初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第二节 让电灯发光优秀课件ppt

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电与人们的生活息息相关：冬天用电烤火炉取暖，夏天用空调、电扇送凉；灯光让夜晚的城市五彩缤纷。电是怎样让它们工作的呢?下面，我们学习简单电路的相关知识。
知道电路的通路、开路和短路，会看、会画简单的电路图，会连接简单的串联电路和并联电路;能说出生活中采用简单串联或并联电路的实例。
1. 电路的组成2. 通路、开路和短路3. 电路图4. 电路的连接5. 课堂总结 6. 作业7. 综合提升训练
用导线将电源、用电器、开关等连接成一个电流流通的回路时，便组成了一个简单电路。
一个完整的电路由电源（图中电池）、用电器（电灯）、开关和导线四部分组成，如图所示。
2. 电路中各元件的作用
（1）电源①作用：供给电路电能，使电路保持持续的电流。②常见的电源：干电池、锂电池、太阳能电池、发电机等。图中的电池是常见的电源，电池有正、负两极，正极用“+”表示，负极用“-”表示。
（2）用电器①作用：是用电来工作的设备，它在工作时将电能转化为光能、内能和机械能等。②常见种类：电灯、电脑、手机、电饭锅、电视机、电铃、电冰箱、电风扇等。
（3）开关①作用：用来控制电路的断开或连通。②常见种类：拉线开关、拨动开关、闸刀开关、声控开关等。
（4）导线①作用：起着将电源、用电器、开关连接起来的作用。②常见种类：常用的导线是铜、铝导线，导线的外壳包一层塑料、橡胶等绝缘材料。
实际电路通常很复杂。一台小收音机的电路中就有几十个电路元件；计算机芯片的电路更像一个迷宫，连接着数千万甚至数亿个电路元件。集成电路是非常复杂的电路，是现代电子技术的核心部件。一块指甲盖大小的硅片上可集成数亿个电路元件。集成电路设计图必须很大且精细，微缩后再输入电脑，作为生产的蓝图。但不论集成电路如何复杂，它们仍然是由基本电路构成的。
集成电路
导线、小灯泡的灯丝都是由金属制成的，金属中有大量的自由电子，没有接电源时，金属内自由电子运动的方向杂乱无章，如图甲所示。接上电源之后，它们就受到了推动力，所以会定向移动，如图乙所示，可见：在电源的作用下，电荷产生定向移动便形成持续电流。这与水管中的水定向流动形成“水流”类似。
【解析】充电桩正给汽车充电，充电桩是提供电能的装置，充电桩是电路中的电源。故选A.
【例题1】如图所示充电桩正给汽车充电，此时充电桩是电路中的（　　） A．电源 B．用电器 C．导线 D．开关
【例题2】下列几种器材中，都是用电器的是（　　）A．电灯、导线、干电池 B．发电机、开关、电炉C．电灯、电热水器、电风扇 D．蓄电池、电冰箱、电视机
【解析】A．电灯是消耗电能的装置，是用电器，导线将电路的各元件连接，几乎不消耗电能，不是用电器，干电池为电路提供电能，是电源，故A不符合题意；B．发电机为电路提供电能，是电源，开关控制电路的通断，电炉消耗电能，是用电器，故B不符合题意；C．电灯、电热水器和电风扇在工作时都消耗电能，是用电器，故C符合题意；D．蓄电池在工作时，提供电能，电冰箱和电视机在工作时，消耗电能，是用电器，故D不符合题意。 故选C。
二、通路、开路和短路
1. 通路 通路指处处连通的电路。电路处处连通又叫做电路闭合。只有电路闭合时，电路中才有电流流通。
电路通常有通路、开路两种状态，有时也会出现短路这种非正常（或称“特殊”）状态。
2. 开路 （1）开路：开路指在某处断开的电路（如图所示），开路又叫断路。开路时，电路中没有电流。（2）常见的断路现象：开关断开、某处导线断了、灯丝断了、导线与接线柱接触不好等。
3. 短路 （1）短路：指不经过用电器直接将电源两极用导线连通的电路（如图所示）。短路时，电流很大，可能烧坏电源和导线。在生产和生活中若发生短路，用电器不能工作，重则时会引发火灾。所以，一般情况下短路是不允许的。
（2）短路的几种情况 ①电源短路：直接用导线将电源正、负极相连。或导线接在用电器两端，电流不经过该用电器而经过导线流到电源，也会造成电源短路，同时该用电器不能工作。
②用电器短路 用电器两端被导线直接连通，这时电流流经外加导线而绕过用电器，这种情况叫做该用电器短路。
如图所示，有两个小灯泡L1和L2串联，把导线接在一个小灯泡L2两端，电流不经过该小灯泡而经过导线流到另一个小灯泡L1回到电源负极，则该小灯泡L2被短路，不能发光。
