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第十五章 電流和電路 知識點總結(jié) 第1節(jié) 兩種電荷 知識點一、原子及其結(jié)構(gòu) 常見的物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的。有的分子由多個原子構(gòu)成，有的分子只有一個原子構(gòu)成。但原子也不是最小微粒。1897年，英國科學(xué)家湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子，揭開了原子具有進一步結(jié)構(gòu)的秘密。 帶負電 核外電子 帶正電 原子核 中子 電中性 原子 不帶電 帶正電 質(zhì)子 原子結(jié)構(gòu) 原子由原子核和核外電子組成，原子核位于原子的中心,比原子小得多。原子核由帶正點質(zhì)子和不帶電的中子組成，原子核帶正電,電子帶負電，電子繞核運動。 在通常情況下,原子核所帶的正電荷與所有電子總共帶的負電荷在數(shù)量上相等,整個原子呈中性,也就是原子對外不顯帶電的性質(zhì)。 知識點二、摩擦起電及原理 （1）用摩擦的方法使物體帶電叫做摩擦起電。 （2）規(guī)定：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電（絲綢帶負電，玻璃棒帶正電）；用毛皮摩擦的橡膠棒帶負電（毛皮帶正電，橡膠棒帶負電）。記憶口訣：玻正橡負。 （3）摩擦起電原因：兩個物體互相摩擦?xí)r，哪個物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上；失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因為有了多余電子而帶等量的負電。 （4）摩擦起電本質(zhì)：摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正、負電荷分開。 知識點三、兩種電荷 （1）帶電體的基本性質(zhì)：帶電體能夠吸引輕小的物體的現(xiàn)象。（梳子上面粘有頭發(fā)）。 （2）大量的事實及實驗使人們認識到：自然界只有兩種電荷。（正電荷、負電荷）。 （3）規(guī)定：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電（絲綢帶負電，玻璃棒帶正電）；用毛皮摩擦的橡膠棒帶負電（毛皮帶正電，橡膠棒帶負電）。記憶口訣：玻正橡負。 （4）電荷之間作用：同種電荷相互排斥；異種電荷相互吸引。如果兩個輕質(zhì)小球相互吸引有可能兩個小球帶異種電荷，也有可能一個帶電一個不帶電。但是兩個輕質(zhì)小球相互排斥，那么一定帶異種電荷。 （5）電量：物體帶電荷的多少叫電量。用符號Q表示，電量的單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。（一根摩擦過的玻璃棒所帶的電荷大約10-7C,而一片雷云雨所帶的電荷大約為幾十庫倫）所以庫倫是一個非常大的單位。電子是帶有最小負電荷的粒子。所帶電荷量為1.6×10 -19C。人們把最小電荷（量）叫做元電荷,常用符號e表示。e=1.6×10 -19C 任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。 （6）電荷中和：放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象。 如果物體帶正、負電量不等，也會發(fā)生中和現(xiàn)象。這時，帶電量多的物體先用部分電荷和帶點量少的物體中和，剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷 中和不是意味著等量正負電荷被消滅，實際上電荷總量保持不變，只是等量的正負電荷使物體整體顯不出電性 （7）靜電現(xiàn)象 應(yīng)用：靜電復(fù)印、靜電噴漆、靜電除塵 危害：發(fā)生放電現(xiàn)象，產(chǎn)生電火花引燃易燃、易爆物或使精密儀器燒壞。 金屬球 絕緣墊 金屬桿 金屬箔 金屬罩 接線柱 知識點四、驗電器 1) 驗電器結(jié)構(gòu)圖 2) 驗電器的原理：當帶電體接觸驗電器的金屬球時，帶電體的一部分電荷轉(zhuǎn)移到驗電器的兩片金屬箔上，這兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。 