沪科版九年级物理第十四章了解电路

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