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第1節(jié) 電荷與電流
一、摩擦起電
（一）基本原理
(1)物體內(nèi)有兩種不同的帶電粒子，帶正電的質(zhì)子和帶負(fù)電的電子。因為通常情況下兩者在數(shù)量上相等;正負(fù)電荷相互抵消，所以物體沒有呈現(xiàn)帶電性。
(2)物體之間的摩擦使物體上的電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移，得到電子的物體帶負(fù)電，失去電子的物體帶正電。
（二）歸納總結(jié)
(1)物體之間的摩擦?xí)挂粋€物體上的電子轉(zhuǎn)移到另一個物體上，得到電子的那個物體就帶負(fù)電了，另一個失去電子的物體就帶等量的正電，這種現(xiàn)象稱為摩擦起電。
(2)這些物體所帶的電荷叫做靜電。
(3)帶電物體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。
【能力拓展】接觸起電
①概念:帶電體和不帶電體相互接觸后使不帶電的物體帶電的方法叫接觸起電。
②接觸起電的實質(zhì)是一個物體的電子轉(zhuǎn)移到另一個物體上。
③接觸起電并沒有創(chuàng)造出電荷，只是使電荷在帶電物體和不帶電物體之間發(fā)生了轉(zhuǎn)移。
二、電荷間的相互作用
（一）兩種電荷
大量實驗事實證明:自然界中只存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電。
（二）探究電荷間的相互作用規(guī)律
(1)現(xiàn)象探究
探究過程 現(xiàn)象 說明
兩根用絲綢摩擦過的玻璃棒相互靠近 相互排斥 都是用絲綢摩擦過的玻璃棒，兩玻璃棒帶的電荷一定是相同的
兩根用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近 相互排斥 都是用毛皮摩擦過的橡膠棒，兩橡膠棒帶的電荷一定是相同的
用絲綢摩擦過的玻璃棒和用毛皮摩擦過的橡膠棒相互靠近 相互吸引 橡膠棒和玻璃棒靠近時相互吸引，說明它們帶的電荷不同
(2)歸納總結(jié):同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
三、電流與電路
（一）電流的形成
接入電路的電源，能使導(dǎo)體內(nèi)部的電荷產(chǎn)生定向運動，形成持續(xù)不斷的電流。
（二）電流方向的規(guī)定
水在水管中沿著一定的方向流動，水管中就有了水流,同樣，電荷的定向運動形成電流，科學(xué)上規(guī)定，正電荷定向運動的方向為電流的方向，負(fù)電荷定向運動的方向與電流方向相反。
金屬導(dǎo)體中的自由電子帶負(fù)電荷，根據(jù)電流方向的規(guī)定，自由電子實際定向運動方向與金屬導(dǎo)體中電流方向相反。電源接入電路時，電流從電源的正極流出，經(jīng)過導(dǎo)線、用電器，最后流入電源負(fù)極。電子從電源的負(fù)極流出，流向電源的正極。
（三）電路的組成
電路是指把電源、用電器和開關(guān)用導(dǎo)線連接起來組成的電流路徑。一個完整的電路應(yīng)該包括電源、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線四種電路元件，缺一不可。
（四）電路中各元件的作用
(1)電源:電源是提供電能的裝置，電源接入電路中，能使導(dǎo)體內(nèi)部的電荷產(chǎn)生定向運動形成持續(xù)不斷的電流，它工作時將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。常見的電源有干電池、蓄電池和發(fā)電機(jī)等。
(2)用電器:用電器是用電來工作的設(shè)備，它在工作時將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。常見的用電器有電燈、電爐、電視機(jī)電鈴、電冰箱等。
(3)開關(guān):它是用來接通或斷開電路，起控制用電器工作的作用。開關(guān)閉合，用電器工作;開關(guān)斷開，用電器不工作。常見的開關(guān)有拉線開關(guān)、撥動開關(guān)、閘刀開關(guān)、聲控開關(guān)等。
(4)導(dǎo)線:導(dǎo)線將電源、用電器、開關(guān)連接起來，形成讓電荷運動的通路。常用銅、鋁制作導(dǎo)線，導(dǎo)線的外殼包層塑料、橡膠等絕緣材料。
（五）電路的三種狀態(tài)及短路的危害
(1)通路:開關(guān)閉合時，電路中會有電流，這樣的電路叫通路。這時電路中有電流流過，用電器工作。
(2)開路:斷開的電路叫開路，即開關(guān)斷開，或電路中某一部分?jǐn)嚅_時，電路中沒有電流，用電器不工作，常見造成開路的原因有以下幾種:①開關(guān)沒有閉合;②導(dǎo)線與其他電路元件連接處線頭脫落或接觸不良;③導(dǎo)線斷了;④用電器損壞，比如燈泡燈絲斷了。
(3)短路:閉合開關(guān)后，導(dǎo)線直接連接在電源的兩極上，中間沒有用電器，這樣的電路叫電源短路，電源短路時電路中電流會很大，會損壞電源，嚴(yán)重時會引發(fā)火災(zāi)，這是絕對不允許的。
【能力拓展】
電流的形成
①電流可以是正電荷定向運動形成的，也可以是負(fù)電荷(例如電子)定向運動形成的，正、負(fù)電荷同時向相反方向運動也可以形成電流。
