第3章 简单电路 总结提升
一、电现象
1.定义:用摩擦的方式使物体带电,叫作 。带电体有吸引 的性质。
2.原因:摩擦起电的原因是电荷发生 。原子由原子核和核外电子组成。不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因缺少电子而带 电,得到电子的物体因为有了多余电子而带 的 电。
3.电荷间的相互作用:自然界中只存在正、负两种电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带 电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 电荷。电荷间的相互作用规律:同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
4.验电器:用验电器可以检测物体是否 。它是根据 的原理制成的。它的金属箔所带的电荷量越多,金属箔的张角 。
5.静电的利用:利用 ,我们还可以实现静电复印、静电植绒、静电喷药等。
6.电流及电流方向:电荷的定向移动,形成了 。物理学规定, 定向移动的方向为电流的方向。电池有正、负两个极,在闭合回路中,电流从 极流出,经过用电器后从
极流回电池。伏打电池的基本原理,把 能转化成 能。
二、电路
1.电路的组成:用导线把 、 、 连接起来,就组成了电路。电源把其他形式的能转化为 ;用电器消耗 ,将它转化为其他形式的能;开关控制电流的通断。
2.电路的三种状态
(1)有电流通过用电器,接通的电路叫作 。
(2)断开开关,电路中没有电流,断开的电路叫作开路,也叫 。
(3)导线不通过用电器直接跟电源两极连接,电路的这种状态叫作 。①电源被 时,用电器不能工作,而且会烧坏电源,甚至造成火灾,一定要避免短路。②如果电路是连通的,但用电器两端被导线直接连通,这种情况叫作该用电器被 ,此时该用电器无法工作。
3.电路图
(1)定义:使用规定电路图形符号画出的电路叫作 。
(2)画电路图时的注意事项
①电路图中的电路元件及连接方式要与 一一对应。
②元件符号不能画在导线的 处;导线要画成 ,拐角处为直角。
③除 外,其他元件要处处连通。
④所画电路图要做到整洁、美观。
三、串、并联电路
1.把电路元件 按顺序 连接起来的电路叫作串联电路;串联电路只为电流提供了 条通路;只要有一个地方发生开路,电路中就没有电流。开关的作用和它的位置 ,总是同时控制着连入电路里的 用电器;串联的各用电器 单独工作,一个用电器开路,其他用电器 工作。
2.两个或两个以上电路元件 接在电路两点间,由这种方式连接成的电路叫作并联电路;并联电路中至少有 条电流流通路径;各支路中的用电器 单独工作,一个支路中的用电器开路不能工作,其他支路中的用电器照常工作;干路中的开关控制 用电器,支路中的开关只控制 用电器。
3.串、并联电路的辨别方法
(1)
(2)
(3)
图3-1-2 命题点:带电体能吸引轻小物体 1.用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近碎纸屑,会发现碎纸屑被吸到玻璃棒上,这说明 。
图3-1-4 命题点:电荷间的相互作用 2.将分别带有正、负不同电荷的小球两两靠近后,其状态如图所示,说明同种电荷互相 ,异种电荷互相 。
图3-1-5 命题点:验电器 3.如图,验电器可以检验物体 ,其原理是 电荷互相 。
图3-1-6 命题点:瞬间电流的形成 4.如图,验电器A带正电,验电器B不带电,用带有绝缘柄的金属棒将两验电器的金属球连接起来,发现验电器A金属箔的张角变 ,验电器B的金属箔由闭合变为张开,则在两验电器间发生定向移动的是 (选填“正”或“负”)电荷,移动的方向是由 ,电流的方向是由 (后两空均选填“A到B”或“B到A”)。
图3-2-9 命题点:发光二极管的单向导电性 5.发光二极管是常见的电子元件。只有电流从较 接线脚(正极)流入时,发光二极管中才有电流通过,发光二极管发光。
图3-3-4 命题点:串联电路用电器工作特点 6.如图所示的节日彩灯,如果其中一个小灯泡烧坏了,则这一串灯都 (选填“能”或“不能”)发光,可知它们是采用 方式连接的。
图3-3-8 命题点:并联电路用电器工作特点 7.如图所示为家庭电路中部分电路的电路图。家庭电路中用电器工作时 影响,都可以单独工作;家庭电路中的用电器之间是 联的,电灯与控制它的开关是 联的。
电现象
1.(2024镇江中考)小华做了一个趣味实验:取两根相同的塑料吸管,分别用细线系住吸管一端,再将两吸管另一端同时在自己的头发上摩擦起电,悬挂后靠近。她观察到的现象是 ( )
