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暑期辅导电路知识大综合
第七节:
牛顿第一定律
a)牛顿第一定律
1.内容:
一切在没有受到外力作用的时候,总是保持匀速直线运动状态或静止状态。
(直到有外力迫使它改变这种状态为止。
)(牛顿第一定律是在定性实验基础上通过科学推理得到的。
)
2.对牛顿第一定律的理解:
(1)一切物体不受外力作用时,运动状态保持不变,
(2)力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
二、惯性
1、定义:
物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性,
(所以牛顿第一定律又叫惯性定律。
)
★注意:
①无论固体、液体、气体,无论物体是运动还是静止,都具有惯性。
②惯性是一切物体固有的属性
③物体的惯性大小与物体的质量大小有关,而与物体是否受力、是否运动无关。
2、惯性定律和惯性的区别和联系:
a:
惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。
b:
惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性。
3、惯性的应用
第八节:
二力平衡的条件
一、二力平衡的定义:
一个物体在两个力作用下,仍然保持原来的运动状态;即保持静止状态或匀速直线运动状态,就说这两个力是平衡的。
科学上把这两个力称做为一对平衡力,即二力平衡。
二、二力平衡的条件
1、两个力的平衡必须满足以下四个条件:
两个力作用在一个物体上,大小相等、方向相反、作用在一条直线上.(共物、等大、反向、共线)。
★二力平衡条件的应用可以从两方面去掌握:
①.根据物体处于静止状态或匀速直线运动状态,可以分析出作用在物体上的力的大小和方向.
②.根据物体的受力情况判断物体的运动状态.
2、力和运动的关系可以粗略地概括如下.
维持运动不需要力的作用,因为物体有惯性,只有改变物体的运动状态时才需要力.但是物体在平衡力的作用下,运动状态不会改变.
1.物体在平衡力作用下( )
A.一定处于静止状态B.一定处于匀速直线运动状态
C.运动状态会发生改变
D.运动状态不会改变
2.下列的物体受到不平衡力的是( )
A.停在地面上的汽车B.在弯路上运动且快慢不变的汽车
C.匀速直线下降的直升飞机
D.匀速直线上升的电梯
3.关于平衡力,下列说法中正确的是( )
A.物体在平衡力的作用下一定保持静止状态B.作用在物体上的两个力三要素完全相同,则两个力一定是平衡力
C.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
D.运动物体在平衡力的作用下一定保持匀速直线运动状态
5.下面哪一对力是平衡力( )
A.悬浮在液体中的物体受到的浮力和重力B.物体在水中加速下沉过程中受到的浮力和重力
C.物体沉在水底,底部与容器底有部分接触,这时受到容器的支持力和重力
D.物体沉在水底,底部与容器底有部分接触,这时受到的浮力和重力
6.手提水桶静止不动,属于平衡力的是( )
A.手对桶的拉力和桶对地球的引力B.桶对手的拉力和桶受的重力
C.桶受的重力和桶对地球的引力
D.手对桶的拉力和桶受的重力
7.关于平衡力,下列说法中正确的是( )
A.物体在平衡力的作用下,一定保持静止状态B.如果作用在物体上的两个力的三要素完全相同,这两个力一定是平衡力
C.物体在平衡力的作用下,运动状态一定保持不变
D.物体受到重力和拉力的作用,这两个力方向相反,它们一定是平衡力
8.(2012•宜昌)如图所示,用10N的水平推力F去推一个在水平地面上重为50N的物体,物体静止不动,则物体与地面之间的摩擦力的大小是( )
A.10NB.50NC.40ND.0N
35.温州市政府计划今年内建造40个电动汽车充电桩,为温州电动汽车的进一步发展做好配
套设施建设。
下表为某品牌电动汽车的部分相关数据:
(1)空车时,若该电动汽车车轮与地面的总接
触面积是400厘米2,则该车对地面的压
强是多少帕?
(g取10牛/千克)
34(3)我国某企业调拨一台“臂架泵车”赴日本参与福岛核电站的注水降温作业。
已知该泵车的总重为6×105牛,共有20个轮子,每个轮子与水平地面接触面积为600厘米2,求该泵车对地面的压强。
33.海洋与人类密切相关,如何更好地利用和保护海洋成为科学家研究的课题。
(1)许多深海海底附近存在热液区,由于受地球内部高温岩浆的加热作用,这些区域的海水温度可高达90℃。
这种改变海水内能的方法是▲。
(2)在海底热液中溶有一些矿物质,冷却热液,这些矿物质就会不断结晶析出。
由此可知,这些矿物质的溶解度随着温度的降低而▲。
(3)科学家常用带有无线电转播器的浮筒对海洋进行观测(如图)。
这种浮筒漂浮在海水中时,排开海水的体积为0.1米3,则它受到海水的浮力是多少牛?
