15.2 电流和电路 (导学案)物理新教材人教版九年级全一册
2026-08-27
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精品
摘要:
该初中物理导学案聚焦“电流和电路”,核心知识点包括电流形成与方向、导体和绝缘体区别、电路组成及元件作用、电路图绘制、通路断路短路识别。通过自主预习问题引导学生初步构建知识框架,课堂探究分五个模块结合典例分析,搭建从理论到应用的学习支架。
这份导学案突出科学探究与科学思维培养,设计动手组装电路、对比材料导电能力等实验活动,建立实物电路与电路图的模型对应,典例和练习联系生活实际,强化安全用电意识,助力学生形成物理观念,提升分析解决问题的能力。
内容正文:
第2节 电流和电路 (导学案)
【学习目标】
1.知道电流的形成与电流方向的规定,了解导体、绝缘体的区别;认识电路的基本组成,会识别通路、断路、短路三种电路状态,能读懂、绘制简单电路图。(物理观念)
2.通过实验现象推理电流的形成过程,建立实物电路与电路图之间的模型对应关系,能区分电源短路、用电器短路的本质危害。(科学思维)
3.动手组装简单完整电路,观察灯泡亮灭,对比不同材料导电能力,练习画电路图,识别三种电路工作状态。(科学探究)
4.懂得电路实验安全操作规范,认识短路的危害,养成规范作图、安全用电的意识。(科学态度与责任)
【学习重点】
1.电流的形成、电流方向的规定;导体和绝缘体概念;
2.电路四个基本组成以及各元件作用;
3.规范认识、绘制简单电路图;
4.通路、断路、短路的识别,短路的危害。
【学习难点】
1.理解电流方向的规定(负电荷定向移动与电流方向相反);
2.规范绘制电路图;
3.区分电源短路、局部短路,理解短路带来的危害。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 物理学中规定,__________定向移动的方向为电流的方向。按照这个规定,在电源外部,电流的方向是从电源__________经过__________流向__________。
2. 一个完整的电路必须由四个部分组成,分别是__________、__________、__________、__________,缺少任何一个部分都不能形成完整电路。
3. 电荷的定向移动形成__________,形成持续稳定电流的条件是:电路中有__________,且电路是__________。
4. 在闭合电路中,电源提供__________,__________控制电路的通断,__________消耗电能工作,__________连接各个元件输送电能。
5. 电流从电源正极流出,经过用电器,再回到电源负极的电路,且处处连通的电路叫作__________(通路/断路);电路中某处被切断,电路中没有电流流过的状态叫作__________;直接把导线接在电源两端,不经过任何用电器,这种情况叫作电源__________,这种情况会造成电流过大,烧坏电源,非常危险。
6. 从能量转化的角度看,电源是将__________的能转化为__________能的装置,干电池工作时将__________能转化为电能;用电器是将__________能转化为其他形式能的装置,电灯泡工作时将电能转化为光能和__________能。
参考答案:
1. 正电荷;正极;用电器;负极。
2. 电源;用电器;开关;导线。
3. 电流;电源;通路(或闭合回路)。
4. 电压;开关;用电器;导线。
5. 通路;断路(或开路);短路。
6. 其他形式;电;化学;电;内。
【课堂探究】
探究一、电流
1. 形成原因:电荷的定向移动形成电流。
⚠️电流的形成理解
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;正负电荷同时定向移动也可以形成电流,如酸碱盐中的水溶液。
2. 电流方向
(1)电流的方向:正电荷的定向移动方向为电流方向。
(2)金属中的电流方向:与自由电子移动方向相反。
(3)电路中的电流方向:从电源正极出发,经用电器流向电源负极。
【典例1】(23-24九年级上·北京·阶段检测)取两个相同的验电器A和B,使A带上正电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图所示,观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,下列描述正确的是( )
A.正电荷从A到B,金属杆中电流方向是从A到B
B.负电荷从B到A,金属杆中电流方向是从A到B
C.正电荷从A到B,金属杆中电流方向是从B到A
D.负电荷从B到A,金属杆中电流方向是从B到A
【答案】B
【详解】AC.金属导体中能够自由移动的是自由电子(负电荷),正电荷不能移动,故AC错误;
BD.连接瞬间,因为A带正电缺少电子,B中的自由电子(负电荷)从B定向移动到A,物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反,所以金属杆中电流方向是从A到B,故B正确,D错误。
