中考物理 第十三章 了解电路配套课件 沪科版.ppt

第十三章了解电路 一 电是什么1 带电体的性质 能够 2 两种电荷 1 正电荷 所带的电荷 2 负电荷 所带的电荷 3 相互作用规律 同种电荷相互 异种电荷相互 吸引轻小物体 与丝绸摩擦过的玻璃棒 与毛皮摩擦过的橡胶棒 排斥 吸引 3 验电器 1 原理 同种电荷 2 作用 检验物体是否 3 使用 观察金属箔片是否 相互排斥 带电 张开 活学巧用 梳头发在干燥的天气里 小红用塑料梳子梳干燥的头发 1 头发会随着梳子飘起来 这是因为梳子和头发摩擦时分别带上 电荷 互相 的缘故 2 头发越梳越蓬松 是因为 提示 用塑料梳子梳头发时 塑料梳子与头发相互摩擦 发生了电子的转移 使梳子和头发分别带上正电荷 负电荷而互相吸引 所以头发会随着梳子飘起来 头发上所带的电荷是同种电荷 同种电荷相互排斥 所以头发越梳越蓬松 答案 1 异种吸引 2 头发上带同种电荷 同种电荷相互排斥 二 电路1 组成 如图所示 a是 作用 供给电路 b是 作用 控制电路的 c是 作用 将电能转化为 的能 d是 作用 电路元件 电源 电能 开关 通断 用电器 其他形式 导线 连接 2 电流的方向 1 规定 定向移动的方向为电流的方向 2 电路中的电流方向 在电源外部 电流总是从电源的 流出 经过导线 用电器等流入电源的 3 电路的三种状态 正电荷 正极 负极 通路 开路 短路 4 电路图 用 表示电路连接情况的图 三 串联电路和并联电路 规定符号 逐个顺次 并列 一条 两条或两条以上 相互影响 单独 整个 无关 整个 所在 活学巧用 冰箱的电路如图是一台电冰箱的简化电路图 其中m是压缩机用的电动机 l是电冰箱内的照明灯泡 1 电路图中的灯泡l与电动机m是 联的 2 联系实际想一想 设计成这种连接方式的原因是 提示 打开冰箱门时 灯泡亮 电动机有时不工作 即灯泡与电动机能单独工作 互不影响 由此可判定灯泡与电动机是并联的 答案 1 并 2 电动机和照明灯在工作时互不影响 电动机带动压缩机制冷 电动机是否工作由冰箱内的温度决定 温度高时自动工作 温度低时自动停止 照明灯是否工作取决于电冰箱门是否打开 打开冰箱门时灯亮 冰箱门关闭时灯不再发光 在电路图中s1是温控开关 s2是门控开关 四 电流1 形成 电荷的 形成电流 2 电流 1 物理意义 表示电流的 2 定义 每秒通过导体任一横截面的 3 单位 换算关系 1a ma 1 a a 3 电流表 1 认识 一般是双量程 分别是 对应的分度值分别是 定向移动 强弱 电荷的量 a 103 10 6 0 0 6a 0 3a 0 02a 0 1a 2 使用 接 电流表要与被测用电器 连 电流表接进电路时 应使电流从其 流入 从 流出 选 被测电流不能超过电流表的 忌 不允许把电流表直接接到 上 3 电流关系 串联电路中各处的电流 并联电路中 干路电流等于 串联 接线柱 接线柱 量程 电源的两极 相等 各支路电流之和 活学巧用 串 并联电路电流关系 1 甲图中 两灯泡组成 电路 a b c三处的电流关系为ia ib ic 2 乙图中 两灯泡组成 电路 a b c三处的电流关系为ia ib ic 提示 甲图中 两灯泡逐个顺次连接 组成串联电路 电路中各处电流相等 故有ia ib ic 乙图中 两灯泡并列连接 组成并联电路 干路电流等于各支路电流之和 故有ia ib ic 答案 1 串联 2 并联 五 电压1 电压 1 作用 使电荷发生定向移动形成 2 单位及换算 1kv v mv 3 