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1、第三講 電學(xué)基礎(chǔ) 一、電流、電壓和電阻 1．電流：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量，即，單位A（安培），1A=1C/s． 自由電荷定向移動(dòng)形成電流，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颉Ｘ?fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相反．金屬導(dǎo)體中是自由電子的定向移動(dòng)形成的電流． 2．電壓是驅(qū)動(dòng)自由電荷定向移動(dòng)形成電流的原因，符號(hào)U，單位V（伏特）． 3．電阻是描述導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小的物理量，，單位Ω（歐姆）．1Ω=1V/A． 電阻是導(dǎo)體的屬性，與電壓電流無(wú)關(guān)，只與自身的材料，長(zhǎng)度橫截面積和環(huán)境溫度有關(guān)。 滑動(dòng)變阻器是通過(guò)移動(dòng)滑片改變接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度，來(lái)改變連入電路中的阻值的，起到分

2、壓限流的作用． B A C D 二、電路結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 電流 電壓 電阻 電流處處相等 U=U1+U2 R=R1+R2 電阻越串越大 I=I1+I2 支路電壓相等 電阻越并越小 電路結(jié)構(gòu)判斷：讓電流從電源正極出發(fā)最終回到負(fù)極，遇到節(jié)點(diǎn)要分岔；電流在有阻礙和無(wú)阻礙之間選擇無(wú)阻礙，如果都有阻礙那都走，不分阻礙大小。用電器對(duì)電流有阻礙，導(dǎo)線對(duì)電路無(wú)阻礙，電流表當(dāng)導(dǎo)線處理，電壓表當(dāng)斷路處理。 三、歐姆定律 歐姆定律描述電流與電壓的關(guān)系——電流與電阻的關(guān)系，適用條件：純電阻電路（電生熱） 【例1】 塑料外殼的手電筒的構(gòu)造

3、如圖所示，手電筒內(nèi)裝了兩節(jié)干電池。關(guān)于手電筒的電路，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．燈泡發(fā)光時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B．干電池為電源，按鍵為電路開(kāi)關(guān) C．金屬?gòu)椈蔀榻^緣體，不屬于電路的一部分 D．燈泡發(fā)光時(shí)，燈絲中的電流是由正電荷定向移動(dòng)形成的 E．電流的方向與導(dǎo)線中自由電荷定向移動(dòng)的方向相反 【例2】 硬橡膠棒跟毛皮摩擦后，橡膠棒帶負(fù)電，是由于（ ） A．橡膠棒的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上 B．毛皮的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 C．橡膠棒的一些質(zhì)子轉(zhuǎn)移到毛皮上 D．毛皮的一些質(zhì)子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上 【例3】 甲、乙兩金屬球，甲不帶電，乙?guī)д?/p>

4、荷，用導(dǎo)線再將甲、乙連接起來(lái)時(shí)，下面說(shuō)法中正確的是（ ） A．電流方向從乙到甲，自由電子運(yùn)動(dòng)方向從乙到甲 B．電流方向從乙到甲，自由電子運(yùn)動(dòng)方向從甲到乙 C．電流方向從甲到乙，自由電子運(yùn)動(dòng)方向從甲到乙 D．電流方向從甲到乙，自由電子運(yùn)動(dòng)方向從乙到甲 【例4】 下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．導(dǎo)體兩端的電壓越高，通過(guò)這段導(dǎo)體的電流就越大 B．通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，這段導(dǎo)體的電阻就越小 C．導(dǎo)體的電阻越大，這段導(dǎo)體兩端的電壓就越高 D．導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比 【例5】 為維護(hù)消費(fèi)者權(quán)益，我市某技術(shù)監(jiān)督部門對(duì)市場(chǎng)上的電線產(chǎn)品進(jìn)行抽查

5、，發(fā)現(xiàn)有一個(gè)品牌的銅芯電線不符合規(guī)格：電線直徑明顯比說(shuō)明書(shū)上標(biāo)有的直徑要?。疬@種電線不符合規(guī)格的主要原因是（ ） A．電線的長(zhǎng)度引起電阻偏大 B．電線的橫截面積引起電阻偏大 C．電線的材料引起電阻偏大 D．電線的溫度引起電阻偏大 1 S1 S R2 R1 M ～220V 2 3 4 S2 【例6】 如圖是小娟家電吹風(fēng)的簡(jiǎn)化電路圖。其中R1、R2是發(fā)熱電阻絲，M是電動(dòng)機(jī)，S2為三檔旋鈕開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)S1閉合后，S2與不同觸點(diǎn)連接，可以使電吹風(fēng)處于冷風(fēng)檔、溫風(fēng)檔、熱風(fēng)檔三種不同工作狀態(tài)。則下列判斷正確的是（ ） A．開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接1、2時(shí)，是

