1、专题15 电流和电路讲和练1.了解:摩擦起电;电荷基本概念;电路的基本组成。2.会:根据电路图画实物图;根据实物图画电路图;连接电流表和测量电路电流;根据实际需要分析判断串并联电路。3.理解:电流的形成及电流概念;电路的三种状态。4.掌握:串并联电路电流规律。1.(2023年贵港)某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沬小球,发现泡沬小球被排斥。泡沬小球被排斥的原因是_种电荷相互排斥,由此可知泡沬小球一定带_电。【答案】同;正。【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,带正电的玻璃棒跟泡沫小球相互排斥,说明泡沫小球跟玻璃棒带同种电荷,所以泡沫小球一定带正电。2.(2023年湘潭)如图所示的物品中,
2、通常情况下属于导体的是()。A木铲B不锈钢锅C玻璃杯D陶瓷盘【答案】B。【解析】ACD、木铲、玻璃杯和陶瓷盘都不容易导电,属于绝缘体,故ACD不符合题意;B、不锈钢锅是由金属制成的,是导体,故B符合题意;故选B。3.(2023年滨州)下列说法中正确的是()。A绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷;B两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮;C电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比;D把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值【答案】D。【解析】A绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误。B两个完
3、全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误。C电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误。D把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。故选D。4.(2023年益阳)在右图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是( )。A.L1两端的电压;B.L1和L2两端的电压;C.L3和电源两端电压; D.电源两端电压【答案】B。【解析】由图知,三个灯泡串联,电压表与灯泡L1、L2并联,所以测
4、量灯泡L1和L2两端的电压,故B正确。故选B。5.(2023年岳阳)如图,以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来,电动机甲连接一个小灯泡,电动机乙连接电源,闭合开关后( )。A小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连B小灯泡发光,甲此时相当于发电机C乙的工作原理是电磁感应D甲工作时,电能转化为机械能【答案】B。 【解析】由图知,闭合开关,乙电动机中有电流通过,乙电动机工作,乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,是电能转化为机械能; 因为乙的转动带动甲的转动,甲电动机内部的线圈在内部磁场中做切割磁感线,会产生感应电流,有电流流过小灯泡,小灯泡会发光,此时甲相当于一个发电机,则甲的工作原理是电磁
5、感应,是机械能转化为电能。由此可知:AB、小灯泡会发光,因为甲相当于一个发电机,小灯泡和“甲发电机”组成一个闭合电路,故B正确,A错误。C、乙的工作原理是通电线圈在磁场中受力而转动,故C错误。D、甲工作时,机械能转化为电能,故D错误。故选B。一、电荷1物体带电:摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质,我们就说物体带电。带电物体(带电体)的基本性质:吸引轻小物体(轻小物体指:碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等)。2使物体带电的方法摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同。实质:电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开;能的转化:机械能电能。接触带电:物体
6、和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。3两种电荷:(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电;实质:物质中的原子失去了电子。(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电;实质:物质中的原子得到了多余的电子。4电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。5验电器:(1)构造:金属球、金属杆、金属箔。如图所示。(2)作用:检验物体是否带电和物体带电多少(带电多,金属箔张开角度大)。(3)原理:同种电荷相互排斥。6电荷量:电荷的多少叫电荷量,简称电量;在国际单位制中,电量单位是库仑,简称为库,符号是C。元电荷(e): 在
7、各种带电微粒中,电子电量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷;元电荷也是物理学的基本常数之一,常用符号e表示。基本电荷e1.602189210-19库仑,是一个电子或一个质子所带的电荷量,任何带电体所带电荷都是e的整数倍。7中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。扩展: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。 8导体:善于导电的物体。常见材料:金属、石墨(铅笔芯)、人体、大地、酸碱盐溶液、含杂质的水
8、。导电原因:导体中有大量可以自由移动的电荷。说明:金属导体中电流是自由电子定向移动形成的,酸、碱、盐溶液中的电流是正、负离子都参与定向运动。9绝缘体:不能(不善于)导电的物体。常见材料:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。不善于导电的原因:没有可以自由移动的电荷。10“导电”与“带电”的区别:导电过程是自由电荷定向移动的过程,导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体,也可以是绝缘体。11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。原因是:加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。12.半导体:导电能力介于导体与半导体之间的
