人教版九年级物理知识点

第十三章 内能

13.1内能

一、物质的构成

常见的物质是由极其微小的的粒子——分子、原子构成。

通常用10^-10m为单位来量度分子。用电子显微镜观察分子、原子。

二、分子热运动

1.扩散现象（宏观）：

定义：不同物质在相互接触时，彼此进入对方的现象。

实质：扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动；②分子之间有间隙。

范围：固体、液体、气体都可以发生扩散现象，只是扩散的快慢不同，气体间扩散速度最快，固体间扩散速度最慢。汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。

影响因素：扩散速度与温度有关，温度越高，分子无规则运动越剧烈，扩散越快。

2.热运动：由于分子的运动跟温度有关，所以这种无规则运动叫做分子的热运动。

3.分子热运动和机械运动的判断

①肉眼看不到的、微观粒子运动、自发运动→分子运动（扩散现象）

②肉眼看得到的、宏观物体的运动、施加外力→机械运动

三、分子间的作用力

1.特点：分子之间存在相互作用的引力和斥力。（同时存在）

2.大小：分子间的作用力与分子间的距离有关，固体被压缩时，分子之间的作用里表现为斥力；固体被压缩时分子之间的作用力表现为引力。

3.固体、液体、气体的微观模型

四、分子动理论

常见的物质是由大量的分子、原子构成的，物质内的分子在不停地做热运动，分子之间存在引力和斥力。

13.2内能

一、内能

1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总合叫做物体的内能。

2.产生的原因

①分子动能：分子在不停地做热运动②分子势能：分子间存在相互作用力

3.单位：内能的单位是焦耳，符号是J

4.与机械能的区别：

①一切物体在任何情况下都具有内能，而有的物体可能不具有机械能。

②机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关

5.影响内能的因素：

①物体的温度 ②质量（分子的个数）③存在的状态

二、物体内能的改变

改变物体内能的方法：做功和热传递。

1.热传递

（1）热量

①定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫热量。

②单位：焦耳，符号为：J

（2）规律

①高温物体放出热量，其内能减少　　②低温物体吸收热量，其内能增加

（3）热传递改变内能的实质：内能在不同物体之间的热传递（转移）

2.做功

（1）物体对外界做功，物体的内能减少

（2）外界对物体做功，物体的内能增加

（3）做功改变内能的实质：内能与其他形式的能量之间的相互转化。

做功与热传递在改变物体内能上是等效的。

3.判断内能改变的方法：

做功：　①形式：压缩、弯折、摩擦、膨胀等　②实质：能量转化：能量的形式发生改变

热传递：①形式：传导、对流、辐射等　　　　②实质：能量转移：能量形式不变

13.3比热容

一、比热容

①定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比。

②单位:J/kg ·℃，焦每千克摄氏度

③性质：它反映物质自身的一种性质，不同物质的比热容一般不同。比热容的大小与物体的种类、状态有关，与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关。

④比较比热容的方法：

质量相同，升高温度相同，比较吸收热量多少（加热时间）：吸收热量多，比热容大。

质量相同，吸收热量（加热时间）相同，比较升高温度：温度升高慢，比热容大。

⑤水的比热容c_水＝4.2╳10³J/(kg·℃)

其物理意义：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4.2╳10³J。

水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热，是因为水的比热容大。

二、热量的计算

1、热量的计算：Q=cmΔt。

式中，Δt叫做温度的变化量。它等于热传递过程中末温度与初温度之差。

注意：①物体温度升高到(或降低到)与温度升高了(或降低了)的意义是不相同的。比如：水温度从lO℃升高到30℃，温度的变化量是Δt= =30℃-lO℃=2O℃，物体温度升高了20℃，温度的变化量Δt =20℃。②热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。因为计算物体在某一温度下所具有的热量是没有意义的。正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物体的内能之差。

