專題14電路基礎

一、思維導圖

用摩擦的方法是物體帶電叫做摩擦起電

靜電正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷

現象負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷

電荷間的相互作用規律：

同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引

原子由原子核和電子組成，

電子繞原子核做高速運動

髭含原子核由質子與中子組成

、中摩擦起電的實質：電荷從一個物體轉

移到另一個物體，使正、負電荷分開

導體：容易導電的物體

導體和絕緣體

絕緣體：不容易導電的物體

,（形成：電荷的定向移動形成電流

-'0-電流《,正電荷定向移動的方向規定為電流的方向

\負電荷定向移動的方向與電流的方向相反

完整的電路包括：電源、用電器、開關和導線

電路中各元件的作用

一o一電路電路圖一用符號表示電路連接的圖

\,通路：正常接通、用電器能夠工作的電路

I胃路就斷路：某處被斷開、沒有電流通過的電路

'"I短路：直接用導線將電源正、負極相連

由性由吆_用電器依次相連；電流只有

f申聯電好一—條路徑；用電器相互影響

在曄市政_用電器并列連接；電流有多

c一串、并〃開聯電路一條路徑；用電器間互不影響

丫聯電路

?蠹爵一定義法、電流法、拆除法、節點法

（電路圖與實物圖的轉換

二、新課標要求

2.4.1觀察摩擦起電現象，了解靜電現象。了解生產生活中關于靜電防止和利用的技術。

3.4.1知道從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用。

3.4.2知道電壓、電流和電阻。

3.4.4會看、會畫簡單的電路圖。會連接簡單的串聯電路和并聯電路。能說出生產生活中采用

簡單串聯電路或并聯電路的實例。

三、知識梳理與典例

一、兩種電荷

1.靜電現象

(1)摩擦起電現象

用摩擦的方法是物體帶電叫做摩擦起電。帶電的物體能吸引輕小物體。

(2)兩種電荷及相互作用

①兩種電荷

正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷。

負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負電荷。

②電荷間的相互作用規律：同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸弓I。

(3)電荷量

①電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷，用字母。表示。

②單位：屋侖，簡稱庫，符號是C。一根實驗室中常用的玻璃棒，摩擦后所帶的電荷量大約只

有10-7Co

(4)驗電器

①驗電器的構造如圖所示：金屬球、金屬箔、金屬桿、金屬罩、絕緣墊等。

帶電體

金屬球、

金

絕緣墊屬桿

金屬

箔

片

張

開

金

金屬箔,屬罩

檢驗方法

②用電器的作用：檢驗物體是否帶電。

③使用方法：將被檢驗的物體與驗電器的金屬球接觸，如果驗電器的兩片金屬箔張開一定角

度，則說明物體帶電。

④原理：同種電荷互相排斥。

⑤驗電器能粗略地比較物體帶電的多少。對同一個驗電器來說，金屬箔張開的角度越大，說明

帶電體帶的電荷越多。

2.原子及其結構

常見的物質由分子、原子構成，有的分子由多個原子構成，有的分子只由一個原子構成。

(1)原子的核式結構模型

原子的核式結構模型

①原子由原子核和核外電子組成,電子繞原子核做高速運動。原子核由質子與中子組成。

②電子：電子是帶有最小負電荷的粒子。常用符號e表示最小電荷量，e=1.6xl(yi9c,任何帶

