【新教材】人教版（2024）九年级全一册物理知识点提纲详细版

第第页【新教材】人教版（2024）九年级全一册物理知识点提纲详细版目录第十三章内能第1节分子热运动第2节内能第3节比热容第十四章内能的利用第1节热机第2节热机的效率第3节能量的转化和守恒第十五章电流和电路第1节两种电荷第2节电流和电路第3节串联和并联第4节电流的测量第5节串、并联电路中电流的规律第十六章电压电阻第1节电压第2节串、并联电路中电压的规律第3节电阻第4节变阻器第十七章欧姆定律第1节电流与电压和电阻的关系第2节欧姆定律第3节电阻的测量第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用第十八章电功率第1节电能电功第2节电功率第3节测量小灯泡的电功率第4节焦耳定律第十九章生活用电第1节家庭电路第2节家庭电路中电流过大的原因第3节安全用电第二十章电与磁第1节磁现象磁场第2节电生磁第3节电磁铁电磁继电器第4节电动机第5节磁生电第二十一章信息的传递第1节现代顺风耳——电话第2节电磁波的海洋第3节广播、电视和移动通信第4节越来越宽的信息之路第二十二章能源与可持续发展第1节能源第2节核能第3节太阳能第4节能源与可持续发展第十三章内能第1节分子热运动一、物质的构成1.分子动理论基本观点：常见的物质是由大量的分子、原子构成的。分子极其微小，直径通常以10⁻¹⁰米为单位来量度，肉眼无法直接观察，需要借助电子显微镜才能看清。2.分子间存在间隙：将100mL水与100mL酒精混合后总体积小于200mL，这一实验现象直接证明了分子之间存在空隙。气体分子间隙最大，液体次之，固体分子间隙最小。二、分子热运动1.扩散现象：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象可以发生在气体之间、液体之间和固体之间。气体扩散最快，例如打开香水瓶盖后满屋飘香；液体扩散较慢，例如硫酸铜溶液与清水的界面逐渐模糊；固体扩散最慢，例如铅片和金片紧压数年后互相渗入约1毫米。2.扩散现象说明：①一切物质的分子都在不停地做无规则运动；②分子之间存在间隙。3.分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动，这种无规则运动叫做分子的热运动。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散速度越快。例如热水中的墨水扩散速度明显快于冷水中的扩散速度。三、分子间的作用力1.分子间同时存在引力和斥力：分子间的引力：固体能保持一定的体积和形状，不会散开，说明分子间存在引力。例如两滴水银靠近时会自动合成一滴。分子间的斥力：固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力。2.分子间作用力与距离的关系：当分子间距离等于平衡距离时，引力等于斥力，对外表现为无力的作用；当分子间距离小于平衡距离时，斥力大于引力，对外表现为斥力；当分子间距离大于平衡距离时，引力大于斥力，对外表现为引力；当分子间距离大于分子直径10倍以上时，分子间作用力变得十分微弱，可以忽略不计。例如破镜难重圆，就是因为玻璃碎片间距离太大，分子间引力几乎为零。四、分子动理论总结分子动理论的基本内容：①物质由大量分子、原子构成；②物质内的分子在不停地做热运动；③分子之间存在引力和斥力。易错点提醒：灰尘飞扬、柳絮飘舞等宏观物体的运动是机械运动，不属于分子热运动。分子运动肉眼不可见，只能通过扩散现象等间接方式感知。第2节内能一、内能的概念1.内能定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦耳（J）。2.内能的特点：一切物体，不论温度高低，都具有内能。0℃的冰也具有内能，因为分子仍在做无规则运动。内能是不同于机械能的另一种形式的能量。机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关。内能是一个状态量，描述物体在某一状态下所具有的能量。二、影响内能大小的因素1.温度：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大。例如同一杯水，热水的内能比冷水大。2.质量：温度相同的同种物质，质量越大，分子数量越多，内能越大。例如一大杯80℃的水比一小杯80℃的水内能大。3.状态：同种物质，状态不同时分子间距离不同，分子势能不同，内能也不同。例如0℃的冰熔化成0℃的水，虽然温度不变，但需要吸热，内能增加。4.体积：物体体积变化会引起分子间距离变化，从而改变分子势能，影响内能大小。三、物体内能的改变改变物体内能的两种方式：做功和热传递。这两种方式在改变内能上是等效的。四、热传递改变内能1.热传递条件：物体之间存在温度差。温度相同的物体之间不会发生热传递。2.热传递方向：热量从高温物体传递到低温物体，或者从物体的高温部分传递到低温部分。3.热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量，单位是焦耳（J）。热量是一个过程量，只能说"吸收热量"或"放出热量"，不能说物体"含有"或"具有"热量。4.热传递与内能变化：物体吸收热量，内能增加；物体放出热量，内能减少。五、做功改变内能1.对物体做功：对物体做功，物体的内能会增加。例如：压缩气体做功，气体内能增加，温度升高。如打气筒打气时筒壁发热。克服摩擦做功，物体内能增加，温度升高。如搓手取暖、钻木取火。弯折铁丝，弯折处温度升高。2.物体对外做功：物体对外做功，本身的内能会减少。例如：气体膨胀对外做功，内能减少，温度降低。如烧瓶内的水蒸气推动塞子飞出时，水蒸气内能减少，温度降低，液化成小水滴。内燃机的做功冲程中，燃气对外做功，内能减少。易错点提醒：物体温度升高，内能一定增加；但物体内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化过程，吸热内能增加但温度不变）。物体吸收热量，内能不一定增加（如果同时对外做功）；物体温度升高，不一定是吸收了热量（也可能是外界对它做功）。第3节比热容一、探究不同物质的吸热能力1.实验方法：控制变量法。取质量相同、初温相同的水和食用油，用相同的加热器加热，比较升高相同温度所需的时间，或者比较相同时间内升高的温度。2.实验结论：质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同。水的吸热能力比食用油强。3.转换法：用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。相同加热器加热相同时间，放出的热量相同，物质吸收的热量也相同。二、比热容1.定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。用符号c表示。2.单位：焦每千克摄氏度，符号是J/(kg·℃)。3.物理意义：比热容是表示物质吸热或放热本领的物理量。比热容越大，说明物质的吸热或放热能力越强。4.水的比热容：c<sub水</sub=4.2×10³J/(kg·℃)。它的物理意义是：质量为1千克的水，温度升高（或降低）1℃时，吸收（或放出）的热量是4.2×10³焦耳。5.比热容是物质的一种特性：比热容只与物质的种类和状态有关，与物体的质量、体积、温度、吸放热多少均无关。同种物质，状态不同，比热容不同。例如水和冰的比热容不同。不同物质的比热容一般不同。三、热量的计算1.吸热公式：Q<sub吸</sub=cm(t-t₀)2.放热公式：Q<sub放</sub=cm(t₀-t)其中：Q表示吸收或放出的热量，单位J；c表示比热容，单位J/(kg·℃)；m表示质量，单位kg；t₀表示初温，t表示末温，单位℃。3.统一公式：Q=cmΔt，Δt表示温度变化量。四、水的比热容大的应用1.作冷却剂：汽车发动机用水冷却，因为水的比热容大，升高相同温度能吸收更多热量，冷却效果好。2.取暖：暖气用水作为介质，因为水的比热容大，降低相同温度能放出更多热量。3.调节气候：沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大。因为水的比热容比砂石大，白天吸收相同热量水升温慢，夜晚放出相同热量水降温也慢。4.保护秧苗：傍晚向秧田里灌水，利用水的比热容大，夜间降温慢，防止秧苗冻坏。五、本章知识梳理知识点核心内容重要公式/规律分子热运动物质由分子构成，分子不停做无规则运动，分子间有引力和斥力扩散现象说明分子运动和间隙内能分子动能与分子势能总和，一切物体都有内能做功和热传递改变内能比热容物质吸热能力的物理量，是物质特性Q=cmΔt第十四章内能的利用第1节热机一、热机1.