2023暑假初三第四讲:电荷电流与电路的组成
第一课时:电荷与电流
知识与方法清单
目标知识精讲
目标1 : 两种电荷
阅读下面两段材料,你能得出什么信息
1.电”这个字是从希腊词“eleetron(意为琥珀)”中来的。早在公元前600年,古希腊人就知道了琥珀摩擦后能吸引小片软木或纸张。但是,直到1672年,人类对电的研究才取得实质性进展。一位叫奥托·冯·格里克的人用他的手攥住一个旋转的硫磺球,借此产生了强有力的电荷。1729年,斯蒂芬·格雷发现一些物质,如金属,可以把电从一个地方传到另一个地方。这些物质就是“导体”。他还发现了其他物质如玻璃、硫磺、琥珀、蜡等不能传电。这种物质就叫做“绝缘体”。1733年一名叫迪·法伊的法国人发现了正电荷和负电荷。尽管他说这是两种不同的电,但这的确是一个重要的发现。
2.
当两根用毛皮摩擦过的硬橡胶棒相互靠近时,现象是 ,当两根用丝绸摩擦过的玻璃捧相互靠近时,现象是 ,当用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的硬橡胶椽相互靠近,现象是 ,硬橡胶棒.上的电荷互相排斥,玻璃棒上的电荷也互相排斥,但硬橡胶棒上的电荷与玻璃棒上的电荷却互相吸引,这说明硬橡胶棒上的电荷和玻璃棒上的电荷是不同的。大量实验表明,对任何物体,无论用什么方法带电,它们所带的电荷或者
与硬橡胶棒上的电荷相同,或者与玻璃棒上的电荷相同。这就是说,自然界中只存在两种电荷。规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带的电荷叫负电荷。
一、两种电荷
(1)带了电(荷):摩擦过的物体有了 的性质,我们就说物体带了电或带了电荷。
轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
(2)摩擦起电
①定义:用摩擦的方法使物体带电。
②能的转化: -→电能
(3)两种电荷:
正电荷的规定:用 摩擦过的 所带的电荷。
负电荷的规定: 摩擦过的 所带的电荷。
(4)电荷间的相互作用规律:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
(5)电荷量
定义:电荷的多少叫电荷量。 单位:
(6)验电器
构造:金属球、金属杆、金属箔
作用:检验物体是否带电。
原理:
(7)原子及其结构
①原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成;
②一个电子所带电荷量是1.6×10-19 C;(-19为次方)
③在通常情况下,原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,电性相反,整个原子呈中性;
(8)摩擦起电的实质: 的转移
由于不同物体的原子核束缚电子的本领不同,所以摩擦起电并没有新的电荷产生,只是 从一个物体转移到了另一个物体,失去 的带正电,得到 的带负电。
(9)导体和绝缘体
①导体
定义:容易导电的物体。
常见材料:金属、石墨、人体、大地、 酸、碱、 盐水溶液
导电原因:导体中有大量的可 的电荷
②绝缘体
定义:不容易导电的物体。
常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
不易导电的原因:几乎没有 的电荷。
③ “导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。
目标1 : 电流
1.自由电荷:在由大量金属原子组成的金属中,原子中离原子核最远的一些电子可以摆脱原子核的束缚,在整个金属中自由移动,这类电子叫作 原子中其余部分叫作原子实,自由电子可以在它们之间跑来跑去,就像气体中的分子那样做自由运动.可以自由运动的电荷叫自由电荷,金属导体中的自由电荷就是 .溶液中的
2.在物理学中我们把自由电荷电荷比作水滴,大量水滴向同一个地方移动形成水流,电荷也会移动,当大量电荷朝同一个地方移动形成
3.电流定义
(1)形成:自由电荷的 移动形成电流
(2)方向:
电流方向的规定:
①物理学中把 电荷定向移动的方向规定为电流方向,电流方向与自由电荷定向移动方向相 。电路中电流方向的描述:
②电源外部:电流从电源 极流向电源 极;电源内部:电流从电源 极流向电源 极(不能说成电流总是从电源正极流向电源负极)。
(3)条件:电路中有 (提供电压);电路是 的。
(4)基本单位:安培(A)。其他单位:毫安(mA),微安(μA)。
(5)换算关系:1 A =________mA =106μA。
(6)常见的电流:手电筒200mA,节能灯0.1A,电冰箱1A,空调5A。
