1、 第十五章 电流和电路 5.1 两种电荷 一、电荷 1、物体有了 吸引轻小物体 的性质,我们就说物体带了 电荷 ;换句话说, 带电体具有吸引轻小物体 的性质。 2、用 摩擦 的方法使物体 带电 叫 摩擦起电 ; 3、摩擦起电的实质:摩擦起电并不是创生了电,而是 电子 从一个物体 转移 到了另一个物体, 失去电子的带正电 ;得到电子的带 负电 。 二、两种电荷: 1、把用 丝绸 摩擦过的 玻璃棒 带的电荷叫 正电荷 ;电子从 玻璃棒 转移到 丝绸 。 2、把用 毛皮 摩擦过的 橡胶棒 带的电荷叫 负电荷 ;电子从 毛皮 转移到 橡胶棒 。 3、基本性质: 同种 电荷相互 排斥 , 异 种 电荷相
2、互 吸引 ; 4、带电体排斥带 同种电荷 的物体 ;带电体吸引带 异种电荷 的物体和 轻小物体 。 例: 1、 A 带正电, A 排斥 B, B 肯定带 正电 ; 2、 A 带正电, A 吸引 B, B 可能带负电也可能不带电 。( B 是 轻小物体 ) 三、验电器 1、用途:用来 检验物体是否带电 ;从验电器 张角的大小 ,可以粗略的判断带电体所带 电荷的多少 。 2、原理: 同种电荷相互排斥 ; 四、电荷量(电荷) 电荷的多少 叫电荷量,简称 电荷 ;单位: 库仑( C) 简称 库 ; 五、原子的结构 质子 (带 正电 ) 原子核 原 子 中子 ( 不带电 ) 电子 (带 负电 ) 原子核
3、所带的 正电荷 与核外所有 电子 总共带的 负电荷 数在数量上 相等 ,整个原子呈 中性 ,原子对外 不显带电的性质 。 六、元电荷 1、最小的电荷叫做 元电荷 ,用符号 e 表示, e=1.6 10-19C。 2、电子电荷量的大小是 最小 的。 七、导体、绝缘体 1、 善于导电的物体 叫导体;如: 金属 、 人体 、 大地 、 石墨 、 酸碱盐溶液 ; 2、 不善于导电的物体 叫绝缘体,如: 橡胶 、 玻璃 、 塑料 、 陶瓷 、 油 、 空气 等; 3、导体和绝缘 体在一定条件下可以 相互转换 ; 例如: 1、干木头( 绝缘体 )、湿木头( 导体 ) 2、玻璃通常是 绝缘体 ,加热到红炽状
4、态( 导体 )。 5.2 电流和电路 一、电流 1、 电荷的定向移动 形成电流; (电荷包括 正电荷 和 负电荷定向移动 都可以形成 电流 ) 3、规定: 正电荷定向移动 的方向为 电流的方向 (负电荷定向移动的方向与电流方向 相反 ,尤其注意电子是 负电荷 ,电子的移动方向与电流的方向 相反 ) 4、在电源外部,电流的方向从电源的 正极 流向 用电器 ,再回到 负极 ; 5、二极管是 半导体 ,具有 单向导电性 ,即电流只能从它的一端流向另一端,不能 反向流动。 二、电路 电路:用导线将 电源 、 开关 、 用电器 连接起来就组成了 电路 ; 1、电源: 提供电能 的装置,把 其它形式 的能
5、转化成 电能 ; 电路 2、用电器: 消耗电能 的装置,把 电能 转化成 其它形式的能 (电灯、风扇等); 的构成 3、导线:,连接电路的各个元件, 输送电能 ; 4、开关: 控制电路 的通断; 三、电路的工作状态 1、通路:处处 连通 的电路; 2、开路(断路):某处 断开 的电路; 3、短路:电源短路: 在物理学中,电流不通过 用 电器 直接 接通叫做 电源短路 。发生 电源短路 时,因 电流 过大往往引起 电源 或 导线 损坏或 火灾 。 ; 局部短路(用电器短路): 将 导线 ( 或电流表 ) 与 用电器 并联 ,那么根据并联分流的特点,电流大部分经过 导线 ( 或电流表 ) ,只有
6、极小 电流 经过用电器。 四、得到持续电流的条件: 1、 必须有电源 , 2、 电路必须是通路 。 五、电路图及元件符号 :用 符号 表示电路连接的图叫电路图, 常用的符号如下: 电源: 开关: 灯泡: 电流表: 电压表: 电阻: 滑动变阻器: 画电路图时要注意:整个电路图是 长方形 ;导线要 横平竖直 ; 元件不能画在 拐角处 。 电路图: 常用电路元件的符号: 符号 意义 符号 意义 交叉不相连的导线 电铃 交叉相连接的导线 M 电动机 (负极 ) (正极 ) 电池 A 电流表 电池组 V 电压表 开关 电阻 小灯泡 滑动变阻器 5.3 串联和并联 一、串联和并联 1、把电路元件 逐个顺次
