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电流和电路
第1节电流和电路
想一想
取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把AB连接起来，A的金属箔的张角减小，B的金属箔由闭合变为张开。
这表明，有一部分电荷通过金属棒从A移动到了B，但是，电荷移动会很快结束，怎样才能使电荷持续不断地流动呢
用金属棒连接验电器
学习目标
知道串联电路和并联电路的基本特点，会画简单的串联和并联电路图，会连接简单的串联电路和并联电路。
01
用对比的方法初步建立串联电路和并联电路的知识框架；能说出生活生产中采用简单串联电路和并联电路的实例
02
03
通过观察和实验，探究串联和并联电路的特点，以及开关在串联电路和并联电路中的控制作用。
电流的形成
正在发光的电灯、转动的风扇都需要有电荷持续不断地流动。
我们通过下面的活动看看，想要电荷持续地流动需要满足哪些条件。
1. 从能量角度分析
水轮机转动
小灯泡发光
输送
水能
控制
水路
提供
水能
输送
电能
提供
电能
控制
电路
消耗电能
消耗水能
电流的形成
电流的形成
2. 从物质运动角度分析
水轮机持续的转动
定向移动的水分子
做功
水流
定向移动的电荷
作用
电流
小灯泡持续的发光
电流的形成
1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流。
未通电时，自由电子的移动杂乱无章
通电后，自由电子定向移动，形成电流
视频 水流的形成
视频 电流的形成
2.电流的方向：在 19 世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在各种情况下究竟是哪种电荷在移动，当时就把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
“错误”的电流方向规定
科普阅读
早期规定电流方向为正电荷定向移动的方向。但金属导体导电时定向移动的不是正电荷，而是带负电的电子，电流方向的规定对于金属导体而言是不合适的。不过这也并不影响对电现象的研究，人们补充规定电流方向为“正电荷定向移动的方向，负电荷定向移动的反方向”后这一问题就解决了。
当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时，按照电流方向的规定：
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。
电流方向
电流形成一条闭合的回路:
从正极 → 开关 → 小灯泡 → 负极 → 正极
3. 利用发光二极管判断电流方向
（1）发光二极管的特点
发光二极管也叫LED，具有单向导电的特点。它的两根引脚中较长的为正极，较短的为负极。电流只能从正极流入，从负极流出，即单向导电。
负极
正极
电流方向
电流方向
（2）根据发光二极管判断电流方向
【实验】把电源、开关、发光二极管用导线连接起来，闭合开关，观察发光二极管是否亮？
【实验现象】
电源正极与发光二极管的正极相接时，二极管发光；电源正极与发光二极管的负极相接时，二极管不发光。
【实验结论】
根据发光二极管是否发光可以判断电路中的电流方向。
+
视频 利用发光二极管判断电流的方向
例题1 下列有关电流的说法中正确的是( )
A. 只有正电荷定向移动才能形成电流
B. 若要使电路中有持续电流就需要有电源
C. 正、负电荷同时向相反方向定向移动不能形成电流
D. 用手电筒时，电流方向是由电池的负极经灯泡流向正极
B
正、负电荷
×
√
×
×
在电源外部，从正极经灯泡流向负极
【例题2】如图，取两个相同的验电器甲和乙，使甲带正电荷，乙不带电，然后用不带电的金属棒连接两验电器的金属球，下列分析正确的是（　　）
A．甲验电器带正电是因为它得到了正电荷
B．金属棒连接两金属球时，甲会得到电子，乙会失去电子
C．金属棒连接两金属球的瞬间，棒中负电荷从甲流向乙
D．金属棒连接两金属球的瞬间，棒中电流方向由乙到甲
B
【例题3】课外小组同学们将铜片和锌片插入苹果或橙子中，就制成了一个水果电池。在用橙子做电池时，先用手掌把橙子压在桌面上滚几下，然后把铜片、锌片插入其中，将水果电池与发光二极管（LED）连接成如图所示电路，LED发光。铜片相当于电池的_____（选填“正”或“负”极；导线ab中的自由电子定向移动方向是__________（选填“从a到b”或“从b到a”）。
从b到a
正
金属
人体
大地
石墨
溶液
导体：容易导电的物体。
导体和绝缘体
导体中存在大量的自由电荷
橡胶
塑料
陶瓷
玻璃
绝缘体：不容易导电的物体。
绝缘体中存在少量的自由电荷
例 4. 关于导体和绝缘体，下列说法错误的是( 　)
A. 夏天出现闪电，两块云之间的空气变成了导体，说明导体和绝缘体
没有绝对界限
B. 绝缘体不导电、不能用做电工材料
C. 金属能导电也能带电
D. 绝缘体不导电，但能带电
一般情况下空气是绝缘体，当空气潮湿或高电压下，也会变成导体
√
区别“导电”与“带电”：
导电是电荷在导体中能够自由移动.
带电是电荷发生了转移.
导体和绝缘体都能带电.
