15.2 电流和电路(讲义) 2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-28
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内容正文:
第十五章
电流和电路
第2节 电流和电路
课标要点
1.知道电流的形成条件,知道电流方向的规定,知道电源外部电流方向的方向。
2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用:电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置。
3. 知道电路的组成,认识电源、用电器、开关、导线等电路元件的作用,能识别常见的电路元件符号。
4. 会看、会画简单的电路图,能用电路元件符号规范地画出简单的电路图。
5. 认识通路、断路、短路三种电路状态,知道短路的危害。
学习重难点
重点:电流的形成条件及方向规定;电路的基本组成及各元件的作用;会画简单的电路图;认识通路、断路和短路。
难点: 对电流概念的理解(电流是电荷的定向移动);电流方向与自由电子移动方向的关系;规范地画出电路图;短路现象的分析及危害。
知识点 电流的形成与方向
1. 电流的形成:
电荷的定向移动形成电流。金属导体中能够移动的是自由电子,酸碱盐的水溶液中是正、负离子。
2. 电流的方向规定:
物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
3. 电路中电流方向的规定:
· 在电源外部,电流方向为:电源正极 → 用电器 → 电源负极。
· 在金属导体中,电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
· 在酸碱盐溶液中,电流方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反。
4. 获得持续电流的条件:
① 电路中有电源;② 电路必须是闭合回路(通路)。
5. 发光二极管(LED):
具有单向导电性,电流只能从一端流入、另一端流出。利用LED可以判断电路中电流的方向。
🚨 特别提醒易错点
1. 电流方向的规定: 电流方向规定为正电荷定向移动的方向,不是自由电子(负电荷)定向移动的方向。金属导体中自由电子移动方向与电流方向相反。
2. “定向移动”与“无规则运动”的区分: 电荷的无规则运动不能形成电流,只有定向移动才能形成电流。
3. 电流形成的条件缺一不可: 有电源但开关断开(断路),电路中无电流;有闭合回路但无电源,电路中也没有电流。二者必须同时满足。
4. LED单向导电性: LED接入电路时,若正负极接反,LED不发光,说明电流方向与LED允许的电流方向相反。
随学随练
1. 关于电流的方向,下列说法中正确的是( )
A. 在金属导体中是自由电子定向移动形成电流,所以自由电子定向移动的方向就是电流方向
B. 在导电溶液中有自由移动的正、负离子,所以电流的方向不能确定
C. 金属导体中的电流方向与其中自由电子定向移动的方向相反
D. 不论何种导体,电流的方向都规定为负电荷定向移动的方向
【答案】 C
【详解】
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,A选项说自由电子定向移动方向为电流方向,错误;B选项溶液中电流方向由正离子定向移动方向决定,可以确定,错误;C选项金属导体中自由电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,正确;D选项电流方向规定为正电荷定向移动方向,不是负电荷,错误。
故选:C。
2. 如图所示有两个相同的验电器,其中A带正电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法错误的是( )。
A. 连接前,A的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥;
B. 连接的一瞬间,自由电子从B流向A;
C. 连接的一瞬间,正电荷从A流向B;
D. 连接的一瞬间,金属杆中电流方向是从A流向B
【答案】C。
【详解】
A.连接前,A的金属箔带着同种电荷,同种电荷互相排斥,所以金属箔张开,故A正确,不符合题意;
BCD.A带正电说明A缺少电子,金属是靠带负电的自由电子导电的,所以,金属棒连接的一瞬间,电子由B流向A;因为规定正电荷定向移动方向为电流的方向,所以此时电流方向为由A到B,故BD正确,不符合题意;C错误,符合题意。
故选:C。
3. 试卷在印刷厂“诞生”时,由于_________现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是_________(选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
【答案】 ①.摩擦起电(静电);②.从大地到机器。
【详解】
[1]试卷在印刷厂“诞生”时,在印刷试卷时,试卷和机器相互摩擦,摩擦会产生电荷,会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。
[2]当自由电子从机器流向大地时,由于电子带负电荷,负电荷定向移动的方向与电流方向相反,电流方向是从大地到机器。
知识点 电路的组成及各元件的作用
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。
3.电路的组成部分:
元件
作用
能量转化
电源
提供电能
化学能(或光能等)→ 电能
用电器
消耗电能,将电能转化为其他形式的能
电能 → 光能/内能/机械能等
导线
输送电能,连接各元件
无能量转化
开关
控制电路的通与断
无能量转化
4.电源和用电器的能量转化:
电池给小灯泡供电时,电池将化学能转化为电能,电能通过导线传输给小灯泡,小灯泡将电能转化为光能和热能。
5.导体和绝缘体:
· 导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地、石墨、食盐水等。导体导电靠的是自由电荷(金属靠自由电子)。
· 绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、干木头等。绝缘体内电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
🚨 特别提醒易错点
1.电源不是“电的来源”: 电源是提供电能的装置,不是“产生电荷”的装置。电源的作用是使电路中维持一定的电压,从而驱动电荷定向移动。
2.“导电”与“带电”的区别: 导体容易导电,是因为导体内有大量自由移动的电荷,而不是因为导体内“带电”。绝缘体不容易导电,并非绝缘体内没有电荷,而是电荷不能自由移动。
3.导体和绝缘体没有绝对界限: 在条件改变时,绝缘体可以变为导体。例如:常温下玻璃是绝缘体,加热到红炽状态后变为导体;干木头是绝缘体,潮湿后变为导体。
4.导线在电路中的作用: 导线不仅连接各元件,还起到输送电能的作用,但导线本身不消耗电能(理想情况下)。
随学随练
1.关于导体和绝缘体,下列说法中正确的是( )
A. 导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在
B. 绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有电荷存在
C. 有些绝缘体在一定条件下可能变为导体
D. 导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
