第 章 电流与电路.doc

第 章 电流与电路第一节 电荷1. 电荷l 带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。l 电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的。人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示。e1.610-19 C。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。l 正负电荷：自然界只有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（）。具有正电荷的实质是物质中的原子失去了电子；具有负电荷的实质是物质中的原子得到了多余的电子。l 电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。两个物体相互吸引有两种情况可能是它们带异种电荷而互相吸引，还可能是一个物体带电而吸引另一个不带电的轻小物体。l 使物体带电的方法n 摩擦起电u 定义：用摩擦的方法使物体带电。u 原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。u 实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开。u 能量转化：机械能-电能n 接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。n 感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。l 检验物体带电的方法n 使用验电器。u 验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。u 验电器的原理：同种电荷相互排斥。u 从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。n 利用电荷间的相互作用。n 利用带电体能吸引轻小物体的性质。l 中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。n 如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。n 中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。2. 摩擦起电l 原子的结构：原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的；原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量；原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。原子核带正电，电子带负电。电子绕核运动。但整个原子呈中性。l 摩擦起电：摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象。摩擦的两个不同物体同时分别带上等量异种电荷。l 摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上；失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。l 摩擦起电不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一个物体上。l 由同种物质组成的两物体摩擦不会起电。3. 导体和绝缘体l 导体和绝缘体：善于导电的物体叫做导体；不善于导电的物体叫做绝缘体。常见的导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷等。l 半导体：导电能力在绝缘体和导体之间的物体，叫做半导体。常见的半导体：硅、锗。半导体的应用：集成电路（包括二极管、三极管）、热敏电阻、光敏电阻等。l 超导体：有些物质，当温度降到某一温度以下，电阻会突然变为零，这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物体叫做超导体。超导体的实际应用：磁悬浮列车。超导体可以用作输电线或制造电子元件，并且无需考虑散热的问题。凡是利用电流的热效应来工作的电路中都不能使用超导体。l 导体容易导电的原因：里面有大量的自由电荷，它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。l “导电”与“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。l 导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。第二节 电流和电路1. 电流l 电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。自由电荷在金属导体中是自由电子，在酸、碱、盐水溶液中是正、负离子。l 电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中，电流的方向跟自由电子的移动方向相反。l 电源：能够提供持续电流的装置，叫做电源。干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。l 持续电流形成的条件： 必须有电源； 电路必须闭合（通路）。只有两个条件都满足时，才能有持续电流。l 电流的三种效应 电流的热效应：如白炽灯，电饭锅等。 电流的磁效应：如电铃、电磁继电器等。 电流的化学效应：如电解、电镀等。注：电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等，去认识事物的方法，在物理学上称作这种方法叫转换法。2. 电路和电路图l 电路：由电源、用电器、开关、导线等元件组成的电流的路径，叫做电路。l 电路元件的作用：电源能够提供电流的装置，或把其他形式的能转化为电能的装置（干电池将化学能转化为电能）。用电器消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。开关控制电路的通断。导线传导电流，输送电能。l 电路的三种状态：通路处处连通的电路叫通路，此时电路中有电流通过，电路是闭合的。断路（开路）某处断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中无电流。短路不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏。用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路。l 电路图：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。l 常用电路元件的符号：符号意义符号意义交叉不相连的导线电铃交叉相连接的导线电动机(负极)(正极)电池电流表电池组电压表开关电阻小灯泡滑动变阻器3. 电路和电路图l 由电路图连接实物：首先按电路图摆好元件位置。其中开关S应是断开的。若有滑动变阻器，应将其滑片P调到变阻器的阻值最大端。n 若为串联电路，可从电源正极出发，逐个顺次连接各个元件，然后回到电源负极。n 若为并联电路，可先选一支路与开关、电源和干路上的其他元件按串联方法连成回路，再把与该支路并联的各支路依次并联在该支路上；也可先把并联部分按首首相接、尾尾相接的接法接好，再从分叉点和会合点与开关、电源连成回路。n 若为混联电路，可参照串、并联的方法连接。