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文档简介
一、电压学问点1——电压电压是形成电流的缘由
第六章电压电阻
试验室中,常用的双量程电压表有三个接线柱、两个量程,一般状况下“—”接“3”、“15”字样,它们与“—”接线柱一起分别组0~3V0~15V两个量程。选用不同量程,分度值不同,选用0~3V0.1V,读数时应以0~15V0.5V,读数时应以刻度水压是使水发生定向移动形成水流的缘由;电压是使自由电荷发生定向运动形成电流的缘由。电压使电路中形成电流。电压与电流的区分:的电流,某用电器两端的电压。电压的单位简称伏〔V〕,此外常见的电压单位还有千伏〔kV〕、毫伏〔mV〕和微伏〔μV〕。1kV=103V,1mV=10-3V,1μV=10-6V电源是供给电压的装置〔1〕电源把其他形式的能转化为电能。对外供电时,电源通过用电器把电能转化为其他形式的能。〔2〕常见电源的电压值:1.5V;2V;把每节电池的正、负极依次相连,组成的电池组叫串U1一样,nU=nU1。36V;220V〔照明电路〕103kV。常见电压值的划分36V的是安全电压;〔2〕1000V以下的叫低压;〔3〕1000V以上的叫高压。学问点2——电压表电压表是测量电压的仪器电流用电流表测量,电压用电压表测量,电压表在电路中的符号是 在电路中,电源或用电器两端的电压可以直接用电压表测量。V表示直流电压表,用于测量电池等电源的直流电路电压。
盘上方的刻度线为准。电压表读数表相应量程每大格及每小格所代表的电压值。示数=分度值+小格数。按哪一刻度读数都行,此时读数有两个正确值。电压表使用规章螺丝,将指针调至零位。电压表必需和被测用电器并联。“+”入“—”出。被测电压不要超过电压表的量程。表示数在小量程范围内,则改用小量程,提高测量精度。二、探究串、并联电路电压的规律学问点1——串联电路电压规律(见试验教学)U=U1+U2Un学问点2——并联电路电压规律U1=U2=……=Un=U三、电阻 四、变阻器学问点1——导体与绝缘体导体:简洁导电的物体叫做导体。绝缘体:不简洁导电的物体叫绝缘体。导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫半导体。橡胶、玻璃、陶瓷、油等都是绝缘体;硅、锗是半导体。不同材料的导电性能不同。导体和绝缘体之间并没有确定的界限。是导体。良好的绝缘体。影响半导体导电性能的因素:温度、光照和掺杂物。制成:光敏电阻:有无光照电阻值差异很大。压敏电阻:电压变化,电阻值明显变化。二极管:具有单向导电性。三极管:具有将电信号放大的作用。半导体元件的应用格外广泛,已成为电子计算机和其他电子仪器的重要元件。学问点2——电阻定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。用的大小。导体的电阻是导体本身的一种特性,他的大小与是否接入电路,及加在它两端的电压和通过它的电压大小无关。电阻的符号是R,画电路图时电阻用 表示。电阻的单位Ω。比欧大的常用单位还有〔MΩ〕,1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ。电阻器:电子技术中常常用到具有肯定阻值的元件,把它们叫做电阻器,电阻器R,在电路图中符号是:学问点3——影响导体电阻大小的因素导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小打算于导体的材料、长度、横截面积以及温度。电阻不同。金属能够导电,非金属一般不导电。有一些元素,如:硅、锗,导电性能介于金属和非金属之间,比金属差,比非金属强,常常称做半导体。导体的电阻大小与导体的长度有关,导体越长,电阻越大。导体电阻的大小跟导体的横截面积有关,横截面积越小,电阻越大。些物质在很低温度时,电阻就变为零,这就是超导现象。小灯泡的灯丝时由金属钨
电阻较大;通过它的电流较小时,较暗,灯丝温度较低,电阻较小。一般状况下,我们认为导体的电阻不随温度变化。学问点4——探究影响导体电阻大小的因素〔见试验教学〕小和通过它的电流大小而转变。学问点5——变阻器导体对电流的阻碍作用叫电阻。为定值定值和可变电阻〔阻值可调〕两种。定值电阻简称为电阻,与之对应的是电阻器,元件符号是 ;可变电阻阻值大小可以调整与之对应的是变阻器元件符号是 变阻器一般分为滑动变阻器、变阻箱和简易变阻箱三种,最常见的是滑动变阻器,学生试验中常承受滑动变阻器。滑动变阻器的构造如下图,由线圈、瓷管、滑片、金属棒等组成。C,D相连。滑片与电阻丝接触外,绝缘层被规章地刮去,使P移动到不同位置时,就能转变接入电路中电阻的大小。