【答案】 C
【详解】
A选项导体善于导电是因为导体内有大量自由移动的电荷,而非“大量电荷”,错误;
B选项绝缘体内也有电荷,只是电荷不能自由移动,错误;
C选项条件改变时绝缘体可变为导体,如玻璃加热后导电,正确;D选项导体和绝缘体没有绝对界限,错误。
故选:C。
2.如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中错误的是( )
A.铜片、锌片、水果组成电源,铜片是电源的正极
B.在该电路中,电流经过铜片、开关、发光二极管回到锌片
C.水果中发生的能量转化是化学能转化为电能
D.若断开开关,则插在火龙果上的铜片和锌片之间没有电压
【答案】D
【详解】
A、铜片、锌片、水果组成电源,铜片是电源的正极,故A正确;
B、在该电路中,电流经过铜片、开关、发光二极管回到锌片,故B正确;
C、水果中发生的能量转化是化学能转化为电能,故C正确;
D、若断开开关,则插在火龙果上的铜片和锌片之间有电压,电路中没有电流,故D错误。
故选:D。
3.如图所示,在“会动的纸巾小人”实验中,用干燥毛巾摩擦塑料笔杆后,将笔杆靠近叠好的纸巾小人,小人会被吸起并跳动,其原因是塑料笔杆带了___________。塑料笔杆属于_________(选填“导体”或“绝缘体”)。
【答案】 电荷 绝缘体
【详解】
[1]用干燥毛巾摩擦塑料笔杆时,发生了摩擦起电现象,使塑料笔杆带上了电荷。带电体具有吸引轻小物体的性质,因此会吸起纸巾小人,使其跳动。
[2]塑料笔杆的材质是塑料,不容易导电,因此属于绝缘体。
知识点 电路图与元件符号(重点)
1.原电路图:
用规定的电路元件符号表示电路连接情况的图叫做电路图。
2.常见电路元件符号:
3.画电路图的要求:
① 使用统一规定的元件符号;
② 连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观;
③ 元件位置安排要适当,分布要均匀;
④ 整个电路图最好呈矩形,导线不能交叉;
⑤ 电路图要能正确反映电路的连接情况。
🚨 特别提醒易错点
1. 电路图与实物图的区分:电路图是用符号画出的图,实物图是实际元件的连接图。两者要能相互对应。
2.元件符号要规范:画电路图时必须使用规定的元件符号,不能随意自创符号。
3.导线交叉的处理:若两条导线在电路图中交叉但不相连,交叉处不画点;若相连,交叉处必须画实心圆点。
4.电路图要完整:不能遗漏任何元件,包括开关和电源。
随学随练
1. 混合动力汽车是指使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式的汽车,其关键部件有汽油机、发电机、蓄电池、电动机等。某混动汽车发电机产生的一部分电能可给蓄电池充电,当给蓄电池充电时,蓄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】
当给蓄电池充电时,蓄电池将电能转化为化学能储存起来,此时蓄电池是消耗电能的装置,因此相当于电路中的用电器。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选:A。
2. 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。
3. 在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
【详解】
由实物图可知,两灯并联,开关S1控制L1,开关S2在干路中,控制整个电路,由此画出电路图如图所示:
知识点 电路的三种状态
1.通路(闭合电路):
处处连通的电路,电路中有电流,用电器正常工作。
2. 断路(开路):
某处断开的电路,电路中无电流,用电器不工作。常见原因:开关断开、导线断了、接触不良等。
3. 短路:
电源短路: 导线不经过用电器直接跟电源两极相连。此时电路中电流很大,可能烧坏电源和导线,甚至引起火灾。
用电器短路(局部短路): 一根导线跟某个用电器并联,使该用电器被短接,电流不经过该用电器。被短路的用电器不工作,但电路其他部分仍可工作。
4. 连接电路时的注意事项:
① 连接电路时,开关一定要断开;
② 任何情况下都不能将导线直接连接在电池的两端,否则将损坏电池和导线。
🚨 特别提醒易错点
1. 短路与断路的区分:断路是电路断开了,没有电流;短路是电路仍然闭合,但电流不经过用电器直接构成回路,电流很大。
2.短路的危害:电源短路时,电流很大,会烧坏电源或导线的绝缘皮,严重时引起火灾。短路时用电器不能正常工作。
3.局部短路 ≠ 电源短路:用电器被短路时,电路中仍有电流,其他用电器可能正常工作。但电源短路是危险的,必须避免。
4.连接电路时的规范:连接电路时开关必须断开,这是实验操作的基本安全规范,防止连接过程中电路意外接通。
随学随练
1.下列操作会导致图中电路短路的是( )
A.S1闭合,S2断开 B.同时断开S1、S2 C.S1断开,S2闭合 D.同时闭合S1、S2
【答案】D
【详解】
A.S1闭合,S2断开,此时两个定值电阻并联,不会导致图中电路短路,故A不符合题意;
B.同时断开S1、S2,此时电路断路,不会导致图中电路短路,故B不符合题意;
C.S1断开,S2闭合,此时电路断路,不会导致图中电路短路,故C不符合题意;
D.同时闭合S1、S2,此时电流从电源正极流出后,经过导线直接流回电源负极,会导致图中电路短路,故D符合题意。
故选:D。
2. 实验小组的同学连接了四个电路(如图)来探究开关的控制作用,下列判断正确的是( )
A.甲电路中,开关S只控制L1 B.乙电路中,闭合开关S,两灯都亮
C.丙电路中,闭合开关S,L1亮,L2不亮 D.丁电路中,断开开关S,L1不亮,L2亮
【答案】D
【详解】
A.由图可知,此时两灯串联,故开关S可以同时控制L1和L2,故A错误;
B.由图可知,闭合开关后,灯泡L1将被短路,不会发光,故B错误;
C.由图可知,闭合开关后,电流从电源的正极直接流回电源的负极,两灯均被短路,均不亮,故C错误;
D.由图可知,断开开关S后,此时只有L2接入电路,故L1不亮,L2亮,故D正确。
故选:D。
3.判断如图所示的三个电路的状态。甲: 路,乙: 路,丙: 路。
【答案】 断 短 通
【详解】
[1][2][3]甲图电路中,由于开关断开,则是断路;乙图电路中,由于灯泡两端并联了一根导线,直接将电源正负两极相连,则引起电源短路;丙图电路中处处连通,灯泡发光,则是通路。
题型 电流方向与电荷移动方向的判断
两步判断法:
①明规定: 电流方向规定为正电荷定向移动的方向。
②定关系: 若形成电流的是负电荷(如金属导体中的自由电子),则负电荷定向移动的方向与电流方向相反;若形成电流的是正电荷(如溶液中的正离子),则其定向移动方向与电流方向相同。
⚠️ 高频陷阱:
①误认为自由电子定向移动的方向就是电流方向;
②混淆正、负电荷移动方向与电流方向的关系;
③在溶液中同时有正负离子移动时,无法正确判断电流方向(两种离子移动方向相反,但形成的电流方向相同)。
活学活用
1. 关于电流的方向,下列说法正确的是( )
A. 在金属导体中是自由电子定向移动形成电流,所以自由电子定向移动的方向就是电流方向
B. 在导电溶液中有自由移动的正、负离子,所以电流的方向不能确定
C. 金属导体中的电流方向与其中自由电子定向移动的方向相反
D. 不论何种导体,电流的方向都规定为负电荷定向移动的方向
【答案】 C
【详解】
金属导体中形成电流的是自由电子(带负电),其定向移动方向与电流方向相反,A错误,C正确导电溶液中正离子向负极移动,负离子向正极移动,但电流方向统一规定为正电荷定向移动的方向,可以确定,B错误。电流方向规定为正电荷定向移动方向,D错误。
