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文档介绍
2021九年级全册物理知识点提纲、课堂笔记
2021 九年级全册物理知识点提纲、课堂笔记 目 录 第十三章 内能....................................................................................................................................................................3 第一节 分子热运动........................................................................................................................................................3 第二节 内能....................................................................................................................................................................3 第三节 比热容................................................................................................................................................................4 第十四章 内能的利用........................................................................................................................................................4 第一节 热机....................................................................................................................................................................4 第二节 热机的效率........................................................................................................................................................5 第三节 能量的转化和守恒............................................................................................................................................5 第十五章 电流和电路........................................................................................................................................................5 第一节 两种电荷............................................................................................................................................................5 第二节 电流和电路........................................................................................................................................................6 第三节 串联和并联........................................................................................................................................................7 第四节 电流的测量........................................................................................................................................................8 第五节 串、并联电路电流的规律................................................................................................................................8 第十六章 电压 电阻..........................................................................................................................................................9 第一节 电压....................................................................................................................................................................9 第二节 串、并联电路电压的规律..............................................................................................................................10 第三节 电阻..................................................................................................................................................................10 第四节 变阻器..............................................................................................................................................................10 第十七章 欧姆定律.......................................................................................................................................................... 11 第一节 电流与电压和电阻的关系..............................................................................................................................11 第二节 欧姆定律..........................................................................................................................................................11 第三节 电阻的测量......................................................................................................................................................11 第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用..............................................................................................................12 第十八章 电功率..............................................................................................................................................................13 第一节 电能 电功........................................................................................................................................................13 第二节 电功率..............................................................................................................................................................13 第三节 测量小灯泡的电功率......................................................................................................................................14 第四节 焦耳定律..........................................................................................................................................................15 第十九章 生活用电..........................................................................................................................................................15 第一节 家庭电路..........................................................................................................................................................15 第二节 家庭电路电流过大的原因..............................................................................................................................16 第三节 安全用电..........................................................................................................................................................16 第二十章 电与磁..............................................................................................................................................................17 2 第一节 磁现象 磁场....................................................................................................................................................17 第二节 电生磁..............................................................................................................................................................18 第三节 电磁铁 电磁继电器........................................................................................................................................18 第四节 电动机..............................................................................................................................................................19 第五节 磁生电..............................................................................................................................................................19 第二十一章 信息的传递..................................................................................................................................................20 第一节 现代顺风耳——电话......................................................................................................................................20 第二节 电磁波的海洋..................................................................................................................................................21 第三节 广播、电视和移动通信..................................................................................................................................21 第四节 越来越宽的信息之路......................................................................................................................................21 第二十二章 能源与可持续发展......................................................................................................................................22 第一节 能源..................................................................................................................................................................22 第二节 核能..................................................................................................................................................................22 第三节 太阳能..............................................................................................................................................................23 第四节 能量与可持续发展..........................................................................................................................................23 3 第十三章 内能 第一节 分子热运动 1、物质是由大量分子、原子构成的,分子的直径大约为 10-10m. 2、扩散现象: ①定义:不同物质在互相接触时,彼此进入对方的现象,叫扩散. ②扩散现象表明:分子在不停地做无规则的运动,且分子之间有间隙. 