故选B。
探究二、导体和绝缘体
1. 导体和绝缘体的概念
(1)导体:容易导电的物体叫作导体。常见的导体包括:金属(如铜、铝、铁)、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。
⚠️特别提示:金属导体中自由移动的是自由电子;酸碱盐溶液中自由移动的是正、负离子。
(2)绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。常见的绝缘体包括:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、干燥的空气、干燥的木头等。
2. 导体和绝缘体的区别与联系
(1)本质区别:导体内部有大量的自由电荷,可以自由移动;绝缘体内部几乎没有自由电荷,电荷被束缚在原子或分子范围内,不能自由移动。
(2)相互转化:导体和绝缘体之间没有绝对的界限。在一定条件下(如高温、高压、潮湿等),绝缘体可以转化为导体。例如:干燥的玻璃是绝缘体,加热到红炽状态时会变成导体;干燥的木棒是绝缘体,受潮后会变成导体。
【典例2】(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是( )
A.导体容易导电是因为内部有正电荷自由移动
B.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液等
C.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
D.人体、大地是导体,空气、橡胶棒是绝缘体
【答案】D
【详解】A. 导体容易导电是因为内部有大量自由电荷,不只是正电荷自由移动,金属导体靠自由电子(负电荷)导电,故A错误;
B.容易导电的物体叫导体,故B错误;
C. 绝缘体不能导电的原因是内部几乎没有自由移动的电荷,但有电子,故C错误;
D.人体、大地易导电属于导体,空气、橡胶棒不易导电属于绝缘体,故D正确。
故选D。
探究三、电路的构成
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。
2. 组成电路各元件的作用
作用
举例
电源
持续提供电能,将其他形式的能转化为电能
干电池、发电机
用电器
消耗电能的装置,将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
控制电路通断作用
闸刀开关、声控开关、光控开关
导线
连接各元件的导体,形成电流的通道
金属导线
⚠️特别提示
(1)蓄电池、充电宝对外供电时,将化学能转化为电能,是电源;在给蓄电池、充电宝充电时,将电能转化为化学能,此时蓄电池和充电宝是用电器。
(2)在连接电源与用电器时一定要注意观察用电器和电源极性的标识,做到用电器标有“+”的位置与电源正极相连,标有“-”的位置与电源负极相连。
(3)开关接入电路前应是断开的。
【典例3】(25-26九年级上·陕西汉中·期中)如图所示,无人智能农田机器人亮相第三十二届中国杨凌农高会。无人智能农田机器人采用锂电池供电,给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
【答案】A
【详解】A.给锂电池充电时,锂电池消耗电能,相当于电路中的用电器,故A正确;
BCD.锂电池对外供电时才相当于电源,它不是开关和导线,故BCD错误。
故选A。
探究四、电路图
1. 电路图
用规定的符号表示电路元件连接的图叫电路图。电路图是对实际电路的有效抽象。
2. 常见的电路元件符号
电池
开关
灯泡
电阻
滑动变阻器
电铃
电流表
电压表
电动机
交叉相连导线
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。画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。如图。
💡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。
【典例4】(25-26九年级上·河南驻马店·期中)请根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】电源正极出发的电流分为两条独立支路:第一条支路依次经过电动机、开关;第二条支路仅经过灯泡;两条支路汇合后,共同经过总开关,最终回到电源负极。即:电动机与灯泡并联,开关在干路控制整个电路的通断,开关在电动机所在的支路上,仅控制电动机的工作状态,据此作图。
探究五、通路、断路和短路
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
通路
断路(或开路)
短路
电路图
定义
处处接通的电路
某处断开的电路
