1)物體內有兩種不同的帶電粒子,帶正電的質子和帶負電的電子。因為通常情況下兩者在數量上相等;正負電荷相互抵消,所以物體沒有呈現帶電性。
(2)物體之間的摩擦使物體上的電子發生了轉移,得到電子的物體帶負電,失去電子的物體帶正電。
(二)歸納總結
(1)物體之間的摩擦會使一個物體上的電子轉移到另一個物體上,得到電子的那個物體就帶負電了,另一個失去電子的物體就帶等量的正電,這種現象稱為摩擦起電。
(2)這些物體所帶的電荷叫做靜電。
(3)帶電物體具有吸引輕小物體的性質。
【能力拓展】接觸起電
①概念:帶電體和不帶電體相互接觸后使不帶電的物體帶電的方法叫接觸起電。
②接觸起電的實質是一個物體的電子轉移到另一個物體上。
③接觸起電并沒有創造出電荷,只是使電荷在帶電物體和不帶電物體之間發生了轉移。
二、電荷間的相互作用
(一)兩種電荷
大量實驗事實證明:自然界中只存在兩種電荷,正電荷和負電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。
(二)探究電荷間的相互作用規律
(1)現象探究
探究過程 現象 說明
兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近 相互排斥 都是用絲綢摩擦過的玻璃棒,兩玻璃棒帶的電荷一定是相同的
兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近 相互排斥 都是用毛皮摩擦過的橡膠棒,兩橡膠棒帶的電荷一定是相同的
用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近 相互吸引 橡膠棒和玻璃棒靠近時相互吸引,說明它們帶的電荷不同
(2)歸納總結:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
02 電路的連接狀態
三、電流與電路
(一)電流的形成
接入電路的電源,能使導體內部的電荷產生定向運動,形成持續不斷的電流。
(二)電流方向的規定
水在水管中沿著一定的方向流動,水管中就有了水流,同樣,電荷的定向運動形成電流,科學上規定,正電荷定向運動的方向為電流的方向,負電荷定向運動的方向與電流方向相反。
金屬導體中的自由電子帶負電荷,根據電流方向的規定,自由電子實際定向運動方向與金屬導體中電流方向相反。電源接入電路時,電流從電源的正極流出,經過導線、用電器,最后流入電源負極。電子從電源的負極流出,流向電源的正極。
(三)電路的組成
電路是指把電源、用電器和開關用導線連接起來組成的電流路徑。一個完整的電路應該包括電源、用電器、開關和導線四種電路元件,缺一不可。
(四)電路中各元件的作用
(1)電源:電源是提供電能的裝置,電源接入電路中,能使導體內部的電荷產生定向運動形成持續不斷的電流,它工作時將其他形式的能量轉化為電能。常見的電源有干電池、蓄電池和發電機等。
(2)用電器:用電器是用電來工作的設備,它在工作時將電能轉化為其他形式的能。常見的用電器有電燈、電爐、電視機電鈴、電冰箱等。
(3)開關:它是用來接通或斷開電路,起控制用電器工作的作用。開關閉合,用電器工作;開關斷開,用電器不工作。常見的開關有拉線開關、撥動開關、閘刀開關、聲控開關等。
(4)導線:導線將電源、用電器、開關連接起來,形成讓電荷運動的通路。常用銅、鋁制作導線,導線的外殼包層塑料、橡膠等絕緣材料。
(五)電路的三種狀態及短路的危害
(1)通路:開關閉合時,電路中會有電流,這樣的電路叫通路。這時電路中有電流流過,用電器工作。
(2)開路:斷開的電路叫開路,即開關斷開,或電路中某一部分斷開時,電路中沒有電流,用電器不工作,常見造成開路的原因有以下幾種:①開關沒有閉合;②導線與其他電路元件連接處線頭脫落或接觸不良;③導線斷了;④用電器損壞,比如燈泡燈絲斷了。
(3)短路:閉合開關后,導線直接連接在電源的兩極上,中間沒有用電器,這樣的電路叫電源短路,電源短路時電路中電流會很大,會損壞電源,嚴重時會引發火災,這是絕對不允許的。
【能力拓展】
電流的形成
①電流可以是正電荷定向運動形成的,也可以是負電荷(例如電子)定向運動形成的,正、負電荷同時向相反方向運動也可以形成電流。
②在金屬導體中,做定向運動的是帶負電荷的自由電子。
③酸、堿、鹽的水溶液中,做定向運動的是陰、陽離子。
短路
①正確理解電源短路
電源短路是絕對不允許的,但是電路在有用電器的情況下形成電源短路對我們的迷惑性很大,實際上不管電路中有幾條“電流通道”,只要有一條不經過用電器,而直接用導線連接了電源的“+”“-”極,那么就形成了電源短路。
②局部短路的應用
電路中某一用電器的兩端用一根導線連接起來,這種情況稱這個用電器被短路,這時只有這個用電器中沒有電流通過,這種情況又叫局部短路。局部短路一般不會損壞電源。
電源短路是嚴格禁止的,但是局部短路有時也應用在生產、生活中, 可以用來控制某一段電路中電流的有無,這是近年來中考考查生活實際應用的一個熱點。
03 電路圖
四、 電路圖
(一)電路元件符號
科學上規定,每個元件都要用一個特定的圖形符號來表示
(二)電路圖
用元件符號代替實物表示電路的圖稱為電路圖。如圖左是實物圖,右是與實物圖相對應的電路圖。
(三)畫電路圖應注意的事項
(1)完整地反映電路的組成,即要把電源、用電器、導線和開關都畫在電路之中,不能遺漏某電路元件。要注意所畫符號和實物的對應性,如電路圖中電路元件的順序電源的正負極等必須與實物圖一一對應 ,開關的開關狀態應注意與實物圖一致。
(2)規范地使用元件符號,不能隨意亂畫。
(3)合理地安排元件符號的位置,應盡可能使元件均勻地分布在電路中,畫出的電路圖應清楚美觀。
(4)平直地描繪連接導線,通常用橫平豎直線段代表導線連接,轉彎處一般取直角,使電路圖畫得簡潔工整。
(5)畫電路圖時,一般從電源的正極開始,沿電流的方向依次畫出元件符號,并用導線連接起來。
(6)畫復雜電路圖時,遵循先畫一條主電路(最多電器元件的串聯電路),再將并聯的部分接入主電路的原則,最后進行美觀調整。
(7)根據電路圖連接實物圖時,若電路有分支,可以先將一個支路與電源相連,然后再將另一個支路并列連接在相應點上。實際連接時,可以“抄近路”(連接同-一根導線的兩端效果是一樣的),以 “節省”導線。
(四)電路的兩種基本連接方式
(1)串聯電路
①定義:把電路元件逐個順次連接起來接入電路,這種連接方式叫做串聯電路。
②特點:電流路徑只有1條。開關控制整個電路,其作用與位置無關。各用電器相互影響。如開關同時控制兩盞燈的亮滅。兩盞燈相互影響。
(2)并聯電路
①定義:把電路元件并列連接起來再接入電路,這種連接方式叫做并聯電路。
②特點:電流有兩條或兩條以上的路徑,有干路支路之分。干路上的開關控制整個電路的通斷,支路上的開關只能控制它所在支路的通斷。各路用電器可獨立工作,互不影響。并聯用電器的連接點叫做電路的分支點,從電源兩極到兩個分支點的那部分電路叫干路,干路上的開關s控制整個電路,叫總開關。兩個分支點之間的電路叫支路,支路上的開關s控制燈L,開關S,控制燈L。
(五)連接電路時,需注意以下幾點
(1)要按照一定順序連接。
(2)各元件與導線間的連接要牢固。
(3)連接過程中,開關應處于斷開狀態。
(4)連接電路時,一定要防止用導線把電源兩極直接連接起來。
(六)電路設計
設計電路,就是按照要求確定電路中各個元件的位置。其方法是:先將開關和用電器對應地連接起來,要能分析出開關是控制哪個用電器,在電路中起什么作用(是控制干路,還是控制支路)。再將開關和所控制的用電器串聯起來,若開關是在干路中,應與電源串聯。然后通過分析,判斷出用電器之間是串聯,還是并聯。在分析的基礎上,正確畫出電路圖。作圖時,電路元件要用規定的符號畫出來。最后,根據題目要求,按照所作出的電路圖,逐項檢查,看是否合乎要求。
01 電流與電流表使用
一、電流強度
(一)定義
導體中電流的大小稱為電流強度,簡稱電流,用字母I表示。
(二)單位
安培,簡稱安,符號為A。更小的位有毫安( mA)、微安(μA),其換算關系為1安= 103毫安,1毫安= 103微安。
(三)常見用電器的電流值
不同的用電器工作電流是不同的,同一個用電器在不同的工作狀態下的電流值也不相同。用電器說明書或銘牌上標注的電流值是指此用電器正常工作時的電流值。
(四)人體與電流
(1)心電圖
人體本身大約每秒有一個微弱的脈沖電流傳遍心肌,用以觸發、控制心跳。這些微電流也會經身體組織傳到皮膚。用專門的儀器可以探測到這些電流,將其放大后,可在顯示屏上顯示,這就是心電圖,利用心電圖可判斷入的心臟是否正常。
(2)測謊儀的工作原理
根據腦電流,可以對入腦的思維或情緒狀態進行分析并作出推測或判斷。
(3)人體對電流的反應
一般情況下,能引起入感覺的最小電流約為1毫安,當通過入體的電流達到10毫安以上時,人就有生命危險,故用電時要注意安全。
【能力拓展】
電流是指單位時間內通過導線某一截面的電荷的多少,公式表示為I=Q/t
二、電流的測量
(一)認識電流表
作用 電流表是測量電路中電流大小的儀表
實物圖
電路圖符號
量程和分度值 電流表有三個接線柱,“-”表示負接線柱,兩個“+”接線柱(注意不是“+”極和“-”極) 使用“0.6”和“-”兩個接線柱時,它的量程是0~0.6安,最大可測0.6安的電流,每個大格為0.2安,每個小格為0.02安,即分度值為0.02安; 用“3”和“-”兩個接線柱時,量程是0~3安,最大可測3安的電流,每個大格為1安,每個小格為0.1安,即分度值為0.1安。同一刻度線,大量程數值是小量程數值的5倍
(二)電流表的使用規范
(1)使用時按照“不超”“從小”原則選擇合適量程。“不超”指被測電流不要超過電流表的量程(允許測量的最大電流),“從小”指在“不超”的前提下盡量使用小量程,比如電流大小只有0.4 安,雖然兩個量程都沒超,要實行“從小”原則,選擇0 ~ 0.6安量程,以使測量結果更準確。在不能預先估計被測電流大小的情況下,應采用“選擇最大量程試觸”的方法來選擇合適量程。
(2)電流表必須和被測的用電器串聯,不允許將電流表和用電器并聯。
(3)電流表接入電路中時,應使電流從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。
(4)絕對不允許不經用電器把電流表直接接到電源兩極上,否則會燒壞電流表,也會損壞電源。
(三)電流表的讀數
首先明確電流表選用的量程(可由接線柱的連接情況確定)是0-0.6安,還是0-3安。然后根據量程確定電流表的分度值,當選用0-0.6安時,每個小格就是0.02安;選用0-3安時,每個小格就是0.1安。量后觀察指針偏轉的大格數和小格數。
①判斷電流表測的是哪個用電器的電流,首先要明確它與哪個用電器串聯。比如在并聯電路中,要仔細辨別電流表與哪個用電器串聯,與哪個用電器串聯就測通過該用電器的電流大小。若電流表接在干路上,則電流表測電路的總電流。
②判斷電流表在電路中連接是否正確,要看是否符合電流表的使用規則。一般要做到四項檢查:A.電路是否發生短路;B.電流表在電路中是否串聯;C.接線柱是否正確;D.選擇量程是否合適。
【能力拓展】
正確理解電流表的使用
①與使用其他的測量工具相同,使用電流表前首先要校零(即使指針對準表頭刻度盤的零刻度線),同時明確電流表的量程和分度值。
②電流表要串聯在被測電路中,因為電流表實質上相當于一根導線,若將電流表并聯在被測電路兩端,則電流表會使被測電路短路,容易將電流表燒壞,損壞電源。電流要從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。如果正、負接線柱接反,則電流表的指針就會反向偏轉,容易造成指針碰彎或損壞電流表。
③被測電流不能超過電流表的量程。電流表的量程是指允許通過電流表的電流值的范圍。若能預先估計被測電流大小,根據估計的電流大小,選擇合適量程。若不能估計被測電流的大小,可采用最大量程“試觸法”選擇合適的量程。試觸時,閉合開關,用線頭快速試觸電流表的最大量程的接線柱,觀察指針偏轉的范圍,如果超過大量程,應迅速斷開開關,換用更大量程的電流表;如果指針偏轉的范圍小于大量程而大于小量程,應選用大量程;如果小于小量程,應選用小量程。
02 串、并聯電流特點
三、串、并聯電路的電流特點
(一)探究串聯電路的電流特點
提出問題:串聯電路中,電流有什么樣的特點
實驗猜想:①A點的電流可能最大,然后依次減小,B點小些,C點最小,即Ia>Ib>Ic ;②由于電流只有一條路徑,A、B、C三點的電流應該相等,即Ia=Ib=Ic
設計并進行實驗:
(1)電路圖如圖示。
(2)實驗器材:兩節干電池(或學生電源)、兩只小燈泡、一個開關、電流表、導線若干。
(3)按電路圖連接電路,用電流表分別測出A、B、C三點的電流大小,實驗數據記錄在表格中。
(4)換用不同的燈泡進行實驗,將實驗數據記錄在表格中。
實驗結論:分析上表,得出的結論是串聯電路中各處的電流相等,即Ia=Ib=Ic
(二)探究并聯電路的電流特點
提出問題:并聯電路中,電流有什么樣的特點
實驗猜想:(1)并聯電路中,干路電流I大于各支路電流,即Ic>Ib,Ic>Ia
(2)并聯電路中,干路電流I等于各支路電流之和,即Ic=Ib+Ic
設計并進行實驗:
(1)電路圖如圖所示。
(2)實驗器材:兩節干電池(或學生電源)兩只不同規格的小燈泡、一個開關、 電流表、導線若干。
(3)連接電路,用電流表分別測出A、B、C三點的電流大小,實驗數據記錄在表格中。
(4)換用不同規格的小燈泡進行實驗,將實驗數據記錄在表格中。
實驗結論:分析上表,得出的結論是并聯電路中,干路電流等于各支路電流之和,即Ic=Ib+Ic
【能力拓展】
①連接電路時,開關應斷開。
②電流表應串聯在被測電路中。
③應從電源正極(或負極)起按電路圖將元件逐個首尾順次連接起來。
④要注意電流表量程的選擇,若不能估計被測電流的大小,要采用“試觸”的方法來選擇合適的量程。首先要用電流表的大量程試觸,若發現電流表指針反向偏轉,則應對調正、負接線柱;若超過量程,則要更換更大量程的電流表;若偏轉角度過小,則應改用小量程。
⑤讀數時要客觀、準確,視線與刻度線垂直,讀數完畢,斷開開關,切斷電源,整理好儀器。
⑥實驗時,要更換規格不同的小燈泡進行多次實驗,這樣可以避免偶然性,使結論具有普遍性。
01 導體與絕緣體的區別
一、 物質的導電能力
(一)導體、絕緣體的含義
(1)導體:容易導電的物質叫做導體。常見的導體有各種金屬、石墨(碳)、入體、大地、酸堿鹽的水溶液等。
(2)絕緣體:不容易導電的物質叫做絕緣體。常見的絕緣體有橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空氣等。
記住幾種特別物體:水銀是一種金屬,通常是液體,也是導體;食鹽固體、燒堿固體不是水溶液,不是導體。
(二)導體和絕緣體之間沒有絕對的界限
它們之間沒有明顯的界限。導體和絕緣體不是絕對的,有些絕緣體在條件改變時可能會變成導體。例如,常溫下玻璃是絕緣體,當燒到紅熾狀態時可以導電,干木頭在潮濕的情況下可以導電,空氣在閃電作用下可以導電,純水地維V在摻有雜質的情況下也可以導電等。導體的表面被氧化或腐蝕后,導電能力下降,甚至不導電,所以電路的關鍵部位必須采取防腐蝕措施。
(三)導體容易導電和絕緣體不容易導電的原因
有些物質是由分子構成的,分子是由原子構成的,原子又是由原子核和繞核高速運動的電子構成的。電子帶負電,原子核帶正電。
金屬是由原子構成的,在金屬導體中存在著大量可自由移動的電子;在酸堿、鹽的水溶液中存在著可自由移動的電荷,稱為正、負離子;在絕緣體中,幾乎沒有能自由移動的電子。
由此可見,導體容易導電,是因為導體中有大量的可自由移動的電荷,絕緣體不容易導電,是因為絕緣體中幾乎沒有能自由移動的電子。
(四)半導體
導電能力介于導體與絕緣體之間的一類物質叫做半導體。常見的半導體材料是硅和鍺,半導體主要應用于電子工業。
02 電阻與電阻大小影響因素
二、電阻
不同的水管水流大小不同,說明水管對水流有阻礙作用,不同水管的阻礙作用不同。類比到電流,電荷在導體中定向移動時,導體對電流也會有一定的阻礙作用,且不同材料的導體對電流的阻礙作用不同。為了描述物體導電能力的強弱,我們引入了電阻這一物理量。
(一)概念
電阻表示導體對電流的阻礙作用。
(1)在科學中,用電阻來表示導體對電流的阻礙作用的大小,導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越強,導體的導電能力越弱。
(2)導體的電阻由導體自身情況決定,不管這個導體是否連入電路,是否有電流通過,導體對電流的阻礙作用(即電阻)總是存在的。只是無電流通過時,這種阻礙作用沒有體現出來而已。
(3)絕緣體的電阻非常大,電流不容易通過;導體的電阻小,電流容易通過。
(二)符號
用R表示導體的電阻,在電路圖中的符號是“”。
(三)單位
在國際單位制中,電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。
常用的單位還有千歐、兆歐,它們的換算關系是:1兆歐= 103千歐,1千歐= 103歐
三、 影響電阻大小的因素
我們從生活經驗中知道,輸電線越長,輸電線耗電量越大;高壓輸電線很粗,而實驗室中做電學實驗用的導線卻很細;導線一般都使用銅鋁制成,而用其他金屬制成導線的情況卻很少。那么,影響電阻大小的因素有哪些呢 我們可以這樣來猜想:①導體的橫截面積可能會影響電阻的大小;②導體的長度可能會影響電阻的大小:③導體的材料種類可能會影響電阻的大小。
我們可以通過控制變量法來逐個研究影響電阻的因素。依據控制變量法研究導體電阻與某一因素的關系時,要控制其他因素不變。
(一)探究導體的電阻與長度的關系
設計思路:探究導體的電阻與長度的關系時,要控制導體的材料和橫截面積相同,選用不同長度的導體接入之間,觀察燈的亮度以及電流表的示數。
現象分析:當接入導體甲(1米)時,燈的亮度較暗,電流表的示數較小,說明甲的電阻較大;當接入導體乙(0.5米)時,燈的亮度較亮,電流表的示數較大,說明乙的電阻較小。由此說明導體的電阻大小與長度有關。探究結論:材料、橫截面積相同的導體,長度越長,電阻越大。
(二)探究導體的電阻與橫截面積的關系
設計思路:探究導體的電阻與橫截面積的關系時,要控制導體的材料和長度相同,選用橫截面積不同的導體接入,觀察燈的亮度以及電流表的示數。
現象分析:當接入較細的導體甲(0.5毫米2)時,燈的亮度較暗,電流表的示數較小,說明甲的電阻較大;當接入較粗的導體乙(1毫米2)時,燈的亮度較亮,電流表的示數較大,說明乙的電阻較小。由此說明導體的電阻大小與橫截面積有關。
