知識梳理:
1.電荷
(1)摩擦起電
定義:用摩擦的方法使物體帶電。
實質:電荷從一個物體轉移到另一個物體使正負電荷分開。
(2)兩種電荷
正電荷:用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷。
負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠捧所帶的電荷。
(3)電荷簡的相互作用規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
(4)電荷量:電荷的多少。單位:庫侖(C)
2.電流
(1)形成:電荷的定向移動形成電流。
(2)方向的規定:把正電荷定向移動的方向規定為電流的方向。
(3)獲得持續電流的條件:電路中有電源和電路為通路。
(4)單位:A、mA、μA。
(5)測量:電流表。
電流表的使用方法:①電流表要與被測電路串聯;②電流要從電流表的正接線柱流人,負接線柱流出,否則指針反偏;③被測電流不要超過電流表的最大量程。
3.導體和絕緣體
(1)導體:善于導電的物體。常見材料:金屬、石墨、人體、酸堿鹽水溶液。
(2)絕緣體:不善于導電的物體。常見材料:橡膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
4.電路
(1)三種電路狀態
①通路:接通的電路。 ②開路:斷開的電路。
③短路:電源兩端直接用導線連接起來.
(2)連接方式
| 串聯 | 并聯 |
定義 | 把元件逐個順次連接起來的電路 | 把元件并列的連接起來的電路 |
特征 | 電流在電路中只有一條路徑,一處斷開所有用電器都停止工作 | 電流在電路中的路徑至少有兩條,各支路中的元件獨立工作,互不影響 |
開關作用 | 控制整個電路 | 干路中的開關控制整個電路.支路中的開關控制該支路 |
電路圖 | | |
實例 | 裝飾小彩燈、開關和用電器 | 家庭中各用電器、各路燈 |
(3)識別電路串、并聯的常用方法
①電流分析法:在識別電路時,電流:電源正極→各用電器→電源負極,若途中不分流,用電器串聯;若電流在某一處分流,每條支路只有一個用電器,這些用電器并聯;若每條支路不只一個用電器,這時電路有串有并,叫混聯電路。
②斷開法:去掉任意一個用電器,若另一個用電器也不工作,則這兩個用電器串聯;若另一個用電器不受影響仍然工作,則這兩個用電器為并聯。
③節點法:在識別電路時,不論導線有多長。只要其聞沒有用電器或電源,則導線的兩端點都可看成同一點,從而找出各用電器的公共點,以識別電路連接方式。
④觀察結構法:將用電器接線柱編號,電流流入端為“首”電流流出端為“尾”,觀察各用電器,若“首→尾→首→尾”連接為串聯;若“首、首”,“尾、尾”相連,為并聯。
⑤經驗法:對實際看不到連接的電路,如路燈、家庭電路,可根據他們的某些特征判斷連接情況。
第六章 電壓 電阻
知識梳理:
1.電壓
(1)電壓的作用:使電路中的自由電荷定向移動形成了電流。電源是提供電壓的裝置。
(2)電壓的單位:kV、V、mV、V。
(3)電壓測量:電壓表。
電壓表使用規則:①電壓表要與被測電路并聯;②電流從電壓表的“正接線柱”流入,“負接線柱”流出,否則指針會反偏;③被測電壓不要超過電壓表的最大量程。
(4)利用電流表、電壓表判斷電路故障
①電流表示數正常而電壓表無示數:
“電流表示數正常”表明主電路為通路,“電壓表無示數”表明無電流通過電壓表,則故障原因可能是:電壓表損壞;電壓表接觸不良;與電壓表并聯的用電器短路。
②電壓表有示數而電流表無示數
“電壓表有示數”表明電路中有電流通過,“電流表無示數”說明沒有或幾乎沒有電流流過電流表,則故障原因可能是:電流表短路;和電壓表并聯的用電器開路,此時電流表所在電路中相當于串聯了一個大電阻(電壓表內阻很大),使此電路中電流太小,電流表無明顯示數。
③電流表、電壓表均無示數
“兩表均無示數”表明無電流通過兩表,除兩表同時短路外,最大的可能是主電路斷路導致無電流。
2.電阻
(1)電阻:表示導體對電流阻礙作用的大小。
(2)單位:MΩ、kΩ、Ω。
(3)影響因素:導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關。
(4)滑動變阻器
①原理:通過改變接入電路中的電阻線的長度來改變電阻。
②使用方法:根據銘牌選擇合適的滑動變阻器;串聯在電路中;接法:“一上一下”;接入電路前應將電阻調到最大。
③作用: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;保護電路。
第七章 歐姆定律
知識梳理:
1.歐姆定律
(1)探究電流與電壓、電阻的關系
在電阻一定的情況下,導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比;在電壓不變的情況下,導體中的電流與導體的電阻成反比。
