專題14電路基礎一、思維導圖二、新課標要求2.4.1觀察摩擦起電現象，了解靜電現象。了解生產生活中關于靜電防止和利用的技術。3.4.1知道從能量轉化的角度認識電源和用電器的作用。3.4.2知道電壓、電流和電阻。3.4.4會看、會畫簡單的電路圖。會連接簡單的串聯電路和并聯電路。能說出生產生活中采用簡單串聯電路或并聯電路的實例。三、知識梳理與典例一、兩種電荷1.靜電現象（1）摩擦起電現象用摩擦的方法是物體帶電叫做起電。帶電的物體能吸引物體。（2）兩種電荷及相互作用①兩種電荷正電荷：用絲綢摩擦過的帶的電荷叫做正電荷。負電荷：用毛皮摩擦過的帶的電荷叫做負電荷。②電荷間的相互作用規律：同種電荷互相，異種電荷互相。（3）電荷量①電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷，用字母Q表示。②單位：，簡稱庫，符號是C。一根實驗室中常用的玻璃棒，摩擦后所帶的電荷量大約只有10-7C。（4）驗電器①驗電器的構造如圖所示：金屬球、金屬箔、金屬桿、金屬罩、絕緣墊等。②用電器的作用：檢驗物體是否帶電。③使用方法：將被檢驗的物體與驗電器的金屬球接觸，如果驗電器的兩片金屬箔張開一定角度，則說明物體帶電。④原理：同種電荷互相。⑤驗電器能粗略地比較物體帶電的多少。對同一個驗電器來說，金屬箔張開的角度越大，說明帶電體帶的電荷越多。2.原子及其結構常見的物質由分子、原子構成，有的分子由多個原子構成，有的分子只由一個原子構成。（1）原子的核式結構模型①原子由和組成，電子繞原子核做高速運動。原子核由與組成。②電子：電子是帶有最小負電荷的粒子。常用符號e表示最小電荷量，e=1.6×10-19C，任何帶電體所帶電荷都是e的整數倍。（2）摩擦起電的原因及實質通常情況下，原子核所帶正電荷數與核外電子所帶負電荷數相等，所以整個原子不帶電。摩擦起電不是創造了電荷，只是電荷從一個物體到另一個物體，使正、負電荷分開。失去電子的物體帶電，得到電子的物體帶電。3.導體和絕緣體定義原因舉例導體容易導電的物體導體中存在自由電荷金屬、人體、大地、石墨、酸堿鹽溶液等絕緣體不容易導電的物體是因為電荷束縛在原子、分子之中，不能自由移動，沒有自由移動的電荷。橡膠、陶瓷、玻璃、油、干木頭、塑料等導體和絕緣體沒有絕對的界限。如常溫下是絕緣體的玻璃加熱到紅熾狀態時，就變為導體。【例題1】把一個塑料吸管與餐巾紙摩擦，吸管因得電子而帶____電荷，把這個帶電的吸管去接觸驗電器上已帶電的金屬球，觀察到兩個箔片閉合，則可判斷箔片原來帶_____電荷。【例題2】如圖所示，將毛皮摩擦過的塑料管置于正在緩慢下落的肥皂泡上方，發現肥皂泡改變運動方向，向上靠近塑料管，這是因為帶電體可以_______輕小物體，摩擦起電的實質是______的轉移。【例題3】如圖所示，脫毛衣時，與毛衣摩擦過的頭發會“粘”在臉上。下列說法正確的是（）A．脫毛衣時發生了摩擦起電現象B．頭發“粘”在臉上是因為同種電荷相互吸引C．若頭發帶負電荷，與臉接觸時的瞬間電流方向從頭發到臉D．若毛衣帶正電荷，說明它有了多余的電子例題3圖例題4圖【例題4】如圖所示，A和B是兩個驗電器，A的金屬箔張開是因為同種電荷相互______；用帶有手柄的金屬棒把A和B兩個驗電器的金屬球連接起來，若瞬間電流的方向由B到A，則A驗電器帶____（選填“正”或“負”）電。金屬棒的手柄是_____（選填“絕緣”或“導”）體。二、電流1.電流的概念電荷的形成電流。電路中形成持續電流的條件是：一要有；二是電路是連通的。兩個條件缺一不可。2.電流的方向（1）把電荷定向移動的方向規定為電流的方向。（2）根據電流方向的規定，電荷定向移動的方向與電流的方向相反。如金屬導線中的電流是由自由電子定向移動形成的，金屬導線中的電流方向和自由電子定向移動的方向相反。在電源外部，電流的方向是從電源極經過開關、小燈泡流向電源極（如圖所示）。3.利用發光二極管判斷電流方向發光二極管也叫LED，具有單向導電的特點。如圖所示，電流只能從極流入，從極流出，即單向導電。三、電路1.電路的概念電路就是把電源、用電器、開關用導線連接起來組成的電流可以流過的路徑。