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文檔簡介

1、第五章 電流和電路專題一、電流和電路每當夜晚來臨,你會隨手打開電燈,滿屋子亮了;當你打開電視,你會看到影像;打開電飯鍋;你能夠煮熟飯 如果有一天,突然停電,你在瞬間便會感覺到電的重要。學習完本專題后你應該做到的1、知識與技能方面:(1)初步認識電流、電路及電路圖.(2)知道電源和用電器.(3)從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用.2、過程與方法方面:通過實驗探究,初步認識電流和電路,了解物理學的研究方法轉換法和類比法.3、情感、態度與價值觀方面:在連接電路的活動中,你愿意動動腦筋找出新的連接電路的方法嗎?如果你這樣做了,你會發現樂趣無窮.下面,讓我們這樣來學習本章知識電流及電流的方向 讓我們

2、來閱讀下面的資料:同學們在小學自然中已經學習到:自然界共有兩種電荷正電荷和負電荷。它們之間有相互作用力:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.今天我們繼續學習有關電的知識.圖5.1-1 照圖5.11那樣,把小燈泡與干電池連接起來,合上開關,小燈泡就持續發光;打開開關,小燈泡就熄滅了.小燈泡持續發光,表示有持續電流通過小燈泡的燈絲.這個持續電流是由干電池提供的,像干電池這樣能夠提供持續電流的裝置,叫做電源.干電池是電源,汽車里用的蓄電池也是電源.電池有兩個極,一個正極,一個負極.電源的作用是在電源內部不斷地使正極聚集正電荷,負極聚集負電荷,以持續對外供電.干電池和蓄電池是用化學的方法使正負電荷分開

3、的。干電池、蓄電池對外供電時,電池內部發生化學變化,化學能轉化為電能.大量用電時的電源,是發電站里的發電機。發電機通過電線把電送給工廠、農村以及千家萬戶.發電機發電的時候,機械能轉化為電能.就是說,從能量轉化的觀點來看,電源是把其他形式的能量轉化為電能的裝置.導線、燈泡的燈絲都是由金屬制成的,金屬中有大量的自由電荷(也稱為自由電子),平時它們的運動方向雜亂無章,在接上電源之后,電荷就定向移動,形成了電流.形成電流可以是正電荷定向移動;也可以是負電荷定向移動;也可以是正、負電荷同時定向移動.在金屬導體內定向移動的是帶負電的自由電子,在酸、堿、鹽的水溶液里,定向移動的是帶正電的和負電的自由電荷.在

4、19世紀初,物理學家剛剛開始研究電流時,并不清楚在不同的情況下究竟是什么電荷在移動,當時就把正電荷移動的方向規定為電流的方向,這一規定一直沿用至今.按照這個規定,在電源外部,電流的方向是從電源的正極經過用電器流向負極,如圖5.1-2所示:圖5.1-2 讓我們自己動手試一下:請你動手做一個“水果電池”.具體做法是:找一根5 cm長的銅片或粗鋼絲,再從廢電池上剪下一條2 mm寬的鋅皮,將銅片和鋅皮刮凈,把銅片和鋅皮插入蘋果或番茄、檸檬等水果里,就做成了一個水果電池.再請你用自制的水果電池做下面的實驗:取兩根導線,把它們的一端分別接在水果電池的兩極上,另一端和舌頭斷續接觸,注意兩根導線不要碰著.這時

5、舌頭上有什么感覺?你能從能量的觀點解釋所發生的感覺嗎?讓我們關注下列問題: 例題1:下列哪種情況能夠形成電流:( )A. 電荷的移動B. 正電荷的移動C負電荷的移動D自由電子的定向移動 分析:電荷的定向移動才能形成電流.正電荷、負電荷的定向移動,正、負電荷同時向相反方向移動都可以形成電流。自由電子帶負電荷,定向移動能夠形成電流.電荷雜亂無章運動時不能形成電流. 解:D.注意:電荷在通常情況下都做雜亂無章的無規則運動,此時并不能形成電流,只有電荷發生定向移動才能形成電流例題2:在電路中有電源,是否就一定有電流存在?分析:如圖5.13所示,從常識可知,圖(a)因開關斷開,電路未閉合,所以電路中沒有

6、電流,燈不亮.如圖(b)所示,開關合上,電路閉合,電路中有電流,燈亮.圖5.13 解:不一定.要有持續的電流,除了要有電源外,電路還必須閉合.注意:比較(a)(b)兩圖可知,得到持續電流的條件是:必須有電源;電路必須閉合.這兩個條件,缺一不可.例題3:小明說:“當電路閉合時,電路中的電流是沿著正極一負極的方向移動的.”你認為這句話妥當嗎?為什么? 分析:水流動時有一定的方向性,從高處流往低處.電流也有一定的方向性,它在閉合電路中,形成閉合回路.在電源的外部,電流沿著“正極 用電器負極”方向移動,而在電源的內部,電流則沿著“負極正極”方向移動. 解:小明這樣回答不妥,應說明沿著“正極 用電器 負

