第21课时 电流 电压 电阻和电路.docx
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第21课时电流电压电阻和电路
第21课时 电流、电压、电阻和电路
一、电荷、电路
1.两种电荷:
自然界中只存在两种电荷。
规定丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫________电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫________电荷。
2.摩擦起电:
用摩擦的方法使两个不同的物体带电的现象。
摩擦起电是电子由一个物体转移到另一个物体的结果,使两个物体带上了等量的电荷。
得到电子的物体带________电,失去电子的物体带________电。
摩擦起电的实质是电荷的转移。
3.电荷间的相互作用:
同种电荷互相__________,异种电荷互相__________。
把电源、用电器、开关用导线连接起来形成电流的路径称为_________。
电源是提供电能的装置,如电池、发电机等。
用电器如灯泡、电动机、门铃等。
开关的作用是控制电路的通断。
1.通路:
在电路中,当开关闭合时,电路中会有电流,这样的电路称为__________。
2.开路:
当开关断开或电路中某一处断开时,电路中没有电流,这样的电路称为________。
3.短路:
①如果不经过用电器,而电源两极直接用导线连接,叫做电源短路。
______________时,电路中的电流过大,会损坏电源,严重时会造成火灾。
②局部短路:
某用电器两端用导线直接连接,此时电流没经过用电器,用电器不工作。
考点4 会连接简单的串联电路和并联电路,能根据具体要求绘制简单的串联或并联电路图
辨别方法
串联电路
并联电路
用电器的
连接方式
用电器逐个
依次连接
用电器并列式
连接在两点
电流路径的条数
只有一条
两条或两条以上
切断任一用电器
各用电器都
不能工作
互不影响
电路图
1.(2019·衢州)小科用一个不带电的轻质泡沫球靠近电脑显示屏,小球偏至如图实线位置。
据此推测显示屏( )
A.带正电B.带负电
C.不带电D.一定带电
2.(2019·金华、义乌、丽水)如图是壁挂式拿起即亮手电筒的结构示意图,手电筒插入基座不亮,拔离即亮,塑料片起到了开关的作用,该手电筒的工作电路图是( )
3.如图所示电路,闭合开关S,灯泡L1、L2都发光。
现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上,会导致两灯同时熄灭的是( )
A.a和bB.c和d
C.e和fD.g和h
二、电流、电流表
1.形成:
电荷的__________形成电流。
2.方向:
科学上把_________的移动方向规定为电流的方向。
在电路中,电流从电源的正极流出,负极流入。
金属导体中,__________的运动方向与电流方向相反。
电流的单位是安培,简称安,符号是A。
1.电流表是用来测量电流大小的仪器。
2.三个接线柱[有“+”、“-”两种接线柱,如(+,-0.6A,-3A)或(-,0.6A,3A)]。
1.正确选择量程。
被测电流不得超过电流表的量程。
2.电流表必须__串联__在被测电路中。
3.使电流从电流表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出。
4.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源两极。
5.在电流表上读数注意:
“先看接线柱,再看指针。
”一定要弄清每一小格代表多少。
在不能预先估计被测电流大小的情况下,应先拿电路的另一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果指针偏转太小,再使用较小的量程。
三、电压、电压表
电压使________________形成电流,电压由电源提供。
常见的电压值:
一节干电池的电压为1.5伏,我国家庭照明电路的电压为220伏。
对人体安全的电压为36伏以下。
电压的单位是__________,简称伏,符号是V。
1.电压表是测量__________的仪器。
2.大部分电压表都分为两个量程:
(0~3V)
(0~15V)。
3.电压表是个相当大的电阻器,理想地认为是断路。
1.正确选择量程。
2.电压表必须与被测的部分电路_________。
3.电压表的“+”接线柱接在跟电源正极相连的那一端。
4.测量时,在电压表上读数的方法与电流表相似。
4.小明在研究并联电路电流特点时,根据如图所示电路图连接好电路,并闭合开关S和S1。
当他再闭合开关S2时,电流表示数变化正确的是(电源电压不变)( )
A.A1示数变大B.A1示数变小
C.A示数变大D.A示数变小
5.小明在研究并联电路电流特点时,按图示电路图连接好电路,闭合开关S和S1,观察示数。
再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是________(电源电压不变),同时小明观察到电流表A的示数如图所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是________________________________________。
四、电阻
电阻表示导体对电流__________的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。
电阻的单位是__________,简称欧,符号为Ω。
考点16 说出决定电阻大小的因素(长度、横截面积、材料、温度)
1.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的__________、_________和_________,还有温度对电阻也有影响。
导体电阻与其两端所加的电压及通过的电流大小无关。
2.研究导体电阻与哪些因素有关时所采用的方法是__________。
在相同温度条件下,同种材料制成的导体,长度越长,电阻越__________;相同长度,横截面积越小,电阻越_________。
1.滑动变阻器原理:
对材料、横截面积不变的导体,通过改变接入电路中的电阻丝的__________而使电阻发生改变。
2.滑动变阻器的实物图、结构图和电路符号:
1.作用:
通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻而改变电路中的电流。
2.使用时必须注意,要使接入电路部分的电阻丝的长度可变,通常使用“________”两个接线柱就行。
6.(2019·嘉兴、舟山)如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路,将导线a固定在铅笔芯一端,闭合开关后,把导线b沿铅笔芯向右移动,灯泡变亮。
则他设计的电路图是( )
7.为了探究“铅笔芯的电阻随温度变化的规律”,小明设计了如图电路,电源电压恒定,R0为定值电阻。
(1)在本实验中电阻R0的作用是__________。
(2)小明检查电路后认为电路设计存在问题,实验过程中没有保持铅笔芯两端的电压相同,无法判断其电阻的变化。
小明的观点是否正确?
