15.2 电流和电路（解析版）

第十五章 电流和电路 第2 节 电流和电路 1 知道电流的形成条件，知道电流方向的规定。 2 通过实验认识断路、通路、短路，知道电路的组成。 3 认识电源和用电器。 4 能用电路元件符号画简单的电路图，能连接简单的电路。 一、电流： 1 电流的产生： 电荷 的 定向移动 形成电流。 【注】①能发生定向移动的电荷是自由电荷； ②对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；（固体：自由电子） ③对酸、碱、盐的水溶液来讲，正、负离子定向移动形成电流。 【说明】正电荷的定向移动，能形成电流；负电荷的定向移动也能形成电流。 2 电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。 （金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反） 【思考】是什么迫使电荷定向移动的？（答：电压） 3 电源外边电流方向： 电路闭合时，在电源外部，电流方向是从电源正极经过用电器流向负极； 在电源内部，电流方向是从电源负极经过用电器流向正极。 （1）电子：负极→用电器→正极→负极； （2）电流：正极→用电器→负极→正极； 二、电路的组成： 学习目标 1 预习导学 02 1 电路的构成： 电源 、 用电器 、 导线 、 开关 ，组成了电流可以流过的路径--电路； （1）电源：提供 电能 的装置，能把 其他形式的能 转化为 电能 。 如：各种电池、发电机等。 要能稳定持续的提供电能； 带电体不一定可以作为电源。 （2）用电器：消耗电能的装置，能把 电能 转化为 其他形式的能 。 如：灯泡、电动机、蜂鸣器等。 干电池：①使用时：电源（化学能→电能→其他形式能） ②充电时：用电器（电能→化学能） （3）开关：控制电路的通断。 （4）导线： 连接电路 ， 输送电能 。 2 电路图：用电学 符号 表示电路连接的图叫电路图； 3 画电路图要注意以下几点： （1）元件用统一的符号； （2）元件位置安排要适当，分布要均匀，除滑动变阻器外，元件不能画在拐角处； （3）整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直。 （4）按照实物图元件排列顺序画电路图，元件状态要一一对应（如：开关是断开还是闭合；滑动变阻器下边的接 线柱接左侧，还是右侧）； （5）各连接处要紧密接触，不能形成开路； （6）各元件通常用字母表示。一般来地，灯泡用L，开关用S 表示。 4 常见电学原件符号： （1）电源：电学符号： （一节电池）、 （两节电池串联） ①干电池（每节15V）：常用两节串联起来 ②蓄电池（一般电压12V） （2）电流表：符号： 3 电压表：符号： （3）画出常用电路元件的符号： 元件 符号 元件 符号 交叉不相连的导线 电流表 交叉相连接的导线 电压表 电池 电铃 开关 电动机 小灯泡 滑动变阻器 电阻 发光二极管 5 产生持续电流的条件： （1）有电源； （2）电路闭合； 三、电路的三种状态：通路、断路、短路 1 通路：各处 连通 的电路。 （1）特点：电路中有电流，各用电器能工作； 2 开路（断路）： 断开 的电路。 （1）特点：电路中无电流，各用电器不工作； （2）分类： ①开关断开； ②导线断裂； ③用电器损坏； ④接触不良（用电器断断续续的工作）； 3 短路： 电源两端 或 用电器两端 直接用 导线 连接起来。 （1）电源短路：用导线直接把_ 电源两端 _ 连接起来； ①特点：用电器不能工作，用电器无损害；电路中有很大的电流； ②危害：可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。 （2）用电器短路（局部电路短路）：用导线直接把_ 用电器 _ 两端连接起来； 特点：该用电器（或部分电路）不能工作,没有电流通过该用电器（或部分电路）。 4 总结： 状态 定义 电路示意图 现象 通路 用电器能够工作 的电路 电路中有正常电流， 用电器工作 断路 （开路） 某处被切断 的 电路 电路中无电流，用电 器不能正常工作 短路 直接用导线把电 源的正负极连接 起来 电路中有危险电流， 会烧坏电源，甚至烧 坏导线的绝缘层，发 生火灾 知识点一：电流 【探究重点】 金属导电靠的是自由电子（负电荷），金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反。 【例题精讲】（2023•常德）如图所示有两个相同的验电器，其中带正电、B 不带电。用带有绝缘柄的金属棒把和 B 连接起来。下列说法错误的是（ ） 探究提升 03 ．连接前，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 ．连接的一瞬间，正电荷从流向B D．