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1、第六章 電壓 電阻一、電壓知識點1電壓 電壓是形成電流的原因 水壓是使水發(fā)生定向移動形成水流的原因;電壓是使自由電荷發(fā)生定向運動形成電流的原因。 (1)電壓使電路中形成電流。 (2)電壓與電流的區(qū)別:電壓對電路中兩點間才有意義,而電流和電路中某處或某點對應(yīng),一般說成某處的電流,某用電器兩端的電壓。電壓是原因,電流是結(jié)果。 電壓的單位 電壓的單位是伏特(V),簡稱伏(V),此外常見的電壓單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(V)。 1kV=103V,1mV=10-3V,1V=10-6V 電源是提供電壓的裝置 (1)電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。 對外供電時,電源通過用電器把電能轉(zhuǎn)化為其他形式
2、的能。(2)常見電源的電壓值:一節(jié)干電池的電壓為1.5V;一個蓄電池的電壓為2V;把每節(jié)電池的正、負極依次相連,組成的電池組叫串聯(lián)電池組,它可以滿足用電器對直流電壓的不同需求。因為每節(jié)電池的電壓U1相同,n節(jié)電池串聯(lián)后,電池組的總電壓U=nU1。對人體安全的電壓不超過36V;家庭電路中電壓為220V(照明電路)發(fā)生閃電的云層間電壓可達103kV. 常見電壓值的劃分 (1)不高于36V的是安全電壓; (2)1000V以下的叫低壓;(3)1000V以上的叫高壓。知識點2電壓表 電壓表是測量電壓的儀器電流用電流表測量,電壓用電壓表測量,電壓表在電路中的符號是 。 在電路中,電源或用電器兩端的電壓可以
3、直接用電壓表測量。 表盤上的V表示直流電壓表,用于測量電池等電源的直流電路電壓。 實驗室中,常用的雙量程電壓表有三個接線柱、兩個量程,一般情況下“”接線柱共用,另外兩個接線柱分別標(biāo)有“3”、“15”字樣,它們與“”接線柱一起分別組成03V和015V兩個量程。 選用不同量程,分度值不同,選用03V量程時,分度值為0.1V,讀數(shù)時應(yīng)以刻度盤下方的刻度線為準(zhǔn);選用015V量程時,分度值為0.5V,讀數(shù)時應(yīng)以刻度盤上方的刻度線為準(zhǔn)。 電壓表讀數(shù) (1)使用電壓表測電壓,讀數(shù)時首先分清電壓表用的量程是多少,從而確認電壓表相應(yīng)量程每大格及每小格所代表的電壓值。示數(shù)=分度值+小格數(shù)。 (2)指針偏向哪個刻度
4、就按哪一刻度讀數(shù),不必估讀,指針向兩刻度線中間時,按哪一刻度讀數(shù)都行,此時讀數(shù)有兩個正確值。 電壓表使用規(guī)則 (1)使用前應(yīng)先檢查指針是否指零,如有偏差,則要用螺絲刀旋轉(zhuǎn)表盤上的調(diào)零螺絲,將指針調(diào)至零位。 (2)電壓表必須和被測用電器并聯(lián)。 (3)連線柱的接法要正確:電流“+”入“”出。 (4)被測電壓不要超過電壓表的量程。 (5)在不能預(yù)知被測電壓的范圍時,先試用大量程,并采用試觸的方法,如電壓表示數(shù)在小量程范圍內(nèi),則改用小量程,提高測量精度。二、探究串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律知識點1串聯(lián)電路電壓規(guī)律(見實驗教學(xué)) 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U=U1+U2+ +Un知識點
5、2并聯(lián)電路電壓規(guī)律 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都相等:U1=U2=Un=U三、電阻 四、變阻器知識點1導(dǎo)體與絕緣體 導(dǎo)體:容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體。 絕緣體:不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體。導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的物體叫半導(dǎo)體。舉例:金屬、石墨、人體、大地及酸、堿、鹽的水溶液都是導(dǎo)體;橡膠、玻璃、陶瓷、油等都是絕緣體;硅、鍺是半導(dǎo)體。 不同材料的導(dǎo)電性能不同。 導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對的界限。 原來不導(dǎo)電的物體,當(dāng)條件改變時,也可能成為導(dǎo)體。例如:常態(tài)下玻璃是良好的絕緣體,如果給玻璃加熱,使它達到紅熾狀態(tài),它就變成導(dǎo)體了;純凈的水是絕緣體,但含有雜質(zhì)的水卻容易導(dǎo)電,是導(dǎo)體;干燥的木棒是絕緣體,
6、潮濕的木棒是導(dǎo)體。 導(dǎo)電性能強的物體是良導(dǎo)體;絕緣性能強的物體是良好的絕緣體。良導(dǎo)體和良好的絕緣體都是良好的電工材料。如:銅制導(dǎo)線中,銅絲是良導(dǎo)體,外包絕緣皮是良好的絕緣體。 影響半導(dǎo)體導(dǎo)電性能的因素:溫度、光照和摻雜物。 在半導(dǎo)體中摻入少量的其他元素,它的導(dǎo)電性能會得到很大改善,從而可以把它們制成: 光敏電阻:有無光照電阻值差異很大。熱敏電阻:溫度略有變化,電阻值變化很明顯。 壓敏電阻:電壓變化,電阻值明顯變化。 二極管:具有單向?qū)щ娦浴H龢O管:具有將電信號放大的作用。半導(dǎo)體元件的應(yīng)用十分廣泛,已成為電子計算機和其他電子儀器的重要元件。知識點2電阻 定義:導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。 不同的
