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【人教版】初中八、九年級物理知識點匯總(Word版)

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【人教版】初中八、九年級物理知識點匯總(Word版)

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人教版八年級物理上冊知識點
第一章 機械運動
一、長度和時間的測量
1.長度的單位:
在國際單位制中,長度的基本單位是米(m),
其他單位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、納米(nm)、1km=1 000m;1dm=0.1m;
換算關(guān)系:1cm=0.01m;1mm=0.001m;1μm=0.000 001m;1nm=0.000 000 001m。
2.測量長度的常用工具:
刻度尺。
刻度尺的使用方法:
注意刻度標尺的零刻度線、最小分度值和量程;
測量時刻度尺的刻度線要緊貼被測物體,位置要放正,不得歪斜,零刻度線應(yīng)對準所測物體的一端;
讀數(shù)時視線要垂直于尺面,并且對正觀測點,不能仰視或者俯視。
3.時間的單位:
國際單位制中,時間的基本單位是秒(s)。
時間的單位還有小時(h)、分(min)。
換算關(guān)系:1h=60min 1min=60s。
4.測量值和真實值之間的差異叫做誤差,我們不能消除誤差,但應(yīng)盡量減小誤差。
誤差的產(chǎn)生與測量儀器、測量方法、測量的人有關(guān)。
減少誤差方法:多次測量求平均值、選用精密測量工具、改進測量方法。
誤差與錯誤區(qū)別:誤差不是錯誤,錯誤不該發(fā)生能夠避免,誤差永遠存在不能避免。
二、運動的描述
1.機械運動:
物理學(xué)中把物體位置變化叫做機械運動。
2.參照物:
在研究物體的運動時,選作標準的物體叫做參照物。
參照物的選擇:任何物體都可做參照物,應(yīng)根據(jù)需要選擇合適的參照物(不能選被研究的物體作參照物)。研究地面上物體的運動情況時,通常選地面為參照物。選擇不同的參照物來觀察同一個物體結(jié)論可能不同。同一個物體是運動還是靜止取決于所選的參照物,這就是運動和靜止的相對性。
三、運動的快慢
1.比較物體運動快慢的方法:
在相同時間內(nèi),物體經(jīng)過的路程越長,它的速度就越快---觀眾方法
物體經(jīng)過相同的路程,所花的時間越短,它的速度越快---裁判方法
2.速度:
路程與時間之比叫做速度,速度是表示物體運動快慢的物理量。
速度的單位:
國際單位制中,速度的單位是米每秒,符號為m/s或m·s-1,交通運輸中常用千米每小時做速度的單位,符號為km/h或km·h-1,
換算關(guān)系:1m/s=3.6km/h。
計算公式:
v=
其中:s——路程——米(m);或千米(km)
t——時間——秒(s);或小時(h)
v——速度——米/秒(m/s);或千米/小時(km/h)
v=,變形可得:s=vt,t=。
四、測量平均速度
1.測量原理:平均速度計算公式v=。
第二章 聲現(xiàn)象
一、聲音的產(chǎn)生與傳播
1.聲的產(chǎn)生:
聲是由物體的振動產(chǎn)生的。
說明:物體在振動時發(fā)聲,振動停止,發(fā)聲也停止。
2.聲的傳播:
(1)聲音的傳播需要物質(zhì),物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)。聲音不能在真空中傳播;
(2)聲速的大小不僅跟介質(zhì)的種類有關(guān)(聲音可以在固體、液體、氣體中傳播,且V固>V液>V氣),還跟介質(zhì)的溫度有關(guān)(溫度越高,聲速越大);
(3)聲音以波的形式向四面八方傳播;
(4)聲音在空氣中傳播的速度約為340m/s;
(5)聲音可以傳遞信息和能量。
3.回聲:
人耳能辨別原聲與回聲的時間間隔至少為0.1S 或人與障礙物的距離至少為17m.
4.百米賽跑:
終點計時員應(yīng)該在看見發(fā)令槍冒白煙時計時,若再聽見槍聲計時,則會少記0.294S(約為0.3S)。
5.人類怎樣聽到聲音:
外界傳來的聲音引起鼓膜振動,這種振動產(chǎn)生的信號經(jīng)過聽小骨及其他組織傳給聽覺神經(jīng),聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦,人就聽到了聲音。
非神經(jīng)性耳聾——鼓膜或聽小骨損壞——可以治愈
6.耳聾
神經(jīng)性耳聾——聽覺神經(jīng)損壞——不易治愈。
7.骨傳導(dǎo)及實例:
聲音通過頭骨、頜骨也能傳導(dǎo)聽覺神經(jīng)引起聽覺,科學(xué)上把這樣傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。
骨傳導(dǎo)實例:音樂家貝多芬耳聾后,就是用牙咬住木棒的一端,另一端頂在鋼琴上,聽自己演奏的琴聲,從而繼續(xù)進行創(chuàng)作的。
8.雙耳效應(yīng):
聲源到兩只耳朵的距離一般不同,聲音到兩只耳朵的時刻、強弱及其他特征也就不同,這些差異就是判斷聲源方向的重要基礎(chǔ),這就是雙耳效應(yīng)。
二、聲音的特性
1.頻率:
每秒內(nèi)物體振動的次數(shù)叫做頻率,頻率是表示物體振動快慢的物理量,單位赫茲,符號HZ。
2.超聲波和次聲波:
高于20000HZ的聲音叫做超聲波,低于20HZ的聲音叫做次聲波;
大象可以用次聲波交流,地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等都伴有次聲波發(fā)生,一些機器在工作時也會產(chǎn)生次聲波;蝙蝠可以發(fā)出超聲波。
3.人耳聽覺范圍:
20HZ---20000HZ
4.音調(diào):
(1)頻率越大,音調(diào)越高;
(2)長而粗的弦,發(fā)聲的音調(diào)低;
(3)短而細的弦,發(fā)聲的音調(diào)高;
(4)繃緊的弦,發(fā)聲的音調(diào)高;
(5)一般來說,女士的音調(diào)高于男士的音調(diào);小孩的音調(diào)高于成人的音調(diào)。
“這首歌太高,我唱不上去”、“她是唱女高音的”、“脆如銀鈴”都是描述音調(diào)的。
5.響度:
(1)振幅越大,響度越大;
(2)距聲源越近,響度越大。
“震耳欲聾”、“高聲呼叫”、“低聲細語”、“聲如洪鐘”、“引吭高歌”、“請勿高聲喧嘩”、“不敢高聲語、恐驚天上人”、“曲高和寡”都是描述響度的。
6.音色:
不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同發(fā)出聲音的音色也就不同;“聞其聲,知其人”、“悅耳動聽”描述的是音色。
作用:用來辨別發(fā)聲的物體是什么,辨別物體是否損壞。
三、聲的利用
1.聲音傳遞信息的實例:
(1)遠處隆隆的雷聲預(yù)示著一場可能的大雨;
(2)鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌,會從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓;
(3)醫(yī)生用聽診器可以了解病人心、肺的工作狀況;
(4)醫(yī)生用B超為孕婦作常規(guī)檢查;
(5)古代霧中航行的水手通過回聲能夠判斷懸崖的距離;
(6)蝙蝠靠超聲波探測飛行中的障礙物和發(fā)現(xiàn)昆蟲;
(7)利用聲吶探測海底深度和魚群位置。
2.聲音傳遞能量的實例:
(1)聲波可以用來清洗鐘表等精細機械;
(2)外科醫(yī)生可以利用超聲波振動出去人體內(nèi)的結(jié)石。
3.超聲波的應(yīng)用:
(1)聲吶;(定向性好,傳播距離遠。)
(2)B超;(方向性好,穿透能力強。)
(3)超聲波測速器。(易于獲得較為集中的聲能。)
四、噪聲的危害與控制
1.噪聲:
從物理學(xué)角度來看,噪聲是發(fā)聲體做無規(guī)則振動產(chǎn)生的;
從環(huán)境保護角度看,凡是妨礙人們正常的工作、學(xué)習(xí)、休息,以及對人們要聽的聲音產(chǎn)生干擾的聲音都是噪聲。
2.分貝:
人們以分貝來表示聲音強弱的等級,符號dB;
為了保護聽力,聲音不能超過90dB;
為了保證工作和學(xué)習(xí),聲音不能超過70dB;
為了保證休息和睡眠,聲音不能超過50dB。
3.噪聲的控制:
(1) 防止噪聲的產(chǎn)生 或 消聲 或 在聲源處減弱;
(2) 阻斷噪聲的傳播 或 吸聲 或 在傳播過程中減弱;
(3) 防止噪聲進入耳朵 或 隔聲 或 在人耳處減弱。
第三章 物態(tài)變化
一、溫度
1.溫度:
物體的冷熱程度叫做溫度。
2.溫度計制作原理:
溫度計是根據(jù)液體熱脹冷縮的性質(zhì)制成的。
3.攝氏溫度的規(guī)定:
把在標準大氣壓下冰水混合物的溫度定為0攝氏度,沸水的溫度定為100攝氏度。
4.溫度計使用方法:
(1)溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器的底部或側(cè)壁;
(2)待溫度計示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);
(3)讀數(shù)時溫度計的玻璃泡要繼續(xù)留在液體中,視線要與溫度計液柱的上表面相平。
二、熔化和凝固
1.熔化:
物質(zhì)由固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化。
2.熔化的條件:
到達熔點,繼續(xù)吸熱。
3.凝固:
物質(zhì)由液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。
4.凝固條件:
達到凝固點,繼續(xù)放熱。
三、汽化和液化
1.汽化:
物質(zhì)由液態(tài)變成氣態(tài)的過程叫做汽化。
2.汽化現(xiàn)象:
灑在地上的水變干了;
3.汽化的兩種方式:
沸騰和蒸發(fā)是汽化的兩種方式。
4.沸騰和蒸發(fā)的異同
沸騰
蒸發(fā)


劇烈程度
劇烈
緩慢
發(fā)生部位
液體的表面和內(nèi)部
液體的表面
發(fā)生條件
達到沸點且繼續(xù)吸熱
任何溫度


都是汽化現(xiàn)象
都需要吸熱
5.影響蒸發(fā)的因素:
(1)液體的溫度
(2)液體的表面積
(3)液體表面的空氣流速
6.液化:
物質(zhì)由氣態(tài)變成液態(tài)的過程叫做液化。
7.液化現(xiàn)象:
霧的形成;露的形成;夏天冰糕冒白氣。
四、升華和凝華
1.升華:
物質(zhì)由固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程叫做升華。
2.升華現(xiàn)象:
衣柜里的樟腦丸過一段時間變小了;冬天,室外冰凍的衣服干了
3.凝華:
物質(zhì)由氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程叫做凝華。
4.凝華現(xiàn)象:
霜的形成;窗玻璃上的“冰花”;樹枝上的“霧凇”
5.吸熱與放熱:
熔化吸熱、凝固放熱;
汽化吸熱、液化放熱;
升華吸熱、凝華放熱。
第四章 光現(xiàn)象
一、光的直線傳播
1.光源:
能夠自行發(fā)光,且正在發(fā)光的物體。
2.光源分類:
自然光源和人造光源。
3.光的直線傳播:
在同種均勻物質(zhì)中,光沿直線傳播。
4.光線:
為了表示光的傳播情況,我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向,這樣的直線叫做光線。不是真實存在的。
5.光的直線傳播實例:
(1)小孔成像;
(2)影子的形成;
(3)日食和月食的形成;
(4)激光引導(dǎo)掘進方向;
(5)排隊看齊;
(6)射擊瞄準
(7)立竿見影。
6.小孔成像特點:
(1)所成的像是倒立的實像;
(2)所成的像與小孔的形狀無關(guān),只與物體的形狀有關(guān)。
(3)當(dāng)物體與小孔的距離不變時,光屏離小孔越遠,像越大。(光屏離小孔越近,像越小);
當(dāng)光屏與小孔的距離不變時,物體離小孔越遠,像越小。(物體離小孔越近,像越大)
7.影子的形成:
因為光沿著直線傳播,且光不能穿過不透明的物體,所以光照射到不透明物體上,在物體的另一側(cè)會有一個光照不到的區(qū)域,這就是影子。
8.判斷月食:
太陽、地球、月亮位于同一條直線上,且地球在中間。
9.判斷日食:
太陽、月亮、地球位于同一條直線上,且月亮在中間。
10.光速:
光在真空中傳播的速度為3.0×108m/s。
11.光年:
常用于天文學(xué)中,是一個非常大的距離單位,它等于光在一年內(nèi)傳播的距離,1光年=9.46×1012Km。
二、光的反射
1.法線:
垂直于鏡面的直線叫做法線。
2.入射角:
入射光線與法線的夾角叫做入射角
3.反射角:
反射光線與法線的夾角叫做反射角。
4.反射定律:
(1)在反射現(xiàn)象中,反射光線、入射光線和法線位于同一個平面內(nèi);
(2)反射光線、入射光線分居法線的兩側(cè);
(3)反射角等于入射角。
5.反射的分類:
反射有兩種,一是鏡面反射,一是漫反射。漫反射也遵守光的反射定律。
6.光路可逆性:
在反射現(xiàn)象中光路是可逆的。
三、平面鏡成像
1.探究平面鏡成像
在探究平面鏡成像的實驗中,在桌上豎立一塊玻璃當(dāng)做平面鏡,平面鏡前面放一支點燃的蠟燭,平面鏡后面放一支未點燃的同樣的蠟燭。移動蠟燭,直到從前面看上去也像點燃的一樣,這就是燭焰的像。通過觀察可知,像與燭焰的大小相等;像與燭焰的連線跟鏡面垂直,像到鏡面的距離等于實物到鏡面的距離。
2.面鏡分類
平面鏡
面鏡 凹面鏡
球面鏡
凸面鏡