7、 (或说成 首尾相连 )连接起来的电路叫 串联电路 特点: 1、电流 只有一条 路径; 2、各用电器 互相影响 ; 3、开关控制 整个电路 。 2、把电路元件 并列连接 起来的电路叫 并联电路 ; 特点: 1、电流 有多条 路径; 2、各用电器 互不影响 ,一条支路 开路 时,其它支路仍可为 通路 ; 3、干路中的开关控制 整个电路 ;支路中的开关控制 所在支 路的用电器 。 二、串并联电路的识别 常根据 电流的流向 判断串、并联电路:从电源的 正极 开始,沿 电流方向 走一圈,回到 负极 ,则为 串联 ,若出现 分支则为 并联 。 三、生活中电路 1、串联电路:装饰店铺、居室、圣诞树的 小彩
8、灯 ,用电器和控制它的开关。 2、并联电路:家庭中的电视、电冰箱等用电器之间, 路灯 , 交通灯 ,教室的电灯、电扇,用电器和它的指示灯。 四 、电路的连接方法 (根据电路图连接实物图) 1、线路简捷,不能出现 交叉 ; 2、连出的实物图中 各元件的顺序 一定要与 电路图 保持一致; 3、一般从电源的 正极 起,顺着 电流方向 依次连接,最后回到 负极 ; 4、并联电路连接中,先连接一条支路再连另一条,连接时找准 分支点 和 汇合点 ,有电流表时看清电流表测谁的电流。 5、在连接电路前应将开关 断开 ; 五 、串联电路和并联电路最大的不同点是 :串联电路各用电器之间 相互影响 ,电路 没有分支
9、 ;并联电路各用电器之间 互不影响 ,电路中 有分支 。 六 、如果一个开关可以同时控制所有的用电器,那么这个电路可能是 串联电路 ,也可能是 并联电路 (此时开关在 干路 )。 5.4 电流的 测量 一、电流的强弱 1、电流:表示电流 强弱 的物理量,符号 I 2、单位: 安 培 (国际单位),符号 A,还有 毫安 (mA)、 微安 ( A) 1A 1000mA 1mA 1000A 单位换算:( 数值 进率 );如: 2A= mA,则 2A=2 1000mA=2 103mA; 200mA= A,则 200mA=200 10-3 A =0.2A; 二、电流的测量 :用 电流表 ;符号 A 1、
10、电流表的结构: 三个 接线柱、 两个 量程( 0 3A 分度值是 0.1A,00.6A 分度值是 0.02A)。 2、电流表的使用 ( 1)先要三“看清”:看清 量程 、 分度值 ,指针 是 否指在零刻度线上 , 正负接线柱 ; ( 2)电流表必须和被测用电器 串联 ;(电流表相当于 一根导线 ) ( 3)电流从电流表的 正接线柱 流入,从 负接线柱 流出;若接反了,指针会反 向偏转 , 损坏 电流 表 。 ( 4)选择合适的 量程 (如不知道量程,应该选 较大的量程 ,并进行 试触 。) 试触法:先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定,再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱,若指针摆动
11、 很小 (读数不准确),说明选的量程偏大,需换 小量程 ;若超出量程说明选的量程偏小(电流表会 烧坏 ),则需换 大量程 。 ( 5)决不允许在任何情况下使电流表直 接连到 电源的两极 。 ( 6)若闭合开关,电流表指针不动,电路某处 断路 。 3、电流表的读数 ( 1)明确所选 量程 ( 2)明确 分度值 (每一小格表示的电流值) ( 3)根据表针向右偏过的 格数 读出电流值 5.5、串、并联电路中电流的 规律 1、 串联电路中电流处处相等 ( IA=IB=IC) 提出问题:串联电路中各点的电流之间有什么关系? 猜想: 串联电路中电流处处相等 。 设计实验: ( 1)如右图,用一个电流表分别
