15.2 电流和电路 讲义-2025-2026学年九年级全一册物理人教版

15.2 电流和电路 【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】 学习目标： 1.知道电流的形成及其方向的规定。 2.知道导体和绝缘体的概念，能区分常见的导体和绝缘体。 3.知道电路的组成，能说出各部分的基本作用，了解发光二极管的特性和应用。 4.认识通路、断路和短路，知道短路的危害。 5.能识别并画出简单的电路图，知道常用电路元件的符号。 思维导图 知识讲解 知识点一、电流 1.形成： 电荷的定向移动形成电流。（注：定向移动是指电荷沿着一定的方向移动，杂乱无章的运动不会形成电流。） 2.条件：电路中有电源；电路是闭合的。 3.电流的方向： （1）规定： 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 （2）负电荷定向移动方向与电流方向的关系： 负电荷（如电子）定向移动的方向与电流方向相反。 （3）电路中电流的方向： 在电源外部，电流的方向是从电源的正极出发，经过用电器，回到电源的负极。在电源内部，电流方向是从电源负极流向正极。 知识点二、导体和绝缘体 1.导体： （1）定义： 容易导电的物体叫做导体。 （2）常见导体： 金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。 （3）导电原因： 导体内部有大量可以自由移动的电荷（金属导体中是自由电子）。 2.绝缘体： （1）定义： 不容易导电的物体叫做绝缘体。 （2）常见绝缘体： 橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、干燥的空气等。 （3）不易导电原因： 绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷。 3.导体和绝缘体的联系： 导体和绝缘体之间没有绝对的界限。在一定条件下（如温度升高、潮湿等），绝缘体也可能变为导体。例如：玻璃常温下是绝缘体，高温时可能变为导体。 知识点三、电路的组成 1.电路： 用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流的路径。 2.电路的基本组成部分： （1）电源： ①作用：提供持续电流（或电压）的装置，是电路中电能的来源。 ②常见电源：干电池、蓄电池、发电机、锂电池等。 ③工作时：将其他形式的能转化为电能。 （2）用电器： ①作用：消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。 ②常见用电器：电灯、电铃、电风扇、电视机、电冰箱、发光二极管等。 （3）导线： ①作用：连接电路元件，输送电能（电流）。 ②常用材料：铜、铝等金属（容易导电）。 （4）开关： ①作用：控制电路的通断。 ②状态：闭合（接通电路）、断开（切断电路）。 知识点四、发光二极管 1.特性： （1）单向导电性： 电流只能从它的正极（长脚） 流入，负极（短脚） 流出，此时二极管才能发光。如果正负极接反，二极管不发光，电路中几乎没有电流（处于截止状态）。 （2）节能、环保、寿命长： 与普通白炽灯相比，LED具有功耗低、亮度高、寿命长等优点。 2.应用： （1）指示灯（如电源指示灯）、LED显示屏、LED照明灯具（如手电筒、台灯）等。 （2）在实验中，常用LED来判断电流的方向和电路是否接通（尤其在电流较小时，普通灯泡可能不亮，而LED可以发光）。 知识点五、电路图 1.定义： 用规定的电路元件符号代替实物，表示电路连接的图。 2.常用电路元件符号： 3.画电路图的基本要求： （1）使用统一规定的元件符号。 （2）元件符号要画得规范，与实物对应。 （3）导线要画成横平竖直，拐角处画成直角（避免画曲线）。 （4）电路元件要均匀分布在电路中，不要画在拐角处。 （5）整个电路图最好呈长方形，导线尽量简洁，避免交叉（若交叉且相连，需在交叉点画实心圆点）。 （7）按实物电路的连接顺序画电路图。 知识点六、电路的三种状态 1.通路：电路中处处连通，开关闭合，有电流通过用电器，用电器能够工作。 2.断路：电路中某处断开（如开关断开、导线断裂、接头松脱等），电路中没有电流，用电器不能工作。也叫开路。 3.短路： （1）电源短路： ①定义：用导线直接将电源的正、负极连接起来，没有经过用电器。 ②危害： 此时电路中电流会非常大，会烧坏电源，甚至引起火灾，是绝对不允许的！ （2）用电器短路（局部短路）： ①定义：用一根导线直接并联在用电器两端，电流会绕过该用电器（用电器中无电流通过），导致该用电器无法工作，但其他用电器可能仍能工作。 ②注意：虽然不一定损坏电源，但通常也是不希望发生的。 本节小结： 1.电流是电荷的定向移动形成的，方向规定为正电荷定向移动的方向。 2.导体（有大量自由电荷）和绝缘体（几乎没有自由电荷）。 3.电路由电源、用电器、导线和开关组成。发光二极管是一种具有单向导电性的用电器。 4.电路图用规定符号表示电路连接，要学会识别和绘制简单电路图。 5.电路有通路、断路和短路三种状态，短路（电源短路）很危险。 例题讲解 考点一：电流的形成 【例题1】关于电流与电源，下列说法中正确的是（　　） A．只有正电荷的定向移动才能形成电流 B．只有电路闭合时，电路中才能有电流 C．只要电路闭合，即使电路中没有电源，电路中也一定有电流 D．只要电路中有电源，即使电路断开，电路中也一定有电流 【答案】B 【解析】【解答】A．正电荷或负电荷的定向移动都会形成电流，故A错误； B．当电路中有电源且电路闭合时，电路中才会有持续电流，故B正确； C．电压是形成电流的原因，所以没有电源不会形成电流，故C错误； D．只有电路闭合才可能形成电流，故D错误。 故选B。 【分析】A.根据电流形成的原因判断； BCD.根据形成持续电流的条件分析判断。 