資源簡介

第25講 電
一、競賽要點和熱點
1．帶電體可以吸引輕小物體。自然界只有正負兩種電荷。電荷間相互作用規律是：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
2．摩擦起電的實質是電荷從一個物體轉移到另一個物體，失去電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電，電荷總量不變。
3．大氣中的放電現象是等量的正、負電荷發生的激烈的中和現象。
4．容易導電的材料叫做導體；不容易導電的材料叫做絕緣體；半導體是指導電性能介于金屬與絕緣體之間的非離子性導電物質， 如硅、鍺及其化合物。
超導現象是指在極低溫度時，某些金屬的電阻突然消失的現象，處于超導狀態的物體叫超導體。
5．電路是由電源、用電器、開關和導線組成的電流路徑，電路的基本連接方式是串聯和并聯。
6．有關電流、電壓和電阻基本知識的歸納：
電流 電壓 電阻
含義 單位時間里通過導體任一橫截面的電量 電壓是使電路中形成電流的原因 導體對電流的阻礙作用
符號 I U R
單位 安培A 伏特V 歐姆Ω
測量 用電流表測量 用電壓表測量 用伏安法測電阻
特點 （1）串聯電路I=I1=I2（2）并聯電路I= I1+ I2 （1）串聯電路 U=U1+U2（2）并聯電路 U=U1=U2 （1）串聯電路 R=R1+R2（2）并聯電路 =+
7．歐姆定律是重要的電流定律，它的內容是：導體中的電流與它兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。公式是：I=U/R
二、拓展與提高
1、小明利用右圖所示的電路進行實驗，已知電源電壓保持不變，L1、L2為電阻恒定的小燈泡，滑動變阻器有“45Ω 1A”字樣，實驗中各表均正常.
（1）小明將單刀雙擲開關擲向1時，通過調節滑動變阻器的滑片P，得到各電表的示數如表一所示：則L1的阻值為 Ω.
由表一中的數據可歸納出兩條結論① ，② .
（2）小明將單刀雙擲開關擲向2，小心移動滑片P，得到各電表的示數如表二所示，由表二可知，此電路中出現的故障是 .
表一
實驗序號 A1 A2 V1 V2 V
1 0.5A 0.5A 7.5V 4.5V 12V
2 0.6A 0.6A 9V 3V 12V
表二
實驗序號 A1 A2 V1 V2 V
1 0.4A 0.4A 0 12V 12V
2 0.6A 0.6A 0 12V 12V
解：（1）L1的阻值為15歐。從表一中的數據可歸納出的結論有：①串聯電路電流處處相等；②串聯電路總電壓等于各部分電路電壓之和。
（2）電路中出現的故障是：L2短路。
三、例題精析
例1、經常使用的電風扇，扇葉表面往往會帶一些灰塵，其原因是 。
分析：由于空氣中總存在著灰塵顆粒，這些顆粒受重力作用，將會附著在物體表面，如桌面上常有一層灰塵就是這個原因。本題中扇葉朝下表面帶有一些灰塵，顯然不是重力原因.聯想到帶電體能吸引輕小物體，所以本題的答案是：電扇轉動時，扇葉和空氣摩擦帶電，吸引空氣中的灰塵.
例2、如圖甲所示：閉合開關S，滑動變阻器取四個不同阻值時，可以得出電流表和電壓表的四組對應的值，這四組對應的值在圖乙的U-I坐標中分別用a、b、c、d四個點表示（坐標原點表示的電壓值和電流值均為零），由這四個點作出的U-I圖像為一條直線，延長直線交縱軸（U軸）于E點，交橫軸（I軸）于F點，若電源電壓為U0，定值電阻的阻值為R0，據此分析：
（1）E點表示的電流表、電壓表的示數各為多少？此時電路處于什么狀態？
（2）F點表示的電壓表、電流表的示數各為多少？此時電路處于什么狀態？
分析與解：本題是一道論證題，求解本題的關鍵在于理解圖像的物理意義.
（1）在E點，從圖像上可知I=0，即此時電流表示數為零，U=U0表示此時電壓表示數為電源電壓，意味著電壓表要么與電源并聯，要么串聯在電路中，由此可見，此時S斷開.
（2）在F點，從圖像上可知U=0，即此時電壓表示數為零，電流表示數由歐姆定律可知I0=，因為電壓表V無示數，說明此時滑動變阻器處于短路狀態，即閉合開關S、滑片P滑到變阻器最左端.
例3、一位同學設計了一個風力測定儀，如圖所示，O是轉動軸，OC是金屬桿，下面連接著一塊受風板，無風時OC是豎直的，風越強，OC桿偏轉的角度越大.AB是一段圓弧形電阻，P點是金屬桿與弧形電阻相接觸的點，電路中接有一個小燈泡，測風力時，閉合開關S.通過分析 可以粗略地反映風力的大小，若要提高該裝置反映風力大小的性能，可采取的方法是 .
解析：生活中的滑動變阻器其滑片的調節多數不是由手來調節，本題中用風來調節，還有象汽車油量表中是用浮標調節的.