可以做绝缘部分的材料，如手柄
×
√
√
B
【例题5】如图所示是加油站里常见的静电释放器（与大地相连）。工人提油枪加油前，须用手触摸静电释放器以清除身体上的静电，静电释放器应该用______（选填“金属”或“陶瓷”）制作。若人体带负电，除静电时，电流方向是从_________________（选填“人体流向静电释放器”或“静电释放器流向人体”）。
静电释放器流向人体
金属
【解析】为了释放人体所带的静电，静电释放器应该是由可以导电的导体制成的，故用金属制作。
电流的方向与负电荷定向移动的方向相反，带负电荷的人用手接触静电释放器时，电子定向移动的方向是从人体流向静电释放器，则电流方向是从静电释放器流向人体。
【例题6】飞机在飞行过程中与空气摩擦往往会带上负电。为了在飞机着陆时把电荷及时转移走，某些飞机会在地轮上安装搭地线（如图所示）。下列有关说法正确的是（ ）
A．飞机带上负电是因为失去电子
B．与飞机摩擦的空气也会带负电
C．搭地线必须用绝缘体材料制作
D．着陆时电流从大地流向飞机
D
观察你组装的几个电路，它们有什么共同之处吗？
都有电池、都有用电工作的装置，都有开关，都是用导线连接起来的。
1. 电路的概念
电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
电源
导线
用电器
开关
2. 电路的组成
一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件，缺一不可。图就是一个最简单的电路。
电路的构成
(1)各种电源
干电池
氧化银电池
蓄电池
硅光电池
（2）用电器
消耗电能的元器件，把电能转化为其他形式的能。
电冰箱 洗衣机
电灯
电风扇
微波炉
电视机
手机
按钮开关
接线开关
翘板开关
空气开关
声控开关
光控开关
感应开关
温控开关
(3)各种各样的开关
工程用导线
高压输电用导线
物理实验用导线
（4）导线：用来连接电路，输送电能。
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电源
导线
用电器
开关
提供电能
消耗电能
控制电路
电路的基本构成：电源、用电器、开关、导线
只有电路闭合时，电路中才有电流。
【例题7】如图所示，用导线将电池、小灯泡和开关连成回路。闭合开关，小灯泡正常工作。下列说法不正确的是（　　）
A
A．小灯泡工作时持续消耗电流
B．小灯泡工作时持续消耗电能
C．电池将化学能转化成电能，为小灯泡提供能量
D．电路中的电流方向是从电源正极经开关和小灯泡流向电源负极
【例题8】导体内部大量的自由电荷，在电源的驱动下______移动形成电流。对电流的形成过程，人们通常用图示水流的形成过程来类比。水泵相当于_______，水轮机相当于_______。（后两空选填“电源”或“用电器”）
用电器
定向
电源
例9. 下列说法正确的是(　　)
A. 用导线把开关、电灯等用电器连接起来就组成了一个完整的电路
B. 电源是电路中供电的装置
C. 干电池、蓄电池、发电机、电动机都是电源
D. 充电宝插在插座上充电时，其作用相当于电源
B
√
×
×
×
缺电源
用电器
用电器
不需要。我们可以用符号表示电路中的各个元件.
在研究电路时，我们也要像图那样画灯泡、开关、电池的实物图吗？
电路图
左图是功放机的一部分电路，右面是用元件符号表示电路元件连接情况的图。你觉得哪个更能简洁、方便，便于学习研究呢？
画图时如果把电源、用电器等元件原样画出，既麻烦又不清楚。为了便于研究，人们通常用图形符号来表示这些元件。
实物图
电路图
1. 一些常用电路元件符号
实物 符号 实物 符号
干电池
灯泡
开关
电阻
电动机
M
导线
交叉相连的导线
根据国家标准GB/T4728绘制的几种常用的元器件及其符号。
2．电路图
用统一规定的电路元器件符号表示电路连接的图，叫作电路图。
3.电路图的标准画法
S
L
E
①找到电源，从电源正(负)极出发，依次画出元件。
②导线要横平竖直，电路图通常呈长方形。
③元件不能画在拐角处，且分布要均匀、美观。
④顺序与实物图一致，标上对应的字母。
通路、短路、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
某处被断开、没有电流通过的电路。
常见的断路现象：开关断开、某处导线断、灯丝断、导线与接线柱接触不好等。
开关断开
导线松脱
用电器烧坏
3. 短路
（1）短路：直接用导线将电源正、负极连接起来，这种情况下电源被短路。
发生短路时，用电器不工作，电路中会有很大的电流，会烧坏电源甚至烧坏导线的绝缘层，引起火灾。
短路是不允许发生的，所以我们连接电路时一定防止短路。
（2）短路的几种情况：
①直接用导线将电源正、负极相连。
②用电器被短路：导线接在用电器两端，电流不经过该用电器而经过导线流到电源，也会造成电源短路，同时该用电器不能工作。
③电路发生部分短路：有两个用电器串联，把导线接在一个用电器L1两端，电流不经过该用电器而经过导线流到另一个用电器L2回到电源负极，同时该用电器L1不能工作， L1叫做被短路。
L1
S
L2
断
短
通
【例题10】如图所示电路：
（1）当S1和S2都断开时，称为_______路；
（2）当S1和S2都闭合时，称为_______路；
（3）当S1闭合、S2断开时，称为_____路。
【例题10】如图所示，在闭合开关时，两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线接在小灯泡L2的两端，你所看到两小灯泡的变化情况是：（1）L1______；（2）L2_____（选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）。
熄灭
变亮
总结
①形成：电荷的定向移动形成电流。
②方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
①导体：容易导电的物体。如金属、人体、大地等。
②绝缘体：不容易导电的物体。如橡胶、塑料、玻璃等。
③金属导电的原因：内部有自由电子。
①电路组成：电源、用电器、导线、开关等。
②电源：提供电能的装置叫作电源。
③用符号表示电路连接的图叫做电路图。
①通路：正常接通，用电器能够工作的电路。
②断路：某处被切断，没有电流的电路。
③短路：直接用导线将电源正、负极连接起来的电路。
有电源短路、用电器被短路等。
导体与
绝缘体
电路的
状态
电流和电路
电 路
电 流

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