電學(xué)知識總結(jié)
一, 電路
電流的形成:電荷的定向移動形成電流.(任何電荷的定向移動都會形成電流).
電流的方向:從電源正極流向負極.
電源:能提供持續(xù)電流(或電壓)的裝置.
電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.如干電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.發(fā)電機則由機械能轉(zhuǎn)化為電能.
有持續(xù)電流的條件:必須有電源和電路閉合.
導(dǎo)體:容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體.如:金屬,人體,大地,鹽水溶液等.
絕緣體:不容易導(dǎo)電的物體叫絕緣體.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,純水等.
電路組成:由電源,導(dǎo)線,開關(guān)和用電器組成.
路有三種狀態(tài):(1)通路:接通的電路叫通路;(2)開路:斷開的電路叫開路;(3)短路:直接把導(dǎo)線接在電源兩極上的電路叫短路.
電路圖:用符號表示電路連接的圖叫電路圖.
串聯(lián):把元件逐個順序連接起來,叫串聯(lián).(任意處斷開,電流都會消失)
并聯(lián):把元件并列地連接起來,叫并聯(lián).(各個支路是互不影響的)
二, 電流
國際單位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=103毫安=106微安.
測量電流的儀表是:電流表,它的使用規(guī)則是:①電流表要串聯(lián)在電路中;②電流要從+接線柱入,從-接線柱出;③被測電流不要超過電流表的量程;④絕對不允許不經(jīng)過用電器而把電流表連到電源的兩極上.
實驗室中常用的電流表有兩個量程:①0～0.6安,每小格表示的電流值是0.02安;②0～3安,每小格表示的電流值是0.1安.
三, 電壓
電壓(U):電壓是使電路中形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置.
國際單位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV).1千伏=103伏=106毫伏.
測量電壓的儀表是:電壓表,使用規(guī)則:①電壓表要并聯(lián)在電路中;②電流要從+接線柱入,從-接線柱出;③被測電壓不要超過電壓表的量程;
實驗室常用電壓表有兩個量程:①0～3伏,每小格表示的電壓值是0.1伏;
②0～15伏,每小格表示的電壓值是0.5伏.
熟記的電壓值:①1節(jié)干電池的電壓1.5伏;②1節(jié)鉛蓄電池電壓是2伏;③家庭照明電壓為220伏;④安全電壓是:不高于36伏;⑤工業(yè)電壓380伏.
四, 電阻
電阻(R):表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用.(導(dǎo)體如果對電流的阻礙作用越大,那么電阻就越大,而通過導(dǎo)體的電流就越小).
國際單位:歐姆(Ω);常用:兆歐(MΩ),千歐(KΩ);1兆歐=103千歐;
1千歐=103歐.
決定電阻大小的因素:材料,長度,橫截面積和溫度(R與它的U和I無關(guān)).
滑動變阻器:
原理:改變電阻線在電路中的長度來改變電阻的.
作用:通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流和電壓.
銘牌:如一個滑動變阻器標有50Ω2A表示的意義是:最大阻值是50Ω,允許通過的最大電流是2A.
正確使用:a,應(yīng)串聯(lián)在電路中使用;b,接線要一上一下;c,通電前應(yīng)把阻值調(diào)至最大的地方.
五, 歐姆定律
歐姆定律: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.
公式: 式中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω).
公式的理解:①公式中的I,U和R必須是在同一段電路中;②I,U和R中已知任意的兩個量就可求另一個量;③計算時單位要統(tǒng)一.
歐姆定律的應(yīng)用:
①同一電阻的阻值不變,與電流和電壓無關(guān),其電流隨電壓增大而增大.(R=U/I)
②當(dāng)電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小.(I=U/R)
③當(dāng)電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大.(U=IR)
電阻的串聯(lián)有以下幾個特點:(指R1,R2串聯(lián),串得越多,電阻越大)
①電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等)
②電壓:U=U1+U2(總電壓等于各處電壓之和)
③ 電阻:R=R1+R2(總電阻等于各電阻之和)如果n個等值電阻串聯(lián),則有R總=nR
④ 分壓作用:=;計算U1,U2,可用:;
⑤ 比例關(guān)系:電流:I1:I2=1:1 (Q是熱量)
電阻的并聯(lián)有以下幾個特點:(指R1,R2并聯(lián),并得越多,電阻越小)
①電流:I=I1+I2(干路電流等于各支路電流之和)
②電壓:U=U1=U2(干路電壓等于各支路電壓)
③電阻:(總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)和)如果n個等值電阻并聯(lián),則有R總=R
④分流作用:;計算I1,I2可用:;
⑤比例關(guān)系:電壓:U1:U2=1:1 ,(Q是熱量)
六, 電功和電功率
1. 電功(W):電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的多少叫電功,
2.功的國際單位:焦耳.常用:度(千瓦時),1度=1千瓦時=3.6×106焦耳.
3.測量電功的工具:電能表
4.電功公式:W=Pt=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒).
利用W=UIt計算時注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;②計算時單位要統(tǒng)一;③已知任意的三個量都可以求出第四個量.還有公式:=I2Rt
電功率(P):表示電流做功的快慢.國際單位:瓦特(W);常用:千瓦
公式:式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)
利用計算時單位要統(tǒng)一,①如果W用焦,t用秒,則P的單位是瓦;②如果W用千瓦時,t用小時,則P的單位是千瓦.