生活举例:“花气袭人知骤暖”;“墙角放煤,日久变黑”;“酒香不怕巷子深”;“槐花飘香”. ③固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同,气体间扩散速度最快,固体间扩散速度最慢.汽化、升华等 物态变化过程也属于扩散现象. ④扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快.由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫 做分子的热运动. 3、分子间的作用力: 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的. ①当分子间距离等于 r0(r0=10-10m)时,分子间引力和斥力相等,合力为 0,对外不显力; ②当分子间距离减小,小于 r0 时,分子间引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子间作用力表现为斥力; ③当分子间距离增大,大于 r0 时,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,引力大于斥力,分子间作用力表现为引力; ④当分子间距离继续增大,分子间作用力继续减小,当分子间距离大于 10 r0 时,分子间作用力就变得十分微弱,可以忽略了. 第二节 内能 1、内能: ①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. ②一切物体在任何情况下都有内能. ③内能的单位为焦耳(J). ④内能具有不可测量性. 2、影响物体内能大小的因素: ①温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小;反之,物体的内能增大,温 度却不一定升高(例如晶体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度却保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例 如晶体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度却保持不变). ②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大. ③材料:在温度、质量、状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同. ④存在状态:在物体的温度、材料、质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同. 3、改变物体内能的方法:做功和热传递. ①做功: 做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能). 物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能). 做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程. 如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小. ②热传递: 定义:热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程. 热量:在热传递过程中,传递能量的多少叫做热量.热量的单位是焦耳.(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”, 不能说“含”、“有”热量.“传递温度”的说法也是错的.) 4 热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加. 注意: a.在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变; b.在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量; c.因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度; d.热传递的条件:存在温度差.如果没有温度差,就不会发生热传递; e.做功和热传递改变物体内能上是等效的. 第三节 比热容 1、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. ②比热容用符号 c 表示,它的单位是焦每千克摄氏度,符号是 J/(kg·℃). ③比热容是表示物体吸热本领的物理量. ④物理意义:水的比热容 c 水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg 的水温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量 为 4.2×103J. ⑤比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关. ⑥水的比热容大的利用:一是取暖;二是散热;三是调节气候. ⑦比较比热容的方法: a.质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大. b.质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大. 2、热量的计算公式: ①温度升高时用:Q 吸=cm(t-t0);②温度降低时用:Q 放=cm(t0-t);③只给出温度变化量时用:Q=cm△t. Q——热量——焦耳(J);c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃));m——质量——千克(kg);t——末温——摄 氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃). 审题时注意“升高(降低)到 10℃”还是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末温(t),后面的“10℃”是温度的 变化量△t. 由公式 Q=cm△t 可知:物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的. 第十四章 内能的利用 第一节 热机 1、热机定义:将燃料燃烧时释放的内能转化成机械能的装置. 2、内燃机:是让燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机.最常见的热机是汽油机和柴油机. 3、内燃机的工作过程:四冲程内燃机的工作过程由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成,四个冲程构成一个工作循环,每一工 作循环活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次. 4、内燃机的能量转化:压缩冲程是将机械能转化为内能;做功冲程是将内能转化为机械能.只有做功冲程是主动依靠高温高压燃 气推动活塞做功,其余三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的.内燃机开始运转时,要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来,由曲 轴通过连杆带动活塞运动,之后才能循环继续工作,但同时不断地消耗燃油以补充能量. 5 5、四冲程的判断:一看气门开闭,二看活塞运动方向.进气门、排气门都关闭时为做功或压缩冲程,其中活塞向下运动时是做功 冲程,活塞向上运动时是压缩冲程;进气门打开时是吸气冲程,排气门打开时是排气冲程. 6、汽油机和柴油机的比较: ①汽油机的汽缸顶部是火花塞;柴油机的汽缸顶部是喷油嘴;②汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物; 柴油机吸气冲程吸入汽缸的是空气;③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式;④柴油机 比汽油机效率高,比较经济,但笨重;⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动. 第二节 热机的效率 1、热值: ①定义:把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. ②热值反映了燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能的本领的大小. ③单位:焦耳每千克(J/kg)或焦耳每立方米(J/m3). ④特性:热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关. ⑤公式:Q=qm Q=qV Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料质量——千克(kg); V——燃料体积——立方米(m3). ⑤物理意义:酒精的热值是 3.0×107J/kg,它表示:1kg 酒精完全燃烧时放出的热量是 3.0×107J;煤气的热值是 3.9×107J/m3, 它表示:1m3 煤气完全燃烧时放出的热量是 3.9×107J. 2、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时所放出的能量之比,叫热机的效率. ②公式:η=W 有/Q 放 ③提高热机效率的措施:让燃料燃烧尽可能充分;充分利用各种废气,减少热量的散失;在设计和制造上,采用先进技术;注 意保养,保证润滑,减少因克服摩擦阻力而额外消耗功. 第三节 能量的转化和守恒 1、能量守恒定律:能量既不能凭空消灭,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.这就是能量守恒定律. 2、能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一.大到宏观天体,小到原子核,也无论是物理问题还是化学、生物学、 地理学、天文学的问题,所有能量转化的过程,都服从能量守恒定律. 第十五章 电流和电路 第一节 两种电荷 1、电荷: ①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. ②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带的电荷叫做负电荷(-). ③电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引. ④带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体. ⑤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). 2、检验物体带电的方法: ①使用验电器. a.验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔. 6 b.验电器的原理:同种电荷互相排斥. c.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. ②利用电荷间的相互作用. ③利用带电体能吸引轻小物体的性质. 3、原子结构和元电荷: ①物质由分子、原子组成,原子由原子核和电子组成,电子电荷量是最小的,人们把最小电荷叫作元电荷,e =1.6× 10-19C. ②物体带电现象是由组成物质的原子得到或失去电子造成的. ③原因:由于不同物质原子核束缚电子的本领不同.两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因 缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体,要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电. ④注意:在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;由同种物质组成的两物体 摩擦不会起电;摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分开,但电荷总量守恒. 4、使物体带电的方法: ①摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电. ②接触带电:物体和带电体接触带了电.(接触带电后的两个物体将带上同种电荷) ③感应带电:由于带电体的作用,使带电体附近的物体带电. 5、中和:放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象. 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. 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. 6、导体和绝缘体: 容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体. 常见的导体:金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等. 常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等. 导体容易导电的原因:导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷),它们可以脱离原子核的束缚,而在导体 内部自由移动. 绝缘体不容易导电的原因:在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动.(绝缘体中有电荷,只是电荷不能自 由移动) 金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子. 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. 绝缘体不能导电,但能带电. 7、半导体与超导体: 半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间,常见半导体材料有硅、锗,其电阻受压力、温度、光照影响明显,用于制造集成电 路、二极管等;超导体的电阻为 0,电流通过时不发热,可用于制作输电导线、电子元件. 第二节 电流和电路 1、电流: 电流的形成:电荷在导体中定向移动形成电流. 电流的方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向.电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反. 在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极;在电源内部,电流的方向是从电源的负极流向正极. 2、电路的构成: ①由电源、开关、用电器和导线组成的电流路径叫作电路. ②电源:能够提供电能的装置,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. 持续电流形成的条件:a.必须有电源;b.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.) 7 开关:控制电路的通断. 用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置. 导线:传导电流,输送电能. 3、电路的三种状态: 通路:接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是闭合的. 开路(断路):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,或使导线的绝缘皮燃 烧引起火灾,这是绝对不允许的.用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用 电器,用电器不会工作). 4、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 ○M 电动机 交叉相连接的导线 ○A 电流表 (负极) (正极) 电池 ○V 电压表 开关 电阻 小灯泡 滑动变阻器 电铃 5、金属导体内定向移动的是带负电荷的自由电子,其定向移动方向与电流方向相反. 第三节 串联和并联 1、串联电路: 定义:把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联电路. 特点:①电流只有一条路径;②各用电器之间互相影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;③只需一个开 关就能控制整个电路. 2、并联电路: 定义:把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路. 电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路. 特点:①电流两条或两条以上的路径,有干路、支路之分;②各用电器之间互不影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为 通路;③干路开关能控制整个电路,各支路开关控制所在各支路的用电器. 3、识别串联电路和并联电路的方法: ①定义法: 用电器逐个顺次串接在一起且相互影响是串联;用电器两端并列地连接在一起,且各自独立工作,互不影响是并联. ②电流法: 电路中电流只有一条路径为串联;电路中电流有两条或两条以上的路径为并联. ③拆除法: 拆除其中一个用电器,若其他用电器不能工作,则为串联电路;若其他用电器正常工作,则为并联电路. ④节点法: 在识别不规则电路时,不论导线有多长,只要其间无电源、用电器等,则导线可以视为一个点,若用电器连接在同一个点上, 则为并联,否则为串联. ⑤等效法: 若电路中有电流表、电压表,可把电压表看作断路,即除去电压表,把电流表看作一根连好的导线. 8 第四节 电流的测量 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,简称安,符号 A.比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA), 1A=103mA 1mA=103μA 1A=106μA 定义:电流等于 1s 内通过导体横截面的电荷量. 公式:I=Q/t 其中 I 表示电流,单位为安培(A);Q 表示电荷,单位为库仑(C);t 表示通电的时间,单位为秒(s). 2、电流表: ①测量电流的仪表叫电流表.符号为○A ,其内阻很小,可看做零,电流表相当于导线. ②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 0~0.6A “-”和“0.6” 下一行 0.2A 0.02A 0~3A “-”和“3” 上一行 1A 0.1A 当指针指向相同位置时,在 0~3A 量程读出的示数是在 0~0.6A 量程上读出的示数的 5 倍. 注: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. ③正确使用电流表的规则: a.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. b.“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出来. 否则电流表的指针会反向偏转. c.被测电流不能超过电流表量程.若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行试触. 若被测电流超过电流表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电流表烧坏.在试触过程中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(小于 0.6A),会影响读数的准确性,应选用小量程档. d.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上,否则将烧坏电流表. 注: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. ④电流表在使用过程中其指针的状态所反应的问题: a.不偏转:可能电路断路,可能电表损坏或短路; b.反偏转:电表正负接线柱接反了; c.满偏:可能电路发生短路或所选量程太小; d.偏转太小:所选量程太大. ⑤电流表使用口诀:电流表,测电流,测谁电流跟谁串;正进负出右偏转,左转线柱定接反;禁止直接连电源,毁表毁源实在 惨;若有电器被它并,电路发生局部短. 第五节 串、并联电路电流的规律 1、串联电路中电流规律: 在串联电路中各处的电流相等.表达式为:I=I1 =I2 =… 2、并联电路中电流规律: 在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和.表达式为:I=I1 +I2+… 3、探究实验中注意事项: ①连接电路时,开关应断开; ②电流表应串联在被测电路中; 9 ③连接电路顺序正确,使电流从电流表“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出; ④电路检查正确后才能闭合开关,读数时视线与刻度线垂直,读数完毕后立即断开开关. 4、如果流过用电器的电流不相等,则用电器一定并联,如果流过用电器的电流都相等,则用电器可能串联,也可能是相同的用电 器并联. 第十六章 电压 电阻 第一节 电压 1、电压: 电压使电路中自由电荷定向移动形成电流,电源是提供电压的装置. 电压的符号是 U,单位为伏特(伏,V).比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV),1kV=103 V,1V=103mV,1kV= 106 mV. 要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压. 2、电压表: 测量电路两端电压的仪表叫电压表,符号为○V ,其内阻很大,接入电路上相当于开路. 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 0~3V “-”和“3” 下一行 1V 0.1V 0~15V “-”和“15” 上一行 5V 0.5V 当指针指向相同位置时,在 0~15V 量程读出的示数是在 0~3V 量程上读出的示数的 5 倍. 注: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. 正确使用电压表的规则: ①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出用电器两端电压.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. ②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出来.否则电压表的指针会反 向偏转. ③被测电压不能超过电压表量程.若不能预先估计待测电压的大小时,应选用最大量程进行试触. 若被测电压超过电压表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电压表烧坏.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(小于 3V),会影响读数的准确性,应选用小量程档. ④电压表的两个接线柱可以直接连到电源的两极上,此时测得的是电源的电压值. 10 ⑤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. 3、电压表使用口诀: V 表可并不可串,串时相当电路断;正进负出勿接反,接反指针左偏转;如果发现它被串,电流为零应当然. 4、常见的电压: 家庭电路电压——220V;对人体安全的电压——不高于 36V;一节干电池的电压——1.5V;每节铅蓄电池电压——2V. 5、电池组电压特点:①串联电池组的电压等于每节电池电压之和;②并联电池组的电压跟每节电池的电压相等. 第二节 串、并联电路电压的规律 1、串联电路电压的规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和.即 U =U1+U2+… 2、并联电路电压的规律:并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等.即 U=U1 =U2 =… 3、串联电路分压不分流,并联电路分流不分压,即串联电路中只有一个电流值,并联电路中只有一个电压值. 第三节 电阻 1、电阻: ①在物理学中,用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小. ②电阻符号是 R,单位是欧姆,简称为欧,符号是Ω,比欧姆大的单位还有兆欧(MΩ)和千欧(kΩ). ③电阻单位换算:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω ④定值电阻: 在电子技术中,要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻,在电路图中用 表示. 2、电阻大小的影响因素: 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(电阻率ρ)、长度(L)和横截面积(S),还与温度有关.与导 体是否连入电路、是否通电,及它的电流、电压等因素无关. 注: ①导体材料不同,在长度和横截面积相同时,电阻也一般不同; ②在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大; ③在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大; ④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.只有极少数导体电阻随温度的升高而减小.(例如 玻璃) 3、由电阻公式 R=ρL/S.可知: ①将粗细均匀的导体均匀拉长 n 倍,则电阻变为原来的 n2 倍; ②将粗细均匀的导体折成等长的 n 段并在一起使用,则电阻变为原来的 1/ n2 倍. 第四节 变阻器 1、滑动变阻器: ①电路符号: . ②变阻器应与被控制的用电器串联. ③原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度改变电阻. ④作用:改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流和电压,有时还起到保护电路的作用. ⑤铭牌:例如某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,表明该滑动变阻器的最大阻值为 50Ω,允许通过的最大电流为 1A. ⑥使用滑动变阻器的注意事项: a.接线时必须遵循“一上一下”的原则. b.如果选择“全上”,则滑动变阻器的阻值接近于 0,相当于接入一段导线; c.如果选择“全下”,则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变,相当于接入一段定值电阻. 注:上述 b、c 两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用. 11 ⑦当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边. 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. ⑧滑动变阻器使用口诀: 使用滑动变阻器,改谁电流跟谁串;一上一下连接线,关键是看连下线; 左连右移阻变大,右连右移阻变小. 2、电阻箱: ①电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器. ②电阻箱的读数方法: 各旋盘对应的指示点(Δ)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. 第十七章 欧姆定律 第一节 电流与电压和电阻的关系 1、实验方法:控制变量法. ①研究电流与电压关系:控制电阻不变,改变电阻两端电压进行实验. ②研究电流与电阻关系:控制电阻两端电压不变,改变电阻进行实验. 2、当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比. 3、滑动变阻器的作用: ①保护电路; ②在研究电流与电阻关系时,控制电阻两端电压不变,在研究电流与电压关系时,改变电阻两端电压. 第二节 欧姆定律 1、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 说明: ①I、U、R 要对应同一导体或同一段电路中同一时刻的三个物理量,三者单位应依次是安(A)、伏(V)、欧(Ω);②同一导体 (即 R 不变),则 I 与 U 成正比;若同一电源(即 U 不变),则 I 与 R 成反比. 2、根据欧姆定律的应用: ①已知导体两端电压和导体的电阻可求通过导体的电流,即 I=U/R;②已知导体两端电压和通过导体的电流可求导体的电阻, 即 R=U/I;③已知通过导体的电流和导体的电阻可求导体两端电压,即 U=IR. 第三节 电阻的测量 1、伏安法测量电阻的阻值 ⑴伏安法:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这 种用电压表和电流表测电阻的方法叫伏安法. ⑵实验原理:R=U/I ⑶实验器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器. ⑷实验电路: ⑸实验步骤: ①按电路图连接实物. ②检查无误后闭合开关,记录电压表和电流表的示数,代入公式 R=U/I 算出 A V 12 电阻的阻值. ③移动滑动变阻器滑片 P 的位置,多测几组电压和电流值,根据 R=U/I,计算 出每次的电阻值,并求出电阻的平均值. ⑹实验表格: 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 平均值 R/Ω 1 2 3 ⑺注意事项: ①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大; ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程; ③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路. 第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 1、欧姆定律在串联电路中的应用: 电源电压为 U,电阻 R1 和电阻 R2 串联在电路中,利用欧姆定律和串联电路中电流和电压的特点可得电路中的电流 I=U/(R1+R2). 2、欧姆定律在并联电路中的应用: 电源电压为 U,电阻 R1 和电阻 R2 并联在电路中,利用欧姆定律和并联电路中电流和电压的特点可得电路中的总电流 I=U/ R1+U/R2 . 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,即 I=I1=I2 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和,即 I=I1+I2 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,即 U=U1+U2 并联电路中各支路两端的电压相等,且都等于电源 电压,即 U=U1=U2 电阻特点 ①串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即 R=R1+R2; ②若有 n 个相同的电阻 R0 串联,则总电阻为 R=nR0; ③把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度, 所以总电阻比任何一个串联分电阻都大. ①并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒 数之和,即 1/R=1/R1+1/R2; ②若只有两个电阻 R1 和 R2 并联,则总电阻 R=R1R2/ (R1+R2); ③若有 n 个相同的电阻 R0 并联,则总电阻为 R= R0/n; ④把几个电阻并联起来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. 分配特点 串联电路中,电压的分配与电阻成正比 U1/U2=R1/R2 并联电路中,电流的分配与电阻成反比 I1/I2=R2/R1 电路作用 分压 分流 注: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. 13 第十八章 电功率 第一节 电能 电功 1、电能: 电流通过电动机时,电动机转动,电能转化为动能;电流通过电炉时发热,电能转化为内能;电流通过电灯泡时,灯丝灼热发 光,电能转化为内能和光能.电能可以转化成其他形式的能量,转化过程就是电流的做功过程. 2、电能表: ①电能表:测量某一段时间内消耗的电能(用电器在某一段时间内所做的电功).右图 是一种电能表的表盘. “220V”表示这个电能表的额定电压是 220V,应该在 220V 的电路中使用. “10(20A)”表示这个电能表的标定电流为 10A,额定最大电流为 20A. “50Hz”表示这个电能表在 50Hz 的交流电中使用. “600 revs/(kW•h)”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. ②读数: a.测量较大电功时用刻度盘读数:电能表前后两次读数之差,即用月底读数减去月初读数. b.测量较小电功时读表盘转数: nNW 6106.3 (N 为电能表铭牌上每千瓦时转盘的转数,n 为被测用电器工作时,t 秒内 转盘的转数). 3、电功: ①电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能. ②电功或电能用符号 W 表示. ③电功或电能单位:焦耳,简称焦,符号为 J.电能的常用单位是度,即千瓦时(kW•h).1kW•h=3.6×106J. ④公式:W=UIt. 4、串并联电路电功特点: ①在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和; ②串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即 W1 /W2=R1 /R2; ③并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即 W1 /W2=R2 /R1. 说明:各支路通电时间都相同. 第二节 电功率 1、电功率: ①在物理学中,用电功率表示电流做功的快慢. ②电功率等于电功与时间之比. ③电功率公式:a.定义式:P=W/t;b.计算式:P=UI,变形公式 P=I2R、P=U2/R. ④电功率单位:国际单位瓦特,简称瓦,符号 W;常用单位千瓦,符号 kW. 2、串并联电路电功率特点: ①在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和. ②串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即 P1 /P2=R1 /R2. ③并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即 P1 /P2=R2 /R1. 14 3、用电器的额定功率和实际功率: 额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压. 额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率. 额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流. 用电器实际工作时的三种情况: ①U 实U 额 P 实>P 额 ——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). ③U 实=U 额 P 实=P 额 ——用电器正常工作. 电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是 220V,额定功率是 25W. 灯泡的亮度是由其所消耗的实际电功率决定的,与额定电压和额定功率无关. 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. 第三节 测量小灯泡的电功率 1、伏安法测小灯泡的功率: 实验原理:P=UI 实验器材:电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器. 实验电路图: 实验步骤: ①按电路图连接实物. ②检查无误后,闭合开关.移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入 公式 P=UI 计算出小灯泡的额定功率. ③调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的 1.2 倍,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入 公式 P=UI 计算出小灯泡此时的实际功率. ④调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压小于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式 P=UI 计算出小灯泡此时的实际功率. 实验表格: 次数 电压 U/V 电流 I/A 电功率 P/W 发光情况 1 2 3 注意事项: ①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大; ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程; ③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路; ④不需要计算电功率的平均值. 2、实验中常见的故障及其产生原因: ①故障现象:灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数较大(接近电源电压).产生原因:灯泡断路. ②故障现象:灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数.产生原因:灯泡短路. ③故障现象:灯泡发光较暗,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数均不变.产生原因:滑动变阻器接入的是下面两 个接线柱. ④故障现象:灯泡发光较亮,移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数均不变.产生原因:滑动变阻器接入的是上面两 V A 15 个接线柱. ⑤故障现象:灯泡发光,移动滑动变阻器的滑片,发现电流表的示数变大,而电压表的示数减小.产生原因:电压表接在了滑 动变阻器两端. ⑥故障现象:灯泡发光较暗,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电压表的示数都不能达到灯泡的额定电压.产生原因:电 源电压小于灯泡的额定电压. ⑦故障现象:灯光发光,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电压表和电流表的示数变化均很小.产生原因:滑动变阻器的 最大值太小(相对于灯泡的电阻). 3、在测量小灯泡电功率的实验中,选择的滑动变阻器的最大阻值要与小灯泡阻值相差不大,调节效果才明显. 3、多次测量的目的比较: ①在测量小灯泡电功率的实验中,多次测量的目的:为了研究小灯泡亮度与小灯泡的实际功率的关系.不能将多次测得的电功 率求平均值. ②在测量小灯泡电阻的实验中,多次测量的目的:为了研究小灯泡的电阻是否与温度有关. ③在测量定值电阻的实验中,多次测量的目的:为了求平均值,以减小测量误差. 第四节 焦耳定律 1、电流的热效应: 电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应. 2、焦耳定律内容: 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. 3、焦耳定律公式:Q=I2Rt. 有关焦耳定律的注意事项: 对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立 Q=UIt 、Q=U2t/R 、Q=Pt;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 Q=I2Rt. 4、电热的利用和防止: 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、串并联电路电热特点: ①在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和; ②串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即 Q1 /Q2=R1 /R2; ③并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即 Q1 /Q2=R2 /R1 . 注:各支路通电时间都相同. 第十九章 生活用电 第一节 家庭电路 1、家庭电路组成: 16 家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成. 2、家庭电路中各部分的作用: ①进户线:进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线.火线与零线之间的电压是 220V.火线与地面间的电压为 220V. 正常情况下,零线之间和地线之间的电压为 0V. ②电能表: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. ③总开关:总开关安装在家庭电路的干路上,控制整个电路的通断. ④保险丝:电流过大时熔丝会熔化,切断电路,对用电器起到保护作用. 注:电能表、总开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭 电路干路上的. ⑤插座: 种类:常见的插座有二孔插座和三孔插座. 安装: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. (万一用电器的外壳和电源 火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害.) 三孔插座接线口诀:左零右火上接地. ⑥用电器(电灯)和开关: 家庭电路中各用电器是并联的. 开关和用电器串联,开关必须串联在火线中. 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线. 螺丝口灯泡接线口诀:顶火侧零. ⑦测电笔: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.用试电笔测火 线时氖管会发光;测零线时不会发光. 第二节 家庭电路电流过大的原因 1、家庭电路中电流过大的原因: ①发生短路; ②总功率过大. 注: 这两个原因都可以使保险丝熔断.此外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏. 2、保险丝: a.电路符号: b.材料:保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的. (原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断.) c.保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大. d.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. e.连接:保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上. f.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. 第三节 安全用电 1、电压越高越危险: 零线 火线 零线 火线 地线 灯泡 开关 17 ①由欧姆定律 I=U/R 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人体安全电压不高于 36V,我国家庭电路电压 220V. 2、触电类型: ①低压触电类型:单线触电、双线触电; ②高压触电类型:高压电弧触电、跨步电压触电. 3、安全用电的原则: ①不接触低压(小于 1000V)带电体; ②不靠近高压(大于 1000V)带电体. 4、触电急救常识: 发现有人触电,不能直接去拉触电人,应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源.发生火灾时,要首先切断电源,决不能 带电泼水救火. 5、避雷针: 在高大建筑的顶端,通过很粗的金属线与大地相连的可以防雷的金属物.如高压输电铁塔最上面的两条导线是用来防雷的. 第二十章 电与磁 第一节 磁现象 磁场 1、磁现象: ①磁性:物体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性. 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磁体的分类:a.形状:条形磁体、蹄形磁体、针形磁体;b.来源:天然磁体(磁铁矿石)、人造磁体;c.保持磁性的时间长 短:硬磁体(永磁体)、软磁体. ④磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.磁极在磁体的两端.磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱. ⑤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). ⑥无论磁体被摔碎成几块,每一块都有两个磁极. 18 ⑦磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.(若两个物体互相吸引,则有两种可能:a.一个物体有磁性, 另一个物体无磁性,但含有钢铁、钴、镍一类物质;b.两个物体都有磁性,且异名磁极相对.) ⑧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. 钢和软铁都能被磁化:软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料;钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料. 所以钢是制造永磁体的好材料. 2、磁场: ①磁场:磁体周围的空间存在着磁场. 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为该点磁场的方向. 磁场中的不同位置,一般来说磁场方向不同. 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点的磁针北极所指的方向一致.这样的曲线叫做磁 感线. 对磁感线的认识: a.磁感线是在磁场中的一些假想曲线,本身并不存在,作图时用虚线表示; b.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; c.磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方,磁感线越密,磁性越弱的地方,磁感线越稀; d.磁感线在空间内不可能相交. ⑤磁场看不见,摸不着,但我们可以通过它对其他物体的作用来认识,应用了转换法;用磁感线表示磁场分布,利用了模型法. 3、地磁场: 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. 地磁场的北极在地理南极附近;地磁场的南极在地理北极附近. 小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用. 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极方向稍有偏离(地磁偏角),世界上最早记述这一现 象的人是我国宋代的学者沈括.(《梦溪笔谈》) 第二节 电生磁 1、奥斯特实验: ①最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特. ②奥斯特实验说明通电导线的周围有磁场,磁场方向与电流方向有关. 2、通电螺线管的磁场: 通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样.通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线管两端的极性跟螺 线管中电流的方向有关. 3、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. 第三节 电磁铁 电磁继电器 1、电磁铁: ①构造:带有铁芯的通电螺线管,铁芯用软铁制成. ②原理:铁芯被磁化,产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场,使磁场加强. ③特点: a.电磁铁的磁性有无可由通断电控制; b.电磁铁磁极极性可由电流方向控制; c.电磁铁的磁性强弱可通过改变线圈匝数和电流大小来控制. ④影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数. ⑤探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关时,采用的实验方法:控制变量法;转换法. 19 2、电磁继电器: ①电磁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. ②电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关. ③电磁继电器的结构: 电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成. ④工作原理: 开关 S 闭合,线圈有电流,电磁铁有磁性,衔铁被电磁铁吸引,工作电路接通;开关 S 断开,线圈无电流,电磁铁无磁性,衔 铁被弹簧拉起,工作电路断开. 第四节 电动机 1、磁场对通电导线的作用: ①通电导体在磁场里受到力的作用.力的方向跟磁感线方向垂直,跟电流方向垂直. ②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. 注:当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,力的方向也随之改变;当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变 时,力的方向不变. ③当通电导线与磁感线垂直时,磁场对通电导线的力最大;当通电导线与磁感线平行时,磁场对通电导线没有力的作用. 2、电动机: ①工作原理:电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的. ②能量转化:将电能转化为机械能. ③电动机是由转子和定子两部分组成的. ④换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动. ⑤改变电动机转动方向的方法:改变电流方向(交换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极). ⑥提高电动机转速的方法:增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流. 3、扬声器: ①扬声器是将电信号转化成声信号的装置,它由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成. ②扬声器的工作原理: 当线圈中通有电流时,线圈受到磁铁的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动.由于通过线圈的电流是交 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,于是扬声器就发出了声音. 第五节 磁生电 1、电磁感应现象: ①英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象. 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: 当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向改变;当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生 改变时,感应电流的方向不变. 2、发电机: ①工作原理: 发电机是根据电磁感应现象制成的. ②能量转化:将机械能转化为电能. ③发电机是由定子和转子两部分组成的. ④从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电(DC). 20 ⑤电流方向周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流电(AC). ⑥在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率,频率的单位是赫兹,简称赫,符号为 Hz. ⑦我国供生产和生活用的交流电,电压是 220V,频率是 50Hz,周期是 0.02s,即 1s 内有 50 个周期,交流电的方向每周期改 变 2 次,所以 50Hz 的交流电电流方向 1s 内改变 100 次. 第二十一章 信息的传递 第一节 现代顺风耳——电话 1、电话: ①1876 年美国发明家贝尔发明了第一部电话. ②基本结构: 主要由话筒和听筒组成. 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.(话筒把声信号转化为电信号;听筒把电信号转化为声信号) 2、电话交换机: ①作用:提高线路的利用率. ②连接:电话——交换机——电话. ③控制:交换机从发展过程来看有人工交换机、自动交换机和电脑程控交换机. ④占线: 通常是对方正在使用电话或两台交换机之间有太多的用户在通话(交换不过来). 3、模拟通信和数字通信: ①电话信号分模拟信号和数字信号两种. ②模拟信号: 声音转换成信号电流时,信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样,“模仿”着声信号的“一 举一动”,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. ③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. ④模拟信号容易失真;数字信号抗干扰能力强,便于加工处理,可以加密. 21 ⑤在电话与交换机之间一般传递模拟信号,在交换机之间传递数字信号. 第二节 电磁波的海洋 1、电磁波是怎样产生的: ①产生:导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波. ②作用:可传递各种信息. 2、电磁波是怎样传播的: ①电磁波可以在真空中传播,不需要任何介质. ②电磁波在真空中的传播速度等于真空中的光速,约为 c=3×108m/s =3×105km/s. ③电磁波波速 c、波长λ和频率 f 的关系: a.波长:电流每振荡一次电磁波向前传播的距离叫做波长,用λ表示,单位是 m.波长表示相邻两个波峰之间的距离,或相邻两 个波谷之间的距离. b.频率:一秒内电流振荡的次数叫频率,用 f 表示,单位是赫兹(Hz),比赫兹(Hz)大的还有千赫(kHz)、兆赫(MHz). 1MHz=103kHz 1kHz=103Hz 1MHz=106Hz c.波速:一秒内电磁波传播的距离,用 c 表示,单位是 m/s. d.波长、频率和波速的关系:c=λ f . e.电磁波的波长λ与频率 f 成反比. f.电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫做无线电波. 第三节 广播、电视和移动通信 1、无线电广播信号的发射和接收: ⑴电磁波的发射: ①用话筒把声音信号转化为电信号;②用调制器把音频信号加载到高频电磁波上;③用天线发射载有信号的高频电磁波. ⑵电磁波的接收: ①用天线接收到空间传播的电磁波;②用调谐器从各种电磁波中选取我们需要的某种频率的电磁波;③用检波器把音频信号从 高频电流中取出来;④用扬声器或耳机把电信号还原成声音. 2、电视的发射与接收: 声音的发射和接收与无线电广播相似,图像信号的转换用摄像机,图像信号的还原用显像管. 3、移动电话: ①移动电话机既是无线电发射台又是无线电接收台. ②移动电话的体积很小,发射功率不大,它的天线也很简单,灵敏度不高,因此,它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电 台转移,这种固定的电台叫基地台. ③无线电话的主机和手机通过无线电波来沟通. 4、音频、视频、射频和频道: 由声音转换成的电信号,它的频率跟声音的频率相同,在几十赫到几千赫之间,叫做音频信号. 由图像转换成的电信号,它的频率在几赫到几兆赫之间,叫做视频信号. 音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力很差,需要把它们加载到频率更高的电流上,产生电磁波发射到天空中,这种电 流叫做射频电流. 不同的电视台使用不同的射频范围进行广播,以免互相干扰;这一个个不同的频率范围就叫做频道. 第四节 越来越宽的信息之路 1、信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,在相同时间内传输的信息就越多. 2、微波通信:微波的性质更接近光波,大致沿直线传播,不能沿地球绕射,因此必须每隔 50km 左右就建设一个微波中继站,把 22 上一站送来的信号经过放大,再传送至下一站. 3、卫星通信: 通信卫星相当于微波通信的中继站. 通信卫星大多是相对地球“静止”的同步卫星,在地球的周围均匀地配置 3 颗同步通信卫星,就覆盖了几乎全部地球表面,可 以实现全球通信. 4、光纤通信:用光在光导纤维中多次反射来传递信号的通信形式.由于光的频率比微波更高,所以能传递更多的信息. 5、激光的特点:①具有很高的方向性;②具有很高的单色性;③具有很高的亮度. 6、网络通信: ①因特网:世界上最大的计算机网络,优点是做到信息资源共享. ②电子邮件:写信人通过因特网把信件发送到收件人的邮箱,它像电话一样快,又像信件一样方便,是目前使用最频繁的网络 通信形式. 第二十二章 能源与可持续发展 第一节 能源 1、一次能源和二次能源: 一次能源:可以直接从自然界获得能源. 如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等. 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称为二次能源.如电能、酒精、汽油等. 2、生物质能: 由生命物质提供的能量称为生物质能,如:食物、柴薪等.所有生命物质中都含有生物质能. 3、化石能源: 煤、石油、天然气是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的,称为化石能源. 4、常规能源: 常规能源:广泛使用且技术成熟的能源.如化石能源、水能、风能等. 5、新能源: 正在开发利用的能源.如核能、太阳能、潮汐能、地热能等. 第二节 核能 1、裂变: ①裂变:用中子轰击较重的原子核,使其裂变为较轻原子核的一种核反应,也被称为重核裂变. ②核反应堆中的链式反应是可控的,原子弹的链式反应是不可控的. ③核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应. 2、聚变: ①聚变:使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应,也被称为轻核聚变或热核反应. ②氢弹爆炸的聚变反应是不可控的. 3、核能的优点和可能带来的问题: ①核能的优点:核能将是继石油、煤和天然气之后的主要能源.利用核能发电不仅可以节省大量的煤、石油等能源,而且用料 省,运输方便.核电站运行时不会产生二氧化碳、二氧化硫和粉尘等对大气和环境污染的物质,核电是一种比较清洁的能源. ②利用核能可能带来的问题:如果出现核泄漏会造成严重的放射性环境污染. 23 第三节 太阳能 1、在太阳的内部,氢原子核在超高温度条件下发生聚变,释放出巨大的核能. 2、大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射出去. 3、太阳是地球的能源之母: 所有的化石能源都是植物通过光合作用吸收太阳能,动物直接或间接依靠植物生存,动植物死后,躯体埋于地下通过几百万年 的沉积,慢慢变成化石燃料.水能、风能等都是来自太阳能. 4、太阳能的利用: ①利用集热器加热物质(热传递,太阳能转化为内能),如太阳能热水器、太阳灶. ②用太阳能电池把太阳能转化为电能(太阳能转化为电能). 5、太阳能具有取之不尽、用之不竭,清洁无污染等优点. 第四节 能量与可持续发展 1、能量的转化和转移有一定的方向性.能源不是能量.能量是守恒的,但能源会越用越少. 2、能源消耗对环境的影响:煤和石油燃烧时生成的主要污染物是粉尘和有害气体. 3、未来的理想能源必须满足以下四个条件: ①必须足够丰富,可以保证长期使用; ②必须足够便宜,可以保证多数人用得起; ③相关技术必须成熟,可以保证大规模使用; ④必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境. 4、解决能源紧张的途径: 由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长,因此人类必须不断地开发和利用新能源,同时增强节能意识,不断提高能 源的利用率,这是目前解决能源紧张的重要途径. 5、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.如煤、石油、天然气、核能. 6、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.如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等. 九年级物理总复习应背知识点 热和能 1.分子运动论的内容是:(1)物质由分子组成;(2)一切物体的分子都永不停息地做无规则运动。(3)分子间 存在相互作用的引力和斥力。 2.扩散:不同物质相互接触,彼此进入对方的现象。 3.固体、液体压缩时分子间表现为斥力大于引力。 固体很难拉长是分子间表现为引力大于斥力。 4.内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能 和分子势能的总和叫内能。(内能也称热能)物体的内能与温 度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。 5.热运动:物体内部大量分子的无规则运动。 6.改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。 物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。 物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。 7.所有能量的单位都是:焦耳。 8.热量(Q):在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。(物体含有多少热量的说法是错误的) 9.比热容(c):单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的热量叫做这种物质的比热容 (也称比热)。(物理意义就类似这样回答)。比热容是物质的一种属性,它不随物质的体积、质量、形状、位 置、温度的改变而改变,只要物质相同,比热就相同。 24 比热容的单位是:J/(kg·℃),读作:焦耳每千克摄氏度。 10.水的比热容是:c=4.2×103J/(kg·℃),它表示的物理意义是:每 kg 的水当温度升高(或降低)1℃时, 吸收(或放出)的热量是 4.2×103J。 11.热量的计算: (1)Q 吸=cm(t-t0)=cm△t升 (Q 吸是吸收热量,单位是焦耳;c 是物体比热容,单位是:J/(kg·℃); m 是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度,即末温。 (2)Q 放 =cm(t0-t)=cm△t降 (3)Q吸=Q 放(也叫热平衡方程。如果高温物体放出的热量全部被低温物体吸收,在不计热损失时才能 使用) 12.能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移 到另一个物体,而在转化和转移过程中,能量的总量保持不变。 13.热值(q ):1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫热值。单位是:J/kg(固液)、J/m3(气) 14.燃料燃烧放出热量计算:Q 放 =mq;(Q 放是热量,单位是J;q 是热值,单位是J/kg;m 是质量,单位是kg。) Q 放 =vq;(Q 放是热量,单位是J;q 是热值,单位是J/m3;v 是体积,单位是m3。) 15.利用内能可以加热,也可以做功。 16.内燃机可分为汽油机和柴油机,它们一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程。一个工作循环中 对外做功 1 次,活塞往复 2 次,曲轴转 2 周。 17.热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比,叫热机的效率。热机的效率是 热机性能的一个重要指标 18.在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。 电路初探知识归纳 1. 电源:能提供持续电流(或电压)的装置。(如干电池、蓄电池等) 2. 电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能。发电机则由机械能转化为电能。 3. 有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合。 4. 导体:容易导电的物体叫导体。 如:金属,人体,石墨,大地,酸、碱、盐的水溶液等。 5. 绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。 如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。 6. 电路组成:由电源、导线、开关和用电器组成。 7. 电路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路; (2)断路:断开的电路叫断路或开路; (3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路。(在串联电路中分为电源短路和用 电器短路两种,并联只有电源短路一种) 8. 电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图。 9. 串联:把电路元件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。 (电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过) 10. 并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(如家庭电路) (并联电路中各个支路是互不影响的) 11.电流的大小用电流强度(简称电流)表示。 12.电流 I 的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位是:毫安(mA)、微安(µA)。 1 安培=103 毫安=106 微安。 13.测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是: ①电流表要串联在电路中; ②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出; ③被测电流不要超过电流表的量程; ④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。 14.实验室中常用的电流表有两个量程: ①0~0.6 安,每小格表示的电流值是 0.02 安; ②0~3 安,每小格表示的电流值是 0.1 安。 15.电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置。 16.电压 U 的单位是:国际单位是:伏特(V); 常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。 25 1 千伏=103 伏=106 毫伏=109 微伏。 17.测量电压的仪表是:电压表,它的使用规则是: ①电压表要并联在电路中; ②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出; ③被测电压不要超过电压表的量程; 18.实验室中常用的电压表有两个量程: ①0~3 伏,每小格表示的电压值是 0.1 伏; ②0~15 伏,每小格表示的电压值是 0.5 伏。 19.熟记的电压值: ①1 节干电池的电压 1.5 伏;②1 节铅蓄电池电压是 2 伏; ③家庭照明电压为 220 伏; ④对人体安全的电压是:不高于 36 伏; ⑤工业电压 380 伏。 20.电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用。 (导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。 21.电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω); 常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。 1 兆欧=103 千欧;1 千欧=103 欧。 22.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。(电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关) 23.变阻器:(滑动变阻器和电阻箱) (1)滑动变阻器: ① 原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的。 ② 作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。 ③ 铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是: 最大阻值是 50Ω,允许通过的最大电流是 2A。 ④ 正确使用:A.应串联在电路中使用;B.接线要“一上一下”;C.通电前应把阻值调至最大的位置。 (2)电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器。 欧姆定律知识归纳 1.欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成 正比,与导体的电阻成反 2.公式:(I=U/R)式 中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。 1 安=1 伏/欧。 3.公式的理解:①公式中的 I、U 和 R 相对于同一导体同一电路同一时刻而言; ②I、U 和 R 中已知任意的两个量就可求另一个量; ③计算时单位要统一。 4.欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。 (R=U/I) ②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R) ③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR) 5.电阻的串联有以下几个特点:(指 R1,R2 串联) ① 电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等) ② 电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和) ③ 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和) 如果 n 个阻值相同的电阻串联,则有 R 总=nR ④分压作用:U1∶U2 =R1 ∶R2 ⑤ 比例关系:电流:I1∶I2=1∶1 6.电阻的并联有以下几个特点:(指 R1,R2 并联) ① 电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和) ② 电压:U=U1=U2(总电压等于各支路电压) ③ 电阻:1/R 总= 1/R1+1/R2(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和) 26 如果 n 个阻值相同的电阻并联,则有 R 总=R/n ④ 分流作用:I1:I2=R2∶R1 ⑤ 比例关系:电压:U1∶U2=1∶1 电功和电热知识归纳 1.电功(W):电流所做的功叫电功, 2.电功的单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时), 1 度=1 千瓦时=3.6×106 焦耳。 3.测量电功的工具:电能表(电度表) 4.电功计算公式:W=UIt(式中单位 W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。 5.利用 W=UIt 计算电功时注意: ①式中的 W.U.I 和 t 是在同一段电路; ②计算时单位要统一; ③已知任意的三个量都可以求出第四个量。 6. 计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q 是电量); 7. 电功率(P):电流在单位时间内做的功。单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦 8. 计算电功率公式:(式中单位 P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A) 9.利用计算时单位要统一,①如果 W 用焦、t 用秒,则 P 的单位是瓦; ②如果 W 用千瓦时、t 用小时,则 P 的单位是千瓦。 10.计算电功率还可用右公式:P=I2R 和 P=U2/R 11.额定电压(U0):用电器正常工作的电压。 12.额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。 13.实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。 14.实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。 当 U > U0 时,则 P > P0 ;灯很亮,易烧坏。 当 U < U0 时,则 P < P0 ;灯很暗, 当 U = U0 时,则 P = P0 ;正常发光。 (同一个电阻或灯炮,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率 就是额定功率的 1/4。例“220V100W”是表示额定电压是 220 伏,额定功率是 100 瓦的灯泡如果接在 110 伏的 电路中,则实际功率是 25 瓦。) 15.焦耳定律: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。 16.焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位 Q→焦;I→安(A);R→欧(Ω);t→秒。) 17.当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有 W=Q,可用电功公式来计算 Q。 (如电热器,电阻就是这样的。) 18.家庭电路由:进户线→电能表→总开关→保险盒→用电器。 19.两根进户线是火线和零线,它们之间的电压是 220 伏,可用测电笔来判别。 如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。 20.所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。 21.保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时,保险产生较多的 热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。 22.引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大。 23.安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体。 在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根足够);控制开关应串联在干路 电转换磁知识归纳 1.磁性:物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。 2.磁体:具有磁性的物体叫磁体。它有指向性:指南北。 3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。 ① 任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N 极);另一个是南极(S 极) ② 磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。 4.磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。 5.磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。 27 6.磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用。 7.磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。 8.磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极。(磁场是 客观存在的,但磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交) 9.磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同。 10.地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南 北极并不重合,它们的交角称磁偏角,这是我国学者:沈括最早记述这一现象。) 11.奥斯特实验证明:①通电导线周围存在磁场。②电流的磁场方向跟电流的方向有关 12.安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的 N 极。 13.安培定则的易记易用:入线见,手正握;入线不见,手反握。大拇指指的一端是北极(N 极)。 14.通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大 增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变。 15.电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。 16.电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调 节;③磁极可由电流方向来改变。 17.电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它的作用可实现远距离操作,利用低电压、弱电流 来控制高电压、强电流。还可实现自动控制。 18.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,这种现象叫电磁感 应,产生的电流叫感应电流。 19. 产生感生电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线 运动。 20. 感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关。 21. 电磁感应现象中是机械能转化为电能。 22. 发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。 23. 高压输电的原理:保持输出功率不变,提高输电电压,同时减小电流,从而减小电能的损失。 24. 磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁 力的作用。是由电能转化为机械能。应用是制成电动机。 25. 通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关。 26. 直流电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。 27.交流电:周期性改变电流方向的电流。 28.直流电:电流方向不改变的电流。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 28 页 (共 43 页) 九年级物理上册知识点 第十三章 内能 第 1 节 分子热运动 1、扩散现象: 定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。 扩散现象说明:①一切物质的分子都在不停地做无规则的运动;②分子之间有间隙。 固体、液体、气体都可以发生扩散现象,只是扩散的快慢不同,气体间扩散速度最快, 固体间扩散速度最慢。汽化、升华等物态变化过程也属于扩散现象。 扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。由于分子的运动跟温 度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。 2、分子间的作用力: 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。 1 当分子间距离等于 r0(r0=10-10m)时,分子间引力和斥力相等,合力为 0,对外不显力; 2 当分子间距离减小,小于 r0 时,分子间引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大 于引力,分子间作用力表现为斥力; 3 当分子间距离增大,大于 r0 时,分子间引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,引力大 于斥力,分子间作用力表现为引力; 4 当分子间距离继续增大,分子间作用力继续减小,当分子间距离大于 10 r0 时,分子间作 用力就变得十分微弱,可以忽略了。 第 2 节 内能 1、内能: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。 任何物体在任何情况下都有内能。 2、影响物体内能大小的因素: ①温度 ②质量 ③材料 3、改变物体内能的方法:做功和热传递。 ①做功: 做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能)。 物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能)。 做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程。 ②热传递: 定义:热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体高温部分传到低温部分的过程。 热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量, 只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。) 热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高, 内能增加; 注意:①在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变; ②在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量; ③因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的 温度不一定等于低温物体升高的温度; ④热传递的条件:存在温度差。如果没有温度差,就不会发生热传递。 做功和热传递改变物体内能上是等效的。 第 3 节 比热容 1、比热容: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。 物理意义:水的比热容是 c 水=4.2×103J/(kg·℃),物理意义为:1kg 的水温度升高(或降低) 1℃,吸收(或放出)的热量为 4.2×103J。 比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、 密度、吸热放热、形状等无关。 水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大。 比较比热容的方法: ①质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 30 页 (共 43 页) ②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。 2、热量的计算公式: ①温度升高时用:Q 吸=cm(t-t0) ②温度降低时用:Q 放=cm(t0-t) ③只给出温度变化量时用:Q=cm△t Q——热量——焦耳(J); c——比热容——焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃)); m——质量——千克(kg);t——末温——摄氏度(℃);t0——初温——摄氏度(℃) 审题时注意“升高(降低)到 10℃”还是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是 末温(t),后面的“10℃”是温度的变化量(△t)。 由公式 Q=cm△t 可知:物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量 这三个因素决定的。 第十四章 内能的利用 第 1 节 热机 1、热机:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。 热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等 2、内燃机: 内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。 四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环 曲轴转 2 周,活塞上下往复 2 次,做功 1 次。 在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排 气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。 压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。 ①汽油机工作过程: 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。 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,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。 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。 ②柴油机工作过程: 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 32 页 (共 43 页) 3、汽油机和柴油机的比较: ①汽油机的气缸顶部是火花塞; 柴油机的气缸顶部是喷油嘴。 ②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物; 柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。 ③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式; 柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。 ④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。 ⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。 第 2 节 热机的效率 1、热值:1kg 某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。用符号 q 表示。 热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全 燃烧等无关。 单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg); 气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米(J/m3)。 公式:①Q=qm 变形:m= Q q q= Q m Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每千克(J/kg); m——燃料质量——千克(kg)。 ②Q=qV 变形:V=Q q q= Q V Q——放出的热量——焦耳(J);q——热值——焦耳每立方米(J/m3); V——燃料体积——立方米(m3)。 物理意义:酒精的热值是 3.0×107J/kg,它表示:1kg 酒精完全燃烧放出的热量是 3.0×107J。 煤气的热值是 3.9×107J/m3,它表示:1m3 煤气完全燃烧放出的热量是 3.9×107J。 影响燃料有效利用的因素:一是燃料很难完全燃烧,二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只 有一小部分被有效利用。 2、热机的效率: 定义:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 热机的效率是热机性能的一个重要标志,与热机的功率无关。 公式: 总 有用 Q Qη 由于热机在工作过程中总有能量损失,所以热机的效率总小于 1。 热机能量损失的主要途径:废气内内、散热损失、机器损失。 提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失; ② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。 ③在热机的各种能量损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的 能量,是提高燃料利用率的重要措施。 常见热机的效率:蒸汽机 6%~15%、汽油机 20%~30%、柴油机 30%~45%,内燃机的效 率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 34 页 (共 43 页) 第十五章 电流与电路 第 1 节 两种电荷 1、电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。 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“-”。 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)。 2、检验物体带电的方法: ①使用验电器。 验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔。 验电器的原理:同种电荷相互排斥。 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。 ②利用电荷间的相互作用。 ③利用带电体能吸引轻小物体的性质。 3、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电。 在通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子总共带的负电荷在数量上相等,整个原 子呈中性,也就是原子对外不显带电的性质。 摩擦起电原因:由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时,原子核束 缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体, 要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电。 注意:①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子; ②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷; ③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电; ④摩擦起电并不是创造电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正负电荷分 开,但电荷总量守恒。 能量转化:机械能-→电能 4、 导体和绝缘体:容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。 常见的导体:金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。 常见的绝缘体:橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。 导体容易导电的原因:导体中有大量的自由电荷(既可能是正电荷也可能是负电荷),它们 可以脱离原子核的束缚,而在导体内部自由移动。 绝缘体不容易导电的原因:在绝缘体中电荷几乎都被束缚在原子范围内,不能自由移动。(绝 缘体中有电荷,只是电荷不能自由移动) 金属导体容易导电靠的是自由电子;酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子 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。绝缘体不能导电但能带电。 第 2 节 电流和电路 1、电流: 电流的形成:电荷在导体中定向移动形成电流。 电流的方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方 向相反。 在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极;在电源内部,电流的方向是从电源的负 极流向正极。 2、一个完整电路的构成:电源、开关、用电器、导线。 3、电源:能够提供电能的装置,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。 持续电流形成的条件:① 必须有电源; ② 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) 开关:控制电路的通断。 用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 36 页 (共 43 页) 导线:传导电流,输送电能。 4、电路的三种状态: 通路——接通的电路叫通路,此时电路中有电流通过,电路是闭合的。 开路(断路)——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,或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾,这是绝对不允许的。用电器两端直接用导线连 接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。 5、电路图: 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 ○M 电动机 (负极) (正极) 电池 ○A 电流表 电池组 ○V 电压表 开关 电阻 ○× 小灯泡 滑动变阻器 第 3 节 串联和并联 1、串联电路: 把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路。 特点:①电流只有一条路径; ②各用电器之间互相影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作; ③只需一个开关就能控制整个电路。 2、并联电路: 把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。 电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。 特点:①电流两条或两条以上的路径,有干路、支路之分; ②各用电器之间互不影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为通路; ③干路开关能控制整个电路,各支路开关控制所在各支路的用电器。 第 4 节 电流的测量 1、电流:电流是表示电流强弱的物理量,用符号 I 表示。 单位:安培,简称安,符号 A。比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA), 1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA 2、电流表: 测量电流的仪表叫电流表。符号为○A ,其电阻很小,理想的电流表相当于导线。 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 0~0.6A “-”和“0.6” 下一行 0.2A 0.02A 0~3A “-”和“3” 上一行 1A 0.1A 在 0~3A 量程读出的示数是指针指向相同位置时,在 0~0.6A 量程上读出的示数的 5 倍。 注意: 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。 正确使用电流表的规则: ①电流表必须和被测的用电器串联。 ②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线 柱流出来。 ③被测电流不能超过电流表量程。若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行 试触。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 38 页 (共 43 页) ④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。 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。 第 5 节 串、并联电路中电流的规律 1、串联电路中的电流处处相等。 2、并联电路干路的总电流等于各支路电流之和。 第十六章 电压 电阻 第 1 节 电压 1、电压: 电压使电路中自由电荷定向移动形成电流,电源是提供电压的装置。 电压的符号是 U,单位为伏特(伏,V)。比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV), 1 kV=103 V,1 V=103mV,1 kV=106 mV 要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压。 2、电压表: 测量电路两端电压的仪表叫电压表,符号为○V ,其电阻很大,接入电路上相当于开路。 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 0~3V “-”和“3” 下一行 1V 0.1V 0~15V “-”和“15” 上一行 5V 0.5V 在 0~15V 量程读出的示数是指针指向相同位置时,在 0~3V 量程上读出的示数的 5 倍。 注意: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。 正确使用电压表的规则: ①电压表必须和被测的用电器并联。 ②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线 柱流出来。否则电压表的指针会反向偏转。 ③被测电压不能超过电压表量程。若不能预先估计待测电压的大小时,应选用最大量程进行 试触。若被测电压超过电压表的量程将使指针转出刻度范围把指针打弯或把电压表烧坏。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(小于 3V),会影响读数的准确性, 应选用小量程档。 ④电压表的两个接线柱可以直接连到电源的两极上,此时测得的是电源的电压值。 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。 常见的电压:家庭电路电压——220V 对人体安全的电压——不高于 36V 一节干电池的电压——1.5V 每节铅蓄电池电压——2V 3、电池组电压特点: ①串联电池组的电压等于每节电池电压之和; ②并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。 第 2 节 串、并联电路中电压的规律 1、串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 2、并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等,且都等于电源电压。 第 3 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,简称为欧,符号是Ω,比欧姆大的单位还有兆欧(MΩ)和千欧(kΩ)。 1MΩ=103kΩ,1 kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω 2、影响电阻大小的因素: 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(L)和横截面积(S), 还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电,及它的电流、电压等因素无关。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 40 页 (共 43 页) 注意:①导体材料不同,在长度和横截面积相同时,电阻也一般不同; ②在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大; ③在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大; ④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。只有极 少数导体电阻随温度的升高而减小。(例如玻璃) ⑤将粗细均匀的导体均匀拉长 n 倍,则电阻变为原来的 n2 倍;将粗细均匀的导体折成 等长的 n 段并在一起使用,则电阻变为原来的 1 n2 倍。 3、串并联中电阻的特点: ①串联电路中总电阻等于各用电器电阻之和, nRRRR 21 。 ②并联电路中:R 总= R1R2 R1+R2 ; 第 4 节 变阻器 1、滑动变阻器: 电路符号: 变阻器应与被控制的用电器串联。 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和电压,有时还 起到保护电路的作用。 铭牌:例如某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,表明该滑动变阻器的最大阻值为 50Ω, 允许通过的最大电流为 1A。 使用滑动变阻器的注意事项: ①接线时必须遵循“一上一下”的原则。 ②如果选择“全上”( 如图中的 A、B 两个接线柱),则滑动变阻器 的阻值接近于 0,相当于接入一段导线; ③如果选择“全下”(如图中的 C、D 两个接线柱),则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能 改变,相当于接入一段定值电阻。 上述②③两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。 ④当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器接入电路的有效电 阻就在哪一边。(例如:A 和 B 相当于同一个接线柱。即选用 AC、BC 或 AD、BD 是等效的。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。) 2、电阻箱:电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器。 电阻箱的读数方法:各旋盘对应的指示点(Δ)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。 3、滑动变阻器与电阻箱的比较: 相同点:滑动变阻器和电阻箱都能起到改变电阻,从而改变电路中的电流和电压的作用。 不同点:①滑动变阻器有 4 种接法,电阻箱只有 1 种接法; ②电阻箱能直接读出连入电路的阻值,而滑动变阻器不能读数; ③滑动变阻器能逐渐改变连入电路的电阻,而电阻箱不能连续改变连入电路的电 阻。 第十七章 欧姆定律 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 1、在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 2、在电压一定的条件下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 第 2 节 欧姆定律 1、欧姆定律: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。(德国物理学 家欧姆) 公式: I = U R 变形:R=U I U=IR U——电压——伏特(V);R——电阻——欧姆(Ω);I——电流——安培(A) 注意:R=U I 不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。 因为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,其大小 跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。 21 世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 42 页 (共 43 页) 第 3 节 电阻的测量 伏安法测量小灯泡的电阻: 【实验原理】R=U I 【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。 【实验电路】 【实验步骤】 ①按电路图连接实物电路。 ②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式 R=U I 算出小灯 泡的电阻。 ③移动滑动变阻器滑片 P 的位置,多测几组电压和电流值,根据 R=U I ,计算出每次的电阻值, 并求出电阻的平均值。 【实验表格】 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R/Ω 平均值 R/Ω 1 2 3 【注意事项】 ①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大; ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程; ③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。 第 4 节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 1、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 nIIII 21 并联电路的干路总电流等于各支路电流 之和 nIIII 21 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 nUUUU 21 并联电路中,各支路两端的电压相等,且 都等于电源电压 nUUUU 21 电阻 特点 串联电路的总电阻,等于各串联电阻之 和 nRRRR 21 ; 把几个导体串联起来相当于增大了导体 的长度,所以总电阻比任何一个串联分 电阻都大。 并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电 路的倒数之和 nRRRR 1111 21 ; 若只有两个电阻 R1 和 R2 并联,则总电阻 R 总= R1R2 R1+R2 ; 把几个电阻并联起来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。 分配 特点 串联电路中,电压的分配与电阻成正比 U1 U2 =R1 R2 并联电路中,电流的分配与电阻成反比 I1 I2 = R2 R1 电路 作用 分压 分流 注意: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。查看更多