1.电路
2.电路的连接
3.活动:电路创新设计展
一、认识电路
1)用电器:利用电能工作,把电能转化为其他形式的能的装置叫做用电器。
2)电路:用导线把电源、开关、用电器连接起来的电流通路。
3)基本的电路的组成:电源、导线、用电器、开关。(电源:为用电器提供电能的装置叫电源;开关:控制电路通断的装置;导线:把电源、开关、用电器、连接起来起导电作用的金属线)
4)电路的三种状态:通路、断路、短路。
5)通路:处处连通的电路,又叫闭合电路。
6)断路:断开的电路,又称开路。
7)短路:不经过用电器,用导线直接把电源两极连接起来的电路。
8)电路图:用规定的符号表示电路中的元器件,把这些符号用代表导线的线段连接起来,就可以表示由实物组成的电路,这种图就叫做电路图。(画电路图:?使用统一规定的符号;?尽量避免交叉;?连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
9)画电路图的一般方法:电流路径法。即从电源一极出发,沿导线逐个画出电路元件,直到另一极的方法。
二、电路的连接
1)电路的连接方式:串联和并联两种。
2)串联电路:把电路元件依次按顺序首尾连接起来接入电路。(特点:电流只有一条路径,无分支;各用电器相互影响,如一个因故停止工作,其它用电器均停止;开关与用电器串联,一只开关可控制所有用电器)
3)并联电路:把两个或两个以上电路元件并列接入电路两点间。(特点:电流有两条或两条以上路径,有干路和支路之分;每一个支路都与电源形成一个通路,各支路用电器互不影响;干路上的开关控制整个电路,支路的开关只控制所在支路用电器)
4)其它连接方式:组合电路和集成电路。
二、电路的创新
1)改进小彩灯的连接电路;
2)回答问题正确显示器;
3)病房呼叫电路。
二、探究电流1.电流
2.电压:电流产生的原因
3.电阻:导体对电流的阻
一、电流
1)电流:电荷的定向移动形成电流。
2)电流大小:物理学中用每秒通过导体某一横截面的电荷量的多少来表示电流的大小。
3)电流的单位:国际单位是安培,简称安,符号是A。常用单位还有:毫安(mA)、微安(μA)。1安培=毫安=微安。
4)电流的测量:用电流表测量。使用规则:①电流表要串联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。(实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安)
5)电路中的电流规律:串联电路中各处的电流相等,即:I1=I2=…=In;并联电路中干路中的电流等于各支路中的电流之和,即:I=I1+I2+…+In
二、电压
1)电压(U):电压是形成电流的原因,能推动电荷定向流动。(电路中有电压不一定有电流,有电流电路的两端必有电压)
2)电源是提供电压的装置。
3)电压的单位:国际单位是伏特,简称伏,符号V;常用单位是:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。kV=V、1V=mV、1mV=μV。
4)电压的测量:用电压表测量(测量电路中两点间电压大小的仪表)。使用规则:电压表的使用规则是:①如果电压表的指针没有指在“0”的位置,需要把指针要调节到“0”的位置;②电压表要并联在被测电路的两端;③电流要从电压表的“+”接线柱入,从“-”接线柱出;④被测电压不要超过电压表的量程;⑤读数时,视线应与表盘垂直。(实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是0.1伏;②0~15伏,每小格表示的电压值是0.5伏)
5)熟记的电压值:1节干电池的电压1.5伏;1节铅蓄电池电压是2伏;家庭照明电压为伏;安全电压不高于36伏;⑤动力电压伏。
6)电路中的电压规律:串联电路两端的电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2+…+Un;并联电路中各支路两端的电压相等,即U=U1=U2=…=Un。
二、电阻
1)电阻(R):导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大)。
2)导体:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。
3)绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
4)导体和绝缘体没有绝对的界限,一般情况下不易导电的物体,当条件改变时,有可能变为导体。(纯净的水是绝缘体,而含有杂质的水则是导体;常温下的玻璃是绝缘体,而在红炽状态的高温下就是导体)
5)物体的导电性:?不同物质的导电性能是不同的;?当条件改变时,同种物质的导电性能会发生变化。
6)金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子;酸、碱、盐溶液中能够自由移动的电荷是正、负离子。
7)电阻的单位:国际单位是欧姆,简称欧,用符号“Ω”表示。常用单位有兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。1兆欧=千欧;1千欧=欧。
