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1、2019 中考物理知识点复习填空九年级 第十章内能及其利用 一、分子动理论 1、分子运动理论的基本内容:物质是由分子组成的;分子不停地做无规则运 动;分子间存在相互作用的引力和斥力。 2、扩散现象:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散。气体、液体、固体均能发生扩 散现象。扩散的快慢与温度有关。扩散现象表明:一切物质的分子都在不停做无规则运动, 并且间接证明了分子间存在间隙。 (3) 分子间的相互作用力既有引力又有斥力,引力和斥力是同时存在的。当 两分子间的距离等于10 -10 米时, 分子间引力和斥力相等,合力为零 ,叫做平衡位置;当两分子间的距离小 于 10 -10 米时,分子间斥
2、力大于引力,合力表现为斥力;当两分子间的距离大于10 -10 米时,分子间引力大 于斥力,合力表现为引力;当分子间的距离很大( 大于分子直径的10 倍以上 ) 时,分子间的相互作用力变 得十分微弱,可近似认为分子间无相互作用力。 二、内能 1、内能 (1) 概念:物体内部所有做无规则运动的分子动能和分子势能的总和,叫物体的内能。 内能是指物体内部所有分子的动能和分子势能的总和,不是指少数分子或单个分子所具有的能。 内能与温度有关,但不仅仅与温度有关,从微观角度来说,内能与物体内部分子的热运动和 分子间的相互作用力有关。从宏观的角度来说,内能与物体的质量、温度、体积都有关。 一切物体在任何情况下
3、都具有内能,物体的内能与温度有关,同一个物体,温度上升,它的 内能增加,温度降低,内能减少。 (2) 影响内能的主要因素:物体的质量、温度、状态及体积等。 (3) 热运动:物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。分子无规则运动的速度与温度有关, 温度越高,分子无规则运动的速度就越大,物体的温度越低,分子无规则运动的速度就越剧烈。 (4) 内能与机械能的区别 物体的内能的多少与物体的温度、体积、质量和物体状态有关;而机械能与物体的质量、 速度、高度、形变有关。它们是两种不同形式的能。 一切物体都具有内能,但有些物体可以说没有机械能,比如静止在地面土的物体。 内能和机械能可以通过做功相互转化。 内
4、能的单位与机械能的单位是一样的,国际单位制都是焦耳,简称焦。用J 表示。 2、改变物体内能的两种方法:做功与热传递。 (1) 做功: 对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,物体的内能减小。 做功改变物体的内能实质是内能与其他形式的能转化的过程。 (2) 热传递: 热传递的条件:物体之间( 或同一物体不同部分) 存在温度差。 物体吸收热量,物体内能增加;物体放出热量,物体的内能减小。 用热传递的方法改变物体的内能实质是内能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一 部分转移到另一部分。 3、做功与热传递改变物体的内能是等效的。 4、热量 (1) 概念:物体通过热传递的方式所改变的内能叫热量。 (2
5、) 热量是一个过程量。热量反映了热传递过程中,内能转移的多少,是一个过程量。所以在热量前 面只能用“放出”或“吸收”,绝对不能说某物体含有多少热量,也不能说某物体的热量是多少。 (3) 热量的国际单位制单位:焦耳 (J)。 三、比热容 1、比热容的概念:单位质量的某种物质温度升高( 或者降低 ) 1 吸收 ( 或者放出 ) 的热量叫做 这种物质的比热容,简称比热。用符号c 表示比热容。 2、比热容的单位:在国际单位制中,比热容的单位是焦每千克摄氏度,符号是J/(kg ) 。 3、比热容的物理意义 (1) 比热容是通过比较单位质量的某种物质温度升高 1 时吸收的热量, 用来表示各种物质的 不同性
6、质。 (2) 水的比热容是 4.210 3 J/(kg ) 。 它的物理意义是: 1 千克水温度升高( 或降低 )1, 吸收 ( 或放出 ) 的热量是 4.210 3 J J 。 4、比热容表 (1) 比热容是物质的一种特性,各种物质都有自己的比热容。 (2) 从比热表中还可以看出,各物质中, 水的比热容最大。这就意味着, 在同样受热或冷却的情况下, 水的温度变化要小些。水的这个特征对气候的影响,很大。在受太阳照射条件相同时,白天沿海地区比 内陆地区温度升高的慢,夜晚沿海地区温度降低也慢。所以一天之中,沿海地区温度变化 小,内陆地区温度变化大。在一年之中,夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷
7、。 (3) 水比热容大的特点,在生产、生活中也经常利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发 热,通常要用循环流动的水来冷却。冬季也常用水取暖。 5、说明 (1) 比热容是物质的特性之一,所以某种物质的比热不会因为物质吸收或放出热量的多少而改变,也 不会因为质量的多少或温度变化的多少而改变。 (2) 同种物质在同一状态下,比热是一个不变的定值。 (3) 物质的状态改变了,比热容改变。如水变成冰。 (4) 不同物质的比热容一般不同。 6、热量的计算:Q= cmt 。 t 叫做温度的变化量。它等于末温度与初温度之差。 注意:物体温度升高到( 或降低到 ) 与温度升高了( 或降低了 ) 的意义是
8、不相同的。比如:水温度从 lO升高到30,温度的变化量是t= 20,物体温度升高了 20 ,温度的变 化量 t = 20 。热量Q不能理解为物体在末温度时的热量与初温度时的热量之差。因为计算物体 在某一温度下所具有的热量是没有意义的。正确的理解是热量Q是末温度时的物体的内能与初温度时物 体的内能之差。 四、热机 1、内燃机及其工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能能,又通过做功, 把内能 转化为机械能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。 (1) 汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 (2) 一个工作循环中只对外做 1 次功,曲轴转 2 周,飞
9、轮转 2 圈,活塞往返 2 次。 (3) 压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能增加,这时机械能转化为内能。 (4) 做功冲程是气体对外做功,内能减少,这时内能转化为机械能。 (5) 汽油机和柴油机工作的四个冲程中,只有一个冲程是燃气对活塞做功,其它三个冲程要靠 飞轮的惯性完成。 2、燃料的热值 (1) 燃料燃烧过程中的能量转化:燃料燃烧是一种化学反应,燃烧过程中,储存在燃料中的化学能被 释放,物体的化学能转化为周围物体的内能。 (2) 燃料的热值 定义: 1 千克某种燃料完全燃烧所释放的热量,叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。 热值的单位 J/Kg ,读作焦耳每千克。还要注意,气体燃料有时使
10、用J/m 3,读作焦耳每立方米。 热值是为了表示相同质量的不同燃料在燃烧时放出热量不同而引人的物理量。它反映了燃料通过 燃烧放出热量本领大小不同的燃烧特性。不同燃料的热值一般是不同的, 同种燃料的热值是一定的, 它与燃料的质量、体积、放出热量多少无关。 (3) 在学习热值的概念时,应注意以下几点: “完全燃烧”是指燃料全部燃烧变成另一种物质。 强调所取燃料的质量为“lkg ” ,要比较不同燃料燃烧本领的不同,就必须在燃烧质量和燃烧程度 完全相同的条件下进行比较。 “某种燃料”强调了热值是针对燃料的特性与燃料的种类有关。 燃料燃烧放出的热量的计算:一定质量m的燃料完全燃烧,所放出的热量为:Q=
11、qm ,式中, q 表示燃料的热值,单位是J/kg ; m 表示燃料的质量,单位是kg;Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是J。 5 若燃料是气体燃料,一定体积V的燃料完全燃烧,所放出的热量为:Q=qV 。式中, q 表示燃料的热 值,单位是J/m3;V表示燃料的体积,单位是m 3;Q表示燃料燃烧放出的热量,单位是 J。 3、热机效率 (1) 所示是热机的能量流图: (3) =E有/Q放。式中, E有为做有用功的能量;Q总为燃料完全燃 烧释放的能量。 (4) 提高热机效率的主要途径 改善燃烧环境,使燃料尽可能完全燃烧,提高燃料的 燃烧效率。 尽量减小各种热散失。 减小各部件间的摩擦以减小因克服摩擦
12、做功而消耗的能量。 充分利用废气带走的能量,从而提高燃料的利用率。 五、能量的转化与守恒 1、能量的转化与守恒 (1) 能量及其存在的形式:如果一个物体能对别的物体做功,我们就说这个物体具有能。自然界有多 种形式的能量,如风能、内能、水能、电能、化学能、核能等。 (2) 能量的转移与转化:能量可以从一个物体转移到另一个物体,如发生碰撞或热传递时; 也可以从一种形式转化为另一种形式,如太阳能电池、发电机等。 (3) 能量守恒定律: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, 或者从一个物体一部分转移另一部分,而在转化和转移的过程中,能的总量不变。 2、能量守恒定律是自然界
