2022年中考物理二轮总复习突破精讲精练(江苏专用)专题12电流和电路+
展开考点一、电荷 摩擦起电
1.电荷:
带电体:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。这样的物体叫做带电体。
自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)。
电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
电荷:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,符号是Q。电荷的单位是库仑(C)。
2.检验物体带电的方法:
①使用验电器。
验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理:同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小,可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。
②利用电荷间的相互作用。
③利用带电体能吸引轻小物体的性质。
3.使物体带电的方法:
(1)摩擦起电:
定义:用摩擦的方法使物体带电。
背景:宇宙是由物质组成的,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的,原子核的质量比电子的大得多,几乎集中了原子的全部质量,原子核带正电,电子带负电,电子在原子核的吸引下,绕核高速运动。原子核又是由质子和中子组成的,其中质子带正电,中子不带电。
在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,通常用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。6.25×1018个电子所带电荷等于1C。
在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。
原因:由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体,要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电。
注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒。
能量转化:机械能-→电能
(2)接触带电:物体和带电体接触带了电。(接触带电后的两个物体将带上同种电荷)
(3)感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
4.中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
5.导体和绝缘体:
容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见的导体:金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。
导体容易导电的原因:导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷),它们可以脱离原子核的束缚,而在导体内部自由移动。
绝缘体不容易导电的原因:在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。(绝缘体中有电荷,只是电荷不能自由移动)
金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。
绝缘体不能导电但能带电。
考点二、电流和电路
1.电流
电流的形成:电荷在导体中定向移动形成电流。
电流的方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。
在电外部,电流的方向是从电的正极流向负极;在电内部,电流的方向是从电的负极流向正极。
2.电路的构成:电、开关、用电器、导线。
3.电:能够提供电能的装置,叫做电。
干电池、蓄电池供电时,化学能转化为电能;发电机发电时,机械能转化为电能。
持续电流形成的条件:① 必须有电; ② 电路必须闭合(通路)。(只有两个条件都满足时,才能有持续电流。)
开关:控制电路的通断。
用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置。
导线——传导电流,输送电能。
4.电路的三种状态:
通路——接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是闭合的。
开路(断路)——断开的电路叫断路,此时电路不闭合,电路中无电流。
短路——不经过用电器而直接用导线把电正、负极连在一起,电路中会有很大的电流,可能把电烧坏,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。
5.电路图:
常用电路元件的符号:
考点三、 串联和并联
串联电路:
把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路。
特点:①电流只有一条路径;
②各用电器之间互相影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;
③只需一个开关就能控制整个电路。
并联电路:
把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。
电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。
特点:①电流两条或两条以上的路径,有干路、支路之分;
②各用电器之间互不影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为通路;
③干路开关能控制整个电路,各支路开关控制所在各支路的用电器。
考点四、电流的强弱
电流是表示电流强弱的物理量,用符号I表示。电流的单位为安培,简称安,符号A。比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA),1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量。
公式: t = eq \f(Q有用,I) Q = I t
其中I表示电流,单位为安培(A);Q表示电荷,单位为库伦(C);t表示通电的时间,单位为秒(s)。
电流表:
测量电流的仪表叫电流表。符号为 eq \\ac(○,A),其内阻很小,可看做零,电流表相当于导线。
电流表的示数:
在0~3A量程读出的示数是指针指向相同位置时,在0~0.6A量程上读出的示数的5倍。
* 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“0.6”和“3”。这时“0.6”和“3”是负接线柱,电流要从“+”流入,再从“0.6”或“3”流出。
正确使用电流表的规则:
①电流表必须和被测的用电器串联。