電體所帶電荷都是e的整數倍。

(2)摩擦起電的原因及實質

通常情況下，原子核所帶正電荷數與核外電子所帶負電荷數相等，所以整個原子不帶電。

摩擦起電不是創造了電荷，只是電荷從一個物體轉移到另一個物體，使正、負電荷分開。失去

電子的物體帶正電，得到電子的物體帶負電。

3.導體和絕緣體

定義原因舉例

容易導電導體中存在金屬、人體、大地、石墨、

導體

的物體自由電荷酸堿鹽溶液等

不容易導是因為電荷束縛在原子、分子

橡膠、陶瓷、玻璃、

絕緣體電的物體之中，不能自由移動，沒有自

油、干木頭、塑料等

由移動的電荷。

導體和絕緣體沒有絕對的界限。如常溫下是絕緣體的玻璃加熱到紅熾狀態時，就變為導體。

【例題1】把一個塑料吸管與餐巾紙摩擦，吸管因得電子而帶—電荷，把這個帶電的吸管去

接觸驗電器上已帶電的金屬球，觀察到兩個箔片閉合，則可判斷箔片原來帶電荷。

【答案】負；正。

【詳解】根據摩擦起電的實質可知，得到電子的帶負電，失去電子的帶正電。因此把一個塑料

吸管與餐巾紙摩擦，吸管因得電子而帶負電荷。

把這個帶負電的吸管去接觸驗電器上已帶電的金屬球，觀察到兩個箔片閉合可知驗電器上帶的

電荷減少，吸管上的負電荷與驗電器上的正電荷中和，可知箔片原來帶正電荷。

【例題2】如圖所示，將毛皮摩擦過的塑料管置于正在緩慢下落的肥皂泡上方，發現肥皂泡改

變運動方向，向上靠近塑料管，這是因為帶電體可以輕小物體，摩擦起電的實質是

的轉移。

塑料管

【答案】吸引，電子。

【詳解】帶電體具有吸引輕小物體的性質，毛皮摩擦過的塑料管會帶電，所以會吸引肥皂泡。

毛皮和塑料管在摩擦過程中，電子發生了轉移，使其帶上了電，所以摩擦起電的實質是電子的轉移。

【例題3】如圖所示，脫毛衣時，與毛衣摩擦過的頭發會“粘”在臉上。下列說法正確的是

（）

A.脫毛衣時發生了摩擦起電現象

B.頭發“粘”在臉上是因為同種電荷相互吸引

C.若頭發帶負電荷，與臉接觸時的瞬間電流方向從頭發到臉

D.若毛衣帶正電荷，說明它有了多余的電子

【答案】A。

【詳解】A.通過摩擦使物體帶電叫摩擦起電，脫毛衣時發生了摩擦起電現象，A正確；

B.頭發“粘”在臉上是因為異種電荷相互吸引，故B錯誤；

C.物理學中規定正電荷定向移動方向為電流方向，若頭發帶負電荷，與臉接觸時的瞬間電流

方向從臉到頭發，故C錯誤；

D.若毛衣帶正電荷，是因為失去電子，故D錯誤。

故選Ao

例題3圖例題4圖

【例題4】如圖所示，A和B是兩個驗電器，A的金屬箔張開是因為同種電荷相互；用

帶有手柄的金屬棒把A和B兩個驗電器的金屬球連接起來，若瞬間電流的方向由B到A,則A驗

電器帶—（選填“正”或“負”）電。金屬棒的手柄是（選填“絕緣”或“導"）體。

【答案】排斥，負，絕緣。

【解析】電荷間的作用規律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；驗電器A的金屬箔張

開，是因為同種電荷相互排斥。

因自由電子的定向移動方向與電流方向相反，金屬棒中的電流方向由B到A,則自由電子由A

向B移動，說明驗電器A帶負電；因為人體導電，為了防止影響實驗效果，所以用一根帶有絕緣

柄的金屬棒把A、B連接起來。

二、電流

1.電流的概念

電荷的定向移動形成電流。電路中形成持續電流的條件是：一要有電源;二是電路是連通的。

兩個條件缺一不可。

2.電流的方向

（1）把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向。

（2）根據電流方向的規定，負電荷定向移動的方向與電流的方向相反。如金屬導線中的電流

是由自由電子定向移動形成的，金屬導線中的電流方向和自由電子定向移動的方向相反。

