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第十五章 电流和电路(解析版)
课时15.6 第十五章 电流和电路复习总结
2022年课程标准 物理素养
1.3.1知道常见的物质是由分子、原子构成的。
物理观念:知道:电流是如何形成的;电路的组成部
1.3.2知道原子是由原子核和电子构成的,了解
分;电流的单位、符号,认识生活中常见用电器的电
原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界
流;电荷的种类及电荷间的相互作用;验电器的构
的大致历程,关注人类探索微观世界的新进
造、原理及其作用及电子流动的方向;电路常见元件
展。
符号;串、并联电路的概念,掌握串、并联电路的特
1.3.4了解物质世界的大致尺度。
点;
3.4.1从能量角度认识电源和用电器的作用。
科学思维:按要求设计简单的串并联电路;说出生
3.4.2知道电压、电流和电阻。
活、生产中采用简单串联或并联电路的实例,培养观
3.4.3会看、会画简单的电路图;会连接简单的 察能力;通过连接电路测量电流,培养动手操作能
串联电路和并联电路。说出生产、生活中采用 力;用电流表测电路中的电流,并能准确的读出电流
简单串联和并联的实例。会使用电流表和电压 表的示数;
科学探究:画简单电路图;画简单的串、并联电路
表。
图;
3.4.4能说出生产生活中采用简单串联电路或并
通过实验探究得出串联电路中电流的规律;过实验探
联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电
究得出并联电路中电流的规律。
路中电流、电压的特点。
思维导图问题一:摩擦起电与电荷间相互作用
※专题概述
摩擦起电、带电体吸引轻小物体的性质、电荷间相互作用是中考热点。其中,判断物体的带电性质
为考查重点,判断物体是否带电时,一般从以下几个方面入手:
(1)物体是否能吸引轻小物体;
(2)相互排斥的两个物体必带同种电荷,相互吸引的两个物体可能带异种电荷或只有一个物体带
电;
(3)让不带电的验电器金属箔张开的物体带电。
【典例1】(2024·湖北襄阳·模拟预测)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球后,金
属箔张角如图甲所示;接着用毛皮摩擦过的气球再接触金属球,金属箔张角变大,如图乙所示;然后用
短波紫外光照射但不接触金属球,金属箔张角如图丙所示,此时金属球中的某种电荷“逃”到了空气
中。下列推断正确的是( )
A.甲图中瞬间电流方向是由橡胶棒到验电器
B.乙图中摩擦过的气球带正电
C.丙图中金属箔张角变小是因为它们相互吸引
D.丙图中从金属球“逃”出的是电子
【答案】D。
【解析】A.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余的电子,橡胶棒接触不带电的验电器金属球,电
子从橡胶棒移动到验电器,自由电子的定向移动方向与电流方向相反,瞬间电流方向是由验电器到橡胶
棒,故A错误;
B.毛皮摩擦过的气球使带负电的验电器的张角变得更大,则说明气球与验电器带相同的电荷,即气
球带负电,故B错误;
CD.图丙中两个金属箔片带同种电荷相互排斥,金属箔的张角变小是由于两个金属箔带的电荷量减
小,它们之间的斥力减小,其原因是电子转移走了,所以题图丙中有电子“逃”出,故C错误,D正确。
故选D。
【典例2】(2024·河北邢台·一模)如图所示的实验方案不能达到实验目的的是( )A.甲:检测橡胶棒是否带负电
B.乙:比较合金与其成分金属的熔点高低
C.丙:探究燃烧剧烈程度与氧气浓度有关
D.丁:探究压力作用效果与受力面积的关系
【答案】A。
【解析】A.验电器只能检验是否带电,而不能检验带什么电荷,故A符合题意;
B.同一热源加热相同的时间,先熔化的熔点低,可以比较合金与其成分金属的熔点高低,故B不符
合题意;
C.运用控制变量法,一个瓶子为空气,一个瓶子装氧气,可以探究燃烧剧烈程度与氧气浓度有关,
故C不符合题意;
D.运用控制变量法,控制压力大小相同,受力面积不同,可以探究压力作用效果与受力面积的关
系,故D不符合题意。
故选A。
【典例3】(2024·河北邯郸·一模)对如图所示实验的分析不正确的是( )
A.图甲:燃着的木条伸入集气瓶后,火焰熄灭,说明集气瓶中的气体是
B.图乙:一段时间后,只有试管a中铁钉生锈,说明铁生锈需要与氧气接触
C.图丙:用等大的力拉伸和压缩弹簧,弹簧形状不同,说明力的作用效果与力的方向有关
D.图丁:用丝绸摩擦过的两根玻璃棒靠近时分开,说明同种电荷相互排斥
【答案】A。
【解析】A.图甲:燃着的木条伸入集气瓶后,火焰熄灭,说明该气体不支持燃烧,有可能是CO 或
2
者氮气等,故A错误,符合题意;
B.a中的铁钉与水和空气接触,b中的铁钉浸泡在水中,上端有植物油,使它与空气隔绝,一段时
间后,只有试管a中铁钉生锈,说明铁生锈必须与氧气接触,故B正确,不符合题意;
C.用等大的力拉伸和压缩弹簧,弹簧形变不同,说明在力的大小、作用点相同时,力的作用效果与
力的方向有关,故C正确,不符合题意;
D.用丝绸摩擦过的两根玻璃棒都带正电,靠近时分开,说明同种电荷相互排斥,故D正确,不符合
题意。故选A。【典例4】(2024·陕西西安·模拟预测)如图-1所示,将吸管弯曲,说明力能改变物体的
;如图-2所示,用吸管吸饮料,是利用 的作用;如图-3所示,将一根吸管通过橡皮塞插入装满蓝
颜色水的玻璃瓶中,制成一个温度计,然后将玻璃瓶放入热水中,观察到吸管中的液面上升,验证了温
