(共36张PPT)
电流和电路
学习目标
1.知道两种电荷
2.理解串并联电路
3.会解决电流表的问题
4.理解串并联电路
学习重点
1.摩擦起电与两种电荷的相互作用。
2.认识串、并联电路;通过动手找到串、并联电路各自的特点。
学习难点
1.利用找到的串、并联电路特点来分析日常生活中的电路。
2.连接电路图
专题特点
中考主要考查两种电荷,串并联电路的判断,以及故障分析等,以选择题和填空题为主,试题的难度一般不大,容易和中等难度占绝大部分,同时也是欧姆定律和电功率的基础。
知识架构
考点梳理
考点一 :两种电荷
1.摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。
2.电荷及其相互作用
自然界只有两种电荷,并且我们规定,用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷为正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷;电荷的多少叫做电荷量,它的单位是库仑,简称库,符号(C)。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3.验电器
验电器的结构如图所示,它是用来检验物体是否带电的仪器,利用的是同种电荷相互排斥的原理。另外,金属箔带的电荷越多,张开的角度也就越大,因此我们还可以用验电器来比较带电量的大小。
4.原子结构与摩擦起电的原因
物质是由原子(或分子)构成,原子由带正电的原子核与带负电的电子组成,不同物质束缚电子的能力不同,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电。摩擦起电是让正负电荷分开,而不是创造电荷。两个带等量异种电荷的物体相互接触时,带负电的物体上的多余电子转移到带正电的物体上,这种现象叫做正、负电荷的中和。电的中和现象也是电子转移的结果,并不是电荷消失了。
【典型例题】
(2021 南通)将两个不带电的轻质小球用绝缘细线悬挂在天花板上,给它们同时带上同种电荷后,两球分开,如图所示,此现象不能说明( )
A.力的作用是相互的 B.同种电荷相互排斥 C.力能改变物体的运动状态 D.自然界中只存在两种电荷
思路点拨
两个小球分开,这说明两个小球都受到了排斥力的左右,即物体间力的作用是相互的;两个小球带上了同种电荷,同种电荷相互排斥;两个小球同时带上同种电荷后,由于相互排斥,所以两球分开,排斥力改变了小球的运动状态;实验中两个小球带的是同种电荷,不能说明自然界中只存在两种电荷,故选:D。
(2018·泰安中考)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体吸引乙物体,乙物体排斥丙物体。如果丙物体带正电,则甲物体带 电。
思路点拨
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,但相互吸引的两物体不一定带异种电荷,也有可能是一个物体带电荷,另一物体不带电荷。
变式训练
1.(2020·泰安)A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,B和A互相吸引,C和A互相排斥。则B、C两个轻质小球,一定带电的是____小球。
思路点拨
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,但相互吸引的两物体不一定带异种电荷,也有可能是一个物体带电荷,另一物体不带电荷。
(2017·潍坊)如图所示,验电器箔片闭合。小璐同学用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,看到验电器的金属箔片张开。下列说法正确的是( )
A.丝绸摩擦过的玻璃棒带负电B.金属箔片张开是由于两箔片都带正电荷而互相排斥C.此过程中,玻璃棒上的正电荷移动到了箔片上D.此过程中,瞬间产生的电流方向是从箔片流向玻璃棒
思路点拨
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;金属箔片张开是由于两箔片都带正电荷而互相排斥;此过程中,金属箔片上的负电荷(自由电子)移动到了玻璃棒上;此过程中,瞬间产生的电流方向与负电荷定向移动的方向相反,从玻璃棒流向箔片。
考点二:电路
1.电路的组成
一个完整的电路应该包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件。
(1)电源,是提供电能的装置
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备
(3)开关:开关用来接通或断开电路,起控制用电器的作用
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷移动的通路。
2.电路有持续电流的条件
(1)有电源
(2)电路闭合
3.电路图
画图时用规定的符号来表示各种电路中的元件,把这些符号用代表导线的线段连接起来,就可以方便的表示由实物组成的电路(实物图),这种图就叫做电路图。
4、电路的三种状态
(1)通路
(2)断路(开路)
(3)短路(电源短路,局部短路)
(2021 镇江)为防止因超载或电动车进入而造成电梯安全事故,镇江某小区在电梯内安装了管控系统:当检测到电梯超载,或监控到电动车进入电梯时,电机不工作使电梯停止运行,电梯超载时开关S1将断开,电动车进入时开关S2将断开,则符合上述要求的电路是( )
B.
C.
D.
A.
【典型例题】
思路点拨
根据题意知,开关S1将断开或开关S2将断开,都能使电动机停止工作,说明两开关相互影响,即两开关串联起来控制电动机。由各选项图知,A符合要求,BCD不符合要求。
(2020 苏州)有一款“空调扇”既能送常温风,又能送凉风。小明了解到其内部有两个电动机,其中电动机M1,驱动扇叶送风,M2驱动机内水循环使所送的风成为“凉风”,此款风扇不会只有水循环而不送风。小明设计的电路图,符合要求的是( )
C.
