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专题14 电流、电路、电压和电阻
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静电现象、电流、电路、电压和电阻是识别电路的基础，电路的识别和连线、电路故障分析是中考物理考查频率较高的知识点。本专题是中学物理电路模块的基础，考生务必掌握。
一、电荷 1．摩擦起电 （1）定义：用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。 （2）实质：摩擦起电的实质是电子的转移。不同物质的原子核束缚电子的本领不同；当两个物体互相摩擦时，束缚电子本领弱的物体就会失去电子带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。 2．带电体的性质：吸引轻小物体。 3．两种电荷： （1）正电荷：规定绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷。 （2）负电荷：规定毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷为负电荷。 （3）两种电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 4．验电器：验电器的工作原理是同种电荷相斥，故只能检验物体是否带电，不能检验物体带何种电荷；若要检验物体带何种电荷，可用一个已知电性的物体去接触验电器的金属球，看验电器箔片的张合情况。 ◆只有两种不同物质组成的物体相互摩擦时，物体才会带上电荷。 ◆实质：摩擦起电、接触起电、电中和的实质都是电子的转移。 ◆小窍门：带电体和另一物体相吸，另一物体可能带和带电体异种的电荷，也可能是不带电的轻小物体。 ◆小窍门：判断物体是否带电的方法 ◆小窍门：相互作用的两种情况
二、导体、绝缘体、半导体和超导体 1．导体：容易导电的物体。举例：金属、人体、大地、石墨、盐的水溶液等。 2．绝缘体：不容易导电的物体。举例：橡胶、玻璃、塑料等。 3．半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物体。举例：生活中的二极管、三极管等。 4．超导体：温度在临界温度及以下时，电阻变为零的物体。应用：制作电动机线圈、输电导线等。 ◆小窍门在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚，而在金属内部自由移动，这种电子叫自由电子。金属导电，靠的就是自由电子。盐的水溶液是靠自由离子导电的。
三、电路和电流 1．组成：电路由电源（提供电能）、用电器（消耗电能，把电能转化为其他形式的能）、导线（输送电能）和开关（控制电路）等元件组成。 2．电路的两种接法：串联和并联。 3．电路的三种状态：通路、断路、短路。 （1）通路：人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫通路。 （2）断路：电路中如果某处被切断，电路中就不会有电流流过，这种情况叫断路。 （3）短路：包括电源短路和局部短路。 a．电源短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来，这种情况下电源被短路，可能把电源烧坏，甚至引发火灾，这种情况是绝对不允许的。 b．局部短路：如果电路是接通的，但用电器两端被导线直接连通，这种情况下该用电器被短路。 4．电流：电荷的定向移动形成电流。通常用字母I表示。 （1）电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；在电源外部，电流从电源的正极流向负极。 （2）单位及换算：基本单位是安培，简称安，符号是A；常用的还有毫安（mA）、微安（μA）；1 A=1000mA，1 mA=1 000μA。 （3）导体内有大量可自由移动的电荷。绝缘体内几乎没有可以自由移动的电荷。 ◆金属导体中的自由电子定向移动；酸、碱、盐水溶液中正、负离子同时向相反的方向定向移动；要得到持续的电流必须在闭合电路中有电源。 ◆常见的电流值： 节能灯中的电流约为0.1 A； 电冰箱中的电流为0.5~1 A； 电视机中的电流为0.3~0.8 A； 空调中的电流为4~9 A。 ◆常用的元件和符号
四、电压和电阻 1．电压：使电路中形成电流的原因。 （1）作用：可以使自由电荷定向移动形成电流。通常用字母U表示电压。 （2）单位及其换算：常用单位是伏特，简称伏，符号V；常用的还有千伏（kV）、毫伏（mV）。1 kV =1 000 V，1 mV =0.001V。 2．电阻：表示导体对电流的阻碍作用。 （1）定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，通常用字母R表示。 （2）单位及其换算：常用单位是欧姆（Ω），简称欧。 常用的单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）；1 MΩ=1000kΩ，1 kΩ=1 000 Ω。 （3）影响因素：电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关。相同材料制成的导体，在同一温度下，长度越短，横截面积越大，电阻越小。 3．滑动变阻器 （1）原理：通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻。 （2）识别铭牌：如某滑动变阻器上标有“25 Ω　1 A”字样，“25 Ω”表示滑动变阻器可以接入电路的最大阻值为25Ω，“1 A”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A。 ◆家庭电路的电压是220 V，对人体的安全电压为不高于36 V。 ◆常见的电压值： 一节干电池的电压为1.5 V； 一节蓄电池的电压为2 V； 一块手机电池的电压为3.7 V； 家庭电路的电压为220 V。 ◆电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积和温度有关。 ◆滑动变阻器使用要点： a．闭合开关前，滑片应处于阻值最大处。 b．接线柱应遵循 “一上一下”的原则接入电路；若同时将上面两个接线柱接入电路，则滑动变阻器相当于一根导线；若同时将下面两个接线柱接入电路，则滑动变阻器相当于一个定值电阻。
