15.2 电流和电路 分层练习 2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十五章 电流和电路 第2节 电流和电路 分层练习 一、基础题 1. 下列关于电流的说法中，正确的是（ ） A. 电荷的移动形成电流 B. 规定正电荷定向移动的方向为电流方向 C. 电路中只要有电源，就一定有电流 D. 金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相同 2. 电路中能提供电能的是（ ） A. 用电器 B. 电源 C. 开关 D. 导线 3.下列关于电流的形成与电路的说法，正确的是（ ） A. 电荷的无规则运动就能形成电流 B. 电路中只要有电源，就一定有持续电流 C. 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向 D. 导线是电路中唯一能传导电流的元件 4.电路的基本组成包括电源、用电器、开关和______，其中电源的作用是提供______，使自由电荷发生定向移动形成电流；用电器的作用是将______能转化为其他形式的能。 二、提升题 5.某同学连接电路时，误将电流表并联在小灯泡两端，闭合开关后可能出现的现象是（ ） A. 小灯泡正常发光，电流表无示数 B. 小灯泡不发光，电流表指针大幅偏转甚至被烧坏 C. 小灯泡和电流表都正常工作 D. 电流表指针反向偏转 6. 某同学连接电路时，误将电流表直接接在电源两极上，可能出现的现象是（ ） A. 电流表指针反向偏转 B. 电流表被烧坏 C. 电源被短路，用电器正常工作 D. 电路中电流过小，电流表无示数 7. 发光二极管（LED）具有单向导电性，当电流从较长引脚流入、较短引脚流出时才能发光。如图所示，闭合开关后LED发光，则电源左端为______极（选填“正”或“负”），电路中电流的方向是从电源______极经LED流向______极。 8. 家庭电路中，各用电器之间是______（选填“串联”或“并联”）的，这样连接的好处是______；控制用电器的开关应接在______（选填“火线”或“零线”）与用电器之间，防止维修时触电。 三、拓展题 9. 随着科技发展，可穿戴设备（如智能手表）的电路日益精密。其内部电路中，电流的形成是由于______定向移动，若某智能手表工作时的电流为50μA，合______A。 10. 如图所示是一款太阳能路灯，白天太阳能电池板将太阳能转化为电能储存在蓄电池中，夜晚蓄电池为路灯供电。下列说法正确的是（ ） A. 白天，路灯发光，蓄电池充电 B. 夜晚，电路中电流的方向是从蓄电池正极经路灯回到负极 C. 太阳能电池板相当于电路中的用电器 D. 路灯短路时，蓄电池不会被损坏 11. 某同学设计了一个能通过LED发光判断电流方向的装置，闭合开关后，LED发光，说明电流从LED的______（选填“正极”或“负极”）流入。若将电源正负极对调，LED______（选填“仍会发光”或“不发光”），这体现了LED的______特性。 12. 超导材料是一种电阻为零的材料，未来可用于制作电路导线。若用超导材料制作导线连接电路，与普通导线相比，其优点是______；但目前超导材料的应用受温度限制，需要在极低温度下才能实现超导特性，这是其推广的主要障碍。 四、实验探究题 13. 探究“电路的组成与通断”实验： （1）实验器材：干电池2节、小灯泡1个、开关1个、导线若干。 （2）实验步骤： ① 按照图甲连接电路，闭合开关前，应检查电路是否存在______故障，防止短路损坏器材。 ② 闭合开关后，发现小灯泡不发光，可能的原因是______（写出一种即可）。 ③ 排除故障后，小灯泡发光，说明电路是______（选填“通路”“断路”或“短路”）。 ④ 断开开关，将小灯泡换成LED，闭合开关后LED发光，再将电源正负极对调，LED不发光，由此得出LED具有______性。 14. 探究“电流的方向”实验： （1）实验目的：验证电路中电流的方向与正电荷定向移动方向一致。 （2）实验器材：电源、开关、小灯泡、电流表、导线若干、发光二极管。 （3）实验过程： ① 连接电路时，电流表应______（选填“串联”或“并联”）在电路中，电流从______接线柱流入，接线柱流出。 ② 闭合开关，观察到小灯泡发光，电流表指针正向偏转，记录此时电流方向。 ③ 将电源正负极对调，闭合开关，观察到小灯泡仍发光，但电流表指针______偏转，LED（选填“发光”或“不发光”）。 （4）实验结论：电路中电流的方向是______，LED具有单向导电性。 15. 创新实验：设计“简易电流检测器” （1）实验任务：利用给定器材（干电池、开关、导线、小灯泡、电流表、定值电阻）制作一个简易装置，能检测某电路中是否有电流通过。 （2）实验设计： ① 画出你设计的检测器电路图（要求：接入被测电路后，若被测电路有电流，检测器的小灯泡发光，电流表有示数）。 ② 说明工作原理：当检测器接入有电流的电路时，，从而判断被测电路中有电流；若被测电路无电流，。 （3）拓展思考：若要提高检测器的灵敏度，可采取的措施是______（写出一种即可）。 答案解析 1.答案：B 解题思路： 首先明确电流的定义：电荷的定向移动才形成电流，单纯“移动”不明确方向，排除A； 电流方向的规定：物理学中统一规定正电荷定向移动的方向为电流方向，B正确； 电路中有电流的两个必要条件：一是有电源，二是电路闭合，仅具备电源（C选项）无法形成电流，排除C； 金属导体中自由电荷是电子（带负电），电子定向移动方向与电流方向相反，排除D。 易错点提醒： 容易混淆“电荷移动”和“电荷定向移动”，忽略“定向”这一关键条件； 误将金属导体中电子移动方向当作电流方向，忘记电流方向与负电荷移动方向相反。 2.答案：B 解题思路： 电路各元件功能区分：电源的作用是提供电能（如干电池、蓄电池），B正确； 用电器是消耗电能的装置（如灯泡、风扇），排除A； 开关控制电路的通断，排除C； 导线用于连接电路元件，输送电能，排除D。 易错点提醒： 容易将“导线”或“用电器”误当作提供电能的元件，需明确各元件的核心功能。 3.答案：C 解析：解题思路：根据电流定义和电路构成条件分析，电流是电荷定向移动的结果，A错误；持续电流需“有电源+电路闭合”两个条件，B错误；物理学明确规定正电荷定向移动方向为电流方向，C正确；导体都能传导电流，导线是电路中专门传导电流的元件，并非唯一，D错误。 易错点提醒：易混淆“电荷无规则运动”与“定向移动”，误选A；忽略电路闭合条件，认为有电源就有电流，误选B。 4.答案：导线；电压；电 解析：解题思路：回忆电路四大基本元件，导线是连接各元件的载体；电源通过提供电压推动电荷定向移动；用电器是消耗电能的装置，如灯泡将电能转化为光能。 易错点提醒：易将“导线”误写为“导体”，二者概念不同（导线是具体元件，导体是具有导电性质的物质）；或把电源作用误写为“提供电流”，电源实际提供电压，电流是电压作用的结果。 5.答案：B 解析：解题思路：电流表内阻极小，相当于导线，并联在用电器两端时，会将该用电器短路（局部短路），电流优先通过电流表，小灯泡因无电流通过而不发光；同时电路总电阻减小，电流过大，若超过电流表量程，指针会大幅偏转甚至烧坏电流表。A、C错误，B正确；指针反向偏转是因正负接线柱接反，并非并联导致，D错误。 易错点提醒：混淆“电流表串联”的使用规则与并联后果，误选A；或把“正负接线柱接反”的现象与并联故障混淆，误选D。 6. 答案：B 解题思路： 电流表的使用规则：电流表电阻极小，不能直接接在电源两极上，否则会造成电源短路； 短路时电路中电流极大，远超电流表的量程，会直接烧毁电流表，B正确； 电流表指针反向偏转是因为正负接线柱接反，并非直接接电源两极的现象，排除A； 电源短路时用电器无电流通过，无法工作，排除C； 短路时电流极大，并非过小，排除D。 易错点提醒： 混淆“电流表正负接线柱接反”和“直接接电源两极”的现象，前者指针反向偏转，后者烧毁电流表。 7. 答案：负；正；负 解题思路： 根据LED单向导电性：电流从较长引脚（正极）流入、较短引脚（负极）流出时发光，闭合开关后LED发光，说明电流从电源右端流出，即电源左端为负极； 电路中电流的方向：从电源正极出发，经用电器（LED）流回电源负极。 易错点提醒： 忘记LED引脚长短与正负极的关系，或混淆电路中电流的流向（需牢记“正极→用电器→负极”）。 8. 答案：并联；各用电器可独立工作，互不影响；火线 解题思路： 家庭电路连接方式：各用电器并联，好处是一个用电器断开或故障时，其他用电器仍能正常工作（如关闭电灯不影响冰箱运行）； 开关的连接位置：控制用电器的开关必须接在火线与用电器之间，断开开关时，用电器与火线断开，避免维修时触电。 