电学基本知识与应用.docx
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电学基本知识与应用
电路电流电压电阻
一、电荷、摩擦起电
〖基本知识〗
1、带了电（荷）：
摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电。
轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2、使物体带电的方法：
②接触带电；
③感应带电。
3、两种电荷：
正电荷：
规定：
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。
实质：
物质中的原子失去了电子
负电荷：
规定：
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。
实质：
物质中的原子得到了多余的电子
4、电荷间的相互作用规律：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
5、验电器：
构造：
金属球、金属杆、金属箔
作用：
检验物体是否带电。
原理：
同种电荷相互排斥的原理。
6、电荷量：
〖知识应用〗
1.用细线悬挂着一个通草球，在把用绸子摩擦过的玻璃棒逐渐靠近通草球的过程中，发生通草球先被吸引，跟玻璃棒接触一下又被弹开的现象，当通草球被弹开时，它（ ）
A．带正电荷 B．带负电荷
C．可能不带电荷 D．无法判断
解析：
绸子摩擦过的玻璃棒带正电；逐渐靠近通草球（轻小物体）的过程中，发生通草球先被吸引，说明通草球带负电或不带电；如通草球带负电，跟玻璃棒接触时，通草球带的负电先被中和，然后继续有电子向玻璃棒转移；如通草球不带电，它的电子向玻璃棒转移，因此当通草球被弹开时，它因失去电子而带正电。
答案：
A
2.运汽油的油罐车都有一条铁链子拖地，它的作用是
A.发出声响，告诉周围的车辆，本车载的是易燃品
B.作为运油车的统一标志
C.通过它向空气和大地散热
D.防止因静电火花使油燃烧而爆炸
（答案：
D）
3.用与丝绸摩擦过的玻璃棒，靠近与橡胶棒摩擦过的毛皮，则毛皮与玻璃棒（）
A．相互吸引
B．相互排斥
C．无相互作用
D．无法判断
（答案：
B）
〖巩固与提高〗
1.有些化纤布料做成的衣服穿在身上很容易脏，这主要是因为化纤布料容易发生现象而吸引细小的灰尘所造成的。
2.工厂里经常使用静电除尘技术，用一块带
电的金属板，把浮尘吸附在金属板上。
静电除尘的原理是____________________。
3.验电器是根据______________________的规律制成的，用来检验物体_________。
4.（14•江西）如图所示，通草球甲、乙相互排斥，甲、丙相互吸引，如果已知甲带正电，那么乙、丙的带电情况是（ ）
A.乙带负电、丙带正电
B.乙带正电、丙带正电
C.乙带负电、丙带负电或不带电
D.乙带正电、丙带负电或不带电
二、电路
〖基本知识〗
1、组成：
①电源②用电器：
用电来工作的设备。
工作时，用电器将电能—→其他形式的能。
③开关：
控制电路的通断。
④导线：
2、三种电路：
①通路：
接通的电路。
②开路：
断开的电路。
③短路：
定义：
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，可能烧坏电源或烧坏导线，很容易引起火灾。
【例】如图，当开关S1、S2都断开时，电路为；当只闭合S1时，电路为；当开关S1、S2都闭合时，灯亮，电路发生。
答案：
开路；通路；不会短路。
3、电路符号与电路图：
4、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，一处段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，街道路灯
5、识别电路串、并联的常用方法：
（选择合适的方法熟练掌握）
①电流分析法：
在识别电路时，电流：
电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流，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。
〖知识应用〗
1．在如图所示的电路中，不属于电路的是（）
原因是：
没有；闭合开关，会使电源发生短路的是（）；闭合开关后两盏灯都能发光的是（ ）；闭合开关后图D中灯会发生短路（没有电流经过），会发光的是。
（答案：
A电源；B；C；L2L1）
2．利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。
其中“光控开关”能在天黑时自动闭合，天亮
时自动断开；“声控开关”能在有声音时自动闭合，无声音时自动断开。
下列电路图中合理的
是（）
（答案：
B）
3．在右图所示的电路中，要使两灯串联，应；要使两灯并联，应；开关S1、S2、S3都闭合，电路会发生。
（答案：
闭合S2，断开S1、S3；闭合S1、S3，断开S2；短路）
4．下列四个电路图中与右边图实物图相对应的是（）
ABCD
（答案：
D）
〖巩固与提高〗
1．如图所示，以下判断中不正确的是（）
A．S断开，两盏灯均发光
B．S断开，两盏灯是并联连接
C．S断开，电源被短路
D．S闭合，电源被短路，两盏灯不发
2．电路中有两盏电灯，其中一盏坏了，另一盏仍然在发光，这个电路中两盏电灯（ ）。
A．一定串联 B．一定并联
C．并联、串联都可以 D．可能串联
3．一个开关可以控制两盏电灯，则这两盏电灯（ ）。
A．一定并联 B．一定串联
C．串联、并联都有可能 D．无法判断
4.高铁每节车厢都有两间洗手间，只有当两间洗手间的门
都关上时（每扇门的插销都相当于一个开关），车厢中指示牌内的指示灯才会发光提示旅客“洗手间有人”。
下列所示电路图能实现上述目标的是（ ）
A．
B.
