初三物理电路的组成和链接方式测电压 测电流.docx
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初三物理电路的组成和链接方式测电压测电流
电路的组成和连接方式
主讲：
李超
一周强化
一、一周知识概述
1、认识两种电荷。
2、了解电路的组成和状态，会画简单的电路图。
3、识别串、并联电路，会画简单的串、并联电路图。
二、重难点知识归纳与讲解
（一）两种电荷
1、带电现象
（1）一些物体被摩擦后，能够吸引轻小物体，这种现象称为物体带了“电”，或者说带了电荷。
（2）带电方法
2、电荷的种类和相互作用规律
（1）电荷的种类
（2）相互作用规律：
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3、验电器：
检验物体是否带电的仪器。
验电原理：
当带电体接触不带电的验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔（或可转动的金属指针）上，金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开，带电体所带的电越多，验电器的金属箔的角度越大。
（二）电路
1、电路：
用导线把电源、用电器、开关连结起来组成的电流通路。
电源：
供电的器件.
用电器：
利用电工作的器件.
开关（电键）：
控制电路通断的器件.
导线：
连接各元件的导体或者说传送电能的器件.
2、电路的状态
通路：
闭合开关，处处连通的电路叫通路。
如图所示
现象：
用电器工作。
开路：
开关未闭合或电线断裂、接头松脱致使线路在某处断开的电路，叫开路。
如图所示，现象：
用电器不能工作。
短路：
导线不经过用电器直接跟电源正负极相连的电路叫短路。
注意：
“通路”“断路”“短路”必须要分清所谓“通路”就是一个完整的电路中（必须包括电源、用电器、开关及导线）有电流通过.“断路”就是电路中没有电流通过.造成断路的原因，可能是开关没有闭合或接线处松动，导线断了，也可能是用电器“损坏”.“短路”从狭义讲就是电源的“＋”“－”极之间没有用电器，而用导线直接把“＋”极和“－”极连接起来.短路时由于电阻很小，电流很可能会烧坏电源，这是绝对不允许的，另一种部分电路的短路则可以用来控制某一段电路中电流的有无，如图所示的电路就是使电流不通过灯L2而直接通过开关S2形成通路，使整个电路中只有灯L1亮.
4、电路图
（1）定义：
用规定的符号画出表示电路的连接情况的图。
常用元件及符号
（2）画法：
①电路元件的符号要用统一规定的，不能自造符号.
②要注意所画符号和实物的对应性，如：
符号中开关的状态也应注意与实物一致.
③合理安排电路元件符号，使之均匀分布在电路中，具有对称性.特别要注意：
元件的符号一定不能画在电路的拐角处.
④电路图最好呈长方形，有棱有角，导线要横平竖直，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中.
⑤按电路图连接实物时，开关应该断开，检查无误后，方可闭合进行实验.
（三）串联电路和并联电路
1、串联电路：
将电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联电路，特点是电流只有一条路径。
2、并联电路：
将用电器并列地连接起来的电路叫并联电路。
其特点是通过一条支路的电流并不通过另一条支路，并列的支路之间互不影响。
3、串、并联电路的识别判断方法
（1）定义法：
根据串、并联电路的定义判断。
（2）断路法：
对正在工作的用电器（如灯泡），将其中一个灯泡摘下，另一个照常工作，则电路并联；若另一个熄灭，则电路串联。
（3）电流流向法：
从电源的正极出发，顺着电流的方向看电流是否有分支，如果有分支，则电路为并联电路，如果无分支，则电路为串联。
三、典型例题
例1、如图所示，A、B、C、D四个轻质小球悬挂在丝线下，其中已知A带正电，它们分别靠近时的相互作用情况如图，则（ ）
A、B带正电
B、B不带电
C、C带正电
D、D可能带正电，也可能不带电
解析：
此题既要考虑电荷间的相互作用规律，同时还要考虑到带电体能够吸引轻小物体的性质，突破口在B、C两个小球上，因B、C相互排斥，可确定B、C一定带电，而且带同种电荷；又A吸引B，A带正电，则B带负电，C亦带负电；带负电的C吸引了D，则D可能带正电，也可能不带电。
