第二讲 电学 1简单电现象和电路完整版.docx
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第二讲电学1简单电现象和电路完整版
一、典型例题解析
例1 (北京市西城区中考试题)如图2—1—3所示,四个略中,开关闭合后,三个电阻并联的电路是 ( )
(a) (b)(c) (d)
图2—1—3
精析这道题是让学生识别出串、并、混联电路.
图A,电流无支路,是串联.
图B,流经R1和R3的电流,都流经R2,说明3个电阻,只2条支路,是混联,形式如同图2—l—3中图(a).
图C中,R1、R2串联,而R3在另一条支路上,也是混联.
图D,三个电阻,三条支路,是并联.
答案 D
例2 (长沙市中考试题)在图2—1—4各个电路图中,正确的是 ( )
(a) (c) (d)
图2—1—4
精析 此题考查对电源短路、缺少电路主要元件等错误电路的识别.
图A,发生了电源短路.
图B,电路连通后,会发生电源短路.
图C,没有电源,电路中不会产生电流.
图D,正确.
答案 D
例3 如图2—1—5所示的电路,两盏灯泡始终完好,当S闭合后,哪盏灯会发光?
图2—1—5
精析 当S断开时,两灯都能发光,如果闭合开关S,发现只有L1能发光,而灯L2却熄灭了,且发现L1要比原来亮些,我们称这种情况叫L2被短路了.
当开关S断开时,电流流经L1、L2,两盏灯都发光.
当开关S闭合后,电流流经L1,然后通过.a→d→c,回到电极,不会流经灯L2,所以说灯L1不亮.
答案 L1发光
例4 如图2—1—6(a)所示的电路中,三个灯泡始终完好.当开关S断开时,三个灯泡都发光.当开关S闭合时 ( )
A.L1、L2、L3都不亮 B.L1、L2、L3都发光
C.L2不亮,L1、L3亮 D.L1、L2不亮,L3亮
(a) (b)
图2—1—6
精析 识别电路.对于较复杂的电路,可先画出这个电路的等效电路图.
先画出图(a)的等效电路图、,如图2—1—6(b). 当S断开时,三盏灯混联.
当S闭合后,电流流经L3后,就通过与L1和L2并联的导线,而不流经L1、L2,所以L1、L2同时被短路了,L1、L2不亮.
答案 D
例5 如图2—1—7(a),S闭合后,指出哪几盏灯发光.
(a) (b) (c)
图2—1—7
精析 从图(a)看,导线ab和cd好像把某盏灯短路了,而且很难画出电流流向。
这时我们可将L1、L2、L3两端分别用字母ac、cb、bd标出来,然后把通过导线连接的两点用一个字母等效出来,如a、b两点连在一起,用A点代替;c、d两点连在一起,用B点表示,如图2—1—7(b),这时会发现:
三个电阻各有一端连在一起,另外一端也连在一起,等效电路画成了图2—1—7(c).
答案 三盏灯并联,三盏灯都可发光.
例6 如图2—1—8(a),指出各电表测的是哪个电阻的电流或电压?
精析 先将图中
用一根导线代替,再将
直接去掉,识别出电阻Rl、R2的连接方式,如图2—1—9(b)所示.用电流流向法判断出Rl、R2是并联的.
再按Rl、R2并联的结论去分析图(a)中各电表的作用,画出图2—1—9(c).这时各电表的作用就很清楚了.
(a) (b) (c)
图2—1—8
答案
测Rl电流,
测R2电流,
测Rl、R2两端电压,也是总电压.
例7 如图2—1—9,若在两个圆圈内都放入电流表或都放入电压表,请画出:
(1)三个电阻的连接方式.
(2)电表测量的是哪个电流或电压?
图2—1—9
精析
(1)当两个圆圈中都填入电流表时,如图2—1—10(a).可采取去掉电流表,用一根导线代替电流表位置的方法,画出图2—1—10(b).
(a) (b) (c)
图2—1—10
从图2—1—10(b)看,三个电阻是并联的.
设A端为电源正极.在图(b)中标出电流的流向,根据电流流经的方向可知:
表
测的是R2、R3的电流.表
测的是Rl、R2的电流.画出此时的等效电路图是2—1—10(c).
