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第十三章 了解電路 全章知識點詳解與練習

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第十三章 了解電路 全章知識點詳解與練習

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第十三章 了解電路
本章是電學的起始章,在人們日常生活、生產實際、科學研究中,存在著許多與電路有關的問題,本章內容包括電是什么、讓電燈發光、連接串聯電路和并聯電路、科學探究:串聯和并聯電路的電流和測量電壓。掌握電流、電壓的概念是進一步學習電學其它概念的基礎;正確連接電路,正確使用電流表、電壓表是電學中最基本技能;串聯、并聯電路中電流、電壓關系是進行電路分析的基本依據。本章教材無論是從知識內容上,還是技能訓練上都是電學的基礎。
第一節 電是什么
【教材內容詳解】
一、課程標準
1.知識與技能
(1)能從實驗探究中,領會物體帶電的概念,知道電荷有兩種和電荷間相互作用的規律。
(2)能檢驗物體是否帶電,以及根據現象判斷物體帶電種類。
2.過程與方法
(1) 嘗試根據經驗和已有知識對問題的成因提出猜想。
(2) 對探究的方向和可能出現的實驗結果進行推測與假設。
二、快樂點擊
1.電與我們的生活
探究
生活中到處都有電的影子,電燈使城市的夜晚變得絢麗多彩,家庭中有很多用電器,馬路上奔馳的電車,高科技的電腦和電子技術等等。想一想,我們的生活如果沒有電,會是什么樣子?
討論交流
電與我們的生活息息相關,我們的學習和生活都離不開電。隨著科學技術的日新月異,電子技術、信息科技、空間技術、海洋技術、生物工程、新能源和新材料等,正在把人類帶進一個嶄新的高科技時代,這些高新技術的發展都離不開電。
2. 兩種電荷
探究1
摩擦過的塑料梳子能對輕小物體產生什么作用?將摩擦過的塑料棒(或尺),靠近細水流附近,水流會產生什么變化?將文具盒中的各種文具,如直尺、鉛筆、圓珠筆、鋼筆等摩擦后,分別靠近小紙屑,會有什么現象?
討論交流
用摩擦的方法是物體帶電叫摩擦起電。摩擦起電可以使兩個相互摩擦的物體帶上等量的異種電荷。例如,用綢子摩擦過的玻璃棒帶正電,綢子帶上等量的負電。摩擦起電的實質是:電子從一個物體轉移到另一個物體。
探究2
兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近時,會發生什么現象?兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近時,會發生什么現象?絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近時,又會發生什么現象?這些現象說明了什么?
討論交流
自然界存在兩種電荷: ①正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電荷。②負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電荷。電荷間的相互作用規律是:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
探究3
驗電器是檢驗物體是否帶電的儀器。你能說出驗電器為什么能檢驗物體是否帶了電嗎?
用驗電器能粗略比較物體帶電的多少嗎?
討論交流
驗電器是根據同種電荷相互排斥的規律制作的。當金屬箔張開時,驗電器就帶了電,說明被檢驗的物體帶電,金屬箔的張角越大,說明物體帶電越多。
【廣視角】
“電”的英文單詞的由來
在認識電以前,古希臘人發現琥珀、玻璃等物質有一些十分奇怪的特性:用一塊羊毛布料在琥珀棒或玻璃棒上摩擦幾下,棒就會對周圍輕小物體產生空間力的作用。而在希臘語中“琥珀”就是“Elektron”。由此看來,“電”這個詞來源于希臘語的“Elektron”并非偶然。
【熱點考點聚焦】
1.命題考點
(1)摩擦起電現象雖然簡單,由于與日常生活緊密相關,所以是中考常考題目。題型有填空題、選擇題。
(2)帶電物體間的相互作用,在中考中也常出現。題型有填空題、選擇題。
2.舉例
例1 (安徽)你做過“火花放電”實驗嗎?請列舉一個與“火花放電”原理相同的現象: 。
剖析:本題是一道開放性試題,學生需先找出“火花放電”的原理,再舉例,充分考察了學生的探究能力及實踐應用能力。
答案:閃電或脫衣服時的“噼啪”聲。
金鑰匙:正確找出“火花放電”的原理是摩擦起電,是解此題的關鍵。
例2 (山西)干燥的天氣里,在陽光下用塑料梳子梳干燥的頭發,越梳頭發越蓬松,其主要原因是 。
剖析:問題考查了摩擦起電和同種電荷相互排斥的規律。用塑料梳子梳干燥的頭發,塑料梳子與頭發摩擦后分別帶上等量的異種電荷,在干燥的天氣里,頭發所帶電核不容易轉移,這樣越梳電荷積累得越多。又因為頭發所帶的是同種電荷,同種電荷相互排斥。
答案:摩擦起電、越梳頭發積聚的同種電荷越多,同種電荷相互排斥。
金鑰匙:解題時應注意抓住幾個關鍵詞,“干燥”、“陽光下”、“梳”、“蓬松”,由“梳”聯想到摩擦起電,由“蓬松”聯想到頭發之間相互排斥。
例3 (岳陽)三個帶電或不帶電小球甲、乙、丙,已知甲跟乙相排斥,乙和丙相吸引,如果乙帶正電,則( )
A.甲一定帶負電 B.丙一定帶負電
C.丙可能不帶電 D.甲可能不帶電
剖析: 已知乙帶正電,根據甲、乙互相排斥,可知乙一定也帶正電;丙和乙互相吸引,可能帶負電,也可能不帶電。
答案:C
金鑰匙:解此類題時,要注意如下兩個方面:
(1)兩個小球相互吸引的情況有兩種:一種是物體帶電后能吸引輕小物體,這時一個物體帶電,一個物體不帶電;另一種是兩個物體帶異種電荷相互吸引。如果指明是“帶電體”,則是兩個物體帶異種電荷,如果沒指明,則兩種情況都可能,解題時要綜合考慮。
(2)兩個物體相互排斥時,可判定物體一定帶同種電荷。
【典型例題剖析】
例1 以下現象中不屬于摩擦起電是( )
A.將被毛皮摩擦過的塑料棒靠近碎紙屑,紙屑被吸起
B.在干燥的天氣中脫毛衣時,會聽到輕微的“劈啪”聲
C.用干燥的毛刷刷毛料衣服時,毛刷上吸附有許多細微的臟物
D.把鋼針沿著磁鐵摩擦幾次,鋼針就能吸鐵屑
剖析:紙屑、細微的臟物都屬于帶電體可以吸引的輕小物體。脫毛衣時聽到輕微的“劈啪”聲,屬于摩擦起電后的放電現象。D描述的是磁化現象,并非摩擦起電。
答案:D
金鑰匙:摩擦物體后產生吸引現象有兩種:摩擦起電和磁化現象。要注意區別。
例2 兩個形狀大小完全相同的金屬球A和B,如果A球帶大量正電荷,B球帶少量負電荷,現將兩球接觸后在分開,則 ( )
A. A、B兩球都不帶電
B. A、B兩球帶等量正電荷
C. A、B兩球帶等量負電荷
D. A球帶正電,B球不帶電
剖析:根據異種電荷接觸發生中和現象,可得出必定先中和掉少的電荷,剩下的再平均分配。
答案:B
金鑰匙:中和之后,接觸帶電平均分配是解此題的關鍵。。
例3 用經過毛皮摩擦過的橡膠棒接觸一個驗電器的金屬球時,發現金屬箔先合攏或張開,到這表明驗電器原來 ( )
A.帶正電 B.帶負電 C.不帶電 D.以上三者均有可能
剖析:橡膠棒被毛皮摩擦后帶負電,當它與驗電器金屬球接觸后,負電荷轉移的金屬箔上的,使金屬箔發生兩種變化:先合攏表明發生了中和現象,后張開表明金屬箔上所帶電荷與橡膠棒上的負電中和后又獲得了新的電荷,所以驗電器上原來帶正電。
答案:A
金鑰匙:掌握中和的概念及驗電器作用是解決此題的關鍵。
【易錯例題詳解】
例1 用絲綢摩擦過的玻璃棒去靠近一個用細線吊起的輕質小球時,發現小球被吸引,由此可判斷該小球 ( )
A.一定帶正電 B.一定帶負電
C.可能帶負電,可能不帶電 D.一定不帶電
錯解: B
糾正 : (1)因為異種電荷之間相互吸引,所以小球可能帶負電
(2)因為帶電體能吸引輕小物體,所以小球還可能不帶電。
正解:C
金鑰匙:解此類題時,關鍵要注意題中的物體是否指明是“帶電體”。
例2 下列說法中正確是 ( )
A. 毛皮與橡膠棒摩擦產生的電荷叫負電荷
B. 某物體不顯電性是因為該物體沒有電荷
C. 摩擦起電的原因是因電子的產生和消失
D. 摩擦起電時,正電荷是不能轉移的
錯解: A、B
糾正 :選項A有兩處錯誤,一是沒有清楚地指出誰帶負電,二是摩擦起電只能說帶電,不能說產生電。毛皮與橡膠棒摩擦,帶負電的是橡膠棒,并且摩擦起電的過程中,電子是在轉移,不是“產生”也不是“消失”,選項A、C都是錯誤的;選項B錯在沒有理解物體不顯電性的原因,組成物體的原子核和核外電子所帶電的電量相等、電性相反而呈中性。物體不顯電性但同樣有電荷。摩擦起電時,轉移的是電子。有的同學會認為選項D是錯誤的,其實在摩擦起電時,由于帶正電的是原子核,摩擦時原子核是不能移動的,轉移的只是電子,既負電荷。
正解:D
金鑰匙:摩擦起電的原因是一個抽象的知識點,正確理解摩擦起電的實質是電子的轉移。
【創新例題點撥】
例 (鎮江市)一束帶負電的電子流經過一暗盒附近,運動軌跡發生偏轉,如圖13-1-1所示。則暗盒中可能存在的物體為( )
①鐵塊 ②鉛塊 ③帶正電荷的物體 ④帶負電荷的物體
A. ①③ B. ②③ C. ②④ D.只可能是③ 圖13-1-1
點撥:因為電子流運動方向發生偏轉,所以肯定受到了力的作用,能對它產生力的作用的是③④,從偏轉方向看,它受的是吸引力,異種電荷互相吸引,所以只可能是③。
答案:D
金鑰匙 : 解這道題時,應當充分理解力是改變物體運動狀態的原因、電荷之間力的作用規律。
【學用方法指導】
1.檢驗物體是否帶電的方法
(1)利用帶電體吸引輕小物質的性質。讓被檢驗物體靠近輕小物體,看他是否能吸引起輕小物體。
(2)用驗電器來檢驗。看它與驗電器的金屬球接觸時,驗電器的金屬箔是否張開。驗電器是檢驗物體是否帶電的儀器,它利用“同種電荷互相排斥”原理工作的。當一個帶電體接觸驗電器的金屬球時,物體的一部分電荷就通過金屬桿轉移到二片金屬箔上,即兩個金屬箔片帶了同種電荷,相互排斥,張開一定的角度。若一個物體接觸驗電器金屬球后,金屬箔片張開就表明這個物體帶了電。
(3)利用電荷間的相互作用規律。當一個物體與一個已知帶電體靠近,發生相互排斥的現象時,說明這物體一定帶了同種電荷。
2.怎樣判斷帶電體帶正電還是負電?
