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专题十五 电流和电路
——划重点之精细讲义系列
知识点1:两种电荷
1.物体带电:物体有了能够吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。能的转化:机械能→电能。
(1)实质:摩擦起电并不是创造了新电荷,而是发生了电子转移,失去电子的物体
因缺少电子而带正电,得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
(2)甲乙两不同的物体互相摩擦,若甲物体带了正电,则乙物体一定带负电,且电
量相等。
(3)通常情况下,原子核带的正电数与电子带的负电数相等,原子对外呈 电 中性 ,
此时,物体不带电。
3.两种电荷:正电荷和负电荷。
(1)被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷;实质:物质中的原子失去了电子。
(2)被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷;实质:物质中的原子得到了多余的电子。
(3)同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(4)中和:等量的异种电荷放在一起互相抵消的现象叫做中和。(中和后物体不带电)
4.电荷量(Q):
电荷的多少叫做电荷量(Q),简称电荷;电荷量的单位是库仑,简称库,符号是 C。
一根实验室中常用的玻璃棒或橡胶棒,摩擦后所带的电荷量大约只有10-7 C。
1个电子所带的电量是: 1.6×1 0 -1 9 库仑。
5.验电器:
(1)构造:金属球、金属杆、金属箔。
(2)作用:检验物体是否带电和物体带电多少(带电多,金属箔张
开角度大)。
(3)原理:同种电荷相互排斥。
(4)验电器的工作过程:当带电体接触金属球时,一部分电荷通过金属杆转移到两片
金属箔上,从而使两片金属箔带同种电荷,由于同种电荷互相排斥使金属箔张开一定角度;
带电体所带电荷越多,两片金属箔张角越大。
6.检验物体是否带电:
方法一:看它能否吸引轻小物体,如能则带电;
方法二:利用验电器,用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则带电。判断物体带电性质(带什么电)的方法:
把物体靠近(不要接触)已知带正电的轻质小球或验电器金属球,如果排斥(张开)则带
正电,如果吸引(张角减小)则带负电。(如果靠近带负电物体时,情况恰好相反)
7.导体与绝缘体:
(1)导体:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液
等。
(2)绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯
水等。
(3)导体导电的原因∶有大量能够自由移动的电荷。金属内部分电子可脱离原子核
的束缚自由移动,这种电子叫自由电子。金属导电,靠的就是自由电子。
(4)半导体:导电能力介于导体与半导体之间的物体,具有单向导电性。常见材
料:锗、硅等。
(5)超导体:又称为超导材料,指在某一温度下电阻为零的导体。应用:输电线,
电动机的线圈。
(1)导体和绝缘体∶二者没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。
比如玻璃,常温下是绝缘体,加热后可以变为导体。
(2)自由移动的电荷:可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正、负电荷同时移
动。
(3)绝缘体与自由电荷∶绝缘体内部几乎没有可以自由移动的自由电荷,需注意绝缘
体内部并非不含电荷。
【典例1】原本不带电的轻质小球甲、乙相互摩擦后带电,另有一个轻质不带电小球丙。
下列说法可能正确的是( )
A.甲、乙相互排斥,且都吸引丙
B.甲、乙相互吸引,且都吸引丙
C.甲、乙相互吸引,且都排斥丙
D.甲、乙相互排斥,甲吸引丙、乙排斥丙
【答案】B
【详解】不带电的轻质小球甲、乙相互摩擦后带异种电荷,根据电荷间的相互作用可知,
甲、乙相互吸引;丙不带电,甲、乙带电,由于带电体具有吸引轻小物体的性质,所以甲
和乙都吸引丙。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【典例2】小朋友从滑梯滑下后感觉臀部发热,并出现了如图所示的“怒发冲冠”的情景。关于这个现象, 下列有关说法不正确的是( )
A.在这一过程中,机械能减小,所以总的能量不守恒
B.在这一过程中,发生了摩擦起电现象
C.臀部发热,这是通过做功的方式来改变内能
D.头发张开是由于头发上带了同种电荷
【答案】A
【详解】AC.小朋友在下滑过程中克服摩擦做功,机械能转化为内能,所以臀部有灼热的
感觉,这是通过做功的方式改变了他的内能,机械能减小,总的能量守恒,故A错误,符
合题意,C正确,不符合题意;
BD.小朋友从滑梯滑下时,身体与滑梯发生摩擦,发生了摩擦起电现象,并且使头发带上
了同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以出现了“怒发冲冠”的情景,故BD正确,不符合
题意。
故选A。
【典例3】下列物质中,通常情况下全是导体的一组是( )
A.金属、盐水、大地 B.金属、塑料、橡胶
C.金属、大地、塑胶 D.大地、盐水、陶瓷
【答案】A
【详解】A.通常情况下金属、盐水、大地容易导电,属于导体,故A符合题意;
B.通常情况下,金属是导体,塑料、橡胶不是导体,故B不符合题意;
C.通常情况下,金属和大地属于导体,塑胶不是导体,故C不符合题意;
D.通常情况下,大地和盐水属于导体,陶瓷不是导体,故D不符合题意。
故选A。
【典例4】如图所示,是发光二极管的示意图。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极
管中有电流通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,电路处于______(选填“短
路”或“开路”)状态,这说明发光二极管具有______导电性。
【答案】 开路 单向
【详解】[1][2]在电路中,电流只能从二极管的正极流入,负极流出。较长的脚为二极管
