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第21课时 电流、电压、电阻
01
课标解读
1.知道电压、电流和电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。
2.会用电流表和电压表测量电阻。探究并了解串联电路和并联电路中电
流、电压的特点。
02
知识点梳理
知识点
一
两种电荷
1.摩擦起电
(1)定义:一些物体被摩擦后,能够吸引__________,人们就说这些
摩擦后的物体带了“电”,或者说带了电荷;
(2)实质:摩擦起电实际上是______在物体之间的______。
2.两种电荷
(1)把丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷规定为____电荷,符号为
______;
(2)把毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷规定为____电荷,符号为____。
轻小物体
电子
转移
正
“”
负
“-”
3.相互作用:同种电荷相互______,异种电荷相互______。
4.验电器
(1)作用:__________________;
(2)原理:__________________。
排斥
吸引
检验物体是否带电
同种电荷相互排斥
考点
1
两种电荷
例1 [2024福建] 如图,用轻薄的纸折成小星星,轻放于地面的小钢针上,
用与布摩擦过的吸管靠近,小星星被吸引着转动,此过程中( )
D
A.摩擦创造了电荷
B.布和吸管带上同种电荷
C.吸管和小星星带上同种电荷
D.吸管带电后能吸引轻小物体
【名师点拨】 摩擦起电的实质是电子的转移,而不是创造了电荷,失
去电子的带正电,得到电子的带负电,再结合电荷间的相互作用规律,同
种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;还需要知道带电体的性质:带电体
能吸引轻小物体(如小星星、泡沫小球等)。
变式训练1 [2024重庆] 用相同织物分别摩擦两个相同气球,用其中一个气
球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来,如图所示,说明摩擦可以使气球
带上____;然后将两个气球靠近,发现它们会相互______。
电
排斥
例2 [2024济南模拟] 用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器
的金属箔片张开,如图所示。下列说法正确的是( )
B
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强
B.摩擦过程中毛皮上的电子转移到橡胶棒上
C.验电器箔片张开是因为两箔片带了正电荷
D.金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相反
【名师点拨】 用毛皮摩擦橡胶棒,由于橡胶棒的原子核束缚核外电子
的本领强,会从毛皮夺得电子,即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒,所以
橡胶棒因有多余的电子带负电,用丝绸摩擦玻璃棒,由于玻璃棒束缚电子
的能力比较弱,故而玻璃棒失去电子带正电。验电器的金属箔片由于带同
种电荷相互排斥而张开,金属球上的电荷与两箔片上的电荷电性相同。
变式训练2 [2024甘肃模拟] 用丝绸摩擦过的玻璃棒
(带正电)接触验电器的金属球,验电器的金属箔片张开,
如图所示。下列说法正确的是( )
D
A.丝绸和玻璃棒摩擦的过程中创造了电荷
B.丝绸和玻璃棒摩擦的过程中,玻璃棒得到电子
C.验电器的箔片张开是因为两个箔片都带了负电荷
D.玻璃棒接触验电器的金属球时,金属球上的部分电子转
移到玻璃棒上
知识点
二
电流与电压
1.理解
(1)电流的形成:电荷的__________形成电流,符号为__。
(2)电流的方向:把____电荷定向移动的方向规定为电流的方向。根
据电流方向的规定,负电荷定向移动的方向与电流的方向______。如金属
导线中的电流是由自由电子定向移动形成的,金属导线中的电流方向和自
由电子定向移动的方向相反。
(3)电压的作用:电源提供电压,电压是__________的原因,符号为
___。
定向移动
正
相反
形成电流
2.单位
(1)电流的单位:国际单位:____(A),其他单位:毫安 、微
安 ,
单位换算:_____、_____ 。
(2)电压的单位:国际单位:____,其他单位:千伏 、毫伏
,
单位换算:_____、_____ 。
安
伏
3.常见估测值
(1)计算器正常工作的电流约为;手电筒中的电流约为 ;
家庭节能灯中的电流约为0.1___;电热水壶的电流约为5___。
(2)手机电池的电压是;一节新干电池的电压是____ ;
人体的安全电压:___________;我国的家庭电路电压是_____ 。
A
A
1.5
不高于
220
4.电流表和电压表的使用与读数
元件 电流表 电压表
