初中物理 让电灯发光-电路和电路图(含通路、开路和短路)
【考点精讲】
(一)电路
1. 电流
(1)电荷的定向移动形成电流.
(2)能够供电能的装置叫电源。干电池的碳棒为正极,锌筒为负极;
(3)规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动方向和电流方向相反)在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极。
(4)电路中形成持续电流的条件:①有电源。②闭合的电路。
如图,如果要使小灯泡发光,只有闭合开关。开关打开,小灯泡是不会发光的。而把开关闭合,把干电池拿掉,小灯泡也不会发光。
◆[说明]电流的形成:
①可能是由正电荷定向移动形成的。
②可能是由负电荷定向移动形成的。
③可能是由正负电荷同时向相反方向移动形成的。
2. 电路:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径。
(1)电源:提供持续电流,把其他形式的能转化成电能;
(2)用电器:消耗电能,把电能转化成其他形式的能(如电灯、电风扇等)
(3)导线:输送电能;
(4)开关:控制电路的通断。
3. 电路的三种工作状态
甲:通路 乙:开路 丙:短路
种类 状态 结果
通路 电路连接好后,闭合开关,处处相通的电路 一定有电流流过用电器
开路 开关未闭合,或电线断裂、接头松脱致使线路在某处断开的电路 电路不通,用电器不能工作
短 路 电源
短路 导线不经过用电器直接将电源两
极连接起来的电路
轻则引起电路故障,重则将烧毁导线电源,甚至引起火灾
局部
短路 电路中的某一段电路中无电流的电路
被短路的部分用电器不能工作
(二)电路图
1. 定义:用规定的符号表示电路连接情况的图,叫做电路图。
2. 常见电路元件的符号
3. 画电路图时应注意:
(1)电路元件的符号要用统一规定的符号,不能自造符号。
(2)要注意所画符号与实物的对应性。
(3)合理安排电路元件符号,使之均匀分布在电路中,具有对称性,特别注意元件的符号一定不能画在电路的拐角处。
(4)电路图最好呈长方形,有棱有角,导线要横平竖直,力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
【典例精析】
例题1 (广西中考)如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中( )
A. 电流方向由A到B B. 电流方向由B到A
C. 有电流但方向无法确定 D. 始终无电流
思路导航:当用金属棒把验电器A、B两金属球相连时,电子会发生定向移动,即从A移动到B,使验电器B球也带上了电荷。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,所以电流方向与电荷移动的方向相反,故电流方向由B到A。
答案:B
例题2 (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
思路导航:闭合开关S1、S2,电路为L1的基本电路,L2被短路,故L1能发光,L2不能发光。
答案:B
例题3 (六盘水中考)手电筒是生活中常用的照明工具,如图所示是手电筒的实物图。请在虚线框内画出手电筒的电路图。
思路导航:在手电筒中,按键相当于开关,灯泡相当于用电器,干电池相当于电源,金属外壳和弹簧相当于导线。
答案:
例题4 (郑州模拟)某定时炸弹的引爆装置如图所示,S是定时开关,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动 ,为使引爆装置停止工作,拆弹专家应在图中 (填“a”或“b”)处剪断导线。
思路导航:由图可知,此时起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作;当设定起爆时间一到,定时开关断开,有电流通过引爆装置而发生爆炸;如果剪断线a,则电路处于断路状态,引爆装置不工作。
答案:断开;a
【总结提升】
根据实物图画出电路图
首先,分析实物图:先要弄清各用电器及开关的控制情况,理顺各元件的连接顺序。
其次,按要求画出电路图:从电源的正极出发,在沿着电流行进的方向,依次画出各个元器件,如果有“岔路”,可先完成一条闭合电路,再进行另一部分电路的连接。最终电流回到电源的负极,结束整个电路图的绘制过程。
根据电路图连接实物图