度计是根据液体 的规律制成的;如图-4所示,用餐巾纸摩擦一根可以绕支架自由转动的吸管,用
毛皮摩擦过的橡胶棒靠近吸管的一端,发现它们相互排斥,说明吸管带 (选填“正”或“负”)
电。
【答案】形状;大气压;热胀冷缩 ;负。
【解析】[1]图-1中,将吸管弯曲,吸管形状发生改变,说明力能改变物体的形状。
[2]图-2中,用吸管吸饮料时,管内气压减小,饮料在大气压的作用下进入嘴里,是利用了大气压的
作用。
[3]图-3中,将玻璃瓶放入热水中,玻璃瓶中蓝色水吸收热量,体积膨胀,所以吸管中的液面上升,
实验验证了温度计是根据液体的热胀冷缩的规律制成的。
[4]图-4中,用餐巾纸摩擦吸管,吸管带上了电。用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,靠近吸管的一端,
发现它们相互排斥,由于同种电荷相互排斥,所以吸管带负电。
问题二:分析实物图与电路图的转化
※专题概述
(1)电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。
画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。实物图与电路图互换时需要注意以下几个方面问题:
(2)画电路图时
1)电路元件符号用统一规定的符号;
2)连线时应横平竖直,呈方形;
3)各元件符号不要画在拐角处,且导线尽量避免交叉;
4)线路要连接到位,中间不能有断点;
5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致;
6)元件做好标注,如L、S等;
7)同一电路中涉及多个相同元件,加下标进行区别,如S、S 等;
1 2
8)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。
9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
(3)画实物图与电路图互换的主要方法使电流转换法
先确定电流方向,即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件,再观察有无分支。若有分支,先将
一条支路连接完成,再在对应的支路处并联上另一条支路。【典例1】(2024·江苏常州·二模)请在图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整,使 和
并联,开关同时控制两个灯泡,导线不能交叉。
【解析】根据电流流向,电流从电源正极经开关后开始分支,分别经过两个灯泡回到电源负极,开
关S控制两盏灯,开关接在干路上,如图:
【典例2】(2024·贵州贵阳·二模)如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔线代替导线完成该
电路连接。要求:两灯工作互不影响,开关S同时控制两灯,电流表测 的电流,导线不能交叉。
【解析】两灯工作互不影响,说明两灯并联;开关S同时控制两灯,说明开关接在干路上;电流表
测 的电流,说明电流表与 串联,如图所示
【典例3】图示是某同学进行实验时的实物电路图,请在右侧方框中画出对应的电路图。
【解析】由实物图知,两灯并联,开关在干路控制整个电路,电流表在L 支路上,电路图如图所示
1【典例4】(1)在如图的电路中,有两个虚线框,请选填电源和电流表符号,使L 和L 并联
1 2
______。
(2)如图是某同学根据(1)的电路图连接的实物图,其中有一根导线连接错误,请在连接错误的
导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法______。
【解析】(1)[1]由图可知,若上面的为电流表,则灯泡L 会被短路,应该为电源,下面的为电流
2
表,此时该电路为并联电路,如图所示:
(2)[2]根据电路图可知,该电路为并联电路,电流表测量通过灯泡L 的电流,开关控制灯泡L;
1 2
电流从正极出发,在经过灯泡L 前分流,一条支路经过电流表、灯泡L 回到负极,说明灯泡L 所在的支
2 1 1
路连接正确,另外一条经过灯泡L、开关后回到负极即可,修改后的实物图如图所示:
2
问题三:串、并联电路的识别
※专题概述
1.串并联电路的特点如下:
(1)串联电路特点:①电流路径只有一条;②用电器工作时互相影响;③开关控制这个电路;④电
流处处相同。
(2)并联电路特点:①电流路径有多条;②各支路的用电器工作时互不影响;③干路开关控制整个
电路,支路开关控制本支路;④干路电流等于各支路电流之和。
2.判定电路时串联还是并联的方法:
(1)根据用电器工作情况判断。多个用电器能独立工作,则用电器是并联的;多个用电器如果不能
单独工作,互相影响,则电路是串联电路。(2)根据电路图分析判断电路是串联还是并联,一般采用电流路径法。
若电流不分流,只有一条通路,则这些用电器时串联的;若电流在某处分成几条路径,则这些用电
器时并联的。
当电路较复杂时,可利用移点法将复杂电路整理为规范的电路,然后电流路径法进行判断。
【典例1】(22-23九年级上·四川德阳·阶段练习)图中的电路中 、 是规格不同的灯泡,要使
灯 、 并联则只需闭合开关 ;若只想让 单独发光则只需闭合开关 ;如果将开关
都闭合,则会造成电源短路。
【答案】S、S;S;S、S、S。
1 3 1 1 2 3
【解析】[1]要使灯 、 并联则只需闭合开关S、S,此时两灯并列连接在电源两极之间。
1 3
[2]若只想让 单独发光则只需闭合开关S,此时只有 连接在电路中。
1