答案：
D
例2、如图所示，若S闭合，则可能发生的现象是（ ）
A、L1发光，L2不发光
B、L1的灯丝被烧断
C、L2的灯丝被烧断
D、电池被烧坏
解析：
本题所考查的知识点是电源的短路，当S闭合时，电池的正、负极就直接被导线连接在一起，形成电源短路，此时电路中就会出现很大的电流，从而烧坏电源，同时L1、L2因被导线短路，无电流通过，故不亮。
答案：
D
例3、判断下图中的电路结构：
解析：
本题考查的知识点是如何识别电路结构。
有三种方法（定义法、断路法和电流法）。
下面我们选用断路法进行识别。
甲图中如只断开S1，则只有L1不能工作，如只断开S2，则只有L2不能工作而不影响L1，可见甲为并联电路；乙图中如闭合S，则L1、L2、L3全亮，S断开则全灭，如果在工作过程中断开L1，则L2、L3也将因为电流中断而不能工作，可见乙图是串联电路图。
答案：
甲图是并联电路图；乙图是串联电路图。
例4、根据图甲所示的电路图，将图乙中的实物连接起来，并画出图丙对应的电路图。
解析：
由电路图连接实物图时，注意导线不能交叉；由实物图画电路图时，要注意画成框图。
答案：
乙的实物图：
丙图的电路图：
认识和测量电流
主讲：
李超
一周强化
一、一周知识概述
前面我们学习了电路的相关知识，知道电路的连接方式有串联和并联两种，并能够独立连接相关的实物图。
本周我们将学习电流的相关知识，及电流表的使用。
二、重难点知识归纳及讲解
（一）电流
1、概念——电流是表示电流大小的物理量，电流等于在1s内通过导体横截面的电荷量。
电流是有方向的，物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。
2、公式：
由公式可知，电流决定于通过导体横截面电荷量的多少和通电时间的长短，与横截面的选取无关。
实际当中，我们可以根据电流产生的效应的大小来判断电流的大小。
3、单位
在国际单位制中，电流的主单位是安培，简称安，单位的符号是A，如果在1s内通过导体横截面的电荷量是1C，导体中的电流就是1A，常用的电流单位还有毫安（mA）和微安（μA），换算关系如下：
1A=1000mA 1mA=1000μA
（二）电流表
1、电流表的用途及分类
测量电流的仪表叫电流表。
按用途可分为：
教学电流表、学生电流表和灵敏电流表；按刻度盘上的符号可分为：
安培表、毫安表和微安表。
2、电流表的使用
①电流表必须串联在被测电路中。
②“＋”、“－”接线柱的接法要正确。
连接电流表时，必须使电流从“＋”接线柱流进电流表，从“－”接线柱流出来。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
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，甚至烧坏电流表。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
否则，电流表将烧坏。
3、一般的电流表分三个接线柱，两个量程：
小量程为0—0.6A，每大格0.2A，每小格0.02A；大量程为0—3A，每大格1A，每小格0.1A。
实验室常用电流表的接线柱有两种形式，一种是两个正接线柱，共用一个负接线柱，在表上以“—”、“0.6”、“3”出现；一种是两个负接线柱，共用一个正接线柱，在表上以“3”、“0.6”、“＋”形式出现。
4、电流表接入电路中后，应先拿一个线头试触电流表的最大量程接线柱，这样既能保护电流表又能选择合适的量程。
5.电流表的读数
用电流表测电流时，读数前要做到“两看清”；一是看清量程，即指针达满偏时的电流值；二是要看清表盘上的刻度有几个大格，每个大格有几个小格，每大格和小格表示的电流值是多少。
如图所示，若接“＋”和“0.6”两接线柱，指针满偏时电流为0.6A，其量程为0～0.6A，应按刻度盘下面一列数据读数，此时每小格表示0.02A，指针所指读数应为0.28A。
若接“＋”、“3”两个接线柱，其量程为0～3A，每小格表示的电流值为0.1A，此时应按刻度盘上面一列数据进行读数，指针所指读数应为1.4A，但由于“4”是准确读数，所以后面要估位，若估计值为0，则表示的电流可写为1.40A。
典型例题
