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【名师导航】备考2025中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)
专题13.1 电路电流电压电阻单元学案
课标要求
1. 观察摩擦起电现象,了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。 2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 3. 知道电压、电流和电阻。 4.会使用电流表和电压表。 5. 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中釆用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点.电学基础知识 ★★ 简单电现象、电路、电流、电压、电阻是电学基础,每年考查2~3道题,分值为4-6分左右。考查题型有选择、填空、实验,难度系数为0.65。2025年简单电现象、电路故障以及串并联电路电流电压特点及利用特点计算类试题会出现。电路图实物图应该在实验题中渗透考查。
考点2. 电路图和实物图的相互转化 ★★
考点3. 电路故障 ★★
考点4. 探究串并联电路中电流、电压的特点(应用) ★
考点5. 探究影响导体电阻大小的因素 ★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点1:简单的静电现象
1. 原子结构:
2. 摩擦起电
(1)性质:带电体具有______轻小物体的性质
(2)原因:不同物体的原子核对核外电子的束缚力不同
(3)结果:
原子核对核外电子束缚力强的物体得到电子,带_______电;原子核对核外电子束缚力弱的物体失去电子,带________电,摩擦起电的双方带等量异种电荷
(4)实质:摩擦起电不是重新产生了电荷,而是电荷发生了________
(5)能量转化:机械能转化为_____能
3.两种电荷
(1)两种电荷:
1)正电荷:与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电
2)负电荷:与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
(2)相互作用:同种电荷相互_____,异种电荷相互______
(3)验电器
1)作用:用来检验物体_______
2)原理:_____________
(4)电荷量
1)定义:____________
2)单位:______,符号是_________
3)元电荷: e=_______C
【提示】两个相互吸引的物体不一定带异种电荷,还可能一个带电,另一个物体不带电.
4. 导体和绝缘体
特征 原因 常见材料
导体 容易导电 有_____的自由电荷 金属、人体、大地、食盐水、石墨
绝缘体 不容易导电 有_____的自由电荷 橡胶、塑料、陶瓷、食用油、玻璃
【提示】导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定的条件下可以相互转化。
知识点二:电路的三种状态
1. 常见的电路状态有:通路、______、短路。
2. 通路:接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是_____的。
3. 断路:断开的电路叫断路,此时电路不闭合,电路中_____电流。
4. 短路:不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起。短路时,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。用电器两端直接用_____连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。
知识点三:电路的连接方式
1. 串联电路:把电路元件逐个_____连接起了就组成了串联电路。特点:
①电流只有____条路径;
②各用电器之间_____影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;
③只需____个开关就能控制整个电路。
2. 并联电路:把电路元件_____地连接起来就组成了并联电路。电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。特点:
①电流__________的路径,有干路、支路之分;
②各用电器之间______影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为通路;
③_____路开关能控制整个电路,各____路开关控制所在各支路的用电器。
知识点四:电流及串并联电路电流规律
1. 电流:在物理学中,用_______(简称电流)来表示电流的大小;
2. 电流方向:在电源外部,电流的方向从电源的____极到____极。
3. 获得持续电流的条件:①电路中有_____、②电路为______。
4. 电流
(1)物理意义:表示电流_____的物理量。
(2)单位:电流单位是_____,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
(3)一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为____A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
5. 认识电流表
(1)读数时应做到“两看清”即看清_______上标的量程,看清每____格电流值和每____格电流值。
(2)使用规则:两要、两不要。1)电流表要____联在电路中;2)电流要从电流表的___接线柱流入,___接线柱流出,否则指针反偏。
(3)被测电流不要超过电流表的____。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,甚至表被烧坏。
(4)选择量程:实验室用电流表量程是0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
(5)绝对不要不经_____直接把电流表连到电源两极上,原因是电流表相当于一根导线。
6. 串并联电路电流规律(两个用电器)
(1)串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等,公式:_________
(2)并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和,公式:___________
知识点五:电压及串并联电路电压规律
1. 电压的单位:在国际单位制中,电压单位是_____(简称为伏,符号是V);电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
2. 生活中常见电压值:一节干电池_____V,一节蓄电池2V,家庭用电电压220V,安全电压不高于36V。
3. 认识电压表
(1)读数时,看清______上标的量程(3V、15V两个量程)、分度值(3V量程分度值是0.1V,15V路程分度值是0.5V);
(2)使用规则:
1)电压表要____联在电路中;
2)电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出,否则指针会______。
3)被测电压不要超过电压表的最大______。
4. 串并联电路中的电压规律(两个用电器)
(1)串联电路电压特点:串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和,即______
(2)并联电路电压特点:在并联电路中,电源两端电压等于各支路用电器两端电压,即______
知识点五六:电阻和滑动变阻器
1.电阻的定义:导体对电流的____作用叫电阻。
2.电阻的单位:国际单位制中电阻的单位是_____,简称欧,符号是Ω。比欧大的单位还有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ),它们之间的换算关系是:1Ω=10KΩ=10MΩ。
3.决定电阻大小因素:导体的材料、_____、横截面积。此外与温度也有关系。
4.滑动变阻器的原理:通过改变接入电路中电阻丝的_____来改变电阻。
5.滑动变阻器的作用:调节滑动变阻器的滑片可以改变电路中的电阻,从而改变电路中的_____。
6.滑动变阻器的接法:____联在要改变的电路中,两接线头要“一上一下”。
注意:使用前要观察滑动变阻器的铭牌,弄清它的最大阻值和允许通过的最大电流;闭合开关前,滑片应处于阻值最大位置。
【答案】知识点一:简单的静电现象
2. (1)吸引(3)负 正 (4)转移(5)电
3.(2)排斥 吸引
(3)1)是否带电 2)同种电荷互相排斥
(4)1)电荷的多少 2)库伦 C 3)1.6×10-19
4. 大量移动 被束缚不能移动
知识点二:电路的三种状态
1. 断路 2. 闭合 3. 无 4. 导线
知识点三:电路的连接方式
1. 顺次 ①一;②互相;③一。
2. 并列 ①两条或两条以上;②互不;③干,支。
知识点四:电流及串并联电路电流规律
1. 电流:电流强度 2. 正 负。 3. ①电源、②通路。
4. (1)强弱(2)安培(3)1。
5. (1)接线柱 大 小(2)串;2)正 负(3)量程(5)用电器
6. (1)I=I1=I2(2) I=I1+I2
知识点五:电压及串并联电路电压规律
1. 伏特 2. 1.5
3. (1)接线柱 (2) 1)并;2)反偏。3)量程。
4. (1)U=U1+U2 (2)U=U1=U2
知识点六:电阻和滑动变阻器
1.阻碍 2.欧姆 3.长度 4.长度 5.电流 6.串
考点1. 两种电荷
1. 摩擦起电的本质:1)摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到了另一个物体;2)摩擦起电现象中,转移的是带负电的电子;3)两个物体相互摩擦后的带电情况取决于两物体的原子核束缚核外电子本领的强弱。
2. 判断物体是否带电基本方法:
(1)物体是否能吸引轻小物体;
(2)相互排斥的两个物体必带同种电荷,相互吸引的两个物体可能带异种电荷或只有一个物体带电;
(3)让不带电的验电器金属箔张开的物体带电。
3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板是绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
考查角度1. 摩擦起电现象
【例题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( )
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
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故A不符合题意;
B.布和吸管摩擦,失去电子的带正电,得到电子的带负电,所以带上异种电荷,故B不符合题意;
C.吸管带了电,小星星带上异种电荷或者不带电,故C不符合题意;
D.吸管带电后,小星星被吸引着转动,这说明了带电体能吸引轻小物体,故D符合题意。
故选D。
【变式练1】(2023四川自贡)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的两个金属箔张开一定的角度,张开是因为在这个过程中______(“产生了电荷”或“电荷发生转移”),此时验电器的金属箔带______电。
【答案】 电荷发生转移 负
【解析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带有多余电子,若将其接触验电器的金属球,电子从橡胶棒转移到验电器上,验电器的金属箔因带同种电荷相互排斥而张开一定的角度;此时验电器的金属箔带负电。
【变式练2】玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,在摩擦过程中( )
A.玻璃棒和丝绸都得到电子
B.玻璃棒和丝绸都失去电子
C.玻璃棒失去电子,丝绸得到电子
D.玻璃棒得到电子,丝绸失去电子
【答案】C
【解析】由于玻璃棒上的原子核束缚电子的能力弱,在与丝绸摩擦的过程中,一部分电子从玻璃棒转移到丝绸上,从而使得玻璃棒失去电子,带正电;而丝绸得到电子,带负电。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
考查角度2. 电荷间相互作用的规律及验电器
【例题2】(2024黑龙江绥化)将气球与干燥的头发摩擦后,看到如图所示的有趣现象。这是因为气球与头发间发生______现象。由于异种电荷互相______,因而使头发吸附在气球上。
【答案】 摩擦起电 吸引
【解析】将气球与干燥的头发摩擦后,发生摩擦起电现象,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电,气球与头发间因带异种电荷相互吸引,因而使头发吸附在气球上。
【变式练1】(2021四川攀枝花)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电,甲物体带 电,乙物体带 电。
【答案】负;负。
【解析】利用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引即可判断。
有甲乙丙三个带电体,且丙物体带正电,乙物体吸引丙物体,故乙带负电;甲物体排斥乙物体,故甲带负电。
【变式练2】(2024四川自贡一模)用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引.由此可以判定( )
A. 甲带正电,乙带负电
B. 甲带负电,乙带正电
C. 甲带负电,乙不带电或带正电
D. 甲带正电,乙不带电或带负电
【答案】C
【解析】与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷是负电荷,用它去靠近甲和乙,甲被排斥,根据同种电荷相互排斥的特点说明甲与橡胶棒带的是同种电荷,即甲带负电荷;乙被吸引,根据异种电荷相互吸引和带电体具有吸引轻小物体的性质可知:乙可能带正电荷、也可能不带电,故选C。
考查角度3. 导体和绝缘体
【例题3】(2024山东菏泽)电脑屏幕上“粘”了一层灰尘,小明想到了一个除尘办法:用塑料尺在头发上快速摩擦了几下,靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质;塑料尺是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 具有吸引轻小物体 绝缘体
【解析】 用塑料尺在头发上快速摩擦了几下后发生摩擦起电现象,塑料尺变成了带电体,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以将塑料尺靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。
塑料尺导电性很差,属于绝缘体。
【变式练1】(2023四川广元)甲、乙、丙三个带电小球,已知甲带负电,甲和乙相互吸引,乙和丙相互排斥,则丙带_____电;通常情况下,金属、石墨、橡胶三种材料中,_____属于绝缘体。
【答案】 正 橡胶
【解析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,因为甲、乙、丙三个小球都带电,甲带负电,甲与乙相互吸引,则乙带正电;乙与丙相互排斥,则丙带正电。
通常情况下,金属、石墨、橡胶三种材料中,橡胶不容易导电,属于绝缘体。
【变式练2】以下几组材料中,都是绝缘体的是( )
A. 橡胶、玻璃、塑料 B. 玻璃、大地、塑料
C. 人体、空气、石墨 D. 食盐水溶液、金属、水
【答案】A
【解析】A. 橡胶、玻璃、塑料都不容易导电,是绝缘体,符合题意;B. 玻璃、大地、塑料中,大地容易导电,是导体,不合题意;C. 人体、空气、石墨中,人体和石墨容易导电,是导体,不合题意;D. 食盐水溶液、金属、水都容易导电,是导体,不合题意.故选A.
【点睛】根据导电性的不同,材料可分为导体,半导体,绝缘体三大类,容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体,导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体.