滑动变阻器的工作原理通过转变接入电路中电阻丝的长度,可以渐渐转变电阻,进而渐渐转变电流。符号构造图符号如下图 图元件符号为或 ,文字符号无统一规定,常用Rx表示。铭牌观看滑动变阻器滑片座上的铭牌,能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电1.5A。滑动变阻器的四种连接方式滑动变阻器的四种正确连接方式如下图。UU〔1〕欧姆定律公式:I=R则等于没有把电阻连入电路或连入了一个固定不变的电阻。要想转变接入的电阻请遵循“一上一下”的连接原则。推断滑动变阻器连入电路的电阻值变化的步骤:第一步,确定滑动变阻器与电路的接法。第三步,依据滑片位置的变化,推断通过电流的电阻丝长度的变化。第四步,由电阻丝接入的长度变化推断接入电路中的电阻的大小。滑动变阻器的使用原则〔1〕依据需要进展选择,不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流值。
〔A〕;R为导体〔Ω〕。I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。UU=IR R=II,U,R三个量中的两数学化,应理解每个量的物理意义。公式的物理意义滑动变阻器要与被掌握的电路串联。“一上一下”两个接线柱的接线方法。
〔1〕IUR
表示,加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就〔4〕为了保护电路,在通电之前应将滑片调至阻值最大端。试验室有时会用到电阻箱,91000Ω,9100Ω,910Ω91Ω的电阻。使用时,将A,B两个接线柱接入电路,调整面板上的四个旋钮,便能得到
随着增大几倍。当导体两端的电压保持不变时,导体的电阻增大几倍,导体中的电流就减为原来的几分之一。U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。U0~9999Ω记的倍数,然后加在一起,就得到接入电路的阻值。
R=I
表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电不能。第七章 欧姆定律一、探究电阻上的电源跟两端电压的关系 二、欧姆定律及其应用学问点1 电流跟电压、电阻的关系导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有关。争论它们之间的定性关系时,我们承受掌握变量法。争论电流跟电压的关系时,掌握电阻的大小不变,通过转变导体两端的电压,研究电流随电压变化的关系。争论电流跟电阻的关系时,保持加在导体两端的电压不变,通过转变导体的电阻,观看电流随电阻变化的关系。〔试验见【试验教学】〕学问点2 欧姆定律欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
〔导体本身的性质〕,“导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比”运用欧姆定律公式解题技巧解题时,为了便于分析问题,应先依据题意,画出电路图,并在图中标明物〔制〕单位。学问点3 额定电压额定电压常工作,有时还会损坏用电器。额定电流:用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。例如,假设灯泡标有“3.8V0.3A”字样,“3.8V”是该小灯泡的额定电压,“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每实际电流大于额定电流时,易损坏用电器,实际电流小于额定电流时,用电器不能正常工作,有时易损坏用电器。学问点4 电阻的串联与并联电阻的串联串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
凹凸压的划分1000V1000V1000V为高压。低压对
=R+R1
+……R。
人体来说并非安全电压,预防低压触电,应不接触低压带电体〔主要指火线〕。高电阻的并联
串 2 n
压触电分两类:高压电弧触电和跨步电压触电,预防电弧触电应远离易起电弧处,并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。并联电阻的总电阻的阻值得倒数等于各分电阻的阻值之和,即
预防跨步电压触电应两脚并拢下蹲,或并脚跳离高压带电体。1/R=1/R
1
+1/R2
学问点2 留意防雷与避雷针雷电是大气中一种猛烈的放电现象。云层之间,云层与大气之间的电压高达几三、测量小灯泡的电阻学问点1 应用欧姆定律测量电阻将欧姆定律公式加以变形,可得到:R=UI