(1)利用電荷間的相互作用來判斷。
例如,先把通草球用細線懸掛起來,用與綢子摩擦過的玻璃棒去接觸它,讓通草球得帶上正電。然后讓帶電體靠近通草球,如果它們相互排斥,表明帶電體帶的是正電;如果他們相互吸引,表明帶電體帶負電。
(2)利用驗電器來判斷。
例如,用與綢子摩擦過的玻璃棒去接觸驗電器的金屬球,使驗電器的金屬箔帶上正電,然后再讓帶電體去接觸驗電器金屬球,注意觀察驗電器金屬箔片上張角的變化。若張角直接增大,表明該帶電體帶正電;若張角減小或先閉合后又張開,表明該帶電體帶負電。
【自我能力評估】(學習效果評估)
1.自然界中只存在 種電荷。人們把絲綢摩擦過的玻璃棒上所帶的電規定為 ,把毛皮摩擦過的橡膠棒上所帶的電規定為 。
2.一個物體被摩擦后,能夠 ,我們把這種現象稱為物體帶了電。
3.(大連市)在干燥的天氣里,用干毛巾擦鏡子,鏡子表面上往往粘有很多“毛毛”。這是因為鏡子表面帶了 ,這種現象叫做 。
4.(福州市)我們經常在加油站看到一條醒目的標語“嚴禁用塑料桶裝運汽油”,這是因為桶內汽油會不斷與桶壁磨擦,使塑料桶帶了 ,造成火災隱患。
5.電荷間的相互作用規律是:同種電荷相互 ,異種電荷相互 。
6.(南京市)放射性現象給我們帶來短信息是:小小的原子核也有內部結構。現在已經確定原子核的是由 和 組成的。
7.打開水龍頭,放出一股細細的水流,用在干燥的頭發上梳過的塑料梳子靠近水流,將發生的現象及其原因是 ( )
A. 水流遠離梳子,因為梳子摩擦帶電后排斥水流
B. 水流遠離梳子,因為梳子摩擦帶電后吸引水流
C. 水流靠近梳子,因為梳子摩擦帶電后排斥水流
D. 水流靠近梳子,因為梳子摩擦帶電后吸引水流
8.導體能夠導電,是因為導體中 ( )
A. 有能夠自由移動的質子。
B. 有能夠自由移動的電荷。
C. 有能夠自由移動的中子。
D.有能夠自由移動的原子
9.(天津市)用塑料梳子梳頭時會因為摩擦而起電,經檢驗塑料梳子所帶的電荷為負電荷的,則梳頭時 ( )
A.塑料梳子失去一些電子
B.塑料梳子得到一些電子
C.頭發得到一些電子
D.頭發和梳子間沒有電子轉移
10.如果驗電器的金屬箔張開,則表明驗電器的兩個箔片 ( )
A.一定帶正電 B.一定帶負電
C.一定帶同種電荷 D.一個金屬箔片帶正電,另一個金屬箔片帶負電
11.有四個輕質小球A、B、C、D。已知C帶正電,A與C相互吸引,A與D相互排斥,B 與D相互吸引,則下列判斷正確是 ( )
A. A 帶負電,D 帶負電,B一定帶正電
B. A 帶負電,D 帶正電,B一定帶負電
C. A 帶負電,D 帶負電,B可能帶正電,可能不帶電
D. A 帶正電,D 帶正電,B一定不帶電
12.有三個輕質小球,任意兩個靠近時都相互吸引,則 ( )
三個小球都帶同種電荷
三個小球都帶電,其中二個球帶異種電荷
C. 兩個球帶異種電荷,一個球不帶電
D. 兩個球帶同種電荷,一個球不帶電
13.材料分析:
材料:法國人杜菲對電現象產生了濃厚的興趣,1733年他通過大量實驗后發現:不同材料經摩擦后產生的電是不同的。他寫道:“因此,由所產生的性質不同這一點可以認為存在著兩種電荷,一種諸如玻璃、晶體等透明物質,另一類諸如琥珀、樹脂、瀝青等脂類物質……互相排斥的物體具有相同的電性,互相吸引的物體具有不同的電性。不帶電的物體可以從另一個帶電體上獲得電性,而且兩個物體最后所帶的電性也是相同的……”。杜菲還將玻璃上產生的電命名為“玻璃電”,將琥珀上產生的電命名為“樹脂電”。
以上材料說明了什么物理規律?
第二節 讓電燈發光
【教材內容詳解】
一、課程標準
1.知識與技能
(1)通過實驗探究了解電路的組成,形成電路的概念。
(2)了解通路、開路、短路,認識短路的危害。
(3)通過實物認識電路元件及其符號,會讀、會畫簡單的電路圖。
2.過程與方法
(1)通過實驗探究培養學生的分析歸納能力。
(2)通過實驗探究培養學生的競爭意識與合作精神、安全操作意識。
二、快樂點擊
1.電路
探究
生活中有許許多多的電路,那么,什么叫電路?一個最基本的完整電路由哪幾部分組成?你能說出各個部分的作用嗎?
討論交流
把電源、用電器、開關用導線連接起來組成的路徑叫電路。最簡單的電路由電源、用電器、開關和導線四部分組成。電路各元件的作用:
(1)電源:電源是提供持續電流的裝置,電源在工作時將其他形式的能轉化為電能。
(2)用電器:用電器是用電流來工作的設備,用電器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、電扇、電爐、電視機、電鈴、電冰箱、空調、計算機等。
(3)開關:開關是用來接通或斷開電路。常見的開關有拉線開關、撥動開關、閘刀開關等。
(4)導線:導線是用來連接電路,輸送電能的。
2.通路、開路和短路
探究
家庭中,電燈、電視機等用電器有時工作,有時不工作,這時候,它們所在的電路處于什么狀態呢?
討論交流
電路有三種狀態,通路、開路和短路。通路是指處處連通的電路。開路是指某處斷開的電路。短路則是不經過用電器而直接跟電源兩極連接的電路。此時,電路中電流很大,輕則用電器不能工作,重則會引發火災等危險。
3.電路圖
探究
購買用電器時,常常附帶一個電路圖。觀察一下,人們用哪些規定的符號表示電路中的元件?你能畫出一個完整的電路圖嗎?
討論交流
用規定的電路元件符號表示電路連接情況的圖叫電路圖。畫電路圖時,要注意以下幾點:
(1)電路元件的符號要用統一規定的,不能自造符號。
(2)合理安排電路元件符號,使之均勻分布在電路中,具有對稱性,切記元件符號不要畫在拐角處。
(3)電路圖形一般要畫成長方形。
(4)所畫的電路圖要與實物相對應。
【廣視角】
愛迪生和白熾電燈
白熾電燈就是普通的照明燈泡,它是利用電流的熱效應制成的。白熾電燈的燈絲是用熔點高的鎢做的,當電流通過時,燈絲熱到白熾狀態(物體溫度到達到1700℃以上發白光,這種狀態叫白熾狀態),發出明亮的光。
白熾電燈是愛迪生發明的,他最先制成了實用、經濟的白熾電燈。
研制白熾電燈必須解決燈絲材料問題。在愛迪生之前,已有許多人研制白熾電燈。最初是用鉑作燈絲,鉑是化學性質最穩定的元素,即使高溫時也很難與其他元素化合,但它的熔點只有1772℃,剛達到白熾狀態再繼續通電就燒斷了。后來人們改用熔點超過3500℃的碳作燈絲,但碳很容易被氧化,必須裝在抽去空氣的玻璃泡里。由于抽氣技術水平低,泡內殘存大量的氧分子,高溫時跟炭化合,所以碳絲亮不了幾分鐘就燒斷了。
愛迪生最初也選用碳作燈絲材料,他把碳化的紙條(碳化是把材料放在密閉的坩堝內加熱,使材料變成碳)放在抽出空氣的玻璃泡里,維持白熾狀態達8分鐘。以后改用耐高溫的金屬,試用了鉑、銥、鉬、鋨等熔點高的金屬,也想到過鎢,但當時他沒有加工工具。經過多次失敗,他又回到了碳,實驗什么材料碳化后作燈絲最好。。同時他努力改進抽氣機,把燈泡里的殘余空氣的壓強從幾萬分之一大氣壓減少到百萬分之一大氣壓。據說他先后試驗了1600多種材料,到1879年制成了由碳化棉作燈絲的高真空白熾燈泡,壽命達13.5小時。后來,他又改用碳化的竹子纖維作燈絲,壽命延長到上千小時。1882年,愛迪生在紐約建立了第一個中心發電站,開創了電照明的新時代。
在研制白熾電燈的過程中,愛迪生和他的助手們常常連續幾天幾夜不停地實驗,吃住在實驗室中。這位只上過三個月小學,全靠自學成才的大發明家,除了親自動手實驗,還日以繼夜里閱讀科學書刊和學術論文。有一次他的朋友當面稱贊他是天才,他笑了笑說:“天才,不過是百分之一的靈感加上百分之九十九的汗水!”
