文档文本内容
第2 节 电流和电路
课标要点
1. 知道电流的形成条件,牢记电流方向规定,分清电子定向移动方向与电流方向的区别;
2. 区分导体、绝缘体,掌握二者导电本质与常见实例;
3. 掌握完整电路四大组成元件,明确各元件作用;
4. 熟记标准电路元件符号,掌握电路图规范绘制要求;
5. 分清通路、断路、短路三种电路状态,知晓电源短路的安全危害。
学习重难点
重点:电流方向规定;导体与绝缘体辨别;电路四元件;电路图绘制;三种电路状态区分。
难点:金属导体中电子移动方向与电流方向相反;区分电源短路与用电器短接;规范绘制
电路图。
第十五章
电流和电路
知识点
电流
1.电流的形成:电荷发生定向移动才能形成电流。
2.电流方向规定:物理学中,将正电荷定向移动的方向规定为电流方向。
3.金属导体导电依靠自由电子,电子带负电,电子移动方向与电流方向相反。
4.电路外部电流流向:电源正极 → 导线 → 用电器 → 电源负极。
随学随练
1.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.云层带负电是由于失去了大量正电荷
B.云层带负电是由于摩擦创造了负电荷
C.避雷针中电流是由于正、负电荷同时定向移动形成的
D.放电时电流方向是从避雷针流向云层
2.原子核对电子束缚能力强弱有不同,用丝绸与玻璃棒摩擦,玻璃棒会带_____电,如图小夏取两个相同
的验电器A 和B ,先拿该玻璃棒接触不带电的验电器A ,再用带有绝缘手柄的金属棒把A 和B 连接起来,
则金属棒中瞬间电流方向为_____(选填“A 到B”或“B 到A”)。
3.(25-26 九年级上·湖北襄阳·期中)有一些电子设备维修时,维修人员需戴上一端接地的静电手环,以防
止放电时损坏电子设备。当电子设备带有正电,静电手环与大地间的电流方向为______(填“静电手环到大
地”或“大地到静电手环”)。当电子设备带正电时,是由于电子设备______电子的结果。
特别提醒:
无规则热运动不能形成电流,只有定向移动才会产生电流;负电荷向右移动,等效正电荷向左移动。
知识点
导体和绝缘体
1.导体定义:容易导电的物体,内部含有大量可自由移动的电荷。
常见导体:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐水溶液。
2.绝缘体定义:不容易导电的物体,内部几乎不存在可自由移动电荷。
常见绝缘体:橡胶、塑料、玻璃、干木头、纯净蒸馏水。
3.转化规律:导体、绝缘体没有绝对界限,温度、湿度改变时可以相互转化。
随学随练
1.(24-25 九年级上·江苏苏州·阶段检测)下列物品在通常状况下都是导体的是( )
A.钢尺、塑料尺、玻璃
B.金属、汽油、铅笔芯
C.铅笔芯、大地、人体
D.水果刀、橡胶棒、食盐水溶液
2.如图是铅笔的各组成部分,其中通常情况下属于导体的是( )
A.金属套,橡皮
B.木质笔杆,橡皮
C.金属套,石墨笔芯D.木质笔杆,石墨笔芯
3.(25-26 九年级上·广东清远·阶段检测)将下列学习用品接入如图所示电路的A、B 两点,可使小灯泡发
光的是( )
A.作业本
B.塑料尺
C.橡皮擦
D.铅笔芯
知识点
电路的构成
1.电路
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。
特别提醒
绝缘体内部并非不含电荷,只是缺少能够自由移动的电荷;金属导电依靠自由电子。
2. 组成电路各元件的作用
作用
举例
电源
持续提供电能,将其他形式的能转化为电能
干电池、发电机
用电器
消耗电能的装置,将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
控制电路通断作用
闸刀开关、声控开关、光控开关
导线
连接各元件的导体,形成电流的通道
金属导线
随学随练
1.某款手机搭载了我国自主研发的芯片,能支持20W“反向充电”。当该手机利用“反向充电”功能给其他手
机充电时,该手机所起的作用与下列哪一电路元件相同( )
A.开关
B.导线
C.用电器
D.电源
2.生活中的充电宝,给它充电时,充电宝相当于电路中的________;用它给手机充电时,它相当于电路中
的_______。
3.(25-26 九年级上·广西梧州·期中)某笔记本电脑有人脸识别功能,当摄像头识别出用户的人脸后即可点
亮屏幕解锁。则人脸识别系统相当于电路中的___________,电脑屏幕相当于电路中的___________。
知识点
电路图
1.电路图定义:使用统一规定的元件符号,表示电路元件连接关系的简图。
2.绘图规范:导线横平竖直,整体呈矩形;元件均匀分布,不放置在导线拐角;交叉相连导线标注实心黑
点。
3.常用元件符号:
易错提醒
缺少任意一类元件,电路都无法正常持续工作;导线严禁直接连接电源两极。
电池
开关
灯泡
电阻
滑动变阻器
电铃
电流表
电压表
电动机
交叉相连导线
随学随练
1.如图所示的电路图中,电路连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26 九年级上·北京·阶段检测)在图所示的四个电路图中,连接正确的是( )
A.
