
1. 知道電流的形成及其條件,知道電流方向的規(guī)定。
2. 通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)斷路、通路、短路,知道電路的組成 。
3. 從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)電源和用電器。
4. 能用電路元件符號(hào)畫簡(jiǎn)單的電路圖,能連接簡(jiǎn)單的電路。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
“會(huì)連接電路”“會(huì)畫簡(jiǎn)單電路圖”“能辨別通路、斷路和短路”。
【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】
對(duì)電流概念的理解和對(duì)短路、短接的理解和識(shí)別,同時(shí)規(guī)范地畫出電路圖也是這節(jié)課的難點(diǎn)。
【自主預(yù)習(xí)】
閱讀教材,完成以下問題:
1. 電荷的定向移動(dòng)形成電流。形成持電流的條件:①電路中要有電源;②電路是閉合回路。
2. 物理學(xué)中規(guī)定:把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。電路閉合時(shí),在電源外部,電流方向是從電源正極經(jīng)過用電器流向負(fù)極。有一種半導(dǎo)體二極管,電流只能從它的正極流向負(fù)極,不能反向流動(dòng)。
3. 由電源、用電器、開關(guān)、導(dǎo)線組成電流流通的路徑叫電路。電源是提供(填“提供”或“消耗”)電能的裝置。用電器是消耗(填“提供”或“消耗”)電能的裝置。
4. 用規(guī)定符號(hào)表示電路連接的圖形叫電路圖。畫電路圖應(yīng)注意如下幾點(diǎn):①電路元件的符號(hào)要用統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào),不能自造符號(hào);②要注意所畫電路圖的元件符號(hào)與實(shí)物圖具有對(duì)應(yīng)性;③畫電路圖的導(dǎo)線要橫平豎直,電路元件合理分布在電路圖中;④電路元件符號(hào)不能(填“能”或“不能”)畫在拐彎處。
5. 電路的三種狀態(tài):通路、斷路和短路。正常工作時(shí)的電路叫做通路。某處被斷開、沒有電流通過的電路叫做斷路。短路有兩種情況:①導(dǎo)線直接與電源兩極連接,會(huì)造成電源短路。②將導(dǎo)線與用電器并聯(lián),電流會(huì)只從導(dǎo)線通過,而不走用電器,這樣我們就說這個(gè)用電器被短路了。短路是電路不正常狀態(tài),會(huì)引起電路中的電流過大,燒壞電路元件或電源,所以我們一定要避免短路。
【合作探究】
探究一、電流
1. 電流的形成
(1)實(shí)驗(yàn)探究:讓小燈泡亮起來
【思考】幾節(jié)干電池、一只小燈泡、一個(gè)開關(guān)和幾根導(dǎo)線,你能不能利用這些器材使小燈泡發(fā)光?
【設(shè)計(jì)電路與實(shí)驗(yàn)】
①如圖甲所示,沒有電源,無論斷開還是閉合開關(guān),燈泡都發(fā)光。
②如圖乙所示,斷開開關(guān),小燈泡不發(fā)光;如圖丙所示,閉合開關(guān),小燈泡發(fā)光. (選填“發(fā)光”或“不發(fā)光”)
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】小燈泡亮起來兩個(gè)必要條件:
①電路是閉合回路;②電路中有電源。
(2)電流的形成
閉合開關(guān),小燈泡持續(xù)發(fā)光,說明有電荷持續(xù)地流過小燈泡。導(dǎo)線、小燈泡的燈絲都是由金屬制成的,金屬中有大量的自由電子,沒有接電源時(shí),金屬內(nèi)自由電子運(yùn)動(dòng)的方向雜亂無章,如圖甲所示。接上電源之后,它們就受到了推動(dòng)力,所以會(huì)定向移動(dòng),如圖乙所示。
可見:電荷的定向移動(dòng)形成電流。
(3)電路中形成持續(xù)電流的條件
①有電源;②電路是連通的。兩個(gè)條件缺一不可。
2. 電流的方向
【思考】實(shí)際上形成電流的電荷有兩種(正電荷、負(fù)電荷),電路中有電流時(shí),發(fā)生定向移動(dòng)的電荷可能是正電荷,也可能是負(fù)電荷,還有可能是正、負(fù)電荷同時(shí)向相反的方向定向移動(dòng)。電流的方向是怎樣規(guī)定的呢?