考点2. 电路和电流
1. 判断电路正误:判断电路的正误时,要注意电路的四个组成部分是否完整。对于一个简单电路来说,电源、开关、导线和用电器中缺少任何一个都属于错误电路,特别是对于没有电源开关的长明灯电路,因无法控制电路通断,也是错误电路。
2. 根据实物图画电路图
(1)替换法:先用电路元件的符号替换实物电路图中各元件,然后再整理成规范的电路图;
(2)电流路径法:先找出电流的路径,再用笔画线将电流的路径表示出来,沿电流路径逐一画出相应的电路元件符号。
3. 根据电路图连接实物图:(1)连接实物图时,连线尽可能清晰明了;(2)连线不能交叉,导线两端要连在接线柱上。
两步连接实物图:(1)观察电路图,明确有哪些符号,找出对应的电路元件;(2)从电源的一极出发,一次把实物图中的各元件连接起来,直至电源的另一极。
考查角度1. 电流的形成
【例题4】(2024四川遂宁一模)用丝绸摩擦过玻璃棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔张开(如图),金属箔因失去电子带上______电荷,接触瞬间电流的方向是______(选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”)。
【答案】 正 玻璃棒到金属球
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒因缺少电子(电子带负电荷),带正电。当接触金属箔后,金属箔处的电子会通过金属杆、金属球,流向玻璃棒,金属箔失去电子从而带上正电荷。电流的方向与负电荷的流向相反,因此接触瞬间电流的方向是玻璃棒到金属球。
【变式练1】如图所示,当带电体接触验电器的金属球时,下列说法正确的是 ( )
A. 若带电体带正电荷,则这些正电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
B. 若带电体带负电荷,则这些负电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
C. 若带电体带正电荷,则验电器就有一部分电子转移到带电体上
D. 若带电体带负电荷,则验电器就有一部分正电荷转移到带电体上
【答案】C
【解析】当带电体接触不带电的验电器的金属球时,金属球和金属箔就带上与带电体相同种类的电荷,这个过程的实质是自由电子的移动;若带电体带的是正电,即带电体缺少电子,则带电体接触金属球时,会有一些自由电子从金属箔和金属球移动到带电体上,使金属箔和金属球都带上正电,同时使带电体所带的正电减少,但带电体一定仍是带正电的,若带电体带的是负电,即带电体有多余的自由电子,则带电体接触金属球时,会有一部分自由电子从带电体移动到金属球和金属箔上,使金属箔和金属球都带上负电,同时使带电体所带的负电减少,但带电体一定仍是带负电的;故选C。
【变式练2】如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒a去接触不带电的验电器的金属球b时,金属球b也带上了负电,下列说法正确的是 ( )
A. a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
B. b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C. b上的一些原子核转移到a上,瞬时电流方向b→a
D. a上的一些原子核转移到b上,瞬时电流方向a→b
【答案】A
【解析】由题图可知,带负电的物体带有多余电子,当接触不带电的验电器的金属球b时,a上多余电子的一部分转移到b上;电流的方向与电子定向移动的方向相反,因此瞬时电流方向为b→a。
考查角度2. 简单电路与电路图
【例题5】(2024广西)下图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的
是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】水果电池相当于电源,由图可知,电路中电池和发光二极管串联,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【变式练1】电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势受到了消费者的青睐。电动自行车除了车钥匙一个开关S 外,两剁车手柄中各有一只开关S1和S2控制电动机。在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄中的开关立即断开,电动机停止工作。请你设计出未骑行前电动自行车的电路图,并画在虚线框中。
【答案】如图所示
【解析】由题可知,任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开、电动机停止工作,说明两开关相互影响、不能独立工作,则两开关应串联接在电路中。
【变式练2】根据如图实物电路,画出对应的电路图。
【解析】由图可知两灯泡串联接入电路,电流表测通过电路的电流,电压表测灯泡L1两端的电压,如图所示:
考查角度3. 电路的三种状态
【例题6】(2024四川成都)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 盒内一定有两节电池 B. 盒内一定有电源供电
C. 两只灯泡一定是串联关系 D. 两只灯泡一定是并联关系
【答案】B
【解析】AB.灯可以发光,则电路中一定由提供电能的电源,但电源的种类不能确定,故A错误,B正确;
CD.由一个电源、两个小灯泡、一个开关和若干导线组成的电路可能是串联电路,开关控制整个电路,开关断开两灯都不亮,也可能是并联电路,当开关接在干路上,也可以控制两盏灯同时亮同时灭,故CD错误。
故选B。
【变式练1】(2024黑龙江牡丹江一模)如图所示,小灯泡L1和L2 联在电路中。开关S闭合后,两灯均发光,电压表测小灯泡 (选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有示数且较大,电流表无示数,则故障可能是 。
【答案】 串 L1 L1断路
【解析】如图所示电路,小灯泡 L1和L2首尾顺次相连,则连接方式为串联。
由图可知,电压表与L1并联,则测量L1两端的电压。
一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有读数且示数较大,电流表无读数,电路中无电流,电压表两接线柱到电源是通路,导致这种电路故障的原因可能是 L1断路。
【变式练2】如图所示,要使灯L1和L2串联,应 ;要使灯L1和L2并联,应 (填开关的通断)。开关S1、S2、S3 (填“能”或“不能”)同时闭合。
【答案】闭合S2,断开S1、S3;闭合S1、S3,断开S2;不能。
【解析】由电路图可知,当闭合S2,断开S1、S3时,两个灯泡串联在电路中,只形成一条回路;当闭合S1、S3,断开S2时,两个灯泡分别形成一条回路,并联在电路中;开关S1、S2、S3不能同时闭合,否则电源会被短路。
考点3. 串联与并联
1.串并联电路的特点如下:
(1)串联电路特点:①电流路径只有一条;②用电器工作时互相影响;③开关控制这个电路;④电流处处相同。
(2)并联电路特点:①电流路径有多条;②各支路的用电器工作时互不影响;③干路开关控制整个电路,支路开关控制本支路;④干路电流等于各支路电流之和。
2.判定电路时串联还是并联的方法:
(1)根据用电器工作情况判断。多个用电器能独立工作,则用电器是并联的;多个用电器如果不能单独工作,互相影响,则电路是串联电路。
(2)根据电路图分析判断电路是串联还是并联,一般采用电流路径法。
若电流不分流,只有一条通路,则这些用电器时串联的;若电流在某处分成几条路径,则这些用电器时并联的。
当电路较复杂时,可利用移点法将复杂电路整理为规范的电路,然后电流路径法进行判断。
3. 画电路图应注意的问题:
(1)电路元件符号用统一规定的符号;
(2)连线横平竖直,呈方形;
(3)各元件符号不要画在拐角处;
(4)线路中间不能有断点.
(5)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
4.设计电路首先要将电路需要具有的功能分析清楚,根据所给的材料设计草图,反复的推敲验证,最后得出答案,其设计的一般步骤如下:
(1)根据电路需要具有的功能和电路特点,确定用电器之间的连接方式,即确定用电器是串联还是并联还是串并联都有,在某些时候也可以适当短路、断路等电路形式;同时根据开关在电路中所起的作用却每个开关的位置;
(2)用电路图的形式画出草图;
(3)将题中给出的条件和画出的草图结合起来推敲、验证;
(4)画出清楚、工整的电路图。
考查角度1. 识别串并联电路
【例题7】(2023四川巴中)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当闭合开关S1、S2、S3时,电源短路
B.当只闭合开关S1、S2时,L1、L2并联
C.当只闭合开关S2、S3时,L1、L2串联
D.当只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
【答案】A
【解析】A.由图知道,同时闭合开关S1、S2、S3时,电流会从电源正极不经过用电器直接回到电源负极,形成电源短路,故A正确;
B.由图知道,闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L2被短路,故B错误;
C.由图知道,当只闭合开关S2、S3时,灯L1被短路,故C错误;
D.由图知道,当只闭合开关S1、S3时,电流有两条路径,灯L1、L2并联,故D错误。
故选A。
【变式练1】高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的
是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息都相符合后电动机自动打开,所以两个开关应该串联,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
【变式练2】电冰箱冷藏室中照明灯L由门控开关控制,压缩机(电动机)由温控开关控制,要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作,下列电路中符合上述特点的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意可知,电动机和灯泡并联,各个支路各有一个开关。
A.图中灯泡和电动机并联,开关S1控制灯泡,开关S2控制电动机,故A符合题意;
B.图中灯泡和电动机并联,开关S1干路中,只闭合开关S2,电动机不工作,故B不符合题意;
CD.图中灯泡和电动机串联,只有两个开关都闭合时,电动机和灯泡都工作,故CD不符合题意。
考查角度2. 电路图与实物图转换
【例题8】(2023四川攀枝花)分析图中的电路图,请用笔画线代替导线将实物图连接起来。
【答案】如图所示.
【解析】由电路图知,开关、灯泡L2、L1和电流表依次串联在电源两极上,电压表并联在L2两端,由于电路中电流和灯泡电压未知,为了安全电压表和电流表可选用大量程,实物图如图所示。
【变式练1】(2022四川达州)某船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当船水平时,M在a、b中间;当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【答案】如图所示
【解析】当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响,开关接a,绿灯与电铃串联接入电路;
当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响,开关接b,红灯与电铃串联接入电路;
由题意可知,红灯与绿灯互不影响,能独立工作,它们是并联的,
不论开关接a还是接b,电铃都接入电路,电铃串联在干路中。
【变式练2】(2023四川自贡)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
【答案】如图所示.
【解析】从电源正极依次串联开关、灯泡以及电铃回到电源负极,然后将AB并联在电铃两端,如图所示.
考查角度3. 串并联电路的设计
【例题9】(2024福建)小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】指纹识别成功相当于开关闭合,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,说明每个开关都能控制指纹锁,故两个开关并联后,与指纹锁串联。故选D。
【变式练1】中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合)和人脸识别(相当于闭合),方可开启闸机M。下列电路设计符合要求的是( )
A B. C. D.
【答案】A
【解析】A.由题意可知,当、都闭合时,方可开启闸机M,图中两开关串联,当、都闭合时,电动机才能工作,故A符合题意;
B.两个开关并联,只要闭合一个开关,电动机就工作,故B不符合题意;
C.只闭合时,电动机工作,闭合时,电源短路,故C不符合题意;
D.只闭合时,电动机工作,再闭合时,电源短路,故D不符合题意。
故选A。
【变式练2】(2021四川成都)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。
【答案】(1)D;(2)能达到;(3)能够确定发出呼叫的床位;(4)B。
【解析】(1)根据呼叫电路的作用分析;
(2)根据电路的连接方式分析;
(3)在设计电路时,护士站在铃响灯亮时要能确定呼叫的床位;
(4)根据电路的作用、安全用电、节约用电的常识分析。
解:(1)ABC、设计呼叫电路时,需要护士确定呼叫发出的位置,由于护士的工作较多,所以设计电路时,需要用多种信号提醒,提醒的信号的强弱要合适,不能影响到他人,故ABC不符合题意;
D、设计呼叫电路时,不需要考虑值班室是否有护士值班,因为护士站都会有护士值班,故D符合题意;
故选D;
(2)一个病房只有一张病床,所以只要闭合开关,铃响灯亮,能达到呼叫目的;
(3)由图2可知,三个开关闭合其中的任意一个开关,铃响灯亮,但无法确定是哪个床位呼叫;由图3可知,每个床位都有对应的一个灯,闭合一个开关,铃响灯亮,根据亮的灯可以确定是哪个床位呼叫;
(4)A.为了能随时了解病人的情况,该电路要随时能工作,故电源要能长时间稳定供电,故A合理;
B.指示灯功率较小的节能灯,这样能节省电能,15W的灯泡的功率太大了,故B不合理;
C.电铃额定功率不宜太大,否则会影响到病人的休息,故C合理;
D.病房开关必须安全且使用方便,这样不容易发生触电事故,故D合理;故选B。
考点4. 电流表使用与读数
(1)判断电流表测量的对象:电流表和哪个电器串联,就测量通过哪个电器的电流;
(2)电流表连线:连接电路时,首先要根据已知条件,明确用电器是串联还是并联,开关是在支路上还是在干路上,电流表测哪个用电器电流。开关控制单个用电器时,必须连接在所控制的支路;开关控制所有用电器时,连接在干路上;电流表必须与用电器串联。
(3)牢记电流表使用规则后,先看其两个接线柱连接情况,确认量程,认清分度值后读数。
考查角度1. 电流表的使用
【例题10】(2024江西一模)电流表是测量电路电流大小的仪器。对电流表的使用,下列说法中正确的
是( )
A.本应使用0.6 A的量程,但误用3A的量程,电流表会烧坏
B.当把电流表直接接在电源两极上时,可以测量电源的短路电流
C.在用3A量程试测时,发现指针已超过半偏,应选用0.6 A量程进行测量
D.在用3A量程试测时,发现指针只偏转了很小的角度,应选用0.6 A量程进行测量
【答案】D
【解析】小量程改用大量程不会烧坏电流表,只是测得的电流值误差较大,因此A选项错误;绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上,否则会烧坏电流表,因此B选项错误;用3A量程试测时,指针已超过半偏,而量程为3A的电流表的中央刻度为1.5 A,因此不能选择0.6 A的量程进行测量,故C选项错误;用3A量程试测时,指针只偏转很小角度,说明电流很小,应该用0.6 A的量程进行测量,使读数更精确,故D选项正确.
【变式练1】如图所示的电路中有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上。要求:灯L1和L2并联,开关S接在干路上,电流表只测量灯L2中的电流(连线不能交叉)。
【答案】如图所示
【解析】灯L1与L2并联,则电流的路径有两条,使灯泡L2的左接线柱与灯泡L1的左接线柱相连,灯泡L1的右接线柱与电源负极相连,电流表与L2串联,开关接在干路中。
【变式练2】如图,a,b,c,d为电路中的四个接线点,若用电流表测量通过小灯泡的电流,则电流表的M、N接线柱与电路中各接线点的连接关系为( )
A.接,接 B.接,接
C.接,接 D.接,接c
【答案】B
【解析】AC.要用电流表测量通过灯泡的电流,则电流表应与灯泡串联,所以电流表只能接在c、d之间,故AC错误;
BD.为保证电流表正常使用,应使电流由电流表正接线柱流入、由负接线柱流出,所以,由图知应使电流表的M接c,N接d;故B正确,D错误。
考查角度2. 电流表的读数
【例题11】(2024江苏扬州一模)如图所示,图中电流表的读数为 A。
【答案】1.4
【解析】(1)图甲中电流表的量程为0~3A,每一个大格代表1A,每一个小格代表0.1A,读数为1.4A.
【变式练1】如图甲所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2的指针偏转分别如图乙、丙所示,其中电流表A1测量的是通过 (选填“干路”“L1”或“L2”)的电流,电流表A2的示数应为 A。
【答案】L1;1.2A。
【解析】从电路图可以看出,两灯并联,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量灯泡L1支路电流.
