第十二讲 电路初探

知识精讲 考点梳理 两种电荷 验电器 导体、绝缘体、半导体 电路的构成 电路图 电路 电路初探 电路的三种状态 串联和并联 电流 电流和电流表 电流的测量—电流表 串、并联电路中电流的规律 电压和电压表

电阻 电路初探 变阻器

摩擦起电：用①_____的方法使物体带电. ②______：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷. ③______：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷. 相互作用：同种电荷相互④_____，异种电荷相互⑤_____. 正电荷 两种电荷 负电荷 两种电荷 排斥 吸引 定义：物体所带电荷的多少. 单位：⑥_____，简称⑦___，符号⑧___. 电荷量 库仑 库 C

作用：检验物体是否带电. 原理：用带电体接触验电器的金属球，就有一部分电荷转移到验电器的两片金属箔上，这两金属箔带同种电荷，由于互相排斥而张开. 验电器

导体：容易导电的物体，如金属、人体、大地、石墨、食盐水等. 绝缘体：不容易导电的物体，如橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等. 半导体：导电性能介于⑨____和⑩______之间的物体，如硅. 导体 绝缘体 超导现象：某些物质在很低的温度时，电阻变成了零的现象，如铝在-271.76 ℃以下，电阻就变成了0.其应 用如发电厂发电、输送电能、制造电子元件等.

用电器：消耗电能的装置.如电灯、电动机、蜂鸣器等. 电源：能够持续 ____的装置. 用电器：消耗电能的装置.如电灯、电动机、蜂鸣器等. 开关：控制电路 ____的装置. 电路：电源、用电器，再加上导线、开关，组成的电流的路径. 供电 11 电路的构成 通断 12

几种常用的元件及其符号： 电路图：用符号表示电路连接的图. 灯泡 电池 开关 电流表 电压表 滑动变阻器 电阻 _____ ______ _______ 13 14 15 电路图：用符号表示电路连接的图.

通路：人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路，叫做通路. 断路：电路中如果某处被切断，电路中就不会有电流流过，这种情况叫做断路. 短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来，这种情况叫做短路. 电路的三种状态

逐个顺次 并列 一条 连接方式 串联 并联 定义 用电器 ________连接的电路 用电器 ____连接的电路 特征 用电器 ________连接的电路 用电器 ____连接的电路 特征 电路中只有 ____电流路径,各元件互相影响，不能独立工作 电路中的电流路径至少有两条，分为干路和支路,各支路中的元件可以独立工作，互不影响 逐个顺次 16 并列 17 一条 18

____中的开关控制整个电路;支路中的开关控制该支路 开关作用 ____控制所有用电器 ____中的开关控制整个电路;支路中的开关控制该支路 电路图 实例 装饰用小彩灯、开关和用电器等 家庭中各用电器、教室里的照明灯、路灯等 干路 20 开关 19

方向：把 ___电荷定向移动的方向规定为电流的方向. 定义：电荷的 ________形成电流. 方向：把 ___电荷定向移动的方向规定为电流的方向. 电流是表示 ________的物理量；通常用字母I表示，它的单位是安培，简称安，符号是 __. 其他常用电流单位：毫安(mA)、微安(μA). 单位换算：1 mA= ___A,1μA= ___A. 定向移动 21 正 22 电流 电流强弱 23 24 A 10-3 10-6 25 26

(1) 作用:测量电路中的电流. (2) 符号: _______. (2) 符号: _______. (3)当接入标有“0.6”的接线柱时，量程为0~0.6 A，分度值为 ____A.当接入标有“3”的接线柱时，量程为0～3 A，分度值为 ___A. 27 0.02 28 0.1 29

(5)读数：a.明确所选电流表的 ____；b.确定电流表的分度值;c.根据电流表指针偏过总的小格数，读出电流值. (4)使用方法：a.必须将电流表和被测用电器 ___联；b.必须让电流从红色(或标有数字“0.6”、“3”)接线柱流进，再从黑色(或标有“-”号)接线柱流出；c.必须正确选择电流表的量程；d.不允许把电流表直接连接到电源两极. (5)读数：a.明确所选电流表的 ____；b.确定电流表的分度值;c.根据电流表指针偏过总的小格数，读出电流值. 串 30 量程 31

并联电路： ____中的电流等于 ______中电流之和. 串、并联电路中电流的规律 串联电路：各处电流均 ____. 并联电路： ____中的电流等于 ______中电流之和. 相等 串、并联电路中电流的规律 32 干路 各支路 33 34