探究結論:材料、長度相同的導體,橫截面積越小,電阻越大。
(三)探究導體的電阻與材料的關系
設計思路:探究導體的電阻與材料的關系時,要控制導體的橫截面積和長度相同,選用不同材料的導體接入,觀察燈的亮度以及電流表的示數。
現象分析:當接入甲材料(鎳鉻合金)制成的導體時,燈的亮度較暗,電流表的示數較小,說明甲的電阻較大;當接入乙材料(銅)制成的導體時,燈的亮度較亮,電流表的示數較大,說明乙的電阻較小。由此說明導體的電阻大小與材料有關。
探究結論:橫截面積、長度相同,而材料不同的導體,導體電阻的大小不同。
(四)探究導體的電阻與溫度的關系
設計思路:探究導體電阻與溫度的關系時,應控制導體的材料、橫截面積和長度相同。通過改變同一導體的溫度,利用電流表的示數來比較電阻的大小。
實驗步驟:按圖示連接電路,閉合開關,記錄電流表的示數;給金屬導體AB加熱半分鐘,再閉合開關,記錄電流表的示數,觀察燈的亮度。分析與論證:加熱前,電流表的示數較大,燈的亮度較亮;加熱后,電流表的示數變小,燈的亮度變暗,說明金屬導體的電阻與溫度有關。
實驗結論:導體的電阻大小與溫度有關。
各種材料的電阻
其他條件相同時,不同材料的電阻值是不同的,在同樣的條件下,銀、銅的電阻很小,電木、橡膠的電阻很大。一般常用銅來做導體,用電木、橡膠來做絕緣體。
人體電阻的平均值是1 000~ 2 000歐。不同的入或一個入在不同情況下的電阻值是不同的。氣溫高或入體出汗時,入體的電阻值較小;氣溫低空氣干燥時,入體的電阻值較大。
【能力拓展】
①實驗過程中要控制電源電壓不變。
②實驗中,通過比較電流表示數的大小來判斷電阻的大小,這是運用了轉換法。
③實驗中還應用了控制變量法。在設計實驗和敘述結論時,都要注意控制變量法的運用。如在探究導體電阻的大小是否與導體的橫截面積有關后,得出的結論是:在導體的材料、長度相同時,導體的橫截面積越大,電阻越小;如果說成“導體的橫截面積越大,電阻越小”是不正確的,因為沒有控制其他因素相同。
01 變阻器構造與使用
一、 變阻器的應用
在生活、生產和實驗中,常常要改變電路中電流的大小,如通過改變電流來控制電動汽車的行車速度,調節收音機的音量,調節臺燈的燈泡亮度等。電路中電流大小的改變可以通過改變電阻的大小來實現。
(一)電阻器
(1)概念:生產、生活和實驗研究中,用到的具有一定阻值的元件叫電阻器,也稱為電阻。
(2)作用:控制電路中的電流大小。
(二)變阻器
(1)概念:可以改變電阻值的電阻器。
(2)作用:改變電路中的電流大小。
(3)應用:①改變音響設備發出聲音的品質;②改變收音機和電視機等的音量;③改變電動汽車的行車速度。
二、滑動變阻器
(一)原理
靠改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻大小。
(二)作用
調節滑動變阻器滑片可以逐漸改變連入電路的電阻,從而逐漸改變電路中的電流。
(三)構造
滑動變阻器是由絕緣體瓷筒、線圈、金屬棒、滑片、上下接線柱等元件組成。套在瓷筒上的線圈由表面涂了絕緣漆的電阻絲繞成,它的兩頭分別與兩個下接線柱相連,套在金屬棒上的滑片可在金屬棒上滑動,并與線圈緊密接觸,線圈上能接觸滑片的地方,絕緣漆已被刮去。
結構示意圖和符號
滑動變阻器的結構示意圖和電路圖中的符號如圖所示。
滑動變阻器的連接方式
①滑動變阻器接入電路的接線柱必須“一上一下”;
②有效電阻的長度取決于下面接入電路的接線柱到滑片P的距離,滑片P到下面接線柱的長度越長,電阻越大,滑片P到下面接線柱的長度越短,電阻越小,可簡記為“近小遠大”。
使用滑動變阻器應注意以下四點
(1)要了解所使用滑動變阻器的阻值范圍和允許通過的最大電流。如一個變阻器上標有“50歐 1安”字樣,表示此滑動變阻器的最大阻值是50歐,允許通過的最大電流是1安。使用時要根據需要對滑動變阻器進行選擇,不能使通過的電流超過最大電流值。
(2)滑動變阻器接入電路的兩個接線柱必須是“一上一下”。 不能同時使用上面兩個接線柱( R = 0),也不能同時使用下面兩個接線柱( R為定值,即最大阻值),這樣就起不到改變電路的電阻的作用。
(3)為了保護電路,在通電前應將滑片置于阻值最大處,即離所選下接線柱最遠的一端。
(4)滑動變阻器要與被控制的用電器串聯。
旋鈕型變阻器的工作原理
通過改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻的大小。連接實際電路時,要注意是哪兩個接線柱接入了電路,旋鈕觸片是順時針旋轉還是逆時針旋轉,然后判斷電阻的變化。
【能力拓展】
(一)判斷滑動變阻器接入電路的阻值變化,具體可按以下步驟:
 ①仔細觀察滑動變阻器在電路中接法,是否“一上一下”,特別要關注“一下”在滑動變阻器的哪一端。
 ②確認滑動變阻器的有效接入長度,也就是“一下”到滑片P的長度。
 ③根據滑片位置的變化,判斷有效電阻絲長度變化,從而判斷接在電路中的滑動變阻器電阻大小的變化。
 ④根據變阻器的有效長度的變化,判斷電流的大小變化情況。有效電阻絲變長,電流變小,有效電阻絲變短,電流變大。
(二)滑動變阻器的電阻絲一般是由熔點高、電阻大的鎳鉻合金制成的,受溫度影響小,阻值穩定。在長度和粗細都相同的情況下,鎳鉻合金絲的電阻大,這樣在移動滑片改變相同的長度時,鎳鉻合金絲的阻值會有明顯的變化,達到明顯改變電阻的目的,而若用其他材料制作,則達不到明顯改變電阻的目的。
01 電壓與電壓表的使用
一、 電壓
(一)電壓的作用
(1)電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因。電壓可給電流提供推動作用。
(2)用水流理解電流的形成,用類比法理解電壓。
(二)電源的作用:電源是提供電壓的裝置,如干電池、蓄電池、發電機等。
(三)電壓的單位
國際上通常用字母U表示電壓,電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是V。其單位還有千伏(kV )、毫伏(mV)和微伏(μV)。它們的換算關系為1千伏=1000伏,1伏=1000毫伏,1毫伏= 1000微伏
(四)常見的電壓值
(1)一節普通干電池的電壓U= 1.5伏;
(2)一節蓄電池的電壓U=2伏;
(3)家庭照明電路的電壓U= 220伏:
(4)一般情況下,對人體的安全電壓不高于36伏( U≤36伏)。
二、電壓的測量
(一)認識電壓表
(1)作用:測量電路兩端電壓的大小。
(2)符號:
(3)量程:常用的電壓表有三個接線柱(“-”“3”和“15”),兩個量程(0~ 3伏和0~ 15伏)。
(4)讀數方法:
①確認所用電壓表的量程。
②確認刻度盤上每個大格和每個小格表示的電壓值。如圖使用的量程為0~3伏,每一大格表示的電壓值為1伏,每一小格表示的電壓值為0.1伏。
③由指針所指的大格和小格的位置,讀出電壓表的示數。
(二)電壓表的使用規則
(1)首先要調零,明確電壓表的量程和最小刻度。
(2)正確選擇電壓表的量程,被測電壓不要超過所選量程。
(3)電壓表要并聯在被測電路兩端。
(4)把電壓表的“+”接線柱接在與電源正極相連的那端,“-”接線柱接在與電源負極相連的那端。
(5)電壓表可直接連到電源的正、負極上測量電源電壓(電壓表電阻極大,此處相當于開路)。
(三)電壓表與電流表的比較
電壓表 電流表
用途 測量電路兩端的電壓 測量電路中的電流
符號
連接方法 并聯在被測電路的兩端 串聯在被測電路中
與電源相接 能夠直接并聯在電源兩極上 絕對不允許不經過用電器直接連到電源兩極上
相同點 使用前要調節指針指在零刻線處,弄清量程、最小刻度值;使用時都要選擇合適的量程,都要待指針穩定后再讀數;不能估計出電流值或電壓值時可用試觸法判斷是否超過量程
02 串、并聯電壓特點
(一)串聯電路電壓的關系
串聯電路兩端的總電壓等于各串聯導體兩端的電壓之和。表達式:U=U1+U2+...+Un。
(二)并聯電路電壓的關系
并聯電路中,各支路兩端電壓都相等。表達式:U=U1=U2=...=Un
(三)實驗過程中注意的事項
(1)連接實物電路時,一定要對照電路圖,可從電源的正極出發,依次經過開關小燈泡,最后回到電源的負極;電壓表最后并聯到所測電路的兩端。(先串后并)
(2)連接實物電路過程中,開關一定要處于斷開狀態,原因是防止電路連接錯誤,造成電路短路而燒壞電源或用電器。每次連接完電路,一定要檢查無誤后,再閉合開關。
(3)實驗中,每次讀數后,應及時斷開開關。
(4)實驗中的2個小燈泡應選取規格不同的,否則會得出串聯電路中U1=U2這一錯誤結論。
(5)對于需要分析實驗數據而得出結論的實驗,可以先將需要測量的物理量羅列出來,然后設計一個表格,把實驗中測出的數據填人表格,并試著將它們分別相加相減相乘或相除等以找出這些數據之間的關系。(6)為了驗證探究結論的普遍性,可進行多次實驗,其目的是選取多組數據,從而分析歸納,得出一個普遍的規律。如本實驗中還可多次改變電源電壓或換用規格不同的小燈泡。
01 歐姆定律
一、探究電流與電壓、電阻的關系
1.采用的研究方法是:控制變量法。
即:①保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關系;
②保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。
2.實驗電路:
3.結論:①在電阻一定的情況下,導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比;
②在電壓不變的情況下導體中的電流與導體的電阻成反比。
4.注意點:
(1)開關斷開連接電路;電表的正確使用;滑片的位置。
(2)控制變量法的運用:a.在研究電流與電壓關系時,控制了電阻不變;
b.在研究電流與電阻關系時,控制了電阻兩端電壓不變。
(3)進行多次測量,避免實驗的偶然性和特殊性,使實驗結論更具普遍性。
(4)滑動變阻器的兩個作用:a.保護電路;
b.調節電路電流,改變定值電阻兩端的電壓;
c.保持定值電阻兩端的電壓不變。
二、歐姆定律
1.歐姆定律的內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
2.數學表達式I=U/R。變形公式:U=IR R=U/I。
3.說明:①適用條件:純電阻電路(即用電器工作時,消耗的電能完全轉化為內能);
②I、U、R對應同一導體或同一段電路,不同時刻、不同導體或不同段電路三者不能混用,應加角碼區別。
③同一導體(即R不變),則I與U成正比。同一電源(即U不變),則I與R成反比。
④R=U/I是電阻的計算式,它表示導體的電阻可由U/I計算出大小,電阻是導體本身的一種性質,與電壓U和電流I等因素無關。
4.注意點:
①同一性、同時性;
②電流與電壓的因果關系;
③描述結論時,先說條件,再說結論。
01 歐姆定律應用
1、電路中并聯的電燈(或其他用電器)過多,電源輸出的電流過大,會引起電源超載而損壞電源,或導線過熱而發生火災。
2、并聯電路中,某條支路上的電阻越小,則該條支路上的電流越大。
3、串聯電路中:通過各電阻的電流相等;總電壓等于各個電阻兩端電壓之和;總電阻等于各用電器電阻之和。
4、并聯電路:總電流等于各支路的電流之和;各電阻上的電壓相等(總電壓與各支路電壓相等);總電阻的倒數等各支路電阻的倒數之和。
電 流 電 壓 電 阻
串聯電路 I=I1=I2=…=In U總=U1+U2+…+Un R=R1+R2+…+Rn
并聯電路 I=I1+I2+…+In U總=U1=U2=…=Un 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn
◆要點1 串聯電路的特點
(1)在串聯電路中,各處電流都相等,即I=I1=I2=I3=……In。
(2)串聯電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即U=U1+U2+U3+……Un。
(3)在串聯電路中,總電阻等于各串聯電阻之和,R=R1+R2+R3+……Rn。
注意:在串聯電路中,總電阻比任何一個導體的電阻都大,這是因為電阻串聯相當于增大了導體的長度。當其中一個電阻增大時,總電阻也增大。
◆要點2 串聯電阻的分壓作用
(1)如圖所示,兩電阻R1和R2串聯,兩端電壓分別為U1與U2,根據歐姆定律及串聯電路的電流特點,有U1/R1=U2/R2,即串聯電路中各電阻分得的電壓與電阻阻值成正比,電阻越大,分得的電壓越大。
(2)若電路中的總電壓大于用電器正常工作的電壓,可以在電路中串聯一個電阻分去多余的電壓來保護用電器。
◆要點3 并聯電路的特點
(1)在并聯電路中,干路的電流等于各支路的電流之和,即I=I1+I2+I3+……In。
(2)并聯電路各支路兩端的電壓相等,即U=U1=U2=U3=……Un。
注意:在并聯電路中,總電阻比任何一個導體的電阻都小,這是因為電阻并聯相當于增大了導體的橫截面積。當其中一個電阻增大時,總電阻也增大。
◆要點4 并聯電阻的分流作用
(1)如圖所示,兩電阻R1和R2并聯,通過它們的電流分別為Ⅰ1和I2,根據歐姆定律和并聯電路的電壓特點,有ⅠR1=IR2,從而I1∶I2=R2∶R1,即并聯電路中各支路的電流與其電阻成反比,電阻越大,該支路電流越小。
(2)若電路中總電流大于用電器所允許通過的最大電流,可在電路中并聯一個電阻分去多余的電流以保護用電器。
01 電荷相互作用判斷電荷屬性
1.(2024八下·鄞州期中)摩擦會產生靜電,如圖所示,把一根塑料繩一端扎緊 ,從另一端撕開,撕成許多細絲,用干燥的手從上往下捋幾下,發現細絲張開了,這一現象表明細絲(  )。
A.帶同種電荷,相互吸引 B.帶同種電荷,相互排斥
C.帶異種電荷,相互吸引 D.帶異種電荷,相互排斥
【答案】B
【知識點】電荷間的相互作用規律
【解析】【分析】根據電荷之間的相互作用規律分析。
【解答】用干燥的手從上往下捋幾下,那么細絲都會帶上同種電荷,所有的細絲張開,說明它們之間產生了排斥力,則這個現象表明:細絲帶同種電荷,相互排斥,故B正確,而A、C、D錯誤。
故選B。
(1題圖) (2題圖)
2. 如圖所示,甲、乙、丙為直徑不等的三個金屬球,甲帶正電,乙、丙均不帶電,現將乙、丙球接觸,甲球接近乙球但不接觸,然后把乙、丙球分開,再移去甲球,則(  )
A.乙、丙都不帶電 B.乙、丙都帶正電
C.乙、丙都帶負電 D.乙帶負電,丙帶正電
【答案】D
【知識點】物體帶電情況的判斷
【解析】【分析】根據電荷之間的相互作用規律分析判斷。
【解答】把金屬球乙、丙分開,再移走甲,導體乙、丙由于感應起電帶上異種電荷。由于同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,所以此時乙帶負電,丙帶正電。
故D正確,而A、B、C錯誤。
故選D。
02 電路狀態判斷
1.(2024八下·鄞州月考)電路有三種狀態:
在上面的六幅圖中,屬于通路的是   ,斷路的是   ,電源短路的是   ,用電器短路是   。
【答案】①;②③;④⑤;⑥
【知識點】基本電路與電路圖
【解析】【分析】處處連通的電路為通路;某處斷開的電路為斷路;電源短路是指電源兩極不經過用電器直接連通的電路,短路還包括局部短路。
【解答】(1)圖中開關閉合,電路連通,屬于通路;
(2)圖中開關與燈泡間的導線是斷開的,屬于斷路;
(3)圖中開關是斷開的,屬于斷路;
(4)圖中用導線直接接在電源兩極,屬電源短路;
(5)圖中用導線與開關直接接在電源兩極,屬電源短路;
(6)圖中的一條導線將其中的一個燈泡短路,只有一只燈泡可以發光,屬局部短路。
故答案為:(1);(2)(3);(4)(5);(6)
03 電路圖畫法
1.(2023八上·浙江月考)科學探究實踐課上,同學們拿到了如圖甲所示的暗箱電路盒。在盒的表面只看到兩只燈泡和一只開關(導線的連接情況隱藏在箱內)。操作發現:閉合開關,兩燈泡都亮;斷開開關,兩燈泡又都熄滅。
(1)箱內除了導線,一定還有的電路元件是   。
(2)請你用所學知識,在圖乙所示的虛線框內畫出兩燈可能的電路圖。
(3)若不用其他實驗器材或只外加一根導線進行探究實踐,判斷出暗盒上兩只燈泡是串聯的。請你寫出操作步驟和可能出現的實驗結果。   
【答案】(1)電源
(2)
(3)方法一:擰下一只燈泡,閉合開關后,兩燈均不亮,由此判斷出暗盒上兩只燈泡是串聯的。方法二:先將導線并聯接在燈L1兩端,閉合開關后,發現燈L2亮,燈L1不亮;再將該導線并聯接在燈L2兩端,閉合開關后發現燈L1亮,燈L2不亮,由此判斷出暗盒上兩只燈泡是串聯的。
【知識點】基本電路與電路圖;根據實物圖畫電路圖;串聯電路和并聯電路的辨別;串、并聯電路的設計
【解析】【分析】電路組成部分包括電源,導線,用電器,開關四個部分。
【解答】(1)已經有導線,用電器,開關,一定還有電源;
(2)燈泡可以串聯也可以并聯;
(3)將一個燈泡短路,另一個燈泡也熄滅即為并聯,不熄滅為串聯;讓一個燈泡斷路,另一個燈泡也熄滅即為串聯聯,不熄滅為并聯。
2.某同學連成的并聯電路的實物圖如圖4-4所示,請指出他連接的電路有什么錯誤,并加以改正。
【答案】兩個小燈泡都被短路。(圖略)
【知識點】基本電路與電路圖
【解析】【分析】根據圖片分析電路中是否存在短路即可。
【解答】根據圖片可知,電流從正極出發,沒有經過兩個燈泡,直接經過開關流回負極,此時發生了短路。
觀察發現,此時只需將電源正極與燈泡相連的導線從左端拆下,然后改接在燈泡右端即可,如下圖所示:
3.如圖所示,用筆畫線表示導線連接實物圖,要求L1、L2串聯,電壓表測量L2的電壓(估計在2~3伏之間),并畫出對應的電路圖。
【答案】
【知識點】根據實物圖畫電路圖
04 串、并聯電路識別
1. 如圖所示,要使燈泡 L2和L2 組成并聯電路,應 (  )
A.只閉合 S2 B.只閉合 S3
C.只閉合 S1 和S3 D.只閉合 S2和S3
【答案】C
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別
【解析】【分析】用電器首尾相連為串聯,并排連接在電路兩點之間為并聯。
【解答】要使燈泡 L2和L2 組成并聯電路,只閉合 S1和S3,如下圖所示:
故選C。
05 電路設計
1.(2024八下·鄞州期中)指紋鎖是目前應用比較廣泛的智能鎖具,通過“指紋”開關S1或者“密碼”開關S2都能啟動電動機運轉,打開門鎖。下列控側電路符合要求的是(  )