在電源外部，電流的方向是從電源正極經過開關、小燈泡流向電源負極（如圖所示）。

正極負極正極

3.利用發光二極管判斷電流方向

發光二極管也叫LED,具有單向導電的特點。如圖所示，電流只能從正極流入，從負極流

出，即單向導電。

三、電路

1.電路的概念

電路就是把電源、用電器、開關用導線連接起來組成的電流可以流過的路徑。

2.電路的組成

一個完整的電路包括電遮、用電器、但和導線四種電路元件，缺一不可。

3.電路中各元件的作用

（1）電源：提供電能的裝置叫做電源。

(2)用電器：消耗電能的元器件，把電能轉化為其他形式的能。

(3)開關：用來接通或斷開電路，控制用電器工作。

(4)導線：用來連接電路，輸送電能。

4.一些常用電路元件符號

5.電路圖

(1)用圖形符號表示電路連接的圖，叫做電路圖。

(2)畫電路圖時，應注意以下幾點：

①電路元件的符號要用統一規定的符號，不能自造符號。

②要注意所畫符號和實物的對應性，如符號中開關的狀態(斷開或閉合)應與實物保持一致。

③合理安排電路元件符號，要均勻分布在電路中，不能畫在拐角處。

④電路圖最好呈長方形，導線要橫平豎直，盡量避免導線交叉，力求把電路圖畫得簡潔、美

觀、大小比例適中。

6.通路、斷路、短路

(1)通路：正常接通的電路，用電器能夠工作的電路叫做通路。

(2)斷路

某處被斷開、沒有電流通過的電路。常見的斷路現象：開關斷開、某處導線斷、燈絲斷、導線

與接線柱接觸不好等。

(3)短路

短路就是指直接用導線將電源正、負極相連的電路。發生短路時，用電器不工作，電路中有很

大的電流，會燒壞電源甚至燒壞導線的絕緣層，引起火災。

短路的幾種情況：

①電源短路：直接用導線將電源正、負極相連。

②用電器被短路：導線接在用電器兩端，電流不經過該用電器而經過導線流到電源，也會造成

電源短路，同時該用電器不能工作。

③電路發生部分短路：有兩個用電器串聯，把導線接在一個用電器Li兩端，電流不經過該用

電器而經過導線流到另一個用電器L?回到電源負極，此時用電器Li不能工作，Li被短路。

電源短路電路發生部分短路

7.電路故障判斷方法

電路故障通常有短路和斷路兩種。判斷電路故障的一般方法：

(1)觀察法

是根據現象對故障作出初步判斷的方法。例如，電路中燈泡時亮時滅，則電路存在接觸不良的

情況；一燈亮一燈不亮，在串聯電路中則為不亮的燈短路；在并聯電路中則為不亮的燈斷路。測量

電路中電流表無示數可確定電路斷路。

(2)利用實驗器材判斷

①用導線檢查斷路：在串聯電路中，將導線與被檢測部分并聯，若是被檢測部分斷路，則起到

了接通電路的作用，其他部分就會工作；若其他部分仍不工作，則說明其他部分斷路。注意：并聯

電路不能用導線并聯。

②用電流表檢測斷路：在串聯電路中，將電流表與這一部分并聯，若電流表有示數，則這部分

斷路；若電流表無示數，說明其他部分斷路。

【例題1】如圖所示是盧瑟福原子結構模型：原子是由帶正電的和帶負電的構

成的。用原子結構的知識可以解釋摩擦起電現象：摩擦起電實質是,例如絲綢摩擦玻

璃棒時，失去電子而帶正電。

，電子

原

子

核

【答案】原子核，電子，電荷的轉移，玻璃棒。

【詳解】從盧瑟福原子結構模型可看出，原子中間的是帶正電的原子核，原子核周圍的是帶負

電的電子。

絲綢摩擦玻璃棒時，玻璃棒原子核束縛電子能力較弱，失去電子而帶正電，絲綢得到電子而帶

負電，所以摩擦起電實質是電荷的轉移。

【例題2】如圖所示，兩個相同的驗電器A和B,A帶正電，B不帶電。用帶有絕緣柄的金屬

棒把A和B連接起來，下列說法正確的是（）

A.A金屬箔張角變小，說明它失去了電子

B.B金屬箔張角變大，說明兩金屬箔帶上同種電荷

C.自由電子從A向B定向移動，形成瞬間電流

D.正電荷從A向B定向移動，形成瞬間電流

【答案】B.