【例题2】图为通电电路中一段导线内的电荷分布示意图：●表示带正电的原子核，表示带负电的自由电子；关于导线中电荷的定向移动方向，正确的说法是（　　） A．两种电荷都向左定向移动 B．两种电荷都向右定向移动 C．●不做定向移动，向左定向移动 D．●不做定向移动，向右定向移动 【答案】C 【解析】【解答】电流方向和电子的定向运动方向相反，和正电荷的移动方向相同，所以负电荷向左定向移动，正向电荷不做定向移动，C正确，ABD错误。 综上选C。 【分析】电流的方向和电子的定向移动方向相反，和正电荷的移动方向相同。 【例题3】电流是由电荷的定向　 　形成的。人们把　 　电荷定向移动的方向规定为电流的方向。验电器是用来检验物体是否带电的仪器，它根据同种电荷相互　 　的原理制成的。 【答案】移动；正；排斥 【解析】【解答】根据电流的形成特点：电流是由电荷的定向移动形成的。物理学规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向；验电器可以检验物体是否带电，工作原理是同种电荷相互排斥。 【分析】电流是电荷的定向移动形成的；电流方向和负电荷定向移动方向相反；验电器根据同种电荷相互排斥工作。 考点二：电流的方向 【例题1】如图所示，有两个相同的验电器，其中A带正电、B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法错误的是（　　） A．连接前，A的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥 B．连接的一瞬间，自由电子从B流向A C．连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从A流向B D．连接的一瞬间，正电荷从A流向B 【答案】D 【解析】【解答】解：A、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，连接前，A的金属箔张开是因为带上了同种电荷而相互排斥，故A正确，不符合题意； BCD、A带正电，说明A缺少电子，金属棒连接的一瞬间，因带正电的质子在原子核内部不能自由移动，且异种电荷相互吸引，所以自由电子由B流向A；自由电子带负电，即定向移动的电荷是负电荷，它定向移动的方向与电流的方向相反，所以瞬间电流的方向是由A流向B，故BC正确，D错误。 故选：D。 【分析】验电器的原理是同种电荷互相排斥； 图中A带正电说明A缺少电子，金属棒连接的一瞬间，电子由B流向A； 规定正电荷定向移动方向为电流的方向。 【例题2】如图所示，是一款导电椅，它可以把人体带的静电传导给大地。若衣服与空气摩擦后带了负电，则在摩擦过程中衣服　 　（选填“得到”或“失去”）电子；带电的衣服接触导电椅后，静电通过导电椅传给大地，产生的瞬时电流方向是　 　（选填“从衣服到大地”或“从大地到衣服”）。 【答案】得到；从大地到衣服 【解析】【解答】 衣服与空气摩擦后带了负电 ，所以是得到电子。 带电的衣服带负电接触导电椅后，负电荷通过导电椅传给大地 ，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以产生的瞬时电流方向是从大地到衣服。 【分析】1、两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）； 2、电流的方向：电流的方向和电阻的移动方向相反。 考点三：导体与绝缘体 【例题1】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 【答案】B 【解析】【解答】解：导体内部有大量的自由电荷，导体之所以容易导电，靠的就是这些自由电荷，选项B解释正确； 故选B． 【分析】电流是由电荷的定向移动形成的，而这些电荷必须是自由电荷．所谓自由电荷，就是在物体内部可以自由移动的电荷，当受到电压推动力以后，这些自由电荷就会发生定向移动形成电流． 【例题2】下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A．铅笔芯 B．橡皮擦 C．塑料尺 D．玻璃杯 【答案】A 【解析】【解答】铅笔芯、金属、石墨、各种溶液容易导电，属于导体；橡胶（橡皮擦）、塑料（尺）、玻璃（杯）、陶瓷等不容易导电，属于绝缘体；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【分析】导体：易于传导电流的物质，金属，人体、液体；绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、塑料、石墨。 【例题3】铅笔是我们常用的一种书写文具，组成铅笔的各部分名称如题图。则其中属于导体的是　 　，属于绝缘体的是　 　（将对应的序号填写在横线上），铅笔顶部的橡皮　 　通过摩擦使其带静电（选填“能”、“不能”）。 【答案】①③；②④；能 【解析】【解答】铅笔芯的材料是石墨，易导电，金属也易导电，笔芯和金属套是导体。 木制笔杆和橡皮不易导电，是绝缘体。 绝缘体不易导电，但可带电，铅笔顶部的橡皮通过摩擦，得失电子使其带电。故第1空填：①③；第2空填：②④；第3空填：能。 【分析】容易导电的物体是导体，如金属、石墨；不容易导电的是绝缘体，如橡胶、木头等。 考点四：电路的构成 【例题1】如图为宾馆房间取电房卡，将房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的（　　） A．电源 B．开关 C．电阻 D．导线 【答案】B 【解析】【解答】房卡可以控制用电器的通断，不插入插槽中，所有用电器都不工作，则房卡相当家庭电路的开关，B符合题意。 故选B。 【分析】电路中，开关控制所以用电器的通断。 【例题2】随着电动汽车的发展，为电动汽车提供电能的充电桩数量需求增大。