15.2 电流和电路 课件 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十五章 电流和电路 第2节 电流和电路 学习目标 知道电流的形成及电流的方向；了解导体与绝缘体的区别。 认识电路的基本结构，能从能量转化的角度认识电源和用电电器的作用 认识通路、断路、短路 会看、会画简单的电路图 1 2 3 4 物理观念 科学思维 科学探究 科学态度与责任 问题 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 如图所示，取两个相同的验电器A和B。使A带电、B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来，A的金属箔张开的角度减小，B的金属箔由闭合变为张开。这表明，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B。但是，电荷移动会很快结束。怎样才能使电荷持续不断地流动呢? 图15.2-1 用金属棒连接验电器 请思考：电灯发光的本质原因是什么？ 持续电流 用电器工作 类比法 持续水流 水车转动 电灯能持续发光、风扇能持续转动等是因为有电荷持续不断的流动。 想要电荷持续地流动需要满足哪些条件？ 想想做做 有如下器材:小灯泡、小电动机、蜂鸣器各一个，一个开关、两节电池以及一些导线。先后三次连接电路，分别使小灯泡发光、小电动机转动、蜂鸣器发声。小灯泡、小电动机、蜂鸣器要受开关的控制。 不能把电池的两端用导线直接连接在一起！ 以使小灯泡发光为例分析 ①如图甲所示，没有电源，无论断开还是闭合 开关，灯泡都不亮。 ②如图乙所示，断开开关，小灯泡不发光； ③如图丙所示，闭合开关，小灯泡发光。 甲 乙 丙 要想使小灯泡等有电荷持续流过，满足两个条件： ①必须要有电池； ②还要用导线将它们与电池连接成闭合的电路。 电流 PART 01 要想使小灯泡等有电荷持续流过，就必须要有电池，还要用导线将它们与电池连接成闭合的电路。 导线、小灯泡的灯丝都是用金属做的，电荷在金属中可以定向移动形成电流，类似水定向移动形成水流 。 为什么电荷能在金属中定向移动？ 一、电流 一、电流 导线、小灯泡的灯丝都是用金属做的，金属中有大量的自由电子。 电荷的定向移动形成电流。 未通电时，自由电子的移动杂乱无章 通电后，自由电子定向移动，形成电流 1、电流的形成 没有接电源时，金属内自由电子运动的方向杂乱无章 一、电流 电流的形成： 电荷的定向移动形成电流。 电解液体靠正、负离子导电。 金属导体靠自由电子导电。 电荷有正、负两种，回路中有电流时，发生定向移动的可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正、负电荷同时向相反方向发生定向移动。 一、电流 2、电流的方向 (1)物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向。 负电荷定向移动的方向与电流的方向相反 金属导线中的电流的方向为正电荷定向移动的方向，而正电荷实际上不移动，移动的是自由电子，所以金属导线中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。 电流的方向 电流的方向 电解液体靠正、负离子导电。 金属导体靠自由电子导电。 一、电流 （2）根据电流方向的规定，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。如金属导线中的电流是由带负电的自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。 （3）酸、碱、盐溶液溶液中的电流是正、负电荷（离子）分别沿相反的方向定向移动形成的，则电流的方向为正离子定向移动的方向。 电流的方向 电流的方向 电流的方向 一、电流 在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。 在电池外部，自由电子从负极流向正极。 3、实际电流的方向 一、电流 　　 发光二极管也叫LED，是一种电子元件， 其两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。 具有单向导电的特点：电流只能从正极流入， 从负极流出。 根据LED发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向。 负极 正极 4、发光二极管 当电流由正极经过LED流向负极时，LED发光，表明它处于导通状态；反之，电流不能从负极流向正极，LED不会发光。 开关闭合后二极管发光 将LED接入某电路中，闭合开关，观察LED是否发光，判断电路中电流的方向。 开关闭合后二极管不发光 导体与绝缘体 PART 02 用金属丝将小灯泡和电池连成闭合的电路，小灯泡就会发光;如果用橡皮筋将小灯泡和电池连接起来，小灯泡就不会发光。这说明金属可以导电，橡皮筋不可以导电。 二、导体与绝缘体 1、导体 (1)定义：容易导电的物体叫导体。 如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。 (2)导体导电的原因：导体中存在自由电荷（电子）。 