7、導(dǎo)體對電流的阻礙作用不同,物理學(xué)中用電阻來表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,他的大小與是否接入電路,及加在它兩端的電壓和通過它的電壓大小無關(guān)。 電阻的符號是R,畫電路圖時電阻用 表示。 電阻的單位 國際單位制中電阻的單位是歐姆,簡稱歐,符號是。比歐大的常用單位還有千歐(k )、兆歐(M),它們的換算關(guān)系是1=10-3k=10-6M。 電阻器:電子技術(shù)中經(jīng)常用到具有一定阻值的元件,把它們叫做電阻器,電阻器也叫定值電阻,簡稱電阻,用文字表述時符號是R,在電路圖中符號是 知識點3影響導(dǎo)體電阻大小的因素 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截
8、面積以及溫度。 (1)導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的材料有關(guān),不同材料的電阻對電流阻礙作用不同,即電阻不同。金屬能夠?qū)щ姡墙饘僖话悴粚?dǎo)電。有一些元素,如:硅、鍺,導(dǎo)電性能介于金屬和非金屬之間,比金屬差,比非金屬強,常常稱做半導(dǎo)體。 (2)導(dǎo)體的電阻大小與導(dǎo)體的長度有關(guān),導(dǎo)體越長,電阻越大。 (3)導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān),橫截面積越小,電阻越大。 (4)導(dǎo)體電阻的大小還與導(dǎo)體的溫度有關(guān),多數(shù)導(dǎo)體的電阻溫度的升高而增大。某些物質(zhì)在很低溫度時,電阻就變?yōu)榱?,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。小燈泡的燈絲時由金屬鎢制成的,它的電阻隨溫度變化而變化,通過它的電流較大時,較亮,燈絲溫度較高,電阻較大;通過它的電流較小
9、時,較暗,燈絲溫度較低,電阻較小。一般情況下,我們認為導(dǎo)體的電阻不隨溫度變化。知識點4探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素(見實驗教學(xué))電阻的大小與導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料的性質(zhì)有關(guān),還與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。電阻時導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),在溫度不變時,導(dǎo)體的電阻不隨加在它兩端的電壓大小和通過它的電流大小而改變。知識點5變阻器 導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。電阻分為定值定值和可變電阻(阻值可調(diào))兩種。定值電阻簡稱為電阻,與之對應(yīng)的是電阻器,元件符號是 ;可變電阻,阻值大小可以調(diào)節(jié),與之對應(yīng)的是變阻器,元件符號是 ,變阻器一般分為滑動變阻器、變阻箱和簡易變阻箱三種,最常見的是滑動變阻器,學(xué)生實驗中常采用滑動變阻器。
10、 滑動變阻器的構(gòu)造 如圖所示,由線圈、瓷管、滑片、金屬棒等組成。電阻絲外面涂著絕緣層,繞在絕緣管上,它的兩端連在A,B兩個接線柱上。滑片P通過金屬桿與接線柱C,D相連。滑片與電阻絲接觸外,絕緣層被規(guī)則地刮去,使接觸良好?;琍移動到不同位置時,就能改變接入電路中電阻的大小?;瑒幼冏杵鞯墓ぷ髟?通過改變接入電路中電阻絲的長度,可以逐漸改變電阻,進而逐漸改變電流。 符號 結(jié)構(gòu)圖符號如圖所示,電路圖元件符號為 或 ,文字符號無統(tǒng)一規(guī)定,常用Rx表示。 銘牌 觀察滑動變阻器滑片座上的銘牌,能夠了解它的最大阻值和允許通過的最大電流。例如銘牌上標(biāo)有“20 1.5A”的字樣,說明該滑動變阻器的最大阻值是2
11、0,允許通過的最大電流是1.5A。 滑動變阻器的四種連接方式 滑動變阻器的四種正確連接方式如圖所示。 滑動變阻器有四個接線柱,若都取上兩個接線柱或下面兩個接線柱接入電路中,則等于沒有把電阻連入電路或連入了一個固定不變的電阻。要想改變接入的電阻請遵循“一上一下”的連接原則。 判斷滑動變阻器連入電路的電阻值變化的步驟: 第一步,確定滑動變阻器與電路的接法。 第二步,根據(jù)電流通過滑動變阻器的情況,判斷變阻器的哪段連入電阻。 第三步,根據(jù)滑片位置的變化,判斷通過電流的電阻絲長度的變化。 第四步,由電阻絲接入的長度變化判斷接入電路中的電阻的大小。 滑動變阻器的使用原則 (1)根據(jù)需要進行選擇,不能超過滑
12、動變阻器允許通過的最大電流值。 (2)滑動變阻器要與被控制的電路串聯(lián)。 (3)滑動變阻器要與連入電路時應(yīng)采用“一上一下”兩個接線柱的接線方法。 (4)為了保護電路,在通電之前應(yīng)將滑片調(diào)至阻值最大端。 實驗室有時會用到電阻箱,箱內(nèi)由9個1000,9個100,9個10和9個1的電阻。使用時,將A,B兩個接線柱接入電路,調(diào)節(jié)面板上的四個旋鈕,便能得到09999之間的任意整數(shù)阻值。讀數(shù)時將各旋鈕對應(yīng)的指示點的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù),然后加在一起,就得到接入電路的阻值。 電阻箱是一種能夠表示出阻值的變阻器,它與滑動變阻器的相同之處是:都能改變連入電路中的電阻大?。徊煌幨牵弘娮柘淠軌蜃x出示數(shù),而滑動
13、變阻器則不能。第七章 歐姆定律一、探究電阻上的電源跟兩端電壓的關(guān)系 二、歐姆定律及其應(yīng)用知識點1 電流跟電壓、電阻的關(guān)系導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)。研究它們之間的定性關(guān)系時,我們采用控制變量法。研究電流跟電壓的關(guān)系時,控制電阻的大小不變,通過改變導(dǎo)體兩端的電壓,研究電流隨電壓變化的關(guān)系。研究電流跟電阻的關(guān)系時,保持加在導(dǎo)體兩端的電壓不變,通過改變導(dǎo)體的電阻,觀察電流隨電阻變化的關(guān)系。(實驗見【實驗教學(xué)】)知識點2 歐姆定律歐姆定律:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。(1)歐姆定律公式. I = U為電源電壓,單位為伏(V);I為通過導(dǎo)體的電流,單位為安(
