第4章 电路探秘
第1节 电荷与电流
要点详解
知识点1 摩擦起电
1. 电荷
(1)定义:摩擦过的物体有了____________轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷。
(2)种类:自然界中只有两种电荷,一种是____________,一种是____________。用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
2. 摩擦起电与静电
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,____________电子的那个物体就带____________电了,另一个失去电子的物体就带等量的____________电。这种现象称为摩擦起电,这种聚集于物体上的电荷叫做____________。
说明 摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷发生了转移。
3. 电荷间的相互作用
(1)实验探究两个带静电的物体的相互作用:
①分别用带电的玻璃棒和橡胶棒同时接触悬挂的2个泡沫塑料小球,2个小球相互靠拢,如图甲所示。
②用两根丝绸摩擦过的玻璃棒同时接触2个泡沫塑料小球,2个小球相互远离,如图乙所示。
③用两根毛皮摩擦过的橡胶棒同时接触2个泡沫塑料小球,2个小球相互远离,如图丙所示。
(2)实验结论:同种电荷相互____________,异种电荷相互____________。
例1 甲、乙、丙、丁四个轻质小球,用细线悬挂起来,它们的相互作用情况如图所示。则甲、乙带____________电荷(填“同种”或“异种”);若丙带负电,则丁____________。
A. 一定带正电 B. 可能带正电 C. 可能不带电 D. 可能带负电
知识点2 电流和电路
1. 电流
(1)电源:像发电机、电池一样能提供电能的装置。接入电路的电源,能使导体内部的电荷产生定向运动,形成持续不断的电流。电荷的定向移动形成电流。
(2)电流方向:____________电荷定向移动的方向称为电流方向,从电源的____________流向____________。
(3)电子运动方向:电子从电源的负极流出,流向电源的正极。因此电子运动的方向与我们规定的电流方向恰好相反。
说明 导体中有大量的自由移动的电荷,在没有接入电路时,它们做杂乱无章的运动,不会形成电流,只有在接入电路时,这些自由电荷才会按一定的方向移动而形成电流。
例2 在如图所示的电视机显像管模型图中,电子枪从A点向荧光屏B点发射电子束。则显像管中电流的方向是从____________点流向____________点(填“A”或“B”)。
2. 电路
(1)概念:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径,叫做电路。
(2)组成:从如图所示的电路中,我们可以看出一个完整的电路由电源、用电器、开关、导线这几部分组成,缺一不可。
(3)电路中各组成部分的作用
①电源:提供____________的装置,叫做电源。电源工作时将其他形式的能转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。
②用电器:当开关闭合时,把电能转化为其他形式能的元件,叫做用电器。常见的用电器有电灯、电视机、电冰箱、空调等。
③开关:开关用来____________或____________电路,起控制电路的作用。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,形成电流的通路。常用铜、铝制作导线,导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料。
说明 从能量的角度看,在电路中,电源的作用是提供持续的电能;用电器的作用是消耗电能;导线的作用是输送电能;开关的作用是控制电能的有无。
3. 电路的三种状态
(1)通路:如图甲所示,当开关闭合时,电路中会产生电流,这样的电路叫做____________,也叫做____________电路。此时电路中有电流通过,用电器工作。
(2)开路:如图乙所示,当开关断开或电路中某一处断开时,电路中就不再有电流,这样的电路叫做____________,也叫做____________。
造成断路的常见原因:①开关没有闭合;②导线与其他元件连接处脱落或接触不良;③导线断了;④用电器损坏,如灯泡的灯丝断了。
(3)短路:如图丙所示,不经过用电器,而直接用导线把电源两极连接起来,叫做电源____________。电源短路时由于电路中的电流过大会损坏电源,严重时会造成火灾,因此,必须防止电源短路。
说明 ①持续电流的存在必须满足两个条件:电路中有电源且电路是通路,这两个条件缺一不可。
②短路有两种:电源短路和用电器短路。发生电源短路时,电路中会有很大的电流,轻则损坏电源,重则发生事故,电源短路要绝对避免;用电器短路是指直接用导线把某用电器两端连接起来,用电器短路时,没有电流通过该用电器,有时可作为电路控制的一种方式。