连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从流向B 【答】 【分析】验电器的原理是同种电荷互相排斥；图中带正电说明缺少电子，金属棒连接的一瞬间，电子由B 流向； 规定正电荷定向移动方向为电流的方向。 【解析】、连接前，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，故正确；BD、带正电说明缺 少电子，金属棒连接的一瞬间，电子由B 流向；自由电子带负电，它的定向移动方向与电流的方向相反，所以此 时电流方向为由到B，故BD 正确，错误。故选：。 【巩固训练】（2023•锦州）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】摩擦起电（静电）；从大地到机器。 【解析】试卷在印刷厂“诞生”时，由于摩擦起电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，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。 知识点二：电路 【探究重点】 画电路图的基本要求： 1 电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号． 2 要注意所画符号与实物的对应性． 3 合理安排电路元件符号，使之均匀分布在电路中，具有对称性，特别注意元件的符号一定不能画在电路的拐角处． 4 电路图最好呈长方形，有棱有角，导线要横平竖直，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中．最好从电源 的正极开始，沿着电流的方向依次画起，且知道在电路图中导线无长短之分的原则． 【例题精讲】（2023•自贡）如图所示，用充电宝给手机充电时，充电宝相当于电路中的（ ） ．开关 B．电源 ．用电器 D．导线 【答】B 【分析】充电宝消耗电能时，充电宝相当于用电器，充电宝提供电能时，充电宝相当于电路中的电源。 【解析】充电宝给手机充电时，充电宝提供电能，充电宝相当于电路中电源。故选：B。 【点评】同一个元件，在不同状态下，在电路中的作用是不同的，例如充电宝给手机充 【巩固训练】（2022•绥化）下列电路图中正确的是（ ） ． B． ． D． 【答】B 【解析】、电路缺少开关，为不完整电路，故错误；B、包括电源、开关、导线和用电器四部分，为完整的电路， 故B 正确；、闭合开关，会形成短路，故错误；D、电灯没有接入电路，故D 错误。故选：B。 1．（2023•南召县模拟）在干燥的冬季，汽车在长途行驶的过程中车身会带上电荷。为了避免触摸车门时因放电 而带来的不适感，人们通常会在车尾安装一条与大地相接触的静电带。如图所示，静电带可将电荷导入大地。 下列说法中正确的是（ ） 强化训练 040 ．车身会带上电荷说明汽车行驶时与空气摩擦会产生电荷 B．汽车上安装的静电带应具有较强的耐磨性和绝缘性 ．若车身带负电荷，说明摩擦时车身得到了电子 D．若车身带负电荷，静电带中电流方向为从车身到大地 【答】 【解析】．车身会带上电荷说明汽车行驶时，车身与空气摩擦会带上电荷，不是产生电荷，摩擦起电的实质是 电荷的转移，故错误； B．汽车上安装的静电带一定是导体才能把车身的静电导入大地，故B 错误； ．摩擦时得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故正确； D．用静电带把车身的负电荷导入大地，就是让车身多余的电子转移到大地，从车身到大地是负电荷移动的方 向，物理学中规定正电荷移动方向为电流方向，所以电流方向应该是从大地到车身的方向，故D 错误。故选：。 2．（2023•虎林市校级模拟）如图甲所示，验电器带负电，B 不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器、B 两金属 球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（ ） ．电流方向由到B B．有电流但方向无法确定 ．电流方向由B 到 D．始终无电流 【答】 【解析】当金属棒把验电器、B 两金属球相连时，电子会发生定向移动，从移动到B，使验电器B 也带上了电。 由于电子带的是负电，而电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以电流方向与电子移动的方向相反，也就是 电流方向由B 到。故选：。 3．（2023•兴宁区校级一模）小明同学设计并制作了一个“盲人水杯”，其工作原理如图所示。杯中近杯口处点 是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到位置时，水位器会发出音乐声，表示水已盛满。杯口处的两个金 属触点的作用相当于（ ） ．导线 B．开关 ．用电器 D．