届中考九年级物理基础知识手册第十五章电流和电路.docx
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届中考九年级物理基础知识手册第十五章电流和电路
第十五章电流和电路
知识网络构建
高频考点透析
序号
考点
考频
1
电荷间的相互作用
★★
2
原子内部的结构
★
3
导体和绝缘体
★
4
电路图的画法
★★★
5
串、并联电路的特点
★★★
6
电流表的使用
★★★
7
串、并联电路中电流的特点
★★★
第一讲电荷、电流和电路
知识能力解读
(一)摩擦起电的定义和条件
1.摩擦起电:
用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。
2.摩擦起电的条件:
一是相互摩擦的物体由不同种物质构成;二是这两个物体要与外界绝缘。
(二)两种电荷
1.正电荷:
用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。
常用符号“+”来表示。
质子和正离子所带的电荷为正电荷。
2.负电荷:
用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
常用符号“-”来表示。
电子和负离子所带的电荷为负电荷。
3.电荷间的相互作用规律:
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,如图所示。
(三)电荷量
1.物体所带电荷的多少,称为电荷量。
符号:
Q,单位:
库仑,单位符号:
C。
2.元电荷:
把e=1.6×10-19C的电荷量叫做元电荷。
1C的电荷量等于6.25×1018个电子的电荷量。
(四)电中和
放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象叫电中和现象。
注意:
发生电中和后电荷并没有消失,实质是电子从带负电的物体转移到了带正电的物体上。
(五)验电器
项目
内容
备注
作用
右图所示的仪器为验电
器,它的作用是检验物体
是否带电
构造
金属球、金属杆、金属箔
工作原理
同种电荷互相排斥
使用方法
把检验物体和验电器的金属球相接触,如果金属箔张开,说明物体带电,并且金属箔张开的角度越大,说明检验物体所带的电荷越多
检验物体所带电的电性
在已知金属箔所带电的电性时,可以检验出另一个带电体所带的电性。
如:
已知验电器带少量正电,当和另一个带电体相接触时,如果金属箔张角更大,说明检验物体带正电;如果金属箔张角变小、闭合
或先闭合后张开,说明检验物体带负电
(六)原子结构
1.原子结构的主要内容
(1)原子是由原子核和核外电子组成的。
如图所示。
原子结构示意图
(2)原子核带正电,几乎集中了原子的全部质量,所带的电荷量是元电荷的整数倍。
(3)核外电子带负电,每个电子的电荷量都为e=l.6×10-19C。
(4)整个原子通常呈中性,原子的正电荷数与核外电子的负电荷数相等。
(5)原子核对核外电子有束缚作用。
口诀:
原子结构有一比,形状好似太阳系。
质量集中在核上,电子绕核永不息。
2.原子的核式结构模型
1911年,卢瑟福在成功地进行了α粒子的散射实验后,提出了原子核式结构模型。
原子结构与太阳系结构十分相似。
(七)摩擦起电的原因
由于不同物体的原子核对核外电子的束缚本领不同,当两个物体相互摩擦时,哪个物体的原子核束缚电子的本领弱,它的一些电子就会转移到另一个物体上。
失去电子的物体因缺少电子而带正电荷,得到电子的物体因有了多余的电子而带等量的负电荷。
由此可见,摩擦起电并不是创造了电荷,而是电子从—个物体转移到另—个物体上。
在摩擦起电过程中,电荷的总量保持不变,即电荷是守恒的。
拓展:
同种物质摩擦不起电,原因是同种物质的原子核束缚电子的本领相同,摩擦时不会发生电子的转移。
(八)带电体的性质
带电体有吸引轻小物体的性质。
(九)接触带电
让不带电的物体接触带电体,不带电的物体就会带上与带电体相同的电荷,接触带电实际上就是电荷的转移。
(十)静电感应和感应起电