的正极,较短的脚为二极管的负极。当电流从较长的接线脚流入时,发光二极管中有电流
通过,使其发光;如果电流从较短接线脚流入,二极管将不发光,处于断路状态。说明二极管具有单向导电性。
知识点2:电流和电路
1.电流:
(1)电流形成:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)。
(2)电流的方向:把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。(而负电荷定向移动的
方向和正电荷移动的方向相反,即与电流方向相反)。
(3)获得持续电流的条件:①电路中有电源、②电路为通路。
(1)金属导体∶在金属导体内,发生定向移动的是带负电的自由电子。
(2)酸、碱、盐水溶液∶在酸、碱、盐水溶液中,发生定向移动的既有带正电的阳离
子,也有带负电的阴离子。
(3)电池的正极积累正电荷,负极积累负电荷,导线内的自由电子在正、负电荷的作
用下从负极流向正极;电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以在电池外部电流从正
极流向负极,电池内部电流从负极流向正极。
2.电路:用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
(1)电源:提供电能的装置;其他形式的能转化为电能;如:干电池是把化学能转化
为电能;发电机则由机械能转化为电能;太阳能电池是把太阳能(光能)转化为电能。
(2)用电器:消耗电能的装置;电能转化为其他形式的能
(3)开关:控制电路通断;
(4)导线:连接电路,输送电能。
3.电路有三种状态:
(1)通路:接通的电路叫通路;有电流通过导线和用电器,用电器可以工作。
(2)开路:断开的电路叫开路(也叫断路);没有电流通过导线和用电器,用电器不
能工作。
(3)短路:直接把导线接在电源两极(或用电器两端)上的电路叫短路。有很大电流
通过导线,但没有电流通过用电器,用电器不能工作。
电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火
灾。【典例1】下列说法中错误的是( )
A.正电荷定向移动的方向规定为电流方向
B.导体容易导电是因为内部有大量的自由电荷
C.电路中有电源,电路中就有电流
D.电源外部的电流的方向是从电源的正极到负极
【答案】C
【详解】A.物理上规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方
向相反,故A正确,不符合题意;
B.导体容易导电是因为内部有大量的自由电荷,故B正确,不符合题意;
C.形成电流的条件是有电源和电路形成通路,所以有电源不一定有电流形成,故C错误,
符合题意;
D.在电源外部电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动,故D正确,不符合题意。
故选C。
【典例2】在如图所示的各电路中,开关S闭合后,小灯泡L、L 都能发光的是( )
1 2
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.电路中没有电源,所以开关闭合后小灯泡L、L 都不能发光,故A不符合题意;
1 2
B.开关S闭合后,L 被短路,因此L 不能发光,故B不符合题意;
1 1
C.开关S闭合后,形成电源断路,所以两灯泡都不发光,故C不符合题意;
D.开关S闭合后,两灯泡并联连接,因此两灯泡均发光,故D符合题意。
故选D。
【典例3】如图所示,完全相同的A、B两金属片浸入盐水中,闭合开关后,小灯泡发光,
通过灯泡灯丝的自由电子定向移动的方向是从________(选填“c到d”或“d到c”)。【答案】d到c
【详解】物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷(电子)定向移动
的反方向为电流的方向。闭合开关后,小灯泡发光,电流方向是从c到d,所以通过灯泡
灯丝的自由电子定向移动的方向是从d到c。
【典例4】如图所示A、B两个验电器,被毛皮摩擦的橡胶棒接触A后使A带电,B不带电。
现用一根带绝缘柄的金属棒同时接触两验电器的金属球,连接瞬间B验电器的箔片张开一
定角度,则验电器箔片张开的原因是 ___________,金属棒中的电流方向是 ___________。
(选填“A→B”或“B→A”)
【答案】 同种电荷相互排斥 B→A
【详解】[1][2]验电器箔片张开的原因是由于箔片带上同种电荷,相互排斥而张开;被毛
皮摩擦的橡胶棒带负电,接触A后使A带上负电,B不带电,用一根带有绝缘柄的金属棒把
A、B连接起来,自由电子由A到B;自由电子的定向移动方向与电流方向相反;故电流方
向由B到A。
【典例5】如图所示,若开关S闭合后,灯L、L 均不亮,小华同学利用一根导线去查找电
1 2
路故障,当她将导线连接在灯L 两端时,两灯均不亮,将导线连接在灯L 两端时,灯L 亮
1 2 1
而灯L 不亮。由此可判断( )
2
A.灯L 短路 B.灯L 短路 C.灯L 断路 D.灯L 断路
1 2 1 2
【答案】D
【详解】AB.由图所示,若开关S闭合后,灯L 与L 串联接入电路。由串联电路特点知,
1 2
一个用电器因短路不能工作,其它用电器仍工作。所以L 短路,L 发光;L 短路,L 发光,
1 2 2 1
故AB不符合题意;
CD.由图所示,若开关S闭合后,灯L 与L 串联接入电路。由串联电路特点知,一个用电
1 2
器因断路不能工作,其它用电器仍都不能工作。所以L 断路,L、L 不发光;L 断路,L、
1 1 2 2 1
L 不发光;若L 断路,将导线并联在L 两端时,L 是通路会发光;若L 断路,将导线并联
2 1 1 2 2
在L 两端时,灯L 亮而灯L 不亮,故C不符合题意,D符合题意。
2 1 2
故选D。知识点3:串联和并联
电路的两种基本连接方式:
1.串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。
特点:电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过,用电器
之间互相影响,开关可以控制所以用电器的电流,并且位置的改变
不影响它对用电器的控制。
2.并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。
