内容正文:
第2节 电流
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电路的构成及其三种状态 1
题型2 电路图 4
题型3 电流 6
题型4 电流的测量 8
【能力培优练】 11
【链接中考】 15
【重难题型讲解】
题型1 电路的构成及其三种状态
1、电路:电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路;一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
2、电路的组成和各部分的作用:电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能导线将电源正负极直接连接起来
3、电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
4、用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
5、常见断路、短路的原因
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合,导线断裂、接头松脱等
电路中无电流,用电器不工作
短路
电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
★特别提醒
(1)电源短路,导线将电源的正、负极连接起来,发生短路.电路中的电流很大,极有可能将电源也烧坏,电源短路是一种有危害的连接方式,在电路的连接中是不允许出现的。
(2)局部短路,也叫短接,如图所示,开关闭合,灯泡L1被短路,不亮,灯泡L2亮.局部短路没有危害,只是被短路的用电器不能工作。
【归纳总结】电路由电源、用电器、开关、导线构成;有通路(正常工作)、断路(断开不工作)、短路(电源正负极直接连,易损坏)三种状态。
【典例1-1】当开关S1和S2都闭合后,图所示电路中的两盏灯都能发光的电路是:( )
A. B. C. D.
【典例1-2】在图所示的电路中,电源电压保持不变。灯 L1、L2中一个出现了断路或短路故障,闭合电键S 后:
① 若两灯均不发光,则三个电表中示数一定不为零的电表是 表;
②若两灯中有一个发光、一个不发光,则三个电表中示数可能为零的电表是 表。
跟踪训练1如图所示电路图中,已经造成短路的电路图是
A. B. C. D.
跟踪训练2在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯都不发光,已知电路中存在故障且只发生在灯L1或L2中的一个。
①电路中的故障可能是 。
②为了检测故障,可以用一条导线并联在灯 两端,若两灯仍都不发光,则可判断发生故障的是灯 。(②均选填“L1”或“L2”)。
题型2 电路图
1、电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2、常见的电路元件符号
3、电路图与实物图:电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。
4、画电路图时的注意事项
(1)电路元件符号用统一规定的符号。
(2)连线时应横平竖直,呈方形。
(3)各元件符号不要画在拐角处,且导线尽量避免交叉。
(4)线路要连接到位,中间不能有断点。
(5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致。
(6)元件做好标注,如L、S等。
(7)同一电路中涉及多个相同元件,加下标进行区别,如S1、S2等。
(8)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。
(9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
★特别提醒
电路中缺少元件以及短路错误是常考查的错误原因。
5、画好电路图的方法
(1)应完整地反映电路的组成,即有电源、用电器、开关和导线。
(2)规范地使用电路元件符号,不能自选符号。
(3)交叉相连的点要画粗黑圆点。
(4)合理地安排电路元件符号的位置,尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中,使电路图清楚美观,并注意元件符号绝不能画在拐角处。
(5)导线要横平竖直,转弯画成直角,电路图一般呈长方形。
(6)最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画电路元件,且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
★特别提醒
根据实物图画出电路图的方法
(1)先理清电流的路径,可从电源正极开始,沿着电流的方向逐个寻找,直到电源负极。
(2)所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。
【归纳总结】电路图是用规定符号(如电源、灯泡符号)表示电路连接的图,能清晰呈现电路构成与连接方式,是分析和研究电路的重要工具。
【典例2-1】如图所示的各个图中,正确的电路是( )
A. B. C. D.
【典例2-2】如图,根据实物图的连接情况,在虚线框内画出对应的电路图。
跟踪训练1下图所示的电路图与实物连线图相对应的是( )
