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专题02第14-15章清单01第十四章了解电路一、电荷1.电荷:一些物体被摩擦后,能够吸引轻小物体。人们就说这些摩擦后的物体带了“电”或者说带了电荷。
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
3.正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4.负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5.电荷相互作用的规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。要点:
(1)带电体能够吸引轻小物体,这个吸引是相互的,轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如:通草球,轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。(2)摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子而带正电,束缚能力强的物体得到电子而带负电。摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。二、电路及电路的连接方式1.电路的构成:电源、用电器,再加上导线,往往还有开关,组成了电流可以流过的路径——电路。2.三种电路:(1)通路:接通的电路。
(2)开路:断开的电路。
(3)短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或引起导线的绝缘皮燃烧,很容易引起火灾。
3.电路图:(1)用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。(2)常见的元件及其符号:(3)画电路图应注意的问题:元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。电路图中导线没有长短之分的原则。4.电路的连接方式:串联并联定义把元件逐个顺次连接起来的电路把元件并列的连接起来的电路特征电路中只有一条电流路径,一处断开所有用电器都停止工作。电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。开关作用
控制整个电路干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。电路图实例装饰小彩灯、开关和用电器。家庭中各用电器、各路灯。要点:(1)电流分析法:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,则用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路。
(2)断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响,仍然工作,则这两个用电器为并联。
(3)节点法:在识别电路时,不论导线有多长,只要其间没有用电器或电源,则导线的两端点都可看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
(4)观察结构法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”电流流出端为“尾”,观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首、首”,“尾、尾”相连,为并联。
(5)经验法:对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
三、电流及串、并联电路中电流的规律1.概念:表示电流的强弱(大小)的物理量,常用符号I表示。2.单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA3.电流的形成:电荷的定向移动形成电流。(金属导体中发生定向移动的是自由电子)
4.电流方向:规定正电荷(定向)移动的方向为电流方向。(金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反)5.电源外边电流方向:电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。
6.获得持续电流的条件:(1)电路中有电源(2)电路为通路
7.测量:
(1)仪器:电流表;符号:。(2)方法:
读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
使用时规则:两要、两不
①电流表要串联在电路中;
②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因:电流表相当于一根导线。8.串、并联电路中电流规律:串联电路:串联电路中各处的电流相等即:I1=I2=…=IN并联电路:干路中的电流等于各支路的电流之和即:I总=I1+I2+…+IN要点:(1)“正进负出”电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不是连接电源的正负极。(2)危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏表。(3)选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,闭合开关试触,若被测电流在0.6A~3A之间,可以测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程。
(4)并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。四、电压及串、并联电路中电压的规律1.电源的作用:给用电器提供电压。2.符号:U3.单位及换算:伏特,简称伏,符号是“V”。其它常用单位:千伏,“kV”;毫伏,“mV”;微伏,“V”。
