初中物理电学例题分类全解析(完全版)doc.pdf
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1、初中物理电学例题分类全解析(完全版) 有关摩擦起电两种电荷例题 【例 1】悬吊在丝线上的泡沫塑料小球,用一带电体去靠近,会发现小球先被吸 引,与带电体接触后又立即就被带电体推开,这是为什么? 【分析】 根据吸引、接触、排斥这三个过程,用带电的特点和电荷相互作用的规 律即可解释。 【解答】 因为带电体有吸引轻小物体的性质,所以小球先被带电体吸引。小球与 带电体接触后小球带上与原带电体相同的电荷,由于同种电荷相斥,所以小球立即被 带电体排斥而分开。 【例 2】有甲、乙、丙三个小球,将它们两两靠近它们都相互吸引,如图1 所 示,那么下面的说法中正确的是 A三个小球都带电 B只有一个小球带电 C有两个
2、小球带同种电荷 D有两个小球带异种电荷 【分析】 根据电荷相互作用的规律,带电体之间要么相互吸引,要么相互排斥。 因此,如果三个小球都带电,其中必有两个小球带同种电荷而相互排斥,因此可否定 A 与 C。如果只有一个小球带电,那么另两个不带电的小球之间不会发生相互吸引。 【解答】 D 【说明】 判断这类轻小物体相互作用及带电体的带电问题,关键是必须明确自然 界只存在两种电荷,且非相互吸引即相互排斥,而不带电的轻小物体与带正电的物体 或带负电的物体都能相互吸引。 有关摩擦起电的原因原子结构例题 【例 1】如图 1 所示,已知验电器A 带的是正电,验电器B 带的电性未知。现拿 一根带有绝缘柄的金属棒
3、去接触两验电器的金属球,如验电器A,B 的金属箔张角不 变,验电器 B 带什么电?为什么?如验电器A,B 的金属箔张角都减小为零,验电器 B 带什么电?为什么? 【分析】 验电器 B 是带电的,只能是有多余电子而带负电或缺少电子而带正电, 现拿一根带有绝缘柄的金属棒去接触两验电器的金属球,验电器A、B 的电荷只能通 过金属棒发生转移,而且如有电荷的转移只能是电子的转移。 【解答】 (1)验电器 A,B 的金属箔张角不变,说明两验电器没有通过金属棒发生 电荷的转移,所以验电器B 带的是与 A 相同的正电荷。 (2)验电器 A,B 的金属箔张角都减小为零,说明两带电体相接触后都恢复成不带 电的状态
4、,这是电中和的现象,必定有电荷的转移。由于验电器A 原来缺少电子而带 正电,所以验电器B 一定是有多余电子而带负电。 【说明】 解释摩擦起电、接触带电和电中和现象时,必须抓住有电荷的转移这一 关键,而且转移的只能是带负电的电子。 【例 2】两个形状大小完全相同的金属球A 和 B,如果 A 球带大量的正电荷, B 球带少量的负电荷,当A、B 两球接触后再分开,则 AA,B 两球都不带电 BA,B 两球带等量的正电荷 CA,B 两球带等量的负电荷 DA 球带正电荷, B 球不带电 【分析】 当 A,B 两球接触后,电子从B 球向 A 球转移,使得 A 球带的正电荷一 部分被 B 球带的负电荷中和掉
5、了。这时A 球仍带正电荷,于是B 球的负电荷继续转移 到 A 球上,直到 A,B 两球缺少的电子相等为止,此时两球带上等量的正电荷。 【解答】 B 【说明】 电中和现象可以是完全中和,使两个原来带等量异种电荷的物体都恢复 成不带电的状态。也可以是部分中和,如题中情况。必须注意,只有两个球的大小、 形状相同时,才会平分中和后余下的电荷。 有关电流例题 【例 1】在电路中有电源,是否就一定有电流存在? 【分析】 如图 1 所示,从常识可知,图 (a)因开关断开,电路未闭合,所以电路中 没有电流,灯不亮。图 (b)开关合上,电路闭合,电路中有电流,灯亮。比较(a)(b)两 图可知,得到持续电流的条件