故选:C。
2. 在干燥的季节,行驶后的汽车容易沾满灰尘,车身容易“带电”,为了避免开车门时被“电击”,可以在排气管或车的尾部安装静电带(如图所示),静电带可将电荷导入大地。下列说法中正确的是( )。
A.车身与灰尘带同种电荷,同种电荷相互吸引
B.若车身带负电荷,说明摩擦时车身得到了电子
C.若车身带负电荷,开门时电流方向为从车身到大地
D.若车身带负电荷,说明车行驶时与空气摩擦创造了电荷
【答案】B。
【详解】
A.由电荷之间的相互作用规律可知,车身与灰尘应带异种电荷,异种电荷相互吸引,故A错误;
B.若车身带负电荷,说明摩擦时车身得到了电子,因为得到电子的物体带负电,故B正确;
C.若车身带负电荷,开门时电子从车身流向大地,因为电流方向与电子定向移动的方向相反,所以电流方向为从大地到车身,故C错误;
D.车行驶时与空气摩擦,只是电子发生了转移,并没有创造电荷,故D错误。
故选B。
3.下列说法正确的是( )
A.梳头时头发会随梳子一起“飞”起来,因为梳子和头发带同种电荷
B.陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体,所以都不能够带电
C.金属导体容易导电,因为其内部有大量的自由电子
D.电路中的电流方向,总是从电源正极流向负极
【答案】C
【详解】
A.梳头时头发会随梳子一起“飞”起来,是因为梳子和头发摩擦时带上了异种电荷,异种电荷相互吸引的缘故,故A错误;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,容易导电的物体叫导体,陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体,但能够带电,故B错误;
C.对于金属导体,其内部存在的自由电荷就是自由电子,金属导体容易导电是因为内部有大量的自由电子,故C正确;
D.电源内部电流方向从负极流向正极,故D错误。
故选C。
4.清清学习了初中物理后,发现很多生活中的现象都能用物理知识解释。她发现妈妈用塑料梳子梳头发越梳越蓬松,这是因为头发带了________电荷(选填“同种”或“异种”),用带负电的梳子接触不带电的验电器金属球,接触瞬间,电流方向由____________(选填“梳子到金属球”或“金属球到梳子”)。
【答案】 同种 金属球到梳子
【详解】
塑料梳子梳头发时,头发与梳子摩擦起电,头发带上同种电荷,根据同种电荷相互排斥的原理,头发会越梳越蓬松;
物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向;带负电的梳子接触验电器金属球时,电子(负电荷)从梳子向金属球移动,电流方向与负电荷定向移动方向相反,因此电流方向由金属球到梳子。
题型 电路三种状态的识别与判断
三步识别法:
①看连通:电路是否处处连通。断开则为断路。
②看路径:电流是否经过用电器。若电流不经过用电器直接回到电源负极,则为电源短路。
③看后果:电源短路时电流很大,用电器不工作;通路时用电器正常工作。
⚠️ 高频陷阱:
①将“断路”与“短路”混淆;
②忽略局部短路(某用电器被短接)的情况;
③只看到电路中有电流就认为一切正常,忽视短路时电流过大可能带来的危害。
活学活用
5.如图所示,电路元件及导线连接均完好。当开关S1、S2都闭合后,下列分析正确的是( )
A.两灯都亮 B.电源短路 C.只有灯L1亮 D.只有灯L2亮
【答案】D
【详解】
分析开关都闭合后的电流路径,电流从电源正极流出,经过开关后,由于开关闭合,的导线并联在两端,因此被短路,电流不经过;随后电流经过回到电源负极,因此只有灯亮,故D符合题意。
故选:D。
6. 如图所示电路,闭合开关后,两灯均不发光。为检测电路故障,小华进行以下操作:将一根导线接到L1两端时,发现灯L1不亮、L2亮;将这根导线接到L2两端时,发现两灯均不亮。根据以上信息判断该电路故障可能是( )。
A.灯L1被短接(短路) B.灯L2被短接(短路)
C.灯L1断路 D.灯L2断路
【答案】C。
【详解】
由图可知;两灯泡串联,闭合开关S后,两灯均不发光,可能是灯灯L1、L2断路;将一根导线接到灯L1两端时,发现灯灯L1不亮、L2亮,说明L2完好;将这根导线接到L2两端时,发现两灯均不亮,这说明L1断路,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
7.(多选)如图所示电路中,开关S可以与1,2,3三个角点接通构成不同的电路,闭合开关S1、开关S接通不同的触点,下列说法正确的是( )。
A.S接通触点1,小灯泡乙不发光
B.S接通触点2,电路是通路
C.S接通触点3,小灯泡甲中没有电流流过
D.若S1断开,S任接一触点,电路中两小灯泡均不发光
【答案】BD。
【详解】
A.闭合开关S1,若S接通触点1,则电流从电源正极经过开关S1、S、乙灯泡,然后回到电源负极,灯泡甲被短路,小灯泡乙有电流通过,则乙灯泡发光,故A错误;
B.闭合开关S1,若S接通触点2,根据电流的流向可知,电流从电源正极经过开关S1甲、乙灯泡,然后回到电源负极,电路是通路,故B正确;
C.闭合开关S1,S接通触点3,小灯泡乙被短路,没有电流流过,小灯泡甲有电流通过,则甲灯泡发光,故C错误;
D.若S1断开,电路发生断路,S任接一触点,电路中两小灯泡都不会发光,故D正确。
故选:BD。
题型 电路图的绘制与实物图连接
先串后并法(画电路图/连实物图通用):
①定起点:从电源正极出发,沿着电流方向分析电路结构。
②依次连:按照电流流经的顺序,依次连接各元件,先串后并。
③标符号:画电路图时使用统一符号,横平竖直;连实物图时导线不能交叉,连接顺序与电路图一一对应。⚠️ 高频陷阱:
①遗漏电源或开关;
②元件符号使用不规范;
③实物图连接时导线交叉严重;④实物图与电路图元件顺序不对应。
活学活用
8.请根据如图的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
【答案】
【详解】
分析实物图可知,电流从电源正极流出,经过开关S2后分为两条支路(S2在干路),一条支路经过灯泡L2,另一条支路经过灯泡L1和开关S1,两条支路汇合后回到电源负极。作图如下
9. 按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,将图乙电路连接完整。
【答案】
)
【详解】
由电路图可知,电铃与开关S2串联后与灯泡并联,开关S1位于干路,实物连接,如下图所示:
10.电路图连接实物图。
【答案】
【详解】
由电路图可知,两灯泡并联,开关S1位于干路,开关S2位于L2支路,从电源的正极出发,依次连接L2、S2、S1回到电源的负极,然后把L1并联在L2和S2两端,如下图所示:
题型 导体与绝缘体的辨析及应用
两步辨析法:
①判类别:根据材料判断是导体还是绝缘体。金属、人体、大地、石墨、食盐水等为导体;橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、干木头等为绝缘体。
②析原理:导体善于导电是因为内部有大量自由移动的电荷;绝缘体不善于导电是因为内部电荷不能自由移动。
⚠️ 高频陷阱:
① 混淆“防止”与“利用”。
② 接地导走电荷时,误认为导走的是正电荷(实际是大地中的自由电子流向带电体去中和正电荷)。
活学活用
11.小进同学书包中有下列学习用品,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.铅笔芯 B.铁制铅笔盒 C.塑料尺 D.金属小刀片
【答案】C
【详解】
A.铅笔芯主要成份是石墨容易导电,属于导体,故A不符合题意;
