資源簡介

第九講 電荷與電流
知識與技能：掌握摩擦起電和電荷規律，掌握電流的形成、方向和基本電路相關知識；
習慣與方法：科學來源于生活，養成用科學角度理解生活中的現象，善于發現問題；
思維與素養：經歷知識探索的過程，形成用科學探究的基本步驟來獲取新科學知識。
本杰明·富蘭克林(Benjamin Franklin ，1706年1月17日－1790年4月17日)出生于美國馬薩諸塞州波士頓，美國政治家、物理學家、共濟會會員，大陸會議代表及《獨立宣言》起草和簽署人之一，美國制憲會議代表及《美利堅合眾國憲法》簽署人之一 ，美國開國元勛之一。
富蘭克林對物理學的貢獻主要在電學方面，是探索電學的先驅者之一。
為了對電進行探索，他曾經做過著名的"風箏實驗"，在電學上成就顯著，為了深入探討電運動的規律，創造的許多專用名詞如正電、負電、導電體、電池、充電、放電等成為世界通用的詞匯。他借用了數學上正負的概念，第一個科學地用正電，負電概念表示電荷性質。并提出了電荷不能創生，也不能消滅的思想，后人在此基礎上發現了電荷守恒定律。具體表現為：①說明各種電現象的理論，最早提出電荷守恒定律；②揭開雷電現象的秘密，制作了避雷針。法國經濟學家杜爾哥評價富蘭克林："他從蒼天那里取得了雷電，從暴君那里取得了民權。"
其他方面的成就：數學方面，他對科學的貢獻不僅在靜電學方面，他研究范圍極廣。在數學上，他創造了8次和16次幻方，這兩個幻方性質特殊，變化復雜，至今仍為學者稱道。
熱學方面，他改良了取暖的爐子，能夠節省四分之三的燃料。
光學方面，他發明了老年人用的雙焦距眼鏡，既能看清楚近處又能看清楚遠處的事物。
今天的課程，讓我們一起來探索富蘭克林的雷電之路。
知識點一、摩擦起電
實驗1：用塑料尺、筆桿與頭發摩擦，再靠近碎紙屑，觀察現象。用塑料梳子梳頭發,觀察現象。
物體有了吸引 的性質就說物體帶了”電”或帶了電荷。用摩擦的方法使物體帶電，叫做 。
實驗2：探究電荷之間的相互作用
1．把一根玻璃棒用絲綢摩擦后懸掛起來，利用另一根絲綢摩擦過的玻璃棒靠近，觀察現象。
2．利用毛皮摩擦過的橡膠棒，靠近被吊起的用絲綢摩擦過的玻璃棒，觀察現象。
凡是與絲綢摩擦過的玻璃棒相排斥的帶電體，必定與毛皮摩擦過的橡膠棒相吸引。
這說明：自然界有 種電荷
規定：
用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做 ；
用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做 。
電荷之間的作用規律：同種電荷 ，異種電荷 。
探索未知：摩擦起電的原因？
了解原子結構：常見物質都是由分子、原子等微粒構成的。原子內部還有復雜的結構。
不同物質的原子核束縛電子的本領不同。 電子的物體因為缺少電子而帶正電； 電子的物體因為有了多余電子而帶等量的 。這是摩擦起電的本質。
摩擦起電并不是創造了電荷，只是電荷從一個物體 到另一個物體，使正、負電荷分開。
實驗3：①用橡膠棒連接兩個驗電器的金屬球
現象：驗電器A、B金屬箔的張角沒有變化
分析：驗電器A的電荷量沒有變化，驗電器B仍不帶電。
②用金屬棒連接兩個驗電器的金屬球
現象：驗電器A的金屬箔張開的角度減小，B的金屬箔由閉合變為張開。
分析：驗電器B上也帶了電。有一部分電荷通過金屬棒從A移動到了B，電荷發生了定向移動。
實驗結論：電荷在金屬中可以定向移動，說明金屬是可以導電的。
知識點二、電流和電路
思考探究1：怎樣使小燈泡持續發光？ 提醒：千萬不能把電池的兩端用導線直接連在一起。
電流：閉合開關，小燈泡持續發光，表明有電荷持續流過小燈泡。電荷的 形成電流。
電流的形成：電荷（正、負電荷均可）的 形成電流。
思考探究2：發光二極管也叫LED，具有 的特點。
電流的方向： 電荷定向移動的方向規定為電流的方向。
（1）自由電子的定向移動與電流方向 ；
（2）在電源外部，電流的方向是從電源的 極流向 極。
