电荷与电流Word文件下载.docx
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D.绝缘体不导电是因为绝缘体内正电荷多于电子
6.如图所示,一个带正电的导体A和一个带负电的导体B用带有绝缘柄的金属杆连接时( )
A.A球上的部分质子转移到B球上B.A球上的部分电子转移到B球上
C.B球上的部分电子转移到A球上D.B球上的部分原子转移到A球上
7.下列说法中正确的是( )A.通过导体的电压是形成电流的原因
B.电源是产生电压的必要条件
C.导体中有大量的自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电荷通过
D.电路中只要有电压,就会有电流
8.图甲闭合开关灯泡发光,图2乙用带绝缘柄的金属棒把两个验电器连接起来的瞬间(验电器带电情况见图乙)。
根据图中信息可以判断出( )
A.金属棒中自由电子定向移动方向是由B向A
B.金属棒中电流方向是由A向BC.开关中电流的方向是由A向B
D.开关中自由电子定向移动方向是由A向B
二.填空题(共2小题)
9.很多物质具有导电性,但导电的原理不同,例如:
金属能导电,因为金属中存在 ,利用如图所示装置,可以判断溶液是否能导电,当闭合开关后,观察到灯泡发光,由此确定该溶液 ,是由于该溶液中存在 。
10.某小组自学“塞贝克效应”后,知道了在两种金属组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,在回路中将会出现电流。
他们设计实验,验证所学到的结论。
该小组利用铁丝和铜丝两种导线组成图(a)所示的闭合回路,并将相连的两个交叉点A、B分别置于烧杯中和酒精灯上方。
做了如图(a)、(b)、(c)所示的三次实验。
请仔细观察图中的装置、操作和现象,回答以下问题。
①分析比较图(a)、(b)和(c)中的电流表示数以及相关条件,可得:
当相互连接的两种金属丝的材料不变时, 。
②“塞贝克效应”组成的电路叫热电偶。
实际上是一个电源,它的电能是由 转化而来的。
热电偶信号可以把温度信号转换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成 。
(写出它的一种应用)
三.作图题(共9小题)
11.如图所示电路,若闭合开关,电路将 (选填“通路”、“开路”、“短路”),这是不允许的,必须改正。
若要使电路中的两灯并联,请在接错的那根导线上打一个“×
”,表示这根导线不要,再把正确接法的导线画出来。
(连线不能交叉)
12.根据如图所示的实物图,请在方框内画出它的电路图
13.根据下列实物图,在方框内画出它的电路图。
14.根据电路图,用笔画线代替导线将实物图连接完整(导线不能交叉)
15.依据电路图连接实物图:
16.
(1)请你根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中未连接好的器材连接起来(连线不能交叉)。
(2)在右边的方框内画出图电路图,
17.根据图1电路图将图2中的实物元件以笔划线代替导线连接实物电路。
18.用笔画线作导线(连线不能交叉),将如图中的元件连接起来,连成符合下述要求的电路。
要求:
①开关Sl、S2都断开,红、绿灯都不亮;
②只闭合开关Sl,红、绿灯都不亮;
③只闭合开关S2,绿灯亮,红灯不亮;
④开关Sl、S2都闭合,红绿灯都亮。
19.请根据所示电路图,用笔画线代替导线将将实物图补充连接成完整电路。
四.解答题(共5小题)
20.演绎式探究:
课题:
金属导电研究
演绎推理内容:
已知带电粒子在电场作用下能作定向运动,可以推知金属内部自由电子在电场力作用下能作定向运动,所以金属能导电,且导体中的电流强度I=
。
问题:
金属内部自由电子定向运动的平均速率怎样?
