第15章 电流和电路(巩固与提高)
考点1:摩擦起电
1.1判断物体是否带电的方法
【例题】(2014秋?黄石校级月考)下列现象不属于带电体的性质的现象是( )
A.用毛皮摩擦过的玻璃棒靠近纸屑时,纸屑被吸引
B.电视机荧屏很容易吸附灰尘
C.从冰箱冷冻室内拿出冰棒容易粘手
D.用干燥的毛刷刷衣物时,毛刷上沾有细小的脏物
【练习1】(2019?孝义市二模)下列现象中与电视机的荧光屏表面常沾有许多灰尘的物理道理相同的是( )
A.塑料梳子梳头发,头发变得蓬松
B.冬天脱毛衣时产生电火花
C.塑料泡沫容易吸在化纤衣服上
D.油罐车后拖有长长的铁链
【练习2】(2016秋?甘州区校级期中)皮肤干燥的人,穿着化纤材料的衣服时,由于皮肤与衣服不断摩擦,使衣服带上电,由于带电体具有 的性质,所以容易粘上灰尘。
1.2导体与绝缘体
【例题】(2018春?崇仁县校级月考)如图甲所示,把玻璃珠接入电路中,闭合开关,灯不亮,说明玻璃是 ;现给玻璃珠加热,如图乙所示,当玻璃珠加热到红炽状态时,发现灯发光了,说明玻璃在红炽状态下会变成 。(均选填“导体”或“绝缘体”)
1.3导体导电的实质及导体与绝缘体的区别
【例题】(2017秋?琼中县期末)关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是( )
A.导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在
B.有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
C.绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有电荷存在
D.导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
【练习1】(2017秋?昌平区校级月考)在如图所示的实验中,合上开关,用酒精灯将玻璃加热到一定程度后,观察到电灯亮了,这说明( )
A.常温下玻璃是导体
B.火焰将电路直接连通
C.玻璃加热到一定程度可以导电
D.导体和绝缘体不可能转化
1.4原子结构
【例题】(2017秋?南雄市校级期末)通常状况下,原子呈 性,原因是原子核所带的 电荷与核外电子所带的 电荷在数量上相等,因此,整个原子对外不显电性。
【练习题】(2017春?南京月考)英国科学家汤姆生发现了电子,进而认识到 是由电子和原子核构成的,后来又发现原子核是由带 电的 和不带电的 构成的;与丝绸摩擦的玻璃棒带上 。
1.5正电荷、负电荷
【例题】(2019春?宝应县期末)在探究带电物体的性质实验中,同学们用不同的方式使物体带上电后去靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒以及与毛皮摩擦过的橡胶棒,发现带电物体与它们之间不是吸引就是排斥,探究此实验的目的是为了得出( )
A.利用摩擦等方式能让物体带电
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.自然界只有两种电荷
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
【练习1】(2018秋?莎车县校级期末)自然界中有两种电荷,人们把用绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做 ;毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做 。
1.6摩擦起电及其实质
【例1】(2019?安徽模拟)物理老师在讲授“摩擦起电”一节时,请同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片,结果塑料直尺能够吸引碎纸片。如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比,这个现象说明( )
A.摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带负电,塑料直尺带正电
B.摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带正电,塑料直尺带负电
C.摩擦时,只发生了正电荷的转移,使塑料直尺带了正电
D.摩擦时,头发上的电子向塑料直尺转移,使塑料直尺带了负电
【例2】(2019?安阳模拟)如图所示,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,吸管能在本平面内自由转动。先用餐巾纸摩擦吸管使其带电,再把与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时,橡胶棒排斥吸管。对这一现象下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电创造了电荷
B.与毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
C.在摩擦过程中,毛皮失去电子
D.与吸管摩擦过的餐巾纸带负电
【练习1】(2019?黄埔区一模)小红同学用一次性同种材质的塑料餐具做实验,她把在头发上摩擦过的塑料叉子放在矿泉水瓶盖上,如图所示。再把在头发上摩擦过的塑料勺子靠近叉子,发现叉子被排斥转动起来。则下列判断正确的是( )
A.叉子带电,勺子不带电
B.叉子不带电,勺子带电
C.叉子和勺子带异种电荷
D.叉子和勺子带同种电荷
【练习2】(2017秋?临西县期末)小雪在生活中观察到以下现象:①干燥的天气,用塑料梳子梳理干燥头发,越梳越蓬松 ②电风扇转久了,扇叶上容易附着灰尘 ③穿着化纤衣服的人晚上脱衣服时,常会看到闪光并听到响声 ④吸尘器能够把地上的碎纸屑吸起来。在这几种现象中,属于摩擦起电现象的是( )
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②③④
【练习3】(2019春?金坛区期中)摩擦起电跟物质的种类即物质的结构和化学成分有关。各种物质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的。因此,不同物质的起电顺序是不同的,见下列起电顺序表:
起电顺序(正→负)
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬胶棒
石蜡
涤纶
硬塑料
聚乙烯
聚丙烯
根据你所学的摩擦起电知识和起电顺序表,判断下列说法正确的是( )
A.毛皮和涤纶摩擦过程中产生电荷彼此带上了电
B.跟纸摩擦过的玻璃棒带正电、纸不带电
C.跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电、涤纶带负电
D.丝绸和金属摩擦起电比玻璃和涤纶摩擦起电更容易
【练习4】(2019春?工业园区期中)各种原子都有相似的结构,原子的中心有 ,周围的电子绕其运动。用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象:毛皮与橡胶棒摩擦后橡胶棒带负电是因为橡胶棒 (填“得到”或“失去”)电子。在生活中经常会遇到摩擦起电的现象,例如:干燥的秋天用塑料梳子梳头发,头发随之飘动起来,而且越梳理蓬松得越厉害,这是同种电荷相互 。
1.7电荷间的相互作用
【例题】(2019?郑州一模)如图所示,用一根带正电的玻璃棒靠近另一根带电的塑料吸管的一端,发现它们互相排斥,关于这一现象,下列说法正确的是( )
A.吸管带的是负电 B.吸管可能不带电
C.吸管带的是正电 D.吸管带电情况不能确定
【练习1】(2018秋?兴平市期末)用绝缘细线分别悬挂甲和乙两个泡沫塑料小球,使两个小球带电后(球上标注的是所带电荷种类)。会出现的情形是图中的( )
A. B.
C. D.
【练习2】(2019?河南二模)小聪用餐巾纸反复摩擦一根饮料吸管乙,然后把乙靠近另一根用支架支着能自由转动的吸管甲的一端,如图所示,发现甲、乙互相吸引。下列对实验现象的分析正确的是( )
A.甲带正电荷,乙带负电荷
B.甲带负电荷,乙带正电荷
C.乙靠近摩擦过的餐巾纸,二者相互排斥
D.乙靠近摩擦过的餐巾纸,二者相互吸引
1.8带电物体的判断
【例题】(2019春?莲湖区期末)A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景分别如图甲、乙、丙所示,由此判断( )
A.小球A可能不带电 B.小球B可能不带电
C.小球A一定带正电 D.小球B一定带正电
【练习1】(2019?凉山州模拟)三个用细线悬挂的轻质小球,它们之间的发生的相互作用如图所示,请判断这三个小球的带电情况( )
A.甲、乙、丙都带电
B.甲、乙不一定带电,丙一定带电
C.甲、乙一定带电,丙可能带电、也可能不带电
D.甲可能不带电,乙、丙一定带电
【练习2】(2019?滕州市校级模拟)现有A、B、C三个轻质小球,已知A带正电,A和B互相吸引,C和A互相排斥。则( )
A.B一定不带电,C带正电 B.
B可能带负电,C带正电
C.B一定带正电,C带负电
D.B可能不带电,C带负电
【练习3】(2018秋?和平区期末)下面是九年级物理课本第35页“动手动脑学物理“的第2题。
如图15.1﹣6.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。把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近。由此 (选填“可以“或“不可以”)判断物体已经带电,原因是 。
1.9验电器原理及其使用
【例题】(2019?紫金县模拟)取两个相同的验电器甲和乙,使甲带电,乙不带电。可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合(如图所示)。用带绝缘柄的金属棒将甲和乙的两金属球连接起来,则甲、乙金属箔张开角的变化情况是( )
A.甲和乙都不变 B.甲变小,乙张开
C.甲变大,乙不变 D.甲闭合,乙张开
【练习1】(2018秋?温江区期末)各取两个相同的验电器A和B,使A带电,B不带电。可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。
实验一:用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图甲所示。
实验二:用橡胶棒把A和B连接起来,如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.实验一中:有一部分电子通过金属棒从A移动到了B
B.实验一的现象是,验电器A的金属箔张开的角度减小
C.实验二中:有一部分电荷通过橡胶棒从A移动到了B
D.实验二的现象是,验电器B的金属箔由闭合变为张开
【练习2】(2019春?常州期末)小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质小球,现象如图(a)所示,小球的带电情况是 或 ;如图(b)所示,小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器原本闭合的两片金属箔张开,这是因 。小华接着用另一根棒与该验电器的金属球接触,发现刚才张开的两片金属箔张角没有变小、反而变得更大,可见小华做实验的棒带有 (正/负)电荷。
考点2:电流
2.1电流的大小
【例题】(2019?德州二模)家用电热水壶正常工作时的电流最接近( )
A.0.05安 B.0.5安 C.5安 D.20安
【练习】(2016秋?晋江市校级期中)下表是部分用电器的电流值,电器1、电器2、电器3可能是台灯、计算器或电饭煲,则台灯应该是电器 ,计算器应该是电器 。电钣煲应该是 3 (填写电器序号)
电器1
电器2
电器3
100μA
0.2A
3A
2.2电源及其能量转换
【例题】(2018秋?黄岛区月考)下列关于电源和用电器说法正确的是( )
A.所有电源都由化学能转换为电能
B.电源工作时是将其它形式的转化为电能的装置
C.电池充电时,化学能转化为电能
D.用电器是产生电能的装置
【练习】(2019?吉林二模)如图是某手机移功电源(俗称充电宝),用移动电源给手机充电时,手机相于电路中的 ,移动电源将化学能转化成 。
2.3有持续电流的条件
【例题】(2018秋?南山区校级月考)下面说法中正确的是( )
A.电路中只要有电源就有电流
B.导体中只要有能自由移动的电荷就有电流
C.金属导体中的电流方向跟自由电子的移动方向相同
D.要得到持续的电流必须有电源
【练习】(2018秋?邓州市校级月考)电路中有持续电流的条件是:电路中要有 ,电路还得是 。
2.4电路的组成
【例题】(2019?高密市模拟)如图所示是一只磁控猴子,只要你拿走它手上的香蕉,它就不停地大吵大闹;你把香蕉还给它,它就停止吵闹。香蕉的作用相当于电路中的( )
A.导线 B.开关 C.电源 D.发声器
【练习】(2018秋?沭阳县期中)电路主要由 、用电器、开关和导线组成,汽车的启动主要依靠启动电路里的电动机,把汽车钥匙插入并旋到适当位置,汽车开始启动。汽车钥匙相当于启动电路中的 ,电动机工作时,主要将电能转化为 能。
2.5电路的三种状态
【例题】(2018秋?罗湖区校级期末)如图所示的三个电路,下列对其通路、开路、短路判断正确的是( )
A.甲开路、乙通路、丙短路
B.甲通路、乙断路、丙短路
C.甲通路、乙短路、丙开路
D.甲短路、乙开路、丙通路
【练习1】(2018秋?北京期末)如图所示的四个电路中,若将开关S闭合,会发生短路的电路是( )
