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初中物理 15 电流和电路:正负电荷、串联、并联

一、正负电荷

电荷的种类

自然界中只存在两种电荷,即正电荷负电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。

电荷间的相互作用规律

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。例如,两个用丝绸摩擦过的玻璃棒相互靠近时,会互相排斥;而用丝绸摩擦过的玻璃棒与用毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近时,则会互相吸引。

验电器

验电器是检验物体是否带电以及所带电荷种类的仪器。它的工作原理是同种电荷相互排斥。当带电体接触验电器的金属球时,电荷会通过金属杆传到金属箔片上,使金属箔片带上同种电荷,由于同种电荷相互排斥,金属箔片就会张开一定的角度,从而判断物体是否带电以及所带电荷的种类。

二、串联电路的规律

电流规律

在串联电路中,电流处处相等,即I=I1=I2==In例如,将两个小灯泡依次连接在电路中,通过两个小灯泡的电流大小是一样的。

电压规律

串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2++Un比如,在由两个电阻串联组成的电路中,如果电源电压为6V,其中一个电阻两端的电压为2V,那么另一个电阻两端的电压就是6V2V=4V

电阻规律

串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即R=R1+R2++Rn串联电阻越多,总电阻越大。这是因为电流通过串联电阻时,要依次克服各个电阻的阻碍作用,相当于增加了电阻的长度,所以总电阻增大。

三、并联电路的规律

电流规律

并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2++In例如,在一个由两条支路并联组成的电路中,干路电流为3A,其中一条支路的电流为1A,那么另一条支路的电流就是3A1A=2A

电压规律

并联电路各支路两端的电压相等,且等于电源电压,即U=U1=U2==Un比如,将两个小灯泡并联在3V的电源两端,那么两个小灯泡两端的电压都为3V

电阻规律

并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和,即1R=1R1+1R2++1Rn,由此可得R=R1R2R1+R2(两个电阻并联时)。并联电阻越多,总电阻越小。这是因为并联的电阻相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻减小。

四、电流的测量

测量工具

测量电流的工具是电流表,电流表的符号是“圈A”。电流表有三个接线柱,两个量程,分别是00.6A03A

使用方法

使用电流表时应注意以下几点:

电流表必须串联在电路中,使电流从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出。

所测电流不能超过电流表的量程,在无法估计电流大小的情况下,可先选用大量程进行试触。

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,否则会造成电源短路,损坏电流表和电源。

读数方法

读数时,首先要确定电流表所使用的量程,然后根据量程和分度值来读数。例如,使用00.6A量程时,分度值为0.02A;使用03A量程时,分度值为0.1A

理解和掌握正负电荷、串联和并联电路的规律以及电流的测量方法,是学习初中物理电学部分的基础,这些知识对于后续学习更复杂的电路知识和解决电学问题都具有重要意义。

物理基础