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电流和电路是电学的基础,这部分知识学习、掌握的好坏直接影响到以后电学的学习,尤其是对电路分析更为重要。因而这部分知识在中考中占有重要的地位,历年来都是中考的重点和热点。题型常以选择题、填空题、作图题、实验探究题的形式出现。近几年中考中已经大量涉及了生产、生活中实际电路的应用及探究问题,这种趋势在今后还会得到更多的体现。
虽然这部分知识是电学内容的基础,而且与日常生活联系也十分紧密,但这部分知识比较抽象,同学们以前对这部分知识的感性认识较少,而且学习过程中又须要综合应用其他电学知识,因而很多同学学习起来感觉难度较大,对这部分知识的理解容易出现偏差。下面就同学们在学习中容易出现的一些失误予以举例说明。
失误一 :对摩擦起电的实质及电荷间作用规律理解不清
知识解析:
1.正、负电荷:自然界中同时存在两种电荷——正电荷和负电荷。一般情况下,由于物体内部的正电荷总量等于负电荷总量,所以物体不显电性。
摩擦起电:跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷。
2.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥(同性相斥);异种电荷相互吸引(异性相吸)。
例1下列现象中与摩擦起电无关的是( )。
A.用塑料梳子梳干燥的头发,越梳越蓬松
B.通信卫星采用硅光电池板提供电能
C.运送石油的大卡车常在地上拖一条铁链
D.晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
错解:A、C、D。
错因分析:不能正确理解摩擦起电的实质及电荷间相互作用规律,无法灵活运用相关知识解释日常生产、生活现象。
正解:用塑料梳子梳头发,越梳越蓬松的原因是由于摩擦起电,使头发与头发之间带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,因而头发越梳越蓬松。C选项的做法可以将摩擦起电产生的电荷传导到大地。D选项也和摩擦起电有关。而B选项涉及的是能量转化问题,硅光电池板能将太阳能转化为电能,和摩擦起电无关。
【误区警示】摩擦起电现象普遍存在于日常生产和生活中,它的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程,并没有创造电荷或产生电荷,电荷的总量不变。而“同斥异吸”则是电荷间的相互作用规律。同学们今后在解此类题时不能只看表面现象,更不能凭空想象,要深入理解,抓住问题的实质,将所遇到的现象与所学的物理知识有机结合起来。
失误二:对电路组成及状态区分不明
知识解析:
1. 电路
把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径叫电路,一个完整的电路至少有电源、用电器、开关、导线4个部分。
2. 常见电路元件的作用
电源是提供电能的装置,它能维持电路中有持续的电流。
用电器是利用电流工作的设备,如电灯、电视机、电动机等,它能将电能转化为其他形式的能量。
开关用来控制电路的通与断,起着控制电流的作用,当开关闭合时,电路中有电流,用电器工作;当开关断开时,电路中没有电流,用电器停止工作。注意,开关不是用电器,它不消耗电能。
导线将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的路径,用来输送电能。
3.电路的状态
通路——处处连通,用电器正常工作的电路。
开路——某处断开,用电器不能工作的电路。
短路——电流不经过用电器而直接构成通路,可分为电源短路和用电器短路。
例2某同学使用手电筒时发现小灯泡不亮,在进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是( )。
A.小灯泡灯丝断了B.电池供电不足
C.小灯泡接触不良D.开关处出现短路
错解:A、B、C。
错因分析:对电路的组成、各组成部分的作用、电路的状态理解不清、区分不明。
正解:灯泡不亮,说明电路不能提供灯泡正常工作的电流或电路出现了开路,A、C选项会使电路开路,灯泡无法工作;B选项由于电池供电不足,无法提供给灯泡正常工作的电流,也会导致灯泡无法正常工作;D选项开关处出现短路相当于开关接通了电路,此时电路处于通路,如果电路没有其他故障,则灯泡会发光。答案为D。
【误区警示】该题综合考查了电路的组成、各组成部分的作用、电路的状态,解答此题的关键是必须弄清楚电路的组成、各组成部分的作用、电路的状态以及一个电路正常工作时的必备条件。
失误三: 不会测量电流强度
知识解析:
1. 电流强度及单位
电流强度是表示电流强弱的物理量,用符号I表示。它的单位是安培,符号是A 。1A=103 mA。1mA=103μA 。
2. 电流强度的测量
工具:电流表(安培表、毫安表、微安表),电流表的负接线柱有一个,标有“-”(必须接入电路);正接线柱有两个,分别标有“0.6”和“3”。