换算:。4.测量:(1)电压表:测量电压的仪表。(2)电路符号:(3)电压表的使用:①电压表要并联在被测电路两端;②连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;③被测电压不要超过电压表的量程。5.串、并联电路中电压规律:串联电路:串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和,即U总=UI+U2+……+Un。并联电路:并联电路中各支路两端电压都相等,且等于并联电路两端总电压,即:U总=UI=U2=……=Un。要点:(1)电源在工作中不断地使正极聚积正电荷,负极聚积负电荷,保持电路两端有一定的电压,使闭合电路中有持续的电流。(2)不同的电源在电路两端产生的电压不同。一节干电池的电压是1.5V;家庭电路的电压是220V;对人体安全的电压是不高于36V。(3)串联电池组(同一型号电池)的电压等于各节电池电压之和,如四个干电池串联,电池组电压:。(4)并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。清单02第十五章探究电路一、电阻变阻器1.电阻:(1)定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。(2)单位:欧姆(Ω),常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。(3)决定电阻大小的因素:长度、材料、横截面积以及温度。2.变阻器:(1)滑动变阻器:①结构:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。②符号:。
③使用:a.能使滑动变阻器电阻变化的接法有4种(“一上一下”);b.不能使滑动变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”电阻总是很小;c.“看下不看上”滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。(2)电阻箱:①符号:。②读数:各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。③优缺点:能表示出连入电路的阻值,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。要点:
1.电阻是导体的性质,电阻的大小与导体的长度、材料、横截面以及温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
2.在其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小;在其他条件相同时,导体的长度越大,电阻越大。3.变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。二、欧姆定律1.电流跟电压的关系:保持电阻不变时,电流跟电压成正比。2.电流跟电阻的关系:保持电压不变时,电流跟电阻成反比。3.内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。4.公式表达:要点:1.三个物理量之间关系:(1)电流I、电压U、电阻R是对同一段电路或同一电阻而言。(2)I、U、R必须对应同一时刻。2.适用范围:①电路中不含电源那段。②适用于电能全部转化为内能的用电器。例如:电灯、电炉等,不适用于电动机。3.公式变形为的意义:(1)导体的电阻大小可以用导体两端的电压跟通过导体中的电流的比值来表示,这是测电阻的一种方法。对于同一段导体,U、I的比值是一定的;对于不同的导体,U、I的比值一般不同。U、I的比值只说明了电阻的大小。(2)导体的电阻不由电压电流决定,它由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定。所以无论电压、电流怎样变化,甚至变为零,导体电阻依然为原来大小,故不能由“”得出“导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟通过的电流成反比”结论。(3)如图是两电阻的伏安曲线,则:R1>R2三、串、并联电路中电阻的特点1.串联电路:(1)电流特点:串联电路中各处电流都相等。公式:I=I1=I2=………=In(2)电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式:U=U1+U2+………+Un
(3)电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。公式:R=R1+R2+……+Rn(4)串联电压特点:在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。公式:2.并联电路:(1)电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。公式:I=I1+I2+……+In(2)电压特点:并联电路中,各并联支路两端的电压相等,且等于并联电路两端的总电压。公式:U=U1=U2=………Un(3)电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。公式:(4)并联电特点:在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。公式:要点:
1.导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即。2.如果用n个阻值均为R0的导体串联,则总电阻为。3.导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即。4.n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为:。5.不管是串联还是并联电路中,某个电阻的阻值增大,电路的总电阻都是增大;如果电路中电阻的个数增多,则串联电路的总电阻增大,而并联电路的总电阻减小。四、测电阻方法器材主要步骤原理电路图伏安法电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3分别填入设计的记录表格:伏阻法电源、两个开关电压表、定值电阻、待测电阻①S1闭合,S2断开,电压表的示数为U1;②S1断开,S2闭合,电压表的示数为U2;安阻法电源、两个开关电流表、定值电阻、待测电阻①S闭合,S1断开,电流表示数为I1;②S、S1闭合,电流表的示数为I2;等效替代法电源、电流表、两个开关、一个电阻箱、滑动变阻器、待测电阻①把开关S2闭合,调节滑动变阻器到适当位置,读出电流表的示数为I;②把开关S1闭合S2断开,调节电阻箱,使电流表的示数为I;Rx=R五、家庭用电1.