n 按连接顺序检查，确定无误后，可试触开关，看看有无异常，如有问题可断开开关检查。n 实物图的连接中，要注意每个元件的位置和它与电路图中符号位置的对应关系。l 由实物图画电路图：参照实物图画出电路图时，要用规定的符号表示相应的元件，要分清元件间的连接关系，要画成规则的方框图（导线要画直，拐弯处要画成直角）。第三节 串联和并联1. 串联电路：两个用电器首尾相连，然后接到电路中，就说这两个用电器是串联的。2. 并联电路：两个用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中，就说这两个用电器是并联的。3. 串联电路与并联电路的特点：串联电路并联电路连接特点逐个顺次连接（首尾相连）并列连接在两点之间（首相接，尾相连）电流路径电流从电源正极出发，只有一条路径流回电源负极，整个电路是一个回路（无分支）干路电流在节点处分别流经各支路，再在另一节点处汇合流回电源负极，每个支路各自跟干路形成回路，有几条支路就有几个回路（有分支）开关作用开关控制整个电路开关位置对它的控制作用没有影响干路开关控制整个电路支路开关只控制它所在的那条支路用电器间是否互相干扰各用电器互相干扰，若其中一个断开，其他用电器无法工作。各用电器不互相干扰，若其中一个断开，其他用电器照常工作实例装饰用的彩色小灯泡；开关和用电器家庭电路；路灯4. 识别串联电路、并联电路的方法：l 让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极，途中不分流就是串联，否则就是并联。l 将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首尾首尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。（类似于物理课上所介绍的方法）l 识别不规范的电路过程中，不论导线多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。l 对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。第四节 电流的强弱1. 电流：电流是表示电流强弱的物理量，用符号I表示。电流的单位为安培（安，A）。2. 电流的定义式：其中I表示电流，单位为安培（A）；Q表示电荷，单位为库伦（C）；t表示通电的时间，单位为秒（s）。1A103mA106A3. 电流表：测量电流的仪表叫电流表。符号为，其内阻很小，可看做零，电流表相当于导线。4. 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1A0.1A在下一行读出的示数是指针指向相同位置时，在上一行读出的示数的5倍。* 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“0.6”和“3”。这时“0.6”和“3”是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“0.6”或“3”流出。5. 正确使用电流表的规则：l 电流表必须和被测的用电器串联。如果电流表与用电器并联，不但测不出流经此用电器的电流，如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电源的两极上使电流过大而烧坏电流表。l 电流必须从“”接线柱流进去，从“”接线柱流出来。否则电流表的指针会反向偏转。l 被测电流不能超过电流表量程。l 任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极。6. 无法估测待测电流的大小时，可先用大量程试触，若指针偏转超过最大值则应断开开关检查；如果指针偏转幅度太小，会影响读数的准确性，应选用小量程档。7. 使用电表前，如果指针不指零，可调整中央调零螺旋使指针调零。8. 常见的电流（估计数字）：计算器中电源的电流100A半导体收音机电源的电流50mA手电筒中的电流200mA房间灯泡中的电流0.2A家用电冰箱的电流1A家用空调器的电流5A雷电电流几万安至几十万安第五节 探究串、并联电路的电流规律【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电流表【电路图】【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电流表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电流表示数并记录。【实验表格】实验次数A点的电流IA/AB点的电流IB/AC点的电流IC/A12【实验结论】串联电路中各点的电流相等，并联电路的总电流等于各支路电流之和。 【提示】l 使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。l 课本中的实验是在A、B、C三点分别接电流表。同时接电流表的好处是便于操作。第 章 电压 电阻第一节 电压1. 电压：电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。电压的符号是U，单位为伏特（伏，V）。l 要在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。l 电源的作用是给用电器两端提供电压。l 1kV103V106mVl 说电压时，要说“xxx两端的电压”；说电流时，要说通过“xxx的电流”。2. 电压表：测量电路两端电压的仪表叫电压表，符号为，其内阻很大，接入电路上相当于开路。3. 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03V“-”和“3”下一行1V0.1V015V“-”和“15”上一行5V0.5V在下一行读出的示数是指针指向相同位置时，在上一行读出的示数的5倍。* 部分电流表的三个接线柱是“+”、“3”和“15”。这时“3”和“15”是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“3”和“15”流出。4. 正确使用电压表的规则：l 电压表必须和被测的用电器并联。如果与被测用电器串联，会因为电压表内阻很大，此段电路开路而无法测此用电器两段的电压。如果被测用电器在支路上，这时电压表测的是其他支路两端的电压；如果被测用电器在干路上，则整个电路便成开路了，这时电压表测的是电源电压。l 电流必须从“”接线柱流进去，从“”接线柱流出来。l 被测电压不能超过电压表量程。5. 无法估测待测电压的大小时，可先用大量程试触。再根据指针偏转幅度选用适当量程。6. 常见的电压：干电池两极间的电压是1.5V手持移动电话的电池两极间的电压3.6V对人体安全的电压不高于36V家庭电路的电压220V发生闪电的云层间电压几百万伏至几亿伏动力电路的电压380V电鳐可以产生200V左右的电压，用来自卫。7. 在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”。类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。8. 电流表、电压表的比较：电流表电压表异符号连接方式与被测用电器串联与被测用电器并联直接连接电源不能能量程0.6A、3A3V、15V每大格0.2A、1A1V、5V每小格0.02A、0.1A0.1V、0.5V内阻很小，几乎为零，相当于短路很大，相当于开路同使用前要调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。9. 利用电流表、电压表与用电器连接，判断电路故障l 电流表示数正常而电压表无示数故障原因可能是： 电压表损坏； 电压表接触不良； 与电压表并联的用电器短路。