第五章電流和電路
第一節電荷
知識點1：摩擦起電兩種電荷
知識提煉：（1）摩擦過的物體有了吸引輕小物體的性質，我們就說物體帶了電或者說帶了電荷。（2）自然界只有兩種電荷。
被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫做正電荷；被毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫做負電荷。（3）電荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。
（4）實驗室用驗電器可以檢驗物體是否帶電，驗電器的工作原理是：利用同種電荷相互排斥的性質。（5）電荷的多少叫電荷量，簡稱電荷，單位是庫侖，簡稱庫，符號是「c」。
拓展：用摩擦的方法可以使物體帶電，當乙個帶電體接觸乙個不帶電的物體時，也可以使不帶電的物體帶上與帶電體相同種類的電荷。
注意：兩個帶異種電荷的物體靠近時相互吸引，乙個帶電體和乙個不帶電的物體靠近時也相互吸引；只有兩個帶同種電荷的物體靠近時才相互排斥。
知識點2：原子結構摩擦起電的原因
知識提煉：（1）原子由原子核和繞核旋轉的電子組成，原子核帶正電，電子帶負電。電子是最小的帶電粒子，把它稱為元電荷，用符號e表示，e=1.
6×1019c.任何帶電體所帶的電荷都是 e的整數倍。（2）通常情況下，原子核所帶的正電荷和核外所有電子總共帶的負電荷在數量上相等，整個原子呈中性，也就是原子對外不顯電性或叫電中性。
（3）不同物質的原子核束縛電子的本領一般不同，當兩個物體相互摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領較弱，它的一些電子就會轉移到另乙個物體上，失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因有多餘的電子而帶等量的負電。摩擦起電的實質是電子發生了轉移。
拓展：（1）兩個帶等量異種電荷的物體相互接觸時，正負電荷相互抵消，都恢復成不帶電的狀態，叫做正負電荷的中和。（2）帶正電的物體缺少電子，接觸不帶電的物體時，不帶電的物體的一些電子轉移到帶正電的物體上，使該物體也缺少電子而帶正電，原來的帶電體所帶的正電荷減少；帶負電的物體有多餘電子，接觸接觸不帶電的物體時，帶負電的物體的一部分電子轉移到不帶電的物體上，使該物體也有多餘電子而帶負電，原來的帶電體所帶負電荷減少。
注意：在摩擦起電、正負電荷中和、不帶電的物體接觸帶電體而帶電的過程中，都是電子發生了轉移，正電荷沒有轉移。
知識點3：導體和絕緣體
知識提煉：善於導電的物體叫導體，如：金屬、人體、食鹽水溶液等，不善於導電的物體叫絕緣體，如：橡膠、玻璃、塑料等。
拓展：導體容易導電是因為導體中有大量能夠自由移動的電荷，這種電荷叫自由電荷。絕緣體不容易導電，是因為絕緣體中能夠自由移動的電荷很少。
在導體中能夠自由移動的電荷可能是正電荷，也可能是負電荷。金屬中的自由電荷是電子，叫做自由電子，金屬導電靠的就是自由電子。（2）還有一種材料，它們的導電性能介於導體和絕緣體之間，叫做半導體。
注意：導體和絕緣體沒有絕對界限，在一定條件下，導體可以變成絕緣體，絕緣體也可以變成導體。
第二節電流和電路
知識點1：電流
知識提煉：（1）電荷的定向移動形成電流。電路中有電流時，發生定向移動的可能是正電荷，也可能是負電荷，還可能是正、負電荷同時向相反的方向移動。
（2）物理學中把正電荷移動的方向規定為電流的方向，按照這個規定，在電源外部，電流從電源的正極流向負極。
拓展：按照電流方向的規定，電路中的電流方向與正電荷移動的方向相同，如果形成電流的只有負電荷，則電流方向與負電荷定向移動的方向相反，金屬導體靠自由電子定向移動導電，因此金屬導體中的電流方向與自由電子定向移動的方向相反。
注意：形成電流時，電荷的移動必須是「定向」的，在沒有形成電流時，電荷也是運動的，只不過電荷的運動是雜亂無章的，向各個方向運動的都有。
知識點2：電路
知識提煉：電路就是把電源、用電器、開關用導線連線起來組成的電流路徑。電路中有持續電流的條件是：1.電路中有電源；2.電路是閉合的（通路）。
拓展：（1）電路中各部分的作用：電源是持續提供電能的裝置，能把其他形式的能轉化為電能，有正極和負極，乾電池的正極是碳棒，負極是鋅筒；用電器是利用電流工作的裝置，是消耗電能的裝置，能把電能轉化為其他形式的能；導線是輸送電能的；開關是控制電路通斷的裝置。
（2）電路的三種狀態是：1.通路：
處處連通的電路，只有通路中才可能有電流；2.斷路：有一處或幾處斷開的電路，也叫開路，短路中不會有電流；3.
