《了解电路》讲义
一、电是什么
电是一种自然现象，指电子运动所带来的现象。电子运动现象有两种：我们把缺少电子的原子说为带正电荷，有多余电子的原子说为带负电荷。电是个一般术语，是静止或移动的电荷所产生的物理现象。
原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，在核外绕核运动，在通常情况下，原子核所带的正电核与核外电子所带的负电荷总量相等，整个电子不显电性，是呈电中性，所以由原子组成的物体呈电中性。
1、带电体会表现出什么性质？
带电体有了吸引轻小物体的性质。 轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球、细水流等。
2、使物体带电的方法有哪些？
①摩擦起电
定义：用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。
原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同，两种不同物体相互摩擦时，哪个物体的原子核
束缚电子的本领弱，那它的一些电子就会转移到另一个物体上，失去电子的物体带正
电，得到电子的物体带正电。
实质：摩擦起电的实质不是创造电荷，而是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷
分开，而且是等量的。
特点：相互摩擦的两种物体，必然带上等量的异种电荷。
条件：（1）相互摩擦的是不同种材料（2）摩擦起电的两个物体要与外界绝缘。例如，玻璃棒与玻璃棒摩擦不会带电，用手拿着金属棒去摩擦别的物体，金属棒不会带电。
能的转化：机械能-→电能。
②接触带电：用接触的方法，让一个不带电的物体接触带电体，不带电的物体就会带上与带电体所带电荷种类相同的电荷。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
实质：接触带电的实质是电荷的转移。
③感应带电：一个带电的物体与一个不带电的导体相互靠近时，由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布。实质是电荷的重新分布。（电荷的重新分布≠电荷的转移）。
注意：（1）、只有导体上的电子才能自由移动，绝缘体上的电子不能自由移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能。
（2）、导体在感应起电前处处电势相等：因为是导体,假设导体有两点之间有电势差,那么他们之间就会有电流出现,所以导体处处电势相等。
静电：是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果。静电并不是静止的电，是宏
观上暂时停留在某处的电。
静电利用：静电复印静电防尘。
3、自然界中存在哪两种电荷？是怎么规定的？实质是什么？
两种电荷：自然界中只有两种电荷，即正电荷和负电荷。
正电荷规定：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷。
实质：物质中的原子失去了电子。
负电荷规定：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
实质：物质中的原子得到了多余的电子。
4、电荷间的相互作用规律是怎样的？
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
注意：两物体相互排斥一定带同种电荷。相互吸引则可能带异种电荷，也可能是带电物体吸引不带电的轻小物体。
5、验电器：构造：金属球、金属杆、金属箔
作用：检验物体是否带电。但不能直接分辨带电的种类。
原理：同种电荷相互排斥的原理。
6、什么是电量？单位、符号是什么？
定义：电荷的多少叫电量。
单位：库仑（C）
符号：Q [Q=I×t]
7、元电荷的定义是什么？
元电荷即最小电荷，用e表示，1e=1.6×10-19库仑，指电子带所最小负电荷。
任何带电体所带电荷量都是e的整数倍：Q=ne
8、什么是电中和现象？
带等量异种电荷的两物体相互接触后都不带电的现象。
【拓展】①如果物体所带正、负电量不等，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不显电性。
9、导体和绝缘体：
什么是导体？常见的导体有哪些？导体导电的原因是什么？
定 义：容易导电的物体。
常见材料：金属、石墨、人体、大地、自来水、酱油、酸 碱 盐溶液
导电原因：导体中有大量的可移动的自由电荷
说明：金属、石墨导体中有大量的自由电子，其电流是自由电子定向移动形成的；酸、碱、盐 溶液中有大量的正负离子，其电流是正负离子都参与定向移动而形成的。
什么是绝缘体？常见绝缘体有哪些？不易导电的原因是什么？
绝 缘 体：定义：不容易导电的物体。
常见材料：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、干木材、纯水、空气、油等。
不易导电的原因：几乎没有自由移动的电荷。
什么是半导体？常见的半导体有哪些？
半 导 体：定义：导电能力界于导体和绝缘体之间的物体。
常见材料：硅、锗、砷化镓等
注一：“导电”与“带电”的区别： 导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体。带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。
注二：导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。例如：在加热情况下，绝缘体中的一些电子挣脱原子的束缚，这是原本的绝缘体变为导体。
10、电流是怎么形成的？
电荷的定向移动形成电流
