第十五章

电流和电路

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知识点讲解

第1节 两种电荷

  • 自然界中只有两种电荷:正电荷和负电荷
  • 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
  • 摩擦起电的实质是电子的转移
  • 验电器是检验物体是否带电的仪器,其工作原理是同种电荷相互排斥

第2节 电流和电路

  • 电流是电荷的定向移动形成的
  • 电路是由电源、用电器、开关和导线组成的
  • 电路的三种状态:通路、开路(断路)、短路
  • 电流的方向:正电荷定向移动的方向规定为电流的方向

第3节 串联和并联

  • 串联电路:用电器依次连接,电流只有一条路径
  • 并联电路:用电器并列连接,电流有多条路径
  • 串联电路中,一处断开,所有用电器都停止工作
  • 并联电路中,各支路用电器独立工作,互不影响

第4节 电流的测量

  • 电流的符号是I,单位是安培(A),常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)
  • 电流表是测量电流的仪器,使用时要串联在电路中
  • 电流表的使用规则:电流从正接线柱流入,负接线柱流出;被测电流不能超过量程;绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上

第5节 串、并联电路中电流的规律

  • 串联电路中各处电流相等:I = I1 = I2 = ... = In
  • 并联电路中干路电流等于各支路电流之和:I = I1 + I2 + ... + In

物理原理

电荷与电流

电荷是物质的基本属性之一,自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。电荷之间存在相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电流是电荷的定向移动形成的。在金属导体中,电流是自由电子定向移动形成的;在酸碱盐的水溶液中,电流是正、负离子定向移动形成的。

电路的基本组成

一个完整的电路必须包括四个基本组成部分:

  • 电源:提供电能的装置,如电池、发电机等
  • 用电器:消耗电能的装置,如灯泡、电动机等
  • 开关:控制电路通断的装置
  • 导线:连接电路各部分,传导电流的装置

串、并联电路的特点

串联电路

  • 电流只有一条路径
  • 各用电器相互影响
  • 开关控制整个电路
  • 各处电流相等

并联电路

  • 电流有多条路径
  • 各用电器独立工作
  • 干路开关控制整个电路,支路开关控制所在支路
  • 干路电流等于各支路电流之和

重要公式

串联电路电流:I = I1 = I2 = ... = In
并联电路电流:I = I1 + I2 + ... + In

实验模拟

实验1:两种电荷的相互作用

通过实验观察同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的现象,理解电荷间的相互作用规律。

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实验2:串、并联电路的连接

学习串联电路和并联电路的连接方法,观察两种电路中用电器的工作特点和开关的控制作用。

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实验3:串、并联电路中电流的规律

通过测量串、并联电路中各处的电流,探究串、并联电路中电流的分布规律,验证相关物理定律。

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