家庭电路的组成:进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座、开关等(要按顺序填写)。2.各部分的作用及连接:(1)火线和零线(进户线):给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压,火线和地线之间也有220V的电压,正常情况下,零线和地线之间电压为0V。(2)地线:地线不与室外的进户线相接,而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上。(3)三孔插座:左零(线)、右火(线)、上接地(线)。(4)灯泡:螺口灯泡的螺旋金属接零线;灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片,再通过开关接火线。3.安全用电:(1)触电事故:是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。(2)触电形式:单线触电,火线、人体和大地构成回路;双线触电,火线、人体和零线构成回路。(3)安全用电:家庭电路的安装应当符合安全用电的要求;不要弄湿用电器;保护好用电器的绝缘体,不使它的火线裸露;对于有金属外壳的家用电器,其外壳要接地;在户外,不要靠近高压带电体。(4)触电急救:赶快切断电源,或者用干燥的木棍、竹竿将电线挑开,使触电的人迅速脱离电源。发生火灾时,要首先切断电源,绝不能带电泼水救火。要点:1.电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。2.开关和用电器串联,控制用电器,如果开关短路用电器会一直工作,开关不能控制,但不会烧干路上的保险丝。3.测电笔:(1)用途:用来辨别火线和零线;(2)种类:钢笔式,螺丝刀式;(3)使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光,若发光则为火线。1.小明用如图所示的电路探究电流与电压的关系。(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。要求:滑片向左移动时电流表示数减小;(2)小明连接电路时,开关必须,且将滑动变阻器的滑片移至最(“左”或“右”)端,这个操作的目的是;(3)闭合开关发现电流表无示数,电表示数为3V,移动滑片,两电表示数均无变化,则电路故障可能是;(4)排除故障后继续实验,小明记录的实数据如表。为了分析电流与电压的定量关系,请你利用正确的数据,在图乙坐标系中绘制出电流与电压关系的图象,分析图象,知:当一定时,通过导体的电流与成正比;实验序号12345电压U/V0.81.21.62.02.4电流I/A0.160.240.320.420.48(5)某同学继续探究“电流与电阻的关系时,先测出了5Ω电阻在2V电压下的电流,然后断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法(填“正确”或“错误”),理由是。2.实验小组在“测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻”的实验中,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω。(1)图甲是小明连接的部分实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(2)小明将最后一根导线连接好,发现小灯泡不发光,但电流表、电压表均有较小示数,原因可能是。(3)小明重新正确进行操作时,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为Ω(计算结果保留一位小数)。(4)完成上述实验后,同学们交流后又设计了一种测量小灯泡正常发光时的电阻的方案,设计的电路如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻,请将实验步骤补充完整。①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1。②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到触点B,读出电压表的示数U2。③小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式:R=(用U1、U2和R0表示)。一、单选题【练习1】.如图是手机一种解锁方式,用手指轻轻触碰手机感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的()A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线【练习2】.关于电源和电流,下列说法中正确的是(
)A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的B.电路中有电源,就一定会有电流C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极D.自由电子定向移动的方向与电流方向相同【练习3】.小华给家里的宠物狗用橡胶梳梳理毛发时,发现小狗的毛发如图所示竖了起来。下列说法正确的是()A.梳理毛发的过程中创造了电荷B.橡胶梳上不带电荷C.小狗的毛发竖起来是因为同种电荷相互排斥D.梳理毛发后,橡胶梳和小狗的毛发带同种电荷【练习4】.如图所示,电源电压保持不变,开关S断开,电压表示数为6V;再闭合开关S,电压表示数为2V,电阻R1、R2两端电压之比为()A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1【练习5】.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电流表的指针偏转均如图乙所示,则灯泡R1和R2的电流分别为(
)A.0.24A
0.96A B.0.96A
1.2AC.0.24A
1.2A D.0.96A