特点:并联电路中各个支路互不影响,干路开关可以控制所以用电
器的电流,支路开关只能控制它所对应的支路用电器电流。
串联和并联的区别:
连接方式 串联 并联
①电流有两条或多条路径;
①电流只有一条路径;
②电路分为干路和支路,干
电流路径 ②没有分支,无干路、支路之
路和任一支路均可构成一条
分
电流路径
一个用电器断路,其他用电器 一条支路上的用电器断路,
各用电器工作的独立性
也不工作 不影响其他支路上的用电器
(1)串联电路特点∶电流依次经过每个电器元件;电流只有一条路径,故一处断开,
各用电器都不工作。
(2)并联电路特点:电流分别经过各个支路的电器元件;电流有多条路径,故一处支
路断开,其他支路用电器正常工作。
【典例1】学生发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才
能发出信号,当电动车上的信号接收器(S)接收到信号,再转动电动车钥匙(S),车
1 2
才能正常启动,下列电路符合要求的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S)接收到信号,再转动电动车钥匙
1
(S),车才能正常启动,这说明两个开关相互影响,是串联在一起的,一起控制电动机,
2
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例2】小昕设计了一款人脸识别门禁系统。该系统设计要求:甲管理员先扫脸,检测
成功后开关S 闭合;乙管理员再扫脸,检测成功后开关S 闭合,指示灯亮,同时电动机工
1 2
作,打开安全门。下列选项中符合上述设计要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】由题意可知,只有当甲和乙管理员扫脸检测成功后,即开关S、S 都闭合后,指
1 2
示灯亮,同时电动机工作,说明两开关串联后,同时控制指示灯和电动机,故A符合题意,
BCD不符合题意。
故选A。
【典例3】如图,电路中有规格不同的三个灯泡。要使灯泡L 和L 串联,只需闭合的开关
2 3
是________。【答案】S
2
【详解】要使灯泡L 和L 串联,需要把灯泡L 和L 逐个顺次连接起来,所以只需要闭合S
2 3 2 3 2
即可。
【典例4】如图所示,电源电压为12V,用笔画线代替导线,将图中元件连接成电路,并画
出电路图,要求:①开关控制两盏灯,②电压表测灯泡L 两端电压,③滑动变阻器滑片向
1
右滑动时,灯泡L 变暗,灯泡L 亮度不变。
2 1
【答案】
【详解】根据题意可知:开关控制两盏灯,电压表测灯泡L 两端电压,滑动变阻器滑片向
1
右滑动时,灯泡L 变暗,灯泡L 亮度不变,这说明两灯工作时互不影响,是并联的;滑动
2 1
变阻器滑片向右滑动时,灯泡L 变暗,这说明灯泡L 与滑动变阻器串联在一条支路中,滑
2 2
动变阻器接上面的一个接线柱和左下接线柱;开关S在干路中,电压表与灯泡L 并联;实
1
物图如下所示:根据实物图,画出电路图如下所示
【典例5】如图甲所示的电路图,闭合开关S,通过两灯泡的电流是0.4A,小灯泡L 的额
2
定电压为2.5V。请根据电路图用笔画线表示导线在图乙连接实物图。
【答案】
【详解】根据电路图可知,该电路为串联电路,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯
泡L 两端的电压;电源由两节干电池组成,电源电压为3V,所以电压表选用小量程;通过
2
两灯泡的电流是0.4A电流表选用 量程,如图
知识点4:电流的测量
1.电流的符号和单位:
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I 表示。
(2)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A 表示;电流常用单位还有:毫安
(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。(3)一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算
器中电流约为100μA,手电筒中的电流约为200mA等。
电流的三种效应:①电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;②电流的磁效应,如电
铃等;③电流的化学效应,如电解、电镀等。
2.电流的测量:
电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电
路中不影响电路中电流大小。
3.电流表的使用:
(1)电流表必须和被测用电器串联;
(2)电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出;
(3)选择合适的量程(0~0.6A; 0~3A),被测电流不要超过电流表的量程;
(4)不允许把电流表直接连接在电源的两极上。
4.实验室中常用的电流表有两个量程:
(1)0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;
(2)0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
(1)电流表的电阻特点:本身的电阻很小,相当于一根导线。
(2)电流表异常测量原因分析
情境描述 现象 原因
当闭合开关试触时,发现电流表
量程选择太大
指针摆动出现了如图所示的现象
当闭合开关试触时,发现电流表
量程选择太小
指针摆动出现了如图所示的现象
当闭合开关试触时,发现电流表 电流表正、负接线柱接
指针摆动出现了如图所示的现象 反
闭合开关前,发现电流表指针摆
电流表没有调零
动出现了如图所示的现象【典例1】在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均如图乙所示,
则电灯L 和L 中的电流分别为( )
1 2
A.1.2A,0.22A B.0.96A,0.24A
C.0.98A,0.22A D.0.24A,1.2A
【答案】B
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表A 测干路电流,A 测L 支路的电流,因为并
1 2 2
联电路干路电流等于各支路电流之和,且两指针的位置相同,所以A 的量程为0~3A,分度
1
