教科版九年级物理上册一、二章重要知识点
1.扩散现象
定义:不同的物质在不受外力的情况下互相接触时,彼此进入对方的现象叫扩散现象。浓度不同的同种物质之间也可以发生扩散现象。
说明:一切物质的分子都在不停地做无规则运动;分子间有间隙。
影响因素:扩散快慢与温度有关,且温度越高,分子运动越剧烈,扩散越快。(由于分子的运动和温度有关,所以分子不停地做无规则运动也叫做分子热运动)
实例:闻到各种气味;墨水滴到水里扩散开来;墙角长时间堆煤后煤炭分子进入到墙里墙变黑。
注意:分子的运动肉眼是看不见的,只能通过扩散现象来理解,不要把某些小颗粒的机械运动(物体位置的变化)当作分子运动,如尘土飞扬、雾霾等。
2.分子动理论
内容:物体由物质组成,物质由分子组成;物质内的分子都在不停地做无规则运动;分子之间同时存在相互作用的引力和斥力。
注意:(1)因为分子之间存在引力,所以固体和液体能保持一定的体积。
(2)因为分子之间存在斥力,所以固体和液体几乎不能被压缩体积。
(3)当分子间距离大于10倍的分子直径后,分子间的引力和斥力都会变得十分微弱,可以忽略,如破镜难圆。
3.内能
定义:物体内部所有分子热运动的分子动能和分子间相互作用的分子势能的总和。
影响因素:物体的内能与温度、质量、物态、材料等有关。
注意:(1)同一物体温度越高,内能越大;但温度高的物体,内能不一定大,如一滴开水的内能小于一桶冷水的内能(比较内能大小至少要同时考虑温度和质量的影响,用控制变量法来理解就对了)。
(2)一切物体在任何温度下都具有内能(因为:内能=分子动能+分子势能,分子在不停地做无规则运动,分子动能不可能为零),所以物体的内能不可能为零。
4.改变内能的两种方式 内能=〔分子动能≠0+分子势能〕≠0
(1)做功
实质:内能与其他形式能的相互转化
能量转化:对物体做功(物体被做功),物体会获得内能而内能增加温度升高,过程中其他形式能(一般是机械能)转化为所增加的内能;物体对外做功(物体去做功),物体会耗能而内能减小温度降低,减小的内能转化为其他形式能(一般是机械能)。
实例:①钻木取火;用锯条锯木板,锯条和木板均发热;两手互相搓,会觉得暖和;等等(这些都是对物体做功,机械能转化为内能,温度升高)。
②用塞子堵住试管口后烧开试管中的水,水蒸气会对塞子做功使塞子喷出,过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能,试管口喷出的水蒸气温度降低会液化为小水珠在试管口短暂形成一团白雾;燃油汽车将内能转化为机械能而行驶;等等(这些都是物体对外做功,内能转化为机械能,温度降低)。
(2)热传递
实质:内能的转移
条件:物体间存在温度差;内能总是从高温物体传递(转移)到低温物体,直到两物体的温度相同为止(热平衡)。
能量转移:物体吸热,内能会增大,但温度不一定升高(如:晶体熔化过程固液共存吸热内能增大但温度保持为熔点不变);物体放热,内能会减小,但温度不一定降低(如:晶体凝固过程固液共存放热内能减小但温度保持为凝固点不变)。
实例:用热水袋取暖;晒太阳;烧水水变热;烤火御寒;哈气取暖;等等(这些都是内能以热量的形式从高温物体转移到低温物体或从同一物体的高温部位转移到低温部位,高温的放热,低温的吸热);晶体在熔化前后或非晶体吸热内能增大温度会一直升高。
(3)热量
定义:在物理学中,把热传递过程中转移内能的多少称为热量,用符号Q表示。
注意:①在热传递过程中,传递的是热量而不是温度。
②热量是一个内能转移的过程量,不能说“某物体含有或具有多少热量”。
③改变物体内能做功和热传递是等效的,都可以使物体内能增大或减小。
内能、温度、热量的关系和区别