2、常用计算公式：温度升高时用：Ｑ_吸＝Ｃm（t－t₀）

温度降低时用：Ｑ_放＝Ｃm（t₀－t）

第十四章 内能的利用

14.1 热机

一、热机

1.定义：利用内能做功的机械。

2.种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。

3.内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的的热机，叫做内燃机，主要分为汽油机和柴油机。

二、汽油机

1.构造：进气门、排气门、火花塞、活塞、汽缸、曲轴、连杆等。

2.能量转化

①压缩冲程将机械能转化为内能。   ②做功冲程是由内能转化为机械能。

3.汽油机工作过程：

吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进人汽缸。

压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。

做功冲程：在压缩冲程结東时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。

排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。

三、柴油机

1.构造主要特点：柴油机的构造与汽油机相似，但柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。

2.柴油机工作过程

3.工作特点：柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气过程里吸进汽缸内的只有空气。

柴油机、汽油机构造及工作过程比较

14.2 热机的效率

一、燃烧的价值

1.定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的燃值。

2.意义:燃值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。

3.单位：焦每千克，符号J/kg；对于某些气体燃料，热值的单位是焦每立方米，符号是J/m³

4.热值是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类与状况有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关。

5、公式：Q＝mq（q为热值）。

若燃料是气体燃料，一定体积V的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qV

6、酒精的热值是3.0×10⁷J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10⁷J。

煤气的热值是3.9×10⁷J/m3，它表示：1m³煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10⁷J。

二、热机的效率

1.定义：用来做有用功的那部分热量，与燃料完全燃烧释放的热量之比，叫做热机的效率。

2、公式：

3、热机的能量流图：如右图所示是热机的能量流图。

由图可见，真正能转变为对外做的有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。

4.提高热机效率的途径：

①使燃料充分燃烧②减少机械摩擦损失③减少机械散热和废气带走的热量

 

14.3 能量的转化和守恒

一、能量的转化

在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的，如摩擦生热，机械能转化为热能。

二、能量守恒定律

1.内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律。

2.理解：

①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。

②不需要动力就能源源不断地对外做功的机器叫做永动机；根据能量守恒定律可知这种机器是不可能制成的。

3.与机械能守恒定律的区别

①能量守恒定律的成立不需要任何条件。

②机械能的守恒是有条件的——没有能量损失或额外的能量补充。

第十五章 电流与电路

15.1 两种电荷

一、两种电荷

1.摩擦起电

（1）定义：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。

（2）带电体的性质：带电体能够吸引轻小物体。

2.两种电荷

（1）正电荷：被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）

（2）负电荷：被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）

（3）电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

（4）电荷量：

①定义：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷

②电荷的单位是库仑，简称库，符号是C。

3.验电器：

（1）作用：检验物体是否带电

（2）原理：同种电荷互相排斥

（3）使用：用被检验物体接触验电器的金属球，若金属箔张开，说明物体带电。

二、原子及其结构

1.原子的结构

(1)结构：原子的中心是原子核，在其周围有一定数量的电子。

(2）电中性：原子核带正电，在通常情况下，原子核所带的正电荷和所有电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。

2.摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。

1.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。

2.绝缘体不能导电但能带电。

15.2 电流和电路

一、电流

1.定义：电荷的定向移动形成电流。

2.方向：把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，则负电荷定向移动的方向与电流方向相反。

3.闭合电路中的电流方向：当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时，在电源外部，电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极的。

二、电路的组成

1.电路的基本组成部分：电源、用电器、导线、开关

2.各组成部分的作用

（1）电源：提供电能的装置。

（2）用电器：消耗电能的装置。

（3）开关：控制电路的通断。

（4）导线：将电路的其他组成部分连接起来。

3.电流存在的条件：只有电路闭合时，电路中才有电流。

三、电路图

1.用符号表示电路连接的图，叫做电路图。

四、通路 断路 断路

1.通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路。

2.断路：电路中某处被切断的电路。

3.短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来。

15.3 串联和并联

一、串联和并联

1.串联：用电器依次相连，然后接到电路中，这些用电器是串联。

2.并联：用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中，这些用电器是并联。并联电路中用电器共用的那部分电路叫干路，单独使用的那部分电路叫支路。

