第十四講--電學基礎一、思維導圖二、知識梳理考點1：電荷1.兩種電荷(1)電荷的分類:正電荷和負電荷(2)玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒會帶，絲綢帶等量的負電;(3)橡膠棒與毛皮摩擦，毛皮會帶正電，橡膠棒則帶等量的(4)電荷間的相互作用:同種電荷相互，異種電荷相互2.起電方式【例題1】(1)如圖所示，取一對用絕緣柱支撐的導體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，貼在下部的金屬箔片是閉合的。①把帶正電荷的物體C移近導體A，金屬片有什么變化?②這時把A和B分開，然后移去C，金屬片又有什么變化?③再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象?(2)帶正電的物體A與不帶電的物體B接觸，使物體B帶上了什么電荷?在這個過程中電荷是如何轉移的?3.驗電器--兩種應用方式及原理(1)帶電體接觸驗電器:當帶電的物體與驗電器上面的金屬球接觸時，有一部分電荷轉移到驗電器上，與金屬球相連的兩個金屬箔片帶上同種電荷，因相互排斥而張開。如圖甲(2)帶電體靠近驗電器:當帶電體靠近驗電器的金屬球時，帶電體會使驗電器的金屬球感應出異種電荷，而金屬箔片上會感應出同種電荷(感應起電)，兩箔片在斥力作用下張開如圖乙。偏轉的角度越大，電荷越多?？键c2：電路1.定義把電源、用電器、開關用導線連接起來組成的電流的路徑叫電路.2.電路中各元件的符號作用:3.電路的狀態(tài)，，。4.串聯(lián)并聯(lián)電路考點3：電流1.定義:單位時間內通過導線某一界面的電荷的多少2.方向:正電荷定向運動的方向為電流方向。負電荷定向運動的方向與電流方向相反3.單位及符號:(1)電流的符號:I(2)電流的單位:安培，簡稱安(A)，毫安(mA)，微安(μA).1A=103mA=106μA考點4：電壓1.電壓:由電源提供，能給電流提供推動作用。2.電壓:①電壓用字母U表示②電壓的單位是伏特，簡稱伏，符號為V;其他單位有千伏、毫伏和微伏換算關系式:1千伏=103伏1伏=103毫伏1毫伏=103微伏③電壓的單位伏特是為了紀念意大利著名物理學家伏特,他支撐了世界上第一個電池----伏打電堆3.一些常見的電壓值:①一節(jié)干電池:1.5V;②照明電路電壓:220V;③對人體安全的電壓<36V;④一只蓄電池:2V考點5：電壓和電流的測量考點6：物體導電性與電阻1.電阻(1)定義:表示導體對電流的阻礙作用。導體對電流的阻礙能力越強，其電阻值就越越大。電阻用字母R表示(2)單位及換算:①歐姆，簡稱歐，符號為Ω。其他單位:千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)等②換算關系:1兆歐(MΩ)=1000千歐(kΩ);1千歐(kΩ)=1000歐(Ω)(3)影響電阻大小的因素①導體導電能力的強弱是物質本身的一種性質，與電壓、電流大小無關②導體電阻與溫度的關系:金屬導體的溫度越高，電阻越越大③導體的電阻與導體長度的關系:同種材料、橫截面積相同的導體，長度越長，電阻越大④導體的電阻與導體橫截面積的關系:同種材料，長度相同的導體，橫截面積越小，電阻越大2.導體、絕緣體、半導體(1)本質:物體內部是否存在足夠多的可以自由移動的電荷，如果多就可以是導體，反之很少就是絕緣體3.滑動變阻器(1)定義:可以改變電阻值的電阻器叫變阻器(2)原理:通過改變接入電路的電阻絲的有效長度(3)圖示:(4)銘牌:某滑動變阻器標有“60Ω1.0A”字樣“60Ω”表示滑動變阻器的最大阻值為60Ω;“1.0A”表示允許通過的最大電流為1.0A(5)滑動變阻器的使用:①連入電路的兩個接線柱必須是“一上一下”②為了保護電路，在電路接通前應把滑片移到使電路中的電阻最大的位置③通過滑動變阻器的電流不能超過其允許通過的最大電流，如滑動變阻器的銘牌上標有50Ω，1A”:滑動變阻器最大阻值為50Ω，允許通過的最大電流為1A(6)作用:①保護電路;②改變電阻，從而改變電路的電流三、題型分類題型1：電荷間相互作用1.