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文檔簡(jiǎn)介
第十三章內(nèi)能
一、分子動(dòng)理論
1.常見的物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的,且分子之間有間隙。
(1)分子、原子的直徑為10T0米量級(jí),用肉眼和光學(xué)顯微鏡分辨不出,用電子顯微鏡可以觀察到分
子。
(2)固、液、氣三態(tài)物質(zhì)特點(diǎn)
微觀特性宏觀特性
物態(tài)
分子間距分子間作用力形狀體積
固態(tài)很小很大有有
液態(tài)較小較大無(wú)有
氣態(tài)很大很小無(wú)無(wú)
(3)證明分子間有間隙的實(shí)驗(yàn):
①1L水和1L酒精混合在一起,總體積小于2L(用手壓縮海綿會(huì)變癟,說(shuō)明分子間有間隙嗎?不能)
②擴(kuò)散現(xiàn)象
2.一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)【分子的熱運(yùn)動(dòng)】。
(1)分子在不停運(yùn)動(dòng)的證據(jù)一一擴(kuò)散現(xiàn)象(不同的物質(zhì)在互相接觸時(shí)彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象,可以發(fā)生
在固體、液體、氣體之間)
氣體擴(kuò)散液體擴(kuò)散固體擴(kuò)散
提問:W02可以放在空毛上面嗎?不可以,放在下面可以燮免重力的干擾。
注意:
①屬于分子級(jí)別的現(xiàn)象不是肉眼可見的,所以灰塵、柳絮、水霧、病毒、細(xì)菌等都不是分子運(yùn)動(dòng)。
屬于擴(kuò)散的常見現(xiàn)象與味道(香味、甜味……)、顏色等有關(guān)。
②樟腦球逐漸變小(升華),聞到了樟腦球的味道(擴(kuò)散)
(2)分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān),溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈【溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的宏觀表現(xiàn)工
紅墨水實(shí)驗(yàn):
這句話常用來(lái)解釋一些生活現(xiàn)象,如為什么炒菜時(shí)放鹽很容易咸,腌菜時(shí)放上鹽要很久才會(huì)咸等。
3.分子之間存在引力和斥力。
(1)分子間既有引力又有斥力,兩種力是同時(shí)存在的,當(dāng)分子之間的距離變小時(shí),作用力表現(xiàn)為斥力;
當(dāng)分子之間的距離變大時(shí),作用力又表現(xiàn)為引力。如果分子之間的距離過大,作用力變得十分微弱,可
以忽略。(分子間距決定了分子間的作用力,從而決定了固體、液體和氣體的特征。)
(2)證明引力存在的實(shí)驗(yàn):
①鉛塊實(shí)驗(yàn)②玻璃板實(shí)驗(yàn)③膠帶粘東西
//④固體能保持一定的形狀,固體和液體能保持一定的體積。
(3)證明斥力的存在:固體和液體很難被壓縮
注意:破鏡難以重圓是因?yàn)榫嚯x太大,引力不起作用,不是沒有引力。
二、內(nèi)能
1.概念及影響因素
概念:構(gòu)成物體的所有分子,其熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
內(nèi)能的單位是焦耳,各種形式能量的單位都是焦耳。
影響因素:(1)分子數(shù)目一一【質(zhì)量】
(2)平均分子動(dòng)能,即分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈程度一一【溫度】
(3)平均分子勢(shì)能,與分子間距和分子間作用力有關(guān)一一【物態(tài)】
注意:①溫度高的物體內(nèi)能不一定大(還要考慮質(zhì)量,一杯熱水的內(nèi)能小于一座冰山的內(nèi)能)
②一切物體,不論溫度高低都具有內(nèi)能(分子動(dòng)能永不為零)
③同一個(gè)物體,溫度越高,內(nèi)能越大
④內(nèi)能越大,溫度不一定越高(晶體熔化、水沸騰時(shí),不斷吸熱,內(nèi)能增大,但溫度保持不變)
⑤相同質(zhì)量的0℃的水和冰,水的內(nèi)能更大
2.改變內(nèi)能的兩種方式(等效的)
(1)熱傳遞:本質(zhì)是能量(內(nèi)能)在物體間的轉(zhuǎn)移(從高溫處傳向低溫處),能的形式并未發(fā)生改變。
①熱量:在熱傳遞的過程中,傳遞能量的多少。單位也是焦耳。
熱量是過程量,只能用“吸收”、“放出”、“傳遞”來(lái)形容,不可以說(shuō)“具有”、“含有”多少。