二、连接串联电路和并联电路

1.连接电路的要求：连接电路后要检查电路连接无误，然后闭合开关。

2.开关的作用

（1）串联电路：在串联电路中，开关可以控制所有电器，开关位置的改变不影响它对电器的控制作用。

（2）并联电路：在并联电路中，干路开关可以控制所有电器，支路开关只能控制其所在之路的用电器。3.用电器工作时是否相互影响

（1）串联电路中，各用电器相互影响。

（2）并联电路中，各用电器互不影响。

三、生活中的电路

1.常见的并联电路：家庭中的用电器；马路上的路灯；电吹风中的电动机和电热丝。

2.常见的串联电路：节日装饰用的小彩灯（有些则是串联和并联组合而成的）。

15.4 电流的测量

一、电流

1.物理意义：表示电流强弱的物理量。

2.符号：I

3.单位：安培，简称安，符号是A，比安培小的单位还有毫安（mA）和微安（μA）

换算关系：1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA

二、电流的测量

1.测量工具：电流表。

2.电流表的量程

（1）0 ~ 0.6A，分度值为0.02A。

（2）0~3A，分度值为0.1A。

3.电流表的连接

（1）必须将电流表和被测的用电器串联。

（2）必须让电流从红色（或：标示“＋”号）的接线柱流进，再从黑色（或：标示“－”号）的接线柱流出.

（3）必须正确选择电流表的量程。

（4）不允许把电流表直接连到电源的两极。

4.电流表的读数

（1）明确所选电流表的量程。

（2）确定电流表的分度值，即表盘的一个小格代表电流的大小。

（3）接通电路后，根据指针的位置进行读数。

15.5 串、并联电路中电流的规律

一、串联电路的电流规律

1.实验电路图如图所示。

2.设计并进行实验：用电流表分别测出A、B、C三点的电流；换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流；分析实验数据并得出结论。

3.实验结论：串联电路中的电流处处相等。

二、并联电路的电流规律

1.实验电路图如图所示:

2.设计并进行实验：用电流表分别测出A、B、C三点的电流；换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流；分析实验数据并得出结论。

3.实验结论：并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。

判断串联、并联电路的方法：

第十六章 电压 电阻

16.1 电压

一、电压

1.作用：要让一段电路中有电流，它的两端就要有电压。电源的作用就是给用电器两端提供电压。

2.符号：U

3.单位：伏特，简称伏，符号是V；常用单位还有千伏、毫伏；换算关系是：1Kv=103V,1mV=10-3V

补充：电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。得到持续电流的条件：①有电源提供电压②电路是通路。

二、电压的测量

1.工具：电压表。

2.电压表的连接

（1）电压表应该跟被测用电器并联。

（2）电压表标有“－”的接线柱连接在靠近电源的负极，另一个接线柱连接在靠近电源的正极。

（3）要正确选用电压表的量程。在预先不知道被测电压的大小时，为了保护电压表，应优先选用大量程。

3.电压表的度数

（1）明确所选电压表的量程。

（2）确定电压表的分度值，即表盘的一个小格代表电压的大小。

（3）接通电路后，根据指针的位置进行度数。

4.用电压表测量电压：在只有一个用电器的电路中，用电器两端的电压与电源两端的电压相等。

16.2 串、并连电路中电压的规律

一、串联电路的电压规律

1.实验电路图如图所示

2.设计并进行实验：用电压表分别测出A与B、B与C、A与C之间的电压；再换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量A与B、B与C、A与C之间的电压；分析数据并得出结论。

3.实验结论：串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和。

4.串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和。

二、并联电路的电压规律

1.实验电路图如图所示

2.设计并进行试验：用电压表分别测出小灯泡L1、L2两端的电压及电源两端电压；换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量小灯泡L1、L2两端的电压及电源两端电压；分析实验数据并得出结论。