如果电流表与用电器并联,不但测不出流经此用电器的电流,如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电的两极上使电流过大而烧坏电流表。
②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出来。
否则电流表的指针会反向偏转。
③被测电流不能超过电流表量程。若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行试触。
若被测电流超过电流表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电流表烧坏。在试触过程中若指针偏转超过最大值则应断开开关检查;如果指针偏转幅度太小(小于0.6A),会影响读数的准确性,应选用小量程档。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电的两极上。
否则将烧坏电流表。
使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零。
考点五、串、并联电路的电流规律
串联电路中各处的电流相等。
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。
考点突破
一、单选题
1.(2021·江苏淮安·中考真题)下列有关电现象描述正确的是( )
A.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
B.甲乙两个轻质小球互相排斥,若甲球带正电则乙球一定带正电
C.验电器是利用“异种电荷相互排斥”的原理来工作的
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
2.(2021·江苏镇江·中考真题)如图是部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦橡胶棒,然后将该橡胶棒靠近轻质小球,发现它们相互吸引,下列说法中正确的是( )
A.原子核是由质子和电子构成的
B.小球一定带正电
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
D.毛皮摩擦过的橡胶棒和丝绸摩擦过的橡胶棒携的是同种电荷
3.(2021·江苏宿迁·中考真题)如图所示的电路中,电电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑片从中点向右移动到最右端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小
4.(2021·江苏宿迁·中考真题)与头发摩擦过的气球能吸引细小水流,下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
B.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
C.抽油烟机“吸”走油烟
D.两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起
5.(2021·江苏泰州·中考真题)如图所示,电电压12V保持不变,灯泡L1标有“12V 6W”,灯泡L2标有“15V 15W”,设灯丝的电阻不变。只闭合开关S和S1时,电流表示数为2.5A,若只闭合开关S和S2时,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A.3AB.2.8AC.0.8AD.1.5A
二、填空题
6.(2021·江苏镇江·中考真题)取两个相同的验电器A和B,用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,验电器B不带电(如左图所示)。用手拿_______(选“橡胶棒”或“带绝缘柄的金属棒”)把A和B的金属球连接起来,A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔张开(如右图所示)。则连接时产生的电流方向是_______(选填“从A到B”或“从B到A”)。
7.(2021·江苏淮安·中考真题)如图所示的电路,R1的阻值为5Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为3V,电路总功率为______W。
8.(2021·江苏扬州·中考真题)如图是一种会变色的灯结构示意图(虚线圆圈),内有三只额定电压均为 3V 的 LED 灯, 已知 L1和 L2分别为红灯和绿灯,为了使它能发出白光,则 L3 应为______灯(填写颜色), 且在______(选填“A”或“B”)处接入3V 的电,另一处接入开关 S3,此时各开关的状态分别是______。
9.(2022·安徽·合肥38中一模)实验室里常用验电器来检验物体是否带电,如图所示用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器两片金属箔会因排斥而张开,是因为金属箔和金属球都带______(选填“正”或“负”)电。
10.(2021·江苏无锡·中考真题)如图,将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,制成一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知,锌片是盐水电池的______ 极,电池的电压为______ V。
三、实验题
11.(2021·江苏·中考真题)小明在探究“并联电路中电流的关系”时,他设计的电路如图所示。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)小明在第2次测C处的电流时,电流表读数如下图示为____________;
(2)通过对上面数据的分析,可以得到的结论是: _________;
(3)测量三次的目的是:_________,在实验中我们可以采用__________的方法改变电流的大小从而进行三次实验;
(4)另一实验小组的小华同学在连完最后一根线时,就发现灯泡立即亮了,造成这一现象的原因是:_________;
(5)而小丽这组连接好电路后,闭合开关,发现电流表的指针偏向刻度盘右侧没有刻度处(如图示),产生这一现象的原因是:_________;纠正方法是:_________。
12.(2021·江苏·中考模拟)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接线补充完整______;
(2)连接电路时,开关应______;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2= ______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读不能超过______A;
(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为______。(选填“可行”或者“不可行”)