例1、30s内通过横截面积为1.5mm2的导体的电荷量是60C，则导体中的电流是_________A，如果导体的横截面积是3mm2，其他条件不变，这时导体中的电流是_________A。
解答：
由公式
可知，电流的大小只与导体的通电时间和电荷量有关，与导体横截面积的大小无关，解答过程如下所示：
由于只是导体的横截面积改变，而其他条件不变，所以第二空也是2A。
例2、如图所示，用电流表测量灯L1中的电流的四幅图中，正确的是（ ）
解答：
回想电流表的使用方法，按照电流表的使用规则，采用逐一排除法正确解题。
电流表只能与被测电路串联，而选项B中将电流表同L1并联，所以B不对；选项C中电流表虽然与L1串联，但电流是从负接线柱流进，所以C错误；选项D的错误是将电流表串联在干路上，测出的是L1和L2的电流之和，而不是电灯L1的电流，综上所述，本题的正确答案是选项A。
（三）串并联电路中的电流关系
1、串联电路中各处的电流大小相等，不论电流表连入电路中的位置如何，测量结果都是一样的。
如下图所示，电流表在甲图中测得通过A点的电流IA，电流表在乙图中测得通过B点的电流IB，电流表在丙图中测得的是通过C点的电流IC，实验结果是：
IA=IB=IC。
2、并联电路中，干路中的电流等于各支路中的电流之和。
如下图所示，电流表在（a）图中测的是通过A点的电流IA，即干路电流，电流表在（b）图中测的是通过支路B点的电流IB，电流表在（c）图中测的是通过C点的电流IC，实验结果是：
IA=IB＋IC。
例3、如图所示的电路中，闭合S1和S2，电流表A1的示数是0.32A，A2示数是0.56A，则A3的示数是_______A，A4的示数是_______A。
解答：
先分析电路，把电路里各元件间的连接情况弄清楚，分清楚电流表是测哪部分电路的电流，从电源正极开始，顺着电流的方向，电流通过A4后在A点有两条分支：
一条通过A1、L1、S1到达C点，另一条通过A2、L2、S2到达B点后再过A3也到达C点；两条支路上的电流在C点汇合后流回电源的负极，这样各元件之间的连接情况清楚了：
灯L1、L2并联，电流表A2和A3都是测量L2支路中的电流。
因此A4的示数：
答案：
0.56A；0.88A
认识和测量电压
主讲：
李超
一周强化
一、一周知识概述
1．电压：
（1）类比水压；
（2）作用；（3）单位；（4）常见电压值。
2．电压表：
（1）作用；
（2）使用方法；（3）与电流表的区别；（4）使用时注意的问题。
3．串、并联电路电压的关系。
二、重难点知识归纳及讲解
1、电压与水压的类比与区别
课本上采用了电压和水压进行类比的方法帮助我们理解，因为水压的作用我们容易观察体会到，可用表格表示出来。
说明：
通过上面的图表能帮助我们对照水压来理解电压，但要注意两者的区别，归纳起来可以从以下几个方面加以类比区别。
（1）从它们的作用来看，水压使水管中形成水流，电压使电路中形成电流。
可见电压是形成电流的原因。
（2）从产生它们的装置来看，水压靠抽水机产生，抽水机把水从低水位提升到高水位，从而产生水压。
电压靠电源产生，电源使正极聚集有正电荷，负极聚集有负电荷，从而使电源的正负极间产生电压。
注意：
不能误认为一个导体两端的电压也像一段水管两端的水压一样靠导体两端位置高低不同而产生。
（3）从它们作用的对象来看，水压是作用在一段水管两端，对于水管的某个横截面来说，水压是没有意义的。
电压是作用在一段导体或一段电路的两端，对于导体的某个横截面或电路的某一点，电压是没有意义的，注意如我们常说的“电路上的电压”，指的是“这段电路两端的电压”。
（4）从它们所起的作用大小来看，对于某一段水管，两端水压为零，则其中的水不流动，水流量为零，两端水压越大，水流量就越大。
对于某一段导体，两端电压为零，则其中的自由电荷不发生定向移动，电流为零。
两端电压越大，电流就越大。
2、电压的单位
在国际单位制中电压的单位是伏特，简称伏，符号是V.比伏特大的单位有千伏（kV），比伏特小的单位有毫伏（mV）、微伏（μV）.它们之间的换算关系是：
1kV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000μV
3、几种常见的电压值
需要记住的电压值有：
（1）一节干电池电压U=1.5V.
（2）每个铅蓄电池的电压U=2V.