3.球面鏡對光線的作用
凹面鏡對光線有會聚作用
凸面鏡對光線有發(fā)散作用
4.球面鏡的應(yīng)用
凹面鏡:太陽灶、反射式天文望遠鏡;
凸面鏡:汽車后視鏡、街頭拐彎處的反光鏡、手電筒的反光裝置。
5.平面鏡成像規(guī)律:
平面鏡所成像的大小與物體的大小相等,物和像到平面鏡的距離相等,像和物體的連線與鏡面垂直。
平面鏡所成的像與物關(guān)于鏡面對稱
平面鏡所成的像是經(jīng)光的反射形成的正立的虛像。
四、光的折射
1.光的折射:
光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時,傳播方向發(fā)生偏折。這種想象叫做光的折射。
2. 光的折射現(xiàn)象:
潭清疑水淺、海市蜃樓。
3.光的折射規(guī)律:
(1)光折射時,折射光線、入射光線和法線在同一個平面內(nèi);
(2)折射光線、入射光線分居法線兩側(cè);
(3)入射角增大時,折射角也增大(入射角減小時,折射角也減小);
(4)光從速度較快的介質(zhì)斜射入速度較慢的介質(zhì)中時,折射光線靠近法線(折射角小于入射角);
(5)光從速度較慢的介質(zhì)斜射入速度較快的介質(zhì)中時,折射光線遠離法線(折射角大于入射角)
特例:光從空氣斜射入水、冰、玻璃或其他介質(zhì)中時折射光線靠近法線。(折射角小于入射角)
特例:光從水、冰、玻璃或其他介質(zhì)斜射入空氣中時折射光線遠離法線。(折射角大于入射角)
五、光的色散
1.色散:
太陽光經(jīng)三棱鏡折射后在白屏上依次得到紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色彩帶
2.色光的三原色:
紅、綠、藍。
3.顏料的三原色:
品紅、黃、青。
4.物體的顏色:
透明物體的顏色由通過它的色光決定。無色透明物體的顏色能讓所有的光都透過。
不透明物體的顏色由它反射的色光決定。白色不透明的物體能反射所有顏色的光;黑色不透明的物體能吸收所有顏色的光。
5.光譜:
把光按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列起來就是光譜。
6.天空呈藍色的原因:
大氣對陽光中波長較短的藍光散射較多。
7.傍晚太陽發(fā)紅的原因:
傍晚的陽光要穿過厚厚的大氣層,藍光、紫光大部分被散射掉了,剩下紅光、橙光射入我們的眼睛。
8.霧燈選擇黃色的原因:
人眼對黃色光敏感度較高,且黃光不易被空氣散射,有較強的穿透作用,能讓更遠的人看到。
9.紅外線的應(yīng)用:
(1)紅外線夜視儀;
(2)紅外線遙感。
10.紫外線的應(yīng)用:
(1)殺菌;
(2)防偽;
(3)有助于人體合成維生素D。
11.紫外線的危害:
過量的紫外線照射對人體十分有害,輕則使皮膚粗糙,重則引起皮膚癌。
第五章 透鏡及其應(yīng)用
一、透鏡
1.凸透鏡:
遠視鏡(老花鏡)片,中間厚,邊緣薄叫做凸透鏡。
2.凸透鏡對光線的作用
凸透鏡對光線有會聚作用。
平行于主光軸的光射到凸透鏡上,其折射光線會聚在焦點上。
3.凹透鏡:
近視鏡片,中間薄,邊緣厚,叫做凹透鏡。
4.凹透鏡對光線的作用:
凹透鏡對光線有發(fā)散作用。
平行于主光軸的光射到凹透鏡上,其折射光線的反向沿長線會聚在虛焦點上。
5.主軸:
透鏡上通過兩個球心的直線叫做主光軸,簡稱主軸。
6.光心:
每個透鏡主軸上都有一個特殊點:凡是通過該點的光,其傳播方向不變,這個點叫做光心。
7.焦點:
凸透鏡能使平行于主軸的光會聚在一點,這個點叫做凸透鏡的實焦點,簡稱焦點。
凹透鏡能使平行于主軸的光其折射光線的反向沿長線會聚在一點,這個點叫做凹透鏡的虛焦點。
8.焦距:
焦點到光心的距離叫做焦距。
9.測量凸透鏡焦距的方法:
拿一個凸透鏡正對著陽光,再把一張紙放在它的另一側(cè),改變透鏡與紙的距離,直到紙上的光斑變得最小、最亮。測出這個最小、最亮的光斑到凸透鏡的距離,這個距離就是凸透鏡的焦距。
二、生活中的透鏡
1.照相機成像特點:倒立縮小的實像。
2.投影儀成像特點:倒立放大的實像。
3.放大鏡成像特點:正立放大的虛像。
4.凸透鏡成實像時,物和像在凸透鏡兩側(cè)。
5.凸透鏡成虛像時,物和像在凸透鏡同側(cè)。
三、凸透鏡成像規(guī)律
1.凸透鏡成像規(guī)律:
物距與焦距
的關(guān)系
成 像 性 質(zhì)
應(yīng) 用
像距與焦距
的關(guān)系
u>2f時,
倒立、縮小的實象。
照相機
f u=2f時,
倒立、等大的實像。
v =2f
f<u<2f,
倒立、放大的實象。
投影儀
v>2f
u=f時
不成像
u<f時
正立、放大的虛象。
放大鏡
(1) 一倍焦距是成實物與虛像、倒正、物像異同側(cè)的分界點。物距大于一倍焦距時,物體成實像(倒立,物像同側(cè));物距小于一倍焦距時,物體成虛像(正立、物像異側(cè));
(2) 二倍焦距是成像大小的分界點。物距大于二倍焦距時,物體成縮小的像;物距小于二倍焦距時,物體成放大的像;
(3)實像都是倒立的(物、像同側(cè)),虛像都是正立的(物、像異側(cè));
(沒有縮小的虛像,也沒有等大的虛像)
(4)成實像時,物近像遠,像變大(物遠像近,像變小);
成虛像時,物遠像遠,像變大(物近像近,像變小)。
四、眼睛和眼鏡
67.眼睛:
1.眼睛通過睫狀體來改變晶狀體的形狀。
2.看遠處物體時,睫狀體放松,晶狀體變薄,對光的偏折能力變小,遠處物體射來的光剛好聚在視網(wǎng)膜上,眼睛可以看清遠處的物體;
3.看近處物體時,睫狀體收縮,晶狀體變厚,對光的偏折能力變大,近處物體射來的光剛好聚在視網(wǎng)膜上,眼睛可以看清近處的物體。
4.近視眼矯正:佩戴凹透鏡。
5.遠視眼矯正:佩戴凸透鏡。
五、顯微鏡和望遠鏡
1.顯微鏡成像原理(虛像):
來自被觀察物體的光經(jīng)過物鏡后成一個放大的像,道理就像投影儀的鏡頭成像一樣;目鏡的作用則像一個普通的放大鏡,把這個像再放大一次。
2.望遠鏡成像原理:
物鏡的作用是使遠處的物體在焦點附近成實像,道理就像照相機的鏡頭成像一樣;目鏡的作用相當(dāng)于一個放大鏡,用來把這個像放大。
3.視角:
同一個物體,離眼睛近時,視角大,在視網(wǎng)膜上所成的像也大;離眼睛遠時,視角小,在視網(wǎng)膜上所成的像也小;
第六章 質(zhì)量與密度
一、質(zhì)量
1.物體是由物質(zhì)組成的。物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量,用m表示。物體的質(zhì)量不隨物體的形態(tài)、狀態(tài)、位置、溫度而改變,所以質(zhì)量是物體本身的一種屬性。
2.質(zhì)量的單位:千克(kg),常用單位:噸(t)、克(g)、毫克(mg)。1t=1000kg 1kg=1000g 1g=1000mg
3.天平是實驗室測質(zhì)量的常用工具。當(dāng)天平平衡后,被測物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對的刻度值。
4.天平的使用注意事項:被測物體的質(zhì)量不能超過天平的稱量(天平所能稱的最大質(zhì)量);向盤中加減砝碼時要用鑷子,不能用手接觸砝碼,不能把砝碼弄濕、弄臟;潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放在天平的盤中。
5.托盤天平的結(jié)構(gòu):底座、游碼、標尺、平衡螺母、橫梁、托盤、分度盤、指針。
6.使用步驟:
①放置——天平應(yīng)水平放置。
②調(diào)節(jié)——天平使用前要使橫梁平衡。首先把游碼放在標尺的“0”刻度處,然后調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母(移向高端),使橫梁平衡。
③稱量——稱量時應(yīng)把被測物體放天平的左盤,把砝碼放右盤(先大后小)。游碼能夠分辨更小的質(zhì)量,在標尺上向右移動游碼,就等于在右盤中增加一個更小的砝碼。
總結(jié):一放平,二調(diào)零,三轉(zhuǎn)螺母成平衡,一邊低向另一邊轉(zhuǎn),針指中線才算完。左物右碼鑷子夾,游碼最后調(diào)平衡,砝碼游碼加起來,物體質(zhì)量測出來。
二、密度
1、物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系:體積相同的不同物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量一般不同,同種物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量與它的體積成正比。
2、一種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的,物質(zhì)不同,其比值一般不同,這反映了不同物質(zhì)的不同特性,物理學(xué)中用密度表示這種特性。單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。
密度的公式:ρ=m/V
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)
m——質(zhì)量——千克(kg)
V——體積——立方米(m3)
密度的常用單位1g/cm3,1g/cm3單位大,1g/cm3=1.0×103 kg/m3。水的密度為1.0×103 kg/m3,讀作1.0×103千克每立方米,它表示物理意義是:1立方米的水的質(zhì)量為1.0×103千克。
3、密度的應(yīng)用:鑒別物質(zhì):ρ=m/V。
測量不易直接測量的體積:V=m/ρ。
測量不易直接測量的質(zhì)量:m=ρV。
三、測量物質(zhì)的密度
1、量筒的使用:液體物質(zhì)的體積可以用量筒測出。量筒(量杯)的使用方法:
①觀察量筒標度的單位。1L=1dm3 1mL=1cm3
②觀察量筒的最大測量值(量程)和分度值(最小刻度)。
③讀數(shù)時,視線與量筒中凹液面的底部相平(或與量筒中凸液面的頂部相平)。
2、測量液體和固體的密度:只要測量出物質(zhì)的質(zhì)量和體積,通過ρ=m/V就能夠算出物質(zhì)的密度。質(zhì)量可以用天平測出,液體和形狀不規(guī)則的固體的體積可以用量筒或量杯來測量。
四、密度與社會生活
1、密度與溫度:溫度能改變物質(zhì)的密度,一般物體都是在溫度升高時體積膨脹(即:熱脹冷縮,水在4℃以下是熱縮冷脹),密度變小。
2、密度與物質(zhì)鑒別:不同物質(zhì)的密度一般不同,通過測量物質(zhì)的密度可以鑒別物質(zhì)。
八年級下冊知識點
第七章 力
一、力
1.力的作用效果:(1)力可以改變物體的運動狀態(tài)。 (2)力可以使物體發(fā)生形變。
注:物體運動狀態(tài)的改變指物體的運動方向或速度大小的改變或二者同時改變,或者物體由靜止到運動或由運動到靜止。形變是指形狀發(fā)生改變。
2.力的概念
(1)力是物體對物體的作用,力不能脫離物體而存在。一切物體都受力的作用。
(2)有的力必須是物體之間相互接觸才能產(chǎn)生,比如物體間的推、拉、提、壓等力,但有的力物體
不接觸也能產(chǎn)生,比如重力、磁極間、電荷間的相互作用力等。
(3)力的單位:牛頓,簡稱:牛,符號是N。
(4)力的三要素:力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。都會影響力的作用效果。
3.力的示意圖
(1)用力的示意圖可以把力的三要素表示出來。
(2)作力的示意圖的要領(lǐng):
①確定受力物體、力的作用點和力的方向;
②從力的作用點沿力的方向畫力的作用線,用箭頭表示力的方向;
③力的作用點可用線段的起點,也可用線段的終點來表示;
④表示力的方向的箭頭,必須畫在線段的末端。
4.物體間力的作用是相互的,比如甲、乙兩個物體間產(chǎn)生了力的作用,那么甲對乙施加一個力的同時,乙也對甲施加了一個力。
由此我們認識到:①力總是成對出現(xiàn)的;②相互作用的兩個物體互為施力物體和受力物體。
二、彈力
1.彈性和塑性:(1)在受力時會發(fā)生形變,不受力時,又恢復(fù)到原來的形狀,物體的這種性質(zhì)叫做彈性;
(2)在受力時會發(fā)生形變,不受力時,形變不能自動地恢復(fù)到原來的形狀,物體的這種性質(zhì)叫做塑性。
2.彈力
(1)彈力是物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。壓力、支持力、拉力等的實質(zhì)都是彈力。
(2)彈力的大小、方向和產(chǎn)生的條件:
①彈力的大小:與物體的材料、形變程度等因素有關(guān)。
②彈力的方向:跟形變的方向相反,與物體恢復(fù)形變的方向一致。
③彈力產(chǎn)生的條件:物體相互接觸,發(fā)生彈性形變。
3.彈簧測力計
(1)測力計:測量力的大小的工具叫做測力計。
(2)彈簧測力計的原理:彈簧所受拉力越大彈簧的伸長就越長;在彈性限度內(nèi),彈簧的伸長與所受到
的拉力成正比。
(3)彈簧測力計的使用:
①測量前,先觀察彈簧測力計的指針是否指在零刻度線的位置,如果不是,則需校零;所測的力不能大于彈簧測力計的測量限度,以免損壞測力計。
②觀察彈簧測力計的分度值和測量范圍,估計被測力的大小,被測力不能超過測力計的量程。
③測量時,拉力的方向應(yīng)沿著彈簧的軸線方向,且與被測力的方向在同一直線。
④讀數(shù)時,視線應(yīng)與指針對應(yīng)的刻度線垂直。
三、重力
1.重力的定義:由于地球的吸引而使物體受到的力,叫做重力。地球上的所有物體都受到重力的作用。
2.重力的大小
(1)重力也叫重量。
(2)重力與質(zhì)量的關(guān)系:物體所受的重力跟它的質(zhì)量成正比。
公式:G=mg,式中,G是重力,單位牛頓(N);m是質(zhì)量,單位千克(kg)。g=9.8N/kg。
