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中小学教育(jiaoyu123.taobao.com) 教案学案课件试题全册打包小初高课
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第十三章 电和磁
第 01 讲 电路 电流 电压 电阻
考向1 简单的电现象
1.摩擦起电
(1)用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电。
(2)摩擦起电的原因:不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体互相摩擦时,哪个物体的原子核
束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上;失去
电子的物体因缺少电子而带正电,得到电子的物体因
有了多余电子而带等量的负电。
(3)摩擦起电、接触起电、电中和都是电子的转移。
(4)物体带正电实质是缺少电子,物体带负电实质是有多余余电子。
解读:摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体上,并没有创造电荷或产生电荷,电荷的总量不变。
2.两种电荷
(1)物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说物体带了电,或者说带了电荷也就是说:带电体能吸引轻小
物体。
(2)自然界中只有两种电荷:绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒上带的
电荷叫做负电荷。
(3)电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
3.验电器(原理、作用、使用方法)
(1)原理:同种电荷互相排斥;
(2)作用:检验物体是否带电;
(3)使用方法:用待检验的物体去接触验电器的金属球,观察金属箔片是否张开。
解读:带电体和另一物体相吸,另一物体一定和带电体带的是异种电荷。正确的应该是另一物体可能和
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带电体带的是异种电荷,另一物体若 是轻小物体可能
不带电。因为吸引有两种可能,即:带电体吸引轻小物体;异种电荷互相吸引。
验电器只能检验物体是否带电,而不能检验物体带何种电,若要检验物体带何种电,可用一个已知电性
的物体,去接触验电器的金属球,看验电器箔片的张合情况。
典型例题 如图所示,轻质塑料小球甲、乙处于静止状态,下列说法可能正确的是
A.甲带电,乙不带电
B.甲、乙都不带电
C.甲、乙都带电,并带有异种电荷
D.甲、乙都带电,并带有同种电荷
针对练习1 在晴朗干燥的冬日里,如果用塑料梳子梳干燥的头发,会发现头发越梳越蓬松,其主要原因
是( )
A.梳头时,空气进入头发
B.头发和梳子摩擦后,头发带同种电荷相互排斥
C.梳子对头发有力的作用
D.梳头时,头发的毛囊会收缩
针对练习2 轻质带正电小球甲靠近轻质小球乙后,两球相互排斥,则小球乙( )
A.一定带正电 B.一定带负电 C.一定不带电 D.可能带正电也可能带负电
针对练习3电风扇叶片上经常布满灰尘,是因为扇叶转动时与空气______________,使扇叶带有
______________,会把空气中的灰尘吸着不放,以致叶片上特别容易脏。
考向2 电流
1.电流的形成
(1)电荷的定向移动形成电流。
(2)金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的
(3)酸、碱、盐水溶液中的电流是正、负离子同时向相反的方向定向移动形成的。
(4)要得到持续电流必须有电源,电路还必须是闭合的。
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2.电流的方向
(1)规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(2)在电源外部,电流方向是从电源的正极流向负极。
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。
解读:实际一般电路中是金属导线中自由电子定向移动形成电流,电流方向与自由电子定向移动的方
向相反;在酸、碱、盐水溶液中,电流方向跟正离子定向移动的方向相同,跟负离子定向移动的方向相 反。
典型例题 如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连
接起来的瞬间(如图 乙所示),金属棒中
A.电流方向由A到B
B.电流方向由B到A
C.有电流但方向无法确定
D.始终无电流
针对练习1关于电流,下列说法中正确的是
A.金属导体中电流的方向与自由电子移动的方向相同
B.金属导体中正电荷的定向移动形成电流
C.电流就是通过导体横截面的电荷量
D.自由电荷定向移动形成了电流
针对练习2在通常情况下,均属于导体的是( )
A.人体、海水、干木柴 B.橡胶、铁钉、陶瓷