用导线直接将电源正负极连接起来
电路是连通的,但用电器两端被导线连接起来
特点
电路中有电流流过,用电器能够工作
电路中无电流流过,用电器不能工作
电流过大,烧坏电源
电流直接流过导线,被短路的用电器不工作
⚠️特别提醒
(1)断路的种类:开关断开或者导线、灯丝等断开造成用电器不能工作的电路都叫断路,也称开路。
(2)禁止电源短路的原因:电源短路时电路中有很大的电流,可能烧坏电源,这是绝对不允许发生的。
2. 常见的两种电路故障
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,用电器不能工作
短路
电源短路——导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来
用电器不工作,轻则引起电路故障,重则烧坏电源,甚至引起火灾
用电器被短路——当电路中有多个用电器首尾依次连接时,把其中部分用电器两端直接用导线连接起来
被短路的部分用电器不能工作
【典例5】(25-26九年级上·江西新余·阶段检测)如图所示的电路中,正确表示完整电路的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】完整电路由电源、用电器、开关和导线组成,且形成闭合回路(不短路、断路)。
A.电路中包含电源(电池)、用电器(灯泡)、开关和导线,且依次串联连接,闭合开关后能形成通路,是完整的电路,故A符合题意;
B.观察电路连接,闭合开关后,电流不经过用电器直接通过导线从电源正极流回负极,造成电源短路,故B不符合题意;
C.电路中电源未被接入电路,故C不符合题意;
D.电路中有两节电池,但两节电池之间未用导线连接(未串联或并联),电路不通,故D不符合题意。
故选A。
【归纳整理】 第2节 电流和电路
【课堂练习】
1.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)①金属、②玻璃、③铅笔芯、④稀盐酸、⑤陶瓷、⑥干松木、⑦自来水、⑧大地、⑨干燥的空气,这些物体中属于导体的有( )
A.①④⑦⑧ B.①③④⑧ C.①③④⑦⑧ D.①⑥⑦⑧
【答案】C
【详解】容易导电的物体为导体,属于导体的是①金属、③铅笔芯、④稀盐酸、⑦自来水、⑧大地,其余为绝缘体。故选C。
2.(23-24九年级上·福建厦门·阶段检测)国家正在大力发展新能源汽车,如图所示是正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
【答案】B
【详解】A. 充电过程中汽车发动机未工作,不消耗电能,不是用电器,故A不符合题意;
B. 汽车电池在充电过程中消耗电能,将电能转化为化学能储存起来,是用电器,故B符合题意;
C. 导线起连接电路、传输电能的作用,不是用电器,故C不符合题意;
D. 充电桩在充电过程中提供电能,相当于电源,故D不符合题意。
故选B。
3.(23-24九年级上·天津和平·开学考试)如图所示,验电器A带正电,B不带电,现用带有绝缘手柄D的金属棒C把A和B连接起来,发现A金属箔张角变小,B金属箔张开。则下列说法正确的是( )
A.正电荷从A移到B,所以两个验电器都带正电
B.验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷
C.金属棒中瞬间电流的方向是从B流向A
D.电子从B移到A,所以A带负电,B带正电
【答案】B
【详解】A.金属导体中能够自由移动的是自由电子,正电荷不能移动,故A错误;
B.验电器金属箔张开是因为同种电荷相互排斥,故B正确;
C.A带正电,B不带电,用金属棒连接后,B中的自由电子流向A,电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子定向移动方向相反,即从A流向B,故C错误;
D.A带正电荷是由于缺少电子,而B不带电,此时B中的电子会经过金属棒从B移到A,A使B带上电,A带的电减少,仍带正电,金属箔张角变小,而B由于电子的转移,失去电子,带正电,金属箔张开,故D错误。
故选B。
4.按如图所示连接好电路,在金属夹M和N之间分别接入细铜丝、橡皮、铅笔芯、塑料尺,闭合开关,观察电流表示数及小灯泡发光情况,完成以下问题:
(1)能使灯泡发光的有________________________,电路中有电流,说明这些物质容易______________。________________________叫导体。
(2)不能使灯泡发光的有______________________,电路中没有电流,说明这些物质不容易______________,__________________________叫绝缘体。
(3)在上述实验中,M、N之间接不同的导体时,灯泡发光亮度________________(选填“相同”或“不相同”),电流表的示数________________(选填“相同”或“不相同”)。说明不同导体对电流的______________作用不一样。
