人教新课标课本--第五章 电流和电路

第五章电流和电路你也许注意过，在电器修理部里，展现在我们面前的是让人眼花缭乱的电路板也许你会感到它很神秘为什么收音机通上电就能放出音乐为什么电视机通上电就能看到影像为什么电饭锅通上电就能做熟米饭为什么洗衣机通上电就能转动实际上，这些看似复杂的东西都是由最简单的电路组合而成的，让我们走进这个世界看一看，试一试吧阅读指导学过本章以后，你就会明白以下问题一、电流和电路电路是由哪几部分组成的二、串联和并联用电器有哪两种不同的连法三、电流的强弱怎样表示电流的强弱怎样测量电流的强弱四、探究串、并联电路中电流的规律串、并联电路中各点的电流各有什么关系五、家庭电路家庭电路由哪几部分组成怎样避免触电印刷电路板绝缘板上的一条条铜箔把这些元件连接起来，组成复杂的电路一电流和电路想想做做器材小灯泡、小电动机、音乐门铃各一个，一个开关、两节电池带电池盒和一些导线要求先后三次连接电路，分别使灯泡亮、电机转、门铃发声灯泡、电机、门铃要受开关的控制任何情况下都不能把电池的两端直接连在一起电流和电路闭合开关，灯泡亮了，因为电流流过了灯泡导线、灯泡的灯丝，都是金属做的金属里面有大量电子，其中有的可以自由移动平时它们运动的方向杂乱无章，可是接上电池之后，它们就受到了推动力，出现了定向移动，于是形成了电流电池、发电机都是电源POWERSUPPLY，灯泡、电动机、门铃都是用电器电源、用电器，再加上导线，往往还有开关，就组成了电路ELECTRICCIRCUIT画图时如果把电池、电灯等物体原样画出来，既麻烦又不清楚，所以我们常用符号代表它们，这样画出来的就是电路图图512乙图513是几种常用元件及其符号想想议议下面图甲画的是某人连接的电路小电机能转吗在图乙中连接正确的电路并画出电路图只有电路闭合时，电路中才有电流电源和用电器电池图515能够维持小灯泡中的电流，所以电池是一种电源图516是干电池的构造示意图发电机也是一种常见的电源，家庭电路中的电流就是靠远方电厂中的发电机来维持的电池和发电机等电源在电路中是提供电能的装置，而像电灯和电风扇等用电器是消耗电能的装置小资料学生电源学校的实验室里经常用学生电源代替电池，这样就能用电网供应的电能进行实验，可以降低费用电网上的电压很高，是220V伏特，做实验有危险，学生电源把它降到2V、4V、6V等；电池的电流总是从正极通过用电器流向负极，而电网供应的电流的方向在不断变化1S内发生50次往复变化，学生电源可以把它改变成单向的电流我们做实验的时候把学生电源看做电池就行了导体和绝缘体有的物体善于导电，有的物体不善于导电善于导电的物体叫做导体CONDUCTOR，不善于导电的物体叫做绝缘体INSULATOR金属中有自由电子，所以能够导电；食盐水溶液中也有能够自由移动的带电粒子，所以也是导体常见的导体有哪些常见的绝缘体有哪些电流的方向自来水的流动有方向，放学时学校门口的人流也有方向电流也是有方向的当把用电器接在电池的正负两极时，电流沿着“正极用电器负极”的方向流动图518对于灯泡来说，电流在灯丝中无论沿什么方向流动，都能发光但是有一种叫做半导体二极管的电子元件，电流只能从它的一端流向另一端，不能反向流动有一种二极管，电流流过的时候能够发光，叫做发光二极管电视机、收录机等许多家用电器上的指示灯都是发光二极管，有些城市道路上的红绿灯用的也是发光二极管动手动脑学物理1图5110甲是玩具电风扇的电路图，请在图乙中连接它的电路2在图5111中连接电子门铃的电路，并画出它的电路图电子门铃可以用“”这样的符号代表3请你提出一种方法，判断一个二极管允许电流从它的哪端流入，哪端流出然后设计一个用发光二极管制作的小仪器，用来判断电池的正负极，或者判断电路中电流的方向二串联和并联想想做做有一个电源和两个灯泡，要使两个灯泡同时发光，有几种接法是不是可以使电流同时流入两个灯泡，流出灯泡后再汇合还有什么别的接法先画出电路图，和同学们讨论一下，是不是正确最后试着连接电路任何情况下都不能不经过用电器而把电源的两端直接连在一起串联和并联电路里如果有两个或者更多的用电器，它们可以有不同的接法像图521那样，两个小灯泡首尾相连，然后接到电路中，我们说这两个灯泡是串联SERIESCONNECTION的；像图522那样，两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接到电路中，我们说这两个灯泡是并联PARALLELCONNECTION的科学世界生物电不但在输电线路中有电流，生物体内也有电流例如，人体心脏的跳动就是由电流来控制的在人的胸