【熱點考點聚焦】
1. 命題考點
(1)電源短路的判斷以及短路的危害是中考時常常考查的知識點。題型以填空題、選擇題居多。
(2)某用電器被短路的識別,是近幾年中考出現頻率較多的題材。題型很多:填空、選擇、實驗以及計算題中分析電路都有某用電器被短路的判斷。
2.舉例
例 (武漢)如圖13-2-1所示的電路中,當開關S閉合時,燈L1和L2都不亮,某同學用一根導線去查找電路的故障,他將導線先并接在燈L1兩端時發現燈L2亮,燈L1不亮,然后并接L2兩端時發現兩燈都不亮。由此可判斷的( )
燈L1開路
燈L2開路
燈L1短路
D. 燈L2短路 圖13-2-1
剖析:本題考查了通路、開路以及用電器被短路時發生的情況。某一用電器不工作,可能存在兩種情況:一是電路處于斷開狀態,無電流通過該用電器;另一種是該用電器被短路,仍無電流通過該用電器。
答案:A
金鑰匙:用電器被短路時,電流將不再流過用電器,而從導線中流過,用電器就失去了作用。
【典型例題剖析】
例1如圖13-2-2所示的電路中正確的是 ( )
圖13-2-2
剖析:一個完整的電路必須有電源、用電器、開關和導線,缺少電源和開關不能成為電路,圖A電路錯誤,圖B電路正確。在圖C中,L1和電源組成了通路,雖然可以發光,但是不能受開關的控制。右面開關S與燈L2構成回路,因為回路中沒有電源,既使S閉合L2也不會發光。電路C錯誤。在圖D中,燈L和電源組成了回路,開關S斷開時燈亮,但是開關S閉合后造成電源短路,L不發光,而且會燒壞電源,電路D錯誤。
答案:B
金鑰匙:電路的常見錯誤有:①電路不完整;②部分用電器未接入電路;③開關不能控制電路;④電路中出現電源被短路或某一用電器被短路。
例2 根據圖13-2-3甲所示的實物連接圖,畫出相應的電路圖。
圖13-2-3
剖析:由實物圖畫電路圖,應先尋找電流的路徑,可從電源正極開始,順著導線,最后直到電源負極。畫電路圖時,可以從電源正極開始,然后順著電流方向,使電路圖中各元件符號的順序與實物圖中對應的元件順序一致。最后直到電源負極。
答案:如圖13-2-3乙。
金鑰匙:掌握電路中電流的流向及畫電路的基本要求是解決本題的關鍵。
例3 如圖13-2-4所示,S為多轉換開關,當:
(1)S接a時,則電燈 (填“亮”或“不亮”),該電路是 路,電鈴 (填“響”或“不響”),該電路是 路。
(2)S接c時,則電燈 (填“亮”或“不亮”), 圖13-2-4
(3)該電路是 路,電鈴 (填“響”或“不響”),該電路是 路。
(4)S接b時,則電燈 (填“亮”或“不亮”),電鈴 (填“響”或“不響”),該電路是 路,會造成 。
點撥:
(1)S接a時,圖中電源、電燈、開關用導線連成一個閉合的電流通路,電燈中有電流通過,電燈亮,電路是通路;電鈴所在支路是開路,電鈴不響。
(2)S接c時,圖中電源、電鈴、開關用導線連成一個閉合的電流通路,電鈴中有電流通過,電鈴響,電路是通路;電燈所在支路是開路,電燈亮。
(3)S接b時,圖中電源、開關直接用導線連成一個閉合的電流通路,電流直接從電源正極流出又回到負極,電流很大。這時,電燈不亮,電鈴不響,電路是短路,會造成電源燒壞。
答案:(1)亮,通,不響,開;
(2)不亮,開,響,通;
(3)不亮,不響,短路,電源燒壞。
金鑰匙: 此題全面考察了電路三種狀態的知識,解此類題時,可將開路部分去掉,畫出簡圖來分析,問題會簡單得多。如(1)中的情況,因為開關沒接通b、c,使這兩部分形成開路,將它們去掉,可畫成如圖13-2-5所示來分析。 圖13-2-5
【易錯例題詳解】
例1下列有關電源的說法中,正確是 ( )
A.只要是帶電體,就可以作為電源
B.只要能提供電的裝置就是電源
C.電源是把化學能轉化為電能的裝置
D.電源是提供持續電流的裝置
錯解:A、B、C
糾正:帶電的玻璃棒、帶電的驗電器,它們都帶電,也能向帶電體轉移電荷—供電,但它們不能形成持續電流,所以不是電源,A、B錯。電池是電源,是將化學能轉化為電能的裝置,但是電池只是電源種的一種,不是全部,例如發電機也是電源,它是將機械能轉換為電能的裝置,所以電源應是將其他形式的能轉化成為電能的裝置。
正解:D
金鑰匙:對于一個物理量,要全面地的、多角度地去理解它,避免片面性。
例2 電路的短路是指( )
A.斷開的電路
B.連接電路導線最短的電路
C.電流從電源一極不經過用電器直接流到另一極的電路
D.把用電器直接接在電源兩極上的電路
錯解: B
糾正:有的同學誤認為短路是最短的電路,這是沒有理解清楚短路的原因。對于短路的理解應注意以下幾點:
(1)短路時,電流很大,會燒壞電源。
(2)短路有以下兩種情況:
①導線直接將電源短路。如圖13-2-6甲所示,這時雖然電路中接有電燈,但燈不會發光,電源會損壞。
②閉合開關后,形成短路。如圖13-2-6乙所示,當開關斷開時,電燈發光,開關閉合后,與圖甲所示的情況一樣。
正解:C
金鑰匙:理解概念、定義時,不能只根據字面意思。 圖13-2-6
例3 如圖13-2-7所示電路的說法,正確的是( )
開關閉合時,L2先亮,L1后亮
開關閉合時,L1亮,L2不亮
開關斷開時,兩燈都不亮
開關閉合時,兩燈同時亮
錯解: A 圖13-2-7
糾正:有些同學在初學電路時會錯誤地認為,電路中的電流方向是從電源的正極流向負極,開關閉合后,離電源正極近的燈先亮,離電源正極遠的燈后亮。產生這種錯誤的原因是沒有理解電流的形成。在電路中有電流時,并不是電源正極的正電荷一直運動到負極,而是整個電路中各處的所有自由電荷一起定向移動。
在串聯電路中,無論開關接在什么位置,當開關閉合時,電路中的自由電荷幾乎同時開始做定向移動,電路中的各個部分同時有電流流過,兩盞燈同時發光。當開關斷開時,電路中的自由電荷同時停止運動,電路中的各個部分都沒有電流流過,兩個電燈都不發光。
正解:C、D
金鑰匙:電路處于開路狀態時,電路中沒有電流,兩燈都不亮;電路處于通路狀態時,電路中有電流,兩燈同時亮。
【創新例題點撥】
例 現在許多樓梯燈是用聲音控制的。當有腳步聲時,燈就亮了;聲音消失后,燈就熄滅。請你利用移植原理看一下你家里哪些用具可以進行“聲控”?
舉出三個實例。
剖析:本題是創造方法題,與日常生活有緊密聯系。由于是聲控,所以本身能發聲的家用電器不能采用這種開關。
答案:油煙機的開關、臥室的壁燈、衛生間的燈。
金鑰匙:尋找與樓梯燈的工作方式相似的用電器。
【學用方法指導】
1.怎樣判斷三種電路?
(1)通路的特征是電路中有電流,用電器能工作。
(2)開路的特征是電路中沒有電流,用電器不能工作,開路可能是開關沒有閉合或接線處松動,導線斷了,也可能是用電器損壞(如燈泡燒了)。
(3)查電路是否短路的方法是從電源的正極出發,順著電流的方向,找出回到電源負極的各條路徑,其中只要有一條路徑中的電流沒有經過用電器,而直接回到電源負極的,就是短路。
2、怎樣正確畫出電路圖?
(1)電路元件的符號要用統一規定的,不能自造符號。
(2)合理安排電路元件符號,使之均勻分布在電路中,具有對稱性,切記元件符號不要畫在拐角處。
(3)電路圖形一般要畫成長方形,連線要盡量橫平豎直。
(4)要反映實際電路中各元件的連接情況,即電路圖中各符號的順序必須與實物圖中各元件順序一樣。
3.如何判斷電路的正誤
判斷電路的正誤應從以下方面進行。
(1)電路的基本組成是否齊全
簡單電路應由電源、用電器、導線和開關四個基本部分組成。電源是給電路提供持續電流的;導線是輸送電流的;開關是控制電流的通斷的;用電器是把電能轉化為其他形式能的。
(2)是否存在短路
①電源短路:電流從電源正極經某一回路到負極時,電流只通過導線而沒有經過用電器,此時電路中的用電器均不能工作,而且導線中電流很大,損壞電源,發生事故,是不允許的。發生這種情況:一是由于連接錯誤直接發生短路;二是暫時不短路,但當閉合某一開關時即發生短路,出現這兩種情況都是錯誤的。
②局部短路:即電路中的某一用電器的兩端由導線直接連接;當該用電器發生短路時,此時用電器無法工作,并可能引起整個電路中的電流過大而發生危險,這也是不允許的。
【自我能力評估】(學習效果評估)
1.用導線把 、 、 連接起來組成的電流通路就成為電路, 的電路叫通路;某處 的電路叫開路;不經過用電器而直接 的
電路叫短路。
2.畫出下列幾種電路元件的圖形符號:
(1)開關 (2)電池 (3)燈泡
(4)電動機 (5)交叉不相連接的導線
(6)交叉相連接的導線 (7)T形連接的導線
3.我們平時在“開燈”時,實際上是將開關 ,使電燈所在電路形成 路;“關燈”時,實際上是將開關 ,使電燈形成 路。
4.仔細觀察手電筒的結構后回答:在手電筒的完整電路中,干電池是 ,
金屬外殼是 ,金屬外殼上的按紐是 ,小燈泡是 。
5.如圖13-2-8所示電路圖中,
(1)當S1和S2都斷開時,稱為 路;
(2)當S1和S2都閉合時,稱為 路;
(3)當S1閉合,S2斷開時,稱為 路。
6.下列說法正確的是( )
A.電路中只要有電源,電路中就會有電流
B.拉線開關是一個用電器
C.用最短的導線連接的電路叫做短路
D.在開路情況下,電路中無電流 圖13-2-8
7.在使用電池的時候,不允許用導線直接把電池兩極連接起來,這是因為( )
A.這樣連接電路不通
B.這樣連接會在電路中產生很大電流,損壞電源
C.這樣連接有觸電危險
D.這樣連接會使電路中電流太小,用電器無法工作
8.(哈爾濱市)關于電路的認識,下列說法中,不正確的是( )
A.為使兩燈同時亮、同時滅,兩燈一定要串聯
B.金屬中的電流方向跟自由電子定向移動的方向相反
C.在電路中,電源是把其他形式的能轉化為電能的裝置
D.一般的電路是由電源、用電器、開關和導線組成的
9.如圖13-2-9所示,同時閉合開關S1、S2會發生什么情
況?出現什么后果?
圖13-2-9
10.根據圖13-2-10中甲所示的電路圖,連接乙中的實物。
甲 乙
圖13-2-10
第三節 連接串聯電路和并聯電路
【教材內容詳解】
一、課程標準
1.知識與技能
(1)知道什么是串聯電路和并聯電路,會畫簡單的串、并聯電路圖;
(2)理解串、并聯電路連接特點,學會連接簡單的串聯電路和并聯電路;
(3)設計簡單的串、并聯電路,選擇實驗器材并根據電路圖連接好電路。
2.過程與方法
(1)在解決問題的過程中,能與同學交流與合作,能體驗戰勝困難、解決物理問題的喜悅。
(2) 在解決問題的過程中,能體會科學知識在實際生活中的應用。
二、快樂點擊
串聯和并聯
探究1
在實際電路中,常常有多個用電器,它們之間的連接方式相同嗎?觀察家庭用的各種設備采取的是哪種連接方式?
