2023年初中物理电学之电流和电路

第一节 两种电荷

我们人类认识电现象，是从摩擦生电开始的。我国很早就已经发现电和磁的现象，在古籍中曾有“磁石召铁”的记载。磁石首先应用于指示方向和校正时间，在《韩非子》和东汉王充著《论衡》两书中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事业发展的需要，我国在十一世纪就发明了指南针。我国汉代学者王充在他的著作《论衡》中有“顿牟掇芥”的记载。“顿牟”就是琥珀，“掇”是拾取的意思，“芥”是细小轻微的物体。公元前六世纪，希腊人就发现琥珀摩擦后能吸引轻小的物体。在18世纪末和19世纪初的这个时期，由于规模化工业生产的需要，科学家们在电磁现象方面的研究取得很快进展。

观察：被摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，我们说物体带了电，或带了电荷。这里所说的轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。

一、使物体带电

使物体带电的方法：摩擦 接触 感应。

物质是由原子组成的，原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成的，电子受原子核束缚，绕原子核旋转。不同物质，原子核对电子的束缚能力是不同的。物质中存在自由电子，平时呈现电中性。

1.摩擦起电 用摩擦的方法使物体带电。

摩擦起电的原因：在摩擦过程中，电子会从一个物体转移到另一物体。得到电子的物体因有多余的电子带上负电荷;失去电子的物体因缺少电子而带上等量的正电荷。

实质：不同物质的原子核束缚电子的本领是不同的;在一定的外界条件下，电荷会从一个物体转移到另一个物体上。

能量的转化：机械能→电能。

2.接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。

3.感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。

二、电荷的性质

存在两种电荷

1.正电荷：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。

本质上，是因为物质中的原子失去了电子。

2.负电荷：规定毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。

本质上是因为物质中的原子得到了多余的电子。

一些例子：比如电子带负电荷，质子带有正电荷，正负离子也带有不同的电荷。

听说过正电子吗?

3.电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

三、验电器

结构：金属球、金属杆、金属箔等三部分组成。

功能：检验物体是否带电或者带电多少。

工作原理：同种电荷相互排斥的原理。

检验物体是否带电的方法：

1.一是看它能否吸引轻小物体，如能则带电;

2.二是利用验电器。用物体接触验电器的金属球，如果金属箔张开则说明该物体带电。

四、电荷量

1.电荷量：表征电荷多少的一个物理量;单位：库仑(C)。

2.元电荷(e)：一个电子所带的电荷量，e=1.6×10-19C

电子是带有负电最小电荷的粒子，人们把最小电荷叫元电荷。元电荷以下不能再分。

五、电荷的中和

异种电荷接触在一起要相互抵消。

中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。

1.如果两个或两个以上物体所带正、负电量不等，接触时，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。

2.中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。

六、导体和绝缘体

导体：善于导电的物体。例如：金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等等。

导体导电原因：导体中有能够自由移动的电荷。金属中导电的是自由电子。

绝缘体：不善于导电的物体。如：橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。

绝缘体绝缘的原因：电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。

半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间。硅 锗

第2节 电流和电路

一、电流

1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流。任何电荷的定向移动都会形成电流，不仅仅是电子。

2.电流的方向：我们规定，在电源的外部，电流从电源正极经用电器流向负极。

注意：电流的方向是正电荷移动的方向，所以和电子移动方向是相反的。

使用发光二极管可以判断电流的方向。

二、电路

1.电源：能提供持续电流(或电压)的装置。电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为电能。

2.电路中有持续电流的条件：①有电源②电路闭合

3.电路的基本组成：由电源，导线，开关和用电器组成。

4.电路的三种状态：

(1)通路：接通的电路叫通路，工作在导通状态;

(2)开路(断路)：我们知道，电路要想工作、电器设备要想工作，必须有电流通路。那么，断开的电路叫开路(断路)。一般表现为电路电流为零，电路处于断电状态、不工作、关机状态;

断电后，电线里还有电吗?如果没电，为什么会有放电一说，如果有电，那么电如何释放?

