九年级上学期 物理期末复习必背知识点（人教版2024）

这是一份九年级上学期 物理期末复习必背知识点（人教版2024），共79页。学案主要包含了热量，比热容的概念及应用，水的比热容的特点及应用，热量的计算，电路的三种状态，安全用电原则等内容，欢迎下载使用。
第十三章 内能
第一节 热量 比热容
一、热量
1、热传递：热量从高温物体传递到低温物体，或从物体的高温部分传递到低温部分的现象，叫做热传递。
2、热量定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫作热量。热量通常用字母Q表示。
（1）热量是热传递过程中物体内能的改变量，因此，热量是个过程量。只有在热传递过程中，才能谈论热量，离开热传递过程谈热量是毫无意义的。
（2）我们不能说某个物体具有或含有多少热量，更不能比较两个物体具有热量的多少。热量只能与表示过程的词语连用，如“吸收热量”“放出热量”。
特别提醒：热量过程量，不是状态量，不能说含有或者具有热量，只能说吸收或放出热量。解题是要抓住关键词：“具有热量”、“含有热量”，这样的说法是错误的。
二、比热容的概念及应用
1、单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
比热容是通过比较单位质量的某种物质升温1℃时吸收的热量，来表示各种物质的不同性质。
2、比热容的单位：在国际单位制中，比热容的单位是J/（kg•℃），读作焦每千克摄氏度。
3、水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）；它的物理意义是1千克水，温度升高或者降低1℃，吸收或者放出的热量是4.2×103焦耳。
特别提醒
1、对于同一种物质，比热容的值还与物质的状态有关，同一种物质在同一状态下的比热容是一定的，但在不同状态时，比热容是不同的。如：水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），而冰的比热容是2.1×103J（kg•℃）。
2、对于物质的比热容，可以从以下两个方面理解：首先，比热容跟密度一样，也是物质的一种特性，它既不随物质质量的改变而变化，也不随物质吸收（或放出）热量的多少及温度的变化而变化，也就是说，只要是相同的物质，不论其形状、质量、温度高低、放置地点如何，它的比热容一定是相同的；其次，不同物质的比热容不同，同种物质的比热容相同，它反映了不同物质吸、放热本领的强弱，还可以利用物质的这种特性来鉴别物质。
三、水的比热容的特点及应用
1、由于水的比热容较大，一定质量的水吸收（或放出）很多的热而自身的温度却变化不多，有利于调节
气候。
（1）夏天，太阳光照射到海面上，海水的温度在升高过程中吸收大量的热，所以人们住在海边并不觉得特
别热。
（2）冬天，气温低了，海水由于温度降低而放出大量的热，使沿海气温不至于降得太低，所以住在海边的
人们又不觉得特别冷。
2、一定质量的水升高（或降低）一定温度吸热（或放热）很多，有利于用水作冷却剂或取暖。
（1）作冷却剂时，是让水吸收带走更多的热量。
（2）用来取暖时，是让水放出更多热量供给人们，另一方面。
四、热量的计算
1、物体的温度升高时吸收热量为：Q吸=cm（t-t0）；降低时放出的热量为：Q放=cm（t0-t）。其中c——物体的比热容——单位J/（kg•℃）；m——物体的质量——单位kg；t0——物体原来的温度℃；t——物体后来的温度℃。
2、若用△t表示物体变化的温度（升高或降低的温度），物体温度升高过程吸收的热量或物体温度降低过程放出的热量可以统一写为：Q=cm△t。
3、公式可以变形为、、。
特别提醒
（1）t是末温，t0是初温，Δt表示温度的变化，注意题干中对于他们的说法是有差别的，如“升高到”，“降低到”指的是末温，而“升高了”，“降低了”表示的是温度的变化。
（2）应用热量公式的条件是物质的状态不能改变，若不考虑这个因素，计算结果就会出现错误。
（3）在使用热量公式进行计算时，首先各物理量的单位必须统一用国际单位，如温度t的单位用℃，质量m的单位用kg，比热容c的单位用J/（kg•℃），热量的单位用J；其次，对有关温度的文字叙述应特别谨慎，不可乱套，注意分清“升高”“升高了”“降低”“降低了”对应的都是温度的改变量△t，而不是温度t；而“升高到”“降低到”对应的才是物体的末温t。
1、热平衡：在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。
2、热平衡方程式：两个温度不同的物体放在一起，高温物体放出热量，低温物体吸收热量，当两个物体温度达到相同时，如果没有热量损失，则有Q吸=Q放，称为热平衡方程，在热量计算题中，常采用此等式。
注意：此方程（Q吸=Q放）只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失；在交换过程中无热和功转变问题；而且在初、末状态都必须达到平衡态。
第二节 分子动理论的初步知识
一、物质的构成
1、物质的构成：常见物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子构成的。
2、分子的大小：分子的直径很小，人们通常以10-10m 来量度分子；人们用肉眼甚至光学显微镜都分辨不出它们。只有电子显微镜可以让我们观察到这些微小的粒子。
3、分子间有间隙
实验演示：取50ml的水与50ml酒精，倒入量筒中，轻轻摇晃几下，静止后观察量筒中液体体积，发现水喝酒精混合后的总体积小于100ml。
这是酒精与水的混合过程。实际上是酒精分散到了水中，从微观的角度看，酒精分子分散到了水分子中间，这一现象说明水分子和酒精分子间都有间隙。
二、分子的热运动
1、扩散现象
（1）定义：不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散。扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
（2）扩散现象表明：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，也说明物质的分子间存在间隙。
（3）影响扩散的因素：温度越高，扩散越快(即分子无规则运动跟温度有关，温度越高分子无规则运动越剧烈)。
特别提醒
（1）扩散现象只能发生在不同的物质之间，同种物质之间是不能发生扩散现象的，不同物质只有相互接触时，才能发生扩散现象，没有相互接触的物质，是不会发生扩散现象的，扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象，而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质；气体、液体和固体之间都可以发生扩散，而且不同状态的物质之间也可以发生扩散。
（2）扩散现象是指分子的运动，但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分，如在阳光下看到的灰尘飞扬，是固态颗粒运动，而不是分子的无规则运动，故这个现象不是扩散现象。
2、分子热运动：一切物质的分子都在不停地做无规则运动。这种无规则运动叫作分子的热运动。
特别提醒：分子的热运动是永不停息的，物体的温度低时，分子的热运动缓慢，但并没有停止，不要误以为温度低时，分子的热运动就停止。
三、分子间的作用力
1、分子间的作用力：邻近分子间同时存在相互作用的引力和斥力；实际表现出来的是分子引力和斥力的合力，称为分子力；分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系。
（1）固体和液体能保持一定的体积表明分子间存在引力。
（2）分子间的斥力使分子离得很近的固体和液体很难进一步被压缩。
（3）当分子距离很小时，分子间作用力表现为斥力。
（4）当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力，如果分子相距很远，分子间作用力就变得十分微弱，可以忽略。
四、分子动理论的基本观点
1、常见的物质是由大量的分子、原子构成的。
2、一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。
3、分子之间存在着相互作用的引力和斥力。
4、温度越高分子运动得越剧烈。
第三节 内能
一、内能的概念
1、分子动能和分子势能
(1)分子动能：分子在永不停息地做着无规则的热运动。物体内大量分子做无规则热运动所具有的能量称为分子动能。物体的温度越高，分子运动得越快，它们的动能越大。
（2）由于分子之间具有一定的距离，也具有一定的作用力，因而分子具有势能，称为分子势能。分子间距发生变化时，物体的体积也会变，所以分子势能与物体的体积有关。
2、内能：物体内部所有分子的分子动能与分子势能的总和，叫做物体的内能；内能的单位是焦耳，简称焦，符号J。
3、影响物体内能大小的因素
（1）温度是影响物体内能最主要的因素，同一个物体，温度越高，它具有的内能就越大，物体的内能还受质量、材料、状态等因素的影响。
（2）物体的内能跟质量有关。在温度一定时，物体的质量越大，也就是分子的数量越多，物体的内能就越大。
（3）物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时，物体的体积越大，分子间的势能越大，物体的内能就越大。
（4）同一物质，状态不同时所具有的内能也不同。
特别提醒：任何温度下物体的内能都不可能为0，温度越高，物体的内能越大，不要以为温度为0的时候物体就没有内能了。
4、内能与机械能的区别与联系
二、热传递改变物体的内能
1、条件：两个物体之间或同一个物体的不同部分存在温度差。
2、过程：高温物体放出热量，温度降低，内能减少，低温物体吸收热量，温度升高，内能增加。
3、结果：温度相同。
4、实质：内能的转移。能量的形式没有改变。
特别提醒：热传递使物体内能发生改变的实质是同一种形式的能量（内能）发生了转移；其转移的规则是内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分。
三、做功改变物体的内能
1、做功可以改变物体的内能，当外界对物体做功时，物体的内能增大，当物体对外界做功时，物体的内能就会减小。
2、热传递和做功改变物体内能的区别与联系
四、温度、热量与内能的关系
1、内能和温度的关系
（1）物体内能的变化，不一定引起温度的变化，这是由于物体内能变化的同时，有可能发生物态变化； 如晶体的熔化和凝固过程，还有液体沸腾过程，内能变化，温度保持不变；
（2）温度的高低，标志着物体内部分子运动速度的快慢， 因此，物体的温度升高，其内部分子无规则运动的速度增大，分子的动能增大，因此内能也增大，反之，温度降低，物体内能减小，因此，物体温度的变化，一定会引起内能的变化。
2、内能与热量的关系
（1）物体的内能改变了，物体却不一定吸收或放出了热量，这是因为改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，即物体的内能改变了，可能是由于物体吸收（或放出）了热量也可能是对物体做了功（或物体对外做了功）；
（2）热量是物体在热传递过程中内能变化的量度，当物体与外界不做功时，物体吸收热量，内能增加，物体放出热量，内能减少，因此物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。
3、热量与温度的关系
（1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化，这是因为物体在吸热或放热的同时，如果物体本身发生了物态变化（如冰的熔化或水的凝固），这时，物体虽然吸收（或放出）了热量，但温度却保持不变；
（2）物体温度改变了，物体不一定要吸收或放出热量，也可能是由于对物体做功（或物体对外做功）使物体的内能变化了，温度改变了。
（3）内能和温度是物体本身就具有的，而热量是伴随着热传递存在的，内能和温度都是状态物理量，而热量则是过程物理量；物体吸收热量，内能一定增加，温度不一定升高；物体温度升高，内能一定增加．三个物理量之间既有密切联系，又有本质区别。
第十四章 内能的利用
第一节 能量的转化和守恒
一、能量及其存在的不同形式
1、能量：物质运动的量化转换，简称“能”，在物理学中，能量是一个间接观察到的物理量，它往往被视为某一个物体对其他的物体做功的能力，由于功被定义为力作用一段距离，因此能量总是等同于沿着一定的长度阻挡大自然基本力量的能力。
2、能量的不同的形式：机械运动的动能和势能；热运动的内能；电磁运动的电磁能；化学运动的化学能等，他们分别以各种运动形式特定的状态参量来表示。
3、自然界的能包括：天然气，核能，风能，海洋温差能，水能，汽油，太阳能，电能，煤炭，氢能，煤气，蒸汽，柴油，石油，地热能，潮汐能，生物质能等。
二、能量的转化和转移
1、能的转化：在一定条件下，一种形式的能量可以转化成另一种形式的能量，这种现象即为能量的转化。
（1）常见的能的转化现象：内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧，燃料内部储存的化学能通过燃烧转化成高温燃气的内能，高温燃气膨胀推动活塞运动做功，燃气的内能又转化为机械能，驱动机器转动。如果使用内燃机带动发电机发电，机械能又可以转化成电能，电能输送到各种用电器，电能又转化为其他形的能量。
（2）能量的转化有方向性：我们利用的各种形式的能最终会自然地转化成内能，散失到周围空气中，但内能不会自然地转化成其他形式的能量。如电灯在工作时，将电能转化为内能和光能，被周围的空气吸收，最终都变成了空气的内能，这是自然发生的，而空气的内能不能自动变成其他形式的能量。
2、能的转移：同一种形式的能从一个物体转移到另一个物体，能的形式并没有发生变化。
（1）能量的形式没有发生变化，但存在的位置发生了变化，这就是能的转移。内能够发生转移，其他形式的能也能够发生转移，如风吹帆船运动，流动空气的部分动能。
（2）能量的转移也有方向性：在热传递过程中，热量总是自然地由高温物体传向低温物体，故内能也总是自然地从高温物体转移到低温物体，而不会自然地从低温物体转移到高温物体。所以能量的转移是有方向的。
三、能量守恒定律
1、能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中，能量的总量不变；这就是能量守恒定律。
2、应用：能量守恒定律对于科学研究、工程技术工作有着重要的指导意义。
第二节 热机
一、热机的定义与种类
1、热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。
2、热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。
3、内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
二、汽油机
1、工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2、主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。
3、工作过程
（1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。
（2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。
4、冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。
5、工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。
特别提醒：汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作。
三、柴油机
1、工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2、构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
3、工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。
四、汽油机和柴油机区别
1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。
3、工作区别
（1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。
（2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。
（3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。
4、应用区别
（1）汽油机主要应用：机体轻便，主要用于汽车、小型飞机等。
（2）柴油机主要应用：机体笨重，主要用于载重汽车，坦克等。
第三节 热机的效率
一、燃料的热值
1、对于气体燃料而言，热值的定义是1m3的某种燃料完全燃烧时放出的热量。
2、热值是燃料的一种属性。
3、热值单位：焦/千克（J/kg），读作焦每千克。
4、公式：Q=mq：其中M——燃料的质量——单位千克（kg）；q——燃料的热值——单位焦/千克（J/kg）。
Q——燃烧放出的热量——单位焦耳（J）。
5、热值的物理意义：热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少；如木炭的热值为3.40×107J/kg，表示完全燃烧1kg的木炭，放出的热量是3.40×107J。
特别提醒
（1）“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽。1 kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出热量的大小，在数值上才等于这种燃料的热值。如果没有完全燃烧，放出的热量比按热值计算出的热量要小。
（2）热值是燃料本身的一种性质,它只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧、放出热量的多少均没有关系，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值不同。
