电路与导电

基础

完整电路要有电源、导线、开关和用电器;串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径;金属是导体,塑胶是绝缘体;湿手不触电器,时刻安全用电。

适合:小四常识 · 单元:自然与探究 · 建议学习路径第 10/26 课

学完呢课,你会识:
  • 完整电路包括电源、导线、开关和用电器,缺一不可。
  • 串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径;家中电器用并联。
  • 金属是导体,塑胶、橡胶、玻璃是绝缘体。
文体:电学实验说明文有声朗读

文体小知识:电学实验说明文带我们接驳电路、测试导电,一步一步认识电的世界和安全用电。

常识General Studies

§课文原文 Passage

1电灯亮起、风扇转动,都要有完整的电路。电路的基本组成包括四部分:电源(例如电池)提供电能;导线让电流通过;开关控制电流的通断;用电器(例如灯泡、马达)把电能转换成光或动能。任何一部分缺失或断开,电流便无法流通,灯泡便不会亮。

2电路的接驳方式有两种:串联是把用电器逐个首尾相连,只有一条电流路径,取走一个灯泡,其余全部熄灭;并联是把用电器分接多条路径,一个灯泡熄灭,其余仍然明亮。家中的电器都是并联接驳,所以关掉电视,电灯仍然亮着。

3并非所有物质都能导电。容易让电流通过的物质称为导体,金属如铜、铁、铝都是良好的导体,所以电线用铜制造;不容易导电的物质称为绝缘体,塑胶、橡胶、玻璃和干木都是绝缘体,所以电线外层包上塑胶,插座用塑胶外壳。用简单电路便可测试:把测试物件接入电路,灯泡亮便是导体,不亮便是绝缘体。

4安全用电必须牢记:绝不用湿手触摸开关和电器,水会令皮肤容易导电;不把金属物品插入插座;电器不用时关掉,长期不用应拔除插头;破损的电线要立即告知大人更换;雷雨时不站在树下。电很有用,也必须小心使用。

1重点摘要 Summary

完整电路要有电源、导线、开关和用电器;串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径;金属是导体,塑胶是绝缘体;湿手不触电器,时刻安全用电。