13、最重要、最普遍的基本定律。大到天体,小到原子核,也无论是物理学问 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,都遵从能量守恒定律。 3、 “第一类永动机”永远不可能实现,因为它违背了能量守恒定律。 第十一章电流和电路 一、摩擦起电:摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象叫摩擦起电; 二、两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷;用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫 负电荷; 三、电荷间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引; 四、验电器1、用途:用来检验物体是否带电;2、原理:利用同种电荷相互排斥; 五、电荷量(电荷) :电荷的多少叫电荷量,简称电荷;单位是库仑,简称库,
14、符号为C; 五、元电荷: 1、原子是由位于中心的带正电的质子和核外带负电的电子组成; 2、最小的电荷叫元电荷(一个电子所带电荷)用e 表示; e= 1.06 10 -19 ; 3、在通常情况下, 原子核所带正电荷与核外电子总共所带负电荷在数量上相等,电性相反, 整个原子呈中性; 六、摩擦起电的实质:电荷的转移。 (由于不同物体的原子核束缚电子的本领不同,所以摩擦起 电并没有新的电荷产生,只是电子从一个物体转移到了另一个物体,失去电子的带正电,得到电子的带 负电) 七、导体和绝缘体:容易导电的物体叫导体(如金属、人体、大地、酸碱盐溶液),不善于导 电的物体叫绝缘体(如橡胶、玻璃、塑料等);导体和
15、绝缘体在一定条件下可以相转化; 八、电流:电荷的定向形成电流;电流方向:正电荷定向移动的方向为电流的方向(负电 荷定向移动方向和电流方向相反);在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极; 九、电路:用导线将电源、开关、用电器连接起来就组成了电路;电源:提供电能(把其它形 式的能转化成电能)的装置;用电器:消耗电能(把电能转化成其它形式的能)的装置; 十、电路的工作状态:1、通路:处处连通的电路;2、开路:某处断开的电路; 3、短路: 用导线直接将电源的正负极连通; 十二、串联和并联 1、把电路元件依次连接起来的电路叫串联电路;串联电路特点:电流只有一条路径;各用 电器相互影响; 2、把电路元
16、件并排连接起来的电路叫并联电路;并联电路特点:电流有多条路径;各用电 器不会影响; 十三、电路的连接方法:1、线路简捷、不能出现交叉;2、实物图中各元件的顺序要与电路图一致;3、 并联电路连接中,先串后并,先支路后干路,连接时找准节点。5、在连接电路前应将开关断开; 十四、电流的强弱 1、电流:表示电流强度的物理量,符号 I ,单位是安培,符号 A ,还有毫安 (mA)、微安( A)1A 1000 mA 1 10 6 A 十五、电流的测量:用电流表;符号 A 1、电流表的结构:接线柱、量程、示数、分度值 2、电流表的使用 ( 1)先要三“看清” :看清量程、指针是否指在临刻度线上,正负接线柱;
17、( 2)电流表必须 和用电器串联; (相当于一根导线) ;(3) 选择合适的量程(如不知道量程, 应该选较大的 量程,并进行试触。 ) 3、电流表的读数: (1)明确所选量程; ( 2)明确最小分度值(每一小格表示的电 流值); (3)根据表针向右偏过的格数读出电流值; 十六、串、并联电路中电流的特点:串联电路中电流处处相等;并联电路干路电流等于各支 路电流之和; 第十二章 一、电压 燃料的 化学能E 1、电源的作用是给电路两端提供电压;电压是使电路中形成电流的原因。电路中有 电流,就一定有电压;电路中有电压,却不一定有电流,因为还要看电路是否是通路。电路中有持续电 流的条件:一要有电源;二是
18、电路是通路。 2、电压用字母 U 表示,国际制单位的主单位是伏特,简称伏,符号是 V 。常用 单位有千伏(KV )和毫伏( mV ) 。1KV = 10 3V=106mV 。家庭照明电路的电压是 220 V;一节干电池的电 压是 1.5 V;一节蓄电池的电压是 2 V;对人体安全的电压不高于 36 V。 3、电压表的使用:A、电压表应该与被测电路并联; B、要使电流从电压表的正 接线柱流 进,负接线柱流出。 C、根据被测电路的电压选择适当的量程 (被测电压不要超过电压表的量 程,预先不知道被测电压的大约值时,先用大量程试触 ) 。 4、电压表的读数方法:A、看接线柱确定量程。B、看分度值(每一
19、小格代表多 少伏)。 C、看指针偏转了多少格,即有多少伏。(电压表有两个量程: 0 3 V,每小格表示的电压值是 0.1 V;015V,每小格表示的电压值是 0.5 V。 ) 5、电池串联 , 总电压为各部分电压之和;相同电池并联,总电压等于每个电源电压。 二、探究串联电路中电压的规律 1、实验步骤:A、提出问题; B、猜想或假设;C、设计实验;D 、进行实验;D、分析论证、 E、评价 交流( D和 E可以合为得出结论) 2、在串联电路中,总电压等于各部分电压之和。并联电路中,各支路两端的电压 相等(各支路两端的电压与电源电压相等) 。 三、电阻 1、容易导电的物体叫导体,如铅笔芯、金属、人体