(1)電流的方向
物理學(xué)中把正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。根據(jù)電流方向的規(guī)定,負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反,如圖所示。
【分析】
(2)電路中電流的流動(dòng)情況
①電路中電流的流動(dòng)情況:按照電流方向的規(guī)定,當(dāng)電池、導(dǎo)線、小燈泡組成一個(gè)回路閉合時(shí),在電源外部,電流的方向是從電源正極經(jīng)過開關(guān)、小燈泡流向電源負(fù)極(如圖所示)。在電源內(nèi)部,電流從電源負(fù)極流向電源正極。電流形成一條閉合的回路:正極→開關(guān)→小燈泡→負(fù)極→正極。
②電路中自由電子移動(dòng)的方向
金屬導(dǎo)體中的電流是自由電子定向移動(dòng)所形成的。自由電子帶負(fù)電,所以在電路中,自由電子定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反。負(fù)極→小燈泡→開關(guān)→正極→負(fù)極。
3. 利用發(fā)光二極管判斷電流方向
【閱讀】P37“利用發(fā)光二極管判斷電流的方向”。發(fā)光二極管是一種電子元件,簡(jiǎn)稱LED。它的兩根引腳中較長(zhǎng)的為正極,較短的為負(fù)極。當(dāng)電流由正極經(jīng)過LED流向負(fù)極時(shí),LED發(fā)光,表明它處于導(dǎo)通狀態(tài);反之,電流不能從負(fù)極流向正極,LED不會(huì)發(fā)光。所以,根據(jù)其發(fā)光與否可以判斷電路中是否有電流及電流的方向。
【實(shí)驗(yàn)并歸納】把電源、電鍵、發(fā)光二極管用導(dǎo)線連接起來,閉合電鍵,觀察發(fā)光二極管是否亮?
【結(jié)論】可以根據(jù)發(fā)光二極管是否發(fā)光判斷電路中是否有電流及電流的方向。當(dāng)電源正極與發(fā)光二極管的正極相接時(shí),二極管發(fā)光;電源正極與發(fā)光二極管的負(fù)極相接時(shí),二極管不發(fā)光。
【例題1】下列說法中正確的是( )
A.正電荷的定向移動(dòng)形成電流
B.用電器中有電流通過,用電器一定接了電源而且電路是閉合的
C.導(dǎo)體中都有大量的自由電子,因此導(dǎo)體容易導(dǎo)電
D.金屬導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)方向與電流方向相同
【答案】B.
【解析】A.正、負(fù)電荷的定向移動(dòng)都能形成電流,故A錯(cuò)誤;
B.形成電流的兩個(gè)條件:一是電路中有電源;二是電路是閉合回路。用電器中有電流通過,用電器所在電路一定接電源且電路是閉合的,B正確;
C.金屬導(dǎo)體中有大量的自由電子,因此金屬導(dǎo)體容易導(dǎo)電,但酸堿鹽水溶液導(dǎo)電靠的是離子,C錯(cuò)誤;
D.正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向,電子帶負(fù)電荷,金屬導(dǎo)體中自由電子的定向移動(dòng)方向與電流方向相反,故D錯(cuò)誤。故選B。
【例題2】如圖所示兩個(gè)相同的驗(yàn)電器A和B,A帶正電,B不帶電,用金屬棒把A、B連接起來后瞬間如圖所示,則在這個(gè)過程中( )
A.棒中有持續(xù)電流從B流向A,使A張角先減小,后增大
B.A中正電荷通過棒流向B,B帶負(fù)電荷
C.電流從A流向B,B張角增大
D.電子從A流向B,B帶正電荷
【答案】C.
【解析】A帶正電,表明A缺少電子,B不帶電,用金屬棒把A、B連接起來后瞬間如圖所示,B的部分電子會(huì)轉(zhuǎn)到A,則B也會(huì)失去電子帶正電,B的張角增大,A的張角減小。根據(jù)電流方向的規(guī)定,正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍?fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相反,所以瞬間電流方向?yàn)锳到B,綜合分析,故ABD不符合題意,C符合題意。
探究二、電路的構(gòu)成
【思考】一個(gè)完整的電路有哪些元件構(gòu)成的呢?
