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2011-12-15
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电荷
  电荷:物体有了吸引轻小物体的性质,我们说物体带了电,或带了电荷。
  摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象。
  摩擦起电的原因:两个物体在摩擦过程中,电子会从一个物体转移到另一物体,得到电子的物体因有  多余的电子带上负电荷,失去电子的物体因缺少电子而带上等量的正电荷。
  两种电荷:
    1、正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。
    2、负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。
  电荷作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
  验电器:结构:金属球、金属杆、金属箔。
  作用:检验物体是否带电。
  原理:同种电荷互相排斥。
  检验物体是否带电的方法:
    1、是看它能否吸引轻小物体,如能吸引则带电;
    2、是利用验电器,用物体接触验电器的金属球,如果金属箔张开则说明物体带电。
  电荷量:电荷的多少叫做电荷量;单位:库仑,符号:C。
  元电荷:电子(汤姆孙发现)是带有最小电荷的负电粒子,人们把最小电荷叫元电荷。
      电量:e=1.6×10-19 C。
  导体:善于导电的物体。如:金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等。
  导体导电原因:导体中有能够自由移动的电荷。(金属中导电的是自由电子)
  绝缘体:不善于导电的物体〉如:橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。
  绝缘体绝缘的原因:电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。
  要点诠释:绝缘体与导体都有电荷,但是导体内的电荷能够自由移动。
电流和电路
  电流:电荷的定向移动形成电流。(金属导体中发生定向移动的是自由电子)
  电流方向:规定正电荷(定向)移动的方向为电流方向。(金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反)
  电路中电流:电路闭合时,在电源外部,电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。
  电路构成:
    1、电源:提供电能的装置,能把其他形式的能转化为电能。如:发电机、电池。
    2、用电器:消耗电能的装置,能把电能转化为其他形式的能。
    3、开关:控制电路的通断。
    4、导线:连接电路,输送电能。
  

 电路图:用符号表示电路连接情况的图。
      二极管具有单向导电性(发光二极管还可发光)
 要点诠释:完整的电路要有电源、导线、开关、用电器。
串联和并联
串联:
  1、连接特点:逐个顺次---首尾相连。
  2、电流路径:只有一个。
  3、开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
  4、用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。

并联: 
  1、连接特点:并列连接---首首尾尾相连。
  2、电流路径:至少2个。
  3、开关作用:如果开关接在干路,是总开关,控制整个电路;如果开关接在支路,只控制本支路用电器。
  4、用电器工作:互不影响,一条支路的用电器不能工作,其他支路可以正常工作。
电路的三种状态
(1) 通路:处处连通的电路叫通路。电路中有正常的电流。
(2) 断路(开路):某一处断开而使电路中没有电流的电路叫断路(开路)。电路中没有电流。
(3) 短路:直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的,可能把电源烧坏,是不允许的。电路中存在危险的电流。
生活中的电路:在生活中的电路也都是串联或并联的电路。因为串联电路和并联电路是最基本的电路。在实际生活中应用得非常广泛。例如:用来装饰店堂、居室、烘托欢乐气氛的彩色小灯泡多数是串联。装点天安门等高大建筑物上的成千上万只灯泡是并联的,家庭中各用电器都是并联的,街道两旁的路灯是并联的,竞赛时的抢答器的电路是并联的,电冰箱中的灯泡和发动机之间是并联的。

规律方法指导:
  经典考点
  1、在摩擦起电的实验中,得电子和失电子的物体得失电子数目相等。
  2、正确理解电流的形成,以及电流方向的规定。要清楚作定向移动的可能是正电荷或者是负电荷,也可能是正、负电荷同时移动。还要知道只有负电荷定向移动时,电流方向和负电荷定向移动方向相反。
  3、学会认识简单的电路图,能分辨串联电路和并联电路。
  识别规律:
  (1)定义法:学会用电流流向法分析电路,即按一定的顺序,从正极或负极出发,关键看是否出现分支,如果从始至终没有出现分支,属于串联电路,否则就是并联电路。也可以从语义上来分析,穿成一串是串联电路,出现并列则是并联电路。
  (2)断路法:串联电路中出现一个断点或去掉一个元件,电路中所有的用电器都会停止工作。而并联电路中,断开支路上的一个用电器的开关或去掉这个用电器,其他用电器仍能正常工作,就是并联电路。
  4、判断连接的电路图是否正确,是学生容易出现错误的知识点。一般情况下出现连接错误有以下几种:
  (1)缺漏元件;(电路中电源、开关、用电器、导线四部分。)
  (2)出现短路;(直接用导线把电源两极或用电器两端相连接)
  (3)连接错误;
  (4)与设计要求不符(如开关的控制作用、电路连接形式等出现了问题)。
  5、根据要求画电路图、连实物图以及两种图的相互转化。