由两个电流表的指针位置可知,电流大的电流表指针偏转角度小,说明两个电流表接的量程不一样;由于干路电流比支路电流大,则电流表A1接小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;电流表A2接的是大量程,分度值为0.1A,,示数为1.2A。
【变式练2】如图所示电流表,当采用量程测量时,其读数为 ;当改用的量程后,指针仍在图中位置,这时的读数是 。
【答案】0.5;2.5。
【解析】由图知道,电流表使用的是0-0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数为:0.02A×25=0.5A;
当电流表使用的是0-3A的量程时,每一个大格代表1A,每一个小格代表0.1A,示数为:
0.1A×25=2.5A
考点5.探究串并联电路中电流的规律
1. 串联电路中各处电流相等,即I=I1=I2=……=In;
2. 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+……+In。
考查角度1. 串并联电路电流规律的探究实验
【例题12】(2024黑龙江绥化) 如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数 两端 电压 两端 电压 、两端 总电压U/V
1 1.3 1.5 28
2 1.2 1.2 2.8
3 1.1 1.1 2.8
(1)连接电路时应__________开关;
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡__________的电流,实验中和应该选择规格__________(选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是__________;(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如图丙所示,由此可得出串联电路的电压规律:__________。(用U、、写表达式即可)
【答案】 (1) 断开 (2) 不同 (3)灯泡断路(灯丝断了或灯泡接线柱接触不良) (4)
【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
(2)图甲中,两灯并联在电路中,电流表与灯L1串联在同一支路,测量灯L1电流。
为了避免实验的偶然性,实验中应选择规格不同的灯泡进行实验。
(3)图乙中,两灯串联连接,电压表测灯L1两端的电压,闭合开关,两灯都不亮,可能是电路出现了断路,电压表示数接近电源电压,电压表测量电源电压,则其并联部分断路了,所以故障原因是灯L1断路了。
(4)由表格数据知,每组对应的数据都有:L1两端的电压与L2两端的电压之和等于L1、L2两端总电压,所以有
U=U1+U2
【变式练1】(2021四川成都)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3V
C.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。
【答案】(1)C;(2)正确;(3)干路。
【解析】(1)实验中为防止偶然性的发生,寻找普遍的规律,应选用不同规格的灯泡多次实验,故C正确;
(2)由图可知,指针偏转的角度正常,不偏大也不偏小,量程选择正确;
(3)由图可知,C在干路中,则C处的电流为干路电流。
【变式练2】小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明同学在进行实验时,闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,请你指出他们实验应改进的地方是 ;
(5)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表A1的示数
电流表A2的示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),你的判断依据是 。
【答案】(1)将电流表校零(2)电流表或L1断路(3)0.24(4)见解析(5)不变;变大;见解析。
【解析】(1)闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,说明电流表没有校零,他应将电流表校零。
(2)闭合开关后,发现L2亮,L1不亮,说明干路和L2支路完好,则该电路可能出现故障是电流表或L1断路。
(3)图丙中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流大小为0.24A。
(4)只根据一组数据得出结论有偶然性,为得出普遍性的结论,要换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
(5)如图丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有L1灯,两电流表示数相等;当S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测灯L1的电流,因灯L1的电压不变(为电源电压),根据欧姆定律,通过L1的电流大小不变;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A2的示数变大。
考查角度2. 串并联电路电流规律的应用
【例题13】(2024云南)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电流表A2测通过灯L2的电流 B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S2,电流表A2示数变小 D. 断开S2,灯L1变暗
【答案】C
【解析】AB.电路为并联电路,电流表A1与L1串联,所以测量L1所在支路的电流,电流表A2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,所以电流表A1的示数小于A2的示数,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,并联电路各支路互不影响,所以灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数等于电流表A1的示数,所以电流表A2示数变小,故C正确,D错误。
故选C。
【变式练1】在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,将元件甲、乙串联后接在电源两端,流过元件甲、乙的电流是0.2A,则电源电压为 V,若将元件甲、乙并联后接在1.5V的电源两端,那么流过干路的电流是 A.
【答案】3;0.4。
【解析】将元件甲、乙串联后接在电源两端,流过元件甲、乙的电流是0.2A,由图象可知,两元件两端的电压分别为U甲=1V、U乙=2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源电压:U=U甲+U乙=1V+2V=3V;
将元件甲、乙并联后接在1.5V的电源两端时,它们两端的电压均为1.5V,由图象可知,通过它们的电流分别为I甲′=0.3A,I乙′=0.1A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流:I=I甲′+I乙′=0.3A+0.1A=0.4A。
【变式练2】如图甲所示电路中,电流表A1测的是通过 的电流,当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所去,则电流表A1的示数为 A,通过两灯泡的电流比I1∶I2= 。
【答案】干路;1.5;4∶1。
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路的电流,A2测量L2的电流。
因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A1示数比A2大,而两只电流表的指针偏转刻度相同,所以电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表指针指示示数为1.5A,即干路电流为1.5A。
电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表指针指示示数为0.3A,即通过的L2电流为0.3A,则通过电阻R1的电流I1=I-I2=1.5A-0.3A=1.2A;
通过两灯泡的电流比I1∶I2=1.2A∶0.3A=4∶1。
考点6. 电压
1. 常见电压值:解答此类试题需要学生记住一些常见用电器的正常工作电压值,例如家庭电路中用电器的工作电压一般为220V,手机电池电压为3.7V,电动车电压一般为48V等。
2. 对电压的理解:(1)电压时电路中形成电流的原因,电路中有电压且电路时通路,电路中才有电流;(2)电源是电路中提供电压的装置,无论电路中是否有电流,电源两极间的电压都是客观存在的。
3. 初中阶段的电路故障一般可以概括为断路、短路两种。分析和判断电路故障的一般思路是先判断故障原因是断路还是短路,然后再判断判断故障位置。常见故障见下表:
现象 分析 故障
电流表有示数而电压表无示数 电流表有示数,表明电路是通路;电压表无示数,表明无电流通过电压表 电压表损坏
电压表接触不良
与电压表并联的用电器短路
电压表有示数,而电流表无示数 电压表有示数,表明电路中有电流流过电压表;电流表无示数,表明没有或几乎没有电流流过电流表 电流表短路
与电压表并联的用电器断路,此时电流表与电压表串联(电压表内阻很大),电路中的电流太小,致使电流表无明显示数,但电压表示数几乎等于电源电压
两表均无示数 无电流通过两电表 两表同时短路
与电压表并联的用电器之外的部分断路
灯泡不亮 无电流通过小灯泡 灯丝被烧断
灯泡被短路
灯泡接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
考查角度1. 电压概念
【例题14】(2024江苏连云港)某同学自主学习《电路初探》一章后,整理部分知识结构图如下,请补全有关内容。___________、___________
【答案】 电源 电压的特点
【解析】电路由四大部分组成,即:电源、用电器、导线、开关。
电路的连接方式有两种:串联和并联,而中学阶段主要研究串并联电路的电流的特点和电压的特点。
【变式练1】(2023四川自贡)下列关于电压值的说法错误的是( )
A. 一节干电池的电压是1.5V
B. 电子手表内氧化银电池电压是1.5V
C. 我国家庭电路的电压是110V
D. 对人体安全的电压不高于36V
【答案】C
【解析】A.根据标准,一节新干电池电压为1.5V, 故A正确,不符合题意;
B.一只氧化银电池的电压是1.5V,故B正确,不符合题意;
C.我国家庭电路的电压是220V,故C错误,符合题意;
D.为保护人用电安全,对人体安全的电压不高于36V,故D正确,不符合题意。故选C。
【变式练2】如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转,下列说法正确的是( )
A.盐水电池将电能转化为化学能;
B.锌片是盐水电池的正极;
C.这个盐水电池的电压是0.4V;
D.盐水中,电流的方向是从铜片流向锌片
【答案】C
【解析】A.盐水电池工作时,消耗了化学能,获得了电能,所以是将化学能转化为电能,故A错误;
B.根据图示可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此锌片为盐水电池的负极,故B错误;
C.电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.4V,故C正确;
D.盐水电池内部的电流方向是由负极到正极,所以盐水中电流的方向是从锌片流向铜片,故D错误。
故选C。
考查角度2. 电压表使用与读数
【例题15】(2024黑龙江大庆)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为_______ N,电流表读数为_______A,电压表读数为_______V。
【答案】 1.6 0.52 2.3
【解析】物块处于静止状态,则所受重力等于弹簧测力计的拉力,即测力计示数;由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,则测力计示数为1.6N,即为物体重力。
如图电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,故此时电流表示数为0.52A。
如图电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,故此时电压表示数为2.3V。
【变式练1】如图所示,能正确测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A.B. C.D.
【答案】C
【解析】A、图中电压表与灯泡L1并联了,测量的是灯泡L1两端的电压,“+”、“﹣”接线柱接法也正确,故A错误;
B、图中电压表与灯泡L1并联了,测量的是灯泡L1两端的电压,但电压表的正负接线柱接反了,故B错误;
C、图中电压表与灯泡L1并联了,测量的是灯泡L1两端的电压,“+”、“﹣”接线柱接法正确,故C正确;
D、图中电压表与电源并联了,测量的是电源两端的电压,是灯泡L1和L2串联后的总电压,故D错误。
故选:C。
【变式练2】(2023广东省) 如题图所示,电压表读数为________V;滑动变阻器以图所示方式接入电路,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”)。
【答案】 2.3 变小
【解析】由图可知,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,此时电压表的示数为2.3V。
由滑动变阻器的连接方式可知,当滑片向左滑动时,接入电路中的电阻丝变短,则滑动变阻器连入电路的电阻阻值变小。
考查角度3. 判断电路故障
【例题16】(2024吉林)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。
【答案】 左##A端 短路
【解析】为使台灯变亮,要增大电路中的电流,电源电压不变,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,由图可知滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。
台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
【变式练1】同学们按照如图所示的电路进行实验,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A. L2断路 B. L1断路
C. L2短路 D. L1短路
【答案】B
【解析】根据电路图可知,两灯泡并联,电流表测L2所在支路的电流,电压表测电源电压,若L2断路,则电流表无示数;若L1断路,电压表测电源电压,示数不变,由于并联电路中各支路独立工作、互不影响;若L2短路,将造成电源短路;若L1短路,将造成电源短路;故选B。
【变式练2】如图所示,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,某同学用一根导线探究其故障;当把导线首尾同灯L1两端分别相连时发现灯L2亮,灯L1不亮;当把导线首尾同灯L2两端分别相连时,发现两灯都不亮,则 ( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路
C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
【答案】B
【解析】闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路,或是两灯均短路,当将导线首尾分别同L1两端相连时,发现L2亮,L1不亮,说明电路通路,两灯不可能均短路,L2不可能断路,而当导线首尾分别与L2两端相连时,两灯均不亮,说明L1发生了断路。故选B。
考点7. 探究串并联电路电压的规律
1. 实验注意的几点
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接;
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源;
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程;
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验;
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电;
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
2. 利用串并联电路电压规律解题一般思路
(1)结合开关的通断,分析电路的串、并联情况,画出等效电路图;
(2)判断电压表和哪部分电路并联;
(3)根据串、并联电路电压规律求解
考查角度1. 探究串并联电路电压规律的实验
【例题17】(2024广东省)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;________
(2)连接电路时,开关应处于___________状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端___________(选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为___________V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序 电压/V 电压/V 电压/V
1 1.7 29
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压___________;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以___________。
【答案】(1)见解析 (2)断开 无 (3) 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验
【解析】(1)如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连,故电路图如图所示:
(2)为了保护电路,开关需要断开;闭合开关,若灯断路,则没有电流灯泡L1,则两端无电压。
(3)电压表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.20V。
①分析表格中的数据可知,
故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
【变式练1】 (2023四川成都)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是______
A. 连接电路时,开关S处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 将电压表A接点连线转接至C接点,测量两端电压
(2)测量灯泡两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是______;
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
第1次 0.8 2.0 2.8
第2次 1.0 1.8 2.8
第3次 1.4 1.4 2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是______。
A.串联电路中各处电流相等
B. 灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C. 串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D. 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
【答案】 (1)C (2)开路(断路) (3) D
【解析】(1)A.为了安全,连接电路时,开关S应处于断开状态,故A正确,不符合题意;
B.根据电压表的使用规则可知,连接电压表时,试触后再选择合适量程,故B正确,不符合题意;
C.将电压表A接点连线转接至C接点,电压表的正负极接反了,无法测量两端电压,故C错误,符合题意;故选C。
(2)由于两灯都熄灭,可知电路中没有电流,又电压表的示数为零,可知灯泡L2断路或者L2开路。
(3)根据表格中的数据可知,电压关系有
在误差范围内,串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和。故选D。
【变式练2】(2021四川达州)在探究串联电路电压特点时,某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是
A. 开关闭合后,如果灯泡不亮、亮,一定是灯丝断了
B. 如果只有灯泡开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
【答案】C
【解析】A、开关闭合后,亮,说明有电路,故障类型为短路,短路部分不工作,故L短路,故A错误;
B、当只有灯泡开路时,整个电路无电流,闭合开关后,电压表到电源为通路,故电压表有示数,故B错误;
C、当只有灯泡开路时,整个电路无电流,闭合开关后,电压表到电源为断路,故电压表示数一定为零,故C正确;
D、开关闭合后,电压表示数为零,可能是短路,此时可以放光,也可能是断路,此时不发光,故D错误。
考查角度2. 串并联电路电压规律的应用
【例题18】(2023湖南怀化)在图所示电路中,闭合开关后电压表的示数为2.5V,V的示数为4.5V,则电路的电源电压为______V,灯两端电压为_______V。
【答案】 4.5 2
【解析】由电路图知,两灯串联,电压表V测电源电压,V1测灯L1两端的电压,V2测灯L2两端的电压,所以电源电压为4.5V。
据串联电路的电压特点得,灯L2两端电压
U2=U-U1=4.5V-2.5V=2V
【变式练1】(2024山东济南一模)如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为4V,则以下说法正确的是( )
A.灯L1两端的电压为4V;
B.灯L1两端的电压为2V;
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为6V;
D.灯L2两端的电压为2V
【答案】B
【解析】ABD.由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电压表测量灯泡L2的两端电压,所以灯L2两端的电压为4V;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1两端的电压U1=U-U2=6V-4V=2V
故AD错误,B正确;
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为U+U1=6V+2V=8V
故C错误。故选B。
【变式练2】如图所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关,一只电压表,在不改变电路连接的前提下,能测出灯L1和L2两端电压的电路图。请你判断,设计的电路图中______(填“甲”或“乙”)图是正确的。他们选择正确的电路图进行测量,当开关拨至1时,电压表的示数为2V;当开关拨至2时,电压表的示数为5V。则灯L1两端电压为______V,灯L2两端电压为______V。
【答案】甲; 2; 3。
【解析】由甲、乙电路图可知,两灯串联,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以要测量出两灯两端的电压大小,可利用电压表直接测量两灯两端的电压,或利用电压表测量出某灯两端的电压及两灯的总电压,从而得到另一灯两端的电压大小。如图乙,S拨至1时,若电压表能测量灯L1两端的电压(电流从电压表的正接线柱流入、从电压表的负接线柱流出);S拨至2时,电压表接在灯L2两端,此时电流从电压表的负接线柱流入,从正接线流出,电压表的正、负接线柱接反,不能测得灯L2两端的电压,故设计的电路图中乙图是错误的。如图甲,当开关拨至1时,电压表测量灯L1两端的电压,当开关拨至2时,电压表测量两灯的总电压,根据串联电路的电压规律可求得灯L2两端电压,故设计的电路图中甲图是正确的。
在甲图中,当开关拨至1时,电压表的示数为2V,即灯L1两端电压为U1=2V。
当开关拨至2时,电压表的示数为5V,两灯两端的总电压为U=5V,则灯L2两端电压为
U2=U﹣U1=5V-2V=3V
考点8. 电阻
导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,与导体是否通电、导体两端电压的高低、通过导体的电流大小等因素无关。即使导体两端电压为零,导体的电阻也仍然存在,且大小不变。
考查角度1. 电阻概念
【例题19】(原创)对电阻概念相关问题理解正确的是( )
A.电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母 R 表示;
B.不同的导体,电阻一般不同,所以电阻是导体的一种性质;
C.电阻国际单位为欧姆,符号是 Ω ;
D. 1kΩ= 106 Ω。
【答案】ABC
【解析】A.电阻是表示导体对电流 阻碍 作用的大小,用字母 R 表示;选项A正确。
B.不同的导体,电阻一般 不同 ,所以电阻是 导体 的一种性质. 选项B正确。
C.电阻国际单位为欧姆,简称 欧 ,符号是 Ω . 选项C正确。
D. 1kΩ= 103 Ω,选项D错误。
【变式练1】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、_____、 横截面积、和_____温度.