使用方法和要求:使用前要调准零点;串联到被测电路中,使电流从正接线柱流进,再从负接线柱流出;选择合适的量程(可用试触法);正确读数(指针稳定后读数,要注意量程和最小分度)。
例3 如下图所示,用电流表测量通过灯L1的电流,其中电路正确的是( )。
错解:A、B、D。
错因分析:不理解电流强度的实质,不会正确使用测量电流的工具。
正解:电流表在使用过程中一定要串联到被测电路中,而且要使电流从正接线柱流进,再从负接线柱流出。A选项中电流表的正负极接反了;B选项中电流表的正负极虽未接反,但它测的是L2的电流而不是L1的电流;D选项中的电流表接在干路中,测的是干路中的总电流,只有C选项符合题意。答案为C。
【误区警示】该题考查了电流的测量及电流表的使用。要用电流表测量某部分电路的电流,一定要将电流表与该部分电路串联,而且还应该特别注意电流表的使用方法,比如使电流从正接线柱流进,再从负接线柱流出等,这些都是在使用电流表时不容忽视的问题。
失误四:混淆串、并联电路及其特点
知识解析:
1.电路的连接方式。串联电路是把各用电器逐个顺次连接起来的方式;并联电路是把各用电器并列连接在电路中的连接方式。
2.串、并联电路的特点。串联电路的特点:(1)电流流向。闭合开关后,电流从电源正极出发经各用电器和开关回到负极。(2)开关控制与电路通断。开关断开,各用电器均停止工作。(3)串联电路中电流的关系是I=I1=I2 。
并联电路的特点:(1)电流流向。闭合开关后,电流从电源正极出发,在节点处分成若干支流,然后在另一节点处汇合后回到负极。(2)开关控制与电路通断。干路开关断开,各用电器均停止工作,支路开关断开,只有此支路上的用电器停止工作。(3)并联电路中电流的关系是I=I1+I2 。
例4在下图(甲)所示的电路中,电流表A1 、A2的示数如图(乙)所示,则通过L1的电流是________A。
错解:0.2或0.8。
错因分析:不会区分串、并联,混淆串、并联电路电流的规律。
正解:通过分析电路可知,灯泡L1和L2是并联的,A1测的是干路电流,而A2测的是L2这条支路的电流,由并联电路的特点可知,干路电流等于各支路电流之和。故L1的电流为0.6A。
【误区警示】 解答此类题目时,首先要弄清楚各个用电器之间的连接形式,然后再根据串、并联电路的相关规律进行分析解答。识别串、并联电路最好的办法就是准确理解它们的定义,并善于比较它们各自不同的特点。
从以上几例可以看出,同学们在今后的学习中避免出现解题失误的关键在于深刻理解各电学物理量的概念,弄清它们的区别和联系,并能灵活应用相关的知识进行分析比较。只要能做到以上几点,这部分知识就不再是同学们学习中的难点了。同时,同学们也应认识到学习的过程是一个总结、内化的过程,只要能掌握各章节的知识特点,明确各章节的重难点以及常见的考点,有针对性地复习,便能够灵活解题。
虽然这部分知识是电学内容的基础,而且与日常生活联系也十分紧密,但这部分知识比较抽象,同学们以前对这部分知识的感性认识较少,而且学习过程中又须要综合应用其他电学知识,因而很多同学学习起来感觉难度较大,对这部分知识的理解容易出现偏差。下面就同学们在学习中容易出现的一些失误予以举例说明。
失误一 :对摩擦起电的实质及电荷间作用规律理解不清
知识解析:
1.正、负电荷:自然界中同时存在两种电荷——正电荷和负电荷。一般情况下,由于物体内部的正电荷总量等于负电荷总量,所以物体不显电性。
摩擦起电:跟丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;跟毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷。
2.电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥(同性相斥);异种电荷相互吸引(异性相吸)。
例1下列现象中与摩擦起电无关的是( )。
A.用塑料梳子梳干燥的头发,越梳越蓬松
B.通信卫星采用硅光电池板提供电能
C.运送石油的大卡车常在地上拖一条铁链
D.晚上脱化纤毛衣时会有火花产生
错解:A、C、D。
错因分析:不能正确理解摩擦起电的实质及电荷间相互作用规律,无法灵活运用相关知识解释日常生产、生活现象。
正解:用塑料梳子梳头发,越梳越蓬松的原因是由于摩擦起电,使头发与头发之间带上了同种电荷,同种电荷相互排斥,因而头发越梳越蓬松。C选项的做法可以将摩擦起电产生的电荷传导到大地。D选项也和摩擦起电有关。而B选项涉及的是能量转化问题,硅光电池板能将太阳能转化为电能,和摩擦起电无关。
【误区警示】摩擦起电现象普遍存在于日常生产和生活中,它的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程,并没有创造电荷或产生电荷,电荷的总量不变。而“同斥异吸”则是电荷间的相互作用规律。同学们今后在解此类题时不能只看表面现象,更不能凭空想象,要深入理解,抓住问题的实质,将所遇到的现象与所学的物理知识有机结合起来。
失误二:对电路组成及状态区分不明
知识解析:
1. 电路