热机定义：利用内能来做功的机械叫做热机。热机工作时将内能转化为机械能。2.热机种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。其中内燃机是最常见的热机。3.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类。二、汽油机1.汽油机结构：主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞等组成。2.工作过程：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，机械能转化为内能。做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，内能转化为机械能。排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。3.工作循环特点：一个工作循环，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，对外做功1次。四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能；其他三个冲程是辅助冲程，靠飞轮的惯性来完成。压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。三、柴油机1.柴油机与汽油机的区别：项目汽油机柴油机构造顶部有火花塞顶部有喷油嘴燃料汽油柴油吸气冲程吸入汽油和空气混合物只吸入空气点火方式点燃式（火花塞点火）压燃式（压缩空气升温点燃柴油）效率较低（20%~30%）较高（30%~45%）应用小汽车、飞机等载重汽车、火车、轮船等2.柴油机工作过程：同样由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成一个工作循环。压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，遇到高温空气自动燃烧。第2节热机的效率一、燃料的热值1.燃料燃烧：燃料燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。2.热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。用符号q表示。3.单位：焦每千克，符号是J/kg。对于气体燃料，热值单位也可以是J/m³。4.物理意义：热值反映了燃料燃烧放热本领的大小。热值越大，相同质量的燃料完全燃烧时放出的热量越多。5.热值是燃料的一种特性：热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等均无关。6.放热公式：固体/液体燃料：Q<sub放</sub=mq（m为质量，q为热值）气体燃料：Q<sub放</sub=Vq（V为体积，q为热值）二、热机的效率1.定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。用符号η表示。2.公式：η=W<sub有</sub/Q<sub放</sub×100%3.热机能量损失：燃料很难完全燃烧，放出的热量不能全部利用；废气带走很大一部分能量；机件散热损失一部分能量；克服摩擦做功消耗一部分能量。4.提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧，如将煤磨成煤粉、加大送风量；减少各种热量损失，如改进热机结构、加强润滑减少摩擦；设法利用废气的能量，如热电站利用废气供热。5.常见热机效率：蒸汽机效率最低（6%~15%），汽油机效率约20%~30%，柴油机效率约30%~45%。热机效率总是小于1。三、炉子的效率1.定义：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。2.公式：η=Q<sub有效</sub/Q<sub放</sub×100%3.提高炉子效率的方法：把煤磨成煤粉燃烧、加大送风量、用各种办法加大受热面积、减少烟气带走的热量等。易错点提醒：热值是燃料本身的特性，不会因为燃烧不充分就变小。燃烧不充分只是实际放出的热量少了，但热值是按完全燃烧定义的，数值不变。热机效率永远小于1，因为总有能量损失。第3节能量的转化和守恒一、能量的转化1.能量存在形式：自然界中存在各种形式的能量，如机械能、内能、电能、光能、化学能、核能等。2.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能量可以相互转化。摩擦生热：机械能转化为内能；发电机：机械能转化为电能；电动机：电能转化为机械能；光合作用：光能转化为化学能；燃料燃烧：化学能转化为内能和光能；电池放电：化学能转化为电能；电热器：电能转化为内能；热机做功冲程：内能转化为机械能。3.能量的转移：能量从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。能量转移过程中，能量的形式不变。例如热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体。二、能量守恒定律1.内容：能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。2.意义：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。所有能量转化和转移的过程都遵守能量守恒定律。3.永动机：不消耗能量而能永远对外做功的机器叫做永动机。永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律。三、能量转化和转移的方向性能量的转化和转移具有方向性。例如：内能只能自发地从高温物体转移到低温物体，不能反向进行；机械能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化；电能可以全部转化为内能，但内能不能全部转化为电能。正是因为能量转化和转移有方向性，我们才需要节约能源。四、本章知识梳理知识点核心内容重要公式热机四个冲程：吸气、压缩、做功、排气；一个循环曲轴转2周，做功1次内能转化为机械能热值燃料特性，只与种类有关Q放=mq热机效率有用功与总热量之比，永远小于1η=W有/Q放×100%能量守恒能量总量不变，转化转移有方向性永动机不可能实现第十五章电流和电路第1节两种电荷一、两种电荷1.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电，叫做摩擦起电。带电体具有吸引轻小物体的性质。2.两种电荷：自然界中只有两种电荷。正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。3.电荷间的相互作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。4.验电器：作用：检验物体是否带电。原理：同种电荷互相排斥。带电体接触验电器的金属球，金属箔片带上同种电荷，因相互排斥而张开。张角大小反映带电多少，但不能直接测量电荷量，也不能判断电荷种类。5.电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷。单位是库仑，简称库，符号是C。二、原子及其结构1.原子结构：原子由位于中心的原子核和核外电子组成。原子核带正电，电子带负电。电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为1.6×10⁻¹⁹C，称为元电荷，用符号e表示。2.原子呈电中性：在通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等，原子整体不显电性，物体对外也不显电性。3.摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时，束缚电子本领弱的物体失去电子带正电，束缚电子本领强的物体得到电子带负电。4.摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开。三、导体和绝缘体1.导体：容易导电的物体叫做导体。例如：金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等。导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷。金属导电靠的是自由电子。2.绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体。例如：橡胶、玻璃、塑料、陶瓷、油、空气等。绝缘体不容易导电的原因：绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内，不能自由移动，自由电荷很少。3.导体和绝缘体没有绝对界限：在一定条件下，绝缘体可以变成导体。例如玻璃在常温下是绝缘体，加热到红炽状态就变成导体；干燥的木头是绝缘体，潮湿的木头是导体。易错点提醒：两个轻质小球相互吸引，不一定带异种电荷，也可能一个带电一个不带电（因为带电体吸引轻小物体）。但如果两个小球相互排斥，则一定带同种电荷。第2节电流和电路一、电流1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流。2.电流方向：把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。负电荷定向移动的方向与电流方向相反。3.电路中电流方向：在电源外部，电流的方向是从电源正极经过用电器流向负极。在电源内部，电流从负极流向正极。4.形成持续电流的条件：①要有电源（提供电压）；②电路是通路（闭合回路）。二、电路的构成1.电路定义：用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫做电路。2.电路的组成部分：电源：提供电能的装置。如干电池、蓄电池、发电机等。工作时将其他形式的能转化为电能。用电器：消耗电能的装置。如灯泡、电动机、电铃等。工作时将电能转化为其他形式的能。开关：控制电路通断的装置。导线：连接电路元件，输送电能。三、电路的三种状态1.通路：正常接通的电路，即用电器能够工作的电路。2.断路（开路）：电路中某处被切断，电路中没有电流，用电器不工作。3.短路：电源短路：直接用导线将电源的正、负极连接起来。这种情况会烧坏电源，是绝对不允许的。用电器短路（局部短路）：用导线直接接在用电器两端，电流不经过该用电器。被短路的用电器不工作，但不会烧坏。四、电路图1.定义：用电路元件符号表示电路连接的图叫做电路图。2.常用元件符号：电源：长线段为正极，短线段为负极灯泡：圆圈内画叉开关：断开的闸刀电阻：矩形电流表：圆圈内A电压表：圆圈内V滑动变阻器：电阻加滑片箭头3.画电路图注意事项：电路元件要用统一规定的符号，不能自造符号；要注意所画符号和实物的对应性；合理安排电路元件符号，使之均匀分布在电路中，具有对称性；电路图最好呈长方形，有棱有角，导线要横平竖直，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。第3节串联和并联一、串联电路1.定义：用电器依次连接的电路叫做串联电路。电流只有一条路径。2.特点：电流只有一条路径，无干路、支路之分；各用电器互相影响，一个用电器断路，其他用电器都不能工作；开关控制整个电路，开关的位置改变，控制作用不变。二、并联电路1.定义：用电器并列连接的电路叫做并联电路。电流有多条路径。2.干路和支路：干路：并联电路中，电源两极到分支点之间的电路。支路：两个分支点之间的每条电路。3.特点：电流有两条或两条以上路径，有干路和支路之分；各支路用电器互不影响，一条支路断路，其他支路照常工作；干路开关控制整个电路，支路开关只控制它所在的支路。三、串并联电路的识别方法1.定义法：电路元件逐个顺次连接的是串联；并列连接的是并联。2.电流法：电流从电源正极出发，只有一条路径的是串联；电流在某处分成几条支路，然后又汇合的是并联。这是最常用的判断方法。3.拆除法：去掉其中一个用电器，若另一个用电器也不能工作，则是串联；若另一个用电器仍能工作，则是并联。4.节点法：在识别电路时，不论导线有多长，只要其间没有用电器或电源，导线的两端点都可以看成同一点，从而找出各用电器的公共点。四、生活中的电路1.家庭电路：家庭中的电灯、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器都是并联的，它们可以独立工作，互不影响。2.路灯：马路上的路灯虽然同时亮同时灭，但它们是并联的，因为其中一盏坏了，其他灯仍能正常工作。3.小彩灯：节日用的小彩灯，有些是串联的，有些是串并联结合的。4.电冰箱：压缩机和照明灯是并联的，打开冰箱门时灯亮，压缩机关闭时灯仍能亮。易错点提醒：开关同时控制两盏灯，这两盏灯不一定是串联，也可能是并联（开关在干路上）。判断串并联的关键是看用电器是否互相影响。第4节电流的测量一、电流的强弱1.电流：电流是表示电流强弱的物理量，用字母I表示。2.单位：国际单位：安培，简称安，符号A。常用单位：毫安（mA）、微安（μA）。换算关系：1A=1000mA，1mA=1000μA。3.常见电流值：家用电冰箱：约1A家用空调：约5A手电筒：约200mA计算器：约100μA雷电电流：可达2×10⁵A二、电流表1.作用：测量电路中电流大小的仪表。电路符号：圆圈内写A。2.量程和分度值：0~0.6A量程：分度值0.02A；0~3A量程：分度值0.1A。注意：两个量程共用一个"-"接线柱，分别标有"0.6"和"3"的正接线柱。大量程是小量程的5倍，读数也是5倍关系。三、电流表的使用规则1.串联接入：电流表必须串联在被测电路中。要测量哪部分电路的电流，就把电流表串联在那部分电路中。2.正进负出：电流必须从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出。如果接反，指针会反向偏转，可能损坏电流表。3.选择合适量程：被测电流不能超过电流表的量程。在不能估计电流大小的情况下，先用大量程进行试触。4.禁止直接接电源：绝对不允许不经过用电器而把电流表直接接到电源的两极上。电流表相当于导线，直接接电源会造成短路，烧坏电流表和电源。四、电流表读数1.读数步骤：第一步：确定所用量程；第二步：确定分度值；第三步：根据指针位置读数。2.试触法选量程：先用大量程，快速闭合开关再断开，观察指针偏转情况。如果指针偏转较小，在小量程范围内，改用小量程以提高测量精度；如果指针偏转超过量程，需要换用量程更大的电流表。易错点提醒：电流表内阻很小，相当于导线，所以必须串联使用，绝对不能并联在用电器两端，否则会短路用电器，还可能烧坏电流表。第5节串、并联电路中电流的规律一、探究串联电路的电流规律1.实验设计：将两个灯泡串联起来，用电流表分别测出电路中A、B、C三点（分别在L₁前、两灯之间、L₂后）的电流，比较三次测量的电流大小。2.实验结论：串联电路中各处电流都相等。3.公式表达：I=I₁=I₂=...=Iₙ4.注意事项：要换用不同规格的灯泡多次实验，避免实验结论的偶然性；电流表量程选择要合适，读数要准确；连接电路时开关要断开，检查无误后再闭合。二、探究并联电路的电流规律1.实验设计：将两个灯泡并联起来，用电流表分别测出干路电流I和两条支路的电流I₁、I₂，比较干路电流与各支路电流的关系。2.实验结论：并联电路中干路电流等于各支路电流之和。3.公式表达：I=I₁+I₂+...+Iₙ4.补充说明：并联电路中各支路电流不一定相等，只有当各支路用电器规格相同时，支路电流才相等；支路越多，干路电流越大；同样要换用不同规格灯泡多次实验，得出普遍规律。三、实验常见问题分析1.指针反向偏转：电流表正负接线柱接反了。2.指针偏转角度太小：量程选大了，应换用小量程。3.指针偏转超过量程：量程选小了，应换用大量程。4.两灯都不亮：串联电路中某处断路，或电源故障。5.一灯亮一灯不亮：并联电路中不亮的那条支路断路；串联电路中不亮的灯被短路。四、本章知识梳理知识点核心内容重要规律两种电荷正电荷、负电荷；同种排斥，异种吸引摩擦起电实质是电子转移电路电源、用电器、开关、导线；通路、断路、短路持续电流需要电源和通路串并联串联一条路径互相影响；并联多条路径互不影响电流法判断串并联电流测量电流表串联使用，正进负出，不超量程不能直接接电源两极电流规律串联电流处处相等；并联干路等于支路和I串=I₁=I₂；I并=I₁+I₂第十六章电压电阻第1节电压一、电压1.电压的作用：电压是形成电流的原因。电源是提供电压的装置，电压使电路中的自由电荷定向移动形成电流。2.电压的符号和单位：电压用字母U表示。国际单位：伏特，简称伏，符号V。常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）。换算关系：1kV=1000V，1V=1000mV。3.常见电压值：一节干电池：1.5V一节铅蓄电池：2V家庭电路电压：220V对人体安全电压：不高于36V手机电池：约3.7V二、电压表1.作用：测量电路两端电压大小的仪表。电路符号：圆圈内写V。2.量程和分度值：0~3V量程：分度值0.1V；0~15V量程：分度值0.5V。