【答案】长度 温度.
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、 横截面积、和温度温度.导体的电阻与加在它两端的电压无关,与流经它的电流无关。
【变式练2】在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 铜线的电阻一定比铝线的小 B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线, 粗的那根电阻较大 D. 粗细相同的两根铜线, 长的那根电阻较大
【答案】D
【解析】电阻是导体自身的一种特性,它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。
A. 由于没有控制导体长度和粗细相同,所以不能说铜导线电阻一定比铝导线的电阻大,故错误;
B. 长度相同,粗细也相同的铜线、铝线,材料不同,电阻不相等,故错误;
C. 导线的材料和长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较小,故错误;
D. 导线的材料和横截面积相同,长的那根电阻较大,故正确。
考查角度2. 影响导体电阻大小的因素
【例题20】某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
【答案】D
【解析】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用导体②和③,故AB错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用导体①和②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用导体②与④,故D正确、故选D
【变式练1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体在接入电路前没有电阻;
B.导体的电阻随通过导体电流的增大而减小;
C.同种材料制成的长短相同的两根电阻丝,细的比粗的电阻大;
D.镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大
【答案】C
【解析】ABC.电阻是导体的一种属性,它的大小与导体通过电流的大小及有无电流通过都无关,只与导体的材料、长度、横截面积有关,且材料、长短相同的电阻丝,横截面积越大,电阻越小,所以细的电阻丝比粗的电阻大,故AB错误,C正确;
D.镍铬合金丝与铜丝的横截面积和长度都不知道,无法比较它们电阻的大小,而长度和横截面积都相同时,镍铬合金丝的电阻比铜丝的大,故D错误。故选C。
【变式练2】在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 1.0 0.2 锰铜
B 1.0 0.4 锰铜
C 0.5 0.4 锰铜
D 1.0 0.6 镍铬合金
(1)实验中我们是在电压相同的情况下,通过比较 来比较导体电阻大小的;若将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小;
(2)为验证“导体电阻跟长度有关”,表中可选用的两种导体是 (填导体代号);
(3)若选用表中A、B两种导体,是为了验证导体电阻与 有关,可以得出的实验结论是:在材料、长度相同时, ,导体的电阻越大;
(4)接下来,大家又将镍铬合金丝D接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对着镍铬合金丝吹一段时间热风,观察到电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这一操作基于的假设是导体的电阻还与 有关。
【答案】(1)电流表示数的大小;小灯泡亮度(2)B、C(3)横截面积;横截面积越小(4)变小;温度。
【解析】(1)在该实验中,电阻的大小是通过电流表示数的大小来体现的,电流越小说明电阻越大。这种方法是转换法;若将电路中的电流表更换为小灯泡,通过小灯泡的电流越大,灯泡越亮,表明导体的电阻越小,所以实验中可以通过观察灯泡亮度也可以判断导体电阻大小。
(2)为了研究导体电阻与导体长度的关系,则应控制导体的材料和横截面积相同,而长度不同,应选用导体B、C进行对比。
(3)若选用表中A、B两种导体,A和B的材料、长度相同,横截面积不同,是为了验证导体电阻与横截面积的关系。A的横截面积小于B的横截面积,接入A时的电流要小于接入B时的电流,这说明A的电阻大于B的电阻,可以得出的实验结论是:在材料、长度相同时,横截面积越小,导体的电阻越大。
(4)大家又将镍铬合金丝D接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对着镍铬合金丝吹一段时间热风,导体的温度升高,会发现电流表的示数变小,这说明导体的电阻变大了,这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。
考查角度3. 半导体与超导体
【例题21】(2024四川广安) LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是______(选填“半导体”或“超导体”)。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。
【答案】 半导体 并
【解析】导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上,LED灯中的发光二极管由半导体材料制成。
其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来,其它部分正常发光,因此可知,未发光部分与其它部分是独立工作,互不影响的,故未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是并联的。
【变式练1】关于半导体和超导材料,下列选项描述正确的是( )
A.都可用来做输电线 B.都已经普遍应用于生活中
C.发光二极管是采用半导体材料 D.发光二极管是采用超导体材料
【答案】C
【解析】A.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间;而输电线应选用导电能力强的材料;故A错误;
B.半导体材料普遍应用于生活中,例如光敏电阻、发光二极管等,超导体材料还没有普遍应用于生活中,故B错误;
CD.发光二极管具有单向导电性,采用半导体材料制成,故C正确,D错误。故选C。
【变式练2】科技落后,就要受制于人。美国对中国科技公司进行封锁制裁,限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
【答案】C
【解析】常见的半导体材料有:硅、锗、砷、镓等。芯片的核心部件是其中的电子芯片,制造芯片的主要材料是半导体硅制成的,综上分析知,故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
考点9. 变阻器
原理 通过改变连入电路中电阻线的_________来改变连入电路中的电阻
结构图示 电路 符号
接法 断路式: 右侧电阻线断路,左侧电阻线接入电路
短路式: 右侧电阻线短路,左侧电阻线接入电路
定值电阻式: 电阻线全部接入电路
考查角度1. 滑动变阻器的使用
【例题22】(2024内蒙古一模)下图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
【答案】D
【解析】A. 当滑片P向右滑动时,左侧电阻丝接入电路,电阻变大;
B. 当滑片P向右滑动时,电阻丝没有接入电路,电阻不变,也就是接入的电阻为0Ω;
C. 当滑片P向右滑动时,电阻丝得电阻全部接入电路,电阻不变;
D. 当滑片P向右滑动时,右侧电阻丝接入电路,电阻变小。
【变式练1】当滑动变阻器的滑片向a端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值变小的是( )
A B C D
【答案】C
【解析】(1)滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱,哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的,接入电路的电阻丝就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分。
(2)当滑片滑动时,接入电路的电阻丝变长,则电阻变大,变短则电阻变小。
A、由图可知,滑动变阻器同时接上面两个接线柱,滑动变阻器接入电路的电阻为零,移动滑片,滑动变阻器接入电路的阻值不变,故A不符合题意;
B、由图可知,向a移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器连入电路的阻值变大,故B不符合题意;
C、由图可知,向a移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故C符合题意;
D、由图可知,向a移动滑片时,滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长,滑动变阻器连入电路的阻值变大,故D不符合题意。故选:C。
【点评】本题考查了滑动变阻器的使用,知道滑动变阻器的原理、分析清楚图示滑动变阻器即可正确解题。
【变式练2】为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆定律可知,电流变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆定律可知,电流变小,故B不符合题意;
C.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故C不符合题意;
D.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影响,通过电动机的电流不变,故D不符合题意。故选A。
考查角度2. 电阻箱和电位器
【例题23】如图所示,图甲中电压表读数为______;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是______。如图电阻箱读数为______Ω。
【答案】2.3;指针没有回零;7280。
【解析】由图甲可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.3V。
图乙中在使用前,指针没有指在0刻度线处,这表明电压表在使用前没有调零。
图中电阻箱的示数R=7×1000Ω+2×100Ω+8×10Ω+0×1Ω=7280Ω。
【变式练1】如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器实际上是一个 电阻;(选填“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【答案】可变;b和c;镍铬合金丝。
【解析】电位器能改变灯泡的亮度,由此可知,电位器实际上是一个可变电阻。
顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,说明电流变大,因电源电压不变,则根据欧姆定律可知电位器接入电路中的电阻应变小,则由图可知应将b、c接线柱接入电路。
在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的作用,而用铜丝制作的话,起不到明显改变电阻的作用,所以应该选用镍铬合金丝。
【变式练2】某一旋钮式电阻箱内部结构如图所示,它由九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成,当改变旋钮(即图中指针)位置调节电阻值时,相当于改变了电阻箱内部接入电路部分导体的 。该电阻箱可调出的最大阻值为 Ω,从图中可读出此时的阻值为 Ω。
【答案】长度;999;163。
【解析】改变旋钮位置调节电阻值时,相当于改变了电阻箱内部接入电路部分导体的长度;
该电阻箱可调出的最大阻值为9×100Ω+9×10Ω+9×1Ω=999Ω;
由图可知电阻箱的示数1×100Ω+6×10Ω+3×1Ω=163Ω。
易错点1.电流方向判定混淆的相关问题
物理学中规定正电荷移动的方向为电流方向,实际辨识问题中常通过负电荷移动的形式混淆电流移动的描述,从而导致电流方向的判定错误。
1.确定带电体的电性;
2.判定带电体的移动方向,正电荷移动方向为电流方向,负电荷移动方向为电流的反方向。
易错点2. 电路故障原因分析
(1)两节点间多支路连接出现单一导线即为短路;
(2)电流表与电压表示数变化对应电路断路和短路问题,误以为一盏等不发光是因为电路中出现断路的情况,如果这盏灯短路时,也不发,所以考虑问题要严密,学会用辩证讨论思想分析。
(3)有时开关、滑动变阻器也会出现短路、断路,需要具体问题具体分析。
【例一】(2023四川德阳)取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带绝缘柄的金属棒把
A和B连接起来,如图所示,可观察到A金属箔的张角变小,B金属箔的张角变大,则自由电子移动方向
是 ,瞬间电流方向是 (填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 A到B B到A
【解析】[1][2]A带负电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来时,由于A带负电,有多余的电子,自由电子将从A到B。物理学规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,故负电荷定向移动的反方向是电流的方向,电子带负电,所以瞬间电流的方向是从B到A。
【例二】(2024江苏盐城)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【答案】B
【解析】A.由图知,两灯串联,电压表测量的是L2两端电压,闭合开关,灯泡都不发光,说明电路发生了断路故障;电压表无示数,说明电压表不能连接电源两极,说明是L1发生了断路故障,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B
【针对性训练】
1. 如下图所示,张环宇同学用两不相同验电器A和B进行电学实验探究,其中A带正电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来后,列说法中正确的是( )
A.验电器A中正电荷通过棒流向验电器B,验电器B带正电荷
B.验电器B中负电荷通过棒流向验电器A,验电器B带正电荷
C.金属棒中有持续电流从验电器A流向验电器B,使验电器B张角增大
D.金属棒中有持续电流从验电器B流向验电器A,使验电器A张角先减小,后增大
【答案】B
【解析】描述电流方向的有关问题时,注重区分正电荷移动的方向表示电流方向,负电荷移动的反方向也表示电流方向。
金属棒导电是自由电子的定向移动,当金属棒把验电器A、B两金属球相连时,A带正电,缺少电子,故电子会从B定向移动到A,使验电器B缺少电子也带上了正电;由于电子带的是负电,而电流的方向是正电荷定向移动的方向,所以电流方向与电子移动的方向相反,故电流方向由A到B,但由于没有电源,不会有持续电流,且A得到带负电的电子会中和正电荷,张角会变小;故选B。
2.将丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,以下说法正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.摩擦后丝绸带正电荷
C.金属箔带电是因为玻璃棒上的电子转移到验电器上
D.玻璃棒与验电器接触时,瞬间的电流方向是从玻璃棒到验电器
【答案】D
【解析】A、摩擦起电的实质是电荷的转移,在摩擦起电中并没有创造电荷,故A错误;
B、丝绸摩擦这的玻璃棒带正电,故B错误;
C、当带正电的玻璃棒靠近验电器的金属球时,玻璃棒上的正电荷吸引验电器上的负电荷(自由电子),验电器上的电子转移到玻璃棒上,由于验电器的金属箔片少了带负电的电子而带正电,故C错误;
D、因为电流方向与电子移动的方向相反,故电流从玻璃棒到验电器,故D正确;故选D。
3.如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S1、S2,则( )
A. L1不能发光,L2能发光
B. L1能发光,L2不能发光
C. L1、L2都能发光
D. L1、L2都不能发光
