第四章电路.doc

166第4章电路节随堂例解1.摩擦起电 两种电荷例题4-1-1四个绝缘小球，它们相互作用如图所示，那么，D球可能( ).ABCBCDA. 带与A球相同的电荷B. 带与B球相同的电荷C. 带与C球相同的电荷D. 不带电荷解析与答案由图中给出A、B、C三个小球互相排斥作用来看，A、B、C都带有同种电荷. 如果D球带有A、B、C球的相同电荷，就不可能发生与C球吸引的情况，所以D球可能带异种电荷，也可能不带电荷.答案：D.例题4-1-2(1) 将用丝绸摩擦过的玻璃棒吊起如图所示，然后用与毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近它，则玻璃棒与橡胶棒_.(2) 一个物体是否带电，可以用 来检验，或根据 的性质来判断.(3) 经常使用的电风扇，扇叶表面往往会带有一些灰尘，其原因是_.(4) 验电器两片金属箔的张角越大，说明金属箔的_越大. 解析与答案记住正负电荷的规定、相互作用规律；说明验电器工作原理；说出电荷量定义；认识摩擦起电现象.答案：(1) 相互吸引(2)验电器带电体具有吸引轻小物体(3) 电扇转动时，扇叶和空气摩擦带电，吸引空气中的灰尘(4) 电荷量例题4-1-3下面哪种情况不会发生中和现象( ).A. 两个带等量的正电荷的物体接触B. 两个带等量的异种电荷的物体接触C. 两个带等量的负电荷的物体接触D. 两个带等量的同种电荷的物体接触解析与答案两个半径相同的球体接触带电过程-10+10-10中性中性电子+10(1) 两个带等量异种电荷的物体电中和接触电子转移靠近吸引(2) 两个带不等量异种电荷的物体电子-20+10-20-5-5+10-5-5排斥电荷均分接触电子转移靠近吸引(3) 一个带电一个不带电的物体电子-+-+-+-+-20-20-10-20-10-10-10中性排斥等量电荷靠近吸引接触电子转移电荷重心变化-+-+-+-+-放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫做中和，“中和”是指两个带相等电荷量不同电性的物体接触后，正、负电荷完全抵消恢复成不带电的状态，即对外不显电性.答案：A、C、D2.摩擦起电的原因 原子结构例题4-2-1毛皮和硬橡胶棒相互摩擦后，毛皮带正电荷，橡胶棒带负电荷，由此可知毛皮与橡胶棒的原子核束缚电子的能力( ).A. 毛皮比橡胶棒大B. 二者一样大 C. 橡胶棒比毛皮大D. 无法判断解析与答案中性毛皮e带正电易得电子易失电子电子转移摩擦过程失电子不同物质的原子结构不同，因此原子核束缚电子的能力也不同.两个物体相互接触后，电子就从原子得电子核束缚电子本领弱的物体转移到原子核束缚电子本领较强的物体上，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多余的电子而带等量的负电. 摩擦起电的实质是电荷的转移.答案：C例题4-2-2甲物体带正电，乙物体不带电. 当甲、乙两个物体接触后，乙物体也带上了正电，这是因为( ).A. 甲物体上多余的电子转移到乙物体上B. 甲物体上多余的正电荷转移到乙物体上C. 乙物体上多余的电子转移到甲物体上D. 以上说法都不正确解析与答案接触带电是物体带电的一种方法，接触带电的实质是电子的转移，带正电的物体与不带电的物体接触，带正电的物体从不带电的物体夺得电子，从而使不带电的物体失电子而带正电；带负电的物体与不带电的物体接触，带负电的物体因有多余电子，则电子转移到不带电的物体上，从而使物体带上负电.答案：D3.电流的形成例题4-3-1(1) 从能量转化观点看，电源是把 的能转化为 能的装置. 蓄电池对外供电时是把 能转化为 能.(2) 电源的作用是在电源内部不断地使正极 ，负极 ，从而能够 .(3) 如图所示，拿一根带绝缘柄的金属棒把A、B两个验电器连接起来，则金属棒中瞬间电流方向由 到 ，自由电子定向移动的方向由 到 .(4) 将小灯泡用导线连在干电池的锌筒与碳棒上，则在干电池外部自由电子方向从 到 ，电流方向从 到 .