方法技巧提炼
1.电荷间的相互作用
(1)相互排斥一定带同种电荷,但是相互吸引可能带异种电荷,也可能不带电
(2)电子移动方向具有自发性,从电子数多的移动到电子数少的,大致趋势从负到不带电到带正电
2.电荷的移动及电流
(1)只有电子能够移动,质子原子核不能自由移动
(2)金属导体中是自由电子的定向移动导电,酸碱盐水溶液中可以是阴离子或阳离子定向移动形成电流“定向移动”与“自由移动”说法不同,电子的自由移动不能形成电流
(3)判断电流方向需要指明是内部还是外部
精题精讲练
类型一:电荷与电荷间的相互作用
★(2022秋 内江期末)关于电现象,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电的过程就是创造电荷的过程
B.丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,玻璃棒得到了电子
C.验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
D.带负电的橡胶棒吸引轻质小球,则该小球一定带正电
★★(2022秋 大足区校级期末)用丝绸摩擦过的玻璃棒接触不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔张开,如图甲所示;用玻璃棒靠近(不接触)不带电的验电器的金属球时,验电器的金属箔也张开,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒相比,玻璃棒的原子核对电子的束缚能力要强
B.图甲中,金属箔张开是因为异种电荷相互排斥
C.图甲中,玻璃棒上的一部分电子转移到金属箔上
D.图乙中,金属箔上的一部分电子转移到金属球上
★★★(2023春 苏州期中)将b、c两轻质小球用绝缘细线悬挂而静止。现用带正电荷的a球分别靠近b、c两球,发现a、b间排斥,a、c间相互吸引。则下列说法正确的是( )
A.b球原来一定带正电荷,c球原来一定带负电荷
B.b球原来可能带负电荷,c球原来可能不带电
C.b球原来一定带正电荷,c球原来可能不带电荷
D.b、c两球原来可能带同种电荷
☆(2023 越秀区校级模拟)如图所示,是装有静电除尘纸的拖把,扫地时除尘纸与地板摩擦就可以轻松地将灰尘和头发清扫干净。下列说法正确的是( )
A.静电除尘纸吸附灰尘利用了异种电荷相互吸引
B.静电除尘纸和地面摩擦后带电,能吸引轻小物体
C.若静电除尘纸和地面摩擦后带负电,则静电除尘纸的负电荷转移到了地面
D.若静电除尘纸和地面摩擦后带负电,则静电除尘纸的正电荷转移到了地面
☆☆(2018秋 邛崃市期末)各取两个相同的验电器A和B,使A带电,B不带电。可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。
实验一:用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图甲所示。
实验二:用橡胶棒把A和B连接起来,如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.实验一中:有一部分电子通过金属棒从A移动到了B
B.实验一的现象是,验电器A的金属箔张开的角度减小
C.实验二中:有一部分电荷通过橡胶棒从A移动到了B
D.实验二的现象是,验电器B的金属箔由闭合变为张开
☆☆(2018秋 沂水县期中)如图,用丝线悬挂着A、B、C、D、E、F六个小球,它们之间相互作用的情况如图,则以下描述正确的是( )
A.小球A、D一定带同种电荷
B.小球E可能带电
C.小球B、C可能带异种电荷
D.小球B可能不带电
☆☆(2023 溧阳市一模)小明用塑料吸管做静电实验,吸管在绝缘支架上能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦吸管的A端后,将带负电的橡胶棒靠近A端,发现A端远离橡胶棒,则A端带 电、 (得到/失去)电子;再分别将带负电的橡胶棒和带正电的玻璃棒靠近吸管B端发现B端均被吸引,则吸管B端 (带正电/带负电/不带电),此现象可说明吸管材料的导电性 (强/弱)。
类型二:电流的定义与理解
★(2022秋 天心区校级期末)下列关于电流的说法不正确的是( )
A.规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B.只有正电荷的移动,才能形成电流
C.金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反