温度升高,内能增大,但内能增大,温度不一定升高(如:晶体熔化,吸热内能增大但温度不变)。温度降低,内能减小,但内能减小,温度不一定降低(如:晶体凝固,放热内能减小但温度不变)。
热量是内能转移的多少,内能总是以热量的形式从高温物体转移(传递)到低温物体,高温物体的内能部分转出(放出热量而内能减小)给低温物体吸收这些热量而内能增大,二者温度相同时达到热平衡(没温差)。
温度、内能、热量各是各,不是一回事。特别注意:温度只会升降不会转移(传递),转移的是内能,转移内能的多少是热量;内能是从高温物体转移到低温物体,而不是从内能大的物体转移到内能小的物体;内能转移的过程叫热传递,热传递的条件是温度差,传递的是热量,不是温度,高温物体放出热量,同时低温物体吸收这些热量或放出的热量部分被吸收,另外部分用于做功转化为了其他形式能(一般是对外做功使内能转化为机械能)。所以,没有温差就不会发生热传递,没有热传递也就没有热量。
只能说物体含有(具有)内能,不能说物体含有(具有)热量;吸热内能增大;放热内能减小;被做功(对物体做功)获得内能,内能增大;去做功(物体对外做功)消耗内能,内能减小。
若热传递和做功同时发生,则吸收热量内能不一定增大(如:吸收热量1000J但同时对外做功1200J,内能不增反而减小200J)。
燃料的热值和燃料完全燃烧放出热量的计算
(1)热值
定义:燃料完全燃烧放出的热量Q放与燃料质量m或体积v的比叫这种燃料的热值q
物理意义:汽油的热值是4.6×107J/Kg ,表示:1Kg的汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J
煤气的热值是1.5×107J/m3 ,表示:1m3的煤气完全燃烧放出的热量是1.5×107J(2)燃料完全燃烧放出热量的计算
公式:一般固体、液体Q放 =qm ;气体Q放 =qv
能量转换:燃料燃烧时,燃料的化学能转化为内能。
注意:①热值反映的是燃烧物质的一种特性,热值只与燃料的种类有关,每种燃料都有自己的热值,不同燃料的热值一般不同。
②热值大小取决于燃料本身,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放热多少等均无关(q与m无关;q与v无关;q与Q放无关)。
③燃料燃烧放出的热量Q放 与热值、质量或体积、燃烧程度有关。
7.物质的比热容和物质放热或吸热的计算
(1)比热容
定义:若质量为m的某种物质从外界吸收热量Q吸或放出热量Q放,温度升高
或降低了 (温差),则 或 就是这种物质的比热容,用c表示。
公式:c = 或c = Q吸=cm Q放=cm
物理意义:描述不同物质的吸、放热能力。比热容大的,吸热或放热能力强,温度变化慢(吸热升温慢,放热降温慢),能吸收或放出更多的热量而前后温差小(即,质量相同时,用相同热源加热,温度随加热时间变化慢的比热容大,如图)。
如:水的比热容是4.2×103J/(Kg.℃),它的物理意义表示:1Kg的水温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量为4.2×103J ,其他物质比热容的物理意义同理。
水的比热容大的利用:作冷却剂;热水袋;调节气候(人工湖);暖气用水作介质;解释内陆地区比沿海地区温差大的原因(砂石、泥土的比热小,水的比热大);等等。
注意:①比热容是物质的一种特性,比热容只与物质的种类和状态(同种物质在不同物态下的比热容不同,如冰和水的比热容就不同)有关,每种物质都有自己的比热容,不同物质的比热容一般不同。
②比热容大小取决于物质本身,与物体质量或体积大小、物体吸收或放出热量的多少、温度改变的多少均无关(c与m或v无关;c与Q吸或Q放 无关;c与 无关)。
