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1、2【實驗結(jié)論】串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等。【提示】使用不同規(guī)格的燈泡是為了避免偶然性。第三節(jié) 電阻1. 電阻:導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。符號是R,單位是歐姆(歐,)1M103k106常見導(dǎo)體的電阻率從小到大排列,分別是:銀、銅、鋁、鎢、鐵、錳銅合金、鎳鉻合金等。2. 電阻的決定式:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。它的大小決定于導(dǎo)體的材料(電阻率)、長度(L)和橫截面積(S)。導(dǎo)體越長,電阻越大;導(dǎo)線橫截面積越小,電阻越大。3. 探究“決定電阻大小的因素”實驗時,必須注意控制變量。l 實驗原理:用串聯(lián)在電路中小燈泡亮度的變化來研究導(dǎo)體電阻的
2、變化(也可以在電壓不變的情況下,通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化)。l 實驗方法:控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關(guān)系”時必須指明“相同條件”。l 結(jié)論:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。l 有很多實驗都是用控制變量法來完成的,所以必須熟練掌握控制變量法,并且在練習時加以注意。4. 電阻的計算公式:R電阻歐姆();U電壓伏特(V);I電流安培(A)。5. 關(guān)于電阻的注意事項:l 導(dǎo)體不同,電阻也一般不同。l 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。對大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大。l 電阻是導(dǎo)體阻礙電流作用的性質(zhì),是導(dǎo)體本身的一種性
3、質(zhì)。與導(dǎo)體兩端有無電壓、電壓大小、是否有電流通過以及電流大小等均無關(guān)。l 只表示電壓、電流和電阻的數(shù)值關(guān)系,沒有物理意義。6. 電阻的分類:定值電阻()、變阻器()第四節(jié) 變阻器1. 滑動變阻器:原理:通過改變接入電路中電阻線的長度改變電阻,從而改變電路中的電流。作用:改變電流、調(diào)節(jié)電壓和保護用電器。某滑動變阻器標有“50 1A”的字樣,表明該滑動變阻器的最大阻值為50,允許通過的最大電流為1A。2. 使用滑動變阻器的注意事項(見右圖):l 接線時必須遵循“一上一下”的原則。如果選用A、B兩個接線柱,相當于接入一段導(dǎo)線;如果選用C、D兩個接線柱,相當于接入一段定值電阻。這兩種錯誤的接法都會使滑
4、動變阻器失去作用。l A和B相當于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。l 選用C接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將減?。贿x用D接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將增大。(滑片距離下側(cè)已經(jīng)接線的接線柱越遠,連入電路中的電阻越大)l 每個變阻器都標有規(guī)定的最大電阻和允許通過的最大電流,使用時不能超過它的最大值。3. 應(yīng)用:電位器4. 注意:l 滑動變阻器的銘牌,告訴了我們滑片放在兩端及中點時,變阻器連入電路的電阻。l 分析因變阻器滑片的變化引起的動態(tài)電路問題,關(guān)鍵搞清哪段電阻絲連入電路,再分析滑片的滑動導(dǎo)致變阻器的阻值如何變化。l 在給滑動變阻器選電阻線的時候
5、,應(yīng)該選擇電阻較大的材料(鎳鉻合金)。l 滑動變阻器的優(yōu)缺點:能夠逐漸改變連入電路的電阻,但不能表示連入電路的阻值。電阻箱的優(yōu)缺點:能夠表示連入電路的阻值,但不能連續(xù)改變連入電路的電阻。5. 電阻箱的讀數(shù)方法:各旋盤對應(yīng)的指示點()的示數(shù)乘面板上標記的倍數(shù),然后加在一起,就是接入電路的阻值。第十七章 歐姆定律第一節(jié) 電流與電壓和電阻的關(guān)系1. 探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系【實驗器材】阻值不同的兩個定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線【電路圖】見右圖【實驗表格】電阻R/電壓U/V電流I/A【實驗結(jié)論】當電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比?!咀⒁馐马棥炕瑒幼冏杵鞯?/p>
6、作用:改變電阻兩端的電壓;保護電路。2. 探究電壓導(dǎo)體兩端電壓不變時,電流與電阻值的關(guān)系【實驗器材】阻值不同的兩個定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線【電路圖】見右上圖【實驗表格】電壓U/V電阻R/電流I/A【實驗結(jié)論】當電壓一定時,導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比?!咀⒁馐马棥炕瑒幼冏杵鞯淖饔茫菏闺娮鑳啥说碾妷罕3植蛔儭?. 這兩個實驗都采用控制變量法。4. 分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。第二節(jié) 歐姆定律1. 歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。公式:U電壓伏特(V);R電阻歐姆();I電流
7、安培(A)2. 使用歐姆定律的注意事項:l 同體性:公式中的I、U、R應(yīng)是同一段電路或同一導(dǎo)體的。為了便于區(qū)別,應(yīng)該加上同一種角標。l 同時性:公式中的I、U、R應(yīng)是同一時刻、同一導(dǎo)體所對應(yīng)的數(shù)值。l 歐姆定律普遍適用于純電阻電路中。對于電動機(轉(zhuǎn)動的線圈)和超導(dǎo)體來說,歐姆定律不成立。3. 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律的比較串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流特點串聯(lián)電路中各處電流相等并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和電壓特點串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等電阻特點串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和分配特點串聯(lián)電路中