討論交流
多個用電器之間最常見的連接方式有兩種。用電器連成一串后再接入電路的連接方式叫做串聯;用電器的兩端分別連在一起后,然后再接入電路中的連接方式叫并聯。
探究2
給你兩個小燈泡、兩節干電池、幾個開關和若干導線,你能組成幾種不同的電路?觀察不同電路的特點。
討論交流
串聯電路中,任何一個用電器開路則其他用電器都不能正常工作。并聯電路中,任一個用電器的通斷不影響其他用電器。
【廣視角】
新型燈具
模擬陽光的燈:這是一種與陽光一樣的人工照明光源——分子弧光燈。它靠電弧通過氯化錫分子霧化而發光,可相當均勻地讓所有顏色發出的連續光譜成為可見光。這種燈的壽命約為5000小時,可用于井下作業,以改善礦工的工作條件。
熱感應燈:在漆黑的晚上,人踏入房間,這種燈感應到人體的溫度,便會自動亮起來。這種熱感應燈不僅使用方便,而且可以防盜。比如夜晚竊賊摸入房中,感應燈突然發亮,就會使盜賊大吃一驚,立即逃走。
節電冷光燈:其表面玻璃鍍有一層銀膜,銀膜上又鍍一層二氧化鈦膜。這兩層膜結合在一起,可那紅外線反射回去加熱燈絲,而讓可見光透過,從而大大減少熱損耗。一只100瓦的這種燈泡的耗電量,只相當于40瓦普通白熾燈。
塑料熒光燈:它是在透明塑料中加入熒光化物制成塑料管,在管的內側涂上熒光涂料,同時在管的外側使等離子體發生聚合反應,形成一層特殊的薄膜,然后制成塑料熒光燈。與傳統的玻璃管熒光燈相比,塑料熒光燈具有重量輕、不易碎、節電等特點。
無極燈:該燈與傳統的白熾燈和熒光燈截然不同,不用燈絲和電極,而是燈泡玻璃內表面涂上熒光粉,用一個高頻的感應系統來激發其內部的水銀蒸氣放電,產生出大量紫外線后,再照射在熒光粉上,從而使燈泡發光。由于燈內沒有易損部件,因而使用壽命長達6萬小時,而且比普通白熾燈節電四分之三,適用于更換燈泡困難的地方,如高空、水下等。
磁性燈:它的構造簡單,底座是一塊金屬板。在與之配套的電源燈上有兩個嵌在塑料包里的磁體,當磁體將燈座吸定后,電流便通過這兩個磁體間燈的兩極放電,從而使燈發光。使用這種燈,只要用一只手就可以毫不費勁地把它安裝到電源上去,而且絕無觸電的危險。
微波燈:它沒有燈絲、電極、外面也沒有電路相連,它是利用微波能使燈泡的硫磺蒸汽加熱而發出亮光的,具有很高的照明度,約為白熾燈的150倍。
【熱點考點聚焦】
1. 命題考點
(1)串、并聯電路連接方法和特點是中考經常考的知識點,題型以填空題、選擇題、作圖題居多;
(2)電路設計是中考熱點之一,題型為作圖實驗題,一旦出現,分值較高。
2.舉例
例1 (鹽城市)如圖13-3-1所示電路中,只閉合S2時,L1和L2 連接;閉合開關S1、S3,斷開S2時,L1和L2 圖13—3—1
連接;當同時閉合開關S1、S2和S3時,電路會發生 現象。
剖析:
(1)只閉合S2時,根據“電流法”分析,電流從電源正極流出,經過L2、S2、L1回到電源負極,電流只有一條路徑,所以L1、L2是串聯的。
(2)當S1、S3閉合,S2斷開時,電流從電源正極流出,分成二條支路,一條經過S3、L1,一條經過L2、S1,會合后回到電源負極,燈L1、L2是并聯。
(3)當S1、S2、S3都閉合時,從電源的正極出發,順著電流的方向,找出回到電源負極的各條路徑,其中有一條:電流沿著S3、S2、S1,直接回到電源負極,沒有經過用電器,所以,此時是短路。
答案:(1) 串聯; (2) 并聯; (3) 短路
金鑰匙:串、并聯電路連接方法和特點是經常考的知識點。
例2 (貴陽)(1)將圖13-3-2的器材用鉛筆畫線代替導線,按下列要求連接起來:
(1)兩燈泡并聯,開關控制整個電路。
(2)在方框內畫出它的電路圖。
圖13-3-2
剖析:本題考查學生按要求設計電路、連接電路、根據電路畫電路圖的能力。開關控制整個電路,它應該在干路上。連接電路、畫電路圖時,可以從電源的正極出發,沿電流方向先連通一條電路的路徑:經過L2、S,回到電源負極;然后再把L1兩端并聯在L2的兩端。
答案:如圖13-3-3所示。
圖13-3-3
金鑰匙:判斷出開關在干路上是解決本題的關鍵;連接并聯電路實物圖是一個小難點,同時又是繼續學習電學知識必備的能力。
【典型例題剖析】
例1 如圖13-3-4所示的電路,判斷下列各情況中電路的連接關系:
(1)開關S1、S2都打開;
(2)閉合開關S1,打開S2;
(3)打開開關S1,閉合S2; 圖13-3-4
(4)開關S1、S2都閉合。
剖析:應根據每一次的電路情況畫出一個“等效電路圖”。畫圖時為盡量簡化電路,不起作用的那部分電路可省去。例如打開的開關為開路,可去掉;閉合的開關可用導線代替;導線長度可根據需要縮短,甚至縮為一個點,也可以根據需要任意延長。如圖13-3-5所示。
答案:(1)三燈串聯;
(2)只有燈L3接入電路;
(3)只有燈L1接入電路;
(4)三燈并聯。
圖13-3-5
金鑰匙:所謂等效電路圖是指把不規范的電路圖畫成常見的、規范的電路圖,或者把復雜的電路圖改畫成簡單明了的電路圖,電路中各用電器之間的關系不改變。這種畫圖方法是識別電路圖的好方法,而且貫穿電學始終。
例2 如圖13-3-6所示:當閉合開關S1、S2,燈L1、L2是串聯還是并聯?開關S1、S2各控制哪些燈泡?
剖析:當閉合開關S1、S2,電流從電源正極流出,經S1到a點分為兩路,所以燈L1、L2是并聯。由于電流全部流過S1,所以的S1在干路中;而只有部分電流流過S2,所以S2是在L2所在支路上。
答案:S1控制L1、L2,S2只控制L2。 圖13—3—6
金鑰匙:掌握并聯電路的特點及并聯電路中開關的控制作用是解決此題的關鍵。
例3 洪水季節,防洪指揮部在江邊設立了值班室,要求值班人員控制值班室的兩個開關:在大堤安全時,綠燈亮;當大堤出現險情時,電鈴響。整個電路共用一個電池組。請按要求設計出電路圖。
剖析:根據題意,綠燈亮時,鈴不響;鈴響時,燈不亮,燈與鈴互不影響,是一個并聯電路、分別由兩個開關控制,由此可知燈與鈴是分別與一個開關串聯后再并聯。整個電路共用一個電池組,電路可設計成如圖13-3-7所示。
答案:如圖13-3-7所示。
金鑰匙:電路的設計是電路連接類題中要求較高的一種題型。 圖13-3-7
判斷出是串聯還是并聯電路,是解決此類問題的關鍵。然后分析開關的作用,再接好電路。
例4 (長沙市)給你下列器材:一個低壓電池組,一只小燈泡,一只開關,一只電鈴和若干細導線。請你設計一個自動放養奶牛的裝置。
要求:用細導線將牛群圍住,合上開關后,當牛在圈里吃草時,小屋內燈亮而鈴不響;當有牛碰斷了細導線到圈外時,電鈴便會響起來,放牛的人能及時發現。
剖析:這是一道聯系實際生活的題目,由于小燈泡始終是 圖13-3-8
亮的,所以小燈泡必須串聯在電路中;當牛在圈內時,電線未斷,電鈴不響;而牛走出圈外后,碰斷電線,結果電鈴響。說明電鈴與實驗用的細導線并聯。
答案:畫出的電路圖如圖13-3-8所示。
金鑰匙:判斷出電鈴與實驗用的電線并聯是本題的關鍵。
【易錯例題詳解】
例1 下列說法中,正確的是 ( )
A.在連接電路的過程中,開關可以打開,也可以閉合
B.在連接電路時,必須從電源正極開始連接
C.開關可以與用電器并聯
D.絕對不允許將導線直接連在電源兩極上
錯解:A、B
糾正:在連接電路過程中,開關必須打開,以防止接錯,引起短路,燒壞電源,A錯。連接電路不一定從電源正極開始,也可以從電源負極開始,B錯。開關必須與用電器串聯,這樣才能起到控制作用,否則將使用電器短路,使用電器失去作用,C錯。使用電源時,絕對不允許將導線直接接在電源兩極上,所以正確答案D。
正解:D
金鑰匙 :掌握電路的一些基本知識,例如:連線過程中開關打開,開關與用電器串聯,電源不能短路,是解決問題的關鍵。
例2 三盞燈連接如圖13-3-9所示,當開關S突然閉合時,三盞燈將 ( )
A. 只有L 1熄滅
B. 三盞燈全部熄滅
C. L1、L 2同時熄滅,L 3將變亮
D. 三盞燈都不會熄滅
錯解:A 圖13-3-9
糾正:產生錯誤的原因:一是沒有弄清電路的連接情況,對并聯電路的特點沒有真正理解;二是對部分短路的知識還沒掌握。
正解:C
金鑰匙 :并聯電路中,各并聯部分的地位是等同的,此題:L1、L 2分別在兩條支路里,L1、L 2分地位相同。S閉合時,燈L 1短路,燈L 2也短路。
【創新例題點撥】
例 某同學做連接并聯電路的實驗時,接成如圖13-3-10所示電路:①若閉合開關,將會出現什么情況?②請在原圖中改動一根導線,使電路符合實驗的要求。③另一同學看了以后說,只要拿掉一根導線,就能變成串聯電路,問:應該拿掉哪一根導線?