D.
A
B
A、开关S1闭合,电动机M1和M2串联同时工作;S1、S2都闭合,电动机M1被短路不能工作;B、开关S1闭合,电动机M1工作,驱动扇叶送风,水循环没有开启;S2闭合,电动机M2工作,驱动机内水循环,风扇不能工作。水循环和送风互不影响;C、开关S1闭合,电动机M1工作,驱动扇叶送风;再闭合开关S2,电动机M2工作,驱动机内水循环,使所送的风成为“凉风”;若S1断开,无论S2是否闭合,电动机M2都不能工作;D、闭合开关S1,电动机M2工作,驱动机内水循环;再闭合开关S1,电动机M1工作,驱动扇叶送风。
思路点拨
(2019 泰州)某智能家政机器人有三种识别启动方式:人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合,机器人启动(机器人用 表示,下列电路设计符合要求的是
( )
变式训练
D
A
B
C
思路点拨
由题知,人脸识别(S1)、指纹识别(S2)、密码识别(S3),只要其中一种方式识别成功,则相应开关闭合从而使电动机启动工作,所以三个开关应并联后再与电动机串联在电源上。
考点三:串并联电路
1.串联电路与并联电路
(1)两个电路元件依次相连,然后接到电路中
(2)两个电路元件两端分别联在一起,然后接到电路中,我们说这两个灯泡是并联的。这样的电路叫做并联电路。
2.特点
(1)串联电路只有一条回路;并联电路至少有两条(或多条)回路;
(2)串联电路:一个用电器断开则其他用电器不能工作;并联电路:各用电器独立工作。一个停止工作,其他用电器不受影响;
(3)串联电路中开关的位置对电路没有影响。并联电路中干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制各自支路
.(2020·河池)如图所示,若要使R1、R2并联,则( )
A.只闭合S1 B.只闭合S3 C.只闭合S2、S3 D.只闭合S1、S2
【典型例题】
思路点拨
并联电路:各用电器独立工作;一个停止工作,其他用电器不受影响;至少有两条(或多条)回路并联电路中干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制各自支路
(2021 宁波)使用电风扇时,有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装:加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后,若S断开,指示灯和风扇都不工作;当S闭合时,L工作,此时当红外感应装置感应到有人时,S1才闭合,风扇工作。小宁设计的电路图可能是( )
A
B
C
D
使用电风扇时,S与电动机串联接入电路中;加装一个红外感应开关S1和指示灯L,加装后,若S断开,指示灯和风扇都不工作,则开关S控制整个电路;当S闭合时,L工作,此时当红外感应装置感应到有人时,S1才闭合,风扇工作,这说明L与电动机是并联的,开关S1控制电动机,故该电路中S接在干路中,灯泡与电动机并联,开关S1与电动机在一条支路中,故D正确。
思路点拨
变式训练
(2021 金华)电热蚊香器是一种常用的除蚊工具。当蚊香器接上电源,需要闭合开关S,才能使指示灯L发光,发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是( )
.
C.
D.
A.
B.
思路点拨
根据题意可知,当蚊香器接上电源,闭合开关S,指示灯L发光,发热体工作;指示灯断路不亮,但发热体依然能正常工作,这说明发热体和指示灯互不影响,是并联的,开关在管理者红,故D正确。
(2021 自贡)如图所示,A、B、C、D是四个接线柱,要使L1、L2并联,应用导线分别连接 两接线柱和连接 两接线柱。
思路点拨
在并联电路中,各用电器并列连接,电路中电流有多条路径,各用电器之间互不影响。若把接线柱A与C连接,接线柱B与D连接,则电路中有两条电流的流通路径,此时L1、L2并联。
考点四: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=1000μA
3.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:
电路符号:
(2)使用方法:
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量程。
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。
(1)仪器:电流表;
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
温馨提示:
(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。
【典型例题】
(2021 自贡)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A1指针的位置,如果电流表A2读数是0.6A,则下列说法错误的是( )
A.电流表A1的读数是0.3A B.灯泡L1和L2并联 C.电流表A1一定连接“﹣、3”接线柱 D.通过灯L1的电流为0.9A
思路点拨
由电路图知,两灯并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量通过L2的电流;根据并联电路特点判断A1量程并读数,由并联电路的电流特点计算L1的电流。
(2021 济宁)将两个不同的小灯泡串联在电路中,发现一个较亮,另一个较暗,则通过较亮灯泡的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过较暗灯泡的电流,判断依据是 。
由题知,两个不同的小灯泡串联在电路中,所以通过两灯的电流是相等的,依据是串联电路中电流处处相等。
思路点拨