,只要测出倒替两端的电压和通过
够马上致人死亡。〔通过计算得出〕这个导体的电阻的大小,测量和计算时种测量电阻的方法叫伏安法。这种通过测量电压和电流来测量电阻的方法是一种间接测量法。学问点2 伏安法测小灯泡电阻小灯泡发光与否,以及发光亮度变化时,灯丝温度变化很大,温度对灯丝电阻的影响较大。不能正常发光,灯丝微电脑度较低,电阻较小,实际电压高于额定电压时,灯丝易烧坏,应避开这种现象发生。学问点3 伏安法测定电阻的阻值定值电阻的阻值一般固定不变,在额定电压下或实际电压低于额定电压时,定值电阻的温度变化很小,温度对定值电阻的影响很小,一般无视不计。四、欧姆定律和安全用电学问点1 电压越高越危急触电是人体直接或间接与火线连通,有较大的电流通过人体造成的。较大的电流通过人体。由于人体是导体,当人体触及带电体时,有电流通过人体,电流对人体的危急8~10mA,人手就很100mA,只要很短时间,就会使人窒息,心跳停顿,即发生触电事故时,电流越大,从触电到死亡的时间越短。不高于36V的电压叫做安全电压。安全用电的原则是:不接触低压带电体,不接近高压带电体。
高大建筑物的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大地相连,用来防雷,叫做避雷针,防雷之物多种多样,不肯定都做成针状,如高压铁塔最上面的两雷电均发生在积雨云层,由于积雨云层内空气所含的水蒸气比枯燥空气多,而电荷极易吸附在水珠外表,故积雨云层积聚很多电荷。避雷针因在房屋的高处,其尖端曲率半径又微小,分布在其内的负电荷产生的电场很大,易使其四周的空气电离而造成一条可以导电的通道。并且避雷针是金属做的,是电的良导体,当电荷传负电荷中和,使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。学问点3 短路定义:由于某种缘由,电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象,叫做短路。短路的危害更为严峻的是,由于电流太大,会使导线的温度上升,严峻时有可能造成火灾。日常生活中我们常承受保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害。流过,不会对电路造成损害。电路的三种连接状态。通路:接通的电路叫通路,即闭合回路。端叫做用电器短路。开路:断开的电路叫做开路〔或短路〕。第八章电功率一位是小数点后的数字。〔3〕计算方法,电能表计数器上前后两次读数之差,就是用电器在这段时间内的用一、电能学问点1电能电度数。[留意]电能和常见能量他形式的能量转化为电能。行驶的骑车、行走的人、飞行的鸟、转动的风车都具有动能。气发热、电炉子发热等都具有内能。光能:物体发光时具有的能量,例如:电灯发光、太阳发光等都具有光能。电。用电器能转化成其他形式的能量。如下图:电能的单位“焦耳”和“千瓦时”,符号分别是“J”和“kW·h”,千瓦时远大于焦耳,它们的换1kW·h=3.6×106J,千瓦时又叫“度”。对焦耳、千瓦时从感性上的生疏,1J,1s1J,1min1J,0.85km消耗的电能大约是1kW·h,1.6kg1kW·h。电能表:俗称电度表。电能表的作用:测量用电器在一段时间内所消耗的电能。的电能,中间的铝质圆盘在测量用电器消耗电能时进展转动。读数时留意,最右边的
字。〔4〕电能表的几个重要参数:20A。④“600revs/kW·h”——接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW·h的电能,电能600转。⑤IC卡电能表和式电能表。ICIC卡后插入,电能表读取卡中的金额,一IC还有一种式电能表,其中没有转动的铝盘,靠内部电子电路计算电能,读数由液晶板显示。电源的分类电源分为直流电源和沟通电源。全部的电池都是直流电源,从电池得到的电流方向不变,通常叫做直流电。全部的发电机〔各种各样的发电厂〕都是沟通电源,供电时周期性地转变方向的电流叫做沟通电。沟通电的应用很普遍,家庭电路中的50H表示的是沟通直流电源还是沟通电源,它们的实质都是在储存电能时把其他形式的能量转化为电能,在向外供电时把电能转化为其他形式的能量。学问点2 电功电功:光,电流通过电动机使电动机旋转,电流通过电热水器使水的温度上升等都是电流做功的过程。从能量的角度分析:电流做功时消耗电能而获得了其他形式的能量。则电动机转速越快,水的温度升得越高,因此电流做功的实质是:电能转化为其他形式的能量,有多少电能发生了转化,电流就做了多少功。电功的表示符号:W。种说法是一样的,所以,电功的单位和电能的单位一样,是“焦耳”和“千瓦时”。二、电功率学问点1 什么是电功率电能表的转盘转动的快慢与使用不同的用电器有关,接一个热水器转盘转动得电能的快慢,物理学中因如了电功率的概念。电功率的物理意义:〔也是电流做功快慢物理量。[留意]越小。
