15.2 电流和电路 讲义 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

人教版第15章第2节 电流和电路 知识1 导体和绝缘体 项目 内容 导入 用金属丝将小灯泡和电池连成闭合的电路，小灯泡就会发光；如果用橡皮筋将小灯泡和电池连接起来，小灯泡就不会发光。这说明金属可以导电，橡皮筋不可以导电。 辨析 导体 绝缘体 定义 容易导电的物体 不容易导电的物体 举例 人体 金属 大地 石墨 水溶液等 橡胶 塑料 玻璃 陶瓷 油等 导电或不导电的原因 导体中有大量自由移动的电荷 绝缘体内部几乎没有自由电荷，所有电荷几乎都被束缚在原子的范围以内，不能自由移动 联系 导体与绝缘体并没有绝对的接线，在一定条件下，绝缘体可以变成导体，如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体 辨析 导电 带电 概念 导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体； 带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。 导体和绝缘体 1．如图所示是铅笔各组成部分，下列选项中通常情况下全部属于导体的是（     ） A．金属套，橡皮 B．橡皮，笔芯 C．木质笔杆，橡皮 D．金属套，笔芯 2．图中所示的物品中，通常情况下属于导体的是（     ） A．橡胶手套 B．钢制勺子 C．塑料梳子 D．玻璃水杯 3．下列物质中都是导体的是（     ） A．人体、空气、大地、玻璃 B．塑料、金属、干木棒、盐水 C．盐水、陶瓷、食用油、橡胶 D．石墨、人体、金属、盐水 4．下列各组物质中，通常情况下都属于导体的是（     ） A．人、大地、塑料 B．人、大地、金属 C．金属、油、橡胶 D．玻璃、油、陶瓷 5．如图所示，将一带电体接触带正电的验电器时，若金属箔张角变大，说明带电体是带__________电的；用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合，这说明人体是__________（选填“导体”或“绝缘体”）。 6．曲靖麒麟非遗烙画——以火为墨绘经典：一块木板，一支烙笔，一缕青烟，在一双巧手的绘制下，一幅精致的烙画就此诞生。如图是烙画艺术创作者李忆峰用电烙铁在木板上烙画的情景，电烙铁通电后温度升高，为了安全，电烙铁的手柄应该选用________（选填“导体”“绝缘体”或“超导体”）材料；木板被烙焦时，会闻到焦糊味儿，这是________现象。 7．手艺人常用电动刻刀雕刻木质工艺品，长期使用后，刻刀电池仓内的金属弹片因氧化变松，回弹力减弱，导致与电池接触不良，刻刀无法正常工作。为了使其正常使用，应在电池盒内弹簧与干电池之间垫上下列哪一种物质（     ） A．塑料片 B．铁片 C．木头片 D．陶瓷片 8．汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链将车身上的电荷导入大地，如图所示。下列不适合用来做静电接地链的材料是（     ） A．铁丝 B．铜丝 C．塑料丝 D．铝丝 9．探究导体和绝缘体有无绝对界限： (1)找一火柴棒，在两端夹上回形针，然后用导线把它和电池、灵敏电流表串联起来，如图甲所示，这时灵敏电流表的指针___________（选填“会”或“不会”）偏转，说明火柴棒是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 (2)用蘸水的棉花球把火柴棒擦湿，会看到灵敏电流表的指针___________，说明湿火柴棒是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 (3)如图乙所示，闭合开关，给玻璃加热到红炽状态时，小灯泡发光，原因是玻璃变成了___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 知识2 电流 演示实验：让小灯泡亮起来 实验过程 （1）如图甲所示，没有电源，无论断开还是闭合开关，灯泡都不亮。 （2）如图乙所示，断开开关，小灯泡不发光。 （3）如图丙所示，闭合开关，小灯泡发光。 图15.2-2 甲 图15.2-3 乙 图15.2-4 丙 实验结论 电路中小灯泡有电荷持续流过的两个必要条件 （1）电路是闭合的 （2）电路中有电源 电流的形成 闭合开关，小灯泡持续发光，说明有电荷持续地流过小灯泡。导线、小灯泡的灯丝都是由金属制成的。金属中有大量的自由电子，没有电源时，金属内自由电子的运动方向杂乱无章，如图甲所示，接上电源之后，它们就受到了推动力，就会做定向移动，如图乙所示，可见电荷的定向移动形成电流。 图示 图15.2-5 图15.2-6 电路中形成持续电流的条件 （1）有电源 （2）电路是连通的两个条件缺一不可 方向 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。 图示 图15.2-7 举例 （1）电荷有正、负两种，回路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在各种情况下究竟是哪种电荷在移动，当时就把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。如图甲所示。 （2）根据电流方向的规定，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，如图乙所示。如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。 （3）食盐水溶液中的电流是正、负电荷（离子）分别沿相反的方向定向移动形成的，则电流的方向为正离子定向移动的方向（图丙所示）。 图15.2-8 ←或→ 微粒运动方向 ← 电流的方向 电路中电流的方向 电源外部 电源正极→导线→开关→用电器（小灯泡）→电源负极 图15.2-9 图15.2-10 电源内部 电源负极→电源正极 图15.2-11 图15.2-12 二极管 （1）概念：发光二极管也叫LED，是一种电子元件，其两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。 （2）具有单向导电的特点：电流只能从正极流入，从负极流出。 （3）应用：根据LED发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向。 图示 图15.2-13发光二极管 图15.2-14发光二极管中电流方向 图15.2-15 发光二极管的判断电路中电流及方向 电流的形成 10．关于电流，下列说法中正确的是（     ） A．只要金属中有自由电荷就能形成电流 B．电路中有了电池就能形成电流 C．正、负电荷定向移动都可以形成电流 D．只有正电荷定向移动才能形成电流 11．关于电路，下列说法错误的是（　　） A．电源是提供电能的装置 B．电路中有了电源就一定能形成电流 C．要使电路中有持续电流，电路必须是通路 D．开关在电路中是控制电路通断的元件 电流方向的判断 12．小明来到如图甲所示“模拟避雷”的实验展台。当“闪电”发生时，电子从“云层”移动到避雷针，建筑物不会受到任何影响，图乙为上述情景的示意图。制作避雷针的材料为___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”），当“云层”向避雷针放电时，电流方向是从___________（选填“大地指向避雷针”或“避雷针指向大地”），当遇到雷雨天时我们不能在大树下避雨。 13．验电器可以检验物体是否带电，它的工作原理是利用同种电荷相互______。如图所示，用丝绸摩擦过带______电的玻璃棒B去接触不带电的验电器A，接触瞬间验电器上电流的方向是______（选填“A到B”或“B到A”）。 14．如图所示，甲、乙两个验电器，甲不带电，乙与被丝绸摩擦过的玻璃棒接触过，用金属杆将甲、乙连接起来，下列说法正确的是（     ） A．电流方向是从乙到甲，正电荷的运动方向是从乙到甲 B．电流方向是从甲到乙，正电荷的运动方向是从乙到甲 C．电流方向是从甲到乙，自由电子运动方向是从甲到乙 D．电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从甲到乙 15．如图，验电器A不带电，B带负电，用带绝缘柄的金属棒连接两验电器的瞬间，金属棒中的电流方向是由______________到______________；自由电子移动方向由______________到______________。 16．验电器的工作原理是___________。如图，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，我们可以看到A的金属箔的张角___________（选填“增大”“减小”或“不变”），B的金属箔___________（选填“张开”或“不张开”）；在连接的一瞬间，金属棒中的电流方向为___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。 17．如图所示，是某化工厂的一个静电消除器装置。工人入厂时，用手接触装置的金属球，人体所带的静电就通过装置传向大地。若人体带负电，是因为人体与其他物体摩擦时__________________（填“得到”或“失去”）电子；当用手接触装置的金属球时，_________（填“正”或“负”）电荷经装置流向大地，此时产生的瞬间电流方向是___________________________（填“从人体流向大地”或“从大地流向人体”） 18．阅读文章，回答问题： 零碳中国氢能未来2024年10月18日，中国氢能产业大会在佛山市举行，大会以“氢能·全球绿色转型的未来”为主题，向着“碳达峰、碳中和”的目标前进。氢能主要用于燃料电池汽车，通过电化学反应产生电能，驱动车辆运行，具有零排放、高能效的特点。 如图甲是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过催化剂作用，分解成氢离子（质子）和电子，氢离子从A端穿过质子交换膜，到达燃料电池的B端。而电子是不能通过质子交换膜的，只能经外电路从A端流向B端，于是外电路中就形成了电流。电子到达B端后，与氧气反应生成水。 1kg氢反应后可释放的能量，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。 如图乙是某款氢能环卫车，车上的氢燃料电池含有20kg的氢，如图丙是该款氢能环卫车行驶时阻力随速度变化的关系图。 (1)由材料可知，分离出的电子带______________________（选填“正”或“负”）电，氢氧燃料电池在工作过程中，主要将______________________能化为电能； (2)由材料可知______________________（选填“C”或“D”）端是燃料电池的正极，外电路中电子移动的方向从______________________（选填“C到D”或“D到C”）； (3)如图丙所示，若环卫车行驶速度为50km/h时，氢氧燃料电池将氢能转化为电能的效率为60%，电能转化为机械能效率为75%，该氢能环卫车充满一次氢，能释放______________________J的机械能，续航______________________km。 19．我们穿运动鞋的鞋底大多由橡胶制成，它属于___________（选填“A．导体”或“B．绝缘体”）。秋冬季节，身上干燥的羊毛、化纤材质的衣物之间摩擦后，会让人体积累电荷。如图所示，若人体带负电，手指触碰金属门把手时的电流方向是___________（选填“A．从手到门把手”或“B．从门把手到手”）。 20．