电流和电路
一、电流
1、电流: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)
2、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)
3、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。
要点诠释:
1、在理解电流的形成时,要知道,电荷包括正电荷和负电荷。
也就是说,正电荷的定向移动,能形成电流。
负电荷的定向移动也能形成电流。
“定向”是指电荷必须沿一定的方向移动才能形成电流,如果电荷的移动是杂乱无章地向各个方向移动,此时,电荷虽在移动,但是却不能形成电流。
2、正、负电荷的定向移动都可以形成电流。
按照电流方向的定义,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
在金属导体中主要是自由电子(负电荷)的定向移动形成电流,因此金属导体中电流的方向和自由电子定向移动的方向相反。
3、在酸、碱、盐的水溶液中存在大量可自由移动的正、负离子,在酸、碱、盐的水溶液中正、负离子的的定向移动形成电流。
二、电路的构成:
1、电路: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、产生持续电流的条件:(1)有电源(2)闭合电路
要点诠释:
1、电源:提供电能的装置,能把其他形式的能转化为电能。
如:各种电池、发电机等。
2、用电器:消耗电能的装置,能把电能转化为其他形式的能。
如:灯泡、电动机、蜂鸣器等。
3、开关:控制电路的通断。
4、导线:连接电路,输送电能。
三、电路图
1、几种常用的元件及其符号:
2、电路图:用符号表示电路连接的图。
3、画电路图要注意以下几点:
(1)合理安排电路元件的位置,使之均匀分布在电路中,元件符号不能画在电路的拐角处;
(2)电路图最好画成长方形,导线要画直,拐角要画成直角;
(3)最好从电源的正极出发,沿电流的方向依次画,在电路图中导线无长短之分的原则。
四、通路断路短路:
电路的三种状态:
要点诠释:
1、短路分为电源被短路和用电器被短路,电源短路如图甲所示,电流经过外加导线,而绕过了两个灯泡,两个灯泡都不亮。
2、用电器被短路如图乙所示,用导线把接到灯泡两端,电流流经外加导线而绕过了小灯泡,小灯泡不发光,LED发光。
例题
一、电流
1.下列关于电流的说法正确的是()
A、只有正电荷的移动,才能形成电流
B、只有自由电子的移动,才能形成电流
C、正电荷定向移动的方向为电流方向
D、负电荷定向移动的方向为电流方向
【思路】(1)电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷;也可以是正、负电荷同时向相反方向移动形成;(2)物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
【答案】C
【解析】电荷的定向移动形成电流,移动的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正负电荷同时定向移动。
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
在电路中电流从电源的正极流出,经用电器、开关、导线流入电源的负极。
【总结】熟练掌握电流的成因和电流方向的规定是选择正确答案的关键,要知道电荷的定向移动既可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以正、负电荷同时定向移动。
【变式】如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。
用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中()
A、电流方向由A到B
B、电流方向由B到A
C、有电流但方向无法确定
D、始终无电流
【答案】B
二、电路
2.小明居住的帝都花园中有很多路灯,晚上没有行人时,灯仍然亮着。
他想:能不能在晚上没有行人
通过时,路灯能自动熄灭呢?通过查资料知道有一种“光控开关(天黑时自动闭合,天亮时自动断开);还有一种“声控开关”(有声音时自动闭合,一分钟后,若再无声音就自动断开)。
小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路: (1)白天路灯不亮
(2)晚上有人走动发出声音时,路灯自动亮起来,一分钟后,若再无声音就自动断开 请判断小明设计的电路图是图中的( )
【答案】D
【解析】A 选项只要光控开关闭合,电灯就会亮,不符合题意;B 选项光控开关和声控开关是并联的,光暗到一定程度或者有声音时都能使电灯发光,不符合题意;C 只要声控开关闭合,电灯就会亮,不符合题意;D 选项光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光,符合题意。
【总结】开关控制用电器时开关和用电器是串联的,用电器和用电器之间是并联的;根据实际需要学会设计串联电路和并联电路。
【变式】某种电脑键盘清洁器有两个开关,开关S 1只控制照明用的小灯泡L ,开关S 2只控制吸尘用的电动机M 。
在图所示的四个电路图中,符合上述要求的是( )
【答案】D
3.(2013南京)如图所示,电路元件及导线连接均完好,闭合开关S 1、S 2,则( ) A .L 1不能发光,L 2能发光 B .L 1能发光,L 2不能发光 C .L 1、L 2都能发光 D .L 1、L 2都不能发光
【答案】B
【解析】闭合开关S 1、S 2,电路为L 1的基本电路,L 2被短路,故L 1能发光,L 2不能发光。
【总结升华】根据电路图可知,闭合开关S 1、S 2,电路为L 1的基本电路,L 2被短路。
A B C D。