③比热容c和密度ρ、热值q都是物质的特性,都与m(或v)无关。
(2)物质放热或吸热的计算
Q为物体吸收或放出热量的多少,m为质量,c为比热容,t0为初温,t为末温。
吸热升温的温差 =(t-t0) 吸热公式:Q吸 =cm(t-t0)
放热降温的温差 =(t0-t) 放热公式:Q放 =cm(t0-t)
8.热机和热机的效率
(1)热机
定义:通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置,叫做热机。
能量转化:燃料的化学能通过燃烧转化为内能,内能通过做功转化为机械能。
(2)内燃机
定义:热机工作时,燃料在气缸内燃烧,产生的高温高压燃气直接推动活塞做功,这种热机叫做活塞式内燃机。
分类:根据燃料不同分为汽油机和柴油机。
①汽油机的结构图:
②柴油机的结构图:
汽油机和柴油机的主要不同点:
①汽油机顶部是火花塞;柴油机顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程从进气门吸进的是汽油和空气;柴油机吸气冲程只吸入空气。
③汽油机的飞轮小,为火花塞点燃式启动;柴油机的飞轮大,为活塞对气缸内空气压缩做功压燃式启动。
④汽油机的效率较小,燃点低,功率一般不大,较轻巧,工作平稳;柴油机的效率较大,燃点较高,功率较大,较笨重,工作时振动较剧烈。
汽油机和柴油机的主要相同点:
①每一个工作循环都分为四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
②做功冲程将内能转化为机械能;压缩冲程将机械能转化为内能。获得动力的冲程是做功冲程,吸气、压缩和排气冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。
③在1个工作循环中,都完成4个冲程,活塞往复2次,曲轴或飞轮转动2周,对外做功1次。即,比例关系为1:4:2:2:1 (知一可知四)
④例题:四冲程汽油机工作时,主要将机械能转化为内能的是压缩冲程,此冲程中气缸内气体的温度升高。若此内燃机1s内对外做功20次,则飞轮的转速是 ? r/min
解:由1:4:2:2:1得
20: 80: 40: 40: 20 ,根据1s内对外做功20次可按比例算出1s内飞轮转40转。
40r/s= = =2400r/min
拓展:算完成多少工作循环、完成多少冲程、活塞往复多少次数是一样的按比例算即可。
(3)热机的效率
定义:热机所做有用功与所用燃料完全燃烧放出的热量之比叫做热机的效率,用η表示。
公式:η= ×100% 或η= ×100% 或η= ×100%
提高途径:使燃料充分燃烧;减小热量损失;保持良好的润滑;减小摩擦;等等。
注意:热机的效率总<1,不可能达到100%,主要是由于燃料在气缸内实际不能完全燃烧、废气带走较多热量、克服摩擦做功、因热传递热量散失等原因,使得燃料燃烧放出的热量没法全部用于做有用功。
常见热机的效率:蒸汽机为4%~8%;汽油机为26%~40%;柴油机为34%~45%;喷气发动机为50%~60%
9.初中物理三大效率
电学重要理论知识
1、原子的结构:(原子由位于中心的原子核和核外电子组成,质子和中子组成原子核。)
2、自然界中只存在两种电荷。丝绸摩擦玻璃棒后,玻璃棒带上正电荷 ,丝绸带上负电荷 ;毛皮摩擦橡胶棒后,橡胶棒带上负电荷 ,毛皮带上正电荷 。
3、电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4、摩擦起电,物体带电,带电的物体叫带电体,带电体会吸引轻小物体(又轻又小的物体,如:纸屑、灰尘、头发丝、等...)。摩擦起电的原因是不同物质的原子核对核外电子的束缚能力(主要与质子数、原子核半径和核外电子层数有关)不同,摩擦过程中束缚电子能力弱的物体会失去电子而由于缺少电子带正电,束缚电子能力强的物体会得到电子而由于有多余电子带负电。摩擦起电的实质是电子转移,而不是创造了新的电荷。
