初中物理-电磁部分.doc

第十五章 电流和电路第1节 两种电荷两种电荷：正电荷：被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷。实质原子失去电子。负电荷：被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。实质原子得到电子。电荷作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。电有吸引轻小物体的性质。摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。摩擦起电的原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。摩擦起电实质:电荷从一个物体转移到另一个物体。(摩擦、接触、感应三种起电模式)。验电器：检验物体是否带电。原理：同种电荷互相排斥。导体：善于导电的物体。如：金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液、石墨等。导体导电原因：导体中有能够自由移动的电荷。（金属中导电的是自由电子，酸碱盐的水溶液导电的离子）。绝缘体：不善于导电的物体。如：橡胶、陶瓷、塑料、干燥的空气、油等。绝缘体绝缘的原因：电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动。 第2节 电流和电路 电流：电荷的定向移动形成电流。电流方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。（金属导体中发生定向移动的是自由电子，金属导体中电流方向跟自由电子定向移动的方向相反）。电路中电流方向：在电源外部，电流方向是从电源正极经过用电器流向负极。 电路构成：电源：提供电能的装置。用电器：消耗电能的装置。开关：控制电路的通断。导线：连接电路输送电能。电路的三种状态：通路：接通的电路，电路中有电流，用电器工作。断路：某处断开的电路，电路中没有电流，用电器不工作。短路：电源两端或用电器两端直接用导线连接起来。特征：电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。第3节 串联和并联 串联：连接特点：逐个顺次，首尾相接。电流路径：只有一个。开关作用：能同时控制所有的用电器，开关位置变了控制作用不变。用电器工作：互相影响。 并联： 连接特点：并列连接。电流路径：至少2个。干路：各个支路共用的部分；从电源的正极到电流的分支点，从电流的汇合点到电源负极，都是干路。支路：某用电器独自使用的部分电路。 开关作用：干路：总开关，控制整个电路。支路：只控制本支路。用电器工作：各支路中的元件独立工作，互不影响。实例：家庭中各用电器、各盏路灯之间。想一想，为什么要并联？ 识别电路串、并联的常用方法画等效电路图法：同一节点画到一起，化成可读性强的形式。不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，则导线的两端点都可看成同一点，从而找出各用电器的共同点，也叫电压法或节点法。第4节 电流的测量 电流强度：表示电流的强弱。符号I，单位：安培（A）、毫安（mA）；1A=1000mA。A 电流表：测量电流，符号： 。初中一般两个量程：0-0.6A；0-3A。电流表使用：电流表要串联在被测电路中接线柱的接法要正确，电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，否则指针反偏要调零被测电流不要超过电流表的量程，不确定时用大量程试触。不要把电流表直接接到电源两极上（电流表的电阻非常小，分析电路时相当于短路）看清量程。看清分度值。第5节 串、并联电路的电流规律 串联电路中各处的电流相等。IA=IB=IC。并联电路中，干路中的电流等于各支路的电流之和。 第十六章 电压 电阻第1节 电 压 电压：电压是电路中形成电流的原因。电源是提供电压的装置。 电压的符号：U。单位：伏（V）、千伏（kV）、毫伏（mV）。 常见电压值：一节干电池：1.5V；家庭电路：220V；手机电池：3.6V；一节铅蓄电池：2V；安全电压：不高于36V。 电压表：测量电压（因为电压表的电阻很大，通过电压表的电流非常小，分析电路时，电压表所在的位置相当于断路）。符号： 。初中一般两个量程：0-3V；0-15V。V使用：电压表要并联在电路中；电流要从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，否则指针反偏；不要超过电压表的量程。（用大量程试触，不超小量程，用小量程测量）。指针偏到右面没有刻度的地方，说明量程选小了指针偏转角度很小，说明量程选大了。注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。第2节 串并联电路电压的规律 电池的串联：串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。 电池的并联：并联电池组的电压等于每节电池的电压。 串联电路的电压：串联电路中，各部分电路的电压之和等于总电压。 并联电路的电压：并联电路中，各支路两端的电压相等。第3节 电阻 电阻：表示导体对电流阻碍作用的大小。导体对电流的阻碍作用越大，电阻就越大。物理量符号：R。单位：欧姆()；常用的单位有：兆欧(M)、千欧(K)。电路符号： 决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度（大部分材料温度升高，电阻变大。少数材料温度升高，电阻变小）。（导体的电阻的大小和导体的长度成正比，和横截面积成反比）。（电阻大小与加在导体两端的电压和通过的电流无关）。 