短路：不經過用電器，用導線直接把電源的正、負極連線起來便形成短路。
注意：短路和不正常的斷路都是電路中的故障。發生短路時，電路中電流很大，電源或導線會因為發熱過多而燒壞，也可能會燒壞電路中的其他元件。電路中發生不正常斷路時，電路無法正常工作。
知識點3：電路圖
知識提煉：電路圖是用符號表示電路連線的圖。
注意：畫電路圖時，導線要畫成直的，整個電路圖最好呈長方形，一般元件不能畫在拐彎處（滑動變阻器除外）。
第三節串聯和併聯
知識點1：串聯
知識提煉：（1）電路元件首尾相連，然後接到電路中，這種連線方式叫串聯。串聯電路中，所有的元件都是逐個順次連線在電路中的。
（2）在串聯電路中，電流只有一條通路，沒有分支；電流依次流過每乙個元件，因此各用電器是相互影響的，只能同時工作或停止工作，不能單獨工作；電路中只要有一處斷開，整個電路中都沒有電流，因此串聯電路中的開關能控制所有的用電器，而且不隨它所在的位置的改變而改變。
拓展：串聯是電路元件的連線方式，可以指用電器之間的連線，也可以指開關或其他元件之間的連線，我們說乙個電路是串聯電路，通常指用電器的連線方式為串聯。
注意：判斷乙個電路是否是串聯電路，通常是根據串聯電路的特點來判斷。
知識點2：併聯
知識提煉：（1）把電路元件並列地連線在一起（兩端分別連在一起），然後接到電路中，這種連線方式叫併聯。（2）在併聯電路中，電流有分支，沒有出現分支的部分稱為幹路，每乙個分支稱為一條支路；併聯電路可以有兩條或兩條以上的支路，每一條支路都可以跟干路單獨構成通路；如果某一支路斷開，其他支路仍可以有電流通過，因此各條支路中的用電器可以單獨工作，互不影響；干路中的開關可以控制整個電路中的所有用電器，支路中的開關只控制它所在的支路，因此併聯電路中開關的作用隨它位置的改變而改變。
拓展：我們說乙個電路是併聯電路，通常指用電器的連線方式為併聯。
注意：判斷乙個電路是否是併聯電路，通常是根據併聯電路的特點來判斷。
知識點1：串、併聯電路的判斷方法
知識提煉：判斷乙個電路是串聯電路還是併聯電路，根據串、併聯電路的定義和特點一般有以下方法：（1）定義法：
如果電路中各個電路元件是逐個順次首尾相連的則為串聯電路，如果電路中各個電路元件是兩端分別相連後並列地連線在電路中的兩點之間的則為併聯電路。（2）電流路徑發：根據電流的流向，在電流從正極流出、流回負極的過程中，看電流是否出現分支，如果電流只有一條通路，沒有出現分支，則為串聯電路；如果電流在某處出現分支，又在某處匯合，則為併聯電路。
（這是判斷串、併聯電路最常用的方法）（3）拆除法：拆除電路中的某乙個用電器，其它用電器都不能工作，則為串聯電路；若拆除電路中的某乙個用電器，其他用電器仍能工作，則為併聯電路，這種方法一般用於識別較難的電路或不知道電路的連線情況及電路圖的情況下判斷。（4）短路法：
用導線連線在某乙個用電器兩端使其短路，如果其他用電器仍能工作則為串聯電路，如果其它用電器都不能工作，則為併聯電路。（5）等效電路法：識別較複雜的電路時，如果電路中的兩個（或幾個）點之間沒有電源和用電器，只有導線和開關（閉合的），則無論導線有多長，這幾個點都可以看做是乙個點，根據這個原理，可以將原來複雜的電路改畫成乙個比較簡單、容易理解和識別的電路圖。