②在金屬導(dǎo)體中，做定向運動的是帶負(fù)電荷的自由電子。
③酸、堿、鹽的水溶液中，做定向運動的是陰、陽離子。
短路
①正確理解電源短路
電源短路是絕對不允許的，但是電路在有用電器的情況下形成電源短路對我們的迷惑性很大，實際上不管電路中有幾條“電流通道”，只要有一條不經(jīng)過用電器，而直接用導(dǎo)線連接了電源的“+”“-”極，那么就形成了電源短路。
②局部短路的應(yīng)用
電路中某一用電器的兩端用一根導(dǎo)線連接起來，這種情況稱這個用電器被短路，這時只有這個用電器中沒有電流通過，這種情況又叫局部短路。局部短路一般不會損壞電源。
電源短路是嚴(yán)格禁止的，但是局部短路有時也應(yīng)用在生產(chǎn)、生活中， 可以用來控制某一段電路中電流的有無，這是近年來中考考查生活實際應(yīng)用的一個熱點。
四、 電路圖
（一）電路元件符號
科學(xué)上規(guī)定，每個元件都要用一個特定的圖形符號來表示
（二）電路圖
用元件符號代替實物表示電路的圖稱為電路圖。如圖左是實物圖，右是與實物圖相對應(yīng)的電路圖。
（三）畫電路圖應(yīng)注意的事項
(1)完整地反映電路的組成，即要把電源、用電器、導(dǎo)線和開關(guān)都畫在電路之中,不能遺漏某電路元件。要注意所畫符號和實物的對應(yīng)性，如電路圖中電路元件的順序電源的正負(fù)極等必須與實物圖一一對應(yīng) ，開關(guān)的開關(guān)狀態(tài)應(yīng)注意與實物圖一致。
(2)規(guī)范地使用元件符號，不能隨意亂畫。
(3)合理地安排元件符號的位置,應(yīng)盡可能使元件均勻地分布在電路中，畫出的電路圖應(yīng)清楚美觀。
(4)平直地描繪連接導(dǎo)線，通常用橫平豎直線段代表導(dǎo)線連接，轉(zhuǎn)彎處一般取直角，使電路圖畫得簡潔工整。
(5)畫電路圖時，一般從電源的正極開始，沿電流的方向依次畫出元件符號，并用導(dǎo)線連接起來。
(6)畫復(fù)雜電路圖時，遵循先畫一條主電路(最多電器元件的串聯(lián)電路),再將并聯(lián)的部分接入主電路的原則，最后進(jìn)行美觀調(diào)整。
(7)根據(jù)電路圖連接實物圖時，若電路有分支，可以先將一個支路與電源相連，然后再將另一個支路并列連接在相應(yīng)點上。實際連接時，可以“抄近路”(連接同-一根導(dǎo)線的兩端效果是一樣的)，以 “節(jié)省”導(dǎo)線。
（四）電路的兩種基本連接方式
(1)串聯(lián)電路
①定義:把電路元件逐個順次連接起來接入電路，這種連接方式叫做串聯(lián)電路。
②特點:電流路徑只有1條。開關(guān)控制整個電路，其作用與位置無關(guān)。各用電器相互影響。如開關(guān)同時控制兩盞燈的亮滅。兩盞燈相互影響。
(2)并聯(lián)電路
①定義:把電路元件并列連接起來再接入電路，這種連接方式叫做并聯(lián)電路。
②特點:電流有兩條或兩條以上的路徑，有干路支路之分。干路上的開關(guān)控制整個電路的通斷，支路上的開關(guān)只能控制它所在支路的通斷。各路用電器可獨立工作，互不影響。并聯(lián)用電器的連接點叫做電路的分支點，從電源兩極到兩個分支點的那部分電路叫干路，干路上的開關(guān)s控制整個電路，叫總開關(guān)。兩個分支點之間的電路叫支路，支路上的開關(guān)s控制燈L，開關(guān)S,控制燈L。
（五）連接電路時，需注意以下幾點
(1)要按照一定順序連接。
(2)各元件與導(dǎo)線間的連接要牢固。
(3)連接過程中，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
(4)連接電路時，一定要防止用導(dǎo)線把電源兩極直接連接起來。
（六）電路設(shè)計
設(shè)計電路，就是按照要求確定電路中各個元件的位置。其方法是:先將開關(guān)和用電器對應(yīng)地連接起來，要能分析出開關(guān)是控制哪個用電器，在電路中起什么作用(是控制干路，還是控制支路)。再將開關(guān)和所控制的用電器串聯(lián)起來，若開關(guān)是在干路中，應(yīng)與電源串聯(lián)。然后通過分析，判斷出用電器之間是串聯(lián)，還是并聯(lián)。在分析的基礎(chǔ)上，正確畫出電路圖。作圖時，電路元件要用規(guī)定的符號畫出來。最后，根據(jù)題目要求，按照所作出的電路圖，逐項檢查，看是否合乎要求。
第2節(jié) 電流的測量
一、電流強(qiáng)度
（一）定義
導(dǎo)體中電流的大小稱為電流強(qiáng)度，簡稱電流，用字母I表示。
（二）單位
安培，簡稱安，符號為A。更小的位有毫安( mA)、微安(μA),其換算關(guān)系為1安= 103毫安,1毫安= 103微安。
（三）常見用電器的電流值
不同的用電器工作電流是不同的，同一個用電器在不同的工作狀態(tài)下的電流值也不相同。用電器說明書或銘牌上標(biāo)注的電流值是指此用電器正常工作時的電流值。
（四）人體與電流
(1)心電圖
人體本身大約每秒有一個微弱的脈沖電流傳遍心肌，用以觸發(fā)、控制心跳。這些微電流也會經(jīng)身體組織傳到皮膚。用專門的儀器可以探測到這些電流，將其放大后，可在顯示屏上顯示，這就是心電圖，利用心電圖可判斷入的心臟是否正常。