13.(2021·江苏·中考真题)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)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=0.50A,I2=______ A,I=______A;
(3)根据这一次的测量数值,并联电路中干路电流I,与两支路电流之和I1+I2并不相等,这是由于电流的测量存在___________(选填“误差”或“错误”);
(4)为避免偶然性,接下来她应该______。
四、综合题
14.(2021·江苏·中考真题)阅读短文《“口罩心脏”﹣﹣熔喷无纺布》并回答问题。
医用口罩至少包含3层无纺布,其中位于中层的熔喷无纺布,是口罩能够实现过滤功能的核心“心脏”,它具有出众的吸附和过滤能力。
熔喷布使用的是熔融态的聚合物(比如聚丙烯),在高压的作用下熔融态的聚合物从具有很多细小喷口的模具中喷出来。如图1所示,熔喷法织造布的生产流程一般是由聚合物溶入、熔融排出、过滤计量、喷丝成网、卷取、辊压、施加静电荷的驻极等一系列操作组成,成为最终的熔喷布成品。
如图2所示,熔喷布空隙这么大,怎么过滤环境中尺寸约为100纳米的新冠病毒呢?病毒无法独立存在,其传播途径主要有分泌物和打喷嚏的飞沫,飞沫的大小在5微米左右,这是其一。其二,熔喷布生产工艺中有一步是“驻极处理”,使聚丙烯网状静电纤维带上足够量的电荷。当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,就会被静电吸附在熔喷布表面,无法透过。
“新冠肺炎”全球大流行后,中国制造,携手抗疫,共克时艰。例如新冠肺炎疫情暴发之前,国内熔喷无纺布的需求较小,全国年产能为5.35万吨。为了填补口罩市场供应缺口,我国某石化企业的一个生产基地迅速建设了2条熔喷布生产线,每天可生产6吨医用平面口罩熔喷布。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)飞沫传播 __________ (选填“属于”或“不属于”)扩散现象;
(2)医用口罩的“心脏”就是熔喷布,它是口罩中间的过滤层,由聚丙烯制造而成,是一种静电纤维;当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,由于带电体具有________的性质会被吸附在表面,让病毒无法透过;
(3)下列选项用到的原理与“驻极处理”后的熔喷布能够吸附飞沫原理相同的是________;
A.拍打脏衣服除灰尘
B.静电式空气净化器除灰尘
C.扫地机器人吸灰尘
D.利用声波清理手机扬声器的灰尘
(4)西晋张华记述了梳子、丝绸摩擦起电引起的放电发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。“随梳”是指(头发)随着梳子(飘起),“随梳”是因为梳子与头发摩擦,梳子和头发带上________电荷(选填“同种”或“异种”)而相互________(选填“吸引”或“排斥”)
五、计算题
15.(2021·江苏·中考真题)如图所示,电电压为4.5V且保持不变,小灯泡L标有“3V,0.5A”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω,1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常工作时的电阻为多大?
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率?
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围。
专题12 电流和电路
考点总结
考点一、电荷 摩擦起电
1.电荷:
带电体:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。这样的物体叫做带电体。
自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)。
电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
电荷:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,符号是Q。电荷的单位是库仑(C)。
2.检验物体带电的方法:
①使用验电器。
验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理:同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小,可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。
②利用电荷间的相互作用。
③利用带电体能吸引轻小物体的性质。
3.使物体带电的方法:
(1)摩擦起电:
定义:用摩擦的方法使物体带电。
背景:宇宙是由物质组成的,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的,原子核的质量比电子的大得多,几乎集中了原子的全部质量,原子核带正电,电子带负电,电子在原子核的吸引下,绕核高速运动。原子核又是由质子和中子组成的,其中质子带正电,中子不带电。
在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,通常用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。6.25×1018个电子所带电荷等于1C。
在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。
原因:由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体,要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电。
注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒。
能量转化:机械能-→电能
(2)接触带电:物体和带电体接触带了电。(接触带电后的两个物体将带上同种电荷)
(3)感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
4.中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
5.导体和绝缘体:
容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见的导体:金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。
导体容易导电的原因:导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷),它们可以脱离原子核的束缚,而在导体内部自由移动。
绝缘体不容易导电的原因:在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。(绝缘体中有电荷,只是电荷不能自由移动)
金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。一定条件下,绝缘体也可变为导体。