3) 驗電器的特點：只能驗證物體是否帶電，不能驗證是否帶何種電荷，能大概判斷物體帶電量的多少，越多金屬箔張開角度越大；越少金屬箔張開角度越小。 知識點五 導(dǎo)體絕緣體 1) 探究物體是否導(dǎo)電 實驗操作1 A B 實驗現(xiàn)象：驗電器A、B金屬箔的張角沒有變化。 實驗分析：驗電器A的電荷量沒有變化，驗電器B仍不帶電。 實驗操作2 A B 實驗現(xiàn)象：驗電器A的金屬箔張開的角度減小，B的金屬箔由閉合變?yōu)閺堥_。 實驗分析：驗電器B上也帶了電。有一部分電荷通過金屬棒從A移動到了B，電荷發(fā)生了定向移動。 實驗結(jié)論：電荷在金屬中可以定向移動說明金屬是可以導(dǎo)電的；電荷不能在橡膠中定向移動說明橡膠不容易導(dǎo)電的。 2) 導(dǎo)體 定義：容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體 常見的導(dǎo)體：金屬、人體、大地、石墨、酸堿鹽水溶液等。（酸堿鹽本身并不是導(dǎo)體） 導(dǎo)體導(dǎo)電的原因：導(dǎo)體中存在能夠自由移動的電荷。金屬：自由電子。溶液：陰陽離子 3) 絕緣體 定義：不容易導(dǎo)電的物體，叫做絕緣體。 常見的絕緣體：橡膠、玻璃、塑料、空氣、油、陶瓷 絕緣體不易導(dǎo)電的原因：絕緣體中只有極少的能夠自由移動的電荷。 導(dǎo)體絕緣體相互轉(zhuǎn)化 有的絕緣體(如干木材)在條件改變時(濕木材)，會變成導(dǎo)體。玻璃加熱熔融后也會變成導(dǎo)體 有的導(dǎo)體在條件改變時，會變成絕緣體。如石墨加熱過后變成絕緣體。 導(dǎo)體和絕緣體之間沒有嚴格的界限 半導(dǎo)體：硅、鍺等類物質(zhì)是常見半導(dǎo)體。一般可做成智能機器人、收音機等 超導(dǎo)體：沒有任何阻礙作用的導(dǎo)體。理想的電線。 每節(jié)小知識：1999年5月2日晚，美國空軍在轟炸南聯(lián)盟首都貝爾格萊德時使用一種神秘的機載武器，這種武器叫石墨炸彈，炸彈在空中爆炸后形成石墨絲，這些石墨絲一旦落到電站或變電站的高壓線上，就會導(dǎo)致高壓線斷路，造成輸電中斷、線路著火，甚至燒毀變電站設(shè)施，形成大面積停電。 第2節(jié) 電流和電路 知識點一 電流 1、 電流：電荷的定向移動形成電流。（電荷包括正電荷和負電荷定向移動都可以形成電流） 2、 電流方向 （1）規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向（負電荷定向移動的方向與電流方向相反，尤其注意電子是負電荷，電子的移動方向與電流的方向相反）。 （2）自由電荷在金屬導(dǎo)體中是自由電子，在酸、堿、鹽水溶液中是正、負離子。 （3）在電源外部，電流的方向是從電源的正極流向負極。 （4）在電源內(nèi)部，電流的方向是從電源的負極流向正極。 3、電路中電流形成的條件：一是電路中要有電源，二是電路閉合。 知識點二 電路 1、 電路：用導(dǎo)線將電源、開關(guān)、用電器連接起來就組成的電流可以流過的路徑。 2、 電路元件的作用： 電源——能夠提供電流的裝置，或把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置（干電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能）。 用電器——消耗電能，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置。 開關(guān)——控制電路的通斷。 導(dǎo)線——傳導(dǎo)電流，輸送電能。 3、 各元器件的實物圖 電源 開關(guān) 用電器 知識點三 電路圖 1、常用電路元件符號 2 電路圖：用電路元件符號表示電路連接的圖。 3、 畫電路圖時應(yīng)注意以下五點 （1） 電路元件的符號要用統(tǒng)一的符號，不能自造符號。 （2） 要注意所畫符號和實物的對應(yīng)性，如符號中開關(guān)的狀態(tài)應(yīng)與實物一致。 （3） 合理安排電路元件符號，使之均勻分布在電路中，元件符號不能畫在電路的拐角處（滑動變阻器除外）。 （4） 電路圖最好呈長方形，導(dǎo)線要橫平豎直，力求把電路圖畫的簡潔、美觀、大小比例適中。 （5） 畫電路圖時，一般從電源的正極開始，沿電流的方向依次畫出元件符號，并用導(dǎo)線連接起來。注意不能遺漏元件，元件次序不能顛倒。 