12、测 ABC 三点 的电流 改进:用 三个电流表 同时测 ABC 三点 的电流 ( 2)更换 不同规格的灯泡 ,测量 三次 ,使结论 具有普遍性 。 进行实验 得出结论: 串联电路中电流处处相等 。 2、 并联电路干路电流等于各支路电流之和 ; ( IC=IA+IB ) 提出问题:并联电路中干路电流与各支路电流有什么关系 ? 做出猜想或假设: 并联电路干路电流等于各支路电流之和 。 设计实验: ( 1)如右图,先用电流表测 C 点的电流 ,再分别测 AB 点的电流 (改进:用三个电流表同时接入到电路中的 ABC点,测出它们的电流) ( 2)在实验中采用 更换不同规格的灯泡 的方法改变 电流的大小
13、 ,测量 三次 ,使结论 具有普遍性 。 3、请画出两个电阻 R1 和 R2 串、并联电路图。(元件:电源、开关各一个、导线若干,电阻两个,要求开关控制两个电阻) 知识点总结: 第十五章电流和电路单元测试题 一、单项选择题 (每小题 3 分,共 27 分) 1、在晴朗的冬日,用塑料梳子梳干燥的头发,头发会越梳越蓬松,主要原因是( ) A.梳头时,空气进入头发 B.头发和梳子摩擦后,头发因带同种电荷而相互排斥 C.梳子对头发有吸引作用 D.头发和梳子摩擦后,头发因带异种电荷而相互吸引 2、某家用电器正常工作时,通过的电流大约为 5 A, 该用电器可能是 ( ) A电视机 B空调 C白炽灯 D洗衣
14、机 3、 电路中的电流既看不见,也摸不着,但是它的许多特点和水流、车流类似,人们在研究电流特点时,多用水流来相比,这种科学思维方法可以叫做( ) A控制变量法 B模型法 C类比法 D归纳法 4、 下列四组物体中,都属于绝缘体的一组是 ( ) A.碳棒、人体、大地 B.水银、铜丝、铁块 C.陶瓷、干木、塑料 D.大地、人体、陶瓷 5、如图所示的电路中,哪个电路是 正确的( ) 6、日常的生活经验告诉我们,家中的电灯、插座、彩色电视机、电冰箱等电器设备之间的连接方式是( ) A.一定是并联 B.可以是串联,也可以是并联 C.一定是串联 D.电灯与插座应该串联,彩色电视机与电冰箱应该并联 7、如图所
15、示的电路中,有可能造成电源和电流表都损坏的是( ) 8、电路中能产生持续电流的条件是( ) A电路中有用电器 B电路中有电源 C电路中有开关 D电路中有电源,还要形成通路 9、 居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着造成很大浪费。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”,天黑时自动闭合,天亮时自动断开;利用“声敏”材料制成“声控开关”,当有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动时自动断开。若将这两种开关配合使用,就可以使楼道灯变得“聪明”,则这种“聪明”的电路是( ) 二、双选题 ( 每空 4分,共 12分 ) 10、 关于电流的说法中正确的是( ) A带电微粒的运动方向就是电流的方
16、向 B金属中自由电子移动 形成 电流 C负电荷定向移动的方向与规定的电流方向相反 D科学上规定正电荷运动的方向就是电流的方向 11、 使用电池的时候,不允许用导线直接把电池的两极连接起来, 这是因为( ) A.这样连接电路中电流太小,用电器无法工作 B.这样连接电 路中电流 会很大 C.这样连接有触电危险 D.这样连接会损坏电池 12、 在同一个电源两端接两只灯泡,用电流表测得通过这 两只灯泡的电流相等,则这两只灯泡的连接方式( ) A、可能是串联 B、一定是 串联 C、可能是并联 D、一定是并联 三、 填空题 (每空 1分,共 24分 ) 13、自然界中存在 _种电荷,电荷间的相互作用规律是