（2023?湖州一模）如圖為小明在科技館中接觸靜電金屬球后的現(xiàn)象。下列泡沫小球間的相互作用模型能解釋該現(xiàn)象的是（）A． B． C． D．2.（2022?杭州模擬）甲、乙兩個相同質量的小球，都帶正電，但甲球帶的電荷比乙球的多。用兩根絕緣細線，將它們懸掛起來，會出現(xiàn)的情形是（）A． B． C． D．題型2：起電方式1．（2023?鹿城區(qū)三模）如圖在“靜電章魚”實驗中，用毛皮分別摩擦塑料絲和塑料管，把塑料絲往空中拋出后再將塑料管放在下面，此時塑料絲向四周張開，靜止在空中，形狀像“章魚”。毛皮的失電子能力大于塑料，如圖可用來表示它們電荷分布情況的是（）A． B． C． D．2.（2021?浙江模擬）橡膠棒與毛皮摩擦后，橡膠棒帶負電荷，這是因為摩擦使橡膠棒（）A．失去一些電子 B．得到一些電子 C．失去一些質子 D．得到一些質子3.（2023?鹿城區(qū)模擬）在桌子上放上兩摞書，把一塊潔凈的玻璃墊起來，使玻璃離開桌面2cm～4cm在寬0.5cm的紙條上畫出各種舞姿的人形，用剪刀剪下這些人形，放在玻璃板下面。然后用一塊硬泡沫在玻璃板上迅速來回摩擦，你會看到什么現(xiàn)象？小紙人翩翩起舞了嗎？如圖所示。請解釋這種現(xiàn)象的原因。如果你把小紙人放在玻璃板上面，讓其他同學幫一下忙，用泡沫在玻璃板底下摩擦，小紙人也翩翩起舞嗎？請解釋所發(fā)生的現(xiàn)象。題型3：電路連接與設計1.（2023?金華）某停車場有自動和人工兩種抬桿放行方式。車輛自動識別裝置識別車牌成功，S1自動閉合，付費成功S2自動閉合，電動機工作，抬桿放行。若識別車牌失敗，S1無法閉合，則付費后利用人工閉合S3，電動機工作，抬桿放行。下列電路設計符合此功能的是（）A． B． C． D．2.（2023?麗水）公交車后門左右扶桿上各裝有一個按鈕開關（如圖），當乘客按下任一按鈕時，蜂鳴器響起提示音，提醒司機有乘客要下車。下列電路符合要求的是（）A． B． C． D．3.（2023?椒江區(qū)校級二模）如圖甲為坐位體前屈測量示意圖，測試時需要從刻度尺上讀數(shù)。小明利用電壓表等實驗器材對該測量儀進行改進，改進后電壓表示數(shù)與長度變化關系如圖乙所示。則他設計的電路是（）A． B． C． D．題型4：電流與電壓的測量1.（2023?溫州）用伏安法測電阻時，某次電表的指針位置如圖所示。其示數(shù)為（）A．6.0V B．6.0A C．1.20V D．1.20A2.（2022?龍灣區(qū)校級模擬）在練習使用電流表、電壓表時，某同學進行了四次讀數(shù)，其中讀數(shù)正確的是（）A．1.3A B．0.5A C．2.4V D．13V題型5：電阻1.（2023?秀洲區(qū)校級一模）超導是科學世界中最奇妙的現(xiàn)象之一，超導體中材料電阻為零，假如科學家已研制出常溫下的超導體材料，則可以用它制作（）A．家用保險絲 B．熾燈泡的燈絲 C．電爐的電阻絲 D．電動機線圈2.（2021?蕭山區(qū)校級模擬）下列關于滑動變阻器（如圖）的構造說法正確的是（）A．線圈是用銅絲或鋁絲制成 B．滑片與金屬棒之間是絕緣的 C．滑片與線圈之間是絕緣的 D．瓷筒與線圈是絕緣的3.（2021?永嘉縣校級模擬）如圖，在彈簧鋼外固定有對長度變化很敏感的電阻絲Ra、Rb，當彈簧鋼的自由端施加向下的作用力F時，Ra被拉伸，Rb被壓縮。若F逐漸減小時，則Ra、Rb阻值的變化是（）A．Ra增大，Rb增大 B．Ra減小，Rb減小 C．