八年级物理 电流和电路教案

八年级物理电流和电路
（一）电流及电流的方向
照下图那样，把小灯泡与干电池连接起来，合上开关，小灯泡就持续发光；打开开关，小灯泡就熄灭了。

小灯泡持续发光，表示有持续电流通过小灯泡的灯丝，这个持续电流是由干电池提供的，像干电池这样能够提供持续电流的装置，叫做电源。

干电池是电源，汽车里用的蓄电池也是电源。

电池有两个极，一个正极，一个负极。

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。

干电池和蓄电池是用化学的方法使正负电荷分开的。

干电池、蓄电池对外供电时，电池内部发生化学变化，化学能转化为电能。

大量用电时的电源，是发电站里的发电机。

发电机通过电线把电送给工厂、农村以及千家万户，发电机发电的时候，机械能转化为电能，就是说，从能量转化的观点来看，电源是把其他形式的能量转化为电能的装置。

导线、灯泡的灯丝都是由金属制成的，金属中有大量的自由电荷（也称为自由电子），平时它们的运动方向杂乱无章，在接上电源之后，电荷就定向移动，形成了电流。

形成电流可以是正电荷定向移动；也可以是负电荷定向移动；也可以是正、负电荷同时定向移动。

在金属导体内定向移动的是带负电的自由电子，在酸、碱、盐的水溶液里，定向移动的是带正电的和带负电的自由电荷。

在19世纪初，物理学家刚刚开始研究电流时，并不清楚在不同的情况下究竟是什么电荷在移动，当时就把正电荷移动的方向规定为电流的方向，这一规定一直沿用至今。

按照这个规定，在电源外部，电流的方向是从电源的正极经过用电器流向负极，如下图所示：
（二）导体和绝缘体
有的物体容易导电，有的物体不容易导电。

容易导电的物体叫做导体，常见的导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液。

不容易导电的物体叫做绝缘体，常见的绝缘体：橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。

在金属导体中存在着能够自由移动的大量自由电子；在酸、碱、盐的水溶液中存在着能自由移动的正、负电荷；因此它们容易导电。

在绝缘体中，电荷几乎都被束缚在原子的范围内，不能自由移动，所以，绝缘体不容易导电。

由此可见，导体容易导电，是因为导体里有大量的自由电荷，绝缘体不容易导电，是因为绝缘体中几乎没有自由电荷．
金属是最重要的导体，在金属导体中，部分电子可以脱离原子核的束缚而在金属内部自由移动，金属导体靠自由电子导电，根据电流方向的规定，金属中的电流方向跟自由电子的移动方向相反。

（如下图所示）
教材中提到发光二极管，是一种既有单向导电性，又有发光功能的电子元件。

生活中利用发光二极管的实例很多，电视机和收录机上的指示灯、城市街道上的红绿灯、火车站上的布告牌、广场上的大屏幕电视，都有用到发光二极管的。

（三）电路及电路符号
在前面所示的实验中，已经连成一个最简单的电路。

一般的电路，都要比它复杂。

但是，不论简单还是复杂，组成电路总离不开电源、用电器、开关和导线。

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．
首先必须有电源。

没有电源，电路中不会有持续电流，这在前面已经讲过了，用导线把用电器与电源连接起来，用电器就能工作。

但是，电灯不能总是亮着，电铃不能一直响着，为了能够控制用电器的工作，电路还要安装开关。

下图是几种常用的开关。

合上开关，电路接通，电路中就有了电流，接通的电路叫做通路（下图甲）．如果电路中某处断开了，例如打开开关，电路中就没有电流了．断开的电路叫做开路（下图乙）．直接把导线接在电源上，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，这是不允许的．这种情况叫做短路（下图丙）。

下图是一种门铃的电路。

电铃装在室内，电源装在地板下面，门铃开关装在门外，这个电路中各个元件是怎样连接的，初学者往往不容易一眼就看出来。

可是，如果用符号把电路连接情况表示出来，如下图，那么，即使是初学者，也易于认识电路中的各个元件是如何连接的。

用符号表示电路连接的图，叫做电路图。

电路图中用统一规定的符号来代表电路中的各种元件（下图所示）。

（四）串联和并联
串联
按下图那样，把两只小灯泡，顺次连接在电路里，一只灯泡亮时另一只也亮。

像这样把元件逐个顺次连接起来，就组成了串联电路。

在串联电路中通过一个元件的电流同时也通过另一个。

+ _
并联
要求两只灯泡可以各自开和关，互不影响，可以按下图那样，把两只灯泡并列地接在电路中，并各自安装一个开关。

像这样把元件并列地连接起来，就组成了并联电路．在并联电路中，干路的电流在分支处分成两部分，一部分流过第一条支路中的元件，另一部分流过第二条支路中的元件．
+
_
B A
电流从电源的正极出发，到节点A分成两条路，电流分别流经两路在节点B汇合，一起流回电源的负极，这很像水流，有干流和支流之分。