演示——小灯泡被短路 图是由一个小灯泡、一个LED、两节干电池、一个开关组成的电路。闭合开关，小灯泡和LED发光。用一根导线接在小灯泡的两端，会看到小灯泡熄灭了，而LED还发光。
说明电流经外加导线而绕过了小灯泡，小灯泡被短路。
动画演示——《通路、断路、短路》
【例题3】如图所示电路：（1）当S1和S2都断开时，称为_______路；（2）当S1和S2都闭合时，称为_______路；（3）当S1闭合、S2断开时，称为_____路。
【解析】（1）当S1和S2都断开时，电路中没有闭合回路，称为断路。（2）当S1和S2都闭合时，电流没有经过用电器，直接从电源正极流向电源负极，称为短路。（3）当S1闭合、S2断开时，电路中灯泡L工作，称为通路。
【例题4】如图所示，在闭合开关时，两个小灯泡都发光。如果把一根完好导线接在小灯泡L2的两端，你所看到两小灯泡的变化情况是：L1________；L2_______（选填“熄灭”“变亮”或“变暗”）。
【解析】闭合开关，两只灯泡串联，都发光，若把一根导线接在小灯泡L2的两端，L2被短路不能发光，但L1仍然有电流通过，照常发光，同时电源电压全部加在L1两端，所以L1变亮。
1. 常用的电路元件及符号
为了形象、简单地表示实际电路的情况，常用规定的符号表示电源、开关、用电器等电路元件。
（1）电路图：用规定符号表示电路连接情况的图叫电路图。如图甲所示是手电筒的电路。这个电路中各个元件的连接情况不容易看出，若用符号把电路连接情况表示出来，如图乙所示，电路的连接就一目了然而且简化了。
（2）会规范画出电路图①电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。②要注意所画符号和实物的对应性，如符号中开关的状态（断开或闭合）应与实物保持一致。③合理安排电路元件符号，要均匀分布在电路中，不能画在拐角处。
④电路图最好呈长方形，导线要横平竖直，尽量避免导线交叉，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。⑤画电路图时，一般从电源的正极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。注意元件次序不能颠倒。⑥元件要做好标注，如S、L等，同一电路中涉及多个相同元件，可加角标进行区别，如L1、L2等。
【例题5】如图所示，画出实物电路的电路图。
【解析】由实物图可知，灯泡、开关、电源和导线组成了一个简单电路，电路图如右图所示。
【例题6】根据图示的实物图，画出对应的电路图。
【解析】由实物图可知，从电源的正极出发，依次连接L1、开关S、灯泡L2回负极。如图所示。
1. 电路的基本连接方式
在实际电路中，用电器常常不止一个，用电器之间的连接方式也不尽相同。思考：有两个灯泡、一个开关、两节干电池、若干导线，让两个灯泡同时发光，有几种连接方式?请你设计电路图。
（1）串联电路第一种连接方法：从电源的正极开始，连接开关、小灯泡L1、小灯泡L2，最后连接到电源负极，即把电路元件逐个依次相连。①串联：两个灯泡逐个顺次串接在一起，再接入电路中，这类连接方式做叫串联。
②串联电路中的电流路径 串联电路中，电流只有一条路径。电流从电源正极流出，经过开关、用电器回到电源负极，没有分支，即没有干路、支路之分。
（2）并联电路第二种连接方法：把两盏电灯右边的接线柱接在一起（A点），左边的两个接线柱接在一起（B点），再把A、B接入电路中，使两盏灯并列连接。①并联：两个灯泡的两端并列地连在一起，再接入电路中。这类连接方式叫做并联。
②干路与支路 在图所示的并联电路中，只有部分电流通过的电路叫支路，而所有电流都会通过的那部分电路叫干路。
观察图，想一想，家庭用的各种电器设备采取的是哪种连接方式？
由图可知，家用电器通过插座接在电源上的，各个插座的一端都接在零线上，另一端都接在火线上，所以家用电器是并联的。
2. 探究串联电路中开关的控制作用（1）进行实验 ①按照图连接串联电路，依次把开关接入A、B、C三个位置，闭合开关，观察开关控制两个小灯泡的情况是否有变化？把实验现象记入下表中。②闭合开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。
闭合开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。
（2）分析论证①不论开关在哪个位置，当断开开关时，两灯不发光；当闭合开关时，两灯都发光。②闭合开关，拧下一个灯泡，另一个不亮。
在串联电路中，开关可以控制所有用电器，开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用。
