第2节 电流和电路(举一反三讲义)物理人教版2024九年级全一册
2025-09-25
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2份
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63页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 电流和电路 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电流,简单电路 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.88 MB |
| 发布时间 | 2025-09-25 |
| 更新时间 | 2025-09-25 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-09-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54088364.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2节 电流和电路
目 录
【学习目标】 1
【思维导图】 3
【知识梳理】 3
知识点一:电流 3
知识点二:导体与绝缘体 8
知识点三:电路的构成 11
知识点四:电路图 13
知识点五:通路 断路 短路 18
【方法技巧】 24
方法技巧(一) 画电路图口诀 24
方法技巧(二) 由实物图画电路图的方法及注意事项 24
【巩固训练】 25
【学习目标】
(一)学习目标
核心素养
具体目标内容
物理观念:建立 “电流”“电路” 的基本概念,形成对电学系统的初步认知;
科学思维:通过对比串联、并联电路的差异,培养分类归纳、逻辑辨析能力。
1. 知道电流的形成原因,能说出电流方向的规定。
2. 了解电路的基本组成,能分别说明各部分的作用。
3. 区分串联电路和并联电路,能说出两种电路的基本特点。
4. 认识常见的电路元件符号,知道电路图的定义,能规范表述电路图的绘制规则。
科学探究:通过实验操作、现象观察与图表转化(实物→电路图),提升实验操作能力、空间想象能力和现象分析能力;
解决问题能力:运用电路知识判断电路故障(如灯泡不亮的原因),解决 “电路连接与识别” 的实际问题。
1. 能通过生活实例归纳出 “电路正常工作的条件”,并解释 “断路(开路)、短路” 的含义及短路的危害。
2. 能完成 “连接简单串联电路和并联电路” 的实验操作,观察并记录电路通断时的现象,根据现象判断电路连接是否正确。
3. 能根据实物电路画出规范的电路图,也能根据电路图连接对应的实物电路;能识别简单电路图中的串联、并联结构。
科学态度:形成严谨操作、尊重实验现象的科学态度;
社会责任:建立安全用电意识,理解科学知识与实际生活的联系。
1. 感受电路在生活、科技中的广泛应用,激发对电学实验和电路设计的兴趣。
2. 通过实验操作培养 “安全用电” 意识,体会规范操作对实验安全和结果准确性的重要性。
3. 了解串联、并联电路在实际生活中的应用差异,认识 “科学知识服务于生活” 的价值。
(二)重点难点
1.重点
(1)电路的基本组成及各部分作用(是认识、分析、设计电路的基础,所有电路问题均围绕 “组成与作用” 展开);
(2)串联电路与并联电路的特点及区分(是后续学习 “电路计算”“家庭电路” 的核心,也是解释生活中电路现象的关键);
(3)电路图的绘制与识别(是 “实物电路” 与 “理论分析” 的桥梁,规范绘制是物理实验与考试的基本要求)。
2.难点
(1)电流方向的理解(规定 “正电荷定向移动方向为电流方向”,但实际电路中是自由电子(负电荷)定向移动,与电流方向相反,易造成认知混淆);
(2)短路的理解与危害(抽象且具有危险性,学生难以直观感受 “短路时电流过大” 的后果,易忽略电路设计中的短路风险);
(3)根据需求设计简单串并联电路(需要结合 “电路特点” 与 “实际需求”,如 “要求两灯独立控制” 需设计并联电路,对知识迁移和应用能力要求较高)。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一:电流
【实验】探究电路中电流形成的条件
甲 乙 丙
【实验过程】
(1)设计电路,如图甲所示,无论断开还是闭合开关,灯泡都不亮;
(2)加上电源,如图乙所示,灯泡不亮;
(3)如图丙,闭合开关,灯发光。
【实验结论】
电路中电流形成的条件:
(1)电路中有电源;
(2)电路是闭合回路。
1.电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
(1)其中“定向”是指导体中电荷大致朝一个方向移动。
(2)正电荷和负电荷都可以定向移动形成电流。
2.电路中形成电流的条件
(1)电路中有电源;
(2)电路必须是闭合的。
3.电流的方向:物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(1)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同;
(2)电流的方向与负电荷(如电子)定向移动的方向相反;
(3)在电路中,电源外部:电流由电源正极出发,经开关、用电器,流回电源负极;电源内部:电流由负极流向正极。
4.电流形成的三种情形
(1)只有正电荷定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向即为电流的方向;
(2)只有负电荷定向移动形成电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,如金属导体中的电流;
(3)导体中正、负电荷同时朝相反方向定向移动形成电流,电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,如电解液中的电流。
5.二极管
(1)二极管是一种电子元件,常见的有普通二极管和发光二极管,发光二极管简称LED;
(2)特点:具有单向导电性,电流经二极管的正极流向负极,电流能形成回路;电流经二极管负极流向正极,电流不能形成回路。我们可以利用二极管的这个特性判断电流的方向。
(3)二极管的电路符号:普通二极管——,发光二极管——
类比法的应用
电流与水流类似,可以把电流想象成水流,理解电流的形成,我们把这种思维方法称为类比法。
【典例1】(2025·安徽·中考真题)如图所示,为两个相同的验电器,带正电,带负电,的金属箔张开的角度大于的金属箔张开的角度。若用一带绝缘柄的金属棒把和的金属球连接起来,则( )
A.电子从M转移到N B.金属棒中始终有电流
C.产生的电流方向从N流向M D.M的金属箔张开的角度减小
【答案】D
【解析】带正电,带负电,的金属箔张开的角度大于的金属箔张开的角度,说明M所带电荷数大于N所带电荷数。用一带绝缘柄的金属棒把和的金属球连接起来,连接的瞬间,电子从N到M移动,N带的负电荷减少,金属箔的张角减小,M带正电荷减少,金属箔的张角减小,当两个验电器所带电荷平衡后,电子将不再定向移动,即金属棒中不再有电流;而电流方向与自由电子定向移动的方向相反,所以金属棒中的瞬间电流方向是M→N,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【典例2】(2025·安徽合肥·一模)图是一种静电消除装置,用手触摸顶端时可以将人体的静电导向大地。若人体带有负电荷,接触装置时( )
A.负电荷从人体流向装置,电流从装置流向人体
B.正电荷从人体流向装置,电流从人体流向装置
C.负电荷从装置流向人体,电流从装置流向人体
D.正电荷从装置流向人体,电流从人体流向装置
【答案】A
【解析】若人体带有负电荷,接触装置时人体的负电荷从人体流向装置导入大地,电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,因此形成电流的方向是从装置流向人体。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式1】(2025·河南·三模)图中的运油车正在卸油,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连。下列说法正确的是( )
A.快速流出的油和油罐由于摩擦,创造了大量电荷
B.运油车与静电消除器相连的“绳子”芯是绝缘体
C.若瞬间电流方向是由静电消除器流向运油车,则运油车带负电荷
D.夏天更容易闻到汽油味,是因为温度升高,分子才会发生无规则运动
【答案】C
【解析】A.快速流出的油和油罐由于摩擦产生了静电,但不是创造了电荷,故A错误;