【答案】(1) 细铜丝、铅笔芯 导电 容易导电的物体
(2) 橡皮、塑料尺 导电 不容易导电的物体
(3) 不相同 不相同 阻碍
【详解】(1)细铜丝、橡皮、铅笔芯、塑料尺中,细铜丝、铅笔芯是导体,橡皮、塑料尺是绝缘体;能使灯泡发光的有细铜丝、铅笔芯,电路中有电流,说明这些物质容易导电;容易导电的物体叫导体。
(2)不能使灯泡发光的有橡皮、塑料尺,电路中没有电流,说明这些物质不容易导电;不容易导电的物体叫绝缘体。
(3)由于不同导体对电流的阻碍作用不同,在上述实验中,M、N之间接不同的导体时,灯泡发光亮度不相同,电流表的示数不相同。
5.(23-24九年级上·福建福州·阶段检测)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,这时车钥匙其实就是一个________________;正常行驶时,电动车将电能转化为________________能。
【答案】开关 机械
【详解】车钥匙插入锁孔旋转后电路接通,车子通电,它的作用是控制电路的通断,本质就是电路中的开关。
电动车正常行驶时,消耗电能让车子运动,是将电能转化为机械能。
6.(23-24九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图是小曦同学用橙子制作的水果电池,他用铜片和锌片作电池的两极,电路中的G表可以显示自由电子(带负电)定向移动方向。当开关S闭合,G表显示电路中自由电子按逆时针方向定向移动,则电池的___________(填“铜片”或“锌片”)为正极。
【答案】铜片
【详解】因自由电子定向移动方向与电流方向相反,由电子逆时针定向移动可知电路中电流方向为顺时针。电源外部电流从正极流向负极,外电路电流从铜片一侧经用电器流向锌片一侧,故铜片为电池的正极。
7.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)如图是一个定时炸弹的引爆装置,S是定时开关,设定的起爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使起爆器不工作,拆弹专家应在___________(选填“a”或“b”)处剪断导线。拆除炸弹前指示灯L___________(选填“发光”或“不发光”)。
【答案】 a 发光
【详解】由题意和电路图知道,起爆前定时开关S是闭合的,此时起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作,当设定起爆时间一到,定时开关S会自动断开,此时起爆器中有电流通过,引爆炸弹,因此为了使引爆装置停止工作,应将起爆器、灯泡与电源构成的串联电路断开,即应剪断a处的导线,此时电路处于断路状态,爆炸装置不工作。
由电路图知道,拆除前,起爆器被导线b短路,没有电流通过起爆器,但电流会通过灯泡L,因此指示灯L发光。
8.(25-26九年级上·河北廊坊·期中)灯泡是常见的用电器,用灯泡可以做如图的实验。
(1)在“观察手电筒”的活动中,图甲中金属片相当于电路中的______。
(2)在“用一节干电池、导线使一个小灯泡发光”的活动中,图乙中A、B、C三种做法可行的是______(填字母)。
【答案】(1)导线 (2)B
【详解】(1)由图甲可知,金属片相当于电源负极和小灯泡之间的一部分导线。
(2)A.小灯泡的底部触头仅接在干电池正极,没有将小灯泡的另一电极和电池负极连通,电路断路,灯泡不发光,故A不符合题意;
B.小灯泡底部触头接电池正极,侧面金属螺纹壳通过导线连到电池负极,形成完整通路,灯泡可以发光,故B符合题意;
C.导线与灯泡的同一接线点相连,电流没有经过灯泡直接从电源正极流向电源负极,出现电源短路的现象,灯泡不发光,故C不符合题意。
故选B。
9.(25-26九年级上·四川成都·期中)如图所示,当开关、都断开时,电路处于________状态;当闭合,断开时,电路处于________状态。
【答案】 断路 通路
【详解】由图可知,当开关、都断开时,电路中没有电流,电路处于断路状态;
当闭合,断开时,灯泡与开关串联接入电路,有电流通过灯泡,电路处于通路状态。
10.如图所示的是电扇中的一个自动保护装置:当电扇被碰倒或倾倒时,小球就会滚向一侧,使电路________(选填“断开”“短路”或“闭合”),起到保护电扇的作用。这个保护装置在电扇电路中相当于_________。
【答案】 断开 开关
【详解】[1][2]由图知,电扇没有倾斜时,能够正常工作,说明电路是通路状态;当电扇发生倾斜或倾倒时,小球就会滚向一侧使电路断开。这说明小球能够控制电扇的工作状态,相当于开关。
11.(23-24九年级上·北京·阶段检测)请根据实物图在方框中画出对应的电路图
【答案】
【详解】电源正极出发后,电流分为两条支路:第一条支路经过开关、灯泡;第二条支路经过灯泡、开关;两条支路汇合后经过开关回到电源负极。故如图所示画电路图。