3. 探究并联电路中开关的控制作用（1）进行实验①按照图连接电路。断开和闭合干路开关S，依次闭合或断开两个支路开关S1、S2，观察小灯泡的亮灭情况。
②闭合所有开关，拧下其中一个灯泡，观察另一个灯泡是否发光。
（2）分析论证①干路开关S控制所有灯泡。 ②S1只能控制L1灯泡；S2只能控制L2灯泡。③闭合所有开关，拧下其中一个灯泡，另一个灯泡仍能发光。
在并联电路中，干路开关可以控制所有用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。
用电器独立工作，互不影响
开关控制整个电路，与位置无关
用电器相互影响，若其中一个断开，其他无法工作
干路开关控制整个电路，支路开关控制本支路
电流从电源正极出发，只有一条路径流回到负极
干路电流在节点处分别流经多个支路，再在另一节点处汇合流回电源负极
4. 串、并联电路的特点
用电器并列接在两点之间
【例题7】如图所示的电路，下列说法正确的是（　　）A．两个灯泡是串联的B．开关只能控制灯L1C．开关只能控制灯L2D．开关可以同时控制灯L1和L2
【解析】 由图可知，图中有两条回路：一条从电源正极出发经过灯L1回到电源负极；另一条从电源正极经过开关、灯L2回到电源负极。因此该电路是并联电路。开关和灯L2串联在一条支路上，开关控制灯L2。故ABD错误，C正确。 故选C。
【例题8】如图所示的电路中，要使灯泡L1和L2组成串联电路，应该只闭合开关______；若要使灯泡L1和L2组成并联电路，应该闭合开关________；同时闭合_________会损坏电源。
S1、S3    
【解析】 由图可知，要使灯L1、L2组成串联电路，应将两灯首尾相连接到电源两端，则需断开的开关S1、S3，闭合开关S2。 要使L1、L2组成并联电路，则需让电流从电源流出分别流入两灯中再汇合共同流入电源负极，则需断开的开关S2，闭合开关S1、S3。 若同时闭合开关S1、S2，会形成短路现象，造成电流过大，烧坏电源，发生事故；所以同时闭合开关S1、S2是绝对不允许的。
①电路的组成：电源、用电器、导线、开关等.②电路图：用规定的电路元件符号表示电路连接情况的图.③电流的形成：电荷的定向移动形成电流.①通路：处处连通的电路.②开路：在某处断开的电路.③短路：不经用电器直接将电源两极用导线连通的电路.①串联：两灯泡逐个顺次串接在一起，再接入电路中。开关可以控制所有用电器.②并联：两灯的两端并列连在一起，再接入电路中。干路开关控制所有用电器，支路开关只控制所在支路的用电器.
1. 家中的卫生间一般都安装了照明灯和换气扇。使用时，有时需要各自独立工作，有时需要同时工作。从图的电路中，选择符合上述要求的电路并说明理由。
【解析】A．要求灯和换气扇相互不影响，能独立工作，故应使灯和换气扇并联，且各自的支路有一个开关控制，干路上没有开关，闭合开关S1，灯和换气扇串联，再闭合S2，换气扇被短路，故A不符合题意；B．开关S1、S2闭合，灯和换气扇同时工作，闭合开关S1，断开开关S2，灯独立工作，换气扇无法独立工作，故B不符合题意；
C．开关S闭合，灯和换气扇同时工作，断开开关S，灯和换气扇都不工作，灯和换气扇无法独立工作，故C不符合题意；D．闭合开关S1，灯独立工作，闭合开关S2，换气扇独立工作，闭合开关S1、S2，灯和换气扇同时工作，故D符合题意。故选D。
【解析】因为串联电路的开关控制整个电路，而并联电路干路的开关也控制整个电路，所以一个开关控制两个电灯时，两盏灯是并联，也可以是串联。开关在不同的电路中的作用不相同，要用两个开关分别控制两盏电灯，两个开关应分别与两盏灯组成串联电路后，再组成并联电路，即两个开关要分别接在支路上，两盏灯才能互不影响。
2. 用一个开关同时控制两盏电灯，两盏电灯可连成_______电路，也可连成_________电路；要用两个开关分别控制两盏电灯，两盏灯需连成_________电路，并且两个开关要分别接在________上，两盏灯才能互不影响。
【解析】如图所示的电路中，当开关 S1、S2 断开时，电路处于开路状态；当开关 S1 闭合、S2 断开时，电路处于通路状态； 当开关 S1、S2 都闭合时，电路处于短路状态。
3．一位同学按照图连接了电路。当开关 S1、S2 断开时，电路处于 ______ 状态；当开关 S1 闭合、S2 断开时，电路处于 ______ 状态； 当开关 S1、S2 都闭合时，电路处于______ 状态。请问这位同学能这样连接电路吗?为什么?