(3)重力隨物體位置的改變而改變,同一物體在靠近地球兩極處重力最大,靠近赤道處重力最小。
3.重力的方向
(1)重力的方向:豎直向下。
(2)應(yīng)用:重垂線,檢驗墻壁是否豎直。
4.重心:
(1)重力的作用點叫重心。
(2)規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心上。有的物體的重心在物體上,也有的物體的重心在物體以外。
5.萬有引力:宇宙間任何兩個物體,大到天體,小到灰塵之間,都存在互相吸引的力,這就是萬有
引力。
第八章 運動和力
一、牛頓第一定律
1.牛頓第一定律
(1)內(nèi)容:一切物體在沒有受到外力作用時,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。
(2)牛頓第一定律不可能簡單的從實驗中得出,它是通過實驗為基礎(chǔ)、通過分析和科學(xué)推理得到的。
(3)力是改變物體運動狀態(tài)的原因,慣性是維持物體運動的原因。
(4)探究牛頓第一定律中,每次都要讓小車從同一斜面上同一高度滑下,其目的是使小車滑至水平面上的初速度相等。
(5)牛頓第一定律的意義:
①揭示運動和力的關(guān)系。
②證實了力的作用效果:力是改變物體運動狀態(tài)的原因。
③認識到慣性也是物體的一種特性。
2.慣性
(1)慣性:一切物體保持原有運動狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性。
(2)對“慣性”的理解需注意的地方:
①“一切物體”包括受力或不受力、運動或靜止的所有固體、液體氣體。
②慣性是物體本身所固有的一種屬性,不是一種力,所以說“物體受到慣性”或“物體受到慣性
力”等,都是錯誤的。
③要把“牛頓第一定律”和物體的“慣性”區(qū)別開來,
前者揭示了物體不受外力時遵循的運動規(guī)律,后者表明的是物體的屬性。
④慣性有有利的一面,也有有害的一面,我們有時要利用慣性,有時要防止慣性帶來的危害,但并
不是“產(chǎn)生”慣性或“消滅”慣性。
⑤同一個物體不論是靜止還是運動、運動快還是運動慢,不論受力還是不受力,都具有慣性,而且
慣性大小是不變的。慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量大的物體慣性大,而與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。
(3)在解釋一些常見的慣性現(xiàn)象時,可以按以下來分析作答:
①確定研究對象。 ②弄清研究對象原來處于什么樣的運動狀態(tài)。
③發(fā)生了什么樣的情況變化。 ④由于慣性研究對象保持原來的運動狀態(tài)于是出現(xiàn)了什么現(xiàn)象。
二、二力平衡
1.力的平衡
(1)平衡狀態(tài):物體受到兩個力(或多個力)作用時,如果能保持靜止狀態(tài)或勻速直線
運動狀態(tài),我們就說物體處于平衡狀態(tài)。
(2)平衡力:使物體處于平衡狀態(tài)的兩個力(或多個力)叫做平衡力。
(3)二力平衡的條件:作用在同一物體上的兩個力,如果大小相等,方向相反,并且作用在同一直線上,這兩個力就彼此平衡。
二力平衡的條件可以簡單記為:同物、等大、反向、共線。物體受到兩個力的作用時,如果保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),則這兩個力平衡。
2.一對平衡力和一對相互作用力的比較
平衡力(二力平衡)
相互作用力
相同點
兩個力大小相等,方向相反,作用在同一直線上
不同點
作用在同一個物體上
沒有時間關(guān)系
作用在不同物體上
同時產(chǎn)生,同時消失
3.二力平衡的應(yīng)用
(1)己知一個力的大小和方向,可確定另一個力的大小和方向。
(2)根據(jù)物體的受力情況,判斷物體是否處于平衡狀態(tài)或?qū)で笪矬w平衡的方法、措施。
4.力和運動的關(guān)系
不受外力 靜止狀態(tài)
受平衡力的作用 運動狀態(tài)不變
(合力為零) 勻速直線運動
受力情況 運動狀態(tài)
速度大小改變
受非平衡力的作用 運動狀態(tài)改變
(合力不為零) 運動方向改變(拐彎)
三、摩擦力
1.摩擦力 兩個相互接觸的物體,當(dāng)它們將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動時在接觸面產(chǎn)生一種阻礙相
對運動的力。
2.摩擦力產(chǎn)生的條件
(1)兩物接觸并擠壓。(2)接觸面粗糙。(3)將要發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生相對運動。
3.摩擦力的分類
(1)靜摩擦力:將要發(fā)生相對運動時產(chǎn)生的摩擦力叫靜摩擦力。
(2)滑動摩擦力:相對運動屬于滑動,則產(chǎn)生的摩擦力叫滑動摩擦力。
(3)滾動摩擦力:相對運動屬于滾動,則產(chǎn)生的摩擦力叫滾動摩擦力。
4.靜摩擦力
(1)大小:0﹤f≦Fmax(最大靜摩擦力)(2)方向:與相對運動趨勢方向相反。
5.滑動摩擦力
(1)決定因素:物體間的壓力大小、接觸面的粗糙程度。
(2)方向:與相對運動方向相反。
(3)探究方法:控制變量法。
(4)在測量滑動摩擦力的實驗中,用彈簧測力計沿水平勻速直線拉動木塊。根據(jù)二力平衡知識,可
知彈簧測力計對木
塊的拉力大小與木塊受到的滑動摩擦力大小相等。
6.增大與減小摩擦的方法
(1)增大摩擦的主要方法:①增大壓力;②增大接觸面的粗糙程度;③變滾動為滑動。
(2)減小摩擦的主要方法:①減少壓力;②減小接觸面的粗糙程度;③用滾動代替滑動;④使接觸
面分離(加潤滑油、用氣墊的方法)。
第九章 壓強
一、壓強
1.壓強:
(1)壓力:
①產(chǎn)生原因:由于物體相互接觸擠壓而產(chǎn)生的力。
②壓力是垂直作用在物體表面上的力。
③方向:垂直于接觸面。
④壓力與重力的關(guān)系:力的產(chǎn)生原因不一定是由于重力引起的,所以壓力大小不一定等于重力。
只有當(dāng)物體放置于水平地面上時壓力才等于重力。
(2)壓強是表示壓力作用效果的一個物理量,它的大小與壓力大小和受力面積有關(guān)。
(3)壓強的定義:物體所受壓力的大小與受力面積之比叫做壓強。
(4)公式:p=F/S。式中p表示壓強,單位是帕斯卡;F表示壓力,單位是牛頓;S表示受力面積,
單位是平方米。
國際單位:帕斯卡,簡稱帕,符號是Pa。1Pa=lN/m2,其物理意義是:lm2的面積上受到的壓力
是1N。
2.增大和減小壓強的方法
(1)增大壓強的方法:①增大壓力:②減小受力面積。
(2)減小壓強的方法:①減小壓力:②增大受力面積。
二、液體的壓強
1.液體壓強產(chǎn)生的原因:由于重力的作用,并且液體具有流動性,因此發(fā)發(fā)生擠壓而產(chǎn)生的。
2.液體壓強的特點
(1)液體向各個方向都有壓強。
(2)同種液體中在同一深度處液體向各個方向的壓強相等。
(3)同種液體中,深度越深,液體壓強越大。
(4)在深度相同時,液體密度越大,液體壓強越大。
3.液體壓強的大小
(1)液體壓強與液體密度和液體深度有關(guān)。
(2)公式:p=ρgh。式中,p表示液體壓強,單位帕斯卡(Pa);ρ表示液體密度,單位是千克每立方
米(kg/m3);h表示液體深度,單位是米(m)。
3.連通器——液體壓強的實際應(yīng)用
(1)原理:連通器里的液體在不流動時,各容器中的液面高度總是相同的。
(2)應(yīng)用:水壺、鍋爐水位計、水塔、船鬧、下水道的彎管。世界上最大的人造連通器是三峽船閘。
三、大氣壓強
1.大氣壓產(chǎn)生的原因:由于重力的作用,并且空氣具有流動性,因此發(fā)生擠壓而產(chǎn)生的。
2.馬德堡半球?qū)嶒炞C明了大氣壓強是存在的,并且大氣壓強很大。
3.大氣壓的測量——托里拆利實驗
(1)實驗方法:在長約1m、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用于指將管口堵住,然后倒插在水銀槽
中。放開于指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時就不再下降,這時測出管內(nèi)外水銀面高度差約為76cm。
(2)計算大氣壓的數(shù)值:p0=p水銀=ρ水銀gh=13.6×103kg/m3×9.8N/kg×0.76m=1.013×105Pa。
所以,標準大氣壓的數(shù)值為:P0=1.013Xl05Pa=760mmHg。
(3)以下操作對實驗沒有影響 ①玻璃管是否傾斜;②玻璃管的粗細;
③在不離開水銀槽面的前提下玻璃管口距水銀面的位置。
(4)若實驗中玻璃管內(nèi)不慎漏有少量空氣,液體高度減小,則測量值要比真實值偏小。
(5)這個實驗利用了等效替換的思想和方法。
3.影響大氣壓的因素:高度、天氣等。在海拔3000m以內(nèi),大約每升高10m,大氣壓減小100Pa。
4.氣壓計——測定大氣壓的儀器。種類:水銀氣壓計、金屬盒氣壓計(又叫做無液氣壓計)。
5.大氣壓的應(yīng)用:抽水機等。一切抽吸液體的過程都是由于大氣壓強的作用。
四、流體壓強與流速的關(guān)系
1.在氣體和液體中,流速越大的位置壓強越小。
2.飛機的升力的產(chǎn)生:飛機的機翼通常都做成上面凸起、下面平直的形狀。當(dāng)飛機在機場跑道上滑
行時,流過機翼上方的空氣速度快、壓強小,流過機翼下方的空氣速度慢、壓強大。機翼上下方所
受的壓力差形成向上的升力。
第十章 浮力
一、浮力
1.當(dāng)物體浸在液體或氣體中時會受到一個豎直向上的托力,這個力就是浮力。
2.浮力產(chǎn)生的原因:上、下表面受到液體對其的壓力差,這就是浮力產(chǎn)生的原因。
3.稱重法測量浮力:浮力=物體重力-物體在液體中的彈簧秤讀數(shù),即F浮=G-F′
4.決定浮力大小的因素:物體在液體中所受浮力的大小,跟它浸在液體中的體積有關(guān)、跟液體的密
度有關(guān)。與浸沒在液體中的深度無關(guān)。
二、阿基米德原理
1.阿基米德原理:浸在液體里的物體受的浮力,大小等于它排開的液體受的重力。公式:F浮=G排。
(1)根據(jù)阿基米德原理可得出計算浮力大小的數(shù)學(xué)表達式;F浮=G排=m液g=ρ液gV排。
(2)阿基米德原理既適用于液體也適用于氣體。
2.正確理解阿基米德原理
⑴阿基米德原理闡明了浮力的三要素:浮力作用點在浸在液體(或氣體)的物體上,其方向是豎直
向上,其大小等于物體所排開的液體(或氣體)受到的重力,即F浮=G排液。
⑵“浸在”既包括物體全部體積都沒入液體里,也包括物體的一部分體積在液體里面而另一部分體
積露出液面的情況;“浸沒”指全部體積都在液體里,阿基米德原理對浸沒和部分體積浸在液體中
都適用。
⑶“排開液體的體積”V排和物體的體積V物,它們在數(shù)值上不一定相等。
當(dāng)物體浸沒在液體里時,V排=V物 ,此時,物體在這種液體中受到浮力最大。
如果物體只有一部分體積浸在液體里,則V排<V物 ,這時V物=V排+V露。
⑷根據(jù)阿基米德原理公式F浮=ρ液gV排-。即F浮的大小只跟ρ液、V排有關(guān),而與物體自身的重力、
體積、密度、形狀無關(guān)。
浸沒在液體里的物體受到的浮力不隨物體在液體中的深度的變化而改變。
⑸阿基米德原理也適用于氣體:F浮=ρ氣gV排,浸在大氣里的物體,V排=V物。例如:熱氣球受到大氣
的浮力會上升。
三、物體的浮沉條件及應(yīng)用
1.浸在液體中物體的浮沉條件
(1)物體上浮、下沉是運動過程,此時物體受非平衡力作用。下沉的結(jié)果是沉到液體底部,上浮的
結(jié)果是浮出液面,最后漂浮在液面。
漂浮與懸浮的共同點都是浮力等于重力。但漂浮是物體在液面的平衡狀態(tài),物體的一部分浸入
液體中。懸浮是物體浸沒在液體內(nèi)部的平衡狀態(tài),整個物體浸沒在液體中。
F浮與G物的關(guān)系
ρ液與ρ物的關(guān)系
漂浮
F浮=G物
ρ液﹥ρ物
上浮
F浮﹥G物
ρ液﹥ρ物
懸浮
F浮=G物
ρ液=ρ物
下沉
F浮﹤G物
ρ液﹤ρ物
2.應(yīng)用
(1)輪船
①原理:把密度大于水的鋼鐵制成空心的輪船,使它排開水的體積增大,從而來增大它所受的浮
力,故輪船能漂浮在水面上。
②排水量:輪船滿載時排開的水的質(zhì)量。m排=m船+m滿載時的貨物
(2)潛水艇
原理:潛水艇體積一定,靠水艙充水或排水來改變自身重力,使重力小于、大于或等于浮力來實現(xiàn)
上浮、下潛或懸浮的。
(3)氣球和氣艇
原理:氣球和飛艇體內(nèi)充有密度小于空氣的氣體(氫氣、氨氣、熱空氣),
通過改變氣囊里的氣體質(zhì)量來改變自身體積,從而改變所受浮力大小。
3.浮力大小的計算方法:①稱量法:F浮=G-F拉; ②壓力差法:F浮=F向上-F向下;
③阿基米德原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排; ④平衡法:F浮=G物(懸浮或漂浮)
第十一章 功和機械能
一、功
1、功
(1)力學(xué)中的功:如果一個力作用在物體上,物體在這個力的方向移動了一段距離,這個力的作用就顯示出成效,力學(xué)里就說這個力做了功。
(2)功的兩個因素:一個是作用在物體上的力,另一個是物體在這個力的方向上通過的距離。兩因素缺一不可。
(3)不做功的三種情況:①有力無距離;②有距離無力;③有力有距離,但是力垂直距離。
2、功的計算
(1)計算公式:物理學(xué)中,功等于力與力的方向上移動的距離的乘積。即:W=Fs。
(2)符號的意義及單位:W表示功,單位是焦耳(J),1J=1N·m;F表示力,單位是牛頓(N);s表示
距離,單位是米(m)。
(3)計算時應(yīng)注意的事項:
①分清是哪個力對物體做功,即明確公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通過的距離,必須與“F”對應(yīng)。