(2)当两个圆圈内都填入电压表时,如图2—1—11(a).可采取直接去掉电压表的方法,画出图2—1—11(b).
(a) (b) (c)
图2—1—11
从图(b)看出,三个电阻是串联的.
画出电压表接入后的等效电路图2—1—11(c).看出:
测的是Rl、R2两端电压,
测的是R2、R3两端电压.
答案 当圆圈内都接入电流表时;三个电阻是并联的,其中表
测量Rl、R2的电流,表
测量R2、R3电流.当圆圈内都接入电压表时,三个电阻是串联的,其中表
测量R3、R2两端电压,表
量R2、R3两端电压.
例8 如图2—1—12所示,方框内有3只完全相同的灯泡,额定电压均为U,请按照下面3个要求,将框内灯泡和框外a、b、c用3根导线连接起来.(3个灯泡要求所用的电源电压均为U,并保持不变,还可添加导线.)
图2—1—12
(1)开关S断开,将电源接在a、c两点间时,只有一只灯泡正常发光;
(2)开关S断开,将该电源接在b、c两点时,有两只灯泡正常发光;
(3)闭合开关S,将该电源接在b、c两点时,3只灯泡同时正常发光.
精析 根据题目要求设计电路.
(1)电源接a、c两点时,S断开,只有一只灯发光,所以只能连使电路中只有一盏灯的通路.
(2)电源接b、c时,S断开,两只灯泡正常发光,两只灯只能并联.
(3)电源接b、c时,S闭合,3只灯仍并联.画出电路图.如图2—1—14.
答案 如图2—1—13
图2—1—13
二、命题思路导航
本节内容在中考时考查的难度不大.主要有以下一些知识点:
(1)两种电荷
(2)电荷间的相互作用
(3)电量及单位
(4)导体和绝缘体
(5)串、并联电路
1.考查电荷及电荷间相互作用
摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电.
(1)两种电荷:
自然界只有两种电荷,规定用绸子摩擦过的玻璃棒带的电荷,叫做正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷,叫做负电荷.
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.
(3)验电器是检验物体是否带电的仪器.
2.摩擦起电和电的中和
(1)原子结构:
原子是由带正电的原子核及核外电子组成的.电子是带微小负电荷的粒子,电子所带电量e=1.6×10—19C.
(2)通常情况下,原子中正电荷数和负电荷数相等,原子是中性的.当中性原子失去电子,它所带的正电荷数大于负电荷数,它就带正电,得到电子的中性原子带负电.
(3)电的中和:
两个带等量异种电荷的物体相互接触,带负电的物体上的电子转移到带正电的物体上,这两个物体都恢复到不带电的状态,这种现象叫正、负电的中和.
3.导体和绝缘体
(1)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.
(2) 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.
(3) 在外界条件变化时,绝缘体可以变成导体.
(4) 电荷:
泛指带电粒子.在导体和绝缘体中都有大量的电荷.自由电荷:
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.
4.电流、电源
(1)电流是电荷定向移动形成的.(这里的电荷是自由电荷)
(2)规定正电荷移动(定向移动)的方向为电流方向.
(3)当金属导电时,其中定向移动的是自由电子.当酸、碱、盐溶液导电时,其中定向移动的是正、负离子.可见,正、负电荷的定向移动都可以形成电流。
这些正、负电荷也统称为自由电荷.
5.电路
(1)电路的组成:
一个完整的电路,应包括电源、用电器、开关和导线.
(2)通路:
处处连通的电路.
开路(断路):
断开的电路.
短路1用导线直接将电源正、负极相连的电路叫短路.短路时,电路中电流很大,直接损坏电源,所以出现短路的电路是错误的.
(3)串、并联电路,混联电路.
【特点】 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.
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。
混联电路:
既有串联又有并联的电路叫混联电路.当电路中出3个或3个以上的用电器时,这几个用电器可以是串联、并联或联.
例如图2—1—1,是3盏灯混联时的两种连接方式:
图(a),灯L1、L2先并联,然后与L3串联.图(b)中,灯L1、L2先联,再与L3并联.