电源 【答】B 【解析】由题意知：当杯中的水位到达位置时，电路接通，水位器会发出音乐声，这说明杯口处两个触点的作 用相当于开关。故选：B。 4．（2023•朝天区模拟）在如图所示的电路中，正确的说法是（ ） ．S1、S2都断开，L1、L2都发光 B．S1、S2都闭合，L1、L2都发光 ．闭合S1断开S2，L1发光，L2不发光 D．闭合S2断开S1，L1、L2都发光 【答】D 【解析】 、S1、S2都断开，电路处于开路状态，所以L1、L2都不发光，故错误； B、S1、S2都闭合，L1被短路，只有L2发光，故B 错误； 、闭合S1断开S2，电路处于开路状态，所以L1、L2都不发光，故错误； D、闭合S2断开S1，电流只有一条路径，灯L1、L2串联，L1、L2都发光，故D 正确。故选：D。 5．（2023•承德模拟）下列电路图符合电路组成的是（ ） ． B． ． D． 【答】 【解析】、选项中缺少用电器，故错误； B、选项中电源短路，故B 错误； 、选项具备完整且符合电路要求，故正确； D、选项缺少电源，故D 错误；故选：。 6．（2023•莱芜区三模）近几年，国产品牌手机快充技术发展迅速，手机充电功率远远领先国外同类型品牌。如 图所示是一块手机用的锂电池，关于此电池下列说法正确的是（ ） ．电池放电时，是将化学能转化为电能 B．给电池充电时，主要将电能转化为内能 ．电池放电时，电池相当于电路的用电器 D．给电池充电时，电池充当的角色是电源 【答】 【解析】、电池放电时将化学能转化为电能，提供给用电器，电池相当于电路的电源，故正确，错误； BD、给电池充电时，电池消耗电能，将电能转化为化学能，电池相当于电路中的用电器，故BD 错误。 故选：。 7．（2023•新宁县模拟）下列关于电流的说法中正确的是（ ） ．只有正电荷的定向移动才能形成电流 B．物理学中规定负电荷的定向移动方向为电流的方向 ．导体容易导电的原因是内部存在大量的自由电荷 D．绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电子 【答】 【解析】、电流是电荷的定向移动形成的，负电荷的定向移动也可以形成电流，故错误； B、物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的反向与电流方向相反，故B 错误； 、导体容易导电的原因是内部存在大量的自由电荷，故正确； D、绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有自由电荷，实际上，绝缘体中存在大量的电子，故D 错误。 故选：。 8．（2023•安化县一模）将灯泡L1和L2接入如图所示电路，闭合开关。下列说法正确的是（ ） ．灯泡L1先亮，灯泡L2后亮 B．通过灯泡L1的电流方向是由B 向 ．用一根导线直接接在、B 两个接线柱上，灯泡L2不发光 D．不可以用导线直接连接、两个接线柱，会烧毁电源 【答】D 【解析】、闭合开关后，整个电路各处同时产生电路，所以两灯同时发光，故错误； B、电源的外部，电流通过外部电路，从电源的正极流向负极。图中电流从电源的正极出发，通过导线先流过 开关，再流入灯泡L1的的接线柱，之后从B 接线柱流出，故B 错误； 、用一根导线直接接在、B 两个接线柱上，灯泡L1会被短路，则灯泡L1不发光，故错误； D、直接用导线接连接、两个接线柱，电源会被短路，则可能会烧毁电源，故D 正确。 故选：D。 9．（2023•博罗县一模）共享单车的出现极大的方便了人们的生活，为实现“低碳生活，绿色消费”提供了支持， 为实现打通城市公交系统“最后一公里”提供了解决良策。如图所示的一款共享单车，它的车筐底部覆盖着太 阳能发电板，为GPS 和通信模块供电。太阳能发电板相当于电路中的（ ） ．电源 B．用电器 ．导线 D．开关 【答】 【解析】太阳能发电板将太阳能转化为电能，蓄电池充电时将电能转化为化学能储存起来，此时发电板相当于 电源； 所以，BD 错误，正确。 故选：。 10．（2023•兰州模拟）下列电路符号与电学元件对应正确的是（ ） 实物 符号 选项 B D ． B．B ． D．D 【答】B 【解析】根据图可知，中电铃符号错误；B 中的符号图导线表示的是交叉相连，与实物图对应；中符号图表示 的是滑动变阻器，实物图是定值电阻，不对应；D 中符号图是电压表，实物图是灵敏电流计，不对应。 故选：B。 11．（2023•汉阳区校级一模）小灯泡的结构如图所示，下列说法正确的是（ ） ． 如图连接小灯泡亮 B． 如图连接是短路 ． 如图连接小灯泡亮 D． 如图连接是断路 【答】 【解析】、如图连接电源的正负极同时接到灯泡的金属触头上，会发生短路，灯泡不亮，故错误； B、如图连接电源没有接入电路，灯泡不亮，故B 错误； 、如图连接，电路中有电源，且构成闭合电路，所以灯泡亮，正确； D、如图连接电流不经过用电器，直接由正极回到负极，构成短路，不是断路，故D 错误。 