2023年初中物理電學(xué)之電流和電路

第一節(jié) 兩種電荷

我們?nèi)祟愓J(rèn)識電現(xiàn)象，是從摩擦生電開始的。我國很早就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)電和磁的現(xiàn)象，在古籍中曾有“磁石召鐵”的記載。磁石首先應(yīng)用于指示方向和校正時(shí)間，在《韓非子》和東漢王充著《論衡》兩書中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事業(yè)發(fā)展的需要，我國在十一世紀(jì)就發(fā)明了指南針。我國漢代學(xué)者王充在他的著作《論衡》中有“頓牟掇芥”的記載。“頓牟”就是琥珀，“掇”是拾取的意思，“芥”是細(xì)小輕微的物體。公元前六世紀(jì)，希臘人就發(fā)現(xiàn)琥珀摩擦后能吸引輕小的物體。在18世紀(jì)末和19世紀(jì)初的這個時(shí)期，由于規(guī)�；�工業(yè)生產(chǎn)的需要，科學(xué)家們在電磁現(xiàn)象方面的研究取得很快進(jìn)展。

觀察：被摩擦過的物體有了吸引輕小物體的性質(zhì)，我們說物體帶了電，或帶了電荷。這里所說的輕小物體指：碎紙屑、頭發(fā)、通草球、灰塵、輕質(zhì)球等。

一、使物體帶電

使物體帶電的方法：摩擦 接觸 感應(yīng)。

物質(zhì)是由原子組成的，原子是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成的，電子受原子核束縛，繞原子核旋轉(zhuǎn)。不同物質(zhì)，原子核對電子的束縛能力是不同的。物質(zhì)中存在自由電子，平時(shí)呈現(xiàn)電中性。

1.摩擦起電 用摩擦的方法使物體帶電。

摩擦起電的原因：在摩擦過程中，電子會從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體。得到電子的物體因有多余的電子帶上負(fù)電荷;失去電子的物體因缺少電子而帶上等量的正電荷。

實(shí)質(zhì)：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)是不同的;在一定的外界條件下，電荷會從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上。

能量的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能→電能。

2.接觸帶電：物體和帶電體接觸帶了電。如帶電體與驗(yàn)電器金屬球接觸使之帶電。

3.感應(yīng)帶電：由于帶電體的作用，使帶電體附近的物體帶電。

二、電荷的性質(zhì)

存在兩種電荷

1.正電荷：規(guī)定用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電叫正電荷。

本質(zhì)上，是因?yàn)槲镔|(zhì)中的原子失去了電子。

2.負(fù)電荷：規(guī)定毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電叫負(fù)電荷。

本質(zhì)上是因?yàn)槲镔|(zhì)中的原子得到了多余的電子。

一些例子：比如電子帶負(fù)電荷，質(zhì)子帶有正電荷，正負(fù)離子也帶有不同的電荷。

聽說過正電子嗎?

3.電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。

三、驗(yàn)電器

結(jié)構(gòu)：金屬球、金屬桿、金屬箔等三部分組成。

功能：檢驗(yàn)物體是否帶電或者帶電多少。

工作原理：同種電荷相互排斥的原理。

檢驗(yàn)物體是否帶電的方法：

1.一是看它能否吸引輕小物體，如能則帶電;

2.二是利用驗(yàn)電器。用物體接觸驗(yàn)電器的金屬球，如果金屬箔張開則說明該物體帶電。

四、電荷量

1.電荷量：表征電荷多少的一個物理量;單位：庫侖(C)。

2.元電荷(e)：一個電子所帶的電荷量，e=1.6×10-19C

電子是帶有負(fù)電最小電荷的粒子，人們把最小電荷叫元電荷。元電荷以下不能再分。

五、電荷的中和

異種電荷接觸在一起要相互抵消。

中和：放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象。

1.如果兩個或兩個以上物體所帶正、負(fù)電量不等，接觸時(shí)，也會發(fā)生中和現(xiàn)象。這時(shí)，帶電量多的物體先用部分電荷和帶電量少的物體中和，剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。

