第十一章 电路、电流和电压（知识清单）物理北师大版2024九年级全一册

第十一章 电路、电流和电压（知识清单） 目 录 第1节 认识电路 2 ►知识点01 电路的组成 2 ►知识点02 通路、断路和短路 2 ►知识点03 电路图 2 第2节 电路的连接 3 ►知识点01 串联电路和并联电路的特点 3 ►知识点02 较复杂的电路图与实物图的转化方法 4 第3节 电荷 4 ►知识点01 摩擦起电 4 ►知识点02 两种电荷 5 ►知识点03 验电器 5 ►知识点04 静电现象的应用和防护 5 第4节 电流及其测量 6 ►知识点01 电流 6 ►知识点02 电流表 6 ►知识点03 串、并联电路中电流的关系 7 ►实验01 探究串联电路中电流的规律 7 ►实验02 探究并联电路中电流的规律 8 第5节 电压及其测量 9 ►知识点01 电压 9 ►知识点02 电压的测量 9 ►知识点03 串、并联电路中电压的关系 9 ►实验01 探究串联电路中电压的规律 10 ►实验02 探究并联电路中电压的规律 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 思维导图 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 第1节 认识电路 ►知识点01 电路的组成 1.电路各元件作用 定义 能量分析 举例 注意事项 用电器 能够把电能转化为其他形式能的装置 工作时将电能转化为其他形式能 电灯、电视机、电冰箱、电风扇等 用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连，标有“-”的接线柱与电源负极相连 电源 能够向用电器提供电能的装置（直流电源和交流电源） 将其他形式能转化为电能 锂离子电池、干电池、发电机、学生电源等 开关 在电路中控制电路通断的装置 — 中学实验室常用单刀单掷开关和单刀双掷开关 开关接入电路时应断开 导线 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路 输送电能 电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线 导线要连接到电路元件接线柱上；不能导线将电源正负极直接连接起来 2.电路 （1）要组成电路，除了用电器、电源、开关之外，还要有把它们连接起来的导线。 （2）一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。 ►知识点02 通路、断路和短路 1.电路的三种状态：通路、断路和短路 电路状态 定义 特点 通路 处处连通的电路，称为通路（又叫闭合回路） 电路中有持续电流，用电器工作 断路 如果开关或导线断开，或者导线没有连接好，即电路在某处断开，处在这种状态的电路称为断路（又叫开路） 电路中无电流，用电器不工作 短路 不经过用电器，直接用导线将电源两极连接起来的电路称为短路 用电器不工作，电路中有很大的电流，可能会损坏电源，甚至引起火灾； 2.用电器被短接与电源短路的区别与联系 用电器被短接 电源短路 区别 用电器被短接时，用电器中无电流通过，被短接的用电器不工作 电源短路时，电源、导线中会产生较大的电流，会烧坏导线和电源 联系 （1）某些情况下，用电器被短接时是允许的，但电源短路绝对不允许发生； （2）当电路中只有一个用电器时，如果该用电器被短接，闭合开关，就一定会造成电源短路 3.常见断路、短路的原因 电路故障 产生原因 结果 断路 开关未闭合，导线断裂、接头松脱等 电路中无电流，用电器不工作 短路 电源短路：导线不经过用电器直接跟电源两极相连 轻则烧坏导线和电源，重则引起火灾 ►知识点03 电路图 1.电路图：我们常用规定的符号表示电路中的元件，把这些符号用代表导线的线段连接起来，就可以表示由实物组成的电路，这种图就叫作电路图。 2.电路中一些常见元件的符号 实物 符号 实物 符号 小灯泡 电池、电池组 电铃 电动机 单刀单掷开关 交叉不连接的导线 单刀双掷开关 交叉连接的导线 3.电路图与实物图 电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图；实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。如图，甲是实物图，它的电路图如图乙所示。 4.画电路图时注意事项 (1)电路元件符号使用统一规定的符号； (2)各元件符号不要画在拐角处，且导线尽量避免交叉； (3)连线要横平竖直，尽量使电路图简洁美观； (4)线路要连接到位，中间不能有断点； (5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的相对位置一致; (6)元件做好标注，如L、S等; (7)同一电路中涉及多个相同元件，加下标进行区别，如S1、S2等; (8)画电路图时，一般从电源的正极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。 (9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉，电路图中导线可以交叉，但尽量不要交叉。 第2节 电路的连接 ►知识点01 串联电路和并联电路的特点 串联电路 并联电路 连接特点 把电路中的用电器依次连接起来 把电路中的用电器并列地连接在电路中的两点之间 电路图 电流路径 电流从电源正极出发，只有一条路径流回电源负极 干路电流在其中一个节点处分别流经各支路，在另一个节点处汇合流回电源负极 用电器是否相互影响 发生断路时 各用电器互相影响，若其中一个断路，则其他用电器都无法工作 各用电器互不影响，若其中一个断路，则其他用电器照常工作 发生短路时 若其中一个用电器被短路，其他用电器依然有电流通过 若其中一个用电器短路，与之相并联的所有用电器都被短路 开关作用 开关控制整个电路，开关位置不影响其控制作用 干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路 ►知识点02 较复杂的电路图与实物图的转化方法 1.