值为0.1A,示数为1.2A,干路电流I=1.2A,A 的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为
2
0.24A,通过L 支路的电流I=0.24A,所以通过L 的电流
2 2 1
I=I-I=1.2A-0.24A=0.96A
1 2
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【典例2】(1)电流表的指针偏转如图A所示:使用的量程为______;电流表的示数为
______A;小明在测量电流时选择的量程是0~0.6A,可是由于粗心,读数时读成了2.5A,
则实际电流应该是______;
(2)如图B所示,小强在测量过程中造成电流表甲现象的原因是______;造成电流表乙现
象的原因是______。
【答案】 0~0.6A 0.28 0.5A 电流表正、负接线柱接反了 电流表
所选的量程太大了
【详解】(1)[1][2]由图知道,电流表所选的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A;由指
针位置知道,电流表的示数为0.28A。
[3]小明在测量电流时选择的量程是0~0.6A,可是由于粗心,读数时读成了2.5A,由于0
~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍,则实际电流应该是(2)[4]甲图中电流表指针反偏,说明电流表正、负接线柱接反了;
[5]乙图中电流表指针偏转角度太小,说明电流表所选的量程太大了。
【典例3】在如图甲所示的电路中,闭合开关 后,灯 、 均发光,两电表指针均如图
乙所示,则此时通过灯 的电流是______ 。
【答案】0.3
【详解】由电路图可知,两灯泡并联,电流表 测干路电流,电流表 测 支路电流,
因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和,结合两电表指针位置相同,所以干路电
流表 的量程为 ,分度值为 ,示数为1.5A。而 支路电流表的量程为 ,
分度值为 ,则示数为 ,即通过 的电流为 。
知识点5:串并联电路电流规律
1.串联电路的电流规律:
串联电路中各处电流都相等;公式:I=I=I。
1 2
2.并联电路的电流规律:
并联电路中总电流等于各支路中电流之和;公式: I=I+I。
1 2
实验1 探究串联电路中各处电流的关系
实验目的 探究串联电路中各处电流的关系如图,两个小灯泡 L 、L 串联在电路中,流过 A、B、C
1 2
提出问题 各点的电流可能存在什么关系
(1)流过A、B、C三点的电流相同∶I = I = I;
猜想假设 C B A
(2)流过A、B、C三点的电流不同∶I > I > I
C B A
如图,分别把电流表接入 A、B、C三点,测量流过三个点的电流,通过比较
三点电流的大小关系得出结论
设计实验
(1)根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;
(2)闭合开关,读出电流表在 A、B、C三点的示数,记录在表格中;
进行实验
(3)换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次;
(4)整理器材
实验次数 A点电流/A B点电流/A C点电流/A
1 0.42 0.42 0.42
实验数据
2 0.22 0.22 0.22
3 0.30 0.30 0.30
数据分析 三次实验都有I = I = I
A B C
实验结论 串联电路中,电流处处相等,即I = I = I = I = … =I
1 2 3 n
①实验的设计--选择合适的测量点
串联电路 并联电路
两个用电器把电路 电路有干路和支路, 应
分为三段,应该在 该在干路和每条支路 上
每段选择一个测量 各选一个测量点
点
②仪器的选择
(1)选择灯泡的规格不同:比如可以选择规格为"2.5 V""3 V""3.8 V"的三个灯泡,三次
实验分别选用其中两个灯泡。
(2)在不能预先估计电路中电流大小时,电流表量程的选择要用"试触法"。
③ 仪器的连接
(1)按照电路图中电流顺序连接实物电路。
(2)在连接电路的过程中开关必须断开,只有当电路连接完毕并检查无误后,才能闭合开
关。
(3)电流表连接的注意事项∶ ①电流表使用前要调零,要选择合适的量程;
②电流表与被测用电器串联;
③电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
实验2 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
实验目的 探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系如图,两个小灯泡 L 、L 并联在电路中,流过A、B、C 各
1 2
点的电流可能存在什么关系
提出问题
(1)干路电流可能等于各支路电流,即I = I = I;
猜想假设 C B A
(2)干路电流可能等于各支路电流之和,即I = I + I
C B A
如图,分别把电流表接入 A、B、C三点,测量流过三个点的电流,通过比较
三点电流的大小关
系得出结论
设计实验
(1)根据电路图连接实物电路,连接时开关处于断开状态;
(2)闭合开关,读出电流表在 A、B、C三点的示数,记录在表格中;
进行实验
(3)换用不同规格的灯泡重复上述步骤,再测量两次;
(4)整理器材
实验次数 A点电流/A B点电流/A C点电流/A
1 0.82 0.34 1.16
实验数据
2 0.82 0.42 1.24
3 0.34 0.42 0.76
数据分析 三次实验都有I = I + I
C B A
实验结论 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I = I + I + I + … +I
1 2 3 n
①实验中的注意事项
(1)在改变电流表的位置时,必须先断开开关,再对电流表位置进行调整。
(2)读数时要注意选择合适的量程。
(3)测量完一组数据后,要更换不同规格的灯泡重新测量,更换时,可以只换一个灯
泡,新换的灯泡要与未换的灯泡的规格不同。
②数据的分析
(1)对每次测得的多个实验数据进行观察,看大小是否相等,相互之间是否存在加法、
乘法的等式关系。
(2)对每次的实验数据进行分析,得出一个结论,然后看每次得出的结论是否相同,
