第11章 静电与电流（知识清单）物理沪科版（五四学制）2024九年级上册

第11章 静电与电流（知识清单） 思维导图 知识清单 第1节 简单的静电现象 一、摩擦起电 1、摩擦起电 塑料笔杆在头发上摩擦几下后能吸起碎纸屑；与丝绸摩擦过的玻璃棒也能吸起碎纸屑。这是因为摩擦过的笔杆、玻璃棒都带上了“电”. 或者说带了电荷，此时，这些物体就叫做带电体。带电体能吸引轻小物体。用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。 2、自然界只存在两种电荷 ①通过大量实验发现，任何物体带电后，它所带的电荷不是与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷的性质相同，就是与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷的性质相同，所以自然界中只存在两种电荷。 ②在物理学中，把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。 3、 电荷间的相互作用 大量实验表明，电荷间存在相互作用，表现为吸引或排斥。 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 二、判断物体是否导电 1、验电器 实验室里常用验电器(图11-1-3)来检验物体是否带电： ①作用：检验物体是否带电 ②原理：根据电荷间的相互作用/同种电荷相互排斥原理制成的。 ③检验方法：当带电体接触到验电器的金属球时，就会有一部分电荷转移到金属杆上，金属箔与金属杆由于带同种电荷相互排斥而张开。 ④带电体带的电荷越多，验电器金属箔张开的角度越大。 2、电荷可以在金属中转移 电荷可以在金属中转移，金属可以导电，但并不是所有的物体都能导电，我们可以用验电器来简单判断物体能否导电。 3、自主活动 如图11-1-4所示，取两个相同的验电器A和B: 使A与带电体接触，A带电后其金属箔张开；B不带电，B的金属箔闭合。 ①用木棒把A 、B的金属球连接起来，观察A、B的金属箔张角变化的情况。 ②用木夹夹住金属棒，再用金属棒把A 、B的金属球连接起来，观察A 、B的金属箔张角变化的情况。 通过上述实验发现： a.用木棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A 、B的金属箔张角都没有发生变化，说明木棒不容易导电； b.用金属棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A的金属箔张角变小，而B的金属箔由闭合变为张开，电荷通过金属棒由A转移到B. 说明金属棒容易导电。 4、导体与绝缘体 容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。 ①常见的导体有金属、人体、大地、石墨以及各种酸、碱、盐的水溶液等。 ②大部分玻璃、塑料、橡胶、陶瓷都是绝缘体。 ③导体和绝缘体没有绝对的分界线。在一定条件下，绝缘体也能转化为导体。 4、拓展，使物体带电的方法： 1.摩擦起电 2.接触起电 3.感应起电 接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带等量的同种电荷。 静电感应：用带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带异种电荷。如右图所示。 三、静电现象 1、静电现象：除了摩擦起电以外，生活中还有许多常见的静电现象。例如，冬天脱毛衣的时候常会听 到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣 “冒火星”;触摸金属门把手的时候会突然感觉被 “刺”了一下；自然界中的闪电等。 2、静电现象的应用：静电现象在现代技术中有很多应用。例如，使墨粉和纸张带异种电荷，相互吸引，这就是 “静电复印”的原理(图11-1-5);给绒毛带上电荷，绒毛会飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面，这就是“静电植绒”;有一种除尘纸与地面摩擦后产生电荷，将灰尘等吸附起来，这就是家庭中的“静电除尘”。 3、静电现象的危害及其防范：事物都有两面性，静电被广泛利用的同时也会带来麻烦，甚至造成危害。在生产生活中，人们会采取相应措施防范静电带来的危害。例如，a.适当增加印刷车间的湿度来消除静电，防止纸张粘连；b.电器维修人员手腕上的防静电腕带可以将电荷导入大地(图11-1-6),避免电荷积累对电子设备造成损害;c.油罐车的尾部装有一根拖在地上的铁链,可以将电荷导入大地,避免静电危害。 第2节 电流 一、使小灯泡发光 1、自主活动 用导线将小灯泡、开关和干电池连接起来，使开关控制小灯泡的发光和熄灭。 实验完成后，用铅笔画线代替连接用的导线，在下图中完成实物电路的连接。 在上述实验中，小灯泡之所以能够持续发光是因为开关闭合后，干电池提供电能使小灯泡中有电流持续通过。 ①电源：像干电池这种能持续提供电能的装置叫做电源；如：干电池、蓄电池等； ②用电器：像小灯泡这种利用电能工作的器件叫做用电器；如：灯泡、电动机、蜂鸣器等； ③导线：连接电路，输送电能； ④开关：控制电路的通断； 电路：电源、用电器、开关以及导线等元件组成的电流回路，叫做电路。 2、小灯泡能够持续发光两个必要条件：a.电路是一个闭合回路；b.电路中有电源（提供电能）。 二、电路图 1、电路图 ①几种常用的元件及其符号：我们可以用图形符号表示各种电路元件，见表11-2-1。 ②电路图：用电路符号表示电路连接情况的图叫做电路图。图11-2-4就是自主活动中所示实物电路的电路图。电路图是实际电路的简化表示，可以简单明了地反映电路元件的连接情况，给电器的开发、生产、安装和修理等带来极大的便利。 ③画电路图要注意以下几点： （1）合理安排电路元件的位置，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处； （2）电路图最好画成长方形，导线要画直，拐角要画成直角； （3）最好从电源的正极出发，沿电流的方向依次画，在电路图中导线无长短之分的原则。 三、电路的三种状态 电路通常有通路、开路和短路三种状态。 电路的三种状态： 状态 定义 电路示意图 现象 通路 电路连通，用电器能够工作时的状态 电路中有正常电流，用电器工作 开路 电路中某处断开，没有电流通过用电器 电路中无电流，用电器不能正常工作 短路 不经过用电器将电源的正、负极直接连接 起来，会造成电源短路 这时电路中的电流会很 大，容易损坏电源，甚至引起火灾 要点： 短路分为电源被短路和用电器被短路，电源短路如图甲所示，电流经过外加导线，而绕过了两个灯泡，两个灯泡都不亮。 四、电流 1、电流的形成、方向 ①类比法：水管中的水沿某一方向流动就形成了水流。类似地，导体中的电荷沿某一方向移动，导体中就有了电流。 ②电流的形成：导体内部有大量可以自由移动的电荷，比如金属导体中就有大量可以自由移动的电子。如果把导体两端与电源正、负极相连，导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动，这些自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。 所以，电流的形成可以概括为：导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动，便在导体中形成了电流。 ③电流的方向： 物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向。按照这个规定，在电源的外部，电流是从电源正极经过导体流向电源负极的。但由于金属导体中定向移动的自由电子带负电，所以金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，如图11-2-5所示。 2、电流 ①电流：在物理学中，表示电流大小的物理量称为电流，用I表示； ②电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。它们的换算关系为：1mA=1×10-3A；1μA=1×10-6A 3、一些常见用电器工作时的电流 4、测量电流 Ⅰ、电流表的结构 1 电流表的符号：；图11-2-6是实验室常用的电流表。 2 两个量程：0--0.6A（大格0.2A，小格0.02A）0--3A（大格1A，小格0.1A）。 3 三个接线柱：两个量程共用一个“- ”接线柱，标着“0.6”和“3”的为正接线柱； 4 调节点：调节电流表的指针指零。 Ⅱ、电流表的使用规则 ①连接时应将电流表串联/串接在被测电路中； ②接线柱的接法要正确，使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出； ③被测电流不要超过电流表的量程；在不知被测电流的大小时，应采用试触的方法选择量程。 ④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源两极。 Ⅲ、电流表量程的选择： ①如果能够估测出电流的大小，可以根据估测值选择合适的量程； ②如果不能估测可用“试触法”选择合适的量程，如下图所示，电流表不要全部接入电路，闭合开关后用线头A点试触较大的量程，如果指针示偏转较小选择小量程，如果指针示偏转较大选择大量程的量程。 Ⅳ、电流表的读数 1 明确电流表所选量程； 2 确定电流表的分度值（一个小格代表多少）； 3 接通电路后，看看表针向右总共偏过多少小格； 4 电流表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近那个值就读那个值。 要点： 1、使用电流表要选用合适的量程，并不是量程越大越好，如果选择的量程太小测不出电流还会烧坏电表，如果量程太大，读数不准确。如：测量大小是0.08A的电流，如果选择0～3A的量程那么测量的结果是0.1A，如果选用0～0.6A的量程测量结果是0.08A。 2、如果实验室电流表的量程是“0～0.6A”和“0～3A”测量时选择的是小量程，但是小量程的刻度不清楚，大量程刻度清晰，这时可以读出大量程的结果，正好是小量程的5倍。 3、“正进负出” 电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，不是连接电源的正负极。 Ⅴ、实验室中也可以用电流传感器代替电流表测量电流(图11-2-9)。 第3节 电压 一、电压 1、如何产生持续的电流 在电路中，电源为导体中做定向移动的自由电荷提供了所需的动力，这与水泵提供水压，使水管中的水循环流动相似(图 11-3-2)。导体两端的电压是使导体中自由电荷定向移动的原因，电源就是为电路中的导体提供电压的装置。 2、电压及其单位 电压用U表示，在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V 。电压的常用单位还有千伏(kV) 和毫伏(mV) 。 它们的换算关系为： 1kV=1×10³v 1mV=1×10⁻³v 要点： a.说电压时，要说“用电器”两端的电压，或“某两点”间的电压。 b.电源的作用是使导体的两端产生电压，电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时，使电源的正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。 4、一些常见的电压值 在日常生活中，手电筒(图11-3-3)、小型3V 、6V 等。我们常会采用几节干电池首尾相连串接在一起组成电池组使用。如果每节电池的图11-3-3电压为U. 用n节相同的电池串接成电池组，其提供的电压可达nU 。这样就可以满足不同用电器的使用要求。 