7、極”方向移動 注意:在說明電流的方向時,一般都是指外部電流方向,不要把“用電器”一詞忘掉.讓我們自己試著解答有關問題:1、讀一讀,應選哪一項( )(1)關于電流和電源,下列說法中正確的是 A電路中只要有電源,就一定產生電流 B金屬導體中有自由電子的移動,一定能形成電流 C電流的方向總是從電源的正極流向負極 D電流沿著“正極一用電器負極”方向移動( )(2)關于電路中電源的認識,下列說法正確的是 A只有干電池和發電機能夠提供電能,它們是電源 B只有干電池才叫電源 C只有發電機是電源 D凡是能提供電能的裝置都可以作為電源2、看一看,是對還是錯( )(1)金屬能導電是因為金屬中有自由電子.( )(2

8、)電路中的電流方向可以是負極 用電器 正極.導體和絕緣體讓我們來閱讀下面的資料:有的物體容易導電,有的物體不容易導電.容易導電的物體叫做導體,常見的導體:金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液.不容易導電的物體叫做絕緣體,常見的絕緣體:橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等.在金屬導體中存在著能夠自由移動的大量自由電子;在酸、堿、鹽的水溶液中存在著能自由移動的正、負電荷;因此它們容易導電.在絕緣體中,電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內,不能自由移動,所以,絕緣體不容易導電.由此可見,導體容易導電,是因為導體里有大量的自由電荷,絕緣體不容易導電,是因為絕緣體中幾乎沒有自由電荷 金屬是最重要的導體,在金屬導體中

9、,部分電子可以脫離原子核的束縛而在金屬內部自由移動,金屬導體靠自由電子導電,根據電流方向的規定,金屬中的電流方向跟自由電子的移動方向相反.(圖5.1-4)圖5.15圖5.14這就好像有一天,坐在最前邊的小明有病,沒來上學。老師要求后面的同學一個接一個向前移動一個位置,如圖5.15那樣.結果就好像小明的位置“跑”到后面去了.我們把在金屬中定向移動的自由電子類比成向前移動的同學,而同學的位置可以看成是正電荷.這樣你就不難理解,在金屬導體中,電流的方向跟自由移動的電子的移動方向相反.剛才,我們運用的方法是我們在物理研究中常用的“類比法”.這種方法是運用熟悉的事物的特征,解決不熟悉的問題,使我們對問題

10、有更好的理解.好的導體和絕緣體都是重要的電工材料電線芯線用金屬來做,因為金屬是導體,容易導電;電線芯線外面包上一層橡膠或塑料,因為它們是絕緣體,能夠防止觸電讓我們自己動手試一下:實驗檢驗:導體、絕緣體之間并沒有絕對的界限,而且在一般情況下不容易導電的物體,當條件改變時就可以導電.實驗器材:取一只廢舊的白熾燈泡,小心地敲擊燈泡的玻璃外殼,留下里面的玻璃柱和兩根銅絲。并且像圖5.16那樣把兩根銅絲接入電路.開始時電路中的燈泡不亮,因為兩根銅絲與玻璃柱相連,而玻璃是不導電的絕緣體.小明拿一只酒精燈,給玻璃柱加熱。過了一會,燈泡亮了.實驗裝置:圖5.16絕緣體變成導體的情況還有:在高電壓下,原來絕緣的

11、空氣、橡膠、塑料、干木材等都會變成導體.對于水這種常見的物質,很多同學會把它歸類為導體,實際上,純凈的水是絕緣體,但是,水中如果摻有雜質后也能導電,常見的自來水里面就含有雜質,所以是能導電的.有一年暴風雨后,某學校院中低洼處積滿了水,恰好一高壓線被刮斷,落入水中,很多同學不懂得科學道理,去水中玩耍,不幸觸電身亡。這就是由于雨水落地后變成了導體的緣故。所以我們是要警惕.干燥的空氣是絕緣體,而夏天打雷閃電時兩塊云層之間的空氣就不再是絕緣體,而是導體了.教材中提到發光二極管,是一種既有單向導電性,又有發光功能的電子元件.生活中利用發光二極管的實例很多,電視機和收錄機上的指示燈、城市街道上的紅綠燈、火

12、車站上的布告牌、廣場上的大屏幕電視,都有用到發光二極管的.讓我們關注下列問題:例題: 在通常情況下,下列物質中屬于導體的是:( ) A.塑料B.玻璃C.食鹽水D.生石灰分析:本題考查判斷物體是導體還是絕緣體,固體中金屬都是導體,非金屬中除人體、大地、碳外,一般都是絕緣體,液體中含酸、堿、鹽的水溶液都是導體,氣體一般情況下都是絕緣體. 解:C. 注意:看某種物質是否是導體,要明確此物質內部是否有大量的能夠自由移動的電荷(自由電子、帶電粒子等)。如果有則是導體,如果沒有則為絕緣體.讓我們自己試著解答有關問題:1、讀一讀,應選哪一項 ( )(1)下列各組中,都是絕緣體的是A.陶瓷、玻璃、油 B.塑料