例图a:某种原子
例图b:摩擦起电的原因和实质(电子转移,得失电子)
注意:
①相互摩擦后,一方失去几个电子,另一方就会得到几个电子;
②失去电子的原子由于缺少电子而带正电荷,带正电的原子叫正离子;得到电子的原子由于有多余电子而带负电荷,带负电的原子叫负离子。
③两个相互排斥的物体一定都带电且带同种电荷;两个相互吸引的物体不一定带异种电荷,也有可能是一个物体带电,另一个不带电(因为带电体有吸引轻小物体的性质)。
例如图:
验电器的工作原理是同种电荷互相排斥。
验电器带电量越多,箔片张开角度就会越大。
验电器的作用是检验物体是否带电,不能检验是带正电还是带负电。
6、带电方式
例图a1:接触带电(电荷数目平均分,最后二者带上同种一样多的电荷)
例图a2:接触带电(正负电荷数目相加中和后平均分,最后二者带上同种一样多的电荷)
例图a3:接触带电(两验电器通过导体接触,电荷数目中和平均分后带一样多的同种电荷)
例图b:靠近带电(不接触带电体只靠近也会带电,原因是异种电荷互相吸引,同种电荷互相排斥。靠近带电体的一端会带上和带电体相反的电荷,另一端带上和带电体相同的电荷)
7、正电荷或负电荷定向移动形成电流。物理学规定,正电荷定向移动的方向为电流的方向(即电流方向与正电荷相对负电荷定向移动方向相同)。那么,电流方向与负电荷(一般是电子)的定向移动方向相反。
例图:
8、电池放电时,化学能传化为电能;电池充电,电能转化为化学能。
9、电源是提供电能的装置,也是提供电压的装置,一节新干电池电压是1.5V。
10、电路的状态:通路、开路(断路)和短路。
11、直流电路的持续电流方向:在电源外部从正极流出通过电路各元件流回负极,在电源內部从负极流到正极,即持续电流的路径是闭合循环的。从电源外部流出的电流具有较多的电能,通过电路各用电器后电能被逐渐消耗减小,减小的电能转化为了其他形式能,导致回到负极的电流只剩下较少的电能。接下来在电源内部,电流又接着从负极流到正极,过程中又有化学能转化为电能补充,如此循环,直到电源的能量耗尽。
例图:
12、形成电流的条件:电路中有电源提供电压,电路是通路。(注意:电流与电压成正比有关,而电压与电流无关,电压是电源提供的,有电源就有电压,但有电压却不一定有电流,有电压同时电路通路才有电流。)
13、电路的连接:串联或并联。其中串联电路中的电流只有一条路径,没有干路和支路的说法;而并联电路有干路和支路之分。干路:电路中的主要路径,能通过全部电流(总电流);支路:接在干路上的分支电路,只能通过部分电路。
14、电流表 要串联在被测电路中,和闭合的开关一样都相当于一根导线,所以电流表不能与电源或用电器并联,否则后果是造成短路。电压表 要并联在被测电路两端,电压表几乎不分电流,分析电路时把电压表看成断路,电压表不能串联在电路中,否则后果是几乎电路不通,相当于断路。电流表和电压表都要正进负出,否则,指针都会反偏。导线、开关、电流表和电压表都不是用电器。
15、电压或电流的换算关系
①电压:1KV=103V=106mV
②电流:1A=103mA=106μA
16、导体的电阻是导体本身的一种性质。只要导体是确定的(比如:一段导体),那么导体的电阻是定值。所以,导体的电阻不随电压和电流的变化而变化,即与电压无关,与电流无关。导体电阻的大小只与导体本身的材料、长度和横截面积(粗细)有关。如果考虑温度的影响,还与温度有关,金属导体的电阻会随温度的升高而增大。
结论:①当导体的材料和横截面积(粗细)相同时,导体的长度越长电阻越大,成正比;