利用充电桩给汽车电池充电的过程中，汽车电池相当于电路中的（　　） A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线 【答案】C 【解析】【解答】电动汽车的电池在充电时，消耗电能，相当于电路中的用电器，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【分析】完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。 【例题3】指纹识别技术作为生物特征识别技术之一，在新世纪逐渐成熟。如图所示，手指轻轻触碰感应区，当识别到正确的指纹后手机自动开锁，因此感应区相当于手机电路中的　 　；用充电宝给手机电池充电时，充电宝相当于电路中的　 　，手机的电池相当于　 　。 【答案】开关；电源；用电器 【解析】【解答】手指接触感应区，起到了控制作用，相当于电路中的开关。 用充电宝给手机电池充电，充电宝提供电能，相当于电路中的电源，手机的电池消耗了电能，相当于用电器。 【分析】控制电路通断的是开关，消耗电能的是用电器，提供电能的是电源。 考点五：电路的三种状态 【例题1】对如图所示的三个电路，状态判断正确的是（　　） A．甲断路、乙短路、丙通路 B．甲通路、乙短路、丙断路 C．甲断路、乙通路、丙短路 D．甲短路、乙断路、丙通路 【答案】A 【解析】【解答】图甲中，开关断开，电路此时处于断路状态，图乙中，灯泡两端直接和导线相连，处于短路，图丙中，开关闭合，电路通路，故A正确，BCD错误。 故选A。 【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。 【例题2】如图所示，闭合开关S时，灯泡、都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，灯不亮，亮：接触b、c两点时，两灯都不亮：接触c、d两点时，两灯也不亮，则下列判断正确的是（　　） A．灯断路 B．灯断路 C．灯短路 D．开关S断路 【答案】A 【解析】【解答】 解：用一段导线的两端接触a、b，灯L1不亮，L2亮，说明a点到正极、b点到负极，都没有发生断路； 用一段导线的两端导线接触b、c，两灯都不亮说明此时电路还是处于断路且L2没有断路； 用一段导线的两端接触c、d两点时，两灯都不亮，进一步说明电路断路且开关S没有断路。综上可知，是灯L1断路。 故选：A。 【分析】导线接触后的电路，灯泡能发光说明部分电路没有问题。 【例题3】如图所示，当开关S1，S2都断开时，电路处于　 　 状态；当S1闭合，S2断开时，电路处于　 　 状态；当开关S1，S2都闭合时，电路处于　 　 状态。 【答案】开路；通路；短路 【解析】【解答】当开关S1、S2都断开时，电路中没有电流，电路处于开路状态。 当S1闭合，S2断开时，电路中有电流通过灯泡，电路处于通路状态。 当开关S1、S2都闭合时，导线直接连接电源的两端，电路处于短路状态。 【分析】电路接通有电流通过是通路；开关断开没有电流是开路。 【例题4】恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，起爆前定时开关S是闭合的，当设定起爆时间一到，定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中　 　（填“a”或“b”）处剪断导线。拆除前起爆器上　 　（填“有”或“没有”）电流通过。 【答案】a；没有 【解析】【解答】由图可知，剪断a处导线，则电路处于断路状态，爆炸装置不工作。 拆除前起，s闭合，此时起爆器处于短路，没有电流通过。 综上 第1空、 a； 第2空、没有。 【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。 考点六：根据实物图画电路图 【例题1】请根据图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。 【答案】 【解析】【解答】由实物图可知，把用电器首尾依次相连，作图所示： 【分析】根据电流流向分析电路的连接，再根据电路图连接实物图。 七、考点七：实物的电路连接 【例题1】按照如图所示的电路图，请用笔画线帮助小明同学连接实物图。（连接时导线不许交叉） 【答案】 【解析】【解答】分析电路图可知，电流从电源正极流出后，分别经过灯L2和灯L1、开关S1后，电流汇合经过干路开关S，再回到电源负极，据此连接实物图，如图所示： 【分析】根据电流流向分析电路的连接，再根据电路图连接实物图。 巩固练习 一、选择题 1．关于电流和电源，下列说法中合理的是（　　） A．电路中只要有电源，就一定产生电流 B．在电源外部电流的方向是“电源正极→用电器→电源负极” C．只有正电荷的定向移动才能形成电流 D．金属导体中自由电子有移动就能形成电流 【答案】B 【解析】【解答】A．电路中有电源，且电路闭合时，电路中才会形成电流，故A错误； B．在电源外部，电流沿着“电源正极→用电器→电源负极”方向移动，故B正确； C．正、负电荷的定向移动都能形成电流，故C错误； D．金属导体中自由电子定向移动才能形成电流 ，故D错误。 故选：B。 【分析】A.形成电流的条件：有电源，且电路是闭合的； B.在电源外部，电流沿着“电源正极→用电器→电源负极”方向移动； CD.规定：正电荷定向移动方向为电流方向，则负电荷定向移动方向与电流方向相反。 2．如图所示，高铁车顶上的受电弓与高压线合称“弓网系统”，用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用以下哪种材料较为合适（　　） A．橡胶 B．石墨 C．玻璃 D．塑料 【答案】B 【解析】【解答】电弓与高压线接触面上的材料应是导体，石墨是导体，选择石墨较为合适，橡胶、玻璃、塑料在通常情况下是绝缘体。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【分析】容易导电的是导体，不容易导电的是绝缘体。 3．