BD.铁制铅笔盒、金属小刀片主要材料是金属铁,容易导体,属于导体,故BD不符合题意;
C.塑料尺不容易导体,属于绝缘体,故C符合题意。
故选:C。
11. 维修电子设备时,为防止静电损坏电子设备,工程师要佩戴如图的静电手环,它由松紧腕带、活动按扣、弹簧PU线及鳄鱼夹组成。使用时,将鳄鱼夹连接地线,即可在0.1秒内安全除去人体静电。静电手环的松紧腕带可能由以下哪种材料制成( )
A.棉麻 B.银纱 C.硅胶 D.塑料
【答案】B
【详解】
静电手环的作用是将人体产生的静电安全地导走,防止静电损坏电子设备。要实现这一点,松紧腕带必须能够导电,也就是需要由导体材料制成,这样才能让人体的静电通过手环、导线、鳄鱼夹流向大地。
A.棉麻是绝缘体,无法导电,不能将静电导走。故A不符合题意;
B.银是金属,属于导体,银纱可以导电,能将人体静电导走,故B符合题意;
C.硅胶是绝缘体,不导电,无法导走静电。故C不符合题意;
D.塑料是绝缘体,不导电,无法导走静电。故D不符合题意。
故选:B。
12.下列说法正确的是( )
A.梳头时头发会随梳子一起“飞”起来,因为梳子和头发带同种电荷
B.陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体,所以都不能够带电
C.金属导体容易导电,因为其内部有大量的自由电子
D.电路中的电流方向,总是从电源正极流向负极
【答案】C
【详解】
A.梳头时头发会随梳子一起“飞”起来,是因为梳子和头发摩擦时带上了异种电荷,异种电荷相互吸引的缘故,故A错误;
B.不容易导电的物体叫绝缘体,容易导电的物体叫导体,陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体,但能够带电,故B错误;
C.对于金属导体,其内部存在的自由电荷就是自由电子,金属导体容易导电是因为内部有大量的自由电子,故C正确;
D.电源内部电流方向从负极流向正极,故D错误。
故选:C。
基础通关
1. 在如图所示的实验中,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮,由此可判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】A
【详解】
A.如果灯L1断路,开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,将导线接在灯L1两端时,电路是通路,灯L2亮,将导线接在灯L2两端时,电路是断路,两灯均不亮,故A符合题意;
B.如果灯L2断路,开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,将导线接在灯L1两端时,电路是断路,两灯均不亮,将导线接在灯L2两端时,电路是通路,灯L1亮,故B不符合题意;
CD.由电路图可知两灯串联,当开关闭合时,两灯都不亮,可知为某一灯泡断路,不可能是灯L1短路或L2短路,故CD不符合题意。
故选:A。
2.如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开;再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程的分析,错误的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
B.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
C.用石墨棒连接两金属球的瞬间,电流方向由乙到甲
D.若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
【答案】D
【详解】
A、物理学中规定,毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷,故A正确;
B、由验电器的原理可知,金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥,故B正确;
C、甲带负电荷,用石墨棒连接两金属球的瞬间,自由电子由甲运动到乙,电流的方向是由乙到甲,故C正确;
D、玻璃棒是绝缘体,用玻璃棒连接两金属球,自由电子不能通过玻璃棒运动到乙,乙的金属箔片也不会张开,故D错误。
故选:D。
3.下列器件中,全部为用电器的是( )
A.电铃、电池组、白炽灯
B.电源插座、电线、空调器
C.洗衣机、收音机、开关
D.日光灯、电风扇、电视机
【答案】D
【详解】
A、电池组是电源不是用电器,故A错误;
B、电源插座、电线不是用电器,故B错误;
C、开关控制电路的通断,不是用电器,故C错误。
D、日光灯、电风扇、电视机都是消耗电能的装置,都是用电器,故D正确。
故选:D。
4.下列说法中正确的是( )
A.在长度的测量时,测量值也有可能和真实值完全相同
B.物体做匀速直线运动时,速度与路程成正比,与时间成反比
C.超声波在水中的传播速度大于次声波在水中的传播速度
D.在给蓄电池充电时,发生的能量转化是电能转化为化学能
【答案】D
【详解】
A.在长度的测量时,测量值不可能和真实值完全相同,误差不可消除,故A错误;
B.物体做匀速直线运动时,速度不变,和路程、时间无关,故B错误;
C.介质相同,超声波在水中的传播速度等于次声波在水中的传播速度,故C错误;
D.在给蓄电池充电时,发生的能量转化是电能转化为化学能,故D正确。
故选:D。
5.“生活中处处有物理”,下列对生活中物理知识判断错误的是( )
A.图甲中,加油站的静电释放器主要构成部件是导体
B.图乙中,飞机在空中飞行时,机翼与空气摩擦创造了电荷
C.图丙中,教室里日光灯属于用电器
D.图丁中,只有把房卡插入槽中房间才能有电,房卡的作用相当于电路中的开关
【答案】B
【详解】
A、为了将人体的静电释放掉,则静电释放器应该是导体,故A正确;
B、飞机在空中飞行时,机翼与空气摩擦带电,是由于电荷发生了转移,而不是创造了电荷,故B错误;
C、教室里日光灯在使用时消耗电能,在电路中相当于用电器,故C正确;
D、只有把房卡插入槽中房间才能有电,房卡的作用相当于电路中的开关,故D正确。
故选:B。
6.将带正电的验电器上的金属球接地后,金属箔立即闭合,则( )
A.正电荷由验电器转移到了地面 B.正电荷由地面转移到了验电器
C.瞬间电流方向由验电器流向地面 D.瞬间电流方向由地面流向验电器
【答案】C
【详解】
AB.摩擦起电的实质是电子的转移,将带正电的验电器上的金属球接地后,金属箔立即闭合,则电子从地面转移到验电器,故AB错误;
CD.电流的方向与电子的定向移动的方向相反,接触瞬间电流的方向由验电器流向地面,故C正确,D错误。
故选:C。
7.如图所示,闭合开关,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.开关断路
【答案】B
【详解】由电路实物图可知,两灯泡串联,闭合开关,两灯均不亮,说明电路中某处断路,或两灯均短路;用一段导线的两端接触a、b两点或c、d两点时,两灯都不亮,说明此时电路是断路;当导线接触e、f两点时,只有一只灯泡发光,此时导线代替了灯L2(L2一定不发光),所以此时一定是灯泡L1发光(L1灯丝完好),此时电路处于通路状态(开关没有问题),由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选:B。
8.如图所示,当开关、断开时,电路是 ,当、都闭合时,电路是 。
【答案】 断路 短路
【详解】
[1][2]如图所示,当开关、断开时,电路断开,灯泡中没有电流通过,形成断路;当、都闭合时,电流通过导线从电源正极直接回到负极,形成短路。