(2)歐姆定律的內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
(3)數學表達式:I=U/R。
說明:①適用條件:純電阻電路(即用電器工作時,消耗的電能完全轉化為內能)。
②I、U、R對應同一導體或同一段電路,不同時刻、不同導體或不同段電路三者不能混用,應加角碼區別。三者單位依次是A、V、Q。
③同一導體(即R不變),則I與U成正比;同一電源(即U不變),則I與R成反比。 R=U/I。是電阻的量度式,它表示導體的電阻可由U/I給出,即R與U、I的比值有關,但R與外加電壓U和通過電流I等因素有關。
2.伏安法測電阻
(1)用電壓表和電流表分別測出電路中某一導體兩端的電壓和通過的電流就可以根據歐姆定律算出這個導體的電阻,這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法測電阻。
(2)原理:R=U/I。
(3)電路圖:如圖7-1。
3.串聯電路的特點
I=I1=I2=I3=…In U=U1+U2+U3+…Un R=R1+R2+R3…Rn
4.并聯電路的特點
I= I1+I2+I3…In U=U1=U2=U3=…Un 1/R=1/R1+1/R2+1/R3…1/Rn
5.歐姆定律與安全用電
電壓越高越危險;不接觸低壓帶電體;不靠近高壓帶電體。
第八章 電功率
1.電能
(1)用電器消耗電能的過程就是電能轉化為其他形式的能的過程;有多少電能轉化為其他形式的能,就消耗了多少電能。
(2)電能的單位:國際單位是焦耳(J);常用單位:度(kWh);1 kWh=3.6×106J。
(3)測量電能的儀表:電能表。
2.電功率
(1)定義:用電器在1秒內消耗的電能.
(2)物理意義:表示用電器消耗電能快慢的物理量。燈泡的亮度取決于燈泡的實際功率的大小。
(3)計算公式:P=UI=W/t(適用于所有電路)
對于純電阻電路可推導出:P=I2R=U2/R
①串聯電路中常用公式:P=I2R P1:P2:P3:…Pn=R1:R2:R3:…:Rn
②并聯電路中常用公式:P=U2/R P1:P2=R2:R1
③無論用電器串聯或并聯,計算總功率常用公式P=P1+P2+…Pn
(4)單位:國際單位瓦特(W);常用單位:千瓦(kW)
(5)額定功率和實際功率
①額定電壓:用電器正常工作時的電壓.
額定功率:用電器在額定電壓下的功率。P額==U額I額=U額2/R
②當U實=U額時,P實=P額(燈正常發光)
當U實<U額時,P實<P額用電器不能正常工作(燈光暗淡)
當U實>U額時,P實>P額長期使用影響用電器壽命(燈發光強烈,有時會損壞用電器)
當U實>U額時,P實=0用電器燒壞(燈絲燒斷)
(6)測量
①伏安法測燈泡的額定功率:原理:P=UI;電路圖:略;選擇和連接實物時須注意:電源:其電壓高于燈泡的額定電壓.滑動變阻器:接入電路時要“變阻”,且調到最大值。根據能否調到燈泡的額定電壓選擇滑動變阻器。電壓表:并聯在燈泡的兩端,電流從“+”接線柱流入,“—”接線柱流出。根據額定電壓選擇電壓表量程。電流表:串聯在電路里,電流從“+”接線柱流人,“—”接線柱流出。根據I額=P額/U額或I額=U額/R選擇量程。
②測量家用電器的電功率:器材:電能表、秒表。原理:P=W/t。
3.電熱
(1)焦耳定律:電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
(2)計算公式:Q=I2Rt(適用于所有電路);對于純電阻電路可推導出:Q=UIt=U2t/R=
W=Pt
①串聯電路中常用公式:Q=I2Rt。Q1:Q2:Q3:…:Qn=R1:R2:R3:…:Rn
并聯電路中常用公式:Q=U2t/R;Q1:Q2=R2:R1。
②無論用電器串聯或并聯,計算在一定時間所產生的總熱量常用公式Q=Q1+Q2+…Qn
③分析電燈、電爐等電熱器問題時往往使用:Q=U2t/R=Pt
(3)應用——電熱器
4.生活用電
(1)家庭電路
①組成:低壓供電線(火線零線)、電能表、閘刀開關、保險絲、用龜器、插座、燈座、開關。
②連接:各種用電器是并聯接人電路的,插座與燈座是并聯的,控制各用電器工作的開關與電器是串聯的。
③給用戶提供家庭電壓的線路,分為火線和零線。火線和零線之間有220V的電壓,火線和地線之間也有220 V的電壓,正常情況下,零線和地線之間電壓為0 V。
④測電筆:用來辨別火線和零線。使用時手接觸筆尾金屬體,筆尖金屬體接觸火線,觀察氖管是否發光。
⑤插座:連接家用電器,給可移動家用電器供電。分為二孔插座和三孔插座兩種。
(2)家庭電路電流過大的原因
原因:發生短路、用電器總功率過大。
家庭電路保險絲燒斷的原因:發生短路、用電器功率過大、選擇了額定電流過小的保險絲。
(3)安全用電