l 电压表有示数而电流表无示数故障原因可能是： 电流表短路； 和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。l 电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。第二节 探究串、并联电路电压的规律【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电压表【电路图】【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电压表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电压表示数并记录。【实验表格】串联电路：实验次数AB两端的电压UAB/VBC两端的电压UBC/VAC两端的电压UAC/V12并联电路：实验次数L1两端的电压U1/VL2两端的电压U2/V总电压U/V12【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路中，各支路两端的电压相等。【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。第三节 电阻1. 电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R，单位是欧姆（欧，）1M103k106常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。2. 电阻的决定式：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（电阻率）、长度（L）和横截面积（S）。导体越长，电阻越大；导线横截面积越小，电阻越大。3. 探究“决定电阻大小的因素”实验时，必须注意控制变量。l 实验原理：用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化（也可以在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化）。l 实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。l 结论：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、长度和横截面积，还与温度有关。l 有很多实验都是用控制变量法来完成的，所以必须熟练掌握控制变量法，并且在练习时加以注意。4. 电阻的计算公式：R电阻欧姆（）；U电压伏特（V）；I电流安培（A）。5. 关于电阻的注意事项：l 导体不同，电阻也一般不同。l 导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。l 电阻是导体阻碍电流作用的性质，是导体本身的一种性质。与导体两端有无电压、电压大小、是否有电流通过以及电流大小等均无关。l 只表示电压、电流和电阻的数值关系，没有物理意义。6. 电阻的分类：定值电阻（）、变阻器（）第四节 变阻器1. 滑动变阻器：原理：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。作用：改变电流、调节电压和保护用电器。某滑动变阻器标有“50 1A”的字样，表明该滑动变阻器的最大阻值为50，允许通过的最大电流为1A。2. 使用滑动变阻器的注意事项（见右图）：l 接线时必须遵循“一上一下”的原则。如果选用A、B两个接线柱，相当于接入一段导线；如果选用C、D两个接线柱，相当于接入一段定值电阻。这两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。l A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。l 选用C接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将减小；选用D接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将增大。（滑片距离下侧已经接线的接线柱越远，连入电路中的电阻越大）l 每个变阻器都标有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时不能超过它的最大值。3. 应用：电位器4. 注意：l 滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。l 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。l 在给滑动变阻器选电阻线的时候，应该选择电阻较大的材料（镍铬合金）。l 滑动变阻器的优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。电阻箱的优缺点：能够表示连入电路的阻值，但不能连续改变连入电路的电阻。5. 电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（）的示数乘面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。第 章 欧姆定律第一节 探究电阻上的电流跟两端电压的关系1. 探究电阻上的电流跟两端电压的关系【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线【电路图】见右图【实验表格】电阻R/电压U/V电流I/A【实验结论】当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。【注意事项】滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。2. 探究电压导体两端电压不变时，电流与电阻值的关系【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线【电路图】见右上图【实验表格】电压U/V电阻R/电流I/A【实验结论】当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。【注意事项】滑动变阻器的作用：使电阻两端的电压保持不变。3. 这两个实验都采用控制变量法。4. 分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。第二节 欧姆定律及其应用1. 欧姆定律内容：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。公式：U电压伏特（V）；R电阻欧姆（）；I电流安培（A）2. 使用欧姆定律的注意事项：l 同体性：公式中的I、U、R应是同一段电路或同一导体的。为了便于区别，应该加上同一种角标。l 同时性：公式中的I、U、R应是同一时刻、同一导体所对应的数值。l 欧姆定律普遍适用于纯电阻电路中。对于电动机（转动的线圈）和超导体来说，欧姆定律不成立。3. 电阻的串联和并联电路规律的比较串联电路并联电路电流特点串联电路中各处电流相等并联电路的总电流等于各支路电流之和电压特点串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和并联电路中，各支路两端的电压相等电阻特点串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和分配特点串联电路中，电压的分配与电阻成正比并联电路中，电流的分配与电阻成反比功率特点串联电路和并联电路的总功率，都等于各部分电路功率之和l 在做电学计算题之前，要做好电路分析，分析有关各元件的物理量之间的关系。l 在电路分析、计算时，串联要抓住电流相等这一特点；并联要抓住电压相等这一特点。