控制变量法：物理中对于多个因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，这种方法叫控制变量法。半导体:导电性介于导体和绝缘体之间的材料。温度、光照、杂质对它的性能有较大的影响。半导体材料可制成二极管、三极管、集成电路等。第4节 变阻器 滑动变阻器：电阻丝的外面涂着绝缘漆，绕在瓷筒上。 原理：改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻。作用：改变电路中的电流和电压；对电路起保护作用。铭牌：滑动变阻器标有“502A”表示的意义是：最大阻值是50，允许通过的最大电流是2A。正确使用：（1）接线要“一上一下”（不能同时用上面的两个接线柱【相当于导线】和同时用下面的两个接线柱【相当于一个定值电阻】）；（2）闭合开关前应把阻值调至最大的地方（电流最小的位置）【对电路起保护作用】。应用：电位器（用来控制音量等）。注意：根据滑动变阻器的铭牌，我们能知道滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。 电阻箱：旋盘式电阻箱：结构：两个接线柱、旋盘。原理：转动旋盘，可以得到0-9999.9之间的任意阻值。读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻插孔式电阻箱：结构：铜块、铜塞，电阻丝。读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。 优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。第十七章欧姆定律第2节 欧姆定律 欧姆定律：。导体中电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。式中单位：I安(A)；U伏(V)；R欧()。注：公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；计算时单位要统一。 电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联）电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）电压：U=U1+U2（总电压等于各部分电路的电压之和）电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和），串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 电阻的并联有以下几个特点：（指R1，R2并联）电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）电压：U=U1=U2（各支路两端电压相等）电阻：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数的和，并联电路的总电 阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。解电学题的基本思路：认真审题，根据题意画出电路图；在电路图上标出已知量和未知量；选择合适的公式或规律进行求解。第3节 电阻的测量 实验原理：欧姆定律（R=U/I）。伏安法测电阻。第十八章电功率第1节 电能 电功 电能的单位：电能是一种能量。单位：J(国际单位)，KWh（常用单位）。1kWh=3.6106J。 电能表：测量消耗电能多少的仪表。重要参数：“220V”这个电能表应接在220V的电路中使用。10A：额定电流为10A。50HZ：电能表接在频率是50HZ的交流电路中使用。600r/kwh：接在电能表上的用电器，每消耗1kwh的电能，电能表的转盘转600转。 电功：电流所做的功叫电功，单位J。电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式的能（消耗电能）的过程；电流做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。 电功计算：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=Pt（适用于所有电路）。对于纯电阻电路可推导出：W=I2Rt=U2t/R第2节 电功率 电功率（P）：表示消耗电能的快慢，用电器在单位时间内消耗的电能。单位：w，kw。电功率公式: p=w/t；P=UI（普遍适用）。式中单位P瓦(w)；W焦（J）；t秒（s）；U伏（V）； I安（A）。计算时单位要统一。 额定电压：用电器正常工作的电压。额定功率：用电器在额定电压下的功率。实际电压：实际加在用电器两端的电压。实际功率：用电器在实际电压下的功率。第3节 焦耳定律 电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热的现象。 焦耳定律：Q=I2Rt电流通过导体产生的热量的计算公式。（普遍适用） 电热器：定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。原理：焦耳定律。第十九章生活用电 第1节 家庭电路 家庭电路组成：低压供电线(火线零线)、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关。家庭电路的连接：电能表直接与进户线连接，依次接总开关和保护设备，用电器插座开关安装在保护设备之后。各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。 保险丝：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻率比较大，熔点比较低（材料特点）。