第十五章 电流和电路
15.1两种电荷
1. 人类对原子结构的探究最早是从静电现象开始的.对静电现象的认识,下列说法中正确的是( )
A.从静电现象认识到原子核是可分的 B.同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥 C.自然界只存在正、负两种电荷 D.摩擦起电创造了电荷
2. 爱好物理的康康同学发现电视机的荧光屏表面经常有很多灰尘,其主要原因是( ) A.荧光屏有吸附灰尘的能力 B.屋子里灰尘的自然堆积 C.电视机工作时,荧光屏表面温度较高 D.电视机工作时,荧光屏表面有静电
3. 一个带电体跟一个带正电的验电器的金属球相接触,观察到验电器的金属箔先合拢后又张开,根据这一现象可以断定( ) A.带电体一定带有大量的正电 B.带电体一定带有大量的负电 C.带电体一定带有与验电器等量的正电 D.带电体一定带有与验电器等量的负电 4. 物理老师上课时,每次都给学生留有一定的奇思妙想环节,张浩就是被物理老师的这个奇思妙想环节深深吸引.今天的奇思妙想又给我们带来什么快乐呢?上课时老师展示了如图所示的图片,根据图片所提供的信息,张浩很快就画出了中间乙球上电荷最合理的分布图,则张浩画出的答案是( )
5. 丝绸摩擦过的玻璃棒带________电,是因为玻璃棒在摩擦的过程中________电子,若把它和不带电的验电器金属球接触,会发现验电器金属箔片张开,如图甲所示,原因是________.若将另一带电小球与验电器金属球接触,发现金属箔片闭合,如图乙所示,则此带电小球带________电.
6. 今年夏天,在“物理教学中STS教育与课外科技活动”学术报告会上,陕西师大的刘教授做了一个有趣的实验:他站在从宾馆房间带来的一次性塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍同放在椅子上的毛皮摩擦后就立即拍一下自己的胸部,反复几次后,他的花白头发根根竖起像“怒发冲冠”似的,顿时会场上响起了热烈的掌声,请你分析一下刘教授的实验说明了哪些物理现象或原理. (1)___________________;(2)___________________; (3)_____________________. 【趣味链接】
人类对火的认识和利用改变了世界,可以说人类文明史就是火的利用史.今天再让你见一下具有灵性的火焰.灵性一:李斌用手摩擦一束细塑料包扎带,由于静电作用,包扎带会张开.当他把火焰靠近包扎带时发现包扎带会合拢.灵性二:如图所示,李斌在带电体A的附近放置一只点燃的蜡烛,发现火焰会偏向A,且离A越近,火焰偏得越厉害. 【拓宽延伸】你解释一下以上材料中火焰灵性一、二的原因?
第十五章 电流和电路
15.1两种电荷
1.C
解析:从对原子结构的认识,知道原子核是可分的,故A错误.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故B错误.自然界只存在正、负两种电荷,故C正确.摩擦起电的实质是电子的转移,是电子从一个物体转移到另一个物体上,电荷的总量没有变,并不是创造了电荷,故D错误.故选C. 2.D
解析:电视机工作时,由于电子运动到了屏幕上,使屏幕带了电,而带电体有吸引轻小物体的性质,故把灰尘吸引到了屏幕上.故选D. 3. B 解析:(1)因验电器的金属球带正电,验电器的金属箔先合拢,说明验电器与金属棒发生了中和现象,所以金属棒带电性质与验电器带电相反,故金属棒带负电;(2)如果带电体所带的负电的量与验电器所带的正电的量相等,则正负电荷恰好完全中和,金属箔将不会张开角度;(3)如果带电体所带的负电的量比验电器所带的正电的量多,则正负电荷完全中和后,又剩余了负电荷,金属箔由于带负电荷而重新张开.故选B. 4. B
解析:由于静电感应使不带电的小球发生电荷的再分配,因此,据电荷间的作用规律,即同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的特点知,乙球的左侧为负电荷,右侧为正电荷. 5. 正 失去 金属箔片带上同种电荷,同种电荷相互排斥 负 解析:(1)丝绸和玻璃棒摩擦,玻璃棒夺得电子的本领弱,失去电子带正电;丝绸夺得电子的本领强,得到电子带负电.
(2)带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时,电荷通过验电器的金属球传给金属杆再传给两片金属箔,两片金属箔带同种电荷,同种电荷相互排斥而张开.
