专题18 电流和电路（方法与技巧）（原卷版）

专题18 电流和电路 一．如何根据电荷的相互作用规律判断带电体电荷种类？ 【方法技巧】（1）首先应明确相互作用的物体是否都带电。 （2）若都带电，则直接根据电荷间的相互作用规律判断各带电体的带电种类。 （3）若两物体是否都带电不明确，则相互排斥的两个物体一定带电，且带同种电荷；相互吸引的两个物 体有可能带异种电荷，也可能一个带电，另一个为不带电的轻小物体。 【典例剖析】如图，小伟用一段细铁丝做一个支架，作为转动轴，把一根中间戳有小孔（没有戳穿）的饮 料吸管放在转动轴上，吸管能在水平面内自由转动，用纸巾摩擦吸管一端使其带电。用毛皮摩擦过的橡胶 棒放在吸管带电一端的附近，发现吸管被排斥，下面说法正确的是（ ） ．摩擦起电的实质是物质束缚电子能力不同，正电荷发生转移的现象 B．此现象中最后纸巾得到电子，带上负电荷 ．说明纸巾和吸管摩擦，电子从吸管转移到纸巾 D．把某个物体放在吸管另一端的附近，发现吸管向物体靠近，由此能判断该物体是否带电 二．如何解释摩擦起电的原因？ 【疑难诠释】不同物质的原子核束缚电子的本领不同。两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子 的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上；失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物 体因有了多余电子而带等量的负电。可见，摩擦起电并不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一 个物体。 如丝绸与玻璃棒相互摩擦时，由于丝绸的原子核束缚电子的能力比玻璃棒的原子核束缚电子的能力强，玻 璃棒会失去电子带正电，丝绸因得到电子而带等量的负电。 特别提醒：接触带电也是电子的转移，验电器带电是一种接触带电的现象。 【典例剖析】 1．用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器上端的小球，发现验电器的两个金属箔片张开，如图所示。以下说 法正确的是（ ） ．毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强 B．毛皮和橡胶棒摩擦的过程中毛皮失去电子 ．验电器的金箔片张开是因为带了异种电荷 D．验电器上端的小球是用塑料制成的，目的是使金属箔片更容易张开 2．物质有多种物理属性，用金刚石制成划玻璃的刀，是利用金刚石_____大的特性。因为铝具有较好的延 展性，所以铝可以压成很薄的“铝箔条”。如图所示一根针插在绝缘底座上，把折成V 字形的铝箔条水平 架在针的顶端。将橡胶棒与一块毛皮摩擦后靠近铝箔条一端时，原来静止的铝箔条绕针向橡胶棒方向旋转， 对此的解释是：橡胶棒摩擦时______（得到电子/失去电子）而带上______（正/负）电，因此具有______ 的性质，使铝箔条跟着转动。 三．如何根据实物图画电路图？ 【方法技巧】（1）先理清电流的路径，可从电源正极开始，沿着电流的方向逐个寻找，直到电源负极； （2）利用规定的电路元件符号依次画出每条电流路径上的电路原件。 所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。 特别提醒：正确画电路图还应注意以下问题： ①必须用规定的电路元件符号； ②元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处； ③整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直； ④在线路的连接交叉点上，用实心点表示交叉连接。 【典例剖析】小红用b、d 等若干导线连接了如图所示的电路(所有元件均完好): （1）当电键闭合时，灯L1_______，灯L2_______ ． (均选填“发光”或“不发光”) （2）如何修改可以使其成为正确的电路(要求只改变一根导线的连接) （）成为串联电路______________________________________． （b）成为并联电路______________________________________． 四、如何根据电路图正确连接实物图？ 【方法技巧】首先要分析各元件之间的关系，若是串联，电源和元件依次连接；若是并联，分清干路和支 路上的元件，特别要明确开关的控制对象。 方法一：通常采用“先串后并，由正到负”的顺序，逐条导线对照电路图进行连接。“先串后并”是指先 连接含电路元件较多的串联部分，后连接电路的并联部分；“由正到负”是指连接电路的串联部分时，从 电源的正极出发，顺着电流的方向，对照电路图将各个元件顺次连接起来，直到电源的负极。注意连接顺 序要和电路图保持一致，导线不允许交叉。对于含电表、滑动变阻器的电路，要注意电表、滑动变阻器的 正确连接方法和电表量程的选择。 