簡單電路

進階

電源、導線、電器和開關接成一個閉合迴路,電流才能流通令電燈發亮;電路中斷便不亮,逐步排查就能找出問題。

適合:小四科學科 · 單元:物質、能量和變化 · 建議學習路徑第 9/15 課

學完呢課,你會識:
  • 電路四要素:電源、導線、電器、開關。
  • 電流從正極出發,經電器回負極,循環流動。
  • 電路任何一處斷開成斷路,電器立即停止。
文體:科學知識說明文有聲朗讀

文體小知識:說明文把電路的規則講得一清二楚。這一篇教你接駁簡單閉合電路,還教你在電燈不亮時逐步找出問題。

科學科Science

§課文原文 Passage

1家中的電燈、風扇和電視,全靠電流通過才能運作。電流就像沿着賽道跑圈的選手,要有起點、路徑和終點連成一個圈,才能不停奔跑。這條完整的閉合通道,叫做電路。電路不通,電流便無法循環,電器就不工作。

2一個簡單電路需要四個要素:電源提供電力,例如電池;導線讓電流通過,例如包著膠皮的銅線;電器把電能轉成光、聲或動作,例如小燈泡;開關控制電路的通斷。四者用導線首尾相連,圍成一圈,電路才算閉合。

3電流從電池的正極出發,沿導線流過燈泡,再回到負極,這條路線必須暢通無阻,燈泡才會發亮。燈泡有兩個接點:側面的金屬螺紋和底部的金屬圓點,電流要一進一出通過燈絲。任何一處斷開,例如拆去一條導線,電路便成了斷路,電燈立刻熄滅。

4開關就像電路的閘門:按下開關,閘門打開,電路閉合,電流暢通;拉起開關,閘門關上,電路中斷,電流停止。家中電燈的電掣、電視的按鈕,都是開關。有了開關,我們不必拆開電路,也能隨時控制電器,省電又方便。

5電燈不亮時,可以像偵探一樣逐步排查:檢查電池是否放反或沒電,導線是否接緊,燈泡是否鬆脫或燒壞,開關是否打開。找出原因,對症下藥,電路便能重新接通。記住安全規則:實驗只用乾電池,切勿接駁家中插座;濕手不碰電器和電掣,用電安全永遠第一。

