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第1节 电荷与电流
考点一、电荷间的相互作用
(一)两种电荷
大量实验事实证明:自然界中只存在两种电荷,正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(二)探究电荷间的相互作用规律
(1)现象探究
探究过程 现象 说明
两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 相互排斥 都是用丝绸摩擦过的玻璃棒,两玻璃棒带的电荷一定是相同的
两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 相互排斥 都是用毛皮摩擦过的橡胶棒,两橡胶棒带的电荷一定是相同的
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 相互吸引 橡胶棒和玻璃棒靠近时相互吸引,说明它们带的电荷不同
(2)归纳总结:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
典例1:小科参观科技馆时,对一组静电实验兴趣浓厚,回来后画出了如图所示的四幅图。
(1)从图甲(或图乙或图丙)可得出的结论是 。
(2)从图丁可得到的结论:异种电荷相互吸引。请你将图丁补充上去。
【答案】(1)同种电荷互相排斥(2)
【解析】(1)根据图片分析两个小球之间作用力的种类即可;
(2)根据异种电荷之间的相互作用规律分析解答。
【解答】(1)根据甲图可知,两个带有正电荷的小球靠近时相互排斥而分开,那么得到: 同种电荷互相排 。
(2)根据异种电荷相互吸引可知,当带负电荷的小球靠近带正电荷的小球时相互吸引,如下图所示:
变式1:(2024八下·鄞州期中)摩擦会产生静电,如图所示,把一根塑料绳一端扎紧 ,从另一端撕开,撕成许多细丝,用干燥的手从上往下捋几下,发现细丝张开了,这一现象表明细丝( )。
A.带同种电荷,相互吸引 B.带同种电荷,相互排斥
C.带异种电荷,相互吸引 D.带异种电荷,相互排斥
【答案】B
【解析】根据电荷之间的相互作用规律分析。
【解答】用干燥的手从上往下捋几下,那么细丝都会带上同种电荷,所有的细丝张开,说明它们之间产生了排斥力,则这个现象表明:细丝带同种电荷,相互排斥,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
变式2:(2024八上·南浔期末)小强将两个相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一个气球在另一个气球上方“跳舞”(如图所示)。对该现象解释正确的是( )
A.摩擦的方法创造了电荷使两个气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两个气球因带了同种电荷而相互排斥
D.两个气球因带了异种电荷而互相排斥
【答案】C
【解析】用摩擦的方法可以使物体带电,摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】AB、摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移,而使头发与气球带异种电荷;不是创造了电荷,也不是分子发生转移,故AB错误;
CD、两只相同的气球在头发上摩擦后,两只相同的气球带同种电荷,因为同种电荷相互排斥,所以一只气球可以在另一只气球上方“跳舞”,故C正确、D错误。故选:C。
变式3:(2024八上·吴兴期末)利用身边常见的物品可以做很多有趣的实验,图中是某老师利用细塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验,具体做法如下:用餐巾纸分别摩擦塑料丝和塑料管。将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起,塑料管去靠近塑料丝,塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并悬停在空中。
塑料丝为什么会像“章鱼张开爪”一样散开并悬停在空中呢?请你解释这个现象(忽略空气的作用力)。
【答案】解:摩擦过的塑料丝均带负电荷,同种电荷相互排斥,故塑料丝像“章鱼张开爪”;而被纸巾裹住的塑料管摩擦后带负电,塑料管与塑料丝均带同种电荷,相互排斥,塑料丝受到的重力等于斥力,故塑料管靠近塑料丝时悬停在空中。
【解析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,据此分析解答。
考点二、电流与电路
(一)电流方向的规定
科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流的方向,负电荷定向运动的方向与电流方向相反。
(二)电路的组成
电路是指把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。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,缺一不可。
(三)电路中各元件的作用
(1)电源:电源是提供电能的装置,电源接入电路中,能使导体内部的电荷产生定向运动形成持续不断的电流,它工作时将其他形式的能量转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为其他形式的能。常见的用电器有电灯、电炉、电视机电铃、电冰箱等。
(3)开关:它是用来接通或断开电路,起控制用电器工作的作用。开关闭合,用电器工作;开关断开,用电器不工作。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷运动的通路。常用铜、铝制作导线,导线的外壳包层塑料、橡胶等绝缘材料。
(四)电路的三种状态及短路的危害
(1)通路:开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路叫通路。这时电路中有电流流过,用电器工作。
(2)开路:断开的电路叫开路,即开关断开,或电路中某一部分断开时,电路中没有电流,用电器不工作,常见造成开路的原因有以下几种:①开关没有闭合;②导线与其他电路元件连接处线头脱落或接触不良;③导线断了;④用电器损坏,比如灯泡灯丝断了。
(3)短路:闭合开关后,导线直接连接在电源的两极上,中间没有用电器,这样的电路叫电源短路,
电源短路时电路中电流会很大,会损坏电源,严重时会引发火灾,这是绝对不允许的。
典例1:(2024八下·鄞州月考)电路有三种状态:
在上面的六幅图中,属于通路的是 ,断路的是 ,电源短路的是 ,用电器短路是 。
【答案】①;②③;④⑤;⑥
【解析】处处连通的电路为通路;某处断开的电路为断路;电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路,短路还包括局部短路。