【答案】B
【解析】闭合开关S1、S2,L2被短路,故L1能发光,L2不能发光;故选B。
4.某同学在利用如图所示电路进行电学实验,实验过程中,发现闭合开关后灯L1亮、灯L2不亮,电流表和电压表均有示数,故障原因可能是 ( )
A. 灯L1断路 B. 灯L1短路
C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
【答案】D
【解析】因为两灯串联接入电路,电流表有示数,所以不会是某个灯断路,又因为灯L1亮,电压表测灯L1两端的电压,且示数不为零,表明灯L1没有短路,可能是灯L2短路;故选D。
1.(2023湖南益阳)如图所示,将塑料绳撕成丝带状,用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC管,然后将塑料丝带放在PVC管上方,塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中,这就是神奇的静电“章鱼”实验。下列关于“章鱼”实验的说法正确的是( )
A.塑料丝带是导体
B.毛巾摩擦塑料丝带时创造了电荷
C.摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了同种电荷
D.摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了异种电荷
【答案】C
【解析】A.塑料丝带是绝缘体,故A错误;
B.毛巾摩擦塑料丝带时,发生了带电现象是电子的转移,而不是创造了电荷,故B错误;
CD.将塑料丝带放在PVC管上方,塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中,说明塑料丝带和PVC管发生排斥作用,根据电荷间的相互作用可知,塑料丝带和PVC管带上了同种电荷,故C正确,D错误。故选C。
2. (2024内蒙古赤峰)如图,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,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电过程创造了电荷
B. 摩擦后吸管带负电荷,是因为它失去了电子
C. 摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为吸管有了磁性
D. 用餐巾纸摩擦另一根相同的饮料吸管,靠近它会发生排斥现象
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的实质是电子的转移,不是创造了电荷,故A错误;
B.摩擦后吸管带负电荷,是因为它得到了电子,故B错误;
C.摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质,故C错误;
D.用餐巾纸摩擦另一根相同的饮料吸管,两根吸管带同种电荷,靠近时相互排斥,故D正确。
故选D。
3. (2024重庆A)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______。
【答案】 电 排斥
【解析】用相同织物分别摩擦两个相同气球,发生摩擦起电现象,气球会变成带电体,能够吸引轻小物体,所以用其中一个气球靠近碎纸屑,发现碎纸屑被吸引起来;两个气球因带同种电荷相互排斥。
4.(2023四川自贡)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的两个金属箔张开一定的角度,张开是因为在这个过程中______(“产生了电荷”或“电荷发生转移”),此时验电器的金属箔带______电。
【答案】电荷发生转移;负
【解析】毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,带有多余电子,若将其接触验电器的金属球,电子从橡胶棒转移到验电器上,验电器的金属箔因带同种电荷相互排斥而张开一定的角度;此时验电器的金属箔带负电。
5. (2024广东省)《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“以布拭热”是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变琥珀的内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带______而______轻小的芥子。
【答案】 做功 电 吸引
【解析】改变物体内能的方法有热传递和做功。“以布拭热”是通过做功的方式改变了琥珀的内能。
由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同,琥珀和布摩擦时,因得失电子,二者都带上了电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,琥珀就把轻小的芥子吸起来。
6. (2024广东省)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.由A图可知是只有台灯一个用电器的简单电路,台灯不能调节亮度,故A不符合题意;
B.由B图可知台灯与定值电阻并联在电路在,并联电路的用电器工作时互不影响,故B不符合题意;
C.由C图可知台灯与滑动变阻器串联在电路中,调节滑动变阻器可以调节台灯的亮度,故C符合题意;
D.由D图可知台灯与滑动变阻器并联在电路中,并联电路的用电器工作时互不影响,调节滑动变阻器不可以调节台灯的亮度,故D不符合题意。故选 C。
7. (2024黑龙江龙东)如图为封闭小区常见的智能门禁系统,住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区,当门禁系统接通电源后,指示灯发光。住户刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题可知,人脸识别、刷卡识别,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,所以两个开关应并联,再与电动机串联在电源上;灯泡与电动机能独立工作,是并联的。
故选B。
8. (2024湖南)科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图,有两种开锁方式。即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁。现用表示人脸识别,、表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动闭合,电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知,“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁,即只要有一个条件满足,电动机就工作,所以“人脸识别”开关与电动机应在干路上,“密码”开关与“钥匙”开关并联,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9. (2024山东潍坊)共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车,使用前先摇晃车把检查电量,此时开关闭合,只有电量指示灯亮起;确认电量充足后扫码开锁,此时开关闭合,日间行车灯亮起,电动机M启动,且日间行车灯损坏时电动机M可正常工作;助力单车在规定区域内,开关始终处于闭合状态,如果驶离规定区域,开关自动断开,电动机M、行车灯均无法工作,指示灯可正常工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】助力单车使用前先摇晃车把检查电量,此时开关S1闭合,只有电量指示灯L1亮起,说明S1与L1串联接入电源两端;确认电量充足后扫码开锁,此时开关S2闭合,日间行车灯L2亮起,电动机M启动,且日间行车灯L2损坏时电动机M可正常工作,说明L2与电动机M并联,开关S2位于L2与电动机M并联电路的干路上;助力单车在规定区域内,开关S3始终处于闭合状态,如果驶离规定区域,开关S3自动断开,电动机M、行车灯L2均无法工作,指示灯L1可正常工作,说明开关S3位于L2与电动机M并联电路的干路上,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
10. (2024四川眉山)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
D. 若灯突然熄灭,是因为电压表发生断路
【答案】C
【解析】由图可知,灯L1与灯L2并联,开关S2控制干路,灯L1与开关S1在一条支路,灯L2与电流表串联在另一条支路中,电压表并联在灯L1的电压;
A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1和L2并联,故A错误;
B.由图可知,电流表与灯L2在一条支路上,所以电流表测量流过灯L2支路的电流,故B错误;
C.由图可知,灯L1与L2并联,若只断开开关S1,灯L1熄灭,而灯泡L2不受影响,故C正确;
D.由图可知,若电压表发生断路,灯L1仍正常发光,故D错误。故选C。
11. (2024山东临沂)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 灯和是串联连接的 B. 电压表不能测量灯的电压
C. 断开后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同
【答案】D
【解析】A.由图得,电流分别经过两灯泡,说明灯和是并联的,故A错误;
B.电压表并联在支路的两端,则电压表能测量灯的电压,故B错误;
C.断开后电路由灯和是并联化为L1的简单电路,电路电阻变大,由欧姆定律得,电路电流变小,即电流表的示数变小,故C错误;
D.将开关S1和S2都闭合,两灯均正常发光,,说明此时两灯的电压均为额定电压,并联电路中各支路的电压相同,则两灯的额定电压一定相同,故D正确。故选D。
12. (2024苏州)在图中完成探究电流与电压关系的电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
【答案】如图所示
【解析】探究电流与电压关系电路中,电源与定值电阻、电流表、开关以及滑动变阻器是串联关系,为使滑动变阻器接入电路的阻值最大,滑片在最右端,下接线柱应接在左端,故用导线连接滑动变阻器的左下接线柱与电源的负极;电压表测量定值电阻两端的电压,应并联在定值电阻的两端,因为电源有两节干电池,电源电压为3V,故电压表接0~3V的量程,即用导线连接电压表的“3”接线柱与定值电阻的右接线柱。
13. (2024长春市)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
1 0.18 024 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡的电流。________连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则________;分析数据可知:并联电路中电流的特点是________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是________。
【答案】 (1)见解析 断开 (2) 0.28 (3)选用规格相同的灯泡
【解析】(1)由图甲得,两灯泡并联,开关在干路上,电流表测量流过小灯泡的电流,则电流表与L1串联,如图所示:
为了保护电路,连接电路时应断开开关。
(2)由图丙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.28A。
分析数据可知:并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和,即
(3)并联电路中各支路的电压相等,在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,两灯泡的电阻相等,原因可能是选用的灯泡规格相同。
14. (2024四川成都)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过__________的电流;
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如下表。
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.30 0.22 0.50
2 0.22 0.28 0.50
3 0.24 0.22 0.46
4 0.28 0.30 0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是__________;
A.四次实验中电流表选用量程为0~0.6A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是__________。(写出一条即可)
【答案】 (1)L2 (2)B (3)将灯泡L2拧一拧
【解析】(1)由图乙可知,两灯泡并联,电流表在L2所在支路,因此测量的是通过L2电流。
(2)A.由表中数据可知,分度值为0.02A,因此电流表选用的是0~0.6A量程,故A不符合题意;
B.由第4次实验数据可知,IC处的电流不在误差范围内,故B符合题意;
CD.本实验中多次测量可以避免偶然性,寻找普遍性规律,因此实验还可测量更多组数据,故CD不符合题意。
故选B。
(3)由题意可知,L2忽亮忽灭,说明L2接触不良,因此可以将灯泡L2拧一拧。
15. (2024云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢 基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中中小学教育资源及组卷应用平台
【名师导航】备考2025中考物理新课标一轮培优精讲学案(全国通用版)
专题13.1 电路电流电压电阻单元学案
课标要求
1. 观察摩擦起电现象,了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。 2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。 3. 知道电压、电流和电阻。 4.会使用电流表和电压表。 5. 会看、会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中釆用简单串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
考点分布 考查频率 命题趋势
考点.电学基础知识 ★★ 简单电现象、电路、电流、电压、电阻是电学基础,每年考查2~3道题,分值为4-6分左右。考查题型有选择、填空、实验,难度系数为0.65。2025年简单电现象、电路故障以及串并联电路电流电压特点及利用特点计算类试题会出现。电路图实物图应该在实验题中渗透考查。
考点2. 电路图和实物图的相互转化 ★★
考点3. 电路故障 ★★
考点4. 探究串并联电路中电流、电压的特点(应用) ★
考点5. 探究影响导体电阻大小的因素 ★
★★★代表必考点,★★代表常考点,★星表示中频考点。
知识点1:简单的静电现象
1. 原子结构:
2. 摩擦起电
(1)性质:带电体具有______轻小物体的性质
(2)原因:不同物体的原子核对核外电子的束缚力不同
(3)结果:
原子核对核外电子束缚力强的物体得到电子,带_______电;原子核对核外电子束缚力弱的物体失去电子,带________电,摩擦起电的双方带等量异种电荷
(4)实质:摩擦起电不是重新产生了电荷,而是电荷发生了________
(5)能量转化:机械能转化为_____能
3.两种电荷
(1)两种电荷:
1)正电荷:与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电
2)负电荷:与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
(2)相互作用:同种电荷相互_____,异种电荷相互______
(3)验电器
1)作用:用来检验物体_______
2)原理:_____________
(4)电荷量
1)定义:____________
2)单位:______,符号是_________
3)元电荷: e=_______C
【提示】两个相互吸引的物体不一定带异种电荷,还可能一个带电,另一个物体不带电.
