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- 2021-11-10 发布
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第十五章 电流和电路
一、考点知识梳理
(一)两种电荷
1.摩擦起电现象:
带电体有吸引轻小物体的性质。轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2.两种电荷及其相互作用规律:
同种电荷互相排斥 ,异种电荷互相吸引。
3.使物体带电的方法:
⑴摩擦起电;
⑵接触带电:物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
⑶感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。(高中)
4.验电器(原理、作用、使用方法)
⑴原理:同种电荷互相排斥;
⑵作用:检验物体是否带电;
⑶使用方法:用待检验的物体去接触验电器的金属球,观察金属箔片是否张开。
※验电器只能检验物体是否带电,而不能检验物体带何种电,若要检验物体带何种电,可用一个已知电性的物体,去接触验电器的金属球,看验电器箔片的张合情况。
5.检验物体是否带电的方法:
⑴使用验电器;
⑵利用带电体能吸引轻小物体的性质;
⑶利用电荷间的相互作用。
6.原子结构的知识:
⑴原子由原子核和核外电子组成;
⑵原子核位于原子的中心,比原子小得多,但几乎集中了原子的全部质量;⑶原子核带正电,电子带负电,电子在核外绕核运动;
⑷电子是带有最小负电荷的粒子,也叫元电荷,e=1.6×10-19C;
⑸通常情况下,原子核所带的正电荷和核外电子所带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性。
7.摩擦起电的原因、结果、实质:
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⑴原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
⑵结果:两个物体同时带上等量的异种电荷;
⑶实质:摩擦起电并不是创造了电,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开;
⑷能量转化:机械能-→电能;
8.电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。
9.导体和绝缘体
⑴导体:容易导电的物体叫做导体。金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液都是导体。导体导电是因为导体内有大量可以自由移动的电荷。
⑵绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。橡胶、玻璃,、陶瓷、塑料、油、纯水都是绝缘体。绝缘体内不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷。
⑶在外界条件变化时,绝缘体可以变成导体。例如玻璃。
⑷电荷泛指带电粒子;自由电荷是指正(阳)离子、负(阴)离子和自由电子。酸、碱、盐溶液是靠正、负离子导电;金属靠自由电子导电。
⑸如何判断导体和绝缘体?
可把要判断的物体分别接入电路,观察小灯泡是否发光。
⑹“导电”与“带电”的区别:
导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。
(二)电流和电路
1.电流的方向:
注意:⑴可能由正电荷定向移动形成;⑵可能由负电荷定向移动形成;⑶可能由正负电荷往相反方向移动形成
★规定:正电荷移动(定向移动)的方向为电流方向。用电器接在电池的正负两极时,在电源外部,电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动。而电源内部,是从“负极→正极”。
★半导体二极管:具有单向导电性。即:电流只能从它的一端流向另一端,不能反向流动。
2.电流的三种效应:
⑴电流的热效应:如白炽灯,电饭锅等。
⑵电流的磁效应:如电铃、电磁继电器等。
⑶电流的化学效应:如电解、电镀等。
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注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
3.电路的构成及各处的作用:
完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成。
电池、发电机是电源,提供电能;
灯泡、电动机、门铃都是用电器,消耗电能;
开关:控制电路的通断;
导线:输送电能。
4.电路的三种状态:通路、断(开)路、短路(包括电源短路和用电器短路)
5.获得持续电流的条件:⑴有电源;⑵电路闭合。
6.电路图:用符号代表各元件画出来的图就是电路图。
(三)串联和并联
1.串联电路及其特点:将两个以上的用电器的首尾相连接在电路中,我们就说这些用电器是串联的。串联时,通过一个用电器的电流也一定通过另一用电器,当一个用电器断路或损坏时,另一个用电器也就不能工作了。
⑴电路特点:①一条回路,无干路、支路之分;②各用电器相互影响;③开关控制所有用电器。
⑵电流特点:电路中电流处处相等: I1=I2=I3=···=In。