【解答】(1)图中开关闭合,电路连通,属于通路;
(2)图中开关与灯泡间的导线是断开的,属于断路;
(3)图中开关是断开的,属于断路;
(4)图中用导线直接接在电源两极,属电源短路;
(5)图中用导线与开关直接接在电源两极,属电源短路;
(6)图中的一条导线将其中的一个灯泡短路,只有一只灯泡可以发光,属局部短路。
故答案为:(1);(2)(3);(4)(5);(6)
变式1:在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来。这是因为( )
A.电流太大,会损坏电源
B.电流太大,会损坏用电器
C.电流太小,用电器不能工作
D.电流太大,会损坏电源和用电器
【答案】A
【解析】短路时导线的电流很小,根据欧姆定律分析通过电路电流的变化即可。
【解答】用导线把电源的正、负两极直接连起来,电源短路,则电路总电阻很小,而电路中电流很大,会损坏电源,所以在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来,故A正确,而B、C、D错误。故选A。
变式2:(2024八上·吴兴期末)如图所示的四个电路中,开关S闭合后,电源被短路的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】电源被短路是指将导线没有经过用电器直接接在电源的正负两极上了,当电源短路时,电路中的电流过大,可能会烧坏电源。
【解答】 A.开关接在并联电路的干路上,闭合开关S后,两灯都发光,不会造成电源短路,故A不符合题意;
B.两灯与开关并联在电源的两极之间,闭合开关S后,会造成电源两极被开关所在的导线连接在一起,发生电源短路现象,故B符合题意;
C.闭合开关S后,一个灯泡短路,不会造成电源短路,故C不符合题意;
D.开关与一灯并联,闭合开关后,这一只灯泡被短路,而另一只灯发光,不会造成电源短路,故D不符合题意;故选B。
变式3:轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯,若四个车门中任意一个车门未关好,该指示灯会一直发光,其工作原理如图。其中保护电阻R0的作用是开门时主要保护_______;关门后主要保护_______。
【答案】指示灯 电源
【解析】[1][2]根据图片可知,四个车门上的开关串联。当四个车门都关闭时,四个开关都闭合,此时会将灯泡短路,因此灯泡熄灭。如果没有R0的存在,那么产生的大电流会烧坏电源,因此:其中保护电阻R0的作用是开门时主要保护指示灯,关门后主要保护电源。
考点三、电路图
(一)电路元件符号
(二)电路图
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。如图左是实物图,右是与实物图相对应的电路图。
(三)电路的两种基本连接方式
(1)串联电路
①定义:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路,这种连接方式叫做串联电路。
②特点:电流路径只有1条。开关控制整个电路,其作用与位置无关。各用电器相互影响。如开关同时控制两盏灯的亮灭。两盏灯相互影响。
(2)并联电路
①定义:把电路元件并列连接起来再接入电路,这种连接方式叫做并联电路。
②特点:电流有两条或两条以上的路径,有干路支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支路的通断。各路用电器可独立工作,互不影响。并联用电器的连接点叫做电路的分支点,从电源两极到两个分支点的那部分电路叫干路,干路上的开关s控制整个电路,叫总开关。两个分支点之间的电路叫支路,支路上的开关s控制灯L,开关S,控制灯L。
典例1:(2024八上·南浔期末)如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过;按钮相当于电路中的 ;使用时红绿灯上的红灯和绿灯交替发光,那么该红灯和绿灯的连接方式为 (选填“串联”或“并联”)。
【答案】开关;并联
【解析】(1)电路是指用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径;
(2)并联电路可以使几个用电器在工作时互不影响,而交通指示灯工作状态总是不一致,并且互不影响,所以是并联电路;
【解答】由题意可知,按钮相当于电路中的开关;
交通指示灯可以通过不同颜色灯光的变化指挥车辆和行人,由于指示灯可以独立工作、互不影响,因此红灯和绿灯是并联连接的。
变式1:(2024八下·鄞州月考)生产再忙,安全不忘。为杜绝损伤事故的发生,某厂家设计的切纸机,必须将两只手分别同时按住左、右开关,才能正常工作。下列符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据串联、并联电路的特点进行解答。
【解答】从题目所给的信息可以看出,必须两只手分别同时按住左、右开关,切纸机才能正常工作,说明两个开关是串联的关系,由此得出A正确,BCD错误。故答案为:A。
变式2: 如图所示,要使灯泡 L2和L2 组成并联电路,应 ( )
A.只闭合 S2 B.只闭合 S3 C.只闭合 S1 和S3 D.只闭合 S2和S3
【答案】C
【解析】用电器首尾相连为串联,并排连接在电路两点之间为并联。
【解答】要使灯泡 L2和L2 组成并联电路,只闭合 S1和S3,如下图所示:
故选C。
变式3:(2021八上·萧山月考)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
【答案】解:电路图如图所示:
【解析】根据实物图化电路图,不但要保证串并联关系一致,还要保证电器元件的相对位置不变。
【解答】根据实物图可知,灯泡L1与L2并联,开关S2在干路上,开关S1与L1在同一支路。
①电流从正极出发,依次经过开关S2、灯泡L2流回负极;
②分流点在S2与L2之间,汇流点在L2与负极之间;
③将开关S1、L1连接在分流点和汇流点之间,如下图所示:
1.(2024八下·余姚期中)如图所示,磁控猴子是一个史上最小气的猴子,只要你抢走它手上的香蕉,它就不停的大吵大闹,你把香蕉还给它,他就停止吵闹。香蕉的作用相当于电路中的 ( )
A.开关 B.导线 C.电源 D.发声器
【答案】A
【解析】在基本电路中,电源是提供电能的装置,导线是输送电能的装置,开关是控制通断的,用电器是消耗电能的装置,据此分析判断。
【解答】磁控猴子大吵大闹,此时应该是电路接通了;磁控猴子停止吵闹,应该是电路断开了,据此可知,它手中的香蕉的作用就是控制电路通断的,也就是开关,故A正确,而B、C、D错误。故选A。
2.(2024八下·鄞州月考)近两年,共享汽车逐渐出现在大街小巷。如图所示是充电桩正在给汽车充电,在充电过程中,充电桩相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
