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《电流和电路》全章复习与巩固（提高）

【学习目标】
1. 知道摩擦起电的实质和电荷间的相互作用；
2. 知道电流的形成的条件和电流方向的规定；
3. 知道简单电路的组成以及各部分的作用；
4. 能够识别串、并电路的电路图和实物图，要求会读、会画、会连；
5. 理解电流的物理意义，知道电流的单位、符号，会用电流表测量电流；
6. 通过实验探究，掌握串、并联电路的电流规律。

【知识网络】

【要点梳理】
要点一、两种电荷
1．电荷：物体有了吸引轻小物体的性质，我们说物体带了电，或带了电荷。
2．摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。
3．正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
4．负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
5．电荷作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
6．验电器：
（1）验电器的结构：金属球、金属杆、金属箔。
（2）作用：检验物体是否带电。
（3）原理：同种电荷互相排斥。
（4）检验物体是否带电的方法：看是否可以吸引轻小物体；通过验电器；利用电荷间的相互作用。

7．原子结构 元电荷：
（1）电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷；单位：库仑，符号是C。
（2）原子结构：物体由分子、原子构成，分子由原子构成，原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。质子带正电，核外电子带负电，且质子数=核外电子数，则原子带的正电荷与负电荷等量，原子不显电性，呈电中性，物体也呈电中性，但不能说物体没有电荷。

（3）元电荷：精确的实验表明，任何带电体所带的电荷量总是等于某一个最小电荷量的整数倍，即电子所带电荷量的整数倍。因此人们把一个电子所带电荷量的绝对值叫“基本电荷”，也叫“元电荷”(带电量最小的电荷)，用符号“e”表示，则e=1.6×10-19C。

要点诠释：
（1）带电体能够吸引轻小物体，这个吸引是相互的，轻小物体也会吸引带电体。轻小物体是指质量和体积都很小的物体如：通草球，轻质小球、碎纸屑、泡沫、毛发、细小水流等。
（2）摩擦起电的实质，由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同，在相互摩擦中，束缚能力弱的物体失去电子而带正电，束缚能力强的物体得到电子而带负电。摩擦起电的过程是电荷的转移过程，而非创造了电荷。
（3）中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体不显电性。
（4）如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。

要点二、导体和绝缘体
1.导体：容易导电的物体。如：金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨等。
2.导体导电原因：导体中有能够自由移动的电荷。（金属导电靠的是自由电子）
3.绝缘体：不容易导电的物体。如：橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气等。
4.绝缘体绝缘的原因：电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。

要点诠释：
（1）金属导体中电流是自由电子定向移动形成的，酸、碱、盐溶液中的电流是正负离子定向运动形成的。
（2）在一定条件下导体和绝缘体可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。原因是：加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子核的束缚变为自由电荷。

要点三、电路及电路的连接方式
1.电路的构成：电源、用电器，再加上导线，往往还有开关，组成了电流可以流过的路径——电路。
2．三种电路：
（1）通路：接通的电路。
（2）开路：断开的电路。
（3）短路：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征：电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或引起导线的绝缘皮燃烧，很容易引起火灾。
3.电路图：
（1）用规定的符号表示电路连接情况的图叫电路图。
（2）常见的元件及其符号。
（3）画电路图应注意的问题：元件位置安排要适当，分布要均匀，元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形，有棱有角，导线横平竖直。电路图中导线没有长短之分的原则。
4.电路的连接方式：

串联
并联
定义
把元件逐个顺次连接起来的电路
把元件并列的连接起来的电路
特征
电路中只有一条电流路径，一处断开所有用电器都停止工作。
电路中的电流路径至少有两条，各支路中的元件独立工作，互不影响。
开关作用

控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。
电路图

实例
装饰小彩灯、开关和用电器。
家庭中各用电器、各路灯。

要点诠释：
（1）电流分析法：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流，则用电器串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路。
（2）断开法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响，仍然工作，则这两个用电器为并联。
（3）节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的共同点。
（4）观察结构法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。
（5）经验法：对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。