[3]如果将开关S、S、S 都闭合,电流可从电源正极流出,不经过任何一个灯直接流回电源负极,
1 2 3
则会造成电源短路。
【典例2】(24-25九年级上·全国·假期作业)电冰箱是家庭里常见的电器之一。当打开电冰箱的
门,电冰箱内的灯就亮;将门关上,灯就不亮。由此可知,打开电冰箱的门相当于将控制灯的 闭
合。电冰箱主要靠压缩机来制冷,那么,压缩机和灯之间的连接方式是 (填“串联”或“并
联”)。
【答案】开关;并联。
【解析】[1]当打开电冰箱的门,电冰箱内的灯就亮,说明打开电冰箱的门相当于将控制灯的开关闭
合。
[2]压缩机和灯之间可以独立工作,互不影响,因此它们是并联的。
【典例3】如图所示,若闭合开关S,断开S 和S,则灯泡L 和L________(选填“串联”或“并
2 1 3 1 2
联”,下同),若闭合开关S 和S,断开S,则灯泡L 和L_______,若仅闭合开关S,则灯泡_______
1 3 2 1 2 3
发光,绝不允许同时闭合开关___________,否则会损坏电源。
【答案】串联;并联;L;S、S。
1 1 2
【解析】[1]若闭合开关S,断开S 和S,电流的路径只有一条,电流先后经过两个灯泡,则灯泡L
2 1 3 1
和L 串联。
2
[2]若闭合开关S 和S,断开S,此时电流的路径有两条,则灯泡L 和L 组成并联电路。
1 3 2 1 2[3]若仅闭合开关S,只有灯泡L 接入电路中,灯泡L 发光。
3 1 1
[4]同时闭合开关S、S,此时电源的两端被导线相连,电源短路,会损坏电源,这是绝对不允许
1 2
的。
【典例4】(22-23九年级上·广东·期中)小林同学设计了如图甲所示的电路图。
(1)如果想让LED灯和L灯并联,小林应该闭合 ,断开 (以上两空可选填S、S、S
1 2 3
中的一个或多个),此时电流表测的是 (选填“LED灯”、“L灯”、“干路”)的电流;如果闭
合 (可选填S、S、S 中的一个或多个),会导致电源短路;
1 2 3
(2)如果想让LED灯和L灯串联,小林应该闭合 ,断开 (以上两空可选填S、S、S
1 2 3
中的一个或多个);
(3)请你帮助小林在图乙完成实物图,要求LED灯和L灯串联,电流表测量L灯的电流(要求:保
证电流从LED灯的正极流入,负极流出) ;
(4)小林正确连接图乙时,闭合开关,LED灯发光,L灯不发光,此时电流表的示数如图丙所示;
①同桌的小海猜想:L灯断路了,你觉得小海是 (选填“正确”或“不正确”),依据是
;
②小林猜想:L灯不发光的原因是L灯短路了。小林用一根导线MN接在LED灯两端,这时L灯就发光
了,则小林的猜想 (选填“正确”或“不正确”)。
【答案】S、S;S;干路;S、S、S 或S、S;S;S、S;如图;不正确;见解析;不正确。
1 2 3 1 2 3 1 3 3 1 2
【解析】(1)[1][2][3]如果想让LED灯和L灯并联,观察图甲可知,可以闭合S、S,断开S,根
1 2 3
据电流的流法可知,电流从电源的正极流出,流过电流表,开关S,然后分为两支电流,一支电流流过
2
LED灯,另一支电流流过L灯,最后汇集,回电源负极,这样符合题意;可以看出,这时电流表测的是干
路电流。
[4]要导致电源短路,需要没有电流流过LED灯和L灯,可以闭合S、S、S 或S、S,根据电流的流
1 2 3 1 3
法可知,电流流过S 开关,再流过S 开关,就直接回负极了,电源处于短路状态。
3 1
(2)[5][6]如果想让LED灯和L灯串联,可以尝试闭合S,断开S、S,根据电流的流法,可知
3 1 2
道,电流流过L灯后,再流过LED灯,回负极,这样符合题意。
(3)[7]由题意可知,要求LED灯和L灯串联,电流表测量L灯的电流,即三个电器元件串联在一
起,要求保证电流从LED灯的正极流入,负极流出,则可以让电流从右边往左边流过灯泡后,再流过LED
灯的正极,即把L灯的左端与LED灯的正极相连,实物图如下图所示。(4)[8][9]小海的猜想是不正确的;因为L灯、LED灯串联,且电流表有示数,为0.02A,LED灯发
光,所以L灯不可能断路。
[10]如果L灯短路,则即便用一根导线MN接在LED灯两端,L灯仍是短路,应该还是不能发光才
对,原因应该是由于LED的接入接反了,使得电路中的电流过小,L灯“不发光”,所以小林的猜想是错
误的。
问题四:电路故障判断
※专题概述
电路故障通常有短路和断路两种。判断电路故障一般下列几种方法;
(1)观察法:
观察法是根据现象对故障作出初步判断的方法。例如,电路中灯泡时亮时灭,则电路存在接触不良
的情况;一灯亮一灯不亮,串联电路中则为不亮的灯短路,在并联电路中则为不亮的灯断路;测量电路
中电流表无示数可确定电路断路。
(2)利用实验器材判断
①用导线检查断路:将导线与被检测部分并联,若是被检测部分断路,则起到了接通电路的作用,其
他部分就会工作;若其他部分仍不工作,则说明被检测部分通路;
②用电流表检测某一段工作电路是短路还是断路:将电流表与这一部分并联,若电流表有示数,则这
部分断路;若电流表无示数,则这部分电路短路。
【典例1】如图所示的电路中,小灯泡L、L 规格相同,闭合开关S后,发现L 不亮,L 发光。此电
1 2 1 2
路的故障可能是( )
A.灯L 短路 B.灯L 断路 C.灯L 断路 D.开关S接触不良
2 1 2
【答案】B。
【解析】由图可知:该电路是并联电路,灯L 不亮,而L 正常发光,这说明从L 两端到电源的两极
1 2 2
没问题,因此灯L、开关S的连接都正确;当灯L 短路时,电源被短路,灯L 不亮,甚至可能烧毁电
2 1 2
