2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（十）：电荷与电路（学案 含解析）

一、摩擦起电
（一）基本原理
(1)物体内有两种不同的带电粒子，带正电的质子和带负电的电子。因为通常情况下两者在数量上相等;正负电荷相互抵消，所以物体没有呈现带电性。
(2)物体之间的摩擦使物体上的电子发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
（二）归纳总结
(1)物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上，得到电子的那个物体就带负电了，另一个失去电子的物体就带等量的正电，这种现象称为摩擦起电。
(2)这些物体所带的电荷叫做静电。
(3)带电物体具有吸引轻小物体的性质。
二、电荷间的相互作用
（一）两种电荷
大量实验事实证明:自然界中只存在两种电荷，正电荷和负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
（二）探究电荷间的相互作用规律
(1)现象探究
探究过程 现象 说明
两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近 相互排斥 都是用丝绸摩擦过的玻璃棒，两玻璃棒带的电荷一定是相同的
两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 相互排斥 都是用毛皮摩擦过的橡胶棒，两橡胶棒带的电荷一定是相同的
用丝绸摩擦过的玻璃棒和用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近 相互吸引 橡胶棒和玻璃棒靠近时相互吸引，说明它们带的电荷不同
(2)归纳总结:同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
三、电流与电路
（一）电流的形成
接入电路的电源，能使导体内部的电荷产生定向运动，形成持续不断的电流。
（二）电流方向的规定
水在水管中沿着一定的方向流动，水管中就有了水流,同样，电荷的定向运动形成电流，科学上规定，正电荷定向运动的方向为电流的方向，负电荷定向运动的方向与电流方向相反。
金属导体中的自由电子带负电荷，根据电流方向的规定，自由电子实际定向运动方向与金属导体中电流方向相反。电源接入电路时，电流从电源的正极流出，经过导线、用电器，最后流入电源负极。电子从电源的负极流出，流向电源的正极。
（三）电路的组成
电路是指把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。一个完整的电路应该包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件，缺一不可。
（四）电路中各元件的作用
(1)电源:电源是提供电能的装置，电源接入电路中，能使导体内部的电荷产生定向运动形成持续不断的电流，它工作时将其他形式的能量转化为电能。常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备，它在工作时将电能转化为其他形式的能。常见的用电器有电灯、电炉、电视机电铃、电冰箱等。
(3)开关:它是用来接通或断开电路，起控制用电器工作的作用。开关闭合，用电器工作;开关断开，用电器不工作。常见的开关有拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来，形成让电荷运动的通路。常用铜、铝制作导线，导线的外壳包层塑料、橡胶等绝缘材料。
（五）电路的三种状态及短路的危害
(1)通路:开关闭合时，电路中会有电流，这样的电路叫通路。这时电路中有电流流过，用电器工作。
(2)开路:断开的电路叫开路，即开关断开，或电路中某一部分断开时，电路中没有电流，用电器不工作，常见造成开路的原因有以下几种:①开关没有闭合;②导线与其他电路元件连接处线头脱落或接触不良;③导线断了;④用电器损坏，比如灯泡灯丝断了。
(3)短路:闭合开关后，导线直接连接在电源的两极上，中间没有用电器，这样的电路叫电源短路，电源短路时电路中电流会很大，会损坏电源，严重时会引发火灾，这是绝对不允许的。
四、电路图
（一）电路元件符号
科学上规定，每个元件都要用一个特定的图形符号来表示
（二）电路图
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。如图左是实物图，右是与实物图相对应的电路图。
（三）画电路图应注意的事项
(1)完整地反映电路的组成，即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中,不能遗漏某电路元件。要注意所画符号和实物的对应性，如电路图中电路元件的顺序电源的正负极等必须与实物图一一对应 ，开关的开关状态应注意与实物图一致。
(2)规范地使用元件符号，不能随意乱画。
(3)合理地安排元件符号的位置,应尽可能使元件均匀地分布在电路中，画出的电路图应清楚美观。
(4)平直地描绘连接导线，通常用横平竖直线段代表导线连接，转弯处一般取直角，使电路图画得简洁工整。
(5)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。