11、形成电流的电荷
正电荷、负电荷的定向移动都可以形成电流。
注意：①、在金属导体中是带负电的自由电子定向移动形成电流；对酸、碱、盐的水溶液来讲，定向移动的是带正、负离子。
12、电流的方向是怎么规定？
规定：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。 注：①、负电荷的定向移动方向与电流方向相反； 金属导体中自由电子定向移动的方向与电流的方向相反。②、电流的类型：瞬时电流和持续电流。 二、让电灯发光
什么是电路？
电路：把电源、用电器、开关等用导线连接起来组成的电流路径叫电路。
1、 电路是由哪几部分组成的？
①电源：能够提供持续电流的装置，或把其他形式的能转化为电能的装置。
分类：化学电池 、干电池、蓄电池（充电时，电能—→化学能；供电时，化学能—→电能作用）。作用：在电源的内部，不断地在正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。以持续对外供电。
②用电器：用电来工作的设备。或消耗电能的装置。工作时，将电能转化为其他形式的能。
③开关：控制电路的通断。④导线：连接电路，输送电能。
2、通常电路分为哪三种状态？
①通路（闭合电路）：处处接通的电路。（有电流，用电器工作）
②开路（断路）：断开的电路。（无电流，用电器不工作）
③短路：定义：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。特征：A、电源短路、又称全电路短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或导线的绝缘皮，很容易引起火灾，绝对不容许。B、用电器短路又叫部分电路短，即用电器两端直接用导线连接。
3、若想获得持续电流，需要具备哪些条件？
（1）电路中有电源（2）闭合回路
4、电路中电流的方向是怎么规定的？
在电源外部，电流的方向从电源的正极经用电器到负极。
在电源内部，电流的方向从电源负极到正极。
5、什么是电路图？
电路图是指用规定的符号表示电路连接的图叫做电路图。
电路元件实物和电路符号： （见课本附表）
几点提示：要画出正确电路图，应注意： ①统一符号、不能自造符号②所画元件符号与实物一一对应。③电路图最好正方形、简洁、大小比例适中，元件在电路中均布、对称。④导线无长短之分，画完电路图后按电流法检查，使电路图和实物图相符。
三、连接串联电路和并联电路
1、什么是串联电路？
定义 把用电器逐个顺次连接起来的电路
2、串联电路有什么特征？
①电流只有一条路径。
②各用电器相互影响，一处断开所有用电器都停止工作。
③一个开关控制所有用电器。
@@@ 开关作用：控制整个电路。
3、什么是并联电路？
定义：把用电器并列连接起来的电路。
4、并联电路有什么特点？
①电流至少有两条路径（有干路和支路、主流和支流之分）
②各支路用电器工作，互不影响（一个不工作，其他可以工作）
③总开关控制所有用电器，支路开关控制所在的支路。
5、什么是混联电路？
电路中既有串联又有并联的电路叫混联电路
6、识别电路串、并联的常用方法有哪些？
①定义法：将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。
②电流法：在识别电路时，电流：电源正极→各用电器→电源负极，若途中不分流用电器为串联；若电流在某一处分流，每条支路只有一个用电器，这些用电器为并联；若每条支路不只一个用电器，这时电路有串有并，叫混联电路。该方法的关键是确定分流点和汇流点。（不分流----串联、有分流合流----并联）
③拆除法：拆除任意一个用电器，若另一个用电器也不工作，则这两个用电器串联；若另一个用电器不受影响仍然工作则这两个用电器为并联。
④节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的
两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的公共点。
⑤短路法：让其中任意一个用电器短路，若其他用电器仍能工作，则电路为串联，若其他用电器不能工作，则为并联电路
⑥经验法：对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。
7、设计电路图通常注意哪些问题？
电路简单设计：①读懂设计要求②弄清电路元件连接情况③画出电路图④用电路识别方法 （如电流法）验证所画电路图是否正确。
四、串并联电路的电流
1、什么是电流？它的物理意义是什么？
电流定义：每秒通过导体任一横截面的电荷量叫电流。
物理意义：是表示电流强弱的物理量
公式：I = Q/T
2、电流的常用单位有哪些？它们的换算关系是什么？
国际单位： A （安） 常用单位：mA（毫安）、μA（微安）
换算关系：1A=1000mA 1mA=1000μA
3、部分常见用电器电流:40瓦灯泡约0.2A（200mA） 电视机约0.4A（400mA ） 冰箱约1A（1000mA） 空调约10A（10000mA） 电饭煲约3.2-4.5A 手机10-300mA 电子表、计算器1.5-2μA
4、电流的三种效应指什么？
(1) 电流的热效应：电流通过导体要发热，称之为电流的热效应。如电炉、电烙铁、电焊机等。 电流的热效应，又延伸出电流的光效应，如白帜灯。
(2)电流的磁效应：通电导体周围产生磁场，这是物理学家奥斯特发现的。具体应用有继电器、电磁扬声器等。
(3)、电流的化学效应，电流通过导电的液体时，会使液体发生电化学变化，生成新的物质。电流的这种现象叫电流的化学效应。如电解，电镀，就属于电流的化学效应。
5、电流表：
(1)仪器：电流表，符号：A
(2)外部结构：表盘、指针、刻度、调零旋钮、正负接线柱。
(3)电流表使用时规则：
1）使用前先调零----使指针对准零刻线