源;所以只能是灯L 断路,此时L 支路不受影响,故ACD不符合题意,B符合题意。
1 2
故选B。【典例2】如图所示,是探究串联电路中小灯泡两端的电压与电源两端电压关系的电路图。已知电
源电压为4.5V,L、L 为两个不同规格的小灯泡,当闭合开关S后两灯都不亮。用电压表进行测量时,测
1 2
得AB两点之间的电压为零,BC两点之间的电压为4.5V.则下列判断中正确的是( )
A.灯泡L 的灯丝断了 B.开关接触不良
1
C.灯泡L 的灯丝断了 D.灯泡L 被短路
2 2
【答案】C。
【解析】已知两灯串联,闭合开关后,两灯都不亮,所以不可能是一灯短路,只能是断路;将电压
表并联在L 两端时(AB两点),电压表示数为0,说明除AB外其他地方存在断路;将电压表并联到BC两
1
点时,电压表有示数,且等于电源电压,说明电压表与电源正负极之间是接通的,所以故障是与电压表
并联的灯泡L 的灯丝断了;故C正确。
2
【典例3】在探究串联电路电压特点时,小彤连接的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及
分析,下列判断正确的是( )
A.闭合开关,若灯泡L 发光,L 不发光,一定是L 灯丝断了
1 2 2
B.闭合开关,若电压表示数为零,灯泡L 一定不发光
2
C.若只有L 开路,则开关闭合后电压表示数一定为零
1
D.如果所有元件均完好,将电压表和滑动变阻器位置互换,闭合开关,两灯都不亮
【答案】D。
【解析】根据电路图可知,两灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量L 两端电压。
1
A.开关闭合后,若L 灯丝断了,则两个灯泡都不亮,故A错误;
2
B.当L 短路时,开关闭合后,电压表示数为零,但灯泡L 仍可以发光,故B错误;
1 2
C.如果只有灯泡L 断路,则开关闭合后电压表的正负接线柱与电源两极相连,因此电压表有示数,
1
故C错误;
D.如果所有元件均完好,将电压表和滑动变阻器位置互换,电压表串联在电路中,闭合开关,通过
电路的电流很小,两灯都不亮,故D正确。
故选D。
【典例4】如图所示的电路中,闭合开关时,下列说法正确的是 ( )。A.两个灯泡串联 B.灯泡L 被短接
2
C.开关只能控制灯泡L D.电流表测的是灯泡L 的电流
1 1
【答案】D。
【解析】AB.由图可知,两灯泡并列连接,因此两个灯泡并联,故AB错误;
C.开关在干路上,所以开关控制整个电路,故C错误;
D.电流表A串联在L 支路上,测通过灯泡L 的电流,故D正确。
1 1
故D。
问题五:简单电路设计
※专题概述
1.电路图的设计是今年中考的热点之一,主要是针对电路图在实际生活中的一些应用,利用串并联
电路的特点,设计出符合电路要求的电路图。
2.设计电路首先要将电路需要具有的功能分析清楚,根据所给的材料设计草图,反复的推敲验证,
最后得出答案,其设计的一般步骤如下:
(1)根据电路需要具有的功能和电路特点,确定用电器之间的连接方式,即确定用电器是串联还是
并联还是串并联都有,在某些时候也可以适当短路、断路等电路形式;同时根据开关在电路中所起的作
用却每个开关的位置;
(2)用电路图的形式画出草图;
(3)将题中给出的条件和画出的草图结合起来推敲、验证;
(4)画出清楚、工整的电路图。
【典例1】(2024·湖南常德·一模)小梦所在学习小组的同学们自制了一台风力报警器,风力探头
通过中心滑杆可带动下端的金属片上下移动。当风速较小时,仅绿灯亮,电铃不响;当风速增大到一定
程度后,绿灯不亮,电铃响发出警报。下列四幅风力报警器的原理图符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】AC.由两电路图可知,风速变化时,探头不会向上运动,金属片始终与BB′接触,绿灯发
光,而不会出现绿灯不亮、电铃响发出警报的情况,故AC不正确;
B.由图可知,当风速较小时,金属片与BB′接触仅绿灯亮;当风速增大到一定程度时,探头上方空气流速大、压强小,探头下方空气流速小、压强大,产生向上的升力,金属片与AA′接触,绿灯不亮、
电铃响发出警报,故B正确;
D.由图可知,当风速较小时,金属片与BB′接触仅绿灯亮;当风速增大到一定程度时,金属片与
AA′接触,绿灯亮、电铃响发出警报,故D错误。
故选B。
【典例2】(2024·安徽滁州·一模)疫情防控期间,合肥市很多学校门口新增加了人脸识别测温系
统。若人脸识别通过,则控制电路会闭合开关 ,若体温测量值在正常范围内,则会闭合开关 ,只有
人脸识别通过且体温在正常范围内,系统才会启动电动机打开闸门。下列有关该控制电路的设计能实现
上述功能的是( )
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时,系统才会启动电动机打开闸门,当人脸
识别不通过或体温不正常时,闸门就不会打开,这说明两个开关是相互影响的,所以两个开关是串联
的。
A.图中两个开关串联,同时闭合,电动机工作,故A符合题意;
BC.图中两个开关都闭合,电源被短路,故BC不符合题意;
D.图中两个开关并联,再和电动机串联,闭合任意一个开关,电动机工作,故D不符合题意。
故选A。
【典例3】(2024·山东枣庄·一模)如图所示为一款电动汽车,闭合总开关后,电动机和车灯可各
自独立工作。下列设计的汽车电动机和车灯电路图中,跟该汽车功能吻合且符合实际的是( )A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】汽车的电动机与车灯相互不影响,能独立工作,故应使电动机与车灯并联,同时两个车灯