理由是____________________________________________________________________。
(3)闭合开关后用酒精灯对铅笔芯进行加热,每隔10秒记录一次电流值,实验测得的数据如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
电流/A
0.16
0.19
0.21
0.22
由此可以得出:
铅笔芯的电阻随温度的升高而__________。
(2019·聊城)在小明的卧室里,同一盏吊顶灯用两个开关控制,一个安装在进门处,另一个安装在床头附近。
操作任意一个开关均能独立地开灯和关灯,下面四幅图中能够满足要求的是(其中A中的S1及C中的S1、S2为单刀双掷开关)( )
1.楼梯感应灯可由声控开关(有声响时开关闭合)和光控开关(光线较暗时开关闭合)共同控制,某同学设计并组装了一个楼梯感应灯电路,出现了以下异常情况:
白天有声响时感应灯亮,无声响时感应灯不亮;晚上无论有无声响,感应灯都不亮。
经检查各元件都能正常工作,则下列电路中可能出现以上异常情况的是( )
(2018·娄底)某学习小组在探讨影响导体电阻大小因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻与长度成正比,即可以用下述表达式表示:
R′=Kx,其中K为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:
电压恒定的电源、开关、粗细均匀镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题,图中AB为镍铬合金丝,P为活动端,图2为实物连线图。
(1)他们的实验方法是控制了________________不变。
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片,电压表的示数________(填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化,理由是__________。
(3)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是__________。
2.如图所示,将长短和粗细相同、材料不同的金属丝分别接入电路,当把镍铬合金丝接入电路后,闭合开关,小灯泡发光较暗,这说明__________的电阻较小。
生活中,若想制作电阻加热元件应选择__________这种材料。
(2019·邵阳)在如图中,要使L1与L2串联,在“〇”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、L1两端的电压。
以下做法正确的是( )
A.a为电流表,b为电流表
B.a为电压表,b为电流表
C.a为电流表,b为电压表
D.a为电压表,b为电压表
3.如图所示,闭合开关后两灯均能发光,则( )
A.甲为电流表,乙为电压表
B.甲为电压表,乙为电流表
C.甲、乙都为电流表
D.甲、乙都为电压表
如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。
电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端,L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。
使用时,先闭合开关S,再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。
有关握力计下列的说法中正确的是( )
A.握力越大,灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大,电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短
4.将滑动变阻器的滑片向左移动时,图中哪一种连接方法可使滑动变阻器接入电路中的电阻减小( )
【提醒】解答本题要知道电压表和电流表的使用,电压表电阻很大,相当于断路,电流表电阻很小,相当于导线。
小雅同学在做电学实验时,不小心将电压表和电流表的位置互换了,如图所示,如果此时将开关闭合,则( )
A.两表都可能被烧坏
B.两表都不会被烧坏
C.电流表不会被烧坏
D.电压表不会被烧坏,电流表可能被烧坏
【提醒】本题考查电路的故障分析、灯泡不发光的可能原因以及串联电路的特点,涉及的内容较多,关键是知道串联电路分压的特点。
如图所示的电路中,R0是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,现用一只电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接ab两点时,电压表有示数但很小;接ac两点时,电压表示数较大,则产生上述现象的原因可能是( )
A.L短路B.L断路
C.R断路D.R0阻值很大
(2018·青岛)
(1)探究影响电阻大小的因素:
有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同:
b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同。
实验方案有如下两种:
方案
甲
乙
电路
原理
①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间,测出电路中的电流。
电流表的示数越大,表示接入的电阻丝阻值越________。
②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中,用电压表分别测出它们两端的电压。
电压表的示数越大,表示被测的电阻丝阻值越________。
(2)增加一把刻度尺,探究电阻大小与长度是否成正比。
请选择上述方案中的________(填“甲”或“乙”),具体做法:
_____________________________________________。
(友情提示:
本栏目建议午休时间完成)
1.(2019·海南)我国年仅22岁的优秀青年科学家曹原研究发现:
当两层石墨烯以一个“魔角”叠加在一起时,再加入一定数量的电子,石墨烯的电阻突然变为0,此现象中石墨烯是( )
A.绝缘体B.导体
C.半导体D.超导体
第2题图
2.(2019·湘潭)如图所示,水平静止放置的易拉罐会向摩擦过的塑料管滚动,可知它们之间存在( )
A.电荷间相互吸引力
B.电荷间相互排斥力
C.磁极间相互吸引力
D.磁极间相互排斥力
3.(2019·潍坊)某款售水机可通过刷卡(闭合“感应”开关)或投币(闭合“投币”开关)接通供水电机取水;光线较暗时“光控”开关自动闭合,提供照明。
