资料简介
第十四章 了解电路
第一节 电是什么
电灯使城市的夜晚变得绚丽多彩
将与毛皮摩擦过的塑料梳子靠近小纸屑
将与毛皮摩擦过的塑料梳子靠近细水流
一些物体被摩擦后,能够吸引轻小物体,我们就说它们带了“电”或者说带了电荷。
①不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
②失去部分电子的物体带正电,得到多余电子的物体带等量的负电。
1.
摩擦起电的原因:
2.
摩擦起电的实质是:电子从一个物体转移到另一个物体上,并不是摩擦创造了电荷。
1
、当两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时
2
、当两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时
3
、用丝绸摩擦过的玻璃棒跟用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时
两种电荷的相互作用
科学家们在大量的实验基础上,发现:
与上述实验中玻璃棒相吸引的必与上述实验中橡胶棒相排斥。
与上述实验中玻璃棒相排斥的必与上述实验中橡胶棒相吸引。
自然界只有两种电荷:与上述实验中玻璃棒所带电荷相同,或与上述实验中橡胶棒所带电荷相同。
自然界只有两种电荷
用丝绸
摩擦过的
玻璃棒
用毛皮
摩擦过的
橡胶棒
带
+
-
带
正电荷
负电荷
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
想一想:
将两个气球充气后挂起来,让它们碰在一起。用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分。放开气球后,你能观察到什么现象?你能解释这个现象吗?
两个气球不再碰在一起,而是向相反的方向运动并转动。这是因为用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分后,使相接触的部分带上了同种电荷,而同种电荷相互排斥,所以会发生上述现象。
电荷量
:
电荷的多少
(
电荷
)
。
用
Q
表示
单位
:
库仑
,
简称库
,
符号是
C
。
验电器是检测物体是否带电的仪器。
结构
:
如右图
工作原理
:
利用同种电荷相互排斥的原理来工作。
金属球
金属杆
金属箔
验电器
一个带电的物体与一个不带电导体相接触时,由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电荷重新分布;异种电荷被吸引到离带电体近的一端,而同种电荷被排斥到远离带电体的一端。这种现象叫静电感应。
静电感应
她们的头发为什么会竖起来呢?
静电现象的应用和防护
静电喷涂
静电除尘
静电复印机
在生活中的应用
给物质微粒带上某种电荷后,这些带电微粒就能在异种电荷的吸引下定向运动
静电也有危害
人们在建筑物的高处装置避雷针
练一练
1.
有A、B、C、D四个带电体,用细线悬起来,它们相互作用的情况如下所示,已知B带正电,则D带
电荷。
A
B
C
D
A
C
负
2.
用毛皮摩擦过的橡胶棒去靠近一个用丝线悬挂着的通草球时,若通草球被吸引,则该通草球( )
A
.
一定带负电 B
.
一定带正电
C
.
一定不带电 D
.
可能带正电,也可能不带电
D
3.
如下图所示,甲、乙两个通草球用丝线悬挂着,当乙球靠近甲球时,两球互相排斥,则下列说法正确的是( )
A
.
甲球带正电,乙球不带电
B
.
甲球不带电,乙球带负电
C
.
甲球带正电,乙球带负电
D
.
甲、乙两球都带负电或都带正电
D
摩擦
起电
两种电荷的相互作用
验电器、静电现象
小 结
第十四章 了解电路
第二节 让电灯发光
电的应用极为广泛,它在生产、生活中是如此重要
,
那么
,
电路的基本构成是怎样的?
提示:
不能把电池的两端用导线直接连在一起。
怎样使小灯泡持续发光?
想想做做
该简单电路由哪几部分组成?
电源
开关
小灯泡
用电器
电源
开关
导线
一、电路的组成
1
、电源
常见的电源有:干电池、蓄电池和发电机、学生电源。
电源的能量转化:其他形式的能转化为电能。
干电池
1
.
5
+
2
、用电器:消耗电能的电器。
常见的用电器:电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱等。
能量转化:电能转化为其他形式的能。
3
、开关:用来接通或控制电路通断。
常见的开关:拉线开关、拨动开关、铡刀开关等。
4
、导线:连接电路。
电路就是由电源、开关、用电器、导线组成。
1
.通路:
处处连通,用电器能够工作的电路。
通路、开路和短路
2
.断路:
某处被断开,没有电流通过的电路。
3
.短路:直接用导线将电源正负极相连的电路。(电源短路)
电源短路时会损坏电源,甚至引起火灾!
电路图
1.
什么是电路图
用规定的符号表示电路连接情况的图就是电路图。
2.