【解析】若只闭合开关S1，吹风机有电流通过，能够吹风；但电热丝没有电流通过，不能对空气加热。故此时吹的是冷风。若将开关S1、 S2 都闭合，吹风机、电热丝都有电流通过，既能对空气加热，又能吹风，故此时吹的是热风。
4. 图是既能吹冷风又能吹热风的电吹风机的简化电路，图中A是电热丝，B是电动机。将插头插入插座，若只闭合开关S1，电吹风机吹出的是_______风；若将开关S1、S2都闭合，电吹风机吹出的是______风。
【解析】从电源正极开始，沿着电流的方向连接电路元件开关、电风扇（注意有正、负接线柱），一直到电源负极，见右图。
5．图（a）是小电扇的电路图，请在图（b）中用笔画线表示导线连接对应的实物图。
6. 用笔画线表示导线，将图（a）中的电路元件连接成串联电路；将图（b）中的两个灯泡连接成并联电路，要求开关同时控制两个灯泡发光。
【解析】（1）一串小彩灯是串联的。一串小彩灯，一般是十几盏组成一组，发现当其中任意一盏烧坏时，整灯随之熄灭，可见这组灯是串联的。（2）节日彩灯中的两串（或多串）之间是并联的。因为一串彩灯出现故障熄灭时，而另一串还照常亮。
7. 在家长的指导下，观察节日时用的小彩灯，看看小彩灯是怎样连接的，尝试画出部分电路图。
1. 仔细观察家里的用电器，猜测它们是串联还是并联，为什么?答：家里的用电器通常是并联连接的‌。这是因为并联电路的各支路用电器在工作时互不影响，而家庭中的用电器需要各自独立工作，互不干扰。例如，打开电灯不会影响电视机的正常工作，电灯损坏也不会影响其他用电器的使用‌2. 手机里的电池一定是电源吗?答：不一定。使用手机时，电池是电源；当给手机电池充电时，电池是用电器。
1. 塑料外壳的手电筒的构造如图所示，手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路，下列说法不正确的是（　　）A．灯泡发光时，电能转化为内能和光能B．干电池为电源，按键为电路开关C．金属弹簧为导体，不属于电路的一部分D．灯泡发光时，灯丝中的电流是自由电子定向移动形成的
【解析】A．灯泡发光时，灯泡将电能转化为内能和光能，故A正确，不符合题意；B．干电池是电源，为小灯泡提供电能，按键相当于开关，控制电路的通断，故B正确，不符合题意；C．手电筒底部的金属弹簧是导体，在这里起导线作用，属于电路的一部分，故C错误，符合题意；D．金属导体中的自由电荷是自由电子，自由电子带负电，所以，通过灯丝的电流是自由电子定向移动形成的，故D正确，不符合题意。故选C.
【解析】如图所示电路，开关断开，此时电路处于断路状态；当闭合开关时，小灯泡发光，电路中有电流，此时电路处于通路状态；如果不小心把a、b两点用导线接在一起，电源的两端被导线相连，则会造成电源短路。
2. 如图所示电路，此时电路处于 ______状态；当闭合开关时，小灯泡发光，此时电路处于 _______状态。如果不小心把a、b两点用导线接在一起，则会造成 _______（以上均选填“通路”、“短路”或“开路”）。
【解析】分析实物图可知，两灯是逐个顺次连接，，即组成串联电路。据此画电路图。
3. 根据图所示的实物图，在方框内画出对应的电路图。
【解析】在电路图中，L1与L2是逐个顺次连接，在实物图中只要将电源、L1、L2、开关也对应顺次连接起来。
4. 用笔画线代替导线按照电路图连接实物电路。
5. 用笔画线代替导线，将图中的各器材连成电路。要求：灯L1和L2并联；开关S1只控制L1灯，开关S2控制灯L1和L2。
【解析】由题意知，L1灯和L2灯并联，开关S1在L1支路上，开关S2在干路上控制两盏灯，如图所示。
6. 如图所示，灯L1与灯L2的规格相同，下列说法正确的是（　）A．S闭合后，灯L2将发生短路，L1会发光B．要使小灯泡L1、L2串联，可去掉导线bC．只改动一根导线，此电路不可能变为灯L1、L2并联D．去掉导线b，在BD间接一个开关S1，S1只能控制L1