20、、大地等;不容易导电的物体叫绝缘 体,如橡胶、塑料、陶瓷等。导电能力介于两者之间的叫半导体,如硅金属等。 2、导体对电流的阻碍作用叫电阻,用 R表示,国际制单位的主单位是欧姆, 简称欧, 符号是 。常用单位有千欧(K )和兆欧( M ) ,1M= 1000 K = 1 10 6 。 电阻在电路图中的符号为。 3、影响电阻大小的因素有:材料;长度;横截面积; 温度。电阻是导体本身的 一种特性,它不会随着电压、电流的变化而变化。 4、某些导体在温度下降到某一温度时,就会出现其电阻为零的情况,这就是超导现象,这时 这种导体就叫超导体。 5、阻值可以改变的电阻叫做变阻器。常用的有滑动变阻器和变阻箱。
21、6 、 滑 动 变 阻 器 的 工 作 原 理 是 : 通 过 改 变接 入 电 路 里 面 电 阻 丝 的 长 度 来改变连入电路中的电阻。作用:通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻,从而 改变电路中电流,进而改变部分电路两端的电压,还起保护电路的作用。正确接法是: 一上一下的接。它在电路图中的符号是它应该与被控电路串联。 第十三章、欧姆定律 一、欧姆定律。 1、探究电流与电压、电阻的关系。 提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系? 制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法 。即: 保 持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持
22、电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化 关系 。 进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计) 分析论证: (分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。) 得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况 下,导体 中的电流与导体的电阻成反比。 2、欧姆定律的内容: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。 3、数学表达式 I=U/R 4、说明:适用条件:纯电阻电路 (即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能) I 、U、R对应同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区
23、 别。三者单位依次是 A 、V 、 同一导体(即R不变) ,则 I 与 U 成正比同一电源(即U不变) ,则 I 与 R成反比 。 是电阻的定义式,它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、 材料、温度等因素决定。 RU/I 是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I 给出,即R 与 U 、 I 的比值有关,但R与外加 电压 U 和通过电流I 等因素无关。 5、解电学题的基本思路 认真审题,根据题意画出电路图; 在电路图上标出已知量和未知量(必要时加角码); 选择合适的公式或规律进行求解。 二、伏安法测电阻 1、定义: 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
24、姆定律算出这个 导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 2、原理: I=U/R 3、电路图:(右图) 4、步骤:根据电路图连接实物。 连接实物时,必须注意开关 应断开 R S L 滑动变阻器 变阻(“一上一下” ) 阻值最大(“滑片远离接线柱” ) 串联在电路中 电流表 “+”接线柱流入, “-”接线柱流出 量程选择:算最大电流I=U/Rx V A Rx R 检查电路无误后,闭合开关S ,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填 入表格。 算出三次Rx的值,求出平均值。 整理器材。 5、讨论:本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护
25、电路(限流) 。 测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx 电流。根据Rx=U/I 电阻偏小 。 如图是两电阻的伏安曲线,则R1R2 三、串联电路的特点: 1、电流:文字:串联电路中各处电流都相等。 字母: I=I 1=I2=I3= In 2、电压:文字:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。 字母: U=U1+U2+U3+ Un 3、电阻:文字:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。 字母: R=R1+R2+R3+ Rn 理解:把n 段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大, 这相当于增加了导体的长度 。 特例 : n个相同的电阻R0串联,则总电阻R=