0.24A【练习6】.随着人工智能的发展,我国铁路部门已实行电子客票,出门只需携带身份证即可,当乘客进入车站,安检系统采用身份证、人脸识别系统,若身份证识别通过,开关闭合;若人脸识别通过,开关闭合;当身份证、人脸识别均通过后,闸门会自动打开,即节省了人力又方便了乘客。如图所示,可实现上述要求的电路是()A. B.C. D.【练习7】.如图所示的电路中,当开关S断开时,将电压表右侧接线柱由a点移到b点,则下列说法正确的是(
)A.L1、L2均发光 B.L1会发光,L2不会发光C.电压表示数会变大 D.电压表均无示数【练习8】.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是()A.AB与CD是串联连接的,AB段电阻大,电流小B.AB与CD是串联连接的,电流相等,CD段电阻小C.AB与CD是并联连接的,AB段电阻大,电流与CD段相等D.AB与CD是并联连接的,CD段电阻大,电压与AB段相等【练习9】.甲、乙两个电阻的图线如图所示,下列说法正确的是()A.两个电阻并联时,它们两端的电压之比是B.两个电阻串联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是C.两个电阻串联时,甲、乙两个电阻两端电压之比是D.两个电阻并联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是【练习10】.如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越太阻值越小)与定值电阻及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则()A.气敏电阻的阻值越大,电压表的示数越大B.通过电阻R₂的电流越小,电压表的示数越大C.通过电阻R₁的电流越大,电阻R₂两端电压越小D.气敏电阻R₂的阻值越大,通过电阻R₂的电流越大二、填空题【练习11】.如图甲所示,取两个相同的验电器A和B(都不带电),用毛皮摩擦过的橡胶棒与A接触后,A带电。再用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连接起来,如图乙所示,金属棒内的瞬间电流方向是(选填“由A到B”或“由B到A”)。【练习12】.如图甲电路,闭合开关S后,两个灯泡都能发光,乙图为电流表指针的位置,如果电流表读数是0.5A,则通过灯的电流为A。【练习13】.如图甲电路中电源电压保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为,的阻值变化范围为,为定值电阻。闭合开关,滑片P在某两点间移动时电流与电压表示数的变化关系图像如图乙。Ω;在保证电路安全的情况下,电压表的最大示数与最小示数之比是。1.如图所示,把一根塑料绳一端扎紧,将另一端撕成许多细丝,用干燥的手从上向下捋几下,发现细丝张开了,下列说法正确的是()A.塑料细丝与干燥的手摩擦创造了电荷B.塑料细丝因摩擦带电而成为导体C.塑料细丝张开的原因是异种电荷相互排斥D.塑料细丝带电的实质,是电子在物体间的转移2.电阻R1的阻值为12欧,R2的阻值为4欧。若将它们串联,则总电阻为欧。若将它们并联,通过R1的电流通过R2的电流,总电阻4欧。(后两空均选填“小于”“等于”或“大于”)3.如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,油量表由电流表改装而成,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,电源电压保持不变。油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动,下列说法错误的是(
)A.油量表零刻度线的位置与电流表零刻度线的位置不重合B.油量表示数越大说明油箱中的油量越多C.若油量表的示数突然变大,则可能是被短接了D.若油量表的示数为零,则电路中一定出现断路
专题02第14-15章清单01第十四章了解电路一、电荷1.电荷:一些物体被摩擦后,能够吸引轻小物体。人们就说这些摩擦后的物体带了“电”或者说带了电荷。
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
3.正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4.负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5.电荷相互作用的规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。要点:
(1)带电体能够吸引轻小物体,这个吸引是相互的,轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如:通草球,轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。(2)摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子而带正电,束缚能力强的物体得到电子而带负电。摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。二、电路及电路的连接方式1.电路的构成:电源、用电器,再加上导线,往往还有开关,组成了电流可以流过的路径——电路。2.三种电路:(1)通路:接通的电路。
(2)开路:断开的电路。
(3)短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或引起导线的绝缘皮燃烧,很容易引起火灾。
3.电路图:(1)用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。(2)常见的元件及其符号:(3)画电路图应注意的问题:元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。电路图中导线没有长短之分的原则。4.电路的连接方式:串联并联定义把元件逐个顺次连接起来的电路把元件并列的连接起来的电路特征电路中只有一条电流路径,一处断开所有用电器都停止工作。电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。开关作用
控制整个电路干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。电路图实例装饰小彩灯、开关和用电器。家庭中各用电器、各路灯。要点:(1)电流分析法:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,则用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路。
(2)断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响,仍然工作,则这两个用电器为并联。
(3)节点法:在识别电路时,不论导线有多长,只要其间没有用电器或电源,则导线的两端点都可看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
(4)观察结构法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”电流流出端为“尾”,观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首、首”,“尾、尾”相连,为并联。
(5)经验法:对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
三、电流及串、并联电路中电流的规律1.概念:表示电流的强弱(大小)的物理量,常用符号I表示。2.单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA3.电流的形成:电荷的定向移动形成电流。(金属导体中发生定向移动的是自由电子)
4.电流方向:规定正电荷(定向)移动的方向为电流方向。(金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反)5.电源外边电流方向:电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。
6.获得持续电流的条件:(1)电路中有电源(2)电路为通路
7.测量:
(1)仪器:电流表;符号:。(2)方法:
读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
使用时规则:两要、两不
①电流表要串联在电路中;
②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因:电流表相当于一根导线。8.串、并联电路中电流规律:串联电路:串联电路中各处的电流相等即:I1=I2=…=IN并联电路:干路中的电流等于各支路的电流之和即:I总=I1+I2+…+IN要点:(1)“正进负出”电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不是连接电源的正负极。(2)危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏表。(3)选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,闭合开关试触,若被测电流在0.6A~3A之间,可以测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程。
(4)并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。四、电压及串、并联电路中电压的规律1.电源的作用:给用电器提供电压。2.符号:U3.单位及换算:伏特,简称伏,符号是“V”。其它常用单位:千伏,“kV”;毫伏,“mV”;微伏,“V”。
换算:。4.测量:(1)电压表:测量电压的仪表。(2)电路符号:(3)电压表的使用:①电压表要并联在被测电路两端;②连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;③被测电压不要超过电压表的量程。5.串、并联电路中电压规律:串联电路:串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和,即U总=UI+U2+……+Un。并联电路:并联电路中各支路两端电压都相等,且等于并联电路两端总电压,即:U总=UI=U2=……=Un。要点:(1)电源在工作中不断地使正极聚积正电荷,负极聚积负电荷,保持电路两端有一定的电压,使闭合电路中有持续的电流。(2)不同的电源在电路两端产生的电压不同。一节干电池的电压是1.5V;家庭电路的电压是220V;对人体安全的电压是不高于36V。(3)串联电池组(同一型号电池)的电压等于各节电池电压之和,如四个干电池串联,电池组电压:。(4)并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。清单02第十五章探究电路一、电阻变阻器1.电阻:(1)定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。(2)单位:欧姆(Ω),常用单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。(3)决定电阻大小的因素:长度、材料、横截面积以及温度。2.变阻器:(1)滑动变阻器:①结构:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。②符号:。
③使用:a.能使滑动变阻器电阻变化的接法有4种(“一上一下”);b.不能使滑动变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”电阻总是很小;c.“看下不看上”滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。(2)电阻箱:①符号:。②读数:各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。③优缺点:能表示出连入电路的阻值,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。要点:
1.电阻是导体的性质,电阻的大小与导体的长度、材料、横截面以及温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
