四川省中考物理 第十三讲 电流 电路 电压 电阻课件 （新版）新人教版.ppt

第一部分考点研究 第十三讲电流电路电压电阻 四川2012 2014中考试题精选 知识精讲考点清单重难点突破 实验突破 2015备考猜押 两种电荷验电器原子及其结构 两种电荷导体和绝缘体电路电流和电表 电路的构成电路图通路断路短路连接方式生活中的电路 电流电流表 电流和电路电压电阻 考点清单 串联并联 电流和电路电压电阻 电压和电压表串并联电路中电流 电压规律电阻决定电阻大小的因素半导体超导现象变阻器滑动变阻器 电压电压表 摩擦起电 用 的方法使物体带电 叫做摩擦起电 自然界只有两种电荷电荷间的相互作用 电荷量 两种电荷 摩擦 同种电荷互相排斥 异 种电荷互相吸引 把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做 把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做 正电荷 负电荷 自然界只有两种电荷 物体所带电荷有多有少 电荷的多少叫做 为了方便起见 电荷量也可简称 电荷量的单位是 简称库 符号是 电荷量 电荷 库仑 c 电荷量 实验室里常用 来检验物体是否带电 工作原理 用带电体接触验电器的金属球 就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上 这两片金属箔带同种电荷 由于互相排斥而张开 验电器 验电器 常见的物质是由 构成的 有的分子由多个原子构成 有的分子只由一个原子构成 原子也有进一步的结构 它的中心是 在原子核周围 有一定数目的 在核外运动 电子是带有最小 电荷的粒子 所带电荷量为1 6 10 19c 原子核带 电 分子 原子 原子核 电子 负 正 原子及其结构 在通常情况下 原子核所带的 与核外所有电子所带的 在数量上相等 原子整体不显电性 物体对外也不显电性 正电荷 负电荷 原子及其结构 有的物体 导电 叫做导体 如金属 人体 大地 石墨 食盐水溶液等都是导体 有的物体 导电 叫做绝缘体 如橡胶 玻璃 塑料及陶瓷等都是绝缘体 容易 不容易 导体和绝缘体 电源 物理学中将电池这类提供 的装置叫做电源 用电器 指消耗电能的装置 如电灯 电动机 蜂鸣器等 开关 指控制电路 的装置 导线 指输送电能的装置 电能 通断 电路的构成 几种常用的元件及其符号 定义 用符号表示电路连接的图 叫做 电路图 电路图 通路 用电器能够工作的电路 断路 电路中如果某处被切断 电路中就不会有电流流过的电路 短路 通路断路短路 电源短路 直接用导线将 的正 负极连接起来的电路 用电器短路 电路是接通的 但 两端被导线直接连通 电源 电器 用 串联 多个用电器依次相连 然后接到电路中 我们就说这些用电器是的 特点 在串联电路中 开关 控制所有用电器 开关位置的改变 影响它对用电器的控制作用 串联 可以 并不 串联 并联 多个用电器的两端分别连在一起 然后接到电路中 我们就说这些用电器是 的 并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫 单独使用的那部分电路叫 特点 在并联电路中 开关可以控制所有用电器 开关只能控制其所在支路的用电器 并联 干路 支路 干路 支路 并联 生活中的电路 实际生活中的许多电路都是由串联电路和并联电路组合而成的 如家庭中的电灯 电吹风机 电冰箱 电视机 电脑等用电器大多是并联在电路中的 用来装饰居室 烘托欢乐气氛的彩色小灯泡 有些则是串联和并联组合而成的 形成 电子在导体中定向移动形成电流 电流方向的规定 定向移动的方向规定为电流的方向 如在闭合回路中 在电源外部 电流的方向是从电源 经过用电器流向 的 表示电流强弱的物理量是 通常用字母i表示 它的单位是安培 简称安 符号是 比安培小的单位还有毫安 ma 微安 a 单位换算常见的电流 电流 正电荷 正极 负极 电流 a 单位换算 1ma 10 3a 1 a 10 