(2)測謊儀的工作原理
根據(jù)腦電流，可以對入腦的思維或情緒狀態(tài)進(jìn)行分析并作出推測或判斷。
(3)人體對電流的反應(yīng)
一般情況下，能引起入感覺的最小電流約為1毫安，當(dāng)通過入體的電流達(dá)到10毫安以上時，人就有生命危險，故用電時要注意安全。
【能力拓展】
電流是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷的多少，公式表示為I=Q/t
二、電流的測量
（一）認(rèn)識電流表
作用 電流表是測量電路中電流大小的儀表
實物圖
電路圖符號
量程和分度值 電流表有三個接線柱，“-”表示負(fù)接線柱，兩個“+”接線柱(注意不是“+”極和“-”極)使用“0.6”和“-”兩個接線柱時，它的量程是0~0.6安，最大可測0.6安的電流，每個大格為0.2安，每個小格為0.02安，即分度值為0.02安;用“3”和“-”兩個接線柱時，量程是0~3安，最大可測3安的電流，每個大格為1安，每個小格為0.1安，即分度值為0.1安。同一刻度線，大量程數(shù)值是小量程數(shù)值的5倍
（二）電流表的使用規(guī)范
(1)使用時按照“不超”“從小”原則選擇合適量程。“不超”指被測電流不要超過電流表的量程(允許測量的最大電流)，“從小”指在“不超”的前提下盡量使用小量程，比如電流大小只有0.4 安，雖然兩個量程都沒超，要實行“從小”原則，選擇0 ~ 0.6安量程，以使測量結(jié)果更準(zhǔn)確。在不能預(yù)先估計被測電流大小的情況下，應(yīng)采用“選擇最大量程試觸”的方法來選擇合適量程。
(2)電流表必須和被測的用電器串聯(lián)，不允許將電流表和用電器并聯(lián)。
(3)電流表接入電路中時，應(yīng)使電流從電流表的“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出。
(4)絕對不允許不經(jīng)用電器把電流表直接接到電源兩極上，否則會燒壞電流表，也會損壞電源。
（三）電流表的讀數(shù)
首先明確電流表選用的量程(可由接線柱的連接情況確定)是0-0.6安，還是0-3安。然后根據(jù)量程確定電流表的分度值，當(dāng)選用0-0.6安時，每個小格就是0.02安;選用0-3安時，每個小格就是0.1安。量后觀察指針偏轉(zhuǎn)的大格數(shù)和小格數(shù)。
①判斷電流表測的是哪個用電器的電流，首先要明確它與哪個用電器串聯(lián)。比如在并聯(lián)電路中，要仔細(xì)辨別電流表與哪個用電器串聯(lián)，與哪個用電器串聯(lián)就測通過該用電器的電流大小。若電流表接在干路上，則電流表測電路的總電流。
②判斷電流表在電路中連接是否正確，要看是否符合電流表的使用規(guī)則。一般要做到四項檢查:A.電路是否發(fā)生短路;B.電流表在電路中是否串聯(lián);C.接線柱是否正確;D.選擇量程是否合適。
【能力拓展】
正確理解電流表的使用
①與使用其他的測量工具相同，使用電流表前首先要校零(即使指針對準(zhǔn)表頭刻度盤的零刻度線)，同時明確電流表的量程和分度值。
②電流表要串聯(lián)在被測電路中，因為電流表實質(zhì)上相當(dāng)于一根導(dǎo)線，若將電流表并聯(lián)在被測電路兩端，則電流表會使被測電路短路，容易將電流表燒壞，損壞電源。電流要從電流表的“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出。如果正、負(fù)接線柱接反，則電流表的指針就會反向偏轉(zhuǎn)，容易造成指針碰彎或損壞電流表。
③被測電流不能超過電流表的量程。電流表的量程是指允許通過電流表的電流值的范圍。若能預(yù)先估計被測電流大小，根據(jù)估計的電流大小，選擇合適量程。若不能估計被測電流的大小，可采用最大量程“試觸法”選擇合適的量程。試觸時，閉合開關(guān)，用線頭快速試觸電流表的最大量程的接線柱，觀察指針偏轉(zhuǎn)的范圍，如果超過大量程，應(yīng)迅速斷開開關(guān)，換用更大量程的電流表;如果指針偏轉(zhuǎn)的范圍小于大量程而大于小量程，應(yīng)選用大量程;如果小于小量程，應(yīng)選用小量程。
三、串、并聯(lián)電路的電流特點
（一）探究串聯(lián)電路的電流特點
提出問題:串聯(lián)電路中，電流有什么樣的特點
實驗猜想:①A點的電流可能最大，然后依次減小，B點小些，C點最小，即Ia>Ib>Ic ;②由于電流只有一條路徑，A、B、C三點的電流應(yīng)該相等，即Ia=Ib=Ic
設(shè)計并進(jìn)行實驗:
(1)電路圖如圖示。
(2)實驗器材:兩節(jié)干電池(或?qū)W生電源)、兩只小燈泡、一個開關(guān)、電流表、導(dǎo)線若干。
(3)按電路圖連接電路，用電流表分別測出A、B、C三點的電流大小，實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(4)換用不同的燈泡進(jìn)行實驗，將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。
實驗結(jié)論:分析上表，得出的結(jié)論是串聯(lián)電路中各處的電流相等，即Ia=Ib=Ic
（二）探究并聯(lián)電路的電流特點
提出問題:并聯(lián)電路中，電流有什么樣的特點