6、比较不同燃料的热值大小
（1）准备实验器材：‌需要准备铁架台、‌石棉网、‌烧杯、‌温度计各两只，‌以及适量的水和两种不同的燃料（‌如酒精和汽油）‌。‌
（2）设置实验装置：‌按照实验装置图依次将燃料盒、‌石棉网、‌烧杯、‌温度计自下而上固定好。‌
（3）控制变量：‌确保两种燃料的质量相同，‌燃烧的时间相同，‌加热相同质量的同种液体。‌
（4）进行实验：‌在两个烧杯中倒入质量相同、‌初温相同的水；‌在燃料盒中倒入质量相等的适量酒精和汽油；‌分别点燃酒精和汽油，‌加热烧杯内的水，‌直到燃料燃尽。‌记录数据：‌燃料燃尽后，‌记录两烧杯内水升高的温度△t。‌
（5）分析结果：‌比较两装置中烧杯内水升高的温度△t，‌升高的温度越高，‌表明水吸收的热量越多，‌进而表明燃料的放热能力越强。‌
二、热机的效率
1、燃料的有效利用：用煤气灶、锅炉、煤炉等烧水时，燃料不能完全燃烧利用，具体原因是多样的。例如，燃料不能完全燃烧而损失了一部分能量，装水的容器吸收了一部分能量、灶体本身也会吸收一部分能量，高温的烟气带走了一部分能量，还有一部分能量直接散失掉了，水吸收的热量只占燃料燃烧放出热量的一部分，只有水吸收的热量才是有效利用的部分。
2、锅炉的效率
（1）锅炉是利用燃料或其他热源把水加热成热水或蒸汽的设备。锅炉包括锅和炉两部分，锅是指盛水的容器，炉是燃料燃烧的装置。
（2）提高锅炉燃料利用率的途径：一、让燃料尽可能充分燃烧，如将煤研磨成粉状，加大进风量等；二、减少热量损失，如加大有效受热面积等。
3、热机效率
（1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。
（2）计算公式：
对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。
（3）物理意义：热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。
（4）常见热机效率：蒸汽机6%-15%，汽油机20%-30%，柴油机30%-45%。
特别提醒：对于热机效率可与机械效率进行对比理解，热机效率是衡量热机性能好坏的一个重要参数，要提高热机的效率就是要提高热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1。
4、提高热机效率的主要途径
（1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）。
（2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）。
（3）在热机设计和制造上，采用先进的技术。
（4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。
第十五章 电流和电路
第一节 两种电荷
一、电荷间的相互作用
1、两种电荷：人们通过大量的实验发现，凡是与毛皮摩擦过的橡胶棒相吸引的，必定与丝绸摩擦过的玻璃棒相排斥，由此人们得出自然界中有且只有两种电荷：正电荷和负电荷。
（1）正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电；实质：物质中的原子失去了电子。
（2）负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电；实质：物质中的原子得到了多余的电子。
2、电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
特别提醒：一个带电体与另一个物体相互吸引，另一物体的带电情况有两种可能。
（1）是另一物体与这个带电体带异种电荷，异种电荷相互吸引。
（2）是另一物体不带电,带电体也能吸引不带电的轻小物体。
3、电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电量；在国际单位制中，电量单位是库仑，简称为库，符号是C。
二、验电器和检验物体带电的方法
1、验电器
（1）构造：金属球、金属杆、金属箔。
（2）作用：检验物体是否带电和物体带电多少（带电多，金属箔张开角度大）。
2、物体带电：摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质，我们就说物体带电。带电物体（带电体）的基本性质：吸引轻小物体（轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等）。
3、判断物体是否带电的方法：
（1）看物体能否吸引轻小物体，因为任何带电体都具有吸引轻小物体的性质。
（2）看物体是否会跟其他带电体相互排斥，因为只有该物体带了电，它才有可能跟其他带电体相互排斥．若相互排斥，这时可以肯定该物体带有与其他带电体相同性质的电荷。
（3）利用验电器；只要物体带电，则当它接触（或靠近）验电器的金属球时，验电器的金属箔都会张开一定的角度。
①验电器还能大致判别带电的多少（即通过观察验电器金属箔的张角大小来比较）。
②检验带电体所带电荷的种类（即将待检验的带电体与带有已知电性的电荷的验电器的金属球接触，观察验电器的金属箔的张角有无减小的过程，若有，则带电体上就带有跟验电器上电荷电性相异的电荷，反之，亦然）。
特别提醒
（1）两个物体相互排斥，有两种可能：a．都带正电；b．都带负电。
（2）两个物体相互吸引，有三种可能：a．一物体带正电，另一物体带负电；b．一物体带正电，另一物体不带电；c．一物体带负电，另一物体不带电。
三、摩擦起电的原因
1、摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电。原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。
2、摩擦起电实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开；能的转化：机械能→电能。
（1）物质是由原子核与核外电子组成的，原子核带正电，核外电子带负电，通常情况下，原子核所带的正电荷与核外所有电子带的负电荷在数量上相等，整个原子不显电性，也就是物体对外不显电性。
（2）由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同，当两个不同物体互相摩擦的时候，束缚电子本领弱的就会失去电子，失去电子的物体因缺少电电子带正电；束缚电子能力强的就会得到电子，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
（3）在电荷转移的过程中，电荷的总量是保持不变的，即电荷是守恒的，在转移过程中，只能转移带负电荷的电子；可见，摩擦起电不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。
特别提醒
（1）摩擦起电并不是创造了电，而是两个物体在摩擦过程中，电子发生了转移，它从一个物体转移到另一个物体上，使失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电！
（2）不同物质组成的物体相互摩擦时，原子核束缚核外电子本领强的夺得电子，原子核束缚核外电子本领弱的失去电子！
四、静电的防止和利用
1、静电的基本概念
（1）静电：即相对静止不动的电荷，通常指因不同物体之间相互摩擦而产生的在物体表面所带的正负电荷。
（2）静电放电：指具有不同静电电位的物体由于直接接触或静电感应所引起的物体之间静电电荷的转移。通常指在静电场的能量达到一定程度之后，击穿其间介质而进行放电的现象。
2、静电产生的原因
（1）微观原因：根据原子物理理论，电中性时物质处于电平衡状态。由于不同物质原子的接触产生电子的得失，使物质失去电平衡，产生静电现象。
（2）宏观原因：①物体间摩擦生热，激发电子转移；②物体间的接触和分离产生电子转移；③电磁感应造成物体表面电荷的不平衡分布；④摩擦和电磁感应的综合效应。
3、静电造成的危害：
（1）高压静电放电造成电击，危及人身安全。
（2）在多易燃易爆品或粉尘、油雾的生产场所极易引起爆炸和火灾。
（3）电子工业：吸附灰尘，造成集成电路和半导体元件的污染，大大降低成品率。
（4）胶片和塑料工业：使胶片或薄膜收卷不齐；胶片、CD塑盘沾染灰尘，影响品质。
（5）造纸印刷工业：纸张收卷不齐，套印不准，吸污严重，甚至纸张黏结，影响生产。
（6）纺织工业：造成绒丝飘动、缠花断头、纱线纠结等危害。
4、静电的防范：（1）保持空气湿度；（2）使用避雷针；（3）良好接地。
第二节 电流和电路
一、电流
1、电流
特别提醒：判断电流方向时，要明确以下三点：
（1）发生定向移动的是什么电荷。
（2）此电荷从哪个物体转移到哪个物体上。
（3）如果定向移动的电荷是正电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相同；如果定向移动的电荷是负电荷，则电流方向与该电荷移动的方向相反。
2、电流形成的原因
（1）电流是电荷的定向移动形成的；在导体中，大量的自由电荷通常情况下做无规则运动，此时不会形成电流，只有当这些自由电荷发生了定向移动才能形成电流。
（2）形成电流的电荷有：正电荷、负电荷，酸、碱、盐的水溶液中是正、负离子，金属导体中是自由电子，球面显示器中电子枪的电子流等。
特别提醒：电荷必须定向移动才能形成电流，而电荷有两种，正电荷和负电荷；正电荷定向移动可以形成电流，负电荷定向移动可以形成电流，还可以是正、负电荷同时向相反方向定向移动形成电流。
二、导体和绝缘体
1、导体和绝缘体
2、导体容易导电的原因导体内部有大量的能自由移动的电荷.金属中自由移动的电荷是自由电子，酸、碱、盐的水溶液中自由移动的电荷是正、负离子。
特别提醒
（1）导体与绝缘体并没有绝对的界限，在一定条件下,绝缘体可以变成导体，如干燥的木棒是绝缘体，而潮湿的木棒就变成了导体。
（2）导电与带电的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体;带电过程是电子得失的过程,能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体,
三、电路的构成
1、电路：电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路；一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
2、电路的组成和各部分的作用：电路由电源、用电器、开关、导线四部分组成，缺少或不完整都会影响电路的正常工作。
3、电源：提供电能的装置，将其他形式的能转化为电能。
（1）干电池：干电池是日常生活中使用最多的直流电源，从手电筒、电动玩具、照相机、计算器到家用电器的遥控器，都需用干电池为它们提供电能。
（2）蓄电池：蓄电池也是电池中的一种，它的作用是把有限的电能储存起来，便于在合适的地方使用，如应用于汽车、摩托车、通讯等。
能的转化：蓄电池在充电时，电能转化为化学能，放电时化学能又转化为电能。
4、电路中有持续电流的条件
（1）只有电荷的定向移动才能形成电流；正电荷定向移动能形成电流，负电荷定向移动也能形成电流；形成电流的条件：一是有自由电荷，二是有外加电压。
（2）电路中有持续电流的条件是：电路中有电源；电路必须闭合。
四、电路图
1、电路图：为了便于研究，人们用图形符号表示电路元件；用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2、常见的电路元件符号
3、电路图与实物图:电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图；实物图是用实物元件表示电路连接情况的图。
4、画电路图时的注意事项
(1)电路元件符号用统一规定的符号。
(2)连线时应横平竖直，呈方形。
(3)各元件符号不要画在拐角处，且导线尽量避免交叉。
(4)线路要连接到位，中间不能有断点。
(5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致。
(6)元件做好标注，如L、S等。
(7)同一电路中涉及多个相同元件，加下标进行区别，如S1、S2等。
(8)画电路图时，一般从电源的正极开始，沿电流的方向依次画出元件符号，并用导线连接起来。
(9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉，电路图中导线可以交叉，但尽量不要交叉。
五、电路的三种状态
1、电路的三种状态：通路、断路和短路
2、用电器被短接与电源短路的区别与联系
3、常见断路、短路的原因
特别提醒
（1）电源短路，导线将电源的正、负极连接起来，发生短路，电路中的电流很大，极有可能将电源也烧坏，电源短路是一种有危害的连接方式，在电路的连接中是不允许出现的。
（2）局部短路，也叫短接，如图所示，开关闭合，灯泡L1被短路，不亮，灯泡L2亮．局部短路没有危害，只是被短路的用电器不能工作。
第三节 串联电路和并联电路
一、串联和并联
1、串联电路和并联电路
特别提醒：串、并联电路是两种最基本的电路连接方式，判断电路连接时，要根据电路的基本特征和用电器的工作状态判断；不是只要是同时工作又同时停止工作的一定是串联，忘记了并联电路中开关在干路中时也可以实现用电器的同时工作与同时停止工作！
2、串、并联电路的辨别
（1）根据电路图判断：电流只有一条路径的则是串联电路；有两条或两条以上路径的则是并联电路。
（2）根据电流关系判断
①如果通过两个用电器的电流不相等，这两个用电器一定是并联的。
②如果通过两个用电器的电流相等，则可能是串联，也可能是并联。
③若是不同的用电器则是串联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。
（3）根据电压关系判断
①如果通过两个用电器的电压不相等，这两个用电器一定是串联的。
②如果通过两个用电器的电压相等，则可能是串联，也可能是并联。
③若是不同的用电器则是并联；若是相同的用电器串联，并联都有可能。
（4）根据用电器的工作情况判断：用电器只能同时工作的是串联电路，可以独立工作的是并联电路。
二、连接串联电路和并联电路
1、连接串联电路的方法：按照从电源正极到电源负极的顺序将电路中的各元件逐个首尾顺次连接,中间不分支路。
2、连接并联电路的方法
（1）方法一“先干后支”法：先将一个用电器与电源正、负极连接起来，连接时，如果有开关,开关也要一并连人,组成一条回路；再将另一个用电器的两端连接到之前连人的用电器的两端.注意如果用电器有开关控制，则应将开关和所控制的用电器看成一个整体。
（2）方法二“先支后干”法：先将两用电器的两端相连,如果两用电器中有开关控制，也要将开关与用电器看成一个整体,再将两用电器两端相连得到的两个节点分别连接到电源的正、负极上。如果干路有开关,则其中一个节点通过干路开关后再连接到电源的正、负极上。
三、生活中的串并联电路
1、家用电器和照明灯的连接方式
（1）家用电器的连接方式：家庭中的电灯、电吹风机、电冰箱、电视机、电脑等用电器一般都是并联在电路中。
（2）照明电路的连接方式：照明电路中的照明灯一般也都是并联在电路中,
2、串联电路在生活电路中的应用：用来装饰居室、烘托欢乐气氛的彩色串灯和用于装饰大楼轮廓的长串彩灯有的是串联的，有的是并联的,还有的则是串联和并联组合而成的，公厕里、楼道里的长明灯，为了使它们的寿命更长，有时也选用相同规格的两只灯串联。
特别提醒：千万不要以为教室的灯能同时开和关就以为它是串联接法的，教室的灯之所以能同时开和关，实际上因为控制了干路的开关，这点特别要注意。
3、生活中的串、并联电路设计
（1）明确设计要求
（2）判断用电器的连接方式：用电器不同时工作时一般为并联，用电器同时工作时，可能为串联也可能是并联
（3）开关的连接方式：判断开关的作用是控制干路还是支路。
（4）画出电路图并验证电路图是否正确。
四、电路图与实物图作图
1、画好电路图的方法
（1）应完整地反映电路的组成，即有电源、用电器、开关和导线。
（2）规范地使用电路元件符号，不能自选符号。
（3）交叉相连的点要画粗黑圆点。
（4）合理地安排电路元件符号的位置，尽可能让这些元件符号均匀地分布在电路中，使电路图清楚美观，并注意元件符号绝不能画在拐角处。
（5）导线要横平竖直，转弯画成直角，电路图一般呈长方形。
（6）最好从电源的正极开始，沿着电流的方向依次画电路元件，且知道在电路图中导线无长短之分的原则。
2、实物的电路连接
（1）对于串联电路：按电路图，从电源的正极出发，按顺序把电路元件用笔画线代替导线连接起来。
（2）对于并联电路：根据电路图，找到“分节点”和“合节点”，从电源正极出发，按“哪里分就分，哪里合就合”的方法把电路元件连接起来。
3、根据电路图连接实物图的方法
（1）串联电路：连接串联电路实物图较为简单些，只要注意连接时按照某一方向逐个的连接起来就可以了，这里我们通常以电流方向为次序。（在电路中，电源外部的电流方向总是从正极出发，经过各个用电器到达电源的负极）。
（2）并联电路：第一步，连接一个电路元件尽可能多的闭合电路，这相当于串联电路的连接，尽可能多的元件连接，减少了后续连接元件的个数，使问题简单些。
第二步，在电路图中找出电流的分、合点，并在实物图中标出相应分、合点，这是致关重要的一步，是你犯错误的根源！
第三步，从分点出发，经过各支路的元件，到达合点，这相当于部分串联电路的连接。
第四节 电流的测量
一、电流的大小
1、电流的概念：在物理学中，电流是表示电流强弱的物理量，通常用字母I表示。
2、电流的符号和单位
（1）电流：单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流，用符号I表示。
（2）单位：电流单位是安培，简称安，用符号A表示；电流常用单位还有：毫安（mA）、微安（μA）；换算关系：1A=1000mA，1mA=1000μA。
3、电流的三种效应
（1）电流的热效应，如白炽灯，电饭锅等。
（2）电流的磁效应，如电铃等。
（3）电流的化学效应，如电解、电镀等。
4、一些常见的电流值
二、电流表及其连接与使用
1、电流表：用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点：其内阻很小，可视为零，接入电路中不影响电路中电流大小。
