第四單元 電路探秘 知識(shí)清單

第四單元電路探秘第一節(jié)電荷與電流1．物體內(nèi)有兩種不同的帶電粒子，一種是正電荷，帶正電，另一種是電子，帶負(fù)電。因?yàn)橥ǔＧ闆r下帶正電的質(zhì)子的數(shù)量與帶負(fù)電的電子的數(shù)量相等，正負(fù)電荷能相互抵消，所以整個(gè)物體沒(méi)有呈現(xiàn)帶電性。2．摩擦起電：物體之間的摩擦?xí)挂粋€(gè)物體上的電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，得到電子的那個(gè)物體就帶負(fù)電了，另一個(gè)失去電子的物體就帶等量的正電，這種現(xiàn)象成稱為摩擦起電。這些物體所帶的電荷叫靜電。3．自然界存在正電荷和負(fù)電荷，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電。4．荷間的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。5．一個(gè)完整的電路由電源、開(kāi)關(guān)、用電器、導(dǎo)線等組成。6．電路的三種狀態(tài)是通路、短路、斷路（開(kāi)路）。7．電路的兩種連接方式是串聯(lián)、并聯(lián)。8．直接用導(dǎo)線把電源兩極連接起來(lái)的電路叫做短路，電源短路時(shí)由于電路中的電流過(guò)大會(huì)損壞電池，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成火災(zāi)。因此必須防止短路。9．持續(xù)電流存在的條件是：除電路中有電源外，電路還必須是通路，這兩個(gè)條件缺一不可。第二節(jié)電流的測(cè)量1．定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線某一截面的電荷的多少。2．單位及換算關(guān)系電流用字母I表示。它的單位是安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)為A。常用電流的單位還有毫安（mA）和微安（μA）1安（A）=103毫安（mA），1毫安（mA）=103微安（μA）3．認(rèn)識(shí)電流表①作用：測(cè)量電路中電流的大?、诜?hào)：eq\o\ac(○,A)③電流表表盤上所標(biāo)字母“A”的含義有兩個(gè)：一是表示該表是電流表，二是表示該表表盤上示數(shù)的單位是安培④量程：常用的電流表有三個(gè)接線柱，兩個(gè)量程（0～0．6A，0～3A）4．電流表的使用規(guī)則①測(cè)量前要調(diào)零，使指針指在零刻度線處②電流表必須和被測(cè)用電器串聯(lián)。如果把電流表和被測(cè)用電器并聯(lián)，用電器會(huì)被短路，導(dǎo)致無(wú)法測(cè)出通過(guò)用電器的電流③電流必須從電流表的“+”接線柱流入，從“—”接線柱流出。如果電流表正、負(fù)接線柱接反了，則電流表的指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)，容易損壞電流表，如碰彎指針等④被測(cè)電流不能超過(guò)電流表的量程。如果被測(cè)電流超過(guò)電流表的量程，則指針偏轉(zhuǎn)的角度過(guò)大，指針會(huì)被打彎，還可能燒壞電流表⑤絕對(duì)不能把電流表直接接到電源的兩極上。因?yàn)樵陔娐贩治鰰r(shí)可將電流表看成一根導(dǎo)線，若把電流表直接連接到電源的兩極上，會(huì)燒壞電流表，還可能損壞電源5．電流表的讀數(shù)①明確所選電流表的量程。量程即所能測(cè)量的最大電流值②確定電流表的分度值，即表盤上的一小格代表電流的大小。③先數(shù)大格后數(shù)小格。④測(cè)量結(jié)果=準(zhǔn)確值（n大格+m小格）+估計(jì)值+單位6．串聯(lián)電路電流特點(diǎn)串聯(lián)電路中各處電流都相等。表達(dá)式：I=7．并聯(lián)電路電流特點(diǎn)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和。表達(dá)式：I=第三節(jié)物質(zhì)的導(dǎo)電性與電阻1．容易導(dǎo)電的物質(zhì)叫導(dǎo)體。有金屬、石墨、人體、大地和水溶液水。不容易導(dǎo)電的物質(zhì)絕緣體。橡膠、玻璃、瓷、塑料、干木頭、油和干燥的空氣是絕緣體。（純凈的水、蒸餾水是不能導(dǎo)電的，但普通水中往往溶有大量雜質(zhì)，容易導(dǎo)電。）2．物質(zhì)的導(dǎo)電能力不是絕對(duì)的。有些絕緣體在條件改變時(shí)會(huì)變成導(dǎo)體（如金屬被腐蝕,燒紅的玻璃能夠?qū)щ姡?．半導(dǎo)體：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體與絕緣體之間。常見(jiàn)的半導(dǎo)體材料:鍺,硅．應(yīng)用于電子技術(shù)和無(wú)線電工程上4．金屬導(dǎo)電的微觀解釋:導(dǎo)體內(nèi)有大量能自由移動(dòng)的電子,一般非金屬中幾乎沒(méi)有自由電子，因此它們幾乎不能導(dǎo)電。5．電阻：①電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用越強(qiáng)，電阻就越大。②電阻越大，導(dǎo)體的導(dǎo)電能力越弱。③電阻用字母R表示。