石墨 大地 水 （3）金属导电的原因：在金属中，部分电子可以脱离原子核的束缚而自由移动，这种电子叫作自由电子。金属之所以能导电就是自由电子。平时金属内自由电子运动的方向杂乱无章，但是接上电池之后，它们就会做定向移动。 接上电池后，就会做定向移动形成电流。 2、绝缘体 (1)定义：不容易导电的物体叫绝缘体。 如橡胶、陶瓷、玻璃、油、干木头、塑料等都是绝缘体。 (2)绝缘体不容易导电的原因：几乎没有自由电荷（电子）。 橡胶 陶瓷 玻璃 塑料 纯水是绝缘体，但日常生活中的水常含有各种杂质，是导体。 导体和绝缘体并没有绝对的界限，在一定条件下，两者可相互转化，如空气在高压下（很高的电压作用下）、玻璃在高温下、木棒在潮湿时都能导电，铝通常情况下是导体，但铝的表面生成的氧化铝却是绝缘体。 常温下玻璃是绝缘体，但在高温红炽状态下是导体 绝缘体不容易导电，而不是绝对不导电。绝缘体并非不含有电荷， 而是缺少能够自由移动的电荷。 电路的构成 PART 03 三、电路的构成 电源 用电器 开关 导线 电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。 电源：提供电能的装置 用电器：消耗电能的装置 导线：连接电路，输送电能 开关：控制电路的通断 只有电路闭合时，电路中才有电流。 1、电路的组成 把其他形式的能转化为电能 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 把电能转化为其他形式的能 台灯 微波炉 电脑 电烤箱 电视机 电冰箱 洗衣机 电风扇 各种用电器 控制电路通断的装置 按钮开关 拉线开关 感应开关 光控开关 声控开关 温控开关 空气开关 各种开关 电磁开关 连接电路，输送电能 各种导线 作用 能量分析 举例 电源 用电器 开关 （开关闭合后相当于导线） 导线 提供电能，使电路中有持续的电流 将其他形式的能转化为电能 干电池、蓄电池、 发电机等 消耗电能 将电能转化为其它形式的能 灯泡、电炉、电视、 电铃、电冰箱等 控制电路的通断， 从而控制用电器工作 拨动开关、闸刀开关、声/光控开关等 将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路 输送电能 铜导线、铝导线等 2、电路元件的作用 电路图 PART 04 断开： 闭合： 单刀双掷开关： 电池长线表示正极，短线表示负极 实心点表示连通，不能漏掉，没有实心点表示交叉不相连的导线 1、常用的电路元器件及其符号 2、电路元件符号 3、电路图 + - 实物图 电路图 用符号表示电路连接的图，叫作电路图。 （1）符号统一 要用统一规定符号 不能自造符号 （3）符号与元件对应 顺序、状态一致 符号不能漏画 符号不能画在拐角处 （2）横平竖直 最好画成长方形 符号均匀分布 连接之间不能断开 S L E 判断 3、画电路图要注意的问题 会规范画出电路图 电路元件符号用统一规定的符号； 连线时应横平竖直，呈长方形； 各元件符号不要画在拐角处； 线路要连接到位，中间不能有断点； 电路图中各元件符号的位置、状态必须和实物电路保持一致。 元件做好标注，如S、L等，同一电路中涉及多个相同元件，可加下标进行区别，如L1、L2等。 S L1 L2 S L1 L2 电路图 （元件符号连接图） L S 电路 （实际元件连接图） 实物图 画出电路对应的电路图。（注意元件状态） 通路 断路 短路 PART 05 通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路。 特点：电路有电流，用电器工作。 1、通路 断路：电路中某处被切断，没有电流通过的电路 特点：电路没有电流，用电器不工作。 2、断路 常见的断路现象：开关断开、某处导线断了、灯丝断了、导线与接线柱接触不好等。 3、短路 (1)电源短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来，这种情况下电源被短路。电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，是不允许的！ 演示 下图是由两个小灯泡、两节干电池、一个开关组成的电路。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。想一想这是为什么。 实验现象表明，小灯泡被短路而熄灭，这是因为电流通过外加导线而绕过了小灯泡。 小灯泡被短路 3、短路 （2）用电器被短路（短接）：电路是接通的，但用电器两端被导线直接连通，这种情况下该用电器被短路，被短路的用电器不能工作。也叫局部短路。 状态 定义/产生原因 电路 结果 通路 电路中___持续电流，用电器________ 断路 电路中____电流， 用电器________ 短路 电源被短路 用电器被短路 正常接通的电路 有 工作 电路中某处被切断的电路 无 不工作 直接用导线将电源的正、负极相连的电路 用电器不工作，电路中有很大电流，会损坏电源甚至引起火灾。 电路中有多个用电器时，把其中部分用电器两端直接用导线连接起来 电路中有电流，被短路的部分用电器不能工作。 3、电路的三种状态 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $