電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)

正負(fù)電荷：自然界只有兩種電荷一一被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷（+）;

毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷是負(fù)電荷（一）。

具有正電荷的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)中的原子失去了電子：具有負(fù)電荷的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)中的原子得到了

多余的電子。有得就有失，摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，而是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移。

1.電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

兩個(gè)物體相互吸引有兩種情況一一可能是它們帶異種電荷而互相吸引，還可能是一個(gè)物體

帶電而吸引另一個(gè)不帶電的輕小物體。

2.使物體帶電的方法

（1）.摩擦起電

a）定義：用摩擦的方法使物體帶電。

b）原因：不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。

c）實(shí)質(zhì)：電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體使正負(fù)電荷分開。

d）能量轉(zhuǎn)化：機(jī)械能--電能

（2）.接觸帶電：物體和帶電體接觸帶了電。如帶電體與驗(yàn)電器金屬球接觸使之帶電。

（3）.感應(yīng)帶電：由于帶電體的作用，使帶電體附近的物體帶電。

3.椅瑜物體帶電的方法

（1）.使用驗(yàn)電器。

a）驗(yàn)電器的構(gòu)造：金屬球、金屬桿、金屬箔。

b）驗(yàn)電器的原理：同種電荷相互排斥。

c）從驗(yàn)電器張角的大小，可以判斷所帶電荷的多少。但驗(yàn)電器不能檢驗(yàn)帶電體帶的是正

電荷還是負(fù)電荷。

（2）.利用電荷間的相互作用。

（3）.利用帶電體能吸引輕小物體的性質(zhì)。

4.中和：放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象。

（1）.如果物體所帶正、負(fù)電量不等，也會(huì)發(fā)生中和現(xiàn)象。這時(shí)，帶電量多的物體先用

部分電荷和帶電量少的物體中和，剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。

（2）.中和不是意味著等量正負(fù)電荷被消滅，實(shí)際上電荷總量保持不變，只是等量的正

負(fù)電荷使物體整體顯不出電性。

一、摩擦起電

1.原子的結(jié)構(gòu)：原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的:原子核的質(zhì)量比電

子的大得多，幾乎集中了原子的全部質(zhì)量：原子核帶正電，電子帶負(fù)電，電子在原子核的

吸引下，繞核高速運(yùn)動(dòng)。

原子核帶正電，電子帶負(fù)電。電子繞核運(yùn)動(dòng)。但整個(gè)原子呈中性。

2.摩擦起電：摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現(xiàn)象,就是摩擦起電現(xiàn)象。

摩擦的兩個(gè)不同物體同時(shí)分別帶上等量異種電荷。

3.摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，哪個(gè)物

體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱，它的一些電子就會(huì)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上；失去電子的物體

因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因?yàn)橛辛硕嘤嚯娮佣鴰У攘康呢?fù)電。

4.摩擦起電不是創(chuàng)造了電荷，只是電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。

二、導(dǎo)體和絕緣體

1.導(dǎo)體和絕緣體：善于導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體:不善于導(dǎo)電的物體叫做絕緣體。

常見的導(dǎo)體：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等。

常見的絕緣體：橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷等。

2.導(dǎo)體容易導(dǎo)電的原因：里面有大量的自由電荷，它們可以脫離原子核的束縛，而在導(dǎo)體內(nèi)

部自由移動(dòng)。

3.導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對的界限，在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。一定條件下，絕緣體也

可變?yōu)閷?dǎo)體。

一、電流

1.電流的形成：電荷在導(dǎo)體中定向移動(dòng)形成電流。

自由電荷在金屬導(dǎo)體中是自由電子，在酸、堿、鹽水溶液中是正、負(fù)離子。

2.電流的方向：把正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。

在電源外部，電流的方向是從電源的正報(bào)流向魚板。在金屬導(dǎo)體中，電流的方向跟自由電

子的移動(dòng)方向想反。

3.電源：能夠提供持續(xù)電流的裝置。

干電池、蓄電池供電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能:發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。

