专题一电流和电路.docx

1、专题一电流和电路第五章 电流和电路专题一、电流和电路每当夜晚来临，你会随手打开电灯，满屋子亮了；当你打开电视，你会看到影像；打开电饭锅;你能够煮熟饭 如果有一天，突然停电，你在瞬间便会感觉到电的重要。学习完本专题后你应该做到的1、知识与技能方面：（1）初步认识电流、电路及电路图.（2）知道电源和用电器.（3）从能量转化的角度认识电源和用电器的作用.2、过程与方法方面：通过实验探究,初步认识电流和电路，了解物理学的研究方法转换法和类比法.3、情感、态度与价值观方面：在连接电路的活动中，你愿意动动脑筋找出新的连接电路的方法吗？如果你这样做了，你会发现乐趣无穷.下面，让我们这样来学习本章知识电流及电

2、流的方向 让我们来阅读下面的资料：同学们在小学自然中已经学习到：自然界共有两种电荷正电荷和负电荷。它们之间有相互作用力：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.今天我们继续学习有关电的知识.照图5.11那样，把小灯泡与干电池连接起来，合上开关，小灯泡就持续发光；打开开关，小灯泡就熄灭了.小灯泡持续发光，表示有持续电流通过小灯泡的灯丝.这个持续电流是由干电池提供的，像干电池这样能够提供持续电流的装置，叫做电源.干电池是电源，汽车里用的蓄电池也是电源.电池有两个极，一个正极，一个负极.电源的作用是在电源内部不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续对外供电.干电池和蓄电池是用化学的方法使正负电荷分

3、开的。干电池、蓄电池对外供电时，电池内部发生化学变化，化学能转化为电能.大量用电时的电源，是发电站里的发电机。发电机通过电线把电送给工厂、农村以及千家万户.发电机发电的时候，机械能转化为电能.就是说，从能量转化的观点来看，电源是把其他形式的能量转化为电能的装置.导线、灯泡的灯丝都是由金属制成的，金属中有大量的自由电荷（也称为自由电子），平时它们的运动方向杂乱无章，在接上电源之后，电荷就定向移动，形成了电流.形成电流可以是正电荷定向移动；也可以是负电荷定向移动；也可以是正、负电荷同时定向移动.在金属导体内定向移动的是带负电的自由电子，在酸、碱、盐的水溶液里，定向移动的是带正电的和负电的自由电荷.

4、在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在不同的情况下究竟是什么电荷在移动，当时就把正电荷移动的方向规定为电流的方向，这一规定一直沿用至今.按照这个规定，在电源外部，电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极，如图5.1-2所示：让我们自己动手试一下:请你动手做一个“水果电池”.具体做法是：找一根5 cm长的铜片或粗钢丝，再从废电池上剪下一条2 mm宽的锌皮，将铜片和锌皮刮净，把铜片和锌皮插入苹果或番茄、柠檬等水果里，就做成了一个水果电池.再请你用自制的水果电池做下面的实验：取两根导线，把它们的一端分别接在水果电池的两极上，另一端和舌头断续接触，注意两根导线不要碰着.这时舌头上有什么

5、感觉？你能从能量的观点解释所发生的感觉吗？让我们关注下列问题： 例题1：下列哪种情况能够形成电流：（ ）A. 电荷的移动B. 正电荷的移动C负电荷的移动D自由电子的定向移动 分析：电荷的定向移动才能形成电流.正电荷、负电荷的定向移动，正、负电荷同时向相反方向移动都可以形成电流。自由电子带负电荷，定向移动能够形成电流.电荷杂乱无章运动时不能形成电流. 解：D.注意：电荷在通常情况下都做杂乱无章的无规则运动，此时并不能形成电流，只有电荷发生定向移动才能形成电流例题2：在电路中有电源，是否就一定有电流存在？分析：如图5.13所示，从常识可知，图(a)因开关断开，电路未闭合，所以电路中没有电流，灯不亮

