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沪科版九年级全册物理知识点总结
物态变化
1、物质的构成
（1）内容
常见的物质是由极其微小的粒子分子、原子构成的。
（2）注意
①分子大小一般用10-10m（埃米）为单位描述；
②肉眼无法观察到分子，人眼能看到的微粒都不是分子；
③可以借助电子显微镜观察
（3）原子核式结构模型
原子的中心教原子核，带正电，占很小的体积，但密度很大，几乎集中了
原子的全部质量；
带负电的电子在不同的轨道上绕着原子核运动，就像地球绕着太阳运动一
样。
2、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，叫做扩散现象。
①辨析
a.扩散现象必须发生在不同种物质之间。冷水和热水混合不叫扩散。
b.扩散现象必须自发进行，分析时要排出重力、人为搅拌、密度差等因素的影响。
②扩散现象可以发生在气体、液体和固体之间。
③扩散现象说明
a.分子在不停的做无规则运动；
b.分子间有间隙。
④扩散现象实例
二氧化氮与空气扩散（空气必须在上）、墨水在水中/木头中扩散、金块和铅块扩散、各种香味在空气中
扩散等。
⑤易错
电子显微镜下的金原子
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以下都不是扩散现象：雾霾、雾、扬起的灰尘、沙尘暴、柳絮等。
（2）分子热运动
一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
温度越高，分子热运动越剧烈。
辨析：分子热运动不是机械运动。
（3）分子热运动与扩散现象的区别于联系
①联系
a.分子热运动是扩散现象的微观原因；扩散现象是分子热运动的宏观表现；
b.所有的扩散现象都可以用分子热运动解释。
②区别
a.扩散现象只能用来描述不同分子之间的运动关系；分子热运动是描述分子的运动情况，与分子种类无
关。
b.扩散现象的规律是从物质浓度高往浓度低方向扩散；分子热运动无规则。
3、分子间作用力
分子间同时存在引力和斥力。
（1）规律
①引力、斥力同时存在；
②引力和斥力随着分子间距增大而减小，其中斥力减小的更快；
③在分子间距较小时（平衡位置以内）以斥力为主，分子间距较大时（平衡位置以外）以引力为主；
④当分子间距太大时（大于10 倍分子直径），分子间作用力几乎消失。例：气体分子
（2）固体、液体、气体的特征
物质形态
固态
液态
气态
模型
分子间距离
小
稍大
很大
分子间作用力
大
较大
很小（几乎没有）
有无一定体积
有
有
无
有无确定形状
有
无
无
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一、温度与温度计
1、物态
（1）物态特点
（2）物理学中，将物质由一种状态向另一种状态的变化称为物态变化。
（3）水蒸气是肉眼看不见的气态物质。（看得见的都不是水蒸气）
2、温度
温度指物体的冷热程度。
辨析：①温度相同，则冷热程度相同。
②温度相同但是给人的感觉可以是不同的。
3、温标
温度的标准即为温标。
（1）摄氏温标（使用最广泛）
①制定标准
标准大气压下水沸腾的温度定义为100℃
标准大气压下冰水混合物的温度定义为0℃
将0~100℃等分为100 份，每一份代表1℃
②常见温度
人正常体温—37℃左右
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室温常温25℃
让人感觉舒适的温度25℃左右
洗澡水温度42℃左右
普通火焰1200℃
（2）开氏温标
①制定标准
以0K（-273.15℃）为零点温度，称为绝对零度。即0K=-273.15℃。
开氏温标每升高1K 对应摄氏温标也是升高1℃。
②转换关系
设开氏温标为T（K），摄氏温标为t（℃），则有
T=t+273.15
（3）华氏温标
4、温度计
（1）原理
利用液体的热胀冷缩规律制成。也有气体和固体温度计。
（2）实验室温度计
①特点
用途
测量液体温度
量程
-20℃~110℃
分度值
1℃
液体
水银或煤油
构造
玻璃泡上部是均匀细管
②使用规范
a.估测被测液体温度，选择合适量程分度值的温度计；
b.温度计玻璃泡要完全浸没在被测液体中，玻璃泡不能碰到容器壁和容器底；
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c.待温度计示数稳定再读数；
d.读数时玻璃泡仍然要处在浸没状态；
e.读数时视线要与凹液面最低处（或凸液面最高处）平齐。俯视结果偏大，仰视结果偏小。
③不标准温度计
某温度计在冰水混合物中测得温度为4℃，在沸水中测得温度为94℃，用这个温度计测某种液体温度时
读数为27℃，请问该液体的真实温度为多少？（一个标准大气压下）
（3）体温计
①特点
分类
体温计
用途
测体温
量程
35℃~42℃
分度值
0.1℃
液体
水银
构造
玻璃泡上方有“缩口”
缩口特点及作用：一段极细的玻璃管，当温度下降时，液柱在此处断裂，上方液柱不再降低。
②使用规范
a.温度只升不降，使用之前要甩一甩。
b.可以离体读数。
（4）寒暑表
家用温度计。
二、熔化和凝固
1、熔化
（1）定义
物质由固态变成液态的过程叫做熔化，熔化过程需要吸热。
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（2）探究海波熔化时温度的变化规律实验
①实验器材
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、试管、搅拌器、温度计、秒表、海
波。
②注意事项
a.由下往上组装器材。
b.水浴加热好处缓慢加热，均匀加热。
c.石棉网的作用，均匀受热。
d.试管深度要适当，既要完全浸没，又不能碰到烧杯壁和底。
e.搅拌棒作用，均匀受热。
③实验操作
a.如图所示组装实验器材；
b.点燃酒精灯开始实验，每隔一分钟记录一次温度和物质状态；
c.完全浸没后再记录4~5 次。
④实验数据
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
海波温度
/℃
42
46
48
48
48
50
52
55
⑤现象分析
a.海波经过加热后温度不断升高，当温度达到48℃时，海波开始熔化；
即海波的熔化条件：达到熔点，持续吸热
40
42
44
46
48
50
52
54
56
0
2
4
6
8
温度/℃
时间
/min
C
A
D
B
AB 段为固态
BC 段为固液共存态
CD 段为液态
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b.在熔化过程中，虽然继续加热，但是海波的温度保持不变，直到全部熔化后，温度才继续上升。
即海波的熔化特点：持续吸热，温度不变
这个不变的温度我们叫做熔点。
（3）探究石蜡熔化时温度的变化规律实验
①实验数据
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
海波温度
/℃
40
41
42
43
45
47
49
53
②现象分析
a.石蜡在加热过程中温度逐渐升高。
即石蜡的熔化条件：持续吸热。
b.在此过程中，石蜡先变软，然后变稀，最后熔化为液态。
即石蜡的熔化特点：持续吸热 ，温度不断升高。
（3）晶体和非晶体
①晶体
像海波这样在熔化过程中不断吸热，温度却保持不变，有固定的熔化温度，这类固体叫做晶体。
常见的晶体：海波，冰、食盐、金属
②非晶体
40
42
44
46
48
50
52
54
0
2
4
6
8
温度/℃
时间
/min
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像石蜡这样在熔化过程中只要不断吸热，温度就不断上升，没有固定的熔化温度，这类固体叫做非晶体。
常见的非晶体：石蜡、松香、沥青、玻璃
2、凝固
（1）定义
物质由液态转变为固态的过程叫做凝固，凝固是放热过程。
（2）凝固条件及特点
①晶体
凝固条件：达到熔点，持续放热。
凝固特点：持续放热，温度不变。
不变的温度称为凝固点。
②非晶体
凝固条件：持续放热。
凝固特点：持续放热，温度降低。
三、汽化和液化
1、汽化
（1）概念
①物质由液态转变为气态的过程叫做汽化，汽化是吸热过程。
②汽化的分类
a. 沸腾：一定温度下在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
b. 蒸发：在任何温度下只发生在液体表面的缓慢汽化现象。
（2）沸腾
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探究水沸腾时的特点实验
①实验器材
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、温度计、纸板（中心带孔）、细线、秒表。
②实验操作
a.由下往上安装实验器材；
b.水温达到90℃每隔1min 记录一次液体温度。
③实验数据
时
间
/min
0
1
2
3
4
5