6、溫風(fēng)檔 B．開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接2、3時(shí)，是冷風(fēng)檔 C．開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接3、4時(shí)，是熱風(fēng)檔 D．開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接2、3時(shí)，是熱風(fēng)檔 【例7】 擊劍比賽中，當(dāng)甲方運(yùn)動(dòng)員的劍擊中乙方的導(dǎo)電服時(shí)（相當(dāng)于圖中 “S甲”閉合），乙方指示燈L乙亮；當(dāng)乙方運(yùn)動(dòng)員的劍擊中甲方的導(dǎo)電服時(shí)（相當(dāng)于圖中 “S乙”閉合），甲方指示燈L甲亮。在如圖所示的四個(gè)電路中，可能實(shí)現(xiàn)上述功能的是（ ） A L甲 L乙 S甲 S乙 B L甲 L乙 S甲 S乙 D L甲 L乙 S甲 S乙 C L甲 L乙 S甲 S乙 【例8

7、】 如圖所示，在封閉盒子上表面有兩個(gè)小燈泡和一個(gè)開(kāi)關(guān)，它們的連線電路在盒子內(nèi)，無(wú)法看到．已知閉合開(kāi)關(guān)時(shí)兩燈均亮，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)，兩燈均熄滅，這兩個(gè)小燈泡是串聯(lián)還是并聯(lián)，請(qǐng)寫出你的判斷方法： ． S L1 L2 【例9】 如圖所示的電路，關(guān)于燈L1與L2的連接方式和表與表示數(shù)大小的比較，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．燈L1和L2串聯(lián)，V1表的示數(shù)較大 B．燈L1和L2串聯(lián)，V2表的示數(shù)較大 C．燈L1和L2并聯(lián)，V1表的示數(shù)較大 D．燈L1和L2并聯(lián)，V2表的示數(shù)較大 【例10】 判斷下列電路圖的結(jié)

8、構(gòu)并說(shuō)明電流表和電壓表分別測(cè)哪個(gè)用電器的相關(guān)物理量。 【例11】 已知電阻R1R2。閉合開(kāi)關(guān)S后，電流表A1、A2的示數(shù)分別為Il、I2，電壓表V1、V2、V3的示數(shù)分別為U1、U2、U3，下列關(guān)系式正確的是（ ） A．I1＜I2 U1＝U2＝U3 B．I1＝I2

9、 U1＞U2＝U3 C．I1＞I2 U2＝U1＋U3 D．I1＝I2 U2＝Ul＋U3 【例13】 在如圖所示電路中，電源兩端的電壓恒定．?dāng)嚅_(kāi)S1、S3，閉合S2，電壓表的示數(shù)為U1，電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2；斷開(kāi)S2，閉合S1、S3，電壓表的示數(shù)為U2，電流表A1的示數(shù)為I3，電流表A2的示數(shù)為I4．下列說(shuō)法中正確的是（ ） V A1 A2 S3 S2 S1 R1 R2 A．U1＞U2，I1＜I2 B．U1=U2，I1=I2 C．U1＜U2，I3＜I4 D．U1＞U2，I3＞I4 【例14】 如圖所

10、示電路，電源兩端電壓不變，開(kāi)關(guān)S1閉合，開(kāi)關(guān)S2由斷開(kāi)到閉合，示數(shù)增大的電表是（ ） A．電流表A1和電壓表V1 B．電流表A1和電壓表V2 C．電流表A2和電壓表V1 D．電流表A2和電壓表V2 【例15】 李瑞同學(xué)在參加物理實(shí)驗(yàn)技能大賽時(shí)，對(duì)串聯(lián)電路電壓規(guī)律進(jìn)行了探究。 S A B C L1 V L2 【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端電壓和。 【設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】 （1）按圖所示的電路圖連接電路； （2）閉合開(kāi)關(guān)，用電壓表測(cè)出L1兩端的電壓UAB，將UAB的數(shù)值記錄在表格中； （3）斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，電壓表所接的B點(diǎn)不動(dòng)，只斷開(kāi)A點(diǎn)，并改

