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人教版初中物理中考复习提纲(6—10)

2011-03-11  四乐男子

一、电压

1、电压是使电路中形成电流的原因。用字母U表示。要使电路中形成电流,电路两端必须保持一定的电压。电压由电源来提供。电源的作用是给用电器两端提供电压。

2、电压的单位:基本单位伏特,简称伏,符号是V;常用单位有千伏(kV)、毫伏(mV)。换算关系:1 kV V mV

3、生活中的常见电压:一节干电池的电压为1.5V;对人体安全的电压不高于36V;家庭电路的电压为220V

二、电压表

1、测量电路中某段电路两端电压大小的仪表。电路符号是

学生用电压表的量程和分度值:小量程为0~3V,分度值为0.1V;大量程为0~15V,分度值为0.5V

2、电压表的使用规则:使用电压表之前注意观察它的量程和分度值;电压表与所测量的用电器并联;让电流从电压表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出;电压表可以直接接在电源两极上,待测电压不能超过量程,无法估测电压时,可采用试触法来选择量程。读数时要首先看清使用的量程和分度值,再读数。

三、电压表和电流表的异同

仪表

 

电流表

电压表

电路符号

 

表盘

接线柱

-0.63

-315

量程

0~0.6A

0~3A

0~3V

0~15V

分度值

0.02A

0.1A

0.1V

0.5V

使用方法

相同点

电流从表的正接线柱流进,从负接线柱流出

所测电流(电压)不能超过量程

不同点

串联在电路中

并联在电路中

不允许不经过用电器直接接在电源的两极上

允许不经过用电器直接接在电源的两极上

二、探究串、并联电路电压的规律

一、探究:串联电路各点间电压的规律

1、提出问题:如课本P106.2-1所示,两个灯泡是串联起来接到电源上的AB之间、BC之间、AC之间的电压可能有什么关系?

2、猜想与假设:串联电路中总电压可能等于各部分电路的电压之和。

3、设计并进行实验:按下图所示连接电路进行实验,分别测出AB之间、BC之间、AC之间的电压,然后进行比较。

①按图组装好实验电路,连接电路的过程中,开关应处于断开状态。

②将电压表并联在电路图中的AB之间,在不超过量程的前提下,应首先选择电压表的“0~3V”量程。

③合上开关后,将电压表的示数记录在表格中。

⑷探究结论:串联电路电压的规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:U=U1+U2

二、探究:并联电路电压的规律

⑴提出问题:如课本P116.2-2所示,把两个灯泡L1L2并联接到电源上。该并联电路由两个支路组成,并联电路两端的总电压跟各个支路两端的电压之间有什么关系?

⑵猜想与假设

⑶设计并进行实验:按下图所示连接电路进行实验,分别测出L1两端电压、L2两端电压、总电压,然后进行比较。

⑷探究结论:并联电路电压的规律:并联电路两端的电压 与各支路两端的电压相等。即:U=U1=U2

三、电阻

一、电阻

1、定义:电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,用字母R表示,电路符号是

2、单位:基本单位是欧姆,简称欧,符号是Ω,常用的单位还有kΩ、MΩ。

它们的换算关系是1 MΩ= kΩ= Ω

二、实验探究:导体的电阻与哪些因素有关:

⑴实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)

⑵实验方法:控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”

⑶结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。

⑷结论理解:

①导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。

②结论可总结成公式R=ρL/S,其中ρ叫电阻率,与导体的材料有关。记住:ρ<ρ<ρ,ρ锰铜<ρ镍隔

四、变阻器

一、变阻器

1、变阻器是一种通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻的器件。常见的变阻器有滑动变阻器和变阻箱。

二、滑动变阻器

1、原理:靠改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻。

2、电路符号为

3、作用:通过改变滑动变阻器滑片的位置,从而改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中电阻的大小,从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压,还可以保护电路。

4、使用方法:串联在要改变的电路中;两接线头要采用一上一下的接法。连接电路时应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。滑动变阻器在使用时,不能使通过的电流超过最大量程,否则会烧坏变阻器,所以在使用前,要将电阻调到最大。

5、铭牌:某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.

6、优缺点:能够逐渐改变连入电路的电阻,但不能表示连入电路的阻值

7、电阻箱:电阻箱是一个能表示出阻值的变阻器,能直接读出连入电路 的 电阻值,但不能连续地调节。读数方法:旋盘下面“△”所对示数乘乘以相应的倍数之和。四个是0~9999之间的整数值。

三、探究:怎样用变阻改变灯泡的亮度

⑴提出问题:许多台灯的电路中接有滑动变阻器,能通过旋钮调节灯泡的亮度,怎样使用变阻器改变灯泡的亮度?