2.在其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小;在其他条件相同时,导体的长度越大,电阻越大。3.变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。二、欧姆定律1.电流跟电压的关系:保持电阻不变时,电流跟电压成正比。2.电流跟电阻的关系:保持电压不变时,电流跟电阻成反比。3.内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。4.公式表达:要点:1.三个物理量之间关系:(1)电流I、电压U、电阻R是对同一段电路或同一电阻而言。(2)I、U、R必须对应同一时刻。2.适用范围:①电路中不含电源那段。②适用于电能全部转化为内能的用电器。例如:电灯、电炉等,不适用于电动机。3.公式变形为的意义:(1)导体的电阻大小可以用导体两端的电压跟通过导体中的电流的比值来表示,这是测电阻的一种方法。对于同一段导体,U、I的比值是一定的;对于不同的导体,U、I的比值一般不同。U、I的比值只说明了电阻的大小。(2)导体的电阻不由电压电流决定,它由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定。所以无论电压、电流怎样变化,甚至变为零,导体电阻依然为原来大小,故不能由“”得出“导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟通过的电流成反比”结论。(3)如图是两电阻的伏安曲线,则:R1>R2三、串、并联电路中电阻的特点1.串联电路:(1)电流特点:串联电路中各处电流都相等。公式:I=I1=I2=………=In(2)电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式:U=U1+U2+………+Un
(3)电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。公式:R=R1+R2+……+Rn(4)串联电压特点:在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。公式:2.并联电路:(1)电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。公式:I=I1+I2+……+In(2)电压特点:并联电路中,各并联支路两端的电压相等,且等于并联电路两端的总电压。公式:U=U1=U2=………Un(3)电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。公式:(4)并联电特点:在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。公式:要点:
1.导体串联,相当于增加了导体的长度,因此,串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻,总电阻等于各串联导体电阻之和,即。2.如果用n个阻值均为R0的导体串联,则总电阻为。3.导体并联,相当于增大了导体的横截面积,因此,并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻,总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和,即。4.n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为:。5.不管是串联还是并联电路中,某个电阻的阻值增大,电路的总电阻都是增大;如果电路中电阻的个数增多,则串联电路的总电阻增大,而并联电路的总电阻减小。四、测电阻方法器材主要步骤原理电路图伏安法电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻调节滑动变阻器滑片P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3分别填入设计的记录表格:伏阻法电源、两个开关电压表、定值电阻、待测电阻①S1闭合,S2断开,电压表的示数为U1;②S1断开,S2闭合,电压表的示数为U2;安阻法电源、两个开关电流表、定值电阻、待测电阻①S闭合,S1断开,电流表示数为I1;②S、S1闭合,电流表的示数为I2;等效替代法电源、电流表、两个开关、一个电阻箱、滑动变阻器、待测电阻①把开关S2闭合,调节滑动变阻器到适当位置,读出电流表的示数为I;②把开关S1闭合S2断开,调节电阻箱,使电流表的示数为I;Rx=R五、家庭用电1.家庭电路的组成:进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座、开关等(要按顺序填写)。2.各部分的作用及连接:(1)火线和零线(进户线):给用户提供家庭电压的线路,分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压,火线和地线之间也有220V的电压,正常情况下,零线和地线之间电压为0V。(2)地线:地线不与室外的进户线相接,而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上。(3)三孔插座:左零(线)、右火(线)、上接地(线)。(4)灯泡:螺口灯泡的螺旋金属接零线;灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片,再通过开关接火线。3.安全用电:(1)触电事故:是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。(2)触电形式:单线触电,火线、人体和大地构成回路;双线触电,火线、人体和零线构成回路。(3)安全用电:家庭电路的安装应当符合安全用电的要求;不要弄湿用电器;保护好用电器的绝缘体,不使它的火线裸露;对于有金属外壳的家用电器,其外壳要接地;在户外,不要靠近高压带电体。(4)触电急救:赶快切断电源,或者用干燥的木棍、竹竿将电线挑开,使触电的人迅速脱离电源。发生火灾时,要首先切断电源,绝不能带电泼水救火。要点:1.电路的连接:各种用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。2.开关和用电器串联,控制用电器,如果开关短路用电器会一直工作,开关不能控制,但不会烧干路上的保险丝。3.测电笔:(1)用途:用来辨别火线和零线;(2)种类:钢笔式,螺丝刀式;(3)使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触火线,观察氖管是否发光,若发光则为火线。1.小明用如图所示的电路探究电流与电压的关系。