2018-2019学年九年级物理全册 第十五章 电荷、电路讲义 （新版）新人教版

1电电荷荷电电路路模块一电荷漫画释义知识互联网1．电荷（1）带电现象将一根摩擦过的塑料尺靠近轻小物体，可以看见轻小物体将被塑料尺吸引．物体具有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，若物体不带电我们就说此物体呈电中性．用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电，我们梳头发的时候，头发跟着梳子飘起来就是因为摩擦起电造成的．（2）两种电荷自然界只有两种电荷，于是我们便把其中的一种叫做正电荷，另外一种叫做负电荷．并且我们规定，用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷为正电荷，毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷．（3）电荷间的相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．利用电荷间的相互作用，我们可以判断带电物体带何种电荷．相互排斥的两个带电物体一定带同种电荷，相互吸引的带电体一定带异种电荷．注意：在不知道物体是否带电的情况下，若两物体相互排斥，那么我们可以断定二者一定带同种电荷．如果两物体相互吸引那么我们就不能说二者带有异种电荷，因为如果其中一个物体带电，而另外一个物体是轻小物体时，它们也能相互吸引．所以对于相互吸引的轻小物体而言，可能有两种情况，一种是二者带异种电荷；一种是二者之一带电（正负均可），另外一个不带电．（4）电荷量电荷的多少叫做电荷量，它的单位是库仑，简称库，符号（C）．两个带等量异种电荷的物体相互接触时，带负电的物体上的多余电子转移到带正电的物体上，这两个物体都没有多余的电子，也不缺少电子，都恢复成不带电的状态，这种现象叫做正、负电荷的中和．电荷的中和现象也是电子转移的结果，并不是电荷消失了．（5）验电器验电器结构如图，它是用来检验物体是否带电的仪器，利用的是同种电荷相互排斥的原理．如果我们将一个带电物体接触验电器的金属球，带电物体上的电荷便会转移一部分到金属箔上使金属箔的两个箔片带上同种电荷．由于同种电荷相互排斥金属箔便会张开，我们便知道物体带了电．另外，金属箔带的电荷越多，张开的角度也就越大，因此我们还可以用验电器来比较带电量的大小．2．原子结构和元电荷（1）原子结构原子是由原子核和电子构成，一个原子的质量几乎全部集中在原子核上．原子核处于原子的中心，电子在核外绕原子核高速转动．原子核带正电，电子带负电，原子核所带正电荷量等于电子所带的负电荷量，所以整个原子是电中性的．（2）元电荷通过实验发现，电子所带的电荷量的大小是自然界中最小的，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用符号e表示，191.610eC．任何带电体所带的电量都是原电荷的整数倍．注意：元电荷指的是最小电荷量，并不是指电子．知识导航3【例1】将与羊毛衫摩擦过的气球靠近头发，会看到如图所示的神奇现象．这是由于气球摩擦后______________，会____________不带电的头发．【答案】带了电吸引【例2】如图，将一根塑料绳一端握紧，把绳尽可能撕成细丝，用干燥的手从上向下捋几下，观察到的现象是____________，说明的道理是____________．【答案】塑料细丝相互排斥而分开；干燥的手捋塑料细丝时，出现摩擦起电现象，使塑料细丝带同种电荷．同种电荷相互排斥而分开．【例3】下列现象中，不属于摩擦起电的是（）A．在干燥的天气中脱毛衣时，会听到啪啪声B．用塑料梳子梳干燥的头发，越梳越蓬松C．吸尘器能够把地上的碎纸屑吸起来D．用干燥的毛刷刷毛料衣服时，毛刷上吸附许多脏物【答案】C【例4】自然界中有两种电荷，人们把用绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做；毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做．【答案】正电荷、负电荷【例5】有甲乙丙三个物体，甲带正电，乙不带电，丙未知，当甲乙两个物体靠近时，会互相_________；甲丙两个物体靠近时，会互相排斥，可知丙带____电．