2.中和不是意味著等量正負(fù)電荷被消滅，實(shí)際上電荷總量保持不變，只是等量的正負(fù)電荷使物體整體顯不出電性。

六、導(dǎo)體和絕緣體

導(dǎo)體：善于導(dǎo)電的物體。例如：金屬、人體、大地、酸堿鹽的水溶液、石墨等等。

導(dǎo)體導(dǎo)電原因：導(dǎo)體中有能夠自由移動的電荷。金屬中導(dǎo)電的是自由電子。

絕緣體：不善于導(dǎo)電的物體。如：橡膠、陶瓷、塑料、干燥的空氣、油等。

絕緣體絕緣的原因：電荷幾乎都被束縛在原子范圍內(nèi)，不能自由移動。

半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。硅 鍺

第2節(jié) 電流和電路

一、電流

1.電流的形成：電荷的定向移動形成電流。任何電荷的定向移動都會形成電流，不僅僅是電子。

2.電流的方向：我們規(guī)定，在電源的外部，電流從電源正極經(jīng)用電器流向負(fù)極。

注意：電流的方向是正電荷移動的方向，所以和電子移動方向是相反的。

使用發(fā)光二極管可以判斷電流的方向。

二、電路

1.電源：能提供持續(xù)電流(或電壓)的裝置。電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。如干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.發(fā)電機(jī)則由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

2.電路中有持續(xù)電流的條件：①有電源②電路閉合

3.電路的基本組成：由電源，導(dǎo)線，開關(guān)和用電器組成。

4.電路的三種狀態(tài)：

(1)通路：接通的電路叫通路，工作在導(dǎo)通狀態(tài);

(2)開路(斷路)：我們知道，電路要想工作、電器設(shè)備要想工作，必須有電流通路。那么，斷開的電路叫開路(斷路)。一般表現(xiàn)為電路電流為零，電路處于斷電狀態(tài)、不工作、關(guān)機(jī)狀態(tài);

斷電后，電線里還有電嗎?如果沒電，為什么會有放電一說，如果有電，那么電如何釋放?

解答：斷電后，電線里還有沒有電(電流)跟電路連接的負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)。

另外，斷點(diǎn)兩端或者一端對地處可能存在電壓。

斷電后，電線里還有電嗎?如果沒電，為什么會有放電一說，如果有電，那么電如何釋放?6 贊同 · 0 評論回答

(3)短路：一提到短路，是有描述對象的，誰(A)被誰(B)短路了。根據(jù)A的不同，分為兩種情況：

A是電源，稱為電源短路，表現(xiàn)為直接把導(dǎo)線接在電源兩極上(實(shí)際情況，這是絕對不允許)，當(dāng)然存在間接的情況;

A是某一個用電器，稱為設(shè)備短路或者負(fù)載短路，電器(負(fù)載)兩端被導(dǎo)線連接在一起。

B是什么?通過上面的描述，就清楚了，導(dǎo)線，因?yàn)樗�的電阻很小，在中學(xué)階段，我們就理解為理想導(dǎo)線，也就是電阻為零的導(dǎo)線。

電路中一條支路被短路了，那這條支路還有電信號嗎?

解答：這取決于和這條短接支路相連的外電路的情況。如果我們認(rèn)為短路電阻為零，則沒有電壓信號，但是電流信號還是有可能有的。

電路中一條支路被短路了，那這條支路還有電信號嗎?2 贊同 · 0 評論回答

5.電路圖：電路原理圖、電路結(jié)構(gòu)圖、裝配圖、印刷板圖等等

用元件符號表示電路連接的圖叫電路原理圖，用于對電路工作原理進(jìn)行分析。

在這里，必須記住各種電路元件符號。

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第3節(jié) 串聯(lián)和并聯(lián)

一、串聯(lián)

1.串聯(lián)：把元件逐個順次連接起來叫串聯(lián)。任意處斷開，電路中都沒有電流

2.串聯(lián)電路特點(diǎn)：開關(guān)只需一個;各個用電器不能獨(dú)立工作(相互影響);電流路徑有且只有一條。

二、并聯(lián)

1.并聯(lián)：把元件并列地連接起來叫并聯(lián)。(各條支路之間互不影響)

