2017秋人教版物理九年級上冊期末復習提綱word下載.docx
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2016最新人教版九年級物理知識點匯總 第十三章 熱和能 第一節(jié) 分子熱運動 1、擴散現(xiàn)象: 定義:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。 擴散現(xiàn)象說明:①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動;②分子之間有間隙。 固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象,只是擴散的快慢不同,氣體間擴散速度最快,固體間擴散速度最慢。 汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴散現(xiàn)象。 擴散速度與溫度有關,溫度越高,分子無規(guī)則運動越劇烈,擴散越快。 由于分子的運動跟溫度有關,所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。 2、分子間的作用力: 分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的。 ① 當分子間距離等于r0(r0=10-10m)時,分子間引力和斥力相等,合力為0,對外不顯力; ② 當分子間距離減小,小于r0時,分子間引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子間作用力表現(xiàn)為斥力; ③ 當分子間距離增大,大于r0時,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; ④ 當分子間距離繼續(xù)增大,分子間作用力繼續(xù)減小,當分子間距離大于10 r0時,分子間作用力就變得十分微弱,可以忽略了。 第二節(jié) 內(nèi)能 1、內(nèi)能: 定義:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。 任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。 內(nèi)能的單位為焦耳(J)。 內(nèi)能具有不可測量性。 2、影響物體內(nèi)能大小的因素: ①溫度:在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時,物體的溫度升高,內(nèi)能增大,溫度降低,內(nèi)能減??;反之,物體的內(nèi)能增大,溫度卻不一定升高(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),內(nèi)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)。 ②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大。 ③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同。 ④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。 3、改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。 ①做功: 做功可以改變內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加(將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。 物體對外做功物體內(nèi)能會減少(將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能)。 做功改變內(nèi)能的實質(zhì):內(nèi)能和其他形式的能(主要是機械能)的相互轉(zhuǎn)化的過程。 如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。 ②熱傳遞: 定義:熱傳遞是能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。 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。(熱量是變化量,只能說“吸收熱量”或“放出熱量”,不能說“含”、“有”熱量?!皞鬟f溫度”的說法也是錯的。) 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; 注意: ① 在熱傳遞過程中,是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移,能的形式并未發(fā)生改變; ② 在熱傳遞過程中,若不計能量損失,則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量; ③ 因為在熱傳遞過程中傳遞的是能量而不是溫度,所以在熱傳遞過程中,高溫物體降低的溫度不一定等于低溫物體升高的溫度; ④ 熱傳遞的條件:存在溫度差。如果沒有溫度差,就不會發(fā)生熱傳遞。 做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。 第三節(jié) 比熱容 1、比熱容: 定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃時吸收(或放出)的熱量。 比熱容用符號c表示,它的單位是焦每千克攝氏度,符號是J/(kg·℃) 比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。 物理意義:水的比熱容c水=4.2×103J/(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4.2×103J。 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,與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。 水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。 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(加熱時間):吸收熱量多,比熱容大。 ②質(zhì)量相同,吸收熱量(加熱時間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,比熱容大。 2、熱量的計算公式: ①溫度升高時用:Q吸=cm(t-t0) c= m= t=+ t0 t0=t- ②溫度降低時用:Q放=cm(t0-t) c= m= t0=+ t t=t0- ③只給出溫度變化量時用:Q=cm△t c= m= △t= Q——熱量——焦耳(J);c——比熱容——焦耳每千克攝氏度(J/(kg·℃));m——質(zhì)量——千克(kg);t——末溫——攝氏度(℃);t0——初溫——攝氏度(℃) 審題時注意“升高(降低)到10℃”還是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末溫(t),后面的“10℃”是溫度的變化量(△t)。 由公式Q=cm△t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因素決定的。 