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电流和电路

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我们在上一节一起学习了大自然界的两种电荷,电荷的运动会形成类似水流的电流。请看王尚老师的视频解析:

王尚老师录制了11段教学视频,供同学们免费学习

电流、电路的视频

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电流和电路

我们首先来通过小灯泡发光的控制实验,来分析小灯泡发光需满足的条件,并对电流、电路的概念进行描述。

电学实验:小灯泡发光与电流

如下图所示的电路中,为何开关(也叫电键)闭合之后,小灯泡会持续发光呢?

实际上,是有电荷不断的流过小灯泡。这种流动,就像是水流一样,只不过电荷太小了,我们用肉眼观察不出来。

家里的水龙头打开了,就会有水源源不断的流动。

当实验中的开关闭合之后,就像是我们水龙头打开一样,产生了类似于源源不断水流的电荷的移动。

只有这些电荷移动,才会让灯泡发光。类似水流一样,我们对电流进行了下述的定义。

 水循环-电流

电子的定向移动

上述实验结果表明,要想让小灯泡亮、电动机转,整个电荷运动的路径必须闭合,即形成回路。

回路中必须有电池,小灯泡才能持续发光。没有电池作用时,金属导线内电子的运动方向是杂乱无章的,电池对电子起到了推力的作用,迫使电荷做定向移动。

电流的概念

平时金属内自由电子运动的方向杂乱无章,但是接上电池之后,它们就受到了推动力,就会做定向移动,电荷的定向移动形成电流。

我们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

按照这个规定,当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时,在电源外部,电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极的。

电路的构成

物理学中将电池这类提供电能的装置叫做电源,将灯泡、电动机、蜂鸣器等这类消耗电能的装置叫做用电器

电源、用电器,再加上导线,往往还有开关,组成了电流可以流过的路径——电路。

只有在电路闭合时,即开关闭合时,电路中才有电流。

电池能够维持小灯泡中的电流,所以电池是一种常见的电源。

发电机也是一种常见的电源,家庭电路中的电流就是靠远方电厂中的发电机来维持的。

电学元件图形符号

常用电学元件的图形符号如下图所示:

电路图

同学们都学过地理上的地图,道路、森林等可以通过简单的符号来清晰的进行表述。类似的,我们电学的学习也有电路图。

人们规定了如上图所示的符号,来表示不同的电路元件。用符号表示电路连接的图,叫做电路图(简单电路图)。

电路图是对实际电路的有效抽象。有了元件的图形符号,我们就可以用它来方便地替代实物电路图(实物图)。

与电路图对应的是,本文第一幅图为电路的实物图。显然,电路图更加简练,画起来也更容易。

通路、断路与短路

水龙头的水,不打开开关是不会流出水的,是一种“断路”的状态。与之类似地,我们规定了电路图中的三大状态:通路、断路与短路。

1.我们把正常接通的电路,即用电器能正常工作(如灯泡正常发光)的电路状态叫做通路。

2.电路中某处被切断,比如开关打开了,或某处没有接好等,电路中不会有电流流过的状态叫做断路。

3.用导线,直接将电源的正负极连接起来的状态叫做电源短路,简称短路。电源短路时导线有很大的电流流过,很可能把电源烧毁,这种情况是不允许的。

4.电路短路,除了电源短路外,还有一种情况,就是用电器短路。如下图所示,某用电器的两端直接被导线连通,则用电器无电流通过,不能正常工作,这种情况叫做用电器短路;这种电路接法叫做用电器短接。

关于用电器短路,请同学们看王尚老师生动的视频讲解。

 

《电流和电路》基础知识巩固题

1、电流的三种效应:       ,如              等;       ,如              等,       ,如              等。

2、电流定义:       。物理意义:电流表示      。把       定向移动的方向规定为电流的方向。

3、电路是由                            组成。电路中要得到电流必须满足两个条件,一是       ;二是       

4、通路定义:       ;短路定义:       ;断路定义:       

5、电路图定义:       

6、在电路中电流的方向是沿着“电源正极→用电器→电源负极”,则电流在流动过程中       。(填越来越强、越来越弱或不变)

7、电路中提供电能的是       ,消耗电能的是       ,输送电能的是       ,控制电能输送的是       

8、关于电流方向说法正确的是       

A、带电微粒运动的方向就是电流方向

B、金属中自由电子移动的方向就是电流方向

C、负电荷定向移动的方向与规定的电流方向相反

D、科学上规定的正电荷的运动方向就是电流的方向

9、使用电流的时候,不允许用导线直接把电池的两极连接起来,这是因为       

A、这样连接电路中没有电流

B、这样连接电路中电流太小,用电器无法工作

C、这样有触电的危险

D、这样连接会使电路中产生很大的电流,损坏电池

10、电路中的电流既看不见,又摸不着, 但它的许多特点与水流、车流相似,人们在研究电流的特点时,多用水流来类比,这种科学的思维方法叫       

《电流和电路》基础知识巩固题答案

1、热效应   白炽灯   电饭锅   磁效应   电铃   电话   化学效应   电解   电镀

2、电荷的定向移动形成电流   电流的大小或强弱   正电荷

3、电源   用电器   导线   开关   电路是闭合的   电路中必须有电源

4、用电器能够工作的电路   直接用导线将电源的正、负极连接起来的电路   电路中某处被切断,电路中不会有电流通过的电路

5、用符号替代实物来表示电路连接的图

6、不变

7、电源   用电器   导线   开关

8、C

9、D

10、类比法

 

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