第十五章 电流和电路

张虎岗

一、知识点例析

（一）摩擦起电

用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电；自然界只有两种电荷：正电荷和负电荷。被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷；被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；实验室里常用验电器检验物体是否带电，它是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。

图151例1.（2015·泰州）将塑料绳的一端扎紧，尽可能将其撕成更多的细丝，用干燥的手从上向下捋几下，观察到如图151所示的现象。这是因为塑料丝带了

（填“同种”或“异种”）电荷，这种使塑料丝带电的方法称为

，塑料丝带电的实质是

在物体间转移。

解析：手捋塑料丝，两者发生摩擦，塑料丝会带上电荷，这种通过摩擦使物体带电的方法叫做摩擦起电。如图151所示，塑料丝分开，是因为它们经过摩擦后带上了同种电荷，因同种电荷相互排斥而分开。摩擦起电的实质是电子在发生摩擦的两物体间转移，失去电子的物体带上了正电荷，得到电子的物体带上了负电荷。

答案：同种 摩擦起电 电子

点评：摩擦起电并不是创造了电，而是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。

（二）电荷间的相互作用

自然界只有正、负两种电荷。电荷间的相互作用是：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

例2.（2015·乐山）有甲、乙、丙三个带电体，甲物体排斥乙物体，乙物体吸引丙物体。如果丙物体带正电，则（ ）

A.甲物体带正电、乙物体带负电

B.甲、乙两物体均带正电

C.甲物体带负电、乙物体带正电

D.甲、乙两物体均带负电

解析：已知甲、乙、丙都是带电体，且丙物体带正电，乙与丙相互吸引，异种电荷相互吸引，所以乙带负电荷；甲与乙相互排斥，同种电荷相互排斥，所以甲带负电荷。

答案：D

点评：若两个轻小物体相互排斥，则它们一定带同种电荷；若两个轻小物体相互吸引，则它们可能带异种电荷，也可能一个带电，一个不带电。

（三）根据实际需要设计电路

串联与并联是最简单的两种电路，任何复杂电路都是由这两种电路组合而成的。用电器连成一串后再接入电路，这种连接方式叫串联。在串联电路中，各用电器是逐个顺次连接起来的，一个用电器不工作其他用电器也无法工作。开关能控制所有用电器。用电器的两端分别连在一起，然后再接入电路中，这种连接方式叫并联。在并联电路中，各用电器是并列接在电路两点间的，任意一个用电器是否工作不影响其他用电器的工作。干路上的开关控制所有用电器，支路上的开关控制所在支路上的用电器。

例3.（2015·长沙）楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电能。小明和小刚利用“光控开关”（天黑时自动闭合；天亮时自动断开）和“声控开关”（当有人走动发出声音时，自动闭合，无人走动没有声音时，自动断开）设计了如图152所示的电路，使楼道照明变得“智能化”，下列符合这种“智能”要求的电路图是（ ）

图152解析：由设计要求可知，楼道里的灯在白天或晚上楼道没有人走动时，当“声控开关”与“光控开关”都闭合时，电灯发光；若有一个断开，电灯不发光，所以两个开关串联在一起，再与电灯串联。

答案：D

点评：在设计电路时，不仅可以将几个用电器串联或并联，也可以将几个开关串联或并联。若几个开关同时闭合时，用电器工作；任意一个断开，用电器停止工作，这些开关应串联在一起，再与用电器串联。若几个开关同时断开后，用电器停止工作，只断开其中一个，用电器仍工作，这些开关应并联在一起，再与用电器串联。

（四）电流表的连接与读数

电流（I）是表示电流强弱的物理量，单位是A；电流大小可用电流表测量。学生用电流表表盘上有两种刻度，有0～0.6A和0～3A两个量程，分度值分别为0.02A和0.1A。电流表应与被测电路串联，电流要从“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。

例4.（2015·成都）如图153，甲所示的电路，当开关S闭合后，电流表测量的是通过

（填“电源”“L1”或“L2”）的电流，电流表的指针偏转如图乙所示，电流表的示数为

A。

图153解析：由图甲可知，灯L1、L2并联，电流表与L2串联，所以电流表测量的是通过L2的电流；由图乙可知，电流表所选量程为0～0.6A，每大格表示0.2A，每小格表示0.02A，则此时它的示数为0.28A。

答案：L2 0.28

点评：电流表与所测电路串联，接线时要正进负出，所测电流不能超过电流表所选的量程。在读取电流表示数时，要先观察所选量程，然后再观察指针指示的刻度。

（五）探究串、并联电路的电流特点

实验发现，在串联电路中各处电流都相等，并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。

图154例5.（2015·泰州）如图154是小明“探究并联电路电流特点”的电路图。实验中，他将一只电流表分别接在A、B、C三处，测得的数据如图154所示。完成此实验至少需要