(a)(b)
图2—1—1
这一节的难点是对电路的识别或根据题目要求设计电路.
1.如何识别某个用电器的短路
如果将一根导线直接与用电器的两端并联,则这个用电器将不再起作用,但因为电路中还有其他用电器,不会造成电源短路,这种电路叫做局部短路或短接.
2.识别较复杂电路的方法
(1)区别串联和并联:
可以将电路中去掉一个用电器,若影响了其他用电器的正常工作,这个电路就是串联电路,否则就是并联电路.
(2)电流流向法
首先在电路中标明电流流向,当电路中只有一条通路时是串联电路;有几个用电器就有几条支路的为并联;不是上述两种情况的为混联.这种方法适用于电路画得比较规范的情况.
(3)等效电路法
对于从图上看显得比较复杂的电路,往往一下看不出几个用电器之间的连接关系,也不易画出电流的流向,这时我们可将原电路改画成直观的容易看出的形式,但不能改变其中各元件的作用.
3.电流表和电压表在电路中作用及其内阻对电路的影响
电流表在电路中符号是
,根据使用规则:
电流表应与被测电路串联.
电流表的内阻为rA,我们在实验室使用的电流表内阻约在1Ω~0.03Ω范围内.将其串联在电路中,对电路中电流影响很小,通常可将其等效为一根导线.
电压表在电路中符号是
,根据使用规则:
电压表应与被测电路并联.
电压表的内阻为rv:
我们在实验室使用的电压表内阻约在3kΩ~15kΩ范围内.将电压表与某个较小的电阻(10几Ω~100Ω)或小灯泡并联时,如图2—1—2,流经电压表的电流近似等于零,电压表所在支路可认为是断路.
图2—1—2
有关电流表和电压表的使用,可以参考后面的实验部分.
三、中考真题演练
(一)填空题
1.(天津市)用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电.用毛皮摩擦胶棒,橡胶棒带负电,若用摩擦后的毛皮与丝绸靠近会出现_____现象(填“吸引”或“排斥”).
2.(山西省)干燥的天气里,在阳光下用塑料梳子梳干燥的头发,越梳头发越蓬松,其主要原因是_________________.
3.(江西省)自然界中只存在两种电荷,分别是____电荷和_____电荷.
4.(河南省)经常使用的电风扇,扇叶表面往往全带有一些灰尘,其原因是_______.
5.(扬州市)自然界中只有____种电荷;人们把与绸子摩擦过的玻璃棒上所带的电荷叫做______电荷.
6.(北京市东城区)在铅笔盒中有塑料尺、铅笔芯、小刀,其中属于绝缘体的是______.
7.(北京市西城区)电路是由用电器、导线、开关和_____四个基本部分组成的.
8.(上海市)在铜丝、橡胶棒和盐水一组物体中,_____是绝缘体.铜丝被均匀地拉长后,其电阻将______(选填“变大”、“不变”、“变小”).
9.(云南省)如图,要使两灯串联,应闭合开关____;闭合开关S1和S3,两灯_____联;为避免短路,不能同时闭合开关_________.
第9题图
(二)选择题
1.(北京市东城区)下列物质中一定带负电的是 ( )
A.与丝绸摩擦过的玻璃棒
B.能与带正电的物体相吸引的轻小物体
C.与带正电物体接触过的验电器
D.与毛皮摩擦过的橡胶棒
2.(北京市朝阳区)下列物体在通常情况下属于绝缘体的是 ( )
A.人体 B.塑料棒 C.金属棒 D.食盐水溶液
3.(山西省)绝缘体不容易导电是因为绝缘体内 ( )
A.没有电子 B.几乎没有电荷
C.正负电荷总数相等 D.能够自由移动的电荷很少
4.(甘肃省)用与丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近由细线悬吊着的轻质小球时,产生了互相吸引的现象,则该小球 ( )
A.一定带正电 B.一定带负电
C.可能带正电,也可能不带电 D.可能带负电,也可能不带电
5.(长沙市)在通常情况下,下列物质或物体中,不容易导电的是 ( )
A.金属 B.食盐水 C.橡胶 D.大地
6.(四川省)将带负电的物体A靠近挂在细线下的绝缘小球,小球被排斥;若换用带正电的物体B去靠的而未接触该小球,则小球 ( )
A.静止不动
B.一定被物体B吸引
C.一定被物体月排斥
D.可能被物体月排斥,也可能被物体B吸引
7.(武汉市)通常情况下,下列物质属于导体的是 ( )
A.金属 B.陶瓷 C.玻璃
8.(武汉市)在如图所示“用电流表测电流”的实验中,当开关S闭合时,灯Ll、L2均不亮,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导体先并接在灯L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮,由此可判断 ( )
第8题图
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯Ll短路
9.(北京市西城区)在如图所示电路中,开关S闭合后,三盏灯属于串联的电路是 ( )