B.快速流出的油和油罐由于摩擦起电现象会积累过多电荷,为防止发生事故,将一条“绳子”把运油车与静电消除器相连,“绳子”可以使电荷从运油车转移到静电消除器,所以“绳子”芯应是导体,故B错误;
C.瞬间电流方向是由静电消除器流向运油车,由于负电荷的移动方向与电流方向相反,则负电荷由运油车流向静电消除器,说明运油车带负电荷,故C正确;
D.卸油时,闻到汽油味,汽油分子运动到鼻子处,这是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,但不是温度升高,分子才会发生无规则运动,故D错误。
故选C。
【变式2】(2025·辽宁大连·模拟预测)北方干燥的室内,由于身体与衣物、空气间摩擦会使人体带电,电荷积累过多有可能点燃易燃易爆物品,若人体带负电,说明人体 了电子;触碰导体释放电荷时,瞬间电流方向 (填“由人到导体”或“由导体到人”)。
【答案】得到 由导体到人
【解析】[1]人体带负电说明人体中负电荷是数量大于正电荷的数量,由于电子带负电荷,所以人体得到了电子。
[2]触碰导体,人体失去电子,导体得到电子,负电荷移动方向由人体到导体,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,所以瞬间电流方向由导体到人。
【变式3】(2025·湖北十堰·二模)中国科学院北京纳米能源与系统研究所团队发明了摩擦纳米发电机(TENG)技术,其原理是利用纳米材料之间的摩擦起电来实现微小的机械能向电能的转化。如图,让两种不同材质的摩擦层a、b相互摩擦带上电荷并形成电压(相当于电源),从而在外部电路中形成电流,使电流表正常偏转。下列分析正确的是( )
A.摩擦层a、b相互摩擦的过程中创造了电荷
B.摩擦层a、b相互摩擦后分别带同种电荷
C.电源内部,摩擦层a、b相互摩擦的过程中负电荷从摩擦层b向a转移
D.导线中的自由电子从摩擦层b经电流表向a定向移动
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的本质是电荷的转移,不是创造了电荷,故A错误;
B.摩擦过程中,对核外电子束缚能力弱的物质失去电子带正电,对核外电子束缚能力强的物质得到电子带负电,所以摩擦层a、b相互摩擦后分别带异种电荷,故B错误;
CD.如图所示,电流从电流表“+”接线柱进入电流表,从电流表“-”接线柱流出电流表,故电源外部电流的方向从摩擦层a流过电流表,回到摩擦层b,电源内部电流方向从摩擦层b到摩擦层a,因为电流方向与负电荷定向移动的方向相反,所以导线中的自由电子从摩擦层b经电流表向a定向移动,电源内部,摩擦层a、b相互摩擦的过程中负电荷从摩擦层a向b转移,故C错误,D正确。
故选D。
知识点二:导体与绝缘体
1.导体
(1)定义:容易导电的物体叫导体。
(2)常见的导体:所有的金属、石墨、大地、人体、潮湿的空气、电解溶液等。
(3)导体容易导电的原因:导体容易导电是因为导体内部存在大量可自由移动的电荷;金属容易导电是因为金属内部有大量可自由移动的电子;电解溶液容易导电是因为溶液内含有大量可自由移动的正、负离子。
2.绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体叫绝缘体。
(2)常见的绝缘体:玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、食用油等。
(3)绝缘体不容易导电的原因:绝缘体内部几乎不存在可自由移动的电荷。
3.导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定的条件下,可发生相互转化。如干燥的木材、空气是绝缘体,潮湿的木材、空气是导体。
【例3】(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
【解析】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。
【例4】(2025·湖南·中考真题)如图,某学生发明的塑料插座盖,将暂时不用的插座孔盖起来防止触电。这主要是利用塑料的( )
A.绝缘性 B.弹性 C.导电性 D.导热性
【答案】A
【解析】A.绝缘性是指物体不导电的性质。插座中存在电流,如果人不小心接触到插座孔内的带电部分,就会发生触电事故。而塑料具有良好的绝缘性,用塑料制作插座盖,将暂时不用的插座孔盖起来,可以防止人接触到插座孔内的带电部分,从而避免触电事故的发生。所以这主要是利用了塑料的绝缘性,故A符合题意。;
B.弹性是指物体在受力变形后能够恢复原状的性质。虽然塑料可能具有一定的弹性,但弹性并不是制作插座盖防止触电的主要原因,弹性主要与插座盖的安装和使用的便利性有关,而不是与防止触电的功能直接相关,故B不符合题意;
C.导电性是指物体能够传导电流的性质。如果塑料具有导电性,那么用它制作的插座盖就无法起到防止触电的作用,反而会使触电的风险增加。所以制作插座盖不能利用塑料的导电性,故C不符合题意;
D.导热性是指物体传导热量的能力。插座盖的主要作用是防止触电,与导热性无关。而且在正常使用插座时,插座产生的热量通常较小,不需要利用塑料的导热性来散热,故D不符合题意。
故选A。
【变式1】(2025·甘肃·中考真题)有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中 小球可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷,橡胶棒是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
【答案】C 绝缘体
【解析】[1]同种电荷相互排斥,A、B靠近时相互排斥,说明A、B带同种电荷;B、C靠近时相互吸引,因为异种电荷相互吸引,带电体具有吸引轻小物体的性质,B是带电体,所以C可能带与B不同的电荷,也可能不带电。
[2]由于橡胶棒不容易导电,所以橡胶棒是绝缘体。
【变式2】(2025·广西南宁·三模)废物利用是节约资源的重要手段,下列废物再加工后,最适合做如图电工钳外套的是( )
A.废钢 B.废铁 C.废锡箔纸 D.废橡胶
【答案】D
【解析】电工钳外套需要用绝缘材料制成,废钢、废铁、废锡箔纸都是导体,不能用于制作电工钳外套,废橡胶是绝缘体,而且耐磨性好,适合制作电工钳外套,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式3】(2025·吉林·模拟预测)现有橡皮、玻璃球、金属磁铁、盐水、纯水、铜线六种物体,小丽按物质的物理属性将它们分成两类,如下表所示。小丽分类的依据是( )
第一类
第二类
橡皮、玻璃球、纯水
盐水、铜线、金属磁铁
A.导电性 B.磁性 C.密度 D.硬度
【答案】A
【解析】橡皮、玻璃球、纯水都属于不容易导电的绝缘体;盐水、铜线、金属磁铁都属于容易导电的导体,所以小丽分类的依据是导电性,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
知识点三:电路的构成
1.组成电路的基本元件:电源、开关、用电器和导线,四者缺一不可。
2.各组件的作用
(1)电源:提供电能的装置,工作中将其他形式的能转化为电能,常见的电源有发电机、干电池、蓄电池等;
(2)开关:控制电路的通断,如生活中的按钮开关、闸刀、空开等;
(3)用电器:消耗电能的装置,工作中将电能转化为其他形式的能,常见的有电灯、冰箱、洗衣机、空调、电视机、电风扇、电吹风等;
(4)导线:传输电能的装置,连接电路中各元件,组成电流的路径。
【典例5】关于电路,下列说法中不正确的是( )
A.电源是提供电能的装置
B.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
C.用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
D.电路中必须有电源并且是通路时,电路中才有电流
【答案】C
【解析】A.电源是将其它形式的能转换为电能的装置,故电源是提供电能的装置;故A正确,不符合题意;
B.物理中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,按照这个规定,在电源外部,电流方向是沿着正极→用电器→负极的方向流动;故B正确,不符合题意;
C.用电器是消耗电能的装置,它将电能转化为其它形式的能,故C错误,符合题意;
D.电路两端有电压,且电路是通路时,电路中才有电流,故D正确,不符合题意。
故选C。
【典例6】(2025·山东济南·一模)某款手机搭载了我国自主研发的芯片,能支持20W“反向充电”。当该手机利用“反向充电”功能给其他手机充电时,该手机所起的作用与下列哪一电路元件相同( )