11、接到C點(diǎn)上，閉合開(kāi)關(guān)，打算用電壓表測(cè)出L2兩端的電壓UBC，但實(shí)驗(yàn)過(guò)程出現(xiàn)了故障，沒(méi)有測(cè)出UBC的電壓值．實(shí)驗(yàn)記錄表格如下表所示． UAB/V UBC/V UAC/V 2.4 1.4 3.75 UAB/V UBC/V UAC/V 由于電路出現(xiàn)了故障，實(shí)驗(yàn)沒(méi)有完成，請(qǐng)你完成下面的交流與評(píng)估問(wèn)題． 【交流與評(píng)估】 （1）在拆接電路時(shí)，開(kāi)關(guān)必須 ； （2）李瑞同學(xué)用上面的方法能否測(cè)出L2兩端的電壓?為什么?

12、 ； （3）故障排除后，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示，李瑞同學(xué)分析后得出結(jié)論：串聯(lián)電路總電壓不等于各用電器兩端的電壓之和；他的結(jié)論與猜想是否相符；這個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在的不足之處是 。 【例16】 在“探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，圖甲是實(shí)驗(yàn)的電路圖。 （1）電流表應(yīng) （選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”）在被測(cè)電路中．若要測(cè)量干路電流，則電流表應(yīng)接在甲圖中的 點(diǎn)． （2）小明同學(xué)在測(cè)量A處的電流時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示，原因是

13、 ；在排除故障后，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則電流表的示數(shù)為 A． （3）下表是小亮同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中用兩盞規(guī)格相同的燈泡得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是： A點(diǎn)電流IA/A B點(diǎn)電流IB/A C點(diǎn)電流IC/A 0.16 0.16 0.32 在并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，且各支路的電流相等．請(qǐng)指出小亮的探究過(guò)程的兩點(diǎn)不妥之處： ② ． ② ． 【例17】 如圖所示電路，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合后，L1、L2均能發(fā)光，電流表、電

14、壓表均有示數(shù)．過(guò)一會(huì)兒，燈都不發(fā)光，電流表、電壓表的示數(shù)均為零，可能發(fā)生的故障是（ ） 若開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，電路中的電流表沒(méi)有示數(shù)，但電壓表有示數(shù)，那么電路發(fā)生故障的原因可能是（ ） A．L1燈絲斷了 B．L1短路 C．L2燈絲斷了 D．L2短路 【例18】 小明在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，按如圖連接一個(gè)電路，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)后，燈L1、 L2都發(fā)光，一段時(shí)間后，其中一盞燈突然熄滅，而電流表、電壓表的示數(shù)都不變。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是（ ） A．燈L1短路 B．燈Ｌ2短路 C．燈Ｌ1斷路 D．燈Ｌ2斷路 【例19】 在

15、如圖所示的電路中，閉合開(kāi)關(guān)，兩表有示數(shù)，過(guò)一會(huì)后發(fā)現(xiàn)兩只電表中有一只電表的示數(shù)明顯變小，另一只電表的示數(shù)明顯變大.下列判斷中正確的是（ ） A．可能是燈L斷路 B．一定是燈L短路 C．可能是滑動(dòng)變阻器R斷路 D．一定是滑動(dòng)變阻器R的滑片向左滑動(dòng) S L2 L1 b d a c 【例20】 如圖所示電路，電源電壓保持不變，三只電表均完好．開(kāi)關(guān)S閉合后，發(fā)現(xiàn)只有兩個(gè)電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若電路中只有一個(gè)燈泡出現(xiàn)了故障，則可能是（ ） A．電壓表V1示數(shù)為零，燈L1斷路 B．電壓表V1示數(shù)為零，燈L1短路 C．電流表A示數(shù)為零，燈

16、L2斷路 D．電流表A示數(shù)為零，燈L2短路 【例21】 如圖所示電路，閉合開(kāi)關(guān)S時(shí)，燈泡L1、L2都不亮．若電路中的故障是燈L1斷路，用一塊電壓表查找故障，閉合開(kāi)關(guān)S，下列說(shuō)法中正確的是（ ） A．電壓表接在b、c兩點(diǎn)間，電壓表示數(shù)接近電源電壓 B．電壓表接在a、b兩點(diǎn)間，電壓表示數(shù)接近電源電壓 C．電壓表接在c、d兩點(diǎn)間，電壓表示數(shù)為0 V D．電壓表接在a、d兩點(diǎn)間，電壓表示數(shù)為0 V 【例22】 如圖所示電路中，閉合開(kāi)關(guān)后發(fā)現(xiàn)L1和L2均不發(fā)光，電流表無(wú)示數(shù)，為了找出故障原因，小華用電壓表進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)ab間電壓為0，ac間電壓為3V，bc間電壓為3V．