根导线；小明由此得出：并联电路中干路电流

；请指出小明就此得出结论的不科学之处：

，你认为可做出的改进措施是

。

解析：由154可知，连接此电路需要5根导线，如果再串联接入电流表，还需要一根导线，所以完成此实验至少需要6根导线；IA是干路中电流，IB、IC分别是L1、L2支路中电流，由图中IA、IB、IC的数值可知，IA=IB+IC，这说明在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和；在探究并联电路电流特点时，为了得出普遍规律，应多次进行实验，本实验只进行了一次，由此得出的结论可能具有偶然性；为了避免实验结论具有偶然性，应选用不同规格的灯泡多次重复实验。

答案：6 各支路电流之和 没有进行多次实验，寻找普遍规律 改变灯泡规格

点评：在进行实验时，经常需要多次测量。在不同实验中，多次测量的目的也不尽相同。有时多次测量是为了减小误差，如使用刻度尺测量长度；有时多次测量是为了寻找普遍规律，如探究串、并联电路电流特点实验中多次改变灯泡的规格。

二、习题演练

（一）课后巩固

1.（2014·莆田）金属导体之所以具有良好的导电性，是因为金属导体中存在大量的（ ）

A.原子 B.自由电子

C.质子D.中子

图1552.（2015·聊城）如图155所示，用被毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，发现验电器的两片金属箔张开，以下说法正确的是（ ）

A.金属球带负电，金属箔带正电

B.金属球与金属箔都带正电

C.两片金属箔都带负电，由于互相排斥而张开

D.两片金属箔都带正电，由于互相排斥而张开

3.（2015·湖州）甲和乙两个泡沫塑料小球用绝缘细线悬挂，甲带正电，乙不带电。会出现的情形是图156中的（ ）

图1564.（2015·泰州）某学校地下车库有南北两个进出口，每个进出口处装有感应开关。当有车辆从任何一个进出口经过时，开关自动闭合一段时间，值班室内的指示灯会亮，提醒门卫有车辆通过，以便监视进出口安全。图157所示的电路图中，符合要求的是（ ）

图157

图1585.（2014·桂林）如图158所示的电路中，闭合开关S后，下列说法正确的是（ ）

A.L1、L2两灯泡串联

B.通过L1灯的电流大于L2灯的电流

C.L1、L2两灯泡并联

D.若L1灯丝烧断，L2灯仍能正常发光

图1596.（2014·怀化）如图159所示电路，闭合开关后，比较a、b、c、d四处电流的大小，其中正确的是（ ）

A.Ia=Id B.Ia

C.Ib>IcD.Ic=Id

图15107.（2015·湖州）连接如图1510所示电路，研究串联电路电流的特点。实验时电流表甲和乙的示数分别为0.18A和0.16A，造成两个电流表示数不同的原因可能是（ ）

A.电流表的缘故

B.灯泡L1和L2的电阻不同

C.导线有电阻

D.灯泡L1和L2在电路中的位置

图15118.（2014·内江）摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷

，如图1511所示，小女孩用橡胶棒去摩擦动物的皮毛后，橡胶棒带上了

电。

图15129.（2014·株洲）图1512所示的是实验室常用的一种电流表，其零刻度不在表盘的最左端。当导线a、b分别与标有“-”和“3”的接线柱相连时，电流表指针偏转情况如图1512所示。此时，电流是从导线

（填“a”或“b”）流入电流表，其示数是

A。为了增大指针的偏转角度从而减小读数误差，应将导线a与标有“

”的接线柱相连，b与标有“

”的接线柱相连。

10.（2014·济南）自动售票公交车后门两侧的扶手上各装有一个红色按钮，如图1513甲所示。想要下车的乘客只要按下其中任何一个按钮，装在车内的电铃就会响起，以提醒司机停车并打开车门。请你再图1513乙的虚线框内画出这个电路的电路图。

图1513（二）能力提升

图15141.（2015·广州）把餐巾纸摩擦过的塑料吸管放在支架上，吸管能在水平面自由转动。如图1514所示，手持带负电的橡胶棒，靠近吸管A端，A端会远离橡胶棒。实验中（ ）

A.吸管不带电

B.吸管带正电

C.摩擦时，吸管得到电子

D.与吸管摩擦的餐巾纸一直不带电

2.（2014·武汉）如图1515所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是（ ）

图1515A.B中正电荷通过金属棒流向A，A金属箔的张角减小

B.A中的自由电子通过金属棒流向B，B金属箔的张角增大

C.A中负电荷通过金属棒流向B，B中正电荷通过金属棒流向A

D.金属棒中瞬间电流的方向从A流向B，B金属箔的张角增大

3.（2015·广安）小明利用如图1516所示的电路检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和，其中有一根导线接错了，接错的是（ ）

图1516A.导线1 B.导线2

C.导线3 D.导线4

4.（2015·重庆A卷）现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图1517所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是（ ）