B. C. D.
【答案】D
【知識點】串、并聯電路的設計
【解析】【分析】用電器相互影響為串聯,不相互影響為并聯,據此分析兩個開關的串并聯關系即可。
【解答】根據題意可知,只閉合S1或只閉合S2時,都能啟動電動機,那么二者不相互影響,應該為并聯,然后再與電動機串聯,故D正確,而A、B、C錯誤。
故選D。
06 電流測量與電流表的使用方法
1. 要想知道某段電路中通過的電流大小,可以用電流表來測量。如圖所示,要用電流表測量通過L1 的電流,下列電路圖正確的是(  )
B. C. D.
【答案】D
【知識點】電流的測量及電流表的使用
【解析】【分析】電流表與被測的用電器串聯,且接線“正進負出”,據此分析判斷。
【解答】A.電流表與L1串聯,但接線柱接反了,故A錯誤;
B.電流表與L2 串聯,測通過L2的電流,故B錯誤;
C.電流表與L1并聯,接法錯誤,故C錯誤;
D.兩燈泡并聯,電流表與 L1串聯,接線柱接法正確,故D正確。
故選D。
2.(2023八上·東陽期中)如圖甲是小蔣在探究并聯電路電流規律的實驗電路圖。
(1)在連接電路時發現,剛接好最后一根導線,電流表的指針就發生了偏轉,原因是   。
(2)他在測量A處的電流時,發現電流表的指針偏轉如圖乙所示,原因是   。
(3)他測量B處的電流后,發現A、B兩處電流相等,于是得出結論:在并聯電路中各支路的電流相等。小李認為他的結論不正確,原因可能是   。
【答案】(1)連接電路前沒有斷開開關或連接電路時開關閉合
(2)電流表的正負接線柱接反了
(3)在實驗中選用了規格相同的燈泡
【知識點】電流的測量及電流表的使用;串、并聯電路的電流特點
【解析】【分析】 并聯電路規律:電壓相等:U總=U1=U2;總電流等于各支路電流之和:I總=I1+I2
【解答】(1)在連接電路時發現,剛接好最后一根導線,表的指針就發生了偏轉,由此可知在連接電路時,他忘了斷開開關。
(2)他在測量A處的電流時,發現電流表的指針偏轉如圖乙所示,即反向偏轉,原因是:電流表正負接線柱接反了;在排除故障后,電流表的示數如圖丙所示,圖中電流表選用小量程,分度值為0.02A,則電流表的示數為0.24A。
(3)因為小明用了同樣規格的小燈泡,所以才出現電流相等的情況,應該換用不同的燈泡測量多組數據。
07 串、并聯電流特點
1.(2024八下·鄞州期中)如圖所示導體鑄件,粗細兩段的橫截面積的關系是 S1=2S2.把該導體接入電路,則通過粗細兩段導體的電流關系是(  )
A.I1=I2 B.2I1=I2 C.4I1=I2 D.I1=2I2
【答案】A
【知識點】串、并聯電路的電流特點
【解析】【分析】根據串聯電路的電流特點判斷。
【解答】粗細兩段橫截面積不同的導體接入電路,它們是串聯的,根據“串聯電路各處電流都相等”的規律可知,通過兩段導體的電流I1=I2,故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
08 導體與絕緣體區別
1.(2023八上·金華月考)我們在考試時要用到2B鉛筆填涂機讀卡,電腦可以直接讀取機讀卡上的答案,是因為2B鉛筆中的石墨是    (填“導體”或“絕緣體”),若使用了不合格的2B鉛筆,可能導致電腦無法識別,是由于不合格鉛筆芯的導電性   (填“強”或“弱”)。
【答案】導體;弱
【知識點】導體和絕緣體
【解析】【分析】容易導電的物體叫導體,常見的導體有:金屬,人體,大地,石墨和各種酸堿鹽的水溶液。
【解答】我們在考試時要用到2B鉛筆填涂機讀卡,電腦可以直接讀取機讀卡上的答案,是因為2B鉛筆中的石墨是導體,若使用了不合格的2B鉛筆,可能導致電腦無法識別,是由于不合格鉛筆芯的導電性弱。
故答案為:導體;弱
09 電阻大小影響因素實驗
1.某中學科學課外興趣小組的同學想探究影響導體電阻大小的因素,他們想到出電影院時門越窄,通道越長,則人流越難通過,由此猜想導體電阻的大小可能與導體的長度和橫截面積有關。 于是他們找來了同種材料制成的各種長度和橫截面積的金屬絲,并設計了如圖甲所示的電路。
(1)連接電路時,開關S應處于   (填“斷開”或“閉合”)狀態。 閉合開關前滑動變阻器的滑片 P應置于   。
(2)請你根據電路圖甲,在圖乙中用筆畫線代替導線連接好實物電路。
(3)經過測量,他們得到了下表所示的數據:
序 號 物理量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
長度 L/m 2.0 4.0 6.0 2.0 4.0 6.0 2.0 4.0 6.0 …
橫截面積 S/mm2 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 4.0 4.0 4.0 …
電阻 R/Ω 2.0 4.0 6.0 1.0 2.0 3.0 0.5 1.0 1.5 …
比較表中的第1、2、3組數據,你能得到的結論是   ;比較表中的第1、4、7 組數據,你能得到的結論是   。
【答案】(1)斷開;阻值最大處
(2)
(3)導體的材料、橫截面積相同時,導體越長,電阻越大;導體的材料、長度相同時,橫截面積越大,電阻越小
【知識點】影響電阻大小的因素
【解析】【分析】(1)連接電路時,為了避免電路時通時斷燒毀用電器,則開關必須斷開;為了避免電流過大而燒毀用電器,要求變阻器的滑片調到阻值最大的位置;
(2)根據電路圖甲確定電器元件的串并聯關系,以及電表的量程和接線柱,還要注意變阻器接線“一上一下”;
(3)根據表格數據,確定哪些因素相同,哪個因素不同,根據控制變量法的要求描述結論即可。
【解答】(1)連接電路時,開關S應處于斷開狀態。 閉合開關前滑動變阻器的滑片 P應置于阻值最大處。
(2)根據甲圖可知,除了電壓表與定值電阻并聯,其它的都是串聯。電壓表選擇量程0-3V,電流表選擇量程0-0.6A,變阻器接線“一上一下”,如下圖所示:
(3)①比較表中 1、2、3組數據可得出,這些實驗中電阻絲的材料、橫截面積相同,且越長的電阻絲電阻越大,故得出結論:導體的材料、橫截面積相同時,導體越長,電阻越大。
②比較表中1、4、7組數據得出,這些實驗中電阻絲的材料、長度相同,且橫截面積越大的電阻絲電阻越小,故得出結論:導體的材料、長度相同時,橫截面積越大,電阻越小。
10 滑動變阻器使用方法
1.圖中甲、乙兩個滑動變阻器的外形、尺寸完全相同,而且兩個滑動金屬片固定連在一起,可以同時向左或向右移動同樣的距離。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判斷中正確的是()
A.滑片向左移動時,電燈變亮
B.滑片向右移動時,電燈變亮
C.滑片無論向左或向右移動,電燈亮度不變
D.滑片放在滑動變阻器中央時電燈最亮,從中間無論向左或向右移動,電燈都要變暗
【答案】B
【知識點】滑動變阻器的原理及其使用;歐姆定律及其應用
【解析】【分析】 因為甲的最大阻值比乙的最大阻值小,所以相同長度的甲電阻絲的阻值比乙的小。 由圖可知,甲滑動變阻器滑片左邊的電阻線接入電路,乙滑動變阻器滑片右邊的電阻線接入電路,根據滑片滑動時,兩變阻器的電阻變化情況,判斷電路中電阻的大小變化,從而判斷電流變化,然后判斷燈泡亮度。
【解答】A.滑片向左移動時,甲滑動變阻器接入電路的電阻線變短,電阻變小;乙滑動變阻器接入電路的電阻線變長,電阻變大。甲、乙兩變阻器接入電路的電阻線改變的長度相同,因為相同長度的甲電阻絲的阻值比乙的小,所以電路中的電阻變大,電流變小,電燈變暗,故A錯誤;
B.同理可分析,滑片向右移動時,電燈變亮,故B正確、C錯誤;
D.滑片放在滑動變阻器中央時,兩變阻器各有一半的電阻線接入電路中,滑片向右移動時,總電阻變小,電流變大,電燈變亮;滑片向左移動時,總電阻變大,電流變小,電燈變暗,故D錯誤。
故選B。
11 電壓表的使用方法
1.(2024八下·鄞州月考)小寧所在的科學探究小組在練習使用電壓表時,把電壓表接成了如圖所示的電路。當閉合開關時,發生的現象是(  )
A.燈泡亮、電壓表有示數 B.燈泡亮、電壓表無示數
C.燈泡不亮、電壓表有示數 D.燈泡不亮、電壓表無示數
【答案】C
【知識點】電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【分析】根據電壓表的特點和使用方法分析判斷。
【解答】根據圖片可知,燈泡L與電壓表串聯。由于電壓表的內阻很大,因此通過燈泡的電流很小,則燈泡不亮。由于串聯電路中電壓與電阻成正比,因此電壓表幾乎分得全部電壓,即示數接近電源電壓。
故選C。
12 串、并聯電壓特點
1.兩個相同的燈泡串聯在一起接在某一電源上,每個燈泡兩端的電壓均為U1,若把這兩個燈泡并聯起來接在原來的電源上,每個燈泡兩端的電壓為U2,則(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知識點】串、并聯電路的電壓特點
【解析】【分析】根據串聯電路的電壓規律計算出電源電壓,再根據并聯電路的電壓特點計算出燈泡兩端的電壓,最后二者作比即可。【解答】兩電阻串聯時,電源電壓等于兩燈泡兩端的電壓之和,即U總=U1+U2=2U1;
而當兩電阻并聯時,燈泡兩端的電壓等于總電壓,即U2=U總=2U1;
則,
故選C。
13 歐姆定律探究過程
1.(2024八上·南潯期末)如圖甲為小楠做“伏安法”測電阻的實驗電路。
(1)在連接電路時,開關應   ;
(2)在圖甲所示的電路中,有一條導線連接錯誤,該導線是第   條(填導線序號);
(3)糾正錯誤后小楠在某次測量中,電壓表的示數為2V,電流表的示數如圖乙所示,此次測得的阻值為   ;
(4)小楠做完以上實驗后,又利用如圖丙所示的電路,測量另一個未知電阻Rx的阻值(R0是已知阻值的定值電阻),實驗過程如下:
①只閉合開關S1,電流表的示數為I1;
②開關S1、S2都閉合后,電流表的示數為I2;
③請寫出用R0、I1、I2表示未知電阻Rx的阻值的表達式:Rx=   .
【答案】(1)斷開
(2)2
(3)10
(4)
【知識點】伏安法測電阻的探究實驗
【解析】【分析】 (1)為了保護電路,在連接電路時,開關應斷開;
(2)電路為串聯電路,電壓表測定值電阻電壓,電流從電源正極流出,依次連接滑動變阻器,定值電阻,電流表回到電源的負極;
(3)排除故障后,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數為2V,電流表示數如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.2A,由歐姆定律得未知電阻;
(4)只閉合開關S1,兩電阻串聯,電流表的示數為I1,根據歐姆定律得出電源電壓表達式;
②開關S1、S2都閉合后,只有電阻R0工作,電流表的示數為I2,根據歐姆定律的電源電壓表達式;
③根據電源電壓相等解得未知電阻Rx的阻值。
【解答】(1)為了保護電路,在連接電路時,開關應斷開;
(2)電路為串聯電路,電壓表測定值電阻電壓,電流從電源正極流出,依次連接滑動變阻器,定值電阻,電流表回到電源的負極,如下圖:
即錯誤的2導線;
(3)閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數為2V,電流表示數如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,電流為0.2A,由歐姆定律得未知電阻為:

(4)只閉合開關S1,兩電阻串聯,電流表的示數為I1,電源電壓可表示為U=I1(Rx+R0);
②開關S1、S2都閉合后,只有電阻R0工作,電流表的示數為I2,電源電壓為U=I2R0;
③根據電源電壓相等知U=I1(Rx+R0)=I2R0;
解得未知電阻Rx的阻值為。
14 電路故障
1.如圖所示,當開關S閉合時,發現燈泡L1、L2均不發光,電流表無示數,電壓表示數約等于電源電壓,根據上述現象,下列判斷正確的是(  )
A.燈泡L2斷路 B.電流表斷路 C.燈泡L1斷路 D.燈泡L2短路
【答案】A
【知識點】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用
【解析】【分析】電壓表有示數,則說明它與電源兩極直接連通;否則,它與兩極之間存在斷路。當電壓表和電流表串聯時,由于電壓表的內阻很大,也會導致電流表的示數幾乎為零,據此分析判斷。
【解答】根據圖片可知,開關S閉合時,發現燈泡L1、L2均不發光,電流表無示數,說明電路斷路。電壓表示數約等于電源電壓,說明電壓表的正、負接線柱與電源正、負極之間是連通的,即電壓表測量的用電器發生斷路,故燈泡L2斷路。
故選A。
15 動態電路分析
1.(2024八下·鄞州期中)如圖1所示連接電路,電源電壓保持不變。閉合開關,滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端,電壓表示數U與電流表示數I的變化關系如圖2所示,下列說法不正確的是(  )
A.電源電壓是9V
B.定值電阻R的阻值是6Ω
C.滑動變阻器的阻值范圍是0~12Ω
D.滑片處在a端時兩表的示數對應圖2中A點
【答案】D
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】考查電路的動態分析,屬于綜合題,滑片在a端時,滑動變阻器阻值最小,電流最大,電壓表讀數 即電源電壓。滑片在b端時,阻值最大,電流最小,電壓表讀數最小。
【解答】A.滑片最左端時,電阻最小電流最大,電壓表讀數即電源電壓為9V,所以A正確;
B.電阻=電壓/電流=9V/1.5A= 6Ω ,所以B正確;
C.b端時,電壓為3V,滑動變阻器電壓為6V,電流為0.5A,電阻=6V/0.5A=12Ω ,所以C正確;
DA點時,電流最小,電阻最大,應該是b端,所以D錯誤。
故答案為D
16 歐姆定律相關計算
1.(2024八上·期末) 為鍛煉身體,小科利用所學科學知識設計了一個電子拉力計,圖甲是原理圖。硬質彈簧右端和金屬滑片 P固定在一起(彈簧的電阻不計,P 與R1間的摩擦不計)。定值電阻 R0=5Ω, ab是一根長為5cm的均勻電阻絲,阻值R =25Ω,電源電壓U=3.0 V,電流表的量程為0~0.6A,當不拉拉環時,金屬滑片 P剛好處于a端, 已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力 F 間的關系如圖乙所示。
(1)由圖乙可知,彈簧伸長的長度△L與所受拉力 F 成   (填“正比”或“反比”)。
(2)小科將電流表的表盤改為拉力計的表盤,當不拉拉環時,拉力計表盤上的零刻度應標在電流表表盤的   A處。
(3)通過計算說明,電流表表盤的 0.6 A 處應標多少牛。
【答案】(1)正比
(2)0.1
(3)解:當電流為0.6 A 時變阻器連入電路中的電阻:
電阻絲長度的改變量為5cm,即彈簧伸長的長度為5cm,由圖乙可知,拉力 F=250 N。
【知識點】歐姆定律及其應用;探究電流與電壓、電阻的關系實驗;電路的動態分析
【解析】【分析】 歐姆定律是指在同一電路中,通過某段導體的電流跟這段導體兩端的電壓成正比,跟這段導體的電阻成反比。 I=U/R;變形公式:U=IR;R=U/I
【解答】(1) 由圖乙可知,彈簧伸長的長度△L與所受拉力 F成正比;
(2) 當不拉拉環時, R1=25歐,U電源=3V,R0=5歐;I=U/R=3V/(25歐+5歐)=0.1A;所以當不拉拉環時,拉力計表盤上的零刻度應標在電流表表盤的0.1A處。
(3) 解:當電流為0.6 A 時變阻器連入電路中的電阻:
電阻絲長度的改變量為5cm,即彈簧伸長的長度為5cm,由圖乙可知,拉力 F=250 N。
故答案為:(1)正比(2)0.1(3) F=250 N。
1.(2024八上·龍灣月考)泡腳有利于身體健康,如圖某型號足浴盆具有加熱保溫和按摩功能,電阻絲R用于加熱保溫,電動機M啟動按摩,S1為總開關,S2可以控制按摩功能,下列電路模型正確的是(  )
A. B. C. D.
【答案】B
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別;串、并聯電路的設計
2.(2024八上·臨海期末)小金想要設計一款能同時測量身高、體重的裝置,要求電壓表、電流表分別顯示身高和體重,且電壓表、電流表的示數分別隨身高、體重的增大而增大,其中壓敏電阻R的阻值隨壓力變化的關系如圖所示。下列電路設計最合理的是(  )