4、 實物圖的連接 （1） 導(dǎo)線一定要連接到元件的接線柱上。 （2） 線路簡捷，導(dǎo)線不能有交叉。 （3） 一般從電源的正極起，順著電流方向依次連接，最后回到負極； （4） 并聯(lián)電路連接中，先連接一條支路再連另一條，連接時找準分支點和匯合點，有電流表時看清電流表測誰的電流。 （5） 在連接電路前應(yīng)將開關(guān)斷開。 知識點四 電流的三種狀態(tài)（通路、短路、斷路） 1、通路：處處連通，電路中有電流，用電器能夠工作的電路。 2、斷路：某處被斷開，沒有電流通過，用電器不工作的電路。 斷路情況：導(dǎo)線斷了、燈絲斷了、接頭接觸不良、開關(guān)接觸不良。 3、短路 （1）電源短路：直接用導(dǎo)線將電源正負極相連的電路。（燒壞電源） （2）用電器短路：用一根導(dǎo)線直接接在一個用電器的兩端時，電流將流經(jīng)外加導(dǎo)線而繞過了用電器。這種情況叫用電器短路。（用電器中無電流，用電器不工作） 第3節(jié) 串聯(lián)和并聯(lián) 知識點一 串聯(lián)和并聯(lián) 1、串聯(lián)電路：把電路元件逐個順次（或說成首尾相連）連接起來的電路叫串聯(lián)電路 2、把電路元件并列（或說首首相連、尾尾相連）連接起來的電路叫并聯(lián)電路； 知識點二 連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的 1、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點 2、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的識別 （1）定義法：（適用于較簡單的電路） ①若電路中的各元件是逐個順次首尾連接來的-------串聯(lián)電路； ②若各元件“首首相接，尾尾相連”并列地連在電路兩點之間------并聯(lián)電路。 （2）電流流向法：（最常用的方法） ①途中不分流---------串聯(lián) ②途中要分流---------并聯(lián)或混聯(lián) （3）拆除法：（識別較難電路，實驗操作和現(xiàn)實生活中判斷電路常用） ①拆除任一用電器，其他用電器都不能工作---------串聯(lián) ②拆除任一用電器，其他用電器還能工作------------并聯(lián) （4）節(jié)點法：（識別不規(guī)范電路） ①所謂“節(jié)點法”：就是不論導(dǎo)線有多長，只要中間沒有電源、用電器等，則導(dǎo)線兩端點均可以看成同一個點，從而找出各用電器兩端的公共點， ②最大特點：是通過任意拉長和縮短導(dǎo)線達到簡化電路的目的。 （5）等效電路法：（用于復(fù)雜電路） 綜合上述方法通過移動、拉長、縮短導(dǎo)線，把它畫成規(guī)則的電路----等效電路 知識點三 生活中的電路 1、串聯(lián)電路：裝飾店鋪、居室、圣誕樹的小彩燈，用電器和控制它的開關(guān)。 2、并聯(lián)電路：家庭中的電視、電冰箱等用電器之間，路燈，交通燈，教室的電燈、電扇，用電器和它的指示燈。 第4節(jié) 電流的測量 知識點一 電流的測量 1． 電流： 表示電流強弱的物理量是電流 。電流的單位為 安培 （安，A）。 2． 電流的定義式： 其中I表示電流，單位為安培（A）； Q表示電荷，單位為庫倫（C）； t表示通電的時間，單位為秒（s）。 1A＝103mA＝106μA 3． 電流表：測量電流的儀表叫電流表。符號為，其內(nèi)阻很小，可看做零， 電流表可以看做是 導(dǎo)線 。 4． 電流表的示數(shù)： 量程 使用接線柱 表盤上刻度位置 大格代表值 小格代表值 0～0.6A “-”和“0.6” 下一行 0.2A 0.02A 0～3A “-”和“3” 上一行 1A 0.1A 在下一行讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時，在上一行讀出的示數(shù)的5倍。 部分電流表的三個接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負接線柱，電流要從“+”流入，再從“0.6”或“3”流出。 5． 正確使用電流表的規(guī)則： a) 電流表必須和被測的用電器 串聯(lián) 。 如果電流表與用電器并聯(lián)，不但測不出流經(jīng)此用電器的電流，如果電路中沒有別的用電器還會因為電流表直接連到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表。 