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中考总复习物理（河南）第14章 电流和电路 电压 电阻课件
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这是一份中考总复习物理（河南）第14章 电流和电路 电压 电阻课件，共60页。PPT课件主要包含了目录河南·中考，电荷及其性质，考法1，材料的导电性，考法2，影响电阻大小的因素，考法3，拓展练习，考法4，A或B等内容，欢迎下载使用。
考法1 电荷及其性质(10年6考)考法2 材料的导电性(10年5考)考法3 影响电阻大小的因素(10年4考)考法4 探究串、并联电路的电压、电流规律(10年1考)
考点 1 两种电荷考点 2 电路考点 3 电流、电压及其测量考点 4 串、并联电路的电流和电压规律考点 5 电阻和变阻器
命题角度1 串、并联电路的特点及电路识别命题角度2 电学实验题中的作图命题角度3 电路设计及作图
实验 1 探究串、并联电路的电流规律实验 2 探究串、并联电路的电压规律
1.[2020河南,4]用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带 电.用这根橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,验电器的两个金属箔片由于带同种电荷互相 而张开. 第1题图 第2题图2.[2016河南,3]用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带 电.如图所示,用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带 电.
3.[2014河南,2]橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒由于 电子而带负电.把带负电的橡胶棒靠近与作业纸摩擦过的塑料吸管,发现吸管被推开,说明吸管带 电. 4.[2018河南,9]与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑.下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是 ( )A.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上D.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
5.[2017河南,8]如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,以下说法正确的是 ( )A.摩擦过程中创造了电荷B.摩擦过的橡胶棒带正电荷C.经橡胶棒接触后的验电器带正电荷D.金属箔张开是由于同种电荷相排斥
6.[2015河南,9]人类对原子结构的认识始于对静电现象的研究,下列有关说法正确的是( )A.摩擦起电创造了电荷B.自然界只存在正、负两种电荷C.同种电荷相吸引,异种电荷相排斥D.从静电现象认识到原子核是可分的
7.[2020河南,10]如果家中有人触电,在不能立即切断电源的情况下,千万不能用手直接去拉触电者,可以用一些物品使触电者脱离带电体.下列物品中不能使用的是 ( )A.木擀面杖B.橡胶手套C.铝拖把杆D.塑料凳子
8.[2019河南,7]一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是 ( )A.导体 B.半导体C.超导体 D.绝缘体9.[2018河南,7]下列物品中,在通常情况下都是绝缘体的是( )A.玻璃棒、橡胶棒 B.铅笔芯、硬币C.金属勺、塑料尺 D.陶瓷碗、盐水
10.[2016河南,9]下列说法正确的是 ( )A.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向B.导体的电阻由导体的长度、横截面积和电压决定C.导线用铜制造是利用了铜具有较好的导热性D.遥感卫星利用物体辐射的紫外线拍摄地面情况
11.[2020湖北荆门]如图所示,AB 和BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )A.AB 段电阻大,电流小B.BC 段电阻小,电流小C.AB 段电阻一定大,电流与BC 段相等D.BC 段电阻可能大,电流与AB 段相等
探究串、并联电路的电压、电流规律
12.[2016河南,19]小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验.(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流. (2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流.在移动的导线上画“✕”并用笔画线代替导线连接正确的电路.移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流.
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式). 小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验.操作方法是: ________________________________. (4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路.利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系.请在虚线框中画出电路图.
IC = IA + IB
换用不同规格的灯泡再次进行实验
13.[2010河南,21]小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系,用三节干电池串联做电源,两只小灯泡的规格不同.(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路,要求:L1和L2串联,电压表测量两灯串联后的总电压.(2)小刚用电压表测量L2两端的电压时,直接选用0~3 V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法应该是_________________________________________________ ____________________________________.
先选用0~15 V量程试测,如果示数小于3 V,再改用0~3 V 量程测量
(3)他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为0.小刚用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是 .L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是_______________________________________________________________ _______________________________________________________. (4)他们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据.为了得出串联电路电压的普遍规律,他们还应当_________________________________________________________________________________________.
用小灯泡或定值电阻或滑动变阻器与L1并联(或替换L1),如果L2发光,则L2正常;若L2不发光,则L2短路
换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量
1.原子的结构 注:通常情况下,原子核和核外电子所带电荷量相等,原子对外不显电性,物体对外也不显电性.
2.摩擦起电(1)定义:用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电.注:只有两种不同物质组成的物体相互摩擦时,物体才会带上电荷.(2)实质:摩擦起电的实质是③ .两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子本领较强的物体就容易④ 电子,使自己因有多余的电子而带⑤ ;原子核束缚电子本领较弱的物体因⑥ 电子而使自己带上等量的⑦ . (3)带电体的性质:⑧ .
3.两种电荷(1)正电荷:规定用⑨ 摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷. (2)负电荷:规定用⑩ 摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷. (3)电荷间的相互作用:同种电荷⑪ (如图甲、乙),异种电荷⑫ (如图丙). 甲 乙 丙
4.验电器:实验室里常用验电器(如图所示)检验物体是否带电,验电器⑬ (选填“能”或“不能”)显示带电体带了多少电荷,⑭ (选填“能”或“不能”)直接检验带电体带了哪种电荷. 原理:⑮ .
判断物体带电情况的方法:
5.导体、绝缘体、半导体和超导体
判断正误1.用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电,是因为在摩擦过程中,创造了负电荷.⑱( )原因:⑲ . 2.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. ⑳( )原因:㉑ . 3.用验电器一定不能比较物体所带电荷量的多少. ㉒( )原因:㉓ . 4.两个轻质小球靠近时相互排斥,可能只有一个小球带电. ㉔ ( )原因:㉕ .
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,摩擦过程中电子发生了转移,并没有创造电荷
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
通过验电器金属箔张开的角度大小可以粗略比较物体所带电荷量的多少
两个轻质小球靠近时相互排斥,说明它们两个都带电,且带同种电荷
2.串联电路:各用电器㉘ 的电路.如图所示是两个灯泡组成的串联电路. 3.并联电路:用电器的㉙ ,然后接到电路中,我们说这些用电器是并联的.如图所示是两个灯泡组成的并联电路.
4.串、并联电路的特点
1.电流(1)形成:电荷的定向移动形成电流.通常用字母㉟ 表示. (2)方向:规定㊱ 电荷定向移动的方向为电流的方向. (3)单位及换算:基本单位是㊲ ,简称㊳ ,符号是㊴ ;常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA);1 A=㊵ mA,1 mA=1 000 μA. (4)常见的电流值:节能灯中的电流约为0.1 A;电冰箱中的电流为0.5~1 A;电视机中的电流为0.3~0.8 A;空调中的电流为4~9 A.
