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第十五章·電流和電路
章節內容結構圖
導學一·兩種電荷
知識點1：兩種電荷
帶電的物體有吸引輕小物體的性質。
用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。
電荷間相互作用的規律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
正電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷。（用“+”表示）
負電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷。（用“-”表示）
電荷量：物體所帶電荷的多少。（電荷量也可簡稱電荷，用符號Q表示）
電荷量的單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。
驗電器：
作用：檢驗物體是否帶電。
原理：用帶電體接觸驗電器的金屬球，就有一部分電荷轉移到驗電器的兩片金屬箔上，這兩片金屬箔帶同種電荷而相互排斥，導致張開。
驗電器可否直接檢驗物體所帶的電荷種類？
驗電器可判斷帶電有無，不可直接判斷電荷種類。
知識點2：原子及其結構
原子的結構：（核式結構）
①原子的中心是原子核，原子核由中子和質子構成，中子不帶電荷，質子帶正電荷，所以原子核帶正電荷。
②在原子核周圍，有一定數目的核外電子繞原子核運動，電子是帶有最小負電荷的粒子，電子所帶電荷量e=1.610-19C。
摩擦起電的原理：
（1）通常情況下，原子核所帶的正電荷與核外所有電子所帶的負電荷在數量上相等，所以原子整體不顯電性，物體對外不顯電性。
（2）不同物質的原子核束縛電子的本領不同，當兩個物體摩擦時，原子核束縛電子的本領弱的物體，它的一些電子就會轉移到另一個原子核束縛電子的本領強的物體上(被“搶”)。
（3）失去電子的物體因為缺少電子而帶正電，
得到電子的物體因為有了多余電子而帶負電。
注意：一個物體失去了幾個電子，另一個物體一定得到幾個電子，所以摩擦起電的兩個物體一定帶有等量異種電荷。
摩擦起電的實質：摩擦起電并不是創造了電荷，只是電荷從一個物體轉移到另一個物體上，使正、負電荷分開。
同種物質相互摩擦能否起電？
不能；同種物質的原子核束縛電子的本領相同，無法使電子發生轉移。
知識點3：導體和絕緣體
導體：容易導電的物體。
導體容易導電的原因：導體中有大量的可自由移動的電荷。
常見的導體：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液（食鹽水溶液）、自來水等。
自由電子：在金屬中，部分電子可以脫離原子核的束縛，而在金屬內部自由移動。
導體導電是由于自由電荷定向移動：
金屬導電是自由電子定向移動；酸堿鹽溶液導電是陽、陰離子定向移動。
絕緣體：不容易導電的物體。
絕緣體不易導電的原因：絕緣體中幾乎沒有自由電荷。
常見的絕緣體：橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油、純凈水等。
導學二·電流和電路
知識點1：電流
電荷的定向移動形成電流。
電路中形成持續電流要滿足兩個條件：
（1）電路有電池（電源）；（2）電路構成閉合的回路。
正電荷定向移動的方向規定為電流的方向。（電流方向與負電荷定向移動的方向相反）
電路中電流方向：電源外部，從電源正極經過用電器流向電源負極。（正極→用電器→負極）
【電源內部，電流從電源負極流向電源正極】
發光二極管（LED）具有單向導電性：
較長的引腳為正極，較短的為負極；電流由正極經過LED流向負極時，LED發光，它處于導通狀態；反之，電流不能從負極流向正極，LED不會發光。
知識點2：電路的構成
電源：提供電能的裝置（維持流過用電器的電流）。
【電源將其他形式的能轉化為電能】
用電器：消耗電能的裝置。
【用電器將電能轉化為其他形式的能】
開關：控制電路接通和斷開，從而控制用電器工作。
（注意：開關接入電路前要斷開，目的是保護電路）
電路：電源、用電器、導線和開關，組成了電流可以流過的路徑。
知識點3：電路圖
電路圖：用符號表示電路連接的圖。
1.根據實際電路畫出電路圖：
（1）電源符號的正、負極方向和實物圖對應，從電源正極開始沿電流方向依次對應畫出元件符號，元件連接次序不能顛倒。
（2）電路圖整體呈矩形，導線要橫平豎直。
（3）元件符號不可畫在電路圖的拐角處，盡量放置邊線中央，各元件均勻分布。
（4）相連的導線相交處需標記實心黑點。
2.根據電路圖連接實際電路：
（1）電源的正、負極方向和電源符號對應，從電源正極開始沿電流方向依次連接元件，元件連接次序不能顛倒。
（2）導線要連接到元件接線柱上。
（3）導線不可交叉。
知識點4：通路 斷路 短路
通路：正常接通的電路，即用電器能夠工作的電路，電路閉合回路并存在持續電流。
斷路：電路在某處斷開，電路中不會有持續電流流過，用電器不工作。