6、是:必须有电源;电路必须闭合。这两个条件,缺 一不可。 【解答】 不一定。要有持续的电流,除了要有电源外,电路必须闭合。 【例 2】如图 2 所示,A,B 为两验电器, A 带正电, B 带负电。用一条金属棒将 两验电器的金属棒接通的瞬间,实际发生定向移动的是_,方向是由 _到 _,电流的方向是由 _到_。 【分析】 金属导体中能发生定向移动的电荷是自由电子,电流的方向规定为正电 荷定向移动的方向与自由电子定向移动的方向相反。 【解答】 自由电子, B、A,A、B。 有关导体和绝缘体例题 【例 1】为什么电线芯线常用铜或铝来做?而电线芯线外面的包层常用橡胶或塑 料来做? 【分析】 可以从铜(或
7、铝)和橡胶(或塑料)这两类物质的导电能力上考虑。 【解答】 因为铜或铝是导电性能良好的金属,用它们做芯线可以导线,而橡胶或 塑料是绝缘体,用它们包在芯线外面可以防止电线漏电和人触电。 【例 2】绝缘体不容易导电是因为绝缘体中 A没有电荷B没有自由电荷 C有大量自由电荷D只有少量自由电荷 【分析】 在绝缘体中,电荷几乎都被束缚住了而不能自由移动,只有极少量自由 电荷,所以不容易导电。 【解答】 D 【说明】 导体、绝缘体都是由分子或原子组成的,因此都有大量的电荷存在。如 果物体中自由电荷极多那就是导体,如果物体中自由电荷极少那就是绝缘体。因此, 导体和绝缘体之间没有绝对的界限,而且条件变了可以转
8、化。 【例 3】图 8 是某种按钮开关构造的截面图。A 为外壳, B 为按钮, C、D 为金属 片,其中 C 具有弹性。试简述按钮开关如何使电路通、断?制作A、B 部件的材料应 是导体还是绝缘体?为什么? 【解答】 使用按钮开关时,按下按钮B,弹性金属片 C 与金属片 D 接触,于是电 路接通;松开按钮B,由于弹性,金属片C 恢复原位,与金属片D 分开,于是电路断 开。外壳 A 和按钮 B 都必须使用绝缘材料,例如胶木、塑料之类,这是为了使用时安 全,因为人身是导体。 【又问】 在塑料、大地、陶瓷、纯水、空气、玻璃和盐水中,通常属于导体的是 _。 【解答】 盐水。 【再问】 电工用的钢丝钳的柄
9、上为什么要套一层橡胶或塑料? 【分析】 电工用的钢丝钳接触的是电气设备,橡胶、塑料通常是绝缘体,钢丝钳 的柄上套一层橡胶或塑料,是为了使用安全。 【进一步思考】 一般导线的线芯是用铜或铝制成的,外面包一层橡胶或塑料;但高压输电铁塔上 的架空线却是裸导线。这是为什么? 【分析】 为了传输电流,导线芯应当用导电性能良好的铜、铝制成。在一般导线 的外面包一层橡胶或塑料,是因为橡胶、塑料为绝缘体,有它们保护,使用时比较安 全。但导体和绝缘体之间并无绝对的界限,在高温或电压很高的条件下,原本不善于 导电的物体,也可变成导体。故高压输电铁塔上的架空线用橡胶、塑料是无法绝缘 的,只能借助空气绝缘,故为裸导线
10、。 如果将图 8 中的按钮开关里的金属片D 换成塑料片,将会怎样? 【分析】 按下铵钮 B,弹性金属片 C 虽与塑料片 D 接触,但因塑料是绝缘体,无 法将电路接通,按钮开关也就失去了控制电路通、断的作用。 观察拉线开关的构造,说明为什么它被拉一次电路接通,再拉一次电路又断开 了? 【分析】 图 9 为拉线开关里面的构造示意图。A、B 两接线柱分别接电源和用电 器的一端,拉线簧C 通过拉线控制中心的胶木转轮D,在转轮 D 的周边间隔地分布着 一些金属片,它们的中心集中于转轮的一个侧面,和与接线柱B 相连的金属片 E 接 触;另一有弹性的铜片F 与接线柱 A 相连。转轮的周边还有一些卡口G,可使