【答案】A
【解析】一个完整的电路是由电源、开关、用电器及导线组成。
【解答】充电桩在给汽车充电的过程中,充电桩提供电能,是电路中的电源,故A正确,BCD错误。
故答案为:A。
3.(2022·浙江台州·八年级期末)甲、乙,丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示。若丙带正电荷,则甲( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷 C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
【答案】D
【解析】由图知乙、丙相互排斥,说明乙、丙一定带同种电荷,已知丙带正电,则乙一定也带正电;图中甲、乙相互吸引,根据异种电荷相互吸引、带电体具有吸引轻小物体的性质可知,甲可能带负电或不带电。
4. 物体没有带电而呈电中性是因为该物体( )
A.既无电子又无质子 B.只有质子没有电子
C.只有电子没有质子 D.不缺少也不多余电子
【答案】D
【解析】物体缺少电子时带正电荷,得到多余电子时带负电荷,而正负电荷数相同时对外不显电性,结合原子结构的知识分析判断。
【解答】物体内部的原子核带正电荷,电子带负电荷,而物体没有带电而呈电中性是因为该物体不缺少电子也不多余电子,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒,靠近悬挂的通草球,发现通草球被吸引,这说明( )
A.通草球一定带电 B.通草球一定带负电
C.通草球一定带正电 D.通草球不带电或带负电
【答案】D
【解析】根据带电体的性质和电荷之间的相互作用规律分析判断。
【解答】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的玻璃棒靠近悬挂的通草球,通草球被吸引,可能是通草球带负电,异种电荷相互吸引;也可能是通草球不带电,带电体吸引轻小物体。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
6.下面图中,四个电路图两个灯泡组成并联的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】ABD.选项中的两灯泡均为顺次连接,因此为串联电路,且A、D选项中的开关会对其中一个灯泡短路,只有一个灯泡发光,故不合题意。
C.该图中的两灯泡为并列连接,因此两灯泡形成的电路为并联电路,符合题意。
7.(2024八上·临海期末)在加油站里加油时,为了消除静电,一般要先用手触摸静电释放按钮(如图),将静电释放掉后再加油。下列说法正确的是( )
A.静电释放按钮可以用橡胶或塑料制成
B.能相互吸引的两个物体,一定带异种电荷
C.若人体带负电,放电时,电流方向是从人体流向释放器
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发生了电荷的转移
【答案】D
【解析】A.容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
B.带电体能吸引轻小物质;
C.规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,电子的定向移动方向与电流方向相反;
D.摩擦起电的实质是发生电子的转移。
【解答】A.静电释放按钮上面手触摸的部位一定是导体,这样才能把人体上的静电传走,故A错误;
B.两个相互吸引的物体有可能带异种电荷,也有可能一个物体带电,一个不带电,带电体具有吸引轻小物体的性质而相互吸引,故B错误;
C.若人体带有负电,“除静电”时,负电荷从人体转移到释放器,所以电流的方向是从释放器流向人体,故C错误;
D.摩擦起电的实质是电子的得失,得电子的带负电,失电子的带正电,相互摩擦的物体间产生了电荷的转移,故D正确。故答案为:D。
8.(2024八上·临平期末)核酸检测采样时使用如图所示的植绒拭子,安全、无毒。有一种植绒方式是:植绒机产生数万伏的高压静电,通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷,然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂,移动喷头靠近被植绒物体,绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面,呈垂直状植在涂有胶粘剂物体表面。上述植绒过程中蕴含许多科学知识,下列描述合理的是( )
A.被植绒物体表面一定是带正电荷
B.喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛失去了电子
C.绒毛呈垂直状植入,是因为绒毛带同种电荷,互相排斥
D.绒毛受到被植绒物体吸引力,被植绒物体没有受到绒毛吸引力
【答案】C
【解析】电子从一个物体转移到另一个物体,失去电子的物体就带正电,得到电子的物体就带负电。同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。力可以改变物体的运动状态。力的作用是相互的。
【解答】A. 带负电的绒毛在高压静电作用下飞升到植绒物体表面。所以被植绒体表面可能带正电也可能不带电,故A不符合题意;
B:物体得到电子带负电,失去电子带正电。喷头中的绒毛带上负电,说明它得到了电子。故B不符合题意。
C.绒绒毛呈垂直状植入,说明两者相互排斥,带同种电荷。故C符合题意;
D.绒毛受到被植绒物体的吸引力,因为力的作用是相互的,被植绒物体也受到绒毛的吸引力。故D不符合题意。故选C。
9. 某种家用照明灯的控制开关上有一个指示灯。照明灯熄灭后,由指示灯发出的微弱光能指示照明灯控制开关位置,当照明灯发光时,发现这个指示灯是不发光的,那么下列说法中正确的是( )
A.照明灯与指示灯是并联的 B.照明灯与指示灯是串联的
C.控制开关与指示灯是并联的 D.控制开关与指示灯是串联的70
【答案】C
【解析】对各个选项中的连接方法进行分析,推测出现的现象,哪个与题目描述相同,哪个就是增强选项。
【解答】A.若照明灯与指示灯并联,控制开关控制照明灯,无论控制开关闭合还是断开指示灯都发光,故A不合题意;
B.若照明灯与指示灯串联,控制开关也与它们串联,则开关会控制两个灯泡同时发光,同时熄灭,故B不合题意;
C.控制开关与指示灯并联,开关断开时,照明灯与指示灯串联,并且指示灯的阻值很大。由于通过两灯的电流相同,由P=I2R可知,电阻较小的照明灯的实际功率要远小于指示灯的实际功率,因此指示灯发光,照明灯不发光;当开关闭合时,指示灯短路,照明灯发光,故C符合题意;
D.控制开关与指示灯串联,开关控制整个电路,两个灯泡同时发光,同时熄灭,故D不合题意。
故选C。
