初中物理九年级全一册（教科版）·“电路”单元知识清单

初中物理九年级全一册（教科版）·“电路”单元知识清单一、电现象：揭示微观世界的电荷奥秘（一）摩擦起电与两种电荷【基础】▲自然界只有两种电荷。人们通过大量实验发现，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷总是相同的，我们称之为正电荷（用“+”表示）；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷总是相同的，我们称之为负电荷（用“”表示）14。摩擦起电的实质是电荷（电子）的转移，而不是创造了电荷。不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个物体摩擦时，束缚电子能力弱的物体失去电子而带正电，束缚电子能力强的物体得到电子而带等量的负电47。（二）电荷间的相互作用规律【高频考点】★★★同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引14。这一规律是检验物体是否带电以及判断电荷种类的基本依据。需要特别注意的是，两个物体相互吸引，不一定说明它们带有异种电荷，还可能是因为其中一个物体带电，另一个是轻小物体（带电体具有吸引轻小物体的性质）7。（三）验电器【重要考点】▲验电器是检验物体是否带电的仪器，其工作原理是同种电荷相互排斥14。当带电体接触验电器的金属球时，一部分电荷转移到两片金属箔上，使金属箔带上同种电荷而相互排斥张开。金属箔张角的大小反映了物体所带电荷的多少，张角越大，说明物体带的电荷越多1。若用带电体接触验电器金属球后，金属箔先闭合后又张开，说明带电体带的是与验电器原本相反的电荷，且电荷量足够多，先中和后使验电器带上同种电荷1。（四）原子结构及元电荷【难点】☆原子由原子核和核外电子构成，原子核带正电，电子带负电。在通常情况下，原子核所带的正电荷数与核外所有电子所带的负电荷数相等，原子对外不显电性14。电子是带有最小负电荷的粒子，其电荷量e=1.6×1019C，称为元电荷。任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍1。（五）电流的形成与方向【基础】▲电荷的定向移动形成电流57。物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，能够自由移动的是带负电的自由电子，因此金属导体中的电流方向与自由电子定向移动的方向相反57。形成持续电流的条件有两个：一是有电源（提供电压），二是电路必须处处连通（形成闭合回路）5。二、电路：构建电流的路径（一）电路的组成【基础】▲一个完整的电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成39。电源是提供电能的装置，能够将其他形式的能转化为电能，如干电池将化学能转化为电能，发电机将机械能转化为电能34。用电器是消耗电能的设备，能够将电能转化为其他形式的能，如灯泡将电能转化为光能和内能，电风扇将电能转化为机械能34。开关用于控制电路的通断，常见的有单刀开关、按钮开关、声控开关等3。导线用于连接电路元件，输送电能3。（二）电路的三种状态【高频考点】★★★通路：处处连通的电路。电路中有电流通过，用电器能够正常工作310。开路（断路）：某处被切断的电路。电路中没有电流通过，用电器不能工作310。常见的开路原因有：开关未闭合、导线接头松动、灯丝烧断、接触不良等10。短路：不经过用电器，直接用导线将电源两极连接起来的电路【非常重要】。34短路时，由于电路中电阻极小，根据欧姆定律可知电流会很大，极易烧坏电源，甚至引发火灾，因此电源短路是绝对不允许的34。还有一种情况是用电器被短接（局部短路），此时该用电器中没有电流通过，不能工作10。（三）电路图【基本技能】▲用统一规定的电路图形符号表示电路连接的图叫做电路图39。画电路图的基本要求：元件位置安排要适当，分布要均匀，电路图最好呈长方形7。导线要画得横平竖直，拐弯处要画成直角，且导线不能断开37。元件符号不要画在电路的拐角处37。按照电流流向，从电源正极开始，依次画出电路元件，最后回到电源负极10。要特别注意实物图与电路图的对应关系，连接方式不能改变4。（四）常用电路元件符号【基础】▲电池（电源）：长线代表正极，短线代表负极。灯泡：开关：电阻：滑动变阻器：电流表：○内标A电压表：○内标V电动机：○内标M发光二极管：→有单向导电性，电流只能从长脚（正极）流向短脚（负极）4。三、电路的连接：串并联的识别与设计（一）串联电路【基础】▲定义：把电路元件逐个按顺序首尾连接起来的电路47。特点：电流只有一条路径，没有分支47。工作特性：各用电器互相影响，一个用电器开路，所有用电器都不能工作47。开关作用：开关的位置不影响其控制作用，一只开关控制整个电路4。（二）并联电路【基础】▲定义：两个或两个以上电路元件并列连接在电路两点之间的电路47。特点：电流有两条或两条以上路径，有干路和支路之分47。工作特性：各支路用电器互不影响，一条支路开路，其他支路仍能工作47。开关作用：干路开关控制整个电路，支路开关只控制所在支路4。（三）串并联电路的识别方法【高频考点】★★★电流路径法：让电流从电源正极流出，经过用电器回到电源负极。如果电流始终是一条路径，没有分叉，则是串联；如果电流在某处分为几条支路，然后又在某处汇合，则是并联74。节点法：不论导线有多长，只要其间没有用电器、电源，导线两端点都可看成同一点。找出各用电器两端的公共点，若每个用电器两端分别直接连在两个公共点上，则为并联7。拆除法（断路法）：去掉任意一个用电器，如果另一个用电器也不工作，则是串联；如果另一个用电器不受影响仍然工作，则是并联7。观察结构法：用电器“首尾首尾”相连为串联，“首首”、“尾尾”相连为并联7。