10.計算電功率還可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11.額定電壓(U0):用電器正常工作的電壓.另有:額定電流
12.額定功率(P0):用電器在額定電壓下的功率.
13.實際電壓(U):實際加在用電器兩端的電壓.另有:實際電流
14.實際功率(P):用電器在實際電壓下的功率.
當(dāng)UU0時,則PP0 ;燈很亮,易燒壞.
當(dāng)UU0時,則PP0 ;燈很暗,
當(dāng)U = U0時,則P = P0 ;正常發(fā)光.
15.同一個電阻,接在不同的電壓下使用,則有;如:當(dāng)實際電壓是額定電壓的一半時,則實際功率就是額定功率的1/4.例220V100W如果接在110伏的電路中,則實際功率是25瓦.)
16.熱功率:導(dǎo)體的熱功率跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比.
17.P熱公式:P=I2Rt ,(式中單位P→瓦(W);I→安(A);R→歐(Ω);t→秒.)
18.當(dāng)電流通過導(dǎo)體做的功(電功)全部用來產(chǎn)生熱量(電熱),則有:熱功率=電功率,可用電功率公式來計算熱功率.(如電熱器,電阻就是這樣的.)
七,生活用電
家庭電路由:進戶線(火線和零線)→電能表→總開關(guān)→保險盒→用電器.
所有家用電器和插座都是并聯(lián)的.而用電器要與它的開關(guān)串聯(lián)接火線.
保險絲:是用電阻率大,熔點低的鉛銻合金制成.它的作用是當(dāng)電路中有過大的電流時,它升溫達到熔點而熔斷,自動切斷電路,起到保險的作用.
引起電路電流過大的兩個原因:一是電路發(fā)生短路;二是用電器總功率過大.
安全用電的原則是:①不接觸低壓帶電體;②不靠近高壓帶電體.
八,電和磁
磁性:物體吸引鐵,鎳,鈷等物質(zhì)的性質(zhì).
磁體:具有磁性的物體叫磁體.它有指向性:指南北.
磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極.
任何磁體都有兩個磁極,一個是北極(N極);另一個是南極(S極)
磁極間的作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引.
磁化:使原來沒有磁性的物體帶上磁性的過程.
磁體周圍存在著磁場,磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的.
磁場的基本性質(zhì):對入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用.
磁場的方向:小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向.
磁感線:描述磁場的強弱,方向的假想曲線.不存在且不相交,北出南進.
磁場中某點的磁場方向,磁感線方向,小磁針靜止時北極指的方向相同.
10.地磁的北極在地理位置的南極附近;而地磁的南極則在地理的北極附近.但并不重合,它們的交角稱磁偏角,我國學(xué)者沈括最早記述這一現(xiàn)象.
11.奧斯特實驗證明:通電導(dǎo)線周圍存在磁場.
12.安培定則:用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中電流方向,
則大拇指所指的那端就是螺線管的北極(N極).
13.通電螺線管的性質(zhì):①通過電流越大,磁性越強;②線圈匝數(shù)越多,磁性越強;③插入軟鐵芯,磁性大大增強;④通電螺線管的極性可用電流方向來改變.
14.電磁鐵:內(nèi)部帶有鐵芯的螺線管就構(gòu)成電磁鐵.
15.電磁鐵的特點:①磁性的有無可由電流的通斷來控制;②磁性的強弱可由改變電流大小和線圈的匝數(shù)來調(diào)節(jié);③磁極可由電流方向來改變.
16.電磁繼電器:實質(zhì)上是一個利用電磁鐵來控制的開關(guān).它的作用可實現(xiàn)遠距離操作,利用低電壓,弱電流來控制高電壓,強電流.還可實現(xiàn)自動控制.
17.電話基本原理:振動→強弱變化電流→振動.
18.電磁感應(yīng):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)象叫電磁感應(yīng),產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.應(yīng)用:發(fā)電機
感應(yīng)電流的條件:①電路必須閉合;②只是電路的一部分導(dǎo)體在磁場中;③這部分導(dǎo)體做切割磁感線運動.
感應(yīng)電流的方向:跟導(dǎo)體運動方向和磁感線方向有關(guān).
發(fā)電機的原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象.結(jié)構(gòu):定子和轉(zhuǎn)子.它將機械能轉(zhuǎn)化為電能.
磁場對電流的作用:通電導(dǎo)線在磁場中要受到磁力的作用.是由電能轉(zhuǎn)化為機械能.應(yīng)用:電動機.
通電導(dǎo)體在磁場中受力方向:跟電流方向和磁感線方向有關(guān).
電動機原理:是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的.
換向器:實現(xiàn)交流電和直流電之間的互換.
交流電:周期性改變電流方向的電流.
直流電:電流方向不改變的電流.
實驗
一.伏安法測電阻
實驗原理:(實驗器材,電路圖如右圖)注意:實驗之前應(yīng)把滑動變阻器調(diào)至阻值最大處
實驗中滑動變阻器的作用是改變被測電阻兩端的電壓.
二.測小燈泡的電功率——實驗原理:P=UI