初中物理電學部分講義

1、中學物理電學部分輔導講義1、電荷當一個物體具有吸引輕小物體的特點時， 我們就說該物體帶有電荷； 自然界中的電荷只有兩種類型： 正電荷和負電荷， 在數(shù)學上分別對應正數(shù)和負數(shù)； 一個簡潔的正電荷和負電荷的例子是原子結(jié)構(gòu)中的質(zhì)子和電子；使一個不帶電的物體帶上電的方法有三種：摩擦起電、接觸起電和感應起電；中學的重點在于摩擦起電， 要清晰絲綢摩擦玻璃棒和毛皮摩擦橡膠棒這兩個例子中各物體的帶電情形；電荷之間的相互作用：同種電荷相互排斥， 異種電荷相互吸引； 依據(jù)同種電荷之間相互排斥的特點人們制造了一種可以檢驗物體是否帶電的儀器驗電器； 問題：（ 1）驗電器金屬箔片的開合表示什么？（ 2）試驗探究：如何判定

2、一個泡沫塑料球是否帶電以及帶何種電荷？描述電荷多少的物理量稱之為電量，用字母q 表示，其單位為庫侖c ；在各種帶電微粒中， 一個電子或者一個質(zhì)子所帶的電荷量的大小是最小的，人們把這個最小的電荷量叫做元電荷， 元電荷是物理學的基本常數(shù)之一，常用符號 e 表示，通常取 e=1.6 ×10-19c；留意任何帶電體所帶電荷量都是e 的整數(shù)倍； 2、導體和絕緣體我們把簡潔導電的物體叫導體，導體的電阻率都很小，金屬、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等都是是常見的導體；我們把不簡潔導電的物體叫絕緣體，絕緣體的電阻率都很大， 橡膠、塑料、玻璃、陶瓷等是常見的絕緣體；懂得：上面所謂的導電依靠的是自由電荷，那

3、么導體和絕緣體之間的本質(zhì)區(qū)分就在于物體中所含自由電荷的多寡；對金屬導體而言自由電荷指的是自由電子；導體和絕緣體沒有肯定界限；在條件轉(zhuǎn)變時，絕緣體和導體之間可以相互轉(zhuǎn)化；擴展：半導體：我們把導電才能介于導體和絕緣體之間的物體稱之為半導體；超導體： 某些物體在肯定條件下對于電流不再產(chǎn)生阻礙作用，也就是說其電阻變?yōu)榱懔耍?我們把這類物體稱之為超導體；使用超導體制成的導線可以排除因電流的熱效應而產(chǎn)生的損耗，但是就目前的技術(shù)條件而言超導體很難實現(xiàn)；3、電流電荷的定向移動形成電流；依據(jù)對電荷的分類， 我們知道電荷的定向移動可能有好幾種形式， 但是我們把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的正方向，這樣就防止了紛

4、亂； 對于一個詳細的電路而言，電流的正方向為從電源的正極流出而從 負極流入；電流的三大效應：熱效應、磁效應、化學效應電流的熱效應：電流流過導體時會產(chǎn)生肯定的熱量；表現(xiàn)：燈管發(fā)熱；應用：電熱絲；運算：熱效應的功率pi 2r電流的磁效應： 通電導線的四周會產(chǎn)生磁場；表現(xiàn)： 位于通電導線鄰近的指南針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；應用：電磁鐵電流的化學效應例子：化學里的電解水制氫氣和氧氣電流的運算 : iu r ；電流的測量：安培表，留意安培表要串聯(lián)在所測量的支路上，并且要使電流從正接線柱流入安培表而從負接線柱流出安培表；4、電壓常識：生活中常常見到的各種型號的干電池它們的電壓都是 1.5v ，蓄電池的電壓是 2v，手

5、機電池的電壓有 4.2v 和 3.6v，人體的安全電壓是不高于 36v ， 家庭電路的電壓是 220v；電壓是導體中自由電荷定向移動的緣由，也就是說電壓是形成電流的緣由；在電路中電壓由電源供應；電壓的運算：uir ；電壓的測量：伏特表，留意伏特表要與所測量的元件相并聯(lián)，同樣要使電流從正接線柱流入而從負接線柱流出；5、電阻電阻是描述導體對于電流阻礙作用大小的物理量電阻的運算：ru i ；電阻的測量：伏安法測電阻（要對這個試驗非常熟識）雖然一個導體的電阻可以由該導體兩端的電壓u 和流過導體的電流i運算出來，可是在本質(zhì)上電阻并不依靠于上述兩個物理量，這是由于導體的電阻是導體本身的一種特性，它取決于導