B.
特别提醒: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S1、S2等;
(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。
C.
D.
3.下列电路图连接正确的是( )
A.
B.
C.
D.
知识点
通路 断路 短路
1.通路:电路全部连通,有持续电流,用电器正常工作。
2.断路(开路):电路某处断开,无电流,用电器不工作。
3.短路分为两类:
(1)电源短路:导线不经过用电器直接连接电源两极,电流过大,烧毁电源,绝对禁止;
(2)用电器短接:导线并联在用电器两端,该用电器无电流不工作,不会损坏电源。
随学随练
1.(25-26 九年级上·广西柳州·期中)如图是小灯泡的结构,灯丝两端分别与金属螺纹壳和金属触头相接,
下列哪个图的连接不能查出坏灯泡( )
A.
B.
C.
D.
2.(25-26 九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)石墨炸弹可破坏敌方供电设施,飘落在供电设备上的石墨会
导致线路电流过大而烧坏设备,使供电系统瘫痪。石墨让供电设备瘫痪的原因是因为供电设备发生了( )
A.通路
B.断路
C.开路
D.短路
3.(25-26 九年级上·甘肃天水·期中)如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关
1
S 、
2
S ,则( )
A.
1
L 不发光,
2
L 发光
B.
1
L 发光,
2
L 不发光
C.
1
L 、
2
L 都发光
D.
1
L 、
2
L 都不发光
题型
导体和绝缘体
判断技巧:看物体内部是否存在大量自由移动电荷;潮湿绝缘体可变为导体。
活学活用
1.(25-26 九年级上·新疆巴州·期末)长期使用的电视遥控器,因电池盒内的弹簧变松使得回弹力变弱后,
造成了弹簧与干电池接触不良,不能正常遥控电视。为了使其正常使用,应在电池盒内的弹簧与干电池之
间垫上( )
A.薄塑料片
B.薄玻璃片
C.薄铜片
D.薄橡皮
2.(25-26 九年级上·山西临汾·期末)如图是物理实验中常用的小灯泡,连接金属螺纹和尖端锡块之间的绝
缘体可能是( )
A.铁
B.玻璃
C.石墨
D.铜
3.(25-26 九年级上·内蒙古赤峰·阶段检测)如图所示在开关和小灯泡之间连着两个金属夹A 和B,在金属
夹之间分别接入①硬币、②铅笔芯、③橡皮、④塑料尺,闭合开关后,你认为在A、B 间接入__________
(填序号)小灯泡能发光,你的理由是什么__________?
