第
9讲 电路的基本知识
1.如图所示,将一块锌片和铜片同时插入稀硫酸,观察到与铜片、锌片相连的小灯泡点亮,则下列电路元件中与虚线框中装置的作用相同的是( )
A
B
C
D
2.如图所示的四个电路图中,各开关都闭合后,仅有一只灯泡发光的是( )
A
B
C
D
3.如图所示是电扇中的一个自动保护装置:当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开,起到保护电扇的作用,由此判断,这个保护装置在电扇电路中的作用相当于( )
A.开关
B.导线
C.电源
D.用电器
4.某反恐小组的拆弹专家在排除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置(如图所示),为使爆炸装置停止工作,可采取如下措施( )
A.用一根导线使a线短路
B.用一根导线使b线短路
C.剪断a线
D.剪断b线
5.如图所示的电路中,开关S断开时,两灯都发光。当开关S闭合时( )
A.电流表一定被烧坏
B.两灯仍然发光
C.L1熄灭,L2发光
D.L1发光,L2熄灭
6.与如图所示实验电路相对应的电路图是图中的( )
A
B
C
D
7.下列实物连接与电路图相符合的是(水果电池的铜片为正极、锌片为负极)( )
A
B
C
D
8.下列电路图中,开关S闭合后,两个电阻串联的是( )
A
B
C
D
9.某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后,闭合开关,指示灯发光,发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断,发热体不工作,但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是
( )
A
B
C
D
1.如图四个电路中,与实物图对应的是( )
A
B
C
D
2.在如图所示的四个电路中,哪个电路中三个电灯是并联的( )
A
B
C
D
3.如图是一款平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具,当电源开关S1闭合时指示灯亮起;人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合,电动机才能启动开始运动,紧急情况时S1自动断开,电动机停止工作。下列电路图中,与其原理相符的是( )
A
B
C
D
4.高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A
B
C
D
5.如图是一种声光报警器的电路图,当开关____时,灯亮、铃不响;当开关____时,灯亮同时铃响。
6.概念图能清晰地反映概念之间的联系,如图1表示电路中部分概念的相互联系。
图1
图2
图3
(1)闭合开关____,会使图2电路形成图1中A状态。
(2)充电宝具有充电和供电功能,当充电宝给手机充电(如图3)时,充电宝是电路组成元件中的____。
(3)充电宝内部单节锂电芯的输出电压为3~5V,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。在保障输出电压3~5V不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是____。
7.如图所示电路,电源电压U不变,当开关S1、S2、S3都闭合时,电路处于____(填“断路”“短路”或“通路”)状态,若只闭合开关S2,电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,电压表的示数为U1,则I1____I2,U____U1(后两空填“>”“<”或“=”)。第
9讲 电路的基本知识
1.如图所示,将一块锌片和铜片同时插入稀硫酸,观察到与铜片、锌片相连的小灯泡点亮,则下列电路元件中与虚线框中装置的作用相同的是( B )
A
B
C
D
2.如图所示的四个电路图中,各开关都闭合后,仅有一只灯泡发光的是( C )
A
B
C
D
3.如图所示是电扇中的一个自动保护装置:当电扇不慎被碰发生倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开,起到保护电扇的作用,由此判断,这个保护装置在电扇电路中的作用相当于( A )
A.开关
B.导线
C.电源
D.用电器
4.某反恐小组的拆弹专家在排除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置(如图所示),为使爆炸装置停止工作,可采取如下措施( C )
A.用一根导线使a线短路
B.用一根导线使b线短路
C.剪断a线
D.剪断b线
5.如图所示的电路中,开关S断开时,两灯都发光。当开关S闭合时( D )
A.电流表一定被烧坏
B.两灯仍然发光
C.L1熄灭,L2发光
D.L1发光,L2熄灭
6.与如图所示实验电路相对应的电路图是图中的( D )
A
B
C
D
7.下列实物连接与电路图相符合的是(水果电池的铜片为正极、锌片为负极)( B )
A
B
C
D
8.下列电路图中,开关S闭合后,两个电阻串联的是( A )
A
B
C
D
9.某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成,其连接如图所示,其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后,闭合开关,指示灯发光,发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断,发热体不工作,但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是
( B )
A
B
C
D
1.如图四个电路中,与实物图对应的是( C )
A
B
C
D
2.在如图所示的四个电路中,哪个电路中三个电灯是并联的( C )
A
B
C
D
3.如图是一款平衡车,它是依靠电力驱动及人体平衡能力控制的代步工具,当电源开关S1闭合时指示灯亮起;人站在平衡车踏板上时开关S2自动闭合,电动机才能启动开始运动,紧急情况时S1自动断开,电动机停止工作。下列电路图中,与其原理相符的是( B )