第十四章:內(nèi)能的利用 第一節(jié):內(nèi)能的利用 內(nèi)能的利用方式 利用內(nèi)能來加熱:實質(zhì)是熱傳遞。 利用內(nèi)能來做功:實質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 第二節(jié):熱機 1、 熱機: 定義:熱機是利用內(nèi)能來做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。 熱機的種類:蒸汽機、內(nèi)燃機(汽油機和柴油機)、汽輪機、噴氣發(fā)動機等 2、 內(nèi)燃機: 內(nèi)燃機活塞在汽缸內(nèi)往復運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,叫做一個沖程。 四沖程內(nèi)燃機包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。 在單缸四沖程內(nèi)燃機中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán),每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周,活塞上下往復2次,做功1次。 在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功,而其它三個沖程(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。 壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 ①汽油機工作過程: ②柴油機工作過程: 3、汽油機和柴油機的比較: ①汽油機的氣缸頂部是火花塞; 柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。 ②汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物; 柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。 ③汽油機做功沖程的點火方式是點燃式; 柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。 ④柴油機比汽油及效率高,比較經(jīng)濟,但笨重。 ⑤汽油機和柴油機在運轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動。 4、熱值 燃料燃燒,使燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 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。用符號q表示。 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/m3)。 熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關。 公式:、 ①Q(mào)=qm m= q= Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料質(zhì)量——千克(kg)。 ②Q=qV V= q= Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料體積——立方米(m3)。 物理意義:酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。 煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。 第三節(jié):熱機效率 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。 有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛(提高燃燒的完全程度);以較強的氣流,將煤粉在爐膛里吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。 熱機的效率:熱機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的效率。 熱機的效率是熱機性能的一個重要標志,與熱機的功率無關。 公式: Q總= Q有用= Q總η 由于熱機在工作過程中總有能量損失,所以熱機的效率總小于1。 熱機能量損失的主要途徑:廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機器損失。 提高熱機效率的途徑:① 使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失;② 機件間保持良好的潤滑,減小摩擦。③在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 常見熱機的效率:蒸汽機6%~15%、汽油機20%~30%、柴油機30%~45% 內(nèi)燃機的效率比蒸汽機高,柴油機的效率比汽油機高。 第十五章 電流與電路 第一節(jié) 電荷 摩擦起電 1、電荷: 帶電體:物體有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說是物體帶了電(荷)。這樣的物體叫做帶電體。 自然界只有兩種電荷——被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷(+);被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負電荷(-)。 電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。 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。 電荷:電荷的多少叫做電荷量,簡稱電荷,符號是Q。電荷的單位是庫侖(C)。 2、檢驗物體帶電的方法: ①使用驗電器。 驗電器的構造:金屬球、金屬桿、金屬箔。 驗電器的原理:同種電荷相互排斥。 從驗電器張角的大小,可以判斷所帶電荷的多少。但驗電器不能檢驗帶電體帶的是正電荷還是負電荷。 ②利用電荷間的相互作用。 ③利用帶電體能吸引輕小物體的性質(zhì)。 3、使物體帶電的方法: (1)摩擦起電: 定義:用摩擦的方法使物體帶電。 背景: 宇宙是由物質(zhì)組成的,物質(zhì)是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的,原子核的質(zhì)量比電子的大得多,幾乎集中了原子的全部質(zhì)量,原子核帶正電,電子帶負電,電子在原子核的吸引下,繞核高速運動。原子核又是由質(zhì)子和中子組成的,其中質(zhì)子帶正電,中子不帶電。 在各種帶電微粒中,電子電荷量的大小是最小的,人們把最小電荷叫做元電荷,通常用符號e表示。任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。6.25×1018個電子所帶電荷等于1C。 在通常情況下,原子核所帶的正電荷與核外所有電子總共帶的負電荷在數(shù)量上相等,整個原子呈中性,也就是原子對外不顯帶電的性質(zhì)。 原因:由于不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領不同。兩個物體相互摩擦時,原子核束縛電子的本領弱的物體,要失去電子,因缺少電子而帶正電,原子核束縛電子的本領強的物體,要得到電子,因為有了多余電子而帶等量的負電。 注意:①在摩擦起電的過程中只能轉(zhuǎn)移帶負電荷的電子; ②摩擦起電的兩個物體將帶上等量異種電荷; ③由同種物質(zhì)組成的兩物體摩擦不會起電; ④摩擦起電并不是創(chuàng)造電荷,只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,使正負電荷分開,但電荷總量守恒。 能量轉(zhuǎn)化:機械能-→電能 (2)接觸帶電:物體和帶電體接觸帶了電。(接觸帶電后的兩個物體將帶上同種電荷) (3)感應帶電:由于帶電體的作用,使帶電體附近的物體帶電。 4、中和:放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象。 如果物體所帶正、負電量不等,也會發(fā)生中和現(xiàn)象。這時,帶電量多的物體先用部分電荷和帶電量少的物體中和,剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。 中和不是意味著等量正負電荷被消滅,實際上電荷總量保持不變,只是等量的正負電荷使物體整體顯不出電性。 5、導體和絕緣體: 容易導電的物體叫做導體;不容易導電的物體叫做絕緣體。 常見的導體: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。 常見的絕緣體:橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷、純水、空氣等。 導體容易導電的原因:導體中有大量的自由電荷(既可能是正電荷也可能是負電荷),它們可以脫離原子核的束縛,而在導體內(nèi)部自由移動。 絕緣體不容易導電的原因:在絕緣體中電荷幾乎都被束縛在原子范圍內(nèi),不能自由移動。(絕緣體中有電荷,只是電荷不能自由移動) 金屬導體容易導電靠的是自由電子;酸堿鹽的水溶液容易導電靠的是正負離子。 導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,絕緣體也可變?yōu)閷w。 絕緣體不能導電但能帶電。 第二節(jié) 電流和電路 1、電流 電流的形成:電荷在導體中定向移動形成電流。 電流的方向:把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。電流的方向與負電荷、電子的移動方向相反。 在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極;在電源內(nèi)部,電流的方向是從電源的負極流向正極。 3、 電路的構成:電源、開關、用電器、導線。 電源:能夠提供電能的裝置,叫做電源。 干電池、蓄電池供電時,化學能轉(zhuǎn)化為電能;發(fā)電機發(fā)電時,機械能轉(zhuǎn)化為電能。 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)。(只有兩個條件都滿足時,才能有持續(xù)電流。) 開關:控制電路的通斷。 用電器:消耗電能,將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置。 導線——傳導電流,輸送電能。 4、電路的三種狀態(tài): 通路——接通的電路叫通路,此時電路中有電流通過,電路是閉合的。 開路(斷路)——斷開的電路叫斷路,此時電路不閉合,電路中無電流。 短路——不經(jīng)過用電器而直接用導線把電源正、負極連在一起,電路中會有很大的電流,可能把電源燒壞,或使導線的絕緣皮燃燒引起火災,這是絕對不允許的。用電器兩端直接用導線連接起來的情況也屬于短路(此時電流將直接通過導線而不會通過用電器,用電器不會工作)。 5、電路圖: 常用電路元件的符號: 符號 意義 符號 意義 + 交叉不相連的導線 電鈴 交叉相連接的導線 電動機 (負極)(正極) 電池 電流表 電池組 電壓表 開關 電阻 小燈泡 滑動變阻器 第三節(jié) 串聯(lián)和并聯(lián) 1、 串聯(lián)電路: 把電路元件逐個順次連接起了就組成了串聯(lián)電路。 特點:①電流只有一條路徑; ②各用電器之間互相影響,一個用電器因開路停止工作,其它用電器也不能工作; ③只需一個開關就能控制整個電路。 2、 并聯(lián)電路: 把電路元件并列地連接起來就組成了并聯(lián)電路。 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。 特點: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,當某一支路為開路時,其它支路仍可為通路; ③干路開關能控制整個電路,各支路開關控制所在各支路的用電器。 第四節(jié) 電流的強弱 1、 電流: 電流是表示電流強弱的物理量,用符號I表示。電流的單位為安培,簡稱安,符號A。比安培小的單位還有毫安(mA)和微安(μA),1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA 電流等于1s內(nèi)通過導體橫截面的電荷量。 公式: t = Q = I t 其中I表示電流,單位為安培(A);Q表示電荷,單位為庫倫(C);t表示通電的時間,單位為秒(s)。 2、 電流表: 測量電流的儀表叫電流表。符號為,其內(nèi)阻很小,可看做零,電流表相當于導線。 電流表的示數(shù): 量程 使用接線柱* 表盤上刻度位置 大格代表值 小格代表值 0~0.6A “-”和“0.6” 下一行 0.2A 0.02A 0~3A “-”和“3” 上一行 1A 0.1A 在0~3A量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時,在0~0.6A量程上讀出的示數(shù)的5倍。 * 部分電流表的三個接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“0.6”或“3”流出。 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)。 如果電流表與用電器并聯(lián),不但測不出流經(jīng)此用電器的電流,如果電路中沒有別的用電器還會因為電流表直接連到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表。 ②“+”“-”接線柱的接法要正確,必須使電流從“+”接線柱流進電流表,從“-”接線柱流出來。 否則電流表的指針會反向偏轉(zhuǎn)。 ③被測電流不能超過電流表量程。若不能預先估計待測電流的大小時,應選用最大量程進行試觸。 若被測電流超過電流表的量程將使指針轉(zhuǎn)出刻度范圍把指針打彎或把電流表燒壞。在試觸過程中若指針偏轉(zhuǎn)超過最大值則應斷開開關檢查;如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太?。ㄐ∮?.6A),會影響讀數(shù)的準確性,應選用小量程檔。 ④絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接連到電源的兩極上。 否則將燒壞電流表。 使用電表前,如果指針不指零,可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。 第五節(jié) 串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律 串聯(lián)電路中各處的電流相等。 并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和。 