(写出计算过程。
海水的密度取1.03×103千克/米3,g取10牛/千克)
电
一、电荷
1、两种电荷:
自然界中只存在两种电荷,正电荷和负电荷。
2、电荷间的相互作用规律:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
二、导体和绝缘体:
1、导体:
定义:
容易导电的物体。
常见材料:
金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液
导电原因:
导体中有大量的可自由移动的电荷
说明:
金属导体中电流是自由电子定向移动形成的,酸、碱、盐溶液中的电流是正负离子都参与定向运动
2、绝缘体:
定义:
不容易导电的物体。
常见材料:
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
不易导电的原因:
几乎没有自由移动的电荷。
3、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。
一定条件下,绝
缘体也可变为导体。
原因是:
加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由
电荷。
三、电路
1.常见电路元件符号
电池和电池组
电灯
电铃
电动机
滑动变阻器
开关
电流表
电压表
电阻
定义:
能够提供电流的装置,或把其他形式的能转化为电能的装置。
2.组成
①电源
②用电器:
定义:
用电来工作的设备。
工作时:
将电能—→其他形式的能。
③开关:
控制电路的通断。
④导线:
输送电能
3、三种电路:
①通路:
接通的电路。
②开路:
断开的电路。
③短路:
定义:
电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:
电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。
4、电路图:
用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。
5、连接方式:
串联
并联
定义
把元件逐个顺次连接起来的电路
把元件并列的连接起来的电路
特征
电路中只有一条电流路径,一处段开所有用电器都停止工作。
电路中的电流路径至少有两条,各支路中的元件独立工作,互不影响。
开关
作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。
支路中的开关控制该支路。
电路图
5、识别电路串、并联的常用方法:
(选择合适的方法熟练掌握)
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;若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路
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。
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
经验法:
对实际看不到连接的电路,如路灯、家庭电路,可根据他们的某些特征判断连接情况。
四、电流
1、形成:
电荷的定向移动形成电流
注:
该处电荷是自由电荷。
对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正负离子定向移动形成电流。
2、方向的规定:
把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
注:
在电源外部,电流的方向从电源的正极到负极。
电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
3、获得持续电流的条件:
电路中有电源电路为通路
4、电流的三种效应。
(1)、电流的热效应。
如白炽灯,电饭锅等。
(2)、电流的磁效应,如电铃等。
(3)、电流的化学效应,如电解、电镀等。
5、单位:
(1)、国际单位:
A
(2)、常用单位:
mA、μA
(3)、换算关系:
1A=1000mA1mA=1000μA
6、测量:
(1)、仪器:
电流表,符号:
(2)、方法:
㈠读数时应做到“两看清”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
㈡使用时规则:
①电流表要串联在电路中;
②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
Ⅰ危害:
被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至表被烧坏。
Ⅱ选择量程:
实验室用电流表有两个量程,0—0.6A和0—3A。
测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电流在0.6A—3A可测量,若被测电流小于0.6A则换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因电流表相当于一根导线。
5、电压
1.电压表示方法符号:
U
2.单位:
伏特,简称伏,符号为V
1千伏=1000伏(1kV=1000V);1伏=1000毫伏(1V=1000mV)
3.电源:
能够提供持续电流的装置
常见的电源电压:
干电池1.5V
家庭电路电压:
220V
三向交流电电压:
380V
4.电压的测量:
电压表,电路符号:
常见电压表的量程:
0-3V,0-15V
电压表应并连地接入被测电器的两端
电压表使用过程中可能出现有状况:
待测电器连接正确,电压表测的是该用电器的电压
待测电器短路,电压表读数为0
待测电器开路,电压表读数为电源电压U
6、电阻
1.定义:
导体对电流的阻碍作用
2.通常用大写字母R加下标表示某用电器的电阻,如R1,R光
3.单位:
欧姆,简称欧,用符号:
Ω表示
1MΩ=1000kΩ=1000000Ω;即1MΩ=103kΩ=106Ω
4.影响导体电阻的因素:
导体的长度、横截面积、材料和温度
5.