常用的电路元件符号
常用的电路元件符号
电池
(
电源
)
电灯
开关
电动机
插座
插头
交叉不相连接的导线
交叉相连接的导线
T
形连接的导线
怎样画电路图
1
、元件位置安排要适当,分布要均匀;
2
、整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线要横平竖直;
3
、元件不要画在拐角处;
4
、按顺序从正极依次画到负极,或从负极依次画到正极。
画出电路图
练习
下列四个电路图中开关断开后,灯泡仍能发光的是
( )
C
请画出以下电路的电路图。
M
请根据电铃的电路图,用笔画线代替导线,连接相应的电路。
1
、电路的组成及作用
(
电源、用电器、开关
)
。
2
、电路的三种工作状态及电流的流向。
3
、电路符号及电路图。
小 结
第十四章 了解电路
第三节 连接串联电路和并联电路
★
1.
知道串联和并联电路,理解它们的特点。
★
2.
会画简单的串、并联电路。
★
3.
会连接简单的串、并联电路。
这些彩灯是怎
么连接的呢?
无数的灯,它们是怎样连接的?
同学们能否用下列元件组成一个电路,使两个灯泡都发光呢?
上节课学习的电路图中,我们只用了一个用电器,可是在一个实际电路里,用电器往往不只一个,有时两个、三个甚至更多,那么怎样将它们连入电路呢?
请画出电路图
用一个开关同时控制两个灯泡,有两种连接方法。
?
?
上述两个电路就是串联和并联电路,你能分辨它们吗?
电路图
:
串联的定义
如左图,把
两只小灯泡首尾
相连,然后接在
电路里,我们说
这两个灯泡是串联的。
实验演示:
串联电路图
特点:在串联电路中,电流从电源的正极出发,依次经过开关、灯泡,最后接到电源的负极。只有一条通路。
实物图:
电路图:
S
L
1
L
2
如上图:两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路里,我们说这两个灯泡是并联的。
并联的定义
实验演示:
B
A
并联电路图
实物图:
电路图:
特点:在并联电路中,电流有两条(或多条) 路径。
B
A
1.
在串联电路中,只要一处断开,整个电路就不通了。
2.
在并联电路中,一个用电器不通了
,
其余用电器仍然工作。
通过实验,同学们发现了什么?
如果用两个开关分别控制两个灯泡,又该怎样连接呢?
实物图:
电路图:
1.
如下图所示的电路叫 电路
,
图中开关
S
1
用来
控制
,
开关
S
2
用来控制
,
而开关
S
接在
路中
,
它可以同时控制 。
干
并联
L
1
L
2
L
1
、
L
2
L
2
S
S
1
S
2
L
1
2.
根据图中的实物图,在方框中画出相应的电路图。
(1)
(2)
解析:根据实物图画电路图,必须搞清两个问题:一是电路中各用电器的连接方式,二是开关的位置及控制作用。
答案:如下图所示
3.
找出下面电路连接图中的错误。
甲
乙
丙
L
2
L
1
L
2
L
1
L
1
L
2
甲:电路短路,电路中虽有用电器但没有接入电路中。
乙:电路中
L
2
没
有接入电路中。
丙:有一节电池没有接入电路中。
串
联
电
路
连接特点
工作特点
开关的控
制特点
一只开关可控制各用
电器工作,且与开关
的位置无关
元件逐个相连,无分支
各用电器工作有关联:任意一个用电器不工作,其他用电器均停止工作
工作特点
并联电路
连接特点
开关的
控制特点
各用电器两端分别连在一起,然后接到电路中(有电流的分开点和电流的汇合点)
某一条支路断开时,其他支路上的用电器照常工作
干路上的开关可以控制所有用电器,而支路上的开关只能控制所在支路上的用电器
第十四章 了解电路
第四节 科学探究:串联和并联电路的电流
电流强度:表示电流的大小
,
简称电流。符号:
I
电流的国际单位是安培(
A
)
还有千安(
kA
)
,
毫安(
mA
)
,
微安(
μA
)
你知道一些用电器的电流大小吗?
1
安培(
A
)
= 1000
毫安(
mA
)
1
毫安(
mA
)
= 1000
微安(
μA
)
一、电流
刻度盘
数值单位
指针
调零螺母
正接线柱
负接线柱
量程为
0
~
0.6 A
量程为
0
~
3 A
1.
电流表:测量电流的仪器。
A
+
-
认识电流表
电流表的电路符号
二、怎样使用电流表
2.