4. 导体和绝缘体
特征 原因 常见材料
导体 容易导电 有_____的自由电荷 金属、人体、大地、食盐水、石墨
绝缘体 不容易导电 有_____的自由电荷 橡胶、塑料、陶瓷、食用油、玻璃
【提示】导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定的条件下可以相互转化。
知识点二:电路的三种状态
1. 常见的电路状态有:通路、______、短路。
2. 通路:接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是_____的。
3. 断路:断开的电路叫断路,此时电路不闭合,电路中_____电流。
4. 短路:不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起。短路时,电路中会有很大的电流,可能把电源烧坏,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。用电器两端直接用_____连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。
知识点三:电路的连接方式
1. 串联电路:把电路元件逐个_____连接起了就组成了串联电路。特点:
①电流只有____条路径;
②各用电器之间_____影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;
③只需____个开关就能控制整个电路。
2. 并联电路:把电路元件_____地连接起来就组成了并联电路。电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。特点:
①电流__________的路径,有干路、支路之分;
②各用电器之间______影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为通路;
③_____路开关能控制整个电路,各____路开关控制所在各支路的用电器。
知识点四:电流及串并联电路电流规律
1. 电流:在物理学中,用_______(简称电流)来表示电流的大小;
2. 电流方向:在电源外部,电流的方向从电源的____极到____极。
3. 获得持续电流的条件:①电路中有_____、②电路为______。
4. 电流
(1)物理意义:表示电流_____的物理量。
(2)单位:电流单位是_____,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
(3)一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为____A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
5. 认识电流表
(1)读数时应做到“两看清”即看清_______上标的量程,看清每____格电流值和每____格电流值。
(2)使用规则:两要、两不要。1)电流表要____联在电路中;2)电流要从电流表的___接线柱流入,___接线柱流出,否则指针反偏。
(3)被测电流不要超过电流表的____。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,甚至表被烧坏。
(4)选择量程:实验室用电流表量程是0~0.6A和0~3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A~3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
(5)绝对不要不经_____直接把电流表连到电源两极上,原因是电流表相当于一根导线。
6. 串并联电路电流规律(两个用电器)
(1)串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等,公式:_________
(2)并联电路的电流规律:并联电路中总电流等于各支路中电流之和,公式:___________
知识点五:电压及串并联电路电压规律
1. 电压的单位:在国际单位制中,电压单位是_____(简称为伏,符号是V);电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV。
2. 生活中常见电压值:一节干电池_____V,一节蓄电池2V,家庭用电电压220V,安全电压不高于36V。
3. 认识电压表
(1)读数时,看清______上标的量程(3V、15V两个量程)、分度值(3V量程分度值是0.1V,15V路程分度值是0.5V);
(2)使用规则:
1)电压表要____联在电路中;
2)电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出,否则指针会______。
3)被测电压不要超过电压表的最大______。
4. 串并联电路中的电压规律(两个用电器)
(1)串联电路电压特点:串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之和,即______
(2)并联电路电压特点:在并联电路中,电源两端电压等于各支路用电器两端电压,即______
知识点五六:电阻和滑动变阻器
1.电阻的定义:导体对电流的____作用叫电阻。
2.电阻的单位:国际单位制中电阻的单位是_____,简称欧,符号是Ω。比欧大的单位还有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ),它们之间的换算关系是:1Ω=10KΩ=10MΩ。
3.决定电阻大小因素:导体的材料、_____、横截面积。此外与温度也有关系。
4.滑动变阻器的原理:通过改变接入电路中电阻丝的_____来改变电阻。
5.滑动变阻器的作用:调节滑动变阻器的滑片可以改变电路中的电阻,从而改变电路中的_____。
6.滑动变阻器的接法:____联在要改变的电路中,两接线头要“一上一下”。
注意:使用前要观察滑动变阻器的铭牌,弄清它的最大阻值和允许通过的最大电流;闭合开关前,滑片应处于阻值最大位置。
考点1. 两种电荷
1. 摩擦起电的本质:1)摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到了另一个物体;2)摩擦起电现象中,转移的是带负电的电子;3)两个物体相互摩擦后的带电情况取决于两物体的原子核束缚核外电子本领的强弱。
2. 判断物体是否带电基本方法:
(1)物体是否能吸引轻小物体;
(2)相互排斥的两个物体必带同种电荷,相互吸引的两个物体可能带异种电荷或只有一个物体带电;
(3)让不带电的验电器金属箔张开的物体带电。
3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板是绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
考查角度1. 摩擦起电现象
【例题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( )
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
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,而不是创造了电荷,故A不符合题意;
B.布和吸管摩擦,失去电子的带正电,得到电子的带负电,所以带上异种电荷,故B不符合题意;
C.吸管带了电,小星星带上异种电荷或者不带电,故C不符合题意;
D.吸管带电后,小星星被吸引着转动,这说明了带电体能吸引轻小物体,故D符合题意。
故选D。
【变式练1】(2023四川自贡)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的两个金属箔张开一定的角度,张开是因为在这个过程中______(“产生了电荷”或“电荷发生转移”),此时验电器的金属箔带______电。
【变式练2】玻璃棒与丝绸摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,在摩擦过程中( )
A.玻璃棒和丝绸都得到电子
B.玻璃棒和丝绸都失去电子
C.玻璃棒失去电子,丝绸得到电子
D.玻璃棒得到电子,丝绸失去电子
考查角度2. 电荷间相互作用的规律及验电器
【例题2】(2024黑龙江绥化)将气球与干燥的头发摩擦后,看到如图所示的有趣现象。这是因为气球与头发间发生______现象。由于异种电荷互相______,因而使头发吸附在气球上。
【答案】 摩擦起电 吸引
【解析】将气球与干燥的头发摩擦后,发生摩擦起电现象,一个失去电子带正电,一个得到电子带负电,气球与头发间因带异种电荷相互吸引,因而使头发吸附在气球上。
【变式练1】(2021四川攀枝花)有甲、乙、丙三个带电体,甲物体排斥乙物体,乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电,甲物体带 电,乙物体带 电。
【变式练2】(2024四川自贡一模)用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近甲、乙两个轻小物体,结果甲被排斥,乙被吸引.由此可以判定( )
A. 甲带正电,乙带负电
B. 甲带负电,乙带正电
C. 甲带负电,乙不带电或带正电
D. 甲带正电,乙不带电或带负电
考查角度3. 导体和绝缘体
【例题3】(2024山东菏泽)电脑屏幕上“粘”了一层灰尘,小明想到了一个除尘办法:用塑料尺在头发上快速摩擦了几下,靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。这是利用了带电体______的性质;塑料尺是______(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 具有吸引轻小物体 绝缘体
【解析】 用塑料尺在头发上快速摩擦了几下后发生摩擦起电现象,塑料尺变成了带电体,而带电体具有吸引轻小物体的性质,所以将塑料尺靠近电脑屏幕,灰尘就被吸下来。
塑料尺导电性很差,属于绝缘体。
【变式练1】(2023四川广元)甲、乙、丙三个带电小球,已知甲带负电,甲和乙相互吸引,乙和丙相互排斥,则丙带_____电;通常情况下,金属、石墨、橡胶三种材料中,_____属于绝缘体。
【变式练2】以下几组材料中,都是绝缘体的是( )
A. 橡胶、玻璃、塑料 B. 玻璃、大地、塑料
C. 人体、空气、石墨 D. 食盐水溶液、金属、水
考点2. 电路和电流
1. 判断电路正误:判断电路的正误时,要注意电路的四个组成部分是否完整。对于一个简单电路来说,电源、开关、导线和用电器中缺少任何一个都属于错误电路,特别是对于没有电源开关的长明灯电路,因无法控制电路通断,也是错误电路。
2. 根据实物图画电路图
(1)替换法:先用电路元件的符号替换实物电路图中各元件,然后再整理成规范的电路图;
(2)电流路径法:先找出电流的路径,再用笔画线将电流的路径表示出来,沿电流路径逐一画出相应的电路元件符号。
3. 根据电路图连接实物图:(1)连接实物图时,连线尽可能清晰明了;(2)连线不能交叉,导线两端要连在接线柱上。
两步连接实物图:(1)观察电路图,明确有哪些符号,找出对应的电路元件;(2)从电源的一极出发,一次把实物图中的各元件连接起来,直至电源的另一极。
考查角度1. 电流的形成
【例题4】(2024四川遂宁一模)用丝绸摩擦过玻璃棒去接触不带电的验电器时,验电器的金属箔张开(如图),金属箔因失去电子带上______电荷,接触瞬间电流的方向是______(选填“金属球到玻璃棒”或“玻璃棒到金属球”)。
【答案】 正 玻璃棒到金属球
【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒因缺少电子(电子带负电荷),带正电。当接触金属箔后,金属箔处的电子会通过金属杆、金属球,流向玻璃棒,金属箔失去电子从而带上正电荷。电流的方向与负电荷的流向相反,因此接触瞬间电流的方向是玻璃棒到金属球。
【变式练1】如图所示,当带电体接触验电器的金属球时,下列说法正确的是 ( )
A. 若带电体带正电荷,则这些正电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
B. 若带电体带负电荷,则这些负电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
C. 若带电体带正电荷,则验电器就有一部分电子转移到带电体上
D. 若带电体带负电荷,则验电器就有一部分正电荷转移到带电体上
【变式练2】如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒a去接触不带电的验电器的金属球b时,金属球b也带上了负电,下列说法正确的是 ( )
A. a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
B. b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
C. b上的一些原子核转移到a上,瞬时电流方向b→a
D. a上的一些原子核转移到b上,瞬时电流方向a→b
考查角度2. 简单电路与电路图
【例题5】(2024广西)下图是水果电池和发光二极管()组成的电路。下列电路图与其对应的
是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】水果电池相当于电源,由图可知,电路中电池和发光二极管串联,故ABC不符合题意,D符合题意。故选D。
【变式练1】电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势受到了消费者的青睐。电动自行车除了车钥匙一个开关S 外,两剁车手柄中各有一只开关S1和S2控制电动机。在行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄中的开关立即断开,电动机停止工作。请你设计出未骑行前电动自行车的电路图,并画在虚线框中。
【变式练2】根据如图实物电路,画出对应的电路图。
考查角度3. 电路的三种状态
【例题6】(2024四川成都)如图所示,纸盒外有两只小灯泡和一个开关,闭合开关两灯都亮,断开开关两灯都不亮。下列判断正确的是( )
A. 盒内一定有两节电池 B. 盒内一定有电源供电
C. 两只灯泡一定是串联关系 D. 两只灯泡一定是并联关系
【答案】B
【解析】AB.灯可以发光,则电路中一定由提供电能的电源,但电源的种类不能确定,故A错误,B正确;
CD.由一个电源、两个小灯泡、一个开关和若干导线组成的电路可能是串联电路,开关控制整个电路,开关断开两灯都不亮,也可能是并联电路,当开关接在干路上,也可以控制两盏灯同时亮同时灭,故CD错误。
故选B。
【变式练1】(2024黑龙江牡丹江一模)如图所示,小灯泡L1和L2 联在电路中。开关S闭合后,两灯均发光,电压表测小灯泡 (选填“L1”或“L2”)两端电压。一段时间后,两灯均熄灭,但电压表有示数且较大,电流表无示数,则故障可能是 。
【变式练2】如图所示,要使灯L1和L2串联,应 ;要使灯L1和L2并联,应 (填开关的通断)。开关S1、S2、S3 (填“能”或“不能”)同时闭合。
考点3. 串联与并联
1.串并联电路的特点如下:
(1)串联电路特点:①电流路径只有一条;②用电器工作时互相影响;③开关控制这个电路;④电流处处相同。
(2)并联电路特点:①电流路径有多条;②各支路的用电器工作时互不影响;③干路开关控制整个电路,支路开关控制本支路;④干路电流等于各支路电流之和。
2.判定电路时串联还是并联的方法:
(1)根据用电器工作情况判断。多个用电器能独立工作,则用电器是并联的;多个用电器如果不能单独工作,互相影响,则电路是串联电路。
(2)根据电路图分析判断电路是串联还是并联,一般采用电流路径法。
若电流不分流,只有一条通路,则这些用电器时串联的;若电流在某处分成几条路径,则这些用电器时并联的。
当电路较复杂时,可利用移点法将复杂电路整理为规范的电路,然后电流路径法进行判断。
3. 画电路图应注意的问题:
(1)电路元件符号用统一规定的符号;
(2)连线横平竖直,呈方形;
(3)各元件符号不要画在拐角处;
(4)线路中间不能有断点.
(5)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
4.设计电路首先要将电路需要具有的功能分析清楚,根据所给的材料设计草图,反复的推敲验证,最后得出答案,其设计的一般步骤如下:
(1)根据电路需要具有的功能和电路特点,确定用电器之间的连接方式,即确定用电器是串联还是并联还是串并联都有,在某些时候也可以适当短路、断路等电路形式;同时根据开关在电路中所起的作用却每个开关的位置;
(2)用电路图的形式画出草图;
(3)将题中给出的条件和画出的草图结合起来推敲、验证;
(4)画出清楚、工整的电路图。
考查角度1. 识别串并联电路
【例题7】(2023四川巴中)在如图所示的电路中,下列说法正确的是( )
A.当闭合开关S1、S2、S3时,电源短路
B.当只闭合开关S1、S2时,L1、L2并联
C.当只闭合开关S2、S3时,L1、L2串联
D.当只闭合开关S1、S3时,L1、L2串联
【答案】A
【解析】A.由图知道,同时闭合开关S1、S2、S3时,电流会从电源正极不经过用电器直接回到电源负极,形成电源短路,故A正确;
B.由图知道,闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L2被短路,故B错误;
C.由图知道,当只闭合开关S2、S3时,灯L1被短路,故C错误;
D.由图知道,当只闭合开关S1、S3时,电流有两条路径,灯L1、L2并联,故D错误。
故选A。
【变式练1】高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的
是( )
A. B. C. D.
【变式练2】电冰箱冷藏室中照明灯L由门控开关控制,压缩机(电动机)由温控开关控制,要求照明灯和压缩机既能单独工作又能同时工作,下列电路中符合上述特点的是( )
A. B. C. D.
考查角度2. 电路图与实物图转换
【例题8】(2023四川攀枝花)分析图中的电路图,请用笔画线代替导线将实物图连接起来。
【答案】如图所示.
【解析】由电路图知,开关、灯泡L2、L1和电流表依次串联在电源两极上,电压表并联在L2两端,由于电路中电流和灯泡电压未知,为了安全电压表和电流表可选用大量程,实物图如图所示。
【变式练1】(2022四川达州)某船上装有平衡警示电路,其中S为重力开关,金属片M可绕O点自由转动。当船水平时,M在a、b中间;当船左倾到一定程度时,绿灯亮、电铃响;当船右倾到一定程度时,红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【变式练2】(2023四川自贡)“创新”实验小组的同学要设计一个自动防盗报警电路。要求:晚间开关S闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线AB被扯断,灯亮且电铃发声自动报警。请按要求用直线连接如图所示的电路元件。
考查角度3. 串并联电路的设计
【例题9】(2024福建)小闽设计家庭保险箱指纹锁的电路图,指纹识别成功相当于开关闭合,录入两人的指纹,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁。图中符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】指纹识别成功相当于开关闭合,其中任意一人的指纹识别成功就能开锁,说明每个开关都能控制指纹锁,故两个开关并联后,与指纹锁串联。故选D。
【变式练1】中国高铁技术世界领先,给人们出行带来极大的便利。乘客进站时,需同时通过身份证验证(相当于闭合)和人脸识别(相当于闭合),方可开启闸机M。下列电路设计符合要求的是( )
A B. C. D.
【变式练2】(2021四川成都)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。
考点4. 电流表使用与读数
(1)判断电流表测量的对象:电流表和哪个电器串联,就测量通过哪个电器的电流;
(2)电流表连线:连接电路时,首先要根据已知条件,明确用电器是串联还是并联,开关是在支路上还是在干路上,电流表测哪个用电器电流。开关控制单个用电器时,必须连接在所控制的支路;开关控制所有用电器时,连接在干路上;电流表必须与用电器串联。
(3)牢记电流表使用规则后,先看其两个接线柱连接情况,确认量程,认清分度值后读数。
考查角度1. 电流表的使用
【例题10】(2024江西一模)电流表是测量电路电流大小的仪器。对电流表的使用,下列说法中正确的
是( )
A.本应使用0.6 A的量程,但误用3A的量程,电流表会烧坏
B.当把电流表直接接在电源两极上时,可以测量电源的短路电流
C.在用3A量程试测时,发现指针已超过半偏,应选用0.6 A量程进行测量
D.在用3A量程试测时,发现指针只偏转了很小的角度,应选用0.6 A量程进行测量
【答案】D
【解析】小量程改用大量程不会烧坏电流表,只是测得的电流值误差较大,因此A选项错误;绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上,否则会烧坏电流表,因此B选项错误;用3A量程试测时,指针已超过半偏,而量程为3A的电流表的中央刻度为1.5 A,因此不能选择0.6 A的量程进行测量,故C选项错误;用3A量程试测时,指针只偏转很小角度,说明电流很小,应该用0.6 A的量程进行测量,使读数更精确,故D选项正确.
【变式练1】如图所示的电路中有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上。要求:灯L1和L2并联,开关S接在干路上,电流表只测量灯L2中的电流(连线不能交叉)。
【变式练2】如图,a,b,c,d为电路中的四个接线点,若用电流表测量通过小灯泡的电流,则电流表的M、N接线柱与电路中各接线点的连接关系为( )
A.接,接 B.接,接
C.接,接 D.接,接c
考查角度2. 电流表的读数
【例题11】(2024江苏扬州一模)如图所示,图中电流表的读数为 A。
【答案】1.4
【解析】(1)图甲中电流表的量程为0~3A,每一个大格代表1A,每一个小格代表0.1A,读数为1.4A.