A. B.
C. D.
跟踪训练2小明按照如图甲所示的电路,完成实物部分连接如图乙所示,请将电路连接完整。
题型3 电流
1、电流
电流的形成
电荷的定向移动形成了电流
电流的方向
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反
获得持续电流的条件
①电路中有电源;
②电路为通路
★特别提醒
判断电流方向时,要明确以下三点:(1)发生定向移动的是什么电荷;(2)此电荷从哪个物体转移到哪个物体上;(3)如果定向移动的电荷是正电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相同;如果定向移动的电荷是负电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相反。
2、电流形成的原因
(1)电流是电荷的定向移动形成的;在导体中,大量的自由电荷通常情况下做无规则运动,此时不会形成电流,只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。
(2)形成电流的电荷有:正电荷、负电荷,酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子,金属导体中是自由电子,球面显示器中电子枪的电子流等。
★特别提醒
电荷必须定向移动才能形成电流,而电荷有两种,正电荷和负电荷;正电荷定向移动可以形成电流,负电荷定向移动可以形成电流,还可以是正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流。
3、电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
4、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
5、电流的三种效应
(1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等。
(2)电流的磁效应,如电铃等。
(3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
6、一些常见的电流值
计算器中电源的电流
约100μA
半导体收音机电源的电流
约50mA
手电筒中的电流
约200mA
家庭节能灯中的电流
约0.1A
家用电视机的电流
约0.5A
家用电冰箱的电流
约1A
家用空调器的电流约
约5A
雷电电流
可达2×105A
【归纳总结】电流由电荷定向移动形成(金属中是自由电子),大小用 I 表示、单位安培,方向规定为正电荷定向移动方向(与自由电子移动方向相反)。
【典例3-1】关于电流,下列说法中错误的是( )
A.自由电荷的定向移动形成电流
B.通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大
C.在闭合电路中,电流从电源的正极通过导体流向负极
D.金属导体中电流的方向与自由电子移动的方向相反
【典例3-2】如图所示电路中,干电池的负极为 端.闭合电键时,电路中有电流通过,此时的电流方向为 ;导体中自由电子的定向移动方向为 (选填a→b,b→a)
跟踪训练1家用白炽灯正常工作时的电流最接近( )
A.20毫安 B.200毫安 C.2000毫安 D.20000毫安
跟踪训练2导体两端的电压是导体中自由电荷做 移动的原因。物理学规定电流是从电源的 极流出的,某小灯发光电流为0.2安,表示每秒通过导体横截面的电荷量为 。
题型4 电流的测量
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
2、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
3、电流表的使用规则
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
★特别提醒
判断电流表测量的对象
(1)电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
(2)如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
(3)去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
4、电流表的读数方法
(1)确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
(2)确定分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
(3)接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
★特别提醒
常见的学生用电流表一般有0~0.6A和0~3A两个量程,当指针在同一位置时,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍。
【归纳总结】电流用电流表测量,需串联接入电路、电流从正接线柱进负接线柱出,选合适量程,读数时看量程和分度值,不能直接接电源两极。
【典例4-1】如图所示电路,能正确测出灯L1的电流是( )
A. B.
C. D.
【典例4-2】如图所示的器材叫做 ,使用时必须把它 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的 接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为 。
跟踪训练1用电流表测通过灯泡L2的电流,下列接法中正确的是( )
A.B.C.D.
跟踪训练2在“用电流表测电流”的实验中,必须将电流表 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流流入电流表的 接线柱( 选填“+”或“-”),所测电流不得超过它的 。由图可知电流表的示数为 安。
【能力培优练】
1.如图所示,当开关S1和S2闭合时( )
A.电流表测量干路中的电流 B.电压表能测量L1两端的电压
C.电流表测量L2的电流 D.电压表不能测量电源电压
2.如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A.A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
B.B中的自由电子通过金属棒流向A,A金属箔的张角增大
C.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
D.A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
3.下列说法中,正确的是( )
A.电流方向总是从电源正极流向负极
B.正、负电荷的定向移动都能形成电流
C.金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向一致
D.以上说法都是错误的
4.闭合开关后,以下几个电路图中,能使两灯泡都正常发光的图是( )
A. B.C. D.
5.炎炎夏日,空调成了家家户户不可或缺的电器。下列数据中,家用空调正常工作时的电流最接近( )
A.500mA B.1A C.2A D.5A
6.如图所示的实验电路,闭合开关S、S1后,电流表A₁的示数为0.3A,电流表A₂的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联 B.通过L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
C.电流表A2只测L2的电流 D.断开S1后,电流表A1的示数变小
7.下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡电流的是( )
A. B. C. D.
8.我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的 ,该过程主要将电能转化为 能;如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。家用洗衣机正常工作时的电流约为1A= 。
9.如图所示,当开关 闭合时,、组成并联电路;当、、闭合时,电路处于 状态。
10.如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,按钮下压压电材料使其A、B两端分别出现“正”、“负”电荷,电荷通过与压电材料相连的导线,在打火机的排气嘴处放电,从而点燃燃气。放电时,电流方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
11.如图所示是我国某品牌的电动汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为带电物体有吸引 的性质;干毛巾上的电荷没有通过人手转移,说明干毛巾是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
12.如图甲所示,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转如图乙所示,则通过灯泡的电流是 A。
13.如图所示的电路中,当开关S1、S2断开时,灯泡 串联; 当开关S、S1、S2都闭合时, 并联,此时电流表测的是 中的电流。
14.根据如图(甲)所示的电路图,用笔画线代替导线连接图(乙)实物电路。
15.请根据下面的实物连接图在右边的方框内画出电路图(电动机的符号 M )。
【链接中考】
1.(2025·四川凉山·中考真题)下列电路元件与所对应的符号不相符的是( )
