🎯 学习目标:知道摩擦起电;会用电荷间相互作用规律;了解导体与绝缘体、验电器。
1.1 电荷与相互作用同斥异吸
- 摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,能吸引轻小物体。
- 自然界只有两种电荷:正电荷(丝绸摩擦过的玻璃棒)、负电荷(毛皮摩擦过的橡胶棒)。
- 相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
- 验电器:利用同种电荷相互排斥工作的仪器(金属箔张开角度越大,带电越多)。
- 原子结构:原子核(带正电)+核外电子(带负电);元电荷 e=1.6×10⁻¹⁹ C。
- 导体(金属、人体、大地、酸碱盐溶液,有自由电荷)与绝缘体(橡胶、玻璃、塑料、陶瓷)。
💡 摩擦起电的实质是电子的转移(得到电子带负电,失去电子带正电),不是创造了电荷。
1.2 电荷相互作用(动画)电荷会动
点击按钮切换电荷正负,看两球相互排斥远离或吸引靠近的动画。
点击按钮切换电荷正负,观察两球相互排斥(远离)或吸引(靠近)的动态过程。
同种电荷相互排斥;异种电荷相互吸引
电荷1
+
电荷2
-
相互作用
异种→吸引
1.3 验电器演示(动画)箔片张开
点「+/-小球接触」观察金属箔张开;点「移开/放电」观察闭合。正负电都能使箔片张开。
点击「+/-小球接触」看金属箔张开;「移开/放电」看金属箔闭合。
验电器原理:带电体接触金属球 → 电荷传到金属箔 → 同种电荷相斥 → 箔片张开
接触小球
无
金属箔
闭合
1.4 原子核与电荷产生(动画)电子转移
点「失去电子」看电子逃离、原子带正电;点「得到电子」看电子归来、原子带负电。
中性原子质子数=电子数;失去电子则质子多于电子→带正电,得到电子则电子多于质子→带负电。
电性原理:质子数 ⇌ 电子数不平衡
当前电性
中性
核外电子数
2
1.5 导体·半导体·绝缘体导电性(动画)导电性对比
同一电压、同一灯泡下只换中间材料:蓝点(导体)流动快,绿点(半导体)慢,红点(绝缘体)几乎不动。
三盏电路电压、灯泡相同,只换中间材料:导体电流大、半导体较小、绝缘体几乎不导电。
控制变量法:保持电压、灯泡相同,只改变材料
导体
自由电子多·电流大
半导体
自由电荷较少·电流小
绝缘体
几乎无自由电子·不导电
用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂的通草球,球被吸引,则通草球( )
橡胶棒带负电;吸引说明通草球可能带正电(异种相吸),也可能不带电(带电体吸引轻小物体)。但若已确定球带电,则一定带正电——题干未说球是否带电,故选"可能带正电也可能不带电"。
下列材料中,属于导体的是( )
铜等金属内部有自由电子,是导体;橡胶、玻璃、塑料是绝缘体。
🎯 学习目标:理解电流的形成与方向;知道电路的组成与三种状态;会画简单电路图。
2.1 电流 与 电路的组成通路/开路/短路
- 电流:电荷的定向移动形成电流。规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
- (金属中实际是带负电的自由电子定向移动,方向与电流方向相反。)
- 电源:提供电压、持续供电的装置(如电池);用电器消耗电能;开关控制电路;导线传导电流。
- 电路三种状态:① 通路(接通,有电流);② 开路/断路(断开,无电流);③ 短路(电源两极直接相连,电流过大,很危险)。
- 电路图:用元件符号表示电路连接的图;作图要规范、横平竖直。
💡 ① 形成电流的条件(两个,缺一不可):a. 电路中有电源(提供电压);b. 电路是闭合的(通路)。
② 电流产生的原因:电源两极间存在电压(电势差),电压使自由电荷发生定向移动而形成电流。
👉 区别:"原因"是电压(电势差);"条件"是"有电源 + 闭合回路"。有电压但开关断开(不闭合)→ 仍无电流;只有闭合且无电源 → 也无电流。
② 电流产生的原因:电源两极间存在电压(电势差),电压使自由电荷发生定向移动而形成电流。
👉 区别:"原因"是电压(电势差);"条件"是"有电源 + 闭合回路"。有电压但开关断开(不闭合)→ 仍无电流;只有闭合且无电源 → 也无电流。
2.2 电路的三种状态点击探索
逐个点击按钮,观察对应的电路连接与灯泡亮灭。
点击上方按钮,查看三种电路状态(通路 / 开路 / 短路)的示意图。
2.3 电路元件符号库(教材对照)符号对照
搭电路前先认清元件与标准符号:电流表串联、电压表并联、滑动变阻器一上一下、二极管单向导电。
2.4 电路连接模拟器(验证通路/短路)搭电路
用「用电器」选元件,配合开关/电流表/电压表/短路按钮,点选后看电流方向与电路状态。
用电器:
选元件、切换开关,看电流:验证 通路 / 开路 / 短路(含局部短路与电源短路)。
形成电流:有电源 + 闭合回路;电压是原因,闭合是条件
电路状态
—
用电器
灯泡
电流
—
2.5 电表接线与量程(动画)+进−出
电流表串联、电压表并联;看“+/−”接线柱与量程挡位变化。电流总是+进−出。
电流表量程:
电压表量程:
电流表必须串联(电流从“+”进“−”出);电压表必须并联在待测元件两端。量程先“试触”再选合适挡位。
电流表:串联 · 绝不允许直接接电源两极(会烧表)
电压表:并联 · 可直接测电源电压 · 量程宁大勿小
电流表读数
0.42 A(0~3A 挡)
电压表读数
2.4 V(0~3V 挡)
2.6 滑动变阻器(连接·电流流向)一上一下
滑片右移→接入电阻丝变长→电阻变大→电流变小、灯泡变暗。对比定值电阻阻值固定。
滑片位置(改变接入电阻):
较短
一上一下接法:接入电路的是滑片 P 到下端接线柱 A 之间的电阻丝长度。滑片右移→接入变长→电阻变大→电流变小、灯变暗。
定值电阻:阻值固定,接入后电路电流不变
滑动变阻器:改变接入长度连续调节电阻,从而改变电流/亮度
接法
一上一下(A 与 D)
接入长度
—
灯泡亮度
—
2.7 二极管(单向导电·电流方向)单向导电
点「正向/反向」看二极管导通与截止:正向电流从阳极流到阴极,反向被阻断。
二极管具有单向导电性:正向(阳极接电源+)导通,反向截止。电流只能从阳极流向阴极。
单向导电:正向导通、反向截止
电流方向
阳极→阴极
是否导通
导通
下列情况中,属于短路的是( )
用导线直接把电源两极连通,电流不经用电器,是短路,会损坏电源。
关于电流方向,正确的是( )
规定正电荷定向移动的方向为电流方向;金属中自由电子带负电,其移动方向与电流方向相反;在电源外部电流从正极流向负极。
🎯 学习目标:区分串联电路和并联电路;会用两种方法识别电路。
3.1 串联与并联对比一条路 vs 多条路
| 串联 | 并联 | |
|---|---|---|
| 连接 | 元件首尾依次相连(一条路径) | 元件并列接在两点间(多条支路) |
| 电流路径 | 只有一条 | 有干路和支路 |
| 相互影响 | 一处断开,全不工作 | 一条支路断,其他仍工作 |
| 开关作用 | 一个开关控制全部 | 干路开关控全部,支路开关控本支路 |
| 实例 | 节日小彩灯(一串) | 家庭用电器、路灯 |
💡 识别方法:① 电流法——电流只有一条路径是串联,有分支是并联;② 拆除法——去掉一个用电器,若其他不工作则为串联,仍工作则为并联。
3.2 串并联电流流动对照(动画)电流流动
左为串联、右为并联。点按钮断开开关,看电荷是否继续流动、灯泡是否熄灭。
点击按钮切换开关,观察两类电路中电荷的流动与灯泡亮灭差异。
串联:一条路径,一处断开 → 全部停止(互相影响)
并联:多条支路,一支路断开 → 其他支路仍工作(互不影响)
串联状态
通路
并联支路1
通路
并联支路2
通路
街道上的路灯,傍晚同时亮、清晨同时灭,但其中一盏坏了其余仍亮,它们是( )
"一盏坏其余仍亮"说明各灯互不影响,是并联;同时亮灭是因为受同一干路开关控制。
关于串联电路,下列说法正确的是( )
串联只有一条路径,各用电器互相影响(一处断全不工作);串联电阻越串越大。
🎯 学习目标:知道电流的单位;会使用电流表;掌握串并联电路的电流规律。
4.1 电流表 与 电流规律I等 / I和
- 电流 I:表示电流强弱。单位 安培(A)、毫安(mA)、微安(μA);1 A = 10³ mA = 10⁶ μA。
- 电流表:符号 A;必须串联在被测电路中;正进负出;不超量程;不能直接接在电源两极(会烧坏)。
- 串联电路电流规律:各处电流相等,I = I₁ = I₂。
- 并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,I = I₁ + I₂。
⚠️ 电流表读数:先看量程确定分度值(0~0.6 A 量程分度 0.02 A;0~3 A 量程分度 0.1 A),再读指针刻度。
4.2 串并联电流关系(动画 + 数据)电流关系
拖动 I₁、I₂,切换串联/并联,看电荷流动速度与电流表读数。串联处处相等,并联干路=支路之和。
拖动滑块改变电流,观察电流表指针与读数如何变化;切换串联/并联看电流关系。
I = I₁ = I₂
A₁ 读数
—
A₂ 读数
—
A总 读数
—
两灯串联,电流表接在电路中任意位置,示数都( )
串联电路各处电流相等,所以电流表接在任何位置示数都相同。
两灯并联在电源两端,干路电流为 1.2 A,其中一条支路电流为 0.5 A,则另一条支路电流为( )
并联干路电流 = 各支路之和,I₂ = I干 − I₁ = 1.2 − 0.5 = 0.7 A。