26、nR0 . 4、分压定律:文字:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。 字母: U1/U2=R1/R2 U1:U2:U3: = R1:R2:R3: 四、并联电路的特点: 1、电流:文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。 字母:I=I1+I2+I3+ In 2、电压:文字: 并联电 路 中 各 支路两端的电压都相等。 字母 :U=U1=U2=U3= Un 3、电阻:文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。 字母 :1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 1/Rn 理解:把n 段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小, 这相当于导体的横截面积增大 。 特例 : n个相同
27、的电阻R0并联,则总电阻R=R0/n. 求两个并联电阻R1、R2的总电阻R= 4、分流定律:文字:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。 字母 :I1/I 2= R2/R1 第十四章 一、电能、电功: 1、定义: 电流通过某段电路所做的功叫电功。 2、实质:电流做功的过程,实际就是电能转化为其他形式的能(消耗电能)的过程;电流做多少功,就 有多少电能转化为其他形式的能,就消耗了多少电能。 电流做功的形式:电流通过各种用电器使其转动、发热、发光、发声等都是电流做功的表现。 3、规定:电流在某段电路上所做的功,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。 4、计算公式:W=UIt
28、=Pt (适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:W= I 2Rt= U2t/R 串联电路中常用公式:W= I 2Rt W 1:W2:W3: Wn=R1:R2:R3: :Rn 并联电路中常用公式:W= U 2t/R W 1:W2= R2:R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所做的总功常用公式W= W1+W2+Wn 5、单位:国际单位是焦耳( J)常用单位: 度( kwh ) 1度=1 千瓦时 =1 kwh=3.6 10 6J 6、测量电功: 电能表: 是测量用户用电器在某一段时间内所做电功(某一段时间内消耗电能)的仪器。 电能表上“ 220V” “ 5A” “3000R/kwh”等字样
29、,分别表示:电电能表额定电压220V ;允许通过的最大 电流是 5A;每消耗一度电电能表转盘转3000 转。 读数: A 、测量较大电功时用刻度盘 读数。 最后一位有红色标记的数字表示小数点后一位。 电能表前后两次读数之差,就是这段时间内用电的度数。 二、电功率: 1、定义: 电流在单位时间内所做的功。 2、物理意义:表示电流做功快慢的物理量灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率大小 。 3、电功率计算公式:P=UI=W/t(适用于所有电路) 对于纯电阻电路可推导出:P= I 2R= U2/R 串联电路中常用公式:P= I 2R P 1:P2:P3: Pn=R1:R2:R3: :Rn 3 2 4 6
30、8 3 2 6 5 4 并联在电路中 电压表 “+”接线柱流入, “-”接线柱流出 量程选择:看电源电压 R1 R2 I U R1R2 R1+R2 并联电路中常用公式:P= U 2/R P 1:P2= R2:R1 无论用电器串联或并联。计算总功率常用公式 P= P1+P2+Pn 4、单位:国际单位瓦特( W)常用单位 :千瓦( kw) 5、额定功率和实际功率: 额定电压: 用电器正常工作时的电压。 额定功率: 用电器在额定电压下的功率。P额=U额I额=U 2 额/R 某灯泡上标有“ PZ22OV-25 ”字样分别表示: 普通照明, 额定电压220V ,额定功率25W 的灯泡 。若知该灯 “正常
