电路探秘知识点

1/1电路探秘知识点第四章电路探秘

一、电路的组成：

①把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。

说明：一个正确的电路，无论多么复杂，也无论多么简单，都是由这几部分组成的，缺少其中的任一部分，电路都不会处于正常工作的状态。

②各部分元件在电路中的作用

电源的作用：维持电路中有持续电流，为电路提供电能。电流从电源的正极出发，回到电源的负极。

导线的作用：连接各电路元件的导体，是电流的通道。

用电器的作用：利用电流来工作的设备。在用电器工作时，将电能转化成其他形式的能。

开关的作用：控制电路通、断。

【拓展】从能量的角度看，在电路中，电源的作用是提供持续电能的；用电器的作用是消耗电能；导线的作用是输送电能；开关的作用是控制电能有无的。

二、电路的通路、开路和短路

处处连通的电路叫通路，也叫闭合电路。

因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。

电路中没有用电器，直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的，可能把电源绕坏，是不允许的。必须防止电源短路。

【思考】通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较：

【小结】持续电流存在的条件是：除电路中有电源外，电路还必须是通路，这两个条件缺一不可。发生短路时，电路中会有很大电流，轻则损坏电源，重则发生事故。

*短路分析：若有一根导线（闭合的开关、电流表、金属杆两端接线柱连入电路的滑动变阻器）接在电源两端，则电源短路（同时也是所有用电器短路）；若有一个导线接在某个或者某几个用电器两端，则用电器短路（局部短路）。用电器短路不一定是电源短路；但电源短路一定是用电器短路。

局部短路只针对串联电路而言，同时局部短路不一定会引起电流过大。

三、电路元件和符号电路图

电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候，常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便，通常不画实物图，而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。

1．画好电路图应注意的事项

（1）完整地反映电路的组成，即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中，不能遗漏某一电路器件。

（2）规范地使用器件符号。

（3）合理地安排器件符号的位置，应尽可能使器件均匀地分布在电路中，画成的电路图应清楚美观。

（4）平直描绘连接导线，通常用横平、竖直的线段代表连接导线，转弯处一般取直角，使电路图画得简洁、工整。2．识别串、并联电路的方法

识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析：串联电路没有其它支路，并联电路中有几个支路。也可以从电路的通断来判别：串联电路中，断开任意一个用电器，整个电路就被切断；而在并联电路中，断开任意一条支路，其余支路仍然是通的。

3．设计电路的方法

设计电路，就是按照要求确定电路中的各个元件的位置。其方法是：先将开关和用电器对应地连接起来，要能

分析出开关是控制哪个用电器的，在电路中起什么作用（是控制干路，还是控制支路）；再将开关和所控制的用电器串联起来，若开关是在干路中，应与电源串联。然后通过分析，判断出用电器之间是串联，还是并联。在分析的基础上，正确画出电路图。作图时，电路元件要按照规定的符号画出来。最后，根据题中要求，按照所作出的电路图，逐项检查，看是否合乎要求。

4、连接电路时，需注意以下几点：①要按照一定顺序连接；②各元件与导线间的连接要牢靠；③连接过程中，开关应处于断开状态；④连接电路时，一定要防止用导线把电源直接连接起来。

5、识别串联电路的方法是：

（1）从连接方式去识别（电流流向法）：在串联电路中，整个电路只有一条电流的路径。

（2）从工作特点去识别（故障分析法）：因串联电路只有一条电流路径，所以流过第一个用电器的电流，要全部流过第二个用电器，若第一个或第二个用电器出现问题，另一个用电器一定受到影响，也停止工作，即在串联电路中各用电器彼此互相影响。

（3）通过实验观察识别（电键控制法）：只用一个电键就可以控制串联电路的各个用电器。

6、并联电路的识别方法是：

（1）从连接方式去识别（电流流向法）：在并联电路中，用电器是并联在电路的两点间的，所以电流的路径不是一条，而是若干条。

（2）从工作特点去识别（故障分析法）：因并联电路中电流的路径是若干条，每条路径都是一个独立的工作电路，各用电器彼此互不影响。

（3）通过实验观察去识别（电键控制法）：电路中的开关不只是一个，其中有一个控制整个电路的所有用电器，其余的开关控制各自支路的用电器。

四、电流的形成与方向

电路中的电流形成原因是电荷定向移动。在金属导体中，是电子发生定向移动形成了电流，电流的方向与电子运动的方向相反。

在电路中电流从电源的正极流向电源的负极

五、电流的测量

1、电流表的符号：－○A－

2、使用电流表时都有哪些要求？

1）．接入电路前

（1）一定要检查指针是否对准零刻度线，如果指针在零刻度线偏右处，使用后测量出的数据会比真实值偏大。因此，若发现指针设有指零刻度，一定要进行调整后再使用。

（2）正确选择量程。每个电流表都有一定的测量范围——量程，被测电流超过量程时，电流表会损坏。实验室里使用的电流表通常有两个量程，0~0.6A和0~3A。当使用0~0.6A量程时，每大格表示0.2A，每小格表示0.02A。当使用0~3A量程时，每大格表示1A，每小格表示0.1A。

