第十三讲 电流和电路 电压 电阻.docx
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第十三讲电流和电路电压电阻
第十三讲 电流和电路电压电阻
知识回顾考点梳理
考点一两种电荷
1.两种电荷
(1)摩擦起电
定义:
摩擦过的物体能吸引轻小的物体,就说该物体带上了①________,这种现象叫做摩擦起电。
实质:
自由电子发生了②________,并不是创造了电荷。
(2)两种电荷:
用丝绸摩擦过的玻璃棒带③____电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带④____电。
(3)电荷间的作用:
同种电荷相互⑤________,异种电荷相互⑥________。
(4)验电器:
检验物体⑦__________的仪器,根据⑧__________________的原理制成。
(5)电荷量:
物体所带电荷的⑨______叫做电荷量,简称电荷,单位是库仑,简称库,符号是C。
2.
3.导体与绝缘体
(1)导体:
⑩________导电的物体,如金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。
(2)绝缘体:
⑪________导电的物体,如橡胶、玻璃、塑料等。
(3)半导体:
导电性能介于⑫________和⑬________之间的物体,如硅。
(4)超导现象:
某些物质在很低的温度时,电阻变成了0的现象,如铝在-271.76℃以下,电阻就变成了0;其应用如发电厂发电、输送电能等。
考点二电路
1.电路的构成
(1)电源:
提供电能的装置。
(2)用电器:
消耗电能的装置。
(3)开关:
控制电路的通断。
2.电路图
(1)定义:
用⑭________表示电路连接的图。
(2)几种常用的元件及其符号:
灯泡
电池
开关
电流表
电压表
滑动变阻器
电阻
节点
3.三种状态
(1)通路:
用电器能够工作的电路叫做通路。
(2)断路:
电路中如果某处被切断,电路中就不会有电流流过,这种情况叫做断路。
(3)短路:
直接用导线将电源的正、负极连接起来,这种情况叫做短路。
考点三串联和并联
串联电路
并联电路
定义
各元件首尾连接的电路
各元件首尾分别连接的电路
电路图
连接特点
电路中只有一条电流的路径
电路中有两条或多条电流的路径
用电器工作状态
各用电器的工作相互影响.当一个用电器断路或损坏时,其余用电器均不能工作
各用电器的工作互不影响.一个用电器断路或损坏时,其他用电器仍能正常工作
开关的作用
控制整个电路的通断,开关的位置改变控制作用不变
干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只控制该支路
实例
开关和用电器、小彩灯等
家庭中各用电器、教室里的照明灯、路灯等
考点四电流和电流表
1.电流
(1)定义:
电荷的⑮___________形成电流。
(2)物理意义:
表示电流强弱。
(3)电流方向的规定:
把⑯________定向移动的方向规定为电流的方向。
(4)电流:
通常用字母
表示,它的单位是安培,简称安,符号是A。
其他单位:
毫安(mA)、微安(μA)。
(5)单位换算:
1mA=10-3A,1μA=10-6A。
(6)常考估测:
手电筒中的电流约200mA;家庭节能灯中的电流约0.1A;家用电冰箱的电流约1A;家用空调的电流约5A;雷电的电流约2×105A。
(1)作用:
测量电路中的电流。
(2)符号:
(3)量程:
0~0.6A,分度值0.02;量程:
0~3A,分度值0.1。
(4)使用方法:
(a)使用前认真观察量程和分度值并将指针调到零刻度处;
(b)选择合适的⑰________;
(c)必须将电流表和被测用电器⑱______联;
(d)必须让电流从红色(或标有“0.6”或“3”)接线柱流进,再从黑色(或标有“-”)接线柱流出。
(5)读数:
(a)明确所选电流表的量程;
(b)确定电流表的分度值;
(c)根据电流表指针偏过总的小格数,计算出电流.如图所示电流表示数为0.44A。
(6)注意事项:
切不可将电流表直接与电源两极相连。
3.串、并联电路中电流的规律
串联电路:
各处电流均⑲________。
并联电路:
干路中的电流等于各支路中电流之和(并联分流)。
考点五电压和电压表
1.电压
(1)电压:
通常用字母
表示,单位是伏特,简称伏,符号是V。
其他单位:
千伏(kV)、毫伏(mV)。
(2)单位换算:
1kV=103V=106mV。
(3)常考举例:
一节干电池的电压是1.5V,人体的安全电压不高于36V,我国家庭电路中的电压是220V。
(1)作用:
测量电路中的电压。
(2)符号:
(3)量程:
0~3V,分度值:
0.1;0~15V,分度值0.5。
(4)使用方法:
(a)使用前认真观察量程和分度值并将指针调到零刻度处;
(b)选择合适的量程;
(c)将电压表和被测用电器并联;
(d)必须让电流从标有“3”或“15”的接线柱流进,再从标有“-”的接线柱流出。