U——电压——VP——电功率——W额定电压、额定功率额定电压,指用电器正常工作的电压值。额定功率,指用电器在额定电压下工作时的电功率。实际电压,指用电器实际工作时的电压值。实际功率,指通过实际电压求得的电功率。个实际指,主要取决于用电器所在的电路。从P=IU会发生变化,因此用电器正常工作,是指用电器的额定电压和所接电路两端的电压电功率的表示符号及单位
相等时。当用电器正常工作时,U
=U ,P实 额
=P 。实 额电功率的表示符号:P瓦特瓦”100W,40W,15W的灯泡,它们都指灯泡的电功率。另一个单位是千瓦,符号是kW,千瓦与瓦特的换算关系:1kW=103W。[留意]书,我们可以依据标牌和说明书供给的参数来了解她它们的电功率的大小。电功率的定义和定义式1s内所消耗的电能。电功率的定义式:P=W/t符号的意义和单位W——电流做的功〔消耗的电能,单位是焦耳t——所用的时间——秒〔s〕P——用电器的电功率——瓦特〔W〕[留意]电功率的单位是瓦特,依据P=W/t可知,假设电流做功为1J,所用时间是1s,则P=1焦耳/1秒。可见,瓦特=焦耳/秒,其中焦耳/秒由电功的单位和时间的单位组合而成的,叫做复合单位。读法是焦耳每秒。学问点2 千瓦时的来历电功的公式推导:∵P=W/t∴W=Pt●1千瓦时的含义:1kW1h所消耗的电能。[说明]1、在日常生活中计量较大的电能时用kW·h。2、千瓦和千瓦时是两个不同的单位,应用时简洁混淆,必需加以区分。学问点3 怎样则量电功率常用的测量电功率的公式是P=IU。符号的意义及单位I——电流——A
[说明]但凡用电器标牌或说明书上标有的电压、电功率、电流等值,都叫做额定值。只有用电器具备正常工作的条件时,额定值和实际值才相等。学问点4 总结电功率和电功的公式电功率的公式P=W/t测量电功率的公式P=IUP=U2/RP=I2R电功的计算公式W=Pt,依据电功率定义式变形的公式。W=UItP=UI和推导的公式。变形公式:W=I2Rt或W=U2t/R三、测量小灯泡的电功率学问点1 测量小灯泡的电功率电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量,由电功率计算公式P=IU,可测小灯泡的电功率的方法与测电阻的方法一样,都叫做伏安法。探究试验[提出问题] 参考伏安法测量小灯泡电阻的方法,你能设计一个方法来测出小灯泡的电功率吗? V[制定打算与设计试验] 按如下图电路图连接电路,A用电流表测出通过小灯泡的电流,用电压表测出小灯泡两端的电压,利用电功率计算公式P=IU求出小灯泡的制,分别测量以下三种状况下小灯泡的实际功率。使小灯泡在额定电压下发光,测出小灯泡的功率。使小灯泡两端的电压约为额定电压下的1.2倍,观看小灯泡的亮度,测出它的功率。使小的每个跑两端的电压低于额定电压,观看小灯泡的亮度,测出它的功率。[试验器材] 电源、开关、导线、小灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表[试验过程]〔1〕观看小灯泡铭牌上的额定电压,依据铭牌上的额定电流等估算〔2〕从电源正极或电源负极动身,按图所示电路图依次连接〔3〕接通电源后,通过调整滑动变阻器使小灯泡在额定电压下发光,读出电流表、电压表示数〔4〕调整滑片P的位置,使小灯泡两端电压约为额定电压的1.2〔5〕调整滑片P的位置,使小灯泡两端电压低于额定电压,读出此时电流表和电压表示数,断开开关。试验记录] 将试验数据填入以下表格,并计算出对应的电功率值P=I。试验次数电U/V压I/A电功率P=IU/W12.00.20.422.50.240.633.00.30.9[沟通论证] 〔1〕从表中数据可以看出,在实际电压不同时,小灯泡的实际功率不同,电压越高,实际功率越大,小灯泡越亮〔2〕该小灯泡的额定功率是0.6W。[留意事项] 〔1〕连接电路时,开关必需断开,电流表、电压表的接法要分清串联、并联,电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联。还要留意电流表、电压表量程的选择以及正、负接线柱的接法。滑动变阻器承受“一上一下”接法与小灯泡串联。串联电路电流最小,保护电路元件。加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多,否则会烧坏小灯泡。移动滑片P数变化状况,不要盲目乱动,造成不必要的损坏。电路,单它的试验原理不同,也就是计算不同。学问点2伏安法测电功率试验中故障及推断方法“伏安法”测小灯泡功率的电路图。