绝缘体不能导电但能带电。
考点二、电流和电路
1.电流
电流的形成:电荷在导体中定向移动形成电流。
电流的方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。
在电外部,电流的方向是从电的正极流向负极;在电内部,电流的方向是从电的负极流向正极。
2.电路的构成:电、开关、用电器、导线。
3.电:能够提供电能的装置,叫做电。
干电池、蓄电池供电时,化学能转化为电能;发电机发电时,机械能转化为电能。
持续电流形成的条件:① 必须有电; ② 电路必须闭合(通路)。(只有两个条件都满足时,才能有持续电流。)
开关:控制电路的通断。
用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置。
导线——传导电流,输送电能。
4.电路的三种状态:
通路——接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是闭合的。
开路(断路)——断开的电路叫断路,此时电路不闭合,电路中无电流。
短路——不经过用电器而直接用导线把电正、负极连在一起,电路中会有很大的电流,可能把电烧坏,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。
5.电路图:
常用电路元件的符号:
考点三、 串联和并联
串联电路:
把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路。
特点:①电流只有一条路径;
②各用电器之间互相影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;
③只需一个开关就能控制整个电路。
并联电路:
把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。
电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。
特点:①电流两条或两条以上的路径,有干路、支路之分;
②各用电器之间互不影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为通路;
③干路开关能控制整个电路,各支路开关控制所在各支路的用电器。
考点四、电流的强弱
电流是表示电流强弱的物理量,用符号I表示。电流的单位为安培,简称安,符号A。比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA),1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量。
公式: t = eq \f(Q有用,I) Q = I t
其中I表示电流,单位为安培(A);Q表示电荷,单位为库伦(C);t表示通电的时间,单位为秒(s)。
电流表:
测量电流的仪表叫电流表。符号为 eq \\ac(○,A),其内阻很小,可看做零,电流表相当于导线。
电流表的示数:
在0~3A量程读出的示数是指针指向相同位置时,在0~0.6A量程上读出的示数的5倍。
* 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“0.6”和“3”。这时“0.6”和“3”是负接线柱,电流要从“+”流入,再从“0.6”或“3”流出。
正确使用电流表的规则:
①电流表必须和被测的用电器串联。
如果电流表与用电器并联,不但测不出流经此用电器的电流,如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电的两极上使电流过大而烧坏电流表。
②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出来。
否则电流表的指针会反向偏转。
③被测电流不能超过电流表量程。若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行试触。
若被测电流超过电流表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电流表烧坏。在试触过程中若指针偏转超过最大值则应断开开关检查;如果指针偏转幅度太小(小于0.6A),会影响读数的准确性,应选用小量程档。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电的两极上。
否则将烧坏电流表。
使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零。
考点五、串、并联电路的电流规律
串联电路中各处的电流相等。
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。
考点突破
一、单选题
1.(2021·江苏淮安·中考真题)下列有关电现象描述正确的是( )
A.梳子与头发摩擦的过程中创造了电荷
B.甲乙两个轻质小球互相排斥,若甲球带正电则乙球一定带正电
C.验电器是利用“异种电荷相互排斥”的原理来工作的
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带负电荷
2.(2021·江苏镇江·中考真题)如图是部分物质的原子核对核外电子束缚能力强弱情况,束缚能力越弱越容易失去电子。现用丝绸摩擦橡胶棒,然后将该橡胶棒靠近轻质小球,发现它们相互吸引,下列说法中正确的是( )
A.原子核是由质子和电子构成的
B.小球一定带正电
C.毛皮摩擦橡胶棒的过程中,电子是由橡胶棒转移到毛皮
D.毛皮摩擦过的橡胶棒和丝绸摩擦过的橡胶棒携的是同种电荷
3.(2021·江苏宿迁·中考真题)如图所示的电路中,电电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S后,滑片从中点向右移动到最右端的过程中,下列说法正确的是( )
A.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数不变
C.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小
4.(2021·江苏宿迁·中考真题)与头发摩擦过的气球能吸引细小水流,下列现象中“吸”的物理原理与其相同的是( )
A.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上
B.干手搓开的新塑料袋“吸”在手上
C.抽油烟机“吸”走油烟
D.两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起
5.(2021·江苏泰州·中考真题)如图所示,电电压12V保持不变,灯泡L1标有“12V 6W”,灯泡L2标有“15V 15W”,设灯丝的电阻不变。只闭合开关S和S1时,电流表示数为2.5A,若只闭合开关S和S2时,虚线框内的电阻均保持不变,则电流表示数将变为( )
A.3AB.2.8AC.0.8AD.1.5A
二、填空题