②当导体的材料和长度相同时,导体的横截面积越大(越粗)电阻越小,成反比。
17、(1)滑动变阻器:
①不能同上接C、D接线柱,如果接C、D接线柱,则相当于是接入一根导线。
②不能同下接A、B接线柱,如果接A、B接线柱,则是最大阻值接入为定值。
③正确接法是一上一下(一下一上)接,可以一左一右(一右一左)接,也可以同左或同右接。当滑片P左边有效接入时,选A、C或A、D,效果一样;当滑片P右边有效接入时,选B、C或B、D,效果一样。
(2)滑动变阻器的铭牌(如:“20Ω 1A”)的意思:
①20Ω表示该滑动变阻器的最大阻值为20Ω
②1A表示允许通过该滑动变阻器的最大电流为1A
18、欧姆定律:
(1)探究电流跟电压的关系,控制电阻不变。
①实验电路中滑动变阻器的作用是:改变电阻两端电压;保护电路。
②结论:当电阻一定时,电流与电压成正比,电压越大,电流越大。
③图像(电压-电流图像和电流-电压图像都是正比例函数图像):
综上结论:电阻越大,图像越靠近U轴。
(2)探究电流跟电阻的关系,控制电压不变。
①实验电路中滑动变阻器的作用是:控制电阻两端电压保持不变;保护电路。
②结论:当电压一定时,电流与电阻成反比,电阻越大,电流越小。
③图像如右图(电流-电阻图像是反比例函数图像):
④滑动变阻器接入电路的阻值随定值电阻的更换变大
而调大,如下图中R更换变大时,滑片P应向右移,
当定值电阻R最大时,R滑最大。
⑤实验过程中实际是控制电压三不变(电源电压不变、
定值电阻两端电压控制不变、滑动变阻器两端电压不变)。
实验电路分析如图:
即电源电压U不变减定值电阻两端电压UR不变等于滑动变阻器两端的电压UR滑不变。
⑥例题:某同学利用如上图所示的电路探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中,电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表的示数为2.5V不变,则需要将滑动变阻器的滑片P 向右端移动 (选填:“向左端移动”、“向右端移动”或“不动”)。为了能完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 35 Ω。
解:∵滑动变阻器接入电路的阻值随定值电阻的更换变大而调大。
∴实验用到的电阻更换变大时,滑片P应向右端移动。
当实验用到的电阻更换为25Ω最大时,R滑也接入阻值最大。
欧姆定律应用解题格式的典型例题:
例1、如图甲所示,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S,将R2的滑片P从a端滑到b端的过程中,电流表的示数Ⅰ与电压表的示数U的变化关系如图乙所示。电源电压是多少?
解题方法:写条件,在条件下分析电
路连接是串联还是并联,再利用串联
或并联的电流、电压特点结合欧姆定
律公式或公式推理求解。
解题书写格式如下:
解:P在a点时,R2接入为0Ω,只有R1接入电路,此时电流由图乙可知为Ⅰa = 0.6A
则,电源电压U =Ⅰa·R1=0.6A×R1 ①
P在b点时,R1与R2串联,Ⅰb = 0.2A
此时电源电压U =Ⅰb·R1+2V=0.2A×R1 +2V ②
由①、②联立可解得U =3V
答:电源电压为3V。
例2、如图所示电路,R1=5Ω,滑动变阻器的规格为“1A,20Ω”,电源电压为4.5V且保持不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
(1)为保护电表,滑动变阻器的变化范围是多少?
(2)当滑动变阻器R2的阻值为4Ω时,电流表、电压表的示数分别是多少?