根据电路图连接实物图的方法 电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。 标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。 2.根据实物图画电路图的方法 替换法：所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来，再将符号整理成规范电路图的一种方法。 节点法：所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。 具体步骤：①先找出节点（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路；②对照实物图找出一条支路并画出来；③对照实物图找出其他支路并依次画出来；④将干路与各支路连接起来组成完整的电路图。 第3节 电荷 ►知识点01 摩擦起电 1.带电体：摩擦过的硬橡胶棒（或玻璃棒）能够吸引轻小物体，说明硬橡胶棒（或玻璃棒）带了电，或者说它带有了电荷。 2.摩擦起电：由于摩擦而使物体带电的现象叫摩擦起电。 3.摩擦起电的原因： （1）不同物质的原子核束缚电子的本领不同； （2）失去电子的物体因为缺少电子而带正电； （3）得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。 4.摩擦起电的本质：摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。 ►知识点02 两种电荷 1.自然界中只存在两种电荷。 2.正电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷规定为正电荷；用“+”表示。 3.负电荷：把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷规定为负电荷；用“-”表示 4.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 ►知识点03 验电器 验电器 使用方法：当带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的两金属箔张开了一定的角度，这表明两金属箔带上了同种电荷。说明在这个过程中，有电荷通过金属球和金属杆发生了转移，验电器的金属箔带上了同种电荷。 工作原理：利用同种电荷相互排斥的原理工作的； ►知识点04 静电现象的应用和防护 一、 静电的应用（利用异种电荷相吸原理） 1. 基本原理：使微小物体（尘埃、油漆雾滴、绒毛、墨粉）带电，在异种电荷的吸引下定向运动，达到特定目的。 2. 具体应用实例： 静电除尘：使空气中的尘埃带电 → 被带异种电荷的收集板吸引 → 达到除尘目的。 静电喷涂：使喷出的雾状油漆带电 → 被带异种电荷的待喷涂物件吸引 → 均匀吸附在物件表面。 静电植绒：使绒毛带电 → 飞向涂了胶并带异种电荷的布面 → 绒毛垂直植入布面形成图案。 静电复印/激光打印：按图形或字迹使硒鼓特定区域带电→带异种电荷的墨粉被吸附到硒鼓带电区域→硒鼓将墨粉转印并固定在纸张上。 二、 静电的危害与防护（防止电荷积累引发放电） 1. 静电危害的根源：电荷积累 → 电压升高 → 可能引发剧烈的火花放电。 2. 典型危害实例： 油罐车事故：运输中摩擦产生静电积累 → 火花放电 → 可能引燃汽油导致爆炸。 3. 防护措施原理：及时导走电荷，防止积累。 4. 具体防护实例： 油罐车防静电：安装导电橡胶拖地带 → 将摩擦产生的电荷随时导入大地（接地）。 建筑物防雷（避雷针）：雷电是大气中的大规模放电现象，破坏力巨大。 尖端放电现象：带电物体电荷容易在尖端聚集并放电。 防护原理：在建筑物顶端安装金属避雷针（尖端）→ 主动接引雷电（或缓慢释放电荷）→ 通过导线将强大电流安全导入大地 → 保护建筑物不被雷击毁坏（如图11.3-9）。 第4节 电流及其测量 ►知识点01 电流 1.电流的形成：电荷的定向移动形成了电流。 2.电流通过用电器时，把电源的电能转化为其他形式的能量。 3.电流的符号：电流用符号I表示。 4.电流的单位 （1）在国际单位制中，电流的基本单位是安培，简称安，符号是A； （2）电流常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）； （3）换算关系：1A=103mA=106μA。 5.电流的方向：（1）人们规定，正电荷移动的方向为电流的方向。 （2）在一个闭合回路中，电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的 （3）正负电荷定向移动都可以形成电流，但负电荷定向移动的方向与电流方向相反 ►知识点02 电流表 1.认识电流表 作用 测量电路中电流大小的仪表 符号及结构 电流表在电路图中的符号为，实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程 表盘上的字母“A”的含义 含义有两个：一是表示该表为电流表，二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培 表盘及两种接线方式 0~0.6A 0~3A 对应量程及分度值 当接“-”和“0.6”量接线柱时，其量程为0~0.6A，此时每个小格表示0.02A，即分度值为0.02A 当接“-”和“3”量接线柱时，其量程为0~3A，此时每个小格表示0.1A，即分度值为0.1A 2.