方法一:分支路连接法
步骤:1. 找电源;
2. 从电源正极开始,沿电流方向先接其中一条支路,直到电源负极;
3. 找准分支点,再将另一条支路连到两分支点之间。
方法二:齐头并进法
步骤:1. 找电源;
2. 从电源正极开始,遇分支点就将几条路并列连上;
3. 分别经过各自的用电器后再汇集,直到电源的负极。
同步练习:
(答题时间:15分钟)
1. (天津模拟)在电学实验中,必须做到( )
①在接线的过程中,开关是断开的;
②接线时应从电源正极开始,开关靠近电源正极的一端;
③若把电流表、电压表连在电路中,应选用最大的量程;
④闭合开关前,滑动变阻器滑片应放在阻值最大处;
⑤不准用导线将电源的两极直接连接起来。
A. ①②③④⑤ B. ①④⑤ C. ①②④⑤ D. ①⑤
2. (多选)下列说法中正确的是( )
A. 电荷定向移动形成了电流
B. 导体有电阻,绝缘体没有电阻
C. 电动机把机械能转化为电能
D. 规定正电荷定向移动的方向为电流方向
3. (大兴区二模)如图所示,当两个开关都闭合后,两盏灯都能发光的电路是( )
A B
C D
4. (永州中考)如图1所示是伏安法测电阻的另一种电路图,如图2所示是做了部分连接的电路实物图。请依据图1用笔画线代替导线,将图2所示的实物图补充连接成完整电路。
5. (扬州模拟)根据左图所示的电路图,完成右图中实物电路的连接。
6. (黄冈中考)击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S甲”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,乙方指示灯亮。当乙方运动员的剑(图中用“S乙”表示)击中甲方的导电服时,电路导通,甲方指示灯亮。下面能反映这种原理的电路是( )
7. 如图所示,a、b、c、d为电路的四个连接点,下面判断错误的是( )
A. c与d接,b与c接,灯L1亮,灯L2不亮
B. c与b接,d与a接,电源将被烧坏
C. a与b接,c与d接,灯L1、L2都亮
D. c与b接,b与d接,灯L1亮,灯L2不亮
答案:
1. B 解析:①在接线的过程中,为防止连接错误造成电源短路,开关应断开,故①正确;
②开关在电路中的作用是控制电路的通断,与开关是否靠近电源正极一端无关,故②不正确;
③为了保证测量数据的准确,电压表和电流表应选择合适的量程,故③不正确;
④闭合开关前,保护电路的滑动变阻器滑片应处于阻值最大处,故④正确;
⑤用导线将电源的两极直接连接起来会造成电源短路,烧坏电源,故这种情况是不允许的,故⑤正确。
故选B。
2. AD 解析:电流是由电荷定向移动形成的,物理上规定正电荷定向移动的方向为电流方向,故AD正确。
电阻是导体本身的一种性质,导体有电阻,绝缘体电阻更大,故B错误;
电动机是消耗电能的,电动机转动时具有机械能,所以电动机将电能转化为机械能,故C错误。
3. D 解析:A. 两个开关都闭合后,右边灯泡被短路,故不符合要求;
B. 两个开关都闭合后,会造成电源短路,两灯泡不能正常工作,故不符合要求;
C. 两个开关都闭合后,右边灯泡被短路,故不符合要求;
D. 两个开关都闭合后,两灯泡并联,两盏灯都能发光,故符合要求。
4. 如下图所示:
解析:由实物电路图可知,电源的电压为3V,所以电压表的量程应选0~3V,且并联在待测电阻和电流表的两端;电流表0.6V的接线柱与待测电阻串联,滑动变阻器的左下方接线柱与电源的负极相连。
5. 如图所示:
解析:从电源的正极出发与单刀双掷开关中接线柱连接,先把右接线柱与R0、Rx串联回到电源的负极,再把开关左接线柱并联在R0两端,电压表并联在Rx的两端。
6. D 解析:当甲方运动员的剑击中乙方的导电服时,乙方指示灯亮,而甲方指示灯不会亮;同理,当乙方运动员的剑击中甲方的导电服时,甲方指示灯亮,而乙方指示灯不会亮,由此可知这两盏灯的连接方式为并联,且S甲与L乙串联,S乙与L甲串联。
7. B 解析:A. 若c与d接,b与c接,此时电流不通过灯泡L2,而是直接经过L1,故灯L1亮,灯L2不亮,故该选项不符合题意;
B. c与b接,d与a接,此时灯泡L1发生短路,但该电路中仍有灯泡L2,所以不会烧坏电源,故该选项符合题意;
C. a与b接,c与d接,两灯泡并联,故灯L1、L2都亮,故该选项不符合题意;
D. c与b接,b与d接,灯泡L2发生短路,但该电路中仍有灯泡L1,故灯L1亮,灯L2不亮,所以该选项不符合题意。