(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示的电路连接完整。要求:滑片向左移动时电流表示数减小;(2)小明连接电路时,开关必须,且将滑动变阻器的滑片移至最(“左”或“右”)端,这个操作的目的是;(3)闭合开关发现电流表无示数,电表示数为3V,移动滑片,两电表示数均无变化,则电路故障可能是;(4)排除故障后继续实验,小明记录的实数据如表。为了分析电流与电压的定量关系,请你利用正确的数据,在图乙坐标系中绘制出电流与电压关系的图象,分析图象,知:当一定时,通过导体的电流与成正比;实验序号12345电压U/V0.81.21.62.02.4电流I/A0.160.240.320.420.48(5)某同学继续探究“电流与电阻的关系时,先测出了5Ω电阻在2V电压下的电流,然后断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻,闭合开关,直接读出电流值,这种做法(填“正确”或“错误”),理由是。【答案】(1)(2)断开左保护电路(3)定值电阻断路(4)电阻电压(5)错误没有保持电阻两端电压一定【详解】(1)由于要求滑片向左移动时,电流表示数减小,根据欧姆定律,电路中的总电阻需要增大,滑动变阻器接入电路中的电阻应该变长,所以应将滑动变阻器的右下端接线柱接入电路,这样就可以实现题目要求的连接方式。(2)[1]连接电路时,开关必须断开,这是为了防止在连接电路的过程中,电路形成通路而发生意外(如短路损坏元件等)。[2]滑动变阻器的滑片P移至最左端,因为将滑片移到阻值最大的位置,可以在电路接通瞬间使电路中的总电阻最大,根据,此时电路中的电流最小。[3]总电阻最大,电路中电流最小,从而保护电路中的元件不被过大电流损坏,所以这个操作的目的是保护电路。(3)闭合开关发现电流表几乎无示数,说明电路中几乎没有电流通过,电压表示数接近3V(电源电压),移动滑片P,两电表示数均无变化,因为电压表与电阻并联,如果电阻断路,电压表就相当于直接测电源电压,此时电路中没有电流,电流表无示数,且滑动变阻器不起作用,符合题目中的现象,所以电路故障可能是电阻断路。(4)[1][2][3]根据表格中的数据,在坐标系中准确地描述出对应的点(0.8,0.16)、(1.2,0.24)、(1.6,0.32)、(2.0,0.42)、(2.4,0.48),然后用平滑的曲线连接这些点,得到的图像是一条过原点的直线,根据图像的特点以及控制变量法可知,实验中保持电阻一定。如图所示:由上图可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(5)[1]这种做法是错误的,在探究“电流与电阻的关系”时,需要保持定值电阻两端的电压不变。[2]小明先测出了的电阻在2V电压下的电流,当把的电阻换成的电阻后,根据串联电路的分压原理,电阻增大,其两端的电压会增大,所以没有保持定值电阻两端电压不变。2.实验小组在“测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻”的实验中,待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω。(1)图甲是小明连接的部分实物电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。(2)小明将最后一根导线连接好,发现小灯泡不发光,但电流表、电压表均有较小示数,原因可能是。(3)小明重新正确进行操作时,移动滑动变阻器的滑片使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时灯丝的电阻为Ω(计算结果保留一位小数)。(4)完成上述实验后,同学们交流后又设计了一种测量小灯泡正常发光时的电阻的方案,设计的电路如图丙所示,R0是阻值已知的定值电阻,请将实验步骤补充完整。①连接好电路,闭合开关S,将开关S1拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为小灯泡的额定电压U1。②保持滑片的位置不动,再将开关S1拨到触点B,读出电压表的示数U2。③小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式:R=(用U1、U2和R0表示)。【答案】(1)(2)滑动变阻器接入电路的阻值太大(3)10.4(4)【详解】(1)[1]根据待测小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为10Ω,则小灯泡的电流为由此可知电流表和电压表均选择小量程,如图所示:(2)[1]将最后一根导线连接好,发现小灯泡不发光、电流表、电压表均有较小示数,说明电路是通路,灯泡不发光是因为电路中电流太小,因此可能的原因是滑动变阻器接入电路的阻值太大。(3)[1]如图乙电流表量程0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.24A。根据欧姆定律的计算公式可得,灯丝的电阻为(4)[1]根据串联等流分压原理,可以求得R0两端的电压U0=U2﹣U1则通过R的电流为根据欧姆定律的计算公式可得,小灯泡正常发光时灯丝的电阻的表达式为一、单选题【练习1】.如图是手机一种解锁方式,用手指轻轻触碰手机感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,则感应区相当于手机电路中的()A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线【答案】C【详解】手指轻轻触碰感应区,识别出正确的指纹后手机自动开锁,感应区相当于电路中的开关,对手机起控制作用,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。【练习2】.关于电源和电流,下列说法中正确的是(