12.(25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测)根据如图甲所示电路图,用笔画线表示导线连接图乙实物图。
【答案】
【详解】由图甲可知,灯泡和电铃是并联关系,下方开关在干路,控制整个电路的通断,上方开关在电铃所在支路,只能控制电铃而不能控制灯泡,据此连接图乙实物图。
【课后反思】
通过本节内容的学习,理解电流形成与电路工作的基本规律,从电路视角分析各种用电器工作的内在逻辑。
反思:是否混淆了电流形成条件和电流方向规定两个基本概念?是否会误将“有电压”直接等同于“有电流”,忽略电路通路的要求?是否误将自由电子的移动方向当成了电流方向,对电流方向的规定理解存在偏差?是否能正确区分电路的三种状态,准确辨别通路、断路、短路的不同特征,理解短路的危害?是否能正确认识电路各组成部分的作用,准确判断电源、用电器、开关、导线在电路中承担的功能?是否会根据实物电路正确画出规范的电路图,或是根据电路图连接对应实物电路,准确识别常用电路元件的符号?是否能利用电流和电路的基本知识,分析实际生活中简单电路故障产生的常见原因?
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$ 第2节 电流和电路 (导学案)
【学习目标】
1.知道电流的形成与电流方向的规定,了解导体、绝缘体的区别;认识电路的基本组成,会识别通路、断路、短路三种电路状态,能读懂、绘制简单电路图。(物理观念)
2.通过实验现象推理电流的形成过程,建立实物电路与电路图之间的模型对应关系,能区分电源短路、用电器短路的本质危害。(科学思维)
3.动手组装简单完整电路,观察灯泡亮灭,对比不同材料导电能力,练习画电路图,识别三种电路工作状态。(科学探究)
4.懂得电路实验安全操作规范,认识短路的危害,养成规范作图、安全用电的意识。(科学态度与责任)
【学习重点】
1.电流的形成、电流方向的规定;导体和绝缘体概念;
2.电路四个基本组成以及各元件作用;
3.规范认识、绘制简单电路图;
4.通路、断路、短路的识别,短路的危害。
【学习难点】
1.理解电流方向的规定(负电荷定向移动与电流方向相反);
2.规范绘制电路图;
3.区分电源短路、局部短路,理解短路带来的危害。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1. 物理学中规定,__________定向移动的方向为电流的方向。按照这个规定,在电源外部,电流的方向是从电源__________经过__________流向__________。
2. 一个完整的电路必须由四个部分组成,分别是__________、__________、__________、__________,缺少任何一个部分都不能形成完整电路。
3. 电荷的定向移动形成__________,形成持续稳定电流的条件是:电路中有__________,且电路是__________。
4. 在闭合电路中,电源提供__________,__________控制电路的通断,__________消耗电能工作,__________连接各个元件输送电能。
5. 电流从电源正极流出,经过用电器,再回到电源负极的电路,且处处连通的电路叫作__________(通路/断路);电路中某处被切断,电路中没有电流流过的状态叫作__________;直接把导线接在电源两端,不经过任何用电器,这种情况叫作电源__________,这种情况会造成电流过大,烧坏电源,非常危险。
6. 从能量转化的角度看,电源是将__________的能转化为__________能的装置,干电池工作时将__________能转化为电能;用电器是将__________能转化为其他形式能的装置,电灯泡工作时将电能转化为光能和__________能。
【课堂探究】
探究一、电流
1. 形成原因:电荷的定向移动形成电流。
⚠️电流的形成理解
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;正负电荷同时定向移动也可以形成电流,如酸碱盐中的水溶液。
2. 电流方向
(1)电流的方向:正电荷的定向移动方向为电流方向。
(2)金属中的电流方向:与自由电子移动方向相反。
(3)电路中的电流方向:从电源正极出发,经用电器流向电源负极。
【典例1】(23-24九年级上·北京·阶段检测)取两个相同的验电器A和B,使A带上正电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来,如图所示,观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。实验中金属杆和金属球接触的一瞬间,下列描述正确的是( )
A.正电荷从A到B,金属杆中电流方向是从A到B
B.负电荷从B到A,金属杆中电流方向是从A到B
C.正电荷从A到B,金属杆中电流方向是从B到A
D.负电荷从B到A,金属杆中电流方向是从B到A