6、體的材料、長度、橫截面積以及溫度；電阻的作用：a、釋放熱量，這是基于電流的熱效應b、串聯(lián)時分壓c、并聯(lián)時分流滑動變阻器和變阻箱摸索：調(diào)光臺燈的工作原理是什么？6、歐姆定律歐姆定律描述了一段電路中電壓u、電流 i 和電阻 r三個物理量之間滿意的關(guān)系，其數(shù)學表達式為：iu r從歐姆定律的表達式要能懂得i u 圖像或 ui圖像所表達的信息由于歐姆定律是一個試驗定律，所以要明白探究歐姆定律的試驗過程7、電路的幾種基本狀態(tài)通路， 到處連通的電路叫通路，此時電路中有合適的電流流過，這是一個電路正常工作時的狀態(tài)；開路，斷開的電路叫斷路也叫開路，此時電路中沒有電流流過；短路，用導線把電源兩極不經(jīng)過用電器而直接

7、連起來的電路叫短路，此時電路中流過的電流極大會燒壞電源，這是一個需要防止的狀態(tài)；用導線可以將某些電路元件短路掉使其不工作，這在電路功能的構(gòu)建過程中是一個很有用的做法；摸索：家用電路中保險絲的作用是什么？8、電路的基本連接方式串聯(lián)當我們說某些元件是串聯(lián)時，從形狀上看這些元件就是用導線串接在一起 的；從功能上看這些元件的工作狀態(tài)彼此依靠；從運算的角度來看流過這些元件的電流是同一個電流，串聯(lián)后總的等效電阻是各元件電阻之和；并聯(lián)當我們說某些元件是并聯(lián)時，從形狀上看這些元件的兩端都是并接在一起 的；從功能上看這些元件的工作狀態(tài)彼此獨立；從運算的角度來看加在這些元件兩端的電壓是同一個電壓，并聯(lián)后總的等效電

8、阻的倒數(shù)是各元件電阻倒數(shù)之和；一個有用電路通常既有串聯(lián)形式也有并聯(lián)形式9、電能、電功和電功率電能一般用符號 w表示，電能的國際單位是焦耳 j ；由于 w=pt, 其中功率 p 的單位是瓦特（ w），時間 t 的單位是秒（ s），所以電能的單位 j=w*s；電能的常用單位是千瓦時，也叫度，符號是 kw.h, 這樣就有如下關(guān)系 :1 度=1kw.h=1000w*3600s=3.6*106w*s=3.6*106j電能表，用來測量用電器在一段時間內(nèi)消耗的電能電能表銘牌：電能表上“ 220v”“5a”“ 3000r/kwh”等字樣，分別表示：電能表額定電壓 220v；答應通過的最大電流是 5a；每消耗一

9、度電電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn) 3000 轉(zhuǎn)；問題： 1、一個電能表月初和月末讀數(shù)分別為那么這個月用電度，合j3 2 4 6 83 2 6 5 42、測量較小電功時，用表盤轉(zhuǎn)數(shù)讀數(shù)；如：某用電器單獨工作時電能表（ 3000r/kwh）在 10 分鐘內(nèi)轉(zhuǎn) 36 轉(zhuǎn)就 10 分鐘內(nèi)電器消耗的電能是j；能量之間通過做功來進行轉(zhuǎn)換，電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)換為其它形式的能量了；如此一來，電功的符號和單位就與電能相一樣；電功的運算： w=pt=u*i*t普遍適用）u 2=i 2 rtt （僅適用于純電阻電路）r電功率：描述做功快慢的物理量，用符號p 表示， pw t ，單位為瓦（ w）；常用公式：p推導公式：pw

10、ti 2ruit tu 2rui （普遍適用），所以也有1w=1a.v 僅適用于純電阻電路留意：不含有電動機的電路為純電阻電路焦耳定律焦耳定律用來求解電流通過導體時產(chǎn)生的熱量，其數(shù)學表達式為qi 2 rt摸索：現(xiàn)有燈 l 1“220v 100w”和燈 l 2“220v 25w”l1 燈絲，l2 燈絲（粗短或瘦長）兩燈串聯(lián)時那個亮？兩燈并聯(lián)時那個亮？10、生活用電各用電器之間是并聯(lián)關(guān)系保險絲與所愛護的電路串聯(lián)， 一般接在火線上； 當電路中的電流達到規(guī)定的最大值時，保險絲由于電流的熱效應會被熔斷，導致電路斷開，出現(xiàn)開路狀態(tài)，此時所 有用電器停止工作， 防止了火災的發(fā)生； 而電路中電流過大的緣由往往是由于短路造成的，有時也是由于用電器總功率過大造成的；保險絲由電阻率較大而熔點較低的鉛銻合金制成，在更換保險絲時不能用銅絲或者鐵絲替換；試電筆用試電筆來辨別零線和火線，如