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廉江中学物理教学资源电学知识汇编 电流和电路、电流1、电荷的定向移动形成电流；2、能够供电的装置叫电源。干电池的碳棒为正极，锌筒为负极；3、规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向（负电荷定向移动方向和电流方向相反）；4、在电源外部，电流的方向从电源的正极流向负极；、电路用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路；1、电源：提供持续电流，把其它形式的能转化成电能；2、用电器：消耗电能，把电能转化成其它形式的能（电灯、电风扇等）3、导线：输送电能的；4、开关：控制电路的通断；电路的工作状态1、通路：处处连同的电路； 2、开路：某处断开的电路；3、短路：用导线直接将电源的正负极连同；电路图及元件符号：1、用符号表示电路连接的图叫电路图，常用的符号如下：画电路图时要注意：整个电路图是长方形；导线要横平竖直；元件不能画在拐角处。串联和并联把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联；特点：电流只有一条路径；各用电器互相影响；把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路；特点：电流有多条路径；各用电器互不影响，一条支路开路时，其它支路仍可为通路；常根据电流的流向判断串、并联：从电源的正极开始，沿电流方向走一圈，回到负极，则为串联，若出现分支则为并联；电路的连接方法1.线路简其捷、不能出现交叉；2、连出的实物图中各元件的顺序一定要与电路图保持一致；3、一般从电源的正极起，顺着电流方向，依次连接，直至回到电源的负极；4、并联电路连接中，先串后并，先支路后干路，连接时找准分支点和汇合点。5、在连接电路前应将开关断开；电流的强弱1、电流：表示电流强弱的物理量，符号I2、单位：安培，符号A，还有毫安(mA)、微安（A）1A1000mA 1mA1000A3、电流强度（I）等于1秒内通过导体横截面的电荷量；I=Q/t，其中I的单位A，Q的单位C,t的单位s .4、大体知道一些常见电流值。电流的测量：用电流表；符号A1、电流表的结构：接线柱、量程、示数、分度值；2、电流表的使用（1）先要三“看清”：看清量程、指针是否指在零刻度线上，正负接线柱（2）电流表必须和用电器串联；（相当于一根导线）（3）选择合适的量程（如不知道量程，应该选较大的量程，并进行试触。）注：试触法：先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定，再用电路的另一线头迅速试触电流表的另一接线柱，若指针摆动很小（读数不准），需换小量程，若超出量程（电流表会烧坏），则需换更大的量程。3、电流表的读数（1）明确所选量程；（2）明确分度值（每一小格表示的电流值）（3）根据表针向右偏过的格数读出电流值串、并联电路中电流的特点：串联电路中电流处处相等；并联电路干路电流等于各支路电流之和； 电压 电阻一、 电压1、 电压是形成电流的原因（电压是使自由电荷发生定向移动的原因），电源是提供电压的装置；2、 形成电流的条件：一是要有电流；二是电路是通路（或闭合回路）；3、 电压的单位：在国际单位是伏特（V），简称伏，常用单位还有千伏（kV）；毫伏（mV）；微伏（V）；1kV=103V; 1V=103mV=106V;4、 常见电压：一节干电池的电压是1.5V；一节蓄电池的电压是2V；对人的安全电压是不高于36V；家庭照明电压是220V；5、 电压表的连接（1） 电压表要并联在被测电路两端；（2） 电流必须从电压表的正极流入，负极流出（电压表的正极线柱靠近电池的正极；负极线柱靠近电池的负极）；（3） 被测电压不能超过电压表的量程（03V；015V），各量程的分度值依次是0.1V，0.5V；电压表的读数等于指针偏转的格数乘以分度值；注意：使用电压表前要先看清电压表的量程，和指针是否指在零刻度；读数时，要看清量程，认清各量程的分度值。串联电池组的电压等于各节电池电压之和，并联电池组的电压与各节电池的电压相等；电磁的正极的聚集正电荷，负极聚集负电荷。6、 串、并联电路的电压规律：串联电路的总电压等于各部分电压之和；并联电路各支路的电压相等，等于总电压（电源电压）。R7、 电阻：表示导体对电流的阻碍作用大小的物理量，电阻越大对电流的阻碍越大；电阻用R表示；其单位是欧姆（）在电路图中用符号 “ ” 表示；8、（3）决定电阻大小的因素：决定电阻大小的因素：必须记住，容易出选择填空题（1）材料和横截面积相同，导体越长电阻越大。（2）材料和长度相同，横截面积越小电阻越大。 （3）长度和横截面积相同，电阻率（即材料）越大电阻越大。 9. 温度影响导体电阻的大小。（1）大多数导体，电阻随温度升高而增大。（2）少数导体（如碳），电阻随温度升高而减小。（3）某些合金（如锰铜）的电阻，随温度的变化较小。10.电阻率：某种材料制成的长1m，横截面积1m的导线在20时的电阻值，叫这种材料的电阻率。公式：（4）测量：伏安法（电压表和电流表）。