l 若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为；若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为。l 电阻串联相当于增加了导体的长度，所以总电阻比其中任何一个电阻都大，串联得越多总电阻越大；电阻并联相当于增加了导体的横截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小，并联得越多总电阻越小。l 电路（串联、并联）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。l 常用的串、并联电路中的物理量与电阻的比例关系有（以两个电路串、并联为例，其中P为电功率，W为电功，Q为电热）串联时：并联时：第三节 测量小灯泡的电阻1. 伏安法测量小灯泡的电阻【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】 画出电路图（见右图）。 按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。 断开开关。根据，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。【实验表格】次数电压/V电流/A电阻/123【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高，灯丝电阻越大。【注意事项】 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。 实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。2. 伏安法测电阻【原理】【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】 画出电路图（见右图）。 按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。 断开开关。根据，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。【实验表格】次数电压/V电流/A电阻/123【注意事项】 多次测量平均值的目的：减小误差。 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。3. 实验电路连接的常见错误：l 电流表（电压表）的“”“”接线柱接错了。l 电流表（电压表）的量程选大/小了。l 滑动变阻器的接线柱接错了（同时接在上/下接线柱）。l 电流表没有与被测用电器串联（如并联）；电压表没有与被测用电器并联（如串联或与其他用电器并联）l 连接电路时开关没有断开。4. 测量未知电阻阻值的其他方法：l 用两个电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电流表（电路串联）：在这种情况下，可利用“串联电路中电压与电阻成正比”求出电阻。l 用一个电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电流表（电路串联）：由于只有一个电压表，我们就只能先利用短路测量电源电压，然后测量其中一个定值电阻两端的电压，利用“串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和”求出另外一个定值电阻两端的电压，最后利用“串联电路中电压与电阻成正比”求出电阻。l 用两个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路并联）：在这种情况下，可利用“并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比”求出电阻。l 用一个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路并联）：由于只有一个电流表，我们就只能先利用断路测量其中一个支路的电流，然后测量电路的总电流，利用“并联电路的总电流等于通过各支路的电流之和”求出通过另外一个定值电阻的电流，最后利用“并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比”求出电阻。l 用一个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路串联）：先将未知的电阻短路，利用UIR求出电源电压。然后再将未知的电阻连入电路，利用总电压相等，求出总电阻。利用“串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和”求出未知电阻的阻值。如果阻值已知的定值电阻被换成滑动变阻器，方法也是相同的。l 使用电流表（或电压表）、一个电阻箱、一个电压、一个开关盒若干导线：可以先把定制电阻单独连入电路，测量定值电阻的一个物理量（电流或电压）。把电阻箱单独连入电路，并使电阻箱对应的物理量等于定值电阻对应的物理量。读出电阻箱连入电路的阻值即可。但这种方法只能粗略地测量定值电阻阻值。测量电阻的原理一般只有两个：一个是，另一个是利用其他物理量与电阻的关系。大家应该熟练掌握等效替代法，而不是背实验步骤和表达式（所以提纲也不会给出步骤和表达式）。第四节 欧姆定律和安全用电1. 电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。2. 安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。3. 人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫做通路。电路的两种主要故障是短路和断路。4. 雷电：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。l 当云层和大地之间的放电如果通过人体，能够立即致人死亡，如果通过树木、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。l 高大建筑等的顶端都安装用来防雷的避雷针。5. 小鸟站在高压线上不会被电死的原因：加在小鸟两脚之间的电压很小。第 章 电功率第一节 电能1. 电功：电流所做的功叫电功。l 电功的符号是W，单位是焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kWh）。l 1kWh3.6106J2. 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。3. 电流在某段电路上所做的功，等于电功率与通电时间的乘积，还等于这段电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积。l 电功的计算公式为：4. 电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。l 表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，该数的前四位是整数，第五位是小数部分，即1234.5kWh。l “220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。l “10（20A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。l “50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用；l “600revs/kWh”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。