仿照水流的特点，我们把：电源的正极到节点A和节点B到电源的负极这两部分叫干路。

节点A和节点B之间的这两条路叫支路。

串联电路和并联电路是最基本的电路，它们的实际应用非常普遍．
市场上出售的一种装饰用的小彩灯，经常被用来装饰店堂、居室，烘托欢乐的气氛，其中的几十只彩色小灯泡就是串联的。

每当国庆节的夜晚，首都北京的天安门以及高大建筑物，都要用成千只灯泡装点起来，点亮的灯泡映出建筑物的轮廓，显得美丽、壮观。

这些灯泡是并联的。

像家里使用的电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的。

有了串联电路和并联电路的知识，你就可以根据实际需要来连接电路了．如果要使几个用电器总是同时工作（只要有一个开路，其他的就停止工作），可以把它们串联在电路中；如果要求几个用电器可以分别控制，就应该把它们并联在电路中，并且分别装上开关。

例题1：如图所示，当S1，S2断开时，能亮的灯是______，它们是_______联的。

当S1，S2闭合时，能亮的灯是______，它们是______联的。

当S1闭合、S2断开时，能亮的灯是______。

分析：当S1、S2断开时，电流从正极流出经过L1再经过L3流回负极，因此L1、L3亮，是串联的；当S 1、S2闭合时，L1被短路，电流从正极流出经过S1后分为两路，分别经过L2和L3，再合为一路流回负极，因此L2、L3亮，是并联的；当S1闭合、S2断开时，L1被短路，L2是开路，因此只有L3亮。

答案：L1，L3，串；L2，L3，并；L3。

（五）串并联电路图和实物图的画法
（１）画出下面串联电路的电路图
说明：对串联电路，可先画电源符号，然后从电源“＋”极出发，按照先后顺序画出各个元件，最后回到电源负极。

注意：画电路图应严格遵循如下几点：
<1>必须用电路符号表示元件，不能用实物图形；
<2>整个电路图要画成方框图；
<3>按照实物图元件摆放顺序画电路图；
<4>养成随时将各电路元件用字母表示的好习惯。

一般来说，电灯用L，开关用S表示。

如上图所示，电路图有很多错误：A．电池画成了实物；B．两个虚线圈内的导线没有连接好；C．电灯左边没用直线。

（2）画出下面并联电路的电路图。

并联电路问题较为复杂，但要正确画出也并非很困难。

由于串联与并联、支路与干路的区别和分界点都是节点，因此只要抓住两个节点，就可以总结出一种很有效的方法，可称为“节点法”。

用这种方法解题步骤如下：
<1>在实物图中将各元件用字母标好，并找到两节点，分别用字母ａ、ｂ表示，找到节点ａ、ｂ，则马上把干路、支路区分开来。

<2>画出干路，并标出ａ、ｂ点。

如图所示：
<3>画出两条支路：A、对照实物图，按照从ａ点到ｂ点的元件顺序画出第一条支路。

B、用同样的办法画出第二条支路。

以上各步骤随时将画出的元件用字母表示。

上图就是本题答案。

说明：从上题中我们找到“节点法”画出电路图的一般步骤：
<1>在实物图中找出节点。

<2>画干路．
<3>画支路：按照从ａ到ｂ的顺序，一条一条画。

【模拟试题】
电流及电流的方向
让我们自己试着解答有关问题：
1、读一读，应选哪一项（D ）（1）关于电流和电源，下列说法中正确的是
A．电路中只要有电源，就一定产生电流
B．金属导体中有自由电子的移动，一定能形成电流
C．电流的方向总是从电源的正极流向负极
D．电流沿着“正极－用电器－负极”方向移动
（D ）（2）关于电路中电源的认识，下列说法正确的是
A．只有干电池和发电机能够提供电能，它们是电源
B．只有干电池才叫电源
C．只有发电机是电源
D．凡是能提供电能的装置都可以作为电源
2、看一看，是对还是错
（√）（1）金属能导电是因为金属中有自由电子。

（×）（2）电路中的电流方向可以是负极→用电器→正极。

导体和绝缘体
让我们自己试着解答有关问题：
1、读一读，应选哪一项
（ A ）（1）下列各组中,都是绝缘体的是
A. 陶瓷、玻璃、油
B. 塑料、人体、醋
C. 干木头、大地、铁
D. 铅笔芯、玻璃、橡胶、金属
（ B ）（2）下列选项中都是导体的是
A. 橡皮和铅笔芯
B. 人体和大地
C. 塑料尺和钢尺
D. 陶瓷和盐水
（ B ）（3）小冬家的家庭电路中常用的“闸刀开关”的各组材料中全部属于导体的是
A. 柄、进线座外闸刀
B. 保险丝
C. 胶木盖、出线座
D. 陶瓷底座、闸刀
2、想一想，应该填什么
（1）在小丽给出的物质中：人体、石墨、食盐水、沥青、水、电木。

