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3.1 电荷与电流
第2课时 电流和电路
创设情境
积雨云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后，就会放电当积雨云较低时，会在云、地之间放电。
雷电
电子定向移动电流
瞬时电流
日常生活和生产中，需要有像源源不断的水流般持续的电流。那么，如何产生持续的电流呢？
电荷的定向移动形成电流。
家庭和工厂用的电是发电厂生产的电通过远距离输送到达的。
各种电池可供相应的小电器使用。
像发电机、电池一样能提供电能的装置，叫做电源。
动力电池是新能源汽车的核心部件，提供动力来源。
接入电路的电源，能使导体内部的电荷产生定向运动，形成持续不断的电流。
如何产生持续的电流呢？
三、电流
水的定向流动形成水流，水流冲击水车使水车转动。
水车在什么情况下会转动？
在日常生活和生产中，需要有像源源不断的水流般持续的电流。那么，如何产生持续的电流呢？
电流
定向运动
电荷
水流
水
定向流动
1、能否让电荷流动起来呢？
当积雨云较低，会在云、地（地面高处聚集正电荷）之间放电。
电流
定向移动
电荷
（静电）
巨大的电流沿着一条传导气道从地面向云涌去，产生出一道明亮夺目的闪光。
电荷的定向移动形成电流。
静电放电形成了不闭合的短暂电流。
1、电流
⑴ 电流的形成:
电荷的移动方向与电流方向关系如何？
（2）电流的方向:
金属导体依靠电子的定向移动来导电，那么，电子运动的方向与电流方向是什么关系？
科学上电流的方向怎样规定？
（3）电流方向与电子运动的方向恰好相反。
科学上规定，正电荷定向运动的方向为电流方向。
为什么金属容易导电？
金属存在着大量可自由移动的电子。
金属导体中的电流是由带负电的电子的定向移动形成的，因此，电子运动的方向与我们规定的电流方向恰好相反。
（4）金属导体内形成电流的原因:
自由电子的定向移动。
（5）电路中电流的方向：
从电源的正极经过用电器、导线等流向电源的负极。
电源内部电流的方向：
从电源的负极流向正极。
电源内部电子的运动方向：
从电源的正极流向负极。
吸引
排斥
电流
电源
电灯
开关
日常生活和生产中，需要源源不断的电流。那么如何产生持续的电流呢？
灯发光，有持续的电流
闭合开关
金属导体中电子定向移动
吸引
排斥
（6）产生持续电流的条件：
①有电源；
②闭合电路。
电荷的定向移动形成电流。
（7）电池的正负极：
正极（+）
负极（-）
正极聚集正电荷
负极聚集负电荷
电源连接在电路就会放电
正极（+）
负极（-）
①正极：
②负极：
聚集正电荷；
聚集负电荷。
甲
乙
电子
电流
–
–
–
–
–
–
–
电子
电流
丙
丁
比较甲和乙的水流大小，丙和丁的电流大小。
2、电流强度：
水流大
水流小
电流大
电流小
水的定向形成水流。
电荷的定向形成电流。
简称电流，用字母 I 表示。
（1）电流：
导体中电流大小称为电流强度，简称电流。
即：指通过导线某一截面的电荷的多少与通电时间之比。
指单位时间内通过导线某一截面的电荷的多少。
（2）电流的符号：
I
（3）电流的单位：
安培，简称安，符号为 A。
常用单位:
毫安,符号：mA
微安，符号：μA
1安（A）= 103 毫安（mA）
单位换算：
1毫安（mA）= 103 微安（μA）
不同的用电器工作电流是不同的。
同一个用电器在不同工作状态下的电流也不相同。
普通石英钟
手机（待机时）
/ （工作时）
英寸笔记本
电 脑
（20~50）×10-6 A
（0.01~0.05 A）
/（0.15~0.25 A）
2~3 A
100瓦灯泡
100英寸高清
液晶电视机
700瓦电饭煲
1.5匹空调
微波炉（工作状态）
0.45 A
2.5A
3.2 A
