电学知识点汇编

电学知识点汇编第十五章电流和电路一、电荷1、物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或者说带了电荷；2、用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电；二、两种电荷：1、用绸子摩擦的玻璃棒带的电荷叫正电荷；2、把用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷；3、基本性质：同中电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；三、验电器1、用途：用来检验物体是否带电；2、原理：利用同种电荷相互排斥；四、电荷量（电荷）1、电荷的多少叫电荷量、简称电荷，用Ｑ表示；2、电荷的单位：库仑（C）简称库；五、元电荷：1、原子是由位于中心的带正电的原子核和核外带负电的电子组成；2、把最小的电荷叫元电荷（一个电子所带电荷）用e表示；e=1.60×10-19C4、在通常情况下，原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等，整个原子呈中性；六、摩擦起电1、原因：不同物体的原子核束缚电子的本领不同；2、摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创生了电，而是电子从一个物体转移到了另一个物体，失去电子的带正电。得到电子的带负电；七、导体和绝缘体1、善于导电的物体叫导体；如：金属、人体、大地、酸碱盐溶液；2、不善于导电的物体叫绝缘体，如：橡胶、玻璃、塑料等；3、金属导体靠自由电子导电，酸碱盐溶液靠正负离子导电；4、导体和绝缘体在一定条件下可以相互转换；八、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出来，流向负极；九、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（提供电压，电荷在电压的迫使下定向移动形成电流），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；（电流的路径）；4、开关：控制电路的通断；十、电路的工作状态1、通路：处处连通的电路；2、开路（断路）：某处断开的电路；如图示，开关闭合是通路，开关断开是断路。3、电源短路：用导线直接将电源的正负极连接；（电流不经过用电器直接构成回路）如图所示，开关闭合将造成电源短路，这是不允许的，将烧坏电源。4、用电器短路：用导线直接接在用电器两端（电流不经过被短路的用电器则不工作）如图所示，开关S断开时L1、L2串联，通过L1的电流也通过L2，并且电流大小相等，L1、L2都发光；如果开关S闭合时L1被短路电流就不通过L1，则L1不发光，L2仍然发光且比原来亮。十一、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（或正）方形；导线要横平竖直；元件不能画在拐角处。十二、串联和并联1、把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联L2L2L1L12、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；LL1L2支路干路支路干路干路支路支路干路3、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；4、串联、并联电路中开关的特点（1）串联电路：开关不管串联在那个位置都控制电路中所有用电器。如下图示S、S1、S2都闭合，L1、L2都发光，但只要其中任何一个（或者两个开关都断开）开关断开，两灯都熄，（即开关的控制作用与位置无关）。S11111S11111S22222S（2）并联电路中：干路开关控制整个电路，支路开关控制其所在支路。如下图示eq\o\ac(○,1)S、S1、S2都闭合，L1、L2都发光，eq\o\ac(○,2)断开S则两灯L1、L2都熄；闭合开关S则两灯L1、L2都亮；（干路开关控制整个电路）eq\o\ac(○,3)断开要S1则灯L1熄，灯L2亮；闭合开关S1两灯都亮；（支路开关控制其所在支路。）S2SS1eq\o\ac(○,3)断开要S2则灯L2熄，灯L1亮；闭合开关S2两灯都亮；（支路开关控制其所在支路。）S2SS1十三、电路的连接方法线路简捷、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，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；十四、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（µA）1A＝1000mA1mA＝1000µA十五、电流的测量：用电流表；符号eq\o\ac(○,A)1、电流表的结构：正负接线柱、量程、指针、分度值、0刻度线2、电流表的使用（1）先要三“看清”：看清量程、指针是否指在0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，电阻很小）（3）让电流从电流表的正接线柱流进，负接线柱流出。