2020中考物理知识精选专题15-1电流和电路精析和练习（附解析）

1 专题 15.1 电流和电路丨知识精析丨挖空练 ★知识点一：两种电荷 1．物体带电：摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质，我们就说物体 。带电物体（带电体）的基 本性质：吸引轻小物体（轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等）。 2．使物体带电的方法 ①摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电叫 。原因：不同物质原子核束缚 的本领不同。 实质：电荷从一个物体 到另一个物体使正负电荷分开；能的转化：机械能→电能。 ②接触带电：物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。 ③感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。 3．两种电荷：（1）正电荷：用丝绸摩擦过的 所带的电；实质：物质中的原子 电子。 （2）负电荷：用毛皮摩擦过的 所带的电；实质：物质中的原子 多余的电子。 4．电荷间的相互作用：同种电荷相互 ，异种电荷相互 。 5．验电器：（1）作用：检验物体是否带电和物体带电多少（带电多，金属箔张开角度大）。（2）原 理：同种电荷相互排斥。 6．电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电量；在国际单位制中，电量单位是 ，简称为库，符 号是 。 元电荷（e）：在各种带电微粒中，电子电量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷；元电荷也 是物理学的基本常数之一，常用符号 e 表示。基本电荷 e＝1.6021892×10-19 库仑，是一个电子或一个质子 所带的电荷量，任何带电体所带电荷都是 e 的整数倍。 7．中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。 扩展：①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。②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显不出电性。 8．导体： 导电的物体。常见材料：金属、石墨（铅笔芯）、人体、大地、酸碱盐溶液、含杂质的 水。导电原因：导体中有大量可以 的电荷。 说明：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、负离子都参与定 向运动。2 9．绝缘体： （不善于）导电的物体。常见材料：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。不善于导电 的原因：没有可以自由移动的电荷。 10．“导电”与“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是 电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。 11．导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。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的束缚变为自由电荷。 12.半导体：导电能力介于导体与半导体之间的物体。常见材料：锗、硅等。 【真题跟踪一】（2019·武威）被甲材料摩擦过的乙棒与被毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥，则乙棒带 ______电荷（选填“正”或“负”），是因为乙棒在摩擦过程中______电子（选填“得到”或“失去”）。 【答案】负；得到。 【解析】橡胶棒和毛皮摩擦过程中，橡胶棒得到电子带负电荷，毛皮失去电子带正电荷；乙棒与橡胶 棒相互排斥，说明乙棒带负电，是因为乙棒在摩擦过程中得到电子造成的。 故答案为：负；得到。 【真题跟踪二】（2019·贵港）某同学用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近悬挂着的泡沬小球，发现泡沬小球 被排斥。泡沬小球被排斥的原因是________种电荷相互排斥，由此可知泡沬小球一定带________电。 【答案】同；正。 【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，带正电的玻璃棒跟泡沫小球相互排斥，说明泡沫小球跟玻璃 棒带同种电荷，所以泡沫小球一定带正电。 【真题跟踪三】（2019·湘潭）如图所示的物品中，通常情况下属于导体的是（　　）。 A． 木铲 B． 不锈钢锅 C． 玻璃杯 D． 陶瓷盘 【答案】B。 【解析】ACD、木铲、玻璃杯和陶瓷盘都不容易导电，属于绝缘体，故 ACD 不符合题意； B、不锈钢锅是由金属制成的，是导体，故 B 符合题意；故选 B。