31、发光” 可知: 该灯额定电压为220V , 额定功率25W ,额定电流I=P/U=0.11 A 灯丝阻值 U 2 额/ 。 当 U实=U额时, P实=P额用电器正常工作(灯正常发光) 当 U 实U额时, P实P额用电器不能正常工作(灯光暗淡) ,有时会损坏用电器 实际功率随电压变化而变化根据P=U 2/R 得 根据 P=U 2/R 如果 U 减小为原来的1/n 则 P=如: U实= 1 2U额P实= 1 4P额 当 U实 U额P实 P额长期使用影响用电器寿命 (灯发光强烈) P 实= 0 用电器烧坏 (灯丝烧断 ) 灯 L1“220V 100W” , 灯 L2“220V 25W”相比较而言,L
32、1灯丝粗短,L2灯丝细长。 判断灯丝电阻口诀 : “大(功率)粗短,小细长”(U额相同) 两灯串联时,灯L2亮,两灯并联时,灯L1亮。 判断哪个灯亮的口诀“串小(功率)并大” ( U额相同) “ 1 度”的规定: 1kw 的用电器工作h 消耗的电能。 / t 可使用两套单位: “W、J、 s” 、 “kw、 kwh、h” 6、测量: 、伏安法测灯泡的额定功率:原理:P=UI 电路图: 选择和连接实物时须注意: 电源:其电压高于灯泡的额定电压 滑动变阻器:接入电路时要变阻,且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。 电压表:并联在灯泡的两端“+”接线柱流入, “”接线柱流出。根据额
33、定电压 选择电压表量程。 电流表: 串联在电路里 “ “+”接线柱流入,“” 接线柱流出。 根据 I额=P额/U额或 I额=U额/R 选择量程。 测量家用电器的电功率:器材:电能表秒表原理: P=W/t 三 电热 1、实验:目的: 研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关?原理: 根据煤油在玻璃管里上升的高 度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。 实验采用煤油的目的:煤油比热容小,在相同条件下吸热温度升高的快:是绝缘体 2、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。 3、计算公式:Q=I 2Rt ( 适用于所有电路 ) 对于纯电阻电路可推导
34、出:Q =UIt= U 2t/R=W=Pt 串联电路中常用公式:Q= I 2Rt 。Q 1:Q2:Q3: Qn=R1:R2:R3: :Rn 并联电路中常用公式:Q= U 2t/R Q 1:Q2= R2:R1 无论用电器串联或并联。计算在一定时间所产生的总热量常用公式Q= Q1+Q2+Qn 分析电灯、电炉等电热器问题时往往使用:Q= U 2t/R=Pt 四、生活用电 1、家庭电路由:进户线电能表总开关保险丝用电器。 2、两根进户线是火线和零线,它们之间的电压是220 伏,可用验电笔来判别。如果 验电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。 3、所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所
35、控制的用电器串联。 4、保险丝:是用电阻大,熔点高的铅锑合金制成。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。 5、引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器功率过大。 6、安全用电的原则是:不接触低压带电体;不靠近高压带电体。 7、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(一根已足够) ;控 制开关也要装在火线上,螺丝口灯座的螺旋套要接在零线上。 第十五章、电与磁 一、磁现象 1、物体具有吸引铁钴镍等物体的性质,该物体就具有了磁性。具有磁性的物体叫做磁体。 2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极
36、,磁体中间磁性最强。当悬挂静止时,指向南方 的叫南极( S) ,指向北方的叫北极极( N) 。任一磁体都有两个磁极。相互作用规律: 同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。 3、磁化:使没有磁性的物体获得磁性的过程。方式有:与磁体接触;与磁体摩擦;通电。有些物体 在磁化后磁性能长期保存,叫硬磁体(如钢) ;有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失,叫 软磁体(如软铁) 。 4、磁体周围存在一种看不见,摸不着的物质,能使磁针发生偏转,叫做磁场。磁场对放入其中 的磁体会产生力的作用。 5、磁场方向: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。磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针