如图所示是某物理小组画的电路图，其中完整的电路是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】【解答】A．电路中没有电源，故A错误； B．电路中没有用电器，故B错误； C．电路中没有控制电路的开关，故C错误； D．电路中有电源、开关、用电器，构成一个完整的电路，故D正确。 故选D。 【分析】电路由电源、开关、用电器组成。 4．如题图为某新型折叠屏手机，折叠屏主要部件是柔性发光二极管。下列说法正确的是（　　） A．发光二极管由超导体制成 B．发光的屏幕相当于电源 C．充电时，手机电池相当于电源 D．发光二极管具有单向导电性 【答案】D 【解析】【解答】A．发光二极管由半导体制成，故A错误； B．发光的屏幕消耗电能，将电能转化为光能，相当于用电器，故B错误； C．充电时，手机电池消耗电能转化为化学能，相当于用电器，故C错误； D．发光二极管具有单向导电性，故D正确； 故选D。 【分析】A.根据半导体材料的应用判断； BC.用电器消耗电能，电源提供电能； D.根据二极管的特点判断。 5．如图所示电路，闭合开关，电路所处的状态是（　　） A．通路 B．断路 C．短路 D．无法判断 【答案】C 【解析】【解答】图中，开关闭合后，导线直接接在电源的两端，电路短路，电源可能被烧坏。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【分析】导线直接连接电源两端，电路发生短路，电源短路会使电源损坏。 6．如图所示充电宝正在给手机电池充电，下列说法不正确的是（　　） A．手机电池相当于电源 B．充电宝相当于电源 C．连接线相当于导线 D．充电宝、手机、连接线形成通路 【答案】A 【解析】【解答】ABCD． 充电宝正在给手机电池充电 ，电池相当于用电器，充电宝相当于电源，连接线属于导线，电路元件形成通路，故A错误，符合题意，BCD正确； 故选A。 【分析】完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。 7．如图所示，电路中电荷定向移动的情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．金属导线中发生定向移动的电荷是负电荷 B．电源的上端为正极 C．电源若是干电池，此过程是内能转化为电能 D．断开开关后，金属导线中的电荷就不再发生移动 【答案】A 【解析】【解答】A．金属导线中，自由电子定向移动形成电流，而电子带负电，属于负电荷，故A正确； B．电路中，自由电子的定向移动形成电流，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，则电源外部，电流方向是从电源下端流向上端，电源的下端为正极，故B错误； C．干电池提供电能，将化学能转化为电能，故C错误； D．闭合开关时，金属导线中自由电子定向移动，断开开关后，金属导线中自由电子仍然会移动，只是运动方向杂乱无章，故D错误。 故选A。 【分析】电源为电路提供电能，金属导体中自由电子定向移动形成电流，电流方向和负电荷定向移动方向相反。 8．如图所示，电路元件及导线连接均完好，当开关S1、S2闭合后，下列分析正确的是（　　） A．两灯都亮 B．只有灯L1亮 C．只有灯L2亮 D．两灯都不亮 【答案】B 【解析】【解答】如图，当开关S1、S2闭合后，L2两端直接被导线连接，所以L2被短路，故L1亮，L2不亮，故B正确，ACD错误。 故选B。 【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。 9．对于如图所示的电路，下列说法中正确的是（　　） A．闭合S2，断开S1、S3时，电路是断路 B．闭合S1、S2、S3时，电路是通路 C．闭合S1、S3，断开S2时，电路是短路 D．闭合S2、S3，断开S1时，Ll发光而L2不发光 【答案】D 【解析】【解答】A. 闭合S2，断开S1、S3时，图片如下，故A错误； B. 根据图片可知，闭合S1、S2、S3时，电流经过S1、S2回到电源另一极，故短路，故B错误； C. 闭合S1、S3，断开S2时，图片如下，故C错误； D. 根据图片可知，闭合S2、S3，断开S1时，L1发光而L2被短路不发光，L1有电流通过，会发光，故D正确。 故选D。 【分析】根据题目的描述画出对应的简化电路图，根据简化后的图片分析判断。 二、填空题 10．组成电路的最基本元件中　 　是起控制作用的；电路中某处被切断，电路中就不会有电流流过，这种故障称为　 　；给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于　 　（选填“用电器”或“电源”）。 【答案】开关；断路；用电器 【解析】【解答】在电路的组成元件中，开关控制电路通断，电源提供电能，消耗电能的是用电器。 电路被切断，不会有电流流过，是断路，也叫开路；为蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器。 【分析】电路中电源提供电能，用电器消耗电能，开关控制电路通断；电路断开，是开路；为电池充电，电池相对于用电器。 11．如图所示是电子在导体中的运动情况，导体中有电流的是图　 　（选填“甲”或“乙”），此图中电流的方向是向　 　（选填“左”或“右”）。 【答案】乙；左 【解析】【解答】（1）电流由电荷的定向移动形成，而乙中电荷都向左移动，所以乙图中可以形成电流。 （2）图中的电流方向与电子定向移动方向相反。由于电子带负电且向右移动，所以乙图中电流的方向是向左的。 【分析】（1）电荷的定向移动可以形成电流； （2）物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 12．2023年8月，华为手机mate60系列正式上市，该手机搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的国产芯片。