中考物理知识梳理——电流与电路

第十五章  电流与电路

第一节  电荷  摩擦起电

1、电荷：

带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。

自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）。

电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

带电体既能吸引不带电的轻小物体，又能吸引带异种电荷的带电体。

电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。

2、检验物体带电的方法：

①使用验电器。

验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。

验电器的原理：同种电荷相互排斥。

从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。

②利用电荷间的相互作用。

③利用带电体能吸引轻小物体的性质。

3、使物体带电的方法：

（1）摩擦起电：

定义：用摩擦的方法使物体带电。

背景：宇宙是由物质组成的，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的，原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量，原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。原子核又是由质子和中子组成的，其中质子带正电，中子不带电。

在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，通常用符号e表示。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。6.25×1018个电子所带电荷等于1C。

在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等，整个原子呈中性，也就是原子对外不显带电的性质。

原因：由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时，原子核束缚电子的本领弱的物体，要失去电子，因缺少电子而带正电，原子核束缚电子的本领强的物体，要得到电子，因为有了多余电子而带等量的负电。

注意：①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子；

②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷；

③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电；

④摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开，但电荷总量守恒。

能量转化：机械能-→电能

（2）接触带电：物体和带电体接触带了电。（接触带电后的两个物体将带上同种电荷）

（3）感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。

4、中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。

如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。

中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。

5、导体和绝缘体：

容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体。

常见的导体：金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。

常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。

导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷（既可能是正电荷也可能是负电荷），它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。

绝缘体不容易导电的原因：在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。（绝缘体中有电荷，只是电荷不能自由移动）

金属导体容易导电靠的是自由电子；酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子。

导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。

绝缘体不能导电但能带电。

第二节  电流和电路

1、电流

电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。

电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。

在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极；在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向正极。

3、  电路的构成：电源、开关、用电器、导线。

电源：能够提供电能的装置，叫做电源。

干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。

持续电流形成的条件：① 必须有电源； ② 电路必须闭合（通路）。（只有两个条件都满足时，才能有持续电流。）

开关：控制电路的通断。

用电器：消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。

导线——传导电流，输送电能。

4、电路的三种状态：

通路——接通的电路叫通路，此时电路中有电流通过，电路是闭合的。

开路（断路）——断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中无电流。

短路——不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾，这是绝对不允许的。用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路（此时电流将直接通过导线而不会通过用电器，用电器不会工作）。

5、电路图：

常用电路元件的符号：

第三节  串联和并联

1、  串联电路：

把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路。

特点：①电流只有一条路径；

②各用电器之间互相影响，一个用电器因开路停止工作，其它用电器也不能工作；

③只需一个开关就能控制整个电路。

2、  并联电路：

把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。

电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路；分流后到合并前所经过的路径叫做支路。

特点：①电流两条或两条以上的路径，有干路、支路之分；

②各用电器之间互不影响，当某一支路为开路时，其它支路仍可为通路；

③干路开关能控制整个电路，各支路开关控制所在各支路的用电器。

第四节  电流的强弱

1、  电流：电流是表示电流强弱的物理量，用符号I表示。电流的单位为安培，简称安，符号A。比安培小的单位还有毫安（mA）和微安（μA）,1A=103 mA   1mA=103μA   1A=106μA

电流等于1s内通过导体横截面的电荷量。

公式： t =       Q = I t

其中I表示电流，单位为安培（A）；Q表示电荷，单位为库伦（C）；t表示通电的时间，单位为秒（s）。

2、  电流表：测量电流的仪表叫电流表。符号为A，其内阻很小，可看做零，电流表相当于导线。

电流表的示数：

在0～3A量程读出的示数是指针指向相同位置时，在0～0.6A量程上读出的示数的5倍。

* 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“0.6”和“3”。这时“0.6”和“3”是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“0.6”或“3”流出。

正确使用电流表的规则：

①电流表必须和被测的用电器串联。

如果电流表与用电器并联，不但测不出流经此用电器的电流，如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电源的两极上使电流过大而烧坏电流表。

②“+”“－”接线柱的接法要正确，必须使电流从“＋”接线柱流进电流表，从“－”接线柱流出来。

否则电流表的指针会反向偏转。

③被测电流不能超过电流表量程。若不能预先估计待测电流的大小时，应选用最大量程进行试触。

若被测电流超过电流表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电流表烧坏。在试触过程中若指针偏转超过最大值则应断开开关检查；如果指针偏转幅度太小（小于0.6A），会影响读数的准确性，应选用小量程档。

