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1、第十五章 电流与电路 第一节 电荷 摩擦起电 1、电荷： 带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做 带电体。 自然界只有两种电荷被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（）；被毛皮摩擦过 的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（）。 电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 带电体既能吸引不带电的轻小物体，又能吸引带异种电荷的带电体。 电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是 Q。电荷的单位是库仑（C）。 2、检验物体带电的方法： 使用验电器。 验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。 验电器的原理：同种电荷相互排斥。 从验电器张角的大小，可以判断所带电
2、荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷 还是负电荷。 利用电荷间的相互作用。 利用带电体能吸引轻小物体的性质。 3、使物体带电的方法： （1）摩擦起电： 定义：用摩擦的方法使物体带电。 背景： 宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由位于 中心的原子核和核外的电子组成的，原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质 量，原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。原子核又是由质子 和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电。 在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，通 常用符号 e 表示。任何带电体所带电荷都
3、是 e 的整数倍。6.251018个电子所带电荷等于 1C。 在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等， 1 整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。 原因：由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时，原子核束缚电子 的本领弱的物体，要失去电子，因缺少电子而带正电，原子核束缚电子的本领强的物体，要得 到电子，因为有了多余电子而带等量的负电。 注意：在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子； 摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷； 由同种物质组成的两物体摩擦不会起电； 摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷 分开
4、，但电荷总量守恒。 能量转化：机械能-电能 （2）接触带电：物体和带电体接触带了电。（接触带电后的两个物体将带上同种电荷） （3）感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。 4、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。 如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷 和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。 中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使 物体整体显不出电性。 5、导体和绝缘体： 容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体。 常见的导体：金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质
5、的水、酸碱盐的水溶液等。 常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。 导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷（既可能是正电荷也可能是负电荷），它 们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。 绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。 （绝缘体中有电荷，只是电荷不能自由移动） 金属导体容易导电靠的是自由电子；酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。 导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也 可变为导体。 绝缘体不能导电但能带电。 2 第二节 电流和电路 1、电流 电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流
6、。 电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动 方向相反。 在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极；在电源内部，电流的方向是从电源的 负极流向正极。 1、 电路的构成：电源、开关、用电器、导线。 电源：能够提供电能的装置，叫做电源。 干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。 持续电流形成的条件： 必须有电源； 电路必须闭合（通路）。（只有两个条件都满足 时，才能有持续电流。） 开关：控制电路的通断。 用电器：消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。 导线传导电流，输送电能。 4、电路的三种状态： 通路接通的电路叫通路，此
7、时电路中有电流通过，电路是闭合的。 开路（断路）断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中无电流。 短路不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起，电路中会有很大的电流， 可能把电源烧坏，或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾，这是绝对不允许的。用电器两端直接用导 线连接起来的情况也属于短路（此时电流将直接通过导线而不会通过用电器，用电器不会工 作）。 5、电路图： 常用电路元件的符号： 符号 意义 符号 意义 交叉不相连的导线 电铃 交叉相连接的导线 M 电动机 (负极) (正极) 电池 A 电流表 电池组 V 电压表 3 开关 电阻 第三节 串联和并联 1、 串联电路： 把电路元件逐个顺次连接起了
8、就组成了串联电路。 特点：电流只有一条路径； 各用电器之间互相影响，一个用电器因开路停止工作，其它用电器也不能工作； 只需一个开关就能控制整个电路。 2、 并联电路： 把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。 电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路；分流后到合并前所经过的路径叫做支路。 特点：电流两条或两条以上的路径，有干路、支路之分； 各用电器之间互不影响，当某一支路为开路时，其它支路仍可为通路； 干路开关能控制整个电路，各支路开关控制所在各支路的用电器。 第四节 电流的强弱 1、 电流： 电流是表示电流强弱的物理量，用符号 I表示。电流的单位为安培，简称安，符号 A。比 安培小的单位还
9、有毫安（mA）和微安（A）,1A=103 mA 1mA=103A 1A=106A 电流等于 1s内通过导体横截面的电荷量。 Q Q 有用 公式： t = Q = I t I t I 其中 I表示电流，单位为安培（A）；Q表示电荷，单位为库伦（C）；t表示通电的时间，单 位为秒（s）。 2、 电流表： 测量电流的仪表叫电流表。符号为 A ，其内阻很小，可看做零，电流表相当于导线。 电流表的示数： 量程 使用接线柱* 表盘上刻度位置 大格代表值 小格代表值 00.6A “-”“和 0.6” 下一行 0.2A 0.02A 4 03A “-”“和 3” 上一行 1A 0.1A 在 03A 量程读出的示
10、数是指针指向相同位置时，在 00.6A 量程上读 出的示数的 5 倍。 * 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“0.6”和“3”。这时“0.6”和 “3”“是负接线柱，电流要从 +”“流入，再从 0.6”“或 3”流出。 正确使用电流表的规则： 电流表必须和被测的用电器串联。 如果电流表与用电器并联，不但测不出流经此用电器的电流，如果电路中没有别的 用电器还会因为电流表直接连到电源的两极上使电流过大而烧坏电流表。 “+”“”“” 接线柱的接法要正确，必须使电流从 接线柱流进电流表，从 “” 接线柱流出来。 否则电流表的指针会反向偏转。 被测电流不能超过电流表量程。若不能预先估计待测电流的大小时，应选用最大量 程进行试触。 若被测电流超过电流表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电流表烧坏。 在试触过程中若指针偏转超过最大值则应断开开关检查；如果指针偏转幅度太小（小于 0.6A）， 会影响读数的准确性，应选用小量程档。 绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。 否则将烧坏电流表。 使用电表前，如果指针不指零，可调整中央调零螺旋使指针调零。 第五节 串、并联电路的电流规律 串联电路中各处的电流相等。 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。 5