第一章 机械能
1.一个物体能够做功,这个物体就具有能(能量)。
2.动能:物体由于运动而具有的能叫动能。
3.运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。
4.势能分为重力势能和弹性势能。
5.重力势能:物体由于被举高而具有的能。
6.物体质量越大,被举得越高,重力势能就越大。
7.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具的能。
8.物体的弹性形变越大,它的弹性势能就越大。
9.机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:焦耳
10,动能和势能之间可以互相转化的。方式有:动能 重力势能;动能 弹性势能。
11.自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。
第二章 分子运动论初步知识
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)
5.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。
6.热运动:物体内部大量分子的无规则运动。
7.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。
8.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。
9.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。
10.所有能量的单位都是:焦耳。
11.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)
12.比热(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。
13.比热是物质的一种属性,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。
14.比热的单位是:焦耳/(千克•℃),读作:焦耳每千克摄氏度。
15.水的比热是:C=4.2×103焦耳/(千克•℃),它表示的物理意义是:每千克的水当温度升高(或降低)1℃时,吸收(或放出)的热量是4.2×103焦耳。
16.热量的计算:
① 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,单位是:焦/(千克•℃);m是质量;t0 是初始温度;t 是后来的温度。
② ② Q放 =cm(t0-t)=cm△t降
17.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。
第三章 内能的利用 热机
1.燃烧值(q ):1千克某种燃料完全燃烧放出的热量,叫燃烧值。单位是:焦耳/千克。
2.燃料燃烧放出热量计算:Q放 =qm;(Q放 是热量,单位是:焦耳;q是燃烧值,单位是:焦/千克;m 是质量,单位是:千克。
3.利用内能可以加热,也可以做功。
4.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。
5.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。的热机的效率是热机性能的一个重要指标
6.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。
电学知识讲解分类
电路知识讲解
1.电荷量
电荷的多少叫电荷量,简称电荷.物体所带的电荷越多,它的电荷量越大.所呈现的电性就越强.
电荷的单位是库仑,简称库,符号是C.
一个基本电荷所带的电量为1.6×10-9库仑,这是人们已经知道单独存在的最小电量,自然界能独立存在的电量都是1.6×10-9库仑的整数倍,6.25×1018个电子所带的电量是1库仑.
2.电流
电荷的定向移动形成电流.
金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的,酸、碱、盐的水溶液中电流是正、负离子的定向移动形成的.
电流的方向
电荷有正、负两种,当电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反的方向移动.物理学中规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向.照此规定,在电源外部,电流方向是由电源的正极流向负极.
金属中的电流
在金属导体中,有大量的自由电子,金属导电靠的就是自由电子,金属中的电流是带负电的自由电子发生定向移动形成的,根据电流方向的规定,金属中电流方向与自由电子实际定向移动方向相反.
3.导体和绝缘体
导体和绝缘体之间没有绝对的界限,当条件发生变化时,物体的导电能力也发生改变.比如,在通常情况下,玻璃是良好的绝缘体,如果给玻璃加热,使之达到红炽的状态,其内部的分子,原子运动速度变快,互相碰撞,将一些原来的束缚电子变成了自由电子,这时玻璃即成为导体.再比如纯净的水是绝缘体,而含有杂质的水因其中含有一些离子而能导电,是导体.
4.根据电路图正确连接实物
按照电路图连接实物可按下列步骤进行:
(1)分析电路图中各用电器间的串联、并联关系,以及每个开关的控制作用.
(2)依据电路图,将各元件旋转在恰当的位置.
(3)断开所有的开关,从电源正极开始,按电流流经的途径逐个连接电路元件.如果是串联电路,可沿着电流方向逐个顺次把每个元件用导线连接起来.如果是并联电路,可先将各支路分别连好,再把连好的各支路并在一起,然后将其作为一个整体连入干路中;还可以选择其中一个支路,按串联电路的连接方法连好,再将其他支路各自连好,接到共同的两个端点;在比较熟练的情况下,也可直接从电源正极出发.沿着电流流向依次连接各元件,遇分支即分支,遇汇合即汇合,直到电源负极.
按照电路图连接实物时的注意事项:
(1)连接电路过程中,开关应始终处于断开状态,将连接好的实际电路与电路图对照检查,确定无误后才可以闭合开关.
(2)各元件与导线的连接要可靠,多股铜丝应拧成一股,接到接线柱上的导线应顺时针缠绕,避免旋紧螺丝帽时导线被挤出来.
(3)要注意导线的摆放,尽量避免不相连导线的交叉.
5.根据实物连接图画出相应电路图
(1)分析电路中包含哪些元件,明确它们的连接方式.
(2)电路图中各元件的顺序与实物圈保持一致.
(3)一般也是从电源正极开始画,到电源负极为止.
(4)电路图中各元件位置应安排适当,电路中的导线用笔画线表示,尽量横平竖直,使图匀称、美观、规范.
6.判断电路的串、并朕
串联电路的基本特征是:电流只有一条路径,若一处发生断路,则整个电路都无电流通过.而并联电路的基本特征是:电路元件并列接在电路中的两点之间,干路电流在分支点分成若干个支流,这若干个支流又在会合点合成干路电流.每一条支路和干路组成一个独立的电流路径,各支路的工作互不影响.因此,识别电路的串、并联,可以沿着电流的方向(以电源正极为起点)跟踪一圈看电流是不是逐一流经各个电路元件,有无分流,无分流者就是串联;有分流再合拢者就是并联.从分到合的那一段分成几股就是几个支路.
电流知识讲解
1.电流
在物理学中,为了表示电流的大小,引入了电流这个物理量.电流是表示电流强弱的物理量.
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量.
当通过导体的电流发生变化时,电流的各种效应的情况也随之变化,电流的大小可以根据电流通过导体时产生的效应的大小来判断.
电流的效应指的是电流通过导体时发生的现象,引起的变化或发生了某种反应.
电流有三种效应:热效应、磁效应和化学效应.
电流通过灯泡内的钨丝,钨丝变热.温度高达2800℃,呈白炽状态而发光;电流通过电炉丝,电炉丝变热温度达几百摄氏度.这些现象是电流的热效应.电流通过导体时能使周围的磁针转动.
电流通过螺线管时周围出现与条形磁铁一样的性质,这是电流的磁效应.
电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学变化,如有气泡生成、金属析出等,这是电流的化学效应,电解、电镀就是利用了电流的化学效应.
2.电流的公式
由电流的定义可写出电流的公式为:I=Q/t,公式中I表示电流,Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间.
由电流的公式可见,电流由时间t和在这段时间内通过导体横截面的电量Q两个量共同决定.不能只根据其中的一个量的大小来判定电流的大小.只有时间t和电量Q都给定的时候,才能确定电流的大小.
3.电流的单位
在电流的公式中,如果电量Q的单位用库,时间t的单位用秒,电流I的单位就是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量是1C,导体中的电流就是1A.
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA).电流单位的换算关系如下:
1安 = 1000毫安
1毫安 = 1000微安.
4.电流表
(1)电流表的示数
电流表的刻度盘上标有符号A和表示电流值的刻度.电流表的“0”点通常在左端.当被测电路中电流为零时,指针指在“0”点;当被测电路中有电流时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路中的电流值,电流值的单位是安培.
(2)电流表的量程
当电流表的量程不同时,电流表表头上的刻度线的每个大格和每个小格表示的电流值是不同的.
在读数之前,首先确认所使用的电流表的量程,然后根据量程确认每个大格和每个小格所表示的电流值.在学校实验室中常用的电流表有三个接线柱,两个量程.这两种电流表的两个量程都是0.6A和3A.使用0.6A这个量程,表盘上每个大格表示0.2A,每个小格表示0.02A,指针示数为0.28A.使用3A量程,表盘上每个大格表示1A,每个小格表示0.1A,指针示数为1.4A.
(3)电流表的使用
a、电流表一定要串联在电路中.
要测量通过哪一段电路(或哪个电路元件)的电流,就必须将电流表串联接入这段电路(或与这个电路元件串联),让通过待测电路的电流全部通过电流表.
b、电流表的“+”和“-”接线柱接法要正确.
将电流表接在电路中,必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出来,如果接反了,电流表指针将反向偏转,电流的大小无法测出,还有可能打坏电流表指针.
c、被测电流不要超过电流表的量程.
若被测电流越过电流表的量程时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏电流表.在不能预先估计被测电流大小的情况下,可以拿电路的一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果超出量程,就要改用更大量程的电流表,如果发现指针指在小量程的范围内,应使用较小量程进行测量,以求读数更准确,减小误差.
d、 绝对不允许不经过用电器而将电流表直接连到电流的两极上.否则,电流表将很快烧坏,电源也会受损.
电压知识讲解
1.电压
电压是形成电流的原因,电压使电路中形成了电流.
电压有大小(或称高低),不同的电源在电路两端产生的电压不同.例如用于电池和蓄电池分别给同一个小灯泡两端加上电压,闭合开关形成通路.有电流通过小灯泡的灯丝,发现小灯泡发光时亮度不一样.同一个小灯泡,亮度不一样,说明通过的电流不一样.而电压使电路中形成了电流,这说明小灯泡两端加的电压不同.
2.电压的单位
国际上通常用字母U表示电压.电压的单位是伏特,简称伏,符号是V.一节干电池的电压1.5V,每个铅蓄电池电压2V,家庭电路的电压220V,对人体的安全电压不高于36V.比伏大的单位还有千伏(KV),比伏小的单位有毫伏(mV)、微伏(μV).
它们之间的换算关系为:
1KV=1000V
1 V=1000mV
1mV=1000μV
3.电压表
(1)电压表的示数
电压表的刻度盘上标有符号V和表示电压值的刻度.电压表的“0”点通常在左端.当被测电路两端电压为零时,指针指在“0”点,当被测电路两端有电压时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路两端的电压值,电压值的单位是伏特.
(2)电压表的量程
同电流表一样,电压表也有一定的量程.在读取数据时,要先确认所用的电压表的量程,然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值.在学校实验室中常用的电压表有三个接线柱,两个量程,这两种电压表的量程都是3伏和15伏.使用3伏量程,刻度盘上的每个大格表示1伏,每个小格表示0.1伏.使用15伏量程,刻度盘上的每个大格表示5伏,每个小格表示0.5伏.
(3)电压表的使用
电压表和电流表使用方法上的比较
相同点:a、都要选择适当的量程.
b、都要在弄清最大刻度和最小刻度值后按由大到小的顺序进行读数.
c、都要使电流从电表的“+”接线柱流进,从电表的“-”接线柱流出.
不同点:a、连接方法不同,电流表必须串联在电路中,而电压表应与被测电路并联.
b、电流表绝对不允许将它的“+”、“-”接线柱与电源的正、负极直接用导线连接起来,而电压表却可以将它的“+”、“-”接线柱跟电源的正、负极相连接,这时电压表测出的是电源电压.
电阻知识讲解
1.电阻
导体对电流的阻碍作用,我们称之为电阻.电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.
不同的导体电阻一般不同,当一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.
电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,导体的电阻还跟温度有关.
2.电阻的单位
导体的电阻通常用R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.
比较大的单位有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ).
它们之间的换算关系为:
1MΩ=1000KΩ
1KΩ=1000KΩ
3.决定电阻大小的因素
(1)电阻的大小与导体的长度有关
(2)电阻的大小与导体的横截面积有关
(3)电阻的大小与导体的材料有关
(4)电阻的大小与温度有关
实验表明:
由同一种材料组成的导体,横截面积相同时,导体越长电阻越大;
长度相同时,横截面积大的电用小.例如用同样粗细的铝导线架设的输电线路,线路架设的越长,导线的电阻越大;若想减小输电线的电阻又不改变输电线的长度,需要用较粗的铝导线来架设.
不同的材料组成的导体,在长度、横截面积相同时,电阻大小不相同.
导体的电阻还随温度的变化而改变.对于大多数导体,温度升高时电阻增大,但也有少数导体,其电阻随温度的升高而减小.一般金属导体温度升高几度或十几度时,电阻值变化不超过百分之几,通常我们可以忽略温度对电阻的影响.在初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.也就是说,导体的电阻由导体自身的情况决定,不管这个导体是否被连入电路,是否通过电流,也不管加在它两端的电压是否改变,导体的电阻总是一个确定的值.
欧姆定律知识讲解
1.欧姆定律
欧姆定律是电学中重要的基本规律,它是通过实验总结、归纳得到的规律,掌握这一定律要注意以下几点:
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路.
(2)欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量.不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系.因此在运用公式I=U/R时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者—一对应.
(3)欧姆定律中三个物理量间有同时性,即使在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R中的三个量是同一时间的值.
(4)I=U/R和R=U/I的区别:
欧姆定律表达式I=U/R表示导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关.当电阻R一定时,导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比;当导体两端电压U一定时,导体中的电流I与导体的电阻R成反比.
R=U/I是由欧姆定律表达式 变形得到的,它表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,这个比值R是导体的本身属性,不能理解为R与U成正比,与I成反比,这也是物理与数学的不同之处.
(5)欧姆定律反映了在一定条件下,电流强度与电压的因果关系,电流强度与电阻的制约关系.即电阻一定时,电流强度跟导体的两端电压成正比;电压一定时,电流强度跟导体的电阻成反比.建立比例关系时,一定要注意它的条件.欧姆定律表明通过导体的电流强度由导体的两端电压和导体的电阻两个因素决定的.
2.串联电路的特点
串联电路各个物理量的关系分别是:
(1)电流关系:串联电路中各处电流强度相等.
(2)电压关系:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
串联电阻
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻比任何一个导体的电阻都大.
(2)把几个导体串联起来,其中一个电阻变大,则总电阻也变大.
(3)要使电路中的电阻增大,可采取串联电阻的方法.
串联电路的分压原理
串联电路中电压分配关系:在串联电路中,各电阻两端电压与其电阻成正比,即U1/U2=R1/R2.
因此若加在电路中两端的电压高于电路中的电阻所能承受的电压,可采取串联电阻分去一部电压的方法,即串联分压法.
3.并联电路的特点
并联电路各个物理量间的关系分别是:
(l)电流关系:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和.
(2)电压关系:并联电路中各支路两端电压相等,且等于并联电路两端总电压.
(3)电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.
并联电阻
(l)几个导体并联起来,总电阻比任何一个电阻都小.这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积.
(2)把几个导体并联起来,其中任一个电阻变大,总电阻也变大.
(3)要想使电路中电阻减小,可采取并联电阻的方法.
并联电阻分流原理
并联电阻中电流分配关系:并联电路中各支路的电流与各支路的电阻成反比,即I1/I2=R2/R1.
因此若通过某电阻的电流大于该电阻所能承受的电流,可采取并联电阻的方法,分去一部分电流,即并联分流法.
知识要点:
1、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程,电流做了多少功,就转变成了多少其它形式的能。
2、能量的转化:
电灯亮:电能转化为热能,再由一部分热能转为光能。
电动机转:电能转化为机械能。
电池充电:电能转化化学能
光电池工作:光能转化为电能。
3、电功:电流所做的功叫电功。
计算公式:W=UIt
电流在某段导体上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
功的单位:焦耳(J)
千瓦时(kW·h) (度)
1 kW·h=1度=3.6×106J
4、电能表的作用:电能表是测量电器在某段时间内所消耗电能的千瓦时数。
电能表上"220V 5A"的意义是正常工作电压是220伏,最大工作电流是5安
5、电功率:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
计算公式:P=UI
电功率等于电压与电流的乘积。
电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。(意义)
6、额定电压与额定功率
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做额定功率。
在低于额定电压下的电压下工作的用电器不能发挥其实际功率。
在高于额定电压的电压下工作的用电器容易被大电流烧毁。
7、会画用伏安法测定电灯泡功率的实验图
8、"PZ220-25"的意思是:PZ——普通照明灯泡,220——额定电压220伏,25——额定功率:25瓦 "PZ220-100"的灯泡在110伏的电压下工作时,电功率是多少?
