總復習：電學基礎

電路

（一）正確認識摩擦起電的本質

一個物體經過摩擦帶了電的現象稱為摩擦起電，產生這種現

象，不是通過摩擦產生了電荷，而是電子在物體間發生了轉

移。

一般情況下物體成中性。是因為物體由大量分子構成，分子

由原子構成，原子由帶正電的原子核和核外帶負電的電子構

成。由于相互吸引，核外電子在原子核的束縛下繞核轉動，

而原子核電荷量與核外電子總電荷量相等，就使整個原子呈

現中性狀態，而物體也是中性的。

不同的物體，由于其原子核對核外電子束縛能力不同，它們

相互摩擦時，就會有部分電子從束縛電子能力較弱的原子核

周圍轉移到束縛電子能力強的原子核周圍，此時，原子核所

帶正電荷量與核外電子所帶負電荷量不再相等，使物體呈現

帶電狀態，得到電子的物體顯示帶負電，失去電子的物體顯

示帶等量的正電。采用摩擦的方法容易出現這種現象，摩擦

面上分子運動加快，相互碰撞機會增多，這都使電子轉移機

會增多，容易起電。

（二）自然界中只有兩種電荷的邏輯思維過程

為什么說自然界中存在兩種電荷？對這一結論的認識過程

要分兩個層次，第一個層次是熟悉實驗現象，第二個層次是

在實驗的基礎上進行邏輯推理，歸納總結。下面為了說明的

方便，把用綢子摩擦過的玻璃棒稱為"，把用毛皮摩擦過的

橡膠棒稱為。。

實驗現象：兩個。相互排斥，兩個匕相互排斥，。與。相互吸

引。

分析推理：a與a應帶同種電荷，b與b也應帶同種電荷，這

說明同種電荷互相排斥，而a與匕相互吸引，這說明。與。帶

不同電荷，至此，說明自然界至少存在兩種電荷。

實驗現象：使各種各樣的物體帶電后去與a或b作用發現，

凡是與a相互吸引的就必與。相互排斥，凡是與。相互吸引的

就必與a相互排斥，沒有其他情況。

分析推理：上述現象說明，任何一個帶電體所帶的電荷，要

么與〃是同種電荷，要么與匕是同種電荷，不存在第三種不同

電荷，至此，說明自然界中只存在兩種電荷。

注意：帶電體吸引輕小物體與異種電荷相互吸引的區別，帶

兩種不同電荷的兩個物體之所以相互吸引，帶正電荷的物體

可以吸引輕小物體，帶負電荷的物體也可以吸引輕小物體，

但前者是電荷與電荷間的相互作用，后者是帶電體具有的一

種性質。

這種作用與后面的磁體作用要加以區分。

(三)知道電流的形成及電流方向的規定

1.電荷的定向移動形成電流，而電荷可以分為兩種，即：正

電荷和負電荷，所以在理解電流的形成這一內容時，應注意

以下三點：

(1)電流可能只是由正電荷定向移動形成的。

(2)電流可能只是由負電荷定向移動形成的。

(3)電流可能是由正、負電荷同時向相反方向定向移動形

成的。

2.物理學中規定：把正電荷定向移動的方向規定為電流的方

向。

正負電荷的定向移動都可以形成電流，那么按照定義，負電

荷的定向移動與電流的方向相反，如金屬導體中的電流，是

由自由電子的定向移動形成的。那么它的電流就和自由電子

的定向移動方向相反。

（四）弄懂通路、開路、短路的概念

“通路”就是一個完整的電路中（必然包括電源、用電器、

開關及導線組成）有電流通過。

“開路”就是電路中沒有電流通過，造成開路可能是開關沒

有閉合或接線處松動，或導線斷了，也可能是用電器“損壞”。

開路也叫斷路。

“短路”從狹義講就是電源“+”“一”極之間沒有用電器,

而用導線直接把“+”極和“一”極連接起來，短路由于電

阻很小，電流會很大，燒壞電源，這是絕對不允許的。

部分電路的短路可以用來控制某一段電路中電流的有無。如

圖1所示的電路只閉合S1時，L1L2都亮。當S1S2都閉合時

電流不通過L2而直接通過開關S2形成通路，使整個電路中

只有Li亮，燈L2被短路。

酚

圖1

電流

（一）正確理解用水流類比電流

人們不能用肉眼直接觀察到電流，但可以看見水流，雖然水

和電有著本質的區別，但它們有著許多類似之處，因此我們

往往用水流來類比電流，借助水流來理解電流的初步概念。

水管里的水不流動時，和內的水分子只做無規則的熱運動，