9.请分别根据图所示的实物电路画出的电路图。
【答案】
【详解】
由实物图可知,两个灯泡串联,开关在两个灯泡之间,电路图如图所示:
10.如图所示,将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”,这是因为摩擦后的两只气球带________(填“同种”或“异种”)电荷,塑料气球属于________(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
【答案】同种 绝缘体
【详解】[1]两只气球都在头发上摩擦后,带上了同种电荷,因为相互排斥,所以一只气球可以在另一只气球上方“跳舞”。
[2]容易导电的物体是导体,不容易导电的物体是绝缘体,塑料不容易导电,因此塑料气球属于绝缘体。
素养提升
11.下列关于物理知识的说法正确的是( )
A.绝缘体既不能导电也不能带电
B.运动的汽车速度越大惯性越大
C.丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带负电
D.粽香四溢表明分子在做无规则热运动
【答案】D
【详解】
A.绝缘体不容易导电,但可以带电,例如丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,故A错误;
B.惯性大小只与物体的质量有关,与速度无关,汽车速度大时惯性不变,故B错误;
C.丝绸摩擦过的玻璃棒因失去电子而带正电,不是带负电,故C错误;
D.“粽香四溢”是扩散现象,表明分子在永不停息地做无规则热运动,故D正确。
故选D。
12.为检测厨房中液体的导电性能,小明设计了如下电路,闭合开关后,小灯泡能发光的是( )
A.①③ B.②③ C.③④ D.②③④
【答案】B
【详解】
①④中的液体为色拉油和糖水,内部几乎没有自由移动的电荷,属于绝缘体,接入电路后处于断路状态,小灯泡不发光;②③中的液体醋和酱油中均含有大量自由移动的离子,属于导体,闭合开关后能使电路导通,小灯泡可以发光,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选:B。
13.反恐小组的拆弹专家在排除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置(如图所示),为使爆炸装置停止工作,不能采取的措施是( )
A.短路定时开关 B.剪断b线 C.剪断a线 D.拆除电源
【答案】B
【详解】
由图可知,此时起爆器被定时开关和导线b短路,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作;
A.如果短路定时开关,没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作,故A不符合题意;
B.如果剪断线b,则指示灯与起爆器串联,起爆器工作,故B符合题意;
C.如果剪断线a,整个电路处于断路状态,爆炸装置不工作,故C不符合题意;
D.如果拆除电源,则没有电流通过起爆器,所以起爆器不工作,故D不符合题意。
故选:B。
14.塑料外壳的手电筒的构造如图所示,手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路,下列说法不正确的是( )
A.灯泡发光时,电能转化为内能和光能 B.干电池为电源,按键为电路开关
C.金属弹簧为导体,不属于电路的一部分 D.灯泡发光时,灯丝中的电流是自由电子定向移动形成的
【答案】C
【详解】
A.灯泡发光时,灯泡将电能转化为内能和光能,故A正确,不符合题意;
B.干电池是电源,为小灯泡提供电能,按键相当于开关,控制电路的通断,故B正确,不符合题意;
C.手电筒底部的金属弹簧是导体,在这里起导线作用,属于电路的一部分,故C错误,符合题意;
D.金属导体中的自由电荷是自由电子,自由电子带负电,所以,通过灯丝的电流是自由电子定向移动形成的,故D正确,不符合题意。
故选C。
15.在学习了电路连接的基本方式后,小红连接了如图所示的电路图进行实验,将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2将______(选填“发光”或“不发光”)。为了让两盏灯同时熄灭,小红认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱即可。根据所学知识判断小红能不能这样操作并说明理由:______________。
【答案】 不发光 不能,会造成电源短路,损坏电源。
【详解】将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2被短路,灯泡L2将不发光;
若用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱,会造成电源短路,损坏电源,故小红不能这样操作。
迁移创新
16.加油站工作人员因与物体摩擦带负电,需进行静电清除,工作人员只需手摸静电消除杆上端的圆球即可,如图所示,则( )
A.人体带的电荷是摩擦过程中创造出来的
B.人戴着橡胶手套触摸金属球也能“除电”
C.“静电”消除后,人体的电荷就会全部消失
D.若人带正电,“除电”时,电流方向是从人体流向金属球
【答案】D
【详解】
A.人身体与衣物摩擦带电,是由于电荷发生了转移,而不是创造了电荷,故A错误;
B.橡胶是绝缘体,不容易导电,人戴着橡胶手套触摸金属球不能“除电”,故B错误;
C.原子中,带正电的原子核不能移动,带负电的电子可以挣脱原子核的束缚移动,所以无论人体带正电还是负电,触摸放电过程中移动的都是负电荷,“静电”消除后,是人体所带的正、负电荷量相等,对外不显电性,故C错误;
D.电流的方向是正电荷定向移动的方向,如果人体带正电,“除电”时,是负电荷从金属球流向人体,电流方向是从人体流向金属球,故D正确。
故选:D。
17.阅读短文并回答问题:
感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名,如图所示。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。其中液体感应器为先进的触水式开关,具有液体感应、入水即通路的特性;使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用;还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛;需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中;
(1)液体感应器相当于先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”);
(2)纽扣电池供电时将 能转化为电能,用布擦干后的感应发光冰块内部的电路将处于 状态(选填“通路”、“短路”或“断路”);
(3)冷冻后的感应发光冰块放入饮料中,可 (选填“增大”或“减小”)饮料的内能。
【答案】 开关 化学 断路 减小
【详解】
(1)[1]根据基本电路各部的作用可知:液体感应器是起控制电路的作用,所以是先进的触水式开关。
(2)[2][3]纽扣电池供电时提供电能,是化学能转化为电能;因为入水即亮,用布擦干后停止工作,所以用布擦干后的感应发光冰块内部的电路处于断路状态。
(3)[4]感应发光冰块放入冰箱内冷冻后温度比较低,再放入饮料内,通过热传递降低饮料的温度,饮料的内能减小。
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第十五章