9、1840年英国物理学家焦耳推出了焦耳定律: 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt
10、电热器的主要部分是发热体,发热体是用电阻率大、熔点高的电阻丝制成。
11、电热器散热的方法:①加散热窗②加大散热面积③加大空气流通。
电学知识讲解分类
电路知识讲解
1.电荷量
电荷的多少叫电荷量,简称电荷.物体所带的电荷越多,它的电荷量越大.所呈现的电性就越强.
电荷的单位是库仑,简称库,符号是C.
一个基本电荷所带的电量为1.6×10-9库仑,这是人们已经知道单独存在的最小电量,自然界能独立存在的电量都是1.6×10-9库仑的整数倍,6.25×1018个电子所带的电量是1库仑.
2.电流
电荷的定向移动形成电流.
金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的,酸、碱、盐的水溶液中电流是正、负离子的定向移动形成的.
电流的方向
电荷有正、负两种,当电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反的方向移动.物理学中规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向.照此规定,在电源外部,电流方向是由电源的正极流向负极.
金属中的电流
在金属导体中,有大量的自由电子,金属导电靠的就是自由电子,金属中的电流是带负电的自由电子发生定向移动形成的,根据电流方向的规定,金属中电流方向与自由电子实际定向移动方向相反.
3.导体和绝缘体
导体和绝缘体之间没有绝对的界限,当条件发生变化时,物体的导电能力也发生改变.比如,在通常情况下,玻璃是良好的绝缘体,如果给玻璃加热,使之达到红炽的状态,其内部的分子,原子运动速度变快,互相碰撞,将一些原来的束缚电子变成了自由电子,这时玻璃即成为导体.再比如纯净的水是绝缘体,而含有杂质的水因其中含有一些离子而能导电,是导体.
4.根据电路图正确连接实物
按照电路图连接实物可按下列步骤进行:
(1)分析电路图中各用电器间的串联、并联关系,以及每个开关的控制作用.
(2)依据电路图,将各元件旋转在恰当的位置.
(3)断开所有的开关,从电源正极开始,按电流流经的途径逐个连接电路元件.如果是串联电路,可沿着电流方向逐个顺次把每个元件用导线连接起来.如果是并联电路,可先将各支路分别连好,再把连好的各支路并在一起,然后将其作为一个整体连入干路中;还可以选择其中一个支路,按串联电路的连接方法连好,再将其他支路各自连好,接到共同的两个端点;在比较熟练的情况下,也可直接从电源正极出发.沿着电流流向依次连接各元件,遇分支即分支,遇汇合即汇合,直到电源负极.
按照电路图连接实物时的注意事项:
(1)连接电路过程中,开关应始终处于断开状态,将连接好的实际电路与电路图对照检查,确定无误后才可以闭合开关.
(2)各元件与导线的连接要可靠,多股铜丝应拧成一股,接到接线柱上的导线应顺时针缠绕,避免旋紧螺丝帽时导线被挤出来.
(3)要注意导线的摆放,尽量避免不相连导线的交叉.
5.根据实物连接图画出相应电路图
(1)分析电路中包含哪些元件,明确它们的连接方式.
(2)电路图中各元件的顺序与实物圈保持一致.
(3)一般也是从电源正极开始画,到电源负极为止.
(4)电路图中各元件位置应安排适当,电路中的导线用笔画线表示,尽量横平竖直,使图匀称、美观、规范.
6.判断电路的串、并朕
串联电路的基本特征是:电流只有一条路径,若一处发生断路,则整个电路都无电流通过.而并联电路的基本特征是:电路元件并列接在电路中的两点之间,干路电流在分支点分成若干个支流,这若干个支流又在会合点合成干路电流.每一条支路和干路组成一个独立的电流路径,各支路的工作互不影响.因此,识别电路的串、并联,可以沿着电流的方向(以电源正极为起点)跟踪一圈看电流是不是逐一流经各个电路元件,有无分流,无分流者就是串联;有分流再合拢者就是并联.从分到合的那一段分成几股就是几个支路.
电流知识讲解
1.电流
在物理学中,为了表示电流的大小,引入了电流这个物理量.电流是表示电流强弱的物理量.
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量.
当通过导体的电流发生变化时,电流的各种效应的情况也随之变化,电流的大小可以根据电流通过导体时产生的效应的大小来判断.
电流的效应指的是电流通过导体时发生的现象,引起的变化或发生了某种反应.
电流有三种效应:热效应、磁效应和化学效应.
电流通过灯泡内的钨丝,钨丝变热.温度高达2800℃,呈白炽状态而发光;电流通过电炉丝,电炉丝变热温度达几百摄氏度.这些现象是电流的热效应.电流通过导体时能使周围的磁针转动.
电流通过螺线管时周围出现与条形磁铁一样的性质,这是电流的磁效应.
电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学变化,如有气泡生成、金属析出等,这是电流的化学效应,电解、电镀就是利用了电流的化学效应.
2.电流的公式
由电流的定义可写出电流的公式为:I=Q/t,公式中I表示电流,Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间.
由电流的公式可见,电流由时间t和在这段时间内通过导体横截面的电量Q两个量共同决定.不能只根据其中的一个量的大小来判定电流的大小.只有时间t和电量Q都给定的时候,才能确定电流的大小.
3.电流的单位
在电流的公式中,如果电量Q的单位用库,时间t的单位用秒,电流I的单位就是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量是1C,导体中的电流就是1A.
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA).电流单位的换算关系如下:
1安 = 1000毫安
1毫安 = 1000微安.
4.电流表
(1)电流表的示数
电流表的刻度盘上标有符号A和表示电流值的刻度.电流表的“0”点通常在左端.当被测电路中电流为零时,指针指在“0”点;当被测电路中有电流时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路中的电流值,电流值的单位是安培.
(2)电流表的量程
当电流表的量程不同时,电流表表头上的刻度线的每个大格和每个小格表示的电流值是不同的.
在读数之前,首先确认所使用的电流表的量程,然后根据量程确认每个大格和每个小格所表示的电流值.在学校实验室中常用的电流表有三个接线柱,两个量程.这两种电流表的两个量程都是0.6A和3A.使用0.6A这个量程,表盘上每个大格表示0.2A,每个小格表示0.02A,指针示数为0.28A.使用3A量程,表盘上每个大格表示1A,每个小格表示0.1A,指针示数为1.4A.
(3)电流表的使用
a、电流表一定要串联在电路中.
要测量通过哪一段电路(或哪个电路元件)的电流,就必须将电流表串联接入这段电路(或与这个电路元件串联),让通过待测电路的电流全部通过电流表.
b、电流表的“+”和“-”接线柱接法要正确.
将电流表接在电路中,必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出来,如果接反了,电流表指针将反向偏转,电流的大小无法测出,还有可能打坏电流表指针.
c、被测电流不要超过电流表的量程.
若被测电流越过电流表的量程时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏电流表.在不能预先估计被测电流大小的情况下,可以拿电路的一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果超出量程,就要改用更大量程的电流表,如果发现指针指在小量程的范围内,应使用较小量程进行测量,以求读数更准确,减小误差.
d、 绝对不允许不经过用电器而将电流表直接连到电流的两极上.否则,电流表将很快烧坏,电源也会受损.
电压知识讲解
1.电压
电压是形成电流的原因,电压使电路中形成了电流.
电压有大小(或称高低),不同的电源在电路两端产生的电压不同.例如用于电池和蓄电池分别给同一个小灯泡两端加上电压,闭合开关形成通路.有电流通过小灯泡的灯丝,发现小灯泡发光时亮度不一样.同一个小灯泡,亮度不一样,说明通过的电流不一样.而电压使电路中形成了电流,这说明小灯泡两端加的电压不同.
2.电压的单位
国际上通常用字母U表示电压.电压的单位是伏特,简称伏,符号是V.一节干电池的电压1.5V,每个铅蓄电池电压2V,家庭电路的电压220V,对人体的安全电压不高于36V.比伏大的单位还有千伏(KV),比伏小的单位有毫伏(mV)、微伏(μV).