（3）照明电路的电压U=220V.
（4）对人体的安全电压不高于36V（U≤36V）.
4、电压表
（1）作用：
测量电路两端电压的大小.
（2）符号：
（3）量程：
常用的电压表有三个接线柱，两个量程.
①如图甲所示的电压表，两个量程共用一个“＋”接线柱，标着“3”、“15”的为负接线柱.当用“＋”和“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一小格表示0.1V；当用“＋”和“15”两个接线柱时，量程为O～15V，每一小格表示0.5V.
②如图乙所示的电压表，两个量程共用一个“－”接线柱，标着“3”、“15”的为正接线柱.当用“－”和“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一小格表示0.1V；当用“－”和“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一格表示0.5V.
③比较表盘可看出若选用不同量程，当指针位置相同时，读数正好为5倍关系.
（4）读数方法：
①明确所使用电压表的量程.
②认清所使用量程的最小刻度值.
③由指针所指的位置读出电压表的示数，必要时要进行估读.
5、电压表的使用规则
（1）电压表要并联在被测电路两端，要测量哪一部分电路两端的电压，必须把电压表跟这部分电路并联起来.
（2）电压表的“＋”“－”接线柱的接法要正确.连接电压表时，必须使电流从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出.
（3）被测电压不要超过电压表的量程.
注意：
①能估测被测电压大小的，根据估测的电压大小，选择合适量程.
②不能估测被测电压大小的，要用最大量程试触法来选择合适的量程.
③正确理解电压表的使用。
说明：
正确使用电压表是本节的重点和难点，也是中考对本章出题的集中点，像电流表的使用一样，电压表的使用也有一些使用规则.
使用电压表前，首先要调零，同时弄清电压表的量程和最小刻度值.
电压表要并联在被测电路两端.因为电压表实质上相当于阻值无穷大的电阻，将电压表串联在电路中，电路就可以近似看成从电压表处形成开路，电路中也就几乎没有电流.虽然电压表不至于被损坏（量程合适），但这样是测不出被测电路两端电压的.
“＋”“－”接线柱的接法要正确.这里“正确”的意思是：
电流从“＋”接线柱流进电压表，从“－”接线柱流出来.因为电压表的“O”刻度通常也在表盘的左端，如果电流的流向搞反，会使电压表指针反向偏转，造成指针碰弯等损坏电压表的事故.我们检查接线柱的接法是否正确，要抓住电流的流向加以分析.
被测电压不要超过电压表的量程.电压表的量程，是指电压表能够测量的电压最大值，如果待测电压超过了电压表的量程，容易把电压表烧坏.选用量程的方法与电流表相同，同学们在使用电压表之前要很好地复习.
电压表可以直接连到电源的正、负极上.这一条与电流表是绝然不同的，当把电压表接在电源的两极上时，它所测出的是电源电压.
6、电流表与电压表的比较
7、串联电路和并联电路的电压关系
（1）按下图将L1、L2组成串联电路，用电压表分别测出：
灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，灯泡L1与L2串联的总电压U。
我们发现：
串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和,即
.
（2）按下图，将L1、L2组成并联电路，用电压表分别测出：
灯泡L1两端的电压U1，灯泡L2两端的电压U2，A、B两点之间的总电压U。
我们发现：
在并联电路里，各支路两端的电压相等，并且总电压等于各支路两端的电压,即
.
典型例题：
例1、关于电压的说法中，正确的是（ ）
A.电压是使电荷产生定向移动，形成电流的一种压力
B.电压是电路中产生电流的装置，它使金属导体中电子由电源的正极通过电路流向负极
C.电压是电路中形成电流的原因，它使金属导体中的自由电子由电源负极流向正极，形成电流
D.电压使电路中形成电流，而电源是提供电压的装置，不同的电源的电路两端形成的电压都相同
分析：
回答此题要弄清电源、电压、电流的概念，电源是提供电压的装置，电压使电路中的正电荷由电源正极流向负极，或者使电路中负电荷由负极流向正极，在金属导体中是使金属导体中的自由电子由电源负极流向正极，这样在电路中就产生了电流.即电压是使电路形成电流的原因，而不是装置，更不是某种压力，所以A、B两项都是错误的，至于D中所述不同的电源的电路两端形成的电压都相同是错误的，只有C是正确的.