此图有不妥之处。故障1:闭合开关,灯泡不亮,电流表、电压表无示数。〔1〕〔2〕〔3〕接导线断裂。故障2:闭合开关,灯泡不亮,电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转。推断〔1〕〔2〕置接反了。故障3:电流表与电压表的指针向没有刻度的方向偏转。“—”接线柱流入时,指针的偏转方向相反,甚至消灭撞弯指针、损坏电表的状况。故障4:电流表与电压表的指针偏转角度很小。〔1电压表与电流表量程都选择过大〔既不能使电表指针超过最大刻度,又要考虑到每次测量时应使电表指针偏过刻度盘的中线〔2〕电源电压不高。故障5:电表制造呢超过最大刻度。〔1〕〔2〕电路中消灭短路。故障6:滑动变阻器的滑片滑动时,电表示数及灯泡亮度无变化。推断:变阻器连接错误,没有遵循“一上一下”的接线原则,使变阻器接成了定值电阻。故障7:无论怎样调整滑动变阻器,电压表示数总小于灯泡的额定电压。推断:电于电压过低,须更换电源。学问点3 用电能表测家庭用电器的电功率电能表上标有“n转/千瓦时”,它表示消耗1kW·hn圈,器消耗的电能以及消耗这些电能所用的时间马克仪算出该用电器的实际功率。四、电与热学问点1 电流的热效应跟电阻大小的关系什么是电流的热效应〔各种用电器都属于导体,电流通过任何导体时都会产生电流的热效应〕电流的热效应跟电阻大小的关系。P=I2R。学问点2 电热的利用和防止电热器:利用电来加热的设备,并且把电能完全转化为热。电热器的主要组成局部叫做发热体〔电阻不同。电热的利用电热在日常生活中的应用,它们的共同点是:它们都是用电器,都是用电来加热的设备,都有发热体。它们的原理:都是利用电流的热效应。它们都是把电能转化为热。电热的防止〔电动机主要把电能转化为动能,但是电动机里的线圈有电阻,通电时要产生大量的热,使导线温度过高,温度超过绝缘体材料的耐热温度使绝缘材料老化,甚至烧坏,所以必需准时散热。五、电功率和安全用电六、生活用电常识学问点1 家庭电路中电流过大的缘由总功率过大在家庭电路中电压是肯定的,各用电器是并联的,由公式P=IUI=P/U,假设电功率P越大,电路中的电流越大。因此总功率过大是造成电路中电流过大的缘由利用电热虽然优点很多,但是肯定要留意安全用电,在电路中很多用电器假设同时使用,会造成电路中的总功率过大从而使总电流超过电路中电流的安全〕短路短路是指电流不经过用电器而直接构成了回路,如下图,由欧姆定律可知,在电压肯定时,导线的电阻很小,则通过导线的电流很大,因此短路是造成电路中电流过大的缘由之二,因此发生短路时更简洁烧坏保险丝,或者引起火灾。学问点2 保险丝
材料:由电阻率较大而熔点较低的铅锑合金制成。作用〔电路里的电线都有规定的允许通过的最大电流值,假设电流超过这个规定值,电线会过热,有可能烧坏绝缘皮,甚至引起火灾。为了避开这种事故,电路里必需安装保险〕怎样连接〔保险丝一般串联接在火线上〕怎样选择保险丝〕空气开关空气开关本身带有保险装置,当电流过大时,开关中的电磁铁起作用,使开关〔当电路中保险装置切断时,不要急于更换保险丝或使空气开关复〕学问点3 家庭电路的组成如下图,家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保险盒、开关、用电器、插座等组成。进户线:为用户供给电能来源。家庭照明电路的进户线由两根导线组成:一根火线、一根零线,它们之间的电220V。〕表铭牌上标有额定电压和允许通过的最大电流等。总开关:安装在电能表之后,用于掌握真个家庭电路,用于检修电路,更换设备。开关:用于掌握各支路的通断,应与所掌握的用电器串联,并接在火线上。用电器:将电能转化为我们所需要的能量的装置,对于整个电路而言用电器又叫负载 。的用电器,避开过热发生危急。通用的插座有两孔插座和三孔插座两类。如下图灯座〔俗称灯头〕:用于安装电灯。常用的螺口灯座,螺口接零线,中心弹簧片通过开关接到火线上。的白炽灯〔40W以上。外壁温度较高不要接近易燃物体。学问点4 火线和零线进户线中,有一条是火线,另一条是零线。火线:220〔照明电路触摸火线简洁触电。零线:零线学名叫端线,在户外就已经与大地相连了,因此零线安全,一般不能造成触电,零线不会使试电笔发光。试电笔〔兼做导线、金属笔卡〔有的试电笔为金属帽。作用:区分火线和零线。只用方法:手指按住笔卡〔或金属帽千万不能遇到笔尖,假设氖管发光,说明是火线,假设不发光则为零线。五、电磁继电器 扬声器学问点1 电磁继电器什么是电磁继电器:继电器是利用低电压、弱电流的通断,来间接地掌握高电