(6)画复杂电路图时，遵循先画一条主电路(最多电器元件的串联电路),再将并联的部分接入主电路的原则，最后进行美观调整。
(7)根据电路图连接实物图时，若电路有分支，可以先将一个支路与电源相连，然后再将另一个支路并列连接在相应点上。实际连接时，可以“抄近路”(连接同-一根导线的两端效果是一样的)，以 “节省”导线。
（四）电路的两种基本连接方式
(1)串联电路
①定义:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路，这种连接方式叫做串联电路。
②特点:电流路径只有1条。开关控制整个电路，其作用与位置无关。各用电器相互影响。如开关同时控制两盏灯的亮灭。两盏灯相互影响。
(2)并联电路
①定义:把电路元件并列连接起来再接入电路，这种连接方式叫做并联电路。
②特点:电流有两条或两条以上的路径，有干路支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断，支路上的开关只能控制它所在支路的通断。各路用电器可独立工作，互不影响。并联用电器的连接点叫做电路的分支点，从电源两极到两个分支点的那部分电路叫干路，干路上的开关s控制整个电路，叫总开关。两个分支点之间的电路叫支路，支路上的开关s控制灯L，开关S,控制灯L。
（五）连接电路时，需注意以下几点
(1)要按照一定顺序连接。
(2)各元件与导线间的连接要牢固。
(3)连接过程中，开关应处于断开状态。
(4)连接电路时，一定要防止用导线把电源两极直接连接起来。
（六）电路设计
设计电路，就是按照要求确定电路中各个元件的位置。其方法是:先将开关和用电器对应地连接起来，要能分析出开关是控制哪个用电器，在电路中起什么作用(是控制干路，还是控制支路)。再将开关和所控制的用电器串联起来，若开关是在干路中，应与电源串联。然后通过分析，判断出用电器之间是串联，还是并联。在分析的基础上，正确画出电路图。作图时，电路元件要用规定的符号画出来。最后，根据题目要求，按照所作出的电路图，逐项检查，看是否合乎要求。
例1、电动车车企为了增加续航，设计出“无极耳”电池。所谓极耳，就是从电芯（电源装置）中将正负极引出来的金属导电体，取消极耳可以避免电能在极耳中的损耗，关于电池说法正确的是（　　）
A．无极耳电池就是没有正负极的电池
B．电路中有电池就一定有电流
C．无极耳电池是提供电压的装置
D．用导线将无极耳电池两极直接相连可保护电池
例2、如图所示，将一块铜片和一块锌片同时插入到一个橙子中，观察到与铜片和锌片相连的小灯泡被点亮，则下列各电路元件与虚线中装置的作用相同的是（　　）
A．用电器 B．开关 C．电源 D．导线
例3、汽车装有安全带未系提示系统，当乘客坐在副驾驶座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带，则开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作；若系上安全带，则开关S2闭合，指示灯熄灭，蜂鸣器不工作。图设计的电路图正确的是（ ）
A.B. C.D.
例4、（1）请将下面的实物图转化为电路图。
（2）请根据电路图，将下面实物图连好。
1.实验课上四位同学连接的电路如图所示，他们中连接错误的是（ ）
A. B. C. D.
2.实验课上四位同学连接的电路如图所示，他们中连接错误的是（　　）
A． B．
C． D．
3.某驾驶员在加油站加油过程中，整理衣服后接触加油枪不慎引起加油枪枪口起火。下列现象与上述现象产生的原因不相符的是（　　）
A．一根铁棒多次摩擦磁铁后能吸引小铁钉
B．脱含化纤毛衣时往往会听到“噼啪”的响声
C．乘坐轿车下车时碰到车门有时会被“电”到
D．干燥冬天步行一段时间后触摸金属门把手时有时会有被针刺的感觉
4.阅读实物图，回答下列问题
（1）连成S为总开关，S1控制L1、S2控制L2的并联电路。
（2）支路用电器工作互相 　 　（填“影响”或“不影响”）。
（3）在方框内画出电路图。
1.四个悬挂着的轻质小球，静止时的位置关系如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．A球与C球一定带有异种电荷
B．B球可能带电，也可能不带电
C．B球与D球一定带有同种电荷
D．D球可能带电，也可能不带电
2.小科发现浴室里的浴霸加热器和排风扇是能独立工作的。他尝试画出了简易电路，符合这一控制特征的是( )
A. B. C. D.
3.如图所示，电冰箱门框上有一个通过冰箱门来控制的开关。当冰箱门打开时，与开关相连的弹簧伸长，开关闭合使冰箱内的照明灯发光；当冰箱门关闭时，弹簧被压缩，开关断开使冰箱内的照明灯熄灭。下列符合要求的电路是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示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 （填“会”或“不会”）亮，播放器 （填“会”或“不会”）播放音乐；当到达设定时间“播放器”播放音乐时，指示灯 （填“会”或“不会”）亮。
5.如图，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n连接F时小灯泡发光，连接E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________相连时，另一端只需接触一根导线就能将两两根导线辨别开。