2、认识电流表
3、电流表的使用规则
4、判断电流表测量的对象
（1）电流表的测量对象取决于它与哪些电器串联。‌电流表所测量的电流，‌正是流经与其相连的电器的电流。‌
（2）如果电流表安装在串联电路中，‌且安装在干路上，‌那么它测量的是总电流；‌如果安装在支路上，‌则测量的是这个支路的电流。
（3）去表法判断电流表的测量对象：将电流表断开，分析哪些用电器不能工作，则断开的电流表测量的就是哪些用电器的电流。
三、电流表的读数方法
1、确定量程，看清选用的是哪个量程，从而知道电流表可以测量的最大电流是0.6A还是3A。
2、确定分度值，根据所使用的量程，看清每一大格表示的电流值，认清每一大格又分成多少小格，确定每一小格表示的电流值是多少，如果使用0-0.6A量程，则每一小格是0.02A，如果使用0-3A量程，则每一小格是0.1A。
3、接通电流后，当指针稳定后（不再左右摆动时）读数，看清指针一共转过多少小格，用每一小格代表的电流值乘以格数即是被测的电流，即I=分度值×小格数。
特别提醒：常见的学生用电流表一般有0～0.6A和0～3A两个量程，当指针在同一位置时，0～3A量程的读数是0～0.6A量程读数的5倍。
第十六章 电压 电阻
第一节 电压
一、电压的概念
1、电压
2、形成持续电流的条件：一是电路中有电源（或电路两端有电压）；二是电路为通路（或电路是闭合的）。
3、常见电压值
（1）家庭电路电压：220V。 （2）对人体安全电压：不高于36V。
（3）手机电池的电压：3.7V。 （4）一节干电池电压：1.5V。
（5）一节铅蓄电池电压：2V。
二、电压表的连接和使用
1、电压表
（1）电压的测量工具是电压表，实验室常用电压表及元件符号如图
（2）实验室常用的电压表有三个接线柱，两个量程
①当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V。
②当用“-”“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示0.5V。
2、电压表的使用方法
（1）使用前：使用电压表前首先要校零，明确电压表的量程和分度值，被测电压不要超过电压表的量程。如果指针不在零刻度线的位置就开始测量会出现两种情况：指针在零刻度线左侧时读数偏小；指针在零刻度线右侧时读数偏大。
（2）使用时：并联电压表必须与被测用电器并联。
（3）“+”进“-”出：电流必须从电压表的“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出。如果电流从电压表的“-”接线柱流进，从“+”接线柱流出，则指针反转，不能测出电压，且容易损坏电压表。
（4）选择合适的量程：被测电压不能超过电压表的量程。如果不知道被测电压的大约值，测量前先用电压表的大量程，采用“试触法”估计被测电压的大小，试触时，如果指针偏转角度超过满偏角度，说明电压表量程选小了，无法测量且容易损坏电压表。必须换用更大量程的电压表进行测量。如果指针正常偏转，则用该量程进行测量。如果指针的偏转角度非常小，说明电压表量程选小了，则应该换用较小量程进行测量。在不超过量程的情况下，应选用小量程，读数更精确，减小误差。如果指针反向偏转说明电压表正负接线柱接反了。
三、电压表的读数方法
1、明确量程和分度值：先看清量程，认清各量程的分度值。
（1）当用“-”“3”两个接线柱时，量程为0～3V，每一大格表示1V，每一小格表示0.1V。
（2）当用“-”“15”两个接线柱时，量程为0～15V，每一大格表示5V，每一小格表示0.5V。
（3）当使用0～15V量程时，应以上排刻度读数，其分度值为0.5V；当使用0～3V的量程时，应以下排刻度读数，其分度值为0.1V。
（4）所测电压不能超过所选量程；在不超过量程的前提下，尽可能选用小量程测电压，以提高测量精度。
2、用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值。
（1）读数时视线垂直表盘刻度。
（2）例如：下图所使用的接线柱是“一”和“15”，即量程是0～15V，对应其分度值是0.5V，查出指针所指格数为11格（1大格是10小格），故读数为：11×0.5V=5.5V。
四、电流表、电压表在判断电路故障中的应用
1、串联电路中
（1）当电路断路时：电压表测断路处的电压等于电源电压；测没断路的用电器的电压为零；电流表在任何位置都是零。
（2）当电路短路时：电压表测短路处的电压等于零；测没短路的用电器的电压比原来增大；电流表示数变大。
2、并联电路中
（1）当某支路断路时：电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压；电流表测断路所在支路示数为零；测没断路的支路仍为原来的示数．
（2）当某支短断路时：电压表测短断两端电压、没短断的支路两端电压都等于零（而且这时干路如果没有用电器的话，电源直接形成回路，会烧坏电源）；电流表测短断所在支路示数会变大；测没短断的支路示数变为零。
第三节 电阻
一、电阻的概念
1、电阻
二、电阻大小与导线长度、横截面积、材料之间的关系
1、导体长度对电阻的影响：导体长度越长，电阻越大。当电流通过导体时，需克服导体本身的电阻产生的阻力，因此长度增加会导致电流通过的路径变长，从而增大电阻的阻力，使电阻值增加。
2、导体横截面积对电阻的影响：导体横截面积越大，电阻越小。横截面积增大会减小电流通过的路径阻力，使电流更容易通过导体，因此电阻会减小。
3、导体材料对电阻的影响：不同材料的导体具有不同的电阻率，电阻率越大，电阻就越大。常见金属导体的电阻率较小，较好地导电，而半导体和绝缘体通常具有较大的电阻率，其导体电阻较高。
4、温度对电阻的影响：一般情况下，大多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，这与杂质的影响以及晶格结构的变化有关。不过，也存在一些特殊材料，如热敏电阻体，在一定温度范围内，其电阻值会随温度升高而减小。
三、半导体与超导现象
1、半导体：有一些材料，如硅和锗，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称为半导体。
（1）半导体的导电性能比导体差，比绝缘体好；
（2）温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。
（3）应用：利用半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、二极管、三极管、集成电路等。
2、超导现象：某些物质在温度很低时，电阻就变成了0，这就是超导现象。在温度很低时，电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。
（1）超导现象应用与实际的好处：①延长电路元件的使用寿命；②降低电能损耗；③实现电子设备微型化。
（2）超导材料的应用：利用超导材料可制造超导电动机、超导电缆、磁悬浮列车等。目前，超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。
第四节 变阻器
一、变阻器种类
1、认识变阻器
（1）定义：阻值可以变化的电阻器叫变阻器。
（2）分类：滑动变阻器、电阻箱（旋钮式和插块式）。
2、滑动变阻器
（1）原理：通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻（注意“连入电路中的”）。
（2）构造：瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片。
（3）元件符号：。
（4）结构示意图：。
（5）铭牌的理解：例20Ω1A，表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1A。
（6）优缺点：能连续改变接入电路的电阻大小，不能读出具体电阻值。
3、电阻箱
（1）分类：旋盘式电阻箱、插塞式电阻箱。
（2）旋钮式电阻箱
①使用方法：将电阻箱的两个接线柱接入电路中，调节六个旋钮，就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。
②读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。
（3）电阻箱优缺点：能够读出具体电阻值，不能连续改变电阻。
（4）插入式电阻箱
①使用方法：插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相对于没有接入电路。
②读数方法：如图所示，是插入式电阻箱的示意图，插入b、d铜塞，接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。
二、滑动变阻器的使用
1、滑动变阻器构造和原理
（1）构造：滑动变阻器的构造如图所示：接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为零；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连（电阻丝的表面涂有绝缘漆，但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉），滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时，接入电路的A、C（D）或B、C（D）两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。
（2）原理‌：通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻（注意“连入电路中的”）。
2、滑动变阻器的作用：可以改变电路中的电流，可以改变与之串联用电器两端的电压，还可以保护电路。
3、滑动变阻器的使用
（1）当滑片远离下端使用的接线柱时，电阻变大；靠近下端使用的接线柱时，电阻变小。
（2）滑动变阻器的接线规则：一上一下。“一上”即把上面金属棒两端的任一接线柱连入电路中；“一下”即把下面线圈两端的任一接线柱连入电路中。滑动变阻器只要一上一下方式接入电路，上接线柱的选择是不影响电阻变化情况的，如图，甲乙接法是等效的。
（3）滑动变阻器阻值变小，会引起电路中电流变大，与之串联的用电器两端电压变大。
（4）电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值。
（5）滑动变阻器要与被控制电路串联。
（6）闭合开关前应把滑片移至阻值最大处，即远离下端使用的接线柱。
4、滑动变阻器的接法
（1）断路式接法:如图甲,滑片右边的电阳丝被断路,左侧电阻丝接入电路。
（2）短路式接法:如图乙,滑片右边的电阻丝被短路,左侧电阻丝接入电路。
（3）恒阻式接法:如图丙,滑动变阻器电阳丝全部接入电路,滑片滑动时接入电路中的阳值恒定不变,滑动变阻器的滑片滑动,只改变滑片左右两边电阻丝上分得的电压的比例关系。
5、用滑动变阻器控制电阻两端的电压：串联电路有分压作用，在串联电路中，某个电阻的阻值增大,则这个电阻分压也增大。
三、变阻器的应用
1、电位器:实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱，生活中常用的变阻器一般叫做电位器。
2、常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。
（1）机械式电位器：是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形，滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定，两边接一边”。当接中间和左端接线柱时，接入电路的电阻丝为左侧部分，如果顺时针转动滑片，则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。
（2）数字式电位器：数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路等）。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。
第十七章 欧姆定律
第二节 欧姆定律
一、欧姆定律
1、欧姆定律
2、欧姆定律的理解
（1）当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
（2）在使用公式及其导出式时，要注意同一段导体、同一时刻。
（3）初中阶段所描述的欧姆定律仅适用于纯电阻电路中，即电能完全转化成内能或光能。
二、利用欧姆定律进行计算
1、利用欧姆定律分析或计算：欧姆定律反映了同一导体中电流、导体两端电压和导体的电阻三者之间的关系。对于同一导体，只要知道电流、电压和电阻中的两个量，就可以根据公式及其变形公式求出第三个量。
2、利用欧姆定律进行计算的一般步骤
第一步：若题干中无电路图，根据题意画出电路图，并在电路图上标记出已知量和待求量；
第二步：明确电路的连接方式，各电表测量的对象；
第三步：根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律，列方程求解；
第四步：讨论结果的合理性，得出答案。
3、利用欧姆定律解题时应注意的问题
第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
一、欧姆定律在串联电路中的应用
1、串联电路中电流的计算
（1）如图所示，根据串联电路中电流的规律，通过各个用电器的电流都相同，都是I。
（2）串联电路中，通过各个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各个电阻之和，公式表示。
2、串联电路的电阻关系
（1）以两个电阻串联为例，如图所示，两个电阻阻值分别为R1、R2串联电路两端电压为U，电路中的电流为I，R1、R2串联后的总电阻为R。
（2）串联电路的总电阻等于各个电阻之和，公式表示R=R1+R2。
3、串联电路中电阻的分压作用
如图所示，R1、R2串联，根据欧姆定律可知U1=IR1，U2=IR2，所以；即，串联电路中各电阻两端电压与其阻值成正比。
二、欧姆定律在并联电路中的应用
1、并联电路电流的计算：如图所示，根据并联电路电压的规律，电阻R1、R2两端电压都等于电源电压U。
（1）由欧姆定律可知，；当电阻R1的阻值发生变化，而电阻R2阻值不变时，因电源电压U不变，所以I1会变化，I2不变；根据并联电路电流规律，有：I=I1+I2，干路电流也会变化。
（2）总结：当并联电路的一个支路的电阻改变时，这个支路的电压不变，电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压都不变。
2、并联电路的电阻关系：以两个电阻的并联为例。如图所示，两个并联的电阻分别为R1、R2，并联电路两端电压为U，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，干路中电流为I，R1、R2并联后的总电阻（等效电阻）为R。
（1）由欧姆定律可知，，因为I=I1+I2，所以，即。
（2）结论：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
3、并联电路中电阻的分流作用
如图所示，R1与R2并联，根据欧姆定律可知，所以；
即：并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比。
三、电路故障的判断
1、在串联电路中
（1）当电路断路时：电压表测断路处的电压等于电源电压；测没断路的用电器的电压为零；电流表在任何位置都是零。
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压为电源电压，L2两端电压为0，任何点的电流都是0。
（2）当电路短路时：电压表测短路处的电压等于零；测没短路的用电器的电压比原来增大；电流表示数变大。
例如，当下图中L1短路时，L1两端的电压为0，L2两端电压为电源电压，电路中电流比原来变大。
2、在并联电路中
（1）某支路断路时：电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压；电流表测断路所在支路示数为零；测没断路的支路仍为原来的示数。
例如，当下图中L1断路时，L1两端电压等于电源电压，L2两端电压也等于电源电压，L1所在支路电流为0，L2所在支路电流不是0。
（2）某支路短路时：所有支路都被短路，电源烧坏。（不常考）
3、当电压表示数为电源电压时有两种推测
（1）是电压表所测范围电路断路。
（2）是电压表所测范围之外的所有用电器都短路。
4、当电压表示数为零时有两种推测
（1）是电压表所测范围电路短路。
（2）电压表所测范围之外有断路的地方。
5、常结合灯泡的亮灭来进一步判断：串联电路中两灯都不亮可能是某处断；串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短；并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。
6、有时题意与上述推测矛盾：电压表或电流表自身坏了或没接上时，示数为零。
四、动态电路分析
1、此类问题解题之前要弄清的问题
（1）看懂电路图，弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量。
（2）弄清改变电阻的方法，利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻。
2、解题方法
方法①：按这样的顺序分析：局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变，导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总-U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②：串联电路中，即电压与电阻成正比，由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压，电阻所占比例分数越大，分得的电压比例就越大。