A.开关 B.导线
C.用电器 D.电源
【答案】D
【解析】该手机利用反向充电功能给其他手机充电时,为其他手机提供电能,相当于电源,而其他手机消耗电能,相当于电路中的用电器。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
【变式1】(2025·吉林长春·模拟预测)如图是自制静电消除器,若人体带有静电,手拿该装置接触到其它物体时,静电消除器内部的锡纸球会运动,从而消除静电。该过程中,静电消除器相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器 C.导线 D.开关
【答案】C
【解析】自制静电消除器在这一过程中相当于电路中的导线,只提供电流路径,把电荷传输到内部,使锡纸球运动起来,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式2】(2025·内蒙古赤峰·三模)某兴趣小组通过如图所示的方式使二极管(LED灯)发光。图中的橙子在电路中的作用是( )
A.创造电荷 B.产生光能 C.充当电源 D.消耗电能
【答案】C
【解析】图中的橙子是提供电能的装置,故橙子在电路中充当电源,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式3】智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景。感应卡其实就是一个 ;给智能门锁的锂电池充电时,锂电池相当于 。(均选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)
【答案】 开关 用电器
【解析】[1]用感应卡开启房门,可知感应卡控制电路的通断,感应卡其实就是一个开关。
[2]锂电池在充电时,消耗电能转化为化学能,相当于一个用电器。
知识点四:电路图
1.概念:用电路元件符号表示电路连接的图叫电路图。
2.常见电路元件及符号
(1)电源: —— 或
(2)开关: ——
(3)电灯: ——
(4)电阻: ——
(5)滑动变阻器: ——
(6)电阻箱: ——
(7)电流表: ——
(8)电压表: ——
(9)电铃: ——
(10)电动机: ——
(11)二极管: ——
(12)导线交叉相连:
(13)导线交叉不连:
3.电路图的作用与特点:
(1)电路图是用来表示实际电路的连接方式;
(2)由于电路图是利用各元件符号来表示电路的连接方式,其特点是便于画、便于识图和分析。
4.画电路图的基本要求:
(1)电路图中的导线应横平竖直,呈方形,不能出现斜线或曲线。
(2)各电路元件符号不能画在电路图的拐角处,应尽可能对称分布。
(3)线路连接要到位,中间不能出现断点。
(4)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置顺序一致,不能颠倒。
(5)各电路元件应标上名称代号,如开关标S,灯泡标L,电阻标R等。
(6)同一电路中涉及多个相同元件,可在元件代号加脚标进行区别,如L1、L2等。
【典例7】在虚线框内将如图所示的实物电路改画成电路图。
【答案】
【解析】分析电路,可知开关S1在干路,S2与灯L2串联在一个支路,L1在另一个支路,两灯并联,电路图如图所示
【典例8】请按图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连起来。
【答案】
【解析】由图甲得,L1、L2并联,开关S在干路上。根据图甲,从电源正极直到电源负极,按顺序连线,如图所示:
【变式1】(2025·广西南宁·一模)如图所示的符号表示的电学元件是( )
A.电流表 B.电池 C.开关 D.灯泡
【答案】D
【解析】由图可知,该符号表示的是灯泡,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【变式2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图甲所示的是电铃工作的实物图,请在图乙方框中画出电路图。
【答案】
【解析】从实物图可知,电路由电源、开关、电铃串联组成。画电路图时,用符号表示各元件,依次连接 。 如下图所示:
【变式3】按照如图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(用笔画线代替导线,导线不许交叉)
【答案】
【解析】由电路图可知,灯泡与电铃并联,一个开关在干路上控制整个电路,另一个开关在电铃所在的支路控制该支路,因此连接的实物图如图所示:
知识点五:通路 断路 短路
1.通路:
(1)定义:电路中处处连通的电路,即用电器能够正常工作。
(2)特点:电路中有电流,用电器能正常工作。
2.断路:
(1)定义:电路中某处断开的电路。
(2)断路的几种情况:
①电路中开关断开;
②电路中导线断开;
③电路中用电器损坏断开。
(3)特点:电路中无电流,用电器不能工作。
3.短路:
(1)定义:用一根导线直接将某一电路元件(或某一段含一个或多个电路元件的电路)的两端连接起来形成的电路。
(2)短路的几种情况:
①用一根导线直接将电源的两级连接起来,形成电源短路,又叫完全短路。
②用一根导线将某一用电器的两端连接起来,该用电器不能工作,与它连接的其它用电器可能正常工作,叫用电器短路,又叫部分短路。
③用一根导线将某一开关两端连接起来,该开关无法起到控制作用,叫开关短路,也是部分短路。
④用一根导线将某一段电路(包含两个及以上的电路元件但不是全部)的两端连接起来,也属于部分短路。
(3)特点:被短路的元件(不包含电源)无电流,其余部分电流很大,容易烧坏电源或其他电路元件,甚至引发火灾。
【典例9】(2025·安徽合肥·二模)如图所示,小明在“探究串联电路电流规律”实验中,闭合开关后,两只灯泡均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,有一只灯泡亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮。产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡被短路 B.灯泡开路
C.灯泡被短路 D.灯泡开路
【答案】D
【解析】A.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡被短路,则闭合开关后,现象应是灯泡L2发光,这与题中“两只灯泡均不亮”的情况不一致,故A不符合题意;
B.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡开路,则闭合开关后,会出现两只灯泡都不亮的情况,但当电流表接A、B两点时,现象应当是灯泡L2发光,而不是两只灯泡均不亮,故B不符合题意;
C.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡被短路,则闭合开关后,现象应是灯泡L1发光,这与题中“两只灯泡均不亮”的情况不一致,故C不符合题意;
D.灯泡L1与L2串联,若电路故障原因是灯泡开路,则闭合开关后,会出现两只灯泡都不亮的情况,当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,灯泡L1亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,因为灯泡处开路两只灯泡也均不亮。故D符合题意。
故选D。
【典例10】(2025·四川成都·二模)在某次实验探究活动中,小王连接的电路如图所示,各元件完好。关于实验现象,下列分析正确的是( )
A.开关闭合后,灯泡和并联,只有一个灯发光
B.将连接、的导线拆除,开关闭合后,只有一个灯发光
C.将连接、的导线改接到、间,开关闭合后,两灯均发光
D.将连接、的导线改接到、间,开关闭合后,两灯均发光
【答案】C
【解析】A.由图知道 ,开关S闭合后,电源两端被直接用导线相连,形成电源短路,一段时间后,两节干电池会被烧坏,两灯均不会发光,故A错误;
B.将d、g间导线拆除,开关S闭合后,灯泡L1和L2串联,两灯均发光,故B错误;
C.c、d间导线改接到c、e间,开关S闭合后,灯泡L1和L2并联,两灯均发光,故C正确;
D.将d、g间导线改接到d、e间,灯泡L2被短路,开关S闭合后,只有灯泡L1发光,故D错误。
故选C。
【变式1】如图所示的电路中,闭合开关和,下列分析正确的是( )
A.小灯泡亮,电铃响 B.小灯泡亮,电铃不响
C.小灯泡不亮,电铃响 D.小灯泡不亮,电铃不响
【答案】C
