15.2 电流和电路（考点解读）（原卷版）

152 电流和电路（考点解读）（原卷版） 1、电流的形成 （1）电流形成的概念：电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)； （2）电流形成的原因：①电流是电荷的定向移动形成的； 在导体中，大量的自由电荷通 常 情况下做无规则运动，此时不会形成电流，只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成 电 流； ②形成电流的电荷有：正电荷、负电荷，酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子，金属 导体中是自由电子，球面显示器中电子枪的电子流等。 （3）注意：电荷必须定向移动才能形成电流，而电荷有两种，正电荷和负电荷；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，还可以是正、负电荷同时向相反方 向 定向移动形成电流。 2、电流的方向 （1）电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向； （2）对电流方向的理解： ①正、负电荷的定向移动都可形成电流； 按照规定，负电荷的定向移动方向与电流的方向相反，如金属导线中的电流，主要是由自 由电子（可以移动的电子称为自由电子）的定向移动形成的，由于电子带负电，所以金属 导线中电流方向与自由电子定向移动的方向相反； ②在电源的外部，电流的方向是从电源正极出发，经用电器回到电源负极； ③在电源的内部，电流的方向是从电源负极流向正极。 ※注意判断电流方向时，要明确以下三点： （1）发生定向移动的是什么电荷； （2）此电荷从哪个物体转移到哪个物体上； （3）如果定向移动的电荷是正电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相同；如果定向移 动的电荷是负电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相反。 3、电流的大小 （1）定义：物理学中用每秒通过导体任一横截面的电荷量来表示电流，每秒内通过导体 横截面的电荷量越多，电流就越大（强）； （2）公式：电流用符号“”表示，若“Q”表示电荷量，“t”表示时间，则 ，公式 中三个量的单位分别为安（）、库（）、秒（s）； （3）方向：电路中的电流总是沿着电源正极→用电器→电源负极→电源正极的方向流动。 4、电源及其能量转化 （1）电源：提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能。 ①干电池：干电池是日常生活中使用最多的直流电源，从手电筒、电动玩具、照相机、计 算器到家用电器的遥控器，都需用干电池为它们提供电能。 ②蓄电池：蓄电池也是电池中的一种，它的作用是把有限的电能储存起来，便于在合适的 地方使用，如应用于汽车、摩托车、通讯等。 （3）能的转化：蓄电池在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。 5、有持续电流的条件 （1）只有电荷的定向移动才能形成电流；正电荷定向移动能形成电流，负电荷定向移动 也能形成电流；形成电流的条件：一是有自由电荷，二是有外加电压； （2）电路中有持续电流的条件是：电路中有电源；电路必须闭合。 6、电路的组成 （1）电路的组成：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； （2）电路各部分的作用 电源：提供电能的装置，它保证电路中有持续电流，工作时将其他形式的能转化为电能； 用电器：用电来工作的设备，工作时将电能转化为其他形式的能； 开关：用来接通或断开电路，起控制电路的作用， 导线：导线将电源、用电器、开关连接起来，形成让电荷移动的通路。 （3）电源：提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能； ①干电池：干电池是日常生活中使用最多的直流电源，从手电筒、电动玩具、照相机、计 算器到家用电器的遥控器，都需用干电池为它们提供电能； ②蓄电池：蓄电池也是电池中的一种，它的作用是把有限的电能储存起来，便于在合适的 地方使用，如应用于汽车、摩托车、通讯等； 能的转化：蓄电池在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。 7、电路图及元件符号 （1）电路图：用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图； （2）几种常见的元件符号如下： 8、电路的三种状态 （1）通路：正常连接的电路，即用电器能够工作的电路； 通路特征：电路中有电流，用电器正常工作； （2）断路（开路）：断开的电路； 断路特征：电路中无电流，用电器不工作．原因有开关没闭合，接线处松动，导线断了， 用电器损坏等； （3）短路：不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路； 短路特征：用电器不工作，电路有很大电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮，引起火 灾。 【考点1 电流的形成与方向】 【典例1-1】（2023•抚远市三模）两个相同的验电器和B，带正电，B 不带电。