五、电路故障分析 1．电流表和电压表 电表符号连接接电源两端常用量程内阻电流表串联不能0.6 A、3 A很小，相当于短路电压表并联能3 V、15 V很大，相当于断路
2．电路故障分析的思路 A．认真审题，判断电路各元件的连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件； B．根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路； C．根据电表示数的变化分析找出故障位置。 3．电路故障一般为短路或断路，具体判断方法如下： （1）根据电流表的情况判断：电流表无示数，可能是从电流表两接线柱到电源两极间某处断路，也可能是电流表被短路。 （2）根据电压表的情况判断： A．电压表有示数，可以肯定从电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路，有可能是与电压表并联的部分电路出现断路； B．电压表无示数，可能是从电压表两接线柱到电源两极间的电路某处断路，也可能是与电压表并联的部分电路被短路。 ◆电流表和电压表使用方法相同点 （1）使用前调零； （2）读数时看清量程和分度值； （3）电流从正接线柱流入，负接线柱流出； （4）测量值不能超过其量程。 ◆小窍门电表量程的选择： （1）估计被测电路中电流、电压的大小； （2）不能估计的情况下，选较大量程的接线柱，并用开关试触； （3）如果被测电流、电压在较小的量程，内则使用较小量程的电表，以减小误差。
常考题型分析
命题角度 　静电现象
【典例1】小明对毛皮与橡胶棒摩擦这一过程中，涉及的物理知识说法正确的是 A．毛皮与橡胶棒摩擦起电是创造了电荷 B．毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体 C．毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体会互相吸引 D．橡胶棒能带上电荷，说明橡胶棒是导体 【解题思路】（1）摩擦起电并不是创造了电荷，而是电子发生了转移；（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；（3）同种电荷相互排斥；（4）橡胶棒是绝缘体。
【答案】B 【解析】A、摩擦起电的过程就是电荷转移的过程，而不是创造了电荷，故A错误；B、用毛皮摩擦过的橡胶棒是带电体，因此能够吸引轻小物体，故B正确；C、由于橡胶棒的原子核束缚核外电子的本领强，会从毛皮夺得电子，即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒，所以橡胶棒因有多余的电子带负电，橡胶棒靠近带负电的物体会互相排斥，故C错误；D、导体和绝缘体都能带电，橡胶棒能带上电荷，不能说明橡胶棒是导体，故D错误。 ◆备考指导 1．电子转移：电子由对原子核束缚弱的物体向束缚强的物体转移。2．带电种类： （1）失去电子的物体带正电； （2）得到电子的物体带负电。 ◆注意：1．接触带电的实质也是电子的转移；2．电子移动所形成的短暂电流方向与电子移动方向相反。
【典例2】用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，由此可鉴定 A．小球一定带正电 B．小球一定带负电 C．小球可能带负电，也可能带正电 D．小球一定不带电 【解题思路】
【答案】B 【解析】因为用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，且橡胶棒与小球排斥，说明橡胶棒与小球带同种电荷，即小球也带负电，故选B． ◆小窍门判断物体是否带电方法 1．利用带电体的性质：如果能吸引轻小物体，则该物体带电。 2．利用电荷间的相互作用规律： （1）相互排斥：两物体带同种电荷； （2）相互吸引：两物体带异种电荷或其中一个不带电、一个带电。 3．利用验电器：金属箔片张开一定的角度，说明物体带电。
【典例3】如图所示，先后将不同材料接在电路的A、B两点间，闭合开关，能使小灯泡发光的是 A．干木条 B．铜丝 C．塑料棒 D．陶瓷棒 【解题思路】常见的绝缘体包括玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等；常见的导体包括金属、人体、大地、盐水等。
【答案】B 【解析】干木条属于绝缘体，所以，不能使小灯泡发光，故A错误；铜丝是导电，能使小灯泡发光，故B正确；塑料袋不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故C错误；陶瓷棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故D错误。 ◆备考指导能够区分导体、绝缘体、半导体和超导体。
1．芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是
A．导体 B．半导体C．绝缘体 D．超导体
【答案】B
【解析】电子芯片是由半导体硅制成的，故B正确，ACD错误。