②熱傳遞的條件是有溫度差,與內(nèi)能多少無(wú)關(guān),內(nèi)能少的物體也可以向內(nèi)能多的物體傳遞熱量。
③熱傳遞傳遞的是能量,而不是溫度,所以在熱傳遞過程中,高溫物體降低的溫度不一定等于低溫物
體升高的溫度。
④在熱傳遞過程中,若不計(jì)能量損失,則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量(熱平衡方程)。
⑤在沒有做功的情況下,物體吸收熱量時(shí)內(nèi)能增加,放出熱量時(shí)內(nèi)能減少。
(2)做功:實(shí)質(zhì)是內(nèi)能和其他形式能量(主要是機(jī)械能)的相互轉(zhuǎn)化。
①外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增加(將其他能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)
例:搓手取暖、鉆木取火、磨刀發(fā)燙、打氣筒、流星、擦燃火柴、鋸木頭;
物體對(duì)外界做功,物體的內(nèi)能減?。▽?nèi)能轉(zhuǎn)化為其他能)
例:水蒸氣將壺蓋頂起、點(diǎn)燃的爆竹騰空而起等。
②??紝?shí)驗(yàn):
塞子沖出時(shí)內(nèi)能轉(zhuǎn)機(jī)械
,-能,內(nèi)能減小溫度降低,
大(機(jī)械能轉(zhuǎn)內(nèi)能)
水蒸氣液化成小水滴出
現(xiàn)白霧
易錯(cuò)點(diǎn):做功可以改變內(nèi)能,但不一定都使物體的內(nèi)能發(fā)生改變。做功是否會(huì)引起內(nèi)能的改變,要看物
體消耗的能量是否轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。如舉高物體,做功所消耗的能量改成了物體的勢(shì)能,并未轉(zhuǎn)化為
物體的內(nèi)能,所以物體的內(nèi)能就沒有改變。
3.溫度、內(nèi)能、熱量三者的區(qū)別和聯(lián)系
(熱量)熱傳遞「分子動(dòng)能一一》宏觀表現(xiàn)【溫度】
內(nèi)能-
做功[質(zhì)量][分子勢(shì)能一一》宏觀表現(xiàn)【物態(tài)】
三、比熱容
1.概念:表示不同物質(zhì)吸熱(或放熱)能力的物理量。
(1)一定質(zhì)量的某種物質(zhì),在溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的熱量與它的質(zhì)量和升高(或降
低)的溫度乘積之比,叫做這種物質(zhì)的比熱容。
(2)單位質(zhì)量的某種物質(zhì),溫度升高(或下降)所吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容。
(3)比熱容用符號(hào)c表示,它的單位是焦每千克攝氏度,符號(hào)是J/(kg?℃)。
公式:=
A
c水=4.2X103J/(kg?℃)c冰=2.1X103J/(kg?℃)
注意:比熱容是物質(zhì)的一種性質(zhì),只與物質(zhì)的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸放熱、
形狀等都無(wú)關(guān)。(冰和水的比熱容不同)
2.實(shí)驗(yàn):常考點(diǎn)一一兩思路和兩方法
(1)兩思路:控制變量
[控制m同,Q同(相同加熱器,加熱相同時(shí)間),比較△]——溫度升高越快,c越小
[控制m同,A同(升高相同溫度),比較Q]——c越大,需要的加熱時(shí)間越長(zhǎng)
(2)兩方法:
[控制變量法]試驗(yàn)中,應(yīng)控制水和食用油(或其他物質(zhì))的質(zhì)量、初溫相同(初溫有時(shí)不需要)
[轉(zhuǎn)換法]將吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成相同電加熱器加熱時(shí)間的長(zhǎng)短
3.現(xiàn)象解釋:
(1)調(diào)節(jié)溫度一一①沿海地區(qū)氣溫變化比內(nèi)陸地區(qū)?、谛∶髟诤_呁妫杏X沙子燙腳海水卻很涼
解釋:①根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q=cmA可得△=
,水和泥土相比,在同樣受熱或冷卻時(shí),吸收和放出的熱量相同,因?yàn)樗谋葻崛荽笥谀嗤恋?,所?/p>
水的溫度變化比干泥土小,因此在受太陽(yáng)照射條件相同時(shí),內(nèi)陸地區(qū)夏季比沿海地區(qū)炎熱,冬季比沿
海地區(qū)寒冷,在一天內(nèi)的氣溫變化也比沿海地區(qū)大。