探究二、导体和绝缘体
1. 导体和绝缘体的概念
(1)导体:容易导电的物体叫作导体。常见的导体包括:金属(如铜、铝、铁)、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等。
⚠️特别提示:金属导体中自由移动的是自由电子;酸碱盐溶液中自由移动的是正、负离子。
(2)绝缘体:不容易导电的物体叫作绝缘体。常见的绝缘体包括:橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、干燥的空气、干燥的木头等。
2. 导体和绝缘体的区别与联系
(1)本质区别:导体内部有大量的自由电荷,可以自由移动;绝缘体内部几乎没有自由电荷,电荷被束缚在原子或分子范围内,不能自由移动。
(2)相互转化:导体和绝缘体之间没有绝对的界限。在一定条件下(如高温、高压、潮湿等),绝缘体可以转化为导体。例如:干燥的玻璃是绝缘体,加热到红炽状态时会变成导体;干燥的木棒是绝缘体,受潮后会变成导体。
【典例2】(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·阶段检测)关于导体和绝缘体的下列说法中,正确的是( )
A.导体容易导电是因为内部有正电荷自由移动
B.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液等
C.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
D.人体、大地是导体,空气、橡胶棒是绝缘体
探究三、电路的构成
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。
2. 组成电路各元件的作用
作用
举例
电源
持续提供电能,将其他形式的能转化为电能
干电池、发电机
用电器
消耗电能的装置,将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
控制电路通断作用
闸刀开关、声控开关、光控开关
导线
连接各元件的导体,形成电流的通道
金属导线
⚠️特别提示
(1)蓄电池、充电宝对外供电时,将化学能转化为电能,是电源;在给蓄电池、充电宝充电时,将电能转化为化学能,此时蓄电池和充电宝是用电器。
(2)在连接电源与用电器时一定要注意观察用电器和电源极性的标识,做到用电器标有“+”的位置与电源正极相连,标有“-”的位置与电源负极相连。
(3)开关接入电路前应是断开的。
【典例3】(25-26九年级上·陕西汉中·期中)如图所示,无人智能农田机器人亮相第三十二届中国杨凌农高会。无人智能农田机器人采用锂电池供电,给锂电池充电时,锂电池相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
探究四、电路图
1. 电路图
用规定的符号表示电路元件连接的图叫电路图。电路图是对实际电路的有效抽象。
2. 常见的电路元件符号
电池
开关
灯泡
电阻
滑动变阻器
电铃
电流表
电压表
电动机
交叉相连导线
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。画电路图时,决不能用实物元件充当元件符号。如图。
💡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。
【典例4】(25-26九年级上·河南驻马店·期中)请根据如图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
探究五、通路、断路和短路
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
通路
断路(或开路)
短路
电路图
定义
处处接通的电路
某处断开的电路
用导线直接将电源正负极连接起来
电路是连通的,但用电器两端被导线连接起来
特点
电路中有电流流过,用电器能够工作
电路中无电流流过,用电器不能工作
电流过大,烧坏电源
电流直接流过导线,被短路的用电器不工作
⚠️特别提醒
(1)断路的种类:开关断开或者导线、灯丝等断开造成用电器不能工作的电路都叫断路,也称开路。
(2)禁止电源短路的原因:电源短路时电路中有很大的电流,可能烧坏电源,这是绝对不允许发生的。
2. 常见的两种电路故障
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,用电器不能工作
短路
电源短路——导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来
用电器不工作,轻则引起电路故障,重则烧坏电源,甚至引起火灾
用电器被短路——当电路中有多个用电器首尾依次连接时,把其中部分用电器两端直接用导线连接起来
被短路的部分用电器不能工作
【典例5】(25-26九年级上·江西新余·阶段检测)如图所示的电路中,正确表示完整电路的是( )