C．
D.
5．如图所示的电路，要使两个小灯泡L1，L2串联，应（ ）
A．断开S1、S2，
闭合S3
B．断开S1、S3，闭合S2
C．断开S1，闭合S2，S3
D．断开S2，闭合S1，S3
6.下面4个电路中，根据要求填写图号。
（1）已造成短路的有图，闭合开关S后会出现短路的有图；
（2）组成串联电路的有图，组成并联电路的有图。
7.（14•菏泽）小聪家里有一台透明门的电冰箱，当他打开冰箱门时，冰箱内的灯就亮；当他关闭冰箱门时，冰箱内的灯就熄灭，但压缩机依然工作．小聪断定冰箱门上有一个开关S，下面小聪的判断中正确的是（）
A.冰箱内的照明灯和压缩机串联
B.冰箱内的照明灯和压缩机并联，开关S在干路上
C.冰箱内的照明灯和压缩机并联，开关S和照明灯串联
D.冰箱内的照明灯和压缩机并联，开关S和压缩机串联
三、电流（I）
〖基本知识〗
1、形成：
电荷的定向移动形成电流
2、方向的规定:
把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
注：
在电源外部，电流的方向从电源的正极到负极。
3、获得持续电流的条件：
电路中有电源电路为通路
4、电流的三种效应。
（1）电流的热效应。
如电饭锅。
（2）、电流的磁效应，如电铃。
（3）、电流的化学效应，如电解。
注:
电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
5、单位：
（1）国际单位：
A
（2）常用单位：
mA、μA
（3）换算关系：
1A=103mA1mA=103μA
6、测量：
（1）、仪器：
电流表，符号：
（2）、方法：
㈠读数时：
量程、分度值、零刻度、单位
㈡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。
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，甚至表被烧坏。
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，用开关试触，若被测电流在0.6A—3A可测量，若被测电流小于0.6A则换用小的量程，若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
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。
【例】（14•株洲）右图是实验室常用的一种电流表，其零刻度不在表盘的最左端．当导线a、b分别与标有“一”和“3”的接线柱相连时，电流表指针偏转情况如图所示。
此时，电流是从导线（填“a”或“b”）流入电流表，其示数是A．为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差，应将导线a与标有“”的
接线柱相连，b与标有“”的接线柱相连．
答案：
a；0.4；0.6；－。
7、串联、并联电路中电流的特点：
1）串联：
文字：
串联电路中各处电流都相等。
公式：
I=I1=I2
2）并联：
文字：
并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
公式：
I=I1+I2
四、电压（U）
〖基本知识〗
（一）、电压的作用
1、电压使电路中形成电流。
电源是提供电压的装置。
2、电路中获得持续电流的条件:
①电路中有电源（或电路两端有电压）
②电路是连通的。
（二）、电压的单位
1、国际单位：
V常用单位：
kVmV、μV
换算关系：
1kV＝103V 1V＝103mV1mV＝103μV
2、记住一些电压值：
一节干电池1.5V我国家庭电路电压220V安全电压不高于36V
（三）、电压测量：
1、仪器：
电压表，符号：
2、㈠读数时：
量程、分度值（每小格电压值）、零刻度、单位
3、使用规则：
两要、一不要
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。
危害：
被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
选择量程：
实验室用电压表有两个量程，0—3V和0—15V。
测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V—15V可测量，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
（四）、电流表、电压表的比较：
电流表
电压表
异
符号
连接
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量程
0.6A3A
3V15V
内阻
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。
（五）串联、并联电路中电压的特点：
1）串联：
文字：
串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
公式：
U=U1+U2
2）并联：
文字：
并联电路中各支路两端的电压都相等。
公式：
U=U1=U2
〖知识应用〗