37、静止时北极指的方向相同。 P实 P额 U 2 额 U 2 实 P R U 2 n 2 1 n 2 1 R V A R 6、在物理学中,为了研究磁场方便,我们引入了磁感线的概念。磁感线总是从磁体的北极出来, 回到南极。 7、地球也是一个磁体,周围也存在着磁场,叫地磁场。所以小磁针静止时会由于同名磁极 互相排斥,异名磁极互相吸引的原理指向南北,由此可知,地磁南极在地理北极附近,地磁北极 在地理南极附近。 8、地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合,中间有一个夹角,叫做磁偏角, 是由我国宋代学者沈括首先发现的。 二、电生磁 1、奥斯特实验证明:通电导线的周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的
38、方向有关, 这种现象叫做电流的磁效应。这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在 1820 年发现的。 2、把导线绕在圆筒上,做成螺线管,也叫线圈,在通电情况下会产生磁场。通电螺线管的磁场相当 于条形磁体的磁场,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。 3、通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。磁场的强弱与电流的大小、线圈的匝数、 有无铁芯有关。 4、在通电螺线管里面加上一根铁芯,就成了一个电磁铁。电磁铁磁场的强弱与电流的强 弱、线圈的匝数有关。可以制成电磁起重机、扬声器和吸尘器等。 5、判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培(右手) 定则:将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管, 大拇指的指向的方向就是该螺
39、线管的N极。 三、电磁继电器扬声器 1、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、大电流 电路的装置。实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2、电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触电组成; 其工作电路由低压控制电 路和高压工作电路两部分组成。 3、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由固定的永磁体、线圈和锥形 纸盆构成。 四、电动机 1、通电导体在磁场中会受到力的作用。它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关。 2、电动机由定子和转子两部分组成。能够转动的部分叫转子;固定不动的部分叫定子。 3、当直流电动机的线圈转动到平衡位置时, 线圈就不再转动, 只有改变线
40、圈中的电流方 向,线圈才能继续转动下去。这一功能是由换向器实现的。换向器是由一对半圆形铁片构成的, 它通过与电刷的接触,在平衡位置时改变电流的方向。 4、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小,被广泛应用在日常生活和各种产 业中。它在电路图中用表示。电动机工作时是把电能转化为动能。 五、磁生电 1、在 1831 年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律。当闭合 电路的导线在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流。这个现象叫电磁 感应现象,产生的电流叫感应电流。 2、没有使用换向器的发电机,产生的电流,它的方向会周期性改变,这种电流叫交变电 流,简称交流
41、电。它每秒钟电流方向改变的次数叫频率,单位是赫兹,简称赫,符号为 Hz。我国的交流电频率是 50 Hz。 3、使用了换向器的发电机,产生的电流,它的方向不变,这种电流叫直流电。 (实质上和 直流电动机的构造完全一样,只是直流发电机是磁生电,而直流电动机是电生磁) 4、直流电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受到力的作用的原理制成的。 5、实际生活中的大型发电机由于电压很高,电流很强,一般都采用线圈不动,磁极旋 转的方式来发电,而且磁场是用电磁铁代替的。 第十六章信息的传递 一、电话 1、1876 年由美国科学家贝尔发明了电话。最简单的电话由话筒和听筒组成。话 筒将声信号转变为电信号信号,听筒将音