思考探究3：怎樣使小電扇持續轉動？
電路：把電源、用電器、開關用導線連接起來組成的電流可以流過的路徑，叫做電路。
　　 只有電路 時，電路中才有電流。
電路各元件的作用：
（1）電源：提供電能（2）用電器：消耗電能（3）導線：輸送電能（4）開關：控制電路
生活中看似復雜的東西其實都是由簡單的電路組合成的。
二、電路和電路圖
電飯鍋下的電路，你能看明白這些線是怎么連接的嗎？
1、電路圖：用符號表示電路連接的圖，叫做 。
2、電路元件符號：
3、如何畫電路圖？
　　請畫出以下電路的電路圖。
4、電路的狀態
通路：正常接通的電路，即用電器能夠工作的電路。
斷路：電路中某處被切斷，電路中不會有電流流過的電路。
短路：直接用導線將電源正、負極或用電器連接起來的電路。
通路 斷路
電源短路 用電器短路
電源短路時會損壞電源，甚至引起火災！
精熟講授① 用絲綢摩擦過的玻璃棒能吸引紙屑，這是由于（ ）
A. 摩擦起電創造了新電荷，使玻璃棒帶電
B. 絲綢上的正電荷轉移到玻璃棒上，使玻璃棒帶正電荷
C. 玻璃棒失去的電子轉移到絲綢上，使玻璃棒帶正電荷
D. 用絲綢摩擦過的玻璃棒呈電中性
高效演練1-1如圖所示，當帶電體接觸驗電器的金屬球時，下列說法正確的是（ ）
A. 若帶電體帶正電荷，則這些正電荷就通過金屬桿全部移動到金屬箔上
B. 若帶電體帶負電荷，則這些負電荷就通過金屬桿全部移動到金屬箔上
C. 若帶電體帶正電荷，則驗電器就有一部分電子移動到帶電體上
D. 若帶電體帶負電荷，則驗電器就有一部分正電荷移動到帶電體上
高效演練1-2 四個懸掛的輕質小球，靜止時位置關系如圖所示，下列說法正確的是（ ）
A. A球與C球一定帶有異種電荷 B. B球可能帶電，也可能不帶電
C. B球與C球一定帶有同種電荷 D. D球可能帶電，也可能不帶電
精熟講授② 金屬導電時，在電源外部（ ）
A. 電流方向和自由電子定向移動的方向都是從正極到負極
B. 電流方向和自由電子定向移動的方向都是從負極到正極
C. 電流方向是從正極到負極，自由電子定向移動的方向是從負極到正極
D. 電流方向是從負極到正極，自由電子定向移動的方向是從正極到負極
高效演練2-1 下列有關電流形成的說法正確的是（ ）
A．電荷的移動便形成了電流 B．電路中只要接入電源便一定能形成電流
C．金屬導體中自由電子發生定向移動便形成了電流 D．電流的方向總是由電源的負極流向正極
精熟講授③ 如圖所示的電路，閉合開關，觀察發現燈泡L1亮、L2不亮．調節變阻器滑片P，燈泡L1的亮度發生變化，但燈泡L2始終不亮．出現這一現象的原因可能的是（ ）
A．燈泡L2燈絲斷了 B．滑動變阻器短路了
C．燈泡L2短路了 D．滑動變阻器接觸不良
高效演練3-1 如圖所示，當開關S閉合時，燈L1、L2均不亮．某同學用一根導線探究其故障：當把導線并接在燈L1兩端時發現燈L2亮，燈L1不亮；當把導線并接在燈L2兩端時發現兩燈都不亮，由此可知（ ）
A. L1斷路 B．L2斷路 C．開關斷路 D．電源斷路
精熟講授① 小敏在爺爺的臥室設計了一個如圖所示的“聰明”電路，“光控開關”在光弱(晚上)時自動閉合，光強(白天)時自動斷開；“聲控開關”在有聲音時自動閉合，兩分鐘后自動斷開。表中開關使用情況，不符合電路設計工作要求的是（ ）
選項 電路設計工作要求 開關使用情況
A 白天，燈不亮 閉合S2 斷開Sl
B 晚上，睡前，燈亮 斷開S2 閉合Sl
C 晚上，拍拍手，燈亮 閉合S2 斷開Sl
D 晚上，遇打雷，燈不亮 斷開S2 閉合Sl
高效演練1-1 如圖所示，只閉合開關S時，兩只電燈L1和L2都不亮，同時閉合開關S和S1時， 燈泡L1亮，L2不亮，則電路中可能出現的故障是（ ）
A．燈L1開路 B．燈L2開路 C．燈L1短路 D．燈L2短路
如圖所示：根據電路圖，將電路元件一一對應地連接起來．

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