它们之间的换算关系为:
1KV=1000V
1 V=1000mV
1mV=1000μV
3.电压表
(1)电压表的示数
电压表的刻度盘上标有符号V和表示电压值的刻度.电压表的“0”点通常在左端.当被测电路两端电压为零时,指针指在“0”点,当被测电路两端有电压时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路两端的电压值,电压值的单位是伏特.
(2)电压表的量程
同电流表一样,电压表也有一定的量程.在读取数据时,要先确认所用的电压表的量程,然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值.在学校实验室中常用的电压表有三个接线柱,两个量程,这两种电压表的量程都是3伏和15伏.使用3伏量程,刻度盘上的每个大格表示1伏,每个小格表示0.1伏.使用15伏量程,刻度盘上的每个大格表示5伏,每个小格表示0.5伏.
(3)电压表的使用
电压表和电流表使用方法上的比较
相同点:a、都要选择适当的量程.
b、都要在弄清最大刻度和最小刻度值后按由大到小的顺序进行读数.
c、都要使电流从电表的“+”接线柱流进,从电表的“-”接线柱流出.
不同点:a、连接方法不同,电流表必须串联在电路中,而电压表应与被测电路并联.
b、电流表绝对不允许将它的“+”、“-”接线柱与电源的正、负极直接用导线连接起来,而电压表却可以将它的“+”、“-”接线柱跟电源的正、负极相连接,这时电压表测出的是电源电压.
电阻知识讲解
1.电阻
导体对电流的阻碍作用,我们称之为电阻.电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.
不同的导体电阻一般不同,当一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.
电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,导体的电阻还跟温度有关.
2.电阻的单位
导体的电阻通常用R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.
比较大的单位有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ).
它们之间的换算关系为:
1MΩ=1000KΩ
1KΩ=1000KΩ
3.决定电阻大小的因素
(1)电阻的大小与导体的长度有关
(2)电阻的大小与导体的横截面积有关
(3)电阻的大小与导体的材料有关
(4)电阻的大小与温度有关
实验表明:
由同一种材料组成的导体,横截面积相同时,导体越长电阻越大;
长度相同时,横截面积大的电用小.例如用同样粗细的铝导线架设的输电线路,线路架设的越长,导线的电阻越大;若想减小输电线的电阻又不改变输电线的长度,需要用较粗的铝导线来架设.
不同的材料组成的导体,在长度、横截面积相同时,电阻大小不相同.
导体的电阻还随温度的变化而改变.对于大多数导体,温度升高时电阻增大,但也有少数导体,其电阻随温度的升高而减小.一般金属导体温度升高几度或十几度时,电阻值变化不超过百分之几,通常我们可以忽略温度对电阻的影响.在初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.也就是说,导体的电阻由导体自身的情况决定,不管这个导体是否被连入电路,是否通过电流,也不管加在它两端的电压是否改变,导体的电阻总是一个确定的值.
欧姆定律知识讲解
1.欧姆定律
欧姆定律是电学中重要的基本规律,它是通过实验总结、归纳得到的规律,掌握这一定律要注意以下几点:
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路.
(2)欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量.不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系.因此在运用公式I=U/R时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者—一对应.
(3)欧姆定律中三个物理量间有同时性,即使在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R中的三个量是同一时间的值.
(4)I=U/R和R=U/I的区别:
欧姆定律表达式I=U/R表示导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关.当电阻R一定时,导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比;当导体两端电压U一定时,导体中的电流I与导体的电阻R成反比.
R=U/I是由欧姆定律表达式 变形得到的,它表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,这个比值R是导体的本身属性,不能理解为R与U成正比,与I成反比,这也是物理与数学的不同之处.
(5)欧姆定律反映了在一定条件下,电流强度与电压的因果关系,电流强度与电阻的制约关系.即电阻一定时,电流强度跟导体的两端电压成正比;电压一定时,电流强度跟导体的电阻成反比.建立比例关系时,一定要注意它的条件.欧姆定律表明通过导体的电流强度由导体的两端电压和导体的电阻两个因素决定的.
2.串联电路的特点
串联电路各个物理量的关系分别是:
(1)电流关系:串联电路中各处电流强度相等.
(2)电压关系:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
串联电阻
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻比任何一个导体的电阻都大.
(2)把几个导体串联起来,其中一个电阻变大,则总电阻也变大.
(3)要使电路中的电阻增大,可采取串联电阻的方法.
串联电路的分压原理
串联电路中电压分配关系:在串联电路中,各电阻两端电压与其电阻成正比,即U1/U2=R1/R2.
因此若加在电路中两端的电压高于电路中的电阻所能承受的电压,可采取串联电阻分去一部电压的方法,即串联分压法.
3.并联电路的特点
并联电路各个物理量间的关系分别是:
(l)电流关系:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和.
(2)电压关系:并联电路中各支路两端电压相等,且等于并联电路两端总电压.
(3)电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.
并联电阻
(l)几个导体并联起来,总电阻比任何一个电阻都小.这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积.
(2)把几个导体并联起来,其中任一个电阻变大,总电阻也变大.
(3)要想使电路中电阻减小,可采取并联电阻的方法.
并联电阻分流原理
并联电阻中电流分配关系:并联电路中各支路的电流与各支路的电阻成反比,即I1/I2=R2/R1.
因此若通过某电阻的电流大于该电阻所能承受的电流,可采取并联电阻的方法,分去一部分电流,即并联分流法.
知识要点:
1、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程,电流做了多少功,就转变成了多少其它形式的能。
2、能量的转化:
电灯亮:电能转化为热能,再由一部分热能转为光能。
电动机转:电能转化为机械能。
电池充电:电能转化化学能
光电池工作:光能转化为电能。
3、电功:电流所做的功叫电功。
计算公式:W=UIt
电流在某段导体上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
功的单位:焦耳(J)
千瓦时(kW·h) (度)
1 kW·h=1度=3.6×106J
4、电能表的作用:电能表是测量电器在某段时间内所消耗电能的千瓦时数。
电能表上"220V 5A"的意义是正常工作电压是220伏,最大工作电流是5安
5、电功率:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
计算公式:P=UI
电功率等于电压与电流的乘积。
电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。(意义)
6、额定电压与额定功率
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做额定功率。
在低于额定电压下的电压下工作的用电器不能发挥其实际功率。
在高于额定电压的电压下工作的用电器容易被大电流烧毁。
7、会画用伏安法测定电灯泡功率的实验图
8、"PZ220-25"的意思是:PZ——普通照明灯泡,220——额定电压220伏,25——额定功率:25瓦 "PZ220-100"的灯泡在110伏的电压下工作时,电功率是多少?
9、1840年英国物理学家焦耳推出了焦耳定律: 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt
10、电热器的主要部分是发热体,发热体是用电阻率大、熔点高的电阻丝制成。
11、电热器散热的方法:①加散热窗②加大散热面积③加大空气流通。
V排÷V物=P物÷P液(F浮=G)
V露÷V排=P液-P物÷P物
V露÷V物=P液-P物÷P液
V排=V物时,G÷F浮=P物÷P液
物理定理、定律、公式表
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p'′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.动能:Ek=mv2/2 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件:除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
八、分子动理论、能量守恒定律
1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米
2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3),S:油膜表面积(m)2}
3.分子动理论内容:物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。
4.分子间的引力和斥力(1)r
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表现为引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子势能≈0
5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是等效的),
W:外界对物体做的正功(J),Q:物体吸收的热量(J),ΔU:增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}
6.热力学第二定律
克氏表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方向性);
开氏表述:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕}
7.热力学第三定律:热力学零度不可达到{宇宙温度下限:-273.15摄氏度(热力学零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高,内能增大ΔU>0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它相关内容:能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。
九、气体的性质
1.气体的状态参量:
温度:宏观上,物体的冷热程度;微观上,物体内部分子无规则运动的剧烈程度的标志,
热力学温度与摄氏温度关系:T=t+273 {T:热力学温度(K),t:摄氏温度(℃)}
体积V:气体分子所能占据的空间,单位换算:1m3=103L=106mL
压强p:单位面积上,大量气体分子频繁撞击器壁而产生持续、均匀的压力,标准大气压:1atm=1.013×105Pa=76cmHg(1Pa=1N/m2)
2.气体分子运动的特点:分子间空隙大;除了碰撞的瞬间外,相互作用力微弱;分子运动速率很大
3.理想气体的状态方程:p1V1/T1=p2V2/T2 {PV/T=恒量,T为热力学温度
我的物理学的还行,高考时物理几乎没有丢分。在这里粗浅地谈十点学习物理的方法,更具体地、更有效的学习方法需要自己在学习过程中不断摸索、总结,别人的方法也要通过自己去检验才能变为自己的东西 .希望对你的物理学习有所帮助
其实物理这门自然科学课程并不难学,靠死记硬背是学不会的,一字不差地背下来,出个题目还是照样不会作,你说是吗?那么,如何学好物理呢?
要了解作为一名学生在学习上存在如下八个环节:制定计划→课前预习→专心上课→及时复习→独立作业→解决疑难→系统总结→课外学习。这里最重要的是:专心上课→及时复习→独立作业→解决疑难→系统总结,这五个环节。在以上八个环节中,存在着不少的学习方法,下面就针对物理的特点,针对就“如何学好物理”,这一问题提出具体的学习方法。
(一)三个基本。基本概念要清楚,基本规律要熟悉,基本方法要熟练。关于基本概念,举一个例子。比如速度,它是表示物体在单位时间里通过的路程:V=s/t。关于基本规律,比如说平均速度的计算公式也是V=s/t。它适用于任何情况,例如一个百米运动员他在通过一半路程时的速度是10m/s,到达终点时的速度是8m/s,跑完整个100米化的时间是12.5秒,问该运动员在百米赛跑过程中的平均速度是多少?按平均速度的规律平均速度等于V=100/12.5=8m/s。再说一下基本方法,研究初中物理问题有时也要注意选取"对象",例如,在用欧姆定律解题时,就要明确欧姆定律用到整个电路即整体上,还是用到某个电阻即离单独的某一个电阻上。
(二)独立做题。要独立地(指不依赖他人),保质保量地做一些题。题目要有一定的数量,不能太少,更要有一定的质量,就是说要有一定的难度。任何人学习数理化不经过这一关是学不好的。独立解题,可能有时慢一些,有时要走弯路,有时甚至解不出来,但这些都是正常的,是任何一个初学者走向成功的必由之路。
(三)物理过程。要对物理过程一清二楚,物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图,有的画草图就可以了,有的要画精确图,要动用圆规、三角板、量角器等,以显示几何关系。 画图能够变抽象思维为形象思维,更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析,状态分析是固定的、死的、间断的,而动态分析是活的、连续的,特别是在解关于电路方面的题目,不画电路图是较难弄清电阻是串联还是并联的。另外,不要死背公式,想想公式是怎么来的,有什么用。(这一点至关重要,你身边可能会有这样的人:平时学物理花的时间不是很多,可是学习物理的效果却很好。就是他们的物理思维很好。如果能对整个题目的物理过程了熟于胸,物理对你来说就不再是难点了。)
(四)上课。上课要认真听讲,不走思或尽量少走思。不要自以为是,要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简单而放弃听讲,如果真出现这种情况可以当成是复习、巩固。尽量与老师保持一致、同步,不能自搞一套,否则就等于是完全自学了。入门以后,有了一定的基础,则允许有自己一定的活动空间,也就是说允许有一些自己的东西,学得越多,自己的东西越多。
(五)笔记本。上课以听讲为主,还要有一个笔记本,有些东西要记下来。知识结构,好的解题方法,好的例题,听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记,一方面是为了“消化好”,另一方面还要对笔记作好补充。笔记本不只是记上课老师讲的,还要作一些读书摘记,自己在作业中发现的好题、好的解法也要记在笔记本上,就是同学们常说的“好题本”。辛辛苦苦建立起来的笔记本要进行编号,以后要经学看,要能做到爱不释手,终生保存。(当然,你如果领悟了第三点,这一点可有可无)
(六)学习资料。学习资料要保存好,作好分类工作,还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。作记号是指,比方说对练习题吧,一般题不作记号,好题、有价值的题、易错的题,分别作不同的记号,以备今后阅读,作记号可以节省不少时间。
(七)时间。时间是宝贵的,没有了时间就什么也来不及做了,所以要注意充分利用时间,而利用时间是一门非常高超的艺术。比方说,可以利用“回忆”的学习方法以节省时间,睡觉前、等车时、走在路上等这些时间,我们可以把当天讲的课一节一节地回忆,这样重复地再学一次,能达到强化的目的。物理题有的比较难,有的题可能是在散步时想到它的解法的。学习物理的人脑子里会经常有几道做不出来的题贮存着,念念不忘,不知何时会有所突破,找到问题的答案。
(八)向别人学习。要虚心向别人学习,向同学们学习,向周围的人学习,看人家是怎样学习的,经常与他们进行“学术上”的交流,互教互学,共同提高,千万不能自以为是。也不能保守,有了好方法要告诉别人,这样别人有了好方法也会告诉你。在学习方面要有几个好朋友。
(九)知识结构。要重视知识结构,要系统地掌握好知识结构,这样才能把零散的知识系统起来。大到整个物理的知识结构,小到力学的知识结构,甚至具体到章节。
(十)数学。物理的计算要依靠数学,对学物理来说数学太重要了。高中时没有感觉数学与物理的联系有多紧密,可到了大学才发现,大学里的数学课与物理课是并重的,没有数学这个计算工具物理学是寸步难行的。要学好数学,利用好数学这个强有力的工具。
电学知识讲解分类
电路知识讲解
1.电荷量
电荷的多少叫电荷量,简称电荷.物体所带的电荷越多,它的电荷量越大.所呈现的电性就越强.
电荷的单位是库仑,简称库,符号是C.
一个基本电荷所带的电量为1.6×10-9库仑,这是人们已经知道单独存在的最小电量,自然界能独立存在的电量都是1.6×10-9库仑的整数倍,6.25×1018个电子所带的电量是1库仑.
2.电流
电荷的定向移动形成电流.
金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的,酸、碱、盐的水溶液中电流是正、负离子的定向移动形成的.
电流的方向
电荷有正、负两种,当电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷,还可能是正、负电荷同时向相反的方向移动.物理学中规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向.照此规定,在电源外部,电流方向是由电源的正极流向负极.
金属中的电流
在金属导体中,有大量的自由电子,金属导电靠的就是自由电子,金属中的电流是带负电的自由电子发生定向移动形成的,根据电流方向的规定,金属中电流方向与自由电子实际定向移动方向相反.
3.导体和绝缘体
导体和绝缘体之间没有绝对的界限,当条件发生变化时,物体的导电能力也发生改变.比如,在通常情况下,玻璃是良好的绝缘体,如果给玻璃加热,使之达到红炽的状态,其内部的分子,原子运动速度变快,互相碰撞,将一些原来的束缚电子变成了自由电子,这时玻璃即成为导体.再比如纯净的水是绝缘体,而含有杂质的水因其中含有一些离子而能导电,是导体.
4.根据电路图正确连接实物
按照电路图连接实物可按下列步骤进行:
(1)分析电路图中各用电器间的串联、并联关系,以及每个开关的控制作用.
(2)依据电路图,将各元件旋转在恰当的位置.
(3)断开所有的开关,从电源正极开始,按电流流经的途径逐个连接电路元件.如果是串联电路,可沿着电流方向逐个顺次把每个元件用导线连接起来.如果是并联电路,可先将各支路分别连好,再把连好的各支路并在一起,然后将其作为一个整体连入干路中;还可以选择其中一个支路,按串联电路的连接方法连好,再将其他支路各自连好,接到共同的两个端点;在比较熟练的情况下,也可直接从电源正极出发.沿着电流流向依次连接各元件,遇分支即分支,遇汇合即汇合,直到电源负极.