17、:同种电荷相互 _,异种电荷相互_。 14、物体带电主要是由于电子从一个物体 _到另一个物体上,物体有了多余的 _而带负电,缺少了 _就带正电,因此,摩擦起电并不 是创造了电,实质是电子 _的过程。 15、一个完整的电路是由提供电能的 _、消 耗电能的 _、控制电路通断的 _ 和提供电的流动路径的 导线 四部分组成的。 图 15-3 16、如图 15-3 所示电路,当 S1, S2 都闭合时,能发光的灯泡是 _,它们是 _联,当 S1, S2 都断开时,能发光的灯泡是 _,它们是 _联 . 17、电流是表示 _的物理量,电流用字母 表 示,电流的单位是 _,用符号 _表示 。 18、实验室里通
18、常用 _来测量电路中的电流。测 量时,电流表必须和被测的用电器 _联在电路里,使电流从它的 _接线 柱流进,从 _接线柱流出,并选择合适的 _,绝对不允许不经过_而直接将它连接在电源的两极上。 四 、作图题 (每题 4分,共 8分 ) 19、根据图 15-4 所示的实际电路,在右面的虚线框内画出电路图 . 20、根据图 15-5 中的电路图,把电路元件连接起来。 五 、实验题 (4 分 +6分 +6 分 +8分 =24 分 ) 21、如 图 15-6 所示的电流表的读数甲是 A,乙是 A。 22、甲、乙、丙三位同学在做“用电流表测电流”的分组实验中,闭合开关前,他们的电流表指针均指在零刻度处
19、. 当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动分别出现了如图 15-7 甲、乙、丙所示的三种情况 . 请分析他们在电流表的使用上分别存在什么问题,并写在下面的横线上 . 甲同学的问题: _; 甲同学的问题: _; 乙同学的问题: _; 丙同学的问题: _; 图 15-4 图 15-5 图 15-6 甲 乙 图 15-7 23、在“组成串联电路和并联电路”的实验中。 ( 1)在连接串联电路的过程中,下列几点要求中没有必要的是( ) A.按照电路图连接电路的过程中,开关应该是断开的 B.每处接线都必须接牢 C.必须从电池的正极开始依次连接开关 S、灯,最后连到电池 的负极 D.连接完毕,对照电路图仔细检
20、查电路,确认无误后再闭合开关 ( 2)在串联电路中开关的作用是 _。 ( 3)在并联电路中支路开关的作用是 _。 24、如图所示,探究串联电路中各点电流的关系: ( 1)提出问题: ( 2)猜想与假设: ( 3)设计实验:分别把 a,b,c 各点断开,把 接入电路,测量流过的 ,看它们之间有什么关系。换上另外两只小灯泡,再次测量,看是否还有同样的关系。 ( 4)进行实验:略 ( 5)分析与论证:根据测量结果分析,得出结论: 。 六 、计算题 (每小题 5分) 25、 如图 15-9 所示的电路中,闭合开关后三个电流表 A1、 A2、 A 示数分别为 I1、 I2、 I,已知 I=0.6A, I
21、1=0.4A,则通过灯 L2 的电流是多少安? 第十五章 电流和电路检测题参考答案 一、选择题 1.B 2. B 3. C 4.C 5.A 6.A 7.A 8.D 9.D 二、双选题 10、 BC 11、 BD 12、 AC 三 、填空题 13、两,排斥,吸引。 14、转移,电子,电子,转移。 15、电源,用电器,开关 16、 L1 L2,并, L2 L3,串 17、电流强弱, I,安培, A 18、 电流表,串,正,负,量程,用电器 四 、作图题 19、略 20、略 五 、实验题 210.26, 2.6 22、 ( 1)正负接线柱接反了 ( 2) 量程选大了 ( 3) 量程选小了 23、( 1) C,( 2)控制所有用电器( 3)控制所在支路的用电器 24、 (1)串联电路中各点电流有何关系? 图 15-9 (2)串联电路中各点电流可能相等。电流表,电流 (3)电流表,电流 (5) Ia=Ib=Ic (6)串联电路中电流处处相等 六 、计算题 25、已知 I = 0.6A I1 = 0.4A 求 I2 解: 因为 L1与 L2是并联的, 所以 I= I1 + I2 I2 = I - I1 = 0.6A 0.4A = 0.2A