第1节《电荷与电流(2)》重点归纳与精析提升
【知识梳理】
1.电流:电流是 移动形成的。科学上规定, 电荷定向运动的方向为电流方向,因此,电子运动的方向与电流方向 。
2.电路:把电源、 、 用导线连接起来组成的电流路径。
3.电路中各元件的作用
(1)电源:提供 的装置,如 、发电机、蓄电池等。
(2)用电器:将电能转化为 的设备,如电灯、电视机等。
(3)开关:控制用电器工作的设备,如拨动开关、声控开关等。
(4)导线:将开关、 和 连接起来,形成可以让 移动的通路,常用铜、铝制导线。
4.电路的类型:电路可分为 路、 路、 。
5.电路图:用元件符号代替实物表示电路的图。
6.电路的连接方式: 联和 联。
【知识广场】
电池短路的危害
电池是现代人生活中的一部分,手机、遥控器、电脑、MP3……我们日常生活中经常使用的物品中都会用到电池。在所有的电池中,5号电池可以说是我们接触最早也是最多的一种产品了。虽然一节5号电池的最大电压只有1.5 伏,但如果发生短路,它的威力也不可小觑。
据报道:徐州市某小学的学生陈某与同学一起做电池短路实验时,5号电池突然爆炸,陈某左手3根手指被炸断,头部、脸部多处受伤,被送往医院抢救。
当日上午,科学课的老师说下午科学课要做实验,所有学生都要准备一些电池带到学校。陈某中午吃过饭就跑到学校去了。事发时他拿着5号电池,另一位同学用铝线连接电池的正、负极。就在这时,突然“砰”的一声,陈某左手大拇指、食指、中指均被炸断,其中大拇指断了一节,食指和中指分别断了两节。当时还有4名同学被电池爆炸的碎片崩到,庆幸的是只是一些皮外伤。
专家说,爆炸的原因可能是多节电池串联在一起,导致短路以后瞬间电流过大造成的。电池在使用过程中,要尽量远离热源。有些人习惯把快没电的电池放到嘴里咬一咬,或者是拿到太阳底下晒一晒然后再用,这是不可取的。用过的电池,也不要随便抛弃到热源中,以免发生意外。尤其是碱性电池、高容量电池,这些电池在短路的瞬间在暗处可以看见明显的火花,电流比普通电池大得多,这时电源线就会变热,电池也会快速发热,并且很快烫手,时间稍长可能会引起爆炸。
【精选例析】
【例1】 充电宝和路由器是现代家庭中必不可少的设备。
(1)充电宝是指可以直接给移动设备充电且自身具有储电功能的装置。当给充电宝充电时,充电宝是电路组成中的________,当充电宝对移动设备充电时,充电宝是电路组成中的________。
(2)路由器是一种支持有线和无线连接的网络设备,通过后排接口可以同时连接多台电脑,各接口之间是________(填“串联”或“并联”)的,你的判断依据是___________________________。
当给充电宝充电时,充电宝消耗电能,所以是用电器;当充电宝对移动设备充电时,充电宝提供电能,则是电源。根据实际应用中各个电脑之间互不影响判断电路是并联的。
充电宝在不同电路中的作用不同,具体看它在电路中是提供电能还是消耗电能,来判断它是作为电源还是用电器。根据各用电器是否互相影响是判断电路的连接方式的一种常用方法。
【例2】某种电吹风机可以吹出冷风或热风,使用时闭合“冷风”开关,吹出冷风;再闭合“热风”开关吹出热风。但只闭合“热风”开关,电吹风机不会工作,以“”表示电热丝,“”表示电动机,该电吹风机内部的电路连接可以是( )
【解析】 只闭合“热风”开关,电吹风机也会工作;B电路图只能吹热风,不能吹冷风;C电路图符合题意;D电路图只闭合S1,吹热风,再闭合S2,吹冷风(S2闭合时将电热丝短路),“冷风”开关与“热风”开关的设置不符合题目要求。
【例3】如图4.1-2是电冰箱的简化电路图。图中M是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是( )
A.S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联
B.S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联
C.关上冰箱门时,S1自动断开,使得照明灯熄灭
D.冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作
S1闭合、S2断开时,L没有接入电路,故A错误;S1、S2都闭合时,电流有两条路径,一条经过电动机和S1,另一条经过S2和照明灯,照明灯与电动机并联,故B错误;关上冰箱门,灯熄灭,而S2是控制灯的,故断开的是S2,C错误;压缩机工作,使冰箱内的温度降低,当温度降低到设定温度时,电动机就要停止工作,S1因此要自动断开,故D正确。
解此类题目,可根据条件简化电路图来判断。当遇到样式不熟悉的电路图时,可将其转化为熟悉的电路图再作判断。
【重点归纳】
1.电路中形成持续电流的条件是有电源且电路是通路。
2.一个完整的电路必须包括用电器、电源、开关和导线。电源是能持续提供电能的装置。电路短路有两种情况:个别用电器短路和电源短路,电源短路是指不经过用电器而直接用导线把电源两极连接起来,电源短路时会造成电路中电流过大而损坏电源,严重时会造成火灾,因此电源短路是绝对不允许的。
3.电路在三种状态下的电流情况
通路
有正常的电流
开路
没有电流
短路
存在危险(很大)电流
4.判别串并联的方法
判别方法
串联
并联
用电器连接方法
逐个依次连接
并列连接
电流路径的条数
一条
两条或两条以上
切断任一用电器
都不工作
其他继续工作
【巩固提升】
1.下列关于电流与电源的说法中,正确的是( )
A. 只要电路中有电源,电路中就一定有电流
B. 在闭合电路的导线中,电子移动的方向是从电源负极到电源正极
C. 电源短路时,电路中没有电流
D. 只有电路断开时,电路中才能有电流