（5）等效电阻： a.串联电路的总电阻等于各串联导体电阻之和。即R总=R1+R2+Rn 若各电阻均为r，则R=nrb.并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即 若各并联导体的电阻均为r，则1/R=n/R即得：R=r/n11.半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物体。 常见的有硅、锗、砷化镓。12.三种半导体元件的特点： 一般了解（1）压敏元件：受压力后电阻发生较大变化 。（2）热敏电阻：受热后电阻随温度的升高而迅速减小的电阻。 （3）光敏电阻：在光照下电阻大大减小的电阻。13.超导现象：一些金属或合金当温度降低到某一温度时，电阻变为零的现象超导体：具有超导现象的物体叫超导体。超导转变温度(超导临界温度):物质电阻变为零时的温度。14.变阻器阻值可以改变的电阻器；常见的变阻器是滑动变阻器和电阻箱；R，P（1） 滑动变阻器的原理：通常靠改变电阻线在电路中的长度来改变电阻；特点：不能准确表示接入电路的电阻值，但可连续改变连入的电阻。（2） 符号： 结构示意图（3） 作用：改变电流，调节电压和保护用电器；11010010001765432890176543289017654328901765432890（4） 电阻箱：是一种能表示出阻值的变阻器，读数的方法是：各盘对应的小三角或指针指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后相加。欧姆定律一、 欧姆定律：导体中的电流强度，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比.电压一定时，电流与电阻成反比；电流一定时，电压与电阻成正比；电阻是导体的一种属性，它等于电流与电压的比值，与电流和电压的大小没有关系。（1）电流IU/R（2）电压UIR（3）电阻RU/I（但R的大小与U、I无关！）（4）用的是控制变量法研究电压、电流、和电阻关系的（调节滑动变阻器的电阻）在该实验中若R增大了，为保持R两端电压不变要增大滑动变阻器的电阻；二、串联电路的特点：1、电阻特点：串联电路的总电阻等于各部分电阻之和 （1） R串 R1+R2（2）n个电阻串联R串 R1+R2+R3+Rn （3）n个相同电阻R串联：R串 nR（4） R串 大于每一个部分电阻，原因是串联后相当于增加了导体的长度。2、电流特点：串联电路各点的电流处处相等：I=I1=I2=I3；3、串联电路的电压特点：串联电路的总电压等于各部分电路电压之和；U=U1+U2；二、并联电路的特点：1、电阻特点：并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和；=；（1）若n个相同电阻并联，总电阻等于各分电阻的n分之一；R并=（2）并联相当于增大横截面积，总电阻小于每个分电阻；2、电流特点：并联电路的总电流等于各支路电流之和；I总=I1I2；3、电压特点：并联电路个支路电压相等，等于总电压；U总=U1=U2；三、伏安法测量小灯泡的电阻：R=UI表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值该式是用比值来定义导体的电阻的，是电阻的定义式，不是决定式，为我们提供了一种测量电阻的方法，叫伏安法测电阻1、实验目的 用电压表、电流表测导体电阻 2、实验原理 欧姆定律 I=U/R变形R=U/I3、实验器材 学生电源、电压表、电流表、滑动变 阻器、小灯泡、单刀开关各一个，导线若干4、实验电路图： 实验步骤：(1）断开开关，连接电路 ( 2）接入电路的滑动变阻器调到最大 （ 3）闭合开关，调节R，读取并记录几组电流表、电压表数据（UU额） （4）分析数据得出结论：灯丝的电阻随着灯泡的亮度增加而增大灯丝的电阻随着温度的增加而增大四、安全用电的原则: 不接触低压带电体，不靠近高压带电体1、安全电压是不高于36V；2、触电方式：（1）单线触电；（2）双线触电；（3）高压电弧触电；（4）跨步电压触电电功 电功率一、（1）定义：电流通过某段电路所做的功叫电功，用符号“W”表示。（2）实质：电流做功的过程实质是电能转化为其它形式的能的过程。电流做了多少功，就有多少电能转化为其它形式的能，就消耗了多少电能。（3）单位：国际单位焦耳（焦）（J） 其它单位千瓦时（kwh），生活中也用“度”来表示。（4）公式：定义式W=UIt=Pt 导出式W=I2Rt W=(U2/R)t W=UQ (Q在这指电量)（5）测量：用电能表（电度表）测量。应掌握它的读数方法（最后一位是小数）。电能表上铭牌上通常有以下内容： “220V”表示电能表的额定电压是220伏“5A”表示这只电能表允许通过的最大电流是5安.“kwh”表示电功的单位，即“度” “3000R/kwh”表示每消耗1度电，电能表的转盘就转过3000转。（6）电功特点：a.电功特点：串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各部分用电器电流所做功之和。即W总=W1+W2 b.