电压 电压和 电压表 电压的测量——电压表 串、并联电路中电压的规律

通常用字母U表示，单位是伏特，简称伏，符号 ___. 其他电压常用单位：千伏(kV)、毫伏(mV). 单位换算：1 kV= ___V= ___mV,1 mV= ___V. 常考举例：一节干电池的电压是 ___V，蓄电池电压 __V，人体的安全电压不高于 __ V，我国家庭电路中的电压是 ___V. V 35 电压 36 103 106 37 38 10-3 1.5 39 2 40 41 36 220 42

(1)作用:测量电路中的 ____. (2)符号: ______. (1)作用:测量电路中的 ____. (2)符号: ______. (3)当接入标有“3”的接线柱时，量程为0～3 V，分度值为 ___V.当接入标有“15”的接线柱时，量程为0～15 V，分度值为 ___V. 电压 43 44 0.1 45 0.5 46

(5)读数：a.明确所选电压表的 ____；b.确定电压表的分度值；c.根据电压表指针偏过总的小格数，读出电压值. 47 并 量程 48

串联电路：各用电器电压之和 ____电源两端电压. 串联电路：各用电器电压之和 ____电源两端电压. 并联电路：各支路用电器两端的电压 ____电源两端电压. 等于 49 串、并联电路中电压的规律 等于 50

定义：表示导体对电流 ____作用的大小，用R表示. 单位： ____，符号是 ___，常用单位：千欧(kΩ)、兆欧(MΩ). 单位换算：1 kΩ= ___Ω,1 MΩ= ___Ω. 影响因素：导体的电阻大小与导体的 ____、 ____和 ________等因素有关. 阻碍 51 欧姆 Ω 电阻 52 53 103 54 55 106 材料 56 横截面积 长度 57 58

原理:利用改变 ___________________来改变电阻. 使用前先观察 ____，选择合适的变阻器 变阻器 定义:能改变接入电路中电阻大小的元件. 原理:利用改变 ___________________来改变电阻. 使用前先观察 ____，选择合适的变阻器 接入电路电阻丝的长度 59 变阻器 铭牌 60 使用:采用“一上一下”的连接方式，闭合开关前，滑片滑到阻值 ______. 作用: ________； ________，从而改变电流和部分电路两端的电压. 滑动变阻器 最大处 61 保护电路 62 改变电阻 63

例 1 如图所示的电路，电源电压为6 V，试回答下列问题： 重难点突破 串、并联电路的识别及其特点 一 例 1 如图所示的电路，电源电压为6 V，试回答下列问题： 例1题图

(1)当S3闭合，S1、S2断开时，两灯泡___联，此时电流表 的示数为0 (1)当S3闭合，S1、S2断开时，两灯泡___联，此时电流表 的示数为0.1 A，电压表的示数为4 V，则通过小灯泡L1的电流为____A，通过小灯泡L2的电流为___A，小灯泡L2两端的电压为___V. (2)当S3断开，S1、S2闭合时，两灯泡___联，此时通过电流表 的示数为0.45 A，通过电流表 的示数为0.3 A，则通过小灯泡L1的电流为____A，小灯泡L2两端的电压为___V. 串 0.1 2 0.1 并 0.15 6

例 2　如图所示，电源电压为6 V，闭合开关后，电流表 示数为0.5 A，电流表 示数为0.2 A．试回答下列问题： 例2题图

(1)两电阻R1、R2的连接方式是___联； (2)电压表 测量________________两端的电压； (3)电路中的总电流为___A，通过R1的电流为___A，通过R2的电流为____A； (4)电压表的示数为___V，R1两端的电压为___V. 并 R2（或R1或电源） 0.3 0.5 0.2 6 6

除根据串、并联电路的定义来识别串、并联电路外，还可以用以下方法来识别： 指 导 除根据串、并联电路的定义来识别串、并联电路外，还可以用以下方法来识别： 电流法（最常用的方法） ①电路中只有一条电流路径,途中不分流——串联（如图甲） ②电路中电流从正极流出在某一点分流（如图乙中a点）,经过用电器后又在某一点会合（如图乙中b点）,回到负极——并联（如图乙）

方 法 指 导 电流法（最常用的方法） 甲 乙

方 法 指 导 拆除法 去掉任意一个用电器,若另一个用电器不工作,则这两个用电器串联(如图甲)；若另一个用电器不受影响仍然正常工作,则这两个用电器为并联（如图乙）