二、测量电压 电路中两点间电压的高低可以用电压表测量. 在电路图中，电压表用符号表示。图11-3-4是实验室常用的电压表。 1． 仪器：电压表，符号： 2．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。 3．使用规则：“两要；一不” ①电压表要并联在电路中。 ②应该使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极，也就是说电流要从“+”接线柱流入“-”接线柱流出。 ③被测电压不要超过电压表的最大量程。 4.危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 5.选择量程：实验室用电压表有两个量程， 0～3V和0～15V。测量时，先选大量程试触，若被测电压在3V～15V之间，可用15V的量程进行测量；若被测电压小于3V，则换用小的量程。 4.测量小灯泡两端的电压：按下图所示的电路，先将电源、小灯泡、开关和导线连成回路，再将电压表接在小灯泡的两端，闭合开关后从电压表上读出小灯泡两端的电压。 要点： 电流表和电压表的相同点和不同点： 异 同 　项目 电流表 电压表 异 符号 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量　 程 0.6A，3A 3V，15V 每大格 0.2A， 1A 1V， 5V 每小格 0.02A，0.1A 0.1V， 0.5V 内阻 很小，几乎为零，相当于短路。 很大，相当于开路。 同 调零；读数时看清量程和每大（小）格的数值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。 想一想：如何用电压表测量一节干电池的电压？ 另外，实验室中也可以用电压传感器代替电压表测量电压(图11-3-6)。 第4节 串联电路和并联电路 一、连接串联电路和并联电路 1、自主活动 ①连接串联电路 用导线将左图中的小灯泡L₁、L₂、开关S和电源连成电路，使两个小灯泡同时发光、同时熄灭。交流各自的电路连接方式。 通过上述实验发现，将两个小灯泡在电路中顺次相连，闭合开关后，两个灯泡会同时发光。这两个小灯泡的连接方式叫做串联，如右图所示。 ②连接并联电路 如图所示，将两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接入电路中，这两个小灯泡的连接方式叫做并联，闭合开关后两个灯泡也会同时发光。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫做干路，单独使用的那部分电路叫做支路。 二、串联电路、并联电路的特点 1、自主活动——串联电路、并联电路的特点 a.将两个小灯泡串联在电路中、闭合开关，它们同时发光，拆去其中一个小灯泡，观察另一个小灯泡的发光情况。 b.再将两个小灯泡并联在电路中，重复上述操作。两次观察到的现象相同吗?、 a.串联电路： 现象：通过上述实验发现，在两个小灯泡串联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个会熄灭； 分析/特点：在串联电路中，电流只有一条路径，各用电器不能单独工作；电路任何一处断开，各处的电流都等于零，各用电器均不能工作。 b.并联电路： 现象：在两个小灯泡并联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个仍然发光。 分析/特点：在并联电路中.电流有多条路径，各用电器能彼此独立工作。 小结：由此可知，在串联电路中，开关接在任何位置都可以控制所有用电器。在并联电路中，接在不同位置的开关控制作用可能不同。 2、 自主活动——开关在并联电路干路、支路中的控制作用 按下图连接电路，依照下列操作方法进行实验： ①闭合开关S 、S₁、S₂, 两个小灯泡均发光，再断开S, 观察并记录两个小灯泡的发光情况。 ②要使电路中只有小灯泡L₁发光，应该如何操作? 过上述活动可知、在并联电路中，干路开关可以同时控制所有的用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 串联电路、并联电路小结： 3、串联电路、并联电路的应用 串联和并联是两种最基本的电路连接方式。 通常情况下，电流表串联在待测电路中，电压表并联在待测电路的两端。家庭电路中，电灯、空调电视机等用电器是并联的。下图中节日彩灯则可能是由小灯泡串联和并联组合连接的。 4、连接串联电路和并联电路 1.根据电路图连接实物图：对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可。 （1）在电路图中任选一条单一的回路，并对照这个回路在实物图中将相应的元件连接好。 （2）对照电路图，把所选回路以外的元件分别补连到实物图的相应位置，在连入回路以外的元件时，要找出电路中电流的分流点和会合点，将回路以外的元件连接在两点之间。这里要特别注意实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。 2.根据实物图连接电路图：要用规定的电路符号代替实物，按照实物的连接方式画出规范的电路图。 （1）电路图中各元件摆放的位置尽量与实物图中各元件位置相对应，这样便于检查； （2）各电路元件摆放的位置要均匀、美观； （3）交叉连接的导线，一定要在连接处画一个“黑点”。 要点： （1）连接电路时应注意：①画好电路图；②按一定顺序；③接线过程开关是断开的；④避免电源短路。（2）并联电路连接的方法通常有先干路后支路；先选定一条支路完整连接，再连接其他支路。 （3）干路开关控制整个电路，支路开关只控制该支路。 