串联电路中电功分配关系：串联电路中，电流通过各电阻所做的功与其电阻成正比，即c.并联电路中电功分配关系：并联电路中，电流通过各电阻所做的功与其电阻成反比，即6、电功率： （1）定义：电流在单位时间内所做的功叫电功率。用符号“P”表示。 意义：它是表示电流做功快慢的物理量。（2）单位：国际单位瓦特（瓦）（W） 常用的单位还有千瓦（kW）（3）公式：定义式P 决定式P=UI （因为W=UIt=Pt） 导出式PI2R （因为P=UI、I=U/R、U=IR）注意：推导公式同样只适用于纯电阻电路。定义公式和普适公式适用于任何电路。典例：“220v，40w”，“220v，100w”的灯泡40W的电阻大，灯丝细；并联时，100W的较亮，串联时，40W的较亮；灯泡的明亮程度由其实际功率决定；（4）测量：伏安法（电压表和电流表） 另也可以用电能表和秒表测量。测小灯泡的电功率1.实验原理：P=UI 2实验器材：（图中所画元件）3电路图：（如右图） 4实验中滑动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压。实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处附：右上原理图可完成初中电学三大实验：探究电阻上的电流和电压的关系，测量小灯泡的电阻，测量小灯泡的电功率（5）额定电压（U0）：用电器正常工作的电压。额定功率（P0）：用电器在额定电压下的功率。 实际电压（U）：实际加在用电器两端的电压。实际功率（P）：用电器在实际电压下的功率。 当U U0时，则P P0 ；灯很亮，易烧坏。 当U U0时，则P P0 ；灯很暗， 当U = U0时，则P = P0 ；正常发光。 （同一个电阻或灯炮，接在不同的电压下使用，则有 ；（这道公式重要）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。例“220V，100W”是表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。） （6）电功率特点：a.电功率特点：串联电路和并联电路消耗的总功率都等于各用电器所消耗的功率之和。即P总=P1+P2 b.串联电路中电功率与电阻的关系：串联电路中各用电器（电阻）所消耗的功率与它的电阻成正比。即c.并联电路中电功率与电阻的关系：并联电路中各用电器（电阻）所消耗的功率与它的电阻成反比。即7、电热： （1）定义：电流通过导体时所产生的热量叫电热。即电流的热效应。用符号“Q”表示。（2）单位：国际单位焦耳（焦）（J）（3）公式：定义式QI2Rt （焦耳定律） 导出式Q=W=UIt Q 这两个导出式成立的前提示：电路为纯电阻电路，也就是这时电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功全 部用来产生热量。（4）电热器的发热体电阻率大、熔点高。 保险丝电阻率较大、熔点较低的铅锑合金丝。（5）电热特点： a.电热特点：不论是串联电路还是并联电路，电路中所产生的总热量都等于各用电器产生的热量的总和。即Q总=Q1+Q2b.串联电路中电热与电阻的关系：串联电路中各用电器（电阻）产生的电热与其电阻成正比。即c.并联电路中电热与电阻的关系：并联电路中各用电器（电阻）产生的电热与其电阻成反比。即生活用电 1家庭电路由：进户线电能表总开关保险盒用电器。 2两根进户线是火线和零线，它们之间的电压是220伏，可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光，则所测的是火线，不发光的是零线。3所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。4保险丝：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，保险产生较多的热量，使它的温度达到熔点，从而熔断，自动切断电路，起到保险的作用。5引起电路中电流过大的原因有两个：一是电路发生短路；二是用电器总功率过大。6在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上（一根已足够）；控制开关也要装在火线上，螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上，插座正确接线是左零右火中间地。电和磁磁场 1磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。2磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。3磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。任何磁体都有两个磁极，一个是北极（N极）；另一个是南极（S极）磁极间的作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。4磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。