第十六章 電壓 電阻 第一節(jié) 電壓 1、 電壓: 電壓使電路中自由電荷定向移動形成電流,電源是提供電壓的裝置。 電壓的符號是U,單位為伏特(伏,V)。比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV),1 kV=103 V,1 V=103mV,1 kV=106 mV 要在一段電路中產(chǎn)生電流,它的兩端就要有電壓。 2、 電壓表: 測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表,符號為,其內(nèi)阻很大,接入電路上相當于開路。 電壓表的示數(shù): 量程 使用接線柱* 表盤上刻度位置 大格代表值 小格代表值 0~3V “-”和“3” 下一行 1V 0.1V 0~15V “-”和“15” 上一行 5V 0.5V 在0~15V量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時,在0~3V量程上讀出的示數(shù)的5倍。 * 部分電流表的三個接線柱是“+”、“3”和“15”。這時“3”和“15”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“3”和“15”流出。 正確使用電壓表的規(guī)則: ① 電壓表必須和被測的用電器并聯(lián)。 如果與被測用電器串聯(lián),會因為電壓表內(nèi)阻很大,此段電路開路而無法測此用電器兩段的電壓。如果被測用電器在支路上,這時電壓表測的是其他支路兩端的電壓;如果被測用電器在干路上,則整個電路便成開路了,這時電壓表測的是電源電壓。 ②“+”“-”接線柱的接法要正確,必須使電流從“+”接線柱流進電壓表,從“-”接線柱流出來。 否則電壓表的指針會反向偏轉(zhuǎn)。 ③被測電壓不能超過電壓表量程。若不能預先估計待測電壓的大小時,應選用最大量程進行試觸。 若被測電壓超過電壓表的量程將使指針轉(zhuǎn)出刻度范圍把指針打彎或把電壓表燒壞。若指針偏轉(zhuǎn)超過最大值則應斷開開關檢查;如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太?。ㄐ∮?V),會影響讀數(shù)的準確性,應選用小量程檔。 ④電壓表的兩個接線柱可以直接連到電源的兩極上,此時測得的是電源的電壓值。 使用電表前,如果指針不指零,可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。 常見的電壓:家庭電路電壓——220V 對人體安全的電壓——不高于36V 一節(jié)干電池的電壓——1.5V 每節(jié)鉛蓄電池電壓——2V 3、電池組電壓特點: ①串聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池電壓之和; ②并聯(lián)電池組的電壓跟每節(jié)電池的電壓相等。 第二節(jié) 串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律 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,且都等于電源電壓值。 第三節(jié) 電阻 1、 電阻: 導體對電流的阻礙作用叫電阻。符號是R,單位是歐姆,簡稱為歐,符號是Ω,比歐姆大的單位還有兆歐(MΩ)和千歐(kΩ)。1MΩ=103kΩ,1 kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω 常見導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。 在電子技術中,要經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件——電阻器,也叫做定值電阻,簡稱電阻,在電路圖中用表示。 2、電阻大小的影響因素: 導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料(電阻率ρ)、長度(L)和橫截面積(S),還與溫度有關。與導體是否連入電路、是否通電,及它的電流、電壓等因素無關。 而且:①導體材料不同,在長度和橫截面積相同時,電阻也一般不同; ②在材料和橫截面積相同時,導體越長,電阻越大; ③在材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大; ④導體的電阻與導體的溫度有關。對大多數(shù)導體來說,溫度越高,電阻越大。只有極少數(shù)導體電阻隨溫度的升高而減小。(例如玻璃) 2、 由電阻公式R=ρ可知:①將粗細均勻的導體均勻拉長n倍,則電阻變?yōu)樵瓉淼膎2倍; ②將粗細均勻的導體折成等長的n段并在一起使用,則電阻變?yōu)樵瓉淼谋丁? 第四節(jié) 變阻器 1、 滑動變阻器: 電路符號: 變阻器應與被控制的用電器串聯(lián)。 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,有時還起到保護電路的作用。 銘牌:例如某滑動變阻器標有“50Ω 1A”的字樣,表明該滑動變阻器的最大阻值為50Ω,允許通過的最大電流為1A。 使用滑動變阻器的注意事項(見右圖): ①接線時必須遵循“一上一下”的原則。 ②如果選擇“全上”( 如圖中的A、B兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值接近于0,相當于接入一段導線; ③如果選擇“全下”(如圖中的C、D兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值將是最大值且不能改變,相當于接入一段定值電阻。 上述②③兩種錯誤的接法都會使滑動變阻器失去作用。 ④當所選擇的下方接線柱(電阻絲兩端的接線柱)在哪一邊,滑動變阻器接入電路的有效電阻就在哪一邊。(例如:A和B相當于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。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??;選用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) 2、 電阻箱: 電阻箱是一種能夠表示連入電路的阻值的變阻器。 電阻箱的讀數(shù)方法:各旋盤對應的指示點(Δ)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。 3、 滑動變阻器與電阻箱的比較: 相同點:滑動變阻器和電阻箱都能起到改變電阻,從而改變電路中的電流和電壓的作用。 不同點:①滑動變阻器有4種接法,電阻箱只有1種接法; ②電阻箱能直接讀出連入電路的阻值,而滑動變阻器不能讀數(shù); ③滑動變阻器能夠逐漸改變連入電路的電阻,而電阻箱不能連續(xù)改變連入電路的電阻。 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系 當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。 當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。 第二節(jié) 歐姆定律及其應用 1、歐姆定律 內(nèi)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。(德國物理學家歐姆) 公式: I = R= U=IR U——電壓——伏特(V);R——電阻——歐姆(Ω);I——電流——安培(A) 使用歐姆定律時需注意:R=不能被理解為導體的電阻跟這段導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。因為電阻是導體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,其大小跟導體的電流和電壓無關。人們只能是利用這一公式來測量計算導體的電阻而已。 2、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)電路的干路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,且都等于電源電壓 電阻特點 串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和; 若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為; 把幾個導體串聯(lián)起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大。 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; 若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=; 若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為; 把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。 分配特點 串聯(lián)電路中,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 = 電路作用 分壓 分流 *電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。 第三節(jié) 電阻的測量 伏安法測量小燈泡的電阻 【實驗原理】R= 【實驗器材】電源、開關、導線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器。 【實驗電路】 【實驗步驟】 ①按電路圖連接實物。 ②檢查無誤后閉合開關,使小燈泡發(fā)光,記錄電壓表和電流表的示數(shù),代入公式R=算出小燈泡的電阻。 ③移動滑動變阻器滑片P的位置,多測幾組電壓和電流值,根據(jù)R=,計算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值。 【實驗表格】 次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω 平均值R/Ω 1 2 3 【注意事項】 ①接通電源前應將開關處于斷開狀態(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;保護電路。 第十八章 電功率 第一節(jié) 電能 1、電功: 定義:電流所做的功叫電功。電功的符號是W 單位:焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度,即千瓦時(kW·h)。1kW·h=3.6×106J 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。 公式:①W=UIt U= I= t = ②W=I2Rt I2= I = R= t = ③W=t U2= U = R = t = ④W=UQ U= Q = ⑤ W=Pt P= t= 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——時間——秒(s) R——電阻——歐姆(Ω) Q——電荷量——庫倫(C) P——功率——瓦特(W) 3、 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。 表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能,單位是千瓦時,計數(shù)器的最后一位是小數(shù),即1234.5 kW·h。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。 “220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V,應該在220V的電路中使用。 “10(20 A)”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20 A。 “50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用; “600 revs/kW·h”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)。 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: 4、 串并聯(lián)電路電功特點: ① 在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,電流所做的總功等于各用電器電功之和; ② 串聯(lián)電路中,各用電器的電功與其電阻成正比,即=; ③ 并聯(lián)電路中,各用電器的電功與其電阻成反比,即=(各支路通電時間都相同)。 第二節(jié) 電功率 1、 電功率: 定義:電流在1秒內(nèi)所做的功叫電功率。 意義:表示消耗電能的快慢。 符號:P 單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1kW=103W 電功率的定義式:P= W=Pt t= 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——電功——千瓦時(kW·h);t——通電時間——小時(h)。 電功率的計算式:P=UI U= I= P= I2R I2= I = R= P= U2= PR U = PR R = P——電功率——瓦特(W); U——電壓——伏特(V); I——電流——安培(A); R——電阻——歐姆(Ω)。 2、串并聯(lián)電路電功率特點: ④ 在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,總功率等于各用電器電功率之和; ⑤ 串聯(lián)電路中,各用電器的電功率與其電阻成正比,即=; ⑥ 并聯(lián)電路中,各用電器的電功率與其電阻成反比,即=。 3、用電器的額定功率和實際功率 額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。 額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。 額定電流:用電器在正常工作時的電流叫額定電流。 用電器實際工作時的三種情況: ①U實U額 P實>P額——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); ③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。 電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。 燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的,與額定電壓和額定功率無關。 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??;將這兩個燈泡并聯(lián),額定功率大的,實際功率大。 串并聯(lián)電路P實與R大小的關系 項目 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 P實與R的關系 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 伏安法測小燈泡的功率 【實驗原理】 【實驗器材】電源、開關、導線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。 【實驗電路圖】 【實驗步驟】 ①按電路圖連接實物。 ②檢查無誤后,閉合開關。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P=UI計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P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。 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計算出小燈泡此時的實際功率。 【實驗表格】 次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電功率P/W 發(fā)光情況 1 2 3 【注意事項】 ①接通電源前應將開關處于斷開狀態(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;保護電路; ④不需要計算電功率的平均值。 第四節(jié) 焦耳定律及其應用 電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成熱(電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。 焦耳定律:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(英國物理學家焦耳) 定義式:Q=I2Rt I2= I = R= t = 導出式:①Q(mào)=UIt U= I= t = ② Q=t U2= U = R = t = ③Q=Pt P= t= Q——熱量——焦耳(J); I——電流——安培(A); R——電阻——歐姆(Ω); t——通電時間——秒(s); P——電功率——瓦特(W); U——電壓——伏特(V)。 有關焦耳定律的注意事項: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(Q=W),這時以下公式均成立Q=Uit Q=t Q=Pt;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Q=I2Rt。 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。 串并聯(lián)電路電功特點: ① 在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,電流產(chǎn)生的總熱量等于部分電熱之和; ② 串聯(lián)電路中,各部分電路的熱量與其電阻成正比,即=; ③ 并聯(lián)電路中,各部分電路的熱量與其電阻成反比,即=(各支路通電時間都相同)。 第十九章:生活用電 第一節(jié):家庭電路: 家庭電路的組成:家庭電路由進戶線、電能表、閘刀開關、保險絲、開關、電燈、插座、導線等組成。 家庭電路中各部分電路及作用: 1、進戶線:進戶線有兩條,一條是端線,也叫火線,一條是零線?;鹁€與零線之間的電壓是220V?;鹁€與地面間的電壓為220V。正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。 2、電能表: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。 3、閘刀開關:閘刀開關安裝在家庭電路的干路上,控制整個電路的通斷。 4、保險絲: 電路符號: 材料:保險絲是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的。(原因:保險絲電阻較大,使得電能轉(zhuǎn)化為熱的功率比較大,保險絲溫度易升高,達到熔點后就自動熔斷。) 保險絲規(guī)格:保險絲越粗,額定電流越大。 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。 連接:保險絲應串聯(lián)在家庭電路的干路上,且一般只接在火線上。 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。 電能表、閘刀開關和保險絲是按照順序依次連接在家庭電路干路上的。 5、插座 種類:常見的插座有二孔插座(下圖左)和三孔插座(下圖右)。 接零線 安裝: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觸電事故。(萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞,使外殼帶電,電流就會流入大地,不致對人造成傷害。) 6、用電器(電燈)和開關: 家庭電路中各用電器是并聯(lián)的。 開關和用電器串聯(lián),開關必須串聯(lián)在火線中。 與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線。 7、測電筆:用試電筆可以辨別火線和零線。使用時筆尖接觸被測的導線,手必須接觸筆尾的金屬體。用試電筆測火線時氖管會發(fā)光;測零線時不會發(fā)光。 8、家庭電路中觸電的原因:一是站在地上的人觸到火線(單線觸電),二是站在絕緣體上的人同時接觸到火線和零線(雙線觸電)。 9、觸電急救常識:發(fā)現(xiàn)有人觸電,不能直接去拉觸電人,應首先切斷電源或用絕緣棒使觸電人脫離電源。發(fā)生火災時,要首先切斷電源,決不能帶電潑水救火。為了安全用電,要做到不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。 第二節(jié):家庭電路中電流過大的原因 家庭電路中電流過大的原因:① 發(fā)生短路; ② 接入電路中的總功率過大。 這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流過?。?,也容易燒壞。 四、電路計算 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: 認清用電器(電阻)的連接關系:是串聯(lián)還是并聯(lián)(目前我們很少研究混聯(lián)電路); 認清電路是“通路”、“斷路”還是“斷路”; 認清各個開關分別控制哪個用電器或哪部分電路; 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,從而改變電路電流的。 (有時,滑動變阻器相當于一端導線或定值電阻,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) 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線(或跨過開關、電流表)移動,以方便分析。 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的連通或斷開從而改變了電路的結構,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: “先看總電阻”(用串、并聯(lián)特點) 當滑動變阻器的滑片向左(右)滑動或開關斷開(閉合)時,由串、并聯(lián)特點可以推出如下結論: 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(?。?; 串聯(lián)電路中,越串,總電阻越大; 并聯(lián)電路中,越并,總電阻越小。 “再看總電流”(用歐姆定律,電源電壓不變) “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。 “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。 “最后看功率”(用功率公式) 實在難以分析的時候,可以根據(jù)題意假設一些用電器(一段電路)的電阻、電流以及它們兩端的電壓。 解計算題時,要注意第二、三部分中公式和規(guī)律的運用。 解計算題時,設未知數(shù)的技巧是,選電路圖中固定不變的量做未知數(shù),選所求的物理量做未知數(shù)。 第三節(jié) 安全用電 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。所以電壓越高越危險。 高壓觸電的兩種方式:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。 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。 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。 雷電的路徑往往經(jīng)過地面上凸起的部分。 避雷針 第二十章:電與磁 第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場 1、 磁現(xiàn)象: 磁性:物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)(吸鐵性)的性質(zhì)叫磁性。 磁體:具有磁性的物體,叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。 磁體的分類:①形狀:條形磁體、蹄形磁體、針形磁體;②來源:天然磁體(磁鐵礦石)、人造磁體;③保持磁性的時間長短:硬磁體(永磁體)、軟磁體。 磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強,中間的磁性最弱。 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)。 無論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個磁極。 磁極間的相互作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。(若兩個物體互相吸引,則有兩種可能:①一個物體有磁性,另一個物體無磁性,但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì);②兩個物體都有磁性,且異名磁極相對。) 磁化: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。 鋼和軟鐵都能被磁化:軟鐵被磁化后,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料;鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。 2、磁場: 磁場:磁體周圍的空間存在著磁場。 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。 磁場的方向:把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。 磁場中的不同位置,一般說磁場方向不同。 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。 對磁感線的認識: ①磁感線是在磁場中的一些假想曲線,本身并不存在,作圖時用虛線表示; ②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。 ③磁感線的疏密可以反應磁場的強弱,磁性越強的地方,磁感線越密,磁性越弱的地方,磁感線越稀; ④磁感線在空間內(nèi)不可能相交。 典型的磁感線: 3、地磁場: 地磁場:地球本身是一個巨大的磁體,在地球周圍的空間存在著磁場,叫做地磁場。 地磁場的北極在地理南極附近;地磁場的南極在地理北極附近。 小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。 地理的兩極和地磁的兩極并不重合,磁針所指的南北方向與地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角),世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國宋代的學者沈括。(《夢溪筆談》) 第二節(jié) 電生磁 1、奧斯特實驗: 最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是丹麥物理學家奧斯特。 奧斯特實驗: 對比甲圖、乙圖,可以說明:通電導線的周圍有磁場; 對比甲圖、丙圖,可以說明:磁場的方向跟電流的方向有關。 2、 通電螺線管的磁場: 通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極,通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關。 3、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。 第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器 1、 電磁鐵: 定義:插有鐵芯的通電螺線管。 特點:①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制,通電有磁性,斷電無磁性; ②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制; ③影響電磁鐵磁性強弱的因素:電流大小、線圈匝數(shù)、:電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;電流一定時,外形相同的電磁鐵,線圈匝數(shù)越多,它的磁性越強。 2、 電磁繼電器: 電磁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。 電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。 電磁繼電器的結構:電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點和靜觸點組成,其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。 3、 揚聲器: 揚聲器是將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號的裝置,它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構成。 揚聲器的工作原理:線圈通過如圖下所示電流時,受到磁體吸引而向左運動;當線圈通過方向相反的電流時,受到磁體排斥而向右運動。由于通過線圈的電流是交變電流,它的方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盆也來回振動,于是揚聲器就發(fā)出了聲音。 