10.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。小科和小甬利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动没有声音时,自动断开)设计了如图所示的电路,使楼道照明变得“智能化”。下列符合这种“智能”要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联,据此确定两个开关的串并联关系即可。
【解答】根据题意可知,只有一个开关闭合时灯泡不发光,而只有两个开关都闭合时灯泡才能发光,即两个开关相互影响,因此两个开关串联后,再与灯泡串联,如下图所示:
故选A。
11. 如图所示的电蚊拍具有灭蚊和照明等功能。当开关 S1闭合、S2 断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关 S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电,同时起到灭蚊和照明作用。电路设计符合这种要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】 串联电路的特点是各用电器之间相互影响,并联电路的特点是互不影响。并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关控制所在支路上的用电器,据此分析判断。
【解答】 根据题意可知,灭蚊网工作时灯泡可以不工作,即灭蚊网和灯泡互不影响,所以灭蚊网和灯泡应并联。 当开关S1闭合、S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电,同时起到灭蚊 和照明作用,说明S1控制整个电路,S2控制灯泡,如下图所示:
故D正确,而A、B、C错误。
12.(2024八上·临平期末)近年我县街头出现了共享电动车,为居民生活带来了极大的便利。法律规定,骑电动车时必须佩戴头盔,同样,骑共享电动车时也应佩戴头盔。某品牌的共享电动车配备了一款智能头盔,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( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 用电器相互影响为串联,不相互影响为并联,据此分析两个开关的串并联关系即可。
【解答】 根据题意可知,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,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,
故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
13.(2024八上·柯城期末)市场上出售的一款迷你暖风机为了安全装有跌倒开关S2,暖风机正立放置,S2闭合,暖风机翻倒,S2断开,切断整个电路。正常使用时,暖风机正立放置,手动闭合开关S1后,吹出热风。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意知,开关S1和S2任意一个断开时,暖风机都不工作;当开关S1和S2都闭合时,暖风机能吹出热风,暖风机的电动机和电加热器同时工作,据此分析电路。
【解答】 由题意知,开关S1和S2任意一个断开时,暖风机都不工作,说明两个开关串联接在干路上;当开关S1和S2都闭合时,暖风机能吹出热风,暖风机的电动机和电加热器同时工作,电动机和电加热器并联,图B符合题意。故选:B。
14.小科家台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关和一个指示灯(相当于灯泡)。若插座开关和指示灯用S1、L1表示,台灯开关和灯泡用S2、L2表示。小科断开或闭合 S1、S2时,记录现象如下表,则符合事实的电路图是( )
开关状态 插座指示灯(L1) 台灯(L2)
闭合 S1、断开 S2 亮 不亮
闭合 S2、断开 S1 不亮 不亮
S1和 S2都闭合 亮 亮
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】对各个选项中的电路进行分析,哪个工作状态与描述一致,哪个就是正确选项。
【解答】A.当闭合开关 S1、断开 S2时,灯泡L1不亮,故A不合题意;
B.当闭合开关S2、断开S1时,灯泡L2亮,故B不合题意;
C.当闭合开关 S1、断开 S2时,灯泡L1亮,当闭合开关 S1、断开S1时,灯泡L1、L2不亮,当S1、S2都闭合时,两灯都亮,与表格完全一致,故C符合题意;
D.当闭合开关S2、断开S1时,两灯泡都亮,故D不合题意。故选C。
15.(2024八下·鄞州期中)指纹锁是目前应用比较广泛的智能锁具,通过“指纹”开关S1或者“密码”开关S2都能启动电动机运转,打开门锁。下列控侧电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】用电器相互影响为串联,不相互影响为并联,据此分析两个开关的串并联关系即可。
【解答】根据题意可知,只闭合S1或只闭合S2时,都能启动电动机,那么二者不相互影响,应该为并联,然后再与电动机串联,故D正确,而A、B、C错误。故选D。
16.(2021八下·浙江期末)如图所示,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应( )
A.只闭合S2 B.只闭合S3 C.只闭合S2和S3 D.只闭合S1和S3
【答案】C
【解析】如果电路中有多条通路,那么电路为并联,据此分析判断。如下图所示,要使灯泡L1和L2组成并联电路,只闭合开关S2和S3,故C正确,而A、B、D错误。
17.下列电路图中,开关闭合后,两灯泡属于并联的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】如果只有一条通路,那么电路为串联;如果有两条或两条以上的通路,那么电路为并联,据此分析判断。
A.开关闭合后,两个灯泡都被短路,根本不发光,故A错误;
B.开关闭合后,两个灯泡都被短路,根本不发光,故B错误;
C.从正极到负极,只有一条通路,两个灯泡为串联,故C错误;
D.从正极到负极,有两条通路,每个灯泡各占一条通路,二者为并联,故D正确。
18.如图为一实物电路连接图,下列是某同学所画出的与其对应的电路图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】首先根据实物图,判断灯泡的串并联关系,然后再确定开关的位置和作用,最后与电路图进行比较即可。根据实物图可知,灯泡L1和L2并联,开关S与灯泡L1串联,如下图所示:
那么电路图为:
19.如图所示电路,若只闭合S1,则R1,R2为 ;若S2、S3闭合,S1断开 ,则R1,R2为 ;若S1、S3闭合,S2断开,则电路 ;若 S1、S2、S3都断开,则电路 ,以上回答都正确的是( )
A.并联;串联;通路;断路 B.串联;并联;短路;断路