⑵设计并进行实验

①观察滑动变阻器的结构,思考:A电阻丝什么位置的绝缘漆刮去了?B、哪两个接线柱之间的电阻是不变的?C、哪两个接线柱之间的电阻几乎为零?D、有哪几种接法,移动滑片时,电阻才会改变?

②设计实验改变灯泡亮度的电路。

③按电路图连接电路,接通电路前应将滑片放到阻值最大的位置。

④左右移动变阻器的滑片,观察灯泡亮度的变化。

⑶探究结论:要改变灯泡的亮度就要将滑动变阻器串联在电路中,接变阻器时,要让电流渡过变阻器上的电阻丝,经过电阻丝长度越长,电流越小,灯泡越暗。

四、电路常见故障的分析

在对电路故障分析时,有些同学往往感到无从下手,究其原因主要有三方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后将会主生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为:

1、电路断路:电路不通 ①灯泡不亮;②电流表无示数;③电压表示数为零;④电压表示数接近电源电压;⑤断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。

2、电路短路:电路仍通 ①灯泡可能仍亮;②灯泡可能不亮(说明灯泡被短路);③电流表有示数;④电压表可能有示数(和电压表并联部分无短路而断路);⑤电压表示数可能为零(和电压表并联部分无断路而短路);⑥短路处任意点均能使试电笔氖管发光。

五、利用电流表、电压表判断电路故障

1、电流表示数正常而电压表无示数:

“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。

2、电压表有示数而电流表无示数

“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。

3、电流表电压表均无示数

“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流

一、探究电阻上的电流跟两端电压的关系

一、实验探究:电阻上的电流跟两端电压的关系(课本P24

1、实验方法:保持电路中的电阻不变,用滑动变阻器调节导体两端的电压,从电压表上读出导体的电压,从电流表上读出通过导体的电流。

2、实验结论:在电阻一定时,导体中的电流踺段导体两端的电压成正比。

注意:①这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,不能说一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。②不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物体量,有各自和物体,物体量之间存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。

二、实验探究:电流跟电阻的关系

1、实验方法:更换不同的电阻,通过调节滑动变阻器控制电压表的示数不变,即电阻两端的电压不变,观察电流表示数的变化。

2、实验结论:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

注意:⑴电流和电阻是针对同一导体而言的,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。⑵不能反过来说,电压不变时,导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会顺为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。

一、欧姆定律

1、内容: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。

2、表达式:I=U/R,U表示一段导体两端的电压,单位是伏特(V);R表示这段导体的电阻,单位是欧姆(Ω);I表示通过这段导体中的电流,单位是安培(A)。

3、公式的物体意义:欧姆定律的公式I=U/R,表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍;当加在导体两端的电压不变时,导体的电阻增大几倍,其电流就减小为原来的几分之一。

4、对欧姆定律的理解:

⑴定律涉及的电流、电压、电阻三个物体量都是针对同一导体或同一段电路而言的,即满足“同体性”;式中的IUR还应是同一段导体在同一时刻的电流、电压、电阻,即满足“同时性”;运用该式时,式中各物理量的单位要统一使用基本单位。

⑵定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件,即当电阻一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比,当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。

⑶欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR,表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积;但不能认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是形成电流的原因;公式还可以变形为R=U/I,表示导体的电阻等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。但不能说导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的一种特性,跟所加电压和通过的电流无关,只是为我们提供一种测量、计算导体电阻的方法而已。

⑷欧姆定律只适用于纯电阻电路,如:只接有电阻器、电热器、白炽灯等电路。对于非纯电阻电路,如电动机电路、日光灯电路等,不能直接应用。

二、电阻的串联

1、实验探究电阻的串联(课本P27

2、理论推导串联电路的总电阻与分电阻的关系

设两个串联电阻分别R1R2,串联电路两端的电压为U,通过的电流为IR1R2串联的总电阻为R,由欧姆定律可知,U=IRU1=I1R1U2=I2R2,由串联电路的电压、电流关系可知:UU1+U2II1I2,所以UU1+U2IR1+R2)=IR,即RR1+R2,推广为n个电阻串联:R=R1+R2++Rn。即:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。

3、导体的串联相当于增加了导线的长度,由影响电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。如果把n个阻值都是r的导体串联,则总电阻R=nr

三、电阻的并联

1、实验探究电阻的并联(课本P 28

2、并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。

3、电阻的并联实际上是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于任一分电阻。

四、在串、并联电路中,任一电阻增大,电路总电阻也增大。串联电路中,各电阻分压,且各电阻两端电压与各电阻阻值成正比;并联电路中,各电阻分流,且各支路电流与各支路电阻成反比

三、测量小灯泡的电阻

一、实验探究——伏安法测电阻

1、实验原理:根据欧姆定律的变形公式R=U/I,测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。

2、实验器材:电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。

3、实验操作步骤:

⑴根据实验原理设计实验电路和实验数据记录表格。

实验次数

电压U/V

电流I/A

灯泡亮度

电阻R/Ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

⑵按电路图连接好电路,检查电路无误后闭合开关。

⑶调节滑动变阻器的滑片,观察电压表的示数,使小灯泡两端的电压达到额定电压,记下此时电压表和电流表的示数;

⑷调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐渐降低,将获得的几组电压和电流数据填入实验记录表格;

⑸断开开关,整理实验器材。

4、分析与归纳:根据实验数据,分别求出小灯泡在不同电压下对应的电阻值,分析小灯泡电阻变化的规律。

实验中可以多测几组电流和电压的数据,分别算出相应的电阻R,进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时,加在灯泡两端的电压不同,小的亮度不同,也就是小灯泡灯丝的温度不同,这样测出的几组数据中,算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大,灯泡越亮,灯丝的温度越高,其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。

5、滑动变阻器的作用:改变小灯泡两端的电压及保护电路。

6、实验过程中应注意的事项:⑴连接电路时开关应是断开的。⑵电路连好开关闭合前,应使滑片位于阻值最大处。⑶电压表、电流表要选择合适的量程。⑷每个小灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值,测量时从该电压开始逐次降低。

四、欧姆定律和安全用电

一、电压越高越危险:

1、对人体的安全电压:电流对人体的危害性跟电流的大小、通电时间的长短等因素有关。大量触电事故表明:当人体两端的电压低于36V,通过人体的电流低于0.1mA时,才不会引起触电感觉。因此只有不高于36V的电压才是安全的。

2、电压越高越危险:由欧姆定律可以知道,在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。电压越高,通过人体的电流就会越大,对人体的伤害就会越大。人体是导体,一般情况下加在人体的电压越过36V时,通过人体的电流就会给人体造成危险,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,故我们不能接触220V的电压。高压电路的电压达到几十万伏,人体不直接接触,也会有危险,因此对人体的安全电压是不高于36V

3、不能用湿手触摸用电器:欧姆定律告诉我们,导体中电流的大小与导体的电阻成反比。人体也是导体,家庭电路的电压是220V,大大超过了安全电压,而湿手又使人体的电阻大大减小,触摸电器就很可能发生触电事故;并且不纯净的水也是导体。如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极易使水流入插座和开关内,使人体和电源相连,造成危险。因此,千万不要用湿手触摸用电器。

二、断路和短路

1、断路:电路没有接通。可能原因:灯丝断了;灯头内的电线断了;、开关等处的接线松动、接触不良。

2、电源短路:不经过用电器直接将电源两极连接起来的现象。由欧姆定律可以知道,由于导线的电阻很小,电源短路时电路上的电流会很大,这样大的电流,电池或其它的电源都不能承受,会造成电源损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。

3、用电器短路:即电路中的某一用电器的两端由导线直接连接。当用电器发生短路时,此用电器无法工作,并会引起整个电路中的电流过大而发生危险,这也是不允许的。

三、注意防雷

雷电是大气中一种剧烈的放电现象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安装的避雷针、高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。雷雨时不要在空旷的地方活动或停留;不要在树下避雨;不要接触金属物品(包括金属把的雨伞);拔掉所有的电源线、网线、电视天线插头等。

四、安全用电的原则:1、不接触低压带电体;2、不靠近高压带电体;3、不弄湿用电器;4、不损坏绝缘部分;5、金属外壳的用电器一定要接地;6、家庭电路的安装一定要正确。

五、欧姆定律在电流表和电压表中的应用

电流表的电阻很小,将它串联到电路中就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线,因电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小。以由于串联中的电流处处相等,因此通过电流表上的示数可以知道电路中与电流表串联的其它部分中的电流。如果将电流表直接接到电源两极上,由于电流表的电阻很小,根据欧姆定律,电路中的电流会很大,就会把电路中的电流表及电源烧坏,所以绝不允许将电流表直接在电源两极上。与电流表相反,电压表的电阻很大,将电压表并联在某段电路或电源的两端时,有电压表的支路就相当于断路,所以电压表可直接接在电源两极上,这时测的是电源电压。

 一、电能

一、电能

1、电能及其转化

电流所具有的能量叫做电能。电能中由电源提供的,用电器是消耗电能的装置,即利用电能工作,将电能转化为其他形式的能。:用电器工作的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,消耗多少电能就转化为多少其它形式的能。

2、单位:焦耳(J),常用的单位还有千瓦时(度),符号是kW·h1kW·h=3.6×106J

二、电能的计量:

1、电能的计量工具是电能表,俗称电度表,其计量单位是kW·h,即度。作用:测量用电器在一段时间内消耗电能的多少。

2、电能表铭牌上各参数的意义:220V表示接在220V的电路上使用;1020A表示允许通过的最大电流为10A;在短时间内可以大些,但不能超过20AkW·h表示电能的单位;3000R/kW·h表示每消耗1kW·h的电能,电能表的转盘转3000转。