两个量程共用一个"-"接线柱，分别标有"3"和"15"的正接线柱。大量程是小量程的5倍。三、电压表的使用规则1.并联接入：电压表必须并联在被测电路两端。要测量哪部分电路两端的电压，就把电压表并联在那部分电路两端。2.正进负出：电流必须从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出。接反会导致指针反向偏转。3.选择合适量程：被测电压不能超过电压表的量程。不能估计时用大量程试触。4.可以直接接电源：电压表可以直接并联在电源两极上，此时测量的是电源电压。电压表内阻很大，通过的电流极小，不会烧坏。四、电压表与电流表对比项目电流表电压表符号圆圈A圆圈V连接方式串联并联能否直接接电源不能（会短路）能（测电源电压）相同点正进负出；选择合适量程；都不能估计时试触易错点提醒：有电压不一定有电流（电路断路时），但有电流一定有电压。电压是形成电流的必要条件，但不是充分条件，还需要电路是通路。第2节串、并联电路中电压的规律一、探究串联电路的电压规律1.实验设计：将两个灯泡串联，用电压表分别测出L₁两端电压U₁、L₂两端电压U₂，以及串联总电压U（电源两端电压），比较三者关系。2.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。3.公式表达：U=U₁+U₂+...+Uₙ4.补充说明：串联电路中各用电器两端电压不一定相等，只有规格相同时才相等；串联分压，电阻大的用电器分得的电压大；要换用不同规格的灯泡多次实验，得出普遍规律。二、探究并联电路的电压规律1.实验设计：将两个灯泡并联，用电压表分别测出L₁两端电压U₁、L₂两端电压U₂，以及电源两端总电压U，比较三者关系。2.实验结论：并联电路中各支路两端电压相等，都等于电源电压。3.公式表达：U=U₁=U₂=...=Uₙ4.补充说明：并联电路各支路电压相等，但电流不一定相等；家庭电路中各用电器并联，所以每个用电器两端电压都是220V。三、串并联电路电流电压规律对比电路类型电流规律电压规律串联电路处处相等：I=I₁=I₂总电压等于各部分和：U=U₁+U₂并联电路干路等于各支路和：I=I₁+I₂各支路相等：U=U₁=U₂四、电池串联的电压1.电池串联：n节相同的电池串联，总电压等于各节电池电压之和。U总=n×U节。例如两节干电池串联总电压为3V。2.电池并联：n节相同的电池并联，总电压等于一节电池的电压。U总=U节。并联可以延长供电时间。易错点提醒：串联电路中，一个灯泡短路，它两端电压变为0，另一个灯泡两端电压会变大，等于电源电压。并联电路中，一条支路短路，整个电路都短路，电源会烧坏。第3节电阻一、电阻1.定义：导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻。电阻是导体本身的一种性质。2.符号和单位：电阻用字母R表示。国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω。常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。换算关系：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。3.电路符号：矩形。二、影响电阻大小的因素1.实验方法：控制变量法。2.影响因素：材料：长度、横截面积相同时，材料不同，电阻不同。长度：材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。横截面积：材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。温度：大多数导体，温度越高，电阻越大。金属导体的电阻随温度升高而增大。3.电阻是导体本身的性质：电阻的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与导体两端的电压、通过导体的电流无关。即使导体两端没有电压、没有电流通过，导体的电阻仍然存在。三、半导体和超导体1.半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。如硅、锗等。半导体的应用：二极管、三极管、集成电路、光敏电阻、热敏电阻等。二极管具有单向导电性。2.超导体：某些物质在很低的温度时，电阻变为零的现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体的应用前景：远距离输电线，减少电能损耗；制造超导磁悬浮列车；制造大功率发电机、电动机；电子元件不用考虑散热问题。目前超导体需要很低的温度才能实现超导，常温超导还在研究中。四、探究实验方法总结探究电阻与各因素关系时，将不同电阻丝串联，保证电流相同，通过比较电压表示数来比较电阻大小（转换法），同时控制其他因素不变（控制变量法）。易错点提醒："导体两端电压越大，电阻越大"或"导体中电流越小，电阻越大"的说法都是错误的。电阻是导体本身的性质，与电压、电流无关。R=U/I只是电阻的计算式，不是决定式。第4节变阻器一、变阻器1.定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。2.种类：滑动变阻器、电阻箱等。3.工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路中的电流。二、滑动变阻器1.构造：由电阻丝绕成的线圈、瓷筒、金属杆、滑片、接线柱等组成。电阻丝外面涂着绝缘漆。2.电路符号：电阻符号上加一个箭头。3.铭牌含义：例如"50Ω2A"表示：最大阻值为50欧姆；允许通过的最大电流为2安培。4.使用方法：串联在电路中；接线柱要"一上一下"接入电路。如果都接上面两个接线柱，相当于接入一根导线，电阻为0；如果都接下面两个接线柱，相当于接入一个定值电阻，阻值最大且不能改变。闭合开关前，滑片应调到最大阻值处，保护电路。5.阻值变化判断：看接入电路的是哪一段电阻丝。滑片靠近下接线柱时，接入电阻丝变短，电阻变小；滑片远离下接线柱时，接入电阻丝变长，电阻变大。三、滑动变阻器的作用1.保护电路：闭合开关前调到最大阻值，防止电流过大烧坏元件。2.改变电流：通过改变电阻改变电路中的电流大小。3.改变电压：改变被测电阻两端的电压（在探究电流与电压关系、伏安法测电阻等实验中使用）。四、电阻箱1.优点：能直接读出接入的电阻值。2.缺点：电阻值是跳跃式变化的，不能连续改变。3.读数方法：各旋钮对应数字乘以倍率，然后相加。五、本章知识梳理知识点核心内容重要规律电压形成电流的原因，单位伏特电压表并联使用，正进负出电压规律串联总电压等于各部分和；并联各支路电压相等U串=U₁+U₂；U并=U₁=U₂电阻导体对电流的阻碍作用，是导体本身性质与材料、长度、横截面积、温度有关滑动变阻器改变电阻丝长度改变电阻一上一下接线，闭合前调最大第十七章欧姆定律第1节电流与电压和电阻的关系一、探究电流与电压的关系1.实验方法：控制变量法。控制电阻不变，改变电阻两端的电压，研究电流与电压的关系。2.实验器材：电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器、导线若干。3.滑动变阻器作用：改变定值电阻两端的电压，进行多次实验。4.实验结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。5.图像：I-U图像是一条过原点的倾斜直线。二、探究电流与电阻的关系1.实验方法：控制变量法。控制电压不变，改变电阻，研究电流与电阻的关系。2.滑动变阻器作用：控制定值电阻两端的电压保持不变。3.实验操作：更换不同阻值的定值电阻后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记录对应的电流值。4.实验结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。5.常见问题：更换大电阻后，如果不调节滑片，电压表示数会变大；需要将滑片向阻值大的方向移动，才能保持电压不变。三、实验注意事项1.连接电路时开关要断开，防止短路。2.闭合开关前滑动变阻器调到最大阻值处，保护电路。3.多次实验的目的：得出普遍规律，避免偶然性。4.电表量程选择：根据电源电压和电阻大小合理选择量程。四、实验故障分析电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压：定值电阻断路。电流表有示数，电压表无示数：定值电阻短路，或电压表断路。移动滑片，电表示数都不变，且电流很小：滑动变阻器同时接了下面两个接线柱。移动滑片，电表示数都不变，且电流很大：滑动变阻器同时接了上面两个接线柱。第2节欧姆定律一、欧姆定律1.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。2.公式：I=U/R其中：I表示电流，单位安培（A）；U表示电压，单位伏特（V）；R表示电阻，单位欧姆（Ω）。3.变形公式：U=IR（计算电压）R=U/I（计算电阻）二、对欧姆定律的理解1.同一性：I、U、R必须对应同一段导体或同一部分电路，且是同一时刻的数值。2.因果关系：电压是原因，电流是结果。电流随电压和电阻的变化而变化，不能说电压与电流成正比，也不能说电阻与电流成反比。3.电阻的理解：R=U/I是电阻的计算式，不是决定式。电阻是导体本身的性质，不随电压和电流改变。三、欧姆定律的应用1.计算电流：已知电压和电阻，求电流。2.计算电压：已知电流和电阻，求电压。3.计算电阻：已知电压和电流，求电阻。四、解题步骤审题，明确已知量和未知量；画出电路图，在图中标出已知量和未知量；根据欧姆定律和串并联电路特点列式计算；检查单位是否统一，结果是否合理。易错点提醒：使用欧姆定律公式时，单位必须统一：U用V，R用Ω，I用A。计算前一定要先统一单位。另外，"电阻与电压成正比、与电流成反比"的说法是错误的，电阻是导体本身的性质。第3节电阻的测量一、伏安法测电阻1.实验原理：R=U/I（欧姆定律变形公式）2.实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。3.实验电路图：待测电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测定值电阻两端电压。4.滑动变阻器的作用：保护电路；改变待测电阻两端的电压和通过的电流，进行多次测量求平均值，减小误差。二、实验步骤根据电路图连接实物电路，连接时开关断开，滑动变阻器调到最大阻值处；检查电路无误后，闭合开关，调节滑片，记录几组对应的电压值和电流值；根据R=U/I计算每次的电阻值；求出电阻的平均值，作为待测电阻的阻值。三、实验数据处理定值电阻阻值不变，多次测量求平均值可以减小误差。四、实验故障分析电流表无示数，电压表有示数接近电源电压：待测电阻断路。电流表有示数，电压表无示数：待测电阻短路。闭合开关灯泡很亮，移动滑片亮度不变：滑动变阻器接了上面两个接线柱。闭合开关灯泡很暗，移动滑片亮度不变：滑动变阻器接了下面两个接线柱。电流表指针反向偏转：正负接线柱接反。指针偏转角度太小：量程选大了。五、测量小灯泡的电阻1.原理：同样是R=U/I。2.不同点：小灯泡的电阻随温度升高而增大，所以不能求平均值。不同电压下灯丝温度不同，电阻不同。3.结论：灯丝的电阻随温度升高而增大。电压越高，灯泡越亮，温度越高，电阻越大。六、其他测电阻的方法1.安阻法（只有电流表）：利用已知阻值的定值电阻与待测电阻并联，分别测出两条支路的电流，根据并联电压相等计算待测电阻。2.伏阻法（只有电压表）：利用已知阻值的定值电阻与待测电阻串联，分别测出两个电阻两端的电压，根据串联电流相等计算待测电阻。第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用一、串联电路的电阻规律1.总电阻：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。2.公式：R总=R₁+R₂+...+Rₙ3.理解：串联电阻相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个分电阻都大；n个相同的电阻R₀串联，总电阻R总=nR₀；串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即U₁/U₂=R₁/R₂（串联分压）。二、并联电路的电阻规律1.总电阻：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。2.公式：1/R总=1/R₁+1/R₂+...+1/Rₙ两个电阻并联时：R总=R₁R₂/(R₁+R₂)3.理解：并联电阻相当于增大了导体的横截面积，所以总电阻比任何一个分电阻都小；n个相同的电阻R₀并联，总电阻R总=R₀/n；并联电路中，电流的分配与电阻成反比，即I₁/I₂=R₂/R₁（并联分流）。三、欧姆定律综合应用1.串联电路计算思路：先求总电阻：R总=R₁+R₂再求总电流：I=U总/R总串联电流处处相等，I=I₁=I₂再求各电阻电压：U₁=IR₁，U₂=IR₂2.并联电路计算思路：并联各支路电压相等，U=U₁=U₂分别求各支路电流：I₁=U/R₁，I₂=U/R₂干路电流：I=I₁+I₂总电阻：R总=U/I四、本章知识梳理知识点核心内容重要公式电流与电压电阻关系电阻一定时电流与电压成正比；电压一定时电流与电阻成反比控制变量法实验欧姆定律电流与电压成正比，与电阻成反比I=U/R伏安法测电阻原理R=U/I，滑动变阻器多次测量定值电阻求平均，灯泡不求平均串联电阻总电阻等于各电阻之和，越串越大R总=R₁+R₂并联电阻总电阻倒数等于各倒数和，越并越小1/R总=1/R₁+1/R₂第十八章电功率第1节电能电功一、电能1.电能的来源：各种发电厂（火力、水力、风力、核能、太阳能等）和电池，将其他形式的能转化为电能。2.电能的利用：用电器将电能转化为其他形式的能。例如电灯转化为光能和内能，电动机转化为机械能，电热器转化为内能。3.电能的单位：国际单位：焦耳，简称焦，符号J。常用单位：千瓦时（kW·h），也叫"度"。换算关系：1kW·h=3.6×10⁶J二、电能表1.作用：测量用电器在一段时间内消耗电能多少的仪表。2.读数：电能表计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。最后一位是小数位。3.铭牌参数含义："220V"：表示电能表应该在220V的电路中使用；"10(20)A"：表示标定电流为10A，额定最大电流为20A；"50Hz"：表示电能表在50赫兹的交流电路中使用；"3000r/kW·h"：表示每消耗1千瓦时的电能，电能表的转盘转3000转。4.计算消耗电能：根据转盘转数计算：W=n/N（n是实际转数，N是每千瓦时转数），单位kW·h。三、电功1.定义：电流所做的功叫做电功。电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。2.电功的计算：基本公式：W=UIt推导公式：W=I²Rt，W=U²t/R（仅适用于纯电阻电路）其中：W表示电功，单位J；U表示电压，单位V；I表示电流，单位A；t表示时间，单位s。3.影响电功的因素：电流做功的多少与电压的大小、电流的大小、通电时间的长短都有关系。电压越高、电流越大、通电时间越长，电流做的功越多。易错点提醒：电能和电功的单位都是焦耳，电能是状态量，电功是过程量。电流做功的过程就是消耗电能的过程，所以电流做了多少功就消耗了多少电能。第2节电功率一、电功率1.物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量。电功率越大，表示电流做功越快。2.定义：电流在单位时间内所做的功叫做电功率。3.符号和单位：电功率用字母P表示。国际单位：瓦特，简称瓦，符号W。常用单位：千瓦（kW）。换算关系：1kW=1000W4.公式：定义式：P=W/t计算式：P=UI推导公式：P=I²R，P=U²/R（仅适用于纯电阻电路）二、额定功率和实际功率1.额定电压：用电器正常工作时的电压叫做额定电压，用U额表示。2.额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率，用P额表示。3.实际电压：用电器实际工作时的电压叫做实际电压，用U实表示。4.实际功率：用电器在实际电压下的功率叫做实际功率，用P实表示。5.关系：当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；当U实U额时，P实P额，用电器容易烧坏；当U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作。灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。三、电功率的计算1.串并联电路中的功率：无论是串联还是并联，电路的总功率都等于各用电器功率之和：P总=P₁+P₂+...+Pₙ串联电路中，功率与电阻成正比：P₁/P₂=R₁/R₂并联电路中，功率与电阻成反比：P₁/P₂=R₂/R₁2.常见用电器的功率：日光灯：约40W电冰箱：约100W电视机：约100~200W电饭锅：约500~1000W电热水器：约1000~2000W空调：约1000~2000W四、千瓦时的由来由P=W/t变形得W=Pt。