(3)如果将另一带电小球与验电器金属球接触,发现金属箔片闭合,是因为这个带电小球上的负电荷与验电器上的正电荷发生了中和现象.
6. (1)摩擦起电 (2)同种电荷互相排斥 (3)人体导电 (4)拖鞋绝缘等等
点拨:教授站在塑料拖鞋上,手上捏着一个带绝缘柄的圆形铜拍和毛皮摩擦,出现摩擦起电现象.带电的铜拍接触胸部,电荷通过人体传向头发,使头发带同种电荷,由于同种电荷相互排斥,出现“怒发冲冠”现象. 【趣味链接】
火焰周围充满了正、负离子,细塑料包扎带靠近时,与塑料包扎带电性相反的粒子就会转移到塑料包扎带上,塑料包扎带由于所带电被中和而相互合拢 带电体能吸引轻小物体 思维点击:带电体A的附近放置一只点燃的蜡烛,发现火焰会偏向A,说明带电体吸引轻小的火焰.离A越近,火焰偏得越厉害,说明两者的相互作用跟距离有关,距离越小,吸引力越大.
15.2 电流和电路
1. 你见过史上最小气的猴子吗?如图所示,这只猴子小气到只要你抢走它手上的香蕉,它就不停地大吵大闹,你把香蕉还给它,他就停止吵闹.从物理学的角度分析,香蕉的作用相当于电路中的( ) A.开关 B.导线 C.电源 D.发声器
2. 如图所示甲、乙两个验电器,甲不带电,乙带正电,用金属杆将甲、乙连接起来,下列说法正确的是( )
A.电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从乙到甲 B.电流方向是从甲到乙,自由电子运动方向是从乙到甲 C.电流方向是从甲到乙,自由电子运动方向是从甲到乙 D.电流方向是从乙到甲,自由电子运动方向是从甲到乙
3. 学习了电路的知识后,几位同学在议论电路的知识,下列说法中不正确的是( ) A.一般的电路是由电源、用电器、开关和导线组成的 B.只要能使用电器工作的电路就是一个完整的电路
C.在电路中,电源是把其他形式的能转化为电能的装置 D.电源的作用是给用电器供电,提供持续的电流
4. 夏天是雷电高发季节,为避免高大建筑物遭受雷电的破坏,常在建筑物的顶端安装避雷针,并用粗金属线与大地相连.当一大片带负电的云接近建筑物时,云层中的负电荷通过避雷针经金属线导入大地,则此时金属线中的电流方向是从________流向________.(选填“云层”或“大地”). 5. 你见过不用钥匙就可以打开房门的奇事吗!我就亲身地实践过.我在宾馆的客房中就是不用钥匙而是用房卡开门的,如图所示.其原理其实就是房卡的作用相当于一个________接在干路上,控制电路中电流的通断.听宾馆的人员说,使用房卡也有其利与弊.一日就有一房客把断开开关的台灯插头插入
插座时,房间里其他电灯全部熄灭,保险丝熔断的现象,思考其故障原因就是________. 6. 电吹风是我们生活中常用的电器之一,它既能吹热风,又能吹冷风.如图所示的电路是电吹风的简化电路图,图中的B是吹风机,A是电热丝.若只闭合开关S2,吹出的是________风;若同时闭合开关S1、S2,则吹出的是________风.(均选填“冷”或“热”) 【趣味链接】短路、开路与通路
短路就是电源未经过负载而直接由导线接通成闭合回路.短路电流是指不接用电器时的电流,相当于直接找个导线把电池的正、负极相连接时的电流.通常这是一种严重而应该尽可能避免的电路故障,会导致电路因电流过大而烧毁并发生火灾.
开路,指从电源的正极到负极有且只有一条通路,电路若在某出断开,整个电路就成为开路.
能构成电流的流通,能形成闭合回路(也就是电流能从电源正极流出,再从负极流进)称之为通路. 【拓宽延伸】
家庭电路中经常出现的故障有:灯泡的灯丝断了、灯头内的电线断了、灯头或开关等处的接线松动了.这些现象都属于________.而如图所示的情况属于________.
15.2 电流和电路
1.A
解析:我们把猴子当作用电器,当抢走它手上的香蕉时,猴子内部的电器就工作,于是它就不停地大吵大闹,所以相当于闭合开关,电路处于通路状态;如果把香蕉还给它,就相当于断开开关,电路处于开路状态,他就停止吵闹.故香蕉的作用相当于电路中的开关. 2.D 解析:甲不带电,乙缺少电子而带正电,金属球中有自由移动的电子,用金属棒分别连接甲、乙验电器的金属球时,甲验电器的金属球中的自由电子会转移到乙上,电流方向与自由电子移动的方向相反,所以电流方向是从乙到甲.故选D. 3.B
解析:一个完整的电路由电源、导线、用电器、开关四部分组成,故A选项说法正确,不符合题意; B选项说法不正确,符合题意;电源是把其他形式的能转化成电能的装置,如干电池将化学能转化为电能,发电机将机械能转化成电能,故C选项说法正确,不符合题意;电源是提供电能和持续电流的装置,故D选项说法正确,不符合题意.故选B. 4.大地 云层
解析:我们规定正电荷定向移动的方向为电流方向,所以负电荷移动的方向与电流方向相反.由于负电荷是从云层流向大地,所以金属线中的电流方向是从大地流向云层. 5. 开关 插头处短路
解析:房卡可以控制房间内的灯和插座,房卡不插入插槽中,所有房间内的灯和插座都不工作,所以房卡相当于干路上的开关;断开开关的台灯插头插入插座时,房间里其他电灯全部熄灭,保险丝熔断,说明电路中电流过大,发生了短路现象,所以问题就在于台灯的插头处短路. 6. 冷 热 解析:(1)若只闭合开关S1,电动机与电源串联,电流只经过电动机,所以电吹风吹出的是冷风;
(2)若将开关S1、S2都闭合,电动机和电热丝与电源并联,电流分两路分别经过电动机和电热丝,则电吹风吹出的是热风. 【趣味链接】开路 短路
思维点睛: 解决此类问题要结合电路的三种状态进行分析判断,并且知道用电器不工作的几种可能原因. 解析:(1)家庭电路中经常出现的故障有:灯泡的灯丝断了、灯头内的电线断了、灯头或开关等处的接线松动等现象是属于电路中出现了断开的地方,即开路;(2)图中所示的情况是火线和零线相连接,会出现短路现象.
15.3 串联和并联
1. 基本的电路连接方式有串联和并联.如图所示,a、b、c、d为电路的四个连接点,下面判断错误的是( ) A.c与d接,b与c接,灯L1亮,灯L2不亮 B.c与b接,d与a接,电源将被烧坏 C.a与b接,c与d接,灯L1、L2都亮
D.c与b接,b与d接,灯L1亮,灯L2不亮
2. 物理兴趣小组的天慧同学遇到了一个难题,请你帮她解决一下:如图所示,下列说法不正确的是( ) A.只闭合开关S1和S3,只 L1发光
B.只闭合开关S1,L1和L2组成串联电路
C.只闭合开关S2和S3,L1和L2组成并联电路 D.闭合开关S1、S2和S3,L1和L2都亮
3. 开关的闭合或断开对电路有着显著的影响,如图所示的电路中,使两盏灯都有电流流过的操作是( )
A.开关S1、S2、S3都闭合 B.只闭合开关S2、S3 C.只闭合开关S2 D.只闭合开关S1 4. 随着经济的高速发展,越来越多的家庭购买了小汽车,晓华同学家就购买了一辆国产车.细心的晓华同学发现汽车在转弯时,位于同侧的前后两个转向灯会同时闪,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,司机要拨动一下方向盘旁的一根杆子,如图所示,这根杆子的作用相当于电路中的________.
5.小明观察到楼梯过道里有种路灯,只有在光线暗且有响声时才亮,经查找资料发现它是由光控开关(光线暗时自动接通)和声控开关(有声响时自动接通)________(选填“串联”或“并联”)控制的.这种路灯给人们带来了方便,但夜晚没人走动而周围环境有响声时路灯也能亮,这造成了电能的浪费.针对这种情况,请你简要提出一种改进的方法:________. 【趣味链接】
有趣的“看护装置”
丽丽的爸爸是个养牛专业户,丽丽看到爸爸养的牛放置在一个有趣的“装置”中,通过这个有趣的“装置”就可以知道牛群的安全状况.这个装置是用细导线将牛群围住,合上开关后,牛在圈内吃草,此时值班室内灯亮而铃不响;当牛碰断围住的细导线到圈外时,电铃便会响起来. 【拓宽延伸】
根据以上丽丽对这个有趣“装置”的描述,请你设计出符号要求的电路图.