滑动变阻器
A、B、C、D均为滑动变阻器的接线柱
P为滑片,M为电阻丝
作用:
通过改变接入电路中电阻丝的长度
起到改变电阻的作用
正确接法:
上下接线柱各接一处(具体接哪个接线柱视情况而定)
在电路中的表示方法:
6.半导体
定义:
导电性能介于导体和绝缘体之间的导电物质,一般是固体,如硅(Si)和锗(Ge)及其化合物
性能:
某些条件变化时电阻变化较大
实例:
热传感元件、光敏元件等
应用:
声控灯、电饭锅等
7超导现象
在—269oC附近的低温下阻突然消失,出现“零电阻”的情况,导体中的电流永远存在,这一现象叫做超导现象。
2欧姆定律
1.表达式:
I=U/R
2.串联电路的特点:
串连电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和
U=U1+U2
IR串=IR1+IR2
R串=R1+R2串联后的总电阻比其中任意一个用电器的电阻都要大
作用:
分压
3.并联电路的特点:
并联电路中各支路的电压相等,总电流等于各支路电流之和
I=I1+I2
U/R并=U/R1+U/R2
1/R并=1/R1+1/R2并联后的总电阻比其中任意一个用电器的电阻都要小
作用:
分流
35.伏安法测电阻:
原理:
,要求掌握,电路图,连接实物,实验步骤,故障排除等,它是电学中重要实验,必须掌握。
1.测串联电路中的电流
2、测并联电路中的电流测
【典型例题】
一、选择题
1.(2011浙江杭州,第5题)利用“光控开关”和“声控开关”可以节约居民楼里楼道灯的用电。
其中“光控开关”能在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;“声控开关”能在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。
下列电路图中合理的是()
2.(2011年浙江衢州第20题)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。
当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则
开关S2闭合,指示灯熄灭。
下列设计最合理的电路图是
3.(2011浙江宁波,第8题)如图所示电路中,要使电阻R1和R2并联,
且闭合开关后,两表均有示数,则甲、乙两表分别是()
A.电流表电流表B.电流表电压表
C.电压表电流表D.电压表电压表
4.(2011浙江省台州市,第5题)下列是电路中的某一部分,其连接方式能利用如图情景来比拟的是( )
5.(2011浙江绍兴,第6题)下列四个电路中,电流表能测量通过L1电流的是()
6.(2011重庆,第5题)在右图所示的电路中,闭合开关后两盏灯都可能发光的是
A.只闭合开关S1
B.只闭合开关S2
C.只闭合开关S1、S2
D.开关S1、S2、S3都闭合
7.(2011山东济宁,第I卷第10题)将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在电路中,如右图所示。
闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,其原因是
A.灯L1电压较小
B.灯L2两端电压较大
C.灯L1的电阻较大
D.通过灯L1的电流较大
8.(2011年福建省福州第12题)如图5所示电路,当开关S闭合后,L1、L2均能发光,电流表
、电压表均有示数。
过一会儿,灯都不发光,电流表、电压表的示数均为零,可能发生的故障是( )
A.L1灯丝断了
B.L1短路
C.L2灯丝断了
D.L2短路
9.(2011年广
东省广州市第5题)以下说法正确的是()
A.半导体具有良好的导电性能
B.超导体是一种电阻很大的材料
C.纳米技术是大尺度范围内的科学技术
D.超导材料用于输送电力可以降低电能损耗
10.(2011江西,第12题)如图4所示,滑动变阻器的滑片P
在中点时,连入电路中的阻值为R,只闭合S1时,R两端电压
与R1两端电压之比为1:
2,只闭合S2时,R两端电压与R2两
端电压之比为1:
4,当滑片P移动到b端,则()
A、只闭合S1时,滑动变阻器两端电压与R1两端电压之1:
1
B、只闭合S2时,滑动变阻器两端电压与R2两端电压之1:
1
C、当S1,S2闭合时,通过R1与R2的电流之比是1:
2