使用 规则 (1)使用前,观察指针是否指在零刻度线处,若没有,则需要 ______; (2)必须让电流从____接线柱流入,再从____接线柱流出; (3)待测电流或电压不能超过电表所选量程 与被测用电器____联,不允许直 接接在电源两端。 与被测部分电路____联,可以直
接接在电源两端。
调零
正
负
串
并
元件 电流表 电压表
表盘 ____________________________________________ _______________________________________
读数 量程_______A;分度值:_____ A 量程______;分度值:____
量程______A;分度值:____A 量程_______;分度值:____
上图读数为:_____A或者____A 上图读数为:___或者___
0.02
0.1
0.1
0.5
0.28
1.4
1
5
续表
元件 电流表 电压表
理解 电流表电阻很小,在电路的等效 理解上相当于______ 电压表电阻很大,在电路的等效
理解上相当于____________
续表
导线
开(断)路
考点
2
电流与电压
例3 [2024山东临沂] 认真学习是青春最好的模样!下列与学习有关的认知,
最接近实际的是( )
B
A.读书声的传播速度约 B.一本物理课本的质量约
C.教室内空调的额定电流约 D.教室内舒适的温度约
【名师点拨】 声音的传播速度约 ,一本物理课本的质量约
,教室内空调的额定电流约左右,人感觉舒适的气温约为 ,
常识类知识需要花时间去记忆。
变式训练3 [2024江苏扬州] 下列数据接近实际的是( )
B
A.人感到舒适的环境温度约 B.一个鸡蛋的质量约
C.三层教学楼的高度约 D.一节新干电池的电压约
例4 [2024南宁模拟] 如图甲所示电路,闭合开关和 ,两只电流表指针偏
转均如图乙所示,则电流表A的示数为____A,通过灯泡 的电流为_____A。
1.2
0.96
【名师点拨】 两灯泡并联,电流表A测的是干路电流,电流表 测的
是通过 的电流;根据并联电路的电流规律和两电流表指针偏转相同确定
两电流表的量程,读出两电流表示数,再计算出通过灯泡 的电流。本题
考查了并联电路的电流特点,根据电路连接方式、两个电流表指针偏转相
同确定两个电流表的量程是解题的关键。解此类题型应先分析电路,再确
定电表量程进行读数,结合串、并联电路电流、电压规律解答。
变式训练4 [2024安徽模拟] 小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关
用电器正常工作时,电压表和 的指针位置完全一样,如图乙所示,则
两端的电压为___,两端的电压为___ 。
2
8
知识点
三
电路
1.电路的组成
(1)电源:提供______,使电路保持持续电流;
(2)开关:控制电路的连通与断开;
(3)导线:电流的通道;
(4)用电器:消耗电能,将______转化为______________。
电能
电能
其他形式的能
2.电路的连接方式
(1)串联电路的特点:将电路元件首尾依次连接起来接到电源两端的
电路,串联电路只有_____路径,各用电器之间相互影响;
(2)并联电路的特点:将电路元件并列连接在电源两端的电路,并联
电路有____________路径,用电器之间可以独立工作,互不干扰。
1条
两条或多条
3.各电路元件的符号
元件 名称 灯泡 干 电 池 蓄电 池 干电池 组 交叉不 相连的 导线 交叉相 连的导 线 (画小 黑点) 开关 电铃 电动机
实物 图 ______________ _______ ___________ _________________ ___________________ ___________________ ________________ __________ ________________
元件 符号 __________________ _________________________ ______________ _______________ __________________ _____________ __________________
例5 [2024成都模拟] 在“连接串联电路”实验中,实验电路如图所示。
【名师点拨】 本题考查了连接电路时的注意事项和电路故障的判断以
及灯泡亮暗与位置是否有关等,难度不大,需要我们认真掌握。为防止电
路中的电流过大,烧坏电路元件,连接电路时开关应断开;闭合开关 ,
、 两只灯泡都不亮,电路可能为开路、短路或接触不良,根据题中信
息分析解答;调换两灯泡的位置关系,看灯泡亮度是否变化,即可做出判
断;串联电路各用电器之间互相影响,并联电路中各用电器既可以独立工
作,又互不影响。
(1)在连接电路时,开关应该处于______状态;
断开
(2)连接好电路后闭合开关,发现、 两只灯泡都不亮。用手按一下
灯泡时,、仍然不亮;按一下灯泡 时,两灯都亮,松开手两灯又
不亮,则故障可能是___。
D
A.灯丝断了 B. 灯丝断了
C.短路 D. 与灯座接触不良
(3)闭合开关时,观察到灯比亮些。有的同学认为这是因为比 更靠
近电源的正极。在不增加其他器材的条件下,能判断这种观点是否正确的做
