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第四章《电路探秘》知识梳理 姓名
第1节 电荷与电流
1、摩擦起电
(1)物体内有两种不同的带电粒子，带正电的质子和带负电的电子。因为通常情况下两者在数量上相等，正负电荷相互抵消，所以物体没有呈现带电性。
(2)摩擦使物体之间的电子发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
(3)带电物体具有吸引轻小物体的性质。
2、电荷间的相互作用
（1）正电荷和负电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
（2）探究电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3、电流：电荷产生定向运动。
（1）电流方向的规定：科学上规定，正电荷定向运动的方向为电流的方向，负电荷定向运动的方向与电流方向相反。金属导体中的自由电子带负电荷，自由电子实际定向运动方向与金属导体中电流方向相反。
（2）电源接入电路时，电流从电源的正极流出，经过导线、用电器，最后流入电源负极。电子从电源的负极流出，流向电源的正极。
4、电路的组成：电路是指把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。
(1)电源:电源是提供电能的装置，常见的电源有干电池、蓄电池和发电机等。
(2)用电器:用电器是用电来工作的设备，它在工作时将电能转化为其他形式的能。如电灯。
(3)开关:它是用来接通或断开电路，起控制用电器工作的作用。
(4)导线:导线将电源、用电器、开关连接起来，形成让电荷运动的通路。常用铜、铝导线。
5、电路的三种状态及短路的危害
(1)通路:开关闭合时，电路中会有电流，这样的电路叫通路。用电器工作。
(2)开路:断开的电路叫开路，即开关断开，或电路中某一部分断开时，电路中没有电流。
(3)短路:①电源短路是绝对不允许的。闭合开关后，导线直接连接在电源的两极上，中间没有用电器，这样的电路叫电源短路，电源短路时电路中电流会很大，会损坏电源，引发火灾。
②局部短路可以被应用:电路中某一用电器的两端用一根导线连接起来，这种情况称这个用电器被短路，这时只有这个用电器中没有电流通过，这种情况又叫局部短路。
6、电路图
（1）电路元件符号
（2）电路图：用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。
（3）画电路图应注意的事项
(1)通常用横平竖直线段代表导线连接，转弯处一般取直角，使电路图画得简洁工整。
(2)一般从电源的正极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。
7、电路的两种基本连接方式
(1)串联电路：把电路元件逐个顺次连接起来接入电路，这种连接方式叫做串联电路。
①特点:电流路径只有1条。开关控制整个电路，其作用与位置无关。各用电器相互影响。如开关同时控制两盏灯的亮灭；两盏灯相互影响。
(2)并联电路:把电路元件并列连接起来再接入电路，这种连接方式叫做并联电路。
①特点:电流有两条或两条以上的路径，有干路、支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断，支路上的开关只能控制它所在支路的通断。各路用电器可独立工作，互不影响。并联用电器的连接点叫做电路的分支点，从电源两极到两个分支点的那部分电路叫干路，干路上的开关s控制整个电路，叫总开关。两个分支点之间的电路叫支路，支路上的开关s控制该支路上的灯L。
第2节 电流的测量
1、电流强度I：导体中电流的大小称为电流强度，简称电流，用字母I表示。
（1）单位：安培，简称安，符号为A。更小的位有毫安( mA)、微安(μA),其换算关系为
1安= 103毫安,1毫安= 103微安。
（2）常见用电器的电流值：用电器说明书或铭牌上标注的电流值是指正常工作时的电流值。
（3）人体与电流：一般情况下，当通过入体的电流达到10毫安以上时，人就有生命危险。
2、电流的测量
（1）认识电流表：电流表有3个接线柱，“-”表示负接线柱，两个“+”接线柱(注意不是“+”极和“-”极)①使用“0.6”和“-”两个接线柱时，它的量程是0~0.6安;②用“3”和“-”两个接线柱时，量程是0~3安；同一刻度线，大量程数值是小量程数值的5倍.
