同心县九中九年级物理全册第十五章电流与电路第一节电荷摩擦起电知识点汇总新人教版
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第一节电荷摩擦起电
1、电荷:
带电体:物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。
这样的物体叫做带电体。
自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)。
电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
电荷:电荷的多少叫做电荷量,简称电荷,符号是Q。
电荷的单位是库仑(C)。
2、检验物体带电的方法:
①使用验电器。
验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理:同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小,可以判断所带电荷的多少。
但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。
②利用电荷间的相互作用。
③利用带电体能吸引轻小物体的性质。
3、使物体带电的方法:
(1)摩擦起电:
定义:用摩擦的方法使物体带电。
背景:
宇宙是由物质组成的,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的,原子核的质量比电子的大得多,几乎集中了原子的全部质量,原子核带正电,电子带负电,电子在原子核的吸引下,绕核高速运动。
原子核又是由质子和中子组成的,其中质子带正电,中子不带电。
在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷叫做元电荷,通常用符号e表示。
任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
6.25×1018个电子所带电荷等于1C。
在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。
原因:由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。
两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体,要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电。
注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒。
能量转化:机械能-→电能
(2)接触带电:物体和带电体接触带了电。
(接触带电后的两个物体将带上同种电荷)(3)感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
4、中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。
这时,带电量多的物体先用部分电
荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
5、导体和绝缘体:
容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。
常见的导体:金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。
导体容易导电的原因:导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷),它们可以脱离原子核的束缚,而在导体内部自由移动。
绝缘体不容易导电的原因:在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
(绝缘体中有电荷,只是电荷不能自由移动)
金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。
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。
绝缘体不能导电但能带电。
第1节电流(2)
一、选择题
1.如图所示,在探究“并联电路的电流规律”时,闭合开关S后,电流表A1的示数是0.1A,电流表A2的示数是0.3A,则电流表A的示数是()
A.0.1A B.0.2A C.0.3A D.0.4A
【答案】D
【解析】由图知,R1与R2并联接在电路中,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测通过R2的电流,电流表A测干路电流,根据并联电路的电流规律知,干路电流等于各支路电流之和,故电流表A的示数应等于电流表A1、A2的示数之和,即等于0.4A。
2.如图所示是小明在练习测量电流时连接的电路,电路的连接存在错误,下列操作及说法正确的是()
A.撤掉导线a,电流表测量的是电路的总电流
B.撤掉导线a,电流表测量的是小灯泡L1的电流