按照电路图连接实物时的注意事项:
(1)连接电路过程中,开关应始终处于断开状态,将连接好的实际电路与电路图对照检查,确定无误后才可以闭合开关.
(2)各元件与导线的连接要可靠,多股铜丝应拧成一股,接到接线柱上的导线应顺时针缠绕,避免旋紧螺丝帽时导线被挤出来.
(3)要注意导线的摆放,尽量避免不相连导线的交叉.
5.根据实物连接图画出相应电路图
(1)分析电路中包含哪些元件,明确它们的连接方式.
(2)电路图中各元件的顺序与实物圈保持一致.
(3)一般也是从电源正极开始画,到电源负极为止.
(4)电路图中各元件位置应安排适当,电路中的导线用笔画线表示,尽量横平竖直,使图匀称、美观、规范.
6.判断电路的串、并朕
串联电路的基本特征是:电流只有一条路径,若一处发生断路,则整个电路都无电流通过.而并联电路的基本特征是:电路元件并列接在电路中的两点之间,干路电流在分支点分成若干个支流,这若干个支流又在会合点合成干路电流.每一条支路和干路组成一个独立的电流路径,各支路的工作互不影响.因此,识别电路的串、并联,可以沿着电流的方向(以电源正极为起点)跟踪一圈看电流是不是逐一流经各个电路元件,有无分流,无分流者就是串联;有分流再合拢者就是并联.从分到合的那一段分成几股就是几个支路.
电流知识讲解
1.电流
在物理学中,为了表示电流的大小,引入了电流这个物理量.电流是表示电流强弱的物理量.
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量.
当通过导体的电流发生变化时,电流的各种效应的情况也随之变化,电流的大小可以根据电流通过导体时产生的效应的大小来判断.
电流的效应指的是电流通过导体时发生的现象,引起的变化或发生了某种反应.
电流有三种效应:热效应、磁效应和化学效应.
电流通过灯泡内的钨丝,钨丝变热.温度高达2800℃,呈白炽状态而发光;电流通过电炉丝,电炉丝变热温度达几百摄氏度.这些现象是电流的热效应.电流通过导体时能使周围的磁针转动.
电流通过螺线管时周围出现与条形磁铁一样的性质,这是电流的磁效应.
电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学变化,如有气泡生成、金属析出等,这是电流的化学效应,电解、电镀就是利用了电流的化学效应.
2.电流的公式
由电流的定义可写出电流的公式为:I=Q/t,公式中I表示电流,Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间.
由电流的公式可见,电流由时间t和在这段时间内通过导体横截面的电量Q两个量共同决定.不能只根据其中的一个量的大小来判定电流的大小.只有时间t和电量Q都给定的时候,才能确定电流的大小.
3.电流的单位
在电流的公式中,如果电量Q的单位用库,时间t的单位用秒,电流I的单位就是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量是1C,导体中的电流就是1A.
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA).电流单位的换算关系如下:
1安 = 1000毫安
1毫安 = 1000微安.
4.电流表
(1)电流表的示数
电流表的刻度盘上标有符号A和表示电流值的刻度.电流表的“0”点通常在左端.当被测电路中电流为零时,指针指在“0”点;当被测电路中有电流时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路中的电流值,电流值的单位是安培.
(2)电流表的量程
当电流表的量程不同时,电流表表头上的刻度线的每个大格和每个小格表示的电流值是不同的.
在读数之前,首先确认所使用的电流表的量程,然后根据量程确认每个大格和每个小格所表示的电流值.在学校实验室中常用的电流表有三个接线柱,两个量程.这两种电流表的两个量程都是0.6A和3A.使用0.6A这个量程,表盘上每个大格表示0.2A,每个小格表示0.02A,指针示数为0.28A.使用3A量程,表盘上每个大格表示1A,每个小格表示0.1A,指针示数为1.4A.
(3)电流表的使用
a、电流表一定要串联在电路中.
要测量通过哪一段电路(或哪个电路元件)的电流,就必须将电流表串联接入这段电路(或与这个电路元件串联),让通过待测电路的电流全部通过电流表.
b、电流表的“+”和“-”接线柱接法要正确.
将电流表接在电路中,必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出来,如果接反了,电流表指针将反向偏转,电流的大小无法测出,还有可能打坏电流表指针.
c、被测电流不要超过电流表的量程.
若被测电流越过电流表的量程时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏电流表.在不能预先估计被测电流大小的情况下,可以拿电路的一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果超出量程,就要改用更大量程的电流表,如果发现指针指在小量程的范围内,应使用较小量程进行测量,以求读数更准确,减小误差.
d、 绝对不允许不经过用电器而将电流表直接连到电流的两极上.否则,电流表将很快烧坏,电源也会受损.
电压知识讲解
1.电压
电压是形成电流的原因,电压使电路中形成了电流.
电压有大小(或称高低),不同的电源在电路两端产生的电压不同.例如用于电池和蓄电池分别给同一个小灯泡两端加上电压,闭合开关形成通路.有电流通过小灯泡的灯丝,发现小灯泡发光时亮度不一样.同一个小灯泡,亮度不一样,说明通过的电流不一样.而电压使电路中形成了电流,这说明小灯泡两端加的电压不同.
2.电压的单位
国际上通常用字母U表示电压.电压的单位是伏特,简称伏,符号是V.一节干电池的电压1.5V,每个铅蓄电池电压2V,家庭电路的电压220V,对人体的安全电压不高于36V.比伏大的单位还有千伏(KV),比伏小的单位有毫伏(mV)、微伏(μV).
它们之间的换算关系为:
1KV=1000V
1 V=1000mV
1mV=1000μV
3.电压表
(1)电压表的示数
电压表的刻度盘上标有符号V和表示电压值的刻度.电压表的“0”点通常在左端.当被测电路两端电压为零时,指针指在“0”点,当被测电路两端有电压时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路两端的电压值,电压值的单位是伏特.
(2)电压表的量程
同电流表一样,电压表也有一定的量程.在读取数据时,要先确认所用的电压表的量程,然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值.在学校实验室中常用的电压表有三个接线柱,两个量程,这两种电压表的量程都是3伏和15伏.使用3伏量程,刻度盘上的每个大格表示1伏,每个小格表示0.1伏.使用15伏量程,刻度盘上的每个大格表示5伏,每个小格表示0.5伏.
(3)电压表的使用
电压表和电流表使用方法上的比较
相同点:a、都要选择适当的量程.
b、都要在弄清最大刻度和最小刻度值后按由大到小的顺序进行读数.
c、都要使电流从电表的“+”接线柱流进,从电表的“-”接线柱流出.
不同点:a、连接方法不同,电流表必须串联在电路中,而电压表应与被测电路并联.
b、电流表绝对不允许将它的“+”、“-”接线柱与电源的正、负极直接用导线连接起来,而电压表却可以将它的“+”、“-”接线柱跟电源的正、负极相连接,这时电压表测出的是电源电压.
电阻知识讲解
1.电阻
导体对电流的阻碍作用,我们称之为电阻.电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.
不同的导体电阻一般不同,当一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.
电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,导体的电阻还跟温度有关.
2.电阻的单位
导体的电阻通常用R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.
比较大的单位有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ).
它们之间的换算关系为:
1MΩ=1000KΩ
1KΩ=1000KΩ
3.决定电阻大小的因素
(1)电阻的大小与导体的长度有关
(2)电阻的大小与导体的横截面积有关
(3)电阻的大小与导体的材料有关
(4)电阻的大小与温度有关
实验表明:
由同一种材料组成的导体,横截面积相同时,导体越长电阻越大;
长度相同时,横截面积大的电用小.例如用同样粗细的铝导线架设的输电线路,线路架设的越长,导线的电阻越大;若想减小输电线的电阻又不改变输电线的长度,需要用较粗的铝导线来架设.
不同的材料组成的导体,在长度、横截面积相同时,电阻大小不相同.
