专题一 电路与电流（讲义）-《电工技术与基础》（高教版第四版）高考备考讲练测（安徽省）

电工技术与基础专题复习讲练测 专题一 电路与电流 【考纲要求】 知识与技能要点 考试条目 考试水平 A B C D 电路 1.电路的组成 √ 2.电路的状态 √ 3.电路图 √ 电流 1.电流的形成 √ 2.电流 √ 【课时安排】 2课时 【知识梳理】 考点一 电路 一、电路的组成 电路是电流经过的路径，一个完整的电路必须是闭合回路。电路的组成主要包括以下几个部分： 1.电源：将其他形式的能量转换成电能的装置。常见的电源有火力发电机（转换热能）、水力发电机（转换水能）、风力发电机（转换风能）、核动力发电机（转换核能）以及蓄电池（转换化学能）。电源通过电网络输送、传递、分配电能。 2.负载：将电能转换成其他形式能量的器件或设备。例如，电灯将电能转换为光能，电炉将电能转换为热能，电动机将电能转换为机械能。负载是电路中的用电设备。 3.控制设备：按人们的需求安全、有效地控制电能各物理量以及用电器的使用时间。常见的控制设备有控制电灯的开关、插销，控制电动机的接触器、继电器、断路器等。 4.导线：输送和分配电能的导体，常用材料为铜和铝。导线将电源的电能输送至控制设备，再将受控制的电能输入用电器，最后将其连接回电源而形成回路。 二、电路的状态 电路的状态主要分为三种： 1.通路状态（闭路）：电路各部分连接成闭合回路，有电流通过。在这种状态下，电源端电压与负载电流的关系可用电流的特性确定。通路后负载有电流流过而做功，根据负载的大小，可分为满载、轻载、过载三种情况。 2.开路状态（断路）：电路断开，电路中无电流通过。开路状态下，电路不形成闭合回路，因此没有电流流动。 3.短路状态（捷路）：电源两端或电路中某些部分被导线直接相连。短路时电流很大，可能会损坏电源和导线，因此应尽量避免。 三、电路图 由理想元件构成的电路称为实际电路的电路模型，也称为实际电路的电路原理图，简称为电路图。 电路是由电特性相当复杂的器件组成的，为了便于使用数学方法对电路进行分析，可将电路实体中的各种电器设备和元器件用一些能够表征它们主要电磁特性的理想元件(模型)来代替，而对它的实际结构、材料、形状等非电磁特性不予考虑。 常用理想元件及符号如下： 考点二 电流 1、 电流的形成 电流的概念：电荷的定向移动形成电流（自由电子在电场力作用下移动）。 形成条件：① 电压（电源提供电势差）；② 闭合回路（导电路径）。 方向规定：正电荷移动的方向为电流方向（与电子实际移动方向相反）。 二、电流 电流（强度）定义：单位时间内通过导体横截面的电荷量。 计算公式：I=（Q：电荷量，单位库仑C； t：时间，单位秒s ） 单位：安培（A），1A = 1C/s；常用单位：mA（毫安）、μA（微安）。 测量工具：电流表（串联接入电路，注意量程和极性选择） 直流电（DC）：方向与大小恒定（如电池供电） 交流电（AC）：方向与大小周期性变化（如市电） 易错点： 1.电流大小与导体横截面积无关，仅与电荷量及时间相关 2.计算式注意单位的统一（如时间用秒，电荷量用库仑） 【真题练讲】 1.（2021年湖南高考真题） 电路的基本组成部分不包括（ ）。 A. 电源 B. 开关 C. 电压表 D. 负载 【答案】C 【解析】电压表是测量工具，不属于电路基本组成。 2.（2023年安徽高考真题） 下列哪种电路状态可能导致电源损坏？（ ） A. 通路 B. 断路 C. 电源短路 D. 负载短路 【答案】C 【解析】电源短路时电流极大，可能烧毁电源。 3.（2022年四川高考真题） 关于断路，下列说法正确的是（ ）。 A. 电路中电流最大 B. 负载正常工作 C. 开关必须闭合 D. 电路中无电流 【答案】D 【解析】电路断开，电流无法流通，负载不工作，故没有电流。 4.（2020年河南省高考真题） 负载短路时，负载中的电流为______。 【答案】0A 【解析】电流绕过负载，负载无电流通过。 5.（2021年湖南省高考真题） 金属导体中电流方向与自由电子移动方向______。 