第5部分 电学世界-【专项训练】2026-2027学年初中物理早入门

第五部分电学世界 电阻阻碍电流 电阻 不准过！ 电压使电荷 定向移动 电压 男 电荷的定 哥电 向移动形 成电流 欧姆定律 吕 88g88 oP 石墨是导体， 干燥的木 容易导电 头是绝缘 相爱相杀的电学“三兄弟” 体，不容 要迟到了！ 电热暖人心啊！ 易导电八 d 电 导体和绝缘 电 流的热 应 今天工作很顺利 电路 电功和电功率 串联电路 90ie W=U度G 电功 电压电流通电时间 确定不来 吊灯 电功 看看我？ 电视机 微波炉 并联电路 你一分钟怎么需 要这么多电？ 电功率 73 为什么冬天常常被电到？ 摩擦起电 物理小课堂 冬天的一天，小明裹着厚实的毛衣和外套， 伸手去拉门把手时，只听“啪”的一声，指尖 阵酥麻刺痛。他十分疑惑：明明没有触碰特殊物 品，怎么会被“电”到呢？ 自然界只有两种 电荷。人们把用丝绸 摩擦过的玻璃棒带的 真相大揭秘 电荷叫作正电荷，把 冬季空气干燥，毛衣和外套等衣物相互摩擦，会让小明身 用毛皮摩擦过的橡胶 棒带的电荷叫作负电 上带上电荷；当手接触金属门把手时，积累的电荷会在一瞬间发 荷。同种电荷互相排 生静电放电，放电过程中产生微小电火花与电流，刺激皮肤神经， 斥，异种电荷互相吸 于是指尖感受到酥麻刺痛，并有“啪”的声响。 引。 物体所带电荷有 多有少，电荷的多少 叫作电荷量。电荷量 奇妙知识库 的单位是库仑，简称 摩擦起电的原因 库，符号是C。 物体为什么会带电呢？因为两个物体摩擦时，发生了“电子争 夺战”。在原子结构里，电子是带有最小负电荷的粒子，它会围着 原子核打转，向里面带正电荷的粒子“献殷勤”。 电子很不稳定，如果原子核本领强，电子就会被束缚住；如果 原子核本领弱，电子就可能“另寻他处”。例如梳头时，梳子里的 原子核更强，梳子便会从头发上“抢走”更多电子。梳子抢来了大 量电子，就显示负电荷的属性，而头发失去了电子，就显示正电荷 的属性。最终，带负 你魅力不行啊 电的梳子就会吸引带 正电的头发，头发就 被吸起来啦！ 快还给我！ 本课小测验 想一想，摩擦起电过程中什么发生了转移？ 78)初中物理早入门 74 电灯是怎样发光的？ 电流和电路) 傍晚天色渐暗，小明伸手轻按墙上开 物理小课堂 关。伴随着“咔哒”一声轻响，头顶的灯立 刻漾出柔和温暖的光，房间霎时明亮起来， 驱散了沉沉暮色。他仰头望着发光的灯泡， 心生好奇：电灯是怎么发光的呢？ 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，电荷的 真相大揭种 定向移动形成电流， 想让电灯亮起来，首先要有一个电源（如千电池、电动车 类似水定向移动形成 水流。 里的蓄电池)，它可以推动电荷朝着固定的方向移动，此外还 科学家把正电荷 需要有开关、导线和用电器（如电灯），这样就组成了电流可 定向移动的方向规定 以流过的路径一电路。 为电流的方向。 电路接通后，电荷在电源 供电！ 工作！ 常用的元器件符号 的推动下沿着导线移动形成电 闭合！ 除了电源、用电 流。电流从电源的正极出发， 器、导线、开关这些 经过导线、开关和用电器后流 基础元器件，电路世 入电源的负极，此时电灯就发 界里还有很多元器件。 光了。 连接！ 电流表 A 奇妙知识库 电压表 电路图 V 为了更方便地表示电路，人们 用电器 开关 把电源、开关、导线、用电器等元 电阻器 器件都画成了简单的符号，用符号 导线 表示电路连接的图叫作电路图。 电源 电动机 本课小测验 想一想，完整电路是由哪些部分组成的呢？ 