6.(2021·江苏镇江·中考真题)取两个相同的验电器A和B,用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,验电器B不带电(如左图所示)。用手拿_______(选“橡胶棒”或“带绝缘柄的金属棒”)把A和B的金属球连接起来,A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔张开(如右图所示)。则连接时产生的电流方向是_______(选填“从A到B”或“从B到A”)。
7.(2021·江苏淮安·中考真题)如图所示的电路,R1的阻值为5Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为3V,电路总功率为______W。
8.(2021·江苏扬州·中考真题)如图是一种会变色的灯结构示意图(虚线圆圈),内有三只额定电压均为 3V 的 LED 灯, 已知 L1和 L2分别为红灯和绿灯,为了使它能发出白光,则 L3 应为______灯(填写颜色), 且在______(选填“A”或“B”)处接入3V 的电,另一处接入开关 S3,此时各开关的状态分别是______。
9.(2022·安徽·合肥38中一模)实验室里常用验电器来检验物体是否带电,如图所示用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球,发现验电器两片金属箔会因排斥而张开,是因为金属箔和金属球都带______(选填“正”或“负”)电。
10.(2021·江苏无锡·中考真题)如图,将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,制成一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知,锌片是盐水电池的______ 极,电池的电压为______ V。
三、实验题
11.(2021·江苏·中考真题)小明在探究“并联电路中电流的关系”时,他设计的电路如图所示。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)小明在第2次测C处的电流时,电流表读数如下图示为____________;
(2)通过对上面数据的分析,可以得到的结论是: _________;
(3)测量三次的目的是:_________,在实验中我们可以采用__________的方法改变电流的大小从而进行三次实验;
(4)另一实验小组的小华同学在连完最后一根线时,就发现灯泡立即亮了,造成这一现象的原因是:_________;
(5)而小丽这组连接好电路后,闭合开关,发现电流表的指针偏向刻度盘右侧没有刻度处(如图示),产生这一现象的原因是:_________;纠正方法是:_________。
12.(2021·江苏·中考模拟)课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电、两个量程均为0~0.6A的相同电流表A1、A2、一个已知阻值的定值电阻R0=9Ω、开关、导线若干。兴趣小组同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接线补充完整______;
(2)连接电路时,开关应______;
(3)调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,两表A1、A2的读数分别为I1=______A,I2= ______A;
(4)根据两电流表读数可得出被测电阻Rx=______;
(5)调节滑动变阻器,使A1和A2表的读数都变大,为保证A2表不被烧坏,则A1表的读不能超过______A;
(6)有同学认为,改用图丁电路图也可以测出Rx的值,你认为______。(选填“可行”或者“不可行”)
13.(2021·江苏·中考真题)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)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=0.50A,I2=______ A,I=______A;
(3)根据这一次的测量数值,并联电路中干路电流I,与两支路电流之和I1+I2并不相等,这是由于电流的测量存在___________(选填“误差”或“错误”);
(4)为避免偶然性,接下来她应该______。
四、综合题
14.(2021·江苏·中考真题)阅读短文《“口罩心脏”﹣﹣熔喷无纺布》并回答问题。
医用口罩至少包含3层无纺布,其中位于中层的熔喷无纺布,是口罩能够实现过滤功能的核心“心脏”,它具有出众的吸附和过滤能力。
熔喷布使用的是熔融态的聚合物(比如聚丙烯),在高压的作用下熔融态的聚合物从具有很多细小喷口的模具中喷出来。如图1所示,熔喷法织造布的生产流程一般是由聚合物溶入、熔融排出、过滤计量、喷丝成网、卷取、辊压、施加静电荷的驻极等一系列操作组成,成为最终的熔喷布成品。
如图2所示,熔喷布空隙这么大,怎么过滤环境中尺寸约为100纳米的新冠病毒呢?病毒无法独立存在,其传播途径主要有分泌物和打喷嚏的飞沫,飞沫的大小在5微米左右,这是其一。其二,熔喷布生产工艺中有一步是“驻极处理”,使聚丙烯网状静电纤维带上足够量的电荷。当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,就会被静电吸附在熔喷布表面,无法透过。
“新冠肺炎”全球大流行后,中国制造,携手抗疫,共克时艰。例如新冠肺炎疫情暴发之前,国内熔喷无纺布的需求较小,全国年产能为5.35万吨。为了填补口罩市场供应缺口,我国某石化企业的一个生产基地迅速建设了2条熔喷布生产线,每天可生产6吨医用平面口罩熔喷布。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)飞沫传播 __________ (选填“属于”或“不属于”)扩散现象;
(2)医用口罩的“心脏”就是熔喷布,它是口罩中间的过滤层,由聚丙烯制造而成,是一种静电纤维;当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,由于带电体具有________的性质会被吸附在表面,让病毒无法透过;
(3)下列选项用到的原理与“驻极处理”后的熔喷布能够吸附飞沫原理相同的是________;
A.拍打脏衣服除灰尘
B.静电式空气净化器除灰尘
C.扫地机器人吸灰尘
D.利用声波清理手机扬声器的灰尘
(4)西晋张华记述了梳子、丝绸摩擦起电引起的放电发声现象:“今人梳头,脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声”。“随梳”是指(头发)随着梳子(飘起),“随梳”是因为梳子与头发摩擦,梳子和头发带上________电荷(选填“同种”或“异种”)而相互________(选填“吸引”或“排斥”)
五、计算题
15.(2021·江苏·中考真题)如图所示,电电压为4.5V且保持不变,小灯泡L标有“3V,0.5A”字样,滑动变阻器R2上标有“15Ω,1A”字样,定值电阻R1阻值为10Ω,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~3V,不计温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)灯泡正常工作时的电阻为多大?