2.并联电路及其特点:将两个以上的用电器的两端分别连在一起接到电路中,我们就说这些用电器是串联的。并联电路中有干路和若干支路。并联电路中各支路互相不影响。一个用电器损坏或断路,其他用电器仍能正常工作。
⑴电路特点:①两条或以上的路径,有干、支路;②各支路用电器互不影响;③干路开关控制整个电路,支路开关控制支路用电器。
⑵电流特点:干路中的电流等于各支路中的电流之和I=I1+I2。
3.识别电路串、并联的常用方法:(选择合适的方法熟练掌握)
⑴电流分析法:在识别电路时,电流:电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流用电器串联;若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路。
⑵断开法:去掉任意一个用电器,若另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
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⑶节点法:在识别电路时,不论导线有多长,只要其间没有用电器或电源,则导线的两端点都可看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
⑷观察结构法:将用电器接线柱编号,电流流入端为“首”电流流出端为“尾”,观察各用电器,若“首→尾→首→尾”连接为串联;若“首、首”,“尾、尾”相连,为并联。
⑸经验法:对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
(四)电流的测量
1.电流:
电流是表示电流强弱的物理量。用字母I来表示。单位:安,符号是A。其它常用的单位是毫安(mA)和微安(μA)。
它们的关系是:1 mA=10-3A 1μA=10-6A
2.电流的测量:
A
⑴电路的电流可以用电流表来测量。电流表在电路中符号是 。
⑵电流表的认识:“三个接线柱,两个量程”:“0-3A,0.1A”,“0-0.6A,0.02A”
⑶电流表的使用:
①电流表应与被测电路串联;
②要使电流从正接线柱流入电流表,负接线柱流出;
③被测电流不要超过电流表的量程;
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
※实际连接或判断时注意:⑴正进负出;⑵接线柱的选择;⑶电流表的读数:先看量程后读数。
3.电流表在电路中的作用相当于导线或短路。
4.试触的主要目的:(选择合适的量程);试触中出现问题的原因及解决办法:
⑴指针不偏转:①电路断路(检查电路连接);②电流太小,所选量程太大(改接小量程)。
⑵指针反向偏转:电流表正负接线柱接反了(把电流表正负接线柱上的接线调换)。
⑶指针偏转过大:所选量程太小(改接大量程)。
⑷指针偏转过小:所选量程太大(改接小量程)。
6.电流表的错误接法可能出现的现象:
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图1中电流表与灯泡并联:灯泡L2不亮,电流表有示数;
图2中电流表与导线并联:电流表无示数。
二、重点难点解读
1.重点实验再现:
探究串、并联电路中电流的规律:
【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、电流表。
【电路图】
【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路,先将规格相同的小灯泡接入电路,读出电流表示数并记录;然后将规格不同的小灯泡接入电路,再次读出电流表示数并记录。
【实验表格】
实验次数
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
C点的电流IC/A
1
2
【实验结论】串联电路中各处的电流相等;并联电路的总电流等于各支路电流之和。
【提示】
⑴使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。
⑵先画出电路图,按照电路图的顺序,从电源的正极(或负极)开始,依次连接每一个元件,最后回到电源的负极(或正极),有支路时,先把一个支路连接完,再连接下一个支路。
2.经典例题分析
例1
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:与火车相比,汽车车厢外表面更容易堆积灰尘。对于导致这种现象的原因分析,你认为下列说法中最可能的是( )
A.火车车厢的外表面比汽车车厢的外表面光滑,更不容易堆积灰尘
B.火车行驶的速度比汽车的大,产生的风更大,更容易把灰尘吹掉
C.火车行驶的速度比汽车的大,车厢外侧空气流动的速度比汽车的大,车厢外侧气压比汽车的小,车厢的内外压强差比汽车的大,更不容易堆积灰尘
D.在车辆行驶过程中,车厢外表面由于和空气摩擦而带电,因为汽车的轮胎是绝缘的橡胶,和铁轮的火车相比更不容易把电荷导入地下,因而更容易吸附灰尘
例2:如图所示,当闭合开关S后看到灯L1发光,灯L2不发光,则可能的原因是( )
A. 灯L1断路 B. 灯L1短路 C. 灯L2断路 D. 灯L2短路
例3: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,并初步得到它们之间关系的结论.为了进一步探究它们之间的关系,下一步他的操作是( )