D.在一个闭合电路中,电源外部电流从电源正极流出,经过用电器,流向电源负极
★★(2022 社旗县校级模拟)如图所示,是闪电产生的电流通过避雷针的示意图(已知云层带正电),则下列说法中正确的是( )
A.制作避雷针的材料为绝缘体
B.产生闪电时,云层失去了原子核
C.云层带正电,是因为云层得到了电子
D.图中的电流方向是从云层到避雷针
☆(2022秋 九龙坡区月考)下列电学知识辨析中,正确的是( )
A.玻璃摩擦后都带正电
B.电路中有电流就一定有电源
C.电流是由电子的定向移动产生的
D.电路中的电流方向是从正极流向负极
☆☆(2022 杭州模拟)取两个相同的不带电的验电器A和B,用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球,使A带电(如图甲所示)。用带绝缘柄的金属杆C把A和B连接起来,如图乙所示,则下列说法不正确的是( )
A.丝绸和玻璃棒摩擦的过程中,丝绸得到电子
B.玻璃棒与验电器A接触的过程中,负电荷运动的方向为验电器A到玻璃棒
C.用金属棒C格A、B验电器连接起来后,A的张角减小至闭合,B的张角增大
D.用金属棒C将A、B验电器连接起来后,瞬时电流的方向为验电器A到验电器B
☆☆(2020秋 二道区校级月考)如图,是一种静电喷涂枪,通电后,它可以使涂料微粒带上负电荷,当涂料喷出后,会形成分散的雾状,并均匀分布到被喷涂的金属球上,喷出后的涂料之所以会更分散的原因是 ,金属支架中会形成瞬时电流,其电流方向是 (填“向上”或“向下“)。
☆(2018秋 重庆期中)下列数据与实际相符的是( )
A.普通家用的白炽灯的电流可达10A B.普通中学生的重力约为500N
C.一支铅笔的长度约为30dm D.夏季重庆的气温约为60℃
第二课时:电路的组成与状态
知识与方法清单
目标知识精讲
目标1 : 电是一种能量
一:电能和电能的转化
在前面我们讲过,能量不能凭空 ,也不能凭空 ,只能相互转化或传递,也就是说一种能量只可能是由其他能量转化或传递出来,
首先请你判断下列两种情况分别具有什么能,你又可以得出什么结论了?
转动的电风扇: 燃烧的白炽灯:
结论一:上述两种情况说明电也是一种能量,电风扇是将 转化为 ,白炽灯是将 转化为
既然电能可以转化为其他形式的能,那电能又是从什么能转化过来的了,请你分析下列情况?
火力发电: 水力发电 风力发电 手摇发电机
结论二:电能可以转化为其他形式的能,其他形式的能也可以转化为电能
目标2 : 电路的组成
请思考一下利用下列东西,如何能够让小灯泡发光,并跟着老师动手操作一下把
通过上述过程可以得到
①电路由 , , , 四部分组成
②各部分的作用
目标3 : 电路的状态
1.如图1所示,这种处处连通的电路、叫作通路(又叫闭合电路)。
2.如图甲所示,如果没有闭合开关,或者导线没有连接好,即电路在某处断开,处在这种状态的电路
叫作 (又叫 )
如乙所示,不经过用电器,直接用导线把电源两极连接起来的电路叫作 。发生短路时,会烧毁电源,甚至引起火灾。避免短路。
4.一根导线连在用电器两端,因为电流具有惰性,此用电器不能正常工作叫做
目标4 : 电路图
1.我们常用规定的符号表示电路中的元件,把这些符号用代表导线的线段连接起来,就可以表示由实物组成的电路,这种图就叫作电路图,目的为了简化电路
2.常见电路符号
3.电路图连接注意事项
(1)使用统一规定的符号;
(2)尽量避免连线交叉;电源出来只能有一根导线
(3)电路图要画成长方形,导线要横平竖直,元件符号的位置要均匀,符号不要画在电路拐角处。
(4)最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画起,分路处和汇合处要准确。
方法技巧提炼
1电路图的画法
(1)从正到负,找清楚那里分开那里结合,依次顺序连接
(2)电流具有惰性,如果有导线,会优先走导线
精题精讲练
类型一:电路的组成和状态
★(2022 邵阳模拟)2020年11月,国务院办公厅印发《新能源汽车发展规划》,提出新能源汽车发展战略计划。如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,充电电路中的用电器是
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
★★(2022秋 贵阳期末)如图是小灯泡的结构图,现用电池和导线通过试触来检测小灯泡是否能通电发光,下列操作正确的是( )
A. B. C. D.
★★★(2022 朝阳区一模)如图所示电路中,当开关闭合后,会导致电源被短路的是( )
A.B.C.D.
