第16講 電流和電路（解析版）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.認(rèn)識(shí)電路；2.知道電流是如何形成的；3.知道電路的組成部分；4.了解電路常見元件符號(hào)；5.會(huì)畫簡(jiǎn)單電路圖；6.理解通路、斷路和短路三種狀態(tài)。【基礎(chǔ)知識(shí)】知識(shí)點(diǎn)一、電流1.電流的形成（1）實(shí)驗(yàn)探究：讓小燈泡亮起來實(shí)驗(yàn)狀態(tài)開關(guān)閉合開關(guān)斷開沒有電池實(shí)驗(yàn)電路觀察現(xiàn)象開關(guān)閉合，小燈泡發(fā)光開關(guān)斷開，小燈泡不發(fā)光沒有電池，小燈泡不發(fā)光總結(jié)（1）要使小燈泡發(fā)光，需要用導(dǎo)線將電池、小燈泡、開關(guān)連接起來形成閉合電路；（2）要使小燈泡發(fā)光，必須有電池（2）電流的形成1）由上面操作可知，閉合開關(guān)，小燈泡持續(xù)發(fā)光，說明有電荷持續(xù)流過小燈泡；2）導(dǎo)線、小燈泡的燈絲都是金屬。金屬中有大量的可移動(dòng)的自由電子。沒有電源時(shí)，金屬內(nèi)的自由電子的運(yùn)動(dòng)雜亂無章；接上電源之后，自由電子就會(huì)做定向移動(dòng)，形成持續(xù)的電流；3）電路中有電流時(shí)，發(fā)生定向移動(dòng)的電荷可能是正電荷，也可能是負(fù)電荷，還可能是正負(fù)電荷同時(shí)向反方向發(fā)生定向移動(dòng)。2．獲得持續(xù)電流的條件：①電路中有電源；②電路為通路。3．電流方向（1）物理學(xué)中，把正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。（2）在電源外部，電流是沿著電源正極→開關(guān)→用電器→電源負(fù)極的方向流動(dòng)的。（3）正負(fù)電荷定向移動(dòng)都可以形成電流，但負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相反。“錯(cuò)誤”的電流方向定義電流方向的定義對(duì)于金屬導(dǎo)體而言是錯(cuò)誤的，因?yàn)榻饘賹?dǎo)體內(nèi)正電荷在原子核內(nèi)，不能自由移動(dòng)，能夠自由移動(dòng)的是帶負(fù)電的電子。造成這個(gè)錯(cuò)誤的原因是在規(guī)定電流方向的時(shí)候，人們對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)還不是很了解，當(dāng)時(shí)人們錯(cuò)誤的認(rèn)為所有電流都是由正電荷的定向移動(dòng)形成的。不過方向是認(rèn)為規(guī)定的，即使是錯(cuò)誤的，實(shí)際上也不影響電流方向的分析判斷，以金屬導(dǎo)電為例，可以將正電荷作為參照物，則電子的移動(dòng)方向就與電流方向相反，所以這個(gè)規(guī)定液已知沿用至今。知識(shí)點(diǎn)二、電路的構(gòu)成1.電路（1）電路就是用導(dǎo)線將電源、用電器、開關(guān)連接起來組成的電流路徑叫電路。（2）一個(gè)簡(jiǎn)單的電路包括電源、用電器、開關(guān)、導(dǎo)線四種基本電路元件。如圖所以：2.電路各元件作用 作用能量分析舉例注意事項(xiàng)電源提供電能，使電路中有持續(xù)的電流將其他形式轉(zhuǎn)化為電能干電池、發(fā)電機(jī)用電器標(biāo)有“+”的接線柱與電源正極相連，標(biāo)有“-”的接線柱與電源負(fù)極相連用電器利用電能工作的裝置工作時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能點(diǎn)燈、電爐、電視機(jī)、電冰箱等開關(guān)用來接通或斷開電路，起控制電路通斷作用—家中點(diǎn)燈開關(guān)、閘刀開關(guān)、聲控開關(guān)、光控開關(guān)開關(guān)接入電路時(shí)應(yīng)斷開導(dǎo)線將電源、用電器、開關(guān)連接起來，形成電流的通路輸送電能電腦的電源線、插座的電線、實(shí)驗(yàn)室中的各種導(dǎo)線導(dǎo)線要連接到電路元件接線柱上；不能導(dǎo)線將電源正負(fù)極直接連接起來特別提醒蓄電池、充電寶對(duì)外供電時(shí)，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，是電源；在給蓄電池、充電寶充電時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，此時(shí)蓄電池和充電寶是用電器。知識(shí)點(diǎn)三、電路圖1.電路圖為了便于研究，人們用圖形符號(hào)表示電路元件；用符號(hào)表示電路元件連接的圖叫電路圖。2.常見的電路元件符號(hào)3.