该芯片的主要材料是　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。该手机还有其他多项“黑科技”，如“反向充电”技术，当它给其它手机充电时，mate60手机相当于电路中的　 　。在充电过程中，不考虑手机温度的变化，另一部手机的电池的　 　能将增加。 【答案】半导体；电源；化学 【解析】【解答】手机内芯片是半导体材料制成的；电池为其它手机充电时，提供能量，相当于电路中的电源；为手机电池充电时，电池消耗电能，获得化学能，将电能转化为化学能。 【分析】芯片属于半导体；电源为电路中用电器提供电能；为电池充电时，将电能转化为化学能。 13．电学实验中连接实物电路时应注意：开关必须处于　 　状态；电源的两极不允许直接用导线连接，以免造成　 　，损坏电源。 【答案】断开；短路 【解析】【解答】在连接实物电路时，为了保护电路，开关必须处于断开状态。 电源的两极不允许直接用导线连接，以免造成 电源短路，损坏电源。 综上 第1空、 断开； 第2空、短路。 【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。 14．如图甲中发光二极管具有　 　向导电性；如图乙中的电路，电灯中的电流方向是　 　；形成电流的电子移动方向是　 　。（后两空均选填“A到B”或“B到A”） 【答案】单；B到A；A到B 【解析】【解答】 如图甲中发光二极管具有 单向导电性， 电灯中的电流方向 是由B到A， 形成电流的电子移动方向是 A到B 综上第1空为单；第2空为B到A；第3空为A到B 【分析】根据电流的方向以及发光二极管的特点填空 1、发光二极管的特点为具有单向导电性，电流只能从正极流向负极 2、电流的方向和电子定向移动方向相反，电流为正极流向负极（B到A），所以电子的移动方向为A到B 15．如图所示，当开关S1闭合、S2断开时，电路处于　 　状态，当开关S1、S2都闭合时，电路处于　 　状态。（均选填“通路”“短路”“断路”） 【答案】通路；短路 【解析】【解答】（1）此时电路处处连通，灯泡发光，处于通路状态。 （2）此时灯泡两端用导线相连了，处于短路状态。 【分析】通路：电路连接好后，闭合开关，处处相通的电路叫做通路； 短路：导线不经过任何用电器直接跟电源两端连接的电路； 开路：即断路，开关未闭合，或电线断裂、接头松脱致使路线在某处断开的电路，断路电路中没有电流。 三、作图题 16．根据电路图连接实物。 【答案】 【解析】【解答】电路图中，电流分别流经灯泡L2、开关S、灯泡L1，连接实物图为： 【分析】根据电路图，将各元件顺次连接，完成实物图。 17．如图所示，按照左边所示的电路图，只能用2根笔画线代表导线将电路补充完整。 【答案】 【解析】【解答】根据电路图，连接实物图为： 【分析】根据电流流向分析电路的连接，再根据电路图连接实物图。 18．根据电路图甲连接实物图乙。 【答案】 【解析】【解答】根据电路图，连接实物图为： 【分析】根据电流流向分析电路的连接，再根据电路图连接实物图。 19．根据图甲的实物图，在图乙的虚线方框内画出对应的电路图。 【答案】 【解析】【解答】分析电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确作图的前提与关键，电流从正极流出开始分支，一支经灯泡S2、L2；另一支经灯泡L1，然后汇流，经开关S1共同回到负极，如图所示 【分析】分析电路结构，明确电路元件的连接方式，然后根据实物电路图作出电路图。 20．根据如图所示的实物连接图，在虚线框中画出相应的电路图。 【答案】 【解析】【解答】分析实物图，画出相应的电路图如下： 【分析】分析电路结构，明确电路元件的连接方式，然后根据实物电路图作出电路图。 第 1 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 15.2 电流和电路 【思维导图+知识讲解+例题讲解+巩固练习】 学习目标： 1.知道电流的形成及其方向的规定。 2.知道导体和绝缘体的概念，能区分常见的导体和绝缘体。 3.知道电路的组成，能说出各部分的基本作用，了解发光二极管的特性和应用。 4.认识通路、断路和短路，知道短路的危害。 5.能识别并画出简单的电路图，知道常用电路元件的符号。 思维导图 知识讲解 知识点一、电流 1.形成： 电荷的定向移动形成电流。（注：定向移动是指电荷沿着一定的方向移动，杂乱无章的运动不会形成电流。） 2.条件：电路中有电源；电路是闭合的。 3.电流的方向： （1）规定： 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 （2）负电荷定向移动方向与电流方向的关系： 负电荷（如电子）定向移动的方向与电流方向相反。 （3）电路中电流的方向： 在电源外部，电流的方向是从电源的正极出发，经过用电器，回到电源的负极。在电源内部，电流方向是从电源负极流向正极。 知识点二、导体和绝缘体 1.导体： （1）定义： 容易导电的物体叫做导体。 （2）常见导体： 金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。 （3）导电原因： 导体内部有大量可以自由移动的电荷（金属导体中是自由电子）。 2.绝缘体： （1）定义： 不容易导电的物体叫做绝缘体。 （2）常见绝缘体： 橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、干燥的空气等。 （3）不易导电原因： 绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷。 3.导体和绝缘体的联系： 导体和绝缘体之间没有绝对的界限。在一定条件下（如温度升高、潮湿等），绝缘体也可能变为导体。例如：玻璃常温下是绝缘体，高温时可能变为导体。 知识点三、电路的组成 1.