方 法 指 导 拆除法

方 法 指 导 节点法 在识别电路时,不论导线有多长,只要其间无电源、用电器等,则导线可以视作一个点,连接的两个点都相同则为并联，有一个点不同则为串联(如图甲,灯泡L1连接在节点1和2上,灯泡L2连接在节点2和3上,所以灯泡L1、L2串联；如图乙,灯泡L1、L2、L3有共同的节点1和节点2,所以灯泡L1、L2、L3并联)

方 法 指 导 节点法 甲 乙 注:在识别电路时,如果电路中有电压表或者电流表,可把电压表看作断路,把电流表看作导线,简化电路,然后再使用上述三种方法进行分析.

例3 如图所示，电源为两节新干电池，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路. 电路作图 二 类型一 连接实物图 例3 如图所示，电源为两节新干电池，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路. 要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮.

如答图所示 例3题图 例3题答图

例4 根据图中电路图请在实物图中用笔画线代替导线，完成相应实物电路的连接. 例4题图

如答图所示 例4题答图

备 考 指 导 （1）连接方法： （2）滑动变阻器连接方法： 滑动变阻器遵循“一上一下”原则，连接时要注意题意要求滑动变阻器滑片向哪边移动引起电阻的相应变化；

备 考 指 导 （3）电压表量程的选择： 如果电源为干电池（或电源电压已知），可以根据干电池的节数判断出电路的总电压（一节干电池的电压为1.5 V），再根据电压的测量要求确定电压表的合适量程；

备 考 指 导 （4）注意事项： ①连接的实物图中各元件的顺序应与电路图保持一致； ②一般从电源正极（或负极）开始连接，沿电流流向，终止于电源负极（或正极）； ③连线应简洁、明确、到位、不得交叉，导线的端点必须接在各元件的接线柱上.

类型二 根据实物图画电路图 例5 在虚线框中画出如图所示实物电路连接的电路图. 例5题图

如答图所示 例5题答图

备 考 指 导 ①连接方法： a. 识别实物图，确定其连接方式； b. 在草稿纸上画出电路图的草图：一般从电源正极开始，遇到什么画什么，并标上电路元件符号，当遇到分流点时，先画其中一条支路，再画另一条支路，会合之后再画到电源负极，也可以以相反的次序连接；

备 考 指 导 c. 最后将草图进行整理，注意电路图最好画成长方形，横平竖直，符合规范，除滑动变阻器外，其他元件符号不要画在拐角处. ②注意事项： a. 使用统一的符号； b. 尽量避免交叉； c. 连线要横平竖直，尽量使电路图整洁美观； d. 交叉相通处要画结点.

类型三 电路设计作图 例6 为节省电能，楼道中的照明灯只有同时满足“黑暗和有人路过楼道”时，才会自动亮.为满足用户要求，小强设计出了楼道照明灯的“智能控制电路”，控制电路由“光控开关”和“声控开关”组成，在下图中完成电路的连接.

如答图所示 例6题图 例6题答图

备 考 指 导 设计电路的具体步骤如下： ①通过用电器间的工作状态是“相互影响”还是“互不影响”,确定用电器之间是串联还是并联关系； ②按照开关与被控制的用电器是串联的原则,确定开关的位置； ③如果开关的使用与常理相反,则说明开关与被控制的用电器并联； ④确定其他用电器之间的串、并联关系，进而画出电路图.

例7 如图所示的电路，闭合开关S，灯L1不发光，灯L2发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障是( ) 三 电路故障分析 例7 如图所示的电路，闭合开关S，灯L1不发光，灯L2发光，电流表无示数，电压表有示数，则电路故障是( ) A. L1被短接 B. L1断路 C. L2被短接 D. L2断路 B 例7题图

方 法 指 导 解答此类试题的步骤：首先根据电流表有无示数判断电路故障类型，然后根据电压表有无示数或示数的变化情况判断故障具体位置.