8、,電壓的分配與電阻成正比并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比功率特點串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的總功率,都等于各部分電路功率之和l 在做電學計算題之前,要做好電路分析,分析有關(guān)各元件的物理量之間的關(guān)系。l 在電路分析、計算時,串聯(lián)要抓住電流相等這一特點;并聯(lián)要抓住電壓相等這一特點。l 若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為;若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為。l 電阻串聯(lián)相當于增加了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比其中任何一個電阻都大,串聯(lián)得越多總電阻越大;電阻并聯(lián)相當于增加了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小,并聯(lián)得越多總電阻越小。l 電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增
9、大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。l 常用的串、并聯(lián)電路中的物理量與電阻的比例關(guān)系有(以兩個電路串、并聯(lián)為例,其中P為電功率,W為電功,Q為電熱)串聯(lián)時:并聯(lián)時:第三節(jié) 電阻的測量1. 伏安法測量小燈泡的電阻【實驗?zāi)康摹孔C明燈絲電阻與溫度有關(guān)?!緦嶒炂鞑摹啃襞?、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線。【實驗步驟】 畫出電路圖(見右圖)。 按電路圖連接實物,開關(guān)S應(yīng)斷開,將滑動變阻器滑片P移到阻值最大端。 檢查無誤后閉合開關(guān),移動滑片(眼睛看著電壓表),分別記錄三組電壓、電流的對應(yīng)值。 斷開開關(guān)。根據(jù),計算出每次的電阻值R1、R2、R3,并求出電阻的平均值?!緦嶒灡砀瘛看螖?shù)電壓/V
10、電流/A電阻/123【實驗結(jié)論】燈絲的電阻與溫度有關(guān)。溫度越高,燈絲電阻越大。【注意事項】 接通電源后先通過變阻器把電壓調(diào)到小燈泡的額定電壓,然后從該電壓開始依次降低。 滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓;保護電路。 實驗最后不能求電阻的平均值,因為:燈絲的電阻與溫度有關(guān)。2. 伏安法測電阻【原理】【實驗器材】待測電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線?!緦嶒灢襟E】 畫出電路圖(見右圖)。 按電路圖連接實物,開關(guān)S應(yīng)斷開,將滑動變阻器滑片P移到阻值最大端。 檢查無誤后閉合開關(guān),移動滑片(眼睛看著電壓表),分別記錄三組電壓、電流的對應(yīng)值。 斷開開關(guān)。根據(jù),計算出每次的電阻值R1、R
11、2、R3,并求出電阻的平均值?!緦嶒灡砀瘛看螖?shù)電壓/V電流/A電阻/123【注意事項】 多次測量平均值的目的:減小誤差。 滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓;保護電路。3. 實驗電路連接的常見錯誤:l 電流表(電壓表)的“”“”接線柱接錯了。l 電流表(電壓表)的量程選大/小了。l 滑動變阻器的接線柱接錯了(同時接在上/下接線柱)。l 電流表沒有與被測用電器串聯(lián)(如并聯(lián));電壓表沒有與被測用電器并聯(lián)(如串聯(lián)或與其他用電器并聯(lián))l 連接電路時開關(guān)沒有斷開。4. 測量未知電阻阻值的其他方法:l 用兩個電壓表、一個阻值已知的定值電阻、一個電源、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線,不用電流表(電路串聯(lián)):在這種情況
12、下,可利用“串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比”求出電阻。l 用一個電壓表、一個阻值已知的定值電阻、一個電源、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線,不用電流表(電路串聯(lián)):由于只有一個電壓表,我們就只能先利用短路測量電源電壓,然后測量其中一個定值電阻兩端的電壓,利用“串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和”求出另外一個定值電阻兩端的電壓,最后利用“串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比”求出電阻。l 用兩個電流表、一個阻值已知的定值電阻、一個電源、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線,不用電壓表(電路并聯(lián)):在這種情況下,可利用“并聯(lián)電路中,通過各支路的電流與其電阻成反比”求出電阻。l 用一個電流表、一個阻值已知的定值電阻、一個電源、一個開關(guān)和
13、若干導(dǎo)線,不用電壓表(電路并聯(lián)):由于只有一個電流表,我們就只能先利用斷路測量其中一個支路的電流,然后測量電路的總電流,利用“并聯(lián)電路的總電流等于通過各支路的電流之和”求出通過另外一個定值電阻的電流,最后利用“并聯(lián)電路中,通過各支路的電流與其電阻成反比”求出電阻。l 用一個電流表、一個阻值已知的定值電阻、一個電源、一個開關(guān)和若干導(dǎo)線,不用電壓表(電路串聯(lián)):先將未知的電阻短路,利用UIR求出電源電壓。然后再將未知的電阻連入電路,利用總電壓相等,求出總電阻。利用“串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路的電阻之和”求出未知電阻的阻值。如果阻值已知的定值電阻被換成滑動變阻器,方法也是相同的。l 使用電流表(
14、或電壓表)、一個電阻箱、一個電壓、一個開關(guān)盒若干導(dǎo)線:可以先把定制電阻單獨連入電路,測量定值電阻的一個物理量(電流或電壓)。把電阻箱單獨連入電路,并使電阻箱對應(yīng)的物理量等于定值電阻對應(yīng)的物理量。讀出電阻箱連入電路的阻值即可。但這種方法只能粗略地測量定值電阻阻值。測量電阻的原理一般只有兩個:一個是,另一個是利用其他物理量與電阻的關(guān)系。大家應(yīng)該熟練掌握等效替代法,而不是背實驗步驟和表達式(所以提綱也不會給出步驟和表達式)。第四節(jié) 歐姆定律和安全用電1. 電壓越高越危險:由歐姆定律可知,人體的電阻R一定,加在人體身上的電壓越大,通過人體的電流就越大。電流大到一定程度,人就會發(fā)生危險。所以電壓越高越危
15、險。2. 安全用電的原則:不接觸低壓(小于1000V)帶電體,不靠近高壓(大于1000V)帶電體。3. 人們把正常接通的電路,即用電器能夠工作的電路叫做通路。電路的兩種主要故障是短路和斷路。4. 雷電:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象。l 當云層和大地之間的放電如果通過人體,能夠立即致人死亡,如果通過樹木、建筑物,巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴重的破壞。l 高大建筑等的頂端都安裝用來防雷的避雷針。5. 小鳥站在高壓線上不會被電死的原因:加在小鳥兩腳之間的電壓很小。第十八章 電功率第一節(jié) 電能 電功1. 電功:電流所做的功叫電功。l 電功的符號是W,單位是焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度