3.实验结论：并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。

16.3 电阻

一、电阻

1.意义：在物理学中，电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。

2.符号：R

3.单位：欧姆，简称欧，符号是Ω；常用单位还有千欧、兆欧；换算关系是1kΩ= 103Ω，1MΩ=106Ω

4.电阻器：也叫做定值电阻，简称电阻，在电路图中用符号“   ”表示。

二、影响电阻大小的因素

1.实验方法：控制变量法与转化法。

2.实验结论；导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与电压、电流的大小无关。

补充：导线被拉长，改变了两个因素：长度变大，横截面积变小，因此电阻变大。

导线对折，改变了两个因素：长度变短、横截面积变大，因此电阻变小。

三、半导体和超导现象

1.半导体

（1）概念：导电性能介于导体与绝缘体之间，如锗、硅等材料，常常称作半导体。

（2）应用:利用半导体制作二极管、三极管。

2.超导现象

（1）概念：某些物质在很低的温度时，电阻就变成0，这就是超导现象。

（2）应用：在发电场发电、输送电能等方面若能采用超导材料，可以大大降低由于电阻引起的电能消耗。用超导材料制造电子元件，可以实现电子设备的微型化。

16.4 变阻器

一、滑动变阻器

1.构造：电阻丝、金属杆，滑片，接线柱，绝缘管。

2.原理：通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻。

3.使用方法：

（1）与用电器串联。

（2）接线柱要“一上一下”。

（3）使用前将滑片调到阻值最大处。

二、变阻器的应用

1.滑动变阻器一般只在实验室中用。

2.电位器也是一种变阻器，有机械式电位器和数字电位器。机械式电位器主要应用在家用电器上，如可调亮度的电灯、可调温度的电热毯、电饭锅，等等；数字电位器主要应用在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等重要领域。

第十七章 欧姆定律

17.1 电流与电压和电阻的关系

一、电流与电压的关系

1.实验设计：本实验室采用控制变量法来探究的，实验中应保持电阻不变，用滑动变阻器改变电路中的电流和电阻两端的电压。滑动变阻器的作用是：改变定值电阻两端电压。

2.实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

二、电流与电阻的关系

1.实验设计：本实验中应保持电阻两端的电压不变。滑动变阻器的作用是：①保护电路②保证电阻两端的电压不变（大则大调，小则小调）。

2.实验结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

实验电路图:

17.2 欧姆定律

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。

各单位物理量:I ---A U---V R---Ω

二、实验中减小误差的方法

1.为了减小误差，实际测量中通常通过滑动变阻器来改变电阻两端的电压。多次测量电压和电流的值，根据每次测得的值计算电阻，最后求出电阻的平均值。测量小灯泡的电阻不需求平均值，多次测量的目的是：探寻普遍规律。

三、实验中应注意的问题

1.滑动变阻器常用来改变电流及电压的值，在闭合开关进行实验前，应将滑动变阻器的滑片移动到滑动变阻器连入电路电阻最大的位置。

2.电压表和电流表要注意选择适当的量程。

其他测量方法和伏安法的比较：

17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用

一、欧姆定律在串联电路中的应用

1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端的电压除以各分电阻之和。

第十八章 电功率

18.1 电能 电功

一、电能

1．利用电能的实质：电能的利用，就是将电能转化为其他形式的能过程。

2.单位：千瓦时（俗称“度”），符号是kW·h.千瓦时与焦耳之间的换算关系1kW·h=3.6×106J

二、电能的计量——电能表

1．作用：电能表用来计量用电器在一段时间内消耗的能。

2．参数的含义

（1）220V——电能表应该在220V的电路中使用。

(2)10(20)A——表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。

（3）1000revs/（kW・h）——表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW・h的电能，电能表上的转盘转过1000转。

3．读数方法：电能表前后两次示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能。

三、电功

1．消耗的电能与电功的关系：消耗电能的过程就是电流做功的过程，也就是电能转化为其他形式的能的过程。

2．电功的计算

（1）影响电功大小的因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。加在用电器上的电压越高、通过的电流越大、通电时间越长，电流做功越多。

（2）计算公式：W=Pt

18.2 电功率

一、电功率

1．电功率的物理意义：在物理学中，用电功率表示电流做工的快慢，电功率用P表示。

2．电功率的单位:瓦（W）、千瓦（kW）、毫瓦（mW），换算关系如下：1kW＝103W; 1W=103mw.

