第二章　電流和電路

第一節　電荷、電流和電路

學習目標

1. 了解電荷的種類及其相互作用。

2. 知道摩擦起電的原因及實質。

3. 知道電流的概念及其方向的規定。

4. 能夠區分常見導體與絕緣體。

5. 知道組成電路的各個元件及其作用。

6. 掌握簡單的電路圖。

知識精講

一、自然界的兩種電荷

（1）自然界只有兩種電荷，即正電荷和負電荷。

（2）同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

注：①因為帶電體能吸引輕小物體，所以相互吸引的兩個物體可能帶異種電荷，也可能一個帶電，另一個不帶電。

②檢驗物體是否帶電的儀器——驗電器，其箔片張開的原理就是因為兩個箔片上帶有同種電荷，由于相互間的排斥力使箔片張開。

（3）電荷量：電荷的多少叫作電荷量，簡稱電荷。單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。

一個電子所帶電荷量是1.6×10-19C。

二、摩擦起電

原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的。原子核帶正電，核外的電子帶負電。通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外電子總共所帶的負電荷在數量上相等，整個原子不顯電性。但不同物質的原子核束縛電子的本領不同，兩個物體互相摩擦的時候，哪個物體的原子核束縛電子的本領弱，它的一些電子就會轉移到另一個物體上，失去電子的物體因為缺少電子而帶正電，得到電子的物體因為有了多余的電子而帶等量的負電。

注：摩擦起電并不是創造了電荷，只是電荷從一個物體轉移到另一個物體。

三、導體和絕緣體

（1）容易導電的物體叫作導體，如金屬、人體、大地、石墨等。

（2）不容易導電的物體叫作絕緣體，如橡膠、玻璃、塑料等。

（3）導體和絕緣體之間并沒有明顯的區分界限，當外在條件改變的時候，它們可以相互轉化，例如，干燥的木棒是絕緣體，而潮濕的木棒是導體。

四、電流

電荷的定向移動形成電流。我們把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向。

注：①在金屬導體中能夠移動的是帶負電的自由電子，它的移動方向和電流方向相反。

②電路中電源外部的電流一般是從電源的正極流到電源的負極。

五、電路和電路圖

（1）電路：用導線把電源、用電器、開關連接起來，組成電流可以流過的路徑叫作電路，它由用電器、電源、開關、導線四部分構成。電源是提供電能的裝置；用電器是消耗電能的裝置；開關是控制電路通斷的裝置；導線用于輸送電能。完整的電路都是由這四種裝置組成的。

（2）電路圖：用符號表示電路連接的圖。電路圖中的符號是統一規定的，使用電路圖的好處是簡明、直觀，如圖2-1-1所示。

六、電路狀態——通路、開路、短路

（1）通路。電路接通，電路中就有了電流，用電器可以正常工作。接通的電路叫作通路。

（2）開路（斷路）。電路中某處被切斷，電路中就沒有電流流過，用電器也不能工作。斷開的電路叫作開路。

（3）短路。直接用導線將電源的正、負極連接起來，電路中會有很大的電流，可能把電源燒壞。這種不經用電器，電流直接由電源的正極回到電源的負極的電路叫作短路。組裝電路和畫電路圖的時候一定要避免短路情況的發生。

方法提煉

一、判斷電路連接的基本思路

對于一個連接正確的電路來說，電流都是從電源正極出發，經過開關、導線和用電器之后，最終要回到電源的負極。故判斷電路連接的時候，我們可以從電源正極開始，手持鉛筆依次勾畫出電流的大致流向。

二、對短路的補充說明

短路有兩種情況。一種是電源正負兩極之間沒有用電器，而用導線直接把正負兩極連接起來的電源短路。這種情況下，發生短路的電路中電流會很大，很可能燒壞電源，這是絕對不允許的。另一種是部分電路被短路的局部短路，可以用來控制某一段電路中電流的有無，是允許的。如圖2-1-2所示，如果開關S斷開，L1和L2是通路，兩燈都亮；如果閉合開關S，L1亮而L2不亮，即L1仍是通路而L2被短路（電源沒有被短路）。

