2022-2023学年人教版物理九年级全册 第十五章 第2节 电流和电路-【教材解读】（有详解）

第2节 电流和电路
基础知识·细解读
知识点一 电流 【重点】
1.电流
(1)实验：探究电路中电流形成的条件
(2)电流：电荷的定向移动形成电流。
(3)方向：物理学上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
(4)电路中电流的方向
①电源外部：回路闭合时，电流总是从电源的正极流出，经过导线、用电器，流人电源的负极；
②电源内部：由电源的负极流向电源的正极。
物理脱口秀
电流的形成及方向
形成电流有原因，
电荷移动需定向。
电流方向有规定，
正电移动当为正。
金属导电靠电子，
电流方向恰相反。
2.形成电流的三种情形
(1)只由正电荷定向移动形成，正电荷的运动方向与电流的方向相同，如图甲所示。
(2)只由负电荷定向移动形成，负电荷的运动方向与电流的方向相反，如图乙所示。金属导体中能够自由移动的电荷是自由电子。
(3)由正、负电荷定向移动形成(如酸、碱、盐溶液中)，如图丙所示。
提醒
导体中的电荷在永不停息地运动，但只有电荷的定向移动才能形成电流。
【例1】甲、乙两个验电器，甲不带电，乙带正电，如图所示，用金属杆将甲、乙连接起来的瞬间，下列说法正确的是 ( )
A．电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从乙到甲
B．电流方向是从甲到乙，自由电子运动方向是从乙到甲
C．电流方向是从甲到乙，自由电子运动方向是从甲到乙
D．电流方向是从乙到甲，自由电子运动方向是从甲到乙
解析：验电器金属中有自由移动的电子，甲不带电，乙带正电，说明乙缺少电子而带正电。用金属杆连接甲、乙验电器的金属球时，甲验电器的自由电子通过金属杆会转移到乙上，电流方向与自由电子移动的方向相反，所以电流方向是从乙到甲。
答案：D
中考常考点再强调：金属导体中自由移动的电荷是电子。导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反!
知识点二 电路的构成 【重点】
1.电路
电源、用电器、开关、导线组成了电流可以流过的路径——电路。
2.电路组成的元件及作用
【例2】关于电路，下列说法正确的是 ( )
A.用电器用电时，电能转化为机械能
B．电源对外供电时，把其他形式的能转化为电能
C．电路中有电源就能形成电流
D．闭合电路中要有持续电流，必须有电池
解析：本题考查对电路的认识，表解如下：
选项 结论 分析
A × 用电器多种多样，有的把电能转化为机械能，有的把电能转化 为内能或光能等其他形式的能
B √ 电源对外供电时，把其他形式的能转化为电能
C × 有电流的条件是电路中有电源且必须是闭合回路
D × 电源有很多种，没有电池，有其他电源也是可以的
答案：B
图文助学
常见的电源
知识点三 电路图 【重点】
电路元件及符号
各种电学元件的符号一定要记住，不能记混，在以后画电路图时非常重要。
2.电路图：用符号表示电路连接的图叫作电路图。
3.画电路图时的注意事项
(1)电路元件要用统一规定的符号。
(2)电路的连接情况要与实际电路一致，即电路图中各元件的顺序、相对位置、电源的正负极等必须与实物电路一一对应。
(3)合理安排电路元件符号，使之均匀地分布在电路中，具有对称性，特别要注意元件符号一定不要画在电路的拐角处。
(4)电路图最好呈长方形，导线要画得横平竖直，尽量使电路图简洁、美观、比例大小适中，如下图所示。
(5)最好从电源的正极开始，沿着电流的方向依次画出。
【拓展】 对电路图要求“三会”
图文助学
画电路图时的“三同”
(1)由实物图画电路图时对应的电学元件相同；
(2)电流的流向相同；
(3)电流流经电学元件的顺序相同。
物理脱口秀
巧记画电路图的方法
画电路前画元件，
认真规范是关键。
整个图形是长框，
元件均匀摆四方。
拐角之处留空白，
这样标准显出来。
【例3】请在线框中画出如图所示电路的电路图。