【解析】如图所示的电路,开关与并联,当两个开关都闭合后,小灯泡会被短路,所以不会发光,电路为电铃的基本电路,电铃仍能工作,因此电铃响,小灯泡不亮。所以A、B、D错误,C正确;
故选C。
【变式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接线柱a、b时,两灯都不亮;接接线柱b、c时,两灯都不亮;接接线柱c、d时,两灯都亮,则( )
A.灯断路 B.灯断路
C.灯短路 D.开关S断路
【答案】D
【解析】A.用导线的两端连接接线柱a、b时,两灯都不亮,说明问题不在ab段,所以灯泡没有断路,故A不符合题意;
B.用导线连接接线柱b、c时,两灯都不亮,说明bc段也没有问题,灯泡没有断路,故B不符合题意;
C.如果是灯泡短路,则闭合开关后灯泡应该会亮,故C不符合题意;
D.由以上分析可知,问题只能在cd段,且当用导线连接接线柱c、d时,两灯都亮,所以故障应该是开关S断路,故D符合题意。
故选D。
【变式3】如图所示,在三个电阻R1、R2和R3中只有一个电阻断路,一个电阻短路,现用一只标有“220V”字样的较大功率的灯泡对该电路进行检测,当它接在下表所列的某两点时,灯泡的亮暗情况如表所示,则( )
灯并接处
a、d
a、b
b、c
c、d
a、c
灯发光情况
正常发光
不发光
比正常发光暗
不发光
比正常发光暗
A.电阻R1断路,电阻R2短路 B.电阻R1短路,电阻R2断路
C.电阻R1断路,电阻R3短路 D.电阻R1短路,电阻R3断路
【答案】D
【解析】当把“检测灯”并接在a、d处,灯正常发光,说明灯直接接在电源上,ad之间有开路现象;
当把“检测灯”并接在a、b处,灯不发光,说明电阻R1短路或ab之外有开路;
当把“检测灯”并接在b、c处,灯比正常发光暗,说明该灯与其它用电器串联接入电路,所分电压低于220V,这两点之间有开路,即电阻R3断路,其它是连通的,R1或R2至少有一个是正常的;
当把“检测灯”并接在c、d处,灯不发光,说明电阻R2短路或cd之外有开路;
当把“检测灯”并接在a、c处,灯比正常发光暗,说明该灯与其它用电器串联接入电路,所分电压低于220V,这两点之间有开路,R2是正常的;
由上面的分析可知:电阻R1短路,电阻R3断路,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
掌握三图,解决断路、短路问题
只要电路满足以下三种情况,则电路存在故障。
1.电源短路:
(1)电路图:
(2)说明:导线直接连接电源两端
(3)现象:会烧坏电源,绝不允许。
2.用电器被短路:
(1)电路图:
(2)说明:导线直接连接用电器两端
(3)现象:被短路的用电器(灯泡)停止工作,其他用电器仍能工作。
3.电路断路
(1)电路图:
(2)导线、开关或用电器断开
(3)现象:用电器不能工作。
【方法技巧】
方法技巧(一) 画电路图口诀
画电路前画元件,
认真规范是关键。
整个图形是长框,
元件均匀摆四方。
拐角之处留空白,
这样标准显出来。
方法技巧(二) 由实物图画电路图的方法及注意事项
1.画法:
按电流的路径,由电源的正极开始,沿电流的方向逐个画出相应元件的符号,直到电源的负极。
2.注意:
(1)电路图和实物图电路的元件连接顺序要一一对应;
(2)电路图中各元件的位置安排要适当,尽量做到电路图美观、匀称;
(3)开关的状态要与实物电路中的对应。
【巩固训练】
1.(2025·湖北·中考真题)在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是( )
A.金属 B.玻璃 C.橡胶 D.陶瓷
【答案】A
【解析】能够导走静电的材料必须是导体。
A.金属是良好的导体,内部有大量自由电子可以传导电荷,因此掺入防静电服面料后能有效导走人体静电,故A符合题意;
B.玻璃通常是绝缘体,不导电无法有效导走静电,故B不符合题意;
C.大多数橡胶是绝缘体,绝缘体能带电,但不容易导电,故C不符合题意;
D.陶瓷一般是绝缘体,在高压下可能部分导电,但不稳定,不适合日常防静电,故D不符合题意。
故选A。
2.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作,这主要是利用塑料的( )
A.导热性 B.延展性 C.导电性 D.绝缘性
【答案】D
【解析】家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作,主要是利用塑料的绝缘性,避免人接触带电体而触电,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
3.(2025·广东梅州·三模)如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置。甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,甲渗透膜只能让海水中带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让海水中带负电的氯离子通过,此时容器就变成了一个电源,把小灯泡接入电路,闭合开关,小灯泡发光。则下列说法正确的是( )
A.通过小灯泡的电流方向是从a到b
B.该发电装置左边是电源的负极
C.该发电装置内部,只有负电荷在发生定向移动
D.该发电装置不做任何改变,可以一直工作下去
【答案】A
【解析】AB.钠离子(正电荷)向左移动,氯离子(负电荷)向右移动,电源左端聚集正电荷,右端聚集负电荷,电源左端是正极,右端是负极,电源外部电流从正极流向负极,所以通过小灯泡的电流方向是从a到b,故A正确,B错误;
C.该装置内部,正电荷(钠离子)、负电荷(氯离子)都发生定向移动,故C错误;
D.随着电荷移动,两边正负电荷会逐渐减少,最终无法形成电流,不能一直工作下去,故D错误。
故选A。
4.(2025·湖北黄冈·一模)飞机在飞行过程中与空气摩擦往往会带上负电。为了在飞机着陆时把电荷及时转移走,某些飞机会在地轮上安装搭地线(如图所示)。下列有关说法正确的是( )
A.飞机带上负电是因为失去电子 B.与飞机摩擦的空气也会带负电
C.搭地线必须用绝缘体材料制作 D.着陆时电流从大地流向飞机
【答案】D
【解析】A.飞机带上负电是因为得到电子,故A错误;
B.飞机带上负电是因为得到电子,与飞机摩擦的空气因失去电子而带等量的正电,故B错误;
C.飞机因得到电子带负电,为了避免发生放电现象,应将飞机带的电荷转移给大地,所以搭地线必须用导体材料制作,故C错误;
D.飞机因得到电子带负电,着陆时飞机上的负电荷通过搭地线流向大地,而电流方向与负电荷定向移动的方向相反,所以电流从大地流向飞机,故D正确。
故选D。
5.(2025·河南驻马店·三模)飞机在空中飞行时与空气摩擦,一般会带上正电荷。为了防止电荷积聚可能引发的危险,飞机起落架上大多使用特制的接地轮胎,以泄放掉飞机在空中飞行时积累的电荷。下列说法正确的是( )
A.飞机与空气摩擦的过程中创造了电荷
B.飞机飞行过程中会带上正电荷是因为得到电子
C.特制的轮胎需要用绝缘橡胶来制作
D.飞机落地时电流的方向是从机身流向大地
【答案】D
【解析】A.摩擦起电的实质是电荷的转移,而不是创造了电荷,飞机与空气摩擦的过程中只是电荷发生了转移,故A错误;
B.飞机飞行过程中带上正电荷,是因为失去了电子,电子带负电,失去电子后物体带正电,故B错误;
C.特制的接地轮胎需要用导体来制作,这样才能将飞机上积累的电荷通过轮胎传导到大地,起到泄放电荷的作用,若用绝缘橡胶则无法导电,不能达到目的,故C错误;
D.飞机在空中带上正电荷,正电荷定向移动的方向为电流方向,电子带负电,刚落地时,电子从大地流向机身,那么电流方向就是从机身流向大地,故D正确。
故选D。
6.(2025·广西南宁·三模)太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置,它正常工作时相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.用电器 D.导线
【答案】A
【解析】太阳能帆板是吸收太阳能,把太阳能转化为电能的装置,太阳能帆板可以为电路提供电能,故相当于电路中的电源。
故选A。
7.关于如图所示的电路图,下列说法错误的是( )
A.当闭合开关和时,灯泡被短路
B.当闭合开关时,灯泡和会发光
C.当开关、和都闭合时,灯泡和会发光
D.当开关、和都闭合时,灯泡会发光
【答案】D
【解析】A.如图,当闭合开关和时,所在的导线直接接在两端,电流绕过流入,灯泡被短路,故A正确,不符合题意;
B.当闭合开关时,电流依次流经和,灯泡和串联,故B正确,不符合题意;