③F、s的單位分別是N、m,得出的功的單位才是J。
二、功率
1、功率的概念:功率是表示物體做功快慢的物理量。
2、功率
(1)定義:功與做功所用的時間叫做功率,用符號“P”表示。
單位是瓦特(W)常用單位還有kW。1kW=103W。
(2)公式:P=W/t。式中P表示功率,單位是瓦特;W表示功,單位是焦耳;t表示時間,單位是秒。
三、動能和勢能
1、能量(1)物體能夠?qū)ν庾龉Γ硎具@個物體具有能量,簡稱能。(2)單位:焦耳(J)
2、動能
(1)定義:物體由于運動而具有的能,叫做功能。
(2)影響動能大小的因素:①物體的質(zhì)量;②物體運動的速度。物體的質(zhì)量越大,運動速度越大,
物體具有的動能就越大。
3、重力勢能
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能,叫做重力勢能。
(2)影響重力勢能大小的因素:①物體的質(zhì)量;②物體被舉高的高度。物體的質(zhì)量越大,被舉得越
高,具有的重力勢能就越大。
4、彈性勢能
(1)定義:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能,叫做彈性勢能。
(2)影響彈性勢能大小的因素:物體發(fā)生彈性形變的程度。物體的彈性形變程度越大,具有的彈性
勢能就越大。
四、機械能及其轉(zhuǎn)化
1、機械能(1)定義:動能和勢能統(tǒng)稱為機械能。機械能是最常見的一種形式的能量。(2)單位:J。
2、動能和勢能的轉(zhuǎn)化
(1)在一定的條件下,動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化。
(2)如果只有動能和勢能香菇轉(zhuǎn)化,盡管動能、勢能的大小會變化,但是機械能的總和不變,或者
說機械能是守恒的。
在分析動能和勢能轉(zhuǎn)化的實例時,首先要明確研究對象是在哪一個過程中,再分析物體質(zhì)量、
運動速度、高度、彈性形
變程度的變化情況,從而確定能的變化和轉(zhuǎn)化情況。
3、水能和風(fēng)能的利用
(1)從能量的角度來看,自然界的流水和風(fēng)都是具有大量機械能的天然資源。讓水流沖擊水輪轉(zhuǎn)
動,用來汲水、磨粉;船靠風(fēng)力鼓起帆來推動航行。到19世紀,人類開始利用水能發(fā)電。
修筑攔河壩來提高上游的水位,一定量的水,上、下水位差越大,水的重力勢能越大,能發(fā)出
的電就越多。風(fēng)能也可以
用來發(fā)電,風(fēng)吹動風(fēng)車可以帶動發(fā)電機發(fā)電。
4.人造地球衛(wèi)星
(1)人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地運行,所以存在動能和勢能。
(2)衛(wèi)星在大氣層外運行,不受空氣阻力,只有動能和勢能的轉(zhuǎn)化,因此機械能守恒。
(3)當(dāng)衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時,它的勢能減小、動能增大;當(dāng)衛(wèi)星從近地點向遠地點運動
時,它的勢能增大、動能減小。
第十二章 簡單機械
一、杠桿
1.杠桿
(1)杠桿:在力的作用下能繞著固定點轉(zhuǎn)動的硬棒就是杠桿。
(2)杠桿的五要素:
①支點:杠桿繞著轉(zhuǎn)動的固定點(O);
②動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力(F1);③阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力(F2);
④動力臂:從支點到動力作用線的距離(l1);⑤阻力臂:從支點到阻力作用線的距離(l2)。
2.杠桿的平衡條件
(1)杠桿的平衡:當(dāng)有兩個力或幾個力作用在杠桿上時,杠桿能保持靜止或勻速轉(zhuǎn)動,則我們說杠
桿平衡。
(2)杠桿平衡的條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂,即:F1l1=F2l2
(3)在探究杠桿的平衡條件實驗中,調(diào)節(jié)杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在不掛鉤碼時,保持水平并
靜止,目的是為了使杠桿的自重對杠桿平衡不產(chǎn)生影響,此時杠桿自重的力臂為0;給杠桿兩端掛
上不同數(shù)量的鉤碼,移動鉤碼的位置,使杠桿重新在水平位置平衡,目的是方便直接從杠桿上讀出
力臂的大小;實驗中要多次試驗的目的是獲取多組實驗數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律。
3.杠桿的應(yīng)用
(1)省力杠桿:動力臂大于阻力臂的杠桿,省力但費距離。
(2)費力杠桿:動力臂小于阻力臂的杠桿,費力但省距離。
(3)等臂杠桿:動力臂等于阻力臂的杠桿,既不省力也不費力。
二、滑輪
1.定滑輪
(1)實質(zhì):是一個等臂杠桿。支點是轉(zhuǎn)動軸,動力臂和阻力臂都等于滑輪的半徑。
(2)特點:不能省力,但可以改變動力的方向。
2.動滑輪
(1)實質(zhì):是一個動力臂是阻力臂二倍的省力杠桿。支點是上端固定的那段繩子與動滑輪相切的點,動力臂是滑輪的直徑,阻力臂是滑輪的半徑。
(2)特點:能省一半的力,但不能改變動力的方向,且多費一倍的距離。
3.滑輪組
(1)連接:兩種方式,繩子可以先從定滑輪繞起,也可以先從動滑輪繞起。
(2)作用:既可以省力又可以改變動力的方向,但是費距離。
(3)省力情況:由實際連接在動滑輪上的繩子段數(shù)決定。繩子段數(shù):“動奇定偶”。
拉力 ,繩子自由端移動的距離s=nh,其中n是繩子的段數(shù),h是物體移動的高度。
4.輪軸和斜面
(1)輪軸:實質(zhì)是可以連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿,是一種省力機械。輪和軸的中心是支點,作用在軸上的力是阻力F2,作用在輪上的
力是動力F1,軸半徑r,輪半徑R,則有F1R=F2r,因為R>r,所以F1(2)斜面:是一種省力機械。斜面的坡度越小,省力越多。
三、機械效率
1、有用功——W有用:使用機械時,對人們有用的功叫有用功。
也就是人們不用機械而直接用手時必須做的功。在提升物體時,W有用=Gh。
2、額外功——W額外
(1)使用機械時,對人們沒有用但又不得不做的功叫額外功。
(2)額外功的主要來源:
①提升物體時,克服機械自重、容器重、繩重等所做的功。②克服機械的摩擦所做的功。
3、總功——W總:
(1)人們在使用機械做功的過程中實際所做的功叫總功,它等于有用功和額外功的總和。即:W總= W有用+ W額外。
(2)若人對機械的動力為F,則:W總=F?s
4、機械效率——η
(1)定義:有用功與總功的比值叫機械效率。
(2)公式:η= W有用/ W總。
(3)機械效率總是小于1。
(4)提高機械效率的方法:①改進結(jié)構(gòu),使它更合理、更輕巧;②經(jīng)常保養(yǎng),使機械處于良好的狀態(tài)。
(3)功率與機械效率的區(qū)別:
①二者是兩個不同的概念:功率表示物體做功的快慢;機械效率表示機械做功的效率。
②它們之間的物理意義不同,也沒有直接的聯(lián)系,功率大的機械效率不一定大,機械效率高的機
械,功率也不一定大。
第十三章 熱和能
第一節(jié) 分子熱運動
1、擴散現(xiàn)象:
定義:不同物質(zhì)在相互接觸時,彼此進入對方的現(xiàn)象。
擴散現(xiàn)象說明:①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動;②分子之間有間隙。
固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象,只是擴散的快慢不同,氣體間擴散速度最快,固體間擴散速度最慢。
汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴散現(xiàn)象。
擴散速度與溫度有關(guān),溫度越高,分子無規(guī)則運動越劇烈,擴散越快。
由于分子的運動跟溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。
2、分子間的作用力:
分子間相互作用的引力和斥力是同時存在的。
當(dāng)分子間距離等于r0(r0=10-10m)時,分子間引力和斥力相等,合力為0,對外不顯力;
當(dāng)分子間距離減小,小于r0時,分子間引力和斥力都增大,但斥力增大得更快,斥力大于引力,分子間作用力表現(xiàn)為斥力;
當(dāng)分子間距離增大,大于r0時,分子間引力和斥力都減小,但斥力減小得更快,引力大于斥力,分子間作用力表現(xiàn)為引力;
當(dāng)分子間距離繼續(xù)增大,分子間作用力繼續(xù)減小,當(dāng)分子間距離大于10 r0時,分子間作用力就變得十分微弱,可以忽略了。
第二節(jié) 內(nèi)能
1、內(nèi)能:
定義:物體內(nèi)部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。
內(nèi)能的單位為焦耳(J)。
內(nèi)能具有不可測量性。
2、影響物體內(nèi)能大小的因素:
①溫度:在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時,物體的溫度升高,內(nèi)能增大,溫度降低,內(nèi)能減小;反之,物體的內(nèi)能增大,溫度卻不一定升高(例如晶體在熔化的過程中要不斷吸熱,內(nèi)能增大,而溫度卻保持不變),內(nèi)能減小,溫度也不一定降低(例如晶體在凝固的過程中要不斷放熱,內(nèi)能減小,而溫度卻保持不變)。
②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大。
③材料:在溫度、質(zhì)量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內(nèi)能可能不同。
④存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質(zhì)量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內(nèi)能也可能不同。
3、改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
①做功:
做功可以改變內(nèi)能:對物體做功物體內(nèi)能會增加(將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。
物體對外做功物體內(nèi)能會減少(將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能)。
做功改變內(nèi)能的實質(zhì):內(nèi)能和其他形式的能(主要是機械能)的相互轉(zhuǎn)化的過程。
如果僅通過做功改變內(nèi)能,可以用做功多少度量內(nèi)能的改變大小。
②熱傳遞:
定義:熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
熱量:在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。(熱量是變化量,只能說“吸收熱量”或“放出熱量”,不能說“含”、“有”熱量。“傳遞溫度”的說法也是錯的。)
熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減少;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加;
注意:
在熱傳遞過程中,是內(nèi)能在物體間的轉(zhuǎn)移,能的形式并未發(fā)生改變;
在熱傳遞過程中,若不計能量損失,則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量;
因為在熱傳遞過程中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;
熱傳遞的條件:存在溫度差。如果沒有溫度差,就不會發(fā)生熱傳遞。
做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能上是等效的。
第三節(jié) 比熱容
1、比熱容:
定義:單位質(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)1℃時吸收(或放出)的熱量。
比熱容用符號c表示,它的單位是焦每千克攝氏度,符號是J/(kg·℃)
比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。
物理意義:水的比熱容c水=4.2×103J/(kg·℃),物理意義為:1kg的水溫度升高(或降低)1℃,吸收(或放出)的熱量為4.2×103J。
比熱容是物質(zhì)的一種特性,比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。
比較比熱容的方法:
①質(zhì)量相同,升高溫度相同,比較吸收熱量多少(加熱時間):吸收熱量多,比熱容大。
②質(zhì)量相同,吸收熱量(加熱時間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,比熱容大。
2、熱量的計算公式:
①溫度升高時用:Q吸=cm(t-t0) c= m= t=+ t0 t0=t- 
②溫度降低時用:Q放=cm(t0-t) c= m= t0=+ t t=t0- 
③只給出溫度變化量時用:Q=cm△t c= m= △t=
