第11讲电荷、电流与电路(原卷版+解析).docxVIP

电荷、电流与电路

【衔接导入】

电荷

公元前600年左右，希腊的哲学家泰勒斯（Thales，前640~前546）记录，在摩擦猫毛与琥珀以后，琥珀会吸引像羽毛一类的轻微物体，假若摩擦时间够久，甚至会有火花出现。?

1600年，英国人吉尔伯特首先发明的静电验电器（versorium）是一种可以侦测静电电荷的验电器。当带电物体接近金属指针的尖端时，因为静电感应，异性电荷会移动至指针的尖端，指针与带电物体会互相吸引，从而使得指针转向带电物体。

1600年，英国医生威廉·吉尔伯特，对于电磁现象做了一个很仔细的研究。他指出琥珀不是唯一可以经过摩擦而产生静电的物质，并且区分出电与磁不同的属性[3]。他撰写了第一本阐述电和磁的科学著作《论磁石》。吉尔伯特创建了新拉丁语的术语“electricus”（类似琥珀，源自“?λεκτρον”，“elektron”，希腊文的“琥珀”），意指摩擦后吸引小物体的性质。这联结给出了英文字“electric”和“electricity”，最先出现于1646年，汤玛斯·布朗（ThomasBrowne）的著作PseudodoxiaEpidemica（英文书名EnquriesIntoVeryManyReceivedTenetsandCommonlyPresumedTruths）。随后，于1660年，科学家奥托·冯·格里克发明了可能是史上第一部静电发电机（electrostaticgenerator）。他将一个硫磺球固定于一根铁轴的一端，然后一边旋转硫磺球，一边用干手摩擦硫磺球，使硫磺球产生电荷，能够吸引微小物质。

我们常将“带电粒子”称为电荷，但电荷本身并非“粒子”，只是我们常将它想像成粒子以方便描述。因此带电量多者我们称之为具有较多电荷，而电量的多寡决定了力场（库仑力）的大小。此外，根据电场作用的力的方向性，电荷分为正电荷与负电荷，电子带有负电。带有同种电荷的物体之间会互相排斥，带有异种电荷的物体之间会互相吸引。排斥或吸引的力与电荷的乘积成正比。

库仑定律（Coulombslaw），法国物理学家库仑（Charles-AugustindeCoulomb，1736~1806）于1785年发现，并后来用自己的名字命名的一条物理学定律。库仑定律是电学发展史上的第一个定量规律，它使电学的研究从定性进入定量阶段，是电学史中的一块重要的里程碑。它指出，在真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与距离平方成反比，与电量乘积成正比，作用力的方向沿连线，同号电荷相斥，异号电荷相吸。

一．摩擦起电

摩擦起电现象：摩擦过的物体能吸引轻小物体的现象叫做摩擦起电现象。

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了，另一个失去电子的物体就带等量的正电。这种现象称为摩擦起电。

摩擦起电的原因：当两物体相互摩擦时，电子由原子核对电子束缚本领弱的物体，转移到原子核对电子束缚本领强的物体上。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。

4.常见摩擦起电现象：（摩擦起电所带的电是静电）

电荷：物体内部分布着正电荷（质子），负电荷（电子），带电体的正负电荷数不相等。不带电体正负电荷相等。

（1）被丝绸摩擦过的玻璃棒（带“+”电）（2）被毛皮摩擦过的橡胶棒（带“-”电）

6.电荷间的相互作用（同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引）

电流与电路

1.电流：电荷的定向移动形成电流。（金属导体中发生定向移动的是自由电子）

电流方向：规定正电荷（定向）移动的方向为电流方向。（金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反）

电路中电流：电路闭合时，在电源外部，电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。

2.电路：把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径。

电源：提供电能的装置，能把其他形式的能转化为电能。如：发电机、电池。

用电器：消耗电能的装置，能把电能转化为其他形式的能。

开关：控制电路的通断。

导线：连接电路，输送电能。

3.电路的三种状态

通路(闭合电路)

开路(断路)

短路

开关闭合，电路中有电流流过

断开的电路（断开指断开开关、导线松脱、电灯等烧坏……等）

不经过用电器，直接用导线将电源两极连接起来

电路中有电流,通常能供用电器工作。

电路中无电流通过。

电路会有极大的电流，可能把电源烧坏，是不允许的。

4.串联和并联

串联：

连接特点：逐个顺次---首尾相连。

电流路径：只有1条，通过一个元件的电流同时也通过另一个。

开关作用：能同时控制所有的用电器，电路中开关的位置对电路没有影响。

用电器工作：各用电器相互影响，并且一个元件破损或断开，整个电路开路。

并联：

连接特点：并列连接---首首尾尾相连。

电流路径：至少2条