A. B.
C. D.
【练习2】(2019?常德一模)如图电路,闭合开关后,灯泡不亮,不可能的原因是( )
A.灯丝断了 B.AB两点间的导线断路了
C.这一节电池装反了 D.灯座与灯泡接触不良
【练习3】(2019?鄂城区模拟)如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮,用一根导线的两端接触a、b两点时两灯也不亮;接触b、c两点时,两灯仍不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。则下列分析中正确的是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.开关S断路 D.上述分析均不对
2.6电路图及元件符号
【例题】(2018秋?库车县校级月考)电路图是指用 来表示电路连接的图。常用的元件符号,如代表 ,代表 ,代表 ,代表 ,代表 。
【练习】(2019?信丰县一模)如表、画出了几种常用元件及其在电路中的符号,请你在表格中元件对应的空白处画出该元件的符号。
常用电路元件及符号
元件
符号
2.7根据实物图画电路图
【例题】(2019?海南模拟)如图所示,下列四个电路图中与右边实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【练习1】(2019?邵阳模拟)与实物图对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
【练习2】(2018秋?三明期末)根据图的实物电路,在右侧虚线框内画出相应电路图。
2.8实物的电路连接
【例题】(2018秋?岐山县期中)在连接电路的过程中,下列哪个步骤是不必要的( )
A.开关应是断开的
B.连接电路时,一定要从电源正极出发,直至电源负极
C.为保持各连接点接触良好,各接线柱要顺时针拧紧
D.连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路
【练习1】(2018秋?房山区期中)在如图所示的四个电路中,与右边实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【练习2】(2019?西湖区校级模拟)根据电路图连接实物图,连接导线不能交叉。
2.9电流的形成及其方向
【例题】(2018秋?福田区期末)下列说法正确的是( )
A.负电荷定向移动不能形成电流
B.电路中只要有电源,就一定有电流
C.只有正电荷定向移动才能形成电流
D.在电源外部,电流的方向是从电源正极经用电器流向负极
【练习1】(2018秋?罗湖区校级期末)如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电,现在用带有绝缘柄的金属棒将A、B验电器的金属球连接起来,下列说法正确的是( )
A.电流从A到B B.电流从B到A
C.正电荷从A转移到B D.正电荷从B转移到A
【练习2】(2019?南海区二模)如图甲所示,两个验电器A和B,其中A带正电,B不带电。用手捏住塑料使铜棒同时接触验电器A和B的金属球,发现验电器A的金属箔张角变小,验电器B的金属箔张角变大,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.铜棒中瞬间电流方向从A到B
B.塑料是绝缘体,不能摩擦起电
C.A金属箔张角变小,说明它失去电子
D.B金属箔张角变大,说明两金属箔带上异种电荷
【练习3】(2018秋?开州区期末)如图所示,两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电。若用金属棒把A和B连接起来的瞬间,金属棒中的电流方向从( (选填“A到B”或“B到A”);若用橡胶棒连接两验电器,验电器B的金属箔片将不会张开,是因为橡胶棒是 体,它不易导电。
考点3:串联和并联
3.1串联电路和并联电路的识别
【例题】(2019?平谷区二模)在如图所示的电路中,开关闭合后,三个灯泡并联的电路是( )
A. B.
C. D.
【练习1】(2019?梁溪区一模)小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一只小灯熄灭,如图所示,关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想中合理的一组是( )
①若该小灯处断路,众小灯并联
②若该小灯处短路,众小灯串联
③若该小灯处断路,众小灯串联
④若该小灯处短路,众小灯并联
A.①② B.③④ C.③ D.④
【练习2】(2019秋?下陆区校级月考)如图所示是一个简化了的电冰箱内的电路图。M是压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯泡。关于电冰箱内电动机和照明灯的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱门打开时,S1就自动闭合
B.电动机与照明灯是串联的
C.电冰箱门打开时,S2就自动断开
D.电动机与照明灯不能同时工作
【练习3】(2019?增城区一模)如图,是一种常见的LED手电筒,发光元件由五个发光二极管组成,其中任意一个二极管坏了,其余几个还能正常发光,说明这些发光二极管间是 (选填“串联”、“并联”)的,将电源正、负极对调,闭合开关,发光二极管( (选填“会”、“不会”)发光。
【练习4】(2019?双流区模拟)如图所示的电路,L1和L2两只灯泡是 关系(选填“串联”或“并联”)。开关闭合后,电流表(甲)测量的是通过 的电流(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”,下同),电流表(乙)测量的是通过 的电流。
3.2串并联电路的设计
【例1】(2019?长沙模拟)小融在某酒店住宿时发现,酒店洗手间有一个镜前灯,一个吸顶灯和一个排气扇(电动机),洗手间门口的开关S1和床头开关S2都可以控制两盏灯和排气扇同时工作或不工作,下列设计符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【例2】(2019春?船山区月考)按要求设计电路。要求:
(1)只闭合开关S1,两灯L1、L2都亮;
(2)只闭合S2,两灯L1、L2都不亮;
(3)开关S1、S2都闭合,L1、不亮,L2亮。
【练习1】(2019?北塔区模拟)小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。图中所示的模似电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【练习2】(2019?杨浦区一模)汽车上设置了“安全带指示灯”,提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合电键,指示灯不亮;安全带未系好时,相当于断开电键,指示灯发光。图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【练习3】(2019?武昌区模拟)李海同学骑车上学,因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开,因此他想设计提醒收支架和锁车的电路。在兴趣小组活动中,他请同学们一道设计提醒锁车的电路,要求:当车的支架支起(开关S1闭合)时,蜂鸣器响起,提醒锁车;当车上锁(开关S2断开)后,蜂鸣器停止发声。他们设计了如图所示的四个电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【练习4】(2019?东莞市二模)电脑正常工作时,中央处理器不断发热必须用风扇给予降温。为了保证中央处理器不被烧坏,要求:中央处理器(即CPU)工作之前,带动风扇的电动机要先启动,中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,同学们设计的四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【练习5】(2018秋?东莞市期末)在火车车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门(相当开关)都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人字样”,提醒旅客两个厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述要求的电路图。
考点4:电流的测量
4.1电流的测量
【例题】(2017秋?朝阳区校级期中)如图所示的四个电路中,要求用电流表测量通过灯L1的电流,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【练习1】(2018秋?福田区校级月考)如图所示,两盏灯并联在电路中,现要用一只电流表来测量灯泡L2中的电流,在图中给出的a,b,c三个位置中,电流表应连入的位置是( )
A.只能在a点 B.只能在b点
C.只能在C点 D.a,b,c三点均可
【练习2】测量L2电流的电路正确的是( )
A. B.
C. D.
4.2电流表的使用
【例题】(2019秋?福田区校级月考)如图所示的电路中,电流表使用正确的图是( )