2．在探究“电荷间的相互作用”的实验中，用绝缘细线悬挂两个小球，静止时的状态如图所示。下列判断正确的是
A．两球一定带同种电荷
B．两球可能带异种电荷
C．两球可能一个带电，一个不带电
D．两球均只受两个力
【答案】A
【解析】A．同种电荷互相排斥，两带电小球表现出排斥现象，故A正确；B．异种电荷互相吸引，两带电小球没有吸引紧贴，故B错误；C．带电体会吸引不带电的物体，若一个带电一个不带电，则两球会相互吸引紧贴，故C错误；D．由受力分析可得，两小球均受到重力、绳子给的拉力、小球所带同种电荷间的排斥力，故两球均受三个力，故D错误。
3．甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲
A．一定带正电荷B．一定带负电荷C．可能带负电荷D．可能带正电荷
【答案】C
【解析】根据电荷间的作用规律和带电体具有吸引轻小物体的性质解答。如图乙、丙相互排斥，因为同种电荷排斥，已知丙带正电荷，所以乙也带正电；如图甲、乙相互吸引，因为异种电荷相互吸引，所以甲可能带负电；又因为带电体有吸引轻小物体的性质，所以甲也可能不带电。故C正确，ABD错误。
【点睛】重点是电荷间的相互作用规律，解题不难，但容易出现错误，必要时可以将题目中的带电情况标在图上，则带电情况就很容易区分了。
4．自然界中只有_________种电荷：在晴朗干燥的冬日，用塑料梳子梳干燥头发，头发会随着梳子“飘”起来，是因为摩擦让梳子和头发带上________（选填“同种”或“异种”）电荷。
【答案】两异种
【解析】自然界只存在两种电荷。一种正电荷，一种负电荷。用塑料梳子梳干燥头发，梳子和头发相互摩擦，梳子和头发带异种电荷，异种电荷相互吸引。
5．同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。磁极间的相互作用是通过磁场发生的，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。电荷间的相互作用是通过什么发生的呢？请提出你的猜想：电荷间的相互作用是通过__________发生的
【答案】电场
【解析】磁极间相互作用与电荷间相互作用有很多相同之处，可以进行类比：两种磁极：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引（磁极间相互作用––通过磁场发生）；两种电荷：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引（电荷间相互作用––通过电场发生）
6．与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是________电，验电器是利用了________的规律制作的。摩擦起电并不是创造了电荷，而是通过摩擦使电子在两个相互接触的物体间发生了________。
【答案】负同种电荷相互排斥转移
【解析】摩擦起电的实质是电子的转移，失去电子的物体因为少了电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余的电子而带负电；与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电；验电器是利用了同种电荷相互排斥的规律制作的；当两种束缚电子的能力不同的物质相互摩擦时，束缚电子能力强的得到电子，束缚电子能力弱的失去电子，所以摩擦起电实质上并不是创造了电荷。只是使电子从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷数目不相等。
7．有甲、乙、丙三个带电小球，已知甲球带正电，当它和不带电的验电器的金属球接触时电流的方向是_________________（选填“从甲到验电器”或“从验电器到甲”）；若甲排斥乙，乙吸引丙，则丙球带__________电。
【答案】从甲到验电器负
【解析】甲球带正电说明甲球已经失去电子而缺少电子，验电器的金属球不带电，金属球中有自由移动的电子。带正电的甲球与不带电的验电器的金属球接触时，金属球的自由电子会转移到甲球上，电流方向与自由电子定向移动的方向相反，所以电流方向是从从甲到验电器。已知甲球带正电，甲排斥乙，根据同种电荷相排斥，所以乙带正电；又因为乙吸引丙，根据异种电荷相吸引，所以丙一定带负电。
命题角度 　电路的识别和连线
【典例4】关于图所示电路的判断，正确的是 A．只闭合开关S1时，灯泡L1、L3并联 B．只闭合开关S2，时，灯泡L2、L3并联 C．只闭合开关S2、S3时，灯泡L2、L3串联 D．闭合所有开关时灯泡L1L2并联，L3短路 【解题思路】串联电路，电流只有一条路径，各元件之间相互影响；并联电路，电流有多条路径，各元件之间互不影响。据此结合题图进行判断。
【答案】D 【解析】由电路图知道，当只闭合开关S1时，电流从电源正极流出后，依次通过L3、S1、L1后回到电源负极，即用电器首尾顺次连接，所以灯泡L1、L3是串联，故A错误；由电路图知道，当只闭合开关S2时，电流从电源正极流出后，依次通过L3、S2、L2回到电源负极，则灯泡L2、L3是串联，故B错误；由电路图知道，当只闭合开关S2、S3时，L3被短路，电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极，故C错误；由电路图知道，当闭合所有开关时，L3被短路，电流从电源正极流出经过S3后分成两支，一支通过L2，另一支通过L1，所以灯泡L1、L2并联，故D正确。 ◆小窍门串、并联电路的识别方法 （1）定义法：若各元件逐个顺次首尾相连，此电路为串联；若各元件“首首相接，尾尾相接”并列地连在电路两点间，此电路为并联。 （2）电流法：若电流只有一条路径为串联；若电流有多条路径则为并联。 （3）拆除法：逐个拆除电路中的用电器，根据其他用电器中有无电流通过来识别电路的连接方式。