圖13-3-10
剖析:①若閉合開關,則電源被短路,結果是燒壞電池。②要使L1、L2并聯,必須L1、L2兩端分別連在一起,且接在電路的兩點之間,因此可將導線1的左端由d移動到c或導線2的左端由b移到a即可。③根據串聯電路的連接方法,要使L1、L2串聯只要拿掉導線3即可。
答案:①若閉合開關,則電源被短路,結果是燒壞電池。
②將導線1的左端由d移動到c(或導線2的左端由b移到a)。
③拿掉導線3。
金鑰匙:此種電路連接題是最近兩年新出現的一種題型,在同一個電路中進行多項操作。首先畫出正確的電路圖,然后,進行對比分析,是解決此類問題的方法。
【學用方法指導】
1.電路出現故障的原因及檢查方法
(1)小燈泡與燈座接觸不良,可以用手按住小燈泡并轉動一下燈泡,看燈泡是否發光。
(2)小燈泡燈絲燒斷,用兩根導線直接將小燈泡接在一節電池的兩極,若小燈泡不發光,可能是燈泡燈絲斷了。
(3)導線與接線柱之間松動,擰緊接線柱,觀察燈泡的發光情況。
(4)電池之間接觸不良,可以用手按一下各節電池,觀察小燈泡發光情況。
(5)導線中間斷開,更換導線。
(6)燈泡的兩端被一根導線并聯,造成的這個燈泡被短路。
2.如何識別串聯電路和并聯電路
(1)元件連接法
分析電路中元件的連接方法,逐個順次連接的是串聯電路,并列連接在兩點間的是并聯電路。
(2)電流路徑法
從電源正極開始,沿著電流的方向,分析電流的路徑,直到電源負極,如果只有一條回路,則是串聯電路;如果電流路徑有若干條分支,則是并聯電路,每一條分支部分為一條支路,有電源的部分是干路。
(3)斷路法
斷開其中一個用電器,看其它用電器是否還能工作,若其它用電器照常工作,表明這幾個用電器是并聯;若其它用電器都不能工作,這幾個用電器是串聯的。用這種方法要注意觀察、并判斷有沒有哪部分電路被短路,否則會出現失誤。
(4)短路法
用導線將某一用電器短路,如果其它用電器仍能工作,這幾個用電器是串聯;如果其它用電器都不能工作,則這幾個用電器是并聯。
(5)節點法
在識別不規范的電路時,無論導線有多長,只要這兩點間沒有電源或用電器,導線就可縮短為一個點,從而找出各用電器兩端的共同點。
例如圖13-3-11甲所示電路,a、c之間可縮為一個點a;b、d之間可縮為一個點d,這樣三盞燈簡化后的電路如圖13-3-11乙所示。
甲 乙
圖13-3-11
3.如何連接實物圖
在連接實物圖之前,先認真觀察電路圖,弄清電路的連接方式及電路中元件的關系。
(1)如果是串聯電路,可從電源正極開始按電流路徑依照電路圖把元件逐個順次連接起來,最后連接到電源的負極。
(2)如果是并聯電路,通常可采用下列方法:
①“先支后干 ”法:沿電流方向先把每一條支路接好,然后把個支路的兩端并在一起,將其作為一個整體連入干路中。
②“先通后補”法:從電源的正極出發,沿電流方向先連通一條電路的路徑,然后再把沒有接入電路的其他支路并聯在電路的兩點間。
【自我能力評估】
1.如圖13-3-12所示電路中,L1和L2是 聯的,斷開開關S, 不亮,閉合開關S, 亮。
圖13-3-12

2.在如圖13-3-13所示的電路中:
(1)當閉合S1和S2,斷開S時,電燈 ,電鈴 。
(2)當閉合S,斷開S1、S2時,電燈 ,電鈴 。
(3)當閉合S1、S,斷開S2時,電燈 ,電鈴 。
(4)當閉合S2、S,斷開S1時,電燈 ,電鈴 。
圖13-3-13
3.如圖13-3-14所示,當S1、S2都斷開時,能亮的燈是 ,它們是 聯;
當S1、S2都閉合時,能亮的燈是 ,它們是 聯;
當S1閉合,S2斷開時,能亮的燈是 。
圖13-3-14
4.由一個電池組、兩個小燈泡、一個開關組成的電路,下列說法中正確的是( )
A.開關的位置不同,控制作用不同的電路是串聯電路
B.去掉一個小燈泡,另一個小燈泡仍正常工作的電路是并聯電路
C.去掉一個小燈泡,另一個小燈泡仍正常工作的電路是串聯電路
D.這個開關如果能同時控制兩個小燈泡,那么一定是串聯電路
5.如果一個開關能同時控制兩盞燈,則這兩盞燈的連接方式是 ( )
A.一定是串聯 B.一定是并聯
C.可能是串聯也可能是并聯 D.不可能是并聯
6.教室里的一盞燈壞了,另外的幾盞燈還能正常工作,則教室里的電路是( )
A.串聯 B.并聯
C. 可能是串聯也可能是并聯 D.以上說法都不對
7.關于馬路上路燈的連接,下列說法正確的是 ( )
A.一定是串聯,否則不會同時亮同時滅
B.一定是并聯,否則一盞燈壞了,其他燈也不亮
C.用一個總開關控制這些燈,串并聯都可以
D.看不見電線,無法判斷
8.如圖13-3-15所示,燈泡屬于并聯接法的是 ( )
圖13-3-15
9.在圖13-3-16示電路中,三個燈泡始終完好,開關S斷開時,三個燈泡都發光,則當開關S閉合時 ( )
A. 燈L1、L2、L3都不亮
B. 燈L1、L2、L3都亮
C. 燈L3亮,L1、L2都不亮
D. 燈L2、L3亮, L1不亮

圖13-3-16
10.如圖13-3-17所示的電路,試分析電路中的電燈L1、L2是串聯還是并聯?開關S、S1各控制哪幾個燈泡?
圖13-3-17
11.給你一個電池,兩個小燈泡L1、L2和兩個開關S1、S2,若干導線。請按下列要求組成一個電路,在圖13-3-18中方框中畫出電路圖,并將圖中的實物按畫出的電路圖連接起來。
要求:(1)閉合S1,斷開S2時,L1亮,L2不亮
(2)閉合S2,斷開S1時,L1、L2都不亮
(3)S1、S2都閉合時,L1、L2都亮
電路圖:

圖13-3-18
第四節 科學探究:串聯和并聯電路的電流
【教材內容詳解】
一、課程標準
1.知識與技能
(1)通過類比理解電流的概念,知道電流的單位。
(2)知道電流表的用途和符號,會將電流表正確連入電路,會正確選擇電流表量程和正確讀數。
(3)理解串聯電路各處電流關系和并聯電路的干路和支路電流間的關系。
2.過程與方法
(1)在實驗探究中,培養學生提出問題的、猜想與假設的、制定計劃與設計實驗. (2)學習擬定簡單的科學探究計劃與實驗方案,有初步的信息處理能力。
二、快樂點擊
1.電流
探究
水管中的水,向一定方向流動,形成“水流”。與此類似,導體中的電荷向一定方向移動,就會形成電流。水流是有大有小的,那么,電流的大小強弱是一樣的嗎?
討論交流:
電流的大小強弱是不一樣的,物理學中用每秒通過導體任一橫截面的電荷的量來表示電流的強弱,叫做電流。電流用字母I表示,單位名稱是安培,簡稱安,符號是“A”。
2. 怎樣使用電流表
探究1
我們通常用電流表來測量電流的大小,你會使用它測電流嗎?
討論交流
電流表是測量電流的儀表,分為靈敏電流計、學生用電流表和教學用電流表。它的符號是 。使用時要注意:
(1)使用規則:
①電流表要串聯在電路中。要測通過哪個電路元件的電流,就必須將電流表與這個元件串聯,讓通過該元件的電流全部通過電流表。
②電流表的“+”、“—”接線柱接法要正確。電流從電流表的“+”接線柱流入,從“—”接線柱流出。
③被測電流不要超過電流表量程。如果通過電流表的電流超過它的量程,將會把電流表燒壞。因此,在用電流表測量電流時,要先對被測電流進行估計,并觀察電流表量程是否符合要求。若無法估計被測電流大小,可采用試觸法選擇合適的的量程。
④絕對不允許不經過用電器而把電流表之間連到電源的兩極上。
(2)讀數:實驗室里常用的電流表有三個接線柱,兩個量程。讀數前應先根據選用的接線柱查明量程,認清分度值再讀數。
探究2
猜一猜,串聯電路中各處的電流大小關系是怎樣的呢?請你實際測量一下,驗證你的猜想。
討論交流
我們將電流表分別串接在串聯電路不同的地方,發現電流表的示數是相同的,說明串聯電路中電流處處相等。用表達式表示為:I=I1=I2 。
探究3
猜一猜,并聯電路中各處的電流大小關系又是怎樣的呢?請你再實際測量一下,驗證你的猜想。
討論交流
將電流表分別接在并聯電路中的干路和各個支路中,觀察其示數會發現,干路中的電流等于各支路中的電流之和。用表達式表示為:I=I1+I2
【廣視角】
電流表的工作原理
電流通過導體時,會產生熱效應、磁效應和化學效應。電流通過燈泡內的鎢絲,鎢絲變熱,溫度高達2800℃,呈白色而發光;電流通過電爐絲,電爐絲變熱溫度達幾百攝氏度。這些是電流的熱效應。電流通過導體時會使周圍的磁針轉動,電流通過螺線管能吸引小鐵釘,這是電流的磁效應。電流通過食鹽水、硫酸銅等溶液時會發生化學變化,電解、電鍍都利用了電流的化學效應。
當通過導體的電流變化時,電流的各種效應的情況也變化。電流大時的效應明顯。通過電流所產生的效應情況,可以判斷電流的大小。電流表是利用電流產生的效應,判定電路上電流大小的。實驗時用的各種電流表,大多數是利用電流的磁效應制作的。
電流表測量的電流數值,是通過電流表的電流。因為電流表串聯在待測電路中,而串聯電路各處的電流都相等,所以這個電路中各處的電流可以用電流表測出的數值表示。這就是為什么必須把電流表串聯在待測電路的原因。
【熱點考點聚焦】
1. 命題考點
(1)電路中形成電流的條件,是中考考查的知識點。題型以選擇題居多。
(2)正確使用電流表,是學習電學必備的技能,也是中考常常考查的內容。題型有填空題、選擇題、實驗題。
(3)串聯電路和并聯電路電流的特點,綜合以后要學的電壓、電阻內容,整體考查。是學習電學必備的知識。
2.舉例
例1 在一個電路中有兩個完全相同的用電器,用電流表測量時發現通過每一個用電器的電流相同,則這兩個用電器的連接 ( )
A.一定是串聯 B.一定是并聯
C.可能是串聯,也可能是并聯 D.無法判斷
剖析:本題考查的是串聯電路和并聯電路的電流的特點。在串聯電路中,處處電流都相等;在并聯電路里,各支路的電流互不影響,但也存在各個支路電流都相等的可能性。
答案:C
金鑰匙:串聯電路中電流處處相等,但不能說通過各用電器電流相等就一定是串聯電路。
例2 (咸寧市)如圖13-4-1所示,這是學校實驗室里常用的電流表,請你用簡短明確的文字為其寫一份使用說明(或使用規則)。 圖13-4-1
剖析:給測量儀器寫篇簡短的使用說明,既考查了語言表達,如何寫說明文,又考查了儀器的使用和注意事項。
答案:(1)電流表是測量電路中電流大小的儀器;
(2)使用時將電流表串聯接在被測電路中;
(3)使用時應注意:①電流從正接線柱流入,從負接線柱流出; ② 選用適當的量程;③不能將電流表與電源兩極直接相連,防止發生短路。
金鑰匙:在所有實驗儀器的使用說明中都要寫清楚儀器的作用、儀器如何使用、使用中應注意什么。
【典型例題剖析】
例1 圖13-4-2為電流表的表頭示意圖,接“+”和“0.6”接線柱時,電流表的量程是 A,分度值是 A,此時指針示數是 A。接“+”和“3”接線柱時,電流表的量程是 A,分度值是 A,此時指針示數是
A。 圖13-4-2
剖析:由題圖可知,此電流表有三個接線柱、兩個量程。
(1)當選用“+”和“0.6”接線柱時,其對應的是小量程0.6A,此時應看表頭下面一排的示數,此量程內共分三大格,每一大格表示0.2A;每一小格表示0.02A。
指針位置在0后面的6小格處,其示數為
I=0A+0.02A×6=0.12A
(2)當選用“+”和“3”接線柱時,其對應的是大量程3A,此時應看表頭上面一排的示數,此量程內共分三大格,每一大格表示1A;每一小格表示0.1A。
指針位置在0后面的6小格處,其示數為
I=0A+0.1A×6=0.6A
答案:0.6A;0.02A;0.12A;3A;0.1A;0.6A.