13、、人體、醋C.干木頭、大地、鐵 D.鉛筆芯、玻璃、橡膠、金屬( )(2)下列選項中都是導體的是A.橡皮和鉛筆芯B.人體和大地C.塑料尺和鋼尺D.陶瓷和鹽水 ( )(3)小冬家的家庭電路中常用的“閘刀開關”的各組材料中全部屬于導體的是A. 柄、進線座外閘刀B. 保險絲C膠木蓋、出線座D陶瓷底座、閘刀2、想一想,應該填什么(1) 在小麗給出的物質中:人體、石墨、食鹽水、瀝青、水、電木.請你幫助她分辨一下: 是導體, 是絕緣體.(2) 的物體叫做導體, 的物體叫做絕緣體,金屬導體中靠 導電. 電路及電路符號讓我們來閱讀下面的資料:在前面圖5.11所示的實驗中,已經連成一個最簡單的電路.一般的電路,都

14、要比它復雜.但是,不論簡單還是復雜,組成電路總離不開電源、用電器、開關和導線.所謂電路,就是把電源、用電器、開關用導線連接起來組成的電流的路徑首先必須有電源.沒有電源,電路中不會有持續電流,這在前面已經講過了,用導線把用電器與電源連接起來,用電器就能工作。但是,電燈不能總是亮著,電鈴不能一直響著,為了能夠控制用電器的工作,電路還要安裝開關.圖5.17是幾種常用的開關.合上開關,電路接通,電路中就有了電流接通的電路叫做通路(圖5.18甲)如果電路中某處斷開了,例如打開開關,電路中就沒有電流了斷開的電路叫做開路(圖5.18乙)直接把導線接在電源上,電路中會有很大的電流,可能把電源燒壞,這是不允許的

15、這種情況叫做短路(圖5.18丙). 圖5.17圖5.18圖5.19 圖5.19的上圖是一種門鈴的電路.電鈴裝在室內,電源裝在地板下面,門鈴開關裝在門外,這個電路中各個元件是怎樣連接的,初學者往往不容易一眼就看出來.可是,如果用符號把電路連接情況表示出來,如圖5.19的下圖,那么,即使是初學者,也易于認識電路中的各個元件是如何連接的.用符號表示電路連接的圖,叫做電路圖。電路圖中用統一規定的符號來代表電路中的各種元件(圖5.110).電路圖可以方便地畫出,而且使人們比較容易地看清電路中各個元件的連接情況,在電學以及有關技術資料中使用很廣泛我們應該學會看電路圖,過要學會根據電路圖來實際連接電路.讓我

16、們關注下列問題:例題1:如圖5.111所示的電路中,完整無誤的是:( )圖5.111 分析:此題考查我們對電路組成的認識,最基本的電路應由電源、用電器、開關和導線組成圖A中缺少開關,圖B中缺少電源,圖D中缺用電器. 解:C 注意:最基本的電路組成的各個元件,缺一不可. 例題2:如圖5.112所示,用導線將這些電路元件連接起來組成電路,并畫出電路圖圖5.113圖5.112 分析:畫實物連接時可順著“正極用電器負極”的電流方向,從電源的正極開始經過開關、小燈泡,回到電源的負極也可從電源的負極送著電流方向畫,導線可用曲線形象表示實物連接畫電路圖時,元件位置安排要適當,分布要均勻,元件符號不要畫在拐角

17、處整個電路圖有棱有角,而且導線要橫平豎直并且電路圖和對應實物圖順序應一致 解:如圖5.113所示注意:此題反映同學們的畫圖和連圖能力,注意電路的完整性,電路圖規范,實物圖和對應的電路反映出各元件的連接情況要一致例題3:指出各圖5.114中的錯誤.圖5.114分析:判斷電路的正確與否:(1)檢查電路。是否缺少組成電路的元件;(2)檢查電路是否按規定符號和要求畫;(3)檢查閉合開關前后是否有電源被短路;(4)檢查開關閉合后用電器能否形成電流的回路.解:圖(a)中的錯誤是沒有電源.圖(b)中的錯誤是沒有開關.圖(c)中的錯誤是三盞燈不能形成電流的回路.圖(d)中的錯誤是S閉合后會把電源短路.讓我們自

18、己試著解答有關問題:1、讀一讀,應選哪一項( )(1) 在下圖5.115所示的電路中,正確的是圖5.115 ( )(2)在如圖5.116所示的電路中,當開關S閉合時,燈L1、L2均不亮。某同學用一根導線去查找電路的故障,他將導線先并接在燈L1兩端時發現燈L2亮,燈 L1不亮,然后并接在L2兩端時發現兩燈均不亮,由此可以判斷圖5.116 A燈 L1斷路B燈L2斷路C燈L1短路D燈L2短路2、想一想,應該填什么(1)能夠提供 的裝置叫做電源.常見的電池有 和 .常見的電源有 和 兩種.常用干電池的外殼(鋅皮)是電池的 極,它的銅帽(接碳棒)是電池的 極.(2)把 、 、 用導線連接起來組成的電流的

19、會聚,叫做電路.(3)連接電路時,在任何情況下都不能將電源的 直接連在一起.否則會燒壞電源.(4)畫出電池、開關、電燈、電鈴和交叉相接的導線五個電路元件符號:_、_、_、_、_.(5)在連接電路時,開關應該是 的;電路連好,檢查無誤后才能閉合開關.(6)電池和發電機等在電路中是提供 的裝置,它們是 .而像電燈和電風扇等在電路中是消耗 的裝置,它們是 , 能夠控制電路的通與斷.(7)電流只能從它的一端流向另一端,不能反向流動的電子元件叫做 ,電流流過電視機、收錄機等許多家用電器上的指示燈時,指示燈會發光,這種指示燈是 .3、看一看,是對還是錯( )(1)只有電池才是電源. ( )(2)電燈和電風