16、,即千瓦時(kWh)。l 1kWh3.6106J2. 電流做功的過程,實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。3. 電流在某段電路上所做的功,等于電功率與通電時間的乘積,還等于這段電路兩端的電壓與電路中的電流以及通電時間的乘積。l 電功的計算公式為:4. 電能表:測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。下圖是一種電能表的表盤。l 表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能,單位是千瓦時,該數(shù)的前四位是整數(shù),第五位是小數(shù)部分,即1234.5kWh。l “220V”表示這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用。l “10(20A)”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20A。l “50Hz”表示這個電能表
17、在50Hz的交流電中使用;l “600revs/kWh”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。l 根據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算電能或根據(jù)電能計算轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)時,可以列比例式:列出的比例式類似于 l 用電能表月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù),就表示這個月所消耗的電能。第二節(jié) 電功率1. 電功率:電流在1秒內(nèi)所做的功叫電功率。l 電功率符號是P,單位是瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW)。l 1kW103W2. 電功率的物理意義:表示消耗電能的快慢。3. 電功率的定義式:第一種單位:P電功率瓦特(W);W電功焦耳(J);t通電時間秒(s)。第二種單位:P電功率千瓦(kW);W電
18、功千瓦時(kWh);t通電時間小時(h)。4. 電功率的計算式:P電功率瓦特(W);U電壓伏特(V);t電流安培(A)。5. 家用電器的電功率(估計數(shù)值):1000W:空調(diào)、微波爐、電爐、電熱水器;800W:吸塵器;500W:電吹風機、電熨斗、洗衣機;200W:電視機、電子計算機;100W:電冰箱、電扇。低于1W:手電筒、計算器、電子表。6. 有關(guān)電功、電功率的公式及其適用范圍:電功電功率公式的適用范圍普遍適用普遍適用只適用于純電阻電路(只含電阻的電路)只適用于純電阻電路7. 用電器的額定功率和實際功率l 額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。l 額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫額定
19、功率。l 額定電流:用電器在正常工作時的電流叫額定電流。l 用電器實際工作時的三種情況:用電器不能正常工作。(如果是燈泡,則表現(xiàn)為燈光發(fā)暗,燈絲發(fā)紅)用電器不能正常工作,有可能燒壞。(如果是燈泡,則表現(xiàn)為燈光極亮、刺眼、發(fā)白或迅速燒斷燈絲)用電器正常工作。l 電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。l 有些地區(qū)電壓不穩(wěn)定,使用穩(wěn)壓器可以獲得較為穩(wěn)定的電壓。l 額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大。將這兩個燈泡串聯(lián),額定功率大的,實際功率小;將這兩個燈泡并聯(lián),額定功率大的,實際功率大。8. 串并聯(lián)電路P實與R大小的關(guān)系項目串聯(lián)電路并聯(lián)電路P實與R的
20、關(guān)系串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大燈泡發(fā)光亮度實際電壓大的P實越大,因此實際電壓大的燈泡較亮通過電流大的P實越大,因此通過電流大的燈泡較亮電阻大的P實越大,因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實越大,因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動變阻器的小燈泡,變阻器阻值增大時分壓也大,小燈泡實際電壓減小,小燈泡發(fā)光較暗并接上滑動變阻器的電燈,由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾,所以通過小燈泡所在支路的電流不變,小燈泡發(fā)光情況不變第三節(jié) 測量小燈泡的電功率1. 伏安法測小燈泡的功率【實驗?zāi)康摹刻骄啃襞莸陌l(fā)光情況與小燈泡實際功率的關(guān)系。【實驗原理】【實驗器材】小燈泡、
21、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關(guān)、導(dǎo)線?!緦嶒灢襟E】 畫出電路圖(見右圖); 按電路圖連接實物。注意開關(guān)斷開,滑動變阻器的滑片移到阻值最大端。 檢查無誤后,試觸,無異常后閉合開關(guān)。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發(fā)光,然后使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,接下來使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,每次都要觀察小燈泡的亮度,測出小燈泡的功率。 根據(jù)分別算出小燈泡的額定功率、電壓為額定電壓的1.2倍時的實際功率、電壓低于額定電壓時的實際功率。【實驗表格】次數(shù)電壓/V電流/A電功率/W發(fā)光情況123【實驗結(jié)論】燈泡的亮度由實際功率決定。燈泡的實際功率越大,燈泡越亮?!咀⒁馐马棥炕瑒幼冏杵鞯淖?/p>
22、用:改變小燈泡兩端的電壓、保護電路。第四節(jié) 焦耳定律1. 探究電流的熱效應(yīng)【實驗器材】(如下圖)燒瓶(三個燒瓶中放入等量的煤油)、溫度計、銅絲、鎳鉻合金絲、電源?!緦嶒灢襟E】(1) 如下圖中的左圖,在兩瓶中分別浸泡銅絲、鎳鉻合金絲。 將兩瓶中的金屬絲串聯(lián)起來接到電源上。 通電一段時間后,比較兩瓶中煤油的溫度變化。(2)在通電時間相同的情況下,分別給一個燒瓶中的鎳鉻合金絲通入大小不同的電流(下圖中的右圖),觀察什么情況下產(chǎn)生的熱量多?!緦嶒灲Y(jié)論】(1)在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大,產(chǎn)生的熱量越多。(2)在通電時間一定、電阻相同的情況下,通過電流大時,鎳鎘合金絲產(chǎn)生的熱量多。2. 焦耳定
23、律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。Q熱量焦耳(J);I電流安培(A);R電阻歐姆();t通電時間秒(s)3. 有關(guān)焦耳定律的注意事項l Q不與I成正比,而是與I2成正比。往公式里代數(shù)時要注意電流的代入:QI2Rt(1A)225s10Jl 對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(QW),這時以下公式均成立l 對于非純電阻電路,電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。求Q時只能用QI2Rt。4. 利用電熱的例子:熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。防止電熱的例子:電視機外殼的散熱窗;計算機內(nèi)的散熱風扇、電動機外殼的散熱片等。5.