C.并联;串联;通路;短路 D.串联;并联;通路;断路
【答案】B
【解析】(1)(2)如果只有一条通路,那么用电器为串联;否则,用电器为并联;(3)(4)不经过用电器,直接由电源正极流回负极,叫短路;断开的电路叫断路,据此分析解答。
(1)如图所示电路,若只闭合S1,只有一条通路,则R1,R2为 串联;
(2)若S2、S3闭合,S1断开 ,电流分别通过两个电阻流回负极,即有两条通路,则R1,R2为并联;
(3)若S1、S3闭合,S2断开,则电路短路;
(4)若 S1、S2、S3都断开,则电路处处断开,为断路。
20.如图所示电路中,只闭合S2时,L1和L2______联,闭合S1、S3断开S2时,L1和L2______联,同时闭合S1、S2、S3将会发生______现象。
【答案】串 并 短路
【解析】[1]当只闭合S2时,L1和L2顺次连接,故L1和L2串联连接;
[2]闭合S1、S3,断开S2时,两灯泡并列连接,故为并联连接;
[3]同时闭合S1、S2、S3,电源两极将不经过用电器直接连在一起,将会发生短路现象,是不允许的。
21.(2024八下·鄞州月考)在参观人民检察院未成年人法治教育基地时,小明发现,在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块,与模块连接的屏幕上就会播放相应的教育短片,则两个模块相当于电路中的 (选填“开关”电源”或“用电器”),彼此 (选填“串联”或“并联”)。
【答案】开关;并联
【解析】①在电路中,电源提供电能,导线输送电能,开关控制通断,用电器消耗电能;
②用电器不相互影响,则为并联;用电器相互影响,则为串联。
【解答】(1)用脚踩模块,屏幕会工作;不用脚踩模块,屏幕就不工作,据此可知,模块控制电路的通断,相当于电路中的开关。
(2)无论踩哪个模块,屏幕都会工作,即两个模块不相互影响,则它们为并联。
22.(2024八上·武义期末)学习了电荷间相互作用规律后,小科同学做了如图所示实验,Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的同一带电的小球先后挂在A、B、C三处,产生如图所示的现象。据图回答下列问题:
(1)由图可知这些小球带 电;
(2)由图实验可以验证猜想:电荷间作用力的大小和 (填“电荷种类”或“距离”)有关。
【答案】(1)正(2)距离
【解析】考查电荷间相互作用规律,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
【解答】(1)Q带正电,三个小球都被排斥,所以是同种电荷,也是正电,所以答案为正电;
(2)三个小球与Q的距离不同,被排斥后离开的角度也不同,距离越远的排斥力越小,所以答案为距离。
23.(2024八上·吴兴期末)请阅读《从沙子到芯片》,回答以下问题:
从沙子到芯片
一部智能手机中的芯片少则十数片,多则上百片,而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小,但其性能很强大,以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例,其AI(人工智能)算力约为15TOPS(每秒15万亿次运算)。
芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆,硅是一类既可以传导电流,又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后,通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法,将硼或磷注入到凹槽下面的硅中,赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路,并用屏障层(二氧化硅)将其隔开,这样就完成了一层“房子”的建造,而一片芯片中包含许多这样的结构,宛若一个超大的“城市”,再通过切割和封装,芯片就这样诞生了。
(1) 据硅既可以传导电流,又可以阻断电流的特性,可以推测硅是 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)
(2) 铜相当于电路中的____
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
(3)屏障层的应用可以防止电路 (选填“短路”或“断路”)
【答案】(1)半导体 (2)C (3)短路
【解析】(1)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
(2)电源提供电能,导线输送电能,用电器消耗电能,开关控制电路通断;
(3)根据“ 充铜将晶体管们连接起来形成集成电路,并用屏障层(二氧化硅)将其隔开 ”分析屏障层的作用。
【解答】(1) 硅既可以传导电流,又可以阻断电流的特性,可以推测硅是半导体。
(2)根据“ 铜将晶体管们连接起来形成集成电路 ”可知,铜将电器元件连接起来输送电能,相当于电路中的导线,故选C。
(3)根据“屏障层(二氧化硅)将其隔开 ”可知,屏障层的应用可以防止电路短路。
24.(2021八下·镇海期中)请你根据实物电路,帮助小雨同学画出相应电路图。
【答案】
【解析】根据实物图画电路图时,首先确定电路的串并联关系,然后按照一定的顺序用电路符号替换对应的电器元件即可。根据实物图可知,灯泡L1与L2并联,开关S1在干路上,开关S2与L2串联在同一支路上。
①从电源正极出发,依次连接开关S1、灯泡L2、开关S2,然后回到负极;
②L2右端的接线柱为分流点,而汇流点在S2与负极之间;
③将灯泡L1连接在分流点和汇流点之间即可,如下图所示:
25.根据左图实验元件图,在右侧的框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】由实物图知,两灯并联,开关在L1的支路上,电路图如图所示:
26.请根据图中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】解:如图所示
【解析】根据实物图画电路图时,不但要保证串并联关系一致,还要保证用电器的连接顺序相同。
【解答】根据实物图可知,灯泡L1与L2并联,开关在干路上,电流表A1与L2在同一支路上,A2在干路上。
①电流从正极出发,经过开关S、电流表A2、灯泡L2、电流表A1,然后流回负极;
②分流点在A2与L2之间,汇流点在A1与负极之间;
③从分流点接线,连接灯泡L1后,再连接在汇流点上,如下图所示:
27.在方框中画出对应的电路图。
【答案】
【解析】根据实物电路知,电流从电源的正极出来,形成分支,一支经灯泡S1、开关L1,回到负极;另一支经灯泡S2、开关L2回到负极,所以两只灯泡并联,电路图如图:
28.按照如图甲所示的电路图,将图乙所示的元件连成电路。(要求:元件的位置不动,用笔画线代替导线)
【答案】解:如图所示:
【解析】根据实物图画电路图,不但要保证串并联关系一致,还要保证电器元件的相对位置相同。
【解答】根据图甲可知,灯泡L1与L2并联,开关S1与L1在同一支路上控制L1,S2在干路上控制两个灯泡。
(1)从电源正极出发,经过灯泡L1、S1、S2,然后流回电源负极;
(2)将灯泡L1左端的接线柱看作分流点,将开关S2左端的接线柱看作汇流点;
(3)从分流点引线与灯泡L2相连,再与汇流点相连即可,如下图所示:
29.(2022·浙江宁波·八年级期中)如图所示,站在泡沫塑料板上的女士用手触摸静电起电机的金属球壳时,头发丝会一根根上扬,形成“怒发冲冠”的有趣景象。请解释她的头发上扬的原因。
【答案】见解析
【解析】静电起电机工作时能使电荷集中到球壳表面,这位女士因与静电起电机接触而带电,她的长发由于带上了同种电荷,相互排斥而扬起。
30.(2022·浙江台州·八年级期末)小明有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光,断开开关,众小灯齐熄灭。小明想,这些小灯一定是串联在一起的,但小红同学表示不认可,她说这些小灯也可能是并联在一起。
(1)小明和小红的观点中,哪个正确?请说明理由。
(2)如果该发光棒的外壳可以拆除,露出内部的电路部分,如何用一根导线来判断这些灯是串联还是并联的?(不允许损坏发光棒的电路)
【答案】见解析
【解析】(1)小红的观点正确,因为如果把开关安装在并联电路的干路上,也可以由一个开关控制所有小灯的亮灭。
(2)方法一:先将开关闭合,观察到所有小灯都亮了,再用导线连接在任一个发光的小灯两端。如果观察到所有小灯都熄灭了,则这些小灯为并联;如果观察到只有这个小灯熄灭,则这些小灯为串联。
方法二:先用导线连接在任一个小灯两端,再将开关闭合。 如果观察到除导线间小灯不亮外,其它小灯都亮了,则这些小灯为串联; 如果观察到所有小灯均不亮,则这些小灯为并联。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第1节 电荷与电流
考点一、电荷间的相互作用
(一)两种电荷
大量实验事实证明:自然界中只存在两种电荷,正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(二)探究电荷间的相互作用规律
(1)现象探究
探究过程 现象 说明
两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 相互排斥 都是用丝绸摩擦过的玻璃棒,两玻璃棒带的电荷一定是相同的
两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 相互排斥 都是用毛皮摩擦过的橡胶棒,两橡胶棒带的电荷一定是相同的
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 相互吸引 橡胶棒和玻璃棒靠近时相互吸引,说明它们带的电荷不同
(2)归纳总结:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
典例1:小科参观科技馆时,对一组静电实验兴趣浓厚,回来后画出了如图所示的四幅图。
(1)从图甲(或图乙或图丙)可得出的结论是 。
(2)从图丁可得到的结论:异种电荷相互吸引。请你将图丁补充上去。
变式1:(2024八下·鄞州期中)摩擦会产生静电,如图所示,把一根塑料绳一端扎紧 ,从另一端撕开,撕成许多细丝,用干燥的手从上往下捋几下,发现细丝张开了,这一现象表明细丝( )。
A.带同种电荷,相互吸引 B.带同种电荷,相互排斥
C.带异种电荷,相互吸引 D.带异种电荷,相互排斥
变式2:(2024八上·南浔期末)小强将两个相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一个气球在另一个气球上方“跳舞”(如图所示)。对该现象解释正确的是( )
A.摩擦的方法创造了电荷使两个气球带了电
B.摩擦的方法使气球分子发生转移而带电
C.两个气球因带了同种电荷而相互排斥
D.两个气球因带了异种电荷而互相排斥
变式3:(2024八上·吴兴期末)利用身边常见的物品可以做很多有趣的实验,图中是某老师利用细塑料丝、干燥餐巾纸和PVC塑料管做的“静电章鱼”实验,具体做法如下:用餐巾纸分别摩擦塑料丝和塑料管。将摩擦过的塑料丝拿着根部向上抛起,塑料管去靠近塑料丝,塑料丝像“章鱼张开爪”一样散开并悬停在空中。
塑料丝为什么会像“章鱼张开爪”一样散开并悬停在空中呢?请你解释这个现象(忽略空气的作用力)。
考点二、电流与电路
(一)电流方向的规定
科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流的方向,负电荷定向运动的方向与电流方向相反。
(二)电路的组成
电路是指把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。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,缺一不可。
(三)电路中各元件的作用
(1)电源:电源是提供电能的装置,电源接入电路中,能使导体内部的电荷产生定向运动形成持续不断的电流,它工作时将其他形式的能量转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为其他形式的能。常见的用电器有电灯、电炉、电视机电铃、电冰箱等。
(3)开关:它是用来接通或断开电路,起控制用电器工作的作用。开关闭合,用电器工作;开关断开,用电器不工作。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷运动的通路。常用铜、铝制作导线,导线的外壳包层塑料、橡胶等绝缘材料。
(四)电路的三种状态及短路的危害
(1)通路:开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路叫通路。这时电路中有电流流过,用电器工作。
(2)开路:断开的电路叫开路,即开关断开,或电路中某一部分断开时,电路中没有电流,用电器不工作,常见造成开路的原因有以下几种:①开关没有闭合;②导线与其他电路元件连接处线头脱落或接触不良;③导线断了;④用电器损坏,比如灯泡灯丝断了。
(3)短路:闭合开关后,导线直接连接在电源的两极上,中间没有用电器,这样的电路叫电源短路,
电源短路时电路中电流会很大,会损坏电源,严重时会引发火灾,这是绝对不允许的。
典例1:(2024八下·鄞州月考)电路有三种状态:
在上面的六幅图中,属于通路的是 ,断路的是 ,电源短路的是 ,用电器短路是 。
变式1:在使用电源时绝对不允许用导线把电源的正、负两极直接连接起来。这是因为( )
A.电流太大,会损坏电源
B.电流太大,会损坏用电器
C.电流太小,用电器不能工作
D.电流太大,会损坏电源和用电器
变式2:(2024八上·吴兴期末)如图所示的四个电路中,开关S闭合后,电源被短路的电路是( )