2.电压(1)作用:可以使自由电荷定向移动形成㊶ .通常用字母㊷ 表示电压. (2)单位及其换算:常用单位是㊸ (V),简称㊹ ;常用的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV);1 kV =1 000 V,1 mV =㊺ V. (3)常见的电压值:一节新干电池的电压为1.5 V;一节蓄电池的电压为2 V;一块手机电池的电压为3.7 V;家庭电路的电压为220 V.
3.电流表和电压表的使用及读数
电流、电压及其测量
串、并联电路的电流和电压规律
各支路中的电流之和
各用电器两端电压之和
1.电阻(1)定义:电阻表示导体对电流（65） 作用的大小,通常用字母R表示. (2)单位及其换算:常用单位是（66） (Ω),简称（67） .常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ);1 MΩ=（68） kΩ,1 kΩ=1 000 Ω. (3)影响因素:电阻的大小与导体的（69） 、（70） 、（71） 和（72） 有关.相同材料制成的导体,在同一温度下,长度越（73） ,横截面积越（74） ,电阻越小.
(4)串、并联电路中的电阻关系
判断正误1.通过导体的电流为 0 时,导体的电阻也为 0 . （77） ( )原因:(78)_______________________________________________________ __________________________________________________________. 2.1 m 长的铜丝的电阻一定比 0.5 m 长的铜丝的电阻大. （79）( )原因:(79)_______________________________________________________ ___________________________________________________________.
导体的电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流大小及其两端的电压大小无关
因为不知道这两段铜丝的横截面积及两段导线所处的温度,所以1 m 长的铜丝的电阻不一定比 0.5 m 长的铜丝的电阻大
2.滑动变阻器(1)原理:通过改变接入电路中的电阻丝的(81) ,来改变接入电路中的电阻. (2)铭牌参数:如某滑动变阻器上标有“25 Ω 1 A”字样,“25 Ω”表示(82)_________________________________________,“1 A”表示(83)_______________________________________. (3)作用:a.保护电路.b.通过调节滑动变阻器连入电路的阻值来改变电路中的(84) 或改变电路中另一用电器两端的(85) .
滑动变阻器可以接入电路的最大阻值为25 Ω
该滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A
(4)使用要点:a.闭合开关前,滑片应处于(86) 处. b.接线柱应遵循“(87) ”的原则接入电路(如图1). c.若同时将上面两个接线柱接入电路,则滑动变阻器相当于一根(88) (如图2甲);若同时将下面两个接线柱接入电路,则滑动变阻器相当于一个(89)_____________(如图2乙). 图1 图2
串、并联电路的特点及电路识别
例1 [2020广西河池改编]分析如图所示的电路,完成下列问题.(1)如图所示,若要使R1、R2并联,则应闭合 ,断开 . (2)若使R1、R2串联,则应闭合 ,断开 . (3)若闭合S1、S3,断开S2,此时 工作, 被短路. (4) (选填“能”或“不能”)同时闭合S1、S2和S3,原因是 .
例2 如图所示,电源电压为8 V,闭合开关后,电流表A1示数为0.6 A,电流表A2示数为0.4 A.试回答下列问题:(1)电阻R1、R2的连接方式是 联. (2)电流表A1测量通过 的电流,电流表A2测量通过 的电流,电压表测量 两端的电压. (3)通过R1的电流是 A,通过R2的电流是 A,电路中的总电流是 A. (4)电压表的示数是 V,R1两端的电压是 V,R2两端的电压是 V.
(5)闭合开关后,若某时刻R1发生断路,则电流表A1示数 ,电流表A2示数 ,电压表V示数 .(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【思路分析】 先利用电流流向法判断此电路为串联电路还是并联电路,再利用串、并联电路的电流、电压规律进行解答.
电路连接方式的判断 准确判断电路的连接方式是处理电路问题的基础,下面是一些常用的电路分析技巧.(以图甲电路为例) “去表”法:如图乙,将电压表看作断路,将电压表所在的支路“拆去”;将电流表看作一条导线,从而达到简化电路的目的.待判断完电路的连接方式后,再判断电表的测量对象. 甲 乙 丙 丁 戊
串、并联电路的特点及电路识别
电流流向法:如图丙,从电源正极开始,沿着连通的导线依次用箭头标出电流的路径,最后回到电源负极.若电流只有一条路径,则各元件串联;若有一部分电路中电流的路径不止一条,则该部分中各支路并联. 节点变形法:标出所有由三条或更多条导线交汇的点,通过导线、开关、电流表等零电阻元件连接的相邻交点看作同一个节点,如图丁,点1和点2看作一个节点,点3和点4看作一个节点,将电路变形成如图戊所示的电路. 拆除法:拆去某个元件后,若其他元件都不能通电,则该元件与其他元件串联;若其他元件仍正常工作,则该元件与其他元件并联.
串、并联电路的特点及电路识别
提分特训1.[2019贵州毕节]如图甲所示的电路中,开关S1、S2闭合后,A2与R2是 (选填“串”或“并”)联的,电流表A1测量的是通过 (选填“干路”“R1”或“R2”)的电流,电流表A2的指针偏转情况如图乙所示,电流表A2的示数为 A.
2.[2020广东中山一模]如图所示,闭合开关,甲、乙两电表都能正常工作.下列判断正确的是 ( )A.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2并联 B.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2串联 C.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2并联 D.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2串联
电学实验题中的作图
类型1 根据电路图连接实物图例3 如图甲所示,灯泡L1的额定电流约为0.5 A,请按图甲所示电路,用笔画线代替导线将图乙中各个元件连接起来. 甲 乙
连接实物电路的注意事项 1.确定电压表的量程根据灯泡的额定电压、电源电压(1节新干电池的电压为1.5 V,1节蓄电池的电压为2 V)确定.如灯泡的额定电压为2.5 V,则与其并联的电压表的量程应选0~3 V.2.确定电流表的量程根据与其串联的用电器允许通过的最大电流确定.3.滑动变阻器的连接应“一上一下”接入电路,滑片与下接线柱距离越远,滑动变阻器接入电路的阻值越大.
类型2 根据实物图画电路图例4 请根据下图中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图.
根据实物图画电路图的步骤 1.判断电路中各元件的串、并联关系;2.从电源正极开始,沿电流方向用规定的符号把元件画出(顺序与实物图一致),再将电压表并联在所测元件两端;3.电路图中导线交叉且相连处画上粗黑点.
类型3 改正错误电路图例5 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V.如图所示是小刚连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
电学实验题中的作图
提分特训3.请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大.
