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第第十十五五章章 电电流流和和电电路路((原原卷卷版版))
课课时时1155..22 电电流流和和电电路路
2022年课程标准 物理素养
3.4.1从能量角度认识电源和
物理观念:知道电路的组成部分;了解电路常见元件符号;
用电器的作用。
科学思维:知道电流是如何形成的;
3.4.2知道电压、电流和电
科学探究:认识电路;
阻。
科学态度与责任:会画简单电路图;理解通路、断路和短路三种状态。
3.4.3会画简单 电路图
知知识识点点一一、、电电流流
1.电流的形成
(1)实验探究:让小灯泡亮起来
实验状态 开关闭合 开关断开 没有电池
实验电路
观察现象 开关闭合,小灯泡发光 开关断开,小灯泡不发光 没有电池,小灯泡不发光
(1)要使小灯泡发光,需要用导线将电池、小灯泡、开关连接起来形成闭合电路;
总结
(2)要使小灯泡发光,必须有电池
(2)电流的形成
1)由上面操作可知,闭合开关,小灯泡持续发光,说明有电荷持续流过小灯泡;
2)导线、小灯泡的灯丝都是金属。金属中有大量的可移动的自由电子。没有电源时,金属内的自由
电子的运动杂乱无章;接上电源之后,自由电子就会做定向移动,形成持续的电流;
3)电路中有电流时,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
向反方向发生定向移动。
2.获得持续电流的条件:①电路中有电源;②电路为通路。
3.电流方向(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的。
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
培优拓展:““错错误误””的的电电流流方方向向定定义义
电流方向的定义对于金属导体而言是错误的,因为金属导体内正电荷在原子核内,不能自由移动,
能够自由移动的是带负电的电子。造成这个错误的原因是在规定电流方向的时候,人们对物质结构还不
是很了解,当时人们错误的认为所有电流都是由正电荷的定向移动形成的。不过方向是认为规定的,即
使是错误的,实际上也不影响电流方向的分析判断,以金属导电为例,可以将正电荷作为参照物,则电
子的移动方向就与电流方向相反,所以这个规定液已知沿用至今。
【典例】关于电流方向下面说法正确的是( )。
A.不同导体中电流方向的规定是不同的;
B.电子定向移动的方向规定为电流方向;
C.电路中电流方向是从电源的负极经用电器后流向正极;
D.正电荷定向移动的方向规定为电流方向
知知识识点点二二、、电电路路的的构构成成
1.电路
(1)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)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。如图所以:
2.电路各元件作用
作用 能量分析 举例 注意事项
提供电能,使电路中有持续 将其他形式转化 用电器标有“+”的接线
电源 干电池、发电机
的电流 为电能 柱与电源正极相连,标
工作时将电能转 点灯、电炉、电视机、电 有“-”的接线柱与电源
用电器 利用电能工作的装置
化为其他形式能 冰箱等 负极相连
用来接通或断开电路,起控 家中点灯开关、闸刀开
开关 — 开关接入电路时应断开
制电路通断作用 关、声控开关、光控开关
导线要连接到电路元件
将电源、用电器、开关连接 电脑的电源线、插座的电 接线柱上;不能导线将
导线 输送电能
起来,形成电流的通路 线、实验室中的各种导线 电源正负极直接连接起
来
特别提醒: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。【典例】如图所示,两个水果电池可以使发光二极管发光,将电能转化为________。金属片B是水
果电池的____(选填“正极”或“负极”);将发光二极管正、负极接线对调后,发光二极管不发光,
此时水果电池的正、负极之间______(选填“有”或“没有”)电压。
知知识识点点三三、、电电路路图图
1.电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路
图。
2.常见的电路元件符号
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。
4.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S、S 等;
1 2(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】请按照图所示的实物图画出电路图。(__________)
知知识识点点四四、、通通路路、、断断路路、、短短路路
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态 定义 特点
通路 正常接通的电路,即用电器能够工作的电路 电路中有持续电流,用电器工作
断路 某处被切断的电路 电路中无电流,用电器不工作
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会
短路 直接用导线将电源的正负极连接起来的电路 损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
2.用电器被短接
实验现象
在实验电路中,小灯泡L 不发光,小灯泡L 发光,说明电路中仍然有电流,但电流没有从小灯泡
1 2
现象分析