从而得出普遍规律。
③错误结论得出的原因
在探究并联电路的电流规律时,可能会得出"并联电路中,流过各支路用电器的电流相
等"的结论,原因是实验电路的各支路中采用了相同规格的灯泡。
【典例1】如图甲所示电路中电源电压为3V,闭合开关,电流表A、A 的示数分别为
1 2
1.2A、1A,A 的示数如图乙所示为 ___________A,则通过L 的电流是 ___________A;L
3 1 3
两端的电压为 ___________V。【答案】 0.3 0.2 3
【详解】[1]由电路图甲可知,三个灯泡并联,电流表A 测干路电流,电流表A 测流过灯
1 2
L 与L 的电流,电流表A 测流过灯L 的电流,已知电流表A、A 的示数分别为1.2A、1A,
2 3 3 3 1 2
由图乙可知电流表A 所选量程为0~0.6A,分度值是0.02A,电流表A 的示数是0.3A,通过
3 3
灯L 的电流
3
I=I=0.3A
3 A3
[2]因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过灯L 的电流
1
I=I-I=1.2A-1A=0.2A
1 A1 A2
[3]并联电路中各支路电压都相等,都等于电源电压,已知电源电压为3V,则L 两端的电
3
压为3V。
【典例2】探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,一班各组同学从甲、乙、丙、
丁四种规格的灯中,选取两个并联起来接在相同电源上,组成如图所示的电路。然后把一
个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流。并记录数据。
(1)小李将电流表接在A处,闭合开关,电流表示数如图2所示,为使测量结果更准确,
她应该断开开关,________,重新进行实验;
(2)小张同学测量时,闭合开关,发现指针向“0”刻度的左侧偏转,则电流表连接存在
的错误是________;
(3)收集到几个组的数据如表:
L 规 L 规
1 2
组别 I/A I/A I/A
A B C
格 格
1 甲 甲 0.12 0.12 0.23
2 乙 丙 0.15 0.20 0.35
3 甲 丁 0.12 0.14 0.264 甲 丁 0.16 0.18 0.30
对于测量数据的相关分析,以下说法正确的两个是________
A.第1组数据没有测量误差
B.分析多组数据是为了减小误差
C.选用不同规格的灯进行实验,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
(4)李明组正确连接好电路后,闭合开关,发现L 发光,但L 不发光,电流表A、C两处
1 2
都有示数且示数相同,则故障的原因可能是小灯泡L 处发生________;
2
(5)分析表格中的数据得出的实验结论(文字表述):________。
【答案】 换用电流表的小量程 电流表的正负接线柱接反了 CD 断
路 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和
【详解】(1)[1]在测量电流时,出现图示指针偏转角度太小的问题,是因为选用的电流
表量程太大了,为了测量结果准确,她应该断开开关,换用电流表的小量程,重新进行实
验。
(2)[2]在测量电流时,出现指针向“0”刻度的左侧偏转的问题,是因为电流从“﹣”接
线柱流入了,即电流表连接存在的错误是正负接线柱接反了。
(3)[3]A.误差只能减小,不能避免,第1组数据也有测量误差,故A不符合题意;
B.分析多组数据,是为了避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,故B不符合题意;
C.选用不同规格的灯进行实验,是为了得出具有普遍性的结论,故C符合题意;
D.3、4两组都是用甲丁两灯泡做的实验,第4组数据比第3组数据偏大,可能是因为测量
前电流表指针没有调零所致,故D符合题意。
故选CD。
(4)[4]闭合开关后,发现L 发光,电流表A、C两处都有示数且示数相同,则L 支路为
1 1
通路,L 支路中电流为零,结合L 不发光,可判断出故障的原因可能是L 断路。
2 2 2
(5)[5]由表格数据分析可知:在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
【典例3】小强和小芳一起探究串联电路中的电流规律,他们的器材有:电池、开关、小
灯泡、电流表、导线。
(1)连接电路时,开关应______。
(2)老师给大家准备了不同规格的小灯泡进行实验,这样可以______。
(3)小强按图甲连接电路后,闭合开关S,发现L、L 灯均不发光,电流表无示数。他用
1 2
一根导线接在______(选填“L”或“L”)两端,通过L 发光、电流表有示数的现象判
1 2 1断出L 发生了开路。
2
(4)排除故障后继续实验。小芳发现用同一个电流表分别在靠近电源正极和负极的位置测
量时,指针的偏转角度变小了,如图乙所示,所以她认为“串联电路电流每流经一个用电
器,电流都会减弱一些”。为得到可靠的结论,请针对她出现的问题提出操作上的改进意
见:______。
【答案】 断开 防止偶然性的发生,寻找普遍的规律 L 选用相同的量
2
程
【详解】(1)[1]为了保护电路,在连接电路时开关应处于断开状态。
(2)[2]选用不同规格的灯泡多次实验,是为了避免偶然性的现象,寻找普遍的规律。
(3)[3]连接完电路闭合开关S后,发现灯泡L、L 均不发光,电流表无示数,若其中一
1 2
个灯出现短路,则另一灯亮,电流表有示数;若两灯均短路,则会造成电流表损坏或电源
短路,都不符合题意,说明电路存在断路故障;若故障只出现在一个灯泡上,用一根导线
进行检测,把导线并联在灯泡L 两端时,两灯都不发光,电流表无示数,说明电路仍为断
1
路;把导线并联在灯泡L 两端时,灯泡L 发光,灯泡L 不发光,电流表有示数,说明电路
2 1 2
为通路,则可判断故障出现在灯泡L 上。
2
(4)[4]由图可知,两电流表所选量程不同,所以为了便于比较,应该选用相同的量程。
1.静电现象无处不在,下列说法不正确的是( )
A.自然界中存在两种电荷,正电荷相互吸引,负电荷相互排斥
B.丝绸和玻璃棒摩擦产生静电,实质是电子的转移
C.静电复印机是利用静电的典型例子
D.古书记载的“琥珀拾芥(芥:小草,引申为轻微纤细的东西)”是静电现象