第四節(jié) 電動機 1、 磁場對通電導線的作用: ① 通電導體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直; ② 通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。(當電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,力的方向也隨之改變;當電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。) ③ 當通電導線與磁感線垂直時,磁場對通電導線的力最大;當通電導線與磁感線平行時,磁場對通電導線沒有力的作用。 2、 電動機: 電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的,是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。 電動機是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成的。 換向器的作用是每當線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。 改變電動機轉(zhuǎn)動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調(diào)磁極)。 提高電動機轉(zhuǎn)速的方法:增加線圈匝數(shù)、增加磁體磁性、增大電流。 第五節(jié) 磁生電 1、 電磁感應現(xiàn)象: 英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。 內(nèi)容:閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應,產(chǎn)生的電流叫做感應電流。 導體中感應電流的方向,跟導體的運動方向和磁感線方向有關。(當導體運動方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,感應電流的方向也隨之改變;當導體運動方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。) 2、發(fā)電機: 發(fā)電機是根據(jù)電磁感應現(xiàn)象制成的,是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 發(fā)電機是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。 從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電。(DC) 電流方向周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流電。(AC) 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,頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。 我國供生產(chǎn)和生活用的交流電,電壓是220V,頻率是50Hz,周期是0.02s,即1s內(nèi)有50個周期,交流電的方向每周期改變2次,所以50Hz的交流電電流方向1s內(nèi)改變100次。 第二十一章 信息的傳遞 第一節(jié):現(xiàn)代順風耳——電話 1、電話——1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部電話 (1)基本結構:主要由話筒和聽筒組成。 (2)工作原理:話筒把聲信號變成變化的電流,電流沿著導線把信息傳到遠方,在另一端,電流使聽筒的膜片振動,攜帶信息的電流又變成了聲音。(話筒把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號;聽筒把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號) 2、電話交換機 為了提高線路的利用率,人們發(fā)明了電話交換機。 3、模擬通信和數(shù)字通信 模擬信號:聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時,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,“模仿”著聲信號的“一舉一動”,這種電流傳遞的信號叫做模擬信號,使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信。 數(shù)字信號:用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)學信號,使用數(shù)學信號的通信方式叫做數(shù)字通信。 模擬信號容易失真;數(shù)字信號抗干擾能力強,便于加工處理,可以加密。 在電話與交換機之間一般傳遞模擬信號,在交換機之間傳遞數(shù)字信號。 第二節(jié):電磁波的海洋 電磁波的產(chǎn)生——導線中電流的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。 電磁波可以在真空中傳播,不需要任何介質(zhì)。 電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣, c=3×108m/s =3×105km/s 電磁波波速、波長λ和頻率f的關系: (1)波長:電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離叫做波長,用λ表示,單位是m。波長表示相鄰兩個波峰之間的距離,或相鄰兩個波谷之間的距離。 (2)頻率:一秒內(nèi)電流振蕩的次數(shù)交頻率,用f表示,單位是赫茲(Hz),比赫茲(Hz)大的還有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz (3)波速:一秒內(nèi)電磁波傳播的距離,用c表示,單位是m/s。 (4)波長、頻率和波速的關系c=λf λ= f =。 (5)電磁波的波長λ與頻率f成反比。 電磁波中用于廣播、電視和移動電話的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分,叫做無線電波(無線電技術中使用的電磁波)。 無線電波特點:無線電波的波長從幾毫米道幾千米,通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段,包括:長波、中波、短波、微波等,各個波段的無線電波有各自的傳播方式和用途,如下表所示。 波段 波長 頻率 傳播方式 主要用途 長波 30000m~3000m 10 kHz~100 kHz 地波 超遠程無線電通信和導航 中波 3000m~200m 100 kHz~1500 kHz 地波和天波 調(diào)幅(AM)、無線電廣播、電報 中短波 200m~50m 1500 kHz~6000 kHz 短波 50m~10m 6 MHz~30 MHz 天波 微 波 米波(VHF) 10m~1m 30 MHz~300 MHz 近似直線傳播 調(diào)頻(FM)、無線電廣播、電視、導航 分米波(UHF) 10dm~1dm 300 MHz~3000 MHz 直線傳播 移動通信、電視、雷達、導航 厘米波 10cm~1cm 3000 MHz~30000 MHz 毫米- 配套講稿:
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