部和四肢连上电极，就可以在仪器上看到控制心脏跳动的电流随时间变化的曲线，这就是通常说的心电图通过心电图可以了解心脏的工作是否正常动手动脑学物理1如图525，要用一个开关同时控制两个灯泡，应该怎样连接电路有几种接法如果要用两个开关分别控制两个灯泡图526，又该怎样连接先画出电路图，和同学们讨论，认为可行之后在实物图上连线，再次确认后连电路，检验你的设计2设计楼道灯的自动开关居民楼的楼道里，夜间只是偶尔有人经过，电灯总是亮着会浪费电但是，如果有人夜晚出来，没有灯又很不方便现在有一种自动控制的楼道灯，当有人走动发出声音时，电路接通，灯亮；经过一两分钟后，内部的延时装置就把电路断开，灯灭不过，只有夜晚天黑之后灯才能亮，白天，不论发出多大的声音，电灯也会“无动于衷”“声敏”和“光敏”的自动装置都是比较复杂的实际使用时它们装在同一个盒子里，我们不妨分别用这样两个符号代表它们大家讨论一下，怎样连接电路，可以实现上面的功能画出电路图三电流的强弱怎样表示电流的强弱流过手电筒的电流和流过汽车前灯的电流，强弱是不一样的电流ELECTRICCURRENT就是表示电流强弱的物理量，通常用字母I代表，它的单位是安培AMPERE，简称安，符号是A有些设备中，电流很小，这时我们常用一个比较小的电流单位毫安MA，它等于千分之一安培1MA103A还有一个更小的电流单位微安A，它等于千分之一毫安，或者说等于百万分之一安培1A106A维持电子表液晶显示器的工作，只需几微安的电流就可以了怎样连接电流表电路中的电流可以用电流表测量小数据常见的电流计算器中电源的电流约100A半导体收音机电源的电流约50MA手电筒中的电流约200MA房间灯泡中的电流约02A家用电冰箱的电流约1A家用空调器的电流约5A雷电电流可达2105A图531是学生实验中常用的一种电流表这种电流表有下面几个特点第一，电流必须从红色接线柱或标着“”号的接线柱流进去，从黑色接线柱或标着“”号的接线柱流出来如果表中电流的方向相反，表针就会向左边偏转，这样不但无法读数，有时候还会损坏电表第二，中间的接线柱标着“06”的字样，右边的接线柱标着“3”的字样如果把标着“06”的接线柱和左边的黑色接线柱或标着“”号的接线柱接到电路中，表针指到最右端时流过的电流是06A；如果把标着“3”的接线柱和左边的黑色接线柱或标着“”号的接线柱接到电路中，表针指到最右端时流过的电流是3A第三，电流表必须和被测的用电器串联如果误将电流表和被测用电器并联，那么，电流表指示的不是流过用电器的电流，而且很容易损坏电流表任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极怎样在电流表上读数电流表的指针向右偏得越多，表示流过它的电流越大但是，电流的大小到底是多少呢可以按照下面的步骤进行读数1明确电流表可以测量的最大电流，也就是说，表针指到最右端时电流是06A还是3A2确定电流表的一个小格代表多大的电流例如，如果电流表的最右端是3A，表盘上从0到最右端共有30个小格，那么每个小格就代表01A3接通电路后，看看表针向右总共偏过了多少个小格，这样就能知道电流是多少了动手动脑学物理1流过某手电筒小灯泡的电流大约是025A，等于多少毫安某半导体收音机电池的供电电流最大可达120MA，等于多少安培2连接下面的实物图，使小灯泡能够发光并且电流表能够测出流过灯泡的电流估计为01A03A3下面图中电流表的读数各是多少四探究串、并联电路中电流的规律探究串联电路中各点的电流有什么关系在图541中，两个灯泡是串联起来接到电源上的流过A、B、C各点的电流之间可能有什么关系作出猜测分三次把电流表接入，分别测量流过A、B、C各点的电流你的猜测正确吗通过这个实验，你能不能回答串联电路中各点的电流之间有什么关系通过前面几次探究活动，你已经熟悉科学探究的几个主要环节了在这次探究活动中，有些步骤要你自己写出来提出问题串联电路中各点的电流之间有什么关系猜想或假设猜测上面科学问题的可能的答案，写在下面设计实验分别把图541中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流，看看是否还有同样的关系下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图进行实验这一步是实际操作把测量数据记在下面表中，还可以把操作中出现的问题扼要地写下来分析和论证测量结果说明了什么得出了什么结论结论评估实验设计有没有不合理的地方操作中有没有什么失误测量结果是不是可靠交流把你的探究过程及结论