4.[2019陕西]如图所示是“伏安法”测量小灯泡电功率的实物电路.请用笔画线代替导线完成电路连接.
5.请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整. 甲 乙
6.小明用如图所示的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率,已知图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“✕”,并在图中改正(导线不许交叉).
例6 [2020福建]需要制作一个具有如下功能的选答器:单选题有两个可供选择的答案,与两个答案对应的红、绿灯分别由S1、S2两个开关控制,选择哪个答案就闭合对应的开关,使相应的灯发光.下列设计简图符合上述要求的 ( )
例7 [2020浙江温州]小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁.第一次识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,但不开锁;第二次识别成功时S2闭合,有电流通过电动机M,开锁成功.下列电路设计符合要求的是 ( )
例8 [2019江苏常州]常州汪芷瑶同学发明的一种“汽车双手驾驶提醒装置”可在汽车驾驶员双手脱离方向盘时发出警报.方向盘包裹气囊并通过导气管连接压力开关S1,压力开关S2置于坐垫内.压力开关受到压力时闭合,不受压力时断开.驾驶员坐在座椅上,当手握方向盘正常驾驶时灯亮、电铃不响;当双手脱离方向盘时,灯亮、电铃响.请按要求在下图中完成电路的连接.
设计电路的步骤 (1)通过判断用电器间的工作状态是“相互影响”还是“互不影响”,确定各用电器之间是串联还是并联关系.(2)开关与所控制的用电器串联,则开关闭合用电器正常工作;开关与所控制的用电器并联,则开关闭合用电器停止工作(短路),开关断开,用电器正常工作.(3)确定其他用电器之间的串、并联关系,进而画出电路图.
探究串、并联电路的电流规律
考法总结有关该实验,有如下命题点:1.【实验器材】多个规格不同的小灯泡、电流表、电源、开关、导线等.2.【实验电路】如图所示. 探究串联电路的电流规律 探究并联电路的电流规律
3.【设计与进行实验】(1)使用电流表时的注意事项:①使用电流表前应先校零;②电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;③电流表应与被测对象串联;④闭合开关,若电流表指针左偏,说明电流表正、负接线柱接反了;⑤闭合开关,若电流表指针偏转幅度较小,说明电流表所选量程较大.(2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
(3)实验步骤:①选用规格不同的小灯泡,依据电路图连接电路,依次在A、B、C三处正确连入电流表并进行测量;②把测量数据记录在如下的表格中;③换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点电流.(4)本实验要换用不同规格的小灯泡或改变电源电压,多测几组数据,寻找普遍规律.只测一组数据,得出的结论具有偶然性.
4.【交流与反思】(1)探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可以在A、B、C三点各接一个电流表.(2)探究并联电路的电流规律时,为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在C点,如图所示.并联电路中各支路独立工作,互不影响,故只闭合S、S1时,电流表测通过L1的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过L2的电流;三个开关都闭合时,电流表测干路电流.
5.【实验结论】(1)串联电路中的电流处处相等.(2)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和.
一题通关例 某实验小组做“探究并联电路的电流规律”实验时,从甲、乙、丙、丁四种规格的小灯泡中,选取两个并联起来接在电源上,组成如图1所示的电路,然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C三处测量电流,并记录数据. 图1 图2 图3
【基础设问】(1)实验中,应选两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡. (2)小明要测量干路电流,他应将电流表串联在图1中的 (选填“A”“B”或“C”)处;接入电流表后闭合开关,他看到两个小灯泡都发光,但电流表出现如图2所示的现象,原因是 ;小明应该断开开关, ,重新进行实验. 图1 图2
(3)小张同学要测量通过L2的电流,请在图3中将实物电路连接完整.连好电路后,闭合开关,发现电流表指针向“0”刻度线的左侧偏转,连接过程中存在的错误是_____________________________. 图3
电流表正、负接线柱接反了
(4)小张同学正确连接电路并完成了实验,记录的数据如下表所示.根据表格数据可以得出结论: .
并联电路的干路电流等于各支路电流之和
(5)对于测量数据的相关分析,下列说法正确的是 . A.第1次数据没有测量误差B.分析多组数据是为了减小误差C.选用不同规格的小灯泡进行实验,可使结论更具普遍性D.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的【拓展设问】(6)小王同学利用图3中的实验器材,添加了一个开关,又设计了一个电路,可以不更换电流表的位置,通过开关的开闭就可直接测出图1中A、B、C三处的电流,请在虚线框中画出电路图.
(7)利用(4)中得出的结论,判断:在图4所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,下列说法正确的是 . A.A1有示数,A2没有示数B.再闭合开关S1,A1示数大于A2示数C.再闭合开关S1,A1示数变大,A2示数不变D.再闭合开关S1,A1示数变大,A2示数变小 图4
(8)小红想利用图4中的器材探究“串联电路的电流规律”,电路图如图5所示.①当开关闭合后,她发现两灯都不亮,为了找到故障原因,她用一根导线来检查.当导线与a、b两点连接时,灯泡L1不亮L2亮;当导线与b、c两点连接时,两灯都不亮.由此推测故障是 . ②排除故障后,小红将开关闭合,电流表A1的示数如图6所示,那么电流表A2的示数应是 A. 图5 图6
创新预测1.小明所在的实验小组用图甲所示的电路探究“并联电路中电流的规律”,实验中使用的小灯泡的额定电压均为3 V.(1)如图乙是小明根据图甲连接的实物电路,其中电流表测量的是图甲中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流. (2)闭合开关前,小明发现电流表的指针如图丙所示,则接下来小明应对电流表进行的操作是 .
(3)调整好电流表后,闭合开关,发现灯泡L1发光,L2不发光,电流表有示数,则电路故障可能是 . (4)排除故障后,小明在测出该处的电流后,只改接了图乙中的一根导线,便测出了通过L1的电流,请你在改动的导线上画“✕”,并用笔画线代替导线将电路连接完整.
(5)小明分别测出A、B、C三处的电流,并将测量数据记录在下表中,根据表格中的数据得出实验结论:在并联电路中,干路中的电流为支路中电流的2倍.这个结论 (选填“一定”或“不一定”)成立.为了得出具有普遍意义的结论,小明应该 . (6)另一小组的同学在做该实验时,正确连接电路后,将电流表先后接在图甲中的C处和A处,电流表指针两次偏转的角度一样,都是从0开始向右偏转了5个小格,则通过灯泡L2的电流是 A.
换用不同规格的小灯泡进行多次实验
2.某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律,电路图如图1所示,闭合开关后,电流表A2的指针偏转情况如图2. 图1 图2(1)电流表A2的读数是 . (2)该同学发现电流表A1的指针的偏转角度比电流表A2的小,所以他认为“串联电路中电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”,请你分析,造成他判断错误的原因可能是 .