如图所示， 用带绝缘柄的金属棒把、B 连接起来，下列说法正确的是（ ） ．带正电是因为创造了电荷B．金属棒中有持续电流从流向B ．金属棒中自由电子从流向B D．金属棒中瞬间电流方向从流向B 【典例1-2】（2022 秋•金安区校级期中）研究表明，在金属导体组成的电路中，电流是由 带负电的自由电子定向移动形成的。在如图的电路中，s 闭合后小灯泡发光时，电路中 自由电子按 （填“逆时针”“顺时针”）方向移动形成电流。 【变式1-1】（2022 秋•宁津县月考）关于电流的形成原因，下列说法正确的是（ ） ．自由电子，正、负离子运动就形成电流B．正、负电荷定向移动都形成电流 ．电荷移动的方向就是电流方向 D．电流总是从电源正极流向负极 【变式1-2】（2022 秋•龙港区期末）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触不带电验电器 的金属球，验电器的金属箔片会张开，在这一实验过程中，下列说法正确的是（ ） ．电子从橡胶棒转移到了验电器金属球上 B．橡胶棒能带上电荷，说明橡胶棒是导体 ．瞬间的电流方向是从橡胶棒到验电器金属箔 D．验电器的两金属箔片因带不同电荷相互排斥而张开 【变式1-3】（2023•新乡三模）油罐车运输过程中汽油与油罐摩擦，产生静电现象，油罐 失去电子带 电荷，极易引起汽油燃烧爆炸。油罐车通常加装铁链与大地接触以中 和油罐所带电荷，如图所示。该过程铁链中电流的方向是从 （选填“大地到 油罐”或“油罐到大地”）。 【考点2 电路的三种状态】 【典例2-1】（2023•南开区三模）在如图所示的电路中，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。他将导线先并联接在灯L1两端时发现灯L2 亮，灯L1 不亮，然后将导线并联接在灯L2 两端时发现两灯均不亮。由此可以判断（ ） ．灯L1断路 B．灯L1短路 ．灯L2断路 D．灯L2短路 【典例2-2】（2022 秋•同江市期末）如图所示电路，要组成串联电路需要闭合的开关是 ，开关 不能同时闭合，否则会造成短路。 【变式2-1】（2023 春•渑池县月考）在探究串联电路特点实验中，粗心的小明同学连接了 如图所示电路。若闭合开关，一定会发生的现象是（各元件以及电路连接均完好）（ ） ．电源短路 B．灯泡L1不发光 ．灯泡L2不发光 D．电流表烧坏 【变式2-2】（2023•锦江区校级模拟）小乐连接了如图所示的电路，下列判断正确的是（ ） ．闭合S1和S2，L1亮，L2不亮 B．闭合S1和S2，L1和L2都不亮 ．只闭合S1，L1亮，L2不亮 D．只闭合S2，L1不亮，L2亮 【变式2-3】（2023•东台市开学）如图所示，小明利用两个相同规格的灯泡探究做“并联 电路特点“的实验。闭合所有开关，发现L1 不亮，L2 发光，经检查发现导线以及导线 与接线柱接触完好，则L1不发光的原因可能是 。为了准确判断故障的原 因，在不添加器材且不拆除导线的情形下，操作是 。 【考点3 电源及其能量转化】 【典例3-1】（2022 秋•石景山区期末）如图所示，把4 对铜片、锌片分别平行插入脐橙中， 用导线把铜片、锌片和发光二极管连接起来，可以观察到发光二极管发光。在这个电路 中，能将化学能转化为电能的装置是（ ） ．插有铜片和锌片的脐橙 B．导线 ．发光二极管 D．鳄鱼夹 【典例3-2】（2022 秋•合江县期末）电动车使用前要先对车上的蓄电池充电，这时是电能 转化为 能。骑车时，蓄电池的该种能量转化为 能提供给电动机，电动机又 将其转化为 能。 【变式3-1】（2022•碧江区 校级一模）当今时代是人类能源变革的重要时代，国家十四五 规划要大力推进新能源汽车的发展。新能源汽车中最重要的一种就是电动汽车……下列 关于电动汽车的说法不正确的是（ ） ．电动汽车行驶时电能转化为机械能 B．电动汽车充电的过程要将电能转化为机械能 ．电动汽车行驶起来很安静，能有效减小城市的噪声污染 D．电动汽车需要安装大量电池，会一定程度增大对路面的压强 【变式3-2】（2023•宝山区模拟）移动电源充电宝可解决手机电量不足的问题，如图充电 宝正在给手机充电，此时的充电宝相当于 （选填“用电器”或“电源”），此过 程中充电宝将 能转化为电能。 【考点4 电路的组成】 【典例4-1】（2023•承德模拟）下列电路图符合电路组成的是（ ） ． B． ． D． 【典例4-2】（2022 秋•河东区期末）冰箱作为家居必备家电，已经成为使用频次最高的家 电之一。放进冷藏室的蔬菜温度降低，内能减小，这是通过 方式改变了它的内 能；从冷冻室取出的冻肉上的白霜消失的过程需要 （选填“吸收”或“放 出”）热量；打开冰箱门时照明灯就被点亮，这说明在冰箱照明电路中，冰箱门相当于 基本电路中的 。 【变式4-1】（2022 秋•天桥区期末）共享单车的车筐底部覆盖着太阳能发电板，如图所示， 它是通过太阳光给里面的蓄电池充电，从而为定位系统和通信模块供电。在太阳能发电 板给蓄电池充电的电路中，蓄电池相当于电路中的（ ） ．用电器 B．电源 ．导线 D．开关 【变式4-2】（2022 秋•济南期末）（多选）电路与水路有许多相似之处，关于电路和水路， 下列说法正确的是（ ） ．电源提供电压与水泵维持水压相似B．电路中的开关与水路中水轮机相似 ．灯泡反映电流与水泵反映水流相似 D．