24、 串并聯(lián)電路中電功、電功率、電熱與電阻的關(guān)系物理量串聯(lián)并聯(lián)電功電功率電熱比例關(guān)系在串聯(lián)電路中,電壓分配、電功、電功率、電熱都與電阻成正比在并聯(lián)電路中,電流分配、電功、電功率、電熱都與電阻成反比四、電路計算l 當遇到帶有電路的題時,首先要識別電路,畫出等效電路圖(如果能夠直接分析,就沒有必要浪費時間畫出等效電路圖)。識別電路、電路分析包括以下內(nèi)容:n 認清用電器(電阻)的連接關(guān)系:是串聯(lián)還是并聯(lián)(目前我們很少研究混聯(lián)電路);n 認清電路是“通路”、“斷路”還是“斷路”;n 認清各個開關(guān)分別控制哪個用電器或哪部分電路;n 認清滑動變阻器的滑片P移動時將如何改變接入電路中電阻的大小,從而改變電路電流
25、的。(有時,滑動變阻器相當于一端導(dǎo)線或定值電阻,但與滑動變阻器連接的電表會讓我們“鬧心”,這時最好畫等效電路圖進行分析)n 認清電流表、電壓表測量的是哪個用電器或哪部分電路的電流、電壓。可以把電表兩端沿著導(dǎo)線(或跨過開關(guān)、電流表)移動,以方便分析。l 定性分析的策略電路定性分析的特點是:沒有定量計算,只有定性分析,在電源電壓和定值電阻不變的情況下,經(jīng)過移動滑動變阻器的滑片或開關(guān)的連通或斷開從而改變了電路的結(jié)構(gòu),使電路的總電阻、總電流、分電壓、分電流及分功率等物理量發(fā)生了變化。定性分析的思維順序:n “先看總電阻”(用串、并聯(lián)特點)當滑動變阻器的滑片向左(右)滑動或開關(guān)斷開(閉合)時,由串、并聯(lián)
26、特點可以推出如下結(jié)論:當電路(串、并)中的任何一個電阻變大(?。r,電路的總電阻將變大(?。淮?lián)電路中,越串,總電阻越大;并聯(lián)電路中,越并,總電阻越小。n “再看總電流”(用歐姆定律,電源電壓不變)n “串聯(lián)看分電壓”先用歐姆定律看定值電阻的電壓,再用串聯(lián)特點看另一電阻的分電壓。n “并聯(lián)看分電流”先用歐姆定律看定值電阻的電流,再用串聯(lián)特點看另一電阻的分電流。n “最后看功率”(用功率公式)l 實在難以分析的時候,可以根據(jù)題意假設(shè)一些用電器(一段電路)的電阻、電流以及它們兩端的電壓。l 解計算題時,要注意第二、三部分中公式和規(guī)律的運用。l 解計算題時,設(shè)未知數(shù)的技巧是,選電路圖中固定不變的量
27、做未知數(shù),選所求的物理量做未知數(shù)。第十九章 生活用電第一節(jié) 家庭電路1. 家庭電路的組成:家庭電路由進戶線、電能表、閘刀開關(guān)、保險盒、開關(guān)、電燈、插座、導(dǎo)線等組成。2. 家庭電路中各部分電路及作用:l 進戶線進戶線有兩條,一條是火線,一條是零線?;鹁€與零線之間的電壓是220V。正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。l 電能表(見第一節(jié))n 用途:測量用戶消耗的電能(電功)的儀表。n 安裝:電能表安裝在家庭電路的干路上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。l 閘刀開關(guān)(空氣開關(guān))n 作用:控制整個電路的通斷,以便檢測電路更換設(shè)備。n 安裝:閘刀開關(guān)安裝在家庭電路的干路上,空氣開關(guān)的靜觸點接
28、電源線。l 保險盒(見第五節(jié))n 電路符號:n 連接:與所保護的電路串聯(lián),且一般只接在火線上。n 選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。n 保險絲規(guī)格:保險絲越粗,額定電流越大。n 注意事項:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標準的保險絲。因為銅絲的電阻小,產(chǎn)生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。l 插座n 作用:連接家用電器,給可移動家用電器供電。n 種類:常見的插座有二孔插座(下圖左)和三孔插座(下圖右)。n 安裝:并聯(lián)在家庭電路中,具體接線情況見右圖。n 把三腳插頭插在三孔插座里,在把用電部分連入電路的同時,也把用電器的金屬外殼與大地連接起來,防止了外殼帶電引起的
29、觸電事故。l 用電器(電燈)和開關(guān)n 白熾燈的工作原理:白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)進行工作的。n 燈泡長期使用會變暗,原因是:燈絲升華變細電阻變小,實際功率變?。簧A后的金屬鎢凝華在玻璃內(nèi)壁上降低了燈泡的透明度。n 開關(guān)和用電器串聯(lián),開關(guān)控制用電器。如果開關(guān)短路,用電器會一直工作,但開關(guān)不能控制。3. 為防止漏電對人造成傷害,在家庭電路的總開關(guān)處要安裝漏電保護器。4. 連接家庭電路的注意事項:l 家庭電路中各用電器是并聯(lián)的。l 插座的連接要遵循“左零右火”的規(guī)則。l 開關(guān)必須串聯(lián)在火線中,成“火線開關(guān)用電器零線”的連接方式。l 與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線。l 火線上必須接有保險絲,保險絲