A. B. C. D.
第9题图
10.(北京市海淀区)如图所示电路,把两个金属夹子夹在下面哪个物体的两端,闭合开关后小灯泡能发光 ( )
第10题图
A.铁钉 B.塑料尺 C.橡皮 D.玻璃棒
11.(哈尔滨市)下列几幅图涉及的都是我们日常生活中常见的物体,制造它们的材料中既有导体又有绝缘体的一组是 ( )
第11题图
A.用橡胶制成的电工手套和电工靴 B.硬币钢板尺
C.电饭锅电工钳 D.滚珠轴承扳手
12.(陕西省)图中,哪个电路中L1、L2、L3是并联的 ( )
A. B.
C. D.
第12题图
13.(甘肃省)在如图所示的四个电路中,符合电路基本组成条件且连接正确的是 ( )
甲 乙
丙 丁
A.甲图 B.乙图 C.丙图 D.丁图
14.(南京市)如图所示,要使灯泡L2发光,必须闭合的开关是 ( )
第14题图
A.S2 B.S2、S3 C.S1、S3 D.S1、S2、S3
15.(南京市)如图所示,在开关和小灯泡之间连着两个金属夹,在金属夹之间分别接入硬币、铜笔芯、橡皮和塑料尺,开关闭合后小灯泡能发光的是 ( )
第15题图
A.硬币和橡皮 B.硬币和铅笔芯 C.塑料尺和铅笔芯 D.橡皮和塑料尺
16.(江西省)如图是家庭电路中常用的闸刀开关示意图,则以下闸刀开关上的各部件中全部属于绝缘体的是 ( )
第16题图
A.胶木盖,保险丝 B.手柄,闸刀
C.瓷底,胶木盖 D.进线座,出线座
17.(福州市)下列几组物质中,均属绝缘材料的是 ( )
A.塑料、橡胶、陶瓷 B.干木柴、陶瓷、海水
C.玻璃、石墨、纯净水 D.水银、玻璃、油
18.(长沙市)如图所示,灯泡L1,L2属于并联接法的是 ( )
A. B.
C. D.
第18题图
19.(贵阳市)下列图(乙)的四个电路中,与实物图(甲)相对应的是 ( )
A. B.
C. D.
第19题图乙
第19题图甲
20.(成都市)通常情况下,下列几组材料中都是导体的是 ( )
A.铜、纯水 B.稀硫酸、石墨 C.大地、塑料 D.铝、陶瓷
21.(苏州市)在通常情况下,下列物质(或物体)中属于导体的是 ( )
A.食盐水 B.蒸馏水 C.塑料线 D.橡胶棒
22.(昆明市)如图所示,只闭合开关S时,两灯均不亮,同时闭合开关S和S1时,灯L1亮,L2不亮,电路可能出现的故障是 ( )
第22题图
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
23.(海南省)某同学想用一只电键控制两只灯泡,要求电键闭合时,只有一只灯泡发光,断开时两灯均发光,则图中的电路图正确的是 ( )
A. B.
C. D.
第23题图
(三)做图(识图)题
1.(甘肃省)在图的电路中,有四个开关S1、S2、S3、S4,如果仅将开关S2、S4闭合,S1、S3断开,则灯L1、L2_____联.如果将开关S1、S2、S3闭合,S4断开,则灯L1、L2____联.
2.(甘肃省)如图所示的电路中,L1与L2都标着“3伏0.24安”字样,电源由两节新干电池串联而成.若闭合S后则电路里将会发生_____;要想使两灯泡都正常发光,只需将导线M由B接线柱拆下改接到_____接线柱上即可.