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率?
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围。
符号
意义
符号
意义
+
交叉不相连的导线
电铃
交叉相连接的导线
eq \\ac(○,M)
电动机
(负极)(正极)
电池
eq \\ac(○,A)
电流表
电池组
eq \\ac(○,V)
电压表
开关
电阻
eq \\ac(○,×)
小灯泡
滑动变阻器
量程
使用接线柱*
表盘上刻度位置
大格代表值
小格代表值
0~0.6A
“-”和“0.6”
下一行
0.2A
0.02A
0~3A
“-”和“3”
上一行
1A
0.1A
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
3
0.25
0.30
0.55
符号
意义
符号
意义
+
交叉不相连的导线
电铃
交叉相连接的导线
eq \\ac(○,M)
电动机
(负极)(正极)
电池
eq \\ac(○,A)
电流表
电池组
eq \\ac(○,V)
电压表
开关
电阻
eq \\ac(○,×)
小灯泡
滑动变阻器
量程
使用接线柱*
表盘上刻度位置
大格代表值
小格代表值
0~0.6A
“-”和“0.6”
下一行
0.2A
0.02A
0~3A
“-”和“3”
上一行
1A
0.1A
实验次数
A处的电流IA/A
B处的电流IB/A
C处的电流IC/A
1
0.10
0.12
0.22
2
0.20
0.24
3
0.25
0.30
0.55
参考答案:
1.B
【解析】
A.摩擦起电的实质是电荷的转移,没有创造电荷,故A错误;
B.根据电荷间的相互作用,若甲乙两个轻质小球互相排斥,若甲球带正电则乙球一定带正电,故B正确;
C.验电器是利用“同种电荷相互排斥”的原理来工作的,故C错误;
D.与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故D错误。
故选B。
2.D
【解析】
A.原子由原子核和核外电子组成,原子核由质子和中子组成,故A错误;
B.小球被吸引可能带电也可能不带电,故B错误;
CD.毛皮和丝绸的原子核对核外电子的束缚能力均比橡胶棒的能力弱,所以毛皮和丝绸易失电子带正电,橡胶棒易得电子带负电,故C错误,D正确。
故选D。
3.D
【解析】
由电路图可知:电阻R1、R2并联,电流表A2测R2电流,A1测干路中电流,电压表测电电压。闭合开关S后,滑片从中点向右移动到最右端的过程中,R2电阻变大,故A2示数变小,因为总电阻变大,所以A1的示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变小,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.B
【解析】
头发摩擦过的气球会带电,带电物体能吸引轻小物体,故头发摩擦过的气球能吸引细小水流。
A.拔火罐时罐子“吸”在皮肤上是由于大气压的作用。故A不符合题意;
B.干手搓开的新塑料袋时,手由于摩擦而带电,故把新塑料袋“吸”在手上。故B符合题意;
C.抽油烟机“吸”走油烟是因为油烟机内部由于电机转动,流速变快,流体的压强减小。故C不符合题意;
D.两表面削平的铅柱压紧后会“吸”在一起是因为分子间存在着相互作用的引力。故D不符合题意。
故选B。
5.B
【解析】
只闭合开关S和S1时,右侧四个定值电阻与灯泡L1并联接入电路,电流表测干路电流,并联电路各支路两端电压相等,此时通过灯泡L1的电流
I1=P1U1=6W12V=0.5A
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则通过四个电阻的总电流
IR=I﹣I1=2.5A﹣0.5A=2A
灯泡L2的电阻
R2=U22P2=15V215W=15Ω
只闭合开关S和S2时,右侧四个定值电阻与灯泡L2并联接入电路,电流表测干路电流,此时通过灯泡L2的电流
I2=UR2=12V15Ω=0.8A
根据并联电路各支路互不影响可知,通过四个定值电阻的电流不变,此时电流表的示数为
I'=I2+IR=0.8A+2A=2.8A
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 带绝缘柄的金属棒 从B到A
【解析】
