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一、电荷
1、带了电(荷):摩擦过的物体有了吸引物体的轻小物体的性质,我们就说物体带了电。
轻小物体指:碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
2、使物体带电的方法:
定义:用摩擦的方法使物体带电
原因:不同物质原子核束缚电子的本领不同
实质:电荷从一个物体转移到另一个物体上
能量的转化:机械能-→电能
①摩擦起电
②接触带电:物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
③感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电。
3、两种电荷:
正电荷:规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷。
实质:物质中的原子失去了电子
负电荷:规定:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷。
实质:物质中的原子得到了多余的电子
4、电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
5、验电器:构造:金属球、金属杆、金属箔
作用:检验物体是否带电或者带电多少。
原理:同种电荷相互排斥的原理。
6、电荷量:电荷的多少;单位:库仑(C)。
7、元电荷(e):一个电子所带的电荷量,e=×10-19C
8、异种电荷接触在一起要相互抵消。
9、中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
拓展:①如果物体所带正、负电量不等,也会发生中和现象。这时,带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和,剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
②中和不是意味着等量正负电荷被消灭,实际上电荷总量保持不变,只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
二、电路
:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流)。
:在电源的外部,电流从电源正极经用电器流向负极。
:能提供持续电流(或电压)的装置。
。。
:①有电源②电路闭合
:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,石墨,酸、碱、盐水溶液等。
导体容易导电的原因:导体内部有大量的自由电荷。
:不容易导电的物体叫绝缘体。如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。
绝缘体不容易导电的原因:绝缘体内部几乎没有自由电荷。
:由电源,导线,开关和用电器组成。
:
(1)通路:接通的电路叫通路;
(2)开路(断路):断开的电路叫开路(断路);
(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路,绝对不允许。
:用元件符号表示电路连接的图叫电路图。(必须记住各种电路元件符号)
:把元件逐个顺次连接起来叫串联。(任意处断开,电路中都没有电流)
:开关只需一个;各个用电器不能独立工作(相互影响);电流路径有且只有一条。
:把元件并列地连接起来叫并联。(各条支路之间互不影响)
:开关可以不止一个;各个用电器能独立工作(相互不影响);电流路径不止一条。
、并联电路的常用方法:
①分流法:观察电路中的电流从电源正极出来经过用电器回到负极的过程中,是否有分支。如果电流有分支,则电路为并联;如果电流没有分支,则电路为串联。
②断路法:将电路中的任意一个用电器去掉后,观察其他用电器是否能继续工作。如果其他用电器能继续工作,则电路为并联;如果其他用电器不能继续工作,则电路为串联。
③电路工作特点法:观察电路中的各个用电器能否独立工作。如果各用电器能独立工作(相互不影响),则电路为并联;如果各用电器不能独立工作(相互影响),则电路为串联。
方法:在判断电路的连接方式时,如果电路中连接有电压表和电流表,则先把电压表所在的位置看作断路,把电流表所在的位置看作纯导线,然后再判断用电器之间的连接方式。
三、电流(I)
:安培(A);
常用单位:毫安(mA),微安(A),1安培=103毫安=106微安。
:电流表
:①电流表要串联在电路中;②电流要从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。实验室中常用的电流表有两个量程:①0~,;②0~3安,。
(电流表的使用方法可简要归纳成:两要、两不、两看清)
记住:要测量谁的电流,则电流表就与谁串联;反之,电流表与谁串联,则表示测量谁的电流。
四、电压(U)
:电压是使电路中形成电流的原因,有电压不一定有电流,但有电流则一定有电压。
。
:伏特(V);常用单位:千伏(KV),毫伏(mV);1千伏=103伏=106毫伏。
:电压表,
使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;④在不超过电压表量程的前提下,电压表可以直接接在电源两极。
:①0~3V,;②0~15V,,。
记住:要测量谁的电压,则电压表就与谁并联;反之,电压表与谁并联,则表示测量谁的电压。
方法:在判断电压表与谁并联时,主要观察电压表的两个接线柱是直接接在哪个用电器的两端。
:①;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;
④人体的安全电压是:不高于36伏;⑤工业电压是380伏。
五、电阻(R)