电流表的使用规则 （1）电流表的连接 使用规则 违反规则的后果 调零 使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线 如果指针不在零刻度线位置就开始测量，会出现以下两种情况： 指针在零刻度线左侧：会导致最终读数偏小； 指针在零刻度线右侧：会导致最终读数偏大 串联 电流表必须与被测电路串联 如果将电流表和用电器并联，用电器被短路，而且还有可能烧坏电流表 “+”进“-”出 连接电流表时，必须使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出 若电流表的正负接线柱接反，通电后指针将反偏，容易损坏电流表 量程选择 要选择合适的量程：（1）所测电流大小不能超过所选量程；（2）在不超过量程的前提下，应选用小量程测电流，因为小量程分度值小，精度高 如果电流大小超过电流表量程，无法读数还容易损坏电流表；如果选择量程过大，例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程，测量误差会较大 严禁电源短路 绝对不能直接把电流表接在电源的正、负极上 若电流表不经过用电器直接接到电源两极上，会造成电源短路，可能烧坏电流表甚至引发火灾 （2）电流表的读数 ①明确所选量程； ②明确所选量程的分度值 ③由指针所指位置，读数。 ►知识点03 串、并联电路中电流的关系 1.串联电路中电流的关系 串联电路中电流处处相等，即I=IA=IB=IC=…=In。 2.并联电路中电流的关系 并联电路中，通过干路的电流等于各支路电流之和，即Ia=Id=Ib+Ic。 ►实验01 探究串联电路中电流的规律 1.实验：探究串联电路中电流的规律 提出问题 串联电路中各处电流之间有什么关系 猜想与假设 测量电路中电流只有一条路径，所以各处电流可能相等； 从电源正极到负极，由于存在用电器，串联电路中电流可能越来越小； 从电源正极到负极，由于存在用电器，串联电路中电流可能越来越大 设计实验 将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路，进行实验，分别把电流表接入图中A、B、C三点处，测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC，记录数据并进行比较 进行实验 按照设计的电路图连接好实物图，并合理选择电流表量程； 把电流表接在电路中的A处，如图甲所示，经检查连接无误后，闭合开关，测出A处的电流值IA，并填入表格中； 把电流表先后改接在电路中的B、C处，如图乙丙所示，分别测出这两处的电流值IB、IC，并填入表格中； 换用不同规格的小灯泡，重复上述操作，并将每次的实验数据填入表格中； 比较测得的数据，总结串联电路电流的规律 实验数据 实验次数 A点的电流IA/A A点的电流IB/A A点的电流IC/A 1 0.2 0.2 0.2 2 0.24 0.24 0.24 3 0.3 0.3 0.3 … 分析论证 电路中ABC三点的电流相等，即IA=IB=IC 实验结论 串联电路中电流处处相等，即I=IA=IB=IC=…=In 2.交流与反思 （1）记录数据要真实，不得随意修改实验数据，在误差允许范围内得出结论； （2）同一次实验过程中，每盏小灯泡的亮度可能不同，甚至有的小灯泡不亮，但这不能说明各处电流不相等，因为各小灯泡的规格不同。 ►实验02 探究并联电路中电流的规律 1.探究并联电路中电流的规律 提出问题 并联电路中干路电流与各支路电流之间是什么关系 猜想与假设 干路电流可能等于各支路电流； 干路电流可能大于各支路电流； 干路电流可能等于各支路电流之和 设计实验 按照如图所示电路进行实验，用电流表分别测出干路（a、d点）电流和各支路（b点和c点）的电流，记录数据并进行分析，看看它们之间有什么关系； 换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上述实验，根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系 进行实验 （1）按照右图乙所示电路图连接好实物图甲，并合理选择电流表的量程； （2）分别测出干路（a、d点）电流和各支路（b点和c点）电流，并将数据记录在表格中； （3）换用规格不同的小灯泡，重复上述实验步骤，并将实验数据记录表格中 实验数据 实验次数 a点的电流Ia/A b点的电流Ib/A c点的电流Ic/A d点的电流Id/A 1 0.4 0.2 0.2 0.4 2 0.44 0.24 0.2 0.44 3 0.46 0.16 0.3 0.46 … 分析论证 通过分析数据可发现：Ia=Id=Ib+Ic 实验结论 并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+… 2.交流与反思 （1）分析实验数据可知，并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，各支路电流相等；当并联的两个小灯泡规格不相同时，各支路电流不相等。 （2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+I3+…+In；当各支路用电器都相同时，I=nI1 第5节 电压及其测量 ►知识点01 电压 电源与电压的作用 电源是提供电压的装置，电压是形成持续电流的原因 电压符号 物理学中，电压常用“U”表示 电压单位 ①在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）； ②电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）； ③换算关系：1kV＝103V，1mV＝10-3V，1μV＝10-6V ►知识点02 电压的测量 认识电压表 符号与结构：电压表在电路图中的符号是，实验室常用电压表通常有三个接线柱，两个量程 表盘：（1）表示该表为电压表；（2）表示该表测量电压时表盘上示数的单位是伏特 量程与分度值：当使用“-”和“3”两个接线柱时，量程为0~3V，其分度值为0.1V；当使用“-”和“15”两个接线柱时，量程为0~15V，其分度值为0.5V 电压表的使用 使用前先检查指针是否指在零刻度线，如果不在，要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处； 如果指针不在零刻度线就开始测量，会出现以下两种情况：（1）指针在零刻度线左侧，会导致最终读数偏小；（2）指针在零刻度线右侧，会导致最终读数偏大 电压表的连接 （1）连线时，测哪个用电器电压，就要把电压表与哪个用电器相并联； （2）若将电压表与待测用电器串联，此时虽然电压表不至于被烧坏，但这样的电路近似断路，测不出待测用电器两端电压； （3）标有“+”的接线柱接电源的正极，标有“-”的接线柱接电源的负极。如果“+”“-”接线柱接反，会使电压表的指针反向偏转，损坏电压表。 电压的测量与读数 所测电压不能超过所选量程；在不超过量程的前提下，尽可能选用小量程测电压，以提高测量精度 电压表可直接接在电源“+”“-”极两端，此时测量的就是电源电压。 注意：此时如果所选量程小于电源电压，可能会烧坏电压表 ►知识点03 串、并联电路中电压的关系 1.串联电路中电压的关系 串联电路中，电源两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，即U=U1+U2。 2.并联电路中电压的关系 并联电路中，各支路两端的电压相等，与电路两端的总电压也相等。 ►实验01 探究串联电路中电压的规律 1.探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律 提出问题 两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系 猜想与假设 （1）与串联电路电流关系一样，处处相等； （2）各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压； （3）各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等 设计实验 按电路图连接实物电路，其中两灯泡规格相同，测出L1两端的电压U1，L2两端的电压U2，L1、L2两端的总电压U，并分析三者间有何关系；换用不同规格的小灯泡重复实验，观察上述关系是否仍然成立。 进行实验与收集证据 （1）调节电压表指针归零； （2）按照电路图连接好实物电路，并检查电路是否连接无误； （3）分别将电压表接在L1两端、L2两端和L1、L2两端，将测得的电压记录在数据表格中； （4）换用不同规格的小灯泡，重复上述步骤 实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V L1、L2两端的总电压U/V 1 1.5 1.5 3.0 2 1.8 1.2 3.0 3 2.1 0.9 3.0 …… 归纳总结 （1）由实验数据可得：U=U1+U2；当两个灯泡规格相同时，U1=U2；当两个灯泡规格不同时，U1≠U2； （2）结论：串联电路中，电源两端电压等于各个用电器两端电压之和，即U=U1+U2 注意事项： （1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个依次连接； （2）在连接实物电路过程中，开关要处于断开状态，防止电路出现短路而烧坏电源； （3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程； （4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验； （5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电； （6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。 ►实验02 探究并联电路中电压的规律 基本实验 探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系 提出问题 两个或两个以上用电器并联，那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何 猜想与假设 （1）各支路用电器两端电压可能都相等，且等于电源电压； （2）各支路用电器两端电压不相等，它们的和等于电源电压 设计并进行实验 （1）如图所示，选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中，分别将电压表并联在L1两端、L2两端和电源两端，测出相应的电压值（所用电压为两节串联的干电池），将数据填入表中。 （2）换上两个规格不同的灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上述步骤； （3）分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡，所用电压为三节干电池，重复上述步骤。 