初三下册物理知识点：让电灯发光知识点

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重点、难点：

本节课的重点是认识简单电路，并能动手连接简单电路和学会画电路图。在科学探究能力方面，重点是经历从实验中归纳结论的过程，形成安全操作的初步意识。让学生较规范的画出电路图是难点。

教材分析：

本节包括三部分知识：电路的组成：通路、开路和短路;电路图

电路的组成主要包括电路的组成部分有哪些和各部分元件的作用，通路、开路和短路部分，主要是认识这三种电路的状态和短路的危害。

电路图部分，要首先认识几种常用的电路元件及其符号，知道什么叫电路图，并根据实物画电路图。

1、金属中的电流和电流方向

一切固态金属都是晶体，在它的空间点阵的结点上有不断做无规则振动的原子正离子，自由电子则在空间点阵间做无规则的热运动，不断地和空间点阵相碰撞。

金属导体两端没有电压时，也就是金属中没有电场时，自由电子的运动完全是杂乱的，正像气体分子的热运动一样，在任何一个方向上的平均速度都等于零，因此在　平常情况下金属中没有电流。

给金属两端加上电压，使金属中产生电场。这时每个自由电子都将受到电场力的作用，而发生与电场方向相反的定向运动。所以金属中有电场存在时，自由电子降了无规则的热运动外，还多了一个定向运动，就是这个定向运动形成了金属导体中的电流。

需要指出的是，自由电子热运动的速度、自由电子定向运动的速度、电流传导的速度是　完全不同的。在通常温度下，电子　热运动的速度大约是一百千米每秒;在一般铜导线中，自由电子定向运动的速度不超过十分之几毫米每秒;电流的传导速度跟电子定向运动的速度毫无关系，它是电场的　传播速度，这个速度等于光速―――300000km/s。

关于电流的方向，为什么科学上一直沿用旧的规定，而不改用电子定向移动的方向作为电流方向呢?原因是旧的规定对正确研究现象并无妨碍。至于旧的规定与实际不符的问题，只是在金属等靠负电荷导电的导体中不存在，在导电的液体中，同时有正、负离子向相反方向移动，哪个规定都不尽符合实际。在某些情况下，电流确实由带正电的微粒如射线形成的，则旧的规定与实际相符。

2、干电池的构造

日常使用的干电池是一种锌锰电池，也叫碳锌电池。

它的构造是：负极为锌做的圆筒，做成筒状的目的是用来储存电解液等化学药品。正极是一根碳棒，它的周围被二氧化锰、碳粉和氯化铵水的混合剂所包围，总称为“碳包”。碳包和锌筒之间充填着氯化铵、氯化锌的水溶液和淀粉等组成的糊状物，称为电糊。电池口上用沥青、松香等酿成的封口剂封牢。

干电池的锌筒、碳包和氯化铵溶液的作用，分别相当于伏打电池的锌片、铜片和稀硫酸溶液。干电池工作时，锌和氯化铵发生变化，产生氢气，附着在碳棒上面。由于氢的电阻很大，电池工作时，在电极附近产生相当大的电压降，使路两端电压降低(这种现象称作“极化”。

所以在干电池中加入二氧化锰为“退极化剂”。二氧化锰是不良导体，如果用得太多，电池的内电阻就要增大，用得太少，退极化作用太慢。为了解决这　个问题，通常就加入了一些导电本领较好的碳粉，它的作用主要是导电，其次是吸收反应过程中生成的部分气体。

电糊中的主要成分是氯化铵，它相当于伏打电池的稀硫酸溶液。电糊中的氯化锌的作用是增加溶液中的锌离子浓度，缓和氯化铵以锌筒的腐蚀，延长电池的使用时间。

封口的目的是防止电池内部的水分散发和外部水分侵入，避免电液外流，使干电池便于携带，以及防止碳包和锌筒短路。

3、铅蓄电池的构造

铅蓄电池也叫酸蓄电池(铁镍蓄电池叫碱蓄电池)。目前我国学校的实验室中，铅蓄电池常用来作为直流电源。

铅蓄电池的两个电极，封镜　以铅板为骨架。在充好电的正极铅　是二氧化铅，呈好褐色，在负极负板上是海绵状铅，呈灰黑色。每个电极都是由数块并联组成，用合金焊接为一个整体，以便增大极板面积，使它们不　接触。负极铅板的块娄常比正极多一个。这样做的目的有两个，第一，　使正极铅板两面的化学物质都可以与负极起作用;第二，当放电后，正极板上的二氧化铅变成硫酸铅，体积发生变化时，极板不致弯曲。负极上的铅，在放电后虽然也变成硫酸铅，但因为是海绵状，体积变化小，极板不致弯曲。隔离板通常为带有细孔的硬橡胶板、玻璃丝和木板