二、“千瓦时”的来历

1千瓦时可以看做电功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。

三、额定电压额定功率

1．定义

（1）用电器正常工作时的电压叫做额定电压。

（2）用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率

2．额定电压、额定功率、实际电压、实际功率之间的关系

（1）若用电器的实际电压U实等于额定电压U额，则用电器的实际功率P实等于其额定功率P额，用电器正常工作。

（2）若用电器的实际电压U实大于额定电压U额，则用电器的实际功率P实大于其额定功率P额，用电器不能正常工作，长期使用，可能会损坏用电器。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）

（3）若用电器的实际电压U实小于额定电压U额, 则用电器的实际功率P实小于其额定功率P额，用电器不能正常工作。(如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）

四、电功率的测量

电功率的测量可以使用专用的功率表，也可以测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，由电功率公式P=UI计算得到用电器实际的电功率。

18.3 测量小灯泡的电功率

一、用电流表和电压表测量小灯泡的电功率

1．实验原理与方法

根据电功率的计算公式P=UI用电压表和电流表分别测出小灯泡两端的电压和通过的电流，就可以求出小灯泡的实际功率，这种测量小灯泡电功率的方法也可简称为“伏安法”

2．实验器材

电源、电流表、电压表、小灯泡（额定电压为2．5V）、开关、导线若干。

3．实验电路图：

4．实验结论

（1）当小灯泡两端的电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。

（2）当小灯泡两端的电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。

（3）当小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮。

补充：①灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的，与额定电压和额定功率无关。额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。

二、用电能表测量用电器的电功率

第十九章 生活用电

19.1 家庭电路

一、家庭电路的组成

组成家庭电路的各个部分按顺序依次是进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等。

二、火线和零线

1．两条进户线：进户的两条输电线中，一条叫做端线俗称火线，另一条叫做零线。零线在入户之前已经和大地相连．火线和零线之间有220V的电压，火线和大地之间也有220V的电压．正常情况下，零线和大地在户外已经接通，所以零线与大地之间的电压为0V。

2．试电笔

（1）作用：判断零线和火线

（2）构造：金属笔尖、电阻、氛管、弹簧、金属笔卡等。

（3）使用方法：用金属笔尖接触被测导线，手指按住金属笔卡，如果被测导线是火线，则氛管发光，如果被测导线是零线，则氛管不发光。

三、三线插头和漏电保护器

1．三线插头的连接方法：三线插头中标有“L”字样的接火线；标有“N”字样的接零线；标有“E”字样的接地线。（左零右火上接地）

2．地线的作用：地线使用电器的金属外壳与大地相连，万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致对人造成伤害。

3．漏电保护器的作用：当电流经过人体流入大地时会迅速切断电流，对人身起到保护作用。

4.用电器（电灯）和开关：

①家庭电路中各用电器是并联的②开关和用电器串联，开关必须串联在火线中③与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线④开关要接在灯泡与火线之间，断开开关，切断火线，触及灯泡是更安全。