觸電事故:一定強度的電流通過人體所引起的傷害。安全電壓:不高于36 V;動力電路電壓380 V,家庭電路電壓220V都超出了安全電壓。
低壓觸電形式:單線觸電和雙線觸電。
安全用電原則:不接觸低壓帶電體;不靠近高壓帶電體。
第九章 電與磁
知識梳理:
1.磁現象
(1)磁性:磁體具有吸引鐵和指南北的性質。
(2)磁極:磁體吸引鋼鐵能力最強的部位。
磁極間相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。
(3)磁化:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化。
2.磁場
(1)磁體周圍空間存在磁場。在物理學中,我們把放人磁場中的小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。
(2)磁感線可以方便、形象地描述磁場和磁場的方向。每一點的磁感線方向都與該點磁場的方向一致。磁感線都是從磁體的N極出發,回到S極。
(3)地球是一個大磁體,周圍存在著磁場.地磁南極在地理北極附近,地理的兩極與地磁的兩極并不重合。
3.電生磁
(1)電流的磁效應:通電導線的周圍空間存在磁場,磁場的方向跟電流的方向有關
(2)通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似。
(3)判斷通電導線的電流方向和磁場方向的關系用安培定則。
4.電磁鐵
(1)電磁鐵是帶有鐵芯的螺線管,當有電流通過時它具有磁性,沒有電流時失去磁性。電磁鐵的特點:可控、可調、可變。
(2)影響一定形狀的電磁鐵磁性強弱的因素有:電流的大小、線圈匝數的多少和鐵芯情況。
5.電磁繼電器、揚聲器
(1)電磁繼電器是利用低龜壓、弱電流電路的通斷,來間接控制高電壓、強電流電路的裝置;是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
(2)揚聲器是把電信號轉換成聲信號的裝置;主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構成。當線圈中通入攜帶聲音信息、時刻變化的電流時,周圍產生不同方向的磁場,與永久磁體磁場相互作用,線圈就帶著錐形紙盆振動起來,發出聲音。
6.電動機
(1)磁場對通電導線有力的作用,力的方向跟電流方向、磁感線方向有關,當電流方向或者磁感線方向變得相反時,通電導線的受力方向也變得相反。
(2)電動機由定子和轉子兩部分組成,是利用通電線圈在磁場里受力的原理制成的。
(3)通電導線在磁場里受力運動的過程中電能轉化為機械能。
7.磁生電
(1)出于導體在磁場中運動而產生電流的現象是一種電磁感應現象.交流發電機是根據電磁感應的原理工作的。
(2)閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動,導體中會產生感應電流。
(3)電磁感應現象中機械能轉化為電能。
第十章 信息的傳遞
知識梳理:
1.電話及電話交換機
(1)電話:最簡單的電話由話筒和聽筒組成。話筒先將聲音變成隨聲音變化的電流信號,電流沿著導線傳到遠方;攜帶信息的電流使聽者聽筒的膜片振動,電流又還原成聲音。
(2)電話交換機:作用相當于一個線路選擇開關。它把需要通話的兩部電話連接,通話完畢再將線路斷開。
2.模擬通信和數字通信
(1)模擬信號電流的頻率、振幅變化情況跟聲音完全一樣;數字信號是用不同符號的不同組合表示的信號。
(2)數字信號的優勢:不易失真,抗干擾能力強,保密性好,便于計算機加工處理等。
3.電磁波
(1)電磁波的產生和傳播:導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.真空中的電磁波速度最大,約為c=3×108m/s。
(3)波速=波長×頻率,即v=λf
4.無線電廣播、電視和移動通信
(1)無線電廣播信號的發射與接收:廣播電臺用調制器把音頻電信號加載到高頻電流上,通過天線發射出去;轉動收音機調諧器的旋鈕選出特定頻率的信號,收音機內的電子電路再將音頻信號分離出來,放大后送到揚聲器中轉換成聲音。
(2)電視用電磁波傳遞圖像信號和聲音信號。攝像機把圖像變成電信號,電視機的顯像管將電信號還原成圖像。
(3)移動通信:移動電話機既是無線電的發射臺又是無線電的接收臺。手持移動電話的天線很簡單,靈敏度不高,要通過基地臺和有線電話網絡轉接進行通話。
5.信息之路
(1)微波通信:微波大致沿直線傳播,不能沿地球表面繞射,需要微波中繼站來協助傳遞。
(2)衛星通信:在地球的周圍均勻的分配三顆同步通信衛星,就可以實現全球通信。
(3)光纖通信:攜帶信息的激光從光導纖維一端射入,在內壁上多次反射后,將信息傳遞到遠方。
(4)網絡通信:計算機可以高速處理各種信息,把計算機聯在一起,可以進行網絡通信;計算機網絡能實現信息資源的共享。