電路圖與實(shí)物圖電路圖與實(shí)物圖是不同的。電路圖是用規(guī)定的符號(hào)表示電路連接情況的圖；實(shí)物圖是用實(shí)物元件表示電路連接情況的圖。畫電路圖時(shí)，決不能用實(shí)物元件充當(dāng)元件符號(hào)。如圖。4.畫電路圖時(shí)的注意事項(xiàng)(1)電路元件符號(hào)用統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)；(2)連線時(shí)應(yīng)橫平豎直，呈方形；(3)各元件符號(hào)不要畫在拐角處，且導(dǎo)線盡量避免交叉；(4)線路要連接到位，中間不能有斷點(diǎn)；(5)電路圖中各元件符號(hào)的位置必須和實(shí)物電路的位置一致;(6)元件做好標(biāo)注，如L、S等;(7)同一電路中涉及多個(gè)相同元件，加下標(biāo)進(jìn)行區(qū)別，如S1、S2等;(8)畫電路圖時(shí)，一般從電源的正極開始，沿電流的方向依次畫出元件符號(hào)，并用導(dǎo)線連接起來。(9)導(dǎo)線交叉相連時(shí)要畫實(shí)心點(diǎn),實(shí)物圖中導(dǎo)線不能交叉，電路圖中導(dǎo)線可以交叉，但盡量不要交叉。知識(shí)點(diǎn)四、通路、斷路、短路1.電路的三種狀態(tài)：通路、斷路和短路電路狀態(tài)定義特點(diǎn)通路正常接通的電路，即用電器能夠工作的電路電路中有持續(xù)電流，用電器工作斷路某處被切斷的電路電路中無電流，用電器不工作短路直接用導(dǎo)線將電源的正負(fù)極連接起來的電路（1）用電器不工作，電路中有很大的電流，會(huì)損壞電源甚至燒壞導(dǎo)線的絕緣層，引發(fā)火災(zāi)；（2）電源短路時(shí)用電器不會(huì)被燒壞2.用電器被短接實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象現(xiàn)象分析在實(shí)驗(yàn)電路中，小燈泡L1不發(fā)光，小燈泡L2發(fā)光，說明電路中仍然有電流，但電流沒有從小燈泡L1中流過，而是從連接在小燈泡L1兩端導(dǎo)線中流過，然后流過小燈泡L2，所以只有小燈泡L2發(fā)光歸納總結(jié)用電器兩端被導(dǎo)線直接連通時(shí)，電流將流經(jīng)外加導(dǎo)線而繞過該用電器，這種情況叫做用電器被短接3.用電器被短接與電源短路的區(qū)別與聯(lián)系 用電器被短接電源短路區(qū)別用電器被短接時(shí)，用電器中無電流通過，被短接的用電器不工作電源短路時(shí)，電源、導(dǎo)線中會(huì)產(chǎn)生較大的電流，會(huì)燒壞導(dǎo)線和電源聯(lián)系（1）某些情況下，用電器被短接時(shí)允許的，但電源短路絕對(duì)不允許發(fā)生；（2）當(dāng)電路中只有一個(gè)用電器時(shí)，，如果該用電器被短接，閉合開關(guān)，就一定會(huì)造成電源短路4.常見斷路、短路的原因電路故障產(chǎn)生原因結(jié)果斷路開關(guān)未閉合，導(dǎo)線斷裂、接頭松脫等電路中無電流，用電器不工作短路電源短路：導(dǎo)線不經(jīng)過用電器直接跟電源兩極相連輕則燒壞導(dǎo)線和電源，重則引起火災(zāi)用電器被短接：當(dāng)電路中有多個(gè)用電器時(shí)，部分用電器兩端被直接用導(dǎo)線連接被短接的用電器不工作【考點(diǎn)剖析】考點(diǎn)一：電流的形成如圖所示，兩個(gè)相同的驗(yàn)電器A和B，A帶正電，B不帶電，用帶有絕緣柄的金屬棒把A和B連接起來，下列說法不正確的是（   ）。A.A金屬箔張角變小，說明它得到電子；B.B金屬箔張角變大，說明兩金屬箔帶上同種電荷；C.自由電子從B向A定向移動(dòng)，形成瞬間電流；D.正電荷從A向B定向移動(dòng)，形成瞬間電流【答案】D。【解析】AB、由題知，A帶正電，B不帶電，用帶有絕緣柄的金屬棒把A和B連接起來，則B上的一部分電子會(huì)通過金屬棒轉(zhuǎn)移到A上，A帶的正電荷會(huì)減少從而張角變小，而B因?yàn)槭ル娮右矌狭苏姾?，B的兩金屬箔帶上同種電荷使B金屬箔張角變大，故AB正確；CD、用帶有絕緣柄的金屬棒把A和B連接起來時(shí)，自由電子會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)，從B移動(dòng)到A，形成瞬間電流，故C正確，D錯(cuò)誤。故選D。【點(diǎn)睛】人們把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向，所以負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反。考點(diǎn)二：判斷電路連接正誤例一：某同學(xué)按照下面的電路把圖中的元件連成電路，他所選擇的電路圖是圖中的（   ）。A. B．  C.  D. 【答案】D。