CD.当开关、和都闭合时,灯泡被短路,不会发光,灯泡和并列连接,即并联接入电路,都会发光,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意;
故选D。
8.如图所示,小李用带负电的橡胶棒去接触不带电的验电器A的金属球,再用带有绝缘柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A的张角不变,B的张角变大 B.电流的方向是从A流到B
C.正电荷将通过金属棒从B流到A D.自由电子将通过金属棒从A流到B
【答案】D
【解析】A.带负电的橡胶棒接触验电器A后,A的金属箔因带负电相互排斥而张开;用金属棒连接A和B时,A上的部分自由电子会转移到B,A带的负电荷减少,张角变小,B带负电,张角变大,故A错误;
B.电流的方向与自由电子定向移动的方向相反,自由电子从A流到B,则电流方向是从B流到A,故B错误;
C.金属导体中能够自由移动的是电子,正电荷不能自由移动,不会从B流到A,故C错误;
D.A带负电,B不带电,连接瞬间A上的自由电子会通过金属棒向不带电的B移动,使B带上负电,故D正确。
故选D。
9.(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
【解析】
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。
10.(2025·湖北·三模)感应发光“冰块”外形如真实冰块一般,入水即亮,如图甲所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作,内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。
(1)其中液体感应器为先进的触水式 (选填“电源”“用电器”“开关”或“导线”)。
(2)放入水中的“冰块”,内部的电路处于 状态(选填“通路”“断路”或“短路”)。
(3)如图乙所示的电路中,同时闭合开关 ,LED灯能发光。
【答案】(1)开关 (2)通路 (3)S1、S4
【解析】(1)根据基本电路各部的作用可知,由题意可知液体感应器起控制电路的作用,所以液体感应器为是先进的触水式开关。
(2)“冰块”入水即亮,故根据触水式开关的特点可知,触水式开关接触水时,电路是通路。
(3)由图乙可知,LED灯是由发光二极管制成的,具有单向导电性,只有电流由a流向b时,LED灯才会发光,所以当闭合开关S1、S4时,电流从a到b,LED灯能发光。
11.(2025·河南驻马店·三模)如图,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔张开,这是由于两片金属箔带 (填“同种”或“异种”)电荷相互排斥;橡胶棒接触金属球的瞬间,电流的方向为 (填“金属球到金属箔”或“金属箔到金属球”)。
【答案】同种 金属箔到金属球
【解析】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,所以箔片张开。
[2]橡胶棒带负电,接触金属球的瞬间,电子从橡胶棒到金属球,则电流的方向是从金属箔到金属球,因为物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
12.(2025·黑龙江绥化·三模)电视节目《荒野求生》中展示了一个在野外获取火种的方法:将口香糖锡纸中间剪掉一些,一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快锡纸条开始冒烟、着火,如图所示。这是因为锡纸中的锡属于 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),将其两端直接与电池正负极相连会造成 (选填“断路”或“短路”)。
【答案】导体 短路
【解析】[1]锡是金属,有大量的自由电子,容易导电,所以锡属于导体。
[2]当把锡纸两端直接与电池正负极相连时,锡纸相当于导线,此时电流不经过用电器,直接从电池正极通过锡纸流到电池负极,这种情况会造成短路。
13.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图所示,飞机上的着地轮装有搭地线或不用搭地线而用 (选填“导电”或“绝缘”)橡胶做轮胎,是为了及时地把飞机在飞行过程中由于与空气发生了摩擦而带上的电荷转移给大地,以免发生放电现象,保证飞机和人员的安全,摩擦起电中的能量转换 (选填“遵守”或“违反”)能量守恒定律。
【答案】导电 遵守
【解析】[1]飞机在飞行时,与空气摩擦产生大量的静电,所以着陆时通过飞机轮上装搭地线,将静电导走,防止对飞机带来危害,若不装地线则需用导电橡胶做轮胎将静电导走。
[2]根据能量守恒定律可知,能量在转化或转移过程中,总量保持不变,故摩擦起电的过程遵守能量守恒。
14.(2025·辽宁锦州·二模)如图是科技馆推出的一项“怒发冲冠”奇幻体验项目。在体验区内,游客用手接触带电金属球后,原本柔顺的头发瞬间因带上 (选填“同种”或“异种”)电荷而竖起张开;由于她脚下的台子是 (选填“导体”或“绝缘体”),虽然此时电压有20万伏左右,但因没有电流经过人体,依然能安全体验。
【答案】同种 绝缘体
【解析】[1]电荷间的相互作用规律为:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。 在“怒发冲冠”体验项目中,游客用手接触带电金属球后,头发会带上与金属球相同的电荷,头发所带电荷为同种电荷。由于同种电荷相互排斥,所以原本柔顺的头发会瞬间竖起张开。
[2]导体是容易导电的物体,绝缘体是不容易导电的物体。 如果台子是导体,当游客接触带电金属球时,电荷会通过台子导入大地,形成电流,可能会对游客造成伤害。而题目中提到虽然此时电压有20万伏左右,但因没有电流经过人体,游客依然能安全体验,这说明电荷无法通过台子导入大地,即台子不容易导电,所以台子是绝缘体。
15.(2025·河南商丘·一模)如图为一款静电拖把,通过拖把上的静电除尘纸,可以轻松将地上细小的灰尘和毛发吸走,它利用 的原理是带电体具有的性质;为了保持这种性质,拖把头应用 (填“导体”或“绝缘体”)制造。
【答案】吸引轻小物体 绝缘体
【解析】[1]静电拖把能吸走地上细小灰尘和毛发,是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2]为了保持静电,不让电荷导走,拖把头应用绝缘体制造,因为绝缘体不容易导电,可以保持拖把头的带电状态。
16.(2025·安徽·一模)在干燥的冬季,手触摸金属门把手,有时有触电麻的感觉,这是因为摩擦起电使人体带一定量电荷,当手触摸门把手时产生放电现象。有一种静电消除器,如图甲,其内部电路可简化为图乙,R是高值电阻,假设手握住A点,用B点接触门把手,产生放电现象,红色二极管瞬间发光,则手带 电荷。(填“正”或“负”)
【答案】负
【解析】手握住A点,用B点接触门把手,产生放电现象,红色二极管瞬间发光,说明红灯左侧与负极接通,则手带负电荷。
17.(2025·山东济宁·二模)电动自行车是同学们上学、放学的交通工具,主要部件有蓄电池和电动机,在给电动自行车充电过程中,蓄电池相当于电路中的 ,骑行过程中,蓄电池把化学能转化为 。
【答案】用电器 电能
【解析】[1]给汽车蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,所以相当于用电器。
[2]骑行电动自行车时,消耗电能,蓄电池就是电源,将化学能转化为电能。
18.(2025·湖北武汉·三模)某电动汽车使用固态电池供电,如图为其简化的电路示意图。电池供电时,实现化学能转化为 能,图中电流经过用电器的方向是 (选填“向左”或“向右”)的。给电池充电时,电池相当于简单电路中的 。
【答案】电 向右 用电器
【解析】[1]电池供电时,消耗化学能,产生电能,将化学能转化为电能。
[2]图中电流经过用电器的方向是向右的,因为在电源外部,电流方向从电源的正极流向负极。
[3]给电池充电时,电池消耗电能,相当于简单电路中的用电器。
19.(2025·江西赣州·一模)如图所示是电解水实验原理图。为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间,溶液中的 Na+移动方向是从C到D,此时电路是 (选填“通路”或“断路”),则蓄电池的A端是电源的 极。
【答案】通路 负
【解析】[1] [2]溶液中的Na+移动方向是从C到D,而电荷的定向移动说明电路处于通路;同时电流方向为从C到D,在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极,故电源的正极是B端,则蓄电池的A端是负极。