解析与答案说出电流形成，记住电流方向，清楚电源的作用及能量的转化.答案：(1) 其他形式 电 化学 电(2) 聚集正电荷 聚集负电荷 持续对外供电(3) B A A B(4) 锌筒 碳棒 碳棒 锌筒例题4-3-2下面说法中正确的是( ).A. 自由电子，正、负离子等电荷运动就能形成电流B. 正、负电荷的定向移动形成电流C. 电子的定向移动方向与规定的电流方向相反，因此不能形成电流D. 导电溶液中的正离子、负离子都可移动，电流方向无法确定解析与答案电流的形成必须是电荷做定向移动，无论是正电荷还是负电荷都可以.A错 没有说定向移动C错 负电荷定向移动同样能形成电流 答案：B4.导体和绝缘体例题4-4-1用毛皮摩擦橡胶棒，能使橡胶棒带电，而为什么用毛皮摩擦金属棒，却不能使手中的金属棒带电？解析与答案橡胶棒是绝缘体，毛皮摩擦橡胶棒时，橡胶棒上带的电荷不容易通过橡胶棒发生转移，因而使它带上了电. 而金属棒是导体，当毛皮和金属棒摩擦时，虽然金属棒上也能出现电荷，但这些电荷很容易通过金属棒以及人的手发生转移，随着电荷的不断转移，金属棒不带电.例题4-4-2(1) 如图所示，在开关和小灯泡之间连着两个金属夹A和B，在金属夹之间分别接入硬币、铅笔芯、橡皮、塑料尺.闭合开关后使小灯泡能发光的是_.(2) 导体和绝缘体之间没有 ， 在一定条件下导体和绝缘体可相互转化. 例如，玻璃是相当好的绝缘体，但如果给玻璃加热，使它达到 ，它就变成了导体.(3) 如右图所示，验电器A不带电，验电器B带负电荷，用导线连接两验电器的瞬间，导体中的电流方向是从 到 ，自由电子移动的方向是从 到 .(4) 下列材料中，都是绝缘体的一组是( ).A. 钨丝、石墨、干布B. 陶瓷、橡胶、油C. 人体、大地、空气D. 盐水、稀硫酸、醋(5) 绝缘体不容易导电是因为绝缘体内( ).A. 没有电子B. 几乎没有电荷C. 正、负电荷总数相等D. 能够自由移动的电荷很少解析与答案知道常见的导体和绝缘体 知道导体导电的原因和绝缘体不导电的原因，导体容易导电是因为导体中有大量的自由电荷.电子无定向移动导体闭合开关而绝缘体中，电荷几乎都束缚在原子的范围之内不能从绝缘体的一个地方移动到另外的地方.电子无定向移动绝缘体闭合开关答案：(1) 硬币和铅笔芯(2) 绝对界限 红炽状态(3) A B B A(4)B(5) D例题4-4-3(1) 关于导体、绝缘体下列说法正确的是( ).A. 铁、人体、大地都属于导体，因为它们内部都存在大量自由电子B. 盐水、铜、铝都属于导体，因为它们内部都存在大量自由电荷C. 橡胶、玻璃属于绝缘体，所以它们都不能带电D. 塑料、陶瓷属于绝缘体，但它们能够带电(2) 一个人赤脚站在地上，手直接拿着一根铜棒和毛皮摩擦，铜棒( ).A. 一定带负电B. 一定带正电C. 可能带正电，可能不带电D. 一定不带电解析与答案地球地球地球毛皮铜棒铜棒中性失电子得电子摩擦电子由人传给铜棒e (1)A错，只有金属导电靠自由电子. C错，绝缘体能得失电子，能带电.(2)人体、大地、铜棒都是导体.铜棒和毛皮摩擦，铜棒易失电子，铜棒失去的电子会被人体和大地重新补充，仍显中性，不带电.答案：(1) B、D(2) D5.电路和电路图例题4-5-1SL1L2SS1L1S2L2(a)S2S1按照图(a)电路图，把右边的实物连成电路.（要求连接时导线不能交叉）解析与答案解决此类问题的方法很多，但比较容易掌握的是“电流路径法”, 分析时先找清电路图中电流的路径, 如果是串联电路, 连接时可从电源正极开始，逐个顺次用笔线作导线连接回到电源负极.如果是并联电路，可先将各分支分别连好，再把各分支并在一起，后作为一个整体连入干路中. 连接中还应注意各元件顺序要与电路图中各元件顺序一致，(b)L1SS1L2S2导线避免交叉.答案：如图(b).例题4-5-2设计电路：有一块接线板，板上有一个电池组，一个电铃和一个电灯泡，两个开关，要把它安装在学校的值班室里，值班人员能从铃声和灯光组成的信号辨别客人是从前门来，还是从后门来，请设计电路并画好电路图.