两个电流表所选量程不一样(合理即可)
(3)某次实验中,发现两个串联的灯泡一个发光,一个不发光,造成其中一个灯泡不发光的原因是 . A.通过该灯泡的电流小 B.该灯泡的灯丝断了C.该灯泡的电阻小 D.该灯泡靠近负极(4)另一同学连接的电路如图3所示.他认为:若两灯泡的亮度一样,说明串联电路中电流处处相等;若两灯泡的亮度不同,则说明串联电路中的电流不相等.①若图3中两灯泡的亮度相同,能说明流过两灯泡的电流相等吗? ;简要说明理由: .
灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,不能根据灯泡亮度来判断通过灯泡电流的大小
②连接电路后,闭合开关,两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单判断方法是否可行?请你在下表的空格中填写“可行”或“不可行”.
探究串、并联电路的电压规律
考法总结有关该实验,有如下命题点:1.【实验器材】多个规格不同的小灯泡、电压表、电源、开关、导线等.2.【实验电路】如图所示. 探究串联电路的电压规律 探究并联电路的电压规律
3.【设计与进行实验】(1)使用电压表时的注意事项:①使用电压表前应先校零;②电流应从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;③电压表应与被测对象并联;④选取电压表量程时,应先用0~15 V量程试触,若示数小于3 V,则改接0~3 V量程;⑤闭合开关,若电压表指针左偏,说明电压表正、负接线柱接反了.(2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
(3)实验步骤:①选用不同规格的小灯泡,依据电路图连接电路,根据电源电压选择电压表量程;②用电压表分别测量L1、L2和电源两端的电压;③换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验.(4)换用不同规格的小灯泡或改变电源电压,多测几组数据,是为了寻找普遍规律.只测一组数据,得出的结论具有偶然性.
4.【交流与反思】探究串联电路的电压规律时,为了简化操作,使每次换接电压表只动一个接线柱,可以先测A、B两点间的电压,再测A、C两点间的电压,最后测量B、C两点间的电压.5.【实验结论】(1)串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和.(2)并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等.
一题通关例 某学习小组的同学合作探究“串联电路的电压特点”,设计了如图1所示的电路图,并根据图1所示的电路图连接了图2所示的实验电路.【基础设问】 图1 图2(1)在连接电路时,开关应处于 状态. (2)图2的实验电路连接中有一处错误,连接错误的导线是 (选填“a”“b”或“c”);这样连接会导致闭合开关后, .
(3)正确连接后,读出电压表示数;然后将电压表分别接到AB、AC两端,测出R1两端电压和电源电压;再调节滑动变阻器的滑片,重复上述操作并记录多组数据.①调节滑动变阻器滑片的目的是 ;为了实现这个目的,还可以进行的操作有 . ②图1中,将电压表改接到R1两端时,保持电压表接B点的导线不动,只将接C点的导线改接到A点,此时 (选填“能”或“不能”)测出R1两端电压,原因是_________________________.
得到多组电压数据,得出普遍规律,避免结论的偶然性
电压表正负接线柱接反了
【拓展设问】(4)根据测得的实验数据,绘制了如图3所示的U-I图像.①图3中甲、乙两条图线是根据图1电路测得的实验数据绘制的,其中图1电路中R1对应的U-I图线是 (选填“甲”或“乙”). 图3②已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析图3中的图线,得出的实验结论是____________________________________.
串联电路中总电压等于各分电压之和
(5)该学习小组的小红同学根据上述实验,设计了图4所示的电路图探究“串联电路的电压规律”,闭合开关,电压表分别测出AB、BC两端的电压如图5、图6所示,若不计实验误差,请在图7中标出电压表接在AC两端时的示数.若某次实验中,小红将电压表分别接在AB、BC、AC两端时,得到的电压值为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,她接下来应该 . A.整理器材,结束实验B.分析数据,得出结论C.换用不同规格的小灯泡,再测 出几组电压值D.换用电压表的另一量程,再测 出一组电压值
图5 图6 图7
创新预测1.小勇所在的实验小组在做“探究串联电路中的电压规律”实验.(1)如图甲所示是小勇为了测量L2两端的电压连接的实物电路,但其中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“✕”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)改正电路后,继续测量L2两端的电压,闭合开关试触时,发现L1发光,L2不发光,电压表的示数为零,则电路中的故障可能是 ;排除故障后,再次闭合开关进行实验,此时电压表的示数如图乙所示,则L2两端的电压为 V. (3)接着,小勇又分别测出了L1两端电压和电源电压,分别为1.6 V和2.8 V,分析实验数据后,小勇便得出实验结论,你认为小勇的做法正确吗? .请简述理由,若小勇的做法不正确,请指出正确的做法___________________________________________________________________________________.
根据一组实验数据得出的实验结论具有偶然性,应改变两个小灯泡的规格,进行多次测量
(4)另一位同学在实验后却发现:串联电路的总电压总大于两灯泡两端的电压之和.这与之前的猜想不相符,于是他用更精密的电压表测出电路中某段导线两端的电压约为0.05 V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因.为了能更明显地观察到导线分压的现象,在实验中应选择较 (选填“粗”或“细”)的导线进行实验,理由是:_________________________________________________________________________________________.
在长度和材料相同的情况下,导线的横截面积越小,电阻越大,导线分压越大,越容易观察到实验现象
2.在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时,小明同学想用图甲中的器材组成电路,其中一个电压表测量电源两端的电压,另一个电压表测量某一个灯泡两端的电压,请你助他完成下述实验过程(电源电压不超过3 V).(1)在方框内画出电路图;(2)用笔画线代替导线,按电路图将实物电路连接完整;
考法1 电荷及其性质(10年6考)考法2 材料的导电性(10年5考)考法3 影响电阻大小的因素(10年4考)考法4 探究串、并联电路的电压、电流规律(10年1考)
考点 1 两种电荷考点 2 电路考点 3 电流、电压及其测量考点 4 串、并联电路的电流和电压规律考点 5 电阻和变阻器
命题角度1 串、并联电路的特点及电路识别命题角度2 电学实验题中的作图命题角度3 电路设计及作图
实验 1 探究串、并联电路的电流规律实验 2 探究串、并联电路的电压规律
1.[2020河南,4]用毛皮摩擦过的橡胶棒由于得到电子而带 电.用这根橡胶棒接触验电器的金属球,如图所示,验电器的两个金属箔片由于带同种电荷互相 而张开. 第1题图 第2题图2.[2016河南,3]用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒由于失去电子而带 电.如图所示,用这个玻璃棒靠近悬挂的气球,气球被推开,则气球带 电.