2.電路的組成一個完整的電路包括、、和導線四種電路元件，缺一不可。3.電路中各元件的作用（1）電源：提供能的裝置叫做電源。（2）用電器：消耗電能的元器件，把電能轉化為的能。（3）開關：用來接通或斷開電路，控制用電器工作。（4）導線：用來連接電路，輸送電能。4.一些常用電路元件符號5.電路圖（1）用圖形符號表示電路連接的圖，叫做電路圖。（2）畫電路圖時，應注意以下幾點：①電路元件的符號要用統一規定的符號，不能自造符號。②要注意所畫符號和實物的對應性，如符號中開關的狀態（斷開或閉合）應與實物保持一致。③合理安排電路元件符號，要均勻分布在電路中，不能畫在拐角處。④電路圖最好呈長方形，導線要橫平豎直，盡量避免導線交叉，力求把電路圖畫得簡潔、美觀、大小比例適中。6.通路、斷路、短路（1）通路：正常接通的電路，用電器能夠工作的電路叫做通路。（2）斷路某處被斷開、沒有電流通過的電路。常見的斷路現象：開關斷開、某處導線斷、燈絲斷、導線與接線柱接觸不好等。（3）短路短路就是指直接用導線將電源正、負極相連的電路。發生短路時，用電器不工作，電路中有很大的電流，會燒壞電源甚至燒壞導線的絕緣層，引起火災。短路的幾種情況：①電源短路：直接用導線將電源正、負極相連。②用電器被短路：導線接在用電器兩端，電流不經過該用電器而經過導線流到電源，也會造成電源短路，同時該用電器不能工作。③電路發生部分短路：有兩個用電器串聯，把導線接在一個用電器L1兩端，電流不經過該用電器而經過導線流到另一個用電器L2回到電源負極，此時用電器L1不能工作，L1被短路。電源短路電路發生部分短路7.電路故障判斷方法電路故障通常有短路和斷路兩種。判斷電路故障的一般方法：（1）觀察法是根據現象對故障作出初步判斷的方法。例如，電路中燈泡時亮時滅，則電路存在接觸不良的情況；一燈亮一燈不亮，在串聯電路中則為不亮的燈短路；在并聯電路中則為不亮的燈斷路。測量電路中電流表無示數可確定電路斷路。（2）利用實驗器材判斷①用導線檢查斷路：在串聯電路中，將導線與被檢測部分并聯，若是被檢測部分斷路，則起到了接通電路的作用，其他部分就會工作；若其他部分仍不工作，則說明其他部分斷路。注意：并聯電路不能用導線并聯。②用電流表檢測斷路：在串聯電路中，將電流表與這一部分并聯，若電流表有示數，則這部分斷路；若電流表無示數，說明其他部分斷路。【例題1】如圖所示是盧瑟福原子結構模型：原子是由帶正電的________和帶負電的______構成的。用原子結構的知識可以解釋摩擦起電現象：摩擦起電實質是____________，例如絲綢摩擦玻璃棒時，______失去電子而帶正電。【例題2】如圖所示，兩個相同的驗電器A和B，A帶正電，B不帶電。用帶有絕緣柄的金屬棒把A和B連接起來，下列說法正確的是（）A．A金屬箔張角變小，說明它失去了電子B．B金屬箔張角變大，說明兩金屬箔帶上同種電荷C．自由電子從A向B定向移動，形成瞬間電流D．正電荷從A向B定向移動，形成瞬間電流例題2圖例題3圖【例題3】如圖所示，先后將不同材料的物體接在A、B兩點間，閉合開關，能使小燈泡發光的是（）A．鉛筆芯B．塑料尺C．橡膠棒D．玻璃棒【例題4】如圖所示的實物電路圖中，閉合開關后可以使小燈泡發光的正確電路是（）【例題5】如圖所示，閉合開關S時，燈泡L1、L2都不亮。用一根導線的兩端，接觸a、b兩點時兩燈不亮，接觸b、c兩點時，L1亮、L2不亮，接觸c、d兩點時，兩燈都不亮。則下列分析中正確的是（）A．燈L1斷路 B．燈L2斷路 C．開關S斷路 D．電源斷路四、串聯電路和并聯電路1.串、并聯電路連接特點電流路徑開關作用用電器間是否相互影響串聯電路用電器依次相連電流從電源正極出發，只有一條路徑流回到負極開關控制整個電路，與位置無關用電器相互影響，若其中一個斷開，其他無法工作并聯電路用電器并列接在兩點之間 干路電流在節點處分別流經多個支路，再在另一節點處匯合流回電源負極干路開關控制整個電路，支路開關控制本支路用電器獨立工作，互不影響2.串、并聯電路的識別方法（1）定義法①串聯電路中所有元件是逐個順次首尾相連的（“首”即為電流流入用電器的那一端，“尾”即為電流流出用電器的那一端）。