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7J Current Electricity

学习进度
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🚪 学习前导 · 先看这里再开始

🎯 学完你能干什么

  1. 能描述 电流(current)是什么——电荷的流动
  2. 能用 安培(ampere, A)测量电流,能读 ammeter
  3. 能画 / 读 电路图(circuit diagram)——电池 / 开关 / 灯泡 / 电阻 / 电压表 / 电流表的标准符号
  4. 能区分 series 串联parallel 并联电路
  5. 能解释 AND vs OR 逻辑电路
  6. 能用水管模型解释电流 / 电压 / 电阻
  7. 能解释什么会改变电流大小(电池数量 / 电阻 / 灯泡数)
  8. 能说出 3 种电气安全装置(fuse / circuit breaker / earth wire)

🛣️ 推荐学习路径

  1. 通读教材 16 页(不查词,速读 30 分钟)
  2. 跟读本视图:左边看教材图,右边看笔记(约 2.5 小时)
  3. Workbook 7J 全部题目(约 1.5 小时)
  4. 专项训练:拼写卡 + 电路图符号标注 + 答题规范(30 分钟)
  5. 挑战分级练习 L1→L2→L3(约 1 小时)
  6. 查漏错题本 + 自检清单(考前 30 分钟)
建议分 5–6 天完成,每天 1 小时

⚠️ 老师常考

  • 必考 画电路图(标准符号:电池 / 开关 / 灯泡 / 电阻 / A 表 / V 表)
  • 必考 区分 series 串联 vs parallel 并联(电流/灯亮度差异)
  • 必考 用水管模型解释电流
  • 必考 ammeter 读数 + 单位 ampere (A)
  • 高频 电流单位:1 A = 1000 mA
  • 高频 AND 电路(两开关都合)vs OR 电路(任一开关合)
  • 高频 改变电流的 3 种方法(加电池 / 加电阻 / 加灯泡)
  • 高频 电气安全:fuse / circuit breaker / earth wire 各自原理
  • 拓展 STEM:机器人 + 电路在机器人里的角色

🧭 前置回顾(来自 7B / 7G / 7I)

本章用到这些前面学过的概念:
  • scientific method 科学方法(7B)—— 7Jb 用模型解释电路就是科学方法的一部分
  • models 模型(7B/7G)—— 粒子模型 / 水管模型都是用具体类比理解抽象现象
  • energy stores + transfers(7I)—— 电能(electrical store)通过电流转移到光 / 热 / 动
  • conservation of energy(7I)—— 电池里化学能 → 电流 → 灯泡光+热,总能量守恒
  • efficiency 效率(7I)—— LED 比白炽灯效率高(电 → 光多、电 → 热少)

📖 教材跟读 · 左图右注

📄 教材 p.149–151
page 149 page 150 page 151
📝 学习内容

核心理解:电流 + 开关 + 测量

1. 电是什么

电(electricity)= 电荷(charge)的流动。电荷由电子(electrons)携带——电子在导线里移动就是 电流(current)

2. 电流 Current — 必背

电流 = 单位时间内流过导线的电荷量
单位:安培 ampere (A),简称"安"
小单位:毫安 milliampere (mA),1 A = 1000 mA

📌 类比:水管里的水流——电流大 = 单位时间过的电子多。

3. 测电流的仪器:ammeter 电流表

  • 电流表是串联接入电路的(in series)——电流必须"穿过"它才能测
  • 电流表内阻极小,几乎不影响电路
  • 读数 + 单位:如 "0.25 A" 或 "250 mA"

⚠️ 不能把电流表直接接到电池两端——会短路烧坏。

4. 电路的 3 个基本部件

部件作用符号
Cell / Battery 电池提供电能(push 电子)长短两条横线
Wire 导线让电流流过直线
Bulb 灯泡把电能 → 光 + 热圆圈里画 ×
Switch 开关控制电路通断断开的折线 / 闭合的横线

5. 闭合电路 vs 断开电路

  • Closed circuit 闭合:所有部件连成一圈,电流能流→灯泡亮
  • Open circuit 断开:有断点(开关断开 / 导线断)→ 没电流→灯泡不亮

6. Conventional current 习惯电流方向

规定电流从电池正极 (+)流出,经过电路,回到负极 (–)

