第2节电流和电路（高效培优讲义）（原卷版）

第2节电流和电路【题型导航】TOC\o"13"\h\z\u【重难题型讲解】 1题型1电流 1题型2导体和绝缘体 3题型3电路的构成 4题型4电路图 6题型5电路的三种状态 8【能力培优练】 10【链接中考】 16【重难题型讲解】题型1电流1、电流电流的形成电荷的定向移动形成了电流电流的方向（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获得持续电流的条件①电路中有电源；②电路为通路★特别提醒判断电流方向时，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。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。

★特别提醒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。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）；【典例11】如图所示，取两个相同的不带电的验电器A和B，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器A的金属球使之带电，再用带有绝缘手柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，下列说法正确的是（）A．A中正电荷通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大B．A中的自由电子通过金属棒流向B，A金属箔的张角减小C．A中正电荷通过金属棒流向B，B中负电荷通过金属棒流向AD．金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的张角增大【典例12】如图所示，闭合开关后，小灯泡发光，小灯泡中电流的方向是，小灯泡中自由电子的移动方向是。（均选填“由a到b”或“由b到a”）跟踪训练1下列说法中正确的是（）A．正电荷移动的方向为电流的方向 B．绝缘体不容易导电的原因是因为绝缘体内缺少电子C．正、负电荷的定向移动都能形成电流 D．电路两端有电压，电路中一定有电流跟踪训练2如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒去接触一个不带电的验电器，发现验电器的两个金属箔片张开，该过程中的电流方向（选填“从A到B”或“从B到A”）；移走橡胶棒后，立即用一根不带电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的夹角会（选填“变大”或“变小”）。题型2导体和绝缘体1、导体和绝缘体能量形式导体绝缘体定义善于导电的物体不善于导电的物体特征容易导电不容易导电原因有大量的自由电荷只有少量的自由电荷常见的材料金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、食用油2、导体容易导电的原因导体内部有大量的能自由移动的电荷.金属中自由移动的电荷是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中自由移动的电荷是正、负离子。★特别提醒1、导体与绝缘体并没有绝对的界限，在一定条件下,绝缘体可以变成导体，如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体。2、导电与带电的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体,【典例21】下列四组物质中，通常情况下都属于导体的一组是（）A．塑料、空气、橡胶 B．玻璃、陶瓷、人体C．金属、大地、人体 D．盐水、橡胶、食用油【典例22】为了消除人体因摩擦而产生的静电，在加油站里加油时，要先用手触摸“静电释放器”的圆球，将静电释放后再加油。如图所示，圆球一定是（选填“导体”或“绝缘体”），理由是：。跟踪训练1如图，用一个物体将电路中a和b两点连接起来，可使小灯泡发光，下列物体中最合适的是（）A．玻璃球 B．金属刀 C．橡胶擦 D．塑料尺跟踪训练2如图所示，是加油机为歼击机在空中加油的情景，由于飞机与空气发生而带上了大量的电荷，加油时有起火的风险，所以机体上装有尖端放电器。飞机轮胎用（选填“导电”或“不导电”）的橡胶制作，在飞机着地过程可及时将静电导走，这是防范静电。题型3电路的构成1、电路：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；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。2、电路的组成和各部分的作用：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。作用能量分析举例注意事项电源提供电能，使电路中有持续的电流将其他形式转化为电能干电池、发电机用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连，标有“”的接线柱与电源负极相连用电器利用电能工作的装置工作时将电能转化为其他形式能点灯、电炉、电视机、电冰箱等开关用来接通或断开电路，起控制电路通断作用—家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关开关接入电路时应断开导线将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路输送电能电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线导线要连接到电路元件接线柱上；不能导线将电源正负极直接连接起来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。★特别提醒电路中有持续电流的条件（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。【典例31】新能源汽车在国内市场的发展势如破竹。据统计，截止到2024年7月底，全国充电设施总量达1060万台，有效保障了2500多万辆新能源汽车的充电需求。如图所示是一辆正在用充电桩充电的新能源汽车，在整个充电过程中，汽车电池相当于电路中的（）A．电源 B．开关 C．导线 D．用电器【典例32】如图所示，某手机移动电源（俗称充电宝）有两个输出端，通过电源线可以单独或同时为手机充电。给手机移动电源充电时，将电能转化为能。用移动电源为手机充电时，手机相当于电路中的。跟踪训练1如图所示是各种不同电路器件的实物图片，属于用电器的是（