经典例题透析:
电荷的电性判断
  1、甲、乙、丙、丁四个带电体,甲吸引乙,甲排斥丙,丙吸引丁,如果丙带正电,则甲带 ___________,乙带___________,丁带___________。

  解析:因为甲、乙、丙、丁四个带电体发生如上所述的相互作用,且丙带正电,丙吸引丁,故丁带负电;甲排斥丙,故甲带正电;甲吸引乙,故乙带负电。
  答案:正电、负电、负电。
  总结升华:利用电荷间相互作用的规律来判断物体带电的种类。
  举一反三:
  1、如图所示,有四个带等量电荷的小球a、b、c、d,已知d带正电荷,相互作用的情况如图所示,则下列判断正确的是(  )
                
  A、a带正电,b带负电,c带负电   B、a带负电,b带正电,c带正电
  C、a带正电,b带正电,c带负电   D、a、b、c  均带正电

  解析:由于d带正电,如图所示,d和c相互排斥,所以c和d是同种电荷,故c也带正电;又由于b和c也相互排斥,所以b和c也带的是同种电荷;a和b也是相互排斥的关系,所以a和b带的也是同种电荷,所以小球a、b、c、d都带的是同种电荷,即正电荷。
  答案:D

  2、三个带电或不带电小球甲、乙、丙,已知甲跟乙相排斥,乙和丙相吸引,如果乙带正电,则(   )
  A、甲一定带负电       B、丙一定带负电
  C、丙可能不带电       D、甲可能不带电

  解析:乙带正电,而甲和乙相排斥,所以甲与乙带同种电荷,即甲带正电;又因为乙与丙相吸引,所以丙可能带异种电荷或不带电。
  答案:C
导体与绝缘体分类
  2、在通常情况下,均属于导体的是(  )
  A、人体  海水  干木柴      B、橡胶  铁钉  陶瓷
  C、硬币  石墨  铜块       D、水银  塑料  盐酸

  解析:需要把教材上常见的导体和绝缘体记清楚,金属均是导体,而硬币是一种合金,也是导体,A项中干木柴是绝缘体,D项中塑料是绝缘体,故选C。
  答案:C。
  举一反三:
在科索沃战争中,以美国为首的北约使用了石墨炸弹轰炸南斯拉夫的科索沃地区。炸弹在空中爆炸产生大量絮状石墨降落,造成科索沃地区供电系统断电。为什么石墨炸弹能使供电系统遭到破坏?
  答案:石墨絮状物是导体,可使供电线路短路,强大的电流会烧毁供电设备。
电流方向的判断
  3、下列关于电流的说法正确的是(   )
  A、只有正电荷的移动,才能形成电流
  B、只有自由电子的移动,才能形成电流
  C、正电荷定向移动的方向为电流方向
  D、负电荷定向移动的方向为电流方向

  解析:电荷的定向移动形成电流,移动的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以是正负电荷同时移动,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。在电路中电流从电源的正极流出,经用电器、开关、导线流入电源的负极。
  答案:C
  总结升华:熟练掌握电流的成因和电流方向的规定是选择正确答案的关键,要知道电荷的定向移动既可以是正电荷,也可以是负电荷,还可以正、负电荷同时定向移动。
  举一反三:(2011天津)如图甲所示,验电器A带负电,B不带电。用带有绝缘柄的金属棒把验电器A、B两金属球连接起来的瞬间(如图乙所示),金属棒中(  )
   A、电流方向由A到B  B、电流方向由B到A  C、有电流但方向无法确定   D、始终无电流
        