14、A);R為導(dǎo)體的電阻,單位為歐()。【注意】應(yīng)用歐姆定律的公式進行計算時,一定要統(tǒng)一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性,即I,U,R是對同一段導(dǎo)體、同一時刻而言的。(2)UIR R應(yīng)用歐姆定律公式以及兩個變形式進行解題時,只要知道I,U,R三個量中的兩個,就可以求出第三個未知物理量。在計算和理解問題的過程中千萬注意,物理量的計算不同于數(shù)學(xué)上的計算,必須用對應(yīng)的物理量單位才有意義,避免將物理問題數(shù)學(xué)化,應(yīng)理解每個量的物理意義。公式的物理意義(1)歐姆定律的公式I =表示,加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就隨著增大幾倍。當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時,導(dǎo)體的電阻增大
15、幾倍,導(dǎo)體中的電流就減為原來的幾分之一。(2)導(dǎo)出式U=IR表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。(3)導(dǎo)出式R表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與其通過的電流的比值,由于同一導(dǎo)體的電阻一定(導(dǎo)體本身的性質(zhì)),因此不能說成“導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比,與通過它的電流成反比”運用歐姆定律公式解題技巧解題時,為了便于分析問題,應(yīng)先根據(jù)題意,畫出電路圖,并在圖中標(biāo)明已知物理量的符號、數(shù)值及未知物理量的符號,公式中的三個物理量的單位均使用國際(制)單位。知識點3 額定電壓額定電壓:用電器正常工作時所需的電壓,叫做額定電壓。如果實際電壓比額定電壓高很多,很可能損壞用電器;如果實
16、際電壓比額定電壓低很多,用電器就不能正常工作,有時還會損壞用電器。額定電流:用電器在額定電壓下流過的電流叫額定電流。例如,若燈泡標(biāo)有“3.8V 0.3A”字樣,“3.8V”是該小燈泡的額定電壓,“0.3A”是該小燈泡的額定電流。一般每個用電器都標(biāo)有額定電壓和額定電流值,對用電器造成損壞的原因往往是電流過大,實際電流大于額定電流時,易損壞用電器,實際電流小于額定電流時,用電器不能正常工作,有時易損壞用電器。知識點4 電阻的串聯(lián)與并聯(lián)電阻的串聯(lián)(1)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。(2)串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分值R串=R1+R2+Rn。電阻的并聯(lián)(1)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值
17、比任何一個分電阻的阻值都小。(2)并聯(lián)電阻的總電阻的阻值得倒數(shù)等于各分電阻的阻值之和,即1/R=1/R1+1/R2+1/Rn。三、測量小燈泡的電阻知識點1 應(yīng)用歐姆定律測量電阻將歐姆定律公式加以變形,可得到:R,只要測出倒替兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流,就可以測出(通過計算得出)這個導(dǎo)體的電阻的大小,測量和計算時嚴(yán)格要求單位的統(tǒng)一性,即電阻的單位是,電壓的單位V,電流的單位是A,這種測量電阻的方法叫伏安法。這種通過測量電壓和電流來測量電阻的方法是一種間接測量法。知識點2 伏安法測小燈泡電阻小燈泡發(fā)光與否,以及發(fā)光亮度變化時,燈絲溫度變化很大,溫度對燈絲電阻的影響較大。小燈泡在額定電壓下正常發(fā)光,
18、燈絲溫度高,電阻大,實際電壓低于額定電壓時,不能正常發(fā)光,燈絲微電腦度較低,電阻較小,實際電壓高于額定電壓時,燈絲易燒壞,應(yīng)避免這種現(xiàn)象發(fā)生。知識點3 伏安法測定電阻的阻值定值電阻的阻值一般固定不變,在額定電壓下或?qū)嶋H電壓低于額定電壓時,定值電阻的溫度變化很小,溫度對定值電阻的影響很小,一般忽略不計。四、歐姆定律和安全用電知識點1 電壓越高越危險觸電是人體直接或間接與火線連通,有較大的電流通過人體造成的。觸電的起因是人體直接或間接與火線連通。觸電危險的真正原因是有較大的電流通過人體。因為人體是導(dǎo)體,當(dāng)人體觸及帶電體時,有電流通過人體,電流對人體的危險性跟電流大小、通電時間長短等因素有關(guān),通過人
19、體的電流為810mA,人手就很難擺脫帶電體,通過人體的電流達到100mA,只要很短時間,就會使人窒息,心跳停止,即發(fā)生觸電事故時,電流越大,從觸電到死亡的時間越短。不高于36V的電壓叫做安全電壓。安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不接近高壓帶電體。高低壓的劃分低壓和高壓的界限是1000V,低于1000V為低壓,高于1000V為高壓。低壓對人體來說并非安全電壓,預(yù)防低壓觸電,應(yīng)不接觸低壓帶電體(主要指火線)。高壓觸電分兩類:高壓電弧觸電和跨步電壓觸電,預(yù)防電弧觸電應(yīng)遠離易起電弧處,預(yù)防跨步電壓觸電應(yīng)兩腳并攏下蹲,或并腳跳離高壓帶電體。知識點2 注意防雷與避雷針雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象。云
20、層之間,云層與大氣之間的電壓高達幾百萬伏至幾億伏,放電時的電流可達幾萬安到十幾萬安,產(chǎn)生很強烈的光和聲。云層和云層之間的放電危害不大,而云層與地面之間的放電如果通過樹林、建筑物,巨大的熱量和空氣的振動都會使它們受到嚴(yán)重的破壞,如果這種放電通過人體,能夠立即致人死亡。高大建筑物的頂端都有針狀的金屬物,通過很粗的金屬線與大地相連,用來防雷,叫做避雷針,防雷之物多種多樣,不一定都做成針狀,如高壓鐵塔最上面的兩條導(dǎo)線是用來防雷的,我國古建筑上的龍角形鐵制裝飾物據(jù)說也有預(yù)防雷擊的作用。雷電均發(fā)生在積雨云層,由于積雨云層內(nèi)空氣所含的水蒸氣比干燥空氣多,而電荷極易吸附在水珠表面,故積雨云層積聚許多電荷。避雷