一带电的物体与一不带电的导体互相靠近时,由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电荷重新分布;导体内的异种电荷会被吸引到带电体附近,同种电荷则被排斥到远离带电体的导体的另一端,这种现象叫静电感应(如图所示)。
利用静电感应的方法使物体带电叫做感应起电。
感应起电是电子在导体内部的转移形成的。
(十一)电流及其方向规定
1.电流:
电荷的定向移动形成电流。
形成电流的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。
在金属导体申能自由移动的电荷是带负电的电子,而在各种酸、碱、盐的水溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
2.电流方向:
物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
在电源对外供电时,电源外部的电流方向是从电源正极出发,经过用电器流回电源负极。
(十二)导体与绝缘体
1.导体与绝缘体的比较
导体
绝缘体
导电能力
容易导电的物体
不容易导电的物体
原因
有大量的自由电荷
电荷几乎都被束缚在原子的范围内
常见材料
金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等
玻璃、橡胶、陶瓷、塑料、油等
用途
输电线等
电器外壳等
2.金属靠自由电子(带负电)导电,酸、碱、盐的水溶液靠正、负离子导电。
注意:
导体与绝缘体没有绝对的界限。
当条件发生改变时,导体可以变为绝缘体,绝缘体也可以变为导体。
例如:
通常情况下玻璃属于绝缘体,但当把玻璃加热至炽热状态时,玻璃就变为导体。
(十三)二极管
1.二极管是由半导体材料做成的电路元件,如图所示。
2.特性:
对于灯泡来说,电流在灯丝中无论沿什么方向流动,都能发光。
但是对半导体二极管来说,电流只能从它的一端流向另一端,不能反向流动,即具有单向导电性。
发光二极管中的电流正向流动时.就会发光,如果接反了,就不会发光。
生活中利用发光二极管的例子很多,如指示灯。
(十四)电路及其组成
1.电路:
把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径。
2.电路的组成:
电路是由电源、用电器、开关和导线四部分组成的,如图所示。
项目
组成
作用
举例
电源
提供电能的装置,把其他形式的能转化为电能
干电池、蓄电池、发电机
用电器
将电能转化为其他形式的能
电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱
开关
用来接通或断开电路,从而控制用电器
拉线开关、拨动开关、闸刀开关
导线
连接电路元件组成电流的路径
铜导线、铝导线
(十五)通路、断路和短路
1.通路:
正常接通的电路。
通路时电路中有电流,用电器能工作。
如图甲所示。
2.断路:
断开的电路,即电路中有一处或多处断开。
断路时,电路中无电流流过,用电器不能工作。
如图乙所示。
3.短路:
用导线将电源的两极直接连在一起的电路。
特别要注意:
由于短路时电流很大,会烧坏电源,并有一定的危险(发生火灾),所以短路是绝对不允许的。
如图丙所示。
4.短路种类及危害:
短路有两种情况,一是电源正负极之间没有用电器,而用导线直接把正负极连接起来,这种情况下,发生短路的电路中电流会很大,很可能烧坏电源,这是绝对不允许的;二是部分电路的短路,如果有特殊需要,在电路设计中是允许的,此时被短路的用电器不工作。
(十六)电路元件符号和电路图
1.常用的电路元件及符号如下表所示。
电路
元件
符号
另外常用的符号还有:
电铃(门铃):
或
电视机:
电风扇:
空调:
插座:
插头:
2.用规定的符号来表示电路连接情况的图叫电路图。
画电路图要注意以下几点:
(l)电路元件要用统一规定的符号,不能自造符号。
(2)电路图要画成长方形,导线要横平竖直,元件符号的位置要合理,符号不要画在电路拐角处。
(3)最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画起,且在电路图中导线无长短之分。
如图所示的电路及它的电路图。