l 根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式：列出的比例式类似于 l 用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。第二节 电功率1. 电功率：电流在1秒内所做的功叫电功率。l 电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。l 1kW103W2. 电功率的物理意义：表示消耗电能的快慢。3. 电功率的定义式：第一种单位：P电功率瓦特（W）；W电功焦耳（J）；t通电时间秒（s）。第二种单位：P电功率千瓦（kW）；W电功千瓦时（kWh）；t通电时间小时（h）。4. 电功率的计算式：P电功率瓦特（W）；U电压伏特（V）；t电流安培（A）。5. 家用电器的电功率（估计数值）：1000W：空调、微波炉、电炉、电热水器；800W：吸尘器；500W：电吹风机、电熨斗、洗衣机；200W：电视机、电子计算机；100W：电冰箱、电扇。低于1W：手电筒、计算器、电子表。6. 有关电功、电功率的公式及其适用范围：电功电功率公式的适用范围普遍适用普遍适用只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）只适用于纯电阻电路7. 用电器的额定功率和实际功率l 额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。l 额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。l 额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。l 用电器实际工作时的三种情况：用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）用电器正常工作。l 电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。l 有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。l 额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。8. 串并联电路P实与R大小的关系项目串联电路并联电路P实与R的关系串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大灯泡发光亮度实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变第三节 测量小灯泡的电功率1. 伏安法测小灯泡的功率【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。【实验原理】【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。【实验步骤】 画出电路图（见右图）； 按电路图连接实物。注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。 检查无误后，试触，无异常后闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。 根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。【实验表格】次数电压/V电流/A电功率/W发光情况123【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。【注意事项】滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压、保护电路。第四节 电与热1. 探究电流的热效应【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。【实验步骤】（1） 如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。 将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。 通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。（2）在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。【实验结论】（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。2. 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。Q热量焦耳（J）；I电流安培（A）；R电阻欧姆（）；t通电时间秒（s）3. 有关焦耳定律的注意事项l Q不与I成正比，而是与I2成正比。往公式里代数时要注意电流的代入：QI2Rt(1A)225s10Jl 对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（QW），这时以下公式均成立l 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。求Q时只能用QI2Rt。4. 利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。5. 串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系物理量串联并联电功电功率电热比例关系在串联电路中，电压分配、电功、电功率、电热都与电阻成正比在并联电路中，电流分配、电功、电功率、电热都与电阻成反比第五节 电功率和安全用电1. 家庭电路中电流过大的原因： 发生短路； 接入电路中的总功率过大。这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝的额定电流过小，也容易烧坏。2. 保险丝：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大，熔点比较低。3. 保险丝的作用：当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用。4. 不能用铜丝、铁丝代替保险丝。5. 新建的楼房的保险装置不是保险丝，而是空气开关。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。6. 在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？因为导线互相连接处接触面积小，所以电阻大。在串联电路中通电时间相同，由焦耳定律可知，导线互相连接处产生的热量多，温度高，所以那里容易发热，加速老化，甚至引起火灾。7. 灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。为什么？因为灯丝烧断之后再搭在一起，灯丝的长度缩短，所以灯丝电阻变小。由可知，灯泡电压不变，灯泡的实际功率增大，所以灯泡会更亮。四、电路计算l 当遇到带有电路的题时，首先要识别电路，画出等效电路图（如果能够直接分析，就没有必要浪费时间画出等效电路图）。识别电路、电路分析包括以下内容：n 认清用电器（电阻）的连接关系：是串联还是并联（目前我们很少研究混联电路）；n 认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”；n 认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路；n 认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路电流的。