电流、电压、电阻和电路.ppt

第二篇 物质科学(一),第21课时 电流、电压、电阻和电路,一、电荷、电路 考点1 知道摩擦起电现象，了解电荷之间的相互作用 a 1两种电荷：自然界中只存在两种电荷。规定丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫_电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫_电荷。,正,负,2摩擦起电：用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象。 摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果，使两个物体带上了等量的电荷。得到电子的物体带_电，失去电子的物体带_电。摩擦起电的实质是电荷的转移。 3电荷间的相互作用：同种电荷互相_，异种电荷互相_。,负,正,排斥,吸引,考点2 知道电路的基本组成 a 把电源、用电器、开关用导线连接起来形成电流的路径称为_。 电源是提供电能的装置，如电池、发电机等。用电器如灯泡、电动机、门铃等。开关的作用是控制电路的 通断。 考点3 辨认通路、开路和短路 a (1)通路：在电路中，当开关闭合时，电路中会有电流，这样的电路称为_。,电路,通路,(2)开路：当开关断开，或电路中某一处断开时，电路中没有电流，这样的电路称为_。 (3)短路：如果不经过用电器，而电源两极直接用导线连接，叫做电源短路。_时，电路中的电流过大，会损坏电源，严重时会造成火灾。 局部短路：某用电器两端用导线直接连接，此时电流没经过用电器，用电器不工作。 考点4 会连接简单的串联电路和并联电路 a 能根据具体要求绘制简单的串联或并联电路图 b,开路,电源短路,1.(2015湖州)甲和乙两个泡沫塑料小球用绝缘细线悬挂，甲带正电，乙不带电，会出现的情形是下图中的 ( ),B,2(2015丽水)如图，某同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正负极，发现铝箔纸发热并燃烧。关于该实验的分析正确的是 ( ) A实验时干电池的正极与正极相连 B用普通纸代替铝箔纸也能燃烧 C实验中铝箔纸没有发生化学变化 D该实验能说明短路带来的危害,D,3.(2015金华)如图是电冰箱的简化电路图。图中M是电冰箱压缩机内的电动机，L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是 ( ) AS1闭合、S2断开时，照明灯与电动机并联 B.S1、S2都闭合时，照明灯与电动机串联 C.关上冰箱门时，S1自动断开，使得照明灯熄灭 D.冰箱内温度降低到设定温度时，S1自动断开，电动机停止工作,D,二、电流、电流表 考点5 描述电流的概念 a (1)形成：电荷的_形成电流。 (2)方向：科学上把_的移动方向规定为电流的方向。在电路中，电流从电源的正极流出，负极流入。金属导体中，_的运动方向与电流方向相反。 考点6 知道电流的单位 a 单位：安培，简称安，符号是A。,定向移动,正电荷,电子,考点7 识别电流表 a (1)电流表是用来测量电流大小的仪器。 (2)三个接线柱有“”，“”两种接线柱，如(，0.6A，3A)或(，0.6A，3A)。 考点8 正确使用电流表测量电路中的电流 b (1)正确选择量程。被测电流不得超过电流表的量程。 (2)电流表必须_在被测电路中。 (3)使电流从电流表的“”接线柱流进，从“”接线柱流出。,串联,(4)绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极。 在电流表上读数注意：“先看接线柱，再看指针。”一定要弄清每一小格代表多少。 考点9 使用试触法选择合适的量程 b 在不能预先估计被测电流大小的情况下，应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱，如果指针偏转太小，再使用较小的量程。,三、电压、电压表 考点10 描述电压的概念 a 电压使_形成电流，电压由电源提供。 常见的电压值：一节干电池的电压为1.5伏，我国家庭照明电路的电压为220伏。对人体安全的电压为36伏以下。 考点11 知道电压的单位 a 电压的单位是_，简称伏，符号是V。 考点12 识别电压表 a (1)电压表是测量_的仪器。 (2)大部分电压表都分为两个量程：(03V)(015V)。 (3)电压表是个相当大的电阻器，理想地认为是断路。