6a 常见的电流 手电筒中的电流200ma 家庭节能灯中的电流约0 1a 家用电冰箱的电流约1a 家用空调的电流约5a 电流 电路中的电流可以用 测量 电流表的使用 电流表 连接读数 电流表 1 必须将电流表和被测的用电器串联 2 必须让电流从红色 或标识 号 接线柱流进 再从黑色 或标识 号 接线柱流出 3 必须正确选择电流表的量程 4 不允许把电流表直接连到电源的两极 连接 1 明确所选电流表的量程 2 确定电流表的分度值 3 接通电路后 看指针向右总共偏过多少格 就知道电流是多大 如上图所示 当量程为0 0 6a时 分度值为0 02a 指针指在表盘正中间 可知此时电流表读数为0 3a 读数 要让一段电路中有电流 它的两端就要有 电源的作用就是给用电器两端提供电压 符号及单位 通常用字母 表示电压 它的单位是伏特 简称伏 符号是 当电压较高时 常用千伏 kv 做单位 单位换算 当电压较低时 常用毫伏 mv 做单位 它们的换算关系是 1kv 1000v 103v 106mv 1mv 0 001v 10 3v 电压 压 u v 电 几种常见的电压值 一节干电池的电压是 铅蓄电池的电压是 对人体安全的电压是 我国家庭电路的电压是 1 5v 2v 小于36v 220v 电压 电压的高低可以用 测量 电压表的使用 电压表 连接读数 电压表 1 用电压表测量某元件两端的电压时 应与这个元件 2 应该使标有 号的接线柱靠近电源的 另一个接线柱靠近电源的 3 所用量程的最大测量值必须 被测电路两端的电压 在预先不知道被测电压大约值的情况下 如果判定被测电压不会超出15v 可以先用最大测量值为15v的量程 如果测得的电压不超过3v 为提高读数的准确性 可以改用最大测量值为3v的量程 并联 负极 正极 大于 连接 1 明确所选电压表的 2 确定电压表的 即表盘的一个小格代表电压的大小 3 接通电路后 看指针向右总共偏过多少格 就知道电压是多大 如上图所示 当量程为0 3v时 分度值为0 1v 指针指在表盘正中间 可知此时读数为1 5v 量程 分度值 读数 串并联电路中电流 电压规律 串联电路中电流 电压规律并联电路的电流 电压规律 串联电路的电流规律 串联电路的电压规律 串联电路中电源两端电压等于 用符号表示时可以写为u u1 u2 串联电路中的电 各用电器两端电压之和 流处处相等 串联电路中电流 电压规律 并联电路的电流规律 并联电路的电压规律 并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压 用符号表示时可以写为u 并联电路干路 相等 u1 u2 中的电流等于各支路中的电流之和 并联电路中电流 电压规律 定义 在物理学中 用电阻来表示导体对电流 的大小 导体的电阻越大 表示导体对电流的阻碍作用 符号及单位 导体的电阻通常用字母 表示 单位是欧姆 简称欧 符号是 单位换算 比较大的单位有千欧 k 兆欧 m 它们的换算关系是 1k 103 1m 1000k 106 电阻器 也叫做定值电阻 简称 在电路图中用符号 表示 电阻 阻碍作用 越大 r 电阻 导体的电阻是导体本身的一种性质 它的大小与导体的 和 等因素有关 同种材料 横截面积相同的导体 长度 电阻越大 同种材料 长度相同的导体 横截面积越小 电阻 决定电阻大小的因素 材料 长度 横截面 越长 越大 积 半导体 有一些材料 例如锗 硅导电性能介于导体和绝缘体之间 常常称做 温度 光照 杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响 利用半导体材料可以制作二极管 三极管 半导体 超导现象 某些物质在很低的温度时 如铝在 271 76 以下 铅在 265 95 以下 电阻就变成了0 这就是超导现象 如在发电厂发电 输送电能时以及制造电子元件时可采用超导材料 定义 能改变接入电路中 大小的元件叫做变阻器 符号 变阻器在电路图中用符号 表示 要使滑动变阻器和用电器中的电流相同 滑动变阻器应该与用电器 