压、强电流电路的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来掌握工作电路的一种开关。电磁继电器的构造:电磁铁、衔铁、学问点5 两种类型的触电人体是导体,当人体成为闭合电路的一局部时,就会有电流通过,假设电流达电和双线触电。单线触电体、人体、大地和电网中的供电设备〔电源〕构成了闭合回路有较大电流流过人体。双线触电和电网中的供电设备〔电源〕构成闭合回路,电流流过人体,发生触电事故。学问点6 触电的急救触电的危害触电时电流产生的热效应应会使肌体烧伤〔2〕强大的电流通过人体可能使心跳、呼吸停顿。触电的急救措施必要时应当对触电者进展人工呼吸,同时尽快通知义务人员抢救。●处理触电事故的原则:切断电源,留意自身安全者尽力施救。身触电。学问点7 三线插头与漏电保护器时,有电流流过,而地线中一般没有电流通过。装置。一、磁现象二、磁场学问点1 磁现象磁性
第九章 电与磁
磁感线的作用:可以形象地描述磁场的强弱、分布、磁场方向等。。学问点3 地磁场磁体能够吸引钢、铁一类金属物质的性质。磁体和人造磁体。磁极〔两端处叫做磁极,北极〔N极〕同时存在,如右图所示。悬吊的小磁针,静止时指南的那端叫做南极S极,指北的那端叫做北极N极条形磁体两极磁性最强,中间磁体最弱,可以认为条形磁体正中均无磁性,叫做中性区。磁体间的相互作用规律试验证明:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。学问点2 磁场磁场的概念磁体四周存在着一种物质,能使磁针偏转,这种物质叫做磁场。磁场虽然看不见、摸不着,但是通过把磁针放到磁体四周而磁针能偏转来感知〔在物理学中,很多看不见、摸不着的物质都可以通过类似的方法来感知,例如:电流也看不见、摸不着,我们又电流通过电灯使电灯发光,来证明电流的存在。上述的这种方法叫做“类比法”〕磁场的根本性质:磁场的根本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。NS磁场的方向 人们规定,在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向NS为该点的磁场方向,如下图。SN极。不同点的磁场方向不同。磁体的四周空间都存在着磁场。磁感线一些带有箭头的曲线画出来,可以便利、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
地磁场的概念:地球四周存在着的磁场叫做地磁场。如下图磁偏角的概念:水平放置的小磁针静止时北极指向与地理子午线之间的夹角叫做磁偏角。学问点4 磁化磁化的概念:一些物体在磁体或电流的作用下会获得〔被磁化的物体与磁体接触〕物体被磁化的利与弊条磁化后制成人造条形磁体。三、电生磁 四、电磁铁学问点1 电流的磁效应电流的磁效应通电导体和磁体一样,四周存在着磁场,即电流的磁场。奥斯特试验时小磁针是否偏转,转变电流方向,再观看一次。当电流方向转变时,磁针的偏转方向也相反。结论:比较甲、乙两图说明通电导体四周存在着磁场。比较甲、乙两图说明磁场方向与电流方向有关。学问点2 通电螺线管的磁场什么是螺线管把导线绕在圆筒上就做成了螺线管,如下图。通电螺线管的磁场N,S极相像,具有磁体的特性。电流的方向,磁性的强弱取决于电流的大小。NSS级N极。N,S极。N,S极的主要反复。应用安N,S极的一般步骤为:首先在螺线管上标明导线中电流的方向,再用右手握住螺线管,让四指弯向电流的方向,则拇指指向一端就是通电N极。学问点3 安培定则安培定则的内容用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中的电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。 几个关键点用右手握螺线管,千万别用左手;四指弯向电流的方向全都;大拇指的指向是螺线管的北极,而非南极。应用依据螺线管中电流的方向推断螺线管的极性;依据螺线管的极性,推断螺线管中电流的方向。应用安培定则解答问题的一般步骤N,S极或螺线管中的电流方向;N极全都或四指的弯向与电流方向全都;