题型
电流方向判断
判断技巧:电流方向 = 正电荷移动方向;电子带负电,移动方向与电流反向;外部电路正极流向负极。
活学活用
4.(25-26 九年级上·湖北武汉·期末)参与十五届全运会电力巡检的氢动力机器人,其氢燃料电池工作原理
如图。氢气在A 侧催化层释放电子形成氢离子,电子经外电路到B 侧与氧气、氢离子结合生成水。这个过
程中,电子通过外部电路_________移动形成电流,电流方向_________(填“由A 到B”或“由B 到A”),A
侧是电池的_________(填“正”或“负”)极。
5.(25-26 九年级上·山东聊城·期末)如图所示,验电器A 所带电荷与丝绸摩擦过的玻璃棒相同。用带有
绝缘柄的金属棒将验电器A 的金属球和不带电的验电器B 的金属球连接起来,验电器B 金属箔的张角
________(选填“变大”或“变小”或“不变”),金属棒中瞬间电流的方向是________(选填“由A 到B”或“由B
到A”)
6.(25-26 九年级上·湖北省直辖县级单位·阶段检测)将锌片和铜片插入橙子制成“橙子电池”如图所示,小
明用“橙子电池”点亮了发光二极管。下列说法中正确的是( )
A.铜片是“橙子电池”的负极
B.橙子中电流方向是从铜片到锌片
C.该水果电池是将电能转化为化学能
D.锌片、开关和发光二极管之间的导线中,自由电子从锌片向发光二极管定向移动
题型
电路的构成
判断技巧:完整电路必须同时具备电源、用电器、开关、导线四类元件。
活学活用
7.(25-26 九年级上·山西晋中·期末)如图所示的智能扫地机器人,可以在清扫结束后回到基站自动进行清
洗,并给扫地机器人内置电池进行充电。关于扫地机器人下列说法正确的是( )
A.充电时,电池相当于电源
B.清扫时,电池相当于用电器
C.充电时,化学能转化为电能
D.清扫时,电能转化为机械能
8.(2026·湖北襄阳·二模)如图是一个锌铜原电池:锌棒插入硫酸锌溶液中,铜棒插入硫酸铜溶液中,分
别组成锌半电池和铜半电池,用盐桥连接两个半电池,小慧用导线连接锌棒和铜棒,并在电路中接入一个
LED,观察到LED 发光。关于此锌铜原电池,以下说法正确的是( )
A.锌棒是锌铜原电池的负极
B.锌铜原电池把内能转化为电能
C.导线中的电流方向是从锌棒流到铜棒
D.LED 的正、负极对调接入电路,锌铜原电池也可以使其发光
9.如图为科技前沿的“多层纳米板”,用不同纳米材料做成极板A 板与B 板相互摩擦后,A 板因得到电子会
带上_____电荷,将A、B 板接入如图所示的电路后闭合开关,电路中有电流通过,则此时A、B 板整体在电
路中相当于_________。
题型
完整电路判断
解题核心:四元件齐全、无电源短路,才是正常工作电路。
活学活用
10.(25-26 九年级上·天津西青·期中)下列电路图中与如图所示的实物图相符的是( )
A.
B.
C.
D.
11.(25-26 九年级上·湖北武汉·期中)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.
12.(25-26 九年级上·四川泸州·期中)请在实物图右边方框中用规定符号画出对应的电路图。
题型
三种电路状态区分
区分要点:通路有电流、电器工作;断路无电流;电源短路危险,局部短接仅用电器不工作。
活学活用
13.如图甲展示的是一种具有报警功能的文物展示台。假设该展示台的电路结构如图乙所示,由木板,弹
簧,铜质金属片A 、B 、C,以及报警电路组成,文物放置在金属片B 上。当文物在展示台上时,A、B、C
相互接触,电铃________(填“通路”、“断路”或“短路”);当小偷把文物搬离展示台时,金属片B 在弹力作
用下与金属片 A、C 分开,这时灯发光,电铃________(填“发声”或“不发声”)。
14.(25-26 九年级上·陕西榆林·期中)如图所示,当开关
1
S 闭合,
2
S 断开时,电路处于____________状态;
当开关
1
S 断开,
2
S 闭合时,电路处于____________状态;当开关
1
S 、
2
S 都闭合时,电路处于____________
状态。(均选填“通路”“断路”或“短路”)
15.(25-26 九年级上·四川成都·期末)如图所示电路,若要使
1
L 、
2
L 串联,则只需要闭合开关
_____________;当同时闭合开关
2
S 和
3
S 时电路处于_____________状态。
基础通关
1.关于电流的形成和方向,下列说法正确的是( )
A.电荷的移动形成电流
B.负电荷定向移动的方向为电流方向
C.在电源外部,电流从电源正极流向负极
D.金属导体中,自由电子定向移动的方向就是电流方向
2.关于电流下列说法正确的是( )
A.只有正电荷的定向移动形成电流
B.图乙中连接两验电器的金属杆中电流的方向是从B 到A
C.图甲开关中的电流方向是从A 到B
D.负电荷定向移动的方向与电流方向相同
3.(25-26 九年级下·广东·二轮复习)如图所示,闭合开关,灯泡发光,a、b 间可能接入的是( )
A.橡皮擦
B.金属硬币
C.塑料尺
D.布质笔盒
4.(25-26 九年级上·四川成都·期末)如图所示,杭州亚运会期间,“智能太阳能座椅”不仅提供了舒适的座
位,还使用了太阳能面板,可实现无线充电,可支持座椅下的蓝牙音箱播放歌曲,可支持座椅上的LED 灯
在需要时发光。该座椅在为手机无线充电时,该座椅相当于电路中的( )
A.用电器
B.开关
C.导线
D.电源
5.下图所示电路中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.租借充电宝的自助机器在闹市区很常见,扫码支付就可以为手机充电,为人们解了燃眉之急。给手机充
电时,充电宝在电路中的作用与下列哪个元件相同( )
A.