當大量的水分子作定向移動時，就形成水流；導體里沒有電

流時，導體內自由電荷只做無規則熱運動，當大量的自由電

荷做定向移動時，就形成電流。

（二）會使用電流表

與使用其他的測量工具相同，使用電流表前首先要校零，即

使指針對準表頭刻度盤的零刻度線，同時弄清電流表的量程

和分度值。

電流要從電流表的“+”接線柱流入“一”接線柱流出。如

果正負接線柱接反，則電流表的指針就會反向偏轉，容易造

成指針碰彎或者損害電流表的事故。同時應該注意：電流表

有“正負”接線柱，不是“正負”極。

被測電流不能超過電流表的量程，電流表的量程是指允許通

過電流表的電流的最大值，若能預先估計被測電流的大小，

根據估計的電流的大小，選擇合適量程的電流表，若不能估

計被測電流的大小，采用接大量程“試觸法”選擇合適的量

程，試觸時，電流表接大量程接線柱先拿電路中的開關迅速

閉合，迅速打開，觀察指針偏轉的范圍，如果超過大量程，

就應換用更大量程的電流表，否則該電流表將被燒壞，如果

小于大量程而大于小量程，就應選用大量程接線柱。如果小

于小量程就應選小量程的接線柱。

有的同學問：從電流來看，無論用大量程還是小量程，只要

指針偏角未超過量程，都可讀出電流大小。為什么還要在大

量程偏角很小時換用小量程測呢？

大家仔細觀察一下電流表上的刻度盤就會發現，大量程與小

量程的刻度上，每個小格的電流值不同，具體來說：如一個

電流表有0~3A和0?0.6A兩個量程，用0~3A量程時每小格

表示0.1A,用0?0.6A量程時，每小格表示0.02A,我們說

0~0.6A量程的準確度高些,如果通過電流表的電流是0.04A,

用0?3A量程去測就讀不準確，而用0M.6A量程去測就較準

確，可見換用小量程測是為了提高測量的準確度。

絕對不允許不經過用電器就直接把電流表接到電源的兩極

上，因為這樣連接會使電流表中電流很大，會燒壞電流表（因

為電流表相當于一根導線，直接與電源相連，會使電源短路,

所以電流很大）。

（三）弄清串聯電路和并聯電路電流特點

1.串聯電路電流特點

從理論上分析：經過電路中各個部分的電荷不能消失，

也不會增加，所以單位時間里經過串聯電路各處的電荷應該

一樣多，也就是說串聯電路中電流處處相等。

2.并聯電路電流特點

電流和水流相似，我們以水流為例，從干渠里流出來的水分

支后，由于每一條支路上的水流都是從干渠里流出來的，所

以每一條支路上的水流都比干渠里的水流小。同理，在并聯

電路中，每一條支路中的電流都比干路中的電流小，所以并

聯電路有分流的特點。并聯電路干路中的電流等于各支路中

的電流之和。

電壓

（一）知道電壓的概念

由于電源的正極上不斷聚集正電荷（高電位），在電源的負

極上聚集負電荷（低電位）。高低電位之差叫電壓（電位差、

電勢差）。電源的正負極之間產生了電壓。這個電壓可使大

量電荷從一個極流向另一個極（電壓使大量的電荷發生了定

向的移動）。

電源的作用是使導體的兩端產生電壓，電壓的作用是使自由

電荷定向移動形成電流。

如果某一電路與電源相連，電壓應加在電路的兩端，使導體

中的自由電荷定向移動形成電流，因此電源是提供電壓的裝

置，它把其他形式的能轉化成了電能。

（二）會使用電壓表

1.測量電路兩端電壓的儀表一一電壓表。

2.電壓表的三個接線柱、兩個量程。

(1)若用“+”(“一”)“3”兩個接線柱，量程為3V,

分度值O.lVo

(2)若用“+”(“一”)“15”兩個接線柱，量程為15V,

分度值0.5Vo

(3)注意：先看量程(找接線柱)后確定分度值。

3.電壓表的使用規則

(1)電壓表要并聯在被測電路的兩端。

(2)電流從電壓表的“+”接線柱流進，從“一”接線柱流

出。

(3)不要超過量程。

(4)電壓表可以直接接到電源的正負極上測出電源電壓。

4.電壓表與電流表比較

儀表

電壓表電流表

比較

用途測量電路兩端的電壓測量電路中的電流

符號-?-

連接方法并聯在被測電路的兩端串聯在被測電路中