  解析:当金属棒把验电器A、B两金属球相连时,电子发生了定向移动,从A移动到B使验电器B也带上了电。由于电子带的是负电,而电流的方向是正电荷定向移动的方向,所以电流方向与电子定向移动的方向相反,故电流方向由B到A。
  答案:B
电路设计与判断
  4、有一仓库,后门进货、前门取货,现有红、绿两只灯泡和一个电铃、一个电池组、两个开关,还有若干条导线。请你为仓库值班人员设计一个电路:电铃响同时红灯亮,表示取货人在前门按开关;电铃响同时绿灯亮,表示送货人在后门按开关。要求在方框内画出设计的电路图,图中要标明红灯、绿灯及对应的前门、后门的开关。

  解析:根据题意可以知道:绿灯、红灯的工作情况互不影响,所以这两盏灯应该并联。前门开关与红灯在一条支路上,后门开关与绿灯在另一条支路上。因为无论红灯亮或是绿灯亮,电铃均响,所以电铃应位于干路上。
  答案:根据题意设计电路图如图所示。
            
  总结升华:在理解串、并联电路的基础上,不但要能够在实践中分辨串、并联电路,还要能根据要求设计简单的电路。
  举一反三:
  根据以下要求,设计电路,用笔代线在图中画出相应的实物连接图。(导线不能交叉)
要求:(1)只闭合S1时,红灯发光,绿灯不发光;
   (2)S1、S2都闭合时,两灯都发光;
   (3)只闭合S2时,两灯均不发光。

  解析:根据题的要求,说明S1是干路中的开关,并且两灯并联,S2是控制绿灯开关,还是支路开关。
  答案:如图所示:
   

  5、(2011 衢州)为保证司乘人员的安全,轿车上设有安全带未系提示系统。当乘客坐在座椅上时,座椅下的开关S1闭合,若未系安全带,则开关S2断开,仪表盘上的指示灯亮起;若系上安全带,则开关S2闭合,指示灯熄灭。下列设计最合理的电路图是(  )

    

  解析:由题意知,只有坐在座位上时,指示灯才亮,故只有开关S1控制指示灯,当开关S2闭合时,指示灯又不亮了,说明开关S2闭合后指示灯被短路了,答案B符合题意。
  答案:B
  总结升华:短路分为电源短路和局部短路;电源短路是不允许的电路中的电流过大烧坏电源发生危险,允许局部短路,但是局部短路时,被短路的用电器不能工作。题目就是利用了指示灯被局部短路,不能工作设计的。题中电阻R是保护电阻,可使电源不被短路。
  举一反三:
  一种声光报警器的电路如图所示,闭合开关S1和S2后,会出现的现象是(  )
  A、灯亮,铃响
  B、灯亮铃不响
  C、灯不亮铃响
  D、灯不亮铃不响

  解析:本题考查电路的识别能力,闭合S2后,电铃被导线短路,电流将不经过电铃,故排除A、C,而小灯泡可发光,故选B。
  答案:B

  6、现在居民楼楼梯处的照明灯大多装有“声敏”和“光敏”的自动控制装置。夜晚有人走动发出声音时,电路接通,电灯亮;白天,不论发出多大声响,电灯都不亮,你认为怎样连接电路,才能实现上述功能?画出你设计的电路图。

  解析:“光敏”和“声敏”的自动装置相当于两个自动开关,电灯只有在夜晚天黑,而且发出声音时,电灯才会亮,所以“声敏”和“光敏”自动开关是串联关系。
答案:如图所示:

  总结升华:串联电路中,只要有一个用电器不工作,其他用电器也不会工作,开关控制整个电路,而且与开关在电路中所处的位置无关。
  举一反三:
  如图所示电路,闭合开关,发现两灯都不亮,用一根导线并接在L1两端,发现L1不亮,L2亮;再把导线并接在L2两端,发现两灯都不亮,则电路中出现的故障是(   )
  A、L1短路    B、L1断开
  C、L2短路    D、L2断开

  解析:灯不亮的原因可能是断路,也可能是短路。闭合开关,两灯都不亮,而把一根导线并接在L两端,L1不亮,而L2亮,则说明L2没有问题,只能是L1有故障;再把导线并接在L2两端,发现两灯都不亮,则说明故障是L1断路,故选B。
  答案:B
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