知识背景
公元前六世纪，古希腊人泰勒斯发现：用毛皮摩擦过的琥珀能吸起羽毛和碎草。琥珀的希腊语叫 elektron，这就是英文「电」的来源。两千多年里，人们只知道这种电能吸引轻小物体，却抓不住它。
1752 年，富兰克林在雷雨中放起一只带金属尖端的风筝，让丝线上的电流进莱顿瓶——他证明了天上的闪电和摩擦起的电是同一种东西，并且提出了正电荷与负电荷的命名。这个命名沿用至今。
但摩擦起来的电只是「一闪而过」。真正改变世界的是把电荷持续地、有秩序地推着走——那就是电流。今天杭州地铁 1 号线的列车靠接触网上的电流驱动，亚运场馆的照明、家里的空调、手机的充电，本质都是让大量自由电荷沿着一条通路不停地流动。
知识讲解
两种电荷
自然界只有两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电叫正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电叫负电荷。电荷间的相互作用规律是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引（简称同斥异吸）。
摩擦起电的实质：不是「创造」了电，而是电子（带负电）从一个物体转移到另一个物体。得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。两个物体所带的电荷量大小相等、电性相反。
带电体的性质：能吸引轻小物体。注意这条只能说明物体带电，不能判断带什么电。
验电器
验电器是检验物体是否带电的仪器。把带电体接触验电器的金属球，电荷经金属杆传到两片金属箔上，两片金属箔带同种电荷而互相排斥，于是张开。张角越大，说明带电量越多。
验电器只能判断带不带电、带电多少，不能直接判断电性（要判断电性需与已知电性的带电体比较张角变化）。
电流的形成与方向
电荷的定向移动形成电流。金属导体中能自由移动的是自由电子（带负电），电解质溶液中是正、负离子。
规定：正电荷定向移动的方向为电流方向。因此在金属导线中，电流方向与自由电子实际移动的方向相反。在电源外部的电路中，电流从电源正极流出，经导线、用电器回到电源负极。
- 要有电源：电源（干电池、蓄电池、发电机）的作用是提供电压，把其他形式的能转化为电能，是维持电流的「泵」。
- 电路必须闭合（通路）：只要有一处断开，电荷就无法形成循环，电流立即停止。
- 一句话：有电压且电路闭合，才有持续电流。摩擦起电只有一瞬间的电流，因为它没有电源持续供电。
电路的组成与三种状态
一个完整的电路由四部分组成：电源（提供电能）、用电器（消耗电能）、开关（控制电路通断）、导线（输送电能）。
| 状态 | 特征 | 后果 |
|---|---|---|
| 通路 | 处处连通 | 用电器正常工作 |
| 开路（断路） | 某处断开 | 无电流，用电器不工作 |
| 短路 | 电流不经用电器直接回到电源 | 电流过大，损坏电源、烧坏导线，极危险 |
短路又分两种：电源短路（用导线直接把电源两极连起来，最危险）和部分短路（用导线把某个用电器两端连起来，该用电器不工作但其余仍工作）。
串联与并联
串联：把用电器逐个顺次连接起来，电流只有一条路径。特点是各元件互相影响，断开一处则全部停止工作；一个开关控制整条电路。
并联：把用电器的两端分别连在一起接入电路，电流有两条或多条路径。特点是各支路互不影响，某条支路断开其余仍工作；干路开关控制全部，支路开关只控制本支路。
识别串并联的实用方法：从电源正极出发沿导线走一圈，若始终只有一条路可走，就是串联；若中途出现分岔、之后又汇合，就是并联。分岔点与汇合点之间的各条路就是支路。
实验与探究
用一节干电池、两只小灯泡、两个开关和导线，分别连接串联和并联电路，并观察开关的控制作用。
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操作规范：① 连接电路时开关必须断开；② 按电路图从电源正极出发，沿一条路径依次连接，不要跳跃；③ 绝不允许把导线直接接在电池两极（电源短路）；④ 接好后先试触再正式闭合。
串联的现象：闭合唯一的开关，两灯同时亮；取下任意一只灯泡，另一只也熄灭。说明串联电路只有一条路径，互相影响。
并联的现象：干路开关闭合后两灯同时亮；取下其中一只灯泡，另一只仍亮；把开关移到某条支路上时，它只控制该支路。可见并联电路各支路互不影响，而开关的控制范围由它所在位置决定——在干路上则控制全部，在支路上只控制该支路。
经典例题
某电路中，电流从电源正极出发后分成两支，分别经过灯 和灯 后汇合，再经开关 回到负极；另有一个开关 只接在 所在的那条路上。请回答：两灯是什么连接？ 与 各控制什么？若 灯丝烧断， 是否还亮？
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第一步：判断连接方式。电流从正极出发后出现分岔、经两灯后又汇合，说明电流有两条路径，两灯为并联。
第二步：确定各开关所在位置。 在汇合之后、通往负极的那一段上，属于干路； 只在 那条路上，属于支路。
第三步：判断控制作用。干路开关 控制整个电路（两灯全灭或全亮）；支路开关 只控制 ，与 无关。
