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1、第 13 课时电流和电路电压电阻第一篇教材梳理思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点一透镜1.两种电荷物体带电摩擦过的塑料梳子或玻璃棒能够轻小物体,就说它们带了电,或者说带了电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带电失去电子的物体因缺少电子而带电,得到电子的物体因有了多余电子而带电。摩擦起电的实质是电子的吸引正负正负转移思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础物体带电同种电荷互相;异种电荷互相实验室里常用检测物体是否带电,其工作原理是导体与绝缘体容易的物体叫导体,不容易的物体叫绝缘体;导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化;半导体的导电性能介于导体和
2、绝缘体之间,常用半导体材料制成二极管、光敏电阻、热敏电阻等;某些物质在温度很低时,电阻会变成0,这就是超导现象,可用来制作远程输电线和电动机线圈排斥吸引验电器同种电荷互相排斥导电导电思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础【点拨】两个相互吸引的物体不一定带异种电荷,还可能一个带电,另一个不带电。思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点二电流、电压及其测量项目电流(I)电压(U)形成电荷的定向移动形成电流,把_定向移动的方向规定为电流的方向电路中有电流,就一定有电压单位及换算单位:安培(A);1 A=mA,1 mA=A单位:伏特(V);1 kV=V,1 V= mV正电荷100010001000100
3、0思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础常见值家用节能灯的电流约为0.1 A;家用空调的电流约为5 A一节新干电池的电压为1.5 V;我国家庭电路的电压为220 V;对人体的安全电压不高于36 V测量仪表:电流表(00.6 A和03 A)仪表:电压表(03 V和015 V)使用规则:电流表和电压表使用前必须先,用试触法选择合适的量程;电流表与被测用电器,电压表与被测用电器;电流都是从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;不允许把电流表直接连到电源的两极并联校零串联思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础读数分度值为,示数为;若接00.6 A的量程,则该表示数为分度值为,示数为;若接015 V的量程,
4、则该表示数为0.1 A0.6 A0.12 A0.1 V0.3 V1.5 V思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点三电路组成电源提供;用电器电能;导线电能;开关电路通断状态通路:用电器能够的电路断路:某处的电路短路用电器短接:用电器两端被直接连通电源短路:直接用导线将连接的电路电能的装置消耗传输控制工作断开导线电源两端思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础连接方式串联并联电路图特点电流只有 路径;各用电器互相;开关作用与位置关电流有 或多条路径;各用电器互相;开关作用与位置关,干路开关控制 ,支路开关控制 不影响一条影响无两条所在支路有整个电路思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础规律电流文字表述
5、: ;公式: 文字表述:_;公式:电压文字表述:_ _;公式: 文字表述:_;公式:串联电路中电流处处相等I总=I1=I2并联电路中,干路电流等于各支路中电流之和I总=I1+I2串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和U=U1+U2并联电路中,电源电压与各支路两端电压相等U=U1=U2思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点四电阻及变阻器电阻导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示,单位是欧姆,符号是;1 k=,1 M=影响因素导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的、和 ,还与导体的温度有关;同种材料长度越长、横截面积越小,电阻越103106材料长度横截面积大思维导图 构建体系
6、教材梳理 夯实基础滑动变阻器符号结构示意图: ;电路符号: 原理通过改变接入电路中的电阻线的 来改变电阻的大小铭牌某滑动变阻器上标有“50 1.5 A”字样,“50 ”表示滑动变阻器的 ,“1.5 A”表示滑动变阻器允许通过的 使用选:根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串:在电路中;接:接法为“ ”;调:接入电路前应将滑片调到 处作用保护电路;控制用电器两端和通过的电流长度最大阻值为50 最大电流为1.5 A串联一上一下阻值最大电压思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础规律串联电路:R总=R1+R2+.+Rn;并联电路:重难探究 逐个突破实验突破 素养提升1.如图13-1所示,把一根中间戳有小孔(没