解答：断电后，电线里还有没有电(电流)跟电路连接的负载的性质有关。

另外，断点两端或者一端对地处可能存在电压。

断电后，电线里还有电吗?如果没电，为什么会有放电一说，如果有电，那么电如何释放?6 赞同 · 0 评论回答

(3)短路：一提到短路，是有描述对象的，谁(A)被谁(B)短路了。根据A的不同，分为两种情况：

A是电源，称为电源短路，表现为直接把导线接在电源两极上(实际情况，这是绝对不允许)，当然存在间接的情况;

A是某一个用电器，称为设备短路或者负载短路，电器(负载)两端被导线连接在一起。

B是什么?通过上面的描述，就清楚了，导线，因为它的电阻很小，在中学阶段，我们就理解为理想导线，也就是电阻为零的导线。

电路中一条支路被短路了，那这条支路还有电信号吗?

解答：这取决于和这条短接支路相连的外电路的情况。如果我们认为短路电阻为零，则没有电压信号，但是电流信号还是有可能有的。

电路中一条支路被短路了，那这条支路还有电信号吗?2 赞同 · 0 评论回答

5.电路图：电路原理图、电路结构图、装配图、印刷板图等等

用元件符号表示电路连接的图叫电路原理图，用于对电路工作原理进行分析。

在这里，必须记住各种电路元件符号。

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第3节 串联和并联

一、串联

1.串联：把元件逐个顺次连接起来叫串联。任意处断开，电路中都没有电流

2.串联电路特点：开关只需一个;各个用电器不能独立工作(相互影响);电流路径有且只有一条。

二、并联

1.并联：把元件并列地连接起来叫并联。(各条支路之间互不影响)

2.并联电路特点：开关可以不止一个;各个用电器能独立工作(相互不影响);电流路径不止一条。

三、判断串联、并联电路的常用方法

1.分流法：观察电路中的电流从电源正极出来后，经过用电器回到负极的过程中，是否存在分支。如果电流有分支，则电路为并联;如果电流没有分支，则电路为串联。

2.断路法：将电路中的任意一个用电器去掉后，观察其它用电器是否能继续工作。如果其他用电器能继续工作，则电路为并联;如果其他用电器不能继续工作，则电路为串联。

如果电路中连接有开关以及电压表和电流表，这类题目是难点：

先看开关状态，闭合用导线代替，否则就是断开的，按照断路处理;先把电压表所在的位置看作断路，把电流表所在的位置看作纯导线;最后，再判断用电器之间的连接方式。

例题：

题图所示：S1、S2、S3是三个开关，L1、L2是两个灯泡

问：

1)只有开关S1闭合时，那个灯亮? 只有S2闭合呢? 只有S3闭合呢?各灯泡是什么连接?

2)S1、S3闭合会怎样?

3)S1、S2闭合会怎样?

像这样的电路的题，其实并不难，这就需要了解一些基本约定。首先我们知道，电路图中的三个开关S1、S2和S3以及连接导线都是理想的。理想的含义就是没有电阻。也就是导线电阻为零、开关闭合时开关自身电阻也是零。这是分析电路的一个基本前提。

节点分析法：

节点法分析电路利用的是等电位的概念，凡事等电位的节点，可以合并为一个节点，这样就简化了电路，使得电阻的连接方式更明确，从而可以使用已经学到电阻串、并连的知识去求解。

具体方法是：

1.先看看电路中有几个节点，有哪些节点电位是相同的;

2.然后，在原电路中从电源正极开始依次给不同的节点标注不同的符号，如A、B、C等。

但要注意相同电位的点标注一样的符号。

3.再画一个新的电路，按照次序先画出标注的那几个节点。

4.看原电路，每两个节点之间都有哪些原件，在新电路中标出来。

这样各元件的连接关系是不是就很清楚了。

节点法分析电路怎么学(初中物理)?3 赞同 · 0 评论回答

第4节　电流的测量

一、国际单位：安培(A);常用单位：毫安(mA)，微安(A)，1安培=103毫安=106微安。

二、测量电流的仪表是：电流表 俗称安培表

三、电流表的使用规则是：

1.电流表要串联在电路中;

2.电流要从“+”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：

0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安;

2. 0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。

记住：要测量谁的电流，则电流表就与谁串联;反之，电流表与谁串联，则表示测量谁的电流。

第5节　串、并联电路中电流的规律

串联有以下特点：

电流：串联电路中各处的电流相等

I=I1=I2=⋅⋅⋅

并联有以下特点：干路电流等于各支路电流之和

电流：I=I1+I2+⋅⋅⋅

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