【典例5】用笔画线代替导线，按照如图所示的电路图，将图中各元件连接起来。（灯泡L1中的电流约为0.7 A，导线不允许交叉） 【解题思路】分析电路的连接及开关的作用和电流表测量的对象，根据并联电路电流的规律确定电流表选用的量程，与待测电路串联，根据电路图连接实物图，注意电流从电流表正接线柱流入，各元件顺序与电路图一一对应。 ◆备考指导实物图连接步骤：通常采用“先串后并，由正到负”的顺序进行连接，具体如下： 明确电路的连接和各开关的控制作用 1．串联：从电源正极出发顺次连接(画)到负极； 2．并联：先连(画)含电路元件最多的支路，明确分流点、汇流点，再将剩余元件并到相应位置。 注意：若含电表、滑动变阻器，除正确连接外，还要注意电表量程的选择。
【答案】如图所示 【解析】电路中，两灯并联，开关S2与灯L2串联，只控制灯L2；S1控制整个电路，因灯泡L1中的电流约为0.7A，根据并联电路电流的规律，干路电流一定大于0.7A，故电流表选用大量程串联在干路中，根据电路图连接实物图，如答案图所示。
1．在参观人民检察院未成年人法治教育基地时，小明发现，在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片。下列有关分析正确的是
A．两个模块相当于开关，彼此串联
B．同个模块相当于开关，彼此并联
C．两个模块相当于电源，彼此并联
D．两个模块相当于电源，彼此串联
【答案】B
【解析】脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片，其中两个模块相当于两个开关，与模块相连的电视能够独立工作，所以两个模块是并联的，故B正确。
2．如图所示的实物电路，关于它的电路图画法正确的是
A． B．C． D．
【答案】C
【解析】由实物图分析，电流由正极出发经过开关后，先分路再进入电流表，则可知为并联电路且电流表仅测量灯泡L2的电流，开关处于干路，故对应电路图如图C所示。
3．小明设计了一个电路，开关断开两灯都不亮，开关闭合两灯均发光，拧下其中一只灯泡，另一只灯泡仍发光，则符合要求的电路是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】分析题意，开关闭合两灯均发光，拧下其中一只灯泡，另一只灯泡仍发光，则两灯泡工作时互不影响，可以判断两灯应并联，开关断开两灯都不亮，闭合两灯均发光，说明开关位于干路，故C正确，故ABD错误。
3．公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮，每一个按钮都是个开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光同时电铃咧提醒司机有人要下车。下列电路图符合上述要求的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，说明这两个开关可以独立工作、互不影响即为并联，且两个开关都位于干路上，由图示电路图可知，AB其中一个开关在支路上，故AB不符合题意，C符合题意。根据题意可知：当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，而D图只有两个开关同时闭合时，灯泡才亮，电铃才响，故D不符合题意。
4．如图所示，下列说法正确的是
A．闭合S2，断开S1、S3，灯L1、L2串联
B．闭合S1、S3，断开S2，灯L1、I2串联
C．闭合S2、S3，断开S1，只有灯L1亮
D．闭合S1、S2，断开S3，只有灯L1亮
【答案】AC
【解析】A．由电路图知道，当闭合S2，断开S1、S3时，灯L1、L2首尾顺次连接，属于串联，故A正确；B．当闭合S1、S3，断开S2时，灯L1、L2首首相连、尾尾相连，属于并联，故B错误；C．当闭合S2、S3，断开S1时，只有灯L1接入电路，灯L2被短路，即只有灯L1亮，故C正确；D．当闭合S1、S2，断开S3时，只有灯L2接入电路，灯L1被短路，即只有灯L2亮，故D错误。
5．如图所示，下列电路图中与实物图一致是
A． B．
C．D．
【答案】A
【解析】由实物图可知，电流从电源的正极出发，经过电流表、灯泡L1，再经过开关，灯泡L2回到负极，电压表并联在电流表、灯泡L1、开关的两端。A、由电路图可知，两灯泡串联，电流从电源的正极出发，经过电流表、灯泡L1，再经过开关，灯泡L2回到负极，电压表并联在电流表、灯泡L1、开关的两端，与实物图符合，故A正确；B、由电路图可知，两灯泡并联，与实物图不符，故B错误；C、由电路图可知，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2两端的电压，实物图中电压表测量灯泡L1两端的电压，与实物图不符，故C错误；D、由电路图可知，两灯泡串联，电压表测量灯泡L2和L1两端的电压，与实物图不符，故D错误。
命题角度 　电路故障分析
【典例6】如图所示，开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。如果电路中只有一处故障，则故障是 A．滑动变阻器断路 B．小灯泡短路 C．电流表短路 D．小灯泡断路 【解题思路】电流表没有示数说明电路是断路，然后再通过电压表示数判断哪里断路。 ◆备考指导常见故障分析 以本题电路题为例：