当电流过大时，它的温度升高而熔断，切断电路，起到保护电路的作用。（作用）保险丝串联在它保护的电路中，若有一根保险丝，这根保险丝要接在火线上。注意：不能用铜丝、铁丝等代替保险丝当电路中的保险装置切断时，不要急于更换保险丝或使空气开关复位，要先找出故障的原因，排除故障之后再恢复供电现在都用空气开关代替保险丝。空气开关：当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，开关断开，切断电路。 试电笔：用来辨别火线和零线。要会用。手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光。发光的是火线。 插头插座：种类：二孔插座、三孔插座。安装：并联在家庭电路中，具体接线情况如图。 漏电保护器：作用，发生漏电时自动切断电路，保护人身安全。原理，发生漏电时，通过火线和零线的电流不等，在磁力的作用下使开关自动断开。第2节 家庭电路电流过大的原因电流过大的危害：烧保险丝、导线，甚至引起火灾。电流过大的原因：短路；用电器总功率过大。第3节 安全用电触电形式：低压触电（单线触电、双线触电）；高压触电（高压电弧触电、跨步电压触电）。安全电压：不高于36V，动力电路电压380V，家庭电路电压220V都超出了安全电压。安全用电原则：不接触低压带电体 不靠近高压带电体。触电的急救：首先切断电源；再救触电的人。第二十章电与磁 第1节 磁现象 磁场 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的磁针，静止后总是一个磁极指南（南极，用S表示），另一个磁极指北（北极，用N表示）。 磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。磁极间的相互作用：异名磁极互相吸引，同名磁极互相排斥。 磁化：磁性材料在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。高温和剧烈震动可以使这些物体的磁性消失。钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。磁场：磁体周围的空间存在着磁场。磁场看不见、摸不着，我们可以根据它所产生的作用来认识它，这里使用的就是转换法。磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场来实现的。磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定位那点磁场的方向。磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。磁感线上某点的切线方向，就是该点的磁场方向。对磁感线的认识：在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极，在磁体内部正好相反；磁感线布满磁体周围整个空间，磁感线的疏密表示磁性强弱；磁感线是假想的闭合曲线，磁感线不是真实存在的（磁场是真实存在的），磁感线不交叉、不重合，磁感线要画成虚线；用磁感线描述磁场、用光线描述光的传播的方法是模型法；磁感线立体分布在磁体周围。典型的磁感线：地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极。小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。我国宋代的沈括首先发现：地理的两极和地磁的两极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。第2节 电生磁 最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。 奥斯特实验：将一根导线平行地拉在静止的小磁针的上方（乙图），观察导线通电时（甲图）小磁针是否偏转，改变电流方向（丙图），再观察一次。对比甲图、乙图，可以说明通电导线的周围有磁场；对比甲图、丙图，可以说明磁场的方向跟电流的方向有关。 通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向与条形磁体的磁场相似。磁极用安培定则判断。 安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。螺线管的极性只与电流方向有关，与线圈绕法无关。 安培定则的应用：判断通电螺线管的磁极、根据磁极判断电流方向、根据磁极和电流方向判断线圈绕法。第3节 电磁铁 电磁继电器 电磁铁：插有铁芯的通电螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性，这种磁体就是电磁铁。 电磁铁的工作原理：电流的磁效应、磁化。 影响电磁铁磁性强弱的因素：线圈匝数、电流大小、是否插入铁芯。电磁铁的电流越大，它的磁性越强；外形相同的螺线管，电流大小相同时，线圈匝数越多，它的磁性越强，插入铁芯磁性增强。电磁铁的应用：电磁起重机、电磁继电器、空气开关、磁悬浮列车、电话等。电磁铁与永久磁体相比，所具有的优点有： 可以改变电流的大小以改变磁性的强弱； 可以改变电流方向以改变磁极； 可以通过控制电流的有无来控制磁性的有无。 继电器：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路的装置。 电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。有了电磁继电器，人们就可以安全方便地操纵大型机械了。 扬声器和话筒的能量转换：前者是将电能转化成声能的装置，后者是将声能转化成电能的装置。扬声器的工作原理：线圈通过电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过的电流的方向相反时，受到磁体排斥而向右运动。