3、读数方法:电能表的表盘上某段时间前后两次读数之差即为这一段时间内消耗的电能,单位是kW·h。表盘上最右边一位数字是小数点后的数字。

三、电功:电流通过导体所做的功。

1、电功的实质:用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程。电流做了多少功,用电器就消耗了多少电能。

2、电功的计算:电流做功的多少与电路两端的电压的高低、电流的大小、通电时间的长短有关。电流在一段电路上做的功跟这段电路两端的电流、电路中的电流和通电时间成正比,电流在某段导体上所做的功等于这段导体两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积,即电功计算公式W=UIt

二、电功率

一、电功率(用P表示)

1、电功率的物理意义:表示用电器消耗电能(电流做功)快慢的物理量。

2、定义:用电器在单位时间内所消耗的电能。或电流在单位时间内所做的功。

3、单位:瓦特(W),常用单位还有kW。换算关系:1kW103W

4、公式:C可用于计算电功率,也可以用于计算其它功率,是计算功率的通用公式。P=UI只能用于计算电功率,。

二、“千瓦时”的来历:由电功率的计算公式P=W/t可得W=Pt,在国际单位制中,电功率P的单位是瓦(W),时间t的单位是秒(s),那么消耗的电能单位是焦(J)。如果电功率P的单位是千瓦(kW),时间t的单位是小时(h),那么它们相乘之后就得到另一个电能的单位——千瓦时(kW·h),也就是我们所说的度。因此1kW·h表示电功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。根据W=Pt可知1kW·h1kW×1 h1000W×3600s3.6×106J

三、额定功率

1、额定功率

⑴额定电压:用电器正常工作时的电压。

⑵额定功率:用电器在额定电压下工作时的功率。用电器铭牌上标的用电器的功率。

⑶额定电流:用电器在额定电压下正常工作时的电流。用电器铭牌上标明的电流值就是用电器的额定电流。

2、实际功率

⑴实际电压:用电器实际工作时加在用电器两端的电压。

⑵实际功率:加在用电器上的实际电压所对应的功率。

3、实际功率和额定功率的关系:若U>U,则P>P,用电器不能正常工作,严重时会影响用电器的使用寿命,甚至会烧坏用电器。若U=U,则P=P,用电器正常工作。若U<U,则P<P,用电器不能正常工作。

注意:小灯泡的亮度是由其实际功率决定的。

四、电功率的测量

1、测量电功率可以用专门的电功率表,在非专业的实验中,常常通过电流和电压的测量来间接得知用电器的电功率。精确的实验和理论推导都可以证明:电功率P和电流I、电压U之间的关系是:P=UI。只要用电压表测出用电器两端的电压、用电流表测出通过用电器的电流,就可以计算出用电器的电功率,主种测量方法叫做间接测量法

三、测量小灯泡的电功率

一、实验探究伏安法测小灯泡的功率

1、实验目的:测量的额定功率和小灯泡在不同电压下的电功率。

2、实验原理:根据电功率的公式P=UI,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,就可以计算出小灯泡的电功率。

3、实验电路图:如右图

4、实验器材:电源、小灯泡、电流表、电压表、开关、滑动变阻器各一,导线若干。

5、实验步骤:

⑴设计好电路图,按电路图连接好电路。

⑵检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压达到它的额定电压,记下此时电压表和电流表的读数,并观察小灯泡的亮度。

⑶调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压是额定电压的1.2倍左右,记下此时电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的亮度。低于和稍高于它的额定电压,观察小灯泡的亮度,记下两次电流表的读数。

⑷调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压略低于额定电压,记下此时电压表和电流表的示数,并观察小灯泡的亮度。

⑸利用公式P=UI计算灯泡的额定电功率的不在额定电压下的实际功率。

6、实验结果:测出小灯泡的额定功率,得到消耗的电功率越大,小灯泡就越亮这一规律,灯泡亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。

说明:“伏安法”测电阻和“伏安法”测小灯泡的电功率都用到了滑动变阻器来改变电路的电流和部分电路两端的电压,但前者是为了多次测量求平均值使测量更准确,后者是为了让小灯泡两端的电压低于、等于和高于其额定电压,以观察比较三种情况下小灯泡的亮度,从比较暗到正常发光再到特别亮的变化。

二、用电能表测用电器的电功率

1、原理:P=W/t

2、具体方法:

⑴记下电能表每kW.h的转数N

⑵关闭其他用电器,只让待测用电器工作;