电路： 用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流的路径。 2.电路的基本组成部分： （1）电源： ①作用：提供持续电流（或电压）的装置，是电路中电能的来源。 ②常见电源：干电池、蓄电池、发电机、锂电池等。 ③工作时：将其他形式的能转化为电能。 （2）用电器： ①作用：消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。 ②常见用电器：电灯、电铃、电风扇、电视机、电冰箱、发光二极管等。 （3）导线： ①作用：连接电路元件，输送电能（电流）。 ②常用材料：铜、铝等金属（容易导电）。 （4）开关： ①作用：控制电路的通断。 ②状态：闭合（接通电路）、断开（切断电路）。 知识点四、发光二极管 1.特性： （1）单向导电性： 电流只能从它的正极（长脚） 流入，负极（短脚） 流出，此时二极管才能发光。如果正负极接反，二极管不发光，电路中几乎没有电流（处于截止状态）。 （2）节能、环保、寿命长： 与普通白炽灯相比，LED具有功耗低、亮度高、寿命长等优点。 2.应用： （1）指示灯（如电源指示灯）、LED显示屏、LED照明灯具（如手电筒、台灯）等。 （2）在实验中，常用LED来判断电流的方向和电路是否接通（尤其在电流较小时，普通灯泡可能不亮，而LED可以发光）。 知识点五、电路图 1.定义： 用规定的电路元件符号代替实物，表示电路连接的图。 2.常用电路元件符号： 3.画电路图的基本要求： （1）使用统一规定的元件符号。 （2）元件符号要画得规范，与实物对应。 （3）导线要画成横平竖直，拐角处画成直角（避免画曲线）。 （4）电路元件要均匀分布在电路中，不要画在拐角处。 （5）整个电路图最好呈长方形，导线尽量简洁，避免交叉（若交叉且相连，需在交叉点画实心圆点）。 （7）按实物电路的连接顺序画电路图。 知识点六、电路的三种状态 1.通路：电路中处处连通，开关闭合，有电流通过用电器，用电器能够工作。 2.断路：电路中某处断开（如开关断开、导线断裂、接头松脱等），电路中没有电流，用电器不能工作。也叫开路。 3.短路： （1）电源短路： ①定义：用导线直接将电源的正、负极连接起来，没有经过用电器。 ②危害： 此时电路中电流会非常大，会烧坏电源，甚至引起火灾，是绝对不允许的！ （2）用电器短路（局部短路）： ①定义：用一根导线直接并联在用电器两端，电流会绕过该用电器（用电器中无电流通过），导致该用电器无法工作，但其他用电器可能仍能工作。 ②注意：虽然不一定损坏电源，但通常也是不希望发生的。 本节小结： 1.电流是电荷的定向移动形成的，方向规定为正电荷定向移动的方向。 2.导体（有大量自由电荷）和绝缘体（几乎没有自由电荷）。 3.电路由电源、用电器、导线和开关组成。发光二极管是一种具有单向导电性的用电器。 4.电路图用规定符号表示电路连接，要学会识别和绘制简单电路图。 5.电路有通路、断路和短路三种状态，短路（电源短路）很危险。 例题讲解 考点一：电流的形成 【例题1】关于电流与电源，下列说法中正确的是（　　） A．只有正电荷的定向移动才能形成电流 B．只有电路闭合时，电路中才能有电流 C．只要电路闭合，即使电路中没有电源，电路中也一定有电流 D．只要电路中有电源，即使电路断开，电路中也一定有电流 【答案】B 【解析】【解答】A．正电荷或负电荷的定向移动都会形成电流，故A错误； B．当电路中有电源且电路闭合时，电路中才会有持续电流，故B正确； C．电压是形成电流的原因，所以没有电源不会形成电流，故C错误； D．只有电路闭合才可能形成电流，故D错误。 故选B。 【分析】A.根据电流形成的原因判断； BCD.根据形成持续电流的条件分析判断。 【例题2】图为通电电路中一段导线内的电荷分布示意图：●表示带正电的原子核，表示带负电的自由电子；关于导线中电荷的定向移动方向，正确的说法是（　　） A．两种电荷都向左定向移动 B．两种电荷都向右定向移动 C．●不做定向移动，向左定向移动 D．●不做定向移动，向右定向移动 【答案】C 【解析】【解答】电流方向和电子的定向运动方向相反，和正电荷的移动方向相同，所以负电荷向左定向移动，正向电荷不做定向移动，C正确，ABD错误。 综上选C。 【分析】电流的方向和电子的定向移动方向相反，和正电荷的移动方向相同。 【例题3】电流是由电荷的定向　 　形成的。人们把　 　电荷定向移动的方向规定为电流的方向。验电器是用来检验物体是否带电的仪器，它根据同种电荷相互　 　的原理制成的。 【答案】移动；正；排斥 【解析】【解答】根据电流的形成特点：电流是由电荷的定向移动形成的。物理学规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向；验电器可以检验物体是否带电，工作原理是同种电荷相互排斥。 【分析】电流是电荷的定向移动形成的；电流方向和负电荷定向移动方向相反；验电器根据同种电荷相互排斥工作。 考点二：电流的方向 【例题1】如图所示，有两个相同的验电器，其中A带正电、B不带电，用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，下列说法错误的是（　　） A．连接前，A的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥 B．连接的一瞬间，自由电子从B流向A C．连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从A流向B D．连接的一瞬间，正电荷从A流向B 【答案】D 【解析】【解答】解：A、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，连接前，A的金属箔张开是因为带上了同种电荷而相互排斥，故A正确，不符合题意； BCD、A带正电，说明A缺少电子，金属棒连接的一瞬间，因带正电的质子在原子核内部不能自由移动，且异种电荷相互吸引，所以自由电子由B流向A；自由电子带负电，即定向移动的电荷是负电荷，它定向移动的方向与电流的方向相反，所以瞬间电流的方向是由A流向B，故BC正确，D错误。 