常见电压值 一节干电池的电压是 家庭电路的电压是 对人体的安全电压 2 电压表 1 认识 一般是双量程 分别是 对应的分度值分别是 电流 103 106 1 5v 220v 不高于36v 0 3v 0 15v 0 1v 0 5v 2 使用 电压表要与被测电路 电压表接进电路时 应使电流从其 流入 从 流出 被测电压不能超过电压表的 3 电压关系 串联电路两端的总电压等于 并联电路中各支路两端的电压 4 串联电池组的总电压等于 并联 接线柱 接线柱 量程 各部分电路两端的电压之和 相等 各节电池电压之和 活学巧用 串 并联电路电压关系 1 甲图中 u u1 u2 2 乙图中 u u1 u2 提示 甲图中 两灯泡组成串联电路 总电压等于各部分电路两端的电压之和 故有u u1 u2 乙图中 两灯泡组成并联电路 各支路两端的电压相等 故有u u1 u2 答案 1 2 一 检验物体是否带电的方法1 利用带电体的性质 让物体靠近某轻小物体 如小纸屑等 若物体能够吸引轻小物体 就证明此物体带电 2 利用电荷间的相互作用规律 3 利用验电器将被测物体接触验电器的金属球 若两个金属箔片张开 则证明被测物体带电 中考警示 1 两个物体相互排斥 它们一定都带电荷 两个物体相互吸引 它们不一定都带电 2 验电器金属箔片张角越大 表明物体所带电荷越多 只用验电器不能检验电荷的种类 典例1 2011 泰安中考 把一个轻质的小球靠近用毛皮摩擦过的橡胶棒时 它们相互排斥 则这个小球 a 一定不带电b 一定带负电c 一定带正电d 可能不带电 思维导图 解答本题要依据题中的两点信息 精讲精析 选b 毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 小球与橡胶棒相互排斥 根据同种电荷相排斥 可判断小球一定带电 并且带负电 故选b 延伸拓展 使物体带电的方法1 摩擦带电 相互摩擦的两物体分别带有等量异种电荷 2 接触带电 将不带电体与带电体接触 则不带电体带了电 接触带电的特点是带同种电荷 但所带电量不一定与带电体电量相等 3 静电感应带电 当不带电导体靠近带电体时 由于静电感应 在该导体两端产生等量异种电荷 若将该导体接地后又断开 或用手触摸一下随即将手离开 则该导体带上异种电荷 二 识别串联电路和并联电路的常用方法1 定义法 用电器逐个顺次连接的是串联 用电器并列连接的是并联 2 路径法 从电源的正极出发 沿电流的路径一直追寻到电源的负极 途中不分流 始终是一条路径 即为串联 电流在某处分支 然后又在另一处汇合的是并联 3 开路法 通过观察电路中用电器是否相互影响来判断 假设其中的一个用电器断开 看另一个用电器是否还能工作 若仍能工作 则为并联 否则为串联 4 节点法 在识别不规则电路时 不论导线有多长 只要其间无电源 用电器等 则导线可以视为一个点 从而找出各用电器两端的公共点 它的最大特点是通过任意拉长和缩短导线达到简化电路的目的 方法技巧 识别含有多个电表的电路的连接方式时 可将电表做 理想化 处理后去掉 电压表所在的电路可看做开路 去掉电压表断开电路 电流表可看做一根导线 去掉电流表用导线将电路连接起来 中考警示 若通过两个用电器的电流不相等 则这两个用电器一定是并联 若通过两个用电器的电流相等 则这两个用电器可能是串联 也可能是并联 典例2 2012 眉山中考 对如图所示电路的分析 错误的是 a 当断开s1 s2 闭合s3时 r1与r2为串联b 当断开s3 闭合s1 s2时 r1与r2为并联c 当断开s1 