②根據(jù)根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q=cmA可得△=
,水的比熱容較大,海水和沙子相比,在同樣受熱時(shí)(太陽(yáng)光照條件相同),吸收的熱量相同,而沙子
的溫度變化比海水大,因此小明會(huì)感覺沙子燙腳但是海水比較涼。
(2)作冷卻劑或取暖
解釋:根據(jù)熱量的計(jì)算公式Q=cmA可知,由于水的比熱容較大,降低(升高)相同溫度時(shí),相同質(zhì)量
的水比其他物質(zhì)能夠放出(吸收)更多的熱量,因此供暖(冷卻)效果更好。
4.計(jì)算題:
(1)普通計(jì)算題:
注意事項(xiàng):①公式中的各物理量必須都使用國(guó)際單位(質(zhì)量必須使用kg)。
②注意區(qū)分溫度“升高了/升高到(至)”、“降低了/降低到(至)”等不同的說(shuō)法,要正確辨別
③由熱量的計(jì)算公式Q=cmA可得△=
cA
、c=
△
,利用分式進(jìn)行計(jì)算時(shí),注意先約分再計(jì)算,正確率更高一些。
(2)比值類計(jì)算題:
步驟:①寫出公式Q=cmA、△=
c
cA
c:
△
②帶入數(shù)據(jù)③計(jì)算比值。
易錯(cuò)點(diǎn):計(jì)算錯(cuò)誤,比值寫反。
(3)圖像類計(jì)算題:
說(shuō)明:①溫度-時(shí)間曲線,線越平c越大(靠近時(shí)間軸)
②需要計(jì)算具體比熱容時(shí),先計(jì)算溫度升高的速度之比,比熱容之比與之相反。如右圖,甲溫度升高速
度為
60-0
10
=6,水溫度升高速度為
60-0
20
=3,速度之比為2:1,所以比熱容之比為1:2,因此甲的比熱容是水的一半。
(4)熱平衡方程類計(jì)算題:
不考慮熱損失時(shí),熱傳遞過程中高溫物體放出熱量等于低溫物體吸收的熱量,即Q放=0吸
第十四章內(nèi)能的利用
一、熱機(jī)
L原理:利用內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能來(lái)做功的設(shè)備。
(1)現(xiàn)象:塞子沖出,試管口有白霧
(2)能量轉(zhuǎn)化:酒精的化學(xué)能轉(zhuǎn)內(nèi)能,內(nèi)能轉(zhuǎn)機(jī)械能
試管內(nèi)氣體對(duì)塞子做功,內(nèi)能減小,溫度降低,水蒸氣液化成小液滴,出現(xiàn)白霧。
2、內(nèi)燃機(jī):燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。
內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類,它們分別用汽油和柴油作為燃料。
汽油機(jī)
四沖程:(除做功沖程外,其他三個(gè)沖程靠慣性完成)
甲吸氣沖程:進(jìn)乙壓縮沖程:進(jìn)丙做功沖程:在壓縮沖程T排氣沖程:進(jìn)
氣門打開,排氣門氣門和排氣門都關(guān)結(jié)束時(shí),火花塞產(chǎn)生電火花.氣門保持關(guān)閉,排
關(guān)閉,活塞向下運(yùn)閉,活塞向上運(yùn)使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫氣門打開,活塞向
動(dòng),汽油和空氣的動(dòng),燃料混合物被高壓的氣體:高溫高壓的氣上運(yùn)動(dòng),把廢氣排
混合物進(jìn)入汽缸。壓縮。體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)出汽缸。
曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外做功,
機(jī)械能轉(zhuǎn)內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)機(jī)械能(提供動(dòng)力)
汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點(diǎn):
相同點(diǎn)
不同點(diǎn)
項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)
構(gòu)造氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴
壓縮沖程末由噴油嘴向氣缸內(nèi)噴
壓縮沖程末由火花塞放出電火(1)構(gòu)造基本相同
霧狀柴油遇到高溫高壓的空氣自
點(diǎn)火方式花點(diǎn)燃,稱點(diǎn)燃式都是燃料在氣缸內(nèi)
動(dòng)燃燒,稱壓燃式
燃燒,都是內(nèi)燃
機(jī)。
汽油、吸氣沖程吸進(jìn)汽油和空氣柴油、吸氣沖程吸進(jìn)氣缸的只是空
燃料
混合物氣