【詳解】A.A帶正電是因為缺少電子，用帶有絕緣柄的金屬棒把A和B連接起來，B失去

一部分電子，A得到電子，故A金屬箔張角變小，故A錯誤；

B.同種電荷相互排斥，B金屬箔張角變大，說明兩金屬箔帶上同種電荷，故B正確；

CD.根據選項A可知，A得到電子，B失去一部分電子，自由電子從B向A定向移動，形成

瞬間電流，故CD錯誤。

故選B。

【例題3】如圖所示，先后將不同材料的物體接在A、B兩點間，閉合開關，能使小燈泡發光

的是（）

A.鉛筆芯B.塑料尺C.橡膠棒D.玻璃棒

【答案】A

【詳解】A.鉛筆芯是石墨制品，鉛筆芯容易導電，所以把鉛筆芯接在A、B兩點間，閉合開

關，能使小燈泡發光，故A符合題意;

BCD.塑料尺、橡膠棒、玻璃棒，它們是絕緣體，不容易導電，所以接在A、B兩點間，閉合

開關，不能使小燈泡發光，故BCD不符合題意；

故選A。

【例題4】如圖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（）

【解析】ACD.開關閉合后，導線將電源兩極直接相連，形成電源短路，則燈泡不能發光，故

ACD不符合題意；

B.開關閉合后，為燈泡的簡單電路，燈泡發光，故B符合題意。

【例題5】如圖所示，閉合開關S時，燈泡Li、L2都不亮。用一根導線的兩端，接觸a、b兩

點時兩燈不亮，接觸b、c兩點時，Li亮、L2不亮，接觸c、d兩點時，兩燈都不亮。則下列分析中

正確的是（）

A.燈Li斷路B.燈L2斷路C.開關S斷路D.電源斷路

【答案】B.

【解析】A.若燈Li斷路，用一段導線的兩端接觸仄c兩點時，

電路中沒有電流，Li不發光，故A錯誤；

B.若燈L2斷路，導線接觸。、b兩點時電路中沒有電流，兩燈均不亮，導線接觸b、c兩點

時，Li中有電流通過，會發光，L2不亮，故B正確；

C.如果開關斷路，導線接觸c、d兩點時，電路是通路，兩燈都應該發光，故C錯誤；

D.如果電源斷路，導線接觸縱6或6、c兩點時兩燈都不發亮，故D錯誤。

故選B.

四、串聯電路和并聯電路

1.串、并聯電路

用電器間是否

連接特點電流路徑開關作用

相互影響

用電器開關控制整個用電器相互影響，

電流從電源正極出

串聯依次相連電路，與位置無若其中一個斷開，其

發，只有一條路徑流

電路關他無法工作

回到負極

用電器并

干路電流在節點處

列接在兩點干路開關控制

分別流經多個支路，用電器獨立工作，

并聯之間整個電路，支路

再在另一節點處匯合互不影響

電路開關控制本支路

流回電源負極

2.串、并聯電路的識別方法

（1）定義法

①串聯電路中所有元件是逐個順次首尾相連的（“首”即為電流流入用電器的那一端，“尾”

即為電流流出用電器的那一端）。

②在并聯電路中，各用電器（小燈泡）“首首相連，尾尾相連”并列接在電路兩點間。

S

LiL,

尾

尾

L2

（2）電流法

①串聯電路:電流從電源正極出發，流經各用電器回到電源負極，途中不分流，電流始終是一

條路徑。

②并聯電路:電流在某處（A點）分為幾條支路，在另一處（B點）又重新匯合，即有多條電

流路徑。

Li--A61---

S

干路電流T干路電流

八v

■BA”

S名卜一^電支路電流

o—J支路電流

（3）拆除法

①串聯電路：拆除其中任意一個用電器，其他用電器都受影響。

②并聯電路：拆除其中任意一個用電器，其他用電器不受影響。

（4）節點法

節點是導線交叉且相連的位置，即電流交叉和匯合的位置。串聯電路沒有節點，但是并聯電路

有節點（A點、B點）。

L.若

尾心T

尾尸首

串聯電路沒有節點并聯電路有節點

3.電路圖與實物圖的對應畫法

（1）根據實物圖畫電路圖

①替代法：對于串聯電路，從電源正極開始沿電流方向逐個用符號代替各實物元件，直到電源

的負極，即“逐個順次一一連接”。

②節點法：對于并聯電路，可采用節點法：找出電路中電流的分流點和匯流點，以這些點為分

界，將電路分成幾段來畫（分析見下）。

具體步驟如圖所示.

