电学：基础知识.doc

.知识点1 电荷一、使物体带电1使物体带电的方法：两个物体相互摩擦使物体带电叫做摩擦起电；带电体接触另一物体使物体带电叫做接触带电；带电体靠近另一物体使物体带电叫做感应起电。2.带电体：带电的物体叫做带电体，带电体具有吸引轻小物体的性质。带电体能吸引轻小物体的现象称为物体带了电，或者说带了电荷。二、两种电荷验电器1.自然界只存在两种电荷：被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（）。2.电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。金属球三、电荷量1.电荷量：电荷的多少，简称电荷，用符号Q表 示，单位是库 金属杆仑，简称库，符号是C。2.验电器：由金属球、金属杆、金属箔组成，原理是同种电荷互 相排斥，能粗略的比较物体带电荷的多少。金属箔四、原子结构1.物质的构成：由分子、原子构成。2.原子：由中心的原子核和核外电子组成，原子核带正电，电子 带负电，电子绕原子核运动。3.电子：电子是带有最小负电荷的粒子，它的电荷量为1.610-19 C，称为元电荷，用字母e表示。 任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍。知识点2 电路一、电路的构成1.一个完整电路的构成：.电源能够提供电能的装置。开关控制电路的通断。用电器消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。导线传导电流，输送电能。二、电路的状态1.通路：接通的电路。开路（断路）：断开的电路。电源短路：不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起。用电器短路：用电器两端直接用导线连接起来。三、电路图1.电路图：用符号表示电路连接的图。四、电路的连接方式1.电路的链接方式：串联电路、并联电路和混联电路（串并联结合）。五、等效电路图1.含义：将一个复杂的电路通过适当的方法改画出简单的串联、并联的电路。知识点3 电流一、电流1.电流：电荷的定向移动形成电流，电荷定向移动的方向规定为电流方向。2.持续电流形成的条件：必须有电源；电路闭合（通路）。3.电流方向：电路闭合时，电流方向是从电源正极流向电源负极。4.金属导线中的电流方向：金属导线中的电流方向和其电子的定向移动方向相反。5.电流的符号和单位电流是表示电流强弱的物理量，用符号I表示，单位是安培，简称安，符号A。比安培小的单位还有毫安（mA）和微安（A）。1A=103mA，1mA=103A，1A=106A。6.电流的规律串联电路中的电流处处相等。即I=I1=I2=In。并联电路干路的总电流等于各支路电流之和。即I=I1+I2+In。二、电流表1.电流表：能测量电路中电流的大小，其电阻很小，理想的电流表相当于导线。2.电流表的示数量程使用接线柱表盘上刻度位置大格代表值小格代表值00.6A“-”和“0.6”下一行0.2A0.02A03A“-”和“3”上一行1A0.1A3.电流表的读数：看清量程和分度值，看指针离那条刻度线近就读那条，不用估读，读出电流值并标上单位。知识点4 电压一、电压1.电压：电压使电路中自由电荷定向移动形成电流，电源是提供电压的装置。2.电压的符号和单位电压的符号是U，单位是伏特，简称伏，符号V。比伏特大的有千伏（kV），比伏特小的有毫伏（mV）。1kV103V，1V103mV，1kV106mV。3.常见的电压：家庭电路电压220V 对人体安全的电压不高于36V一节干电池的电压1.5V 每节铅蓄电池电压2V4.电池组电压特点：串联电池组的电压等于每节电池电压之和；并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。5.电压的规律串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。即U=U1+U2+Un。并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等，且都等于电源电压。即U=U1=U2=Un。二、电压表1.电压表：能测量电压的大小，其电阻很大，理想的电压表在电路中相当于该电路断路。2.电压表的示数量程使用接线柱表盘上刻度位置大格代表值小格代表值03A“-”和“3”下一行1A0.1A015A“-”和“15”上一行5A0.5A3.电压表的读数：看清量程和分度值，看指针离那条刻度线近就读那条，不用估读，读出电压值并标上单位。知识点5 电阻一、电阻1.电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。2.电阻的符号和单位电阻的符号是R，单位是欧姆，简称为欧，符号。比欧姆大的单位还有兆欧（M）和千欧（k）。1M103k，1k103，1M106。3.影响电阻的因素导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、温度、长度和横截面积，与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关。