A
B
C
D
4.高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( D )
A
B
C
D
【解析】
根据题意可知,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,由于螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故D符合题意。
5.如图是一种声光报警器的电路图,当开关__S1、S2闭合__时,灯亮、铃不响;当开关__S1闭合,S2断开__时,灯亮同时铃响。
6.概念图能清晰地反映概念之间的联系,如图1表示电路中部分概念的相互联系。
图1
图2
图3
(1)闭合开关__S1和S2__,会使图2电路形成图1中A状态。
(2)充电宝具有充电和供电功能,当充电宝给手机充电(如图3)时,充电宝是电路组成元件中的__电源__。
(3)充电宝内部单节锂电芯的输出电压为3~5V,如果电芯串联,则输出电压成倍增加;如果电芯并联,则输出电压不变。在保障输出电压3~5V不变时,为了增加充电宝储电能量,通常将多节锂电芯连接在一起,则其连接方式是__并联__。
7.如图所示电路,电源电压U不变,当开关S1、S2、S3都闭合时,电路处于__短路__(填“断路”“短路”或“通路”)状态,若只闭合开关S2,电流表A1和A2的示数分别为I1和I2,电压表的示数为U1,则I1__=__I2,U____U1(后两空填“>”“<”或“=”)。第9讲 电路的基本知识
课标要求
考试细则
【课程内容】1.知道摩擦起电现象,了解电荷之间的相互作用。2.知道电路的基本组成,会画电路图。3.会连接简单的串联和并联电路。【活动建议】1.观察摩擦起电现象。2.连接简单的串、并联电路。
1.电荷和电路(1)知道摩擦起电现象,能描述电荷间的相互作用。(2)知道组成电路的主要元件及它们的作用和符号。(3)会用规定的符号表示电路连接情况的图——电路图。(4)对照一份具体的电路图,理解通路、断路、短路的概念。(5)能对照实物连接图或电路图说明用电器的串联或并联,归纳串联或并联电路的不同特征。(6)理解绝缘体、导体、半导体的概念以及它们在实际电路中的应用。2.实验:连接串、并联电路(1)能将两盏电灯、电池组、开关用导线连接成简单的串联电路和并联电路。(2)能按照简单的串、并联实际电路,画出串、并联电路图。
一、
核心知识点
1.电荷
(1)摩擦起电
①
塑料笔杆与头发摩擦能够吸引碎纸屑、橡胶棒,毛皮摩擦能使细水流被吸引而弯曲等现象表明,经过摩擦后的物体具有共同特征:能吸引微小的物体。
②
分析:摩擦使物体上的电子发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电。这些物体所带的电叫静电。带电物体具有吸引微小物体的性质。
(2)电荷间的相互作用
①
自然界中只存在两种电荷,正电荷与负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
②
两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与一根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。上述现象说明同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.电路
(1)电路的组成
电路就是把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。一个完整的电路必须包括电源、用电器、开关、导线。
(2)电路中的三种状态
①
通路:开关闭合时,电路中有电流,用电器工作。
②
开路:断开的电路。开关断开或电路的某处断开,电路中没有电流,用电器不工作。
③
短路:有两种形式。一是用导线直接接在电源的两极,此时称为电源短路。电源短路时,电流很大,会损坏电源,甚至引起火灾。二是用导线接在用电器两端,用电器被短路,导致用电器不能工作。
(3)电路图
用元件符号代替实物图表示电路的图称为电路图。绘制电路图时,连线要画得横平竖直,元件符号表示要正确且不能画在拐角处(变阻器除外),线路要画得简洁、整齐、美观、布局合理。
(4)串联和并联
①
串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路。特点是开关控制整个电路,各用电器必须同时工作,若其中一个停止工作,其他用电器也立即停止工作。
②
并联电路:把电路元件并列连接起来接入电路。特点是有两条或者两条以上路径,有干路、支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支路的通断,各支路互不影响。
二、
常见元器件及其作用
元件
作用
常见器件
电源
提供电能的装置,将其他形式的能量转化为电能
干电池、蓄电池和发电机等
用电器
用电来工作的设备,将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路的作用
拉线开关、拨动开关、闸刀开关等
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
金属导线
三、
电路的三种状态
(1)通路:正常连接的电路,即用电器能够工作的电路。
通路特征:电路中有电流,用电器正常工作。
(2)断路(开路):断开的电路。
断路特征:电路中无电流,用电器不工作。原因有开关没闭合、接线处松动、导线断了、用电器损坏等。
(3)短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路。
短路特征:用电器不工作,电路中有很大电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮,引起火灾。
(4)短接与短路:在实际电路中,发生短路有两种情况:
①
电源短路,导线将电源的正、负极连接起来,发生短路。电路中的电流很大,极有可能将电源也烧坏。电源短路是一种有危害的连接方式,在电路的连接中是不允许出现的。
②