實驗猜想:(1)并聯(lián)電路中，干路電流I大于各支路電流，即Ic>Ib,Ic>Ia
(2)并聯(lián)電路中，干路電流I等于各支路電流之和，即Ic=Ib+Ic
設(shè)計并進(jìn)行實驗:
(1)電路圖如圖所示。
(2)實驗器材:兩節(jié)干電池(或?qū)W生電源)兩只不同規(guī)格的小燈泡、一個開關(guān)、 電流表、導(dǎo)線若干。
(3)連接電路，用電流表分別測出A、B、C三點的電流大小，實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。
(4)換用不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行實驗，將實驗數(shù)據(jù)記錄在表格中。
實驗結(jié)論:分析上表，得出的結(jié)論是并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和，即Ic=Ib+Ic
【能力拓展】
①連接電路時,開關(guān)應(yīng)斷開。
②電流表應(yīng)串聯(lián)在被測電路中。
③應(yīng)從電源正極(或負(fù)極)起按電路圖將元件逐個首尾順次連接起來。
④要注意電流表量程的選擇，若不能估計被測電流的大小，要采用“試觸”的方法來選擇合適的量程。首先要用電流表的大量程試觸，若發(fā)現(xiàn)電流表指針反向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)對調(diào)正、負(fù)接線柱;若超過量程，則要更換更大量程的電流表;若偏轉(zhuǎn)角度過小，則應(yīng)改用小量程。
⑤讀數(shù)時要客觀、準(zhǔn)確，視線與刻度線垂直,讀數(shù)完畢，斷開開關(guān)，切斷電源，整理好儀器。
⑥實驗時，要更換規(guī)格不同的小燈泡進(jìn)行多次實驗，這樣可以避免偶然性，使結(jié)論具有普遍性。
第3節(jié) 物質(zhì)的導(dǎo)電性與電阻
一、 物質(zhì)的導(dǎo)電能力
（一）導(dǎo)體、絕緣體的含義
(1)導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物質(zhì)叫做導(dǎo)體。常見的導(dǎo)體有各種金屬、石墨(碳)、入體、大地、酸堿鹽的水溶液等。
(2)絕緣體：不容易導(dǎo)電的物質(zhì)叫做絕緣體。常見的絕緣體有橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空氣等。
記住幾種特別物體：水銀是一種金屬，通常是液體，也是導(dǎo)體；食鹽固體、燒堿固體不是水溶液,不是導(dǎo)體。
（二）導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對的界限
它們之間沒有明顯的界限。導(dǎo)體和絕緣體不是絕對的，有些絕緣體在條件改變時可能會變成導(dǎo)體。例如，常溫下玻璃是絕緣體，當(dāng)燒到紅熾狀態(tài)時可以導(dǎo)電，干木頭在潮濕的情況下可以導(dǎo)電，空氣在閃電作用下可以導(dǎo)電，純水地維V在摻有雜質(zhì)的情況下也可以導(dǎo)電等。導(dǎo)體的表面被氧化或腐蝕后，導(dǎo)電能力下降，甚至不導(dǎo)電，所以電路的關(guān)鍵部位必須采取防腐蝕措施。
（三）導(dǎo)體容易導(dǎo)電和絕緣體不容易導(dǎo)電的原因
有些物質(zhì)是由分子構(gòu)成的，分子是由原子構(gòu)成的，原子又是由原子核和繞核高速運動的電子構(gòu)成的。電子帶負(fù)電，原子核帶正電。
金屬是由原子構(gòu)成的，在金屬導(dǎo)體中存在著大量可自由移動的電子；在酸堿、鹽的水溶液中存在著可自由移動的電荷，稱為正、負(fù)離子；在絕緣體中，幾乎沒有能自由移動的電子。
由此可見，導(dǎo)體容易導(dǎo)電，是因為導(dǎo)體中有大量的可自由移動的電荷，絕緣體不容易導(dǎo)電，是因為絕緣體中幾乎沒有能自由移動的電子。
（四）半導(dǎo)體
導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間的一類物質(zhì)叫做半導(dǎo)體。常見的半導(dǎo)體材料是硅和鍺，半導(dǎo)體主要應(yīng)用于電子工業(yè)。
二、電阻
不同的水管水流大小不同，說明水管對水流有阻礙作用，不同水管的阻礙作用不同。類比到電流，電荷在導(dǎo)體中定向移動時，導(dǎo)體對電流也會有一定的阻礙作用，且不同材料的導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同。為了描述物體導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱，我們引入了電阻這一物理量。
（一）概念
電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用。
(1)在科學(xué)中，用電阻來表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大小，導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越強(qiáng)，導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越弱。