21、針因在房屋的高處,其尖端曲率半徑又極小,分布在其內(nèi)的負電荷產(chǎn)生的電場很大,易使其周圍的空氣電離而造成一條可以導(dǎo)電的通道。并且避雷針是金屬做的,是電的良導(dǎo)體,當(dāng)電荷傳至避雷針尖上時極易沿著金屬線流入大地,這一電流通道可使云層和建筑物間的正、負電荷中和,使云層放出的電荷完全通過避雷針流入大地而不會損壞建筑物。知識點3 短路定義:由于某種原因,電路中不該相連的兩點被直接連在一起的現(xiàn)象,叫做短路。短路的危害:電源短路是十分危險的,由于導(dǎo)線的電阻遠小于燈泡的電阻,所以通過它的電流會非常大,這樣大的電流,電池或者其他電源都不能承受,電源會損壞;更為嚴(yán)重的是,因為電流太大,會使導(dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時有可能造
22、成火災(zāi)。日常生活中我們常采用保險絲、空氣開關(guān)、熔斷器等防止短路或過載帶來的危害。短路分電源短路和用電器短路兩類。用電器短路時,一般認為用電器中無電流流過,不會對電路造成損害。電路的三種連接狀態(tài)。(1)通路:接通的電路叫通路,即閉合回路。(2)短路:直接把導(dǎo)線接在電源兩端叫做電源短路;直接把導(dǎo)線接在用電器兩端叫做用電器短路。(3)開路:斷開的電路叫做開路(或短路)。第八章 電功率一、電能知識點1 電能電能和常見能量電能是能量的一種形式,電能的獲得是由各種其他形式的能量轉(zhuǎn)化而來的,而完成這些能量的轉(zhuǎn)化過程都是由各種各樣的發(fā)電廠和各種各樣的電池提供的。例如發(fā)電廠有:火力發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、太陽
23、能發(fā)電等;各種各樣的電池有:干電池、蓄電池、硅光電池、太陽電池等,都是提供電能的裝置,其實質(zhì)都是把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。動能:指的是物體運動時所具有的能量。一切運動的物體都具有動能,例如:行駛的騎車、行走的人、飛行的鳥、轉(zhuǎn)動的風(fēng)車都具有動能。內(nèi)能:從感觀上如果物體發(fā)熱了我們就說它具有內(nèi)能,例如:爐火發(fā)熱、電暖氣發(fā)熱、電爐子發(fā)熱等都具有內(nèi)能。光能:物體發(fā)光時具有的能量,例如:電燈發(fā)光、太陽發(fā)光等都具有光能?;瘜W(xué)能:物體發(fā)生化學(xué)變化時所具有的能,其中的化學(xué)變化是指物體由一種物質(zhì)生成新的物質(zhì)的變化過程,例如:火力發(fā)電是靠燃料的燃燒,在燃燒過程中發(fā)生了化學(xué)變化,具有了化學(xué)能,因此火力發(fā)電過程中是把
24、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。干電池內(nèi)部的構(gòu)造是碳棒和鋅版,它們之間可以發(fā)生化學(xué)反映使之具有化學(xué)能,再向外供電。用電器我們把用電來工作的設(shè)備叫做用電器,例如:家庭常用的電燈、電視機、電冰箱、電風(fēng)扇、電水壺、電爐子等都是用電器,它們的共同特點是:消耗電能,把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量。如圖所示:電能的單位(1)“焦耳”和“千瓦時”,符號分別是“J”和“kWh”,千瓦時遠大于焦耳,它們的換算關(guān)系為1 kWh=3.6106J,千瓦時又叫“度”。(2)對焦耳、千瓦時從感性上的認識,將一個蘋果從地面舉高到桌面所需要的能量大約是1J,手電筒1s消耗的電能大約是1J,微波爐工作1min消耗的電能大約是1J ,電車行駛0.
25、85km消耗的電能大約是1 kWh,電爐煉鋼1.6kg消耗的電能大約是1 kWh。電能表:俗稱電度表。(1)電能表的作用:測量用電器在一段時間內(nèi)所消耗的電能。(2)電能表的外形構(gòu)造如圖所示,最上面的數(shù)字以千瓦時為單位來顯示已經(jīng)用去的電能,中間的鋁質(zhì)圓盤在測量用電器消耗電能時進行轉(zhuǎn)動。讀數(shù)時注意,最右邊的一位是小數(shù)點后的數(shù)字。(3)計算方法,電能表計數(shù)器上前后兩次讀數(shù)之差,就是用電器在這段時間內(nèi)的用電度數(shù)。注意在讀取電能表上的數(shù)字時,最右邊的方框是否加雙層標(biāo)記都表示小數(shù)點后的數(shù)字。(4)電能表的幾個重要參數(shù):“220V”這個電能表應(yīng)該在220V的電路中使用?!?0(20)A”這個電能表的額定電流
26、為10A,在短時間使用時電流允許大些,但不能超過20A?!?0Hz”這個電能表在50H的交流電路中使用?!?00revs/ kWh”接在這個電能表上的用電器,每消耗1 kWh的電能,電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。IC卡電能表和新式電能表。目前有一種IC卡電能表,用戶買來IC卡后插入,電能表讀取卡中的金額,一旦金額用完,電能表切斷電路,這時需要到銀行為IC卡儲值,重新插入電能表。還有一種新式電能表,其中沒有轉(zhuǎn)動的鋁盤,靠內(nèi)部電子電路計算電能,讀數(shù)由液晶板顯示。電源的分類電源分為直流電源和交流電源。所有的電池都是直流電源,從電池得到的電流方向不變,通常叫做直流電。所有的發(fā)電機(各種各樣的發(fā)電廠)都是
27、交流電源,供電時周期性地改變方向的電流叫做交流電。交流電的應(yīng)用很普遍,家庭電路中的電流,供生產(chǎn)用的動力線路中的電流都是交流電。通常標(biāo)牌標(biāo)有50H表示的是交流電的頻率是50H,即1s內(nèi)有50個周期;電能表必須串聯(lián)接在家庭電路中,不論是直流電源還是交流電源,它們的實質(zhì)都是在儲存電能時把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能,在向外供電時把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。知識點2 電功電功:電流所做的功叫做電功。什么是電流做功呢?例如:電流通過電燈使電燈發(fā)光,電流通過電動機使電動機旋轉(zhuǎn),電流通過電熱水器使水的溫度升高等都是電流做功的過程。從能量的角度分析:電流做功時消耗電能而獲得了其他形式的能量。電燈發(fā)光是電能轉(zhuǎn)化為光