电阻 串联 变阻器 使用 采用 的连接方式 闭合开关前 滑片应滑到阻值 在连接电路时 滑动变阻器的接线柱要 一上一下 接入电路 并且要根据题意连接接线柱的位置作用 滑动变阻器 一上一下 最大处 保护电路 改变电流 重难点突破 1 串并联电路的识别方法 注 连接并联电路时 可用先串后并法 将电源和一条支路连接成通路 将另一条支路与其并联 2 电路连接和设计方法指导 1 连接实物图的方法 先分析电路图 理清电路的串并联关系和各用电器及电表所测量的物理量 从电源正极出发 依次用导线连接开关 电阻 用电器等 最后连接到电源的负极 电压表并联接入 使电流从表的正极流入 从负极流出 电流表连接为串联 电流从表的正极流入 从负极流出 如遇多个回路连接 应注意要一个回路一个回路依次连接 注意事项 不能把电源两极直接相连 导线不能交叉 2 根据实物图画电路图的方法 识别实物图 确定其连接方式 复杂的电路要先注意开关的状态 只画开关闭合时通路的电路图 按照一定的顺序画电路图 一般从电源的正极开始 按照电流经过的路径顺次逐个将电路元件用相应的电路符号画到草稿纸上 最后接到电源的负极 整理草图 注意电路图最好呈长方形 横平竖直 符号规范 除滑动变阻器外 其他元件不要画在拐角处 例1 2014陕西 如图所示是探究电流与电压关系的电路 请你以笔画线代替导线 完成实物连接 要求 滑动变阻器接入电路中的阻值最大 例1题图 如答图所示 例1题答图 例2 2014天水 给你一个电源 一个开关 两个灯泡 导线若干 请按下述要求在如图所示的虚线框内设计电路图 要求 1 两灯并联 2 开关控制整个电路 3 电路故障分析 例3 2014江苏 如图所示 闭合开关s后发现灯l不亮 电流表示数几乎为零 电压表所示指针有明显偏转 则电路的故障可能是 a 灯l短路b 灯l断路c 电阻r短路d 电阻r断路 例3题图 d 实验突破实验一探究串并联电路的电流规律 2014年1次 2012年1次 探究并联电路中的电流 探究串联电路中各处的电流的关系 1 画电路图或连接实物图 连接时开关要断开 2 电流表的使用和读数 2012年1次 3 电流表问题分析 如果电流表反向偏转 说明电流表正负接线柱接反 如果正向偏转幅度过小 说明量程选择过大 如果正向偏转过大 到达右边没有刻度处 说明量程选择过小 4 电路故障分析 闭合开关后 如果灯不亮 有可能是断路或短路 如果短路 则电流表有示数且很大 如果电流表没示数 则可能某灯泡烧坏 用导线将灯泡逐个短接 看看接到哪个灯泡两端时另一灯亮 则是被短路的这个灯泡断路了 2012年1次 5 换用不同的灯泡多次测量的目的 保证总结得出的实验规律的普遍性和正确性 2014年1次 6 实验设计的完善7 实验评价和数据分析实验结论 串联电路中电流处处相等 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和 例1为了验证并联电路的电流特点 小薇设计了如图甲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 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 例1题图甲 断开 l 或电流表断路 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 电流表示数如图乙 丙 丁所示 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 例1题图 0 52 1 i i1 i2 4 为了验证结论的普遍性 小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证 你还可以采用的方法是 用改变电源电压继续实验的 方法进行验证 其他合理答案均可 解析 1 根据安全用电的原则 连接电路的过程中电路应该是断开的 2 题干中 闭合开关 灯l2发光 但灯l1不发光 电流表的示数为零 