)A.电流是由大量电荷的无规则运动形成的B.电路中有电源,就一定会有电流C.在电源外部,电流从电源的正极流向负极D.自由电子定向移动的方向与电流方向相同【答案】C【详解】A.电流是由于电荷的定向移动形成的,故A错误;B.电路中有电流的条件是:有电源,且是一个闭合的电路,故B错误;C.在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向负极,故C正确;D.物理学规定:正电荷定向流动的方向为电流的方向,自由电子定向移动的方向与电流方向相反,故D错误。故选C。【练习3】.小华给家里的宠物狗用橡胶梳梳理毛发时,发现小狗的毛发如图所示竖了起来。下列说法正确的是()A.梳理毛发的过程中创造了电荷B.橡胶梳上不带电荷C.小狗的毛发竖起来是因为同种电荷相互排斥D.梳理毛发后,橡胶梳和小狗的毛发带同种电荷【答案】C【详解】ABD.梳理毛发的过程中发生了摩擦起电现象,没有创造电荷,而是电荷发生了转移,梳理毛发后,橡胶梳和小狗的长毛带异种电荷,故ABD错误。C.小狗的长毛如图所示,是因为摩擦起电时,小狗的每一根长毛带上了同种电荷,因为同种电荷相互排斥而使长毛分开,故C正确。故选C。【练习4】.如图所示,电源电压保持不变,开关S断开,电压表示数为6V;再闭合开关S,电压表示数为2V,电阻R1、R2两端电压之比为()A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.3∶1【答案】A【详解】由图可知当开关S断开,电路中R2与电压表串联在电路中,此时电压表示数就是电源电压,则电源电压为6V;闭合开关S,电路中R2与R1串联在电路中,此时电压表测量R1两端电压,,根据串联电路电压规律求R2两端为则电阻R1、R2两端电压之比为故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。【练习5】.如图甲所示电路中,当闭合开关后,两只电流表的指针偏转均如图乙所示,则灯泡R1和R2的电流分别为(
)A.0.24A
0.96A B.0.96A
1.2AC.0.24A
1.2A D.0.96A
0.24A【答案】D【详解】由电路图可知,两灯并联,电流表A2测的是干路电流,电流表A1测的是灯泡R2所在支路的电流;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则的示数应大于的示数,而两个电流表指针偏转角度相同,所以电流表A2选择的量程是0~3A,分度值为0.1A,则电流表的示数为1.2A,即干路电流;电流表A1选择的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,则电流表的示数为0.24A,即通过灯泡R2的电流为通过灯R1的电流为故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。【练习6】.随着人工智能的发展,我国铁路部门已实行电子客票,出门只需携带身份证即可,当乘客进入车站,安检系统采用身份证、人脸识别系统,若身份证识别通过,开关闭合;若人脸识别通过,开关闭合;当身份证、人脸识别均通过后,闸门会自动打开,即节省了人力又方便了乘客。如图所示,可实现上述要求的电路是()A. B.C. D.【答案】A【详解】根据题意,只有当身份证识别通过,即开关S1闭合,人脸识别通过,即开关S2闭合后,闸门才会打开,说明两个开关不能单独工作,需要和电动机串联,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。【练习7】.如图所示的电路中,当开关S断开时,将电压表右侧接线柱由a点移到b点,则下列说法正确的是(
)A.L1、L2均发光 B.L1会发光,L2不会发光C.电压表示数会变大 D.电压表均无示数【答案】C【详解】由图可知,闭合开关S,两灯串联,电压表测灯L1两端的电压,当开关S断开时,电路没有接通,两灯都不会亮,将电压表右侧接线柱由a点移到b点,此时电压表测电源电压,由串联电路电压规律可知,电源电压大于灯L1两端的电压,所以电压表示数会变大,故C正确,ABD错误。故选C。【练习8】.如图所示,长度相同、横截面积不同的铁棒AB和CD连接在一起接入电路中,则下列说法中正确的是()A.AB与CD是串联连接的,AB段电阻大,电流小B.AB与CD是串联连接的,电流相等,CD段电阻小C.AB与CD是并联连接的,AB段电阻大,电流与CD段相等D.AB与CD是并联连接的,CD段电阻大,电压与AB段相等【答案】B【详解】由图可知,AB与CD是串联的,长度相同,材料相同,横截面积越小导体的电阻越大,AB段的横截面积小,AB段电阻大,CD段电阻小,串联电路中电流处处相等,通过两段的电流相等。故选B。【练习9】.甲、乙两个电阻的图线如图所示,下列说法正确的是()A.两个电阻并联时,它们两端的电压之比是B.两个电阻串联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是C.两个电阻串联时,甲、乙两个电阻两端电压之比是D.两个电阻并联时,通过甲、乙两个电阻的电流之比是【答案】D【详解】AD.由图可知,当甲电阻的电流为0.3A,甲电阻的电压为3V;乙电阻的电流为0.6A时,乙电阻的电压为3V,分别得出甲乙两电阻的阻值为两个电阻并联时,根据并联电路中电压规律可知,两电阻电压之比为1:1,当电压一定时,电流与电阻成反比,则经过两电阻的电流之比为故A错误,D正确;BC.两个电阻串联时,根据串联电路中电流规律可知,两电阻电流之比为1:1,根据串联分压原理可知,串联电路中电压与电阻成正比,则甲、乙两个电阻两端电压之比为故BC错误。故选D。【练习10】.如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越太阻值越小)与定值电阻及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则()A.气敏电阻的阻值越大,电压表的示数越大B.通过电阻R₂的电流越小,电压表的示数越大C.通过电阻R₁的电流越大,电阻R₂两端电压越小D.气敏电阻R₂的阻值越大,通过电阻R₂的电流越大【答案】C【详解】AB.由电路图可知,R1与R2串联在电路中,电压表测R1两端电压;因气敏电阻R2的阻值随酒精气体浓度增大而减小,所以,驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,R2的阻值越小,电路中的总电阻越小;由可知,电路中的电流越大,根据U=IR可知,R1两端的电压越大,即电压表的示数越大,故AB不符合题意;CD.因串联电路中各处的电流相等,所以通过两个电阻的电流越大,因总电压等于各分电压之和,R1两端的电压越大,则电阻R2两端电压越小;故C符合题意,D不符合题意。故选C。二、填空题【练习11】.如图甲所示,取两个相同的验电器A和B(都不带电),用毛皮摩擦过的橡胶棒与A接触后,A带电。再用带绝缘柄的金属棒将A和B上的两金属球连
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