解:(1) 示数最大为Ⅰmax=0.6A时,R2接入最小。
此时,R1的电压U1=Ⅰ1·R1=Ⅰmax·R1=0.6A×5Ω=3V
R2的电压U2min=U-U1=4.5V- 3V=1.5V
示数最大为U2max=3V时,R2接入阻值最大,电路电流最小。
此时,R1的电压U1’=U-U2max=4.5V- 3V=1.5V
(2)当R2=4Ω时,电流表示数Ⅰ= = =0.5A
20、①串联电路的等效电阻(总电阻)等于各串联电阻之和。R总=R1+R2+R3+
如有两个电阻串联,如图: 则电路总电阻R12=R1+ R2
各电阻串联后的总电阻大于任一分电阻,又∵电源电压U一定,∴电路电流Ⅰ变小。
②并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
即,有
如有两个电阻并联,如图: 则电路总电阻R12=
各电阻并联后的总电阻小于任一分电阻,比最小的都小(如1Ω和1000Ω并联,R总<1Ω)。
各电阻并联后的电路总电阻变小,又∵电源电压U一定,∴干路电流Ⅰ变大。
若R1断路,则电路总电阻R总=R2>R12 变大,电源电压U一定,但分压变化使Ⅰ变化。
21、串联电路的特点
①串联电路的电流规律:串联电路中各处电流都相等;
②串联电路的电压规律:串联电路中电源电压(总电压)=各部分电路两端电压之和。
22、并联电路的特点
①并联电路的电压规律:并联电路中各支路两端电压相等并且等于电源电压;
②并联电路的电流规律:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
23、串联和并联电路的电流、电压规律简记:串分压,Ⅰ相等;并分流,U相等。
24、串分压怎样分?
电阻大的分得电压大,电阻小的分得电压小,按电阻比分配电源电压;电阻变大,分得电压变大,电阻变小,分得电压变小。即,电源电压U一定,电路电阻R变化会使分压变化,电路电流Ⅰ也就变化(分得电压变大,Ⅰ就变大)。串联电路的电流一处变化处处变化,一处变大处处变大,一处变小处处变小,时刻处处相等。
例题:若R1=20Ω 与R2=30Ω串联,电源电压U=10V ,R1和R2两端电压分别是?
25、并分流怎样分?
通路时,电阻大的支路电流小,电阻小的支路电流大,按电阻反比分配干路电流;支路电阻变大,电流变小,支路电阻变小,电流变大;即,干路电流随支路电流变化而变化,变大而变大,变小而变小;干路电流随支路数增加而增大,减少而变小。并联电路的各支路两端电压等于电源电压是保持不变的,所以各支路两端电压一定,各支路工作独立互不影响,若支路电阻一定,则此支路电流稳定不变。若支路电阻变化,则此支路电流变化,导致干路电流随之增大而增大减小而减小。
例题:若R1=20Ω 与R2=30Ω并联,干路电流Ⅰ=6A ,通过R1和R2的电流是?
28、因为导体电阻是导体本身的一种性质,所以导体两端电压与通过导体电流的比值不变,即 保持不变。
29、探究串联电路中电压表所测用电器断路会出现什么现象?
实验记录:
(1). 画出实验电路图如下甲图:
(2).假设L1灯丝断了(取下或拧松小灯泡L1),模拟电压表所测用电器(所测电路某处)断路。
观察 电压表有无示数 有 L1亮不亮 不亮 电路有无电流 无
电流表有无示数 无 L2亮不亮 不亮
结论: 串联电路中,电压表所测用电器或所测电路某处断路后,电压表会转而联系电
源,示数增大为电源电压;电路无电流,电流表无示数,用电器不工作,灯不亮 。
拓展(3).假设L2灯丝断了(取下或拧松小灯泡L2),模拟电压表所测用电器之外的电路某处断路。
观察 电压表有无示数 无 L1亮不亮 不亮 电路有无电流 无
电流表有无示数 无 L2亮不亮 不亮
结论: 串联电路中,电压表所测用电器之外的其它任何一处断路后,电压表不能联系电源,示数为0,电流表和电压表都无示数,电路无电流,用电器不工作,灯不亮 。
拓展(4).如上甲图中,若L1短路不亮,则电压表相当于并联在一根导线两端有无数?
无 ,L2会 变亮 ;若L2短路不亮,则电压表示数 变大 ,L1会 变亮 。
拓展(5).如上乙图,并联电路中电压表所测用电器(电路)断路会出现什么现象?