答案：
C
例2、下列说法正确的是（ ）
A.电源是可以创造电能的设备
B.接有电源的电路中一定会形成电流
C.如果电路中的电源提供3V的电压，那么通过电路中每一点的电压都是3V
D.如果把一个电路中的电源换成电压更高的电源，那么电路中的电流会比原来大
分析：
根据能量定律，任何设备都不可能创造能量，而只能使能量发生转化或转移，电源也不例外，电源是电路中形成电流的必要条件，但不是充分条件，所以有电源的电路中不一定形成电流.如电路不通就没有电流.电路中电源提供的电压，是指电源外整个电路两端的电压，对某一点没有电压的概念，也不能“通过”电路.对于确定的电路，它两端的电压越高，电路中形成的电流就越大，所以换电压更高的电源时，电路中电流会更大.
答案：
D
例3、我们国家规定的家庭电路电压，安全电压和1节干电池电压的值分别是（ ）
A.220V，不高于36V，1.5V
B.380V，不高于36V，3V
C.220V，不高于18V，1.5V
D.110V，不高于24V，2V
分析：
本题考查同学们对常见电压值的记忆及理解.根据规定，我国家庭电路电压为220V，经验证明，对人体安全的电压不高于36V，这里要注意，不高于36V有两层意思，一是等于36V，二是小于36V.此处常见的错误是：
有的同学误认为安全电压为36V，还有的同学误认为安全电压小于36V，这都是不全面的.
答案：
A
例4、用电压表测量灯泡L1两端的电压，图示电路中正确的是（ ）
分析：
电压表应与被测电路并联，而C、D两图中电压串联在电路中，所以C、D选项错误.B图中电压表虽与L1灯并联，但电流从电压表的“－”接线柱流入了，所以B选项也是错的.只有A选项正确.
答案：
A
例5、如图所示的电路中，开关S闭合时，电压表所测得的电压是（ ）
A.电灯L1两端的电压
B.电灯L2两端的电压
C.电灯L1和L2两端的电压
D.电源电压
分析：
电压表的使用方法是并联电路中，与哪个用电器并联，即测哪个用电器两端的电压，在图中，当S闭合时，电压表的两个接线柱在电灯L2的两端，即电压表与灯L2并联，所以测得的是灯L2两端的电压，选项B是正确的.
答案：
B
注意：
若S断开，电路中无电流，灯L1两端电压为零，由于灯L1的灯丝与电源正极相连接.这样电压表一个接线柱与电源负极相连接，另一接线柱通过L1与电源正极相连接，所以此时测得的是电源电压，但电路中无电流通过.
例6、使用有多个量程的电压表测量电压时，如果没有估计被测电压大小，应先用哪个量程测量？
为什么这样做？
分析：
电流表、电压表的使用都应安全使用，在没有初估被测电压大小时，用一小量程测，则有可能超过量程，使电压表烧坏.
答案：
应用大量程.为了防止使用小量程试触时，被测电压超过小量程，烧坏电压表.
例7、在图所示电路中，用笔画线代替导线，把图中三节相同的干电池并联组成电池组.用电压表测这个并联电池组的电压并用开关控制.
分析：
本题利用前面学过的知识，电路的连接并不困难，但在电压表量程的选择上，有的同学可能会因为三节电池而认为电压应为4.5V，所以应选0～15V，造成本题失分.干电池在并联时，电源电压等于各节干电池的电压，仍为1.5V，所以电压表的量程应选0～3V.
实物连接如下图所示.
例8、有28只小灯串联后接在220V电路里，做节日彩灯用.使用中，由于某一灯泡的灯丝烧断而使全部小灯泡熄灭.因为彩灯上染着颜料，致使无法辨别哪一只小灯泡内部断路.
（1）现在给你一只电压表，如何查找故障？
（2）如果给你一只电流表，如何查找故障？
（3）如果只有一根导线，如何查找故障？
答案：
（1）当只有一只电压表时，可用电压表依次并联在各个小灯泡两端，当电压表指针偏转且读数约等于电源电压时，这只灯泡即为断灯丝的灯泡.
（2）（3）当只有一只电流表或一根导线时，可用电流表或导线依次并联在每只灯泡两端查找.当其余灯泡发光时，被并联的灯泡是断灯丝的.
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