b) 電流必須從“＋”接線柱流入 ，從“－”接線柱流出 。否則電流表的指針會反向偏轉(zhuǎn)。 c) 被測電流不能超過電流表的量程 。 d) 任何情況下都不允許使電流表直接連到電源的兩極。 6． 無法估測待測電流的大小時，可先試觸 ，若指針偏轉(zhuǎn)超過最大值則應(yīng)斷開開關(guān)檢查；如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太小，會影響讀數(shù)的準確性，應(yīng)選用小量程檔。 7． 使用電表前，如果指針不指零，可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。 8． 常見的電流（估計數(shù)字）： 計算器中電源的電流 100μA 半導(dǎo)體收音機電源的電流 50mA 手電筒中的電流 200mA 房間燈泡中的電流 0.2A 家用電冰箱的電流 1A 家用空調(diào)器的電流 5A 雷電電流 幾萬安至幾十萬安 第5節(jié) 串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律 知識點 串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律 1、 串聯(lián)電路中電流處處相等； IA=IB=IC 并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和；IC（干路）=IA+IB 第十六章 第一節(jié) 1．電壓(U):電壓是使電路中形成電流的原因，電源是提供電壓的裝置。 2．電壓U的單位是：國際單位是：伏特(V)；常用單位是：千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。 3．測量電壓的儀表是：電壓表，它的使用規(guī)則是：①電壓表要并聯(lián)在電路中；②接線柱的接法要正確，使電流從“+”接線柱入，從“-”接線柱出；③被測電壓不要超過電壓表的量程； 4．實驗室中常用的電壓表有兩個量程：①0～3伏，每小格表示的電壓值是0.1伏； ②0～15伏，每小格表示的電壓值是0.5伏。 5．熟記的電壓值： ①1節(jié)干電池的電壓1.5伏；②1節(jié)鉛蓄電池電壓是2伏；③家庭照明電壓為220伏；④對人體安全的電壓是：不高于36伏；⑤工業(yè)電壓380伏。 第二節(jié) 1． 串聯(lián)電路電壓特點：（指R1，R2串聯(lián)）：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） 比例關(guān)系：電壓：U1∶U2=R1：R2 2．并聯(lián)電路電壓特點：（指R1，R2并聯(lián)）：U=U1=U2（干路電壓等于各支路電壓） 比例關(guān)系：電壓：U1∶U2=1∶1 第三、四節(jié) 1．電阻(R)：表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用。(導(dǎo)體如果對電流的阻礙作用越大，那么電阻就越大，而通過導(dǎo)體的電流就越小)。 2．電阻(R)的單位：國際單位：歐姆(Ω)；常用的單位有：兆歐(MΩ)、千歐(KΩ)。 1兆歐=103千歐；1千歐=103歐。 3．決定電阻大小的因素：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度。（電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)） 4．變阻器：(滑動變阻器和電阻箱) (1)滑動變阻器： ① 原理：改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻的。 ② 作用：通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流和電壓。 ③ 銘牌：如一個滑動變阻器標有“50Ω2A”表示的意義是：最大阻值是50Ω，允許通過的最大電流是2A。 ④ 正確使用：A．應(yīng)串聯(lián)在電路中使用；B．接線要“一上一下”；C．通電前應(yīng)把阻值調(diào)至最大的地方。 (2)電阻箱：是能夠表示出電阻值的變阻器。 第十七章 歐姆定律知識歸納 1．