(2021 枣庄)小莹同学测量电流时,连接好电路,闭合开关,发现电流表指针向左偏转至图甲所示位置,原因是电流表 ;断开开关,纠正错误后,再闭合开关,发现指针偏转至图乙所示位置,接下来的操作是:断开开关, 继续进行实验。
测量电流时,电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反向偏转;用电流表测量电流时,电流表要选用合适的量程,否则,指针偏转角度过大或过小。
思路点拨
变式训练
(2021 徐州)如图所示是一位同学连接的电路。闭合开关后,下列对各元件状况的判断正确的是( )
A.灯L1不亮 B.灯L2不亮C.电流表无示数 D.电池被烧坏
观察电路图可知,两灯泡串联接入电路,电流表与灯L1并联,造成灯L1短路;当开关闭合后,灯L1因短路不亮,L2有电流通过,电流表有示数,电源没有短路,不会被烧坏;
思路点拨
.(2020·广元)如图所示的电路中,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大小关系正确的是( )
A.I1=I2=I3 B.I1>I2=I3C.I1>I3>I2 D.I1>I2>I3
思路点拨
三个灯泡并联,A1测量干路电流,A3测量I1、I2的电流,A2与灯泡I1串联。根据并联电路电流规律可以得出结论。
课堂总结
考点一:两种电荷
考点二:电路
考点三:串并联电路
考点四:电流及串、并联电路中电流的规律
布置作业
一、选择题
1.(2021 山西)小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿塑料小勺在毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是( )A.塑料小勺能吸引胡椒粉是因为它带了电 B.若塑料小勺带负电是因为它失去了电子 C.塑料小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷 D.塑料小勺摩擦毛料布带了电说明小勺是导体
2.(2021 怀化)如图所示,小华将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”。下列对该现象解释正确的是( )
A.用摩擦的方法创造了电荷使两气球带了电 B.用摩擦的方法使气球分子发生转移而带电 C.两气球因带了异种电荷而互相排斥 D.这种现象与验电器的工作原理相同
3.(2021 苏州)某输液警报器能在药液流完时,通过电铃发声报警。该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体的减少而减小。通过电铃的电流需要达到一定大小时电铃才能发声。下列几个电路中符合报警要求,且当输液管内液体越少,电表的示数也越小的是( )
D.
B.
A.
C.
4.(2021 绍兴)学生发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
B.
D.
B.
A.
C.
D .
5.(2019·潍坊)某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;光线较暗时“光控”开关自动闭合,提供照明。下列简化电路中符合要求的是( )
6.(2021 淮安)如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为 A,R2的阻值为 Ω,干路电流为 A。
二、填空题
7.(2020 淮安)如图所示的电路,当开关S1、S2闭合时,灯泡L1、L2同时发光,此时电流表A2测量通过灯泡 的电流。L1发光一段时间后突然熄灭,L2仍然发光,此时电流表A1示数与L1熄灭前相比 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
8.(2019 苏州)如图所示电路中,电源电压为3V,R1和R2阻值相等,若断开S2,闭合S1、S3,两电阻的连接方式为 (选填“串联”或“并联”);若断开S1、S3,闭合S2,此时电压表示数为 V。
三、作图题
9.(2021 陕西)楼道里常用一种自动控制的照明灯:楼道光线充足时无论是否有声音,照明灯都不发光;光线很暗并且有一定响度的声音时,照明灯就发光(光线很暗时光控开关闭合;有一定响度的声音时,声控开关闭合)。请根据以上要求在虚线框内将如图中的电路连接完整。
四、实验探究题
33.(2021 成都)在“探究并联电路中的电流规律”实验中:(1)小罗同学设计的实验电路如图甲所示,她选用的电源电压是3V。关于小灯泡规格的选择,下列说法正确的是 。A.没有限制,可以任意选取B.小灯泡的额定电压必须为3VC.小灯泡的规格应该不同D.必须保证小灯泡的额定电流相同(2)小罗同学将电流表接在A处,闭合开关,电流表指针位置如图乙所示。她的电流表量程选择正确吗?答: 。(3)在得出实验结论时,我们将图甲中A、B处的电流称为支路中的电流,C处的电流称为 电流。
(2021 成都)在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应该怎么设计呢?实验小组进行了模拟设计。
(1)设计呼叫电路时,下列因素中,不需要考虑的是 .A.护士工作很忙,要用多种信号提醒B.能够确定呼叫发出的位置C.呼叫信号强弱合适D.值班室是否有护士值班(2)小李同学以一个病房只有一张病床为例,设计了如图1所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的?答: 。(3)当一个病房有三张病床时,小杨同学设计的电路如图2所示,小张同学设计的电路如图3所示。对比这两个电路,图3电路的优点是 .(4)关于图3所示呼叫电路的器材选择,下列说法中,不合理的是 。A.电源能长时间稳定供电B.指示灯选用15W的节能灯C.电铃额定功率不宜太大D.病房开关必须安全且使用方便(5)进一步讨论发现,图3所示的呼叫电路还不够完善,应该继续改进。
再 见