15.2 电流和电路（解析版）

第十五章电流和电路第2节电流和电路学习目标学习目标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。002预习导学一、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？（答案：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：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1.5V）：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）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003探究提升知识点一：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A带正电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法错误的是（）A．连接前，A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A C．连接的一瞬间，正电荷从A流向B D．连接的一瞬间，金属杆中电流方向是从A流向B【答案】C【分析】验电器的原理是同种电荷互相排斥；图中A带正电说明A缺少电子，金属棒连接的一瞬间，电子由B流向A；规定正电荷定向移动方向为电流的方向。【解析】A、连接前，A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A正确；BCD、A带正电说明A缺少电子，金属棒连接的一瞬间，电子由B流向A；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A到B，故BD正确，C错误。故选：C。【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”）。【答案】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（）A．开关 B．电源 C．用电器 D．导线【答案】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（）A． B． C． D．【答案】B【解析】A、电路缺少开关，为不完整电路，故A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；C、闭合开关，会形成短路，故C错误；D、电灯没有接入电路，故D错误。故选：B。00401强化训练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（）A．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 C．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【答案】C【解析】A．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A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；C．摩擦时得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故C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：C。2．（2023•虎林市校级模拟）如图甲所示，验电器A带负电，B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间（如图乙所示），金属棒中（）A．电流方向由A到B B．有电流但方向无法确定 C．电流方向由B到A D．始终无电流【答案】C【解析】当金属棒把验电器A、B两金属球相连时，电子会发生定向移动，从A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A。故选：C。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A点是水位器的两个金属触点，当杯中的水位达到A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（）A．导线 B．开关 C．用电器 D．电源【答案】B【解析】由题意知：当杯中的水位到达A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（）A．S1、S2都断开，L1、L2都发光 B．S1、S2都闭合，L1、L2都发光 C．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【答案】D【解析】A、S1、S2都断开，电路处于开路状态，所以L1、L2都不发光，故A错误；B、S1、S2都闭合，L1被短路，只有L2发光，故B错误；C、闭合S1断开S2，电路处于开路状态，所以L1、L2都不发光，故C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（）A． B． C． D．【答案】C【解析】A、选项中缺少用电器，故A错误；B、选项中电源短路，故B错误；C、选项具备完整且符合电路要求，故C正确；D、选项缺少电源，故D错误；故选：C。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（）A．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 C．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【答案】A【解析】AC、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A正确，C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：A。7．（2023•新宁县模拟）下列关于电流的说法中正确的是（）A．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 C．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【答案】C【解析】A、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A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；C、导体容易导电的原因是内部存在大量的自由电荷，故C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：C。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（）A．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A C．用一根导线直接接在A、B两个接线柱上，灯泡L2不发光 D．不可以用导线直接连接A、C两个接线柱，会烧毁电源【答案】D【解析】A、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A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A接线柱，之后从B接线柱流出，故B错误；C、用一根导线直接接在A、B两个接线柱上，灯泡L1会被短路，则灯泡L1不发光，故C错误；D、直接用导线接连接A、C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（）A．.电源 B．用电器 C．导线 D．开关【答案】A【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，BCD错误，A正确。故选：A。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ABCDA．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】根据图可知，A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；C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（）A．如图连接小灯泡亮 B．如图连接是短路 C．如图连接小灯泡亮 D．如图连接是断路【答案】C【解析】A、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A错误；B、如图连接电源没有接入电路，灯泡不亮，故B错误；C、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：C。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a、b两点时，两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是（）A．小灯泡L1断路 B．小灯泡L2断路 C．开关S断路 D．小灯泡L2短路【答案】C【解析】由电路图知，闭合开关，两灯串联；A如果灯L1断路，用一段导线的两端接触a、b两点时，L2会发光，故A错误；B如果灯L2断路，导线接触b、c两点时，L1会发光，故B错误；C如果开关断路，导线接触c、d两点时，电路是通路，两灯都发光，故C正确；D如果灯L2短路，L1会发光，故D错误。故选：C。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（）A．灯L1不亮 B．灯L2不亮 C．电流表无示数 D．电池被烧坏【答案】A【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A正确，BCD错误。故选：A。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（）A．L1断路 B．L2断路 C．L1短路 D．L2短路【答案】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（）A．甲灯泡断路 B．乙灯泡断路 C．甲乙灯泡都断路 D．电源坏了【答案】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（）A．总开关 B．电源 C．用电器 D．电能表【答案】A【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A正确。故选：A。6．（2019•昆明）如果家庭电路中发生短路，那么（）A．用电器仍然正常工作 B．灯泡烧坏 C．电灯发暗 D．保险丝烧断【答案】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ABC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）（）A． B． C． D．【答案】B【解析】原电路图中，两电池串联后给电池供电：A、两电池是并联的，A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；C、两电池的正极连接在一起了，C错误；D、两个电池没有连入电路中，D错误。故选：B。8．（2023