如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电。下列说法正确的是（     ） A．云层带负电是由于摩擦创造了负电荷 B．放电时电荷从避雷针向云层方向移动 C．放电时电流方向是从避雷针流向云层 D．云层带负电是由于失去了大量正电荷 21．阅读短文，回答问题。 兰州新区：超薄铜箔打造新能源“神经网” 在兰州新区某公司智能化车间里，正在生产薄如蝉翼（厚度仅）的高性能超薄铜箔。越薄的铜箔越能提升锂电池的储电能力、并减轻电池重量，是新能源汽车锂电池的核心“神经网”。 车间利用电解原理：电流通过含铜离子的电解液，使铜离子在钛辊表面定向堆积，形成均匀超薄铜箔。铜箔具备优良的导电性与导热性，抗拉强度超400兆帕，可承受高温，属于高性能金属新材料。这项技术，打破了国外对超薄锂电铜箔的技术垄断，助力我国新能源产业发展。 (1)超薄铜箔厚度：__________。 (2)锂电池充电时，将电能转化为__________能储存起来。 (3)铜离子向钛辊表面定向堆积时，会产生__________（选填“指向”或“背向”）钛辊表面方向的电流。 电路的电流方向 22．如图所示，流经小灯泡的电流的方向是_______，电子定向移动流经小灯泡时的方向是_______。（两空均选填“从左到右”或“从右到左”）。 23．电路中有电流的条件一是电路中必须有______，二是电路形成______；物理学上规定，______的定向移动方向为电流的方向，如图所示电路中，闭合开关，灯泡中电流的方向是从______。（选填“A→B”或“B→A”）。 二极管判断电流方向 24．如图所示，水果电池点亮了发光二极管，则B是水果电池的______极。图中缺少的电路元件是______。 25．二极管是一种电子元件，当电流由二极管的正极流向负极时，二极管发光；反之，电流不能从二极管的负极流向正极，二极管不发光。如图，将苹果、二极管接入电路，闭合开关后发光二极管发光。 (1)苹果电池工作时，把____________能转化为____________能；二极管工作时，把____________能转化为____________能。 (2)在如图的括号中标出整个水果电池两端的正极和负极，并用箭头在导线Q上标出电流的方向。 (3)图中把原发光的发光二极管两脚对调后再接入电路，开关闭合后发现二极管____________（选填“亮”、“不亮”）。 26．如图，闭合开关，发光二极管和小灯泡都发光，电路中（     ） A．电流从电池正极经用电器流向负极 B．正电荷定向移动形成了电流 C．电池将电能转化为化学能 D．只对调电源正负极，小灯泡仍能发光 27．在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，一只水果电池点亮了一只发光二极管（如图）。 (1)铜片是水果电池的___________（填“正极”或“负极”），水果电池给电路供电时，将___________能转化成电能。 (2)现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时电路是处于___________状态，说明二极管具有___________性。 项目 内容 电路 把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电路可以流过的路径。 组成 一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路原件，缺一不可。图就是一个最简单的电路。 元件 作用 能量分析 举例 电源 提供电能的装置 将其他形式的能转化为电能 干电池 蓄电池 锂电池 硅光电池 发电机 用电器 消耗电能来工作的装置 工作时将电能转化为其他形式的能 电灯 电视机 电风扇 洗衣机 电冰箱 空调 开关 用来接通或断开电路，控制用电器工作，起控制电路的作用 — 拉线开关、拨动开关、闸刀开关声、光控开关 拉线开关 单刀开关 声控开关 感应开关 空气开关 按钮开关 导线 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流流过的通路 输送电能 实验导线（铜芯） 工程导线 高压输电用导线（铝芯） 注意 （1）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“+”的接线柱与电源正极相连，标有“—”的接线柱与电源负极相连 （2）开关接入电路前应是断开的 （3）不能用导线将电源的正、负极直接连接起来 知识3 电路的构成 项目 内容 导入 画图时如果把电源、用电器等元器件原样画出，既麻烦又不清楚。为了便于研究，方便，人们通常用符号表示电路元件。 电路元件符号 下表中列出了几种常用的电路元件及其符号。 图15.2-16 根据国家标准GB/T4728绘制的一些常用电路元件符号 电路图 定义：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。（如图所示） 图15.2-17 电路（实际元件连接图） 图15.2-18 电路图（元件符号连接图） 注意 画电路图时，应注意以下六点： （1）电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。 （2）要注意所画符号和实物的对应性，如符号中开关的状态（断开或闭合）应与实物保持一致。 （3）元件符号避免画在电路的拐角处（滑动变阻器除外），使之均匀、美观分布在电路中。 （4）电路图最好呈长方形，导线要横平竖直，尽量避免导线交叉。 （5）一般从电源正极开始（也可从电源负极开始，依次画到正极，没有严格规定），沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。注意不能遗漏元件，元件次序不能颠倒。 （6）元件要做好标注，如S、L等，同一电路中涉及多个相同元件，可加角标进行区别，如L1、L2等。 练 S L 实物图 电路图 28．电动汽车具有环保、经济、驾驶体验优越和维护成本低等优点，是未来交通的重要组成部分。通常将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，电动车就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的___________ ，车在行驶中，蓄电池的作用相当于电路中的___________。 29．（多选）如图所示，用充电宝给手机充电时，下列说法正确的是（     ） A．充电宝相当于电源 B．手机相当于电源 C．该过程中，充电宝将化学能转化为电能 D．充电过程中，能量的总量会不断减少 30．智能手机是人们普遍使用的通信工具。如图所示，手指轻轻触碰感应区，手机识别出正确的指纹后自动开锁，则感应区相当于手机电路中的________；用充电宝给手机充电的过程中，将电能转化为________能。 31．如图所示为一种监测倾斜报警装置的简易电路图，该装置的传感器用玻璃外壳密封，内部装有电极和可自由滚动的金属小球。当装置向右倾斜一定角度时，灯泡发光报警。传感器在该电路中相当于___________，电路报警时电源的作用是___________，灯泡将电能转化为___________能和内能。 32．如图为宾馆房间的取电房卡。插入房卡，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。在房间内用充电宝给手机充电时，充电宝的作用相当于电路元件中的______，过程中发生的能量转化为______。 33．如图是一种太阳能背包，背包面上有一块太阳能电池板，书包里有一块蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法不正确的是（     ） A．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器 B．蓄电池放电时将太阳能转化为电能 C．小风扇工作时将电能转化为机械能 D．小风扇正常工作时的电路处于通路状态 34．如图所示的电路中，________消耗电能将电能转化为其他形式的能，________是提供电能的，________是控制电路通断的，________是传输电能的。 35．空间站上的太阳能电池板能把太阳能转换为电能，它在空间站电路中的作用相当于（     ） A． B． C． D． 36．小明购买了如图所示的“盲人水杯防溢报警器”赠送给盲人，其挂扣上有两个金属触点，当杯中水位到达挂扣时，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，挂扣在电路中的元件符号是（     ） A． B． C． D． 简单的电路图 37．根据如图所示的实物图，画出对应的电路图。 38．电路图 (1)用___________表示电路连接的图，叫作电路图。 (2)常用的元器件及其符号 元器件 符号 实物图 元器件 符号 实物图 电池 ___________ 电压表 ___________ 开关 ___________ 电动机 ___________ 电流表 ___________ 发光二极管 ___________ 滑动变阻器 ___________ 电阻器 ___________ 相连的导线 ___________ 灯泡 ___________ 39．在如图所示的电路中，有一根导线接错而发生短路。请在图中把接错的导线找出来在上面打一个“×”，然后再画出正确的连线。 40．如图所示的电路中，正确表示完整电路的是（     ） A． B． C． D． 41．(1)在方框内画出如图所示的实物电路对应的电路图。 (2)请根据电铃的电路图，用笔画线代替导线，连接相应的电路。 (3)如图，请在接错的那根导线上画一个“×”，表示不要这根导线，再把正确接法的导线画出来。 知识4 电路的三种状态 辨析 通路 断路 短路 定义 正常接通的电路，即用电器能够工作的电路 电路中某处被切断的电路 直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路 电路（实物图） 开关断开 电源短路 导线松脱 用电器烧坏 S 部分用电器短路 特点 电路中有电流，用电器工作 电流中无电流，用电器不工作 用电器不工作，电路中有很大的电流，会烧坏电源甚至烧坏导线的绝缘层引起火灾 实验用电器被短接 实验现象 把导线接在小灯泡的两端，闭合开关S后，如图所示，发现小灯泡L2不发光，小灯泡L1发光 图示 图15.2-19 图15.2-20 实验分析 小灯泡L1发光，小灯泡L2不发光，说明电流没有经过小灯泡L2，而是经过L1两端的导线（电流走“捷径”） 探究归纳 用一根导线直接接在一个用电器的两端时，电流将流经外加导线而绕过了用电器。这种情况叫做用电器被短接。 辨析 常见两种电路故障 断路 短路 产生原因 开关未闭合、导线断裂、接头松脱等 电源短路—导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来 用电器被短接—当电路中有多个用电器串联时，把其中部分用电器两端直接用导线连接起来 结果 电路中无电流，用电器不能工作 用电器不工作，轻则引起电路故障，重则烧坏电源，甚至火灾 被短接的部分用电器不能工作 通路、断路和短路 水面对应的位置 a b c 灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光 42．小明逛夜市时，发现一种不消耗电能、遇水就亮的灯泡．小明认为这与物理课上所学知识矛盾，于是买了一个灯泡回家测试。小明猜想灯泡遇水就亮的原因是：灯泡内部装有提供能量的__________（填电路元件的名称），灯泡遇水形成__________（选填“通路”“短路”或“断路”）；小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成，如图甲所示，a、c为金属，b为塑料。