(共64张PPT)
§4.1
电荷与电流
生活中你有没有看到过静电现象的发生?
冬季干燥天气
穿衣时放静电
天干物燥手触碰金属放静电
包装纸粘住
一起动手“找点电”
用干净的丝绸或化纤布料与玻璃棒摩擦后,让玻璃棒靠近小纸屑,观察发生的现象。
玻璃棒会吸引轻小的纸屑
现象:
原因:
玻璃棒与丝绸摩擦后带电了
结论:
摩擦能使物体带电。
物体带了电,能吸引轻小物体。
1、任何物质内部都含有原子;
2、原子中有带正电的质子和带负电的电子(还有不带电的中子);
3、当带正电的质子和带负电的电子数目刚好相等时,物质不带电。
4、当带正电的质子和带负电的电子数目不相等时,物质带电。
物质的内部结构
摩
擦
起
电
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电,另一个失去电子的物体就带等量的正电。
因缺少电子而带正电
因得到电子而带负电
当两物体
摩擦时
–
(2)转移的电荷是电子(负电荷),而不是正电荷。
实质
(1)摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个
物体转移到另一个物体。
原因
不同物质的原子核对电子束缚本领强弱不同。
摩
擦
起
电
得失
电子
带电
情况
橡胶棒
玻璃棒
负电
正电
得电子
失电子
电荷间的相互作用
同种电荷互相排斥
异种电荷互相吸引
有甲、乙、丙三个彼此绝缘的带电小球。当甲、乙两球靠近时表现为相互吸引,当甲、丙两球靠近时表现为相互排斥。若乙球带正电荷,试分析甲、丙两球的带电情况。
为什么带电的物体能够吸引不带电的轻小物体?
带电体能使靠近它的非带电体内部的电荷重新分布。
非带电体靠近带电体一端出现异种电荷,从而与带电体相互吸引。
如何检验物体是否带电?
原理:同种电荷相互排斥
验电器
摩擦起电的电不流动,称为静电。
静电可以应用在静电复印、静电喷漆、静电除尘、以及激光打印等设备上。
静
电
静电复印机是利用静电正、负电荷能互相吸引的原理制成的。
静
电
除
尘
在正、负接线柱间接高压直流电,负接线柱与烟囱中心轴线的金属线(阴极)连接,正接线柱与烟囱的外壳内侧金属板(阳极板)连接。含有粉尘颗粒的气体,通过接有高压直流电的阴极线和接地的阳极板之间所形成的高压电空间时,会发生电离(气体分
离成带负电的离子和带正电的离子)。
带负电的气体离子,在电场力的作用
下,向阳极板运动,在运动中与粉尘
颗粒相撞,使尘粒带负电。带负电的
尘粒由于阴极对它的排斥和阳极对它
的吸引而向阳极运动,到达阳极后放
出所带的电子,尘粒则沉积于阳极板
上,从而得到净化的气体。
静电除尘
静电喷漆
静电的弊端
在飞机机体与空气、水气、灰尘等微粒摩擦时会使飞机带电,如果不采取措施,将会严重干扰飞机无线电设备的正常工作;
在印刷厂,纸页之间的静电会使纸页粘合在一起,难以分开,给印刷带来麻烦;
在制药厂,由于静电吸引尘埃,会使药品达不到标准的纯度;
在放电视时荧屏表面的静电容易吸附灰尘和油污,形成一层尘埃的薄膜,降低图像的清晰度和亮度;
在混纺衣服上常见而又不易拍掉的灰尘,也是静电捣的鬼。
①
带电体的互相作用
②
静电产生火花
油罐车为什么拖着一根“尾巴”(接地线
)?
运送汽油的汽车在行驶时,里面的汽油不断与油槽壁碰撞发生摩擦,使油槽带电,而汽车轮胎是橡胶不导电,油槽带的电荷不能通过它传到地下,会在油槽里越聚越多,当达到一定程度时,就有可能产生电火花,使极易燃烧的汽油发生燃烧爆炸。
接地线释放静电防止爆炸
雷电是伴有闪电和雷鸣的放电
现象,一般产生于对流强烈的
积雨云中。积雨云顶部一般较
高,可到达对流层顶部,云层之间的相互作用以及空气对流等原因,使云带电荷。云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后,就会放电,这就是我们常见的雷电现象。当积雨云较低时,会在云、地之间放电。一个中等强度雷电的功率可达
1千万瓦,相当于一座核电站的发电能力。在雷电放电的地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声,这就是电闪雷鸣。
问1:为什么摩擦起电的电荷叫做静电?
问2:若电荷流动,那叫什么?
(静电)
定向
移动
电流
闪电能产生短暂电流,如何产生持续的电流呢?
