初中电路知识

电流和电路 一、简单电现象 电路1、电荷 电荷也叫电，是物质的一种属性。 电荷只有正、负两种。与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷相同的电荷叫正电荷；而与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷相同的电荷叫负电荷。 同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 带电体具有吸引轻小物体的性质 电荷的多少称为电量。 验电器：用来检验物体是否带电的仪器，是依据同种电荷相互排斥的原理工作的。 2、导体和绝缘体 容易导电的物体叫导体，金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等都是是常见的导体。不容易导电的物体叫绝缘体，橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等是常见的绝缘体。 理解：导体和绝缘体的划分并不是绝对的，当条件改变时绝缘体也能变成导体，例如在常温下是很好的绝缘体的玻璃在高温下就变成了导体。又如常态下，气体中可以自由移动的带电微粒（自由电子和正、负离子）极少，因此气体是很好的绝缘体，但在很强的电场力作用下，或者当温度升高到一定程度的时候，由于气体的电离而产生气体放电，这时气体由绝缘体转化为导体。所以，导体和绝缘体没有绝对界限。在条件改变时，绝缘体和导体之间可以相互转化。 3、电路 将用电器、电源、开关用导线连接起来的电流通路 电路的三种状态：处处连通的电路叫通路也叫闭合电路，此时有电流通过；断开的电路叫断路也叫开路，此时电路中没有电流；用导线把电源两极直接连起来的电路叫短路。 4、电路连接方式 串联电路、并联电路是电路连接的基本方式。 理解：识别电路的基本方法是电流法，即当电流通过电路上各元件时不出现分流现象，这几个元件的连接关系是串联，若出现分流现象，则分别在几个分流支路上的元件之间的连接关系是并联。 5、电路图 用符号表示电路连接情况的图形。 二、电流 电压 电阻 欧姆定律1、电流的产生：由于电荷的定向移动形成电流。 电流的方向：正电荷定向移动的方向为电流的方向 理解：在金属导体中形成的电流是带电的自由电子的定向移动，因此金属中的电流方向跟自由电子定向移动的方向相反。而在导电溶液中形成的电流是由带正、负电荷的离子定向移动所形成的，因此导电溶液中的电流方向跟正离子定向移动的方向相同，而跟负离子定向移动的方向相反。 电路中电流是从电源的正极出发，流经用电器、开关、导线等流回电源的负极的。 电流的三效应：热效应、磁效应和化学效应，其中热效应和磁效应必然发生。 2、电流强度：表示电流大小的物理量，简称电流。 定义：每秒通过导体任一横截面的电荷叫电流强度，简称电流。IQ/t 单位：安（A）常用单位有毫安（mA）微安（A） 它们之间的换算：1A103 mA106A 测量：电流表 要测量某部分电路中的电流强度，必须把安培表串联在这部分电路里。在把安培表串联到电路里的时候，必须使电流从“+”接线柱流进安培表，并且从“”接线柱流出来。 在测量前后先估算一下电流强度的大小，然后再将量程合适的安培表接入电路。在闭合电键时，先必须试着触接电键，若安培表的指针急骤摆动并超过满刻度，则必须换用更大量程的安培表。 使用安培表时，绝对不允许经过用电器而将安培表的两个接线柱直接连在电源的两极上，以防过大电流通过安培表将表烧坏。因为安培表的电阻很小，所以千万不能把安培表并联在用电器两端或电源两极上，否则将造成短路烧毁安培表。 读数时，一定要先看清相应的量程及该量程的最小刻度值，再读出指针所示数值。 3、串联电路电流的特点：串联电路中各处的电流相等。II1I2 并联电路电流的特点：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和II1+I2 4、电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置 5、电压的单位：伏特，简称伏，符号是V。 