L 中流过,而是从连接在小灯泡L 两端导线中流过,然后流过小灯泡L,所以只有小灯泡L 发光
1 1 2 2
用电器两端被导线直接连通时,电流将流经外加导线而绕过该用电器,这种情况叫做用电器被短
归纳总结
接
3.用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接 电源短路
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电 电源短路时,电源、导线中会产生较大
区别
器不工作 的电流,会烧坏导线和电源
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
联系
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
4.常见断路、短路的原因
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,用电器不工作
短路 电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连 轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
【典例】如图所示,当开关 闭合、 断开时,电路处于______状态,当开关 、 都闭合时,电路处于______状态。
知知识识点点五五、、知知识识导导图图
问问题题一一::电电流流的的形形成成
解法通则
我们规定正电荷移动的方向为电流方向,一般电路中能移动的电荷时自由电子,是负电荷,不要将
负电荷移动的方向当成电流方向。
【典例1】(2024·安徽蚌埠·三模)如图所示,用丝绸摩擦过的干燥玻璃棒a去接触原来不带电的
验电器的金属球b时,金属球b也带上了电荷。下列说法正确的是( )。
A.a上的一些电子转移到b上,瞬时电流方向b→a
B.a上的一些正电荷转移到b上,瞬时电流方向a→b
C.b上的一些电子转移到a上,瞬时电流方向a→b
D.b上的一些正电荷转移到a上,瞬时电流方向b→a
【变式1-1】(2024·河北邯郸·一模)如图所示的实验中得出的结论不正确的是( )。A. 碘溶于汽油,高锰酸钾不溶于汽油, 说明不同溶质在同一溶剂中的溶解性不
同
B. 通入氧气前热水中的白磷不燃烧, 通入氧气后热水中的白磷燃
烧, 说明燃烧需要氧气
C. 用手拨动钢尺, 钢尺振动发声, 说明声是由物体振动产生的
D. 用金属棒把已带电的验电器a、未带电的验电器b连起来后, a金属箔张
角变小, b金属箔张角变大, 说明电流从a流向b
【变式1-2】(2024·河南南阳·二模)如图所示,将带负电的验电器A和不带电的验电器B的金属球
用一根带有绝缘柄的直杆相连时,发现验电器B的金属箔片张开,此时验电器A、B带 电荷
(选填“同种”或“异种”)。在直杆连接的瞬间,电流的方向 (选填“从A到B”或“从B
到A”)。
问问题题二二::判判断断电电路路正正误误判断电路的正误时,要注意电路的四个组成部分是否完整。对于一个简单电路来说,
电源、开关、导线和用电器中缺少任何一个都属于错误电路,特别是对于没有电源开关的长明灯电路,
因无法控制电路通断,也是错误电路。
【典例2】(2024·安徽·三模)一个冷暖两用吹风机平放在水平地面上,通过控制开关S 和S 可
1 2
以实现吹冷风或热风。为确保安全,吹风机底座还安装了翻倒开关S,即吹风机翻倒时,S 自动切断电
3 3
路。以下关于此吹风机的电路设计图最合理的是( )。
A. B.
C. D.
【变式2-1】(2024·广西·中考真题)下图是水果电池和发光二极管( )组成的电路。下
列电路图与其对应的是( )。
A. B. C. D.
【变式2-2】(2024·山东菏泽·三模)在橙子上插入铜片和锌片后制成水果电池,将水果电池与发
光二极管(简称“LED”)连接成如图所示电路,LED发光。下列说法正确的是( )。A.铜片和锌片之间有电压,铜片相当于电池的正极
B.LED发光时,电流从锌片经过LED后流向铜片
C.水果电池发光时将电能转化为化学能
D.如果将LED的“ ”端接在锌片上,“ ”端接在铜片上,LED仍发光
问问题题三三::电电路路图图
1.根据实物图画电路图:
简单电路图的画法
(1)替换法:先用电路元件的符号替换实物电路图中各元件,然后再整理成规范的电路图;
(2)电流路径法:先找出电流的路径,再用笔画线将电流的路径表示出来,沿电流路径逐一画出相
应的电路元件符号。
2.根据电路图连接实物图
★易错警示:
(1)连接实物图时,连线尽可能清晰明了;
(2)连线不能交叉,导线两端要连在接线柱上。
两步连接实物图:
(1)观察电路图,明确有哪些符号,找出对应的电路元件;
(2)从电源的一极出发,一次把实物图中的各元件连接起来,直至电源的另一极。
3.根据文字描述画电路图:画电路图时,要注意电源、开关、导线、用电器符号要规范;电路图要
横平竖直,比例适中,必要时候可以先画一个草稿,检查无误后再整理成规范的电路。
【典例3】(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
【变式3-1】(2024·广东东莞·模拟预测)用笔画线表示导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中
各元件连接起来。(导线不允许交叉)【变式3-2】(23-24九年级上·山东滨州·期末)如图所示,请根据电路实物图,在虚线框内画出
对应的电路图。
【【基基础础强强化化】】
1.(2024·山东济南·模拟预测)有趣的物理课堂上,同学连接了如图所示的水果电路使二极管发
光。水果的作用相当于电路中的( ).