闭合s2 s3时 r1与r2为串联d 只要同时闭合s1 s3 就会出现短路现象 思维导图 解答本题可以采用逐项分析排除法 精讲精析 选c 由题图可知 当断开s1 s2 闭合s3时 只有一条电流路径 r1与r2为串联 当断开s3 闭合s1 s2时 有两条电流路径 r1与r2为并联 同时闭合s1 s3 导线将电源的正 负极直接连在一起 出现短路现象 故a b d说法正确 当断开s1 闭合s2 s3时 r2被短路 故c选项说法错误 三 电路图和实物图的互画1 根据实物电路画电路图 1 先识别实物电路中各元件的连接方式 2 画电路图时 先画出电源 再按照一定的顺序 将各元件逐个接入电路中 3 画电路图时 注意 要用统一规定的元件符号 连接线要画成横平竖直 电路元件分布要匀称 除滑动变阻器外 其他电路元件不能画在拐角处 2 根据电路图连接实物电路分析各元件 串联 电源和元件依次连接之间的关系 并联 分清干路和支路上的元件 先串后并法 将电源和一条支路连接成通路 将另一支路与其并联 分流法 找分流点 电流的分支处 和合流点 电流汇合处 依次连接 中考警示 1 为避免错连 漏连元件 要按照一定的顺序进行 从电源正极出发 连接各个元件 回到电源的负极 或从电源负极出发 连接各个元件 回到电源的正极 2 电路图与实物电路中开关所处的状态也要保持一致 在电路图中要标出相应的字母 典例3 2011 荆门中考 根据如图所示的电路 请在虚线框中画出这个电路的电路图 思维导图 解答本题可按以下思路进行 精讲精析 本题考查画实物电路的电路图 可按电流的方向画电路图 先画电源 从正极出发 接电流表 电流表后分成两路 一路是开关s 断开 灯l1串联 另一路是灯l2 然后两路汇合 回到电源的负极 答案 如图所示 四 电路的设计串 并联电路的特点是设计电路的依据 串联电路中用电器互相影响 开关控制所有用电器 并联电路中各用电器互不影响 干路开关控制所有用电器 支路开关只控制该支路的用电器 电路设计题目的思维方法如下 近几年常考查开关的连接 具体如下 1 用若干个开关控制同一个用电器 1 如果不管哪个开关闭合 用电器都能工作 那么这些开关一定是并联的 并且用电器在它们的干路上 2 如果所有开关同时闭合 用电器才工作 则这些开关与用电器串联 2 开关的短路用法要求当开关闭合时 一灯发光 开关断开时两灯都发光 就要把这两盏灯串联 把开关与其中一灯并联 使其闭合时造成这盏灯短路 达到只有一盏灯发光的目的 中考警示 电路设计完成后 应注意检查设计的电路是否存在错误 1 闭合开关后 不能造成电源短路 2 电路不能总是通电 应有开关控制整个电路的通断 典例4 2012 杭州中考 某档案馆的保密室进出门有下列要求 甲 乙两资料员必须同时用各自的钥匙 s甲 s乙分别表示甲 乙两资料员的钥匙 使灯亮才能进入保密室 而馆长只要用自己的钥匙 s馆长表示馆长的钥匙 使灯亮就可以进入保密室 下列电路中符合上述要求的是 思维导图 解答本题可按以下思路进行 分析灯亮考虑开关的验证设计的电路的条件串联或并联是否符合要求 精讲精析 选c 本题考查了学生对电路串并联在生活中的实际应用能力 甲 乙两资料员必须同时用各自的钥匙使灯亮才能进入保密室 说明s甲和s乙串联后连入电路 而馆长只要用自己的钥匙使灯亮就可以进入保密室 说明s馆长直接连入电路 五 电路故障的判断1 开路的判断 1 如果电路中用电器不工作 通常是灯不亮 且电路中无电流 则电路开路 2 具体到哪一部分开路 有两种判断方式 把电压表分别和各处并联 