A. B. C. D.
【答案】C
【知識點】串、并聯電路的設計
【解析】【分析】由題意可知,電壓表、電流表的示數分別隨身高、體重的增大而增大;由圖乙可知,人的體重越大,對壓敏電阻的壓力越大,壓敏電阻的阻值越小;分析選項中電路的連接方式和電表所測的電路元件,根據身高和體重的變化判斷電表示數的變化,然后得出符合要求的答案。
【解答】由題意可知,電壓表、電流表的示數分別隨身高、體重的增大而增大;由圖乙可知,人的體重越大,對壓敏電阻的壓力越大,壓敏電阻的阻值越小。
A.由電路圖可知,滑動變阻器與壓敏電阻并聯,電壓表測電源兩端的電壓,電流表測R支路的電流,由電源的電壓不變可知,滑動變阻器的阻值變化時,電壓表的示數不變,故A錯誤;
B.由電路圖可知,壓敏電阻與滑動變阻器串聯,電壓表測壓敏電阻兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當人的體重增大時,壓敏電阻的阻值變小,人的身高增大時(滑片上移),變阻器的阻值變小,根據串聯電路中電壓與電阻成正比的關系可知,電壓表的示數變化無法確定,故B錯誤;
C.由電路圖可知,滑動變阻器與壓敏電阻并聯,電流表測R支路的電流,電壓表測滑片下方電阻兩端的電壓,當人的體重增大時,壓敏電阻的阻值變小,由I=可知,通過R的電流變大,即電流表的示數變大,因電壓表的內阻很大、在電路中相當于斷路,所以,滑片移動時,通過滑動變阻器的電流不變,當人的身高增大時(滑片上移),電壓表并聯部分電阻的阻值變大,由U=IR可知,電壓表的示數變大,故C正確;
D.由電路圖可知,壓敏電阻與滑動變阻器串聯,電壓表測變阻器兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當人身高同時增大時,滑片向上移動,變阻器的阻值變大,但同時人的體重增加時,壓敏電阻的阻值變小,總電阻無法判斷,所以無法判斷電流表的示數變化,故D錯誤。
故答案為:C。
(2題圖) (3題圖)
3.(2024八上·衢州期末)干燥的天氣人接觸汽車有時會被“電”一下,手拿如圖所示的靜電消除器接觸汽車,消除器中的 LED 燈發光,下列選項不正確的是(  )
A.“除電”時,汽車、LED 燈、人體、大地連通
B.汽車上的“電”往往會使汽車吸附更多的灰塵
C.若汽車帶的是負電,則瞬間電流方向是由汽車流向消除器
D.汽車帶電是因為汽車行駛時與空氣接觸,發生摩擦起電現象
【答案】C
【知識點】摩擦起電;電流和電流的單位換算
【解析】【分析】(1)根據電路的知識判斷;
(2)根據帶電體的性質判斷;
(3)電流方向與電子的移動方向相反;
(4)根據摩擦起電的知識判斷。
【解答】A.“除電”時,汽車、LED 燈、人體、大地連通,從而將電荷導入大地,故A正確不合題意;
B.汽車上的“電”往往會使汽車吸附更多的灰塵,故B正確不合題意;
C.若汽車帶的是負電,則電子移動方向從汽車到消除器,而瞬間電流方向是由消除器到汽車,故C錯誤符合題意;
D.汽車帶電是因為汽車行駛時與空氣接觸,發生摩擦起電現象,故D正確不合題意。
故選C。
4.(2024八上·南潯期末)小強將兩個相同的氣球在自己的頭發上摩擦后,就可以讓一個氣球在另一個氣球上方“跳舞”(如圖所示)。對該現象解釋正確的是(  )
A.摩擦的方法創造了電荷使兩個氣球帶了電
B.摩擦的方法使氣球分子發生轉移而帶電
C.兩個氣球因帶了同種電荷而相互排斥
D.兩個氣球因帶了異種電荷而互相排斥
【答案】C
【知識點】摩擦起電;電荷間的相互作用規律
【解析】【分析】用摩擦的方法可以使物體帶電,摩擦起電的實質是電子在物體間發生了轉移;同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
【解答】AB、摩擦的方法使頭發與氣球里的電子發生轉移,而使頭發與氣球帶異種電荷;不是創造了電荷,也不是分子發生轉移,故AB錯誤;
CD、兩只相同的氣球在頭發上摩擦后,兩只相同的氣球帶同種電荷,因為同種電荷相互排斥,所以一只氣球可以在另一只氣球上方“跳舞”,故C正確、D錯誤。
故選:C。
(4題圖) (5題圖)
5.(2024八上·臨平期末)核酸檢測采樣時使用如圖所示的植絨拭子,安全、無毒。有一種植絨方式是:植絨機產生數萬伏的高壓靜電,通過電子轉移讓噴頭中的絨毛帶上負電荷,然后在被植絨物體表面噴涂上膠粘劑,移動噴頭靠近被植絨物體,絨毛在高壓靜電作用下從噴頭中飛升到被植絨物體表面,呈垂直狀植在涂有膠粘劑的物體表面。上述植絨過程中蘊含了許多科學知識,下列描述合理的是(  )
A.被植絨物體表面一定是帶正電荷
B.噴頭中的絨毛帶上負電荷,是由于絨毛失去了電子
C.絨毛呈垂直狀植入,是因為絨毛帶同種電荷,互相排斥
D.絨毛受到被植絨物體吸引力,被植絨物體沒有受到絨毛吸引力
【答案】C
【知識點】力的作用是相互的;電荷間的相互作用規律
【解析】【分析】電子從一個物體轉移到另一個物體,失去電子的物體就帶正電,得到電子的物體就帶負電。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。力可以改變物體的運動狀態。力的作用是相互的。
【解答】A. 帶負電的絨毛在高壓靜電作用下飛升到植絨物體表面。所以被植絨體表面可能帶正電也可能不帶電,故A不符合題意;
B:物體得到電子帶負電,失去電子帶正電。噴頭中的絨毛帶上負電,說明它得到了電子。故B不符合題意。
C.絨絨毛呈垂直狀植入,說明兩者相互排斥,帶同種電荷。故C符合題意;
D.絨毛受到被植絨物體的吸引力,因為力的作用是相互的,被植絨物體也受到絨毛的吸引力。故D不符合題意。
故選C。
6.(2024八上·嘉興期末)小嘉同學用如圖所示電路研究電路中電流的規律。閉合開關,電流表A1的示數為0.5A,A2的示數為0.22A。下列分析正確的是(  )
A.燈L1和燈L2串聯在電路中 B.電流表A2測干路中的電流
C.通過燈L1的電流為0.5A D.通過燈L2的電流為0.22A
【答案】D
【知識點】串聯電路和并聯電路的辨別;電流的測量及電流表的使用
【解析】【分析】由電路圖可知,兩燈泡并聯,電流表A2測L2支路的電流,電流表A1測干路電流。由此可知L2的電流和干路電流,根據并聯電路的電流特點求出通過燈L1的電流。
【解答】A.由電路圖可知,電流從電源正極流出經過開關、電流表A1,分為兩個支路,一支通過L2、A2,另一支通過L1,回到電源負極,所以兩燈是并聯的。A錯誤。
B.電流表A2測L2支路的電流,電流表A1測干路電流。B錯誤。
C、D.干路電流為0.5A,L2的電流為0.22A。由于并聯電路電流規律:I=I1+I2,故通過燈L1的電流:l1=I-I2=0.5A-0.22A=0.28A。C錯誤,D正確。
故答案為:D。
7.在如圖所示的電路中,閉合開關S后,下列判斷正確的是(  )
A.電流表A1的示數和電流表A2的示數都增大
B.電流表A1的示數和電流表A2的示數都不變
C.電流表A1的示數不變,電流表A2的示數增大
D.電流表A1的示數減小,電流表A2的示數不變
【答案】C
【知識點】串、并聯電路的電流特點;歐姆定律及其應用
【解析】【分析】當開關閉合或斷開時,確定電流表所測的電流值,然后根據歐姆定律和并聯電路的電流規律,對兩個電流表的示數變化進行判斷即可。
【解答】開關S斷開時,電路中只有電阻R1,電流表A1、A2都測量通過電阻R1的電流;
閉合開關S后,兩電阻并聯,電流表A1測量通過電阻R1的電流,示數不變,電流表A2測量干路電流,
而并聯電路中,干路電流等于支路電流之和,
因此電流表A2的示數變大。
故選C。
(7題圖) (8題圖)
8.如圖所示,由相同材料制成的電阻R1和R2相互串聯,電阻長度之比l1:l2=1:2,橫截面積之比則在相等的時間內,通過電阻R1和R2的電量之比為(  )
A.1:1 B.4:1 C.1:4 D.1:2
【答案】A
【知識點】串、并聯電路的電流特點
【解析】【分析】首先根據串聯電路的電流規律比較通過導體電流大小,再根據Q=It比較通過電阻的電量之比。
【解答】根據題意可知,兩個電阻串聯,則通過它們的電流大小相等。那么在相同時間內通過電阻的電量之比為:Q1:Q2=I1t1:I2t2=(1×1):(1×1)=1:1。
故選A。
9.如圖所示,L1、L2是燈泡,a,b、c三處接入的是電流表或電壓表,若兩燈均正常發光,則下列判斷正確的是()
A.a為電壓表,b為電壓表,c為電流表
B.a為電流表,b為電壓表,c為電流表
C.a為電流表,b為電流表,c為電壓表
D.a為電流表,b為電流表,c為電流表。
【答案】A
【知識點】電流的測量及電流表的使用;電壓的測量及電壓表的使用
【解析】【分析】電流表與用電器串聯,電壓表與用電器并聯,據此分析判斷。
【解答】由圖可知,a表跟燈泡L1并聯,所以應為電壓表;b表與燈泡L2并聯,所以應為電壓表;c表跟燈泡L2串聯,所以應為電流表。
故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
(9題圖) (10題圖)
10.在如圖所示的電路中,電流表和電壓表均為理想電表,則下列判斷中正確的是(  )
A., 且 最大, 最小
B., 且 最大, 最小
C., 且 最大, 最小
D., 且 最大, 最小
【答案】C
【知識點】電阻和電阻的串聯、并聯
【解析】【分析】 理想電流表短路,所以A點相當于D.所以RAB=RBD,RAC=RCD,故A、B、D錯誤;
RAD為短路,電阻為0,所以電阻是最小的,故C正確。
故選C。
【解答】 根據電阻的串并聯和電流表相當與導線,電壓表相等于斷路,電壓表的電阻非常大相當于斷路,對電路逐項分析,進行解答。
11. 如圖所示,(a)、(b)兩個電路的電源完全相同,且則下列說法中正確的是(  )
A.電流表 A1 沒有示數,電流表 A2有示數
B.電流表 A1、A2都有示數,且示數相同
C.電流表 A1、A2都有示數,且電流表 A1的示數較大
D.電流表 A1、A3都有示數,且電流表 A2的示數較大
【答案】D
【知識點】電阻和電阻的串聯、并聯;歐姆定律及其應用
【解析】【分析】由電路圖可知,兩電路圖均可以看做:R1與R2并聯、R3與R4并聯后兩者再串聯,根據串聯電路的分壓特點可知它們兩端電壓相等,根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律比較兩電流表的示數關系
【解答】由電路圖可知,兩電路圖均可以看做:R1與R2并聯、R3與R4并聯后兩者再串聯,
則兩圖中的總電阻相等,由可知,電路中的總電流相等,
因串聯電路中電阻兩端的電壓與電阻成正比,
所以,兩圖中R1與R2并聯部分兩端的電壓相等,R3與R4并聯部分兩端的電壓相等,
因并聯電路中各支路兩端的電壓相等,且R3≠R4,
所以,通過R3和R4的電流不相等;
a圖中電流表A1兩接線柱之間有電位差,設A1上方節點的電位較高,則有I3=I1+IA1-----①
根據電流的流向,同理可得I2=I4+IA1-----②
R1與R2并聯部分兩端的電壓相等,且R1=R2,由歐姆定律可得I1=I2----③
由①②③可得:IA1=(I3-I4),即電流表A1測通過R3與R4電流差值的一半;
b圖中電流表A2測干路電流,則有IA2=I3+I4,
所以兩圖中電流表A1、A2都有示數,且電流表A2的示數較大。
故選D。
12.(2023八上·浙江月考)2023年8月29日搭載麒麟9000S芯片的華為Mate60Pro發布,麒麟9000S芯片是華為有自主知識產權的芯片。芯片的主要原材料是單晶硅,則制造芯片的主要材料是(  )
A.導體 B.半導體 C.絕緣體 D.超導體
【答案】B
【知識點】導體和絕緣體;半導體和超導體
【解析】【分析】根據導電性的不同,材料可分為導體,半導體,絕緣體三大類,容易導電的物體叫導體,如:人體、大地、各種金屬、石墨、酸堿鹽的溶液等;
不容易導電的物體叫絕緣體,如:玻璃、陶瓷、橡膠、塑料等;
導電性能介于導體與絕緣體之間的叫半導體,常見半導體材料有:鍺、硅、砷化鎵等。
【解答】芯片主要是由半導體材料制成的,故ACD不符合題意,B符合題意。
故答案為:B。
13.(2023八上·杭州期末)關于導體和絕緣體,下列說法正確的是( )
A.導體中有電子,絕緣體中沒有電子
B.絕緣體在任何時候都不可能變成導體
C.金屬能夠導電是因為存在大量可自由移動的電子
D.金屬能夠導電是因為金屬內部的原子核可以自由移動
【答案】C
【知識點】導體和絕緣體
【解析】【分析】根據對導體和絕緣體的認識判斷。
【解答】AC.導體和絕緣體中都有電子,只是導體中可以自由移動的電子較多,而絕緣體中可以自由移動的電子較少,故A錯誤,C正確;
B.導體和絕緣體在一定條件下可以相互轉化,故B錯誤;
D.金屬能夠導體是因為金屬內部電子的自由移動,而不是原子核的自由移動,故D錯誤。
故選C。
14. 如圖所示,將兩個滑動變阻器串聯起來,連接在電路中,連接時使用了 M、N接線柱,若要使兩個變阻器的總電阻最大,則滑片 P1和P2放置的位置應是(  )
A.P1和P2都放在最右端 B.P1和P2都放在最左端
C.P1放在最左端,P2放在最右端 D.P1放在最右端,P2放在最左端
【答案】C
【知識點】滑動變阻器的原理及其使用
【解析】【分析】當兩個變阻器串聯時,只有兩個變阻器都達到最大阻值,此時它們的總阻值才會最大。
【解答】根據圖片可知,左邊變阻器接的是右下角的接線柱,因此滑片P1到最左端時阻值最大;
右邊變阻器接的是左下角的接線柱,因此滑片P2到最右端時阻值最大;
故C正確,而A、B、D錯誤。
故選C。
15.如圖所示為一電阻箱結構示意圖,下列關于此電阻箱接入電路電阻值大小的說法中正確的是(  )
A.只拔出銅塞a、b,接入電路的電阻為7Ω
B.只拔出銅塞c、d,接入電路的電阻為7Ω
C.要使接入電路的電阻為7Ω,只有拔出銅塞c、d才行
D.將銅塞a、b、c、d全拔出,接入電路的電阻最小
【答案】B
【知識點】滑動變阻器的原理及其使用
【解析】【分析】使用插塞式電阻箱時,插入銅塞,下面的電阻絲被短路不被使用;拔出銅塞,下面的電阻絲接入電路,據此分析判斷。
【解答】A.只拔出銅塞a、b,即a、b兩銅塞所對應的電阻絲接入電路,故接入電路的電阻為:1Ω+2Ω=3Ω,故A錯誤;
B.只拔出銅塞c、d,即c、d兩銅塞所對應的電阻絲接入電路,接入電路的電阻為:3Ω+4Ω=7Ω,故B正確;
C.要使接入電路的電阻為7 Ω,拔出銅塞c、d或同時拔出銅塞a、b、d均可,故C錯誤;
D.將銅塞a、b、c、d全拔出,接入電路的電阻最大,即最大為10Ω,故D錯誤。
故選B。
(15題圖) (16題圖)
16.如圖所示,電源電壓不變,當變阻器的滑片P向右移動時,三個電表的讀數變化情況(  )
A.V2增大,V1不變,A不變 B.V2增大,V1減小,A減小
C.V2減小,V1增大,A增大 D.V2為零,V1增大,A增大
【答案】A
【知識點】串、并聯電路的電壓特點;歐姆定律及其應用
【解析】【分析】根據圖片確定電路的串并聯關系,以及電表所測的物理量,然后利用歐姆定律和串聯電路的電壓規律對電表的示數變化規律進行分析即可。
【解答】根據圖片可知,定值電阻R1和R2串聯,電壓表V1測R1電壓,V2測R2的電壓。
當變阻器的滑片P向右移動時,R1與滑動變阻器的最大阻值串聯,電路中的總電阻不變。
因為所以電路中的電流不變,即電流表的示數不變;
因為U=IR,所以R1兩端的電壓不變,即電壓表V1的示數不變;
當變阻器的滑片P向右移動時,電壓表V2所測電阻變大,即電壓表V2示數變大。
故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
17.某汽車電動機和車燈的電路如圖所示,只閉合開關S1時,電流表示數為10A,再閉合開關S2時,電流表示數為58A。若電源電壓為12.5V,定值電阻R的阻值為0.05Ω,電流表內阻不計,車燈電阻不變,則因電動機工作導致車燈的工作電壓降低了(  )
A.2.0V B.2.4V C.2.6V D.2.9V87
【答案】B
【知識點】串、并聯電路的電壓特點;歐姆定律及其應用
【解析】【分析】只閉合開關S1時,燈泡與電阻R串聯,根據U1=I1R1計算定值電阻的電壓,再根據U=U總-U計算此時車燈電壓。
再閉合開關S2時,電動機與燈泡并聯后再與R串聯。首先根據,再根據U'=U總-U'計算定值電阻的電壓,最后將車燈電壓相減即可。
【解答】只閉合開關S1時,燈泡與電阻R串聯,
則定值電阻R兩端的電壓為U1=I1R1=10A×0.05Ω=0.5V,
車燈電壓U=U總-U=12.5V-0.5V=12V。
再閉合開關S2時,定值電阻R的電壓為,
車燈電壓U'=U總-U'=12.5V-2.9V=9.6V,
則因電動機工作導致車燈的工作電壓降低了:△U=U-U'=12V-9.6V=2.4V。
故選B。
(17題圖) (18題圖)
18. 如圖所示電路中,電源電壓不變,閉合開關,當滑動變阻器的滑片 P向右移動時,正確的結論是(  )
A.A、
B.C三燈全部變暗B. A、B兩燈亮度不變,C燈變暗
C.A、C兩燈變暗,B燈變亮
D.A、B兩燈變亮,C燈變暗
【答案】C
【知識點】電阻和電阻的串聯、并聯;歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】 由電路圖可知,滑動變阻器與燈泡C串聯后與燈泡B并聯,再與燈泡A串聯。當滑片P向右移動時,連入電路中的電阻增大,并聯電路的電阻變大,根據串聯電路電阻的分壓特點可知并聯電路兩端的電壓變大,燈泡A兩端的電壓變化,進而可 知燈泡A、B實際功率的變化,亮暗的變化。由歐姆定律可知燈泡C支路電流的變化,燈泡C的亮暗變化。
【解答】當滑片 P 向右移動時,變阻器連入電路中的電阻增大,并聯部分兩端的電壓變大,燈泡A兩端的電壓變小,實際功率變小,燈泡變暗;燈泡B兩端的電壓變大,其實際功率變大,燈泡變亮;根據歐姆定律可知燈泡 C支路的電流減小,燈泡C的實際功率減小,所以燈泡C變暗。
故選C。
19.如圖13一3所示電路中,電源電壓保持不變,R1、R2均為定值電阻。當滑動變阻器R的滑片P由a端向b端移動時(  )
A.電流表 A1 的示數始終在增大,電流表 A2的示數先減小后增大
B.電流表 A2的示數始終在增大,電流表 A1的示數先減小后增大
C.電流表 A1的示數先增大后減小,電流表 A2的示數先減小后增大.