A. B.
C. D.
【练习1】(2019?邻水县模拟)下图是同学们设计的用电流表测量干路中电流的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【练习2】(2019?宁夏模拟)如图甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。
(1)出现甲同学的问题的原因:电流表的 ;
(2)出现乙同学的问题的原因:电流表的 ;
(3)出现丙同学的问题的原因:电流表的 。
4.3电流表的读数
【例题】(2018秋?黄岛区月考)两个学生用电流表测量电路中的电流,一学生接入电路的是0~0.6A这个量程,而另一个学生却按0~3A这个量程读得1.2A,那么实际测得的电流应是( )
A.0.24A B.2.4A C.1.2A D.3.24A
【练习】(2019?新邵县模拟)如图所示的电流表的读数甲是 A,乙是 A。
4.4连接含有电流表的实物图
【例题】(2018秋?平川区校级期末)请在图中用笔画线代替导线按要求连接电路并在虚线框内画出电路图要求:
(1)开关同时控制两盏电灯;
(2)电灯L1、L2并联;
(3)电流表测通过两灯的总电流;
(4)所画导线不能交叉。
【练习1】(2018秋?南皮县校级月考)根据如图所示的电路图,把右面的实物连接起来。
【练习2】(2018秋?荔湾区校级月考)依照电路图,将对应各实物元件连接起来
考点5:串并联电路中的电流规律
5.1串联电路中的电流规律
【例题】(2018秋?兴化市期末)灯泡L1和L2连接在同一电路中,根据以下哪个特点可以确认两灯是并联的( )
A.两灯亮度不同
B.两灯都亮时将L1从灯座中摘除,L2也不亮
C.通过两灯的电流相等
D.通过两灯的电流不相等
【练习1】(2018秋?江阴市期中)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,则( )
A.I AB>I BC B.I AB<I BC
C.I AB=I BC D.以上三种情况都有可能
【练习2】(2018秋?龙岗区期中)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【练习3】(2018秋?河北期中)过春节的时候,好多家庭都会买一串串的小彩灯来装饰屋子。小红家也买了许多串小彩灯,他通过观察发现小彩灯都是串联在一起的。小红将一串小彩灯接入电路中后,测量出通过第一盏小彩灯的电流为0.1A,则通过第五盏小彩灯的电流为 A;小红发现该串小彩灯中有一个小彩灯不亮了,但是其余的小彩灯都亮,则未亮的小彩灯处发生的电路故障是 。
5.2探究串并联电路的电流规律
【例题】(2018秋?泰兴市校级月考)小丽同学进行探究实验的电路如图所示,她用电流表分别在A、B、C三处测得电流如下表。你认为小丽下一步应该做的是( )
测量处
A
B
C
电流(安)
0.5
0.2
0.3
A.分析数据得出结论
B.拆下电路,整理仪器
C.换电流表的量程再做几次实验
D.换不同规格的灯泡再做几次实验
【练习1】(2018秋?长清区校级月考)在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图 中 a、b、c 三处的电流大小,为了进一步探究 a、b、c 三处的电流大小有 什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量 a、b、c 三处的电流
B.改变开关 S 的位置,再次测量 a、b、c 三处的电流
C.将图中两只灯泡的位置互换,再次测量 a、b、c 三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量 a、b、c 三处的电流
【练习2】(2018秋?江津区期末)如图所示,在“探究串联电路电流特点”的实验中,电流表分别测出通过a、b、c三点的电流Ia、Ib、Ic.选择两个小灯泡的规格应该是 的(选填“相同”或“不相同”):下表是某同学实验中的一组数据,有一数值是明显错误的,造成错误的最大可能原因是 。
电流表的位置
a
b
c
电流/A
0.3
0.3
1.5
【练习3】(2016秋?安庆期中)小李和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路图如图1所示
(1)在使用电流表测电流的实验中,小李试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是
(2)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路,该电路存在的问题是: 。
(3)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(4)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是:
在实验中可以采用 的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验;多次测量的目的是: 。
5.3并联电路的电流规律
【例题】(2019秋?福田区校级月考)如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A.A的示数是150mA B.A的示数是70mA
C.A′的示数是80mA D.A′的示数是30mA
【练习1】(2019?双流区校级二模)如图所示,当开关S合时,关于三个电流表A1、A2和A3的示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数等于通过灯泡L1的电流
B.电流表A1的示数一定等于A2和A3的示数之和
C.三个电流表的示数相等
D.电流表A2的示数等于通过灯泡L2和L3的电流之和
【练习2】(2019?武侯区模拟)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.2.6A 0.52A B.0.52A 2.08A
C.2.08A 0.52A D.0.52A 2.6A
4.(2018秋?罗湖区校级期中)如图所示电路,电源电压保持不变,只闭合开关S时,电流表的示数为0.2A,若再闭合开关S1,发现电流表的示数为0.5A,此时通过L1的电流为I1,通过L2的电流为I2,则( )
A.I1:I2=2:5 B.I1:I2=3:5 C.I1=0.3 A D.I2=0.5 A
【练习3】(2017秋?静宁县校级期中)某同学用如图所示电路“探究并联电路中电流的特点”。
(1)在连接电路时,开关应 。当闭合开关试触时,发现电流表的指针偏转如图所示,原因是 。
(2)用电流表分别测出电路中的A、B、C处的电流,改变电源电压,重复实验,记录数据如表。
实验序号
A处的电流IA
B处的电流IB
C处的电流Ic
第一次测量
0.2
0.2
0.4
第二次测量
0.3
0.3
0.6
第三次测量
0.4
0.4
0.8
上面表格的设计中存在的不足之处是 。
(3)该同学表格数据得出实验结论:并联电路中干路电流为支路电流的2倍。这个结论一定成立吗?答:( (选填“一定”或“不一定”)。为了得出具有普遍意义的并联电路中电流的特点,应该
第15章 电流和电路(巩固与提高)
答案与解析
考点1:摩擦起电
1.1判断物体是否带电的方法
【例题】(2014秋?黄石校级月考)下列现象不属于带电体的性质的现象是(C)
A.用毛皮摩擦过的玻璃棒靠近纸屑时,纸屑被吸引
B.电视机荧屏很容易吸附灰尘
C.从冰箱冷冻室内拿出冰棒容易粘手
D.用干燥的毛刷刷衣物时,毛刷上沾有细小的脏物
【练习1】(2019?孝义市二模)下列现象中与电视机的荧光屏表面常沾有许多灰尘的物理道理相同的是(C)
A.塑料梳子梳头发,头发变得蓬松
B.冬天脱毛衣时产生电火花
C.塑料泡沫容易吸在化纤衣服上
D.油罐车后拖有长长的铁链
【练习2】(2016秋?甘州区校级期中)皮肤干燥的人,穿着化纤材料的衣服时,由于皮肤与衣服不断摩擦,使衣服带上电,由于带电体具有 吸引轻小物体 的性质,所以容易粘上灰尘。
1.2导体与绝缘体
【例题】(2018春?崇仁县校级月考)如图甲所示,把玻璃珠接入电路中,闭合开关,灯不亮,说明玻璃是 绝缘体 ;现给玻璃珠加热,如图乙所示,当玻璃珠加热到红炽状态时,发现灯发光了,说明玻璃在红炽状态下会变成 导体 。(均选填“导体”或“绝缘体”)
1.3导体导电的实质及导体与绝缘体的区别
【例题】(2017秋?琼中县期末)关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是(B)
A.导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在
B.有些绝缘体在一定的条件下可能变为导体
C.绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有电荷存在
D.导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
【练习1】(2017秋?昌平区校级月考)在如图所示的实验中,合上开关,用酒精灯将玻璃加热到一定程度后,观察到电灯亮了,这说明(C)
A.常温下玻璃是导体
B.火焰将电路直接连通
C.玻璃加热到一定程度可以导电
D.导体和绝缘体不可能转化
1.4原子结构
【例题】(2017秋?南雄市校级期末)通常状况下,原子呈 中 性,原因是原子核所带的 正 电荷与核外电子所带的 负 电荷在数量上相等,因此,整个原子对外不显电性。
【练习题】(2017春?南京月考)英国科学家 汤姆生 发现了电子,进而认识到 原子 是由电子和原子核构成的,后来又发现原子核是由带 正 电的质子 和不带电的 中子 构成的;与丝绸摩擦的玻璃棒带上 正电荷 。
1.5正电荷、负电荷
【例题】(2019春?宝应县期末)在探究带电物体的性质实验中,同学们用不同的方式使物体带上电后去靠近与丝绸摩擦过的玻璃棒以及与毛皮摩擦过的橡胶棒,发现带电物体与它们之间不是吸引就是排斥,探究此实验的目的是为了得出(C)
A.利用摩擦等方式能让物体带电
B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥
C.自然界只有两种电荷
D.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
【练习】(2018秋?莎车县校级期末)自然界中有两种电荷,人们把用绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做 正电荷 ;毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做 负电荷 。
1.6摩擦起电及其实质
【例1】(2019?安徽模拟)物理老师在讲授“摩擦起电”一节时,请同学们用塑料直尺在头发上摩擦几下后试试能否吸引碎纸片,结果塑料直尺能够吸引碎纸片。如果以橡胶棒与毛皮摩擦作类比,这个现象说明( D )
A.摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带负电,塑料直尺带正电
B.摩擦时,同时发生了正、负电荷的转移,头发带正电,塑料直尺带负电
C.摩擦时,只发生了正电荷的转移,使塑料直尺带了正电
D.摩擦时,头发上的电子向塑料直尺转移,使塑料直尺带了负电
【例2】(2019?安阳模拟)如图所示,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,吸管能在本平面内自由转动。先用餐巾纸摩擦吸管使其带电,再把与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管时,橡胶棒排斥吸管。对这一现象下列说法中正确的是(C)
A.摩擦起电创造了电荷
B.与毛皮摩擦过的橡胶棒带正电
C.在摩擦过程中,毛皮失去电子
D.与吸管摩擦过的餐巾纸带负电
【练习1】(2019?黄埔区一模)小红同学用一次性同种材质的塑料餐具做实验,她把在头发上摩擦过的塑料叉子放在矿泉水瓶盖上,如图所示。再把在头发上摩擦过的塑料勺子靠近叉子,发现叉子被排斥转动起来。则下列判断正确的是( D )
A.叉子带电,勺子不带电
B.叉子不带电,勺子带电
C.叉子和勺子带异种电荷
D.叉子和勺子带同种电荷
【练习2】(2017秋?临西县期末)小雪在生活中观察到以下现象:①干燥的天气,用塑料梳子梳理干燥头发,越梳越蓬松 ②电风扇转久了,扇叶上容易附着灰尘 ③穿着化纤衣服的人晚上脱衣服时,常会看到闪光并听到响声 ④吸尘器能够把地上的碎纸屑吸起来。在这几种现象中,属于摩擦起电现象的是( A )
A.①②③ B.①③④
C.②③④ D.①②③④
【练习3】(2019春?金坛区期中)摩擦起电跟物质的种类即物质的结构和化学成分有关。各种物质中的电子脱离原子所需要的能量是不同的。因此,不同物质的起电顺序是不同的,见下列起电顺序表:
起电顺序(正→负)
玻璃
毛皮
丝绸
纸
金属
硬胶棒
石蜡
涤纶
硬塑料
聚乙烯
聚丙烯
根据你所学的摩擦起电知识和起电顺序表,判断下列说法正确的是( C )
A.毛皮和涤纶摩擦过程中产生电荷彼此带上了电
B.跟纸摩擦过的玻璃棒带正电、纸不带电
C.跟涤纶摩擦过的硬橡胶棒带正电、涤纶带负电
D.丝绸和金属摩擦起电比玻璃和涤纶摩擦起电更容易
【练习4】(2019春?工业园区期中)各种原子都有相似的结构,原子的中心有 原子核 ,周围的电子绕其运动。用原子结构的知识可以解释摩擦起电现象:毛皮与橡胶棒摩擦后橡胶棒带负电是因为橡胶棒 得到 (填“得到”或“失去”)电子。在生活中经常会遇到摩擦起电的现象,例如:干燥的秋天用塑料梳子梳头发,头发随之飘动起来,而且越梳理蓬松得越厉害,这是同种电荷相互 排斥 。
1.7电荷间的相互作用
【例题】(2019?郑州一模)如图所示,用一根带正电的玻璃棒靠近另一根带电的塑料吸管的一端,发现它们互相排斥,关于这一现象,下列说法正确的是( C )
A.吸管带的是负电 B.吸管可能不带电
C.吸管带的是正电 D.吸管带电情况不能确定
【练习1】(2018秋?兴平市期末)用绝缘细线分别悬挂甲和乙两个泡沫塑料小球,使两个小球带电后(球上标注的是所带电荷种类)。会出现的情形是图中的( C )