第5节 串联电路和并联电路中电流、电压的特点 一、串联电路中的电流特点 1、学生实验：用电流表探究串联电路中电流的特点 提出问题 如图11-5-2 所示，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，电路中A 、B 、C各点的电流可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、开关及导线。 方案 任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，用电流表分别测出串联电路中A 、B、 C 各点的电流IA、IB和IC, 如图11-5-3所示。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-1中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中IA、IB、IC的大小。 结论 由上述实验可得，____串联电路中电流处处相等_____________. 交流反思 如果将电流表接在开关S和电源之间，与IA、IB、IC比较，电流表的示数是否有变化? _____________没有变化_________________________. 上述实验表明，在如图11-5-4所示的串联电路中，如果电路中的电流为I, 通过两个小灯泡的电流分别为I1和I2，则I=I1=I2 大量实验表明：串联电路中电流处处相等。（即I=I1=I2） 二、 串联电路中的电压特点 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-2所示的串联电路中， A、B之间 ，B、C之间和A 、C之间的电压可能存在怎样的关系呢? 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、多节干电池、电压表、开关及导线。 方案 如图 11-5-5 所示，，任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，并将电压表分别并联在A、B之间，B、C之间和A、C之间。分别测出串联电路中A、B，B、C，A、C, 两点间的电压UAB 、UBC和UAC。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-2中。 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中UAB、UBC和UAC的大小。 结论 由上述实验可得，___串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和_________. 交流反思 规格不同的两个小灯泡串联时，发光较亮的小灯泡两端的电压是否更大? ________________是__________________. 上述实验表明，在图11-5-6中，如果电路中电源两端的电压为U.两个用电器两端的电压分别为U₁和U₂,则 U=U₁+U₂ 大量实验表明： 串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。（即U=U₁+U₂） 三、并联电路中的电流、电压特点 1、 引入：我们知道，家用电器的工作电压一般为220 V, 它们都是并联在电路中的，且每个用电器都在不同的支路上。在并联电路中，各支路电流和干路电流有什么特点?各支路两端电压和电源电压又有什么特点呢?我们也从两个小灯泡的并联电路开始研究。 2、 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-7所示的并联电路中，通过电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系? 电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 本实验所需器材： 方案 设计实验电路并画出电路图。 记录 设计数据记录表并将实验结果记录在表中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，分别比较并联电路中电流、电压的大小。 结论 由上述实验可得，___并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和_________; ___并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等______________ 。 交流反思 交流实验方案、实验结论，对本小组或其他小组的探究活动提出改进建议。如果不同小组间的实验结论存在较大差异，简要分析原因。 在图11- 5-8所示的并联电路中，如果干路电流用I表示。各支路电流分别用I₁和I₂表示，则 I=I₁+I₂ 如图11-5-9所示，如果并联电路中电源两端的电压用U表示，各支路小灯泡两端的电压分别用U₁和U₂表示，则U=U₁=U₂ 大量实验表明： 并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。（即I=I₁+I₂） 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。（即U=U₁=U₂） 家庭电路中各个用电器采用并联，各用电器不仅能彼此独立工作，而且每个用电器的工作电压都相同。这样我们就可以将并联电路的电压作为用电器的工作电压，所有的用电器在生产时就有了统一的工作电压标准。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11章 静电与电流（知识清单） 思维导图 知识清单 第1节 简单的静电现象 一、摩擦起电 1、摩擦起电 塑料笔杆在头发上摩擦几下后能吸起碎纸屑；与丝绸摩擦过的玻璃棒也能吸起碎纸屑。这是因为摩擦过的笔杆、玻璃棒都带上了“___________”. 或者说带了___________，此时，这些物体就叫做带电体。带电体能___________。