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人教版九年級物理知識
第十三章熱和能
第一節(jié)分子熱運(yùn)動
一、物質(zhì)的構(gòu)成
1.常見的物質(zhì)是由大量的分子、原子組成
2.分子很小,直徑大約10/°m
3,分子數(shù)目巨大
4.分子不能用肉眼和光學(xué)顯微鏡觀察,可以用電子顯微鏡觀察。
二、分子的熱運(yùn)動
1、擴(kuò)散現(xiàn)象:
⑴、定義:不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí),彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象,叫做擴(kuò)散。
現(xiàn)象。
⑵、擴(kuò)散現(xiàn)象說明:
①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動;
②分子之間有間隙。
⑶、固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,只是擴(kuò)散的快慢不同,氣
體間擴(kuò)散速度最快,固體間擴(kuò)散速度最慢。
⑷氣體擴(kuò)散現(xiàn)象
在裝著紅棕色二氧化氮?dú)怏w的瓶子上面,倒扣一個(gè)空瓶子。使兩個(gè)瓶口
相對,之間用一塊玻璃板隔開。抽掉玻璃板后,會發(fā)生什么變化?答:
空氣瓶中顏色變深,二氧化氮瓶中顏色變淺
2
二氧化氮的密度大于空氣的密度;二氧化氮放在下面的目的:防止二氧
化氮的擴(kuò)散被誤認(rèn)為是重力作用的結(jié)果。
結(jié)論:氣體分子在不停地運(yùn)動
汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。
⑸、擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān),溫度越高,擴(kuò)散就越快,分子運(yùn)動越越劇
八歹、I、J?
(6)、由于分子的運(yùn)動跟溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則運(yùn)動叫做分子的熱
運(yùn)動。溫度越高,分子的無規(guī)則運(yùn)動越劇烈。
三、分子間的作用力:
1、分子間同時(shí)存在著引力和斥力
5.當(dāng)分子間距離增大,大于r。時(shí),分子間引力和斥力都減小,但斥力
減小得更快,引力大于斥力,分子間作用力表現(xiàn)為引力;
6.當(dāng)分子間距離繼續(xù)增大,分子間作用力繼續(xù)減小,當(dāng)分子間距離大
于10r。時(shí),分子間作用力就變得十分微弱,可以忽略了。
7.氣體分子之間的距離就很遠(yuǎn),彼此之間幾乎沒有相互作用力。
8、物體不易被拉伸,主要是分子間存在引力
實(shí)驗(yàn)觀察3
實(shí)驗(yàn)觀察2
測力計(jì)的示數(shù)為什
么會變大?
9、物體不易被壓縮,主要是分子間存在斥力
氣體被壓縮時(shí)都會產(chǎn)生“抵
抗”,要是壓縮液體和固體
呢?
四.分子動理論
1.常見的物質(zhì)是由分子、原子構(gòu)成的;
2.物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運(yùn)動;
3.分子之間同時(shí)存在引力和斥力。
第二節(jié)內(nèi)能
一、內(nèi)能
1.分子的動能:分子由于運(yùn)動而具有的能量。
2.分子的勢能:分子由于相互作用力而具有的能量。
3.內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動的動能與分子勢能的總和,叫做物
體的內(nèi)能。
一切物體在不論溫度的高低都具有內(nèi)能。內(nèi)能的單位為焦耳(J)o內(nèi)
能具有不可測量性。
4、影響物體內(nèi)能大小的因素:內(nèi)能的大小跟物體的溫度、質(zhì)量、體積、
狀態(tài)等有關(guān)。
①溫度:同一物體溫度越高,內(nèi)能越大;
②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí)、物體的質(zhì)量越大,物體的
內(nèi)能越大。
二、物體內(nèi)能的改變
1、改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
(1)、做功:
①做功可以改變內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加(將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)
能)。用物理學(xué)術(shù)語解釋“摩擦起熱”和“鉆木取火”
①、研究的對象是什么?
A.——空氣
②、為什么要放入易燃物?
B.——轉(zhuǎn)換法,顯示空氣溫度升高
4
③.實(shí)驗(yàn)說明了什么?
C.——壓縮空氣做功,空氣內(nèi)能會增大
②物體對外做功物體內(nèi)能會減少(將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)。
實(shí)驗(yàn):在一個(gè)試管中裝一些水,用軟木塞塞緊。對試管加熱使水沸騰,
會看到什么現(xiàn)象?
A.現(xiàn)象:塞子被試管內(nèi)熱氣推出,試管口有‘'白霧"生成。
B.酒精燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水和水蒸汽的內(nèi)能;
C.水蒸汽對活塞做功,又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,
③做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì):內(nèi)能和其他形式的能(主要是機(jī)械能)的相互
轉(zhuǎn)化的過程。
(2)、熱傳遞:
1)產(chǎn)生熱傳遞的條件:存在溫度差
2)定義:熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫
部分傳到低溫部分的過程。
3)熱量:在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是
焦耳。
4)熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減少;低溫物
體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加;
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3、做功和熱傳遞對改變物體的內(nèi)能是等效的。
三、溫度、內(nèi)能、熱量的區(qū)別與聯(lián)系
(1)區(qū)別:
①溫度:表示物體的冷熱程度,是一個(gè)狀態(tài)量,一切物體任何時(shí)候都有
溫度?!皞鬟f溫度”的說法也是錯(cuò)誤的。
②內(nèi)能:是一個(gè)狀態(tài)量,通常用“具有”“增加(大)”或“減少(?。?/p>
來修飾。
③熱量是過程量,只能說“吸收熱量”或“放出熱量”,不能說“含”、
“有”、“具有”熱量。
(2)聯(lián)系:
①物體溫度升高,內(nèi)能一定增加,可能吸熱,也可能外界對物體做功。
②物體吸熱,內(nèi)能一定增大,但溫度不一定升高;(例如晶體在熔化的
過程中要不斷吸熱,內(nèi)能增大,而溫度卻保持不變);物體放熱,內(nèi)一
定能減小,溫度也不一定降低(例如晶體在凝固的過程中要不斷放熱,
內(nèi)能減小,而溫度卻保持不變)。
第三節(jié)比熱容
一、比較不同物質(zhì)的吸熱能力
1.實(shí)驗(yàn)中所需測量器材(天平、
溫度計(jì)和秒表)
2.實(shí)驗(yàn)器材組裝(先下后上)
6
3、要研究這個(gè)問題,必須保持質(zhì)量和升高的溫度相同,物質(zhì)種類不同.