20.(2025·青海海西·二模)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。
【答案】通路 短路
【解析】[1]当开关S1闭合、S2断开时,电流从电源正极流出,经过小灯泡、开关S1,回到电源负极,形成一闭合回路,故电路处于通路状态。
[2]当开关S1、S2都闭合时,导线直接连接电源的两端,故电路处于短路状态。
21.(2025·安徽芜湖·二模)如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。闭合开关S,装置在课间时,有电流通过“播放器”时,会播放音乐,此时“定时开关”处于 (选填“闭合”或“断开”)状态
【答案】断开
【解析】由图可知,闭合开关S,当“定时开关”处于闭合状态时,指示灯形成通路,则指示灯会亮,播放器被短路,则播放器中没有电流通过,播放器不会播放音乐。到达设定时间,“定时开关”断开,“播放器”形成通路,有电流通过,则“播放器”播放音乐。
22.(2025·江西南昌·一模)小明在某配电装备室看到了如图所示的标志,这是因为自来水是 (选填“导体”或“绝缘体”),用自来水灭火可能会导致电路 (填电路的状态),造成新的危害。
【答案】导体 短路
【解析】[1]禁止用水灭火,是因为自来水是导体,容易导电。
[2]用自来水灭火可能会导致电路短路,导致电流过大,可能造成火灾等新的危害。
23.请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【解析】由实物图知,L1、L2并联,开关S3在干路上,开关S2在L2的支路上,开关S1在L1的支路上;根据实物图,从电源正极直到电源负极按顺序将各个元件接入电路中,注意元件分布均匀,电路图的拐角不放元件,如图所示:
24.请依据电路图画出对应的实物图,导线不可交叉。
【答案】
【解析】由实物图可知,电流从电源正极流出,通过开关S1,再分成两条路径,一条路径经过开关S2和电铃,另一条路径经过小灯泡,再会聚到一起流回电源负极,故画出电路图如下图所示:
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第2节 电流和电路
目 录
【学习目标】 1
【思维导图】 3
【知识梳理】 3
知识点一:电流 3
知识点二:导体与绝缘体 8
知识点三:电路的构成 11
知识点四:电路图 13
知识点五:通路 断路 短路 18
【方法技巧】 24
方法技巧(一) 画电路图口诀 24
方法技巧(二) 由实物图画电路图的方法及注意事项 24
【巩固训练】 25
【学习目标】
(一)学习目标
核心素养
具体目标内容
物理观念:建立 “电流”“电路” 的基本概念,形成对电学系统的初步认知;
科学思维:通过对比串联、并联电路的差异,培养分类归纳、逻辑辨析能力。
1. 知道电流的形成原因,能说出电流方向的规定。
2. 了解电路的基本组成,能分别说明各部分的作用。
3. 区分串联电路和并联电路,能说出两种电路的基本特点。
4. 认识常见的电路元件符号,知道电路图的定义,能规范表述电路图的绘制规则。
科学探究:通过实验操作、现象观察与图表转化(实物→电路图),提升实验操作能力、空间想象能力和现象分析能力;
解决问题能力:运用电路知识判断电路故障(如灯泡不亮的原因),解决 “电路连接与识别” 的实际问题。
1. 能通过生活实例归纳出 “电路正常工作的条件”,并解释 “断路(开路)、短路” 的含义及短路的危害。
2. 能完成 “连接简单串联电路和并联电路” 的实验操作,观察并记录电路通断时的现象,根据现象判断电路连接是否正确。
3. 能根据实物电路画出规范的电路图,也能根据电路图连接对应的实物电路;能识别简单电路图中的串联、并联结构。
科学态度:形成严谨操作、尊重实验现象的科学态度;
社会责任:建立安全用电意识,理解科学知识与实际生活的联系。
1. 感受电路在生活、科技中的广泛应用,激发对电学实验和电路设计的兴趣。
2. 通过实验操作培养 “安全用电” 意识,体会规范操作对实验安全和结果准确性的重要性。
3. 了解串联、并联电路在实际生活中的应用差异,认识 “科学知识服务于生活” 的价值。
(二)重点难点
1.重点
(1)电路的基本组成及各部分作用(是认识、分析、设计电路的基础,所有电路问题均围绕 “组成与作用” 展开);
(2)串联电路与并联电路的特点及区分(是后续学习 “电路计算”“家庭电路” 的核心,也是解释生活中电路现象的关键);
(3)电路图的绘制与识别(是 “实物电路” 与 “理论分析” 的桥梁,规范绘制是物理实验与考试的基本要求)。
2.难点
(1)电流方向的理解(规定 “正电荷定向移动方向为电流方向”,但实际电路中是自由电子(负电荷)定向移动,与电流方向相反,易造成认知混淆);
(2)短路的理解与危害(抽象且具有危险性,学生难以直观感受 “短路时电流过大” 的后果,易忽略电路设计中的短路风险);
(3)根据需求设计简单串并联电路(需要结合 “电路特点” 与 “实际需求”,如 “要求两灯独立控制” 需设计并联电路,对知识迁移和应用能力要求较高)。
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一:电流
【实验】探究电路中电流形成的条件
甲 乙 丙
【实验过程】
(1)设计电路,如图甲所示,无论断开还是闭合开关,灯泡都不亮;
(2)加上电源,如图乙所示,灯泡不亮;
(3)如图丙,闭合开关,灯发光。
【实验结论】
电路中电流形成的条件:
(1)电路中有电源;
(2)电路是闭合回路。
1.电流的形成:电荷的定向移动形成电流。
(1)其中“定向”是指导体中电荷大致朝一个方向移动。
(2)正电荷和负电荷都可以定向移动形成电流。
2.电路中形成电流的条件
(1)电路中有电源;
(2)电路必须是闭合的。
3.电流的方向:物理学中规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(1)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同;
(2)电流的方向与负电荷(如电子)定向移动的方向相反;
(3)在电路中,电源外部:电流由电源正极出发,经开关、用电器,流回电源负极;电源内部:电流由负极流向正极。
4.电流形成的三种情形
(1)只有正电荷定向移动形成电流,正电荷定向移动的方向即为电流的方向;
(2)只有负电荷定向移动形成电流,电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,如金属导体中的电流;
(3)导体中正、负电荷同时朝相反方向定向移动形成电流,电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,如电解液中的电流。
5.二极管
(1)二极管是一种电子元件,常见的有普通二极管和发光二极管,发光二极管简称LED;
(2)特点:具有单向导电性,电流经二极管的正极流向负极,电流能形成回路;电流经二极管负极流向正极,电流不能形成回路。我们可以利用二极管的这个特性判断电流的方向。
(3)二极管的电路符号:普通二极管——,发光二极管——
类比法的应用
电流与水流类似,可以把电流想象成水流,理解电流的形成,我们把这种思维方法称为类比法。
【典例1】(2025·安徽·中考真题)如图所示,为两个相同的验电器,带正电,带负电,的金属箔张开的角度大于的金属箔张开的角度。若用一带绝缘柄的金属棒把和的金属球连接起来,则( )
A.电子从M转移到N B.金属棒中始终有电流
C.产生的电流方向从N流向M D.M的金属箔张开的角度减小
【典例2】(2025·安徽合肥·一模)图是一种静电消除装置,用手触摸顶端时可以将人体的静电导向大地。若人体带有负电荷,接触装置时( )
A.负电荷从人体流向装置,电流从装置流向人体
B.正电荷从人体流向装置,电流从人体流向装置
C.负电荷从装置流向人体,电流从装置流向人体
D.正电荷从装置流向人体,电流从人体流向装置
【变式1】(2025·河南·三模)图中的运油车正在卸油,为防止发生事故,用一条“绳子”把运油车与静电消除器相连。下列说法正确的是( )
A.快速流出的油和油罐由于摩擦,创造了大量电荷
B.运油车与静电消除器相连的“绳子”芯是绝缘体
C.若瞬间电流方向是由静电消除器流向运油车,则运油车带负电荷
D.夏天更容易闻到汽油味,是因为温度升高,分子才会发生无规则运动
【变式2】(2025·辽宁大连·模拟预测)北方干燥的室内,由于身体与衣物、空气间摩擦会使人体带电,电荷积累过多有可能点燃易燃易爆物品,若人体带负电,说明人体 了电子;触碰导体释放电荷时,瞬间电流方向 (填“由人到导体”或“由导体到人”)。