若有示数且比较大 常表述为等于电源电压 则电压表两接线柱之间的电路开路 电源除外 把电流表 或导线 分别与各部分并联 若其他部分能正常工作 则与电流表 或导线 并联的部分断开了 适用于多个用电器的串联电路 2 短路的判断 1 电路中有电流 串联电路中一部分用电器不能正常工作 其他部分用电器能正常工作 则不能正常工作的部分短路 2 可用电压表判断哪个用电器短路 把电压表分别和各部分并联 导线部分的电压为零表示导线正常 若某一用电器两端的电压为零 则此用电器短路 方法技巧 对电路故障分析时 一般是通过对灯泡的亮暗 电表示数的有无及其变化等现象来分析推理 一般先从整个电路的连接方式观察是否存在问题 然后再看各元件的连接是否符合使用规则 典例5 2011 无锡中考 在如图所示的电路中 闭合开关s 灯l不亮 电压表有示数 已知电路中各处均接触良好 1 请写出发生上述现象的三个可能原因 2 为进一步确定原因 小华同学将一个电流表正确串联在该电路中 闭合开关s 观察电流表的示数情况 电流表有示数 说明上述现象产生的原因是 写出一个可能原因 若电流表无示数 说明上述现象产生的原因是 3 小明同学准备用一根导线并联接在电阻r两端 根据灯泡能否发光进一步确定原因 此操作方案是否可行 请说明理由 思维导图 认真分析现象产生的原因是解答本题的关键 精讲精析 本题考查的是简单电路的故障分析 1 根据题图 闭合开关s 灯l不亮 电压表有示数 原因可能有三种 电阻r断路 造成电压表串联在电路中 电路中电流非常小 不足以使灯泡发光 灯l短路 没有电流通过灯泡 灯泡两端的电压远小于其额定电压 使灯泡的实际功率非常小 灯泡不能发光 2 如果在电路中串联一个电流表 若电流表有示数 说明此时电路是通路 电流较大 电路中有一定电阻 故障是灯l短路 若电流表无示数 说明电路中无电流或电流非常小 故障是电阻r断路 造成电压表串联在电路中 3 如果在电阻r两端并联一根导线是不行的 因为灯泡有可能是短路的 这样做会将电源的正负极直接连接在一起 造成电源短路 答案 1 电阻r断路灯l短路灯泡两端的电压远小于其额定电压 2 灯l短路电阻r断路 3 不可行 可能会造成电源短路 一 实验探究 探究串 并联电路中的电流关系1 实验器材 电源 两个 的灯泡 导线等 测量工具是 2 实验结论 1 串联电路中 各处电流 2 并联电路中 3 问题探究 1 为了使实验结论具有普遍性 实验中应采取哪些措施 提示 选用不同规格的灯泡进行多次实验 测量多组数据 开关 规格不同 电流表 相等 干路电流等于各支路电流之和 2 探究并联电路的电流关系时 发现通过两支路的电流相等 原因是什么 提示 选用的两个灯泡规格 或电阻 相同 3 若开始实验 开关闭合时 电流表的指针反向偏转 原因是什么 提示 电流表的 接线柱接反了 典例1 2011 贵阳中考 为了验证并联电路的电流特点 小薇设计了如图1所示的电路进行实验 1 在连接电路时 开关应处于 状态 2 小薇先将电流表接在l1所在的支路上 闭合开关后 观察到灯l2发光 但灯l1不发光 电流表的示数为零 电路可能存在的故障是 3 排除故障后 她测出了l1 l2支路和干路上的电流分别为i1 i2和i 电流表示数如图2中甲 乙 丙所示 可读出i1 0 5a i2 a i a 根据测量结果 在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 写出关系式即可 4 为了验证结论的普遍性 小薇采用了更换不同规格的灯泡继续实验的方法进行验证 