A. B. C. D.
2.(2025·广西·中考真题)将下列物体接入如图所示电路的、两点,可使小灯泡发光的是( )
A.玻璃片 B.塑料尺 C.橡皮筋 D.金属棒
3.(2025·上海杨浦·一模)“验证阿基米德原理”实验中,需将所测物体受到的浮力大小和 大小进行比较。在“用电流表测电流”实验中,应将电流表 联连接在被测电路中,若观察到电流表指针如图所示,为使读数精确,接下来的操作是 。
4.(2025·贵州贵阳·三模)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,开关同时控制两灯,电流表测量通过小灯泡L1的电流,导线不能交叉。
5.(2025·上海黄浦·一模)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,灯和都能发光,且电流表只测量通过灯的电流。
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第2节 电流
【题型导航】
【重难题型讲解】 1
题型1 电路的构成及其三种状态 1
题型2 电路图 5
题型3 电流 9
题型4 电流的测量 12
【能力培优练】 15
【链接中考】 23
【重难题型讲解】
题型1 电路的构成及其三种状态
1、电路:电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路;一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
2、电路的组成和各部分的作用:电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成,缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能导线将电源正负极直接连接起来
3、电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路,即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流,用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流,用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
4、用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电器不工作
电源短路时,电源、导线中会产生较大的电流,会烧坏导线和电源
联系
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
5、常见断路、短路的原因
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合,导线断裂、接头松脱等
电路中无电流,用电器不工作
短路
电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
★特别提醒
(1)电源短路,导线将电源的正、负极连接起来,发生短路.电路中的电流很大,极有可能将电源也烧坏,电源短路是一种有危害的连接方式,在电路的连接中是不允许出现的。
(2)局部短路,也叫短接,如图所示,开关闭合,灯泡L1被短路,不亮,灯泡L2亮.局部短路没有危害,只是被短路的用电器不能工作。
【归纳总结】电路由电源、用电器、开关、导线构成;有通路(正常工作)、断路(断开不工作)、短路(电源正负极直接连,易损坏)三种状态。
【典例1-1】当开关S1和S2都闭合后,图所示电路中的两盏灯都能发光的电路是:( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.当开关S1和S2都闭合,灯泡L1和L2并联,两盏灯都能发光,故A符合题意;
B.当开关S2闭合,灯泡L1和L2串联,都能发光,当开关S1和S2都闭合,L1通路,可以发光,灯泡L2短路,不能发光,故B不符合题意;
C.开关闭合前,L1发光,L2断路,当开关S1和S2都闭合,L1可以发光,灯泡L2短路,不能发光,故C不符合题意;
D.当开关S1和S2都闭合,L1短路,不能发光,L2通路,可以发光,故D不符合题意。
故选A。
【典例1-2】在图所示的电路中,电源电压保持不变。灯 L1、L2中一个出现了断路或短路故障,闭合电键S 后:
① 若两灯均不发光,则三个电表中示数一定不为零的电表是 表;
②若两灯中有一个发光、一个不发光,则三个电表中示数可能为零的电表是 表。
【答案】 V1 V2
【详解】[1]灯 L1、L2中一个出现了断路或短路故障,由图得,开关S闭合时,两灯泡串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量灯泡L2的电压。依题意得,灯 L1、L2中一个出现了断路或短路故障,若两灯均不发光,则故障为灯 L1、L2中一个出现了断路,因此电路中没有电流,电流表示数为0;当灯泡L1断路时,电压表V1有示数,电压表V2没有示数;当灯泡L2断路时,电压表V1有示数,电压表V2有示数,因此若两灯均不发光,则三个电表中示数一定不为零的电表是V1。
[2] 若两灯中有一个发光、一个不发光,则故障为灯 L1、L2中一个出现了短路,当灯泡L1短路时,三只电表均有示数;当灯泡L2短路时,电表V2没有示数,其余两只电表均有示数,故若两灯中有一个发光、一个不发光,则三个电表中示数可能为零的电表是V2。
跟踪训练1如图所示电路图中,已经造成短路的电路图是
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据“如图所示电路图中,已经造成短路的电路图是”可知,本题考查电路故障分析,根据电路三种状态的特点就行求解.
