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第十三章 探究简单电路
一、知识结构
知识点1 两种电荷
二、知识梳理
(1)摩擦起电 用 的方法使物体带电,叫摩擦起电。
(2)实质:摩擦起电的实质是 ___________.两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子本领较强的物体就容易 _____电子,使自己因有多余的电子而带_____;原子核束缚电子本领较弱的物体因 _____电子而使自己带上等量的 _____.
摩擦
电子的转移
得到
负电
失去
正电
(5)电荷间的相互作用:同种电荷 _________,异种电荷_________
(3)带电体的性质: 。
(4)两种电荷
正电荷:规定用 _____摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷.
负电荷:规定用 _____摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷.
毛皮
吸引轻小物体
排斥
丝绸
吸引
(6)验电器:验电器 _____(选填“能”或“不能”)显示带电体带了多少电荷, _____(选填“能”或“不能”)直接检验带电体带了哪种电荷.
原理: __________________.
不能
不能
同种电荷相互排斥
例1 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,拿橡胶小勺在干燥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.橡胶小勺能吸引胡椒粉是因为小勺带了电
B.若橡胶小勺带负电是因为它失去了电子
C.橡胶小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷
D.若摩擦后的毛料布带了正电,说明小勺上的正电荷转移到毛料布上
A
例2 如图甲是无风条件下铝箔气球的静止状态,图乙是用带正电的a棒靠近气球时的情景。图丙是用b棒靠近气球时的情景,则( )
A.气球可能不带电 B.a棒的质子数比电子数少
C.b棒带正电 D.b棒可能不带电
D
知识点2 电路及其特点
(1)组成:由 (提供电能)、 (消耗电能)、 (控制电路)及导线(输送电能)组成.。
(2)电路图:用 表示电路连接的图。
电源
用电器
(3)电路的三种状态
通路:正常接通的电路;
断路:某处断开的电路.
短路:直接用导线将 连接起来。
开关
统一规定的符号
电源的正、负极
(4)电路的连接方式
串联电路:把元件 连接起来的电路
并联电路:把元件 连接起来的电路
逐个顺次
(5)串、并联电路的特征
串联电路中只有 电流路径,一处断开,所有用电器都停止工作;开关控制 电路。
并联电路中有 或 电流的路径,各支路中的元件独立工作,互不影响;干路中的开关控制 电路;支路中的开关控制 。
并列地
一条
整个
两条
多条
整个
该支路
例3 关于如图所示的电路,下列说法中正确的是( )
A.甲电路闭合S后两灯都不发光
B.甲电路去掉导线a后两灯串联
C.乙电路闭合S后电路将会短路
D.丙电路闭合S后电路将会短路
A
例4 一种光声报警器的电路如图所示,各元件均能正常工作,对出现的现象描述正确的是( )
A.灯亮,铃一定响 B.铃响,灯一定亮
C.灯亮,铃一定不响 D.铃响,灯一定不亮
B
知识点3 电流
(1)电流
形成:电荷的定向移动形成电流.
方向:规定_______ 定向移动的方向(负电荷定向移动的反方向)为电流的方向.
条件:①电路中有电源;②电路是闭合的.
(2)单位:安培(A);常用单位:毫安(mA)、微安(μA);
换算关系:1 A= mA= μA.
正电荷
1 03
1 06
(3)电流表
作用:测量电路中的电流,相当于 。
电路连接:与被测电路 。
接线柱连接:电流从 接线柱进, 接线柱出
注意事项:选择适当的量程;不允许直接接在电源两端。
导线
串联
正
负
(4)串、并联电路电流特点
串联电路电流处处相等,即:I=I1=I2
并联电路干路中的电流等于各个支路电流之和,即:I=I1+I2
例5 小李同学在测量串联电路电流时,把电流表接成如图所示,已知各元器件完好无损,则下列说法正确的是( )
A.两灯泡都会亮,电流表有示数
B.两灯泡都不亮,电流表无示数
C.L1不亮L2亮,电流表有示数
D.L1亮L2不亮,电流表无示数
C
解析:电流表的电阻较小,在电路中相对于导线,所以当开关闭合后,L1被短路,电路中只有L2,L1不亮、L2亮,电流表测量通过L2的电流,电流表有示数。
(2)单位: ________ ;常用单位:千伏(kV)、毫伏(mV);换算关系:1 kV=______V,1 V=_______mV.
知识点4 电压
(1)作用:使电路中的自由电荷 移动形成电流..
(3)常见的电压:一节干电池电压____V,一块蓄电池电压 2 V,对人体安全电压,不高于_ __V,我国家庭电路电压220 V.