4.在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)選取質(zhì)量相同的不同液體
5.實(shí)驗(yàn)過程中選用相同熱源(在加熱相同時(shí)間放出相同的熱量,兩種物質(zhì)
在相同時(shí)間內(nèi)吸收相同的熱量)
6、酒精燈與電加熱器作為熱源進(jìn)行相比:選擇電熱器更好,方便控制
加熱相同的時(shí)間吸收相同的熱量。
7.物質(zhì)吸熱能力的強(qiáng)弱用比熱容來表示
8.轉(zhuǎn)換法:
①通過加熱時(shí)間來判斷物質(zhì)吸收熱量的多少
②通過加熱相同的時(shí)間,比較溫度計(jì)示數(shù)的變化來判斷物體的吸熱能
力;(溫度變化快的吸熱能力弱)
③通過觀察升高相同的溫度,比較加熱時(shí)間來判斷物體的吸熱能力.(加
熱時(shí)間長的物體吸熱能力強(qiáng))
9、實(shí)驗(yàn)中不斷攪拌的目的:使物質(zhì)受熱均勻
10、誤差分析:
①不好控制在相同時(shí)間內(nèi)兩種物質(zhì)吸收相同的熱量;
②存在熱量的損失。
11、比較物質(zhì)的吸熱能力方法:
(1)質(zhì)量相同,升高相同的溫度。比較物質(zhì)吸收熱量的多少(或加熱
時(shí)間的長短),吸收熱量越多(或加熱時(shí)間越長)說明物質(zhì)吸熱能力越
強(qiáng)
(2)質(zhì)量相同,吸收相同的熱量(或加熱相同時(shí)間),比較物質(zhì)升高的
溫度,溫度升高得慢,說明物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)。
12、結(jié)論:
(1)同一種物質(zhì),吸收的熱量跟物體的質(zhì)量和升高的溫度都有關(guān)系。
(2)不同物質(zhì),在質(zhì)量相等、升高的溫度相同時(shí),吸收的熱量不同。
二、比熱容
1、比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。
2、定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃時(shí)吸收(或放出)
7
的熱量。
3、符號:用符號c表示
4、單位:焦每千克攝氏度,符號是J/(kg?℃)
5、物理意義:水的比熱容最大,水的比熱容c水=4.2X103j/(kg?℃),
物理意義為:1kg的水溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量
為4.2X10號。
6、比熱容是物質(zhì)的一種特性,比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),
與質(zhì)量、體積、溫度、吸熱放熱的多少等無關(guān)。
①同種物質(zhì)在不同狀態(tài)時(shí)比熱不同。
②同種物質(zhì)比熱容相同,不同物質(zhì)比熱一般不同。
7、水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、汽車的冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻?/p>
容大。
8比較比熱容的方法:
①質(zhì)量相同,升高溫度相同,比較吸收熱量多少(加熱時(shí)間):吸收熱
量多,比熱容大。
②質(zhì)量相同,吸收熱量(加熱時(shí)間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,
比熱容大。
二、熱量的計(jì)算公式:
①溫度升高時(shí)用:Q"&=cm△t=cm(LA))
②溫度降低時(shí)用:。放=cm△t=c'm(fo—f)
Q熱量焦耳(J);
c一一比熱容一一焦耳每千克攝氏度(J/(kg?℃));
m---質(zhì)量---千克(kg);
t-一末溫一一攝氏度(℃);
h——初溫一一攝氏度(℃)
審題時(shí)注意“升高(降低)到10℃”還是“升高(降低)(了)10C”,
前者的“10℃”是末溫。),后面的“10C”是溫度的變化量(△/)()
由公式0=須可知:物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、
質(zhì)量和溫度變化量這三個(gè)因素決定的。
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第十四章:內(nèi)能的利用
第一節(jié):熱機(jī)
一、熱機(jī):
1.定義:熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。
2.熱機(jī)的種類:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)和柴油機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)
動機(jī)等
3、內(nèi)燃機(jī):
⑴.內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時(shí),從氣缸的一端運(yùn)動到另一端的過
程,叫做一個(gè)沖程。
(2).內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
⑶.在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)
工作循環(huán),每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周,活塞上下往復(fù)2次,對外做功1
次。
(4).在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱钊龉?,而其它三個(gè)沖程
(吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程)是依靠飛輪的慣性來完成的。
(5).壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
⑹.做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4、汽油機(jī)工作過程:
(1)吸氣沖程:進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞由上端向下運(yùn)動,汽油
和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。
(2)壓縮沖程:進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動,燃料混合物被
9
烈燃燒,
二連桿帶
(4)排氣沖程:進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動,把廢氣排出
氣缸
4.汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
①汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞;柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。
②汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;柴油機(jī)
吸氣沖程吸入氣缸只有空氣。
③汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式;柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是
壓燃式。
④柴油機(jī)比汽油及效率高,比較經(jīng)濟(jì),但笨重。
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⑤汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動。
第二節(jié):熱機(jī)效率
一、熱值
1、燃料燃燒,使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2、定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。
3^符號:用q表示。
4、單位:固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克(J/kg)、氣體燃料的熱
值的單位是焦耳每立方米(J/m,)。
5、熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的質(zhì)量、
體積、是否完全燃燒等無關(guān)。
6、火箭用液態(tài)氫做原料:因?yàn)闅錃獾臒嶂岛艽?/p>
7、計(jì)算熱量公式:
Q放=mq(液體和固體)
Q?=Vq(氣體)
Q:燃料完全燃燒釋放的熱量焦耳(J);
q:燃料的熱值焦耳每千克(J/kg)焦耳每立方米(J/n?)
m:燃料的質(zhì)量千克(kg),
V/燃料的體積立方米(m3)
8,物理意義:
①酒精的熱值是3.0Xl()7j/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量
是3.0X10,J。
②煤氣的熱值是3.9X107j/m3,它表示:In?煤氣完全燃燒放出的熱量是
3.9X107Jo
9、影響燃料有效利用的因素:一是燃料很難完全燃燒,二是燃料燃燒
放出的熱量散失很多,只有一小部分被有效利用。
二、熱機(jī)的效率:
1、熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱
機(jī)的效率。
熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志,與熱機(jī)的功率無關(guān)。
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2、由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失,所以熱機(jī)的效率總小于1。
3、熱機(jī)能量損失的主要途徑:廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。
4、提iW]熱機(jī)效率的途徑:
①使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失;
②機(jī)件間保持良好的潤滑,減小摩擦。
③在熱機(jī)的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設(shè)法利用廢氣的能
量,是提高燃料利用率的重要措施。
5、常見熱機(jī)的效率:蒸汽機(jī)6%?15%、汽油機(jī)20%?30%、柴油機(jī)30%?