C.撤掉导线b,电流表测量的是小灯泡L2的电流
D.撤掉导线c,电流表测量的是小灯泡L2的电流
【答案】D
3
【解析】
AB、由图可知,电流经灯泡L1、导线回负极,电流表没有接入电路,故电流表测量的既不是总电流,也不是小灯泡L1的电流,故AB错误;
C、撤掉导线b,电流从电源正极出发分两支,一支经灯泡L1、一支经灯泡L2,然后共同经电流表回负极,即电流表测量的是电路的总电流,故C错误;
D、撤掉导线c,电流从电源正极出发经灯泡L2回负极,则电流表测量的是小灯泡L2的电流,故D正确。
3. 将两只不同规格的灯泡L1、L2接在如图所示的电路中,闭合开关S1、S2后,下列说法中正确的是()
A.电流表测量干路电流
B.L1与L2的亮度一定相同
C.通过L,和L,的电流一定相等
D.只断开S2,L1发光且亮度不变
【答案】D
【解析】
由图知,灯泡L1、L2并列接在电路中,即两灯并联;电流表和L1在一条支路上,则电流表测量通过L1的电流;开关S2和L2在另一条支路上,开关S2只控制灯L2;开关S1在干路上,则开关S1控制整个电路。
A、由图知,电流表和L1在一条支路上,电流表测量通过L1的电流,故A错;
B、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则L1与L2的亮度不相同,故B错:
C、灯泡L1、L2的规格不同,并联在同一电路中,则通过L1和L2的电流不相等,故C错;
D、灯泡L1、L2并联在同一电路中,只断开S2,只有L1发光,因并联电路各支路互不影响,所以L1的亮度不变,故D正确。
4
4. 如图所示的实物电路,关于它的电路图画法正确的是()
【答案】C
【解析】分析题目中的实物图不难看出,电流从电源的正极出发,经过开关S后,分两条路径,一条经过L1、另一条经过电流表、L2然后两支电流汇合回到负极,即S控制整个电路。
由实物图可知,两灯泡并联,电流表测量灯泡L2支路的电流;开关在干路上;
A、此图中两灯泡并联,电流表在干路上,故A不符合题意。
B、此图中两灯泡是并联的,电流表测量灯泡L1支路的电流,电流表正负接线柱连接正确,开关在干路上;故B不符合题意;
C、此图中两灯泡是并联的,电流表测量灯泡L2支路的电流,电流表正负接线柱连接正确,开关在干路上;故C符合题意;
D、此图中两灯泡是并联的,电流表测量灯泡L1支路的电流,但电流表正负接线柱连接错误,开关在干路上;故D不符合题意。
5. 如图所示,电源电压一定。
关于电路的工作情况,下列说法正确的是()
A.同时闭合两个开关,两只灯泡电流是相同的
5
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,闭合S1、S2后,则两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
【答案】B
【解析】A、同时闭合两个开关,两灯泡并联,它们两端的电压相等,由于两灯泡的规格不确定,即电阻未知,所以通过两灯泡的电流不一定相等,故A错误;
B、先闭合S1时,电路为L1的简单电路,电压表测电源两端电压,电流表测通过L1的电流;再闭合S2后,两灯泡并联,电压表测电源两端的电压,电流表测干路电流;根据电源的电压不变可知,电压表的示数不变,根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,电流表的示数变大,故B正确;
C、若电压表和电流表位置对调,此时电压表串联在电路中,由于电压表的阻值很大,电路中的电流会很小,所以闭合S1、S2后,则两表都不会烧坏,故C错误;
D.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,会造成电源短路,则灯L1、L2都不亮,电流表损坏,故D错误。
6. (多选)利用如图电路探究串联电路的规律,下列做法正确的是()
A.分别把开关改接到a、b、c 处,可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响
B.分别将电流表串联在a、b、c 处,可以探究电路中各处电流的关系
C.分别将电压表串联在a、b、c 处,可以探究电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
D.为使探究结论更具普遍性,可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验【答案】ABD
6
【解析】A、在如图所示的电路图中,分别把开关改接到a、b、c 处,可以探究开关位置的改变对用电器控制作用的影响,故A正确;B、在如图所示的电路图中,分别将电流表串联在a、b、c 处,可以探究电路中各处电流的关系,故B正确;C、电压表应与被测电路并联,因此C错误;D、为使探究结论更具普遍性,可更换不同的用电器或改变电源电压进行多次实验,故D正确。
二、填空题
7.如图1所示电路,当开关S1、S2闭合后,A2与R2是(选填“串”或“并”)联的,电流表A1测量的是通过(选填“干路”“R1”或“R2”)的电流,电流表的指针偏转如图2所示,电流表的示数为A。
【答案】串;干路;0.28
【解析】
由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测干路的电流,A2与R2串联,即A2测量R2的电流;由图可知:电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A。
故答案为:串;干路;0.28。
8.在研究并联电路电流特点时,按如图所示电路图连接好电路。
闭合开关S和S1,观察电表示数,再闭合开关S2,示数保持不变的电流表是(电源电压不变),同时小明观察到电流表A的示数如图乙所示,为了使测量更精确,断开开关后,接下来的操作是。
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【答案】A1;将“3A”上的线头改接到“0.6A”处
【解析】
(1)由图知,闭合开关S和S1时,电路为R1的简单电路,电流表A1和A均测R1的电流;
再闭合开关S2,两只电阻并联,电流表A测量干路电流,A1仍然测R1的电流,A2测量R2支路电流,电流表A2的示数从0增大到一定数值;
由于干路电流大于各支路的电流,所以电流表A的示数变大;
由于并联电路各支路互不影响,所以电流表A1的示数保持不变。
(2)由图可知,电流表A的指针向右偏转幅度很小,说明干路电流较小,电流表选择的量程过大,所以需要改接小量程,也就是将“3A”上的线头改接到“0.6A”处。
9. 如图所示,闭合开关S后小灯泡L1、L2均正常发光,它们的连接方式是______联;一段时间后,有一个小灯泡熄灭,而电流表A的示数为零,则电路中出现的故障是______。
【答案】并L1或电流表断路,L1和电流表均断路
【解析】
(1)由电路图可知,闭合开关S后,电流从电源正极开始分支,分别经过两个灯泡再回到电源负极,因此两灯泡并联连接;
(2)图中电流表测L1支路的电流,电流表的示数为零,说明小灯泡L1不发光,L2无故
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障,则故障在L1上;若L1断路、电流表A断路或小灯泡L1与电流表A同时断路,均会出现L1不发光,电流表无示数,L2正常的情况。
故答案为:并;L1或电流表断路,L1和电流表均断路。
(1)串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;
并联电路中有多条电流路径,各支路上的元件互不影响;
(2)电流表的示数为零,说明小灯泡L1没有故障,则故障在L2上,根据并联电路的特点分析故障。
本题考查了判断电路元件的连接方式,知道串并联电路的连接方式和特点,分析清楚电路结构即可正确解题。
三、实验题
10.在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小虹同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a、b、c三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。
故障的原因可能是。
A.某段导线断开
B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路
D.电流表被烧坏
(3)她测量了a、b、c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中-次实验的测量数据如下表,在分析数据时,她发现三处的测量值有差异。
下列分析正确的是。
I a(A)I b(A)I c(A)
0.16 0.15 0.14
A.可能是因为测量误差造成的
9
B.是因为没有对电流表调零造成的
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
【答案】(1)B (2)0.22A (3)A
【解析】(1)A和D中故障会导致电路中都没有电流,灯也不亮。
C选项故障电流是稳定的,被短路的灯泡不亮,另一个灯泡亮度稳定。
在题干的描述中发现有电流,灯亮度不稳定,有两种情况:一是电源电压不稳定,二是电路中就接触不良的接线柱,故此题只有B选项符合
(2)先看量筒量程,再注意分度值即可,难度较易。
(3)分析实验数据存在误差的原因,弄清楚实验误差和错误的区别。
C和D选项的说法都是错误的。
11.(2019·大连)某同学在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中,所用的实验器材有两节干电池串联组成的电池组,电流表(量程分别为0~0.6A、0~3A)和开关各一个,定值电阻三个(阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω),导线若干。
(1)该同学选用两个电阻连接并联电路,在连接电流表时需要选择电流表的量程,请简单描述如何进行实验操作,如何选择量程。
(2)某次实验中,所用的两个电阻阻值分别为10Ω和15Ω,未连接完整的电路如图所示,请将电路连接完整,(要求:电流表测量10Ω电阻所在支路的电流)
(3)该同学继续进行实验,记录的实验数据如表。
10Ω电阻所在支路的电流
I1/A 15Ω电阻所在支路的电流
I2/A
干路电流I/A
10
0.28 0.18 0.46
分析实验数据得出的探究结论是______。
(4)为了验证该探究结论是否具有普遍性,该同学使用5Ω电阻分别与10Ω,15Ω电阻组成并联电路,重复上述实验,比较_____(填“测量的数据”或“得出的结论”)是否一致。
【答案】(1)将电流表的大量程分别与两个定值电阻串联接入各自所在的支路上,观察电流表的示数,若电流表示数小于0.6A,则应选用小量程,若其中有任意一次的电流超过0.6A,则选用大量程;(2)如图所示;(3)并联电路的干路电流等于各支路电流之和;(4)得出的结论。
【解析】(1)将电流表的大量程分别与两个定值电阻串联接入各自所在的支路上,观察电流表的示数,若电流表示数小于0.6A,则应选用小量程,若其中有任意一次的电流超过0.6A,则选用大量程。
(2)电流表与10Ω的电阻串联,如下所示:
(3)0.46A=0.28A+0.18A,故分析实验数据得出的探究结论是:并联电路的干路电流等于各支路电流之和。
(4)为了验证该探究结论是否具有普遍性,该同学使用5Ω电阻分别与10Ω,15Ω电阻组成并联电路,重复上述实验,比较得出的结论是否一致。
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[焦耳定律]
尊敬的各位评委老师,大家好:
今天说课的题目是焦耳定律。
我将从以下五个局部进行阐述.学情分析,教材分析,教学目标,教法学法,教学设计
学生是教学活动的主体。
所以我把学情分析作为本次说课的第一局部。
一、学情分析。
在心理方面:九年级学生思维活泼,求知欲强,对物理实验较感兴趣。
但缺乏理性思维能力,实验设计能力及观察能力有待提高。
知识能力方面,通过前面的学习,学生已了解了欧姆定律,电能、电功率知识。
同时也具备了一定的实验操作能力。
这些都为本节课的学习提供了根底。
二、教材分析
教材是教学活动的依据,一名教师不仅要备好学生,更要备好教材。
下面我将从内容定位和教学重难点来对教材进行分析。
焦耳定律是能量守恒定律在电能和热能转换中的表达,在整个初中物理中有着很重要的作用. 从本章结构来看,电与热是对电能、电功率的应用总结,也是从电热角度认识平安用电的理论根底。
起着承上启下的作用。
另外,电热利用和防止的内容,很贴近学生生活,充分表达了“从生活走向物理,从物理走向社会"的教育理念。
根据教材内容,结合学生特点。
我确定本节课的重点为:电流热效应的影响因素,焦耳定律的理解.教学难点为如何引导学生设计实验并分析得出电流热效应的影响因素。
为加深学生对电流热效应影响因素的认识,通过探究实验得出决定性的结论,给出焦耳定律后,再引导学生用学过的物理公式进行推导,以此突出本节课的教学重点。
通过在教师引导下,学生合作进行探究的方式来突破本节课的教学难点。
根据新课标和素质教育的要求,从学生的实际出发,确定如下教学目标
三、教学目标:
1、知道电流的热效应,知道焦耳定律的内容,并能用焦耳定律说明生活中的一些现象.
2、通过探究,知道电流的热效应与哪些因素有关。
,体会物理探究的过程和方法
3、通过交流和讨论培养合作学习的态度和意识。
4、知道利用和防止电热的场合和方法。
5、通过电热的利用和防止知识的学习,认识科学是有用的。
四、教法学法
如何将教学活动进行的轻松,有效,教法学法的选择是关键。
在本节课的教学过程中
我打算运用如下4种教法:
1.探究教学法
本节课探究的问题是:在电流相同时,电能转化成热能的功率跟电阻有什么关系,这里我将采取了探究教学法.创设情境,让学生提出问题,提出猜测或假设,设计实验,进行实验,得出结论等,教学中完全遵循科学探究的步骤,采取这种教学方法的好处首先是问题是学生自己提出来的,学生很愿意针对自己的问题进行一系列探究,或者说这样能迎合学生心理,其次采用探究教学法,教学具有一定的开放性,教学总体思路明析。
当然在探究教学中,也不能做到面面俱到,而应有所侧重,提出问题和进行实验设计是本次探究实验应侧重的两个环节。
2.演示实验法
演示实验好处是形象、直观,能快速切入主题,深受学生欢送.同时演示实验也可揭露事
物的来龙去脉,引发学生思考等。
电流的热效应学生是有生活体验的,教师假设能把学生的生活体验搬到课堂来,展现在学生的面前,那么学生将产生浓厚的兴趣,学习欲望将有所提高。
此外,电流相同时,电流产生热的功率跟什么有关,这个本节课将要探究的问题如果要学生提出来,简直太难了,怎么办呢?要解决这个矛盾,最好的方法是借助实验演示。
当然教师还要运用巧妙的语言进行启发和引导.
3.谈话教学法
谈话就是坦诚地面对面的交流,本节课中,创设情境,引入新课需要谈话,实验探究需要谈话,学生自我展示需要说话,课堂探究需要谈话,教学中恰当地运用谈话教学法,能营造一种宽松、和谐的、民主的课堂气氛,符合新课程倡导的师生互动、生生互动,共同开展的教学理念。
4、合作学习法
合作学习是学生在小组中为完成共同任务,从而形成一种协作互助的学习方式.本节课探究电流相等时,电流通过导体产生热的功率跟电阻有什么关系,探究过程涉及几个环节,每一个环节都需要群策群力,因此很有必要形成合作小组进行协作学习,同时通过有效的合作学习,培养学生学会交往,学会参与,学会倾听,学会尊重.
5、理论联系实际,在学习了焦耳定律后,启发学生联系实际,举出身边电热的利用和防止的例子,使学生体会到从生活走向物理的新课标理念。
五教学设计
本节课可设为如下五大环节:1创设情境,诱导思维 2师生互动,全员探究.3分析推理,规律应用 4知识迁移,拓展延伸, 5总结提炼,当堂检测。
一)创设情境诱导思维
生活中的物理周六,小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视.爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没翻开,很快乐。
可之后就发现,小明刚看过电视。
聪明的爸爸是怎样判断的呢?从生活走进物理,洗发学生的学习兴趣
(二)师生互动,全员探究
教师给电炉丝通电,引导学生发现问题:电炉丝和导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,导线却几乎不热? 从而引出要研究的课题:电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关?这也就是我们这节课要完成的探究任务。
鼓励学生积极发言,说出自己的猜测。
然后教师进行分组,让学生分组讨论:设计实验方案.引导学生思考:要研究多个变量与一个量的关系,我们应该用哪种方法呢?另外怎样来显示通电导体,产生的热量。
提醒学生控制变量法和转化法在实验中的运用。
比方:将通电导体产生热量的多少转化为烧瓶中煤油温度升高的多少。
学生集思广益,画出实验电路图。
出示实验器材后,要学生根据设计好的电路图,连接实物,进行实验。
实验一探究热量与电阻关系,要保证电流,通电时间相同,比拟不同电阻的铜丝和镍铬合金丝产生热量的多少。
实验二探究热量与电流关系时,去掉一个烧瓶,改变滑动变阻器滑片位置,以改变通过导体的电流,保证电压。
通电时间一定时,观察现象.实验三,探究热量与通电时间的关系时,也要控制电压和电流相等。
通过分析实验现象,学生不难得出电热与电流、电阻、通电时间的定性关系。
在此环节中,运用任务驱动教学法,给学生探究活动制订一个目标,明确探究目的,从而激发学生学习积极性!教师引导下,学生合作完成探究活动.让学生体验科学探究的思维程序以及与人合作交流的重要性。
三〕分析推理,规律应用。
教师向学生说明:由于实验条件有限,我们做的探究实验只能得出Q与I、R、T的定性
关系,但早在1840年英国物理学家焦耳,通过大量实验,已总结出他们的定量关系!这就是焦耳定律、教师向学生强调各个物理量的单位。
为了加强学生对焦耳定律的认识,引导学生进行公式推导.向学生强调;在电能全部转化为热能的情况下,可以由电功率和欧姆定律公式推导得出焦耳定律。
在此要强调只有在纯电阻电路中才可以这样推导,而在非纯电阻电路中,电路消耗的电能要大于产生的热量。
学生了解焦耳定律的内容后,再讨论前面“炉丝和导线〞的问题,以加深学生对焦耳定律的理解,也让学生体会到探究知识的成就感。
通过典型例题的分析和讲解,让学生学会运用焦耳定律,并且标准解题步骤。
四)知识迁移,拓展延伸
引导学生讨论:哪些用电器是利用电流的热效应为我们效劳的呢?从而将教学内容拓展到电热的利用和防止上.向学生说明:也有很多情况下我们并不希望用电器的温度过高,比方电视机后盖上的散热孔,就是为了防止电热过高,损坏电器设计的。
放映如下视频,热得快也是利用电流热效应来工作的,它的却给我们的生活带来了方便,但也带来了平安隐患。
用热得快烧水时,如果使用者忘记切断电源或者水被烧干后,很容易引起火灾.让学生学会辩证得看待问题,加强平安用电的意识。
五〕总结提炼,当堂检测
最后,让学生讨论总结:本节课学到的知识内容,教师适当的加以补充,使学生在头脑里建立起清晰的知识系统. 课堂最后当堂检测。
要求学生,课下自制一个有上下两档的简易电热器,另外还要学生上网查找用电平安常识,为第五节平安用电的学习做好准备.
我的板书分为两块主板书和副板书主板书用于板书
重要知识点,便于学生从整体上掌握本节知识结构。
副板书局部,用于显示实验电路图,及课堂上随机出现的问题,帮助学生更好的理解教学内容。
以上是我说课的所有内容,不妥之处恳请各位评委老师多多指正。