【变式练1】如图甲所示,当开关S闭合后,电流表A1、A2的指针偏转分别如图乙、丙所示,其中电流表A1测量的是通过 (选填“干路”“L1”或“L2”)的电流,电流表A2的示数应为 A。
【变式练2】如图所示电流表,当采用量程测量时,其读数为 ;当改用的量程后,指针仍在图中位置,这时的读数是 。
考点5.探究串并联电路中电流的规律
1. 串联电路中各处电流相等,即I=I1=I2=……=In;
2. 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+……+In。
考查角度1. 串并联电路电流规律的探究实验
【例题12】(2024黑龙江绥化) 如图甲是“探究并联电路的电流规律”实验装置。
实验次数 两端 电压 两端 电压 、两端 总电压U/V
1 1.3 1.5 28
2 1.2 1.2 2.8
3 1.1 1.1 2.8
(1)连接电路时应__________开关;
(2)如图甲,电流表测量的是灯泡__________的电流,实验中和应该选择规格__________(选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(3)完成实验后,利用已有器材又找来电压表“探究串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。闭合开关,发现灯均不亮,电压表示数接近电源电压,故障原因可能是__________;(写出一种即可)
(4)排除故障后,选择合适的器材多次实验并记录数据,如图丙所示,由此可得出串联电路的电压规律:__________。(用U、、写表达式即可)
【答案】 (1) 断开 (2) 不同 (3)灯泡断路(灯丝断了或灯泡接线柱接触不良) (4)
【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
(2)图甲中,两灯并联在电路中,电流表与灯L1串联在同一支路,测量灯L1电流。
为了避免实验的偶然性,实验中应选择规格不同的灯泡进行实验。
(3)图乙中,两灯串联连接,电压表测灯L1两端的电压,闭合开关,两灯都不亮,可能是电路出现了断路,电压表示数接近电源电压,电压表测量电源电压,则其并联部分断路了,所以故障原因是灯L1断路了。
(4)由表格数据知,每组对应的数据都有:L1两端的电压与L2两端的电压之和等于L1、L2两端总电压,所以有U=U1+U2
【变式练1】(2021四川成都)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3V
C.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。
【变式练2】小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。
(1)小明同学在进行实验时,闭合开关前,发现指针如图乙向“0”刻度的左侧偏转,他应 ;
(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 ;
(3)排除故障后,他在测量A处的电流时,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为 A;
(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律,请你指出他们实验应改进的地方是 ;
(5)实验结束后,小明又利用器材连接了如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时电流表A1的示数
电流表A2的示数 (选填“变大”“不变”或“变小”),你的判断依据是 。
考查角度2. 串并联电路电流规律的应用
【例题13】(2024云南)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S、S1和S2,灯L1、L2都正常发光,下列说法正确的是( )
A. 电流表A2测通过灯L2的电流 B. 电流表A1和A2示数相等
C. 断开S2,电流表A2示数变小 D. 断开S2,灯L1变暗
【答案】C
【解析】AB.电路为并联电路,电流表A1与L1串联,所以测量L1所在支路的电流,电流表A2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,所以电流表A1的示数小于A2的示数,故AB错误;
CD.断开S2,电路为只有L1的简单电路,并联电路各支路互不影响,所以灯L1所在支路电流不变,灯亮度不变,电流表A2示数等于电流表A1的示数,所以电流表A2示数变小,故C正确,D错误。故选C。
【变式练1】在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示,由图可知,将元件甲、乙串联后接在电源两端,流过元件甲、乙的电流是0.2A,则电源电压为 V,若将元件甲、乙并联后接在1.5V的电源两端,那么流过干路的电流是 A.
【变式练2】如图甲所示电路中,电流表A1测的是通过 的电流,当开关S闭合后,两电流表指针偏转均如图乙所去,则电流表A1的示数为 A,通过两灯泡的电流比I1∶I2= 。
考点6. 电压
1. 常见电压值:解答此类试题需要学生记住一些常见用电器的正常工作电压值,例如家庭电路中用电器的工作电压一般为220V,手机电池电压为3.7V,电动车电压一般为48V等。
2. 对电压的理解:(1)电压时电路中形成电流的原因,电路中有电压且电路时通路,电路中才有电流;(2)电源是电路中提供电压的装置,无论电路中是否有电流,电源两极间的电压都是客观存在的。
3. 初中阶段的电路故障一般可以概括为断路、短路两种。分析和判断电路故障的一般思路是先判断故障原因是断路还是短路,然后再判断判断故障位置。常见故障见下表:
现象 分析 故障
电流表有示数而电压表无示数 电流表有示数,表明电路是通路;电压表无示数,表明无电流通过电压表 电压表损坏
电压表接触不良
与电压表并联的用电器短路
电压表有示数,而电流表无示数 电压表有示数,表明电路中有电流流过电压表;电流表无示数,表明没有或几乎没有电流流过电流表 电流表短路
与电压表并联的用电器断路,此时电流表与电压表串联(电压表内阻很大),电路中的电流太小,致使电流表无明显示数,但电压表示数几乎等于电源电压
两表均无示数 无电流通过两电表 两表同时短路
与电压表并联的用电器之外的部分断路
灯泡不亮 无电流通过小灯泡 灯丝被烧断
灯泡被短路
灯泡接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
考查角度1. 电压概念
【例题14】(2024江苏连云港)某同学自主学习《电路初探》一章后,整理部分知识结构图如下,请补全有关内容。___________、___________
【答案】 电源 电压的特点
【解析】电路由四大部分组成,即:电源、用电器、导线、开关。
电路的连接方式有两种:串联和并联,而中学阶段主要研究串并联电路的电流的特点和电压的特点。
【变式练1】(2023四川自贡)下列关于电压值的说法错误的是( )
A. 一节干电池的电压是1.5V
B. 电子手表内氧化银电池电压是1.5V
C. 我国家庭电路的电压是110V
D. 对人体安全的电压不高于36V
【变式练2】如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转,下列说法正确的是( )
A.盐水电池将电能转化为化学能;
B.锌片是盐水电池的正极;
C.这个盐水电池的电压是0.4V;
D.盐水中,电流的方向是从铜片流向锌片
考查角度2. 电压表使用与读数
【例题15】(2024黑龙江大庆)如图所示,物块处于静止状态,则物块重力为_______ N,电流表读数为_______A,电压表读数为_______V。
【答案】 1.6 0.52 2.3
【解析】物块处于静止状态,则所受重力等于弹簧测力计的拉力,即测力计示数;由图可知弹簧测力计的分度值为0.2N,则测力计示数为1.6N,即为物体重力。
如图电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,故此时电流表示数为0.52A。
如图电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,故此时电压表示数为2.3V。
【变式练1】如图所示,能正确测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A.B. C.D.
【变式练2】(2023广东省) 如题图所示,电压表读数为________V;滑动变阻器以图所示方式接入电路,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”)。
考查角度3. 判断电路故障
【例题16】(2024吉林)某调光台灯简化电路图如图所示,电源电压保持不变。为使台灯变亮,滑片应向___端移动。台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,电路发生的故障可能是滑动变阻器_____。
【答案】 左##A端 短路
【解析】为使台灯变亮,要增大电路中的电流,电源电压不变,由欧姆定律可知应减小电路中的电阻,由图可知滑片往左端(或A端)移动可减小接入电路的阻值。
台灯工作一段时间后,发现无论怎样调节滑片,台灯一直很亮且亮度不变,说明滑动变阻器不能改变接入阻值大小,故电路发生的故障可能为滑动变阻器短路。
【变式练1】同学们按照如图所示的电路进行实验,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A. L2断路 B. L1断路
C. L2短路 D. L1短路
【变式练2】如图所示,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,某同学用一根导线探究其故障;当把导线首尾同灯L1两端分别相连时发现灯L2亮,灯L1不亮;当把导线首尾同灯L2两端分别相连时,发现两灯都不亮,则 ( )
A. 灯L1短路 B. 灯L1断路
C. 灯L2短路 D. 灯L2断路
考点7. 探究串并联电路电压的规律
1. 实验注意的几点
(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极),逐个顺次连接;
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源;
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,并采用试触法选择合适的量程;
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验;
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电;
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
2. 利用串并联电路电压规律解题一般思路
(1)结合开关的通断,分析电路的串、并联情况,画出等效电路图;
(2)判断电压表和哪部分电路并联;
(3)根据串、并联电路电压规律求解
考查角度1. 探究串并联电路电压规律的实验
【例题17】(2024广东省)探究串联电路中电压的规律;
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整;________
(2)连接电路时,开关应处于___________状态,正确连接电路后,闭合开关,若灯断路,则两端___________(选填“有”或“无”)电压;
(3)用电压表分别测出电压和。其中测时,电压表的示数如图丙所示,示数为___________V。接着更换不同规格的灯泡并多次实验,数据记录见表;
实验次序 电压/V 电压/V 电压/V
1 1.7 29
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压___________;
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以___________。
【答案】(1)见解析 (2)断开 无 (3) 1.20 之和 更换电压不同的电源多次实验
【解析】(1)如图所示,电流从电池的正极出发,经过开关、灯泡L1、灯泡L2、回到负极,故用一个导线将灯泡L2的右端接线柱和灯泡L1左端接线柱相连,故电路图如图所示:
(2)为了保护电路,开关需要断开;闭合开关,若灯断路,则没有电流灯泡L1,则两端无电压。
(3)电压表的示数如图丙所示,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为1.20V。
①分析表格中的数据可知,
故结论为串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
②为使结论更具普遍性,小明将灯泡换成其他类型用电器并多次实验。此外,还可以更换电压不同的电源多次实验,避免偶然性。
【变式练1】 (2023四川成都)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是______
A. 连接电路时,开关S处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 将电压表A接点连线转接至C接点,测量两端电压
(2)测量灯泡两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是______;
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
第1次 0.8 2.0 2.8
第2次 1.0 1.8 2.8
第3次 1.4 1.4 2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是______。
A.串联电路中各处电流相等
B. 灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C. 串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大
D. 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
【变式练2】(2021四川达州)在探究串联电路电压特点时,某同学设计的电路如图所示。对于下列实验过程中出现的现象及分析正确的是( )
A. 开关闭合后,如果灯泡不亮、亮,一定是灯丝断了
B. 如果只有灯泡开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
C. 如果只有灯泡开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D. 开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡一定不发光
考查角度2. 串并联电路电压规律的应用
【例题18】(2023湖南怀化)在图所示电路中,闭合开关后电压表的示数为2.5V,V的示数为4.5V,则电路的电源电压为______V,灯两端电压为_______V。
【答案】 4.5 2
【解析】由电路图知,两灯串联,电压表V测电源电压,V1测灯L1两端的电压,V2测灯L2两端的电压,所以电源电压为4.5V。
据串联电路的电压特点得,灯L2两端电压
U2=U-U1=4.5V-2.5V=2V
【变式练1】(2024山东济南一模)如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为4V,则以下说法正确的是( )
A.灯L1两端的电压为4V;
B.灯L1两端的电压为2V;
C.电源电压与灯L1两端的电压之和为6V;
D.灯L2两端的电压为2V
【变式练2】如图所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关,一只电压表,在不改变电路连接的前提下,能测出灯L1和L2两端电压的电路图。请你判断,设计的电路图中______(填“甲”或“乙”)图是正确的。他们选择正确的电路图进行测量,当开关拨至1时,电压表的示数为2V;当开关拨至2时,电压表的示数为5V。则灯L1两端电压为______V,灯L2两端电压为______V。
考点8. 电阻
导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积等因素有关,与导体是否通电、导体两端电压的高低、通过导体的电流大小等因素无关。即使导体两端电压为零,导体的电阻也仍然存在,且大小不变。
考查角度1. 电阻概念
【例题19】(原创)对电阻概念相关问题理解正确的是( )
A.电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母 R 表示;
B.不同的导体,电阻一般不同,所以电阻是导体的一种性质;
C.电阻国际单位为欧姆,符号是 Ω ;
D. 1kΩ= 106 Ω。
【答案】ABC
【解析】A.电阻是表示导体对电流 阻碍 作用的大小,用字母 R 表示;选项A正确。
B.不同的导体,电阻一般 不同 ,所以电阻是 导体 的一种性质. 选项B正确。
C.电阻国际单位为欧姆,简称 欧 ,符号是 Ω . 选项C正确。
D. 1kΩ= 103 Ω,选项D错误。
【变式练1】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、_____、 横截面积、和_____温度.