歐姆定律：導(dǎo)體中的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓成 正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。 2．公式：（I=U/R）式 中單位：I→安(A)；U→伏(V)；R→歐(Ω)。1安=1伏/歐。 3．公式的理解：①公式中的I、U和R必須是在同一段電路中；②I、U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量；③計算時單位要統(tǒng)一。 4．歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個電阻，阻值不變，與電流和電壓無關(guān), 但加在這個電阻兩端的電壓增大時，通過的電流也增大。（R=U/I） ②當電壓不變時，電阻越大，則通過的電流就越小。（I=U/R） ③當電流一定時，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大。（U=IR） 5．電阻的串聯(lián)有以下幾個特點：（指R1，R2串聯(lián)） ① 電流：I=I1=I2（串聯(lián)電路中各處的電流相等） ② 電壓：U=U1+U2（總電壓等于各處電壓之和） ③ 電阻：R=R1+R2（總電阻等于各電阻之和）如果n個阻值相同的電阻串聯(lián)，則有R總=nR ④分壓作用 ⑤ 比例關(guān)系：電流：I1∶I2=1∶1 6．電阻的并聯(lián)有以下幾個特點：（指R1，R2并聯(lián)） ① 電流：I=I1+I2（干路電流等于各支路電流之和） ② 電壓：U=U1=U2（干路電壓等于各支路電壓） ③ 電阻：（總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)和）如果n個阻值相同的電阻并聯(lián)，則有1/R總= 1/R1+1/R2 ④ 分流作用：I1：I2=1/R1：1/R2 ⑤ 比例關(guān)系：電壓：U1∶U2=1∶1 第十八章 電功和電功率 1．電功（W）：電流所做的功叫電功， 2．電功的單位：國際單位：焦耳。常用單位有：度（千瓦時），1度=1千瓦時=3.6×106焦耳。 3．測量電功的工具：電能表（電度表） 4．電功計算公式：W=UIt（式中單位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。 5．利用W=UIt計算電功時注意：①式中的W.U.I和t是在同一段電路；②計算時單位要統(tǒng)一；③已知任意的三個量都可以求出第四個量。 6. 計算電功還可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是電量）； 7. 電功率（P）：電流在單位時間內(nèi)做的功。單位有：瓦特(國際)；常用單位有：千瓦 8. 計算電功率公式：（式中單位P→瓦(w)；W→焦；t→秒；U→伏（V）；I→安（A） 9．利用計算時單位要統(tǒng)一，①如果W用焦、t用秒，則P的單位是瓦；②如果W用千瓦時、t用小時，則P的單位是千瓦。 10．計算電功率還可用公式：P=I2R和P=U2/R 11．額定電壓（U0）：用電器正常工作的電壓。 12．額定功率（P0）：用電器在額定電壓下的功率。 13．實際電壓（U）：實際加在用電器兩端的電壓。 14．實際功率（P）：用電器在實際電壓下的功率。 當U > U0時，則P > P0 ；燈很亮，易燒壞。 當U < U0時，則P < P0 ；燈很暗， 當U = U0時，則P = P0 ；正常發(fā)光。 （同一個電阻或燈炮，接在不同的電壓下使用，則有；如：當實際電壓是額定電壓的一半時，則實際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”是表示額定電壓是220伏，額定功率是100瓦的燈泡如果接在110伏的電路中，則實際功率是25瓦。） 15．焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成正比。 焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中單位Q→焦；I→安(A)；R→歐(Ω)；t→秒。） 16．當電流通過導(dǎo)體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱 量(電熱)，則有W=Q，可用電功公式來計算Q。（如電熱器，電阻就是這樣的。），這種電路叫純電阻電路。 電學(xué)計算公式 額定功率與實際功率