告诉同学和老师，或者把这个探究记录给他们看，征求他们的意见既要改正自己的错误与不足，又要为自己的正确观点和做法辩护把交流的情况简要记在这里探究并联电路中干路的电流与各支路的电流有什么关系在图542中，两个灯泡是并联起来接到电源上的流过A、B、C各点的电流可能有什么关系作出猜测先用电流表测量C点的电流，再用电流表分别测量A、B两点的电流你的猜测正确吗通过这个实验，你能不能回答并联电路中干路的电流流过C点的电流和各支路的电流流过A、B点的电流之间有什么关系提出问题猜想或假设设计实验分别把电路中A、B、C各点断开，把电流表接入，测量流过的电流，看看它们之间有什么关系换上另外两个小灯泡，再次测量三点的电流，看看是否还有同样的关系下面分别是测量A、B、C三点电流的电路图测量A点电流的电路图测量B点电流的电路图测量C点电流的电路图进行实验分析和论证结论评估交流五家庭电路家庭电路的组成家庭照明和家用电器所用的电能是通过电网从发电厂输送来的输电线进户后首先接到电能表上图551，电能表用来显示所用的电能接下来是全户用电的总开关当家庭电路需要修理时，必须断开总开关，这时室内全部电路与外面的输电线分离，可以保证施工人员的安全总开关的后面是保险装置常用的保险装置是保险丝，装在保险盒内电流过大时保险丝会熔化，切断电路，所以对用电器能够起到保护作用现在新型的保险装置是附加在总开关上的这种开关通常叫做空气开关当电路中的电流过大时，保险装置会使开关自动断开，切断电路，俗称跳闸在找出电流过大的原因并把问题解决之后，用手重新闭合开关就可以了在电能表、总开关、保险装置之后就可以连接电灯了电路中还连接着各个房间的插座，家用电器接在插座上想想做做比较保险丝和铜丝、铁丝，把它们放到火焰上，看看哪个能够熔化火线和零线进户的两条输电线中，有一条在户外就已经和大地相连，叫做零线，另一条叫做端线，俗称火线用试电笔可以判断哪条是火线一种试电笔的构造如图552左图氖管中充有氖气，两端是两个金属电极当电流从一个电极通过氖气流到另一个电极时氖气会发出红光使用时，手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线手指千万不能碰到笔尖如果被测导线是火线，电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、经过大地，流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光图552右上图如果笔尖接触的是零线，不能形成闭合电路，氖管中不会有电流，也就不会发光试电笔中电阻的作用十分重要氖管发光只需很小的电流，所以要在电路中串联一个很大的电阻，约有一百万欧姆由于电流很小，使用试电笔时尽管电流通过人体，也不会有伤害另一种试电笔做成螺丝刀的形状图553，使用时用指尖抵住上端的金属帽两种类型的触电人体是导体当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过，如果电流达到一定大小，就会发生触电事故如图554甲，假如人的一只手接触火线，另一只手接触零线，这样，人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路，电流流过人体，发生触电事故如图554乙，假如人的一只手接触火线，另一只手虽然没有接触零线，但是由于站在地上，导线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路，电流同样会流过人体，发生触电事故想一想，除了图示的几种情况外，还有哪些情况可能引起触电触电的急救强大的电流通过人体可能使心跳、呼吸停止，电流产生的热有时还会使肌体烧伤如果发生了触电事故，要立即切断电源图556，必要时应该对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救三线插头和漏电保护器洗衣机、电冰箱等用电器的电源插头有三条线图557，其中一条接火线通常标有L字样，一条接零线标着N；第三条线标着E，它是做什么用的原来，插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致对人造成伤害在新建的楼房里，连接各户的总开关上大多装有漏电保护器正常情况下，用电器通过火线、零线和供电系统中的电源构成闭合电路，不应该有电流直接流入大地但是，如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