如图乙，将灯泡缓慢浸入水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如表。小明将灯泡取出并擦干，不放入水中，再用一根导线同时接触灯泡底部__________（选填“a”或“b”）和c两部分，灯泡发光。 43．（多选）现代建筑的电线都是敷设在墙体中的。如图甲是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙的“测量仪”把它们区分开。小华将N、P连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，小灯泡发光；小华将M、P连在一起时，小明将“测量仪"连在X、Y两端，小灯泡发光。下列说法正确的是（     ） A．M和Y是同一根电线 B．M和X是同一根电线 C．N和X是同一根电线 D．P和X是同一根电线 44．如图为某汽车的仪表盘，若司机未系安全带，仪表盘上的指示灯亮起；若司机系好安全带，指示灯熄灭。安全带的作用相当于电路元件中的______；司机未系安全带时，仪表盘指示灯所在的电路处于______状态。 45．如图电路，闭合开关，电路所处的状态是（     ） A．通路 B．断路 C．短路 D．无法判断 46．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”）。 47．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）。 48．如图所示的电路中，属于通路的是________，属于开路的是______，属于短路的是______。 A． B． C． 49．如图所示电路中，开关S可以与1、2、3三个触点接通构成不同的电路，闭合开关，开关S接通不同的触点，下列说法错误的是（     ） A．开关S接通触点1时，灯泡不发光 B．开关S接通触点2时，电路开路 C．开关S接通触点3时，灯泡中没有电流流过 D．若开关断开，S接任一触点，电路中两小灯泡均不发光 50．如图：闭合，断开为______________；、都闭合为______________。（均选填“通路”“断路”或“短路”） 51．通常我们所说的开灯是指___________（选填“断开”或“闭合”）开关。如图所示，把导线接在小灯泡两端，闭合开关，你会看到二极管___________（选填“发光”或“不发光”），小灯泡被___________。 52．如图甲是一种具有报警功能的文物展示台，它的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C和报警电路组成，文物放置在金属片B上。下列说法错误的是（     ） A．弹簧上的金属片B相当于开关 B．文物被拿离，灯不亮，电铃响 C．文物在展示台上时，灯亮，电铃不响 D．文物压在金属片B上时，弹簧的弹性势能变大 53．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”）。这种连接方式在实验室做实验是___________（选填“允许”或“禁止”）此类操作。 54．如图所示的电路，闭合开关和后，下列分析正确的是（     ） A．小灯泡亮，电铃不响 B．小灯泡亮，电铃响 C．小灯泡不亮，电铃响 D．小灯泡不亮，电铃不响 55．一种具有报警功能的文物展示台，其内部电路结构如图所示。闭合开关S时，文物放置在金属片B上，弹簧处于压缩状态，B与金属片A、C接触，此时电铃________，灯泡________（均选填“通路”“断路”或“短路”）。 56．在甲、乙两个电路中，闭合两电路中的开关，各元件都能正常工作。现将一根导线接到两电路中的不同位置，会发现不同的现象，下列说法中正确的是（     ） A．在图甲中，断开S，将导线接到开关S两端，电路发生短路 B．在图甲中，闭合S，将导线接到两端，则发光，不发光 C．在图乙中，闭合S，将导线接到两端，则、都不发光 D．在图乙中，断开S，将导线接到开关S两端，则、都不发光 57．为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶，蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电。 (1)当发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“用电器”或“电源”），蓄电池的化学能______（选填“增大”或“减小”）。 (2)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图乙所示。当闭合开关S，“定时开关”处于闭合状态时，播放器______（选填“会”或“不会”）播放音乐。 (3)汽车行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明汽油没有完全燃烧，则汽油的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”） (4)如图丙是小汽车汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该汽油机的效率为______。已知汽油的热值是，完全燃烧0.5kg的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车输出的有用功为多少___________？ 简单电路的分析 58．在“湘超”足球联赛中，为了加强安检，进入观赛场地需实行刷脸和刷票双重验证，只有两次验证都通过，系统才会启动电机打开闸门。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 59．在开启某款密码柜时，只有当密码正确且机械钥匙插入钥匙孔并旋转时，连接柜门的电动机才工作打开柜门。若将密码视为，密码正确时闭合；将机械钥匙视为，旋转钥匙时闭合。在以下四个电路图中，符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 60．小俊想用刚学习的电学基本知识，连接一个电路，于是他找来两节干电池，一个小灯泡，一个开关和若干导线，连接成了如图甲所示的电路图。 (1)小俊把干电池、小灯泡和开关连接到电路中时，刚接好最后一根导线，灯泡就亮了，他在实验操作中的不当之处是______； (2)改正错误后，闭合开关前，小灯泡不发光，这时的电路是______（选填“通路”“断路”或“短路”）；闭合开关后，小灯泡发光，这时的电路是______（选填“通路”“断路”或“短路”）。由此可知，电路中开关的作用是______； (3)电源是提供电能的装置。小俊看到实验桌上有一个“+、-”极模糊不清的电池盒，他用一个______（选填“电铃”或“发光二极管”）就可以判断出电源的“+、-”极； (4)如图乙所示，让同学们只用一根导线来“点亮”小灯泡，同学们设计了三种电路，其中能让小灯泡发光的是______图，造成短路的是______图。（选填“A”“B”或“C”） 61．下列电路图中，与实物电路对应的是（     ） A． B． C． D． 62．根据如图所示的实际电路，在虚线框内画出对应电路图。 63．根据所给电路图连接的实物图正确的是（     ） A． B． C． D． 64．为观察开关对并联电路的影响，某同学设计了如图所示的电路，下列四个实物图中与之对应的是（　　） A． B． C． D． 课后作业 65．关于如图所示的四个情境，下列说法正确的是（     ） A．如图甲，被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力强 B．如图乙，自由电子定向移动的方向与电流的方向相反 C．如图丙，开关闭合后，两灯均发光，用导线触接灯两端时，灯发光，灯不发光 D．如图丁，用带有绝缘柄的金属棒MN把验电器A、B连接起来，B的金属箔不会张开 66．如图所示，取两个不带电的验电器A和B，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A，A的金属箔片张开，再用带绝缘手柄的C棒去同时接触A、B的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（     ） A．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，玻璃棒得到了电子 B．验电器原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 C．当C棒接触两验电器的金属球时，正电荷从A到B移动 D．当C棒接触两验电器的金属球时，C棒中瞬间的电流方向为A到B 67．在综合实践课堂上，小山做了如图所示的游戏，用毛皮摩擦过的塑料勺能够吸引纸片。若游戏过程中塑料勺接触地面，就无法吸引纸片。下列有关游戏的说法正确的是（     ） A．塑料勺是导体 B．摩擦后塑料勺和毛皮带上了同种电荷 C．塑料勺吸引纸片是因为带电体能够吸引轻小物体 D．塑料勺接地的瞬间，电子定向移动方向就是电流方向 68．通常情况下，下列都属于导体的一组物质是（    ） A．塑料、人体、黄金 B．石墨、陶瓷、铅 C．水银、锡箔、橡胶 D．铜、大地、食盐水 69．如图所示的ETC电子标签上有太阳能电池板，装在汽车的前挡风玻璃上时，太阳能电池板正好对着外面，可以给电子标签的内置超级电容器电池进行充电。在充电过程中该电容器电池相当于（     ） A． 电源 B．导线 B． 用电器 D．开关 70．关于如图所示的四个情境，下列说法中正确的是（     ） A．如图，开关闭合后，用导线触接两端时，发光，不发光 B．如图，电路中干电池正、负极对调后，发光二极管会稍微变暗 C．如图中自由电子的定向移动方向为电流方向 D．如图用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔会张开 71．在如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯都不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。由此可判断（　　） A．开关S断路 B．灯L1断路 C．灯L1短路 D．灯L2断路 72．在初次连接电路时，小组成员分别连接了如下电路。两个小灯泡都能正常工作的电路是（     ） A． B． C. D． 题号 1 2 3 4 7 8 10 11 14 20 答案 D B D B B C C B D C 题号 26 29 33 35 36 40 43 45 49 52 答案 A AC B A C A AD C B B 题号 54 56 58 59 61 63 64 65 66 67 答案 A C A C A B A B D C 题号 68 69 70 71 72 答案 D C A A C 5． 正 导体 6． 绝缘体 扩散 9．(1) 不会 绝缘体 (2) 偏转 导体 (3)导体 12． 导体 大地指向避雷针 13． 排斥 正 B到A 15． A B B A 16． 同种电荷相互排斥 减小 张开 从B到A 17． 得到 负 从大地流向人体 18．(1) 负 化学 (2) D C到D (3) 540 19． B B 21．(1) (2)化学 (3) 指向 22． 从右到左 从左到右 23． 电源 通路 正电荷 B→A 24． 正 开关 25．(1) 化学 电 电 光 (2) (3)不亮 27．(1) 正极 化学 (2) 断路 单向导电 28． 开关 电源 30． 开关 化学 31． 开关 提供电能 光 32． 开关 电源 化学能→电能 34． 小灯泡 电池 开关 导线 37． 38．(1)符号 (2) 、 39． 41．