物理学中规定,与毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷为负电荷。
[1]用与毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器A的金属球,使验电器A带负电。把A和B的金属球连接起来,A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔张开(如右图所示),说明不带电验电器B和验电器A连接后带电,即把A和B的金属球连接起来的物体应为导体,所以用手拿带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来。
[2]由于使验电器A带负电,验电器A带的多余部分电子通过金属棒转移到B的金属球上,电流的方向与电子移动方向相反,所以连接时产生的电流方向是从B到A。
7.2.4
【解析】
由图可知,电路为两电阻并联,电压表测量并联电路支路两端的电压即电电压,电流表测量通过R2的电流I2=0.2A。由欧姆定律可知,通过R1的电流为
I1=UR1=3V5Ω=0.6A
由电功率公式P=UI和并联电路电流特点可知,电路的总功率为
P=UI=U(I1+I2)=3V×(0.6A+0.2A)=2.4W
8. 蓝 A 都处于闭合
【解析】
[1]色光的三原色是红、绿、蓝三种色光,由于已有红灯和绿灯,则为了使它能发出白光,L3应为蓝色灯泡。
[2][3]为了使它能发出白光,则L1、L2和L3应都处于通路状态,由图可知:要使三灯并联,A处只能是电,所以B处应接入开关S3,当开关都处于闭合状态,L1、L2和L3并联,都处于通路状态。
9.正
【解析】
丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒束缚电子的本领弱,失去电子带正电;带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,玻璃棒由于缺少电子,会从金属球上夺得电子,使金属球失去电子而带正电,金属球通过金属杆和两片金属箔相连接,故两片金属箔也带正电。
10. 负 0.5
【解析】
[1] 电的正极接在电压表正接线柱,电的负极接在电压表的负接线柱,图中锌片接在电压表的负接线柱,故锌片是盐水电池的负极。
[2]图中电压表选取的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数是0.5V ,故电池的电压为0.5V。
11. 0.44A 并联电路中,干路中电流等于各支路电流之和 多次测量得出的结论具有普遍性 换用不同规格的小灯泡 在连接电路过程中开关没有断开 被测电流超过了电流表量程 改接0~3A量程
【解析】
(1)[1]由图得,电流表的量程选择0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.44A。
(2)[2]由表格中国数据得,并联电路中各支路的电流之和等于干路电流。
(3)[3]进行三次实验,是为了避免偶然性,得到并联电路电流的普遍规律。
[4]当电电压不变时,可以通过换用不同规格的灯泡进行实验,来改变电路中的电流。
(4)[5]另一实验小组的小华同学在连完最后一根线时,就发现灯泡立即亮了,说明连完最后一根导线,电路就接通,表明实验中存在的问题是在连接电路过程中开关没有断开。
(5)[6][7]小丽这组连接好电路后,闭合开关,发现电流表的指针偏向刻度盘右侧没有刻度处,说明电路中的电流大于电流表的最大量程,因此应将电流表量程改用0~3A。
12. 断开 0.32 0.48 4.5Ω 0.4 可行
【解析】
(1)[1]根据甲图可知,Rx与R0并联,待测电阻Rx与A1串联,A2测干路电流,如下图所示
(2)[2]为了防止触电和保护电路,连接电路时,开关应断开。
(3)[3][4]调节滑动变阻器,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙,由题意可知两表均选用0~0.6 A量程,分度值为0.02A,则A1、A2的读数分别为
I1=0.32A
I2=0.48A
(4)[5]根据并联电路电流的规律,通过定值电阻R0的电流为
I0=I﹣Ix=0.48A﹣0.32A=0.16A
由并联电路的电压规律和欧姆定律可得,电电压为
U=U0=I0R0=0.16A×9Ω=1.44V