图1517 5.（2015·台州）如图1518所示电路，下列有关说法正确的是（ ）

图1518A.断开S，通过L1的电流比L2大

B.断开S，通过L1与L2的电流一样大

C.闭合S，L1和L2都会亮

D.闭合S，L2会更亮

6.（2015·成都）教室里的各盏照明灯之间是

联的，当教室里多开一盏照明灯时，干路上的电流大小将

（填“变大”“不变”或“变小”）。

7.（2014·扬州）用塑料梳子梳干燥头发时，头发常会随梳子“飘”起来，越梳越蓬松，这是

现象。为防止这种现象的发生，简易的方法是

。

图15198.（2014·聊城）盛夏，郑能同学要把矿泉水放在冰箱冷藏室中冷凉，激发了他对冰箱的研究兴趣。打开冰箱冷藏室的门，里面的灯就亮了，此时制冷压缩机的电动机并没有工作，那么压缩机的电动机靠什么控制呢？他查了资料，知道是靠温控开关控制的，于是他画出了电冰箱的部分电路如图1519所示。图中L是电冰箱内的照明灯，M是压缩机用的电动机。开关S1、S2都闭合时，L与M的连接方式是

联的。S1、S2中属于温控开关的是

。

9.（2014·永州）如图1520甲是电吹风的电路图，乙图是电路元件实物图，选择开关绕O点转动，可分别置于OAB、OBC、OCD三个位置，使电吹风分别处于“热风挡”、“冷风挡”、“停止”三个状态。请根据甲图的电路图将图1520乙的实物电路图补画完整。

图1520习题演练参考答案

（一）课后巩固

1.B

2.C

解析：被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，当它与验电接触后，验电器的金属球、金属箔也都会带上负电，两片金属箔会因为带同种电荷而互相排斥。

3.B

解析：带电体能吸引轻小物体，所以带正电的甲与不带电的乙相互靠近时会相互吸引，如B图所示。

4.B

解析：由题意可知，任意一个开关闭合时，指示灯都会发光，所以两个开关并联后，再与指示灯串联。

5.A

解析：由图示可知，L1、L2串联，故A选项说法正确，C选项说法错误；串联电路中电流处处相等，故通过两灯电流相等，B选项说法错误；串联电路中有一个用电器损坏，其他用电器也不能工作，故D选项说法错误。

6.A

解析：两灯泡并联，a、d都位于干路，所以Ia=Id，故A选项说法正确，B选项说法错误；并联电路中各支路电流不一定相等，故C选项说法错误；c位于支路，所以Ic

7.A

解析：串联电路中电流处处相等，所以两个电流表应该相等。此时两电流表示数不相等，说明至少有一个电流表发生了故障。

8.分开 负

9.a 0.4 0.6 -

解析：由图示可知，此时电流表指针偏向了0刻度线的左侧，说明是正负接线柱接反了，电流从导线a流入电流表；此时电流表选择的是0～3A量程，对应的分度值为0.1A，所以此时的示数是0.4A；为测量正确并且读数误差较小，需要改变进入电流表的电流方向，改接小量程，所以需要将导线a与标有“0.6”的接线柱相连，b与标有“-”的接线柱相连。

10.如图所示

解析：只要按下任何一个按钮，电铃就会响起，说明这两个开关互不影响，并联后再与电铃串联。

（二）能力提升

1.C

解析：同种电荷相互排斥，用餐巾纸摩擦过的塑料吸管被能带负电橡胶棒推开，说明吸管带负电；由此可知，吸管与餐巾纸摩擦时得到电子，而餐巾纸因失去电子而带上正电。

2.B

解析：物理学规定，正电荷定向移动方向为电流方向，则电流方向与负电荷定向移动方向相反。当带负电的A与不带电的B连接起来时，自由电子由A流向B，则此时电流方向由B流向A，但实际上正电荷并不能流动。A金属箔因所带电荷变少而张角减小，B金属箔因带上电荷而张角增大。综上所述，可知只有B选项说法正确。

3.C

解析：在测量并联电路电流特点时，两条支路和干路应各放一只。由题图可知，此时L2支路没有电流表，而L1支路有两只电流表，所以应将L1支路中的一只电流表移到L2支路，将导线3的左端与导线1的下端接在一起即可，由此接错的是导线3。

4.B

解析：红、绿灯互不影响，因此它们是并联在一起的，并各由一个开关控制。

5.B

解析：断开S，L1和L2串联，通过L1、L2的电流相等，故A选项说法错误，B选项说法正确；闭合S，L2短路，不发光，此时电路中只有L1发光，故C、D选项说法错误。

6.并 变大

解析：教室里各盏灯中任意一盏发生故障，其他灯仍能正常发光，所以这些灯是并联的；多开一盏灯会增加一条支路，会使干路中电流变大。

7.摩擦起电 梳头前把梳子弄湿

8.并 S1

解析：L与M可以独立工作，互不影响，故它们是并联的；因为温控开关控制M，开关S1的M支路上，所以S1是温控开关。

9.如图所示