【答案】A 【解析】如图所示，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的总电流。A．如果变阻器断路，那么电压表就与灯泡串联在电路里；因为电压表的内阻很大，所以它两端的电压就会很大，接近电源电压，而通过电流表的电流很小，因此电流表几乎无示数，故A符合题意；B．如果小灯泡短路，那么电路里只有变阻器R，电压表的示数接近电源电压，电流表的示数非常明显，故B不合题意；C．如果电流表短路，那么电流表就根本没有示数，而不是几乎没有示数，故C不合题意；D．如果小灯泡断路，那么整个电路没有电流，电压表和电流表都没有示数，故D不合题意。 故障灯泡亮暗电流表示数电压表示数灯泡断路不亮无示数无示数灯泡短路不亮有示数示数接近电源电压滑动变阻器断路不亮无示数示数接近电源电压滑动变阻器短路或上面两个接线柱接入电路亮有示数无示数滑动变阻器下面两个接线柱接入电路不亮或很暗有示数且很小有示数且很大
1．如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同。闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表指针偏转明显。则故障原因可能是
A．短路 B．断路 C．短路 D．断路
【答案】A
【解析】电压表示数明显，说明电压表没有短路，L2没有短路，两个小灯泡串联，如果有小灯泡断路，则电路无法接通，不能工作，两个灯泡都不亮。故A符合。
2．如图所示，通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题，下列说法正确的是
A．断开S1和S3，闭合S2时，R1和R2并联
B．断开S1和S3，闭合S2时，电压表量电源电压
C．断开S2，闭合S1和S3时，R1和R2串联
D．断开S1，闭合S2和S3时，R2被短路
【答案】D
【解析】A．断开S1和S3，闭合S2时，R1和R2串联，电压表测R1两端电压，故A错误；B．断开S1和S3，闭合S2时，R1和R2串联，电压表测R1两端电压，故B错误；C．断开S2，闭合S1和S3时，R1和R2并联，故C错误；D．断开S1，闭合S2和S3时，无电流通过R2，R2被短路，故D正确。
3．如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数。一段时间后，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零。若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数。造成此现象的原因可能是
A．甲灯短路 B．甲灯断路 C．乙灯断路 D．丙灯断路
【答案】B
【解析】闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数，则电路是通路，电流表测电路电流，电压表测乙灯的电压，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零，则电路有断路的地方，根据电压表示数为0，可判断乙灯完好，若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，这个表是电流表，另一电表有示数，这个表是电压表，且此时电压表并联在甲的两端，由此可知，甲断路，故B正确。
4．如图所示，电源电压恒定，闭合开关，L1、L2两灯均正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变，假设故障是由其中某只灯泡引起的，则造成此现象的原因可能是
A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路
【答案】D
【解析】两个灯泡是并联的，电流表测量L1的电流，电压表测量L2的电压，也就是测量整个电路的电压（并联电路中各支路的电压等于电源电压）；根据题意可知，原来L1、L2两灯均正常发光，电流表和电压表均有示数；过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变；AB、如果L1短路或L2短路，整个电路都会短路，电源会被烧坏，电压表的示数减小为0，故AB都错误；C、如果L1断路，电流表没有示数，不符合题意，故C错误；D、如果L2断路，L2不发光，根据并联电路的特点可知L1的支路不受影响，L1仍然发光，电流表示数不变，此时电压表测量电源电压，其示数也不变，故D正确。(
专题14 电流、电路、电压和电阻
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静电现象、电流、电路、电压和电阻是识别电路的基础，电路的识别和连线、电路故障分析是中考物理考查频率较高的知识点。本专题是中学物理电路模块的基础，考生务必掌握。
一、电荷 1．摩擦起电 （1）定义：用摩擦的方法使物体带电，叫摩擦起电。 （2）实质：摩擦起电的实质是电子的转移。不同物质的原子核束缚电子的本领不同；当两个物体互相摩擦时，束缚电子本领弱的物体就会失去电子带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。 2．带电体的性质：吸引轻小物体。 3．两种电荷： （1）正电荷：规定绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷。 （2）负电荷：规定毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷为负电荷。 （3）两种电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 4．验电器：验电器的工作原理是同种电荷相斥，故只能检验物体是否带电，不能检验物体带何种电荷；若要检验物体带何种电荷，可用一个已知电性的物体去接触验电器的金属球，看验电器箔片的张合情况。 ◆只有两种不同物质组成的物体相互摩擦时，物体才会带上电荷。 ◆实质：摩擦起电、接触起电、电中和的实质都是电子的转移。 ◆小窍门：带电体和另一物体相吸，另一物体可能带和带电体异种的电荷，也可能是不带电的轻小物体。 ◆小窍门：判断物体是否带电的方法 ◆小窍门：相互作用的两种情况