(4)要注意所画符号和实物的对应性,如:
符号中开关的状态应注意与实物一致。
解题方法技巧
(一)检验物体带电性质的两种方法
利用带电体的性质、电荷间的相互作用规律或验电器都能确定物体的带电性质。
如判断泡沫塑料球是否带电及带何种电荷可用下列两种方法检验:
方法一:
将带正电荷的玻璃棒和带负电荷的橡胶棒用尼龙细线悬挂起来,然后将泡沫塑料球分别去靠近两棒,如果都相互吸引,则泡沫塑料球不带电;如果一次相互吸引,另一次相互排斥,则泡沫塑料球带电,且与玻璃棒相吸引时,带负电。
(二)电流方向的判断
电荷的定向移动形成电流。
定向移动的可以是电子,也可以是正、负离子,而电流方向规定为正电荷定向移动的方向,与电子的定向移动方向相反,这一点在解题时要特别注意。
(三)电路图和实物图的转化方法
1.根据电路图连接实物图
根据电路图连接实物元件的一种比较适用的方法是:
数标对应法。
这种方法是从电源的正极开始,依次把每个电路元件符号的两端用数字标出,再把对应的实物元件两端的接线柱上标出相同的数字,最后把对应的两个相邻的数一一对应地连接起来,就完成了实物图的连接,如图甲是电路图,如图乙是它的实物图。
2.根据实物连接图画电路图
根据实物图画出电路图的一种比较适用的方法是:
电流路径法。
这种方法是根据电流通过的路径,按照从电源正极开始沿着电流流向连接起来,组成电流路径图;再根据电流路径图画出完整且规范的电路图。
如图丙中,电流路径图是:
”+”极→L2→S→L1→“-”极,图丁是它的电路图。
(四)正确认识短路及电路故障
1.电源短路
用导线直接将电源两极连起来。
如图所示,当S1闭合时,发生这样的情况,电路中会有很
大的电流,电源可能会被烧坏,是绝对不允许的。
2.局部短路
用一根导线将某用电器的两端
连接起来,这时没有电流通过该用电器,如图中,当S1断开,S、S2闭合时,L1被短路,这时没有电流经过L1。
3.常见的几种电路故障
连接状态
产生原因
结果
断路
开关未闭合、电线断裂、接头松脱等
电路中用电器不能工作
短路
电源短路—一导线不经过用电器直接跟电源两极连接起来
轻则引起电路故障,
重则将烧毁电源,甚
至引起火灾
局部短路一当电路
中有多个用电器时,
把其中部分用电器两
端直接用导线连接
起来
被短路的部分用电器不能工作
跨越思维误区
物体相互吸引时,对带电性质的判断易出错
由于电荷间的相互作用规律中有“异种电荷相互吸引”,所以一提到“相互吸引”,很多同学就认为两者一定带异种电荷,而忽略了带电体也可以吸引不带电的轻小物体。
因此在分析问题时,一定要注意全面分析,多角度思考。
物理思想方法
作图法
实际电路是极为复杂的,不便于研究及设计。
我们用电路图来表示它,化繁为简,直观明了,这种处理问题的方法叫作图法。
中考考点链接
(一)中考考点解读
本讲的重点是电荷间相互作用的规律,原子的内部结构、导体和绝缘体及电流方向的判断;难点是电路图的画法。
常以填空题、选择题和作图题等形式出现。
(二)中考典题剖析
1.电荷的综合考查
2.导体和绝缘体的判断
第二讲串联和并联
知识能力解读
(一)串联电路
用电器依次相连,然后接到电路中,我们说这些用电器是串联的。
如图所示,L1和L2组成串联电路。
(二)并联电路
把用电器的两端分别连在一起,然后接到电路中,我们说这些用电器是并联的。
如图所示,L1和L2组成并联电路。
拓展:
在某些电路中,既有串联也有并联的电路叫混联电路。
如图所示的电路就是混联电路。
(三)串联电路和并联电路的比较
串联电路
并联电路
连接特点
用电器逐个顺次连接,只有一条电流的路径,无分支
各用电器并列地连接在电路的两个点之间,有干路与支路之分
工作特点
任意一个用电器不工作,其他用电器均不能工作
某一支路断路时,其他支路上的用电器仍能工作
开关控制特点
电路中任意位置的一只开关,即可控制整个电路的工作
干路开关控制整个电路的所有用电器,支路上的开关只能控制所在支路上的用电器
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- 届中考九年级物理基础知识手册第十五章 电流和电路 中考 九年级 物理 基础知识 手册 第十五 电流 电路