你还可以采用的方法是 精讲精析 本题考查探究 并联电路中的电流关系 的过程 1 做电学实验的过程中 连接电路时 为保护电路 开关必须断开 电路连接完成 检查无误后 再闭合开关进行实验 2 灯l1不发光 电流表的示数为零 表明此支路是断开的 故障原因是l1开路或电流表开路 3 乙图中电流表选择的是0 0 6a量程 分度值为0 02a 示数为0 52a 丙图中电流表选择的是0 3a量程 分度值为0 1a 示数为1a 在误差允许范围内 可得i i1 i2 4 为得到普遍性结论 应改变电路中的电流大小 方法有两个 一是更换不同规格的灯泡 二是可改变电源电压 答案 1 断开 2 l1开路或电流表开路 3 0 521i i1 i2 4 用改变电源电压继续实验的方法进行验证 延伸探究 结合典例探究以下问题 1 闭合开关后 小明发现两灯都亮 由于连线较乱 一时无法确定电路是串联还是并联 请你帮他想出一种简单可行的判断方法 2 实验中某同学发现两个并联的小灯泡中 一个正常发光 一个发光较暗 造成其中一个小灯泡发光较暗的原因是 a 灯泡两端的电压小b 灯泡的灯丝断了c 灯丝的电阻大d 小灯泡靠近负极 提示 1 串联电路中各用电器不能单独工作 而并联电路中能够单独工作 拧下其中的一个灯泡 观察另一灯泡的工作情况 即可判断出两灯泡的连接方式 2 灯泡的亮暗取决于它消耗的电功率大小 因为并联电路各支路两端的电压都相等 根据小灯泡发光较暗的原因是它的电阻大 答案 1 拧下其中的一个灯泡 另一灯泡若不发光 则两灯串联 若另一灯泡仍发光 则两灯并联 2 c 二 实验探究 探究串 并联电路中的电压关系1 实验器材 电源 开关 两个 的灯泡 导线等 测量工具是 2 实验结论 1 串联电路两端的总电压等于 2 并联电路中各支路两端的电压都 3 问题探究 1 实验中只做一次实验 凭一组实验数据得出结论可以吗 提示 不可以 仅凭一组实验数据得出结论具有偶然性 是不可靠的 规格不同 电压表 各部分电路两端的电压之和 相等 2 探究串联电路时 发现两灯泡两端的电压相等 原因是什么 提示 使用了两个规格相同的灯泡 3 若电压表的指针偏转到最右端无刻度的地方 原因是什么 提示 电压表所用量程太小 中考警示 在做电学实验时应注意以下问题 1 在连接电路时 开关一定断开 2 电流表 电压表的 接线柱不能接反 3 电流表 电压表的量程要选择合适 为了使读数精确 能用小量程的一定不选用大量程 可用 试触法 选择合适的电流表 电压表量程 典例2 2012 南通中考 探究并联电路中电压特点实验 1 完成甲图中电路的连接 电源电压为3v 要求电压表测l2两端的电压 2 读出乙图电压表的示数为 v 3 进一步分析实验数据后 实验小组的小英同学发现了一个重要问题 并联的两个灯泡的电压明显小于3 0v 还有部分的电压哪里去了呢 小英测量了电源两端电压 发现电压为2 65v 请分析这电压的减少是不是因为线路上的电阻引起的 选填 是 或 不是 因为 精讲精析 1 先将两灯泡并联 与开关 电源连接成电路 再将电压表与l2并联 测量l2两端的电压 题中电源电压为3v 所以电压表的量程选择0 3v 2 电压表的分度值是0 1v 其示数是2 6v 3 电池本身有内阻 使用一段时间以后内阻会变大 相当于在电路中串联了一个新的电阻 故输出电压会低于电源电压 答案 1 如图所示 2 2 6 3 不是电池使用一段时间后 内阻变大 输出电压降低 延伸探究 结合典例探究以下问题 1 小英将电压表改接在灯泡l1两端 