第十八章 电功率
第一节 电能 电功
一、电能和电功的概念
1、电能的概念
特别注意：利用电能的过程就是消耗电能转化为其他形式能的过程，消耗了都少电能就得到了多少其他形式的能。
2、电功的概念
二、电能表的作用与读数
1、电能与电能的计量
三、电能和电能表的计算
1、影响电功大小的因素：电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间有关。加在用电器上的电压越高、通过用电器的电流越大、用电器通电时间越长，电流做的功就越多。
2、电功的计算
3、应用公式过程中的“同一性”
（1）电路的同一性，电流通过某灯泡做的功，等于该灯泡两端的电压、通过该灯泡的电流和该灯泡通电时间的乘积．即W、U、I、t四个物理量必须是同一个导体上的四个物理量。
（2）单位的统一性，W、U、I、t四个物理量的单位必须分别是J、V、A、s，若有一个单位不符，就必须将其换算成标准单位后，再代入公式计算。
4、串、并联电路中电功的特点
（1）推理探究：串、并联电路中总功与各用电器做功之间的关系。
a．串联电路：电阻R1、R2串联在总电压为U的电路中，设它们两端的电压分别为U1、U2，电路中的电流为I，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=U1It，W2=U2It；又因为U=U1+U2，故W总=（U1+U2）It=U1It+U2It=W1+W2。
b．并联电路：电阻R1、R2并联在电压为U的电路中，设通过它们的电流分别为I1、I2，电路中的电压为U，则在时间t内电流所做的功分别是W总=UIt，W1=UI1t，W2=UI2t；又因为I=I1+I2，故W总=U（I1+I2）t=UI1t+UI2t=W1+W2。
概念规律：无论是串联电路还是并联电路，电流所做的总功都等于电流通过各用电器（或各支路）做功之和，表示为W总=W1+W2。
（2）串、并联电路中电功分配关系
a．串联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成正比，即。
b．并联电路：电流通过各用电器所做的功与其电阻值成反比，即1。
特别注意：
（1）当U、I、t均已知时，利用W=UIt来计算电功较为方便；
（2）在串联电路中，通过各用电器的电流强度相等，且串联电路各用电器通电时间相等，经常用W=I2Rt来取W1：W2比值，并进一步进行其他运算；
（3）在并联电路中，各用电器两端电压相等，且各用电器通电时间相等，使用W=Pt来进行比较计算较为方便。
第二节 电功率
一、电功率的概念
1、定义：电流单位时间内所做的功。
2、物理意义：表示电流做功快慢的物理量，用字母P表示，灯泡的亮度取决于灯泡的实
际功率大小。
3、国际单位：瓦特（W）；常用单位：千瓦（kW）。
4、电功与电功率的区别：用电器消耗电能的多少为电功，而消耗电能的快慢叫电功率。
5、额定电压、额定功率、实际电压、实际功率
（1）用电器正常工作时的电压叫额定电压；用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
（2）用电器实际工作时的电压叫实际电压；用电器在实际电压下的功率叫实际功率。
二、电功率与时间、电压、电流间的关系
1、电功率与电能、时间的关系
（1）电功率是反映电能消耗快慢的物理量，定义为1秒钟内消耗电能的多少，因此，用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间，就得到定义式。
（2）公式在使用时单位要统一，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（kW•h 度），时间用小时（h）。
2、电功率与电压、电流的关系
（1）在电压相等的情况下，通过灯泡的电流越大，灯泡消耗的电功率越大。
（2）在电流相同的情况，电功率的大小与电压的大小有关，且与电压成正比。
（3）在电压相同的情况，电功率的大小与电流的大小有关，且与电流成正比。
三、电功率的计算
1、定义式：P=UI．即电功率等于用电器两端的电压和通过它的电流的乘积，该公式是电功率的普适公式，适用于所有的用电器。
P表示电功率，单位是W；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过这段电路的电流，单位是A
2、导出式：P=I2R，,这两个公式只适用于纯电阻电路，即能将电能全部转化为内能的用电器，如电炉子、电饭煲就属于纯电阻电路。
四、电功率的测量
1、实验室里通常根据电功率的计算公式P=UI测量电功率。
2、测量电功率的方法
（1）测量用电器的电功率可以用专门的仪器。
（2）用电能表测量出电流通过用电器做的功，用秒表测量出所用的时间。根据公式计算出用电器的电功率。
（3）用电压表测出加在用电器两端的电压，用电流表测出通过用电器的电流，根据公式P=UI计算出用电器此刻的电功率，这种方法叫做伏安法。
3、如果没有电压表，我们可以用一个已知电阻和电流表来代替电压表，根据U=IR可得出电压值，这时应将小灯泡与已知电阻并联，因为得出了已知电阻两端的电压，就知道了小灯泡两端的电压；反之，如果没有电流表，我们可以用一个已知电阻和电压来代替电流表，根据可得出电流值，这时应将小灯泡与已知电阻串联，因为得出了已知电阻的电流，就知道了通过小灯泡的电流。
第四节 焦耳定律
一、电热的利用与防止
1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
2、电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
3、电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。其优点是清洁、无污染、
热效率高，且便于控制和调节电流。
4、有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、
散热片、散热风扇等。
二、焦耳定律的定义和应用
1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。
2、公式：Q=I2Rt，公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Ω），通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。
3、变形公式：，Q=UIt。
4、在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=Q；在非纯电阻电路中，电能大部分转化为其他能，已小部分转化为热能，电功大于电热，W=Q+W其他。
5、探究电热与哪些因素有关：①怎样用转换法体现电热：用温度计升高的度数；用细管内液柱升高的高度；用气球膨胀的大小；②怎样用控制变量法研究与电阻的关系：串联时控制电流和通电时间一定，并联时控制电压与通电时间一定。
6、焦耳定律的计算公式及其应用
（1）电热与电能的关系：纯电阻电路时Q=W；非纯电阻电路时Q＜W。
（2）电热与电功的关系
（3）公式Q=I2Rt是电流产生热效应的公式，与W=UIt不能通用．W=UIt是电流做功的计算公式，如果电流做功时，只有热效应，则两公式是等效的；如果电流做功时，同时有其他能量转化，像电动机工作时，电能既转化为热能，也转化为动能，则Q=I2Rt只是转化为电热的部分，W=UIt则是总的电功，只有对纯电阻电路才有W=Q，对非纯电阻电路Q＜W。
第十九章 生活用电
第一节 安全用电
一、家庭电路中电流过大的原因：短路和用电器总功率过大。
1、各种电器集中使用；接入电路总功率过大。
2、线路的线径偏小，电阻增大，加大电耗。
3、电路发生短路或漏电。
4、开关电器时瞬间电流增大。
二、减少电流过大的方法
1、各种电器分散使用。
2、适当加大线路的线径，减少线路的电耗。
3、线路与电器的绝缘性能要好，避免漏电。
4、大功率电器开关上并联上适宜的电容器，减少开关电器时瞬间电流。
三、家庭电路中触电的情况
1、单线触电：站在地上的人接触到相线；
2、双线触电：人同时接触到相线和中性线。
四、高压触电的两种方式：高压电弧触电、跨步电压触电。
五、触电急救常识：
1、发现有人触电，不能直接去拉触电人，应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。
2、发生火灾时，要首先切断电源，决不能带电泼水救火。
3、为了安全用电，要做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
4、在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在相线上(一根已足够)，控制开关也要装在相线上，螺丝口灯座的螺旋套要接在中性线上。
六、安全用电原则
1、不接触低压带电体，不靠近高压带电体。
2、更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
3、不弄湿用电器，不损坏绝缘层。
4、保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
第二节 家庭电路的基本组成
一、保险丝：电路符号。
1、保险丝的特点：电阻率大、熔点低。
2、保险丝的作用：当电路中电流过大时保险丝发热熔断，切断电路。
3、保险丝的更换原则：电路发生故障，有时会导致保险丝熔断，更换保险丝后，首先要查清熔断的原因，
再闭合总开关。
4、保险丝的规格：保险丝越粗，额定电流越大。
5、保险丝的选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
6、保险丝的连接：保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在相线上。
7、保险丝的工作原理：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保险作用。
8、空气开关：现代家庭中用的空气开关相当于总开关和保险丝的共同作用，保险丝是电流的热效应原理，
空气开关是电流的磁效应原理。
二、家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、用电器、插座、导线等组成。
三、家庭电路的各部分的作用
1、进户线：进户线有两条，一条是端线，也叫相线，一条是中性线。相线与中性线之间的电压是220V。相线与地面间的电压为220V；正常情况下，中性线之间和地线之间的电压为0V。
2、电能表：装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
3、总开关：即闸刀开关或空气开关。安装在电能表后，控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
5、插座：连接家用电器，给家用电器供电。插座有二孔插座和三孔插座。
（1）二孔插座接线情况：左边孔接中性线，右边孔接相线。
（2）三孔插座接线情况：左边孔接中性线，右边孔接相线，上面孔接地线。
6、家庭电路的连接：各种用电器都是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。
（1）开关、保险串联后接入相线，不能接入中性线。
（2）螺口灯座的螺旋套只允许接在中性线上，绝不允许接在相线上。
7、测电笔（试电笔）：用来辨别相线和中性线；种类：钢笔式，螺丝刀式。
（1）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触被测导线，观察氖管是否发光（若发光则被测导线是相线）。
（2）使用时手指绝不能接触笔尖。
第二十章 电与磁
第一节 磁现象 磁场
一、磁现象
1、磁性：我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。铁、钴、镍等物质称为铁磁性物质（磁性材料）。
2、磁体：具有磁性的物体叫做磁体。
磁体的特点：一是能吸引磁性材料；二是吸引磁性材料时，不必与这些物体直接接触，如隔着薄木板，磁体也能吸引铁块。
3、磁极：条形磁体的两端磁性最强，中间部位磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫磁极。
（1）能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）。
（2）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
4、磁化：一些物体在磁体（或电流）的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
磁化有三种方式：
（1）将能够被磁化的物体放入强磁体周围。
（2）将能够被磁化的物体放入强电流周围。
（3）用磁体的南极或北极，沿能被磁化的物体向一个方向摩擦几次。
（4）磁化在生活中的相关现象：磁带和磁卡利用了它们能够被磁化的原理；磁性材料在高温条件下，有去磁的现象；磁带、磁盘、磁卡等物体不适合在磁场环境和高温环境保存．彩色电视显像管被磁化后颜色失真；机械手表被磁化后走时不准。
5、判断物体是否具有磁性的方法
（1）利用磁体的指向性来判断：把被检物体悬挂起来在水平方向可以自由转动，静止时总是一端指南一端指北，则是磁体，静止时指向无规律则不是磁体。
（2）利用磁体的吸铁性来判断：把被检物体靠近铁钉，如果吸引则是磁体，如果不吸引则不是磁体。
（3）利用磁极间作用规律来判断：把被检物体分别与已知磁体的S极和N极靠近，如果一次吸引一次排斥则是磁体，如果两次都吸引则不是磁体。
（4）利用磁极磁性最强来判断：若A、B两根外形相同的钢棒，已知其中一根具有磁性，另一根没有磁性，具体的区分方法是，将A的一端从B的左端向右滑动，若发现吸引力的大小不变，则说明A有磁性；若吸引力由大变小再变大，则说明B有磁性。
6、消磁：通过撞击、煅烧或使用消磁器使磁体失去磁性的过程。
二、磁场
1、磁场：磁体周围存在着某种物质，这种物质叫做磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场（特殊物质）发生的。
2、磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生力的作用。
3、磁场的方向：物理学中规定，在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指的方向，就是改点磁场的方向。
4、磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，使曲线上任一点的切线方向都跟该点磁场方向一致，就可以形象地描述磁场了，这样的曲线叫做磁感线。
（1）磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质，而磁感线是人们为了直观、形象的描述磁场的方向和分布情况而引入带有方向的曲线，它并不是真实存在的。正如探究光时，引入光线的概念一样。这在物理学上称为模型法。
（2）磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体的两极处磁感线最密，表示磁体两极处的磁场最强。
（3）磁感线是有方向的，磁体周围任意一点的磁场方向都是沿着磁感线从N极指向S极的。
（4）在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发，回到磁体的S极；在磁体内部，磁感线从磁体的S极出发回到N极，形成一条条闭合曲线。
（5）在画图时，因受纸面的限制，只画了一个平面内的磁感线的分布情况。但实际上磁体周围的磁感线的分布是立体的，在磁体周围空间都分布有磁场。
（6）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。
（7）磁体周围不管磁感线如何曲折都不会相交，因为磁场中任何一点的磁场只有一个确定的方向，如果某一点有两条磁感线相交，则该点的磁场就有两个方向，这是不可能的。
三、地磁场
1、地磁场：地球本身相当于一个大磁体，地球周围存在着磁场，叫做地磁场。小磁针的N极总是指向北方，说明地磁场的磁场方向在地表是由南指向北的，所以地磁场的北极应在应在地理的南极附近，地磁场的南极应在地理的北极附近。
2、磁偏角：地磁场的两极与地理两极并不重合，所以小磁针所指的方向并不是地理正南、正北方向，而是稍微有点偏离。地磁南、北极的连线和地理南、北极的连线之间有一个夹角，称为磁偏角。历史上第一个记载地理和地磁两极不重合的人是我国宋代的沈括，他提出磁偏角的概念。
第二节 电生磁
一、电流的磁效应
1、奥斯特实验说明：
（1）通电导线周围存在着磁场。
（2）电流的磁场方向与电流方向有关。
2、电流的磁效应：通电导线周围存在着与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
二、通电螺线管的磁场
1、通电螺线管：把导线缠绕在圆筒上，就做成了一个螺线管，也叫线圈。接通电源的螺线管叫通电螺线管。
给螺线管通电后，各线圈产生的磁场叠加在一起，通电螺线管周围就产生了较强的磁场。
2、通电螺线管外部的磁场
（1）通电螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
（2）通电螺线管外部磁场跟条形磁体的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。
（3）通电螺线管的内部也存在磁场，其磁场方向与外部相反（内外磁场方向大致走向相反）。
3、通电螺线管的极性
（1）通电螺线管两端的极性与通电螺线管中电流方向有关。
（2）通电螺线管两端的极性与通电螺线管中线圈的绕向有关。
三、安培定则
1、安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）
2、已知通电螺线管中电流的方向，判断通电螺线管两端的极性。具体方法：
（1）标出通电螺线管中电流的方向。
（2）用右手握住螺线管，让弯曲的四指指向螺线管中电流方向。
（3）大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极，如图所示。
3、已知通电螺线管两端磁极，判断通电螺线管中电流的方向。具体方法：
（1）先用右手握住通电螺线管，大拇指指向N极；
（2）弯曲的四指所指的方向就是螺线管中电流的方向；
（3）按照四指弯曲的方向在螺线管中标出电流方向。
第三节 电磁铁 电磁继电器
一、电磁铁
1、电磁铁：用一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时由磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。插入铁芯只是为了增强螺线管的磁性，不会影响通电螺线管的磁极磁性，仍然可以用安培定则来表述电流方向和磁极之间的关系。
2、影响电磁铁磁性强弱的因素
（1）电磁铁的匝数一定时，线圈中通过的电流越大，电磁铁的磁性越强。
（2）线圈中通过的电流大小一定时，外形相同的线圈，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
3、电磁铁的特点
（1）磁性的有无可通过通断电流来控制。
（2）磁极的极性可通过改变电流的方向来实现。
（3）磁性的强弱可通过改变电流大小、线圈的匝数来控制。
4、电磁铁的应用
（1）对磁性材料有力的作用。主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。
（2）产生强磁场。现代技术上很多地方需要的强磁场都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、磁疗设备、测量仪器以及研究微观粒子的加速器等。
二、电磁继电器
1、电磁继电器的定义：电磁继电器是利用低电压、弱电流的通断，来间接控制高电压、强电流电路的通断的装置，其实质就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。含电磁铁的电路称为低压控制电路，被控制的电路称为高压工作电路。
2、电磁继电器的构造及工作原理：电磁继电器的电路包括低压控制电路、高压工作电路两部分。控制电路接通时，电磁铁产生磁性吸下衔铁，动、静触点接触，接通工作电路；控制电路断开时，电磁铁失去磁性，在弹簧作用下释放衔铁，动、静触点分离，工作电路断开。从而通过控制电路的通断来控制工作电路的通断。
3.电磁继电器的应用
第四节 电动机
一、磁场对通电导体的作用
1、磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用。磁力的方向和电流方向、磁场方向有关。
2、磁场对通电线圈的作用
（1）通电线圈在磁场中受力会发生转动，但不能持续转动。
（2）如果不能使通过线圈的电流发生改变，通电线圈则不能持续的转动下去。
二、电动机
1、电动机
2、扬声器：扬声器俗称“喇叭”，是十分常见的把电信号转换成声信号的装置，在发声的电子设备中都能见到它。扬声器主要由磁铁、线圈、锥形纸盆等构成。当通入大小和方向不断变化的电流时，线圈会受到大小和方向不断变化的磁场的作用力从而发生振动，并带动相连的纸盆振动发声。
（1）构造如图：永久磁体、线圈、锥形纸盆。

（2）原理：通电导体在磁场中受力。
（3）工作过程：扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，使得在一个瞬间和下一个瞬间产生不同方向的磁场，线圈就不断地来回振动，纸盆也就振动起来，便发出了声音。
（4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能。
第六节 磁生电
一、电磁感应现象
1、电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生的电流的现象叫做电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。
2、感应电流的方向：感应电流的方向跟导线在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
3、产生感应电流的条件：第一电路闭合；第二部分导体切割磁感线运动。
（1）导体为闭合电路的一部分。如果电路不闭合，导体切割磁感线时不会产生感应电流。
（2）导体做切割磁感线运动。
4、感应电流的大小
（1）导体做切割磁感线运动的速度越快，感应电流越大。
（2）磁场越强，感应电流越大。
（3）线圈匝数越多，感应电流越大。
二、发电机
1、交变电流及其频率
（1）交变电流：大小和方向做周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。
（2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫频率。其单位是赫兹，简称赫，符号为Hz。我国家庭电网以交流供电，频率为50Hz。
2、发电机
（1）构造：磁体、线圈、铜环和电刷四个基本部分组成。
（2）工作原理：电磁感应。
（3）能量转化：机械能转化为电能。
（4）直流发电机：交流发电机线圈内产生的是交变电流，向外输出的也是交变电流；直流发电机线圈内产生的也是交变电流，但在对外输出时把两个铜环换成了换向器，通过换向器的作用使输出电流变成直流电。
2、动圈式话筒
（1）构造如图所示
（2）工作原理：电磁感应现象。
（3）工作过程：对着话筒说话时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起
振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，经放大后，通过扬
声器还原成声音。
（4）话筒把声信号转化为电信号，扬声器把电信号转化为声信号；话筒中机械能转化为电能，扬声器中电能转化为机械能；话筒是电磁感应现象原理，扬声器是通电导体在磁场中受力原理。
（5）发电机和动圈式话筒都是电磁感应现象原理；电动机和扬声器都是通电导体在磁场中受力原理。
第二十一章 电磁波及其应用
第一节 电磁波的海洋
一、电磁波是怎样产生的
1、电磁波：由导体中迅速变化的电流产生的，光也是一种电磁波。
2、电磁波产生的原理：变化的电场会产生磁场（即电流会产生磁场），变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场，这就是电磁场，而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。
3、电磁波的发射和接收
（1）发射：将要传输的电信号（音频信号，图像信号）加载到高频电磁波（载波）上，再通过天线发射到空中的过程。
（2）接收：天线将电磁波接收下来，再通过接收器（收音机，电视机等）将要传输的电信号取出来并放大，最后还原成声音或图像过程。
（3）“天线”可以同时接收多种频率的电磁波，利用调谐器可以选出人们所需要的频率。
二、电磁波是怎样传播的
1、水波
（1）波峰：水波的传播中，凸起的最高处，叫作波峰。
（2）波谷：水波的传播中，凹下的最低处，叫作波谷。
（3）波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫作波长。
（4）波速：水波不停地向远处传播，用来描述波传播快慢的物理量叫作波速。
2、电磁波的波长、波速、频率
（1）波长‌：指的是相邻的两个波峰（或波谷）之间的距离。
‌波速‌：描述电磁波传播速度的快慢，表示单位时间内电磁波传播的距离
‌频率‌：单位时间内（通常是1秒内）完成全振动的次数。
（2）电磁波的波长、波速和频率的关系：波速=波长×频率。如果用c表示光速，用λ表示波长，用f表示频率，则有c=λf。
（3）电磁波在真空中的波速一定，所以电磁波的频率和波长成反比关系。频率越低，波长越长；频率越高，波长越短。
3、电磁波的传播：电磁波的传播不需要介质，电磁波可以在固体、液体、气体中传播，也可以在真空中传播。
（1） 电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场，由于电磁场本身具有物质性，因此电磁波传播时不需要介质，电磁波可以在真空中传播。
（2）各种电磁波的波速都相同，都等于光速，c= 3×108m/s，但频率和波长不相同，它们成反比。
三、电磁波大家族
1、电磁波家族及电磁波的应用：各种光和射线都是波长不同的电磁波。电磁波波长从大到小（频率从小到大）依次是无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等（如下图）。
2、无线电波
（1）定义：电磁波中通常用于广播、电视和移动电话的，频率为数百千赫至数百兆赫的那部分，叫做无线电波（无线电技术中使用的电磁波）。
（2）特点：无线电波的波长从几毫米到几千米，通常根据波长把无线电波又分成几个波段：长波、中波、短波和微波。
3、电磁波的应用
无线电波：用于广播、电视和移动电话
无外线：家电的遥控器
微波：可用来加热食品
紫外线：杀菌
X射线：医学上用来做透视检查
γ射线：金属探伤
第二节 广播、电视和移动通信
一、无线电广播信号的发射和接收
1、无线电广播的工作过程
2、无线电广播的发射（如图甲）:发射由广播电台完成,发射过程:
话筒：把播音员的声音信号转换成电信号。
调制器：把音频电信号加载到高频电流上。
天线：通过天线发射到空中。
3、无线电广播的接收（如图乙）:接收由收音机完成,接收过程：
天线：接收到各种各样的电磁波。
调谐器：转动调谐器的旋钮，即选台，可以从中选出特定频率的信号。
检波器：收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来。
扬声器：把音频信号转换成声音。
3、调制、调谐和解调
（1）调制器作用：调制，把音频电信号加载到高频电流上。
（2）调谐器作用：调谐，选出特定频率的信号，即选台。
（3）检波器作用：检波，取出所需要的信号。
（4）解调器：比检波的范围更广，中考不必考虑二者区别。
4、音频、视频和射频信号
（1）由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。
（2）由图象变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫视频信号。
（3）音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力能很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流的频率更高，这种更高频率的电流叫做射频。
二、电视信号的发射和接收
1、电视图象信号的工作过程：用电磁波传递图象信号和声音信号．声音信号的产生、传播、接收跟无线电广播的工作过程相似。
2、电视信号的发射和接收
（1）发射
摄像机：把图象变成电信号。
发射机：把电信号加载到频率很高的电流上。
天线：能过发射天线发射到空中。
（2）接收
天线：电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来。
电视机：通过电视机把图象信号取出并放大。
显像管：把它还原成图象。
三、移动通信信号的发射和接收
1、移动通信
（1）原理：移动电话能将我们的声音信息用电磁波发射到空中，同时它也能在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。
（2）特点：体积很小，发射功率不大；天线简单，灵敏度不高．必须建立基地台。
（3）无线电话：由主机和手机组成．它们之间通过无线电波沟通，主机接在市话网上，相当于基地台，手机不能离座机太远。
2、广播、电视、移动电话信号传递的异同
第三节 卫星通信和光纤通讯
一、卫星通信
1、微波
（1）定义：波长为10m～1mm，频率为30MHz～3×105MHz的电磁波。微波波长比无线电波短，比红外线长。
（2）特点：性质更接近光波，大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射。
2、微波通信
（1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。
（2）优点：作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内可以传输的信息就越多。微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。如一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
（3）缺点：微波通信每隔50km左右就需要建一个微波中继站。要使信号传递越远，需要的中继站就越多。如遇到雪山和大洋等无法建中继站时，微波通信就无法继续
（4）月球不能作为微波通信中继站的原因
a.离我们太远，会造成信号衰减、时间延迟
b.月球在空中的位置不固定，只有当地球上两个通信点同时见到月亮时，才能完成这两点的通信。
3、微波的其它应用
（1）雷达：微波遇到障碍物会发生发射，人们根据这一原理制成了雷达。
（2）导航：利用电磁波实现定位的一种方式
（3）加热：某些频率的微波能加剧水和脂肪分子的运动，使物体温度升高，微波炉就是根据这一原理制成的。
4、卫星通信：利用地球同步通信卫星作微波中继站，把地面站送来的信号接收，并进行放大，然后转发给另外的地面站，实现信息的传递。
5、卫星通信系统：由通信卫星、地面站、和传输系统组成，在地球周围均匀地布置3颗同步卫星，就可以实现全球通信。
二、光纤通信
1、光纤通信：利用携带信息的激光从光导纤维的一端射入，经内壁多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传递到了远方，这种通信方式叫做光线通信。
2、光导纤维：是很细的玻璃丝，它有内、外两层，由于内外层的折射本领不一样，光在光纤中通过时（如图所示），发生全反射，光就不会跑到外层了。
第二十二章 能源与可持续发展
第一节 能源利用的现状和面临的挑战
一、人类利用能源的历程
1、能源：凡是能为人类提供能量的物质资源都叫做能源。
2、能源有不同的分类方式
（1）从产生方式角度划分
一次能源：是指可以从自然界直接获取的能源．例：煤炭、石油、天然气、水能、风能、太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。
二次能源：是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源．例：电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
（2）从是否可再生角度划分
可再生能源：可以从自然界中源源不断地得到的能源．例：水能、风能、太阳能、生物质能、潮汐能。
不可再生能源：不可能在短期内从自然界得到补充的能源．例：化石能源（煤炭、石油、天然气）、核能。
（3）从利用状况划分
常规能源：人类利用多年的，使用技术已经成熟的能源．例：化石能源、水能、电能。
新能源：人类新近才开始利用的能源．例：潮汐能、地热能、太阳能、核能、风能。
3、常见能源
（1）化石能源：我们今天使用的煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的，所以称为化石能源。
（2）生物质能：生物质能是蕴藏在生物质（是各种生命产生或构成生命体的有机质的总称）中的能量，是绿色植物经过光合作用储存在生物质内部的能量，如柴薪、秸秆、动物粪便等。生物质能是人类利用最早、利用时间最长的能源，实际上也是化学能的一种。
（3）太阳能：由太阳辐射提供的能量。
（4）风能：自然界中空气的流动所具有的能量。
（5）地热能：地球内部高温熔岩所具有的能量，常通过地下水或喷发的熔岩送到地面从而被人们利用。
（6）电能：电流能以各种形式做功，所以电具有的能量叫做电能。
二、能源利用面临的挑战
1、能源危机
（1）原因：①化石能源储量并不丰富；②化石能源的开发利用后不能再生。
（2）应对措施：面对目前的能源形式，解决能源问题主要出路有：一是提高能源利用率，做到科学开发，解决使用；二是开发和利用新能源，如太阳能、风能、地热能等。
2、开发利用新能源：已探测数据表明，目前作为人类主要的能源的化石能源储量并不丰富，所以，开发新能源、更好的利用已知能源，是全球范围内的重要课题。随着第三次能源革命序幕的拉开，核能成为主要能源。同时人类正着力开发取之不尽用之不竭的太阳能，并取得了重大成就。核能、太阳能的开发和利用为人类的能源问题找到了新的出路。
（1）新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式；指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等
（2）新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部伸出所产生的热能，新能源包括各种可再生能源和核能，相对于传统能源，新能源普遍具有污染少、储量大的特点，对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源（特别是化石能源）枯竭问题具有重要意义，同时，由于很多新能源分布均匀，对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
第二节 新能源的发展
一、核能
1、原子的结构
（1）原子位于其中心的原子核和绕原子核高速运动核外电子组成，原子核比原子小得多，其半径只相当于原子的十万分之一。
（2）原子核几乎集中了原子的全部质量。
（3）原子核带正电，电子带负电，它们所带的电荷量相等，整个原子呈电中性，对外不显示电性。
（4）原子核由质子和中子组成，质子带正电，其电荷量跟核外电子相等，中子不带电。从质量上讲，质子与中子质量几乎相等，一个质子的质量大约是电子质量的1836倍。质子和中子构成非常小的原子核，就像几颗豆粒挤在原子这个大广场的中央。
2、核能
（1）质子、中子依靠强大的核力紧密地结合在一起，要使他们它们分裂或结合极其困难，因此原子核十分牢固。但是，一旦质量较大的原子核发生分裂或质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。释放核能的方式有两种：核裂变、核聚变。