1. 電路的概念:電路就是把電源、用電器、開關(guān)用導(dǎo)線連接起來組成的電流可流過的路徑。
2. 電路的構(gòu)成 :一個(gè)完整的電路包括電源、用電器、開關(guān)和導(dǎo)線四種電路元件,缺一不可。圖就是一個(gè)簡(jiǎn)單的電路。
3. 電路中各元件的作用(從能量的角度認(rèn)識(shí)電路中各元件的作用)
(1)電源:提供電能的裝置叫做電源。常見的電源有干電池、鋰電池、蓄電池、學(xué)生電源、發(fā)電機(jī)等。
(2)用電器:消耗電能的元器件,把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如電燈、電視機(jī)、手機(jī)、電冰箱、洗衣機(jī)等。
(3)開關(guān):用來接通或斷開電路,控制用電器工作,起控制電路的作用.
(4)導(dǎo)線:用來連接電路,輸送電能。
【例題3】關(guān)于電路的說法錯(cuò)誤的是( )
A.電源是提供電能的裝置
B.只要電路閉合,電路中就有電流
C.在電源外部,電流沿著“正極→用電器→負(fù)極”的方向流動(dòng)
D.用電器是消耗電能的裝置
【答案】B.
【解析】A.電源為電路提供電能,故A正確;
B.電路閉合,但是如果電路中無電源,電路中就沒有電流,故B錯(cuò)誤;
C.在電源外部,電流沿著“正極→用電器→負(fù)極”的方向流動(dòng),故C正確;
D.用電器在電路中消耗電能,故D正確,不符合題意。 所以選B。
探究三、電路圖
畫圖時(shí)如果把電源、用電器等元件原樣畫出,既麻煩又不清楚。為了便于研究,人們通常用圖形符號(hào)來表示這些元件.
1. 常用元件的符號(hào):
2. 電路圖
(1)用電路元件符號(hào)表示電路連接情況的圖.
(2)畫電路圖時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
①電路元件的符號(hào)要用統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào),不能自造符號(hào)。
②要注意所畫符號(hào)和實(shí)物的對(duì)應(yīng)性,如符號(hào)中開關(guān)的狀態(tài)(斷開或閉合)應(yīng)與實(shí)物保持一致。
③合理安排電路元件符號(hào),要均勻分布在電路中,不能畫在拐角處。
④電路圖最好呈長(zhǎng)方形,導(dǎo)線要橫平豎直,盡量避免導(dǎo)線交叉,力求把電路圖畫得簡(jiǎn)潔、美觀、大小比例適中。
⑤畫電路圖時(shí),一般從電源的正極開始,沿電流的方向依次畫出元件符號(hào),并用導(dǎo)線連接起來。注意元件次序不能顛倒。
⑥元件要做好標(biāo)注,如S、L等,同一電路中涉及多個(gè)相同元件,可加角標(biāo)進(jìn)行區(qū)別,如L1、L2等。
【例題4】如圖所示,在虛線框內(nèi)畫出實(shí)物電路的電路圖。
【答案】右圖.
探究四、通路 斷路 短路
電路的三種狀態(tài)
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:開關(guān)斷開、某處導(dǎo)線斷、燈絲斷或?qū)Ь€與接線柱接觸不好等。
3. 短路
(1)短路就是指直接用導(dǎo)線將電源正、負(fù)極相連或?qū)⒛骋粋€(gè)用電器的兩端相連(圖1)。發(fā)生短路時(shí),電路中有很大的電流,用電器不能工作,會(huì)燒壞電源或?qū)Ь€的絕緣層,引起火災(zāi)。短路是不允許發(fā)生的,所以我們連接電路時(shí)一定防止短路.
圖1 圖2
(2)短路的幾種情況:
①直接用導(dǎo)線將電源正極 、負(fù)極相連。
②用電器被短路:如圖2所示,導(dǎo)線接在用電器兩端,電流不經(jīng)過該用電器而經(jīng)過導(dǎo)線流到電源,也會(huì)造成短路,同時(shí)該用電器不能(能/不能)工作。
③電路發(fā)生部分短路:如圖3所示,有兩個(gè)用電器串聯(lián),把導(dǎo)線接在一個(gè)用電器L1兩端,電流不經(jīng)過該用電器而經(jīng)過導(dǎo)線流到另一個(gè)用電器L2回到電源負(fù)極,同時(shí)該用電器L1不能工作, L1被短路。
圖3 圖4
④演示實(shí)驗(yàn)——電路發(fā)生部分短路
圖4是由一個(gè)小燈泡、一個(gè)LED、兩節(jié)干電池、一個(gè)開關(guān)組成的電路。閉合開關(guān),小燈泡和LED發(fā)光。用一根導(dǎo)線接在小燈泡的兩端,會(huì)看到小燈泡熄滅,而LED還發(fā)光。說明電流經(jīng)外加導(dǎo)線而繞過了 小燈泡回到電源,小燈泡被短路。
(3)生活中發(fā)生的短路現(xiàn)象
【列舉事例】老居民區(qū)因?yàn)殡娋€線路老化,引起電源短路發(fā)生火災(zāi)!汽車電源線路老化,發(fā)生短路發(fā)生火災(zāi)!