42、频电信号转变为声信号。通话双方的话筒和 听筒是互相串联的,自己的话筒和听筒是互相独立的。 2、为了节约电话线路的使用效率,人们发明了电话交换机。 3、电话按信号输方式来分,可分为有线电话和无线电话;按信号类型来分,可分为模拟电话和 数字电话。 4、模拟信号在传输过程中会丢失信息,而且抗干扰能力不强,保密性也很差,信号衰减厉害。数字 信号在传输过种中,抗干扰能力强,保密性好 。 二、电磁波的海洋 1、导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。电磁波在空气、水、某些固体,甚至真 空中都能传播。光也是电磁波的一种。电磁波的速度和光速一样,都是 3.010 8 m/s,电磁波 的速度,等于波长和频率 f
43、 的乘积: c = f 单位分别是 m/s (米每秒)、m (米) 、 Hz(赫兹);频 率的常用单位还有千赫(kHz)和兆赫( MHz ) 。 2、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫做无线电波。 三、广播电视和移动通信 1、无线电广播的发射由广播电台完成; 接收部分主要由接收天线、调谐器、 解调器和扬声器组成。 2、电视信号的传输与无线电广播基本相同,只是发射部分多了摄像机,接收部分多了显像管。 3、移动电话(无线电话,手机)既是无线电的发射装置,又是无线电的接收装置。它的 特点是体积小,发射功率不大,天线简单,灵敏度不高,需要基站台转发信号。 四、越来越宽的
44、信息之路 1、微波是波长在10m 1mm之间,频率在 30MHz 3 105MHz 之间的电磁波。微波大致直 线传播,所以每隔50 公里左右就要建一个微波中继站。 2、利用卫星做通信中继站,称之为卫星通信。这种卫星相对于地球静止不动,叫做同步卫 星。在地球周围均匀分布 3 颗卫星,就可以实现全球通信。 3、1960 年,美国科学家梅曼发明了第一台激光器。激光的特点是频率单一、方向高度集中。 光纤通信是利用激光在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的, 可以传输大量的信息。 第十七章能源与可持续发展 一、能源家族核能 1、能源家族 (1) 一次能源和二次能源 一次能源:
45、可以直接利用能源。如化石能源、风能、太阳能、地热能、核能、生物质能等。 二次能源:无法从自然界获取,必须通过消耗一次能源才能得到的能源。如电能等。 (2) 可再生能源和不可再生能源 可再生能源: 在自然界可以不断再生并有规律地得到补充的能源,叫做可再生能源。 如太阳能、风 能、水能、海洋能、潮汐能等。 不可再生能源:经过千百万年形成的、不可能在短期内从自然界得到补充的能源。如煤炭、石油、 天然气、核燃料等。 2、核能 (1) 原子、原子核:原子由原子核和电子 (带负电 ) 组成,原子核由中子 ( 不带 电) 和质子 (带正电 )组成。 (2) 核能:原子核分裂或聚合时释放出的能量。 (3) 核
46、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。 (4) 核聚变:使较轻原子核结合成为较重的原子核的一种核反应。 (5) 核能的优点和可能带来的问题 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,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。 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。 二、太阳能 1、太阳能是巨大的“核能火炉”,因为在太阳内部,氢原子核在超高温下发生核聚变,会释 放出巨大的核能。 2、太阳能是人类能源的宝库,
47、我们所使用的一次性能源主要来源于太阳能。 3、太阳能的利用 (1) 直接利用:将光能转化为内能加以利用,如太阳能热水器;将光能转化为电能 加以利用,如太阳能电池等。 (2) 间接利用:储存在化石燃料中的太阳能。 4. 利用太阳能的优缺点 (1) 优点: 清洁、安全、无污染、环保、方便、经济、不受地域限制、取之不尽,用之不竭、节省地 球资源 等。 (2) 缺点:受到天气的限制。 三、能源革命能源与可持续发展 1、能源革命 (1) 人类对能源的开发利用有过四次重大的突破:火的使用、蒸汽机的发明、电能的应用和原子 核能的开发。能源技术的每一次突破都导致了生产力的飞跃和人类社会的巨大进步。 (2) 能量的转移和转化是具有方向性的,能源的大量开发和使用会造成环境污染与生态破坏。 (3) 节约能源减小污染的途径:改进开发技术, 减少环境污染物, 限制过量开发一些污染严重的资源, 大量开发一些清洁无污染的可再生能源。 2、能源与可持续发展 (1) 常规能源:多年来人类大规模使用的能源,如煤、风能、天然气、水能等。 (2) 未来理想能源的四大特征: 足够丰富,可以保证长期使用。足够便宜,可以保证多数人用得起。 相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用。足够安全、清沽,可以保证不会严重影响环境。 如生物能、太阳能、风能、潮汐能、温差能、地热能、波浪能、废弃物能等都属于未来理想能源
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