解析与答案前门后门首先根据题意确定电路的连接方式：由于前、后门各不影响，所以电路应为并联. 根据实际需要，只要有人来，电铃即响提醒值班人员，因此电铃安装在干路上；两个开关分别安装在前门和后门支路上；为了区别，前门有人按开关，不仅铃响而且灯也亮，而后门铃响且灯不亮. 这样就可设计出电路图了.答案：如图所示. 例题4-5-3(1) 如右图甲所示电路，当开关S1闭合，S2断开时，电路处于 状态；当S1、S2都断开时，电路处于 状态；当S1断开，S2闭合时，电路处于 状态.(2) 如右图乙所示电路图，由各电路元件组成的电路，其中A为 ，B为 ，C为 ，D为 ， E为 .(3) 请找出下面几个电路图不合要求的地方.A图 ，B图 ，C图 .(4) 在如图所画电路图中正确的是( ).ABC(5) 按照图所示门铃的实物图画出电路图(6)在如图所示的电路中，闭合开关后，电路将是 (填“通路”、“开路”、“短路”); 要使电路中两灯串联,只要拆除导线 (填a或b)解析与答案知道电路组成及各部分作用，电路元件符号，知道什么是通路、开路、短路.答案：(1)通路开路短路(2) 电池开关电灯电动机电铃(3) 灯泡不应画在拐角缺少电源出现了开路(4) C(A、B两图是短路)(5)(6) 短路 b例题4-5-4下面各电路图中正确的是( ).ABCD解析与答案A错，S闭合形成短路. B错，S2放在拐角上，S1有三条导线相接. C错，开关S2、灯L2没有和电源构成回路. D两灯为并联，正确.答案 D章综合例解例题4-1两个带电小球相互接触后分开，然后又靠近时，两个小球( ).A. 一定互相吸引B. 一定互相排斥C. 一定无相互作用D. 可能相互排斥，也可能无相互作用解析与答案这两个小球带电情况有四种可能：(1) 当两球带等量同种电荷时：(2) 当两球带不等量同种电荷时：(3) 当两球带等量的异种电荷时：(4) 当两球带不等量的异种电荷时：两球会出现的作用情况：排斥、无相互作用.答案：D例题4-2如右图所示，用两灯泡L1和L2组成的串联电路，闭合开关后只有L1发光，则电路可能出现的故障为( ).A. L2断路B. 开关断路C. L2的灯座短路D. 电源短路解析与答案开关闭合后，灯L1发光，说明电路是通路，电路中有电流，必定不能形成开路. L2不发光说明L2被短路.答案：C例题4-3如右图所示电路，当S1、S2都断开时电路为 联；当S1、S2都闭合时 亮，电路为 联；当S1闭合、S2断开时 亮.解析与答案依电流流向法，让电流从电源正极出发，经各用电器回到电源的负极，若电流无分支，各用电器为串联. 若出现分支则可能为并联.在识别电路时，若出现开关或某处断开，则可将断开处从原图去掉并画出等效电路图.当S1、S2都断开时，依电流流向法得电流只有一条路径. 并将断开处从电路中去掉，其等效电路图为右图所示，即三盏灯串联.若在电路中出现分支，可按节点法来分析、识别电路，即不论导线有多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端均可以看成同一点，找出各用电器两端公共点. abcL1L2 L3 S1 dS2 A 当S1、S2都闭合时，依节点法，(1)在原图中各点处用字母表示出来如图A；(2)由节点法可知，导线a、c端看成一个点，导线b、d端看成一个点，这样L1、L2、L3的一端重合为一个点，另一端重合为一个点. 并画出其等效电路图如图B.当S1闭合、S2断开时，相当于导线并接在L1、L2两端，没有电流通过L1、L2，则可将L1、L2去掉，等效电路图如右图，因此只有L3亮.答案：串 L1、L2、L3 并 L3例题4-4按下图的电路图将右边的实物连成电路：解析与答案复杂并联电路，可采用“先串后并”的方法，步骤如下.(1) 拆去电路图中的一条支路，则原电路图变为如图a，并根据此图连成实物图如图b.(2) 把拆去的支路上的L2和S2串联起来. 