4.持續(xù)電流形成的條件：①必須有電源；②電路必須閉合（通路）。

二、電路

1.電路的三種狀態(tài)：

通路——處處連通的電路叫通路，此時(shí)電路中有電流通過，電路是閉合的。

斷路（開路）一某處斷開的電路叫斷路，此時(shí)電路不閉合，電路口無電流。

短路——不經(jīng)過用電器而直接用導(dǎo)線把電源正、負(fù)極連在一起，電路中會(huì)有很大的電流，

可能把電源燒壞。

用電器兩端直接用導(dǎo)線連接起來的情況也屬于短路。

2.電路圖：用符號(hào)表示電路連接的圖。

三、電路圖

1.由電路圖連接實(shí)物：首先按電路圖擺好元件位置。其中開關(guān)S應(yīng)是斷開的。若有滑動(dòng)變阻

器，應(yīng)將其滑片P調(diào)到變阻器的阻值最大端。

a）實(shí)物圖的連接中，要注意每個(gè)元件的位置和它與電路圖中符號(hào)位置的對應(yīng)關(guān)系。

2.由實(shí)物圖畫電路圖：參照實(shí)物圖畫出電路圖時(shí)，要用規(guī)定的符號(hào)表示相應(yīng)的元件，要分清

元件間的連接關(guān)系，要畫成規(guī)則的方框圖（導(dǎo)線要畫直，拐彎處要畫成直角）。

一、電流的測量

1.電流：電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量，用符號(hào)/表示。電流的單位為安培（安,

A）。

2.電流的定義式：

其中/表示電流，單位為安培（A）；

。表示電荷，單位為庫倫（C）；

f表示通電的時(shí)間，單位為秒（s）。

lA=103mA=106gA

3.電流表：測量電流的儀表叫電流表。符號(hào)為。），其內(nèi)阻很小，可看做零，電流表相當(dāng)于導(dǎo)

線。

4.電流表的示數(shù)：

量程使用接線柱表盤上刻度位置大格代表值小格代表值

0?0.6A和“0.6”下一行0.2A0.02A

0?3A和“3”上一行1A0.1A

在下一行讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時(shí)，在上一行讀出的示數(shù)的5倍。

部分電流表的三個(gè)接線柱分別是“+”、'。6”和“3”。這時(shí)“0.6”和“3”是負(fù)接線柱，電流要從“+”

流入，再從“0.6”或"3"流出。

5.正確使用電流表的規(guī)則：

a）電流表必須和被測的用電器串聯(lián)。

如果電流表與用電器并聯(lián)，不但測不出流經(jīng)此用電器的電流，如果電路中沒有別的用電器

還會(huì)因?yàn)殡娏鞅碇苯舆B到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表。

b）電流必須從“+”接線柱流進(jìn)去，從“一”接線柱流出來。否則電流表的指針會(huì)反向偏轉(zhuǎn)。

c）被測電流不能超過電流表量程。

d）任何情況下都不能使電流表直接連到電源的兩極。

6.無法估測待測也流的人小時(shí)，可先用人量程試觸,若指針偏轉(zhuǎn)超過最人值則應(yīng)斷開開關(guān)檢

查：如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太小，會(huì)影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用小量程檔。

7.使用電表前，如果指針不指零：可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。

電壓

1.電壓：電壓是使電路中自由電荷定向移動(dòng)形成電流的原因。電壓的符號(hào)是U,單位為伏特

（伏,V）。

a）要在一段電路中產(chǎn)生電流，它的兩端就要有電壓。

b）電源的作用是給用電器兩端提供電壓。

c）lkV=103V=106mV

2.電壓表：測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表，符號(hào)為其內(nèi)阻很天，接入電路上相當(dāng)于

affio

3.電壓表的示數(shù)：

量程使用接線柱*表盤上刻度位置大格代表值小格代表值

0?3V和“3”下一行IV0.1V

0-15V“『和"15"上一行5V0.5V

在下一行讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時(shí)，在上一行讀出的示數(shù)的5倍。

*部分電流表的三個(gè)接線柱是“+”、“3”和力5”。這時(shí)“3”和“15”是負(fù)接線柱，電流要從“+”流

入，再從"3”和“15”流出。

4.正確使用電壓表的規(guī)則：

a）電壓表必須和被測的用電器并聯(lián)。

如果與被測用電器串聯(lián)，會(huì)因?yàn)殡妷罕韮?nèi)阻很大，此段電路開路而無法測此用電器兩段的

電壓。如果被測用電器在支路上，這時(shí)電壓表測的是其他支路兩端的電壓；如果被測用電

器在干路上，則整個(gè)電路便成開路了，這時(shí)電壓表測的是電源電壓。

b）電流必須從接線柱流進(jìn)去，從“一”接線柱流出來。

c）被測電壓不能超過電壓表量程。

5.無法估測待測電壓的大小時(shí)，可先用大量程試觸。再根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)幅度選用適當(dāng)量程。