法是__________________________________________________________。
断开开关,将两灯位置互换,闭合开关后观察、的亮度关系
变式训练5 [2023成都模拟] 学习了串、
并联电路后,小华想探究串、并联电路
的工作特点,小华按照如图甲、乙所示
的电路分别用导线把各元件正确连接起
来。
(1)在连接电路时,开关应该处于______状态;
断开
(2)如图甲所示电路,闭合开关两灯都正常发光,小华取下,发现 ______
(选填“熄灭”或“还亮”),接着小华将接好,取下,观察 的发光情况,
于是得出结论:在串联电路中各用电器______(选填“相互”或“互不”)影响;
熄灭
相互
(3)如图乙所示的电路中,为了探究开关 的作用,在观察灯泡发光情况
时,她应该___;
A
A.同时观察两个支路上的灯泡
B.只观察 所在支路上的灯泡
C.只观察 所在支路上的灯泡
(4)小刚连接了一个两只灯泡组成的电路,闭合开关两灯都亮,但连线比
较杂乱一时难以看清,要想简单迅速地判断两灯的连接方式可采取的办法
是______________________________________________。
取下一个小灯泡,另一个还亮是并联,否则是串联
知识点
四
电阻
1.电阻
(1)定义:导体对电流的阻碍作用,通常用字母___表示。
(2)单位:国际单位:欧姆,简称欧,符号是 ,其他单位:千欧
、兆欧,单位换算:_____ 、_____ 。
(3)影响因素:
导体电阻大小与导体的横截面积有关,当导体长度、材料相同时,横
截面积越大,电阻越____;
导体电阻大小与导体的长度有关,当导体横截面积、材料相同时,长
度越大,电阻越____;
导体电阻大小与导体的材料______;
导体电阻大小与温度______,金属导体的电阻随温度的升高而______。
小
大
有关
有关
增大
2.滑动变阻器:电路中的符号_ _________。
(1)原理:通过改变接入电路中电阻丝的______来改变接入电路的阻值。
(2)铭牌参数:某滑动变阻器上标有“”字样,则“ ”表示
____________________________;“ ”表示________________________。
(3)作用:
①保护电路;
②通过调节其阻值来改变电路中的______,进而改变用电器两端的
______。
长度
滑动变阻器的最大阻值为
允许通过的最大电流为
电流
电压
(4)使用方法:
①按照“__________”的接线原则接入电路。
一上一下
②闭合开关前,滑片应处于__________处。如右图,将、 接线柱接
入电路,闭合开关前,滑片应滑至最____(选填“左”或“右”)端。
③阻值变化原则:滑片与所接下接线柱距离越远,其接入电路的阻值
越____。
阻值最大
右
大
3.电阻箱:电路中的符号_ ___________。
(1)优点:能够直接读出接入电路的电阻值。
(2)读数方法:用 所对的数字乘以下面的倍数,然后相加。
4.电阻的串、并联
(1)电阻串联相当于电阻的______变长,电阻______; ________;
(2)电阻并联相当于电阻的__________变大,电阻______。
长度
变大
横截面积
变小
考点
3
电阻
例6 [2023辽宁模拟] 如图所示是“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,
下表中给出了可供选择的几种导体,分别用、、、 四个字母代表。问:
导体代号 长度/ 横截面积/ 材料
0.6 0.4 镍铬合金
1.0 0.4 镍铬合金
0.6 0.6 镍铬合金
0.6 0.6 锰铜合金
【名师点拨】 实验中通过电流表的示数大小或者小灯泡的亮暗程度来
反映导体电阻大小,这是转换法;导体的电阻与导体的材料、长度、横截
面积、温度有关,实验中应该采用控制变量法。本题考查控制变量法和转
化法在实验中的运用。
(1)实验中,通过观察电流表的示数可以判断导体的______大小;
(2)通过对 和___导体进行实验,可探究电阻的大小与长度的关系;
(3)分别将和两导体接入电路进行实验,发现接入 导体时,电流表的
示数比接入 导体时更大,说明导体的电阻与导体的__________有关;
(4)生活中,通常选择铜芯线、铝芯线作为输电线,而不选择铁芯线,是
因为导体的电阻还与导体的______有关;
(5)若实验中只选取金属丝 ,____(选填“能”或“不能”)探究导体电阻
与横截面积的关系。
电阻
B
横截面积
材料
能
例7 [2024辽宁模拟] 在“练习使用滑
动变阻器”的实验时,老师已经完成了
部分电路的连接,如图所示,如闭合
开关后,将滑片向右滑动时,灯变亮,
连入电路中 间的接线柱应是( )
D
A.与 B.与 C.与 D.与
【名师点拨】 用滑动变阻器改变小灯泡的亮度时,滑动变阻器应与灯
泡串联;滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱连入电路中;滑片 向右
滑动时,灯变亮,说明电路中电流变大,变阻器接入电路的电阻变小。注
意滑动变阻器的使用规则。