实验突破 基础小实验 命题点 电荷间的相互作用 1. 如图所示，用丝绸摩擦两根玻璃棒，手持一根玻璃棒，靠近另外一根被吊起的玻璃棒，观察到的现象是________________，这说明了____________. 两根玻璃棒远离 同种电荷相斥

命题点 验电器 2. 验电器是用来_______________ ___的仪器，是根据____________ _____的原理制成的. 检验物体是否带 电 同种电荷相互 排斥

命题点 电流表的读数 3. 如图所示，电流表的量程是______A.读数是____A. 0~0.6 0.28

命题点 电压表的读数 4. 如图所示，电压表的量程是 _____V.读数是____V. 0~3 2.3

命题点 探究影响导体电阻大小的因素 5. 如图所示，通过比较电路接在铜丝及镍铬合金丝上时灯泡的明暗程度来判断电阻大小与____的关系. 材料

5. 换用不同规格的灯泡多次测量的目的(保证实验规律的普遍性和正确性) 材料重点实验 探究串、并联电路的电流规律 实验一 命题点： 1. 连接电路时的注意事项(开关断开) 2. 电流表的使用和读数 3. 电流表指针偏转问题分析 4. 电路故障分析 5. 换用不同规格的灯泡多次测量的目的(保证实验规律的普遍性和正确性)

6. 实验设计的完善 7. 表格数据分析 8. 实验评价 9. 实验方案改进 实验结论： 串联电路中的电流处处相等；并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和.

例1 在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时，一班各组同学从甲、乙、丙、丁四种规格的灯中，选取两个并联起来接在相同电源上，组成如图甲所示的电路，然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流，并记录数据. 例1题图

（1）小李同学将电流表接在A处，闭合开关，电流表示数如图乙所示.为了测量结果准确，她应该断开开关，___________，重新进行实验. （2）小张同学测量时，闭合开关，发现指针向 “0” 刻度的左侧偏转.则电流表连接存在的错误是________________. （3）老师收集到几个组的数据如下表： 改接小量程 正负接线柱接反了

组别 L1规格 L2规格 IA/A IB/A IC/A 1 甲 0.12 0.23 2 乙 丙 0.15 0.20 0.35 3 丁 0.14 0.26 4 0.16 0.18 0.30

对于测量数据的相关分析，以下说法中正确的两个是_____． A. 第1组的数据没有测量误差 B. 分析多组数据是为了减小误差 C. 选用不同规格的灯进行实验，可使结论更具普遍性 D. 第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的 CD

【解析】（1）图中电流表选用的是0~3 A的大量程，分度值为0. 1 A，指针的偏转幅度很小，其示数为0. 1 A，在另一量程0~0 【解析】（1）图中电流表选用的是0~3 A的大量程，分度值为0.1 A，指针的偏转幅度很小，其示数为0.1 A，在另一量程0~0.6 A 的量程范围之内，所以为了提高测量的准确性，应选择0~0.6 A的小量程进行测量；（2）当电流表的正负接线柱接反时，指针会反向偏转；

（3）任何数据的测量都存在测量误差，误差不可避免，A错误；分析多组数据是为了使结论更具普遍性，B错误；在探究并联电路中干路电流与支路电流的关系时，换用不同的小灯泡进行测量，可使结论更具普遍性，C正确；在第4组数据中，干路中的电流与各支路电流之和存在较大的偏差，有可能是电流表在测量前没有调零所致，D正确.故选CD.

补 充 设 问 (1)小李刚接好最后一根导线，电流表的指针就发生了偏转，由此可知在连接电路时，他忘记________． (2)小李先将电流表接在L1所在的支路，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：___________ _____. 断开开关 L1或电流表 断路

补 充 设 问 (3)结合你用一个电流表做实验时的体会，提出一条对本实验的改进意见：________________________________________________． 同时使用三个电流表分别测量通过两灯和干路的电流

探究串、并联电路的电压规律 命题点： 1. 连接电路过程中，开关要断开(保护电路) 2. 电压表的使用和读数 3. 电压表问题分析 实验二 探究串、并联电路的电压规律 命题点： 1. 连接电路过程中，开关要断开(保护电路) 2. 电压表的使用和读数 3. 电压表问题分析 4. 电路故障分析 5. 改变电源电压或换用不同的灯泡多次实验的目的(保证实验规律的普遍性和正确性)

6. 实验设计的完善 7. 实验操作评价 8. 表格数据分析 9. 实验方案改进 实验结论： 串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和；并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等.