导体的电阻还随温度的变化而改变.对于大多数导体,温度升高时电阻增大,但也有少数导体,其电阻随温度的升高而减小.一般金属导体温度升高几度或十几度时,电阻值变化不超过百分之几,通常我们可以忽略温度对电阻的影响.在初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.也就是说,导体的电阻由导体自身的情况决定,不管这个导体是否被连入电路,是否通过电流,也不管加在它两端的电压是否改变,导体的电阻总是一个确定的值.
欧姆定律知识讲解
1.欧姆定律
欧姆定律是电学中重要的基本规律,它是通过实验总结、归纳得到的规律,掌握这一定律要注意以下几点:
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路.
(2)欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量.不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系.因此在运用公式I=U/R时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者—一对应.
(3)欧姆定律中三个物理量间有同时性,即使在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R中的三个量是同一时间的值.
(4)I=U/R和R=U/I的区别:
欧姆定律表达式I=U/R表示导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关.当电阻R一定时,导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比;当导体两端电压U一定时,导体中的电流I与导体的电阻R成反比.
R=U/I是由欧姆定律表达式 变形得到的,它表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,这个比值R是导体的本身属性,不能理解为R与U成正比,与I成反比,这也是物理与数学的不同之处.
(5)欧姆定律反映了在一定条件下,电流强度与电压的因果关系,电流强度与电阻的制约关系.即电阻一定时,电流强度跟导体的两端电压成正比;电压一定时,电流强度跟导体的电阻成反比.建立比例关系时,一定要注意它的条件.欧姆定律表明通过导体的电流强度由导体的两端电压和导体的电阻两个因素决定的.
2.串联电路的特点
串联电路各个物理量的关系分别是:
(1)电流关系:串联电路中各处电流强度相等.
(2)电压关系:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
串联电阻
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻比任何一个导体的电阻都大.
(2)把几个导体串联起来,其中一个电阻变大,则总电阻也变大.
(3)要使电路中的电阻增大,可采取串联电阻的方法.
串联电路的分压原理
串联电路中电压分配关系:在串联电路中,各电阻两端电压与其电阻成正比,即U1/U2=R1/R2.
因此若加在电路中两端的电压高于电路中的电阻所能承受的电压,可采取串联电阻分去一部电压的方法,即串联分压法.
3.并联电路的特点
并联电路各个物理量间的关系分别是:
(l)电流关系:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和.
(2)电压关系:并联电路中各支路两端电压相等,且等于并联电路两端总电压.
(3)电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.
并联电阻
(l)几个导体并联起来,总电阻比任何一个电阻都小.这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积.
(2)把几个导体并联起来,其中任一个电阻变大,总电阻也变大.
(3)要想使电路中电阻减小,可采取并联电阻的方法.
并联电阻分流原理
并联电阻中电流分配关系:并联电路中各支路的电流与各支路的电阻成反比,即I1/I2=R2/R1.
因此若通过某电阻的电流大于该电阻所能承受的电流,可采取并联电阻的方法,分去一部分电流,即并联分流法.
知识要点:
1、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程,电流做了多少功,就转变成了多少其它形式的能。
2、能量的转化:
电灯亮:电能转化为热能,再由一部分热能转为光能。
电动机转:电能转化为机械能。
电池充电:电能转化化学能
光电池工作:光能转化为电能。
3、电功:电流所做的功叫电功。
计算公式:W=UIt
电流在某段导体上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
功的单位:焦耳(J)
千瓦时(kW·h) (度)
1 kW·h=1度=3.6×106J
4、电能表的作用:电能表是测量电器在某段时间内所消耗电能的千瓦时数。
电能表上"220V 5A"的意义是正常工作电压是220伏,最大工作电流是5安
5、电功率:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
计算公式:P=UI
电功率等于电压与电流的乘积。
电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。(意义)
6、额定电压与额定功率
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做额定功率。
在低于额定电压下的电压下工作的用电器不能发挥其实际功率。
在高于额定电压的电压下工作的用电器容易被大电流烧毁。
7、会画用伏安法测定电灯泡功率的实验图
8、"PZ220-25"的意思是:PZ——普通照明灯泡,220——额定电压220伏,25——额定功率:25瓦 "PZ220-100"的灯泡在110伏的电压下工作时,电功率是多少?
9、1840年英国物理学家焦耳推出了焦耳定律: 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt
10、电热器的主要部分是发热体,发热体是用电阻率大、熔点高的电阻丝制成。
11、电热器散热的方法:①加散热窗②加大散热面积③加大空气流通。
电流知识讲解
1.电流
在物理学中,为了表示电流的大小,引入了电流这个物理量.电流是表示电流强弱的物理量.
电流等于1s内通过导体横截面的电荷量.
当通过导体的电流发生变化时,电流的各种效应的情况也随之变化,电流的大小可以根据电流通过导体时产生的效应的大小来判断.
电流的效应指的是电流通过导体时发生的现象,引起的变化或发生了某种反应.
电流有三种效应:热效应、磁效应和化学效应.
电流通过灯泡内的钨丝,钨丝变热.温度高达2800℃,呈白炽状态而发光;电流通过电炉丝,电炉丝变热温度达几百摄氏度.这些现象是电流的热效应.电流通过导体时能使周围的磁针转动.
电流通过螺线管时周围出现与条形磁铁一样的性质,这是电流的磁效应.
电流通过酸、碱、盐的水溶液时会发生化学变化,如有气泡生成、金属析出等,这是电流的化学效应,电解、电镀就是利用了电流的化学效应.
2.电流的公式
由电流的定义可写出电流的公式为:I=Q/t,公式中I表示电流,Q表示通过导体横截面的电量,t表示通电时间.
由电流的公式可见,电流由时间t和在这段时间内通过导体横截面的电量Q两个量共同决定.不能只根据其中的一个量的大小来判定电流的大小.只有时间t和电量Q都给定的时候,才能确定电流的大小.
3.电流的单位
在电流的公式中,如果电量Q的单位用库,时间t的单位用秒,电流I的单位就是安培,简称安,符号是A.如果在1s内通过导体横截面的电量是1C,导体中的电流就是1A.
常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA).电流单位的换算关系如下:
1安 = 1000毫安
1毫安 = 1000微安.
4.电流表
(1)电流表的示数
电流表的刻度盘上标有符号A和表示电流值的刻度.电流表的“0”点通常在左端.当被测电路中电流为零时,指针指在“0”点;当被测电路中有电流时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路中的电流值,电流值的单位是安培.
(2)电流表的量程
当电流表的量程不同时,电流表表头上的刻度线的每个大格和每个小格表示的电流值是不同的.
在读数之前,首先确认所使用的电流表的量程,然后根据量程确认每个大格和每个小格所表示的电流值.在学校实验室中常用的电流表有三个接线柱,两个量程.这两种电流表的两个量程都是0.6A和3A.使用0.6A这个量程,表盘上每个大格表示0.2A,每个小格表示0.02A,指针示数为0.28A.使用3A量程,表盘上每个大格表示1A,每个小格表示0.1A,指针示数为1.4A.
(3)电流表的使用
a、电流表一定要串联在电路中.
要测量通过哪一段电路(或哪个电路元件)的电流,就必须将电流表串联接入这段电路(或与这个电路元件串联),让通过待测电路的电流全部通过电流表.
b、电流表的“+”和“-”接线柱接法要正确.
将电流表接在电路中,必须使电流从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出来,如果接反了,电流表指针将反向偏转,电流的大小无法测出,还有可能打坏电流表指针.
c、被测电流不要超过电流表的量程.
若被测电流越过电流表的量程时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏电流表.在不能预先估计被测电流大小的情况下,可以拿电路的一个线头迅速试触电流表最大量程的接线柱,如果超出量程,就要改用更大量程的电流表,如果发现指针指在小量程的范围内,应使用较小量程进行测量,以求读数更准确,减小误差.
d、 绝对不允许不经过用电器而将电流表直接连到电流的两极上.否则,电流表将很快烧坏,电源也会受损.
电压知识讲解
1.电压
电压是形成电流的原因,电压使电路中形成了电流.
