第十五章 电流和电路（知识清单）（答案版）

第十五章电流和电路（知识清单）思维导图第1节两种电荷一、摩擦起电1.摩擦起电现象：用摩擦的方法使物体带电叫作摩擦起电。2.带电体性质：带电的物体能吸引轻小物体。二、电荷间的相互作用1.两种电荷：（1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫作正电荷；（2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫作负电荷。2.电荷间的相互作用规律同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。3.电荷量：（1）定义：电荷的多少叫作电荷量，用字母Q表示。（2）单位：库仑，简称库，符号C。4.验电器（1）验电器的作用：检验物体是否带电。（2）验电器的构造：金属球、金属箔、金属杆、金属罩、绝缘垫等。（3）工作原理：同种电荷互相排斥。（4）使用方法：将被检验的物体与验电器的金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电。（5）注意事项：①验电器能大概地比较物体带电的多少。金属箔张开的角度越大，说明带电体带的电荷越多。②验电器可以检验物体带电的种类。先使验电器带上某种已知的电荷，使两片金属箔张开一定的小角度，再由被检验物体靠近验电器的金属球。三、摩擦起电的原因1.原子的核式结构：（1）原子由原子核和核外电子组成。（2）电子电子是带有最小负电荷的粒子。带电量e=1.6×10-19C，任何带电体所带电荷都是e的整数倍。（3）原子整体不显电性原子核所带正电荷与核外所有电子所带的负电荷数量相等时，原子不显电性。2.摩擦起电实质摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。四、静电的防止和利用1.静电现象物体摩擦后聚集了大量的电荷，电荷间会发生剧烈的作用，这便是静电现象。2.静电的利用静电现象在生产、生活中有广泛应用，如静电复印、静电拖把、静电喷涂、静电植绒、净化空气等。3.静电的危害和防止（1）静电的危害a．爆炸和火灾：在易燃易爆环境（如加油站、化工车间）中，静电火花释放的能量可能引燃可燃气体、粉尘或液体，导致严重事故。‌b．人体电击：静电放电对人体产生瞬间刺痛感，虽无致命伤害，但可能导致坠落、机械误操作等其他伤害。c．生产损害与设备故障：静电导致粉体堵塞管道、印刷品质量下降或纸张粘连；静电放电可击穿半导体元件，造成计算机故障或数据丢失。（2）静电的防止a．控制静电的产生：限制流体流速，减少摩擦起电；‌‌避免使用化纤材料，优先选择棉、麻等天然纤维衣物。b．加快静电的消散：接地处理：导体设备接地以泄放电荷；‌‌环境增湿：维持湿度40%-60%，减少电荷积累；‌‌使用抗静电剂或消除器：中和物体表面静电。c．个体与场所防护‌：易燃场所穿戴防静电服、鞋靴，并设置触摸式接地装置；‌‌电子车间采用导静电地板和清洁环境，防止粉尘吸附。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。2.获得持续电流的条件：（1）有电池（2）形成闭合回路3.电流的方向物理学规定，正电荷定向移动的方向为流方向。负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。4.实际电路中的电流方向（1）按照电流方向的规定，当开关闭合时，在电源外部，电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极。在电源内部，电流从电源负极流向电源正极。（2）金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。二、发光二极管1.定义：发光二极管也叫LED，是一种电子元件，其两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。具有单向导电的特点：电流只能从正极流入，从负极流出。2.利用发光二极管判断电流方向：根据LED发光与否可以判断电路中是否有电流及电流的方向。三、导体与绝缘体定义原因举例导体容易导电的物体导体中存在自由电荷金属中的自由电荷是自由电子。金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等。绝缘体不容易导电的物体是因为电荷束缚在原子、分子之中，没有自由移动的电荷。橡胶、陶瓷、玻璃、油、干木头塑料等。导体和绝缘体没有绝对的界限。如常温下是绝缘体的玻璃加热到红炽状态时，就变为导体。四、电路的构成1.电路的概念：用导线把电源、开关、用电器连接起来组成电流的路径就叫电路。2.电路的组成：一个完整的电路是由电源、开关、导线和用电器四部分组成。3.电路中各元件的作用：（1）电源：提供电能（2）开关：控制电路的通断（3）导线：连接元件，输送电能（4）用电器：消耗电能四、电路图1.电路图：用统一规定的电路图形符号画出的电路就叫电路图。2.电路元件表示符号：3.