故选：。 1．（2023•鄂州）如图所示，开关S 闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触、b 两点时，两小灯泡 都不亮；接触b、两点时，两小灯泡也不亮；接触、d 两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是（ ） ．小灯泡L1断路 B．小灯泡L2断路 ．开关S 断路 D．小灯泡L2短路 【答】 【解析】由电路图知，闭合开关，两灯串联； 如果灯L1断路，用一段导线的两端接触、b 两点时，L2会发光，故错误； B 如果灯L2断路，导线接触b、两点时，L1会发光，故B 错误； 如果开关断路，导线接触、d 两点时，电路是通路，两灯都发光，故正确； D 如果灯L2短路，L1会发光，故D 错误。故选：。 2．（2021•徐州）如图所示是一位同学连接的电路。闭合开关后，下列对各元件状况的判断正确的是（ ） ．灯L1不亮 B．灯L2不亮 ．电流表无示数 D．电池被烧坏 【答】 【解析】观察电路图可知，两灯泡串联接入电路，电流表与灯L1并联，造成灯L1短路；当开关闭合后，灯L1 因短路不亮，L2有电流通过，电流表有示数，电源没有短路，不会被烧坏；故正确，BD 错误。故选：。 3．（2021•宜昌）如图所示是小勇连接的实验电路，他检查导线连接无误后，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发 光，于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时两灯仍不发光，连接L2两端时L1发光、L2不发光。 由此判断电路的故障是（ ） ．L1断路 B．L2断路 ．L1短路 D．L2短路 【答】B 【解析】由图可知：L1与L2是串联电路，闭合开关，发现灯泡L1、L2均不发光，这说明电路出现了断路现象； 当导线连接L1两端时两灯仍不发光，这说明故障出现在除L1以外的部分；连接L2两端时L1发光、L2不发光， 这说明电路是通路，所以故障是L2断路。故选：B。 4．（2020•株洲）小明同学按如图连接好电路，闭合开关后发现，甲、乙两灯泡不亮，然后他拿来一根导线直接 连在甲灯泡两端，此时甲乙灯泡仍不亮，于是他取下这根导线，直接连在乙灯泡两端，此时发现甲灯亮了起来， 根据以上现象可以推断出下列哪个结论是正确的（ ） ．甲灯泡断路 B．乙灯泡断路 ．甲乙灯泡都断路 D．电源坏了 【答】B 【解析】闭合开关后发现，甲、乙两灯泡不亮，说明电路处于断路状态； ①用一根导线直接连在甲灯泡两端，此时甲乙灯泡仍不亮，说明甲灯泡之外的电路处于断路状态；②用一根导 线直接连在乙灯泡两端，此时发现甲灯泡亮了起来，说明此时已经通路；所以，断路故障在乙灯泡上，即乙灯 泡断路。故选：B。 5．（2019•邵阳）随着生活水平的提高，人们外出旅游住宿宾馆司空见惯。如图为某宾馆房间取电装置，房卡插 入槽中后，房间内的电灯、电视、空调等用电器才能工作，房卡的作用相当于房间电路的（ ） ．总开关 B．电源 ．用电器 D．电能表 【答】 【解析】房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，所有房间内的用电器都不工作，所以房卡相当家庭电路 的总开关，故正确。故选：。 6．（2019•昆明）如果家庭电路中发生短路，那么（ ） ．用电器仍然正常工作 B．灯泡烧坏 ．电灯发暗 D．保险丝烧断 【答】D 【解析】（1）如果家庭电路中发生短路，没有电流流过用电器，则用电器不能正常工作，灯泡不会烧坏，故B 错误；（2）保险丝在电路中的作用是当电路中有过大电流通过时，保险丝发热自动熔断，切断电路，从而起到 保护电路的作用。故D 正确。故选：D。 7．（2018•温州）下列实物连接与电路图相符合的是（水果电池的铜片为正极、锌片为负极）（ ） ． B． ． D． 【答】B 【解析】原电路图中，两电池串联后给电池供电： 、两电池是并联的，错误； B、电池串联时，应将电池正负极连接起来，即将铜片与锌片连接起来，B 正确； 、两电池的正极连接在一起了，错误； D、两个电池没有连入电路中，D 错误。故选：B。 8．（2023•徐州）电路就是用导线把电源、用电器、 等元件连接起来组成的电流路径。实验室所用导线的材 料通常是 。如果用导线直接将电源两极相连，就会造成 ，损坏电源。 【答】开关；铜；短路。 【解析】电路是由提供电能的电源、消耗电能的用电器、控制电路通断的开关和输送电能的导线四部分组成； 因实验用的导线电阻非常小，甚至可以忽略，故实验室所用导线的材料通常是铜； 用导线直接将电源两极连接起来的电路叫电源短路；电源短路时，电路中有强大的电流通过，可能烧毁电源和 导线，甚至引起火灾，因此绝对不允许发生电源短路。 9．（2023•赤峰）如图是电解水实验原理图，蓄电池在向外供电时把 能转化为电能。为增强水的导电