A. B.
C. D.
【练习2】(2019?河南二模)小聪用餐巾纸反复摩擦一根饮料吸管乙,然后把乙靠近另一根用支架支着能自由转动的吸管甲的一端,如图所示,发现甲、乙互相吸引。下列对实验现象的分析正确的是( D )
A.甲带正电荷,乙带负电荷
B.甲带负电荷,乙带正电荷
C.乙靠近摩擦过的餐巾纸,二者相互排斥
D.乙靠近摩擦过的餐巾纸,二者相互吸引
1.8带电物体的判断
【例题】(2019春?莲湖区期末)A、B是两个轻质泡沫小球,C是用毛皮摩擦过的橡胶棒,A、B、C三者之间相互作用时的场景分别如图甲、乙、丙所示,由此判断( B )
A.小球A可能不带电 B.小球B可能不带电
C.小球A一定带正电 D.小球B一定带正电
【练习1】(2019?凉山州模拟)三个用细线悬挂的轻质小球,它们之间的发生的相互作用如图所示,请判断这三个小球的带电情况( )
A.甲、乙、丙都带电
B.甲、乙不一定带电,丙一定带电
C.甲、乙一定带电,丙可能带电、也可能不带电
D.甲可能不带电,乙、丙一定带电
【分析】(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
(2)带电体有吸引轻小物体的性质。
【解答】解:由于甲、乙两小球相斥,因为只有同种电荷相互排斥,即说明甲、乙一定都带电,且带的是同种电荷,由于乙、丙两小球相吸,因为吸引情况有两种可能,即可能都带电,且是异种电荷,也可能一个带电,另一个不带电;故由于乙一定带电,则丙球有两种可能,即丙可能带电、也可能不带电。故选:C。
【练习2】(2019?滕州市校级模拟)现有A、B、C三个轻质小球,已知A带正电,A和B互相吸引,C和A互相排斥。则( )
A.B一定不带电,C带正电
B.B可能带负电,C带正电
C.B一定带正电,C带负电
D.B可能不带电,C带负电
【分析】①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;②带电体可以吸引轻小物体;
③解题时,根据小球间的作用关系并结合A球带正电这个已知条件判断。
【解答】解:已知A带正电,A和B互相吸引,根据异种电荷互相吸引,所以B可能带负电,根据带电体吸引轻小物体的性质,B也可能不带电,即B可能带负电或不带电,C和A互相排斥,根据同种电荷互相排斥,所以C一定带正电;ACD错误,只有B正确。故选:B。
【练习3】(2018秋?和平区期末)下面是九年级物理课本第35页“动手动脑学物理“的第2题。
如图15.1﹣6.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。把某个物体放在带电吸管一端的附近,发现吸管向物体靠近。由此 不可以 (选填“可以“或“不可以”)判断物体已经带电,原因是 带电体有吸引轻小物体的性质 。
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,带电体可以吸引不带电的物体。
【解答】解:吸管带电是带电体,带电体除了吸引带有异种电荷的物体外,还可以吸引不带电的轻小物体,所以仅仅根据吸引不能判定物体是否带电。
故答案为:不可以;带电体有吸引轻小物体的性质。
1.9验电器原理及其使用
【例题】(2019?紫金县模拟)取两个相同的验电器甲和乙,使甲带电,乙不带电。可以看到甲的金属箔张开,乙的金属箔闭合(如图所示)。用带绝缘柄的金属棒将甲和乙的两金属球连接起来,则甲、乙金属箔张开角的变化情况是( )
A.甲和乙都不变 B.甲变小,乙张开
C.甲变大,乙不变 D.甲闭合,乙张开
【分析】(1)验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷,然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的;(2)甲带电,乙不带电,连接的瞬间,会发生电荷的转移。
【解答】解:甲带电,乙不带电,用带绝缘手柄的金属棒将甲乙连接起来,连接的瞬间,甲使乙带上电,乙的金属箔张开,甲带的电减少,金属箔片张角变小。
故选:B。
【练习1】(2018秋?温江区期末)各取两个相同的验电器A和B,使A带电,B不带电。可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。
实验一:用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图甲所示。
实验二:用橡胶棒把A和B连接起来,如图乙所示。
下列说法正确的是( )
A.实验一中:有一部分电子通过金属棒从A移动到了B
B.实验一的现象是,验电器A的金属箔张开的角度减小
C.实验二中:有一部分电荷通过橡胶棒从A移动到了B
D.实验二的现象是,验电器B的金属箔由闭合变为张开
【分析】①在金属中,自由电子的定向移动形成电流;
②验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的;
③容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体。
【解答】解:A、B、已知A带电,B不带电。若A带正电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,B的一部分电子转移到A,正负电荷发生中和,A的金属箔张开的角度减小;若A带负电,用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,A的一部分电子转移到B,A的金属箔张开的角度减小。故A错误,B正确;C、D、橡胶棒是绝缘体,电荷无法通过橡胶棒从A移动到B;验电器B的金属箔没有变化。故C、D错误。故选:B。
【练习2】(2019春?常州期末)小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近轻质小球,现象如图(a)所示,小球的带电情况是 带负电 或 不带电 ;如图(b)所示,小明用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器原本闭合的两片金属箔张开,这是因为 同种电荷相互排斥 。小华接着用另一根棒与该验电器的金属球接触,发现刚才张开的两片金属箔张角没有变小、反而变得更大,可见小华做实验的棒带有 正 (正/负)电荷。
【分析】(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带了电荷,而带电体具有吸引轻小物体的性质,吸引有两种情况:异种电荷相互吸引,带电体吸引轻小物体;
(2)验电器利用同种电荷互相排斥的原理;
(3)验电器原来带的电荷与带电体相同时,张角变大;若相反时,正负电荷会发生中和现象,张角变小。
【解答】解:(1)丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用该玻璃棒靠近一轻质小球时,它们相互吸引,则小球可能带负电,也可能不带电;
(2)带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,玻璃棒由于缺少电子,会从金属球上夺得电子,使金属球失去电子而带正电,金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,故两片金属箔也带正电;金属箔带因带正电荷相互排斥而张开;
(3)小华接着用另一根棒与这个带正电的验电器的金属球接触,验电器的金属箔张角变大,说明带电体与金属球带同种电荷,且带的电荷比验电器多,即小华做实验的棒带有正电荷。
故答案为:带负电;不带电;同种电荷相互排斥;正。
考点2:电流
2.1电流的大小
【例题】(2019?德州二模)家用电热水壶正常工作时的电流最接近( )
A.0.05安 B.0.5安 C.5安 D.20安
【分析】根据家用电热水壶的功率,应用P=UI的变形公式求出电热水壶正常工作时的电流。
【解答】解:家用电热水壶的功率约为1000W,∵P=UI,∴正常工作时的电流I==≈5A。
故选:C。
【练习】(2016秋?晋江市校级期中)下表是部分用电器的电流值,电器1、电器2、电器3可能是台灯、计算器或电饭煲,则台灯应该是电器 2 ,计算器应该是电器 1 。电钣煲应该是 3 (填写电器序号)
电器1
电器2
电器3
100μA
0.2A
3A
【分析】通过生活经验,比较三者电功率的大小,比较正常工作时的电流大小。
【解答】解:生活经验告诉我们;三者中电饭煲的电功率最大,台灯次之,计算器最小,正常工作时电饭煲通过的电流最大,台灯次之,计算器最小。所以台灯应该是电器2,计算器应该是电器1,电饭煲应该是电器3。
故答案为:2;1;3。
2.2电源及其能量转换
【例题】(2018秋?黄岛区月考)下列关于电源和用电器说法正确的是( )
A.所有电源都由化学能转换为电能
B.电源工作时是将其它形式的转化为电能的装置
C.电池充电时,化学能转化为电能
D.用电器是产生电能的装置
【分析】电源就是电能的来源,电能的来源是十分广泛的:太阳能、风能、水能、机械能、核能、化学能等都可以转化为电能。用电器是消耗电能的装置。
【解答】解:常见的电源有干电池、太阳能电池、发电机等。干电池是将化学能转化为电能;太阳能电池是将太阳能转化为电能;发电机是将机械能转化为电能。所以电源是将其它形式的能转化为电能的装置,故A是错的,B是正确的。电池充电时,是将电能转化为化学能,储存起来,故C是错误的;用电器是消耗电能的装置,将电能转化为其它形式的能,故D是错误的。故选:B。
【练习】(2019?吉林二模)如图是某手机移功电源(俗称充电宝),用移动电源给手机充电时,手机相于电路中的 用电器 ,移动电源将化学能转化成 电能 。
【分析】移动电源为手机充电时,移动电源相当于电路中的电源;手机相当于用电器。
【解答】解:用移动电源为手机充电时,手机消耗电能,则手机相当于电路中的用电器;充电过程中消耗移动电源的化学能使手机获得电能,即移动电源将化学能转化成电能。故答案为:用电器;电能。
2.3有持续电流的条件
【例题】(2018秋?南山区校级月考)下面说法中正确的是( )
A.电路中只要有电源就有电流
B.导体中只要有能自由移动的电荷就有电流
C.金属导体中的电流方向跟自由电子的移动方向相同
D.要得到持续的电流必须有电源
【分析】(1)据教材知识可知,产生持续电流的条件是:一是有电源,二是一个闭合的电路。
(2)据教材知识可知,金属导体中的电流方向跟自由电子的移动方向相反。
【解答】解:A、电路中只有电源,若电路没有闭合是没有电流的,故A错误;
B、导体中有能自由移动的电荷,如果自由电荷没有发生定向移动是没有电流的,故B错误;
C、据教材知识可知,金属导体中的电流方向跟自由电子的定向移动方向相反,故C错误;
D、要得到持续的电流必须有电源,但有电源不一定有电流,故D正确;故选:D。
【练习】(2018秋?邓州市校级月考)电路中有持续电流的条件是:电路中要有 电源 ,电路还得是 通路 。
【分析】电源是提供电压的装置,有电压时,电路还必须是通路,电路中就会有持续电流。
【解答】解:电路中形成持续电流的条件是:有提供电压的装置﹣﹣﹣电源,电路是闭合电路﹣﹣﹣通路。
故答案为:电源;通路。
2.4电路的组成
【例题】(2019?高密市模拟)如图所示是一只磁控猴子,只要你拿走它手上的香蕉,它就不停地大吵大闹;你把香蕉还给它,它就停止吵闹。香蕉的作用相当于电路中的( )
A.导线 B.开关 C.电源 D.发声器
【分析】根据对通路和开关的作用的理解来填空。用电器正常工作的电路叫通路,开关控制电路的通断。
【解答】解:我们把磁控猴子当作用电器,当抢走它手上的香蕉,磁控猴子内部的电器就工作,于是它就不停的大吵大闹,所以“抢走它手上的香蕉”相当于闭合开关,电路处于通路状态;如果把香蕉还给它,就相当于断开开关,电路处于断路状态,它就停止吵闹。故香蕉的作用相当于电路中的开关。故选:B。
【练习】(2018秋?沭阳县期中)电路主要由 电源 、用电器、开关和导线组成,汽车的启动主要依靠启动电路里的电动机,把汽车钥匙插入并旋到适当位置,汽车开始启动。汽车钥匙相当于启动电路中的 开关 ,电动机工作时,主要将电能转化为 机械 能。
【分析】电路主要是由电源、开关、导线和用电器组成的。
【解答】解:电路主要由电源、用电器、开关和导线四部分组成;由题意可知,汽车钥匙相当于启动电路中的开关;电动机工作时,主要将电能转化为机械能。
故答案为:电源;开关;机械。
2.5电路的三种状态
【例题】(2018秋?罗湖区校级期末)如图所示的三个电路,下列对其通路、开路、短路判断正确的是( )
A.甲开路、乙通路、丙短路
B.甲通路、乙断路、丙短路
C.甲通路、乙短路、丙开路
D.甲短路、乙开路、丙通路
【分析】根据电路的三种的状态(通路、开路、短路)的概念填写。
【解答】解:甲图电路处处连通的电路是通路;乙图电路由于开关断开,则是开路;丙图电路中由于灯泡两端并联了一根导线,直接将电源正负两极相连。则引起电源短路。故选:B。
【练习1】(2018秋?北京期末)如图所示的四个电路中,若将开关S闭合,会发生短路的电路是( )