3.(甘肃省)有一个电源、一只小灯泡、一个电铃、两只开关和若干导线.要按以下要求连接成一个电路;当两只开关均闭合时,灯亮,电铃响;当只有一只开关闭合时,灯亮,电铃不响;而当另一只开关单独闭合时,灯不亮,电铃也不响.试在右边空白处画出符合以上要求的电路图.
4.(长沙市)给下列器材:
一个低压电池组,一只小灯泡,一只开关,一只电铃和若干细导线.请你设计一自动放养奶牛的装置图.要求:
用细导线将牛群围住,合上开关后,当牛在圈内吃草时,小屋内灯亮而铃不响;当有牛碰断了圈住的细导线到圈外时,电铃便会响起来,放牛的人能及时发现.
(四)实验题
1.(沈阳市)实验室里有一个电池组,两只小灯泡L1和L2,两个开关S1和S2,导线若干.请你设计一个电路,要求:
当S1、S2都闭合时,两灯均发光;若只闭合S1,则仅L1发光;断开S1,闭合S2时两灯均不发光,在下面的虚线框中画出电路.
2.(哈尔滨市)某大型宾馆设有地下停车场,地下值班室的工作人员可以通过操纵室内的开关,使想存车的司机通过看入口处的红、绿灯便可知车场内是否有空车位:
红灯亮,无车位;绿灯亮,有车位,请你设计出满足上述要求的电路.(电源用电池组)
第2题图
3.(贵阳市)根据图甲的电路图将图乙的实物用笔画线代替导线连接起来(导线不能交叉).
图甲 图乙
第3题图
4.(苏州市)这是电工小组在敷设供电线路时所遇到的问题:
在一根已固定好的硬、直塑料管内穿有三根颜色及规格均相同、彼此绝缘的电线,因此无法从伸出塑料管电线的颜色、粗细等来辨别哪两个端点属于同一根电线的首和尾.
现用如图所示的方框表示不透明的硬、直塑料管(它的两端相距十几米),其中a、b、c表示三根电线伸出塑料管左端外的3个端点,e、f、g表示三根电线伸出塑料管右端外的3个端点.为了辨别e、f、g这3个端点中的哪一个与端点a属于同一根导线的首和尾,某同学想出了一种电学测试方法(见下表中的方法一),但由于缺少该测试方法中所需的足够长的导线,因而无法操作.
第4题图
现请你根据限定选用的器材及有关注意事项,另外设计一种电学测试方式,以辨别e、f、g这三个端点中的哪一个与端a属于同一根导线的首和尾,并完成下表.
限选器材:
供电电压合适的低压电源1只,小灯泡1只,约0.5米长的导线4~5根.
注意事项:
测试过程中不能移动或损坏已固定好的塑料管,也不能把导线从管内抽出来.
电路情连接情况
测试要点及辨别方法说明
方法一
(1)按左图连接有关实验器材;
(2)使图中所示导线的P端与a相连,若导线的S端触及e、f、g中的某一端点时,灯泡发光,则该端点与a属同一根电线的首和尾.
方法二
答案:
(一)填空题
1.吸引 2.同种电荷互相排斥(或摩擦起电、越梳聚积电荷越多) 3.正 负 4.电扇转动时,扇叶和空气摩擦带电,吸引空气中的灰尘 5.两;正; 6.塑料尺 7.电源 8.橡胶棒 变大 9.S2并 S2和S3
(二)选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
D
B
D
D
C
B
A
A
A
A
C
B
题号
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
答案
C
A
B
C
A
C
D
B
A
B
B
(三)做图(识图)题
1.串 并 2.短路 A(或C) 3.如图 4.如图
第3题图 第4题图
(四)实验题
1.如图 2.如图 3.如图
第1题图
第2题图
第3题图 第4题图
4.解答示例
(1)按如图连接有关器材料;
(2)使图中所示导线的P、S端先后并按在e和f、e和g、f和g两端,若P、S接在e、f、g中的某两个端点,小灯沟发光,则乘余的那个端点与a属同一根导线的首及尾.
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