D.電流表 A2的示數先增大后減小,電流表 A1的示數先減小后增大
【答案】A
【知識點】歐姆定律及其應用;電路的動態分析
【解析】【分析】首先分析滑片P在左、右端時的電路,然后根據串并聯的特點和歐姆定律即可得出電流表的示數變化。
【解答】當滑片P在左端時,由于電流表相當于導線,對電阻R1和滑動變阻器短路,使電路中只有R2連入電路,電流表A1無示數,電流表A2測量通過R2的電流;
當滑片P向右移動時,使電路在R2的基礎上再串聯了電阻,電流表A1有示數,測量的是滑動變阻器上R右和R1并聯的總電流;而電流表A2測量滑動變阻器上的左右兩端流入、從滑片P流出的總電流,不再是通過R2的電流,所以電流會變小;
當滑片P在右端時,由于電流表A1滑動變阻器短路,電流表A2對電阻R1短路,使電路中又只有R2連入電路,電流表A1、A2測量都是通過R2的電流;
綜上所述,當滑動變阻器R的滑動觸頭P由左向右移動時,電流表A1的示數始終在增大,電流表A2示數先減小后增大。
故選A。
(19題圖) (20題圖)
20.如圖所示,閉合開關S時,小燈泡L1、L2都不亮。用一段導線的兩端接觸a、b兩點時,兩燈都不亮;接觸b、c兩點時,兩燈也不亮;接觸c、d兩點時,兩燈都亮。對此,下列判斷中正確的是(  )
A.燈L1斷路 B.燈L2斷路 C.開關S斷路 D.燈L2短路
【答案】C
【知識點】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用
【解析】【分析】分析各個選項中的故障,推測出現的現象,哪個與題目描述一致,哪個就是正確選項。
【解答】A .如果燈L1開路,用一段導線的兩端接觸b、c兩點時,L2會發光,故A不合題意;
B.如果燈L2開路,導線接觸a、b兩點時,L1會發光,故B不合題意;
C.如果開關開路,導線接觸c、d兩點時,電路是通路,兩燈都發光,故C符合題意;
D.如果燈L2短路,L1會發光,故D不合題意。
故選C。
21.(2024八上·臨平期末)某學生在做測定小燈泡電阻的實驗中,將正常的電流表、電壓表接入電路,當閉合開關后,發現電流表有讀數,電壓表讀數為零,移動滑動變阻器滑片時電流表讀數有變化,電壓表讀數始終為零,其原因可能是(  )
A.滑動變阻器接觸不良 B.開關接觸不良
C.小燈泡短路 D.燈泡的鎢絲斷了
【答案】C
【知識點】電流表、電壓表在判斷電路故障中的應用
【解析】【分析】 將正常的電流表、電壓表接入電路,當閉合開關后,發現電流表有讀數,說明電路為通路;當移動滑動變阻器滑片時電流表讀數有變化,電壓表讀數始終為零,說明電壓表測量的用電器發生短路。
【解答】AB.滑動變阻器接觸不良或開關接觸不良時,整個電路斷路,那么電壓表和電流表都沒有示數,故A、B不合題意;
C.小燈泡短路時,電壓表也被短路,則電壓表沒有示數,但是電流表仍然有示數,故C符合題意;
D.燈泡的鎢絲斷了,電壓表串聯在電路中。由于電壓表的內阻很大,因此電流表的示數為零,故D不合題意。
故選C。
(21題圖) (22題圖)
22. 甲、乙兩地相距2km,中途發生短路故障(有短路電阻),如圖所示。現通過做實驗檢測故障處,若在甲處加電壓90 V,在乙處測得電壓為72 V;若在乙處加電壓100 V,在甲處測得電壓為50 V,則故障處距甲處   。
【答案】0.4km
【知識點】串、并聯電路的電壓特點
【解析】【分析】導線電阻與短路電阻是串聯的,根據電壓表示數和串聯電路電阻兩端電壓與電阻成正比得到等量關系,然后根據導線電阻與長度成正比確定短路位置。
【解答】設甲到短路處的電阻是R甲,乙到短路處的電阻是R乙,短路電阻是R0,
甲處加電壓90V時
因為串聯電路中電壓和電阻成正比,所以:①;
乙處加電壓100V時,所以:②;
由①②得:,
甲到短路處的兩段導線的長度是s甲,乙到短路處兩段導線的長度是s乙=4km-s甲,
電阻與長度成正比,即:,
解得:s甲=0.8km,
所以甲到短路處的長度是:。
23.(2023八上·浙江省臺州市臨海期中) 如圖甲所示,是用電流表測量電流的實物連接圖,請按要求回答:
(1)請畫出與圖甲相對應的電路圖;   
(2)使用時應將電流表與被測用電器   聯在電路中,且使電流從電流表的正接線柱流入。在連接電路時,發現剛接好最后一根導線,電流表的指針就發生了偏轉,由此可知在連接電路時,他忘了   ;
(3)如圖甲中電流表測量的是通過燈    (填“L1”或“L2”)的電流,如果電流表的讀數如圖乙所示,則電流表測出的電流是   A;
(4)如果要用電流表測通過L1和L2的總電流,且只允許移動一根導線,應將導線   (填“a”、“b”或“c”)的右端接在電流表的   (填“3”、“0.6”或“-”)接線柱上。
【答案】(1)
(2)串;斷開開關
(3)L1;0.5
(4)b;-
【知識點】根據實物圖畫電路圖;電流的測量及電流表的使用
【解析】【分析】 (1)根據實物圖畫出對應的電路圖;
(2)電流表與待測電路串聯,電流應從電流表正接線柱流入,從負接線柱流出;
在連接電路時,要斷開開關;
(3)從圖中可以看出L1與電流表串聯后再與L2并聯,開關在干路上。從圖中看出電流表使用的是0~0.6A的量程,分度值為0.02A,根據指針的位置讀數;
(4)用電流表測通過L1和L2的總電流,把電流表接在干路上。
【解答】 (1)由實物圖可知,電流從電源正極出發開始分支,一支經燈泡L2,另一支經電流表A、燈泡L1,然后共同匯合經開關S回負極,如下圖:
(2)使用時應將電流表與被測用電器串聯在電路中;
在連接電路時發現,剛接好最后一根導線,電流表的指針就發生了偏轉,由此可知在連接電路時,他忘了斷開開關;
(3)由圖甲可知,燈L1、L2并聯,L1與電流表串聯,因此電流表測L1的電流;圖乙中電流表使用了0~0.6A的量程,分度值為0.02A,其讀數為0.5A;
(4)要用電流表測通過L1、L2的總電流,應把電流表接在干路上,導線b的右端改接在電流表的負接線柱上即可。
24.(2023八上·長興月考)如圖1是小李探究串聯電路電流特點的實驗電路圖
(1)探究“串聯電路的電流關系”時,分別把圖中A、B、C各點斷開,然后把   接入。
(2)剛連完最后一條導線,燈泡L1、L2就亮了,指出他在實驗操作中的不當之處:
(3)小李同學在做實驗時,閉合開關前,電流表的指針均指在零刻度處;當閉合開關試觸時,發現電流表指針擺動分別出現了如圖2甲、乙的兩種情況。請分析他在電流表的使用上存在的問題。
甲:   。
乙:   。
(4) 改正錯誤后,為了使得出的結論具有普遍性,應這樣操作:   。
【答案】(1)電流表
(2)連接電路時,沒有斷開開關
(3)電流表正負接線柱接反了;電流表的量程選擇過大
(4)更換不同規格的燈泡進行多次測量
【知識點】實物的電路連接;電流的測量及電流表的使用;串、并聯電路的電流特點
【解析】【分析】考查電流表的使用方法和電路連接。
【解答】(1)測量電流用電流表,需要將電流表串聯到被測電路中;
(2)連接電路時,要先斷開開關 ,等連接好各個元件后,再閉合開關;連完最后一根,直接亮了,說明沒有斷開開關;
(3)甲指針往零刻度左邊偏,說明電流表正負接線柱反了,指針往反方向偏;乙的偏轉角度太小,說明電流表量程選大了;
(4)要讓結論有普遍性,需要多做幾種材料,多做幾次實驗,所以需要換不同規格燈泡進行多次測量。
25. 小科同學從“測小燈泡的電阻”中了解到“金屬導體的電阻一般隨導體溫度的升高而增大”。他想:鉛筆芯也是導體,鉛筆芯的電阻與它的溫度之間是否也存在這種關系呢 于是,小科和幾名同學一起進行了“探究鉛筆芯的溫度變化對其電阻有何影響”的實驗。
(1)實驗思路:保持鉛筆芯兩端的電壓不變,給鉛筆芯加熱,測出不同   時通過鉛筆芯的電流,根據電流的變化情況,得出鉛筆芯電阻大小與其溫度變化的關系。其依據是:電壓一定時,電阻越小,電流   。
(2)小科設計了如圖甲所示的電路。 主要實驗過程:①先將H型鉛筆芯接入電路,閉合開關S,測量并記錄通過它的電流;②   ,每隔 10s測量并記錄通過它的電流;③再分別將HB型、2B型鉛筆芯接入電路,重復以上實驗過程。
(3)下表是小科他們記錄的實驗數據:
加熱時間/s 0 10 20 30
通過鉛筆芯的電流 I/A H 0.16 0.18 0.20 0.22
HB 0.24
0.32 0.36
2B 0.30 0.36 0.40 0.44
由于同學粗心,漏掉了其中一個數據,請你按圖乙中電流表的示數補上:   A。 分析表中數據可以初步得出:鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而   
(4)你認為小科他們的實驗存在什么不足,寫出其中一條:   。
【答案】(1)溫度;越大
(2)用酒精燈給鉛筆芯加熱,使鉛筆芯的溫度逐漸升高
(3)0.28;減小
(4)鉛筆芯容易燃燒(合理即可)
【知識點】影響電阻大小的因素
【解析】【分析】探究導體電阻大小與溫度的關系時,要讓導體的材料、長度、橫截面積相同,觀察實驗現象時要使用轉換法,將電阻的大小通過燈泡的亮暗或電流的大小來反映。
(1)實驗思路:根據描述可知,實驗要探究溫度對鉛筆芯電阻的影響,因此要想辦法改變鉛筆芯的溫度,然后通過電流大小確定阻值變化。根據可知,當電壓不變時,電阻越大,則電流越小。
(2)在實驗中要用酒精燈對鉛筆芯加熱,且加熱時間越長,鉛筆芯的溫度越高,需要記錄不同溫度下對應的電流大小;
(3)根據乙圖確定電流表的量程和分度值,根據指針位置讀出示數。根據表格數據中的電流變化確定阻值變化,進而的大鉛筆芯的電阻隨溫度的變化規律。
(4)可從容易燒斷、是否容易直接測量溫度和控制電壓不變等角度分析解答。
【解答】(1)實驗思路:保持鉛筆芯兩端的電壓不變,給鉛筆芯加熱,測出不同溫度時通過鉛筆芯的電流,根據電流的變化情況,得出鉛筆芯電阻大小與其溫度變化的關系,其依據是:電壓一定時,電阻越小,電流越大。
(2)為了探究鉛筆芯的電阻與溫度的關系,則需用酒精燈給鉛筆芯加熱,使鉛筆芯的溫度逐漸升高,每隔10s測量并記錄通過它的電流。
(3)根據表中電流值可知,電流表的量程為0~0.6 A,分度值為0.02 A,則電流表的示數為0.28 A;分析表中數據可知,加熱時間越長,電流越大,因此鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而減小。
(4)實驗的不足:鉛筆芯容易燃燒;不能直接測量鉛筆芯的溫度;不能控制鉛筆芯兩端電壓不變;用酒精燈加熱不能保證鉛筆芯受熱均勻;電路中沒有接保護電阻;加熱時筆芯容易斷裂等。
26.(2023八上·浙江月考)小明為了比較蘿卜、土豆、番薯的導電能力,將它們切成大小相同的長方條,分別接在如圖甲電路a、b間。
(1)該實驗探究目的類似課本中“研究導體電阻大小與   的關系”。
(2)實驗設計中,小明想通過觀察比較   來比較三者導電能力的大小。
實驗材料 感應器接收到反射回來的電波強弱
蘿卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
(3)在實際操作過程中,小明發現實驗現象不明顯,無法達到實驗目的。他通過查閱資料發現,有一種電波感應器(如圖乙所示),能向物體發射電波,并根據物體反射回來的電波強弱來判斷物體的導電能力,物體對電波反射越弱,則導電能力越強。若向蘿卜、土豆、番薯發射相同強度的電波,反射回來的電波結果如下表(“+”越多電波越強),則蘿卜、土豆、番薯中導電能力最弱的是   。
【答案】(1)材料(物質種類)
(2)小燈泡的亮暗程度
(3)土豆
【知識點】影響電阻大小的因素
【解析】【分析】(1)該實驗設計中導體的長度和橫截面積相同,但材料不同,根據類比法回答;
(2)小明通過觀察比較燈的亮度來判斷導電能力大小;
(3)根據表中數據,結合物體對電波吸收越大,導電能力越強分析回答。
【解答】(1)該實驗設計中導體的長度和橫截面積相同,但材料不同,故思路類似課本中“研究影響導體電阻大小與材料(物質種類)有關”;
(2)小明通過觀察比較小燈泡的亮暗程度判斷導電能力大小;
(3)因物體對電波吸收越大,導電能力越強,由表中數據知,蕃薯反射回來的電波最弱,蕃薯對電波吸收最強,土豆反射回來的電波最強,土豆對電波吸收最弱,因物體對電波吸收越大,導電能力越強,故蘿卜、土豆蕃薯的導電能力強弱關系為:蕃薯>蘿卜>土豆。
故答案為:(1)材料(物質種類);(2)小燈泡的亮暗程度;(3)土豆。
27.(2023八上·蕭山月考)在探究“導體的電阻跟哪些因素有關”時,老師引導學生作了如下的猜想:①導體的電阻可能跟導體的橫截面積有關;②導體的電阻可能跟導體的長度有關;③導體的電阻可能跟導體的材料有關;如圖為他們進行實驗探究的器材,演示板上固定了四條金屬電阻絲,規格如表所示。
金屬絲 材料 長度/m 橫截面積/mm2
a 錳鋼 1 20
b 鎳鉻 1 20
c 錳鋼 1 30
d 錳鋼 0.5 20
(1)在探究電阻跟橫截面積的關系時,可依次把M、N跟   的兩端連接,閉合開關,分別記下電流表的示數,分析比較這兩根金屬絲電阻的大小,可以得到結論。
(2)依次把M、N跟a、d的兩端連接,閉合開關,分別記下電流表示數,分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小,可探究電阻跟   的關系。
(3)該實驗用到了控制變量法,試再舉一個用此科學方法的實驗:   。
(4)請指出本實驗電路設計中的不足/ 讓教學更有效 精品試卷 | 科學
第四章 電路探秘
01 摩擦起電
一、摩擦起電
(一)基本原理
(1)物體內有兩種不同的帶電粒子,帶正電的質子和帶負電的電子。因為通常情況下兩者在數量上相等;正負電荷相互抵消,所以物體沒有呈現帶電性。
(2)物體之間的摩擦使物體上的電子發生了轉移,得到電子的物體帶 ,失去電子的物體帶 。
(二)歸納總結
(1)物體之間的摩擦會使一個物體上的電子 到另一個物體上,得到電子的那個物體就帶負電了,另一個失去電子的物體就帶等量的正電,這種現象稱為 。
(2)這些物體所帶的電荷叫做靜電。
(3)帶電物體具有吸引輕小物體的性質。
【能力拓展】接觸起電
①概念:帶電體和不帶電體相互接觸后使不帶電的物體帶電的方法叫接觸起電。
②接觸起電的實質是一個物體的電子轉移到另一個物體上。
③接觸起電并沒有創造出電荷,只是使電荷在帶電物體和不帶電物體之間發生了轉移。
二、電荷間的相互作用
(一)兩種電荷
大量實驗事實證明:自然界中只存在兩種電荷,正電荷和負電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶 ,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶 。
(二)探究電荷間的相互作用規律
(1)現象探究
探究過程 現象 說明
兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近 都是用絲綢摩擦過的玻璃棒,兩玻璃棒帶的電荷一定是相同的
兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近 都是用毛皮摩擦過的橡膠棒,兩橡膠棒帶的電荷一定是相同的
用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近 橡膠棒和玻璃棒靠近時相互吸引,說明它們帶的電荷不同
(2)歸納總結:同種電荷相互 ,異種電荷相互 。
02 電路的連接狀態
三、電流與電路
(一)電流的形成
接入電路的電源,能使導體內部的電荷產生定向運動,形成持續不斷的電流。
(二)電流方向的規定
水在水管中沿著一定的方向流動,水管中就有了水流,同樣,電荷的定向運動形成電流,科學上規定,正電荷定向運動的方向為電流的方向,負電荷定向運動的方向與電流方向 。
金屬導體中的自由電子帶負電荷,根據電流方向的規定,自由電子實際定向運動方向與金屬導體中電流方向相反。電源接入電路時,電流從電源的正極流出,經過導線、用電器,最后流入電源負極。電子從電源的負極流出,流向電源的正極。
(三)電路的組成
電路是指把電源、用電器和開關用導線連接起來組成的電流路徑。一個完整的電路應該包括 四種電路元件,缺一不可。
(四)電路中各元件的作用
(1)電源:電源是提供電能的裝置,電源接入電路中,能使導體內部的電荷產生定向運動形成持續不斷的電流,它工作時將其他形式的能量轉化為電能。常見的電源有干電池、蓄電池和發電機等。
(2)用電器:用電器是用電來工作的設備,它在工作時將電能轉化為其他形式的能。常見的用電器有電燈、電爐、電視機電鈴、電冰箱等。
(3)開關:它是用來接通或斷開電路,起控制用電器工作的作用。開關閉合,用電器工作;開關斷開,用電器不工作。常見的開關有拉線開關、撥動開關、閘刀開關、聲控開關等。
(4)導線:導線將電源、用電器、開關連接起來,形成讓電荷運動的通路。常用銅、鋁制作導線,導線的外殼包層塑料、橡膠等絕緣材料。
(五)電路的三種狀態及短路的危害
(1)通路:開關閉合時,電路中會有電流,這樣的電路叫通路。這時電路中有電流流過,用電器工作。
(2)開路:斷開的電路叫開路,即開關斷開,或電路中某一部分斷開時,電路中沒有電流,用電器不工作,常見造成開路的原因有以下幾種:①開關沒有閉合;②導線與其他電路元件連接處線頭脫落或接觸不良;③導線斷了;④用電器損壞,比如燈泡燈絲斷了。
(3)短路:閉合開關后,導線直接連接在電源的兩極上,中間沒有用電器,這樣的電路叫電源短路,電源短路時電路中電流會很大,會損壞電源,嚴重時會引發火災,這是絕對不允許的。
【能力拓展】
電流的形成
①電流可以是正電荷定向運動形成的,也可以是負電荷(例如電子)定向運動形成的,正、負電荷同時向相反方向運動也可以形成電流。