20、扇是提供電能的裝置. ( )(3)發電機是提供電能的裝置. 4、想一想,應該如何答(1)舉例說明,什么是通路、開路、短路. 5、動動手,畫一畫(1)請你根據如圖5.1-17所示的電路圖連接電路.(注意:用筆代導線連接電路時,導線不得交叉.)并在完成的實物圖中標注電路中電流的方向. 圖5.1-17 圖5.1-18(2)請你在方框中,畫出電路圖來. 圖5.1-19(3)如圖所示,找出下列電路連接圖中的錯誤與不足讓我們把剛才學習的內容總結一下1、 剛才所學的知識可以列出如下的知識樹: 形成原因 電流方向電流和電路 導體和絕緣體 組成及各元件的作用電路 通路 工作情況 開路短路2、我們可以總結方法:(

21、1)在表示電路符號時時,我們運用了模型法.(2)我們運用比較法比較電路中各部分元件的作用.(3)在研究電流和電路時,采用“轉換法”和“類比法”等來認識、感受電流.讓我們自己檢查一下學習的情況一、小雁在學習完本節內容后,對電路部分進行了知識歸納請你替它他將表格不完整的部分填好:電路各部分名稱分類作用電路符號備注電源電池將其他形式能量轉化為電能Power supply發電機用電器電燈Bell電動機導線開關二、應用聯想題: “電飯鍋"是我們常見的家用電器,請你在它身上找出兩個應用物理知識的地方.地方一: 物理知識一: 地方二: 物理知識二: 三、問題解決題:小明現在手里有一個工藝品,他學習

22、了第一節的內容之后,想判斷一下它是導體還是絕緣體材料制成,但從外觀上他無法判斷,你能幫他想個辦法解決這一問題嗎?說出你的設計過程.四、設計制作題:1、現在給你一杯水、一把小鋼尺、碳棒、一個小燈泡、若干導線、電池組、一個開關、一個酒精燈、一盒火柴.你能利用它們設計出幾個物理實驗嗎?請寫出其中兩個.要求:說明實驗做法、出現的現象以及說明的物理問題.實驗一物理問題一:實驗二:物理問題二:2、小制作:簡單的開關我們來制造一個開關,并用它來接通和斷開電流。這個開關的工作原理和你們家里電煤開關的工作原理是一樣的.(1)檢驗這個電路,保證它能夠很好地工作.(2)把一枚回形針固定在一個圖針的周圍.請一個大人來

23、弄彎它.使它不會碰到另外一個圖釘.(3)這個回形針,就是你的開關。壓住它,電燈泡就亮了.一松開,電燈泡就滅了. 在日常生活中,我們要注意發現.注意自身動手能力的培養.看看身邊還有哪些材料可以用來電學實驗?現在,讓我們用所學的知識盡情發揮自己的才能吧!閱讀探究:從魚生電到電流的發現從很早時候起,人們已經知道幾種水生動物有引起電擊的能力.當萊頓瓶發明以后,人們就開始考慮萊頓瓶的放電和這些水生動物的電擊是否有什么類似性或內在聯系。18世紀中葉,有一條英國船上的人們帶了幾條具有電擊能力的魚回倫敦,于是生物學家、生理學家對它們進行研究。結果發現,只有當你用雙手同時去接觸魚的頭部和下部時,才會受到電擊,人

24、們稱這種魚為電妖魚或電鰻.后來又證明這種魚能用來給萊頓瓶充電.這時,人們才相信這種電擊也是一種放電現象.魚生電的現象,引起了意大利生物學家伽伐尼的極大興趣和注意,因為他當時正在研究青蛙腿的肌肉收縮現象。有一次,他偶然發現,用銅鉤子掛在他家陽臺鐵欄桿上的幾只蛙腿,碰到欄桿的鐵條時,突然會跳起來,仿佛活的一樣。為此,伽伐尼加強了控制條件,于1786年9月20日又做了一個實驗:用一把叉子去碰蛙腿的神經和肌肉,每碰一次,蛙腿都立即收縮一次。此時,伽伐尼相信,這個現象與電鰻的電擊是類似的.進一步的實驗,使他感到神經中有電源存在.1792年,伽伐尼又簡單地應用兩種不同金屬組成的環和蛙腿接觸,蛙腿也引起痙攣

25、.這便是第一個伽伐尼電池.伏打,是一位實驗物理學家,對電學的發展做出了貢獻,主要是研究金屬接觸起電的問題.1792年,伏打接受了伽伐尼的觀點,但是長時期的一系列的實驗,他漸漸感到,蛙腿的收縮只具有次要的意義.1796年,他放棄了伽伐尼的觀點,并且很快地證明,引起蛙腿收縮的電流,純粹是一種無機現象,把兩種金屬線焊接起來成為一根導線,并將其兩端浸入鹽水時,總能觀察到這種電流.由此,伏打得出結論,金屬是真正的電流的激發者,而神經是被動的。這就是伏打提出的接觸電的觀點.為了紀念他的朋友,伏打還是把這種電流稱為伽伐尼電流.在上述工作的基礎上,伏打還用了大量銅圓片和鐵或鍍鋅的圓片交替放置,中間再用一層層浸