A. B.
C. D.
【分析】短路分为电源短路和用电器短路,电源短路是指用导线直接将电源两端相连;而用电电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,使电器两端的电压为零;分析各电路可知是否出现短路现象。
【解答】解:A、开关闭合后,电流分别流入两个灯泡,两灯泡并联,故不会发生短路,故A不符合题意;B、开关闭合后,电流依次流入两个灯泡,两灯泡串联,故不会发生短路;故B不符合题意;
C、开关闭合后,电源两端被直接用导线相连,形成电源短路,故C符合题意;D、闭合开关后,电流分别流入两个灯泡,两灯泡并联,故不会发生短路,故D不符合题意。故选:C。
【练习2】(2019?常德一模)如图电路,闭合开关后,灯泡不亮,不可能的原因是( )
A.灯丝断了 B.AB两点间的导线断路了
C.这一节电池装反了 D.灯座与灯泡接触不良
【分析】灯泡不亮的原因可能是断路,也可能是短路,根据电路的特点进行分析即可;
【解答】解:灯丝断了、AB两点间的导线断路了、灯座与灯泡接触不良,都是电路发生了断路,都会造成小灯泡不亮,这些都是可能的原因;若这一节电池装反了,闭合开关后,电流方向与原来相反,但灯泡仍然会发光,所以C是不可能的原因。故选:C。
【练习3】(2019?鄂城区模拟)如图所示,闭合开关S时,灯泡L1、L2都不亮,用一根导线的两端接触a、b两点时两灯也不亮;接触b、c两点时,两灯仍不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。则下列分析中正确的是( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.开关S断路 D.上述分析均不对
【分析】由电路图知,两灯串联。闭合开关两灯都不亮,说明不可能发生短路,只能是一灯断路。运用假设法逐项分析即可。
【解答】解:A、如果灯L1断路,用一段导线的两端接触a、b两点时,L2会发光。故A不符合题意;
B、如果灯L2断路,导线接触b、c两点时,L1会发光。故B不符合题意;C、如果开关断路,导线接触c、d两点时,电路是通路,两灯都发光。故C符合题意;D、由ABC可知,D不符合题意。故选:C。
2.6电路图及元件符号
【例题】(2018秋?库车县校级月考)电路图是指用 规定的符号 来表示电路连接的图。常用的元件符号,如代表 灯泡 ,代表 电动机 ,代表 电阻 ,代表 开关 ,代表 电源 。
【分析】根据电路图的概念和电路中各元件的符号填空即可。
【解答】解:电路图是指用规定的符号来表示电路连接的图;其中,如代表灯泡,代表电动机,代表电阻,代表开关,代表电源。故答案为:规定的符号;灯泡;电动机;电阻;开关;电源。
【练习】(2019?信丰县一模)如表、画出了几种常用元件及其在电路中的符号,请你在表格中元件对应的空白处画出该元件的符号。
常用电路元件及符号
元件
符号
【分析】填写电压表和电动机的电路元件符号。
【解答】解:电压表的符号如图。
电动机的符号如图。故答案为:
2.7根据实物图画电路图
【例题】(2019?海南模拟)如图所示,下列四个电路图中与右边实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【分析】从实物图中可以看出,两只灯泡并联,开关控制干路,然后对各个选项注意分析即可。
【解答】解:由实物图可知,两只灯泡并联,开关在干路上;A、两灯串联,不合题意;B、开关闭合后一只灯泡被短路,不合题意;C、两只灯泡并联,开关控制支路中的一只灯泡,不合题意;D、两只灯泡并联,开关在干路上,符合题意。故选:D。
【练习1】(2019?邵阳模拟)与实物图对应的电路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】从实物图中可以看出,两灯泡并联,开关S控制干路。
【解答】解:从实物图中可以看出,两灯泡并联,开关S控制干路。
A、两灯泡并联,开关控制干路,符合要求;
B、两灯泡并联,开关控制L2,不符合要求;
C、两灯泡并联,开关控制L1,不符合要求;
D、两灯泡串联,不符合要求。故选:A。
【练习2】(2018秋?三明期末)根据图的实物电路,在右侧虚线框内画出相应电路图。
【分析】由图分析两灯的连接方式和开关的位置,再画出电路图。
【解答】解:
由图可知,两灯并联,开关S1在干路中,控制整个电路,开关S2在灯泡L2的支路上,由此画出电路图如图所示:
2.8实物的电路连接
【例题】(2018秋?岐山县期中)在连接电路的过程中,下列哪个步骤是不必要的( )
A.开关应是断开的
B.连接电路时,一定要从电源正极出发,直至电源负极
C.为保持各连接点接触良好,各接线柱要顺时针拧紧
D.连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路
【分析】(1)为防止电路中电流过大烧坏用电器,开关应断开;
(2)连接电路时,根据电路图按一定的顺序连接即可;
(3)连接实物时,要保证各连接点接触良好,连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确。
【解答】解:(1)为保护电路,连接电路时,开关要断开,故A有必要;(2)连接电路时,按一定顺序即可,不一定要从电源正极出发,直至电源负极;故B没有必要;(3)为保持各连接点接触良好,导线头应拧成一股,按螺帽旋紧的方向绕在接线柱上,故C有必要;连接完毕后,要仔细检查电路连接是否正确,不允许发生短路,故D有必要;故选:B。
【练习1】(2018秋?房山区期中)在如图所示的四个电路中,与右边实物图对应的是( )