估测待测电路的电流强度。若小于0.6安培，选0—0.6安培量程。若在0.6安培—3安培之间，选0—3安培量程。在不能预先估计被电流大小的情况下，可先拿电路的一个线头迅速试触电流表较大量程的一个接线柱，如指针偏转很小，则可换较小的量程；如指针偏转较大且在量程之内，则可接较大的量程；如指针迅速偏转且超过量程，则所用的电流表不能测量。

2）．联入电路时

（1）必须把电流表串联在待测电路中。

（2）必须使电流从“+”接线柱流入电流表，从“－”接线柱流出电流表。(3绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。

3）．联入电路后：电路接完后，在正式接通电源前必须先试触，同时观看电流表的指针偏转情况：

（1）指针不偏转：可能电路有断开的地方。

（2）指针偏转过激，超过满刻度又被弹回，说明量程选小了。

（3）指针偏转很小，说明量程选大了。

（4）指针反向偏转，接线柱接反了。

应根据情况给予改正后，才能正式接通电源。

4）．读数

读数时应“先看量程，再看中点，然后读数”。如图1所示的电流表，选用0~0.6A量程，指针相邻两个标度值分别为0和0.2A，其中点值为0.1A，指针所指的值是0.1A过两小格，每小格为0.02A，电流表示数为0.14A。这种方法为“中点助读”，可有效地防止读错数据。

四、对串、并联电路中电流关系的理解

（1）串联电路各处的电流强度相等：在串联的电路中，不论电流表连入电路的位置如何，测量的结果都是一样的。因此，串联电路各处的电流强度相等。

（2）联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。

如图2所示的并联电路中，在这一电路中，干路如同总水管，两并联支路如同两分支水管，

在相同的时间内，总水管中的水流量一定等于两分支水管中的水流量；反之，两分支水管中

的水流量一定等于总水管中的水流量。因此，并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之

和。

六、探究物质导电能力

1）．容易导电的物质叫导体。有金属、石墨、人体、大地和食盐水。

不容易导电的物质绝缘体。如橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木头、油和干燥的空气。

（纯净的水机蒸馏水是不导电的，但普通水中往往溶有大量杂质，能够导电。）

2．实验：烧红的玻璃能够导电

物质的导电能力不是固体的。有些绝缘体在条件改变时会变成导体。

3．半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间

常见的半导体材料有硅、锗。

七、金属导电的微观解释

回忆：物质的构成

（1）物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，而原子又是由原子核（带正电）和绕原子核高速运动的电子所构成。

（2）金属内部原子核相对固定，但周围有大量能自由移动的电子（带负电），能从一个地方移动到另一个地方。当电路中接入电源，并接通后，金属中的这些自由电子都向同一方向（由电源的负极经导线向电源的正极）移动，从而形成了电流。

（3）而非金属不容易导电就是因为几乎没有自由移动的电子，它里面的电荷是被束缚着，不能自由移动的。

八、电阻

在物理上到底怎样来比较物质导电能力的强弱呢？我们就引入电阻这个概念。

1、电阻是导体对电流的阻碍作用，导体对电流的阻碍作用越强，电阻就越大。电阻越大，导体的导电能力越强

2、电阻用字母R表示，

3、单位是：欧姆（简称欧，符号Ω）,还有千欧KΩ，兆欧MΩ，之间的换算为1000倍，1MΩ=103KΩ=106Ω

九、影响导体电阻大小的因素

1.导体的电阻大小与导体的材料有关。

2.导体的电阻大小与导体的长度有关。

3.导体的电阻大小与导体的横截面积(粗细)有关。

4.导体的电阻大小与导体的温度有关。

从上可知，影响导体电阻大小的因素可能有材料、长度、横截面积、温度。

为了证明以上猜测的正确性，设计实验进行探究。

控制变量法——当有几个因素同时影响一个物理量的变化时，常采用控制变量法即让某几个因素不变，研究某个因素对一个量的影响程度。

1．探究导体电阻与长度的关系。

控制的不变量有横截面积、温度、材料种类。

在图中的a、b两点间，分别接入长度不同的镍铬导体甲、乙(导体甲长度为1米，导体乙长度为0.5米)。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表示数，填入

表一。

实验结果:在其他因素均不变的情况下，导体长度越长，电阻越大。

2．探究导体电阻与粗细的关系。

控制的不变量有长度、横截面积、温度。

在图中的a、b点间，分别接入粗细不同的镍铬导体甲、乙(甲横截面积为0.5毫米2，乙横截面积为1毫米2)。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表的示数，填入表二。