1.如图所示，在练习使用电流表的实验中，某同学发现电流表（0~3A）的量程刻度值标示不清，根据你对电流表的了解，电流表的正确读数是（）
A．0.42
AB．0.44A
C．2.2AD．2.4A
（答案：
C）
2.如图所示的电路图中，能用电压表正确测出灯L2两端电压的是（）
ABCD
（答案：
C）
3．4节干电池串联成电池组，电压为（）
A．2VB．8VC．6VD．1.5V
（答案：
C）
4.小明同学做“用电流表测电流”实验的电路如图所示，
请用笔线代替导线将电路连接完整，使灯L1和L2并联连接，电流表测量通过灯L1电流（用2B铅笔在答题纸的相应位置上作图）为研究并联电路中的电流关系，他还应继续测量通过______和_______的电流，然后归纳得出结论。
解析：
将用电器并列地连接起来的电路称为并联电路，要用电流表测L1电流，应将电流表与L1串联。
并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因而实验中须测出干路电流和各支路电流。
答案：
电路图如图所示。
灯L2 干路中
5.如图所示，闭合开关，两灯并联，各电表都能正常工作。
下列判断正确的是（）
A.甲、乙、丙都是电流表
B.甲、乙、丙都是电压表
C.甲、乙是电压表，丙是电流表
D.甲、丙是电流表，乙是电压表
提示：
电流表的内阻为零点几欧（相当于导线）。
电压表的内阻为几千欧左右（相当于开路）。
答案：
D
6.（14•泰安）小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，
闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：
将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零。
则电路故障可能是（ ）
A．灯L2断路B．灯L2短路
C．电流表烧坏了D．灯L1断路
解析：
电流表始终无示数，说明电路故障为断路；将电压表并联在b、c两点，电压表也无示数，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连，即排除B、D选项；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连，说明灯L2断路，故选A。
〖巩固与提高〗
1．下列关于电压表的使用规则中，不正确的是（）
A．电压表要与被测电路并联
B．可以用试触法来判断被测电压是否超过量程
C．电压表的量程不能超过被测电压
D．电流必须从“+”接线柱流进电压表
2.我国常用家庭电路的电压是____伏；一节干电池的电压是______伏。
3．节日里安装彩灯，现在手头有几十只彩灯泡，工作时两端的电压都不超过6.3伏，只能用家庭电路供电，以下办法中可行的是（）
A．把34个彩灯串联起来接入电路
B．把34个彩灯并联起来接入电路
C．把35个彩灯串联起来接入电路
D．把35个彩灯并联起来接入电路
4.在一个电源两端接有两个不同的灯泡，用电流表测得通过这两个灯泡的电流不相等，则这两个灯泡的连接方式（）
A.一定是串联B．一定是并联
C．串联、并联都可以D．条件不足，无法判断
5．如图所示，甲、乙是电流表或电压表。
当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是________，乙表是_________。
6．如图，已知电流表A1的读数为0.2安，电流表A的读数为0.3安，则通过灯L2的电流为mA，如果灯L2短路，电流表将可能会烧坏。
7．在“用电流表测电流”的实验中，某同学连接的电路如图所示。
（1）闭合开关，观察到灯泡L1和L2的发光情况是。
（2）针对上述现象，该电路存在的问题是
（3）请在原图上只改动一根导线，使两只电流表分别测干路和支路的电流。
（要求:
在需要改动的导线上画”X”,用笔将改动后的导线画出,导线不许交叉）.
8．某同学在用有两个量程的电压表（0－3伏和0－15伏）测由两节干电池串联组成电池组的电压时，记录的是10伏。
他出现错误的原因是_________，实际电压应是________。
9．将灯L1、L2串联在电路中，灯L1较亮，灯L2较暗，则通过这两盏灯的电流（）
A．I1＞I2B．I1＜I2
C．I1＝I2D．无法确定
10．如图所示，在探究串联电路中的电压关系时，小华同学用电压表测出ab、bc、ac两端的电压分别为Uab=2V，Ubc=2V，Uac=4V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（）
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
11．在电学实验中，连接电路时，开关应。
甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中，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、丙所示的三种情况.请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题，并写在下面的横线上.