的绕法变了,电流的方向也就变了。学问点4 电磁铁线管和它里面的铁心就构成了一个电磁铁。电磁铁的工作原理电磁铁的构成:将螺线管严密地套在一个铁心上,就构成了电磁铁。电磁铁的特点断来打算。转变时,电磁铁的极性也随之转变,具体的变化关系可利用安培定则判定。性弱。电磁铁在实际生活中的应用位置把钢铁放下。强大电流的电磁铁,掌握电流的方向使车厢和铁轨之间产生同名磁极,由于同名磁极相互排斥,使列车离开铁轨肯定距离,消退了车体与轨道之间的摩擦,突破列车500km/h的运行速度。电铃、发电机、电动机、自动掌握装置都有电磁铁的应用。弹簧、触点如下图,其工作电路由低电压掌握电路和高压工作电路两局部构成。电磁继电器的工作原理电磁铁通电时,把衔铁吸引下来,使D、E接触,工作电路闭合。电磁铁断电时失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路,电磁继电器就是利用电磁铁掌握工作电路通断的开关。 NSNSD E电磁继电器的作用D E路的通断。可以进展远距离操纵掌握。可以实现自动掌握。学问点2 扬声器是怎样发声的扬声器的构造如下图,由永久磁体、线圈、锥形纸盆构成。扬声器是怎样发声的动,于是扬声器发声。应用收音机、电视机、音响中都有扬声器。作用扬声器是把电信号转换成声信号的装置。六、电动机学问点1磁场对通电导体的作用通电导体在磁场中受到的作用abab向左移动,abs受磁铁的磁场力作用;保持磁场方向不变,转变ab中的电流方向,导体ababab中电流方向不变〔仍ab,而转变磁场方向〔把磁铁的S极翻转ab也向右移动,说明导ab消耗电能得到机械能。
通电导体在磁场中受力缘由这种作用实际上是磁体之间磁场而发生的,通电导体四周也存在磁场,把一个磁用,实质上是磁体间通过磁场而发生的相互作用。磁体对电流的作用与哪些因素有关向垂直。②跟磁场有关,当电流不变直。试验:如下图,把一个线圈放在磁场里,闭合开关,接通电源,让电流通过线圈,观看发生的现象。对于甲:ababNSab边受力方向向上,cdcdNS极,因cd边受力方向向下,由此可见线圈应绕轴心顺时针旋转。abcd因此这个位置是线圈的平衡位置,当线圈转动到乙图所示的平衡位置时线圈会左右摇摆而最终停在此位置上。续转动。学问点2 电动机的根本构造和原理根本构造:由两局部组成,线圈和磁体〔1〕转子:能够转动的局部叫转子〔转动的线圈就是转子〔2〕定子:固定不动的局部叫做定子〔磁体固定不动。换向器构造:由两个铜制半环构成如下图,与电动机中的线圈两端连接,它们彼此绝B们跟半环接触,使电源盒线圈组成闭合电路。作用:能自动转变线圈中的电流方向边只要靠近S极都能使电流从读者向纸内的方向流去,这时它的受力方向总是一样的,线圈可以不停地转动下去。电动机的种类直流电动机和沟通电动机;它们的原理和构造一样,供电方式不同。原理:通电线圈在磁场中受力转动,实现了电能转化为动能〔机械能。如下图是直流电动机的工作原理图。学问点3 生活中的电动机沟通电动机,用电网供给沟通电。例如:电风扇、洗衣机、电表箱等家庭用电器中的电动机。直流电动机:用直流电源供给直流电。例如:电动玩具、录音机等小型用电器。优点:构造简洁、掌握便利、体积小、效率高、污染小。七、磁生电学问点1 什么状况下磁能生电试验:如下图,在磁场中悬挂一根导线ab,组成闭合电路,怎样才能使电路中产生电流
呢?不转动,标明导体中没有电流。ab不动,闭合开关,观看电流表指针转动吗?不转动,说明导体中没有电流。保持闭合电路,让导体在磁场中上下运动,但仍没电流。保持闭合电路,让导体在磁场中左右运动,电流表指针偏转,导体中有电流产生。电磁感应:通过上面的试验可知,磁能生电,物理学中把这种由于导体在磁场中运动产生电流的现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。磁生电的条件:电路是闭合的;一局部导体在磁场中切割磁感线运动。感应电流的大小与哪些因素有关。产生的感应电流越大。试验:如上图所示的试验中。ab观看现象:电流表的指针摇摆方向也相反。运动方向和磁感线方向有关。学问点2 发电机构造:定子、转子〔磁体或线圈,如下图是发动机的模型。原理:利用电磁感应现象。能量转化:动能转化为电能。发电机是怎样发电的观看到得现象:灯泡发光,电流表的指针左右摇摆。流的大小和方向是变化的。〔1〕发电机发电的原理是:闭合线圈在磁场中转动〔切割磁感线〕使线圈内产生了电流,简洁说是电磁感应现象〔2〕什么是沟通发电机周期性转变电流大小和方向的电流叫做交变电流。Hz。我国电网以沟通供电,频率为50Hz。发电机的种类:沟通发电机和直流发电机是线圈内产生沟通电,而向外供电是直流电。实际的发动机比模型发电机简单得多,但仍由转子和定子两局部组成。大型发电机一般承受“线圈不动,磁极转动”的方式,并用电磁铁代替永磁铁,目的是获得较强的磁场进而获得凹凸压、强电流。第十章 信息的传递一、现代顺风耳——学问点1电流把信息传到远方在我们的生活中格外普及,现代的种类很多,但是我们还需要通过对老式工作原理及构造的了解,来了解声信号和电信号是如何转化的?根本构造:主要由话筒和听筒组成。