2.下列电路图正确的是( )
3.下列电路图中,开关S闭合后,两个电阻串联的是( )
4.如图是某品牌榨汁机。为保障安全,该榨汁机设置了双重开关——电源开关S1和安全开关S2。当杯体倒扣在主机上时,S2自动闭合,此时再闭合S1,电动机M才能启动,开始榨汁。下列电路图符合上述要求的是( )
5.如图所示为小明连接的电路,他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是他用一根导线分别连接a、b,b、c,c、d和a、c两点,灯L1、L2均不发光,再用导线连接b、d两点时,灯L1发光,L2不发光,由此判定电路的故障是( )
A.灯L1与开关S均开路
B.灯L2与开关S均开路
C.灯L1与开关S均短路
D.灯L2与开关S均短路
6.如图所示电路中,开关能够同时控制两盏灯,且两灯发光情况互不影响的电路是( )
A B
C D
7.从显像管尾部的热灯丝发射出来的电子,高速撞击在电视机荧光屏上,使荧光屏发光,则在显像管内( )
A.电流方向从灯丝到荧光屏
B.显像管内电流方向不断改变
C.显像管内没有电流
D.电流方向从荧光屏到灯丝
8.如图所示,某同学将一张细条状铝箔纸的两端分别压在干电池的正、负极上,发现铝箔纸发热并燃烧,关于该实验的分析正确的是( )
A.实验时干电池的正极与正极相连
B.用普通纸代替铝箔纸也能燃烧
C.实验中的铝箔纸相当于电源
D.该实验能说明短路带来的危害
9.下列电路图与实物图相对应的是( )
10.如图是电冰箱的简化电路图。图中M是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是( )
A. S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联
B. S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联
C. 关上冰箱门时,S1自动断开,照明灯熄灭
D. 冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作
11.根据如图所示的电路图,用通路、开路、电源短路填空:
(1)当S1、S2都断开时叫 。
(2)当S1、S2都闭合时叫 。
(3)当S1闭合、S2断开时叫 。
(4)当S1断开、S2闭合时叫 。
12.学校将举办科普知识竞赛,要求甲、乙、丙三队无论哪队闭合开关,裁判台上的电铃都要响,而且不同颜色的灯能区别是哪个参赛队,请你用图中提供的器材(“”表示电铃)设计一个抢答器,连成符合上述要求的电路。
13.如图甲所示,在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端,工人师傅用图乙所示的“测通器”来进行测试。他首先将A和B连接起来,然后将“测通器”的m连接在D上,将n连接在F上,发现此时小灯泡发光,将n改接在E上时小灯泡不发光。(已知三条导线完好,均能正常导电,且A、B、C三个端点的其中任意两个端点都不在同一根导线上,D、E、F三个端点的其中任意两个端点也不在同一条导线上。)
(1)由以上信息可以判断图甲中哪两个端点为同一导线的两端?请说明理由。
(2)下一步工人师傅将如何操作才能最终分清每根导线的两端?
第1节《电荷与电流(2)》重点归纳与精析提升参考答案
【知识梳理】
1.电流:电流是电荷定向移动形成的。科学上规定,正电荷定向运动的方向为电流方向,因此,电子运动的方向与电流方向相反。
2.电路:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径。
3.电路中各元件的作用
(1)电源:提供电能的装置,如干电池、发电机、蓄电池等。
(2)用电器:将电能转化为其他形式能的设备,如电灯、电视机等。
(3)开关:控制用电器工作的设备,如拨动开关、声控开关等。
(4)导线:将开关、用电器和电源连接起来,形成可以让电荷定向移动的通路,常用铜、铝制导线。
4.电路的类型:电路可分为通路、开路、短路。
5.电路图:用元件符号代替实物表示电路的图。
6.电路的连接方式:串联和并联。
【精选例析】
【例1】 (1)用电器 电源 (2)并联 各个电脑之间互不影响
【例2】答案D
【例3】答案D
【巩固提升】
1. (B) 2. (C) 3. (A) 4. (C) 5. (B)
6. (B) 7. (D) 8. (D) 9. (C) 10. (D)
【解析】 S1闭合,S2断开,照明灯L未接入电路,故A选项错误;S1、S2都闭合,照明灯和电动机并联,故B选项错误;关上冰箱门时,照明灯应熄灭,则S2断开,而S1断开会导致电动机不工作,故C选项错误;冰箱内温度降到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作,故D选项正确。
11. (1)开路。(2)电源短路。(3)通路。(4)开路。
12.
【解析】 不论哪一组按开关,该组的指示灯都亮,这说明各组开关与对应的指示灯必须串联,且三组指示灯互不影响,即它们之间的关系是并联;而且不论哪一组按开关,电铃都发声,因此电铃必须连接在干路上。
13.【答】 (1)可以断定CE是一根导线;理由:将A、B、m、D、n、F连接起来,小灯泡发光,说明A、B、m、n、D、F连接起来的电路构成一个通路,则A、B、D、F分别是两根导线的4个端点。n端接E时灯不发光,说明E与A、B、D、F属于不同导线,C、E两端必定构成一根导线。(2)连接AC,m接D,将n改接到E上。若灯发光,说明AD是一根导线,则BF也是一根导线;若灯不发光,说明A与D不在一根导线上,则AF是一根导线,BD也是一根导线。