
一.電荷間的相互作用規(guī)律(共2小題)
1.理想模型是物理學(xué)研究問題的重要方法之一,目的是略去所研究問題的次要和無關(guān)因素,明確問題的主要因素。關(guān)于電的認(rèn)識(shí),物理學(xué)家?guī)靵鼋Ⅻc(diǎn)電荷理想化模型(物理學(xué)上把物體自身大小比相互之間的距離小得多的帶電體叫做點(diǎn)電荷),并通過實(shí)驗(yàn)得出庫(kù)侖定律:真空中兩個(gè)帶電量為Q、q的點(diǎn)電荷間相互作用力的關(guān)系為. 如圖所示,在真空中有兩個(gè)相距較近的帶電金屬小球,半徑為R且兩球心距離為r(r略大于 2R),所帶電荷量的絕對(duì)值分別為10q、q,則以下說法正確的是( )
A.根據(jù)庫(kù)侖定律,當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí),則它們間的相互作用力趨近于無窮大
B.若兩球?yàn)楫惙N電荷,電荷間的相互作用力大小可能是
C.電荷間的相互作用力大小始終有,與兩球帶何種電荷無關(guān)
D.若將兩電荷接觸后放回原位置,此時(shí)它們間必為斥力,且一定是
答案與解析:A.庫(kù)侖定律只適用于真空中的點(diǎn)電荷間的相互作用,當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離趨近于零時(shí),不能當(dāng)作點(diǎn)電荷,因此庫(kù)侖定律不適用,它們間的相互作用力無法確定,故A錯(cuò)誤;
BC.若兩球?yàn)楫惙N電荷,電荷間相互吸引,導(dǎo)致電荷間距比r還小,因此電荷間的相互作用力一定是F>k;
若兩球?yàn)橥N電荷,電荷間相互排斥,導(dǎo)致電荷間距比r還大,此時(shí)電荷間的相互作用力一定是F<k;故BC錯(cuò)誤;
D.由題知,兩帶電金屬小球,所帶電荷量的絕對(duì)值分別為10q、q,
①若是同種電荷,將兩電荷接觸后分別帶有5.5q的電荷量,此時(shí)它們間必為斥力,
電荷間的相互作用力:F=k=k>k,
②若是異種電荷,將兩電荷接觸后分別帶有4.5q的電荷量(發(fā)生電中和,中和后為同種電荷),此時(shí)它們間必為斥力,
此時(shí)電荷間的相互作用力:F′=k=k>k,故D正確。
故選:D。
2.在晴朗干燥的冬日里,如果用塑料梳子梳干燥的頭發(fā),會(huì)發(fā)現(xiàn)頭發(fā)越梳越蓬松,其主要原因是頭發(fā)和梳子摩擦后,頭發(fā)帶 同種 電荷相互排斥。(選填“同種”或“異種”)
答案與解析:當(dāng)用塑料梳子梳干燥的頭發(fā)時(shí),由于摩擦起電使梳子帶上了一種電荷,而頭發(fā)帶上了另一種電荷,因?yàn)轭^發(fā)之間帶的是同種電荷,同種電荷互相排斥而張開,所以頭發(fā)會(huì)越梳越松。故答案為:同種。
二.物體帶電情況的判斷(共2小題)
3.餐巾紙摩擦過的塑料吸管放在支架上,吸管能在水平面自由轉(zhuǎn)動(dòng),如圖所示,手持帶負(fù)電的橡膠棒,靠近吸管A端,A端會(huì)遠(yuǎn)離橡膠棒。實(shí)驗(yàn)中( )
A.與吸管摩擦的餐巾紙不帶電B.吸管帶正電
C.摩擦?xí)r,吸管得到電子D.吸管不帶電
答案與解析:(1)把帶負(fù)電的橡膠棒靠近吸管A端時(shí),吸管A端遠(yuǎn)離橡膠棒(即被排斥),說明吸管A端與橡膠棒帶的是同種電荷,橡膠棒帶負(fù)電,吸管A端也帶負(fù)電,故BD錯(cuò)誤;
(2)吸管與餐巾紙摩擦,吸管帶負(fù)電,說明吸管得到了電子,同時(shí)餐巾紙失去電子而帶正電,故C正確,A錯(cuò)誤。故選:C。
4.A、B泡沫小球靜止時(shí)如圖所示,已知A球帶正電,則:
(1)B球 不一定 (選填“一定”或“不一定”)帶負(fù)電;
(2)在圖中畫出A球所受力的示意圖。
答案與解析:已知A球帶正電,由圖可知:A吸引B,說明B與A帶異種電荷,即帶負(fù)電,也可能不帶電。
A球受到重力G、繩子的拉力F拉和B球的吸引力F作用,力的作用點(diǎn)在A球的幾何中心,作圖如下:
故答案為:(1)不一定;(2)見上圖。
三.導(dǎo)體與絕緣體的概念(共3小題)
5.下列物品中,通常情況下屬于導(dǎo)體的是( )
A.塑料安全帽B.布手套C.橡膠鞋D.鋼尺
答案與解析:A、塑料安全帽的材料是塑料,不容易導(dǎo)電,屬于絕緣體;故A錯(cuò)誤;
B、布手套不易導(dǎo)電,不容易導(dǎo)電,屬于絕緣體;故B錯(cuò)誤;
C、橡膠鞋的材料是橡膠,不容易導(dǎo)電,屬于絕緣體;故C錯(cuò)誤;
D、鋼尺的材料是金屬,容易導(dǎo)電,是導(dǎo)體;故D正確;故選:D。
6.圖中所示的物品中,通常情況下屬于導(dǎo)體的是( )
A.陶瓷盤B.不銹鋼鍋
C.玻璃杯D.木鏟
答案與解析:A、陶瓷盤是制品陶瓷,是絕緣體。不符合題意。
B、不銹鋼鍋是金屬制品,是導(dǎo)體。符合題意。
C、玻璃杯是玻璃制品,是絕緣體。不符合題意。
D、木鏟是木制品,是絕緣體。不符合題意。故選:B。
7.下列物體中屬于絕緣體的是( )
A.食鹽水B.大地C.橡膠D.人體
答案與解析:食鹽水、大地、人體都屬于導(dǎo)體;橡膠屬于絕緣體。故選:C。
四.電流的形成(共2小題)
8.每種金屬導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)有確定的值。若兩段長(zhǎng)度之比為2:1、橫截面積之比為1:3的鎳鉻合金絲并聯(lián)在某電路中使用時(shí),則這兩根電阻絲內(nèi)電子定向移動(dòng)的平均速度之比為( )
A.1:2B.3:1C.2:1D.1:1
答案與解析:因?yàn)镽1和R2材料相同,長(zhǎng)度之比為L(zhǎng)1:L2=2:1,橫截面積之比為S1:S2=1:3,所以電阻之比R1:R2=6:1,
兩電阻并聯(lián)電壓相等,則I1:I2=1:6,
根據(jù)I=nQsv得 I1=n1Q1s1v1,I2=n2Q2s2v2,因?yàn)镮1:I2=1:6,S1:S2=1:3,所以v1:v2=1:2。故選:A。
(多選)9.下列說法中正確的是( )
A.同種電荷相互排斥
B.光是電磁波
C.電荷的移動(dòng)形成電流
D.負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向就是電流的方向
答案與解析:A、同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引,故A正確;
B、光是電磁波,可以在真空中傳播,故B正確;
C、電流是由電荷定向移動(dòng)形成的,故C錯(cuò)誤;
D、把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向,故D錯(cuò)誤。故選:AB。
五.電流的方向(共2小題)
10.兩個(gè)相同的驗(yàn)電器A和B,A帶正電,B不帶電,用金屬棒把A、B連接起來后如圖,則( )
A.A中正電荷通過金屬棒流向B,A、B均帶正電荷
B.B中負(fù)電荷通過金屬棒流向A,A、B均帶正電荷
C.金屬棒中有電流從A流向B,A張角增大,B張角增大
D.金屬棒中有電流從B流向A,A張角減小,B張角增大
答案與解析:A、B、A帶正電,B不帶電,用金屬棒把A和B連接起來,B上的部分負(fù)電荷會(huì)轉(zhuǎn)移到A上,因此驗(yàn)電器B的金屬箔由于帶正電會(huì)張開。故A錯(cuò)誤、B正確;
C、D、電流的方向與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反,因此電流方向是由A到B.負(fù)電荷從B到A,A部分正電荷被中和,所以張角減??;B由于缺少負(fù)電荷帶正電,張角增大。故C、D錯(cuò)誤。故選:B。
11.當(dāng)電流從右向左通過食鹽(氯化鈉)溶液時(shí),溶液中( )
A.鈉離子向左移動(dòng),氯離子向右移動(dòng)
B.鈉離子向右移動(dòng),氯離子向左移動(dòng)
C.鈉離子和氯離子都向右移動(dòng)
D.鈉離子和氯離子都向左移動(dòng)
答案與解析:我們規(guī)定電流方向與正電荷定向移動(dòng)的方向相同,與負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。
食鹽(氯化鈉)溶液中有鈉離子和氯離子。鈉離子帶正電,氯離子帶負(fù)電。電流從右向左,所以鈉離子向左做定向移動(dòng),氯離子向右做定向移動(dòng)。故選:A。
六.電路的組成(共2小題)
12.恐怖分子在公共場(chǎng)所安裝了定時(shí)炸彈,其引爆裝置如圖所示,起爆前定時(shí)開關(guān)S是閉合的,當(dāng)設(shè)定起爆時(shí)間一到,定時(shí)開關(guān)S會(huì)自動(dòng)斷開。為使引爆裝置停止工作,拆彈專家應(yīng)在圖中哪處剪斷導(dǎo)線。拆除前起爆器上有沒有電流通過?( )
A.a(chǎn);沒有B.b;沒有C.a(chǎn);有D.b;有
答案與解析:由題意知當(dāng)S斷開時(shí),起爆器中將通以電流,引爆炸彈,故為了使引爆裝置停止工作,應(yīng)將起爆器與電流斷開,故應(yīng)剪斷a處;
拆除前由于起爆器被短路,故起爆器上沒有電流。故選:A。
13.汽車轉(zhuǎn)向時(shí)通過轉(zhuǎn)向桿控制轉(zhuǎn)向燈工作從而起到警示的作用。當(dāng)駕駛員撥動(dòng)轉(zhuǎn)向桿時(shí),左側(cè)前部、尾部轉(zhuǎn)向燈和左側(cè)后視鏡的LED指示燈同時(shí)閃爍,再次扭動(dòng)轉(zhuǎn)向桿,這三個(gè)指示燈同時(shí)熄滅,則轉(zhuǎn)向桿相當(dāng)于電路元件中的 開關(guān) ,這三個(gè)燈通常并聯(lián),好處是 一個(gè)燈泡損壞時(shí),其它燈泡仍能正常工作 。
答案與解析:當(dāng)駕駛員撥動(dòng)轉(zhuǎn)向桿時(shí),指示燈才會(huì)工作,所以這根桿子起到了開關(guān)的作用;這三個(gè)燈通常并聯(lián),好處是一個(gè)燈泡損壞時(shí),其它燈泡仍能正常工作。
故答案為:開關(guān);一個(gè)燈泡損壞時(shí),其它燈泡仍能正常工作。
七.電路的三種狀態(tài)(共3小題)
14.已知L1和L2額定電壓相同,將它們?nèi)鐖D所示接入電路,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)L1亮、L2不亮,這可能是因?yàn)椋? )
A.L2燈絲燒斷
B.開關(guān)接觸不良
C.L2的額定功率遠(yuǎn)大于L1 的額定功率
D.L2燈絲的電阻遠(yuǎn)大于L1的電阻
答案與解析:A、若L2燈絲燒斷,兩燈都不亮,故A錯(cuò)誤;
B、若開關(guān)接觸不良,即斷路,兩燈都不亮,故B錯(cuò)誤;
CD、兩燈串聯(lián),電流相同;因燈泡的亮暗取決于實(shí)際功率的大小,且L1亮、L2不亮,說明L1的實(shí)際功率較大,由P=I2R可知,L1的電阻較大,即R1>R2,故D錯(cuò)誤;
兩燈的額定電壓相同,且R1>R2,根據(jù)P=可知,L2的額定功率大于L1 的額定功率,故C正確。故選:C。
15.如圖,若S1、S2閉合時(shí),會(huì)亮的燈是 L3 ,若再閉合S3,會(huì)亮的燈是 L1、L2、L3 。
答案與解析:(1)只閉合S1、S2時(shí),L1、L2被短路,L1、L2不發(fā)光;此時(shí)只有燈L3連入,所以會(huì)發(fā)光的燈是L3;
(2)若再閉合S3,電流從正極出發(fā)分三支,分別經(jīng)L1、L2、L3回負(fù)極,所以S1、S2、S3都閉合時(shí),三只燈泡都亮,此時(shí)三盞燈并聯(lián)。故答案為:L3; L1、L2、L3。
16.如圖甲所示,在一根橫跨河流兩岸的硬塑料管內(nèi)穿有三根完全相同的導(dǎo)線。為了辨別哪兩個(gè)線頭為同一根導(dǎo)線的兩端,工人師傅用圖乙所示的“測(cè)通器”來進(jìn)行測(cè)試。他首先將A和B連接起來,然后將“測(cè)通器”的m連接在D上,將n連接在F上,發(fā)現(xiàn)此時(shí)小燈泡發(fā)光….工人師傅據(jù)此可以做出什么判斷?下一步他將如何操作才能最終搞清每根導(dǎo)線的兩端?