【详解】A.开关未闭合,电路为通路,故A不符合题意;
B.开关未闭合,电路也为通路,故B不符合题意;
C.开关未闭合,电路为断路,故C不符合题意;
D.电流从正极出发后,会不经任何用电器直接回到负极,电源短路,故D符合题意.
跟踪训练2在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,两灯都不发光,已知电路中存在故障且只发生在灯L1或L2中的一个。
①电路中的故障可能是 。
②为了检测故障,可以用一条导线并联在灯 两端,若两灯仍都不发光,则可判断发生故障的是灯 。(②均选填“L1”或“L2”)。
【答案】 L1断路或L2断路 L1 L2
【详解】[1]由电路图可知,两灯串联,由串联电路的特点可知,若是两个灯中一个灯断路,整个电路断路,而另一个灯也不会发光,故两灯都不发光,所以电路故障可能是L1断路或L2断路。
[2][3]若用一条导线并联在灯L1两端,灯L2仍都不发光,说明L2断路,则可判断发生故障的是灯L2。
题型2 电路图
1、电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2、常见的电路元件符号
3、电路图与实物图:电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。
4、画电路图时的注意事项
(1)电路元件符号用统一规定的符号。
(2)连线时应横平竖直,呈方形。
(3)各元件符号不要画在拐角处,且导线尽量避免交叉。
(4)线路要连接到位,中间不能有断点。
(5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致。
(6)元件做好标注,如L、S等。
(7)同一电路中涉及多个相同元件,加下标进行区别,如S1、S2等。
(8)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。
(9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
★特别提醒
电路中缺少元件以及短路错误是常考查的错误原因。
5、画好电路图的方法
(1)应完整地反映电路的组成,即有电源、用电器、开关和导线。
(2)规范地使用电路元件符号,不能自选符号。
(3)交叉相连的点要画粗黑圆点。
(4)合理地安排电路元件符号的位置,尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中,使电路图清楚美观,并注意元件符号绝不能画在拐角处。
(5)导线要横平竖直,转弯画成直角,电路图一般呈长方形。
(6)最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画电路元件,且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
★特别提醒
根据实物图画出电路图的方法
(1)先理清电流的路径,可从电源正极开始,沿着电流的方向逐个寻找,直到电源负极。
(2)所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。
【归纳总结】电路图是用规定符号(如电源、灯泡符号)表示电路连接的图,能清晰呈现电路构成与连接方式,是分析和研究电路的重要工具。
【典例2-1】如图所示的各个图中,正确的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】电源、开关、用电器,用导线连接起来组成简单的电路;
A. 电路中没有用电器,故A不符合题意;
B.电路中没有开关和电源,故B不符合题意;
C..电源、开关、用电器、导线都有,满足形成电路的条件,故C符合题意;
D..导线直接接在电源两端,形成电源短路,故D不符合题意。
故选C。
【典例2-2】如图,根据实物图的连接情况,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】根据实物图可知,电流从电源的正极流出经过开关S3分线,一条支路上有灯泡L2、开关S2,另一条支路上有开关S1、灯泡L1与上一条支路汇合后回到电源的负极,如下图所示:
跟踪训练1下图所示的电路图与实物连线图相对应的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量的是干路中的电流,故A不符合题意;
B.两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量的是通过灯泡L1的电流,故B符合题意;
C.两灯并联,开关控制整个电路,电流表测量的是通过灯泡L2的电流,故C不符合题意;
D.两灯并联,开关控制灯泡L2,电流表测量的是通过灯泡L1的电流,故D不符合题意。
故选B。
跟踪训练2小明按照如图甲所示的电路,完成实物部分连接如图乙所示,请将电路连接完整。
【答案】
【详解】由图甲知,灯泡L1和L2串联,电压表与灯泡L1并联,测量L1两端的电压,则完整的电路连接图如下
题型3 电流
1、电流
电流的形成
电荷的定向移动形成了电流
电流的方向
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反
获得持续电流的条件
①电路中有电源;
②电路为通路
★特别提醒