45%
6、內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高,柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。
7、汽車的機(jī)械效率
①汽車的功率:P=Fv
②汽車的有用功W小FSW產(chǎn)Pt
③燃料燃燒放熱:Qja=mq(q為J/kgm用kg)
Q放=Vq(q為J/n?V用m3)
T
④Q放
8、爐子的熱效率
?Q<!&=cm②Q放=11^或Q放=Vq
9、太陽能熱水器的熱效率
①Q(mào)吸=cm短
②E=PSt(或Pt)
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(§)一。水吸_51(1。)(或_C7n(f-/(;))
4陽Pt-PSt
物理量單位
E太陽指太陽能熱水器吸收的太陽能,J
P表示太陽輻射功率(可以是熱水器每平方米面積上每單位時(shí)間內(nèi)接收
到的輻射能,單位是J/(m;s)或J/E.h),此時(shí)E=PSt;也可以是整個(gè)
熱水器在單位時(shí)間內(nèi)接收到的輻射能,單位是J/s或J/h,此時(shí)E=Pt]
第三節(jié):能量的轉(zhuǎn)化和守恒
一、能量的轉(zhuǎn)化:
在一定條件下,各種形式的能量都可以相互轉(zhuǎn)化。
摩擦生熱:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
電動機(jī):電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
發(fā)電機(jī):機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能
電池充電:電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
電池放電:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
植物進(jìn)行光合作用:光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
燃料燃燒:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
二、能量守恒定律
內(nèi)容:能量既不會憑空消滅,也不會憑空產(chǎn)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化
為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過
程中,能量的總量保持不變。
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三、永動機(jī)
無法實(shí)現(xiàn)的“永動機(jī)”
1.“永動機(jī)”:不消耗任何能量和燃料,卻源源不斷對外做功的機(jī)器。
2.由能量守恒定律知:無法實(shí)現(xiàn)
3.工程技術(shù)的任務(wù),在于設(shè)法找出合理利用能源的途徑,并減少機(jī)器運(yùn)
轉(zhuǎn)過程中不必要的能量損耗,而不是去研制永遠(yuǎn)無法實(shí)現(xiàn)的“永動機(jī)二
第十五章電流與電路
第一節(jié)電荷
一、摩擦起電
1、物體具有吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說該物體帶了電或者帶了電
荷。
2、摩擦起電:用摩擦的方法使物體帶電叫摩擦起電。
3、帶了電的物體叫帶電體,帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。
4、摩擦起電的實(shí)質(zhì):摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷,而是使電子發(fā)生了
轉(zhuǎn)移,電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體,失去電子的物體帶正電,
得到電子的物體帶負(fù)電。(得負(fù)失正)
二、兩種電荷
1、自然界只有兩種電荷。
⑴被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷(+);
⑵被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負(fù)電荷(一)。
⑶玻正橡負(fù)
三、電荷間的相互作用
⑴同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。(同排異吸)
⑵帶電體既能吸引不帶電的輕小物體,又能吸引帶異種電荷的帶電體。
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⑶電荷:電荷的多少叫做電荷量,簡稱電荷,符號是。。電荷的單位是
庫侖(C)。
四、驗(yàn)電器
1、構(gòu)造:金屬球、金屬箔、金屬桿
2、作用:檢驗(yàn)物體是否帶電,帶電多少
3、驗(yàn)電器的原理:同種電荷相互排斥。
五、原子的結(jié)構(gòu):
⑴原子由原子核和核外電子組成。
⑵原子核位于原子的中心,比原子小得多。
⑶原子核帶正電,電子帶負(fù)電.
⑷在通常情況下,原子核所帶正電荷數(shù)與核外電子所帶負(fù)電荷數(shù)相等,所
以整個(gè)原子呈電中性,也就是原子對外不顯帶電的性質(zhì)。
六、元電荷:
⑴電子的電荷量最小,人們把最小電荷叫做元電荷。其電荷量為:e=1.6
X1019C電子繞核運(yùn)動。
⑵任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。
七、導(dǎo)體和絕緣體:
1、容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體。
常見的導(dǎo)體:金屬、石墨、人體、大地、濕潤的物體、含雜質(zhì)的水、酸
堿鹽的水溶液等。
2、不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體。
常見的絕緣體:橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷、純水、空氣等。
3、金屬導(dǎo)電靠自由電子。酸堿鹽溶液靠正負(fù)離子導(dǎo)電;
4、導(dǎo)體和絕緣體在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換;
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第二節(jié)電流和電路
一、電流
1電流的形成:電荷的定向移動形成電流。
定向移動的電荷既可以是正電荷,也可以是負(fù)電荷,還可以是正負(fù)電荷
同時(shí)向相反的方向移動。
2、電流的方向
把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流的方向。
正電荷定向運(yùn)動的方向與電流的方向相同
負(fù)電荷定向運(yùn)動的方向與電流的方向相反
3、電路中電流的方向
⑴電源外部電流的方向:從電源的正極經(jīng)過用電器,再回到負(fù)極。
⑵電源內(nèi)部電流的方向:從電源的負(fù)極回到正極。
二、電路:
1、電路指電流的流通路徑。
2、電路的構(gòu)成:電源、開關(guān)、用電器、導(dǎo)線。
3、電路的基本組成部分(四個(gè)部分)
(1)電源:提供電能的裝置。
(2)用電器:消耗電能的裝置,把電能轉(zhuǎn)換成其他形式的能。
(3)開關(guān):控制電路的通斷。
(4)導(dǎo)線:連接電路,輸送電能。
4、持續(xù)電流形成的條件:①必須有電源;②電路必須閉合(通路)。
三、電路的三種狀態(tài):
1、通路一一接通的電路叫通路,此時(shí)電路中有電流通過,電路是閉合
的。
2、開路(斷路)一一斷開的電路叫斷路,此時(shí)電路不閉合,電路中無
電流。
3、短路一一直接把導(dǎo)線接在電源兩極或用電器的兩端。
①電源電路:會有極大的電流,可能把電源燒壞,這種情況是不允許的。
②用電器短路:此時(shí)電流將直接通過導(dǎo)線而不會通過用電器,用電器不
會工作。
16
第三節(jié)串聯(lián)和并聯(lián)
一、串聯(lián)電路:
1.把電路元件逐個(gè)順次連接起來就組成了串聯(lián)電路。
2、特點(diǎn):
①電流只有一條路徑;
②各用電器之間互相影響,其中一個(gè)用電器斷路,其它用電器也不能工
作;
③電路中只需要一個(gè)開關(guān),且開關(guān)的位置對電路沒有影響.
④其中一個(gè)用電器斷路,其它用電器照常工作。
二、并聯(lián)電路:
1、把電路元件并列地連接起來就組成了并聯(lián)電路。
2、電流在分支前和合并后所經(jīng)過的路徑叫做干路;分流后到合并前所
經(jīng)過的路徑叫做支路。
3、特點(diǎn):
①電流兩條或兩條以上的路徑,有干路、支路之分;
②各用電器之間互不影響,某一條支路斷開時(shí),其他支路上的用電器照
常工作.