19.2 家庭电路中电流过大的原因

一、家庭电路中电流过大的原因及危害

1．原因：用电器的总功率过大和发生短路是家庭电路中电流过大的两个原因。

2．危害：引起线路故障，甚至引起火灾。

二、保险丝

1．材料：用铅锑合金制成，不能用铜丝或铁丝代替保险丝。

2．特点：电阻比较大、熔点比较低。

3．作用

二、常见的触电事故

1.触电：当人体成为闭合电路的一部分时，通过人体的电流达到一定大小，就会发生触电事故。

2．触电形式

（1）低压触电的两种方式：人体接触火线、大地触电和人体接触火线、零线触电。

（2）高压触电的两种方式高压电弧触电和高压跨步电线触电。

3．发生触电时的处理方法：发生触电事故时，要立即切断电源，千万不要用手去拉触电的人；必要时应该对触电者进行抢救，同时尽快通知医务人员抢救。

三、安全用电原则

1．不接触低压带电体，不靠近高压带电体。

2．更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。

3．不弄湿用电器，不损坏绝缘层。

4．保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。

四、注意防雷

1．雷电：大气中一种剧烈的放电现象。

2．防雷设施

（1）避雷针：高大建筑物的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连。

（2）高压输电线最上面的两条导线是用来防雷的。

第二十章 电与磁

20.1 磁现象 磁场

一、磁现象

1.磁性：物体能吸引铁、钴、镍等物质的性质。（吸铁性）

2.磁体：具有磁性的物体。

3.磁极：磁体上磁性最强的两个部位。每个磁体有两个磁极，把磁体悬挂起来使其自由转动，一段会指北，叫做北极，用N表示；另一端会指南，叫做南极，用S表示。（指向性）

4.磁极间的相互作用的规律：同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。

5．磁化：铁、钴、镍等物质在磁体或电流的作用下会获得磁性的过程。

二、磁场

1．磁场：磁体周围的一种看不见、摸不着的特殊物质，能使磁针偏转。磁极间的相互作用和磁化现象，都是通过磁体周围的磁场发生的。

2．磁场的性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用。

3．磁场的方向：物理学中规定，小磁针在磁场中静止时北极所指的方向即为该点的磁场方向。

对磁感线的认识：

①磁感线是在磁场中的一些假想曲线，本身并不存在，作图时用虚线表示；

②在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。

③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱，磁性越强 的地方，磁感线越密，磁性越弱的地方，磁感线越稀；

④磁感线在空间内不可能相交。

⑤磁感线描述磁场方向和强弱。

三、地磁场

地球是一个巨大的磁体，地球周围的磁场叫地磁场。地磁的北极在地理北极附近，地磁的南极则在地理南极附近．地理的南北极方向与地磁的南北极方向并不重合，世界上最早记述这一现象的人是我国宋代学者沈括，这个发现比西方早了400多年。

20.2 电生磁

一、电流的磁效应

1．奥斯特的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过大量实验证实了电流的周围存在磁场，首先建立了电与磁之间的联系。

奥斯特实验：

对比甲图、乙图，可以说明：通电导线的周围有磁场；

对比甲图、丙图，可以说明：磁场的方向跟电流的方向有关。

2．电流的磁效应：通电导线周围存在与电流方向有关的磁场。

二、通电螺线管的磁场

1．螺线管：将导线在圆柱形空心筒上沿一定方向缠绕成一个螺纹状的线圈。

2．通电螺线管的磁场：通电螺线管周围的磁场与条形磁铁周围的磁场很相似，其两端的极性与螺线管中的电流方向有关。

三、安培定则

安培定则（螺线管的极性与电流方向的关系）：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。

20.3 电磁铁 电磁继电器

一、电磁铁

1.构造：电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。

2原理：当电流通过线管时，铁芯就会被电流的磁场磁化成磁铁，使螺线管有磁性；当没有电流时，它们的磁性就会立即消失。

二、电磁铁的磁性

1．影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁磁性的强弱与电流的大小，线圈匝数的多少和有无电芯有关。线圈的匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性就越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性就越强。

2．应用：电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛。电磁起重机、自动控制装置、电铃、磁浮列车等都用到了电磁铁。

三、电磁继电器

1.结构和工作电路（如图所示）

电磁继电器是由A电磁铁、B衔铁、C弹簧、D触点组成。其工作电路有高压控制电路和低压控制电路两部分组成。

2．实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。

3．工作原理：电磁铁通电时，电磁铁就有磁性，吸引铁，使动、静触点接触，使高压工作电路接通，电动机开始工作；电磁铁断电时失去磁性，弹簧把铁拉起来，切断高压工作电路，电动机停止工作。

4．作用

（1）实现利用低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流电路的通断

（2）实现远距离操作和多种形式的自动控制

20.4 电动机

一、磁场对通电导线的作用

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和磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者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。

2．使通电线圈持续转动的方法：当线圈刚转过平衡位置时，立即改变线圈中的电路方向，由于受力方向改变，线圈就可以按原来的方向继续转动。

二、直流电动机

1．基本构造：能够转动的线圈（即转子）和固定不动的磁体（即定子）。

2．通电线圈在磁场中受到力会发生转动，转到线圈平面和磁感线垂直的位置时，通电线圈两组对应边受力大小相等，方向相反，并且作用在同一直线上，互相平衡，这一位置叫做线圈的平衡位置。

3．换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，使线圈沿原来的方向继续转动下去。

4．工作原理：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。电动机在工作过程中将电能转化为机械能。

20.5 磁生电

一、电磁感应现象

1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导线在磁场中运动而产生电磁感应，产生的电流叫做感应电流。

2．影响感应电流方向的因素：导体的运动方向、磁场方向。

二、发电机

1.构造：主要由转子和定子两部分组成。

2．原理：根据电磁感应现象制成的；工作时把机械能转化为电能

3．交流电

（1）定义：发电机产生大小和方向周期性变化的电流。

（2）交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电频率为50Hz。