判断电流方向时,要明确以下三点:(1)发生定向移动的是什么电荷;(2)此电荷从哪个物体转移到哪个物体上;(3)如果定向移动的电荷是正电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相同;如果定向移动的电荷是负电荷,则电流方向与该电荷移动的方向相反。
2、电流形成的原因
(1)电流是电荷的定向移动形成的;在导体中,大量的自由电荷通常情况下做无规则运动,此时不会形成电流,只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。
(2)形成电流的电荷有:正电荷、负电荷,酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子,金属导体中是自由电子,球面显示器中电子枪的电子流等。
★特别提醒
电荷必须定向移动才能形成电流,而电荷有两种,正电荷和负电荷;正电荷定向移动可以形成电流,负电荷定向移动可以形成电流,还可以是正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流。
3、电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
4、电流的符号和单位
(1)电流:单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流,用符号I表示。
(2)单位:电流单位是安培,简称安,用符号A表示;电流常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA);换算关系:1A=1000mA,1mA=1000μA。
5、电流的三种效应
(1)电流的热效应,如白炽灯,电饭锅等。
(2)电流的磁效应,如电铃等。
(3)电流的化学效应,如电解、电镀等。
6、一些常见的电流值
计算器中电源的电流
约100μA
半导体收音机电源的电流
约50mA
手电筒中的电流
约200mA
家庭节能灯中的电流
约0.1A
家用电视机的电流
约0.5A
家用电冰箱的电流
约1A
家用空调器的电流约
约5A
雷电电流
可达2×105A
【归纳总结】电流由电荷定向移动形成(金属中是自由电子),大小用 I 表示、单位安培,方向规定为正电荷定向移动方向(与自由电子移动方向相反)。
【典例3-1】关于电流,下列说法中错误的是( )
A.自由电荷的定向移动形成电流
B.通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流就越大
C.在闭合电路中,电流从电源的正极通过导体流向负极
D.金属导体中电流的方向与自由电子移动的方向相反
【答案】B
【详解】A.自由电荷的定向移动会形成电流,故A正确,不符合题意;
B.电流的大小与通过导体横截面的电荷量、通电时间有关,故B错误,符合题意;
C.在闭合电路中,电流从电源的正极通过导体流向负极。故C正确,不符合题意;
D.规定正电荷定向移动方向为电流的方向,金属导电靠的是自由电子,故金属导体中电流的方向与自由电子移动的方向相反,故D正确,不符合题意。
故选B。
【典例3-2】如图所示电路中,干电池的负极为 端.闭合电键时,电路中有电流通过,此时的电流方向为 ;导体中自由电子的定向移动方向为 (选填a→b,b→a)
【答案】 a b→a a→b
【分析】根据题目中对于电流方向和电子移动方向的判断可知,本题考查电流的方向,根据电流方向的判断以及正负电荷定向移动的方向与电流方向之间的关系进行求解.
【详解】[1]干电池正极是突出的,负极是平的,因此图中干电池的负极为a端;
[2]在电源外部,电流的方向为从正极到负极,b为正极,a为负极,因此电流的方向为b→a;
[3]物理学上规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,因此导体中自由电子的定向移动方向为a→b.
跟踪训练1家用白炽灯正常工作时的电流最接近( )
A.20毫安 B.200毫安 C.2000毫安 D.20000毫安
【答案】B
【详解】家用白炽灯正常工作时的电流最接近
故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
跟踪训练2导体两端的电压是导体中自由电荷做 移动的原因。物理学规定电流是从电源的 极流出的,某小灯发光电流为0.2安,表示每秒通过导体横截面的电荷量为 。
【答案】 定向 正极 12C
【详解】[1]电压是导体中自由电荷做定向移动的原因。
[2]物理学规定,电流从电源的正极流出。
[3]由可得
故通过导体的横截面积的电荷量为12C。
题型4 电流的测量
1、电流表:用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点:其内阻很小,可视为零,接入电路中不影响电路中电流大小。
2、认识电流表
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为0.1A
3、电流表的使用规则
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现以下两种情况:
(1) 指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏小;
