第六章欧姆定律
一、电压
1、电源的作用是给电路两端提供电压;电压是电路中产生电流的原因。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。
2、电压用字母U表示,单位是伏特,简称伏,符号是V。常用单位有千伏(KV,1KV=103V)和毫伏(mV,1mV=10-3V)。家庭照明电路的电压是220V;一节干池的电压是1.5V;对人体安全的电压不高于36V。
3、电压表的使用:A、电压表应该与被测电路并联;当电压表直接与电源并联时,因为电压表内阻无穷大,所以电路不会短路,所测电压就是电源电压。B、电压表的正接线柱接电源正级,负接线柱接电源负极度。C、根据被测电路的不同,可以选择“0~3V”和“0~15V”两个量程。
4、电压表的读数方法:A、看接线柱确定量程。B、看分度值(每一小格代表多少伏)。C、看指针偏转了多少格,即有多少伏。
5、电池串联,总电压为各电池的电压之和;相同电池关联,总电压等于其中一支电池的电压。
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、分析和论证、E、评估;F、交流(大体内容相同即可,有些步骤可省略)
2、在串联电路中,总电压等于各用电器的电压之和。
三、电阻
1、容易导电的物体叫导体,如铅笔芯、金属、人体、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,单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。常用单位有千欧(KΩ,1KΩ=103Ω)和兆欧(MΩ,1MΩ=106Ω),它在电路图中的符号为。
3、影响电阻大小的因素有:A、材料;B、长度;C、横截面积;D、温度。一般情况下某一导体被制造出来以后,其电阻除了随温度的变化有一点改变之外,我们就近似地认为其电阻不变了,它也不会随着电压、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0的情况,这就是超导现象,这时这种导体就叫超导体。
5、滑动变阻器的工作原理是:电阻部分由涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘管上,通过滑片在上面滑动从而改变接入电路的电阻大小。所以滑动变阻器的正确接法是:一上一下的接。它在电路图中的符号是它应该与被测电路串联。
四、欧姆定律
1、欧姆定律是由德国物理学家欧姆在1826年通过大量的实验归纳出来的。
2、欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。公式为:I=U/R,变形公式有:U=IR,R=U/I
3、欧姆定律使用注意:A、单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;B、不能把这个公式理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
4、用电器正常工作时的电压叫额定电压;正常工作时的电流叫额定电流;但是生活中往往达不到这个标准,所以用电器实际工作时的电压叫实际电压,实际工作时的电流叫实际电流。
5、当电路出现短路现象(电路中电源不经过用电器而直接被接通的情况)时,根据I=U/R可知,因为电阻R很小,所以电流会很大,从而会导致火灾。
五、测量小灯泡的电阻
1、根据欧姆定律公式I=U/R的变形R=U/I可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法。
2、测量时注意:A、闭合开关前,滑动变阻器应该滑到电阻最大端;B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量。C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差。
3、测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点。
六、欧姆定律和安全用电
1、对人体安全的电压应该不高于36V,因为根椐欧姆定律I=U/R可知,在电阻不变的情况下,电压越高,通过人体电流就会越大,所以高压电对人体来说是非常危险的。
2、我们不能用潮湿的手去触摸电器,因为人的皮肤潮湿时,电阻会变小,从而会增大触电的可能性。一般情况下不要靠近高近带电体,不要接触低压带电体。
3、雷电是自然界一种剧烈的放电现象,对人来说是非常危险的,所以在有雷电现象时,不要站在大树或其它较高的导电物体下,也不能站到高处。
4、为了防止雷电对人们的危害,美国物理学家富兰克林发明了避雷针,让雷电通过金属导体进入大地,从而保证人或建筑物的安全。
第七章电功率
一、电能
1、电能可能同其它形式的能量转化而来,也可以转化为其它形式的能量。
2、电能用W表示,常用单位是千瓦时(KWh),在物理学中能量的通用单位是焦耳(J),简称焦。1KWh=3.6106J。
3、电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器。A、“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用;B、“10(20)A”指这个电能表的额定电流为10安,在短时间内最大电流不超过20安;C、“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用;D、“600revs/KWh”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过600转。