它的單位是歐姆，簡(jiǎn)稱歐，符號(hào)是Ω。1兆歐＝103千歐＝106歐6．如果不考慮溫度的影響，決定導(dǎo)體電阻大小的因素有：長(zhǎng)度、橫截面積、溫度。導(dǎo)體越長(zhǎng)，橫截面積越小，導(dǎo)體的電阻就大。7．導(dǎo)體的電阻還跟溫度有關(guān)，金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而變大。某些材料當(dāng)溫度降低到一定程度時(shí)，電阻突然消失，就會(huì)出現(xiàn)超導(dǎo)現(xiàn)象。8．控制變量法：是科學(xué)方法中一個(gè)重要的方法，許多物理量與多個(gè)因素有關(guān)，即它有多個(gè)變量，在實(shí)驗(yàn)中為了正確分析各量之間關(guān)系，必須保持其它量的不變，然后研究某兩個(gè)量之間的變化關(guān)系，這就是控制變量法。同樣條件下，銀、銅、鋁的電阻很小，又較便宜，一般用來(lái)做導(dǎo)線；電木和橡膠的電阻很大，可用來(lái)做絕緣體。第四節(jié)電阻器1、電阻器：具有一定阻值的元件通常稱為電阻。變阻器：可以改變電阻值的電阻器。2、滑動(dòng)變阻器：（1）原理和作用：靠改變連入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻，從而改變電路中的電流強(qiáng)度和部分電路兩端的電壓。（2）使用方法：①要與控制電路串聯(lián)②連入電路的兩個(gè)接線柱必須是“一上一下”。3、銘牌上各數(shù)值的物理意義：“電阻值”表示該變阻器的最大電阻，“電流值”表示該變阻器允許通過(guò)的最大電流。例如：變阻器的銘牌上標(biāo)有“200Ω5A”，200Ω表示該滑動(dòng)變阻器的最大電阻是200Ω，5A表示允許通過(guò)的最大電流是5A。4．旋鈕型變阻器：旋鈕型變阻器的接線可以是AC或BC，當(dāng)右轉(zhuǎn)最大時(shí)，接線是AC。5．旋盤式電阻箱：（1）旋盤式電阻箱相當(dāng)幾個(gè)旋鈕型變阻器串聯(lián)而成。其中A、B為接線柱。（2）讀數(shù)：把兩個(gè)接線柱接入電路，調(diào)節(jié)四個(gè)旋盤就能得到0～9999歐之間的任意整數(shù)阻值。各旋盤對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值。如圖4－2的電阻值是20。6．變阻器應(yīng)用舉例（1）臺(tái)燈調(diào)光：原理：旋鈕式變阻器（調(diào)光器）通過(guò)改變電阻，使流過(guò)燈泡的電流發(fā)生變化，以調(diào)節(jié)燈泡亮度。（2）音量調(diào)節(jié)：原理：通過(guò)旋鈕式變阻器（調(diào)音器）改變流過(guò)聽(tīng)筒、揚(yáng)聲器中的電流大小來(lái)控制音量。（3）油量表：結(jié)構(gòu)：油量表（電流表改裝）、滑動(dòng)變阻器、保護(hù)電阻等串聯(lián)在電路中。第五節(jié)電壓的測(cè)量1、電源：使電源正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷，正負(fù)極間存在電壓，使自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流（電源→電壓→電流）2、電路中得到持續(xù)電流的條件：A、有電源存在電壓B、閉合電路3、電壓：（1）電壓用字母U表示；（2）電壓的單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)為V；更大的單位有千伏、毫伏和微伏；換算關(guān)系式：1千伏=1000伏1伏=1000毫伏1毫伏=1000微伏4、一些常見(jiàn)的電壓值：A、一節(jié)干電池：1．5VB、對(duì)人體安全的電壓：≤36VC、照明電路電壓：220VD、一只蓄電池：2V5、電壓的測(cè)量：（1）電壓表有3個(gè)接線柱，兩個(gè)量程（2）使用：①必須把電壓表并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端②把電壓表的正接線柱接在跟電源正極相連的那端③被測(cè)電壓不能超過(guò)電壓表的量程④允許電壓表直接連入電源兩極上測(cè)電源電壓。6、串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)串聯(lián)電路兩端的電源電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓和。表達(dá)式：U=7、并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)并聯(lián)電路中，各支路兩端電壓都等于干路兩端電壓。表達(dá)式：U=第六節(jié)電流與電壓、電阻的關(guān)系1、研究電流和電壓的關(guān)系①實(shí)驗(yàn)：保持電阻不變，研究電流和電壓的關(guān)系（1）電流表測(cè)量通過(guò)（1）電流表測(cè)量通過(guò)電路的電流；電壓表測(cè)量通過(guò)電阻R兩端的電壓；（2）滑動(dòng)電阻器R/的作用：改變電阻R兩端電壓。（閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到電阻最大的位置。）