【解析】用電流法分析可知，電路中的電流有分有合，是并聯(lián)，靠近正極的開關(guān)在干路上，下邊的開關(guān)控制左側(cè)燈泡，將實(shí)物圖中元件用相應(yīng)電學(xué)符號(hào)代替后，按電路圖的要求畫成方方正正，且元件不能畫在拐角處即可，故選D。故選D。例二：在如圖所示的各電路中，開關(guān)閉合后，只有一盞小燈泡能發(fā)光的是（   ）。A． B．C． D．【答案】B。【解析】A．圖中沒有電源，故燈泡不能工作，故A不符合題意；B．圖中燈泡L1被短路，只有一只燈泡可以工作，故B符合題意；C．圖中閉合開關(guān)時(shí)，兩燈泡均被短路，不發(fā)光，故C不符合題意；D．圖中閉合開關(guān)時(shí)，兩燈泡并聯(lián)，都發(fā)光，故D不符合題意。故選B。【點(diǎn)睛】一個(gè)完整的電路應(yīng)包括電源、開關(guān)與用電器，再根據(jù)串并聯(lián)電路判斷燈泡的亮與不亮。考點(diǎn)三：電路圖角度1:根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖例一：請(qǐng)按照實(shí)物電路連接圖畫出電路圖。 【解析】由實(shí)物圖知，開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、燈泡、電流表依次連接在電源兩極上，電壓表并聯(lián)在燈泡兩端，電路圖如圖所示：例二：根據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖。【解析】由實(shí)物圖可知，兩燈并聯(lián)，開關(guān)S1控制L2，開關(guān)S2為總開關(guān)，如圖所示：角度2:根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖例一：依照電路圖，用筆畫線表示導(dǎo)線連接實(shí)物圖。【解析】由電路圖可知，兩燈并聯(lián)，開關(guān)S在干路上控制整個(gè)電路，S1在L1支路上，由此連接實(shí)物圖如下所示：例二：如圖所示，請(qǐng)根據(jù)左側(cè)電路圖，用鉛筆代替導(dǎo)線連接右側(cè)實(shí)物圖。【解析】由電源正極出發(fā)依次連接開關(guān)，燈L2，燈L1，回到電源負(fù)極，再將電壓表并聯(lián)在開關(guān)與燈L2兩端，如下圖：角度3:根據(jù)文字描述畫電路圖請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖中串聯(lián)電路的連接。并用箭頭標(biāo)出閉合開關(guān)后導(dǎo)線a中的電流方向。【解析】?jī)蔁舸?lián)，電流從電源正極流出，經(jīng)開關(guān)、兩燈回到電源負(fù)極，導(dǎo)線a中的電流方向如下所示：考點(diǎn)四：電路三種狀態(tài)例一：如圖所示的電路，下列判斷不正確的是（   ）。A.只閉合開關(guān)，電路是開路狀態(tài)；B.只閉合開關(guān)，電路是串聯(lián)電路；C.只閉合開關(guān)，電路是并聯(lián)電路；D.只斷開開關(guān)，電路是短路狀態(tài)【答案】C。【解析】A.只閉合開關(guān)S1時(shí)，電路中沒有電流流過，電路是斷開的，電路處于開路狀態(tài)，故A正確，不符合題意；B.只閉合開關(guān)S2時(shí)，兩燈泡順次連接，有電流流過，兩燈泡L1與L2處于串聯(lián)狀態(tài)，故B正確，不符合題意；C.只閉合開關(guān)S3時(shí)，只有燈L1有電流流過，燈L2 處于開路狀態(tài)，故C錯(cuò)誤，符合題意；D.只斷開開關(guān)S3，閉合開關(guān)S1、S2時(shí)，電源兩極直接連在一起，電路處于短路狀態(tài)，故D正確，不符合題意。故選C。例二：如圖所示，當(dāng)開關(guān) S 閉合時(shí)，兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光的正確電路是（   ）。A. B． C.  D. 【答案】B。【詳解】A. 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，一只小燈泡短路，兩只小燈泡不能同時(shí)發(fā)光，故A錯(cuò)誤；B. 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，兩只小燈泡串聯(lián)，兩只小燈泡能同時(shí)發(fā)光，故B正確；C.電路中沒有電源， 兩只小燈泡都不能發(fā)光，故C錯(cuò)誤；D. 當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，兩只小燈泡都短路，兩只小燈泡都不能發(fā)光，故D錯(cuò)誤。故選B。【過關(guān)檢測(cè)】1.下列說法中正確的是（  ）。A. 摩擦起電的實(shí)質(zhì)是創(chuàng)造了電荷；B. 