如果P的单位用千瓦（kW），t的单位用小时（h），则W的单位就是千瓦时（kW·h）。1千瓦时就是功率为1kW的用电器工作1h所消耗的电能。第3节测量小灯泡的电功率一、测量小灯泡的电功率1.实验原理：P=UI2.实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、导线若干。3.实验电路图：与伏安法测电阻的电路图相同。小灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电流，电压表测灯泡两端电压。4.滑动变阻器的作用：保护电路；改变小灯泡两端的电压，分别测量小灯泡在额定电压、高于额定电压（约1.2倍）、低于额定电压三种情况下的电功率。二、实验步骤按电路图连接电路，开关断开，滑动变阻器调到最大阻值处；闭合开关，调节滑片，使电压表示数等于小灯泡的额定电压，记下电流表示数，计算额定功率；调节滑片，使电压表示数约为额定电压的1.2倍，观察灯泡亮度，记下电流表示数，计算实际功率；调节滑片，使电压表示数低于额定电压，观察灯泡亮度，记下电流表示数，计算实际功率；比较三种情况下的功率和亮度。三、实验结论小灯泡的实际功率随实际电压的增大而增大；灯泡的亮度由实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮；不同电压下小灯泡的功率不同，不能求平均值（因为功率随电压变化，求平均值没有意义）。四、实验注意事项电源电压要高于小灯泡的额定电压；电压表、电流表量程选择要合适；高于额定电压时不要超过太多，以免烧坏灯泡；滑动变阻器按"一上一下"接入，闭合前调到最大。五、伏安法测电阻与测功率对比项目伏安法测定值电阻伏安法测小灯泡功率原理R=U/IP=UI多次测量目的求平均值减小误差研究不同电压下的功率能否求平均能（定值电阻阻值不变）不能（功率随电压变化）滑动变阻器作用改变电压电流多次测量使灯泡电压等于、高于、低于额定六、跨学科实践：家庭节约用电建议1.家庭用电调查：查看电能表，统计各用电器功率和使用时间，计算每月耗电量。2.节电建议：随手关灯，更换LED节能灯；空调温度设置合理，夏季不低于26℃；减少电器待机时间，拔掉不用的插头；冰箱及时除霜，减少开门次数；使用节能型家电。第4节焦耳定律一、电流的热效应1.定义：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。2.电热的利用：电饭锅、电热水器、电熨斗、电烙铁、电热毯、电炉等都是利用电流热效应工作的。3.电热的防止：电视机后盖有散热窗、电脑有散热风扇、电动机有散热片，都是为了防止电热带来的危害。二、焦耳定律1.内容：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。2.公式：Q=I²Rt其中：Q表示热量，单位J；I表示电流，单位A；R表示电阻，单位Ω；t表示时间，单位s。3.推导公式：Q=UIt（纯电阻电路）Q=U²t/R（纯电阻电路）Q=W=Pt（纯电阻电路，电能全部转化为内能）三、探究焦耳定律实验1.实验方法：控制变量法、转换法（通过U形管液面高度差或温度计示数变化反映产生热量的多少）。2.实验结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多；在电流和电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。四、电热的计算1.纯电阻电路：电能全部转化为内能，电热等于电功。Q=W=Pt=UIt=I²Rt=U²t/R。2.非纯电阻电路：电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能（如电动机转化为机械能）。此时电热只能用Q=I²Rt计算，且Q<W。五、本章知识梳理知识点核心内容重要公式电能电功电流做功的过程就是电能转化的过程W=UIt电功率表示电流做功快慢，灯泡亮度看实际功率P=UI，P=W/t额定功率额定电压下的功率，是用电器的固有属性P额=U额I额测小灯泡功率原理P=UI，测三种电压下的功率，不求平均滑动变阻器改变电压焦耳定律电流的热效应，热量与电流平方、电阻、时间成正比Q=I²Rt第十九章生活用电第1节家庭电路一、家庭电路的组成1.家庭电路组成部分：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座、开关、导线等。2.连接顺序：进户线→电能表→总开关→保险装置→插座、用电器。二、进户线1.两根线：火线：端线，与大地之间有220V电压；零线：在户外就已经和大地相连，与大地之间电压为0。2.家庭电路电压：火线和零线之间的电压是220V。三、电能表装在家庭电路的干路上，用来计量用户消耗的电能。四、总开关和保险装置1.总开关：安装在电能表后面，控制整个家庭电路的通断，便于检修电路。2.保险丝：材料：由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成。原理：电流过大时，保险丝产生较多热量，温度升高达到熔点而熔断，自动切断电路，起到保护作用。选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大正常工作电流。注意：不能用铜丝、铁丝代替保险丝，因为它们熔点高，电流过大时不易熔断，起不到保护作用。3.空气开关：现代家庭常用空气开关代替保险丝，利用电流的磁效应，电流过大时自动跳闸，切断电路。五、插座1.作用：给可移动的用电器供电。2.连接方式：并联在家庭电路中。3.三孔插座接法：左零右火上接地。左孔接零线；右孔接火线；上孔接地线。4.三脚插头：对应三孔插座，最长的脚接用电器金属外壳，插入插座时金属外壳先接地，拔出时后离开地线，更安全。六、电灯和开关1.连接方式：各用电器之间并联，开关与被控制的用电器串联。2.开关接法：开关必须接在火线与灯泡之间。这样断开开关时，灯泡与火线断开，人接触灯泡不会触电。3.螺口灯泡接法：火线接顶端金属点，零线接螺旋套。防止换灯泡时手接触螺旋套触电。七、试电笔1.作用：辨别火线和零线。2.使用方法：手指按住笔卡（或笔尾金属体），笔尖接触被测导线。3.现象：氖管发光的是火线，不发光的是零线。4.注意：使用时手一定要接触笔尾金属体，否则即使接触火线氖管也不会发光。第2节家庭电路中电流过大的原因一、家庭电路电流过大的原因1.总功率过大：根据P=UI，家庭电路电压一定（220V），用电器总功率越大，电路中的电流就越大。例如：同时使用多个大功率用电器，如空调、电热水器、电饭锅同时工作，容易导致电流过大。2.短路：火线和零线直接连通，造成短路。短路时电阻极小，电流极大，会烧坏保险丝或使空气开关跳闸。短路原因：电线绝缘皮破损、用电器内部短路、接线时火线零线直接相连等。二、保险丝的作用电流过大时，保险丝自动熔断，切断电路，保护用电器和电路安全。三、保险丝的选择保险丝的额定电流应等于或稍大于电路中最大正常工作电流。不能选太粗的保险丝，因为电流过大时不熔断，起不到保护作用；也不能选太细的，正常工作时就熔断，影响正常用电。四、空气开关1.原理：利用电流的磁效应，电流过大时，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，自动断开开关。2.优点：跳闸后排除故障可以手动复位，不需要更换，使用方便。五、漏电保护器1.作用：当有人触电或漏电时，能迅速切断电流，对人身起到保护作用。2.原理：正常情况下火线和零线电流相等，当发生漏电时，一部分电流通过人体流入大地，火线电流大于零线电流，漏电保护器检测到差值就会迅速跳闸。3.安装位置：通常装在总开关后面，或单独装在插座回路。六、电功率和安全用电1.计算最大总功率：根据电能表和保险丝的额定电流，计算家庭电路允许的最大总功率：P最大=UI最大。2.注意事项：不要同时使用多个大功率用电器；大功率用电器最好单独走线；定期检查线路，防止绝缘老化短路；保险丝熔断后先查明原因再更换。易错点提醒：保险丝熔断或空气开关跳闸后，不能直接更换或复位，一定要先排查原因，排除故障后再恢复供电，否则可能再次跳闸甚至引发火灾。第3节安全用电一、触电事故1.触电原因：人体直接或间接接触火线，形成通路，有电流通过人体。2.触电类型：单线触电：站在地上的人接触火线，电流通过人体流入大地。双线触电：人同时接触火线和零线，电流通过人体形成回路。3.安全电压：对人体的安全电压是不高于36V。家庭电路电压220V远高于安全电压，所以要特别注意安全。二、安全用电原则1.不接触低压带电体，不靠近高压带电体。2.更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。3.不弄湿用电器，不损坏绝缘层。水是导体，湿手接触开关、用电器容易触电。4.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。5.有金属外壳的用电器，金属外壳一定要接地，使用三脚插头和三孔插座。这样万一用电器漏电，电流会通过地线流入大地，不会触电。三、注意防雷1.雷电：雷电是大气中一种剧烈的放电现象，电压极高，电流极大，会对建筑物和人造成伤害。2.避雷针：高大建筑物顶端安装避雷针，通过很粗的金属线与大地相连，及时把雷电流导入大地，保护建筑物。3.防雷注意事项：雷雨天气不要在大树下避雨，不要在空旷场地停留，不要使用手机，关闭门窗。四、触电急救1.切断电源：发现有人触电，首先要立即切断电源，或用干燥的绝缘体将电线挑开，使触电者尽快脱离电源。2.不能直接用手拉：千万不能直接用手去拉触电的人，否则施救者也会触电。3.急救：脱离电源后，必要时进行人工呼吸，并尽快拨打120送医。五、本章知识梳理知识点核心内容重要规律家庭电路组成进户线、电能表、总开关、保险、用电器、插座用电器并联，开关接火线三孔插座左零右火上接地金属外壳用电器必须接地电流过大原因总功率过大、短路保险丝利用电流热效应保护安全用电不接触低压带电体，不靠近高压带电体安全电压不高于36V触电急救先切断电源，再施救不能直接用手拉触电者第二十章电与磁第1节磁现象磁场一、磁现象1.磁性：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。2.磁体：具有磁性的物体叫做磁体。分为天然磁体和人造磁体。3.磁极：磁体上磁性最强的部分叫做磁极。每个磁体都有两个磁极，分别叫做南极（S极）和北极（N极）。能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极，指北的叫做北极。4.磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。5.磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。铁制物体容易被磁化，钢磁化后磁性能长期保持，叫做永磁体；软铁磁化后磁性容易消失。二、磁场1.磁场：磁体周围存在着一种看不见、摸不着的特殊物质，叫做磁场。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。2.磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用。3.磁场方向：物理学中规定，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向。三、磁感线1.定义：我们用一些带箭头的曲线来方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。2.方向：磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。3.特点：磁感线是为了描述磁场而假想的曲线，实际并不存在；磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁极处磁感线最密；磁感线是闭合的曲线，不会相交；磁感线上任意一点的切线方向就是该点的磁场方向。四、地磁场1.地球是个巨大的磁体：地球周围存在着磁场，叫做地磁场。2.地磁两极：地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。3.磁偏角：地理的两极和地磁的两极并不重合，磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离，这个夹角叫做磁偏角。我国宋代学者沈括最早记述了这一现象。4.指南针原理：小磁针在地磁场的作用下，总是一端指南一端指北。易错点提醒：磁感线不是真实存在的，是为了研究方便假想出来的模型。但磁场是真实存在的。两个磁体相互吸引，不一定是异名磁极，也可能一个是磁体一个是铁磁性物质。第2节电生磁一、电流的磁效应1.奥斯特实验：实验现象：通电导线旁边的小磁针发生偏转；断电后小磁针恢复原位；电流方向改变，小磁针偏转方向也改变。实验结论：通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流方向有关。意义：第一个发现电与磁之间联系的实验，奥斯特是第一个发现电生磁的科学家。2.电流的磁效应：任何导体中有电流通过时，其周围都会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。二、通电螺线管的磁场1.螺线管：把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈。2.通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，两端相当于条形磁体的两个磁极。3.磁极判断：通电螺线管两端的极性与电流方向有关，电流方向改变，磁极也改变。三、安培定则（右手螺旋定则）1.内容：用右手握住螺线管，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。2.应用：已知电流方向判断螺线管磁极；已知磁极判断电流方向；已知磁极和电流方向判断绕线方式。四、通电螺线管磁性强弱影响因素：电流大小：匝数相同时，电流越大，磁性越强；线圈匝数：电流相同时，匝数越多，磁性越强；有无铁芯：插入铁芯后磁性大大增强。五、电磁铁1.定义：内部插入铁芯的通电螺线管叫做电磁铁。2.工作原理：电流的磁效应。3.优点：磁性有无可以通过通断电来控制；磁性强弱可以通过改变电流大小来控制；磁极方向可以通过改变电流方向来控制。4.应用：电磁起重机、电铃、电磁继电器、电话、磁悬浮列车等。第3节电磁铁电磁继电器一、电磁铁的应用1.电磁起重机：利用电磁铁吸引铁制品，通电有磁性吸起钢铁，断电失去磁性放下钢铁。2.电铃：通电时电磁铁吸引衔铁，小锤敲击铃碗发声，同时电路断开，电磁铁失去磁性，衔铁弹回，电路又接通，如此反复。3.磁悬浮列车：利用磁极间的相互作用使列车悬浮，减小摩擦，提高速度。二、电磁继电器1.定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。2.实质：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。3.结构：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点等组成。分为控制电路和工作电路两部分。4.工作原理：控制电路接通时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使工作电路触点闭合，工作电路接通；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。5.作用：安全保护：用低电压弱电流控制高电压强电流，避免人直接接触高压危险；远距离控制：可以实现远距离操纵；自动控制：配合温度、光等传感器实现自动控制。三、扬声器1.作用：把电信号转换成声信号。2.结构：主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。3.工作原理：当线圈中通过变化的电流时，线圈受到永久磁体的作用力而运动，带动纸盆来回振动，于是扬声器就发出了声音。扬声器是利用通电导体在磁场中受力运动的原理工作的。四、探究电磁铁磁性强弱实验1.实验方法：控制变量法、转换法（通过吸引大头针的多少来判断磁性强弱）。2.实验结论：匝数相同时，电流越大，电磁铁磁性越强；电流相同时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强；有铁芯比无铁芯磁性强得多。易错点提醒：电磁继电器的控制电路和工作电路是两个独立的电路，不要混淆。控制电路电压低、电流小，工作电路电压高、电流大。第4节电动机一、磁场对通电导线的作用1.实验现象：把通电导线放在磁场中，接通电源，导线中有电流通过时，导线会运动起来。2.结论：通电导体在磁场中受到力的作用。3.受力方向：通电导体在磁场中受力的方向，与电流方向和磁感线方向有关。当电流方向或磁感线方向反向时，受力方向也反向；如果两者同时反向，受力方向不变。4.能量转化：电能转化为机械能。二、电动机的基本构造1.组成：电动机由能够转动的转子（线圈）和固定不动的定子（磁体）两部分组成。2.原理：通电线圈在磁场中受力转动。三、直流电动机1.为什么线圈不能持续转动：线圈转过平衡位置时，受力方向与运动方向相反，会阻碍线圈继续转动，最后会停在平衡位置。2.换向器：构造：由两个铜制半环构成，与线圈两端相连。