⑶用停表可钟表测量用电器工作时电能表圆盘转n转所用的时间t

⑷计算待测用电器的实际功率。

三、实验电路故障及解决的方法

故障一:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。

判断:⑴电源、电流表、开关或变阻器损坏;⑵接线柱接触不良;⑶连接导线断路。

故障二:闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转。

判断:⑴灯泡的灯丝断了或灯泡与灯座接触不良;⑵电流表和电压表的位置接错了。

故障三:电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。

判断:电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反了。

故障四:电流表与电压表的指针偏转角度很小。

判断:⑴电流表与电压表的量程选择过大;⑵电源电压不高;⑶接触不良。

故障五:电表的指针超过最大刻度。

判断:⑴量程选择过小;⑵电路中出现短路。

故障六:滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡的亮度无变化。

判断:滑动变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的原则。

故障七:无论怎样调节滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压。

判断:电源电压过低。

四、电和热

一、电流的热效应::电流通过导体时电能转化为热的现象。

二、实验探究:电流难过导体产生的多少与什么因素有关(课本P49~49

1、在电流和通电时间相同时,导体的电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多。

2、在电阻和通电时间一定时,电流越大,电流通过导体时产生的热量越。

3、在电流和电阻相同时,通过时间越长,电流通过导体时产生的热量越

注意:做实验时,要尽可能选择两只完全相同的烧瓶,所装煤油的质量也一定要相等。

三、焦耳定律:

1、内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。

2、公式:Q=I2Rt,对于任何电路都可以用Q=I2Rt计算。串、并联电路中放出的总热量Q =Q1+Q2++Qn

3、电流的热效应与电阻大小的关系

如果电流通过导体电能全部转化为热,电流通过导体消耗电能的功率就等于电能转化为热量的功率。利用电功率公式P=UI和欧姆定律公式I=U/R,可得电能转化为热的功率P=I2R,这个关系式表明,在电流相同的条件下,电能转化为热量的功率跟导体的电阻成正比。四、电热的利用及其危害的防止

1、电热的利用:电热器是利用电来加热的设备。电流通过导体就要发热,电热器就是利用这一现象制成的,电热器工作过程中,消耗的电能转化为热。电热器的主要工作部分是发热体,发热体由电阻大、熔点高的合金制成。

电热的优点:清洁卫生、无环境污染、热效率高、便于控制和调节温度。

2、电热危害的防止:用电器中通过电流时产生的热,会使导体的温度升高,使用电器不能正常工作,影响用电器的工作、使用寿命甚至损坏用电器,并且使绝缘材料迅速老化,造成危害。因此在制作和使用电器时要采取有效措施进行散热,以防止电热造成的危害。电脑、电视、电动机等许多用电器上都有散热设备,就是为了防止电热的破坏。

五、电功率和安全用电

一、电功率和安全用电

1、电流I与用电器电功率P的关系:I=P/U。家庭电路中的电压是一定的,用电器的电功率越大,电路中的电流越大。为了防止同时使用的用电器总功率过大,如需添置大功率的用电器时,应先计算一下增加用电器后电路的电流,看电路的总电流是否超过供电电路和电能表允许的最大电流。

3、家庭电路中电流过大的原因:过载,即用电器总功率太大;短路。

二、保险丝的作用

1、保险丝的材料选战:电阻较大、熔点低。

2、保险丝的作用:当电流过大时,根据P=I2R,电流在保险丝上的发热功率大,保险丝的温度升高,达到熔点而自动熔断,切断电路保护电路的安全。

3、保险丝的连接方式:保险丝与所保护的电路串联。

4、现在新建楼房一般采用空气开关,当线路中电流过大时,开关中的电磁铁将自动切断电路,俗称跳闸。

5、保险丝越粗其额定电流和熔断电流越大。选用保险丝时,其额定电流应等于或者稍大于电路的额定电流,过粗的保险丝不能起到保险作用,过细的保险丝接入电路用电器不能正常工作。决不能用铜丝或铁丝代替保险丝

六、生活用电常识

一、家庭电路的组成:家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、开关、和用电器等几部分组成。

1、进户线:连接户外供电电路的电线,相当于电源。

2、电能表:用来测量用户一定时间内消耗的电能。

3、总开关:控制整个电路,当需修理家庭电路时,必须断开总开关。

4、保险丝:当电流过大时保险丝就会自动熔断,起保护电路的作用。

5、插座、开关、用电器:插座和电灯是并联的,开关和用电器是串联的。

二、火线和零线

1、进户线通常有两根,一根是火线,一根是零线。火线带电,与零线之间的电压为220V,火线能使试电笔发光,触摸火线容易触电。零线在户外就已经与大地相连了,因此零线安全,一般不会造成触电,零不会使试电笔发光。

2、测电笔:

①作用:识别火线和零线

②使用方法:用手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触电线或与电线相连接的导体时,如果氖管发光,表示接触的是火线。

③判别简单的电路故障的方法:当电路发生故障时,用电器一般不能工作,用测电笔检查插座,如果两孔内的金属片与测电笔笔尖金属均使氖管发光,则表明干路中零线断路;如果接触时两孔都不能使氖管发光,则表明火线断路。