3 ★知识点二：电流和电路 1．电流形成：电荷的 形成电流。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐 的水溶液来讲，正负离子定向移动形成电流。 2．电流方向：把 移动的方向规定为电流的方向。在电源外部，电流的方向从电源的正极到负 极。电流的方向与自由电子定向移动的方向 。 3．获得持续电流的条件：①电路中有电源、②电路为通路。 4.电流的单位：在国际单位制中，电流单位是 ，简称安，用符号 表示；电流常用单位还有：毫 安（mA）、微安（μA）；换算关系：1A= mA，1mA= μA。 一些常见的电流值：家用电冰箱的电流约为 1A，家用空调的电流约为 5A，计算器中电流约为 100μA， 手电筒中的电流约为 200mA 等。 5.电流的三种效应：1）电流的 ，如白炽灯，电饭锅等；2）电流的 ，如电铃等；3）电流 的 ，如电解、电镀等。 注：电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在，这里体现了转换法的科学 思想。 6.电路：用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。 7．三种电路状态：①通路：接通的电路；②开路：断开的电路，也叫断路；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，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。 8．电路组成： ②用电器：用电来工作的设备。工作时：将电能→其他形式的能。 ③开关：控制电路的通断。 ④导线：输送电能。4 9．电路图：用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。 【真题跟踪一】（2019·遂宁）公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关（用 S1、S2 表示）当乘客 按下任意一个开关时，电铃响起，提醒司机有乘客要下车；待车停稳后，同时按下控制电动机的开关 S，后 门打开，乘客才能下车、下列四个电路设计符合要求的是（　　）。 A. B. C. D. 【答案】C。 【解析】A、由图知，只有闭合开关 S，且乘客按下任意一个开关时，电铃才能响起，不符合题意； B、由图知，只有乘客同时按下前后门的开关时，电铃才能响起，不符合题意； C、由图知，当乘客按下任意一个开关时，电铃响起；同时按下控制电动机的开关 S，后门打开，符合 题意； D、由图知，只有闭合开关 S，电铃才能响起；乘客按下任意一个开关时，电动机工作，车门打开，不 符合题意。故选 C。 【真题跟踪二】（2019·岳阳）为保障安全，滚筒洗衣机内设置了电源开关 S1 和安全开关 S2．当洗衣 机门关上，S2 自动闭合，再闭合电源开关 S1 洗衣机才能正常工作。下列简易原理图符合要求的是（　　）。 【答案】C。 【解析】A、由图知，闭合开关 S2 后，电动机即开始工作，再闭合 S1 后会造成电源短路，故 A 不符合 要求； B、由图知，两开关并联，所以两开关只要有一个开关闭合电动机都会工作，故 B 不符合题意； C、由图知，S2 闭合后电动机不工作，再闭合开关 S1 电动机才开始工作，故 C 符合题意； D、由图知，闭合开关 S1 后，电动机即开始工作，再闭合 S2 后会造成电源短路，故 D 不符合要求。故 选 C。 【真题跟踪三】（2018·北京）下列说法中正确的是（ ）。 A. 同种电荷相互排斥； 5 B. 光是电磁波； C. 电荷的移动形成电流； D. 负电荷定向移动的方向就是电流的方向 【答案】AB。 【解析】（1）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；故 A 的说法正确。 （2）光是电磁波的一种，光具有电磁波的性质，故 B 的说法正确。 （3）电荷的定向移动形成了电流，只说电荷的移动形成电流是不科学的，故 C 的说法错误。 （4）规定正电荷移动的方向作为电流的方向，所以负电荷移动的方向是电流的反方向；故 D 的说法错 误。正确答案是 AB。 ★知识点三：串联和并联 1.串联电路：把元件 连接起来的电路叫串联；电路中只有一条电流路径，一处段开所有用电 器都停止工作。 2.并联电路：把元件 的连接起来的电路；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。如：家庭中所有用电器的连接都是并联。图（2）是两个灯泡并联的电路。 3.识别电路串、并联的常用方法 ⑴电流分析法：在识别电路时，电流：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器串联； 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。 ⑵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。 ⑶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。 ⑷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。 ⑸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。 【真题跟踪一】（2019·菏泽）下列电路中两个灯泡都能够独立工作的是（　　）。6 A． B． C． D 【答案】B。 【解析】A、当两开关同时闭合，两个灯泡同时工作；只闭合 s，上面灯泡单独工作，但下面的灯泡不 能单独工作，故 A 不符合题意； B、当三开关同时闭合，两个灯泡同时工作；只闭合 s 和 s1，上面灯泡单独工作；只闭合 s 和 s2，下面 灯泡单独工作，故 B 符合题意； C、闭合开关 s，两个灯泡同时工作，但不能让两个灯泡单独工作，故 C 不符合题意； D、当两开关同时闭合，两个灯泡同时工作；只闭合 s，下面灯泡单独工作，但上面的灯泡不能单独工 作，故 D 不符合题意。故选 B。 【真题跟踪二】（2018·临沂）小明家所在的小区安装了自动售水机。售水机既可以通过刷卡闭合“感 应开关”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭合“投币开关”，接通供水电机取水；光线较暗时“光 控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明。以下简化电路符合要求的是（　）。 A． B． C． D． 【答案】A。 【解析】由题知，售水机既可以通过刷卡闭合“感应开关”，接通供水电机取水，也可以通过投币闭 合“投币开关”，这说明刷卡和投币互不影响，故感应开关和投币开关应是并联的。 光线较暗时“光控开关”自动闭合，接通灯泡提供照明，这说明灯泡能独立工作，故灯泡与电动机是 并联的；结合图示可知，只有 A 符合题意，BCD 不符合题意。故选 A。 【真题跟踪三】（2017·德州）小强把台灯的插头插在如图所示的插座上，插座上有一个开关 S1 和一 个指示灯 L1（相当于电阻很大的灯泡）。台灯开关和灯泡用 S2、L2 表示；当只闭合 S2 时，台灯不发光，当 闭合 S1 时，指示灯发光，再闭合 S2 时，台灯发光；如果指示灯损坏，S1 和 S2 时都闭合，台灯也能发光，如 图中设计的电路符合要求的是（　）。7 【答案】B。 【解析】A：当闭合开关 Sl、断开 S2 时，灯泡 L1 不亮，所以不符合题意。 B：当闭合开关 Sl、断开 S2 时，灯泡 L1 亮，当闭合开关 S2、断开 S1 时，灯泡都不亮，当 Sl、S2 都闭合 时，两灯都亮，图中两灯并联，所以如果指示灯损坏，L2 不受影响，还能发光，符合题意。 C：当闭合开关 S2、断开 S1 时，灯泡 L2 亮，所以不符合题意。 D：当闭合开关 S2、断开 S1 时，两灯泡都亮，所以不符合题意。故选 B。 ★知识点四：电流测量 （1）测量仪器：电流表。 ①定义：用来测量电流大小的仪表叫电流表。常用电流表叫磁式电流表（亦称磁电式表头，由于测量 的需要不同，电流表可分为安培表、毫安表和微安表。 ②特点：其内阻很小，可视为 ，接入电路中不影响电路中电流大小。 （2）测量方法： （一）读数时应做到“两看清”即看清接线柱上标的 ，看清每大格电流值和每小格电流值。 （二）使用时规则：两要、两不要。①电流表要 在电路中；②电流要从电流表的 接线柱 流入， 接线柱流出，否则指针反偏。 ③被测电流不要超过电流表的 。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，甚至表被烧坏。 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，用开关试触，若被 测电流在 0.6A～3A 可测量，若被测电流小于 0.6A，则换用小的量程，若被测电流大于 3A 则换用更大量程的 电流表。 ④绝对不要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 【真题跟踪一】（2018•台州）某同学用铅笔芯（主要成分是碳）自制简易爱迪生灯泡。他将直径 0.5 毫米的铅笔芯两端接上导线，放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中（如图甲），连接 12 伏电源和电流表， 闭合开关，铅笔芯发出黄光并渐渐变亮，稍后渐渐变暗。断开电路，发现澄清石灰水变浑浊，铅笔芯明显 变细。继续通电，铅笔芯烧断掉落。 （1）某时刻，电流表的示数如图乙所示，为　 　安。 （2）请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。 （3）瓶中的石灰水可起到　 　作用。 （4）实验中，铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是　 　。 