研究过程:
建立如图模型:
①自由电子沿着截面积为S的金属导体运动;
②自由电子定向运动的平均速率为v。
已知每个电子所带电荷为e,单位体积内的电子数为n,
可以推导出金属内部自由电子平均速率v的数学表达式。
推导过程如下:
(请你填写每步结果)
①在△t时间内,通过导体某一截面(截面积为S)的电子数量为N= ;
②在△t时间内通过导体某一截面的电荷电量为△q= ;
③在△t时间内通过金属导体的电流强度为I= ;
④则金属内部自由电子定向运动的平均速率v= 。
经实际带入某金属的有关数据可知,金属内部自由电子的定向运动的平均速率是很小的,数量级达10﹣5m/s。
21.按要求画出简化电路图:
(1)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时。
(2)当闭合开关S1、S2,断开开关S3时。
(3)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时。
22.根据要求画出电路图。
①灯L1和L2并联;
②S1、S2都闭合时L1和L2都发光;
③S1闭合、S2断开时,只有L1发光。
23.请画出与下面实物图对应的电路图。
24.将电路元件按电路图连接成实物图。
(要求导线不交叉)
【解答】解:
带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还可以吸引不带电的轻小物体,所以,当把某物体放在带正电的吸管右端附近,发现吸管向物体靠近,说明此物体可能带负电,也可能不带电,故ABD错误,C正确。
故选:
C。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
由于甲、乙都是带电轻质小球,甲带负电,甲乙相互吸引,则说明乙带正电;
丙和甲相互排斥,说明丙也带负电。
D。
A.两片金属箔一定都带正电B.两片金属箔一定都带负电
带正电的棒接触不带电的验电器时,带正电的棒由于缺少电子,会从验电器上夺得电子,使两片金属箔失去电子而带正电,所以两金属箔片因带正电(同种电荷)相互排斥而张开,故A正确、BCD错误。
A。
A.与玻璃棒摩擦过的丝绸带负电
B.摩擦起电创造了电荷
A、根据人们的规定,与丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电相同的电荷为正电荷,故丝绸带负电,故A正确;
B、摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,即说明了电荷可以从一个物体转移到另一个物体,并没有产生电荷,物体带负电荷是因为在摩擦过程中此物体得到电子,故B错误;
C、分子体积很小,肉眼不能直接观察到,故C错误;
D、用手捏海绵,海绵的体积变小了,说明力使物体发生形变,不能说明分子间有间隙,故D错误。
5.下列说法正确的是( )
A.绝缘体没有电子所以不能导电
A、绝缘体不善于导电的实质是它里面几乎没有可以自由移动的电荷,不是没有电子造成的,故A错误;
B、导体容易导电靠的是自由电荷,故B正确;
C、绝缘体内电荷很多,只是自由移动的几乎没有,故不能导电,故C错误;
D、绝缘体内部原子核带的正电荷和负电荷相同,故D错误;
B。
A.A球上的部分质子转移到B球上
B.A球上的部分电子转移到B球上
C.B球上的部分电子转移到A球上
D.B球上的部分原子转移到A球上
物体A带正电,B带负电,用一带绝缘柄的金属棒分别连接A、B时,物体B多余的负电荷(电子)会转移到A上,所以电流方向是从A向B。
7.下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电压是形成电流的原因
A、导体两端有电压,电压不能用通过来表示,故A错;
B、电源是产生电压的装置,故B正确;
C、要让电荷发生定向移动形成电流,除了要构成通路以外,电路两端还必须要有电压,故C错;
D、要让电路中产生电流,除了要有电压,电路还必须处处连通,故D错。
B.金属棒中电流方向是由A向B
C.开关中电流的方向是由A向B
AB、金属导体中能够移动的是带负电荷的自由电子,当金属棒把验电器A、B两验电器的两金属球相连时,电子会发生定向移动,从带负电的A移动到不带电的B,金属棒中电流方向是由B向A的,故AB错误;
CD、在电源的外部,电流总是从电源的正极流出,经过用电器,回到电源的负极;
所以,如图所示电路,开关闭合后,电流方向是由B到A;
由电流方向的规定可知,正电荷定向移动的方向为电流方向;
按此规定,电子(带负电)定向移动的方向与电流方向相反;
所以开关中自由电子定向移动方向是由A向B,故C错误,D正确。
二.填空题(共2小题)
金属能导电,因为金属中存在 自由电子 ,利用如图所示装置,可以判断溶液是否能导电,当闭合开关后,观察到灯泡发光,由此确定该溶液 能导电 ,是由于该溶液中存在 自由电荷 。