C.硬币、石墨、铜块 D.水银、塑料、盐酸
针对练习3下列各组物质,全部属于导体的是( )
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A. 硬币、盐水、铅笔芯 B. 橡皮、玻璃球、硬币
C. 玻璃球、盐水、铅笔芯 D. 橡皮、食用油、铅笔芯
考向3 电路和电路图
由电源、用电器、导线和开关等元件所组成的电流路径,叫做电路。
电源是在电路中提供电能的设备,是电路中形成持续电流的必要条件。电路中的各种用电设备统称用电
器,它是消耗电能把电能转化为其他形式能的装置。导线传输电能。开关可以接通或切断电路。
电路图:用特定的符号表示电路中各元件连接情况的图。
电路的三种状态
名称 通路 断路 短路
在某处断开的电 导线不经过用电器直接跟电源两极
概念 处处连通的电路
路 相连的电路
用电器中有电流通过 用电器中无电流电流很大,电源和导线因发热过多而
现象(用电
通过 被烧坏
器中的电
流)
解读:短路和局部短路的区别。
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前者是导线不经过用电器直接跟电源两极相连的电路,后者是将一根导线直接与用电器的两端并联,
若电路中还有其他用电器,不会造成电源短路,这种电
路为局部短路。局部短路时被短路的用电器中几乎无电流通过,这个用电器将不再起作用也不会被损坏.电
路中其他用电器工作时电流将增大。
典 型例题 在下图所示的电路中,当开关S、S 都
1 2
闭合时,亮着的灯是_________;当开关S 闭合,S 断开时亮着的灯是_________。
1 2
针对练习1 如图所示的电路,闭合开关 和 后,下列分析正确的是
A.小灯泡亮、电铃不响
B.小灯泡亮、电铃响
C.小灯泡不亮、电铃响
D.小灯泡不亮、电铃不响
针对练习2 如图所示,下边的四个电路图中与如图实物电路对应的是( )
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[来源:Z_xx_k.Com]
针对练习3在下图所示的电路中,当开关S、S 都闭合时,亮着的灯是_________;当开关S 闭合,S 断开
1 2 1 2
时亮着的灯是 _________。
考向4 串联电路和并联电路的区别
名称 串联电路 并联电路
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概念 用电器逐个顺次连接起来的电路 用电器并列地连接起来的电路
连接特点 只有一条电流的路径 有两条或多条电流的路径
各用电器的工作互相影响。当一个用
用电器工 用电器能各自独立工作,互不影响。一个用
电器断路或损坏时,另一个用电器也
作状态 电器损坏或断路,其他用电器仍能正常工作
就不能工作了
开关的作 控制整个电路的通断,开关的位置改干路上的开关控制整个电路的通断,支路上
用 变控制作用不变 的开关只控制该支路的通断
解读:判断串联电路和并联电路的方法
电路通断法: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。
电流流向法:串联电路中的电流是从电源的正极出发后不分支路,依次通过各个用电器,直接流回电源
负极;并联电路中的电流由电源正极出发,从“分支点”分成几条支路后,又在“汇合点”集合起来流回电
源的负极。
等 效 电 路 法 : 有 时 电 路 图 显 得 比 较 复 杂 , 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。
典型例题 如图所示的电路图中,要使灯泡L 和L 组成并联电路,应该是
1 2
A.只闭合S
3
B.同时闭合S 和S,断开S
1 3 2
C.同时闭合S 和S,断开S
1 2 3
D.只闭合S
2
针对练习1 如图甲所示的电蚊拍,具有灭蚊和照明等功能。当开关S 闭合,S 断开时,只有灭蚊网通电
1 2
起到灭蚊作用;当开关S 和S 都闭合时,灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明的作用。图乙电路设计符合
1 2
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这种要求的是 ( )
针对练习2 一般家庭的卫生间都要安装照明灯和换气扇.使用时,有时需要各自独立工作,有时需要它
们同时工作.下列电路图中,你认为符合上述要求的是( )
针对练习3 按照实物图作出电路图。
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考向5 电流表和电压表的使用
1、电流表的使用:
①电流表应与被测电路串联;
②要使电流从正接线柱流入电流表,负接线柱流出;
③被测电流不要超过电流表的量程;
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
2、电压表的使用
1.电压是形成电流的原因,电源是提供电压的装置。
2.家庭电路的电压是220V,对人体的安全电压为不高于36V。
电压表的使用规则:
(1)电压表要并联在电路中。