二、导体、绝缘体、半导体和超导体 1．导体：容易导电的物体。举例：金属、人体、大地、石墨、盐的水溶液等。 2．绝缘体：不容易导电的物体。举例：橡胶、玻璃、塑料等。 3．半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的物体。举例：生活中的二极管、三极管等。 4．超导体：温度在临界温度及以下时，电阻变为零的物体。应用：制作电动机线圈、输电导线等。 ◆小窍门在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚，而在金属内部自由移动，这种电子叫自由电子。金属导电，靠的就是自由电子。盐的水溶液是靠自由离子导电的。
三、电路和电流 1．组成：电路由电源（提供电能）、用电器（消耗电能，把电能转化为其他形式的能）、导线（输送电能）和开关（控制电路）等元件组成。 2．电路的两种接法：串联和并联。 3．电路的三种状态：通路、断路、短路。 （1）通路：人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫通路。 （2）断路：电路中如果某处被切断，电路中就不会有电流流过，这种情况叫断路。 （3）短路：包括电源短路和局部短路。 a．电源短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来，这种情况下电源被短路，可能把电源烧坏，甚至引发火灾，这种情况是绝对不允许的。 b．局部短路：如果电路是接通的，但用电器两端被导线直接连通，这种情况下该用电器被短路。 4．电流：电荷的定向移动形成电流。通常用字母I表示。 （1）电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；在电源外部，电流从电源的正极流向负极。 （2）单位及换算：基本单位是安培，简称安，符号是A；常用的还有毫安（mA）、微安（μA）；1 A=1000mA，1 mA=1 000μA。 （3）导体内有大量可自由移动的电荷。绝缘体内几乎没有可以自由移动的电荷。 ◆金属导体中的自由电子定向移动；酸、碱、盐水溶液中正、负离子同时向相反的方向定向移动；要得到持续的电流必须在闭合电路中有电源。 ◆常见的电流值： 节能灯中的电流约为0.1 A； 电冰箱中的电流为0.5~1 A； 电视机中的电流为0.3~0.8 A； 空调中的电流为4~9 A。 ◆常用的元件和符号
四、电压和电阻 1．电压：使电路中形成电流的原因。 （1）作用：可以使自由电荷定向移动形成电流。通常用字母U表示电压。 （2）单位及其换算：常用单位是伏特，简称伏，符号V；常用的还有千伏（kV）、毫伏（mV）。1 kV =1 000 V，1 mV =0.001V。 2．电阻：表示导体对电流的阻碍作用。 （1）定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，通常用字母R表示。 （2）单位及其换算：常用单位是欧姆（Ω），简称欧。 常用的单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）；1 MΩ=1000kΩ，1 kΩ=1 000 Ω。 （3）影响因素：电阻的大小与导体的长度、材料、横截面积和温度有关。相同材料制成的导体，在同一温度下，长度越短，横截面积越大，电阻越小。 3．滑动变阻器 （1）原理：通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻。 （2）识别铭牌：如某滑动变阻器上标有“25 Ω　1 A”字样，“25 Ω”表示滑动变阻器可以接入电路的最大阻值为25Ω，“1 A”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A。 ◆家庭电路的电压是220 V，对人体的安全电压为不高于36 V。 ◆常见的电压值： 一节干电池的电压为1.5 V； 一节蓄电池的电压为2 V； 一块手机电池的电压为3.7 V； 家庭电路的电压为220 V。 ◆电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积和温度有关。 ◆滑动变阻器使用要点： a．闭合开关前，滑片应处于阻值最大处。 b．接线柱应遵循 “一上一下”的原则接入电路；若同时将上面两个接线柱接入电路，则滑动变阻器相当于一根导线；若同时将下面两个接线柱接入电路，则滑动变阻器相当于一个定值电阻。
五、电路故障分析 1．电流表和电压表 电表符号连接接电源两端常用量程内阻电流表串联不能0.6 A、3 A很小，相当于短路电压表并联能3 V、15 V很大，相当于断路
2．电路故障分析的思路 A．认真审题，判断电路各元件的连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件； B．根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路； C．根据电表示数的变化分析找出故障位置。 3．电路故障一般为短路或断路，具体判断方法如下： （1）根据电流表的情况判断：电流表无示数，可能是从电流表两接线柱到电源两极间某处断路，也可能是电流表被短路。 （2）根据电压表的情况判断： A．电压表有示数，可以肯定从电压表两接线柱到电源两极间的电路为通路，有可能是与电压表并联的部分电路出现断路； B．电压表无示数，可能是从电压表两接线柱到电源两极间的电路某处断路，也可能是与电压表并联的部分电路被短路。 ◆电流表和电压表使用方法相同点 （1）使用前调零； （2）读数时看清量程和分度值； （3）电流从正接线柱流入，负接线柱流出； （4）测量值不能超过其量程。 ◆小窍门电表量程的选择： （1）估计被测电路中电流、电压的大小； （2）不能估计的情况下，选较大量程的接线柱，并用开关试触； （3）如果被测电流、电压在较小的量程，内则使用较小量程的电表，以减小误差。
