1、第第 9 讲讲 电路的基本知识电路的基本知识 课标要求 考试细则 【课程内容】 1.知道摩擦起电现象,了解电荷之间 的相互作用。 2.知道电路的基本组成,会画电路图。 3.会连接简单的串联和并联电路。 【活动建议】 1.观察摩擦起电现象。 2.连接简单的串、并联电路。 1.电荷和电路 (1)知道摩擦起电现象,能描述电荷间的相互作用。 (2)知道组成电路的主要元件及它们的作用和符号。 (3)会用规定的符号表示电路连接情况的图电路 图。 (4)对照一份具体的电路图,理解通路、断路、短路 的概念。 (5)能对照实物连接图或电路图说明用电器的串联或 并联,归纳串联或并联电路的不同特征。 (6)理解绝缘
2、体、导体、半导体的概念以及它们在实 际电路中的应用。 2.实验:连接串、并联电路 (1)能将两盏电灯、电池组、开关用导线连接成简单 的串联电路和并联电路。 (2)能按照简单的串、并联实际电路,画出串、并联 电路图。 一、核心知识点 1电荷 (1)摩擦起电 塑料笔杆与头发摩擦能够吸引碎纸屑、橡胶棒,毛皮摩擦能使细水流被吸引而弯曲等 现象表明,经过摩擦后的物体具有共同特征:能吸引微小的物体。 分析:摩擦使物体上的电子发生了转移,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带 正电。这些物体所带的电叫静电。带电物体具有吸引微小物体的性质。 (2)电荷间的相互作用 自然界中只存在两种电荷,正电荷与负电荷。用丝
3、绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮 摩擦过的橡胶棒带负电。 两根用丝绸摩擦过的玻璃棒相互排斥,两根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互排斥,一根用 丝绸摩擦过的玻璃棒与一根用毛皮摩擦过的橡胶棒相互吸引。 上述现象说明同种电荷相互排斥, 异种电荷相互吸引。 2电路 (1)电路的组成 电路就是把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径。一个完整的电路必须包 括电源、用电器、开关、导线。 (2)电路中的三种状态 通路:开关闭合时,电路中有电流,用电器工作。 开路:断开的电路。开关断开或电路的某处断开,电路中没有电流,用电器不工作。 短路:有两种形式。一是用导线直接接在电源的两极,此时称为电源短路。电源短路 时
4、,电流很大,会损坏电源,甚至引起火灾。二是用导线接在用电器两端,用电器被短路,导 致用电器不能工作。 (3)电路图 用元件符号代替实物图表示电路的图称为电路图。绘制电路图时,连线要画得横平竖直, 元件符号表示要正确且不能画在拐角处(变阻器除外),线路要画得简洁、整齐、美观、布局合 理。 (4)串联和并联 串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来接入电路。特点是开关控制整个电路,各用 电器必须同时工作,若其中一个停止工作,其他用电器也立即停止工作。 并联电路:把电路元件并列连接起来接入电路。特点是有两条或者两条以上路径,有 干路、支路之分。干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支
5、路的通 断,各支路互不影响。 二、 常见元器件及其作用 元件 作用 常见器件 电源 提供电能的装置,将其他形式的能 量转化为电能 干电池、蓄电池和发电机等 用电器 用电来工作的设备,将电能转化为 其他形式的能 电灯、电炉、电视机、电铃、电冰 箱等 开关 用来接通或断开电路,起控制电路 的作用 拉线开关、拨动开关、闸刀开关等 导线 将电源、用电器、开关连接起来, 形成电流的通路 金属导线 三、电路的三种状态 (1)通路:正常连接的电路,即用电器能够工作的电路。 通路特征:电路中有电流,用电器正常工作。 (2)断路(开路):断开的电路。 断路特征:电路中无电流,用电器不工作。原因有开关没闭合、接线
6、处松动、导线断了、 用电器损坏等。 (3)短路:不经过用电器而直接跟电源的两极相连的电路。 短路特征:用电器不工作,电路中有很大电流,会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘皮,引起 火灾。 (4)短接与短路:在实际电路中,发生短路有两种情况: 电源短路,导线将电源的正、负极连接起来,发生短路。电路中的电流很大,极有可 能将电源也烧坏。电源短路是一种有危害的连接方式,在电路的连接中是不允许出现的。 局部短路,也叫短接。如图所示,开关闭合,灯泡 L1被短路,不亮,灯泡 L2亮。局 部短路没有危害,只是被短路的用电器不能工作。 四、 根据实物图画电路图 (1)画好电路图的方法 应完整地反映电路的组成,即有电源
7、、用电器、开关和导线; 规范地使用电路元件符号,不能自选符号; 交叉相连的点要画粗黑圆点; 合理地安排电路元件符号的位置,尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中,使电 路图清楚美观,并注意元件符号绝不能画在拐角处; 导线要横平竖直,转弯画成直角,电路图一般呈长方形; 最好从电源的正极开始,沿着电流的方向依次画电路元件,且知道在电路图中导线无 长短之分的原则。 (2)根据实物图画出电路图的方法 先厘清电流的路径,可从电源正极开始,沿着电流的方向逐个寻找,直到电源负极。 所画出的电路图中各元件的顺序应与实物图保持一致。 五、串联电路和并联电路的辨别 (1)根据电路图判断 电流只有一条路径的,则是串