①先找出節點A、B（并聯電路的分流點和匯流點）的位置，畫出干路如圖甲;

②對照實物圖找出各條支路并畫出來，如圖乙；

③將干路與支路連接起來組成完整的電路圖，如圖丙所示。

—?~>—支路

—'I—「一干路------G)------支路

甲乙

(2)根據電路圖連接實物圖

①分析：首先要分析電路是串聯電路還是并聯電路。

②方法：

a.串聯電路：從電源正極出發，將各元件一一連接即可。

b.并聯電路：明確元件是在支路上還是在干路上，哪些元件在同一條支路上；根據“先串后

并，先簡單后復雜”的原則連接，即先連接簡單的支路，然后確定好分支點和匯流點，再將其他支

路連入電路。

注意：根據電路圖連接實物圖時，導線不允許交叉。

4.生活中的電路

(1)生活中的并聯電路

①教室中的日光燈是并聯的；②街道上的路燈之間是并聯的；③家中的用電器(電燈、電視

機、電冰箱等)是并聯的。

分析：教室或街道上的燈，有一盞燈不亮時，其余的燈仍正常發光。家中的用電器(電燈、電

視機、電冰箱等)在工作時互不影響，所以也是并聯的。

(2)生活中的串聯電路

①家庭電路中的開關與用電器是串聯的；②烘托節日氣氛的小彩燈是串聯的。

分析：家庭電路中，開關和用電器是串聯關系，因為開關能夠控制燈泡的亮滅。用來烘托節日

氣氛的為彩燈，一般是十幾盞組成一組，發現當其中任意盞燒壞時，整燈隨之熄滅，可見這組燈是

串聯的。

5.串、并聯電路的設計

（1）確定電路的連接方式。根據用電器工作時彼此獨立還是互相影響，確認電路的基本連接

形式是串聯還是并聯。

（2）確定開關的位置與數量。根據開關對用電器的控制要求，確定開關的位置與數量，安裝

位置在干路上還是在支路上。

（3）畫出草圖，根據設計要求進行檢驗，不符合的地方進行修改。

（4）整理并畫出規范的設計圖。

【例題1】照圖甲的電路圖完成圖乙中實物圖的連接。

【答案】見右圖。

【詳解】由電路圖可知，兩燈并聯，開關Si在干路上控制整個電路，開關S2在L2的支路上控

制L2,根據電流的流向依次連接各元件如圖所示.

【例題2】如圖所示，請根據題目給出的實物圖，在虛線框內畫出相應的電路圖。

【答案】見右圖。

【詳解】由實物圖知，兩燈并聯，開關S2在干路上控制整個電路，開關S1在L2所在的支路

上，S1控制燈泡L2，電路圖如圖所示。

【例題3】如圖所示為一種新型“水溫感應龍頭”。自帶水流發電電源。當水流溫度低于

40℃?感應開關S1閉合，只有綠燈照亮水流；當水溫達40℃及以上，感應開關S2閉合，只有紅

燈照亮水流，以警示用水人。下列電路設計能實現該功能的是（）

ABD

【答案】B

【詳解】感應開關Si閉合，只有綠燈照亮水流，說明開關Si與綠燈串聯；感應開關電閉合,

只有紅燈照亮水流，說明開關S2與紅燈串聯。且紅燈和綠燈工作時互不影響，則紅燈和綠燈并

聯。符合以上要求的電路連接方式只有B圖，故B符合題意，ACD不符合題意。

故選B。

【例題4】隨著科技發展，智慧設備影響著我們的日常生活，包括日常出行。

（1）如圖所示是一種停車位是否被占用的模擬提醒電路，虛線框內元件一個是燈泡，一個是

定值電阻。設計要求無論開關是否閉合，燈泡都能發光，則（選填"a”或“b”）是燈泡。

當車位未被占用時，開關S斷開；當車位被占用時，開關S閉合，此時燈泡（選填“變

亮”或“變暗”）;