4、电能转化为其他形式能的过程是做功的过程,有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功。实质上电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳,常用单位是千瓦时。
二、电功率
1、电功率是表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,单位是瓦特,简称瓦,符号是W。常用单位有千瓦(KW)。1KW=103W1马力=735瓦。电功率的定义也可以理解为:用电器在1秒内消耗的电能。
2、电功率与电能、时间的关系:P=W/t在使用时,单位要统一,单位有两种可用:(1)、电功率用瓦(W),电能用焦耳(J),时间用秒(S);(2)、电功率用千瓦(KW),电能用千瓦时(KWh,度),时间用小时(h)。
3、1千瓦时是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能。
4、电功率与电压、电流的关系公式:P=IU单位:电功率用瓦(W),电流用安(A),电压用伏(V)。
5、用电器在额定电压下工作时的电功率(或者说用电器正常工作时的电功率),叫做额定功率。
三、测量小灯泡的电功率
1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样。
2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率,只能用小灯泡正常发光时的电功率。
四、电和热
1、电流通过导体时电能要转化成热,这个现象叫电流的热效应。
2、根据电功率公式和欧姆定律,可以得到:P=I2R这个公式表示:在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。
3、当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小。此时因为输电线路上有电阻,根据P=I2R可知,电流越小时,在电线上消耗的电能就会越少。所以电厂在输电时提高送电电压,减少电能在输电线路上的损失。
4、电流的热效应对人们有有利的一面(如电炉、电热水器、电热毯等),也有不利的一面(如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量)。我们要利用有利电热,减少或防止不利电热(如电视机的散热窗,电脑中的散热风扇,电动机的外壳铁片等)。
五、电功率和安全用电
根据公式I=P/U可知,家庭电路电压一定时,电功率越大,电流I也就越大。所以在家庭电路中:A、不要同时使用很多大功率用电器;B、不要在同一插座上接入太多的大功率用电器;C、不要用铜丝、铁丝代替保险丝,而且保险丝应该在可用范围内尽量使用细一些的。
第八章电与磁
一、磁场
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,磁体中间磁性最弱。当悬挂静止时,指向南方的叫南极(S),指向北方的叫北极(N)。
第九章信息的传递
一、现代顺风耳——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音频电信号,听筒将音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,1891年出现了自动电话交换机,它通过电磁继电器进行接线。
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。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,这种信号叫模拟信号,这种通信叫模拟通信。用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号,这种通信叫数字通信。
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。光波也是电磁波的一种。
2、电磁波的速度和光速一样,都是3108m/s,电磁波的速度,等于波长和频率f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)。
3、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;发射部分主要由话筒、载波发生器、调制器、放大器和发射天线组成。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。无绳电话是家话中主机电话与分机电话沟通的一种家用电话,一般使用范围在几十米或几百米之内。
4、音频电流和视频电流加载到高频电流上,形成了发射能力很强的射频电流。
VIDEOIN视频输入VIDEOOUT视频输出
AUDIOIN音频输入AUDIOOUT音频输出
RADIOIN射频输入RADIOOUT射频输出
S-VIDEOS端子