答案與解析:(1)因?yàn)檫B接A和B,將測(cè)通器的m連接在D上。當(dāng)n連接F時(shí)小燈泡發(fā)光,說明DBAF連通,CE為另外的一根導(dǎo)線;
(2)現(xiàn)在知道CE為一根導(dǎo)線,下一步將AC連在一起,先把m連接在E上,若n連接F時(shí)小燈泡發(fā)光,則AF為一根導(dǎo)線,若燈不亮說明AD為一根導(dǎo)線,BF為同一根導(dǎo)線。
八.串、并聯(lián)電路的概念與辨別(共3小題)
17.如圖所示,某移動(dòng)電源(俗稱充電寶)有兩個(gè)輸出端,通過電源線可以單獨(dú)或同時(shí)為移動(dòng)設(shè)備充電,這兩個(gè)輸出端的連接方式是 并聯(lián) (選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”);通常情況下,家庭電路中控制用電器的開關(guān)要連接在 火線 (選填“火線”或“零線”)和用電器之間。
答案與解析:(1)移動(dòng)電源給手機(jī)充電過程中,各手機(jī)間互不影響,所以輸出端的連接方式是并聯(lián)。
(2)為了用電的安全,開關(guān)應(yīng)控制火線,即開關(guān)要接在火線和用電器之間。
故答案為:并聯(lián);火線。
18.路燈總是同時(shí)亮,同時(shí)滅,它們的連接方式一定是 并 聯(lián)的。
答案與解析:街上的路燈總是同時(shí)亮,同時(shí)熄滅,有時(shí)損壞了一盞,其它路燈也會(huì)亮,由此可見路燈可以獨(dú)立工作,互不影響,因此路燈之間是并聯(lián)的。故答案為:并。
19.在圖中,若組成兩個(gè)燈泡的并聯(lián)電路,則甲是 電壓表 ,乙是 電流表 (填電路元件名稱).請(qǐng)將此實(shí)物圖在答題紙的方框內(nèi)轉(zhuǎn)化成電路圖。
答案與解析:(1)根據(jù)所給實(shí)物圖分析,甲表與燈泡L2并聯(lián),所以是電壓表;乙表與兩個(gè)燈泡串聯(lián),所以是電流表。
(2)根據(jù)對(duì)電路的分析畫出電路圖如下:
故答案為:(1)電壓表;電流表;(2)見解答。
九.串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用(共12小題)
20.2020年新春之際,我國(guó)出現(xiàn)了罕見的新型冠狀病毒疫情。小雨設(shè)計(jì)了一種輸液提示器,幫助武漢金銀潭醫(yī)院護(hù)士在護(hù)士站就能觀察到藥液量的變化,當(dāng)袋中藥液量減少時(shí)電壓表示數(shù)隨之減小,下列符合要求的電路圖是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:當(dāng)袋中藥液量減少時(shí),整個(gè)藥液袋的重力減小,對(duì)彈簧的拉力減小,彈簧的伸長(zhǎng)量減小,所以滑片會(huì)向上移動(dòng)。
A、由圖可知,變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓;
當(dāng)袋中藥液量減少時(shí),滑片的上移不會(huì)改變變阻器連入電路的電阻,則電路中的電流不變,變阻器兩端的電壓不變,即電壓表的示數(shù)也不變,故A不符合要求;
B、由圖可知,變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓;
當(dāng)袋中藥液量減少時(shí),滑片向上移動(dòng),變阻器連入電路的電阻變大,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,變阻器兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故B不符合要求;
C、由圖可知,變阻器與燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)變阻器兩端的電壓;
當(dāng)袋中藥液量減少時(shí),滑片向上移動(dòng),變阻器連入電路的電阻變小,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知,變阻器兩端的電壓變小,即電壓表的示數(shù)變小,故C符合要求;
D、由圖可知,變阻器與燈泡并聯(lián),電壓表測(cè)量電源電壓,
由于電源電壓不變,所以,當(dāng)袋中藥液量減少時(shí),電壓表的示數(shù)不變,故D不符合要求。
故選:C。
21.如圖是新一代代步工具電動(dòng)獨(dú)輪車,依靠電力驅(qū)動(dòng)低碳環(huán)保。當(dāng)電源開關(guān)S1閉合時(shí)指示燈亮起,獨(dú)輪車處于待機(jī)狀態(tài),再當(dāng)人站在獨(dú)輪車上時(shí)開關(guān)S2自動(dòng)閉合,電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng),開始運(yùn)動(dòng)。下列電路設(shè)計(jì)符合上述要求的是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:由題知,當(dāng)電源開關(guān)S1閉合時(shí)指示燈亮起,人站在獨(dú)輪車上開關(guān)S2自動(dòng)閉合,電動(dòng)機(jī)才能啟動(dòng),
所以,指示燈和電動(dòng)機(jī)并聯(lián),S1控制干路,開關(guān)S2控制電動(dòng)機(jī);
A、圖中開關(guān)S2閉合后,會(huì)發(fā)生電源短路現(xiàn)象,故A不符合題意;
B、圖中指示燈和電動(dòng)機(jī)串聯(lián),故B不符合題意;
C、圖中指示燈和電動(dòng)機(jī)并聯(lián),S1控制干路,開關(guān)S2控制電動(dòng)機(jī),故C符合題意;
D、圖中S1控制電動(dòng)機(jī),開關(guān)S2控制指示燈,故D不符合題意。故選:C。
22.家用電吹風(fēng)可單獨(dú)吹冷風(fēng),也可吹熱風(fēng),但不可只發(fā)熱而不吹風(fēng);吹熱風(fēng)狀態(tài)下,即使發(fā)熱體燒壞了,吹風(fēng)機(jī)也能工作。下列電路設(shè)計(jì)符合要求的是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:家用電吹風(fēng)可單獨(dú)吹冷風(fēng),也可吹熱風(fēng),但不可只發(fā)熱而不吹風(fēng),這說明電動(dòng)機(jī)和電吹風(fēng)是并聯(lián)的,發(fā)熱電阻有獨(dú)立的開關(guān),故C正確。
故選:C。
23.“陽(yáng)光動(dòng)力2號(hào)”飛機(jī)上裝有平衡警示電路,其中S為正對(duì)駕駛員的重力開關(guān),金屬片M可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)機(jī)翼水平時(shí),M在a、b中間。當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重左傾時(shí),綠燈亮、電鈴響;當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重右傾時(shí),紅燈亮、電鈴響。圖中符合這一要求的電路是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:由題可知,當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重左傾時(shí),綠燈亮、電鈴響,開關(guān)接a,綠燈與電鈴接入電路;當(dāng)飛機(jī)嚴(yán)重右傾時(shí),紅燈亮、電鈴響,開關(guān)接b,紅燈與電鈴接入電路;紅燈與綠燈互不影響,能獨(dú)立工作,它們是并聯(lián)的,不論開關(guān)接a還是接b,電鈴都接入電路,因此電鈴串聯(lián)在干路中。故D選項(xiàng)符合要求。故選:D。
24.為避免超高車輛闖入隧道造成事故,小明設(shè)計(jì)了警示電路,使用時(shí)閉合開關(guān)S.導(dǎo)線EF橫置于隧道口上沿前方,一旦被駛來的車輛撞斷,紅燈L亮且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)放下欄桿。燈和電動(dòng)機(jī)中,即使其中之一斷路,另一個(gè)也能正常工作。下列電路中符合要求的是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:由題知,導(dǎo)線EF橫置于隧道口上沿前方,一旦被駛來的車輛撞斷,紅燈L亮且電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)放下欄桿,這說明EF斷開之后,電動(dòng)機(jī)與指示燈是通路;在EF斷開之前,電動(dòng)機(jī)與指示燈被短路,則導(dǎo)線EF與電動(dòng)機(jī)和指示燈并聯(lián);
由題知,燈和電動(dòng)機(jī)中,即使其中之一斷路,另一個(gè)也能正常工作,這說明指示燈與電動(dòng)機(jī)互不影響,能獨(dú)立工作,所以電動(dòng)機(jī)與指示燈是并聯(lián)的;
為防止EF斷開之前電源被短路,干路中還應(yīng)串聯(lián)一個(gè)保護(hù)電阻,由圖示電路圖可知,只有D符合要求。故選:D。
25.小明一家搬進(jìn)剛裝修完的新家的這天晚上,小明閉合床頭燈的開關(guān)準(zhǔn)備坐在床頭看書,可是發(fā)現(xiàn)房間的日光燈也亮了,他斷開床頭燈的開關(guān),兩盞燈都熄滅了;他過去閉合日光燈的開關(guān),床頭燈不亮,但日光燈更亮了。小明很想知道他的床頭燈為什么會(huì)出現(xiàn)這種“奇怪現(xiàn)象”?關(guān)于小明家的日光燈與床頭燈此時(shí)的連接電路圖是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:由題意可知;床頭燈開關(guān)應(yīng)同時(shí)控制床頭燈和日光燈即串聯(lián);
日光燈的開關(guān)只能控制日關(guān)燈,即此時(shí)床頭燈和日光燈并聯(lián);
日光燈更亮,根據(jù)P=可知,日光燈的開關(guān)使床頭燈短路,
綜合以上,結(jié)合選項(xiàng)可知B選項(xiàng)符合題意。故選:B。
26.如圖所示電路中,閉合開關(guān)后小燈泡熄滅的是( )
A.B.C.D.
答案與解析:A、由圖知,開關(guān)斷開時(shí),燈與定值電阻串聯(lián),燈發(fā)光;開關(guān)閉合,電路中只有定值電阻連入電路中,燈泡被短路熄滅,故A符合題意;
B、由圖知,開關(guān)斷開時(shí),燈與定值電阻串聯(lián),燈發(fā)光;開關(guān)閉合,電路中只有燈泡連入電路中,定值電阻被短路,所以燈仍發(fā)光,故B不合題意;
C、由圖知,開關(guān)斷開時(shí),只有燈連入電路中,燈發(fā)光;開關(guān)閉合,燈與定值電阻并聯(lián),所以燈仍發(fā)光,故C不合題意;
D、由圖知,開關(guān)斷開時(shí),只有定值電阻連入電路中,燈不發(fā)光;開關(guān)閉合,燈與定值電阻并聯(lián),燈發(fā)光,故D不合題意。故選:A。
27.如圖所示,為保證司乘人員的安全,轎車上設(shè)有安全帶未系提示系統(tǒng),當(dāng)乘客坐在座椅上時(shí),座椅下的開關(guān)S1閉合,若未系安全帶,則開關(guān)S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起;若系上安全帶,則開關(guān)S2閉合,指示燈熄滅,下列設(shè)計(jì)比較合理的電路圖是( )
A.B.C.D.
答案與解析:A、兩開關(guān)串聯(lián),只有乘客坐下,系上安全帶時(shí)指示燈才會(huì)發(fā)光,不符合題意;
B、指示燈與S1串聯(lián),與S2并聯(lián),乘客坐下時(shí)指示燈亮,系上安全帶時(shí),指示燈被短路熄滅,并且不會(huì)出現(xiàn)電源短路,符合題意;
C、指示燈與S1串聯(lián),與S2并聯(lián),乘客坐下時(shí)指示燈亮,系上安全帶時(shí),指示燈被短路熄滅,但出現(xiàn)電源短路,不符合題意;
D、兩開關(guān)并聯(lián),無論乘客坐下,還是系上安全帶,指示燈都會(huì)發(fā)光,不符合題意;
故選:B。
28.轎車的儀表盤上有一個(gè)顯示汽車車門關(guān)閉狀況的指示燈。只要四個(gè)車門中有一個(gè)沒有關(guān)好(即此時(shí)裝在未關(guān)好車門上的開關(guān)處于斷開狀態(tài)),指示燈就會(huì)發(fā)光從而提醒駕駛員。在下圖所示的四個(gè)電路中,設(shè)計(jì)正確的是( )
A.B.
C.D.
答案與解析:根據(jù)題意可知,只要四個(gè)車門中有一個(gè)沒有關(guān)好(即此時(shí)裝在未關(guān)好車門上的開關(guān)處于斷開狀態(tài)),指示燈就會(huì)發(fā)光,
A、無論閉合幾個(gè)開關(guān),燈泡都亮,不符合題意;
B、無論閉合哪個(gè)開關(guān),燈泡因被短路都不亮,不符合題意;
C、四個(gè)開關(guān)應(yīng)該和燈泡并聯(lián),且開關(guān)全部閉合后,會(huì)把燈泡短路,燈泡不亮,符合題意;
D、當(dāng)開關(guān)全部閉合后,燈泡仍然發(fā)光,不符合題意;故選:C。
29.2013年我國(guó)《交通新法規(guī)》稱為“史上最嚴(yán)”法規(guī),其中對(duì)司乘人員必須系安全帶作了嚴(yán)格要求。轎車上設(shè)有安全帶未系提示系統(tǒng)。當(dāng)乘客坐在座椅上時(shí),座椅下的開關(guān)S1即閉合,若未系安全帶(安全帶控制開關(guān)S2斷開)儀表盤上的指示燈將亮起;當(dāng)系上安全帶時(shí)(安全帶控制開關(guān)S2閉合),指示燈熄滅。如圖所示的有關(guān)電路設(shè)計(jì)中最合理的是( )
A.B.C.D.