电流表的使用
(
1
)使用前应先检查指针是否指零。
(
2
)正确选择量程,被测电流的大小不能超过电流表的量程。
(
3
)必须把电流表串联在电路中。
(
4
)使电流从电流表的“+”接线柱流入电流表
,
从标有“
-”
的接线柱流出电流表。
(
5
)绝对不允许把电流表直接接到电源的两极。
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
)根据指针向右偏过的格数读出电流值。
接线柱
量程
分度值
“-”
“0.6”
“-”
“3”
0~0.6 A
0~3 A
0.02 A
0.1 A
【
方法归纳
】
读电流表示数的两个方法
(1)
常规读数法
:
(2)
倍数读数法
:
实验室用电流表的大量程是小量程的
5
倍
,
分度值和对应示数也是
5
倍关系
;
根据这个关系由一个量程的读数计算另一个量程的读数。如果接
0
~
3 A
量程
,
先读出
0.6 A
量程的示数为
0.3 A,
再计算出
5×0.3 A=1.5 A,
即为
0
~
3 A
量程的示数。
【例】如图所示电流表的读数为(
)
A.0.46 A B.0.52 A C.2.46 A D.2.6 A
B
探究1 串联电路中各处电流的关系
1.猜想与假设:串联电路中各处的电流大小相同。
探究串联电路的电流规律
2.
实验设计
:
(1)
实验器材
:
灯泡、电流表、电池组
(
电源
)
、开关、导线若干
(2)实验电路:
3.
实验数据及分析
:
测量对象
A
处的电流
I
A
/A
B
处的电流
I
B
/A
C
处的电流
I
C
/A
测量结果
第一次
0.2
0.2
0.2
第二次
0.26
0.26
0.26
第三次
0.3
0.3
0.3
分析数据得出结论:串联电路中各处电流是相等的。
1.
测出的数据并不完全相等,但是差别不大,原因是:_______。
答案:测量时有误差
2.
为什么换用不同规格的灯泡多测几次?还可以采取什么方法改变电路中的电流?
答案:为使结论具有普遍性,消除偶然性。
改变电池的个数。
讨论
探究 2 并联电路中,干路中的电流和支路中的电流的关系
1.猜想与假设:并联电路中,干路中的电流等于支路中的电流和。
探究并联电路的电流规律
2.
实验设计
:
(1)
实验器材
:
电流表、电池组
(
电源
)
、开关、小灯泡、导线若干
(2)实验电路:
3.
实验数据及分析
:
测量对象
A
处的电流
I
A
/A
B
处的电流
I
B
/A
C
处的电流
I
C
/A
测量结果
第一次
0.36
0.2
0.16
第二次
0.4
0.22
0.18
第三次
0.48
0.26
0.22
分析数据得出结论:并联电路干路中的电流等于各支路电流之和。
1.
小组同学在分析数据时还发现,当并联的两个灯泡规格相同时,通过两灯泡的电流
,当并联的两个灯泡规格不相同时,通过两灯泡的电流
。但是干路电流总
支路电流。
答案:相同 不相同 大于
2.
对探究1、2的数据对比,细心的同学发现若两灯泡规格相同,不管并联还是串联,通过两灯泡的电流
。
答案:均相同
讨论
1.如图所示,将两只不同的灯泡L
1
、L
2
连接在电路中,闭合开关S后,发现L
1
比L
2
亮。则( )
A.L
1
中的电流大于L
2
中的电流
B.L
1
中的电流等于L
2
中的电流
C.L
1
中的电流小于L
2
中的电流
D.无法判断
练一练
B
2
.在如图所示的几种电路中,电流表只测流经L
2
的
电流的是( )
B
电
流
定义:
概念
表示电流强弱的物理量,用
I
表示。
安培(安) 用
A
表示
单位
仪器:
连接方法
电流“
+”
入“
-”
出
串联使用
测量
符号
电流表
使用
A
不超量程
不能短接
国际:
常用:
毫安(
mA
)和微安(
μA
)
第十四章 了解电路
第五节 测量电压
要让一段电路中有电流,它的两端就要有电压(
U
)。电源的作用就是给用电器两端提供电压。
1
.电压的意义
2
.电压的单位:
国际单位:伏特(
volt
) ,简称伏(
V
)。
常用单位:千伏(
kV
);毫伏(
mV
)。
换算:
1 kV =1 000 V= 10
3
V
1 mV =0.001 V= 10
-3
V
对人体安全电压:
_________V
不高于
36
(
1
)伏特表是测量直流低值电压的一种仪器;
(
2
)常用电压表的连接;
(
3
)通常采用(
0~3 V
)(
0~15 V
)两个量程。
阅读使用说明书:
用途
怎样使用电压表
外形见右图,指针在标尺左端置零。标尺上有两种刻度,分别是
0~3 V
,
0~15 V
。调零器在读数窗正下方。接线柱分别标有“
—”
、“
3”
、“
15”
标记,其中“
—”
接线柱为公共端。
结构
1
、测量电压的仪表,叫电压表。它在电路中的符号是
2、电压表的使用规则:(
1
)电压表必须和所测部分并联;
(
2
)电压表接进电路时,应当使电流从其“+”接线柱流入,从“—”接线柱流出;
(
3
)所测电压不能超过电压表的最大测量值。
实验室常用电压表的量程是0
~
3V和0
~
15V
(
4
)使用电压表前要先调零,用试触法选择合适的量程。
(
5
)连接电压表示时应将开关断开,电压表可以直接连在电源的两极上。
V
电压表的示数
电流表
电压表
符号
所测物理量
连接方式
接线柱的连接
量程
能否直接接在 电源两极
V
A
电压
并联在电路中
可以
电流
电压表的使用规则(与电流表作比较)
串联在电路中
电流“+”进“-”出
选择合适的量程
不能
用电压表测量电压
V
(
1
)电压表该如何连接在电路中?