（有时，滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻，但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”，这时最好画等效电路图进行分析）n 认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。可以把电表两端沿着导线（或跨过开关、电流表）移动，以方便分析。l 定性分析的策略电路定性分析的特点是：没有定量计算，只有定性分析，在电源电压和定值电阻不变的情况下，经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构，使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。定性分析的思维顺序：n “先看总电阻”（用串、并联特点）当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；串联电路中，越串，总电阻越大；并联电路中，越并，总电阻越小。n “再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变）n “串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。n “并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。n “最后看功率”（用功率公式）l 实在难以分析的时候，可以根据题意假设一些用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压。l 解计算题时，要注意第二、三部分中公式和规律的运用。l 解计算题时，设未知数的技巧是，选电路图中固定不变的量做未知数，选所求的物理量做未知数。第六节 生活用电常识1. 家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、电灯、插座、导线等组成。2. 家庭电路中各部分电路及作用：l 进户线进户线有两条，一条是火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。l 电能表（见第一节）n 用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。n 安装：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。l 闸刀开关（空气开关）n 作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。n 安装：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。l 保险盒（见第五节）n 电路符号：n 连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。n 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。n 保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。n 注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。l 插座n 作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。n 种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。n 安装：并联在家庭电路中，具体接线情况见右图。n 把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。l 用电器（电灯）和开关n 白炽灯的工作原理：白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。n 灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。n 开关和用电器串联，开关控制用电器。如果开关短路，用电器会一直工作，但开关不能控制。3. 为防止漏电对人造成伤害，在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。4. 连接家庭电路的注意事项：l 家庭电路中各用电器是并联的。l 插座的连接要遵循“左零右火”的规则。l 开关必须串联在火线中，成“火线开关用电器零线”的连接方式。l 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。l 火线上必须接有保险丝，保险丝不能用铁丝、铜丝代替。（现在保险丝已被空气开关代替。）l 三线插头中的地线与用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。这样做可以防止外壳带电给人造成伤害。l 虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。5. 试电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。l 用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光，因为零线内没有电压。l 测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因可能是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。l 某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线、零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。6. 家庭电路中触电的原因：一是人体接触了火线和大地（单线触电），二是人体接触了火线和零线（双线触电）。第 章 电与磁第一节 磁现象1. 磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。2. 磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。3. 磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。4. 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。5. 磁极间的相互作用：异名磁极互相吸引，同名磁极互相排斥。6. 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。7. 物体是否具有磁性的判断方法： 根据磁体的吸铁性判断。 根据磁体的指向性判断。 根据磁体相互作用规律判断。 根据磁极的磁性最强判断。第二节 磁场1. 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。2. 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而发生的。3. 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。4. 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