B.
C.
D.
7.(25-26 九年级下·广西玉林·期中)在“使一个灯泡点亮起来”活动中,小明连接以下几幅图,闭合开关后
灯泡可以正常工作的是( )
A.
B.
C.
D.
8.(25-26 九年级上·江苏·期末)如图所示,电路所处的状态是( )
A.通路
B.断路
C.短路
D.以上都不对
9.(25-26 九年级上·福建厦门·期中)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,人体所带的静电就通过装置传向大地。若人体带有负电,是因为人体与其他物体摩擦时_____(选
填“得到”或“失去”)电子;当用手接触装置的金属球时,则手和金属球之间的电流方向是___________(选
填“从手到金属球”或“从金属球到手”)。
10.(25-26 九年级上·贵州黔东南·期中)如图所示,两个水果组成的电池可以使发光二极管发光,将发光
二极管正、负极接线对调后,发光二极管不发光,由此说明发光二极管具有_____性。
11.(25-26 九年级上·海南省直辖县级单位·期末)在设计智慧校园的模拟活动中,小梦同学所在小组设计
了如图所示的“定时课间音乐播放器”原理图。“定时开关”
1
S 是到达设定时间后会自动断开的开关,如果闭合
开关S,在未到达设定时间时,该音乐播放器处于______状态(选填“工作”或“不工作”),指示灯______(选
填“会”或“不会”)发光。
12.如图所示的电路中,开关处于图示状态时,小灯泡________(选填“亮”或“不亮”),这时的电路处于
________(选填“通路”“断路”或“短路”,下同)状态;如果不小心把A、B 两个接线柱用导线接在一起,则会
造成电源________。
13.在如图所示的电路中,当
1
S 、
2
S 都闭合时,是___________路;当
1
S 闭合
2
S 断开时,是___________
(均选填“通”“断”或“短”)路。
14.(25-26 九年级上·广东佛山·阶段检测)如图所示,当开关S1、S2 断开时,电路是______;当S1 闭合、
S2断开时,电路是______;当S1、S2都闭合时,电路是______。(以上三个空均选填“通路”、“短路”或“断
路”)。
素养提升
15.(25-26 九年级下·山东济南·阶段检测)我国科学家研发出的摩擦纳米发电技术原理如图所示,将两种
不同材质的摩擦层a、b 相互摩擦后,两摩擦层便会带上电荷并形成电压,进而可为外部电路供电。下列分
析中正确的是( )
A.图中的材料一相当于电源的正极
B.在摩擦过程中摩擦层创造了电荷
C.摩擦层a、b 相互摩擦后分别带上同种电荷D.对外供电时,该装置将机械能转化为电能
16.(25-26 九年级上·四川自贡·阶段检测)如图所示,取两个相同的验电器A 和B,用毛皮摩擦过的橡胶
棒接触验电器A 的金属球,B 不带电,用带有绝缘手柄的金属棒把A 和B 连接起来,下列说法正确的是( )
A.毛皮摩擦橡胶棒的过程中橡胶棒失去了电子
B.连接前,验电器A 的金属箔能够张开是因为异种电荷相互排斥
C.连接时,正电荷从验电器B 向验电器A 移动,验电器B 带负电
D.连接时,电流的瞬时方向从验电器B 流向A
17.(2026·安徽·一模)如图是某倾斜报警器的原理图,用玻璃壳密封的传感器内部装有电极和可自由滚动
的金属小球。当报警装置向特定方向倾斜时,电铃便会报警。下列说法正确的是( )
A.传感器是一个用电器
B.金属小球可换成橡胶小球
C.当报警装置向右倾斜时,电路变为通路
D.电铃响起时,电路中的电流方向为顺时针
18.(25-26 九年级上·新疆吐鲁番·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,他先将导线并接在灯L1的两端,发现灯L2亮,灯L1不亮;然后将导线并
接在灯L2的两端,发现两灯都不亮。由此可判断( )
A.灯L1断路
B.灯 L1被短路
C.灯L2断路
D.灯 L2被短路
19.如图所示为小明连接的电路,他先检查导线连接无误后,闭合开关,发现两灯均不发光,于是他用一
根导线将
2
L 两端连接起来,灯
1
2
L
L
、
仍不发光,将导线改接到
1
L 两端时,灯
2
L 发光、
1
L 不发光,由此判
定电路的故障可能是( )
A.灯
1
L 断路
B.灯
2
L 断路