與電源相能夠直接并聯在電源兩絕對不允許不經過用電

接極上器直接連到電源兩極上

使用前要調指針零刻度，弄清分度值、量程，使

用時要使電流從正接線柱流進，負接線柱流出，

相同點都要選擇合適量程，都要等指針穩定時再讀數值，

不能估計出電流值、電壓值時可用試觸法判斷是

否超過量程。

（三）理解串聯電路和并聯電路電壓的關系

串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，串

聯電路里各部分電路兩端的電壓不一定相等，但電路兩端的

總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。

并聯電路中，各支路兩端的電壓都相等，因為測量并聯電路

電壓時，電壓表分別接入電路中相同的兩點之間，所以測得

的電壓必然相等。

（四）學會識別電路

1.識別電路時，由于電流表的內阻極小，因此可將電流表所

在處視為一條導線，由于電壓表的內阻極大，因此可將電壓

表所在處的電路視為斷路，這樣可方便地判定電路的連接方

式得到結論。

2.在利用串、并聯電路電壓特點求解某段電路兩端電壓時，

正確分析用電器的連接方式后，確定電壓表的測量對象是解

答此類問題的關鍵，判斷的基本方法是看電壓表并聯在哪個

用電器兩端或哪一部分電路兩端，那么電壓表就測哪一個用

電器或哪一部分電路兩端的電壓，這就需要先找出電壓表并

聯在電路哪兩點之間，可借助“節點法”幫助解決這類問題。

3.不論是畫電路圖還是連接實物圖，或是在實際的實驗操作

過程，都應在最后補接電壓表，即先連接電路中除電壓表之

外的其他元件，連接完成后，找到電壓表要測量的那一部分

電路的兩個端點，將電壓表并聯即可。

電阻

(一)內容

1.電阻

(1)電阻是表示導體對電流阻礙作用大小的物理量，用字

母R表示。

(2)電阻的單位是歐姆，簡稱歐(。)。規定：如果導體兩

端的電壓是IV,通過的電流是1A,這段導體的電阻就是1Qo

比較大的單位有千歐（k。）、兆歐（MQ）olMQ=1000kQ,

lkQ=1000Qo

（3）決定電阻大小的因素：導體的電阻是導體本身的一種

性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積。此外,

導體的電阻還跟溫度有關。

2.變阻器

實驗室常用的變阻器有滑動變阻器和電阻箱。

（1）滑動變阻器：用電阻率較大的合金線（電阻線）制成

（結合實物弄清它的構造）。它的原理是靠改變電阻線在電

路中的長度來改變電阻的。它的作用是可以用來改變電路中

的電流。它的表示符號是一它的結構示意圖是

C

A2-oB0

注意：每個變阻器都有規定的最大電阻和允許通過的最大電

流，使用時要根據需要進行選擇，不能使通過的電流超過最

大值，否則會燒壞變阻器。通過在使用前應將電阻調到最大。

（2）電阻箱：一種能夠表示出阻值的變阻器。

（二）要求

1.知道電阻及其單位，理解決定電阻大小的因素。

2.知道滑動變阻器的構造，會把滑動變阻器連入電路改變電

流。

3.知道電阻箱的使用和讀數。

【典型例題】

［例1］在加油站小朋看到一醒目的標語：“嚴禁用塑料桶裝

運汽油”，請你說出這條標語的道理。

解析：塑料的化學性質很穩定，用塑料容器可裝酸堿物質，

當然汽油也不會損壞塑料筒，因此它可能屬于物理原因。汽

油在運輸過程中與塑料容器摩擦，而使塑料桶帶電，汽油易

燃容易產生燃燒而爆炸的事故。

答案：在運輸過程中，汽油與塑料桶摩擦，汽油和塑料的電

性不一樣，使塑料桶上帶電，而塑料桶是絕緣體，桶上的電

荷不能轉移，從而桶上的電荷越積越多，達到一定程度就會

發生放電現象，放電產生的火花會引燃汽油，造成火災或傷

亡事故。所以加油站用醒目的標語提醒人們不要用塑料桶裝

運汽油，以免發生意外。

易錯分析：摩擦起電是一種常見的物理現象，分析問題時要

看物體是否發生摩擦而產生電的現象，切勿被表面的化學現

象所迷惑。

［例2］判斷下列電路中各燈的連接情況:

A

解析：電路的連接方式有串聯、并聯、混聯，如何判斷電路

的連接在于找出電路有無支路，圖1中電流有兩條路徑，電

流經L2后在A點分流，分別經L],L3于B點會合流回電源

負極，所以該電路是Li與L3并聯后，再與L2串聯的一個混

聯電路。其等效電路圖是圖4。

在圖2中，電流由電源正極流出，在A處(實際上也是B

點處)分流，分別經L],L2,L3于C點，D點處會合流向

電源負極，其等效電路圖如圖5所示。

在圖3中，電流的路徑可能四條：①“+”-A-4-5-。一

，②“+”nc-「BTDT“一”，③“+”

—>A—>C—>A,―>D―>,(4)+—>A—>L3—>L2—>―>D—>,

其中第④條C點與“+”相接，B點與“一”相接，電流不

會從“一”流到“+”，所%電路中電流只有①②③條，燈

Li，L2,L3并聯，如圖6所示。

答案：圖1中Li，L3并聯后再與L2串聯。

圖2中Li，L2,L3并聯。

圖3中Li，L2,L3并聯。

方法提煉：圖1如不認真分析，很容易誤認為小L2,〃互

為并聯，而圖2、圖3又容易看成短路或部分短路，分析題

的關鍵是找出電流可能流過的路徑，看清各條路徑上有什么

元件。

［例3］如圖7所示為旋鈕式變阻箱的結構示意圖，從圖中的

情況可知，此時變阻箱A,B兩接線柱間的等效電阻

為o（X1上的每個電阻阻值都為1。，xio上的每個電

阻阻值都是IOQ,xioo上的每個電阻阻值都是IOOQ,xiooo上的

每個電阻阻值都是1000Q）

圖7

解析：本題看起來很復雜，但從電流路徑上分析可看出電流

從A流到B只有惟一的一條路徑,所以AB間的電阻都是串

聯連接的，AB間的總電阻等于各個電阻之和，

RAB=3X1Q+6X10Q+1X100Q+8X1000Q=8163Q。

答案：8163Qo

方法提煉：復雜題目可通過分析判斷電路的連接情況，簡化

為最簡單的串聯，并聯電路。

［例4］如圖8所示，若閉合開關后，兩只燈泡都不亮，電流

表指針也幾乎不動，而電壓表指針有明顯偏轉，則該電路故

障可能是（）

A.電流表壞了或未接好

B.從a經過乙到。的電路中有斷路

C.4燈絲燒斷或燈座未接通

D.電流表和小心都壞了

解析：從題可知，兩燈都不亮，這說明在兩燈泡上沒有構成

正常的電流通路，又由于兩只燈泡是串聯的，所以題目所給

的四個答案中的任一個，都可能成為燈泡不亮的原因。但考

慮到電流表指針幾乎不動，而電壓表指針明顯偏轉，則說明

從電源經電流表，電壓表及L這一電路連接完好，由此可確

定A,C,D不正確。

答案：B

方法提煉：用電壓表可判斷電路中斷路故障，如果電路確定

是斷路，電壓表與某一段電路并聯時有讀數，說明此段電路

一定是斷路。

［例5］小實驗：火焰開關。用導線把一節干電池，一只工作

電壓為2.5V的小電珠和一段長約7cm的鉛筆芯按圖9所示

連成電路。調節鉛筆芯串入電路中的長度，剛好使小電珠不

發光，現在你可劃燃一根火柴并加熱鉛筆芯，待會兒小電珠

就能點亮，火柴一旦熄滅，小電珠也會慢慢地熄滅。這里，

火焰猶如一只開關，為什么火焰竟然能起這樣的作用呢？

解析：原來鉛筆芯是石墨做的，石墨能夠導電，并且它的電

阻會隨著溫度的升高而減小（正好與金屬相反）。當用火焰

加熱鉛筆芯時，鉛筆芯電阻減小到電路中有足夠大的電流

時，小電珠就亮了；反之，鉛筆芯溫度降低，電阻隨之增大,

當電路中電流強度充分小時，小電珠就熄滅了。

答案：見解析。

易錯分析：電阻的阻值大小與溫度有關，有些導體的電阻隨

溫度升高而增大，有些導體的電阻隨溫度升高而減小，同學

們要注意它們的區別。

［例6］在樓梯中間安裝一盞燈，需要在樓梯上、下兩處都能

能控制它，當上樓梯時，能用下面的開關3開燈，人上樓梯

以后，可用上面的開關邑關燈，當下樓時，能用s,開燈，用

關燈，如圖10所示是用兩個單刀雙擲開關控制一盞燈的電

路圖，這個電路有什么問題嗎？

火線

解析：如圖10所示，它僅僅滿足了兩個開關控制一盞燈的