变式训练6 [2023广东] 如图甲所示,电压表的读数为____ ;滑动变阻器以
如图乙所示方式接入电路,当滑片向左滑动时,滑动变阻器连入电路的电
阻______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
2.3
变小
例8 [2023山西模拟] 观察下图,电阻箱的示数为_____ 。
616
【名师点拨】 电阻箱的读数方法:用 所对的数字乘以下面的倍数,
然后把它们相加,就可得出电阻箱的示数。本题考查的是电阻箱的读数方
法,在计算电阻箱的读数时不要忘记乘以各指针所对应的倍数。
变式训练7 [2023北京模拟] 如图所示的电阻箱的示数是_______ 。
2 098
考点
4
电路图与实物图互画
例9 [2023广东模拟] 根据实物图,在右边的虚线框中画出对应的电路图。
[答案]
【名师点拨】 首先对实物图进行分析,明确灯泡的连接关系和各个开
关的控制作用,然后根据连接关系画出电路图。本题考查了根据电路图连
接实物图和根据实物画出电路图,确定电路连接方式,一般采用电流流向
法,即从电源的一极出发依次画出各电路元件,正确分析电路的连接方式
和电流表、开关的位置是关键。
变式训练8 [2023辽宁模拟] 在虚线框内画出图中所示的实物图的电路图
(要求标明和 )。
[答案]
例10 [2023全国模拟] 如图甲是小丽同学进行探究实验的电路图,请你用笔
画线表示导线,连接乙图实物电路图。(已知通过两灯泡的电流分别为
和 )
[答案]
【名师点拨】 分析甲图电路的连接及电流表测量的电流,由并联电路
电流的规律可知干路电流大小,确定电流表选用大量程接在干路上,根据
甲图连接实物图。本题考查根据要求连接实物图及并联电路电流的规律,
关键是电流表的连接。
变式训练9 [2023广东模拟] 如图甲所示是测电阻(阻值在 左右)的电
路图,以笔画线代替导线,完成图乙的电路连接。
[答案]
知识点
五
串、并联电路电流、电压规律
类型 串联电路 并联电路
电流 规律 电流处处______。 _______ 干路电流等于各支路电流______。
_______
电压 规律 电路两端的电压等于各用电器 两端电压______。 ________ 各并联支路两端电压______,且
______电源电压。 ________
相等
之和
之和
相等
等于
考点
5
探究串、并联电路电流规律
例11 [2023四川] 如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中
电流的规律。
【名师点拨】 根据电流表与待测电路串联分析;电流表测量干路还是
支路;测量通过的电流时,电流表就要与 串联;根据电流表的量程和
分度值读数;并联分流,要探究并联电路的电流的特点,应选不同电阻的
用电器研究;本题探究并联电路中电流的规律,考查电流表使用、反常现
象的分析和对实验方案的改进。
(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量、、 三处的电流。图
乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是___
(选填“”“”或“ ”)处的电流;
(2)小覃同学要测量通过的电流,只需将图乙中导线___(选填“ ”或“
”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,
电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为____A;
0.3
(3)该小组另一位同学测出一组、、 三处的电流,数据如下表所示,
由此他得出结论:
0.2 0.2 0.4
①干路电流等于各支路电流之和;②各支路电流相等;
(4)小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联
电路中电流的规律,还应该选用规格________(选填“相同”或“不相同”)的
灯泡进行实验。
不相同
考点
6
串、并联电路电流规律的应用
例12 [2024云南] 如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关、和 ,
灯、 都正常发光,下列说法正确的是( )
C
A.电流表测通过灯的电流 B.电流表和 示数相等
C.断开,电流表示数变小 D.断开,灯 变暗
【名师点拨】 首先应读懂电路图,电路为并联电路,电流表与 串
联,所以测量所在支路的电流,电流表 接在干路上,测量总电流,并
联电路总电流等于支路电流之和,并联电路各支路互不影响。
变式训练10 [2024陕西模拟] 在如图所示的电路中,闭合开关,一灯较亮,
一灯较暗,则下列说法正确的是( )
A
A.电流一样大 B.较暗的灯中电流较大
C.较亮的灯中电流较大 D.条件不足无法判断
考点
7
探究串、并联电路电压规律
例13 [2023贵州] 小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,
用新干电池作为电源。
【名师点拨】 在连接电路过程中,为保护电路,开关应处于断开状态;