6
7
……
温度/℃
90
93
97
99
100
100
100
100
……
④沸腾条件
达到沸点，持续吸热
⑤沸腾特点
沸腾时持续吸热，液体温度不变，产生大量气泡。
⑤注意事项
a.石棉网的作用：使烧杯受热均匀。
b.烧杯口用纸板盖住的作用是为了减少散热。纸板上要开两个孔，一个孔插温度计，另一个孔是平衡内
90
92
94
96
98
100
102
0
5
10
温度/℃
时间
/min
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外大气压。
c.撤去酒精灯液体停止沸腾，说明沸腾需要持续吸热。
d.撤去酒精灯不会立即停止沸腾，因为石棉网和烧杯有余热。
e.为了缩短实验时间可采取的措施有：减少实验所用水量、用初温比较高的水做实验、加盖子。
⑥沸点
各种液体在沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做液体的沸点。同种液体沸点的高低与气压有关，气压
越高，沸点越高。
（3）蒸发
影响液体蒸发快慢的因素
液体温度、液体附近空气流动速度、液体表面积等。（湿度、液体种类）
（4）沸腾与蒸发的异同
汽化分类
剧烈程度
发生位置
条件
特点
汽化快慢的影
响因素
蒸发
缓慢
表面
无条件
吸热降温
温度、空气流速、
表面积
沸腾
剧烈
表面与内部同
时
达到沸点
持续吸热
持续吸热
温度不变
吸热快慢
2、液化
（1）基本概念
物质由气态转变为液态的过程叫做液化，液化是放热过程。
（2）液化的方式
①降低温度
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②压缩体积
3、生活中的汽化液化现象
（1）温度较高的水蒸气遇到温度较低的物体，在高温一侧液化形成小水珠。
（2）白气儿、白雾等都是小水珠，水蒸气人眼是看不见的。
四、升华和凝华
1、升华
（1）概念
物质直接由固态转变为气态的过程叫做升华，升华是吸热过程。
（2）生活中的升华现象
干冰升华、樟脑丸变小、雪人变小、冬天结冰的衣服直接变干、钨丝变细等。
2、凝华
（1）概念
物质直接由气态转变为固态的过程叫做凝华，凝华是放热过程。
（2）生活中的凝华现象
霜、窗花、雾凇
内能
一、内能基础
知识回顾：
动能：物体由于运动所具有的能量。动能大小与物体质量和运动速度大小有关；
重力势能：物体由于被举高所具有的能量。与物体质量和被举高度有关；
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弹性势能：物体由于发生弹性形变所具有的能量。与材料性质和弹性形变程度有关。
总结：动能的产生的原因是物体的机械运动；
势能的产生与力和相对位置变化有关。
1、内能的相关概念
（1）分子动能
分子由于热运动所具有的能量叫做分子动能。
理解：①分子动能是专有名词，表示分子热运动的动能，不可以写成分子的动能；
②分子热运动的动能大小与分子种类和温度有关。
（2）分子势能
分子由于分子之间作用力所具有的能量叫做分子势能。
理解：①分子之间的作用力与弹簧弹力类似，所以分子会具有分子势能；
②分子势能大小与分子种类、分子间距离变化（物态变化）有关。
（3）内能
构成物质的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
（4）内能的影响因素
①物体质量：在其他条件相同情况下，物体质量越大，内能越大。（质量决定分子个数）
②温度：在其他条件相同情况下，物体温度越高，内能越大。（温度影响分子热运动）
③物质状态：在其他条件相同情况下，物质状态不同，内能也不同。（物质状态改变时一定要吸放热）
④物质种类：在其他条件相同情况下，物质种类不同，内能也不同，无法比较大小。（物质种类不同，
分子也不同）
（5）特点
①内能是能量的一种形式。可以光能、机械能、电能之间互相转化。
②一切物体，任何情况下都具有内能。（内能不可以为零）
③内能与物体的机械运动、物体的位置高低无关。
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2、改变内能的方式
做功与热传递在改变内能效果上是等效的。
（1）做功
①实质：不同能量之间的转化。
②在其他条件不变的情况下，物体对外做功则物体内能减小，外界对物体做功则物体内能增加。
③典例：
压缩气体——气体内能增加（机械能转化为内能）
气体膨胀对外做功——内能减小（内能转化为机械能）
摩擦、锻打、弯折——内能增加（机械能转化为内能）
通电发热——内能增加（电能转化为内能）
（2）热传递
①实质：不同物体或同一物体不同部分之间内能的转移。发生热传递时，温度低的物体内能增大，温度
高的物体内能减小。
②前提：热传递的前提条件是存在温度差。内能一定是从温度高的物体传递给温度低的物体。温度相同
则不会发生热传递。（不是从内能大的物体传给内能小的物体）
③分类
a.传导：暖宝宝暖手、冬天摸铁窗感觉很冷、淬火
b.对流：冷热水混合变成温水、冷热空气对流（空调）
c.辐射：晒太阳、烤火、微波炉
④热量：在热传递过程中，内能的改变量叫做热量。
3、温度、内能、热量、热辨析
（1）热量、内能的单位都是焦耳。区别在于，内能是能量的一种形式，是状态量；热量表示内能的改
变，对应热传递的过程，是过程量。
常见语言表述方式：物体“具有内能……”、物体“吸收/放出热量……”、不可以说“具有……热量”
（2）温度，是状态量，描述物体冷热程度，不能传递。
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（3）“热”，有时候表示“热量”，例如：吸热、放热、
有时候表示“温度”，例如：夏天天气很热、
有时候表示“内能”，例如：摩擦生热
4、常见辨析
语言表述
解释
①热传递过程中，热量有可能从内能大
的物体转移到内能小的物体。热量一定
是从温度高的物体传递给温度低的物
体
热传递，热量传递方向，只看温度高低，不看内能大小。
热量一定是从温度高的物体传递到温度低的物体。
由于决定内能大小因素较多：温度、质量、状态、物质
种类。所以，温度高的物体，有可能内能较小（比如质
量特别小）
②做功与热传递在改变内能效果上是
一致的
做功和热传递都可以使得物体内能改变。当物体内能发
生改变时，有可能是做功造成的，有可能是热传递造成
的。
③物体内能增加，温度不一定升高；
物体内能减小，温度不一定降低。
例如，冰熔化过程中，吸收热量，内能增大，温度不变；
水凝固过程中，放出热量，内能减小，温度不变。
（分子动能不变，分子势能发生改变）
④温度高的物体，内能不一定大；
温度低的物体，内能不一定小。
意识是不同的物体进行对比。一般来说，在其他条件相
同的情况下，温度高，内能大。但是物体内能大小是由
温度、质量、状态等多个因素综合决定的。温度高的物
体，没有说明其他条件情况，如果质量特别小，也有可
能会导致内能小。
⑤物体温度升高，内能一定增大；
物体温度降低，内能一定减小。
意识是同一个物体，在温度发生变化前后两个状态进行
对比。同一个物体，除了温度变化，其他影响内能的因
素（质量、状态……）都相同，则温度升高，内能一定
增大，温度降低，内能一定减小。
⑥物体内能增大，不一定是吸收了热量；
物体内能减小，不一定是放出了热量。
物体内能发生改变，不一定由于发生了热传递，有可能
是做功。
⑦物体对外做功，内能不一定减小
对外做功的同时可能在吸收热量
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⑧物体吸收热量，内能不一定增大
吸收热量的同时可能会对外做功
二、比热容
1、探究物质吸热能力实验
（1）实验方法
①控制变量法：液体质量和加热器规格都完全相同。
加热器规格相同 相同时间放出的热量相同 相同时间内两种物质吸收的热量相同。
②转换法：加热相同时间，升高的温度越多，吸热能力越弱；
升高相同的温度，加热时间越长，吸热能力越强。
（2）实验结论：
水的吸热能力比煤油吸热能力强。
2、比热容基本概念
（1）定义
一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与他的质量和升高温度乘积之比，叫做这种物质的比热
容。
符号c
注意：①比热容是物质的特性，不同的物质比热容一般不同。
②比热容与物质的状态有关。
（即比热容与物质的种类和物质状态有关）
（2）公式
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𝑐=
𝑄
𝑚∆𝑡 单位J/(kg·℃) 读作：焦每千克摄氏度
（其中∆表示“变化量”，∆𝑡表示过程中温度的变化量）
常见物质的比热容
（3）物理意义
表示物质的吸热能力，比热容大表示物质的吸热能力强。
1kg 的某种物质，温度每升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。
例𝑐水= 4.2 × 103𝐽/(𝑘𝑔∙℃)表示1kg 的水温度每升高1℃要吸收4.2 × 103𝐽的热量。（注意此处的单位是
焦耳）
3、比热容的计算
（1）简单计算
在平时的计算中，物质的比热容一般是已知量，要求我们通过物质的比热容去求吸收（放出）的热量、
升高（降低）的温度、初温（末温）或者物质的质量。
公式变形如下：
吸热时𝑄吸= 𝑐𝑚∆𝑡 （∆𝑡= 𝑡末−𝑡0）
放热时𝑄放= 𝑐𝑚∆𝑡 （∆𝑡= 𝑡0−𝑡末） 计算时保证∆𝑡是正值即可
∆𝑡=
𝑄
𝑐𝑚 根据∆𝑡可求初温或者末温。在求液体温度时要注意液体是否达到沸点。
𝑚=
𝑄
𝑐∆𝑡 求质量
（2）热平衡方程
两个物体在热传递过程中如果不计热量损失
𝑄吸= 𝑄放
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并且最终两物体温度相等。
4、比热容的应用和现象
（1）热水袋
由于水具有很大的比热容，所以是良好的储热媒介。
与此类似的还有中国北方的暖气管道中用热水作为媒介。
（2）海陆风
由于海面与陆地比热容不同，
白天在相同光照情况下陆地温度高，海面温度低；
夜晚散热时海面温度降低较少，陆地温度降低较多。
城市热岛效应也会受到比热容影响。
（3）沙漠地区温差大
沙漠地区比热容小，白天有阳光照射温度高，夜晚
散热温度低。
（早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜）
（4）制冷剂
常利用水给热机散热降温。
内能的利用
一、内燃机
1、基本概念
（1）定义
利用内能做功的机械叫做热机。
（2）原理
燃料燃烧释放化学能产生高温高压气体，推动活塞对外做功转化成机械能。
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能量转化过程：
（3）内燃机
热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。其中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。
2、汽油机
（1）结构
进气门：通过进气门吸入汽油与空气混合物
排气门：通过排气门排出废气
气缸：燃料燃烧的场所
火花塞：产生火花
活塞：可由高压气体推动或者连杆带动上下往复运动
连杆：连接曲轴与活塞
曲轴：汽油机通过曲轴与外部机械连接实现机械能的传递
（2）工作循环
冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。一个冲程对应曲轴转动半圈。
为了使内燃机连续工作，活塞必须在气缸内循环往复运动。根据活塞的运动特点及作用不同，将冲程分
为四种。
①吸气冲程：进气门开，排气门关。活塞依靠惯性往下运动，吸入汽油与空气的混合物。
②压缩冲程：进气门关，排气门关。活塞依靠惯性往上运动，压缩内部气体，对气体做功，使气体温度
升高。
③做功冲程：进气门关，排气门关。在压缩冲程末，做功冲程初火花塞点火，内部气体燃烧产生高温高
压气体。高温高压气体对活塞做功，使往下运动，进而实现对外做功。
化学能
内能
机械能
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④排气冲程：进气门关，排气门开。活塞依靠惯性往上运动，排出内部高温气体。（然后进入吸气冲程）
（3）比例关系
1 个工作循环由4 个冲程组成，曲轴要转2 圈，对外做功1 次
3、柴油机与汽油机的异同
在记忆柴油机与汽油机区别时，注意从结构特点出发进行记忆。
例：火花塞（点火）→点燃式→吸入空气汽油混合物
喷油嘴（不点火）→压燃式→只吸入空气
机种
项目
汽油机
柴油机
构造
气缸顶部有火花塞
气缸顶部有喷油嘴
燃料
汽油
柴油
点燃方式
点燃式
压燃式
吸气
冲程
吸入汽油与空气的混合物
只吸入空气
压缩
冲程
燃料被压缩后，缸内压强较高
空气被压缩后，缸内压强很高
工
作
过
程
做功
冲程
压缩冲程末火花塞点火
压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油
效率
20%—30%
30%—45%
用途
轻巧、体积小，常用于小型汽车、飞机
和小型农业器械
笨重、经济、功率大，主要用于载重汽
车、轮船、坦克
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二、热值与热机的效率
1、热值
（1）定义
某种燃料完全燃烧放出热量与质量之比。符号q
注意：热值是燃料的特性，不同的燃料热值一般不同。热值与燃料是否完全燃烧无关。
（2）公式
𝑞=
𝑄放
𝑚（或𝑞=
𝑄放
𝑉） 单位：𝐽/𝑘𝑔（或𝐽/𝑚3）
常见燃料的热值
（3）物理意义
表示燃料的放热能力。
单位质量的某种燃料完全燃烧释放的热量。
例：𝑐煤= 5 × 107𝐽/𝑘𝑔表示1kg 的煤完全燃烧释放的热量为5 × 107𝐽。（注意：单位为焦耳）
（4）计算
在今后的计算中，热值一般为已知量，需要通过公式求解放出的热量或者燃料的质量。往往与比热容结
合考查。
求放出热量：𝑄放= 𝑞𝑚
求燃料质量：𝑚=
𝑄放
𝑞
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2、效率
（1）概念
对于热机而言，燃料释放的热量只有一部分用来做有用功，还有相
当一部分能量散失了。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。通常用百分数表示，符号𝜂。
（2）表达式
𝜂=
𝑄吸
𝑄放× 100% 或 𝜂=
𝑊有用
𝑊总× 100%
由于在热机工作过程中一定伴随着化学能转化为其他形式的能量，也就是说化学能不能完全转化为有用
机械能，所以𝜂< 1
在很多题型中，𝑄吸往往通过比热容计算，𝑄放用热值计算。
（3）提高热机效率的方法
①使燃料尽可能完全燃烧 ②减少热量的损失
③减少机械摩擦（增加润滑） ④废气利用
电流和电路
一、电荷
1、摩擦起电
（1）概念
用摩擦的方式使物体带电，叫做摩擦起电。
①不同种类的物质相互摩擦才能带电。
②不能写成摩擦“生”电，因为电荷不能凭空产生（电荷守恒）。
（2）两种电荷
①正电荷：规定丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷为正电荷。
②负电荷：规定毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷为负电荷。
（注意：不可以简单说玻璃棒带正电，橡胶棒带负电，因为一个物体所带电荷与跟它摩擦的物体有关）
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2、电荷的相互作用
①同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
②带电体具有吸引轻小物体的性质。
在判断小球带电情况的题型中，优先从相互排斥的情况出发。
3、摩擦起电本质
自由电子的转移。
①不同物质的原子核束缚电子的能力不同。
②在相互摩擦的过程中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。
4、验电器
（1）结构
（2）原理
带电体与验电器接触时，发生了自由电子的转移，使得验电器的两片金属箔带同种电荷，由于同种电荷
相互排斥，所以金属箔张开。
例：带正电的玻璃棒接触金属球，验电器失去电子，从而带负电，下部的两片金属箔由于带同种电荷相
互排斥。
电子移动的方向：从验电器到玻璃棒。
（3）特点
①带电体所带电荷量越多，金属箔张开角度越大。
②验电器只能判断物体是否带电，无法判断电荷种类。
（4）双验电器问题
注意判断自由电子的移动方向，带负电的往带正电的方向移动；不带电的往带正电的方向移动；带负电
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的往不带电的方向移动。
5、导体和绝缘体
（1）定义
①导体：容易导电的物体。
②绝缘体：不容易导电的物体。
（2）本质
①物体内部自由电荷的数量决定了该物体的导电性能。自由电荷比较多则是导体，自由电子很少则是绝
缘体。
②导体和绝缘体没有明确的界限，在一定条件下可以互相转换。
③金属导体靠自由电子导电；液体导体靠阴阳离子导电。
（3）常见的导体和绝缘体
导体：所有的金属、酸碱盐的水溶液、大地等
绝缘体：干木头、塑料、橡胶、玻璃（熔融状态下为导体）
二、电流和电路的基本概念
1、电流的形成
自由电荷的定向移动形成电流。
辨析：①定向移动才能形成电流，杂乱无章的移动并不能形成电流。（分子热运动并不能形成电流）
②金属导体中电流的形成是靠自由电子（负电荷）的定向移动，而不是正电荷移动。
③液体导体中阴（负）、阳（正）离子定向移动形成电流，其中阴阳离子的定向移动方向相反。
2、电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
辨析：①与电子（负电荷）定向移动方向相反。
②在闭合电路中，电源外部（外电路）电流从电源正极流向电源负极，在电源内部（内电路）电
流从电源负极流向电源正极。
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3、电路的构成
一个完整的正常工作的电路必须由4 个部分组成
（1）电源：提供电压，提供电能
（2）导线：连接电路，输送电能
（3）开关：控制电路
（4）用电器：把电能转化为其他形式的
4、常见的电路元件及其符号
5、作图规范
（1）实物图作图规范
①所有导线都必须接在接线柱上，一个元件应连接两个接线柱
②导线不允许交叉，不允许在导线中间相连
③部分元件需要注意电流流向
（2）电路图作图规范
①电学元件的符号要规范统一
②导线要横平竖直，没有连接的两根导线避
免交叉
③元件避免画在拐角处
④元件之间的连接方式要与实物图一一对应
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6、电路的三种状态
（1）通路
电路正常连接，用电器正常工作。
（2）断路（开路）
电路中有某处断开，电路中没有电流，用电器不工作。
（3）短路/短接
①电源短路：直接用导线将电源正负极连接起来。电流从电源正极不经过用电器直接流到电源负极。
会引起电源损坏。
*②用电器短路（短接）：用导线与用电器并联。被短路的用电器不能工作。
三、串联和并联
1、串联电路
（1）概念
各用电器首尾相连，依次连接，然后接入电路中，我们说这些用电器是串联。
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（2）电路图
（3）特点
①只有一条电流路径
②一个开关控制所有用电器
③各用电器之间相互影响，一断全断
2、并联电路
（1）概念
各用电器两端分别连接在一起，然后接到电路中，我们说这些用电器是并联。
并联电路中，用电器共用的部分叫做干路，单独使用的部分叫做支路。
（2）电路图
（3）特点
①有多条电流路径
②干路开关控制所有电路，支路开关控制所在支路
③各用电器之间不会互相影响，除非发生短路，一短全短
3、电路图与实物图的转换
补充练习
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4、电路设计（逻辑电路）
简单介绍与门、或门、非门。补充题目
四、电流及其测量
1、认识电流
（1）基本概念
①定义
表示电流强弱的物理量是电流。常用字母I 表示。
②单位
主单位：安培（A）
常用单位
1𝐴= 103𝑚𝐴= 106𝜇𝐴
③常见用电器的电流（如右图）
*2、电流的计算
𝐼=
𝑄
𝑡 其中Q 为电荷量，t 为时间
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2、电流表
（1）作用：测量所在电路电流大小
并联电路中，若在支路则测该支路电流，若在干路则测总电流。
（2）结构（如图所示）
*（3）原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（4）量程分度值
量程
分度值
关系
0~0.6A
0.02A
0~3A
0.1A
指针偏转程度相同时，
大量程读数是小量程的5 倍
读数方法：先根据导线连接方式确定量程与分度值，再进行读数。
（5）使用规范
①使用前先调零；
②电流表应串联在被测电路中（禁止并联）；
③电流应从正接线柱流进，负接线柱流出（正进负出）；
④禁止将电流表直接接到电源两极；
⑤连接是要选择合适的量程，严禁超过电流表量程测量（试触法选择量程）。
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五、串并联电路中电流规律
1、串联电路中电流规律
探究串联电路中电流规律实验
（1）实验猜想：串联电路中电流处处相等。
（2）实验步骤
①把电流表分别接入电路图中a、b、c 三处，测出a、b、c 三处
电流大小。
②换上另外两个不同的小灯泡进行多次测量。
（3）实验数据
（4）实验结论
串联电路中，电流处处相等。
𝐼𝑎= 𝐼𝑏= 𝐼𝑐
2、并联电路中电流规律
探究并联电路中电流规律实验
（1）实验猜想：各支路电流之和等于干路电流。
（2）实验步骤
①把电流表分别接入电路图中a、b、c 三处，测出a、b、c 三处电流大小。
②换上另外两个不同的小灯泡进行多次测量。
（3）实验数据
实验次数
a 处电流𝐼𝑎（A）b 处电流𝐼𝑏（A）c 处电流𝐼𝑐（A）
1
2
3
a
c
b
a
c
b
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（4）实验结论
并联电路中，各支路电流之和等于干路电流。
𝐼𝑎+ 𝐼𝑏= 𝐼𝑐
电压和电阻
一、电压
1、电压的基本概念
（1）理解
①电压是电路中两点之间给电流的“压力”，使电流持续流动。
②产生持续电流的条件：a.电路中有电源给电路两端提供电压；
b.闭合回路。
（2）符号及单位
①符号U
②单位
主单位：伏特 V
常见单位：1𝑘𝑉= 103𝑉= 106𝑚𝑉
实验次数
a 处电流𝐼𝑎（A）b 处电流𝐼𝑏（A）c 处电流𝐼𝑐（A）
𝐼𝑎+ 𝐼𝑏（A）
1
2
3
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（3）常见电压（V）
2、电压表
（1）作用：测量所并联电路部分两端电
压大小。
并谁测谁
（2）结构（如图所示）
*（3）原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
（4）量程分度值
量程
分度值
关系
0~3V
0.1V
0~15V
0.5V
指针偏转程度相同时，
大量程读数是小量程的5 倍
读数方法：先根据导线连接方式确定量程与分度值，再进行读数。
（5）使用规范
①使用前先调零；
干电池：1.5V
蓄电池：2V
手机：3.7V
维持人体生物电
压：10−3𝑉
人体安全电压：
不超过36V
家庭电路：
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②电流表应并在被测电路两端；
③电流应从正接线柱流进，负接线柱流出（正进负出）；
④若将电压表直接接在电源两端，则测量值为电源电压；
⑤连接是要选择合适的量程，严禁超过电压表量程测量（试触法选择量程）。
二、含表电路分析
1、要点
电流表相当于导线，电压表相当于断路。
2、步骤
（1）去表：将电流表看成导线，将电压表去掉（电压表所在支路看成无电流经过）；
（2）判断电路类型：判断电路是串联还是并联；
（3）判断电表测量对象。
三、串并联电路电压规律
1、串联电路电压规律
探究串联电路电压规律实验
（1）实验猜想：①串联电路电压处处相等。
②串联电路中各用电器两端电压之和电源电压。
（2）实验步骤
①用电压表分别测量𝐿1、𝐿2和电源两端电压；
②更换不同规格的小灯泡重复实验。
（3）实验数据
𝐿1
𝐿2
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实验次数
𝐿1两端电压𝑈1（V）𝐿2两端电压𝑈2（V）
电源两端电压𝑈
（V）
𝑈1 + 𝑈2（V）
1
2
3
（4）实验结论
串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。
𝑈1 + 𝑈2 = 𝑈
2、并联电路电压规律
探究并联电路电压规律实验
（1）实验猜想：①串联电路电压处处相等。
②串联电路中各用电器两端电压之和电源电压。
（2）实验步骤
①用电压表分别测量𝐿1、𝐿2和电源两端电压；
②更换不同规格的小灯泡重复实验。
（3）实验数据
实验次数
𝐿1两端电压𝑈1（V）𝐿2两端电压𝑈2（V）
电源两端电压𝑈
（V）
𝑈1 + 𝑈2（V）
1
2
3
（4）实验结论
并联电路中各支路两端电压相等，且等于电源电压。
𝑈1 = 𝑈2 = 𝑈
𝐿1
𝐿2
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3、电源的串并联规律
（1）串联电池组两端电压等于每节电池两端电压之和。
（2）电压相等的电池并联，电池组电压与单个电池电压相等。
四、电路故障
串联电路一断全断，并联电路一短全短
1、分析法（含电表电路）
①一看电流表
有电流则为短路，无电流为断路
②二看电压表
电压表测量对象断路 电压表测量对象短路
有电压 无电压
电压表测量对象之外短路 电压表测量对象之外断路
2、代入法
电路故障题型常出现在选择题中，而且故障种类仅有断路和短路两种，组合有限，可以分别将选项中
的情况带入题干中，分析是否符合题意。
3、检验法（检验断路）
①并接导线（电流表）
用一根完好的导线并接在电路中的两点之间，若两点之外部分电路能工作（电流表有示数），则断路
发生在此两点之间。（不可并接电源）
②并接小灯泡
用一只完好的小灯泡并接在电路中的两点之间，若两点之外能工作，该检验灯泡亮，则断路发生在并
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接部分。（一般不将灯泡并接在电源两端）
五、电阻
1、电阻的基本概念
（1）概念：表示导体对电流的阻碍作用。
电阻越大，对电流的阻碍作用越大。
（2）符号：R
（3）单位：欧姆，简称欧。符号𝛺
常见单位换算
1𝑘𝛺=1000𝛺 1M𝛺=106𝛺
（4）常见物体的电阻
2、探究电阻大小的影响因素
（1）实验猜想
①电阻的大小可能与导体材料有关；
②电阻大小可能与导体的长度L 有关；
③电阻的大小可能与导体的横截面积S 有关；
④其他因素
照明白炽灯200𝛺~3000𝛺
实验室小灯泡5𝛺~50𝛺
实验室导线0.01𝛺~0.1𝛺
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（2）实验方法
①控制变量法
②转换法：将电阻大小转换成电流表示数（或小灯泡亮度）
（3）实验器材
（4）实验数据
实验序号
材料
长度
横截面积
电流
对电流阻碍作用
电阻大小
1
锰铜
2L
S
2
镍铬
2L
S
3
镍铬
L
S
4
镍铬
2L
2S
（5）实验结论
①通过1、2 两组实验可得，导体电阻与材料种类有关，其他条件一定时，材料不同，电阻不同；
②通过2、3 两组实验可得，导体电阻与导体长度有关，其他条件一定是，长度越长，电阻越大；
③通过2、4 两组实验可得，导体电阻与导体横截面积有关，其他条件一定是，横截面积越大，电阻
越小。
（6）电阻与温度的关系
导体电阻还与温度有关，一般情况下，在其他条件一定是，温度越高，电阻越大。（玻璃例外）
*超导现象：当温度降低到某一特定值时，某些导体电阻变为零的现象。
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3、电阻器
（1）定值电阻
①实物图
②符号：
③特点
一般由合金制成，阻值为固定值，随温度变化很小。
（2）滑动变阻器
①原理：导体电阻与导体长度成正比。
②实物图结构
③接法
常规接法：一上一下
非常规接法：双上——相当于导线
双下——相当于定值
电阻
④有效长度
下接线柱到滑片的距离为滑动变阻
器的有效接入长度。
有效长度越长，接入电阻越大。
⑤示意图
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⑥符号
（3）电阻箱
①定义：能显示接入电路阻值的变阻器。数值不连续
②
符
号
欧姆定律
一、电流与电压和电阻的关系
1、探究电流与电压的关系实验
（1）实验方法：控制变量法
（2）实验电路图
P
R
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（3）实验步骤
①按图连接电路；
②闭合开关，移动滑动变阻器，记录电流表、电压表示数；
③多次实验，记录多组数据。
（4）注意事项
①连接电路时，开关处于断开状态。
②闭合开关前，滑动变阻器处于最大值状态。（保护电路）
（5）滑动变阻器的作用
①保护电路；
②改变定值电阻两端电压。
（6）实验数据
电阻R（Ω）
10
电压U（V）
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
电流I（A）
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
（7）实验结论
当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0
2
4
6
8
I/A
U/
V
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2、探究电流与电阻的关系实验
（1）实验方法：控制变量法
（2）实验电路图
（3）实验步骤
①按图连接电路，将5Ω电阻接入电路中；
②闭合开关，移动滑动变阻器，当电压表示数为2V 时，记录电压表、电流表示数；
③依次将10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω定值电阻接入电路中重复步骤②中操作。
（4）注意事项
①连接电路时，开关处于断开状态。
②闭合开关前，滑动变阻器处于最大值状态。（保护电路）
③多次实验中要控制电压表示数不变。
（5）滑动变阻器的作用
①保护电路；
②控制定值电阻两端
电压不变。
（6）实验数据
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0
10
20
30
40
I/A
R/
Ω
P
R
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电压U（V）
2.0
电阻R（Ω）
5
10
15
20
25
30
电流I（A）
0.4
0.2
0.13
0.1
0.08
0.07
（7）实验结论
当导体两端电压一定时，经过导体的电流与导体电阻成反比。
3、总结
（1）当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）当导体两端电压一定时，经过导体的电流与导体电阻成反比。
二、欧姆定律
1、欧姆定律
（1）内容
通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体电阻成反比。
（2）表达式
𝐼= 𝑈
𝑅
注意：
①在运用欧姆定律计算时，单位要统一，A、V、Ω。
②三个量必须是针对同一导体或同一段电路（同体性）。
③三个量必须针对同一状态的量（同时性）。
④只适用于小灯泡、定值电阻、滑动变阻器，不适用于含电动机元件。
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2、欧姆定律的简单计算
（1）知二求一
（2）U—I 图像
①图像上每一点对应导体两端的电压和经过导体的电
流，二者比值为此时导体电阻。
②定值电阻的U—I 图像是一条经过原点的直线。
③直线的倾斜程度表示定值电阻的大小，越靠近U 轴电
阻越大。
④可变电阻的U—I 图像是一条经过原点的曲线。（曲线往U 轴方向拐弯表示电阻阻值越来越大）
（3）I—R 图像
①图像上每一点对应导体的电阻和经过导体的电流，二
者乘积为此状态下导体两端电压。
②电压不变时，图像上任意一点电流和电阻的乘积为一
定值。
③当导体电压不变时，通过导体的电流与导体电阻成反
比。
𝑹𝟏
𝑹𝟐
𝑹𝟑
𝑼/𝑽
𝑰/𝑨
𝟎
𝑰/𝑨
𝑹/𝜴
𝟎
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三、电阻的测量
1、伏安法测电阻
（1）实验原理
𝑅= 𝑈
𝐼
（2）电路图
（3）实验步骤
①按图连接电路；
②移动滑动变阻器滑片，记录电压表、电流表示数；
③多次改变滑动变阻器阻值，记录多组数据。
（4）注意事项
①连接电路时，开关应保持断开。
②闭合开关前滑动变阻器要处于最大值。
（5）滑动变阻器作用
①保护电路。
②改变电路中电压和电流，获得多组数据。
（6）实验数据处理
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均电阻/Ω
1
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2
3
4
5
6
2、伏安法测小灯泡电阻
实验原理、实验操作同伏安法测电阻
（1）实验数据
测量次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
0.5
0.16
3.125
2
0.9
0.19
4.737
3
1.3
0.21
6.190
4
1.7
0.24
7.083
5
2.1
0.26
8.077
6
2.5
0.28
8.929
（2）分析
①小灯泡的电阻随温度升高而增大。（不可以说随电压增
大而增大）
②本实验中多次实验是为了找到普遍规律。不可以求平均
值。
3、伏安法衍生方法测电阻
（1）整体思路
在缺少电压表或者电流表的情况下，电路中的电压或者电流不能直接测量，那么我们就需要利用其它
方法测出电阻的大小。
但是核心原理与伏安法相同，都是通过未知电阻两端的电压和经过其电流计算而来。只不过在设计过
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0
0.1
0.2
0.3
U/V
I/A
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程中需要借助其它元件，比方说一个阻值已知的定值电阻。
（2）伏阻法
𝑅1已知，𝑅2为待测电阻。
①操作：
a.闭合𝑆1、𝑆2，断开𝑆3，电压表示数为𝑈1。此时两电阻串联，电流相等𝐼=
𝑈1
𝑅1。
b.闭合𝑆1、𝑆3，断开𝑆2，电压表示数为𝑈2。此时两电阻的串联关系不变，电
流不变，电压为电源电压。𝑅2两端电压为𝑈2−𝑈1
②结果 𝑅2 =
𝑈2−𝑈1
𝑈1
𝑅1
=
𝑈2−𝑈1
𝑈1 𝑅1
（3）安阻法
𝑅1已知，𝑅2为待测电阻。
①操作：
a.闭合𝑆1，断开𝑆2，电流表示数为𝐼1。可求得𝑅1两端电压为𝑈= 𝐼1𝑅1。
b.闭合𝑆1、𝑆2，电流表示数为𝐼2。经过𝑅2的电流为𝐼2−𝐼1，并联电压相等。
②结果 𝑅2 =
𝐼1𝑅1
𝐼2−𝐼1
4、替代法测电阻
（1）思路
利用电阻箱替代待测电阻，使两种状态下电流或者电压相等，得出电阻箱示数与待测电阻相等的结论。
（2）操作
𝑅2为待测电阻
①闭合𝑆1、𝑆3，断开𝑆2，调节滑动变阻器R，使是电流表示数
为一适当值，记为I。
②闭合𝑆1、𝑆2，断开𝑆3，调节电阻箱，使得电流表示数仍然
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为I。
③读出电阻箱上的阻值，即为待测电阻阻值。
（3）注意事项
①在第二步操作中不可移动滑动变阻器。
②电阻箱开始要处于最大值状态。
③电流表也可换为电压表。
四、欧姆定律的应用
1、串并联电路中电压电流电阻规律
（1）串联电路
①电流
串联等流
𝐼= 𝐼1 = 𝐼2
②电压
串联分压
𝑈1 + 𝑈2 = 𝑈
电压之比等于电阻之比
因为𝐼1 = 𝐼2
又𝐼1 =
𝑈1
𝑅1 𝐼2 =
𝑈2
𝑅2
得
𝑈1
𝑅1 =
𝑈2
𝑅2
整理得
𝑈1
𝑈2 =
𝑅1
𝑅2
即串联电路中，电压之比等于电阻之比。
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③电阻
总电阻
𝑅总= 𝑅1 + 𝑅2
（2）并联电路
①电压
并联等压
𝑈1 = 𝑈2 = 𝑈
②电流
并联分流
电流之比等于电阻的反比
𝐼1 + 𝐼2 = 𝐼
电压之比等于电阻之比
因为𝑈1 = 𝑈2
又𝑈1 = 𝐼1𝑅1 𝑈2 = 𝐼2𝑅2
得𝐼1𝑅1 = 𝐼2𝑅2
整理得
𝐼1
𝐼2 =
𝑅2
𝑅1
即并联电路中，电流之比等于电阻的反比
③电阻
总电阻（等效电阻）推导
并联分流
𝐼= 𝐼1 + 𝐼2
其中
𝐼=
𝑈
𝑅总 𝐼1 =
𝑈1
𝑅1 𝐼2 =
𝑈2
𝑅2
得
𝑈
𝑅总=
𝑈1
𝑅1 +
𝑈2
𝑅2，又并联等压𝑈= 𝑈1 = 𝑈2
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得
1
𝑅总=
1
𝑅1 +
1
𝑅2
整理得𝑅总=
𝑅1𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
2、动态电路
解题思路
（1）识别电路：判断电路串并联关系
（2）判断电表测量对象
（3）分析：局部到整体再到局部，变化到不变再到变化
从局部电阻的变化到整体电流的变化，再到要分析的局部变化
3、电路安全问题
（1）思路
一般以允许通过的最大电流为切入点，求出电路中中的最小阻值，再根据最大电阻求出电流的最小值。
最后结合电压表范围进行修正。
（2）方法
列表：
电流表I
最小值
最大值
总电阻
最小值
最大值
滑阻
最小值
最大值
电压表U
最小值（或最大值）
最大值（或最大值）
4、图像计算
5、电表变化量问题
（1）定值电阻两端电压变化
①问题描述：如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器滑片处于某一
位置时，电压表示数为U1，电流表示数为I1；移动滑动变阻器至另一位
置后，电压表示数为U2，电流表示数为I2。令∆𝑈= 𝑈2−𝑈1，∆𝐼= 𝐼2−𝐼1
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②证明：
∆𝑈
∆𝐼= 𝑈2−𝑈1
∆𝐼
= 𝐼2𝑅−𝐼1𝑅
∆𝐼
= （𝐼2−𝐼1）𝑅
∆𝐼
= 𝑅
③结论：
∆𝑈
∆𝐼= 𝑅
对于定制电阻，其两端电压变化值与电流变化值的比值等于定值电阻的阻值大小。
（2）滑动变阻器两端电压变化
①问题描述：如图所示，电源电压为U 保持不变，滑动变阻器处于某一位置滑到另一位置，定值电阻
两端电压变化量为∆𝑈1，滑动变阻器两端电压变化量为∆𝑈2，电流表变化量为∆𝐼。
②证明：
由于串联分压|∆𝑈1| = |∆𝑈2|
| ∆𝑈2
∆𝐼| = | ∆𝑈1
∆𝐼| = 𝑅
③结论
| ∆𝑈2
∆𝐼| = 𝑅
对于变化的电阻，其两端电压变化值与电流变化值的比值等于与其串联定值电阻的阻值大小。
家庭电路
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一、家庭电路的构成
1．概述
（1）构成：
进户线→电能表→总开关→保险丝（连在火线）→开关+用电器；插座
（或：进户线→电能表→空气开关→漏电保护器→开关+用电器；插座）
注意：各元件顺序不可换。
（2）电路特点
①家庭电路中的各用电器、插座之间为并联，电压都为220V；
②开关与用电器之间为串联；
③电能表、总开关、保险丝、空气开关、漏电保护器处于干路上。
配电房（变压器）
发
电
站
你家
家庭电路与外部电路简化图
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2．火线（L）、零线（N）、地线（E）
（1）线路原理
①火线（相当于正极）：火线主要起到输送提供电压，输送电能的作用。火线上电压在220V 和﹣220V
之间转换，1 秒转换50 次（交流电名称的由来），火线的路径为：发电站→配电房→你家。（一般一
个或多个小区附近会有一个配电房，作用是将高压变成低压输送到每家每户）
②地线：地线的作用是保护家庭用电安全。一般通过一根导线埋在你家地底下，将大功率用电器外壳
上的电荷导入大地，防止点击人。
③零线（相当于负极）：零线与火线类似，都是接地的，只不过零线是从你家出发接到配电房附近的
地下。
（2）三线特点
①火线与零线之间电压为220V；
②火线与大地或地线之间电压为220V；
③零线与大地或地线之间没有电压；
二、家庭电路的元件连接与作用
1．开关与所控制的用电器
（1）开关与所控制得用电器串联；
（2）开关必须接在火线上；
（为了防止检修电器时触电）
（3）灯泡侧面螺纹口接零线，顶端接火线。
2．插座
（1）两孔插座：左零右火；（面对插座方向）
（2）三孔插座：左零右火上接地；
（用电器金属外壳接地）
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3．保险丝、空气开关、漏电保护器
（1）保险丝：
①保险丝特点：铅锑合金制成，电阻较大、熔点较低。接在火线上，当电流超过额定最大电流，根据
焦耳定律保险丝熔断，断开电路；严禁用铜丝等替代保险丝，因为铜丝电阻小，发热少。
②电路中电流过大的原因：
a．电路中同时接入的用电器过多，总功率过大，干路电流过大；
b．火线与零线之间短路；
*c．火线接地。
③电流过大的危害：
总功率过大，导致干路中电流过大，导线发热严重，容易引发火灾。
（2）空气开关：利用电生磁的原理，当干路电流过大时自动切断电路，起到保护电路的作用。与保
险丝作用相同。
（3）漏电保护器：监测火线与零线电流，若两者不同，断开电路，防止漏电。
漏电：家庭电路中某处火线与大地连接，有电流从火线流入大地，没有回到零线。会导致在进户线处
火线电流大于零线电流。
三、用电安全
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1．试电笔（验电笔）
（1）使用方法
手握验电笔并接触金属笔卡（或笔尾金属），不可接触笔尖金属部分，将笔尖插入插座孔内（或笔尖
接触导线金属部分）。空过观察氖管是否发光从而判断此处是否与火线连通。
（2）原理
电流从火线经过笔尖→氖管→大电阻→金属笔卡（金属笔尾）→人体→大地。
在这条电流路径上氖管、大电阻、人体是串联关系，由于大电阻的阻值非常大，起到分压作用，故人
体分得的会电压小于36V，这样人体虽然通电，但是安全。
这里要注意一点，笔尖不用一定碰到火线氖管才会发光，只要笔尖接触的位置能经过导线或者电器或
者闭合的开关连接到火线上氖管就可以发光。
2．触电种类
（1）低压触电
①双线触电：左右两手分别与火线零线接触，电流从火线经过人体回到零线。
②单线触电：人体一个部位与火线连接，另一个部位与大地连接，电流从火线经过人体回到大地。当
人体与大地之间有绝缘体时则不会触电。
（在上面两种触电情境中，电流也可以是从火线出发经过电器再经过人体）
（2）高压触电
①高压电弧触电：是指人靠近高压线（高压带电体），造成弧光放电而触电。电压越高,对人身的危险
性越大。
②跨步电压触电：是人或牲畜站在距离高压电线落地点8～10 米以内，发生的触电事故，人受到跨步
结构图
原理图
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A
D
C
B
火
零
电压时，电流沿着人的下身，从脚经腿、胯部又到脚与大地形成通路。
3、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，不破坏绝缘层；
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。
4、家庭电路故障判断
（1）试电笔法
方法：可以使试电笔氖管发光的位置与火线之间
无
断路。
例：如图所示，闭合开关后灯不亮，判断电路情
况。
若试电笔接触B 点时氖管发光，接触C 点时氖管不发光，
说明BC 之间断路。
若试电笔接触A 至D 点氖管都发光，说明进户线零线断路。
（2）检测灯泡法
将一灯泡𝐿0与待测电器串联，
若𝐿0不发光，则待测电器发生断路；
若𝐿0正常发光，则待测电器发生短路；
若𝐿0发光偏暗（暗红色的光），则待测电器正常。
电功率与焦耳定律
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一、电能与电功
1、电能（能量的符号：E）
（1）单位：焦耳（J）、千瓦时（kW·h）（度）
1kW·h＝1×103W×3600s＝3.6×106J
（2）电能的优势（相对于其他形式的能量）
①来源广泛：水力发电、火力发电、风力发电……
②使用方便：连接电路、闭合开关；
③传输方便：导线传输，无需运载工具。
2、电能表：测量电功的仪表
（1）表上数据：（以下图电能表为例）
①220V：额定电压220V，电能表在220V 交流电路中工作（中国，家庭电路电压220V）；
②10（20）A：
10A：标定电流为10A；
20A：额定最大电流，超过额定最大电流，电能表测量不准确。
③50Hz：电能表在50Hz 交流电路中使用；
④转速2500r/kW·h：电路中每消耗1kW·h 电能，转盘旋转2500 圈（转）；
※2500imp/kW·h：每消耗1kW·h，指示灯闪烁2500 次；
水力发电
风力发电
火力发电
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（2）关于电能表的计算：
①如图电表读数：7831.6kW·h。
a：最后一位数字是小数；
b：一次读数，表示：从电能表安装开始，到读数时为止，电路消耗总电能；
c：两次读数差，表示：某一段时间电路消耗电能。
②根据电能表转速，计算消耗电能
找到电能表上转速N，数某段时间转的圈数n，求电路消耗的电能，公式：
转速N
转的圈数n =
1kW·h
消耗的电能W （铭牌上的数据
实际的数据）
③利用电能表，测量某用电器的电功率P：
关闭电路中所有其他用电器，只让这一用电器通电。掐表记录时间t，电能表转的圈数为n，用上面
②中公式，计算出W，则该用电器电功率𝑃=
𝑊
𝑡
3、电功（功的符号：W）
（1）定义：电流做的功；
（2）公式：𝑊=
𝑃𝑡
𝑈𝐼𝑡通用
𝐼2𝑅𝑡焦耳定律，用于计算发热量
𝑈2
𝑅𝑡
纯电阻
纯电阻：把电能转化为内能，例如电阻丝、
（3）单位：焦耳、焦（J）
单位组合（对照公式）：1J＝1V·A·s＝1W·s
（4）电路中，电流做了多少功，则电路就消耗了多少电能。E（电能）＝W（电功）
二、电功率
1、定义
表示电流做功快慢，等于单位时间内电流做功的多少。
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2、公式
P =
W
t 定义式
UI 计算式
通用
I2R由焦耳定律推导得，计算用电器发热功率
U2
R
纯电阻
＃不能说“P 与W 成正比，跟t 成反比”，P、W、t 三个量之间的关系，不能直接说“W 越大，P 越大”。
3、单位
瓦特、瓦（W）
组合单位：1W＝1J/s=1V·A
※注意：字母W 作为物理量，表示电功；作为单位，表示电功率的单位——瓦特。
4、常见用电器电功率估测
功率
电流估测
（家用电器U＝220V,𝑰=
𝑷
𝑼=
𝑷
𝟐𝟐𝟎𝑽）
用电器
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
＜1W
（不接家庭电路，U≠220V）
手电筒、计算器、电子表
三、测量小灯泡电功率实验
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1、原理
𝑃= 𝑈𝐼
2、电路图
3、要点
（1）滑动变阻器的作用
①保护电路，闭合开关前，滑动变阻器处于最大值
②改变小灯泡两端电压
（2）U 实调节范围：0.8U 额～1.2U 额
（3）多次实验目的
对比实际功率与额定功率的区别（不可求平均值）
4、实验数据
灯泡规格
电压表示数U/V
电流表示数I/A
灯泡亮度
灯泡功率P/W
2
0.4
0.8
2.5
0.5
1.25
额定电压𝐔额
= 𝟐.𝟓𝐕
3
0.6
1.8
小灯泡的亮度取决于实际功率。
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四、焦耳定律
1、电流热效应
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、探究电流热效应影响因素的实验（焦耳定律实验）
实验方法：①控制变量法 ②转换法
方案A
（1）实验器材
①装有等量空气的两个完全相同的密闭容器
②装有等量液体的两个“U”形管（形和型没有区别，课本上用的是形）
（2）要点
①利用气体的热胀冷缩改变“U”形管页面高度
②用U 形管页面高度表示发热的多少
③此实验可以探究热量与时间的关系（加热时间越长，液面越高）
方案B
（1）实验器材
①装有等量煤油的两个完全相同的烧瓶
②两个相同的温度计
（2）要点
用温度计的示数表示发热的多少
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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，产生的热量多。
（3）在电阻相同，电流相等的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
3、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。
辨析：焦耳定律专门用来计算电能转化为内能的部分
（2）公式
𝑄= 𝐼2𝑅𝑡
单位Q——热量——焦耳（J）；
I——电流——安培（A）；
R——电阻——欧姆（Ω）；
t——通电时间——秒（s）
（3）电功和电热
①区别和联系
a.电功表示的是用电器在一段时间内消耗的总电能
b.电热表示的是用电器在一段时间内将电能转化为内能的部分
c.当用电器为纯电阻时，用电器将电能仅仅转化为内能，此时电功等于电热
②典例
纯电阻：各种电阻器、电饭煲、电阻丝取暖器、白炽灯等
电能（W） 内能（Q） W=Q
非纯电阻：电动机、LED 灯
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机械能（E）
电能（W） W=E+Q
内能（Q）
电动机机械效率
𝜂= 𝑊−𝑄
𝑊
× 100% = 𝑈𝐼𝑡−𝐼2𝑅𝑡
𝑈𝐼𝑡
× 100%
电与磁
一、磁现象
1、基本概念
（1）磁体与磁性：磁体能吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。（铁、钴、镍的部分氧化物）
注意：力的作用是相互的，铁、钴、镍等物质也能吸引磁体。
（2）磁极：磁体上磁性最强的部位，每个磁体都有两个磁极：N 极（南极）、S 极（北极）。（中间磁
性最弱）
（3）磁铁间的相互作用：同名磁极相互排斥；异名磁极相互吸引。
※两物体能相互吸引的可能情况：
①磁铁与磁铁（异名磁极靠近）；
②磁铁与铁钴镍等物体；
③带异种电荷的两物体；
④带电体与轻小物体。
（4）磁化与消磁
①磁化：让不显磁性的物体具有磁性。 磁化的方法：接触、靠近、通电
②消磁：让具有磁性的物体失去磁性。 消磁的方法：加热、摔打
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2、磁场
（1）磁场虽不能用肉眼直接观察，但是客观真实存在的，磁铁在磁场中受力的作用。
①磁场是一种客观存在的物质；
②磁场对放入其中的磁体有力的作用。（磁体通过磁场对别的磁体施加磁力）
（2）磁感线
①磁感线是带箭头的封闭曲线，是一种假想的模型（模型法），实际不存在；
②磁感线可表示磁场的分布：
磁场方向（箭头方向）、磁场强度（磁感线疏密程度）
③磁感线方向：
磁体外部：N→S
磁体内部：S→N
④用小铁屑显示磁感线（转换法）
（3）磁场方向
①磁场中，小磁针静止时，N 极所指方向；
②磁场方向与磁感线的切线方向一致；
③磁感线不能相交（磁场中，某一点的磁场方向是唯一的）
（4）典型磁场分布
（5）地磁场
地球相当于一个大磁体（条形磁铁），由于地磁场的存在，指南针静止时，总是指向特定方向。
（1）磁偏角：
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地磁场的N 极在地理南极附近；地磁场S 极在地理北极附近。
（2）历史上，沈括（宋代）最先发现磁偏角的存在。
二、电生磁
1、电流磁效应
（1）通电导线周围存在磁场。磁场方向与电流方向有关。
（2）奥斯特（丹麦科学家）最先发现电流磁效应。
2、通电螺线管
（1）通电螺线管周围的磁场分布与条形磁铁类似。
（2）安培定则（右手螺旋定则）
伸出右手，四指弯曲方向与电流方向保持一致，大拇指所指为N 极方向。
（3）安培定则推测电源正负极的步骤：
小磁针→磁感线方向→螺线管N 极→手的握法→电流方向→电源正负极
3、电磁铁
（1）影响电磁铁磁性强弱的因素实验
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①控制变量法：电流强弱、线圈匝数、有无铁芯。
②转换法：【电磁铁磁性强弱】转换为【电磁铁吸引铁钉的数量】
③实验结论
a．当电流一定时，匝数越大，磁性越强；
b．当匝数一定时，电流越大，磁性越强；
c．电磁铁磁性强弱与是否要铁芯有关。
（2）电磁继电器（利用低压电路中的电磁铁控制高压电路的断开
与闭合）
①电磁继电器在电路中相当于是开关。
②连线方法
例：如图，当控制电路中开关闭合时，电磁铁接通电流，吸引衔铁向下运动，此时两个触电接通，高
压工作电路开始工
作。
三、电动机
1、磁场对通电导体有力的作用
（1）原理
磁场对其中的磁体有力的作用，而通电导线会产生磁
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场，所以磁场对通电导体有力的作用。
（2）特点
通电导体在磁场中所受力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。
2、电动机
（1）原理
通电导体在磁场中受到力的作用。
（2）构造
①定子：一般由固定不动的两块永磁体组成。两块磁铁之间形成稳定的磁场。
②转子：由一段较长导线围成的线圈组成，导线两端接电源。当电源接通时，通电线圈在磁场中会受
到力的作用，从而发生转动。
（实际应用中，线圈有可能充当定子，磁铁充当转子）
线圈在磁场中受力情况如图甲所示，当线圈转动到图乙位置时，竖直方向上的两个力相互平衡，在该
位置线圈靠惯性转动。图乙所示位置叫做平衡位置。
③换向器：改变线圈中电流方向的装置。
当线圈转过平衡位置时，及时改变电流方向，从而改变线圈受力方向，使得线圈持续不断转动。
（3）能量转化
电能转化为机械能
（4）扬声器（电动机的一种）
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①作用：把电信号转换为声音信号的装置。
（电信号：大小发生变化的电流）
②工作原理：通电导体在磁场中受到力的作用。
电信号输入线圈后，由于电流大小发生变化，从而引起永磁体对
线
圈的力发生变化，使得线圈随着电流变化规律而运动，带动纸盆
运
动，发出声音。
四、磁生电（电磁感应）
1、电磁感应现象
（1）相关科学家：法拉第（英国） 不要写成法拉利
（2）内容
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会产生电流，这种现象叫做电磁感应现象，
产生的电流叫做感应电流。
（3）理解
①必须是闭合回路的一部分切割磁感线才会有感应电流；
②切割磁感线指的是，导体运动轨迹方向与磁感线必须有一定夹角。当导体运动方向与磁感线方向一
致（或相反）时，不会产生感应电流；
③感应电流的方向与导体运动方向有关；
④感应电流的大小与导体运动快慢有关。
2、发电机
（1）原理：电磁感应
（2）结构：与电动机结构基本相同
（3）能量转化：机械能转化为电能
（4）工作过程
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外力带动线圈转动，使得线圈做切割磁感线运动，产生感应电流。
由于换向器的存在，产生的电流为交流电。
（5）动圈式话筒
过程原理：
外界声音引起膜片振动，带动线圈振动，线圈在磁场中运动产生感应电流。将声信号转换为电信号
（6）更多实例
录音机、刷卡机、房卡、
信息的传递
1、电话
（1）1876 年贝尔发明了电话。
（2）碳粒电话：当你对着话筒讲话时，由于声音的振动，膜片时紧时松地压迫炭粒，它们的电阻随
之发生改变，流过炭粒的电流就会相应改变，于是形成了随声音变化的电流信号。
（3）信号的分类
①模拟通信：用电流强弱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。
长距离传输信号容易失真、保密性差。
②数字通信：用不同符号的不同组合表示的信号，叫做数字信号，这种通信方式叫做数字通信。
保密性好，抗干扰能力强。
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2、电磁波
（1）电磁波的形成
导线中电流的迅速变化会在空间激起（产生）电磁波。电磁波又叫光波。
（2）特点
①传播不需要介质（有介质反而会拖慢传播速度）
②真空中速度为c=2.99792458×108 m/s，不会随着频率波长的变化而变化。
（3）三要素
①波速c ：与光速相同。
②波长λ：相邻波峰（或相邻波谷）之间的距离。
③频率f ：在数值上等于每秒钟传递的波峰（或波谷）的个数。
*④关系：𝑐= 𝜆𝑓。波长与频率成反比。
（4）电磁波的分类（根据频率波长分类）
（5）微波炉
利用微波“照射”食物，带动食物内部分子剧烈运动产生热量，每秒振动数十亿次。
不可使用金属容器
（6）电磁波可用于通信，
3、无线电广播信号的发射和接收
话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线
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产生电磁波发射到空中。
收音机的天线接收到各种各样的电磁波。转动收音机调谐器的旋钮，可以从中选出特定频率的信号。
收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来，进行放大，送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换
成声音，我们就听到广播电台的节目了。
4、通信分类
电磁波可作为信息传递的载体，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。
（1）微波通信
传播距离有限，需要建设微波中继站。
（2）卫星通信
①利用卫星作为微波中继站。
②实现全球通信至少需要3 颗卫星。（一般为地球同步卫星，相对于地球静止）
③还可以提供全球定位服务。（北斗导航）
（3）光纤通信
①利用激光在光导纤维中的传播传递信息。
②激光在光纤中是通过反射（全反射）的形式进行远距离传播的。
③光纤通信传输信息能力很强。
（4）网络通信
能源与可持续发展
1、能量守恒定律
（1）概念
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）要点
①守恒性：能量的总量一定保持不变
②普适性：任何能量转化或者转移的过程都一定遵循能量守恒定律，没有特例。
③转化指的是不同形式的能量之间转化，转移指的是同一种能量在不同物体之间转移。
④理想情况下能量的转化或转移效率为100%。现实世界中由于各种条件的限制，能量的转化或转移
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效率一定低于100%。
2、能源概述
（1）能源分类
①按转换加工分类
一次能源：可以直接从自然界获得的能源。例：化石能源、太阳能、水能、风能，地热能、核能等
二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到。例：电能、沼气、汽油、蒸汽
等
②按性质分类
可再生能源：水能、风能、生物能、潮汐能、太阳能等
不可再生能源：煤炭、石油、天然气等矿物能源
③按形成和来源分类
来自太阳辐射：生物能、煤、石油、天然气、水能、风能等
来自地球内部：地热能、核能
来自天体引力：潮汐能
④清洁能源：核能+可再生能源
（2）电能的优势
清洁能源、输送方便、安全经济、生产使用方便、使用广泛
（3）化石能源
①形成
化石能源是指上古时期遗留下来的动植物的遗骸在地层下经过上万年的演变形成的能源。
②使用范围
化石能源是目前全球消耗的最主要能源。
③分类
固态化石能源：煤炭
液态化石能源：石油
气态化石能源：天然气
3、核能（清洁能源）
（1）原理：原子核的结构在发生改变的同时往往伴随着巨大的能量转化。
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（2）裂变（重核裂变）
①比较重（大）的原子核分裂成若干个比较轻的原子核，同时产生新的中子轰击其他重核，发生持续
的分裂，叫做核裂变的链式反应。
②应用
核电站：受控制 原子弹：不受控制
（3）聚变（轻核聚变）
①比较轻的原子核（一般是氢原子）在超高温下结合形成新的原子核。
②又称为热核聚变。
③应用
氢弹：不受控制
4、太阳能
（1）太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。
（2）太阳向外辐射的能量中，只有约20 亿分之一传递到地球。
现在使用的化石能源是上亿年前地球接收到的太阳能的一种形式。
（3）人类目前利用太阳能的两种方式
①太阳集热器：太阳能转化为内能
②太阳能电池：太阳能转化为电能
5、能源与可持续发展
（1）能量转移和转化是有方向性的
人类对能源的利用本质上是能量的转移或转化，由于这个过程是有方向性的，导致有些能量可以利用，
有些则不能利用，能源的利用是有条件的。所以需要节约能源。
（2）能源消耗对环境的影响
①化石能源产生大量内能没有被充分利用，造成热污染。（热岛效应）
②化石燃料燃烧生成大量二氧化碳，加剧了温室效应。
③酸雨的形成。