相互并联,且电动机与车灯的支路各有一个开关控制。
故选D。
【典例4】小英回家时发现有两个开关可以控制小区的门,闭合任何一个开关,电动机都会工作,
把门打开,下列电路图符合上述要求的是( ) 。
A. B . B. C . D .
【答案】B 。
【解析】 根据题意可知,闭合任何一个开关,电动机都会工作,把门打开,这表明两个开关互不影
响,是并联的,故 ACD 不符合题意, B 符合题意。
故选 B。
问题六:探究串、并联电路电流规律
※专题概述
1.在中考中,串并联电路电流规律、实验电路的连接、故障分析、数据分析是考查的重点,尤其含
有电流表的电路连接,是考查的热点。
2.在进行实验时,要注意以下几点:
(1)连接电路时,开关处于断开位置;
(2)电流表应串联在电路中;
(3)连线时,电流表要正进负出;
(4)正式接通电路前应先用电流表的最大量程试触;
(5)读数时看清电流表量程。
【典例1】(2022·广东广州·一模)小明按照图把两小灯泡串联在电路中,闭合开关后发现灯L 较
1
亮,灯L 暗一些、他的解释是:电流从电源正极出发,经过开关S,流过A点、L、B点,L 再回到电源
2 1 2
负极,电流会逐渐减小,所以灯L 较亮,L 较暗。
1 2(1)只利用图中的实验器材设计一个实验说明小明的解释是错的,请在方框内画出你的设计电路
图;
(2)简单写出你是如何根据你所设计电路的实验现象说明小明解释是错的: ;
这时你的同桌提出:还可以用电流表测量A点、B点的电流来证明。他设计了如图所示电路图,并借
了2个相同规格的电流表就直接按图连接电路并开始实验。
(3)你同桌设计的电路图中,哪个元件设计有误? ;
(4)改正上述错误,闭合开关,发现其中一个电流表的示数如图所示,出现这个现象的原因是
;
(5)再改正上述错误,闭合开关,发现两个电流表示数有较明显的不同。同桌反映两个电流表均没
有故障,量程选择相同且读数过程也没有偏差,那么请你分析一下他实验中出现上述现象可能的原因。
。
【答案】如图;见解析;A;电流表正负接线柱接反了;电流表使用前未调零。
2
【解析】(1)[1]改变两灯的位置,电流从电源正极出发,经过开关S,流过A点、L、B点、L 再
2 1
回到电源负极,观察两个灯泡的亮度情况,电路如图所示
(2)[2]如上图连接,闭合开关,观察两灯泡的亮度关系,如果发现仍然是灯L 较亮,灯L 暗一
1 2
些,这说明小明的解释是错误的。
(3)[3]电流表测电流应与用电器串联,而图中电流表A 与L 并联,故错误的是电流表A。
2 2 2
(4)[4]如图可知,电流表的指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了。
(5)[5]两个电流表均没有故障,量程选择相同且读数过程也没有偏差,而两表读数不一样,可能
是电流表使用前没有调零。
【典例2】(2024·河南商丘·一模)小军和小辉利用如图1所示的装置探究并联电路中电流的特点
的实验;(1)根据图1用笔画线代替导线将图2补充完整,要求:电流表测量图1中C点的电流;(
)
(2)正确连接好电路后闭合开关,电流表的读数如图3所示,为 A;然后又分别将电流表改
接在A、B处,发现电流表接在A、B处的电流读数是一样的,此时小辉提议应该先 ,再进行接下来
的实验;
(3)在某次实验中,小军将电流表接在B点处,闭合开关,记录电流表示数时灯泡L 突然熄灭,电
1
流表的指针位置无变化,若此时电路中导线连接完好且无损坏,电路中的故障可能是 ;
(4)小军和小辉收集到的几组实验数据如下表,根据实验数据可以得出,并联电路中电流规律是
。(用I、I、I表示)
A B C
组别
1 0.12 0.12 0.24
2 0.14 0.12 0.26
3 0.12 0.16 0.28
【答案】如图;0.24;更换灯泡L(或L)为不同规格;灯泡L 断路; 。
1 2 1
【解析】(1)[1]如图1所示灯泡L 与灯泡L 并联,电流表测C点的电流,即测干路电流,故如下
1 2
图
(2)[2]由图3可知电流表选择的是0~0.6A的小量程,分度值为0.02A,故电流表的读数为0.24A。
[3]电流表接在A、B处的电流读数一样是因为所用小灯泡的规格相同,应该先更换其中一个小灯泡
为不同规格再进行接下来的实验。
(3)[4]将电流表接在B点处,测通过灯泡L 的电流,闭合开关,记录电流表示数时灯泡L 突然熄
2 1
灭,电流表的指针位置无变化,若此时电路中导线连接完好且无损坏,根据并联电路电流特点知,电路
中的故障可能是灯泡L 断路。
1
(4)[5]分析1、2、3次实验数据可以看出,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,故得出并
联电路中电流规律是 。
【典例3】(23-24九年级上·贵州贵阳·期末)如图甲所示是探究并联电路中电流特点的实验电路
图。(1)按图接线,电流表接入电路图中的A点,这是为了测量小灯泡 所在支路的电流。闭合开
关后,发现灯 不亮, 亮,且电流表的指针不偏转,产生这种现象的原因可能是灯 (选填
“短路”或者“开路”);
实验序号
1 0.2 0.3 2.5
2 0.4 0.3 0.7
3 0.1 0.3 0.4
(2)排除上述故障后进行实验,三组实验的数据记录如上表,其中某次电流表示数如图乙所示,分
析表中数据可发现其中一处记录的 A(填表中数据)有误,造成错误的原因是 。改正错误
后,上述实验可得结论: (用公式表示)
(3)改变实验条件进行多次实验可验证规律的普遍性,其中第2、3组实验是采用了 (选填
“改变电池数量”、“更换不同规格的灯”或“互换两奵的位具”)方式改变实验条件的,理由是
。
【答案】 ;开路;2.5;电流表选用小量程却按大量程读数了; ;更换不同规格的灯;
同一条支路的电流不变。
【解析】(1)[1]由图甲可知,电流表接入电路图中的A点,与灯泡 串联,这是为了测量小灯泡
所在支路的电流。
[2]闭合开关后,发现灯 不亮, 亮,且电流表的指针不偏转,则说明电路是断开的,即与电流
表串联的 开路。
(2)[3]根据表中数据可知:第2、3组数据满足 ,
而第1组数据
故小明记录的实验数据中2.5A这个数据存在问题。