解析：由实物图画电路图，应先理清电流的路径，可以从电源的正极开始，沿着电流的方向逐个寻找，直到电源的负极，所画的电路图中的各元件的顺序应与实物图相同。
答案：如图所示
解决本类问题的方法是明确实物图中各元件的连接方式，根据电流的方向画出电路图。
知识点四 电路的三种状态 【重点】
1.通路
（1）概念：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路。如右图所示。
（2）特点：电路中有电流，用电器工作
2.断路
（1）概念：在某处断开的电路。
（2）断路的三种情况，如下图所示
（3）特点：电路中无电流，用电器不工作。
3.短路
（1）概念：直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路。
（2）电路短路的情况，如图所示。
（3）用电器被短接，如图所示，其现象是被短接的用电器不工作。
（4）短路时，电路中有很大的电流，可能会损坏电源或导线，甚至引发火灾。
提醒
短路
造成短路的可能原因：开关没闭合，接线处松动，导线断了，用电器损坏了等。
一定不能把导线直接连到电源的两极。
【例4】如图所示，当开关S1、S2都闭合时，下列说法正确的是 （ ）
A.只有L1发光 B.只有L2发光
C.L1、L2都发光 D.L1、L2都不发光
解析：图中S1、S2都闭合时，L2、S2被短接，所以灯L2不亮，此时灯L1所在的电路属通路，所以灯L1发光。
答案A
解答本类问题的方法是根据导线的连接特点判断元件的工作情况。
常考题型·巧突破
题型一 对简单电路的三个考查角度
角度1电路的组成
【例1】图甲所示为宾馆房间取电房卡，将房卡插人槽中，房间内的用电器才能使用，房卡的作用相当于电路元件中的 ；图乙所示是一个便携式充电器正在给手机电池充电，在充电过程中，该手机电池相当于电路中的 。(均选填“电源…‘开关…‘导线”或“用电器”)
解析：房卡可以控制用电器的工作，不插入插槽中，房间内所有的用电器都不工作，所以房卡相当于电路中的开关；在给手机电池充电的过程中，电能转化为电池的化学能，在电路中手机电池消耗电能，故手机电池相当于用电器。
答案：开关 用电器
角度2 电路的三种状态
【例2】(内蒙古赤峰中考)下图是一种定时课间音乐播放装置的原理图，播放器是有电流通过时会播放音乐的装置，定时开关是到达设定时间自动断开的开关。闭合开关S，当定时开关处于闭合状态时，指示灯 (选填“会”或“不会”)亮，播放器 (选填“会”或 “不会”)播放音乐；到达设定时间，定时开关处于 (选填“闭合”或“断开”)状态，播放器播放音乐。下列选项正确的是 ( )
A．会 不会 断开 B．不会 会 闭合
C．不会 会 断开 D．会 不会 闭合
解析：由题意知，闭合开关S，当定时开关处于闭合状态时，指示灯会亮，播放器被短接，则播放器中没有电流通过，播放器不会播放音乐；到达设定时间，定时开关断开，播放器有电流通过，播放器播放音乐。故选A。
答案：A
针对训练
1．工程爆破作业有时会用到定时起爆装置，其引爆装置如图所示，起爆前定时开关S是闭合的，当设定起爆时间一到，定时开关S会自动断开。有时为了作业设计需要引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中 (选填“a”或“b”)处剪断导线。拆除前起爆器上 (选填“有”或“没有”)电流通过。
2．如图所示电路，当两个开关都闭合时，关于电灯和电铃的工作状态分析正确的是( )
A．电灯亮，电铃响
B电灯亮，电铃不响
C．电灯不亮，电铃响
D．电灯不亮，电铃不响
针对训练
3．用笔画线表示导线，按照图甲所示的电路图，将图乙中各元件连接起来。
角度3 实物图与电路图的转换
【例3】下图是小明连接的实物电路，请根据实物电路画出对应的电路图。
解析：本题的解题思维流程图如下：
答案：见解析。
规律总结
由实物图画电路图的方法及注意的问题
题型二 对电流的理解