由欧姆定律可得,被测电阻
Rx=UIx=Ω
(5)[6]为保证A2表不被烧坏(即干路电流最大为0.6A),设A1表的读数(通过Rx的电流)不能超过I,此时通过R0的电流为I0′,并联电路中各支路的电压相等,由欧姆定律可知,在电压相等时,电流与电阻成反比,则
I'0I=RxR0=4.5Ω9Ω=12
所以通过定值电阻的电流为12I,由并联电路电流的规律可得
I+12I=0.6A
解得
I=0.4A
即A1表的读数不能超过0.4A。
(6)[7]图丁中,两电阻并联,两电流表分别测两支路的电流,因各支路的电压相等,由
U=IR
可测出Rx的值,该方法可行。
13. 断开 0.52 1 误差 更换不同规格的灯泡,多次实验
【解析】
(1)[1]为保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态,避免因为连接过程中,电路中电流过大,烧坏用电器。
(2)[2]丙电流表选用小量程,分度值为0.02A,所以电流表的示数为0.52A。
[3]丁电流表选用0~3A量程,分度值为0.1A,所以电流表的示数为电流为1A。
(3)[4]错误是可以避免的,误差是不可避免的,实验过程中由于导线存在较小的电阻等原因,存在误差,所以干路电流与支路电流之和不相等。
(4)[5]一次实验具有偶然性,为了避免实验结论的偶然性,得出普遍规律,需要更换不同规格的灯泡,多次实验。
14. 不属于 吸引轻小物体 B 异种 吸引
【解析】
(1)[1]飞沫传播是固体颗粒的机械运动,不是分子的无规则运动,不属于扩散现象。
(2)[2]当含有病毒的飞沫靠近熔喷布后,由于带电体具有吸引不带电的轻小物体的性质会被吸附在表面,让病毒无法透过。
(3)[3] “驻极处理”后的熔喷布带了电,能吸引不带电的轻小物体。
A.拍打脏衣服除灰尘,利用的是惯性,故A不符合题意。
B.静电式空气净化器除灰尘,利用的是带电体具有吸引不带电的轻小物体的性质,故B符合题意。
C.扫地机器人吸灰尘,利用的是流体的压强与流速的关系,故C不符合题意。
D.利用声波清理手机扬声器的灰尘,利用的是声音能传递能量,故D不符合题意。
故选B。
(4)[4][5]“随梳”是指(头发)随着梳子(飘起),说明梳子和头发相互摩擦时,它们带异种电荷,异种电荷相互吸引。
15.(1)6Ω;(2)3.375W;(3)3~12Ω
【解析】
解:(1)根据欧姆定律可得,灯泡正常工作时电阻
RL=ULIL=3V0.5A=6Ω
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,灯泡L被短路,所以当滑片在最右端时,即滑动变阻器接入电路阻值最大时,电路总电流最小,根据欧姆定律可得,定值电阻R1与滑动变阻器R2的电流分别为
I1=UR1=4.5V10Ω=0.45A
I2=UR2=4.5V15Ω=0.3A
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以最小总电流
I=I1+I2=0.45A+0.3A=0.75A
电路的最小功率
P=UI=4.5V×0.75A=3.375W
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,滑动变阻器和灯泡串联接入电路,根据灯泡的额定电流、电流表的量程以及滑动变阻器允许通过的最大电流可知,电路中的最大电流为0.5A,此时灯泡正常发光,因此灯泡两端电压为3V;串联电路总电压等于各部分电压之和,由欧姆定律可知滑动变阻器接入电路的最小阻值
Rmin=U−ULImax=4.5V−3V0.5A=3Ω
由于电压表的量程为0~3V,由串联分压原理可知当滑动变阻器两端电压为3V时,滑动变阻器接入电路的阻值最大,串联电路各处电流相等,则电路中的电流
Imin=U−U2RL=4.5V−3V6Ω=0.25A
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的最大阻值
Rmax=U2Imin=3V0.25A=12Ω
答:(1)灯泡正常工作时电阻为6Ω;
(2)当开关S、S1、S2闭合,S3断开时,电路最小总功率为3.375W;
(3)当开关S、S3闭合,S1、S2断开时,在确保电路元件安全的情况下,滑动变阻器R2的取值范围为3~12Ω。
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