(
2
)电压表的两个接线柱该连接在什么位置?
(
3
)什么情况下使用标有“
3”
字样的接线柱,什么情况下使用标有“
15”
字样的接线柱?在不知道被测电压的情况下,该怎么选择量程?
2
.串联电路电压会有什么关系?
1
.为什么两灯的发光情况会不一样?
不同规格的两灯泡串联。闭合开关,两灯都能发光吗?发光亮度一样吗?
观察并思考
提出问题
L
1
L
2
实验:电路中的电压规律
探究串联电路电压的规律
一、探究串联电路电压的规律与总电压的关系
(一)提出问题
串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系?
(二)猜想假设(以下两种猜想正确么?你的猜想是什么?)
a.
串联电路的总电压与各部分电路的两端电压之和相等。
b.
串联电路各部分电路两端的电压都相等。
分别把电压表接在电路中
AB
两点、
BC
两点、
AC
两点,测量电压,看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡,再次测量,看看是否有相同的关系。
请同学们根据左图,分别画出测量
AB
、
BC
、
AC
间的电压的电路图。
L
2
A
B
C
L
1
(三)设计实验
进行实验
两个灯泡串联的实验记录
观测对象
AB两端的电压U
1
/
V
BC两端的电压U
2
/
V
AC两端的电压U
3
/
V
测量结果
第一次
第二次
分析论证
结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端
的电压之和,即
U
3
=
U
1
+
U
2
探究并联电路电压的规律
一、探究并联电路电压的规律与总电压的关系
(一)提出问题
并联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系?
(二)猜想假设(以下两种猜想正确么?你的猜想是什么?)
a.
并联电路的总电压与各部分电路的两端电压之和相等。
b.
并联电路各部分电路两端的电压都相等。
(三)设计实验
分别把电压表接在电路中,测出
L
1
两端、
L
2
两端、电源两端的电压,看看它们之间有什么关系。换上另外两个小灯泡L
1
、L
2
,多测量几次,看看是否有相同的关系。
请同学们根据左图,分别画出测量
L
1
、
L
2
、电源
间的电压的电路图。
设计实验
L
1
L
2
进行试验
两个灯泡串联的实验记录
观测对象
L
1
两端的电压U
1
/
V
L
2
两端的电压U
2
/
V
电源两端的电压U
3
/
V
测量结果
第一次
第二次
分析论证
结论:并联电路中各支路两端之间电压相等,
即
U
3
=
U
1
=
U
2
练一练
分析串并联关系时,电压表相当于断开的开关,电流表相当于闭合的开关。
1
.如图所示电路,两灯是怎样连接的?
甲电流表,测干路的电流。乙电压表,测
L
1
和
L
2
并联电路两端的电压。
甲丁电流表,测干路的电流;乙电流表,测
L
2
电流;丙电压表,测
L
1
和
L
2
并联电路两端的电压。
2
.如下图所示:灯泡都能正常发光,甲、乙、丙、丁各为什么表,它分别测的是谁的电压或电流?
“
滑移法”确定测量对象:把电压表正、负接线柱的两根引线顺着导线滑动至用电器两端,从而确定测量对象。
注:该用电器部分不该含有电源部分。
若
L
2
所在电路为开路,则电压表测的电压即为电源电压。
3.
如图所示,电源总电压为6V保持不变,开关S闭合时,L
1
两端的电压为4V,断开S时,电压表的示数将( )
A.由2V变为6V B.由4V变为6V
C.由4V变为2V D.6V保持不变
A
A
A
A
2.
电压表使用方法:
两个必须:①必须并联接入电路。②必须使电流从正接线柱进,负接线柱出。
1.电压U :电压是推动电荷定向流动,形成电流的原因。
单位:伏特 V ,千伏
k
V,毫伏mv,微伏μv 。
一个不能:被测电压不能超过电压表的最大测量值。
三先三后:先调零后使用
,
先试触后闭合
,
先明确量程后读数。
4.
并联电路:并联电路总电压等于各支路电压,即
U=U
1
=U
2
3.
串联电路:串联电路总电压等于各串联部分电压之和,即
U=U
1
+U
2
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