【例題5】如圖所示電路:
(1)當(dāng)S1和S2都斷開時(shí),稱為_______路;(2)當(dāng)S1和S2都閉合時(shí),稱為_______路;(3)當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),稱為_____路。
【答案】(1)斷;(2)短;(3)通。
【解析】(1)當(dāng)S1和S2都斷開時(shí),電路中沒有閉合回路,稱為斷路。
(2)當(dāng)S1和S2都閉合時(shí),電流沒有經(jīng)過用電器,直接從電源正極流向電源負(fù)極,稱為短路。
(3)當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí),電路中燈泡L工作,稱為通路。
【例題6】如圖所示,有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤,請(qǐng)把它找出來,并打上一個(gè)“×”,且標(biāo)明電流的方向。
【解析】電源正極與開關(guān)左端連接的導(dǎo)線把燈泡短路了,應(yīng)去掉,電流方向從電源的正極流向燈泡,到開關(guān),最后回到負(fù)極,如圖所示。
【例題7】如圖所示,在閉合開關(guān)時(shí),兩個(gè)小燈泡都發(fā)光。如果把一根完好導(dǎo)線接在小燈泡L2的兩端,你所看到兩小燈泡的變化情況是:(1)L1____;(2)L2___(選填“熄滅”“變亮”或“變暗”)。
【答案】變亮,熄滅。
【詳解】閉合開關(guān),兩只燈泡串聯(lián),都發(fā)光,若把一根導(dǎo)線接在小燈泡L2的兩端,L2被短路不能發(fā)光,但L1仍然有電流通過,照常發(fā)光,同時(shí)電源電壓全部加在L1兩端,所以L1變亮。
【歸納整理】
第2節(jié) 電流和電路
【課堂練習(xí)】
1. 下列說法中錯(cuò)誤的是( )
A.正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流方向
B.導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閮?nèi)部有大量的自由電荷
C.電路中有電源,電路中就有電流
D.電源外部的電流的方向是從電源的正極到負(fù)極
【答案】C.
【解析】A.物理上規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?,?fù)電荷定向移動(dòng)方向與電流方向相反,故A正確,不符題意;
B.導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閮?nèi)部有大量的自由電荷,故B正確,不符題意;
C.形成電流的條件是有電源,電路形成通路,所以有電源不一定有電流形成,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.在電源外部電流沿著“正極→用電器→負(fù)極”的方向流動(dòng),故D錯(cuò)誤,不符合題意。 故選C。
2. 如圖所示的手電筒,當(dāng)按下按鍵時(shí),手電筒的電路接通,小燈泡發(fā)光。下列關(guān)于手電筒電路圖的四種畫法,其中正確的是( )
【答案】C。
【解析】由題知,手電筒的電路是由電源、開關(guān)、燈泡組成電路,開關(guān)控制燈泡。
A.電路中沒有開關(guān),故A錯(cuò)誤;
B.電路中沒有電源,故B錯(cuò)誤;
C.電源、開關(guān)、燈泡組成電路,開關(guān)控制燈泡,故C正確;
D.當(dāng)開關(guān)閉合后會(huì)造成電源短路,故D錯(cuò)誤。
3. 如圖所示的實(shí)物電路圖中,閉合開關(guān)后可以使小燈泡發(fā)光的正確電路是( )
【答案】B。
【解析】ACD.開關(guān)閉合后,導(dǎo)線將電源兩極直接相連,形成電源短路,則燈泡不能發(fā)光,故ACD不符合題意;
B.開關(guān)閉合后,為燈泡的簡(jiǎn)單電路,燈泡發(fā)光,故B符合題意。 故選B。
4. 如圖所示電路,此時(shí)電路處于____狀態(tài);當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),小燈泡發(fā)光,此時(shí)電路處于___狀態(tài)。如果不小心把a(bǔ)、b兩點(diǎn)用導(dǎo)線接在一起,則會(huì)造成_____(以上均選填“通路”、“短路”或“開路”)。
【答案】斷路,通路,短路.