26、過鹽水的紙片或布片隔開,制成了一種后人稱之為“伏打電堆”的裝置,用其產生電流.這種電堆是我們今天用于照明和許多其他設備上的現代電池的雛形.它的優點和效果是這些電池無法與之相比的,因為它不必像這些電池那樣要靠外界的電來預先充電,只要我們一碰它,它就能發出電擊,而不管碰它的次數是多么頻繁.伏打的研究工作,引起了科學界的一場辯論。生物學家、解剖學家支持伽伐尼的觀點,認為是動物電、生物電,物理學家、化學家支持伏打的觀點,認為是金屬接觸電.這場國際性爭論持續了很長一段時間,直到20世紀現代化學理論產生后,才最終解決了這個爭論問題.1801年,拿破侖請伏打到巴黎,在學會上表演他的電堆實驗,并授于他金質獎章

27、.電流的發現、產生電流的實驗裝置的研究成功,使電學的發展進入了一個新階段.后人為紀念伏打的這一貢獻,除了用“伏打電堆”這一專門名詞外,還用“伏特”作為電勢的單位。電流的發現為研究電和磁之間的聯系提供了條件,也為化學研究開辟了新領域.閱讀文章,回答下列問題:1、你認為“伏打電堆”產生的電流是生物電、動物電還是金屬接觸電?2、你在閱讀中發現“伏打電堆”的主要優勢是什么?3、讀完文章后,你能從伏打身上學到些什么?我們還想了解更多檸檬電鐘1980年1月7日,一家外國報紙登載了一條引人注目的消息:英國倫敦鐘表修理匠東安尼·阿希爾先生做了一只新穎別致的電鐘.電鐘本身沒有什么特殊的地方,引人注目的

28、是帶動電鐘的動力,晝夜不停地運轉了5個月之久的動力,竟是一只由檸檬做成的電池.檸檬,這是水果呀!它怎么能發電呢?阿希爾先生自豪地回答:“能。盡管那只檸檬的表皮都已經干皺了,只要檸檬里還有汁,它就能發出電來.”這則消息引起了科學家的極大關注。一只小小的檸檬竟能持續發電達5個月之久。目前有哪一種電池能夠具備這樣既便宜又實用的優點呢?光是這一點,就夠叫科學家們興奮的了,更何況,水果發電,既不污染空氣,又不污染環境.它是多么理想的能源啊!倫敦市蓄電池實驗室的廠家人員立刻擁到市場上去,采購檸檬、柑桔和葡萄等各種各樣的水果,實驗室成了水果店.穿著白衣服的發電專家們圍著一堆堆的水果忙碌著.他們按照阿希爾先生

29、的辦法,細心地把一塊鋅片和一塊銅片插到檸檬里面,然后接上導線,成功了!檸檬電池果然帶動電鐘的電動機旋轉起來.應用柑桔做電源的電動時鐘也走動起來了.水果汁能夠發電,這并不是什么新的發現,人們早已知道這里面的秘密:將鋅片和銅片插到稀硫酸或其他酸的溶液里,就能做成一個簡單的化學電池.檸檬電池之所以能夠發電,它的道理和化學電池發電的道理一樣,檸檬汁就好比是化學電池中一種帶酸的液體罷了.不過,阿希爾發明的絕妙之處不在這一點.普通的化學電池只要參加化學反應的稀硫酸用完,電流就中止。而檸檬電池卻是有生命的植物制作的,在它完全干癟之前,由于植物細胞仍舊具有新陳代謝能力,能不斷地和空氣、陽光作用,能不斷產生新的

30、檸檬汁進行補充.盡管阿希爾先生不是一位科學家,他卻解決了一個能源自動補充的難題,使科學家們贊嘆不已.阿希爾先生對自己的發明也感到十分興奮.他說:“如果一只檸檬就能使小馬達一個月接一個月地轉動,想想看,要是用一口袋的檸檬去發電,該能得到多大的動力啊.”從此,這位50多歲的老人整天和各種水果打交道,以至使他的老伴認為他大概“瘋”了,其實他是在尋找更多的“活”電池.我的更多的想法1. 我最得意的地方:2. 我想到了這樣一個點子可以改進“區別導體和絕緣體”的實驗:3. 我利用電路的知識做了這樣一個小制作:專題二 串聯電路和并聯電路 有一個燈壞了,其它的燈就全都不亮了,這樣的電路,就像糖球串起來一樣,我

31、們把這樣的電路叫做串聯電路;馬路上的路燈有一個燈壞了,其它的燈還都亮著,像這樣的電路,叫做并聯電路。學習探究本專題后你應該做到的1、知識與技能方面:理解簡單的串聯電路和并聯電路,會看、會畫簡單的電路圖.2、過程與方法方面:通過探究,用實驗的方法了解串、并聯電路的區別.3、情感、態度與價值觀方面:能說出生活、生產中采用簡單串聯或并聯電路的實例,發展觀察能力.認識科學技術對于社會發展和人類生活的影響.下面,讓我們這樣來學習本章知識串聯和并聯讓我們來閱讀下面的資料:串聯按圖5.2-1那樣,、把兩只小燈泡,順次連接在電路里,一只燈泡亮時另一只也亮。像這樣把元件逐個順次連接起來,就組成了串聯電路。在串聯