28、能,如果電燈越亮,說明電流做功越多,獲得的光能越多。電動機和電熱水器與電燈發(fā)光類似,電能分別轉(zhuǎn)化為動能和熱,如果電流做功越多,則電動機轉(zhuǎn)速越快,水的溫度升得越高,因此電流做功的實質(zhì)是:電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,有多少電能發(fā)生了轉(zhuǎn)化,電流就做了多少功。電功的表示符號:W。單位:電流做了多少功就消耗了多少電能,電流做了多少功和消耗了多少電能,兩種說法是一樣的,所以,電功的單位和電能的單位相同,是“焦耳”和“千瓦時”。二、電功率知識點1 什么是電功率電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的快慢與使用不同的用電器有關(guān),接一個熱水器轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得快,說明熱水器消耗的能量快。接一只普通燈泡轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動得慢,說明普通燈泡消耗的電能慢,確
29、切地說使用不同的用電器消耗電能的快慢不同。為了表示用電器消耗電能的快慢,物理學(xué)中因如了電功率的概念。電功率的物理意義:電功率是表示用電器消耗電能快慢的(也是電流做功快慢)物理量。注意消耗電能快慢可以直接反映電功率的大小,如果用電器消耗電能越快,電能轉(zhuǎn)化得越快,則它的電功率越大;消耗的電能越慢,電能轉(zhuǎn)化得越慢,則它的電功率越小。電功率的表示符號及單位(1)電功率的表示符號:P(2)電功率的單位:“瓦特”,簡稱“瓦”,符號是“W”。例如我們經(jīng)常觀察到標(biāo)有100W,40W,15W的燈泡,它們都指燈泡的電功率。另一個單位是千瓦,符號是kW,千瓦與瓦特的換算關(guān)系:1kW=103W。注意各種不同的用電器,
30、電功率各不同相同,因此各種用電器都有標(biāo)牌或說明書,我們可以根據(jù)標(biāo)牌和說明書提供的參數(shù)來了解她它們的電功率的大小。電功率的定義和定義式(1)用電器功率的大小等于它在1s內(nèi)所消耗的電能。(2)電功率的定義式:P=W/t(3)符號的意義和單位W電流做的功(消耗的電能),單位是焦耳(J)t所用的時間秒(s)P用電器的電功率瓦特(W)注意電功率的單位是瓦特,根據(jù)P=W/t可知,如果電流做功為1J,所用時間是1s,則P=1焦耳/1秒??梢?,瓦特=焦耳/秒,其中焦耳/秒由電功的單位和時間的單位組合而成的,叫做復(fù)合單位。讀法是焦耳每秒。知識點2 千瓦時的來歷電功的公式推導(dǎo):P=W/t W=Pt1千瓦時的含義:
31、表示功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。說明1、在日常生活中計量較大的電能時用kWh。2、千瓦和千瓦時是兩個不同的單位,應(yīng)用時容易混淆,必須加以區(qū)別。知識點3 怎樣則量電功率常用的測量電功率的公式是P=IU。符號的意義及單位I電流AU電壓VP電功率W額定電壓、額定功率(1)額定電壓,指用電器正常工作的電壓值。(2)額定功率,指用電器在額定電壓下工作時的電功率。(3)實際電壓,指用電器實際工作時的電壓值。(4)實際功率,指通過實際電壓求得的電功率。(5)額定值:對于一個用電器只有一個額定值;實際值:對于一個用電器可以有多個實際值,主要取決于用電器所在的電路。從P=IU這個關(guān)系式可以看出,如
32、果用電器的電壓發(fā)生了變化,它消耗的功率也會發(fā)生變化,因此用電器正常工作,是指用電器的額定電壓和所接電路兩端的電壓相等時。當(dāng)用電器正常工作時,U實=U額,P實=P額。說明凡是用電器標(biāo)牌或說明書上標(biāo)有的電壓、電功率、電流等值,都叫做額定值。只有用電器具備正常工作的條件時,額定值和實際值才相等。知識點4 總結(jié)電功率和電功的公式電功率的公式(1)定義式P=W/t(2)測量電功率的公式P=IU(3)由歐姆定律推導(dǎo)的變形公式P=U2/R或P=I2R電功的計算公式(1)W=Pt,根據(jù)電功率定義式變形的公式。(2)W=UIt,根據(jù)P=UI和推導(dǎo)的公式。(3)變形公式:W=I2Rt或W=U2t/R三、測量小燈泡
33、的電功率知識點1 測量小燈泡的電功率電流可以用電流表測量,電壓可以用電壓表測量,由電功率計算公式P=IU,可知,通過對電流和電壓的測量,可間接地測得小燈泡的電功率。用電流表和電壓表測小燈泡的電功率的方法與測電阻的方法相同,都叫做伏安法。探究實驗AV提出問題 參考伏安法測量小燈泡電阻的方法,你能設(shè)計一個方法來測出小燈泡的電功率嗎?制定計劃與設(shè)計實驗 按如圖所示電路圖連接電路,用電流表測出通過小燈泡的電流,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓,利用電功率計算公式P=IU求出小燈泡的電功率。電路中串聯(lián)變阻器可以改變流過小燈泡的電流,這樣就能多測幾組數(shù)據(jù),小燈泡亮度不同時溫度差異較大,實際功率變化也較大。我們
34、用滑動變阻器進行控制,分別測量以下三種情況下小燈泡的實際功率。(1)使小燈泡在額定電壓下發(fā)光,測出小燈泡的功率。(2)使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓下的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,測出它的功率。(3)使小的每個跑兩端的電壓低于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,測出它的功率。實驗器材 電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表實驗過程 (1)觀察小燈泡銘牌上的額定電壓,根據(jù)銘牌上的額定電流等估算出小燈泡的額定功率。(2)從電源正極或電源負極出發(fā),按圖所示電路圖依次連接電路。(3)接通電源后,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡在額定電壓下發(fā)光,讀出電流表、電壓表示數(shù)。(4)調(diào)節(jié)滑片P的位置,使小燈泡兩
