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八年级上册科学第四章电路探秘课件

发布时间:2014-01-14 09:50:00  

科学八年级上册

第四章科学

? 电是能的一种形式,包括负电和正电两类,它们分别由电子和质 子组成,或由电子和正电子组成,通常以静电单位(如静电库仑) 或电磁单位(如库仑)度量,从摩擦生电物体的吸引和排斥上可以 观察到它的存在,在一定自然现象中(如闪电或北极光)也能观察 到它,通常以电流的形式得到利用。电是一种非自然现象。电是 像电子和质子这样的亚原子粒子之间的产生排斥和吸引力的一种 属性。它是自生物界四种基本相互作用之一。电或电荷有两种: 我们把一种叫做交流电、另一种叫直流电。通过实验我们发现带 电物体同性相斥、异性相吸。 ? 国际单位制中电荷的单位是库仑。1库仑=1安培· 秒 ? 若导线中载有1安培的稳恒电流,则在1秒内通过导线横截面积的 电量为1库仑。 ? 库仑不是国际标准单位,而是国际标准导出单位。1库仑=1安 培· 秒。一个电子所带负电荷量e=1.6021892×10^-19库仑,也 2 就是说1库仑相当于6.24146×10 18个电子所带的电荷总量。

家里的电灯,工厂里的机器用的电是从 哪里来的?电子表,手电筒用的电是从 哪里来的?
家庭和工厂用电是发电厂通过电网远距离输送过 来的。各种电池可供各种小电器用电。

电源,电路,电源作用,用电器,开关
? 电源:像电池一样能提供电能的装置,发电机也 是电源; ? 电路:把电源,用电器,开关导线连接起来组成 的电流路径。 ? 电源作用:维持电路中有持续电流,为电路提供 电能的装置; ? 用电器:利用电源来工作的设备,在用电器工作 时,将电能转化成其它形式的能; ? 开关:控制电路通,断。

电路图,串联电路,并联电路,干路, 支路,电源短路
? ? ? ? ? ? 用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。 串联电路:把用电器逐个顺次连接起来的电路; 并联电路:把用电器并列的连接起来的电路; 干路:从电源的两极到两个分支点的那部分电流; 支路:两个分支点之间的两条电路叫支路。 不经过用电器,而直接用导线把电源两极连接起来,叫 做电源短路。

4.2电流的测量

一、电流的形成 1.电荷在电路中的定向移动形成电流。 2.科学上规定:正电荷定向移动的方 向为电流方向。

3.在金属导体中的电流是由带负电的 自由电子的移动产生的。

根据如图中金属导体中自由电子 移动的方向,判断电流的方向。

电流方向 二、电流的测量

电流表的电路符号:

A
1.仪器:电流表

观察电流表
指针 【外观结构】 符号 表盘

调零螺旋
“负”接线柱 “正”接线柱

2.单位:安培,简称安,符号为A。 其它单位: 毫安

(mA )、微安(μA) 换算关系: 1A=103mA,1mA=103μA

3.使用电流表应注意的事项

⑴正确选择量程
⑵串联在被测电路中 ⑶注意极性 ⑷不允许直接连到电源两极

三、串、并联电路的电流特点
L1 L2

A

串联电路电路图

。 。

L1 L2

B


并联电路电路图

1.在串联电路中,电路中的电流处处相等,即 I1=I2=…=I 2.在并联电路中,干路电流等于各支路电流 之和,即
I1+I2+…=I

1、用什么方法可以显示或说明电路中有 电流通过? 电流表或小灯泡 2、什么情况下电路中会产生电流? 通路、电源

? 导体:容易导电的物质;(举例:金属,石墨, 人体,大地和食盐的水溶液都是导体。) ? 绝缘体:不容易导电的物质;(举例:橡胶,玻 璃,瓷,塑料,干木头,油和干燥的空气都是绝 缘体。) 半导体:导电能力介于导体与绝缘体 之间的物质(如:硅和锗) 导体与绝缘体不是绝对的,在一定条件下 可以相互转化。

玻璃通常是绝缘体
烧红的玻璃变成了导体

打开开关,点喷灯开关

导体为什么容易导电?绝缘体为什么不容易导电?