（2）电流表的使用规范
①按照“不超”“从小”原则选择合适量程。“不超”指被测电流不要超过电流表的量程(允许测量的最大电流)；要实行“从小”原则，能用小量程就用小量程，如选择0 ~ 0.6安量程，以使测量结果更准确。在不能预先估计被测电流大小时，应采用“选择最大量程试触”的方法来选择合适量程。
②绝对不允许不经用电器把电流表直接接到电源两极上，否则会烧坏电流表，损坏电源。
因为电流表电阻很小，相当于导线将电源短路。
3、串、并联电路的电流特点
实验要更换规格不同的小灯泡进行多次实验，这样可以避免偶然性，使结论具有普遍性。
第3节 物质的导电性与电阻
1、物质的导电能力
（1）导体、绝缘体的含义
①导体：容易导电的物质叫做导体。如金属、石墨(碳)、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
②绝缘体：不容易导电的物质叫做绝缘体。如橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、干燥的空气。
（2）导体和绝缘体之间没有绝对的界限
它们之间没有明显的界限。导体和绝缘体不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时可能会变成导体。例如，常温下玻璃是绝缘体，当烧到红炽状态时可以导电。
（3）导体容易导电和绝缘体不容易导电的原因
①有些物质是由分子构成的，分子是由原子构成的，原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电，原子核带正电。
②金属是由原子构成的，在金属导体中存在着大量可自由移动的电子；在酸碱、盐的水溶液中存在着可自由移动的电荷，称为正、负离子；在绝缘体中，几乎没有能自由移动的电子。
由此可见，导体容易导电，是因为导体中有大量的可自由移动的电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有能自由移动的电子。
（4）半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。如硅和锗。
2、电阻：电阻表示导体对电流的阻碍作用。
（1）用R表示导体的电阻，在电路图中的符号是“”。
（2）单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
常用的单位还有千欧、兆欧,它们的换算关系是：1兆欧= 103千欧,1千欧= 103欧
人体电阻的平均值是1 000~ 2 000欧。
3、影响电阻大小的因素
（1）探究导体的电阻与长度的关系：材料、横截面积相同的导体，长度越长,电阻越大。
（2）电阻与横截面积的关系：材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大。
（3）电阻与材料的关系：横截面积、长度相同，而材料不同的导体，导体电阻的大小不同。
（4）电阻与温度的关系：导体的电阻大小与温度有关。
（5）实验要点：①实验过程中要控制电源电压不变。
②实验中，通过比较电流表示数的大小来判断电阻的大小，这是运用了转换法。
③实验中还应用了控制变量法。在设计实验和叙述结论时，都要注意控制变量法的运用。
第4节 变阻器
1、变阻器的应用：①改变点灯亮度；②改变电视机等的音量；③改变电动汽车的行车速度。
2、滑动变阻器
（1）原理：改变接入电路的电阻的有效长度来改变电阻大小。
（2）构造：滑动变阻器的结构示意图和电路图中的符号如图所示。
（3）滑动变阻器的连接方式
①滑动变阻器接入电路的接线柱必须“一上一下”；不能同时使用上面两个接线柱( R = 0),也不能同时使用下面两个接线柱( R为定值，即最大阻值)。
②有效电阻的长度取决于下面接入电路的接线柱到滑片P的距离，滑片P到下面接线柱的长度越长，电阻越大。
③一个变阻器上标有“50欧 1安”字样，表示此滑动变阻器的最大阻值是50欧，允许通过的最大电流是1安。
④为了保护电路，在通电前应将滑片置于阻值最大处，即离所选下接线柱最远的一端。
⑤滑动变阻器要与被控制的用电器串联。
⑥旋钮型变阻器的工作原理：通过旋转改变接入电路的电阻的有效长度来改变电阻的大小。
第5节 电压的测量
1、电压U：电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因。电压可给电流提供推动作用。
(1)用水流理解电流的形成，用类比法理解电压。
(2)电源的作用：电源是提供电压的装置，如干电池、蓄电池、发电机等。
（3）电压的单位：电压的单位是伏特,简称伏,符号是V。其单位还有千伏(kV )、毫伏(mV)和微伏(μV)。它们的换算关系为1千伏=1000伏，1伏=1000毫伏，1毫伏= 1000微伏