定向
伏特
103
103
1.5
36
(4) 电压表
作用:测量电路两端的电压,相当于断路
电路连接:与被测电路_____;
接线柱连接:电流从 接线柱进, 接线柱出。
注意事项:不能超过量程;可以接在电源两极测电源电压。
并联
正
负
(5)串并联电路电压关系
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压 ,即U= 。
并联电路各支路两端的电压 ,即:U=U1=U2
之和
U1+U2
相等
例6 将铜片、铁片插入橙子中,再与电压表两接线柱分别连接,发现电压表指针的偏转情况如图所示。则下列说法正确的是( )
A.橙子是绝缘体 B.电压表能提供电压
C.水果电池的电压为0.5V D.铜片是水果电池的正极
D
三、实验探究
实验1 探究串、并联电路的电流规律
(1)实验器材:多个规格不同的小灯泡、电流表、电源、开关、导线等.
(2)实验电路如图所示.
(3)使用电流表时的注意事项:
①使用电流表前应先 ;
②电流应从电流表的 接线柱流入, 接线柱流出;
③电流表应与被测对象串联;
④闭合开关,若电流表指针左偏,说明电流表 ;
⑤闭合开关,若电流表指针偏转幅度较小,说明电流表所选量程较 .
(4)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是 .
正
校零
负
正负接线柱接反了
大
保护电路
(5)实验步骤:
①选用规格不同的小灯泡,依据电路图连接电路,依次在A、B、C三处正确连入电流表并进行测量;
②把测量数据记录表格中:
③换上另外两个规格 的小灯泡,再次测量各点电流.
(6)换用 规格的小灯泡或改变电源电压,多测几组数据,寻找普遍规律.只测一组数据,得出的结论具有偶然性.
(7)实验结论:①串联电路中的电流处处 ;
②并联电路干路中的电流等于各支路中的电流 .
不同
不同
相等
之和
例7 一、串联电路的电流规律:
(1)按着图甲电流表分别连接在A、B、C三处,并把相应的电流值记录在表格中。
(2)换两个规格 的灯泡,重复上面的操作,这样再做两次。
不同
(3)在某次测量某点的电流时,发现电流表指针偏角比另两处小,但是灯泡的发光情况相同,产生这种现象的原因是: 。
(4)通过上面的实验探究可以得出,串联电路的电流规律为:在串联电路中, 。
电流表的量程不同
电流处处相同
二、并联电路的电流规律
(1)按图乙电流表分别连接在A、B、C、D四处,多次测量后并把相应的电流值记录在表格中。
(2)通过上面的实验探究可以得出,并联电路的电流规律为:并联电路中, 。
干路中的电流等于支路电流的和
(3)第1次D点的电流为 A。
(4)第1次测完A点的电流,在测B点或C点电流时,电流表使用的量程为: 。
(5)如图丙所示为某次实验的电路,开关闭合后两电流表指针偏转角度恰好相同。请把图丙电路所缺导线补充完整。
1.2
0~3A
实验 2 探究串、并联电路的电压规律
(1)实验器材:多个规格不同的小灯泡、电压表、电源、开关、导线等.
(2)实验电路如图所示.
(3)使用电压表时的注意事项:
①使用电压表前应先 ;
②电流应从电压表的 接线柱流入, 接线柱流出;
③电压表应与被测对象 联;
④选取电压表量程时,应先用0~15 V量程试触,若示数小于3 V,则改接0~3 V量程;
⑤闭合开关,若电压表指针左偏,说明电压表正负接线柱接反了.
(4)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
校零
正
负
并
(5)实验步骤:
①选用 规格的小灯泡,依据电路图连接电路,根据电源电压选择电压表量程;
②用电压表分别测量L1、L2和电源两端的电压;
③换上另外两个规格 的小灯泡,重复上述实验.
(6)实验结论:
①串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压 .
②并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压 .
不同
不同
之和
相等
例8 如图甲是探究“串联电路电压规律”的实验电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是对 。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,实验中应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
电压表进行调零
不同
(3)连接好电路,把电压表接到灯L1两端,闭合开关,发现灯L1不亮,L2发光,电压表无示数,其原因可能是 (填序号)
A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.电压表断路
(4)排除故障后,闭合开关,电压表指针在如图丙所示位置,则灯L1电压U1为 V。
B
1.2
(5)继续用电压表测出灯L2两端电压U2及总电压U,经过多次实验,得到的数据记录如表中分析数据可得串联电路电压特点是: ( 用公式表示)。
(6)进行多次实验的主要目的是 。
U=U1+U2
寻找普遍规律