金属导电的微观解释 1、原子结构:
原子核 带正电 原子 电子 带负电

金属导电原因:内部存在大量自由移动的电子 绝缘体不导电原因:内部几乎不存在自由电子

三、电阻(R) 阻碍 作用。 电阻是导体对电流的______ 大 , 电阻越大,导体对电流的阻碍作用越_____ 导电能力越________ 。 弱 单位:欧姆(Ω),简称欧. 比欧大的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)

关系:1MΩ= 103kΩ lkΩ= 103 Ω。

如何比较物质导电能力的强弱呢?
单位换算关系为: 1兆欧(MΩ)=103千欧(KΩ)=106欧(Ω) 完成下列换算。 5000 5兆欧(MΩ)=___千欧( KΩ) 500 欧(Ω) 0.5千欧(KΩ)= __ 从电阻角度分析:导体的电阻和绝缘体的 电阻大小关系如何?

导体的电阻小。 绝缘体的电阻大。

1、绝缘体不易导电的原因是因为它内部( C ) A、没有带电微粒 B、几乎没有电子 C、自由电荷很少 D、存在大量自由电子

2、导体容易导电的原因是( C ) A、导体都是固体 B、导体中含有电荷 C、导体中含有能自由移动的电荷 D、导体通了电

影响导体电阻 大小的因素 导体的 长度 导体的 粗细 导体的 材料

横截面积、材料相同导体, 越长,电阻越大 长度、材料相同的导体,越粗,电阻越小

在20℃时,长1米,横截面积1毫 米2的各种材料的电阻
材料 电阻 材料 电阻


铜 铝 钨

0.016



0.10
1.0 106~1020 1019~1022

0.0175 镍铬合金 0.029 0.053 电木 橡胶

你知道:人体的电阻有多大吗?
一般来说,人体电阻的平均值是 1000—2000欧。不同的人电阻是不 同的,同一个人在不同情况下

的电 阻也是不同的。当气温高或人体出 汗时人体电阻较小;而在气温低、 空气干燥的冬天,人体皮肤很干燥 时,电阻较大。

金属导体 的电阻与温度有关,温度越高 电阻越大。

思考:当金属导体的温度降低时,其电
阻会如何变化呢?

推理:金属导体的温度降到一定程度
时,电阻会变为





超导现象!!!

练 一 练 :

某同学用下图所示的电路图探究 “影响导体电阻大小的因素” 。右下图 是提供的几种导线。当研究导体电阻与 粗细的关系时,应该选择 1与 (填导 4 线编号,下同)分别接入AB间进行研究; 当研究导体电阻与材料的关系时,应该 选择 这两根接入。 1与5

影响导体电阻大小的因素有:材料、长度、横截面积及温度等。 在做“研究电阻大小的因素”的实验时,为了便于研究,采用控制 变量的方法,每次需挑选两根合适的导线,测出通过它们的电流, 然后进行比较,最后得出结论。

1、为了研究电阻与导体材料的关系,应选用的两根导线是 C、F 2、为了研究电阻与导体长度的关系,应选用导线C和导线
3、为了研究电阻与 导线代号 A 横截面积 B




G 的关系,应选用导线A和导线D。
C D E F G

长度/米
横截面积/ 毫米2 材料

1
3.2 锰 铜

0.5
0.8 钨

1.5
1.2 镍 铬

1
0.8 锰 铜

1.2
1.2 钨

1.5
1.2 锰 铜

0.5
1.2 镍 铬

下列关于电阻的说法正确的是( D ) A 通过导体的电流越小,导体电阻就越大 B 电阻器没有接入电路中时,其电阻为零 C 小灯泡制成后,其电阻值一定不会再改变 D 一般来说,金属导体的电阻在通电时要比 不通电时稍大一点点。

提出问题:灯光的亮暗、声音的强弱是怎么控制的?

?