金鑰匙:在對三個接線柱、兩個量程的電流表表頭讀數時,必須注意所選取的接線柱要與量程相對應,在確定量程和分度值之后,由指針位置讀出顯示的電流大小。
例2 圖13-4-3中用電流表測電流的實驗中,電流表測L1的電流的是 ( )
圖13-4-3
剖析:在并聯電路中,電流表所測電流與它所在的位置有關。題目中要求測通過L1的電流,電流表就應當串聯在L1所在的支路中。
答案:B
金鑰匙:電流表串聯在干路中,則測整個電路的電流,串聯在支路中,則測本支路的電流。
例3 (安順市)如圖13-4-4所示電路中,當開關S閉合后,思考下列問題:
(1)若S1斷開,畫出此時實際工作的電路圖(等效電路)。
(2)若S1閉合,電流表A的示數為3.5A,且在6s內通過L2的電量為12C,則A1的示數為多少?
剖析:
(1)當S閉合,S1斷開時,電流從電源正極出發,順次流過電流表A、A1、電燈L2,回到電源負極。 圖13-4-4
(2)當S閉合,S2也閉合時,電路為一個并聯電路,A1的示數為A的示數減去A2的示數,而根據題意可以計算出A2的示數。
答案:(1) 如圖13-4-5所示
圖13-4-5
(2) 1.5A
金鑰匙:對于不規則電路,可以通過分析電流的路徑分析其特點。
【易錯例題詳解】
例1 如圖13-4-6所示,電流表的示數是( )
A. 1.5A B. 1.6A
C. 0.32A D.無法確定
圖13-4-6
錯解: B、C
糾正:這是因為對讀取電流表數值的方法不正確。沒標明所選量程,所以無法確定電流表示數。
正解:D
金鑰匙:在讀電流表讀數時,首先要確認量程,再根據指針所指的位置讀數。
例2 在使用電流表時,下列關于量程的說法正確的是 ( )
A.選用的量程越大越好 B.選用的量程越小越好
C.先試觸,觀察電流大小選用合適的量程 D.選哪個量程都可以
錯解: A、D
糾正:有的同學認為選用電流表量程越大越好,因為這樣電流表才不會被燒壞;也有的同學認為電流表測電流,用哪個量程都可以,因此會錯選A或D。選用大的量程時,如果待測電流在小量程范圍內,這時讀數會有較大誤差;如果選用小的量程時,所測電流超過電流表小的量程,則會燒壞電流表,這是不允許的,所以選B也錯。正確的方法是要先試觸,觀察被測電流值的范圍來選擇合適的量程。
正解:C
金鑰匙:使用電流表時,要根據具體情況選擇量程。
【創新例題點撥】
例 如圖13-4-7示,當電路接通后,發現電流表A1的讀數比電流表A2的讀數要大一些。原因可能是(要求答出三種不同的原因)。 圖13-4-7
(1)
(2)
(3)
剖析:串聯電路中各處電流相等,這是我們都清楚的,而題中出現的現象卻與上述規律相矛盾,原因在哪里呢?結合平時實驗過程中所出現的現象,仔細分析可知有以下可能原因:
答案:(1)可能是電流表A1和電流表A2都不準確。
(2)可能是兩個電流表所用的量程不同。
(3)可能是電路接通之前,某電流表的指針不在零刻度線處。
金鑰匙:“提出問題比解決問題更重要”。此題中,分析出電流表A1和電流表A2應該相等是解題的關鍵,不相等則是在電流表上出了問題。
【學用方法指導】
解串、并聯電路中有關電流問題的思路
(1)分析電路結構,識別各電路元件間的串聯或并聯關系。
(2)判斷電流表串聯在哪段電路中,測量的是哪段電路的電流。
(3)根據串、并聯電路的特點,按照題目給定的條件,求出待求的電流。
【自我能力評估】(學習效果評估)
1.電流是電荷的 。物理學上規定, 定向移動的方向為電流的方向。根據這個規定,電源接入電路時,電流總是從電源的 流出,經過 、 等流入電源的 。
2.在用電流表測電流時,若發現電流表的指針往左側沒有刻度的反向偏轉,這是因為
,應 ;若發現電流表的指針偏轉到右側沒有刻度的地方,這是因為 ,應 。
3.如圖13-4-8所示,開關S閉合后,電流表A的示數為1.2A,電流表A1的示數為0.4A,則通過L1的電流為 ,通過L2的電流為 。
圖13-4-8
4.20只節日小彩燈串聯接在電源上,插頭處的電流為0.3A,則通過每只小彩燈的電流為 A。
5.導體中電流大小取決于( )
A.通過導體橫截面的電子多少 B.導體中通過的電荷量多少
C.通電時間的長短 D.單位時間內通過導體橫截面電荷量的多少
6. 某家用電器正常工作時的電流為4A,則此用電器可能是 ( )
A.空調 B.日光燈 C.電冰箱 D.電風扇
7. 要用電流表來測量某用電器的電流強度,估計值大約在0.4A,那么電路的兩個接線頭應接在電流表的 ( )
A.“+”和“3” B.“+”和“0.6” C.隨便都一樣 D.無法判斷
8.關于串聯電路和并聯電路中的電流,下列說法中正確的是 ( )
A.在串聯電路中,通過各用電器的電流相等
B.在并聯電路中,通過各用電器的電流一定相等
C.在并聯電路中,干路中的電流有可能小于各支路電流之和
D.在串聯電路中,通過各用電器的電流有可能不相等
9.如圖13-4-9所示電路中,當開關S1閉合后,電流表有一定的示數,現將開關S2再閉合,電流表示數將 ( )
A.增大 B.減小
C.不變 D.無法確定 圖13-4-9
10.如圖13-4-10所示是測量電路中的電流的實驗器材,用筆畫線代替導線,將各元件按要求連成電路。
要求如下:開關控制整個電路;電流表A1測L1中的電流,A2測所有燈泡的電流。
在虛線框內畫出相應的電路圖。
如果A的示數為0.9A,A1的示數為0.5A,通過燈L1、L2的電流各是多大?
圖13-4-10
第五節 測量電壓
【教材內容詳解】
一、課程標準
1.知識與技能
(1)知道知道電源的作用,電壓的單位及其換算。了解一些常見電壓及我國家庭電路電壓。
(2)知道電壓表的用途、符號,會正確將電壓表連入電路中,并能正確的選擇量程和讀數。
(3)通過實驗探究,總結出串聯電路和并聯電路的關系。
2.過程與方法
經歷科學探究的過程。在探究過程中,能培養自己的觀察、分析、歸納和語言表達能力。
二、快樂點擊
1. 電壓
探究
水的流動靠的是“水壓”,那么電流是靠什么產生的呢?
討論交流
電荷的定向移動靠的是電壓,電源在電路中的作用就是提供電壓。電壓用字母U表示,單位名稱是伏特,簡稱伏,符號V。
2. 怎樣使用電壓表
探究
電壓表是測量電壓的儀表,仔細觀察電壓表,你能根據它的使用規則測量電路中的電壓嗎?
討論交流
電壓表是測量電壓的儀表,分學生用電壓表和教學用電壓表。它的符號是,使用時要注意:
(1)電壓表要并聯在電路中。要測哪個電路元件兩端的電壓,就必須將電壓表與這個元件并聯。
(2)電壓表的“+”、“—”接線柱接法要正確。電流從電壓表的“+”接線柱流入,從“—”接線柱流出。
(3)被測電壓不要超過電壓表量程。如果超過它的量程,將會把電壓表燒壞。因此,在用電壓表測量電壓時,要先對被測電壓進行估計,并觀察電壓表量程是否符合要求。若無法估計被測電壓大小,可采用試觸法選擇合適的的量程。
實驗室里常用的電壓表有三個接線柱,兩個量程。讀數前應先根據選用的接線柱查明量程,認清分度值再讀數。
3.用電壓表測電壓
探究1
給你幾節干電池,請你分別測一測它們串聯和并聯的電壓,你能發現什么規律?
討論交流
通過實驗,我們發現幾節干電池并聯的電壓和一節干電池的電壓相同,而串聯后的電壓則是它們的電壓之和。
探究2
用電壓表測量出串聯電路中兩端的電壓和各部分的電壓,你會發現串聯電路中的電壓存在什么特點?
討論交流
通過實驗,我們發現在串聯電路中,串聯電路兩端的電壓等于各部分電路的電壓之和。
探究3
用電壓表測量出并聯電路中兩端的電壓和各部分的電壓,你會發現并聯電路中的電壓存在什么特點?
討論交流
通過實驗,我們發現在并聯電路中,各并聯支路的電壓都是相等的。
【廣視角】
常見的電源
(1)干電池。外殼是鋅筒,鋅筒里面裝有化學物質,中央是一根碳棒。由于內部的化學變化,使碳棒上聚集正電荷,叫正極;鋅筒上聚集負電荷,叫負極。干電池在工作時將化學能轉化成電能。
(2)鉛蓄電池。可以多次充電使用,通電時將電能轉化為化學能。使用時放電,儲存的化學能又轉化為電能。
(3)發電機。是把機械能轉化成為電能的裝置,它是電源家族中最主要的成員。
(4)新型電池。鋅銀電池(紐扣式電池)、鋰電池(手機電池)、太陽能電池(太陽能汽車和人造衛星上使用較多)。
你知道嗎?