（4）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。（5）电流表不允许直接接在电流两极（相当于一根导线）测干路中电流（即总电流）测干路中电流（即总电流）测通过L1电流测通过L1电流测通过L2电流测通过L2电流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）12123如右图，（读下排刻度）量程是0~0.6A，分度值（每一小格）表示0.02A，此时的电流值是0.44A。如右图，（读上排刻度）量程是0~3A，分度值（每一小格）表示0.1A，此时的电流值是2.2A。十六、串、并联电路中电流的特点：1.串联电路中电流处处相等；I=I1=I22.并联电路干路电流等于各支路电流之和；IIA+IB=IC干路支路支路I=I1+I2第十六章电压电阻一、电压（U）1．（1）电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置。（2）形成持续电流的条件：一是要有电源；二是要电路为通路。2．电压的单位国际制单位的主单位是伏特（V），简称伏。比伏大的单位有千伏（kV），比伏小的单位有毫伏（mV）微伏（μV）。1kV=103V1V=103mV1mV=103μV3．常见电压家庭照明电路的电压是220V，一节干电池的电压是1.5V，对人体的安全电压不高于36V。4．电压表的读数（1）电压表读数时，应先看清量程，认清各量程的分度值。（2）当使用0~3V的量程时，应以下排刻度读数，其分度值为0.1V，甲图读数为2.5V。当使用0~15V的量程时，应以上排刻度读数，其分度值为0.5V；乙图读数为12.5V。5．电压表的使用连接（1）电压表要并联在被测电路两端（并联）（2）电压表的“+”“-”接线柱的接法要正确。连接电压表时，必须使用电流从“+”接线柱流入，“-”接线柱流出。（“+”进“-”出）。（3）被测电压不能超过电压表的量程。如果预先不知道被测电压的的大约值，可先接大量程（15V）接线柱，如果测得的电压不超过小量程（3V），再改用3V的量程进行测量。（不超量程）注意：电压表与哪个用电器并联，即测得哪个用电器两端的电压。6．串联电池组的电压等于各节串联电池电压之和；并联电池组的电压等于每节电池的电压。二、串、并联电路的电压规律1．串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和（U=U1+U2+U3+……）。2．并联电路中，各支路两端的电压相等，等于总电压（U=U1=U2=U3=……）三、电阻1．电阻：导体对电流的阻碍作用。（1）电阻用符号R表示，其单位是欧姆（Ω），定值电阻在电路图中的符号表示。（2）导体电阻是导体本身的性质。导体电阻的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还跟导体的温度有关。2．半导体：导电能力介于金属和非金属之间的导体叫做半导体。如二极管、三极管就是用半导体制成的。超导：某些物质在很低的温度时，电阻完全消失的现象称为超导现象。3．变阻器（1）阻值可以改变的电阻器叫做变阻器。（2）常用的变阻器是滑动变阻器。4．滑动变阻器（1）原理：通过改变电阻线接入电路中的长度来改变电阻。（2）符号和结构示意图如下图符号示意图（3）接线方法：一上一下接（串联）电路电阻变化看下柱（所接的下柱）靠近下柱电阻（变）小滑片左移，电阻变小，电流变大，灯泡变亮滑片左移，电阻变小，电流变大，灯泡变亮（4）作用：改变电流，调节电压和保护用电器。5．电阻箱（1）电阻箱是一种能表示出阻值的变阻器。（2）读数方法：各旋盘对应的小三角指示的示数乘以面板上标记的倍数，然后相加，就得到电阻箱接入电阻的阻值。如图是2305Ω第十七章欧姆定律一、欧姆定律1．欧姆定律（1）内容：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（2）表达式：I=注意：计算时单位要对应（都用主单位），I——安培（A）U——伏特（V）R——欧姆（Ω）（3）变形公式：U=IR和R=eq\o\ac(○,1)只有I=才是欧姆定律的表达式eq\o\ac(○,2)关于R=，不能说R与U成正比，与I成反比。（当U=0时，R不为0）（注：eq\o\ac(○,1)为了探究一个量随另一个量的变化规律，我们通常将其他因素控制到“不变”，再看一个量的变化引起另一个量如何变化，这种研究物理问题的方法就是控制变量法。eq\o\ac(○,2)控制变量法不仅应用于研究问题也应用研究于叙述某些问题及表格分析。）二、电阻的串联（1）串联电路中总电阻等于各串联电阻之和（R=R1+R2+R3+……）。