结论: 电压表示数为电源电压保持不变,L1支路A1示数不变,干路A2示数变小到与A1示数相等(并联电路各支路工作互不影响,干路电流会随支路数减少而变小,随支路数增多而变大)。
拓展(6).如上丙图,组合电路中并联部分电压表所测用电器(电路)断路会出现什么现象?(注意:并联的总电阻小于任一分电阻;并联的任一分电阻大于总电阻)
结论: 电压表V2示数变大,L3变亮;电压表V1示数变小,L1变暗 ;A1示数变小,A2示数为0,L2不亮 。
30、在接滑动变阻器滑片的导线上接电压表的特殊情况
此时,R1与R2最大接入电路,滑片P不能改变滑动变阻器接入电路的阻值。图中电压表测滑片P右边电阻丝的电压,当滑片P向左移动时,电压表示数会变大;滑片向右移动时,电压表示数会变小。
31、测量电阻R1的阻值(伏安法、伏阻法、安阻法和等效替代法)
例1:用一个电流表、一个已知阻值的定值电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值。
实验步骤:
(1)按照右图所示的电路图连接好电路
(2)断开S2,闭合S1,记下电流表的示数Ⅰ1(是通过R0的电流)
(3)断开S1,闭合S2,记下电流表的示数Ⅰ2(是通过Rx的电流)
(4)根据所测数据计算并写出Rx的表达式
解:U1=Ⅰ1 R0 U2=Ⅰ2 Rx
例2:用一个电压表、一个已知阻值的定值电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值。
实验步骤:
(1)按照右图所示的电路图连接好电路
(2)断开S2,闭合S1,记下电压表的示数U1(是Rx和R0的总电压)
(3)断开S1,闭合S2,记下电压表的示数U2(是Rx两端的电压)
(4)根据所测数据计算并写出Rx的表达式
解:R0的电压U0 = U1-U2 ∵ 通过Rx的电流Ⅰ和R0的电流Ⅰ相同
∴有Ⅰ= = =
例3:等效替代法测量未知电阻Rx的阻值
实验步骤:
(1)按照右图所示的电路图连接好电路;
(2)断开S2,闭合S1,调节滑动变阻器,使电压表显示合适的值;
(3)断开S1,闭合S2,保持滑动变阻器的阻值不变,调节电阻箱,
使电压表的示数仍为原来的值;
(4)读出电阻箱的值为R ,即为待测电阻的值。表达式:Rx=R
32、例:电阻箱的读数 R =6×1000 + 0×100 + 4×10 + 1×1=6041Ω
电流表外接时:(考虑电压表分流)
这样电流表的示数 会比通过Rx的
实际电流 偏大。(Ⅰ=Ⅰ1+Ⅰ2)
34、电流做功的过程就是用电器消耗电能的过程也是电能转化为其他形式能量的过程。电功和电能都用W表示,电功W=消耗的电能W,电功和电能的国际单位都是焦耳(J)。
35、电功和电能用电能表来测量,单位是千瓦时,符号是KW.h ,俗称“度”。所以有 1度=1KW.h=1000W×3600s=3.6×106J
36、电能表也叫电度表简称电表
作用:测量电路用电器消耗的电能。
读数:电能表计数器前后两次读数之差(最后一位虚线框内的是小数,单位KW·h)。
铭牌:上面的参数表示的意义通常如下:
(1)220V:这个电能表正常工作时的电压是220V
(2)10(20)A:这个电能表的标定电流为10A,正常工作的最大电流为20A。
(3)计能参数2500r/KW·h(图1):电路中的用电器每消耗1KW·h的电能,转盘转过2500转。
例:若转盘实际转动100r,则实际消耗电能W= = =
(4)计能参数3200imp/KW·h(图2):电路中的用电器每消耗1KW·h的电能,指示灯闪烁3200次。
例:若指示灯实际闪烁4000imp,则实际消耗电能W= =
37、电功率P 38、电功和消耗电能W
39、焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
40、灯泡实际消耗的电功率不一定等于额定功率。