7、戳穿)的轻质饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转动,用餐巾纸摩擦使其带电。用与丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管的一端,两者相互吸引。则()探究一物体带电情况的判断A.吸管带正电B.吸管与玻璃棒带同种电荷C.餐巾纸与吸管摩擦时,吸管得到电子D.餐巾纸与吸管摩擦时,吸管上的部分正电荷转移到餐巾纸上图13-1C重难探究 逐个突破实验突破 素养提升2. 2018秋颍上县校级月考如图13-2所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是()A.A中正电荷通过金属棒流向B,A中金属箔片的张角减小B.B中负电荷通过金属棒流向A,电流方向由B向
8、AC.A中正电荷通过金属棒流向B,电流方向由A向BD.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B中金属箔片的张角变大图13-2D重难探究 逐个突破实验突破 素养提升3.图13-3是电冰箱的简化电路图,图中M是电冰箱压缩机内的电动机,L是电冰箱内的照明灯。下列判断正确的是()探究二电路的识别、连接与设计A.S1闭合、S2断开时,照明灯与电动机并联B.S1、S2都闭合时,照明灯与电动机串联C.关上冰箱门时,S1自动断开,使得照明灯熄灭D.冰箱内温度降低到设定温度时,S1自动断开,电动机停止工作图13-3D重难探究 逐个突破实验突破 素养提升4.某品牌手持式电动螺丝刀如图13-4所示,它有两个开关,其中开
9、关S控制照明灯和电动机,开关S1只控制照明灯,则如图13-5所示的电路图中符合要求的是 ()图13-4图13-5C重难探究 逐个突破实验突破 素养提升5.家庭厨房抽油烟机主要是由排气扇和照明灯泡组成,它们既能同时工作,又能分别独立工作,小明设计了如图13-6所示的抽油烟机的简化电路图,其中合理的是()图13-6D重难探究 逐个突破实验突破 素养提升6.在如图13-7所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,电流表A的示数变小,电压表V的示数不变,若故障只发生在电阻R1、R2上,用某完好的定值电阻R(RR1)替换R2,替换前、后两电表的示数恰好不变,则 ()A.R1一
10、定断路B.R2一定断路C.R1可能断路D.R2可能断路图13-7A重难探究 逐个突破实验突破 素养提升7.2019凉山州如图13-8所示为小明连接的电路,他先检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是他用一个电压表分别并联接到a、b,b、c,a、c两点,灯L1、L2均不发光,且电压表无示数,再用电压表并联接到d、c两点时,灯L1、L2均不发光,但电压表指针有明显偏转,由此判定电路的故障可能是 ()A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路图13-8B重难探究 逐个突破实验突破 素养提升8.在探究并联电路的电流规律时,某次实验所用的实验器材如图13-9甲所示,请按照图乙
11、所示的电路图,以笔画线代替导线,完成图甲的电路连接。图13-9如图所示重难探究 逐个突破实验突破 素养提升9.请根据图13-10甲中的实物图在图乙的虚线框中画出电路图。图13-10图略重难探究 逐个突破实验突破 素养提升10.2018秋阆中市期中图13-11甲所示的电路中,闭合开关S后,电流表A1的示数如图乙所示,电流表A的示数如图丙所示,则流过L1的电流为A,流过L2的电流为A,电流表A的示数为A。探究三串并联电路电流、电压的规律图13-110.511.5重难探究 逐个突破实验突破 素养提升11.如图13-12所示的电路中,闭合开关S,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为3.4 V。
12、那么下列说法中不正确的是 ()A.可知电源电压为6 VB.可知L1两端电压为2.6 VC.将电压表V2换成电流表,则L1亮,L2不亮D.将电压表V2换成电流表,则L1与L2并联,电流表测干路上的电流图13-12D重难探究 逐个突破实验突破 素养提升12.晓军在家里找到两根材质和长度相同,但粗细不同的导线,于是将它们带到实验室进行实验。若将较细的导线接入电路中后,与该导线串联的电流表的示数为0.1 A,则在其他条件不变的情况下,晓军想要使电流表指针的偏转幅度变大,他不可以进行的操作是()A.把导线截断,并将其中的一段连入原电路B.用较粗的导线代替较细的导线,连入原电路C.在不损坏电流表的情况下,
13、将电流表的量程换为较小的量程D.将两根导线串联后连入原电路探究四电阻、滑动变阻器D重难探究 逐个突破实验突破 素养提升13.图13-13甲为某可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是 ()A.电位器与灯泡并联B.电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的C.只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮D.只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗图13-13B重难探究 逐个突破实验突破 素养提升突破一探究串、并联电路中电流