:表示导体对电流的阻碍作用。(导体如果对电流的阻碍作用越大,则电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。
:欧姆(Ω);常用单位:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
。
:材料,长度,横截面积和温度。(注意控制变量法的应用)
强调:电阻(R)与它两端的电压(U)和通过它的电流(I)无关。
:连入电路中的阻值大小可以改变的器件。
①原理:滑动滑片(P)改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的阻值。(注:没改变它自身的总阻值)
②作用:;。
③铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A。
④正确使用:a、应串联在被控制电路中使用(即要控制谁则与谁串联;反之,与谁串联则表示控制谁的电流);b、接线柱要“一上一下”;c、闭合开关前应把滑片调至阻值最大的位置。
:①作用和滑动变阻器相同;②原理与滑动变阻器不相同
③使用方法:连接方式与滑动变阻器相同,连入电路的阻值大小=刻度盘指针所指数字×对应倍数之和。
六、欧姆定律
:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
强调:此结论绝对不能倒过来说。
:式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。
:①公式中的I、U、R必须对于同一导体(同一段电路)的同一过程(即要满足“同一性”),才能代入公式中计算;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。
:
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,,其电流随电压增大而增大。(R=U/I只是R的确定式,而不是决定式)。
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
:(指R1、R2串联,串得越多,总电阻越大)
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:U=U1+U2(串联电路中总电压等于各部分电路电压之和)
③电阻:R=R1+R2(串联电路中总电阻等于各串联电阻之和);如果n个等值电阻(R)串联,则有R总=nR
注:总电阻比任何一个分电阻都大,其原因是电阻串联相当于增加了导体的长度;
实际意义:用多个小电阻串联起来代替大电阻。
④分压作用:U1/U2=R1/R2(阻值越大的电阻分得电压越多,反之分得电压越少)
⑤比例关系:在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比,即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2U1/U2=R1/R2
:(指R1、R2并联,并得越多,总电阻越小)
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:1/R=1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和);
注:总电阻比任何一个分电阻都小,其原因是电阻并联相当于增加了导体的横截面积;
实际意义:用多个大电阻并联起来代替小电阻。
变形式R=/(R1+R2)此变形式只适用于两个电阻并联的情况,多于两个电阻并联则不适用。
如果n个等值(R)电阻并联,则有R总=R/n
④分流作用:I1/I2=R2/R1(阻值越大的电阻分得电流越少,反之分得电流越多)
⑤比例关系:在并联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比,即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1I1/I2=R2/R1
七、电功和电功率
(W):电流对用电器做的功(电能转化成其他形式能的多少)叫电功。
①电功的国际单位:焦耳(J)。常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=×106焦耳。
②测量电功的工具:电能表(电度表)
③电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
④利用W=UIt计算时注意:①式中的W、U、I、t必须对于同一导体(同一段电路)的同一过程,才能代入公式计算,即要满足“同一性”;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量;
⑤其他计算公式:W=I2Rt(多用于串联电路),W=U2t/R(多用于并联电路)
(P):表示电流做功的快慢。国际单位:瓦特(W)。常用单位:千瓦(KW)
①计算公式:P=W/t=UI(式中单位P→瓦(w);W→焦(J);t→秒(s);U→伏(V);I→安(A))
②利用公式计算时单位要统一:
(J),t用秒(s),则P的单位是瓦(w);
(),t用小时(h),则P的单位是千瓦(KW)。
“同一性”才能代入公式计算。
③其他计算公式:P=I2R(多用于串联电路),P=U2/R(多用于并联电路)
④额定电压(U额):用电器正常工作的电压。另有:额定电流
⑤额定功率(P额):用电器在额定电压下的功率。
⑥实际电压(U实):实际加在用电器两端的电压。另有:实际电流
⑦实际功率(P实):用电器在实际电压下的功率。
⑧用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压而改变。实际电压升高,实际功率增大;反之则减小。
>U额时,则P实>P额;(灯很亮,将缩短灯泡寿命,且易烧坏)。
<U额时,则P实<P额;(灯很暗)。