D、当S1,S2闭合时,通过R1与R2的电流之比是1:
1
11.(2011四川内江,第Ⅰ卷10题)如图所示,甲鸟和乙鸟落在裸露输电线上,以下说法中正确的是
A.由于小鸟脚上的角质是绝缘的,所以甲鸟与乙鸟不会触电
B.由于小鸟对电流的承受能力较强,所以甲鸟和乙鸟不会触电
C.甲鸟两脚间电阻很小,电压也很小,几乎没有电流通过甲鸟,
所以甲鸟不会触电,但与甲鸟情况相反的乙鸟会触电
D.由于输电线上没有绝缘皮,所以甲鸟和乙鸟会触电
12.(2011甘肃兰州,第2题)如图所示,在练习使用电流表的实验中,某同学发现电流表(0~3A)的量程刻度值标示不清,根据你对电流表的了解,电流表的正确读数是
A.0.42AB.0.44A
C.2.2AD.2.4A
13.(2011甘肃兰州,第11题)导体容易导电是由于
A.导体中存在大量的自由电子
B.导体中存在大量的自由电荷
C.导体中存在大量的自由离子
D.导体中存在大量的带电粒子
14.(2011江苏苏州,第11题)甲、乙两种干燥的绝缘体,甲的原子核核外电子的束缚能力较强,将它们相互摩擦后分开,下列叙述正确的是
A.乙得到了电子带负电B.甲失去了电子带正电
C.甲、乙靠近会相互吸引D.甲、乙靠近会相互排斥
15.(2011四川成都,A卷第12题)图(甲)所示为家庭中的装饰吊灯,共有六盏灯,由两个开关控制,每个开关控制三盏灯,每盏灯的额定电压都是220V。
则图(乙)所示电路中,与之对应的是
17.(2011江苏无锡,第6题)下面是小华同学对身边的一些电路进行观察分析后作出的判断,其中不正确的是
A.厨房中的抽油烟机里装有照明灯和电动机,它们既能同时工作又能单独工作,它们是并联的
B.马路两旁的路灯,晚上同时亮早晨同时灭,它们是串联的
C.楼道中的电灯是由声控开关和光控开关共同控制的,只有在天暗并且有声音时才能亮,所以声控开关、光控开关及灯是串联的
D.一般家庭中都要安装照明灯和其它用电器,使用时互不影响,它们是并联的
18.(2011年湖北省武汉市第19题)在如图所示的电路中,闭合开关,调节滑动变阻器,发现两只电表中有一只电表的示数明显变小,另一只电表的示数变化不大。
下列判断中正确的是
A
.可能是灯L断路B.一定是灯L短路
C.可能是滑动变阻器R断路D.一定是滑动变阻器R的滑片向左滑动
19.(2011江苏连云港,第12题)为了生活方便,卧室里的同一个照明灯通常用两个开关控制.一个安装在进门处,另一个在床头附近,操作任意一个开关均可以开灯、关灯。
下面四幅图是小明用电池作为电源设计的四个电路模型,能满足要求的是(其中A图中的Sl、S2及C图中的S1为单刀双掷开关)()
二、填空题
1.(2011浙江台州,第28题)某电饭锅及内部电路如图,R1是加热电阻,R2是限流电阻。
开关S1需手动闭合,但当锅内温度达到103℃时,会自动断开;S2是一个自动温控开关。
请回答:
(1)电饭锅加热煮饭时,开关S1处于____状态;
(2)在电饭锅煮稀饭时,开关S1却不能自动断开,其原因是_____。
2.(2011浙江嘉兴,第26题)汽车在转弯时,位于同侧的前后两个转向灯会同时闪亮,但偶尔也有车在转弯时只亮前灯或后灯。
则位于汽车同侧的前后两个转向灯的连接方式为。
要打开转向灯,司机需拨动一下方向盘的一根杆子,这根杆子的作用相当于电路中的。
3.(2011重庆,第8题)教室里的电风扇与日光灯是_________联,电风扇
正
常工作时电压为_______V。
4.(2011山东省荷泽市,第12题)如图7所示电路,闭合开关时,发现灯泡L1、L2均不亮,电流表指针几乎没有偏转。
某同学用一根导线去查找电路故障:
他将开关闭合,然后将导线并联在L1两端,发现L2亮,电流表指针发生偏转,由此可知电路故障可能是(电流表的量程较大)
4、(2011山东济宁,第Ⅱ卷第3题)
家庭电路中的电视机、电冰箱、电脑等用电器之间的连接方式是联。
6.(2011山东临沂,第II卷第3题)照明电路中的白炽灯和开关是 联
的;洗衣机、电视机、电冰箱等家用电器之间是 联的。
7.(2011江西,第7题)、如图2所示,是小宝同学做探究实验时的电路图,电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程,测量时,两只电压表的指针恰好指在同一位置处,电压表V1和V2的示数之比是,R1和的R2的电阻之比是__________,选择0~15v量程的