(2)導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體自身情況決定，不管這個導(dǎo)體是否連入電路，是否有電流通過，導(dǎo)體對電流的阻礙作用(即電阻)總是存在的。只是無電流通過時，這種阻礙作用沒有體現(xiàn)出來而已。
(3)絕緣體的電阻非常大，電流不容易通過；導(dǎo)體的電阻小，電流容易通過。
（二）符號
用R表示導(dǎo)體的電阻，在電路圖中的符號是“”。
（三）單位
在國際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡稱歐，符號是Ω。
常用的單位還有千歐、兆歐,它們的換算關(guān)系是：1兆歐= 103千歐,1千歐= 103歐
三、 影響電阻大小的因素
我們從生活經(jīng)驗中知道，輸電線越長，輸電線耗電量越大；高壓輸電線很粗，而實驗室中做電學(xué)實驗用的導(dǎo)線卻很細(xì)；導(dǎo)線一般都使用銅鋁制成，而用其他金屬制成導(dǎo)線的情況卻很少。那么，影響電阻大小的因素有哪些呢 我們可以這樣來猜想：①導(dǎo)體的橫截面積可能會影響電阻的大?。虎趯?dǎo)體的長度可能會影響電阻的大小：③導(dǎo)體的材料種類可能會影響電阻的大小。
我們可以通過控制變量法來逐個研究影響電阻的因素。依據(jù)控制變量法研究導(dǎo)體電阻與某一因素的關(guān)系時，要控制其他因素不變。
（一）探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系
設(shè)計思路：探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系時，要控制導(dǎo)體的材料和橫截面積相同，選用不同長度的導(dǎo)體接入之間，觀察燈的亮度以及電流表的示數(shù)。
現(xiàn)象分析：當(dāng)接入導(dǎo)體甲(1米)時，燈的亮度較暗,電流表的示數(shù)較小，說明甲的電阻較大；當(dāng)接入導(dǎo)體乙(0.5米)時，燈的亮度較亮，電流表的示數(shù)較大，說明乙的電阻較小。由此說明導(dǎo)體的電阻大小與長度有關(guān)。探究結(jié)論：材料、橫截面積相同的導(dǎo)體，長度越長,電阻越大。
（二）探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系
設(shè)計思路：探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系時，要控制導(dǎo)體的材料和長度相同，選用橫截面積不同的導(dǎo)體接入,觀察燈的亮度以及電流表的示數(shù)。
現(xiàn)象分析：當(dāng)接入較細(xì)的導(dǎo)體甲(0.5毫米2)時，燈的亮度較暗，電流表的示數(shù)較小，說明甲的電阻較大；當(dāng)接入較粗的導(dǎo)體乙(1毫米2)時，燈的亮度較亮，電流表的示數(shù)較大，說明乙的電阻較小。由此說明導(dǎo)體的電阻大小與橫截面積有關(guān)。
探究結(jié)論：材料、長度相同的導(dǎo)體，橫截面積越小，電阻越大。
（三）探究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系
設(shè)計思路：探究導(dǎo)體的電阻與材料的關(guān)系時，要控制導(dǎo)體的橫截面積和長度相同，選用不同材料的導(dǎo)體接入，觀察燈的亮度以及電流表的示數(shù)。
現(xiàn)象分析：當(dāng)接入甲材料(鎳鉻合金)制成的導(dǎo)體時，燈的亮度較暗，電流表的示數(shù)較小，說明甲的電阻較大；當(dāng)接入乙材料(銅)制成的導(dǎo)體時，燈的亮度較亮，電流表的示數(shù)較大，說明乙的電阻較小。由此說明導(dǎo)體的電阻大小與材料有關(guān)。
探究結(jié)論：橫截面積、長度相同，而材料不同的導(dǎo)體，導(dǎo)體電阻的大小不同。
（四）探究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系
設(shè)計思路：探究導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系時，應(yīng)控制導(dǎo)體的材料、橫截面積和長度相同。通過改變同一導(dǎo)體的溫度，利用電流表的示數(shù)來比較電阻的大小。
實驗步驟：按圖示連接電路，閉合開關(guān)，記錄電流表的示數(shù)；給金屬導(dǎo)體AB加熱半分鐘，再閉合開關(guān)，記錄電流表的示數(shù)，觀察燈的亮度。分析與論證：加熱前，電流表的示數(shù)較大，燈的亮度較亮；加熱后,電流表的示數(shù)變小，燈的亮度變暗，說明金屬導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān)。
實驗結(jié)論：導(dǎo)體的電阻大小與溫度有關(guān)。
各種材料的電阻
其他條件相同時，不同材料的電阻值是不同的，在同樣的條件下，銀、銅的電阻很小，電木、橡膠的電阻很大。一般常用銅來做導(dǎo)體，用電木、橡膠來做絕緣體。
人體電阻的平均值是1 000~ 2 000歐。不同的入或一個入在不同情況下的電阻值是不同的。氣溫高或入體出汗時，入體的電阻值較??；氣溫低空氣干燥時，入體的電阻值較大。
【能力拓展】
①實驗過程中要控制電源電壓不變。
②實驗中，通過比較電流表示數(shù)的大小來判斷電阻的大小，這是運用了轉(zhuǎn)換法。
③實驗中還應(yīng)用了控制變量法。在設(shè)計實驗和敘述結(jié)論時，都要注意控制變量法的運用。如在探究導(dǎo)體電阻的大小是否與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)后,得出的結(jié)論是：在導(dǎo)體的材料、長度相同時，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小；如果說成“導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小”是不正確的，因為沒有控制其他因素相同。
第4節(jié) 變阻器
一、 變阻器的應(yīng)用
在生活、生產(chǎn)和實驗中，常常要改變電路中電流的大小，如通過改變電流來控制電動汽車的行車速度，調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量，調(diào)節(jié)臺燈的燈泡亮度等。電路中電流大小的改變可以通過改變電阻的大小來實現(xiàn)。
（一）電阻器
(1)概念:生產(chǎn)、生活和實驗研究中，用到的具有一定阻值的元件叫電阻器，也稱為電阻。
(2)作用:控制電路中的電流大小。
（二）變阻器
(1)概念:可以改變電阻值的電阻器。
(2)作用:改變電路中的電流大小。
(3)應(yīng)用:①改變音響設(shè)備發(fā)出聲音的品質(zhì)；②改變收音機(jī)和電視機(jī)等的音量；③改變電動汽車的行車速度。
二、滑動變阻器
（一）原理
靠改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻大小。
（二）作用
調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片可以逐漸改變連入電路的電阻，從而逐漸改變電路中的電流。
（三）構(gòu)造
滑動變阻器是由絕緣體瓷筒、線圈、金屬棒、滑片、上下接線柱等元件組成。套在瓷筒上的線圈由表面涂了絕緣漆的電阻絲繞成，它的兩頭分別與兩個下接線柱相連，套在金屬棒上的滑片可在金屬棒上滑動，并與線圈緊密接觸，線圈上能接觸滑片的地方，絕緣漆已被刮去。
結(jié)構(gòu)示意圖和符號
滑動變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖中的符號如圖所示。
滑動變阻器的連接方式
①滑動變阻器接入電路的接線柱必須“一上一下”；
②有效電阻的長度取決于下面接入電路的接線柱到滑片P的距離，滑片P到下面接線柱的長度越長，電阻越大，滑片P到下面接線柱的長度越短，電阻越小，可簡記為“近小遠(yuǎn)大”。
使用滑動變阻器應(yīng)注意以下四點
(1)要了解所使用滑動變阻器的阻值范圍和允許通過的最大電流。如一個變阻器上標(biāo)有“50歐 1安”字樣，表示此滑動變阻器的最大阻值是50歐，允許通過的最大電流是1安。使用時要根據(jù)需要對滑動變阻器進(jìn)行選擇，不能使通過的電流超過最大電流值。
(2)滑動變阻器接入電路的兩個接線柱必須是“一上一下”。 不能同時使用上面兩個接線柱( R = 0),也不能同時使用下面兩個接線柱( R為定值，即最大阻值)，這樣就起不到改變電路的電阻的作用。
(3)為了保護(hù)電路，在通電前應(yīng)將滑片置于阻值最大處，即離所選下接線柱最遠(yuǎn)的一端。
(4)滑動變阻器要與被控制的用電器串聯(lián)。
旋鈕型變阻器的工作原理
通過改變接入電路的電阻絲的有效長度來改變電阻的大小。連接實際電路時，要注意是哪兩個接線柱接入了電路，旋鈕觸片是順時針旋轉(zhuǎn)還是逆時針旋轉(zhuǎn)，然后判斷電阻的變化。
【能力拓展】
（一）判斷滑動變阻器接入電路的阻值變化，具體可按以下步驟:
?、僮屑?xì)觀察滑動變阻器在電路中接法，是否“一上一下”，特別要關(guān)注“一下”在滑動變阻器的哪一端。
　②確認(rèn)滑動變阻器的有效接入長度，也就是“一下”到滑片P的長度。
?、鄹鶕?jù)滑片位置的變化，判斷有效電阻絲長度變化，從而判斷接在電路中的滑動變阻器電阻大小的變化。
　④根據(jù)變阻器的有效長度的變化，判斷電流的大小變化情況。有效電阻絲變長，電流變小,有效電阻絲變短，電流變大。
（二）滑動變阻器的電阻絲一般是由熔點高、電阻大的鎳鉻合金制成的，受溫度影響小，阻值穩(wěn)定。在長度和粗細(xì)都相同的情況下，鎳鉻合金絲的電阻大，這樣在移動滑片改變相同的長度時，鎳鉻合金絲的阻值會有明顯的變化，達(dá)到明顯改變電阻的目的，而若用其他材料制作，則達(dá)不到明顯改變電阻的目的。
第5節(jié) 電壓的測量
一、 電壓
（一）電壓的作用
(1)電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因。電壓可給電流提供推動作用。
(2)用水流理解電流的形成，用類比法理解電壓。
（二）電源的作用：電源是提供電壓的裝置，如干電池、蓄電池、發(fā)電機(jī)等。
（三）電壓的單位
