【引入】现代社会是一个电气化社会。在生活中,电是不可缺少的。那么,电在你的家中有哪些用途呢?在生活、生产中哪些地方要用电?电从哪里来,你知道吗?
--家庭和工厂用电是发电厂通过电网远距离输送过来的。各种电池(认识各种电池:干电池、锂电池、铅蓄电池等)可供各种小电器用电。
一、电路
【设问】电灯为什么会发光?怎样才能使电灯发光呢?
【实验】图4-3小灯泡发光实验:合上开关,小灯泡发光。先后取走电路中任一元件,观察小灯泡是否还能继续发光。将小灯泡换成电铃,重复上面的实验。
【思考】通过观察实验,让同学思考一个正确的电路都是由哪几部分构成的?
1、电路的组成:
①把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径叫做电路。
说明:一个正确的电路,无论多么复杂,也无论多么简单,都是由这几部分组成的,缺少其中的任一部分,电路都不会处于正常工作的状态。
②各部分元件在电路中的作用
电源的作用:维持电路中有持续电流,为电路提供电能。电流从电源的正极出发,回到电源的负极。
导线的作用:连接各电路元件的导体,是电流的通道。
用电器的作用:利用电流来工作的设备。在用电器工作时,将电能转化成其他形式的能。
开关的作用:控制电路通、断。
【拓展】从能量的角度看,在电路中,电源的作用是提供持续电能的;用电器的作用是消耗电能;导线的作用是输送电能;开关的作用是控制电能有无的。
2、电路的通路、开路和短路
继续刚才实验1的演示,重做图4-3的实验,合上开关,小灯泡发光。这种处处连通的电路叫通路,也叫闭合电路。
断开开关,或将电路中的某一部分断开,小灯泡都不会发光,说明电路中没有电流。这种因某一处断开而使电路中没有电流的电路叫开路。
将小灯泡取下,即用导线直接把电源的正、负极连接起来,过一会儿手摸导线会感觉到导线发热。这种电路中没有用电器,直接用导线将电源正负极相连的电路叫短路。短路是非常危险的,可能把电源绕坏,是不允许的。必须防止电源短路。
【思考】通路、开路、短路三种状态下电流的大小比较:
电路状态 |
通路 |
开路 |
短路 |
电流大小 |
电流正常 |
没有电流 |
电流过大 |
【小结】持续电流存在的条件是:除电路中有电源外,电路还必须是通路,这两个条件缺一不可。发生短路时,电路中会有很大电流,轻则损坏电源,重则发生事故。
观察:观察手电筒电路。看看这个电路是由几部分组成的?(可让学生自带手电筒,作随堂观察)。
思考:手电筒电路的开关与我们演示实验中所用的开关是否相同?你在家里和日常生活中还见过哪些与此不同的开关?它们在电路中的作用是否相同?--作用相同,结构可以不相同。
二、电路元件和符号 电路图
电路中各元件的符号在设计、安装、修理各种实际电路的时候,常常需要画出表示电路连接情况的图。为了简便,通常不画实物图,而用国家统一规定的符号来代表电路中的各种元件。
1、电路元件符号:导线、电池、电池组、灯泡、开关、导线交叉不相连、导线间连接等。
2、电路图:用元件符号代替实物表示电路的图叫电路图。
⑴让同学画出图4-9实验电路图。让同学说明电路中的电流方向。
⑵变换一下图实验中元件的位置,再让同学们练习画出电路图。注意纠正错误的画法。
⑶根据同学们画电路图的情况,进行小结,提出画电路图应注意的问题元件位置安排要适当,分布要均匀,元件不要画在拐角处。整个电路图最好呈长方形,有棱有角,导线横平竖直。
【实验】图4-10、图4-11,画出实验电路图,引入电路的连接方法
3、电路的两种基本连接方法是串联和并联。
如果把元件逐个顺序连接起来接入电路,这种连接方法叫做串联,如果把元件的两端分别连接起来接入电路,这种连接方法叫做并联。
【介绍】电路中电流的流向和干路、支路和分支点
【补充】
1.画好电路图应注意的事项
(1)完整地反映电路的组成,即要把电源、用电器、导线和开关都画在电路之中,不能遗漏某一电路器件。
(2)规范地使用器件符号。
(3)合理地安排器件符号的位置,应尽可能使器件均匀地分布在电路中,画成的电路图应清楚美观。
(4)平直地描绘连接导线,通常用横平、竖直的线段代表连接导线,转弯处一般取直角,使电路图画得简洁、工整。
2.识别串、并联电路的方法
识别串、并联电路可以从电路中有无支路入手分析:串联电路没有其它支路,并联电路中有几个支路。也可以从电路的通断来判别:串联电路中,断开任意一个用电器,整个电路就被切断;而在并联电路中,断开任意一条支路,其余支路仍然是通的。
3.设计电路的方法
设计电路,就是按照要求确定电路中的各个元件的位置。其方法是:先将开关和用电器对应地连接起来,要能分析出开关是控制哪个用电器的,在电路中起什么作用(是控制干路,还是控制支路);再将开关和所控制的用电器串联起来,若开关是在干路中,应与电源串联。然后通过分析,判断出用电器之间是串联,还是并联。在分析的基础上,正确画出电路图。作图时,电路元件要按照规定的符号画出来。最后,根据题中要求,按照所作出的电路图,逐项检查,看是否合乎要求。
4、连接电路时,需注意以下几点:①要按照一定顺序连接;②各元件与导线间的连接要牢靠;③连接过程中,开关应处于断开状态;④连接电路时,一定要防止用导线把电源直接连接起来。
5、识别串联电路的方法是:
(1)从连接方式去识别:在串联电路中,整个电路只有一条电流的路径。
(2)从工作特点去识别。因串联电路只有一条电流路径,所以流过第一个用电器的电流,要全部流过第二个用电器,若第一个或第二个用电器出现问题,另一个用电器一定受到影响,也停止工作,即在串联电路中各用电器彼此互相影响。
(3)通过实验观察识别。只用一个电键就可以控制串联电路的各个用电器。
6、并联电路的识别方法是:
(1)从连接方式去识别:在并联电路中,用电器是并联在电路的两点间的,所以电流的路径不是一条,而是若干条。
(2)从工作特点去识别:因并联电路中电流的路径是若干条,每条路径都是一个独立的工作电路,各用电器彼此互不影响。
(3)通过实验观察去识别:电路中的开关不只是一个,其中有一个控制整个电路的所有用电器,其余的开关控制各自支路的用电器。 |
【练习】
1)串联电路、并联电路连接的特点是什么?连接串联电路和并联电路需要哪些器材(包括名称、数量)?
2)为防止接错或漏接,自己先拟定一个接线顺序。在接线过程中为什么开关应是断开的,并特别注意防止短路?
3)图1所示电路中的开关的接法是否正确?如有错误,把它改正过来。
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