(2) 指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反偏,容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不能超过所选量程;(2)在不超过量程的前提下,应选用小量程测电流,因为小量程分度值小,精度高
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
★特别提醒
判断电流表测量的对象
(1)电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。电流表所测量的电流,正是流经与其相连的电器的电流。
(2)如果电流表安装在串联电路中,且安装在干路上,那么它测量的是总电流;如果安装在支路上,则测量的是这个支路的电流。
(3)去表法判断电流表的测量对象:将电流表断开,分析哪些用电器不能工作,则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
4、电流表的读数方法
(1)确定量程,看清选用的是哪个量程,从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
(2)确定分度值,根据所使用的量程,看清每一大格表示的电流值,认清每一大格又分成多少小格,确定每一小格表示的电流值是多少,如果使用0-0.6A量程,则每一小格是0.02A,如果使用0-3A量程,则每一小格是0.1A。
(3)接通电流后,当指针稳定后(不再左右摆动时)读数,看清指针一共转过多少小格,用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流,即I=分度值×小格数。
★特别提醒
常见的学生用电流表一般有0~0.6A和0~3A两个量程,当指针在同一位置时,0~3A量程的读数是0~0.6A量程读数的5倍。
【归纳总结】电流用电流表测量,需串联接入电路、电流从正接线柱进负接线柱出,选合适量程,读数时看量程和分度值,不能直接接电源两极。
【典例4-1】如图所示电路,能正确测出灯L1的电流是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.电流表应与被测对象串联。电流表和灯泡L1并联,造成L1短路,故A错误;
B.电流应从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,图中电流表的正负接线柱接反了,故B错误;
C.电流表在干路上测的是干路的电流,故C错误;
D.电流表和灯泡L1串联,测通过L1的电流,故D正确。
故选D。
【典例4-2】如图所示的器材叫做 ,使用时必须把它 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流从它的 接线柱流入(选填“+”或“-”)。在某次测量时,它的表盘如图所示,则此时的读数为 。
【答案】 电流表 串联 + 1A
【详解】[1]如图所示的器材是测量电流大小的工具,叫做电流表。
[2]要测量电流,根据串联电路电流相等的特点,使用时必须把电流表串联在电路中。
[3]电流表使用时电流应从正接线柱流入,负接线柱流出,即“正进负出”。
[4]如图所示,电流表选用大量程,分度值为0.1A,示数为1A。
跟踪训练1用电流表测通过灯泡L2的电流,下列接法中正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,电流表串联在干路中,测量通过两只灯泡的总电流,故A错误;
B.由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,电流表与灯泡L2串联,但电流由负接线柱流入,正接线柱流出,正负接线柱接反了,会使指针反向偏转,所以无法测通过灯泡L2的电流,故B错误;
C.由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,电流表与灯泡L1串联,测量通过L1的电流,故C错误;
D.由电路图可知,两个灯泡并联在电路中,电流表与灯泡L2串联,且电流由正接线柱流入,负接线柱流出,所以电流表测量通过灯泡L2的电流,故D正确。
故选D。
跟踪训练2在“用电流表测电流”的实验中,必须将电流表 在电路中(选填“串联”或“并联”),电流流入电流表的 接线柱( 选填“+”或“-”),所测电流不得超过它的 。由图可知电流表的示数为 安。
【答案】 串联 + 量程 0.5
【详解】[1][2][3]电流表必须串联接入电路,让电流从电流表“+”接线柱流入,“-”接线柱流出;被测电路的电流不能超过电流表的量程。
[4]由图可知电流表接小量程,电流表示数为0.5A。
【能力培优练】
1.如图所示,当开关S1和S2闭合时( )
A.电流表测量干路中的电流 B.电压表能测量L1两端的电压
C.电流表测量L2的电流 D.电压表不能测量电源电压
【答案】B
【详解】分析实物图可知,当开关S1和S2闭合时,灯泡L1和L2并联,电流表在L1所在支路上,测该支路电流;电压表并联在支路两端,测各支路两端电压及电源电压。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.如图所示,取两个相同的验电器A和B,使A带正电,B不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是( )