答案與解析:A、兩開關(guān)串聯(lián),只有乘客坐下,系上安全帶時(shí)指示燈才會(huì)發(fā)光,不符合題意;
B、指示燈與S1串聯(lián),與S2并聯(lián),乘客坐下時(shí)指示燈亮,系上安全帶時(shí),指示燈被短路熄滅,但出現(xiàn)電源短路,不符合題意;
C、指示燈與S1串聯(lián),與S2并聯(lián),乘客坐下時(shí)指示燈亮,系上安全帶時(shí),指示燈被短路熄滅,并且不會(huì)出現(xiàn)電源短路,符合題意;
D、兩開關(guān)并聯(lián),無論乘客坐下,還是系上安全帶,指示燈都會(huì)發(fā)光,不符合題意。
故選:C。
30.火車在兩節(jié)車廂之間有兩間廁所,只有當(dāng)兩間廁所的門都關(guān)上時(shí)(每扇門相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)),車廂中指示牌內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光,指示牌就會(huì)顯示“廁所有人”字樣,提醒旅客兩間廁所內(nèi)都有人。請(qǐng)你把圖中的各元件符號(hào)連接成符合上述設(shè)計(jì)要求的電路圖。(在圖中畫出原圖并作圖)
答案與解析:每扇門相當(dāng)于一個(gè)開關(guān),只有當(dāng)兩個(gè)開關(guān)都閉合時(shí),車廂中指示牌內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光,說明兩個(gè)開關(guān)共同作用才能控制燈泡,所以兩開關(guān)和指示燈串聯(lián),電路圖如圖:
。
31.曉彤同學(xué)在科技活動(dòng)小組中為學(xué)校茶爐房設(shè)計(jì)了如圖1所示的人工控制電路。用紅綠燈分別表示水是否燒開,只紅燈亮,表示水未燒開,只綠燈亮,表示水已燒開。
(1)水已燒開時(shí)開關(guān)的開閉情況是 B
A.S1閉合、S2斷開 B.S1斷開、S2閉合 C.S1、S2都斷開 D.S1、S2都閉合
(2)小雪同學(xué)看了曉彤的設(shè)計(jì)后認(rèn)為該設(shè)計(jì)還有不足之處,請(qǐng)指出該設(shè)計(jì)的兩點(diǎn)不足:
① S1、S2都斷開時(shí),兩燈都亮,無法判斷水是否燒開 ;② S1、S2都閉合時(shí),兩燈都不亮,無法判斷電路是否工作,且對(duì)電源短路 。
(3)同學(xué)們經(jīng)過討論,在曉彤設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),克服了上述的不足,請(qǐng)你將改進(jìn)后的電路圖畫在圖方框內(nèi)。(可改動(dòng)元件)
答案與解析:(1)水燒開時(shí),綠燈亮、紅燈不亮,說明綠燈通路,紅燈被短路,即開關(guān)S1斷開、S2閉合,故選B;
(2)由設(shè)計(jì)電路圖可知,兩開關(guān)都斷開時(shí),兩燈泡均發(fā)光,無法判斷水是否燒開;
兩開關(guān)都閉合時(shí),兩燈泡均不發(fā)光,無法判斷電路是否工作,同時(shí)對(duì)電源短路,會(huì)燒壞電源。
(3)由于兩燈泡工作時(shí)互不影響的,所以應(yīng)采取并聯(lián)的方式,利用刀雙擲開關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),如圖:
故答案為:(1)B;
(2)①S1、S2都斷開時(shí),兩燈都亮,無法判斷水是否燒開;
②S1、S2都閉合時(shí),兩燈都不亮,無法判斷電路是否工作。
(3)如上圖。
一十.電路的基本連接方式(共4小題)
32.如圖所示,兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了能在不改變電路連接的前提下,測(cè)算出燈L1和L2兩端電壓的電路,其中正確的是( )
A.圖(甲)B.圖(乙)
C.圖(甲)、(乙)D.兩圖都不正確
答案與解析:根據(jù)圖甲可知,當(dāng)開關(guān)S接位置1時(shí),電壓表并聯(lián)在L1兩端,測(cè)量L1兩端電壓;當(dāng)開關(guān)S接在位置2時(shí),電壓表并聯(lián)在L1、L2兩端,測(cè)量L1、L2兩端的總電壓,根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律即可求出L2兩端電壓,因?yàn)樵撾娐穲D可以測(cè)量出燈L1和L2兩端電壓;
根據(jù)圖乙可知,當(dāng)開關(guān)S接位置1時(shí),電壓表并聯(lián)在L1兩端,測(cè)量L1兩端電壓;當(dāng)開關(guān)S接在位置2時(shí),電壓表并聯(lián)在L2兩端,但電壓表的正負(fù)接線柱錯(cuò)誤,因此該電路圖不能測(cè)量出燈L1和L2兩端電壓。故選:A。
33.在研究玩具電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)前。用如圖所示的電路檢查電動(dòng)機(jī)時(shí),玩具電動(dòng)機(jī)用一節(jié)干電池供電。閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速很慢,經(jīng)檢測(cè),電動(dòng)機(jī)性能完好。用電壓表測(cè)得a、b間的電壓為0.6V,斷開開關(guān)S.測(cè)得a、b間的電壓接近1.5V,對(duì)于此現(xiàn)象,下列判斷中正確的是( )
A.開關(guān)S接觸不良
B.電池太舊,內(nèi)阻過大
C.電動(dòng)機(jī)兩端接線短路
D.電動(dòng)機(jī)兩端的接線中有一根已經(jīng)斷開
答案與解析:根據(jù)題意可知,斷開開關(guān)S,a與b間電壓為電源電動(dòng)勢(shì)1.5V,說明電源電壓為1.5V;
A、開關(guān)S接觸不良時(shí),ab將的電壓始終等于電源電壓1.5V,與電源是否有內(nèi)阻無關(guān),故A不符合題意;
B、當(dāng)電池太舊,內(nèi)阻過大,由歐姆定律的變形公式U=IR可知,電池內(nèi)阻分得一部分電壓,并且內(nèi)阻越大,分得的電壓越大,故B符合題意;
C、當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端接線短路時(shí),ab兩點(diǎn)直接連接在一起,因此ab間的電壓應(yīng)該為零,故C不符合題意;
D、當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端的接線中有一根已經(jīng)斷開時(shí),電路出現(xiàn)斷路,ab間的電壓等于電源電壓,故D不符合題意。故選:B。
34.關(guān)于如圖的電路,下面判斷錯(cuò)誤的是( )
A.要使兩燈串聯(lián),只閉合S2開關(guān)
B.要使兩燈并聯(lián),只閉合S1、S3開關(guān)
C.三個(gè)開關(guān)全閉合,電路造成短路
D.只閉合S2、S3開關(guān),L1會(huì)被短路
答案與解析:A、要使兩燈串聯(lián),電流從正極開始依次經(jīng)過L1、S2、L2回到電源負(fù)極,故只需閉合S2開關(guān);說法正確;
B、要使兩燈并聯(lián),電流從正極開始分支,一路經(jīng)過L1、S3;另一路經(jīng)過S1、L2,因此只需閉合S1、S3開關(guān);說法正確;
C、三個(gè)開關(guān)全閉合,形成電源短路,說法正確;
D、只閉合S2、S3開關(guān),L2會(huì)被短路,說法錯(cuò)誤。故選:D。
35.按照我國(guó)交通管理的規(guī)定,“紅燈停、綠燈行、黃燈預(yù)備”,有人在科技活動(dòng)中設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路,用以模擬十字路口的紅綠燈,如圖所示。當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通位置“1”時(shí),東西方向的 紅 燈發(fā)光。當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通位置“3”時(shí),允許 東西 方向的車輛通行。
答案與解析:當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通位置“1”時(shí),東西方向的兩盞紅燈有電流通過,即東西方向的紅燈發(fā)光;
當(dāng)單刀多擲開關(guān)接通位置“3”時(shí),有電流通過的是東西方向的兩盞綠燈,南北方向的兩盞紅燈,即東西方向的兩盞綠燈亮,因此是允許東西方向的車輛通行;
故答案為:紅;東西。
一十一.實(shí)物的電路連接(共2小題)
36.為了探究“外形相同的電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)的關(guān)系”,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。要求滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)時(shí),電路中的電流增大。請(qǐng)?jiān)趫D中用筆畫線代替導(dǎo)線,將電路連接完整。
答案與解析:探究“外形相同的電磁鐵磁性的強(qiáng)弱跟線圈匝數(shù)的關(guān)系”時(shí),滑動(dòng)變阻器與兩個(gè)電磁鐵串聯(lián)接入電路中;滑動(dòng)變阻器的滑片P向A端移動(dòng)時(shí),電路中的電流增大,則滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻減小,則滑動(dòng)變阻器接的是A接線柱,如圖所示:
。
37.如圖,L1、L2兩盞燈中,可以單獨(dú)發(fā)光的燈是 L1 。請(qǐng)?jiān)陔娐分懈膭?dòng)1根導(dǎo)線,使另外一盞燈能單獨(dú)發(fā)光,且開關(guān)S2的控制作用不變。
答案與解析:(1)原電路中,S1與L2串聯(lián)后(S1只控制L2)再和L1并聯(lián),S2接在干路上,S2控制整個(gè)電路,當(dāng)只閉合S2時(shí),只有L1發(fā)光,即L1、L2兩盞燈中,可以單獨(dú)發(fā)光的燈是L1;
(2)在電路中改動(dòng)1根導(dǎo)線,使另外一盞燈能單獨(dú)發(fā)光,即使S1只控制L1,S1只控制L1(開關(guān)S2的控制作用不變),改動(dòng)后如下圖所示:
故答案為:L1;如上圖所示。
一十二.歐姆定律的應(yīng)用(共2小題)
38.某同學(xué)在做“調(diào)節(jié)燈泡亮度”的電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),電路如圖所示,電源電壓恒為4.5V,電壓表量程“0~3V”,滑動(dòng)變阻器規(guī)格“20Ω 1A”,燈泡L標(biāo)有“2.5V 1.25W”字樣(忽略燈絲電阻變化),在不損壞電路元件的情況下,下列判斷正確的是( )
A.電路中電流變化的范圍是0.18A~0.5A
B.滑動(dòng)變阻器阻值變化的范圍是2.5Ω~10Ω
C.燈泡的最小功率是0.162W
D.該電路的最大功率是2.25W
答案與解析:∵UL=2.5V,PL=1.25W
∴IL===0.5A,
滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A,根據(jù)串聯(lián)電路電流的特點(diǎn),
所以電路中的最大電流I大=I=IL=0.5A,
由于此時(shí)電流最大,所以滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小,
R總===9Ω,RL===5Ω,
R小=R總﹣RL=9Ω﹣5Ω=4Ω;
∵當(dāng)電壓表的示數(shù)最大為U大=3V時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大,電流最小,
∴UL′=U﹣U大=4.5V﹣3V=1.5V,
再利用公式I?。剑剑?.3A,最后利用公式R大===10Ω;
所以電路中電流的變化范圍是0.3A﹣0.5A,滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍是4Ω﹣10Ω;
燈泡的最小功率為P小L=I小2RL=(0.3A)2×5Ω=0.45W;
電路中的最大功率為P總大=UI大=4.5V×0.5A=2.25W。故選:D。
39.同學(xué)們?yōu)榫蠢显旱睦先速I了一輛電動(dòng)輪椅。工作原理如圖所示,操縱桿可以同時(shí)控制S1和S2兩個(gè)開關(guān),向前推操縱桿時(shí)輪椅前進(jìn)且能調(diào)速,向后拉操縱桿輪椅以恒定速度后退,已知蓄電池電壓為24V,定值電阻R2為20Ω,R1為滑動(dòng)變阻器,下列對(duì)電路的判斷正確的是( )
A.S1接觸點(diǎn)1,S2接觸點(diǎn)2時(shí),輪椅前進(jìn)
B.S1和S2都接觸點(diǎn)1時(shí),輪椅后退
C.輪椅后退時(shí)電路中的電流小于1.2A
D.輪椅后退時(shí)電路中的電流為1.2A
答案與解析:A、由題輪椅前進(jìn)且能調(diào)速,故前進(jìn)電路中應(yīng)有可以控制電路中的電流的裝置,即滑動(dòng)變阻器且與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)在電路中。由電路圖可知,此時(shí)開關(guān)S1和S2都接1,故A錯(cuò)誤;
B、輪椅后退時(shí),輪椅以恒定速度后退,即電動(dòng)機(jī)應(yīng)與R2串聯(lián),此時(shí)電流方向與前進(jìn)時(shí)相反,由電路圖可知,此時(shí)開關(guān)S1和S2都接2,故B錯(cuò)誤;
CD、由B后退時(shí)電動(dòng)機(jī)與R2串聯(lián),電源電壓24V,R2=20Ω,電路中電流I==<1.2A,故C正確,D錯(cuò)誤。故選:C。
一十三.電功率的計(jì)算(共2小題)
40.小星同學(xué)為實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了一個(gè)多擋位電加熱器,其工作原理圖如圖所示。其中R1、R2、R3為發(fā)熱電阻,三個(gè)燈泡為上述發(fā)熱電阻相應(yīng)的工作指示燈,其所消耗的電功率可忽略不計(jì)。小星設(shè)想通過開關(guān)的組合,使電加熱器能有多擋功率。當(dāng)只S1閉合時(shí),測(cè)得功率為200W;當(dāng)只S2閉合時(shí),測(cè)得功率為100W;小星設(shè)計(jì)此電熱器最大發(fā)熱功率為800W,則( )
A.當(dāng)只S3斷開時(shí),功率為500W
B.此電熱器一共可有六擋不同的功率
C.三個(gè)發(fā)熱電阻的阻值之比為5:10:2
D.此電熱器可能有一擋的功率為400W
答案與解析:∵總功率等于各電加熱器功率之和,即開關(guān)S1、S2、S3都閉合時(shí)。
∴R3的功率為P3=P最大﹣P1﹣P2=800W﹣200W﹣100W=500W,
則:A、當(dāng)只S3斷開時(shí),發(fā)熱電阻R1、R2工作,功率為P1+P2=200W+100W=300W,故A錯(cuò)誤;
B、此電熱器可有擋位是開關(guān)的斷開和閉合引起的,情況如下表格:
(“√”表示對(duì)應(yīng)的開關(guān)閉合,“×”表示對(duì)應(yīng)的開關(guān)斷開)
由功率欄給出的相應(yīng)狀態(tài)時(shí)電加熱器的功率值可知,有七各不同擋位的功率值,故B錯(cuò)誤;
C、根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),各支路兩端的電壓相等則:由P=得:P1R1=P2R2=P3R3
∴R1:R2:R3=::=::=5:10:2;故C正確;
D、由C選項(xiàng)分析可知,沒有功率為400W的擋位,故D錯(cuò)誤。故選:C。
41.如圖所示,電源兩端電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí),電阻R2的電功率為P2,電流表的示數(shù)為I1;當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),電阻R2的電功率為P2′,電流表的示數(shù)為I2.已知I1:I2=2:3。
求:
(1)電阻R2的功率P2與P2′的比值;
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)C時(shí),變阻器接入電路的電阻為RC,電壓表V1的示數(shù)為U1,電壓表V2的示數(shù)為U2,已知U1:U2=2:3,這時(shí)R2的功率為10W,RC的電功率為5W.則滑片P在B端與滑片P到C點(diǎn)時(shí),變阻器連入電路電阻RB與 RC的比值;
(3)通過開關(guān)的斷開和閉合,會(huì)出現(xiàn)不同的電路狀態(tài),求電路消耗的最大電功率。
(請(qǐng)畫出相關(guān)電路狀態(tài)的等效電路圖)
答案與解析:開關(guān)S1閉合、S2斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P移到B端時(shí),等效電路圖如圖①所示;
當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合時(shí),等效電路圖如圖②所示;
當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開,滑動(dòng)變阻器的滑片P在某點(diǎn)C時(shí),等效電路圖如圖③所示;
電源電壓一定,當(dāng)電路電阻最小時(shí),功率最大,由電路圖分析可知,開關(guān)S1S2都閉合時(shí),
功率最大,等效電路圖如圖④所示。
(1)由圖①②可知:====
(2)由圖③可知===
解得:3R1+RC=2R2①
====,∴R2:RC=2:1 ②
由①②聯(lián)立解得:R1:R2=1:2 ③
在圖 ①②中,總電壓U一定,所以I1(R2+RB)=I2(R1+R2) ④
又∵I1:I2=2:3 ⑤
由③④⑤解得:R2:RB=4:5 ⑥
由②⑥解得:RB:RC=5:2。
(3)當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電路消耗的電功率最大,如圖④所示
由②③知==,
圖③與圖④功率之比===,P'總=2P總,
圖③中=== P1=P2=×10W=5W,
P總=5 W+10W+5W=20W,P總′=40W
答:(1)電阻R2的功率P2與P2′的比值是4:9。
(2)變阻器連入電路電阻RB與 RC的比值是5:2。
(3)電路消耗的最大電功率是40W。
考點(diǎn)卡片
1.力的示意圖與圖示
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)力的示意圖指用一根帶箭頭的線段來表示力。箭頭的方向表示力的方向;線段的起點(diǎn)或終點(diǎn)表示力的作用點(diǎn)。
(2)畫力的示意圖的步驟:
①確定受力物體;
②在受力物體上畫出力的作用點(diǎn);
③確定力的方向后沿力的方向畫一條線段;
④在線段的末端標(biāo)箭頭,在箭頭旁標(biāo)出所畫力的符號(hào)、數(shù)值大小和單位。
【知識(shí)擴(kuò)展】
力的圖示:
(1)為了形象、直觀地表示力,我們可用一根帶箭頭的線段來表示力的大小、方向和作用點(diǎn)(即力的三要素)。這種表示力的方法叫做力的圖示。沿力的方向所畫的直線叫力的作用線。
(2)畫力的圖示的步驟:
①選定標(biāo)度(用多少毫米表示多少牛的力);
②從作用點(diǎn)沿力的方向畫一條線段,根據(jù)選定的標(biāo)度和力的大小按比例確定線段的長(zhǎng)度,并在線段上加上刻度;
③在線段的末端加箭頭表示力的方向,箭尾在力的作用點(diǎn)上,如圖所示。
(4)力的圖示與力的示意圖不同,力的示意圖側(cè)重于力的方向,它在力的大小、標(biāo)度上沒有力的圖示那么嚴(yán)格。
【命題方向】
初中段重力、浮力、壓力、支持力、摩擦力、拉力、推力這些力的示意圖的作法是中考的重點(diǎn)。與二力平衡等知識(shí)點(diǎn)相結(jié)合也是命題方向。
例1:如圖,物體沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)。畫出該物體所受重力、支持力和摩擦力的示意圖。
分析:要解決此題,需要掌握力的示意圖的畫法。同時(shí)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況分析出物體所受到的力:確定重力、支持力、和摩擦力的方向。
解:物體在粗糙水平面上向右運(yùn)動(dòng),所以受地面對(duì)它向左的摩擦力。
同時(shí)受到重力作用,方向豎直向下。受到地面對(duì)其向上的支持力。
故答案為:
點(diǎn)評(píng):此題主要考查了重力、支持力、摩擦力的畫法,關(guān)鍵是確定這幾個(gè)力的方向。
例2:在圖中,重為200牛的物體靜止在水平地面上,在圖中用力的圖示法中畫出它所受的支持力F。
分析:要畫出其受到的支持力的圖示,首先要求出其受到的支持力的值;根據(jù)二力平衡的條件結(jié)合物體的重力即可求得其受到的支持力,從而可以用力的圖示法表示出物體受到的支持力。
解:物體靜止在水平面上,處于平衡狀態(tài),所以受到的重力和桌面的支持力是一對(duì)平衡力,兩者大小相等,所以支持力等于重力等于200N,支持力的方向與重力方向相反,豎直向上。由此可以用力的圖示法表示出物體受到的支持力。答案如下圖所示:
點(diǎn)評(píng):力的圖示的畫法與示意圖不同,它要求更精確。在畫力的圖示時(shí),一定要附上標(biāo)度。
【解題方法點(diǎn)撥】
一、怎樣畫力的圖示:
(1)明確圖示對(duì)象,根據(jù)題意,明確要描述的是哪個(gè)力,這個(gè)力的三要素,即大小時(shí)多少,方向如何,作用點(diǎn)在哪里,如題中只有文字描述,沒有給出實(shí)物圖,一般還要用示意圖或小方框來表示受力物體,以便作圖。
(2)確定標(biāo)度。標(biāo)度是可以任意選取的,但其大小要適當(dāng),應(yīng)使圖示中力的大小是標(biāo)度大小的整數(shù)倍。若要在同一受力圖上同時(shí)畫幾個(gè)力的圖示,這幾個(gè)力必須采用同一標(biāo)度,這樣各力的大小才能一目了然。
(3)在受力圖上標(biāo)出力的作用點(diǎn)(實(shí)心小圓點(diǎn))。如題中沒有指明力的作用點(diǎn)時(shí),一般以物體的重心為力的作用點(diǎn)。重力的作用點(diǎn)在物體的重心(幾何中心)上。若要在同一受力圖上同時(shí)畫出幾個(gè)力的圖示時(shí),這幾個(gè)力的作用點(diǎn)一般要畫在同一點(diǎn)上。
(4)從力的作用點(diǎn)起,沿力的方向畫出力的作用線,根據(jù)力的大小和標(biāo)度的大小,確定線段的長(zhǎng)度,并在線段的末端畫出箭頭表示力的方向。若力的方向與水平或豎直方向有夾角時(shí),還要用(虛)線表示水平面或豎直面,并標(biāo)出角度的大小。如已知一個(gè)物體的質(zhì)量,還要根據(jù)公式G=mg求出物體所受重力的大小。
二、怎樣畫力的示意圖:
首先,應(yīng)弄清力的大小、方向、作用點(diǎn),然后從力的作用點(diǎn)開始,沿力的方向畫一條線段,在線段末端畫上箭頭,在箭頭旁標(biāo)明該力的字母符號(hào),在同一圖上畫幾個(gè)力的示意圖時(shí),力越大線段應(yīng)越長(zhǎng),大小相同的力線段長(zhǎng)度應(yīng)相等。
2.摩擦起電的實(shí)質(zhì)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)物質(zhì)是由原子核與核外電子組成的,原子核帶正電,核外電子帶負(fù)電.通常情況下,原子核所帶的正電荷與核外所有電子帶的負(fù)電荷在數(shù)量上相等,整個(gè)原子不顯電性,也就是物體對(duì)外不顯電性.