(2)电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。否则指针会反偏。
(3)被测电压不要超过电压表的最大量程。
电流表 电压表
异 符号 [来源:学#科#网Z#X#X#AK] [来源:.Com] V
[来 [来源:.Com]
源:.Com]
连接 串联 并联
直接连接电源 不能 能
量 程 0.6A 3A 3V 15V
每大格 0.2A 1A 1V 5V
每小格 0.02A 0.1A 0.1V 0.5V
内阻 很小,几乎为零相当于短路 很大相当于开路
同 调零;读数时看清量程和每大(小)格;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量
值。
解读:注意(1)电流“+”进“一”出, 电表指针
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正向偏转;若电流“一”进“+”出,则指针反向 偏转,
可能损坏指针。
(2)电表量程的选择程序:①估计被测电路中电流、电压的大小;②在不能估计的情况下,拿电路中的开
关试触大量程接线柱;③如果被测电流、电压超过小量程,则选择较大量程,如果在较小量程内则使用较小量
程。选择较小量程是为了减小误差。
(3)实际的电流表、电压表都有电阻。电流表相当于一个能显示电流的小电阻,我们在实验室使用的电流
表内阻约在1Ω一0.03Ω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;
电压表相当于一个能显示电压的大电阻,将电压表与某个较小的电阻并联时,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。
典型例题 如图所示的四个电路图中,电流表和电压表的接法都正确的是 ( )
针对练习1 如图所示的电路,开关S闭合后,对电路认识正确的是:
A.两灯泡串联,电压表测L 两端电压
1
B.两灯泡串联,电压表测L 两端电压
2
C.两灯泡并联,电流表测通过L 的电流
2
D.两灯泡并联,电流表测通过L 的电流
1
针对练习2 如图,L是灯泡,且两灯均正常发光,“Ο”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、
电压,以下说法中正确的是
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A.a为电流表,b为电压表,c为电流表
B.a为电流表,b为电流表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表
D.a为电压表,b为电压表,c为电流表
针对练习3 (多选)如图所示,两只灯泡都发光,则在①、②和③三个电表的可能中判断正确的是( )
A.①是电压表,②和③是电流表
B.①和③是电压表,②是电流表
C.①和③是电流表,②是电压表
D.①是电流表,②和③是电压表
考向6 串联电路和并联电路的电流和电压特点
串联电路的特点:
①用电器逐个顺次连接起来,电路中只有一条路径。
②串联电路中任何一处断开,则整个电路为断路,电路中没有电流。
③串联电路中,开关在不同位置的作用是一样的,它能控制整个电路。
④串联电路中,电流处处相等。
⑤串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
⑥串联电池组的电压等于每个电池的电压之和,所以把电池串联起来用可以得到较大的电压。
并联电路的特点:
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①并联电路中有多条路径。
②断开一条支路,其它支路仍能工作。
③干路上的总开关可以控制整个电路;支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。
④并联电路中,干路上的总电流等于各支路电流之和。
⑤并联电路中,各支路两端的电压相等,都等于电源电压。
⑥并联电池组的电压等于每节电池的电压,所以把电池并联起来用并不能得到更大的电压。
解读:
电路
电流 I = I = I I = I + I
1 2 1 2
电压 U=U+U U=U=U
1 2 1 2
典型例题 下图中电源电压保持不变,当S,S 都闭合时,电压表示数为4.5V;当S 闭合S 断开时,电压
1 2 1 2
表示数为3V;那么S,S 都断开时,L 和L 两端的电压分别为( )
1 2 1 2
A. 3V和4.5V B. 1.5V和4.5V C. 3V和1.5V D. 1.5V和3V
针对练习1 在图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R 和R
1 2
两端的电压分别为:
A.6V,1.2V B.4.8V,1.2V C.1.2V,4.8V D.1.2V,6V
针对练习2 如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L 两端的电压
1
为________V,L 两端的电压为________V.