得出结论:通过调节流过电灯的电流的大小来调节灯泡
亮暗。电流增大,电灯(变亮),电流减小, 电灯(变暗)。

改变的 是连入电路 的电阻丝的 有效长度 ___ 变阻器

讨论:观察滑动变阻器,你可以获得哪 些信息? 1 结构:
① ② ①接触器:有金属滑片 ④ ③ ⑤

②金属棒:棒上套有可以 滑动的接触器。 ③支架 ④瓷筒 ③ ⑤线圈:表面涂有绝缘漆 的电阻较大的合金线绕成 的线圈。
A、B、C、D是四个接线 柱。

2、滑动变阻器的符号:

滑动变阻器的 有效接线方法 :
p

一上一下

3、结构示意图

电阻的符号: 5、变阻原理:

改变有效长度

电阻大小

电流大小

1.如下图所示,将导线接在A和C两个接线 柱上,当滑动触头P向右滑动时,变阻器将如何 变化?若接在_____ A 和_____ B 两个接线柱上,电 C 和_____ D 两个 阻为最大值且不变.若接在_____ 接线柱上,电阻为0且不变.
D

抽水机 电 源

提供

水压 电压

形成

水流 电流

提供

形成


、电压

U

1、电源是提供电压的装置, 电压是形成电流的原因。 2、单位是:伏特 简称伏(V)
常用单位千伏(kV),毫伏(mV)

1 kV = 103 V -3 1 mV = 10 V

比一比,赛一赛
1、256kV=
5 2.56×10

V

2、220mV= 0.22 V
3、2.8×104μV= 28 mV

一、电压

U

1、电源提供电压的装置, 电压是形成电流的原因。 2、单位是:伏特 简称伏(V)
常用单位千伏(kV),毫伏(mV)
一节干电池电压为1.5V 家庭电路的电压为220V

一节蓄电池电压为2V

对人体安全电压不高于36V

用电压表测量串联电路中的电压
1、这是一只电压表。 2、(1)当导线接在“—”,“3”或“3”,“+”上 时 测量范围(量程)是0~3伏。

每一大格:1伏 最小刻度 每一小格:0.1伏 (2)当导线接在“—”,“15”或“15”,“+”上 时 测量范围(量程)是0~15伏。 每一大格: 5伏 最小刻度 每一小格:0.5伏

二.电压的测量——电压表
构 造: 量 程:0-3V;0-15V 分度值:0.1V;0.5V

电压表的使用注意点:
校零:检查电压表的指针是否对准零 刻度线,如有偏差,进行校正。

并联:电压表必须并联在被测电路两 端,使电流从 “+”接线柱流入电压表, 从“-”接线柱流出电压表。

使被测电压不超出电压表量程:在已 知电压大小的情况下,直接选择合适的量 程;若不能判断,则先用大量程“试触”, 然后再选择合适的量程。

二.电压的测量——电压表

用电压表测量串联电路中的电压
按下图连接电路,使 两个小电珠连接成串 联电路。

用电压表测量串联电路中的电压
[步骤] 按下图连接电路,测 量小电珠EL1两端的 电压U1。
EL1

U1

EL2

EL1
V

EL2

SA

用电压表测量并联电路中的电压
[总结]

常见的一些电压值/伏
一节普通干电池
一个电子表的电池 一只蓄电池

1.5伏
1.5伏 2伏

对人体的安全电压
家庭照明电路 大型发电机

不高于36伏
220伏 (0.63~1.8)x10 4 伏
9

闪电时云层间的电压

可达10



? 学习用控制变量法来设计实验: ? ①。电压保持不变,研究电流与电阻的关 系; U-电压 伏特(V) ? ②。电阻保持不变,研究电流与电压的关 系。 R-电阻 欧姆(Ω) ? 欧姆定律:通过导体的电流与导体两端的 I-电流 安培(A) 电压成正比,与导体的电阻成反比。 ? 用公式表示: ? U ? I=— ? R

? 我们已经知道,电压越大,对电路中电流的推动 作用越大;电阻越大,对电路中电流的阻碍作用 越大。 ? 问题: ? 1.当电路中电阻一定时,电压增大,电流如何变 化? 增大 ? 2.当电路中的电压一定时,电阻增大,电流如何 变化? 减小 ? 3.要定量研究电流、电压、电阻这三个量之间的 关系,应如何设计实验


控制变量法

保持电阻不变时,电流和电压成正比关系; 保持电压不变时,电流和电阻成反比关系。 电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料, 横截面积和温度有关,跟电流,电压无关。
例题1.装有4节干电池的手电筒,小灯泡灯丝电阻是10欧姆,求: 手电筒工作时通过灯丝的电流强度是多少安培?