A.用电器 B.电源 C.开关 D.导线
2.(23-24八年级下·重庆·期末)图中的静电现象正确的是( )。
A. 自由电子向右定向移动形成的电流方向向右
B. 验电器的工作原理是同种电荷相排斥,异种电荷相吸引
C. 如图丙,毛皮摩擦橡胶棒的过程中橡胶棒会得到电子D. 细线悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引,则两小球一定带 有异种电荷
3.(2024·江苏南京·二模)如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,灯 、 都发光,
一段时间后,有一盏灯突然熄灭,电流表、电压表中只有一个示数突然变为0,电路故障可能是
( )。
A. 短路 B. 断路 C. 短路 D. 断路
4.(23-24九年级上·山东泰安·期末)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L 两端时,发现灯L 不亮、L 亮;将这根导线接到L 两端
1 1 2 2
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L 被短接(短路) B.灯L 被短接(短路)
1 2
C.灯L 断路 D.灯L 断路
1 2
5.(2024·广东深圳·中考真题)用航标灯发出的光来让海上的船只看清方位说明光能传递
, 是正极,是 能转换为电能。
6.(23-24九年级上·广东梅州·阶段练习)(一)如图所示的各种实验装置,请按照要求回答:(1)如图甲的电子天平可以用来测量物体的 ,以下实验中需要电子天平的是 (选填字
母);
(a)测定铜块的密度;(b)验证阿基米德原理;(c)探究物质质量与体积的关系
(二)如图1,将苹果制成水果电池,将发光二极管接入电路,闭合开关后发光二极管发光,
(1)苹果作为电源的能量转化情况是: 。
(2)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不发光,这现象说明:
发光二极管具有 性。
(3)某小组同学想用一个新电池、一根导线点亮一个完好的2.5V灯泡,其中三位同学连接的电路
如图2所示,小灯泡能够发光的是 ,会出现短路的是 。(以上两空均选填“甲”、“乙”或
“丙”)
【【素素养养提提升升】】
7.(2024·湖北·模拟预测)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
8.(2024·湖南·三模)小明买了一个电动玩具小车,装上一对电池后,发现玩具小车不动,电池
迅速发热、烫手,这是因为( )。
A.电路出现短路 B.电路出现断路
C.电池电量低 D.电池正、负极接反了
9.(23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习)臻臻同学在观察开关对电路的控制作用时,连接了如
图所示的电路:
(1)此时开关S 控制的是 (选填“灯泡”或“电动机”);
2
(2)将该电路对应的电路图画在方框内 ;
(3)改动一根线,可以使开关S 只控制灯泡,请将需要改动的线画上“×”,并将它连接到正确的
2接线柱上 。(导线不允许交叉)
【【能能力力培培优优】】
10.(23-24九年级上·河南周口·期中)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S、开关S接通不同的触点,下列说法正确的是( )。
1
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S 断开,S任接一触点,电路中两小灯泡均不发光
1
11.(2023·湖北武汉·模拟预测)如图甲所示的电路,闭合开关,LED灯和小灯泡L正常发光,用
一根导线接在L的两端,则L被短接而 (填“熄灭”“变亮”或“正常发光”),其原因是电流
流经 而绕过了小灯泡;如图乙所示的电路,闭合开关,L 和L 正常发光,过一会儿两灯突然熄
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灭,将电压表接在灯泡L 两端,电压表指针有明显的偏转,若电路中只有一处故障,则故障可能是
2
。
12.(23-24九年级上·安徽合肥·期中)小明所连电路如图
(1)若开关闭合,电路短路,两灯均不发光,有可能烧坏 (选填“灯泡”或者“电
源”);
(2)断开开关,拆除导线c,闭合开关后两灯均发光,在方框内画出改接后的电路图。