14、、电压的规律【设计和进行实验】1.画电路图或连接实物图,在连接电路时,开关要断开。2.电流表和电压表的“+”“-”接线柱不能接反。3.电流表、电压表要选择合适的量程,为了使读数精确,能用小量程的一定不要用大量程,可用“试触法”选择合适的电表量程。4.连好电路后,先用开关试触,观察电表指针偏转情况,确认无误后,方可进行实验。5.电表异常原因判断:反向偏转,说明正、负接线柱接反;正向偏转幅度过小,说明量程选择过大;正向偏转幅度过大,指针到达右边没有刻度处,说明量程选择过小。6.更换不同规格的灯泡或在电路中接入滑动变阻器或改变电源电压多次实验的目的是使实验结论具有普遍性。重难探究 逐个突破实验突破
15、素养提升【实验结论】7.分析数据得出结论:串联电路中各处电流均相等,电源电压等于各用电器两端电压之和;并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,干路电流等于各支路电流之和。重难探究 逐个突破实验突破 素养提升例1 小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。(1)如图13-14甲所示是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实物电路,此时电流表测量的是(选填“A”“B”或“C”)处的电流。图13-14C重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流。在移动的导线上画“”,并用笔画线代替导线连接正确的电路。移动后电流表测量的是(选填“A”“B”或
16、“C”)处的电流。 (3)测出A、B、C三处的电流如表一所示,由此得出初步结论:(只写表达式)。小梅指出:为了得出具有普遍性的规律,应当进行多次实验,操作方法是 。表一位置ABC电流I/A 0.30 0.24 0.54A或B换用规格不同的灯泡多次实验IC=IA+IB如图所示重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(4)老师收集到其他几个组的数据如表二所示:组别L1规格 L2规格IA/AIB/AIC/A1甲甲0.120.120.232乙丙0.150.200.353甲丁0.120.140.264甲丁0.160.180.30表二重难探究 逐个突破实验突破 素养提升对于测量数据的相关分析,以下说法正确的两
17、个是。(填字母序号) A.第1组数据没有测量误差B.分析多组数据是为了减小误差C.选用不同规格的灯进行实验,可使结论更具普遍性D.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的(5)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路。利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系。请在图丙中的虚线框内画出电路图。CD如图所示重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(6)小海在实验过程中还发现:闭合开关时电流表指针迅速偏转较大角度,紧接着指针再偏回一定角度后,示数才稳定下来;同组的小刚同学同时发现,闭合开关瞬间灯泡亮度较大,紧接着变暗一点后,亮度才稳定下
18、来。造成这种现象的原因是 。 灯丝的电阻随着温度的升高而增大。刚闭合开关时,灯丝的温度较低,电阻较小,电流较大;当灯泡发光后灯丝温度升高,电阻增大,电流减小重难探究 逐个突破实验突破 素养提升例2 小明和小聪的实验小组在做“探究串联电路电压的规律”实验,其实验过程如下:(1)小明在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图13-15甲所示,接下来他要对电压表进行的操作是。问题解决后,开始按图乙连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲的位置,则电压表产生此现象的原因是。改正错误后,他根据图乙连接好电路,闭合开关S,电压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该。 图13-15断
19、开开关,将电压表改接到小量程调零正负接线柱接反了重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(2)改正错误后,小明用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC,L1、L2应该选择规格(选填“相同”或“不同”)的灯泡。更换不同灯泡,再做两次实验,将三次测出的电压值填入下表: 次数UABUBCUAC第一次0.82.23第二次123第三次1.21.83请你根据他的实验过程和有关数据回答下列问题:上面设计的表格中存在的不足之处是 。 物理量没有单位不同重难探究 逐个突破实验突破 素养提升分析表格中的数据,得出实验结论: 。 在许多实验中都需要进行多次测量,有的是为了
20、找到普遍规律,避免偶然性;有的是为了求平均值以减小误差。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是。(填字母) A.测量物体的长度B.“伏安法”测电阻C.探究重力大小与质量的关系(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。你认为小聪的办法是(选填“可”或“不可”)行的,理由是。C不可会造成电压表正负接线柱接反串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和另一实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源电压等于各用电器两端电压之和”的