电流和电路
第2节 电流和电路
课标要点
1.知道电流的形成条件,知道电流方向的规定,知道电源外部电流方向的方向。
2. 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用:电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置。
3. 知道电路的组成,认识电源、用电器、开关、导线等电路元件的作用,能识别常见的电路元件符号。
4. 会看、会画简单的电路图,能用电路元件符号规范地画出简单的电路图。
5. 认识通路、断路、短路三种电路状态,知道短路的危害。
学习重难点
重点:电流的形成条件及方向规定;电路的基本组成及各元件的作用;会画简单的电路图;认识通路、断路和短路。
难点: 对电流概念的理解(电流是电荷的定向移动);电流方向与自由电子移动方向的关系;规范地画出电路图;短路现象的分析及危害。
知识点 电流的形成与方向
1. 电流的形成:
电荷的定向移动形成电流。金属导体中能够移动的是自由电子,酸碱盐的水溶液中是正、负离子。
2. 电流的方向规定:
物理学中,把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
3. 电路中电流方向的规定:
· 在电源外部,电流方向为:电源正极 → 用电器 → 电源负极。
· 在金属导体中,电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
· 在酸碱盐溶液中,电流方向与正离子定向移动的方向相同,与负离子定向移动的方向相反。
4. 获得持续电流的条件:
① 电路中有电源;② 电路必须是闭合回路(通路)。
5. 发光二极管(LED):
具有单向导电性,电流只能从一端流入、另一端流出。利用LED可以判断电路中电流的方向。
🚨 特别提醒易错点
1. 电流方向的规定: 电流方向规定为正电荷定向移动的方向,不是自由电子(负电荷)定向移动的方向。金属导体中自由电子移动方向与电流方向相反。
2. “定向移动”与“无规则运动”的区分: 电荷的无规则运动不能形成电流,只有定向移动才能形成电流。
3. 电流形成的条件缺一不可: 有电源但开关断开(断路),电路中无电流;有闭合回路但无电源,电路中也没有电流。二者必须同时满足。
4. LED单向导电性: LED接入电路时,若正负极接反,LED不发光,说明电流方向与LED允许的电流方向相反。
随学随练
1. 关于电流的方向,下列说法中正确的是( )
A. 在金属导体中是自由电子定向移动形成电流,所以自由电子定向移动的方向就是电流方向
B. 在导电溶液中有自由移动的正、负离子,所以电流的方向不能确定
C. 金属导体中的电流方向与其中自由电子定向移动的方向相反
D. 不论何种导体,电流的方向都规定为负电荷定向移动的方向
2. 如图所示有两个相同的验电器,其中A带正电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法错误的是( )。
A. 连接前,A的金属箔张开是因为同种电荷相互排斥;
B. 连接的一瞬间,自由电子从B流向A;
C. 连接的一瞬间,正电荷从A流向B;
D. 连接的一瞬间,金属杆中电流方向是从A流向B
3. 试卷在印刷厂“诞生”时,由于_________现象会使印刷机积累大量电荷,为避免出现火花放电,工人会将机器接地。当自由电子从机器流向大地时,电流方向是_________(选填“从机器到大地”或“从大地到机器”)。
知识点 电路的组成及各元件的作用
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。
3.电路的组成部分:
元件
作用
能量转化
电源
提供电能
化学能(或光能等)→ 电能
用电器
消耗电能,将电能转化为其他形式的能
电能 → 光能/内能/机械能等
导线
输送电能,连接各元件
无能量转化
开关
控制电路的通与断
无能量转化
4.电源和用电器的能量转化:
电池给小灯泡供电时,电池将化学能转化为电能,电能通过导线传输给小灯泡,小灯泡将电能转化为光能和热能。
5.导体和绝缘体:
· 导体:容易导电的物体,如金属、人体、大地、石墨、食盐水等。导体导电靠的是自由电荷(金属靠自由电子)。
· 绝缘体:不容易导电的物体,如橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、干木头等。绝缘体内电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
🚨 特别提醒易错点
1.电源不是“电的来源”: 电源是提供电能的装置,不是“产生电荷”的装置。电源的作用是使电路中维持一定的电压,从而驱动电荷定向移动。
2.“导电”与“带电”的区别: 导体容易导电,是因为导体内有大量自由移动的电荷,而不是因为导体内“带电”。绝缘体不容易导电,并非绝缘体内没有电荷,而是电荷不能自由移动。
3.导体和绝缘体没有绝对界限: 在条件改变时,绝缘体可以变为导体。例如:常温下玻璃是绝缘体,加热到红炽状态后变为导体;干木头是绝缘体,潮湿后变为导体。
4.导线在电路中的作用: 导线不仅连接各元件,还起到输送电能的作用,但导线本身不消耗电能(理想情况下)。
随学随练
1.关于导体和绝缘体,下列说法中正确的是( )
A. 导体善于导电是因为导体内有大量的电荷存在
B. 绝缘体不善于导电,是因为绝缘体内没有电荷存在
C. 有些绝缘体在一定条件下可能变为导体
D. 导体在任何情况下都可以导电,绝缘体在任何情况下都不会导电
2.如图所示,将锌片和铜片分别插入橙子、番茄、火龙果中,用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中错误的是( )
A.铜片、锌片、水果组成电源,铜片是电源的正极
B.在该电路中,电流经过铜片、开关、发光二极管回到锌片
C.水果中发生的能量转化是化学能转化为电能
D.若断开开关,则插在火龙果上的铜片和锌片之间没有电压
3.如图所示,在“会动的纸巾小人”实验中,用干燥毛巾摩擦塑料笔杆后,将笔杆靠近叠好的纸巾小人,小人会被吸起并跳动,其原因是塑料笔杆带了___________。塑料笔杆属于_________(选填“导体”或“绝缘体”)。
知识点 电路图与元件符号(重点)
1.原电路图:
用规定的电路元件符号表示电路连接情况的图叫做电路图。
2.常见电路元件符号:
3.画电路图的要求:
① 使用统一规定的元件符号;
② 连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观;
③ 元件位置安排要适当,分布要均匀;
④ 整个电路图最好呈矩形,导线不能交叉;
⑤ 电路图要能正确反映电路的连接情况。
🚨 特别提醒易错点
1. 电路图与实物图的区分:电路图是用符号画出的图,实物图是实际元件的连接图。两者要能相互对应。
2.元件符号要规范:画电路图时必须使用规定的元件符号,不能随意自创符号。
3.导线交叉的处理:若两条导线在电路图中交叉但不相连,交叉处不画点;若相连,交叉处必须画实心圆点。
4.电路图要完整:不能遗漏任何元件,包括开关和电源。
随学随练
1. 混合动力汽车是指使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式的汽车,其关键部件有汽油机、发电机、蓄电池、电动机等。某混动汽车发电机产生的一部分电能可给蓄电池充电,当给蓄电池充电时,蓄电池相当于电路中的( )
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
2. 下图所示的电路图与实物连线图相对应的是( )