4.电阻的规律串联电路中总电阻等于各用电器电阻之和。即R=R1+R2+Rn。并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和。即R =1/R1+1/R2+1/Rn。二、变阻器1.变阻器可以改变的电阻称为变阻器，学生实验常用的变阻器是滑动变阻器。2.滑动变阻器由电阻丝、瓷筒、金属棒、滑片组成。能通过移动滑片改变电阻。原理是通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，从而改变电路中的电流电压，有时还起到保护电路的作用。三、电流与电压和电阻的关系1.关系一：在电阻一定的条件下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。2.关系二：在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。知识点6 欧姆定律一、欧姆定律1.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。2.公式：I=UR变形式：R=U/IU=IRU电压伏特（V）；R电阻欧姆（）；I电流安培（A）知识点7 电能与电功一、电能1.发电机和电池：其他形式的能转化为电能。用电器：电能转化为其他形式的能。2.电能表：测量电功的仪表是电能表。二、电功1.电功：电流所做的功叫电功，电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。2.电功的符号和单位电功的符号是W，单位是焦耳，简称焦，符号J。电功的常用单位是度，学名千瓦时（kWh）。1度=1千瓦时，1kWh3.6106J。3.公式：W=UItW电能焦耳（J）；U电压伏特（V）；I电流安培（A）；t时间秒（s）4.电功的规律电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和。即W=W1+W2+Wn。知识点8 电功率一、电功率1.电功率：电流做功与所用时间之比叫做电功率。意义：表示电流做功快慢的物理量。2.电功率的符号和单位电功率的符号是P，单位是瓦特，简称瓦，符号W，常用单位还有千瓦（kW），1kW103W。3.公式定义式：P=Wt变形式：W=Ptt=WP 计算式：P=W/t=UI=I2R=U2/R（1）P电功率瓦特（W）；W电功焦耳（J）；t通电时间秒（s）（2）P电功率千瓦（kW）；W电功千瓦时（kWh）；t通电时间小时（h）4.电功率的规律：总功率等于各用电器电功率之和，即P=P1+P2+Pn。二、电阻、电压、电流、电功和电功率的规律比较电路类型串联电路并联电路电流特点电流处处相等即I=I1=I2=In干路的总电流等于各支路电流之和即I=I1+I2+In电压特点电源两端电压等于各用电器两端电压之和即U=U1+U2+Un电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等，且都等于电源电压，即U=U1=U2=Un电阻特点总电阻等于各用电器电阻之和即R=R1+R2+Rnn个阻值都是R的电阻串联，总电阻为R总=nR电阻的串联相当于增大了导体的长度，所以总电阻大于各串联的分电阻并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和，即R =1/R1+1/R2+1/Rn N个阻值都是R的电阻并联，总电阻为R总=R/n电阻的并联相当于增大了导体的横截面，所以总电阻小于各并联的分电阻分配特点U1/U2=R1/R2=W1/W2=P1/P2I1/I2=R2/R1=W1/W2=P1/P2电路作用分压分流电能特点电流所做的总功都等于电流通过各用电器做功之和 W=W1+W2+Wn电功率特点电流的总功率等于各用电器电功率之和P=P1+P2+Pn注意电路中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小三、额定电压、功率、电流1.额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。2.额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。3.额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。知识点9 焦耳定律一、电流热效应1.定义：当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。2.影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产 生的热量越多。二、焦耳定律1.