【变式3】(2025·湖北十堰·二模)中国科学院北京纳米能源与系统研究所团队发明了摩擦纳米发电机(TENG)技术,其原理是利用纳米材料之间的摩擦起电来实现微小的机械能向电能的转化。如图,让两种不同材质的摩擦层a、b相互摩擦带上电荷并形成电压(相当于电源),从而在外部电路中形成电流,使电流表正常偏转。下列分析正确的是( )
A.摩擦层a、b相互摩擦的过程中创造了电荷
B.摩擦层a、b相互摩擦后分别带同种电荷
C.电源内部,摩擦层a、b相互摩擦的过程中负电荷从摩擦层b向a转移
D.导线中的自由电子从摩擦层b经电流表向a定向移动
知识点二:导体与绝缘体
1.导体
(1)定义:容易导电的物体叫导体。
(2)常见的导体:所有的金属、石墨、大地、人体、潮湿的空气、电解溶液等。
(3)导体容易导电的原因:导体容易导电是因为导体内部存在大量可自由移动的电荷;金属容易导电是因为金属内部有大量可自由移动的电子;电解溶液容易导电是因为溶液内含有大量可自由移动的正、负离子。
2.绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体叫绝缘体。
(2)常见的绝缘体:玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、食用油等。
(3)绝缘体不容易导电的原因:绝缘体内部几乎不存在可自由移动的电荷。
3.导体和绝缘体没有绝对的界限,在一定的条件下,可发生相互转化。如干燥的木材、空气是绝缘体,潮湿的木材、空气是导体。
【例3】(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
【例4】(2025·湖南·中考真题)如图,某学生发明的塑料插座盖,将暂时不用的插座孔盖起来防止触电。这主要是利用塑料的( )
A.绝缘性 B.弹性 C.导电性 D.导热性
【变式1】(2025·甘肃·中考真题)有A、B、C三个轻质小球,A、B靠近时相互排斥,B、C靠近时相互吸引。上述现象是它们可能带有电荷导致的,其中 小球可能不带电;毛皮摩擦过的橡胶棒会带上电荷,橡胶棒是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”)。
【变式2】(2025·广西南宁·三模)废物利用是节约资源的重要手段,下列废物再加工后,最适合做如图电工钳外套的是( )
A.废钢 B.废铁 C.废锡箔纸 D.废橡胶
【变式3】(2025·吉林·模拟预测)现有橡皮、玻璃球、金属磁铁、盐水、纯水、铜线六种物体,小丽按物质的物理属性将它们分成两类,如下表所示。小丽分类的依据是( )
第一类
第二类
橡皮、玻璃球、纯水
盐水、铜线、金属磁铁
A.导电性 B.磁性 C.密度 D.硬度
知识点三:电路的构成
1.组成电路的基本元件:电源、开关、用电器和导线,四者缺一不可。
2.各组件的作用
(1)电源:提供电能的装置,工作中将其他形式的能转化为电能,常见的电源有发电机、干电池、蓄电池等;
(2)开关:控制电路的通断,如生活中的按钮开关、闸刀、空开等;
(3)用电器:消耗电能的装置,工作中将电能转化为其他形式的能,常见的有电灯、冰箱、洗衣机、空调、电视机、电风扇、电吹风等;
(4)导线:传输电能的装置,连接电路中各元件,组成电流的路径。
【典例5】关于电路,下列说法中不正确的是( )
A.电源是提供电能的装置
B.在电源外部,电流从电源的正极流向负极
C.用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
D.电路中必须有电源并且是通路时,电路中才有电流
【典例6】(2025·山东济南·一模)某款手机搭载了我国自主研发的芯片,能支持20W“反向充电”。当该手机利用“反向充电”功能给其他手机充电时,该手机所起的作用与下列哪一电路元件相同( )
A.开关 B.导线
C.用电器 D.电源
【变式1】(2025·吉林长春·模拟预测)如图是自制静电消除器,若人体带有静电,手拿该装置接触到其它物体时,静电消除器内部的锡纸球会运动,从而消除静电。该过程中,静电消除器相当于电路中的( )
A.电源 B.用电器 C.导线 D.开关
【变式2】(2025·内蒙古赤峰·三模)某兴趣小组通过如图所示的方式使二极管(LED灯)发光。图中的橙子在电路中的作用是( )
A.创造电荷 B.产生光能 C.充当电源 D.消耗电能
【变式3】智能门锁已进入普通百姓家庭,如图是用感应卡开启房门的情景。感应卡其实就是一个 ;给智能门锁的锂电池充电时,锂电池相当于 。(均选填“电源”“开关”“导线”或“用电器”)
知识点四:电路图
1.概念:用电路元件符号表示电路连接的图叫电路图。
2.常见电路元件及符号
(1)电源: —— 或
(2)开关: ——
(3)电灯: ——
(4)电阻: ——
(5)滑动变阻器: ——
(6)电阻箱: ——
(7)电流表: ——
(8)电压表: ——
(9)电铃: ——
(10)电动机: ——
(11)二极管: ——
(12)导线交叉相连:
(13)导线交叉不连:
3.电路图的作用与特点:
(1)电路图是用来表示实际电路的连接方式;
(2)由于电路图是利用各元件符号来表示电路的连接方式,其特点是便于画、便于识图和分析。
4.画电路图的基本要求:
(1)电路图中的导线应横平竖直,呈方形,不能出现斜线或曲线。
(2)各电路元件符号不能画在电路图的拐角处,应尽可能对称分布。
(3)线路连接要到位,中间不能出现断点。
(4)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置顺序一致,不能颠倒。
(5)各电路元件应标上名称代号,如开关标S,灯泡标L,电阻标R等。
(6)同一电路中涉及多个相同元件,可在元件代号加脚标进行区别,如L1、L2等。
【典例7】在虚线框内将如图所示的实物电路改画成电路图。
【典例8】请按图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连起来。
【变式1】(2025·广西南宁·一模)如图所示的符号表示的电学元件是( )
A.电流表 B.电池 C.开关 D.灯泡
【变式2】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)如图甲所示的是电铃工作的实物图,请在图乙方框中画出电路图。
【变式3】按照如图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(用笔画线代替导线,导线不许交叉)
知识点五:通路 断路 短路
1.通路:
(1)定义:电路中处处连通的电路,即用电器能够正常工作。
(2)特点:电路中有电流,用电器能正常工作。
2.断路:
(1)定义:电路中某处断开的电路。
(2)断路的几种情况:
①电路中开关断开;
②电路中导线断开;
③电路中用电器损坏断开。
(3)特点:电路中无电流,用电器不能工作。
3.短路:
(1)定义:用一根导线直接将某一电路元件(或某一段含一个或多个电路元件的电路)的两端连接起来形成的电路。
(2)短路的几种情况:
①用一根导线直接将电源的两级连接起来,形成电源短路,又叫完全短路。
②用一根导线将某一用电器的两端连接起来,该用电器不能工作,与它连接的其它用电器可能正常工作,叫用电器短路,又叫部分短路。
③用一根导线将某一开关两端连接起来,该开关无法起到控制作用,叫开关短路,也是部分短路。
④用一根导线将某一段电路(包含两个及以上的电路元件但不是全部)的两端连接起来,也属于部分短路。
(3)特点:被短路的元件(不包含电源)无电流,其余部分电流很大,容易烧坏电源或其他电路元件,甚至引发火灾。
【典例9】(2025·安徽合肥·二模)如图所示,小明在“探究串联电路电流规律”实验中,闭合开关后,两只灯泡均不亮,他用一个电流表去检测电路故障。当电流表接A、B两点时两只灯泡均不亮;当电流表接B、C两点时,有一只灯泡亮了,且电流表有示数;当电流表接C、D两点时,两只灯泡也均不亮。产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡被短路 B.灯泡开路
C.灯泡被短路 D.灯泡开路
【典例10】(2025·四川成都·二模)在某次实验探究活动中,小王连接的电路如图所示,各元件完好。关于实验现象,下列分析正确的是( )
A.开关闭合后,灯泡和并联,只有一个灯发光
B.将连接、的导线拆除,开关闭合后,只有一个灯发光
C.将连接、的导线改接到、间,开关闭合后,两灯均发光
D.将连接、的导线改接到、间,开关闭合后,两灯均发光
【变式1】如图所示的电路中,闭合开关和,下列分析正确的是( )
A.小灯泡亮,电铃响 B.小灯泡亮,电铃不响
C.小灯泡不亮,电铃响 D.小灯泡不亮,电铃不响
【变式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接线柱a、b时,两灯都不亮;接接线柱b、c时,两灯都不亮;接接线柱c、d时,两灯都亮,则( )