三、安全用电常识

1、开关接在火线上;

2、安装螺口灯的灯口时,火线接中心,零线与接外皮;

3、室内电线不要与其他金属导体接触,不在电线上晾衣服、挂物品。电线有老化与破损时及时修复;

4、不站在潮湿的桌椅上接触火线;

5、不用湿手扳开关、换灯泡、插拔插头;

6、电器该接地的地方一定要接地;

7、接触电线前,先把总开关断开,在不得不带电操作时,要注意与地绝缘,先用试电笔检测接触处是否与火线连通,并尽可能单手操作。

四、触电的急救

1、触电指的是一定强度的电流通过人体所造成的伤害事故。常见的触电类型有双相触电、单相触电、高压电弧触电和跨步电压触电。

2、防止触电的措施:首先家庭电路的安装要符合安全要求;同时不要弄湿用电器,保护好用电器的绝缘体,不使它的火线裸露;带有金属外壳的家用电器,其外壳要接地;不要靠近高压带电体,不要接触低压带电体。

3、触电急救:一是尽快用绝缘体切断触电者触电的电源;二是尽力进行抢救(尽快通知医务人员抢救,必要时先进行人工呼吸)。

 一、磁现象

一、磁现象

1、磁性:物体能够吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性。

2、磁体:具有磁性的物体称为磁体。可分为人造磁体和天然磁体。

3、磁极:磁体上两端磁性最强的部位叫磁极。任何磁体都有北极(N极)和南极(S极)。

4、磁体的性质:吸铁性、指向性

5、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

二、磁化

1、定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程电磁化。

2、软磁体和硬磁体

⑴软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料或软磁体

⑵钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁性材料或硬磁体。

3、磁性材料:能够被磁化的物质统称为磁性材料,物理实验中用到的各种形状的磁体都是能长期保持磁性的材料,都是用钢磁化而制成的。

三、判断物体是否具有磁性的四种方法

1、根据磁体的吸铁性判断:将被检验物体靠近铁类物质,若吸引则有磁性;若不吸引则没有磁性。

2、根据磁体的指向性判断:将被检验物体用细线吊起来,若静止时总是指南北方向,说明该物体有磁性,否则没有磁性。

3、根据磁极间的相互作用规律:将被检验物体的一端分别靠近静止的小磁针两极,若发现有一端发生排斥现象,说明物体有磁性,若与小磁针的两极表现为相互吸引则说明物体无磁性。

4、根据磁极的磁性最强判断:若有两个外形完全相同的钢棒,已知一个有磁性,一个无磁性,可将两根钢棒摆成如图所示的“T”字形,若能吸引则乙有磁性,甲无磁性。

二、磁场

一、磁场

1、磁场:磁体周围存在的一种看不见、摸不着,能够使磁针偏转的物质叫做磁场。磁场虽然看不见、摸不着,但它真实存在于磁体的周围。

2、磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生力的作用磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。

3、磁场方向。:放在磁场中某点的小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。

二、磁感线

1、定义:为了形象直观地描述磁场中各点的磁场方向,在磁场中画出的一些带箭头的曲线叫做磁感线。

2、注意:

①磁场是真实存在于磁体周围的一种物质;而磁感线是人们为了研究磁场方便,假想出来的一种模型,它并不真实存在。

②磁体周围的磁感线都是从北极出发回到磁体的南极,在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。可见磁感线是一组闭合的曲线。

③磁感线的疏密可以表示磁场的强弱,磁体两极处磁感线最密,表示磁极处磁场最强。

④磁感线布满磁体周围的所有空间并且不相交。磁感线的形状可以是直的,也可以是弯曲的。

⑤磁感线的方向:磁感线上任意一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致也就是该点的磁场方向。

三、地磁场:地球周围的磁场。地磁的两极与地理的两极不重合,它们之间稍有偏离,最早发现地磁的两极与地理的两极不重合的是我国宋代学者沈括。

三、电生磁

一、电流的磁效应:

1、实验探究电流的磁效应(课本P68

2、实验表明:通电导线的周围有磁场,磁场的方向跟电流方向有关,这就是电流的磁效应。该效应是丹麦物理学家奥斯特第一个发现的,所以该实验叫做奥斯特特实验,它是第一个揭示了电和磁有联系的实验。

二、通电螺线管的磁场

1、探究:通电螺线管的磁场是什么样的(课本P69-70

2、通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,螺线管的两端相当于条形磁体的两极。

3、通电螺线管的磁场方向与电流的方向有关,可以用安培定则来判断。

三、判断通电螺线管的磁场方向的方法——安培定则

1、安培定则的内容:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。

2、安培定则的使用步骤:⑴标出螺线管上电流的环绕方向;⑵四电流的环绕方向确定右手的握法;⑶伸出大拇指,大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。