3.[2014河南,2]橡胶棒与毛皮摩擦,橡胶棒由于 电子而带负电.把带负电的橡胶棒靠近与作业纸摩擦过的塑料吸管,发现吸管被推开,说明吸管带 电. 4.[2018河南,9]与头发摩擦过的塑料尺能“吸”起纸屑.下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是 ( )A.挤压后的塑料吸盘“吸”在瓷砖上B.削平的铅柱挤压后会“吸”在一起C.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上D.行驶的汽车的窗帘被“吸”出窗外
5.[2017河南,8]如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球,验电器的金属箔张开,以下说法正确的是 ( )A.摩擦过程中创造了电荷B.摩擦过的橡胶棒带正电荷C.经橡胶棒接触后的验电器带正电荷D.金属箔张开是由于同种电荷相排斥
6.[2015河南,9]人类对原子结构的认识始于对静电现象的研究,下列有关说法正确的是( )A.摩擦起电创造了电荷B.自然界只存在正、负两种电荷C.同种电荷相吸引,异种电荷相排斥D.从静电现象认识到原子核是可分的
7.[2020河南,10]如果家中有人触电,在不能立即切断电源的情况下,千万不能用手直接去拉触电者,可以用一些物品使触电者脱离带电体.下列物品中不能使用的是 ( )A.木擀面杖B.橡胶手套C.铝拖把杆D.塑料凳子
8.[2019河南,7]一款5G手机的折叠屏由柔性发光二极管制成,其中制成发光二极管的材料是 ( )A.导体 B.半导体C.超导体 D.绝缘体9.[2018河南,7]下列物品中,在通常情况下都是绝缘体的是( )A.玻璃棒、橡胶棒 B.铅笔芯、硬币C.金属勺、塑料尺 D.陶瓷碗、盐水
10.[2016河南,9]下列说法正确的是 ( )A.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向B.导体的电阻由导体的长度、横截面积和电压决定C.导线用铜制造是利用了铜具有较好的导热性D.遥感卫星利用物体辐射的紫外线拍摄地面情况
11.[2020湖北荆门]如图所示,AB 和BC 是由不同材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,下列说法正确的是( )A.AB 段电阻大,电流小B.BC 段电阻小,电流小C.AB 段电阻一定大,电流与BC 段相等D.BC 段电阻可能大,电流与AB 段相等
探究串、并联电路的电压、电流规律
12.[2016河南,19]小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验.(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流. (2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流.在移动的导线上画“✕”并用笔画线代替导线连接正确的电路.移动后电流表测量的是 (选填“A”“B”或“C”)处的电流.
(3)测出A、B、C三处的电流如表所示,由此得出初步结论: (只写表达式). 小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验.操作方法是: ________________________________. (4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路.利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系.请在虚线框中画出电路图.
IC = IA + IB
换用不同规格的灯泡再次进行实验
13.[2010河南,21]小刚和小丽用如图所示的器材探究串联电路的电压关系,用三节干电池串联做电源,两只小灯泡的规格不同.(1)请用笔画线代替导线,连接实验电路,要求:L1和L2串联,电压表测量两灯串联后的总电压.(2)小刚用电压表测量L2两端的电压时,直接选用0~3 V的量程,小丽说这样不行,规范的操作方法应该是_________________________________________________ ____________________________________.
先选用0~15 V量程试测,如果示数小于3 V,再改用0~3 V 量程测量
(3)他们在测量L2两端的电压时,两灯突然熄灭,电压表示数为0.小刚用电压表检测L1两端的电压,示数为电源电压,由此判断出L1处的故障是 .L2是短路还是正常的?小丽在原电路中又添加了一个电学器材,就检验出了结果,她的方法可能是_______________________________________________________________ _______________________________________________________. (4)他们排除故障后继续实验,得出了下表所示的一组数据.为了得出串联电路电压的普遍规律,他们还应当_________________________________________________________________________________________.
用小灯泡或定值电阻或滑动变阻器与L1并联(或替换L1),如果L2发光,则L2正常;若L2不发光,则L2短路
换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动变阻器,多次测量
1.原子的结构 注:通常情况下,原子核和核外电子所带电荷量相等,原子对外不显电性,物体对外也不显电性.
2.摩擦起电(1)定义:用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电.注:只有两种不同物质组成的物体相互摩擦时,物体才会带上电荷.(2)实质:摩擦起电的实质是③ .两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子本领较强的物体就容易④ 电子,使自己因有多余的电子而带⑤ ;原子核束缚电子本领较弱的物体因⑥ 电子而使自己带上等量的⑦ . (3)带电体的性质:⑧ .
3.两种电荷(1)正电荷:规定用⑨ 摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷. (2)负电荷:规定用⑩ 摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷. (3)电荷间的相互作用:同种电荷⑪ (如图甲、乙),异种电荷⑫ (如图丙). 甲 乙 丙
4.验电器:实验室里常用验电器(如图所示)检验物体是否带电,验电器⑬ (选填“能”或“不能”)显示带电体带了多少电荷,⑭ (选填“能”或“不能”)直接检验带电体带了哪种电荷. 原理:⑮ .
判断物体带电情况的方法:
5.导体、绝缘体、半导体和超导体
判断正误1.用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电,是因为在摩擦过程中,创造了负电荷.⑱( )原因:⑲ . 2.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. ⑳( )原因:㉑ . 3.用验电器一定不能比较物体所带电荷量的多少. ㉒( )原因:㉓ . 4.两个轻质小球靠近时相互排斥,可能只有一个小球带电. ㉔ ( )原因:㉕ .
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,摩擦过程中电子发生了转移,并没有创造电荷
验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
通过验电器金属箔张开的角度大小可以粗略比较物体所带电荷量的多少
两个轻质小球靠近时相互排斥,说明它们两个都带电,且带同种电荷
2.串联电路:各用电器㉘ 的电路.如图所示是两个灯泡组成的串联电路. 3.并联电路:用电器的㉙ ,然后接到电路中,我们说这些用电器是并联的.如图所示是两个灯泡组成的并联电路.
4.串、并联电路的特点
1.电流(1)形成:电荷的定向移动形成电流.通常用字母㉟ 表示. (2)方向:规定㊱ 电荷定向移动的方向为电流的方向. (3)单位及换算:基本单位是㊲ ,简称㊳ ,符号是㊴ ;常用的单位还有毫安(mA)、微安(μA);1 A=㊵ mA,1 mA=1 000 μA. (4)常见的电流值:节能灯中的电流约为0.1 A;电冰箱中的电流为0.5~1 A;电视机中的电流为0.3~0.8 A;空调中的电流为4~9 A.