【答案】A
【详解】A.自然界存在两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故A错误,符
合题意;
B.丝绸和玻璃棒摩擦时,玻璃棒的原子核束缚电子的能力弱,摩擦时失去电子带正电,丝
绸摩擦时得到电子带负电,实质是电子的转移,故B正确,不符合题意;
C.静电复印机是利用静电正负电荷相互吸引的原理制成的,故C正确,不符合题意;
D.“琥珀拾芥(芥:小草,引申为轻微纤细的东西)”是指琥珀摩擦后具有静电,可以吸
引轻小物体,故D正确,不符合题意。
故选A。
2.如图所示,开关S闭合时可能发生的现象是( )
A.灯L 亮 B.灯L 亮 C.灯L 和L 都亮 D.灯L 和L 都不亮
1 2 1 2 1 2【答案】D
【详解】开关断开时,电路为并联电路;当开关闭合时,会对电源短路,即两灯泡均不发
光,电源会被烧坏,故ABC不符合题意,D符合题意。
3.居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着造成很大浪费。科研人员利用
“光敏”材料制在“光控开关”——天黑时,自动闭合,天亮时,自动断开;利用“声
敏”材料造成“声控开关”——当有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动时自动断开。
若将这两种开关配合使用,就可以使楼道灯变得“聪明”。则这种“聪明”的电路是下图
中的( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据题意可得,声控开关和光控开关串联后共同控制灯泡,即用导线将各元件依
次连接起来。故ABC不合题意,D符合题意。
故选D。
4.如图所示的电路中,当开关S、S 均闭合后,则( )
1 2
A.L 不能发光,L 能发光 B.L 能发光,L 不能发光
1 2 1 2
C.L、L 都不能发光 D.L、L 都能发光
1 2 1 2
【答案】C
【详解】分析电路图可知,当开关S、S 均闭合后,电源两极不经过用电器直接连通,灯
1 2
L、L 都被短路,所以灯L、L 都不能发光,还会烧坏电源,故C符合题意,ABD不符合题
1 2 1 2
意。
故选C。
5.如图所示,粗心的小强把电流表接在了L 的两端。此时如果闭合开关,一定会发生(
1
)
A.电源短路 B.电流表损坏
C. 不亮 D. 的灯丝烧断
【答案】C【详解】A.电流从电池的正极出发,经过开关后经过电流表、灯泡L 回到负极,其中经
2
过了用电器,故电源不会短路,故A不符合题意;
B.没有造成电源短路,电路中存在用电器,故电流表不会烧坏,故B不符合题意;
C.由于电流表的内阻很小,在电路相当于导线,当把电流表接在了L 的两端时,电流表
1
把灯L 短路,所以灯L 不亮,故C符合题意;
1 1
D.闭合开关后,若灯泡L 发光,则说明灯泡是好的,若灯泡L 不发光,可能是灯泡L 断
2 2 2
路,也可以是短路,从而造成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
6.如图所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.因为电流表并联在了电源两端,因此闭合开关后会形成电源短路,故A错误;
B.根据电压表的使用方法可知,电压表应并联在被测用电器的两端,而图中电压表与灯泡
串联了,故B错误;
C.电流是从电流表的负接线柱流入,正接线柱流出的,电流表接法错误,故C错误;
D.电压表和电流表的都符合接线原则,故D正确。
故选D。
7.如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A、B、C三处的电
流分别为I=0.5A,I=0.3A,I=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是(
A B C
)
A.整理器材,结束实验
B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值
C.分析数据,得出结论
D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】B
【详解】由图可知,灯泡L 和L 并联,A处测出的电流为干路电流,B处测出的电流为通
1 2
过灯L 的电流,C处测出的电流为通过灯L 的电流。由小明的实验数据可知,干路电流等
1 2
于各支路电流之和,但一次实验的结果具有一定的偶然性,所以应改变实验条件,即换用
不同规格的灯泡使电路中的电流发生变化,再进行几次测量,才能得出可靠的结论,而改
变电流表的量程则对实验结论没有很大的影响,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。8.如图所示的电路中,闭合开关S后,比较a、b、c、d四处电流大小,其中不正确的是
( )
A.I>I B.I=I C.I>I D.I>I
a b a d a d d c
【答案】C
【详解】a和d处测量的是干路中的总电流,它们的值相同,b和c处测量的是两支路的电
流,故
所以
I>I,I=I,I>I正确,I>I错误。
a b a d d c a d
故ABD正确,不符合题意;C错误,符合题意。
故选C。
9.在如图所示的电路中,电流表A 和A 的示数分别是0.3A和0.4A,若将电路中的某两个
1 2
灯泡的位置互换,电流表A 和A 的示数却不变,则电流表A的示数可能是( )
1 2
A.0.45A B.0.50A C.0.55A D.0.60A
【答案】BC
【详解】画出等效电路图,如图所示,L、L、L 并联,电流表A测量干路电流,电流表A
1 2 3 1
测量通过L、L 的电流之和,电流表A 测量通过L、L 的电流之和;
2 3 2 1 2
①若互换L、L 的位置,两电流表A 和A 的示数不变,由并联电路的特点和欧姆定律可知,
1 2 1 2L、L 的电阻相等,即
1 2
因为电流表A 的示数为0.4A,且R=R,所以由并联电路的特点和欧姆定律可知
2 1 2
因为电流表A 的示数为0.3A,则
1
因I=0.2A,则
2
所以干路上的电流为
②若互换L、L 的位置,两电流表A 和A 的示数不变,由并联电路的特点和欧姆定律可知,
2 3 1 2
L、L 的电阻相等,即R=R;因为电流表A 的示数为0.3A,且
2 3 2 3 1
所以
