电学思维导图涵盖电路组成、欧姆定律、串并联特点、电功率及焦耳定律等核心知识，助
电路基础概念
（一）电荷
- 定义：自然界存在两种电荷——正电荷和负电荷，规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
- 单位：电荷量的单位是库仑（C）。
- 摩擦起电本质：电子从一个物体转移到另一个物体上，使物体带上等量异种电荷，例如梳子梳头发时，头发随梳子飘起就是因为摩擦起电。
（二）电流
| 特性 | 描述 | 举例 |
|---|---|---|
| 形成原因 | 电荷的定向移动形成电流，规定正电荷定向移动的方向为电流方向（实际金属导体中自由电子移动方向与电流方向相反） | 手电筒发光时，有电流通过灯泡使其亮起 |
| 大小 | 每秒通过导体横截面的电荷量叫电流强度，简称电流，单位安培（A），还有毫安（mA）、微安（μA）等换算关系：1A = 1000mA，1mA = 1000μA | 家用电冰箱正常工作电流约1A左右 |
| 产生持续电流条件 | 一是要有电源提供电压；二是电路必须闭合形成通路 | 只有电池和导线连成闭合回路，小灯泡才会持续发光 |
（三）电路组成及状态
- 组成部分
- 电源：提供电能的装置，如电池、发电机等，工作时将其他形式的能转化为电能，像干电池把化学能转为电能供给电路。
- 用电器：消耗电能的设备，常见有灯泡、电动机、电热器等，它们利用电流做功实现相应功能，比如电风扇中的电动机转动带动扇叶送风。
- 导线：连接各元件，传导电流，一般由金属制成，外面包有绝缘皮确保安全。
- 开关：控制电路通断，常见的有拉线开关、按钮开关等，可方便地开启或切断电路。
- 电路状态
- 通路：处处连通的电路，用电器正常工作，例如完整的台灯电路接通后灯泡正常照明。
- 断路（开路）：某处断开的电路，无电流通过用电器不工作，若电线松动脱落就会造成断路。
- 短路：不经过用电器直接把电源两极相连的情况，这是危险的，会损坏电源甚至引发火灾，如导线不小心直接碰到电池正负极两端就会短路。
电路图与实物连接
（一）绘制原则
使用统一规定的符号代表不同元件来绘制电路图,要简洁明了地展示电路连接情况，例如画一个简单的串联电路图，先用长方形表示电源，用圆圈内加交叉线表示电阻等。
（二）实物连接要点
按照一定顺序进行连接,通常从电源正极出发，依次经过各个元件回到负极；注意导线不能交叉缠绕以免造成混乱和故障；保证接触良好，避免虚接导致电路不通，比如连接串联的小灯泡实验时，要将灯泡、开关等正确接入电路并拧紧接线柱。
欧姆定律
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比，公式为I = U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
（二）适用范围
只适用于纯电阻电路,即电能全部转化为内能的电路，像白炽灯、电炉丝所在的电路近似看作纯电阻电路可用该定律计算分析，但对于电动机等非纯电阻电路不适用，因为电动机工作时部分电能转化为机械能了。
（三）应用实例
已知一个定值电阻阻值为10Ω，接在6V电源两端，则通过它的电流I = U/R = 6V÷10Ω = 0.6A，可以利用此公式来计算未知量，如已知电流和电阻求电压，或者已知电压和电流求电阻等。
电阻
（一）影响因素
| 因素 | 具体情况 | 示例影响效果 |
|---|---|---|
| 材料 | 不同材料导电性能不同，决定电阻大小的基础因素之一 | 铜导线比铁导线电阻小，常用于输电线以减少电能损耗 |
| 长度 | 长度越长，电阻越大（在横截面积和材料相同情况下） | 同样粗细的两根镍铬合金丝，长的那根电阻更大 |
| 横截面积 | 横截面积越大，电阻越小（在长度和材料相同情况下） | 较粗的导线相对细导线电阻更小 |
| 温度 | 一般金属材料温度升高电阻增大；少数合金如锰铜合金受温度影响较小 | 白炽灯刚开灯瞬间灯丝温度低电阻小，随着发光发热温度升高电阻变大 |
（二）变阻器原理及作用
滑动变阻器通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小,它的作用一是保护电路，防止电流过大烧坏元件；二是可以调节电路中的电流和部分电路两端的电压，例如在探究电流与电压关系的实验中，就用滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压进行多次测量。
电功率
（一）定义及公式
电流所做的功与所用时间的比值叫电功率,表示电流做功的快慢程度，公式有P = UI、P = I²R、P = U²/R，可以根据已知条件灵活选用合适公式计算。
（二）额定功率与实际功率
用电器铭牌上标的功率是额定功率,指在额定电压下的功率，当实际电压不等于额定电压时，实际功率会发生变化，比如一个“220V 40W”的灯泡接到110V电路中，实际功率远小于40W，亮度明显变暗。
家庭电路与安全用电
（一）家庭电路组成及连接方式
进户线进来后先接电能表测量耗电量,再经过总开关控制整个家庭电路通断，然后分支到各个支路，每个支路都装有保险装置（空气开关或保险丝），插座与其他用电器并联以便独立工作，例如客厅的电视插座和卧室台灯插座互不影响各自正常使用。
（二）安全用电原则
不接触低压带电体,不靠近高压带电体；更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；避免湿手触摸开关和插座；发现有人触电要先切断电源再用绝缘物体挑开电线进行施救等。
相关问题与解答
问题1：为什么家庭电路中各个用电器要并联而不是串联？
解答：因为并联电路中各支路两端电压相等且都等于电源电压，这样各个用电器都能在额定电压下正常工作，如果是串联的话，根据串联分压特点，每个用电器分得的电压小于电源电压，无法达到额定电压就不能正常工作了，而且串联时一个用电器坏了整个电路就断了，其他用电器也无法使用，而并联时各个支路互不影响，独立性更强。
问题2：当发现有人触电时为什么不能直接用手去拉他？
解答：人体也是导体，如果直接用手去拉触电的人，自己也会接触到电流形成新的通路导致自己也触电，正确的做法是迅速切断电源，或者用干燥的木棍、竹竿等绝缘物体将电线挑开，使触电者脱离带电体后再进行急救