【变式练2】在相同温度下,关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A. 铜线的电阻一定比铝线的小 B. 长度相同粗细也相同的铜线和铝线电阻相等
C. 长度相同的两根铜线, 粗的那根电阻较大 D. 粗细相同的两根铜线, 长的那根电阻较大
考查角度2. 影响导体电阻大小的因素
【例题20】某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
导体代号 长度m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B. 为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C. 为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D. 为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
【答案】D
【解析】AB.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应控制导体的材料和横截面积相同,长度不同,应选用导体②和③,故AB错误;
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应控制导体的材料和长度相同,横截面积不同,应选用导体①和②,故C错误;
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应控制导体的长度和横截面积相同,材料不同,应选用导体②与④,故D正确、故选D
【变式练1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.导体在接入电路前没有电阻;
B.导体的电阻随通过导体电流的增大而减小;
C.同种材料制成的长短相同的两根电阻丝,细的比粗的电阻大;
D.镍铬合金丝的电阻比铜丝的电阻大
【变式练2】在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
A 1.0 0.2 锰铜
B 1.0 0.4 锰铜
C 0.5 0.4 锰铜
D 1.0 0.6 镍铬合金
(1)实验中我们是在电压相同的情况下,通过比较 来比较导体电阻大小的;若将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察 也可以判断导体电阻大小;
(2)为验证“导体电阻跟长度有关”,表中可选用的两种导体是 (填导体代号);
(3)若选用表中A、B两种导体,是为了验证导体电阻与 有关,可以得出的实验结论是:在材料、长度相同时, ,导体的电阻越大;
(4)接下来,大家又将镍铬合金丝D接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机对着镍铬合金丝吹一段时间热风,观察到电流表的示数 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这一操作基于的假设是导体的电阻还与 有关。
考查角度3. 半导体与超导体
【例题21】(2024四川广安) LED灯已广泛应用于展示台装饰、居家照明、城市夜景美化等,制作LED灯的材料是______(选填“半导体”或“超导体”)。如图为某学校电子屏中滚动播放的标语,其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来,其它部分正常发光,由此可知,未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是______联的。
【答案】 半导体 并
【解析】导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体,半导体是制作二极管、三极管的材料,常用在电子元件上,LED灯中的发光二极管由半导体材料制成。
其显示屏中的“增”字有一部分未显示曾强文明意识出来,其它部分正常发光,因此可知,未发光部分与其它部分是独立工作,互不影响的,故未发光部分与其它部分建设和谐校园之间是并联的。
【变式练1】关于半导体和超导材料,下列选项描述正确的是( )
A.都可用来做输电线 B.都已经普遍应用于生活中
C.发光二极管是采用半导体材料 D.发光二极管是采用超导体材料
【变式练2】科技落后,就要受制于人。美国对中国科技公司进行封锁制裁,限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是( )
A.超导体 B.绝缘体 C.半导体 D.导体
考点9. 变阻器
原理 通过改变连入电路中电阻线的_________来改变连入电路中的电阻
结构图示 电路 符号
接法 断路式: 右侧电阻线断路,左侧电阻线接入电路
短路式: 右侧电阻线短路,左侧电阻线接入电路
定值电阻式: 电阻线全部接入电路
考查角度1. 滑动变阻器的使用
【例题22】(2024内蒙古一模)下图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
【答案】D
【解析】A. 当滑片P向右滑动时,左侧电阻丝接入电路,电阻变大;
B. 当滑片P向右滑动时,电阻丝没有接入电路,电阻不变,也就是接入的电阻为0Ω;
C. 当滑片P向右滑动时,电阻丝得电阻全部接入电路,电阻不变;
D. 当滑片P向右滑动时,右侧电阻丝接入电路,电阻变小。
【变式练1】当滑动变阻器的滑片向a端滑动时,下列四种接法中,变阻器阻值变小的是( )
A B C D
【变式练2】为了减少碳排放,国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制,当驾驶员向下踩油门踏板时,改变接入电路的变阻器阻值,车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路,其中符合要求的是( )
A. B.C. D.
考查角度2. 电阻箱和电位器
【例题23】如图所示,图甲中电压表读数为______;若使用前出现如图乙所示的情况,则原因是______。如图电阻箱读数为______Ω。
【答案】2.3;指针没有回零;7280。
【解析】由图甲可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,其示数为2.3V。
图乙中在使用前,指针没有指在0刻度线处,这表明电压表在使用前没有调零。
图中电阻箱的示数R=7×1000Ω+2×100Ω+8×10Ω+0×1Ω=7280Ω。
【变式练1】如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器实际上是一个 电阻;(选填“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
【变式练2】某一旋钮式电阻箱内部结构如图所示,它由九个100Ω、九个10Ω和九个1Ω的电阻组成,当改变旋钮(即图中指针)位置调节电阻值时,相当于改变了电阻箱内部接入电路部分导体的 。该电阻箱可调出的最大阻值为 Ω,从图中可读出此时的阻值为 Ω。
易错点1.电流方向判定混淆的相关问题
物理学中规定正电荷移动的方向为电流方向,实际辨识问题中常通过负电荷移动的形式混淆电流移动的描述,从而导致电流方向的判定错误。
1.确定带电体的电性;
2.判定带电体的移动方向,正电荷移动方向为电流方向,负电荷移动方向为电流的反方向。
易错点2. 电路故障原因分析
(1)两节点间多支路连接出现单一导线即为短路;
(2)电流表与电压表示数变化对应电路断路和短路问题,误以为一盏等不发光是因为电路中出现断路的情况,如果这盏灯短路时,也不发,所以考虑问题要严密,学会用辩证讨论思想分析。
(3)有时开关、滑动变阻器也会出现短路、断路,需要具体问题具体分析。
【例一】(2023四川德阳)取两个相同的验电器A和B,使A带负电,B不带电,用带绝缘柄的金属棒把
A和B连接起来,如图所示,可观察到A金属箔的张角变小,B金属箔的张角变大,则自由电子移动方向
是 ,瞬间电流方向是 (填“A到B”或“B到A”)。
【答案】 A到B B到A
【解析】[1][2]A带负电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来时,由于A带负电,有多余的电子,自由电子将从A到B。物理学规定正电荷定向移动的方向是电流的方向,故负电荷定向移动的反方向是电流的方向,电子带负电,所以瞬间电流的方向是从B到A。
【例二】(2024江苏盐城)在探究串联电路电压的特点时,闭合开关,灯泡都不发光,电压表无示数。以下可能的是( )
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
【答案】B
【解析】A.由图知,两灯串联,电压表测量的是L2两端电压,闭合开关,灯泡都不发光,说明电路发生了断路故障;电压表无示数,说明电压表不能连接电源两极,说明是L1发生了断路故障,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B
【针对性训练】
1. 如下图所示,张环宇同学用两不相同验电器A和B进行电学实验探究,其中A带正电,B不带电,用金属棒把A、B连接起来后,列说法中正确的是( )
A.验电器A中正电荷通过棒流向验电器B,验电器B带正电荷
B.验电器B中负电荷通过棒流向验电器A,验电器B带正电荷
C.金属棒中有持续电流从验电器A流向验电器B,使验电器B张角增大
D.金属棒中有持续电流从验电器B流向验电器A,使验电器A张角先减小,后增大
2.将丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔张开,以下说法正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.摩擦后丝绸带正电荷
C.金属箔带电是因为玻璃棒上的电子转移到验电器上
D.玻璃棒与验电器接触时,瞬间的电流方向是从玻璃棒到验电器
3.如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S1、S2,则( )
A. L1不能发光,L2能发光
B. L1能发光,L2不能发光
C. L1、L2都能发光
D. L1、L2都不能发光
4.某同学在利用如图所示电路进行电学实验,实验过程中,发现闭合开关后灯L1亮、灯L2不亮,电流表和电压表均有示数,故障原因可能是 ( )
A. 灯L1断路 B. 灯L1短路
C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
1.(2023湖南益阳)如图所示,将塑料绳撕成丝带状,用毛巾分别摩擦塑料丝带和PVC管,然后将塑料丝带放在PVC管上方,塑料丝带就会像章鱼一样悬在空中,这就是神奇的静电“章鱼”实验。下列关于“章鱼”实验的说法正确的是( )
A.塑料丝带是导体
B.毛巾摩擦塑料丝带时创造了电荷
C.摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了同种电荷
D.摩擦过的塑料丝带和PVC管带上了异种电荷
2. (2024内蒙古赤峰)如图,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,下列说法中正确的是( )
A. 摩擦起电过程创造了电荷
B. 摩擦后吸管带负电荷,是因为它失去了电子
C. 摩擦后吸管能吸引纸屑,是因为吸管有了磁性
D. 用餐巾纸摩擦另一根相同的饮料吸管,靠近它会发生排斥现象
3. (2024重庆A)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______。
4.(2023四川自贡)如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的两个金属箔张开一定的角度,张开是因为在这个过程中______(“产生了电荷”或“电荷发生转移”),此时验电器的金属箔带______电。
5. (2024广东省)《本草纲目》记载:“琥珀如血色,以布拭热,吸得芥子者真也”。“拭”指摩擦,“以布拭热”是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变琥珀的内能。“吸得芥子”是由于琥珀因摩擦带______而______轻小的芥子。
6. (2024广东省)小明设计了一盏能调节亮度的台灯。下列符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
7. (2024黑龙江龙东)如图为封闭小区常见的智能门禁系统,住户可以通过刷卡或人脸识别进入小区,当门禁系统接通电源后,指示灯发光。住户刷卡或人脸识别成功时(相当于分别闭合对应的开关),电动机工作,控制门打开。下列关于门禁系统的简化电路设计合理的是( )
A. B. C. D.
8. (2024湖南)科技小组模拟“智能开锁”设计的电路图,有两种开锁方式。即“人脸识别”与输入“密码”匹配成功,或“人脸识别”与使用“钥匙”匹配成功才可开锁。现用表示人脸识别,、表示密码、钥匙。匹配成功后对应开关自动闭合,电动机才工作开锁。满足上述两种方式都能开锁的电路是( )
A. B. C. D.
9. (2024山东潍坊)共享电动助力单车极大方便人们的出行。如图为某助力单车,使用前先摇晃车把检查电量,此时开关闭合,只有电量指示灯亮起;确认电量充足后扫码开锁,此时开关闭合,日间行车灯亮起,电动机M启动,且日间行车灯损坏时电动机M可正常工作;助力单车在规定区域内,开关始终处于闭合状态,如果驶离规定区域,开关自动断开,电动机M、行车灯均无法工作,指示灯可正常工作。下列电路设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
10. (2024四川眉山)如图所示电路,闭合开关、,小灯泡和均正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路分析正确的是( )
A. 小灯泡和串联
B. 电流表测量电路的总电流
C. 若只断开,小灯泡熄灭,正常发光
D. 若灯突然熄灭,是因为电压表发生断路
11. (2024山东临沂)如图所示电路的电源电压保持不变,将开关和都闭合,两灯均正常发光。下列判断正确的是( )
A. 灯和是串联连接的 B. 电压表不能测量灯的电压
C. 断开后电流表的示数不变 D. 两灯的额定电压一定相同
12. (2024苏州)在图中完成探究电流与电压关系的电路连接,使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
13. (2024长春市)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
1 0.18 024 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡的电流。________连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则________;分析数据可知:并联电路中电流的特点是________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是________。
14. (2024四川成都)在“探究并联电路中的电流特点”实验中,图甲是某小组同学设计的电路图。
(1)图乙是该小组连接的电路,闭合开关S,电流表测通过__________的电流;
(2)该小组同学换用不同规格的小灯泡进行实验,用电流表多次测A、B、C三点电流,记录实验数据如下表。
实验次数 IA/A IB/A IC/A
1 0.30 0.22 0.50
2 0.22 0.28 0.50
3 0.24 0.22 0.46
4 0.28 0.30 0.28
分析表中数据,以下说法不合理的是__________;
A.四次实验中电流表选用量程为0~0.6A
B.表中的数据均在误差范围内
C.此实验还可测量更多组数据
D.通过多次实验,可避免偶然性
(3)小成同学测量通过灯泡L1电流时,L1正常发光,L2忽亮忽灭,他接下来的操作应该是__________。(写出一条即可)
15. (2024云南)20世纪初,科学家发现汞在温度降低至-269℃时,电阻值就变成了零,这种现象叫“超导现象”,具有这种特性的物质叫“超导体”。
低温为什么能发生超导呢 基于初中知识,我们建立一个简易模型进行理解,将导体的原子核与核外受到约束的电子(能量较低而不能自由运动〉组成“原子实”,可类比成小球。原子实做着热运动,穿行其间的自由电子会与它发生碰撞,表现为导体对自由电子传导的阻碍,即电阻。导体温度降至极低时,它们的热运动都趋于消失,通电时自由电子就可以不受阻碍地定向通过导体,宏观上就发生了低温超导现象。
高压也能让材料发生超导。理论上,某种导体在相当于260万倍标准大气压的高压环境下,15℃的“高温”(相对极低温)也能发生超导现象。在这样极高的压力下,原子实排列成紧密的堆垛形式,如图所示,原子实仅能在很小的范围内做热运动,几乎没有空间表现热运动,就像热运动消失了一般。此时原子实堆垛间的间隙就成为了稳定的自由电子通道。通电时自由电子就能在间隙中零阻碍地定向移动,宏观上就显示出超导现象。
常见输电过程中,约7%的电能因导线发热耗散掉。若输电线缆选用超导材料,就可大大减少由于电阻引发的电能损耗。2021年12月,世界首条35千伏公里级液氮超导输电线工程在上海投运,实现了我国在“高温”超导输电领域的领先。
(1)实现超导现象的方式有低温和______________。
(2)极低温度下,原子实与自由电子的__________都趋于消失,通电时自由电子在导体中通行无阻,发生低温超导现象。
(3)超高的压力限制了__________的热运动,通电时自由电子在原子实间隙中定向移动所受到的阻碍为零,发生高压超导现象。
(4)超导技术的一大应用前景是制作输电线缆,这样可以减少电能由于_________引发的电能损耗。
16.(2023广东省) 如题图所示,标有“2.5V 0.3A”的灯泡L1和标有“6V 0.15A”的灯泡L2连接成________联电路,电源电压可调节;闭合开关S,使电源电压从0V逐渐增加,先正常发光的灯泡是________,此时通过另一灯泡的电流是______A。
17.(2024江西一模)如图甲所示电路,电流表A1读数、电流表A3读数均如图乙所示,通过灯泡L3的电流为1.2A,求:
(1)电流表A2的读数是多少?
(2)通过L2的电流是多大?
(3)如果L1与L3位置互换,电流表A2、A3示数各是多少?
18. 如图所示为一种电位器的结构图,可通过转动旋钮带动滑片移动从而调节阻值的大小。下列说法正确的是( )
A.若想用它来调节灯泡的亮度,应该将其与灯泡并联
B.它是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变电阻大小的
C.若将BC两个接线柱接入电路,顺时针转动旋钮,接入电阻变小
D.若将AC两个接线柱接入电路,顺时针转动旋钮,接入电阻变大