6.常見的電壓：

干電池兩極間的電壓是I.5V手持移動(dòng)電話的電池兩極間的電壓3.6V

對人體安全的電壓不高于36V家庭電路的電壓220V

發(fā)生閃電的云層間電壓幾百萬伏至幾億伏動(dòng)力電路的電壓380V

電蛭可以產(chǎn)生200V左右的電壓，用來自衛(wèi)。

7.電流表、電壓表的比較：

電流表電壓表

符號(hào)

連接方式與被測用電器串聯(lián)與被測用電器并聯(lián)

直接連接電源不能能

異量程0.6A、3A3V、I5V

每大格0.2A、1AIV、5V

每小格0.02A、0.1A0.1V、0.5V

內(nèi)阻很小，幾乎為零，相當(dāng)于短路很大，相當(dāng)于開路

使用前要調(diào)零：讀數(shù)時(shí)看清量程和每大（?。└?；正接線柱流入，負(fù)接線柱流出：不

同

能超過最大測量值。

1.電阻的計(jì)算公式：R=—

R一一電阻一一歐姆（C）:U一一電壓一一伏特（V）；I一一電流——安培（A）o

2.關(guān)于電阻的注意事項(xiàng)：

a）導(dǎo)體不同，電阻也一般不同。

b）導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的溫度有關(guān).對大多數(shù)導(dǎo)體來說，溫度越高，電阻越大。

c）電阻是導(dǎo)體阻礙電流作用的性質(zhì)，是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。與導(dǎo)體兩端有無電壓、電壓大

小、是否有電流通過以及電流大小等均無關(guān)。

d）R=幺■只表示電壓、電流和電阻的數(shù)值關(guān)系，沒有物理意義。

I

3.電阻的分類：定值電阻（-=-）、變阻器（W）

一、第四節(jié)變阻器

1.滑動(dòng)變阻器：

原理：通過改變接入電路中電阻線的長度改變電阻，從而改變電路中的電流。

作用：改變電流、調(diào)節(jié)電壓和保護(hù)用電器。

某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50。1A”的字樣，表明該滑動(dòng)變阻器的最大阻道為50Q,允許通過的

最大電流為lAo

2.使用滑動(dòng)變阻器的注意事項(xiàng)（見下圖）：

a）接線時(shí)必須遵循“一上一下”的原則。

如果選用A、B兩個(gè)接線柱，相當(dāng)于接入一段導(dǎo)線；如果選用C、D兩個(gè)接線柱，相當(dāng)于接

入一段定值電阻。這兩種錯(cuò)誤的接法都會(huì)使滑動(dòng)變阻器失去作用。

b）A和B相當(dāng)于同一個(gè)接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。

c）選用C接線柱時(shí)，滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的電阻值將減小；

選用D接線柱時(shí)，滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的電阻值將增大。

（滑片距離下側(cè)已經(jīng)接線的接淺柱越遠(yuǎn)，連入電路中的電阻越大）

d）每個(gè)變阻器都標(biāo)有規(guī)定的最大電阻和允許通過的最大電流，使用時(shí)大能超過它的最大值。

3.應(yīng)用：電位器

4.注意：

a）滑動(dòng)變阻器的銘牌，告訴了我們滑片放在兩端及中點(diǎn)時(shí)，變阻器連入電路的電阻。

b）分析因變阻器滑片的變化引起的動(dòng)態(tài)電路問題，關(guān)鍵搞清哪段電阻絲連入電路，再分析滑

片的滑動(dòng)導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。

1.探究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

（1）實(shí)驗(yàn)方法——控制變量法

因影響導(dǎo)體中的電流大小的因素可能有兩個(gè)：電壓和電阻，所以要探究與其中一個(gè)因素的關(guān)