③干路開關(guān)控制所有用電器,支路開關(guān)只控制其所在支路的用電器(或
整個(gè)電路),而支路上的開關(guān)只能控制所在支路上的用電器。
④其中一個(gè)用電器短路,其它用電器也不能工作,造成電源短路。
第四節(jié)電流的強(qiáng)弱
一、電流的強(qiáng)弱
1、電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量,用符號/表示。
2、電流的單位為安培,簡稱安,符號A。
3、常用單位毫安(mA)和微安(uA)。
4、電流單位換算關(guān)系:
1A=1O3mAlmA=103uA1A=1O6UA
17
5、??嫉碾娏髦倒罍y:
臺燈正常工作時(shí)的電流約為0.3A
新式LED臺燈正常工作的電流0.03A
家庭節(jié)能燈中的電流約0.1A
電飯鍋的電流約為2A
教室里日光燈正常發(fā)光通過的正常工作電流約為0.2A
家用電冰箱的電流約為1A
家用洗衣機(jī)的電流約為L5A
30W普通照明日光燈電流約為130mA
家用空調(diào)的電流約5-10A
二、電流的測量
1、電流表:
測量電流的儀表叫電流表。符號為G),其內(nèi)阻很小,可看做零,電流
表相當(dāng)于導(dǎo)線。
2.電流表的構(gòu)造和讀數(shù)
⑴、構(gòu)造
⑵連接:一紅一黑
18
接線柱量程分度值
“一”“06”0-0.6A0.02A
。?3A0.1A
⑷、在0?3A量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時(shí),在。?0.6A量程
上讀出的示數(shù)的5倍。
4、正確使用電流表的規(guī)則:
①電流表必須和被測的用電器串聯(lián)。(等于一條導(dǎo)線)
若與用電器并聯(lián)電流表的示數(shù)不是流過用電器的電流,而且很容易損壞
電流表。
②必須使電流從“+”接線柱流進(jìn)電流表,從“一”接線柱流出來。若
接反,指針反向偏轉(zhuǎn),這樣不但無法讀數(shù),有時(shí)候還會損壞電流表。
③被測電流不要超過電流表的量程。應(yīng)該選較大的量程,并進(jìn)行試觸。
④任何情況下都不能使電流表直接連到電源兩極上。若直接連到電源兩
極會造成電源短路。
4.幾種電流表指針偏轉(zhuǎn)原因以及解決問題的方法。
⑴指針反向偏轉(zhuǎn):(指針偏向最左邊)
答:可能是正、負(fù)接線柱接反,應(yīng)改接。
⑵.指針正向偏轉(zhuǎn)過大:(指針偏向最右邊)
答:這是量程選擇偏小,應(yīng)改接較大量程。
⑶.指針偏轉(zhuǎn)過?。?/p>
答:這是量程選擇偏大,應(yīng)改接較小量程
19
第四節(jié)串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律
一、探究串聯(lián)電路的電流規(guī)律
(1)實(shí)驗(yàn)器材:干電池、開關(guān)、兩個(gè)燈泡、電流表、導(dǎo)線若干
⑵實(shí)驗(yàn)電路圖:---------1|-------——
0~~
⑶實(shí)驗(yàn)步驟:1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路;
2.根據(jù)電路圖連接電路;
3.進(jìn)行測量,將測量數(shù)據(jù)記錄在表格中;
4.換上另外兩個(gè)規(guī)格不同的小燈泡,再次實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)命題點(diǎn):
1、實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn)的地方是:在電路中a、b、c三處同時(shí)接入三個(gè)電流
表
2.電路連接時(shí),開關(guān)的狀態(tài)(①連接時(shí)開關(guān)要斷開,②電流表與被測用
電器串聯(lián))
20
3.電流表的使用和讀數(shù)
4.電流表問題分析(如果電流表反向偏轉(zhuǎn),說明電流表正負(fù)接線接反;
如果正向偏轉(zhuǎn)幅度過小,說明量程選擇過大;如果正向偏轉(zhuǎn)過大,到達(dá)
右邊沒有刻度處,說明量程選擇過?。?/p>
5.改變電流的方式:更換電源、更換燈泡或電阻
6.電路故障分析(閉合開關(guān)后,如果燈不亮,有可能是斷路或短路.如果
短路,則電流表有示數(shù)且很大;如果電流表沒示數(shù),則可能某燈泡燒壞,
用導(dǎo)線將燈泡逐個(gè)短接,看看接到哪個(gè)燈泡兩端時(shí)另一燈泡亮,則是被
短路的這個(gè)燈泡斷路了)
7、換用不同的規(guī)格燈泡多次測量的目的(保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性和
正確性)
二、探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律
(1)實(shí)驗(yàn)器材:干電池、開關(guān)、兩個(gè)燈泡、電流表、導(dǎo)線若干
(2)實(shí)驗(yàn)電路圖:
⑶實(shí)驗(yàn)步驟:
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路;
2.根據(jù)電路圖連接電路;
3.進(jìn)行測量,將測量數(shù)據(jù)記錄在表格中;
4.換上另外兩個(gè)規(guī)格不同的小燈泡,再次實(shí)驗(yàn)。
21
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
1、串聯(lián)電路中,電流處處相等。
表達(dá)式:1=h=h
2、并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和。
表達(dá)式:/=/1+/2
第十六章電壓電阻
第一節(jié)電壓
一、電壓:
1、電源是提供電壓的裝置。電壓是形成電流的原因。(有電壓不一定有
電流,但有電流一定有電壓)
2、電壓的符號是U,
3、單位是:伏特簡稱伏(V)
常用單位:千伏(kV),毫伏(mV)毫伏(mV),
1kV=103V,1mV=10-3V1kV=106mV
4、??嫉碾妷汗罍y:
一節(jié)干電池提供的電壓一般是1.5V
一節(jié)鉛蓄電池的電壓是2V
手機(jī)電池的電壓約為3.6V
人體的安全電壓不高于36V
22
我國家庭電路電壓是220V
4.電路中獲得持續(xù)電流的條件:
(1)電路中有電源(或電路兩端有電壓);
(2)二是電路是閉合的(或電路是通路);
注:(1)說電壓時(shí),要說“xxx”兩端的電壓,說電流時(shí),要說通過“XXX”
的電流。
二、電壓的測量---------電壓表
1、電壓表:
①測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表,符號為。,其內(nèi)阻很大,接入
電路上相當(dāng)于斷路。
②電壓表的示數(shù):
量使用接分度
值
程線柱*
0?和
0.1V
3V“3”
0?