2） 电流表要串联在电路中（即与被测用电器或被测电路串联）
3）电流表接入电路时，使电流从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出，否则指针 反偏导致指针打弯甚至损坏。
4）被测电流不要超过电流表的量程（最大测量值）。否则不仅测不出电流值，电流表 的指针还会被打弯，甚至表被烧坏。
选择量程：实验室用电流表有两个量程，0—0.6A 和0—3A。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电流在0.6A—3A，可 测量 ；若被测电流小于0.6A则 换用小的量程，若被测电流大于3A则换用更大量程的电流表。
5）绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上，原因电流表相当于一根导 线导致短路会烧坏电流表。
注意：读数时应做到“两看清”即：看清接线柱上标的量程，看清每大格电流值和每小格电流值（分度值）
{小量程0-0.6A：每大格0.2A、每小格0.02A}
{大量程0--3A： 每大格 1A、 每小格0.1A}
同一刻度大量程是小量程的5倍 视线要垂直刻度盘、示数稳定后读数，结果为“大格示数+小格示数”
（电流表读数口诀：一看接线柱，确定量程数；再看每小格，明确分度值； 三看指针
数，正视仔细读。）
6、串并联电路的电流特点：
①、电学实验基本原则：断开开关再正确接线；试触检查电路、无误后再闭合开关进行实验；完成实验后、断开开关、再拆电路并整理器材。 ②在测电流时，为排除偶然因素、保证结论有普遍性，通常要选不同规格的灯泡（或改变电源电压）多次实验。 ③串联电路中各处电流都相等。 I=I1=I2=I3=......=In 同一电路中、串联用电器越多、电流越小。 ④ 并联电路中干路电流等于各支路电流之和。 I=I1+I2+I3+......+In 同一电路中、并联用电器越多、干路电流越大。并联电路中各支路电流大小互不影响 。
五、测量电压
1、在电路中，电压的作用是什么？
①、电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。
②、电路中获得持续电流的条件：A电路中有电源（或电路两端有电压）B电路是连通的。
注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。
［提示：在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法” （类比是指由一类事物所具有的属性，可以
推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法） ］
2、电压的单位有哪些？进率是多少？ 通常使用的电源电压是多少？
①、国际单位： V （伏）
常用单位：kV（千伏）、 mV（毫伏） 、μV（微伏）
换算关系：1Kv＝1000V 1V＝1000 mV 1 mV＝1000μV
②、记住一些电压值： 一节干电池1.5V 一节蓄电池 2V 家庭电压220V 人体安全电压不高于36V 动力电380V
３、电压表
（1）仪器：电压表 ，符号：V
（2）外部结构：表盘、指针、刻度、调零旋钮、正负接线柱。
（3）使用规则：
使用前先调零----使指针对准零刻线
①电压表要并联在电路中（即与被测用电器或被测电路并联）。
②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
选择量程：实验室用电压表有两个量程，0—3V 和0—15V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V—15V,可测量 ，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
④读数时要看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值
{小量程0-3V：每大格1V、每小格0.1V}
{大量程0--15V：每大格 5V、每小格0.5V}
同一刻度大量程是小量程的5倍。视线要垂直刻度盘、示数稳定后读数，结果为“大格示数+小格示数”
注：电压表对电流的阻碍作用很大，在电路中相当于断路。若将电压表串联在电路中、电阻很大、电流很小、用电器不工作，电压表相当于测电源电压。
４、串联并联电路的电压特点有哪些？
（1）串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。[U=U1+U2+U3+......+Un]
（2）并联电路中各支路两端的电压都相等。 [ U=U1=U2=U3=......=Un]
［提示］在测电压时、为排除偶然因素，保证结论有普遍性，通常要选不同规格的灯泡多次实验。
六、分析电路故障的方法
１、在串联电路中，如果一个用电器不能工作了，其它用电器也不能工作，则说明该电路出现了开路；如果一个用电器不能工作了，其它用电器仍然能工作，则该用电器被短路了。
２、在并联电路中，当一个支路为开路时，不影响其它支路用电器工作；当一个支路两端被短路时，其它支路同时也被短路。
３、电路中如果连有电流表和电压表，若电压表有示数，则说明电压表的正、负接线柱之间没有短路，且其正、负接线柱分别与电源的正、负极之间是联通的。若电压表无示数，则说明电压表的正、负接线柱之间短路或正、负接线柱分别与电源正、负极之间存在着开路。如果电流表有示数，则说明电流表所在电路是通路。如果电流表无示数，则说明电流表所在电路被短路或开路。
#小结电学题分析步骤：
1、分析出电路的连接和工作情况（电流表相当于导线、电压表相当于开路）。
2、分析并判断电流表、电压表测量哪部分电路（用电器）的电流、电压。
3、找出相应物理量（电压、电流等）之间的关系