局部短路,也叫短接。如图所示,开关闭合,灯泡L1被短路,不亮,灯泡L2亮。局部短路没有危害,只是被短路的用电器不能工作。
四、
根据实物图画电路图
(1)画好电路图的方法
①
应完整地反映电路的组成,即有电源、用电器、开关和导线;
②
规范地使用电路元件符号,不能自选符号;
③
交叉相连的点要画粗黑圆点;
④
合理地安排电路元件符号的位置,尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中,使电路图清楚美观,并注意元件符号绝不能画在拐角处;
⑤
导线要横平竖直,转弯画成直角,电路图一般呈长方形;
⑥
最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画电路元件,且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
(2)根据实物图画出电路图的方法
①
先厘清电流的路径,可从电源正极开始,沿着电流的方向逐个寻找,直到电源负极。
②
所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。
五、
串联电路和并联电路的辨别
(1)根据电路图判断
电流只有一条路径的,则是串联电路;有两条或两条以上路径的,则是并联电路。
(2)根据电流关系判断
如果通过两个用电器的电流不相等,这两个用电器一定是并联的。如果通过两个用电器的电流相等,则可能是串联,也可能是并联:若是不同的用电器,则是串联;若是相同的用电器,串联、并联都有可能。
(3)根据电压关系判断
如果通过两个用电器的电压不相等,这两个用电器一定是串联的。如果通过两个用电器的电压相等,则可能是串联,也可能是并联:若是不同的用电器,则是并联;若是相同的用电器,串联、并联都有可能。
(4)根据用电器的工作情况判断
用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。
六、
串、并联电路的设计
设计电路图时要结合串、并联的特点进行分析.
(1)串联电路特点
①电流只有一条路径,无干路、支路之分。
②电流通过每一个用电器,各用电器的工作互相影响,一个用电器因开路停止工作,则所有用电器都不能工作。
③开关与用电器是串联的,一个开关控制所有用电器。
(2)并联电路特点
①
电流有两条或两条以上的路径,有干路和支路之分。如上图所示的电路,“+”→“a”与“b”→“-”部分是干路;支路有两条:一条是L1所在的电路,由S1控制;另一条是L2所在的电路,由S2控制。(a、b是各支路两端的连接点,叫结点)
②
干路电流在“结点”处分成两条或多条支路电流,每一支路都与电源形成一条通路,各支路中的用电器的工作互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路。
③
干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器。
1.
现在许多宾馆都利用房卡取电,如图所示。只有把房卡插入槽中,住客才能使用房间内的用电器。房卡的作用相当于家庭电路中的__总开关(开关)__,房间里各用电器之间是__并__联的。
【试题解析】
房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房间内的用电器都不工作,所以房卡相当于家庭电路干路上的总开关(开关);
房间里各用电器之间工作情况是互不影响,所以各用电器之间是并联。
【命题意图】
本题要求掌握开关的作用和串并联电路的工作特点,联系生活实际会辨认,会解释。开关的作用是控制电路的通断,串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中干路的开关控制所有用电器,支路的开关控制本支路用电器;串联电路各用电器工作情况互相影响,并联电路各用电器工作情况互不影响。
2.
(2016·杭州)如图所示电路,当开关闭合时可以读出各电表的示数。当开关断开后,下列电表示数不变的是( C )
A.
B.
C.
D.
【试题解析】
由电路图可知,开关断开后电路断路,电流表A1、A2和电压表V2断路,电压表V1始终测电源的电压,所以,只有电压表V1无论开关闭合、断开都会测量电源的电压,示数不变。
【命题意图】
本题考查了电路的三种状态和电表的使用,是一道较为简单的选择题。由电路图可知,开关断开后电路断路,电流表A1、A2和电压表V2断路,电压表V1始终测电源的电压。
3.
如图所示,与实物连接一致的电路图是( B )
A.
B.
C.
D.
【试题解析】
分析实物图可知,电流从正极出发,经电流表、灯泡L1、开关、灯泡L2回负极,电压表并联在L1两端。B图与实物图符合;A图两灯泡并联,与实物图不符合,C图电压表并联在L2两端了,与实物图不符合;D图电压表并联在电源两端了,与实物图不符合。
【命题意图】
本题考查根据实物图画电路图,关键是分析出实物图中各用电器的连接情况,这是本题的重点也是难点,进一步考查对电路图正确画法的判断。由实物图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,然后对各个电路图逐一分析即可。
4.
某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起。扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开。手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动断开。下列电路符合要求的是( C )
A.
B.
C.
D.
【试题解析】
启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开,这表明灯泡和动力装置能各自独立工作,并联在电路中,启动开关接在干路中,控制整个电路;感应开关控制动力装置,串联在一条支路中,故C符合题意。
【命题意图】
本题考查了电路的设计,要求学生能判定出电路的连接方式。启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;当感应开关闭合后,垃圾桶打开,这表明该电路为并联电路。