甲同学的问题：
____________________；
乙同学的问题：
；
丙同学的问题：
。
12．在如图所示电路中，当闭合开关后，V1的示数为3V，V2的示数1V。
灯L1两端的电压为，灯L2两端的电压为。
13．如图所示，闭合开关后，电流表A1、A2、A3的示数分别为1A、0.5A、0.3A。
问：
通过灯L1、L2、L3的电流分别是多少？
14．在如图所示电路中，当闭合开关后，V1的示数为6V，V2的示数2V。
灯L1两端的电压为，灯L2两端的电压为。
15．如图所示的电路中，开关S闭合后，小灯泡L1、L2正常发光，则下列说法正确的是（）
A．甲是电流表，乙是电流表 B．甲是电压表，乙是电压表
C．甲是电流表，乙是电压表 D．甲是电压表，乙是电流表
16．如图所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数。
过一会儿，灯都不发光，电流表、电压表的示数均为零，可能发生的故障是（）
A．L1灯丝断了B．L1短路
C．L2灯丝断了D．L2短路
五、电阻（R）
〖基本知识〗
（一）定义：
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
（二）单位：
1、国际单位：
欧姆（Ω）
2、常用单位：
千欧、兆欧。
3、换算：
1MΩ=103kΩ1kΩ=103Ω
4、了解一些电阻值：
手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。
日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。
实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧（忽略不计）。
（三）影响导体电阻大小的因素：
1、实验原理：
在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）
2、实验方法：
控制变量法。
所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”
3、结论：
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、长度和横截面积，还与温度有关。
4、结论理解：
导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。
与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
（四）分类
1、定值电阻：
电路符号：
。
2、变阻器：
电路符号
⑴滑动变阻器：
结构示意图：
变阻原理：
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
使用方法：
根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；闭合开关前应将电阻调到最大。
接法：
“一上一下”；
铭牌：
某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。
1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.
作用：
①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压②保护电路
应用：
电位器
优缺点：
能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值
⑵电阻箱：
优缺点：
能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
（五）熟记电学中主要的物理量及其主单位
物理量及符号
主单位及符号
电流
电压
电阻
电功
电功率
〖知识应用〗
1．导体电阻的大小与下列哪个因素无关（）
A.导体的长度B.导体的材料
C.导体的横截面积D.导体两端的电压
2．如图所示的滑动变阻器，将其接入电路，使滑片P向B端滑动时，使其连入的电阻变大，应选择的接线柱是（）
A．C和AB．C和B
C．D和BD．A和B
答案：
1.D2.A
3．给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只电压表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线，现需要研究的课题有：
①导体的电阻跟它的横截面积的关系；②导体的电阻跟它的长度的关系；③导体的电阻跟它的材料的关系。
由上述实验器材，可以完成的研究课题是（）
A．只有① B．只有②C．①和② D．①、②和③
解析：
考查实验方法——控制变量法。
由于两根合金线的材料、长度相同，横截面积不同，即知可完成课题①。
我们还可取其中一根合金线，通过改变它连入电路中的长度，就可完成课题②。
故答案选C。
拓展：
试想一想电压表的连接位置及其作用，滑动变阻器呢？
〖巩固与提高〗
1.关于导体的电阻，下列说法正确的是（）
（A）导体中的电流越大，其电阻越小
（B）短导线的电阻比长导线的电阻小
（C）铜导线的电阻比铁导线的电阻大
（D）横截面积相同的导线，电阻不一定相同
2.如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体的电阻和通过它们的电流及两段导体两端电压的大小关系正确的是（）
A．RAB＞RBCIAB＝IBCUAB＞UBC
B．RAB＜RBCIAB＝IBCUAB＞UBC
C．RAB＞RBCIAB＜IBC
UAB=UBC
D．RAB＝RBCIAB＜IBCUAB=UBC
3.一根金属导线被均匀拉长后，它的电阻将，这是因为导线的的缘故。
4.如图所示的变阻器叫，此时连入电路的电阻是Ω。
5.如图所示，电源电压为6V，闭合开关时，电流表的示数为0.5A，电阻R的阻值是；断开开关时，电流表的示数为，电阻R的阻值是。
6.某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P。
实验室还提供了下列器材：
电压表、电流表、电池组（电压3V）、滑动变阻器（20Ω2A）、刻度尺、开关和导线若干。
（1）连接实验电路的过程中开关应。
（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）。
（3）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最（选填“左”或“右”）端。
（4）实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度L和对应的电阻值R，数据如下表：
L/cm
30
40
50
60
70
80
R/Ω
2.1
2.8
3.5
4.2
4.9
5.6
分析表中数据，可知。
（5）小虎同学认为，
由于电源电压没有超过电压表所选量程的最大值，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置。
你认为他的想法是（选填“正确”或“错误”）的，理由是：
。
欧姆定律
〖基本知识〗
一、欧姆定律。
1、探究电流与电压、电阻的关系。
①提出问题：
电流与电压电阻有什么定量关系？
②制定计划，设计实验：
要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：
控制变量法。
即：
保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验，收集数据信息：
（会进行表格设计）
④分析论证：
（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。
）
⑤得出结论：
在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
3、数学表达式：
4、说明：
①适用条件：
纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）
②I、U、R对应同一导体或
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