1重點摘要 Summary

電源、導線、電器和開關接成一個閉合迴路,電流才能流通令電燈發亮;電路中斷便不亮,逐步排查就能找出問題。

2生字卡 Vocabulary

C
Circuit電路

電流通過的完整閉合通道。

C
Closed circuit閉合電路

處處接通、電流能循環流動的電路。

O
Open circuit斷路

電路中有斷開的地方,電流無法通過。

E
Electric current電流

電在電路中的流動,令電器運作。

B
Battery電池

提供電力的電源,有正極和負極。

W
Wire導線

讓電流通過的線,內芯多為銅,外皮是絕緣膠。

B
Bulb燈泡

把電能轉成光能的電器,有兩個接點。

S
Switch開關

控制電路通斷的裝置。

C
Conductor導體

能讓電流通過的物料,例如銅和鐵。

I
Insulator絕緣體

不讓電流通過的物料,例如塑膠和橡膠,用來保護我們。

3逐步講解 Steps

  1. 第一步:電從哪裏來手電筒一按便亮,風扇一開便轉,背後是電流在工作。乾電池是把化學能轉成電能的電源,標著「+」的一端是正極,標著「-」的一端是負極。電池為電流提供推動力,好像水泵把水推動一樣;沒有電源,導線接得再好,燈泡也不會亮。家中插座雖然也是電源,但電壓高得多,小學生不可接觸,實驗一律只用乾電池。
  2. 第二步:電路的四要素一個能工作的簡單電路,必須齊備四個要素。第一是電源,例如電池,為電流提供推動力;第二是導線,讓電流通過,內芯是導電的銅,外皮是不導電的膠;第三是電器,例如小燈泡、摩打或蜂鳴器,把電能轉成光、動作或聲音;第四是開關,負責控制電路的通與斷。四個部分首尾相連成一圈,缺一不可,這是裝嵌電路前要先想清楚的要點。
  3. 第三步:閉合與斷路電流好像在跑接力:從電池正極出發,沿導線流入燈泡,經過燈絲再流出,沿另一條導線回到負極,一圈走完便再跑一圈。只要這條路線任何一處斷開,例如鬆開一個夾子,電流便立即停止,這叫斷路;路線處處接通,電流才能持續流動,叫閉合電路。所以電燈不亮時,第一件要查的就是:電路是否處處接緊,形成完整的閉合迴路。
  4. 第四步:燈泡的接法小燈泡有兩個接點:外圍的金屬螺紋和底部的金屬圓點,兩點之間是一條幼細的燈絲。接駁時,電流必須從一個接點進入、經過燈絲、從另一個接點離開,燈泡才會亮;只接一個接點,電路沒有完成,燈是不會亮的。把燈泡旋入燈座,再從燈座引出兩條接線,便接出了兩個接點。觀察燈座底部和側面,你能找到兩條接線各自去了哪裏。
  5. 第五步:開關的作用開關是電路上的閘門。它有兩個接點和一塊可以活動的金屬片:按下時金屬片把兩個接點接通,電路閉合,電流暢通;跳起時金屬片離開,電路斷開,電流停止。把開關接在任何一段導線之間,都能控制整個電路,因為電路中只要有一處斷開,電流便全面停止。家中牆上的電燈掣、風扇的按鈕,原理與實驗室的小開關完全一樣。
  6. 第六步:電燈不亮的排查電燈不亮不要急,偵探式排查有章法。第一步查電源:電池有沒有放反?正負極是否與標示對齊?電池還有電嗎?換上新電池試試。第二步查接線:每個夾子是否夾緊金屬部分?導線有沒有斷?第三步查燈泡:是否鬆了?旋緊一點;是否燒壞了?把它裝到另一個好電路上測試。第四步查開關是否按下。按次序逐項檢查,問題很快現形。
  7. 第七步:安全用電電帶來方便,用得不當卻有危險。安全規則要記牢:實驗只使用乾電池,絕不可把自製電路接駁牆上插座;濕手不觸摸電掣、插頭和電器,因為水能導電;不用破損的電線,見到金屬線外露要立即告訴大人;一個插座不要插滿太多插頭,以免負荷過重;雷雨天氣避免使用電器。養成安全習慣,電流便乖乖為我們服務,不會造成傷害。

5例題示範 Example

例題:科學小組用電池、導線和燈泡接好電路,燈泡卻不亮。組長檢查時發現三個可能問題:其中一節電池裝反了;有一個鱷魚夾只夾住導線的膠皮;燈泡鬆了半圈。請替小組按次序排查,令燈泡亮起來。

  1. 先查電源:把裝反的電池取出,按標示重新裝好,正極對正極方向,並確認電池有電。
  2. 再查接線:把夾在膠皮上的鱷魚夾鬆開,重新夾住導線內芯的金屬部分,令電流能通過。
  3. 然後查燈泡:把鬆了半圈的燈泡輕輕旋緊,確保燈泡兩個接點都與燈座接觸良好。
  4. 最後合上開關,電流從正極沿導線流過燈絲回到負極,燈泡應該亮起;仍不亮可換新燈泡再試。
  5. 答案:排查次序是:先糾正裝反的電池,再把夾住膠皮的夾子改夾金屬內芯,最後旋緊燈泡。三項修正後電路重新閉合,電流暢通,燈泡便會發亮;若仍不亮,便再檢查電池電量和燈泡好壞。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 用兩條導線只接燈泡的同一個接點
✓ 燈泡要一進一出兩個接點都接上,電流經過燈絲才會亮
✗ 電燈不亮便隨即拆散全部電路
✓ 應按次序逐項檢查:電池、接線、燈泡、開關,逐段找出斷開的位置
✗ 用自製電路接駁家中插座試燈
✓ 家用電壓高會致命;實驗只可用乾電池,家用電路須由合資格電工處理
✗ 濕著手按電掣或拔插頭
✓ 水能導電,濕手觸電危險;要先抹乾雙手才操作電器
✗ 鱷魚夾夾住導線的膠皮就以為接好了
✓ 膠皮是絕緣體,夾子必須接觸內芯金屬,電流才能通過

75 題快測 Quick check

Q1簡單電路的四個要素是什麼?

Q2電燈不亮,電路中間斷開了,叫什麼?

Q3開關的作用是什麼?

Q4燈泡有幾個接點?

Q5做電路實驗應該用什麼電源?

8重點回顧 Recap

  • 電路四要素:電源、導線、電器、開關。
  • 電流從正極出發,經電器回負極,循環流動。
  • 電路任何一處斷開成斷路,電器立即停止。
  • 排查電路:電池、接線、燈泡、開關逐項檢查。
  • 安全用電:只用乾電池實驗,濕手不碰電掣。

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