交流电方向周期性改变，线圈带动纸盆不断振动，产生声音。电铃的工作原理：通电时，电磁铁有电流通过，具有磁性，吸引小锤下方的弹性片，使小锤打击电铃发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，小锤被弹回，电路闭合。这样不断重复，电铃便发出连续击打声了。第4节 电动机 探究“磁场对通电导线的作用”：如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑线变阻器组成一闭合电路。【实验步骤】合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。【实验结论】 通电导体在磁场里受到力的作用。 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。 磁场对电流的作用：实验表明，通电导体在磁场中要受到磁场对电流的力而运动。力的方向跟电流方向和磁感线（磁场）方向有关。 电动机：电动机是将电能转化为机械能的装置。工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。能量转换：电能转化为机械能。第5节 磁生电 电磁感应的探究实验：如图，在两段磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。【实验步骤、现象】 当导体AB顺着磁感线上下运动或静止不动时，电流表指针不偏转，说明电路中没有电流。 当导线AB水平向左运动时，电流表指针向右偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从B到A。 当导线AB水平向右运动时，电流表指针向左偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从A到B。 当导线AB水平向左运动时，但先将磁铁的磁极位置对调，电流方向是从A到B。【实验结论】 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。【注意事项】 该电路没有电源。 本实验中的能量转化：机械能转化为电能。 1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。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，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。 发电机：发电机是将机械能转化为电能的装置。原理：电磁感应现象；能量转化：机械能转化为电能；发电机由转子和定子组成；直流发电机中有换向器；在直流发电机中，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流。 交变电流：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是Hz。我国电网的交流电，频率是50Hz，周期是0.02s，电流在每秒内产生的周期性变化的次数是50次。无论是直流发电机还是交流发电机，线圈内都是交流电。 录音的原理是电流的磁效应（电能转化为声能）和磁化，放音的原理是电磁感应现象（声能转化为电能）。第二十一章信息的传递 第1节 现代顺风耳电话 1876年贝尔发明了电话。电话的基本构造和原理：最简单的电话由话筒和听筒组成，话筒和听筒之间连着一对电话线；话筒把声音转化为电流，电流沿着导线把信息传到远方，在另一端，电流使听筒的膜片振动，携带信息的电流又变成了声音。第2节 电磁波的海洋 电磁波：迅速变化的电流周围存在电磁波，它可以传递信息。电磁波的传播不需要介质；真空可传播。C=f.（c=3108m/s）。（：电磁波的波长；单位：m）。（f为频率;单位HZ）。无线电波：频率在数百千赫至数百兆赫的那部分电磁波叫无线电波（传递各种信息）可见光是电磁波大家族的一员。微波炉：利用微波使食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使内能增加，温度升高。第3节 广播、电视和移动通信 无线电广播信号的发射和接收：话筒把声音信号转换成电信号，用调制器把它加载在高频电磁波上，再通过天线发射到空中。接收机调谐选出特定频率的信号，通过电子线路把声音信号选出来，放大后送到扬声器，把电信号转换成声音。电视的发射与接收与广播相似，既传播声音信号又传递图像信号。移动电话的工作原理：手机和基地台（站）进行无线电信号传输。第4节 越来越宽的信息之路 无线电的频率越高，相同时间传输信息越多。微波在传输过程中受地面阻挡，每隔一定的距离要建一个中继站进行“接力”。卫星通信：利用卫星做中继站；3颗卫星可覆盖全球。光纤通信：让携带信息的激光在纤维里传播；激光的频率高，携带的信息量大。网络通信：把计算机连在一起，利用网络进行通信。第二十二章能源与可持续发展 第1节 能源家族 化石能源：煤、石油、天然气。 生物质能：由生命物质提供的能量称为生物质能。所有生命物质中都含有生物质能。 一次能源：可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如风能、太阳能、地热能和核能。 二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源。如电能。 不可再生能源：凡是越用越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源，都属于不可再生能源。 可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源，属于可再生能源。如水的动能、风能、太阳能、生物质能。 按使用开发的时间长短来