②在金屬導體中,做定向運動的是帶負電荷的自由電子。
③酸、堿、鹽的水溶液中,做定向運動的是陰、陽離子。
短路
①正確理解電源短路
電源短路是絕對不允許的,但是電路在有用電器的情況下形成電源短路對我們的迷惑性很大,實際上不管電路中有幾條“電流通道”,只要有一條不經過用電器,而直接用導線連接了電源的“+”“-”極,那么就形成了電源短路。
②局部短路的應用
電路中某一用電器的兩端用一根導線連接起來,這種情況稱這個用電器被短路,這時只有這個用電器中沒有電流通過,這種情況又叫局部短路。局部短路一般不會損壞電源。
電源短路是嚴格禁止的,但是局部短路有時也應用在生產、生活中, 可以用來控制某一段電路中電流的有無,這是近年來中考考查生活實際應用的一個熱點。
03 電路圖
四、 電路圖
(一)電路元件符號
科學上規定,每個元件都要用一個特定的圖形符號來表示
(二)電路圖
用元件符號代替實物表示電路的圖稱為電路圖。如圖左是實物圖,右是與實物圖相對應的電路圖。
(三)畫電路圖應注意的事項
(1)完整地反映電路的組成,即要把電源、用電器、導線和開關都畫在電路之中,不能遺漏某電路元件。要注意所畫符號和實物的對應性,如電路圖中電路元件的順序電源的正負極等必須與實物圖一一對應 ,開關的開關狀態應注意與實物圖一致。
(2)規范地使用元件符號,不能隨意亂畫。
(3)合理地安排元件符號的位置,應盡可能使元件均勻地分布在電路中,畫出的電路圖應清楚美觀。
(4)平直地描繪連接導線,通常用橫平豎直線段代表導線連接,轉彎處一般取直角,使電路圖畫得簡潔工整。
(5)畫電路圖時,一般從電源的正極開始,沿電流的方向依次畫出元件符號,并用導線連接起來。
(6)畫復雜電路圖時,遵循先畫一條主電路(最多電器元件的串聯電路),再將并聯的部分接入主電路的原則,最后進行美觀調整。
(7)根據電路圖連接實物圖時,若電路有分支,可以先將一個支路與電源相連,然后再將另一個支路并列連接在相應點上。實際連接時,可以“抄近路”(連接同-一根導線的兩端效果是一樣的),以 “節省”導線。
(四)電路的兩種基本連接方式
(1)串聯電路
①定義:把電路元件逐個順次連接起來接入電路,這種連接方式叫做串聯電路。
②特點:電流路徑只有1條。開關控制整個電路,其作用與位置無關。各用電器相互影響。如開關同時控制兩盞燈的亮滅。兩盞燈相互影響。
(2)并聯電路
①定義:把電路元件并列連接起來再接入電路,這種連接方式叫做并聯電路。
②特點:電流有兩條或兩條以上的路徑,有干路支路之分。干路上的開關控制整個電路的通斷,支路上的開關只能控制它所在支路的通斷。各路用電器可獨立工作,互不影響。并聯用電器的連接點叫做電路的分支點,從電源兩極到兩個分支點的那部分電路叫干路,干路上的開關s控制整個電路,叫總開關。兩個分支點之間的電路叫支路,支路上的開關s控制燈L,開關S,控制燈L。
(五)連接電路時,需注意以下幾點
(1)要按照一定順序連接。
(2)各元件與導線間的連接要牢固。
(3)連接過程中,開關應處于斷開狀態。
(4)連接電路時,一定要防止用導線把電源兩極直接連接起來。
(六)電路設計
設計電路,就是按照要求確定電路中各個元件的位置。其方法是:先將開關和用電器對應地連接起來,要能分析出開關是控制哪個用電器,在電路中起什么作用(是控制干路,還是控制支路)。再將開關和所控制的用電器串聯起來,若開關是在干路中,應與電源串聯。然后通過分析,判斷出用電器之間是串聯,還是并聯。在分析的基礎上,正確畫出電路圖。作圖時,電路元件要用規定的符號畫出來。最后,根據題目要求,按照所作出的電路圖,逐項檢查,看是否合乎要求。
01 電流與電流表使用
一、電流強度
(一)定義
導體中電流的大小稱為電流強度,簡稱電流,用字母I表示。
(二)單位
安培,簡稱安,符號為A。更小的位有毫安( mA)、微安(μA),其換算關系為1安= 毫安,1毫安= 微安。
(三)常見用電器的電流值
不同的用電器工作電流是不同的,同一個用電器在不同的工作狀態下的電流值也不相同。用電器說明書或銘牌上標注的電流值是指此用電器正常工作時的電流值。
(四)人體與電流
(1)心電圖
人體本身大約每秒有一個微弱的脈沖電流傳遍心肌,用以觸發、控制心跳。這些微電流也會經身體組織傳到皮膚。用專門的儀器可以探測到這些電流,將其放大后,可在顯示屏上顯示,這就是心電圖,利用心電圖可判斷入的心臟是否正常。
(2)測謊儀的工作原理
根據腦電流,可以對入腦的思維或情緒狀態進行分析并作出推測或判斷。
(3)人體對電流的反應
一般情況下,能引起入感覺的最小電流約為1毫安,當通過入體的電流達到10毫安以上時,人就有生命危險,故用電時要注意安全。
【能力拓展】
電流是指單位時間內通過導線某一截面的電荷的多少,公式表示為I=Q/t
二、電流的測量
(一)認識電流表
作用 電流表是測量電路中電流大小的儀表
實物圖
電路圖符號
量程和分度值 電流表有三個接線柱,“-”表示負接線柱,兩個“+”接線柱(注意不是“+”極和“-”極) 使用“0.6”和“-”兩個接線柱時,它的量程是 安,最大可測 的電流,每個大格為 安,每個小格為 安,即分度值為 安; 用“3”和“-”兩個接線柱時,量程是 安,最大可測 安的電流,每個大格為 安,每個小格為 安,即分度值為 安。同一刻度線,大量程數值是小量程數值的5倍
(二)電流表的使用規范
(1)使用時按照“不超”“從小”原則選擇合適量程。“不超”指被測電流不要超過電流表的量程(允許測量的最大電流),“從小”指在“不超”的前提下盡量使用小量程,比如電流大小只有0.4 安,雖然兩個量程都沒超,要實行“從小”原則,選擇0 ~ 0.6安量程,以使測量結果更準確。在不能預先估計被測電流大小的情況下,應采用“選擇最大量程試觸”的方法來選擇合適量程。
(2)電流表必須和被測的用電器 ,不允許將電流表和用電器并聯。
(3)電流表接入電路中時,應使電流從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。
(4)絕對不允許不經用電器把電流表直接接到電源兩極上,否則會燒壞電流表,也會損壞電源。
(三)電流表的讀數
首先明確電流表選用的量程(可由接線柱的連接情況確定)是0-0.6安,還是0-3安。然后根據量程確定電流表的分度值,當選用0-0.6安時,每個小格就是0.02安;選用0-3安時,每個小格就是0.1安。量后觀察指針偏轉的大格數和小格數。
①判斷電流表測的是哪個用電器的電流,首先要明確它與哪個用電器串聯。比如在并聯電路中,要仔細辨別電流表與哪個用電器串聯,與哪個用電器串聯就測通過該用電器的電流大小。若電流表接在干路上,則電流表測電路的總電流。
②判斷電流表在電路中連接是否正確,要看是否符合電流表的使用規則。一般要做到四項檢查:A.電路是否發生短路;B.電流表在電路中是否串聯;C.接線柱是否正確;D.選擇量程是否合適。
【能力拓展】
正確理解電流表的使用
①與使用其他的測量工具相同,使用電流表前首先要校零(即使指針對準表頭刻度盤的零刻度線),同時明確電流表的量程和分度值。
②電流表要串聯在被測電路中,因為電流表實質上相當于一根導線,若將電流表并聯在被測電路兩端,則電流表會使被測電路短路,容易將電流表燒壞,損壞電源。電流要從電流表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。如果正、負接線柱接反,則電流表的指針就會反向偏轉,容易造成指針碰彎或損壞電流表。
③被測電流不能超過電流表的量程。電流表的量程是指允許通過電流表的電流值的范圍。若能預先估計被測電流大小,根據估計的電流大小,選擇合適量程。若不能估計被測電流的大小,可采用最大量程“試觸法”選擇合適的量程。試觸時,閉合開關,用線頭快速試觸電流表的最大量程的接線柱,觀察指針偏轉的范圍,如果超過大量程,應迅速斷開開關,換用更大量程的電流表;如果指針偏轉的范圍小于大量程而大于小量程,應選用大量程;如果小于小量程,應選用小量程。
02 串、并聯電流特點
三、串、并聯電路的電流特點
(一)探究串聯電路的電流特點
提出問題:串聯電路中,電流有什么樣的特點
實驗猜想:①A點的電流可能最大,然后依次減小,B點小些,C點最小,即Ia>Ib>Ic ;②由于電流只有一條路徑,A、B、C三點的電流應該相等,即Ia=Ib=Ic
設計并進行實驗:
(1)電路圖如圖示。
(2)實驗器材:兩節干電池(或學生電源)、兩只小燈泡、一個開關、電流表、導線若干。
(3)按電路圖連接電路,用電流表分別測出A、B、C三點的電流大小,實驗數據記錄在表格中。
(4)換用不同的燈泡進行實驗,將實驗數據記錄在表格中。
實驗結論:分析上表,得出的結論是
(二)探究并聯電路的電流特點
提出問題:并聯電路中,電流有什么樣的特點
實驗猜想:(1)并聯電路中,干路電流I大于各支路電流,即Ic>Ib,Ic>Ia
(2)并聯電路中,干路電流I等于各支路電流之和,即Ic=Ib+Ic
設計并進行實驗:
(1)電路圖如圖所示。
(2)實驗器材:兩節干電池(或學生電源)兩只不同規格的小燈泡、一個開關、 電流表、導線若干。
(3)連接電路,用電流表分別測出A、B、C三點的電流大小,實驗數據記錄在表格中。
(4)換用不同規格的小燈泡進行實驗,將實驗數據記錄在表格中。
實驗結論:分析上表,得出的結論是
【能力拓展】
①連接電路時,開關應斷開。
②電流表應串聯在被測電路中。
③應從電源正極(或負極)起按電路圖將元件逐個首尾順次連接起來。
④要注意電流表量程的選擇,若不能估計被測電流的大小,要采用“試觸”的方法來選擇合適的量程。首先要用電流表的大量程試觸,若發現電流表指針反向偏轉,則應對調正、負接線柱;若超過量程,則要更換更大量程的電流表;若偏轉角度過小,則應改用小量程。
⑤讀數時要客觀、準確,視線與刻度線垂直,讀數完畢,斷開開關,切斷電源,整理好儀器。
⑥實驗時,要更換規格不同的小燈泡進行多次實驗,這樣可以避免偶然性,使結論具有普遍性。
01 導體與絕緣體的區別
一、 物質的導電能力
(一)導體、絕緣體的含義
(1)導體:容易導電的物質叫做導體。常見的導體有各種金屬、石墨(碳)、入體、大地、酸堿鹽的水溶液等。
(2)絕緣體:不容易導電的物質叫做絕緣體。常見的絕緣體有橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空氣等。
記住幾種特別物體:水銀是一種金屬,通常是液體,也是導體;食鹽固體、燒堿固體不是水溶液,不是導體。
(二)導體和絕緣體之間沒有絕對的界限
它們之間沒有明顯的界限。導體和絕緣體不是絕對的,有些絕緣體在條件改變時可能會變成導體。例如,常溫下玻璃是絕緣體,當燒到紅熾狀態時可以導電,干木頭在潮濕的情況下可以導電,空氣在閃電作用下可以導電,純水地維V在摻有雜質的情況下也可以導電等。導體的表面被氧化或腐蝕后,導電能力下降,甚至不導電,所以電路的關鍵部位必須采取防腐蝕措施。
(三)導體容易導電和絕緣體不容易導電的原因
有些物質是由分子構成的,分子是由原子構成的,原子又是由原子核和繞核高速運動的電子構成的。電子帶負電,原子核帶正電。
金屬是由原子構成的,在金屬導體中存在著大量可自由移動的電子;在酸堿、鹽的水溶液中存在著可自由移動的電荷,稱為正、負離子;在絕緣體中,幾乎沒有能自由移動的電子。
由此可見,導體容易導電,是因為導體中有大量的可自由移動的電荷,絕緣體不容易導電,是因為絕緣體中幾乎沒有能自由移動的電子。
(四)半導體
導電能力介于導體與絕緣體之間的一類物質叫做半導體。常見的半導體材料是硅和鍺,半導體主要應用于電子工業。
02 電阻與電阻大小影響因素
二、電阻
不同的水管水流大小不同,說明水管對水流有阻礙作用,不同水管的阻礙作用不同。類比到電流,電荷在導體中定向移動時,導體對電流也會有一定的阻礙作用,且不同材料的導體對電流的阻礙作用不同。為了描述物體導電能力的強弱,我們引入了電阻這一物理量。
(一)概念
電阻表示導體對電流的阻礙作用。
(1)在科學中,用電阻來表示導體對電流的阻礙作用的大小,導體的電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越強,導體的導電能力越弱。
(2)導體的電阻由導體自身情況決定,不管這個導體是否連入電路,是否有電流通過,導體對電流的阻礙作用(即電阻)總是存在的。只是無電流通過時,這種阻礙作用沒有體現出來而已。
(3)絕緣體的電阻非常大,電流不容易通過;導體的電阻小,電流容易通過。
(二)符號
用R表示導體的電阻,在電路圖中的符號是“”。
(三)單位
在國際單位制中,電阻的單位是歐姆,簡稱 ,符號是 。
常用的單位還有千歐、兆歐,它們的換算關系是:1兆歐= 103千歐,1千歐= 103歐
三、 影響電阻大小的因素
我們從生活經驗中知道,輸電線越長,輸電線耗電量越大;高壓輸電線很粗,而實驗室中做電學實驗用的導線卻很細;導線一般都使用銅鋁制成,而用其他金屬制成導線的情況卻很少。那么,影響電阻大小的因素有哪些呢 我們可以這樣來猜想:①導體的橫截面積可能會影響電阻的大小;②導體的長度可能會影響電阻的大小:③導體的材料種類可能會影響電阻的大小。
我們可以通過控制變量法來逐個研究影響電阻的因素。依據控制變量法研究導體電阻與某一因素的關系時,要控制其他因素不變。
(一)探究導體的電阻與長度的關系
設計思路:探究導體的電阻與長度的關系時,要控制導體的材料和橫截面積相同,選用不同長度的導體接入之間,觀察燈的亮度以及電流表的示數。
現象分析:當接入導體甲(1米)時,燈的亮度較暗,電流表的示數較小,說明甲的電阻較大;當接入導體乙(0.5米)時,燈的亮度較亮,電流表的示數較大,說明乙的電阻較小。由此說明導體的電阻大小與長度有關。探究結論:材料、橫截面積相同的導體,長度越長,電阻越大。
(二)探究導體的電阻與橫截面積的關系
設計思路:探究導體的電阻與橫截面積的關系時,要控制導體的材料和長度相同,選用橫截面積不同的導體接入,觀察燈的亮度以及電流表的示數。
現象分析:當接入較細的導體甲(0.5毫米2)時,燈的亮度較暗,電流表的示數較小,說明甲的電阻較大;當接入較粗的導體乙(1毫米2)時,燈的亮度較亮,電流表的示數較大,說明乙的電阻較小。由此說明導體的電阻大小與橫截面積有關。
探究結論:材料、長度相同的導體,橫截面積越小,電阻越大。
(三)探究導體的電阻與材料的關系
設計思路:探究導體的電阻與材料的關系時,要控制導體的橫截面積和長度相同,選用不同材料的導體接入,觀察燈的亮度以及電流表的示數。
現象分析:當接入甲材料(鎳鉻合金)制成的導體時,燈的亮度較暗,電流表的示數較小,說明甲的電阻較大;當接入乙材料(銅)制成的導體時,燈的亮度較亮,電流表的示數較大,說明乙的電阻較小。由此說明導體的電阻大小與材料有關。
探究結論:橫截面積、長度相同,而 不同的導體,導體電阻的大小 。
(四)探究導體的電阻與溫度的關系
設計思路:探究導體電阻與溫度的關系時,應控制導體的材料、橫截面積和長度相同。通過改變同一導體的溫度,利用電流表的示數來比較電阻的大小。
實驗步驟:按圖示連接電路,閉合開關,記錄電流表的示數;給金屬導體AB加熱半分鐘,再閉合開關,記錄電流表的示數,觀察燈的亮度。分析與論證:加熱前,電流表的示數較大,燈的亮度較亮;加熱后,電流表的示數變小,燈的亮度變暗,說明金屬導體的電阻與溫度有關。
實驗結論:導體的電阻大小與 有關。
各種材料的電阻
其他條件相同時,不同材料的電阻值是不同的,在同樣的條件下,銀、銅的電阻很小,電木、橡膠的電阻很大。一般常用銅來做導體,用電木、橡膠來做絕緣體。
人體電阻的平均值是1 000~ 2 000歐。不同的入或一個入在不同情況下的電阻值是不同的。氣溫高或入體出汗時,入體的電阻值較小;氣溫低空氣干燥時,入體的電阻值較大。
【能力拓展】
①實驗過程中要控制電源電壓不變。
②實驗中,通過比較電流表示數的大小來判斷電阻的大小,這是運用了轉換法。
③實驗中還應用了控制變量法。在設計實驗和敘述結論時,都要注意控制變量法的運用。如在探究導體電阻的大小是否與導體的橫截面積有關后,得出的結論是:在導體的材料、長度相同時,導體的橫截面積越大,電阻越小;如果說成“導體的橫截面積越大,電阻越小”是不正確的,因為沒有控制其他因素相同。
01 變阻器構造與使用
一、 變阻器的應用
在生活、生產和實驗中,常常要改變電路中電流的大小,如通過改變電流來控制電動汽車的行車速度,調節收音機的音量,調節臺燈的燈泡亮度等。電路中電流大小的改變可以通過改變電阻的大小來實現。
(一)電阻器
(1)概念:生產、生活和實驗研究中,用到的具有一定阻值的元件叫電阻器,也稱為電阻。
(2)作用:控制電路中的電流大小。
(二)變阻器
(1)概念:可以改變電阻值的電阻器。
(2)作用:改變電路中的 。
(3)應用:①改變音響設備發出聲音的品質;②改變收音機和電視機等的音量;③改變電動汽車的行車速度。
二、滑動變阻器
(一)原理
靠改變接入電路的電阻絲的 來改變電阻大小。
(二)作用
調節滑動變阻器滑片可以逐漸改變連入電路的電阻,從而逐漸改變電路中的電流。
(三)構造
滑動變阻器是由絕緣體瓷筒、線圈、金屬棒、滑片、上下接線柱等元件組成。套在瓷筒上的線圈由表面涂了絕緣漆的電阻絲繞成,它的兩頭分別與兩個下接線柱相連,套在金屬棒上的滑片可在金屬棒上滑動,并與線圈緊密接觸,線圈上能接觸滑片的地方,絕緣漆已被刮去。
結構示意圖和符號
滑動變阻器的結構示意圖和電路圖中的符號如圖所示。
滑動變阻器的連接方式
滑動變阻器接入電路的接線柱必須“ ”;
②有效電阻的長度取決于下面接入電路的接線柱到滑片P的距離,滑片P到下面接線柱的長度越長,電阻越大,滑片P到下面接線柱的長度越短,電阻越小,可簡記為“近小遠大”。
使用滑動變阻器應注意以下四點
(1)要了解所使用滑動變阻器的阻值范圍和允許通過的最大電流。如一個變阻器上標有“50歐 1安”字樣,表示此滑動變阻器的 ,允許通過的 。使用時要根據需要對滑動變阻器進行選擇,不能使通過的電流超過 。