④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。

否则将烧坏电流表。

使用电表前，如果指针不指零，可调整中央调零螺旋使指针调零。

第五节  串、并联电路的电流规律

串联电路中各处的电流相等。

并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。

第十六章  电压  电阻

第一节  电压

1、  电压：电压使电路中自由电荷定向移动形成电流，电源是提供电压的装置。

电压的符号是U，单位为伏特（伏，V）。比伏特大的有千伏（kV），比伏特小的有毫伏（mV），1 kV＝103 V，1 V＝103mV，1 kV＝106 mV

要在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。

2、  电压表：测量电路两端电压的仪表叫电压表，符号为V，其内阻很大，接入电路上相当于开路。

电压表的示数：

在0～15V量程读出的示数是指针指向相同位置时，在0～3V量程上读出的示数的5倍。

* 部分电流表的三个接线柱是“+”、“3”和“15”。这时“3”和“15”是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“3”和“15”流出。

正确使用电压表的规则：

①   电压表必须和被测的用电器并联。

如果与被测用电器串联，会因为电压表内阻很大，此段电路开路而无法测此用电器两段的电压。如果被测用电器在支路上，这时电压表测的是其他支路两端的电压；如果被测用电器在干路上，则整个电路便成开路了，这时电压表测的是电源电压。

②“+”“－”接线柱的接法要正确，必须使电流从“＋”接线柱流进电压表，从“－”接线柱流出来。

否则电压表的指针会反向偏转。

③被测电压不能超过电压表量程。若不能预先估计待测电压的大小时，应选用最大量程进行试触。

若被测电压超过电压表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电压表烧坏。若指针偏转超过最大值则应断开开关检查；如果指针偏转幅度太小（小于3V），会影响读数的准确性，应选用小量程档。

④电压表的两个接线柱可以直接连到电源的两极上，此时测得的是电源的电压值。

使用电表前，如果指针不指零，可调整中央调零螺旋使指针调零。

常见的电压：家庭电路电压——220V            对人体安全的电压——不高于36V

一节干电池的电压——1.5V         每节铅蓄电池电压——2V

3、电池组电压特点：

①串联电池组的电压等于每节电池电压之和；

②并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。

第二节  串、并联电路电压的规律

串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。

并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压值。

第三节  电阻

1、  电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R，单位是欧姆，简称为欧，符号是Ω，比欧姆大的单位还有兆欧（MΩ）和千欧（kΩ）。1MΩ＝103kΩ，1 kΩ＝103Ω，1MΩ＝106Ω

常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。

在电子技术中，要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻，简称电阻，在电路图中用表示。

2、电阻大小的影响因素：

导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料（电阻率ρ）、长度（L）和横截面积（S），还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关。

而且：①导体材料不同，在长度和横截面积相同时，电阻也一般不同；

②在材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大；

③在材料和长度相同时，导体的横截面积越小，电阻越大；

④导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。（例如玻璃）

2、  由电阻公式R=ρ可知：

①将粗细均匀的导体均匀拉长n倍，则电阻变为原来的n2倍；

②将粗细均匀的导体折成等长的n段并在一起使用，则电阻变为原来的倍。

第四节  变阻器

1、 滑动变阻器：

电路符号： 变阻器应与被控制的用电器串联。

原理：通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，从而改变电路中的电流和电压，有时还起到保护电路的作用。

铭牌：例如某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样，表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1A。

使用滑动变阻器的注意事项（见右图）：

①接线时必须遵循“一上一下”的原则。

②如果选择“全上”（ 如图中的A、B两个接线柱），则滑动变阻器的阻值接近于0，相当于接入一段导线；

③如果选择“全下”（如图中的C、D两个接线柱），则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变，相当于接入一段定值电阻。

上述②③两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。

④当所选择的下方接线柱（电阻丝两端的接线柱）在哪一边，滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边。（例如：A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。选用C接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将减小；选用D接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将增大。）

（滑片距离下侧已经接线的接线柱越远，连入电路中的电阻越大）

2、  电阻箱：

电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器。

电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（Δ）的示数乘面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。

3、  滑动变阻器与电阻箱的比较：

相同点：滑动变阻器和电阻箱都能起到改变电阻，从而改变电路中的电流和电压的作用。

不同点：①滑动变阻器有4种接法，电阻箱只有1种接法；

②电阻箱能直接读出连入电路的阻值，而滑动变阻器不能读数；

③滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻，而电阻箱不能连续改变连入电路的电阻。

第十七章  欧姆定律

第一节 电阻上的电流跟两端电压的关系

当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。

第二节  欧姆定律及其应用

1、欧姆定律

内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（德国物理学家欧姆）

公式： I =    R=   U=IR

U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）

使用欧姆定律时需注意：R=不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，其大小跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。

2、电阻的串联和并联电路规律的比较

*电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小。

第三节  电阻的测量

伏安法测量小灯泡的电阻

【实验原理】R=

【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。

【实验电路】

【实验步骤】
①按电路图连接实物。

②检查无误后闭合开关，使小灯泡发光，记录电压表和电流表的示数，代入公式R=算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P的位置，多测几组电压和电流值，根据R=，计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值。
【实验表格】

【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；

②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；

③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。