5.0 A
5~6 A
不同的用电器工作电流是不同的，同一个用电器在不同工作状态下的电流也不相同。
用电器 工作电流值(安)
手机(待机时)/手机(工作时) (0.01~0.05)/(0.15-0.25)
笔记本电脑 2~3
20瓦LED灯 0.34
100英寸超清电视 2.5
1.5 匹空调 5.0
700 瓦电饭锅 3.2
常见用电器的工作电流
人体心脏中的某种细胞会有节律地产生微弱的脉冲电流并传遍心肌，以此触发、控制心跳。
这些微电流也会经身体组织传到皮肤。用专门的仪器可以探测到这些电流，将其放大后，就可在显示屏上看到心电图。
心电图
用心电图可以分析判断心脏的工作情况。
心电图检查
3、人体中的微电流
（1）心肌脉冲电流
其实，人体的许多部位有微弱的电流产生。
对人脑不同程度的刺激会使人脑产生不同形式的脑电流，探测并放大这些脑电流，就能对人脑的思维或者情绪状态进行分析并做出推测或判断。
正常脑电图
测谎仪
脑机接口
用专用设备可识别并解释大脑的电波信号，实现大脑与计算机的连接,这就是脑机接口。
（2）脑电流
100~200 A 对人体无害，医院电疗时能治病。
1mA 开始有麻感。
10mA 触电感觉，但人可以摆脱。
超过30mA 剧痛感，神经麻痹，呼吸困难，有生命危险。
100mA 短时间内使人窒息，心跳停止。
一般情况下，能引起人感觉的最小电流约为 1 毫安，当通过人体的电流达到 10 毫安以上时，人就有生命危险了。
（3）人体通过电流时人体感觉和反应：
将干电池、小灯泡、开关和导线按图3.1-12所示连接。闭合或断开开关，体验如何控制电路。
图3.1-12中，电源的左端为正极，请你说出电流的详细路径。
电源正极→ → →电源负极。
开关断开，无电流，灯不发光；
开关闭合，有电流，灯发光。
电流
电流
电流
开关
灯泡
1、电路：
把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径。
四、电路
利用电能工作（消耗电能）
提供电能
控制电路的通与断
输送电能
电流通过小灯泡中的钨丝时，钨丝发热发光
2、电路的组成：
导线
开关、
用电器、
电源、
工作时消耗电能的装置。
（1）用电器:
实验室常用的用电器
——小灯泡
你知道灯丝是怎样连接在灯壳上的吗？
小灯座
接线柱
电池家族
（2）电源：
能持续提供电能的装置。
水电站
电源的作用：
接入电路，能使导体内部的电荷产生定向运动，形成持续不断的电流。
电瓶车、汽车发动用的电是从哪里来的？
② 蓄电池
① 干电池
电池中哪部分是正极，哪部分是负极？
正极：带有铜帽的碳棒
负极：锌筒
+
—
新安江水力发电站
家里的电灯、工厂用的电是从哪里来的？
③ 发电厂
火力发电
水力发电
核能发电
远距输电
顺时针弯成半圆形
将露出的铜芯绞成一股
开关一定要断开
（3）导线：
（4）开关：
连接用电器和电源，输送电能的元件。
控制电流的接通和断开的元件。
各种开关
单刀单掷
单刀双掷
双刀双掷
闸刀
空气开关
闸刀开关
控制电流的通或断。
开关的作用:
小灯泡状态 生活用语 科学用语
使灯发光
把灯打开
把开关闭合
使灯熄灭
把灯关掉
把开关断开
能不能利用给你的器材，连接一个电路，让这只灯泡发光呢？
①
将露出
的铜芯
丝线顺
时针绞
成一股
② 顺时针
弯成半圆形
③ 连接时开关
一定要断开
操作要点：
（1）通路：
接通的电路，也叫闭合电路。
3、电路的状态：
通路、开路、短路
电路的状态1
通路
电灯
电源
开关
断开的电路，也叫断路。
（2）开路：
开关断开
导线脱落
用电器坏了
断路的几种情况：
电路的状态2
断路
如图 3.1-15，用导线将一节干电池的正负极连接起来，用手摸一下导线，导线是否发热？
导线发热、发烫。
电池短路
猜想：这样的电路连接会有什么现象发生？
电路的状态3