故选：D。 【分析】验电器的原理是同种电荷互相排斥； 图中A带正电说明A缺少电子，金属棒连接的一瞬间，电子由B流向A； 规定正电荷定向移动方向为电流的方向。 【例题2】如图所示，是一款导电椅，它可以把人体带的静电传导给大地。若衣服与空气摩擦后带了负电，则在摩擦过程中衣服　 　（选填“得到”或“失去”）电子；带电的衣服接触导电椅后，静电通过导电椅传给大地，产生的瞬时电流方向是　 　（选填“从衣服到大地”或“从大地到衣服”）。 【答案】得到；从大地到衣服 【解析】【解答】 衣服与空气摩擦后带了负电 ，所以是得到电子。 带电的衣服带负电接触导电椅后，负电荷通过导电椅传给大地 ，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，所以产生的瞬时电流方向是从大地到衣服。 【分析】1、两种电荷：丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电（失去电子）；橡胶棒摩擦毛皮，橡胶棒带负电（得到电子）； 2、电流的方向：电流的方向和电阻的移动方向相反。 考点三：导体与绝缘体 【例题1】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 【答案】B 【解析】【解答】解：导体内部有大量的自由电荷，导体之所以容易导电，靠的就是这些自由电荷，选项B解释正确； 故选B． 【分析】电流是由电荷的定向移动形成的，而这些电荷必须是自由电荷．所谓自由电荷，就是在物体内部可以自由移动的电荷，当受到电压推动力以后，这些自由电荷就会发生定向移动形成电流． 【例题2】下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A．铅笔芯 B．橡皮擦 C．塑料尺 D．玻璃杯 【答案】A 【解析】【解答】铅笔芯、金属、石墨、各种溶液容易导电，属于导体；橡胶（橡皮擦）、塑料（尺）、玻璃（杯）、陶瓷等不容易导电，属于绝缘体；故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【分析】导体：易于传导电流的物质，金属，人体、液体；绝缘体：不容易导电的物质，橡胶、塑料、石墨。 【例题3】铅笔是我们常用的一种书写文具，组成铅笔的各部分名称如题图。则其中属于导体的是　 　，属于绝缘体的是　 　（将对应的序号填写在横线上），铅笔顶部的橡皮　 　通过摩擦使其带静电（选填“能”、“不能”）。 【答案】①③；②④；能 【解析】【解答】铅笔芯的材料是石墨，易导电，金属也易导电，笔芯和金属套是导体。 木制笔杆和橡皮不易导电，是绝缘体。 绝缘体不易导电，但可带电，铅笔顶部的橡皮通过摩擦，得失电子使其带电。故第1空填：①③；第2空填：②④；第3空填：能。 【分析】容易导电的物体是导体，如金属、石墨；不容易导电的是绝缘体，如橡胶、木头等。 考点四：电路的构成 【例题1】如图为宾馆房间取电房卡，将房卡插入槽中，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的（　　） A．电源 B．开关 C．电阻 D．导线 【答案】B 【解析】【解答】房卡可以控制用电器的通断，不插入插槽中，所有用电器都不工作，则房卡相当家庭电路的开关，B符合题意。 故选B。 【分析】电路中，开关控制所以用电器的通断。 【例题2】随着电动汽车的发展，为电动汽车提供电能的充电桩数量需求增大。利用充电桩给汽车电池充电的过程中，汽车电池相当于电路中的（　　） A．电源 B．开关 C．用电器 D．导线 【答案】C 【解析】【解答】电动汽车的电池在充电时，消耗电能，相当于电路中的用电器，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【分析】完整的电路包括电源（提供电压）；导线，开关（控制电路通断）；用电器（消耗电能）。 【例题3】指纹识别技术作为生物特征识别技术之一，在新世纪逐渐成熟。如图所示，手指轻轻触碰感应区，当识别到正确的指纹后手机自动开锁，因此感应区相当于手机电路中的　 　；用充电宝给手机电池充电时，充电宝相当于电路中的　 　，手机的电池相当于　 　。 【答案】开关；电源；用电器 【解析】【解答】手指接触感应区，起到了控制作用，相当于电路中的开关。 用充电宝给手机电池充电，充电宝提供电能，相当于电路中的电源，手机的电池消耗了电能，相当于用电器。 【分析】控制电路通断的是开关，消耗电能的是用电器，提供电能的是电源。 考点五：电路的三种状态 【例题1】对如图所示的三个电路，状态判断正确的是（　　） A．甲断路、乙短路、丙通路 B．甲通路、乙短路、丙断路 C．甲断路、乙通路、丙短路 D．甲短路、乙断路、丙通路 【答案】A 【解析】【解答】图甲中，开关断开，电路此时处于断路状态，图乙中，灯泡两端直接和导线相连，处于短路，图丙中，开关闭合，电路通路，故A正确，BCD错误。 故选A。 【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。 【例题2】如图所示，闭合开关S时，灯泡、都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，灯不亮，亮：接触b、c两点时，两灯都不亮：接触c、d两点时，两灯也不亮，则下列判断正确的是（　　） A．灯断路 B．灯断路 C．灯短路 D．开关S断路 【答案】A 【解析】【解答】 解：用一段导线的两端接触a、b，灯L1不亮，L2亮，说明a点到正极、b点到负极，都没有发生断路； 用一段导线的两端导线接触b、c，两灯都不亮说明此时电路还是处于断路且L2没有断路； 用一段导线的两端接触c、d两点时，两灯都不亮，进一步说明电路断路且开关S没有断路。