Ra增大，Rb減小 D．Ra減小，Rb增大題型6：串并聯(lián)電路特點1.（2023?杭州）如圖所示為多擋位加熱器的電路圖，電熱絲R1的電阻小于電熱絲R2的電阻。閉合S1和S2時，對電路的分析正確的是（）A．R1和R2串聯(lián) B．R1兩端的電壓小于R2兩端的電壓 C．流過R1的電流大于流過R2的電流 D．如果R1斷了，R2也不能工作2.（2023?寧波模擬）如圖所示的電路中，將開關S閉合，燈L1和燈L2均發(fā)光，下列說法中正確的是（）A．燈L1和燈L2串聯(lián) B．燈L1和燈L2兩端的電壓一定相等 C．通過燈L1的電流與通過燈L2的電流一定相等 D．通過燈L1的電流與通過電源的電流一定相等3.（2023?永嘉縣校級二模）小李同學在做電學實驗時連接了如圖所示電路，當開關閉合后，下列情況與實際相符的是（）A．小燈泡發(fā)光 B．電壓表和電流表指針都發(fā)生了明顯偏轉 C．由于小燈泡短路導致電流過大，電流表可能損壞 D．電壓表所測的電壓與電源電壓大小近似相同題型7：探究電阻大小的影響因素1.（2023?鹿城區(qū)模擬）為了探究影響導體電阻大小的因素，小明將長度均為6厘米且橫截面積相同、粗細均勻的兩種金屬絲AB和金屬絲BC對接相連，并按圖甲連接電路，電源電壓為12伏。他進行了如下實驗。①將導線a一端與電壓表正接線柱相連，另一端滑片P與金屬絲接觸良好并能沿金屬絲左右滑動。②閉合開關，將導線a的滑片P從金屬絲AB的左端A點緩慢向右移動，一直移到金屬絲BC的右端C點，記錄并繪制電壓表示數(shù)隨AP長度l的變化關系如圖乙。（1）步驟②中某次電壓表示數(shù)如圖丙所示，此時金屬絲AP兩端電壓為伏。（2）實驗完成后，小明得出結論：粗細均勻的同種導體，其電阻與長度成正比；長度和粗細相同的不同導體電阻不同。請利用電學相關知識并結合圖乙說明小明得出結論的理由：。（3）小明利用圖甲裝置進行另一次實驗，將滑片P固定在B處，將導線b的上端從C點緩慢向A點方向移動距離l′為10厘米，請畫出在移動過程中電壓表示數(shù)U隨I′的變化關系圖像。。2.（2023?鄞州區(qū)校級一模）熱敏電阻的阻值會隨溫度的改變而改變。小寧同學用圖甲所示的電路來探究熱敏電阻RT的阻值與溫度的關系。已知M為控溫器，電源電壓恒為14V，R為電阻箱（一種可以改變并讀出阻值的變阻器）。（1）在控溫器中應該加入下列哪種液體？。A.自來水B.煤油C.食鹽溶液（2）當控溫器中液體溫度為80℃，電阻箱阻值為120Ω時，電流表的示數(shù)為0.1A。則該溫度下熱敏電阻的阻值為Ω。（3）依次改變控溫器中的液體溫度，同時改變電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)始終保持0.1A。通過計算得到相關數(shù)據(jù)記錄如表。從表中可以看出，在一定溫度范圍內，該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而。溫度t（℃）70605040302010電阻RT（Ω）22283544567394（4）在科技創(chuàng)新活動中，小寧用該熱敏電阻和電壓表制成了一支指針式溫度計（如圖乙）。它可以直接在電壓表刻度盤上讀出相應溫度。若電壓表的讀數(shù)會隨溫度的升高而增大，則應在圖乙中兩端接入一電壓表。A.abB.bcC.ac四、課后鞏固1.（2023?紹興）科學興趣小組開展“制作可調式電熱水壺”的活動。設計電路時要求滿足：閉合開關后，順時針調節(jié)變阻器的旋鈕滑片P時，通過發(fā)熱體的電流增大，產熱加快；同時反映發(fā)熱體功率高低的顯示儀（電壓表）示數(shù)增大。下列設計符合要求的是（）A． B． C． D．2.（2022?臺州）某同學做了一個如圖所示的“魔法火焰”實驗：加熱鉛筆芯時，小燈泡慢慢亮了起來！