2.并聯(lián)電路特點(diǎn)：開關(guān)可以不止一個;各個用電器能獨(dú)立工作(相互不影響);電流路徑不止一條。

三、判斷串聯(lián)、并聯(lián)電路的常用方法

1.分流法：觀察電路中的電流從電源正極出來后，經(jīng)過用電器回到負(fù)極的過程中，是否存在分支。如果電流有分支，則電路為并聯(lián);如果電流沒有分支，則電路為串聯(lián)。

2.斷路法：將電路中的任意一個用電器去掉后，觀察其它用電器是否能繼續(xù)工作。如果其他用電器能繼續(xù)工作，則電路為并聯(lián);如果其他用電器不能繼續(xù)工作，則電路為串聯(lián)。

如果電路中連接有開關(guān)以及電壓表和電流表，這類題目是難點(diǎn)：

先看開關(guān)狀態(tài)，閉合用導(dǎo)線代替，否則就是斷開的，按照斷路處理;先把電壓表所在的位置看作斷路，把電流表所在的位置看作純導(dǎo)線;最后，再判斷用電器之間的連接方式。

例題：

題圖所示：S1、S2、S3是三個開關(guān)，L1、L2是兩個燈泡

問：

1)只有開關(guān)S1閉合時(shí)，那個燈亮? 只有S2閉合呢? 只有S3閉合呢?各燈泡是什么連接?

2)S1、S3閉合會怎樣?

3)S1、S2閉合會怎樣?

像這樣的電路的題，其實(shí)并不難，這就需要了解一些基本約定。首先我們知道，電路圖中的三個開關(guān)S1、S2和S3以及連接導(dǎo)線都是理想的。理想的含義就是沒有電阻。也就是導(dǎo)線電阻為零、開關(guān)閉合時(shí)開關(guān)自身電阻也是零。這是分析電路的一個基本前提。

節(jié)點(diǎn)分析法：

節(jié)點(diǎn)法分析電路利用的是等電位的概念，凡事等電位的節(jié)點(diǎn)，可以合并為一個節(jié)點(diǎn)，這樣就簡化了電路，使得電阻的連接方式更明確，從而可以使用已經(jīng)學(xué)到電阻串、并連的知識去求解。

具體方法是：

1.先看看電路中有幾個節(jié)點(diǎn)，有哪些節(jié)點(diǎn)電位是相同的;

2.然后，在原電路中從電源正極開始依次給不同的節(jié)點(diǎn)標(biāo)注不同的符號，如A、B、C等。

但要注意相同電位的點(diǎn)標(biāo)注一樣的符號。

3.再畫一個新的電路，按照次序先畫出標(biāo)注的那幾個節(jié)點(diǎn)。

4.看原電路，每兩個節(jié)點(diǎn)之間都有哪些原件，在新電路中標(biāo)出來。

這樣各元件的連接關(guān)系是不是就很清楚了。

節(jié)點(diǎn)法分析電路怎么學(xué)(初中物理)?3 贊同 · 0 評論回答

第4節(jié)　電流的測量

一、國際單位：安培(A);常用單位：毫安(mA)，微安(A)，1安培=103毫安=106微安。

二、測量電流的儀表是：電流表 俗稱安培表

三、電流表的使用規(guī)則是：

1.電流表要串聯(lián)在電路中;

2.電流要從“+”接線柱入，從“-”接線柱出;

3.被測電流不要超過電流表的量程;

4.絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表連到電源的兩極上。

實(shí)驗(yàn)室中常用的電流表有兩個量程：

0～0.6安，每小格表示的電流值是0.02安;

2. 0～3安，每小格表示的電流值是0.1安。

記�。阂獪y量誰的電流，則電流表就與誰串聯(lián);反之，電流表與誰串聯(lián)，則表示測量誰的電流。

第5節(jié)　串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律

串聯(lián)有以下特點(diǎn)：

電流：串聯(lián)電路中各處的電流相等

I=I1=I2=⋅⋅⋅

并聯(lián)有以下特點(diǎn)：干路電流等于各支路電流之和

電流：I=I1+I2+⋅⋅⋅

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