用摩擦的方法使物体带电叫做___________。 2、自然界只存在两种电荷 ①通过大量实验发现，任何物体带电后，它所带的电荷不是与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷的性质相同，就是与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷的性质相同，所以自然界中只存在___________种电荷。 ②在物理学中，把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做___________，把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做___________。 3、 电荷间的相互作用 大量实验表明，电荷间存在相互作用，表现为吸引或排斥。 同种电荷相互___________，异种电荷相互___________。 二、判断物体是否导电 1、验电器 实验室里常用___________(图11-1-3)来检验物体是否带电： ①作用：检验物体是否带电 ②原理：根据___________原理制成的。 ③检验方法：当带电体接触到验电器的金属球时，就会有一部分电荷转移到金属杆上，金属箔与金属杆由于带同种电荷相互排斥而张开。 ④带电体带的电荷越多，验电器金属箔张开的角度越___________。 2、电荷可以在金属中转移 电荷可以在金属中转移，金属可以导电，但并不是所有的物体都能导电，我们可以用验电器来简单判断物体能否导电。 3、自主活动 如图11-1-4所示，取两个相同的验电器A和B: 使A与带电体接触，A带电后其金属箔张开；B不带电，B的金属箔闭合。 ①用木棒把A 、B的金属球连接起来，观察A、B的金属箔张角变化的情况。 ②用木夹夹住金属棒，再用金属棒把A 、B的金属球连接起来，观察A 、B的金属箔张角变化的情况。 通过上述实验发现： a.用木棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A 、B的金属箔张角都没有发生变化，说明木棒不容易导电； b.用金属棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A的金属箔张角变小，而B的金属箔由闭合变为张开，电荷通过金属棒由A转移到B. 说明金属棒容易导电。 4、导体与绝缘体 容易导电的物体叫做___________，不容易导电的物体叫做___________。 ①常见的导体有金属、人体、大地、石墨以及各种酸、碱、盐的水溶液等。 ②大部分玻璃、塑料、橡胶、陶瓷都是绝缘体。 ③导体和绝缘体没有绝对的分界线。在一定条件下，绝缘体也能转化为导体。 4、拓展，使物体带电的方法： 1.摩擦起电 2.接触起电 3.感应起电 接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带等量的同种电荷。 静电感应：用带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带异种电荷。如右图所示。 三、静电现象 1、静电现象：除了摩擦起电以外，生活中还有许多常见的静电现象。例如，冬天脱毛衣的时候常会听 到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣 “冒火星”;触摸金属门把手的时候会突然感觉被 “刺”了一下；自然界中的闪电等。 2、静电现象的应用：静电现象在现代技术中有很多应用。例如，使墨粉和纸张带异种电荷，相互吸引，这就是 “静电复印”的原理(图11-1-5);给绒毛带上电荷，绒毛会飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面，这就是“静电植绒”;有一种除尘纸与地面摩擦后产生电荷，将灰尘等吸附起来，这就是家庭中的“静电除尘”。 3、静电现象的危害及其防范：事物都有两面性，静电被广泛利用的同时也会带来麻烦，甚至造成危害。在生产生活中，人们会采取相应措施防范静电带来的危害。例如，a.适当增加印刷车间的湿度来消除静电，防止纸张粘连；b.电器维修人员手腕上的防静电腕带可以将电荷导入大地(图11-1-6),避免电荷积累对电子设备造成损害;c.油罐车的尾部装有一根拖在地上的铁链,可以将电荷导入大地,避免静电危害。 第2节 电流 一、使小灯泡发光 1、自主活动 用导线将小灯泡、开关和干电池连接起来，使开关控制小灯泡的发光和熄灭。 实验完成后，用铅笔画线代替连接用的导线，在下图中完成实物电路的连接。 在上述实验中，小灯泡之所以能够持续发光是因为开关闭合后，干电池提供___________使小灯泡中有___________持续通过。 ①电源：像干电池这种能持续提供电能的装置叫做___________；如：干电池、蓄电池等； ②用电器：像小灯泡这种利用电能工作的器件叫做___________如：灯泡、电动机、蜂鸣器等； ③导线：连接电路，输送电能； ④开关：控制电路的通断； 电路：___________、___________、开关以及导线等元件组成的电流回路，叫做电路。 2、小灯泡能够持续发光两个必要条件：a.电路是一个闭合回路；b.电路中有电源（提供电能）。 二、电路图 1、电路图 ①几种常用的元件及其符号：我们可以用图形符号表示各种电路元件，见表11-2-1。 ②电路图：用电路符号表示电路连接情况的图叫做___________。图11-2-4就是自主活动中所示实物电路的电路图。电路图是实际电路的简化表示，可以简单明了地反映电路元件的连接情况，给电器的开发、生产、安装和修理等带来极大的便利。 ③画电路图要注意以下几点： （1）合理安排电路元件的位置，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处； （2）电路图最好画成长方形，导线要画直，拐角要画成直角； （3）最好从电源的正极出发，沿电流的方向依次画，在电路图中导线无长短之分的原则。 