(2)由于不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同.當(dāng)兩個(gè)不同物體互相摩擦的時(shí)候,束縛電子本領(lǐng)弱的就會(huì)失去電子,失去電子的物體因缺少電電子帶正電;束縛電子能力強(qiáng)的就會(huì)得到電子,得到電子的物體因有多余的電子而帶等量的負(fù)電.
(3)在電荷轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量是保持不變的,即電荷是守恒的.在轉(zhuǎn)移過程中,只能轉(zhuǎn)移帶負(fù)電荷的電子.可見,摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷,而是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移.
【命題方向】
對(duì)摩擦起電本質(zhì)的理解是中考的命題方式,主要以選擇題為主.
例1:橡膠棒與毛皮摩擦后,橡膠棒帶負(fù)電荷,這是因?yàn)槟Σ潦瓜鹉z棒( )
A.失去一些電子 B.得到一些電子 C.失去一些質(zhì)子 D.得到一些質(zhì)子
分析:摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移,得電子的物質(zhì)帶負(fù)電,失去電子的物質(zhì)帶正電.
解:毛皮與橡膠棒摩擦?xí)r,毛皮失去電子,橡膠棒得到電子,由于電子帶負(fù)電,所以橡膠棒帶負(fù)電;
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題是一道基礎(chǔ)題,熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題.
例2:摩擦起電現(xiàn)象說明了( )
A.物質(zhì)是由分子組成的
B.分子是由原子組成的
C.原子是由更小的微粒組成的
D.用摩擦的方法可能創(chuàng)造電荷
分析:當(dāng)兩種束縛電子的能力不同的物質(zhì)相互摩擦?xí)r,束縛電子能力強(qiáng)的得到電子,因電子比質(zhì)子數(shù)量多而帶負(fù)電,束縛電子能力弱的失去電子,因電子比質(zhì)子數(shù)量少而帶正電,一種物質(zhì)失去多少電子,另一種物質(zhì)就得到多少電子.
解:摩擦起電過程是得到和失去電子的過程,因此其實(shí)質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,當(dāng)某種物質(zhì)失去了電子時(shí),物質(zhì)的電子比質(zhì)子少,帶正電,當(dāng)某種物質(zhì)得到了電子時(shí),物質(zhì)的電子比質(zhì)子多,帶負(fù)電.所以摩擦起電現(xiàn)象說明了原子是由更小的微粒組成的.
故選C.
點(diǎn)評(píng):摩擦起電不是創(chuàng)造了電,而是電的轉(zhuǎn)移,相互摩擦的兩種物質(zhì),一種物質(zhì)失去了多少電子,另一種物質(zhì)一定得到了多少電子,兩種物質(zhì)所帶的電荷多少是相同的,電性是相反的.
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)摩擦起電并不是創(chuàng)造了電,而是兩個(gè)物體在摩擦過程中,電于發(fā)生了轉(zhuǎn)移,它從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上,使失去電子的物體帶正電,得到電子的物體帶負(fù)電.
(2)不同物質(zhì)組成的物體相互摩擦?xí)r,原子核束縛核外電子本領(lǐng)強(qiáng)的奪得電子,原子核束縛核外電子本領(lǐng)弱的失去電子.
3.電荷間的相互作用規(guī)律
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)電荷間相互作用:
同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引.
(2)兩個(gè)物體(不涉及磁體)相互排斥,有兩種可能:
a.都帶正電;
b.都帶負(fù)電.
(3)兩個(gè)物體相互吸引,有三種可能:
a.一物體帶正電,另一物體帶負(fù)電;
b.一物體帶正電,另一物體不帶電;
c.一物體帶負(fù)電,另一物體不帶電.
【命題方向】
判斷物體帶電情況是主要的命題方式,主要以選擇填空為主
例1:現(xiàn)有A、B、C三個(gè)輕質(zhì)小球,已知A帶負(fù)電,A和B互相吸引,C和A互相排斥,則( )
A.B一定不帶電,C帶正電 B.B可能帶正電,C帶正電
C.B一定帶正電,C帶負(fù)電 D.B可能不帶電,C帶負(fù)電
分析:①電荷間的相互作用規(guī)律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引;
②帶電體可以吸引輕小物體;
③解題時(shí),根據(jù)小球間的作用關(guān)系并結(jié)合A球帶負(fù)電這個(gè)已知條件判斷.
解:已知A帶負(fù)電,C和A互相排斥,根據(jù)同種電荷互相排斥,所以C帶負(fù)電;
又因?yàn)锳和B互相吸引,根據(jù)異種電荷互相吸引,所以B可能帶正電,根據(jù)帶電體吸引輕小物體的性質(zhì),B也可能不帶電.所以B可能不帶電,C帶負(fù)電.
故選:D.
點(diǎn)評(píng):異種電荷相吸引和帶電體吸引輕小的物體這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)要考慮周全,考慮不全是此題選錯(cuò)答案的原因.
例2:如圖所示,把一根塑料繩一端扎緊,從另一端撕開許多細(xì)絲,用干燥的手向下捋幾下,發(fā)現(xiàn)細(xì)絲張開了,細(xì)絲張開的原因是( )
A.大氣壓的作用 B.靜摩擦的作用 C.分子間有斥力 D.同種電荷互相排斥
分析:用手摩擦塑料繩時(shí),由于摩擦生電而使塑料繩帶上同種電荷,電荷間的作用規(guī)律是:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.
解:用干燥的手從上向下在塑料繩上捋幾下,手與塑料繩反復(fù)摩擦,使塑料繩帶上了同種電荷,因?yàn)橥N電荷相互排斥,故細(xì)絲會(huì)張開;
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題是一道基礎(chǔ)題,考查了摩擦起電、電荷間的相互作用等問題,熟練掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確答題.
【解題方法點(diǎn)撥】
在根據(jù)物體間的作用規(guī)律判定物體帶電情況時(shí),要注意兩者相互吸引有兩種可能:異種電荷相互吸引;帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì).因此考慮問題要全面.
4.物體帶電情況的判斷
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
判斷物體是否帶電的方法:
(1)看物體能否吸引輕小物體.因?yàn)槿魏螏щ婓w都具有吸引輕小物體的性質(zhì).
(2)看物體是否會(huì)跟其他帶電體相互排斥.因?yàn)橹挥性撐矬w帶了電,它才有可能跟其他帶電體相互排斥.若相互排斥,這時(shí)可以肯定該物體帶有與其他帶電體相同性質(zhì)的電荷.
(3)利用驗(yàn)電器.只要物體帶電,則當(dāng)它接觸(或靠近)驗(yàn)電器的金屬球時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔都會(huì)張開一定的角度.同時(shí),驗(yàn)電器還能大致判別帶電的多少(即通過觀察驗(yàn)電器金屬箔的張角大小來比較)和檢驗(yàn)帶電體所帶電荷的種類(即將待檢驗(yàn)的帶電體與帶有已知電性的電荷的驗(yàn)電器的金屬球接觸,觀察驗(yàn)電器的金屬箔的張角有無減小的過程,若有,則帶電體上就帶有跟驗(yàn)電器上電荷電性相異的電荷.反之,亦然).
【命題方向】
利用電荷間的相互作用規(guī)律判斷物體帶電情況是命題的方式,主要以選擇填空為主.
例1:如圖所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲帶正電,那么乙、丙的帶電情況是( )
A.乙?guī)ж?fù)電、丙帶正電
B.乙?guī)д?、丙帶正?br>C.乙?guī)ж?fù)電、丙帶負(fù)電或不帶電
D.乙?guī)д?、丙帶?fù)電或不帶電
分析:排斥的一定帶同種電荷,
吸引的可能帶異種電荷,可能一個(gè)帶電,一個(gè)不帶電.
根據(jù)上面的兩個(gè)規(guī)律進(jìn)行判斷.
解:∵甲帶正電,甲、乙相互排斥,
∴甲、乙一定帶同種電荷,即乙一定帶正電.
∵甲與丙相互吸引,而吸引的現(xiàn)象:一是帶異種電荷的帶電體之間;二是一個(gè)帶電,一個(gè)不帶電.
由于已知甲一定帶正電.
∴一是丙可能和甲帶異種電荷,即帶負(fù)電;二是丙可能不帶電.
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵是知道相互吸引的情況有兩種,所以相互排斥的物體一定帶同種電荷,相吸的物體可能帶異種電荷,可能是帶電體吸引輕小物體.
例2:將帶正電的玻璃棒靠近泡沫球,出現(xiàn)如圖所示情形.若改用帶負(fù)電的橡膠棒靠近這個(gè)泡沫球,下列推理正確的是( )
A.若相互吸引,則泡沫球帶正電
B.若相互吸引,則泡沫球不帶電
C.若相互排斥,則泡沫球帶正電
D.若相互排斥,則泡沫球不帶電
分析:帶電體能夠吸引輕小物體;同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.
解:帶電體能夠吸引輕小物體,異種電荷相互吸引,帶正電的玻璃棒靠近泡沫球相互吸引,小球有可能不帶電或帶負(fù)電;
改用帶負(fù)電的橡膠棒靠近這個(gè)泡沫球,若相互吸引,則小球不帶電,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
若相互排斥,則小球帶負(fù)電,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):此題考查帶電體的性質(zhì)和電荷間的相互作用規(guī)律,要綜合分析解答.
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)利用作用規(guī)律判斷物體帶電性質(zhì)或電荷種類
利用作用規(guī)律判斷的前提是物體一定帶電,根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引作出帶電異同的判斷.
(2)利用帶電體的性質(zhì)判斷
利用帶電體的吸引輕小物體的性質(zhì)判斷.【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
判斷物體是否帶電的方法:
(1)看物體能否吸引輕小物體.因?yàn)槿魏螏щ婓w都具有吸引輕小物體的性質(zhì).
(2)看物體是否會(huì)跟其他帶電體相互排斥.因?yàn)橹挥性撐矬w帶了電,它才有可能跟其他帶電體相互排斥.若相互排斥,這時(shí)可以肯定該物體帶有與其他帶電體相同性質(zhì)的電荷.
(3)利用驗(yàn)電器.只要物體帶電,則當(dāng)它接觸(或靠近)驗(yàn)電器的金屬球時(shí),驗(yàn)電器的金屬箔都會(huì)張開一定的角度.同時(shí),驗(yàn)電器還能大致判別帶電的多少(即通過觀察驗(yàn)電器金屬箔的張角大小來比較)和檢驗(yàn)帶電體所帶電荷的種類(即將待檢驗(yàn)的帶電體與帶有已知電性的電荷的驗(yàn)電器的金屬球接觸,觀察驗(yàn)電器的金屬箔的張角有無減小的過程,若有,則帶電體上就帶有跟驗(yàn)電器上電荷電性相異的電荷.反之,亦然).
【命題方向】
利用電荷間的相互作用規(guī)律判斷物體帶電情況是命題的方式,主要以選擇填空為主.
例1:如圖所示,通草球甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲帶正電,那么乙、丙的帶電情況是( )
A.乙?guī)ж?fù)電、丙帶正電
B.乙?guī)д?、丙帶正?br>C.乙?guī)ж?fù)電、丙帶負(fù)電或不帶電
D.乙?guī)д?、丙帶?fù)電或不帶電
分析:排斥的一定帶同種電荷,
吸引的可能帶異種電荷,可能一個(gè)帶電,一個(gè)不帶電.
根據(jù)上面的兩個(gè)規(guī)律進(jìn)行判斷.
解:∵甲帶正電,甲、乙相互排斥,
∴甲、乙一定帶同種電荷,即乙一定帶正電.
∵甲與丙相互吸引,而吸引的現(xiàn)象:一是帶異種電荷的帶電體之間;二是一個(gè)帶電,一個(gè)不帶電.
由于已知甲一定帶正電.
∴一是丙可能和甲帶異種電荷,即帶負(fù)電;二是丙可能不帶電.
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵是知道相互吸引的情況有兩種,所以相互排斥的物體一定帶同種電荷,相吸的物體可能帶異種電荷,可能是帶電體吸引輕小物體.
例2:將帶正電的玻璃棒靠近泡沫球,出現(xiàn)如圖所示情形.若改用帶負(fù)電的橡膠棒靠近這個(gè)泡沫球,下列推理正確的是( )
A.若相互吸引,則泡沫球帶正電
B.若相互吸引,則泡沫球不帶電
C.若相互排斥,則泡沫球帶正電
D.若相互排斥,則泡沫球不帶電
分析:帶電體能夠吸引輕小物體;同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.
解:帶電體能夠吸引輕小物體,異種電荷相互吸引,帶正電的玻璃棒靠近泡沫球相互吸引,小球有可能不帶電或帶負(fù)電;
改用帶負(fù)電的橡膠棒靠近這個(gè)泡沫球,若相互吸引,則小球不帶電,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
若相互排斥,則小球帶負(fù)電,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.
故選B.
點(diǎn)評(píng):此題考查帶電體的性質(zhì)和電荷間的相互作用規(guī)律,要綜合分析解答.
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)利用作用規(guī)律判斷物體帶電性質(zhì)或電荷種類
利用作用規(guī)律判斷的前提是物體一定帶電,根據(jù)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引作出帶電異同的判斷.
