预测13 电流和电路、电压、电阻-备战中考物理考点精讲与精练(人教版)
展开13 电流和电路、电压、电阻
一、基础知识点预测
知识点1.电荷
1.原子及其结构
原子
说明:通常情况下,原子整体不显电性,原子核所带__正__电荷与核外所有电子所带的__负__电荷在数量上是相等的.
2.摩擦起电
(1)原因:不同物体的原子核对核外电子的束缚力不同.不同物体相互摩擦时,原子核对核外电子束缚力强的物体得到电子,带__负__电;原子核对核外电子束缚力弱的物体失去电子,带__正__电.
(2)实质:摩擦起电不是产生了电荷,而是电荷发生了__转移__.
3.两种电荷
(1)与丝绸摩擦过的玻璃棒带__正__电;与毛皮摩擦过的橡胶棒带__负__电.
(2)带电体性质:能__吸引__轻小物体.
(3)相互作用规律:同种电荷相互__排斥__,异种电荷相互__吸引__.
(4)验电器:用来检验物体__是否带电__,根据__同种电荷相互排斥__的原理制成.
4.导体、绝缘体、半导体和超导体
(1)导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地、食盐水、石墨等.
(2)绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、塑料、陶瓷、食用油、玻璃等.
(3)半导体:导电性能介于导体与绝缘体之间,如硅、锗等.半导体材料可制成晶体二极管(具有单向导电性)、三极管.
(4)超导体:某些材料在温度降到足够低时,电阻会突然变为零,可用于输电和发电机的线圈等.
知识点2.电路、电路图
1.电路的组成
电源、__用电器__、导线、开关.
2.电路图
常用元件及其符号:
灯泡
____
电源
____
开关
____
电流表
____
电压表
____
电阻
____
滑动变阻器
____
3.电路的三种状态
状态
特点
通路
电路中__有__电流,用电器__能__工作
断路
电路中__无__电流,用电器__不能__工作
短路
局部
短路
电路是接通的,用电器的两端被导线直接连通
电源
短路
电源的正、负极直接用导线连接起来
4.两种电路
类型
串联电路
并联电路
电路图
电流路径
电路中只有一条
电流路径
电路中有两条或两条
以上电流路径
用电器
工作特点
用电器的工作
__互相__影响
用电器的工作
__互不__影响
开关作用
控制__整个电路__
干路开关控制__整个电路__,支路开关控制__该支路__
知识点3.电流和电压
1.电流
(1)形成:电荷的__定向移动__形成电流,用符号__I__表示.
(2)方向:规定__正电荷__定向移动的方向为电流的方向.
(3)单位及换算关系:基本单位是__安培__,符号__A__;1 A=__103__mA=__106__μA.
(4)常见的电流估测值:
家用电冰箱的电流约1 A;
家庭节能灯中的电流约0.1 A;
手电筒中的电流约200 mA;
家用空调的电流约5 A;
半导体收音机电源的电流约50 mA.
【提示】 (1)负电荷定向移动形成电流时,其移动方向与电流方向相反.(2)在电源外部,电流从电源正极流向负极;在电源内部,电流从电源负极流向正极.
2.电压
(1)用符号__U__表示;单位:__伏特__;符号__V__;
(2)换算关系:1 kV=__103__V,1 V=__103__mV.
3.电流表和电压表
电流表
电压表
作用
测量电路中的电流,相当于导线
测量电路两端的电压,相当于断路
使用
规则
与被测电路__串联__
与被测电路__并联__
不允许将电流表直接接在电源两端
电压表可以直接接在电源两端
电流“__+__进__-__出”,被测电流或电压不能超过电流表或电压表选择的__量程__
表盘
读数
读数方法
看清所选量程及所用分度值.电表示数=指针偏过的格数×分度值
量程
0~0.6 A
0~3 A
0~3 V
0~15 V
分度值
_0.02_A
0.1 A
0.1V
0.5 V
图中示数
_0.28_A
1.4 A
_1_V
5 V
4.串、并联电路中电流和电压的规律
串联电路
并联电路
电流
特点
处处__相等__,I=I1__=__I2
干路电流等于__各支路电流之和__,即I=I1__+__I2
电压
特点
各部分电路两端电压之__和__等于__电路两端的总电压__,即U=U1__+__U2
各支路两端电压__相等__,且等于__电源电压__,即U=U1__=__U2.
知识点4.电阻、变阻器
1.电阻
(1)定义:导体对电流阻碍作用的大小.
(2)影响因素:导体的__材料__、__长度__、横截面积和温度.导体的材料一定时,长度越长,横截面积越小,电阻越__大__;对大多数导体来说,温度越高,电阻越__大__.
2.滑动变阻器
(1)原理:通过改变接入电路中电阻丝的__长度__来改变接入电路中的电阻.
(2)结构与接法
结构图示
电路符号
接法
断路式:右侧电阻丝断路,左侧电阻丝接入电路
短路式:右侧电阻丝短路,左侧电阻丝接入电路
定值电阻式:电阻丝全部接入电路
(3)作用:①通过调节阻值改变电路中的电流;②保护电路.应用:调节音量的电位器.
(4)使用说明:①一上一下串联在电路中,闭合开关前应将滑片移到阻值最大处;②当变阻器接两个上接线柱时,其连入电路的阻值为零,当变阻器接两个下接线柱时,其连入电路的阻值是其最大阻值.
二、实验题考点预测
实验1:探究串、并联电路的电流、电压规律
1.实验电路图
2.实验器材:电源、开关、导线、电流(压)表、小灯泡.
电流(压)表的使用:
(1)电流(压)表的读数(按所选的量程读数).
(2)指针反偏(__正、负接线柱接反__).
(3)指针偏转角度太小(量程选择__太大__,更换__小__量程).
(4)指针偏转角度太大(量程选择__太小__,更换__大__量程).
3.实验注意事项
(1)实验前电流(压)表要调零.
(2)连接或拆装电路时开关必须__断开__.
(3)连接电流(压)表时应使电流“正进负出”.
4.实验过程
(1)根据题意要求画电路图或连接实物图.
(2)换用__不同__型号的灯泡进行多次实验(为使实验结论更具普遍性).
(3)换用__不同__规格的电源进行多次实验(为使实验结论更具普遍性).
(4)实验过程中电路故障分析.
(5)实验表格设计,表格数据分析,总结结论或找到错误的数据.
5.交流与反思
(1)对实验结论进行评价,并说明理由.
(2)实验改进.
实验结论:
(1)电流规律:串联电路中电流处处相等,即__I=I1=I2=……__;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即__I=I1+I2+……__.
(2)电压规律:串联电路中电源两端电压__等于__各用电器两端电压之和,即U=U1+U2+……并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压__相等__,即U=U1=U2=……
实验2:探究影响导体电阻大小的因素
1.实验电路图
2.实验注意事项:见实验1.
3.实验方法
(1)转换法的应用(实验时通过__电流表__的示数或__小灯泡的亮度__反映导体电阻的大小).
(2)控制变量法的应用
a.探究导体电阻与导体材料的关系(选取__长度和横截面积__均相同的不同材料制成的导体).
b.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).
c.探究导体电阻与横截面积的关系(选取同种材料制成的长度相同、__横截面积__不同的导体).
d.探究导体电阻与导体温度的关系(对同一个导体进行加热).
4.实验过程
(1)多次测量的目的(使实验结论具有普遍性).
(2)根据数据分析导体长度、横截面积、材料、温度等与电阻的关系.
5.交流与反思
(1)温度对导体电阻大小的影响(绝大多数导体电阻随温度升高而__增大__).
(2)实验操作的改进(用电流表替代小灯泡或将电流表与小灯泡串联接入电路,实验现象更明显).
实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素__有关__.材料、横截面积均相同的导体,长度越长,电阻越大;材料、长度均相同的导体,横截面积越小,电阻越大;长度、横截面积均相同,材料不同的导体,电阻大小不同.