三、电路的三种状态 电路通常有通路、开路和短路三种状态。 电路的三种状态： 状态 定义 电路示意图 现象 通路 电路连通，用电器能够工作时的状态 电路中有正常电流，用电器工作 开路 电路中某处断开，没有电流通过用电器 电路中无电流，用电器不能正常工作 短路 不经过用电器将电源的正、负极直接连接 起来，会造成电源短路 这时电路中的电流会很 大，容易损坏电源，甚至引起火灾 要点： 短路分为电源被短路和用电器被短路，电源短路如图甲所示，电流经过外加导线，而绕过了两个灯泡，两个灯泡都不亮。 四、电流 1、电流的形成、方向 ①类比法：水管中的水沿某一方向流动就形成了水流。类似地，导体中的电荷沿某一方向移动，导体中就有了电流。 ②电流的形成：导体内部有大量可以自由移动的电荷，比如金属导体中就有大量可以自由移动的电子。如果把导体两端与电源正、负极相连，导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动，这些自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。 所以，电流的形成可以概括为：导体内部的大量___________便会在___________的驱动下做___________，便在导体中形成了___________。 ③电流的方向： 物理学中规定，___________定向移动的方向为电流方向。按照这个规定，在电源的外部，电流是从电源___________极经过导体流向电源___________极的。但由于金属导体中定向移动的自由电子带___________电，所以金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，如图11-2-5所示。 2、电流 ①电流：在物理学中，表示电流___________的物理量称为___________，用___________表示； ②电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是___________，简称___________，符号是___________。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。它们的换算关系为：1mA=1×10-3A；1μA=1×10-6A 3、一些常见用电器工作时的电流 4、测量电流 Ⅰ、电流表的结构 1 电流表的符号：；图11-2-6是实验室常用的电流表。 2 两个量程：0--0.6A（大格0.2A，小格0.02A）0--3A（大格1A，小格0.1A）。 3 三个接线柱：两个量程共用一个“- ”接线柱，标着“0.6”和“3”的为正接线柱； 4 调节点：调节电流表的指针指零。 Ⅱ、电流表的使用规则 ①连接时应将电流表___________在被测电路中； ②接线柱的接法要正确，使电流从___________接线柱流入，从___________接线柱流出； ③被测电流不要超过电流表的量程；在不知被测电流的大小时，应采用试触的方法选择量程。 ④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源两极。 Ⅲ、电流表量程的选择： ①如果能够估测出电流的大小，可以根据估测值选择合适的量程； ②如果不能估测可用“试触法”选择合适的量程，如下图所示，电流表不要全部接入电路，闭合开关后用线头A点试触较大的量程，如果指针示偏转较小选择小量程，如果指针示偏转较大选择大量程的量程。 Ⅳ、电流表的读数 1 明确电流表所选量程； 2 确定电流表的分度值（一个小格代表多少）； 3 接通电路后，看看表针向右总共偏过多少小格； 4 电流表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近那个值就读那个值。 要点： 1、使用电流表要选用合适的量程，并不是量程越大越好，如果选择的量程太小测不出电流还会烧坏电表，如果量程太大，读数不准确。如：测量大小是0.08A的电流，如果选择0～3A的量程那么测量的结果是0.1A，如果选用0～0.6A的量程测量结果是0.08A。 2、如果实验室电流表的量程是“0～0.6A”和“0～3A”测量时选择的是小量程，但是小量程的刻度不清楚，大量程刻度清晰，这时可以读出大量程的结果，正好是小量程的5倍。 3、“正进负出” 电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，不是连接电源的正负极。 Ⅴ、实验室中也可以用电流传感器代替电流表测量电流(图11-2-9)。 第3节 电压 一、电压 1、如何产生持续的电流 在电路中，电源为导体中做定向移动的自由电荷提供了所需的动力，这与水泵提供水压，使水管中的水循环流动相似(图 11-3-2)。导体两端的电压是使导体中___________定向移动的原因，电源就是为电路中的导体提供___________的装置。 2、电压及其单位 ___________用___________表示，在国际单位制中，电压的单位是___________，简称___________，符号是___________ 。电压的常用单位还有千伏(kV) 和毫伏(mV) 。 它们的换算关系为： 1kV=1×10³v 1mV=1×10⁻³v 要点： a.说电压时，要说“用电器”两端的电压，或“某两点”间的电压。 b.电源的作用是使导体的两端产生电压，电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时，使电源的正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。 4、一些常见的电压值 在日常生活中，手电筒(图11-3-3)、小型3V 、6V 等。我们常会采用几节干电池首尾相连串接在一起组成电池组使用。如果每节电池的图11-3-3电压为U. 