5磁体周围存在着磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。6磁场的基本性质：对入其中的磁体产生磁力的作用。7磁场的方向：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。8磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极。（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）9磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。10地磁的北极在地理位置的南极附近；而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏角，这是我国学者：沈括最早记述这一现象。）电生磁11奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。12安培定则：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）。13安培定则的易记易用：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。（注意：入的电流方向应由下至上放置）如14通电螺线管的性质：通过电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强；插入软铁芯，磁性大大增强；通电螺线管的极性可用电流方向来改变。 15电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。 16电磁铁的特点：磁性的有无可由电流的通断来控制；磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节；磁极可由电流方向来改变。 17电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。 磁场对电流的作用 1磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用。是由电能转化为机械能。应用是制成电动机。2通电导体在磁场中受力方向：跟电流方向和磁感线方向有关。（左手定则）3、直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。 磁生电 1、电磁感应：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。2、产生感应电流的条件：电路必须闭合；只是电路的一部分导体在磁场中；这部分导体做切割磁感线运动。3、感应电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关。（右手定则）4、电磁感应现象中是机械能转化为电能。5、发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子组成。6交流电：周期性改变电流方向的电流。7直流电：电流方向不改变的电流。信息的传递一、电话1.电话的组成：电源，话筒，听筒三部分串联在电路中组成。话筒主要由装有碳粒的盒子和膜片组成，听筒主要由电磁铁和膜片组成。2.电话的工作原理：听筒话筒声音信号 电流信号 声音信号话筒工作原理：对话筒讲话，声音产生的声波引起话筒中的膜片振动，膜片时松时紧地压迫碳粒，使其电阻时大时小地变化，在电路中就产生强弱按声音振动变化的电流，话筒将声音信号转变为电流信号。能量的转换是：机械能转换为电能。听筒工作原理：从对方话筒传来按声音振动而强弱变化的电流时，听筒中的电磁铁对膜片的吸引力时大时小，使膜片振动起来，发出和对方说话相同的声音，听筒将电信号转换为声音信号。能量的转换是：电能转换为机械能。3.电话交换机的作用：把连接到交换机上需要通话的两部电话 接通，通话完毕后断开，提高线路的利用率。4.模拟通信和数字通信：在话筒将声音转换成电流信号时，电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，电流信号模仿声音信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫模拟信号，使用模拟信号通信的方式叫模拟通信；用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，使用数字通信方式叫数字通信，“电报”就是数字信号。二、电磁波的海洋1.电磁波的产生：任何波的产生都要有振动源，说话时声带振动在空气中形成声波，水中的木棍振动在水中形成水波。类似的，导线中的电流迅速变化在空间激起电磁波，发射电磁波的机器靠复杂的电子线路产生迅速变化的电流。2.电磁波的传播：电磁波与声波不同，电磁波传播不需要介质，在真空中也可以传播，真空中电磁波的传播速度为C=3108m/s.宇航员在月球上或太空中就是靠电磁波传递信息的。3.