第十一、十二章 简单电路与欧姆定律
一、电荷
1、带了电(荷):摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2、使物体带电的方法:
定义:用摩擦的方法使物体带电
①摩擦起电 原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体使
能的转化:机械能-→电能
②接触带电:物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
③感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3、两种电荷:
正电荷:规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电。
实质:物质中的原子失去了电子
负电荷:规定:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电。
实质:物质中的原子得到了多余的电子
4、电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5、验电器:构造:金属球、金属杆、金属箔
作用:检验物体是否带电。
原理:同种电荷相互排斥的原理。
二、电路
1、组成:
定义:能够提供电流的装置,或把其他形式的能转化为电能的
装置。
作用:在电源的内部不断地聚集正电荷负极聚集负电荷。以持
续对外供电①电源
干电池化学电池
蓄电池 充电时,电能—→化学能
分类
供电时,化学能—→电能光电池
光能→电能
发电机
机械能→电能
②用电器:定义:用电来工作的设备。
工作时:将电能—→其他形式的能。
③开关:控制电路的通断。
④导线:输送电能
2、三种电路:
①通路:接通的电路,也叫回路。
②开路:断开的电路,也叫断路。
③短路:定义:电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。
特征:电源短路,电路中有很大的电流,可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮,很容易引起火灾。
3、电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。
4、连接方式:
定义
特征
开关
作用
电路图
实例
串联
把元件逐个顺次连接起来的电路
电路中只有一条电流路径,一处段开所
有用电器都停止工作。
控制整个电路
并联
把元件并列的连接起来的电路
电路中的电流路径至少有两条,各支路
中的元件独立工作,互不影响。
干路中的开关控制整个电路。支路中的
开关控制该支路。
装饰小彩灯、开关和用电器 家庭中各用电器、各路灯
5、识别电路串、并联的常用方法:在识别电路时,电流从正极流出,回到负极。若途中不分流则用电器串联;
若电流在某一处分流,每条支路只有一个用电器,则这些用电器并联。
三、电流
1、形成:电荷的定向移动形成电流
注:该处电荷是自由电荷。对金属来讲是自由电子定向移动形成电流;对酸、碱、盐的水溶液来讲,正
负离子定向移动形成电流。
2、方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
注:在电源外部,电流的方向从电源的正极到负极。
3、获得持续电流的条件:电路中有电源 电路为通路
4、电流的三种效应。
(1) 、电流的热效应。如白炽灯,电饭锅等。(2)、电流的磁效应,如电铃等。(3)、电流的化学效应,如电
解、电镀、电池等。
注:电流看不见、摸不着,我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。
(物理学中,对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身,通过观察和研究它们在
自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等,去认识事物的方法,在物理学上称作这种方法叫转换法)
5、单位:(1)、国际单位: A (2)、常用单位:mA 、μA
(3)、换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA
6、测量:
A
(1)、仪器:电流表,符号:
(2)、方法:
㈠读数时应做到“两看清”: 看清接线柱上标的量程,看清每大格电流值和每小格电流值
㈡ 使用时规则:两要、两不
① 电流表要串联在电路中;
② 电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
Ⅰ 危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至
表被烧坏。
Ⅱ 选择量程:实验室用电流表有两个量程,0—0.6A 和 0—3A。测量时,先选大量程,用开关试触,若
被测电流在0.6A—3A可 测量 ,若被测电流小于0.6A则 换用小的量程,若被测电流大于3A则换用更大
量程的电流表。
④ 绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因:电流表内阻非常小,仅相当于一根导线。
四、电压
(一)、电压的作用
1、电压是形成电流的原因:电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。
2、电路中获得持续电流的条件①电路中有电源(或电路两端有电压)②电路是连通的。
注:说电压时,要说“xxx”两端的电压,说电流时,要说通过“xxx”的电流。
3、在理解电流、电压的概念时,通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题,这里使用了科学研究方
法“类比法”
(类比是指由一类事物所具有的属性,可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法)
(二)、电压的单位
1、国际单位: V 常用单位:kV mV 、μV
换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV 1 mV=1000μV
2、记住一些电压值: 一节干电池 1.5V 一节蓄电池 2V 家庭电压 220V 安全电压不高于
36V
(三)、电压测量:
1、仪器:电压表 ,符号:
V
2、读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值
3、使用规则:两要、一不
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
Ⅰ 危害:被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压
表。
Ⅱ 选择量程:实验室用电压表有两个量程,0—3V 和 0—15V。测量时,先选大量程,用开关试触,若被测
电压在3V—15V可 测量 ,若被测电压小于3V则 换用小的量程。若被测电压大于15V则换用更大量程的电
压表。
(四)、电流表、电压表的比较:
符号
连接
直接连接电源
电流表
A
串联
不能
0.6A 3A
0.2A 1A
0.02A 0.1A
很小,几乎为零
相当于短路
电压表
V
并联
能
3V 15V
1V 5V
0.1V 0.5V
很大
相当于开路
异 量 程
每大格
每小格
内阻
同
二、电阻
(一)定义及符号:
调零;读数时看清量程和每大(小)格;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量
值。
1、定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。 2、符号:R。
(二)单位:
1、国际单位:欧姆。规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。
2、常用单位:千欧、兆欧。
3、换算:1MΩ=1000KΩ 1 KΩ=1000Ω
4、了解一些电阻值:手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧
到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
(三)影响因素:
1、实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡
亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2、实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”
3、结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
4、结论理解:
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等
外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
⑵结论可总结成公式R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。记住:ρ
银