（2）為了節約電能，人們利用聲控開關和光控開關設計了自動控制樓道路燈的電路，聲控開

關的作用是：有人經過發聲時，開關閉合；沒有人經過時，開關斷開。光控開關的作用是：白天開

關斷開，夜晚開關閉合。如果要求只有夜晚有人經過發聲時，燈才會亮。請設計符合這一要求的自

動電路圖。

——I

S聲控開關

"一Ia：bI光控開關O

\1--------220V--------->6

【答案】（1）b,變亮（2）見右圖。

【詳解】（1）由圖知，S斷開時，a、b處的元件串聯在電路中，S閉合時，a處的元件短路，

電路為b元件的簡單電路。根據設計要求無論開關是否閉合，燈都發光可知，a處是定值電阻，b

處燈泡。

開關閉合后，只有b處燈泡連入電路中，由串聯電路特點和歐姆定律知，通過燈泡的電流和其

兩端電壓增大，由知，燈泡的實際功率變大，所以燈泡變亮。

（2）根據題意可得，聲控開關和光控開關串聯后共同控制燈泡，同時符合光暗到一定程度,

而且有一定的聲音時電燈才發光，

兩個開關都閉合才喝光，說明兩個開關是串聯，即用導線將各元件依次連接起來，如圖所示。

四、綜合練習

1.盛放在油罐車內的石油產品運送過程中易產生靜電，引起火災或爆炸，所以油罐車尾部有

一條拖地的鐵鏈，這是一種常見的靜電現象。下列關于電的說法正確的是（）

A.將絲綢與玻璃棒摩擦后，玻璃棒帶負電

B.摩擦起電實質上是產生了新的電子

C.毛皮摩擦過的橡膠棒吸引了輕質泡沫小球，則泡沫小球帶正電

D.冬季摸門把手，有時會被“電”一下，這實質上是一種靜電現象

【答案】D

【詳解】A.絲綢與玻璃棒相摩擦后，玻璃棒帶正電，絲綢帶負電，故A錯誤；

B.摩擦起電實質上是電子的轉移，不是產生了新的電子，故B錯誤；

C.帶電體有吸引輕小物體的性質，毛皮摩擦過的橡膠棒吸引了輕質泡沫小球，泡沫小球可能

帶正電、也可能不帶電，故C錯誤；

D.人接觸汽車有時會被“電”一下，這是因為汽車行駛時與空氣摩擦帶電，是摩擦起電現象，

故D正確。

故選D。

2.如圖，小明用絲綢摩擦過的玻璃棒接觸驗電器的金屬球，觀察到驗電器的金屬箔片由閉合

到張開，下列說法不正確的是（）

玻璃棒

A.絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電

B.金屬箔片張開是由于兩箔片帶同種電荷而互相排斥

C.金屬箔片張開的瞬間，玻璃棒上的正電荷由玻璃棒移動到金屬箔片上

D.金屬箔片張開的瞬間，產生的電流方向是從玻璃棒流向金屬箔片

【答案】C

【詳解】沿海地區水多，內陸沙漠地區水少、沙石多，因為水的比熱容較大，白天，相同質量

的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的

少，使得沿海地區晝夜的溫差小，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。

3.根據實物圖，畫出電路圖。

【答案】見右圖。

【詳解】由實物圖知，電流從電源正極流出分兩條支路，一條流過燈Li、開關SI流回電源負

極，另一條流過燈L2、開關S2后再流過開關Si流回電源負極，故開關Si在干路上，電路圖如右圖

所示。

4.下列電路圖和所示實物圖對應的是（）

【答案】