把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径叫电路,一个完整的电路至少有电源、用电器、开关、导线4个部分。
2. 常见电路元件的作用
电源是提供电能的装置,它能维持电路中有持续的电流。
用电器是利用电流工作的设备,如电灯、电视机、电动机等,它能将电能转化为其他形式的能量。
开关用来控制电路的通与断,起着控制电流的作用,当开关闭合时,电路中有电流,用电器工作;当开关断开时,电路中没有电流,用电器停止工作。注意,开关不是用电器,它不消耗电能。
导线将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的路径,用来输送电能。
3.电路的状态
通路——处处连通,用电器正常工作的电路。
开路——某处断开,用电器不能工作的电路。
短路——电流不经过用电器而直接构成通路,可分为电源短路和用电器短路。
例2某同学使用手电筒时发现小灯泡不亮,在进行检修前,他对造成该现象的直接原因进行了以下几种判断,其中不可能的是( )。
A.小灯泡灯丝断了B.电池供电不足
C.小灯泡接触不良D.开关处出现短路
错解:A、B、C。
错因分析:对电路的组成、各组成部分的作用、电路的状态理解不清、区分不明。
正解:灯泡不亮,说明电路不能提供灯泡正常工作的电流或电路出现了开路,A、C选项会使电路开路,灯泡无法工作;B选项由于电池供电不足,无法提供给灯泡正常工作的电流,也会导致灯泡无法正常工作;D选项开关处出现短路相当于开关接通了电路,此时电路处于通路,如果电路没有其他故障,则灯泡会发光。答案为D。
【误区警示】该题综合考查了电路的组成、各组成部分的作用、电路的状态,解答此题的关键是必须弄清楚电路的组成、各组成部分的作用、电路的状态以及一个电路正常工作时的必备条件。
失误三: 不会测量电流强度
知识解析:
1. 电流强度及单位
电流强度是表示电流强弱的物理量,用符号I表示。它的单位是安培,符号是A 。1A=103 mA。1mA=103μA 。
2. 电流强度的测量
工具:电流表(安培表、毫安表、微安表),电流表的负接线柱有一个,标有“-”(必须接入电路);正接线柱有两个,分别标有“0.6”和“3”。
使用方法和要求:使用前要调准零点;串联到被测电路中,使电流从正接线柱流进,再从负接线柱流出;选择合适的量程(可用试触法);正确读数(指针稳定后读数,要注意量程和最小分度)。
例3 如下图所示,用电流表测量通过灯L1的电流,其中电路正确的是( )。
错解:A、B、D。
错因分析:不理解电流强度的实质,不会正确使用测量电流的工具。
正解:电流表在使用过程中一定要串联到被测电路中,而且要使电流从正接线柱流进,再从负接线柱流出。A选项中电流表的正负极接反了;B选项中电流表的正负极虽未接反,但它测的是L2的电流而不是L1的电流;D选项中的电流表接在干路中,测的是干路中的总电流,只有C选项符合题意。答案为C。
【误区警示】该题考查了电流的测量及电流表的使用。要用电流表测量某部分电路的电流,一定要将电流表与该部分电路串联,而且还应该特别注意电流表的使用方法,比如使电流从正接线柱流进,再从负接线柱流出等,这些都是在使用电流表时不容忽视的问题。
失误四:混淆串、并联电路及其特点
知识解析:
1.电路的连接方式。串联电路是把各用电器逐个顺次连接起来的方式;并联电路是把各用电器并列连接在电路中的连接方式。
2.串、并联电路的特点。串联电路的特点:(1)电流流向。闭合开关后,电流从电源正极出发经各用电器和开关回到负极。(2)开关控制与电路通断。开关断开,各用电器均停止工作。(3)串联电路中电流的关系是I=I1=I2 。
并联电路的特点:(1)电流流向。闭合开关后,电流从电源正极出发,在节点处分成若干支流,然后在另一节点处汇合后回到负极。(2)开关控制与电路通断。干路开关断开,各用电器均停止工作,支路开关断开,只有此支路上的用电器停止工作。(3)并联电路中电流的关系是I=I1+I2 。
例4在下图(甲)所示的电路中,电流表A1 、A2的示数如图(乙)所示,则通过L1的电流是________A。
错解:0.2或0.8。
错因分析:不会区分串、并联,混淆串、并联电路电流的规律。
正解:通过分析电路可知,灯泡L1和L2是并联的,A1测的是干路电流,而A2测的是L2这条支路的电流,由并联电路的特点可知,干路电流等于各支路电流之和。故L1的电流为0.6A。
【误区警示】 解答此类题目时,首先要弄清楚各个用电器之间的连接形式,然后再根据串、并联电路的相关规律进行分析解答。识别串、并联电路最好的办法就是准确理解它们的定义,并善于比较它们各自不同的特点。
从以上几例可以看出,同学们在今后的学习中避免出现解题失误的关键在于深刻理解各电学物理量的概念,弄清它们的区别和联系,并能灵活应用相关的知识进行分析比较。只要能做到以上几点,这部分知识就不再是同学们学习中的难点了。同时,同学们也应认识到学习的过程是一个总结、内化的过程,只要能掌握各章节的知识特点,明确各章节的重难点以及常见的考点,有针对性地复习,便能够灵活解题。