8、联电路;有两条或两条以上路径的,则是并联电路。 (2)根据电流关系判断 如果通过两个用电器的电流不相等,这两个用电器一定是并联的。如果通过两个用电器的 电流相等, 则可能是串联, 也可能是并联: 若是不同的用电器, 则是串联; 若是相同的用电器, 串联、并联都有可能。 (3)根据电压关系判断 如果通过两个用电器的电压不相等,这两个用电器一定是串联的。如果通过两个用电器的 电压相等, 则可能是串联, 也可能是并联: 若是不同的用电器, 则是并联; 若是相同的用电器, 串联、并联都有可能。 (4)根据用电器的工作情况判断 用电器只能同时工作的是串联电路,可以独立工作的是并联电路。 六、串、并联电路
9、的设计 设计电路图时要结合串、并联的特点进行分析 (1)串联电路特点 电流只有一条路径,无干路、支路之分。 电流通过每一个用电器,各用电器的工作互相影响,一个用电器因开路停止工作,则所 有用电器都不能工作。 开关与用电器是串联的,一个开关控制所有用电器。 (2)并联电路特点 电流有两条或两条以上的路径,有干路和支路之分。如上图所示的电路,“”“a” 与“b”“”部分是干路;支路有两条:一条是 L1所在的电路,由 S1控制;另一条是 L2所 在的电路,由 S2控制。(a、b 是各支路两端的连接点,叫结点) 干路电流在“结点”处分成两条或多条支路电流,每一支路都与电源形成一条通路, 各支路中的用电
10、器的工作互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路。 干路上的开关控制整个电路的用电器,支路上的开关只控制本支路上的用电器。 1. 现在许多宾馆都利用房卡取电, 如图所示。 只有把房卡插入槽中, 住客才能使用房间内的用电器。房卡的作用相当于家庭电路中的_总开关 (开关)_,房间里各用电器之间是_并_联的。 【试题解析】 房卡可以控制用电器的工作,不插入插槽中,所有房 间内的用电器都不工作, 所以房卡相当于家庭电路干路上的总开关(开关); 房间里各用电器之间工作情况是互不影响,所以各用电器之间是并联。 【命题意图】 本题要求掌握开关的作用和串并联电路的工作特点, 联系生活实际会辨认, 会解释
11、。开关的作用是控制电路的通断,串联电路中开关控制所有用电器,并联电路中干路的 开关控制所有用电器,支路的开关控制本支路用电器;串联电路各用电器工作情况互相影响, 并联电路各用电器工作情况互不影响。 2. (2016 杭州)如图所示电路,当开关闭合时可以读出各电表的示数。当开关断开后,下列 电表示数不变的是( C ) A. B. C. D. 【试题解析】 由电路图可知,开关断开后电路断路,电流表 A1、A2和电压表 V2断路, 电压表 V1始终测电源的电压, 所以, 只有电压表 V1无论开关闭合、 断开都会测量电源的电压, 示数不变。 【命题意图】 本题考查了电路的三种状态和电表的使用,是一道较
12、为简单的选择题。由 电路图可知,开关断开后电路断路,电流表 A1、A2和电压表 V2断路,电压表 V1始终测电源 的电压。 3. 如图所示,与实物连接一致的电路图是( B ) A. B. C. D. 【试题解析】 分析实物图可知,电流从正极出发,经电流表、灯泡 L1、开关、灯泡 L2 回负极,电压表并联在 L1两端。B 图与实物图符合;A 图两灯泡并联,与实物图不符合,C 图电压表并联在 L2两端了,与实物图不符合;D 图电压表并联在电源两端了,与实物图不符 合。 【命题意图】 本题考查根据实物图画电路图,关键是分析出实物图中各用电器的连接情 况,这是本题的重点也是难点,进一步考查对电路图正确
13、画法的判断。由实物图可知,两灯泡 串联,电压表测 L1两端电压,电流表测电路中的电流,然后对各个电路图逐一分析即可。 4. 某款感应式垃圾桶如图所示。其工作原理如下:启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使 用,此时指示灯亮起。扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动 力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开。手离开 5 秒后动力装置会控制桶盖闭合,然后感应开关自动 断开。下列电路符合要求的是( C ) A. B. C. D. 【试题解析】 启动开关闭合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;扔垃圾时只需 将手伸到感应区上方一定距离内,感应开关自动闭合,动力装置工作,垃圾桶盖缓缓打开,这 表明灯泡和动力装置能各自独立工作,并联在电路中,启动开关接在干路中,控制整个电路; 感应开关控制动力装置,串联在一条支路中,故 C 符合题意。 【命题意图】 本题考查了电路的设计,要求学生能判定出电路的连接方式。启动开关闭 合后,垃圾桶才能正常使用,此时指示灯亮起;当感应开关闭合后,垃圾桶打开,这表明该电 路为并联电路。