三、中考真题对应练习
一.选择题(共12小题)
1.(2021•济南)下列各种微观粒子中,带负电的粒子是( )
A.原子 B.电子 C.质子 D.中子
2.(2019•娄底)用一段细铁丝做一个支架作为转动轴,把一根中间戳有小孔(没有戳穿)的饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动(如图所示)。用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将带负电的橡胶棒靠近带电吸管的一端时,发现吸管被推开,下列说法正确的是( )
A.吸管和橡胶棒带异种电荷
B.吸管和餐巾纸摩擦后,两者带同种电荷
C.吸管和餐巾纸摩擦时,吸管得电子带负电
D.吸管和餐巾纸摩擦时,吸管失电子带负电
3.(2021•南通)将两个不带电的轻质小球用绝缘细线悬挂在天花板上,给它们同时带上同种电荷后,两球分开,如图所示,此现象不能说明( )
A.力的作用是相互的
B.同种电荷相互排斥
C.力能改变物体的运动状态
D.自然界中只存在两种电荷
4.(2021•滨州)如图所示,当一个带负电的物体甲靠近置于绝缘支架上不带电的金属导体乙时,乙的a端带正电,b端带负电。发生上述现象的原因:金属导体中存在大量可移动的自由电子,电子带负电,自由电子受到物体甲所带电荷的排斥作用,移动到导体乙的另一端。若将图中的物体甲换成用丝绸摩擦过的玻璃棒,下列分析正确的是( )
A.导体乙的a、b两端都不带电
B.导体乙的a、b两端都带正电
C.导体乙的a端带正电、b端带负电
D.导体乙的a端带负电、b端带正电
5.(2021•北京)如图所示的四种用品中,通常情况下属于导体的是( )
A.金属勺 B.瓷碗
C.塑料盒 D.木铲
6.(2020•张家界)无线吸尘器能够方便、轻松完成清扫任务。下列事例中与吸尘器“吸尘”物理原理相同的是( )
A.与头发摩擦过的橡胶棒“吸引”轻小物体
B.用吸管“吸”饮料
C.磁铁“吸引”铁钉
D.两个表面削干净、削平的铅柱压紧后“吸”在一起
7.(2020•威海)假如自然界存在第三种电荷,且遵循已有的电荷间的作用规律。a、b、c三个轻质小球分别带正电荷、负电荷和第三种电荷,均用绝缘细线竖直悬挂,相互靠近但始终不接触,三个小球的最终状态可能为( )
A. B.
C. D.
8.(2020•株洲)用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开,下列关于这个现象的说法正确的是( )
A.说明玻璃棒带电
B.不能说明玻璃棒是否带电
C.接触金属球后,玻璃棒的电荷消失了
D.两片金属箔片带上了异种电荷
9.(2020•绥化)下列电路图中正确的是( )
A. B.
C. D.
10.(2019•镇江)常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的,若其中任一方式解锁失败后,锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能,S3将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是( )
A.
B.
C.
D.
11.(2021•常州)毛皮与橡胶棒摩擦后,橡胶棒带负电,这是因为摩擦使得( )
A.部分电子从毛皮转移到橡胶棒
B.部分电子从橡胶棒转移到毛皮
C.部分原子核从毛皮转移到橡胶棒
D.部分原子核从橡胶棒转移到毛皮
12.(2021•广州)如图,利用静电喷漆枪给物件上漆,涂料小液滴之间相互排斥,但被物件吸引。则( )
A.物件一定带负电 B.物件一定不带电
C.小液滴可能不带电 D.小液滴一定带同种电荷
二.实验探究题(共3小题)
13.(2021•桂林)如图甲所示的串联电路中,闭合开关S时,小桂发现灯泡L1比L2更亮,他猜想可能有以下原因:
猜想一:经过L1的电流比L2大。
猜想二:L1更加靠近电源正极。
为验证猜想,他做了以下探究。
(1)为了验证猜想一,小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流,电流表示数均如图乙所示,为 A,说明猜想一错误。同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,说明串联电路有 条通路。
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,操作时开关应该处于 状态,最后发现仍是L1比L2更亮,说明猜想二 。
(3)开关闭合状态下,小桂不小心将一根导线把B、C连接,发现L2熄灭、L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟 有关。
14.(2021•贺州)如图所示,在探究“并联电路的电流特点”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路进行实验:
(1)实验中,小明应该选择两个小灯泡规格是 (选填“相同”或“不相同”)的。
(2)请用笔画线代替导线,按图甲中的电路图把图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉)。
(3)小明在连接电路时,开关应处于 (选填“闭合”或“断开”)状态。
(4)小明先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关,观察到灯L2发光,但灯L1不亮,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是 (选填“灯L1断路”或“灯L1短路”)。
(5)排除故障后,他测出了L1支路上的电流I1=0.8A,然后他把电流表依次接入电路分别测量出L2支路电流I2、干路电流I,两次测得的结果都如图丙所示,则I2= A、I= A。小明由此数据得出并联电路中干路电流和各支路电流的关系是 (写关系式即可)。
(6)本次实验的不足之处是: 。
15.(2018•黄冈)在探究并联电路电流规律的实验中。
(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行 ,以正确选择电流表或电流表的量程。
(2)小方连接的部分电路如图所示,请你将电路连接完整。
(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零。则电路故障可能是 。
(4)排除故障,进行实验,小方记录了如下数据。
实验次数
L1电流I1/A
L2电流I2/A
干路电流I/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.3
0.3
0.6
3
0.4
0.4
0.8
分析以上实验数据,小方发现通过两条支路的电流总是相等。为了探究这个发现是否具有普遍性,可以 ,再进行实验。
参考答案
一.选择题(共12小题)
1.【解析】解:根据原子结构的相关知识可知,原子是由原子核和带负电的核外电子构成的,原子核又是由带正电的质子和不带电的中子构成的,所以在原子中带负电的粒子是电子。
【答案】B。
2.【解析】解:
AB、用餐巾纸摩擦吸管,吸管得到电子是带负电餐巾纸失去电子带负电;把毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,把毛皮摩擦过的橡胶棒放在带电吸管一端的附近,发现吸管被推开,则吸管和橡胶棒带的是同种电荷,吸管带负电;故AB错误;
CD、用餐巾纸摩擦吸管,使吸管带负电,说明吸管得到电子,吸管束缚电子的能力强一些,餐巾纸失去电子,故C正确,D错误。
【答案】C。
3.【解析】解:
A、由图可知,两个小球分开,这说明两个小球都受到了排斥力的作用,即物体间力的作用是相互的,故A不符合题意;
B、两个小球带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,故B不符合题意;
C、两个小球同时带上同种电荷后,由于相互排斥,所以两球分开,排斥力改变了小球的运动状态,故C不符合题意;
D、实验中两个小球带的是同种电荷,不能说明自然界中只存在两种电荷,故D符合题意。
【答案】D。
4.【解析】解:根据题意可知:当一个带负电的物体甲靠近置于绝缘支架上不带电的金属导体乙时,乙的a端带正电,b端带负电,其原因是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;
物体甲换成用丝绸摩擦过的玻璃棒,玻璃棒带正电,根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引可知,电子会移动到a端,a端带负电荷,b端带正电荷,故D正确。
【答案】D。
5.【解析】解:在通常情况下瓷碗、塑料盒、木铲都不善于导电,是绝缘体,金属勺是由金属材料制成的,属于是导体。
【答案】A。
6.【解析】解:吸尘器是利用电机将吸尘器内的空气抽走,使内部气压小于大气压,灰尘等垃圾在大气压的作用下被压入吸尘器内。
A、与头发摩擦过的橡胶棒会带电,能够吸引轻小的灰尘。故A不符合题意;
B、用吸管吸饮料的原理是:先把吸管内的空气吸走,在外界大气压的作用下,饮料被压进吸管里,此现象与大气压有关。故B符合题意;
C、磁铁能“吸”起铁钉,属于磁体的吸铁性。故C不符合题意;
D、削平的铅柱压紧后能“吸”在一起,是因为分子间有引力的作用。故D不符合题意。
【答案】B。
7.【解析】解:a、b、c三个轻质小球分别带正电荷、负电荷和第三种电荷,则三个小球之间均为异种电荷,异种电荷相互吸引,三个轻质小球相互靠近时相互吸引。
A、a、b、c三个相互吸引故A正确;
B、a、c相互排斥,b、c相互吸引,故B错误;
C、a、b、c三个相互排斥,故C错误;