2
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针 对 练 习 3 如 图 甲 所 示 的 电 路 中 , 开 关 闭 合 后 , V 、 V 的 示 数 分 别 如 图 乙 所 示
1 2
,则V 的示数为____V,L 两端的电压为____V。
1 1
考向7 电阻和滑动变阻器
1、 电阻
(1)电阻表示导体对电流的阻碍作用。符号是R,单位是欧姆,简称为欧,符号是Ω,比欧姆大的单位还有
兆欧(MΩ)和千欧(kΩ)。1MΩ=103kΩ,1 kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω
(2)常见导体的电阻率从小到大排列,分别是:银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。
(3)在电子技术中,要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻,在电路
图中用 表示。
(4)电阻大小的影响因素:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料(电阻率ρ)、长度(L)和横截面积(S),
还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电,及它的电流、电压等因素无关。
解读:①导体材料不同,在长度和横截面积相同时,电阻也一般不同;
②在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;
③在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;
④导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。只有极少数导体电阻随温度
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的升高而减小。(例如玻璃)
变阻器
1、 滑动变阻器:
(1)电路符号: 变阻器应与被控制的用电器串联。
(2)原理:通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻,从而改变电路中的电流和电压,有时还起到保护
电路的作用。
(3)铭牌:例如某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过
的最大电流为1A。
解读:使用滑动变阻器的注意事项(见上图):
① 接 线 时 必 须 遵 循 “ 一 上 一 下 ” 的 原 则 。 ② 如 果 选 择 “ 全 上 ”( 如 图 中 的 A
、B两个接线柱),则滑动变阻器的阻值接近于0,相当
于接入一段导线;③如果选择“全下”(如图中的C、D两个接线柱),则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能
改变,相当于接入一段定值电阻。 上述②③两种错 误
的接法都会使滑动变阻器失去作用。④当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器
接入电路的有效电阻就在哪一边。(例如:A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。
选用C接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将减小;选用D接线柱时,滑片P向左移动,滑动变
阻器的电阻值将增大。)(滑片距离下侧已经接线的接线柱越远,连入电路中的电阻越大)
2、 电阻箱:
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电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器。
电阻箱的读数方法:各旋盘对应的指示点(Δ)的示数乘面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的
阻值。
解读:电阻箱和滑动变阻器的区别
名称 滑动变阻器 电阻箱
优点 能 连 续 地 能直接读出连入电路中电阻的值
缺点 不能准确知道连入电路中电阻的值 不能连续地改变连入电路中电阻大小
典型例题 1 在“探究影响导体电阻大小 的因
素”实验中,某实验小组提出了如下猜想:
猜想一:导体电阻跟导体长度有关;
猜想二:导体电阻跟导体粗细有关;
猜想三:导体电阻跟导体材料有关.
同学们想利用如图的电路和表中的导体验证上述猜想.
(1)请将猜想一的实验设计思维路补充完整.选取 相同、 不同的导体,分别将其接入如图电
路中.通过比较电路中 的大小,判断导体电阻的大小
(2)验证猜想三时,若需对比三个实验数据,则应从上表中选取导体 (填写导体代号来进行实验)
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(3)“科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比”用
如图所示电路,你认为能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释?
典型例题2 如下图所示的滑动变阻器连入电路的四种接法中。当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电
路部分的电阻减小的是
针对练习1如图所示是研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验装置。木板上有两条长度与横截面积均
相等的金属丝。AB是镍铬合金丝,CD是锰铜丝。这个实验装置可以探究导体的电阻与__________是否有关。
如果将金属丝CD换为镍铬合金丝,其长度等于金属丝AB的二分之一,横截面积与金属丝AB相等,那么这
个实验装置可探究导体电阻与__________是否有关。
针对练习2 如图所示为滑动变阻器的四种接线方法.把它们分别连接在电路中,当滑片P向右移动时,
可使通过滑动变阻器的电流变大的接法是
针对练习3 图中电阻箱的读数是 Ω。
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