要点四、电流及串、并联电路中电流的规律
1．概念：表示电流的强弱（大小）的物理量，常用符号I表示。
2．单位：安培 （A）、毫安（mA）、微安（μA）
换算关系：1A=1000mA，1mA=1000μA
3．电流的形成：电荷的定向移动形成电流。（金属导体中发生定向移动的是自由电子）
4．电流方向：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）
5．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。

6．获得持续电流的条件：（1）电路中有电源；（2）电路为通路。
7．测量：
（1）仪器：电流表；
符号：。
（2）方法：
　读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的量程，看清每大格电流值和每小格电流值。
　使用时规则：两要、两不。
　①电流表要串联在电路中。
　②电流要从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针反偏。
　③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
　④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上，原因：电流表相当于一根导线。
8．串、并联电路中电流规律：
串联电路：串联电路中各处的电流相等即：I1=I2=…=IN；
并联电路：干路中的电流等于各支路的电流之和即：I总=I1+I2+…+IN。

要点诠释：
（1）“正进负出” 电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，不是连接电源的正负极。
（2）危害：被测电流超过电流表的最大测量值时，不仅测不出电流值，电流表的指针还会被打弯，甚至烧坏表。
（3）选择量程：实验室用电流表有两个量程，0～0.6A和0～3A。测量时，先选大量程，闭合开关试触，若被测电流在0．6A～3A之间，可以测量，若被测电流小于0.6A，则换用小的量程。
（4）并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和，但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。

【典型例题】
类型一、识别电路
1．如图所示的电路中，当只闭合开关S1时，能发光的灯有 ；当只闭合开关S2时，能发光的灯有 ；当开关全部闭合时，能发光的灯是 。

【思路点拨】会根据串并联电路的定义及特点判断电路的连接方式，并能识别两种短路现象。
【答案】L3；L2L3；L1L3
【解析】当只闭合开关S1时，电流只经过灯泡L3，所以能发光的灯是L3；当只闭合开关S2时，电流经过灯泡L2L3，所以能发光的灯是L2L3；当开关全部闭合时，灯泡L2被短路，电流经过灯泡L1L3并联，所以能发光的灯是L1L3。
【总结升华】题目考查了串、并联电路的识别和短路现象的识别，解决此类问题的关键是会识别串联电路和并联电路，会根据通路判断用电器是否工作。

类型二、设计电路
2.按照我国道路交通法的规定“红灯停、绿灯行、黄灯预备”。小明在科技活动中设计了一个实验电路，如图所示，用以模拟十字路口的红绿灯控制。请你认真分析后填空：
（1）当单刀多掷开关接通位置“1”时，有 个灯发光，发光灯的连接采用的是 方式。
（2）当开关接通位置“3”时，允许 （选填“东西”或“南北”）方向的车辆通行。
（3）你认为小明的设计是否可行 （选填“可行”或“不可行”）。
（4）联系实际，对设计方案提出一条改进性建议 。

【答案】（1）4；并；（2）东西；（3）可行；（4）改为自动控制；加装时间显示器，加装左右拐弯标志等
【解析】当单刀多掷开关接通位置“1”时，东西方向两盏红灯亮，南北方向的绿灯亮，共计有4个灯发光，发光灯的连接采用的是并联方式；当开关接通位置“3”时，东西方向绿灯亮，所以允许东西方向的车辆通行；通过分析图可知，小明的设计方案是可行的；改为自动控制；加装时间显示器，加装左右拐弯标志等。
【总结升华】该题属于电路应用题目，解决红绿灯问题要分析电路中用电器的连接方法，结合串联、并联电路的特点进行分析。

举一反三：
【变式】学校要举办科普知识竞赛，请你设计一个抢答器，要求不论哪一组按开关，主持台上的电铃要响，而且用不同颜色灯泡告示主持人是第几组按开关。按上述要求将下图所给的器件连成电路。
．