,电荷定向移动,伏特,电压,考点13 正确使用电压表测量电路中的电压 b (1)正确选择量程。 (2)电压表必须与被测的部分电路_。 (3)电压表的“”接线柱接在跟电源正极相连的那一端。 (4)测量时，在电压表上读数的方法与电流表相似。,并联,4.(2015台州)如图所示电路，下列有关说法正确的是 ( ) A断开S，通过L1的电流比L2大 B断开S，通过L1与L2的电流一样大 C闭合S，L1和L2都会亮 D闭合S，L2会更亮,B,5如甲图电路，当开关S闭合后，电流表的指针偏转如乙图所示，其中a电流表测量的是通过_(填“电源”、“L1”或“L2”)的电流，b电流表的读数应为_安。,L1,1.2,【解析】由电路图可知此电路为并联电路，电流表a与L1串联，因此电流表a测量L1的电流；电流表b串联在干路中，电流表b测量干路中的电流；因为并联电路的干路电流要大于支路电流，所以电流表a的使用量程应是00.6A，分度值是0.02A，读数为0.3A；电流表b的使用量程应是03A，分度值是0.1A，读数为1.2A。,四、电阻 考点14 描述电阻的概念 a 电阻表示导体对电流_的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。 考点15 知道电阻的单位 a 电阻的单位是_，简称欧，符号为。 考点16 说出决定电阻大小的因素(长度、横截面、材料、温度) a (1)导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的_、_和_，还有温度对电阻也有影响。 导体电阻与其两端所加的电压及通过的电流大小无关。,阻碍作用,欧姆,长度,横截面积,材料,(2)研究导体电阻与哪些因素有关时所采用的方法是_。 考点17 知道电阻大小跟长度、横截面积的定性关系 a 在相同温度条件下，同种材料制成的导体，长度越长，电阻越_；相同长度，横截面积越小，电阻越_。 考点18 知道滑动变阻器改变电路中电阻的原因 a (1)滑动变阻器原理： 对材料、横截面积不变的导体，通过改变接入电路中的电阻丝的_而使电阻发生改变。,控制变量法,长度,大,大,(2)滑动变阻器的实物图、结构图和电路符号： 考点19 使用滑动变阻器改变电路中电阻 b (1)作用：通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻而改变电路中的电流。 (2)使用时必须注意，要使接入电路部分的电阻丝的长度可变，通常使用“_”两个接线柱就行。,一上、一下,6(2014嘉兴、舟山)为了验证玻璃在加热烧红时也能导电，同学们利用白炽灯、灯丝已断的灯泡玻璃芯、酒精灯、插头、导线若干，设计了下图所示的四种方案，其中合理的是 ( ),C,【解析】A、D中对灯泡玻璃芯加热，玻璃芯能否导电不能判断。设计方案都不合理；B.灯泡玻璃芯与小灯泡并联，无论玻璃芯是否导电，小灯泡都能发光。设计方案不合理；C.灯泡玻璃芯与小灯泡串联，对玻璃芯加热，如果灯泡发光，说明玻璃芯能导电；如果灯泡不发光，说明玻璃芯不导电。设计方案合理。,7(2015绍兴、义乌)为了探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”，小明设计了如图电路，电源电压恒定，R0为定值电阻。 (1)在本实验中电阻R0的作用是_。 (2)小明检查电路后认为电路设计存在问题，实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同，无法判断其电阻的变化。小明的观点是否正确，理由是_ _ _。,保护电路,不正确，电路中电源电压及定值电阻不变，若电流变大，总电阻变小，说明铅笔芯电阻变小(合理即可),(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热，每隔10秒记录一次电流值，实验测得的数据如下表所示： 由此可以得出：铅笔芯的电阻随温度的升高而_。,减小,高频点1 电路设计 例1 (2015武汉)某同学观察他家里的电动自行车后发现：不管捏紧左边还是右边的车闸，车尾的一盏刹车指示灯均会亮起，而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时，车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起，下列指示灯的示意图合理的是 ( ),B,【解析】根据题意不管捏紧左边还是右边的车闸，车尾的一盏刹车指示灯均会亮起，说明左边的车闸与右边的车闸并联控制刹车灯，而拨动扶手旁向左或向右的转向开关时，车尾只有对应一侧的转向指示灯会亮起，说明转向开关向左或向右分别控制左边和右边的转向灯，符合题意的只有B，故答案选B。