國際上通常用字母U表示電壓,電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是V。其單位還有千伏(kV )、毫伏(mV)和微伏(μV)。它們的換算關(guān)系為1千伏=1000伏，1伏=1000毫伏，1毫伏= 1000微伏
（四）常見的電壓值
(1)一節(jié)普通干電池的電壓U= 1.5伏；
(2)一節(jié)蓄電池的電壓U=2伏；
(3)家庭照明電路的電壓U= 220伏:
(4)一般情況下,對人體的安全電壓不高于36伏( U≤36伏)。
二、電壓的測量
（一）認(rèn)識電壓表
(1)作用:測量電路兩端電壓的大小。
(2)符號:
(3)量程:常用的電壓表有三個接線柱(“-”“3”和“15”)，兩個量程(0~ 3伏和0~ 15伏)。
(4)讀數(shù)方法:
①確認(rèn)所用電壓表的量程。
②確認(rèn)刻度盤上每個大格和每個小格表示的電壓值。如圖使用的量程為0~3伏，每一大格表示的電壓值為1伏，每一小格表示的電壓值為0.1伏。
③由指針?biāo)傅拇蟾窈托「竦奈恢?，讀出電壓表的示數(shù)。
（二）電壓表的使用規(guī)則
(1)首先要調(diào)零，明確電壓表的量程和最小刻度。
(2)正確選擇電壓表的量程，被測電壓不要超過所選量程。
(3)電壓表要并聯(lián)在被測電路兩端。
(4)把電壓表的“+”接線柱接在與電源正極相連的那端，“-”接線柱接在與電源負(fù)極相連的那端。
(5)電壓表可直接連到電源的正、負(fù)極上測量電源電壓(電壓表電阻極大，此處相當(dāng)于開路)。
（三）電壓表與電流表的比較
電壓表 電流表
用途 測量電路兩端的電壓 測量電路中的電流
符號
連接方法 并聯(lián)在被測電路的兩端 串聯(lián)在被測電路中
與電源相接 能夠直接并聯(lián)在電源兩極上 絕對不允許不經(jīng)過用電器直接連到電源兩極上
相同點 使用前要調(diào)節(jié)指針指在零刻線處，弄清量程、最小刻度值；使用時都要選擇合適的量程，都要待指針穩(wěn)定后再讀數(shù)；不能估計出電流值或電壓值時可用試觸法判斷是否超過量程
三、串、并聯(lián)電路的電壓特點
（一）串聯(lián)電路電壓的關(guān)系
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓之和。表達(dá)式:U=U1+U2+...+Un。
（二）并聯(lián)電路電壓的關(guān)系
并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓都相等。表達(dá)式:U=U1=U2=...=Un
（三）實驗過程中注意的事項
(1)連接實物電路時，一定要對照電路圖，可從電源的正極出發(fā)，依次經(jīng)過開關(guān)小燈泡，最后回到電源的負(fù)極；電壓表最后并聯(lián)到所測電路的兩端。(先串后并)
(2)連接實物電路過程中，開關(guān)一定要處于斷開狀態(tài)，原因是防止電路連接錯誤，造成電路短路而燒壞電源或用電器。每次連接完電路，一定要檢查無誤后，再閉合開關(guān)。
(3)實驗中，每次讀數(shù)后，應(yīng)及時斷開開關(guān)。
(4)實驗中的2個小燈泡應(yīng)選取規(guī)格不同的，否則會得出串聯(lián)電路中U1=U2這一錯誤結(jié)論。
(5)對于需要分析實驗數(shù)據(jù)而得出結(jié)論的實驗，可以先將需要測量的物理量羅列出來，然后設(shè)計一個表格，把實驗中測出的數(shù)據(jù)填人表格，并試著將它們分別相加相減相乘或相除等以找出這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。(6)為了驗證探究結(jié)論的普遍性，可進(jìn)行多次實驗，其目的是選取多組數(shù)據(jù)，從而分析歸納，得出一個普遍的規(guī)律。如本實驗中還可多次改變電源電壓或換用規(guī)格不同的小燈泡。
4.6 電流與電壓、電阻的關(guān)系
一、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
1.采用的研究方法是：控制變量法。
即：①保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系；
②保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。
2.實驗電路：
3.結(jié)論：①在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比；
②在電壓不變的情況下導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
4.注意點：
（1）開關(guān)斷開連接電路；電表的正確使用；滑片的位置。
（2）控制變量法的運用:a.在研究電流與電壓關(guān)系時，控制了電阻不變；
b.在研究電流與電阻關(guān)系時，控制了電阻兩端電壓不變。
（3）進(jìn)行多次測量，避免實驗的偶然性和特殊性，使實驗結(jié)論更具普遍性。
（4）滑動變阻器的兩個作用：a.保護(hù)電路；
b.調(diào)節(jié)電路電流，改變定值電阻兩端的電壓；
c.保持定值電阻兩端的電壓不變。
二、歐姆定律