实验结果:在其他因素均不变的情况下，导体横截面积越大，电阻越小。

3．探究导体电阻与材料的关系。

控制的不变量有温度、长度、横截面积。

在图中的a、b间，分别接入材料不同的导体甲、乙(甲是镍铬导体，乙是铜导体)。闭合开关S，观察灯的亮度及电流表的示数，填入表三。

实验结果:在其他因素均不变的情况下，导体的电阻与材料种类有关。

可知:导体的电阻与导体的长度、横截面积、温度有关，相同材料时，导体越长、横截面积越小，导体的电阻就大。

4．根据实验研究表明:同样条件下，金属导体的电阻还与温度有关。温度升高，金属导体的电阻会增大；温度降低，金属导体的电阻会减小。

某些材料，当温度降低到一定程度时，电阻会消失，这就是超导现象。

其他条件相同，不同材料的电阻值(电阻率)是不同的，在同样条件下，铜、银材料的电阻很小，电木、橡胶材料的电阻很大。一般常用，铜材料来做导线，电木、橡胶来做绝缘体。

人体电阻的一般值是1000～2000欧。不同的人或一个人在不同的情况下的电阻值是不同的。气温较高，出汗时，人体的电阻值较小；气温低，干燥时，人体的电阻值较大。如果用L表示导体的长度，S表示导体的横截面积，ρ表示导体的电阻率，则金属导体的电阻大小可表示为公式:R=ρS

L

。十、滑动变阻器

原理：靠改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻大小的装置。

目的：通过改变接入电路中的电阻来改变电流大小。（从而进一步实现对电路中各个物理量的控制与变化）1.结构:图为滑动变阻器实物图，结构的名称:A瓷筒，B电阻丝，C金属杆，D接线柱，P滑片。

2.结构图和电路图。

3.原理:滑动变阻器中的线圈是用电阻率较大的合金线制成。改变合金线的长度，就可以改变电阻大小，从而改变电

流大小。

4.使用:(1)与用电器串联在电路中使用；（2）接线时接线柱应“一上一下”连接；

（2）闭合开关前，滑片P应移到阻值最大位置。

[实验]连接如电路图，把滑动变阻器接线分别连接在M、N两点，闭合开关，移动滑片户，观察灯的亮度和电流表示数。

1.当C和D接入M、N点时，亮度不变且最亮。原因:导线连在滑动变阻器金属杆两端的接线柱，无论滑片如何移动，阻值为0且不变。

2.当A和B接入M、N点时，亮度不变且最暗。原因:导线连在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱，无论滑片如何移动，阻值最大且不变。

3.当B和C或B和D接入M、N点时，滑片P向右移动，亮度变大，电流表示数变大，原因:滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电流增大。

4.当A和D或A和C接入M、N点时，滑片P向右移动，亮度减小，电流表示数减小，原因:滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流减小。

十一、电压：

1．电压使电路中形成电流，电源是提供电压的装置。

电压用符号U表示

通过分析对比，说明要有电流存在就必须要具备两个条件：

①电路中导线连接完整；

②有电源电压。

2．在国际单位制里，电压的单位是伏特(V)

看课本几种电压值的表：要求记住的电压值有：

一节干电池电压：1.5伏；

家庭电路的电压：220伏；

对人体安全的电压：不高于36伏。

十二、电压的测量

1．测量电压的仪器：电压表（通过课件讲解）

①符号：

②结构：刻度盘、接线柱、指针、调零螺母；

③读数：先认识刻度特点，然后随机读数。

最后总结读数方法。

④使用：A、并联；B、接线柱；C、量程；

2．电压表也有三个接线柱，一个负接线柱，两个正接线柱。学生用电压表一般正接线柱有3V，15V两个，测量时根据电压大小选择量程为“15V”时,刻度盘上的每个大格表示5V，每个小格表示0.5V(即最小分度值是0.5V)；量程为“3V”时,刻度盘上的每个大格表示lV，每个小格表示0.1V(即最小分度值是0.1V)。