【答案】（1）1.5；（2）见上图；（3）瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体，也能防 止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂；（4）铅笔芯在燃烧过程中变细，横截面积变小，电阻变大，由于电源电 压不变，根据 P= 可得，铅笔芯的实际功率变小，所以变暗。 【解析】（1）电流表的量程为 0﹣3A，分度值为 0.1A，示数为 1.5A。 （2）电路中需要用电流的大小反映出电阻的大小，故需要电流表，电路如下图所示： （3）铅笔芯在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热，瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化 碳气体，也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂。 （4）铅笔芯在燃烧过程中变细，横截面积变小，电阻变大，由于电源电压不变，根据 P= 可得，铅 笔芯的实际功率变小，所以变暗。9 故答案为：（1）1.5；（2）见上图；（3）瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体，也能 防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂；（4）铅笔芯在燃烧过程中变细，横截面积变小，电阻变大，由于电源 电压不变，根据 P= 可得，铅笔芯的实际功率变小，所以变暗。 【真题跟踪二】(2018·绵阳）在“测量小灯泡的电功率”实验中，已知待测小灯泡的额定电压为 3.8V， 额定电功率估计在 0.9W 左右。可供选择的电流表有：A1（量程 0﹣0.3A），A2（量程 0﹣3A）。 （1）连接电路时，应选用的电流表是　 　（选填“A1”或“A2”）。 （2）图甲是某小组连接的实物电路图。图中有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并在图 中改正。 （3）改正错误后，闭合开关，移动滑动变阻器画片，当电压表示数为 0.3V 时，电流表示数如图乙所 示，此时小灯泡的电功率是　 　W。 （4）不用电流表，另增加两只开关和一个阻值为 12Ω 的定值电阻 R0，该小组设计了如图丙所示的电 路图，测量小灯泡的额定功率。正确连接电路后，断开 S3，闭合 S1、S2，调节滑动变阻器，让电压表示数 为 3.8V；然后只断开 S2，再闭合 S3，读出电压表示数为 6.5V。则测得小灯泡的额定功率是　 　W。 【考点啊啊女】（1）A1；（2）如上；（3）0.054；（4）0.855。 【解析】（1）已知待测小灯泡的额定电压为 3.8V，额定电功率估计在 0.9W 左右，根据 P=UI，灯的额 定电流约为：I= = ≈0.24A，连接电路时，应选用的电流表是 A1。 （2）原电路中，电压表与电流表串联后与灯并联是错误的，电压表应与灯并联，电流表与灯串联，如 下所示：10 （3）当电压表示数为 0.3V 时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为 0.01A，电流大 小为 0.18A，此时小灯泡的电功率是：P=UI=0.3V×0.18A=0.054W。 （4）第 2 次操作中，电压表定值电阻与灯的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作， 根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压为 6.5V﹣3.8V=2.7V，由欧姆定律可求出灯的额定电流：I= = =0.225A， 灯的额定功率：P=UI=3.8V×0.225A=0.855W。 故答案为：（1）A1；（2）如上；（3）0.054；（4）0.855。 【真题跟踪三】（2017•临沂）以下估测值中，最符合实际的是（　　）。 A．一枚 1 元硬币的质量约 6g； B．蜗牛爬行的速度约 0.5 m/s； C．家用电风扇正常工作的电流约 3.2A；D．多数人脉搏跳动 100 次用时约 15min 【答案】A。 【解析】参考一个鸡蛋约 50 g，一枚 1 元硬币的质量约 6 g，故 A 符合实际；若蜗牛爬行的速度为 0.5 m/s，按这样计算，2 s 爬行 1 m，故 B 是不符合实际的；若家用电风扇正常工作的电流 3.2 A，那它的额定 功率为 704 W，正常工作 1 小时耗电 0.7 度，故 C 不符合实际；多数人 1 min 脉搏跳动约 60~80 次，故 D 不 符合实际；综上选 A。 ★知识点五：串并联电路电流规律 1.串联电路的电流规律：串联电路中各处电流都 ；公式：I=I1=I2(用电器越多，亮度越低)。 2.并联电路的电流规律：并联电路中总电流等于各支路中电流 ；公式：I=I1+I2(用电器越多，干路 电流越大)。 【真题跟踪一】（2018·北京）图中所示的电路中，电阻阻值 R1 I2 C. U1 = U2 D. U1 > U2 【考点】A。 【解析】图中，两个电阻串联，故其电流 I1=I2；故 A 正确；B 错误。 因为电阻阻值 R1