A. B.
C. D.
3. 在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
知识点 电路的三种状态
1.通路(闭合电路):
处处连通的电路,电路中有电流,用电器正常工作。
2. 断路(开路):
某处断开的电路,电路中无电流,用电器不工作。常见原因:开关断开、导线断了、接触不良等。
3. 短路:
电源短路: 导线不经过用电器直接跟电源两极相连。此时电路中电流很大,可能烧坏电源和导线,甚至引起火灾。
用电器短路(局部短路): 一根导线跟某个用电器并联,使该用电器被短接,电流不经过该用电器。被短路的用电器不工作,但电路其他部分仍可工作。
4. 连接电路时的注意事项:
① 连接电路时,开关一定要断开;
② 任何情况下都不能将导线直接连接在电池的两端,否则将损坏电池和导线。
🚨 特别提醒易错点
1. 短路与断路的区分:断路是电路断开了,没有电流;短路是电路仍然闭合,但电流不经过用电器直接构成回路,电流很大。
2.短路的危害:电源短路时,电流很大,会烧坏电源或导线的绝缘皮,严重时引起火灾。短路时用电器不能正常工作。
3.局部短路 ≠ 电源短路:用电器被短路时,电路中仍有电流,其他用电器可能正常工作。但电源短路是危险的,必须避免。
4.连接电路时的规范:连接电路时开关必须断开,这是实验操作的基本安全规范,防止连接过程中电路意外接通。
随学随练
1.下列操作会导致图中电路短路的是( )
A.S1闭合,S2断开 B.同时断开S1、S2 C.S1断开,S2闭合 D.同时闭合S1、S2
2. 实验小组的同学连接了四个电路(如图)来探究开关的控制作用,下列判断正确的是( )
A.甲电路中,开关S只控制L1 B.乙电路中,闭合开关S,两灯都亮
C.丙电路中,闭合开关S,L1亮,L2不亮 D.丁电路中,断开开关S,L1不亮,L2亮
3.判断如图所示的三个电路的状态。甲: 路,乙: 路,丙: 路。
题型 电流方向与电荷移动方向的判断
两步判断法:
①明规定: 电流方向规定为正电荷定向移动的方向。
②定关系: 若形成电流的是负电荷(如金属导体中的自由电子),则负电荷定向移动的方向与电流方向相反;若形成电流的是正电荷(如溶液中的正离子),则其定向移动方向与电流方向相同。
⚠️ 高频陷阱:
①误认为自由电子定向移动的方向就是电流方向;
②混淆正、负电荷移动方向与电流方向的关系;
③在溶液中同时有正负离子移动时,无法正确判断电流方向(两种离子移动方向相反,但形成的电流方向相同)。
活学活用
1. 关于电流的方向,下列说法正确的是( )
A. 在金属导体中是自由电子定向移动形成电流,所以自由电子定向移动的方向就是电流方向
B. 在导电溶液中有自由移动的正、负离子,所以电流的方向不能确定
C. 金属导体中的电流方向与其中自由电子定向移动的方向相反
D. 不论何种导体,电流的方向都规定为负电荷定向移动的方向
2. 在干燥的季节,行驶后的汽车容易沾满灰尘,车身容易“带电”,为了避免开车门时被“电击”,可以在排气管或车的尾部安装静电带(如图所示),静电带可将电荷导入大地。下列说法中正确的是( )。
A.车身与灰尘带同种电荷,同种电荷相互吸引
B.若车身带负电荷,说明摩擦时车身得到了电子
C.若车身带负电荷,开门时电流方向为从车身到大地
D.若车身带负电荷,说明车行驶时与空气摩擦创造了电荷
3.下列说法正确的是( )
A.梳头时头发会随梳子一起“飞”起来,因为梳子和头发带同种电荷
B.陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体,所以都不能够带电
C.金属导体容易导电,因为其内部有大量的自由电子
D.电路中的电流方向,总是从电源正极流向负极
4.清清学习了初中物理后,发现很多生活中的现象都能用物理知识解释。她发现妈妈用塑料梳子梳头发越梳越蓬松,这是因为头发带了________电荷(选填“同种”或“异种”),用带负电的梳子接触不带电的验电器金属球,接触瞬间,电流方向由____________(选填“梳子到金属球”或“金属球到梳子”)。
题型 电路三种状态的识别与判断
三步识别法:
①看连通:电路是否处处连通。断开则为断路。
②看路径:电流是否经过用电器。若电流不经过用电器直接回到电源负极,则为电源短路。
③看后果:电源短路时电流很大,用电器不工作;通路时用电器正常工作。
⚠️ 高频陷阱:
①将“断路”与“短路”混淆;
②忽略局部短路(某用电器被短接)的情况;
③只看到电路中有电流就认为一切正常,忽视短路时电流过大可能带来的危害。
活学活用
5.如图所示,电路元件及导线连接均完好。当开关S1、S2都闭合后,下列分析正确的是( )
A.两灯都亮 B.电源短路 C.只有灯L1亮 D.只有灯L2亮
6. 如图所示电路,闭合开关后,两灯均不发光。为检测电路故障,小华进行以下操作:将一根导线接到L1两端时,发现灯L1不亮、L2亮;将这根导线接到L2两端时,发现两灯均不亮。根据以上信息判断该电路故障可能是( )。
A.灯L1被短接(短路) B.灯L2被短接(短路)
C.灯L1断路 D.灯L2断路
7.(多选)如图所示电路中,开关S可以与1,2,3三个角点接通构成不同的电路,闭合开关S1、开关S接通不同的触点,下列说法正确的是( )。
A.S接通触点1,小灯泡乙不发光
B.S接通触点2,电路是通路
C.S接通触点3,小灯泡甲中没有电流流过
D.若S1断开,S任接一触点,电路中两小灯泡均不发光
题型 电路图的绘制与实物图连接
先串后并法(画电路图/连实物图通用):
①定起点:从电源正极出发,沿着电流方向分析电路结构。
②依次连:按照电流流经的顺序,依次连接各元件,先串后并。
③标符号:画电路图时使用统一符号,横平竖直;连实物图时导线不能交叉,连接顺序与电路图一一对应。⚠️ 高频陷阱:
①遗漏电源或开关;
②元件符号使用不规范;
③实物图连接时导线交叉严重;④实物图与电路图元件顺序不对应。
活学活用
8.请根据如图的实物图,在虚线框内画出对应的电路图。
9. 按照图甲所示的电路图,用笔画线表示导线,将图乙电路连接完整。
10. 电路图连接实物图。
题型 导体与绝缘体的辨析及应用
两步辨析法:
①判类别:根据材料判断是导体还是绝缘体。金属、人体、大地、石墨、食盐水等为导体;橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、干木头等为绝缘体。
②析原理:导体善于导电是因为内部有大量自由移动的电荷;绝缘体不善于导电是因为内部电荷不能自由移动。
⚠️ 高频陷阱:
① 混淆“防止”与“利用”。
② 接地导走电荷时,误认为导走的是正电荷(实际是大地中的自由电子流向带电体去中和正电荷)。
活学活用