金属能够导电是因为金属中含有自由移动的电子;
闭合开关后发现灯泡能发光,说明有电流通过灯泡,这说明该溶液能够导电,是导体;
溶液能够导电是由于该溶液中存在自由电荷。
故答案为:
自由电子;
能导电;
自由电荷。
当相互连接的两种金属丝的材料不变时, 接触点之间的温度差越小,电路中的电流越小 。
实际上是一个电源,它的电能是由 内能 转化而来的。
热电偶信号可以把温度信号转换成电信号,利用这种性质可以把热电偶做成 温度计 。
(1)比较a、b两次实验可知,当相互连接的两种金属丝的材料不变时,(a)中冰水混合物与酒精灯火焰的温度差比较大,电流表示数大;
(b)中开水与酒精灯火焰的温度差较小,电流表的示数小,故可得出的结论为:
当相互连接的两种金属丝的材料不变时,接触点之间的温度差越小,电路中的电流越小;
(2)要产生热电流,必须存在温度差,说明热电偶是将内能转化为电能的装置。
热电偶将热的差别转化成了电,即将热信号转化为电信号,可以根据电流的大小判断温度的差别,即可以制成温度计。
(1)接触点之间的温度差越小,电路中的电流越小;
(2)内能;
温度计。
三.作图题(共9小题)
11.如图所示电路,若闭合开关,电路将 短路 (选填“通路”、“开路”、“短路”),这是不允许的,必须改正。
闭合开关,电流将从正极直接经导线回到负极,电路将是短路,会损坏电源;
将导线丁的c端移到d端即可,这样电路中的两灯并联,均可避免短路情况。
短路;
见上图。
电流从电源的正极出发,开始分支,一支经开关S2、灯泡L2;
另一支经灯泡L1,然后共同经开关S1回负极,如图所示:
根据实物图可知,从正极出发开始分支,一支流向开关S、灯泡L1,另一支流向灯泡L2,然后会合经过电流表回负极,即两灯并联,电流表测干路电流,如图所示:
原电路中,两灯并联,因不知电流大小,故电流表选用大量程与灯L1串联,S控制整个电路,根据电路图连接实物图,如下所示:
由电路图可知,两灯并联,开关S2在干路上,开关S1在灯泡L1的支路上;
根据电流流向法,先串联电源,从正极出发依次串联开关S2、灯泡L1回到电源的负极,再把开关S1、灯泡L1串联后并联在灯泡L2两端,如下图所示:
(1)根据甲图连接实物图,通过开关的转换分别组成两个电路,注意电源正极与S的转运的轴相连,如下左所示:
(2)图中两灯并联,开关控制整个电路,根据实物图,画出电路图,如下右所示:
根据电流流向法,先从正极出发依次串联开关S1、灯泡L1、开关S2回到电源的负极,然后将开关S3和灯泡L2串联后并联在灯泡L1和开关S2两端,如下图所示:
题中要求:
①开关S1、S2都断开,红、绿灯都不亮;
②只闭合开S1,红、绿灯都不亮;
这说明:
两灯泡并联,S2接在干路中,绿灯所在的支路没有开关控制,红灯与S1串联在另一条支路中;
实物连接如下图所示。
根据电流流向法,先从正极出发依次串联开关S、电阻R2回到电源的负极,然后把电阻R1与电流表串联后并联在电阻R2两端,如下图所示:
①在△t时间内,通过导体某一截面(截面积为S)的电子数量为N= nSv△t ;
②在△t时间内通过导体某一截面的电荷电量为△q= enSv△t ;
③在△t时间内通过金属导体的电流强度为I= enSv ;
④则金属内部自由电子定向运动的平均速率v= I/enS 。
①已知电子沿着截面积为S的金属导体运动,且这些电子均以漂移速度v运动,在△t时间内的体积为:
V=Sv△t,
则该段时间内通过导体某一截面的电子数为△N=nV=nSv△t;
②已知每个电子所带电荷为e,单位体积内的电子数为n,故在△t时间内通过圆柱体底面的电荷△Q=enSv△t;
③单位时间内通过导体横截面的电荷叫做电流,故在△t时间内通过圆柱体的电流为I=
=enSv;
④由③知,通过导体横截面的电流为I=enSv,
所以电子定向移动的平均速率为v=
=I/enS。
①nSv△t;
②enSv△t;
③enSv;
④I/enS。
(1)当闭合开关S1,断开开关S2、S3时,简化电路图如下:
(2)当闭合开关S1、S2,断开开关S3时,简化电路图如下:
(3)当闭合开关S3,断开开关S1、S2时,简化电路图如下:
据题目所提示的信息可知,可能是L1和L2并联,且S1控制L1,S2控制L2,故如下图所示:
或L1和L2并联,且S1在干路中,S2控制L2,故如下图所示:
S1与L1串联后与L2并联,S2和电流表分别串联在干路中,再把电压表并联在L2的两端;
如图所示:
采用“电流流向法”,先串联电源,电流从电源正极出发,依次串联开关S、灯泡L2、开关S2回到电源的负极,再将灯泡L1、开关S1串联后并在灯泡L2和开关S2两端即可,如下图所示:
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- 电荷 电流