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文檔簡介
第三部分電路與電流
【知識結(jié)構(gòu)】
一、電路的組成:
L定義:把電源、用電器、開關(guān)、導線連接起來組成的電流的路徑。
2.各部分元件的作用:(1)電源:提供電能的裝置;(2)用電器:工作的設(shè)備;(3)
開關(guān):控制用電器或用來接通或斷開電路;(4)導線:連接作用,形成讓電荷移動的通路
二、電路的狀態(tài):通路、開路、短路
1.定義:(1)通路:處處接通的電路;(2)開路:斷開的電路;(3)短路:將導線直接
連接在用電器或電源兩端的電路。
2.正確理解通路、開路和短路
三、電路的基本連接方式:串聯(lián)電路、并聯(lián)電路
四、電路圖(統(tǒng)一符號、橫平豎直、簡潔美觀)
五、電工材料:導體、絕緣體
1.導體
(1)定義:容易導電的物體;(2)導體導電的原因:導體中有自由移動的電荷;
2.絕緣體
(1)定義:不容易導電的物體;(2)原因:缺少自由移動的電荷
六、電流的形成
1.電流是電荷定向移動形成的;
2.形成電流的電荷有:正電荷、負電荷。酸堿鹽的水溶液中是正負離子,金屬導體中是自
由電子。
七.電流的方向
1.規(guī)定:正電荷定向移動的方向為電流的方向;
2.電流的方向跟負電荷定向移動的方向相反;
3.在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極。
八、電流的效應(yīng):熱效應(yīng)、化學效應(yīng)、磁效應(yīng)
九、電流的大小:I=Q/t
十、電流的測量
1.單位及其換算:主單位安(A),常用單位毫安(mA)、微安(uA)
2.測量工具及其使用方法:(1)電流表;(2)量程;(3)讀數(shù)方法(4)電流表的使
用規(guī)則。
H'一、電流的規(guī)律:(1)串聯(lián)電路:i=n+i2;⑵并聯(lián)電路:i=n+i2
【方法提示】
1.電流表的使用可總結(jié)為(一查兩確認,兩要兩不要)
(1)一查:檢查指針是否指在零刻度線上;
(2)兩確認:①確認所選量程。②確認每個大格和每個小格表示的電流值。兩要:一
要讓電流表串聯(lián)在被測電路中;二要讓電流從“+”接線柱流入,從“一”接線柱流出;③
兩不要:一不要讓電流超過所選量程,二不要不經(jīng)過用電器直接接在電源上。
在事先不知道電流的大小時,可以用試觸法選擇合適的量程。
2.根據(jù)串并聯(lián)電路的特點求解有關(guān)問題的電路
(1)分析電路結(jié)構(gòu),識別各電路元件間的串聯(lián)或并聯(lián);
(2)判斷電流表測量的是哪段電路中的電流;
(3)根據(jù)串并聯(lián)電路中的電流特點,按照題目給定的條件,求出待求的電流。
第四部分歐姆定律
一■、電壓
1、電源的作用是給電路兩端提供電壓;電壓是電路中產(chǎn)生電流的原因。電路中有電流,就
一定有電壓;電路中有電壓,卻不一定有電流,因為還要看電路是否是通路。
2、電壓用字母U表示,單位是伏特,簡稱伏,符號是V。常用單位有千伏(KV,1KV=103
V)和毫伏(mV,ImV=10-3V)?家庭照明電路的電壓是220V;一節(jié)干池的電壓是1.5V;
對人體安全的電壓不高于36V?
3、電壓表的使用:A、電壓表應(yīng)該與被測電路并聯(lián);當電壓表直接與電源并聯(lián)時,因為電壓
表內(nèi)阻無窮大,所以電路不會短路,所測電壓就是電源電壓。B、電壓表的正接線柱接電源
正級,負接線柱接電源負極度。C、根據(jù)被測電路的不同,可以選擇“0~3V”和“0~15
V”兩個量程。
4、電壓表的讀數(shù)方法:A、看接線柱確定量程。B、看分度值(每一小格代表多少伏)。C、
看指針偏轉(zhuǎn)了多少格,即有多少伏。
5、電池串聯(lián),總電壓為各電池的電壓之和;相同電池關(guān)聯(lián),總電壓等于其中一支電池的電
壓。
二、探究串聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
1、實驗步驟:A、提出問題;B、猜想或假設(shè);C、設(shè)計實驗;D、進行實驗;D、分析和論證、
E、評估;F、交流(大體內(nèi)容相同即可,有些步驟可省略)
2、在串聯(lián)電路中,總電壓等于各用電器的電壓之和。
三、電阻
1、容易導電的物體叫導體,如鉛筆芯、金屬、人體、大地等;不容易導電的物體叫絕緣體,
如橡膠、塑料、陶瓷等。導電能力介于兩者之間的叫半導體,如硅金屬等。
2、導體對電流的阻礙作用叫電阻,用R表示,單位是歐姆,簡稱歐,符號是Q。常用單位
有千歐(KQ,1KQ=103Q)和兆歐(MQ,1MQ=106Q),它在電路圖中的符號
為。
3、影響電阻大小的因素有:A、材料;B、長度;C、橫截面積;D、溫度。一般情況下,某
一導體被制造出來以后,其電阻除了隨溫度的變化有一點改變之外,我們就近似地認為其電
阻不變了,它也不會隨著電壓、電流的變化而變化。
4、某些導體在溫度下降到某一溫度時,就會出現(xiàn)其電阻為0的情況,這就是超導現(xiàn)象,這
時這種導體就叫超導體。
5、滑動變阻器的工作原理是:電阻部分由涂有絕緣層的電阻絲繞在絕緣管上,通過滑片在
上面滑動從而改變接入電路的電阻大小。所以滑動變阻器的正確接法是:一上一下的接。它
在電路圖中的符號是
它應(yīng)該與被測電路串聯(lián)。
四、歐姆定^聿
1、歐姆定律是由德國物理學家歐姆在1826年通過大量的實驗歸納出來的。
2、歐姆定律:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體兩端的電阻成反比。公式
為:I=U/R,變形公式有:U=IR,R=U/I
3、歐姆定律使用注意:A、單位必須統(tǒng)一,電流用A,電壓用V,電阻用Q;B、不能把這
個公式理解為:電阻與電壓成正比,與電流成反比,因為電阻常規(guī)情況下是不變的。
4、用電器正常工作時的電壓叫額定電壓;正常工作時的電流叫額定電流;但是生活中往往
達不到這個標準,所以用電器實際工作時的電壓叫實際電壓,實際工作時的電流叫實際電流。
5、當電路出現(xiàn)短路現(xiàn)象(電路中電源不經(jīng)過用電器而直接被接通的情況)時,根據(jù)I=U
/R可知,因為電阻R很小,所以電流會很大,從而會導致火災。
五、測量小燈泡的電阻
1、根據(jù)歐姆定律公式I=U/R的變形R=U/I可知,求出了小燈泡的電壓和電流,
就可以計算出小燈泡的電阻,這種方法叫做伏安法。
2、電路圖:
3、測量時注意:A、閉合開關(guān)前,滑動變阻器應(yīng)該滑到電阻最大端;B、測量電阻時,應(yīng)該
先觀察小燈泡的額定電壓,然后測量時使用的電壓應(yīng)該按照從額定電壓依次降低測量。C、
可以將幾次測量的結(jié)果求平均值,以減小誤差。
4、測量過程中,電壓越低,小燈泡越暗,溫度越低,因此電阻會略小一點。
六、歐姆定律和安全用電
1、對人體安全的電壓應(yīng)該不高于36V,因為根據(jù)歐姆定律I=U/R可知,在電阻不變的
情況下,電壓越高,通過人體電流就會越大,所以高壓電對人體來說是非常危險的。
2、我們不能用潮濕的手去觸摸電器,因為人的皮膚潮濕時,電阻會變小,從而會增大觸電
的可能性。一般情況下,不要靠近高近帶電體,不要接觸低壓帶電體。
3、雷電是自然界一種劇烈的放電現(xiàn)象,對人來說是非常危險的,所以在有雷電現(xiàn)象時,不
要站在大樹或其它較高的導電物體下,也不能站到高處。
4、為了防止雷電對人們的危害,美國物理學家富蘭克林發(fā)明了避雷針,讓雷電通過金屬導
體進入大地,從而保證人或建筑物的安全。
電功率
一、電能
1、電能可能同其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來,也可以轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。