[4]根据电流表大小量程之比为5∶1,造成该数据错误的原因应该是电流表选用小量程却按大量程读
数了,实际电流为
[5]改正错误后,由得出的实验数据可得出:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即
(3)[6][7]通过对上面的数据分析可知,第2、3两次实验是更换其中一条支路中的小灯泡,即更换不同规格的灯来进行的;判断的依据是同一条支路的电流不变。
【典例4】(23-24九年级上·山东青岛·期末)下面是小红和小明“探究并联电路的电流规律”实
验。
(1)小红设计了如图甲所示的实验电路图,请补充完整实验步骤:
①按照图甲所示的电路图,将一只电流表接入电路中某位置,如图乙所示,则电流表测量的是通过
的电流;
②再将电流表分别接入电路中 位置,测出通过 的电流;
③换上另外两个不同规格的小灯泡,或者 ,重复上述实验。这样可以实现多次测量,使
得到的规律更具有普遍性。
(2)小明用三只电流表和两个小灯泡做实验,连接的电路如图丙所示。其中有一根导线接错了,请
在这根导线上打“×”,表示这根导线不能这样连接,然后画出正确的连接位置;
(3)上述小红和小明的实验方案,你认为谁的更好?请你分析说明 。
【答案】干路;各支路;各支路;改变电源电压;如图;见解析。
【解析】(1)①[1]图甲中,两灯并联在电路中,图乙中,两灯并联,电流表串联在干路上,测干
路的电流。
②[2][3]测量了干路电流后,需要测量各支路电流才能探究并联电路的电流规律,所以将电流表分
别接在两灯的支路上,分别测量通过两灯的电流。
③[4]为了寻找普遍性规格,应进行多次实验,可更换不同规格小灯泡进行或电源电压,则通过两灯
的电流会发生改变,可得到具有普遍性的规律。
(2)[5]图丙中,两个电流表串联在灯 支路中,L 支路无电流表测量电流,所以电源负极与灯
2
的连接是错误的,将与灯连接的导线改接在下面电流表的左接线柱上,作图如下:
[6]小明一次将干路及各支路的电流都测量出来,可避免多次接线可能会出现的误差,所以小明的方
案更好。【【过过关关检检测测】】
一、选择题
1.(2024·天津·中考真题)某兴趣小组要为居家老人设计一个“应急呼叫器”电路,要求:开关
断开时,电灯和电铃均不工作;开关闭合时,灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作。如图所
示的电路中,符合设计要求的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】开关断开时,电灯和电铃均不工作,说明开关设在干路上控制所有用电器;开关闭合时,
灯亮铃响,即使电灯因断路不亮,电铃仍可工作,说明电灯和电铃并联,工作不相互影响。如图所示的
电路中,符合设计要求的是C。
故选C。
2.(2024·广东广州·中考真题)如图,带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时,向避雷针剧烈放
电形成雷电,下列说法正确的是( )。
A.云层带负电是由于失去了大量正电荷 B.云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C.放电时电荷从避雷针向云层方向移动 D.放电时电流方向是从避雷针流向云层
【答案】D。
【解析】AB.云层带负电是由于云层与空气摩擦而带电的,在摩擦的过程中云层得到电子而带负
电,摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体,并没有创造电荷,故AB错误;
CD.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
放电时,负电荷从云层流向避雷针,电流方向是从避雷针流向云层,故C错误,D正确。
故选D。
3.(2024·湖南邵阳·三模)如图所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属小球,验电器的
金属箔片张开。下列说法正确的是( )。A.丝绸和玻璃棒摩擦创造了电荷
B.金属箔片带同种电荷相互排斥而张开
C.丝绸和玻璃棒摩擦时,玻璃棒失去电子而带负电荷
D.玻璃棒接触小球瞬间,电流由金属箔片流向玻璃棒
【答案】B。
【解析】A.丝绸和玻璃棒摩擦,电子由玻璃棒转移到丝绸,使丝绸和玻璃棒均带电,故A错误;
B.电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,金属萡片带同种电荷相互排斥而张
开,故B正确;
C.丝绸和玻璃棒摩擦时玻璃棒失去电子而带正电荷,故C错误;
D.带正电荷的玻璃棒接触验电器时,验电器箔片上的部分电子转移到玻璃棒上,自由电子的定向移
动方向与电流方向相反,电流方向是从玻璃棒到箔片,故D错误。
故选B。
4.(2024·湖北武汉·二模)用毛皮摩擦过的橡胶棒 带负电,让橡胶棒 去接触不带电的验电器
的金属球 时,验电器的金属箔带上了负电,如图甲所示;同样,让橡胶棒 去靠近不带电的验电器的
金属球 时,验电器的金属箔也带上了负电,如图乙所示;下列说法中正确的是 ( )。
A.毛皮比橡胶棒 对电子的束缚能力强
B.图甲中, 、 间会有短暂的电流,方向从橡胶棒 到金属球
C.图乙中,橡胶棒 靠近金属球 时,橡胶棒 所带电荷量减小
D.图乙中,验电器金属球 上一部分电子转移到验电器的金属箔上
【答案】D。
【解析】A.摩擦起电的实质是电子的转移,用毛皮摩擦过的橡胶棒 带负电,说明橡胶棒 得电子
带负电,则毛皮失去电子带正电,故毛皮比橡胶棒 对电子的束缚能力弱,故A错误;
B.图甲中,让橡胶棒 去接触不带电的验电器的金属球 时,由于接触起电也是电子的转移,故
A、 间会有短暂的电流,但是由于电流的方向只与正电荷定向移动方向相同,故电流方向从橡胶棒 到
金属球 ,故B错误;
C.图乙中,橡胶棒 靠近金属球 时,根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故此时只会造