(2)都將內(nèi)能轉(zhuǎn)化
壓縮沖程末氣體體積被壓縮為壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸
壓縮比為機(jī)械能。
吸進(jìn)體積的1/9至1/6進(jìn)體積的1/22至1/16
做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為30至50做功沖程初燃?xì)鈮簭?qiáng)為50至100
(3)每一個(gè)工作循
個(gè)大氣壓,溫度2000℃至個(gè)大氣壓,溫度1700℃至
環(huán)都是由吸氣、壓
做功2500℃,高溫高壓的氣體推動(dòng)2000℃,高溫高壓的氣體推動(dòng)活
縮、做功、排氣四
活塞做功塞做功
個(gè)沖程組成。
效率效率較低20%至30%效率較高30%至45%
用途輕便,多用于汽車、飛機(jī)、小型笨重,多用于拖拉機(jī)、載重汽車、
農(nóng)機(jī)具輪船等重型機(jī)械
二、熱機(jī)的效率
L熱值:某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比。單位是:J/kgo
(1)燃料熱值只與燃料種類有關(guān)。與其他,如燃料的質(zhì)量、燃料是否充分燃燒等都無(wú)關(guān)。
(2)燃料完全燃燒放出熱量的計(jì)算公式:
、放=>^。其中m為燃料的質(zhì)量,q為燃料的熱值。
氣體燃料的熱值單位為J/m3,Q放川4。
2、熱機(jī)的效率:熱機(jī)工作時(shí),用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比,叫做熱機(jī)的效率。
計(jì)算公式:□=
Q
有用
Q
放
X100%
提高熱機(jī)效率的途徑:
①在設(shè)計(jì)和制造上,要不斷改進(jìn)和革新,以減少各種能量損失,提高效率。
②在使用上,要正確使用,注意保養(yǎng)。例如加潤(rùn)滑劑以保證良好的潤(rùn)滑,減小摩擦;運(yùn)動(dòng)零件之間
的間隙要調(diào)整得當(dāng),減小摩擦和防止漏氣。
③充分利用廢氣帶走的能量。例如熱電站就是利用廢氣來(lái)供熱的,這種既供電又供熱的熱電站,比
一般的火電站,燃料的利用率將大大提高。
3.熱效率計(jì)算題:
??键c(diǎn):Q=cmA[m=pV(lL=10-3m3)]
Q成=mqn=.用X100%
Q放
三、能量守恒定律
1.常考能量轉(zhuǎn)化:
摩擦生熱,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;水電站里水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能;電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵
把水送到高處,電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;植物吸收太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用,光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能;燃料燃燒時(shí)發(fā)
熱,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
2.能量守恒定律:
能量既不會(huì)憑空消滅,也不會(huì)憑空產(chǎn)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到
其他物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。
第十五章電流和電路
一'兩種電荷
1.知識(shí)點(diǎn)梳理
(1)電荷:物體有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們說(shuō)物體帶了電或帶了電荷。
摩擦起電:用摩擦的方法使物體帶電,叫做摩擦起電。
[原子結(jié)構(gòu):原子核和核外電子,原子核由質(zhì)子和中子構(gòu)成。質(zhì)子帶正電,核外電子帶負(fù)電,且質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),則
原子帶的正電荷與負(fù)電荷等量,原子不顯電性,呈電中性,物體也呈電中性。]
[不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。當(dāng)兩個(gè)物體摩擦?xí)r,哪個(gè)物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱,它的一些電子就會(huì)
轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。失去電子的物體因?yàn)槿鄙匐娮佣鴰д?,得到電子的物體因?yàn)橛辛硕嘤嚯娮佣鴰У攘康呢?fù)電。摩
擦起電并不是創(chuàng)造了電荷,只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,使正、負(fù)電荷分開。]
氧原子結(jié)構(gòu)示意圖得到電子帶負(fù)電鋰原子結(jié)構(gòu)示意圖失去電子帶正電
正電荷:絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷叫正電荷。
負(fù)電荷:毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷叫負(fù)電荷。
電荷作用規(guī)律:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
(2)驗(yàn)電器:檢驗(yàn)物體是否帶電的裝置。原理:同種電荷互相排斥。
(3)電荷量:電荷的多少叫做電荷量,簡(jiǎn)稱電荷;單位:庫(kù)侖,符號(hào)C。
[元電荷:精確的實(shí)驗(yàn)表明,任何帶電體所帶的電荷量總是等于某一個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍,即電子所帶電荷量的整數(shù)倍。
因此人們把一個(gè)電子所帶電荷量的絕對(duì)值叫“基本電荷”,也叫“元電荷”(帶電量最小的電荷),用符號(hào)“e”表示,則
e=1.6X10-19C1,]
(4)導(dǎo)體:容易導(dǎo)電的物體。如:金屬、人體、大地、酸堿鹽水溶液、石墨等。
導(dǎo)體導(dǎo)電原因:導(dǎo)體中有能夠自由移動(dòng)的電荷(自由電荷)。[金屬導(dǎo)電靠的是自由電子]
絕緣體:不容易導(dǎo)電的物體。如:橡膠、陶瓷、塑料、干燥的空氣、干木、油、玻璃等。
絕緣體絕緣的原因:電荷幾乎都被束縛在原子范圍內(nèi),不能自由移動(dòng)。
2.重點(diǎn)題型
(1)判斷小球電性:審題要仔細(xì),此類題經(jīng)常出現(xiàn)多解。
如果指明是帶電小球:利用“同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引”判斷小球電性即可。
若未指明小球是否帶電:①先看排斥,兩球一定帶電,且為同種電荷;
②后看吸引,有兩種情況,1)兩球帶電,且為異種電荷;
2)一個(gè)球帶電,正負(fù)均可,一個(gè)球不帶電。
(2)判斷電子移動(dòng)方向(電流方向)
判斷方法:帶正電的物體得到電子(電子移動(dòng)向帶正電物體)。
電流方向與電子移動(dòng)方向相反。
二'電流和電路
1.電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流。(金屬導(dǎo)體中發(fā)生定向移動(dòng)的是自由電子)
(1)電流方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞣较?。金屬?dǎo)體中電流方向跟自由電子定向移動(dòng)的
方向相反。
(2)電路閉合時(shí),在電源外部,電流方向是從電源正極經(jīng)過用電器流向負(fù)極。
(3)在酸、堿、鹽的水溶液中存在大量可自由移動(dòng)的正、負(fù)離子,在酸、堿、鹽的水溶液中正、負(fù)離
子的定向移動(dòng)形成電流。
(4)產(chǎn)生持續(xù)電流的條件:①有電源②閉合電路
2.電路的構(gòu)成:電源、用電器、導(dǎo)線、開關(guān)
(1)電源:提供電能的裝置,能把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。如:各種電池、發(fā)電機(jī)等。
(2)用電器:消耗電能的裝置,能把電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。如:燈泡、電動(dòng)機(jī)、蜂鳴器等。
(3)開關(guān):控制電路的通斷。
(4)導(dǎo)線:連接電路,輸送電能。
#??碱}型:充電寶
當(dāng)我們給充電寶充電時(shí),充電寶相當(dāng)于用電器(耗電的),把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能存儲(chǔ)下來(lái);當(dāng)用充電寶
給手機(jī)充電時(shí),充電寶相當(dāng)于電源(供電的),把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能輸出。