能持续提供电能的装置叫电源
干电池、锂电池
铅蓄电池
火力发电
水力发电
远距输电
核能发电
发电机
实验室常用的电源
上端与炭棒相连的金属帽上会持续产生正电荷,称正极。
下端的金属底盖上会持续产生负电荷,称负极。
电荷的定向移动形成电流
科学上规定正电荷定向运动的方向为电流方向
电流的方向:
外电路中,电流的方向从电源的正极流向负极。
电流的形成:
在金属导体中的电流是由带负电的电子的定向移动形成的,电子从电源的负极流出,流向电源的正极。
电
流
方向
电子流动方向
电
路
——把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径。
电源:
提供电能
开关:
控制电路
导线:
输送电能
用电器:
消耗电能
导
线
用
电
器
开
关
实验室常用的用开关
单刀单掷
单刀双掷
双刀双掷
开关闭合时,电流能通过
开关断开时,电流不能通过
开关闭合,电路中有电流通过,这样的电路叫做通路,也叫闭合电路。
开关断开,或电路中某处断开,电路中没有电流,这样的电路叫做开路,也叫断路。
不经过用电器,直接用导线把电源两极连接起来,叫做电源短路。
短路时由于电路中的电流过大,会损坏电源,严重时会引发火灾。
必须防止电源短路!
这是短路吗?
L1
L2
电流不经过某一段电路,而使这段中的
用电器不能工作,叫做部分电路短路。
这是短路吗?
电流总是优先选择没有用电器的支路到达终点——用电器短接
电路的三种状态
通路(闭合电路)
开路(断路)
短路
处处相通的电路
某处断开的电路
没有经过用电器
或某段短接的电路
电路中有电流
电路中没有电流
电路中存在过大的电流损坏导线和电源或短接的部分没有电流
②通路(闭合电路)
形成电流的条件:
①有电源
干电池
小灯泡
按钮
弹簧
手电筒外壳上的按钮起着
的作用,干电池是
,小灯泡是
,手电筒的金属外壳和尾部的弹簧起着
的作用。
导线
开关
电源
用电器
S
L
为了表述方便,科学上用电路图表示电路连接。
手电筒的电路图
手电筒的实物图
手电筒电路非常简单,但画出它的实物图很不方便。
常见电路元件的符号
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图
实
物
符
号
实
物
符
号
+
-
+
-
导线
电池
电池组
开关
灯泡
导线交叉不连接
导线交叉连接
电铃
由实物连接画出电路图
S
L
S
L
S
L
S
L
导线要横平竖直
元件不要画在拐角处
元件分布要均匀
位置要合理
形长方,线竖横,
均分布,角不置。
把用电器逐个顺次连接起来
的电路称为串联电路。
当合上开关时,两个灯泡有什么变化?
将其中一只小灯泡拿下,另一只还能亮吗?
电流只有一条路径
这说明了什么?
把用电器并列地连接起来
的电路称为并联电路。
电流的路径不止一条
当合上开关时,两个灯泡有什么变化?
将其中一只小灯泡拿下,另一只还能亮吗?
这说明了什么?
串联电路
并联电路
电
路
图
特
点
①电流只有一条路径
②同一电路中的各元件相互影响
③开关控制整个电路
①电流有多条路径,分干路与支路。
②各元件可以独立工作,互不影响;
③干路的开关控制整个电路,支路的开关只控制本支路。
串联、并联电路的识别
有无支路
用电器的连接
串联
无(1条回路)
串到电路中
并联
有(多条回路)
并列接到电路的两点间
×
×
×
×
A
B
×
×
A
B
×
×
A
B
教室里的灯是怎样连接的?
家用电器的连接方式?
马路上的路灯,傍晚时同时亮,清晨时同时熄灭。请判断这些灯是串联的还是并联的?
电路图练习
1.
如图所示,下列电路中,开关同时控制电灯和电铃的是(
)
C
2.
如图A、B、C、D是根据左边实物连接的电路图,其中正确的是(
)
A
3.
某人按照下面的电路把图中的元件连成电路,他所选择的电路图是(
)
D
4.
如图所示的电路中,若要使两灯串联,应闭合开关
;若要使两灯并联,就要闭合开关
;若同时闭合
则会引起短路。
S3
S1、S2
S2、S3
5.
如图所示,要使灯L1和L2串联,应该闭合开关
,断开开关
;如果要使灯L1与L2并联,则应该闭合开关
,断开开关
,如果三只开关全闭合,电路发生
。
S
S1、S2
S1、S2
S
短路
6.
找出下面电路连接图中的错误或不足。
L2
L1
L2
L1
L1
L2
L1
S1
L2
S
S2
L1
S1
L2
S
S2
7.
根据电路图连接实物。
L2
L1
S1
S2
L1
L2
S1
S2
8.
根据实物连接画出电路图。
分支点
合并点
9.
将图中元件连成电路,要求Ll、L2并联,S1控制L1,S2控制L2,S3在干路,要求导线不能交叉,并画出电路图。
L1
S1
L2
S2
S3
10.
在图4-20中,可根据电路图连接线路,使L1、L2两盏灯并联,开关S能同时控制两盏灯,开关S1控制L1,开关S2控制L2。
S
S1
S2
L1
L2
L
L1
S1
S2
L3
S3
S
L2
+
-
.
.
L1
L2
L3
L4
L
L4
L3
L2
L1
L
S
S1
S2
S3
S4
S
S1
S2
S3
S4