成验电器上的正负电荷会重新分布,故橡胶棒 所带电荷量不变,故C错误;D.图乙中,由于 带负电,根据静电感应,此时只会造成验电器上的正负电荷会重新分布,根据同
种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,验电器金属球 端此时带正电,金属箔端带负电,故验电器金属
球 端一部分电子转移到验电器的金属箔上,故D正确。
故选D。
5.(2024·广东韶关·模拟预测)如图所示,下列有关各图的说法错误的是( )。
A.如图甲,迅速压下活塞时硝化棉被点燃,是通过做功改变了空气的内能,使温度升高
B.如图乙,汽油机的做功冲程应用了该原理
C.如图丙,验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
D.如图丁,开关S闭合后,灯 、 都不会发光,但灯丝会损坏
【答案】D。
【解析】A.活塞对密闭的空气做功,将机械能转化为空气的内能,空气的内能增大,温度升高,当
温度达到硝化棉燃点时,硝化棉被点燃,故A正确,不符合题意;
B.试管内的水蒸气把软木塞崩出,水蒸气对软木塞做功,将水蒸气的内能转化为塞子的机械能,是
汽油机的做功冲程,故B正确,不符合题意;
C.当带电物体靠近不带电的验电器时,由于静电感应,验电器的金属箔片会带上同种电荷而相互排
斥,金属箔片会张开一定角度,故验电器的原理是同种电荷互相排斥,故C正确,不符合题意;
D.如图丁,开关S闭合后,灯L、L 都被短路而不会发光,但没有电流通过灯丝,但灯丝不会损
1 2
坏,故D错误,符合题意。故选D。
6.(22-23九年级上·山东济南·期中)随着生活水平的提高,家庭中的用电器越来越多。关于图中
家用电器的说法,正确的是( )。
A. 三合一的数据线给三台手机同时充电时,三个插头之间是串联的
B. 任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,每个灯泡之间是串联的C. 餐厅里的三盏灯,用一个开关能同时控制它们的通断,三盏灯是串联的
D. 写作业时照明用的台灯,有一个开关控制它的通断,灯和开关是串联的
【答案】BD。
【解析】A.三合一的数据线给三台手机同时充电时,互补影响,三个插头之间是并联的,故A错
误;
B.任意取下一个灯泡后整串彩灯都会熄灭,说明这一只熄灭影响了其它灯的发光,电路出现了断
路,电路是串联电路,故B正确;
C.餐厅里的三盏灯是并联的,开关在干路上,所以能同时控制他们的通断,故C错误;
D.一个开关控制台灯的通断,灯和开关是串联的,故D正确。
故选BD。
二、填空题
7.(2024·甘肃定西·三模)如图所示,a、b分别是金属片A、B表面上两点,a、b两点受到盐水的
压强p (选填“大于”“小于”或“等于”)p,闭合开关后,二极管发光,则电源的
a b
(选填“左”或“右”)端是正极。
【答案】大于;右。
【解析】[1]由题图可知,a点浸入盐水中的深度大,根据p=ρgh可知,a点受到盐水的压强大于b
点受到盐水的压强,即pa大于pb。
[2]电流从二极管的正极流入,从二极管的负极流出,二极管才能正常发光,所以电源的右端为正
极,左端为负极。
8.(2024·江西·模拟预测)如图所示,有居民将电线插座从窗口悬挂至室外,给电瓶车充电,此
时电瓶车的电瓶相当于 (选填“用电器”、“电源”)。这种“飞线”充电方式存在安全隐患,
夜晚气温下降,空气中的水蒸气 (填物态变化名称)成小水珠附着在插座内部,含有杂质的液态水会导致电路短路。
【答案】用电器;液化。
【解析】[1]给电瓶车充电时,电瓶在消耗电能,所以此时电瓶相当于电路中的用电器。
[2]物质由气态变为液态的过程叫做液化,夜晚气温下降,空气中的水蒸气遇冷液化为小水珠附着在
插座内部。
9.(2024·河南信阳·三模)如图所示,脱毛衣时,与毛衣摩擦过的头发会“粘”在脸上。若头发
带负电荷,那么在摩擦的过程中头发会 (选填“失去”或“得到”)电子。与脸接触的瞬间电流
方向从 (选填“头发到脸”或“脸到头发”)。
【答案】得到;脸到头发。
【解析】[1]摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体。头发带负电荷,是
因为在摩擦过程中,头发得到电子而带负电。
[2]物理学中规定正电荷定向移动方向为电流方向,若头发带负电荷,电流方向与负电荷定向移动方
向相反,故与脸接触时的瞬间电流方向从脸到头发。
10.(2024·山东济宁·二模)如图所示,A和B是两个验电器,A带了负电荷后金属箔张开是因为
;用带有绝缘体手柄的金属棒把A和B两个验电器的金属球连接起来,瞬间电流的方向是
(选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】同种电荷相互排斥;由B到A。
【解析】[1]电荷间的作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;验电器A的金属箔张开,
是因为同种电荷相互排斥。
[2]因自由电子的定向移动方向与电流方向相反,金属棒中的电流方向由B到A。三、作图题
11.(24-25九年级上·全国·假期作业)如图所示是未完成连接的实物电路,请用笔画线代替导线
完成该电路连接。要求:两灯并联,开关S同时控制两灯,电流表测量干路电流,导线不能交叉。
【解析】两灯并联,则电流的路径有两条;开关控制干路,开关接在干路上,电流表测量干路电
流,电流表串联在干路上,实物连接如图所示:
12.(2024·贵州铜仁·一模)如图所示的电路,请用笔画线代替导线完成电路的连接,要求:L
1
与L 并联,电流表测量通过L 的电流,不考虑电流表量程的选择,导线不能交叉。
2 1
【解析】两灯并联,电流表只测通过L 的电流,所以电流表串联在L 的支路上;从L 出来的电流不
1 1 2
经过电流表,故实物图连接如图所示
四、实验题
13.(23-24九年级上·四川成都·阶段练习)“国庆”假期,小天一家驾驶他家的油电混合动力汽
车外出旅游。
(1)出发前,给汽车蓄电池充电,蓄电池相当于 (选填“电源”或“用电器”);
(2)汽车在转弯前,小天爸爸拨动转向横杆如图,汽车同侧前后两个转向灯同时亮、同时灭,转向杆相当于电路中的 (选填“开关”或“用电器”);