2.电压(1)作用:可以使自由电荷定向移动形成㊶ .通常用字母㊷ 表示电压. (2)单位及其换算:常用单位是㊸ (V),简称㊹ ;常用的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV);1 kV =1 000 V,1 mV =㊺ V. (3)常见的电压值:一节新干电池的电压为1.5 V;一节蓄电池的电压为2 V;一块手机电池的电压为3.7 V;家庭电路的电压为220 V.
3.电流表和电压表的使用及读数
电流、电压及其测量
串、并联电路的电流和电压规律
各支路中的电流之和
各用电器两端电压之和
1.电阻(1)定义:电阻表示导体对电流（65） 作用的大小,通常用字母R表示. (2)单位及其换算:常用单位是（66） (Ω),简称（67） .常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ);1 MΩ=（68） kΩ,1 kΩ=1 000 Ω. (3)影响因素:电阻的大小与导体的（69） 、（70） 、（71） 和（72） 有关.相同材料制成的导体,在同一温度下,长度越（73） ,横截面积越（74） ,电阻越小.
(4)串、并联电路中的电阻关系
判断正误1.通过导体的电流为 0 时,导体的电阻也为 0 . （77） ( )原因:(78)_______________________________________________________ __________________________________________________________. 2.1 m 长的铜丝的电阻一定比 0.5 m 长的铜丝的电阻大. （79）( )原因:(79)_______________________________________________________ ___________________________________________________________.
导体的电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流大小及其两端的电压大小无关
因为不知道这两段铜丝的横截面积及两段导线所处的温度,所以1 m 长的铜丝的电阻不一定比 0.5 m 长的铜丝的电阻大
2.滑动变阻器(1)原理:通过改变接入电路中的电阻丝的(81) ,来改变接入电路中的电阻. (2)铭牌参数:如某滑动变阻器上标有“25 Ω 1 A”字样,“25 Ω”表示(82)_________________________________________,“1 A”表示(83)_______________________________________. (3)作用:a.保护电路.b.通过调节滑动变阻器连入电路的阻值来改变电路中的(84) 或改变电路中另一用电器两端的(85) .
滑动变阻器可以接入电路的最大阻值为25 Ω
该滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A
(4)使用要点:a.闭合开关前,滑片应处于(86) 处. b.接线柱应遵循“(87) ”的原则接入电路(如图1). c.若同时将上面两个接线柱接入电路,则滑动变阻器相当于一根(88) (如图2甲);若同时将下面两个接线柱接入电路,则滑动变阻器相当于一个(89)_____________(如图2乙). 图1 图2
串、并联电路的特点及电路识别
例1 [2020广西河池改编]分析如图所示的电路,完成下列问题.(1)如图所示,若要使R1、R2并联,则应闭合 ,断开 . (2)若使R1、R2串联,则应闭合 ,断开 . (3)若闭合S1、S3,断开S2,此时 工作, 被短路. (4) (选填“能”或“不能”)同时闭合S1、S2和S3,原因是 .
例2 如图所示,电源电压为8 V,闭合开关后,电流表A1示数为0.6 A,电流表A2示数为0.4 A.试回答下列问题:(1)电阻R1、R2的连接方式是 联. (2)电流表A1测量通过 的电流,电流表A2测量通过 的电流,电压表测量 两端的电压. (3)通过R1的电流是 A,通过R2的电流是 A,电路中的总电流是 A. (4)电压表的示数是 V,R1两端的电压是 V,R2两端的电压是 V.
(5)闭合开关后,若某时刻R1发生断路,则电流表A1示数 ,电流表A2示数 ,电压表V示数 .(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【思路分析】 先利用电流流向法判断此电路为串联电路还是并联电路,再利用串、并联电路的电流、电压规律进行解答.
电路连接方式的判断 准确判断电路的连接方式是处理电路问题的基础,下面是一些常用的电路分析技巧.(以图甲电路为例) “去表”法:如图乙,将电压表看作断路,将电压表所在的支路“拆去”;将电流表看作一条导线,从而达到简化电路的目的.待判断完电路的连接方式后,再判断电表的测量对象. 甲 乙 丙 丁 戊
串、并联电路的特点及电路识别
电流流向法:如图丙,从电源正极开始,沿着连通的导线依次用箭头标出电流的路径,最后回到电源负极.若电流只有一条路径,则各元件串联;若有一部分电路中电流的路径不止一条,则该部分中各支路并联. 节点变形法:标出所有由三条或更多条导线交汇的点,通过导线、开关、电流表等零电阻元件连接的相邻交点看作同一个节点,如图丁,点1和点2看作一个节点,点3和点4看作一个节点,将电路变形成如图戊所示的电路. 拆除法:拆去某个元件后,若其他元件都不能通电,则该元件与其他元件串联;若其他元件仍正常工作,则该元件与其他元件并联.
串、并联电路的特点及电路识别
提分特训1.[2019贵州毕节]如图甲所示的电路中,开关S1、S2闭合后,A2与R2是 (选填“串”或“并”)联的,电流表A1测量的是通过 (选填“干路”“R1”或“R2”)的电流,电流表A2的指针偏转情况如图乙所示,电流表A2的示数为 A.
2.[2020广东中山一模]如图所示,闭合开关,甲、乙两电表都能正常工作.下列判断正确的是 ( )A.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2并联 B.若甲表是电流表,乙表是电压表,则电阻R1、R2串联 C.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2并联 D.若甲表是电压表,乙表是电流表,则电阻R1、R2串联
电学实验题中的作图
类型1 根据电路图连接实物图例3 如图甲所示,灯泡L1的额定电流约为0.5 A,请按图甲所示电路,用笔画线代替导线将图乙中各个元件连接起来. 甲 乙
连接实物电路的注意事项 1.确定电压表的量程根据灯泡的额定电压、电源电压(1节新干电池的电压为1.5 V,1节蓄电池的电压为2 V)确定.如灯泡的额定电压为2.5 V,则与其并联的电压表的量程应选0~3 V.2.确定电流表的量程根据与其串联的用电器允许通过的最大电流确定.3.滑动变阻器的连接应“一上一下”接入电路,滑片与下接线柱距离越远,滑动变阻器接入电路的阻值越大.
类型2 根据实物图画电路图例4 请根据下图中的实物图,在虚线框内画出对应的电路图.
根据实物图画电路图的步骤 1.判断电路中各元件的串、并联关系;2.从电源正极开始,沿电流方向用规定的符号把元件画出(顺序与实物图一致),再将电压表并联在所测元件两端;3.电路图中导线交叉且相连处画上粗黑点.