Q——熱量——焦耳(J);c——比熱容——焦耳每千克攝氏度(J/(kg·℃));m——質(zhì)量——千克(kg);t——末溫——攝氏度(℃);t0——初溫——攝氏度(℃)
審題時注意“升高(降低)到10℃”還是“升高(降低)(了)10℃”,前者的“10℃”是末溫(t),后面的“10℃”是溫度的變化量(△t)。
由公式Q=cm△t可知:物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和溫度變化量這三個因素決定的。
第十四章:內(nèi)能的利用
第一節(jié):內(nèi)能的利用
內(nèi)能的利用方式
利用內(nèi)能來加熱:實質(zhì)是熱傳遞。
利用內(nèi)能來做功:實質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
第二節(jié):熱機
熱機:
定義:熱機是利用內(nèi)能來做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。
熱機的種類:蒸汽機、內(nèi)燃機(汽油機和柴油機)、汽輪機、噴氣發(fā)動機等
內(nèi)燃機:
內(nèi)燃機活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,叫做一個沖程。
四沖程內(nèi)燃機包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
在單缸四沖程內(nèi)燃機中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán),每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周,活塞上下往復(fù)2次,做功1次。
在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功,而其它三個沖程(吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程)是依靠飛輪的慣性來完成的。
壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
①汽油機工作過程:
②柴油機工作過程:
3、汽油機和柴油機的比較:
①汽油機的氣缸頂部是火花塞;
柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。
②汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;
柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。
③汽油機做功沖程的點火方式是點燃式;
柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。
④柴油機比汽油及效率高,比較經(jīng)濟,但笨重。
⑤汽油機和柴油機在運轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動。
4、熱值
燃料燃燒,使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。用符號q表示。
單位:固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克(J/kg)、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米(J/m3)。
熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關(guān)。
公式:、
①Q(mào)=qm m= q=
Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每千克(J/kg);m——燃料質(zhì)量——千克(kg)。
②Q=qV V= q=
Q——放出的熱量——焦耳(J);q——熱值——焦耳每立方米(J/m3);V——燃料體積——立方米(m3)。
物理意義:酒精的熱值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J。
第三節(jié):熱機效率
影響燃料有效利用的因素:一是燃料很難完全燃燒,二是燃料燃燒放出的熱量散失很多,只有一小部分被有效利用。
有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛(提高燃燒的完全程度);以較強的氣流,將煤粉在爐膛里吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。
熱機的效率:熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。
熱機的效率是熱機性能的一個重要標志,與熱機的功率無關(guān)。
公式: Q總= Q有用= Q總η
由于熱機在工作過程中總有能量損失,所以熱機的效率總小于1。
熱機能量損失的主要途徑:廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機器損失。
提高熱機效率的途徑:① 使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失;② 機件間保持良好的潤滑,減小摩擦。③在熱機的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設(shè)法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
常見熱機的效率:蒸汽機6%~15%、汽油機20%~30%、柴油機30%~45%
內(nèi)燃機的效率比蒸汽機高,柴油機的效率比汽油機高。
第十五章 電流與電路
第一節(jié) 電荷 摩擦起電
1、電荷:
帶電體:物體有了吸引輕小物體的性質(zhì),我們就說是物體帶了電(荷)。這樣的物體叫做帶電體。
自然界只有兩種電荷——被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷(+);被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負電荷(-)。
電荷間的相互作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。
帶電體既能吸引不帶電的輕小物體,又能吸引帶異種電荷的帶電體。
電荷:電荷的多少叫做電荷量,簡稱電荷,符號是Q。電荷的單位是庫侖(C)。
2、檢驗物體帶電的方法:
①使用驗電器。
驗電器的構(gòu)造:金屬球、金屬桿、金屬箔。
驗電器的原理:同種電荷相互排斥。
從驗電器張角的大小,可以判斷所帶電荷的多少。但驗電器不能檢驗帶電體帶的是正電荷還是負電荷。
②利用電荷間的相互作用。
③利用帶電體能吸引輕小物體的性質(zhì)。
3、使物體帶電的方法:
(1)摩擦起電:
定義:用摩擦的方法使物體帶電。
背景:
宇宙是由物質(zhì)組成的,物質(zhì)是由分子組成的,分子是由原子組成的,原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的,原子核的質(zhì)量比電子的大得多,幾乎集中了原子的全部質(zhì)量,原子核帶正電,電子帶負電,電子在原子核的吸引下,繞核高速運動。原子核又是由質(zhì)子和中子組成的,其中質(zhì)子帶正電,中子不帶電。
在各種帶電微粒中,電子電荷量的大小是最小的,人們把最小電荷叫做元電荷,通常用符號e表示。任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。6.25×1018個電子所帶電荷等于1C。
在通常情況下,原子核所帶的正電荷與核外所有電子總共帶的負電荷在數(shù)量上相等,整個原子呈中性,也就是原子對外不顯帶電的性質(zhì)。
原因:由于不同物質(zhì)原子核束縛電子的本領(lǐng)不同。兩個物體相互摩擦?xí)r,原子核束縛電子的本領(lǐng)弱的物體,要失去電子,因缺少電子而帶正電,原子核束縛電子的本領(lǐng)強的物體,要得到電子,因為有了多余電子而帶等量的負電。
注意:①在摩擦起電的過程中只能轉(zhuǎn)移帶負電荷的電子;
②摩擦起電的兩個物體將帶上等量異種電荷;
③由同種物質(zhì)組成的兩物體摩擦不會起電;
④摩擦起電并不是創(chuàng)造電荷,只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,使正負電荷分開,但電荷總量守恒。
能量轉(zhuǎn)化:機械能-→電能
(2)接觸帶電:物體和帶電體接觸帶了電。(接觸帶電后的兩個物體將帶上同種電荷)
(3)感應(yīng)帶電:由于帶電體的作用,使帶電體附近的物體帶電。
4、中和:放在一起的等量異種電荷完全抵消的現(xiàn)象。
如果物體所帶正、負電量不等,也會發(fā)生中和現(xiàn)象。這時,帶電量多的物體先用部分電荷和帶電量少的物體中和,剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。
中和不是意味著等量正負電荷被消滅,實際上電荷總量保持不變,只是等量的正負電荷使物體整體顯不出電性。
5、導(dǎo)體和絕緣體:
容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體;不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體。
常見的導(dǎo)體:金屬、石墨、人體、大地、濕潤的物體、含雜質(zhì)的水、酸堿鹽的水溶液等。
常見的絕緣體:橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷、純水、空氣等。
導(dǎo)體容易導(dǎo)電的原因:導(dǎo)體中有大量的自由電荷(既可能是正電荷也可能是負電荷),它們可以脫離原子核的束縛,而在導(dǎo)體內(nèi)部自由移動。
絕緣體不容易導(dǎo)電的原因:在絕緣體中電荷幾乎都被束縛在原子范圍內(nèi),不能自由移動。(絕緣體中有電荷,只是電荷不能自由移動)
金屬導(dǎo)體容易導(dǎo)電靠的是自由電子;酸堿鹽的水溶液容易導(dǎo)電靠的是正負離子。
導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。一定條件下,絕緣體也可變?yōu)閷?dǎo)體。
絕緣體不能導(dǎo)電但能帶電。
第二節(jié) 電流和電路
1、電流
電流的形成:電荷在導(dǎo)體中定向移動形成電流。
電流的方向:把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。電流的方向與負電荷、電子的移動方向相反。
在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極;在電源內(nèi)部,電流的方向是從電源的負極流向正極。
電路的構(gòu)成:電源、開關(guān)、用電器、導(dǎo)線。
電源:能夠提供電能的裝置,叫做電源。
干電池、蓄電池供電時,化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能;發(fā)電機發(fā)電時,機械能轉(zhuǎn)化為電能。
持續(xù)電流形成的條件:① 必須有電源; ② 電路必須閉合(通路)。(只有兩個條件都滿足時,才能有持續(xù)電流。)
開關(guān):控制電路的通斷。
用電器:消耗電能,將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的裝置。
導(dǎo)線——傳導(dǎo)電流,輸送電能。
4、電路的三種狀態(tài):
通路——接通的電路叫通路,此時電路中有電流通過,電路是閉合的。
開路(斷路)——斷開的電路叫斷路,此時電路不閉合,電路中無電流。
短路——不經(jīng)過用電器而直接用導(dǎo)線把電源正、負極連在一起,電路中會有很大的電流,可能把電源燒壞,或使導(dǎo)線的絕緣皮燃燒引起火災(zāi),這是絕對不允許的。用電器兩端直接用導(dǎo)線連接起來的情況也屬于短路(此時電流將直接通過導(dǎo)線而不會通過用電器,用電器不會工作)。
5、電路圖:
常用電路元件的符號:
符號
意義
符號
意義

交叉不相連的導(dǎo)線
電鈴
交叉相連接的導(dǎo)線

電動機
(負極)(正極)
電池

電流表
電池組

電壓表
開關(guān)
電阻

小燈泡
滑動變阻器
第三節(jié) 串聯(lián)和并聯(lián)
串聯(lián)電路:
把電路元件逐個順次連接起了就組成了串聯(lián)電路。
特點:①電流只有一條路徑;
②各用電器之間互相影響,一個用電器因開路停止工作,其它用電器也不能工作;
③只需一個開關(guān)就能控制整個電路。
并聯(lián)電路:
把電路元件并列地連接起來就組成了并聯(lián)電路。
電流在分支前和合并后所經(jīng)過的路徑叫做干路;分流后到合并前所經(jīng)過的路徑叫做支路。
特點:①電流兩條或兩條以上的路徑,有干路、支路之分;
②各用電器之間互不影響,當(dāng)某一支路為開路時,其它支路仍可為通路;
③干路開關(guān)能控制整個電路,各支路開關(guān)控制所在各支路的用電器。
第四節(jié) 電流的強弱
電流:
電流是表示電流強弱的物理量,用符號I表示。電流的單位為安培,簡稱安,符號A。比安培小的單位還有毫安(mA)和微安(μA),1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA
電流等于1s內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量。
公式: t =  Q = I t
其中I表示電流,單位為安培(A);Q表示電荷,單位為庫倫(C);t表示通電的時間,單位為秒(s)。
電流表:
測量電流的儀表叫電流表。符號為,其內(nèi)阻很小,可看做零,電流表相當(dāng)于導(dǎo)線。
電流表的示數(shù):
量程
使用接線柱*
表盤上刻度位置
大格代表值
小格代表值
0~0.6A
“-”和“0.6”
下一行
0.2A
0.02A
0~3A
“-”和“3”
上一行
1A
0.1A
在0~3A量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時,在0~0.6A量程上讀出的示數(shù)的5倍。
* 部分電流表的三個接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“0.6”或“3”流出。
正確使用電流表的規(guī)則:
①電流表必須和被測的用電器串聯(lián)。
如果電流表與用電器并聯(lián),不但測不出流經(jīng)此用電器的電流,如果電路中沒有別的用電器還會因為電流表直接連到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表。
②“+”“-”接線柱的接法要正確,必須使電流從“+”接線柱流進電流表,從“-”接線柱流出來。
否則電流表的指針會反向偏轉(zhuǎn)。
③被測電流不能超過電流表量程。若不能預(yù)先估計待測電流的大小時,應(yīng)選用最大量程進行試觸。
若被測電流超過電流表的量程將使指針轉(zhuǎn)出刻度范圍把指針打彎或把電流表燒壞。在試觸過程中若指針偏轉(zhuǎn)超過最大值則應(yīng)斷開開關(guān)檢查;如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太小(小于0.6A),會影響讀數(shù)的準確性,應(yīng)選用小量程檔。
④絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表直接連到電源的兩極上。
否則將燒壞電流表。
使用電表前,如果指針不指零,可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。
第五節(jié) 串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律
串聯(lián)電路中各處的電流相等。
并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和。
第十六章 電壓 電阻
第一節(jié) 電壓
電壓:
電壓使電路中自由電荷定向移動形成電流,電源是提供電壓的裝置。
電壓的符號是U,單位為伏特(伏,V)。比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV),1 kV=103 V,1 V=103mV,1 kV=106 mV
要在一段電路中產(chǎn)生電流,它的兩端就要有電壓。
電壓表:
測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表,符號為,其內(nèi)阻很大,接入電路上相當(dāng)于開路。
電壓表的示數(shù):
量程
使用接線柱*
表盤上刻度位置
大格代表值
小格代表值
0~3V
“-”和“3”
下一行
1V
0.1V
0~15V
“-”和“15”
上一行
5V
0.5V
在0~15V量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時,在0~3V量程上讀出的示數(shù)的5倍。
* 部分電流表的三個接線柱是“+”、“3”和“15”。這時“3”和“15”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“3”和“15”流出。
正確使用電壓表的規(guī)則:
電壓表必須和被測的用電器并聯(lián)。
如果與被測用電器串聯(lián),會因為電壓表內(nèi)阻很大,此段電路開路而無法測此用電器兩段的電壓。如果被測用電器在支路上,這時電壓表測的是其他支路兩端的電壓;如果被測用電器在干路上,則整個電路便成開路了,這時電壓表測的是電源電壓。
②“+”“-”接線柱的接法要正確,必須使電流從“+”接線柱流進電壓表,從“-”接線柱流出來。
否則電壓表的指針會反向偏轉(zhuǎn)。
③被測電壓不能超過電壓表量程。若不能預(yù)先估計待測電壓的大小時,應(yīng)選用最大量程進行試觸。
若被測電壓超過電壓表的量程將使指針轉(zhuǎn)出刻度范圍把指針打彎或把電壓表燒壞。若指針偏轉(zhuǎn)超過最大值則應(yīng)斷開開關(guān)檢查;如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太小(小于3V),會影響讀數(shù)的準確性,應(yīng)選用小量程檔。
④電壓表的兩個接線柱可以直接連到電源的兩極上,此時測得的是電源的電壓值。
使用電表前,如果指針不指零,可調(diào)整中央調(diào)零螺旋使指針調(diào)零。
常見的電壓:家庭電路電壓——220V
對人體安全的電壓——不高于36V
一節(jié)干電池的電壓——1.5V
每節(jié)鉛蓄電池電壓——2V
3、電池組電壓特點:
①串聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池電壓之和;
②并聯(lián)電池組的電壓跟每節(jié)電池的電壓相等。
第二節(jié) 串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓值。
第三節(jié) 電阻
電阻:
導(dǎo)體對電流的阻礙作用叫電阻。符號是R,單位是歐姆,簡稱為歐,符號是Ω,比歐姆大的單位還有兆歐(MΩ)和千歐(kΩ)。1MΩ=103kΩ,1 kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω
常見導(dǎo)體的電阻率從小到大排列,分別是:銀、銅、鋁、鎢、鐵、錳銅合金、鎳鉻合金等。
在電子技術(shù)中,要經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件——電阻器,也叫做定值電阻,簡稱電阻,在電路圖中用表示。
2、電阻大小的影響因素:
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(電阻率ρ)、長度(L)和橫截面積(S),還與溫度有關(guān)。與導(dǎo)體是否連入電路、是否通電,及它的電流、電壓等因素?zé)o關(guān)。
而且:①導(dǎo)體材料不同,在長度和橫截面積相同時,電阻也一般不同;
②在材料和橫截面積相同時,導(dǎo)體越長,電阻越大;
③在材料和長度相同時,導(dǎo)體的橫截面積越小,電阻越大;
④導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。對大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大。只有極少數(shù)導(dǎo)體電阻隨溫度的升高而減小。(例如玻璃)
由電阻公式R=ρ可知:①將粗細均勻的導(dǎo)體均勻拉長n倍,則電阻變?yōu)樵瓉淼膎2倍;
②將粗細均勻的導(dǎo)體折成等長的n段并在一起使用,則電阻變?yōu)樵瓉淼?倍。
第四節(jié) 變阻器
滑動變阻器:
電路符號: 變阻器應(yīng)與被控制的用電器串聯(lián)。
原理:通過改變接入電路中電阻線的長度改變電阻,從而改變電路中的電流和電壓,有時還起到保護電路的作用。
銘牌:例如某滑動變阻器標有“50Ω 1A”的字樣,表明該滑動變阻器的最大阻值為50Ω,允許通過的最大電流為1A。
使用滑動變阻器的注意事項(見右圖):
①接線時必須遵循“一上一下”的原則。
②如果選擇“全上”( 如圖中的A、B兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值接近于0,相當(dāng)于接入一段導(dǎo)線;
③如果選擇“全下”(如圖中的C、D兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值將是最大值且不能改變,相當(dāng)于接入一段定值電阻。
上述②③兩種錯誤的接法都會使滑動變阻器失去作用。
④當(dāng)所選擇的下方接線柱(電阻絲兩端的接線柱)在哪一邊,滑動變阻器接入電路的有效電阻就在哪一邊。(例如:A和B相當(dāng)于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。選用C接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將減小;選用D接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將增大。)
(滑片距離下側(cè)已經(jīng)接線的接線柱越遠,連入電路中的電阻越大)
電阻箱:
電阻箱是一種能夠表示連入電路的阻值的變阻器。
電阻箱的讀數(shù)方法:各旋盤對應(yīng)的指示點(Δ)的示數(shù)乘面板上標記的倍數(shù),然后加在一起,就是接入電路的阻值。
滑動變阻器與電阻箱的比較:
相同點:滑動變阻器和電阻箱都能起到改變電阻,從而改變電路中的電流和電壓的作用。
不同點:①滑動變阻器有4種接法,電阻箱只有1種接法;
②電阻箱能直接讀出連入電路的阻值,而滑動變阻器不能讀數(shù);
③滑動變阻器能夠逐漸改變連入電路的電阻,而電阻箱不能連續(xù)改變連入電路的電阻。
第十七章 歐姆定律
第一節(jié)電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系
當(dāng)電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
當(dāng)電壓一定時,導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
第二節(jié) 歐姆定律及其應(yīng)用
1、歐姆定律
內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。(德國物理學(xué)家歐姆)
公式: I =  R= U=IR
U——電壓——伏特(V);R——電阻——歐姆(Ω);I——電流——安培(A)
使用歐姆定律時需注意:R=不能被理解為導(dǎo)體的電阻跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。因為電阻是導(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、橫截面積和溫度,其大小跟導(dǎo)體的電流和電壓無關(guān)。人們只能是利用這一公式來測量計算導(dǎo)體的電阻而已。
2、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律的比較
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電流特點
串聯(lián)電路中各處電流相等
并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和
電壓特點
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和
并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓
電阻特點
串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和;
若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為;
把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大。
并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和;
若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=;
若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為;
把幾個電阻并聯(lián)起來相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。
分配特點
串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比=
并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比
=
電路作用
分壓
分流
*電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。
第三節(jié) 電阻的測量
伏安法測量小燈泡的電阻
【實驗原理】R=
【實驗器材】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器。
【實驗電路】
【實驗步驟】 ①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后閉合開關(guān),使小燈泡發(fā)光,記錄電壓表和電流表的示數(shù),代入公式R=算出小燈泡的電阻。 ③移動滑動變阻器滑片P的位置,多測幾組電壓和電流值,根據(jù)R=,計算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值。 【實驗表格】