17、則電路故障可能是（ ） A．L1斷路 B．L1短路 C．L2斷路 D．L2短路 【例23】 小明在做用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接了如圖所示的電路。她閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈泡L不亮，她將滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端滑動(dòng)到左端，再滑動(dòng)到右端的過(guò)程中，燈泡L始終不發(fā)光。為了排除電路故障，小英用量程為0~3V的電壓表進(jìn)行檢查判斷。她將電壓表的負(fù)接線柱與A接線柱連接，電壓表正接線柱依次與其他接線柱連接，對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的電壓表示數(shù)如下表所示。 根據(jù)以上信息，可判斷 段電路一定出現(xiàn)了故障。 電壓表正接線柱的連接情況 電壓表示數(shù)/V 與B接

18、線柱連接 3 與C接線柱連接 3 與D接線柱連接 3 與E接線柱連接 3 與F接線柱連接 3 與G接線柱連接 3 與H接線柱連接 3 【例24】 小強(qiáng)在做用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的實(shí)驗(yàn)時(shí)，連接了如圖所示的電路。他閉合開(kāi)關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)燈泡L不亮，他將滑動(dòng)變阻器的滑片P從右端移到左端，再移到右端的過(guò)程中，燈泡L始終不發(fā)光。為了排除電路故障，小強(qiáng)用電壓表進(jìn)行檢測(cè)。他將電壓表的負(fù)接線柱與A接線柱連接，電壓表正接線柱依次與其他接線柱連接，對(duì)應(yīng)出現(xiàn)的電壓表示數(shù)如下表所示。 根據(jù)以上信息，可判斷 段電路一定出現(xiàn)了

19、 故障。 L1 L2 S 【例25】 如圖中，當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，小燈泡L1和L2均不亮．某同學(xué)用一根導(dǎo)線去查找電路故障，他先用導(dǎo)線把L1短接，發(fā)現(xiàn)L2亮，L1不亮；再用該導(dǎo)線把L2短接，發(fā)現(xiàn)兩燈均不亮．由此可判斷（ ） A．L1斷路 B．L2斷路 C．開(kāi)關(guān)斷路 D．電源斷路 【例26】 在連接串聯(lián)電路的實(shí)驗(yàn)中，小陽(yáng)小組的同學(xué)電路連接完成后如下圖所示，閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈L1發(fā)光，燈L2不發(fā)光。經(jīng)檢查電路連接無(wú)誤且元件完好。請(qǐng)你猜想燈泡不亮的原因是 ，只借助一根完好的導(dǎo)線檢驗(yàn)?zāi)愕牟孪耄瑢懗鰴z驗(yàn)猜想的方法

20、是： 圖 26 。 圖27 紅燈 S1 + - 黃燈 綠燈 S2 【例27】 小軍想設(shè)計(jì)一個(gè)模擬交通路口紅綠燈工作的實(shí)驗(yàn)電路，要求：紅燈亮?xí)r，黃燈和綠燈都不亮；當(dāng)紅燈滅時(shí)，黃燈和綠燈可以分別亮一盞。實(shí)驗(yàn)桌上已經(jīng)備有的實(shí)驗(yàn)器材：符合要求的電源，紅、黃、綠三盞燈，兩個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1 和S2，導(dǎo)線若干。小軍已連接了部分電路，如圖所示， 請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，只添加兩根導(dǎo)線，按要求將小軍的實(shí)物電路圖補(bǔ)充完整。 【例28】 圖9中壓敏電阻的阻值是隨所受壓力的增大而減小的。小聰同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)電表示數(shù)反映壓敏電阻所受壓力大小的電路，要求壓力增大時(shí)電表示數(shù)增大。下列電路中不符合要求的是（ ） R0 A 壓敏電阻 S A B C D 圖9 R0 壓敏電阻 A R0 壓敏電阻 S V R0 壓敏電阻 S V S 【例29】 如圖20所示，選取一根自動(dòng)鉛筆芯，夾子A固定不動(dòng)，夾子B向右移動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．電路中的電阻變大，燈泡變亮 B．電路中的電阻變小，燈泡變亮 C．電路中的電阻變大，燈泡變暗 D．電路中的電阻變小，燈泡變暗