下列有關判斷正確的是（）A．電源電壓變大 B．鉛筆芯電阻變大 C．電路中電流變大 D．小燈泡功率變小3.（2022?臺州模擬）1909年起，英國科學家盧瑟福和他的助手用一束帶正電荷的高速α粒子流轟擊一片很薄的金箔，并根據(jù)如圖所示的實驗現(xiàn)象和已有知識，在1911年提出了原子的有核模型。要解釋本實驗現(xiàn)象產生的原因，下列知識中不需要用到的是（）A．同種電荷相互排斥 B．電荷的定向移動形成電流 C．力是改變物體運動狀態(tài)的原因 D．一個α粒子的質量比一個電子的質量大得多4.（2023?浙江）測量時需要準確讀數(shù)，圖中電流表的示數(shù)是（）A．0.22A B．1.20A C．0.24A D．1.40A5.（2023?金東區(qū)二模）隨著科技的不斷進步，汽車的無鑰匙解鎖功能逐漸普及。當鑰匙在汽車附近，按一下門把手按鈕（相當于閉合S1）開關或點擊手機APP（相當于閉合開關S2），都能使電動機工作，車門解鎖。以下電路設計符合要求的是（）A． B． C． D．6.（2023?龍灣區(qū)二模）圖甲是一款感應式垃圾桶。使用時，閉合開關S1，指示燈亮，動力裝置不工作。扔垃圾時，手伸到感應區(qū)上方、感應開關S2自動閉合，動力裝置工作，使垃圾桶蓋打開。斷開S1，指示燈和動力裝置均不工作。下列電路設計符合要求的是（）A． B． C． D．7.（2023?溫州三模）如圖為某品牌共享電動助力單車。使用前，市民可通過二維碼掃碼開鎖。之后，轉動按鈕即開關S1閉合，電動機啟動，助力車開始運行。在夜間行車時，閉合開關S2行車燈亮起。下列電路設計符合上述要求的是（）A． B． C． D．8.（2023?鹿城區(qū)校級二模）如圖所示為一種新型“水溫感應龍頭”，自帶水流發(fā)電電源。當水流溫度低于40℃，感應開關S1閉合，只有綠燈照亮水流；當水溫達40℃及以上，感應開關S2閉合，只有紅燈照亮水流，以警示用水人。下列電路設計能實現(xiàn)該功能的是（）A． B． C． D．9.（2023?鄞州區(qū)一模）興趣小組設計了可測沿河水流速的電路。金屬桿OM可繞O點轉動并與電阻絲ab接觸良好，其下端安裝有泡沫球，R為保護電阻，當向左的水流速度增大時電表示數(shù)增大。下列電路符合設計要求的是（）A． B． C． D．10.（2023?平陽縣二模）某同學使用電流表時，估計待測電路中的電流應選用0～0.6A的量程，但他誤用0～3A的量程來測量。這樣做的結果是（）A．指針擺動角度大，會損壞電流表 B．指針擺動角度小，會損壞電流表 C．指針擺動角度小，讀數(shù)比較準確 D．指針擺動角度小，讀數(shù)不夠準確11.（2022?桐鄉(xiāng)市模擬）如圖所示，閉合開關后，兩盞燈都能發(fā)光。若將一根導線連接到燈泡L2兩端，關于電路中燈泡發(fā)光情況，下列說法正確的是（）A．L1、L2都變亮 B．L1不亮、L2變亮 C．L1、L2都變暗 D．L1變亮、L2不亮12．（2023?南湖區(qū)二模）科學課上，老師利用塑料管和塑料絲演示了“靜電章魚”實驗，如圖，整個塑料絲彼此張開，看似章魚。同學們討論形成以下觀點，正確的是（）A．應使用不同材質的毛巾分別摩擦塑料管和塑料絲 B．實驗中塑料絲因帶同種電荷相互排斥而彼此分開 C．“章魚”在空中靜止是因受到重力和浮力相互平衡 D．要使“章魚”上升，則要增大塑料管與它之間的距離13.（2023?鎮(zhèn)海區(qū)模擬）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．通過分析可知：金屬桿OC與弧形電阻AB組合在一起相當于一個，觀察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