和
150.5V
“15”
V
③、大量程是小量程的5倍,大分度值也是小分度值的5倍),指針位
置相同,則示數(shù)也是5倍關(guān)系
2、電壓表的使用規(guī)則:
①.并聯(lián):電壓表必須并聯(lián)在被測電路兩端.電壓表相當(dāng)于斷路,電壓表
串聯(lián)在電路中,其示數(shù)等于電源的電壓;電壓表測量導(dǎo)線的電壓,示數(shù)
為0
②.使電流從“十”接線柱流入電壓表,從“一”接線柱流出電壓表。(正進(jìn)
23
負(fù)出)
③.被測電壓不能超出電壓表的量程:若預(yù)先不知電壓的大小,則先用大
量程“試觸”,然后再選擇合適的量程。
④、電壓表可以直接接在電源兩極,測出電源電壓
三、電池組電壓特點(diǎn):
①串聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池電壓之和;
②聯(lián)電池組的電壓跟每節(jié)電池的電壓相等。
第一節(jié)串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
一、串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律
1、實(shí)驗(yàn)電路圖
2、實(shí)驗(yàn)命題點(diǎn)
1.電路圖和實(shí)物圖的連接(①連接時(shí)開關(guān)要斷開,②電壓表與被測用電
器并聯(lián))
2.電壓表問題分析(可能出現(xiàn)的現(xiàn)象有:①電壓表指針反偏,說明電壓
24
表正負(fù)接線柱接反;②電壓表指針正偏過小,說明量程選擇過大;③電
壓表指針正偏過大,到達(dá)右邊沒有刻度處,說明量程選擇過?。?/p>
3.電路故障分析(閉合開關(guān)后,如果燈不亮,有可能是斷路或短路.如果
短路,則電壓表無示數(shù);如果斷路,則電壓表示數(shù)接近電源電壓)
4.改變電源電壓或換用不同的燈泡多次實(shí)驗(yàn)的目的(保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有
普遍性和正確性)
三、實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
1、串聯(lián)電路中,總電壓等于各部分電路電壓之和。
表達(dá)式:U=Ui+U2
2、并聯(lián)電路中,各支路電壓相等,都等于并聯(lián)總電壓(電源電壓)。
表達(dá)式:U=Ui=U2
二、處理短路或斷路故障問題的基礎(chǔ)知識
1、L2斷路,電壓表測量電源電壓,電流表0A
2、L2短路,電壓表0V,電流表測L1電流,有正常值,L1亮
B
4、L短路,電壓表測量電源電壓,電流表測L2(亮)電流,有正常值
三、串聯(lián)電路故障的判斷:
1、電流表
(1)電流表無示數(shù)為斷路
(2)電流表有示數(shù)為短路
2、電壓表
(1)電壓表的示數(shù)等于電源電壓:
①可能是電壓表所測兩點(diǎn)之間斷路;
②可能是電壓表所測兩點(diǎn)之外短路;
(2)電壓表的示數(shù)等于0:
①可能是電壓表所測兩點(diǎn)之間短路;
26
②可能是電壓表所測兩點(diǎn)之外斷路
第三節(jié)電阻
一、電阻:
1、導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。
2、符號是
3、單位是歐姆,簡稱為歐,符號是Q,
4、常用單位:兆歐(MQ)和千歐(kQ)o
5、單位換算:lMQ=103kQ,1kQ=103Q,1MQ=1O6Q
6、了解一些電阻值:手電筒的小燈泡,燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。
日常用的白熾燈,燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實(shí)驗(yàn)室用的銅線,電
阻小于百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點(diǎn)幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐
左右。
7、導(dǎo)體的電阻率從小到大排列,分別是:銀、銅、鋁、鴇、鐵、錦銅
合金、銀鋁合金等。
二、定值電阻
1、定義:具有一定電阻值的元件叫做定值電阻,簡稱電阻。
2、電子兀件在電路圖中用yj-表示。
三、究影響導(dǎo)體電阻大小的因素
實(shí)驗(yàn)電路:
27
1.電路連接(連接電路時(shí)開關(guān)斷開、滑動變阻器接入電路中阻值要最大)
2.電流表量程的選擇
3.轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用【通過比較電流表示數(shù)或燈泡的亮度來判斷導(dǎo)體電阻的
大小】
4.控制變量法的應(yīng)用
(1)探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,選取橫截面積、長度均相同的
不同種材料制成的導(dǎo)體
(2)探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,選取同種材料制成的橫截面積
相同,長度不同的導(dǎo)體
(3)探究導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系,選取同種材料制成的長度
相同,橫截面積不同的導(dǎo)體
(4)探究導(dǎo)體電阻與溫度的關(guān)系,對同一個(gè)導(dǎo)體進(jìn)行加熱
5、電路中定值電阻(或小燈泡)的作用:保護(hù)電路
6、實(shí)驗(yàn)操作的改進(jìn):(用電流表代替燈泡或電流表與燈泡串聯(lián)接入電路
中,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯)
7、實(shí)驗(yàn)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)
28
體的材料(電阻率")、長度(L)和橫截面積(5),還與溫度有關(guān)。與
導(dǎo)體是否連入電路、是否通電,及它的電流、電壓等因素?zé)o關(guān)。其阻值
一般是不變的。
①在長度和橫截面積相同時(shí)一,導(dǎo)體材料不同,電阻也一般不同;
②在材料和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體越長,電阻越大;
③在材料和長度相同時(shí)一,導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越??;
④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;只有極少數(shù)導(dǎo)體電阻隨溫度的升高而減小。
8、決定式:R=*
9、記?。篜銀<P銅<P鋁,P鎰銅<P銀隔。
三、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體
1、半導(dǎo)體:
①硅、錯(cuò)導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間。
②利用半導(dǎo)體制作了二極管和三極管。
2導(dǎo)體
⑴某些金屬或合金,當(dāng)溫度降到某一溫度時(shí),電阻會變?yōu)?,這種現(xiàn)象
叫超導(dǎo)現(xiàn)象,
⑵超導(dǎo)體:具有超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。
超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度(超導(dǎo)臨界溫度):物質(zhì)電阻變?yōu)榱銜r(shí)的溫度。
⑶超導(dǎo)體的應(yīng)用:
①超導(dǎo)輸電
②發(fā)電機(jī)、電動機(jī)的線圈可用超導(dǎo)材料制作:質(zhì)量小,功率大、效率高
③利用超導(dǎo)體可制造出磁懸浮列車
④超導(dǎo)材料最獨(dú)特的性能是電能在輸送過程中幾乎不會損失.
29
第四節(jié)變阻器
一、滑動變阻器:
1、變阻器是利用電阻率較大的合金線(電阻線)制成的,
2、符號:W或W=i-
3、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
中的電流和電壓。
Ac---°B
3、結(jié)構(gòu)示意圖:co…
5、作用:
①通過改變電路中的電阻,逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電
壓;
②保護(hù)電路或用電器
6、銘牌:某滑動變阻器標(biāo)有“50。1A”字樣,50。表示滑動變阻器的最
大阻值為50Q或變阻范圍為0?50Qo1A表示滑動變阻器允許通過的最大
電流為1A.
7、使用滑動變阻器的注意事項(xiàng)(見右圖):?