电压表是。
8.(2011四川内江,第Ⅱ卷2题)如图所示,是一种监控洪水水位的自动报警器原理图,当水位没有达到金属块A时,灯亮;当水位达到金属块A时,灯亮。
9.(2011四川绵阳,第38题第3小题)如图是简化了的电冰箱的电路图。
图中M是压缩机的电动机,L是电冰箱内部的照明灯。
当电冰箱接入电路后,关闭了电冰箱的门时,开关S1与S2的状态是;当又打开正在工作的电冰箱门时,开关S1与S2的状态
是。
10.(2011甘肃兰州,第22题)今年4月11日,日本发生9级大地震,导致福岛第一核电站发生爆炸与核泄漏事故,引发了严重的核危机,此次核事故被日本原子能安全保安院评估为“7级”。
核辐射也称电离辐射,核爆炸和核事故都有核辐射。
身体受到一定量的核辐射会导致白细胞下降、致癌、致畸性、甚至导致死亡。
核辐射主要有α、β、γ三种射线,这三种射线射入磁场或电场时,α、β射线会发生偏转,γ射线的方向不发生改变。
这表明射线是带电粒子流,射线是不带电粒子流。
11.(2011广东湛江,第14题)在我国,家庭电路的电压是_______V,每个用户之间的电路连接方式是_______联;今年高考,湛江市首次使用金属探测仪防止考生作弊,金属是______(填“导体”或“绝缘体”).
12.(2011江苏无锡,第27题)在如图所示的电路中,闭合开关S,灯L不亮,电压表有示数.已知电路中各处均接触良好。
(1)请写出发生上述现象的三个可能原因:
;;.
(2)为进一步确定原因,小华同学将一个电流表正确串联在该电路中,闭合开关S,观察电流表的示数情况.著电流表有示数,说明上述现象产生的原因是________________
(写出一个可能原因);若电流表无示数,说明上述现象产生的原因是。
(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻R两端,根据灯泡能否发光进一步确定原因。
此操作方案是否可行,请说明理由
13.(2011江苏连云港,第13题)物理学中把被毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷称为_____电荷;电荷间的相互作用规律是_______________________。
四、作图题
1.(2011年广东省广州市第17题)根据图9所示的实物电路,在虚方框内画出对应的电路图.
2.(2011四川内江,第Ⅱ卷9题)为节约电能,在居民楼得楼道中,装有声控开关和光控开关共同控制的楼道灯,夜晚,当有人走动发出声音时,电路接通,灯亮;经过一两分钟后,开关内部的延时装置就把电路断开,灯灭。
白天,无论发出多大的声音,灯也不亮。
请将图乙中的器材连成符合楼道要求的电路。
3.(2011江苏苏州,第24题第(4)小题)在图丁所示的两个虚线框内分别填入电源或开关的符号,并满足闭合任何一个开关都能使小灯泡L发光。
五、实验探究题
1.(2011山东省荷泽市,第22题)示教板上面安装两个完全相同的灯泡,都能发光。
在不看示教板背面电路连接,不用其他任何仪器的情况下,判断它们是串联还是并联
方法
现象
结论
串联[来源:
学科网]
并联
2.(2011江西,第22题第
(2)小题)小菲同学在使用电流表测量某电路中通过小灯泡的电流时,测得电流为0.3A。
请你在如图14中所示电流表的示意图中,用笔画线标出此时电流表的量程和指针所指的位置。
3.(2011四川铜仁,第16题)如右下图所示,其中“
”是电阻箱,电源电压恒定但未知,现再给你一只电压表,请你想法测出未知电阻Rx的大小。
(1)请把电压表画在右图中的合理位置上。
(2)实验步骤:
a.;
b.
(3)Rx经的表达式:
Rx=。
(4)此实验过程中运用
的探究方法是。
练习题
1.已知电源电压为12V,当开关S2断开,S1闭合时,电流表读数为0.3A;当开关S1,S2闭合时,电浪表读数为0.5A,求R1、R2的阻值。
2.已知当R1、R2串联接入电路中时,闭合开关,电流表读数为0.5A.电压表读数为6V,如图甲;当R1、R2并联接入电路中时,闭合开关,电流表读数为2.25A,如图乙所示。
求电源电压和R1、R2的阻值.
练习题
1.已知电源电压为12V,当开关S2断开,S1闭合时,电流表读
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