电压有大小(或称高低),不同的电源在电路两端产生的电压不同.例如用于电池和蓄电池分别给同一个小灯泡两端加上电压,闭合开关形成通路.有电流通过小灯泡的灯丝,发现小灯泡发光时亮度不一样.同一个小灯泡,亮度不一样,说明通过的电流不一样.而电压使电路中形成了电流,这说明小灯泡两端加的电压不同.
2.电压的单位
国际上通常用字母U表示电压.电压的单位是伏特,简称伏,符号是V.一节干电池的电压1.5V,每个铅蓄电池电压2V,家庭电路的电压220V,对人体的安全电压不高于36V.比伏大的单位还有千伏(KV),比伏小的单位有毫伏(mV)、微伏(μV).
它们之间的换算关系为:
1KV=1000V
1 V=1000mV
1mV=1000μV
3.电压表
(1)电压表的示数
电压表的刻度盘上标有符号V和表示电压值的刻度.电压表的“0”点通常在左端.当被测电路两端电压为零时,指针指在“0”点,当被测电路两端有电压时,指针偏转,指针稳定后所指的刻度,就是被测电路两端的电压值,电压值的单位是伏特.
(2)电压表的量程
同电流表一样,电压表也有一定的量程.在读取数据时,要先确认所用的电压表的量程,然后根据量程确认刻度盘上每个大格和每个小格表示的电压值.在学校实验室中常用的电压表有三个接线柱,两个量程,这两种电压表的量程都是3伏和15伏.使用3伏量程,刻度盘上的每个大格表示1伏,每个小格表示0.1伏.使用15伏量程,刻度盘上的每个大格表示5伏,每个小格表示0.5伏.
(3)电压表的使用
电压表和电流表使用方法上的比较
相同点:a、都要选择适当的量程.
b、都要在弄清最大刻度和最小刻度值后按由大到小的顺序进行读数.
c、都要使电流从电表的“+”接线柱流进,从电表的“-”接线柱流出.
不同点:a、连接方法不同,电流表必须串联在电路中,而电压表应与被测电路并联.
b、电流表绝对不允许将它的“+”、“-”接线柱与电源的正、负极直接用导线连接起来,而电压表却可以将它的“+”、“-”接线柱跟电源的正、负极相连接,这时电压表测出的是电源电压.
电阻知识讲解
1.电阻
导体对电流的阻碍作用,我们称之为电阻.电阻是用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.
不同的导体电阻一般不同,当一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.
电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的长度、横截面积和材料,导体的电阻还跟温度有关.
2.电阻的单位
导体的电阻通常用R表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.
比较大的单位有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ).
它们之间的换算关系为:
1MΩ=1000KΩ
1KΩ=1000KΩ
3.决定电阻大小的因素
(1)电阻的大小与导体的长度有关
(2)电阻的大小与导体的横截面积有关
(3)电阻的大小与导体的材料有关
(4)电阻的大小与温度有关
实验表明:
由同一种材料组成的导体,横截面积相同时,导体越长电阻越大;
长度相同时,横截面积大的电用小.例如用同样粗细的铝导线架设的输电线路,线路架设的越长,导线的电阻越大;若想减小输电线的电阻又不改变输电线的长度,需要用较粗的铝导线来架设.
不同的材料组成的导体,在长度、横截面积相同时,电阻大小不相同.
导体的电阻还随温度的变化而改变.对于大多数导体,温度升高时电阻增大,但也有少数导体,其电阻随温度的升高而减小.一般金属导体温度升高几度或十几度时,电阻值变化不超过百分之几,通常我们可以忽略温度对电阻的影响.在初中阶段,如果不加说明,温度变化对电阻值的影响不计.
一个导体,它的长度、横截面积、组成材料是确定的,在温度确定时,它的电阻是一定的.也就是说,导体的电阻由导体自身的情况决定,不管这个导体是否被连入电路,是否通过电流,也不管加在它两端的电压是否改变,导体的电阻总是一个确定的值.
欧姆定律知识讲解
1.欧姆定律
欧姆定律是电学中重要的基本规律,它是通过实验总结、归纳得到的规律,掌握这一定律要注意以下几点:
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路.
(2)欧姆定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量.不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系.因此在运用公式I=U/R时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者—一对应.
(3)欧姆定律中三个物理量间有同时性,即使在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R中的三个量是同一时间的值.
(4)I=U/R和R=U/I的区别:
欧姆定律表达式I=U/R表示导体中的电流与导体两端的电压和导体中的电阻有关.当电阻R一定时,导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比;当导体两端电压U一定时,导体中的电流I与导体的电阻R成反比.
R=U/I是由欧姆定律表达式 变形得到的,它表示某段导体的电阻数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,这个比值R是导体的本身属性,不能理解为R与U成正比,与I成反比,这也是物理与数学的不同之处.
(5)欧姆定律反映了在一定条件下,电流强度与电压的因果关系,电流强度与电阻的制约关系.即电阻一定时,电流强度跟导体的两端电压成正比;电压一定时,电流强度跟导体的电阻成反比.建立比例关系时,一定要注意它的条件.欧姆定律表明通过导体的电流强度由导体的两端电压和导体的电阻两个因素决定的.
2.串联电路的特点
串联电路各个物理量的关系分别是:
(1)电流关系:串联电路中各处电流强度相等.
(2)电压关系:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.
(3)电阻关系:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.
串联电阻
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻比任何一个导体的电阻都大.
(2)把几个导体串联起来,其中一个电阻变大,则总电阻也变大.
(3)要使电路中的电阻增大,可采取串联电阻的方法.
串联电路的分压原理
串联电路中电压分配关系:在串联电路中,各电阻两端电压与其电阻成正比,即U1/U2=R1/R2.
因此若加在电路中两端的电压高于电路中的电阻所能承受的电压,可采取串联电阻分去一部电压的方法,即串联分压法.
3.并联电路的特点
并联电路各个物理量间的关系分别是:
(l)电流关系:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和.
(2)电压关系:并联电路中各支路两端电压相等,且等于并联电路两端总电压.
(3)电阻关系:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.
并联电阻
(l)几个导体并联起来,总电阻比任何一个电阻都小.这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积.
(2)把几个导体并联起来,其中任一个电阻变大,总电阻也变大.
(3)要想使电路中电阻减小,可采取并联电阻的方法.
并联电阻分流原理
并联电阻中电流分配关系:并联电路中各支路的电流与各支路的电阻成反比,即I1/I2=R2/R1.
因此若通过某电阻的电流大于该电阻所能承受的电流,可采取并联电阻的方法,分去一部分电流,即并联分流法.
知识要点:
1、电流做功的过程就是电能转化为其它形式能的过程,电流做了多少功,就转变成了多少其它形式的能。
2、能量的转化:
电灯亮:电能转化为热能,再由一部分热能转为光能。
电动机转:电能转化为机械能。
电池充电:电能转化化学能
光电池工作:光能转化为电能。
3、电功:电流所做的功叫电功。
计算公式:W=UIt
电流在某段导体上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。
功的单位:焦耳(J)
千瓦时(kW·h) (度)
1 kW·h=1度=3.6×106J
4、电能表的作用:电能表是测量电器在某段时间内所消耗电能的千瓦时数。
电能表上"220V 5A"的意义是正常工作电压是220伏,最大工作电流是5安
5、电功率:电流在单位时间内所做的功叫做电功率。
计算公式:P=UI
电功率等于电压与电流的乘积。
电功率是用来表示电流做功快慢的物理量。(意义)
6、额定电压与额定功率
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做额定功率。
在低于额定电压下的电压下工作的用电器不能发挥其实际功率。
在高于额定电压的电压下工作的用电器容易被大电流烧毁。
7、会画用伏安法测定电灯泡功率的实验图
8、"PZ220-25"的意思是:PZ——普通照明灯泡,220——额定电压220伏,25——额定功率:25瓦 "PZ220-100"的灯泡在110伏的电压下工作时,电功率是多少?
9、1840年英国物理学家焦耳推出了焦耳定律: 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比跟通电时间成正比。
计算公式:Q=I2Rt
10、电热器的主要部分是发热体,发热体是用电阻率大、熔点高的电阻丝制成。