公式对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（QW）：QI2Rt Q=UIt Q=U2t/R Q=Pt对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量（QW），求Q时只能用：QI2Rt Q热量焦（J）；I电流安培（A）；R电阻欧姆（）；t通电时间秒（s）三、电热的利用与防治1.电热的利用：电流的热效应有非常普遍的应用，如电热毯、电熨斗、电烤箱等。2.电热的防治：如电视机长时间工作，会使后壳积累较多的热量从而影响寿命，需要散热。知识点10 家庭电路一、家庭电路的组成用电器进户线零线火线开关两孔插座保险盒电能表总开关 三孔插座地线1.进户线：一根火线，一根零线，火线和零线之间有220V电压，它们构成家庭电路的电源，火线和地线之间有220V电压，零线和地线之间没有电压。2.电能表：测量用户在一定时间内消耗的电能，在接其它元件之前，首先接电能表，要接在干路上。3.总开关：控制整个家庭电路的通断，接在电能表后，保险丝之前。4.保险盒：保险装置分为保险丝和空气开关两种。5.插座：在家庭电路中插座是为了给可移动电器供电。分为固定插座和可移动插座，又分为两孔插座和三孔插座。6.开关：可以控制所在支路的通断。二、保险丝和空气开关1.保险丝 特点：电阻率大，熔点低，是由铅锑合金制成。作用：根据焦耳定律Q=I2Rt可知，保险丝的电阻比较大，通过的电流较大，在相同时间内产生的热量就比较多，温度上升的较高，而保险丝的熔点又较低，所以会迅速熔断。规格：保险丝的直径、额定电流和熔断电流。选择：保险丝的熔断电流稍大于家庭电路允许通过的最大电流。不能用铜丝或铁丝代替保险丝。保险丝过粗，额定电流、熔断电流过大，超过电路正常工作电流时，它就不会熔断，起不到保险作用。保险丝过细，额定电流、熔断电流过小，低于电路正常工作电流，也会经常熔断，电路就不能正常工作。2.空气开关：现在已经普遍使用空气开关，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。空气开关工作可靠、安全，安装和使用方便，断流能力强。3.使用：当电路被保险装置切断时，不要急于更换保险丝或使空气开关复位，要先找到发生故障的原因，故障排除之后再恢复供电。三、家庭电路电流过大的原因1.发生短路装修电路时不细心，使火线和零线直接连通；电线绝缘皮被刮破，或者电线和用电器使用时间过久，绝缘皮破损或老化，使火线和零线直接连通，都会发生短路现象。发生短路现象时，有强大的电流通过导线和用电器，会造成导线和用电器烧毁，这是必须要避免的。2.用电器的总功率过大当电路中同时使用的用电器过多，或使用的用电器功率过大，都会造成整个电路中的总功率过大，当用电器功率过大时，根据公式 P=UI，也会导致电路中电流过大。大功率的用电器插在一个插座上让它们同时工作，会导致电流过大烧毁保险丝或造成跳闸等。所以不能同时使用大量大功率的用电器，这是很危险的。四、三孔插座与三线插头1.作用：很多用电器的金属外壳，很容易漏电而造成触电事故，因此带有金属外壳的家用电器，其金属外壳必须接地，也就是必须使用三孔插座和三线插头。这样用电器的金属外壳即便带电，电流也会流人大地，不致对人造成伤害。知识点11 安全用电一、试电笔1.作用：试电笔是用来辨别火线和零线的工具。2.构造：由笔尖金属体、大电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体等组成。3.使用：用手捏住笔尾金属体，将笔尖接触进户线，若碰到的是火线，则氖管发光；若笔尖接触的是零线，氖管就不发光。4.注意：使用试电笔时，切不可用手直接接触笔尖金属体，这样人会触电。5.检查电路故障：用笔尖接触导线，若两根导线都不发光，表明火线断路；若两根导线都发光，表明零线断路。错误用法正确用法二、电对人体的伤害1.电对人体的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。2.家庭电路电压、生产动力电压、高压输电线路电压都远远高于安全电压，所以禁止靠近或接触。人体安全电压不高于36V 家庭电路电压220V生产动力电压380V 高压输电线路电压10500kV三、触电事故1.触电：指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。2.低压触电双手触电（两只手分别接触到火线和零线）人体、导线和电网中的供电设备就会构成闭合电路，大电流流过人体，就会发生触电事故。注意：即使脚下有绝缘体，也同样会发生双手触电。3.低压触电单手触电（一只手接触到火线）人体、大地和电网中的供电设备就会构成闭合电路，大电流流过人体，就会发生触电事故。 注意：如果脚下有绝缘体，就不会发生单手触电。4.高压触电高压电弧触电当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体间发生放电现象，电流通过人体，造成高压电弧触电。5.高压触电高压跨步触电 高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点存在电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的