11.小进同学书包中有下列学习用品,通常情况下属于绝缘体的是( )
A.铅笔芯 B.铁制铅笔盒 C.塑料尺 D.金属小刀片
11. 维修电子设备时,为防止静电损坏电子设备,工程师要佩戴如图的静电手环,它由松紧腕带、活动按扣、弹簧PU线及鳄鱼夹组成。使用时,将鳄鱼夹连接地线,即可在0.1秒内安全除去人体静电。静电手环的松紧腕带可能由以下哪种材料制成( )
A.棉麻 B.银纱 C.硅胶 D.塑料
12.下列说法正确的是( )
A.梳头时头发会随梳子一起“飞”起来,因为梳子和头发带同种电荷
B.陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体,所以都不能够带电
C.金属导体容易导电,因为其内部有大量的自由电子
D.电路中的电流方向,总是从电源正极流向负极
基础通关
1. 在如图所示的实验中,当开关S闭合时,灯L1、L2均不亮,某同学用一根导线去查找电路的故障,他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮,灯L1不亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮,由此可判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
2.如图,在干燥环境中,取两个相同且不带电的验电器甲和乙,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触甲的金属球,甲的金属箔片张开;再用石墨棒连接甲、乙验电器的金属球,观察到乙的金属箔片张开。下列对上述实验过程的分析,错误的是( )
A.毛皮摩擦过的橡胶棒带负电
B.金属箔片张开是由于同种电荷相互排斥
C.用石墨棒连接两金属球的瞬间,电流方向由乙到甲
D.若用玻璃棒连接两金属球,乙的金属箔片也会张开
3.下列器件中,全部为用电器的是( )
A.电铃、电池组、白炽灯
B.电源插座、电线、空调器
C.洗衣机、收音机、开关
D.日光灯、电风扇、电视机
4.下列说法中正确的是( )
A.在长度的测量时,测量值也有可能和真实值完全相同
B.物体做匀速直线运动时,速度与路程成正比,与时间成反比
C.超声波在水中的传播速度大于次声波在水中的传播速度
D.在给蓄电池充电时,发生的能量转化是电能转化为化学能
5.“生活中处处有物理”,下列对生活中物理知识判断错误的是( )
A.图甲中,加油站的静电释放器主要构成部件是导体
B.图乙中,飞机在空中飞行时,机翼与空气摩擦创造了电荷
C.图丙中,教室里日光灯属于用电器
D.图丁中,只有把房卡插入槽中房间才能有电,房卡的作用相当于电路中的开关
6.将带正电的验电器上的金属球接地后,金属箔立即闭合,则( )
A.正电荷由验电器转移到了地面 B.正电荷由地面转移到了验电器
C.瞬间电流方向由验电器流向地面 D.瞬间电流方向由地面流向验电器
7.如图所示,闭合开关,两灯都不亮,当用一根导线分别连接a、b点,c、d接线柱时,两灯都不亮;连接e、f接线柱时,只有一只灯泡发光。则电路故障可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.灯泡短路 D.开关断路
8.如图所示,当开关、断开时,电路是 ,当、都闭合时,电路是 。
9.请分别根据图所示的实物电路画出的电路图。
10.如图所示,将两只相同的气球在自己的头发上摩擦后,就可以让一只气球在另一只气球上方“跳舞”,这是因为摩擦后的两只气球带________(填“同种”或“异种”)电荷,塑料气球属于________(填“导体”“绝缘体”或“半导体”)。
素养提升
11.下列关于物理知识的说法正确的是( )
A.绝缘体既不能导电也不能带电
B.运动的汽车速度越大惯性越大
C.丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子带负电
D.粽香四溢表明分子在做无规则热运动
12.为检测厨房中液体的导电性能,小明设计了如下电路,闭合开关后,小灯泡能发光的是( )
A.①③ B.②③ C.③④ D.②③④
13.反恐小组的拆弹专家在排除恐怖分子设置在飞机上的爆炸装置(如图所示),为使爆炸装置停止工作,不能采取的措施是( )
A.短路定时开关 B.剪断b线 C.剪断a线 D.拆除电源
14.塑料外壳的手电筒的构造如图所示,手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路,下列说法不正确的是( )
A.灯泡发光时,电能转化为内能和光能 B.干电池为电源,按键为电路开关
C.金属弹簧为导体,不属于电路的一部分 D.灯泡发光时,灯丝中的电流是自由电子定向移动形成的
15.在学习了电路连接的基本方式后,小红连接了如图所示的电路图进行实验,将灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接,闭合开关S,灯泡L2将______(选填“发光”或“不发光”)。为了让两盏灯同时熄灭,小红认为可以不断开开关,而用一根导线同时连接灯泡L1左端和灯泡L2右端的接线柱即可。根据所学知识判断小红能不能这样操作并说明理由:______________。
迁移创新
16.加油站工作人员因与物体摩擦带负电,需进行静电清除,工作人员只需手摸静电消除杆上端的圆球即可,如图所示,则( )
A.人体带的电荷是摩擦过程中创造出来的
B.人戴着橡胶手套触摸金属球也能“除电”
C.“静电”消除后,人体的电荷就会全部消失
D.若人带正电,“除电”时,电流方向是从人体流向金属球
17.阅读短文并回答问题:
感应发光冰块
感应发光冰块因外形仿如真实冰块且能发光而得名,如图所示。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。其中液体感应器为先进的触水式开关,具有液体感应、入水即通路的特性;使用时将清洁干净的感应发光冰块放入水中,它将自动发亮;使用完毕后,用布擦干后放置于干燥的地方可备下次使用;还可以将感应发光冰块放入冰箱内冷冻后,再放入饮料内,可以降低饮料的温度且增添浪漫及神秘的气氛;需要注意的是,请勿吞食感应发光冰块,避免放置于温度过高的饮品中;
(1)液体感应器相当于先进的触水式 (选填“电源”、“用电器”、“开关”或“导线”);
(2)纽扣电池供电时将 能转化为电能,用布擦干后的感应发光冰块内部的电路将处于 状态(选填“通路”、“短路”或“断路”);
(3)冷冻后的感应发光冰块放入饮料中,可 (选填“增大”或“减小”)饮料的内能。
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