6.请你根据实物电路，帮助小雨同学画出相应电路图。

答案及解析
例1、C
解：A、电池都有正负极，故A错误；
B、有电池就有电压，电路中有电压，若电路是断开的，则电路中没有电流，故B错误；
C、无极耳电池是电源，能提供电压，故C正确；
D、用导线将无极耳电池两级直接相连没有通过任何用电器，会使电源短路，故D错误。
故选：C。
例2、C
解：图片中虚线部分为橙子，它对灯泡提供电能，因此相当于电源，故ABD错误，C正确。
故选C。
例3、B
【解析】对四个选项中的电路图进行分析，哪个与题干描述一致，它就是正确选项。
当开关S1闭合，开关S2断开，仪表盘上的指示灯亮起，蜂鸣器工作 ；开关S2闭合时，蜂鸣器和指示灯被短路，因此指示灯熄灭，蜂鸣器不工作，看似符合要求，但是这时整个电路短路，会烧坏电源，因此要在电路中串联一个保护电阻，故A错误；
B.根据A中分析可知，可以在电路中串联一个保护电阻即可，故B正确；
C.当开关S1闭合，开关S2断开，仪表盘上的指示灯不亮，蜂鸣器不工作，故C错误；
D.当开关S2闭合时，蜂鸣器找出工作，指示灯照常发光，故D错误。
例4、解：（1）由实物图知，两灯并联，开关S1在干路上，S2在L2支路上，电路图如图所示：
；
（2）由电路图知，两灯并联，开关S2在干路上，S1在L2支路上，实物图连接如图所示：
1.D
【解析】一个完整的电路必须有电源、开关、导线和用电器组成，电路连接过程中不能出现短路和断路的情况．
A图电路由电源、灯泡、开关、导线组成，连接符合要求；
B图两个灯泡并联，开关控制整个电路，符合要求；
C图，两灯泡串联，电路连接符合要求．
D图开关闭合后，导线直接把电源的正负极连接起来，电路发生了短路；错误，符合题意；
2.C
解：A图电路由电源、灯泡、开关、导线组成，连接符合要求；
B图两个灯泡并联，开关控制整个电路，符合要求；
C图开关闭合后，导线直接把电源的正负极连接起来，电路发生了短路；不符合题意；
D图，两灯泡串联，电路连接符合要求。
故选：C。
3.A
解：某驾驶员在加油站加油过程中，整理衣服后接触加油枪不慎引起加油枪枪口起火，是因为驾驶员的衣服相互摩擦产生了静电，电火花引燃了汽油。
A．一根铁棒多次摩擦磁铁后能吸引小铁钉是磁化现象，故A符合题意；
B．脱含化纤毛衣时往往会听到“噼啪”的响声，是因为毛衣和衬衣摩擦带电，放电产生的劈叭声，故B不符合题意；
C．汽车在行驶过程中与空气摩擦，产生摩擦起电现象，从而带了电荷，所以手刚触车门就被“电”了一下，故C不符合题意；
D．金属门的静电产生主要季节是在冬季，关键性的原因是冬季气候干燥，人摸在上面，产生摩擦容易导致静电，故D不符合题意。
故选：A。
4.解：
（1）由题意可知，两灯并联，S为总开关、S1控制L1、S2控制L2，开关与控制的电路串联，实物图的连接如下左图所示：
（2）并联电路至少有2条电流路径，并且支路用电器工作互不影响；
（3）根据实物图画出对应的电路图，如上右图所示。
故答案为：（1）见解析；（2）不影响；（3）见解析。
1.D
解：AB相互排斥，因此它们一定带同种电荷。可能是正电，也可能是负电。BC相互吸引，则C可能带异种电荷，也可能为不带电的轻小物体。CD相互吸引，则D可能带电，也可能为不带电的轻小物体。
故选：D。
2.D
【解析】（1）如果用电器相互影响，那么它们串联了；如果用电器不相互影响，那么它们并联；
（2）在并联电路中，干路开关控制所有用电器，支路开关只能控制它所在支路上的用电器，据此分析判断。
【解答】①浴霸加热器和排风扇可以同时工作，也可以独立工作，二者不相互影响，为并联；
②既然它们能够独立工作，那么肯定每个支路上各有一个开关控制它们，即开关与它们串联在同一支路，如下图所示：
3.B
【解析】对各个电路图进行分析，哪个符合题目要求，哪个就是正确选项。
A.当弹簧被拉长时，开关断开，灯泡熄灭，故A不合题意；
B.当开关被拉长时，开关闭合，灯泡发光，故B符合题意；
无论弹簧是否被拉长，开关始终断开，灯泡熄灭，故C、D不合题意。
4.会；不会；会
【解析】根据图片可知，闭合开关S，当定时开关闭合时，电流从正极，经过开关，指示灯，然后经过定时开关回到负极，此时播放器被短路，不会播放音乐。到达指定时间时，定时开关断开，此时有电流经过播放器，由于指示灯的位置是电流的必经之路，因此指示灯会亮。
5.（1）CE （2）E
【解析】当电路是通路时，电灯就能发光，从而辨别哪两个线头为同一根导线的两端。
（1）因为连接A和B，将测通器的m连接在D上．当n连接F时小灯泡发光，说明DBAF连通，CE为另外的一根。
（2）现在知道CE为一根导线，将AC连在一起，先把m连接在E上，若n连接F时小灯泡发光，则AF为一根导线，不亮说明AD为一根导线。
6.
【解析】根据实物图画电路图时，首先确定电路的串并联关系，然后按照一定的顺序用电路符号替换对应的电器元件即可。根据实物图可知，灯泡L1与L2并联，开关S1在干路上，开关S2与L2串联在同一支路上。
①从电源正极出发，依次连接开关S1、灯泡L2、开关S2，然后回到负极；
②L2右端的接线柱为分流点，而汇流点在S2与负极之间；
③将灯泡L1连接在分流点和汇流点之间即可，如下图所示：
2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（十）
电荷与电路