電鰻生活在南美洲,因為它長長的身體和鰻很相似,靠釋放電來捕食和自衛,人們通常稱之為電鰻。
電鰻是怎樣產生電的呢?這和它的身體結構有關:它的身體中約有五分之四那么長是由產生電的細胞組成,這些神經末梢細胞緊密排列,一個細胞就象一節小小的電池,通常一個細胞長0.1mm左右,能產生0.14V,很多這樣的細胞排列在一起,就像把許許多多的電池串聯起來一樣,可以得到很高的電壓。
電鰻發現了獵物或遇到了危險時,它就釋放強大的電流,電壓可以高達400—600V。放電可以殺死擊昏青蛙、小魚,還可以在遇到危險時擊中敵害,放電還可以為電鰻導航。
電鰻可以產生電壓,人類的體內也能產生電壓。人的大腦在讀書或思考問題時,可以產生0.00002—0.0001V的電壓,心臟跳動時,可以產生0.001—0.002V的電壓。
【熱點考點聚焦】
1. 命題考點
(1)電壓一節的重點是對電壓概念的理解,要求記住干電池和家庭電路的電壓值。題型有填空題、選擇題。
(2)串、并聯電路中的電壓關系是電學的基礎部分,單獨考查并不多,但綜合各種關系進行計算,是電學的重要部分。題型有填空題、選擇題、計算題。
(3)利用電壓表進行電路故障分析是中考的一個熱點。題型有選擇題、作圖題。
2.舉例
例1 (上海市)如圖13-5-1所示電源電壓為3V的電路,閉合開關燈泡不亮,電流表示數幾乎為零,電壓表示數接近3V,出現此現象的原因可能是( )
A.電流表斷路 B.燈座短路
C.開關接觸不良 D.a—b—c段有斷路
圖13-5-1
剖析:由電流表幾乎無示數,可優先考慮電路斷路。而電壓表所示為電源電壓,所以它應連接在電源兩端。只有D滿足以上要求。
答案:D
金鑰匙:分析此題時,如果找不到突破口,也可用代入法,逐個進行分析。
例2 (四川省)如圖13-5-2所示電路圖中的O內,填入電流表或電壓表符號,并在圖上標明正負接線柱的符號。
圖13-5-2
剖析:上面的電表與電燈并聯,應為電壓表,下面的電表與電燈串聯,應為電流表。
答案:如圖13-5-3所示。
金鑰匙:單獨并聯在電路兩端的電表是電壓表。也可以分別用電流表、電壓表代入圖中,觀察電路是否能正常工作。 圖13-5-3
例3 (吉林省)小明在做“組成串聯電路”的實驗時,電路連好后,閉合開關,兩燈均不亮。經檢驗,電路連接無誤,老師告訴他是一個小燈泡壞了。請你幫助小明,在下圖13-5-4所示的實驗器材中任選一種,連入電路,檢測出哪只燈泡壞了。請按下面表格的要求填入檢測實驗的內容。
選用器材
檢測電路圖
現象及結論
圖13-5-4
剖析:本題用所提供的四種器材均能檢測出哪只燈泡壞了。
如果一只燈泡接到電池組上不會燒壞,則:
方法一:(1)用導線直接連接一只燈泡的兩個接線柱。如果另一個燈亮,說明被短接的燈泡是壞的;如果另一只燈仍不亮,說明被短接的燈是好的,另一只燈泡是壞的。(2)因為電流表電阻很小,相當于一根導線,用電流表的判斷方法與用導線檢測相同。注意電流表接線柱不要接反。
如果一只燈泡不能直接接在電池組上,則:
方法二:用電壓表分別與兩燈泡接線柱并聯,電壓表有讀數時,說明此時所接燈泡是壞的;如果電壓表沒有讀數,說明另一只燈泡是壞的。注意電壓表接線柱不要接反。
方法三:用提供的燈泡分別與被檢測的每一個燈泡并聯,當燈泡亮時,說明被并聯的燈泡是壞的。
因此,最好的方法是方法二,方法三也可以,方法一中的兩種方法受到電燈泡額定電壓與電源電壓值大小限制,可能會造成好的燈泡被燒壞。
答案:如圖13-5-5所示
圖13-5-5
金鑰匙:此題提供了用不同的器材如何檢測斷路故障的四種簡便方法,很實用。道理簡單、方法多樣,具有靈活性、發散性。
【典型例題剖析】
例1 下面說法中,正確的是 ( )
A.電路中只要有電壓,就會有電流
B.電壓一定會使物體中的電子不斷移動
C.電路中有電流,電路兩端一定有電壓
D.電流使物體中不斷形成電壓
剖析:電壓是電路中形成電流的原因。如果只有電壓,電路沒有形成閉合通路,電路中是不會有電流的。電流是自由電荷的定向移動形成的,電壓使電流在電路中形成,能在導體中移動的是自由電荷,自由電荷有時是指自由離子(如酸、堿、鹽水溶液中),有時是指自由電子(如金屬導體中)。電路中有電流的條件是:(1)電路是通路;(2)電路兩端有電壓。
答案:C
金鑰匙:本題要求正確理解電壓的概念。
例2 如圖13-5-6所示正常電路中,A、B處不是電壓表便是電流表,則A、B兩處 ( )
A.都是電壓表
B.都是電流表
C.A是電壓表,B是電流表
D.A是電流表,B是電壓表 圖13-5-6
剖析:A并聯在電源兩端,為電壓表;B與燈泡串聯,為電流表。
答案:C
金鑰匙:分析此題時,也可用代入法,逐個進行分析。
例3 在如圖13-5-7所示的電路中,開關S閉合后,電壓表V1和V2的示數分別為0.5V、2.5V,則電壓表V的示數為 V?
圖13-5-7
剖析:去掉電壓表,判斷電路的連接情況,S閉合時,L1、L2串聯,表V1、V2分別測L1、L2兩端的電壓,表V測電路的總電壓。所以U=U1+U2 。
答案:3V
金鑰匙:串聯電路的總電壓等于各個用電器兩端的電壓之和。
【易錯例題詳解】
例1 在討論電壓的概念時,甲同學說:“加在電燈兩端的電壓是6V”,乙同學說:“通過電燈的電壓是6V”,這兩種說法是一回事嗎?
錯解:是一回事。
糾正:電壓是兩個數值相減的結果,所以在形容電壓時,必須用“兩端”,而不能用“通過”。
正解:不是一回事,在形容電壓時,必須用“兩端”,而不能用“通過”。
金鑰匙:電壓的形成類似于水壓的形成,都是“差”。
例2 如圖13-5-8所示的電路中,當開關S斷開時,以下說法正確的是 ( )
A.電池兩端的電壓為零
B.電燈兩端的電壓為零
C.開關兩端的電壓為零
D.以上說法都正確 圖13-5-8
錯解:C
糾正:錯誤的原因是對電壓沒有正確理解。圖中開關斷開時,一端與電源負極相連,一端通過燈絲與電源正極相連,兩端的電壓和電源相同,都不為零。
正解:B
金鑰匙:電路中沒有電流,有兩個原因:一是電路兩端沒有電壓,一是電路是斷開的。當開關斷開時,沒有電流,原因是電路斷開了,電池兩極間的電壓由于電池本身決定,與是否接入電路、電路是否閉合無關。
【創新例題點撥】
例 有一個電源尚能向外供電,但其正負極已模糊不清。請你設計兩種不同的方案,辨別該電源的正負極。具體要求:
(1)寫出所用的器材;
(2)簡述主要步驟;
(3)確保不損壞器件。
剖析:有電流通過時,電流有熱效應、磁效應、化學效應,利用接電源正、負接線柱可以產生不同效應的用電器進行判斷。
答案:
方法1:(1)所用器材有兩根碳棒,硫酸銅溶液,若干導線。
(2)主要步驟:將兩根碳棒分別接在電源兩極上,再把碳棒放人硫酸銅溶液中,有紅色銅出現的碳棒連接的是電源的負極,另一極為正極。
方法2:(1)所用器材有電壓表(指針可反偏)、若干導線。
(2)主要步驟:選電壓表的大量程,通過快速試觸,觀察指針的偏轉方向以確定電源的正負極。
方法3:(1)所用器材有電流表(指針可反偏)、小燈泡、若干導線。
(2)主要步驟:選電流表的大量程,通過快速試觸,觀察指針的偏轉方向以確定電源的正負極,必須注意要接小燈泡,否則會造成短路。
方法4:(1)所用器材有發光二極管、小燈泡、若干導線。
(2)主要步驟:發光二極管和小燈泡、接在電路中,觀察二極管是否發光,確定電源的正負極。
金鑰匙 :利用接電源正、負接線柱可以產生不同效應的用電器進行判斷。
【學用方法指導】
1.電路中有電流表、電壓表時,怎樣識別電路是串聯還是并聯?
將電流表改為導線,去掉電壓表所在支路,再判斷電路的連接情況.
2.電路中有電表時,怎樣識別它是電流表還是電壓表?
單獨并聯在電路兩端的電表是電壓表。也可以分別用電流表、電壓表代入圖中,觀察電路是否能正常工作。
3.當電路發生變化時,如何分析電壓的變化情況?
當電路中的元件連接方式變動時,電路發生變化,這就引起相關部分的電壓改變。遇到這類問題時,應當以電流為線索,分清電路中各元件間的串聯、并聯關系,去掉一些不必要的元件(對電路沒有影響的元件),畫出較為簡單的電路,在根據串、并聯電路電壓特點判斷。
【自我能力評估】
1. 是使自由電荷發生定向移動形成電流的原因,電源是提供 的裝置。
2.測量電路兩端的電壓要用 ,它在電路中的圖形符號是 。
3.如圖13-5-9所示,電源電壓不變,當S1打開,S2閉合時,電壓表的示數是4.5V,當S2斷開,S1閉合時,電壓表的示數是3V,則L1和L2兩端的電壓分別是 和 。
圖13-5-9
4.在完整的電路中,當干路上開關S斷開時,下列說法正確的是 ( )
A.電路中的電流為零 B.電路兩端電壓為零
C.電路中電流、電壓均為零 D.以上說法都不對
5.如圖13-5-10所示,電壓表測量的是 ( )
A.燈L1的兩端的電壓 B.燈L2的兩端的電壓
C.電源的電壓 D.燈L1和L2的總電壓 圖13-5-10
6.如圖13-5-11所示,甲、乙、丙是用電壓表測并聯電路電壓的三種接法,則下列說法正確的是 ( )
圖13-5-11
A.三種接法測得的結果不同
B.甲和丙的結果之和等于乙的結果
C.三種接法測得的結果相同
D.只有乙接法測得的結果是電源電壓
7.如圖13-5-12所示,關于電壓表V1、V2的示數,說法正確是( )
A.V 1的示數等于V2
B.V1的示數大于V2
C.V1的示數小于V2
D.無法判斷 圖13-5-12
8.下列說法正確的是 ( )
A.電路斷開后,電路中的電流為零,因此電路電壓也為零
B.電路兩端只要有電壓,電路中就一定有電流
C.電壓表有一定的量程,使用時選擇的量程越大越好
D.在并聯電路中,不論燈泡是大是小,每個燈泡兩端的電壓都相等 圖13-5-13
9.如圖13-5-13所示,當開關S合上后,發現電壓表的示數為0,對這一現象,下列猜測中肯定錯誤的是:( )
A.燈L1短路; B.燈L2斷路;
C.燈L1斷路; D.電壓表接觸不良。
10.如圖13-5-14所示,電源電壓保持不變,當S閉合時,電壓表示數將( ) 圖13-5-14
A.不變 B.變小
C.變大 D.三者都有可能
11.某同學做實驗,已選好電壓表和電流表的量程,按如圖13-5-15所示電路圖接好電路后,閉合開關S電流表的指針幾乎不動,而電壓表的指針有明顯偏轉,由此分析該電路的故障可能是 ( )
A.電流表壞了或接觸不良
B.電路aL1b部分某處出現了開路
C.L2燈絲斷了或燈座未接通
D. 燈L1與L2與都壞了
圖13-5-15
本章總結
【本章知識綜述】
一、知識結構圖
摩擦起電:定義、實質
兩種電荷:正電荷、負電荷
電是什么 驗電器:構造、原理
電荷間的相互作用規律:同種電荷互相排斥、
異種電荷互相吸引