请你帮助她分辨一下: 人体石墨食盐水是导体，水沥青电木是绝缘体。

（2）容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体，金属导体中靠自由电子导电。

电路及电路符号
让我们自己试着解答有关问题：
1、读一读，应选哪一项
（ C ）（1）在下图所示的电路中，正确的是
（ A ）（2）在如图所示的电路中，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮。

某同学用一根导线去查找电路的故障，他将导线先并接在灯L1两端时发现灯L2亮，灯L1不亮，然后并接在L2两端时发现两灯均不亮，由此可以判断
A. 灯L1断路
B. 灯L2断路
C. 灯L1短路
D. 灯L2短路
2、想一想，应该填什么
（1）能够提供电能的装置叫做电源。

常见的电池有干电池和蓄电池。

常见的电源有电源和发电机两种。

常用干电池的外壳（锌皮）是电池的负极，它的铜帽（接碳棒）是电池的正极。

（2）把电源、开关、用电器用导线连接起来组成的电流的路径，叫做电路。

（3）连接电路时，在任何情况下都不能将电源的正负极直接连在一起。

否则会烧坏电源。

（4）画出电池、开关、电灯、电铃和交叉相接的导线五个电路元件符号：______、______、______、______、______。

（5）在连接电路时，开关应该是闭合的；电路连好，检查无误后才能闭合开关。

（6）电池和发电机等在电路中是提供电能的装置，它们是电源，而像电灯和电风扇等在电路中是消耗电能的装置，它们是用电器，开关能够控制电路的通与断。

（7）电流只能从它的一端流向另一端，不能反向流动的电子元件叫做二极管，电流流过电视机、收录机等许多家用电器上的指示灯时，指示灯会发光，这种指示灯是发光二极管。

3、看一看，是对还是错
（×）（1）只有电池才是电源。

（×）（2）电灯和电风扇是提供电能的装置。

（√）（3）发电机是提供电能的装置。

4、想一想，应该如何答
举例说明，什么是通路、开路、短路。

5、动动手，画一画
（1）请你根据如左图所示的电路图连接如右图的电路。

（注意：用笔代导线连接电路时，导线不得交叉。

）并在完成的实物图中标注电路中电流的方向。

（2）请你在方框中，画出电路图来。

（3）如图所示，找出下列电路连接图中的错误与不足．
串联和并联
让我们自己试着解答有关问题：
想一想，应该填什么
如图（甲）所示，两个小灯泡首尾相连接到电路中，我们称之为。

可以看到：在这种电路中，电流的路径只有条。

如果L1灯丝断了，那么L2（填“能”，“不能”）发光，因此在串联电路中，用电器之间相互。

在电路中接一个开关，它可以控制_（填“L1”，“L2”）的工作状态。

如图（乙）所示，两个小灯泡并列相连接到电路中，我们称之为。

可以看到：在所示电路中，电流的路径有条。

如果L1灯丝断了，那么L2（填“能”，“不能”）发光。

因此在并联电路中，用电器之间相互。

串并联电路图和实物图的画法
让我们自己试着解答有关问题：
1、动动手，画一画
（1）根据实物图画电路图
（2）根据电路图连接实物
【试题答案】
电流及电流的方向
让我们自己试着解答有关问题
1、读一读，应选哪项
（1）D （2）D
2、看一看，是对还是错
(1)√(2)×
导体和绝缘体
让我们自己试着解答有关问题：
1、读一读，应选哪项
(1)A (2)B (3)B
2、想一想，应该填什么
(1) 人体、石墨、食盐水；水、沥青、电木
(2) 容易导电不容易导电自由电子
电路及电路符号
让我们自己试着解答有关问题：
1、读一读，应选哪项
（1）C （2）A
2、想一想，应该填什么
（1）电能干电池蓄电池电池发电机负正（2）电源开关用电器
（3）两极
（4）
（5）断开
（6）电能电源电能用电器开关
（7）二极管发光二极管
3、看一看，是对还是错
（1）×（2）×（3）√
4、想一想，应该如何答
接通的电路叫做通路。

手电筒合上开关，小灯泡发光时，电路是通路；断开的电路叫做开路。

断开开关，手电筒的小灯泡就不发光了，这时电路是开路。

直接把导线接在电源上，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，这是不允许的，这种情况叫做短路。

5、动动手，画一画
（3）（a）图短路，（b）电池组中连接错误，（c）图电线交叉相连
串联和并联
让我们自己试着解答有关问题：
想一想，应该填什么
串联电路一不能影响L1、L2并联电路二能不影响
串并联电路图和实物图的画法
让我们自己试着解答有关问题：
1、动动手，画一画。