方法二：找分流点（电流分支处）和合流点（电流汇合处），依次连接。 【典例剖析】请根据下面两个实物连接图画出相应的电路图，画在虚框内。 五．如何正确读取电流表的示数？ 【方法技巧】读数时应做到“三看清”: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。 （1）首先根据接线柱上的的接线位置明确所选用的电流表量程； （2）根据所选用的量程确定电流表分度值； （3）观察指针偏转的大格数和小格数，两者对应的电流值相加即为电流表的示数。 注意：在指针向右偏转的角度相同时，大量程对应的值是小量程对应值的5 倍。 【典例剖析】如图甲所示的电路图，L1和L2是______联的。开关闭合时，两个电流表的示数分别如图乙和 图丙，判断2表的读数是______；流过灯L2的电流大小是______。 六．如何通过试触法来选择电流表量程？ 【疑难诠释】如果在无法估计电流大小的情况下，可采用“试触法”。 即闭合开关后，用线头试触电流表的最大量程的接线柱或将电流表先接在大量程上，然后将开关迅速通断 一次，观察指针偏转的范围；若超过最大量程，应更换一个量程更大的电流表，否则会损坏电流表；如果 指针偏转较小（一般不足满刻度的1/5），则可改接较小量程档，否则虽然电流表不会被烧坏，但测量值 的准确程度较低。 七．怎样进行实际电路的设计？ 【方法技巧】电路图的设计可采用以下步骤： （1）根据用电器是否相互影响确定局部电路是串联还是并联。 （2）根据开关的控制作用确定开关的位置是在干路还是支路。 （3）根据设计要求先画出部分电路图然后再进一步完善。 （4）验证：检验画好后的电路图是否与设计要求吻合。 注意：①开关和控制的用电器是串联；②若开关闭合时用电器不工作，而开关断开时用电器工作，则表明 开关和用电器是并联。 【典例剖析】 1．去年暑假你同学去旅游时发现两现象：在公交车上，她发现在后门的两侧扶手上，各装有一个按钮 （如图所示，相当于一个开关），想要下车的乘客只要按下任何一个按钮，装在驾驶台上的电铃都会发声， 提醒司机有乘客需要下车；这里面的电路是怎样设计的？ ( ) 2．一个学校两个学楼一个电源，每个楼各有一个开关，一个电铃，要求：闭合任何一个开关两个铃都响。 怎样设计电路( ) 八．如何识别串联电路和并联电路？ ①定义法：用电器逐个顺次连接互相影响是串联；用电器并列连接，且各自独立工作互不影响是并联。 ②电流分析法：在识别电路时，电流：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流，用电器串联；若 电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联。 ③断开法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受 影响仍然工作则这两个用电器为并联。 ④节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一 点，从而找出各用电器的共同点。若用电器连接在同一个点上则为并联，否则为串联。 ⑤观察结构法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首 →尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。 ⑥经验法：对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路、装饰用小彩灯，可根据某一盏灯损坏后是否影 响其他灯的工作的经验常识来判断连接情况。 ⑦等效法：若电路中有电流表、电压表，可把电压表视为断路直接去掉；电流表处换导线。然后再判断电 路连接。 【典例剖析】 1．（1）请在图中用笔画线代替导线，按要求连接电路。要求：①开关同时控制两盏电灯；①电灯L1、L2 并联；③电流表测通过两灯的总电流；④所画导线不能交叉。 （2）根据如图所示的电路图，用笔画线代替导线，连接实物电路 （要求导线不能交叉） （3）根据实物图画出相应的电路图来（画在虚线框） 2．小紫在做“测电阻”的实验时，意外发现用电器的电压之和小于电源电压，于是小紫便大胆作出猜想： 干电池内部有电阻，分去了部分电压。如虚线框所示，干电池等同于一个无电阻的理想电源与电阻r 串联。 为了验证自己的猜想是否正确，小紫利用三节干电池、定值电阻（R0=4Ω）、滑动变阻器（4Ω 1）、电流 表，开关、导线若干（忽略导线的电阻），测量干电池的内阻。 （1）根据小紫设计的电路图将实物图连接完整；( ) （2）闭合开关后，小紫发现无论怎样移动滑片，电流表有示数但示数不变，原因是______； （3）解决电路故障后，小紫先后将滑片移至端和b 端，电流表的读数分别如图（）（b）所示，则干电池 的电阻为______Ω； （4）实际生活中，导线也有电阻，则小紫的测量值比真实值______（“偏大”“不变”或“偏小”）。