例 2　在今年的实验操作考试中，吴丽同学抽到“探究串联电路电压的规律”的实验，其实验过程如下： 例2题图

(1)她在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图甲所示，接下来她要对电压表进行的操作是_____． (2)问题解决后，开始按图乙连接好电路，用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲的位置，则电压表产生此现象的原因是__________ _______________． 调零 电压表的正 负接线柱接反了

(3)改正错误后，她用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC 和L1、L2两端的总电压UAC，更换不同灯泡，再做两次实验，将三次测出的电压填入下表 ． 实验次数 UAB UBC UAC 第一次 0.8 2.2 3 第二次 1.0 2.0 第三次 1.2 1.8

请你根据她的实验过程和有关数据回答下列问题： ①上面设计的表格中存在不足之处是_______________． ②分析表格中的数据，得出的实验结论是__________________________________________________. 物理量没有单位 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压 之和

③在许多实验中都需要进行多次测量：有的是为了找到普遍规律，避免偶然性；有的是为了求平均值以减小误差．下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是___(填字母)． A. 测量物体的长度　 B. 伏安法测电阻 C. 探究重力大小与质量的关系 C

【解析】（1）由图知，电压表指针没有指在零刻度线上，使用电压表前应对电压表进行调零，使指针指在零刻度线上；（2）根据题意可知，电压表的指针发生了反向偏转，说明电压表的正负接线柱接反了；（3）①分析表格内容可知，表中测量的物理量没有单位，因此该表格的不足之处：物理量没有单位；②AB两点间的电压为L1两端的电压，BC两点间的电压为L2两端的电压，AC两点间的电压为电路两端的总电压.由表中的数据可以看出：

第一次实验：UAC=UAB+UBC=0.8 V+2.2 V=3 V；

值，减小测量误差；伏安法测电阻，采用多次测量的目的是：取平均值，减小测量误差；探究重力大小与质量的关系，多次测量的目的是：总结规律，防止结论的偶然性.故选C.

补 充 设 问 (1)实验时，在题图乙中的A、B两点接上电压表，闭合开关，发现两灯都不亮，而电压表示数等于电源电压，则电路故障是小灯泡________． (2)为了使探究得出的结论具有普遍意义，L1、L2应该选择_______(选填“相同”或“不相同”)的小灯泡． L1断路 不相同

1. 转换法的应用［在电压不变的情况下，通过比较导体中电流的大小(电流表示数或灯泡的亮度)来判断导体电阻的大小］ 实验三 探究影响导体电阻 大小的因素 命题点： 1. 转换法的应用［在电压不变的情况下，通过比较导体中电流的大小(电流表示数或灯泡的亮度)来判断导体电阻的大小］ 2. 实验中比较电阻大小用电流表而不用灯泡的原因（电流表可以显示微弱的电流变化）

3. 控制变量法的应用 ①探究导体电阻与导体材料的关系（选取横截面积、长度均相同的不同种材料制成的导体） ②探究导体电阻与导体长度的关系（选取同种材料制成的横截面积相同、长度不同的导体） ③探究导体电阻与导体横截面积的关系（选取同种材料制成的长度相同、横截面积不同的导体）

4. 温度对电阻大小的影响 实验结论： 导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；当其他量不变时，导体电阻与其长度成正比，与横截面积成反比.温度越高电阻越大，不同的材料有不同的电阻.

例 3　在探究决定电阻大小的因素时，研究小组中甲、乙、丙三位同学作出如下猜想： 甲：导体的电阻与导体的长度有关． 乙：导体的电阻与导体的材料有关． 丙：导体的电阻与导体的横截面积有关． 实验室备有几种电阻丝，参数如下表． 如图所示，是为完成探究连接的实验 电路． 例3题图

编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 a 镍铬合金丝 1.0 0.2 b 0.1 c 0.5 d 锰铜合金丝

(1)实验中应通过比较_____的大小，来比较电阻丝电阻的大小，达到验证猜想的目的． (2)若要验证乙同学的猜想，则应该选用_____(填编号)两根电阻丝进行对比实验． (3)选用b、c两根电阻丝进行对比实验，是为了验证___同学的猜想． 电流 c、d 甲

【解析】（1）分析电路图可知,电流表测量的是电路中的电流,根据欧姆定律可知在电源电压不变的情况下,电路中的电阻越大,电路中的电流越小,因此可以通过比较电路中的电流大小来反映电阻的大小；（2）要验证猜想乙,需要控制导体的长度和横截面积相同,使导体的材料不同,所以要选用c、d两根电阻丝进行对比实验；

（3）b、c两根电阻丝的材料相同（镍铬合金丝）、横截面积相同（s=0. 1 mm2)；而长度不同（b的长度1. 0 m,c的长度0 （3）b、c两根电阻丝的材料相同（镍铬合金丝）、横截面积相同（s=0.1 mm2)；而长度不同（b的长度1.0 m,c的长度0.5 m),因此是验证电阻大小与长度的关系,所以验证的是甲同学的猜想.