=U额时,则P实=P额;(正常发光)。
⑨同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有,如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4。(即同一用电器消耗的实际功率跟它两端的实际电压的平方成正比,P1/P2=U12/U22)
例如:一只标有"220V100W"字样的灯泡,如果接在110伏的电路中,则它消耗的实际功率是25瓦)
:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
①计算公式:Q=I2Rt,(式中单位Q→焦(J);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。)
②当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:Q=W,可用电功计算公式来计算电热.(如热水器,电炉,电烙铁,电饭锅,电热毯,电热灭蚊器,电烤箱,电熨斗等纯电阻用电器),
即有Q=W=Pt=UIt=U2t/R(只适用于纯电阻电路)
:
①在串联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比,即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R1/R2U1/U2=R1/R2
②在并联电路中,电流对各部分电路(用电器)所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比,即W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=R2/R1I1/I2=R2/R1
③额定电压相等的用电器:
(灯泡),额定功率越大的其电阻越小;额定功率越小的其电阻越大。
,额定功率越大,它消耗的实际功率越小(灯泡较暗);额定功率越小,它消耗的实际功率越大(灯泡较亮)。可简单地记成“额大实小,额小实大”。
,额定功率越大,它消耗的实际功率越大(灯泡较亮);额定功率越小,它消耗的实际功率越小(灯泡较暗)。可简单地记成“额大实大,额小实小”。
④同一用电器接在不同电压的电路中时,它消耗的实际功率大小跟它两端的实际电压的平方成正比,
即P1/P2=(U1/U2)2
⑤两个不同规格的电灯(其它用电器)串联时,应让额定电流小的电灯(用电器)正常工作;当它们并联时,应让额定电压小的电灯(用电器)正常工作。
⑥两个电阻(假设R1>R2):
当它们串联接入电路中时,R1消耗的实际功率大于R2消耗的实际功率,即P1>P2;
当它们并联接入电路中时,R1消耗的实际功率小于R2消耗的实际功率,即P1<P2。
⑦解决串联电路的相关问题时,应抓住“电流相等”这一特征;
解决并联电路的相关问题时,应抓住“电压相等”这一特征。
八、生活用电
:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器(插座)。
。而用电器要与它的开关串联接火线;且开关接靠近火线那一端。
:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是:当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用,保险丝串联在干路火线上。
:
三孔插座多的一孔与大地连接,三脚插头多的一脚与用电器金属外壳连接。
:手必须与笔尾金属体接触(氖管发光则为火线,氖管不发光则为零线)
:单线触电,双线触电
:一是电路发生短路;二是同时工作的用电器总功率过大(I总=P总/U)。
:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体。
九、电和磁
(一)磁场
:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质。::指南北。
:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
:一个是北极(N极);另一个是南极(S极)
:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。
,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
:对入其中的磁体产生磁力的作用。
:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
:描述磁场的强弱,方向的假想曲线,不存在且不相交,用虚线表示,在磁体外部北出南进。
。
;而地磁南极则在地理的北极附近。但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中最早记述这一现象。
(二)电生磁
:通电导线周围存在磁场(电能生磁),电流的磁场方向与电流方向有关。
:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)。
、线圈的绕法有关,且两个决定因素中只改变其中一个时,磁场方向将改变;如果两个因素同时改变,则磁场方向不变。
:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。
:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小、线圈的匝数和有无铁芯来调节;④磁极可由电流方向来改变。
:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用是可实现利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流,可实现远距离操作,还可实现自动控制。
:振动→强弱变化电流→振动.