第五部分电学世界 79 75 为什么插座的外壳都是塑料做的？ 导体与绝缘体 物理小课堂 傍晚，小洁帮妈妈插台 灯，发现插头与插座外层都 是塑料，摸起来很安全。她 留意到家里电器的插头、插 容易导电的物 座外壳皆是塑料，心中十分 体叫作导体；不容易 疑惑：为什么外壳都要用塑 导电的物体叫作绝缘 料制作呢？ 体。 生活中常见的导体 钥匙 真相大揭种 我是金属做 的，能导电。 台灯插头和插座的塑料外壳属于绝缘体。它们内部原子的 结构稳定，电子被原子核束缚，几乎没有自由电子，难以形成 铁锅 电流。即便触碰外壳，电流也无法传导到人体，从而防止触电。 俺也一样！ 铅笔芯 奇妙知识库 我虽然有绝缘 体的外表，但 导体与绝缘体的秘密 有一颗能通电 的“芯”。 导体中，原子核束缚电子的本 别拦着我，我要 领弱，存在大量自由电子，能让“传 去运输电子！ 导体 生活中常见的绝缘体 输带”轻松运转起来，快速运送电 陶瓷用具 子。 绝缘体中，原子核束缚电子的 一个也跑不掉！ 绝缘体 本领强，“传输带”几乎不能运送 空气 3 电子。 我当然不容易导 电，不然你们可就 危险了！ 本课小测验 除了书中列举的，生活中常见的导体和绝缘体还有哪 些呢？ 80)初中物理早入门 76 为什么断开开关后灯泡就不亮了？ 《通路断路短路 天色慢慢变黑，屋里渐渐变得昏 物理小课堂 暗。小明随手合上开关，头顶的电灯马 上亮起柔和的光。准备休息时，他轻轻 拨动开关，灯光瞬间消失。他眨着眼睛 满心疑惑：开关明明小小的，怎么能决 正常接通的电 定灯泡亮与不亮呢？ 路，即用电器能够工 作的电路叫作通路。 真相大揭秘 电路中如果某处被切 断，电路中就不会有 开关就像电路这条小路的大门。合上开关大门敞开，电流 电流通过，这种情况 能顺利通过灯丝，灯就发光；断开开关大门关上，电流的道路 叫作断路。直接用导 被切断，没法抵达灯泡。没有电流通过灯丝，电灯自然就熄灭了。 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， 奇妙知识库 可能把电源烧坏，这 通路、断路和短路 是不允许的！ 如果电路是接通 的，但用电器两端被 要迟到了！ 路断了？ 导线直接连通，这种 情况下该用电器被短 路，不能工作。 今天工作很顺利。 今天不用工作。 通路：电流的正常路径 断路：电流的“此路不通” 灯泡哪去了？ 用电器短路 我快不行了。 短路：电流的“危险捷径 本课1测验 想一想，短路和断路有什么不一样的地方？ 第五部分电学世界 (81 77 彩灯坏一个，为什么整串全不亮？ 串联与并联 物理小课堂 春节，小洁家中挂满缤纷的小 彩灯。她不小心弄坏了其中一个， 整串彩狄灯便全部熄灭。看着窗外的 路灯她心生疑惑：同样是灯具，为 将两个小灯泡依 什么彩灯坏一个就全部熄灭，路灯 次相连，然后接到电 坏一盏其他却能继续发光呢？ 路中。我们说这两个 小灯泡是串联的。 将两个小灯泡的 真相大揭秘 两端分别连在一起， 不怕！我的兄弟 彩灯是抱团串联模式，一个坏掉整 会照亮你的路。 然后接到电路中。我 条线路直接“罢工断电”，全员歇菜！ 们说这两个小灯泡是 路灯各走各的并联通道，互不拖累，一 并联的。 在串联电路中， 盏歇菜其他照样亮，主打一个独立营业 开关可以控制所有用 互不干扰。 电器，开关位置的改 变并不影响它对用电 器的控制作用；在并 奇妙知识库 联电路中，干路开关 由实物电路画出电路图的方法 可以控制所有用电 器，支路开关只能控 从这里出发。 制其所在支路的用电 器。 ①找电源 ②找元器件 怎么这条路 也要经过这 个开关？ ④画出刚才的路线 ③遇岔路各走一遍 本课U小测验 试着选取家中任意一件电器，动手画出它对应的简 易电路图吧！ 82)初中物理早入门 78 为什么小鸟停在高压线上不会触电？ 电压 放学路上，小明看见两只小鸟叽叽喳 物理小课堂 喳地站在高压线上。旁边的警示牌醒目地 写着“当心触电”，提醒人们靠近、触碰 高压线会有危险。他心里十分疑惑：为什 么小鸟踩在高压线上，却安然无恙呢？ 要使电荷在电 路中定向移动，电路 的两端就必须要有电 真相大揭种 压。电源的作用就是 给用电器两端提供电 高压线是裸露的，没有绝缘外皮，可小鸟停在高压线上却 压，从而能形成持续 不会触电。这是因为小鸟两脚间距只有几厘米，这段导线的电 的电流。 阻极小，两脚之间的电压差几乎为零，所以流过小鸟身体的电 不同的电源可 流几乎为零。 提供不同的电压，一 但小鸟在高压线上也不是绝 节干电池提供的电压 对安全的，假如小鸟张开翅膀同 远低于家庭电路的 电压。通常用字母U 时碰到两根线，那么小鸟就可能 表示电压，它的单位 会触电。 是伏特，简称伏，符 号是V。 奇妙知识库 伏特 生物电 伏特是意大利的 科学家，被誉为“电 人体内部其实存在微弱的电流，这些电流主要来源于细胞的一 池之父”。他发明了 种活动一生物电活动。常见的生物电活动有下面几种： 世界上第一块化学电 神经冲动 心脏跳动 肌肉收缩 池—伏打电池。为 了纪念他，电压的单 位被命名为“伏特”。 888888 嘿，是谁这 咚咚咚，是心 太激动了，我控制 么有缘分？ 动的感觉！ 不住自己啦！ 本课1测验 用什么工具测量电路中的电压？ 第五部分电学世界 (83 79 为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线？ 电阻 物理小课堂 小明发现家里装修更换 电线时，剥开绝缘层，里面 是金黄色的铜导线。他想到 生活中随处可见、价格实惠 在物理学中，用 的铁丝，心中十分疑惑：铁 电阻来表示导体对电 丝既常见又便宜，为什么家 流阻碍作用的大小。 里的电线却不使用铁丝呢？ 导体的电阻越大，表 示导体对电流的阻碍 作用越大。导体的电 阻通常用字母R表 真相大揭秘 示，单位是欧姆，简 称欧，符号是2。 铜导电的本事可比铁厉害多啦！ 我通电更顺畅哦」 导体的电阻是导 铁通电会产生大量热，生锈后更容易 体本身的一种性质， 坏，既费电还容易发生危险。铜导电顺 它的大小取决于导体 的材料、长度和横截 畅、发热少，耐用又安全，就算贵一点， 面积等因素。 家装电线也都会选铜线不用铁丝。 我一通电就容易发烫。 半导体 有一些材料，例 如绪、硅，导电性能介 于导体和绝缘体之间， 奇妙知识库 称作半导体。 超导现象 利用半导体材料 可以制作二极管、三 各种金属导体中，银的导电性能是最好 没有电阻是多 极管。如果把很多二 的，但还是有电阻存在。20世纪初，荷兰物 么寂寞。 极管、三极管和电阻 理学家昂内斯发现，当温度降低到某个临界 器、电容器等元件直 值时一些金属的电阻会突然消失，这种现象 接做在基片上，就可 叫作超导现象。零电阻和完全抗磁性是超导 以制成集成电路（俗 称芯片)。 体的基本特性。 集成电路 本课小测验 使用老旧细电线，为什么容易使灯光变暗？ 84)初中物理早入门 80 旋转音箱旋钮，为什么就能改变音量？ 变阻器 小洁用音箱听歌，觉得声音太大， 物理小课堂 便轻轻转动音箱上的旋钮，歌声随之慢慢 变小；再往回转旋钮，悦耳的歌声又重新 响亮起来。