A.A中正电荷通过金属棒流向B,A金属箔的张角减小
B.B中的自由电子通过金属棒流向A,A金属箔的张角增大
C.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,B金属箔的张角增大
D.A中负电荷通过金属棒流向B,B中正电荷通过金属棒流向A
【答案】C
【详解】A.图中,验电器A和B是相同的两个验电器,其中A带正电,B不带电,当用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来时,正电荷不移动,验电器B中的自由电子将移动到验电器A中,故A错误;
B.B中的自由电子通过金属棒流向A,与验电器A中的正电荷相互中和,则验电器A所带的正电荷的电荷量在减小,张角减小,故B错误;
C.验电器B由于失去自由电子,则B也会带正电,且电荷量在增加,所以金属棒中瞬间电流的方向从A流向B,验电器A金属箔的张角减小,验电器B金属箔的张角增大,故C正确;
D.金属中是靠负电荷的移动来回导电,所以是B中的自由电子通过金属棒流向A,故D错误。
故选C。
3.下列说法中,正确的是( )
A.电流方向总是从电源正极流向负极
B.正、负电荷的定向移动都能形成电流
C.金属导体中的电流方向与自由电子定向移动方向一致
D.以上说法都是错误的
【答案】B
【详解】A.在电源外部,电流方向是从电源正极流向负极,而在电源内部,电流方向则是从电源负极流向正极,故A错误;
BD.电流是由电荷定向移动形成的,发生定向移动形成电流的可以是正电荷,也可以是负电荷,故B正确,D错误;
C.正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,而电子是负电荷,所以金属导体的电流方向与自由电子定向移动方向相反,故C错误。
故选B。
4.闭合开关后,以下几个电路图中,能使两灯泡都正常发光的图是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【详解】A.由图可知,两灯泡串联,闭合电路后,灯泡L1、L2均被短路,两灯泡均不发光,故A不符合题意;
B.由图可知,闭合电路后,电路中没有电源,就不会有电流流过灯泡,所以两灯泡均不发光,故B不符合题意;
C.由图可知,两灯泡串联,闭合电路后,灯泡L1被短路不会发光,L2可发光,故C不符合题意;
D.由图可知,两灯泡并联,闭合电路后,电路形成通路,两灯泡均正常发光,故D符合题意。
故选D。
5.炎炎夏日,空调成了家家户户不可或缺的电器。下列数据中,家用空调正常工作时的电流最接近( )
A.500mA B.1A C.2A D.5A
【答案】D
【详解】家用空调正常工作的功率约为1000W,根据P=UI得,电流约为
故选 D。
6.如图所示的实验电路,闭合开关S、S1后,电流表A₁的示数为0.3A,电流表A₂的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.L1与L2串联
B.通过L1、L2的电流分别是0.3A、0.2A
C.电流表A2只测L2的电流
D.断开S1后,电流表A1的示数变小
【答案】B
【详解】AC.由实物图可知,L1与L2并联,电流表A2测干路电流,电流表A1测通过L1的电流,故AC错误;
B.电流表A2的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.3A,所以,干路电流为0.5A,通过L1的电流为0.3A,通过L2的电流为
IL2=I2-I1=0.5A-0.3A=0.2A
故B正确;
D.因为电流表A1测通过L1的电流,断开S1后,L2熄灭,不影响L1支路电流,则电流表A1的示数不变,故D错误。
故选B。
7.下列电路中,闭合开关后,电流表能正确测量出通过灯泡电流的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.、并联,电流表在支路上,且正负接线柱接反,不能测量出通过灯泡的电流,故A不符合题意;
B.、并联,电流表在干路上,测干路电流,不能测量出通过灯泡的电流,故B不符合题意;
C.电流表与并联,不能测量出通过灯泡的电流,故C不符合题意;
D.、、电流表串联,且电流表正负接线柱连接正确,能测量出通过灯泡的电流,故D符合题意。
故选D。
8.我国新能源汽车发展迅猛,受到国内外广大消费者的青睐。给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于基本电路中的 ,该过程主要将电能转化为 能;如图所示是某电动汽车充电站的一排充电桩,这些充电桩是 (选填“串联”或“并联”)的。家用洗衣机正常工作时的电流约为1A= 。
【答案】 用电器 化学 并联 106
【详解】[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池需要消耗电能,相当于基本电路中的用电器。
[2]蓄电池充电过程中消耗电能,将电能转化为化学能储存起来。
[3]这些充电桩可以单独工作,互不影响,是并联的。
[4]家用洗衣机正常工作时的电流约为
1A=103mA=106μA
9.如图所示,当开关 闭合时,、组成并联电路;当、、闭合时,电路处于 状态。
【答案】 S2S3 短路
【详解】[1]当开关S2、S3闭合时,电流然后分别流经两盏灯泡,L1、L2组成并联电路;
[2]当、、闭合时,电流从正极出发,经S1、S3直接回到负极,造成短路。