電路的組成:電源、用電器、開關、導線
讓電燈發光 電路狀態:通路、開路、短路
電路圖

連接方式:串聯電路、
解 并聯電路
連接串聯電路和并聯電路 串聯電路:連接、特點
并聯電路:連接、特點

電流:定義、單位
路 科學探究:串聯和 電流表:符號、使用規則
并聯電路的電流 串聯電路中的電流:處處相等
并聯電路中的電流:干路電流等于各支路電流之和

電壓:概念、單位
測量電壓 電壓表:符號、使用規則
串聯電路:兩端的電壓等于各部分電路的電壓之和
并聯電路:各并聯支路的電壓相等
二、重點難點
重點:1.電荷間的相互作用規律
2.串、并聯電路的連接方法和特點;
3.電流表、電壓表的使用;
4.串、并聯電路的電流、電壓的關系。
難點:1.判斷短路;
2.串、并聯電路的連接;
3.設計電路。
【規律方法指津】
1.類比法
在學習電壓的概念時,用水流類比電流、水壓類比電壓、用抽水機類比電源,這樣使得抽象的概念變得形象起來,也易懂。
2.對比法
電壓表與電流表外觀上有很多相似的地方,在使用方法上也有類似之處,在學習的過程中,將電壓表與電流表進行對比,這樣既分清了它們的相同與不同之處,又進一步理解了正確使用電流表和電壓表的方法。
3. 觀察比較法
(1)觀察電路,比較電路,判斷電路連接的正誤,判斷電流表、電壓表的接法是否正確;
(2)觀察電流表、電壓表的刻度盤和指針偏轉情況,讀出示數,或已知示數,確定所用的接線柱和指針的位置。
(3)判斷串、并聯電路并進行比較。
比較串、并聯電路
電路連接方式
項目
串聯電路
并聯電路
定義
把元件順次逐個連接起來
把元件并列連接起來
電流流動特點
順次流過各個元件
電流有多條路徑
元件連接特點
逐個連接在電路中
并列地連接在電路中
開關的作用
控制整個電路
干路開關控制整個電路;支路開關控制本支路
電流關系
電流處處相等
干路電流等于各支路電流之和
電壓關系
兩端的電壓等于各部分電路的電壓之和
各并聯支路的電壓相等
4.“轉化法”。電流看不見、摸不著,但我們可以通過導體中有電流時發生一些現象,如小燈泡發光而知道它的存在,這種方法稱為“轉化法”。
【中考試題縱覽】
例1 (岳陽)如圖13-6-1所示電路,開關閉合后,對此電路下列說法中錯誤的是( )
A.電路中的電流方向如圖13—30所示
B. L1與L2屬于并聯
C.開關S能控制整個電路 圖13-6-1
D.如果用導線將L1兩端直接連起來,則L1不發光,L2發光
剖析:開關閉合后,電路中的電流從電源正極流向電源負極,L1與L2屬于并聯,開關S能控制整個電路,A、B、C正確;如果用導線將L1兩端直接連起來,此電路為短路,則L1 、L2都不發光,電源可能燒壞。
答案:D
例2 (武漢)如果某次電學實驗不能正常進行,需要判斷干電池是否報廢,可取一節干電池用電壓表來測量它的電壓,下列步驟中正確是( )
①把電壓表的正接線柱與干電池的負極接觸,負接線柱與正極接觸
②在刻度盤上讀出電壓值
③選擇電壓表量程為3V
④把電壓表的負接線柱與干電池的負極接觸,正接線柱與正極接觸
⑤選擇電壓表量程為15V
A. ③②① B. ①⑤② C. ③④②
剖析:首先,根據干電池的電壓是1.5V,選擇電壓表量程為3V;其次,將電壓表并聯在干電池兩端,注意把電壓表的負接線柱與干電池的負極接觸,正接線柱與正極接觸;最后,在刻度盤上讀出電壓值。
答案:C
金鑰匙:一節干電池的電壓是1.5V,是本題的隱含條件,用來選擇電壓表量程,這是本題的一個關鍵;電壓表并在電源兩端,接線柱連接正確是本題的第二個關鍵;實驗時的順序正確又是第三個關鍵。本題雖小,考查的點卻多,是一道考查實驗能力的好題。
例3 (三明市)如圖13-6-2所示電路中,開關S1、S2和S3原來都是斷開的。要使燈L1、L2組成并聯電路,應閉合的開關是 ;要使燈L1、L2組成串聯電路,應閉合的開關是 ;當同時閉合開關S1、S2和S3時,電路會發生 現象。
圖13-6-2
剖析:組成并聯電路時,電流從電源正極流出,分別經過L1、L2 ,然后回到電源負極,所以要閉合S2、S1;組成串聯電路時,電流順次流過L2、L1,所以要閉合S3;當同時閉合開關S1、S2和S3時,電源兩極被導線直接連接,電路會發生短路現象。
答案:S1、S2; S3; 短路。
金鑰匙:解此類題時,根據“電流法”分析,會判斷短路是關鍵。
例4 (廣東省)為了探究串聯電路中電壓的規律,請你:
(1)寫出實驗需要用的器材:
(2)在下面虛線框中畫出實驗電路圖:
(3)設計一個記錄實驗數據的表格:
剖析:
(1)首先要組成一個串聯電路,需要電池組1個,小燈泡2個,導線若干。然后要測電壓,需要電壓表1個,導線若干。
(2)先畫出串聯電路,然后將電壓表分別并聯在各部分。
(3)需要測量的物理量有AB間電壓、BC間電壓、AC間電壓;為了提高實驗精確度,一般重復測量3次。所以表格如答案所示。
答案:(1)電池組1個,小燈泡2個,電壓表1只,導線若干。
(2)
甲 乙
圖13-6-3
說明:電路圖中,可用3個電壓表,如圖13-6-3甲所示;或1個電壓表分別接AB、BC、AC,如圖13-6-3乙所示,或畫三個圖均可。
(3)
AB間電壓/V
BC間電壓/V
AC間電壓/V
第一次測量
第二次測量
第三次測量
例5 (上海市)在圖13-6-4所示電路的O里填上適當的電表符號,填上后使之成為正確的電路圖,且閉合電鍵K,兩燈均能發光。

圖13-6-4
剖析:這是一道開放題,答案不唯一。燈L1、L2可以組成串聯電路,電流從電源正極流出,依次經過L1、L2 ,回到電源負極,電表如圖13-6-5甲所示;燈L1、L2組成組成并聯電路,電流從電源正極流出,分支經過L1、L2 ,然后會合,回到電源負極,電表如圖13-6-5乙所示。
答案:
甲 乙
圖13-6-5
三、智能檢測
一、填空題
1.市場上出售的一種可滾動的毛刷,當在衣物上擦刷時,可將灰塵吸到刷內,其中用到的物理知識有(1) ;(2) 。
2.(安徽)你做過“火花放電”實驗嗎?請列舉一個與“火花放電”原理相同的現象: 。
3.驗電器是 的儀器,它是利用 的原理制成的。
4.(揚州市)將一束扯成線狀的塑料捆纜繩用清潔干燥的手自上而下的捋,塑料繩就會向四周散開,而且捋的次數越多,下端散開得越大。這種現象包含的物理知識有: 、 。
5.電路的基本連接方式有 和 兩種。
6.如圖13-6-6所示電路,電流表A1與A2的讀數I1=0.52A,I2=0.32A,電壓表的讀數為2.9V,由此可知,通過燈L1的電流為 ;燈L2兩端的電壓為 ,電源兩端的電壓為 。
圖13-6-6
二、選擇題
1.電視機的熒光屏表面經常有灰塵,這主要是因為 ( )
A.熒光屏本身具有吸附灰塵的能力
B.房間內灰塵的自然堆積
C.電視機工作時,熒光屏表面溫度較高
D.電視機工作時,熒光屏表面有靜電
2. (蘇州市)關于原子核的組成,下列說法中正確的是 ( )
A.原子核是由質子和電子組成的
B.原子核是由質子和中子組成的
C.原子核是由中子和電子組成的
D.原子核是由質子、中子和電子組成的
3.(貴陽市)在一個電源兩端接有兩個不同的燈泡,用電流表測得通過這兩個燈泡的電流不相等,則這兩個燈泡的連接方式 ( )
A.一定是串聯 B.一定是并聯
C.串聯、并聯都可以 D.條件不足,無法判斷
4.某同學用導線把一個開關和一個小燈泡接在一節干電池的兩極上,當他斷開開關時,小燈泡亮了;當他閉合開關時,小燈泡就不亮了,下列分析中正確的是( )
A.開關能夠控制小燈泡的亮、滅,這個電路是正確的
B.開關與小燈泡并聯,開關閉合后發生短路,該電路是錯誤的。
C.電路的連接是正確,只是因為開關發生了開路的現象
D.電路的連接是正確,只是因為開關發生了短路的現象
5.由一個電源、兩盞相同的小燈泡、一個開關和若干導線組成的電路,當開關斷開時,下列說法中正確的是 ( )
A.如果兩燈都不亮,則兩燈一定是串聯的
B.如果兩燈都不亮,則兩燈一定是并聯的
C.如果只有一盞燈亮,則兩燈一定是串聯的
D.如果只有一盞燈亮,則兩燈一定是并聯的
6.(湛江市)下列說法中正確的是 ( )
A.導體能導電但不能帶電
B.絕緣體既不能導電,也不能帶電
C.用毛皮摩擦過的橡膠棒能吸引輕小物體
D.電流方向總是跟自由電子的移動方向相同
7.關于串聯電路和并聯電路中電流關系,下列說法中正確的是 ( )
A.串聯電路的電流小于并聯電路的電流
B.在并聯電路中,通過各用電器的電流的一定相等
C.在并聯電路中,通過各用電器的電流可能相等
D.在并聯電路中,通過各用電器的電流一定不相等
8.家用手電筒,閉合開關后,經過燈泡的電流為I1,經過開關的電流為I2,則I1和I2的關系是 ( )
A.I1=I2 B.I1I2 D .無法確定
9.如圖13-6-7所示電路,電源電壓不變,閉合開關S后燈L1、L2都亮了。過一會兒,其中一盞燈突然滅了,但電流表、電壓表讀數不變,發生這一現象的原因可能是( )
A.燈L1短路 B.燈L1斷路 C.燈L2短路 D.燈L2斷路 圖13-6-7
10.如圖13-6-8所示,開關S1閉合后,電流表有一定的示數,再閉合開關S2,則電流表的示數 ( )
A.變大 B.變小
C.不變 D.無法判斷
11.(上海市)如圖13-6-9所示的電路中,電源電壓不變,閉合電鍵K,電路正常工作。過了一會兒,兩電表的示數都變大,則該電路中出現的故障可能是( ) 圖13-6-8
A.燈L斷路 B.燈L短路
C.電阻R斷路 D.電阻R短路
三、實驗題:
1.現有如下器材:干電池兩節、小燈泡兩盞、開關一個、導線若干,請按要求設計電路。
要求:開關能同時控制兩盞燈 圖13-6-9
某同學將上述器材連成電路后發現:當開關斷開時,兩燈均發光;
當開關閉合時,一盞燈發光,另一盞卻熄滅了。
(1)試畫出該同學所連接的電路圖
(2)他所連的電路的錯誤是什么?
(3)畫出正確的電路圖
2.現有一個電池組、一個開關,兩個電壓表,兩個小燈泡,導線若干。請根據上述器材設計出兩個符合下列兩項要求的電路圖。
(1)兩個小燈泡串聯
(2)所設計的電路能直接測出(或間接求出)下列物理量:
a .電源電壓
b .每個小燈泡兩端電壓
3.(貴陽市)如圖13-6-10所示學校實驗室里常用的一種電表,請你仔細觀察后,對它的情況作一個簡單介紹。

圖13-6-10


四、計算題
如圖13-6-11所示,當開關S1斷開,S2接通時,電壓表的讀數為3V;當開關S1接通,S2斷開時,電壓表的讀數為1.4V,求小燈泡L1和L2兩端的電壓分別是多少?
圖13-6-11

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