一、电路的组成:①把电源、用电器、开关用导线连接起來组成的电流的路径叫做电路。
说明:一•个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这儿部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态。
②冬部分元件在电路中的作用电源的作用:维持电路中有持续电流,为电路提供电能。
电流从电源的正极出发,冋到电源的负极。
导线的作用:连接各电路元件的导体,是电流的通道。
用电器的作用:利用电流來丁作的设备。
在用电器丁■作时,将电能转化成其他形式的能。
开关的作用:控制电路通、断。
【拓展】从能量的角度看,在电路中,电源的作用是提供持续电能的;用电器的作用是消耗电能;导线的作用是输送电能;开关的作用是控制电能有无的。
二、电路的通路、开路和短路继续刚才实验1的演示,重做图4・3的实验,合上开关,小灯泡发光。
这种处处连通的电路叫通路,也叫闭合电路。
断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流。
这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。
将小灯泡取下,即用导线直接把电源的正、负极连接起來,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。
这种电路屮没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。
短路是非常危险的,可能把电源绕坏,是不允许的。
必须防止电源短路。
【思考】通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较:【小结】持续电流存在的条件是:除电路屮有电源外,电路还必须是通路,这两个条件缺一不可。
发生短路时,电路中会有很大电流,轻则损坏电源,重则发生事故。
*短路分析:若有一根导线(闭合的开关、电流表、金属杆两端接线柱连入电路的滑动变阻器)接在电源两端,则电源短路(同时也是所有用电器短路);若有一个导线接在某个或者某儿个用电器两端,则用电器短路(局部短路)。
用电器短路不一定是电源短路;但电源短路一完是用电器短路。
局部短路只针对串联电路而言,同时局部短路不一定会引起电流过人。
三、电路元件和符号电路图电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图。
为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号來代表电路中的备种元件。
1.画好电路图应注意的事项(1)完蔡地反映电路的组成,即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之屮,不能遗漏某-电路器件。
(2)规范地使用器件符号。
(3)合理地安排器件符号的位萱,应尽可能使器件均匀地分布在电路屮,画成的电路图应清楚美观。
(4)平直地描绘连接导线,通常用横平、竖直的线段代表连接导线,转弯处一般取直角,使电路图画得简洁、工整。
2、识别出、并联电路的方法识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析:串联电路没有其它支路,并联电路屮有儿个支路。
也可以从电路的通断來判别:串联电路中,断开任意一个用电器,整个电路就被切断;而在并联电路屮,断开任意一•条支路,其余支路仍然是通的。
3、设计电路的方法设计电路,就是按照要求确定电路中的齐个元件的位直。
其方法是:先将开关和用电器对应地连接起來,要能分析出开关是控制哪个用电器的,在电路屮起什么作用(是控制T路,还是控制支路);再将开关和所控制的用电器串联起來,若开关是在干路中,应与电源串联。
然后通过分析,判断出用电器之间是串联,还是并联。
在分析的基础上,正确画出电路图。
作图吋,电路元件要按照规定的符号画出來。
最后,根据题屮要求,按照所作出的电路图,逐项检查,看是否合乎要求。
4、连接电路时,需注意以下儿点:①要按照一定顺序连接;②各元件与导线间的连接要牢靠;③连接过程中,开关应处于断开状态;④连接电路时,一定要防止用导线把电源直接连接起來。
5、识别出联电路的方法是:(1)从连接方式去识别(电流流向法):在串联电路屮,整个电路只有一条电流的路径。
(2)从工作特点去识别(故障分析法):因串联电路只有一条电流路径,所以流过第一个用电器的电流,要全部流过第二个用电器,若第一•个或第二个用电器出现问题,另一个用电器一定受到影响,也停止工作,即在串联电路屮齐用电器彼此互相彩响。
(3)通过实验观察识别(电键控制法):只用一个电键就可以控制串联电路的齐个用电器。
6、并联电路的识别方法是:(1)从连接方式去识别(电流流向法):在并联电路屮,用电器是并联在电路的两点间的,所以电流的路径不是一条,而是若干条。
(2)从工作特点去识别(故障分析法):因并联电路屮电流的路径是若干条,每条路径都是一个独立的工作电路,各用电器彼此互不影响。
(3)通过实验观察去识别(电键控制法):电路屮的开关不只是一个,其中有一个控制報个电路的所有用电器,其余的开关控制各白支路的用电器。
四、电流的形成与方向电路屮的电流形成原因是电荷定向移动。
在金属导体屮,是电子发生定向移动形成了电流,电流的方向与电子运动的方向相反。
在电路屮电流从电源的止极流向电源的负极五、电流的测量1、电流表的符号:一A—2、使用电流表时都有哪吐要求?1).接入电路前(1)-定要检杳指针是否对准零刻度线,如果指针在零刻度线偏右处,使用后测量出的数据会比真实值偏人。
因此,若发现指针设有指零刻度,一定要进行调整后再使用。
(2)正确选择量程。
每个电流表都有一定的测量范围——量程,被测电流超过量程时,电流表会损坏。