【答案】吸引，正【例6】用与毛皮摩擦过的橡胶棒靠近一轻质小球，发现两者互相排斥，由此可判定（）A．小球一定带正电B．小球一定不带电C．小球一定带负电D．小球可能带负电，也可能不带电【答案】C夯实基础【例7】纺织厂里有一道工序叫做“梳棉”，只有将杂乱无章的棉絮梳理成顺直的棉絮条后，才可用于纺线．梳棉车间必须保持一定的潮湿程度，为什么？【答案】以防止因摩擦而带了电而造成的不便和危害．【例8】用绸子摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电，这是由于（）A．摩擦起电创造了电荷B．绸子上的正电荷转移到了玻璃棒上C．绸子上的电子转移到玻璃棒上D．玻璃棒上的电子转移到绸子上【答案】D【例9】有三个用细线吊起的通草小球任意两个球靠近时都互相吸引，则关于这三个通草小球可能出现的带电情况，下列判断正确的是（）A．两个带正电，一个带负电B．一个带正电，一个带负电，一个不带电C．一个带电，两个不带电D．两个带负电，一个带正电【答案】B【例10】a、b、c、d四个丝线吊着的通草小球，若a、b两球相互吸引，b、c两球互相排斥，c、d两球相互吸引，若将a、d两球相互靠近时，则a、d两球之间（）A．相吸引B．相排斥C．无作用D．可能吸引也可能排斥也可能无作用【答案】D1．电流两个相同的验电器A、B．其中A带电而B不带电．用金属棒把A和B连接起来我们可以发现验电器B也带上了电（金属箔张开）．模块二电流知识导航能力提升5从上面的现象我们发现电荷是可以移动的．我们将电荷的定向移动称为电流，并且规定电流的方向为正电荷定向移动的方向．注意：一定要注意“定向”二字，只有定向的电荷运动才能形成电流．负电荷的定向移动也可以产生电流，电流的方向与负电荷定向移动的方向相反．2．导体和绝缘体（1）导电性能的差异：容易导电的物体叫导体（金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等）；不容易导电的物体叫做绝缘体（橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、空气等）．（2）物质结构差异：导体内有大量的可以自由移动的电荷即自由电荷，例如：在金属中有大量能够自由移动的电子；在酸、碱、盐的水溶液中有能自由移动的正、负离子，而在绝缘体中，几乎没有能够自由移动的电荷，所以绝缘体不容易导电．注意：（1）导体和绝缘体都可以导电．（2）导体和绝缘体没有明显的界限，也就是说我们不能说导体导电能力大于多少的物体叫做导体，也不能说导电能力低于多少的物体叫做绝缘体．（3）导体和绝缘体可以相互转化，当条件改变时，绝缘体可变为导体．例如当玻璃变成炽热状态时，由绝缘体变为导体．在条件改变时，导体也可以变为绝缘体，例如：酸、碱、盐的水溶液是导体，当给水溶液通电后，水溶液中的正、负离子向两极移动，并在两极析出，水溶液中的正、负离子逐渐减少，水溶液会逐渐变为绝缘体．【例11】如图所示的仪器叫_________________．用带电体接触它的金属球，就有一部分电荷转移到两金属箔片上，两箔片就张开，则两箔片上带的是____________（填“同种”或“异种”）电荷．【答案】验电器同种【例12】导体容易导电是由于（）A．导体中存在大量的自由电子B．导体中存在大量的自由电荷C．导体中存在大量的自由离子D．导体中存在大量的带电粒子【答案】B【例13】下列五种学习用品中：①透明塑料袋②金属刀片③塑料三角尺④铅笔芯⑤橡皮擦．属于夯实基础绝缘体的有（）A．①③⑤B．②④⑤C．③④⑤D．①②④【答案】A【例14】下列常见的物体通常情况下都属于绝缘体的一组是（）A．汽油和盐水B．黄铜和石墨C．人体和大地D．塑料和陶瓷【答案】D【例15】导体和绝缘体都是很好的电工材料，下面列举的几种物体中属于绝缘体的是（）A．铅笔芯B．人体C．橡胶棒D．铝线【答案】C【例16】用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器上端的金属球，验电器下端的金属箔会张开一定的角度，对这一现象正确解释是（）A．橡胶棒上的质子转移到金属箔上B．两片金属箔都带上正电荷相互排斥而张开C．验电器上的电子转移到橡胶棒上D．两片金属箔都带上负电荷相互排斥而张开【答案】D【例17】带正电的铜棒和不带电的铝棒接触后，铝棒带正电，这是因为（）A．铜棒上带正电的原子核跑到铝棒上B．铜棒上的电子跑到铝棒上C．铝棒上的电子跑到铜棒上D．