她心中十分好奇：小小的旋钮， 为什么能够改变音量的大小呢？ 能改变接入电路 中电阻大小的元件叫 作变阻器。 真相大揭和 电阻丝的常用材料 镍铬合金：最 调节音箱音量的旋钮，其实就是一种变阻器。朝减小音量的 常用的电阻丝材料之 方向转动，电阻变大，电路中的电流就会变小，声音随之变轻；反 一，应用于电炉、电 向转动旋钮，电阻变小，电流变大，音箱发出的声音也就变得更大。 热管、电熨斗等加热 元件。 电阻丝 耳朵要聋啦！ 我们是温警的 旋钮 家用组合！ 镍 接钱柱 合金 铜镍合金：应用 于滑动变阻器、分流 器等。 动手做一做 我们是专业的 神奇灯光调节器 实验室组合！ ⊙ 准备一节干电池、一个小灯泡、几 镍 根导线和一段铅笔芯。将电池与灯泡用 合金 导线串联，把两根导线端头按压在铅笔 铁铬铝合金：应 用于工业电炉、热处 芯表面。缓慢滑动其中一根导线，调整 理设备。 线头之间的距离，便能看到小灯泡的亮 我们是强大的 度随之改变。 铁 工业组合！ 铬 铝 本课小测验 合 金 想一想，变阻器在生活中还有哪些应用？ 第五部分电学世界 (85 81 为什么湿手摸插座更危险？ 欧姆定律 物理小课堂 小明刚洗完手，掌心还挂着水 珠，湿漉漉的小手捏着插头，正要 往墙上插座里插。爸爸瞧见赶忙上 前拦住他，认真叮嘱湿手摸插座很 19世纪，德国 危险，必须擦干手才能碰电器。 物理学家欧姆经过反 复实验，终于得出了 电流与电压、电阻的 关系：导体中的电流， 跟导体两端的电压成 真相大揭种 正比，跟导体的电阻 通常情况下，人的双手在干燥 成反比。为了纪念欧 时的电阻约为5000欧姆，一旦沾水， 姆，人们把这条定律 称为欧姆定律。 电阻就会大幅降低，约为800欧姆。 湿手 家庭电路的电压为220伏特，根据 干手 欧姆定律可知，在电压不变的情况 QI/ 下，电阻减小就会导致电流增大！ 所以，用湿手摸插座极易发生触电 事故，非常危险！ 能工巧匠欧姆 欧姆做实验时， 世界上还没有电流 表。为了精准测量电 流，他发明了电流扭 奇妙知识库 秤，把电流大小“称” 电鳗不会电到自己的原因 了出来。 这是因为电鳗特殊的身体构造， 我的第二个 电鳗的放电器官处于身体的两侧，而 身份是“发 明家"！ 电鳗重要的身体器官都集中在身体中 央，且有着较厚的绝缘层，绝缘层的 电阻非常大，可以保护电鳗不受电击。 本课小测验 为什么干燥橡胶手套能够起到防触电的作用？ 86)初中物理早入门 82 家里的电费是怎样计算的？ 电能电功 生活中电能的利用无处不在。电 物理小课堂 灯把电能转化为光能，为我们照明；电 电费这么多？ 热水器把电能转化为水的内能，为我们 提供热水。但是这些电能可不是白白使 用的，到了月底我们需要交电费，那么 用电器工作时， 家里交的电费是怎么计算出来的呢？ 通电时间越长，电流 做功就越多。电流做 功的多少还跟电流的 大小和电压的高低有 真相大揭柳 关，加在用电器两端 的电压越高、通过的 电能表就像家里的小会计，它会默默 682☒3 5月1日 电流越大，电流做功 记下所有电器消耗的电能。电能表是按“千 就越多。 瓦时”记账的，示数的最后一位属于小数部 研究表明，当电 分。月初时记下电能表的示数，下个月同一 ☑23☒3 路两端的电压为U、 时间再看，两数相减，用电量就出来了，再 6月1日 通过的电流为、通 乘以电单价就是这段时间要交的电费了。 电时间为t时，电功 W(或者说消耗的电 能)为W=UIt。 奇妙知识库 w-Vit 什么是电功？ 电能“变身”成其他形式的能的过程就是电流做功的过程，电 电能 流做的功就是电功。