（2）串联电路的总电阻阻值比任何一个分电阻阻值都大(相当于长度变长)。三、电阻的并联（1）并联电路中总电阻的倒数等于各并联电阻的的倒数之和（=+++…）eq\o\ac(○,1)两个阻值分别为R1、R2的电阻并联，总电阻：R=eq\o\ac(○,2)n个阻值为R0的电阻并联，总电阻R=（2）并联电路的总电阻阻值比任何一个分电阻阻值都小(相当于横截面积变大)。（注：总电阻的概念引入属于物理学中等量的思想，也可叫做等效替代。）四、伏安法测电阻（1）原理：欧姆定律I=变形R=（伏安法）（2）目的：用电压表和电流表测电阻。（3）器材：电源、开关、导线、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡（4）电路图及实物图CDCDAB（3）电路图中滑动变阻器的作用：eq\o\ac(○,1)调节用电器两端的电压，改变通过用电器的电流。eq\o\ac(○,2)保护用电器。（4）注意事项：eq\o\ac(○,1)连接电路时，开关应断开。eq\o\ac(○,2)电路连通前，应使滑动变阻器处于阻值最大处。（5）电路中有故障时，可用短路（导线）或用电压表（Rx短路则电压表示数为0，Rx断路则电压表有示数）来判定。第十八电功率一、电能1．电流做功的过程，实际是将电能转化为其它形式的能的过程（做了多少功就消耗多少电能），如电炉烧水是电能转化为热能；电流通过小灯泡是电能转化为光能。2．电能的单位（1）在物理学中能量的基本单位是“焦耳”，简称“焦”，符号“J”。电能是能量的一种，所以电能的主单位是“焦”。（2）在生活中，电能的单位用的是“度”，又叫“千瓦时”，符号“kW·h”。1kW·h=3.6×106J3．电能表的作用：电能表是测量用电器在一段时间内消耗了多少电能的仪表。生活中又叫做“电表”或者“电度表”。4．电能表的读数（1）常用家用电能表的计数器上由五位数字组成，最后一位数是小数。（2）电能表上的前后两次的读数之差就是用电器在某一段时间内消耗的电能。（3）电能表上读出的数字后面用“kW·h”做单位。5．电能表各参数的意义如图所示电能表从上到下的数字意义是：（1）“kW·h”表示用该表读出的数字用“kW·h”做单位。（2）五个数字表示到现在为止该家庭已用了36.4度电。（3）铝盘：有电流通过时有发生转动。（4）“220V10（20）A”表示该电能表的额定电压为220V（只用在家庭电路中），额定电流为10A，允许通过的最大电流是20A。（5）“50Hz”表示该电能表在50Hz的交流电路中使用。（6）“3000r/kW·h”表示接在这个电能上的用电器，每消耗1kW·h的电能，电能表上铝盘转3000转；则铝盘每转一转消耗电能是kW·h。6．电能表的种类除了常见的电能表，还有IC卡电能表、内部由电子电路计算电能的液晶板显示电能表。7．电能的大小电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。W=UIt。注：在此式中都用主单位W——电能（电功）——焦（J）U——电压——伏（V）I——电流——安（A）t——时间——秒（s）二、电功率1．电功率的意义：表示用电器消耗电能的快慢（即电流做功的快慢）的物理量。2．电功率的单位主单位：瓦特简称瓦用符号W表示。常用单位：千瓦（kW）换算关系：1kW=103W3．电功率：单位时间（如1秒）内用电器所消耗的电能。(10W含义是:用电器在1秒钟内消耗的电能是10焦)(1)公式：电功率=表达式：P=W——电功——焦（J）t——时间——秒（s）P——电功率——瓦（W）计算时注意单位对应电功（焦）——时间（秒）——电功率（瓦）电功（千瓦时）—时间（时）—电功率（千瓦）4.“千瓦时”的来历电功率是1千瓦的用电器工作1小时所消耗的电能就是1千瓦时（即1度）W=Pt=1千瓦×1小时=1千瓦时5．电功率常用公式：P=UIU——电压——伏（V）I——电流——安（A）P——电功率——瓦（W）6．决定灯泡亮度的因素（1）电压（同一灯泡，电压越高，灯越亮）（2）电流（同一灯泡，电流越大，灯越亮）（3）灯泡的亮度主要是由实际功率决定。7．用电器的实际功率与额定功率的关系额定电压：用电器正常工作时的电压。额定功率：用电器在额定电压下工作的功率。U实﹥U额，则P实﹥P额，用电器易烧坏（如灯泡强烈发光而烧断灯丝）U实=U额，则P实=P额，用电器正常工作U实﹤U额，则P实﹤P额，用电器不能正常工作8．推导公式P=IRP=（R=）9.电功率的测量方法（1）直接测（专用仪器）（2）家庭电路中测原理：P=仪器：电能表测电能W，钟表测时间t(3)实验室里用伏安法测1．原理：P=UI2．目的：用电压表和电流表测小灯泡的功率3．器材：电源、开关、导线、电压表、电流表、滑动变阻器、小灯泡4．电路图及实物图CDCDAB说明：滑动变阻器的作用：（由于功率有实际功率和额定功率之分）eq\o\ac(○,1)调节用电器两端的电压，改变通过用电器的电流。eq\o\ac(○,2)保护用电器。5．实验注意事项eq\o\ac(○,1)在连接电路时，开关必须断开eq\o\ac(○,2)闭合开关前滑动变阻器滑片置于阻值最大位置。