内容正文:
第2节 电流和电路
第15章 电流和电路
1
电从哪里来?
电器工作要满足哪些条件?
前一小节我们已经知道,电荷能在导体中做定向移动,但其实这种定向移动很快就结束了。而实际生活中我们需要连续不断的电流,这又该如何实现呢?
(1)探究实验:让小灯泡亮起来
注意:任何情况下都不能把电池两端用导线直接连在一起!
小灯泡发光
电池
形成闭合回路
(2)使电动机转动
(3)使蜂鸣器发声
类似地,使电动机转动、使蜂鸣器发声,都需要持续电流,也就是需要连接电池,并用导线连接形成闭合回路
要让灯泡亮起来,至少需要哪些器材?
电荷持续的定向移动形成电流。
一、电流
导线和灯泡的灯丝都是金属材料(导体),含有大量可移动的自由电子,不过平时金属内部自由电子运动的方向杂乱无章,但是接入电池后,它们就受到了推动力,就会开始做定向移动,这样电荷持续的定向移动就能形成连续的电流。
电流是如何形成的?
带负电
B
—
—
—
—
A
—
—
—
—
→
试试判断电流方向?
食盐水( NaCl )溶液
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
一、电流
NaCl溶液中Na+和Cl-都是自由电荷,都能定向移动形成电流,但是他们的运动方向相反,即正、负电荷的移动方向相反。
为了方便研究,我们把_____________________规定为电流的方向。
(或者说是负电荷/自由电子移动的相反方向。)
形成电流时发生定向移动的可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是两种电荷同时移动。
正电荷定向移动的方向
负电荷移动方向→
△电流方向
用金属棒连接后
△电源外部的电流方向是:电源正极→用电器→电源负极(正极回到负极)
电路中的电流方向
但电源内部的电流方向则相反:由电源负极流向电源正极(形成回路)
发光二极管是一种电子元件,简称LED。
只有电流从正极流向负极时它才会发光。
所以,根据其发光与否,可以判断电路中是否有电流及判断电流的方向。
发光二极管具有单向导电性
利用发光二极管判断电流的方向
想想做做
二、电路的构成
(1)电路就是用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流通路。
(2)一个简单的电路包括电源、用电器、开关和导线四种最基本的电路元件。
电源
导线
用电器
开关
电路中产生电流的条件: ① 电源 ② 电路闭合(两者缺一不可)
电源 提供电能的装置
用电器 消耗电能的装置
导线 电流的通道
开关 控制电路的通、断
电路中各元件的作用
干电池
氧化银电池
蓄电池
硅光电池
锂电池
学生电源
燃料电池
发电机
各种电源
按钮开关
接线开关
单刀开关
空气开关
声控开关
光控开关
感应开关
温控开关
各种开关
单刀双掷开关
电视机
电冰箱
洗衣机
电风扇
台灯
微波炉
电脑
电烤箱
各种用电器
常见元件符号
三、电路图
有时我们需要画图来表示不同的电路连接情况,但如果把各元件原样画出,既麻烦又不清楚,所以我们常用一些简单的图形符号来表示这些元件。
电铃
常见电路元件符号
器件 灯泡 电池 开关 电铃 电动机
符号
器件 交叉不相连接的导线 交叉相连接的导线 T 形连接的导线
符号
常见元件符号
下图所示各电路元件为电路提供电能的是_____,消耗电能的是________。
M
A
B
C
D
C
ABD
电铃
用符号表示电路连接的图叫做电路图 。
电路图的要求:
①导线横平竖直,图形呈长方形。
②元件分布均匀,不画在拐角处。
③电路图中各元件符号必须和实物电路的位置一致。
(一般按照电源正极→用电器→负极的电流顺序)
④某些元件要做好标注,如开关S、灯泡L等;同一电路中涉及多个相同元件时,可加下标进行区别,如L1、L2 等。
三、电路图
注意:
1.对电路图应做到“三会”:
(1)根据实物电路会画电路图;
(2)根据电路图会连接实物电路;
(3)根据电路连接情况的文字描述会画电路图或连接实物电路。
2.在实物电路的连接中,则要注意:
(1)导线一定要连接到元件的接线柱上;
(2) 导线不能交叉。
例1. 请按照如图所示的实物图画出电路图。
注意电路图中各元件符号的顺序要与实际电路一致。
例2. [2023新疆] 根据如图所示电路,用笔画线表示导线连接相应的实物电路。
四、电路的三种状态:
通路 → 正常接通的电路
(电路中有电流,用电器工作)
短路 → 不经过用电器,直接用导线将电源的正负两极连接起来
(电流只经过导线,会使电流很大,因此会损坏电源等)
断路 → 某处断开的电路
(电路中无电流,用电器不工作)
电路并不是任意连接就可以,正常连通的电路能顺利工作,而错误的电路无法连通甚至会损坏各元件。
电源短路时会损坏电源,甚至引起火灾。
(电流的热效应使温度升高,烧坏用电器及导线)
电路部分/局部短路:
电流只绕过用电器→用电器被短接
(即只有用电器没有电流经过,用电器不工作)
短路分为电源短路和部分用电器短路。
演示
闭合开关,小灯泡发光。
把导线接在一个小灯泡的两端,你会看到这个小灯泡熄灭了,而另一个小灯泡还发光。
这是为什么?
因为这个小灯泡被短路,电流经导线绕过了这个小灯泡,这个小灯泡没有电流经过所以熄灭。
相关实物图:
电源短路
部分用电器短路
实验视频:
课堂小结
电流和电路
电流
规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向
电流的形成条件:①电源 ②闭合回路
电路与
电路图
必须有电源、用电器、开关、导线等基本元件
使用规定的元件符号正确绘制电路图
能准确判断通路、断路、短路等电路情况
24
1.对如图所示的三个电路,状态判断正确的是( )
C
A.甲断路、乙通路、丙短路
B.甲通路、乙短路、丙短路
C.甲断路、乙短路、丙通路
D.甲短路、乙断路、丙通路
巩固练习
2.分析如下电路图,指出连错的导线,并改正。
×
×
1.有甲、乙、丙三个带电小球,已知甲球带正电,当它和不带电的验电器接触时电流方向是______(选填“从甲到验电器”或“从验电器到甲”);若甲排斥乙,乙吸引丙,则丙球带____电。
课作:
2.如图所示电路,当两个开关都闭合时,两用电器工作情况为:电灯____ (选填“亮”或“不亮”),电铃____ (选填“响”或“不响”) 。
从甲到验电器
负
不亮
响
$$