【答案】

类型三、电路故障分析
3. 如图，闭合开关后，两个电流表的示数相同，则电路中出现的故障可能是（　　）
A．灯L1被短路了 B．灯L1断路了 C．灯L2被短路了 D．灯L2断路了

【思路点拨】知道电路故障有两种：断路和短路。并知道断路和短路的区别及特点。
【答案】D
【解析】在正常情况下，干路和支路上的电流表的示数应不同，干路上的电流表的示数应大于支路上的电流表的示数，现在相等了，说明另一支路中没有电流，故是灯L2断路了。
【总结升华】本题利用了并联电路的电流特点分析电路的故障。

类型四、电路图、实物图的转化
4.（2015•永州中考）请根据图中所示的实物图，画出对应的电路图。

【答案】如图所示

【解析】从正极开始连接，依次是开关、电流表A2；然后分支，一支经灯泡L1回到负极；另一支经灯泡L2、电流表A1回到负极。
【总结升华】本题考查了根据实物电路图作电路图，分析电路结构，明确各电路元件的连接方式是正确作图的前提与关键。

举一反三：
【变式】如图所示，把右图中的实物按照左边电路图连接起来。（已知开关S闭合后，L1中的电流为0.4A，L2中的电流为0.5A）

【答案】

类型五、串、并联电路电流规律
5. 如下图电路中，闭合开关S后，两表示数如图所示，则（　　）

A．甲表是A1表，L1中的电流是0.6A B．甲表是A2表，L2中的电流是1.0A
C．甲表是A1表，L1中的电流是0.4A D．甲表是A2表，L2中的电流是0.4A
【思路点拨】这是一道综合应用问题，首先结合电流表的特点及其在电路中的作用，会用电流表正确测量电路中的电流，后根据串并联电路中电流的规律来计算通过各用电器的电流的值。
【答案】A
【解析】开关闭合后，电路为并联电路，甲表测量干路中的电流，乙表测量支路中的电流；A选项从电流表的连接可以看出A1接入电路的量程为大量程，所以甲表是A1表，L1中的电流为A1的示数减去A2的示数，即1A-0.4A=0.6A，故A选项正确。
【总结升华】题目考查了本章的三个知识点，串并联电路的识别，电流表的使用，并联电路中电流规律。

举一反三：
【变式】（2014•牡丹区模拟）如图所示，电源电压不变，将开关S1、S2闭合，电路正常工作，然后断开S2，则下列说法中正确的是（　　）

A．A1示数变小，A2示数变大 B．A1示数不变，A2示数变大
C．A1示数不变，A2示数变小 D．A1示数变大，A2示数变大
【答案】C

类型六、综合应用
6.一个能吹冷热风的电吹风的简化电路如图所示。图中A是吹风机，B是电热丝。若闭合开关______，吹出的是冷风；若闭合开关_____，吹出的热风。（两空均选填“S1”“S2”或“S1和S2”）

【答案】S1；S1 和S2
【解析】吹风机A的作用是吹出风，电热丝B的作用是产生热，只有A工作时吹出的风是冷风，A和B同时工作时吹出的是热风，这时A和B组成并联电路，S1在干路上，S2在B所在的支路上。当S1闭合，S2断开时，B所在支路没有接通，只有A工作；当开关S1 和S2都闭合时A和B都工作。
【总结升华】此题考察了并联电路的开关控制特点，开关接在干路上可以控制所有用电器，开关接在支路上只控制支路用电器。

举一反三：
【变式】如图所示：两个小灯泡L1和L2与电源组成的电路，现有三个开关K1、K2、K3需接入电路图中a、b、c、d、e中五处的三处，另外两处用导线连接，使之达到如下要求：
　　（1）闭合K3时，L1、L2串联；
　　（2）闭合K1、 K2时，L1、L2并联。

【答案】

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