①接線時(shí)必須遵循“一上一下”的原則。各用一個(gè)接線
柱。KcD%
②如果選擇“全上”(如圖中的A、B兩個(gè)接線柱),則滑動變阻器的阻值
接近于0,相當(dāng)于接入一段導(dǎo)線;
③如果選擇“全下”(如圖中的C、D兩個(gè)接線柱),則滑動變阻器的阻值將
是最大值且不能改變,相當(dāng)于接入一段定值電阻。上述②③兩種錯(cuò)誤的接
法都會使滑動變阻器失去作用。
8、使用方法:
(1)串聯(lián)在電路中,
(2)接線時(shí)必須遵循“一上一下”的原則。各用一個(gè)接線柱。
(3)閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)該放在阻值最大的位置。保證電路中電流較小,
以免損壞其它用電器(保護(hù)其它用電器。)
(4)使用前要了解銘牌.,銘牌上標(biāo)有變阻器的最大電阻值和變阻器允許通
過的最大電流。
30
9、應(yīng)用實(shí)例:收音機(jī)、電視機(jī)調(diào)節(jié)音量大小的電位器就是一個(gè)變阻器滑動
變阻器。
第十七章歐姆定律
第一節(jié)電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
一、探究電流與電壓的關(guān)系
1、實(shí)驗(yàn)器材:電源、定值電阻、滑動變阻器、開關(guān)、電壓表、電流表
2、電路圖:
3、實(shí)驗(yàn)命題點(diǎn)
1.實(shí)物電路圖的連接或電路圖連接錯(cuò)誤的判斷
2.連接電路時(shí)開關(guān)要斷開,滑動變阻器的滑片移到最大阻值處
3.電流表和電壓表的讀數(shù)
4.滑動變阻器的作用(①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓)
5.電路故障判斷
(1)閉合開關(guān),電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),則定值電阻短路;
(2)閉合開關(guān),電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則定值電阻斷路.
6.控制變量法的應(yīng)用(保持電阻不變,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,改變電
阻兩端的電壓)
7.調(diào)節(jié)滑動變阻器不能使電壓表達(dá)到指定示數(shù)的原因是(滑動變阻器的
31
最大阻值過?。?/p>
8.實(shí)驗(yàn)中電流隨電壓的增大而減小的原因(將電壓表并聯(lián)在了滑動變阻
器的兩端)
9.此實(shí)驗(yàn)裝置還能完成的實(shí)驗(yàn)是(伏安法測電阻、測電功率)
10.更換不同電阻進(jìn)行多次測量的目的(多次測量,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普
遍性)
11.實(shí)驗(yàn)中不能用小燈泡代替定值電阻的原因(小燈泡的電阻隨溫度的升
高而增大)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的兩端
的電壓成正比.
二、探究電流與電阻的關(guān)系
1.實(shí)物電路圖的連接或電路圖連接錯(cuò)誤的判斷
2.連接電路時(shí)開關(guān)要斷開,滑動變阻器的滑片移到最大阻值處
3.電流表和電壓表的讀數(shù)
32
4.滑動變阻器的作用(①保護(hù)電路;②使定值電阻兩端電壓U不變)
5.電路故障判斷
(1)閉合開關(guān),電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),則定值電阻短路;
(2)閉合開關(guān),電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù),則定值電阻斷路.
6.控制變量法的應(yīng)用(換用不同阻值的電阻,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑
片來保持不同電阻兩端電壓不變)
7.調(diào)節(jié)滑動變阻器不能使電壓表達(dá)到指定示數(shù)的原因是(滑動變阻器的
最大阻值過小或定值電阻的阻值過大。若不改變原有器材的情況下,解
決的辦法:提高定值電阻兩端的電壓。)
8.更換大阻值定值電阻后,滑片移動方向的判斷(移動方向應(yīng)使滑動變
阻器接入電路中的阻值變大,電壓表的示數(shù)始終不變.調(diào)節(jié)方法“變大調(diào)
大”或“你大我大”)
9.更換不同電阻進(jìn)行測量的目的(多次測量,使結(jié)論具有普遍性)
io、電路中可選定值電阻最大阻值的確定2tu;Ri)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比.
第二節(jié)歐姆定律及其應(yīng)用
一、歐姆定律
1、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
33
反比。(德國物理學(xué)家歐姆)
2、公式
u變形為fu=/R
/=—(歐姆定律)=>Ju.
RR=一
IJ
物理量單位
I-電流--------A
1}--電壓--------V
R——電阻--------Q
同一性:/、U、7?三量必須對應(yīng)同一導(dǎo)體(同一段電路);
同時(shí)性:I、U、7?三量對應(yīng)的是同一時(shí)刻。
二、串聯(lián)電路的特點(diǎn):
RiR2仆
——II————
U
1、電流規(guī)律:在串聯(lián)電路中,電流處處都相等。
表達(dá)式:1-1\~1'2,
2、電壓規(guī)律:電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
表達(dá)式:tm+lk
34
3、電阻規(guī)律:串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。
表達(dá)式:R=R.+R2
4、如果有n個(gè)阻值均為R的電阻串聯(lián),則總電阻為R串=nR
5、在串聯(lián)電路中,電流處處相等,電壓與電流成正比,串聯(lián)電路具有
支=旦
分壓作用:力此
,:,2=1:1
6、串聯(lián)電路比例式:>
三、并聯(lián)電路的特點(diǎn):
AR
1、電流規(guī)律:在并聯(lián)電路中,干路中的電流等于各支路中的電流之和。
表達(dá)式:
2、電壓規(guī)律:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電
35
壓。表達(dá)式:U^U\—U'2
3、電阻規(guī)律:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和