A B C D
2.(2024苏州中考)关于物质结构及相关原理的说法,正确的是 ( )
A.摩擦起电的过程中产生了电荷
B.原子是不可再分的最小粒子
C.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
D.原子核由带正电的质子和带负电的电子组成
3.(2024广元中考)如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开;再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程的分析,错误的是 ( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
B.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
C.用石墨棒连接两金属球的瞬间,电流方向由乙到甲
D.若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
4.(2024青海中考)在火箭与导弹领域,手工制造固体燃料依然十分重要,火药雕刻技术也直接决定了一个国家武器装备的国防实力。首先它对精度的要求极高,又因为固体燃料极其敏感,静电、不合理的摩擦,甚至刀具触碰到金属壳等都能导致其燃爆。以徐立平为代表的“大国工匠”以精湛的火药雕刻技术让一件件大国重器华丽绽放。结合以上材料,下列措施中能有效防止静电的是 ( )
①刀具触碰到金属壳 ②佩戴防静电腕带
③触摸导静电棒释放静电 ④必须穿防静电服
A.①②③ B.②③④ C.①②④ D.①③④
5.(2024绥化中考)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。
电路
6.(2024常州中考改编)2024年3月2日,神舟十七号航天员出舱修复受损的太阳翼,使其将太阳能转化为电能的功能恢复正常,如图所示,太阳翼属于 ( )
A.电源 B.用电器 C.开关 D.导线
串联、并联电路及电路设计
7.(2024南充中考)不戴头盔存在安全隐患,于是小明同学设计以下方案:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码则无法骑行。下列电路符合以上设计要求的是 ( )
A B
C D
8.(2024镇江中考)某学校电动门既可以用遥控器开启,也可以用按钮开关开启。电动门开启时,电动机工作,警示灯L亮起。若取下警示灯L,电动机仍能工作。按下遥控器相当于S1闭合,按下按钮开关相当于S2闭合。符合上述要求的电路是 ( )
A B
C D
9.(2023成都中考)如图所示的实验电路,还有部分导线未连接,字母a、b、c、d、e、f、g、h表示各元件的接线柱。下列操作能让灯L1、L2都亮起来的是 ( )
A.用导线连接d、f,再闭合开关S
B.用导线连接b、f,再闭合开关S
C.用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S
D.用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S
10.(2024呼和浩特中考)现代科技迅猛发展,不断改变着我们的生活。梁伟同学观察到扫地机器人有这样的特点:(1)闭合S1,扫地机器人开始扫地;(2)同时闭合S1和S2,开启拖地功能(扫拖同时进行)。扫地功能由电动机M完成,拖地功能相当于电阻R。其等效电路图正确的是 ( )
A B
C D
11.(2024通辽中考)某交通路口指示车辆通行的信号灯由红灯和绿灯组成,红灯停,绿灯行,以下是红、绿灯工作时的电路简图。你认为正确的是 ( )
A B
C D
12.(2024自贡中考)在如图所示的电路图中,闭合开关S1、S3,断开开关S2,则小灯泡L1、L2是
(选填“串”或“并”)联;若同时闭合开关S1、S2、S3,则会造成电路 。
【详解答案】
教材要点梳理
一、1.摩擦起电 轻小物体
2.转移 正 等量 负
3.正 负 排斥 吸引
4.带电 同种电荷互相排斥 越大
5.电荷间的相互作用
6.电流 正电荷 正 负 化学 电
二、1.电源 用电器 开关 电能 电能
2.(1)通路 (2)断路 (3)短路 ①短路 ②短接
3.(1)电路图 (2)①实物图 ②拐角 直线 ③开关
三、1.逐个 首尾 一 无关 全部 不能 都不能