30、不能用鐵絲、銅絲代替。(現(xiàn)在保險絲已被空氣開關(guān)代替。)l 三線插頭中的地線與用電器的金屬外殼相連,插座上相應(yīng)的導(dǎo)線和室外的大地相連。這樣做可以防止外殼帶電給人造成傷害。l 雖然地線和零線正常情況下之間沒有電壓,但絕不能將地線和零線接通,否則易造成觸電事故。5. 試電筆:用試電筆可以辨別火線和零線。使用時筆尖接觸被測的導(dǎo)線,手必須接觸筆尾的金屬體。l 用試電筆測火線時氖管會發(fā)光;測零線時不會發(fā)光,因為零線內(nèi)沒有電壓。l 測電筆接觸火線時,如果觀察不到氖管發(fā)光,你認為產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是:測電筆氖管已壞;手沒有接觸筆尾金屬體;火線斷路。l 某次檢修電路時,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,火線、零線都能使測電筆發(fā)
31、光,可能的原因是:火線完好,零線處有斷路,被測段零線通過用電器和火線構(gòu)成通路。6. 家庭電路中觸電的原因:一是人體接觸了火線和大地(單線觸電),二是人體接觸了火線和零線(雙線觸電)。第二節(jié) 家庭電路中電流過大的原因安全用電1. 家庭電路中電流過大的原因: 發(fā)生短路; 接入電路中的總功率過大。2. 這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲的額定電流過小,也容易燒壞。3. 保險絲:保險絲是用鉛銻合金制作的,電阻比較大,熔點比較低。4. 保險絲的作用:當電流過大時,保險絲由于溫度升高而熔斷,切斷電路,起到保護的作用。5. 不能用銅絲、鐵絲代替保險絲。6. 新建的樓房的保險裝置不是保險絲,而是空
32、氣開關(guān)。當電流過大時,開關(guān)中的電磁鐵起作用,使開關(guān)斷開,切斷電路。7. 在家庭電路中,導(dǎo)線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱,加速老化,甚至引起火災(zāi)。這是為什么?因為導(dǎo)線互相連接處接觸面積小,所以電阻大。在串聯(lián)電路中通電時間相同,由焦耳定律可知,導(dǎo)線互相連接處產(chǎn)生的熱量多,溫度高,所以那里容易發(fā)熱,加速老化,甚至引起火災(zāi)。8. 燈泡的燈絲燒斷了,把斷了的燈絲搭在一起,燈泡會更亮。為什么?因為燈絲燒斷之后再搭在一起,燈絲的長度縮短,所以燈絲電阻變小。由可知,燈泡電壓不變,燈泡的實際功率增大,所以燈泡會更亮。第二十章 電與磁第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場1. 磁性:物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性。
33、2. 磁體:具有磁性的物體,叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。3. 磁體的指向性:可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁體或磁針,靜止后總是一個磁極指南(叫南極,用S表示),另一個磁極指北(叫北極,用N表示)。4. 磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁體兩端的磁性最強,中間的磁性最弱。無論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個磁極。5. 磁極間的相互作用:異名磁極互相吸引,同名磁極互相排斥。6. 磁化:磁性材料在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。高溫和劇烈震動可以使這些物體的磁性消失。鋼和軟鐵的磁化:軟鐵被磁化后,磁性容易消失,稱為軟磁材料。鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以制造
34、永磁體使用鋼,制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。7. 物體是否具有磁性的判斷方法: 根據(jù)磁體的吸鐵性判斷。 根據(jù)磁體的指向性判斷。 根據(jù)磁體相互作用規(guī)律判斷。 根據(jù)磁極的磁性最強判斷。1. 磁場:磁體周圍的空間存在著磁場。磁場看不見、摸不著,我們可以根據(jù)它所產(chǎn)生的作用來認識它,這里使用的就是轉(zhuǎn)換法。2. 磁場的基本性質(zhì):磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發(fā)生的。3. 磁場的方向:把小磁針靜止時北極所指的方向定位那點磁場的方向。4. 磁感線:在磁場中畫一些有方向的曲線,任何一點的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。磁感線上某點的切線方向,就
35、是該點的磁場方向。5. 對磁感線的認識:l 在磁體外部,磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。在磁體內(nèi)部正好相反。l 磁感線布滿磁體周圍整個空間,磁感線的疏密表示磁性強弱。l 磁感線是假想的閉合曲線,磁感線不是真實存在的(磁場是真實存在的),磁感線不交叉、不重合,磁感線要畫成虛線。l 用磁感線描述磁場、用光線描述光的傳播的方法是模型法。l 磁感線立體分布在磁體周圍。6. 磁極受力:在磁場中的某點,北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一致,南極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。7. 典型的磁感線: 8. 磁場的分類:地磁場、電流的磁場(第三節(jié))9. 地磁場:地球本身是一個巨大的磁體,在地球周圍的