A. B.
C. D.
【归纳整理】 第2节 电流和电路
【课堂练习】
1.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)①金属、②玻璃、③铅笔芯、④稀盐酸、⑤陶瓷、⑥干松木、⑦自来水、⑧大地、⑨干燥的空气,这些物体中属于导体的有( )
A.①④⑦⑧ B.①③④⑧ C.①③④⑦⑧ D.①⑥⑦⑧
2.(23-24九年级上·福建厦门·阶段检测)国家正在大力发展新能源汽车,如图所示是正在用充电桩充电的新能源汽车,在整个充电过程中,用电器是( )
A.汽车发动机 B.汽车电池 C.导线 D.充电桩
3.(23-24九年级上·天津和平·开学考试)如图所示,验电器A带正电,B不带电,现用带有绝缘手柄D的金属棒C把A和B连接起来,发现A金属箔张角变小,B金属箔张开。则下列说法正确的是( )
A.正电荷从A移到B,所以两个验电器都带正电
B.验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷
C.金属棒中瞬间电流的方向是从B流向A
D.电子从B移到A,所以A带负电,B带正电
4.按如图所示连接好电路,在金属夹M和N之间分别接入细铜丝、橡皮、铅笔芯、塑料尺,闭合开关,观察电流表示数及小灯泡发光情况,完成以下问题:
(1)能使灯泡发光的有________________________,电路中有电流,说明这些物质容易______________。________________________叫导体。
(2)不能使灯泡发光的有______________________,电路中没有电流,说明这些物质不容易______________,__________________________叫绝缘体。
(3)在上述实验中,M、N之间接不同的导体时,灯泡发光亮度________________(选填“相同”或“不相同”),电流表的示数________________(选填“相同”或“不相同”)。说明不同导体对电流的______________作用不一样。
5.(23-24九年级上·福建福州·阶段检测)如图所示为人们所喜爱的电动自行车,它具有轻便、节能、环保等特点。只要将图中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下,车子就通电了,这时车钥匙其实就是一个________________;正常行驶时,电动车将电能转化为________________能。
6.(23-24九年级上·安徽淮南·阶段检测)如图是小曦同学用橙子制作的水果电池,他用铜片和锌片作电池的两极,电路中的G表可以显示自由电子(带负电)定向移动方向。当开关S闭合,G表显示电路中自由电子按逆时针方向定向移动,则电池的___________(填“铜片”或“锌片”)为正极。
7.(25-26九年级上·贵州毕节·期中)如图是一个定时炸弹的引爆装置,S是定时开关,设定的起爆时间一到,定时开关S会自动断开。为使起爆器不工作,拆弹专家应在___________(选填“a”或“b”)处剪断导线。拆除炸弹前指示灯L___________(选填“发光”或“不发光”)。
8.(25-26九年级上·河北廊坊·期中)灯泡是常见的用电器,用灯泡可以做如图的实验。
(1)在“观察手电筒”的活动中,图甲中金属片相当于电路中的______。
(2)在“用一节干电池、导线使一个小灯泡发光”的活动中,图乙中A、B、C三种做法可行的是______(填字母)。
9.(25-26九年级上·四川成都·期中)如图所示,当开关、都断开时,电路处于________状态;当闭合,断开时,电路处于________状态。
10.如图所示的是电扇中的一个自动保护装置:当电扇被碰倒或倾倒时,小球就会滚向一侧,使电路________(选填“断开”“短路”或“闭合”),起到保护电扇的作用。这个保护装置在电扇电路中相当于_________。
11.(23-24九年级上·北京·阶段检测)请根据实物图在方框中画出对应的电路图
12.(25-26九年级上·辽宁营口·阶段检测)根据如图甲所示电路图,用笔画线表示导线连接图乙实物图。
【课后反思】
通过本节内容的学习,理解电流形成与电路工作的基本规律,从电路视角分析各种用电器工作的内在逻辑。
反思:是否混淆了电流形成条件和电流方向规定两个基本概念?是否会误将“有电压”直接等同于“有电流”,忽略电路通路的要求?是否误将自由电子的移动方向当成了电流方向,对电流方向的规定理解存在偏差?是否能正确区分电路的三种状态,准确辨别通路、断路、短路的不同特征,理解短路的危害?是否能正确认识电路各组成部分的作用,准确判断电源、用电器、开关、导线在电路中承担的功能?是否会根据实物电路正确画出规范的电路图,或是根据电路图连接对应实物电路,准确识别常用电路元件的符号?是否能利用电流和电路的基本知识,分析实际生活中简单电路故障产生的常见原因?
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