6、.如图(b)所示，开关合上，电路闭合，电路中有电流，灯亮.图5.13 解：不一定.要有持续的电流，除了要有电源外，电路还必须闭合.注意：比较(a)(b)两图可知，得到持续电流的条件是：必须有电源；电路必须闭合.这两个条件，缺一不可.例题3：小明说：“当电路闭合时，电路中的电流是沿着正极一负极的方向移动的.”你认为这句话妥当吗？为什么？ 分析：水流动时有一定的方向性，从高处流往低处.电流也有一定的方向性，它在闭合电路中，形成闭合回路.在电源的外部，电流沿着“正极 用电器负极”方向移动，而在电源的内部，电流则沿着“负极正极”方向移动. 解：小明这样回答不妥，应说明沿着“正极 用电器 负极”方向移动

7、 注意：在说明电流的方向时，一般都是指外部电流方向，不要把“用电器”一词忘掉.让我们自己试着解答有关问题：1、读一读，应选哪一项（ ）（1）关于电流和电源，下列说法中正确的是 A电路中只要有电源，就一定产生电流 B金属导体中有自由电子的移动，一定能形成电流 C电流的方向总是从电源的正极流向负极 D电流沿着“正极一用电器负极”方向移动（ ）（2）关于电路中电源的认识，下列说法正确的是 A只有干电池和发电机能够提供电能，它们是电源 B只有干电池才叫电源 C只有发电机是电源 D凡是能提供电能的装置都可以作为电源2、看一看，是对还是错（ ）（1）金属能导电是因为金属中有自由电子.（ ）（2）电路中的电

8、流方向可以是负极 用电器 正极.导体和绝缘体让我们来阅读下面的资料：有的物体容易导电，有的物体不容易导电.容易导电的物体叫做导体，常见的导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液.不容易导电的物体叫做绝缘体，常见的绝缘体：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等.在金属导体中存在着能够自由移动的大量自由电子；在酸、碱、盐的水溶液中存在着能自由移动的正、负电荷；因此它们容易导电.在绝缘体中，电荷几乎都被束缚在原子的范围内，不能自由移动，所以，绝缘体不容易导电.由此可见，导体容易导电，是因为导体里有大量的自由电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有自由电荷 金属是最重要的导体，在金属导体中，部分电子可

9、以脱离原子核的束缚而在金属内部自由移动，金属导体靠自由电子导电，根据电流方向的规定，金属中的电流方向跟自由电子的移动方向相反.（图5.1-4）图5.14这就好像有一天，坐在最前边的小明有病，没来上学。老师要求后面的同学一个接一个向前移动一个位置，如图5.15那样.结果就好像小明的位置“跑”到后面去了.我们把在金属中定向移动的自由电子类比成向前移动的同学，而同学的位置可以看成是正电荷.这样你就不难理解，在金属导体中，电流的方向跟自由移动的电子的移动方向相反.刚才，我们运用的方法是我们在物理研究中常用的“类比法”.这种方法是运用熟悉的事物的特征，解决不熟悉的问题，使我们对问题有更好的理解.好的导体

10、和绝缘体都是重要的电工材料电线芯线用金属来做，因为金属是导体，容易导电；电线芯线外面包上一层橡胶或塑料，因为它们是绝缘体，能够防止触电让我们自己动手试一下：实验检验：导体、绝缘体之间并没有绝对的界限，而且在一般情况下不容易导电的物体，当条件改变时就可以导电.实验器材：取一只废旧的白炽灯泡，小心地敲击灯泡的玻璃外壳，留下里面的玻璃柱和两根铜丝。并且像图5.16那样把两根铜丝接入电路.开始时电路中的灯泡不亮，因为两根铜丝与玻璃柱相连，而玻璃是不导电的绝缘体.小明拿一只酒精灯，给玻璃柱加热。过了一会，灯泡亮了.实验装置：图5.16绝缘体变成导体的情况还有：在高电压下，原来绝缘的空气、橡胶、塑料、干木