(2)利用帶電體的性質(zhì)判斷
利用帶電體的吸引輕小物體的性質(zhì)判斷.【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
用已知電荷:取兩個(gè)已知帶電物體,一個(gè)帶正電,一個(gè)帶負(fù)電.用它們分別靠近該物體,若一個(gè)被吸引,一個(gè)被排斥,則該物體帶電,而且該物體所帶的電荷與之相互排斥的那個(gè)物體所帶電荷相同;若兩個(gè)都被吸引,則該物體不帶電.該方法適用于檢驗(yàn)物體所帶電荷是正電荷還是負(fù)電荷,原理:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引.
【命題方向】
利用電荷間的相互作用規(guī)律判斷物體帶電情況是命題的方式,主要以選擇填空為主.
例1:三只輕紙球分別用絲線懸掛著,其中任意兩只球靠近時(shí)都互相吸引,則下列結(jié)論正確的是( )
A.三球都帶電
B.有兩個(gè)球帶同種電荷,第三個(gè)球不帶電
C.只有一個(gè)球帶電
D.有兩個(gè)球帶異種電荷,第三個(gè)球不帶電
分析:解答此題用到以下知識(shí):
(1)帶電體可以吸引不帶電的輕小物體;
(2)異種電荷互相吸引.
解:A、如果三個(gè)小球都帶電,至少有兩個(gè)是帶同種電荷,當(dāng)它們兩個(gè)靠近,會(huì)互相排斥,與題意不符;
B、當(dāng)兩個(gè)帶同種電荷的小球靠近時(shí)會(huì)互相排斥,與題意不符;
C、如果只有一個(gè)小球帶電,那么其他兩個(gè)不帶電的小球靠近時(shí),它們不會(huì)吸引,與題意不符;
D、如果兩個(gè)小球帶異種電荷,第三不帶電,當(dāng)帶異種電荷的兩個(gè)小球靠近時(shí),互相吸引;而帶電小球分別與不帶電小球靠近時(shí),也能吸引不帶電的小球,D符合題意.
故選D.
點(diǎn)評(píng):該題考查了電荷間的相互作用,以及帶電體可以吸引不帶電的輕小物體.屬于基礎(chǔ)題.
例2:把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí),它們相互排斥,則這個(gè)小球( )
A.一定不帶電 B.一定帶負(fù)電 C.一定帶正電 D.可能不帶電
分析:(1)自然界存在兩種電荷,正電荷和負(fù)電荷.用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電.
(2)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.排斥的物體一定是帶有同種電荷,吸引的物體可能帶有異種電荷,也可能是帶電體吸引不帶電體.
解:用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電,把一個(gè)輕質(zhì)的小球靠近用毛皮摩擦過的橡膠棒時(shí),它們相互排斥,則這個(gè)小球一定帶負(fù)電.
故選B.
點(diǎn)評(píng):掌握正電荷和負(fù)電荷的規(guī)定,掌握電荷間的作用.
【解題方法點(diǎn)撥】
兩個(gè)物體互相吸引可能是帶有異種電荷,也可能是一個(gè)帶電體吸引輕小物體;如果兩個(gè)物體互相排斥,則一定是帶同種電荷.
5.導(dǎo)體與絕緣體的概念
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
定義:容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體,例如:石墨、人體、大地以及酸、堿、鹽的水溶液;
【命題方向】
此考點(diǎn)較為基礎(chǔ),在中考中主要考查導(dǎo)體和絕緣的分類,一般以選擇題和填空題出現(xiàn).
例1:在通常情況下,均屬于導(dǎo)體的是( )
A.人體、海水、干木柴
B.橡膠、鐵釘、陶瓷
C.硬幣、石墨、銅塊
D.水銀、塑料、鹽酸
分析:根據(jù)導(dǎo)電性的不同,材料可分為導(dǎo)體,半導(dǎo)體,絕緣體三大類,容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體,導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的叫半導(dǎo)體.
解:人體、海水、鐵釘、硬幣、石墨、銅塊、水銀、鹽酸是導(dǎo)體,干木柴、橡膠、陶瓷、塑料是絕緣體.
故選C.
點(diǎn)評(píng):本題考查了導(dǎo)體和絕緣體的概念.對(duì)于常見的導(dǎo)體和絕緣體可以聯(lián)系它們?cè)谌粘I詈凸I(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用來記憶,不要死記硬背.如塑料,橡膠,陶瓷等常用來制作用電器的外殼,以防止觸電,它們都是絕緣體;而電線芯用金屬來做,因?yàn)榻饘偃菀讓?dǎo)電,是導(dǎo)體,酸堿鹽的水溶液是導(dǎo)體.
例2:小青把以下物品分成兩類:①鉛筆芯、銅線、鹽水;②塑料尺、橡皮擦、油.他分成兩類后的物品分別屬于( )
A.固體和液體 B.導(dǎo)體和絕緣體 C.金屬和非金屬 D.晶體和非晶體
分析:容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體;常見的導(dǎo)體包括:人體、大地、各種金屬、酸堿鹽的溶液等.常見的絕緣體有陶瓷、玻璃、橡膠、油等.
解:第一類物體:①鉛筆芯、銅線、鹽水中,其共同特點(diǎn)是都能導(dǎo)電,屬于導(dǎo)體;而第二類物體②塑料尺、橡皮擦、油中,其共同特點(diǎn)是都不易導(dǎo)電,屬于絕緣體.
故B正確;ACD錯(cuò)誤;
故選B.
點(diǎn)評(píng):物體的分類方法有很多,此題明顯看出物體在導(dǎo)電性上的差別,生活中哪些物體為導(dǎo)體,哪些物體為絕緣體,要有清晰的認(rèn)識(shí).
【解題方法點(diǎn)撥】
導(dǎo)體與絕緣體之間沒有絕對(duì)的界限,一般情況下,不容易導(dǎo)電的物體,當(dāng)條件改變時(shí),也有可能導(dǎo)電,變?yōu)閷?dǎo)體.例如:常溫下玻璃是絕緣體,而在高溫達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí),也就變成導(dǎo)體了.【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
定義:不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體,如:橡膠、玻璃、塑料等;
【命題方向】
此考點(diǎn)較為基礎(chǔ),在中考中主要考查導(dǎo)體和絕緣的分類,一般以選擇題和填空題出現(xiàn).
例1:下列學(xué)習(xí)用品中,通常情況下屬于絕緣體的是( )
A.鉛筆芯 B.塑料尺 C.鐵質(zhì)鉛筆盒 D.金屬小刀片
分析:不容易導(dǎo)電物體是絕緣體,例如:橡膠、玻璃、陶瓷等.容易導(dǎo)電的叫導(dǎo)體,例如:金屬、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等.
解:鉛筆芯、鐵、刀片是導(dǎo)體;塑料是絕緣體.
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題考查學(xué)生對(duì)導(dǎo)體和絕緣體的識(shí)別,屬于識(shí)記內(nèi)容,注意區(qū)分.
例2:小東在安裝如圖所示的電路裝置時(shí),發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線不夠長(zhǎng).他用下列哪個(gè)物體將A、B兩點(diǎn)連接后,按下開關(guān),燈泡卻始終無法發(fā)亮( )
A.塑料直尺 B.石墨圓棒 C.鋼制刀叉 D.銀制筷子
分析:(1)不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體.常見絕緣體中包括:玻璃、陶瓷、塑料、各種油等;
(2)容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體.常見的導(dǎo)體:各種金屬、石墨、以及酸堿鹽的溶液等.
解:由于石墨、鋼、銀是導(dǎo)體,塑料是絕緣體,所以他用石墨圓棒、鋼制刀叉、銀質(zhì)筷子將A、B兩點(diǎn)連接后,按下開關(guān),燈泡發(fā)亮;而接入塑料直尺,燈不亮.
故選A.
點(diǎn)評(píng):記住絕緣體包括哪些物質(zhì)、導(dǎo)體包括哪些物質(zhì)是解決此題的關(guān)鍵.因此可知記住課本中的基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)于解決此類識(shí)記性的基礎(chǔ)題非常重要.
【解題方法點(diǎn)撥】
導(dǎo)體與絕緣體之間沒有絕對(duì)的界限,一般情況下,不容易導(dǎo)電的物體,當(dāng)條件改變時(shí),也有可能導(dǎo)電,變?yōu)閷?dǎo)體.例如:常溫下玻璃是絕緣體,而在高溫達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí),也就變成導(dǎo)體了.【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體.常見絕緣體中包括:玻璃、陶瓷、塑料、各種油等;
(2)容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體.常見的導(dǎo)體:各種金屬、石墨、以及酸堿鹽的溶液等.
【命題方向】
此考點(diǎn)較為基礎(chǔ),在中考中主要考查導(dǎo)體和絕緣的分類,一般以選擇題和填空題出現(xiàn).
例1:關(guān)于導(dǎo)體和絕緣體的下列說法中,正確的是( )
A.導(dǎo)體善于導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)有大量的電荷存在
B.絕緣體不善于導(dǎo)電,是因?yàn)榻^緣體內(nèi)沒有電荷存在
C.導(dǎo)體在任何情況下都可以導(dǎo)電,絕緣體在任何情況下都不會(huì)導(dǎo)電
D.有些絕緣體在一定的條件下可能變?yōu)閷?dǎo)體
分析:根據(jù)導(dǎo)體和絕緣體的概念分析.容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體.
解:A、說法錯(cuò)誤,導(dǎo)體善于導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)有大量能夠自由移動(dòng)的電荷存在.
B、說法錯(cuò)誤,絕緣體不善于導(dǎo)電,是因?yàn)榻^緣體內(nèi)幾乎沒有自由移動(dòng)的電荷存在.
C、說法錯(cuò)誤,導(dǎo)體和絕緣體可以相互轉(zhuǎn)化.
D、說法正確,玻璃在熾紅狀態(tài)下是能夠?qū)щ姷模?br>故選D.
點(diǎn)評(píng):本題考查了導(dǎo)體和絕緣體的導(dǎo)電能力不同的原因及它們?cè)谝欢l件下可以相互轉(zhuǎn)化.
例2:通常情況下,干燥的木板是 絕緣體 ,但是在潮濕的天氣里,木板也會(huì)成為 導(dǎo)體 .這說明導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對(duì)的 界限 .
分析:根據(jù)導(dǎo)電性的不同,材料可分為導(dǎo)體,半導(dǎo)體,絕緣體三大類,容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體,不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體,導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間的叫半導(dǎo)體.它們之間沒有嚴(yán)格的界限.
解:通常情況下,干燥的木板是絕緣體,但是在潮濕的天氣里,木板也會(huì)成為導(dǎo)體.這說明導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對(duì)的 界限.
故本題答案為:絕緣體;導(dǎo)體;界限.
點(diǎn)評(píng):本題考查了導(dǎo)體與絕緣體的界限是不絕對(duì)的.在一定條件可以轉(zhuǎn)化.
【解題方法點(diǎn)撥】
導(dǎo)體與絕緣體之間沒有絕對(duì)的界限,一般情況下,不容易導(dǎo)電的物體,當(dāng)條件改變時(shí),也有可能導(dǎo)電,變?yōu)閷?dǎo)體.例如:常溫下玻璃是絕緣體,而在高溫達(dá)到紅熾狀態(tài)時(shí),也就變成導(dǎo)體了.
6.電流的形成
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)電流形成的概念:電荷在電路中沿一定方向移動(dòng),電路中就會(huì)形成電流.
(2)電流形成的原因:
①電流是電荷的定向移動(dòng)形成的.
在導(dǎo)體中,大量的自由電荷通常情況下做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),此時(shí)不會(huì)形成電流,只有當(dāng)這些自由電荷發(fā)生了定向移動(dòng)才能形成電流.
②形成電流的電荷有:正電荷、負(fù)電荷,酸、堿、鹽的水溶液中是正、負(fù)離子,金屬導(dǎo)體中是自由電子,球面顯示器中電子槍的電子流等.
【命題方向】
此考點(diǎn)較為基礎(chǔ),主要以考查電流的形成原因,以選擇題為主.
例1:下列關(guān)于電流的說法中正確的是( )
A.導(dǎo)體中有電流通過時(shí),導(dǎo)體兩端就一定有電壓
B.自由電子定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?br>C.只要電荷移動(dòng)就能形成電流
D.電路中有電源就一定有電流
分析:(1)電壓是使電路形成電流的原因,要想有持續(xù)的電流,電路必須閉合;
(2)物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍?br>(3)電荷的定向移動(dòng)會(huì)形成電流;
解:A、導(dǎo)體中有電流通過時(shí),導(dǎo)體兩端就一定有電壓,該選項(xiàng)說法正確;
B、物理學(xué)中規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍撨x項(xiàng)說法不正確;
C、電荷的定向移動(dòng)才能形成電流,該選項(xiàng)說法不正確;
D、電路中有電源不一定有電流,要想有電流,電路還必須閉合;該選項(xiàng)說法不正確.
故選A.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)電流的相關(guān)知識(shí)的掌握,屬于電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的考查,相對(duì)比較簡(jiǎn)單.
例2:下列情況中一定有電流通過的是( )
A.帶有電荷的物體 B.有電荷運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體 C.兩端有電壓的電路 D.正在消耗電能的用電器
分析;從產(chǎn)生持續(xù)電流的條件和電流形成的原因進(jìn)行分析.
解:A、物體帶有電荷,如果電荷不發(fā)生定向移動(dòng),不會(huì)形成電流.不符合題意.
B、電荷雖然運(yùn)動(dòng),如果不發(fā)生定向移動(dòng),不會(huì)形成電流.不符合題意.
C、有電壓一定有電源,如果不是通路,不會(huì)形成電流.不符合題意.
D、用電器正在消耗電能,一定有電源提供電能,有導(dǎo)線輸送電能,同時(shí)有電源并且是通路,電路中有電流.符合題意.
故選D.
點(diǎn)評(píng):有電流一定有電壓,有電壓不一定有電流.
得到持續(xù)電流的兩個(gè)必要條件:電源(提供電壓)和通路.
【解題方法點(diǎn)撥】
電荷必須定向移動(dòng)才能形成電流,而電荷有兩種,正電荷和負(fù)電荷.正電荷定向移動(dòng)可以形成電流,負(fù)電荷定向移動(dòng)可以形成電流,還可以是正、負(fù)電荷同時(shí)向相反方向定向移動(dòng)形成電流.
7.電流的方向
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)電流的方向:
正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向.
(2)對(duì)電流方向的理解:
①正、負(fù)電荷的定向移動(dòng)都可形成電流.那么按照規(guī)定,負(fù)電荷的定向移動(dòng)方向與電流的方向相反,如金屬導(dǎo)線中的電流,主要是由自由電子(可以移動(dòng)的電子稱為自由電子)的定向移動(dòng)形成的,由于電子帶負(fù)電,所以金屬導(dǎo)線中電流方向與自由電子定向移動(dòng)的方向相反.
②在電源的外部,電流的方向是從電源正極出發(fā),經(jīng)用電器回到電源負(fù)極.
③在電源的內(nèi)部,電流的方向是從電源負(fù)極流向正極.
【命題方向】
第一類常考題:根據(jù)驗(yàn)電器判斷電流方向
如圖甲所示,驗(yàn)電器A帶負(fù)電,B不帶電.用帶有絕緣手柄的金屬棒把驗(yàn)電器A、B兩金屬球連接起來的瞬間(如圖乙所示),金屬棒中( )
A.電流方向由A到B B.電流方向由B到A
C.有電流但方向無法確定 D.始終無電流
分析:人們把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向,所以負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反.