2、電能用W表示,常用單位是千瓦時(KWh),在物理學中能量的通用單位是焦耳(J),
簡稱焦。IKWh=3.6IO6J0
3、電能表是測量一段時間內(nèi)消耗的電能多少的儀器。A、“220V”是指這個電能表應(yīng)該在2
20V的電路中使用;B、“10(20)A”指這個電能表的額定電流為10安,在短時間內(nèi)最大
電流不超過20安;C、“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用;D、“600revs
/KWh”指這個電能表的每消耗一千瓦時的電能,轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。
4、電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程是做功的過程,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化,就說電流做了多
少功。實質(zhì)上,電功就是電能,也用W表示,通用單位也是焦耳,常用單位是千瓦時。
二、電功率
I、電功率是表示消耗電能的快慢的物理量,用P表示,單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W。
常用單位有千瓦(KW)o1KW=103W1馬力=735瓦。電功率的定義也可以理解為:用
電器在1秒內(nèi)消耗的電能。
2、電功率與電能、時間的關(guān)系:P=W/t在使用時,單位要統(tǒng)一,單位有兩種可用:
(1)、電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時間用秒(S);(2)、電功率用千瓦(KW),
電能用千瓦時(KWh,度),時間用小時(h)0
3、1千瓦時是功率為1KW的用電器使用lh所消耗的電能。
4、電功率與電壓、電流的關(guān)系公式:P=IU單位:電功率用瓦(W),電流用安(A),
電壓用伏(V)。
5、用電器在額定電壓下工作時的電功率(或者說用電器正常工作時的電功率),叫做額定
功率。
三、測量小燈泡的電功率
1、測量小燈泡電功率的電路圖與測電阻的電路圖一樣。
2、進行測量時,一般要分別測量小燈泡過暗、正常發(fā)光、過亮時三次的電功率,但不能用
求平均值的方法計算電功率,只能用小燈泡正常發(fā)光時的電功率。
四、電和熱
1、電流通過導體時電能要轉(zhuǎn)化成熱,這個現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。
2、根據(jù)電功率公式和歐姆定律,可以得到:P=12R這個公式表示:在電流相同的條件
下,電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導體的電阻成正比。
3、當發(fā)電廠電功率一定,送電電壓與送電電流成反比,輸電時電壓越高,電流就越小。此
時因為輸電線路上有電阻,根據(jù)P=12R可知,電流越小時,在電線上消耗的電能就會越
少。所以電廠在輸電時提高送電電壓,減少電能在輸電線路上的損失。
4、電流的熱效應(yīng)對人們有有利的一面(如電爐、電熱水器、電熱毯等),也有不利的一面
(如電視機、電腦、電動機在工作時產(chǎn)生的熱量)。我們要利用有利電熱,減少或防止不利
電熱(如電視機的散熱窗,電腦中的散熱風扇,電動機的外殼鐵片等)。
五、電功率和安全用電
根據(jù)公式I=P/U可知,家庭電路電壓一定時,電功率越大,電流I也就越大。所以在
家庭電路中:A、不要同時使用很多大功率用電器;B、不要在同一插座上接入太多的大功率
用電器;C、不要用銅絲、鐵絲代替保險絲,而且保險絲應(yīng)該在可用范圍內(nèi)盡量使用細一些
的。
五、熟記電學中基本量的規(guī)律和特點,進行電切、電功率和電熱的計算
物理量公式單位測量儀器串聯(lián)電路特點并聯(lián)電路特
點
(符號)(符號)
電功(W)W=UIt焦耳(J)電能表W=W1+W2W=W1+W2
Wl:W2=RI:R2Wl:W2二:
R2:R1
電功率(P)P=W/t瓦特(W)電流表P=P1+P2P=P1+P2
P=UI電壓表滑動變阻器Pl:P2=RI:R2Pl::P2=R2:R
1
(伏安法)
電熱Q=I2Rt焦耳(J)Q=Q1+Q2Q=Q1+Q2
(Q)QI:Q2=R1:R2
第六部分電與磁
萬茲垓?
