《电流和电路》全章复习与巩固基础 知识讲解.docx
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《电流和电路》全章复习与巩固基础知识讲解
《电流和电路》全章复习与巩固(基础)
撰稿:
雒文丽审稿:
史会娜
【学习目标】
1.知道摩擦起电的实质和电荷间的相互作用;
2.知道电流的形成的条件和电流方向的规定;
3.知道简单电路的组成以及各部分的作用;
4.能够识别串、并电路的电路图和实物图,要求会读、会画、会连;
5.理解电流的物理意义,知道电流的单位、符号,会用电流表测量电流;
6.通过实验探究,掌握串、并联电路的电流规律。
【知识网络】
【要点梳理】
要点一、两种电荷
1.电荷:
物体有了吸引轻小物体的性质,我们说物体带了电,或带了电荷。
2.摩擦起电:
用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
3.正电荷:
丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4.负电荷:
毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5.电荷作用规律:
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
6.验电器:
(1)验电器的结构:
金属球、金属杆、金属箔。
(2)作用:
检验物体是否带电。
(3)原理:
同种电荷互相排斥。
(4)检验物体是否带电的方法:
看是否可以吸引轻小物体;通过验电器;利用电荷间的相互作用。
7.原子结构元电荷:
(1)电荷量:
电荷的多少叫做电荷量,简称电荷;单位:
库仑,符号是C。
(2)原子结构:
物体由分子、原子构成,分子由原子构成,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成。
质子带正电,核外电子带负电,且质子数=核外电子数,则原子带的正电荷与负电荷等量,原子不显电性,呈电中性,物体也呈电中性,但不能说物体没有电荷。
(3)元电荷:
精确的实验表明,任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍,即电子所带电荷量的整数倍。
因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”,也叫“元电荷”(带电量最小的电荷),用符号“e”表示,则e=1.6×10-19C。
要点诠释:
(1)带电体能够吸引轻小物体,这个吸引是相互的,轻小物体也会吸引带电体。
轻小物体是指质量和体积都很小的物体如:
通草球,轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
(2)摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子而带正电,束缚能力强的物体得到电子而带负电。
摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。
(3)中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体不显电性。
(4)如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。
这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
知识点二、导体和绝缘体
1.导体:
容易导电的物体。
如:
金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨等。
2.导体导电原因:
导体中有能够自由移动的电荷。
(金属导电靠的是自由电子)
3.绝缘体:
不容易导电的物体。
如:
橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气等。
4.绝缘体绝缘的原因:
电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
要点诠释:
(1)金属导体中电流是自由电子定向移动形成的,酸、碱、盐溶液中的电流是正负离子定向运动形成的。
(2)在一定条件下导体和绝缘体可相互转化。
一定条件下,绝缘体也可变为导体。
原因是:
加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子核的束缚变为自由电荷。
要点三、电路及电路的连接方式
1.电路的构成:
电源、用电器,再加上导线,往往还有开关,组成了电流可以流过的路径——电路。
2.三种电路:
(1)通路:
接通的电路。
(2)开路:
断开的电路。
(3)短路:
电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:
电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或引起导线的绝缘皮燃烧,很容易引起火灾。
3.电路图:
(1)用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。
(2)常见的元件及其符号:
(3)画电路图应注意的问题:
元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。
整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。
电路图中导线没有长短之分的原则。
4.电路的连接方式:
串联
并联
定义
把元件逐个顺次连接起来的电路
把元件并列的连接起来的电路
特征
电路中只有一条电流路径,一处断开所有用电器都停止工作。
电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。
开关作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。
支路中的开关控制该支路。
电路图
实例
装饰小彩灯、开关和用电器。
家庭中各用电器、各路灯。
要点诠释:
(1)电流分析法:
电源正极→各用电器→电源负极,若途中不分流,则用电器串联;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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
要点四、电流及串、并联电路中电流的规律
1.概念:
表示电流的强弱(大小)的物理量,常用符号I表示。
2.单位:
安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)
换算关系:
1A=1000mA,1mA=1000μA
3.电流的形成:
电荷的定向移动形成电流。
(金属导体中发生定向移动的是自由电子)
4.电流方向:
规定正电荷(定向)移动的方向为电流方向。
(金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反)
5.电源外边电流方向:
电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。