要求，卻不符合安全用電的要求。設電源中上方為火線，下

方為零錢，當加和占都接“1”，“2”時，這時電燈雖然不

亮，但燈頭都帶電，這種情況在電路安裝中是不允許的，這

里，只要把這一電路作如圖11所示的修改，即滿足要求，

只要電燈不亮，燈頭上就不帶電，既能達到兩個開關控制一

盞燈的目的，又能滿足安全用電的要求。

答案：當不S2都是1和2連接時，電燈不亮但電燈上都與

火線連通，不符合安全用電要求。

拓展延伸：在解決實際問題的過程中，不僅要考慮它的適用

性，更要考慮它的安全性。

【模擬試題】

一.單項選擇題：

1.關于物體帶電的實質，下列說法中正確的是（）

A.一個物體帶正電，是因為它有多余的原子核

B.一個物體帶正電，是因為缺少質子

C.一個物體帶負電，是因為它有多余的電子

D.一個物體不帶電，是因為它既沒有原子核也沒有電子

2.用一個開關同時控制電路中兩只小燈泡的發光和熄滅,則

這兩只小燈泡（）

A.只能是串聯

B.只能是并聯

C.可能是串聯也可能是并聯

D.串聯、并聯都不是

3.如圖1所示的電路中，能用電壓表正確測出燈4兩端的電

壓的是（）

4.一個帶電的通草球靠近一個不帶正電的通草球，兩球將會

（）

A.相互吸引在一起B.先吸引，接觸后分開

C.相互靠近一點后又分開D.相互排斥

5.下列事實中，最能說明導體的電阻跟導體橫截面積有關的

是（）

A.長度相同的銅絲，細的比粗的電阻大

B.橫截面積相同的銅絲，長的比短的電阻大

C.橫截面積相同的鐵線和銅絲，鐵絲可能比銅絲的電阻大

D.長度和橫截面積都相同的鐵絲和銅絲，鐵絲電阻比銅絲

的電阻大

6.如圖2所示，設燈絲電阻不變，當滑動變阻器的滑片向左

或者向右移動時，下列各量不發生變化的是（）

A.通過小心的電流B.&兩端的電壓

C.4和人的電阻D.電路的總電阻

圖2

7.如圖3所示電路中，三個電流表4、4、4的示數分別為

乙、，2、八，它們的大小關系是（）

/1=/,=//>/>八

A.3B./1=/2>i3C.12D.

/]>八>，2

圖3

8.如圖4所示，當開關S］、S2都閉合時，有電流通過的是

()

A.Li,L2和L3B.Li和L3

C.Li和L?D.L2和L3

圖4

9.如圖5所示，開關閉合后，發現電流表的指針明顯偏轉,

電壓表指針不動，該電路的故障可能是（）

A.燈Li的燈絲斷了B.燈L2的燈絲斷了

C.燈L2的接線柱短路D.燈Li的接線柱短路

圖5

10.如圖6所示，電源是由三節蓄電池串聯組成的電池組,

若匕的示數為2.5V,則Vi、V2的示數分別是（）

A.4.5V,2VB.3V,6VC.3.5V,6VD,2.8V,

3.5V

二.填空題：

11.導體的電阻與它的材料有關，長短、粗細都完全一樣的

銅絲和鐵絲比較，電阻值小的是O

12.驗電器是根據同種電荷互相的原理制成的。

13.科學上規定以電荷定向移動的方向為電流方

向。金屬導體中是靠定向移動形成電流的，其定向

移動方向與電流方向O

14.塑料、玻璃、食鹽水、石墨、人體、金屬，屬于導體的

是O導體之所以導電，是因為導體中有能夠

移動的電荷。

三.實驗題:

15.如圖7所示中，當開關SnS2都斷開時，能亮的燈

是，它們之間是聯，當開關Si，S2都閉合

時，能亮的燈是，它們是o

圖7

16.如圖8所示，是“用電流表測量電流”的實驗電路圖，

閉合開關后，各電流表的示數記錄在下表中。根據實驗數據,

可以得出的結論是O

/jlA)Z/A)/,(A)

0.30.20.5

圖8

17.如圖9所給出的電路圖，然后回答下列問題：Li與L2

是聯，S控制

oS］控制，S2控制

圖9

18.燈泡燈絲在燈泡不發光時，電阻為Ri，燈泡發光后電阻

為Rz，貝!JR1R2O

19.如圖10所示的電路中，電源電壓保持不變，滑動變阻器

接入電路的是段，滑片P向下移動時，電路中電阻

值將，電流表的示數將，燈的亮度將一

20.將燈