A. B. C. D.
变式3:轿车仪表盘上都有一个用来提醒司机车门是否关好的指示灯,若四个车门中任意一个车门未关好,该指示灯会一直发光,其工作原理如图。其中保护电阻R0的作用是开门时主要保护_______;关门后主要保护_______。
考点三、电路图
(一)电路元件符号
(二)电路图
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。如图左是实物图,右是与实物图相对应的电路图。
(三)电路的两种基本连接方式
(1)串联电路
①定义:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路,这种连接方式叫做串联电路。
②特点:电流路径只有1条。开关控制整个电路,其作用与位置无关。各用电器相互影响。如开关同时控制两盏灯的亮灭。两盏灯相互影响。
(2)并联电路
①定义:把电路元件并列连接起来再接入电路,这种连接方式叫做并联电路。
②特点:电流有两条或两条以上的路径,有干路支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支路的通断。各路用电器可独立工作,互不影响。并联用电器的连接点叫做电路的分支点,从电源两极到两个分支点的那部分电路叫干路,干路上的开关s控制整个电路,叫总开关。两个分支点之间的电路叫支路,支路上的开关s控制灯L,开关S,控制灯L。
典例1:(2024八上·南浔期末)如图所示,某城市安装一种“按钮式红绿灯”。当路上车辆不多时,行人通过触摸按钮,使正对车辆的红灯亮起,行人安全通过;按钮相当于电路中的 ;使用时红绿灯上的红灯和绿灯交替发光,那么该红灯和绿灯的连接方式为 (选填“串联”或“并联”)。
变式1:(2024八下·鄞州月考)生产再忙,安全不忘。为杜绝损伤事故的发生,某厂家设计的切纸机,必须将两只手分别同时按住左、右开关,才能正常工作。下列符合要求的是( )
A. B. C. D.
变式2: 如图所示,要使灯泡 L2和L2 组成并联电路,应 ( )
A.只闭合 S2 B.只闭合 S3 C.只闭合 S1 和S3 D.只闭合 S2和S3
变式3:(2021八上·萧山月考)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出相应的电路图。
1.(2024八下·余姚期中)如图所示,磁控猴子是一个史上最小气的猴子,只要你抢走它手上的香蕉,它就不停的大吵大闹,你把香蕉还给它,他就停止吵闹。香蕉的作用相当于电路中的 ( )
A.开关 B.导线 C.电源 D.发声器
2.(2024八下·鄞州月考)近两年,共享汽车逐渐出现在大街小巷。如图所示是充电桩正在给汽车充电,在充电过程中,充电桩相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
3.(2022·浙江台州·八年级期末)甲、乙,丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂,相互作用情况如图所示。若丙带正电荷,则甲( )
A.一定带正电荷 B.一定带负电荷 C.可能带正电荷 D.可能带负电荷
4. 物体没有带电而呈电中性是因为该物体( )
A.既无电子又无质子 B.只有质子没有电子
C.只有电子没有质子 D.不缺少也不多余电子
5. 用丝绸摩擦过的玻璃棒,靠近悬挂的通草球,发现通草球被吸引,这说明( )
A.通草球一定带电 B.通草球一定带负电
C.通草球一定带正电 D.通草球不带电或带负电
6.下面图中,四个电路图两个灯泡组成并联的是( )
A. B. C. D.
7.(2024八上·临海期末)在加油站里加油时,为了消除静电,一般要先用手触摸静电释放按钮(如图),将静电释放掉后再加油。下列说法正确的是( )
A.静电释放按钮可以用橡胶或塑料制成
B.能相互吸引的两个物体,一定带异种电荷
C.若人体带负电,放电时,电流方向是从人体流向释放器
D.摩擦起电的实质是相互摩擦的物体间发生了电荷的转移
8.(2024八上·临平期末)核酸检测采样时使用如图所示的植绒拭子,安全、无毒。有一种植绒方式是:植绒机产生数万伏的高压静电,通过电子转移让喷头中的绒毛带上负电荷,然后在被植绒物体表面喷涂上胶粘剂,移动喷头靠近被植绒物体,绒毛在高压静电作用下从喷头中飞升到被植绒物体表面,呈垂直状植在涂有胶粘剂物体表面。上述植绒过程中蕴含许多科学知识,下列描述合理的是( )
A.被植绒物体表面一定是带正电荷
B.喷头中的绒毛带上负电荷,是由于绒毛失去了电子
C.绒毛呈垂直状植入,是因为绒毛带同种电荷,互相排斥
D.绒毛受到被植绒物体吸引力,被植绒物体没有受到绒毛吸引力
9. 某种家用照明灯的控制开关上有一个指示灯。照明灯熄灭后,由指示灯发出的微弱光能指示照明灯控制开关位置,当照明灯发光时,发现这个指示灯是不发光的,那么下列说法中正确的是( )
A.照明灯与指示灯是并联的 B.照明灯与指示灯是串联的
C.控制开关与指示灯是并联的 D.控制开关与指示灯是串联的70
10.楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着会浪费电能。小科和小甬利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮时自动断开)和“声控开关”(当有人走动发出声音时,自动闭合;无人走动没有声音时,自动断开)设计了如图所示的电路,使楼道照明变得“智能化”。下列符合这种“智能”要求的电路图是( )