发现电压表示数跟乙图中示数相同 于是她们小组就得出结论 并联电路中各支路两端的电压都相等 这种做法的不足之处是 正确的做法是 2 小刚用电压表测量l1 l2两端的电压时 选用0 15v的量程 小英说这样不行 原因是 提示 1 分析一组数据得出的结论不具有普遍性 不可靠 应该换用不同规格的灯泡进行多次实验 分析多组实验数据得出的结论才具有说服力 2 因为电源电压是3v 选用0 15v量程测量电压 指针的偏转程度小 读数误差较大 而选用0 3v量程 指针的偏转程度较大 能减小读数误差 使测量结果精确 答案 1 分析一组数据得出的结论不具有普遍性换用不同规格的灯泡进行多次实验 分析多组实验数据得出结论 2 电压表指针的偏转程度小 读数误差较大 一 电荷及其相互作用1 2011 大庆中考 四个悬挂着的通草小球 静止时的位置关系如图所示 下列说法正确的是 a a球与c球一定带有异种电荷b b球与d球一定带有同种电荷c b球可能带电 也可能不带电d d球可能带电 也可能不带电 解析 选d 根据同种电荷相互排斥 a b两球一定带同种电荷 根据异种电荷相互吸引 带电体能够吸引轻小物体 可判断c d两球可能带电 也可能不带电 但c d两球不能同时都不带电 2 2012 聊城中考 如图所示的仪器叫 用带电体接触它的金属球 就有一部分电荷转移到金属箔片上 两箔片就张开 则两箔片上带的是 选填 同种 或 异种 电荷 解析 题图所示的仪器是用来检验物体是否带电的仪器 叫验电器 它是根据同种电荷相互排斥来工作的 答案 验电器同种 3 2012 福州中考 将与羊毛衫摩擦过的气球靠近头发 会看到如图所示的惊奇现象 这是由于气球摩擦后 会 不带电的头发 解析 本题考查摩擦起电的问题 气球与羊毛衫摩擦后会带电 带电体具有吸引轻小物体的性质 故气球摩擦后会吸引不带电的头发 答案 带了电吸引 中考警示 两个物体互相摩擦时 因为不同物体的原子核束缚核外电子的本领不同 所以其中必定有一个物体失去一些电子 另一个物体得到多余的电子 失去电子的物体带正电 得到电子的物体带负电 所以摩擦起电的实质是电子的转移 不是创造了电荷 也不是原子核 或质子 的转移 二 电路4 2011 襄阳中考 如图所示电路中 属于串联电路的是 解析 选a 本题考查对串 并联电路的识别 可通过分析电路中电流的路径来判断 a选项电路中只有一条电流路径 是串联电路 b c d选项电路中电流路径都有两条 是并联电路 5 2012 温州中考 如图所示的电蚊拍 具有灭蚊和照明等功能 当开关s1闭合 s2断开时 只有灭蚊网通电起到灭蚊作用 当开关s1和s2都闭合时 灭蚊网与灯都通电 同时起到灭蚊和照明作用 下列电路设计符合这种要求的是 解析 选c 解答本题可采用排除法 a项中闭合s2造成电源短路 不符合要求 b项中只闭合s1时灭蚊网不能通电 不符合要求 c项符合要求 d项中只闭合s1时灯亮 灭蚊网不起作用 不符合要求 6 2012 德州中考 现在许多宾馆都利用房卡取电 如图所示 只有把房卡插入槽中 房间内的用电器才能使用 房卡的作用相当于家庭电路中的 房间里各用电器之间是 联的 解析 本题考查家庭电路的常识 由题意 只有把房卡插入槽中 房间内的用电器才能使用 说明房卡相当于此房间电路中的总开关 在家庭电路中 各用电器能单独工作 互不影响 它们是并联的 答案 总开关 开关 并 7 2011 广州中考 根据如图所示的实物电路 在虚线框内画出对应的电路图 解析 分析实物图 开关s 电流表a 灯l组成串联电路 电压表并联在