,1.(2015重庆)现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是 ( ),B,高频点2 探究电阻大小的因素 例2 (2015成都)在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想：, 甲：导体的电阻与导体的长度有关。, 乙：导体的电阻与导体的材料有关。, 丙：导体的电阻与导体的横截面积有关。, 实验室备有几种电阻丝，参数如下表。,如图所示，是为完成探究连接的实验电路。 (1)实验中应通过比较_的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的。 (2)若要验证乙同学的猜想，则应该选用_两根电阻丝(填编号)进行对比实验。 (3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证_同学的猜想。,电流,c、d,甲,【解析】(1)在本题中，导体两端的电压是一定的，所以可以通过比较电流的大小，来比较电阻丝电阻的大小；(2)若要验证导体的电阻与导体的材料有关，应该选用c、d两根电阻丝进行对比实验；(3)b、c两根电阻丝的长度不同，所以选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证甲同学的猜想：导体的电阻与导体的长度有关。,2(2013株洲)把长短相同、粗细不同的两根镍镉合金线串联接入电路，电路如图所示，则电路中( ) A粗导体的电阻大于细导体的电阻 B粗导体的电阻等于细导体的电阻 C粗导体两端电压大于细导体两端电压 D粗导体两端电压小于细导体两端电压,D,【解析】这两个电阻丝是串联的，由于串联电路各处的电流都相等，所以通过粗导体的电流和细导体的电流相等，根据UIR可知，在电流相同的情况下，电阻大的两端分得的电压多。所以粗导体两端电压小于细导体两端电压。,高频点3 电流表、电压表的使用 例3 (2014广安)如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则 ( ) Aa、b都是电流表 Ba、b都是电压表 Ca是电流表，b是电压表 Da是电压表，b是电流表,C,【解析】由图可知，表a与灯泡串联，表b与灯泡并联，根据电流表和电压表的使用规则可知，与灯泡串联的是电流表，与灯泡并联的是电压表，所以表a是电流表，表b是电压表；若两表都是电流表，则由于电流表b与灯泡并联，此时会造成灯泡短路，灯泡不发光，同时由于电流表直接接在电源两极上，电流过大会烧坏电源和电流表；若两表都是电压表，则由于电压表a与灯泡串联，此时灯泡不发光，而电压表a会有明显的示数；若表a是电压表，表b是电流表，则电流表b会造成灯泡和电压表a都被短路，不仅灯泡不发光，而且还会烧坏电源和电流表。,3.(2015自贡)如图所示，在“”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压，为使L1与L2串联，以下做法正确的是 ( ) Aa为电流表，b为电压表，c为电流表 Ba为电压表，b为电压表，c为电流表 Ca为电流表，b为电流表，c为电压表 Da为电流表，b为电流表，c为电流表,B,高频点4 滑动变阻器的使用 例4 如图所示，这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。电源电压不变，滑动变阻器b端固定在绝缘底座上，手柄A与变阻器滑片固定在一起，同步运动，握力为零时，滑片处于a端，L是一个电阻不变的指示灯，力量计由一个电流表改装而成。使用时，先闭合开关S，再用手握住手柄，A柄向下运动压缩弹簧，握力就显示在力量计表盘上。有关握力计下列的说法中正确的是 ( ) A握力越大灯泡越亮，力量计的示数越大 B改装成的力量计的零刻度线 就是原电流表的零刻度线 C握力越大电路总电阻越大， 总电流越小 D握力越大，弹簧的长度越长；握力越小，弹簧长度越短,A,【解析】A.握力越大，滑动变阻器接入电路电阻越小，电流越大，力量计示数越大，此选项正确；B.滑片在a端时，弹簧没有受到压力，闭合开关，电路电流最小，此时指针的位置应是力量计的零刻度线，此选项错误；C.握力越大，滑动变阻器接入电路电阻越小，电路电流越大，此选项错误；D.握力越大，弹簧被压缩的越短；握力越小，弹簧的形变越小，此选项错误。