【解析】如圖所示電路,開關(guān)斷開,此時(shí)電路處于斷路狀態(tài);當(dāng)閉合開關(guān)時(shí),小燈泡發(fā)光,電路中有電流,此時(shí)電路處于通路狀態(tài);如果不小心把a(bǔ)、b兩點(diǎn)用導(dǎo)線接在一起,電源的兩端被導(dǎo)線相連,則會(huì)造成電源短路。
5. 如圖所示,取兩個(gè)相同的驗(yàn)電器 A 和 B,用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸驗(yàn)電器 A,使A帶電,B 不帶電,再用帶有絕緣手柄的金屬棒把 A 和 B 連接起來。下列說法正確的是( )
A.A中正電荷通過金屬棒流向B,金屬棒中瞬間電流方向從A到B
B.B中負(fù)電荷通過金屬棒流向A,金屬棒中瞬間電流方向從A到B
C.A中負(fù)電荷通過金屬棒流向B,金屬棒中瞬間電流方向從B到A
D.B中正電荷通過金屬棒流向A,金屬棒中瞬間電流方向從B到A
【答案】C。
【解析】用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電,帶負(fù)電的
橡膠棒接觸驗(yàn)電器 A使A帶負(fù)電,用帶有絕緣手柄的金屬棒把 A 和 B 連接起來時(shí),A的負(fù)電荷通過金屬棒轉(zhuǎn)移到B,A的電荷減少,金屬箔張角減??;B得到電荷,兩個(gè)金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開;由于規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较颍饘侔糁兴查g電流方向從 B 到 A,故C正確,ABD錯(cuò)誤。 故選C。
6. 如圖是某實(shí)物連接電路,請(qǐng)根據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出對(duì)應(yīng)的電路圖。
【答案】右圖.
【解析】實(shí)物圖中電源、開關(guān)和電動(dòng)機(jī)串聯(lián),所以電路圖與實(shí)物圖對(duì)應(yīng),作串聯(lián)電路圖,如圖所示:
7.根據(jù)給出的電路圖,連接實(shí)物圖。
【答案】如圖所示。
【解析】由圖可知,電流從電源的正極從出來,經(jīng)電鈴、開關(guān),回到電源的負(fù)極,根據(jù)電流的路徑連接實(shí)物圖如右圖所示。
8. 在“怎樣讓一個(gè)燈泡亮起來”的活動(dòng)中,小華同學(xué)用導(dǎo)線將圖示元件連接起來的過程中,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.在連接電路的過程中,開關(guān)斷開或閉合都可以
B.拆除電路時(shí),要先斷開開關(guān)
C.導(dǎo)線連接線柱時(shí),需將導(dǎo)線按順時(shí)針方向繞在接線柱上再將接線柱的螺帽順時(shí)針旋緊
D.絕對(duì)不允許不經(jīng)過小燈泡就直接用導(dǎo)線把電池的正極和負(fù)極連接起來
【答案】A.
【解析】A.在連接電路的過程中,為了保護(hù)電路中元件,開關(guān)應(yīng)斷開,故A錯(cuò)誤,符合題意;
B.拆除電路時(shí),為了電路中元件安全,要先斷開開關(guān),故B正確,不符合題意;
C.導(dǎo)線連接線柱時(shí),需將導(dǎo)線按順時(shí)針方向繞在接線柱上再將接線柱的螺帽順時(shí)針旋緊,這樣接線更牢固,不會(huì)出現(xiàn)虛接現(xiàn)象,故C正確,不符合題意;
D.絕對(duì)不允許不經(jīng)過小燈泡就直接用導(dǎo)線把電池的正極和負(fù)極連接起來,否則電源短路,燒壞電源,故D正確,不符合題意。
【課后反思】
本節(jié)課學(xué)習(xí)中,你有哪些收獲,還有哪些問題?
這是一份人教版第2節(jié) 電流和電路導(dǎo)學(xué)案,共11頁(yè)。學(xué)案主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo),學(xué)習(xí)重點(diǎn),學(xué)習(xí)難點(diǎn),自主預(yù)習(xí),合作探究,設(shè)計(jì)電路與實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)并歸納等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版九年級(jí)全冊(cè)第2節(jié) 電流和電路學(xué)案,共3頁(yè)。學(xué)案主要包含了原電池,蓄電池,其他電池等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份初中物理人教版九年級(jí)全冊(cè)第十五章 電流和電路第2節(jié) 電流和電路學(xué)案,共7頁(yè)。學(xué)案主要包含了產(chǎn)生電流的條件圖15.2-1,電流的方向等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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