(2)滑動變阻器接入電路的兩個接線柱必須是“一上一下”。 不能同時使用 兩個接線柱( R = 0),也不能同時使用 兩個接線柱( R為定值,即最大阻值),這樣就起不到改變電路的電阻的作用。
(3)為了保護電路,在通電前應將滑片置于阻值 ,即離所選下接線柱最遠的一端。
(4)滑動變阻器要與被控制的用電器 。
旋鈕型變阻器的工作原理
通過改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻的大小。連接實際電路時,要注意是哪兩個接線柱接入了電路,旋鈕觸片是順時針旋轉還是逆時針旋轉,然后判斷電阻的變化。
【能力拓展】
(一)判斷滑動變阻器接入電路的阻值變化,具體可按以下步驟:
 ①仔細觀察滑動變阻器在電路中接法,是否“一上一下”,特別要關注“一下”在滑動變阻器的哪一端。
 ②確認滑動變阻器的有效接入長度,也就是“一下”到滑片P的長度。
 ③根據滑片位置的變化,判斷有效電阻絲長度變化,從而判斷接在電路中的滑動變阻器電阻大小的變化。
 ④根據變阻器的有效長度的變化,判斷電流的大小變化情況。有效電阻絲變長,電流變小,有效電阻絲變短,電流變大。
(二)滑動變阻器的電阻絲一般是由熔點高、電阻大的鎳鉻合金制成的,受溫度影響小,阻值穩定。在長度和粗細都相同的情況下,鎳鉻合金絲的電阻大,這樣在移動滑片改變相同的長度時,鎳鉻合金絲的阻值會有明顯的變化,達到明顯改變電阻的目的,而若用其他材料制作,則達不到明顯改變電阻的目的。
01 電壓與電壓表的使用
一、 電壓
(一)電壓的作用
(1)電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因。電壓可給電流提供推動作用。
(2)用水流理解電流的形成,用 理解電壓。
(二)電源的作用:電源是提供電壓的裝置,如干電池、蓄電池、發電機等。
(三)電壓的單位
國際上通常用字母U表示電壓,電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是 。其單位還有千伏(kV )、毫伏(mV)和微伏(μV)。它們的換算關系為1千伏=1000伏,1伏=1000毫伏,1毫伏= 1000微伏
(四)常見的電壓值
(1)一節普通干電池的電壓U= 伏;
(2)一節蓄電池的電壓U= 伏;
(3)家庭照明電路的電壓U= 伏:
(4)一般情況下,對人體的安全電壓 伏( U≤36伏)。
二、電壓的測量
(一)認識電壓表
(1)作用:測量電路兩端電壓的大小。
(2)符號:
(3)量程:常用的電壓表有三個接線柱(“-”“3”和“15”),兩個量程(0~ 3伏和0~ 15伏)。
(4)讀數方法:
1.確認所用電壓表的量程。
2.確認刻度盤上每個大格和每個小格表示的電壓值。如圖使用的量程為 伏,每一大格表示的電壓值為1伏,每一小格表示的電壓值為 伏。
3.由指針所指的大格和小格的位置,讀出電壓表的示數。
(二)電壓表的使用規則
(1)首先要調零,明確電壓表的量程和最小刻度。
(2)正確選擇電壓表的量程,被測電壓不要超過所選量程。
(3)電壓表要并聯在被測電路兩端。
(4)把電壓表的“+”接線柱接在與電源正極相連的那端,“-”接線柱接在與電源負極相連的那端。
(5)電壓表可直接連到電源的正、負極上測量電源電壓(電壓表電阻極大,此處相當于開路)。
(三)電壓表與電流表的比較
電壓表 電流表
用途 測量電路兩端的電壓 測量電路中的電流
符號
連接方法 在被測電路的兩端 在被測電路中
與電源相接 能夠直接并聯在電源兩極上 絕對不允許不經過用電器直接連到電源兩極上
相同點 使用前要調節指針指在零刻線處,弄清量程、最小刻度值;使用時都要選擇合適的量程,都要待指針穩定后再讀數;不能估計出電流值或電壓值時可用試觸法判斷是否超過量程
02 串、并聯電壓特點
(一)串聯電路電壓的關系
串聯電路兩端的總電壓等于各串聯導體兩端的電壓之和。表達式:U=U1+U2+...+Un。
(二)并聯電路電壓的關系
并聯電路中,各支路兩端電壓都相等。表達式:U=U1=U2=...=Un
(三)實驗過程中注意的事項
(1)連接實物電路時,一定要對照電路圖,可從電源的正極出發,依次經過開關小燈泡,最后回到電源的負極;電壓表最后并聯到所測電路的兩端。(先串后并)
(2)連接實物電路過程中,開關一定要處于斷開狀態,原因是防止電路連接錯誤,造成電路短路而燒壞電源或用電器。每次連接完電路,一定要檢查無誤后,再閉合開關。
(3)實驗中,每次讀數后,應及時斷開開關。
(4)實驗中的2個小燈泡應選取規格不同的,否則會得出串聯電路中U1=U2這一錯誤結論。
(5)對于需要分析實驗數據而得出結論的實驗,可以先將需要測量的物理量羅列出來,然后設計一個表格,把實驗中測出的數據填人表格,并試著將它們分別相加相減相乘或相除等以找出這些數據之間的關系。(6)為了驗證探究結論的普遍性,可進行多次實驗,其目的是選取多組數據,從而分析歸納,得出一個普遍的規律。如本實驗中還可多次改變電源電壓或換用規格不同的小燈泡。
01 歐姆定律
一、探究電流與電壓、電阻的關系
1.采用的研究方法是:控制變量法。
即:①保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關系;
②保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。
2.實驗電路:
3.結論:①在電阻一定的情況下,導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比;
②在電壓不變的情況下導體中的電流與導體的電阻成反比。
4.注意點:
(1)開關斷開連接電路;電表的正確使用;滑片的位置。
(2)控制變量法的運用:a.在研究電流與電壓關系時,控制了電阻不變;
b.在研究電流與電阻關系時,控制了電阻兩端電壓不變。
(3)進行多次測量,避免實驗的偶然性和特殊性,使實驗結論更具普遍性。
(4)滑動變阻器的兩個作用:a.保護電路;
b.調節電路電流,改變定值電阻兩端的電壓;
c.保持定值電阻兩端的電壓不變。
二、歐姆定律
1.歐姆定律的內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
2.數學表達式I=U/R。變形公式:U=IR R=U/I。
3.說明:①適用條件: (即用電器工作時,消耗的電能完全轉化為內能);
②I、U、R對應同一導體或同一段電路,不同時刻、不同導體或不同段電路三者不能混用,應加角碼區別。
③同一導體(即R不變),則I與U成正比。同一電源(即U不變),則I與R成反比。
④R=U/I是電阻的計算式,它表示導體的電阻可由U/I計算出大小,電阻是導體本身的一種性質,與電壓U和電流I等因素無關。
4.注意點:
①同一性、同時性;
②電流與電壓的因果關系;
③描述結論時,先說條件,再說結論。
01 歐姆定律應用
1、電路中并聯的電燈(或其他用電器)過多,電源輸出的電流過大,會引起電源超載而損壞電源,或導線過熱而發生火災。
2、并聯電路中,某條支路上的電阻越小,則該條支路上的電流越大。
3、串聯電路中:通過各電阻的電流相等;總電壓等于各個電阻兩端電壓之和;總電阻等于各用電器電阻之和。
4、并聯電路:總電流等于各支路的電流之和;各電阻上的電壓相等(總電壓與各支路電壓相等);總電阻的倒數等各支路電阻的倒數之和。
電 流 電 壓 電 阻
串聯電路
并聯電路
◆要點1 串聯電路的特點
(1)在串聯電路中,各處電流都相等,即I=I1=I2=I3=……In。
(2)串聯電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即U=U1+U2+U3+……Un。
(3)在串聯電路中,總電阻等于各串聯電阻之和,R=R1+R2+R3+……Rn。
注意:在串聯電路中,總電阻比任何一個導體的電阻都大,這是因為電阻串聯相當于增大了導體的長度。當其中一個電阻增大時,總電阻也增大。
◆要點2 串聯電阻的分壓作用
(1)如圖所示,兩電阻R1和R2串聯,兩端電壓分別為U1與U2,根據歐姆定律及串聯電路的電流特點,有U1/R1=U2/R2,即串聯電路中各電阻分得的電壓與電阻阻值成正比,電阻越大,分得的電壓越大。
(2)若電路中的總電壓大于用電器正常工作的電壓,可以在電路中串聯一個電阻分去多余的電壓來保護用電器。
◆要點3 并聯電路的特點
(1)在并聯電路中,干路的電流等于各支路的電流之和,即I=I1+I2+I3+……In。
(2)并聯電路各支路兩端的電壓相等,即U=U1=U2=U3=……Un。
注意:在并聯電路中,總電阻比任何一個導體的電阻都小,這是因為電阻并聯相當于增大了導體的橫截面積。當其中一個電阻增大時,總電阻也增大。
◆要點4 并聯電阻的分流作用
(1)如圖所示,兩電阻R1和R2并聯,通過它們的電流分別為Ⅰ1和I2,根據歐姆定律和并聯電路的電壓特點,有ⅠR1=IR2,從而I1∶I2=R2∶R1,即并聯電路中各支路的電流與其電阻成反比,電阻越大,該支路電流越小。
(2)若電路中總電流大于用電器所允許通過的最大電流,可在電路中并聯一個電阻分去多余的電流以保護用電器。
01 電荷相互作用判斷電荷屬性
1.(2024八下·鄞州期中)摩擦會產生靜電,如圖所示,把一根塑料繩一端扎緊 ,從另一端撕開,撕成許多細絲,用干燥的手從上往下捋幾下,發現細絲張開了,這一現象表明細絲(  )。
A.帶同種電荷,相互吸引 B.帶同種電荷,相互排斥
C.帶異種電荷,相互吸引 D.帶異種電荷,相互排斥
(1題圖) (2題圖)
2. 如圖所示,甲、乙、丙為直徑不等的三個金屬球,甲帶正電,乙、丙均不帶電,現將乙、丙球接觸,甲球接近乙球但不接觸,然后把乙、丙球分開,再移去甲球,則(  )
A.乙、丙都不帶電 B.乙、丙都帶正電
C.乙、丙都帶負電 D.乙帶負電,丙帶正電
02 電路狀態判斷
1.(2024八下·鄞州月考)電路有三種狀態:
在上面的六幅圖中,屬于通路的是   ,斷路的是   ,電源短路的是   ,用電器短路是   。
03 電路圖畫法
1.(2023八上·浙江月考)科學探究實踐課上,同學們拿到了如圖甲所示的暗箱電路盒。在盒的表面只看到兩只燈泡和一只開關(導線的連接情況隱藏在箱內)。操作發現:閉合開關,兩燈泡都亮;斷開開關,兩燈泡又都熄滅。
(1)箱內除了導線,一定還有的電路元件是   。
(2)請你用所學知識,在圖乙所示的虛線框內畫出兩燈可能的電路圖。
(3)若不用其他實驗器材或只外加一根導線進行探究實踐,判斷出暗盒上兩只燈泡是串聯的。請你寫出操作步驟和可能出現的實驗結果。   
2.某同學連成的并聯電路的實物圖如圖4-4所示,請指出他連接的電路有什么錯誤,并加以改正。
3.如圖所示,用筆畫線表示導線連接實物圖,要求L1、L2串聯,電壓表測量L2的電壓(估計在2~3伏之間),并畫出對應的電路圖。
04 串、并聯電路識別
1. 如圖所示,要使燈泡 L2和L2 組成并聯電路,應 (  )
A.只閉合 S2 B.只閉合 S3
C.只閉合 S1 和S3 D.只閉合 S2和S3
05 電路設計
1.(2024八下·鄞州期中)指紋鎖是目前應用比較廣泛的智能鎖具,通過“指紋”開關S1或者“密碼”開關S2都能啟動電動機運轉,打開門鎖。下列控側電路符合要求的是(  )
B. C. D.
06 電流測量與電流表的使用方法
1. 要想知道某段電路中通過的電流大小,可以用電流表來測量。如圖所示,要用電流表測量通過L1 的電流,下列電路圖正確的是(  )
B. C. D.
2.(2023八上·東陽期中)如圖甲是小蔣在探究并聯電路電流規律的實驗電路圖。
(1)在連接電路時發現,剛接好最后一根導線,電流表的指針就發生了偏轉,原因是   。
(2)他在測量A處的電流時,發現電流表的指針偏轉如圖乙所示,原因是   。
(3)他測量B處的電流后,發現A、B兩處電流相等,于是得出結論:在并聯電路中各支路的電流相等。小李認為他的結論不正確,原因可能是   。
07 串、并聯電流特點
1.(2024八下·鄞州期中)如圖所示導體鑄件,粗細兩段的橫截面積的關系是 S1=2S2.把該導體接入電路,則通過粗細兩段導體的電流關系是(  )
A.I1=I2 B.2I1=I2 C.4I1=I2 D.I1=2I2
08 導體與絕緣體區別
1.(2023八上·金華月考)我們在考試時要用到2B鉛筆填涂機讀卡,電腦可以直接讀取機讀卡上的答案,是因為2B鉛筆中的石墨是    (填“導體”或“絕緣體”),若使用了不合格的2B鉛筆,可能導致電腦無法識別,是由于不合格鉛筆芯的導電性   (填“強”或“弱”)。
09 電阻大小影響因素實驗
1.某中學科學課外興趣小組的同學想探究影響導體電阻大小的因素,他們想到出電影院時門越窄,通道越長,則人流越難通過,由此猜想導體電阻的大小可能與導體的長度和橫截面積有關。 于是他們找來了同種材料制成的各種長度和橫截面積的金屬絲,并設計了如圖甲所示的電路。
(1)連接電路時,開關S應處于   (填“斷開”或“閉合”)狀態。 閉合開關前滑動變阻器的滑片 P應置于   。
(2)請你根據電路圖甲,在圖乙中用筆畫線代替導線連接好實物電路。
(3)經過測量,他們得到了下表所示的數據:
序 號 物理量 1 2 3 4 5 6 7 8 9 …
長度 L/m 2.0 4.0 6.0 2.0 4.0 6.0 2.0 4.0 6.0 …
橫截面積 S/mm2 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 2.0 4.0 4.0 4.0 …
電阻 R/Ω 2.0 4.0 6.0 1.0 2.0 3.0 0.5 1.0 1.5 …
比較表中的第1、2、3組數據,你能得到的結論是   ;比較表中的第1、4、7 組數據,你能得到的結論是   。
10 滑動變阻器使用方法
1.圖中甲、乙兩個滑動變阻器的外形、尺寸完全相同,而且兩個滑動金屬片固定連在一起,可以同時向左或向右移動同樣的距離。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判斷中正確的是()
A.滑片向左移動時,電燈變亮
B.滑片向右移動時,電燈變亮
C.滑片無論向左或向右移動,電燈亮度不變
D.滑片放在滑動變阻器中央時電燈最亮,從中間無論向左或向右移動,電燈都要變暗
11 電壓表的使用方法
1.(2024八下·鄞州月考)小寧所在的科學探究小組在練習使用電壓表時,把電壓表接成了如圖所示的電路。當閉合開關時,發生的現象是(  )
A.燈泡亮、電壓表有示數 B.燈泡亮、電壓表無示數
C.燈泡不亮、電壓表有示數 D.燈泡不亮、電壓表無示數
12 串、并聯電壓特點
1.兩個相同的燈泡串聯在一起接在某一電源上,每個燈泡兩端的電壓均為U1,若把這兩個燈泡并聯起來接在原來的電源上,每個燈泡兩端的電壓為U2,則(  )
A. B. C. D.
13 歐姆定律探究過程
1.(2024八上·南潯期末)如圖甲為小楠做“伏安法”測電阻的實驗電路。
(1)在連接電路時,開關應   ;
(2)在圖甲所示的電路中,有一條導線連接錯誤,該導線是第   條(填導線序號);
(3)糾正錯誤后小楠在某次測量中,電壓表的示數為2V,電流表的示數如圖乙所示,此次測得的阻值為   ;
(4)小楠做完以上實驗后,又利用如圖丙所示的電路,測量另一個未知電阻Rx的阻值(R0是已知阻值的定值電阻),實驗過程如下:
①只閉合開關S1,電流表的示數為I1;
②開關S1、S2都閉合后,電流表的示數為I2;
③請寫出用R0、I1、I2表示未知電阻Rx的阻值的表達式:Rx=   .
14 電路故障
1.如圖所示,當開關S閉合時,發現燈泡L1、L2均不發光,電流表無示數,電壓表示數約等于電源電壓,根據上述現象,下列判斷正確的是(  )
A.燈泡L2斷路 B.電流表斷路 C.燈泡L1斷路 D.燈泡L2短路
15 動態電路分析
1.(2024八下·鄞州期中)如圖1所示連接電路,電源電壓保持不變。閉合開關,滑動變阻器的滑片P從b端滑到a端,電壓表示數U與電流表示數I的變化關系如圖2所示,下列說法不正確的是(  )
A.電源電壓是9V
B.定值電阻R的阻值是6Ω
C.滑動變阻器的阻值范圍是0~12Ω
D.滑片處在a端時兩表的示數對應圖2中A點
16 歐姆定律相關計算
1.(2024八上·期末) 為鍛煉身體,小科利用所學科學知識設計了一個電子拉力計,圖甲是原理圖。硬質彈簧右端和金屬滑片 P固定在一起(彈簧的電阻不計,P 與R1間的摩擦不計)。定值電阻 R0=5Ω, ab是一根長為5cm的均勻電阻絲,阻值R =25Ω,電源電壓U=3.0 V,電流表的量程為0~0.6A,當不拉拉環時,金屬滑片 P剛好處于a端, 已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力 F 間的關系如圖乙所示。
(1)由圖乙可知,彈簧伸長的長度△L與所受拉力 F 成   (填“正比”或“反比”)。
(2)小科將電流表的表盤改為拉力計的表盤,當不拉拉環時,拉力計表盤上的零刻度應標在電流表表盤的   A處。
(3)通過計算說明,電流表表盤的 0.6 A 處應標多少牛。
1.(2024八上·龍灣月考)泡腳有利于身體健康,如圖某型號足浴盆具有加熱保溫和按摩功能,電阻絲R用于加熱保溫,電動機M啟動按摩,S1為總開關,S2可以控制按摩功能,下列電路模型正確的是(  )
A. B. C. D.
2.(2024八上·臨海期末)小金想要設計一款能同時測量身高、體重的裝置,要求電壓表、電流表分別顯示身高和體重,且電壓表、電流表的示數分別隨身高、體重的增大而增大,其中壓敏電阻R的阻值隨壓力變化的關系如圖所示。下列電路設計最合理的是(  )