J_=±+±R=-^-
%%&或鳥+與
cR
4、當(dāng)n個(gè)相同R電阻并聯(lián)時(shí),總電阻為:氏總=一(n為并聯(lián)的電阻個(gè)
n
數(shù))
5.在并聯(lián)電路中,電壓相等,電流與電阻成反比,并聯(lián)電路具有分流作
人=里
用與
U1:U2=\:\
6、并聯(lián)電路比例式:”「&,
四、電阻串并聯(lián)的實(shí)質(zhì)
1、電阻串聯(lián)相當(dāng)于增長導(dǎo)體的長度,電阻越串越大,總電阻比任何一
個(gè)分電阻都大。
2、電阻并聯(lián)相靠嗨榻左朝卷律解芬贏喘契并越小,比任何一個(gè)
分電阻都小。
3、電阻越串越大比大的還大;電阻越并越小比小的還小
4、無論是串聯(lián)還是并聯(lián),其中一個(gè)電阻變大,總電阻變大。
四、動態(tài)電路的判斷方法:
36
1、串聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置變化引起的變化問題:
①串聯(lián)電路中,若一個(gè)電阻變大,總電阻變大,總電壓不變,總電流減
小。
②串聯(lián)電路中,若一個(gè)電阻變大,它分配的電壓增大,總電壓不變,其
它電阻分配的電壓減小。
3、并聯(lián)電路中滑動變阻器的滑片P的位置變化引起的變化問題:
①各支路互不影響,變阻器只影響所在支路電流,其它支路電流不變,
干路電流隨支路電流的變化而變化。
37
②一條支路電阻變大,總電壓不變,總電流將減小。
第一節(jié)電阻的測量
一、伏安法測量小燈泡的電阻
【實(shí)驗(yàn)原理】吟
【實(shí)驗(yàn)器材】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻
器。
【實(shí)驗(yàn)電路】
【注意事項(xiàng)】
1.實(shí)驗(yàn)原理R=與
2.實(shí)物電路的連接(電路圖連接中應(yīng)該注意滑動變阻器“一上一下”的接
法、電流表串聯(lián)在電路中、電壓表并聯(lián)在電路中)
3.實(shí)驗(yàn)操作過程中滑動變阻器的位置和開關(guān)的狀態(tài)(連接電路時(shí)滑動變
阻器的滑片滑到阻值最大處、開關(guān)在連接電路時(shí)要處于斷開狀態(tài),這么
做都是為了保護(hù)電路,防止因?yàn)椴僮魇д`造成在接線時(shí)、電路就接通且
電流過大燒壞燈泡,甚至燒壞電流表)
38
4.電流表和電壓表的量程選擇【要根據(jù)題意進(jìn)行,一般的方法是:電壓
表根據(jù)電源電壓估測后再確定.電流表要根據(jù)題中電阻值確定;如果無法
估測,則選擇大量程進(jìn)行試觸再確定適當(dāng)?shù)牧砍?一般盡可能使被測的值
接近選用的量程的為佳(這樣更準(zhǔn)確)】
5.滑動變阻器的作用(①保護(hù)電路;②改變待測電阻兩端的電壓)
6.進(jìn)行多次測量定值電阻的目的(求平均值,減小實(shí)驗(yàn)誤差)
7.電壓表、電流表的讀數(shù)
8.電路故障分析
9.換用小燈泡后,小燈泡的燈絲阻值變化的原因(小燈泡的電阻隨著溫
度的升高而增大)
10.溫度對小燈泡電阻的影響(金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大,所
以小燈泡的電阻隨著溫度的升高而增大)
第十八章電功率
第一節(jié)電能
一、電功:
1、定義:電流所做的功叫電功。
2、電功的符號是W
3、單位:
(1)國際單位:焦耳,簡稱焦,用符號J表示
(2)常用單位:千瓦時(shí)(kw-h),就是日常生活中說的“度”
(3)單位換算:1度=1千瓦時(shí)=lkw?h=3.6義10與
39
4、電功的實(shí)質(zhì):
電流做功的過程,實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。電流做了
多少焦耳的功,就有多少焦耳的電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。
5、規(guī)定:電流在某段電路上所做的功,等于這段電路兩端的電壓,電
路中的電流和通電時(shí)間的乘積。
6、公式:①W=UIt=Pt(適用于所有電路)
W:電功一單位用J(焦耳)
U:電壓一單位用V(伏特)
/:電流一單位用A(安培)
t:時(shí)間一單位用S(秒)
7、推導(dǎo)公式:W=〃R=(適用于純電阻電路)
R
①W=I?Rt(常用于電流不變或串聯(lián)電路,)
②的=(常用于電壓不變或并聯(lián)電路,)
R
公式中的物理量:
W——電能——焦耳(J)
U——電壓——伏特(V)
I——電流——安培(A)
t------時(shí)間----秒(s)
R------電阻----歐姆(。)
P——功率---瓦特(W)
8、無論用電器串聯(lián)或并聯(lián)。計(jì)算在一定時(shí)間所做的總功,常用公式
W=W1+W2
二、電能表:
1、測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。
2、如上圖是一種電能表的表盤。表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能,
單位是千瓦時(shí),計(jì)數(shù)器的最后一位是小數(shù),即1234.5kW-h。用電能表
月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù),就表示這個(gè)月所消耗的電能。
40
220V10(20)A
50Hz600revs/kW-h
3、“220V”表示這個(gè)電能表的額定電壓是220V,應(yīng)該在220V的電路
中使用。
4、“10(20A)”表示這個(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A,額定最大電流為
20Ao
5、“50Hz”表示這個(gè)電能表在50Hz的交流電中使用;
6、“600revs/kW-h”表示接在這個(gè)電能表上的用電器,每消耗1千瓦
時(shí)的電能,電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。
7、有關(guān)電能表的相關(guān)計(jì)算
—3.6xl()6/(或㈤
①、$
W=KKW?〃、(適用于給出實(shí)際圈數(shù)、和電能表參數(shù)N的)
②、N
第二節(jié)電功率
—?、電功率:
1、定義:物理學(xué)中,把電流所做的功與所用時(shí)間之比叫做電功率。
2、意義:表示用電器消耗電能(電流做功)快慢的物理量。
3、符號:P
4、單位:①瓦特(W),
②常用單位為千瓦(kW),lkW=103W
二、電功率相關(guān)計(jì)算公式
w_卜(適用于所有電路)
~P.