类型3 改正错误电路图例5 在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5 V.如图所示是小刚连接的实验电路,其中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
电学实验题中的作图
提分特训3.请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.要求:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大.
4.[2019陕西]如图所示是“伏安法”测量小灯泡电功率的实物电路.请用笔画线代替导线完成电路连接.
5.请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整. 甲 乙
6.小明用如图所示的电路图测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电功率,已知图中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“✕”,并在图中改正(导线不许交叉).
例6 [2020福建]需要制作一个具有如下功能的选答器:单选题有两个可供选择的答案,与两个答案对应的红、绿灯分别由S1、S2两个开关控制,选择哪个答案就闭合对应的开关,使相应的灯发光.下列设计简图符合上述要求的 ( )
例7 [2020浙江温州]小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁.第一次识别成功时S1闭合,发声器S发出声音,但不开锁;第二次识别成功时S2闭合,有电流通过电动机M,开锁成功.下列电路设计符合要求的是 ( )
例8 [2019江苏常州]常州汪芷瑶同学发明的一种“汽车双手驾驶提醒装置”可在汽车驾驶员双手脱离方向盘时发出警报.方向盘包裹气囊并通过导气管连接压力开关S1,压力开关S2置于坐垫内.压力开关受到压力时闭合,不受压力时断开.驾驶员坐在座椅上,当手握方向盘正常驾驶时灯亮、电铃不响;当双手脱离方向盘时,灯亮、电铃响.请按要求在下图中完成电路的连接.
设计电路的步骤 (1)通过判断用电器间的工作状态是“相互影响”还是“互不影响”,确定各用电器之间是串联还是并联关系.(2)开关与所控制的用电器串联,则开关闭合用电器正常工作;开关与所控制的用电器并联,则开关闭合用电器停止工作(短路),开关断开,用电器正常工作.(3)确定其他用电器之间的串、并联关系,进而画出电路图.
探究串、并联电路的电流规律
考法总结有关该实验,有如下命题点:1.【实验器材】多个规格不同的小灯泡、电流表、电源、开关、导线等.2.【实验电路】如图所示. 探究串联电路的电流规律 探究并联电路的电流规律
3.【设计与进行实验】(1)使用电流表时的注意事项:①使用电流表前应先校零;②电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出;③电流表应与被测对象串联;④闭合开关,若电流表指针左偏,说明电流表正、负接线柱接反了;⑤闭合开关,若电流表指针偏转幅度较小,说明电流表所选量程较大.(2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
(3)实验步骤:①选用规格不同的小灯泡,依据电路图连接电路,依次在A、B、C三处正确连入电流表并进行测量;②把测量数据记录在如下的表格中;③换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点电流.(4)本实验要换用不同规格的小灯泡或改变电源电压,多测几组数据,寻找普遍规律.只测一组数据,得出的结论具有偶然性.
4.【交流与反思】(1)探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可以在A、B、C三点各接一个电流表.(2)探究并联电路的电流规律时,为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在C点,如图所示.并联电路中各支路独立工作,互不影响,故只闭合S、S1时,电流表测通过L1的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过L2的电流;三个开关都闭合时,电流表测干路电流.
5.【实验结论】(1)串联电路中的电流处处相等.(2)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和.
一题通关例 某实验小组做“探究并联电路的电流规律”实验时,从甲、乙、丙、丁四种规格的小灯泡中,选取两个并联起来接在电源上,组成如图1所示的电路,然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C三处测量电流,并记录数据. 图1 图2 图3
【基础设问】(1)实验中,应选两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡. (2)小明要测量干路电流,他应将电流表串联在图1中的 (选填“A”“B”或“C”)处;接入电流表后闭合开关,他看到两个小灯泡都发光,但电流表出现如图2所示的现象,原因是 ;小明应该断开开关, ,重新进行实验. 图1 图2
(3)小张同学要测量通过L2的电流,请在图3中将实物电路连接完整.连好电路后,闭合开关,发现电流表指针向“0”刻度线的左侧偏转,连接过程中存在的错误是_____________________________. 图3
电流表正、负接线柱接反了
(4)小张同学正确连接电路并完成了实验,记录的数据如下表所示.根据表格数据可以得出结论: .
并联电路的干路电流等于各支路电流之和
(5)对于测量数据的相关分析,下列说法正确的是 . A.第1次数据没有测量误差B.分析多组数据是为了减小误差C.选用不同规格的小灯泡进行实验,可使结论更具普遍性D.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的【拓展设问】(6)小王同学利用图3中的实验器材,添加了一个开关,又设计了一个电路,可以不更换电流表的位置,通过开关的开闭就可直接测出图1中A、B、C三处的电流,请在虚线框中画出电路图.
(7)利用(4)中得出的结论,判断:在图4所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,下列说法正确的是 . A.A1有示数,A2没有示数B.再闭合开关S1,A1示数大于A2示数C.再闭合开关S1,A1示数变大,A2示数不变D.再闭合开关S1,A1示数变大,A2示数变小 图4
(8)小红想利用图4中的器材探究“串联电路的电流规律”,电路图如图5所示.①当开关闭合后,她发现两灯都不亮,为了找到故障原因,她用一根导线来检查.当导线与a、b两点连接时,灯泡L1不亮L2亮;当导线与b、c两点连接时,两灯都不亮.由此推测故障是 . ②排除故障后,小红将开关闭合,电流表A1的示数如图6所示,那么电流表A2的示数应是 A. 图5 图6
创新预测1.小明所在的实验小组用图甲所示的电路探究“并联电路中电流的规律”,实验中使用的小灯泡的额定电压均为3 V.(1)如图乙是小明根据图甲连接的实物电路,其中电流表测量的是图甲中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流. (2)闭合开关前,小明发现电流表的指针如图丙所示,则接下来小明应对电流表进行的操作是 .
(3)调整好电流表后,闭合开关,发现灯泡L1发光,L2不发光,电流表有示数,则电路故障可能是 . (4)排除故障后,小明在测出该处的电流后,只改接了图乙中的一根导线,便测出了通过L1的电流,请你在改动的导线上画“✕”,并用笔画线代替导线将电路连接完整.
(5)小明分别测出A、B、C三处的电流,并将测量数据记录在下表中,根据表格中的数据得出实验结论:在并联电路中,干路中的电流为支路中电流的2倍.这个结论 (选填“一定”或“不一定”)成立.为了得出具有普遍意义的结论,小明应该 . (6)另一小组的同学在做该实验时,正确连接电路后,将电流表先后接在图甲中的C处和A处,电流表指针两次偏转的角度一样,都是从0开始向右偏转了5个小格,则通过灯泡L2的电流是 A.