11、材等都会变成导体.对于水这种常见的物质，很多同学会把它归类为导体，实际上，纯净的水是绝缘体，但是，水中如果掺有杂质后也能导电，常见的自来水里面就含有杂质，所以是能导电的.有一年暴风雨后，某学校院中低洼处积满了水，恰好一高压线被刮断，落入水中，很多同学不懂得科学道理，去水中玩耍，不幸触电身亡。这就是由于雨水落地后变成了导体的缘故。所以我们是要警惕.干燥的空气是绝缘体，而夏天打雷闪电时两块云层之间的空气就不再是绝缘体，而是导体了.教材中提到发光二极管，是一种既有单向导电性，又有发光功能的电子元件.生活中利用发光二极管的实例很多，电视机和收录机上的指示灯、城市街道上的红绿灯、火车站上的布告牌、广场上

12、的大屏幕电视，都有用到发光二极管的.让我们关注下列问题：例题： 在通常情况下，下列物质中属于导体的是：（ ） A.塑料B.玻璃C.食盐水D.生石灰分析:本题考查判断物体是导体还是绝缘体，固体中金属都是导体，非金属中除人体、大地、碳外，一般都是绝缘体，液体中含酸、碱、盐的水溶液都是导体，气体一般情况下都是绝缘体. 解:C. 注意:看某种物质是否是导体，要明确此物质内部是否有大量的能够自由移动的电荷（自由电子、带电粒子等）。如果有则是导体，如果没有则为绝缘体.让我们自己试着解答有关问题：1、读一读，应选哪一项 （ ）（1）下列各组中,都是绝缘体的是A.陶瓷、玻璃、油 B.塑料、人体、醋C.干木头、

13、大地、铁 D.铅笔芯、玻璃、橡胶、金属（ ）（2）下列选项中都是导体的是A.橡皮和铅笔芯B.人体和大地C.塑料尺和钢尺D.陶瓷和盐水 （ ）（3）小冬家的家庭电路中常用的“闸刀开关”的各组材料中全部属于导体的是A. 柄、进线座外闸刀B. 保险丝C胶木盖、出线座D陶瓷底座、闸刀2、想一想，应该填什么（1） 在小丽给出的物质中：人体、石墨、食盐水、沥青、水、电木.请你帮助她分辨一下: 是导体， 是绝缘体.（2） 的物体叫做导体， 的物体叫做绝缘体，金属导体中靠 导电. 电路及电路符号让我们来阅读下面的资料：在前面图5.11所示的实验中，已经连成一个最简单的电路.一般的电路，都要比它复杂.但是，不论

14、简单还是复杂，组成电路总离不开电源、用电器、开关和导线.所谓电路，就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径首先必须有电源.没有电源，电路中不会有持续电流，这在前面已经讲过了，用导线把用电器与电源连接起来，用电器就能工作。但是，电灯不能总是亮着，电铃不能一直响着，为了能够控制用电器的工作，电路还要安装开关.图5.17是几种常用的开关.合上开关，电路接通，电路中就有了电流接通的电路叫做通路（图5.18甲）如果电路中某处断开了，例如打开开关，电路中就没有电流了断开的电路叫做开路（图5.18乙）直接把导线接在电源上，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，这是不允许的这种情况叫做短路（图5

15、.18丙）. 图5.17图5.18图5.19 图5.19的上图是一种门铃的电路.电铃装在室内，电源装在地板下面，门铃开关装在门外，这个电路中各个元件是怎样连接的，初学者往往不容易一眼就看出来.可是，如果用符号把电路连接情况表示出来，如图5.19的下图，那么，即使是初学者，也易于认识电路中的各个元件是如何连接的.用符号表示电路连接的图，叫做电路图。电路图中用统一规定的符号来代表电路中的各种元件（图5.110）.电路图可以方便地画出，而且使人们比较容易地看清电路中各个元件的连接情况，在电学以及有关技术资料中使用很广泛我们应该学会看电路图，过要学会根据电路图来实际连接电路.让我们关注下列问题：例题1

16、：如图5.111所示的电路中，完整无误的是：（ ） 分析：此题考查我们对电路组成的认识，最基本的电路应由电源、用电器、开关和导线组成图A中缺少开关，图B中缺少电源，图D中缺用电器. 解：C 注意：最基本的电路组成的各个元件，缺一不可. 例题2：如图5.112所示，用导线将这些电路元件连接起来组成电路，并画出电路图图5.113图5.112 分析：画实物连接时可顺着“正极用电器负极”的电流方向，从电源的正极开始经过开关、小灯泡，回到电源的负极也可从电源的负极送着电流方向画，导线可用曲线形象表示实物连接画电路图时，元件位置安排要适当，分布要均匀，元件符号不要画在拐角处整个电路图有棱有角，而且导线要横