（例如：開關斷開、導線斷開、用電器內部斷路或用電器與導線接觸不良等）
短路（電源短路）：直接用導線將電源的正、負極連接起來的電路。
電源被短路，電路中會有很大的電流，可能把電源燒壞，同時所有用電器都沒有電流通過而不工作。
【電流很聰明，一條路有用電器，一條路沒有用電器，它只選擇走沒有用電器的路】
用電器被短接：電路是接通的，但用電器兩端被導線直接連通，電流流經外加導線而繞過了用電器，用電器沒有電流通過而不工作。
導學三·串聯和并聯
知識點1：串聯和并聯
串聯：多個元件依次相連，然后接到電路中。
并聯：多個元件的兩端分別連在一起（并列連接），然后接到電路中。
干路：并聯電路中，用電器共用的那部分電路。
支路：并聯電路中，用電器單獨使用的那部分電路。
串聯電路和并聯電路的區別：
最基本的電路 串 聯 并 聯
連接方式 多個元件依次首尾相連 多個元件的兩端分別連在一起 首首相連、尾尾相連 并列連接在兩點之間
電流路徑 只有一條 至少兩條
開關的控制作用 開關控制所有用電器 開關位置的改變并不影響它對用電器的控制作用 干路開關控制所有用電器 支路開關只能控制其所在支路的用電器
用電器間是否 相互影響 任何一個用電器斷開，整個電路都會沒有電流 （斷路），從而影響所有用電器的正常工作。 【用電器之間相互影響】 一個支路的用電器斷開，其他支路的 用電器仍可以正常工作。 【用電器/各支路之間互不影響】
生活例子 裝飾用的彩色小燈泡 家庭電路中的大多數用電器、街燈
知識點2：連接串聯電路和并聯電路
并聯電路的電路圖的作圖方法：（電流法）
（1）電源符號的正、負極方向和實物圖相對應，先選擇其中一條分支，從電源正極開始沿電流方向依次對應畫出元件符號，元件連接的次序不能顛倒，畫出一條電流路徑。
（2）重新從電源正極開始沿電流方向依次對應畫出另一條分支電流路徑的元件符號，在節點處分支畫出第二條電流路徑。
（3）以此類推，畫出并聯電路中所有的分支電流路徑。
【先畫一條，再畫一條，逐步漸進】
根據并聯電路的電路圖，連接實際電路的方法：
（1）先選擇其中一條分支，從電源正極開始沿電流方向依次對應連接元件，連接出一條電流路徑。
（2）重新從電源正極開始沿電流方向依次對應連接另一條分支電流路徑的元件。
（3）以此類推，連接并聯電路中所有的分支電流路徑。
識別串聯電路與并聯電路的方法：
（1）定義法：
若電路中所有元件是逐個依次首尾相連，此電路是串聯電路。
若用電器是“首首相連，尾尾相連”并列連接在電路兩點間，此電路是并聯電路。
（2）電流法（最常用）：
若電流始終是一條路徑，這些用電器的連接方式就是串聯。
若電流有多條路徑，這些用電器的連接方式就是并聯。
導學四·電流的測量
知識點1：電流的強弱
表示電流強弱的物理量是電流，通常用字母I表示。
電流的單位是安培，簡稱安，符號是A（國際單位制）；常用單位是毫安（mA）、微安（μA）。
換算：1mA=10-3A 1μA=10-6A
知識點2：電流的測量
電流表：測量電路中電流的儀器。（符號是“”）
電流表有兩個量程：
①左端標有“-”號的負接線柱和中間標有“0.6”的正接線柱連入電路中時，表的量程為0～0.6A，電流大小要按指針所在位置表盤下排的數值讀取，分度值為0.02A。
②左端標有“-”號的負接線柱和右端標有“3”的正接線柱連入電路中時，表的量程為0～3A，電流大小要按指針所在位置表盤上排的數值讀取，分度值為0.1A。
使用電流表的方法：
（1）電流表的調零。
（2）電流表的連接：
①必須將電流表和被測的用電器串聯。
②必須讓電流從紅色（或標識“+”號）的正接線柱流進，再從黑色（或標識“-”號）的負接線柱流出。【正進負出】
不允許把電流表直接連在電源兩極，否則電源短路，電流很大，電流表將被損壞。
【電流表內阻（電阻）很小，電阻大小接近為0，電流表相當于導線】
若電流表的正負接線柱接反了，閉合開關后，觀察到什么現象？
電流表指針反向偏轉（向零刻度線左側偏轉），無法讀數，而且容易損壞電流表。
（3）必須正確選擇電流表的量程：
先估測電流的大小從而選擇量程，在不能事先估計電流的情況下，可使用大量程試觸進行判斷，從而避免電流過大損壞電流表。
大量程試觸：連接電流表的最大量程，先閉合開關，然后迅速斷開（試觸），觀察在開關閉合的瞬間指針的偏轉是否在最大測量值之內，并估測電流的大小。
若選擇的量程過小，則指針偏轉過大，超出量程范圍，無法讀數，有可能損壞電流表。
若選擇的量程過大，分度值大，則指針偏轉過小，讀數不夠精確，存在較大的誤差。
（4）電流表的讀數：
①明確所選電流表的量程，0～0.6A還是0～3A。
②確定電流表的分度值（表盤的一小格代表的電流大小），0.02A還是0.1A。
③最后讀取示數，接通電路后，看看表針向右總共偏過了多少個小格。
（讀數時視線要與指針垂直）
導學五·串、并聯電路中電流的規律
知識點：串、并聯電路的電流規律
串聯電路中電流處處相等。（I1=I2=I3）
并聯電路中干路電流等于各支路電流之和。（I=I1+I2）

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