换用不同规格的小灯泡进行多次实验
2.某同学希望通过比较电路中不同位置的电流表的读数来研究串联电路的电流规律,电路图如图1所示,闭合开关后,电流表A2的指针偏转情况如图2. 图1 图2(1)电流表A2的读数是 . (2)该同学发现电流表A1的指针的偏转角度比电流表A2的小,所以他认为“串联电路中电流每流经一个用电器,电流都会减弱一些”,请你分析,造成他判断错误的原因可能是 .
两个电流表所选量程不一样(合理即可)
(3)某次实验中,发现两个串联的灯泡一个发光,一个不发光,造成其中一个灯泡不发光的原因是 . A.通过该灯泡的电流小 B.该灯泡的灯丝断了C.该灯泡的电阻小 D.该灯泡靠近负极(4)另一同学连接的电路如图3所示.他认为:若两灯泡的亮度一样,说明串联电路中电流处处相等;若两灯泡的亮度不同,则说明串联电路中的电流不相等.①若图3中两灯泡的亮度相同,能说明流过两灯泡的电流相等吗? ;简要说明理由: .
灯泡的亮度与灯泡的实际功率有关,不能根据灯泡亮度来判断通过灯泡电流的大小
②连接电路后,闭合开关,两灯泡都亮,由于连线较乱,一时无法确定电路是串联还是并联,以下两种简单判断方法是否可行?请你在下表的空格中填写“可行”或“不可行”.
探究串、并联电路的电压规律
考法总结有关该实验,有如下命题点:1.【实验器材】多个规格不同的小灯泡、电压表、电源、开关、导线等.2.【实验电路】如图所示. 探究串联电路的电压规律 探究并联电路的电压规律
3.【设计与进行实验】(1)使用电压表时的注意事项:①使用电压表前应先校零;②电流应从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;③电压表应与被测对象并联;④选取电压表量程时,应先用0~15 V量程试触,若示数小于3 V,则改接0~3 V量程;⑤闭合开关,若电压表指针左偏,说明电压表正、负接线柱接反了.(2)连接电路时,开关应处于断开状态,目的是保护电路.
(3)实验步骤:①选用不同规格的小灯泡,依据电路图连接电路,根据电源电压选择电压表量程;②用电压表分别测量L1、L2和电源两端的电压;③换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验.(4)换用不同规格的小灯泡或改变电源电压,多测几组数据,是为了寻找普遍规律.只测一组数据,得出的结论具有偶然性.
4.【交流与反思】探究串联电路的电压规律时,为了简化操作,使每次换接电压表只动一个接线柱,可以先测A、B两点间的电压,再测A、C两点间的电压,最后测量B、C两点间的电压.5.【实验结论】(1)串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和.(2)并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等.
一题通关例 某学习小组的同学合作探究“串联电路的电压特点”,设计了如图1所示的电路图,并根据图1所示的电路图连接了图2所示的实验电路.【基础设问】 图1 图2(1)在连接电路时,开关应处于 状态. (2)图2的实验电路连接中有一处错误,连接错误的导线是 (选填“a”“b”或“c”);这样连接会导致闭合开关后, .
(3)正确连接后,读出电压表示数;然后将电压表分别接到AB、AC两端,测出R1两端电压和电源电压;再调节滑动变阻器的滑片,重复上述操作并记录多组数据.①调节滑动变阻器滑片的目的是 ;为了实现这个目的,还可以进行的操作有 . ②图1中,将电压表改接到R1两端时,保持电压表接B点的导线不动,只将接C点的导线改接到A点,此时 (选填“能”或“不能”)测出R1两端电压,原因是_________________________.
得到多组电压数据,得出普遍规律,避免结论的偶然性
电压表正负接线柱接反了
【拓展设问】(4)根据测得的实验数据,绘制了如图3所示的U-I图像.①图3中甲、乙两条图线是根据图1电路测得的实验数据绘制的,其中图1电路中R1对应的U-I图线是 (选填“甲”或“乙”). 图3②已知电源电压恒为6 V,根据探究目的分析图3中的图线,得出的实验结论是____________________________________.
串联电路中总电压等于各分电压之和
(5)该学习小组的小红同学根据上述实验,设计了图4所示的电路图探究“串联电路的电压规律”,闭合开关,电压表分别测出AB、BC两端的电压如图5、图6所示,若不计实验误差,请在图7中标出电压表接在AC两端时的示数.若某次实验中,小红将电压表分别接在AB、BC、AC两端时,得到的电压值为UAB=1.5V,UBC=1.5V,UAC=3V,在表格中记录数据后,她接下来应该 . A.整理器材,结束实验B.分析数据,得出结论C.换用不同规格的小灯泡,再测 出几组电压值D.换用电压表的另一量程,再测 出一组电压值
图5 图6 图7
创新预测1.小勇所在的实验小组在做“探究串联电路中的电压规律”实验.(1)如图甲所示是小勇为了测量L2两端的电压连接的实物电路,但其中有一根导线连错了,请你在连错的导线上画“✕”,并用笔画线代替导线将电路连接正确.
(2)改正电路后,继续测量L2两端的电压,闭合开关试触时,发现L1发光,L2不发光,电压表的示数为零,则电路中的故障可能是 ;排除故障后,再次闭合开关进行实验,此时电压表的示数如图乙所示,则L2两端的电压为 V. (3)接着,小勇又分别测出了L1两端电压和电源电压,分别为1.6 V和2.8 V,分析实验数据后,小勇便得出实验结论,你认为小勇的做法正确吗? .请简述理由,若小勇的做法不正确,请指出正确的做法___________________________________________________________________________________.
根据一组实验数据得出的实验结论具有偶然性,应改变两个小灯泡的规格,进行多次测量
(4)另一位同学在实验后却发现:串联电路的总电压总大于两灯泡两端的电压之和.这与之前的猜想不相符,于是他用更精密的电压表测出电路中某段导线两端的电压约为0.05 V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因.为了能更明显地观察到导线分压的现象,在实验中应选择较 (选填“粗”或“细”)的导线进行实验,理由是:_________________________________________________________________________________________.
在长度和材料相同的情况下,导线的横截面积越小,电阻越大,导线分压越大,越容易观察到实验现象
2.在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时,小明同学想用图甲中的器材组成电路,其中一个电压表测量电源两端的电压,另一个电压表测量某一个灯泡两端的电压,请你助他完成下述实验过程(电源电压不超过3 V).(1)在方框内画出电路图;(2)用笔画线代替导线,按电路图将实物电路连接完整;
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