(1)(2)(3) 1 学科网（北京）股份有限公司 42． 电源/电池 通路 a 44． 开关 通路 46． a 发光 47．(1)导线 (2)B 48． C A B 50． 通路 短路 51． 闭合 发光 短路 53． 导体 短路 禁止 55． 短路 通路 57．(1) 用电器 增大 (2)不会 (3)不变 (4) 30% 60．(1)连接电路时开关没有断开 (2) 断路 通路 控制电路的通断 (3)发光二极管 (4) C B 62． $ 人教版第15章第2节 电流和电路 知识1 导体和绝缘体 项目 内容 导入 用金属丝将小灯泡和电池连成闭合的电路，小灯泡就会发光；如果用橡皮筋将小灯泡和电池连接起来，小灯泡就不会发光。这说明金属可以导电，橡皮筋不可以导电。 辨析 导体 绝缘体 定义 容易导电的物体 不容易导电的物体 举例 人体 金属 大地 石墨 水溶液等 橡胶 塑料 玻璃 陶瓷 油等 导电或不导电的原因 导体中有大量自由移动的电荷 绝缘体内部几乎没有自由电荷，所有电荷几乎都被束缚在原子的范围以内，不能自由移动 联系 导体与绝缘体并没有绝对的接线，在一定条件下，绝缘体可以变成导体，如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体 辨析 导电 带电 概念 导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体； 带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。 导体和绝缘体 1．如图所示是铅笔各组成部分，下列选项中通常情况下全部属于导体的是（     ） A．金属套，橡皮 B．橡皮，笔芯 C．木质笔杆，橡皮 D．金属套，笔芯 【答案】D 【详解】金属套和笔芯容易导电，属于导体；橡皮和木质笔杆不容易导电，属于绝缘体，故选D。 2．图中所示的物品中，通常情况下属于导体的是（     ） A．橡胶手套 B．钢制勺子 C．塑料梳子 D．玻璃水杯 【答案】B 【详解】A．橡胶手套是橡胶制品，是绝缘体，故A不符合题意； B．钢制勺子是金属制品，是导体，故B符合题意； C．塑料梳子是塑料制品，是绝缘体，故C不符合题意； D．玻璃通常情况下不容易导电，属于绝缘体，故D不符合题意 故选B。 3．下列物质中都是导体的是（     ） A．人体、空气、大地、玻璃 B．塑料、金属、干木棒、盐水 C．盐水、陶瓷、食用油、橡胶 D．石墨、人体、金属、盐水 【答案】D 【详解】A．空气、玻璃不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意； B．塑料、干木棒不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意； C．陶瓷、食用油、橡胶不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意； D．石墨、人体、金属、盐水均容易导电，为常见导体，故D符合题意。 故选D。 4．下列各组物质中，通常情况下都属于导体的是（     ） A．人、大地、塑料 B．人、大地、金属 C．金属、油、橡胶 D．玻璃、油、陶瓷 【答案】B 【详解】常见导体包括人、大地、金属；常见绝缘体包括塑料、油、橡胶、玻璃、陶瓷。 A．塑料属于绝缘体，故A不符合题意； B．人、大地、金属均为常见导体，故B符合题意； C．油、橡胶都是绝缘体，故C不符合题意； D．玻璃、油、陶瓷全都是绝缘体，故D不符合题意。 故选B。 5．如图所示，将一带电体接触带正电的验电器时，若金属箔张角变大，说明带电体是带__________电的；用手接触验电器的金属球后金属箔片闭合，这说明人体是__________（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】 正 导体 【详解】验电器带正电，金属箔张角变大说明其正电荷量增多，故带电体带正电； 手接触金属球后金属箔闭合，说明电荷可通过人体转移，故人体是导体。 6．曲靖麒麟非遗烙画——以火为墨绘经典：一块木板，一支烙笔，一缕青烟，在一双巧手的绘制下，一幅精致的烙画就此诞生。如图是烙画艺术创作者李忆峰用电烙铁在木板上烙画的情景，电烙铁通电后温度升高，为了安全，电烙铁的手柄应该选用________（选填“导体”“绝缘体”或“超导体”）材料；木板被烙焦时，会闻到焦糊味儿，这是________现象。 【答案】 绝缘体 扩散 【详解】为防止使用时触电，电烙铁手柄应选用绝缘体材料。 木板烙焦时闻到焦糊味儿，属于扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 7．手艺人常用电动刻刀雕刻木质工艺品，长期使用后，刻刀电池仓内的金属弹片因氧化变松，回弹力减弱，导致与电池接触不良，刻刀无法正常工作。为了使其正常使用，应在电池盒内弹簧与干电池之间垫上下列哪一种物质（     ） A．塑料片 B．铁片 C．木头片 D．陶瓷片 【答案】B 【详解】要保证刻刀电路正常导通，垫入的物质必须为导体。塑料片、木头片、陶瓷片均为绝缘体，接入后电路处于断路状态，刻刀无法正常工作；铁片是导体，接入后既可以填补接触间隙，又能保证电路导通。故选B。 8．汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电接地链将车身上的电荷导入大地，如图所示。下列不适合用来做静电接地链的材料是（     ） A．铁丝 B．铜丝 C．塑料丝 D．铝丝 【答案】C 【详解】静电接地链需将车身上的电荷导入大地，其材料必须为导体。铁丝、铜丝、铝丝均为导体，能够导电，适合做静电接地链；塑料丝为绝缘体，不能导电，不适合做静电接地链。 故选C。 9．探究导体和绝缘体有无绝对界限： (1)找一火柴棒，在两端夹上回形针，然后用导线把它和电池、灵敏电流表串联起来，如图甲所示，这时灵敏电流表的指针___________（选填“会”或“不会”）偏转，说明火柴棒是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 (2)用蘸水的棉花球把火柴棒擦湿，会看到灵敏电流表的指针___________，说明湿火柴棒是___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 (3)如图乙所示，闭合开关，给玻璃加热到红炽状态时，小灯泡发光，原因是玻璃变成了___________（选填“导体”或“绝缘体”）。 【答案】(1) 不会 绝缘体 (2) 偏转 导体 (3)导体 【详解】（1）[1][2]在如图甲所示的电路中，火柴棒与电池、灵敏电流表串联。因为火柴棒是绝缘体，绝缘体不容易导电，电路中几乎没有电流通过，所以灵敏电流表的指针不会偏转，这说明火柴棒是绝缘体。 （2）[1][2]当用蘸水的棉花球把火柴棒擦湿后，生活用水是导体，此时电路中有电流通过，所以会看到灵敏电流表的指针偏转，这表明湿火柴棒是导体。 （3）观察图乙，在常温下玻璃是绝缘体，电路处于断路状态，小灯泡不发光。当给玻璃加热到红炽状态时，小灯泡发光，这是因为烧热的玻璃变成了导体，电路形成通路，有电流通过小灯泡。 知识2 电流 演示实验：让小灯泡亮起来 实验过程 （1）如图甲所示，没有电源，无论断开还是闭合开关，灯泡都不亮。 （2）如图乙所示，断开开关，小灯泡不发光。 （3）如图丙所示，闭合开关，小灯泡发光。 图15.2-2 甲 图15.2-3 乙 图15.2-4 丙 实验结论 电路中小灯泡有电荷持续流过的两个必要条件 （1）电路是闭合的 （2）电路中有电源 电流的形成 闭合开关，小灯泡持续发光，说明有电荷持续地流过小灯泡。导线、小灯泡的灯丝都是由金属制成的。金属中有大量的自由电子，没有电源时，金属内自由电子的运动方向杂乱无章，如图甲所示，接上电源之后，它们就受到了推动力，就会做定向移动，如图乙所示，可见电荷的定向移动形成电流。 图示 图15.2-5 图15.2-6 电路中形成持续电流的条件 （1）有电源 （2）电路是连通的两个条件缺一不可 方向 把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。 图示 图15.2-7 举例 （1）电荷有正、负两种，回路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在各种情况下究竟是哪种电荷在移动，当时就把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。如图甲所示。 （2）根据电流方向的规定，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，如图乙所示。如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。 （3）食盐水溶液中的电流是正、负电荷（离子）分别沿相反的方向定向移动形成的，则电流的方向为正离子定向移动的方向（图丙所示）。 图15.2-8 ←或→ 微粒运动方向 ← 电流的方向 电路中电流的方向 电源外部 电源正极→导线→开关→用电器（小灯泡）→电源负极 图15.2-9 图15.2-10 电源内部 电源负极→电源正极 图15.2-11 图15.2-12 二极管 （1）概念：发光二极管也叫LED，是一种电子元件，其两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。 （2）具有单向导电的特点：电流只能从正极流入，从负极流出。 （3）应用：根据LED发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向。 图示 图15.2-13发光二极管 图15.2-14发光二极管中电流方向 图15.2-15 发光二极管的判断电路中电流及方向 电流的形成 10．关于电流，下列说法中正确的是（     ） A．只要金属中有自由电荷就能形成电流 B．电路中有了电池就能形成电流 C．正、负电荷定向移动都可以形成电流 D．只有正电荷定向移动才能形成电流 【答案】C 【详解】A．金属中自由电荷发生定向移动才会形成电流，A错误； B．电路中有了电池，还必须闭合，电路中才会形成电流，B错误； CD．正、负电荷定向移动都可以形成电流，C正确，D错误。 故选C。 11．关于电路，下列说法错误的是（　　） A．电源是提供电能的装置 B．电路中有了电源就一定能形成电流 C．要使电路中有持续电流，电路必须是通路 D．开关在电路中是控制电路通断的元件 【答案】B 【详解】A．电路中，电源为电路提供电压，即电源是提供电能的装置，故A正确； BC．电路中有了电源，电路还必须闭合，电路中才会形成电流，故B错误，C正确； D．开关在电路中是控制电路通断的元件，故D正确。 本题选择描述错误的，故选B。 电流方向的判断 12．小明来到如图甲所示“模拟避雷”的实验展台。当“闪电”发生时，电子从“云层”移动到避雷针，建筑物不会受到任何影响，图乙为上述情景的示意图。制作避雷针的材料为___________（选填“导体”“半导体”或“绝缘体”），当“云层”向避雷针放电时，电流方向是从___________（选填“大地指向避雷针”或“避雷针指向大地”），当遇到雷雨天时我们不能在大树下避雨。 【答案】 导体 大地指向避雷针 【详解】[1]避雷针需传导电荷，因此制作避雷针的材料应为导体。 [2]电子带负电荷，从“云层”移动到避雷针，电流方向与负电荷定向移动方向相反，由此可知电流方向为大地指向避雷针。 13．验电器可以检验物体是否带电，它的工作原理是利用同种电荷相互______。如图所示，用丝绸摩擦过带______电的玻璃棒B去接触不带电的验电器A，接触瞬间验电器上电流的方向是______（选填“A到B”或“B到A”）。 