实验室里使用的电流表通常有两个量程,0〜0.6A和0〜3A。
当使用0〜0.6A量程时,每人格表示0.2A,每小格表示0.02A。
当使用0〜3A量程吋,每人格表示1A,每小格表示0.1A,估测待测电路的电流强度-若小于0.6安培,选0—0.6安培量程。
若在0.6安培一3安培之间,选0—3安培量程。
在不能预先估计被电流人小的情况下,可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱,如指针偏转很小,则可换较小的量程;如指针偏转较人且在量程之内,则可接较人的量程;如指针迅速偏转且超过量程,则所用的电流表不能测量。
2).联入电路吋(1)必须把电流表出联在待测电路屮。
(2)必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“一”接线柱流出电流表。
(3绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
3).联入电路后:电路接完后,在正式接通电源前必须先试触,同时观看电流表的指针偏转情况:(1)指针不偏转:可能电路有断开的地方。
(2)指针偏转过激,超过满刻度乂被弹冋,说明量程选小了。
(3)指针偏转很小,说明量程选人了。
(4)指针反向偏转,接线柱接反了。
应根据情况给了改正后,才能正式接通电源。
4).读数读数时应“先看量程,再看中点,然后读数S如图1所示的电流表,选用0〜0.6A量程,指针相邻两个标度值分别为0和0.2A,其屮点值为0.1A,指针所指的值是0.1A过两小格,每小格为0.02A,电流表示数为0.14A。
这种方法为“中点助读",可有效地防止读错数据。
四、对串、并联电路屮电流关系的理解(I)串联电路各处的电流强度相等:在串联的电路中,不论电流表连入电路的位宜如何,测最的结果都是一样的。
因此,串联电路齐处的电流强度相等。
(2)联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
如图2所示的并联电路屮,在这一电路屮,干路如同总水管,两并联支路如同两分支水管,在相同的时间内,总水管中的水流量一•定筹于两分支水管中的水流景;反之,两分支水管屮的水流量一定等于总水管屮的水流量。
因此,并联电路T•路屮的电流筹于齐支路屮的电流Z和。
六、探究物质导电能力1).容易导电的物质叫导体。
有金属、石墨、人体、人地和食盐水。
不容易导电的物质绝缘体。
如橡胶、玻璃、瓷、蜩料、干木头、汕和干燥的空气。
(纯净的水机蒸饰水是不导电的,但普通水屮往往溶有人量杂质,能够导电。
)2.实验:烧红的玻璃能够导电物质的导电能力不是]古I体的。
有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
3.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间常见的半导体材料有硅、铐。
七、金属导电的微观解释冋忆:物质的构成(1)物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,而原子乂是由原子核(带正电)和绕原子核高速运动的电子所构成。
(2)金属内部原子核相对固定,但周围有人量能自由移动的电子(带负电),能从一个地方移动到另-•个地方。
当电路中接入电源,并接通后,金属屮的这些自由电子都向同一•方向(由电源的负极经导线向电源的正极)移动,从而形成了电流。
(3)而非金属不容易导电就是因为儿乎没有自由移动的电子,它里而的电荷是被束缚着,不能自由移动的。
八、电阻在物理上到底怎样来比较物质导电能力的强弱呢?我们就引入电阻这个概念。
1、电阻是导体对电流的阻碍作用,导体对电流的阻碍作用越强,电阻就越人。
电阻越人,导体的导电能力越强2、电阻用字母R表示,3、单位是:欧姆(简称欧,符号G),还有千欧KG,兆欧MQ,之间的换算为1000倍,lMQ=10‘Ka=106Q九、影响导体电阻人小的因素1•导体的电阻人小与导体的材料有关。
2.导体的电阻人小与导体的长度有关。
3.导体的电阻人小与导体的横截而积(粗细)有关。
4.导体的电阻人小与导体的温度有关。
从上可知,影响导体电阻人小的因素可能有材料、长度、横截而积、温度。
为了证明以上猜测的正确性,设计实验进行-探究。
控制变量法——当有儿个因索同时彩响一个物理景的变化时,常采用控制变量法即止某儿个因索不变,研究某个因索对一个景的影响程度。
1.探究导体电阻与长度的关系。
控制的不变量有横截而积、温度、材料种类。
在图4-27中的“、白两点间,分别接入长度不同的磔辂导体甲、乙(导体甲长度为1米,导体乙长度为0.5米)。
闭合开关S,观察灯的亮度及电流表示数,填入表一。
实验结果:在其他因素均不变的情况下,导体长度越长,电阻越人。
2.探究导体电阻与粗细的关系。
控制的不变景有长度、横截面积、温度。
在图4-27屮的a、b点间,分别接入粗细不同的磔钻导体甲、乙(甲横截而积为0.5毫米2,乙横截而积为1 毫米2)。
闭合开关观察灯的亮度及电流表的示数,填入表二。
实验结果:在其他因索均不变的情况卜•,导体横截面积越大,电阻越小。
3.探究导体电阻与材料的关系。
控制的不变量有温度、长度、横截面积。
在图4-27屮的a、b间,分别接入材料不同的导体甲、乙(甲是银辂导体,乙是铜导体)。
闭合开关S,观察灯的亮度及电流表的示数,填入表三。
实验结果:在其他因素均不变的情况下,导体的电阻与材料种类有关。
综上可知:导体的电阻与导体的长度、横截而积、温度有关,相同材料时,导体越长、横截而积越小,导体的电阻就人。
4.根据实验研究表明:同样条件下,金属导体的电阻还与温度有关°温度升髙,金属导体的电阻会增人;温度降低, 金属导体的电阻会减小。
某些材料,当温度降低到一定程度时,电阻会消失,这就是超导现彖。
其他条件相同,不同材料的电阻值(电阻率)是不同的,见书p. 141表。