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第五章 电流和电路

一 电荷
1电荷
摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，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。
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正负电荷分开。
（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。感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。）
（1）两种电荷：自然界只有两种电荷，
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．
（2）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。
（3）验电器：构造：金属球、金属杆、金属箔
作用：验电器是检验物体是否带电的仪器．
原理：同种电荷相互排斥的原理。
电荷量：电荷的多少叫电荷量（电荷）。单位：库仑（C）。
2原子的结构 元电荷
1e=1.6×10-19C
（1）原子结构：原子是由带正电的原子核及核外电子组成的．电子是带微小负电荷的粒子，电子电荷量的大小是最小的，叫做元电荷 e
（2）通常情况下，原子中正电荷数和负电荷数相等，原子是中性的．当中性原子失去电子，它所带的正电荷数大于负电荷数，它就带正电，得到电子的中性原子带负电．
（3）电的中和：两个带等量异种电荷的物体相互接触，带负电的物体上的电子转移到带正电的物体上，这两个物体都恢复到不带电的状态，这种现象叫正、负电的中和．
3电荷在导体中定向移动
导体：善于导电的物体叫做导体．金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液都是导体．
导体导电是因为导体内有大量可以自由移动的电荷．说明：金属导体中电流是自由电子定向移动形成的，酸、碱、盐 溶液中的电流是正负离子都参与定向运动
绝缘体：不善于导电的物体叫做绝缘体．橡胶、玻璃，、陶瓷、塑料、油、纯水都是绝缘体．绝缘体内不容易导电，是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷．
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。原因是：加热使绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚变为自由电荷。
“导电”与“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。
二 电流和电路
1电流
（1）电流的形成：电荷的定向移动形成电流
注：该处电荷是自由电荷。当金属导电时，其中定向移动的是自由电子．当酸、碱、盐溶液导电时，其中定向移动的是正、负离子．可见，正、负电荷的定向移动都可以形成电流。这些正、负电荷也统称为自由电荷．
（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。
电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
（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）
2电路的构成
（1）电路的组成：一个完整的电路，应包括电源、用电器、开关和导线．
A、组成：
分类
①电源
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
化学电池
干电池
蓄电池
充电时，电能—→化学能
供电时，化学能—→电能
光电池
发电机
机械能→电能
光能→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
B、三种电路：
①通路：处处连通的电路。
②开路（断路）：断开的电路．
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
电路图：用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。
三 串联和并联
1串联和并联

串联
并联
定义
把元件逐个顺次连接起来的电路
把元件并列的连接起来的电路
特征
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。
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。
开关
作用
控制整个电路
干路中的开关控制整个电路。支路中的开关控制该支路。
电路图

实例
装饰小彩灯、开关和用电器
家庭中各用电器、各路灯
识别电路串、并联的常用方法：(选择合适的方法熟练掌握)
①电流分析法：在识别电路时，电流：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路
②断开法：去掉任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
③节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的共同点
④观察结构法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。
⑤经验法：对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。
混联电路：既有串联又有并联的电路叫混联电路．当电路中出现3个或3个以上的用电器时，这几个用电器可以是串联、并联或混联．
混联时有两种连接方式：先并联，后串联或先串联，再并联．
2生活中的电路
四 电流的强弱
1怎样表示电流的强弱
（1）单位：①、国际单位： A ②、常用单位：mA 、μA③、换算关系：1A=1000mA 1mA=1000μA
（2）测量A
仪器：电流表，符号：
2怎样连接电流表
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。（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。）
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。（原因电流表相当于一根导线）
3怎样在电流表上读数
读数时应做到“两看清”即 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
五 探究串、并联电路的电流规律
实验目的、器材、电路图、实验步骤
结论：串联电路中各处电流相等
并联电路中干路上的电流等于各支路中的电流之和
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