系，應(yīng)保持另一個(gè)因素不變。可以先保持電阻不變，用電壓表和電流表測出定值電阻兩端的電壓

和電流，研究電流與電壓的關(guān)系；也可以保持電壓不變，改變電阻，用電流表測出電阻中，的電

流，研究電流跟電阻的關(guān)系。

(2)根據(jù)控制變量法，探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系可分為兩步：

①保持電阻不變，通過改變電壓，觀察電流的變化：

②保持電壓不變，通過改變電阻，觀察電流的變化。

2.探究電流跟電壓和電阻的關(guān)系

實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶缴螂娏髋c電壓的關(guān)系探究電流與電阻的關(guān)系

控制電壓不變，換用不同的電阻，利用

控制電阻不變，利用滑動(dòng)變阻器來改變

控制變量滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)使不同電阻兩端的電壓

電阻兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流

相同

電路圖

實(shí)驗(yàn)圖象

結(jié)論電阻不變時(shí)，電流與電壓成正比電壓不變時(shí)，電流與電阻成反比

3.實(shí)驗(yàn)過程中注意事項(xiàng)分析

(1)在連接實(shí)物圖時(shí)，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動(dòng)變阻器的滑片要移到阻值最大的位置。

(2)電流表和電壓表要選擇合適的量程，電流表一般選擇0?0.6A,電壓表在不能確定的情

況下可利用試觸法，在不超量程的情況下，要盡可能選用小量程，以減小實(shí)驗(yàn)的誤.差。

(3)一定要讓電流從電流表和電壓表的正接線柱上流入，從負(fù)接線柱上流出，否則指針會(huì)向

零刻度線的左側(cè)偏轉(zhuǎn)。

(4)讀數(shù)時(shí)，視線要與刻度盤上的刻度線垂直，若指針不指在整刻度線，要適當(dāng)估讀。

(5)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，一定要控制電壓不變：在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，一定

要控制電阻不變。

(6)在寫實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，一定要注意結(jié)論成立的前提條件。

電壓表量程的選擇

電壓表量程一般根據(jù)電源電壓或用電器的規(guī)格選擇，電流表沒有特殊說明一般選用0~0.6

A,滑動(dòng)變阻器電.阻的變化要以下接線柱為準(zhǔn)，滑片遠(yuǎn)離時(shí)電阻變大，靠近時(shí)電阻變小。，

4.利用數(shù)學(xué)函數(shù)圖象分析電流與電阻和電壓的關(guān)系

圖象作為表示物理規(guī)律的方法之一，可以直觀地反映某一物理量隨另一〃

物理量變化的函數(shù)關(guān)系，形象地描述物理規(guī)律。應(yīng)用圖象不僅可以直接求出\

或讀出某些待求物理量，還可以用來探究某些物理規(guī)律，測定某些物理量，\

分析或解決某些復(fù)雜的物理過程。

如圖所示，橫軸表示電流，縱軸表示電阻，從圖象中可以看出，電流隨0R

.電阻的增大而減小。

1.（2009?東營）某同學(xué)在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時(shí)，發(fā)現(xiàn)通過電阻a、b的電

流隨電壓變化情況如圖所示，則下列結(jié)論與圖象相符的是（）

A.電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而減小B.電壓相同時(shí)，阻值大的電阻通過的電

流大

C.電流相同時(shí)，阻值小的電阻兩端的電壓大D.兩電阻阻值的關(guān)系是Ra>Rb

2.（2015?南寧）如圖是“探究電流與電阻的關(guān)系”的電路圖.將5。的定值電阻接入圖中A、B

兩點(diǎn)間，正確操作后，電流表的示數(shù)為0.4.A.接下來的操作是：斷開刀關(guān)，將50的定值電阻

更換為10Q的定值電阻，再將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最（選填“左"或"右"）端，然后

閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片P，使電壓表的示數(shù)為V時(shí)，讀出電流表的示數(shù).

3.（2014?鞍山）在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，電路如圖1所示：

（1）連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)當(dāng).

（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)至（"a"或"b"）端.

（3）將電路連接正確后，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,使定值電阻R兩端的電壓為2V,

電流表示數(shù)如圖2所示，則R的阻值為0.

（4）換上10。的電阻后，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)將（填“變大"或"變小”），此時(shí)應(yīng)將

滑片

P向（填"a"或"b〃）端移動(dòng)，電阻兩端的電壓為V.

（5）小芳同學(xué)正確連接電路后，俄合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓

表有示數(shù)且接近電源電壓，其原因是.

4.（2014?邵陽