(5)读数:
(a)明确所选电压表的量程;
(b)确定电压表的分度值;
(c)根据电压表指针偏过的总格数,计算出电压值.如图所示电压表示数为2.5V。
(6)注意事项:
电压表可直接与电源两极相连,但不能与用电器串联,否则会引起用电器断路。
3.串、并联电路中的电压规律
串联电路:
各用电器⑳______________等于电源两端电压(串联分压)。
并联电路:
各并联用电器两端的电压等于电源两端电压。
考点六电阻
1.电阻
(1)定义:
表示导体对电流㉑________作用的大小,用R表示。
(2)单位:
常用单位:
欧姆,符号是Ω,其他单位:
千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
(3)单位换算:
1kΩ=1000Ω=10-3MΩ。
2.影响电阻大小的因素
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的㉒______、㉓______和㉔___________等因素有关,也与温度有关。
(2)横截面积相同的同种材料,导体长度越长,电阻越大。
(3)长度相同的同种材料,导体横截面积越大,电阻越小。
考点七变阻器
原理
通过改变接入电路中电阻线的㉕________来改变电阻的大小
电路符号
铭牌
某滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,“20Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为20Ω,“2A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,使用时要根据需要选择
使用方法
(1)串联在电路中;
(2)两接线头要接入“一上一下”接线柱;(3)闭合开关前,滑片
应处于阻值最大位置,即要远离下接线柱,下接线柱至滑片为接入电阻
作用
(1)通过调节其阻值来改变电路中的电流;
(2)保护电路
特点
可以连续改变连入电路的电阻,不可以直接读出连入电路的电阻
重点难点突破
命题点一电流表、电压表的使用和读数
例1 如图所示,电流表的示数是______A,电压表的示数是______V。
【解析】由图可知,电流表选择0~0.6A的量程,所以分度值为0.02A,此时指针指在12小格处,所以电流表的示数为0.02A×12=0.24A;电压表选择的是0~15V的量程,所以分度值为0.5V,此时指针指在25小格处,所以电压表的示数为0.5V×25=12.5V。
【答案】0.2412.5
考向训练1 关于电表的使用,以下说法错误的是( )
A.使用前都应检查指针是否指零
B.在无法进行估测时,先选用大量程“试触”
C.两表都不能将正、负接线柱直接并接到电源的两极上
D.接入电路时,都应使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出
考向训练2在下面的电路中,闭合开关S,能用电压表测量L2两端电压的是( )
命题点二串、并联电路的识别
例2某型号的电饭锅有加热和保温两挡,其原理如图所示,以下说法正确的是( )
A.开关S闭合时,电阻R1与R2串联
B.开关S断开时,电阻R1与R2并联
C.开关S闭合时为加热状态
D.开关S闭合时为保温状态
【解析】由电路图可知,开关S断开时,电流的路径只有一条,所以是串联电路,B错误;当S闭合时,电阻R2被短路,只有电阻R1接入电路,电路中电阻较小,电阻两端的电压不变,由电功率公式
可知,此时电饭锅电功率较大,电饭锅处于加热状态,则R1是加热电阻,开关S闭合处于加热状态,断开处于保温状态,故C正确,A、D错误。
故选C。
【答案】C
考向训练3如图所示的电路中,三个灯泡串并联的情况是( )
A.三个灯泡串联
B.三个灯泡并联
C.L1和L2串联,再和L2并联
D.L1和L3串联,再和L2并联
命题点三电学作图
类型1根据电路图连接实物图
例3 在测量小灯泡电阻的实验中,小红设计了如图所示的电路图,请根据电路图完成实物图的连接。
【解析】方法指导:
根据电路图连接实物图:
(1)分析电路图,判断是串联还是并联;
(2)从电源正极出发,导线将所有元件根据电路图依次连接起来(导线不能交叉);(3)电流表的连接:
串联接在电路中(注意量程的选择,正负依次连接);
(4)电压表的连接:
并联接在所测的用电器两端(注意量程的选择,正接正,负接负);(5)滑动变阻器的连接:
遵循“一上一下”连接且移动滑片电阻的变化情况与电路图一致;(6)若遇多个回路,连接时应注意一个回路一个回路连接。
【答案】如图所示。
考向训练4在“探究小灯泡的亮暗程度与什么因素有关”的实验中,某同学找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路开始探究。
请你用笔画线代替导线,根据图甲所示的电路图,将图乙所示实物图连接完整。
类型2根据实物图画电路图
例4根据如图所示的实物图,在方框中画出对应的电路图。
【解析】方法指导:
根据实物图画电路图:
(1)识别实物图,根据电流流向确定各元件的连接方式;
(2)在草稿纸上画出电路图的草图,按照一定的顺序画电路图,一般从电源正极开始,遇到什么画什么,
并标上电路元件符号,当遇到分流点时,先画其中一条支路,再画另一条支路,汇合之后再画到电源负极,也可以用相反的次序连接;(3)最后将草图进行整理,注意电路图最好画成长方形,横平竖直,符合规范,除可变电阻外,其他元件符号不要画在拐角处。
【答案】如图所示。
类型3根据要求连接实物图
例5小梅同学在测量标有“2.5V”灯泡额定功率的实验中,所用灯泡的电阻大约10Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω,如图是实验的实物电路,但连接不完整,请你完成电路的连接,要求两表量程选取合理,滑片向右移动灯变亮。
答图
【答案】如答图所示。
类型4根据要求连接或画电路图
例6 实验桌上有如下器材:
符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、各种阻值已知的定值电阻、开关一个、导线若干.请选用上述器材,设计一个实验证明:
“当电流保持不变时,该电阻消耗的电功率与该电阻的阻值成正比”。
请在虚线框内画出实验电路图。
【解析】要研究“当通过导体的电流保持不变时,导体消耗的功率与电阻的关系”,必须控制电流不变,改变定值电阻的阻值,用滑动变阻器来控制电路中的电流不变;各电阻分别与电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,电路图如答图所示。
【答案】如图所示。
命题点四电路设计
例7 自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮,如图甲所示,想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮,装在车内的电铃就会响起,以提醒司机停车并打开车门。
请你在图乙的虚线框内画出这个电路的电路图。
【解析】由于想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮,装在车内的电铃就会响起,说明两个开关是并联的,并共同控制电铃,电铃应在干路上。
如答图所示。
【答案】如图所示。
考向训练5下列是四种模拟病房呼叫电路的设计图,其中设计最佳的是( )
命题点五电路故障分析
类型1串联电路故障分析
例8 如图所示,闭合开关S,两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障是( )
A.灯L1断路
B.灯L2断路
C.灯L1被短接
D.灯L2被短接
【解析】由图可知,两灯泡串联,电压表测量L1两端的电压,电流表测电路电流,闭合开关S后,两灯泡均不亮,电流表无示数,说明电路中有断路现象;电压表有示数,说明电压表两端能与电源两极连通,灯泡L2是完好的,所以故障原因是L1断路。
故选A。
【答案】A
考向训练6 在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关,电路正常工作。
但过了一段时间,小灯泡发生断路,这时( )
A.电压表示数变大,电流表示数变小
B.电压表示数变大,电流表示数变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变小,电流表示数变小
类型2并联电路故障分析
例9 小明用如图所示的电路图研究并联电路电流的规律,当闭合开关S试触时,发现3只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转并超过最大刻度,产生这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡L1发生断路
B.电流表使用的量程太小
C.小灯泡L2发生短路
D.电流表的接线柱接反了
【解析】若小灯泡L1发生断路则小灯泡L1不亮,故A不符合题意;干路电流较大,当位于干路的电流表量程过小时,电流表指针偏转会超过最大刻度,故B符合题意;若小灯泡L2发生短路则电路短路,三个小灯泡均不亮,故C不符合题意;若电流表接线柱接反了,则电流表会反向偏转,故D不符合题意。
故选B。
【答案】B
类型3含滑动变阻器的电路故障分析
例10 电路正常工作一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,电流表示数变小,且无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表的示数都保持不变,则电路故障是____________________________。
【解析】一盏灯不亮,电流表示数变小,干路电流变小,说明其中一盏灯泡所在的支路发生了断路;无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表的示数都不变,因此电路故障为滑动变阻器所在支路断路,即灯泡L1断路或滑动变阻器断路。