例3 在下图的四个电路图中,开关S闭合后,能使小灯泡L1和L2都正常发光的图是( )
知识点3 电路图
1. 电路元件符号
2. 电路图:用元件符号代替实物表示电路的图称为____________。
3. 画电路图时,应注意以下几点:
(1)电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号。
(2)要注意所画符号和实物的对应性,如一节干电池就画,如果是两节及以上或是蓄电池,则画成,若反映闭合电路已正常工作的电路图,开关应画成闭合状态。
(3)合理安排电路元件符号,尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路图中,具有对称性,特别注意元件符号一定不能画在电路的拐角处,这样的电路图才清楚美观。
(4)电路图用横平竖直的线段表示导线,转弯处一般画成直角,整个电路图最好呈长方形,力求把电路图画得简洁美观、大小比例适中。
例4 在方框中画出如图所示的实物电路的电路图。
知识点4 串联电路和并联电路
电路名称 串联电路 并联电路
电路图
元件连接 逐个顺次连接 用电器两端相连(并列连接)
电流路径 一条电流路径(无分支) 有两条或多条电流路径(有分支)
用电器工作情况 同时工作,相互影响 可单独工作,互不影响
开关控制作用 开关控制所有用电器,其控制作用与位置无关 干路开关(S)控制所有用电器,支路开关(S1、S2)控制所在支路用电器
例5 (庆阳中考)小轿车上安装一个指示灯,用来提醒司机或乘客车门是否关好。四个车门中只要有一个车门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。图中符合上述要求的电路图是( )
易错点拨
易错点1 不能判断电路状态
例6 (南京中考)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
易错点2 实物的电路连接
例7 (泉州中考)与如图所示的电路图对应的实物图是( )
综合应用
例8 (三明中考)如图所示的电路中有两只灯泡L1、L2,现要使两只灯泡并联连接,下列做法正确的是( )
A. 闭合S1、S3,断开S2
B. 闭合S1、S2,断开 S3
C. 闭合S2、S3,断开S1
D. 闭合S2,断开 S1、S3
巩固提升
1. (贵港中考)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( )
2. 用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球,发现两者互相排斥,由此可鉴定( )
A. 小球一定带正电 B. 小球一定带负电
C. 小球一定不带电 D. 小球可能带负电,也可能带正电
3. (黔东南州中考)根据如图所示的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
4. (福建中考)九年级的志愿者想为敬老院的老人设计一个呼叫电路。他们的设想是:同一房间内两位老人都能单独控制同一只电铃,且能让值班室的工作人员区分出是哪位老人按铃呼叫的。下图中的四个电路,符合设想的是( )
5. 如图所示电路,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该( )
A. 只闭合S3 B. 只闭合S2 C. 同时闭合S1和S2 D. 同时闭合S1和S3
6. (兰州中考)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(导线不允许交叉)
7. (温州中考)如图是小明设计的简易起重机的电路。下列操作中,电动机能工作的是( )
A. 只闭合S2 B. 只闭合S1、S2 C. 只闭合S3 D. 只闭合S1、S3
8. (淮安中考)为避免点燃烟花造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示。装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间。为完善设计方案,还需要在____________(填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作。点放烟花前,定时器在电路中应使点火器处于____________状态,目的是____________________________________。
参考答案
【要点详解】知识点1:吸引 正电荷 负电荷 得到 负 正 静电 排斥 吸引 例1 同种 BC 知识点2:正 正极 负极 例2 B A 电能 接通 断开 通路 闭合 开路 断路 短路
例3 D 知识点3:电路图 例4 如图
知识点4:例5 C
【易错点拨】例6 B 例7 A
【综合应用】例8 A
【巩固提升】1. B 2. B3. 如图
4. C 5. B 6. 如图
7. D 8. a 短路 使点火器不能有电流通过