第一種單位:p——電功率——瓦特(W);
w——電功——焦耳(J);
41
t——通電時(shí)間——秒(S)
第二種單位:P——電功率——千瓦(kW);
W——電功——千瓦時(shí)(kW?h);
t--通電時(shí)間一一秒(s)
2、P=U1(適用于所有電路)
物理量單位
P——電功率W
r——電流A
U——電壓V、
3、尸=/無(常用于電流不變和串聯(lián)電路,只適用于純電阻電路)
4、尸=(■(常用于電壓不變和并聯(lián)電路,只適用于純電阻電路)
5、用電器實(shí)際功率的計(jì)算步驟
①電路圖計(jì)算:
1、/?=%
P額
2、/。山=甥與
若燈泡的實(shí)際電壓變?yōu)轭~定電壓的1/2,則燈泡的實(shí)際功率變?yōu)轭~定功
率的1/4
②家用電能表和家用用電器:1叢=3.6x106」儂印^力)2P
6、用電器正常工作時(shí)的相關(guān)計(jì)算
42
(1)、正常工作時(shí)的電流/顏=生
U額
(2)、正常工作時(shí)的電阻:/?=終
P額
(3)、正常工作時(shí)消耗的電能:w=P^
(4)、正常工作時(shí)消耗電能的時(shí)間:
P額
7、串聯(lián)電路比例式:1/"I
u2p2叫e,4
5:q=i:i
8、并聯(lián)電路比例式:q
6卬2Q勺
9、無論是串聯(lián)還是并聯(lián):%=WI+W?徐=[+鳥盤=。+2
二、用電器的額定功率和實(shí)際功率
1、額定電壓U額:用電器正常工作時(shí)的電壓叫額定電壓。
2、額定功率Pg用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
3、額定電流I額:用電器在正常工作時(shí)的電流叫額定電流。
4、額定電壓U實(shí):用電器實(shí)際工作時(shí)的電壓叫額定電壓。
5、額定功率P實(shí):用電器在實(shí)際電壓下的功率叫額定功率
6、實(shí)際功率與額定功率的關(guān)系:
①U實(shí)<U額P實(shí)<P額—用電器不能正常工作。
②U實(shí)>15額P實(shí)〉P額——用電器不能正常工作,有可能燒壞。
③U實(shí)=11額Pgt=P額用電器正常工作。
7、電燈泡上的“PZ22025”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。
8、一個(gè)用電器只有一個(gè)額定電壓和額定功率,但可有多個(gè)實(shí)際電壓和
實(shí)際功率。
9、??嫉碾姽β使罍y:
43
液晶電視機(jī)的電功率約100W
電風(fēng)扇的電功率100W
冰箱的額定功率約200W
臺式計(jì)算機(jī)的電功率約200W
理發(fā)用的電吹風(fēng)器的電功率約500W
家用空調(diào)的電功率1000W
洗衣機(jī)的電功率約500W
家用吸塵器的電功率約800W
電飯鍋的電功率約1000W
電熱水壺的電功率約1000
三、串、并聯(lián)電路小燈泡亮度的判斷方法:
1、燈泡的亮度是由小燈泡的實(shí)際電功率決定的,實(shí)際功率越大,燈泡
越亮,與額定電壓和額定功率無關(guān)。
2、串聯(lián)電路中,由P"
可知:電流相同,電阻越大,實(shí)際功率越大。
因此,串聯(lián)電路中,電阻大的燈泡亮。
p=2可知:電壓相同,電阻越小,實(shí)際功率越大,
3、并聯(lián)電路中,由R
因此,并聯(lián)電路中,電阻小的燈泡亮。
4、燈L“220V100W”,燈L2“220V25W”相比較而言,L燈絲粗短,
L2燈絲細(xì)長。兩燈串聯(lián)時(shí),燈L2亮,兩燈并聯(lián)時(shí),燈L1亮。
①判斷燈絲電阻口訣:”大(功率)粗短,小細(xì)長”(U額相同)
②判斷哪個(gè)燈亮的口訣“串?。üβ剩┎⒋蟆保║額相同)
5、額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大
44
第三節(jié)測量小燈泡的電功率
一、伏安法測小燈泡的功率
1、【實(shí)驗(yàn)原理】P=UI
2、【實(shí)驗(yàn)器材】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變
阻器。
3、【實(shí)驗(yàn)電路圖】
4、【實(shí)驗(yàn)步驟】
①按電路圖連接實(shí)物。
②檢查無誤后,閉合開關(guān)。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發(fā)光,觀
察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式「=5計(jì)算
出小燈泡的額定功率。
③調(diào)節(jié)滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀
察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式「=5計(jì)算
出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。
④調(diào)節(jié)滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,觀察小燈泡
的亮度,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式P=UI計(jì)算出小燈泡
此時(shí)的實(shí)際功率。
5、【實(shí)驗(yàn)表格】
⑤根據(jù)測出的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別計(jì)算出小燈泡在三種情況下的電功率
實(shí)驗(yàn)
電壓/V電流/A電功率/W小燈泡亮度
序號
12.00.250.50較暗
22.50.310.78正常
33.00.381.14較亮
6、實(shí)驗(yàn)結(jié)論
45
①u實(shí)〈U額時(shí),成〈尸額,燈泡發(fā)光較暗
②%=u額時(shí),七=/,燈泡發(fā)光正常
③外〉。額時(shí),盤〉垛,燈泡發(fā)光較亮
注意:1.小燈泡發(fā)光情況由實(shí)際功率決定,實(shí)際功率越大,發(fā)光越亮;
2.實(shí)驗(yàn)中需對小燈泡的電功率進(jìn)行至少三次測量,但不能根據(jù)三
次測量數(shù)據(jù)計(jì)算出小燈泡平均電功率,因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)多次測量的目的是
計(jì)算在不同電壓下小燈泡的實(shí)際功率。
7、【注意事項(xiàng)】
⑴實(shí)驗(yàn)原理(P=UI)
⑵實(shí)物圖的連接
①電壓表量程的選擇和連接(根據(jù)題目中已知電源電壓和小燈泡的額定
電壓或?qū)嵨飯D中干電池的節(jié)數(shù)來選擇量程)
②電流表量程的選擇和連接(心大二卷,或7=白決定)
U額
③滑動變阻器的連接(一上一下,規(guī)格由^^尸叁戶決定)
1額
⑶.電路連接時(shí)開關(guān)要斷開,滑動變阻器的滑片移到最大阻值處(目的是
防止因?yàn)椴僮魇д`造成在接線時(shí),電路接通且電流過大燒壞燈泡,甚至
燒壞電流表)
⑷.滑動變阻器的作用(①保護(hù)電路;②改變小燈泡兩端的電壓)
⑸.測量小燈泡的額定功率的操作(移動滑動變阻器的滑片使電壓表的示
46
數(shù)等于小燈泡的額定電壓)
⑹.電流表和電壓表的讀數(shù)
⑦.燈泡功率的計(jì)算(P=UI)及燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻(R=U/I)
⑻.電路故障分析
⑼.數(shù)據(jù)或U-I圖像的分析
⑩.多次測量的目的(測量小燈泡在不同的電壓下的實(shí)際功率或觀察在不
同電壓下小燈泡的發(fā)光情況)
(11).小燈泡的亮暗與實(shí)際功率的關(guān)系(實(shí)際功率越大,燈泡越亮)
??不能用多次測量求出電功率的平均值作為小燈泡的額定功率的原因
(電壓改變,小燈泡的功率改變,求平均值無意義)
?.使小燈泡正常發(fā)光的操作(移動滑動變阻器的滑片的同時(shí),觀察電壓
表的示數(shù),直到電壓表示數(shù)等于小燈泡的額定電壓)
8.用特殊方法測量電功率
①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài),將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大;
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護(hù)電路;
④不需要計(jì)算電功率的平均值。
二、測量家用電器的電功率
1,原理:P=-
t
2,器材:電能表秒表
3,實(shí)驗(yàn):(1)查出家里電能表上標(biāo)有“revs/kw.h”的數(shù)據(jù)N
47
(2)只讓某個(gè)用電器單獨(dú)工作(3)記下電能表在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)的圈
(4)則該用電器的實(shí)際功率
知識點(diǎn)2實(shí)驗(yàn)中電路故障的分析及排除(難點(diǎn))
現(xiàn)象故障原因排除辦法
閉合開關(guān)后,燈泡雖亮.兩電表的“十”“一”接線柱接反了,可能將連接電表的兩導(dǎo)線對調(diào)?或
但兩表指針卻反向偏轉(zhuǎn)損壞電表
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