8)1Ω的物理意义:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻就是1Ω。
9)决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。同一材料组成的导体,其长度越长,横截面积越小,电阻越大;反之,长度越短,横截面积越大,则电阻越小。
10)电阻器:具有一定阻值的电子元件叫定值电阻,又叫“电阻器”或者“电阻”。
11)电阻的类型:碳膜电阻、金属膜电阻以及线绕电阻等。
12)电阻作用:控制电路中电流和电压的大小,使电路正常工作。
13)变阻器:通过改变电阻来控制电流的装置(实验室常用的是滑动变阻器)。
14)滑动变阻器:?原理:利用改变它接入电路的电阻线的长度来改变电阻大小的;?作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流,保护电路;?铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A;?应用收音机调节音量的电位器,就是一个滑动变阻器;?正确使用:A应串联在电路中使用;B接线要“一上一下”;C通电前应把阻值调至最大的地方。
15)变阻箱:能够直接读出电阻值大小的变阻器。
三、欧姆定律1.欧姆定律
2.测量电阻
3.等效电路
一、电流与电压、电阻的关系
1)欧姆定律:通过导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2)公式:I=U/R,I为电流,单位:安(A);U为电压,单位:伏(V);R为电阻,单位:欧(Ω)。
3)适用范围:欧姆定律适用于电流从正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
4)U=IR和R=U/I两个公式是欧姆定律公式的变形,并非其内容,切勿混淆。
5)关于欧姆定律:①同一个电阻阻值不变,与电流和电压无关;②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小;③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
6)欧姆定律的应用:?计算;?定性分析,如理解电流表为何串联,电压表为何并联;理解短路的危害。
7)欧姆定律的知识拓展:欧姆定律把电流电压电阻三者统一起来,可解决串、并联电路中比较复杂的电学问题。如串联电路的分压作用:若电路中的总电压大于用电器正常工作电压,可在电路中串联一个电阻分去多余的电压以保护用电器;并联电路的分流作用:若电路中的总电流大于用电器正常工作的电流,可在电路中并联一个电阻分去多余的电流。
二、测量电阻
1)伏安法:对于一个未知的电阻,用电压表测量其两端的电压U,用电流变测量通过它的电流,应用欧姆定律即可求出其电阻值,这种测量电阻的方法叫伏安法。它属于间接测量法。
2)伏安法的扩展——其它测电阻的方法:有时只有电压表或者电流表,根据R=U/I,只要能用所给器材得到通过位置电阻的电流和其两端的电压即可。
方法
器材
公式
电路图
伏安法
电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻Rx
Rx=U/I
根据讲解自己绘制
双伏法
电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表两个、定值电阻R0、待测电阻Rx
Rx=U2/U1·R0
根据讲解自己绘制
双安法
电源、开关、导线、滑动变阻器、电流表两个、定值电阻R0、待测电阻Rx
Rx=I2/I1·R0
根据讲解自己绘制
安滑法
电源、开关、导线、滑动变阻器(最大阻值为Rmax)、电流表、待测电阻Rx
Rx=(I1·Rmax)/(I2-I1)
I1为滑动变阻器接入阻值最大时电流表的示数,I2为滑动变阻器接入阻值最小时电流表的示数。
根据讲解自己绘制
伏滑法
电源、开关、导线、滑动变阻器(最大阻值为Rmax)、电压表、待测电阻Rx
Rx=(U1·Rmax)/(U2-U1)
U1为滑动变阻器接入阻值最大时电压表的示数,U2为滑动变阻器接入阻值最小时电压表的示数。
根据讲解自己绘制
三、等效电阻
1)几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来替代,这个电阻就是那些电阻的等效电路。
2)串联电路的等效电阻:串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和,即R=R1+R2+…+Rn;
3)串联电路的分压作用:串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即U1/U2=R1/R2
4)并联电路的等效电阻:并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。
5)由1/R=1/R1+1/R2,可推导出R=(R1·R2)/(R1+R2)
6)并联电路的分流作用:并联电路中,电流的分配与电阻成反比,即I1/I2=R2/R1
四、等效电路
1)复杂电路的等效电路:人们常利用作用效果相同来认识和处理复杂问题。现代电子技术中,在分析一些复杂电路时,人们常常只