32、電路中通過一個元件的電流同時也通過另一個.+ _圖5.2-1讓我們自己動手試一下:L1L2S圖5.2-21、按照圖5.2-2組成串聯電路連接電路前,先要畫好電路圖。電路的連接要按照一定的順序進行:可以從電池的正極開始,依次連接燈L1、燈L2、開關S,最后連到電池負極.也可以從電池負極開始,依次連接S 、L2、L1,最后連到電池正極、注意連接過程中.開關應該是斷開的. 2、經檢查電路連接無誤后、閉合和斷開開關,觀察開關控制兩只燈泡的情況. 3、把開關S改接到L1和L2之間,閉合和斷開開關,觀察開關控制兩只燈泡的情況 4、把開關S改接到L2和電池負極之間,閉合和斷開開關,觀察開關控制兩只燈泡的情況

33、. 5、把一只燈泡和一個電鈴串聯在電路中再做一次6、根據上面的實驗回答:在串聯電路里,開關可以控制所有用電器,還是只控制其中某個用電器?開關的位置改變了,它的控制作用是否也改變? 答:開關控制所有用電器;開關的位置改變了,它的控制作用沒有改變. +_圖5.2-3BA 并聯要求兩只燈泡可以各自開和關,互不影響,可以按圖5.2-3那樣,把兩只燈泡并列地接在電路中,并各自安裝一個開關。像這樣把元件并列地連接起來,就組成了并聯電路在并聯電路中,干路的電流在分支處分成兩部分,一部分流過第一條支路中的元件,另一部分流過第二條支路中的元件電流從電源的正極出發,到節點A分成兩條路,電流分別流經兩路在節點B匯合

34、,一起流回電源的負極.這很像水流,有干流和支流之分.仿照水流的特點,我們把:電源的正極到節點A和節點B到電源的負極這兩部分叫干路.節點A和節點B之間的這兩條路叫支路.讓我們自己動手試一下:L1L2 S2S1S圖5.2-41、按照圖5.2-4組成并聯電路 2、經檢查電路連接無誤后,把三個開關全部閉合 3、斷開、閉合干路中的開關S,觀察它控制燈泡的情況 4、閉合開關S后,斷開、閉合支路中的開關S1,觀察它控制電路的情況5、閉合開關S后,斷開、閉合支路中的開關S2,觀察它控制電路的情況.6、根據上面的實驗回答:在并聯電路里,干路開關和支路開關的控制作用各是什么?答:S、S1、S2三個開關都閉合時,燈

35、泡L1和L2都發光.閉合開關S后,斷開、閉合支路中的開關S1,發現開關S1控制燈泡L1,燈泡L2不受影響.閉合開關S后,斷開、閉合支路中的開關S2,發現開關S2控制燈泡L2,燈泡L1不受影響.從實驗中我們可以得到:干路開關控制整個電路,是總開關.支路開關只能控制它所在的支路,不影響其它支路. 串聯電路和并聯電路是最基本的電路,它們的實際應用非常普遍市場上出售的一種裝飾用小彩燈,經常被用來裝飾店堂、居室,烘托歡樂的氣氛,其中的幾十只彩色小燈泡就是串聯的. 每當國慶節的夜晚,首都北京的天安門以及高大建筑物,都要用成千只燈泡裝點起來,點亮的燈泡映出建筑物的輪廓,顯得美麗、壯觀這些燈泡是并聯的.像家里

36、使用的電燈、電風扇、電冰箱、電視機等用電器都是并聯在電路中的.有了串聯電路和并聯電路的知識,你就可以根據實際需要來連接電路了如果要使幾個用電器總是同時工作(只要有一個開路,其他的就停止工作),可以把它們串聯在電路中.如果要求幾個用電器可以分別控制,就應該把它們并聯在電路中,并且分別裝上開關.讓我們關注下列問題:例題1:判斷如圖5.2-5所示兩個電路燈泡的連接情況L1L2L2L1圖5.2-5分析:用電器的連接情況可根據電流路徑加以判斷如果電流依次通過各用電器無分支,則電路為串聯電路電流分別通過不同的用電器,有分支,則電路為并聯電路;用電器的連接情況還可根據用電器的工作情況加以判斷一個用電器不工作

37、,其他用電器也不工作,則電路為串聯電路如果一個用電器不工作,其他用電器正常工作,則電路為并聯電路. 解(甲)圖是串聯的,(乙)圖是并聯的例題2:如圖5.2-6所示,當S1,S2斷開時,能亮的燈是_,它們是_聯的.當S1,S2閉合時,能亮的燈是_,它們是_聯的。當S1閉合、S2斷開時,能亮的燈是_.圖5.2-6分析:當S1、S2斷開時,電流從正極流出經過L1再經過L3流回負極,因此L1、L3亮,是串聯的.當S1、S2閉合時,L1被短路,電流從正極流出經過S1后分為兩路,分別經過L2和L3,再合為一路流回負極,因此L2、L3亮,是并聯的.當S1閉合、S2斷開時,L1被短路,L2是開路,因此只有L3