因为电流表A 的示数为0.4A,则
2
因I=0.15A,则
2
所以干路上的电流为
③若互换L、L 的位置,两电流表A 和A 的示数不变,则
1 3 1 2
而当R=R时则两电流表A 和A 的示数就应相同,不符合题意,所以不可能是互换L、L 的
1 3 1 2 1 3
位置。综上分析,可知电流表A的示数可能为0.5或0.55A,故BC符合题意,AD不符合题
意。
故选BC。
10.与毛皮摩擦过的橡胶棒因为______电子而带负电。如图所示,用带电的橡胶棒接触验
电器的金属球,这两片金属箔因为带__________电荷而张开。【答案】 得到 同种
【详解】[1]根据电荷的知识可知,与毛皮摩擦过的橡胶棒因为得到电子而带负电,而毛皮
是失去电子带正电。
[2]如图所示,带电的橡胶棒,带的电是负电,所以,接触验电器的金属球,这两片金属箔
因为带同种电荷而张开。
11.如图所示电蚊拍有灭蚊和照明功能。闭合开关 ______时,可以灭蚊;闭合开关
______时,可以既灭蚊又照明。
【答案】 S S、S
1 1 2
【详解】[1][2]由图乙可知,当开关S 闭合时,灭蚊网工作,可以灭蚊;闭合开关S、S
1 1 2
时,电流的路径有两条,灯和灭蚊网是并联的,同时工作,可以既灭蚊又照明。
12.如图所示电路:
(1)当S、S 断开,S 闭合时,L、L 组成_____联;
1 2 3 1 2
(2)当S、S 闭合,S 断开时,L、L 组成_____联。
1 2 3 1 2
【答案】 串 并
【详解】(1)[1]当S、S 断开,S 闭合时,电流的路径只有一条,所以L、L 组成串联
1 2 3 1 2
电路。
(2)[2]当S、S 闭合,S 断开时,电流的路径有两条,分别经过两个灯泡,L、L 组成并
1 2 3 1 2
联电路。
12.如图所示的电路中,闭合开关时,开关能控制______(L/L/L 与L),电流表测量的
1 2 1 2
是通过______(L/L/干路)的电流,如果L 灯丝烧断,电流表的示数将______(选填
1 2 2
“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】 L 与L L 不变
1 2 1
【详解】[1][2][3]由图知,灯泡 、 并列接在电路中,即两灯并联;电流表和 在一
条支路上,则电流表测量的是通过 的电流;开关在干路上,控制整个电路,所以闭合开
关时,开关能控制灯泡 与 ,电流表测量的是通过 的电流,若 灯丝烧断,由并联
电路的特点可知,电流表的示数将不变。
13.如图所示,当闭合开关S、S,开关S 处于___________状态时,R、R并联;当断开
2 3 1 1 2
S、S,闭合S 时,R、R___________联;不能同时闭合开关___________,会造成电路短
2 3 1 1 2
路。
【答案】 断开 串 S、S
1 3
【详解】[1]将两电阻的两端分别连接在一起,然后接入电路中,这两个电阻是并联的。当
闭合开关S、S,R的右端与R的左端连接在一起,R的左端与R的右端连接在一起,为
2 3 1 2 1 2
使R、R并联,S 应处于断开状态。
1 2 1
[2]当断开S、S,闭合S 时,两电阻依次相连,故R、R串联。
2 3 1 1 2
[3]若同时闭合S、S,会造成电路短路,则将电流表直接接在电源两端,可能损坏电流表
1 3
和电源,这是不允许的。
14.如图甲,开关闭合后,两个电流表指针偏转均为(乙)图,则通过L 的电流为
1
______A,通过L 的电流为______A。
2
【答案】 0.44 1.76【详解】[1]由图可知,电流表A测量干路电流,电流表A 测量通过灯L 的电流,开关闭
1 1
合后,两个电流表指针偏转均为(乙)图,由并联电路电流规律可知,电流表A选择的量
程是0 3A,分度值为0.1A,所以电流表A的示数为 ,即干路电流为2.2A,电流
表A 选择的量程是0 0.6A,分度值是0.02A,所以电流表的示数为 ,即通过灯
1
L 的电流为0.44A。
1
[2]通过灯L 的电流大小为
2
15.如图所示,当S闭合时,电流表A 的读数为0.1A,电流表A的读数为0.3A,则通过灯
1
L 的电流为______A。如果灯L 发生了断路,则电流表A的示数将______(选填“变大”
2 1
“不变”或“变小”)。如果灯L 短路,电流表______(选填“A”或“A”)可能会烧坏。
2 1
【答案】 0.2 变小 A
【详解】[1]由图可知,当S合时,两灯泡并联,电流表A测量干路电流,电流表A 测量灯
1
泡L 的电流。A 的读数为0.1A,A的读数为 ,即干路电流 ,因为并联电路中
1 1
干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯 的电流为
[2]原来电流表A量干路电流,如果灯 发生了断路,此时电流表A测通过灯 的电流,
根据并联电路的电流特点可知,电流表A的示数变小。
[3]如果灯 短路,会造成电源短路,则通过电流表A电流过大,因此电流表A烧坏。
16.如图所示,当开关S,S 都断开时,电路处于_____状态;当S 闭合,S 断开时,电路
1 2 1 2
处于_____状态;当开关S,S 都闭合时,电路处于_____状态。
1 2
【答案】 开路 通路 短路
【详解】[1]当开关S,S 都断开时,电路中没有电流,电路处于开路状态。
1 2
[2]当S 闭合,S 断开时,电路中有电流通过灯泡,处于通路状态。
1 2
[3]当开关S,S 都闭合时,导线直接连接电源的两端,电路处于短路状态。
1 2
17.如图所示为小亮设计的电路图,闭合开关_____时,L、L 和L 组成串联电路;闭合开
1 2 3
关_____时,L 和L 组成并联电路。如果要使灯L 亮、灯L、L 不亮,则应将闭合开关
1 2 2 1 3
_____。【答案】 S S 和S S
3 1 2 1
【详解】[1]由图可知,要使灯L、L 和L 组成串联电路,应将三灯首尾相连接到电源两端,
1 2 3
则需闭合开关S。
3
[2]要使L、L 组成并联电路,则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源
1 2
负极,则需闭合开关S、S。
1 2
[3]如果要使灯L 亮、灯L、L 不亮,只要电流通过灯L,则应将开关S 闭合。
2 1 3 2 1
18.如图所示是一个能吹冷、热风的电吹风的简化电路,图中A是吹风机(电动机),B