）A．电热驱蚊香 B．太阳能电池板C．空气开关 D．高压输电线跟踪训练2用不同材料做成的A、B板相互摩擦后，A板带上了负电。将A、B板接入如图所示的电路后闭合开关，电路中有电流I通过，则此时A、B板整体相当于该电路的（选填“开关”“导线”“用电器”或“电源”）。题型4电路图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。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。★特别提醒电路中缺少元件以及短路错误是常考查的错误原因。【典例41】下图所示的电路图与实物连线图相对应的是（

）A．B．C．D．【典例42】小阳用三个电流表和两个小灯泡做实验，检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其连接的电路如图所示。这个电路中有一根导线接错了，这根接错的导线是（填字母）。跟踪训练1在卧室的中央安装一盏吊灯，要求在卧室门口及床头各安装一个开关，使这两个开关都舶独立的控制这盏灯，最佳的电路图是（）（图中均用电池符号表示照明电路电源）A． B．C． D．跟踪训练2在抗击新冠肺炎的斗争中，医务人员需要随时看护患者，临时使用的一种呼唤电路如图所示（注意：有多少张床就按同样接法装多少盏电灯，图中只画出两盏），患者只要按下床头的电键，他们就知道谁呼唤。请你研究一下这个电路，判断电铃和电灯的连接方式是的（选填“串联”或“并联”），有人建议电灯换成发光二极管会更节能些，发光二极管的电路元件符号是。题型5电路的三种状态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，用电器不工作短路直接用导线将电源的正负极连接起来的电路（1）用电器不工作，电路中有很大的电流，会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、用电器被短接与电源短路的区别与联系用电器被短接电源短路区别用电器被短接时，用电器中无电流通过，被短接的用电器不工作电源短路时，电源、导线中会产生较大的电流，会烧坏导线和电源联系（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；（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3、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★特别提醒（1）电源短路，导线将电源的正、负极连接起来，发生短路．电路中的电流很大，极有可能将电源也烧坏，电源短路是一种有危害的连接方式，在电路的连接中是不允许出现的。（2）局部短路，也叫短接，如图所示，开关闭合，灯泡L1被短路，不亮，灯泡L2亮．局部短路没有危害，只是被短路的用电器不能工作。【典例51】下列操作会导致图中电路短路的是（）A．S1闭合，S2断开B．同时断开S1、S2C．S1断开，S2闭合D．同时闭合S1、S2【典例52】图所示，当开关S1、S2都断开时，电路处于状态；当S1闭合，S2断开时，电路处于状态；当开关S1、S2都闭合时，电路处于状态。（选填“开路”、“通路”、“短路”）跟踪训练1如图所示电路中，当开关闭合后，电灯均不亮。现用电流表检查故障，当电流表并联接在AB及AD间时电流表示数均为0，并联接在BC间时，电流表有示数且有一个灯发光，故障只有一处，则电路发生的故障是（

）A．断路B．断路C．开关处断路D．电源接线柱接触不良跟踪训练2判断如图所示的三个电路的状态。甲：路，乙：路，丙：路。【能力培优练】1．如图所示，下列电路图中规范、正确的是（

）A．B．C．D．2．下列展示的四幅图，对其中所涉及的物理知识，说法正确的是（）A．甲图杂技表演，演员从高空下落时速度不断增大，机械能也随之增加B．乙图摆锁在摆动过程中总是打不着人的鼻子是因为它在运动过程中机械能守恒C．丙图二者摩擦时，玻璃棒的原子核束缚电子的本领比丝绸的原子核束缚电子的本领强D．丁图用水流的形成过程来认识电流的形成运用了类比法3．如图所示，闭合开关后，两盏灯都能发光。若将一根导线连接到灯泡L2两端，关于电路中灯泡发光情况，下列说法正确的是（）A．L1、L2都变亮B．L1不亮、L2亮C．L1、L2都不亮D．L1亮、L2不亮4．小明根据物理课上学到的知识制作了“礼花器”，如图所示，地面上放一个空塑料瓶，将一个金属圆盘放在塑料瓶上，在盘中放入彩色的碎纸屑。当一个高压静电棒去接触圆盘时，彩色的纸屑像礼花一样向上散开。以下分析正确的是（）A．若将圆盘下的塑料瓶换成铁桶也可以看到同样的现象B．纸屑向上散开是因为纸屑和圆盘带有同种电荷相互排斥C．纸屑向上散开是因为带电物体可以吸引轻小物体D．若静电棒带正电，接触圆盘的瞬间，电流方向从圆盘到静电棒5．小进同学书包中有下列学习用品，通常情况下属于绝缘体的是（）A．铅笔芯 B．铁制铅笔盒 C．塑料尺 D．金属小刀片6．下列说法正确的是（）A．梳头时头发会随梳子一起“飞”起来，因为梳子和头发带同种电荷B．陶瓷碗、玻璃花瓶都是绝缘体，所以都不能够带电C．金属导体容易导电，因为其内部有大量的自由电子D．电路中的电流方向，总是从电源正极流向负极7．下列电路图与实物图对应正确的是（）A．B．C．D．8．加油站工作人员因与物体摩擦带负电，需进行静电清除，工作人员只需手摸静电消除杆上端的圆球即可，如图所示。则（