【答案】 排斥 正 B到A 【详解】验电器的工作原理：当带电体接触验电器的金属球时，两片金属箔会带上同种电荷，同种电荷相互排斥从而张开，以此检验物体是否带电； 丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒的原子核束缚电子的能力更弱，电子会转移到丝绸上，玻璃棒因失去电子带正电； 电流方向规定为正电荷定向移动的方向，和自由电子定向移动的方向相反。带正电的玻璃棒接触不带电的验电器时，验电器A上的自由电子会向玻璃棒B移动，电子移动方向是A到B，因此电流的方向为B到A。 14．如图所示，甲、乙两个验电器，甲不带电，乙与被丝绸摩擦过的玻璃棒接触过，用金属杆将甲、乙连接起来，下列说法正确的是（     ） A．电流方向是从乙到甲，正电荷的运动方向是从乙到甲 B．电流方向是从甲到乙，正电荷的运动方向是从乙到甲 C．电流方向是从甲到乙，自由电子运动方向是从甲到乙 D．电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从甲到乙 【答案】D 【详解】A．乙接触带正电的玻璃棒后带正电，连接甲、乙后自由电子由甲向乙定向移动，金属导体中的正电荷不能定向移动，故A错误； B．电流方向与自由电子定向移动方向相反，应由乙流向甲，且金属导体中的正电荷不能定向移动，故B错误； C．自由电子由甲向乙定向移动，但电流方向应由乙流向甲，故C错误； D．自由电子由甲向乙定向移动，电流方向与自由电子定向移动方向相反，即由乙流向甲，故D正确。 故选D。 15．如图，验电器A不带电，B带负电，用带绝缘柄的金属棒连接两验电器的瞬间，金属棒中的电流方向是由______________到______________；自由电子移动方向由______________到______________。 【答案】 A B B A 【详解】正电荷定向移动的方向为电流的方向，且金属导体中能够定向移动的只有带负电的自由电子，正电荷不会发生定向移动。 本题中验电器B带负电，说明B有多余的自由电子；验电器A不带电。当用金属棒连接两者时，多余的自由电子会从B向A发生定向移动，也就是自由电子的移动方向是B到A。 由于自由电子带负电，负电荷定向移动的方向和规定的电流方向相反，因此金属棒中的电流方向是A到B。 16．验电器的工作原理是___________。如图，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，我们可以看到A的金属箔的张角___________（选填“增大”“减小”或“不变”），B的金属箔___________（选填“张开”或“不张开”）；在连接的一瞬间，金属棒中的电流方向为___________（选填“从A到B”或“从B到A”）。 【答案】 同种电荷相互排斥 减小 张开 从B到A 【详解】[1]验电器的工作原理是同种电荷相互排斥。 [2][3]连接A、B的瞬间，负电荷从A转移到B，A带电量减少，则A的金属箔张角减小；B的金属箔因带同种电荷而相互排斥，故B的金属箔张开。 [4]电流方向与负电荷定向移动方向相反，故金属棒中电流方向为从B到A。 17．如图所示，是某化工厂的一个静电消除器装置。工人入厂时，用手接触装置的金属球，人体所带的静电就通过装置传向大地。若人体带负电，是因为人体与其他物体摩擦时__________________（填“得到”或“失去”）电子；当用手接触装置的金属球时，_________（填“正”或“负”）电荷经装置流向大地，此时产生的瞬间电流方向是___________________________（填“从人体流向大地”或“从大地流向人体”） 【答案】 得到 负 从大地流向人体 【详解】因摩擦起电时得到电子的物体带负电，故人体带负电是摩擦时得到电子。因人体带负电，接触金属球时负电荷经装置流向大地。由电流方向的规定可知，负电荷定向移动方向与电流方向相反，故此时瞬间电流方向为从大地流向人体。 18．阅读文章，回答问题： 零碳中国氢能未来2024年10月18日，中国氢能产业大会在佛山市举行，大会以“氢能·全球绿色转型的未来”为主题，向着“碳达峰、碳中和”的目标前进。氢能主要用于燃料电池汽车，通过电化学反应产生电能，驱动车辆运行，具有零排放、高能效的特点。 如图甲是氢氧燃料电池的原理图。氢气经过催化剂作用，分解成氢离子（质子）和电子，氢离子从A端穿过质子交换膜，到达燃料电池的B端。而电子是不能通过质子交换膜的，只能经外电路从A端流向B端，于是外电路中就形成了电流。电子到达B端后，与氧气反应生成水。 1kg氢反应后可释放的能量，燃料电池的化学能转换效率在理论上可达100%，实际效率能达60%~80%，是普通内燃机热效率的2~3倍。 如图乙是某款氢能环卫车，车上的氢燃料电池含有20kg的氢，如图丙是该款氢能环卫车行驶时阻力随速度变化的关系图。 (1)由材料可知，分离出的电子带______________________（选填“正”或“负”）电，氢氧燃料电池在工作过程中，主要将______________________能化为电能； (2)由材料可知______________________（选填“C”或“D”）端是燃料电池的正极，外电路中电子移动的方向从______________________（选填“C到D”或“D到C”）； (3)如图丙所示，若环卫车行驶速度为50km/h时，氢氧燃料电池将氢能转化为电能的效率为60%，电能转化为机械能效率为75%，该氢能环卫车充满一次氢，能释放______________________J的机械能，续航______________________km。 【答案】(1) 负 化学 (2) D C到D (3) 540 【详解】（1）根据原子结构，原子由原子核与核外电子组成的，原子核由质子和中子组成，质子带正电，中子不带电，电子带负电。 氢氧燃料电池在工作过程中，发生了化学变化，通过化学反应产生电能，因此主要将化学能转化为电能。 （2）由材料可知，电子经外电路从A端流向B端，到达D端，所以外电路中电子移动的方向从C到D；而电子带负电，定向移动方向与电流方向相反，因此外电路中 电流方向为从D到C，对电池来说，外部电路的电流是从正极出发，回到负极，因此D为电池正极。 （3）20kg氢完全反应释放的总能量为 转化得到的机械能为 由图丙可知，车速为时，阻力 根据二力平衡可知，环卫车匀速行驶时牵引力 所以由可得续航里程为 19．我们穿运动鞋的鞋底大多由橡胶制成，它属于___________（选填“A．导体”或“B．绝缘体”）。秋冬季节，身上干燥的羊毛、化纤材质的衣物之间摩擦后，会让人体积累电荷。如图所示，若人体带负电，手指触碰金属门把手时的电流方向是___________（选填“A．从手到门把手”或“B．从门把手到手”）。 【答案】 B B 【详解】橡胶属于绝缘体，故选B。 由电流方向的规定可知，负电荷定向移动方向与电流方向相反；因人体带负电，触碰门把手时负电荷从手定向移动至门把手，故电流方向为从门把手到手，故选B。 20．如图，带负电的云层靠近建筑物上的避雷针时，向避雷针剧烈放电形成雷电。下列说法正确的是（     ） A．云层带负电是由于摩擦创造了负电荷 B．放电时电荷从避雷针向云层方向移动 C．放电时电流方向是从避雷针流向云层 D．云层带负电是由于失去了大量正电荷 【答案】C 【详解】A．摩擦起电的实质是电荷的转移，并非创造电荷，故A错误； BC．放电时负电荷从云层向避雷针移动，物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，故电流方向是从避雷针流向云层，故C正确，故B错误； D．电子带负电，云层带负电是因为得到了大量电子，D错误。 故选C。 21．阅读短文，回答问题。 兰州新区：超薄铜箔打造新能源“神经网” 在兰州新区某公司智能化车间里，正在生产薄如蝉翼（厚度仅）的高性能超薄铜箔。越薄的铜箔越能提升锂电池的储电能力、并减轻电池重量，是新能源汽车锂电池的核心“神经网”。 车间利用电解原理：电流通过含铜离子的电解液，使铜离子在钛辊表面定向堆积，形成均匀超薄铜箔。铜箔具备优良的导电性与导热性，抗拉强度超400兆帕，可承受高温，属于高性能金属新材料。这项技术，打破了国外对超薄锂电铜箔的技术垄断，助力我国新能源产业发展。 (1)超薄铜箔厚度：__________。 (2)锂电池充电时，将电能转化为__________能储存起来。 (3)铜离子向钛辊表面定向堆积时，会产生__________（选填“指向”或“背向”）钛辊表面方向的电流。 【答案】(1) (2) 化学 (3) 指向 【详解】（1）因，故 （2）锂电池充电时消耗电能，将能量以化学能的形式存储在电池内部。 （3）铜离子带正电，其定向移动方向与电流方向一致，铜离子向钛辊表面定向堆积，故电流方向指向钛辊表面。 电路的电流方向 22．如图所示，流经小灯泡的电流的方向是_______，电子定向移动流经小灯泡时的方向是_______。（两空均选填“从左到右”或“从右到左”）。 【答案】 从右到左 从左到右 【详解】在电源外部，电流方向是从电源正极经用电器到负极，所以流经小灯泡时的方向是“从右到左”；物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，金属导线靠的是自由电子导电，电子定向移动流经小灯泡时的方向是“从左到右”。 23．电路中有电流的条件一是电路中必须有______，二是电路形成______；物理学上规定，______的定向移动方向为电流的方向，如图所示电路中，闭合开关，灯泡中电流的方向是从______。（选填“A→B”或“B→A”）。 【答案】 电源 通路 正电荷 B→A 【详解】[1][2]电源是提供电能的装置，能使电路两端保持一定的电压，所以电路中有电流的条件之一是电路中必须有电源。 电路形成通路，即电路是闭合的，电流才能在电路中流动，所以电路中有电流的另一个条件是电路形成通路。 [3][4]物理学上规定，正电荷的定向移动方向为电流的方向。 对于图中灯泡电流方向：在电路中，电流从电源的正极出发，经过用电器等元件，回到电源的负极。从图中可以看出，电源的正极与灯泡的B端相连，所以闭合开关，灯泡中电流的方向是从B→A。 ‌ 二极管判断电流方向 24．如图所示，水果电池点亮了发光二极管，则B是水果电池的______极。图中缺少的电路元件是______。 【答案】 正 开关 【详解】因发光二极管具有单向导电性，发光时电流从其正极流入、负极流出，故B是水果电池的正极。 电路的基本组成包括电源、用电器、开关、导线，故图中缺少的电路元件是开关。 25．二极管是一种电子元件，当电流由二极管的正极流向负极时，二极管发光；反之，电流不能从二极管的负极流向正极，二极管不发光。如图，将苹果、二极管接入电路，闭合开关后发光二极管发光。 (1)苹果电池工作时，把____________能转化为____________能；二极管工作时，把____________能转化为____________能。 (2)在如图的括号中标出整个水果电池两端的正极和负极，并用箭头在导线Q上标出电流的方向。 (3)图中把原发光的发光二极管两脚对调后再接入电路，开关闭合后发现二极管____________（选填“亮”、“不亮”）。 【答案】(1) 化学 电 电 光 (2) (3)不亮 【详解】（1）苹果电池属于化学电源，依靠内部物质的化学反应提供电能，因此工作时将储存的化学能转化为电能； 发光二极管通电后发光发热，是将输入的电能转化为光能（同时伴随少量内能）。 （2）由于二极管仅允许电流从正极流向负极，所以最左侧苹果的铜片（黑色金属电极）端为水果电池的正极，最右侧苹果的锌片（银色金属电极）端为水果电池的负极；导线Q（连接二极管负极到苹果的锌片端的这段导线）上的电流方向为从二极管负极指向苹果的锌片端，也就是从下向上沿该导线流向苹果的锌片端。 （3）二极管具有单向导电性，仅允许电流从正极流向负极，将二极管两脚对调后，电流方向和二极管允许的导通方向相反，电路相当于断路，因此二极管不亮。 26．如图，闭合开关，发光二极管和小灯泡都发光，电路中（     ） A．