A.灯断路 B.灯断路
C.灯短路 D.开关S断路
【变式3】如图所示,在三个电阻R1、R2和R3中只有一个电阻断路,一个电阻短路,现用一只标有“220V”字样的较大功率的灯泡对该电路进行检测,当它接在下表所列的某两点时,灯泡的亮暗情况如表所示,则( )
灯并接处
a、d
a、b
b、c
c、d
a、c
灯发光情况
正常发光
不发光
比正常发光暗
不发光
比正常发光暗
A.电阻R1断路,电阻R2短路 B.电阻R1短路,电阻R2断路
C.电阻R1断路,电阻R3短路 D.电阻R1短路,电阻R3断路
掌握三图,解决断路、短路问题
只要电路满足以下三种情况,则电路存在故障。
1.电源短路:
(1)电路图:
(2)说明:导线直接连接电源两端
(3)现象:会烧坏电源,绝不允许。
2.用电器被短路:
(1)电路图:
(2)说明:导线直接连接用电器两端
(3)现象:被短路的用电器(灯泡)停止工作,其他用电器仍能工作。
3.电路断路
(1)电路图:
(2)导线、开关或用电器断开
(3)现象:用电器不能工作。
【方法技巧】
方法技巧(一) 画电路图口诀
画电路前画元件,
认真规范是关键。
整个图形是长框,
元件均匀摆四方。
拐角之处留空白,
这样标准显出来。
方法技巧(二) 由实物图画电路图的方法及注意事项
1.画法:
按电流的路径,由电源的正极开始,沿电流的方向逐个画出相应元件的符号,直到电源的负极。
2.注意:
(1)电路图和实物图电路的元件连接顺序要一一对应;
(2)电路图中各元件的位置安排要适当,尽量做到电路图美观、匀称;
(3)开关的状态要与实物电路中的对应。
【巩固训练】
1.(2025·湖北·中考真题)在一些使用精密仪器的场所,工作人员须穿着防静电服,防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是( )
A.金属 B.玻璃 C.橡胶 D.陶瓷
2.(2025·海南省直辖县级单位·模拟预测)家庭照明电路开关的外壳通常用塑料制作,这主要是利用塑料的( )
A.导热性 B.延展性 C.导电性 D.绝缘性
3.(2025·广东梅州·三模)如图所示是一种利用海水盐差能发电的装置。甲、乙两块渗透膜将容器隔成三个区域,分别加入海水和纯水,甲渗透膜只能让海水中带正电的钠离子通过,乙渗透膜只能让海水中带负电的氯离子通过,此时容器就变成了一个电源,把小灯泡接入电路,闭合开关,小灯泡发光。则下列说法正确的是( )
A.通过小灯泡的电流方向是从a到b
B.该发电装置左边是电源的负极
C.该发电装置内部,只有负电荷在发生定向移动
D.该发电装置不做任何改变,可以一直工作下去
4.(2025·湖北黄冈·一模)飞机在飞行过程中与空气摩擦往往会带上负电。为了在飞机着陆时把电荷及时转移走,某些飞机会在地轮上安装搭地线(如图所示)。下列有关说法正确的是( )
A.飞机带上负电是因为失去电子 B.与飞机摩擦的空气也会带负电
C.搭地线必须用绝缘体材料制作 D.着陆时电流从大地流向飞机
5.(2025·河南驻马店·三模)飞机在空中飞行时与空气摩擦,一般会带上正电荷。为了防止电荷积聚可能引发的危险,飞机起落架上大多使用特制的接地轮胎,以泄放掉飞机在空中飞行时积累的电荷。下列说法正确的是( )
A.飞机与空气摩擦的过程中创造了电荷
B.飞机飞行过程中会带上正电荷是因为得到电子
C.特制的轮胎需要用绝缘橡胶来制作
D.飞机落地时电流的方向是从机身流向大地
6.(2025·广西南宁·三模)太阳能帆板是一种把太阳能转化为电能的装置,它正常工作时相当于电路中的( )
A.电源 B.开关 C.用电器 D.导线
7.关于如图所示的电路图,下列说法错误的是( )
A.当闭合开关和时,灯泡被短路
B.当闭合开关时,灯泡和会发光
C.当开关、和都闭合时,灯泡和会发光
D.当开关、和都闭合时,灯泡会发光
8.如图所示,小李用带负电的橡胶棒去接触不带电的验电器A的金属球,再用带有绝缘柄的金属棒把A和不带电的验电器B连接起来的瞬间,下列说法正确的是( )
A.A的张角不变,B的张角变大 B.电流的方向是从A流到B
C.正电荷将通过金属棒从B流到A D.自由电子将通过金属棒从A流到B
9.(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.
10.(2025·湖北·三模)感应发光“冰块”外形如真实冰块一般,入水即亮,如图甲所示。它外部由无毒无害的食品级PS材料制作,内部由液体感应器、纽扣电池和LED灯泡组成。
(1)其中液体感应器为先进的触水式 (选填“电源”“用电器”“开关”或“导线”)。
(2)放入水中的“冰块”,内部的电路处于 状态(选填“通路”“断路”或“短路”)。
(3)如图乙所示的电路中,同时闭合开关 ,LED灯能发光。
11.(2025·河南驻马店·三模)如图,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电的验电器金属球,验电器的金属箔张开,这是由于两片金属箔带 (填“同种”或“异种”)电荷相互排斥;橡胶棒接触金属球的瞬间,电流的方向为 (填“金属球到金属箔”或“金属箔到金属球”)。
12.(2025·黑龙江绥化·三模)电视节目《荒野求生》中展示了一个在野外获取火种的方法:将口香糖锡纸中间剪掉一些,一端接在电池的正极,另一端接在电池的负极,很快锡纸条开始冒烟、着火,如图所示。这是因为锡纸中的锡属于 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),将其两端直接与电池正负极相连会造成 (选填“断路”或“短路”)。
13.(2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测)如图所示,飞机上的着地轮装有搭地线或不用搭地线而用 (选填“导电”或“绝缘”)橡胶做轮胎,是为了及时地把飞机在飞行过程中由于与空气发生了摩擦而带上的电荷转移给大地,以免发生放电现象,保证飞机和人员的安全,摩擦起电中的能量转换 (选填“遵守”或“违反”)能量守恒定律。
14.(2025·辽宁锦州·二模)如图是科技馆推出的一项“怒发冲冠”奇幻体验项目。在体验区内,游客用手接触带电金属球后,原本柔顺的头发瞬间因带上 (选填“同种”或“异种”)电荷而竖起张开;由于她脚下的台子是 (选填“导体”或“绝缘体”),虽然此时电压有20万伏左右,但因没有电流经过人体,依然能安全体验。
15.(2025·河南商丘·一模)如图为一款静电拖把,通过拖把上的静电除尘纸,可以轻松将地上细小的灰尘和毛发吸走,它利用 的原理是带电体具有的性质;为了保持这种性质,拖把头应用 (填“导体”或“绝缘体”)制造。
16.(2025·安徽·一模)在干燥的冬季,手触摸金属门把手,有时有触电麻的感觉,这是因为摩擦起电使人体带一定量电荷,当手触摸门把手时产生放电现象。有一种静电消除器,如图甲,其内部电路可简化为图乙,R是高值电阻,假设手握住A点,用B点接触门把手,产生放电现象,红色二极管瞬间发光,则手带 电荷。(填“正”或“负”)
17.(2025·山东济宁·二模)电动自行车是同学们上学、放学的交通工具,主要部件有蓄电池和电动机,在给电动自行车充电过程中,蓄电池相当于电路中的 ,骑行过程中,蓄电池把化学能转化为 。
18.(2025·湖北武汉·三模)某电动汽车使用固态电池供电,如图为其简化的电路示意图。电池供电时,实现化学能转化为 能,图中电流经过用电器的方向是 (选填“向左”或“向右”)的。给电池充电时,电池相当于简单电路中的 。
19.(2025·江西赣州·一模)如图所示是电解水实验原理图。为增强水的导电性,通常向水中加少量的NaOH。在闭合开关的瞬间,溶液中的 Na+移动方向是从C到D,此时电路是 (选填“通路”或“断路”),则蓄电池的A端是电源的 极。
20.(2025·青海海西·二模)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。
21.(2025·安徽芜湖·二模)如图所示是一种定时课间播放音乐的装置原理图。闭合开关S,装置在课间时,有电流通过“播放器”时,会播放音乐,此时“定时开关”处于 (选填“闭合”或“断开”)状态
22.(2025·江西南昌·一模)小明在某配电装备室看到了如图所示的标志,这是因为自来水是 (选填“导体”或“绝缘体”),用自来水灭火可能会导致电路 (填电路的状态),造成新的危害。
23.请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图。
24.请依据电路图画出对应的实物图,导线不可交叉。
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