也就是说，用电器消耗了多少电能，电流就做 电能像用电器 “吃”的饭—吃饱 了多少功。 了饭就有力气干活。 我现在充满能量 干活去喽！ 消耗的电能=电功 本课小测验 家里空调不同挡位耗电为何不一样？ 第五部分电学世界 (87 83 多个用电器同时工作为什么容易跳闸？ 电功率 物理小课堂 客厅里，电视、空调、冰箱都 在工作。小芳拿着电热水壶的插头， 正要插入插座，爸爸连忙上前拦住她 说：“这么多电器同时工作，电路总 在物理学中用 负荷过大，存在安全隐患，很容易造 电功率表示电流做功 成家里电路跳闸。” 的快慢。电功率等于 电功与完成这些电功 所用的时间之比。 真相大揭秘 电功率的单位和功率 多个用电器同时工作，会让电路中的总电流大幅增大。当 一样，也是瓦特。如 总电流超过家庭电路的安全限度时，保护装置就会自动跳闸， 果电功用W表示， 完成这些电功所用 切断电路，避免电线过热起火，保障家庭用电安全。 的时间用t表示，电 已启动保护 功率用P表示，则 冲啊！ 机制。 众红 电功率的计算还 可以代入电功的计算 公式W=Ut,推导得 出P=UI。 奇妙知识库 W P--Ur 额定电压 额定功率 用电器正常工作时的电压叫作额定电压，用电器在额定电压下 工作时的电功率叫作额定功率。 通常用电器的铭牌上标有额 额定电压 定电压和额定功率。例如电熨斗 是220V 上标注的“220V500W”, 220v500w 表示额定电压是220V,额定功 额定功率 率是500W。 是500W 本课小测验 调光台灯调暗后电功率会变小吗？ 88)初中物理早入门 84 为什么电饭煲可以把饭煮熟？ 焦耳定律 中午，小明的妈妈把淘洗好的米 物理小课堂 放入电饭煲，盖好盖子，按下开关。 没过多久，电饭煲缓缓冒出热气，锅 里硬硬的生米渐渐变得软糯。小明十 分好奇，电饭煲究竟是怎样把生米煮 电流通过导体产 成香喷喷的米饭的？ 生的热量跟电流的二 次方成正比，跟导体 的电阻成正比，跟通 真相大揭种 电时间成正比。这个 规律叫作焦耳定律。 电流通过导体，电能转化为内能，这种现象叫作电流的热 如果热量用Q 效应。电流通过电饭煲时，内部电阻较大的电阻丝把电能转化 表示，电流用I表示， 为内能，产生大量的热将米饭煮熟，电饭煲就是利用电流的热 电阻用R表示，通 电时间用t表示，那 效应工作的。 么焦耳定律为Q= PRt。 焦耳 奇妙知识库 焦耳是著名物理 学家，能量单位便以 纯电阻电路和非纯电阻电路 他的名字命名。由于 纯电阻电路指电路中只有电阻元件，如电炉、白炽灯等，电能 他最早发现了热量与 全部转化为内能。 电流、电阻、通电时 非纯电阻电路指电路中除了电阻，还有其他元件，如电动机、 间的关系，这一规律 便被称作焦耳定律， 电铃等，电能部分转化为内能。 以此纪念他在热学、 我是纯电阻，专业发热。 热力学和电学上的贡 电能 献。 夕 机械能 ↓ 了 焦耳 ① 电能 8 内能 内能 电暖扇 电风扇 本课小测验 手机充电时间长了为什么会发烫呢？ 第五部分电学世界 (89 85 测电笔一碰就发光的电线，藏着什么小秘密？ 飞相线与中性线 物理小课堂 小明的爸爸拿着测电笔检查家中 插座。他把测电笔轻轻插进插孔，有 趣的现象发生了：测电笔接触其中一 个插孔，氖管发光；接触另一个插孔， 开关必须接相线 氖管却没有任何反应。看得一旁的小 开关接在相线 明瞪大眼晴，十分好奇。 上，才能保证开关断 开时，相线被切断， 真相大揭秘 用电器彻底与电源 家庭插座的两个插孔，一个接相线，一个接中性线。当测 隔离。 