解:當(dāng)金屬棒把驗(yàn)電器A、B兩金屬球相連時(shí),電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng),從A移動(dòng)到B使驗(yàn)電器B也帶上了電.由于電子帶的是負(fù)電,而電流的方向是正電荷定向移動(dòng)的方向,所以電流方向與電子移動(dòng)的方向相反,故電流方向由B到A.
故選 B.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電流的方向,要明確電流的形成與電流方向的區(qū)別:電荷的定向移動(dòng)形成電流,發(fā)生定向移動(dòng)形成電流的可能是正電荷,也可能是負(fù)電荷,還可能是正、負(fù)電荷同時(shí)向相反方向發(fā)生定向移動(dòng);而電流方向是人們規(guī)定的,把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向.
第二類??碱}:電流的方向與生活結(jié)合
雷雨天時(shí),避雷針的尖端就能不斷地、向空中釋放電子,對(duì)此有以下說法正確的是( )
A.避雷針中沒有電流 B.電流從大地流向尖端
C.電流從尖端流向大地 D.電流方向無法確定
分析:電荷的定向移動(dòng)形成電流,物理學(xué)中規(guī)定:正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?br>解:避雷針的尖端不斷地、向空中釋放電子,說明帶負(fù)電荷的電子移動(dòng)方向?yàn)閺拇蟮亓飨蚣舛耍欢@個(gè)方向與正電荷的移動(dòng)方向相反,故電流的方向是由尖端流向大地;
故ABD錯(cuò)誤;C正確;
故選C.
點(diǎn)評(píng):正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?,而與自由電子定向移動(dòng)的方向相反.
【解題方法點(diǎn)撥】
判斷電流方向時(shí),要明確以下三點(diǎn):
(1)發(fā)生定向移動(dòng)的是什么電荷;
(2)此電荷從哪個(gè)物體轉(zhuǎn)移到哪個(gè)物體上;
(3)如果定向移動(dòng)的電荷是正電荷,則電流方向與該電荷移動(dòng)的方向相同;如果定向移動(dòng)的電荷是負(fù)電荷,則電流方向與該電荷移動(dòng)的方向相反.
8.電流的單位和大小
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)定義:物理學(xué)中用每秒通過導(dǎo)體任一橫截面的電荷量來表示電流.每秒內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量越多,電流就越大(強(qiáng)).
(2)公式:電流用符號(hào)“I”表示,若“Q”表示電荷量,“t”表示時(shí)間,則I=,公式中三個(gè)量的單位分別為安(A)、庫(kù)(C)、秒(s).
(3)方向:電路中的電流總是沿著電源正極→用電器→電源負(fù)極→電源正極的方向流動(dòng).
【命題方向】
第一類??碱}:電流大小的估測(cè)
如圖所示,下列家用電器的額定電流最接近4A的是( )
A. B. C. D.
電冰箱 電視機(jī) 節(jié)能燈 電壓力鍋
分析:先估測(cè)常用家用電器的功率,知道家庭電路的電壓,再由電功率公式P=UI計(jì)算可得.
解:家用電器的額定電壓都是220V,根據(jù)我們對(duì)用電器電功率的了解和電動(dòng)率公式的變形式I= 分別算出這四個(gè)用電器的電流:
A、家用電冰箱的電功率約為200W,由I=得,電冰箱的電流約為1A,故A錯(cuò);
B、電視機(jī)的電功率約為100W,由I=得,電視機(jī)的電流約為0.5A,故B錯(cuò);
C、節(jié)能燈的電功率約為10W,由I=得,節(jié)能燈的電流約為0.05A,故C錯(cuò);
D、電壓力鍋的電功率約為900W,由I=得,電壓力鍋的電流約為4A,故D正確.
故選D.
點(diǎn)評(píng):對(duì)于每個(gè)用電器的電流大小是多少,我們是有些陌生,不過我們可以借助我們比較熟悉的電功率來進(jìn)行分析.
第二類??碱}:電流大小的概念
關(guān)于電流.下列說法中不正確的是( )
A.電流是表示電流快慢的物理量
B.電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量
C.電流的單位是安培,符號(hào)是“A”
D.電流的符號(hào)是“I”,單位可以用毫安,也可以用微安
分析:(1)電荷的定向移動(dòng)形成電流,電流的大小稱為電流強(qiáng)度(簡(jiǎn)稱電流,符號(hào)為I),是指單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量,每秒通過1庫(kù)侖的電量稱為1安培;
(2)電流的國(guó)際單位是安培,符號(hào)是A,另外還與毫安(mA)、微安(uA).
解:(1)電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量,故A不正確,B正確;
(2)電流的符號(hào)是“I”,國(guó)際單位安培,符號(hào)是“A”,單位可以用毫安,也可以用微安,故CD正確.
本題選擇說法不正確;
故選A.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)電流的概念以及單位的了解,屬于基礎(chǔ)知識(shí)的考查.
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)知道電流是表示電流的強(qiáng)弱的物理量.
(2)知道電流的單位及單位間的換算關(guān)系.
(3)常見用電器的電流值
學(xué)生計(jì)算器:約100μA 普通白熾燈:約0.2A
半導(dǎo)體收音機(jī):約50mA 家用電冰箱:約1A
手電筒:約200mA 家用空調(diào):約5A.
9.電路的組成
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)電路的組成:電路是由提供電能的電源、消耗電能的用電器、控制電路通斷的開關(guān)和輸送電能的導(dǎo)線四部分組成,缺少或不完整都會(huì)影響電路的正常工作.
(2)電路各部分的作用
電源:提供電能的裝置,它保證電路中有持續(xù)電流,工作時(shí)將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能
用電器:用電來工作的設(shè)備,工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
開關(guān):用來接通或斷開電路,起控制電路的作用
導(dǎo)線:導(dǎo)線將電源、用電器、開關(guān)連接起來,形成讓電荷移動(dòng)的通路.
【命題方向】
通常以各元件在電路中的作用出題,及結(jié)合電路的三種狀態(tài)判斷電路的連接是中考的命題方向.
例1:下列器材中不屬于用電器的是( )
A.電燈 B.電熨斗 C.開關(guān) D.空調(diào)
分析:根據(jù)電路中各元件的作用,用電器是消耗電能的.
解:在電路中,用電器是用來消耗電能的,本題中電燈、電熨斗、空調(diào)在電路中消耗電能.開關(guān)只控制電路的通斷,不消耗電能.
故選C.
點(diǎn)評(píng):知道電路是由電源、開關(guān)、導(dǎo)線和用電器組成的,知道各元件在電路中的作用.
例2:如圖所示是一個(gè)便攜式充電器正在給手機(jī)電池充電,在充電過程中,該手機(jī)電池相當(dāng)于電路中的( )
A.電源 B.開關(guān) C.導(dǎo)線 D.用電器
分析:電路由電源、開關(guān)、導(dǎo)線、用電器組成,分析題意,然后答題.
解:在給手機(jī)電池充電的過程中,電能轉(zhuǎn)化為電池的化學(xué)能,在電路中手機(jī)電池消耗電能,手機(jī)電池相當(dāng)于用電器;
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電路的組成,是一道基礎(chǔ)題.
【解題方法點(diǎn)撥】
知道電路是由電源、開關(guān)、導(dǎo)線和用電器組成的,知道各元件在電路中的作用是解題的關(guān)鍵.
10.電路的三種狀態(tài)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)通路:正常連接的電路,即用電器能夠工作的電路.
通路特征:電路中有電流,用電器正常工作.
(2)斷路(開路):斷開的電路.
斷路特征:電路中無電流,用電器不工作.原因有開關(guān)沒閉合,接線處松動(dòng),導(dǎo)線斷了,用電器損壞等
(3)短路:不經(jīng)過用電器而直接跟電源的兩極相連的電路.
短路特征:用電器不工作,電路有很大電流,會(huì)損壞電源甚至燒壞導(dǎo)線的絕緣皮,引起火災(zāi)
【命題方向】
電路三種狀態(tài)的理解,電路圖的連接分析都是中考的命題方向.
例1:如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合后,可能會(huì)造成電流表或電壓表?yè)p壞的是( )
A. B. C. D.
分析:電流表與被測(cè)用電器串聯(lián),電壓表與被測(cè)用電器并聯(lián).電流表電阻很小,相當(dāng)于導(dǎo)線,電壓表電阻很大,相當(dāng)于斷路.
解:A、電壓表串聯(lián)在電路中,因此電壓表或電流表均不會(huì)損壞;
B、電流表與電源并聯(lián),形成電源短路,因此將燒壞電流表;
C、燈泡與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表測(cè)量電路中的電流,電壓表測(cè)量燈泡兩端電壓,電壓表和電流表都符合正確使用的方法,因此電壓表或電流表均不會(huì)損壞;
D、電壓表串聯(lián)在電路中,因此電壓表或電流表均不會(huì)損壞.
故選B.
點(diǎn)評(píng):本題考查了電流表、電壓表的使用,知道電流表電阻很小,相當(dāng)于導(dǎo)線,電壓表電阻很大,相當(dāng)于斷路是解題的關(guān)鍵.
例2:如圖所示,閉合開關(guān),兩燈都不亮.為檢查故障,某同學(xué)先用電壓表與燈L1并聯(lián),觀察到電壓表無示數(shù),再將電壓表與燈L2并聯(lián),觀察到電壓表有示數(shù),那么電路中出現(xiàn)的故障是( )
A.燈L1短路 B.燈L1斷路 C.燈L2短路 D.燈L2斷路
分析:由電路圖知,兩燈泡串聯(lián).閉合開關(guān),燈泡不亮,原因有二:斷路或短路,因?yàn)閮蔁舳疾涣?,所以不可能是一燈短路,所以只能是一燈斷路?br>解:根據(jù)題意可知,電壓表并聯(lián)在燈L1兩端時(shí),電壓表無示數(shù),說明燈泡L1之外的電路有斷路,導(dǎo)致電壓表不能與電源兩極相連;
將電壓表并聯(lián)在燈L2兩端時(shí),電壓表有示數(shù),說明電壓表的正負(fù)接線柱與電源兩極相連,因此燈L2斷路.
故選D.
點(diǎn)評(píng):用電壓表判斷電路故障時(shí),如果有示數(shù),說明與電壓表串聯(lián)的元件是完好的;如果無示數(shù),說明與電壓表串聯(lián)的元件有斷路,或與電壓表并聯(lián)的元件短路.
【解題方法點(diǎn)撥】
短接與短路:在實(shí)際電路中,發(fā)生短路有兩種情況:
(1)電源短路,導(dǎo)線將電源的正、負(fù)極連接起來,發(fā)生短路.電路中的電流很大,極有可能將電源也燒壞.電源短路是一種有危害的連接方式,在電路的連接中是不允許出現(xiàn)的;
(2)局部短路,也叫短接.如圖所示,開關(guān)閉合,燈泡L1被短路,不亮,燈泡L2亮.局部短路沒有危害,只是被短路的用電器不能工作.
11.串、并聯(lián)電路的概念與辨別
12.串、并聯(lián)電路的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)串聯(lián)電路定義:
用電器首尾相連成一串后再接入電路中,我們說這些用電器是串聯(lián)的.如圖所示,L1和L2組成串聯(lián)電路.
(2)并聯(lián)電路定義:
用電器的兩端分別連在一起,然后接到電路中的電路叫并聯(lián)電路.如下圖所示,L1和L2組成并聯(lián)電路.
(3)串聯(lián)電路特點(diǎn):
①電流只有一條路徑,無干路、支路之分.
②電流通過每一個(gè)用電器,各用電器的工作互相影響,一個(gè)用電器因開路停止工作,則所有用電器都不能工作.
③開關(guān)與用電器是串聯(lián)的,一個(gè)開關(guān)控制所有用電器.
(4)并聯(lián)電路特點(diǎn):
①電流有兩條或兩條以上的路徑,有干路和支路之分.如上圖所示的電路,“+”→“a”與“b”→“﹣”部分是干路;支路有兩條:一條是L1所在的電路,由S1控制,另一條是L2所在的電路,由S2控制. (a、b是各支路兩端的連接點(diǎn),叫節(jié)點(diǎn))
②干路電流在“結(jié)點(diǎn)”處分成兩條或多條支路電流,每一支路都與電源形成一條通路,各支路中的用電器的工作互不影響,當(dāng)某一支路開路時(shí),其他支路仍可為通路.
③干路上的開關(guān)控制整個(gè)電路的用電器,支路上的開關(guān)只控制本支路上的用電器.
【命題方向】
電路的設(shè)計(jì)是中考的熱點(diǎn),主要以選擇題和作圖題為主.
例1:小寧用四盞燈、兩個(gè)開關(guān),設(shè)計(jì)了教室的照明電路,要求每個(gè)開關(guān)都能獨(dú)立控制兩盞燈.如圖所示的電路圖中,符合要求的是( )
A. B. C. D.
分析:每盞燈的額定電壓均為220V,且燈全部正常發(fā)光說明四盞燈是并聯(lián)的,若是串聯(lián),燈泡不能正常發(fā)光,據(jù)此判斷選項(xiàng)即可得出答案.
解:由題意可知,教室的照明電路額定電壓均為220V,則四盞燈全部正常發(fā)光,則它們之間的連接方式只能是并聯(lián);
每個(gè)開關(guān)都能獨(dú)立控制兩盞燈,則開關(guān)在控制得兩盞燈的干路上,
A、四盞燈串聯(lián),故A錯(cuò)誤;
B、四盞燈并聯(lián),每個(gè)開關(guān)都能獨(dú)立控制兩盞燈,故B正確,符合題意;
C、四盞燈并聯(lián),一個(gè)開關(guān)為總開關(guān),控制四盞燈,故C錯(cuò)誤;
D、四盞燈并聯(lián),兩個(gè)開關(guān)同時(shí)控制其中兩個(gè)燈泡,另兩個(gè)燈泡沒有開關(guān),故D錯(cuò)誤.
故選:B.
點(diǎn)評(píng):本題考查了家庭電路各用電器的連接,在做題時(shí)要抓住關(guān)鍵點(diǎn)“額定電壓均為220V”、“全部正常發(fā)光”,且不要受“兩個(gè)開關(guān)控制,每個(gè)開關(guān)控制兩盞燈”的影響,這也是學(xué)生容易受影響的地方.
例2:火車在車廂后面有兩間廁所,只有當(dāng)兩間廁所的門都關(guān)上時(shí)(每扇門的插銷相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)),車廂中的指示牌內(nèi)的指示燈才會(huì)發(fā)光,指示牌就會(huì)顯示“廁所有人”字樣,提醒旅客兩間廁所內(nèi)部都有人,請(qǐng)你把圖中的各元件符號(hào)連接成符合上述設(shè)計(jì)要求的電路圖.
分析:根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)進(jìn)行分析,即兩個(gè)開關(guān)串聯(lián),同時(shí)控制一個(gè)燈泡.
解:如圖所示
點(diǎn)評(píng):會(huì)設(shè)計(jì)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路,會(huì)用元件符合表示電路圖.
【解題方法點(diǎn)撥】
設(shè)計(jì)電路圖時(shí)要結(jié)合串、并聯(lián)的特點(diǎn)進(jìn)行分析.
13.電路的基本連接方式
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)串聯(lián)電路
①定義:把用電器逐個(gè)順次連接起來的電路叫做串聯(lián)電路
②特點(diǎn):a.電流路徑只有一條,無干路和支路之分;
b.用電器之間相互影響;
c.開關(guān)在任何位置的作用一樣.
(2)并聯(lián)電路
①定義:把用電器并列的連接的電路,稱為并聯(lián)電路.