综上可知，是灯L1断路。 故选：A。 【分析】导线接触后的电路，灯泡能发光说明部分电路没有问题。 【例题3】如图所示，当开关S1，S2都断开时，电路处于　 　 状态；当S1闭合，S2断开时，电路处于　 　 状态；当开关S1，S2都闭合时，电路处于　 　 状态。 【答案】开路；通路；短路 【解析】【解答】当开关S1、S2都断开时，电路中没有电流，电路处于开路状态。 当S1闭合，S2断开时，电路中有电流通过灯泡，电路处于通路状态。 当开关S1、S2都闭合时，导线直接连接电源的两端，电路处于短路状态。 【分析】电路接通有电流通过是通路；开关断开没有电流是开路。 【例题4】恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，起爆前定时开关S是闭合的，当设定起爆时间一到，定时开关S会自动断开。为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中　 　（填“a”或“b”）处剪断导线。拆除前起爆器上　 　（填“有”或“没有”）电流通过。 【答案】a；没有 【解析】【解答】由图可知，剪断a处导线，则电路处于断路状态，爆炸装置不工作。 拆除前起，s闭合，此时起爆器处于短路，没有电流通过。 综上 第1空、 a； 第2空、没有。 【分析】电路的三种状态：断路：电路中存在接触不良、或者损害电路中无电流；短路：电路中电流直接连接在用电器两端，用电器无电流，通路：电路正常工作。 考点六：根据实物图画电路图 【例题1】请根据图所示的实物电路在虚线框内画出对应的电路图。 【答案】 【解析】【解答】由实物图可知，把用电器首尾依次相连，作图所示： 【分析】根据电流流向分析电路的连接，再根据电路图连接实物图。 七、考点七：实物的电路连接 【例题1】按照如图所示的电路图，请用笔画线帮助小明同学连接实物图。（连接时导线不许交叉） 【答案】 【解析】【解答】分析电路图可知，电流从电源正极流出后，分别经过灯L2和灯L1、开关S1后，电流汇合经过干路开关S，再回到电源负极，据此连接实物图，如图所示： 【分析】根据电流流向分析电路的连接，再根据电路图连接实物图。 巩固练习 一、选择题 1．关于电流和电源，下列说法中合理的是（　　） A．电路中只要有电源，就一定产生电流 B．在电源外部电流的方向是“电源正极→用电器→电源负极” C．只有正电荷的定向移动才能形成电流 D．金属导体中自由电子有移动就能形成电流 2．如图所示，高铁车顶上的受电弓与高压线合称“弓网系统”，用来为高铁动力提供电能。你认为受电弓与高压线接触面上的材料选用以下哪种材料较为合适（　　） A．橡胶 B．石墨 C．玻璃 D．塑料 3．如图所示是某物理小组画的电路图，其中完整的电路是（　　） A． B． C． D． 4．如题图为某新型折叠屏手机，折叠屏主要部件是柔性发光二极管。下列说法正确的是（　　） A．发光二极管由超导体制成 B．发光的屏幕相当于电源 C．充电时，手机电池相当于电源 D．发光二极管具有单向导电性 5．如图所示电路，闭合开关，电路所处的状态是（　　） A．通路 B．断路 C．短路 D．无法判断 6．如图所示充电宝正在给手机电池充电，下列说法不正确的是（　　） A．手机电池相当于电源 B．充电宝相当于电源 C．连接线相当于导线 D．充电宝、手机、连接线形成通路 7．如图所示，电路中电荷定向移动的情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．金属导线中发生定向移动的电荷是负电荷 B．电源的上端为正极 C．电源若是干电池，此过程是内能转化为电能 D．断开开关后，金属导线中的电荷就不再发生移动 8．如图所示，电路元件及导线连接均完好，当开关S1、S2闭合后，下列分析正确的是（　　） A．两灯都亮 B．只有灯L1亮 C．只有灯L2亮 D．两灯都不亮 9．对于如图所示的电路，下列说法中正确的是（　　） A．闭合S2，断开S1、S3时，电路是断路 B．闭合S1、S2、S3时，电路是通路 C．闭合S1、S3，断开S2时，电路是短路 D．闭合S2、S3，断开S1时，Ll发光而L2不发光 二、填空题 10．组成电路的最基本元件中　 　是起控制作用的；电路中某处被切断，电路中就不会有电流流过，这种故障称为　 　；给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于　 　（选填“用电器”或“电源”）。 11．如图所示是电子在导体中的运动情况，导体中有电流的是图　 　（选填“甲”或“乙”），此图中电流的方向是向　 　（选填“左”或“右”）。 12．2023年8月，华为手机mate60系列正式上市，该手机搭载的麒麟9000s芯片处理器是我国自主研发和生产的国产芯片。该芯片的主要材料是　 　（选填“导体”、“半导体”或“绝缘体”）。该手机还有其他多项“黑科技”，如“反向充电”技术，当它给其它手机充电时，mate60手机相当于电路中的　 　。在充电过程中，不考虑手机温度的变化，另一部手机的电池的　 　能将增加。 13．电学实验中连接实物电路时应注意：开关必须处于　 　状态；电源的两极不允许直接用导线连接，以免造成　 　，损坏电源。 14．如图甲中发光二极管具有　 　向导电性；如图乙中的电路，电灯中的电流方向是　 　；形成电流的电子移动方向是　 　。（后两空均选填“A到B”或“B到A”） 15．如图所示，当开关S1闭合、S2断开时，电路处于　 　状态，当开关S1、S2都闭合时，电路处于　 　状态。（均选填“通路”“短路”“断路”） 三、作图题 16．根据电路图连接实物。 17．如图所示，按照左边所示的电路图，只能用2根笔画线代表导线将电路补充完整。 18．根据电路图甲连接实物图乙。 19．根据图甲的实物图，在图乙的虚线方框内画出对应的电路图。 20．根据如图所示的实物连接图，在虚线框中画出相应的电路图。 第 1 页 共 24 页 学科网（北京）股份有限公司 $$