四、影响螺线管极性的因素:螺线管的极性和电流的方向与螺线管的缠绕方法有关。

五、关于通电螺线管的作图

关于通电螺线管的题目有三种类型:第一种是已知电源的正、负极和绕线方法来判断螺线管的极性;第二种是已知螺线管的极性和绕线方法来判断电源的正、负极;第三种是已知电源的正、负极和螺线管的极性画螺线管的绕线情况。解决这三种问题,应从以下几点入手:

①记住常见的几种磁感线分布情况。

②磁场中的小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向和该点的磁感线方向。

③磁感线是闭合曲线:磁体外部的磁感线都是从磁体的北(N)极出发回到磁体的南(S)极;在磁体内部磁感线从磁体的南极出发回到北极。

④对于通电螺线关健是根据NS极或电源的“+”、“-”极判断出螺线管的电流方向,绕时的绕线线形状应像“S”或反“S”,螺线管朝向读者的一侧应画导线,内侧不画导线,最后将导线跟电源连接成闭合电路。

四、电磁铁

一、电磁铁

1、定义:内部带有铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。

2、电磁铁的工作原理:电磁铁是内部插有铁芯的螺线管,当通电螺线管插入铁芯后,由于铁芯被磁化,产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场,因而它的磁性比原来强得多。电磁铁就是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯使磁性大大增强的原理工作的。

二、探究:影响电磁铁磁性强弱的因素(课本P74

影响电磁铁磁性强弱的因素有电流的大小、线圈匝数、有无铁芯等。线圈匝数一定时,电流越大,磁性越强;结构相同的电磁铁,电流一定,线圈匝数越多,磁性越强。有铁芯时比无铁芯磁性强。

三、电磁铁与永磁体的异同

 

电磁铁

永磁体

相同点

都有两极

不同点

磁性的有无

可由通断电流来控制

不能控制

磁极的极性

可由电流的方向控来制

不能控制

磁性的强弱

可由电流的大小和线圈的匝数以及是否插有铁芯来控制

不能控制

应用

电磁起重机、电磁选矿机、电磁继电器、电铃、电话、扬声器、全自动进水排水阀门、感应式冲水器阀门

指南针

五、电磁继电器 扬声器

一、电磁继电器

1、构造:电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点。其电路包括低压控制电路和高压工作电路。

2、实质:电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路的装置,实质是利用电磁铁控制电路工作的开关。

3、工作原理:电磁铁通电时具有磁性吸引衔铁,使动触点和静触点接触,工作电路闭合,电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来切断电路。

二、扬声器

1、构造:永磁体、线圈、纸盆。

2、工作原理:当线圈中通过交变电流时,线圈的磁性大小及方向不断变化,受到永磁体的吸引和排斥来回变化,带动纸盆来回振动,于是扬声器就发出了声音。

3、作用:是把电信号转换成声信号的一种装置。

4、其发声原理可表示为:变化的电流—变化的磁场—纸盆的振动—声音。

六、电动机

一、实验探究:磁场对通电导线的作用(课本P7980

1、通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关。当电流的方向或磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。若两者同时改变,则导线的受力方向不变。

2、、磁场对通电线圈的作用:通电线圈在磁场中会受力发生转动。

二、直流电动机的构造和原理

1、构造:磁体、线圈、换向器、电刷。其中能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。

2、原理:通电线圈在磁场中受力而转动,其能量转化过程是电能转化为机械能。

3、换向器:由两个铜制半环构成。彼此绝缘。

作用:每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中电流方向使线圈能沿着同一方向连续转动。

4、直流电动机的工作原理(课本P 81

5、电动机转速的大小与线圈中电流大小、磁场强弱有关,即电流越大,磁场越强转速越快。

6、电动机的转动的方向由电流方向和磁场方向决定。

三、电动机的应用及优点:构造简单;控制方便;体积小;无污染;效率高、功率可大可小。

 七、磁生电

一、实验探究:什么情况下磁能生电(课本P84

二、电磁感应

1、定义:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫感应电流。

英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象,进一步揭示了电与磁之间的联系,发明了发电机。感应电流的方向与导体做切割磁感线运动的方向和磁感线方向有关。

2、产生感应电流的条件:⑴电路必须是闭合的;⑵部分导体在磁场中做切割磁感线运动。两个条件缺一不可。

三、发电机:

1、原理:利用电磁感应现象制成的

2、能量的转化:机械能转化为电能

3、分类:直流发电机、交流发电机

4、交流发电机的构造:转子、定子、2个铜环、2个电刷。

4、交流电和直流电:

①交流电:大小和方向周期性变化的电流。符号AC

②直流电:电流方向不变的电流。符号DC

5、我国供生产和生活用的是交流电,频率是50Hz,周期是0.02s,电流在每秒内产生的周期性变化的次数是50次,在1秒内电流方向变化100次。

一、现代顺风耳—电话

一、电流把信息传到远方

11876年贝尔发明了电话。

2、电话的基本结构:电话主要是由话筒、听筒和键盘组成,其中话筒的结构主要是金属盒里的膜片和碳粒,听筒的主要结构是永磁体、螺线管、薄铁片。

3、工作原理:话筒把声音变成变化的电流,电流延着导线把信息传到远方,在另一端,电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。即:

声音的振动--电流的变化--振动(声音)

二、电话交换机的作用:提高线路的利用率。

11891年出现了自动交换机,它是通过电磁继电器进行接线的。

2、程控电话交换机利用电脑进行接线,有多种服务功能。

3、占线:①对方电话机正在使用;②交换机之间的线路不够用。

三、模拟通信和数字通信

1、模拟通信:声音转换为信号电流时,这种信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,“模仿”着声信号的“一举一动”,这种电流传递的信号叫做模拟信号。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。

特点:模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中,信号电流的波形会改变,从而使信号丢失一些信息,表现为声音、图像的失真,严重时会使通信中断。

2、数字通信:用不同的符号的不同的组合表示的信号叫做数字信号。

特点:通常的数字信号只包含两种不同的状态,形式简单,所以抗干扰能力特别强。

二、电磁波的海洋

一、电磁波的产生:导线中电流的迅速变化会在周围空间产生电磁波。

1、常见的电磁波发射器:在广播电台、电视台以及移动电话里都有专门发射电磁波的装置。

2、常见的电磁接收装置:收音机、电视机、移动电话等。

二、电磁波的传播

1、电磁波的传播:电磁波以波的形式传播,电磁波的传播不需要介质,即电磁波可以在真空中传播。

2、频率:1秒内出现波峰或波谷数。单位:赫兹(Hz);常用单位有千赫、兆赫。

3、波长:相邻两个波峰或波谷之间的距离。

4、波速:1 秒内波传播的距离。在真空中最快,c=3×108m/s

5、波速c与波长λ、频率f的关系:c=λf,在同一种介质中,波速一定时,波长与频率成反比。

三、电磁波的分类

1、无线电波是电磁波的一部分,光是一种电磁波,光分可见光和不可见光,红外线和紫外线是不可见光。

2、电磁波的种类及应用:⑴短波、中波、长波→通信;⑵微波→通信、微波炉

⑶红外线→诊病、加热、遥控等;⑷可见光→红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,太阳光;

⑸紫外线→杀菌、防伪,过量伤害;⑹X射线→医学X光片

三、广播、电视和移动通信

一、无线电广播信号的发射的接收

1、发射:由广播电台完成。

声信号--电信号--加载到高频电磁波--发射出去

2、接收:由收音机完成

天线接收各种电磁波--选出特定频率的电磁波--取出音频信号并放大--声音

二、电视的发射和接收

电视用电磁波传递图像信号和声音信号图像信号的工作过程:见课本P97

三、移动电话:既是无线电发射台,也是无线电接收台

1、工作方式 :它将用户的声音转化为高频电信号,并发射出去,同时它又能在空中捕捉到电磁波,使用户接收到对方送来的信息。

2、基地台:手持移动电话很小,发射功率不大,它的天线也很简单,灵敏度不高。因此,它跟其他用户的通话要靠较大的无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台。

3、无绳电话:主机与手机上各有一个天线,它们通过无线电波来沟通。工作区域大约在几十米到几百米的范围内。

 四、越来越宽的信息之路

一、微波通信:波长10m~1mm,频率30MHz3×105MHz。它比无线电波(中波和短波)的频率更高,可以传递更多的信息。微波大致沿直线传播,不能沿地球表面折射。因此每隔50Km左右要建一个微波中继站,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站去,一站一站地传下去,将信息传向远方。

二、卫星通信:借助地球同步卫星来弥补微波在地面传播的不足,用通信卫星作微波通信的中继站,可以使它转发的微波天线电信号跨越大陆和海洋达到地球上的很大范围。现在我们看到的很多电视节目都是通过卫星传送的。在地球周围均匀地配置三颗同步通信卫星,就覆装盖了几乎全部地球表面,可以实现全球通信。

三、光纤通信:激光频率单一、方向高度集中。光导纤维光不但能够沿直线传播,也可以沿着弯曲的水流传播,还可以沿着玻璃丝进行传播,激光用于实际的通信就是使激光在特殊管道—光导纤维中传播。光纤通信通信容量极大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。

四、网络通信:把计算机联在一起,可以进行网络通信。利用因特网可以收发电子邮件、查阅资料、看新闻、购物、视频点播、聊天,还可以进行远程教育、远程医疗。

最频繁的网络通信方式:电子邮件;最大的计算机网络:因特网;

服务器之间的信息主要靠导线、光缆、微波来传递

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