2生字卡 Vocabulary

E
Electric circuit电路

电流流通的完整闭合路径。

P
Power source电源

提供电能的部分,例如电池。

S
Switch开关

控制电流通断的装置。

E
Electric current电流

电荷在电路中的流动。

S
Series circuit串联电路

用电器首尾相连、只有一条电流路径的电路。

P
Parallel circuit并联电路

用电器分接多条路径、各自独立运作的电路。

C
Conductor导体

容易让电流通过的物质,例如铜和铁。

I
Insulator绝缘体

不容易让电流通过的物质,例如塑胶和玻璃。

U
Unplugging拔除插头

把插头从插座拔出,彻底切断电源。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:认识电路四要素一个完整的电路要有四个要素:电源、导线、开关和电器。举个例子:用两条导线把电池、开关和灯泡连成一个圈,合上开关灯泡便亮,这就是最简单的完整电路。电池提供电能,导线让电流通过,开关控制电路的通与断,灯泡把电能变成光,四者缺一不可,缺少任何一个,电路都不能工作。
  2. 第二步:检查电路是否闭合电路必须闭合,电流才能流通,灯泡才会亮。举个例子:灯泡不亮时,逐一检查电池是否有电、导线是否松脱、接触是否良好、灯泡是否烧坏,找出断开的位置。修好后再合上开关测试,灯亮了便成功。这种有次序、逐一排除的检查方法,是解决问题的重要思考方式,在其他学习中也用得上。
  3. 第三步:接驳串联电路串联电路把电器首尾相连,只有一条电流的通道。举个例子:两个灯泡首尾相连后接上电池,两灯同时亮但比单灯暗,因为电能由两灯分摊;旋出一个灯泡,另一个也熄灭,因为电路断了,电流无处可走。串联的特点是接法简单,但一个部分坏了,整条电路的电器都受影响。
  4. 第四步:接驳并联电路并联电路让每个电器各自接上分支,电流有多条通道。举个例子:两个灯泡各自接一条分支再接回电池,两灯都比串联时亮,光度也更加均匀;旋出一个灯泡,另一个照样亮,因为另一条通道仍然闭合。家中电器采用并联接驳,正是为了各个电器可以独立开关,互不干扰,方便又安全。
  5. 第五步:测试导体和绝缘体容易让电流通过的材料叫导体,不容易让电流通过的叫绝缘体,可以用简单电路来测试。举个例子:把铜钥匙接入电路,灯泡亮,证明铜是导体;换上胶尺,灯泡不亮,证明塑胶是绝缘体。金属大多是导体,塑胶和橡胶大多是绝缘体,因此电线用金属做芯来导电,外面再包上塑胶外皮防止触电。
  6. 第六步:解释生活电路的设计家中的电路设计处处运用了我们学过的原理。举个例子:家中的灯和电器全部并联,各开各关,互不影响;电线外层是塑胶绝缘体,防止触电;墙上的开关与电灯串联,按一下便切断电流,灯便熄灭。明白这些设计的原理,用电时便更懂得珍惜电力,也能看出设计处处以安全为先。
  7. 第七步:实践安全用电电给我们带来方便,但使用不当会触电或引起火灾,安全用电必须从小做起。举个例子:洗完手先抹干双手才开关灯;风扇不再使用时关掉并拔除插头;看见电线破皮或插座发热,立即告诉大人处理。记住湿手不碰电器、插座不超载、电器不用时关电源,做个安全用电的小主人。

4图解 Diagrams

简单电路的组成 Simple circuit anatomy+−电池 Cell灯泡 Bulb灯亮 = 有电流通过lights up = current flows开关 Switch(闭合)断开 = 断路,灯熄灭电流方向 Current由 + 极流出,经导线流回 − 极组成:电池(电源)+ 导线 + 灯泡(用电器)+ 开关 — 电路必须闭合才有电流
图 1:简单电路的组成

5例题示范 Example

例题:小杰把两个灯泡接成串联电路,灯泡偏暗;他把其中一个灯泡旋出,另一个也熄灭了。请解释现象,并提出令两灯各自独立发亮的方法。

  1. 串联电路只有一条电流路径,旋出一个灯泡,电路便断开,电流无法流通,所以另一个灯泡也熄灭。
  2. 两个灯泡串联时,电能由两灯分摊,每个灯泡得到的电能减少,所以比单灯时暗。
  3. 改良方法:改接并联电路,让每个灯泡各接一条分支路径,再接回电池。
  4. 效果:每个灯泡获得足够的电能,亮度增加;一个灯泡损坏,另一个仍然正常发亮。
  5. 答案:串联只有一条路径,一处断开全部熄灭,而且两灯分摊电能所以偏暗;改接并联后,两灯各自有独立路径,亮度增加,互不影响,正是家庭电路的接法。

6常见错误 Mistakes

✗ 用湿手触摸开关和插座
✓ 水令皮肤容易导电,必须抹干双手才触碰电器
✗ 把金属钥匙插入插座
✓ 金属是导体,插入插座会触电,插座只准插上合规格的插头
✗ 认为所有金属和塑胶都能导电
✓ 金属是导体,塑胶是绝缘体;用简单电路测试便分得出
✗ 电线破损仍继续使用
✓ 破损电线容易漏电起火,应立即停用并请大人更换
✗ 同一插座插满大量电器
✓ 负荷过重会令电线过热,应分开插座使用

75 题快测 Quick check

Q1完整电路包括哪四部分?

Q2串联和并联电路有什么分别?

Q3为什么电线内用铜、外层用塑胶?

Q4怎样测试一件物品是导体还是绝缘体?

Q5家中电器采用什么接驳方式?为什么?

8重点回顾 Recap

  • 完整电路包括电源、导线、开关和用电器,缺一不可。
  • 串联电路只有一条路径,并联电路有多条路径;家中电器用并联。
  • 金属是导体,塑胶、橡胶、玻璃是绝缘体。
  • 用简单电路可以测试导电性:灯亮是导体,灯不亮是绝缘体。
  • 安全用电:湿手不触电器、金属不插插座、破损电线立即更换。

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