答案：燈的亮度 串聯一個電流表
例4：按照我國交通管理的規定，“紅燈停、綠燈行、黃燈預備”.小明在科技活動中設計了一個實驗電路，如圖所示，用以模擬十字路口的紅綠燈控制.請你認真分析后填空：
（1）當單刀多擲開關接通位置“1”時，有 個燈發光，發光燈的連接采用的是 聯方式；
（2）當開關接通位置“3”時，允許 方向的車輛通行（填“東、西”或“南、北”）；
（3）你認為小明的設計是否可行 （填“可行”或“不可行”）；
（4）聯系實際，對設計方案提一條改進性 .
解析：當單刀多擲開關接位置“1”時，可以看出電源給南北的綠燈、東西方向的紅燈供電，且四個燈是并聯的.
當單刀多擲開關接位置“2”時，可以看出電源給東南西北四個黃燈供電，四個燈并聯.
當單刀多擲開關接位置“3”時，可以看出電源給東西綠燈和南北方向紅燈同時供電，四個燈并聯.
答案：（1）4 并 （2）東、西 （3）可行 （4）改為自動控制（加裝時間顯示或加裝左右拐標志或加裝行人標志）
四、能力訓練.
1、在用電壓表測量電壓時，如果不能估計出被測電壓的范圍，應該先用電壓表的大量程進行試觸，某次實驗中，只知道電壓不超過安全電壓，所用電壓表如圖所示，關于試觸后的操作，下列說法中正確的是( )
A、如果示數大于15V，則需調換接線柱重新試觸
B、如果示數大于15V，則必須換用另一個量程更大的電壓表
C、如果示數在3V與15V之間，則需調換接線柱重新試觸
D、如果示數小于3V，則必須換用另一個量程更小的電壓表
2、如圖所示是醫院病房與護士值班室的示意圖，為了讓病人在需要護理時能方便地通知護士，在每張病床邊都安裝了一個按鈕開關，每一個按鈕開關都與護士值班室中的一盞燈相對應，某床位的病人按下開關后，護士值班室中對應的電燈就亮了，護士便知道哪位病人需要護理，按這個要求判定下面四種連接方式正確的是( )
A、每盞燈和它對應的開關串聯后，將它們串聯起來接到電源上
B、每盞燈和它對應的開關串聯后，將它們并聯起來接到電源上
C、每盞燈和它對應的開關并聯后，將它們串聯起來接到電源上
D、每盞燈和它對應的開關并聯后，將它們并聯起來接到電源上
3、一位同學在實驗時連接出如圖所示的電路圖，已知圖中甲、乙、丙是三個電表，且連接無錯誤，當接通開關S后，燈L1、L2均正常，關于甲、乙、丙三個電表判斷正確的是( )
A、甲是電流表，乙是電流表，丙是電壓表
B、甲是電流表，乙是電壓表，丙是電壓表
C、甲是電壓表，乙是電流表，丙是電壓表
D、甲是電壓表，乙是電壓表，丙是電流表
4、在右圖所示的電路中，電源電壓不變，閉合開關S后.燈L1、L2都發光，一段時間后，其中的一盞燈突然熄滅，而電壓表V1的示數變大，電壓表V2的示數變為零，則產生這一現象的原因是( )
A、燈L1斷路 B、燈L2斷路 C、燈L1短路 D、燈L2短路
5、如右圖所示電路，已知電流表的量程為0～0.6A，電壓表的量程為0～3V，定值電阻R1阻值為10Ω，滑動變阻器R2的最大阻值為50Ω，電源電壓為6V，開關S閉合后，在滑動變阻器的滑片滑動過程中，保證電流表、電壓表不被燒壞的情況下( )
A、滑動變阻器滑片允許滑到最左端
B、電壓表最小示數是1V
C、電路中允許通過的最大電流是0.6A
D、滑動變阻器滑片移動過程中，電流表先達到最大量程
6、如右圖所示，電源電壓不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向上移動時，下列判斷正確的是( )
A、三只電表的示數都變大 B、三只電表的示數都變小
C、A1示數變大，A2和V的示數不變 D、A1和A2示數變大，V示數不變
7、給你兩根長度相同但橫截面積不同的鎳鉻合金線、一個電源、一只電流表、一只滑動變阻器、一個開關、若干根導線，現需要研究的課題有①導體的電阻跟它的橫截面積的關系；②導體的電阻跟它的長度的關系；③導體的電阻跟它的材料的關系，由上述實驗器材，可以完成的研究課題是( )
A、只有① B、只有② C、①和② D、①②和③
8、甲、乙、丙三個輕質小球，任意兩個靠近均相互吸引，已知甲帶正電，則乙球不可能 ：若丙球能吸引不帶電的輕小物體，則乙球一定 .
