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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;

5

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。

8

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。

10

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)。

11

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)

12

(§)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。

13

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。

14

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;

15

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

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

程線柱*

0?和

0.1V

3V“3”

0?

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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