【答案】灯泡L1断路或滑动变阻器断路
实验剖析
实验一探究串、并联电路电流的规律
命题方向
1.画电路图或连接实物图
2.连接电路的注意事项(开关断开;滑动变阻器“一上一下”连接,滑片移动到最大阻值处)
3.电流表的使用和读数
4.电路故障分析
5.换用不同规格的灯泡多次测量的目的(保证实验规律的普遍性和正确性)
6.实验设计的完善
7.数据分析和实验评价
实验结论:
串联电路中电流处处相等.并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
例1在研究并联电路的电流规律时,某次实验所用的实验器材如图甲所示,请根据要求完成下列任务。
(1)按照图乙所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图甲的电路连接;
(2)实验时,电流表A1、A2的示数如图丙所示,通过L1的电流为____A;若不计实验误差,请在图丁中标出此时电流表A3的指针位置。
【解析】
(1)根据电路图可知,两灯并联,A1测量L1的电流,A2测量L2的电流,A3测量干路电流,开关S控制整个电路,连接如答图甲所示;
(2)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,此时示数为0.3A,故通过L1的电流为0.3A;量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,根据并联电路电流特点:
干路电流等于各支路电流之和,则示数0.3A+0.5A=0.8A,指针位置如答图2所示。
【答案】
(1)如图1所示
(2)0.3如图2所示
图1图2
实验二探究串、并联电路电压的规律
例2用如图所示的电路来探究串联电路的电压特点时:
(1)实验中应选择规格________(选填“相同”或“不相同”)的灯泡;
(2)用电压表分别测出L1和L2两端电压及串联总电压的值分别为U1、U2、U,经过多次实验,得到的数据记录在下表中。
分析实验数据,可得到串联电路的电压特点是____________(用公式写出);
实验次数
U1/V
U2/V
U/V
1
2.3
0.7
3.0
2
2.0
1.0
3.0
3
1.7
1.3
3.0
(3)进行多次实验的主要目的是______________(选填“寻找普遍规律”或“减小实验误差”)。
【解析】
(1)要探究串联电路中电压特点得到普遍性的结论,应该选用两个不同规格的灯泡进行实验,因为如果用相同规格的小灯泡实验可能得出特殊性的规律;
(2)分析实验数据,可以发现:
每次实验时的总电压U都是各部分电路电压U1、U2的和,所以可得结论:
U=U1+U2;(3)进行多次实验的目的是防止一次实验得出偶然性或特殊性的结论,使实验结论具有普遍性。
【答案】
(1)不相同
(2)U=U1+U2(3)寻找普遍规律
实验三探究影响导体电阻大小的因素
例3学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材有:
开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干.连接如图甲所示的电路.小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如下表。
根据实验数据,请回答下列问题:
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的示数,请将其填入下表中。
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
0.15
0.1
0.6
0.9
(2)导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系:
A.电阻的大小与长度的关系:
___________________________________________________;
B.电阻的大小与横截面积的关系:
________________________________________________。
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系:
_______________________________。
(4)实验中一根合金丝的电阻为________Ω。
若该合金丝的横截面积为1mm2,则一根合金丝的长度是______m。
(已知该合金丝长1m,横截面积1mm2的阻值为1Ω)
【答案】
(1)0.3
(2)横截面积相同的同种导体,电阻大小跟导体长度成正比长度相同的同种导体,电阻大小跟导体横截面积成反比(3)电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比(4)55
实验延伸根据你掌握的电学知识,你认为电阻的大小还与____________有关。
安徽中考真题在线