常用单位有：兆伏（MV）千伏（KV）毫伏（mV）微伏（V） 它们之间的换算：1MV103KV 1KV103V 1V103 mV 1mV103V 一些常见电压值：一节干电池 1.5伏 一节铅蓄电池 2伏 人体的安全电压 不高于36伏 照明电路的电压 220伏 动力电路的电压 380伏 测量：电压表 要测量某部分电路或用电器两端电压时，必须把伏特表跟这部分电路或用电器并联，并且必须把伏特表的“+”接线柱接在电路流入电流的那端。 每个伏特表都有一定的测量范围即量程，使用时必须注意所测的电压不得超出伏特表的量程。如若被测的那部分电路或用电器的电压数值估计的不够准，可在闭合电键时采取试触的方法，如果发现电压表的指针很快地摆动并超出最大量程范围，则必须选用更大量程的电压表才能进行测量。在用伏特表测量电压之前，先要仔细观察所用的伏特表，看看它有几个量程，各是多少，并弄清刻度盘上每一个格的数值。 6、串联电路电压的特点：串联电路的总电压等于各部分电压之和。UU1+U2 并联电路电压的特点：并联电路各支路两端的电压相等。UU1U2 7、电阻：电阻是导体本身的一种性质，是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。与导体两端的电压及通过导体的电流都无关。 电阻的单位：欧姆，简称欧，代表符号。 常用单位有：兆欧（M） 千欧（K） 它们的换算：1M106 1K103 8、决定电阻大小的因素：导体的电阻跟它的长度有关，跟横截面积有关，跟组成导体的材料有关，还跟导体的温度有关。 9、滑动变阻器：通过改变接入电路导线长度改变电阻值的仪器。 接法：一上一下 作用：改变电路中的电流 铭牌含义：“100 2A”表示 最大阻值为100 允许通过的最大电流为2A 注意点：滑动变阻器在接入电路时，应把滑片P移到变阻器电阻值最大的位置，从而限制电路中电流的大小，以保护电路。 10、变阻箱：通过改变接入电路定值电阻个数和阻值改变电阻大小的仪器。变阻箱有旋钮式和插入式两种。它们都是由一组阻值不同的电阻线装配而成的。调节变阻箱上的旋钮或拔出铜塞，可以不连续地改变电阻的大小，它可以直接读出电阻的数值。 11、欧姆定律 内容：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式：IU/R 12、电阻的串联：串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和。R总R1+R2 13、电阻的并联：并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。1/R总1/R1+1/R2 14、串联分压，分压与电阻成正比；并联分流，分流与电阻成反比。 【方法介绍】 识别串联电路与并联电路的方法 （1）元件连接法 分析电路中电路元件的连接方法，逐个顺次连接的是串联电路，并列接在两点间的是并联电路。 （2）电流路径法 从电源正极开始，沿电流的方向分析电流的路径，直到电源的负极。如果只有一条回路，则是串联；如果电流路径有若干条分支，则是并联电路。 （3）元件消除法 若去掉电路中的某个元件时，出现开路的话则是串联；若去掉电路中的某个元件后，其他元件仍能正常工作则是并联。 三、电功 电能 生活用电 1、电功：电流做的功叫电功。电流做功的过程是电能转化为其它形式能的过程。 计算式：WUItPttI2RtUQ(其中WtI2Rt只适用于纯电阻电路) 单位：焦耳（J） 常用单位千瓦时（KWh） 1KWh3.6×106J 测量：电能表（测家庭电路中用电器消耗电能多少的仪表） 接法：串联在家庭电路的干路中 “1、3”进“2、4”出；“1、2”火“3、4”零 参数：“220V 10A（20A）”表示该电能表应该在220V的电路中使用；电能表的额定电流为10A，在短时间内电流不能超过20A；电路中用电器的总功率不能超过2200W；“50Hz”表示电能表应在交流电频率为50Hz的电路中使用；“3000R/KWh”表示工作电路每消耗1KWh的电能，电能表的表盘转动3000转。 