②結(jié)論：導(dǎo)體的電阻不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流和它兩端的電壓成正比。2、研究電流和電阻的關(guān)系①實(shí)驗(yàn)：保持電壓不變，研究電流和電阻的關(guān)系（1）電流表測(cè)量通過(guò)（1）電流表測(cè)量通過(guò)電路的電流；電壓表測(cè)量通過(guò)電阻R兩端的電壓；（2）滑動(dòng)電阻器R/的作用：保持電阻R兩端不變（閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到電阻最大的位置。）（3）如何多次實(shí)驗(yàn)：更換不同的電阻做實(shí)驗(yàn)*該實(shí)驗(yàn)保持電阻R兩端的電壓不變，改變電阻R，研究電流與通過(guò)這段導(dǎo)體的電阻端的之間的關(guān)系②結(jié)論：導(dǎo)體兩端的電壓不變時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流和它的電阻成反比。3、歐姆定律的應(yīng)用（伏安法測(cè)電阻）①實(shí)驗(yàn)原理：R=②實(shí)驗(yàn)方法：對(duì)一個(gè)未知電阻，用電壓表測(cè)出它兩端的電壓U，用電流表測(cè)出通過(guò)它的電流I，應(yīng)用歐姆定律變形式R=UI，就可以求出其電阻值，這種測(cè)量電阻的方法叫③滑動(dòng)變阻器的作用：實(shí)驗(yàn)正滑動(dòng)變阻器的作用有兩個(gè)：一是保護(hù)電路；二是（通過(guò)改變自身電阻，改變電路中的電流，從而改變待測(cè)電阻兩端的電壓）最終達(dá)到多次測(cè)量求平均值的目的④連接電路的注意事項(xiàng)1．連接實(shí)物電路時(shí)，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；2．實(shí)驗(yàn)前，滑動(dòng)變阻器的滑片要置于阻值最大處3．電表的正、負(fù)接線柱不能接反第七節(jié)電路的分析與應(yīng)用1、閉合開(kāi)關(guān)后，電流路徑只有一條，開(kāi)關(guān)同時(shí)控制兩盞燈。把其中一個(gè)燈泡拿掉，發(fā)生的現(xiàn)象是電路斷開(kāi)；2、串聯(lián)電路中的電流I總=I1=I2。3、串聯(lián)電路中電壓關(guān)系：U總=U1+U2。4、串聯(lián)電路中分電阻與分電壓關(guān)系：U1U2=5、閉合開(kāi)關(guān)后，電流路徑有兩條或兩條以上，干路開(kāi)關(guān)控制整個(gè)電路上的電燈。支路開(kāi)關(guān)控制該支路上的電燈。6、并聯(lián)電路中各支路上的電燈相互不影響。7、并聯(lián)電路中干路上的總電流等于支路電流和8、并聯(lián)電路中兩端的總電壓等于各支路電壓9、并聯(lián)電路中電阻與支路電流關(guān)系：R1R2=I2?？家族e(cuò)陷阱分析陷阱一：摩擦起電所帶電荷摩擦起電：物體之間的摩擦?xí)挂粋€(gè)物體上的電子轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，得到電子的物體就帶負(fù)電，另一個(gè)失去電子的物體就帶等量的正電。這種現(xiàn)象稱為摩擦起電。相互摩擦的兩個(gè)物體上同時(shí)帶上等量的異種電荷。自然界存在正電荷和負(fù)電荷，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷。w陷阱二：電荷間相互作用的電性判斷電荷間的作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。帶電物體能吸引輕小的不帶電物體，因此兩物體相互吸引，那兩物體不一定都帶電，可能是一種帶電一種不帶電；如果兩物體相互排斥，那么兩物體一定帶同種電荷。陷阱三：電流表的使用與測(cè)量測(cè)量電流大小的工具是電流表，量程分別為0～0．6A和0～3A。電流表使用方法：①正確選擇量程：被測(cè)電流不得超過(guò)電流表的量程，否則將損壞電流表，通常用試觸法選擇量程，先迅速試觸電流表最大量程，指針偏轉(zhuǎn)太小再換用較小的量程；②電流表必須串聯(lián)接在被測(cè)電路中；③使電流從＋接線柱流進(jìn)，從－接線柱流出；④絕對(duì)不允許不經(jīng)過(guò)用電器而把電流表直接連到電源兩極，否則電流表會(huì)因通過(guò)的電流過(guò)大而燒壞。陷阱四：滑動(dòng)變阻器阻值變化判斷仔細(xì)分析電路圖，根據(jù)圖中發(fā)生變化時(shí)，滑動(dòng)變阻器滑片P的滑動(dòng)移動(dòng)方向，判斷電阻的變化情況，在根據(jù)電阻的變化情況，分析電流或電壓的變化情況。陷阱五：電壓表和電流表使用電壓表在電路中相當(dāng)于一個(gè)斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)，有電壓表的這段電路中沒(méi)有電流通過(guò)。電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中使用，如果將電壓表串聯(lián)在電路中，電路中將沒(méi)有電流，但是有電壓，電壓表上的讀書(shū)接近于電源電壓。電流表在電路中，相當(dāng)于一段導(dǎo)線。電流表應(yīng)串聯(lián)使用，如果將電流表與被測(cè)電路并聯(lián)，則會(huì)造成被測(cè)用電器短路。陷阱六：電路故障