实验数据 实验次数 LI两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 电源两端的电压U/V 1 3 3 3 2 3 3 3 3 4.5 4.5 4.5 4 4.5 4.5 4.5 …… 分析论证 分析实验数据可知，灯泡并联在电路中时，各灯泡两端电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。该结论可表述为：并联电路中，各支路两端电压相等。 特别提醒： 在同一电路中，并联的用电器两端电压相等。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系，也可能是规格相同的用电器串联。 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$第十一章 电路、电流和电压（知识清单） 目 录 第1节 认识电路 2 ►知识点01 电路的组成 2 ►知识点02 通路、断路和短路 2 ►知识点03 电路图 3 第2节 电路的连接 4 ►知识点01 串联电路和并联电路的特点 4 ►知识点02 较复杂的电路图与实物图的转化方法 4 第3节 电荷 4 ►知识点01 摩擦起电 4 ►知识点02 两种电荷 5 ►知识点03 验电器 5 ►知识点04 静电现象的应用和防护 5 第4节 电流及其测量 6 ►知识点01 电流 6 ►知识点02 电流表 6 ►知识点03 串、并联电路中电流的关系 7 ►实验01 探究串联电路中电流的规律 7 ►实验02 探究并联电路中电流的规律 8 第5节 电压及其测量 9 ►知识点01 电压 9 ►知识点02 电压的测量 9 ►知识点03 串、并联电路中电压的关系 10 ►实验01 探究串联电路中电压的规律 10 ►实验02 探究并联电路中电压的规律 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 思维导图 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 第1节 认识电路 ►知识点01 电路的组成 1.电路各元件作用 定义 能量分析 举例 注意事项 用电器 能够把 能转化为其他形式能的装置 工作时将电能转化为其他形式能 电灯、电视机、电冰箱、电风扇等 用电器标有“+”的接线柱与电源 极相连，标有“-”的接线柱与电源 极相连 电源 能够向用电器提供 的装置（直流电源和交流电源） 将其他形式能转化为电能 锂离子电池、干电池、发电机、学生电源等 开关 在电路中 的装置 — 中学实验室常用单刀单掷开关和单刀双掷开关 开关接入电路时应断开 导线 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路 输送电能 电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线 导线要连接到电路元件接线柱上；不能导线将电源正负极直接连接起来 2.电路 （1）要组成电路，除了 、 、 之外，还要有把它们连接起来的 。 （2）一个简单的电路包括 、 、 、 四种基本电路元件。 ►知识点02 通路、断路和短路 1.电路的三种状态：通路、断路和短路 电路状态 定义 特点 通路 处处连通的电路，称为 （又叫闭合回路） 电路中有持续电流，用电器工作 断路 如果开关或导线断开，或者导线没有连接好，即电路在某处 ，处在这种状态的电路称为 （又叫开路） 电路中无电流，用电器不工作 短路 不经过用电器，直接用导线将 连接起来的电路称为短路 用电器不工作，电路中有很大的电流，可能会损坏电源，甚至引起火灾； 2.用电器被短接与电源短路的区别与联系 用电器被短接 电源短路 区别 用电器被短接时，用电器中无电流通过，被短接的用电器不工作 电源短路时，电源、导线中会产生较大的电流，会烧坏导线和电源 联系 （1）某些情况下，用电器被短接时是允许的，但电源短路绝对不允许发生； （2）当电路中只有一个用电器时，如果该用电器被短接，闭合开关，就一定会造成电源短路 3.常见断路、短路的原因 电路故障 产生原因 结果 断路 开关未闭合，导线断裂、接头松脱等 电路中无电流，用电器不工作 短路 电源短路：导线不经过用电器直接跟电源两极相连 轻则烧坏导线和电源，重则引起火灾 ►知识点03 电路图 1.电路图：我们常用 表示电路中的元件，把这些符号用代表导线的线段连接起来，就可以表示由实物组成的电路，这种图就叫作 。 2.电路中一些常见元件的符号 实物 符号 实物 符号 小灯泡 电池、电池组 电铃 电动机 单刀单掷开关 交叉不连接的导线 单刀双掷开关 交叉连接的导线 3.电路图与实物图 电路图与实物图是不同的。电路图是用 表示电路连接情况的图；实物图是用 表示电路连接情况的图。如图，甲是实物图，它的电路图如图乙所示。 4.画电路图时注意事项 (1)电路元件符号使用 的符号； (2)各元件符号不要画在 处，且导线尽量避免交叉； (3)连线要 ，尽量使电路图简洁美观； (4)线路要连接到位，中间不能有 ； (5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的相对位置 ; (6)元件做好标注，如L、S等; (7)同一电路中涉及多个相同元件，加下标进行区别，如S1、S2等; (8)画电路图时，一般从电源的 极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。 (9)导线交叉相连时要画 点,实物图中导线不能交叉，电路图中导线可以交叉，但尽量不要交叉。 第2节 电路的连接 ►知识点01 串联电路和并联电路的特点 串联电路 并联电路 连接特点 把电路中的用电器 起来 把电路中的用电器 地连接在电路中的两点之间 电路图 电流路径 电流从电源正极出发，只有 条路径流回电源负极 干路电流在其中一个节点处分别流经各支路，在另一个节点处汇合流回电源负极 用电器是否相互影响 发生断路时 各用电器 ，若其中一个断路，则其他用电器都无法工作 各用电器 ，若其中一个断路，则其他用电器照常工作 发生短路时 若其中一个用电器被短路，其他用电器依然有电流通过 若其中一个用电器短路，与之相并联的所有用电器都被 开关作用 开关控制 ，开关位置 其控制作用 干路开关控制 ，支路开关只控制 ►知识点02 较复杂的电路图与实物图的转化方法 1.根据电路图连接实物图的方法 电流路径法：先确定电流方向，即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条支路连接完成，再在对应的支路处并联上另一条支路。 标号法：从电源正极开始，先在电路图中各元件的符号两端标出序号，再在对应的实物图中各元件两端标上对应的序号，最后按照电路图连接实物电路。 2.根据实物图画电路图的方法 替换法：所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来，再将符号整理成规范电路图的一种方法。 节点法：所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。 具体步骤：①先找出节点（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路；②对照实物图找出一条支路并画出来；③对照实物图找出其他支路并依次画出来；④将干路与各支路连接起来组成完整的电路图。 第3节 电荷 ►知识点01 摩擦起电 1.带电体：摩擦过的硬橡胶棒（或玻璃棒）能够 ，说明硬橡胶棒（或玻璃棒）带了电，或者说它带有了 。 2.摩擦起电：由于 而使物体带电的现象叫摩擦起电。 3.摩擦起电的原因： （1）不同物质的原子核 的本领不同； （2）失去电子的物体因为缺少电子而带 电； （3）得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的 电。 4.摩擦起电的本质：摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷从一个物体 到另一个物体，使正、负电荷分开。 ►知识点02 两种电荷 1.自然界中只存在 种电荷。 2.正电荷：把用丝绸摩擦过的 带的电荷规定为 ；用“+”表示。 3.负电荷：把用毛皮摩擦过的 带的电荷规定为 ；用“-”表示 4.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互 ，异种电荷相互 ►知识点03 验电器 验电器 使用方法：当带电的物体接触验电器的金属球时，验电器的两金属箔张开了一定的角度，这表明两金属箔带上了 种电荷。说明在这个过程中，有电荷通过金属球和金属杆发生了 ，验电器的金属箔带上了同种电荷。 工作原理：利用 的原理工作的； ►知识点04 静电现象的应用和防护 一、 静电的应用（利用 电荷相吸原理） 1. 基本原理：使微小物体（尘埃、油漆雾滴、绒毛、墨粉） ，在 电荷的吸引下定向运动，达到特定目的。 2. 具体应用实例： ：使空气中的尘埃带电 → 被带异种电荷的收集板吸引 → 达到除尘目的。 ：使喷出的雾状油漆带电 → 被带异种电荷的待喷涂物件吸引 → 均匀吸附在物件表面。 ：使绒毛带电 → 飞向涂了胶并带异种电荷的布面 → 绒毛垂直植入布面形成图案。 ：按图形或字迹使硒鼓特定区域带电→带异种电荷的墨粉被吸附到硒鼓带电区域→硒鼓将墨粉转印并固定在纸张上。 二、 静电的危害与防护（防止 引发放电） 1. 静电危害的根源：电荷积累 → 电压升高 → 可能引发剧烈的 。 2. 典型危害实例： 油罐车事故：运输中摩擦产生静电积累 → 火花放电 → 可能引燃汽油导致爆炸。 3. 防护措施原理：及时导走电荷，防止积累。 4. 具体防护实例： 油罐车防静电：安装导电橡胶拖地带 → 将摩擦产生的电荷随时导入大地（接地）。 建筑物防雷（避雷针）：雷电是大气中的大规模放电现象，破坏力巨大。 尖端放电现象：带电物体电荷容易在尖端聚集并放电。 防护原理：在建筑物顶端安装金属避雷针（尖端）→ 主动接引雷电（或缓慢释放电荷）→ 通过导线将强大电流安全导入大地 → 保护建筑物不被雷击毁坏（如图11.3-9）。 第4节 电流及其测量 ►知识点01 电流 1.电流的形成：电荷的 形成了电流。 2.电流通过用电器时，把电源的电能转化为其他形式的能量。 3.电流的符号：电流用符号 表示。 4.电流的单位 （1）在国际单位制中，电流的基本单位是 ，简称安，符号是 ； （2）电流常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）； （3）换算关系：1A=103mA=106μA。 5.电流的方向：（1）人们规定， 为电流的方向。 （2）在一个闭合回路中，电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的 （3）正负电荷定向移动都可以形成电流，但负电荷定向移动的方向与电流方向 ►知识点02 电流表 1.认识电流表 作用 测量电路中 的仪表 符号及结构 电流表在电路图中的符号为 ，实验室常用的电流表通常有 个接线柱、 个量程 表盘上的字母“A”的含义 含义有两个：一是表示该表为 表，二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为 表盘及两种接线方式 A A 对应量程及分度值 当接“-”和“0.6”量接线柱时，其量程为 ，此时每个小格表示0.02A，即分度值为 当接“-”和“3”量接线柱时，其量程为 ，此时每个小格表示0.1A，即分度值为 2.电流表的使用规则 （1）电流表的连接 使用规则 违反规则的后果 调零 使用前应检查电流表的指针是否指在 如果指针不在零刻度线位置就开始测量，会出现以下两种情况： 指针在零刻度线左侧：会导致最终读数偏小； 指针在零刻度线右侧：会导致最终读数偏大 串联 电流表必须与被测电路 如果将电流表和用电器并联，用电器被短路，而且还有可能烧坏电流表 “+”进“-”出 连接电流表时，必须使电流从“ ”接线柱流入，从“ ”接线柱流出 若电流表的正负接线柱接反，通电后指针将反偏，容易损坏电流表 量程选择 要选择合适的 ：（1）所测电流大小不能超过所选量程；（2）在不超过量程的前提下，应选用小量程测电流，因为小量程分度值小，精度高 如果电流大小超过电流表量程，无法读数还容易损坏电流表；如果选择量程过大，例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程，测量误差会较大 严禁电源短路 绝对不能直接把电流表接在电源的正、负极上 若电流表不经过用电器直接接到电源两极上，会造成电源短路，可能烧坏电流表甚至引发火灾 （2）电流表的读数 ①明确所选量程； ②明确所选量程的分度值 ③由指针所指位置，读数。 ►知识点03 串、并联电路中电流的关系 1.串联电路中电流的关系 串联电路中电流 ，即I=IA=IB=IC=…=In。 2.并联电路中电流的关系 并联电路中，通过干路的电流等于 ，即Ia=Id=Ib+Ic。 ►实验01 探究串联电路中电流的规律 1.实验：探究串联电路中电流的规律 提出问题 串联电路中各处电流之间有什么关系 猜想与假设 测量电路中电流只有一条路径，所以各处电流可能相等； 从电源正极到负极，由于存在用电器，串联电路中电流可能越来越小； 从电源正极到负极，由于存在用电器，串联电路中电流可能越来越大 设计实验 将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路，进行实验，分别把电流表接入图中A、B、C三点处，测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC，记录数据并进行比较 进行实验 按照设计的电路图连接好实物图，并合理选择电流表量程； 把电流表接在电路中的A处，如图甲所示，经检查连接无误后，闭合开关，测出A处的电流值IA，并填入表格中； 把电流表先后改接在电路中的B、C处，如图乙丙所示，分别测出这两处的电流值IB、IC，并填入表格中； 换用不同规格的小灯泡，重复上述操作，并将每次的实验数据填入表格中； 比较测得的数据，总结串联电路电流的规律 实验数据 实验次数 A点的电流IA/A A点的电流IB/A A点的电流IC/A 1 0.2 0.2 0.2 2 0.24 0.24 0.24 3 0.3 0.3 0.3 … 分析论证 电路中ABC三点的电流相等，即IA=IB=IC 实验结论 串联电路中电流 ，即I=IA=IB=IC=…=In 2.交流与反思 （1）记录数据要真实，不得随意修改实验数据，在误差允许范围内得出结论； （2）同一次实验过程中，每盏小灯泡的亮度可能不同，甚至有的小灯泡不亮，但这不能说明各处电流不相等，因为各小灯泡的规格不同。 ►实验02 探究并联电路中电流的规律 1.探究并联电路中电流的规律 提出问题 并联电路中干路电流与各支路电流之间是什么关系 猜想与假设 干路电流可能等于各支路电流； 干路电流可能大于各支路电流； 干路电流可能等于各支路电流之和 设计实验 按照如图所示电路进行实验，用电流表分别测出干路（a、d点）电流和各支路（b点和c点）的电流，记录数据并进行分析，看看它们之间有什么关系； 换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上述实验，根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系 进行实验 （1）按照右图乙所示电路图连接好实物图甲，并合理选择电流表的量程； （2）分别测出干路（a、d点）电流和各支路（b点和c点）电流，并将数据记录在表格中； （3）换用规格不同的小灯泡，重复上述实验步骤，并将实验数据记录表格中 实验数据 实验次数 a点的电流Ia/A b点的电流Ib/A c点的电流Ic/A d点的电流Id/A 1 0.4 0.2 0.2 0.4 2 0.44 0.24 0.2 0.44 3 0.46 0.16 0.3 0.46 … 分析论证 通过分析数据可发现：Ia=Id=Ib+Ic 实验结论 并联电路中，干路电流等于 ，即I=I1+I2+… 2.交流与反思 （1）分析实验数据可知，并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，各支路电流相等；当并联的两个小灯泡规格不相同时，各支路电流不相等。 （2）并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+I3+…+In；当各支路用电器都相同时，I=nI1 第5节 电压及其测量 ►知识点01 电压 电源与电压的作用 电源是 的装置，电压是 的原因 电压符号 物理学中，电压常用“ ”表示 电压单位 ①在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）； ②电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）； ③换算关系：1kV＝103V，1mV＝10-3V，1μV＝10-6V ►知识点02 电压的测量 认识电压表 符号与结构：电压表在电路图中的符号是 ，实验室常用电压表通常有 个接线柱， 个量程 表盘：（1）表示该表为 表；（2）表示该表测量电压时表盘上示数的单位是 量程与分度值：当使用“-”和“3”两个接线柱时，量程为 V，其分度值为 V；当使用“-”和“15”两个接线柱时，量程为 V，其分度值为 V 电压表的使用 使用前先检查指针是否指在零刻度线，如果不在，要旋转调零旋钮使指针指在 处； 如果指针不在零刻度线就开始测量，会出现以下两种情况：（1）指针在零刻度线左侧，会导致最终读数偏 ；（2）指针在零刻度线右侧，会导致最终读数偏 电压表的连接 （1）连线时，测哪个用电器电压，就要把电压表与哪个用电器相 ； （2）若将电压表与待测用电器串联，此时虽然电压表不至于被烧坏，但这样的电路近似断路，测不出待测用电器两端电压； （3）标有“+”的接线柱接电源的正极，标有“-”的接线柱接电源的负极。