A. B. C. D.
11. 如图所示的电蚊拍具有灭蚊和照明等功能。当开关 S1闭合、S2 断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关 S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电,同时起到灭蚊和照明作用。电路设计符合这种要求的是( )
A. B. C. D.
12.(2024八上·临平期末)近年我县街头出现了共享电动车,为居民生活带来了极大的便利。法律规定,骑电动车时必须佩戴头盔,同样,骑共享电动车时也应佩戴头盔。某品牌的共享电动车配备了一款智能头盔,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( )
A. B. C. D.
13.(2024八上·柯城期末)市场上出售的一款迷你暖风机为了安全装有跌倒开关S2,暖风机正立放置,S2闭合,暖风机翻倒,S2断开,切断整个电路。正常使用时,暖风机正立放置,手动闭合开关S1后,吹出热风。下列电路符合要求的是( )
A. B. C. D.
14.小科家台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关和一个指示灯(相当于灯泡)。若插座开关和指示灯用S1、L1表示,台灯开关和灯泡用S2、L2表示。小科断开或闭合 S1、S2时,记录现象如下表,则符合事实的电路图是( )
开关状态 插座指示灯(L1) 台灯(L2)
闭合 S1、断开 S2 亮 不亮
闭合 S2、断开 S1 不亮 不亮
S1和 S2都闭合 亮 亮
A. B.
C. D.
15.(2024八下·鄞州期中)指纹锁是目前应用比较广泛的智能锁具,通过“指纹”开关S1或者“密码”开关S2都能启动电动机运转,打开门锁。下列控侧电路符合要求的是( )
A. B.
C. D.
16.(2021八下·浙江期末)如图所示,要使灯泡L1和L2组成并联电路,应( )
A.只闭合S2 B.只闭合S3 C.只闭合S2和S3 D.只闭合S1和S3
17.下列电路图中,开关闭合后,两灯泡属于并联的是( )
A. B. C. D.
18.如图为一实物电路连接图,下列是某同学所画出的与其对应的电路图,其中正确的是( )
A. B. C. D.
19.如图所示电路,若只闭合S1,则R1,R2为 ;若S2、S3闭合,S1断开 ,则R1,R2为 ;若S1、S3闭合,S2断开,则电路 ;若 S1、S2、S3都断开,则电路 ,以上回答都正确的是( )
A.并联;串联;通路;断路 B.串联;并联;短路;断路
C.并联;串联;通路;短路 D.串联;并联;通路;断路
20.如图所示电路中,只闭合S2时,L1和L2______联,闭合S1、S3断开S2时,L1和L2______联,同时闭合S1、S2、S3将会发生______现象。
21.(2024八下·鄞州月考)在参观人民检察院未成年人法治教育基地时,小明发现,在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块,与模块连接的屏幕上就会播放相应的教育短片,则两个模块相当于电路中的 (选填“开关”电源”或“用电器”),彼此 (选填“串联”或“并联”)。
22.(2024八上·武义期末)学习了电荷间相互作用规律后,小科同学做了如图所示实验,Q是一个带正电的物体,把系在丝线上的同一带电的小球先后挂在A、B、C三处,产生如图所示的现象。据图回答下列问题:
(1)由图可知这些小球带 电;
(2)由图实验可以验证猜想:电荷间作用力的大小和 (填“电荷种类”或“距离”)有关。
23.(2024八上·吴兴期末)请阅读《从沙子到芯片》,回答以下问题:
从沙子到芯片
一部智能手机中的芯片少则十数片,多则上百片,而一辆智能汽车需要的芯片数量在一千多片。芯片虽然看起来只有指甲大小,但其性能很强大,以华为Mate60搭载的麒麟9000S为例,其AI(人工智能)算力约为15TOPS(每秒15万亿次运算)。
芯片的制造过程极其复杂。芯片的“地基”是硅晶圆,硅是一类既可以传导电流,又可以阻断电流的物质。将沙子通过一定的技术制成硅晶圆后,通过光刻和蚀刻技术在硅晶圆上留下了一个个“电路凹槽”。然后通过离子注入的方法,将硼或磷注入到凹槽下面的硅中,赋予硅晶体管的特性。接着填充铜将晶体管们连接起来形成集成电路,并用屏障层(二氧化硅)将其隔开,这样就完成了一层“房子”的建造,而一片芯片中包含许多这样的结构,宛若一个超大的“城市”,再通过切割和封装,芯片就这样诞生了。
(1) 据硅既可以传导电流,又可以阻断电流的特性,可以推测硅是 (选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”)
(2) 铜相当于电路中的____
A.电源 B.开关 C.导线 D.用电器
(3)屏障层的应用可以防止电路 (选填“短路”或“断路”)
24.(2021八下·镇海期中)请你根据实物电路,帮助小雨同学画出相应电路图。
25.根据左图实验元件图,在右侧的框内画出对应的电路图。
26.请根据图中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
27.在方框中画出对应的电路图。
28.按照如图甲所示的电路图,将图乙所示的元件连成电路。(要求:元件的位置不动,用笔画线代替导线)
29.(2022·浙江宁波·八年级期中)如图所示,站在泡沫塑料板上的女士用手触摸静电起电机的金属球壳时,头发丝会一根根上扬,形成“怒发冲冠”的有趣景象。请解释她的头发上扬的原因。
30.(2022·浙江台州·八年级期末)小明有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光,断开开关,众小灯齐熄灭。小明想,这些小灯一定是串联在一起的,但小红同学表示不认可,她说这些小灯也可能是并联在一起。
(1)小明和小红的观点中,哪个正确?请说明理由。
(2)如果该发光棒的外壳可以拆除,露出内部的电路部分,如何用一根导线来判断这些灯是串联还是并联的?(不允许损坏发光棒的电路)
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