(3)小天又看到轿车上装有一个指示灯L,用它来提醒司机车门是否关好。四个车门中只要有一个
车门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。下列几幅模拟设计电路图中,你认为最符合
上述要求的是 。(D图中 是一个耗电的元件,不发光)
【答案】用电器;开关;D。
【解析】(1)[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于用电器,要消耗电能。
(2)[2]司机拨动横杆,转向灯才会工作,所以这根杆子起到开关的作用。
(3)[3]开关断开时灯就亮,显然开关与灯是并联的,且四个开关中任意一个断开指示灯会发光,
故四个开关要串联。
A.由电路图可知,几个开关是并联的,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡也会发光,故A不符
合题意;
B.由电路图可知,几个开关是串联的,当有一个开关断开时,即有车门没关闭,灯泡不亮,所以与
题意要求相反,故B不符合题意;
C.由电路图可知,几个开关是串联的,当开关都闭合时,即车门都关好,电源会被短路,故C不符
合题意;
D.由电路图可知,几个开关是串联的,当开关都闭合时,即车门都关好,灯泡不会发光,图中的电
阻是为了保护电路的安 全,故D符合题意。
故选D。
14.(23-24九年级上·山东烟台·期末)小明要进行“探究串联电路电流和电压特点”的实验,实
验器材:两节干电池、多个小灯泡、一个电压表和一个电流表、一个开关和若干导线。
电流表的位
A B C
置0.3
电流I/A 0.32 1.6
2
(1)两位同学在分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处。当闭合开关试触
时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。则甲的问题是: ;乙的问题
是: ;
(2)图中丙表格中是某同学在实验中测得的三个不同位置的电流值,有一个位置的电流测量明显有
误,造成这一错误的原因是 ;更正错误后,我们可以得出:在串联电路中,电流 ;
(3)在探究串联电路电压特点时,同学们设计的实验电路图如下图甲所示,请根据电路图用笔画线
代替导线将下图乙所示的实物电路连接完整 ;
(4)小明随意选了两个小灯泡开始实验,实验完毕得到结论,串联电路中的电压关系 ,
且 ;另一小组的同学小梅通过实验得到结论:串联电路中的电压关系: , 不一定等
于 ,你认为 的结论更合理,理由是 。
【答案】电流表的政府接线柱接反了;电流表选择的量程太大;接小量程按大量程读数;处处相
等;如图;小梅;选择了两个不同规格的灯泡进行实验,避免了实验结论的偶然性,能得出普遍规律。
【解析】(1)[1][2]两位同学在分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处,说
明指针已经调零。当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图甲、乙所示的两种情况。则
甲的问题是:电流表的正负接线柱接反了,导致指针反偏;乙的问题是:电流表选择的量程太大,导致
指针偏转角度过小,误差太大。
(2)[3][4]串联电路的电流处处相等,图中丙表格中是某同学在实验中测得C位置的电流值明显有
误,造成这一错误的原因选择了小量程却按大量程读数;更正错误后,数值为 ,因此我们
可以得出:在串联电路中,电流处处相等。
(3)[5]根据电路图连接实物图,先将两灯泡串联接入电路,因为电源电压为两节干电池,电压为
3V,再将电压表小量程与灯泡L 并联接入电路,注意导线不能交叉,如下图所示:
1(4)[6][7]小明随意选了两个小灯泡开始实验,实验完毕得到结论,串联电路中的电压关系
且 ,说明小明选择了两个相同规格的小灯泡进行实验;另一小组的同学小梅通过实验得到结
论:串联电路中的电压关系
不一定等于 ,说明小梅选择了两个不同规格的灯泡进行实验。小梅的结论更合理,理由是选择
了两个不同规格的灯泡进行实验,避免了实验结论的偶然性,能得出普遍规律。
15.(23-24九年级上·山东青岛·期末)探究“并联电路电流特点”时,小海设计了如图甲所示的
电路进行实验。
(1)实验中,小海应选择两个规格 (选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)如图乙所示,小海即将连好最后一根导线a,小蓝立即制止了他,说他有一处操作错误,此错
误是:连接电路时, ;
(3)图乙中,电流表测的是图甲电路中 (选填“A”“B”或“C”)处的电流;
(4)接着,小海要测量通过 的电流,只需将图乙中导线 (选填“b”或“c”)的一
端改接到电流表的“-”接线柱上;
改接好电路后,闭合开关,发现 发光,但灯 不亮,电流表示数为零,则电路存在的故障可能
是:灯 (选填“断路”或“短路”);
(5)排除故障后,测出通过 支路的电流,再测出通过 支路的电流,然后根据实验数据得出结
论。你认为本实验存在的不足之处是: 。
【答案】相同;开关闭合了;A;c;断路;见解析。
【解析】(1)[1]为使实验数据与结论具有普遍性的代表意义,应该选择规格不同的灯泡进行实
验。
(2)[2]此时开关是闭合的。为安全考虑,要求在连接电路的过程中开关应该是断开的。(3)[3]电流表串联在干路上,测量的是A点的电流。
(4)[4]要想测量通过L 的电流,需要将电流表串联在L 所在支路上,因此,需要将导线c接到电
1 1
流表的负接线柱上,此时电流表与L 串联,测量通过L 的电流。
1 1
[5]L 发光,说明这个小灯与电源之间是连通的;L 不亮,有两种可能,一是被短路了,二是断路
2 1
了。因为另一小灯是发光的,说明并联电路没有被短接,故电路故障是L 断路了。
1
((55))[[66]]本本次次实实验验只只测测了了一一组组数数据据就就得得出出结结论论,,结结论论不不具具有有普普遍遍性性,,应应更更换换灯灯泡泡测测出出多多组组实实验验数数据据,,
得得出出普普遍遍性性的的结结论论。。