如果是l1所在的支路出现短路 有三种情况 如果l1和电流表同时短路 灯泡l2也不会发光 如果只是l1短路 灯l2不发光 电流表有很大的示数 如果只是电流表短路 电流表示数为零 但l1和l2都发光 以上三种短路情况都不符合题意 所以l1所在的支路不是短路故障 如果l1所在的支路某处出现断路故障 则l1不发光 电流表无示数 不影响l2所在的支路 l2照常发光 所以只能是l1或电流表断路 3 读出乙和丙的示数分别为i2 0 52a i 1a 在误差范围内i i1 i2 4 为了验证结论的普遍性 改变电路中的电流还可以采用的方法是改变电源电压继续实验的方法进行验证 1 请根据图甲电路图用笔画线代替导线连接实物图 实验拓展题图 如答图所示 实验拓展题图 2 小薇把电流表接入电路中闭合开关 电流表的指针偏到满刻度以外 出现此现象的原因可能是 3 结合你用一个电流表做实验时的体会 提出一条对本实验的改进意见 电流表选用的量程偏小 一次 使用三个电流表分别测量通过两灯和干路 的电流 4 小薇用规格相同的灯泡l1 l2测得的实验数据如下表 上述表格存在的问题是 根据实验数据可知 i1 i2 于是小明断定 并联电路中各支路的电流一定相等 你认为该结论合理吗 主要存在什么问题 电流没有单位 不合理 使用的灯泡规格相同 解析 1 要用开关同时控制两个灯泡而且用电流表测量l1支路的电流 可以先把两个灯泡并联连接在一起 然后把它们的一端接电源负极 一端和开关串联再接电源正极 要注意电流从电流表的正接线柱流进 负接线柱流出 因为0 5a小于0 6a 所以电流表选择0 0 6a的量程 2 电流表指针指到满刻度以外说明电流表使用的量程偏小 要选择较大的量程 3 实验中每次电流表都要改接三个不同的位置非常麻烦 如果一次用三个电流表就只需要换灯泡而不用改接电流表了 可以减少很多麻烦 减少实验的时间 而且还减少了电路的改变带来的误差 从而使设计更加的合理 4 表格中存在的问题是电流值没有单位 不能比较电流的大小 两灯泡并联 灯泡两端电压相等 通过灯泡的电流相等 灯泡规格相同 小明使用相同规格的灯泡只进行了一次实验 只测出一组实验数据 得出的结论不具有普遍性 为得出普遍结论 应使用不同规格的灯泡进行多次实验 测出多组实验数据 1 小芳同学按照课本要求探究并联电路中电流的关系 她设计的电路如图甲所示 把电流表分别接入到电路中的a b c处 测出它们的电流 填入下表 1 小芳把电流表接入a点 当闭合开关时 发现电流表指针如图乙所示 出现这故障的原因是 该同学为了完成实验 下一步应该采取的措施是 2 通过对上面表格中的数据分析 可以得到结论 电流表的正负接线柱接反了 把连接电流表正负接线柱的两根导线交换 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 3 实验测量三次的目的是 4 结合你用一个电流表做实验时的体会 提出一条对本实验的改进意见 使实验结论更具有普遍性和可靠性 在a b c三处各串联一个电流表 解析 1 读图可知 电流表的指针反偏 说明电流表的正负接线柱接反了 应该把连接电流表正负接线柱的两根导线交换才行 2 分析表中的数据可知 0 10a 0 12a 0 22a 0 20a 0 24a 0 44a 0 25a 0 30a 0 55a 故可得出结论 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 3 在实验中 测量三次的目的是使实验结论更具有普遍性和可靠性 避免偶然性 4 在实验操作中 用一个电流表来进行测量 每次都需要将电路拆开 再重新将电流表连接到另一位置 非常麻烦 因此 可以考虑在a b c三处各串联一个电流表 实验二探究串并联电路中的电压规律 2014年1次 探究并联电路中的电压 探究串联电路中的电压 1 画出实验电路图2 实物图的连接 连接时开关要断开 3 电压表的读数4 电压表问题分析 可能出现的现象有 电压表指针反偏 电压表指针正偏过小 电压表指针正偏过大 