10.如图所示为气体打火机中的点火装置——压电点火器。当按下打火按钮时,按钮下压压电材料使其A、B两端分别出现“正”、“负”电荷,电荷通过与压电材料相连的导线,在打火机的排气嘴处放电,从而点燃燃气。放电时,电流方向是 (选填“由A到B”或“由B到A”)。
【答案】由A到B
【详解】导线A端带正电荷,B端带负电荷,规定正电荷移动的方向为电流的方向,因此电流的方向是由A到B。
11.如图所示是我国某品牌的电动汽车,给汽车蓄电池充电时,蓄电池相当于 (选填“用电器”或“电源”);刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为带电物体有吸引 的性质;干毛巾上的电荷没有通过人手转移,说明干毛巾是 (选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 用电器 轻小物体 绝缘体
【详解】[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池需要消耗电能,相当于用电器。
[2]刚擦完车玻璃的干毛巾很容易吸附灰尘,这是因为毛巾与玻璃摩擦带上了电荷,带电物体有吸引轻小物体的性质。
[3]干毛巾上的电荷没有通过人手转移,说明干毛巾不容易导电,是绝缘体。
12.如图甲所示,当开关S闭合后,两电流表的指针偏转如图乙所示,则通过灯泡的电流是 A。
【答案】0.9
【详解】据图可知,电路是两个灯泡并联,电流表A1测L1支路电流,电流表A2测干路电流,乙图中电流表A2的偏转角度小于电流表A1的偏转角度,因此电流表A2选择大量程,分度值为0.1A,读数为1.2A;电流表A1选择小量程,分度值是0.02A,读数为0.3A,根据并联电路中电流规律可得,的电流是
13.如图所示的电路中,当开关S1、S2断开时,灯泡 串联; 当开关S、S1、S2都闭合时, 并联,此时电流表测的是 中的电流。
【答案】 L1和L3 L1和L2 L2
【详解】[1]如图,当开关S1、S2断开时,L2被断开,L1和L3首尾顺次相接,只有一条电流路径,所以L1和L3串联。
[2][3]当开关S、S1、S2都闭合时,L3被短路,L1和L2并列连接,所以L1和L2并联。此时电流表与L2串联,所以测量L2中的电流。
14.根据如图(甲)所示的电路图,用笔画线代替导线连接图(乙)实物电路。
【答案】
【详解】根据电路图,开关在干路上,两灯并联,电流表测L2的电流,如图所示
15.请根据下面的实物连接图在右边的方框内画出电路图(电动机的符号 M )。
【答案】
【详解】由实物图画电路图的方法:从电源的正极开始,依次画出灯泡、开关、电动机,直到电源的负极。电路图要画的方正,元件不要画在拐弯处,元件要分散。如图所示:
【链接中考】
1.(2025·四川凉山·中考真题)下列电路元件与所对应的符号不相符的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
由图可知,灯泡、电池、开关与所对应的电路符号是相符的,而电流表的电路符号是,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2025·广西·中考真题)将下列物体接入如图所示电路的、两点,可使小灯泡发光的是( )
A.玻璃片 B.塑料尺 C.橡皮筋 D.金属棒
【答案】D
【详解】为了使小灯泡发光,则电路是通路,所以接在电路中的物体是导体,由于金属棒是导体,玻璃片、塑料尺、橡皮筋都不容易导电,是绝缘体,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2025·上海杨浦·一模)“验证阿基米德原理”实验中,需将所测物体受到的浮力大小和 大小进行比较。在“用电流表测电流”实验中,应将电流表 联连接在被测电路中,若观察到电流表指针如图所示,为使读数精确,接下来的操作是 。
【答案】 它排开的液体受到的重力 串 改接小量程
【详解】[1]验证阿基米德原理实验时,用称重法测量浮力的大小,并需要将浮力大小与物体排开的液体重力进行比较,从而得出F浮=G排。
[2][3]在“用电流表测电流”实验中,应将电流表串联连接在被测电路中,如图所示,电流表选择0~3A的量程,指针偏转角度太小,为使读数精确,接下来的操作是改接小量程。
4.(2025·贵州贵阳·三模)如图所示是未完成连接的实物电路,请在图中用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:两灯并联,开关同时控制两灯,电流表测量通过小灯泡L1的电流,导线不能交叉。
【答案】
【详解】两灯并联,开关同时控制两灯,开关接在干路上;电流表测量通过小灯泡L1的电流,电流表与L1串联。如图所示:
5.(2025·上海黄浦·一模)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上。补上后要求:闭合开关S后,灯和都能发光,且电流表只测量通过灯的电流。
【答案】
【详解】由题意可知,两灯并联,闭合开关S后,灯和都能发光,说明开关在干路上,电流表只测量通过灯的电流,则电流表串联在L2的支路上,因此应将电流表的“0.6”接线柱与L1右端相连,电流表的负接线柱与L2的右端相连,如图所示:
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