6．实验电路故障实验中如果闭合开关后灯不亮，应从以下几方面进行检查：eq\o\ac(○,1)导线和接线柱之间松动。eq\o\ac(○,2)小灯泡与灯座接触不良。eq\o\ac(○,3)灯丝断路（此时eq\o\ac(○,A)无示数，eq\o\ac(○,V)有示数）。eq\o\ac(○,4)灯短路（此时eq\o\ac(○,A)有示数，eq\o\ac(○,V)无示数）。eq\o\ac(○,5)电压表串联在电路中。四电与热1．电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热能的现象。2．电热器（1）定义：利用电来加热的用电器（即只将电能转化为热能的用电器），如电热毯、电熨斗、电热水壶等。（2）工作原理：电流的热效应（3）制成材料：由电阻大、熔点高的镍铬合金丝制成的。（4）电热器的优点：清洁卫生，无污染，热效率高，有的还可以方便地控制和调节温度。3．电热的利用（如用电热水壶烧水）及防止（如电动机主要是用电能转化为动能，但电动机里的导线也有电阻也会产生热量，使温度升高绝缘材料会迅速老化，甚至烧毁，这就要考虑散热；电视机散热孔等）。4．焦耳定律：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。公式表示：Q=I2RtQ——热量——焦耳（J）I——电流——安培（A）R——电阻——欧姆（Ω）t——时间——秒（s）注：电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其它形式的能量(即纯电阻)，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。则有Q=UItQ=PtQ=五电功率与安全用电1．造成电流过大的原因（1）用电器总功率过大：根据电功率和电流、电压的关系式P=UI可以得到I=P/U，家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流越大，(原因可能是eq\o\ac(○,1)用电器本身的功率就很大eq\o\ac(○,2)可能是同时使用的用电器过多,总功率P=P1+P2+P3+…)。（2）发生短路（电流不经过用电器面而直接构成通路）。注：一旦电流超过安全值，容易烧坏保险丝或电路，甚至引起火灾。2．保险丝（1）保险丝的作用：当电路中的电流超过规定值时，能自动熔断，切断电路，起到保护电路的作用。（2）保险丝的材料：用电阻较大、熔点较低的铅锑合金制成。（3）保险丝的选择：选取保险丝时，要看清它的额定电流，应选取额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流的保险丝。（4）保险丝的更换：因为铜丝、铁丝的熔点较高，所以不能用铜丝或铁丝代替保险丝，否则，当电路中的电流过大时，保险丝不能及时熔断，起不到保护电路的作用。3．空气开关现在大部分家庭电路不再使用保险丝，而用带有保险装置的空气开关，当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路（俗称“跳闸”）。六生活用电常识1．家庭电路的组成输电线进户后首先接到电能表上，然后接总开关，后面是保险装置，之后就可以连接电灯开关、插座等。（1）电能表、总开关、保险盒接在干路上（2）灯的开关与灯串联（开关一端连接在火线上，另一端连接在灯头上）灯分为卡口式和螺丝口式注：为了安全用电，螺丝口式灯座的螺旋套只准接在零线上，灯泡尾部中心的金属体接在火线上。（3）各用电器并联在电路中（4）插座与各用电器并联注：三孔插座与三线插头对应，一孔接火线（通常标有L的字样）；一孔接零线（通常标有N的字样）；第三孔标有E的字样，表示接地。插头标有E的导线一端和用电器的金属外壳相连，另一端对应插座的第三孔。2．进户线：火线和零线（1）用试电笔可以辨别火线和零线。（2）使用方法：用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线；氖管不发光表示接触的是零线。（3）火线与零线间的电压是220V；火线与地间的电压是220V；零线与间的电压0V。3．触电：一定强度的电流通过人体致使组织损伤和功能障碍甚至死亡。（触电时间越长，通过人体的电流越大，人体所受的电损伤越严重。）4．雷电：雷电现象是自然界中的大规模的火花放电现象。云层与大地之间的放电如果通过人体，能够立即致人死亡，如果说通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。（防止措施：如高大建筑物顶端安装避雷针）5．人体的安全电压根据欧姆定律I=可知电压越高触电时通过人体的电流越大，越易造成危险，只有不高于36V的电压才是人体安全电压。6．触电类型eq\o\ac(○,1)单线触电；eq\o\ac(○,2)双线触电；eq\o\ac(○,3)高压电弧触电；eq\o\ac(○,4)高压跨步触电。7．安全用电