35、端電壓約為額定電壓的1.2倍,讀出此時電流表和電壓表示數(shù)。(5)調(diào)節(jié)滑片P的位置,使小燈泡兩端電壓低于額定電壓,讀出此時電流表和電壓表示數(shù),斷開開關(guān)。實驗記錄 將實驗數(shù)據(jù)填入下列表格,并計算出對應(yīng)的電功率值(P=IU)。實驗次數(shù)電壓U/V電流I/A電功率P=IU/W12.00.20.422.50.240.633.00.30.9交流論證 (1)從表中數(shù)據(jù)可以看出,在實際電壓不同時,小燈泡的實際功率不同,電壓越高,實際功率越大,小燈泡越亮。(2)該小燈泡的額定功率是0.6W。注意事項 (1)連接電路時,開關(guān)必須斷開,電流表、電壓表的接法要分清串聯(lián)、并聯(lián),電流表與小燈泡串聯(lián),電壓表與小燈泡并聯(lián)。還要
36、注意電流表、電壓表量程的選擇以及正、負接線柱的接法?;瑒幼冏杵鞑捎谩耙簧弦幌隆苯臃ㄅc小燈泡串聯(lián)。(2)接通電路前,移動滑動變阻器滑片,使變阻器接入電路中的電阻最大,使串聯(lián)電路電流最小,保護電路元件。(3)加在小燈泡兩端的電壓不要超過額定電壓太多,否則會燒壞小燈泡。(4)移動滑片P改變小燈泡兩端電壓時,要緊盯電壓表示數(shù),并留意電流表示數(shù)變化情況,不要盲目亂動,造成不必要的損壞。(5)測量小燈泡的電阻和電功率的方法是一樣的,都是伏安法,電路也是同一電路,單它的實驗原理不同,也就是計算不同。知識點2 伏安法測電功率實驗中故障及判斷方法如圖所示是常用的“伏安法”測小燈泡功率的電路圖。此圖有不妥之處。故
37、障1:閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表、電壓表無示數(shù)。判斷:(1)電源、電流表、開關(guān)或變阻器損壞;(2)接線柱接觸不良;(3)連接導(dǎo)線斷裂。故障2:閉合開關(guān),燈泡不亮,電流表幾乎無示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)。判斷:(1)燈泡的燈絲斷了或燈座與燈泡接觸不良;(2)電壓表和電流表的位置接反了。故障3:電流表與電壓表的指針向沒有刻度的方向偏轉(zhuǎn)。判斷:電流表和電壓表的接線柱接錯了,當(dāng)電流從電表的“”接線柱流入時,指針的偏轉(zhuǎn)方向相反,甚至出現(xiàn)撞彎指針、損壞電表的情況。故障4:電流表與電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小。判斷:(1)電壓表與電流表量程都選擇過大;(注意:為了減小誤差,選量程時,既不能使電表指針超過最大刻度,
38、又要考慮到每次測量時應(yīng)使電表指針偏過刻度盤的中線)(2)電源電壓不高。故障5:電表指針超過最大刻度。判斷:(1)量程選擇過小;(2)電路中出現(xiàn)短路。故障6:滑動變阻器的滑片滑動時,電表示數(shù)及燈泡亮度無變化。判斷:變阻器連接錯誤,沒有遵循“一上一下”的接線原則,使變阻器接成了定值電阻。故障7:無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表示數(shù)總小于燈泡的額定電壓。判斷:電于電壓過低,須更換電源。知識點3 用電能表測家庭用電器的電功率電能表上標(biāo)有“n轉(zhuǎn)/千瓦時”,它表示消耗1kWh的電能,電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)n圈,利用這個數(shù)據(jù)以及記錄的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的圈數(shù),可以算出用電器消耗的電能;根據(jù)用電器消耗的電能以及消耗這些電能所用的
39、時間馬克儀算出該用電器的實際功率。四、電與熱知識點1 電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系什么是電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時電能要轉(zhuǎn)化成熱,這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。(各種用電器都屬于導(dǎo)體,電流通過任何導(dǎo)體時都會產(chǎn)生電流的熱效應(yīng))電流的熱效應(yīng)跟電阻大小的關(guān)系。在電流相同的條件下,電能轉(zhuǎn)化成熟時的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比,其表達式為P=I2R。知識點2 電熱的利用和防止電熱器:利用電來加熱的設(shè)備,并且把電能完全轉(zhuǎn)化為熱。電熱器的主要組成部分叫做發(fā)熱體,而發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的,電流通過電阻絲發(fā)熱。用電來加熱的設(shè)備,都是電熱器。(電阻率是指,長為1米、橫截面積為1mm2的導(dǎo)線在
40、20時的電阻。不同導(dǎo)體的電阻率不同。電熱的利用電熱在日常生活中的應(yīng)用,它們的共同點是:(1)它們都是用電器,都是用電來加熱的設(shè)備,都有發(fā)熱體。(2)它們的原理:都是利用電流的熱效應(yīng)。(3)它們都是把電能轉(zhuǎn)化為熱。電熱的防止在用電器上裝有:散熱窗、金屬片外殼、散熱風(fēng)扇等。(電動機主要把電能轉(zhuǎn)化為動能,但是電動機里的線圈有電阻,通電時要產(chǎn)生大量的熱,使導(dǎo)線溫度過高,溫度超過絕緣體材料的耐熱溫度使絕緣材料老化,甚至燒壞,所以必須及時散熱。五、電功率和安全用電六、生活用電常識知識點1 家庭電路中電流過大的原因總功率過大在家庭電路中電壓是一定的,各用電器是并聯(lián)的,由公式P=IU可知I=P/U,如果電功率