②在并聯電路中，各用電器（小燈泡）“首首相連，尾尾相連”并列接在電路兩點間。（2）電流法①串聯電路：電流從電源正極出發，流經各用電器回到電源負極，途中不分流，電流始終是一條路徑。②并聯電路：電流在某處（A點）分為幾條支路，在另一處（B點）又重新匯合，即有多條電流路徑。（3）拆除法①串聯電路：拆除其中任意一個用電器，其他用電器都受影響。②并聯電路：拆除其中任意一個用電器，其他用電器不受影響。（4）節點法節點是導線交叉且相連的位置，即電流交叉和匯合的位置。串聯電路沒有節點，但是并聯電路有節點（A點、B點）。3.電路圖與實物圖的對應畫法（1）根據實物圖畫電路圖①替代法：對于串聯電路，從電源正極開始沿電流方向逐個用符號代替各實物元件，直到電源的負極，即“逐個順次一一連接”。②節點法：對于并聯電路，可采用節點法：找出電路中電流的分流點和匯流點，以這些點為分界，將電路分成幾段來畫（分析見下）。具體步驟如圖所示.①先找出節點A、B（并聯電路的分流點和匯流點）的位置，畫出干路如圖甲；②對照實物圖找出各條支路并畫出來，如圖乙；③將干路與支路連接起來組成完整的電路圖，如圖丙所示。（2）根據電路圖連接實物圖①分析：首先要分析電路是串聯電路還是并聯電路。②方法：a.串聯電路：從電源正極出發，將各元件一一連接即可。b.并聯電路：明確元件是在支路上還是在干路上，哪些元件在同一條支路上；根據“先串后并，先簡單后復雜”的原則連接，即先連接簡單的支路，然后確定好分支點和匯流點，再將其他支路連入電路。注意：根據電路圖連接實物圖時，導線不允許交叉。4.生活中的電路（1）生活中的并聯電路①教室中的日光燈是并聯的；②街道上的路燈之間是并聯的；③家中的用電器（電燈、電視機、電冰箱等）是并聯的。分析：教室或街道上的燈，有一盞燈不亮時，其余的燈仍正常發光。家中的用電器（電燈、電視機、電冰箱等）在工作時互不影響，所以也是并聯的。（2）生活中的串聯電路①家庭電路中的開關與用電器是串聯的；②烘托節日氣氛的小彩燈是串聯的。分析：家庭電路中，開關和用電器是串聯關系，因為開關能夠控制燈泡的亮滅。用來烘托節日氣氛的為彩燈，一般是十幾盞組成一組，發現當其中任意盞燒壞時，整燈隨之熄滅，可見這組燈是串聯的。5.串、并聯電路的設計（1）確定電路的連接方式。根據用電器工作時彼此獨立還是互相影響，確認電路的基本連接形式是串聯還是并聯。（2）確定開關的位置與數量。根據開關對用電器的控制要求，確定開關的位置與數量，安裝位置在干路上還是在支路上。（3）畫出草圖，根據設計要求進行檢驗，不符合的地方進行修改。（4）整理并畫出規范的設計圖。【例題1】照圖甲的電路圖完成圖乙中實物圖的連接。【例題2】如圖所示，請根據題目給出的實物圖，在虛線框內畫出相應的電路圖。【例題3】如圖所示為一種新型“水溫感應龍頭”。自帶水流發電電源。當水流溫度低于40℃。感應開關S1閉合，只有綠燈照亮水流；當水溫達40℃及以上，感應開關S2閉合，只有紅燈照亮水流，以警示用水人。下列電路設計能實現該功能的是（）【例題4】隨著科技發展，智慧設備影響著我們的日常生活，包括日常出行。（1）如圖所示是一種停車位是否被占用的模擬提醒電路，虛線框內元件一個是燈泡，一個是定值電阻。設計要求無論開關是否閉合，燈泡都能發光，則_____（選填“a”或“b”）是燈泡。當車位未被占用時，開關S斷開；當車位被占用時，開關S閉合，此時燈泡______（選填“變亮”或“變暗”）；（2）為了節約電能，人們利用聲控開關和光控開關設計了自動控制樓道路燈的電路，聲控開關的作用是：有人經過發聲時，開關閉合；沒有人經過時，開關斷開。光控開關的作用是：白天開關斷開，夜晚開關閉合。如果要求只有夜晚有人經過發聲時，燈才會亮。請設計符合這一要求的自動電路圖。四、綜合練習1．盛放在油罐車內的石油產品運送過程中易產生靜電，引起火災或爆炸，所以油罐車尾部有一條拖地的鐵鏈，這是一種常見的靜電現象。下列關于電的說法正確的是（）A．將絲綢與玻璃棒摩擦后，玻璃棒帶負電B．摩擦起電實質上是產生了新的電子C．毛皮摩擦過的橡膠棒吸引了輕質泡沫小球，則泡沫小球帶正電D．冬季摸門把手，有時會被“電”一下，這