电笔接触相线插孔时，电流经过测电笔、人体流入大地，氖管就 走不通。 会发光。如果笔尖接触的是中性线插孔，氖管中不会有电流通过， 也就不会发光。 相线 P☒ 为什么我被“中性 中性线 线”电到了？ 你家电线接反了，应该是 如果开关接在中 “左中性右相线”，现在左 边却是相线。 性线上，那即使开关 断开，用电器仍与相 线连通，这会存在触 电风险。 动手做一做 简易验电器 相线 准备好透明塑料瓶、铝箔纸、粗铜丝、剪刀和塑料梳子。给瓶盖 中性线精 钻个小孔，铜丝一端弯个小钩子挂上两片铝箔，穿进瓶盖装好。拿梳 子蹭蹭头发再碰铜丝，会发现两片铝箔纸片“唰”地向两边张开啦！ 注意：为了安全，只能检测电压较小的物体，如物体产生的 静电。 本课测验 怎样辨别相线和中性线？ 90)初中物理早入门 86 为什么有些用电器必须使用三孔插座？ 安全用电 周末，小洁陪妈妈做大扫除。 物理小课堂 断电擦拭家用电器时，她发现台 灯、充电器使用两孔插座，洗衣 机、电热水壶却要使用三孔插座。 她十分疑惑：为什么部分用电器 几种触电类型 需要使用三孔插座呢？ 单线触电 相线 中性线 真相大揭种 洗衣机、电热水壶是金属外壳，万一漏电很危险。三孔插 座比两孔插座多了一个孔，这个孔连接保护线，与室外的大地 双线触电 相连，又通过插头与用电器的金属外壳相连。万一用电器外壳 相线 和电源相线之间的绝缘层损坏，使外壳带电，电流就会流入大地， 中性线 不会对人造成伤害。 “L”相线 “N”中性线 这条路是“危险品” 刷 “PE”保护线 高压电弧触电 的专属通道。 动 奇妙知识库 跨步电压触电 漏出电流的大地之旅 用电器漏出的电流会顺着保护线分三段汇入大地：首先室内保 护线会将漏出的电流汇总到配电箱接地端，然后再依靠楼房粗钢筋 做成的下引线传导，最后送到埋进泥土的金属接地极，接地极直接 接触土壤，能把漏出的电流完全散入大地，保护我们不触电。 本课小测验 家用电器的电线绝缘皮破损，为什么不能继续使用？ 第五部分电学世界 (91 87 家庭电路中的电能从哪里来？ 家庭电路 物理小课堂 傍晚，小明回到家中，看着家里正在工作的各类家用电器，满 心疑惑：家庭电路中的电能究竟来自哪里，又是由谁提供给千家万 户的呢？ 下图是简化了的 家庭电路，由进户线、 电能表、总开关（含 保险装置)、插座、 用电器、导线等组成 真相大揭种 家庭电路的电能主要来自发电厂。发电厂利用火力、水力、 输电线进户后首 先接到电能表上，电 核能等不同形式的能源，把其他形式的能转化为电能；再经变 能表用来计量所消耗 压器升压进行远距离输送，通过配电变电站降压，最后由配电 的电能，接下来是全 线路送到千家万户。 户用电的总开关，如 断路器等。当家庭电 路需要维修时，必须 奇妙知识库 断开总开关，这时室 国家电网有限公司 内全部电路与外面的 输电线分离，可以保 国家电网有限公司成立于2002年12月29日，其经营区域 证施工人员的安全。 覆盖我国26个省（自治区、直辖市），供电范围占国土面积的 在电能表、总开 88%,供电人口超过11亿。20多年来，国家电网持续保持全球 关之后，可以连接用 特大型电网最长安全纪录，建成43项特高压输电工程，成为世界 电器，如电灯。电路 上输电能力最强、新能源并网规模 中还可以安装插座， 许多家用电器可以直 最大的电网。（数据来源：国家电 接插入插座使用。 网有限公司官方资料，其中“建成 43项特高压输电工程”的数据统 计截至2026年6月30日)》 本课小测验 电能表为什么要安装在入户最前端？ 92)初中物理早入门