用n节相同的电池串接成电池组，其提供的电压可达___________ 。这样就可以满足不同用电器的使用要求。 二、测量电压 电路中两点间电压的高低可以用电压表测量. 在电路图中，电压表用符号表示。图11-3-4是实验室常用的电压表。 1． 仪器：电压表，符号： 2．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。 3．使用规则：“两要；一不” ①电压表要并联在电路中。 ②应该使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极，也就是说电流要从“+”接线柱流入“-”接线柱流出。 ③被测电压不要超过电压表的最大量程。 4.危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 5.选择量程：实验室用电压表有两个量程， 0～3V和0～15V。测量时，先选大量程试触，若被测电压在3V～15V之间，可用15V的量程进行测量；若被测电压小于3V，则换用小的量程。 4.测量小灯泡两端的电压：按下图所示的电路，先将电源、小灯泡、开关和导线连成回路，再将电压表接在小灯泡的两端，闭合开关后从电压表上读出小灯泡两端的电压。 要点： 电流表和电压表的相同点和不同点： 异 同 　项目 电流表 电压表 异 符号 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量　 程 0.6A，3A 3V，15V 每大格 0.2A， 1A 1V， 5V 每小格 0.02A，0.1A 0.1V， 0.5V 内阻 很小，几乎为零，相当于短路。 很大，相当于开路。 同 调零；读数时看清量程和每大（小）格的数值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。 想一想：如何用电压表测量一节干电池的电压？ 另外，实验室中也可以用电压传感器代替电压表测量电压(图11-3-6)。 第4节 串联电路和并联电路 一、连接串联电路和并联电路 1、自主活动 ①连接串联电路 用导线将左图中的小灯泡L₁、L₂、开关S和电源连成电路，使两个小灯泡同时发光、同时熄灭。交流各自的电路连接方式。 通过上述实验发现，将两个小灯泡在电路中顺次相连，闭合开关后，两个灯泡会同时发光。这两个小灯泡的连接方式叫做___________，如右图所示。 ②连接并联电路 如图所示，将两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接入电路中，这两个小灯泡的连接方式叫做___________，闭合开关后两个灯泡也会同时发光。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫做___________路，单独使用的那部分电路叫做___________路。 二、串联电路、并联电路的特点 1、自主活动——串联电路、并联电路的特点 a.将两个小灯泡串联在电路中、闭合开关，它们同时发光，拆去其中一个小灯泡，观察另一个小灯泡的发光情况。 b.再将两个小灯泡并联在电路中，重复上述操作。两次观察到的现象相同吗?、 a.串联电路： 现象：通过上述实验发现，在两个小灯泡串联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个会熄灭； 分析/特点：在串联电路中，电流只有___________条路径，各用电器不能单独工作；电路任何一处断开，各处的电流都等于___________，各用电器均不能工作。 b.并联电路： 现象：在两个小灯泡并联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个仍然发光。 分析/特点：在并联电路中.电流有___________条路径，各用电器能彼此独立工作。 小结：由此可知，在串联电路中，开关接在任何位置都可以控制所有用电器。在并联电路中，接在不同位置的开关控制作用可能不同。 2、 自主活动——开关在并联电路干路、支路中的控制作用 按下图连接电路，依照下列操作方法进行实验： ①闭合开关S 、S₁、S₂, 两个小灯泡均发光，再断开S, 观察并记录两个小灯泡的发光情况。 ②要使电路中只有小灯泡L₁发光，应该如何操作? 过上述活动可知、在并联电路中，干路开关可以同时控制所有的用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 串联电路、并联电路小结： 3、串联电路、并联电路的应用___________串联和并联是两种最基本的电路连接方式。 通常情况下，电流表串联在待测电路中，电压表并联在待测电路的两端。家庭电路中，电灯、空调电视机等用电器是并联的。下图中节日彩灯则可能是由小灯泡串联和并联组合连接的。 4、连接串联电路和并联电路 1.根据电路图连接实物图：对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可。 （1）在电路图中任选一条单一的回路，并对照这个回路在实物图中将相应的元件连接好。 （2）对照电路图，把所选回路以外的元件分别补连到实物图的相应位置，在连入回路以外的元件时，要找出电路中电流的分流点和会合点，将回路以外的元件连接在两点之间。这里要特别注意实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。 2.根据实物图连接电路图：要用规定的电路符号代替实物，按照实物的连接方式画出规范的电路图。 （1）电路图中各元件摆放的位置尽量与实物图中各元件位置相对应，这样便于检查； （2）各电路元件摆放的位置要均匀、美观； （3）交叉连接的导线，一定要在连接处画一个“黑点”。 要点： （1）连接电路时应注意：①画好电路图；②按一定顺序；③接线过程开关是断开的；④避免电源短路。