38、亮.L1L2圖 5.27S3S2S1答案:L1,L3,串;L2,L3,并;L3.例題3:如圖 5.27所示:(l)S1 、S3斷開,S2閉合,L1 、L2組成 電路;(2)S2斷開,S1、 S3閉合,L1 L2組成 電路;(3)S3閉合, S1、S2斷開時,L1 ,L2 .(填“發光”或“不發光”)(4)S1、S2閉合,S3斷開,L1 ,L2 .(填“發光”或“不發光”) (5)S1、S2 、S3均閉合時,會發生什么現象? 分析:通過電流路徑可以判斷(l)S1、S3斷開,S2閉合電流經電源正極-L1 、L2-負極電流有一條路徑,L1 、L2串聯(2)S1、S3閉合,S2斷開,電流從電源正極出發

39、。在A點出現分支,分別經過L1 、L2,匯合在B點最后回到電源負極電流出現分支,所以L1 、L2并聯(3)S3閉合,S1、S2斷開時,電流經電源正極L1(S1)負極,所以L1閉合發光,L2開路不發光。(4)S1、S2閉合,S3斷開電流經電源正極一(S1)-L2負極,此時,L2發光,L1短路不發光。(5)S1、S2 、S3均閉合時,電流經電源正極一導線負極,發生電路短路現象,電路中電流過大,易損壞電源,所以是不允許的. 解:(l)串聯;(2)并聯;(3)L1發光,L2不發光;(4)L1不發光,L2發光;(5)短路現象. 例題4:如圖5.2-8所示電路,S閉合時,燈L1 、L2均不亮,小芳用一根導

40、線去檢查電路故障,她將導線先接在L1兩端,發現燈L2亮,燈L1不亮,然后并接到L2兩端時,發現兩燈均不亮,由此可以推斷:( )L1L2圖5.2-8 A、燈L1斷路 B、燈L2斷路 C、燈L1短路 D、燈L2短路 分析:燈L1 、L2串聯用導線檢查故障,應將導線與燈并聯當L1與導線并聯時,電流從電源正極流出,經導線S燈L2回到負極,燈L2亮,說明燈L2完好,當L2與導線并聯時,電流從電源正極流出經導線S燈L1回到電源負極,此時L1不亮,由此說明L1有毛病,如果短路,L2照常亮,L1不亮,與題意不符,所以L1應斷路 解:A讓我們自己試著解答有關問題:1、想一想,應該填什么如圖5.29(甲)所示,兩

41、個小燈泡首尾相連接到電路中,我們稱之為 .可以看到:在這種電路中,電流的路徑只有 條.如果L1燈絲斷了,那么L2 (填“能”,“不能”)發光.因此在串聯電路中,用電器之間相互 .在電路中接一個開關,它可以控制 (填“L1”,“L2”)的工作狀態.如圖5.29(乙)所示,兩個小燈泡并列相連接到電路中,我們稱之為 .可以看到:在所示電路中,電流的路徑有 條。如果L1燈絲斷了,那么L2 (填“能”,“不能”)發光。因此在并聯電路中,用電器之間相互 .L1L2L2L1圖5.2-9甲乙2、讀一讀,應選哪一項( )(1)下列用電器在使用時,屬于串聯的是A、馬路的路燈 B、裝飾用的幾十只彩色小燈泡C、家里的

42、電冰箱,電風扇和電燈 D、教室里電燈( )(2).某電路中有一個開關和兩盞電燈,燈泡正在發光,下列說法正確的是A若斷開開關,兩燈都不亮,則兩燈一定是串聯的B若斷開開關,兩燈都不亮,則兩燈一定是并聯的C若斷開開關,只有一燈亮,則兩燈一定是串聯的D若斷開開關,只有一燈亮,則兩燈一定是并聯的( ) (3)小明在家做了一個實驗,他用一個開關同時控制了兩個小燈泡,閉合開關燈泡全亮,斷開開關燈泡全不亮,那么小明把這兩個燈泡: A一定串聯B一定并聯 C可能串聯,也可能并聯D串、并聯都不是串并聯電路圖和實物圖的畫法讓我們來閱讀下面的資料:根據電路圖畫實物圖()畫出下面串聯電路的電路圖說明:對串聯電路,可先畫電

43、源符號,然后從電源“”極出發,按照先后順序畫出各個元件,最后回到電源負極。注意:畫電路圖應嚴格遵循如下幾點: 必須用電路符號表示元件,不能用實物圖形 整個電路圖要畫成方框圖 按照實物圖元件擺放順序畫電路圖 養成隨時將各電路元件用字母表示的好習慣一般來說,電燈用L,開關用S表示如上圖所示,電路圖有很多錯誤:A電池畫成了實物;B兩個虛線圈內的導線沒有連接好;C電燈左邊沒用直線()畫出下面并聯電路的電路圖并聯電路問題較為復雜,但要正確畫出也并非很困難由于串聯與并聯、支路與干路的區別和分界點都是節點,因此只要抓住兩個節點,就可以總結出一種很有效的方法,可稱為“節點法”.用這種方法解題步驟如下: 在實物