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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.将图中两只灯泡位置对调,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
【答案】D
例4: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。下面能反映这种原理的电路是( )
三、巩固练习热身:
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1.(2014•江西)如图所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲带正电,那么乙、丙的带电情况是( )
A.乙带负电、丙带正电 B.乙带正电、丙带正电
C.乙带负电、丙带负电或不带电 D.乙带正电、丙带负电或不带电
【答案】D
【解析】
∵甲带正电,甲、乙相互排斥,
2. (2014•东营)为帮助触电者脱离电源,下列物体中,不可借助的是( )
A.晒衣服的钢管 B. 塑料扫把杆
C.干燥的木质拖把杆 D. 玻璃纤维约鱼竿
3.(2014•泰安)小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光.为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零.则电路故障可能是( )
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A.灯L2断路 B. 灯L2短路 C. 电流表烧坏了 D. 灯L1断路
4.(2014•株洲)如图所示,某电子线路板上有一个由三个电阻R1、R2和R3构成的局部电路.已知通过R1和R2的电流分别为4mA 和10mA,则通过R3的电流可能是( )
A.4mA B.6mA C.10mA D.14mA
5.(2014•
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菏泽)小聪家里有一台透明门的电冰箱,当他打开冰箱门时,冰箱内的灯就亮;当他关闭冰箱门时,冰箱内的灯就熄灭,但压缩机依然工作.小聪断定冰箱门上有一个开关S,下面小聪的判断中正确的是( )
A.冰箱内的照明灯和压缩机串联
B.冰箱内的照明灯和压缩机并联,开关S在干路上
C.冰箱内的照明灯和压缩机并联,开关S和照明灯串联
D.冰箱内的照明灯和压缩机并联,开关S和压缩机串联
【答案】C
【解析】
6.(2014•邵阳)为了节约电能,人们设计出一种由声控开关和光控开关共同控制楼道路灯的电路,要求只有当这两个开关都闭合(即夜晚有人经过发声)时,灯才亮,符合这一要求的电路是( )
7.(2014•黄冈)小宇学习了电路知识后,想利用发光二极管设计一个带有指示灯开关的照明电路,晚间关闭照明灯后,利用二极管发出的光指示开关所在的位置.他共设计了四个电路,如图所示,其中L为节能灯,规格为“220V 15W”、D为发光二极管,规格为“1.2V 0.002A”、S为单刀双掷开关、R为限流电阻.图中能够满足要求的电路( )
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故B正确;
8.(2014•株洲)图是实验室常用的一种电流表,其零刻度不在表盘的最左端.当导线a、b 分别与标有“一”和“3”的接线柱相连时,电流表指针偏转情况如图所示.此时,电流是从导线 (填“a”或“b”)流入电流表,其示数是 A.为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差,应将导线a与标有“ ”的接线柱相连,b与标有“ ”的接线柱相连.
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9. (2014苏州)毛皮摩擦过的橡胶棒带 电.将该橡胶棒靠近带负电的泡沫塑料小球时,小球将会被. 。
10.(2010年浙江金华)二极管是电子电路的重要元件,它的电路符号为 ,当电流从它A端流入时,二极管的电阻很小,可视为二极管短路。当电流从它B端流入时,二极管的电阻很大,可视为二极管断路。
(1) 如右图灯L1、L2的连接方式是 (串联还是并联)
(2) 当开关S闭合后, L2_________(亮或不亮)
11.按照我旧交通管理的规定“红灯停、绿灯行、黄灯预备”,小刚在科技活动中设计了一个实验电路,用以模拟十字路口的红绿灯,如图5所示。请你分析并回答下面的问题。
(1)规定红灯发出的光作为交通的停止信号,填原因是________________________。
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(2)当单刀多掷开关接通位置“1”时, 灯发光,发光的各灯采用的是______联方式。
(3)当开关接通位置“3”时,允许________方向的车辆迎行。
考点:人教新课标物理九年级一轮复习•电流和电路•串联和并联
12. (2014•青岛)请根据图甲电路图,连接好图乙实物电路.
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13.(2014•菏泽)根据图1所示的实物连接图,在图2的框中画出电路图.