11、铜片 F 间隔地与金属片或胶木接触,如图10 所示。当拉线簧 C 使铜片 F 正好与转轮 D 周边 的金属片接触时,相当于A、B 相连,这时电流从电源经用电器形成通路。再拉一下 拉线,拉线簧 C 使铜片 F 与转轮 D 周边的金属片离开,接触的是胶木转轮,这时电流 就中断了。 可见拉线开关巧妙、合理地利用了导体与绝缘体材料,从而有效地控制了电流的 通、断。 有关电路和电路图例题 【例 1】如图 1 所示,S 闭合后电路将发生什么情况? 【分析】 图 1(a)电路中虽然有用电器,但S 闭合后电流将直接从导线ab 流回电 源负极造成短路。图 (b)电路在表面上并没有发生短路,但却隐藏着短路的危险。
12、当S 闭合后电流将直接从导线ab 流回电源负极造成短路。 【解答】 S 闭合后灯都不亮,电源都被短路,电源将烧坏。 【说明】 检查电源是否被短路的方法是:从电源正极出发,循着电 流方向,找出回到电源负极的各条路径,其中只要有一条没有接入用电器,就会造成 电源短路。应将引起短路的那段电路拆除。 【例 2】指出图 2 各图中的错误。 【分析】 判断电路的正确与否: (1)检查电路。是否缺少组成电路的元件;(2)检查 电路是否按规定符号和要求画;(3)检查闭合开关前后是否有电源被短路;(4)检查开关 闭合后用电器能否形成电流的回路。 【解答】 图(a)中的错误是没有电源。图(b)中的错误是没有开关。
13、图(c)中的错误 是三盏灯不能形成电流的回路。图(d)中的错误是 S 闭合后会把电源短路。 【例 3】完成电路的连接,应注意哪些问题? 【解答】 完成电路的连接,应注意以下几点:(1)要按照一定的顺序进行连接。根 据实际要求连接电路,可以从电池的正极开始,依次连接开关、用电器,最后连接电 池的负极,也可以从电池的负极开始,依次连接开关、用电器,最后连接电池的正 极。 (2)各元件与导线间的连接要牢靠。如果导线的芯线或元件的接头处有锈,要除锈 后再连接;当导线与接线柱绞接时,要沿着螺帽旋紧的方向缠绕,不然的话,在旋紧 螺帽时,导线可能被挤出来。 (3)在连接过程中,开关应该始终处于断开状态。电路
14、连接好了,经检查无误,方 可闭合开关。 (4)连接电路时,一定要防止用导线直接把电源的正、负极连接起来(这叫做电源 短路,这样会损坏电源)。 【例 4】根据图 1 所示实物电路,画出它的电路图。 【分析】 根据实物图画出相应的电路图,一般的顺序是先按照实物图中电源的位 置,画出电源的符号,然后从电源的一个极出发,沿实物电路按所遇到的电路元件的 先后顺序,把它们的符号画在电路图的相应位置上,如图2(1)所示。最后整理成规范 的电路图如图 2(2)所示。 【解答】 见图 2(2) 【说明】 根据实物图画电路图,若能运用“电流法”的思路,则简便得多。具体 做法如下:首先在实物图上标明电流的方向,若发
15、现电路中有“分岔”,说明这是并 联电路,要找出其分流点和汇流点,如图1 中 a 点为分流点, b 点为汇流点。然后顺 着电流的方向,先画出其中一个回路,如图3(1);再把并联电路的另一支路添上,如 图 3(2)即为所求电路图。 串联电路和并联电路例题 【例 1】马路上的路灯,傍晚时同时开亮,天明时同时熄灭,请判断这些灯是串 联的还是并联的? 【分析】路灯是串联还是并联,不能单纯地从同时亮同时灭的表面现象上判断, 应从串联和并联电路的特点上去分析。假如路灯是串联的,那么路灯中某一盏灯的灯 丝如果断了,其它路灯将全都不亮,这显然是不可能的。 【解答】马路上的路灯应该是并联的。 【说明】马路上路灯的
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