3.電路圖
(1)幾種常用的元件及其符號(hào):
(2)根據(jù)實(shí)物圖畫電路圖時(shí)注意事項(xiàng):
①并聯(lián)電路不要忘記畫節(jié)點(diǎn);
②電池注意正負(fù)極不要弄反(長(zhǎng)端為正極)
③串聯(lián)電路注意先后順序不要弄錯(cuò),注意開關(guān)通斷
④并聯(lián)電路先找到節(jié)點(diǎn)(接了兩根線的按鈕),結(jié)點(diǎn)和電池之間是干路,節(jié)點(diǎn)之間是支路(有電壓表時(shí)
先把電壓表去掉,再找節(jié)點(diǎn))
⑤電流表和電壓表注意正負(fù)極不要接反(電壓表最后接)
(3)電路定義電路示意圖現(xiàn)象
的三種狀
態(tài):通
路、斷路、
短路
狀態(tài)
通路用電器能夠電路中有正常電流,
工作的電路用電器工作。
斷路/開路某處被切斷電路中無(wú)電流,用電
I
的電路器不能正常工作。
-?--—Mfr—
開關(guān)斷開導(dǎo)線斷開
短路電源短路:電路中有危險(xiǎn)電流,
l^JL
直接用導(dǎo)線會(huì)燒壞電源,甚至燒
把電源的正壞導(dǎo)線的絕緣層,發(fā)
負(fù)極連接起生火災(zāi)。
來(lái)-S
用電器短接:被短路的用電器不工
直接用導(dǎo)線作,相當(dāng)于沒有接入
把用電器的電路,如圖中的小燈
兩端連接起泡。
來(lái)
三、串聯(lián)和并聯(lián)
串聯(lián)電路并聯(lián)電路
連接特點(diǎn)用電器逐個(gè)順次連接,只有一條電各用電器并列地連接在電路的兩個(gè)
流的路徑,無(wú)分支點(diǎn)之間,有干路與支路之分
工作特點(diǎn)任意一個(gè)用電器斷路,其他用電器某一支路斷路時(shí),其他支路上的用
均停止工作電器仍可工作
開關(guān)控制特點(diǎn)電路中任意位置的一只開關(guān),即可干路開關(guān)控制整個(gè)電路所有用電器,
控制整個(gè)電路的工作支路上的開關(guān)只能控制所在支路上
的用電器
連接方法和技巧逐個(gè)順次,一一連接節(jié)點(diǎn)法
電路圖
-1I----------------0^—
——1
生活中實(shí)例裝飾小彩泡、開關(guān)與用電器家庭中各用電器、街道兩旁的路燈
四'電流的測(cè)量
1.電流的強(qiáng)弱
(1)電流:符號(hào)I,單位:安培(A)、毫安(mA)、微安(nA)
單位換算:lmA=10-3A1PA=10-6A
(2)常見電流值:
計(jì)算器中電源的電流約100/A
半導(dǎo)體收音機(jī)電源的電流約50mA
手電筒中的電流約200mA
家庭節(jié)能燈中的電流約01A
家用電冰箱的電流約1A
家用空調(diào)器的電流約5A
雷電電流可達(dá)2x10$A
2.電流表
(1)電流表的結(jié)構(gòu)(如右上圖)
①電流表的符號(hào):/;
②其內(nèi)阻很小,在電路中可視為導(dǎo)線;
兩個(gè)量程:0—0.6A(大格0.2A,小格0.02A)0—3A(大格1A,小格0.1A)。若指針位置相同,那么使
用大量程時(shí)的讀數(shù)是小量程的5倍。
(2)電流表的使用
使用規(guī)則違反規(guī)則造成的后果備注
如果電流表跟被測(cè)電路并
聯(lián)會(huì)造成短路,輕則會(huì)使
①電流表必須和被被測(cè)電路中的用電器不工電流表內(nèi)阻很小,在電路中可視為導(dǎo)線
測(cè)用電器串聯(lián)作,重則會(huì)燒壞電流表或
電源。
②接線柱的接法要
如果電流表“+接----------一
正確,使電流從正
線柱接反,電流表的指針Li
接線柱流入,從負(fù)
會(huì)反向偏轉(zhuǎn),不僅測(cè)不出
接線柱流出;(正進(jìn)L2
電流,指針還會(huì)被打彎。
負(fù)出)
量Li正確接法(電流表和Li先后順序隨意)
如果能夠估測(cè)出電流的大小,可以根據(jù)估測(cè)
值選擇合適的量程;如果不能估測(cè)可用“試
觸法”選擇合適的量程,如下圖所示,電流
表不要全部接入電路,閉合開關(guān)后用線頭A
如果被測(cè)電流超過電流表
點(diǎn)試觸較大的量程,如果指針示偏轉(zhuǎn)較小選
的量程,則指針偏轉(zhuǎn)的角
③被測(cè)電流不能超擇小量程,如果指針示偏轉(zhuǎn)較大選擇大量程
度過大,指針會(huì)被打彎,
過電流表的量程的量程。
還可能燒壞電流表。
■
④絕對(duì)不允許不經(jīng)若把電流表直接連接到電
過用電器而把電流源的兩極上,會(huì)造成短
表直接連到電源兩路,燒壞電流表,并可能
極損壞電源。
(3)常見問題:
①電流表指針反偏一一正負(fù)接線柱接反了;