3．电压表的正确使用

（1）必须把电压表并联在被测电路的两端（电压表阻值很大，在等效电路分析中视为断路，在电路故障分析中视

为阻值极大的电阻）。

（2）把电压表的+接线柱接在跟电源正极相连的那端。

（3）被测电压互感器不能超过电压表的量程，可用试触法选择合理的量程。

（4）允许电压表直接连入电源两极上测电源电压。

十三、串联电路的特点：

①用电器逐个顺次连接起来，电路中只有一条路径。

②串联电路中任何一处断开，则整个电路为断路，电路中没有电流。

③串联电路中，开关在不同位置的作用是一样的，它能控制整个电路。

④串联电路中，电流强度处处相等。

⑤串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

⑥串联电池组的电压等于每个电池的电压之和，所以把电池串联起来用可以得到较大的电压。

十四、并联电路的特点：

①并联电路中有多条路径。

②断开一条支路，其它支路仍能工作。

③干路上的总开关可以控制整个电路；支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。

④并联电路中，干路上的总电流等于各支路电流之和。

⑤并联电路中，各支路两端的电压相等，都等于电源电压。

⑥并联电池组的电压等于每节电池的电压，所以把电池并联起来用并不能得到更大的电压。

十五、电流、电压和电阻的关系

探究：电流与电压、电阻的关系

实验电路图：

实验一、电阻不变时，电流与电压的关系

（1）实验过程：按图连接好电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻R两端的电压发生改变，并记录每次的电压和电流值；

（2）电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流；

（3）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电路中的电流和电阻两端的电压，以得到电流与电阻的普遍规律；（4）若没有滑动变阻器，则可采用改变电源的方法改变电阻两端的电压；

（5）实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比，即U/I是个定值；

【电阻一定时，电压与电流成正比×】

【注意】

（1）研究电流与电压关系的时候，电流与电压必须针对同一个导体而言；

（2）电阻一定时，电流与电压成正比，不能反过来说，因为这里存在一个逻辑关系，电路中是因有了电压，才产生电流，而不是有了电流，而产生电压的；

实验二、电压不变时，电流与电阻的关系

（1）实验过程：按上图连接好电路，更换定值电阻R，调节滑动变阻器，使R两端的电压保持不变，记下每次的电流和电压值；

（2）滑动变阻器的作用：①保护电路；②使定值电阻R两端的电压相等；

（3）实验结论：电压一定时，电流与电阻成反比；【电压一定时，电阻与电流成反比×】

（4）不能说导体的电阻与电流成反比，因为电阻的大小受本身影响，即使电路中不存在电流，但它的电阻依然是存在，更不会因为导体的电流的增大或减小而使它的电阻发生改变；

二、欧姆定律

1、内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比；

2、表达式：电流=电压/电阻I=U/R

3、关于欧姆定律的几点说明：

（1）同一性：欧姆定律中“通过”的电流I、“两端”的电压U、“导体”的电阻R都是同一导体或同一段电路上对应的物理量；

（2）同时性同一部分的电路上，由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动，都引起电路的变化，从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化，因而公式I=U/R中的三个物理量是同一时间的值；

（3）公式中的三个物理量，必须使用国际制中的单位，如I的单位是安培，U的单位是伏特，R的单位是欧姆；

十六、用电压表和电流表测导体的电阻即“伏安法”测电阻

1、实验原理：欧姆定律或公式I=U/R

2、实验设计图：见书

3、实验所测的量及仪器：导体的电压（电压表）、导体的电流（电流表）

4、实物连接时，应注意的问题：

（1）连接实物时，开关应该断开，且将滑动变阻器的滑片P应该移到阻值最大处

（2）电流表与被测电阻串联，电压表与被测电阻并联，且用试触法选择量程，并且注意电流要从正接线柱流进电压表或电流表，从负接线柱流出；

5、实验过程：

（1）按电路图连接好实物图，闭合开关，读出电路中被测电阻两端的电压和通过电阻的电流，记录在表格中；（2）改变滑动变阻器的电阻，再读数，记入表格中，如此再重复一次；

（3）根据R=U/I，算出三组电阻值，最后求三个电阻值的平均值，作为待测电阻R的测定值；

6、思维拓展：

（1）实验前把滑动变阻器移到阻值最大处的原因：

防止电路中的电流过大，烧坏用电器，起保护电路的作用；

（2）滑动变阻器的作用：①保护电路；

②改变电路中的电流和电阻两端的电压，达到多次测量求平均值的目的；

十七、电路的连接

一、串联电路的特点

1、串联电路中电流处处相等，即：I=I1=I2=……=In

2、串联电路中电源电压（总电压）等于各用电器两端的电压之和，即：U=U1＋U2＋……＋Un

3、串联电路中总电阻等于各部分用电器电阻之和，即：R=R1＋R2＋……＋Rn

（1）串联电路中的总电阻比任何一个分电阻都大；

（2）如果有n个相同的电阻R0串联，则总电阻R=nR0；

（3）串联电路中用电器越多，总电阻越大；【越串越小，相当于长度增大】

（4）串联电路中电压的分配与电阻成正比，U1/R1=U2/R2

即：【分压原理】电阻大的，分配到的电压也大

二、并联电路的特点

1、并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即：I=I1＋I2＋……＋In

2、并联电路中干路的电压（总电压、电源电压）与各支路电压相等，即：U=U1=U2=…=Un

3、并联电路中总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/R3+……1/RN

（1）并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小；