下列简化电路中符合要求的是( )
第4题图
如图所示,将一节干电池和三只均标有“1.5V、0.5W”的小灯泡接入电路,当开关S1闭合、S2断开时,三只灯泡均能发光。
若将开关S1、S2均闭合,则( )
A.只有灯泡L1熄灭
B.三只灯泡均熄灭
C.灯泡L2、L3熄灭,L1更明亮
D.灯泡L3熄灭,L1、L2均更明亮
5.如图所示电路,电源电压为5V,L1、L2发光时的电阻均为6Ω,电流表、电压表量程应分别选择( )
第5题图
A.电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)
B.电流表(0~0.6A)、电压表(0~15V)
C.电流表(0~3A)、电压表(0~3V)
D.电流表(0~3A)、电压表(0~15V)
6.(2019·邵阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则U1∶U2、I1∶I2分别是( )
A.1∶1、4∶3B.1∶2、1∶3
C.1∶1、1∶4D.1∶4、1∶1
第6题图
如图所示,闭合开关S,两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障是( )
A.灯L1开路B.灯L2开路
C.灯L1短路D.灯L2短路
第7题图
8.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。
点燃烟花前,定时器在电路中应处于______________状态,目的是______________。
第8题图
9.
9.(2019·昆明)与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是________电,验电器是利用了____________的规律制作的。
摩擦起电并不是创造了电荷,而是通过摩擦使电子在两个相互接触的物体间发生了_____________。
刘老师在课堂上做了一个演示实验。
实验器材有:
玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、标有“6V 6W”的小灯泡L、蓄电池、开关S、酒精灯、火柴、导线若干。
连接的电路如图所示当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流变________。
这个实验说明了电阻跟______________有关。
第10题图
第11题图
11.(2018·成都)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。
如图所示,是用他身边的器材自制的简易调光灯电路。
闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该______________(填“变亮”、“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更________(填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
(2018·天津)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证:
第12题图
(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是______________(填导体代号)。
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察______________也可以判断导体电阻大小,但不足之处是___________________________________。
13.(2018·湖州)某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时,做了如图左所示的实验:
将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同时灯泡逐渐变亮。
第13题图
(1)通过实验可得出结论:
导体的电阻大小与______________有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为,决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在相应的方框内画出电路图)。
实验材料:
两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。
(3)接下来,小明又做了如下实验:
将整条镍铬合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风档对镍铬合金丝吹冷风。
在整个过程中观察电流表示数的变化情况。
小明所做的这一实验基于的假设是_____________。
参考答案
课前预热
考点1 1.正 负 2.负 正 3.排斥 吸引
考点2 电路
考点3 1.通路 2.开路 3.电源短路
【考点真题】1.D 2.D 3.D
考点5 1.定向移动 2.正电荷 电子
考点8 2.串联
考点10 电荷定向移动
考点11 伏特
考点12 1.电压
考点13 2.并联
【考点真题】4.C 5.A1 把导线从3安接线柱改接到0.6安接线柱
考点14 阻碍作用
考点15 欧姆
考点16 1.长度 横截面积 材料 2.控制变量法
考点17 大 大
考点18 1.长度
考点19 2.一上一下
【考点真题】6.B 7.
(1)保护电路
(2)不正确,电路中电源电压及定值电阻不变,若电流变大,总电阻变小,即可说明铅笔芯电阻变小(合理即可) (3)减小
课堂突破
例1 C 例2
(1)材料和横截面积
(2)能 电阻越大,分担的电压越大 (3)刻度尺 例3 B
例4 A 例5 D 例6 D 例7
(1)①小 ②大
(2)甲 选用a、b两电阻丝,分别接入电路中,在电压一定时,分别测量出通过两电阻丝的电流Ia和Ib,用刻度尺测量出两电阻丝的长度La和Lb,根据
=
算出电阻丝a、b的电阻之比,比较
是否等于
【变式拓展】
1.D 2.铜丝 镍铬合金丝 3.B 4.A
校内作业
1.D 2.A 3.B 4.C 5.B 6.A 7.B
8.a 短路 使点火器中没有电流通过
9.负 同种电荷相互排斥 转移
10.小 温度
11.变亮 细
12.
(1)B、D、E
(2)灯泡的亮度 当电路中电阻变化不大时,只凭灯泡的亮暗不易区分
13.
(1)导体长度
(2)
(3)导体的电阻与温度有关
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