A. B.
C. D.
【分析】从实物图中可以看出,两只灯泡并联,开关控制一只灯泡,然后对各个选项注意分析即可即可。
【解答】解:由实物图可知,两只灯泡并联,开关控制支路上的一只灯泡。A、由图可知,两灯串联,故A不合题意;B、由图可知,开关闭合后一只灯泡被短路,故B不合题意;C、由图可知,两只灯泡并联,开关控制其中一只灯泡,故C符合题意;D、由图可知,两只灯泡并联,开关控制整个电路,故D不合题意。故选:C。
【练习2】(2019?西湖区校级模拟)根据电路图连接实物图,连接导线不能交叉。
【分析】根据两灯的连接和开关的作用,由电路图连接实物图。
【解答】解:左图中,两灯串联,开关控制两灯,根据电路图连接实物图,如下所示:
2.9电流的形成及其方向
【例题】(2018秋?福田区期末)下列说法正确的是( )
A.负电荷定向移动不能形成电流
B.电路中只要有电源,就一定有电流
C.只有正电荷定向移动才能形成电流
D.在电源外部,电流的方向是从电源正极经用电器流向负极
【分析】(1)电荷的定向移动形成电流,不管是正电荷还是负电荷,只要发生定向移动就形成电流;
(2)电路中有电压,且电路为通路时,才会形成持续的电流;
(3)在电源的外部电流方向是从电源的正极流向负极。
【解答】解:
AC、电荷的定向移动形成电流,不管是正电荷还是负电荷,只要发生定向移动就形成电流;故AC错误;
B、电源是提供电压的装置,电路中有电源不一定有电流,电路必须是通路才有电流,故B错误;
D、在电源外部,电流的方向是从电源正极经用电器流向负极,故D正确。故选:D。
【练习1】(2018秋?罗湖区校级期末)如图所示,验电器A带负电,验电器B不带电,现在用带有绝缘柄的金属棒将A、B验电器的金属球连接起来,下列说法正确的是( )
A.电流从A到B B.电流从B到A
C.正电荷从A转移到B D.正电荷从B转移到A
【分析】金属棒属于导体,带负电的电子可以沿金属棒移动;电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向是电流的方向。
【解答】解:A验电器带负电荷,B不带电,拿一根绝缘柄的金属棒把A、B两个验电器连接起来,A上的部分电子经金属棒转移到B上,这时B将因多余电子带负电;故CD错误由于电流方向跟自由电子的移动方向相反,所以电流方向是从B到A,故A错误,B正确。故选:B。
【练习2】(2019?南海区二模)如图甲所示,两个验电器A和B,其中A带正电,B不带电。用手捏住塑料使铜棒同时接触验电器A和B的金属球,发现验电器A的金属箔张角变小,验电器B的金属箔张角变大,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.铜棒中瞬间电流方向从A到B
B.塑料是绝缘体,不能摩擦起电
C.A金属箔张角变小,说明它失去电子
D.B金属箔张角变大,说明两金属箔带上异种电荷
【分析】①用摩擦的方法可以使物体带电;容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体;
②同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
③人们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,所以负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
【解答】解:ACD、由题知,A带正电(缺少电子),B不带电,用手捏住塑料使铜棒同时接触验电器A和B的金属球,则B上的一部分电子会通过金属棒转移到A上,形成瞬间电流,因自由电子定向移动的方向与电流的方向相反,所以瞬间电流方向为从A到B,同时A带的正电会减少从而张角变小,而B因为失去电子也带上了正电荷,B的两金属箔带上同种电荷,同种电荷相互排斥,使B金属箔张角变大,故CD错误,A正确;
B、塑料不容易导电,属于绝缘体;但塑料与其他物体摩擦可以带电。故B错误。故选:A。
【练习3】(2018秋?开州区期末)如图所示,两个相同的验电器A和B,A带负电,B不带电。若用金属棒把A和B连接起来的瞬间,金属棒中的电流方向从 B到A (选填“A到B”或“B到A”);若用橡胶棒连接两验电器,验电器B的金属箔片将不会张开,是因为橡胶棒是 绝缘 体,它不易导电。
【分析】(1)A因多余电子而带负电,连接的瞬间,A带的负电减少,说明电子从A到B移动。据此判断电流方向;
(2)容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。
【解答】解:用金属棒把A和B连接的瞬间,电子从A到B移动,而电流方向与自由电子定向移动的方向相反,所以金属棒中的电流方向B→A;
橡胶棒属于绝缘体,不容易导电,所以用橡胶棒连接两验电器,验电器B的金属箔片将不会张开。
故答案为:B到A;绝缘。
考点3:串联和并联
3.1串联电路和并联电路的识别
【例题】(2019?平谷区二模)在如图所示的电路中,开关闭合后,三个灯泡并联的电路是( )
A. B.
C. D.
【分析】解答本题应掌握:串联电路是将各元件依次连接,并联电路是将各用电器并列连接。
【解答】解:由图可知:A中的三个灯泡依次连接,是串联电路,不符合题意;
B中的两个灯泡串联连接后又与另外一个灯泡并联,是混联电路,不符合题意;
C中的两个灯泡并联连接后又与另外一个灯泡串联,是混联电路,不符合题意;
D中的灯泡都是并列连接在电源两端,故都为并联,符合题意;故选:D。
【练习1】(2019?梁溪区一模)小华有一发光棒,闭合开关,众小灯齐发光;一段时间后,其中一只小灯熄灭,如图所示,关于该小灯熄灭的原因以及众小灯的电路连接方式,下列猜想中合理的一组是( )
①若该小灯处断路,众小灯并联
②若该小灯处短路,众小灯串联
③若该小灯处断路,众小灯串联
④若该小灯处短路,众小灯并联
A.①② B.③④ C.③ D.④
【分析】串联电路所有用电器共同组成一个通路,一个用电器断路,其它用电器都不能工作;
并联电路每个用电器独立与电源组成通路,一个用电器断路,不影响其它用电器的工作;
用导线将用电器两端连接,会造成用电器短路,无电流通过用电器,用电器不能工作。
【解答】解:(1)若该小灯处断路,众小灯仍然能够发光,说明此小灯对其它灯泡发光情况不影响,所以是并联;故①合理,③不合理;(2)若该小灯短路,如果与其它灯泡都是并联,其它灯泡也被短路不能发光;所以此小灯与其它灯泡串联且此小灯短路,相当于在此位置串联了一段导线,所以其它小灯仍然发光。故②合理,④不合理。故选:A。
【练习2】(2019秋?下陆区校级月考)如图所示是一个简化了的电冰箱内的电路图。M是压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯泡。关于电冰箱内电动机和照明灯的工作情况,下列说法中正确的是( )
A.电冰箱门打开时,S1就自动闭合
B.电动机与照明灯是串联的
C.电冰箱门打开时,S2就自动断开
D.电动机与照明灯不能同时工作
【分析】根据串、并联电路的特点分析判断。串联电路中用电器要相互影响工作,并联电路中用电器相互不影响工作。
【解答】解:A、当电冰箱门打开时,为了看清冰箱里面,应电灯变亮,自动闭合S1,故A正确;
B、由图可知:电动机和电灯是并联关系,且都有各自的开关控制,故B错误;
C、电冰箱门关上时,不需要电灯亮,所以应自动断开S1,故C错误。
D、由图可知:电动机和电灯是并联关系,且都有各自的开关控制,所以电动机与照明灯可以单独工作,也可以同时工作;故D错误。故选:A。
【练习3】(2019?增城区一模)如图,是一种常见的LED手电筒,发光元件由五个发光二极管组成,其中任意一个二极管坏了,其余几个还能正常发光,说明这些发光二极管间是 并联 (选填“串联”、“并联”)的,将电源正、负极对调,闭合开关,发光二极管 不会 (选填“会”、“不会”)发光。
【分析】(1)串联电路中各用电器工作时相互影响。并联电路中各用电器工作时互不影响。
(2)二极管具有单向导电性,在接入电路时要注意方向。
【解答】解:其中一个二极管坏了,其余几个还能正常亮,说明各用电器工作时互不影响,则它们是并联的;由于二极管具有单向导电性,将电源正、负极对调,则发光二极管不发光。故答案为:并联;不会。
【练习4】(2019?双流区模拟)如图所示的电路,L1和L2两只灯泡是 并联 关系(选填“串联”或“并联”)。开关闭合后,电流表(甲)测量的是通过 L1和L2 的电流(选填“L1”、“L2”或“L1和L2”,下同),电流表(乙)测量的是通过 L1 的电流。
【分析】分析电流的流向可知:开关闭合后,电流分为两路,一路流向灯泡L2,另一路流向电流表乙,灯泡L1、然后两路汇合共同流向负极。
【解答】解:由图知,开关闭合后,电流从电源正极(电源右端为正极)流出,分为两路,一路流向灯泡L2,另一路流向电流表乙、灯泡L1,然后两路汇合经电流表甲和开关,共同流回负极,因此两灯并联连接;电流表甲测量灯泡L1和L2的电流,电流表乙测量的是灯泡L1的电流。故答案为:并联;L1和L2;L1。
3.2串并联电路的设计
【例1】(2019?长沙模拟)小融在某酒店住宿时发现,酒店洗手间有一个镜前灯,一个吸顶灯和一个排气扇(电动机),洗手间门口的开关S1和床头开关S2都可以控制两盏灯和排气扇同时工作或不工作,下列设计符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【分析】并联电路能各自独立工作,串联电路中的用电器相互影响。
【解答】解:洗手间门口的开关S1和床头开关S2都可以控制两盏灯和排气扇同时工作或不工作,这说明这两个开关与三个用电器之间是串联的,而三个用电器是并联的,故C符合题意。故选:C。
【例2】(2019春?船山区月考)按要求设计电路。要求:
(1)只闭合开关S1,两灯L1、L2都亮;
(2)只闭合S2,两灯L1、L2都不亮;
(3)开关S1、S2都闭合,L1、不亮,L2亮。
【分析】只闭合S1,L1,L2都亮;闭合S1,S2,灯L2亮,L1不亮,说明两灯泡串联,且其中一个开关与L1并联。只闭合S2,灯L1、L2都不亮,说明开关S2与L1并联,据此设计电路图。
【解答】解:
只闭合S2,灯L1、L2都不亮,说明开关S1控制整个电路;只闭合S1,L1、L2都亮;闭合S1、S2,灯L2亮,L1不亮,说明两灯泡串联,开关S2与L1并联;
电路图如图所示:
【练习1】(2019?北塔区模拟)小轿车上都装有一个用来提醒司机是否关好车门的指示灯。四个车门中只要有一个门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。图中所示的模似电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】根据题意可知,电路设计要求是4个开关同时闭合时灯不发光,否则只要一个开关未闭合,灯就发光。说明4个开关同时闭合后,灯泡被局部短路。
【解答】解:
A、由图知,只要任何一个开关闭合,电阻都会被短路,灯泡发光,故A不符合题意;
B、由图知,只要闭合一个开关,灯泡就会被短路,灯泡不亮,故B不合题意;
C、由图知,不管开关闭合还是断开,灯泡都会发光,故C不符合题意;
D、由图知,当开关都闭合时,灯泡被短路,不发光,当任何一个断开时,灯泡不会被短路,灯泡发光,故D符合题意。故选:D。