17、平竖直并且电路图和对应实物图顺序应一致 解：如图5.113所示注意：此题反映同学们的画图和连图能力，注意电路的完整性，电路图规范，实物图和对应的电路反映出各元件的连接情况要一致例题3：指出各图5.114中的错误.图5.114分析：判断电路的正确与否：(1)检查电路。是否缺少组成电路的元件；(2)检查电路是否按规定符号和要求画；(3)检查闭合开关前后是否有电源被短路；(4)检查开关闭合后用电器能否形成电流的回路.解：图(a)中的错误是没有电源.图(b)中的错误是没有开关.图(c)中的错误是三盏灯不能形成电流的回路.图(d)中的错误是S闭合后会把电源短路.让我们自己试着解答有关问题：1、读一读，应

18、选哪一项（ ）（1） 在下图5.115所示的电路中，正确的是图5.115 （ ）（2）在如图5.116所示的电路中，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯 L1不亮，然后并接在L2两端时发现两灯均不亮，由此可以判断图5.116 A灯 L1断路B灯L2断路C灯L1短路D灯L2短路2、想一想，应该填什么（1）能够提供 的装置叫做电源.常见的电池有 和 .常见的电源有 和 两种.常用干电池的外壳（锌皮）是电池的 极，它的铜帽（接碳棒）是电池的 极.（2）把 、 、 用导线连接起来组成的电流的会聚，叫做电路.（3）连接电路时，

19、在任何情况下都不能将电源的 直接连在一起.否则会烧坏电源.（4）画出电池、开关、电灯、电铃和交叉相接的导线五个电路元件符号：_、_、_、_、_.（5）在连接电路时，开关应该是 的；电路连好，检查无误后才能闭合开关.（6）电池和发电机等在电路中是提供 的装置，它们是 .而像电灯和电风扇等在电路中是消耗 的装置，它们是 ， 能够控制电路的通与断.（7）电流只能从它的一端流向另一端，不能反向流动的电子元件叫做 ，电流流过电视机、收录机等许多家用电器上的指示灯时，指示灯会发光，这种指示灯是 .3、看一看，是对还是错（ ）（1）只有电池才是电源. （ ）（2）电灯和电风扇是提供电能的装置. （ ）（3）

20、发电机是提供电能的装置. 4、想一想，应该如何答（1）举例说明，什么是通路、开路、短路. 5、动动手，画一画（1）请你根据如图5.1-17所示的电路图连接电路.（注意：用笔代导线连接电路时，导线不得交叉.）并在完成的实物图中标注电路中电流的方向. 图5.1-17 图5.1-18（2）请你在方框中，画出电路图来. 图5.1-19（3）如图所示，找出下列电路连接图中的错误与不足让我们把刚才学习的内容总结一下1、 刚才所学的知识可以列出如下的知识树： 形成原因 电流方向电流和电路 导体和绝缘体 组成及各元件的作用电路 通路 工作情况 开路短路2、我们可以总结方法：（1）在表示电路符号时时，我们运用了

21、模型法.（2）我们运用比较法比较电路中各部分元件的作用.（3）在研究电流和电路时,采用“转换法”和“类比法”等来认识、感受电流.让我们自己检查一下学习的情况一、小雁在学习完本节内容后，对电路部分进行了知识归纳请你替它他将表格不完整的部分填好：电路各部分名称分类作用电路符号备注电源电池将其他形式能量转化为电能Power supply发电机用电器电灯Bell电动机导线开关二、应用联想题： “电饭锅是我们常见的家用电器，请你在它身上找出两个应用物理知识的地方.地方一： 物理知识一： 地方二： 物理知识二： 三、问题解决题：小明现在手里有一个工艺品，他学习了第一节的内容之后，想判断一下它是导体还是绝缘