44、圖中將各元件用字母標好,并找到兩節點,分別用字母、表示.找到節點、,則馬上把干路、支路區分開來. 畫出干路,并標出、點.如圖所示: 畫出兩條支路:A、對照實物圖,按照從點到點的元件順序畫出第一條支路.B、用同樣的辦法畫出第二條支路.以上各步驟隨時將畫出的元件用字母表示。上圖就是本題答案.說明:從上題中我們找到“節點法”畫出電路圖的一般步驟: 在實物圖中找出節點. 畫干路 畫支路:按照從到的順序,一條一條畫.讓我們關注以下問題:例題:如圖所示的三個電路圖,哪是串聯電路?哪是并聯電路? 分析:判斷電路是串聯的還是并聯的,最好的辦法是從圖中電源的正極出發,用鉛筆輕輕地沿電流的路徑“走”上一圈,回到電

45、源的負極.在這一圈中,如果一直沒有“分岔”,即出現支路,各支路電流匯合反又流回負極,這是并聯電路.因此,關鍵的一步是先找到電源,無論圖中的電源在何處,都要從電源的正極出發,“走”一圈,結論就出來了.答案:圖(1)為串聯電路,圖(2)和(3)為并聯電路.注意:判斷電路的串聯或并聯,切不可憑表面印象,“想當然”。如果從表面上看,認為圖(1)是并聯電路;或把圖(3)看成是串聯電路,那就錯了!因此,“電流法”是識別電路和檢查電路連接情況的重要手段,要認真掌握.讓我們自己試著解答有關問題:1、 動動手,畫一畫 (1)根據實物圖畫電路圖(2)根據電路圖連接實物讓我們把剛才學習的內容總結一下1.剛才所學的知

46、識可以列出如下的知識樹: 特點 串聯電路 應用電路 并聯電路 特點 應用讓我們自己檢查一下學習的情況1、看一看,是對還是錯( )(1)馬路上的路燈看上去是排成一串串的,所以它們的連接方法是串聯. ( )(2)兩個燈泡接入電路,只要有一個燈泡不發光,則另一個燈泡也一定不發光.( )(3)在并聯電路的干路上接一開關就能控制所有支路上用電器的工作情況. ( )(4)小彩色燈泡接成一串,通電后發光,取出一只燈泡其余均同時熄滅,這些燈泡是串聯的. 2、讀一讀,應選哪一項( )家中的電燈、插座、電視機、電冰箱、洗衣機之間的連接方法A都是串聯的 B有并聯,也有串聯的 C都是并聯的3、想一想,應該填什么(1)

47、 從上圖可知:燈泡L1和L2是_聯.閉合開關,燈泡L1_,燈泡L2_(選填“發光”、“不發光”).燈泡L1的燈絲斷了,閉合開關,燈泡L2_(選填“發光”、“不發光”).(2)從上圖可知:燈泡L1和L2是_聯.開關S1控制_,開關S2控制_,開關S3控制_.當開關S1、S2、S3都閉合時,L1燈泡的燈絲斷了,燈泡L1_,燈泡L2_(選填“發光”、“不發光”).(3)小雁在學習完本節內容后,對串、并聯電路部分進行了知識歸納請你自己動手探究替她將表格不完整的部分填好:電路連接特點電流路徑用電器之間關系開關作用串聯電路只有一條并聯電路4、畫一畫,應怎樣畫才對(1)請在黑箱中畫出一個開關同時控制兩盞燈同

48、時亮或同時滅的可能的畫法(2)根據文字敘述要求設計電路:給你兩盞燈、兩個開關、一個電池組、若干導線。要求:開關都閉則兩盞燈都亮;只閉合S2,則只有L2亮;只閉合S1,則L1 L2都不亮.現在,讓我們用所學的知識盡情發揮自己的才能吧!在樓梯(或樓道)中間安裝的電燈.需要在樓梯的上、下兩頭都能控制它(圖5.2-20甲):當上樓梯時,能用下面的開關S1開燈,人上了樓梯以后,能用上面的開關S2關燈;當下樓梯時,能用S2開燈,用S1關燈.圖5.220乙是用兩個單刀雙擲開關控制一盞燈的電路圖。單刀雙擲開關的擲刀可以繞軸1轉動,或者跟觸頭2接觸或者跟觸頭3接觸分析一下S1、S2中的任何一個都能開燈、關燈的道

49、理按照圖5.2一20乙所示的電路圖,在木板上用電池、小燈泡、兩個單刀雙擲開關組成電路,并且試驗這個電路中的兩個開關是不是都能開燈、關燈如果沒有單刀雙擲開關,可以采取代替的辦法,例如在木板上按三個圖丁分別代替軸1和觸頭2、3,用一段銅線代替擲刀,接在1、2間,或者接在1、3間.接電源S2S1甲 乙 1 S2 2 3 S1 1 2 3圖5.2-20請你用學校的實驗器材,試一試,體會一下其中的奧妙.我們還想了解更多科學世界生物電1958年,美國紐約州有一位名叫貝克的醫生,他把蠑螈的一條腿切除后,看到傷口周圍的肌肉在微微地顫抖.他用一個靈敏度很高的電流計來測量,發現傷口周圍有電流!隨著電流的作用,蠑螈的斷肢就開始再生:起初電流較強,再生速度也較快,后來電流逐漸減小,等到腿完全長好,電流也就消失了.貝克又用青蛙等動物作實驗.這些動物雖然沒有斷肢再生的本領.可

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