41、额定功率和实际功率的关系。
42、伏安法测量小灯泡的电功率P= UⅠ
当灯泡正常发光时,灯泡的电功率P实 = P额 = U额Ⅰ额
43、磁体两端磁性最强,磁性最强的地方叫做磁极,所以磁体的两端是磁体的两个磁极,分别是北极(N)和南极(S)。磁体之间的相互作用规律:同名磁极相斥,异名磁极相吸。在磁体的周围有一种我们看不见的特殊物质,叫做磁场,磁体之间的吸引或排斥,正是通过磁场来实现的。磁场真实存在,磁感线是假想的曲线。磁感线可以描述磁场的形状、方向和强弱。磁感线上,任何一点的切线方向表示该点的磁场方向,磁感线分布的疏密程度表示磁场强弱。小磁针静止时N极指向与该点磁感线切线方向一致。
44、电流的磁场(电生磁)是奥斯特发现的电流的磁效应产生的,要知道电流有热效应(焦耳定律)和磁效应。通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似;电流越大,线圈匝数越多,磁场越强;电流方向改变,则磁场方向改变且相反。
45、安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
46、带铁芯的螺线管叫做电磁铁。当电流通过螺线管时,螺线管中的铁芯就被电流的磁场磁化成了磁铁,使螺线管的磁性大大增强;当断开电路时,电磁铁的磁性立即消失,即电磁铁磁性的有无可以利用电流的通断来控制。
47、电磁铁的磁性强弱:
48、电磁继电器的实质是一种利用电磁铁来控制工作电路通断的开关。
49、法拉第发现了电磁感应现象(磁生电):闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动就会产生电流,所产生的电流叫做感应电流。切割磁感线运动产生电流的过程是机械能转化为电能的过程。感应电流的大小与磁场强弱和切割磁感线运动快慢有关(当磁场相同时,切割磁感线运动越快,感应电流越大;当切割磁感线运动快慢相同时,磁场越强,感应电流越大)。感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关,只是导体切割磁感线运动方向改变,则电流方向改变且相反;只是磁场方向改变,则电流方向改变且相反;如果导体切割磁感线运动方向和磁场方向同时改变,则电流方向不变。(双重否定表肯定)
50、通电导体在磁场中受力的作用。力的大小与磁场强弱和电流大小有关(当电流大小相同时,磁场越强,通电导体受到力的大小越大;当磁场强弱相同时,电流越大,通电导体受到力的大小越大)。力的方向与电流方向和磁场方向有关,只是电流方向改变,则力的方向(运动方向)改变且相反;只是磁场方向改变,则力的方向(运动方向)改变且相反;电流方向和磁场方向同时改变,则力的方向(运动方向)不变。(双重否定表肯定)
51、发电机的原理是电磁感应;电动机的原理是通电线圈在磁场中受力转动。
52、话筒、麦克风可以把声音信息转换成电流信息,相当于小型发电机,所以话筒、麦克风的原理是电磁感应。当携带声音信息的声波传到话筒或麦克风时,引起话筒或麦克风的线圈振动做切割磁感线运动产生电流,这样就把声音信息转换成了电流信息;扬声器(喇叭)、听筒、音响又可以把电流信息还原成声音信息,当电流信息通过扬声器(喇叭)、听筒、音响的线圈时受力振动发出声音,这样就把电流信息还原成了声音信息。所以,扬声器(喇叭)、听筒、音响的原理是通电线圈在磁场中受力的作用。
53、家庭电路接线方法和作图方法:
两孔插座接线或作图:左孔接零线,右孔接火线(口诀:左零右火)
三孔插座接线或作图:左孔接零线,右孔接火线,中孔接地线(口诀:左零右火中接地)
开关控制电灯的接线或作图:为了安全,只能开关接火线控制电灯回零线
电灯作图:电灯中上触点接开关与火线相通,旁边接零线(口诀:中火旁零)
注意:与火线连接带电的导线线都是火线,与零线连接的线都是零线。