22、体材料制成，但从外观上他无法判断，你能帮他想个办法解决这一问题吗？说出你的设计过程.四、设计制作题：1、现在给你一杯水、一把小钢尺、碳棒、一个小灯泡、若干导线、电池组、一个开关、一个酒精灯、一盒火柴.你能利用它们设计出几个物理实验吗？请写出其中两个.要求：说明实验做法、出现的现象以及说明的物理问题.实验一物理问题一：实验二：物理问题二：2、小制作：简单的开关我们来制造一个开关，并用它来接通和断开电流。这个开关的工作原理和你们家里电煤开关的工作原理是一样的.（1）检验这个电路，保证它能够很好地工作.（2）把一枚回形针固定在一个图针的周围.请一个大人来弄弯它.使它不会碰到另外一个图钉.（3）这个回

23、形针，就是你的开关。压住它，电灯泡就亮了.一松开，电灯泡就灭了. 在日常生活中，我们要注意发现.注意自身动手能力的培养.看看身边还有哪些材料可以用来电学实验？现在，让我们用所学的知识尽情发挥自己的才能吧！阅读探究：从鱼生电到电流的发现从很早时候起，人们已经知道几种水生动物有引起电击的能力.当莱顿瓶发明以后，人们就开始考虑莱顿瓶的放电和这些水生动物的电击是否有什么类似性或内在联系。18世纪中叶，有一条英国船上的人们带了几条具有电击能力的鱼回伦敦，于是生物学家、生理学家对它们进行研究。结果发现，只有当你用双手同时去接触鱼的头部和下部时，才会受到电击，人们称这种鱼为电妖鱼或电鳗.后来又证明这种鱼能用

24、来给莱顿瓶充电.这时，人们才相信这种电击也是一种放电现象.鱼生电的现象，引起了意大利生物学家伽伐尼的极大兴趣和注意，因为他当时正在研究青蛙腿的肌肉收缩现象。有一次，他偶然发现，用铜钩子挂在他家阳台铁栏杆上的几只蛙腿，碰到栏杆的铁条时，突然会跳起来，仿佛活的一样。为此，伽伐尼加强了控制条件，于1786年9月20日又做了一个实验：用一把叉子去碰蛙腿的神经和肌肉，每碰一次，蛙腿都立即收缩一次。此时，伽伐尼相信，这个现象与电鳗的电击是类似的.进一步的实验，使他感到神经中有电源存在.1792年，伽伐尼又简单地应用两种不同金属组成的环和蛙腿接触，蛙腿也引起痉挛.这便是第一个伽伐尼电池.伏打，是一位实验物理

25、学家，对电学的发展做出了贡献，主要是研究金属接触起电的问题.1792年，伏打接受了伽伐尼的观点，但是长时期的一系列的实验，他渐渐感到，蛙腿的收缩只具有次要的意义.1796年，他放弃了伽伐尼的观点，并且很快地证明，引起蛙腿收缩的电流，纯粹是一种无机现象，把两种金属线焊接起来成为一根导线，并将其两端浸入盐水时，总能观察到这种电流.由此，伏打得出结论，金属是真正的电流的激发者，而神经是被动的。这就是伏打提出的接触电的观点.为了纪念他的朋友，伏打还是把这种电流称为伽伐尼电流.在上述工作的基础上，伏打还用了大量铜圆片和铁或镀锌的圆片交替放置，中间再用一层层浸过盐水的纸片或布片隔开，制成了一种后人称之为“

26、伏打电堆”的装置，用其产生电流.这种电堆是我们今天用于照明和许多其他设备上的现代电池的雏形.它的优点和效果是这些电池无法与之相比的，因为它不必像这些电池那样要靠外界的电来预先充电，只要我们一碰它，它就能发出电击，而不管碰它的次数是多么频繁.伏打的研究工作，引起了科学界的一场辩论。生物学家、解剖学家支持伽伐尼的观点，认为是动物电、生物电，物理学家、化学家支持伏打的观点，认为是金属接触电.这场国际性争论持续了很长一段时间，直到20世纪现代化学理论产生后，才最终解决了这个争论问题.1801年，拿破仑请伏打到巴黎，在学会上表演他的电堆实验，并授于他金质奖章.电流的发现、产生电流的实验装置的研究成功，使