短路
装有易燃物的导线
（3）短路：
①电源短路：
用导线将一节干电池的正负极连接起来，用手摸一下导线，导线是否发热？
不经过用电器，直接用导线将电源两极连接起来。
电源短路时，电路中的电流过大，会损坏电源，严重时会引发火灾。
必须防止电源短路！
电源短路
发烫啦！
必须谨防电源短路
电源短路的危害：
电流过大
损坏电源或造成火灾
L1
L2
a
b
c
如图所示若在灯L1的两端连接一根导线，闭合开关，可能出现什么现象？
灯L2仍会亮，
灯L1不会亮了。
②部分电路短路：
若在b、c两个接线柱连接一根导线，闭合开关，可能出现什么现象？
灯L1仍会亮，灯L2不会亮了。
电流不经过某一段电路，而使这段电路中的用电器不能工作。
如图所示的电路中，若闭合开关，将会出现什么现象？
L1
L2
将会出现L1被短路，不亮
这是短路吗？
是短路
电流
电灯
开关
短路
这是短路吗？
三种状态电路的比较
电路状态 概 念 电路中电流情况
电路中有正常的电流
电路中没有电流
电路中存在过大的电流，要损坏导线和电源或短接的部分没有电流
处处相通的电路
某处断开的电路
没有经过用电器
或某段短接的电路
1、通路
（闭合电路）
2、开路
3、短路
②通路（闭合电路）。
电路形成电流的条件：
①有电源；
（有电压）
电路的三种状态：
处处接通的电路；
电路中有电流。
某一部分断开的电路；
电路中没有电流。
也叫做闭合电路
也叫做断路
直接用导线将电源两极连接起来。
用电器中无电流。
（1）通路：
（2）开路:
（3）短 路：
请把下面这个电路画成图呈现给他人。
1.如图所示闭合电路中,AB上定向移动着的自由电荷是　　　　　,它们的运动方向是　　　　,AB上的电流方向是　　　　。(后两空均填“A→B”或“B→A”)。
自由电子
B→A
A→B
2.关于电流的形成及电流的方向，下列说法中正确的是( )
A.负电荷定向移动不能形成电流
B.科学上规定正电荷的运动方向为电流方向
C.金属导体中自由电子定向移动的方向和电流方向相同
D.在电源外部，电流从电源正极经用电器流向负极
D
3.下列关于电流的说法中，正确的是（ ）
A.电流用A表示
B.mA和μA都是电流的单位，其中mA比A单位大，μA比A单位小
C.电流的强弱用电流来表示，国际单位制中主单位为A
D.电流都是由自由电子定向移动形成的
C
4.电流的单位安培、毫安、微安之间的关系正确的是（　　）
A.1A=102mA B.1A=106μA
C.1mA=102μA D.1μA=10-3A
B
5.图中的几种用电器,在家庭电路中正常工作时的电流最接近4 A的是 (　　)
D
6.电路有三种状态,如图所示,请回答下列问题。
属于通路的是　　　,属于开路的是　 ,
属于短路的是　　　。(均填序号)
②
③
①
一、电 流 强 度
1、定义
单位时间内通过导线某一截面的电荷的多少。
2、符号
I
3、单位
安培，简称安
符号 A
毫安
符号 mA
微安
符号 μA
1安（A）= 103毫安（mA）
4、单位换算
1毫安（mA） =103微安（μA）
5、常见用电器的电流值
6、人体中的微电流
① 心肌脉冲电流
② 脑电流
测谎仪
心电图
7、人体通过电流时人体感觉和反应：
1mA 开始有麻感。10mA以上时，人就有生命危险了。
3.1 电荷与电流（第2课时）
方向：
电流
形成：电荷的定向移动
科学上规定正电荷定向移动的方向
外部电路：正极→负极
负电荷定向移动方向与电流方向相反
大小：
电流（I）：单位时间内通过导体横截面积的电荷多少。
单位：安（A），毫安（mA），微安（μA）。
电路
基本组成：电源、用电器、导线、开关四部分
三种状态：通路、开路、短路
再见

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