【答案】
14. (江西省2013年)如图1所示,某公园有两个游览点(用亭子表示).其游览的入口和出口都己确定,请按以下要求设计游览路线:
⑴游客由入口到出口,先后经过两个游览点.请在图1甲中用笔画线画出游览路线;
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⑵游客由入口到出口,每次只经过其中任意一个游览点,请在图1乙中用笔画线画出游览路线。
由此联想到我们所学的电路知识:现有两个小灯泡和相应的电器元件,怎样连接使它们都亮起来。
【设计实验与进行实验】
请在图2所示的虚线框内.画出你所设计的两种不同的完整电路图,要求用规定的电器元件符号
【评估】
⑴正确连接后闭合开关,灯泡不亮,请在表格中填写简单的检修方法。
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
示例:灯泡的灯丝断了
换灯泡
电路中导线断了
电池没电了
⑵如图3所示.它们的电路连接情况不可见,闭合开关,两个小灯泡同时发光:断开开关,两个小灯泡同时熄灭,不借助其它器材.请设计一个简单的方法,判断它们是串联还是并联。
【答案】 (1)、(2)如图4所示;
【设计实验与进行实验】如图5所示;
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15.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…… 。工人师傅据此可以做出什么判断?下一步他将如何操作才能最终搞清每根导线的两端?
考点:人教新课标物理九年级一轮复习•电流和电路•串联和并联
四、中考预测展望:
1. (2013•枣庄)现有A、B、C三个轻质小球,已知A带负电,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可能带正电,C带正电
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C.B一定带正电,C带负电 D.B可能不带电,C带负电
2.下列用电器正常工作时,电流最接近200mA的是( )
A.学生用计算器 B.手电筒
C.家用空调器 D.电饭锅
3. (2014浙江台州)学好科学需要联想和比较。联系人体部分血液循环模式图(如图),下列电路连接方式与之最类似的是( )
【答案】A
【解析】
人体血液循环模式图中由三个独立的部分组成,各部分可以单独完成血液循环;每一个循环部分对血液都有阻碍作用,相当于电路中学科网电阻对电流的阻碍作用,因此相当于三个电阻并联.故选A.
考点:人教新课标物理九年级一轮复习•电流和电路•串联和并联
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4.(2014福建福州)如图所示电路.若要使R1R2并联.则( )
A.只闭合S1. B.只闭合S2 C.只闭合S1,S2 D.只闭合S1S3
5. (2012•温州)如图所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能.当开关S1闭合,S2断开时,只有灭蚊网通电起到灭蚊作用;当开关S1和S2都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用.下列电路设计符合这种要求的是( )
考点:人教新课标物理九年级一轮复习•电流和电路•电路设计
6.(2013达州)电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.
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请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工作电路图.
【答案】
7.(2013年兰州)根据如图所示的实物连线图,画出对应的电路图。(要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
【答案】
【解析】
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8. (2014浙江宁波)上《电流》一课时,老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上,单位时间内流入的总水量等于流出的总水量,同理,在电路的某连接处,流人的电流总和等于流出的电流总和。如图是某实验电路的一部分,电流表的示数为 A,若通过导线 ab电流为0.6A,请分析通过导线cd的电流大小及方向。
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Icd=0.6A-0.46A=0.14A,方向:由c到d.
考点:人教新课标物理九年级一轮复习•电流和电路•电流
9.在生产、生活中,由于摩擦等原因,常常产生静电,静电既可利用也能造成危害。
(1)请各举一个实例,说明静电对人们生活、生产的利与弊。
(2)请举例说明防止静电带来不利影响的具体措施。
10.小明等3人实验小组用如图所示的电路来探究并联电路中电流的关系,其实验过程如下:
(1)把电流表分别接入到电路中的A、B、C处,将第一次测出的电流填入下表:
A处的电流IA
B处的电流IB
C处的电流IC
第一次测量
0.1
0.12
0.22
第二次测量
0.2
0.24
0.44
第三次测量
0.25
0.3
0.55
(2)为了防止个别偶然因素的影响,他们采用了以下两种方法之一来重复实验,完成了第二次和第三次测量。
方法一:改变电源电压
方法二:更换其中一条支路中的灯泡(规格不同)
请你根据他们的实验步骤和有关数据回答下列问题。
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在拆接电路时,开关必须________。
上面设计的表格中存在的不足之处是________
表格补充完整后,通过对上面数据的分析可知后面两次实验是采用方法____来进行的,实验的结论是:并联电路中干路的电流等于_____。
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