（四）生活中的串并联电路【热点】▲串联电路实例：节日小彩灯（部分设计为串联，一个坏了全不亮）64、老式手电筒等。并联电路实例：家庭电路中的各用电器（路灯、电视机、电冰箱等）、教室里的日光灯、马路上的路灯等47。家庭电路中各用电器互不影响，且都能在额定电压下正常工作，因此必须并联4。四、电流与电压：电路中的基本物理量（一）电流及其测量【重要考点】★★电流是表示电流强弱的物理量，用字母I表示5。单位是安培（A），常用单位还有毫安（mA）、微安（μA），换算关系为：1A=103mA=106μA5。常见的电流估测值：手电筒电流约200mA，家用冰箱电流约1A，家用空调电流约5A，教室内日光灯电流约0.2A5。电流表的使用规则【非常重要】：使用前要调零5。必须与被测用电器串联5。电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出（“+”进“”出）。若接反，指针会反向偏转，可能损坏电表5。选择合适的量程，在不超过量程的前提下，应选用小量程以提高测量精度。可采用试触法选择量程5。绝对不允许不经过用电器而将电流表直接接在电源两极上5。（二）电压及其测量【重要考点】★★电压是使电路中形成电流的原因，由电源提供，用字母U表示5。单位是伏特（V），常用单位还有千伏（kV）、毫伏（mV），换算关系为：1kV=103V，1V=103mV5。常见的电压估测值：一节新干电池电压1.5V，一节蓄电池电压2V，家庭电路电压220V，对人体安全电压不高于36V，手机电池电压约3.7V5。电压表的使用规则【非常重要】：使用前要调零5。必须与被测电路并联5。电流必须从正接线柱流入，从负接线柱流出。若接反，指针会反向偏转5。选择合适的量程，可采用试触法选择量程5。电压表可以直接接在电源两极上，此时测量的是电源电压5。（三）串并联电路中电流的规律【高频实验考点】★★★★串联电路电流规律：串联电路中各处电流相等。表达式为I=I1=I2=…=In25。实验探究中应注意：为了得出普遍规律，避免偶然性，应选用不同规格的灯泡进行多次测量25。并联电路电流规律：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。表达式为I=I1+I2+…+In25。（四）串并联电路中电压的规律【高频实验考点】★★★★串联电路电压规律：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。表达式为U=U1+U2+…+Un25。并联电路电压规律：并联电路中各支路两端电压相等，且等于电源电压。表达式为U=U1=U2=…=Un25。（五）常见电路故障分析【难点】★★★断路故障：现象为用电器不工作，电流表无示数。若电压表有示数（接近电源电压），说明电压表两接线柱之间可能断路；若电压表无示数，说明电压表两接线柱之外的地方断路710。短路故障：现象为被短路的用电器不工作，其他用电器可能仍工作。若电流表示数过大，甚至烧坏电表，可能发生了电源短路10。故障分析基本思路：先根据现象判断是断路还是短路，再缩小故障范围，最后用电压表或导线逐一排查7。五、电阻与变阻器：导体对电流的阻碍作用（一）电阻的概念【基础】▲电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，用字母R表示5。单位是欧姆（Ω），常用单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ），换算关系为：1MΩ=103kΩ=106Ω5。电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关。（二）影响电阻大小的因素【高频考点】★★★材料：不同材料的导体电阻一般不同（在长度、横截面积、温度相同时）5。长度：在材料、横截面积、温度相同时，导体越长，电阻越大。横截面积：在材料、长度、温度相同时，横截面积越小，电阻越大。温度：对大多数导体来说，温度越高，电阻越大（如金属）；但也有少数导体电阻随温度升高而减小（如碳、半导体）5。（三）滑动变阻器【重要考点】★★★原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻5。作用：改变电路中的电流，调节用电器两端的电压，保护电路5。使用方法：与需要调节的用电器串联5。接线时应遵循“一上一下”的原则5。闭合开关前，应将滑片置于阻值最大端（以保护电路）5。铭牌含义：如“20Ω1A”表示该滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为1A5。接线技巧：滑片远离下接线柱时，接入电路的电阻丝变长，电阻变大；滑片靠近下接线柱时，接入电路的电阻丝变短，电阻变小。六、跨学科实践：电路展示【核心素养】★★（一）设计思想电路设计是物理知识应用于实际的重要体现，需要综合运用串并联电路的特点、开关的控制作用、电学元件的功能等知识6。优秀的设计应满足功能要求、操作简便、安全可靠、成本合理等原则。（二）典型设计案例改进小彩灯电路【创新案例】：问题：传统串联小彩灯一个坏了全部熄灭。改进方案一：全部并联（但耗电较大）。改进方案二：采用先并联再串联的混联方式，即使某一支路中的一个灯泡损坏，其他并联支路和整个电路仍能工作6。有的小彩灯内部采用双灯丝并联结构，当一根灯丝烧断后，另一根仍能工作6。回答问题正确显示器【实践案例】：原理：将正确答案对应的触点与灯泡连接起来。当答题者将接线头接触正确答案的曲别针时，电路接通，灯泡发光；若接触错误答案，电路不通，灯泡不亮6。可在此基础上增加电铃，使回答正确时既有灯光显示又有声音提示6。病房呼叫电路【生活应用】：设计要求：每个病床一个开关，护士值班室有对应的指示灯和一个电铃。病人按下开关时，对应的指示灯亮起，同时电铃响起，通知护士6。设计方案通常采用各开关与对应指示灯串联后并联，电铃接在干路中6。（三）设计类题目解题思路【高频考点】★★★★