电路图的标准画法：（1）找到电源，从电源正(负)极出发，依次画出元件。（2）电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。（3）导线要横平竖直，电路图通常呈长方形，导线要横平竖直，尽量避免导线交叉。（4）合理安排元件符号，要均匀分布在电路图中，不能画在拐角处。（5）要注意所画符号和实物的对应性，标上对应的字母。五、通路断路短路1.通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫作通路。2.断路：电路中如果某处被切断，电路中就不会有电流通过的电路叫作断路。3.短路：由于错误的操作或故障，使导线不通过用电器直接跟电源两极连接，电路的这种状态，叫做短路。发生短路情况a.电源短路；b.部分用电器短路。第3节串联电路和并联电路一、串联和并联1.串联电路和并联电路串联电路并联电路电路图连接特点逐个按序，首尾连接并列接在电路两点间电流路径有且只有一条至少有两条各用电器是否相互影响相互影响互不影响开关的作用对电路的控制作用与位置无关干路开关控制整个电路，支路开关控制所在支路的通断2.电路图与实物图的对应画法（1）根据实物图画电路图【串联电路】电源正极出发沿电流方向逐个用符号代替各实物元件，直至回到电源的负极，即“逐个顺次连接”。【并联电路】找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。（2）根据电路图连接实物图【串联电路】从电源正极出发，将各元件一一连接。【并联电路】明确元件是在支路上还是在干路上，哪些元件在同一条支路上；根据“先串后并，先简单后复杂”的原则连接，即先连接简单的支路，然后确定好分支点和汇流点，再将其他支路连入电路。二、生活中的电路1.生活中的串联电路（1）家庭电路中的开关与用电器是串联的；（2）烘托节日气氛的小彩灯是串联的。2.生活中的并联电路（1）教室中的日光灯是并联的；（2）街道上的路灯之间是并联的；（3）家中的用电器(电灯、电视机、电冰箱等)是并联的。3.串联与并联电路组合的实例用来装饰居室、烘托节日欢乐气氛的彩色小灯泡，有些就是串联和并联组合而成的。（1）节日彩灯中的两串(或多串)之间是怎么连接的?并联。因为一串彩灯出现故障熄灭时，而另一串还照常亮。（2）单独的一串彩灯中，各灯是怎么连接的?串联。因为它们同时亮，同时灭。第4节电流的测量一、电流的强弱1.电流的大小：单位时间内通过导体某一横截面的电荷的多少来表示电流的大小。2.电流的物理意义：表示电流强弱的物理量，通常用字母I表示。3.电流的单位：（1）在国际单位制中：安培，简称安，符号A。（2）常用单位有毫安(mA)、微安(μA)。（3）单位换算：1A=1000mA1mA=1000μA4.电流的单位：二、电流的测量1.电流表（1）电流表的作用：测量电路中电流的仪器。（2）电流表的电路符号：（3）电流表的构造：2.电流表的使用：（1）使用前应调零，使指针指在零刻度线。（2）必须将电流表和被测的用电器串联。（3）电流必须从电流表的“+”接线柱流入，“－”接线柱从流出。（4）必须正确选择电流表的测量范围。“试触法”选量程：为避免电流过大损坏电流表，在不能事先估算电流的情况下，要先闭合开关然后迅速断开（叫作“试触”），看看在开关闭合的瞬间指针的偏转是否在最大测量值之内。（5）不允许把电流表直接连到电源的两极。第5节串、并联电路中电流的规律一、串联电路的电流规律1.实验：探究串联电路中各处电流的关系进行实验：（1）根据如图所示的电路图，选择实验器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并记录；（2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数，并记录。（3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。实验数据：实验结论：串联电路中，电流处处相等（IC＝IB＝IA）交流与合作：（1）探究串联电路的电流规律时，为了简化操作，可在A、B、C三点各接一个电流表。（2）换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性使得出的结论具有普遍性。（3）同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同，甚至不亮，但这不能说明各处电流不相等，可能是由各灯泡的规格不同造成的。2.串联电路的电流规律：串联电路中的电流处处相等。数学表达式：I=I1=I2=...=In二、串联电路的电流规律1.实验：探究并联电路中各处电流的关系进行实验：（1）根据如图所示的电路图，选择器材连接实验电路。将一只电流表串接在A处，闭合开关，读取电流表的示数，并记录数据；（2）断开开关，再将此电流表分别串接在B处和C处，并分别读取电流表的示数并记录。（3）换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。实验数据：实验结论：并联电路干路中的电流等于各支路中电流之和。即IA＝I