②特點(diǎn):a.電流路徑有兩條或兩條以上,有干路和支路之分;
b.各支路上用電器之間互不影響;
c.干路上的開關(guān)能控制整個(gè)電路,支路中的開關(guān)只能控制它所在的支路.
(3)混聯(lián)電路
定義:電路中既有串聯(lián)部分又有并聯(lián)部分的電路稱為混聯(lián)電路.
【命題方向】
串并聯(lián)的分辨是中考的熱點(diǎn),結(jié)合串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)分析電路考查是中考的命題方式.
例1:如圖所示的電路圖中,要使燈泡L1和L2組成并聯(lián)電路,應(yīng)該是( )
A.只閉合S3
B.同時(shí)閉合S1和S3,斷開S2
C.同時(shí)閉合S1和S2,斷開S3
D.只閉合S2
分析:電路元件的連接有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式:由于串聯(lián)電路只有一條電流路徑,流過一個(gè)元件的電流同時(shí)流過另一個(gè)元件,因此各元件相互影響;而并聯(lián)電路中有多條支路,所以各元件獨(dú)立工作、互不影響.在進(jìn)行電路連接時(shí),還一定要注意不能出現(xiàn)電源短路.
解:
A、只閉合S3時(shí)電流只有一條路徑,是L2的簡(jiǎn)單的電路,不合題意;
B、同時(shí)閉合S1和S3,斷開S2時(shí),電流有兩條路徑,分別流經(jīng)燈泡L1和L2,屬并聯(lián)電路,符合題意;
C、同時(shí)閉合S1和S2時(shí)電流會(huì)不經(jīng)用電器直接從電源正極流向負(fù)極,屬電源短路,是錯(cuò)誤的,不合題意;
D、只閉合S2時(shí)電流只有一條路徑,電流依次流過L2、L1和開關(guān)S2,屬串聯(lián)電路,不合題意.
故選B.
點(diǎn)評(píng):解決此類問題要結(jié)合串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn),結(jié)合題意選擇合適的開關(guān)組成符合題意的電路圖.
例2:如圖所示,閉合開關(guān)S,電燈L1與L2的連接方式是 并 聯(lián);斷開開關(guān)S,會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象是 L1不能發(fā)光 ;電路連接的不妥之處是 開關(guān)對(duì)L2不起作用 .
分析:(1)串聯(lián)電路只有一條電流路徑,流過一個(gè)元件的電流同時(shí)流過另一個(gè)元件,因此各元件相互影響;
(2)并聯(lián)電路中有多條電流路徑,各支路上的元件互不影響;在并聯(lián)電路中,干路開關(guān)控制所有用電器,支路開關(guān)只控制本支路用電器.
解:分析電路可以看出,燈泡L2直接并聯(lián)在電源兩端,所以開關(guān)S對(duì)L2不起控制作用;燈泡L1與開關(guān)S串聯(lián)后并聯(lián)在電源兩端,所以開關(guān)斷開時(shí)L1不亮;兩只燈泡并聯(lián).
故答案為:并;L1不能發(fā)光;開關(guān)對(duì)L2不起作用.
點(diǎn)評(píng):本題考查了判斷電路元件的連接方式,知道串并聯(lián)電路的連接方式、分析清楚電路結(jié)構(gòu)即可正確解題.
【解題方法點(diǎn)撥】
串、并聯(lián)電路是兩種最基本的電路連接方式.判斷電路連接時(shí),要根據(jù)電路的基本特征和用電器的工作狀態(tài)判斷.學(xué)生認(rèn)為只要是同時(shí)工作又同時(shí)停止工作的一定是串聯(lián),忘記了并聯(lián)電路中開關(guān)在干路中時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)用電器的同時(shí)工作與同時(shí)停止工作.
14.根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
一、根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖
(1)看實(shí)物畫電路圖,關(guān)鍵是在看圖,圖看不明白,就無法作好圖。實(shí)物圖實(shí)際上只有兩種電路,一種串聯(lián),另一種是并聯(lián),
(2)串聯(lián)電路非常容易識(shí)別,先找電源正極,用鉛筆尖沿電流方向順序前進(jìn)直到電源負(fù)極為止。明確每個(gè)元件的位置,然后作圖。順序是:先畫電池組,按元件排列順序規(guī)范作圖,橫平豎直,轉(zhuǎn)彎處不得有元件若有電壓表要準(zhǔn)確判斷它測(cè)的是哪能一段電路的電壓,在檢查電路無誤的情況下,將電壓表并在被測(cè)電路兩端。
(3)對(duì)并聯(lián)電路,判斷方法如下,從電源正極出發(fā),沿電流方向找到分叉點(diǎn),并標(biāo)出中文“分”字,(遇到電壓表不理它,當(dāng)斷開沒有處理)用兩支鉛筆從分點(diǎn)開始沿電流方向前進(jìn),直至兩支筆尖匯合,這個(gè)點(diǎn)就是匯合點(diǎn)。并標(biāo)出中文“合”字。首先要清楚有幾條支路,每條支路中有幾個(gè)元件,分別是什么。特別要注意分點(diǎn)到電源正極之間為干路,分點(diǎn)到電源負(fù)極之間也是干路,看一看干路中分別有哪些元件,在都明確的基礎(chǔ)上開始作電路圖,
(5)具體步驟如下:先畫電池組,分別畫出兩段干路,干路中有什么畫什么。在分點(diǎn)和合點(diǎn)之間分別畫支路,有幾條畫幾條(多數(shù)情況下只有兩條支路),并準(zhǔn)確將每條支路中的元件按順序畫規(guī)范,作圖要求橫平豎直,鉛筆作圖檢查無誤后,將電壓表畫到被測(cè)電路的兩端。
二、畫好電路圖的方法:
①應(yīng)完整地反映電路的組成,即有電源、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線:
②規(guī)范地使用電路元件符號(hào),不能自選符號(hào):
③交叉相連的點(diǎn)要畫粗黑圓點(diǎn);
④合理地安排電路元件符號(hào)的位置,盡可能讓這些元件符號(hào)均勻地分布在電路中,使電路圖清楚美觀,并注意元件符號(hào)絕不能畫在拐角處;
⑤導(dǎo)線要橫平豎直,轉(zhuǎn)彎畫成直角,電路圖一般呈長(zhǎng)方形;
⑥最好從電源的正極開始,沿著電流的方向依次畫電路元件,且知道在電路圖中導(dǎo)線無長(zhǎng)短之分的原則。
如圖所示的電路及它的電路圖。
【命題方向】
根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖是中考考查的熱點(diǎn),主要以選擇題和作圖題為主。
例1:如圖所示實(shí)驗(yàn)電路相對(duì)應(yīng)的電路圖是圖中的( )
A. B.
C. D.
分析:從實(shí)物圖可以判斷出是并聯(lián)電路,且S1控制L1,S2控制整個(gè)電路,故可以選擇出正確的答案。
解:A、從該電路圖中可以看出,兩燈泡并聯(lián),并且兩開關(guān)分別控制兩條支路,故A不合題意;
B、從該電路圖中可以看出,兩燈泡串聯(lián),兩個(gè)開關(guān)同時(shí)控制串聯(lián)電路;故B不合題意;
C、從該電路圖中可以看出,兩燈泡并聯(lián),兩個(gè)開關(guān)都在干路中同時(shí)控制并聯(lián)電路;故C不合題意;
D、從電路圖中可以看出,兩燈泡并聯(lián),S1控制L1,S2控制整個(gè)電路,故D符合題意。
故選:D。
點(diǎn)評(píng):本題考查了電路的識(shí)別能力,應(yīng)首先判斷連接方式及開關(guān)的位置。
例2:根據(jù)圖1所示的實(shí)物連接圖,在圖2的框中畫出電路圖。
分析:(1)由實(shí)物圖畫電路圖的方法:從電源的正極開始,依次畫出各元件,直到電源的負(fù)極。
(2)電壓表并聯(lián)在用電器兩端。
解:從電源正極開始依次串聯(lián)燈泡L2、開關(guān)、燈泡L1以及電流表,然后回到電源負(fù)極,電壓表與燈泡L1和電流表的兩端;如圖所示:
點(diǎn)評(píng):根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖時(shí),先分析電路,看干路和支路各有什么元件,然后根據(jù)電路圖的要求畫出電路圖。
【解題方法點(diǎn)撥】
根據(jù)實(shí)物圖畫出電路圖的方法:
(1)先理清電流的路徑,可從電源正極開始,沿著電流的方向逐個(gè)尋找,直到電源負(fù)極;
(2)所畫出的電路圖中各元件的順序應(yīng)與實(shí)物圖保持一致。
15.實(shí)物的電路連接
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)對(duì)于串聯(lián)電路:按電路圖,從電源的正極出發(fā),按順序把電路元件用筆畫線代替導(dǎo)線連接起來.
(2)對(duì)于并聯(lián)電路:根據(jù)電路圖,找到“分節(jié)點(diǎn)”和“合節(jié)點(diǎn)”,從電源正極出發(fā),按“哪里分就分,哪里合就合”的方法把電路元件連接起來.
(3)應(yīng)該注意:實(shí)物圖中的導(dǎo)線是不允許相交的;導(dǎo)線要連接到電路元件的接線柱上,不能到處亂接.
【命題方向】
第一類??碱}:實(shí)物電路的判斷
如圖所示是小明同學(xué)測(cè)量小燈泡L1兩端電壓的電路,圖中有一條導(dǎo)線接錯(cuò)了,接錯(cuò)的導(dǎo)線是( )
A.導(dǎo)線1 B.導(dǎo)線2 C.導(dǎo)線3 D.導(dǎo)線4
分析:掌握電壓表的連接方法:電壓表并聯(lián)在電路中,并要注意其正負(fù)接線柱的接法和量程的選擇.
解:要測(cè)量小燈泡L1兩端的電壓,需將電壓表與L1并聯(lián),由圖知,電壓表所測(cè)的是兩盞燈泡的總電壓,應(yīng)將3挪到L1右邊的接線柱處.
故選C.
點(diǎn)評(píng):此題主要考查了電壓表的連接方法,在考慮時(shí),注意其連接方式、量程和正負(fù)接線柱的接法.
第二類??碱}:根據(jù)條件連接實(shí)物圖
將圖所示各元件按要求連接起來.要求:當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí),只有燈泡L1發(fā)光,當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí),只有燈泡L2發(fā)光,電流表測(cè)L1燈泡的電流.
分析:當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí),只有燈泡L1發(fā)光,說明開關(guān)S1控制燈泡L1;當(dāng)開關(guān)S2閉合時(shí),只有燈泡L2發(fā)光,說明開關(guān)S2控制燈泡L2;兩燈泡互不影響,說明兩燈并聯(lián),電流表測(cè)L1燈泡的電流.
解:如圖:從正極開始分支,一支經(jīng)電流表、燈泡L1、開關(guān)S1回到負(fù)極,另一支經(jīng)開關(guān)S2、燈泡L2回到負(fù)極.
點(diǎn)評(píng):本題考查實(shí)物圖的連接,難點(diǎn)是根據(jù)題意明白電路中各個(gè)用電器的連接情況,開關(guān)分別控制哪個(gè)燈泡,要知道電流表測(cè)量哪一部分的電流就和哪一部分串聯(lián).
【解題方法點(diǎn)撥】
根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖的方法:
一、串聯(lián)電路
連接串聯(lián)電路實(shí)物圖較為簡(jiǎn)單些,只要注意連接時(shí)按照某一方向逐個(gè)的連接起來就可以了,這里我們通常以電流方向?yàn)榇涡颍ㄔ陔娐分校娫赐獠康碾娏鞣较蚩偸菑恼龢O出發(fā),經(jīng)過各個(gè)用電器到達(dá)電源的負(fù)極)
二、并聯(lián)電路
第一步,連接一個(gè)電路元件盡可能多的閉合電路,這相當(dāng)于串聯(lián)電路的連接,盡可能多的元件連接,減少了后續(xù)連接元件的個(gè)數(shù),使問題簡(jiǎn)單些.
第二步,在電路圖中找出電流的分、合點(diǎn),并在實(shí)物圖中標(biāo)出相應(yīng)分、合點(diǎn),這是致關(guān)重要的一步,是你犯錯(cuò)誤的根源!
第三步,從分點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過各支路的元件,到達(dá)合點(diǎn),這相當(dāng)于部分串聯(lián)電路的連接.