易错点提醒： 误将家庭电路中用电器接成串联（串联会导致所有用电器同时工作或同时停止，且电压分配不均）； 认为开关接在零线与用电器之间也可以，忽略断开开关后用电器仍与火线相连的触电风险。 9. 答案：电荷（或自由电子）；5×10-5 解题思路： 电流的形成：电路中电流是电荷定向移动形成的，可穿戴设备内部电路为金属导体，定向移动的是自由电子； 单位换算：1μA=10-6A，因此50μA=50×10-6A=5×10-5A。 易错点提醒： 单位换算时容易出错（如将μA与A的换算关系记为1μA=10-3A）； 忽略“定向移动”，仅写“电子”或“电荷”，表述不完整。 10. 答案：B 解题思路： 分析太阳能路灯电路的工作状态： A选项：白天，太阳能电池板为蓄电池充电，路灯不发光（避免电能浪费），排除； B选项：夜晚，蓄电池为路灯供电，电路中电流方向从蓄电池正极出发，经路灯流回负极，B正确； C选项：太阳能电池板将太阳能转化为电能，相当于电路中的电源，排除C； D选项：路灯短路时，会造成蓄电池短路，电流极大，可能烧毁蓄电池，排除D。 易错点提醒： 混淆太阳能路灯白天和夜晚的工作状态，误以为白天路灯发光； 误将太阳能电池板当作用电器，忽略其“提供电能”的电源属性。 11. 答案：正极；不发光；单向导电 解题思路： LED的工作特性：电流从正极流入、负极流出时发光，闭合开关后LED发光，说明电流从LED正极流入； 电源正负极对调后，电流方向反向，LED不发光，体现了LED的单向导电性（仅允许电流沿一个方向通过）。 易错点提醒： 忘记LED的单向导电特性，误以为电源正负极对调后仍能发光。 12. 答案：无电能损耗（或电阻为零，发热少） 解题思路： 超导材料的核心特性：电阻为零，根据焦耳定律Q=I²Rt，电流通过时不会产生热量，因此用超导材料制作导线，不会有电能因发热而损耗（普通导线有电阻，会消耗部分电能转化为内能）； 结合前沿知识：超导材料目前需在极低温度下使用，这是其推广的主要限制条件。 易错点提醒： 仅描述“电阻为零”，未说明其实际优点（无电能损耗），回答不完整。 13. 答案： （2）① 短路；② 导线接触不良（或开关未闭合、电源没电等，合理即可）；③ 通路；④ 单向导电 解题思路： 实验安全与故障分析： ① 闭合开关前，需检查电路是否存在短路（如电源正负极直接相连），避免短路烧毁器材； ② 小灯泡不发光的常见原因：断路（导线接触不良、开关未闭合）、电源没电、灯泡损坏等； ③ 排除故障后，电路闭合且有电流通过，属于通路，小灯泡发光； ④ LED电源正负极对调后不发光，说明其仅允许电流沿一个方向通过，即单向导电性。 易错点提醒： 实验前未检查短路，直接闭合开关导致器材损坏； 列举小灯泡不发光的原因时，遗漏“开关未闭合”“导线接触不良”等常见断路情况。 14. 答案： （3）① 串联；正（或“+”）；负（或“-”）；③ 反向；不发光；（4）从电源正极流向电源负极 解题思路： 电流表的使用与实验现象分析： ① 电流表必须串联在电路中，且电流从正接线柱流入、负接线柱流出，否则指针反向偏转； ③ 电源正负极对调后，电路中电流方向反向，因此电流表指针反向偏转；LED具有单向导电性，电流反向时不发光； ④ 结合实验现象，验证电路中电流的方向是从电源正极流向电源负极。 易错点提醒： 电流表并联在电路中（会导致短路），或正负接线柱接反； 混淆“电流方向”和“电子移动方向”，实验结论表述错误。 15. 答案： （2）① 电路图：电源→开关→定值电阻→小灯泡→电流表→电源（串联结构）；② 工作原理：电路形成通路，电流通过小灯泡和电流表，小灯泡发光、电流表有示数；检测器中无电流，小灯泡不发光、电流表无示数；（3）换用更灵敏的电流表（或使用功率更小的小灯泡，合理即可） 解题思路： 简易电流检测器的设计核心：利用“有电流通过时用电器工作、电流表有示数”的现象判断电流； 电路图设计：需保证各元件串联，形成闭合电路，定值电阻可保护电路（避免短路）； 灵敏度提升措施：换用更灵敏的电流表（能检测更小电流），或使用功率更小的小灯泡（微小电流即可使其发光）。 易错点提醒： 电路图中电流表并联在电路中，导致短路； 未设计保护电阻，可能因被测电路电流过大烧毁检测器元件； 提升灵敏度的措施表述不具体（如仅写“换用灵敏元件”，未明确是电流表或小灯泡）。 学科网（北京）股份有限公司 $