命题点一 两种电荷
1.(2016安徽,6,2分)摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同,摩擦起电的过程不是创造了电荷,只是电荷________________________。
2.(2015安徽,12,3分)下列说法正确的是( )
A.弹簧测力计只能测量重力的大小
B.使用滑轮组既可以省力,也可以省功
C.验电器的工作原理是异种电荷相互吸引
D.内燃机在做功冲程中把内能转化为机械能
命题点二 电路设计
3.(2016安徽,12,3分)举重比赛有甲、乙、丙三个裁判,其中甲为主裁判,乙和丙为副裁判。
若裁判认定杠铃已被举起,就按一下自己面前的按钮,要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时,指示杠铃被举起的灯泡L才亮。
以下符合这一要求的电路是( )
命题点三 电路故障分析
4.(2012安徽,16,3分)某同学利用图示电路研究并联电路电流的规律。
闭合开关S再迅速断开,发现接通电路的短时间内,两只小灯泡均发光,电流表的指针正向偏转超过最大刻度。
产生这种现象的原因可能是( )
A.小灯泡L1发生短路
B.小灯泡L2发生短路
C.电流表使用的量程小了
D.电流表的接线柱接反了
针对训练
一、填空题
1.科技馆内有一个“静电球”,当人触摸“静电球”时,头发丝便会一根根地竖起,形成“怒发冲冠”的现象,如图所示。
这是由于头发丝带有(选填“同种”或“异种”)电荷而相互(选填“吸引”或“排斥”)的结果。
2.用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带电。
如图所示,用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带电。
第1题第2题第3题
3.如图所示为国产某品牌油电混合动力汽车。
给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于(选填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,但与毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,这说明干毛巾带电。
4.串联电路和并联电路是电学中的两种基本电路。
通过你的观察,学校里的路灯是联的,教室里的吊扇调速器与吊扇之间是联的。
5.将图甲电流表接入图乙的A、B两点间,测电路中的电流,电流表的正接线柱与(选填“A”或“B”)相连,若电路中电流约为0.4A,则电流表的量程应选用A。
6.图甲是探究串联电路中的电流关系的电路图,开关闭合后电流表
的示数如图乙,那么电流表
的示数应是A。
第5题第6题第7题
7.如图所示的电路,闭合开关S,定值电阻R1与R2的连接方式是;电压表测的是两端的电压。
二、选择题
8.通常情况下,下列各组物质中都属于导体的是()
A.金属大地石墨B.陶瓷湿木材橡胶
C.玻璃花生油大地D.空气水银塑料
9.如图所示,小红正准备将一电表接入电路中,她这是要测量电路中的()
A.电流B.电压C.电阻D.电能
10.如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1﹥I2﹥I3,则此部分电路中允许通过的最大电流是()
A.I1B.I2C.I3D.I1+I2+I3
第9题第10题第11题
11.如图所示,把一根塑料绳一端扎紧,从另一端撕开成许多细丝,用干燥的手从上向下捋几下,发现细丝张开了。
下列分析正确的是()
A.细丝张开的原因是带了异种电荷互相吸引
B.细丝张开的原因与验电器的工作原理相同
C.细丝带了电是通过摩擦的方法创造了电荷
D.细丝带上电的实质是分子在物体间的转移
12.如图所示,能直接测量通过灯L2电流的电路是()
13.如图所示的电路,开关闭合后,电压表
的示数是2V、
的示数是4V,则电源电压是()
A.2VB.4VC.6VD.8V
14.与实物图对应的电路图是()
15.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,通过灯泡L1和L2的电流分别为()
A.1.2A,1.2AB.0.3A,0.3AC.1.2A,0.3AD.1.5A,0.3A
16.如图是小明家安装的换气扇和照明灯的电路图,下列说法正确的是()
A.换气扇和照明灯不能同时工作
B.换气扇和照明灯只能同时工作
C.换气扇和照明灯工作时,通过它们的电流一定相等
D.换气扇和照明灯工作时,它们两端的电压一定相等
17.如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当S闭合后,为使两灯均能发光,则()
A.甲接入电流表
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- 关 键 词:
- 第十三讲 电流和电路 电压 电阻 第十 三讲 电流 电路