41、P越大,電路中的電流越大。因此總功率過大是造成電路中電流過大的原因之一。(利用電熱雖然優(yōu)點很多,但是一定要注意安全用電,在電路中很多用電器如果同時使用,會造成電路中的總功率過大從而使總電流超過電路中電流的安全值。)短路短路是指電流不經(jīng)過用電器而直接構(gòu)成了回路,如圖所示,由歐姆定律可知,在電壓一定時,導(dǎo)線的電阻很小,則通過導(dǎo)線的電流很大,因此短路是造成電路中電流過大的原因之二,因此發(fā)生短路時更容易燒壞保險絲,或者引起火災(zāi)。知識點2 保險絲材料:由電阻率較大而熔點較低的鉛銻合金制成。作用:當(dāng)電路中電流過大時,保險絲可以自動切斷電路,起到保險的作用。(電路里的電線都有規(guī)定的允許通過的最大電流值,如果
42、電流超過這個規(guī)定值,電線會過熱,有可能燒壞絕緣皮,甚至引起火災(zāi)。為了避免這種事故,電路里必須安裝保險盒,里面有保險絲。)怎樣連接:一般只接在火線上,且與保險電路串聯(lián)。(保險絲一般串聯(lián)接在火線上是因為當(dāng)保險絲熔斷時能切斷火線,使被切斷的電路不帶電,比較安全。)怎樣選擇保險絲選擇的原則是:使保險絲的額定電流稍大于或等于電路中最大正常工作的電流。(不同粗細的保險絲有不同的額定電流,不能用過粗或過細的保險絲,更不能用銅絲、鐵絲替代保險絲。)空氣開關(guān)空氣開關(guān)本身帶有保險裝置,當(dāng)電流過大時,開關(guān)中的電磁鐵起作用,使開關(guān)斷開,切斷電路。(當(dāng)電路中保險裝置切斷時,不要急于更換保險絲或使空氣開關(guān)復(fù)位,要先找到故
43、障的原因,排除之后再恢復(fù)供電。)知識點3 家庭電路的組成如圖所示,家庭電路主要由進戶線、電能表、總開關(guān)、保險盒、開關(guān)、用電器、插座等組成。進戶線:為用戶提供電能來源。家庭照明電路的進戶線由兩根導(dǎo)線組成:一根火線、一根零線,它們之間的電壓為220V,正常情況下,零線與地線之間無電壓,火線與地線之間的電壓為220V。(地線的作用,用電器外殼產(chǎn)生的靜電,可通過地線釋放掉,確保用電安全。用電器外殼通過插座與地線相連。)電能表:用于測量用戶使用的電能。電能表安裝在干路上,在總開關(guān)的前面。電能表銘牌上標(biāo)有額定電壓和允許通過的最大電流等??傞_關(guān):安裝在電能表之后,用于控制真?zhèn)€家庭電路,用于檢修電路,更換設(shè)備
44、。開關(guān):用于控制各支路的通斷,應(yīng)與所控制的用電器串聯(lián),并接在火線上。用電器:將電能轉(zhuǎn)化為我們所需要的能量的裝置,對于整個電路而言用電器又叫負載。插座:用于對可移動用電器供電,應(yīng)與其他用電器并聯(lián),同一插座上不要接插過多的用電器,避免過熱發(fā)生危險。通用的插座有兩孔插座和三孔插座兩類。如圖所示燈座(俗稱燈頭):用于安裝電燈。常用的螺口燈座,螺口接零線,中央彈簧片通過開關(guān)接到火線上。白熾燈:白熾燈是利用電流的熱效應(yīng)工作的,燈絲由電阻大、熔點高的金屬鎢制成,燈絲呈螺旋狀,可增強其機械強度。燈絲正常發(fā)光時溫度高達2000以上,大功率的白熾燈(40W以上)。外壁溫度較高不要接近易燃物體。知識點4 火線和零線
45、進戶線中,有一條是火線,另一條是零線?;鹁€:火線帶電,與零線之間的電壓為220V(照明電路),火線能使試電筆發(fā)光,觸摸火線容易觸電。零線:零線學(xué)名叫端線,在戶外就已經(jīng)與大地相連了,因此零線安全,一般不能造成觸電,零線不會使試電筆發(fā)光。試電筆(1)構(gòu)造:如圖所示,由上到下依次為金屬筆尖、電阻、氖管、彈簧(兼做導(dǎo)線)、金屬筆卡(有的試電筆為金屬帽)。(2)作用:辨別火線和零線。(3)只用方法:手指按住筆卡(或金屬帽),用筆尖接觸被測的導(dǎo)線裸露處,手指千萬不能碰到筆尖,若氖管發(fā)光,說明是火線,若不發(fā)光則為零線。知識點5 兩種類型的觸電人體是導(dǎo)體,當(dāng)人體成為閉合電路的一部分時,就會有電流通過,如果電流
46、達到一定大小,就會發(fā)生觸電事故,觸電分兩種情形,單線觸電和雙線觸電。單線觸電如圖所示,人和大地都是導(dǎo)體,人站在地上時觸到火線,電流通過人體、大地流回零線,造成觸電事故。此時導(dǎo)體、人體、大地和電網(wǎng)中的供電設(shè)備(電源)構(gòu)成了閉合回路有效大電流流過人體。雙線觸電如圖乙所示,站在絕緣體上的人若同時觸及裸露的火線和零線時,人體、導(dǎo)線和電網(wǎng)中的供電設(shè)備(電源)構(gòu)成閉合回路,電流流過人體,發(fā)生觸電事故。知識點6 觸電的急救觸電的危害(1)觸電時電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)應(yīng)會使肌體燒傷。(2)強大的電流通過人體可能使心跳、呼吸停止。觸電的急救措施(1)立即切斷電源。(2)必要時應(yīng)該對觸電者進行人工呼吸,同時盡快通知義務(wù)
47、人員搶救。處理觸電事故的原則:切斷電源,注意自身安全第一,切斷電源,或用絕緣棒將電線挑開,盡快使觸電脫離電源。第二。對觸電者盡力施救。第三,發(fā)生火災(zāi)時務(wù)必先切斷電源。第四,在施救過程中,注意自我保護,防止自身觸電。知識點7 三線插頭與漏電保護器三孔插座不僅能給用電器供電,還能將用電器的外殼接地,一旦用電器漏電,電流會從地線流走,不會電傷人,三孔插座的左右兩孔是用電器供電的,用電器工作時,有電流流過,而地線中一般沒有電流通過。漏電保護器是在有人觸電或漏電時,能自動斷開電路,對人體起保護作用的保護裝置。第九章 電與磁一、磁現(xiàn)象 二、磁場知識點1 磁現(xiàn)象磁性磁體能夠吸引鋼、鐵一類金屬物質(zhì)的性質(zhì)。磁體