）A．人与物体摩擦起电时创造了负电荷B．摩擦时人体失去电子C．静电消除杆上端的圆球可以用橡胶或陶瓷制成D．清除静电时金属杆中电流方向从下向上9．下面关于导体与绝缘体的说法正确的是（）A．绝缘体既不能导电也不能带电B．金属容易导电是因为内部有大量子的自由电子C．导体内的电荷都会发生移动，所以导体能够导电D．绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电荷10．如图是闪电产生的电流通过避雷针的示意图（已知云层带正电），通过避雷针的电流方向是（选填“从上到下”或“从下到上”）。如图所示，干燥的丝绸和玻璃棒在相互摩擦的过程中，丝绸因电子（选填“失去”或“得到”）而带上（选填“正”或“负”）电荷。11．今年盛夏与《黑神话：悟空》一起爆火的还有一个令人惊艳的城市——大同，其中大同博物馆成为了热门打卡地。为了更好的保护文物，部分重要文物采用了具有报警功能的文物展示台，原理图如下图所示，展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成（金属片电阻可忽略不计），当（选填“物品被搬离”或“物品正在展出”）时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开，灯亮起的同时电铃发出警报；其中金属片B和弹簧在电路中相当于（选填“电源”“用电器”或“开关”）。12．如图所示，将废弃灯泡的玻璃外壳小心打碎，留下灯头和固定两根引线的玻璃心，将与之相连的灯丝去掉，利用灯头把玻璃心与另一盏白炽灯泡L串联接入家庭电路中，此时白炽灯泡L不发光；然后用酒精灯加热玻璃心，当玻璃红炽状态时，白炽灯泡L（填“能”或“不能”）发光，这个实验说明高温下的琉璃变成了。13．2024年3月18日，习近平总书记在长沙考察了巴斯夫杉杉电池材料，该公司研发的锂电池是新能源电车的重要动力源，给锂电池充电时，锂电池相当于基本电路中的；冬季空气干燥，汽车行驶过程中车身会与空气摩擦带上电荷，所以通常会在车尾安装一条能很好地将电荷释放到大地的静电带，因为静电带属于（选填“导体”或“绝缘体”）。14．电动汽车具有节能、环保等特点。如图所示，给电动汽车充电时，电动汽车上的锂离子电池相当于电路中的；汽车在转弯前，要拨动方向盘旁的转向拨杆打开转向灯，这根拨杆的作用相当于电路中的。（均选填“开关”“用电器”或“电源”）15．如图所示，用一个带负电的橡胶棒a去接触不带电的验电器的金属球b时，金属球b也带上负电，则电子转移方向，瞬时电流方向（以上均选填“a→b”或“b→a”），同时会看到两片金属箔张开，这是因为同种电荷互相。16．根据电路图，用笔画线代替导线将连接的部分实物图补画完整（导线不能交叉）。要求：电压表量程用0~3V，电流表量程用0~0.6A；②滑动变阻器的滑片置于a端时，接入电路的阻值最大。17．根据左边的实物连接图，在右边的虚线框内画出对应的电路图。

18．如图是小华同学按照物理课本探究“电流与电压关系”的实物图。(1)请完成实物图的连接（要求滑片P向左滑时接入电阻变大）。(2)请根据实物图在方框内画出电路图（电路图必须根据实物图画出）。19．小明同学连接了如图电路图进行实验，请你帮他解决实验中遇到的问题：(1)连接完电路后闭合开关S，灯泡L1和L2均发光，此时电路中的电流方向从L1到L2，则电源的正极在（选填“A”或“B”）端；(2)小明将开关S断开，然后把灯泡L2两端的接线柱用一根导线相连接，小明再次闭合开关S，灯泡L2将（选填“发光”或“不发光”）；(3)受上面实验现象启发，为了让两盏灯同时熄灭，小明认为可以不断开开关，而用一根导线同时连接图中灯泡L2左端和灯泡L1的右端接线柱即可。根据所学知识，我们应该告诉小明（选填“能”或“不能”）这样操作，具体的原因是。20．如图甲，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图乙的测通器来测试，其操作过程如下：（1）连接