1．歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2.數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R。變形公式：U=IR R=U/I。
3.說明：①適用條件：純電阻電路（即用電器工作時，消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）；
②I、U、R對應(yīng)同一導(dǎo)體或同一段電路，不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混用，應(yīng)加角碼區(qū)別。
③同一導(dǎo)體（即R不變），則I與U成正比。同一電源（即U不變），則I與R成反比。
④R＝U/I是電阻的計算式，它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I計算出大小，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與電壓U和電流I等因素?zé)o關(guān)。
4.注意點：
①同一性、同時性；
②電流與電壓的因果關(guān)系；
③描述結(jié)論時，先說條件，再說結(jié)論。
三、歐姆定律的應(yīng)用
用公式進(jìn)行計算的一般步驟：
①讀題、審題（注意已知量的內(nèi)容）；
②無電路圖則應(yīng)根據(jù)題意畫出電路圖；
③在圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號；
④選用物理公式進(jìn)行計算（書寫格式要完整，規(guī)范）。
4.7 電路分析與應(yīng)用
1、電路中并聯(lián)的電燈(或其他用電器)過多，電源輸出的電流過大，會引起電源超載而損壞電源，或?qū)Ь€過熱而發(fā)生火災(zāi)。
2、并聯(lián)電路中，某條支路上的電阻越小，則該條支路上的電流越大。
3、串聯(lián)電路中：通過各電阻的電流相等；總電壓等于各個電阻兩端電壓之和；總電阻等于各用電器電阻之和。
4、并聯(lián)電路:總電流等于各支路的電流之和；各電阻上的電壓相等(總電壓與各支路電壓相等);總電阻的倒數(shù)等各支路電阻的倒數(shù)之和。
電 流 電 壓 電 阻
串聯(lián)電路 I=I1=I2=…=In U總=U1+U2+…+Un R=R1+R2+…+Rn
并聯(lián)電路 I=I1+I2+…+In U總=U1=U2=…=Un 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn
◆要點1 串聯(lián)電路的特點
(1)在串聯(lián)電路中，各處電流都相等，即I＝I1＝I2＝I3＝……In。
(2)串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和，即U＝U1＋U2＋U3＋……Un。
(3)在串聯(lián)電路中，總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，R＝R1＋R2＋R3＋……Rn。
注意：在串聯(lián)電路中，總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻都大，這是因為電阻串聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度。當(dāng)其中一個電阻增大時，總電阻也增大。
◆要點2 串聯(lián)電阻的分壓作用
(1)如圖所示，兩電阻R1和R2串聯(lián)，兩端電壓分別為U1與U2，根據(jù)歐姆定律及串聯(lián)電路的電流特點，有U1/R1=U2/R2，即串聯(lián)電路中各電阻分得的電壓與電阻阻值成正比，電阻越大，分得的電壓越大。
(2)若電路中的總電壓大于用電器正常工作的電壓，可以在電路中串聯(lián)一個電阻分去多余的電壓來保護(hù)用電器。
◆要點3 并聯(lián)電路的特點
(1)在并聯(lián)電路中，干路的電流等于各支路的電流之和，即I＝I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3＋……In。
(2)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，即U＝U1＝U2＝U3＝……Un。
注意：在并聯(lián)電路中，總電阻比任何一個導(dǎo)體的電阻都小，這是因為電阻并聯(lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。當(dāng)其中一個電阻增大時，總電阻也增大。
◆要點4 并聯(lián)電阻的分流作用
(1)如圖所示，兩電阻R1和R2并聯(lián)，通過它們的電流分別為Ⅰ1和I2，根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點，有ⅠR1=IR2，從而I1∶I2＝R2∶R1，即并聯(lián)電路中各支路的電流與其電阻成反比，電阻越大，該支路電流越小。
(2)若電路中總電流大于用電器所允許通過的最大電流，可在電路中并聯(lián)一個電阻分去多余的電流以保護(hù)用電器。
浙教版科學(xué)八年級上冊第四章《電路探秘》知識梳理

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