（2）并联电路连接的方法通常有先干路后支路；先选定一条支路完整连接，再连接其他支路。 （3）干路开关控制整个电路，支路开关只控制该支路。 第5节 串联电路和并联电路中电流、电压的特点 一、串联电路中的电流特点 1、学生实验：用电流表探究串联电路中电流的特点 提出问题 如图11-5-2 所示，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，电路中A 、B 、C各点的电流可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、开关及导线。 方案 任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，用电流表分别测出串联电路中A 、B、 C 各点的电流IA、IB和IC, 如图11-5-3所示。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-1中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中IA、IB、IC的大小。 结论 由上述实验可得，_______________________________________________. 交流反思 如果将电流表接在开关S和电源之间，与IA、IB、IC比较，电流表的示数是否有变化? _______________________________________________. 上述实验表明，在如图11-5-4所示的串联电路中，如果电路中的电流为I, 通过两个小灯泡的电流分别为I1和I2，则I=I1=I2 大量实验表明：串联电路中电流处处相等。（即I=___________=___________） 二、 串联电路中的电压特点 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-2所示的串联电路中， A、B之间 ，B、C之间和A 、C之间的电压可能存在怎样的关系呢? 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、多节干电池、电压表、开关及导线。 方案 如图 11-5-5 所示，，任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，并将电压表分别并联在A、B之间，B、C之间和A、C之间。分别测出串联电路中A、B，B、C，A、C, 两点间的电压UAB 、UBC和UAC。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-2中。 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中UAB、UBC和UAC的大小。 结论 由上述实验可得，_______________________________________________. 交流反思 规格不同的两个小灯泡串联时，发光较亮的小灯泡两端的电压是否更大? _______________________________________________. 上述实验表明，在图11-5-6中，如果电路中电源两端的电压为U.两个用电器两端的电压分别为U₁和U₂,则 U=U₁+U₂______________________大量实验表明： 串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。（即U=___________） 三、并联电路中的电流、电压特点 1、 引入：我们知道，家用电器的工作电压一般为220 V, 它们都是并联在电路中的，且每个用电器都在不同的支路上。在并联电路中，各支路电流和干路电流有什么特点?各支路两端电压和电源电压又有什么特点呢?我们也从两个小灯泡的并联电路开始研究。 2、 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-7所示的并联电路中，通过电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系? 电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 本实验所需器材： 方案 设计实验电路并画出电路图。 记录 设计数据记录表并将实验结果记录在表中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，分别比较并联电路中电流、电压的大小。 结论 由上述实验可得，_________________________________; ____________________________________ 。 交流反思 交流实验方案、实验结论，对本小组或其他小组的探究活动提出改进建议。如果不同小组间的实验结论存在较大差异，简要分析原因。 在图11- 5-8所示的并联电路中，如果干路电流用I表示。各支路电流分别用I₁和I₂表示，则 I=I₁+I₂ 如图11-5-9所示，如果并联电路中电源两端的电压用U表示，各支路小灯泡两端的电压分别用U₁和U₂表示，则U=___________=___________ 大量实验表明： 并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。（即I=___________） 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。（即U=___________=___________） 家庭电路中各个用电器采用并联，各用电器不仅能彼此独立工作，而且每个用电器的工作电压都相同。这样我们就可以将并联电路的电压作为用电器的工作电压，所有的用电器在生产时就有了统一的工作电压标准。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $