初中物理名师笔记_初物

F >F （F=G） F =F =F F =F =F 1 2 3 1 2 3 1 2 3 P > P > P （P = F ） P = P = P P = P = P 1 2 3 1 2 3 1 2 3 S 3．倒置问题 F =G 压 液柱 1 2 1 2 P P 对杯底： 不变 变小（p=pgh） F增大（F=pS） F增大 （F G ） 1 水 2 水 对桌面：F不变 F不变 P 减小（P = F ） P 减小（P = F ） S S ·35·模块十二 气体压强 一、气压产生 1．原因：大气受到重力且具有流动性 2．定义：大气对浸在其中的物体各个方向存在压强，称为大气压 （密闭气体不是大气压，如高压锅） 二、相关实验 1．马德堡半球实验——证明大气压的存在 2．托里拆利实验——测量大气压 ①原理：玻璃管内水银柱上方时真空时，水银柱产生的压强等于管外大气压 ②实验过程 将 玻 璃 管 真 倒 空 立 玻 在 璃 水 管 银 760mm大 大 中 槽 高度不变 装 中 水 气 气 满 银 压 压 水 银 ③实验结论：一个标准大气压 P 13.6 103 3 9.8 0.76 1.013 105 760 =ρ gh= × kg/m × N/kg× m= × Pa= mmHg 0 水银 注意： 1）玻璃管形状、粗细，略微上提下压或倾斜试管对结果不影响 2）水银换成水，液柱高达约10.3米，不易操作 3）水银未注满或混有空气，测量结果偏小 若试管破损，则液面下降至水银槽中内外液面相平 三、大气压影响因素 1．海拔越高，大气压越低，沸点越低 注意：密闭气体压强不是大气压强 例：高压锅，气体含量越多， 温度越高，气压越大，沸点越高 ·36·2．大气压的应用 ①气压计：气压高，天气晴朗（管内液面下降） 气压低，将有风雨天气（管内液面上升） ②抽水机：活塞式抽水机 离心式抽水机 ③吸管、吸盘、呼吸、注射器吸取药液、覆杯实验、打气筒、消防车 四、连通器：上端开口，底部连通的容器 1．原理：当连通器内盛有同种液体，且不流动时，各容器中液面总保持相平 h = h 1 2 ρ=ρ 1 2 h h 1 2 P P 2 1 2．常见连通器 上游 下游 茶壶 水位计 下水道 船闸 3．例题 打开k 打开 ，液面高度变化？ k 水液面下降 h k 2h Sh+2S × 2h=Sh ′ +2Sh ′ 油液面上升 S 2S 5Sh=3Sh ′ 水 油 h ′ = 5 h 3 ·37·模块十三 浮力 一、浮力基础 1．浮力的概念 ①定义：浸在液体（或者气体）里的物体受到一个竖直向上的托力 ②方向：竖直向上 ③施力物体：液体或气体 2．产生 F 向下 ①浮力的产生:物体上下表面的压力差 F =F －F 浮 向上 向下 F= p S=ρgSh=ρgV ②判断有无浮力 F 向上 A B ABCE---受浮力 C DF---不受浮力 D E F 3．浮力的影响因素：液体密度、物体排开液体的体积（控制变量法） 0N0 0N0 8N 12 3 4 5 12 3 4 5 7.6N 12 3 4 5 12 3 4 5 7N 0 12 3 4 5 N0 12 3 4 5 7N 0 12 3 4 N0 12 3 4 6.9N 0 12 3 4 N0 12 3 4 F 浮 /N F 示 /N 55 55 G 水 水 水 浓盐水 0 0 h h/m h h/m 物 物 (a) (b) (c) (d) (e) 4．探究浮力大小的实验 ①测浮力------二提法 ②探究浮力大小与排开液体重力的关系 F N 浮 0 N 0 0 1 0 1 F 1 2 1 2 2 3 2 3 F 2 -F 3 =F 4 -F 1 3 4 5 3 4 5 4 5 4 5 G F 1 F 2 F 3 F 4 F =G 物 浮 排 F =G -F 浮 物 空桶 盛有溢出的水 二、阿基米德原理：F =G =ρ gV 浮 排 液 排 V 与物体浸没体积有关，不一定等于物体体积 排 （与液体体积无关） ·38·三、物体的沉浮 1．沉浮条件：F =G 浮 排 上浮 下沉 漂浮 悬浮 沉底 F 浮 F F 浮 浮 F 浮 F G F 支 浮 G G G G F >G F ρ 物 液 物 液 物 液 实心物体 ρ <ρ ρ >ρ 物 液 物 液 V >V V =V V =V 物 排 物 排 物 排 处于动态（运动状态不断改变）非平 是“上浮”过程 可以停留在液 是“下沉”过程 衡状态 的最终状态 体的任何深度 的最终状态 处于静止状态，受平衡力的作用 公式总结： 漂浮：F =G =ρ gV =G =F m =m 浮 排 液 排 物 向上 物 排 沉底：F =G =ρ gV =G -F m >m 浮 排 液 排 物 支 物 排 ·39·四、浮力应用 1．轮船（漂浮：F =G ） 浮 排 （1）排水量：排开水到质量 吃水线深，V 大 排 （2）吃水线：船底到水面的深度 吃水线浅，V 小 ①从淡水到海水 排 漂浮：F =G ，F 不变 浮 物 浮 F =p gV ，p 增大，V 减小 浮 液 排 液 排 上浮，吃水线变浅 ②装货卸货 漂浮：G 增大，F 增大 物 浮 F浮=p gV ，V 增大 液 排 排 下沉，吃水线变深 ③沉船 V 减小，F 减小，G 不变 排 浮 物 F G ，排水 浮 物 悬浮：F 不变 浮 下沉：F p >p A B C A B C 二、密度比例关系（非重点） 1．浸没时，V =V 排 物 F =ρ gV G ρ 浮 液 排 物 = 物 G =ρ gV F ρ （物体的重力是浮力的几倍，物体密度就是液体密度的几倍） 物 物 物 浮 液 2．漂浮时，F =G 浮 物 V ρ ρ gV =ρ gV 排 = 物 （物体浸入几分之几，物体密度就是液体密度的几分之几） 液 排 物 物 V ρ 物 液 ·41·五、图像（二提法）： 未浸入时：G=F F /N 1 拉 F =F -F  全浸没： 浮 1 2 可求ρ物 F V =V 则ρ gV =ρ gV  1 排 物 液 排 物 物 F  2 h=h 2 -h 1 V P=ρ gh可求压力压强 S =  液  h h/m h h 1 2 六、小球问题： A A A B B B C C C 体积相同 质量相同 AB同体积，BC同质量 p p

V >V V =V >V 物 A B C A B C A B C V V V V V 排 排A 排B 排C 排A 排B 排C 排A 排B 排C F F F F F 浮 A B C A B C A B C G G L F F 费力杠杆 费力省距离都不省功 1 2 1 2  ③ L = L F = F 等臂杠杆 不省不费  1 2 1 2 二、经典题型 1．动力最小 思路：找最长动力臂（支点与离支点最远的点的连线） O A l 1 ↓F L ↑=F L 1 1 2 2 C F 1 2．平衡判断：原状态平衡 F L =F L （极限法：加到无限大/减到零） 1 1 2 2 思路：两边同时增大/减小相等力 两边同时增大/减小相等力臂 （F ±F）L （F ±F）L F （L ±L） F2（L ±L） 1 1 2 2 1 1 2 力臂大的变化大 力大的变化大 蜡烛同时燃烧 同时奔跑 （左端下沉） （右端下沉） ·47·3．动态平衡 （非重点） 思路：找力臂判断力的变化 F′ F′′ I ′ ′ F I′ ①力在绕A逆时针转90°的过程中，力F的变化情况? 力臂：先变大后变小 L→L′→L″ O 力F：先变小后变大 F→F′→F″ I F ′ 1 I ′ ②力F 始终与木棒垂直，将其缓慢抬到水平位置， 2 1 力F 的变化情况? 1 不变量：动力臂L ，阻力F =G 1 2 I ′′ 2 G 自变量：阻力臂L 变大 2 F ′ ↑F L =F L ↑ I 1 1 1 2 2 1 力F：一直变大 G G F 1 L =0 2 ·48·模块十七 滑轮与滑轮组 ★同一根绳子上的力处处相等★ 一、定滑轮：固定不动的滑轮 1．特点：改变作用力的方向（既不省力也不省距离） 2．实质：等臂杠杆 eg:问人对地面的压力，与物体对地面的压力？ 人拉绳子，绳子对人也有相同的拉力 F 支 F 绳-人 l l l l F =F =G -F 1 2 1 2 人-地 支 人 拉 O O G 人 F F 绳-人 绳-物 F 支′ F G F G F 绳-物 G 人 G 物 G F 物-地 =F 支′ =G 物 -F 拉 物 二、动滑轮：随物体一起运动的滑轮 1．特点：省力费距离（不能改变作用力的方向） 2．实质：省力杠杆 F F l l 1 1 O O l l 2 2 物体上升h 物体上升h 动滑轮上升h 动滑轮上升h G G 绳端走过2h 两绳端分别走过h 三、滑轮组 1．特点：既省力又能改变作用力的方向 2．原则：同一根绳子上的拉力处处相等 方法：受力分析 3．绕线分析：动滑轮绳子段数为n． F F 自由端上升 2h 3h 4h F 5h F F 3F=G+G 动 1 则F= (G+G ) 3 动 G G=3F+G 物体上升 h h h h 动 动 2F=G 3F=G G 三段绳子承担了动滑轮 F= 1 G F= 1 G 4F=G 与物体动全部重力 2 3 5F=G 1 F= 4 G F= 1 G 5 （不计绳重、滑轮重及摩擦） （动滑轮重G 动 ） ·49·四、经典例题 1．受力分析 2．费力反拉 F 对动滑轮受力分析： F F=G +2F F=f F 动 拉 F 拉 =G +2G f 拉 G G 动 物 体 上 拉 升 h ， 动 滑 轮 上 升 2 1 h 2F 1 拉 物体速度为v，动滑轮速度为 v 2 ·50·模块十八 机械效率 一、回顾 1． ①对物体做的功（要做的事）W =Gh 1 ②拉力做的功（实际做的事）W =Fs 2 ③滑轮做的功（不想做但必须做的事）W =W -W 3 2 1 F 2． S=6m F=80N 实际重力做的功（要做的）W =Gh=150Nx2m=300J 1 F 支 拉力做的功（实际做的）W =Fs=80Nx6m=480J 2 f做的功（不想做但必须做）W =W -W =480J-300J=180J f 3 2 1 G=150N F 做的功（F与s垂直）W =0J 支 4 h=2M 二、机械效率η 1．有用功：为达到目的对物体做的功（想做的W ） 有用 总功：人直接做的功（实际做的W ） 总 额外功：（不想做又不得不做的W =W -W ） 额外 总 有用   有用功:水W  用桶打水 有用   额外功:桶、f与滑轮组W eg． 打水捞桶 额外   有用功:桶+水W 捞桶打水 有用  额外功:f与滑轮组W 额外 2．机械效率概念：有用功与总功的比值（η≤1） W η= 有用 η=1 → 永动机（不存在） W 总  功率 P →(速率)做功快不代表机械效率高 3．关系辨析  机械效率η →(比例)越省力，机械效率越低       总功← →人端拉力F 人    W 总 =F 人 s 人  W W=Fs 有用功← →物端拉力F  W =F s  η= 有用 4．做题技巧  物 有用 物 物 W S 人 =nS 物 (必然成立)  W 额外 =W 总 -W 有用 总 ·51·三、综合计算 1．竖直方向 2．斜面上 3．水平方向 ★斜面上F与f不相等 F 支 F F F f G G W =Gh W =Gh W =fs 有用 有用 有用 W =Fs W =Fs W =F•3s 总 总 总 W W W η= 有用×100% η= 有用 ×100% η= 有用×100% W W W 总 总 总 W W W P = =Fv P = =Fv P = =Fv F F F f f f 推导公式： 竖直滑轮组：η = W 有 = Gh = G = G 物 （不计绳重及摩擦） + W Fs nF G G 总 物 动 ⋅ W f L f 水平滑轮组：η = 有 = = W Fs nF 总 ·52·模块十九 内能 一、分子动理论 1.物质由大量分子组成 2.分子特点： ①分子永不停息地做无规则运动（eg.加糖水变甜 墨水扩散 墙角垃圾脏） 扩散现象  ( ) 分子级别尘土飞扬不是  ( ) ( ) 微观分子热运动的宏观现象 自发的 风吹稻花香不是  ( ) 不同物质露珠进入水不是 ②分子间存在间隙（空气被压缩、100ml水+100ml酒精<200ml） 通常情况下，分子间隙 气>液> 固 ③分子间有引力和斥力（同时存在，斥力——很难压缩，引力——很难拉伸） r =10-10m左右（即分子间距），此时分子斥力等于引力 0 分子间距超过10r ，忽略分子力的作用 0 （eg.破镜不能重圆） 3.分子热运动的影响因素 宏观：物体的冷热程度 微观：分子热运动的剧烈程度 温度越高，分子运动越剧烈（eg.茶叶热水泡味道好，香料炒菜时更香） 二、内能 1.概念：物体内所有分子热运动的动能和分子势能的总和 2.内能的影响因素：质量、温度、物态 ①同一物体，温度越高，内能越大 （eg.温度越高的物体，内能越大：错，可能不是同一物体） ②同种物质温度相同，质量越大，内能越大 ③不同状态的同种物质内能：E气>E液>E固（水蒸气液化放热成水，水凝固放热结冰） 3.注意 ①内能指物体内所有分子，单独一个分子无内能之说 （eg.物体内每个分子都有内能：错，内能是分子运动的宏观表现,一个分子的运动就是一个分 子具有的动能,不属于内能） ·53·②物体都有内能（eg.0℃的物体也有内能） ③内能与机械能无关（机械能可以为零，内能不可能为零） 4.改变内能的方式 ①做功：物体对外做功，内能减小（eg.蒸汽机，气体膨胀弹开软木塞） 外界对物体做功，内能增大（eg.钻木取火、打气筒打气、锻打） ②热传递（高温热量→低温） 物体吸收热量，内能增大（eg.炒菜做饭） 放出热量，内能减小（eg.热水放凉） 5.温度、热量、内能的关系 内能：具有的能量 温度不能传， 热量：传递的能量 热量不能含 温度：物体的冷热程度/分子运动的剧烈程度 ①温度、内能：同一物体，温度越高，内能越大；温度越低，内能越小。 物体内能增大，温度一定升高—错（eg晶体熔化，吸热，温度不变） ②能量、内能：（热量是过程量，能量是状态量） 吸热，内能增加；放热，内能减小 内能增加，物体一定吸热—错（也可以是做功） ③热量、温度：吸热，物体温度升高—错（eg晶体熔化，水沸腾） 三 、比热容：物质吸热的本领 1.比较方法 ①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的，吸热本领大 ②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的，吸热本领大 2.定义：单位质量的物体，升高（降低）1℃所吸收（放出）的热量 符号：c 单位：J/(Kg·°C) 3.公式： Q=cm△t (△t：温度变化量，升高了/降低了） Q Q Q 变形式：c= m= △t= m△t c△t cm 4.应用：水的比热容比较大 ①初春稻田早上排水，晚上灌水（晚上冷，水放热，温度变化较小） ②北方供暖用水传递热量 ③用水做冷却液 四、比热容提高：Q=cm△t Q Q Q 1.比例计算：c= m= △t= m△t c△t cm 2.热平衡方程：（末温相同） 不计热损失：Q =Q 吸 放 计热损失：Q =Q ·η（η为热效率） 吸 放 ·54·模块二十 内能的利用 一、热机：把燃料燃烧时释放出的内能转化成机械能的装置 （燃料的化学能→内能→机械能） 火花塞 气缸 排气门 喷油嘴 汽进气阀 柴 排气阀 油 活塞 油 进气口 活塞 机 机 曲轴连杆 曲轴箱 构 构 飞轮 造 造 汽油 1.工作过程（以汽油机为例） 四冲程---吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 进气门 排气门 ①吸气冲程：吸入空气与汽油（雾状）的混合物 ②压缩冲程：燃料混合物被压缩（机械能→内能） ③做功冲程：高温高压的燃气推动活塞对外做功（内能→机械能） ④排气冲程：将废气排出气缸 一个完整周期：一个周期四冲程，曲轴两圈一次功 在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功， 其他三个冲程是辅助冲程，靠飞轮的惯性来完成 做功冲程原理： 压缩冲程原理： 液体沸腾变成水蒸气，水蒸气越 活塞对气体做功，气体被压缩， 来越多，膨胀对外做功，水蒸气 分子势能增大，内能增大 的内能转化为瓶塞的机械能 ·55·2.柴油机、汽油机的区别 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 吸气冲程 汽油与空气混合 只吸空气 压缩冲程 压缩程度小 压缩程度大 做功冲程 点燃式 压燃式 特点 轻巧、效率低 笨重、效率高 应用 小汽车、飞机、摩托车 载重汽车、拖拉机、火车 二、热机的效率 1.热值定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比 2.符号：q 单位：J/kg、J/m3 物理意义：q =3x107J/m：1m3 天然气完全燃烧放出的热量是3x107J 天然气 理解：热值是燃料的一种特性，不同的燃料热值一般不同 3、计算：Q=mq Q=Vq W 4、热机效率：①计算：-η= 有 能 内 Q 气 总 废 燃料完全燃烧 有用机械能 W 有 ②η≠100% 放出的热量Q 散热损失 机 械 损 失 ③提高热机效率的途径：提高燃料的利用率 减少各种热量损失 ·56·模块二十一 电流和电路 一、电荷 1.带电体的性质：吸引轻小物体（灰尘、纸屑、通草小球） 2.摩擦起电的实质：电子的转移 3.原子：原子核带正电（用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷） 核外电子带负电（用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷） 4.电荷间的相互作用力：同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 5.电荷量：物体所带电荷的多少 符号：Q 单位：库仑 C 元电荷：最小微粒-电子所带的电荷量为最小电荷量，叫元电荷。（e=1.6×10-19C） 6.验电器的原理：同种电荷相互排斥 金 属 球 若验电器已带电： 金属杆 ①张角变大：物体带更多同种电荷 金属箔 ②张角先闭合后张开：物体带更多异种电荷 ③张角闭合：物体带等量异种电荷 验电器 7.导体：容易导电的物体（原因：导体中含有大量自由移动的电荷） eg金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液 绝缘体：不容易导电的物体（ 原因内部几乎没有自由电荷，绝大部分电荷都被束缚，不能自由移动） eg橡胶、塑料、玻璃、陶瓷、空气、蒸馏水 注意：在一定条件下，绝缘体与导体可以相互转化 绝缘体和导体都是良好的电工材料 二、电流与电路 1.电流的形成：电荷的定向移动 2.方向：正电荷的定向移动方向——金属导体中能够自由移动的电荷为负电荷 （或负电荷定向移动的反方向） 酸碱盐水溶液中能够自由移动的电荷为正负电荷 3、电池中电流的方向： 内部：负极到正极 外部：正极到负极 ·57·4.电路的组成：通路、断路、短路（危险） 开关断开、导线断开 L L 1 2 用电器故障（灯丝断了） 电源短路：电源不能消耗电能， 用电器短接 电能转化为内能，烧坏电源 （局部短路） 5.电路分类。 ①简单电路：一条回路，一个用电器。 ②串联电路：一条回路，多个用电器 ③并联电路：多条回路，每条回路只有一个用电器 S L 1 L 2 串联电路特点： 并联电路特点： ①一条回路 ①支路和干路之分 ②开关控制所有的用电器 ②干路开关控制所有用电器 ③一断全断 ③一短全短 ④局部短路，不会发生电源短路 ④一个支路断路不影响其他支路 经典并联电路图 L 1 L 1 L 2 L 3 L 1 L L 1 2 S 3 S 2 L 2 S 1 L 2 两灯串联：仅闭合S *红绿蓝为电流流向 2 两灯并联：仅闭合S、S 1 3 闭合S、S.等L发光 2 3 1 6.电流流向 ①不会回流 ②从正极出发回到负极（能直接会负极就不经过用电器） ③遇到岔路：都有用电器，每一条都走 某一条路没有用电器，所有电流全都走这一条 表盘标尺 标记 三、电流的测量 1.电流表 调零器  小量程:0-6A 分度值:0.02A 负接线柱 5倍关系 大量程:0-3A 分度值:0.1A 正接线柱 ·58·2.使用电流表时需注意。 ①串联接入电路，相当于导线 ②正接线柱接入，负接线柱接出（若接反，指针反向偏转，损坏电流表） ③不能超过量程（指针偏转角度过小：量程选大了）——试触法 ④不能直接接在电源两端（电流过大，损坏电流表） 3.电流表测量对象的判定： 流进电流表的电流是从哪个用电器流出，或流出电流表的电流流进了哪些用电 器，则这个电流表测的就是这些用电器的电流 A 2 L L L 1 2 3 并联电路 电流表A :测L、L、L电流之和 A 1 1 2 3 3 A 电流表A :测L、L电流之和 1 2 2 3 电流表Α 测L、L电流之和 3 1 2 4.串联电路中的电流特点：电流处处相等 并联电路中的电流特点：干路电流等于各支路电流之和 ·59·模块二十二 电压和电阻 一、电压 1.电流、电压、电源关系 电流：电荷的定向移动 电路中：有电流一定有电压， 电压：形成电流的原因 有电压不一定有电流（还需要是通路） 电源：提供电压的装置 2.符号U 单位：伏特V 常见电压值：一节干电池1.5V 一节蓄电池2V 中国家庭电路220V 人体安全电压不高于36V 3.电压表 标记V 0 0 5 1 V 2 1 0 3 15 表盘标尺  调零器 小量程0-3V 分度值0.1V 5倍关系 负接线柱 大量程0-15V分度值0.5V 正接线柱 4.电压表的使用 ①调零 ②并联接入电路，相当于断路（若串联，电路断路，电压表有示数） ③从正接线柱接入，负接线柱接出（若接反，指针反向偏转，损坏电压表） ④不能超过量程（若超出，指针过度偏转，损坏电压表）——试触法 ⑤电压表可以不经过用电器直接接在电源正负极上（测电源电压） （若与导线并联，则电压表示数为零） 5.电压表测量对象 电压表与谁并联就测谁电压 可以测一个或多个用电器，但不能同时测电源和用电器 L S L L 1 1 2 V L 2 V 测L 电压 测L 电压 1 1 S 6.串并联电路电压特点 串联电路：各用电器两端电压之和等于电源电压 并联电路：各支路两端电压都相等，都等于电源电压 ·60·二、电阻 1.定义：导体对电流阻碍作用的大小 符号：R 单位：欧姆 Ω 电压一定时，电阻越大，电流越小 2.电阻的影响因素 ①材料：导电性能不同：超导体、导体、半导体、绝缘体 ②长度：其他条件相同时，导体长度越长，电阻越大 ③横截面积：其他条件相同时，导体横截面积越小，电阻越大 ④温度：一般情况下，金属导体的电阻随温度的升高而增大 注：电阻是导体自身的一种属性，由自身性质决定，与电压、电流无关 3.滑动变阻器 ①原理：通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻大小 金属棒 滑片 C D ②元件符号： 结构示意图 A B A B C D 接线柱 电流流向 4.滑动变阻器的使用 R 磁桶 线圈 ①铭牌“50Ω 1.5A” 最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1.5A ②串联接入，连接一上一下两个接线柱 （滑片靠近下方接线柱，电阻减小；远离下方接线柱，电阻增大） ③电路开关闭合前，将滑片滑至最大阻值处，目的是保护电路 滑片P向右移动，滑片变阻器电阻增大，电路中电流减小，由 S A 于R是定值电阻阻值不变，则R两端电压也减小； V1 V2 电源电压不变，R和R′的电压之和等于电源电压，所以滑动变 阻器两端电压增大 R P R′ 987 876 0 6 9 5 5.电阻箱 1 23 4 5 0 12 3 4 铜塞 ①元件符号： x1000 x100 1 2 3 4 5 654 098 ②阻值范围：0～9999Ω之间的整数 7 3 1 7 8 2 2 6 ③滑动变阻器与电阻箱的区别 90 1 34 5 2欧3欧4欧5欧6欧 电阻箱可直接读出阻值，滑动变阻器不可以 x10 x1 滑动变阻器可连续不断变化，电阻箱不可以 电阻箱(旋钮式) 电阻箱(插块式) ④插入式电阻 电流方向 读数：3Ω+4Ω= 7 Ω 2欧 3欧 4欧 5欧 6欧 ·61·三、含表电路分析 1.去表分析电路（电流表看作导线，电压表相当于断路） 2.判断串并联 3.加表分析其测量对象 A V 4.结合串并联电路电压电流特点，分析解题 -0.63 - 315 P Rx 四、实物图与电路图 1.实物图：①元件顺序和位置一一对应 A B S ②导线不能交叉，使用平滑曲线 ③导线只能接在接线柱上 ④导线不能穿过元件 2.电路图：①元件符号统一规范，不能自创 Rx A ②一一对应，标记元件字母名称 S V ③元件符号不能出现在拐角处 P ④电路图整体呈矩形，导线用直线，元件均匀分布 R 3.实物图与电路图转化 含有电表的，先将电压表去掉，按顺序画完整个电路，再完成电压表 注意电表正负接线柱的连接和量程的选择 五、电路故障 思路：①判断故障种类（短路、断路） ②确定故障位置（谁短、谁断） 用电器都不工作：串联电路—— 一断全断 并联电路—— 一短全短 电压表测量对象发生断路，电压表有示数，测电源电压 部分用电器工作：串联电路—— 谁不工作谁短路 并联电路—— 谁不工作谁断路 S S A A L L L L 1 2 1 2 V V 闭合开关，电流表有示数， 闭合开关，一段时间后，电压表与 电压表接近电源电压 电流表均无示数 原因：L 短路 原因：L 断路 2 2 ·62·模块二十三 欧姆定律初阶 电流：电荷的定向移动 电压：使电荷定向移动的原因——电压U越大，电流I越大（电阻R一定） 电阻：导体对电流的阻碍作用——电阻R越大，电流I越小（电压U一定） 一、欧姆定律基础 1.内容：导体中的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比 U 2.公式：I= R U 3.推导式：U=IR R= （仅用于计算） I 4.适用范围：纯电阻电路（电能全部转化为内能） 5.特点：统一性（统一使用国际单位） 同一性（针对同一电路或同一导体） 同时性（针对同一时间或同一状态） 相当于 R R R 1 2 总 二、等效电阻（总电阻） 当成一个整体 电源电压不变，等效成总电阻后， R 1 串联电路电流不变，并联电路干路电流不变 相当于 R R 总 2 1.串联总电阻 2.并联总电阻 R =R +R +...+R 1 = 1 + 1 + ⋅⋅⋅ + 1 总 1 2 n R R R R 总 1 2 n 串联电路总电阻等于所有电阻之和 并联电路总电阻的倒数等于所有 电阻的倒数之和 特点：R >R 特点：R U P >P 更亮(易损坏) 实 额 实 额 ·68·六、电功率比例计算 R R 1 2 W P U R 1.串联比例关系： 1 = 1 = 1 = 1 （电流相等） W P U R 2 2 2 2 R 1 W P I R S 2.并联比例关系： 1 = 1 = 1 = 2 （电压相等） R 2 W P I R 2 2 2 1 220V P U2 I2 3.同一电阻不同电路比例关系： 1 = 1 = 1 （阻值不变） P U2 I2 2 2 2 七、焦耳定律 1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象（伴有热现象的产生） 电流的磁效应：电能→电磁能 eg:电磁炉，微波炉（微波是电磁波） 电流的化学效应：电能→化学能 eg:电镀，电池充电 2.电热影响因素实验 ①方法：控制变量法，转换法（把电热转换为温度计示数变化／U型管内液面高度差） ②实验： 探究电热与电阻的关系（等流不等阻） 探究电热与电流的关系（等阻不等流） R R 1 2 R R R R变大 Q变大 A I变大 Q变大 ③结论：电流与加热时间相同时，电热随电阻的增大而增大 电阻与加热时间相同时，电热随电流的增大而增大 电流与电阻相同时，电热随通电时间的增大而增大 R=5Ω R=10Ω 1 2 R=5Ω R=5Ω R=5Ω I I=2I I 1 1 ·69·3.焦耳定律 ①内容：电流通过导体产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比。 ②公式：Q=I2Rt ③单位：J、kW·h ④电热与电功的关系： 纯电阻电路：W=Q（电能全部直接用于放热）Q=I2Rt=W=UIt=Pt= U2 t R 非纯电阻电路：W>Q（电功=热量+其他能量）Q=I2Rt W=UIt=Pt （非重点） eg:电动机:W=Q+E 机 八、多档位问题 1.串联多档位 S U2 S闭合, P = (加热档) 1 R 1 R R U2 1 2 S断开, P = (保温档) 2 R +R 1 2 220V 2.并联多档位 R 1 U2 U2 S闭合, P = + (加热档) 1 R R R 2 S U 1 2 2 S断开, P = (保温档) 2 220V R 1 3. S S 1 2 U2 只闭合S , R .R 串联 P = (低温档) R R 1 S 3 2 1 2 1 R +R 2 1 2 U2 只闭合S , R 简单电路 P = (中温档) 3 2 2 R 2 U2 U2 只闭合S .S , R .R 并联 P = + (高温档) 1 3 1 2 3 R R 1 2 ·70·模块二十五 生活用电 一、家庭电路 1.基本元件 连接顺序：进户线→电能表→总开关→保险装置→各种用电器及插座 闸刀开关 火线 220V 电 零线 0V 能 进 户 表 地线 0V 开关 开关 线 保险丝 两孔插座 电灯 电灯 三孔插座 ①进户线：火线与零线 ②电能表：家庭电路的第一位 ③总开关(闸刀开关)：向上闭合（向下闭合由于重力会带来危险） ④保险丝：一定串联在火线上（为保险可接零线，但不能单独接零线） 电阻大，熔点低  两孔插座：左零右火 ⑤插座   三孔插座：左零右火上接地（接地：金属外壳漏电引入地下） ⑥开关：串联在火线与用电器之间  圆点接火线（安全，人触不到的位置接火线） ⑦螺口灯泡(白炽灯)   螺套接零线 注意：1.电能表，总开关，保险装置安装顺序不能颠倒，保险装置一定在火线上 2.插座、用电器均并联接入，开关与其控制的用电器串联在同一支路上， 且开关接火线与用电器之间 3.维修家庭电路时应断开总开关 2.电路故障 测电笔：①结构：金属笔尖、电阻（1MΩ）、氖管、金属帽 ②使用：用手接触笔尾金属帽 （千万不能用手接触笔尖） 笔尖接触被测导线  发光→火线 ③检测  电  不发光→零线 阻 （无故障时） 氖 管 正确捏法 ·71·使用测电笔测量各点有无电的情况 检测灯泡L 1 额定电压220V d d h 火线 火线 火线 a a e 零线 零线 零线 b c b c f g L 2 正常：dc亮、ab不亮 正常：ab、ef不亮 判断L 工作情况： 2 灯灭了：abcd亮，进户零线断 cd、gh亮 L 不亮，L 断路 1 2 a不亮，bcd亮，ab间断路 都不亮，进户火线断 L 正常发光，L 短路 1 2 ab不亮，cd亮，bc间断路 都亮，进户零线断路 L 比较暗，L 无故障 1 2 abc不亮，d亮，cd间断路 灯正常,efgh亮，ae间断路 abcd不亮，进户火线断路 二、家庭电路电流过大的原因 1、总功率：P=UI（P变大、 I 变大） 2、短路  短路  保险丝熔断的根本原因： 3、保险丝熔断P 过大 总 电路实际电流大于保险丝额定电流 保险丝I 过小 额 注意：保险丝材料是铅锑合金（电阻大、熔点低），禁止用铜丝、铁丝等代替(熔点高) （实在需要代替可以使用铝丝） 三、安全用电 1、高压触电：①电弧触电 ②跨步触电 高压危险 ·72· 高压跨步电压触电 2、安全用电：I ≤10mA U≤36V模块二十六 电与磁 一、磁现象 1.磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性 2.磁体：具有磁性的物体叫做磁体 3.分类：性质 软磁体：软铁（容易磁化和去磁） 硬磁体（永磁体）：钢 （不容易磁化和去磁） 成因 天然磁体：磁铁矿石 人造磁体：条形磁体、蹄型磁体、小磁针、环形磁体 4.磁极：磁体上磁性最强的部分、 （任意一个磁体都有两个磁极，分割后每一块也都是两个磁极） ①两个磁极：可自由转动的磁体静止时，指南的是南极（S），指北的是北极（N） ②磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引 5.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程 6.应用： 磁盘、硬盘、磁带、银行卡、磁悬浮列车等 二、磁场 1.磁场（是真实存在的） ①概念：在磁体周围存在的一种物质，能使磁针偏转，这种物质看不见，摸不到， 我们把它叫做磁场。 ②基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生力的作用 ③磁场的方向：规定在磁场中的任意一点，小磁针静止时，N 极所指的方向就是该 点的磁场方向 注意：在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个（磁感线不相交） 2.磁感线（不真实存在，理想模型） ① 概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来， 这些曲线就是磁感线。 ② 方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是 磁场方向 ③特点：a.磁体外部从 N 极到 S 极 磁体内部从 S 极到 N 极 (磁感线是闭合曲线) ·73·b. 磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向都与该点小磁针N极所指方向一致，即与该点的磁 场方向一致 c.磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱 d. 磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交 ④画法： N S N S S S N S N N 条形磁铁 蹄形磁铁 同名磁极 异名磁极 3.地磁场（类似条形磁铁） ①概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场。 ② 磁场的 N 极在地理的南极附近，磁场的 S 极在地理 的北极附近（理磁两极方向相反，又不完全重合） ③应用：鸽子、绿海龟（利用地磁场导航） ④磁偏角：首先由我国宋代沈括在《梦溪笔谈》中提到 三、电生磁 1.电流的磁效应 - + + - I I N N N S S S 甲 通电 乙 断电 丙 改变电流方向 ①1820 年，丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系 ②由甲、乙可知：通电导体周围存在磁场 ③由甲、丙可知：通电导体的磁场方向与螺线管上电流方向有关 2.通电螺线管 ①磁场跟条形磁铁的磁场是相似的 ②通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关 3.安培定则：(右手螺旋定则) 用右手握住螺线管，让四指弯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 4.练习： N N N N + - - + ·74· + - - + 磁偏角 地磁的南极 S N 地理南极 S N N S四、电磁铁 1.电磁铁 ①定义：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。 ②结构： 线圈 铁芯 开关 电池 + 2.判断电磁铁磁性的强弱（转换法）：根据电磁铁吸引大头针的数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱。 3.影响电磁铁磁性强弱的因素（控制变量法）： ①电流大小：在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强 ②有无铁芯：电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强 ③线圈匝数：当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强 S S S A B C 4.电磁铁的优点 ①电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制 ②电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制 ③电磁铁的磁极方向可由电流方向来改变 5.电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等 五、电磁继电器 1.电磁继电器 B D C A E 衔铁 静触点 A：电磁铁 B：衔铁 电 C：弹簧 D：动触点 簧 电 动触点 源 E：静触点 片 磁 铁 低电压控制电路 高压电路 低压电路 ①结构：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、 工作电路 簧片、触点（静触点、动触点）组成 控制电路 ②工作原理：当控制电路的开关闭合，电磁铁通电时产生磁性，将衔铁吸下， D与E接触，使工作电路中有电流通过，电动机开始工作 ③结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关 ④用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；远距离控制；自动控制 ·75·2.应用 ①水位自动报警装置： 工作原理——水位没有到达金属块 A 时，电磁铁不通电无磁性，绿灯亮，显示水位 正常；当水位到达金属块 A 时，电磁铁通电有磁性，将衔铁吸下来，红灯亮，表示 水位不正常 A金属丝A金属丝 弹性片 弹衔性铁片 衔铁 绿 绿水 水 电 电 衔铁 衔铁 银 银 热 热 温 弹 温 弹 A A 水 A 水 A 红 度红 簧 度 簧 丝 丝 计 计 铃碗 铃碗 B B 电源 电源电源 电源 电源 电源 ②电铃: 工作原理——闭合开关电路是通路，电磁铁有磁性从而吸引衔铁敲击一次，又因为 衔铁被吸引从而导致电路断路，电磁铁失去磁性，衔铁会在弹簧片的作用下复位， 复位后又形成通路使电磁铁有磁性吸引衔铁……循环往复 3.扬声器： ①结构：线圈(电磁铁部分)、永久性磁体(原来的磁场)、 锥形纸盆(振动从而产生声音) ②工作原理：扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。 线圈通过的电流是方向不断变化的交变电流，当线圈 受磁铁的吸引向左运动；当线圈通过相反方向的电流 时，线圈受磁铁的排斥向右运动，，由于通过线圈是 交变电流，它的方向不断变化，线圈就不断地来回振 动，带动纸盆也来回振动，扬声器就发出声音 ·76·六、电动机 1.磁场对通电导体的作用 ①通电导体在磁场里，会受到力的作用 ②通电导体在磁场里，受力方向与电流方向和磁感线方向有关 电源 N b a S 转子(线圈) 2.电动机 S N ①基本结构：转子(线圈）、定子（磁体）、电刷、换向器 定子 定子 (磁体) (磁体) 电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路 换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的 电刷 电刷 换向器 电流方向 ②原理：通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的 通电线圈在磁场中的受力大小跟电流（电流越大，受力越大）有关 通电线圈在磁场中的受力大小跟磁场的强弱（磁性越强，受力越大）有关 通电线圈在磁场中的受力大小跟线圈的匝数（匝数越大，受力越大）有关 直流电动机的工作原理： F 甲：电流方向和力的方向如图所示，线圈 S N S N 顺时针转动 F 乙：线圈转到平衡位置时，两电刷恰好接 E A E A B B F 触两半环间的绝缘部分；线圈由于惯性继续 F 转动，转过平衡位置后，线圈电流改变方向 丙：ab 和 cd 的电流方向与图甲相反，受 F S N 力方向也相反，线圈仍顺时针转动 S N 丁：线圈又转到平衡位置，换向器又自动 F F A 改变电流方向 F A B E B E 图上abcd为线框，A、B为电刷，E、F为换向器的两个半环。 ③应用： 直流电动机：（电动玩具、录音机、小型电器等） 交流电动机：（电风扇、洗衣机、家用电器等） ④特点：结构简单、控制方便、体积小、效率高 ·77·七、磁生电 1.电磁感应现象 ①电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。 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，导体中就会产 生电流 感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。 ③电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。 a N b N b c S a S N 2.发电机 ①结构：由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器 ②原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器 3.直流电和交流电 ①直流电：方向不变的电流叫做直流电。 ②交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。 4.发电机和电动机的区别 ①结构：发电机无电源；电动机有电源 ②工作原理：交流发电机是根据电磁感应原理工作的； 电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的 ③能量转化：交流发电机是由机械能转化为电能 电动机是由电能转化为机械能 ·78·5.话筒 永久磁体 膜片 线圈 ①结构：膜片、线圈、永久磁体 ②作用：把声音的振动转变成变化的电流。 ③ 原理：声音振动带动膜片振动，使得线圈在磁场中做切割磁感线运动，这样线圈中就产生了与 声音振动规律相同的电流 电磁感应和磁场对电流的作用的区别： 区别 电磁感应 磁场对电流的作用 闭合电路的一部分导体在磁场中 原因 通电导体（线圈）在磁场中 现象 做切割磁感线运动 结果 产生感应电流 受到力的作用（运动、转动） 电能转化为机械能 能量转化 机械能转化为电能 力的性质 外力 磁场力 导体中的电流 应感应而产生 由电源供给 主要应用 发电机 电动机 ·79·