【例4】(甘肃兰州中考)有些建筑物的顶端装有避雷针，避雷针是针状金属物，它可以利用尖端放电，把云层所带的电荷导人大地。若云层带正电，那么尖端放电时，避雷针中自由电子的运动方向是 (选填“从云层到大地”或“从大地到云层”)。
解析：当带正电的云层靠近建筑物时，由于避雷针是金属导体，避雷针中的自由电子会从大地运动到云层，逐渐中和云层中的正电荷，从而使建筑物避免遭受雷击。
答案：从大地到云层
针对训练
4．两个相同的验电器A和B，A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来的瞬间如图所示，则 ( )
A.B中正电荷通过棒流向A，B带正电荷
B．B中负电荷通过棒流向A，B带正电荷
C．棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大
D．棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小，后增大
规律总结
判断电流方向时的基本思路
易误易混·精辨析
易错点：不会依据电路图及要求连接实物图
【例题】如图所示，有一个电源，一个开关，两个灯泡，请根据电路图用铅笔画线代替导线把电路连接起来。
正解 可先从电源的正极开始连，把线从电源的正接线柱连到灯泡L1的右接线柱，再从L，的左接线柱连到L2的左接线柱，从L2的右接线柱连到开关S的左接线柱，从S的右接线柱连到电源的负极上。最后再检查一下。
答案如图所示。
【防错妙招】连接实物时，所有的连线只能画在元件两端的接线柱上，从电源的正接线柱开始，沿着电流的方向，对照电路图的顺序，依次将电路中的实物连接起来。画电路图时，必须注意规范作图的要求。
高效训练·速提能
1．下图中的电路图正确的是 ( )
2.(广西百色中考)如图所示，验电器甲带正电，乙不带电，现用带有绝缘手柄的金属棒把甲和乙连接起来，发现甲的金属箔张角变小，乙的金属箔张开，则下列说法正确的是( )
A．验电器金属箔张开是因为它们带同种电荷
B．金属棒中瞬间电流的方向从乙流向甲
C．负电荷从甲移到乙，所以两个验电器都带正电荷
D．电子从乙移到甲，所以甲带负电，乙带正电
3.(浙江温州中考)如图所示的电路，闭合开关S，灯泡L1、L2都发光。现将一根导线接在该电路中的某两个接线柱上，会导致两灯同时熄灭的是( )
A．a和b B．c和d C．e和f D．g和h
4.下图是三个实物电路，通路的是 ，短路的是 ，断路的是 。
【能力锤炼】
5．(安徽中考)举重比赛有甲、乙、丙三个裁判，其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就按下自己面前的按钮。要求主裁判和至少一个副裁判按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮。下列符合这一要求的电路是 ( )
6.(湖南岳阳中考）与实物电路对应的电路图专是 （ ）
【素养提升】
7．如图所示，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一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下：
(1)连接A和B，将测通器的m连接在D上。当”连接E时小灯泡发光，连接F时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端。(填字母，下同)
(2)为了弄清另两根导线的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与 相连，另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开。若另一端接D时小灯泡不发光，则A
和 为同一根导线的两端。
8.按图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，将图乙中各个元件连接起来。
本书参考答案
第2节电流和电路