(三)磁场对电流的作用
。是由电能转化为机械能。应用:电动机。
:跟电流方向和磁感线方向有关。
:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。结构:定子和转子(线圈、磁极、换向器)。它将电能转化为机械能。
:当线圈刚转过平衡位置时,换向器自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈连续转动(实现交流电和直流电之间的互换)。
(四)磁生电
:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。应用:发电机
:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动。
:跟导体运动方向和磁感线方向有关。
:电磁感应现象。结构:定子和转子(线圈、磁极、电刷)。它将机械能转化为电能。
:交流发电机和直流发电机
:周期性改变电流方向的电流。
我国交流电的周期::50HZ,1S钟内改变电流方向100次
:电流方向不改变的电流。
十、实验部分
(一)测量串、并联电路中的电流。
实验电路图如图所示:
实验重点:
、并联电路的连接特点和技巧;
;
;
、并联电路中的电流特点
(二)测量串、并联电路中的电压。
实验电路图如图所示:
实验重点:
、并联电路的连接特点和技巧;
;
;
、并联电路中的电压特点
(三)探究电流跟电压、电阻的关系。
实验电路图如图所示:
实验重点:
;
;
:
①在探究电流跟电压的关系实验中:保护电路,改变定值电阻两端的电压;
②在探究电流跟电阻的关系实验中:保护电路,保持定值电阻两端的电压不变。
(四)伏安法测电阻。
实验原理:欧姆定律(I=U/R)实验器材,电路图如图所示,
注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处;实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压;实验中采用多次测量取平均值的目的是减小误差,使测量结果更准确。
变型题目:
①“伏阻法”测电阻其中RO的最大阻值已知
基本方法步骤:先把滑片(P)滑到a端,记下电压表的示数(U);再把把滑片(P)滑到b端,记下电压表的示数(U1);RO两端的电压为U2=U-U1,电路电流为I=(U-U1)/RO;
则RX=U1RO/(U-U1)
②“安阻法”测电阻其中RO的最大阻值已知
基本方法步骤:先把滑片(P)滑到a端,记下电流表的示数(I1);再把把滑片(P)滑到b端,记下电压表的示数(I1);电源电压U=I1×RX=I1×(RX+RO);
则RX=I1×RO/(I1-I1)
(五)测小灯泡的电功率。
实验原理:P=UI实验器材,电路图如图所示:
注意:本实验不能采用多次测量取平均值;实验之前应把滑
动变阻器调至阻值最大处;实验中滑动变阻器的作用是改变小灯
泡两端的电压,使小灯泡两端的实际电压分别高于、低于、等于
小灯泡的额定电压,同时比较亮度的变化。
(六)探究电磁铁。
实验原理:电流的磁效应
实验器材,电路图如图所示:
注意:实验中是通过观察电磁铁
吸引铁钉数目的多少变化来判断其磁性强弱的变化;
注意控制变量法的应用。
初中物理电学公式汇总
1、欧姆定律:(变形公式:U=IR即伏安法求电阻原理)
(只适用于纯电阻电路)ρ
2、电功:W=UIt=Pt(适用于所有电路)W=(一般适用于纯电阻串联电路)
W=(一般适用于纯电阻并联电路)
3、电功率:P=UI=(适用于所有电路)P=(主要用于纯电阻串联电路)
P=(主要用于纯电阻并联电路)
4、焦耳定律:(当电路为纯电阻电路时Q=W)家庭电路干路电流:I=
注:纯电阻电路即为把电能转化为内能的电路
5、看铭牌求用电器正常工作的电流:看铭牌求电阻:
6、串联电路:I=I1=I2U=U1+U2R=R1+R2(R=nR0)
7、并联电路:I=I1+I2U=U1=U2(纯并联电路)
8、公共(适用于串联或并联电路):
(特例如:实际电压为额定电压的一半,则实际功率为额定功率的四分之一)
9、
10、(用电能表测用电器实际功率;公式中n指用电器工作时电能表的实际转数、、t指电能表转n转所用的时间)
11、两灯泡串联,电阻大的灯泡较亮(P=),两灯泡并联,电阻小的灯泡较亮(P=)
①两灯泡串联时求电路两端能加最大电压,电路电流应取两灯泡中额定电流较小的电流值
U最大=I(R1+R2)
②两灯泡并联时求干路中最大电流,电路两端电压应取两灯泡中额定电压较小的电压值
I最大=U/R1+U/R2