16.歐姆定律的應(yīng)用
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)鏈接:
①電流規(guī)律:
串聯(lián):I=I1=I2.串聯(lián)電路電流處處相等。
并聯(lián):I=I1+I2.并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。
②電壓規(guī)律:
串聯(lián):U=U1+U2.串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯(lián):U=U1=U2.并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于總電壓。
③電阻規(guī)律:
串聯(lián):R=R1+R2.串聯(lián)電路總電阻等于分電阻之和。
并聯(lián):=+.并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。
④比例規(guī)律:
串聯(lián):=.串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比。
并聯(lián):I1R1=I2R2.并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。
⑤歐姆定律:
I=.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
【解題方法點(diǎn)撥】
(一)比例問題
解決這類問題一要掌握規(guī)則,二要弄清是哪兩部分相比。
①串聯(lián)電路電流處處相等,即電流之比為:I1:I2=1:1;根據(jù)I=可知電壓與電阻成正比,=。
②并聯(lián)電路各支路電壓相等,即電壓之比為U1:U2=1:1;根據(jù)U=IR可知電流與電阻成反比,I1R1=I2R2。
例一:R1=3Ω,R2=5Ω,如圖甲,由于是串聯(lián)電路,所以電流之比I1:I2=1:1;電壓之比等于電阻之比,所以電壓之比U1:U2=3:5;如果電路變式成乙圖,則兩電壓表示數(shù)比為U1:U2=(3+5):5=8:5。
例二:R1=3Ω,R2=5Ω,如圖甲,由于是并聯(lián)電路,所以電壓之比U1:U2=1:1;電流之比等于電阻之反比,所以電流之比I1:I2=5:3;如果電路變成乙圖,則兩電流表示數(shù)之比為I1:I2=5:(3+5)=5:8。
(二)電表示數(shù)變化問題
(1)解決這類問題最重要的是弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),不同的連接方式有不同的判斷規(guī)則。
①串聯(lián)電路:
電流與電阻的變化相反,即電阻變大時(shí)電流變小,電阻變小時(shí)電流變大;按電阻的正比例來分配電壓。
例如如圖:當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電阻變大,所以電流變小;電阻R1盡管大小沒變,但它占總電阻的比例變小了,所以R1兩端電壓變小,R2占總電阻的比例增大了,所以R2兩端電壓變大。
②并聯(lián)電路:
各支路的電壓都與電源電壓相等,所以電壓是不變的;阻值變化的支路電流隨之變化,阻值不變的支路電流也不變。
例如如圖:當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí),盡管R2的阻值在變,但它兩端的電壓總等于電源電壓,所以R2兩端電壓不變,R1兩端電壓當(dāng)然也不變;R2所在支路電阻變大,所以電流變小,R1所在支路電阻不變,所以電流也不變,干路電流等于各支路電流之和,所以干路電流變小。
③電壓表與電流表示數(shù)的比值:
根據(jù)導(dǎo)出式R=可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值代表了某個(gè)電阻的大小,只要電阻不變化,兩表比值是不變的。
例如如圖甲,電壓表與電流表的比值代表了電阻R1的阻值,所以當(dāng)滑片移動(dòng)時(shí),兩表示數(shù)的比值不變;如圖乙,電壓表與電流表的比值代表了電阻R2的阻值,所以兩表示數(shù)的比值在變大。
(但需要注意的是,當(dāng)滑片移動(dòng)時(shí),R2兩端電壓的變化量與R1兩端電壓的變化量相等,所以電壓表的變化量與電流表的變化量之比代表了電阻R1的阻值,是不變的。)
(2)解決這類電表示數(shù)變化的問題時(shí),常在第一步判斷串并聯(lián)時(shí)出錯(cuò)。請(qǐng)注意下面的電路,例如圖甲是串聯(lián)電路,圖乙是并聯(lián)電路。
(滑片向右滑時(shí),圖甲:A變小,V變大;圖乙A1變小,A2變小,V不變。)
(3)滑動(dòng)變阻器連入電路的是哪一部分,沒有判斷清楚,也是解決電表示數(shù)變化問題常出現(xiàn)的錯(cuò)誤。圖甲滑動(dòng)變阻器接入電路的是全部,圖乙接入電路的是左半部分。注意滑片移動(dòng)時(shí)對(duì)電流的影響有何不同。
(滑片向右滑動(dòng)時(shí),甲:A不變,V1不變,V2變大;乙:A變小,V1變小,V2變大)
綜上所述,解決電表示數(shù)變化的問題要按照下面的程序進(jìn)行:
①判斷電路是串聯(lián)還是并聯(lián);
②分析滑動(dòng)變阻器接入的是哪一部分;
③找準(zhǔn)各個(gè)表所測(cè)量的對(duì)象是哪里;
④按照串并聯(lián)各自的規(guī)則來判斷電流、電壓的變化。
【命題方向】
歐姆定律的綜合應(yīng)用是電學(xué)部分的核心,也是最基礎(chǔ)的內(nèi)容,這一節(jié)知識(shí)是難點(diǎn)也是中考必考點(diǎn)。常結(jié)合日常生活生產(chǎn)中遇到的電路問題考查歐姆定律的應(yīng)用,計(jì)算題多與后面的電功率計(jì)算結(jié)合在一起,作為中考的壓軸題出現(xiàn)。訓(xùn)練時(shí)應(yīng)足夠重視。
例1:在圖甲所示的電路中,當(dāng)滑片P由b移到a的過程中,電壓表示數(shù)U及滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R2的變化情況如圖乙所示。下列說法正確的是( )
A.電阻R1的阻值為20Ω
B.滑片P移到b端時(shí),R2兩端的電壓為6V
C.滑片P移到a端時(shí),R1消耗的功率為0.2W
D.當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)時(shí),通過R1的電流為0.3A
分析:(1)當(dāng)滑片P移到b端時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0,電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電壓表的示數(shù)為電源的電壓,根據(jù)圖象讀出電源的電壓;
(2)滑片P移到a端時(shí),R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián),根據(jù)圖象讀出電壓表的示數(shù)和滑動(dòng)變阻器的最大阻值,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)求出滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,利用歐姆定律和電路中的電流特點(diǎn)得出等式即可求出R1的阻值,根據(jù)P=求出滑片P移到a端時(shí)R1消耗的功率;
(3)根據(jù)圖象得出滑片P移到中點(diǎn)時(shí)電壓表的示數(shù),根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流。
解:(1)當(dāng)滑片P移到b端時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電壓表的示數(shù)為電源的電壓,此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為0,兩端的電壓為0,故B不正確;
由圖象可知,電壓表的示數(shù)為6V即電源的電壓U=6V;
(2)滑片P移到a端時(shí),R1與滑動(dòng)變阻器的最大阻值串聯(lián),
由圖象可知,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為20Ω,電壓表的示數(shù)U1=2V,
∵串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,
∴滑片P移到a端時(shí),滑動(dòng)變阻器兩端的電壓:
U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V,
∵串聯(lián)電路中各處的電流相等,
∴=,即=,
解得:R1=10Ω,故A不正確;
R1消耗的功率:
P1===0.4W,故C不正確;
(3)由圖象可知,當(dāng)滑片P移到中點(diǎn)即R2′=10Ω時(shí),U1′=3V,
通過R1的電流:
I1===0.3A,故D正確。
故選D。
點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律、電功率公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是根據(jù)圖象讀出滑片接入電路中不同電阻時(shí)對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)。
例2:如圖所示的電路,電源電壓為12V,R1=R3=4Ω,R2=6Ω,求:
(1)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表和電壓表的示數(shù)各是多少?
分析:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),R2與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)特點(diǎn)和歐姆定律求出電路中的電流,再根據(jù)歐姆定律求出R3兩端的電壓;
(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電壓表被短路,電流表測(cè)干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律求出各支路的電流,利用并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流。
解:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),R2與R3串聯(lián),電壓表測(cè)R3兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,
∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,
∴根據(jù)歐姆定律可得,電流表的示數(shù):
I===1.2A,
電壓表的示數(shù):
U3=IR3=1.2A×4Ω=4.8V;
(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與R2并聯(lián),電壓表被短路即示數(shù)為0,電流表測(cè)干路電流,
∵并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,
∴通過兩電阻的電流分別為:
I1===3A,I2===2A,
∵并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,
∴電流表的示數(shù):
I′=I1+I2=3A+2A=5A。
答:(1)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電流表的示數(shù)為1.2A,電壓表的示數(shù)為4.8V;
(2)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表的示數(shù)為5A,電壓表的示數(shù)為0V
點(diǎn)評(píng):本題考查了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是開關(guān)閉合、斷開時(shí)電路串并聯(lián)的辨別和電表所測(cè)電路元件的判斷。
17.電功率的計(jì)算
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)定義式:P=UI.即電功率等于用電器兩端的電壓和通過它的電流的乘積,該公式是電功率的普適公式,適用于所有的用電器。
P表示電功率,單位是W;U表示某段電路兩端的電壓,單位是V;I表示通過這段電路的電流,單位是A
(2)導(dǎo)出式:P=I2R,P=.這兩個(gè)公式只適用于純電阻電路,即能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器,如電爐子、電飯煲就屬于純電阻電路。
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)分析比較用電器的電功率:
首先考慮公式P=UI分析,如果不好使,可以考慮:
①對(duì)于串聯(lián)電路,因?yàn)殡娏鞯教幭嗟龋肞=I2R較為利便;
串聯(lián)電路中電功率與電壓、電阻的關(guān)系:串聯(lián)電路:==(電功率之比等于它們所對(duì)應(yīng)的電壓、電阻之比)
②對(duì)于并聯(lián)電路,因?yàn)楦鞑⒙?lián)電路兩端電壓相等,用P=較為利便。并聯(lián)電路中電功率與電流、電阻的關(guān)系:==(電功率之比等于它們所對(duì)應(yīng)的電流之比、等于它們所對(duì)應(yīng)電阻的反比)
(2)計(jì)算用電器的電功率:計(jì)算每個(gè)用電器的電功率,無論串聯(lián)、并聯(lián)電路,都可以用P=I2R計(jì)算,也都可以用P=計(jì)算。選用哪個(gè)公式就看題目已知的是哪些量。
【命題方向】
第一類常考題:電功率計(jì)算公式的簡(jiǎn)單運(yùn)用
標(biāo)有“6V3W”的小燈泡,通過它的電流與電壓的關(guān)系如圖所示。若把它與一只阻值為8Ω的電阻并聯(lián)接在電壓為4V的電路中,則整個(gè)電路消耗的功率為( )
A.3W B.3.3W C.3.6W D.5W
分析:從圖象上可以看出當(dāng)電源電壓為4V時(shí),通過燈泡的電流為I1=0.4A,根據(jù)公式I=可求通過電阻的電流,進(jìn)一步求出總電流,根據(jù)公式P=UI可求整個(gè)電路消耗的功率。
解:通過電阻的電流I2===0.5A,電路總電流I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A,
則整個(gè)電路消耗的功率為P=UI=4V×0.9A=3.6W。
故選C。
點(diǎn)評(píng):本題考查并聯(lián)電流和電功率的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,重點(diǎn)是并聯(lián)電路電流的規(guī)律,還要學(xué)會(huì)從題目所給信息中找到有用的數(shù)據(jù)。
第二類??碱}:變形公式的綜合應(yīng)用
如圖所示,R1=20歐,R2=40歐,電源電壓保持不變。
(1)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),電流表A1的示數(shù)是0.6安,小燈泡L恰好正常發(fā)光,求電源電壓和小燈泡的額定電壓;
(2)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),電流表A2的示數(shù)是0.2安,求小燈泡的實(shí)際功率;
(3)小燈泡的額定功率是多少?
分析:(1)當(dāng)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1和燈泡L并聯(lián),R2被短路。電流表A1的測(cè)R1的電流。由電流表A1的示數(shù)是0.6安,R1=20歐可算出電源電壓。小燈泡L恰好正常發(fā)光,電源電壓和小燈泡的額定電壓相等。
(2)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),R2與L串聯(lián),R1被斷路。由R2=40歐,電流表A2的示數(shù)是0.2安,可算出R2的電壓,由電源電壓減去R2的電壓,可算出燈泡實(shí)際電壓,由電壓和電流可由公式P=UI算出燈泡功率。由R=可算出燈泡電阻。
(3)小燈泡的額定電壓已算出,再由電阻通過P=算出額定功率。
解:(1)當(dāng)S1、S2都閉合時(shí),R1與L并聯(lián),R2被短路
U=U額=U1=I1?R1=0.6A×20Ω=12V
(2)當(dāng)S1、S2都斷開時(shí),R2與L串聯(lián),R1被斷路
IL=I2=0.2A
UL=U﹣U2=U﹣I2?R2=12V﹣0.2A×40Ω=4V
RL===20Ω
P實(shí)=U實(shí)?IL=4V×0.2A=0.8W
(3)P額===7.2W
答:(1)電源電壓12V,小燈泡的額定電壓12V;
(2)小燈泡的實(shí)際功率0.8W;
(3)小燈泡的額定功率7.2W。
點(diǎn)評(píng):本題綜合性較強(qiáng),考查的內(nèi)容較多。會(huì)辨別串、并聯(lián),會(huì)用歐姆定律計(jì)算,會(huì)用電功率公式計(jì)算,知道串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律,電流規(guī)律。需要注意的是:P=I2R和P=這兩個(gè)公式在電功率計(jì)算題里要經(jīng)常用到。
擋位
開關(guān)狀態(tài)
功率/W
S1
S2
S3
1
√
×
×
200
2
×
√
×
100
3
×
×
√
500
4
√
√
×
300
5
√
×
√
700
6
×
√
√
600
7
√
√
√
800
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】<br/>串聯(lián)電路電流只有一條路徑,各處電流相等,用電器不能獨(dú)立工作;并聯(lián)電路:電流有兩條或兩條以上路徑,各用電器可以獨(dú)立工作,各支路電壓相等。<br/><br/>【命題方向】<br/>這是近幾年中考經(jīng)常考查的知識(shí)點(diǎn),多以選擇題和實(shí)驗(yàn)題的形式出現(xiàn)。<br/>例1:小聰家里有一臺(tái)透明門的電冰箱,當(dāng)他打開冰箱門時(shí),冰箱內(nèi)的燈就亮;當(dāng)他關(guān)閉冰箱門時(shí),冰箱內(nèi)的燈就熄滅,但壓縮機(jī)依然工作。小聰斷定冰箱門上有一個(gè)開關(guān)S,下面小聰?shù)呐袛嘀姓_的是( )<br/>A.冰箱內(nèi)的照明燈和壓縮機(jī)串聯(lián)<br/>B.冰箱內(nèi)的照明燈和壓縮機(jī)并聯(lián),開關(guān)S在干路上<br/>C.冰箱內(nèi)的照明燈和壓縮機(jī)并聯(lián),開關(guān)S和照明燈串聯(lián)<br/>D.冰箱內(nèi)的照明燈和壓縮機(jī)并聯(lián),開關(guān)S和壓縮機(jī)串聯(lián)<br/>分析:電路的基本連接形式有兩種:一種是串聯(lián),在串聯(lián)電路中電流只有一條路徑,各用電器之間相互影響;另一種是并聯(lián),在并聯(lián)電路中電流有多條流通路徑,各個(gè)用電器之間互不影響,獨(dú)立工作。<br/>解:當(dāng)冰箱門打開時(shí),制冷電路關(guān)閉,同時(shí)使冰箱內(nèi)的照明燈點(diǎn)亮;當(dāng)冰箱門關(guān)閉時(shí),制冷電路啟動(dòng),同時(shí)冰箱內(nèi)的照明燈熄滅。由此可知冰箱內(nèi)照明和壓縮機(jī)能獨(dú)立工作,所以屬于并聯(lián)電路,并且冰箱門上的開關(guān)S與燈泡串聯(lián)。<br/>故選:C。<br/>點(diǎn)評(píng):本題主要考查對(duì)串、并聯(lián)電路中各用電器工作特點(diǎn)的了解。<br/><br/><img alt=““src=“http:“style=“vertical﹣align:middle;FLOAT:right“/>例2:如圖所示,汽車在轉(zhuǎn)向前,司機(jī)會(huì)撥動(dòng)轉(zhuǎn)向橫桿,汽車同側(cè)的前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈就會(huì)同時(shí)閃亮、同時(shí)熄滅,但其中一個(gè)損壞時(shí)。另一個(gè)仍能正常工作,這兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈在電路中的連接方式為<div class=“quizPutTag“cntenteditable=“true“>并聯(lián)</div>,轉(zhuǎn)向桿相當(dāng)干電路中的<div class=“quizPutTag“cntenteditable=“true“>開關(guān)</div>。<br/>分析:要解決此題,需要掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn):串聯(lián)電路,電流只有一條通路,開關(guān)控制整個(gè)電路。并聯(lián)電路電流有多條通路,各支路互不影響。<br/>解:汽車同側(cè)的前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向燈就會(huì)同時(shí)閃亮、同時(shí)熄滅,但轉(zhuǎn)向燈可以單獨(dú)工作,所以它們是并聯(lián)的。<br/>司機(jī)撥動(dòng)的這根橫桿,轉(zhuǎn)向燈才會(huì)工作,所以這根桿子起到了開關(guān)的作用。<br/>故答案為:并聯(lián);開關(guān)。<br/>點(diǎn)評(píng):此題主要考查了串、并聯(lián)電路的區(qū)別,首先要掌握串并聯(lián)電路的特點(diǎn),關(guān)鍵是看用電器能否單獨(dú)工作。<br/><br/>【解題方法點(diǎn)撥】<br/>串并聯(lián)電路的判斷方法:<br/>(1)根據(jù)電路圖判斷。<br/>電流只有一條路徑的則是串聯(lián)電路;有兩條或兩條以上路徑的則是并聯(lián)電路。<br/>(2)根據(jù)電流關(guān)系判斷<br/>如果通過兩個(gè)用電器的電流不相等,這兩個(gè)用電器一定是并聯(lián)的<br/>如果通過兩個(gè)用電器的電流相等,則可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)<br/>若是不同的用電器則是串聯(lián);若是相同的用電器串聯(lián),并聯(lián)都有可能<br/>(3)根據(jù)電壓關(guān)系判斷<br/>如果通過兩個(gè)用電器的電壓不相等,這兩個(gè)用電器一定是串聯(lián)的<br/>如果通過兩個(gè)用電器的電壓相等,則可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)<br/>若是不同的用電器則是并聯(lián);若是相同的用電器串聯(lián),并聯(lián)都有可能<br/>(4)根據(jù)用電器的工作情況判斷<br/>用電器只能同時(shí)工作的是串聯(lián)電路,可以獨(dú)立工作的是并聯(lián)電路。
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這是一份初中物理自主招生精品講義練習(xí)51,文件包含2023年初中物理自主招生講義51習(xí)題解析docx、2023年初中物理自主招生講義51師生版docx等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共111頁(yè), 歡迎下載使用。
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