铜棒上的带正电的原子核跑到铝棒上【答案】C【例18】两个相同的验电器A和B，使A带正电，B不带电，用金属棒把A、B连接起来后如图所示则（）A．A中正电荷通过棒流向B，B带正电荷B．B中负电荷通过棒流向A，B带正电荷C．棒中有持续电流从A流向B，使B张角增大D．棒中有持续电流从B流向A，使A张角先减小后增大【答案】B模块三电路知识导航能力提升71．电路的组成（1）所谓电路，就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径．一个完整的电路应该包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件，缺一不可．如图就是一个最简单的电路．电路中的电流总是从电源正极流出，经过用电器流到负极．①电源：电源是提供电能的装置，它维持电路中有持续电流，它工作时是将其他形式的能量转化为电能．常见的电源有：干电池、蓄电池和发电机等．电源的作用是在电源内部不断地使正极聚集正电荷，负极聚集负电荷，以持续对外供电．从能量转化的观点来看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置．日常生活和实验室里常用的电源是干电池和铅蓄电池，在供电时，都是由于发生化学反应而提供电能的（即由化学能转化为电能），所以又叫化学电池．发电机发电时，将机械能转化为电能．注意：蓄电池在供电的时候是电源，在充电的时候是用电器．②用电器：用电器是用电来工作的设备，它在工作时是将电能转化为其他形式的能．常见的用电器有：电灯、电炉、电视机、电铃、电冰箱等．③开关：开关用来接通或断开电路，起控制用电器的作用．常用的开关有：拉线开关、拨动开关、闸刀开关等．④导线：导线将电源、用电器、开关连接起来，形成让电荷移动的通路．常用的导线是金属导线，导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料．（2）电路的三种状态通路：接通的电路叫做通路．只有电路是通路，且电路中有电源的时候才能形成持续的电流．断路：断开的电路叫做断路，即电路中某一处或几处是断开的．短路：将导线直接连接在电源两端的电路．发生短路时，会烧毁电源，甚至引起火灾．因此在用电时一定要避免短路．注意：上面说的短路指的是狭义的短路，其实在实际应用过程中也有可能出现另外一种短路，那就是将用电器的“＋”“－”接线柱用导线直接连接起来，这样用电器相当于没有接入电路所以不会工作，这种情况叫做局部短路．如右图甲，灯泡Ｌ2的“＋”“－”接线柱就通过一根导线直接连接起来了，所以灯泡L2不亮．有时，局部短路会让我们需要其工作的用电器不工作，甚至会烧坏电路中其他用电器或电源，这种情况往往是连接电路时的失误造成的，这是不允许发生的．但是，局部短路也可以用来控制电路，这种情况是允许的．这两种情况通常有一个很明显的区别，那就是作为控制电路的，与用电器“＋”“－”接线柱直接相连的导线上往往有开关（如右图乙）．通过上面的学习我们可以总结出一个正确的电路应该具有以下特点：电路的基本组成必须齐全，即电源、用电器、开关、导线缺一不可；不能出现短路．以上两点是判断电路正误的依据．2．电路图画图时用规定的符号来表示各种电路中的元件，把这些符号用代表导线的线段连接起来，就可以表示由实物组成的电路，这种图就叫做电路图，右表中列出了一些常见的元件符号．注意，电路图中，交叉相连的导线的连接处一定要画一个点以表示在此处电路是相连的．3．电路的两种连接方式（1）串联电路①在连接电路时，若我们将电路中各元件逐个顺次地连接起来，这种连接方式叫做串联，这样的电路叫做串联电路．②串联电路的特点是：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，各个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；串联电路中，只要串联接入一只开关，即可控制所有用电器．（2）并联电路①在连接电路时，若我们将电路元件并列连接起来，这种连接方式叫做并联，这样的电路叫做并联电路．②并联电路的特点是：电流有两条或两条以上的路径，有干路支路之分；干路电流在分支处分成两个或两个以上的支路，每条支路中都有一部分电流通过，即每条支路都与电源形成一个通路，各支路用电器互不影响；当某一支路断路时，其他支路仍可为通路．（3）复杂电路的识别方法①电流流向法“电流流向法”简称电流法，就是在识别电路时