☆(2021秋 成华区期末)如图所示是电扇中的一个自动保护装置:当电扇不慎被碰倒或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路 (选填“断开”、“短路”或“闭合”),起到保护电扇的作用,这个保护装置在电扇电路中的作用相当于 。
☆☆(2022秋 兴宁区校级月考)如图所示的三个电路,下列对其通路、断路、短路判断正确的是( )
A.甲断路、乙短路、丙通路 B.甲短路、乙通路、丙断路
C.甲断路、乙通路、丙短路 D.甲通路、乙短路、丙断路
☆☆☆(2022秋 西秀区期末)在如图所示的甲、乙两个实物图中,闭合所有开关,各元件均能正常工作。现将一根导线换到两电路中的不同位置,会有不同的现象发生。下列说法中错误的是( )
A.在甲图中,断开S,将导线接到开关的两端,则L1、L2都发光
B.在甲图中,闭合S,将导线接到L1两端,则L1不发光,L2发光
C.在乙图中,闭合S1、S2,将导线接到电动机两端,则电动机不工作,灯泡发光
D.在乙图中,闭合S1,断开S2,将导线接到灯泡两端,电动机和灯泡都不工作
☆☆(2022秋 南阳期末)在做连接电路的实验时,如果发现连接错误,不少同学习惯将电路全部拆散,重新连接。其实,有时只要思考一下,拆除或改接某些导线就能解决问题。如图所示是某同学连接的电路,如果合上开关,将出现 现象(填“断路”或“短路”)。除了两灯都不亮以外,还会造成 的不良后果。
类型二:电路图与实物图的转化
★(2021秋 利通区期末)请根据实物图画出对应的电路图。
★(2021秋 甘井子区期末)如图实物图,请画出对应的电路图。
(2017秋 无锡期中)画出如图所示的实物图的电路图。
★(2021秋 通辽期末)根据图中实物连接在右面画出相应电路图。
☆(2021秋 廉江市期末)请画出下面实物电路对应的电路图。
☆(2017秋 锦江区校级期中)根据实物图,画出相应的电路图。
★
☆
思维导图记忆宫殿构建
大展身手
1(2022春 常州期末)甲、乙两种物体,甲物质的原子核对电子的束缚能力强于乙物质的原子核对电子的束缚能力,将它们相互摩擦后分开。下列分析中错误的是( )
A.甲得到了电子带负电 B.乙失去了电子带正电
C.甲、乙靠近会相互吸引 D.甲、乙靠近会相互排斥
2假如自然界存在第三种电荷,且遵循已有的电荷间的作用规律。a、b、c三个轻质小球分别带正电荷、负电荷和第三种电荷,均用绝缘细线竖直悬挂,相互靠近但始终不接触,三个小球的最终状态可能为( )
A.B. C.D.
3(2022 罗山县模拟)下列关于电流、电路的说法正确的是( )
A.电流的形成需要有电源,且要有闭合回路
B.电流都是由自由电子定向移动形成的
C.绝缘体不善于导电的原因是其内部没有电荷
D.电流的方向一定与负电荷移动的方向相同
4(2022 河南模拟)如图所示,用一段细铁丝做一个支架,作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,当将与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管带电一端时,吸管被排斥,则下列说法正确的是( )
A.吸管带电的一端一定带正电
B.吸管和餐巾纸摩擦起电时,分别带上了同种电荷
C.将吸管带电一端接触不带电的验电器金属球,则验电器中瞬间电流方向是:从金属箔到金属球
D.把某个物体放在吸管带电一端的附近,吸管向该物体靠近,说明该物体一定带电
5.干电池在工作过程中,它的作用是( )
A.化学能转化为电能 B.化学能转化为机械能
C.电能转化为化学能 D.机械能转化为电能
6.如图所示,在每个水果上插入铜片和锌片,用导线把这几个水果与发光二极管连接起来,二极管便发出了光,其中插入金属片的水果相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
7.小灯泡的结构如图,按图中连接能让完好的2.5V的灯泡点亮的是( )
A. B. C. D.
二.填空题
8.充电宝是一种非常便捷实用的小电器,充电宝在对外供电的时候是把 转化为电能;当给充电宝充电时,充电宝相当于电路组成中的 (选填“电源”或“用电器”)。
9.在图中,把电池组和开关分别填入电路的甲处和乙处。要求:闭合开关前只有一盏灯亮,闭合开关后,两灯都发光。则甲处是 ;乙处是 。
9.(2013秋 阳新县校级月考)某实验小组用如图所示电路图组成串联电路。
(1)在连接电路时,开关应 (填“闭合”或“断开”)。
(2)某同学连接好电路,经检查无误后,闭合开关,两灯均不亮。他用一根导线去检查电路故障:先将导线并接在灯L1两端时,发现灯L2亮,L1不亮;然后并接在灯L2两端,发现两灯均不亮。由此判断 。
(3)故障清除后,另一同学闭合开关S,两灯均发光,断开开关S,两灯均熄灭;然后分别将开关接在A、B两点,重复上述实验,观察到的现象相同,由此可知:串联电路中开关的位置对电路 影响(填“有”或“无”),且开关控制 。
10(2022 邵阳模拟)根据所给电路图,用笔画线表示导线,把实物连接起来。(导线不可交叉)
11.(2017秋 兴义市月考)根据电路图连接实物图导线不能交叉。