21、猜想不符。老师引导同学们用如图13-16甲所示的电路继续进行了深入探究: 实验拓展 重难探究 逐个突破实验突破 素养提升图13-16(4)测量电源及灯泡两端电压:电压表接在CD两点,是为了测量灯泡两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是V。 (5)测量电路中导线的电压:测出导线BC间的电压大约为0.05 V,由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较(选填“粗”或“细”)的导线,原因是 。 (6)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是 。重难探究 逐个突破实验突破 素养提升L11.7细在长度和材料
22、相同时,横截面积越小电阻越大有必要,开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多重难探究 逐个突破实验突破 素养提升突破二探究影响导体电阻大小的因素【设计和进行实验】1.实验主要器材:定值电阻(作用:保护电路)、电流表(电流表的使用和读数以及电流表指针偏转异常的原因)。2.实验方法:转换法(在电压一定时,用灯的亮度或电流表的示数的变化判断电阻的大小);控制变量法(讨论“电阻的大小与某一个因素的关系”时必须指明“在其他因素相同的条件下”)。3.多次测量的目的:使实验结论更具有普遍性。重难探究 逐个突破实验突破 素养提升【实验结论】4.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、横截面积
23、、长度和温度。同种材料,长度越长、横截面积越小,电阻越大。【交流、反思与评估】5.用电流表比小灯泡更好(原因:电流表可以检测微小电流的变化,而灯泡的亮暗不易区分)重难探究 逐个突破实验突破 素养提升例3 在探究影响导体电阻大小的因素时,某实验小组的猜想如下:导体的电阻与导体的长度有关;导体的电阻与导体的横截面积有关;导体的电阻与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝(规格、材料如下表所示),为了验证上述猜想,他们设计了如图13-17甲所示的实验电路。编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5重难探究 逐个突破实验突破
24、 素养提升图13-17(1)为了验证上述猜想,应该选用编号为 的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想(填序号);分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是长度和横截面积相同时, 。 导体的电阻与导体的材料有关A、B重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(2)把A、B两导线首尾相连后再接入电路中,会发现电流表示数比只接A时变得更小,说明两导线串联后的电阻值将(选填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)要进一步探究导体材料的导电性能,就需要测量导体电阻的大小,图乙是另一小组将其他合金丝接入电路时电流表的示数,已知一节
25、干电池电压恒为1.5 V,则此合金丝的电阻为。若该合金丝的横截面积为1 mm2,则这根合金丝的长度是m。(已知该合金丝长1 m、横截面积为1 mm2的阻值为1 ) 变大1010重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(4)有同学认为:可以把电流表换成灯泡,根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,老师指出此实验中这种方法不可取,这是因为 。 (5)有同学把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数变小,得出导体的电阻还可能跟有关的结论。 (6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样是为了输电线的电阻。从而可以输电线
26、上的电能损失。(均选填“增大”或“减小”) 电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显温度减小减小另一学习小组在探究影响导体电阻大小因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=Kx,其中K为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压恒定的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等按图13-18甲所示电路连接,来探究此问题,图中AB为镍铬合金丝,P为滑动片,图乙为实物连线图。 实验拓展 重难探究 逐个突破实验突破 素养提升图13-18重难探究 逐个突破实验突破 素养提升(7)他们的实验方法是控制了不变。 (8)调节镍铬合金丝上的滑动片P,电压表的示数(选填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化,理由 。 (9)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是。 材料和横截面积能电阻越大,分担的电压越大,电压表示数越大刻度尺