自由電荷移動(dòng)形成電流；C. 一根粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲切去一部分后，電阻值會(huì)變小；D. 導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體中存在大量自由電子【答案】C。【解析】A、摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷的轉(zhuǎn)移；故A錯(cuò)誤，不符合題意；B、定向移動(dòng)的電荷才會(huì)形成電流，故B錯(cuò)誤，不符合題意；C、一根粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲切去一部分后，電阻值會(huì)變小，故C正確，符合題意；D、導(dǎo)體內(nèi)部有大量的自由電荷，導(dǎo)體之所以容易導(dǎo)電，靠的就是這些自由電荷，故D錯(cuò)誤，不符合題意；故選C。2．如圖所示的四個(gè)電路圖中，正確的是（   ）。。A．B．C．D．【答案】D。【解析】A、電路圖無開關(guān)，故A不正確；B、開關(guān)閉合會(huì)直接將電源的兩極連通，發(fā)生電源短路，故B不正確；C、電路無電源，用電器均不能工作，故C不正確；D、有電源，且電燈和開關(guān)串聯(lián)，連接正確，故D正確。3．如圖所示為一種聲光警報(bào)器的電路圖，閉合開關(guān)S1和S2后，會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象是（  ）。A. 燈不亮，鈴響；B. 燈亮，鈴響；C. 燈不亮，鈴不響；D. 燈亮，鈴不響【答案】D。【解析】當(dāng)開關(guān)S1和S2都閉合時(shí)，電鈴被導(dǎo)線短路沒有電流通過所以不響，電路中只有燈泡連入，可以發(fā)光。故選D。4．如圖所示的四個(gè)電路圖中，各元器件均完好，各開關(guān)都閉合后，僅有一只燈泡能發(fā)光的是（   ）。。A．B．C．D．【答案】C。【解析】A和B、兩個(gè)電燈并聯(lián)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，兩燈都亮；C、各開關(guān)都閉合后，由于S1的閉合，燈泡L2被導(dǎo)線短路，燈泡中沒有電流通過，所以只有燈泡L1發(fā)光；D、當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，兩個(gè)電燈串聯(lián)，兩燈都能亮；故選C。5．如圖所示，當(dāng)開關(guān)S1、S2斷開時(shí)，電路處于     狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路處于       狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)S1、S2閉合時(shí)，電路處于      狀態(tài)。【答案】開路，通路，短路。【解析】當(dāng)開關(guān)S1，S2都斷開時(shí)，電路中沒有電流，電路處于開路狀態(tài)；當(dāng)S1閉合，S2斷開時(shí)，電路中有電流通過燈泡，處于通路狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)S1，S2都閉合時(shí)，導(dǎo)線直接連接電源的兩端，電路處于短路狀態(tài)。故答案為：開路，通路，短路。6．如圖所示的電路中，只閉合S1時(shí)______燈亮；只閉合S2時(shí)______燈亮；同時(shí)閉合S1、S2、S3將發(fā)生______事故。【答案】L2；L1、L2；短路。【解析】只閉合S1時(shí)，電流只有一條路徑，分別經(jīng)過L2和開關(guān)S1回到電源負(fù)極，因此只閉合S1時(shí)，只有L2燈亮；只閉合S2時(shí)，電流只有一條路徑，分別經(jīng)過L2、開關(guān)S1、和L1回到電源負(fù)極，因此只閉合L1、L2 燈亮；同時(shí)閉合S1、S2、S3時(shí)，電流從正極流出，通過三個(gè)開關(guān)直接回到負(fù)極，形成電源短路。故答案為：L2；L1、L2；短路。7．根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖，連接導(dǎo)線不能交叉。【解析】連接電路要從電池正極開始，按順序依次連接。此題從電源正極開始，依次連接的順序是開關(guān)、L1、L2、電池負(fù)極、右側(cè)電池的正極到左側(cè)電池的負(fù)極。如圖：8．根據(jù)電路圖連實(shí)物圖，連接導(dǎo)線不能交叉。【解析】連接電路要從電池正極開始，按順序依次連接。此題連接需要分開，先連接燈泡L2支路，然后再連接燈泡L1。如圖：

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