【练习2】(2019?杨浦区一模)汽车上设置了“安全带指示灯”,提醒驾驶员系好安全带。当安全带系好时,相当于闭合电键,指示灯不亮;安全带未系好时,相当于断开电键,指示灯发光。图中符合上述要求的电路图是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意知,未系好安全带时指示灯亮,系好安全带灯泡不亮,说明开关断开指示灯亮,否则灯泡不亮即被短路了。
【解答】解:由题意知,开关S与指示灯并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个保护电阻;
结合选项可知B符合题意,A闭合开关,指示灯亮,C不管开关是否闭合,指示灯都亮,D闭合开关,指示灯亮,故ACD都不符合。故选:B。
【练习3】(2019?武昌区模拟)李海同学骑车上学,因为赶时间经常忘记收起自行车支架便骑车或没有锁车就离开,因此他想设计提醒收支架和锁车的电路。在兴趣小组活动中,他请同学们一道设计提醒锁车的电路,要求:当车的支架支起(开关S1闭合)时,蜂鸣器响起,提醒锁车;当车上锁(开关S2断开)后,蜂鸣器停止发声。他们设计了如图所示的四个电路,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知,当车的支架支起时蜂鸣器响起,说明S2、S1、电源、蜂鸣器组成的电路通路;当车上好锁抽出钥匙后蜂鸣器停止发声,说明S2、S1、电源、蜂鸣器组成的电路断路,据此逐个分析每个选项。
【解答】解:A、开关S1闭合时,蜂鸣器被短路,不可能响起,不符合题意。
B、开关S1闭合时蜂鸣器响起,开关S2断开后蜂鸣器停止发声,符合题意。C、蜂鸣器被S2短路,S1闭合时,蜂鸣器不可能响起,不符合题意。D、S1未闭合时,蜂鸣器会一直在响,不符合题意。故选:B。
【练习4】(2019?东莞市二模)电脑正常工作时,中央处理器不断发热必须用风扇给予降温。为了保证中央处理器不被烧坏,要求:中央处理器(即CPU)工作之前,带动风扇的电动机要先启动,中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,同学们设计的四个电路图中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】由题意可知电动机和灯泡可以独立工作、互不影响,即为并联,然后根据开关的作用使带动风扇的电动机先工作后灯泡才能工作,即开关在干路时,可控制所有用电器,在支路上时,只控制该支路上的用电器;据此进行解答。可理解为电动机要“早来晚走”。
【解答】解:
AB、开关闭合后,CPU至少与电动机同时工作;闭合支路开关后,电动机先不工作,不能做到中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,故AB错误;C、干路中开关闭合,电动机立刻工作;而CPU在支路开关的作用下后工作,当断开支路开关时,CPU不工作,电动机仍可工作,做到中央处理器断电后,电动机仍能工作很长一段时间,来进行散热,故C正确;D、家族电路用电器器应并联,故D错误。故选:C。
【练习5】(2018秋?东莞市期末)在火车车厢后面有两个厕所,只有当两个厕所的门(相当开关)都关上时,车厢指示灯才会发光,指示牌才会显示“厕所有人字样”,提醒旅客两个厕所内都有人。请你把图中的各元件符号连接成符合上述要求的电路图。
【分析】根据串并联电路的特点进行分析,即两个开关串联,同时控制一个灯泡。
【解答】解:
只有当两个厕所的门都关上时,车厢指示灯才会发光,说明两个门(开关)同时控制电路,只有都关闭才会形成闭合的回路。因此两门(开关)应串联,电路图如图所示:
。
考点4:电流的测量
4.1电流的测量
【例题】(2017秋?朝阳区校级期中)如图所示的四个电路中,要求用电流表测量通过灯L1的电流,其中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【分析】电流表相当于导线,与用电器串联测量通过用电器的电流。
【解答】解:A、电流表与L2串联,测通过L2的电流。故A不符合题意;B、电流表与L1串联,测的是通过L1的电流。故B符合题意;C、电流表接在干路上,测的是干路的电流。故C不符合题意;D、电流表在干路上了,测的是干路的电流。故D不符合题意。故选:B。
【练习1】(2018秋?福田区校级月考)如图所示,两盏灯并联在电路中,现要用一只电流表来测量灯泡L2中的电流,在图中给出的a,b,c三个位置中,电流表应连入的位置是( )
A.只能在a点 B.只能在b点
C.只能在C点 D.a,b,c三点均可
【分析】先识别电路,然后确定a、b、c三点的位置,再根据电流表与被测用电器串联判断电流表应连入的位置。
【解答】解:根据电路图可知,两灯泡并联,a点在干路上,b点为L1所在的支路上的一点;c点为L2所在的支路上的一点;要测量灯泡L2中的电流,则需使电流表与L2串联,故将电流表连入c点。故选:C。
【练习2】测量L2电流的电路正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】利用电流表测量电路电流时,需要电流表与用电器串联,并且使电流“+”进“﹣”出。
【解答】解:由图知:
A、两只灯泡并联,电流表测量干路电流。此选项错误;B、两只灯泡并联,电流表与灯泡L2串联,测量通过L2的电流。此选项正确;
C、两只灯泡并联,电流表与灯泡L1串联,且正负接线柱接反了。此选项错误;
D、两只灯泡并联,电流表与灯泡并联,会形成短路。此选项错误。故选:B。
4.2电流表的使用
【例题】(2019秋?福田区校级月考)如图所示的电路中,电流表使用正确的图是( )
A. B.
C. D.
【分析】电流表的电阻很小,在电路中相当于导线,应串联在电路中,电流应从“+”接线柱流入,从“﹣”接线柱流出,且不能直接接在电源的两极上。
【解答】解:
A、电流表与小灯泡串联,并且电流从正接线柱流入,负接线柱流出,故A正确;
B、电流表与小灯泡串联,电流从负接线柱流入,正接线柱流出,故B错误;
C、电流表必须串联在电路中,不能直接接在电源的两极上,故C错误;
D、电流表必须与用电器串联,不能并联在用电器两端,且正负接线柱接反,故D错误。故选:A。
【练习1】(2019?邻水县模拟)下图是同学们设计的用电流表测量干路中电流的电路图,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【分析】电流表相当于导线,与用电器串联测量电路电流;使用电流表测量通过用电器的电流时,必须使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
【解答】解:由图知:
A、两只灯泡并联,电流表串联在干路中,但正负接线柱错误。此选项错误;B、两只灯泡并联,电流表串联在干路中,电流方向正确。此选项正确;C、两只灯泡并联,电流表与灯泡L2串联,串联通过L2的电流。此选项错误;D、两只灯泡并联,电流表串联在干路中,但正负接线柱错误。此选项错误。故选:B。
【练习2】(2019?宁夏模拟)如图甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙、丙所示的三种情况。请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上。
(1)出现甲同学的问题的原因:电流表的 电流表的正负接线柱接反了 ;
(2)出现乙同学的问题的原因:电流表的 所选的量程太大 ;
(3)出现丙同学的问题的原因:电流表的 所选的量程太小 。
【分析】电流表的正确使用方法:电流表和被测电路串联;让电流从“+”接线柱流入电表,从“﹣”极接线柱流出电表;不能超出电流表的量程;绝对不能把电流表直接连在电源的两极上。根据电流表的指针偏转情况,判断出现的问题。
【解答】解:(1)甲图中的指针反转,说明出现的问题是:正负接线柱接反了;(2)乙图中的指针偏转角度太小,说明出现的问题是:量程太大了;(3)丙图中的指针偏转角度太大,说明出现的问题是:量程太小了。故答案为:(1)电流表的正负接线柱接反了;(2)所选的量程太大;(3)所选的量程太小。
4.3电流表的读数
【例题】(2018秋?黄岛区月考)两个学生用电流表测量电路中的电流,一学生接入电路的是0~0.6A这个量程,而另一个学生却按0~3A这个量程读得1.2A,那么实际测得的电流应是( )
A.0.24A B.2.4A C.1.2A D.3.24A
【分析】根据在电流表的同一刻度处,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍计算。
【解答】解:电流表的0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,电流表使用“0~0.6A”的量程时,按照“O~3A”的量程读成了1.2A,则正确读数应为=0.24A。故选:A。
【练习】(2019?新邵县模拟)如图所示的电流表的读数甲是 0.26 A,乙是 2.6 A。
【分析】电压表的读数:确定使用的量程,确定每一个大格和每一个小格各代表多少。
【解答】解:(1)电流表使用的0~0.6A量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,电流为0.26A;(2)电流表使用的0~3A量程,每一个大格代表1A,每一个小格代表0.1A,电流为2.6A;故答案为:0.26;2.6;
4.4连接含有电流表的实物图
【例题】(2018秋?平川区校级期末)请在图中用笔画线代替导线按要求连接电路并在虚线框内画出电路图要求:
(1)开关同时控制两盏电灯;
(2)电灯L1、L2并联;
(3)电流表测通过两灯的总电流;
(4)所画导线不能交叉。
【分析】(1)由题意可知,两灯泡并联,开关同时控制两盏电灯、电流表测通过两灯的总电流说明开关和电流表位于干路;
(2)无论连接实物或画电路图都采取“先串后并”的原则,从电源正极开始,按要求先将一条元件较少的支路和干路串联,然后将其它支路并联接入电路。
【解答】解:(1)由题意可知,两灯泡并联,电流表位于干路,然后与开关、电源组成电路,如下图所示:
(2)根据电流流向法,先画出电源的符合,从电源正极开始依次串联开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极,再把灯泡L2并联在L1的两端,如下图所示:
【练习1】(2018秋?南皮县校级月考)根据如图所示的电路图,把右面的实物连接起来。
【分析】根据电路图连接实物图时可以根据电流流向法,即从电源的正极开始依次串联电路元件最少的闭合回路,然后把并联部分画到相应的位置即可。
【解答】解:由电路图可知,L1与L2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测L2支路的电流,开关位于干路;从电源的正极出发,依次串联开关、电流表A2、灯泡L1回到电源的负极,然后把电流表A1和L2串联后并联在L1两端,如下图所示:
【练习2】(2018秋?荔湾区校级月考)依照电路图,将对应各实物元件连接起来
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测流过灯L1的电流,开关S1控制干路,开关S2控制灯L2所在支路,测干路电流。据此连接实物电路图,连接电路图时,注意电流表正负接线柱不要接反。
【解答】解:
根据电流的流向,电流从正极出发,经开关S1、A1、L1、A2,回到电源负极;一支经开关S2、灯泡L2串联后接到A1、L1支路的两端,如图所示:
。