27、电学的发展进入了一个新阶段.后人为纪念伏打的这一贡献，除了用“伏打电堆”这一专门名词外，还用“伏特”作为电势的单位。电流的发现为研究电和磁之间的联系提供了条件，也为化学研究开辟了新领域.阅读文章，回答下列问题：1、你认为“伏打电堆”产生的电流是生物电、动物电还是金属接触电？2、你在阅读中发现“伏打电堆”的主要优势是什么？3、读完文章后，你能从伏打身上学到些什么？我们还想了解更多柠檬电钟1980年1月7日，一家外国报纸登载了一条引人注目的消息：英国伦敦钟表修理匠东安尼阿希尔先生做了一只新颖别致的电钟.电钟本身没有什么特殊的地方，引人注目的是带动电钟的动力，昼夜不停地运转了5个月之久的动力，竟是一

28、只由柠檬做成的电池.柠檬，这是水果呀！它怎么能发电呢？阿希尔先生自豪地回答：“能。尽管那只柠檬的表皮都已经干皱了，只要柠檬里还有汁，它就能发出电来.”这则消息引起了科学家的极大关注。一只小小的柠檬竟能持续发电达5个月之久。目前有哪一种电池能够具备这样既便宜又实用的优点呢？光是这一点，就够叫科学家们兴奋的了，更何况，水果发电，既不污染空气，又不污染环境.它是多么理想的能源啊！伦敦市蓄电池实验室的厂家人员立刻拥到市场上去，采购柠檬、柑桔和葡萄等各种各样的水果，实验室成了水果店.穿着白衣服的发电专家们围着一堆堆的水果忙碌着.他们按照阿希尔先生的办法，细心地把一块锌片和一块铜片插到柠檬里面，然后接上导

29、线，成功了！柠檬电池果然带动电钟的电动机旋转起来.应用柑桔做电源的电动时钟也走动起来了.水果汁能够发电，这并不是什么新的发现，人们早已知道这里面的秘密：将锌片和铜片插到稀硫酸或其他酸的溶液里，就能做成一个简单的化学电池.柠檬电池之所以能够发电，它的道理和化学电池发电的道理一样，柠檬汁就好比是化学电池中一种带酸的液体罢了.不过，阿希尔发明的绝妙之处不在这一点.普通的化学电池只要参加化学反应的稀硫酸用完，电流就中止。而柠檬电池却是有生命的植物制作的，在它完全干瘪之前，由于植物细胞仍旧具有新陈代谢能力，能不断地和空气、阳光作用，能不断产生新的柠檬汁进行补充.尽管阿希尔先生不是一位科学家，他却解决了一

30、个能源自动补充的难题，使科学家们赞叹不已.阿希尔先生对自己的发明也感到十分兴奋.他说：“如果一只柠檬就能使小马达一个月接一个月地转动，想想看，要是用一口袋的柠檬去发电，该能得到多大的动力啊.”从此，这位50多岁的老人整天和各种水果打交道，以至使他的老伴认为他大概“疯”了，其实他是在寻找更多的“活”电池.我的更多的想法1. 我最得意的地方：2. 我想到了这样一个点子可以改进“区别导体和绝缘体”的实验：3. 我利用电路的知识做了这样一个小制作:专题二 串联电路和并联电路 有一个灯坏了，其它的灯就全都不亮了，这样的电路，就像糖球串起来一样，我们把这样的电路叫做串联电路；马路上的路灯有一个灯坏了，其它的灯还都亮着，像这样的电路，叫做并联电路。学习探究本专题后你应该做到的1、知识与技能方面：理解简单的串联电路和并联电路，会看、会画简单的电路图.2、过程与方法方面：通过探究，用实验的方法了解串、并联电路的区别.3、情感、态度与价值观方面：能说出生活、生产中采用简单串联或并联电路的实例，发展观察能力.认识科学技术对于社会发展和人类生活的影响.下面，让我们这样来学习本章知识串联和并联让我们来阅读下面的资料：串联