1．“没有解析：由题意知当s断开时，起爆器中将通过电流，引爆炸弹，故为了使引爆装置停止工作，应将起爆器与电源断开，故应剪断n处。拆除前由于起爆器被短接，故起爆器上没有电流通过。
2．C解析：由题图知，当两个开关都闭合时，电灯被短接，不能工作，电铃中有电流通过，所以电灯不亮，电铃响。
3．如图所示。
4．B解析：验电器A带正电，B不带电，用金属棒把两验电器连接起来的瞬间，B中的自由电子流向A，B中因失去电子而带正电。自由电子移动方向是从B到A，规定电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，所以电流从A流向B，且是短暂的。
高效训练·速提能
1．D解析：A图中的电路仅由开关、导线、用电器(灯泡)组成，缺少电源，电路不完整，A错误；B图中的电路，当开关闭合后，电源被短路，B错误；C图中的电路仅由电源、导线、用电器组成，缺少开关，电路不完整，c错误；D图中的电路由电源、开关、导线、 用电器纽成，电路结构完整且连接正确，D正确。
2．A解析：据验电器的原理可知，金属箔张开是因为同种电荷相互排斥，A正确；甲带正电是由于缺少电子，而乙不带电，当金属棒将甲、乙连接的瞬间，乙中的电子会经过金属棒从乙移到甲，由于电流的方向与电子定向移动的方向相反．因此金属棒中瞬间电流的方向从甲流向乙，故B、C错误；由于乙中的电子经过金属棒．从乙移到甲，甲带的电荷量减少，但仍带正电，金属箔张角变小，而乙由于电子的转移，失去电子，带正电，金属箔张开，D错误。
3．D解析：导线连接a、b两接线柱，灯泡L2被短接，只有灯泡L1工作，A不符合题意；导线连接c、d两接线柱，灯泡L1被短接，只有灯泡b工作，B不符合题意；导线连接e、f两接线柱，相当于闭合开关，两灯都能发光，C不符合题意；导线连接g、h两接线柱，电源被短路，两灯都不能发光，即两灯同时熄灭，D符合题意。
4．丙 甲 乙解析：正常接通、用电器能工作的电路是通路；不经过用电器，直接用导线将电源两极连接起来的是短路；某处断开的电路是断路。断路时用电器不能工作。综上所述，甲是短路，乙是断路，丙是通路。
5．B解析：由题意可知，两个副裁判对应的按钮可以单独工作，并且互不影响，而主裁判的按钮与副裁判的按钮工作时相互影响。因此两个副裁判对应的按钮应分别在两条路径上，而且都能独立与主裁判所对应的按钮连成通路，B正确。
6．A解析：由题图知，电流从电源正极先流经S后，一部分流经L1，一部分流经L2，又共同流回电源负极，A正确。
7．(1)C、F (2)F E 解析：(1)连接A和B，将测通器的m连接在D上，当”连接E时小灯泡发光，连接F时小灯泡不发光，则ABDE构成了一根导线，形成通路，由此可以确定c、F为同一根导线的两端。(2)由于已经确定C、F在同一根导线上，为了弄清另两根导线的两端，当连接A和C时。测通器的一端必须与F相连，另一端只需接触一根导线就能将两根导线辨别开。当与D接触时，若小灯泡能亮，说明A、D是在同一根导线上的；若不能亮，说明A和E在同一根导线上，B和D在同一根导线上。
8．如图所示。
解析：由题图甲知，电流从电源正极出发分成两路，分别到灯泡L1和灯泡L2的一端，然后从灯泡L1和灯泡L2的另一端流出，两支电流在开关S的一端汇成一支电流，然后从开关的另一端流出，回到电源负极。实物连接顺序如下：①从电源的正极引出两条导线分别接到灯泡L1和灯泡L2的一端；②在灯泡L1和灯泡L2的另一端分别引一条导线接到开关S的一端上；③把开关S的另一端与电源负极相接。
教材参考答案
第2节电流和电路
教材第36页【想想做做】
电路连接如图甲、乙、丙所示。
教材第37页【想想做做】
把LED接人电路中，LED发光，则有电流，电流从LED正极流向负极；若不发光，则没有电流，因为电流不能从LED负极流向正极。
教材第40页【动手动脑学物理】
1．如图所示。
2．实物图如图甲所示，电路图如图乙所示。
3．电流路径如图甲所示，电路图如图乙所示。
解析：按下按键使连接灯泡和电池的导线两端相接触，灯泡、开关、导线、电源组成一个闭合电路，此时是通路，小灯泡发光。
4．不能，修改后的电路如图所示。
5．如图所示。