📌 注意陷阱:电子实际是从负极 → 正极。但"电流方向"按惯例是正→负(历史习惯)。考试问 current direction → 答正→负

为什么电流表必须串联,不能并联?
💡 电流表测的是"流过它的电流"。要测某段电路的电流就必须让所有该段电流都穿过它——这是串联的定义。
如果把电流表并联到电池两端:电流表内阻极小 → 几乎短路 → 大电流流过电流表 → 烧坏。

7. Discovering electricity 电的发现(历史)

  • 古希腊人发现摩擦琥珀能吸羽毛——静电
  • 1799 年 Volta 发明第一块电池(伏打电堆)
  • 1820 年 Oersted 发现电流产生磁场
  • 1879 年 Edison 商用化白炽灯
⚠️ 高频题:换算 "750 mA = ? A" → 0.75 A。画带 ammeter 的电路图。

✅ 学完小检查(3 题)

1. 我能定义 current 并说出单位 A / mA + 换算
2. 我能解释为什么 ammeter 必须串联
3. 我能说出 conventional current 方向(正→负)

💡 句子级中英对照。

📄 教材 p.149 · 7Ja Discovering Electricity

People have known about the effects of static electricity for thousands of years.
人们认识静电的影响已经有几千年了。
The ancient Greeks knew that you could charge certain materials by rubbing them.
古希腊人知道,通过摩擦某些材料可以使它们带电。
They also used electric shocks from catfish and other animals to try to stop headaches and some other illnesses.
他们还使用鲶鱼和其他动物产生的电击,尝试治疗头痛和其他一些疾病。
Early scientists carried out some experiments with electricity using lightning, but this was very dangerous.
早期科学家利用闪电进行了一些电学实验,但这非常危险。
In the 1600s, scientists invented machines that could produce static electricity.
在 17 世纪,科学家发明了能够产生静电的机器。
Some of these machines were used for scientific research, but some were used for entertainment or for medical treatments.
其中一些机器用于科学研究,但也有一些用于娱乐或医疗。
It was not until Alessandro Volta invented the electrical cell in 1800 that scientists had a constant supply of electricity to experiment with.
直到 Alessandro Volta 在 1800 年发明电池之后,科学家才有了稳定的电力来源进行实验。
Today almost everything we do depends on electricity in some way.
今天,我们做的几乎所有事情都在某种程度上依赖电。
You can investigate electricity at school by making circuits and using cells or power packs to provide the electricity.
你可以在学校通过搭建电路,并使用电池或电源盒提供电来研究电。
Static electricity is making this child's hair stand up.
静电使这个孩子的头发竖了起来。
This happened as his clothes rubbed against the slide.
这是因为他的衣服和滑梯发生了摩擦。
This illustrates electricity being used to treat a patient with a nervous disorder in 1882.
这幅图展示了 1882 年电被用来治疗一位神经系统疾病患者。
The wires used in electric circuits are made of metal, with a coating of plastic on the outside.
电路中使用的导线由金属制成,外面包有塑料层。
Explain why these materials are used.
解释为什么使用这些材料。
Photo C shows a circuit that can be used to turn a bulb on and off.
照片 C 显示了一个可以开关灯泡的电路。
Write a list of the apparatus used to make the circuit.
写出搭建这个电路所用器材的清单。
Use standard symbols to draw a diagram of the circuit.
使用标准符号画出这个电路图。

📄 教材 p.150 · 7Ja Switches and Current

The current is the amount of electricity that is flowing around a circuit.
电流是电路中流动的电的多少。
The current carries energy to bulbs or other components.
电流把能量带给灯泡或其他元件。
In electricity experiments the current in a circuit is provided by a cell or power pack.
在电学实验中,电路中的电流由电池或电源盒提供。
There must be a complete circuit or the current will not flow.
必须有一个完整电路,否则电流不会流动。
The bulbs are not lit because there is a gap in the circuit.
灯泡没有亮,因为电路中有一个断口。
FACT
FACT 框
The original cell was invented by Alessandro Volta in 1800.
最早的电池由 Alessandro Volta 于 1800 年发明。
If one of the bulbs in circuit C breaks, the other bulb will go out.
如果电路 C 中的一个灯泡坏了,另一个灯泡也会熄灭。
This happens because the broken bulb makes a gap in the circuit.
这是因为坏掉的灯泡使电路中出现了断口。
Pressing the switch joins the metal wires and a current can flow around the circuit.
按下开关会连接金属导线,电流就可以在电路中流动。
Both of the bulbs come on.
两个灯泡都会亮。
Look at circuit B.
看电路 B。
Explain how the switch works to turn the bulbs on and off.
解释开关如何控制灯泡亮和灭。
Look at circuit C.
看电路 C。
What will happen if you take one of the bulbs out of its holder and then press the switch?
如果你把其中一个灯泡从灯座中取出,然后按下开关,会发生什么?

📄 教材 p.151 · Measuring Current

Many bulbs light up because the electricity flowing through them makes a filament glow.
许多灯泡会发光,是因为流过它们的电使灯丝发光。
If you add more bulbs to the circuit, all the bulbs in the circuit will give out less light.
如果你向电路中加入更多灯泡,电路中所有灯泡发出的光都会变弱。
The current in this bulb has to flow through a very thin piece of wire called the filament.
这个灯泡中的电流必须流过一根非常细的导线,这根导线叫作灯丝。
Describe how you could carry out an investigation to show how the brightness of bulbs changes when you add more bulbs to a circuit.
描述你如何进行一个调查,显示当你向电路中加入更多灯泡时,灯泡亮度如何变化。
Include a list of the apparatus you need.
包括你需要的器材清单。
Look at circuit C.
看电路 C。
Another circuit, circuit X, is identical but has one fewer bulb.
另一个电路 X 与它相同,但少了一个灯泡。
How will the brightness of the bulbs compare in the two circuits?
两个电路中灯泡的亮度会如何比较?
What will happen to the brightness of the bulbs in circuit C if another bulb is added to it?
如果再向电路 C 中加入一个灯泡,灯泡亮度会发生什么变化?
One of the bulbs in circuit C breaks.
电路 C 中的一个灯泡坏了。
Explain what happens to the other bulb.
解释另一个灯泡会发生什么。
Measuring Current
测量电流
We measure the current using an ammeter.
我们用电流表测量电流。
The units for current are amperes (A).
电流的单位是安培(A)。
It does not matter where the ammeter goes in the circuit.
电流表接在电路中的哪个位置并不重要。
Current is not used up as it goes around the circuit, so the current is the same everywhere.
电流在电路中流动时不会被用完,所以各处电流相同。
An ammeter in a circuit.
电路中的电流表。
The diagram shows the symbol for an ammeter.
这个图显示了电流表的符号。
What does an ammeter measure?
电流表测量什么?
Draw the symbol for an ammeter.
画出电流表的符号。
Look at circuit F.
看电路 F。
What current will ammeter Q show?
电流表 Q 会显示什么电流?
What current will ammeter R show?
电流表 R 会显示什么电流?
A torch is not working.
一个手电筒不能工作。
Write down all the things that could be wrong with it.
写出它可能出现的所有问题。
I can…
我能……
I can explain how switches work.
我能解释开关如何工作。
I can describe what happens when the number of bulbs in a circuit is changed.
我能描述电路中灯泡数量改变时会发生什么。
I can describe what a current is and how it is measured.
我能描述什么是电流以及如何测量电流。

💡 7Ja 关键词:电路 / 电池 / 电流 / 开关。current 词源就是"水流"——电像水一样在线里流。

🔋 电路基础

circuit /ˈsɜːrkɪt/ n. 电路、回路
词源拉丁 circuitus(绕一圈)= circum(围绕)+ ire(走)。同根 circle 圆圈
教材"There must be a complete circuit or the current will not flow."(必须有完整回路,否则电流不流)
延伸complete / closed circuit 闭合回路 ② open circuit 断路 ③ F1 racing circuit 赛道
核心理解:电只能在"闭合环"里流。任何缺口(开关打开、电线断)都让电停下来。
cell /sel/ n. 电池(单节)
词源拉丁 cella(小房间)= 一个个"小格子"。同根 cellular 细胞的
教材"The original cell was invented by Alessandro Volta in 1800."(最早的电池由 Volta 在 1800 年发明)
延伸① cell 也指"细胞"、"监狱单间" ② fuel cell 燃料电池 ③ solar cell 太阳能电池
cell vs battery:cell = 一节(如一节 1.5V 干电池),battery = 多节串起来的"电池组"(9V 方块电池 = 6 cells)。考试常考!
battery /ˈbætəri/ n. 电池组(多节)
词源古法语 batterie(一组炮)= 富兰克林借军事术语"一排火炮"形容"一组电池"
教材多个 cells 串联 = 一个 battery
延伸battery pack 电池组 ② recharge the battery 充电 ③ battery life 电池续航

🌊 电流是"流"

current /ˈkʌrənt/ n./adj. 电流;水流;当前的
词源拉丁 currere(跑、流动)→ 古法语 → 表示"流",最早是"水流"。同根 current events(正在跑的事 = 时事)
教材"The current is the amount of electricity that is flowing around a circuit."(电流 = 电路中流动的电的多少)
延伸ocean current 洋流 ② current affairs 时事 ③ currently adv. 目前
三层意思同根:电流 / 水流 / 当前——都是"正在跑的"。理解了词源就不会忘。
switch /swɪtʃ/ n./v. 开关;切换
词源原指"细枝条"(中世纪鞭子)→ 引申"快速拨动" → 开关
教材开关打开 → 电路有缺口 → 电流停。开关闭合 → 电路完整 → 电流流
延伸switch on / off 开/关 ② switch v. 切换(switch jobs 换工作)③ Nintendo Switch 游戏机
ampere / amp /ˈæmpɪər/, /æmp/ n. 安培(电流单位 A)
词源纪念法国物理学家 André-Marie Ampère(1775–1836),他发现电流产生磁场
教材电流的单位,符号 A。用 ammeter(安培计)测量
延伸1 A = 1000 mA(毫安)② iPhone 充电器约 1–3 A ③ amp 是 ampere 的简写
ammeter 串联接入(不是并联!),因为它要测"流过"的电流。考试常考接法。

🎯 隐性技能专项 · 考试不教但必丢分的能力

💡 点卡片翻面看答案。本章 25 个高频术语(化学分离术语多易混 / 易拼错),考试拼写错就直接丢分。

💡 玩法:先点一个英文标签(变金色高亮),再点电路图上对应部件。本图考察 circuit symbols + 部件名称——SUIS Physics 必考。

Series Circuit Symbols(6 个部件 + 标签) + A ↑ conventional current (+ → −) 点这里 点这里 点这里 点这里 点这里 点这里 ⚠️ Ammeter 必串联接入;Switch 闭合时电流流;Resistor 用来控制电流大小

把这些标签点到正确位置:

battery
switch
bulb
ammeter
resistor
wire
voltmeter
fuse

💡 注意:bank 里 8 个标签,图上 6 个空——多出来的是干扰项。"voltmeter" 电压表(这个图里没有,电压表是并联接,符号是圆圈 V);"fuse" 保险丝(家用电气安全装置,这个图里没用)。

💡 看清楚题干用的指令词,答题方式完全不同。物理题尤其爱考 Calculate(写公式 + 单位)和 Explain(用守恒/能量链)。

指令词 要求 错误示范 正确示范
State 用一个完整句子说清事实 "1.5"(光数字不行) "The unit of electric current is the ampere (A); 1 A = 1000 mA."
Name 给一个单词或短语即可 "a meter"(少了具体名字) "ammeter" 或 "voltmeter"
List 给几个项目(数字明示) 只写 1 个但题目问 3 个 分行编号 i, ii, iii(如 3 种改变电流方法、3 种安全装置)
Draw 标准电路符号画图 手画灯泡形状 / 电池形状(错符号) 圆圈 X 表示灯泡;长短线表示电池;矩形表示电阻——必须标准符号
Describe 说出"是什么样 / 怎么发生" "It lights up."(太短) "When the switch is closed, the circuit becomes complete and current flows from the positive terminal of the battery, through the bulb (lighting it up), and back to the negative terminal."
Explain 必须说"为什么",要有 because "House wiring is parallel." 没说为什么 "House wiring uses parallel circuits because each appliance gets the full mains voltage, and one device turning off does not affect the others — both essential for safe and flexible home electricity."
Calculate 公式 + 代入 + 答案 + 单位 "3"(无公式无单位) "V = I × R → 6 V = I × 2 Ω → I = 6 / 2 = 3 A"
Compare 同时说相同点和不同点 只说不同点 "Both series and parallel circuits use the same components, however a series circuit has one current path while a parallel circuit has multiple branches; the bulbs in parallel are brighter because each gets the full battery voltage."
📌 本章特别提示:"Draw a circuit diagram for..."——必须用标准符号(圆圈 X 灯泡、长短线电池、矩形电阻、圆圈 A 电流表);自己画的"图画"会扣分。"Convert mA to A..."——记 1 A = 1000 mA。"Explain why the bulb is dimmer..."——必从电压分摊或电流减小角度分析。"State why the ammeter is in series..."——必答 measures current through it / all current must pass through

📝 分级练习 · 由易到难闯关

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✅ 考前自检清单 · 全勾上才能进考场

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