四、越来越宽的信息之路
1、微波是波长在10m~1mm之间,频率在30MHz~3105MHz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,叫做同步地球卫星。在一球周围均匀分布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。
4、将数台计算机通过各种方式联结在一起,便组成了网络通信。现在世界上最大的计算机网络叫因特网(Internet)。它使用最频繁的通信方式是电子邮件(e-mail)。例如:xiaolin@sever.com.cn@前面是用户名,后面是服务器名,cn表示这个服务器是在中国注册的。电子邮件传递信息既快又方便。
本册物理知识汇总
本册有关名称概念
名称含义符号单位(常用单位)单位符号
电流电路中电流强度的大小I安培(毫安)A(mA)
电压电路中产生电流的原因U伏特(千伏、毫伏)V(kV、mV)
电阻导体对电流的阻碍作用R欧姆(千欧、兆欧)(k、M)
电功率电流做功的快慢P瓦特(千瓦、马力)W(kW、匹)
电能电流具有的做功的能量W焦耳(千瓦时)J(kWh)
波速电磁波的传播速度C米每秒(千米每秒)m/s(km/s)
波长电磁波一个波长的长度米(千米)m(km)
频率1秒钟内波长的个数f赫兹(千赫、兆赫)Hz(kHz、MHz)
本册有关公式
名称公式含义变形公式
欧姆定律I=U/R电流跟电压成正比,跟电阻成反比U=IRR=U/I
电功率公式1P=W/t电功率与电能正比,与时间成反比(两者要同时考虑)W=PtT=W/P
电功率公式2P=IU电功率等于电流与电压的乘积I=P/UU=P/I
电功率公式3P=I2R电功率等于电流的平方与电阻的乘积R=P/I2
电功率公式4P=U2/R电功率与电压的平方成正比,与电阻成反比R=U2/P
电磁波速度公式c=f波速等与波长与频率的乘积=c/ff=c/
本册有关科学家
姓名国籍事迹涉及物理学知识
欧姆德国1826年总结归纳出欧姆定律电路物理量的关系
奥斯特丹麦1820年发现了电与磁的关系电流的磁效应
法拉第英国1831年发现了磁场产生电流的规律电磁感应现象
贝尔美国1876年发明了电话信息的传递
富兰克林美国发明了避雷针安全用电
沈括中国宋代发现地理两极与地磁两极并不完全重合地磁场
梅曼美国1960年发明了第一台红宝石激光器激光
莫尔斯发明了电报数字通信
串联、并联电路中的电流、电压、电阻的总分关系
连结情况电流、电压、电阻三者的总分关系表达式
串联电路电流各处相等I总=I1=I2
总电压等于各用电器的电压之和U总=U1+U2
总电阻等于各用电器的电阻之和R总=R1+R2
并联电路总电流等于各支路的电流之和I总=I1+I2
电压各处相等U总=U1=U2
总电阻的倒数和等于各支路的倒数之和
一、欧姆定律部分
1.I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比)
2.I=I1=I2=…=In(串联电路中电流的特点:电流处处相等)
3.U=U1+U2+…+Un(串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和)
4.I=I1+I2+…+In(并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和)
5.U=U1=U2=…=Un(并联电路中电压的特点:各支路两端电压相等。都等于电源电压)
6.R=R1+R2+…+Rn(串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和)
7.1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn(并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)
8.R并=R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式)
9.R串=nR(n个相同电阻串联时求总电阻的公式)
10.U1:U2=R1:R2(串联电路中电压与电阻的关系:电压之比等于它们所对应的电阻之比)
11.I1:I2=R2:R1(并联电路中电流与电阻的关系:电流之比等于它们所对应的电阻的反比)
二、电功电功率部分
12.P=UI(经验式,适合于任何电路)
13.P=W/t(定义式,适合于任何电路)
14.Q=I2Rt(焦耳定律,适合于任何电路)
15.P=P1+P2+…+Pn(适合于任何电路)
16.W=UIt(经验式,适合于任何电路)
17.P=I2R(复合公式,只适合于纯电阻电路)
18.P=U2/R(复合公式,只适合于纯电阻电路)
19.W=Q(经验式,只适合于纯电阻电路。其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热)
20.W=I2Rt(复合公式,只适合于纯电阻电路)
21.W=U2t/R(复合公式,只适合于纯电阻电路)
22.P1:P2=U1:U2=R1:R2(串联电路中电功率与电压、电阻的关系:串联电路中,电功率之比等于它们所对应的电压、电阻之比)
23.P1:P2=I1:I2=R2:R1(并联电路中电功率与电流、电阻的关系:并联电路中,电功率之比等于它们所对应的电流之比、等于它们所对应电阻的反比)