36、空間存在著磁場,叫做地磁場。l 地磁場的磁感線從地磁北極出發(fā)到地磁南極。l 小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。l 我國宋代的沈括首先發(fā)現(xiàn):地理的兩極和地磁的兩極并不重合,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。第二節(jié) 電生磁1. 最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學家是丹麥物理學家奧斯特。2. 奧斯特實驗:如下圖所示,將一根導(dǎo)線平行地拉在靜止的小磁針的上方(乙圖),觀察導(dǎo)線通電時(甲圖)小磁針是否偏轉(zhuǎn),改變電流方向(丙圖),再觀察一次。對比甲圖、乙圖,可以說明通電導(dǎo)線的周圍有磁場;對比甲圖、丙圖,可以說明磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。3. 通電螺線管的磁場:通電螺線管外部的磁場方向與條形磁體
37、的磁場相似。磁極可用安培定則來判斷。4. 安培定則:用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。螺線管的極性只與電流方向有關(guān),與線圈繞法無關(guān)。5. 安培定則的應(yīng)用:判斷通電螺線管的磁極、根據(jù)磁極判斷電流方向、根據(jù)磁極和電流方向判斷線圈繞法。6. 典型圖:第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器 揚聲器1. 電磁鐵:插有鐵芯的通電螺線管,在有電流通過時有磁性,沒有電流時失去磁性,這種磁體就是電磁鐵。2. 電磁鐵的工作原理:電流的磁效應(yīng)、磁化3. 影響電磁鐵(通電螺線管)磁性強弱的因素:線圈匝數(shù)、電流大小、(是否插入鐵芯)。電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;外形相同的螺線管,
38、電流大小相同時,線圈匝數(shù)越多,它的磁性越強。4. 電磁鐵的應(yīng)用:電磁起重機、電磁繼電器、空氣開關(guān)、磁懸浮列車、電話等。磁懸浮列車利用了“同名磁極互相排斥”的原理。5. 電磁鐵與永久磁體相比,所具有的優(yōu)點有: 可以改變電流的大小以改變磁性的強弱; 可以改變電流方向以改變磁極; 可以通過控制電流的有無來控制磁性的有無。1. 繼電器:繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。2. 電磁繼電器:電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。3. 電磁繼電器的結(jié)構(gòu):電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點組成,其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。有了電磁繼電器,人
39、們就可以安全方便地操縱大型機械了。4. 揚聲器和話筒的能量轉(zhuǎn)換:前者是將電能轉(zhuǎn)化成聲能的裝置,后者是將聲能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。5. 揚聲器的工作原理:線圈通過如圖9.5-4所示電流時,受到磁體吸引而向左運動;當線圈通過的電流的方向相反時,受到磁體排斥而向右運動。交流電方向周期性改變,線圈帶動紙盆不斷振動,產(chǎn)生聲音。6. 水位自動報警器的工作原理:如下圖,當水位未達到金屬塊A時,電磁鐵斷路,不具有磁性。綠燈與電源接通,紅燈斷開。此時綠燈亮,紅燈不亮。當水位達到金屬塊A時,電磁鐵通路,具有磁性。紅燈與電源接通,綠燈斷開。此時紅燈亮,綠燈不亮。w W w .x K b 1.c o M7. 電鈴的工作原
40、理:如右上圖。通電時,電磁鐵有電流通過,具有磁性,吸引小錘下方的彈性片,使小錘打擊電鈴發(fā)出聲音;同時電路斷開,電磁鐵失去磁性,小錘被彈回,電路閉合。這樣不斷重復(fù),電鈴便發(fā)出連續(xù)擊打聲了。第四節(jié) 電動機1. 探究“磁場對通電導(dǎo)線的作用”:如圖所示,把一根直導(dǎo)體AB放在蹄形磁體的磁場里,并與電源、開關(guān)、滑線變阻器組成一閉合電路。【實驗步驟】 合上開關(guān),接通電路,導(dǎo)體AB中產(chǎn)生由A向B流動的電流,這時導(dǎo)體AB向左運動起來。 將電源上的正、負極接線對換,合上開關(guān),導(dǎo)體AB中產(chǎn)生由B向A流動的電流,這時導(dǎo)體AB向右運動起來。 將蹄形磁體的磁極上下翻轉(zhuǎn),導(dǎo)體AB的運動方向也發(fā)生變化?!緦嶒灲Y(jié)論】 通電導(dǎo)體
41、在磁場里受到力的作用。 通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。2. 磁場對電流的作用:實驗表明,通電導(dǎo)體在磁場中要受到磁場對電流的力而運動。3. 力的方向跟電流方向和磁感線(磁場)方向有關(guān)。電流方向或磁感線方向變得相反時,力的方向變得相反;電流方向和磁感線方向都變得相反時,力的方向不變。4. 電動機:電動機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。l 工作原理:通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動。l 能量轉(zhuǎn)換:電能轉(zhuǎn)化為機械能。O |ml 分類:交流電動機、直流電動機(直流電動機有換向器)l 換向器的作用:在線圈剛越過平衡位置時自動改變電流方向,使線圈持續(xù)運動下去。l 組成:電動機主要由轉(zhuǎn)子和定子組