常考题型分析
命题角度 　静电现象
【典例1】小明对毛皮与橡胶棒摩擦这一过程中，涉及的物理知识说法正确的是 A．毛皮与橡胶棒摩擦起电是创造了电荷 B．毛皮摩擦过的橡胶棒能够吸引轻小物体 C．毛皮摩擦过的橡胶棒靠近带负电的物体会互相吸引 D．橡胶棒能带上电荷，说明橡胶棒是导体 【解题思路】（1）摩擦起电并不是创造了电荷，而是电子发生了转移；（2）带电体具有吸引轻小物体的性质；（3）同种电荷相互排斥；（4）橡胶棒是绝缘体。
【答案】B 【解析】A、摩擦起电的过程就是电荷转移的过程，而不是创造了电荷，故A错误；B、用毛皮摩擦过的橡胶棒是带电体，因此能够吸引轻小物体，故B正确；C、由于橡胶棒的原子核束缚核外电子的本领强，会从毛皮夺得电子，即一部分电子从毛皮转移到橡胶棒，所以橡胶棒因有多余的电子带负电，橡胶棒靠近带负电的物体会互相排斥，故C错误；D、导体和绝缘体都能带电，橡胶棒能带上电荷，不能说明橡胶棒是导体，故D错误。 ◆备考指导 1．电子转移：电子由对原子核束缚弱的物体向束缚强的物体转移。2．带电种类： （1）失去电子的物体带正电； （2）得到电子的物体带负电。 ◆注意：1．接触带电的实质也是电子的转移；2．电子移动所形成的短暂电流方向与电子移动方向相反。
【典例2】用一根与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，由此可鉴定 A．小球一定带正电 B．小球一定带负电 C．小球可能带负电，也可能带正电 D．小球一定不带电 【解题思路】
【答案】B 【解析】因为用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，且橡胶棒与小球排斥，说明橡胶棒与小球带同种电荷，即小球也带负电，故选B． ◆小窍门判断物体是否带电方法 1．利用带电体的性质：如果能吸引轻小物体，则该物体带电。 2．利用电荷间的相互作用规律： （1）相互排斥：两物体带同种电荷； （2）相互吸引：两物体带异种电荷或其中一个不带电、一个带电。 3．利用验电器：金属箔片张开一定的角度，说明物体带电。
【典例3】如图所示，先后将不同材料接在电路的A、B两点间，闭合开关，能使小灯泡发光的是 A．干木条 B．铜丝 C．塑料棒 D．陶瓷棒 【解题思路】常见的绝缘体包括玻璃、陶瓷、橡胶、塑料等；常见的导体包括金属、人体、大地、盐水等。
【答案】B 【解析】干木条属于绝缘体，所以，不能使小灯泡发光，故A错误；铜丝是导电，能使小灯泡发光，故B正确；塑料袋不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故C错误；陶瓷棒不易导电，属于绝缘体，不能使小灯泡发光，故D错误。 ◆备考指导能够区分导体、绝缘体、半导体和超导体。
1．芯片是指含有集成电路的硅片，制造芯片的主要材料是
A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体
2．在探究“电荷间的相互作用”的实验中，用绝缘细线悬挂两个小球，静止时的状态如图所示。下列判断正确的是
A．两球一定带同种电荷 B．两球可能带异种电荷
C．两球可能一个带电，一个不带电 D．两球均只受两个力
【答案】A
【解析】A．同种电荷互相排斥，两带电小球表现出排斥现象，故A正确；B．异种电荷互相吸引，两带电小球没有吸引紧贴，故B错误；C．带电体会吸引不带电的物体，若一个带电一个不带电，则两球会相互吸引紧贴，故C错误；D．由受力分析可得，两小球均受到重力、绳子给的拉力、小球所带同种电荷间的排斥力，故两球均受三个力，故D错误。
3．甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细绳悬挂，相互作用情况如图所示，如果丙带正电荷，则甲
A．一定带正电荷B．一定带负电荷C．可能带负电荷D．可能带正电荷
4．自然界中只有_________种电荷：在晴朗干燥的冬日，用塑料梳子梳干燥头发，头发会随着梳子“飘”起来，是因为摩擦让梳子和头发带上________（选填“同种”或“异种”）电荷。
5．同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。磁极间的相互作用是通过磁场发生的，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。电荷间的相互作用是通过什么发生的呢？请提出你的猜想：电荷间的相互作用是通过__________发生的。
6．与毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是________电，验电器是利用了________的规律制作的。摩擦起电并不是创造了电荷，而是通过摩擦使电子在两个相互接触的物体间发生了________。
7．有甲、乙、丙三个带电小球，已知甲球带正电，当它和不带电的验电器的金属球接触时电流的方向是_________________（选填“从甲到验电器”或“从验电器到甲”）；若甲排斥乙，乙吸引丙，则丙球带__________电。
命题角度 　电路的识别和连线
【典例4】关于图所示电路的判断，正确的是 A．只闭合开关S1时，灯泡L1、L3并联 B．只闭合开关S2，时，灯泡L2、L3并联 C．只闭合开关S2、S3时，灯泡L2、L3串联 D．闭合所有开关时灯泡L1L2并联，L3短路 【解题思路】串联电路，电流只有一条路径，各元件之间相互影响；并联电路，电流有多条路径，各元件之间互不影响。据此结合题图进行判断。