（2）核能是直接从自然界获得的，属于一次能源。核能也属于新能源。
3、裂变：用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，变成两个质量中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这就是裂变中的链式反应（如下图）。1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t煤完全燃烧时释放的能量。
4、裂变的利用
（1）核电站
①核反应堆及核电站的工作原理：控制链式反应的速度，使核能能够缓慢、平稳地释放的装置，叫做核反应堆。核反应堆是核电站的核心设备，它以铀为燃料。利用核反应堆中放出的核能先生成高温蒸汽，在驱动汽轮机带动发电机发电。
②核反应堆中的能量转化
③核电站的特点
a.消耗的热量少，产生的能量巨大；
b.产生废渣少，对大气基本无污染；
c.核反应会产生危害极大的射线，因而要采取严格的安全措施。
（2）原子弹：链式反应如果不加控制，大量原子核就会再一瞬间发生裂变，释放出极大的能量，以致引起威力强大的爆炸。原子弹就是根据这一原理制成的。
5、聚变（热核反应）：将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子组成）与氚核（由一个质子和两个中子组成），在超高温下结合成新的原子核-氦核，也会释放出巨大的核能，这就是聚变。聚变反应要求一开始就要有很高的温度，因此核聚变也称为热核反应。
（1）聚变的应用：大量氢核的聚变，可以在瞬间放出惊人的能量。氢弹就是利用核聚变原理制造的已知比原子弹威力还要大的核武器。迄今，人们还不能像控制核裂变那样，使核聚变在人工控制条件下进行。科学家经过几十年的艰苦探索，已经取得一定进展，但要真正安全、和平的利用核聚变所释放的核能，还要做长期艰苦的努力。
（2）可控核聚变释放的核能作为一种新能源，具有显著的特点
①燃料丰富且运营成本低，核聚变的燃料之一—氘核在海水中大量存在，足以功全世界使用几百亿年。
②不污染环境，是一种真正的清洁能源。
（3）核能的特点
二、太阳能
1、太阳能的产生—氢核聚变：在太阳内部，氢原子核在超高温下发生聚变，释放出巨大的核能。因此可以讲，太阳核心每时每刻都在发生氢弹爆炸，所以说，太阳是一个巨大的“核能火炉”。
2、太阳能的传递—热辐射：太阳核心释放的能量向外扩散，可以传送到太阳表面。太阳表面温度约6000℃，就像一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。
3、太阳的寿命：太阳这个巨大的“核能火炉”已经燃烧了近50亿年，目前它正处于壮年，要再过50亿年才会燃尽自己的核燃料。可以说，太阳能几乎是取之不尽用之不竭的。
4、太阳是人类能源的宝库：地球上除核能、地热能和潮汐能以外的能源基本上都来自于太阳能，所以说太阳是人类的能源宝库。
5、太阳能的利用：太阳能的利用就是将太阳能转化为其他形式的能。
（1）太阳能的间接利用：由于化石能源、水能、风能、生物质能等都来源于太阳能，所以人类利用这些能源，实际上都是间接地利用太阳能。
（2）太阳能的直接利用：目前直接利用太阳能方式主要有：一种是光热转换，一种是光点转换。
实验汇总
第十三章 内能
实验一 探究不同物质吸热情况
1、实验器材：铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、温度计、秒表等。
2、实验装置：
3、实验方法
①控制变量法：控制不同物质的质量相同，吸收热量相同，比较升高的温度，从而比较吸热能力大小；或控制不同物质的质量相同，升高的温度相同，比较吸收的热量，从而比较吸热能力的大小。
②转换法：由于物质吸收的热量不容易测量，可以通过转换法，将物质吸收热量的多少转换成加热时间，因此比较加热时间，就可以比较得出吸收热量的多少。
4、实验设计
①液体的选取，应保证质量相同。
②选用相同热源的目的是相同时间内，控制吸收热量相同。
③实验数据分析：
（1）让两种液体吸收相同的热量，比较液体的温度变化，温度变化小的吸热本领强；
（2）让两种液体变化相同的温度，比较液体吸收热量的多少，吸收热量多的吸热本领强。
5、实验结论：不同物质，在质量相等、升高的温度相同时，吸收的热量不同，比热容大的物质吸收热量多。
特别提醒
1、使用电加热器代替酒精灯的好处：易于控制产生热量的多少。
2、实验中不断搅拌的目的：使液体受热均匀。
3、实验中，物质吸收热量的多少是通过加热时间来控制的。
第十四章 内能的利用
实验二 实验探究不同燃料的热值大小
准备实验器材：‌需要准备铁架台、‌石棉网、‌烧杯、‌温度计各两只，‌以及适量的水和两种不同的燃料（‌如酒精和汽油）‌。‌
设置实验装置：‌按照实验装置图依次将燃料盒、‌石棉网、‌烧杯、‌温度计自下而上固定好。‌
控制变量：‌确保两种燃料的质量相同，‌燃烧的时间相同，‌加热相同质量的同种液体。‌
进行实验：‌在两个烧杯中倒入质量相同、‌初温相同的水；‌在燃料盒中倒入质量相等的适量酒精和汽油；‌分别点燃酒精和汽油，‌加热烧杯内的水，‌直到燃料燃尽。‌记录数据：‌燃料燃尽后，‌记录两烧杯内水升高的温度△t。‌
分析结果：‌比较两装置中烧杯内水升高的温度△t，‌升高的温度越高，‌表明水吸收的热量越多，‌进而表明燃料的放热能力越强。‌
第十五章 电流和电路
实验三 探究串联电路中的电流特点实验
1、实验：探究串联电路中电流的规律
2、交流与反思
（1）记录数据要真实，不得随意修改实验数据，在误差允许范围内得出结论。
（2）同一次实验过程中，每盏小灯泡的亮度可能不同，甚至有的小灯泡不亮，但这不能说明各处电流不相等，因为各小灯泡的规格不同。
实验四 探究并联电路中的电流特点实验
1.探究并联电路中电流的规律
2.交流与反思
（1）分析实验数据可知，并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，各支路电流相等；当并联的两个小灯泡规格不相同时，各支路电流不相等。
（2）并联电路中，干路电流等于各支路周六之和，即I=I1+I2+I3+…+In；当各支路用电器都相同时，I=nI1。
第十六章 电压 电阻
实验五 探究串联电路中的电压规律实验
1、探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
特别提醒
（1）连接实物电路图，可对照电路图按一定的顺序（从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到“+”极），逐个顺次连接。
（2）在连接实物电路过程中，开关要处于断开状态，防止电路出现短路而烧坏电源。
（3）电压表要并联在被测电路两端，同时要注意让电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出，并采用试触法选择合适的量程。
（4）闭合开关进行实验之前，要检查电路的正确性，确定没有错误后，方可进行实验。
（5）实验中，每次读数后，应及时断开开关，以节约用电。
（6）记录实验数据时，要如实记录，不能随意改动数据，更不能“凑数”。
（7）实验时多次测量避免偶然性，以验证串联电路电压分配规律。
实验六 探究并联电路中的电压规律实验
1、探究并联电路的电压规律
特别提醒
（1）只测一组数据得出结论具有偶然性，要想得到普遍规律应多次实验，多次实验时可以更换灯泡规格也可以改变电池节数；
（2）选用相同规格的灯泡具有特殊性，要想得到一般规律应选用不同规格的灯泡再进行多次实验。
实验七 影响电阻大小的因素
1、探究影响导体电阻大小的因素实验
第十七章 欧姆定律
实验八 探究电流与电压的关系
1、实验：探究电流与电压的关系
特别提醒
（1）连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）为了使得出的结论更具有普遍性，可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤。
（3）实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压，但实验时常采用移动滑动变阻器的滑片P来达到改变电压的目的。
（4）调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表、电流表示数变化过快。
（5）移动滑动变阻器滑片过程中，眼睛要紧盯电压表，当电压表示数达到设定值时，停止移动滑片，记录电流表的示数。
实验九 探究电流与电阻的关系
1、探究电流与电阻关系
特别提醒
（1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定。
（2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定。
（3）理解结论描述：
①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”。
②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”。
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”。
实验十 伏安法测电阻实验
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：用电流表、电压表测出未知电阻（或小灯泡）的阻值。
（2）实验原理：。
（3）实验方法：伏安法。
2、实验器材：干电池、开关、电压表、电流表、待测电阻、滑动变阻器、若干导线。
3、器材选择原则
（1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值。
（2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。
4、器材作用
（1）干电池：提供电压。
（2）开关：控制电路通断。
（3）电流表：测量电流大小。
（4）导线：连接电路。
（5）电压表：测量电压大小。
（6）滑动变阻器：a、保护电路；b、改变电路中的电流大小（或者改变电阻两端电压）。
（7）待测电阻：测量对象。
5、实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格。
步骤③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值。
步骤④整理实验器材。
6、滑动变阻器在实验中的作用
（1）保护电路。
（2）改变待测电阻两端电压，实现多次测量。
7、常见故障分析：在实验中出现故障后要先断开开关，再分析查找故障原因，常见的故障及其现象如下表所示：
7、伏安法测定值电阻阻值和测小灯泡电阻的异同
特别提醒
（1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端。
（2）连接实物图时，要将开关断开。
（3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表。
（4）可采用试触法确定电表的路程。
（5）电表的正、负接线柱不能接反。
（6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式。
（7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。
实验十一 特殊方法测电阻
1、特殊方法测电阻：用伏安法测电阻时，需要同时使用电压表和电流表，如果只有电流表或电压表，则可借助一已知电阻的定值电阻、滑动变阻器或电阻箱，巧妙利用串、并联电路的电流、电压规律测出未知电阻的阻值。
2、伏阻法：只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
3、安阻法：只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
4、等效替代法：利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。
第十八章 电功率
实验十一 探究小灯泡的电功率实验
1、实验目的：用电流表、电压表测出小灯泡在不同电压下的电功率。
2、实验原理：。
3、实验方法：伏安法。
4、实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数等于2.5V时，停止滑动，记录此时电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。
步骤③调节滑动变阻器的滑片，分别使电压表的示数低于2.5V、等于2.5V的1.2倍（注意不能超过小灯泡的额定电压太多，否则会损坏小灯泡），记录每一次对应电流表的示数，并观察灯泡的亮度，记录在表格中。
步骤④将实验中记录的数据分别代入P=UI，算出小灯泡的实际功率，并填人表格中；
步骤 = 5 \* GB3 ⑤整理实验器材。
5、实验分析和结论
（1）小灯泡的发光情况由它的实际功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
（2）灯泡实际消耗的电功率随着加在它两端的电压而改变，电压越大，功率越大。
（3）灯泡的实际功率可以等于额定功率，也可以不等于额定功率。
6、实验中滑动变阻器的作用
（1）闭合开关前，应该先调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，这样能够保护电路中的各个电路元件不至于损坏；（保护电路）
（2）接通电源后，移动滑动变阻器的滑片，可以调节小灯泡两端的电压。（调节电压）
实验十二 实验探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关
1、实验目的、原理、方法
（1）实验目的：探究电流通过导体产生的电热与哪些因素有关；
（2）实验原理：根据U形管液体升高高度来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少；
（3）实验方法：控制变量法、转换法。
2、电流产生的热量与电阻的关系
（1）实验步骤
步骤①如图甲所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大；
步骤②两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化；
步骤③整理实验器材。
（2）实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
3、电流产生的热量与电流的关系
（1）实验步骤
步骤①如图乙所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同；
步骤②通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化；
步骤③整理实验器材。
（2）实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
第二十章 电与磁
实验十三 探究通电螺线管的磁场特点
1、实验目的：利用小磁针及铁屑，探究通电螺线管外部磁场的形状及方向。
2、实验器材：螺线管、小磁针、玻璃板、铁屑、电源、开关、滑动变阻器、导线若干。
3、实验步骤：
（1）在有螺线管的玻璃板上均匀撒满铁屑，闭合开关使电流通过螺线管。
（2）轻敲玻璃板，观察铁屑的排列情况，
（3）在通电螺线管周围放一些小磁针，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。
（4）改变螺线管中的电流方向，闭合开关后观察小磁针北极的指向（黑色为N极）。
（5）改变螺线管的绕线方向，重复（3）、（4）。
4、实验结论：
（1）通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。
（2）通电螺线管的磁场方向与环绕螺线管的电流方向有关。
实验十四 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
1、实验器材：蹄形磁体、灵敏电流计、导线。
2、实验步骤
（1）让导线在磁场中静止，观察电流计的指针是否偏转，
（2）让导线在磁场中静止，换用强磁体，观察电流计的指针是否偏转。
（3）让导线在磁场中静止，但不用单根导线，而换用匝数更多的线圈，观察电流计的指针是否偏转。
（4）让导线在磁场中沿不同方向运动，观察电流计的指针是否偏转。
（5）磁体不动，改变导线运动方向，观察电流计的指针偏转方向。
（6）保持导线运动方向不变，对调磁极，观察电流计的指针偏转方向。
3、实验结论
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
（2）感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
跨学科实践汇总
一、跨学科实践：制作简易热机模型
1、项目原理：酒精化学能→水蒸气内能→风扇机械能。
简易汽轮机模型
2、项目跨学科分析:
（1）热源的选择:酒精灯或电加热器。
（2）水蒸气或者直接加热空气。
（3）化学能如何转化为机械能？通过加热水沸腾,产生高温水蒸气。
3、项目实施关键:
（1）注人的水量不要太多,通常为易拉罐容量的三分之一或者一半,留出容纳水蒸气的空间。
（2）出气管可以是中性笔套、细牛奶吸管或者细竹管,出口要尖细。
（3）出气管和易拉罐之间结合要紧密,不要漏气,易拉罐的洞口开得要比出气管外径小一点。
（4）小风扇和轴之间摩擦力要小。
特别提醒：热机是人们获得动力的重要机械，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机的工作原理，包括热机中的能量是如何转化的热机中的各部分是如何协调工作的。
二、跨学科实践：制作简易调光台灯
1、学习目标
（1）观察台灯的调光功能，知道台灯的调光原理。
（2）了解电路元件的作用，掌握电路连接的基本方法。
（3）经历调光台灯的制作过程，提高动手操作能力，发现问题、解决问题的能力，提高实验技能。
2、项目原理：变阻器与灯泡串联，利用变阻器改变电路中的电阻，改变灯泡两端的电 压，改变灯泡的亮度.