42、成。l 在直流電動機,當線圈位于平衡位置時,線圈內(nèi)沒有電流,線圈不受力的作用。l 直流電動機的線圈內(nèi)都是交流電。l 電動機的優(yōu)點:構(gòu)造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可以改變、污染小等。5. 歐姆定律適用于未轉(zhuǎn)動的電動機的線圈。電動機轉(zhuǎn)動時,只有和成立。第五節(jié) 磁生電1. 電磁感應(yīng)的探究實驗:如圖,在兩段磁體的磁場中放置一根導(dǎo)線,導(dǎo)線的兩端跟電流表連接?!緦嶒灢襟E、現(xiàn)象】 當導(dǎo)體AB順著磁感線上下運動或靜止不動時,電流表指針不偏轉(zhuǎn),說明電路中沒有電流。 當導(dǎo)線AB水平向左運動時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),表明電路中產(chǎn)生了電流,電流方向是從B到A。 當導(dǎo)線AB水平向右運動時,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),表
43、明電路中產(chǎn)生了電流,電流方向是從A到B。 當導(dǎo)線AB水平向左運動時,但先將磁鐵的磁極位置對調(diào),電流方向是從A到B。【實驗結(jié)論】 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動。 導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向,跟導(dǎo)體的運動方向和磁感線方向有關(guān)?!咀⒁馐马棥?該電路沒有電源。 本實驗中的能量轉(zhuǎn)化:機械能轉(zhuǎn)化為電能。2. 1831年,英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。3. 電磁感應(yīng):閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。4. 導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向,跟導(dǎo)體的運動方向和磁感線方向有關(guān)。5. 發(fā)電機:發(fā)電機是將機械能轉(zhuǎn)
44、化為電能的裝置。l 原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象l 能量轉(zhuǎn)化:機械能轉(zhuǎn)化為電能。l 發(fā)電機由轉(zhuǎn)子和定子組成。l 直流發(fā)電機中有換向器。l 在直流發(fā)電機中,當線圈位于平衡位置時,線圈內(nèi)沒有電流。6. 交變電流:在交變電流中,電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率,單位是Hz。我國電網(wǎng)的交流電,頻率是50Hz,周期是0.02s,電流在每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是50次。無論是直流發(fā)電機還是交流發(fā)電機,線圈內(nèi)都是交流電。7. 錄音的原理是電流的磁效應(yīng)(電能轉(zhuǎn)化為聲能)和磁化,放音的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象(聲能轉(zhuǎn)化為電能)。第二十一章 信息的傳遞第一節(jié) 現(xiàn)代順風耳電話1. 1876年,美國的貝爾發(fā)明了電話。2. 最
45、簡單的電話由話筒和聽筒組成。話筒相當于變阻器,聽筒相當于揚聲器。3. 為了提高線路的利用率,人們發(fā)明了電話交換機,一般電話之間都是通過電話交換機來完成的。早期的電話交換機是手工操作的。1891年出現(xiàn)了利用電磁繼電器接線的自動電話交換機?,F(xiàn)在的程控電話交換機利用了電子計算機技術(shù)。4. “占線”現(xiàn)象包括: 對方的話機在使用; 一般是打長途電話時,兩臺交換機之間有太多的用戶要通話。5. 電話分模擬和數(shù)字兩種。使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信,使用數(shù)字信號的通信方式叫做數(shù)字通信。模擬信號缺點:模擬信號在長距離運輸和多次加工、放大的過程中,信號電流的波形會改變,從而使信號丟失一些信息,表現(xiàn)為聲音、圖像
46、的失真,嚴重時會使通信中斷。數(shù)字信號優(yōu)點: 形式簡單,數(shù)字信號只包括兩種狀態(tài),抗干擾能力強; 可以通過不同編碼進行加密。6. 現(xiàn)代的電話全部采用數(shù)字信號進行傳輸和處理,但在交換機和用戶家中一兩千米的距離上,還在使用模擬信號。第二節(jié) 電磁波的海洋1. 導(dǎo)線中電流的迅速變化會在空間激起電磁波。2. 光是一種電磁波。真空中電磁波傳播的速度c是宇宙間物質(zhì)運動的最快速度。3. 真空中電磁波的波速為c,它等于波長和頻率f的乘積:cf其中c3105km/s3108m/s,的單位是米,f的單位是赫茲。w W w .x K b 1.c o M4. 將電磁波按照波長由小到大順序排序,分別是:射線、X射線、紫外線、
47、可見光、紅外線、微波、短波、中波和長波。5. 雷達的天線能發(fā)射和接收電磁波。電磁波需要用天線來發(fā)射和接收。6. 在微波爐中,食物的分子在微波的作用下劇烈振動,使得內(nèi)能增加,溫度升高。第三節(jié) 廣播、電視和移動通信1. 無線電廣播信號的發(fā)射由廣播電臺完成。話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號,用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電流上,再通過天線發(fā)射出去。信號的接收由收音機的天線完成,通過轉(zhuǎn)動收音機調(diào)諧器的旋鈕,可以選擇特定頻率的信號,經(jīng)過放大,送到揚聲器里。揚聲器把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音。2. 圖像信號的工作過程:攝像機把圖像變成電信號,發(fā)射機把電信號加載到高頻電流上,再通過天線發(fā)射出去。電視機的接收天線接收這樣