是电热丝。若只闭合开关S 吹出的是______风;若将S、S 都闭合,吹出的是______风。
2 1 2
【答案】 冷 热
【详解】[1]若只闭合开关S,只有电动机与电源串联,电流只流过电动机,电动机工作,
2
电热丝不工作,所以电吹风吹出的是冷风。
[2]若将开关S、S 都闭合,电动机与电热丝并联后连接在电源上,电流分两路分别经过电
l 2
动机和电热丝,它们都工作,则电吹风吹出的是热风。
19.恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹,其引爆装置如图所示,起爆前定时开关S是闭
合的,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作,拆弹专家
应在图中___________(填“a”或“b”)处剪断导线。拆除前起爆器上___________(填
“有”或“没有”)电流通过。
【答案】 a 没有
【详解】[1][2]由图可知,此时起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器
不工作;当设定起爆时间一到,定时开关断开,有电流通过引爆装置而发生爆炸;如果剪
断a处导线,则电路处于断路状态,爆炸装置不工作。
20.某同学给某牧场设计了一个警报电路,将整个牧场用导线围起来,要求:正常情况下
值班室灯亮,若有牲畜撞坏牧场围墙导线被拉断值班室的灯亮且电铃响报警。值班人员就可以去查看修复,以免牲畜逃跑。请用笔画线代替导线设计连接电路。
【答案】
【详解】由题意可知,正常情况下(开关接通),导线把电铃短路,灯亮铃不响;只有导
线被拉断时(开关断开),电铃才响,但灯泡一直是亮的;电路图如图所示:
21.根据如图所示的实物连线图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,电流从正极经开关S,开始分支,一支经L,另一支经灯泡L、
1 2 1
开关S,然后两支汇合共同回到电源负极。如图所示:
2
22.在图甲中,闭合开关后,通过灯泡L 的电流为0.5A,通过灯泡L 的电流为0.4A,试
1 2根据图甲将图乙中的实物用笔画线表示导线连接起来。
【答案】
【详解】由图甲可知,两灯泡并联,电流表A 测干路电流,电流表A 测L 支路的电流,由
1 2 2
于通过灯泡L 的电流为0.4A,电流表A 选0~0.6A量程;通过灯泡L 的电流为0.5A,根
2 2 l
据并联电路电流的规律,干路电流为
I=0.5A+0.4A=0.9A
故电流表A 选0~3A量程,根据电路图连接实物图,如图所示:
1
23.小明用如图所示的电路探究并联电路中的电流关系,电源电压保持不变。
问题:并联电路干路电流与各支路电流有什么关系?
猜想:干路中的电流等于各支路中的电流之和。
(1)实验中应选择规格 _____(相同/不同)的小灯泡。(2)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接
电路时,他没有 _____开关。
(3)图中电流表测量的是 _____(选填“L”、“L”或“干路”)电流。
1 2
(4)改变电流表位置,测量电路中支路电流和干路电流值。将实验数据记录在下表。实验
结果说明他的猜想是_____的。(选填“正确”或“不正确”)
电流表的测量对象 电流表的示数I/A
L 所在的支路 0.30
1
L 所在的支路 0.20
2
干路 0.50
(5)请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足:_____。
【答案】 不同 断开 L 正确 只根据一组数据得出的结论有偶然性
1
【详解】(1)[1]在探究串联电路电流特点的实验中,为了探究普遍性的规律,应选择两个
规格不相同的灯泡进行实验。
(2)[2]接电路时开关应处于断开状态,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由
此可知在连接电路时,他忘了断开开关。
(3)[3]由图可知,灯L、L 并联,电流表与L 串联,因此电流表测通过L 的电流。
1 2 1 1
(4)[4]表中数据的关系为
0.30A+0.20A=0.50A
表明
所以小明的猜想是正确的
(5)[5]小明仅根据一组数据得出的结论有偶然性;为得出普遍性的结论,要换用不同规格
的灯泡多次测量。
24.如图甲是“探究串联电路电流特点”的实验电路图:
(1)实验中,选择两个小灯泡的规格应该是______的(填“相同”或“不相同”);
(2)如表是某同学实验中的一组数据:
电流表的位置 A B C电流I/A 0.3 0.3 1.5
指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是______,造成错误的原因是______;
(3)实验中某同学发现两个串联的小灯泡中,L 发光,L 不发光,造成其灯泡L 不发光的
1 2 2
原因是______;
A、通过灯泡L 的电流小 B、灯泡L 的灯丝断了
2 2
C、L 灯丝的电阻小 D、小灯泡L 靠近负极
2 2
(4)如图乙所示,请按要求连接实物图,并画出对应的电路图,要求如下:______
①L、L、并联;②开关S 控制L,S 控制L。
1 2 1 1 2 2
【答案】 不相同 C 连接的是电流表的小量程却按大量程读数了 C
,
【详解】(1)[1]为了使实验结论具有普遍性,应选用不同规格的灯泡进行实验。
(2)[2][3]因串联电路电流处处相等,而C处的1.5A明显与其它两个数据不等,所以
1.5A是错误的数据;正确的应该是0.3A,错误的数据扩大了5倍,造成错误的原因是连接
的是电流表的小量程却按大量程读数了。
(3)[4]A.由于两灯泡串联,通过两灯泡的电流相等,故A不符合题意;
B.如果一个灯泡的灯丝断了,电路断路,两灯泡都不亮,故B不符合题意;
C.根据 ,虽然通过两灯的电流相等,因灯泡L 的规格与灯泡L 的规格不一样,两
2 1
灯的电阻不相等,灯L 的电阻比L 的电阻小,所以灯L 的电功率小,灯不亮,故C符合题
2 1 2
意;
D.灯泡是否发光与灯泡在电路中的位置无关,小灯泡靠近负极不会导致灯泡不亮,故D不
符合题意。
故选C。
(4)[5]根据题意可知,L、L 并联,电流有两条支路,开关S 在L 灯的支路上,开关S
1 2 1 1 2
在L 灯的支路上,按电流路径连接实物如图
2电路图如图