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
平均值R/Ω
1
2
3
【注意事項】 ①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài),將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大;
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路。
第十八章 電功率
第一節(jié) 電能
1、電功:
定義:電流所做的功叫電功。電功的符號是W
單位:焦耳(焦,J)。電功的常用單位是度,即千瓦時(kW·h)。1kW·h=3.6×106J
電流做功的過程,實際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。
公式:①W=UIt U= I= t =
②W=I2Rt I2=  I =  R=  t = 
③W=t U2=  U =  R = t =
④W=UQ U= Q =
⑤ W=Pt P= t=
公式中的物理量:
W——電能——焦耳(J)
U——電壓——伏特(V)
I——電流——安培(A)
t——時間——秒(s)
R——電阻——歐姆(Ω)
Q——電荷量——庫倫(C)
P——功率——瓦特(W)
電能表:
測量電功的儀表是電能表(也叫電度表)。下圖是一種電能表的表盤。
表盤上的數(shù)字表示已經(jīng)消耗的電能,單位是千瓦時,計數(shù)器的最后一位是小數(shù),即1234.5 kW·h。用電能表月底的讀數(shù)減去月初的讀數(shù),就表示這個月所消耗的電能。
“220 V”表示這個電能表的額定電壓是220V,應(yīng)該在220V的電路中使用。
“10(20 A)”表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20 A。
“50 Hz”表示這個電能表在50 Hz的交流電中使用;
“600 revs/kW·h”表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉(zhuǎn)過600轉(zhuǎn)。
根據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)計算電能或根據(jù)電能計算轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)時,可以列比例式:
串并聯(lián)電路電功特點:
在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,電流所做的總功等于各用電器電功之和;
串聯(lián)電路中,各用電器的電功與其電阻成正比,即=;
并聯(lián)電路中,各用電器的電功與其電阻成反比,即=(各支路通電時間都相同)。
第二節(jié) 電功率
電功率:
定義:電流在1秒內(nèi)所做的功叫電功率。
意義:表示消耗電能的快慢。
符號:P
單位:瓦特(瓦,W),常用單位為千瓦(kW),1kW=103W
電功率的定義式:P= W=Pt t=
第一種單位:P——電功率——瓦特(W);W——電功——焦耳(J);t——通電時間——秒(s)。 第二種單位:P——電功率——千瓦(kW);W——電功——千瓦時(kW·h);t——通電時間——小時(h)。
電功率的計算式:P=UI U= I=
P= I2R I2=  I =  R= 
P= U2= PR U = PR R =
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω)。
2、串并聯(lián)電路電功率特點:
在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,總功率等于各用電器電功率之和;
串聯(lián)電路中,各用電器的電功率與其電阻成正比,即=;
并聯(lián)電路中,各用電器的電功率與其電阻成反比,即=。
3、用電器的額定功率和實際功率
額定電壓:用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。
額定功率:用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。
額定電流:用電器在正常工作時的電流叫額定電流。
用電器實際工作時的三種情況:
①U實②U實>U額 P實>P額——用電器不能正常工作,有可能燒壞。(如果是燈泡,則表現(xiàn)為燈光極亮、刺眼、發(fā)白或迅速燒斷燈絲);
③U實=U額 P實=P額——用電器正常工作。
電燈泡上的“PZ220 25”表示額定電壓是220V,額定功率是25W。
燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的,與額定電壓和額定功率無關(guān)。
額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大。
將這兩個燈泡串聯(lián),額定功率大的,實際功率小;將這兩個燈泡并聯(lián),額定功率大的,實際功率大。
串并聯(lián)電路P實與R大小的關(guān)系
項目
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
P實與R的關(guān)系
串聯(lián)電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大
并聯(lián)電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大
燈泡發(fā)光亮度
實際電壓大的P實越大,因此實際電壓大的燈泡較亮
通過電流大的P實越大,因此通過電流大的燈泡較亮
電阻大的P實越大,因此電阻大的燈泡較亮
電阻小的P實越大,因此電阻小的燈泡較亮
串接上滑動變阻器的小燈泡,變阻器阻值增大時分壓也大,小燈泡實際電壓減小,小燈泡發(fā)光較暗
并接上滑動變阻器的電燈,由于并聯(lián)電路中各部分互不干擾,所以通過小燈泡所在支路的電流不變,小燈泡發(fā)光情況不變
第三節(jié) 測量小燈泡的電功率
伏安法測小燈泡的功率
【實驗原理】 【實驗器材】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器。 【實驗電路圖】
【實驗步驟】 ①按電路圖連接實物。
②檢查無誤后,閉合開關(guān)。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發(fā)光,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式P=UI計算出小燈泡的額定功率。
③調(diào)節(jié)滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
④調(diào)節(jié)滑動變阻斷器,使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,觀察小燈泡的亮度,并記下電壓表和電流表的示數(shù),代入公式P=UI計算出小燈泡此時的實際功率。
【實驗表格】
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
電功率P/W
發(fā)光情況
1
2
3
【注意事項】 ①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài),將滑動變阻器的阻值調(diào)到最大;
②連好電路后要通過試觸的方法選擇電壓表和電流表的量程;
③滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路;
④不需要計算電功率的平均值。
第四節(jié) 焦耳定律及其應(yīng)用
電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱(電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。(英國物理學(xué)家焦耳)
定義式:Q=I2Rt I2=  I =  R=  t = 
導(dǎo)出式:①Q(mào)=UIt U= I= t =
② Q=t U2=  U =  R = t =
③Q=Pt P= t=
Q——熱量——焦耳(J);
I——電流——安培(A);
R——電阻——歐姆(Ω);
t——通電時間——秒(s);
P——電功率——瓦特(W);
U——電壓——伏特(V)。
有關(guān)焦耳定律的注意事項:對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(Q=W),這時以下公式均成立Q=Uit Q=t Q=Pt;對于非純電阻電路,電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,還要轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。求Q時只能用Q=I2Rt。
利用電熱的例子:熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。 防止電熱的例子:電視機外殼的散熱窗;計算機內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動機外殼的散熱片等。
串并聯(lián)電路電功特點:
在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,電流產(chǎn)生的總熱量等于部分電熱之和;
串聯(lián)電路中,各部分電路的熱量與其電阻成正比,即=;
并聯(lián)電路中,各部分電路的熱量與其電阻成反比,即=(各支路通電時間都相同)。
第十九章:生活用電
第一節(jié):家庭電路:
家庭電路的組成:家庭電路由進戶線、電能表、閘刀開關(guān)、保險絲、開關(guān)、電燈、插座、導(dǎo)線等組成。
家庭電路中各部分電路及作用:
1、進戶線:進戶線有兩條,一條是端線,也叫火線,一條是零線。火線與零線之間的電壓是220V。火線與地面間的電壓為220V。正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。
2、電能表:電能表安裝在家庭電路的干路上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。
3、閘刀開關(guān):閘刀開關(guān)安裝在家庭電路的干路上,控制整個電路的通斷。
4、保險絲:
電路符號:
材料:保險絲是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的。(原因:保險絲電阻較大,使得電能轉(zhuǎn)化為熱的功率比較大,保險絲溫度易升高,達到熔點后就自動熔斷。)
保險絲規(guī)格:保險絲越粗,額定電流越大。
選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。
連接:保險絲應(yīng)串聯(lián)在家庭電路的干路上,且一般只接在火線上。
注意事項:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標準的保險絲。因為銅絲的電阻小,產(chǎn)生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。
電能表、閘刀開關(guān)和保險絲是按照順序依次連接在家庭電路干路上的。
5、插座
種類:常見的插座有二孔插座(下圖左)和三孔插座(下圖右)。
安裝:把三腳插頭插在三孔插座里,在把用電部分連入電路的同時,也把用電器的金屬外殼與大地連接起來,防止了外殼帶電引起的觸電事故。(萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞,使外殼帶電,電流就會流入大地,不致對人造成傷害。)
6、用電器(電燈)和開關(guān):
家庭電路中各用電器是并聯(lián)的。
開關(guān)和用電器串聯(lián),開關(guān)必須串聯(lián)在火線中。
與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線。
7、測電筆:用試電筆可以辨別火線和零線。使用時筆尖接觸被測的導(dǎo)線,手必須接觸筆尾的金屬體。用試電筆測火線時氖管會發(fā)光;測零線時不會發(fā)光。
8、家庭電路中觸電的原因:一是站在地上的人觸到火線(單線觸電),二是站在絕緣體上的人同時接觸到火線和零線(雙線觸電)。
9、觸電急救常識:發(fā)現(xiàn)有人觸電,不能直接去拉觸電人,應(yīng)首先切斷電源或用絕緣棒使觸電人脫離電源。發(fā)生火災(zāi)時,要首先切斷電源,決不能帶電潑水救火。為了安全用電,要做到不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
第二節(jié):家庭電路中電流過大的原因
家庭電路中電流過大的原因:① 發(fā)生短路; ② 接入電路中的總功率過大。
這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流過小),也容易燒壞。
第三節(jié) 安全用電
電壓越高越危險:由歐姆定律可知,人體的電阻R一定,加在人體身上的電壓越大,通過人體的電流就越大。電流大到一定程度,人就會發(fā)生危險。所以電壓越高越危險。
高壓觸電的兩種方式:高壓電弧觸電、跨步電壓觸電。
安全用電的原則:不接觸低壓(小于1000V)帶電體,不靠近高壓(大于1000V)帶電體。