48、的高頻信號,通過電視機把圖像信號取出、放大,由顯像管還原成圖像。3. 移動電話機即是無線電發(fā)射臺又是無線電接收臺,工作時用電磁波將信息發(fā)射到空中,并在空中捕獲電磁波。它跟其他用戶的通話要靠較大的固定無線電臺(基地臺)轉(zhuǎn)接,基地臺與電話交換機相連。4. 由聲音變成的電信號,它的頻率跟聲音的頻率相同,在幾十赫到幾千赫之間,叫做音頻信號。由圖像變成的電信號,它的頻率在幾赫到幾兆赫之間,叫做視頻信號。音頻電流和視頻電流在空間激發(fā)電磁波的能力都很差,需要把它們加載到具有更好的發(fā)射能力的電流上,才能發(fā)射到天空中,這種電流就是射頻電流。第四節(jié) 越來越寬的信息之路1. 本節(jié)課提到了微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信
49、和網(wǎng)絡(luò)通信。2. 作為載體的無線電波,頻率越高,相同時間內(nèi)傳輸?shù)男畔⒃蕉?。微波的波長在10m1mm之間,頻率在30MHz3105MHz之間。一條微波線路可以同時開通幾千、幾萬路電話。微波的性質(zhì)更接近光波,大致沿直線傳播。因此,必須每隔50km左右就要建設(shè)一個微波中繼站。3. 在地球的周圍均勻地配置3顆同步通信衛(wèi)星,就覆蓋了幾乎全部地球表面。4. 1960年,美國科學家梅曼制成了世界上第一臺紅寶石激光器,它能產(chǎn)生頻率單一、方向高度集中的激光。激光的優(yōu)點:平行度好、單色度好、亮度高。5. 通信用的激光一般在光導(dǎo)纖維中傳播。光導(dǎo)纖維是很細的玻璃絲。激光在里面多次反射。6. 目前人們經(jīng)常使用的網(wǎng)絡(luò)通信
50、形式是電子郵件。像“abc”,表示信箱屬于一個叫“abc”的人,他的服務(wù)器名叫“”?!癱n”表示中國,“com”表示商業(yè)網(wǎng)站,“edu”表示教育網(wǎng)。7. 世界上最大的計算機網(wǎng)絡(luò)是因特網(wǎng)。第二十二章 能源與可持續(xù)發(fā)展第一節(jié) 能源1. 生物質(zhì)能:由生命物質(zhì)提供的能量稱為生物質(zhì)能。所有生命物質(zhì)中都含有生物質(zhì)能。2. 一次能源:可以從自然界直接獲取的能源為一次能源。如風能、太陽能、地熱能和核能。二次能源:無法從自然界直接獲取,必須通過一次能源的消耗才能得到的能源稱為二次能源。如電能。3. 不可再生能源:凡是越用越少,不能在短期內(nèi)從自然界得到補充的能源,都屬于不可再生能源。如化石能源、核能??稍偕茉矗?/p>
51、可以從自然界中源源不斷地得到的能源,屬于可再生能源。如水的動能、風能、太陽能、生物質(zhì)能。4. 按使用開發(fā)的時間長短來分類,能源還可以分成常規(guī)能源和新能源。如化石能源、水能、風能等數(shù)常規(guī)能源,核能、太陽能、潮汐能、地熱能屬新能源。第二節(jié) 核能1. 核能:原子核在分裂和聚合的過程中,可以釋放出驚人的能量,這就是核能。2. 核裂變w W w .x K b 1.c o Ml 裂變:用中子轟擊比較大的鈾核時,鈾核變成兩個中等大小的原子核,同時釋放出巨大的能量,這個過程就是裂變。l 鏈式反應(yīng):在裂變過程中,會同時產(chǎn)生幾個新的中子,這些中子又會轟擊其他的原子核,這一過程不斷進行下去,于是裂變能持續(xù)下去,并釋
52、放更多的核能,這就是鏈式反應(yīng)。l 應(yīng)用:核反應(yīng)堆、原子彈。l 核電站:核電站利用核能發(fā)電,它的核心設(shè)備是核反應(yīng)堆。核反應(yīng)堆中發(fā)生的鏈式反應(yīng),是可以控制的。l 原子彈爆炸時發(fā)生的鏈式反應(yīng)是不加控制的。3. 核聚變l 聚變:如果將質(zhì)量很小的原子核,如氘核和氚核,在超高溫度下結(jié)合成新的原子核,會釋放出更大的能能,這就是聚變。聚變又稱熱核反應(yīng)。l 應(yīng)用:氫彈(不加控制的核聚變)l 核聚變釋放的能量更多,目前人類還無法控制核聚變。第三節(jié) 太陽能1. 在太陽的內(nèi)部,氫原子核在超高溫度條件下發(fā)生聚變,釋放出巨大的核能。2. 大部分太陽能以熱和光的形式向四周輻射除去。3. 我們今天使用的煤、石油、天然氣等化石
53、燃料,實際上是來自上億年前地球所接收的太陽能。4. 太陽能的利用: 利用集熱器加熱物質(zhì)(太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能); 用太陽能電池把太陽能轉(zhuǎn)化為電能(太陽能轉(zhuǎn)化為電能)。5. 目前利用太陽能方面存在的困難: 分散,不便于集中使用; 功率變化較大,不穩(wěn)定; 利用時轉(zhuǎn)換效率太低。第四節(jié) 能源與可持續(xù)發(fā)展1. 人類歷史上不斷進行著能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的進步,就是所謂的能源革命。2. 能源革命的軌跡:利用天然能源(太陽能、風能、水能)鉆木取火蒸汽機的發(fā)明利用電能利用核能等新能源。3. 能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性。1. 21世紀的能源趨勢:由于世界人口的急劇增加和經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源的消耗量持續(xù)增長,特別是近40年以來,能耗增長速度明顯加快,而目前人類的主要能源仍是化石能源。2. 能源消耗對環(huán)境的影響:人類在能源革命的進程中給自己帶來了便利,也給自己帶來了麻煩,主要表現(xiàn)為大量燃燒化石能源,使得空氣污染和“溫室效應(yīng)”加?。灰恍┣钒l(fā)達國家過分依靠柴薪能源,加劇了水土流失和土地沙漠化。3. 未來的理想能源必
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