铅蓄电池的电液，是由硫酸与蒸馏水按照1：2的比例配成的稀硫酸溶液，密度为1.28g/cm3。电注必须纯净，切忌有杂质混入。

铅蓄电池的外壳由不跟电液起化学作用的材料如玻璃或硬塑料制成。电池上面用硬橡胶或灌沥青的盖子封固。盖上开一个小圆口中，以便向电池内注入电液和排出充　电时产生的气体。

蓄电池容量的大小以安时数来表示。容量为1.5A•h的蓄电池，用1A的电流可持续放电15h，或2A的电流持续放电7.5h。

4、新型电池

自第二次世界大战以来，为了适应工业以及宇宙航行等新技术的发展需要，先后制成了多种新型电池。

研制型电池都　遵循这　栗一个方向，即自重小，体积小、容量大、温度适应范围宽、使用安全、储存期长、维护方便。应用于空间技术方面的　电池还特别　注意性能可靠、密封性好，能经受得住各种严酷的空间环境和发射环境的考验。

下面简单介绍几种新型电池：

⑴锌银电池

锌银电池通称为银锌电池，采用氢氧化钠为电解液，由银作正极材料，锌作负极材料。由银制成的正极上的活性物质是多孔性银，由锌制成的负极上的活性物质主要是氧化锌。灌入电解液，经充电后，正极的银变成二价的氧化银负极的氧化锌变成锌。锌银电池一般装在塑料内或装在铝合金、不锈钢的外壳内。

锌银电池主要优点是比能量高，适宜于大电流放电的锌银电池应用于军事、航空、移动的通信设备、电子仪器和人造卫星、宇宙航行等方面。制成钮扣式微型的锌银电池应用于手表、助听器、计算机和心脏起搏器等。

⑵锂电池

锂在自然界是最轻的金属元素。以锂为负极，与适当的正极匹配。以锂作为负极的电池都叫锂电池。目前试用的一种是以高氯酸锂为电解质，由聚氟化碳作正极材料的锂电池，另一种以溴化锂为电解质由二氧化硫为正极材料的锂电池。

锂电池的主要优点是在较小的体积或自重下，能放出圈套的电能(比能量比锌银电池大得多)，放电时电压　十分平稳，储存寿命长，能在很宽广温度范围内有效工作。应用和锌银电池相同。从发展趋势看，锂电池的竞争能力将超过锌银电池。

⑶太阳电池

目前常用的太阳电池是由硅制成的;一般是在电子型单晶硅　小片上用扩散法渗进一薄层硼，以得到结，然后再加上电极。当日光直射到渗了硼的薄层面上时，两极间就产生电动势。这种电池可作人造卫星上仪器的电源。除硅外，砷化镓也是制作太阳电池的好材料。

5、生物电池有什么妙用

随着科学技术的发展，人们利用树叶、核桃壳、玉米芯、垃圾、锯末等废物为“燃料”，用来制造电池，这类电池叫生物电池。和普通电池相比，生物电池有很多优点，它不仅结构简单，工作可靠，不放热，不损坏电路板，成本低，而且无噪声，不污染环境，也不易失火和爆炸。

现在，一些海上信号灯、航标灯和海上无线电设备已经使用由细菌、海水等有机物发电的生物电池。用生物电池作动力的模型船，也已经在大海中航行了。有人设想把整个海洋作为　一个巨大的生物电池，在海洋上建立起电力工业基地。

还有人设想，将生物电池作为一种电力来源，在宇宙飞船上使用。大家知道，载入宇宙飞船在太空中航行时，宇航员代谢排出的二氧化碳、尿粪转化成可以利用的氧气、水和食物，要实现飞船内的物质循环，生物电池是必不可少的。美国科学家经过实验，已在发射的“双子星座”和“阿波罗”号宇宙飞船上使用了生物电池。生物电池放出电能，用来通信和控制宇宙飞船，使飞船内实现物质循环。飞船没有什么废物可丢弃，就可以轻装前进，飞向神秘的太空深处。

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