如图b.ab(3) 把拆去的支路放回原图所在位置(如图c)，在实物图中把a，b两点连接在c、d两点处，即可得到题设要求.cd答案：如图d所示例题4-5画出以下各电路图的等效电路:解析与答案导线伸缩、移动接头是简化电路的一种方法. 我们对于复杂电路的辨识、分析，往往感到棘手、困难. 合理地将导线延伸或缩短，在不跨越其他元件的前提下，通过移动接头来整理电路. 其中，“伸”可以无限延长，“缩”可以缩至节点.(1)答案：将图(1) a中的接头A移动，变为图(1) b，再将图(1) b中的2线缩短，1线延伸变为图(1) c，由此可判断三只灯并联，图(1) c为图(1) a的等效电路.常见的三个用电器的连接图的等效电路的分析过程(2)将图(2)a中的“1”线缩短变为图(2)b，将图(2)b中的“2”线缩短，“3”线延伸变为图(2)c，图(2)c即为图(2)a的等效电路.例题4-6为了便于甲、乙两办公室相互传呼，两室内各设电铃、开关一只，电源安置甲室内，如下图甲、乙所示，画出电路图，使任何一方闭合开关，对方铃响.解析与答案相互传呼，即为互不干扰，两电铃应为并联，且甲室开关控制乙室电铃，乙室开关控制甲室电铃：组成了两条支路.答案：如右图例题4-7对于导体和绝缘体，下列说法正确的是( ).A. 导体容易导电是因为导体内有自由电荷B. 导体容易导电是因为导体内有自由电子C. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电子D. 绝缘体不容易导电是因为绝缘体内几乎没有电荷解析与答案我们平时所用的导体是金属的，而金属导电靠的是自由电子，因此有的学生错误地认为导体导电是靠自由电子，错选B. 任何物体都是由大量的原子组成，每个原子内都包含有正电荷和负电荷. 没有认清原子的内部结构，是误选C、D的原因. 要避免这种错误的出现，就要对导体导电的实质有深刻的理解，导体有多种，例如，酸、碱、盐水溶液导电靠的是正、负离子，都属于自由电荷. 故选A. 而绝缘体内虽有大量正电荷和负电荷，却都很难自由移动. 因此绝缘体不容易导电.答案：A.例题4-8甲、乙两金属球，甲不带电，乙带正电荷，用导线将甲、乙连接起来时，下面说法正确的是( ). (2001年 天津)A. 电流方向从乙到甲，自由电子运动方向从乙到甲B. 电流方向从乙到甲，自由电子运动方向从甲到乙C. 电流方向从甲到乙，自由电子运动方向从甲到乙D. 电流方向从甲到乙，自由电子运动方向从乙到甲解析与答案由于乙带正电，缺少电子，当用导线连接甲乙时，甲上的一部分电子会经导线向乙移动，因为导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以，电流方向是从乙到甲，而自由电子定向移动的方向是从甲到乙.答案：B.例题4-9图所示的电路图，其中电路连接方法正确的是( ). (北京)SLSL2L1L1L2LABCD解析与答案选项A中，开关一闭合就形成短路，是错误的；选项B中，开关一接通也形成短路，是不允许的.选项C中，导线将L2局部短接,同时也少了开关，是不对的；只有D选项元件齐全, 且连接正确.答案：D. 例4-10S2S1L1L2S3对图所示电路，下列说法错误的是( ). (2001年 云南)A. 只闭合S1、S3，电源被短路B. 只闭合S1，L1、L2串联C. 只闭合S2、S3，L1、L2并联D. 只闭合S2，一个灯都不会亮解析与答案只闭合S1、S3时，电流会不经过用电器直接构成回路，使电源短路，A是对的；B选项也是对的；C选项，只闭合S2、S3时，L1、L2可以分别与电源构成通路，电流可经S2L1S3回到电源负极，也可以经S2L2回到电源负极，是两灯并联，所以也是对的；D选项，只闭合S2时，电路中有L2可以发光，所以D是错的.答案：D.例题4-11在“组成串连电路”的学生实验中，如图所示，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮.某同学用一根导线去检查电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮；然后再并接在灯L2两端时发