电能表间接测量电功率的计算式：P×3.6×106（W） 2、电功率：电功率是电流在单位时间内做的功。等于电流与电压的乘积。电功率的单位是瓦。计算式：PW/tUII2R（其中PI2R只适用于纯电阻电路） 3、额定功率与实际功率的区别与联系：额定功率是由用电器本身所决定的，实际功率是由实际电路所决定的。联系：P实（）2P额，可理解为用电器两端的电压变为原来的1/n时，功率就变为原来功率的1/n2。 4、小灯泡的明暗是由灯泡的实际功率决定的。 5、焦耳定律：电流通过导体产生的热量Q跟电流I的平方成正比，跟导体的电阻R成正比，跟通电的时间t成正。计算式：Q=I2RtUItt（其中QUItt只适用于纯电阻电路） 6、电热器：主要部件是发热体，是由电阻较大、熔点较高的材料制成的。其原理是电流的热效应。 7、家庭电路：由电源线、电能表、开关、保险丝、用电器、插座等元件组成。 家庭电路的进户线相当于家庭电路的电源，由两根线组成，一根是火线，一根是零线，火线与零线之间有220V的电压。 开关及保险丝必须与电路的火线相连。开关接在火线上，当拉开开关切断电路时，电路上各部分都脱离了火线，这样人体碰到这些部分就不会触电，检修电路也比较方便。能使整个电路更安全。 电灯的开关应该接在火线和灯座（或灯头）之间，利用测电笔可以检查开关安装是否正确。拧下灯泡，将开关闭合，把测电笔笔尖分别触灯座两接线柱，其中有一个氖管发光，再将开关断开，再用测电笔分别触两接线柱，如果两个都不发光，说明开关安装正确；如果仍有一个发光，说明开关接在零线和灯座之间，应予以纠正。 一般照明电路里使用的保险丝由电阻率比较大而熔点较低的铅锑合金制成。在电路中的电流超过保险丝熔断电流时，保险丝立即熔断，使电路断开，从而保护用电器，避免引起火灾。 选用保险丝的原则，应该使用它的额定电流稍大于或等于电路的正常工作电流。 在照明电路中如果用铜丝代替保险丝，当电流超过额定电流时，铜丝不会熔断，起不到保险的作用。 8、触电：一定强度的电流通过人体时所引起的伤害事故。 9、安全用电常识：不接触电压高于36伏的带电体，不靠近高压带电体。明插座的安装应高于地面1.8m，电风扇、洗衣机等家用电器应接地。 四、电与磁1、磁体：物体能够吸铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。 磁体具有吸铁性与指向性 2、磁极：磁体上磁性紧强的地方叫磁极。一个磁体有两个磁极，称为N极、S极或北极、南极。同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。 3、磁场：磁体周围存在磁场，磁场的基本性质是它对放入其中中磁体产生磁力的作用。磁场具有方向性，磁场中某点的磁场方向为小磁针在该点静止时北极所指的方向。 4、磁感线：形象地描述空间磁场情况的曲线叫磁感应线，简称磁感线。磁感应线的疏密表示磁性的强弱，磁感应线的箭头表示磁场的方向。 5、地磁场：地球是一个巨大的磁体，地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁场的南极在地理北极的附近，地磁场的北极在地理南极的附近。第一个提出磁偏角的是沈括。 6、奥斯特实验：表明电流周围存在磁场，从而发现了电流的磁效应。通电螺旋管的磁场分布与条形磁体相似。磁极的分布可用右手螺旋定则来判断。 电磁铁：由铁芯和线圈两部分组成。是依据通电线圈插入铁芯后磁性增强的原理制成的。 其磁性的强弱与有无铁芯、电流的大小、线圈的匝数有关。 7、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生的现象。感应电流的方向，跟导体运动方向和磁感线的方向有关。是法拉第发现的。 8、发电机：将机械能转化为电能的机器。原理是：电磁感应现象。 9、磁场对通电导体的作用：通电导体在磁场里受到力的作用，受力方向跟导体内电流方向，磁感线的方向有关。 10、直流电动机：将电能转化为机械能的机器。直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力绕轴旋转的原理制成的。线圈能