9、物体。常见材料:锗、硅等。二、电流和电路1形成:电荷的定向移动形成电流。该处电荷是自由电荷。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。2电流方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。在电源外部,电流的方向从电源的正极到负极。电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。3获得持续电流的条件:电路中有电源、电路为通路。4.电流的强弱(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。(2)物理意义:表示电流强弱的物理量。(3)公式:(4)单位:在国际单位制中,电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(A)
10、;换算关系:1A=1000mA,1mA=1000A。一些常见的电流值:家用电冰箱的电流约为1A,家用空调的电流约为5A,计算器中电流约为100A,手电筒中的电流约为200mA等。(5)电流的三种效应:1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等;2)电流的磁效应,如电铃等;3)电流的化学效应,如电解、电镀等。注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。5.电路:用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。如图(1)是常用手电筒电路内部结构图,图(2)是其实物原理图和电路图。常见的电路状态有:通路、开路、短路。图(1)手电筒内部结构图图(2)
11、手电筒实物原理图6三种电路:通路:接通的电路;开路:断开的电路,也叫断路;短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。7电路组成:用电器:用电来工作的设备。工作时:将电能其他形式的能。开关:控制电路的通断。导线:输送电能。8电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。2.电流测量1)测量仪器:电流表。定义:用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表(亦称磁电式表头,由于测量的需要不同,电流表可分为安培表、毫安表和微安表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。2)测量方法:
12、(一)读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值。(二)使用时规则:两要、两不要。电流表要串联在电路中;电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。被测电流不要超过电流表的量程。危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。选择量程:实验室用电流表有两个量程,006A和03A。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A3A可测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。绝对不要不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。考点一
13、:电荷【经典例题】(2023年武威)被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,则乙棒带_电荷(选填“正”或“负”),是因为乙棒在摩擦过程中_电子(选填“得到”或“失去”)。【答案】负;得到。【解析】橡胶棒和毛皮摩擦过程中,橡胶棒得到电子带负电荷,毛皮失去电子带正电荷;乙棒与橡胶棒相互排斥,说明乙棒带负电,是因为乙棒在摩擦过程中得到电子造成的。故答案为:负;得到。【点睛】(1)自然界只存在两种电荷,正电荷和负电荷,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。(2)不同物质组成的物体,原子核夺得电子的本领不同,相互摩擦时,一个物体夺得电子,因多余电子带负电,另一个物体因缺少电子带
14、正电。本题考查了对电荷间的相互作用规律和摩擦起电的理解,属于基础题。【趁热打铁】1(2017北京)下列物品中,通常情况下属于导体的是( )。A玻璃杯 B陶瓷碗 C铁锅 D塑料勺【答案】C。【解析】玻璃杯、陶瓷杯、塑料勺通常情况下都属于绝缘体,铁锅属于导体。故选C。【点睛】根据常见的导体和绝缘体进行判断。常见的导体包括:人体、大地、各种金属、酸碱盐的溶液等;常见的绝缘体包括:塑料、陶瓷、橡胶、空气、玻璃等。2.(2023年临沂)用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球(如图所示),发现验电器的两个金属箔片张开。以下说法正确的是()。A毛皮和橡胶棒摩擦的过程中创造了电子;B毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡
15、胶棒得到电子;C验电器的金属箔片张开是因为带了异种电荷;D橡胶棒接触验电器的金属球时,电子向橡胶棒转移【答案】B。【解析】A、摩擦起电现象是通过摩擦的方式使电荷发生了转移,而不是创造了电子;故A错误。B、毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒原子核束缚电子的能力强,容易得到电子带负电,故B正确。C、验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误。D、用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,有多余电子,橡胶棒接触验电器的金属球时,电子由验电器向橡胶棒转移,故D错误。故选B。【点睛】(1)摩擦起电实质是电荷的转移,原子核束缚电子的能力强,得到电子带负电,原子核束缚电子的能力弱,失去电子带正电;(2)验电器是检验物体是否带电的仪器,其制作原理是:同种电荷相互排斥;(3)用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,当接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上的电子会转移到验电器上。3.(2023年绵