电流和电路:电荷的马拉松
电荷
摩擦起电 定向移动
电路四件
电源开关用电器导线
串并联
首尾一条 vs 并列
电流表
串联 正进负出
开场场景:冬天脱毛衣噼里啪啦冒小火花,那是摩擦起电。电荷本来乱跑,一旦被导线逼着沿一个方向走,就是电流。电池就是那个'逼'电荷走的泵。
义是什么:电荷的定向移动
大白话:物质由原子组成,电子带负电。摩擦时电子从一个物体跑到另一个:丢电子带正电、得电子带负电。电荷的定向移动形成电流。规定正电荷定向移动方向为电流方向——在电源外部,电流从正极流出经用电器回负极。
电路四件套:电源(供电,把化学能变电能)、用电器(耗电)、开关(控制通断)、导线(输送)。通路是正常接通;断路是某处断开;短路是导线不经过用电器直接连电源两极——电流极大、会烧电源,绝对禁止。
路怎么想到:串并联怎么分
串联:元件首尾依次相连,电流只有一条路。一处断开全灭(圣诞老串灯一个坏全不亮)。并联:元件并列接在两点间,电流有多条支路;各支路互不影响(家里电灯开关各管各)。
电流表测电流:必须串联在被测电路里;电流从正接线柱进、负接线柱出;先试大量程;绝对不允许不经过用电器直接接电源两极(短路烧表)。
例题:认电路
生活中的物理
生活:楼道声光控灯
声控开关和光控开关串联:必须两个条件同时满足灯才亮。
电工:插座与灯
墙上插座和顶灯是并联,各走各支路,互不干扰。
展往哪儿长
初中:电路 → 电压电阻 → 欧姆定律 → 电功率。高中:电路电动势、内阻、基尔霍夫定律。现代:集成电路里几十亿个晶体管并联串联合成芯片。
电流表要串联不是并联!并联相当于把用电器短路。电流方向规定为正电荷移动方向,跟金属里电子实际方向相反。短路是事故不是'捷径'。并联电路干路电流=各支路电流之和。
练习
基础:电流单位?
查看解答
安培 A。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
进阶:节日小彩灯一个烧了全不亮,它们是串是并?
查看解答
互相影响、一条路,是串联。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
奥数:三个灯并联,干路电流 0.9 A,三个灯相同,每个灯电流多大?
查看解答
并联支路均分:0.9÷3=0.3 A。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
证教材级补充:导体和绝缘体
金属导电靠自由电子(带负电);酸碱盐溶液导电靠正负离子。半导体(硅、锗)导电能力介于之间,是芯片材料。超导体电阻为零,用于磁悬浮和核磁共振。电路图要用统一符号:长竖线=电源正极,短竖线=负极,圆圈叉=灯泡。
例题:电线外面为什么包塑料?
塑料是绝缘体,防止漏电和短路,保护人身安全。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
例题:摩擦起电的实质是创造了电荷吗?
不是,只是电子从一个物体转移到另一个,电荷总量守恒。错了或卡壳?回到本章对应段落,把例题再顺一遍。
① 电荷定向移动形成电流;方向规定为正电荷移动方向。
② 电路四件套;串联一条路、并联多支路。
③ 电流表串联、正进负出、不直接接电源。
- 用自己的话讲:本章核心是「电流和电路:电荷的马拉松」,合上书用自己的话讲一遍,不许照抄。
- 举个反例 / 什么时候最容易错:"为什么开关要接在火线上?"——断开开关后,灯头那一段就不带电,换灯泡时即使手碰到也不触电。如果开关接零线,灯灭了灯头仍与火线相连,一碰就麻。
- 哪里还卡壳(标记你的薄弱点):哪一句你要翻书才说得顺?那个地方就是你的薄弱点,拿笔圈出来。