电池不能正极对正极;实验中若发现电压表指针偏转情况如图乙所示,电
压表指针已经满偏,与电源电压相等;用归纳法得出普遍性的结论要满足2
个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多;每节新干电池的电
压为 ;串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压,实际情况下
导线电阻较小但不为0,导线两端也有一部分电压,本题考查探究串联电路
中电压的规律实验过程中故障分析、数据分析与结论总结等知识。
(1)接线时,开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查
电路时发现______(选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误;
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接、 接线
柱,发现指针偏转情况如图乙所示,则可判断_____发生了断(开)路;
断开
电池
灯
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;
小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电压表接在不同位置进行测量,
实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端
电压相等且电压之和等于电源电压;小红认为:串联电路中各用电器两端
电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说明理由:_______
_______________________________________________________;
小红的结论更具普遍性,小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验
小明实验记录:
实验序号
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
小红实验记录:
实验序号
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
(4)对比两表,从小明的第___次实验记录发现,两人使用的电池数量相
同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应
电路中哪些部分的电压?_____________(用图中字母表示)。
2
、、
变式训练11 [2023内蒙古模拟] 为探究并联电路中电压的规律,实验室提供
的器材有:干电池组(电压约为 且保持不变)、电压表、多个小灯泡、
开关、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中把电路连接完整,要求电压表测量灯
两端的电压;
[答案]
(2)小明刚连完最后一根导线,两灯就亮了,则小明在实验操作中的不当
之处是__________________________;
连接电路时,开关没有断开
(3)电路连接正确后进行实验,某小组分别测出小灯泡、 两端的电压
和并联电路的总电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为____ ,根据
这组数据,该小组得出并联电路中电压的规律,你认为实验的疏漏之处是
______________________________________________,纠正后得到并联电
路中的电压规律为____________________________________________;
2.6
应更换不同规格的小灯泡,在并联电路中多次实验
并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等
(4)实验结束前,小明发现熄灭了,但 仍然发光,则此时电压表的示
数将______(选填“变大”“不变”或“变小”), 熄灭的原因是____________
____。
不变
所在支路开路
考点
8
串、并联电路电压规律的应用
例14 [2022四川] 如图所示电路,开关闭合后两灯
、 均发光。以下说法正确的是( )
D
A.电流表A的示数一定等于 的示数
B.电流表A的示数一定等于 示数的2倍
C.电压表的示数一定小于 的示数
D.电压表的示数一定等于 的示数
【名师点拨】 根据并联电路的电流特点和欧姆定律分析两电流表的示
数关系;根据并联电路的电压特点分析两电压表的示数关系。本题考查并
联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是正确分析电路的连接方式和电表
的作用。
变式训练12 [2022黑龙江] 请你仔细观察并分析电路图,下列说法正确的是
( )
C
A.两灯串联,两电压表示数相同
B.两灯并联,两电压表示数不同
C.两灯串联,两电压表示数不同
D.两灯并联,两电压表示数相同