作用：每当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向，使线圈能持续转动下去。3.工作过程：线圈在平衡位置前，受力使线圈顺时针转动；转过平衡位置时，换向器改变电流方向；电流反向后，受力方向也反向，线圈继续顺时针转动；如此反复，线圈持续转动。四、电动机转速和转向1.转速：电动机的转速与电流大小和磁场强弱有关。电流越大、磁场越强，转速越快。2.转向：电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关。改变电流方向或改变磁场方向，都可以改变转动方向。五、电动机的优点和应用1.优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染。2.应用：电风扇、洗衣机、电冰箱、电动自行车、电动汽车、起重机、机床等都使用电动机。六、扬声器与电动机对比扬声器和电动机的工作原理相同，都是利用通电导体在磁场中受力运动。扬声器是线圈来回振动发声，电动机是线圈持续转动。第5节磁生电一、电磁感应现象1.法拉第发现：英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系。2.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。3.产生感应电流的条件：电路必须是闭合的；导体必须做切割磁感线运动（导体运动方向与磁感线方向不平行）；是闭合电路的一部分导体。4.感应电流的方向：感应电流的方向与导体运动方向和磁感线方向有关。其中一个方向改变，感应电流方向就改变；两个方向同时改变，感应电流方向不变。5.能量转化：机械能转化为电能。二、发电机1.原理：电磁感应现象。2.构造：主要由定子（磁体）和转子（线圈）组成。大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式，即旋转磁极式。3.工作过程：线圈在磁场中转动，切割磁感线，产生感应电流。线圈每转一周，电流方向改变两次。4.交流电：大小和方向都周期性变化的电流叫做交变电流，简称交流电。频率：交流电每秒周期性变化的次数。我国电网交流电频率是50Hz，周期0.02秒，每秒电流方向改变100次。5.直流电：电流方向不变的电流叫做直流电。三、动圈式话筒1.原理：电磁感应现象。2.工作过程：声音使膜片振动，带动线圈在磁场中振动，切割磁感线，产生随声音变化的感应电流，把声信号转化为电信号。四、电动机和发电机对比项目电动机发电机原理通电线圈在磁场中受力转动电磁感应现象能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能电路中的作用用电器，消耗电能电源，提供电能构造有电源供电外电路接用电器五、本章知识梳理知识点核心内容重要规律磁现象磁极、磁化、磁场、磁感线同名排斥异名吸引电生磁奥斯特实验、通电螺线管、安培定则电流的磁效应电磁铁磁性强弱与电流、匝数、铁芯有关电磁继电器实现远程控制电动机通电导体在磁场中受力运动换向器改变电流方向持续转动磁生电电磁感应现象，发电机原理闭合电路切割磁感线产生感应电流第二十一章信息的传递第1节现代顺风耳——电话一、电话1.发明：1876年贝尔发明了电话。2.基本组成：电话由话筒和听筒组成。3.工作原理：话筒：把声信号变成变化的电信号。原理是电磁感应（碳粒话筒利用声音振动改变电阻，从而改变电流）。听筒：把变化的电信号还原成声信号。原理是电流的磁效应，变化的电流使电磁铁磁性变化，吸引膜片振动发声。整个过程：声音→变化的电流→声音。二、电话交换机1.作用：提高线路利用率。需要通话的两部电话通过交换机接通，通话完毕再断开。2.发展：人工交换机→自动交换机→程控电话交换机。三、模拟通信和数字通信1.模拟信号：信号电流的频率、振幅变化情况与声音的频率、振幅变化情况完全一样，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。缺点：长距离传输和多次加工放大后，信号会丢失部分信息，抗干扰能力弱。2.数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号。使用数字信号的通信方式叫做数字通信。优点：形式简单、抗干扰能力强、便于加密、可以通过计算机处理。现代电话已经全部采用数字信号进行传输和处理，只是在交换机和用户之间还在使用模拟信号。第2节电磁波的海洋一、电磁波的产生1.产生：迅速变化的电流周围会产生电磁波。2.验证实验：打开收音机的开关，旋到没有电台的位置，将音量开大。取一节干电池和一根导线，拿到收音机附近。将导线一端与电池负极相连，另一端与正极时断时续地摩擦，收音机会发出"喀喀"声，说明产生了电磁波。二、电磁波的传播1.传播介质：电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播。这是电磁波与声波的重要区别。2.传播速度：电磁波在真空中的传播速度是c=3×10⁸m/s，等于光速。光也是一种电磁波。3.波速、波长、频率的关系：c=λfλ表示波长，单位米（m）；f表示频率，单位赫兹（Hz）；波速c是定值，所以波长与频率成反比，频率越高，波长越短。三、电磁波家族按频率由低到高（波长由长到短）排列：无线电波→微波→红外线→可见光→紫外线→X射线→γ射线1.无线电波：频率最低，波长最长，用于广播、电视、移动通信。2.微波：用于微波炉、卫星通信。3.红外线：热效应强，用于遥控、红外测温、夜视仪。4.可见光：能引起视觉的电磁波，红橙黄绿蓝靛紫。5.紫外线：杀菌消毒、使荧光物质发光（验钞）、促进维生素D合成。过量照射对人体有害。6.X射线和γ射线：穿透能力强，用于医学透视、工业探伤、治疗肿瘤。易错点提醒：电磁波可以在真空中传播，声音不能。宇航员在月球上不能直接对话，需要靠无线电（电磁波）交流。电磁波的速度在真空中是定值，与频率、波长无关。第3节广播、电视和移动通信一、无线电广播信号的发射和接收1.发射：由广播电台完成。话筒把声音信号转换成音频电信号；载波发生器产生高频电磁波；调制器把音频电信号加载到高频电磁波上；通过天线发射到空中。2.接收：由收音机完成。天线接收各种电磁波；调谐器选出特定频率的信号（选台）；解调器从高频信号中取出音频信号；音频信号放大后送到扬声器，转换成声音。二、电视信号的发射和接收1.发射：由电视台完成。声音信号的发射和广播一样；图像信号通过摄像机转换成图像电信号；声音和图像信号都加载到高频电磁波上发射出去。2.接收：由电视机完成。天线接收电磁波；取出音频和视频信号；音频送扬声器，视频送显像管还原成图像。三、移动通信1.工作方式：移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台。通话时声音信息通过电磁波发射到空中，同时又在空中捕获电磁波，得到对方的信息。2.基地台：移动电话体积小，发射功率不大，天线简单灵敏度不高，需要靠基地台转接。基地台和电话交换机相连，实现两部移动电话之间的通话。3.常见移动通信工具：手机、对讲机等。四、其他通信方式1.微波通信：微波沿直线传播，不能沿地球表面绕射，所以需要每隔一定距离建一个微波中继站，接力传递。2.卫星通信：用通信卫星作为微波通信的中继站。在地球周围均匀配置3颗同步通信卫星，就可以覆盖几乎全部地球表面，实现全球通信。3.光纤通信：利用激光在光导纤维中传播来传递信息。优点：容量大、抗干扰能力强、信号衰减少、保密性好。4.网络通信：利用互联网进行信息传递，如电子邮件、即时通讯、视频通话等。第4节越来越宽的信息之路一、微波通信1.微波：波长在10m~1mm之间，频率在30MHz~3×10⁵MHz之间的电磁波。2.特点：微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。3.中继站：必须每隔50km左右建设一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去。二、卫星通信1.原理：用通信卫星做微波通信的中继站。2.同步卫星：相对地球静止的卫星，绕地球转动一周的时间和地球自转一周的时间相同。3.全球覆盖：在地球周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就可以覆盖几乎全部地球表面，实现全球通信。4.应用：全球定位系统（GPS）、卫星电视、远洋通信、气象监测等。三、光纤通信1.原理：利用频率单一、方向高度集中的激光在光导纤维中传播，携带信息传输。2.光导纤维：很细的玻璃丝，由内芯和外套组成。激光在内芯中传播，不断被外套反射，曲折前进。3.优点：容量大，一根光纤可以同时传输几百