1、物體具有吸引鐵、鉆、保等物體的性質(zhì),該物體就具有了磁性。具有磁性的物體叫做磁
體。
2、磁體兩端磁性最強的部分叫磁極,磁體中間磁性最弱。當懸掛靜止時,指向南方的叫南
極(S),指向北方的叫北極(N)。
3、同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。
4、磁體周圍存在一種物質(zhì),能使磁針偏轉(zhuǎn),叫做磁場。磁場對放入它里面的磁體會產(chǎn)生力
的作用。
5、在物理學中,為了研究磁場方便,我們引入了磁感線的概念。磁感線總是從磁體的北極
出來,回到南極。
6、地球也是一個磁體,所以小磁針靜止時會由于同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引的
原理指向南北,由此可知,地磁南極在地理北極附近,地磁北極在地理南極附近。
7、地磁南極與地理北極、地磁北極與地理南極并不完全重合,中間有一個夾角,叫做磁偏
角,是由我國宋代學者沈括首先發(fā)現(xiàn)的。
8、一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。有些物體在磁化后磁
性能長期保存,叫永磁體(如鋼);有些物體在磁化后磁性在短時間內(nèi)就會消失,叫軟磁體
(如軟鐵)。
二、電生磁:
1、通電導線的周圍有磁場,磁場的方向跟電流的方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。
這一現(xiàn)象是由丹麥物理學家奧斯特在1820年發(fā)現(xiàn)的。
2、把導線繞在圓筒上,做成螺線管,也叫線圈,在通電情況下會產(chǎn)生磁場。通電螺線管的
磁場相當于條形磁體的磁場。
3、通電螺線管的磁場方向與電流方向以及螺線管的繞線方向有關(guān)。磁場的強弱與電流強弱、
線圈匝數(shù)、有無鐵芯有關(guān)。
4、在通電螺線管里面加上一根鐵芯,就成了一個電磁鐵??梢灾瞥呻姶牌鹬貦C、排水閥門
等。
5、判斷通電螺線管的磁場方向可以使用右手定則:將右手的四指順著電流方向抓住螺線管,
姆指所指的方向就是該螺線管的北極。
三、電磁繼電器揚聲器
1、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。
實質(zhì)上它就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。
2、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
電路兩部分組成。
3、揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲信號的一種裝置。它主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙
盆構(gòu)成。
4、示意圖。
四、電動機
1、通電導體在磁聲中會受到力的作用。它的受力方向跟電流方向、磁感線方向有關(guān)。
2、電動機由兩部分組成:能夠轉(zhuǎn)動的部分叫轉(zhuǎn)子;固定不動的部分叫定子。
3、當直流電動機的線圈轉(zhuǎn)動到平衡位置時,線圈就不再轉(zhuǎn)動,只有改變線圈中的電流方向,
線圈才能繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。這一功能是由換向器實現(xiàn)的。換向器是由一對半圓形鐵片構(gòu)成的,
它通過與電刷的接觸,在平衡位置時改變電流的方向。實際生活中電動機的電刷有很多對,
而且會用電磁場來產(chǎn)生強磁場。
五、石茲生電
1、在1831年由英國物理學家法拉第首先發(fā)現(xiàn)了利用磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。當閉合電
路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時,電路中就會產(chǎn)生電流。這個現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)現(xiàn)象,
產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。
2、沒有使用換向器的發(fā)電機,產(chǎn)生的電流,它的方向會周期性改變方向,這種電流叫交變
電流,簡稱交流電。它每秒鐘電流方向改變的次數(shù)叫頻率,單位是赫茲,簡稱赫,符號為H
z。我國的交流電頻率是50Hz。
3、使用了換向器的發(fā)電機,產(chǎn)生的電流,它的方向不變,這種電流叫直流電。(實質(zhì)上和
直流電動機的構(gòu)造完全一樣,只是直流發(fā)電機是磁生電,而直流電動機是電生磁)
4、實際生活中的大型發(fā)電機由于電壓很高,電流很強,一般都采用線圈不動,磁極旋轉(zhuǎn)的
方式來發(fā)電,而且磁場是用電磁鐵代替的。發(fā)電機發(fā)電的過程,實際上就是其它形式的能量
轉(zhuǎn)化為電能的過程。
第七部分信息的傳遞
一、現(xiàn)代順風耳------電話
1、1876年由美國科學家貝爾發(fā)明了電話。最簡單的電話由話筒和聽筒組成。話筒將聲信號
轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l電信號,聽筒將音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曅盘枴Mㄔ掚p方的話筒和聽筒是互相串聯(lián)的,
自己的話筒和聽筒是互相獨立的。
2、為了節(jié)約電話線路的使用效率,人們發(fā)明了電話交換機,1891年出現(xiàn)了自動電話交換機,
它通過電磁繼電器進行接線。
3、電話按信號輸方式來分,可分為有線電話和無線電話;按信號類型來分,可分為模擬電
話和數(shù)字電話。信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣,
這種信號叫模擬信號,這種通信叫模擬通信。用不同符號的不同組合表示的信號叫數(shù)字信號,
這種通信叫數(shù)字通信。
4、模擬信號在傳輸過程中會丟失信息,而且抗干擾能力不強,保密性也很差,信號衰減厲
害。數(shù)字信號在傳輸過種中,抗干擾能力強,保密性好。
二、電磁波的海洋
1、導線中的電流迅速變化會在空間激起電磁波。電磁波在空氣、水、某些固體,甚至真空
中都能傳播。光波也是電磁波的一種。
2、電磁波的速度和光速一樣,都是3108m/s,電磁波的速度,等于波長和頻率f的乘
積:c=f單位分別是m/s(米每秒)、m(米)、Hz(赫茲);頻率的常用單位還
有千赫(kHz)和兆赫(MHz)o
3、用于廣播、
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