3.项目跨学科分析：
（1）光源的选择：实验室用的小灯泡或市面上的发光二极管。
（2）改变光源的亮度：通过调节变阻器接入电路的阻值，来实现改变灯泡的亮度。
（3）加强台灯的实用性：利用电位器与灯泡 串联，改变接入电路的阻值，可连续控制灯泡的 亮度；选择内表面较光滑的灯罩，增强反光效 果；选择大小合适的底座，增强台灯的稳定性。
4、项目实施关键：
（1）设计台灯：①电源电压、小灯泡和变阻 器的规格要匹配，在不损坏器材的前提下，灯泡的亮度变化要明显；②金属(或塑料)管的粗 细长短、灯座的大小及灯罩的反光效果要合适，既实用又美观。
（2）制作台灯：①各个器件要安排紧凑，将电池盒、开关、电位器等固定在底座上；②连接电路时开关要断开，将变阻器调到最大阻值处，检查电路无误后，再闭合开关；③逐渐减小变阻器接入电路的阻值，观察小灯泡的亮度变化。
5、展示交流
（1）向其他同学展示介绍你的作品。
（2）与其他同学交流，看看谁做的台灯既实用又漂亮，还有哪些地方需要改进。
特别提醒
（1）为了调节台灯亮度，变阻器与灯泡应该串联。
（2）变阻器通过改变接入电 路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度。
（3）如果找不到某些器材和工具，想一想能否用其他器材代替。
三、跨学科实践：为家庭节约用电提建议
1、项目跨学科分析
（1）调查家中的用电情况,如每日的用电、每月的用电、每年的用电情况。
（2）了解用电器的耗电情况,如用电器每天工作的时长、工作的状态、消耗的电能等。
（3）根据实用的原则,家庭电路分为几条支路；照明支路；插座支路；空调支路；热水器支路。
（4）每条支路独立使用一个断路器（空气开关）。
2、项目实施关键
（1）调查家庭用电需求，每个家庭用电需求不一样,可以根据下表来统计。
用电器调查细目表
（2）合理规划配电分支回路通常按：①插座分支回路；②照明回路；③大功率用电器(如空调)回路设计
如图所示为插座回路布局图。
（3）不要独自观察配电箱,一定要注意安全，切勿随意触摸！
（4）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器（如空调、电热水器、电暖器等）建议为其设计独立的分支回路。
四、跨学科实践：为家庭电路做设计
1、项目提出：每个家庭的用电情况是不一样的，假如你家正在准备装修改造，请你根据家里的用电需求及前面的学习与研究，为你的家庭电路提出一个简单的设计方案。可以与同学分工合作，完成任务。
2、项目分析：为了使家庭电路更加安全、合理，设计时你觉得应该主要考虑哪些因素呢？
首先可根据家里现有的用电器，初步估算家中的总体用电需求，然后合理规划并设计空内的配电分支回路。如果你有兴趣，最后还可对家庭电路中使用到的断路器、导线等配电器材进行选型，使器材之间相互匹配。
3、项目实施
（1）调查家庭用电需求：请你调查并记录目前家中主要用电器的使用情况阅读各个用电器的铭牌或说明书，重点关注它们的功率信息。明确用电需求，为规划家庭电路的配电分支回路作准备。可以用表格（表1）或其他形式梳理。
表1 用电器调查细目表
（2）合理规划配电分支回路请根据实际用电需求，结合家用电器的使用环境进行小组讨论，设计家庭电路的分支回路或为家庭电路优化提出方案与建议。
如果你们小组同学的家中有室内配电箱，请在家长或技术人员的指导下进行观察，看看目前家中有几条分支回路，每条分支回路开关的额定电流是多少。如果没有观察室内配电箱的条件，请以下图中所示的配电箱作参考。
考虑到家中的用电器比较多，家庭电路可设计若干插座分支回路、照明分支回路和大功率用电器（如空调）分支回路等。具体设计可参考下图的形式，也可以采用户型电路示意图（上图）、列表（表2）等形式。
表2 分支回路设计示例
特别提醒
（1）观察配电箱时，一定要注意安全，切勿随意触摸!
（2）一般来说，对于可能长时间使用的大功率家用电器(如空调、电热水器等)，建议为其设计独立的分支回路。
4、想想议议
问：通常情况下，导线的横截面积越大，长时间通电时所允许的最大安全电流也会越大。根据你所设计的各条分支回路的用电情况，总功率大的分支回路要选粗一些的导线，还是细一些的？家庭电路中的供电导线是不是横截面积越大越好？你认为在选择导线时，除了安全因素，还要考虑哪些因素？
答：（1）总功率大的分支回路应选粗一些的导线。因为总功率大时，根据 P=UI（家庭电路电压 220V 恒定），回路电流大，而横截面积大的导线允许的最大安全电流更大，可避免因电流过大导致导线过热。
（2）家庭电路供电导线并非横截面积越大越好。过粗的导线会增加成本，且可能因柔韧性差导致安装不便，还会造成材料浪费。
（3）选择导线时，除安全因素外，还需考虑成本（材料价格）、安装便利性（导线粗细对布线的影响）、导线材质（如铜、铝的导电性能差异）、使用环境（如高温、潮湿环境对导线的特殊要求）等。
五、跨学科实践：制作简易直流电动机
1、项目提出：生活中有许多地方会用到直流电动机，例如很多玩具电动车就是用直流电动机来驱动的。利用前面学习过的直流电动机的工作原理，你可以制作一台简易的直流电动机。
2、项目分析：我们知道，电动机主要由线圈和磁体组成，要制作直流电动机，需要考虑以下问题。
（1）用什么样的导线绕制线圈？绕制的匝数多少为宜？
（2）哪部分作为转子？哪部分作为定子？
（3）如何保证通电线圈能在磁场中持续转动？
3、项目实施
根据每个人的个性化设计可以制作出不同的直流电动机。下面是一个比较简单的电动机设计和制作方法，同学们可以参考。
要制作这样的直流电动机，需要有以下材料：漆包线（刷有绝缘漆的铜导线）、强磁体、电池等。
把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈（如下图），作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板或电池盒上。两个支架分别与电池的两极相连。最后把线圈放在支架上，线圈下放一块强磁体作为定子。
在上节的学习中，我们知道，如果没有换向器，通电线圈在转到下半周时受到的力使线圈反向转动，线圈将不会持续转动。如果把这个反向转动的力去掉，也就是在线圈转动的上半周通电，下半周断电，线圈依靠惯性能否连续转动呢？
我们用小刀刮去线圈两端引线的漆皮，把左端全部刮掉，右端只刮半周。组装好电动机，给线圈通电并用
手轻轻推动一下，线圈就会不停地转动了（如下图）。
调试自己制作的简易电动机，让它更好地工作起来。
4、展示交流
（1）请大家展示自己制作的简易直流电动机，并说明是怎样实现让线圈连续转动的，看看谁的电动机设计
得更巧妙。
（2）你的电动机线圈匝数是多少？转子在转动时，转轴受到的摩擦情况如何？
（3）观察哪个电动机转动得更快。它们可以带动其他装置旋转吗？
六、跨学科实践：为节约能源设计方案
1、项目提出：人们在生产生活中都会使用各种能源。你在生活中都遇到过哪些浪费能源、污染环境的问题？想为节能和环保作出贡献，可以先从优化自己家中能源的使用入手，制订出一个优化家庭能源使用的具体方案。
2、项目分析：制订优化自己家庭能源使用的具体方案，首先应该了解家庭使用能源的具体情况，然后有针对性地提出优化方案，分析它的有效性和可行性，并与他人交流讨论，对方案进行改进。
3、项目实施
（1）调查家中能源的使用情况
调查家中能源的用途、类型，估算这些能源的消耗量。表1是某同学以自己的家庭为例，列出的能源使用的主要情况。你可以参照此表，也可以根据自己的想法设计表格，统计自己家中能源的使用情况，并在表格中填写相应信息。
表1 某个家庭的能源使用情况
根据调查情况，可以了解家庭在一段时间内消耗能源的情况，估算每种用途的能源消耗量，确定哪些用途
的能源消耗比较多。例如，现在家庭中的采暖、制冷、生活热水、交通等，都可能是家庭消费能源的主要方面。
（2）取优化对象与确定改进方法
根据上面的调查结果，结合以下问题，思考如何选取优化对象，确定改进方法。
①根据实际的调查结果，思考家中在哪些方面的能源使用可以优化，其中又有哪些是要优先改进的。
②优化能源使用的方法不止一种。例如，可以在家中使用太阳能等新能源（图 22.3-1），也可以利用
技术手段来提高现有能源的使用效率，还可以从自身做起，通过优化家庭用车等行为来节约能源、减少浪
费你想利用哪些方法？
③在确定节能方法时，需要从哪些角度分析？例如，如果打算用新能源汽车取代家中的燃油汽车，那么
从是否节约能源的角度，应该收集哪些证据？怎么分析？从能否满足人们使用需要的角度，又应该收集哪些证据？怎样分析？
（3）制订与检验设计方案
方案一：为房屋加装保温层。有一组同学在调查各自家中能源的使用情况后，认为除了可以在夏季制冷时适当调高空调温度、冬季采暖时调低暖气温度来节约能源，还可以对房屋进行改造来节约能源。这组同学制订方案的过程如下所示。
①明确思路。根据学过的知识可知，热量能自发地从高温物体传递到低温物体，因此我们要想保持房间
的温度不变，就要尽可能减少房间与外界的热传递。怎样才能做到这一点？有同学认为可以参考人们冬天穿羽绒服来保暖的方法，选择保温能力比较强的材料将房间“包裹”起来，以此减少房屋内部与外界的热量交换。
②选取材料。日常生活中的许多材料都可以用来保温，材料的保温性能与哪些因素有关?当为房屋选择保温材料时，还需要从哪些方面考虑?