注意：不管多麼複雜的電路，都是由串聯和併聯組成的，其中串聯的部分滿足串聯電路的特點，併聯的部分滿足併聯電路的特點。
第四節電流的強弱
知識點1：電流
知識提煉：電流時表示電流強弱的物理量，常用字母「i」 代表。電流的單位是安培，簡稱安，符號是「a」，常用的電流單位還有毫安（ma）和微安（a）。
1 ma=10-3 a1a=10-6a
注意：i是電流的符號，表示電流這一物理量；a是安培的符號，表示電流的單位。使用時不能混淆。
知識點2：電流錶的連線
知識提煉：電路中的電流可以用電流錶來測量。電流錶在電路中的符號是。
電流錶使用時要注意遵循以下規則：（1）電流錶必須和被測用電器串聯；（2）電流要從電流錶的「+」接線柱流進去，從「–」接線柱流出來；（3）根據電流大小選擇合適的量程，被測電流不要超過電流錶的量程；（4）在任何情況下都不要將電流錶直接連到電源的兩極。
拓展：常見的電流錶有0～0.6a和0～3a兩個量程，在連入電路時，首先要根據估計電流的大小，選擇合適的量程；若不能事先估計電流的大小，應先用最大量程試觸。
試觸時，觀察指標偏轉的範圍，如果超過最大量程，應換用更大量程的電流錶，否則電流錶將會被燒壞；如果示數大於小量程而小於大量程，則應選用較大量程；如果示數小於小量程的最大值則應選較小量程來測量，這樣可以使測量結果更準確。
注意：（1）電流錶如果與被測的用電器併聯，電流錶就會像導線一樣將用電器短路，電流錶指示的不僅不是通過用電器的電流，而且還容易燒壞電流錶；（2）如果電流錶的接線柱接反了，指標就會向沒有刻度的左邊偏轉，這樣不僅測不出電流，還可能將電流錶指標打彎，甚至損壞電流錶；（3）如果將電流錶直接連在電源兩極上，通過電流錶的電流就會很大，可能燒壞電流錶；（4）電流錶在測量電流前首先要調「0」，即將指標對準「0」刻度線。
知識點3：電流錶的讀數
知識提煉：電流錶讀數時應按照以下三個步驟進行：（1）根據連線的接線柱，明確電流錶的量程，即可以測量的最大電流；（2）確定電流錶的分度值，即表盤上的乙個小格代表的電流值；（3）接通電路後，看電流錶指標向右共偏轉了多少個小格。
拓展：在有兩個量程的電流錶上，指標指在同一刻度時，用較大量程是用較小量程時讀數的5倍。
第五節**串、併聯電路的電流規律
知識點1：串聯電路中電流的特點
知識提煉：在串聯電路中各處電流都相等，即i1=i2=…=in.
拓展：用電流錶測量電流時，電流錶的示數顯示的是通過電流錶本身的電流，電流錶與被測量的電路串聯，由於串聯電路中電流處處相等，因此電流錶的示數就是通過被測電路的電流。也正因為如此，測串聯電路中的電流時，電流錶接在電路的哪乙個位置示數都是相同的。
注意：兩個用電器串聯時通過的的電流一定相等，但兩個用電器通過的的電流相等時不一定是串聯。
知識點2：併聯電路中電流的特點
知識提煉：在併聯電路中乾路的電流等於各支路中電流之和，即i=i1+i2+…+in.
拓展：併聯電路中的電流總大於任何一條支路中的電流。
注意：併聯電路各支路中的電流不一定相等，且都小於干路中的電流，因此在側量併聯電路電流時，要注意電流錶所連的位置。
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