【答案】相反 【解析】正电荷移动的方向为电流方向（与电子实际移动方向相反）。 6.（2022年四川省高考真题） 闪电瞬间电流可达 2×A，若持续0.01秒，求电荷量。 【答案】200C 【解析】Q=I·t=2×A×0.01 s=200 C 7.（2020年湖南省高考真题） 直流电与交流电的本质区别是（ ） A. 大小 B. 方向是否变化 C. 频率 D. 电压高低 【答案】B 【解析】直流电（DC）：方向与大小恒定（如电池供电）；交流电（AC）：方向与大小周期性变化（如市电）。 8.（2023年安徽省高考真题） 电路中形成持续电流的条件是______和______。 【答案】电压、闭合回路 【限时练习】 1.以下属于负载的是？ A. 电池 B. 电动机 C. 开关 【答案】B 【解析】负载是指消耗电能并将电能转化为其他形式能量的设备或装置，电动机作为负载是因为它消耗电能，转化为机械能。 2.解释通路、断路和短路的区别。 【答案】通路：电路闭合，电流正常流通，负载工作。 断路：电路断开，电流无法流通，负载不工作。 短路：电源两极直接连接，电流绕过负载，电流过大，可能损坏设备。 【解析】(1)通路(闭路)：电源与负载接通，电路中有电流通过，电气设备或元器件获得一定的电压和电功率，进行能量转换。 (2)开路(断路)：电路断开，电路中没有电流通过，又称为空载状态。 (3)短路(捷路)：电源两端或电路中某些部分被导线直接相连，输出电流过大对电源来说属于严重过载，如没有保护措施，电源或电器会被烧毁或发生火灾，所以通常要在电路或电气设备中安装熔断器、保险丝等保险装置，以避免发生短路时出现不良后果。 3. 请列举三种常见的负载类型，并说明它们将电能转换为什么形式的能量。 【答案】灯泡：电能→光能 电动机：电能→机械能 电阻：电能→热能 【解析】灯泡主要能量转化为热能，少量为光能；电动机通过电磁感应将电能转化为机械能或磁场储能；电阻通过焦耳效应将电能直接转化为热能。 4.场景描述：小明在家中发现台灯不亮了，他检查了电路，发现电源正常，导线也没有断裂。 请分析台灯不亮的可能原因。 【答案】台灯不亮的可能原因： 灯泡损坏。开关接触不良。导线连接松动。 【解析】1. 灯泡损坏原因分析： 灯泡是台灯的核心发光元件，长期使用或电压波动可能导致灯丝烧断（普通灯泡）。 2. 开关接触不良原因分析： 开关内部金属触点氧化、弹簧失效或机械磨损会导致接触电阻增大，电流无法导通。对于触摸式或调光台灯，还可能因控制电路故障（如电位器损坏、电容漏电）导致开关功能失效。 3. 导线连接松动原因分析： 虽然小明已检查外部导线无断裂，但台灯内部焊点虚焊、插头与灯座接触不良仍可能导致电流中断。例如，灯头与灯座的金属触点可能因氧化导致接触不良。 5.以下是某电路的描述，请判断其状态并说明原因： 电路包含电源、灯泡和开关，开关闭合，灯泡亮起。 【答案】状态：通路 原因：开关闭合，电路形成闭合回路，电流正常流通，灯泡亮起。 【解析】开关闭合时，电路处于通路状态，负载正常工作。 6.某同学在实验中不小心将导线直接连接在电源的两极上，导致导线发热。请分析这种现象的原因，并说明可能造成的后果。 【答案】原因：导线直接连接电源两极，形成短路，电流极大。 后果：导线发热，可能导致电源或导线损坏，甚至引发火灾。 【解析】短路时，电流极大，导线发热，可能损坏设备或引发危险。 7.以下是某电路的电路图，请分析其工作原理： 【答案】该电路包含两个并联的支路，每个支路由一个开关和一个灯泡组成。 当开关1闭合时，灯泡1亮起；当开关2闭合时，灯泡2亮起。 两个开关可以独立控制两个灯泡的亮灭。 【解析】并联电路中，各支路独立工作，互不影响。 开关1和开关2分别控制灯泡1和灯泡2。 8.10秒内通过导体的电荷量为5C，电流为______A。 【答案】0.5A 【解析】I=Q/t=5/10=0.5A 9. 电流表必须______接入电路。 【答案】串联 10. 以下属于直流电的是（ ）。 A. 家庭用电 B. 手机电池 C. 交流发电机输出 D. 雷电 【答案】B 【内容小结】 学科网（北京）股份有限公司 $$