【答案】D 【解析】由电路图知道，当只闭合开关S1时，电流从电源正极流出后，依次通过L3、S1、L1后回到电源负极，即用电器首尾顺次连接，所以灯泡L1、L3是串联，故A错误；由电路图知道，当只闭合开关S2时，电流从电源正极流出后，依次通过L3、S2、L2回到电源负极，则灯泡L2、L3是串联，故B错误；由电路图知道，当只闭合开关S2、S3时，L3被短路，电流从电源正极流出后通过L2后回到电源负极，故C错误；由电路图知道，当闭合所有开关时，L3被短路，电流从电源正极流出经过S3后分成两支，一支通过L2，另一支通过L1，所以灯泡L1、L2并联，故D正确。 ◆小窍门串、并联电路的识别方法 （1）定义法：若各元件逐个顺次首尾相连，此电路为串联；若各元件“首首相接，尾尾相接”并列地连在电路两点间，此电路为并联。 （2）电流法：若电流只有一条路径为串联；若电流有多条路径则为并联。 （3）拆除法：逐个拆除电路中的用电器，根据其他用电器中有无电流通过来识别电路的连接方式。
【典例5】用笔画线代替导线，按照如图所示的电路图，将图中各元件连接起来。（灯泡L1中的电流约为0.7 A，导线不允许交叉） 【解题思路】分析电路的连接及开关的作用和电流表测量的对象，根据并联电路电流的规律确定电流表选用的量程，与待测电路串联，根据电路图连接实物图，注意电流从电流表正接线柱流入，各元件顺序与电路图一一对应。 ◆备考指导实物图连接步骤：通常采用“先串后并，由正到负”的顺序进行连接，具体如下： 明确电路的连接和各开关的控制作用 1．串联：从电源正极出发顺次连接(画)到负极； 2．并联：先连(画)含电路元件最多的支路，明确分流点、汇流点，再将剩余元件并到相应位置。 注意：若含电表、滑动变阻器，除正确连接外，还要注意电表量程的选择。
【答案】如图所示 【解析】电路中，两灯并联，开关S2与灯L2串联，只控制灯L2；S1控制整个电路，因灯泡L1中的电流约为0.7A，根据并联电路电流的规律，干路电流一定大于0.7A，故电流表选用大量程串联在干路中，根据电路图连接实物图，如答案图所示。
1．在参观人民检察院未成年人法治教育基地时，小明发现，在一处地面上有“沉迷网络”“交友不慎”两个圆形模块。用脚踩其中任何一个模块，与模块连接的电视上就会播放相应的教育短片。下列有关分析正确的是
A．两个模块相当于开关，彼此串联
B．同个模块相当于开关，彼此并联
C．两个模块相当于电源，彼此并联
D．两个模块相当于电源，彼此串联
2．如图所示的实物电路，关于它的电路图画法正确的是
A． B．C． D．
3．小明设计了一个电路，开关断开两灯都不亮，开关闭合两灯均发光，拧下其中一只灯泡，另一只灯泡仍发光，则符合要求的电路是
A．B．C．D．
3．公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮，每一个按钮都是个开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光同时电铃咧提醒司机有人要下车。下列电路图符合上述要求的是
A．B．
C．D．
4．如图所示，下列说法正确的是
A．闭合S2，断开S1、S3，灯L1、L2串联
B．闭合S1、S3，断开S2，灯L1、I2串联
C．闭合S2、S3，断开S1，只有灯L1亮
D．闭合S1、S2，断开S3，只有灯L1亮
5．如图所示，下列电路图中与实物图一致是
A． B．
C． D．
命题角度 　电路故障分析
【典例6】如图所示，开关闭合后，发现电压表的示数接近电源电压，电流表几乎无示数。如果电路中只有一处故障，则故障是 A．滑动变阻器断路 B．小灯泡短路 C．电流表短路 D．小灯泡断路 【解题思路】电流表没有示数说明电路是断路，然后再通过电压表示数判断哪里断路。 ◆备考指导常见故障分析 以本题电路题为例：
【答案】A 【解析】如图所示，灯泡L与变阻器R串联，电压表测变阻器的电压，电流表测电路的总电流。A．如果变阻器断路，那么电压表就与灯泡串联在电路里；因为电压表的内阻很大，所以它两端的电压就会很大，接近电源电压，而通过电流表的电流很小，因此电流表几乎无示数，故A符合题意；B．如果小灯泡短路，那么电路里只有变阻器R，电压表的示数接近电源电压，电流表的示数非常明显，故B不合题意；C．如果电流表短路，那么电流表就根本没有示数，而不是几乎没有示数，故C不合题意；D．如果小灯泡断路，那么整个电路没有电流，电压表和电流表都没有示数，故D不合题意。 故障灯泡亮暗电流表示数电压表示数灯泡断路不亮无示数无示数灯泡短路不亮有示数示数接近电源电压滑动变阻器断路不亮无示数示数接近电源电压滑动变阻器短路或上面两个接线柱接入电路亮有示数无示数滑动变阻器下面两个接线柱接入电路不亮或很暗有示数且很小有示数且很大
1．如图所示的电路中，两个小灯泡的规格相同。闭合开关后，只有一个小灯泡发光，电压表指针偏转明显。则故障原因可能是
A．短路 B．断路 C．短路 D．断路
2．如图所示，通过开关的通断来研究电路连接和电路故障等问题，下列说法正确的是
A．断开S1和S3，闭合S2时，R1和R2并联
B．断开S1和S3，闭合S2时，电压表量电源电压
C．断开S2，闭合S1和S3时，R1和R2串联
D．断开S1，闭合S2和S3时，R2被短路
3．如图所示，闭合开关，甲、乙、丙三灯泡均正常发光，两电表均有示数。一段时间后，三灯泡突然熄灭，两电表示数均变为零。若将甲、乙两灯泡互换，一电表示数仍为零，另一电表有示数。造成此现象的原因可能是
A．甲灯短路 B．甲灯断路 C．乙灯断路 D．丙灯断路
4．如图所示，电源电压恒定，闭合开关，L1、L2两灯均正常发光，电流表和电压表均有示数。过一会儿，其中一只灯泡突然熄灭，两个电表示数均不变，假设故障是由其中某只灯泡引起的，则造成此现象的原因可能是
A．L1短路 B．L2短路 C．L1断路 D．L2断路

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