=

欧姆定律的应用

欧姆定律的应用
? 例题2 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是484 欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通 过的电流。 ? 解:已知灯丝电阻R=484欧,灯丝两端的电压 U=220伏。 ? 所以I=U/R=220伏/484欧=0.45安 ? 答:灯丝中通过的电流时0.45安

利用图2所给器材,画出测量小灯泡电阻的电路图, 并在图2上依电路图连接电路。(要求用滑动变阻 器接线柱C)电路图: 实物图

电路图

一、串联电路特点 1、串联电路:
I1

R1 U1

I2

R2 I U2

U

2、串联电路的电流特点:

I1 = I 2 = I 电流处处相等 3、串联电路的电压特点:
总电压等于各用 电器两端电压之和

U = U 1 + U2

1、将两个值分别为10欧与20欧的电阻R1与R2 串联接在电压为6伏的电源上,则电路总电阻 是多少?总电流为多少?电阻R1R2分到的电 压分别为多少?
R=30欧; I=0.2安; U1=2伏, U2=4伏

2、 R1=12欧,将它与R2串联后接到8伏的电 源上,已知R2两端的电压是2伏。求R2的阻 值
4欧

3.电阻分别为10欧和20欧的灯L1、L2 串联,已知灯L1两端的电压为5伏,则灯L2两 端的电压为 ( B ) A.5伏 B.10伏 C.20伏 D.30伏 4.电阻之比为1:2的两灯串联,则通过 灯的电流之比和灯两端的电压之比分别为( B A.1:2 1:2 B.1:1 1:2 C.1:1 1:1 D.1:2 1:1
5. 串联在某一电路中的两个电阻,其电阻R1=3R2,

)

则 I 1=

I2,U1 = 1

U2 ,3 U1=

U

3/4

二、并联电路的特点:

二、并联电路的特点
1、并联电路:各用电器并联接 在电路两点间;干路开关控制整 个电路,支路开关控制与开关串 联的支路;各用电器互不干涉。 I1 U1
R1

I

I2 R2

U2

2、并联电路的电流特点: U1
并联电路干路中的 I 电流等于各支路中 的电流之和。
I1
R1

I2 R2 U2 U

I总=I1+I2+…… 3、电压特点:
并联电路两端的电压相等。

U总=U1=U2=……

因为:并联 所以: I总=I1+I2 U总=U1=U2 U 总 U U2 1 根据欧姆定律: I总 ? I1 ? I2 ? R2 R1 R总 U总 U 1 U 2 ? ? 所以: R总 R 1 R 2 即:

猜猜看:并联电路的电阻 间又有什么关系?(R总、 R1、R2)

1 1 1 ? ? R总 R1 R2

4、电阻特点: 并联电路的总电阻的倒数等于各 并联电阻的倒数之和.

1 1 1 ? ? R总 R1 R2
并联电路的电阻计算式: R总 =

R1〃R2

R1+R2

注:并联导体的电阻相当于增大了导体的横截面 积,所以总电阻比任何一个导体

的电阻都要小。

5、并联电路的电流分配
并联电路通过各个电阻的电流与它

们的电阻值成反比.
I1 R2 = I2 R1 因此并联电路又叫 分流电路,

并联电路的分 流原则是:

大电阻通小电流, 小电阻通大电流.

并联电路:多条电流路径,多个开关,有 干路、支路电流之分,每条支路都各自与 电源构成通路而独立工作,且U1 = U2 , 彼此不影响。 R1 并联电路特点: R2 S I总= I1 + I2 U总 = U1 = U2

并联电路特点

1
R



1
R1



1
R2

I1 R2 = I2 R1

例题:
如图,当开关S从断开到闭合时,电流 变大 ,电 表1的读将不变 ____,灯的亮将_____

流表2的读数将_____ 不变 ,电压表的读数
不变。 将____
L

A1
S -

A2



R0

V


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