（4）常见的电压值：①一节普通干电池的电压U= 1.5伏；②家庭照明电路电压U= 220伏:
③一般情况下,对人体的安全电压不高于36伏( U≤36伏)。
2、电压的测量
（1）认识电压表
电压表可直接连到电源的正、负极上测量电源电压(电压表电阻极大，此处相当于开路)。
（2）电压表与电流表的比较
电流表 电压表
不同点 符号 —— ——
用途 测量电流 测量电压
连入电路方式 与待测电路串联 与待测电路并联
量程 一般有0～0.6A，0～3A两个量程 一般有0～3V，0～15V两个量程
与电源相接 绝对不允许不经过用电器直接连到电源两极上 能够直接并联在电源两极上
相同点 使用前都需要调零
都需要选择量程
电流都是从正接线柱流入，从负接线柱流出
读数时要认清分度值，且视线与刻度盘面垂直
3、串、并联电路的电压特点
为了验证探究结论的普遍性，可进行多次实验，其目的是选取多组数据，从而分析归纳，得出一个普遍规律。如本实验中还可多次改变电源电压或换用规格不同的小灯泡。
4.6 电流与电压、电阻的关系
1、探究电流与电压、电阻的关系
（1）采用的研究方法是：控制变量法
①保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
②保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
（2）结论：①在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；
②在电压不变的情况下导体中的电流与导体的电阻成反比。
（3）注意点：①接线时，开关断开连接电路；滑动变阻器处于阻值最大处；
②控制变量法的运用:a.在研究电流与电压关系时，控制了电阻不变；
b.在研究电流与电阻关系时，控制了电阻两端电压不变。
③进行多次测量，寻找普遍规律；
④在研究电流与电压关系时，滑动变阻器的作用：保护电路、改变定值电阻两端的电压；
⑤在研究电流与电阻关系时，滑动变阻器的作用：保护电路、保持定值电阻两端的电压不变。
2、欧姆定律
（1）欧姆定律的内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
（2）数学表达式I=U/R。变形公式：U=IR R=U/I。
（3）说明：①I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三
者不能混用，应加角码区别。
②同一导体（即R不变），则I与U成正比。同一电源（即U不变），则I与R成反比。
③R＝U/I是电阻的计算式，它表示导体的电阻可由U/I计算出大小，电阻是导体本身的一
种性质，与电压U和电流I等因素无关。
3、欧姆定律的应用（伏安法测电阻）
（1）实验原理
（2）滑动变阻器的作用
伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用有两个：一是 ( http: / / www.21cnjy.com )保护电路；二是改变电路中的电流和电
阻两端的电压，多次测量求平均值，减小误差。
4.7 电路分析与应用
1、串联电路：①在串联电路中，总电阻比任何一个导体的电阻都大，这是因为电阻串联相当于增大了导体的长度。当其中一个电阻增大时，总电阻也增大。
②两电阻R1和R2串联，两端电压分别为U1与U2，U1/U2=R1/R2，即串联电路中各电阻分得的电压与电阻阻值成正比，电阻越大，分得的电压越大。
2、并联电路：①电路中并联的电灯(或其他用电器)过多，电流过大，会引起导线过热。
②并联电路中，某条支路上的电阻越小，则该条支路上的电流越大。
③在并联电路中，总电阻比任何一个导体的电阻都小，这是因为电阻并联
相当于增大了导体的横截面积。当其中一个电阻增大时，总电阻也增大。
串、并联电路的特点
串联电路 并联电路
电流 内容 串联电路中各处的电流都相等 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和
公式
电压 内容 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 并联电路各支路两端的电压相等
公式
电阻 内容 串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和 并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数之和
公式 或R并=R1R2/(R1+R2)
分配 内容 电压分配：串联电路中各电阻两端的电压与其电阻成正比 电流分配：并联电路各支路中的电流与电阻成反比
公式

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