超过最大刻度线 2014年1次 5 电路故障分析 6 改变电源电压或换用不同的灯泡多次实验的目的 保证总结得出的实验规律的普遍性和正确性 2014年1次 7 实验设计的完善 2014年1次 8 数据分析 2014年1次 9 实验评价实验结论 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和 并联电路各支路电压相等 例2 2014成都 探究串联电路的电压关系 的实验电路如图所示 例2题图 1 为了使探究得出的结论具有普遍意义 l1 l2应该选择 选填 相同 或 不相同 的小灯泡 2 小明根据图甲连接好电路 闭合开关 电压表示数如图乙所示 为了使实验结果更准确 接下来他应该 不相同 换用小量程测 量 3 测出l1两端的电压后 小明断开开关 准备拆下电压表 改接在b c之间 小聪认为小明的操作太麻烦 只需将与a点相连的导线改接到c点即可 小聪的办法是否正确 答 4 测量完成后 进行小组交流讨论 下表选录了四个小组的数据 你认为这些数据是否合理 请说明理由 不正确 合理 各组数据在误差范围内 与串联电路的电压规律是相符的 都符合 串联电路中两端的总电压等于电路中各部分的电压之和 的规律 解析 1 为了使实验的结论具有普遍性 应该选用不同的小灯泡进行多次实验才能得出结论 2 题图中电压表的指针偏转太小 说明量程选择太大 应该换用小量程测量 3 这样的做法是错误的 因为这样做正负接线柱会接反 电压表指针反转 不能正确的测量电压值 4 这些数据是合理的 因为它们在误差范围内都符合 串联电路中电路两端的总电压等于电路中各部分的电压之和 的规律 与我们的实验结论是相符的 1 连接或改接电路时 开关必须 2 例题图乙中 电压表选用了大量程 指针偏转较小 此时电压表的示数是 v 3 例题图甲中 如果两灯都不亮 电压表有示数 则电路故障可能是小灯泡 实验拓展题图 2 0 断开 l1断路 4 如图所示 小明和小聪继续探索 并联电路中电压有什么关系 按照电路图连接电路 进行实验测量 记录实验数据 测得两个灯泡l1 l2以及电源两端的电压均为3v 得到并联电路中的电压规律为 并联电路两端的总电压和各支路两端的电压相等 1 电路连接 连接电路时开关断开 2014年1次 2 转换法的应用 电阻的大小可以根据灯泡的亮暗或电流表的示数来体现 3 控制变量法的应用 1 探究导体电阻与导体材料的关系 选取横截面积 长度均相同的不同种材料制成的导体 2014年1次 2013年1次 实验三探究影响电阻大小的因素 2014年2次 2013年1次 2 探究导体电阻与导体长度的关系 选取同种材料制成的横截面积相同 长度不同的导体 2014年1次 3 探究导体电阻与导体横截面积的关系 选取同种材料制成的长度相同 横截面积不同的导体 2014年1次 4 探究导体电阻与温度的关系 对同一个导体进行加热 2014年1次 2013年1次 实验结论 导体电阻的大小取决于导体的材料 长度 横截面积 还与温度有关 例3 2014天津 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 同学们想利用如图所示的电路和下表中的导体验证上述猜想 例3题图 1 请将验证猜想一的实验设计思路补充完整 选取 和 相同 不同的导体 分别将其接入如图所示电路中 通过比较电路中 的大小 判断导体电阻的大小 横截面积 材料 长度 电流 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 c f g 解析 1 猜想一是研究导体的电阻跟导体的长度的关系 所以在做实验时应控制除长度以外的其他因素相同 即横截面积与材料应相同 长度不同的导体进行实验 通过比较电路中的电流大小 从而判断电阻大小 2 猜想三是是验证导体的电阻与材料的关系 所以选用应是长度和横截面积相同 材料不同的导体 选代号为cfg的导体 1 连接电路时 开关应 2 此实验中 我们为了验证猜想二采用的研究方法是 至今为止 好