A. B. C. D.
(2題圖) (3題圖)
3.(2024八上·衢州期末)干燥的天氣人接觸汽車有時會被“電”一下,手拿如圖所示的靜電消除器接觸汽車,消除器中的 LED 燈發光,下列選項不正確的是(  )
A.“除電”時,汽車、LED 燈、人體、大地連通
B.汽車上的“電”往往會使汽車吸附更多的灰塵
C.若汽車帶的是負電,則瞬間電流方向是由汽車流向消除器
D.汽車帶電是因為汽車行駛時與空氣接觸,發生摩擦起電現象
4.(2024八上·南潯期末)小強將兩個相同的氣球在自己的頭發上摩擦后,就可以讓一個氣球在另一個氣球上方“跳舞”(如圖所示)。對該現象解釋正確的是(  )
(4題圖) (5題圖)
5.(2024八上·臨平期末)核酸檢測采樣時使用如圖所示的植絨拭子,安全、無毒。有一種植絨方式是:植絨機產生數萬伏的高壓靜電,通過電子轉移讓噴頭中的絨毛帶上負電荷,然后在被植絨物體表面噴涂上膠粘劑,移動噴頭靠近被植絨物體,絨毛在高壓靜電作用下從噴頭中飛升到被植絨物體表面,呈垂直狀植在涂有膠粘劑的物體表面。上述植絨過程中蘊含了許多科學知識,下列描述合理的是(  )
A.被植絨物體表面一定是帶正電荷
B.噴頭中的絨毛帶上負電荷,是由于絨毛失去了電子
C.絨毛呈垂直狀植入,是因為絨毛帶同種電荷,互相排斥
D.絨毛受到被植絨物體吸引力,被植絨物體沒有受到絨毛吸引力
6.(2024八上·嘉興期末)小嘉同學用如圖所示電路研究電路中電流的規律。閉合開關,電流表A1的示數為0.5A,A2的示數為0.22A。下列分析正確的是(  )
A.燈L1和燈L2串聯在電路中 B.電流表A2測干路中的電流
C.通過燈L1的電流為0.5A D.通過燈L2的電流為0.22A
7.在如圖所示的電路中,閉合開關S后,下列判斷正確的是(  )
A.電流表A1的示數和電流表A2的示數都增大
B.電流表A1的示數和電流表A2的示數都不變
C.電流表A1的示數不變,電流表A2的示數增大
D.電流表A1的示數減小,電流表A2的示數不變
(7題圖) (8題圖)
8.如圖所示,由相同材料制成的電阻R1和R2相互串聯,電阻長度之比l1:l2=1:2,橫截面積之比則在相等的時間內,通過電阻R1和R2的電量之比為(  )
A.1:1 B.4:1 C.1:4 D.1:2
9.如圖所示,L1、L2是燈泡,a,b、c三處接入的是電流表或電壓表,若兩燈均正常發光,則下列判斷正確的是()
A.a為電壓表,b為電壓表,c為電流表
B.a為電流表,b為電壓表,c為電流表
C.a為電流表,b為電流表,c為電壓表
D.a為電流表,b為電流表,c為電流表。
(9題圖) (10題圖)
10.在如圖所示的電路中,電流表和電壓表均為理想電表,則下列判斷中正確的是(  )
A., 且 最大, 最小
B., 且 最大, 最小
C., 且 最大, 最小
D., 且 最大, 最小
11. 如圖所示,(a)、(b)兩個電路的電源完全相同,且則下列說法中正確的是(  )
A.電流表 A1 沒有示數,電流表 A2有示數
B.電流表 A1、A2都有示數,且示數相同
C.電流表 A1、A2都有示數,且電流表 A1的示數較大
D.電流表 A1、A3都有示數,且電流表 A2的示數較大
12.(2023八上·浙江月考)2023年8月29日搭載麒麟9000S芯片的華為Mate60Pro發布,麒麟9000S芯片是華為有自主知識產權的芯片。芯片的主要原材料是單晶硅,則制造芯片的主要材料是(  )
A.導體 B.半導體 C.絕緣體 D.超導體
13.(2023八上·杭州期末)關于導體和絕緣體,下列說法正確的是( )
A.導體中有電子,絕緣體中沒有電子
B.絕緣體在任何時候都不可能變成導體
C.金屬能夠導電是因為存在大量可自由移動的電子
D.金屬能夠導電是因為金屬內部的原子核可以自由移動
14. 如圖所示,將兩個滑動變阻器串聯起來,連接在電路中,連接時使用了 M、N接線柱,若要使兩個變阻器的總電阻最大,則滑片 P1和P2放置的位置應是(  )
A.P1和P2都放在最右端 B.P1和P2都放在最左端
C.P1放在最左端,P2放在最右端 D.P1放在最右端,P2放在最左端
15.如圖所示為一電阻箱結構示意圖,下列關于此電阻箱接入電路電阻值大小的說法中正確的是(  )
A.只拔出銅塞a、b,接入電路的電阻為7Ω
B.只拔出銅塞c、d,接入電路的電阻為7Ω
C.要使接入電路的電阻為7Ω,只有拔出銅塞c、d才行
D.將銅塞a、b、c、d全拔出,接入電路的電阻最小
(15題圖) (16題圖)
16.如圖所示,電源電壓不變,當變阻器的滑片P向右移動時,三個電表的讀數變化情況(  )
A.V2增大,V1不變,A不變 B.V2增大,V1減小,A減小
C.V2減小,V1增大,A增大 D.V2為零,V1增大,A增大
17.某汽車電動機和車燈的電路如圖所示,只閉合開關S1時,電流表示數為10A,再閉合開關S2時,電流表示數為58A。若電源電壓為12.5V,定值電阻R的阻值為0.05Ω,電流表內阻不計,車燈電阻不變,則因電動機工作導致車燈的工作電壓降低了(  )
A.2.0V B.2.4V C.2.6V D.2.9V87
(17題圖) (18題圖)
18. 如圖所示電路中,電源電壓不變,閉合開關,當滑動變阻器的滑片 P向右移動時,正確的結論是(  )
A.A、
B.C三燈全部變暗B. A、B兩燈亮度不變,C燈變暗
C.A、C兩燈變暗,B燈變亮
D.A、B兩燈變亮,C燈變暗
19.如圖13一3所示電路中,電源電壓保持不變,R1、R2均為定值電阻。當滑動變阻器R的滑片P由a端向b端移動時(  )
A.電流表 A1 的示數始終在增大,電流表 A2的示數先減小后增大
B.電流表 A2的示數始終在增大,電流表 A1的示數先減小后增大
C.電流表 A1的示數先增大后減小,電流表 A2的示數先減小后增大.
D.電流表 A2的示數先增大后減小,電流表 A1的示數先減小后增大
(19題圖) (20題圖)
20.如圖所示,閉合開關S時,小燈泡L1、L2都不亮。用一段導線的兩端接觸a、b兩點時,兩燈都不亮;接觸b、c兩點時,兩燈也不亮;接觸c、d兩點時,兩燈都亮。對此,下列判斷中正確的是(  )
A.燈L1斷路 B.燈L2斷路 C.開關S斷路 D.燈L2短路
21.(2024八上·臨平期末)某學生在做測定小燈泡電阻的實驗中,將正常的電流表、電壓表接入電路,當閉合開關后,發現電流表有讀數,電壓表讀數為零,移動滑動變阻器滑片時電流表讀數有變化,電壓表讀數始終為零,其原因可能是(  )
A.滑動變阻器接觸不良 B.開關接觸不良
C.小燈泡短路 D.燈泡的鎢絲斷了
(21題圖) (22題圖)
22. 甲、乙兩地相距2km,中途發生短路故障(有短路電阻),如圖所示。現通過做實驗檢測故障處,若在甲處加電壓90 V,在乙處測得電壓為72 V;若在乙處加電壓100 V,在甲處測得電壓為50 V,則故障處距甲處   。
23.(2023八上·浙江省臺州市臨海期中) 如圖甲所示,是用電流表測量電流的實物連接圖,請按要求回答:
(1)請畫出與圖甲相對應的電路圖;   
(2)使用時應將電流表與被測用電器   聯在電路中,且使電流從電流表的正接線柱流入。在連接電路時,發現剛接好最后一根導線,電流表的指針就發生了偏轉,由此可知在連接電路時,他忘了   ;
(3)如圖甲中電流表測量的是通過燈    (填“L1”或“L2”)的電流,如果電流表的讀數如圖乙所示,則電流表測出的電流是   A;
(4)如果要用電流表測通過L1和L2的總電流,且只允許移動一根導線,應將導線   (填“a”、“b”或“c”)的右端接在電流表的   (填“3”、“0.6”或“-”)接線柱上。
24.(2023八上·長興月考)如圖1是小李探究串聯電路電流特點的實驗電路圖
(1)探究“串聯電路的電流關系”時,分別把圖中A、B、C各點斷開,然后把   接入。
(2)剛連完最后一條導線,燈泡L1、L2就亮了,指出他在實驗操作中的不當之處:
(3)小李同學在做實驗時,閉合開關前,電流表的指針均指在零刻度處;當閉合開關試觸時,發現電流表指針擺動分別出現了如圖2甲、乙的兩種情況。請分析他在電流表的使用上存在的問題。
甲:   。
乙:   。
(4) 改正錯誤后,為了使得出的結論具有普遍性,應這樣操作:   。
25. 小科同學從“測小燈泡的電阻”中了解到“金屬導體的電阻一般隨導體溫度的升高而增大”。他想:鉛筆芯也是導體,鉛筆芯的電阻與它的溫度之間是否也存在這種關系呢 于是,小科和幾名同學一起進行了“探究鉛筆芯的溫度變化對其電阻有何影響”的實驗。
(1)實驗思路:保持鉛筆芯兩端的電壓不變,給鉛筆芯加熱,測出不同   時通過鉛筆芯的電流,根據電流的變化情況,得出鉛筆芯電阻大小與其溫度變化的關系。其依據是:電壓一定時,電阻越小,電流   。
(2)小科設計了如圖甲所示的電路。 主要實驗過程:①先將H型鉛筆芯接入電路,閉合開關S,測量并記錄通過它的電流;②   ,每隔 10s測量并記錄通過它的電流;③再分別將HB型、2B型鉛筆芯接入電路,重復以上實驗過程。
(3)下表是小科他們記錄的實驗數據:
加熱時間/s 0 10 20 30
通過鉛筆芯的電流 I/A H 0.16 0.18 0.20 0.22
HB 0.24
0.32 0.36
2B 0.30 0.36 0.40 0.44
由于同學粗心,漏掉了其中一個數據,請你按圖乙中電流表的示數補上:   A。 分析表中數據可以初步得出:鉛筆芯的電阻隨溫度的升高而   
(4)你認為小科他們的實驗存在什么不足,寫出其中一條:   。
26.(2023八上·浙江月考)小明為了比較蘿卜、土豆、番薯的導電能力,將它們切成大小相同的長方條,分別接在如圖甲電路a、b間。
(1)該實驗探究目的類似課本中“研究導體電阻大小與   的關系”。
(2)實驗設計中,小明想通過觀察比較   來比較三者導電能力的大小。
實驗材料 感應器接收到反射回來的電波強弱
蘿卜 ++++
土豆 +++++++
番薯 ++
(3)在實際操作過程中,小明發現實驗現象不明顯,無法達到實驗目的。他通過查閱資料發現,有一種電波感應器(如圖乙所示),能向物體發射電波,并根據物體反射回來的電波強弱來判斷物體的導電能力,物體對電波反射越弱,則導電能力越強。若向蘿卜、土豆、番薯發射相同強度的電波,反射回來的電波結果如下表(“+”越多電波越強),則蘿卜、土豆、番薯中導電能力最弱的是   。
27.(2023八上·蕭山月考)在探究“導體的電阻跟哪些因素有關”時,老師引導學生作了如下的猜想:①導體的電阻可能跟導體的橫截面積有關;②導體的電阻可能跟導體的長度有關;③導體的電阻可能跟導體的材料有關;如圖為他們進行實驗探究的器材,演示板上固定了四條金屬電阻絲,規格如表所示。
金屬絲 材料 長度/m 橫截面積/mm2
a 錳鋼 1 20
b 鎳鉻 1 20
c 錳鋼 1 30
d 錳鋼 0.5 20
(1)在探究電阻跟橫截面積的關系時,可依次把M、N跟   的兩端連接,閉合開關,分別記下電流表的示數,分析比較這兩根金屬絲電阻的大小,可以得到結論。
(2)依次把M、N跟a、d的兩端連接,閉合開關,分別記下電流表示數,分析比較a、d兩根金屬絲電阻的大小,可探究電阻跟   的關系。
(3)該實驗用到了控制變量法,試再舉一個用此科學方法的實驗:   。
(4)請指出本實驗電路設計中的不足之處   。
28.小科制作氧氣濃度探測器,過程如下:
(一)小科找來氧敏電阻Rx其電阻值與空氣中氧氣濃度的關系如下表所示。其中,氧氣濃度為0時,氧敏電阻的阻值模糊不清,他對該電阻值進行測量。
氧氣濃度/% 0 5 10 15 20 25 30
Rx/Ω 10 16 21 25 28 30
在集氣瓶內,小科通過木炭燃燒制得氧氣濃度為零,的空氣,再將R,置于瓶內。圖甲中電源電壓恒為6V,①、②號導線已經連好。
(二)小科制作氧氣濃度探測器的電路如圖12-64所示,其中,電源電壓恒為6V,定值電阻R0的阻值為5Ω。
(1)請用筆畫線代替導線,在圖甲中完成測量電路的連接。
(2)開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應移至   (填“A”或“B”)端。
(3)閉合開關S,發現電流表、電壓表示數均為0。小科取下電壓表,將電壓表分別與導線①的兩端、導線②的兩端并聯,示數都為0;將電壓表與滑動變阻器B、D兩端并聯,示數也為0;將電壓表與開關兩端的接線柱并聯,示數為6V。若電路只有一處故障,則電路故障為____。
A.導線①斷路 B.導線②斷路
C.滑動變阻器內部斷路 D.開關S內部斷路
(4)排除故障后,移動滑動變阻器的滑片P,電壓表、電流表示數如圖乙所示,則氧氣濃度為0時,R 阻值為   Ω。
(5)請在圖中作出氧敏電阻R,的阻值與空氣中氧氣濃度的關系圖像。
(6)小科將氧敏電阻包裹在塑料袋中,先用嘴吸盡其中的空氣,再對塑料袋呼氣,閉合開關S,電流表的示數為0.24A。他呼出氣體中氧氣濃度為   %;可見人呼吸時,   (填“能”或“不能”)將吸入肺中的氧氣完全轉化為二氧化碳。
(7)小科制作的探測器工作時,氧氣濃度越高,電流表示數越   。要想實現“氧氣濃度越高,電表示數越大”,應選用電壓表與上述電路中的   并聯。
29.(2024八上·衢州期末)小科用伏安法測小燈泡的電阻:
(1)請在圖甲中正確連接好電壓表   。
(2)在閉合開關之前,圖中滑動變阻器的滑片應放在   端(選填“A”或“B”)。
(3)小方檢查電路連接正確無誤,閉合開關S,發現燈不發光,電流表有示數,電壓表示數為0。若電路中只有一處故障,且電源、開關S、電流表、電壓表均無故障。請你判斷電路出現的故障可能是:   。
實驗次數 電壓(V) 電流(A)
1 1.0 0.22
2 2.0 0.30
3 3.0 0.34
(4)排除電路故障后,小方某次測量時電壓表和電流表的示數如圖乙,則電壓表的示數為  V,
電流表的示數為   A,燈泡的電阻RL=   Ω。
(5)小明用相同的燈泡測得3組數據記錄在表中:小明通過數據分析后,發現小燈泡的電阻不同的。這是因為導體的電阻除了跟材料、長度、橫截面積有關,還跟   有關。
30.(2024八上·南潯期末)小明用如圖所示的電路做“探究一定電壓下,電流與電阻的關系”實驗時,保持定值電阻兩端的電壓為2V不變,多次更換定值電阻進行實驗,實驗室提供的實驗器材有:電源(3節新干電池串聯),電流表、電壓表各一個,開關一個,五個定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),一個滑動變阻器(規格為“20Ω1.5A”),導線若干。
(1)請你用筆畫線代替導線將圖中的實物電路連接完整;
(2)如圖所示,電路連接完整后,小明應將滑動變阻器的滑片移至   (選填A或B)端后,再閉合開關進行實驗。
(3)在接入25Ω的電阻進行實驗時,小明發現,不管怎樣移動滑片,都不能使電壓表的示數變為2V。小明通過在原電路中增加或減少實驗室提供的原有器材,解決了上述問題,并完成了實驗。他采取的操作可能是:   (列舉一種方法即可。)
31.(2024八上·吳興期末)請閱讀《從沙子到芯片》,回答以下問題:
從沙子到芯片
一部智能手機中的芯片少則十數片,多則上百片,而一輛智能汽車需要的芯片數量在一千多片。芯片雖然看起來只有指甲大小,但其性能很強大,以華為Mate60搭載的麒麟9000S為例,其AI(人工智能)算力約為15TOPS(每秒15萬億次運算)。
芯片的制造過程極其復雜。芯片的“地基”是硅晶圓,硅是一類既可以傳導電流,又可以阻斷電流的物質。將沙子通過一定的技術制成硅晶圓后,通過光刻和蝕刻技術在硅晶圓上留下了一個個“電路凹槽”。然后通過離子注入的方法,將硼或磷注入到凹槽下面的硅中,賦予硅晶體管的特性。接著填充銅將晶體管們連接起來形成集成電路,并用屏障層(二氧化硅)將其隔開,這樣就完成了一層“房子”的建造,而一片芯片中包含許多這樣的結構,宛若一個超大的“城市”,再通過切割和封裝,芯片就這樣誕生了。
(1) 據硅既可以傳導電流,又可以阻斷電流的特性,可以推測硅是   (選填“導體”、“半導體”或“絕緣體”)
(2) 銅相當于電路中的____
A.電源 B.開關 C.導線 D.用電器
(3)屏障層的應用可以防止電路   (選填“短路”或“斷路”)
32.找一只手電筒,仔細觀察它的構造,了解電池、燈泡、開關是怎樣連接起來的。一般手電筒的外殼是用金屬制作的,它起什么作用?塑料外殼的手電筒,用什么辦法來連接電池和燈泡?再試著畫出圖中手電筒的電路圖。
33.(2022八上·蘭溪期中)
(1)根據實物圖畫電路圖
(2)根據電路圖連接實物圖
(3)請連接電路,要求:兩個小燈泡串聯。
34.請根據圖中的實物圖,在虛線框內畫出對應的電路圖。
35.(2024·浙江)如圖所示是某同學設計的監測河水流速變化的裝置原理圖。機翼狀的探頭始終浸沒在水中,通過連桿帶動滑動變阻器的滑片P上下移動,電源電壓保持不變。閉合開關S,當水流速度為v時,探頭剛好處于圖示位置靜止,隨著水流速度的改變,探頭會發生上下浮動,電流表的示數也會發生相應的變化。試判斷:當水流變大時,電流表示數如何變化?并解釋原因。
36.(2023八上·樂清期末)自制電子身高測量儀。學習小組分別設計了甲、乙、丙三圖所示測量儀。所用材料規格均相同。其中:電壓表量程為0~3V,電流表量程為0~0.3A,定值電阻R=15Ω,電源電壓恒為4.5V。R是固定的、豎直放置的硬電阻棒長10cm,總電阻為30Ω,其接入電路的電阻與接入電路的長度成正比,金屬桿cd和MP(右端Р是滑片)與電路接觸良好,電阻不計。
評價指標 優秀 良好 待改進
指標a 兩只電表均安全 一只電表安全 兩電表會損壞
指標b 身高越高,電壓表示數越大。 身高越高,電壓表示數越小。 電壓表示數不能顯示身高
指標C 刻度均勻 刻度不均勻 無正相關
(1)R在丙圖電路中的作用是   。
(2)按“評價指標b”,乙圖的評價等級是   。
(3)有小組認為丙圖中的電流表示數一直都不變。請計算丙圖中電流表的示數大小。
(4)標刻度。身高為168Cm的小成同學用乙圖測量時,電流表示數為0.15A。若將電壓表改裝成身高儀,則電壓表刻度盤2.7V處應標上身高   cm。
(5)產品迭代。上述三只電表都不能實現電壓表示數與身高成正比。請在丁圖中再加以改裝:將電壓表安裝在最合適的位置,從而達到指標c為優秀等級。
37.(2021八上·舟山月考)在綜合實踐活動中,為了防止某器械所受壓力過大,科技小組設計了一個由壓敏電阻控制的報警電路,如圖所示,電源電壓恒為15V,報警器(電阻不計)通過的電流達到或超過10mA會報警,超過25mA會損壞。其阻值隨壓力F的變化規律如下表所示。
壓力F/N 0 50 100 150 200 250 300 …
電阻RX/Ω 500 480 460 440 420 380 …
(1)當壓敏電阻不受壓力時,滑動變阻器能否移到最小阻值端?
(2)當壓敏電阻Rx所受壓力達到250N時,報警電路就實現報警功能,則此時滑動變阻器的接入阻值是多少?
(3)現要提高該器械其所受的最大壓力,則該電路應做如何調整?
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