如果“+”“-”接线柱接反，会使电压表的指针反向偏转，损坏电压表。 电压的测量与读数 所测电压不能超过所选量程；在不超过量程的前提下，尽可能选用小量程测电压，以提高测量精度 电压表可直接接在电源“+”“-”极两端，此时测量的就是 电压。 注意：此时如果所选量程小于电源电压，可能会烧坏电压表 ►知识点03 串、并联电路中电压的关系 1.串联电路中电压的关系 串联电路中，电源两端的总电压等于 ，即U=U1+U2。 2.并联电路中电压的关系 并联电路中，各支路两端的电压 ，与电路两端的总电压也相等。 ►实验01 探究串联电路中电压的规律 1.探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律 提出问题 两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系 猜想与假设 （1）与串联电路电流关系一样，处处相等； （2）各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压； （3）各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等 设计实验 按电路图连接实物电路，其中两灯泡规格相同，测出L1两端的电压U1，L2两端的电压U2，L1、L2两端的总电压U，并分析三者间有何关系；换用不同规格的小灯泡重复实验，观察上述关系是否仍然成立。 进行实验与收集证据 （1）调节电压表指针归零； （2）按照电路图连接好实物电路，并检查电路是否连接无误； （3）分别将电压表接在L1两端、L2两端和L1、L2两端，将测得的电压记录在数据表格中； （4）换用不同规格的小灯泡，重复上述步骤 实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V L1、L2两端的总电压U/V 1 1.5 1.5 3.0 2 1.8 1.2 3.0 3 2.1 0.9 3.0 …… 归纳总结 （1）由实验数据可得：U=U1+U2；当两个灯泡规格相同时，U1=U2；当两个灯泡规格不同时，U1≠U2； （2）结论：串联电路中，电源两端电压等于 ，即U=U1+U2 注意事项： （1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个依次连接； （2）在连接实物电路过程中，开关要处于 状态，防止电路出现短路而烧坏电源； （3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程； （4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验； （5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电； （6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。 ►实验02 探究并联电路中电压的规律 基本实验 探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系 提出问题 两个或两个以上用电器并联，那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何 猜想与假设 （1）各支路用电器两端电压可能都相等，且等于电源电压； （2）各支路用电器两端电压不相等，它们的和等于电源电压 设计并进行实验 （1）如图所示，选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中，分别将电压表并联在L1两端、L2两端和电源两端，测出相应的电压值（所用电压为两节串联的干电池），将数据填入表中。 （2）换上两个规格不同的灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上述步骤； （3）分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡，所用电压为三节干电池，重复上述步骤。 实验数据 实验次数 LI两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 电源两端的电压U/V 1 3 3 3 2 3 3 3 3 4.5 4.5 4.5 4 4.5 4.5 4.5 …… 分析论证 分析实验数据可知，灯泡并联在电路中时，各灯泡两端电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。该结论可表述为：并联电路中，各支路两端电压 。 特别提醒： 在同一电路中，并联的用电器两端电压 。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系，也可能是规格相同的用电器串联。 第 1 页 共 11 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$