②電流表指針偏轉(zhuǎn)較小一一所選量程過大,讀數(shù)誤差較大;
③電流表指針偏轉(zhuǎn)較大一所選量程過小,應(yīng)換接大量程。
五'串'并聯(lián)電路中電流的規(guī)律
1.在串聯(lián)電路中各處的電流都相等。即:I1=I2="=IN
2、在并聯(lián)電路中,干路中的電流等于各支路電流之和。I總=11+12+…+IN
第十六章電壓電阻
一、電壓
1.電源是提供電壓的裝置。
2.電壓是形成電流的原因,電壓使電路中的自由電荷定向移動(dòng)形成了電流。
(有電流一定有電壓,有電壓不一定有電流)
3.電路中獲得持續(xù)電流的條件:①電路中有電源(或電路兩端有電壓);②電路
是連通的。
4.電壓的單位:國(guó)際單位伏特,簡(jiǎn)稱伏,符號(hào):V常用單位:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(uV)
換算關(guān)系:lkV=1000VlV=1000mVlmV=1000uV
5.記住一些電壓值:一節(jié)干電池的電壓1.5V,一節(jié)蓄電池的電壓2V,家庭電路的電壓220V,對(duì)人體安全
的電壓是不高于36V。
二'電壓表
1.電壓表:測(cè)量電壓的儀表,電路符號(hào):/
若指針位置相同,那么使用大量程時(shí)的讀數(shù)是小量程的5倍。
2.電壓表的使用:
(1)電壓表要并聯(lián)在被測(cè)電路兩端;
(2)連接電壓表時(shí),必須使電流從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出;
(3)被測(cè)電壓不要超過電壓表的量程。
\3.電流
,和電
琮的
相回點(diǎn)
項(xiàng)目電流表電壓表
和^
異符號(hào)
連接串聯(lián)并聯(lián)
直接連接電源不能能
0.6A,3A3V,15V
量程
0.2A,1AIV,5V
每大格
0.02A,0.1A0.1V,0.5V
每小格
很小,幾乎為零,相當(dāng)于短
很大,相當(dāng)于斷路。
內(nèi)阻路。
調(diào)零;讀數(shù)時(shí)看清一量程和每大(?。└竦臄?shù)值;正接線柱流入,負(fù)接線柱流出;
同不能超過最大測(cè)量值。
4.電壓表的測(cè)量對(duì)象判斷:畫圈法
畫圈的規(guī)則:①可以經(jīng)過開關(guān)、電流表
②可以與電池畫圈(測(cè)量電源電壓)
③可以與用電器畫圈(測(cè)量用電器兩端電壓)
④不可以同時(shí)與電池、用電器畫圈(此時(shí)測(cè)量的是其余部分電壓)
5.當(dāng)電壓表不小心與用電器'電流表串聯(lián)時(shí),電流很微弱(燈泡不亮,電流表無(wú)示數(shù)),但是電壓表有示
數(shù),相當(dāng)于測(cè)量電源電壓。
三、串'并聯(lián)電路中電壓規(guī)律
1.串聯(lián)電路電壓規(guī)律:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端電壓之和。
即U總二U1+U2+..........+Uno
2.并聯(lián)電路電壓規(guī)律:并聯(lián)電路中各支路兩端電壓都相等,且等于并聯(lián)電路兩端總電壓。
即:U總二UI=U2........Un。
說(shuō)明:1.串聯(lián)電池組(同一型號(hào)電池)的電壓等于各節(jié)電池電壓之和,如四個(gè)干電池串聯(lián),電池組電壓:U總二1.5V
X4=6Vo
2.并聯(lián)電池組的電壓跟每節(jié)電池的電壓相等。
四、電阻
1.電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小。
2.符號(hào):R電路圖中的符號(hào):/
單位:歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)是Q。常用單位:千歐、兆歐。單位換算:1MQ=1OOOKQ,1KQ=1OOOQ。
常見電阻值:手電筒的小燈泡一一燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。日常用的白熾燈一一燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實(shí)
驗(yàn)室用的1m長(zhǎng)的銅導(dǎo)線一一電阻約百分之幾歐。電流表的內(nèi)阻為零點(diǎn)幾歐。電壓表的內(nèi)阻為幾千歐左右。
3.影響電阻大小的因素
(1)實(shí)驗(yàn)過程:研究電阻大小與什么因素有關(guān),就讓這個(gè)因素不同,其他都相同。
導(dǎo)體導(dǎo)電性越差、長(zhǎng)度越長(zhǎng)、橫截面積越小、溫度越高(通常),電阻越大。