电路中的电流与水路中的水流相似 【变式4-3】（2022 秋•孟津县期末）近年来，我国私人小汽车持有量逐年增加，请回答以 下问题：在行驶过程中，汽车内燃机工作的四个冲程中，为汽车提供动力的是 冲 程；如图是国产某品牌的电动混合动力汽车，给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于 （填“用电器”或“电源”）；冬天开车门时经常被“电”到，这是由于 的缘 故。 【考点5 电路图及元件符号】 【典例5-1】（2022•绥化）下列电路图中正确的是（ ） ． B． ． D． 【典例5-2】（2022 秋•洛阳期中）写出下列元件符号： 电流表 电压表 滑动变阻器 电铃 电动机 【变式5-1】（2023•祁阳县校级模拟）为了安全，汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。当 系好安全带时，相当于闭合开关，指示灯不亮；未系好安全带时，相当于断开开关，指 示灯发光。如图所示符合上述要求的电路图是（ ） ． B． ． D． 【变式5-2】（2022 秋•临高县期中）如图所示，在两个虚框内分别填电源和开关的电路符 号，需要满足：当开关闭合时，两灯组成并联电路。则正确完成后的电路图中框内填的 符号是 ，B 框内填的符号是 。 一、选择题。 1．（2022 秋•天心区校级期末）下列关于电流的说法不正确的是（ ） ．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 B．只有正电荷的移动，才能形成电流 ．金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反 D．在一个闭合电路中，电源外部电流从电源正极流出，经过用电器，流向电源负极 2．（2023•双峰县模拟）两个相同的验电器和B，带正电，B 不带电，用金属棒把、B 连接 起来的瞬间如图，则（ ） ．中正电荷通过金属棒一部分流向B，电流方向由到B B．中正电荷通过金属棒全部流向B，电流方向由B 到 ．B 中负电荷通过金属棒一部分流向，电流方向由到B D．B 中负电荷通过金属棒全部流向，电流方向由到B 3．（2022 秋•临邑县期末）在如图所示的电路中，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，他将导线先接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不 亮，然后并接在灯L2的两端时发现两灯都不亮，由此可判断（ ） ．灯L1断路 B．灯L1短路 ．灯L2断路 D．灯L2短路 4．（2022 秋•五华县期末）下列关于电学知识的说法，正确的是（ ） ．只有正电荷定向移动才能形成电流 B．毛皮与橡胶棒摩擦的过程中，橡胶棒带负电，说明毛皮失去了电子 ．验电器的工作原理是：异种电荷相互吸引 D．电路两端有电压，电路中就一定有电流 5．（2022 秋•永兴县校级月考）电路中获得持续电流的条件是（ ） ．电路中存在大量的自由电子 B．电路中电压必须足够大 ．电路中有电源，且电路为通路 D．电路中有电源，且有用电器 6．（2022 秋•简阳市期末）如图所示，几只插有铜片和铝片的水果串联后能够点亮发光二 极管。插有铜片和铝片的水果相当于电路中的（ ） ．电源 B．用电器 ．开关 D．导线 二、填空题。 7．（2023•青山湖区模拟）如图所示，小明用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触不带电的验电器 时，验电器的金属箔片张开，金属箔片因得到电子带上 电荷，接触瞬间电流的 方向是 （选填“金属球到橡胶棒”或“橡胶棒到金属球”）。 8．（2023•海州区校级一模）最初验电器带负电，B 不带电。现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，如图所示，金属棒中电荷定向移动方向由 ， 电流方向由 （填“到B”或“B 到”）。验电器B 的金属箔片张开，是因为 （填“同种”或“异种”）电荷相互排斥，此时验电器B 带了 电荷（选题“正” 或“负”）。 9．（2023•巴楚县开学）有人设计了一个轿车仪表盘上提醒司机车门是否关好的电路工作 原理图，如图所示，若四个车门中任意一个车门未关好，指示灯 （选择“发光” 或“不发光”）。若四个车门都关好了，指示灯 （选择“发光”或“不发 光”）。 三、实验探究题。 10．（2022 秋•宁陵县月考）小明想用刚学习的电路基本知识，连接一个电路。于是他找 来一个干电池，一个小灯泡一个开关和若干导线，连接成了如图所示的电路图。 （1）连接电路时，开关应处于 状态。 （2）改正错误后，闭合开关前，小灯泡不发光，这时的电路是 （填“通路”、 “断路”或“短路”）；闭合开关后，小灯泡发光，这时的电路是 （填“通路”、 “断路”或“短路”）。 （3）电源在电路中是 （填“提供”或“消耗”）电能的装置。小明看到实验桌 上有一个“+、﹣”极模糊不清的电池盒，他用一个 （填“电铃”或“发光二 极管”）就可以判断出电源的“+、﹣”极。 四、解答题。 11．（2022•抚顺模拟）如图所示是工厂、加油站里常见的静电清除杆。当工人进行静电清 除时，需站在杆旁手摸清除杆顶部的黑色圆球，可将人体与衣物摩擦所带电荷导入大地。 对于清除静电的过程，请结合所学物理知识，回答下列问题： （1）静电清除杆上的黑色圆球是导体还是绝缘体？ （2）若人体带负电，除电过程中电流从大地流向人体还是人体流向大地？ （3）人体与衣物能发生摩擦起电的原因是什么？