C.灯
1
L 短路
D.灯
2
L 短路
20.(25-26 九年级上·甘肃武威·阶段检测)如图所示,是用航标灯发出的光来让海上的船只看清方位的示
意图,______(选填“铝板”或“碳”)是正极,是将______能转换为电能。
21.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。
(1)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”);
(2)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:
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
(3)小明将灯泡取出并擦干,不放入水中,如何再次让灯泡发光?_________。
22.根据如图所示的实物电路,在虚线框内画出相应的电路图。
23.请根据图所示的实物连接图,在虚线框内画出对应的电路图。
24.(25-26 九年级上·广东深圳·期中)按要求完成下列作图;
(1)按照图甲所示的电路图,将图乙中各元件连接起来。(用笔画线表示导线,导线不能交叉)
(2)按照如图所示的实物图,在右侧的虚线框内画出与它对应的电路图。
迁移创新
25.电工小组在铺设供电线路时所遇到的问题:在一根已固定好的硬、直塑料管内穿有三根颜色及规格均
相同、彼此绝缘的电线,因此无法从伸出塑料管外电线的颜色、粗细等来辨别哪两个端点属于同一根电线
的首和尾。
现用如图所示的方框表示不透明的硬、直塑料管(它的两端相距十几米),其中a、b、c 表示三根电线伸
出塑料管左端外的3 个端点,e、f、g 表示三根电线伸出塑料管右端外的3 个端点。为了辨别e、f、g 这3
个端点中的哪一个与端点a 属于同一根导线的首和尾,现请你根据限定选用的器材及有关注意事项,设计
一种电学测试方法。限选器材:供电电压合适的低压电源1 只,小灯泡1 只,约0.5 米长的导线4~5 根。
注意事项:测试过程中不能移动或损坏已固定好的塑料管,也不能把导线从管内抽出来。请你在图中作出
电路连接情况,说明测试要点及辨别方法。
26.(25-26 九年级上·北京·阶段检测)请阅读《固态电池》并回答题。
固态电池
为了应对能源危机和环境污染,电动汽车的研究受到国家的高度重视。电池技术是电动汽车的关键核心技
术之一,其性能直接影响到电动汽车的续航里程、安全性和经济性。
目前,大多数电动汽车使用的是液态锂电池。它的核心组成包括由锂离子氧化物材料制成的正极、石墨充
当的负极、含有锂盐的液态电解质以及隔膜。隔膜材料能使锂离子通过但不导电,能把电池的正、负极分
隔开来,防止两极接触而短路。图甲、乙分别为液态锂电池充电和放电时的情景。充电时,锂离子(Li+ )
从正极材料中出来(该过程称为脱嵌),穿过液态电解质和隔膜进入石墨负极中(该过程称为嵌入),实
现电能向化学能的转化;放电时,锂离子的运动过程与充电时相反,储存起来的化学能被重新转化为电能。
能量密度是衡量锂电池储能能力的关键指标,它表示单位质量可存储的能量。目前液态锂电池的能量密度
约为250W·h/kg,进一步提升遭遇瓶颈。为此,研究人员提出将液态电解质部分或全部替换为固态电解质,
这类电池被称为固态电池。固态电池可分为半固态、准固态和全固态3 种类型。以全固态电池为例,其整
个电解质都变成了固态,没有液态电解质,不需要隔膜,不会发生因隔膜穿破而导致的短路自燃,提高了
电池的安全性。使用全固态电解质后,可直接使用锂作为负极,减少了负极材料的用量,去掉隔膜可使正
负极之间的距离缩短至几到十几微米,电池的能量密度能提高到500W·h/kg,这使得电动汽车在续航里程
上更接近甚至超越传统燃油车,这无疑会加速电动汽车替代传统燃油车的进程。固态电解质具有更高的离
子电导率,使固态电池能承受更高的电压,充电速度得到大幅提升。
(1)传统的液态锂电池在放电过程中,其电池内部的电流方向是______。(选填“正极流向负极”或“负极流向
正极”)
(2)某新型电动汽车配有500kg 的全固态电池,电池参数与文中的数据一致。当该汽车以100km/h 的速度匀
速行驶时,牵引力约为500N,其电动机的能量转化效率约为80%。求该车充满电后以100km/h 的速度匀速
行驶的最远路程,写出计算过程_______。