6.获得持续电流的条件:
(1)电路中有电源
(2)电路为通路
7.测量:
(1)仪器:
电流表;
符号:
。
(2)方法:
读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。
使用时规则:
两要、两不
①电流表要串联在电路中;
②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因:
电流表相当于一根导线。
8.串、并联电路中电流规律:
串联电路:
串联电路中各处的电流相等即:
I1=I2=…=IN
并联电路:
干路中的电流等于各支路的电流之和即:
I总=I1+I2+…+IN
要点诠释:
(1)“正进负出”电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不是连接电源的正负极。
(2)危害:
被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏表。
(3)选择量程:
实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。
测量时,先选大量程,闭合开关试触,若被测电流在0.6A~3A之间,可以测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程。
(4)并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。
【典型例题】
类型一、两种电荷及相互作用
1.如图所示,用一个有绝缘柄的带电金属棒,接触带负电的验电器的金属球。
发现验电器的金属箔
先闭合,然后再张开一个角度。
这说明金属棒带电荷。
【思路点拨】知道验电器的原理:
同种电荷互相排斥。
物体所带正、负电量不等,就会发生中和现象。
这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
【答案】正
【解析】因验电器的金属球带负电,验电器的金属箔先闭合,说明验电器所带负电荷与金属棒所带电荷发生中和现象,所以金属棒带电性质与验电器带电相反,故金属棒带正电。
【总结升华】解决此题的关键是知道验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,正负电荷会发生中和现象。
题中金属箔闭合是电中和,然后张开是金属箔带上正电荷。
举一反三:
【变式】如图所示,将一带电体接触带正电的验电器时,若:
(1)金属箔张角变大,说明带电体是带电的。
(2)金属箔张角变小,说明带电体是带电的。
(3)金属箔闭合后又张开,说明带电体是带电的,且所带量比验电器所带量(填“多”或“少”)。
【答案】正;负;负;多
类型二、设计电路
2.现有红、绿两只灯泡和一个电铃,两只开关,一个电池组和若干导线。
利用这些材料请为收发室值班人员按要求设计一个电路,画在虚框内。
并按设计电路将实物连接好。
要求:
红灯亮时,电铃响表示
前门来人;绿灯亮时,电铃响表示后门来人。
(在开关处标明所在的位置)
【答案】如图:
【解析】红灯亮、铃响,表示前门来人,绿灯亮、铃响,表示后门来人;说明两灯互不影响,即为并联关系,且前门的控制开关与红灯在同一支路,后门的控制开关与绿灯在同一支路,开关和灯均为串联关系;而无论前门还是后门来人,都会响铃,说明铃串联在干路中;然后根据这一思路来进行作图。
【总结升华】题目考查了学生设计电路的能力,由串并联电路的特点可知,两个电灯为并联,且各有一个开关控制,而电铃串联在干路中。
举一反三:
【变式】如图示,某同学设计一个楼梯电灯的电路,要求闭合或断开S1或S2都可控制电灯。
由于该同学忘记了连导线,请你在图上将电路连接好。
(用笔作线当导线)
【答案】
类型三、电路故障分析
3.短路和断路是电路中常见的故障,下列四幅图有短路现象的是( )
【思路点拨】理解短路的概念,知道短路分为:
一、电源短路(完全短路);二、用电器短路(局部短路)。
【答案】B
【解析】A选项开关闭合后,电流有两条路径,组成并联电路,没有短路现象,故该选项不符合题意;B选项开关闭合后,右面的灯泡两端直接连了导线,导致该灯泡中没有电流通过,发生短路,故该选项符合题意;C选项开关闭合后,电流有一条路径,电路为串联,没有短路现象,故该选项不符合题意;D选项开关闭合后,电流有两条路径,组成并联电路,没有短路现象,故该选项不符合题意。
【总结升华】判断电路中是否有短路或者断路,要严格从概念上进行分析,此题考查了学生的分析电路的能力。
举一反三:
【变式】如图所示电路,闭合开关S后,发现灯L1不亮,L2正常发光。
此电路的故障可能是( )
A.开关S接触不良B.电灯L1灯丝断了C.电灯L1短路D.电灯L2短路
【答案】B
类型四、电路图、实物图的转化
4.如图所示的四个电路图中哪一个与实物电路相对应( )
【答案】C
【解析】电流从电源的正极出发,分别流经两个灯泡,一条经过灯泡后直接回到负极;另一条经过开关后,再经过另一个灯泡回到负极,所以两灯并联;开关只控制其中的一个灯泡,对应的电路图是C。
【总结升华】本题考查了电路的识别能力,应首先判断电路的连接方式及开关的位置。
举一反三:
【变式】如图所示为一实物电路,请画出所对应的电路图。
【答案】
类型五、串、并联电路中电流的规律
5.某同学为了探究并联电路中干路的电流与各支路电流间的关系,设计电路如图所示。
(1)请完成电路连接并在右图方框中画出相应的电路图;
(2)当闭合开关时,该同学发现电流表
指针向“0”刻线左边偏转,则故障原因可能是;
(3)当闭合开关时,该同学还发现电流表
的指针向右偏转,超过了右边最大刻度值,他应该采取的措施是;
(4)排除一切故障后,该同学分别记下电流表
的示数,然后换上另外两个灯泡,再次记下三个电流表的示数,两次记录的数据如下表:
根据上表的数据分析,可得出的结论是:
。
【思路点拨】这是一道综合应用问题,首先要掌握连接实物图的方法和注意事项;其次考察了电流表的正确使用,以及串并联电路中电流的规律。
【答案】
(1)
(2)负接线柱接线反了;(3)更换大量程;(4)干路电流等于各支路电流之和
【解析】电流表反向偏转说明正负接线柱接反了;电流表偏转超过量程,说明电流表的量程太小;根据实验数据可以得出并联电路电流规律。
【总结升华】本题考查了探究并联电路电流特点的实验的操作,注意电流表的量程的选择和正负接线柱要接正确,结果要有代表性,就要用不同的规格的电灯,多做几次实验。
6.如图所示的电路中,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡串联;当开关S,S1、S2均闭合时,灯泡并联,此时电流表测的是中的电流。
【答案】L1、L3;L1、L2;L2.
【解析】如图所示,当开关S闭合,S1、S2断开时,灯泡L2处于开路状态,灯泡L1、L3首尾相连属于串联;
当开关S,S1、S2均闭合时,灯泡L3被短路,灯泡L1、L2有共同的结点,属于并联,此时电流表与灯泡L2串联测的是L2中的电流。
【总结升华】本题是一道关于电路连接和电流表应用的综合题,题目考查学生如何判断串联、并联,以及电流表的使用。
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