48、具有磁性的物體叫做磁體,可分為天然磁體和人造磁體。磁極磁體上磁性最強的部分(兩端處)叫做磁極,任何一個磁體兩極都同時存在,即南極(S極)、北極(N極)同時存在,如右圖所示。磁極的規(guī)定:把能夠自由旋轉(zhuǎn)的磁體,例如:懸吊的小磁針,靜止時指南的那端叫做南極(S極),指北的那端叫做北極(N極)。條形磁體兩極磁性最強,中間磁體最弱,可以認為條形磁體正中均無磁性,叫做中性區(qū)。磁體間的相互作用規(guī)律實驗證明:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。知識點2 磁場磁場的概念磁體周圍存在著一種物質(zhì),能使磁針偏轉(zhuǎn),這種物質(zhì)叫做磁場。磁場雖然看不見、摸不著,但是通過把磁針放到磁體周圍而磁針能偏轉(zhuǎn)來感知磁場的存在。(在物理
49、學(xué)中,許多看不見、摸不著的物質(zhì)都可以通過類似的方法來感知,例如:電流也看不見、摸不著,我們又電流通過電燈使電燈發(fā)光,來證明電流的存在。上述的這種方法叫做“類比法”,是研究物理概念的重要方法之一。)磁場的基本性質(zhì):磁場的基本性質(zhì)是對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。N S磁場的方向人們規(guī)定,在磁場中的某一點,小磁針靜止時北極所指的方向為該點的磁場方向,如圖所示。(1)一端為S極,一端為N極。(2)不同點的磁場方向不同。(3)磁體的周圍空間都存在著磁場。磁感線(1)磁感線的概念:我們把小磁針在磁場中的排列情況,用一些帶有箭頭的曲線畫出來,可以方便、形象地描述磁場,這樣的曲線叫做磁感線。(2)磁感線的作
50、用:可以形象地描述磁場的強弱、分布、磁場方向等。(3)磁感線的方向:磁體周圍的磁感線都是從磁體的北極出來,回到南極,如圖所示。知識點3 地磁場地磁場的概念:地球周圍存在著的磁場叫做地磁場。如圖所示磁偏角的概念:水平放置的小磁針靜止時北極指向與地理子午線之間的夾角叫做磁偏角。知識點4 磁化磁化的概念:一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現(xiàn)象叫做磁化。(被磁化的物體與磁體接觸的一端為異名磁極,遠離的一端為同名磁極。)物體被磁化的利與弊機械手表磁化后,走時不準(zhǔn);彩色電視機顯象管磁化后,色彩失真;鋼針磁化后,可用來制作指南針;鋼條磁化后制成人造條形磁體。三、電生磁 四、電磁鐵知識點1 電流的磁
51、效應(yīng)電流的磁效應(yīng)通電導(dǎo)體周圍有磁場,磁場的方向跟電流方向有關(guān),這種現(xiàn)象叫做電流的磁效應(yīng)。通電導(dǎo)體和磁體一樣,周圍存在著磁場,即電流的磁場。奧斯特實驗實驗過程:如圖所示,將一根導(dǎo)線平行地拉到靜止小磁針上方,觀察導(dǎo)線通電時小磁針是否偏轉(zhuǎn),改變電流方向,再觀察一次。實驗現(xiàn)象:導(dǎo)線通電時小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),切斷電流時小磁針又回到原來位置,當(dāng)電流方向改變時,磁針的偏轉(zhuǎn)方向也相反。結(jié)論 :(1)比較甲、乙兩圖說明通電導(dǎo)體周圍存在著磁場。(2)比較甲、乙兩圖說明磁場方向與電流方向有關(guān)。知識點2 通電螺線管的磁場什么是螺線管把導(dǎo)線繞在圓筒上就做成了螺線管,如圖所示。通電螺線管的磁場(1)通電螺線管的兩端跟條形磁體
52、兩端的N,S極相似,具有磁體的特性。(2)通電螺線管磁性的有無,取決于導(dǎo)體中電流的通斷,而磁極的極性取決于電流的方向,磁性的強弱取決于電流的大小。(3)通電螺線管的磁感線方向:在其外部從N極指向S極;在其內(nèi)部從S級指向N極。(4)應(yīng)用安培定則來正確判斷通電螺線管的N,S極。安培定則又叫右手螺旋定則,是判斷通電螺線管N,S極的主要反復(fù)。應(yīng)用安培定則判定通電螺線管的N,S極的一般步驟為:首先在螺線管上標(biāo)明導(dǎo)線中電流的方向,再用右手握住螺線管,讓四指彎向電流的方向,則拇指指向一端就是通電螺線管的N極。知識點3 安培定則安培定則的內(nèi)容用右手握住螺線管,讓四指彎向螺線管中的電流的方向,則大拇指所指的那端
53、就是螺線管的北極。幾個關(guān)鍵點(1)用右手握螺線管,千萬別用左手;(2)四指彎向電流的方向一致;(3)大拇指的指向是螺線管的北極,而非南極。應(yīng)用(1)根據(jù)螺線管中電流的方向判斷螺線管的極性;(2)根據(jù)螺線管的極性,判斷螺線管中電流的方向。應(yīng)用安培定則解答問題的一般步驟(1)根據(jù)題目中所給的條件,判斷并標(biāo)明螺線管的N,S極或螺線管中的電流方向;(2)運用安培定則時,注意大拇指的指向與螺線管的N極一致或四指的彎向與電流方向一致;(3)注意螺線管繞法的不同圖示,螺線管的極性是由線圈中的電流決定的,螺線管的繞法變了,電流的方向也就變了。知識點4 電磁鐵什么是電磁鐵:在通電螺線管中插入一根鐵棒使通電螺線管
54、的磁場增強,則通電螺線管和它里面的鐵心就構(gòu)成了一個電磁鐵。電磁鐵的工作原理:電磁鐵是通電螺線管的實際應(yīng)用,是利用電流的磁效應(yīng)工作的。電磁鐵的構(gòu)成:將螺線管緊密地套在一個鐵心上,就構(gòu)成了電磁鐵。電磁鐵的特點(1)磁性。電磁鐵實質(zhì)上是一個插有鐵心的通電螺線管,它的磁性有無由電流的通斷來決定。(2)磁極方向。電磁鐵的磁極方向由線圈中的電流方向決定,當(dāng)線圈中的電流方向改變時,電磁鐵的極性也隨之改變,具體的變化關(guān)系可利用安培定則判定。(3)磁性強弱。電磁鐵磁性的強弱一般由三個因素決定:電磁鐵的磁性強弱跟線圈中的電流大小有關(guān),線圈中的電流越大,磁性越強,電流越小,磁性越強。電磁鐵的磁性強弱還跟線圈的匝數(shù)有關(guān),匝數(shù)越多,磁性越強;匝數(shù)越少,磁性越強。電磁鐵的磁性強弱還跟是否插入鐵心有關(guān),插入鐵心時磁性強;拔出鐵心時,磁性弱。電磁鐵在實際生活中的應(yīng)用(1)電磁起重機:把電磁鐵安裝在吊車上,通電后吸起大量的鋼鐵,移動到另一個位置把鋼鐵放下。(2)磁懸浮列車:車廂和鐵軌上分別安放磁體,磁懸浮列車用的磁體大多數(shù)是通以強大電流的電磁鐵,控制電流的方向使車廂和鐵軌之間產(chǎn)生同名磁極,由于同名磁極互相排斥,使列車離開鐵軌一定距離,消除了車體與軌道之間的摩擦,突破列車以往的速度極限,達到500km/h的運行速度。(3)電鈴、發(fā)電機、電動機、自動控制裝置都有電磁鐵的應(yīng)用。五、
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