波长：相邻两个波峰或波谷之间的距离，用“”表示；单位：m 频率：在1s内出现的波峰数或波谷数，用“f”表示；单位：Hz 波速：1s内波传播的距离，用“v”表示,单位：m/s 三者之间的关系：v=f.4.电磁波是个大家族，按波长由大到小可分为：长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和射线。频率为数百千赫到数百兆赫的那一部分电磁波叫无线电波，无线电波通常用于广播、电视和移动电话。5.微波炉的工作原理：利用微波的电磁作用，使食物分子高频率地振动，使食物的内能增加，温度升高，从而加热食物，它具有省时省电热效率高的特点。三、广播、电视和移动电话1.无线电广播信号的发射和接收。发射：由广播电台完成，话筒将声音信号转变为电信号，调制器将音频电信号加到载波发生器产生的高频电磁波上；天线将带有声音信息的电磁波发射到空中。接收：由收音机完成，天线能从空中收到各种电磁波，调谐器能从中选出特定频率的信号，通过检波器从高频信号中取出音频信号；最后扬声器把音频信号还原成声音。2.电视的发射和接收。发射：图像信号通过摄像机把图像变为电信号，经发射机把电信号加载到高频电磁波上，再通过发射天线发射到空中。接收：电视机的接收天线把高频电磁波接收下来，并把图像信号取出放大，由显像管还原成图像。3.移动电话：移动电话本身既有无线电发射台的功能，能向外发射电磁波，又能象收音机一样接收电磁波，但移动电话本身发射和接收的能力差，功率小，灵敏度也不高，必须有基地台转接电磁波。四、越走越宽广的信息之路1.微波通信：微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。需建造微波中继站，微波的通信频率高，传递信息的容量大，广泛应用无线电通信，广播，电视和导航。2.卫星通信：用地球同步卫星作微波中继站，用三颗同步卫星就可以实现全球通信。利用卫星通信不但能远距离传递信息，而且通信容量大，所受干扰小，质量好，效率高。3.光纤通信：光纤的频率比微波更高，在相同的时间内传递的信息容量就更大。光纤通信利用频率单一，方向高度集中的激光在光导纤维中传输，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好，传输损耗小。4.网络通信：计算机可以高速处理大量信息，把计算机联在一起可以进行网络通信，目前，使用最频繁的网络通信形式是电子邮件。人们可以利用电子邮件传递文件、照片、语音及任何信息。附：电学公式一览表重点公式：电荷量： 欧姆定律：，UIR，电功：W=UIt= I2Rt = UQ= 电功率：P=UII2R= 焦耳定律：QI2Rt = UIt = 同学们：以上公式结合串并联电路的特点灵活应用。具体展开公式：1.电荷量（Q）(1)定义则QIt (2) W=UIt=UQ 则Q（Q为电荷量） （Q的单位为C）2. 电流（I）(1) 定义（Q为电荷量）（2）（3）W=UIt则(4)PUI则（P为电功率）(1) 焦耳定律QI2Rt则(2) 纯电阻电路W=UItI2Rt 则(7)PUII2R则(8)串联：II1I2并联：II1I2（9）从电流表上读出3. 电压（U）(1) （Q为电荷量）（2）UIR（3）（4）(5)焦耳定律（Q为产生的热量）则(6 )串联：UU1U2并联：UU1U2（7）从电压表上读出（1KV=1000V, 1V=1000mV。家庭电路为220V，对人体的安全电压不超过36V）4. 电阻（R）(1) (伏安法测电阻的原理)（2）WUItI2Rt （3） (4)焦耳定律QI2Rt则（Q为产生的热量）(5)串联：RR1R2则R1RR2 R2RR1(6)并联：（7）从欧姆表上读出或从铭牌上读出如滑动变阻器上的“101A”等字样。（11V/A 1M=106 1K=103）5.电功（W）(1) WUItUQ（Q为电荷量）(2) （2）WQ（3）P则W（4）当无热量损失时WQ（5）从电能表上读出（其单位为KWh）（国际单位为J，电能表上常用单位为KW.h1KW.h=3.6106J）6. 电功率（P）(1) (2) P (3)从用电器上读出（1Kw=1000w 1马力735w）7. 电热（Q）(1) 当不计热量损失时，QW (2)热平衡方程Q吸Q放8. 通电时间（t）(1) (Q为电荷量)(2)WUIt 则(3) P 则(4)Q则授之以渔突破电学综合题的障碍电学综合题，一般是指由电流表、电压表、滑动变阻器、电源和几个用电器（或电阻）组成的电路，通过开关的断开和闭合、变阻器滑片的滑动来研究电表示数的变化；计算用电器消耗的电功率；计算某段时间内电流通过用电器所做的功或产生的热量等电学综合题能综合考查学生应用物理知识和数学工具解决实际问题的能力，近年来在竞赛和各省市的中考题中屡屡出现但由于试题综合性强，设置的障碍较多，多数学生不能顺利求解下面就突破解电学综合题的几种障碍谈谈方法一、“拆除法”突破短路障碍短路往往是由开关闭合后，使用电器（或电阻）两端被导线直接连通而造成的，同学们难以识别图1所示为短路模型一根导线直接接在用电器的两端，电阻R被短路既然电阻R上没有电流通过，故可将电阻从电路中“拆除”，等效电路如图2所示二、“分断法”突破滑动变阻器的障碍综合题中，常通过变阻器滑片的滑动改变自