,4(镇江中考)在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，则下列接法正确的是 ( ) AM接C，N接B BM接A，N接B CM接C，N接D DM接A，N接D,A,【解析】滑动变阻器的滑片右移，灯泡变暗，功率变小，根据PI2R，电路中电流变小。电源电压不变，电流变小，电路中电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。下面的接线柱一定接入C，上面的接线柱接A或B。,【提醒】电压表内阻较大，故电压表在电路中相当于断路，应并联在电路中；而电流表内阻较小，在电路中相当于短路，故电流表应串联在电路中。 例5 (2015滨州)如图所示电路中，闭合开关S，灯泡发光，电路正常。若将电压表与电流表交换位置，电路可能出现的情况是 ( ) A电流表、电压表被烧毁 B.电压表示数接近电源电压 C.灯泡正常发光 D.电流表有示数,B,【解析】由于电流表的阻值很小，电压表的阻值很大，所以电流表可以看成短路，电压表可以看成断路；若将电压表与电流表交换位置，可知相当于把电压表串联到电路中，灯泡被短路，此时电路中电流为零，灯泡不能发光，电压表测得的是电源电压，所以应选B。,【提醒】本题考查电路的故障分析、灯泡不发光的可能原因以及串联电路的特点，涉及的内容较多，关键是知道串联电路分压的特点。 例6 (2014南通)如图所示的电路中，R0是定值电阻，L是小灯泡，R是滑动变阻器，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，现用一只电压表检测这一现象产生的原因，当电压表接ab两点时，电压表有示数但很小；接ac两点时，电压表示数较大，则产生上述现象的原因可能是 ( ) AL短路 BL断路 CR断路 DR0阻值很大,D,【解析】根据题意可知，闭合开关S，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，说明电路出现断路或电路中电流太小导致灯泡的实际功率太小；当电压表接ab两点时，电压表有示数但很小；接ac两点时，电压表示数较大，说明电路没有断路，则故障为灯泡的实际功率太小，即灯泡分得的电压太小；因为串联电路中串联电阻起分压作用，而R0两端电压较大，说明R0阻值很大。故选D。,例7 (2014绍兴)在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中，取两根材料不同、横截面积相同的金属丝a、b，连接成如图甲的实验电路，O、M分别为金属丝a、b的端点，P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表示数始终为I1.25A。电压表示数U随OP间距离x的变化如下表： (1)当OP1000 mm时，电压表的示数如图乙，请在表格空格处填上此时的U值。,6.50,(2)请在图丙的坐标中绘出电压表示数U随x变化的图线。 _ (3)实验可得到的结论是： _ _， _。,如图,导体的电阻大小与导体,的材料有关,导体的电阻大小与导体的长度有关,【解析】通过描点法可以画出图线。从图中可以看出，两者斜率不同，说明a、b两电阻大小不同，Ra Rb。长度越长，电压表读数越大，反映出长度越大电阻越大，说明电阻大小与长度有关。从表中数据可以看出，每增加100mma电阻，两端电压增加0.50V，而每增加100mmb电阻，两端电压增加0.125V。这说明相同长度不同材料电阻丝其电阻大小不同，说明电阻大小与材料有关。,(友情提示：本栏目建议午休时间完成) 1.(2015宁波)如图，实验中的女生长发上扬。下列选项中不属于保证该实验成功的必要条件是 ( ) A.金属球壳必须带电 B.身体必须直接接触金属球壳 C.身体必须与金属球壳不断摩擦 D.身体与大地之间必须用绝缘材料隔离,C,第1题图,2(2014大庆)有A、B、C三个轻小物体，为判断三个物体带电情况，将三个物体分别互相靠近，发现AB间吸引，BC间排斥，AC间吸引，则下列判断正确的是 ( ) AA、B带异种电荷 BB、C带同种电荷 CA、C带异种电荷 DA、B、C均带电,B,3.(2015邵阳)为了安全，汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指示灯发光。符合上述要求的正确电路图是 ( ),C,4(2014广安)用同种材料制成两段长度相等，横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通过的电流关系是( ) AIAIB BIAIB CIAIB D无法确定 【解析】已知A和B串联在电路中，串联时电路中电流处处相同，即IAIB。