第四步：判断 断丝的影响。并联时各支路互不影响， 支路断开， 所在支路仍构成完整通路，故 仍然发光。
答：两灯并联； 控制全部， 只控制 ； 烧断后 仍亮。若两灯是串联，则 烧断后 必然熄灭——这正是区分两种连接的最直观判据。
难点与易错点
- 认为摩擦「产生」了电荷：摩擦起电的实质是电子转移，电荷总量不变，两物体带等量异种电荷。
- 把电流方向与电子移动方向混为一谈：规定正电荷移动方向为电流方向，金属中自由电子的移动方向与电流方向相反。
- 认为「带电体吸引轻小物体」能判断电性：只能说明带电，判断电性必须用同斥异吸或验电器比较。
- 用验电器直接判断带正电还是负电：验电器只能测有无电荷、电荷多少。
- 把「有电源」当成有电流的唯一条件：还必须电路闭合；断路时虽有电压却没有电流。
- 误判短路：只要有导线把某元件两端直接连通，该元件就被短路（不工作）；导线直接跨接电源两极是电源短路，严格禁止。判断串并联也不能看元件排列外形，要沿电流路径走一遍看有无分岔。
生活中的应用
- 冬天脱毛衣有火花、开门摸门把手被「电」：干燥时摩擦起电积累了大量电荷，放电产生瞬时电流；先用手摸一下墙壁把电荷导走即可避免。
- 加油站严禁用塑料桶装汽油：塑料摩擦易积累静电，放电火花可能点燃油气。
- 杭州地铁的接触网供电：列车通过受电弓从接触网取电，车轮和钢轨构成回路，缺一环电流就断，列车立即失去动力。
- 家里的灯和插座是并联的：所以关掉客厅灯不影响卧室灯；而串了一整条的老式彩灯，坏一个就全不亮。
生活应用题 1 · 亚运场馆的照明为什么并联
某场馆看台上装有 40 盏同规格照明灯，要求任意一盏损坏时其余仍能照明，且能用一个总开关切断全部照明，还能分区控制。请说明应如何连接，并解释理由。
分步解：
- 明确要求：一盏坏不影响其余 → 各灯必须互不影响 → 只能选并联。
- 判断依据：串联只有一条路径，任一处断开则全部熄灭，无法满足要求；并联各支路独立，符合要求。
- 总开关位置：要切断全部，开关须装在干路上。
- 分区控制：把每个分区的灯并联成一组，在该组所在的支路上再装一个开关，只控制本区。
- 答：所有灯并联，总开关接在干路，各分区开关接在各自支路。这就是所有公共场所照明都采用并联的原因。
生活应用题 2 · 一次危险的接线
小杭想让小灯泡更亮，就用一根导线把灯泡的两个接线柱直接连了起来，闭合开关后灯不亮，电池却迅速发热。请分析原因，指出属于哪种短路，并说明正确做法。
分步解：
- 看电流走哪条路：电流总是「走近路」，导线与灯泡并联后，电流几乎全部经电阻极小的导线通过，灯泡中几乎没有电流。
- 判断类型：只把灯泡两端接通，属于部分短路（灯泡被短路），灯泡不工作。
- 分析电池发热：灯泡被短接后，整个电路的总电阻变得极小，电流变得很大，电池内部大量放热，容易损坏甚至漏液。
- 说明更危险的情形：若把导线直接接在电池两极，就是电源短路，电流更大，可能烧毁电源、引发事故。
- 答：这是部分短路，绝不能这样做。要让灯更亮应改用电压合适的电源或改变电路连接（后续学习欧姆定律后会有定量方法），而不是用导线短接用电器。
考点
- 选择题·高频：电荷种类与同斥异吸规律、摩擦起电的实质（电子转移）
- 选择题·高频：电流方向的规定与自由电子移动方向的关系
- 识图题·高频：判断串联、并联，判断各开关的控制范围
- 作图题·高频：根据要求连接实物图或画出电路图
- 判断题·高频：识别开路与短路（电源短路与部分短路），分析后果；连接电路的规范操作
- 应用题：照明电路、彩灯、静电现象的解释与安全防范
中考真题
用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球，金属箔片张开。下列说法正确的是（ ）A. 金属箔片带正电 B. 金属箔片张开是因为带同种电荷互相排斥 C. 摩擦时创造了电荷 D. 由张角大小可判断电荷的种类
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逐项分析：A 错，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，传给箔片的也是负电荷；B 对，两片金属箔带同种电荷，同种电荷互相排斥，因此张开；C 错，摩擦起电的实质是电子的转移，电荷总量不变；D 错，张角只反映电荷量的多少，不能判断电荷种类。
答案：B。
如图所示电路中，两只灯泡连接在电源两端，开关 位于干路。闭合 后两灯均发光；此时取下灯 ，发现 变得更亮。请判断两灯的连接方式，并解释 变亮的可能原因。
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第一步：由现象判断连接方式。取下 后 仍然发光，说明两灯不在同一条路径上，因此是并联（若为串联，取下一只则另一只必灭）。
第二步：分析为什么会变亮。并联时各支路两端电压相同。取下 后，干路电流减小，电源内部及导线上的电压损失减小，加在 两端的电压略有升高。
第三步：由电压推电流。 两端电压升高，通过它的电流随之增大，因此更亮。
第四步：作答。两灯并联； 变亮是因为干路电流减小、线路上的电压损失减小，使 实际电压升高。这也提示我们：实际电路中电源并非「理想」，支路的增减会影响其他支路的实际工作情况。