典例精析

例題1. 如圖2-1-3所示，若只讓燈L1發光，應閉合開關______，斷開開關______；如果開關S1和開關S3同時閉合，會出現______情況，這是不允許的。

【思路點撥】若只讓L1發光，應該有電流從電源正極出發流過燈L1后再回到電源負極，從而可以看到只能閉合開關S2才能實現這樣的目的；開關S1和開關S3同時閉合的時候，導線直接把電源正、負兩極連接起來，電流就不經過用電器而直接回到電源負極了，屬于電源短路，這種情況要避免。

【答案】S2　S1和S3　電源短路

例題2. 圖2-1-4所示的實物電路圖中，閉合開關后可以使小燈泡發光的正確電路是（?。?。

【思路點撥】一個完整的電路由電源、開關、導線、用電器四部分構成。且在開關閉合之后，它們要形成閉合回路，所以我們檢查電路的時候，就依據這樣的標準來判斷。A圖，兩個電池沒有連接；B圖，開關一閉合，導線就把電源正負極直接連接起來，造成短路；D圖，燈泡沒有連入電路之中，開關一閉合，導線就把電源正負極直接連接起來，造成短路。

【答案】C

典題精練

1. 用帶負電的物體去靠近一個用細絲線懸掛著的通草小球時，若通草小球被吸引，則該通草小球（　）。

A. 一定帶負電

B. 一定不帶電

C. 一定帶正電

D. 可能帶正電，也可能不帶電

2. 如圖2-1-5所示的電路中，當開關閉合后，在金屬夾A，B之間分別接入硬幣、鉛筆芯、橡皮和塑料尺，小燈泡都能發光的是（?。?。

A. 接入硬幣和橡皮

B. 接入塑料尺和鉛筆芯

C. 接入硬幣和鉛筆芯

D. 接入橡皮和塑料尺

3. （多選）下列說法中正確的是（?。?。

A. 電荷的定向移動形成電流

B. 有電源就有電流

C. 電荷定向移動方向就是電流方向

D. 金屬導體中電流的方向和自由電子實際移動的方向相反

4. 電路中提供電能的是______，消耗電能的是______，輸送電能的是______，控制輸送電能的是______。任何情況下都不能不經過______而把電源的兩端直接連在一起。

5. 如圖2-1-6所示的電路中，哪個圖是完整的？不完整的圖各缺少什么？

6. 在連接電路的過程中，下列幾種做法沒有必要的是（?。?/p>

A. 斷開開關按電路圖連接元件

B. 開關必須靠近電源的正極

C. 各個接線點一定要連接牢固

D. 全部連接完后，再對照電路圖檢查，無誤后再閉合開關

7. 下列電路圖與實物圖（見圖2-1-7）一致的是（?。?/p>

8. 如圖2-1-8所示，開關S閉合時，可能發生的現象是（?。?/p>

A. L1被燒壞

B. L1、L2均不發光

C. 電池被燒壞

D. L2被燒壞

9. 如圖2-1-9所示是一個錯誤的電路，要把它改成正確的電路，可采用的辦法是（　）。

A. 在電路中的A點接一開關

B. 去掉電燈L1

C. 去掉開關S所在的支路，斷開A點，接入一個開關

D. 去掉電燈L2

10. 根據圖2-1-10所示的電路圖，畫線連接實物圖。

中考真題

真題1. （福建龍巖）四個懸掛著的帶電通草小球，相互作用情況如圖2-1-11所示，那么D球（　）。

A. 帶與A球不同種的電荷

B. 帶與B球不同種的電荷

C. 帶與C球不同種的電荷

D. 一定帶正電荷

真題2. （廣東深圳）高鐵每節車廂都有兩間洗手間，只有當兩間洗手間的門都關上時（每扇門的插銷都相當于一個開關），車廂中指示牌內的指示燈才會發光提示旅客“洗手間有人”。圖2-1-12所示的電路圖中，能實現上述功能的是（　）。