15.2电流和电路 2025-2026学年人教版(2024)物理九年级全一册
人教版初中物理新教材:第十五章《电流和电路》
第二节《电流和电路》综合复习适用于全国地
一、电流
(一)电流的形成
电荷的定向移动形成电流。在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子,电流是自由电子的定向移动形成的;在酸碱盐的水溶液中,正、负离子都能自由移动,电流是正、负离子定向移动形成的。例如,当闭合手电筒的开关时,电池中的自由电荷在电路中定向移动,形成电流,使灯泡发光。
(二) 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。在电路中,电流从电源的正极出发,经过用电器等元件,流向电源的负极。需要注意的是,在金属导体中,实际定向移动的是带负电的自由电子,其移动方向与电流方向相反。
2.电路中电流方向:在电源外部,电流沿着 “正极→用电器→负极” 的方向流动;在电源内部,电流从负极流向正极,从而形成一个完整的回路。例如,在简单的串联电路中,电流从电池的正极流出,依次通过灯泡、开关等,最后回到电池负极。
二、电路
(一) 电路的组成
1.电源:能够持续提供电能的装置,它将其他形式的能转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池、发电机等。干电池是把化学能转化为电能,太阳能电池是将太阳能转化为电能。
2.用电器:消耗电能的设备,它将电能转化为其他形式的能。例如,电灯将电能转化为光能和内能,电动机将电能转化为机械能。
3.开关:用来控制电路的通断。闭合开关,电路接通,有电流通过;断开开关,电路断开,电流无法通过。
4.导线:用于连接电源、开关、用电器等元件,为电荷的定向移动提供通道,输送电能。通常由金属制成,其外皮一般是绝缘材料,防止漏电。
(二) 电路的三种状态
1.通路:处处连通的电路。通路状态下,电路中有电流通过,用电器能够正常工作。比如,当家庭电路中的开关闭合,电器连接正常时,电路处于通路,电器可以正常使用。
2.断路(开路):断开的电路。断路时,电路中没有电流,用电器不能工作。可能是由于开关未闭合、导线断开、用电器损坏等原因导致。例如,手电筒的灯泡灯丝断了,电路就处于断路状态,灯泡不会亮。
3.短路:分为电源短路和用电器短路。
4.电源短路:直接用导线将电源的正、负极连接起来,这种情况会导致电路中电流极大,可能烧毁电源和
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导线,甚至引发火灾,是非常危险的,绝不允许发生。比如,在实验中,如果不小心将导线直接连接在电池的正负极两端,就会造成电源短路。
5.用电器短路:用导线把用电器两端直接连接起来,此时电流不通过该用电器,该用电器无法工作,但电源不会受到损坏。例如,在串联电路中,若用一根导线将其中一个灯泡两端连接起来,这个灯泡就被短路,电流会绕过它直接通过导线,该灯泡不亮,而电路中的其他用电器可能仍能工作(如果电路中还有其他用电器)。
(三) 电路图
1.定义:用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。常见的电路元件符号有:电源(长线段表示正极,短线段表示负极)、开关(断开的开关表示电路未接通,闭合的开关表示电路接通)、灯泡(用一个圆圈加一个交叉线表示)、电流表(用 “A” 加一个圆圈表示)、电压表(用 “V” 加一个圆圈表示)、电阻(用长方形或锯齿线表示)等。
2.作用:电路图可以清晰、简洁地表示电路的组成和连接方式,便于分析和设计电路。通过电路图,我们能够快速了解电流的路径、各个元件的位置以及它们之间的连接关系,有助于解决电路故障、进行电路实验等。例如,在安装复杂的电路前,先绘制电路图可以帮助我们规划线路连接,避免出现错误。
三、 导体与绝缘体
1.导体:容易导电的物体叫做导体。常见的导体有金属(如铜、铁、铝等)、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。导体容易导电是因为导体内部有大量可以自由移动的电荷,这些自由电荷在电压的作用下能够定向移动形成电流。例如,金属导体依靠内部的自由电子导电,酸碱盐的水溶液依靠正、负离子导电。
2.绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体。常见的绝缘体有橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷,即使有电压作用,也很难形成电流。
3.导体和绝缘体的区别与联系:导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化。例如,玻璃在常温下是绝缘体,但当它被加热到红炽状态时,会变成导体;干燥的木棒是绝缘体,而潮湿的木棒会变成导体。这是因为条件改变时,物质内部的电荷分布和运动状态发生了变化,使得原本不导电的物体具备了导电能力,或者原本导电的物体失去了导电能力。
4.应用:导体和绝缘体在生活和生产中都有广泛的应用。导体常被用来制作导线,以输送电能,如家庭电路中的电线芯通常用铜或铝制成;绝缘体则常被用来隔离带电体,防止触电事故的发生,如电线的外皮、电工手套、绝缘棒等都采用绝缘材料制作。
练习题
一、选择题
- 下列关于电流形成的说法中,正确的是( )
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