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第四章《電路探秘》知識(shí)梳理 姓名
第1節(jié) 電荷與電流
1、摩擦起電
(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?yàn)橥ǔＧ闆r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)摩擦使物體之間的電子發(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。
(3)帶電物體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。
2、電荷間的相互作用
（1）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。
（2）探究電荷間的相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
3、電流：電荷產(chǎn)生定向運(yùn)動(dòng)。
（1）電流方向的規(guī)定：科學(xué)上規(guī)定，正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)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，自由電子實(shí)際定向運(yùn)動(dòng)方向與金屬導(dǎo)體中電流方向相反。
（2）電源接入電路時(shí)，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。
4、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。
(1)電源:電源是提供電能的裝置，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(shí)將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如電燈。
(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。
(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(yùn)動(dòng)的通路。常用銅、鋁導(dǎo)線。
5、電路的三種狀態(tài)及短路的危害
(1)通路:開關(guān)閉合時(shí)，電路中會(huì)有電流，這樣的電路叫通路。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(shí)，電路中沒有電流。
(3)短路:①電源短路是絕對(duì)不允許的。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(shí)電路中電流會(huì)很大，會(huì)損壞電源，引發(fā)火災(zāi)。
②局部短路可以被應(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(gè)用電器被短路，這時(shí)只有這個(gè)用電器中沒有電流通過，這種情況又叫局部短路。
6、電路圖
（1）電路元件符號(hào)
（2）電路圖：用元件符號(hào)代替實(shí)物表示電路的圖稱為電路圖。
（3）畫電路圖應(yīng)注意的事項(xiàng)
(1)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。
(2)一般從電源的正極開始，沿電流的方向依次畫出元件符號(hào)，并用導(dǎo)線連接起來。
7、電路的兩種基本連接方式
(1)串聯(lián)電路：把電路元件逐個(gè)順次連接起來接入電路，這種連接方式叫做串聯(lián)電路。
①特點(diǎn):電流路徑只有1條。開關(guān)控制整個(gè)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(shí)控制兩盞燈的亮滅；兩盞燈相互影響。
(2)并聯(lián)電路: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。
①特點(diǎn):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(gè)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(dú)立工作，互不影響。并聯(lián)用電器的連接點(diǎn)叫做電路的分支點(diǎn)，從電源兩極到兩個(gè)分支點(diǎn)的那部分電路叫干路，干路上的開關(guān)s控制整個(gè)電路，叫總開關(guān)。兩個(gè)分支點(diǎn)之間的電路叫支路，支路上的開關(guān)s控制該支路上的燈L。
第2節(jié) 電流的測量
1、電流強(qiáng)度I：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。
（1）單位：安培，簡稱安，符號(hào)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。
（2）常見用電器的電流值：用電器說明書或銘牌上標(biāo)注的電流值是指正常工作時(shí)的電流值。
（3）人體與電流：一般情況下，當(dāng)通過入體的電流達(dá)到10毫安以上時(shí)，人就有生命危險(xiǎn)。
2、電流的測量
（1）認(rèn)識(shí)電流表：電流表有3個(gè)接線柱，“-”表示負(fù)接線柱，兩個(gè)“+”接線柱(注意不是“+”極和“-”極)①使用“0.6”和“-”兩個(gè)接線柱時(shí)，它的量程是0~0.6安;②用“3”和“-”兩個(gè)接線柱時(shí)，量程是0~3安；同一刻度線，大量程數(shù)值是小量程數(shù)值的5倍.
（2）電流表的使用規(guī)范
①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)；要實(shí)行“從小”原則，能用小量程就用小量程，如選擇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(jì)被測電流大小時(shí)，應(yīng)采用“選擇最大量程試觸”的方法來選擇合適量程。
②絕對(duì)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(huì)燒壞電流表，損壞電源。
因?yàn)殡娏鞅黼娮韬苄。喈?dāng)于導(dǎo)線將電源短路。
3、串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)要更換規(guī)格不同的小燈泡進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，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
1、物質(zhì)的導(dǎo)電能力
（1）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。如金屬、石墨(碳)、人體、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。如橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木材、干燥的空氣。
（2）導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對(duì)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(duì)的，有些絕緣體在條件改變時(shí)可能會(huì)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(shí)可以導(dǎo)電。
（3）導(dǎo)體容易導(dǎo)電和絕緣體不容易導(dǎo)電的原因
①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(yùn)動(dòng)的電子構(gòu)成的。電子帶負(fù)電，原子核帶正電。
②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(dòng)的電子；在酸堿、鹽的水溶液中存在著可自由移動(dòng)的電荷，稱為正、負(fù)離子；在絕緣體中，幾乎沒有能自由移動(dòng)的電子。
由此可見，導(dǎo)體容易導(dǎo)電，是因?yàn)閷?dǎo)體中有大量的可自由移動(dòng)的電荷，絕緣體不容易導(dǎo)電，是因?yàn)榻^緣體中幾乎沒有能自由移動(dòng)的電子。
（4）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。如硅和鍺。
2、電阻：電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。
（1）用R表示導(dǎo)體的電阻，在電路圖中的符號(hào)是“”。
（2）單位：在國際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡稱歐，符號(hào)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
人體電阻的平均值是1 000~ 2 000歐。
3、影響電阻大小的因素
（1）探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系：材料、橫截面積相同的導(dǎo)體，長度越長,電阻越大。
（2）電阻與橫截面積的關(guān)系：材料、長度相同的導(dǎo)體，橫截面積越小，電阻越大。