电流从电池正极经用电器流向负极 B．正电荷定向移动形成了电流 C．电池将电能转化为化学能 D．只对调电源正负极，小灯泡仍能发光 【答案】A 【详解】A．在电源外部，电流从电源正极经用电器流向负极，故A符合题意； B．电荷的定向移动形成电流，金属导体中是自由电子定向移动形成电流，而自由电子带负电荷，故图中电路是负电荷定向移动形成电流。故B不符合题意； C．电池对外供电时，将化学能转化为电能，故C不符合题意； D．发光二极管具有单向导电性，只对调电源正负极，发光二极管会导致电流无法通过，即电路断路，小灯泡不能发光，故D不符合题意。 故选A。 27．在水果中平行插入两片不同金属制成的极板，就组成了一个水果电池，一只水果电池点亮了一只发光二极管（如图）。 (1)铜片是水果电池的___________（填“正极”或“负极”），水果电池给电路供电时，将___________能转化成电能。 (2)现将二极管正负极接线对调，二极管不发光，此时电路是处于___________状态，说明二极管具有___________性。 【答案】(1) 正极 化学 (2) 断路 单向导电 【详解】（1）图中发光二极管发光，说明电路中的电流从二极管的“+”极流入、“-”极流出。则与二极管正极相连的铜片是水果电池的正极，锌片是水果电池的负极；水果电池对外供电时，将化学能转化为电能。 （2） 二极管正负极对 调后不发光，此时电路中没有电流，处于断路状态；该现象说明二极管具有单向导电性。 知识3 电路的构成 项目 内容 电路 把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电路可以流过的路径。 组成 一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路原件，缺一不可。图就是一个最简单的电路。 元件 作用 能量分析 举例 电源 提供电能的装置 将其他形式的能转化为电能 干电池 蓄电池 锂电池 硅光电池 发电机 用电器 消耗电能来工作的装置 工作时将电能转化为其他形式的能 电灯 电视机 电风扇 洗衣机 电冰箱 空调 开关 用来接通或断开电路，控制用电器工作，起控制电路的作用 — 拉线开关、拨动开关、闸刀开关声、光控开关 拉线开关 单刀开关 声控开关 感应开关 空气开关 按钮开关 导线 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流流过的通路 输送电能 实验导线（铜芯） 工程导线 高压输电用导线（铝芯） 注意 （1）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“+”的接线柱与电源正极相连，标有“—”的接线柱与电源负极相连 （2）开关接入电路前应是断开的 （3）不能用导线将电源的正、负极直接连接起来 项目 内容 导入 画图时如果把电源、用电器等元器件原样画出，既麻烦又不清楚。为了便于研究，方便，人们通常用符号表示电路元件。 电路元件符号 下表中列出了几种常用的电路元件及其符号。 图15.2-16 根据国家标准GB/T4728绘制的一些常用电路元件符号 电路图 定义：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。（如图所示） 图15.2-17 电路（实际元件连接图） 图15.2-18 电路图（元件符号连接图） 注意 画电路图时，应注意以下六点： （1）电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。 （2）要注意所画符号和实物的对应性，如符号中开关的状态（断开或闭合）应与实物保持一致。 （3）元件符号避免画在电路的拐角处（滑动变阻器除外），使之均匀、美观分布在电路中。 （4）电路图最好呈长方形，导线要横平竖直，尽量避免导线交叉。 （5）一般从电源正极开始（也可从电源负极开始，依次画到正极，没有严格规定），沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。注意不能遗漏元件，元件次序不能颠倒。 （6）元件要做好标注，如S、L等，同一电路中涉及多个相同元件，可加角标进行区别，如L1、L2等。 练 S L 实物图 电路图 28．电动汽车具有环保、经济、驾驶体验优越和维护成本低等优点，是未来交通的重要组成部分。通常将车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，电动车就通电了。车钥匙的作用相当于电路中的___________ ，车在行驶中，蓄电池的作用相当于电路中的___________。 【答案】 开关 电源 【详解】[1]电路里开关的功能是控制电路的通断，车钥匙操作后实现电动车通电，起到了控制电路通断的作用，因此对应电路中的开关。 [2]电源是电路中提供电能的装置，车辆行驶时蓄电池为电动车供给电能，所以相当于电路中的电源。 29．（多选）如图所示，用充电宝给手机充电时，下列说法正确的是（     ） A．充电宝相当于电源 B．手机相当于电源 C．该过程中，充电宝将化学能转化为电能 D．充电过程中，能量的总量会不断减少 【答案】AC 【详解】A．用充电宝给手机充电时，充电宝向外提供电能，属于电源，故A正确； B．手机充电时是消耗电能的装置，属于用电器，故B错误； C．充电过程中，充电宝内部储存的化学能转化为向外输出的电能，故C正确； D．根据能量守恒定律，能量只会发生转移或转化，总量保持不变，故D错误。 故选AC。 30．智能手机是人们普遍使用的通信工具。如图所示，手指轻轻触碰感应区，手机识别出正确的指纹后自动开锁，则感应区相当于手机电路中的________；用充电宝给手机充电的过程中，将电能转化为________能。 【答案】 开关 化学 【详解】手指触碰感应区后，电路接通完成开锁，感应区起到控制电路通断的作用，因此相当于电路中的开关。 用充电宝给手机充电时，手机电池作为用电器，将电能转化为化学能储存起来。 31．如图所示为一种监测倾斜报警装置的简易电路图，该装置的传感器用玻璃外壳密封，内部装有电极和可自由滚动的金属小球。当装置向右倾斜一定角度时，灯泡发光报警。传感器在该电路中相当于___________，电路报警时电源的作用是___________，灯泡将电能转化为___________能和内能。 【答案】 开关 提供电能 光 【详解】[1]在监测倾斜报警装置的电路中，传感器起到使电路接通或断开的作用，相当于电路中的开关。 [2]电源的作用是提供电能，将化学能转化为电能。 [3]灯泡消耗电能，发光和发热，将电能转化为光能和内能。 32．如图为宾馆房间的取电房卡。插入房卡，房间内的用电器才能使用。房卡的作用相当于电路元件中的______。在房间内用充电宝给手机充电时，充电宝的作用相当于电路元件中的______，过程中发生的能量转化为______。 【答案】 开关 电源 化学能→电能 【详解】因房卡可控制电路的通断，故其作用相当于开关。 因充电宝给手机充电时提供电能，故其作用相当于电源。 充电宝作为电源放电时，将化学能转化为电能。 33．如图是一种太阳能背包，背包面上有一块太阳能电池板，书包里有一块蓄电池，可以给手机、小风扇等电子产品供电。下列关于该背包的说法不正确的是（     ） A．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池相当于用电器 B．蓄电池放电时将太阳能转化为电能 C．小风扇工作时将电能转化为机械能 D．小风扇正常工作时的电路处于通路状态 【答案】B 【详解】A．太阳能电池板给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，相当于用电器，故A正确； B．蓄电池放电时，将化学能转化为电能，故B错误； C．小风扇工作时，消耗电能，主要转化为机械能，故C正确； D．小风扇正常工作时，电路中有电流通过，处于通路状态，故D正确。 本题选择不正确的，故选B。 34．如图所示的电路中，________消耗电能将电能转化为其他形式的能，________是提供电能的，________是控制电路通断的，________是传输电能的。 【答案】 小灯泡 电池 开关 导线 【详解】小灯泡是该电路的用电器，工作时把电能转化为其他形式的能。 电源的作用是提供电能，图中的电池属于电源，工作时将化学能转化为电能向外输出。 开关的作用是控制电路的通断，通过闭合、断开操作来控制用电器是否工作。 导线的作用是连接电路各个元件，完成电能的传输。 35．空间站上的太阳能电池板能把太阳能转换为电能，它在空间站电路中的作用相当于（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】太阳能电池板将太阳能转化为电能，在电路中提供电能，相当于电源。 A图是电源符号，故A符合题意； B图是导线连接符号，故B不符合题意； C图是开关符号，故C不符合题意； D图是用电器符号，故D不符合题意。 故选A。 36．小明购买了如图所示的“盲人水杯防溢报警器”赠送给盲人，其挂扣上有两个金属触点，当杯中水位到达挂扣时，报警器会发出蜂鸣声，提示水已盛满，挂扣在电路中的元件符号是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】水位未到挂扣时，两个金属触点断开，电路处于断路状态，报警器不工作；当水位到达挂扣时，水的导电性让两个金属触点连通，电路接通，报警器发声，这个挂扣的本质就是控制电路通断的开关，A是电源的电路符号，B是导线交叉相连的节点符号，C是开关的电路符号，D是灯泡的电路符号。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 简单的电路图 37．根据如图所示的实物图，画出对应的电路图。 【答案】 【详解】电流从电池的正极出发，经过开关后，经过电动机回到负极，故电路图如图所示： 38．电路图 (1)用___________表示电路连接的图，叫作电路图。 (2)常用的元器件及其符号 元器件 符号 实物图 电池 ___________ 开关 ___________ 电流表 ___________ 滑动变阻器 ___________ 相连的导线 ___________ 电压表 ___________ 电动机 ___________ 发光二极管 ___________ 电阻器 ___________ 灯泡 ___________ 【答案】(1)符号 (2) 、 【详解】（1）我们常用规定的符号表示电路中的元器件，把这些符号用代表导线的线段连接起来，就可以表示由实物组成的电路，这种图就叫做电路图。 （2） [1]电池用符号表示。 [2]开关用符号表示。 [3]电流表用符号表示。 [4]滑动变阻器用符号表示。 [5]相接的导线用符号或表示。 [6]电压表用表示。 [7]电动机用表示。 [8]发光二极管用表示。 [9]电阻器用表示。 [10]灯泡用表示。 39．在如图所示的电路中，有一根导线接错而发生短路。请在图中把接错的导线找出来在上面打一个“×”，然后再画出正确的连线。 【答案】 【详解】图中开关闭合后，电流从电源正极开始通过导线、开关直接回到电源负极，形成短路，是错误的，连接开关左端与电源负极的导线应去掉，灯泡左端和电源负极用一根导线相连形成通路即可。 40．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。 41．(1)在方框内画出如图所示的实物电路对应的电路图。 (2)请根据电铃的电路图，用笔画线代替导线，连接相应的电路。 (3)如图，请在接错的那根导线上画一个“×”，表示不要这根导线，再把正确接法的导线画出来。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由实物电路图可知，电路为电源、开关和灯泡构成的基本电路，电流从电源正极出发后依次经过开关、灯泡后回到负极，按照电流路径即可画出电路图。 （2）由左图可知，电流从电源正极出发后依次经过电铃、开关后回到负极，按照电流路径连接实物图即可。 （3）由图可知，电池只有正极接入到电路中，电路中没有电流，所以应该将电源负极与电动机相连。 知识4 电路的三种状态 辨析 通路 断路 短路 定义 正常接通的电路，即用电器能够工作的电路 电路中某处被切断的电路 直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路 电路（实物图） 开关断开 电源短路 导线松脱 用电器烧坏 S 部分用电器短路 特点 电路中有电流，用电器工作 电流中无电流，用电器不工作 用电器不工作，电路中有很大的电流，会烧坏电源甚至烧坏导线的绝缘层引起火灾 实验用电器被短接 实验现象 把导线接在小灯泡的两端，闭合开关S后，如图所示，发现小灯泡L2不发光，小灯泡L1发光 图示 图15.2-19 图15.2-20 实验分析 小灯泡L1发光，小灯泡L2不发光，说明电流没有经过小灯泡L2，而是经过L1两端的导线（电流走“捷径”） 探究归纳 用一根导线直接接在一个用电器的两端时，电流将流经外加导线而绕过了用电器。这种情况叫做用电器被短接。 辨析 常见两种电路故障 断路 短路 产生原因 开关未闭合、导线断裂、接头松脱等 电源短路—导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来 用电器被短接—当电路中有多个用电器串联时，把其中部分用电器两端直接用导线连接起来 结果 电路中无电流，用电器不能工作 用电器不工作，轻则引起电路故障，重则烧坏电源，甚至火灾 被短接的部分用电器不能工作 通路、断路和短路 42．小明逛夜市时，发现一种不消耗电能、遇水就亮的灯泡．小明认为这与物理课上所学知识矛盾，于是买了一个灯泡回家测试。小明猜想灯泡遇水就亮的原因是：灯泡内部装有提供能量的__________（填电路元件的名称），灯泡遇水形成__________（选填“通路”“短路”或“断路”）；小明观察到灯泡底部结构由a、b、c三部分组成，如图甲所示，a、c为金属，b为塑料。如图乙，将灯泡缓慢浸入水中，观察灯泡发光情况，收集到证据如表。小明将灯泡取出并擦干，不放入水中，再用一根导线同时接触灯泡底部__________（选填“a”或“b”）和c两部分，灯泡发光。 水面对应的位置 a b c 灯泡的发光情况 不发光 不发光 发光 【答案】 电源/电池 通路 a 【详解】灯泡遇水就亮的原因是：灯泡内部装有提供能量的电池，灯泡遇水形成通路。 由题目可知a、c为金属是导体，b为塑料是绝缘体，根据表格记录可知水面对应位置到达c灯泡发光，因此用一根导线同时接触灯泡底部a和c两部分，形成通路，电路中有电流，灯泡发光。 43．（多选）现代建筑的电线都是敷设在墙体中的。如图甲是高层建筑的墙体中有三根绞在一起的电线，可以用如图乙的“测量仪”把它们区分开。小华将N、P连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，小灯泡发光；小华将M、P连在一起时，小明将“测量仪"连在X、Y两端，小灯泡发光。下列说法正确的是（     ） A．M和Y是同一根电线 B．M和X是同一根电线 C．N和X是同一根电线 D．P和X是同一根电线 【答案】AD 【详解】小华将N、P连在一起时，小明将“测量仪”连接在X、Z两端，小灯泡发光，上面只剩下M端，下面只剩下的是Y端，则说明M和Y是同一根电线。小华将M、P连在一起时，小明将“测量仪”连在X、Y两端，小灯泡发光，上面只剩下N端，下面只剩下Z端，则说明N和Z是同一根电线。综上分析，M和Y是同一根电线，N和Z是同一根电线，则剩下的P和X是同一根电线。故选AD。 44．如图为某汽车的仪表盘，若司机未系安全带，仪表盘上的指示灯亮起；若司机系好安全带，指示灯熄灭。安全带的作用相当于电路元件中的______；司机未系安全带时，仪表盘指示灯所在的电路处于______状态。 【答案】 开关 通路 【详解】由安全带可控制指示灯的亮灭，可知其作用相当于电路元件中的开关；因司机未系安全带时指示灯发光，有电流通过指示灯，故指示灯所在的电路处于通路状态。 45．如图电路，闭合开关，电路所处的状态是（     ） A．通路 B．断路 C．短路 D．无法判断 【答案】C 【详解】闭合开关后，电流从电源正极出发，经导线a、开关、导线b、导线c、导线e直接回到电源负极，电流不经过用电器直接连通电源两极，电路处于短路状态。故选C。 46． 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。 47．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。 48．如图所示的电路中，属于通路的是________，属于开路的是______，属于短路的是______。 A．B．C． 【答案】 C A B 【详解】C图电路处处连通，属于通路； A图电路在开关处断开，属于开路； B图导线直接连接电源两极，电流不经过用电器，属于短路。 49．如图所示电路中，开关S可以与1、2、3三个触点接通构成不同的电路，闭合开关，开关S接通不同的触点，下列说法错误的是（     ） A．开关S接通触点1时，灯泡不发光 B．开关S接通触点2时，电路开路 C．开关S接通触点3时，灯泡中没有电流流过 D．若开关断开，S接任一触点，电路中两小灯泡均不发光 【答案】B 【详解】A．闭合开关S1， 开关S接通触点1时，被短路，不发光，故A正确，不符合题意； B．闭合开关S1，开关S接通触点2时，灯泡与串联接入电路，电路为通路，故B错误，符合题意； C．闭合开关S1，开关S接通触点3时，被短路，可知中无电流，故C正确，不符合题意； D．若开关S1断开，整个电路断路，S接任一触点，电路中两小灯泡均不发光，故D正确，不符合题意。 故选B。 50．如图：闭合，断开为______________；、都闭合为______________。（均选填“通路”“断路”或“短路”） 【答案】 通路 短路 【详解】由图可知，闭合、断开时，电路处处连通且接入小灯泡，故为通路。 、都闭合时，导线直接连接电源两极，未经过用电器，故为短路。 51．通常我们所说的开灯是指___________（选填“断开”或“闭合”）开关。如图所示，把导线接在小灯泡两端，闭合开关，你会看到二极管___________（选填“发光”或“不发光”），小灯泡被___________。 【答案】 闭合 发光 短路 【详解】因开灯需使电路处于通路状态，用电器工作，故为闭合开关。 由电路连接可知，导线接在小灯泡两端，闭合开关后，二极管正向接入电路有电流通过，故发光。 小灯泡两端被导线直接连通，电流不经过小灯泡，因此被短路。 52．如图甲是一种具有报警功能的文物展示台，它的结构如图乙所示，由木板，弹簧，金属片A、B、C和报警电路组成，文物放置在金属片B上。下列说法错误的是（     ） A．弹簧上的金属片B相当于开关 B．文物被拿离，灯不亮，电铃响 C．文物在展示台上时，灯亮，电铃不响 D．文物压在金属片B上时，弹簧的弹性势能变大 【答案】B 【详解】A．金属片B随弹簧上下运动控制电路的连接状态，相当于开关，故A正确； B．文物被拿离，B弹起与A、C断开，电铃与灯泡串联接入电路，灯亮，电铃响，故B错误； C．文物在台上时，B受压向下接触A、C，电铃被短路，电路中只有灯泡工作，灯亮铃不响，故C正确； D．文物压在金属片B上时，弹簧压缩量变大，弹性势能变大，故D正确。 题目要求选错误的，故选B。 53．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”）。这种连接方式在实验室做实验是___________（选填“允许”或“禁止”）此类操作。 【答案】 导体 短路 禁止 【详解】因锡为金属，故锡属于导体；直接用锡纸条连接电源正负极，会造成短路，会导致电流过大，易损坏电源或引发安全事故，故实验室禁止此类操作。 54．如图所示的电路，闭合开关和后，下列分析正确的是（     ） A．小灯泡亮，电铃不响 B．小灯泡亮，电铃响 C．小灯泡不亮，电铃响 D．小灯泡不亮，电铃不响 【答案】A 【详解】当闭合开关和后，开关的导线直接并联在电铃的两端，将电铃短路，电流不会经过电铃，只会从小灯泡所在的路径正常流通，因此小灯泡发光，电铃不工作、不响。 故选A。 55．一种具有报警功能的文物展示台，其内部电路结构如图所示。闭合开关S时，文物放置在金属片B上，弹簧处于压缩状态，B与金属片A、C接触，此时电铃________，灯泡________（均选填“通路”“断路”或“短路”）。 【答案】 短路 通路 【详解】当文物放置在金属片B上，B与金属片A、C接触时，电铃两端被导线直接连通，电流会优先通过电阻极小的导线，不经过电铃，所以电铃被短路。此时电路为灯泡的基本电路，电流能够通过灯泡，所以灯泡通路。 ‌ 56．在甲、乙两个电路中，闭合两电路中的开关，各元件都能正常工作。现将一根导线接到两电路中的不同位置，会发现不同的现象，下列说法中正确的是（     ） A．在图甲中，断开S，将导线接到开关S两端，电路发生短路 B．在图甲中，闭合S，将导线接到两端，则发光，不发光 C．在图乙中，闭合S，将导线接到两端，则、都不发光 D．在图乙中，断开S，将导线接到开关S两端，则、都不发光 【答案】C 【详解】 甲图：L1、L2 串联；乙图：L1、L2 并联 A．在甲中，断开 S，导线接开关两端：导线仅把开关短路，电流仍依次经过L1、L2，两灯发光，不是电源短路，故A 错误； B．甲闭合 S，导线接L1两端：L1被短路无电流不发光，电流只走L2，L2发光，故B 错误； C．乙闭合 S，导线接L1两端：并联电路中，导线直接连通电源正负极，发生电源短路，无电流经过两灯，L1、L2都不发光，故C 正确； D．乙断开 S，导线接开关两端：开关被短路，电源通路接通，L1、L2并联正常发光，故D 错误。 故选 C。 57．为了响应国家“低碳环保”的号召，小明家购买了一辆混合动力汽车，如图甲所示。混合动力汽车由一台内燃机和一台电机组成，这台电机既可以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池通过电机向车轮输送动力，使汽车行驶；当需要高速行驶，蓄电池储存电能过低时，改由内燃机工作，一方面向车轮输送动力，另外通过电机给蓄电池充电。 (1)当发电机给蓄电池充电时，蓄电池相当于______（选填“用电器”或“电源”），蓄电池的化学能______（选填“增大”或“减小”）。 (2)在该混合动力汽车上装有一种定时音乐播放器，其原理如图乙所示。当闭合开关S，“定时开关”处于闭合状态时，播放器______（选填“会”或“不会”）播放音乐。 (3)汽车行驶过程中，闻到尾气有汽油味，说明汽油没有完全燃烧，则汽油的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”） (4)如图丙是小汽车汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该汽油机的效率为______。已知汽油的热值是，完全燃烧0.5kg的汽油，按该内燃机的工作效率计算，该汽车输出的有用功为多少___________？ 【答案】(1) 用电器 增大 (2)不会 (3)不变 (4) 30% 【详解】（1）给蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，因此相当于用电器；充电过程中电能转化为化学能储存在蓄电池中，因此蓄电池的化学能增大。 （2）定时开关闭合时，播放器被短路，没有电流通过播放器，因此播放器不会播放音乐。 （3）热值是燃料本身的固有特性，只和燃料种类有关，和是否完全燃烧无关，因此汽油热值不变。 （4）汽油机的效率为总能量减去各项能量损耗 完全燃烧0.5kg汽油放出总热量 汽车输出的有用功 简单电路的分析 58．在“湘超”足球联赛中，为了加强安检，进入观赛场地需实行刷脸和刷票双重验证，只有两次验证都通过，系统才会启动电机打开闸门。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据题意，只有两次验证都通过（两个开关都闭合），电机才启动开门，说明两个开关需要同时闭合才能接通电路，因此两个开关应为串联，共同控制电机。 故选A。 59．在开启某款密码柜时，只有当密码正确且机械钥匙插入钥匙孔并旋转时，连接柜门的电动机才工作打开柜门。若将密码视为，密码正确时闭合；将机械钥匙视为，旋转钥匙时闭合。在以下四个电路图中，符合上述要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】根据题意，只有两个开关、同时闭合时，电动机才工作，说明两个开关需要都闭合才能接通电动机，两个开关需串联，共同控制电动机。 A．A图中、并联，闭合任意一个开关，电动机即可工作，不需要两个开关同时闭合，故A不符合题意； B．B图中与电动机并联，闭合、断开时电动机就可工作，且、都闭合时会发生电源短路，故B不符合题意； C．C图中、串联，只有两个开关同时闭合时，电路才形成通路，电动机才能工作，故C符合题意； D．D图中闭合时会发生电源短路，故D不符合题意。 故选C。 60．小俊想用刚学习的电学基本知识，连接一个电路，于是他找来两节干电池，一个小灯泡，一个开关和若干导线，连接成了如图甲所示的电路图。 (1)小俊把干电池、小灯泡和开关连接到电路中时，刚接好最后一根导线，灯泡就亮了，他在实验操作中的不当之处是______； (2)改正错误后，闭合开关前，小灯泡不发光，这时的电路是______（选填“通路”“断路”或“短路”）；闭合开关后，小灯泡发光，这时的电路是______（选填“通路”“断路”或“短路”）。由此可知，电路中开关的作用是______； (3)电源是提供电能的装置。小俊看到实验桌上有一个“+、-”极模糊不清的电池盒，他用一个______（选填“电铃”或“发光二极管”）就可以判断出电源的“+、-”极； (4)如图乙所示，让同学们只用一根导线来“点亮”小灯泡，同学们设计了三种电路，其中能让小灯泡发光的是______图，造成短路的是______图。（选填“A”“B”或“C”） 【答案】(1)连接电路时开关没有断开 (2) 断路 通路 控制电路的通断 (3)发光二极管 (4) C B 【详解】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开，刚接好最后一根导线，灯泡就亮了，说明电路连接好最后一根导线时，电路处于通路，即可说明连接电路时，没有断开开关。 （2）[1]闭合开关前，开关是断开的，此时电路是断路，电路中没有电流，小灯泡不发光。 [2]闭合开关后，小灯泡发光，电路中有电流，电路是通路。 [3]开关闭合，电路中有电流，开关断开，电路中没有电流，由此可知，开关可以控制电路的通断。 （3）发光二极管具有单向导电性，而电铃没有这样的性质，所以可用发光二极管判断电路中电流的方向，从而判断电源的正负极。 （4）[1][2]因为干电池的锌筒是它的负极，碳棒是它的正极。A图电流不能流回负极，处于断开状态；C图中从电池的正极流出的电流能经灯丝，沿导线回负极，形成通路，灯泡能发光；B图电流没有经过灯泡的灯丝，而是直接沿导线流回负极，形成短路。 61．下列电路图中，与实物电路对应的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】电流从电源正极流出后分为两条独立支路，第一条支路经过灯泡、开关回到电源负极；第二条支路经过灯泡、开关、开关、回到电源负极，也就是两个灯泡并联，开关控制和，开关单独控制。 A．在干路控制整个电路，仅控制，和实物电路相符，故A符合题意； B．两灯并联，在干路控制整个电路，控制所在支路，和实物电路不符，故B不符合题意； C．两个开关都在支路上，干路没有开关，且在干路，和实物电路结构不符，故C不符合题意； D．控制、控制，但电源的连接位置和实物电路的电流走向不匹配，支路对应关系错误，故D不符合题意。 故选A。 62．根据如图所示的实际电路，在虚线框内画出对应电路图。 【答案】 【详解】由实物图可知，电流从电源正极出发，依次连接灯泡、开关、灯泡，最终回到电源负极，据此作图。 63．根据所给电路图连接的实物图正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】两节干电池组成的电源应串联，电源、开关、灯泡通过导线依次连接，形成一个灯泡为用电器的简单电路，故选B。 64．为观察开关对并联电路的影响，某同学设计了如图所示的电路，下列四个实物图中与之对应的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据电路图可知L1、L2并联，开关S1在干路上，开关S2在L2的支路上，即电流从电源正极出发分两条支路，一条支路只有L1，另一条支路有L2、开关S2，两条支路汇合后集体通过开关S1，最后回到负极，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 课后作业 65．关于如图所示的四个情境，下列说法正确的是（     ） A．如图甲，被丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，是因为玻璃棒原子核对核外电子束缚能力强 B．如图乙，自由电子定向移动的方向与电流的方向相反 C．如图丙，开关闭合后，两灯均发光，用导线触接灯两端时，灯发光，灯不发光 D．如图丁，用带有绝缘柄的金属棒MN把验电器A、B连接起来，B的金属箔不会张开 【答案】B 【详解】A. 被丝绸摩擦的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒的原子核对核外电子的束缚能力弱，摩擦过程中玻璃棒失去核外电子，正电荷数量多于负电荷从而带正电，并非束缚能力强。故A错误； B. 电流方向规定为正电荷定向移动方向，自由电子带负电，定向移动方向与电流方向相反，故B正确； C. 导线并联在L1两端，L1被短路，电流不经过L1，L1不发光，L2发光，故C错误； D. 金属棒为导体，连接后电荷发生转移，B的金属箔带同种电荷相互排斥而张开，故D错误。 故选B。 66．如图所示，取两个不带电的验电器A和B，用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触A，A的金属箔片张开，再用带绝缘手柄的C棒去同时接触A、B的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法正确的是（     ） A．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，玻璃棒得到了电子 B．验电器原理是同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 C．当C棒接触两验电器的金属球时，正电荷从A到B移动 D．当C棒接触两验电器的金属球时，C棒中瞬间的电流方向为A到B 【答案】D 【详解】A．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去电子带正电，故A错误； B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故B错误； C．A带正电，接触C棒后，是B的自由电子从B移动到A，并非正电荷从A移动到B，故C错误； D．电子从B移动到A，规定正电荷定向移动的方向为电流方向，则电流方向与电子定向移动方向相反，即从A到B，故D正确。 故选D。 67．在综合实践课堂上，小山做了如图所示的游戏，用毛皮摩擦过的塑料勺能够吸引纸片。若游戏过程中塑料勺接触地面，就无法吸引纸片。下列有关游戏的说法正确的是（     ） A．塑料勺是导体 B．摩擦后塑料勺和毛皮带上了同种电荷 C．塑料勺吸引纸片是因为带电体能够吸引轻小物体 D．塑料勺接地的瞬间，电子定向移动方向就是电流方向 【答案】C 【详解】A．塑料不容易导电，是常见的绝缘体，故A错误； B．摩擦起电的实质是电子的转移，摩擦后塑料勺和毛皮带上了异种电荷，故B错误； C．带电体能够吸引轻小物体，塑料勺摩擦后带电，所以能吸引纸片，故C正确； D．物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反，故D错误。 故选C。 68．通常情况下，下列都属于导体的一组物质是（    ） A．塑料、人体、黄金 B．石墨、陶瓷、铅 C．水银、锡箔、橡胶 D．铜、大地、食盐水 【答案】D 【详解】A．人体、黄金容易导电，属于导体；塑料不容易导电，属于绝缘体，故A不符合题意； B．石墨、铅容易导电，属于导体；陶瓷不容易导电，属于绝缘体，故B不符合题意； C．水银、锡箔容易导电，属于导体；橡胶不容易导电，属于绝缘体，故C不符合题意； D．铜、大地、食盐水均容易导电，属于导体，故D符合题意。 故选D。 69．如图所示的ETC电子标签上有太阳能电池板，装在汽车的前挡风玻璃上时，太阳能电池板正好对着外面，可以给电子标签的内置超级电容器电池进行充电。在充电过程中该电容器电池相当于（     ） A．电源 B．导线 C．用电器 D．开关 【答案】C 【详解】在充电过程中，太阳能电池板将太阳能转化为电能，提供电能，相当于电源；电容器电池消耗电能，相当于用电器，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 70．关于如图所示的四个情境，下列说法中正确的是（     ） A．如图，开关闭合后，用导线触接两端时，发光，不发光 B．如图，电路中干电池正、负极对调后，发光二极管会稍微变暗 C．如图中自由电子的定向移动方向为电流方向 D．如图用橡胶棒把验电器A和B连接起来，B的金属箔会张开 【答案】A 【详解】A．用导线触接L2两端，L2被短路，电流经L1回到电源负极，故L1发光，L2不发光，故A正确； B．发光二极管具有单向导电性，电源正负极对调后，二极管处于反向截止状态，不发光，故B错误； C．规定正电荷定向移动的方向为电流方向，自由电子带负电，其定向移动方向与电流方向相反，故C错误； D．橡胶棒是绝缘体，电荷无法通过橡胶棒从A转移到B，所以B的金属箔不会张开，故D错误。 故选A。 71．在如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1和L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯都不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。由此可判断（　　） A．开关S断路 B．灯L1断路 C．灯L1短路 D．灯L2断路 【答案】A 【详解】导线接触c、d两点时，两灯泡都亮，说明导线和两灯泡都正常，结合其他情况两灯泡不亮，判断开关S断路。故选A。 72．在初次连接电路时，小组成员分别连接了如下电路。两个小灯泡都能正常工作的电路是（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．右侧小灯泡的右接线柱和左侧小灯泡的左接线柱直接用导线相连，导致电源短路，两个灯都无法工作，故A不符合题意； B．右侧小灯泡只有左接线柱接入电路，灯丝没有接入闭合回路不工作；左侧小灯泡被短路，也不能工作，故B不符合题意； C．电流从电源正极流出，分别经过两个小灯泡、开关，回到电源负极，形成完整的闭合回路，两个灯泡都能正常工作，故C符合题意； D．左侧小灯泡被短路，无法正常工作，故D不符合题意。 故选C。 1 学科网（北京）股份有限公司 $