人們把正常接通的電路,即用電器能夠工作的電路叫做通路。電路的兩種主要故障是短路和斷路。
雷電的路徑往往經(jīng)過地面上凸起的部分。
避雷針
第二十章:電與磁
第一節(jié) 磁現(xiàn)象 磁場
磁現(xiàn)象:
磁性:物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)(吸鐵性)的性質(zhì)叫磁性。
磁體:具有磁性的物體,叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。
磁體的分類:①形狀:條形磁體、蹄形磁體、針形磁體;②來源:天然磁體(磁鐵礦石)、人造磁體;③保持磁性的時間長短:硬磁體(永磁體)、軟磁體。
磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性最強,中間的磁性最弱。
磁體的指向性:可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁體或磁針,靜止后總是一個磁極指南(叫南極,用S表示),另一個磁極指北(叫北極,用N表示)。
無論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個磁極。
磁極間的相互作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。(若兩個物體互相吸引,則有兩種可能:①一個物體有磁性,另一個物體無磁性,但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì);②兩個物體都有磁性,且異名磁極相對。)
磁化: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。
鋼和軟鐵都能被磁化:軟鐵被磁化后,磁性很容易消失,稱為軟磁性材料;鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以鋼是制造永磁體的好材料。
2、磁場:
磁場:磁體周圍的空間存在著磁場。
磁場的基本性質(zhì):磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發(fā)生的。
磁場的方向:把小磁針靜止時北極所指的方向定為那點磁場的方向。
磁場中的不同位置,一般說磁場方向不同。
磁感線:在磁場中畫一些有方向的曲線,任何一點的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。
對磁感線的認識:
①磁感線是在磁場中的一些假想曲線,本身并不存在,作圖時用虛線表示;
②在磁體外部,磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到S極。在磁體內(nèi)部正好相反。
③磁感線的疏密可以反應(yīng)磁場的強弱,磁性越強的地方,磁感線越密,磁性越弱的地方,磁感線越稀;
④磁感線在空間內(nèi)不可能相交。
典型的磁感線:
3、地磁場:
地磁場:地球本身是一個巨大的磁體,在地球周圍的空間存在著磁場,叫做地磁場。
地磁場的北極在地理南極附近;地磁場的南極在地理北極附近。
小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。
地理的兩極和地磁的兩極并不重合,磁針所指的南北方向與地理的南北極方向稍有偏離(地磁偏角),世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國宋代的學(xué)者沈括。(《夢溪筆談》)
第二節(jié) 電生磁
1、奧斯特實驗:
最早發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥物理學(xué)家奧斯特。
奧斯特實驗:
對比甲圖、乙圖,可以說明:通電導(dǎo)線的周圍有磁場; 對比甲圖、丙圖,可以說明:磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。
通電螺線管的磁場:
通電螺線管外部的磁場方向和條形磁體的磁場一樣。通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個極,通電螺線管兩端的極性跟螺線管中電流的方向有關(guān)。
3、安培定則:用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。
第三節(jié) 電磁鐵 電磁繼電器
電磁鐵:
定義:插有鐵芯的通電螺線管。
特點:①電磁鐵的磁性有無可由通斷電控制,通電有磁性,斷電無磁性;
②電磁鐵磁極極性可由電流方向控制;
③影響電磁鐵磁性強弱的因素:電流大小、線圈匝數(shù)、:電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;電流一定時,外形相同的電磁鐵,線圈匝數(shù)越多,它的磁性越強。
電磁繼電器:
電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。
電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。
電磁繼電器的結(jié)構(gòu):電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、動觸點和靜觸點組成,其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。
揚聲器:
揚聲器是將電信號轉(zhuǎn)化成聲信號的裝置,它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。
揚聲器的工作原理:線圈通過如圖下所示電流時,受到磁體吸引而向左運動;當(dāng)線圈通過方向相反的電流時,受到磁體排斥而向右運動。由于通過線圈的電流是交變電流,它的方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盆也來回振動,于是揚聲器就發(fā)出了聲音。
第四節(jié) 電動機
磁場對通電導(dǎo)線的作用:
通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用。力的方向跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直;
通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關(guān)。(當(dāng)電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,力的方向也隨之改變;當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。)
當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時,磁場對通電導(dǎo)線的力最大;當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線平行時,磁場對通電導(dǎo)線沒有力的作用。
電動機:
電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的,是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。
電動機是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成的。
換向器的作用是每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。
改變電動機轉(zhuǎn)動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調(diào)磁極)。
提高電動機轉(zhuǎn)速的方法:增加線圈匝數(shù)、增加磁體磁性、增大電流。
第五節(jié) 磁生電
電磁感應(yīng)現(xiàn)象:
英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
內(nèi)容:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。
導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向,跟導(dǎo)體的運動方向和磁感線方向有關(guān)。(當(dāng)導(dǎo)體運動方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,感應(yīng)電流的方向也隨之改變;當(dāng)導(dǎo)體運動方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。) 2、發(fā)電機:
發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,是將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
發(fā)電機是由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成的。
從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電。(DC)
電流方向周期性變化的電流叫做交變電流,簡稱交流電。(AC)
在交變電流中,電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)叫做頻率,頻率的單位是赫茲,簡稱赫,符號為Hz。
我國供生產(chǎn)和生活用的交流電,電壓是220V,頻率是50Hz,周期是0.02s,即1s內(nèi)有50個周期,交流電的方向每周期改變2次,所以50Hz的交流電電流方向1s內(nèi)改變100次。
第二十一章 信息的傳遞
第一節(jié):現(xiàn)代順風(fēng)耳——電話
1、電話——1876年美國發(fā)明家貝爾發(fā)明了第一部電話
(1)基本結(jié)構(gòu):主要由話筒和聽筒組成。
(2)工作原理:話筒把聲信號變成變化的電流,電流沿著導(dǎo)線把信息傳到遠方,在另一端,電流使聽筒的膜片振動,攜帶信息的電流又變成了聲音。(話筒把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號;聽筒把電信號轉(zhuǎn)化為聲信號)
2、電話交換機
為了提高線路的利用率,人們發(fā)明了電話交換機。
3、模擬通信和數(shù)字通信
模擬信號:聲音轉(zhuǎn)換成信號電流時,信號電流的頻率、振幅變化的情況跟聲音的頻率、振幅變化的情況完全一樣,“模仿”著聲信號的“一舉一動”,這種電流傳遞的信號叫做模擬信號,使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信。
數(shù)字信號:用不同符號的不同組合表示的信號叫做數(shù)學(xué)信號,使用數(shù)學(xué)信號的通信方式叫做數(shù)字通信。
模擬信號容易失真;數(shù)字信號抗干擾能力強,便于加工處理,可以加密。
在電話與交換機之間一般傳遞模擬信號,在交換機之間傳遞數(shù)字信號。
第二節(jié):電磁波的海洋
電磁波的產(chǎn)生——導(dǎo)線中電流的迅速變化會在周圍空間激起電磁波。
電磁波可以在真空中傳播,不需要任何介質(zhì)。
電磁波在真空中的波速為c,大小和光速一樣, c=3×108m/s =3×105km/s
電磁波波速、波長λ和頻率f的關(guān)系:
(1)波長:電流每振蕩一次電磁波向前傳播的距離叫做波長,用λ表示,單位是m。波長表示相鄰兩個波峰之間的距離,或相鄰兩個波谷之間的距離。
(2)頻率:一秒內(nèi)電流振蕩的次數(shù)交頻率,用f表示,單位是赫茲(Hz),比赫茲(Hz)大的還有千赫(kHz)、兆赫(MHz)。1 MHz=103 kHz 1 kHz=103 Hz 1 MHz=106 Hz
(3)波速:一秒內(nèi)電磁波傳播的距離,用c表示,單位是m/s。
(4)波長、頻率和波速的關(guān)系c=λf λ= f =。
(5)電磁波的波長λ與頻率f成反比。
電磁波中用于廣播、電視和移動電話的是頻率為數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那一部分,叫做無線電波(無線電技術(shù)中使用的電磁波)。
無線電波特點:無線電波的波長從幾毫米道幾千米,通常根據(jù)波長或頻率把無線電波分成幾個波段,包括:長波、中波、短波、微波等,各個波段的無線電波有各自的傳播方式和用途,如下表所示。
波段
波長
頻率
傳播方式
主要用途
長波
30000m~3000m
10 kHz~100 kHz
地波
超遠程無線電通信和導(dǎo)航
中波
3000m~200m
100 kHz~1500 kHz
地波和天波
調(diào)幅(AM)、無線電廣播、電報
中短波
200m~50m
1500 kHz~6000 kHz
短波
50m~10m
6 MHz~30 MHz
天波


米波(VHF)
10m~1m
30 MHz~300 MHz
近似直線傳播
調(diào)頻(FM)、無線電廣播、電視、導(dǎo)航
分米波(UHF)
10dm~1dm
300 MHz~3000 MHz
直線傳播
移動通信、電視、雷達、導(dǎo)航
厘米波
10cm~1cm
3000 MHz~30000 MHz
毫米波
10mm~1mm
30000 MHz~300000 MHz

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