,C,第4题图,5.(2015天津)如图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是 ( ),D,6(2015盐城)小峰为了探究某电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式，他将这辆玩具车的电池取下，保持开关闭合，转动车轮，车上的指示灯还能发光，进一步探究发现，玩具车内部电路是由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成的，则该玩具车电路中电动机与指示灯 ( ) A.可以确定，一定串联 B.可以确定，一定并联 C.可以确定，串联、并联都行 D.需要再断开开关，转动车轮，观察指示灯是否发光，才能判断,B,7.(2015福州)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开路 B灯L2开路 C灯L1短路 D灯L2短路, 【解析】由图可知，两个灯泡串联，闭合开关后，电流表无示数，说明电路开路，电压表有示数，说明与电压表并联的灯L2开路。故选B。,第7题图,B,8.(2015成都)如图所示的电路，当开关S闭合后，电流表测量的是通过_(填“电源”、“L1”或“L2”)的电流，电流表的指针偏转如图所示，电流表的示数为_A。,第8题图,L2,0.28,9世界首台220千伏超导限流器已于2011年在我国电网中并网运行，这是我国超导产业在电网行业应用的重大突破。超导限流器能有效限制电网的短路电流(电路能够承受的最大电流，用I1表示)、减少短路电流对电网设备的损坏、维护国家电网的稳定。如图甲是它接入电网后的电路图，图乙是它的电阻R随电流I的变化关系。,第9题图,(1)当电路正常工作时，超导限流器的电阻为_欧，对电路没有影响； (2)根据图乙分析可知，当电网在某处发生短路，电流达到I1时，超导限流器_，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。 【解析】超导限流器是一种有效的短路电流限制装置，在发生短路故障时，能够迅速将短路电流限制到可接受的水平，从而避免电网中大的短路电流对电网和电气设备的安全稳定运行构成重大危害，可以大大提高电网的稳定性，改善供电的可靠性和安全性。 (1)在电路正常时，超导限流器的电阻为零，对电路没有影响；(2)由图线知，当电网在某处发生短路，电流达到I1时，超导限流器电阻瞬间增大到R0，保证电流稳定在正常范围，从而使电网保持在稳定状态。,0,电阻瞬间增大到R0,10.(2015齐齐哈尔)小明、小红和小亮在做“探究影响导体的电阻大小因素”实验时，做出了如下猜想。,猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。,猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。,猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。,实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示,(1)如图所示电路，闭合开关后，在M、N之间分别接上不同导体，通过观察相关现象来比较导体电阻大小，小明、小红和小亮对图中的电路设计提出了自己的观点： 小明认为：电流表是多余的，观察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大小。,小红认为：灯泡是多余的，根据电流表示数的变化就可以判断导体电阻的大小。,小亮认为：灯泡和电流表同时使用更好，因为灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表。,你赞同_(填“小明”、“小红”或“小亮”)的观点。,第10题图,小亮,(2)为了验证猜想二，可依次把M、N跟_(填“A、B、C、D”)的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根电阻丝电阻的大小。 (3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接，闭合开关，电流表的示数不同，分析比较A、B两根电阻丝电阻的大小，可探究电阻跟_的关系，其结论