另一端,电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。话筒根本构造:老式话筒中有一个装着碳粒的小盒子,上面盖有膜片。作用:把声信号变成电信号。当对着话筒讲话时,膜片时紧时松地压迫碳粒,它们的电阻随之变化,流过碳粒的电流就会相应转变,于是形成了随声音变化的电流信号。听筒根本构造:听筒内有一个磁铁,磁铁上围着线圈,磁铁前面有一个薄铁膜片。个薄铁膜片。由于磁铁的吸引,薄铁膜片有些弯向磁极,在接通时,听筒和对方的话筒串联在一个电路中,当从话筒传来按说话声音振动而强弱变化的电流时,磁铁对膜片的吸引力发生了强弱的变化,使膜片振动起来,在空气中形成声波,就可以听到对方讲话了。学问点2 交换机一个地区把需要通话的两部接通,通话完毕将线路拆开。交换机的进展〔1〕早期的交换机是依靠话务员的手工操作来接线、拆线的,工作效率低、
劳动强度大。〔2〕1981年消灭了自动交换机,利用电磁继电器进展接线。程控交换机:利用电脑进展接线,有多种效劳功能。学问点3 模拟通信和数字通信模拟信号“仿照”着声信号的“一举一动”,这种电流传递的信号叫做模拟信号,使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。转变,从而使信号丧失一些信息,表现为声音、图像失真,严峻时会使通信中断。数学信号于是,一系列点和画组成的信号就可以代表一个完整的句子。像这样用不同符号的不同组合表示的信号叫做数学信号,使用数学信号的通信方式叫做数字通信。特别强。4的历史1876年贝尔制造了第一步,根本设计如下:在一个圆筒的底部蒙上矣张薄膜,薄膜中心垂直连接一根炭杆,插入硫酸溶液里,人讲话时,薄膜受到振动,炭杆同硫酸接触的那个地方,电阻发生变化,电流随着变化,有强有弱,接收利用电磁原理,再把信号复原成声音,这样实现了用电流传递声波。“受话器”一样,但话筒却已被爱迪生于1877年改进成了碳精送话器,它是利用声音来转变碳精粒间的间隙,从而转变其电阻,使送话器电路中的电流发生相应的变化,这样就将人的声音原原本本地转换成变化的电流了。可见,机工作时,离不开两个主要部件:话筒和听筒。二、电磁波的海洋学问点1 电磁波是怎样产生的电磁波在生活中的重要性翻开收音机听到的是电磁波传来的声音。翻开电视机看到的是电磁波传来的图像。移动是靠电磁波传递信息的。电磁波的产生导线中电流的快速变化会在四周空间激起电磁波。电磁波的特点:看不见、摸不到,在肯定条件下确定存在电磁波,也确定可以给我们传递信息,在播送电台、电视台以及移动里放射电磁波的机器靠简单的电子线路例子产生快速变化的电流。学问点2 电磁波是怎样传播的声音的传播需要介质,靠固体、液体、气体进展传播,电磁波的传播是否需要介质呢?演示试验:把甲手机放在真空罩中,再用乙手机拨打甲手机的号码,观看是否能接通,得出什么结论?观看到得现象是能接通。说明电磁波可以在真空中传播。结论:电磁波可以在真空中传播,不需要任何介质。电磁波在真空中的波速为c,c=3×105km/sλf的关系。λm。波长表示相邻两个波峰之间的距离,或相邻两个波谷之间的距离。f表示,单位是赫兹〔Hz,比赫兹〔Hz〕大的还有千赫〔kHz、兆赫〔MHz。波速:一秒内电磁波传播的距离,用c表示,单位是m/s。c=λ×f。学问点3 无线电波局部,叫做无线电波〔无线电技术中使用的电磁波。个波段,包括:长波、中波、短波、微波等,各个波段的无线电波有各自的传播方式和用途,如下表所示。波段波长频率式方主要用途长波30000m~300010kHz~100kHz地波超远程无线m电通信和导航中波3000m~200m100kHz~1500kHz和调幅A、中短波200m~50m1500kHz~6000kHz天波无线电播送、短波50m~10m6MHz~30MHz天波电报微米波10m~1m30MHz~300MHz直调频〔F、波〔VHF〕线传播 无线电播送、电视、导航10dm~1dm300MHz~3000MHz直线传〔UHF〕播厘米波10cm~1cm3000MHz~30000MHz航毫米波10mm~1mm30000MHzMHz~300000
三、播送、电视和移动通信学问点1 无线电播送信号的放射和承受无线电播送信号的放射由播送电台完成,话筒把播音员的声音信号转换成电信号,〔载波〕上,再通过天线放射到空中。3×105km/s,与光的传播速度一样。信号的放射发送出去。磁波上。通过天线才能把载有音频信号的高频电磁波放射出去。信号的接收利用天线可以接收电磁波。片嘈杂声,什么也听不清楚。利用收音机的调谐器可以选出我们所需
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