2.并列 两 可以 所有 其所在支路
教材图片专练
1.带电体能吸引轻小物体
2.排斥 吸引
3.是否带电 同种 排斥
4.小 负 B到A A到B
5.长
6.不能 串联
7.互不 并 串
高频考点过关
1.B 解析:由于两根吸管都经过了相同的摩擦起电过程,并且它们是由相同的材料制成的,因此它们会带上相同种类的电荷,同种电荷是相互排斥的。故选B。
2.C 解析:摩擦起电的实质是电荷的转移,摩擦起电的过程中没有产生电荷,故A错误;原子是由原子核和核外电子组成的,原子核由质子和中子组成,故B错误;验电器验证物体是否带电,其原理是同种电荷相互排斥,故C正确;原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,故D错误。故选C。
3.D 解析:物理学中规定,毛皮摩擦过的橡胶棒所带的是负电荷,故A正确,不符合题意;由于两金属箔片带同种电荷,同种电荷相互排斥,金属箔片张开,故B正确,不符合题意;用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲验电器带上负电荷,石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,带负电的电子从甲流向乙,电流方向与负电荷移动方向相反,则电流方向由乙到甲,故C正确,不符合题意;玻璃棒是绝缘体,若用玻璃棒连接两金属球,乙不会带电,金属箔片不会张开,故D错误,符合题意。故选D。
4.B 解析:①刀具触碰到金属壳会摩擦起电,不能有效防止静电;②佩戴防静电腕带,可以有效防止静电;③触摸导静电棒释放静电,可以防止电荷的积聚,有效防止静电;④穿防静电服,可以减少摩擦起电现象,有效防止静电。故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
5.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。
6.A 解析:太阳翼为电路提供电能,在电路中属于电源。故选A。
7.B 解析:骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,电动机工作,故A不符合题意;骑行前,扫码成功后开关S1闭合,指示灯L亮,但电动机不工作;从车头取出头盔并戴上后,头盔内遥控设备遥控S2闭合,电动机才通电工作;若只戴头盔不扫码,即只闭合S2,则无法骑行,故B符合题意;扫码成功后开关S1闭合,指示灯L不亮,电动机工作,故C不符合题意;扫码成功后开关S1闭合,指示灯L不亮,电动机不工作,故D不符合题意。故选B。
8.D 解析:根据题目描述,电动门既可以用遥控器开启,也可以用按钮开关开启,这说明遥控器和按钮开关在电路中应该是并联的。电动门开启时,电动机工作,警示灯L亮起,若取下警示灯L,电动机仍能工作,这说明电动机和警示灯L在电路中应该是并联的。故选D。
9.C 解析:用导线连接d、f,再闭合开关S,灯泡L2接入电路中,灯泡L1没有接入电路中,只有灯泡L2亮,故A不符合题意;用导线连接b、f,再闭合开关S,灯泡L2接入电路中,灯泡L1没有接入电路中,只有灯泡L2亮,故B不符合题意;用一根导线连接e、g,用另一根导线连接d、f,再闭合开关S,两个灯泡并联,两个灯泡都亮,故C符合题意;用一根导线连接e、f,用另一根导线连接d、g,再闭合开关S,电流从电源正极不经过用电器直接回到电源负极,会造成电源短路,两个灯泡都不亮,故D不符合题意。故选C。
10.A 解析:闭合S1,电动机工作,开始扫地;同时闭合S1和S2,电动机和电阻并联工作,开启拖地功能,故A正确;闭合S1,电阻工作,开始拖地;同时闭合S1和S2,扫拖同时进行,故B错误;两个开关、电阻和电动机串联,只有同时闭合S1和S2,机器人才开始开启扫地、拖地功能,故C错误;闭合S1,电阻R与电动机M串联,扫拖同时进行;同时闭合S1和S2,R被短路,开始扫地,故D错误。故选A。
11.D 解析:由生活经验可知,红绿信号每次只能亮其中一个灯,不能同时亮,即不能同时工作,每个可独立工作,所以两灯应并联,且各有一个开关控制,干路上没有开关,故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
12.并 短路
解析:由题图可知,当闭合开关S1、S3,断开开关S2时,电流分成两条支路分别通过两个灯泡,则小灯泡L1、L2是并联的。若同时闭合开关S1、S2、S3,电流从电源正极不经过用电器直接回到负极,会造成电路短路,烧毁电源。