(2)實(shí)驗(yàn)方法:
控制變量法一一所以討論“電阻的大小與哪一個(gè)因素的關(guān)系”時(shí)必須指明“相同條件”。
轉(zhuǎn)換法一一用燈泡亮暗或電流表示數(shù)大小來(lái)間接表示電阻大小,燈泡越亮、電流表示數(shù)越大,電阻越小
(用電流表更好,更準(zhǔn)確,燈泡亮度有時(shí)不明顯)
(3)結(jié)論:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小與于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積等因素有
關(guān),并且受溫度影響,但是與電流、電壓、是否接入電路等無(wú)關(guān)。
(4)拓展:電阻決定式R=P
(P叫電阻率,與導(dǎo)體的材料有關(guān),P越大,說(shuō)明導(dǎo)電性越差)
4.拓展閱讀:
(1)導(dǎo)體導(dǎo)電性能好,絕緣體導(dǎo)電性能比較差。有一些材料,例如錯(cuò)、硅,導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間,常常稱做
半導(dǎo)體。溫度、光照、雜質(zhì)等外界因素對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能有很大影響。利用半導(dǎo)體材料可以制作二極管(單向?qū)щ娦?
必須讓電流從正極流入才能導(dǎo)通)、三極管。如果把很多二極管、三極管和電阻、電容等元件直接做在硅單晶片上(俗
稱芯片),就成了集成電路。集成電路是20世紀(jì)最重要的發(fā)明之一,現(xiàn)代的收音機(jī)、電視機(jī)、電話機(jī)、計(jì)算機(jī),以及打
電話用的IC卡、算賬用的計(jì)算器,里面都有集成電路。
(2)各種金屬導(dǎo)體中,銀的導(dǎo)電性能是最好的,但還是有電阻存在。20世紀(jì)初,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),某些物質(zhì)在很低的溫度時(shí),
如鋁在-271.76°C以下,鉛在-265.95°C以下,電阻就變成了0,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。目前已經(jīng)開發(fā)出一些“高溫”
超導(dǎo)材料,它們?cè)?00K(-173°C)左右電阻就能降為0o如果把超導(dǎo)現(xiàn)象應(yīng)用于實(shí)際,會(huì)給人類帶來(lái)很大的好處。
在發(fā)電廠發(fā)電、輸送電能等方面若能采用超導(dǎo)材料,就可以大大降低由于電阻引起的電能損耗。如果用超導(dǎo)材料來(lái)制造
電子元件,由于沒有電阻,不必考慮散熱的問題,元件尺寸可以大大縮小,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的微型化。
五'變阻器
1.能改變接入電路總電阻大小的元件叫做變阻器。
2.滑動(dòng)變阻器:
(1)電路符號(hào):/或者/
(2)構(gòu)造:瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱。
(3)結(jié)構(gòu)示意圖:/
(4)變阻原理:通過改變接入電路中的電阻絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻。
(5)銘牌:某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50。1.5A”字樣,50Q表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值為50Q或變阻范
圍為0?50Qo1.5A表示滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1.5Ao
(6)作用:①保護(hù)電路(防止電流過大,損壞電子元件);②調(diào)節(jié)電路(通過改變電路中的電阻,
逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓)
(7)使用:
①能使滑動(dòng)變阻器電阻變化的接法有4種(“一上一下”);
②不能使滑動(dòng)變阻器電阻變化的接法有2種,“同下”電阻很大的定值電阻,“同上”導(dǎo)線;
③“看下不看上”滑片越靠近下滑片向右移動(dòng)
端的接線柱,接入電路的電阻
連入電路中的
越小。電路圖
部分電阻電流
滑動(dòng)變阻器在電路中變化變化
的連接方式
Lff
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