9、電學課中，老師曾講過“水果電池”，激發了某同學對蘋果導電性能的探究興趣：
⑴你認為蘋果的導電性能可能與蘋果的哪些因素有關？
⑵下表是該同學用伏安法，在一定電壓下研究蘋果的形狀、甜度和通過的電流的實驗數據：
蘋果1一般甜 蘋果2較甜 蘋果3很甜
完整 100μA 200μA 300μA
削了皮 100μA 200μA 300μA
切掉一部分 100μA 200μA 300μA
根據上述表格信息，把能得出的探究結論寫出兩條填在橫線上：
結論一
結論二
10、小明想探究鐵絲的電阻是否與溫度有關，可家里沒有電流表，也沒有電壓表，他能找到的器材有一個電壓穩定的電池組，一個小燈泡，一個酒精燈，適量的鐵絲和導線，請你為小明設計一個簡明的探究方案，寫出過程中提出的問題，猜想與假設，實驗設計，進行實驗時的觀察要點，對實驗結果進行分析的方法.
11、右圖所示是一個密封盒，盒內由2個電阻和一些導線組成的電路，盒內電路與盒外的a、b、c、d四個連線柱相連，某活動小組欲探究盒內兩電阻的阻值和電路，探測時，他們測得各接線柱之間的電阻分別是Rab=10Ω，Rcd=15Ω，Rac=5Ω，Rbd=0Ω，請在圖中畫出一種盒內的電路.
12、某精密電子儀器中為了便于調節電路中的電流，其調節部分使用了兩個滑動變阻器，如圖所示，已知這兩個滑動變阻器是分別用不同的電阻絲繞在相同的絕緣瓷管上制成的，其中R1的總電阻是200Ω，R2的總電阻是5000Ω，開始時兩變阻器都處于最大阻值.怎樣調節都能使電流表的指針指到要求位置？
13、右圖表示一種自動測定油箱內油面高度的裝置，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從油量表指針所指的刻度，就可以知道油箱內油面的高度，簡述它的工作過程.
14、已知導體的電阻跟導體的長度成正比，跟導體的橫截面積成反比，在如圖所示的電路中，ab為粗細均勻長為L的電阻絲，滑片P與ab接觸良好并可自由活動，R為定值電阻，若以電壓表示數U為縱坐標，P離a點的距離X為橫坐標，當閉合開關S后，U隨X變化的圖象應為圖中的哪個圖？(電源電壓不變)并說明選擇的理由.
15、右圖所示電路中a、b、c、d、e、f都是接線柱.
⑴用導線分別將接線柱 和 、 和 、 和 連接，則燈L1、L2、L3組成并聯電路.
⑵用導線分別將接線柱 和 連接起來，則燈L1和L3組成串聯電路；如果用導線將接線柱 a和b、c和e、d和f連接起來，能亮的燈是 ，如果用導線將接線柱a和d、d和f、e和b連接起來，不會亮的燈是 .
16、某?？萍夹〗M自制一臺可以測量電阻阻值的歐姆表，如圖所示，歐姆表電路由一只靈敏電流表G、定值電阻R0、滑動變阻器和干電池組成，使用時可把待測電阻接在A、B兩端，為了能直接從靈敏電流表盤上讀出A、B端接入的電阻的阻值，需在表盤上重新標注A、B間所測的電阻的阻值數.當將A、B兩端直接連接在一起時，調節滑動變阻器使靈敏電流表指針偏轉到最大位置處，已知此時電流表內阻、滑動變阻器的有效值和定值電阻R0的總阻值為15Ω.問：
⑴在該歐姆表指針滿偏的位置處，盤面應標注的示數是多少？
⑵當A、B間斷開時，該歐姆表指針所指的位置處，盤面應標注的示數是多少？
⑶該歐姆表表盤正中間位置處應標注的示數是多少？簡要說明為什么.
⑷該歐姆表表盤上的刻度值是否均勻？請從電路原理上說明理由.
第25講參考答案：
1、B 2、B 3、B 4、D 5、B 6、C 7、C
8、帶正電 不帶電
9、電壓一定時，通過蘋果的電流與蘋果的甜度有關，越甜電流越大；
電壓一定時，通過蘋果的電流與蘋果的形狀無關。
10、（1）將鐵絲繞成一個鐵絲圈，然后與燈泡串聯，用導線接到電池組上；
（2）用酒精燈加熱鐵絲圈，同時觀察燈泡亮度的變化。
分析辦法：若燈泡的亮度變化，說明電路中電流在發生相應的變化（如燈變亮，則電流變大），引起電流變化的原因是鐵絲被加熱后溫度升高引起電阻發生變化。
11、
12、先調節R2使電流表指針指到要求位置附近，再調節R1
13、當油量增多時，浮標上升，P向b端移動，電阻變小，電流變大。
14、A （設電源的電壓為U0，則有電壓表的示數U與x的關系式為：U=U0x/L，由此關系式可知U隨x變化的圖象為A．）
15、（1）a b、c d、e f
（2）b e、L1、L1 L2 L3
16、（1）滿偏位置時盤面上應標注的示數為零；
（2）當A、B間斷開時電表指針位置應標注的示數為無窮大；
（3）表盤正中間位置應標注的示數為15Ω；
（4）表盤上的刻度值是不均勻的。
1
2
E
F
b
c
d
5Ω
10Ω
a

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