（3）電阻與材料的關(guān)系：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。
（4）電阻與溫度的關(guān)系：導(dǎo)體的電阻大小與溫度有關(guān)。
（5）實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)：①實(shí)驗(yàn)過程中要控制電源電壓不變。
②實(shí)驗(yàn)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(yùn)用了轉(zhuǎn)換法。
③實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)用了控制變量法。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和敘述結(jié)論時(shí)，都要注意控制變量法的運(yùn)用。
第4節(jié) 變阻器
1、變阻器的應(yīng)用：①改變點(diǎn)燈亮度；②改變電視機(jī)等的音量；③改變電動(dòng)汽車的行車速度。
2、滑動(dòng)變阻器
（1）原理：改變接入電路的電阻的有效長度來改變電阻大小。
（2）構(gòu)造：滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)示意圖和電路圖中的符號(hào)如圖所示。
（3）滑動(dòng)變阻器的連接方式
①滑動(dòng)變阻器接入電路的接線柱必須“一上一下”；不能同時(shí)使用上面兩個(gè)接線柱( R = 0),也不能同時(shí)使用下面兩個(gè)接線柱( R為定值，即最大阻值)。
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。
③一個(gè)變阻器上標(biāo)有“50歐 1安”字樣，表示此滑動(dòng)變阻器的最大阻值是50歐，允許通過的最大電流是1安。
④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。
⑤滑動(dòng)變阻器要與被控制的用電器串聯(lián)。
⑥旋鈕型變阻器的工作原理：通過旋轉(zhuǎn)改變接入電路的電阻的有效長度來改變電阻的大小。
第5節(jié) 電壓的測量
1、電壓U：電壓是使自由電荷定向移動(dòng)形成電流的原因。電壓可給電流提供推動(dòng)作用。
(1)用水流理解電流的形成，用類比法理解電壓。
(2)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。
（3）電壓的單位：電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號(hào)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
（4）常見的電壓值：①一節(jié)普通干電池的電壓U= 1.5伏；②家庭照明電路電壓U= 220伏:
③一般情況下,對(duì)人體的安全電壓不高于36伏( U≤36伏)。
2、電壓的測量
（1）認(rèn)識(shí)電壓表
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)。
（2）電壓表與電流表的比較
電流表 電壓表
不同點(diǎn) 符號(hào) —— ——
用途 測量電流 測量電壓
連入電路方式 與待測電路串聯(lián) 與待測電路并聯(lián)
量程 一般有0～0.6A，0～3A兩個(gè)量程 一般有0～3V，0～15V兩個(gè)量程
與電源相接 絕對(duì)不允許不經(jīng)過用電器直接連到電源兩極上 能夠直接并聯(lián)在電源兩極上
相同點(diǎn) 使用前都需要調(diào)零
都需要選擇量程
電流都是從正接線柱流入，從負(fù)接線柱流出
讀數(shù)時(shí)要認(rèn)清分度值，且視線與刻度盤面垂直
3、串、并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)
為了驗(yàn)證探究結(jié)論的普遍性，可進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，其目的是選取多組數(shù)據(jù)，從而分析歸納，得出一個(gè)普遍規(guī)律。如本實(shí)驗(yàn)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
1、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
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）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。
（3）注意點(diǎn)：①接線時(shí)，開關(guān)斷開連接電路；滑動(dòng)變阻器處于阻值最大處；
②控制變量法的運(yùn)用:a.在研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，控制了電阻不變；
b.在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，控制了電阻兩端電壓不變。
③進(jìn)行多次測量，尋找普遍規(guī)律；
④在研究電流與電壓關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用：保護(hù)電路、改變定值電阻兩端的電壓；
⑤在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用：保護(hù)電路、保持定值電阻兩端的電壓不變。
2、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：①I、U、R對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體或同一段電路，不同時(shí)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。
②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。
③R＝U/I是電阻的計(jì)算式，它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I計(jì)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)。
3、歐姆定律的應(yīng)用（伏安法測電阻）
（1）實(shí)驗(yàn)原理
（2）滑動(dòng)變阻器的作用
伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用有兩個(gè)：一是 ( http: / / www.21cnjy.com )保護(hù)電路；二是改變電路中的電流和電
阻兩端的電壓，多次測量求平均值，減小誤差。
4.7 電路分析與應(yīng)用
1、串聯(lián)電路：①在串聯(lián)電路中，總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都大，這是因?yàn)殡娮璐?lián)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度。當(dāng)其中一個(gè)電阻增大時(shí)，總電阻也增大。
②兩電阻R1和R2串聯(lián)，兩端電壓分別為U1與U2，U1/U2=R1/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、并聯(lián)電路：①電路中并聯(lián)的電燈(或其他用電器)過多，電流過大，會(huì)引起導(dǎo)線過熱。
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在并聯(lián)電路中，總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻都小，這是因?yàn)殡娮璨⒙?lián)
相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。當(dāng)其中一個(gè)電阻增大時(shí)，總電阻也增大。
串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)
串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電流 內(nèi)容 串聯(lián)電路中各處的電流都相等 并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和
公式
電壓 內(nèi)容 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和 并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等
公式
電阻 內(nèi)容 串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和 并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和
公式 或R并=R1R2/(R1+R2)
分配 內(nèi)容 電壓分配：串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與其電阻成正比 電流分配：并聯(lián)電路各支路中的電流與電阻成反比
公式

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