D、b、c相互排斥,a、c相互吸引,故D 错误;
【答案】A。
8.【解析】解:AB、用玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器的两片金属箔片迅速张开,由于同种电荷相互排斥,说明玻璃棒带电,故A正确,B错误;
C、玻璃棒接触金属球后,验电器金属箔上的电子转移动了玻璃棒上,不是玻璃棒的电荷消失了,故C错误;
D、两片金属箔片张开,是因为同种电荷相互排斥,故D错误。
【答案】A。
9.【解析】解:
A、图中缺少电源,灯泡不能工作,故A错误;
B、图中有灯泡、开关,电源,闭合开关后灯泡可以正常工作,电压表测量右边灯两端的电压,电压表连接正确,故B正确;
C、图中不管开关是否闭合,右边灯泡短路,不亮,故C错误;
D、图中两灯泡并联,但电流表正负接线柱接反了,故D错误。
【答案】B。
10.【解析】解:由题意可知,指纹开关S1或密码开关S2均可以解锁,锁定开关S3断开时暂停手机解锁功能,
则指纹开关S1和密码开关S2可以独立工作、互不影响即为并联,且锁定开关S3位于干路,
然后与灯泡、电源组成电路,结合选项电路图可知,选项C符合,
【答案】C。
11.【解析】解:毛皮跟橡胶棒摩擦过程中,由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强,部分电子从毛皮转移到橡胶棒,橡胶棒得到电子带负电,毛皮因失去电子带正电,故A正确,BCD错误。
【答案】A。
12.【解析】解:喷枪喷出的涂料小液滴相互排斥而散开,所以带同种电荷;
涂料小液滴被喷涂的物件吸引,物件有两种可能:①与涂料小液滴带异种电荷,因异种电荷相互吸引;②不带电,带电的小液滴吸附在不带电的物件表面;
综上分析,D正确,ABC错误。
【答案】D。
二.实验探究题(共3小题)
13.【解析】解:(1)电流表示数均如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,为0.2A,说明猜想一错误。
同时他发现:该电路中任意一处断开,L1、L2均不能发光,则电路为断路,说明串联电路有一条通路。
(2)为了验证猜想二,小桂对调两个小灯泡在电路中的位置,为保护电路,操作时开关应该处于断开状态。最后发现仍是L1比L2更亮,说明灯的亮度与灯是否靠近电源正极无关,说明猜想二错误。
(3)开关闭合状态下,小桂不小心将一根导线把B、C连接,L2短路,L2熄灭,此时电路为L1的简单电路,此时L1的电压为电源电压(由串联电路电压的规律,原来L1的电压小于电源电压),发现L1比之前更亮,由此进一步猜想:灯泡的亮度可能跟电压有关。
【答案】(1)0.2;1;(2)断开;错误;(3)电压。
14.【解析】解:(1)为避免实验的偶然性,要选择两个不同规格的灯泡多次实验;
(2)该电路为并联电路,电流表测量灯泡L1的电流,开关控制整个电路,实物图如图所示:
;
(3)为保护电路安全,连接电路时,开关应断开;
(4)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,说明干路和L2支路是通路,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是L1或电流表断路造成的;
(5)因干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,在图丙中,因指针偏转角度相同,测干路电流时应选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A;测通过L2支路的电流选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A;
由数据可得:并联电路中干路电流等于各支路电流之和,并联电路中电流规律的表达式是:I=I1+I2;
(6)本次实验的不足之处是:只做一次实验,结论具有偶然性。
【答案】(1)不相同;(2)如图;(3)断开;(4)灯L1断路;(5)0.2;1;I=I1+I2;(6)只做一次实验,结论具有偶然性。
15.【解析】解:(1)不能估测被测电流情况下,可先用大量程进行试触;
(2)电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,如图:
;
(3)闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数,这说明支路中没有故障,干路中出现了短路现象,电流表A示数为零,则故障是电流表A短路;
(4)为了使实验结论更具科学性,普遍性,可以更换不同规格的灯泡进行实验。
【答案】(1)试触;(2)如图;(3)电流表A短路;(4)更换不同规格的灯泡。
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