考点5:串并联电路中的电流规律
5.1串联电路中的电流规律
【例题】(2018秋?兴化市期末)灯泡L1和L2连接在同一电路中,根据以下哪个特点可以确认两灯是并联的( )
A.两灯亮度不同
B.两灯都亮时将L1从灯座中摘除,L2也不亮
C.通过两灯的电流相等
D.通过两灯的电流不相等
【分析】(1)灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率;
(2)串联电路中各用电器互相影响;
(3)通过两灯的电流相等可能是串联也可能是并联;
(4)通过两灯的电流不相等一定是并联。
【解答】解:A、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,两灯亮度不同,只能是实际功率不同,不能说明灯泡的串并联方式,故A错误;
B、两灯都亮时将L1从灯座中摘除,L2也不亮,说明一定是串联,故B错误;
C、串联电路通过两灯的电流一定相等,并联电路当两个灯泡的规格相同时通过两灯的电流也相等,故C错误;D、通过两灯的电流不相等一定是并联,故D正确。故选:D。
【练习1】(2018秋?江阴市期中)如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,则( )
A.I AB>I BC B.I AB<I BC
C.I AB=I BC D.以上三种情况都有可能
【分析】根据串联电路的电流规律进行解答,即串联电路中各处的电流相等。
【解答】解:因为串联电路中各处的电流相等,
所以AB和BC两段导体串联后连入电路中时,通过它们的电流大小相等,即IAB=IBC.故ABD错误,C正确。故选:C。
【练习2】(2018秋?龙岗区期中)如图所示,连入电路中的电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流分别为I1、I2、I3,且I1>I2>I3,则此电路中允许通过的最大电流是( )
A.I1 B.I2 C.I3 D.I1+I2+I3
【分析】根据串联电路中各处的电流相等,结合电阻R1、R2、R3允许通过的最大电流据此分析解答。
【解答】解:由图知,电阻R1、R2、R3串联接入电路;串联电路中各处电流相等,因为I1>I2>I3,所以为了保证各元件的安全,此电路中允许通过的最大电流是I3。故选:C。
【练习3】(2018秋?河北期中)过春节的时候,好多家庭都会买一串串的小彩灯来装饰屋子。小红家也买了许多串小彩灯,他通过观察发现小彩灯都是串联在一起的。小红将一串小彩灯接入电路中后,测量出通过第一盏小彩灯的电流为0.1A,则通过第五盏小彩灯的电流为 0.1 A;小红发现该串小彩灯中有一个小彩灯不亮了,但是其余的小彩灯都亮,则未亮的小彩灯处发生的电路故障是 短路 。
【分析】根据串联电路电流规律即可解答此题。
灯泡串联,有一个小彩灯不亮了,可能原因是不发光的灯泡被短路。
【解答】解:在串联电路中,各处的电流都相等;因为各小彩灯是串联的,所以在该电路中,各处电流都相等,即通过其它小彩灯的电流和通过第一盏小彩灯的电流都相等,都为0.1A。小彩灯都是串联在一起的,若一个灯泡损坏,整个电路不能工作,即电路变成断路,但小红发现该串小彩灯中有一个小彩灯不亮了,其余的小彩灯都亮,则说明不发光的小彩灯被短路。故答案为:0.1;短路。
5.2探究串并联电路的电流规律
【例题】(2018秋?泰兴市校级月考)小丽同学进行探究实验的电路如图所示,她用电流表分别在A、B、C三处测得电流如下表。你认为小丽下一步应该做的是( )
测量处
A
B
C
电流(安)
0.5
0.2
0.3
A.分析数据得出结论
B.拆下电路,整理仪器
C.换电流表的量程再做几次实验
D.换不同规格的灯泡再做几次实验
【分析】物理实验不能只由一次实验得出规律。小明的实验中只有一组数据,具有偶然性,应换用不同规格的小灯泡,多次测量,使实验结论具有普遍性。
【解答】解:一次实验的结果带有一定的偶然性,所以应改变实验条件,即换用不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化,再进行几次测量,才能得出可靠的结论。而改变电流表的量程则无助于实验结论的得出;故D正确;故选:D。
【练习1】(2018秋?长清区校级月考)在“探究串联电路中的电流”实验中,某同学用电流表分别测出图 中 a、b、c 三处的电流大小,为了进一步探究 a、b、c 三处的电流大小有 什么关系,他下一步的操作应该是( )
A.将电源两极对调,再次测量 a、b、c 三处的电流
B.改变开关 S 的位置,再次测量 a、b、c 三处的电流
C.将图中两只灯泡的位置互换,再次测量 a、b、c 三处的电流
D.换用不同规格的灯泡,再次测量 a、b、c 三处的电流
【分析】用归纳法得出普遍性的结论要求:选用的样本有代表性且数量足够多。
【解答】解:探究串联电路中的电流”实验中,为避免实验的偶然性,要换用不同的灯泡测量多组数据:
AB、电路中电流大小与电源正负极的位置、与开关的位置没有关系,故将电源两极对调和改变开关 S 的位置,电流大小都不变,故AB错误;
C、将图中两只灯泡的位置互换,电路中电流大小仍不变,故C错误;
D、为得到普遍性的结论,应换用不同规格的灯泡,再次测量a、b、c三处的电流,故D正确;故选:D。
【练习2】(2018秋?江津区期末)如图所示,在“探究串联电路电流特点”的实验中,电流表分别测出通过a、b、c三点的电流Ia、Ib、Ic.选择两个小灯泡的规格应该是 不相同 的(选填“相同”或“不相同”):下表是某同学实验中的一组数据,有一数值是明显错误的,造成错误的最大可能原因是 选用小量程却按大量程读数了 。
电流表的位置
a
b
c
电流/A
0.3
0.3
1.5
【分析】(1)为避免实验的偶然性,要选择规格不同的灯泡;
(2)根据串联电路电流的规律和电流表大小量程之比为5:1分析。
【解答】解:(1)为得出普遍性的结论,选择两个小灯泡的规格应该是不相同的;(2)串联电路各处的电流相等,故1.5是错误的,造成错误的最大可能原因是:选用小量程却按大量程读数了:故答案为:不相同;选用小量程却按大量程读数了。
【练习3】(2016秋?安庆期中)小李和小乐按照课本要求探究并联电路中电流的关系,他们设计的电路图如图1所示
(1)在使用电流表测电流的实验中,小李试触时电流表的指针向着没有刻度的一侧偏转,如图2所示,根据你的分析,你认为原因可能是 电流表正负接线柱接反
(2)在实验过程中他们连接了如图3所示的电路,该电路存在的问题是: A2、L2被短路 。
(3)请在图3上只改动一根导线,符合L1、L2并联,电流表A1测干路电流,A2测灯L2的电流,开关控制所有用电器。(要求:在需要改动的导线上画“×”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉)
(4)他们改正错误后把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,测出它们的电流,见下表:
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.22
0.24
0.46
3
0.26
0.30
0.56
通过对上面数据的分析,可以得出的结论是: 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
在实验中可以采用 换用电器或电源 的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验;多次测量的目的是: 寻找普遍规律 。
【分析】(1)电流表的指针反偏说明电流表的正负接线柱接反了;
(2)正确识别电路,查看电流在电路中的流通路径,通过判断电路的构成情况来分析存在的问题。
(3)图中接错的地方有:电流表A2接线柱接反了,且A2、L2被短路。只允许改其中一条导线,因此将A1、L1之间的连线改接到灯L1右接线柱或开关的右接线柱即可。
(4)分析表中干路电流和各支路的电流,然后得出结论;本实验中多次测量可以使实验结论更具有普遍性。
【解答】解:(1)闭合开关,发现电流表指针向没有刻度的一侧,说明电流表的正负接线柱接反了;
(2)由图3可知,闭合开关,电流从正极出发,经开关、灯泡L1、电流表A1回负极,A2、L2被短路。
(3)通过分析可以得出,应将A1、L1之间的连线改接到灯L1右接线柱或开关的右接线柱。如图:
(4)分析表中的数据可知,C处的干路电流等于A处和B处支路的电流之和,故可得结论:并联电路中,干路电流等于各之路电流之和;
实验中可以采用改变电源电压的方法改变A、B、C处电流的大小从而进行多次实验,目的是:避免偶然性,使实验结论更具有普遍性。
故答案为:(1)电流表正负接线柱接反;(2)A2、L2被短路;(3)见上图;(4)并联电路中,干路电流等于各支路电流之和;换用电器或电源;找普遍规律。
5.3并联电路的电流规律
【例题】(2019秋?福田区校级月考)如图所示,电流表A1、A2、A3的示数分别为30mA、50mA、70mA,则电流表( )
A.A的示数是150mA B.A的示数是70mA
C.A′的示数是80mA D.A′的示数是30mA
【分析】由图可知三电阻为并联关系,A测量流过A2、A3的电流;A'测量流过A1、A2的电流,则由并联电路的电流规律可得出两电流表的示数。
【解答】解:由电路图知,电流由左侧流入,则分为两支,一支流入A1、左侧灯泡,另一支流入A;由A流出的电流一支流入中间灯泡、A2,另一支流入A3、右侧灯泡,A1、左侧灯泡与中间灯泡、A2的电流汇合后再与A3、右侧灯泡汇合流向负极;故三个灯泡为并联关系,如图所示:
由并联电路的规律可知,A示数等于A2、A3示数之和;A'示数A1、A2的示数之和,即A的示数:I=I2+I3=50mA+70mA=120mA;A'的电流I'=I1+I2=30mA+50mA=80mA; 故ABD错误,C正确。故选:C。
【练习1】(2019?双流区校级二模)如图所示,当开关S合时,关于三个电流表A1、A2和A3的示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数等于通过灯泡L1的电流
B.电流表A1的示数一定等于A2和A3的示数之和
C.三个电流表的示数相等
D.电流表A2的示数等于通过灯泡L2和L3的电流之和
【分析】由图可知三灯泡并联,A3测通过L3的电流,A2测通过L2、L3的电流,A1测干路电流,则由并联电路的电流规律可知三表中电流的大小关系。
【解答】解:AB、电流表A1测干路电流,读数等于通过灯泡L1、L2和L3的电流之和;故AB错误;C、A3测通过L3的电流,A2测通过L2、L3的电流,A1测干路电流,因此I1>I2>I3;故C错误;D、电流表A2测通过L2、L3的电流,故电流表A2的读数等于通过灯泡L2和L3的电流之和;故D正确。故选:D。
【练习2】(2019?武侯区模拟)如图甲所示电路,闭合开关S,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡L1和L2的电流分别为( )
A.2.6A 0.52A B.0.52A 2.08A
C.2.08A 0.52A D.0.52A 2.6A
【分析】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,根据并联电路的电流特点和两个电流表的指针在同一个位置确定两表量程,根据分度值读出示数,进一步求出灯L1中的电流。