查阅资料得知，材料的保温性能通常与它的厚度热导率、干燥程度、与外界的接触面积，以及外界温度等有关。通常，材料厚度越大、热导率越小、与外界的接触面积越小，材料就越能减缓热量散失。表2列出了一些常见材料在室温和干燥环境下的热导率，也可以通过查找资料获得其他材料或不同条件下的热导率。
表2 一些常见材料的热导率
在为房屋选择保温材料时，除了材料的热导率，还要从材料的环保性、价格、耐火性，以及是否容易安装
等方面进行评估（表3）。如果你还有其他想法，可以补充到表3中，然后从中选出一两种材料作进一步的比较分析。
表3 房屋保温的设计方案
③确定方案。在选定了保温材料后，先在小组内讨论设计方案。例如，在房间的哪些位置安装保温
材料？保温材料的规格、尺寸应满足什么要求？门窗应该怎样进行保温处理？然后围绕这些问题制订
具体的设计方案（表4）。
表4 对不同材料的评估
④制作模型与测试。在真正实施设计方案前，需要制作一个简易模型来模拟我们的家，通过测试来检验
方案是否有效，并提出优化建议。小组内进行讨论：如何在测试中简单有效地模拟我们的家？给“家”安装哪
些保温材料？怎样检验保温效果？
为了方便起见，可以选择身边容易获取、安装，与实际保温材料热导率相近的材料，将它安装在“家”中
的相应部位。为了检验保温效果，可以将质量相等的冰块装在塑料袋中，分别放入没有保温材料和装有所选保温材料的“家”中，将“家”放置在相同的环境下，经过相同的时间后将冰块取出并进行比较，通过比较冰块质量的变化来评估设计的保温效果。
方案二：为家庭用车提供建议。另一组同学认为自己家中的燃油汽车消耗的能源较多，而且排放的尾
气还污染环境。为此，他们想要调查新能源汽车能否替代自己家中的燃油汽车，以减少能源消耗，并对环
境更加有益。
他们准备按照以下思路开展调查和论证，提出相应的建议，并形成报告。
①目前都有哪些种类的新能源汽车？与传统燃油汽车相比，新能源汽车是否更加节能和环保？例如，从
某种新能源汽车中选出有代表性的分析对象，与燃油汽车对比分析能耗情况。在这个过程中，既要考虑两种汽车直接消耗的能源，也要考虑汽油、电力等在生产过程中的转化效率，以及两种汽车在生产中所消耗的能源，等等。
②与燃油汽车相比，新能源汽车是否满足人们的日常使用需要？还有哪些局限性？还需要如何改进？例
如，纯电动汽车充电时间相对较长，温度对电池电量的影响较大，需要了解家中成员一般每天用车行驶的路程，所在地区的气候以及充电桩的分布情况，等等。推断当前纯电动汽车能否满足大部分需求，或能够满足哪些地域、场景的需求。
③除了节能和环保，还有没有其他因素促进新能源汽车的发展？例如，我国的石油高度依赖进口。从能
源安全的角度看，使用新能源汽车的意义是什么？
4、展示交流
在设计方案时不仅要提供具体的优化建议，还要有充分、确凿的证据以及合理的推理作为支撑。形成具体
的方案后，需要与大家进行交流讨论，找出方案的不足和改进办法。交流的形式可以多种多样，既可以通过举办辩论会的方式进行，也可以通过制作展板、举办论坛的方式进行。
最后，归纳出一些具体的家庭能源使用的优化方法。请估算，如果你的家庭按照设计方案优化能源的使
用，每年会节约多少能源？如果全国所有家庭都采取类似的节能措施，会节约多少能源？
内能
机械能
区别
定义
构成物体的所有分子的分子动能和分子势能的总和
物体所具有的动能和势能的总和
影响因素
物体的温度、质量、状态、体积、物质的种类
物体的质量、速度、高度和弹性形变的程度
研究对象
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
存在条件
永远存在
物体运动时，被举高时，发生弹性形变时
联系
物体无论是否具有机械能，一定具有内能；
物体的内能和机械能之间可以互相转化
区别
联系
实质
方式
举例
热传递
能量的转移
高温物体放热，低温物体吸热
生活中烧、烤、烙、炒，生产中的淬火等
做功和热传递都可以改变物体的内能，且效果相同。某物体的内能发生改变，可能是通过热传递改变的，也可能是通过做功改变的，或者两者都有。若不知道具体过程，则无法确定内能的改变方式
做功
其他形式能与内能之间的相互转化
压缩体积、摩擦生热、锻打物体、弯折物体等
打气筒打气、钻木取火、来回多次弯折铁丝等
体积膨胀等
装开水的暖水瓶内的气体将瓶塞冲开灯
验电器
使用方法：将被检验的物体与验电器金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电
工作原理：利用同种电荷相互排斥的原理工作的；
使用方法：当用带电体接触验电器的金属球时，就有一部分电荷转移到验电器的金属箔上，这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同，反映了带电体传给验电器的电荷的多少不同
电流的形成
电荷的定向移动形成了电流
电流的方向
（1）物理学中，把正电荷移动的方向规定为电流的方向
（2）在电源外部，电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的
（3）正负电荷定向移动都可以形成电流，但负电荷定向移动的方向与电流方向相反
获得持续电流的条件
①电路中有电源；
②电路为通路
能量形式
导体
绝缘体
定义
善于导电的物体
不善于导电的物体
特征
容易导电
不容易导电
原因
有大量的自由电荷
只有少量的自由电荷
常见的材料
金属、人体、大地、食盐水溶液、石墨
橡胶、塑料、陶瓷、玻璃、食用油
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能，使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连，标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
点灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路，起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来，形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上；不能导线将电源正负极直接连接起来
电路状态
定义
特点
通路
正常接通的电路，即用电器能够工作的电路
电路中有持续电流，用电器工作
断路
某处被切断的电路
电路中无电流，用电器不工作
短路
直接用导线将电源的正负极连接起来的电路
（1）用电器不工作，电路中有很大的电流，会损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层，引发火灾；
（2）电源短路时用电器不会被烧坏
用电器被短接
电源短路
区别
用电器被短接时，用电器中无电流通过，被短接的用电器不工作
电源短路时，电源、导线中会产生较大的电流，会烧坏导线和电源
联系
（1）某些情况下，用电器被短接时允许的，但电源短路绝对不允许发生；
（2）当电路中只有一个用电器时，，如果该用电器被短接，闭合开关，就一定会造成电源短路
电路故障
产生原因
结果
断路
开关未闭合，导线断裂、接头松脱等
电路中无电流，用电器不工作
短路
电源短路：导线不经过用电器直接跟电源两极相连
轻则烧坏导线和电源，重则引起火灾

串联电路
并联电路
定义
元件逐个顺次连接的电路
元件并列连接的电路
电路和电路图
特点
电流路径只有一条，无干路和支路之分；用电器之间相互影响
电流路径有两条或两条以上，有干路和支路之分；各支路上用电器之间互不影响
开关的控制作用
开关控制所有的用电器,开关的控制作用与开关的位置无关
干路的开关控制所有的用电器，支路的开关控制该支路的用电器开关的控制作用与开关的位置有关
半导体收音机电源的电流
约50mA
家庭节能灯中的电流
约0.1A
家用电视机的电流
约0.5A
家用空调器的电流约
约5A
作用
测量电路中电流的大小
符号及结构
电流表在电路中的符号为，实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母“A”的含义
含义有两个：一是表示该表为电流表，二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
表盘及两种接线方式
0~0.6A
0~3A
对应量程及分度值
当接“-”和“0.6”量接线柱时，其量程为0.6A，此时每个小格表示0.02A，即分度值为0.02A
当接“-”和“3”量接线柱时，其量程为3A，此时每个小格表示0.1A，即分度值为0.1A
使用规则
违反规则的后果
调零
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度线
如果指针不在零刻度线位置就开始测量，会出现以下两种情况：
指针在零刻度线左侧：会导致最终读数偏小；
指针在零刻度线右侧：会导致最终读数偏大
串联
电流表必须与被测电路串联
如果将电流表和用电器并联，用电器被短路，而且还有可能烧坏电流表
“+”进“-”出
连接电流表时，必须使电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出
若电流表的正负接线柱接反，通电后指针将反偏，容易损坏电流表
量程选择
要选择合适的量程：（1）所测电流大小不能超过所选量程；（2）在不超过量程的前提下，应选用小量程测电流，因为小量程分度值小，精度高
如果电流大小超过电流表量程，无法读数还容易损坏电流表；如果选择量程过大，例如可选择0-0.6A量程时选择0-3A量程，测量误差会较大
严禁电源短路
不允许把电流表直接连接在电源的两极上
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上，会造成电源短路，可能烧坏电流表和电源
电源与电压的作用
电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因
电压符号
物理学中，电压常用“U”表示
电压单位
①在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）；
②电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）；
③换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV
电阻
在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小。
符号
通常用“R”表示电阻。
单位及换算关系
在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。
换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。
对电阻的理解
导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小
导体的电阻是导体本身的一种性质，即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端电压是否改变或怎样改变，导体对电流的阻碍作用（即电阻）都是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已
内容
导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
公式
符号的物理意义
U-表示导体两端电压，单位为伏特（V）；R-表示导体的电阻，单位为欧姆（Ω）；I-表示通过导体的电流，单位为安培（A）。
适用范围
欧姆定律适用于纯电阻电路。在非纯电阻电路中，如含有电动机的电路，欧姆定律将不适用。
意义
欧姆定律反映了电流与电压的因果性，电流与电压的制约性。
变形公式
（1）U=IR：导体两端电压等于通过导体的电流与导体的电阻的乘积。
（2）：导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。
注意事项
分析
同体性
欧姆定律中电流、电压和电阻，是对同一导体或同一段电路而言的，三者要一一对应；在解题过程中，习惯上把对应的同一导体的各个物理量符号用相同的下标表示，如R1、I1、U1
同时性
即使是同一段电路，由于开关的闭合、断开即滑动变阻器滑片的左右移动等，都会引起电路的变化，使电路中的电流、电压和电阻变化，因此，必须保证中的三个物理量是同一时刻的值，切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系
统一性
公式中的三个物理量，必须使用国际单位中的单位。U的单位是伏特（V）、R的单位是欧姆（Ω）、I的单位是安培（A）
规范性
（1）计算时，要写出必要文字说明；（2）代入数值或写计算结果时，不要忘记单位
电能的来源
水力发电：机械能→电能；风力发电：机械能→电能；核能发电：核能→电能
电能的利用
用电器消耗电能的过程，就是把电能转化为其他形式能量的过程，消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能
电能的单位
（1）国际单位制单位：焦耳，简称焦，符号J。
（2）常用单位：在日常生活中，人们常用“千瓦时”来计量电能的多少。千瓦时的符号是kW·h，俗称“度”，我们常称用了多少“度”电，就是用了多少“千瓦时”的电能，换算关系1kW·h=1度=3.6×106J。
电功
当电能转化为其他形式能时，我们就说电流做了功，电功用“W”表示，单位跟电能一样。
电流做功过程就是将电能转化为其他形式能的过程。消耗了多少电能就有多少电能转化为其他形式的能，电流也就做了多少功。所以，用电器消耗了多少电能和通过用电器的电流做了多少功，这两种说法的含义是一样的
电能的计量-电能表
作用：计量用电器在一段时间内消耗的电能
读数方法：电能表在一段时间内前后两次示数的差值，就是这段时间内用电的度数，即这段时间内消耗的电能。
电能表上所标参数的物理意义：
（1）220V：表示该电能表应该在220V的电路中使用；
（2）10（20）A：表示电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A，该电能表工作时的电流不应超过20A；
（3）kW·h：表示该电能表上示数的单位为千瓦时；
（4）1500r/（kW·h）：表示接在该电能表上的用电器，每消耗1kW·h的电能，该电能表的转盘转过1500转
用电能表测量电路消耗电能的方法
（1）方法一：电能表在一段时间内前后两次读数之差，就是这段时间内电路消耗的电能总量。
（2）方法二：可通过转盘所转过的圈数（或指示灯闪烁的次数）间接计算出电路消耗的电能。如参数为“1600r/（kW·h）”的电能表，转盘转过80转消耗的电能为：。
电功的计算
计算式：W=UIt，即电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端电压、电路中的电流和通电时间的乘积；U表示某段电路两端的电压，单位是V；I表示通过该电路的电流，单位是A；t表示通电时间，单位是s；W表示电流在该段电路上所做的功，单位是J。
两个重要的推导公式
结合欧姆定律可导出电功的计算公式：；
结合欧姆定律可导出电功的计算公式：。以上两公式只适用于纯电阻电路。
物理量
电功
电功率
焦耳定律
适用范围
基本公式
W=UIt
P=UI
Q=I2Rt
普遍适用
导出公式
=I2Rt
=I2R
=UIt
纯电阻电路W=Q
远离高电压
利用电磁继电器可以通过控制低压电路通断间接控制高压电路的通断，使人避免高压触电的危险，如大型变电站的高压开关等。
远离有害环境
利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等有害环境，实现远距离控制。如核电站中的开关等。
实现自动控制
在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，还可以实现对温度、压力、或光照的自动控制。如水位自动报警器、温度自动报警器等。
电动机构造
转子—转动的线圈；定子—固定不动的磁体
工作原理
根据通电线圈在磁场中受力的作用而发生转动的原理制成的
线圈在磁场中的转动
通电后的线圈会转动，转过平衡位置后，受到的力要阻碍它的转动，故线圈又会减速至零，向反方向转动，这样线圈在平衡位置左右来回摆动，慢慢停下来，最后停在平衡位置
使线圈连续转动的方法
方法一：当线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，让线圈靠惯性转过后半周。但因为后半周线圈不受力的作用，故这种方法线圈的转动不稳定，动力弱。
方法二：在线圈转动的后半周，设法改变电流方向，使线圈在后半周也获得同转动方向相同的动力，这样线圈会平稳、有力地转动下去。实际的电动机就是采用该方法使线圈连续转动的，实现该目的的装置叫换向器。
换向器
当线圈转过平衡位置时，改变线圈中的电流方向，从而使线圈获得同转动方向相同的力，能持续转动下去
电动机中的能量转化
电动机在使用过程中，主要将电能转化为机械能对外做功
电动机优点
结构简单、体积小、效率高、制造方便、污染较小，种类繁多，能满足各种不同的需求
相同点
不同的
载体
发射过程
接收过程
信号形式
载体电磁波的特点
发射和接收设备
广播
电磁波
信号转换、调制、天线发射
天线接收、调谐、解调
音频信号
频率最小
广播电台发射、收音机接收
电视
音频信号和视频信号
频率较小
电视台发射、电视机接收
移动
电话
各种形式的信号
频率最大
移动电话发射、接收，基地台转接
核能的优点
（1）储量丰富，核能总量十分巨大，它能极大地补充人类能源的不足；
（2）核燃料能量密集，便于储运；
（3）不排放污染气体，不会造成空气污染；
（4）不排放二氧化碳气体，不会加重地球温室效应。
核能的缺点
（1）核能属于一次能源，会越用越少；
（2）一旦发生核泄漏，会对地球生物造成严重的危害；
（3）核反应堆中会产生核废料，在治理核废料过程中，代价较高。
选址及废物处理
（1）核电站一般建在能源需求量大，而且能源十分缺乏的地区；
（2）核电站建在离人群较远的地方，避免对人畜造成伤害；
（3）核废料要特殊处理后深埋在人烟稀少的地方。
提出问题
串联电路中各处电流之间有什么关系
猜想与假设
测量电路中电流只有一条路径，所以各处电流可能相等；
从电源正极到负极，由于存在用电器，串联电路中电流可能越来越小；
从电源正极到负极，由于存在用电器，串联电路中电流可能越来越大
设计实验
将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路，进行实验，分别把电流表接入图中A、B、C三点处，测出A、B、C三点的电流IA、IB、IC，记录数据并进行比较
进行实验
按照设计的电路图连接好实物图，并合理选择电流表量程；
把电流表接在电路中的A处，如图甲所示，经检查连接无误后，闭合开关，测出A处的电流值IA，并填入表格中；
把电流表先后改接在电路中的B、C处，如图乙丙所示，分别测出这两处的电流值IB、IC，并填入表格中；
换用不同规格的小灯泡，重复上述操作，并将每次的实验数据填入表格中；
比较测得的数据，总结串联电路电流的规律
实验数据
实验次数
A点的电流IA/A
A点的电流IB/A
A点的电流IC/A
1
0.2
0.2
0.2
2
0.24
0.24
0.24
3
0.3
0.3
0.3
…
分析论证
电路中ABC三点的电流相等，即IA=IB=IC
实验结论
串联电路中电流处处相等，即I=IA=IB=IC=…=In
提出问题
并联电路中干路电流与各支路电流之间什么关系
猜想与假设
干路电流可能等于各支路电流；
干路电流可能大于各支路电流；
干路电流可能等于各支路电流之和
设计实验
按照如图所示电路进行实验，用电流表分别测出干路（C点）电流和各支路（A点和B点）的电流，记录数据并进行分析，看看它们之间有什么关系；
换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上述实验，根据所测实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系
进行实验
（1）按照右图乙所示电路图连接好实物图甲，并合理选择电流表的量程；
（2）分别测出干路（C点）电流和各支路（A点和B点）电流，并将数据记录在表格中；
（3）换用规格不同的小灯泡，重复上述实验步骤，并将实验数据记录表格中
实验数据
实验次数
C点的电流IC/A
A点的电流IA/A
B点的电流IB/A
1
0.4
0.2
0.2
2
0.44
0.24
0.2
3
0.46
0.16
0.3
…
分析论证
通过分析数据可发现：IC=IA+IB
实验结论
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2+…
提出问题
两个或两个以上用电器组成的串联电路中，各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
实验目的
探究串联电路中电压有什么规律
猜想与假设
（1）与串联电路电流关系一样，处处相等。
（2）各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压。
（3）各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等。
设计实验
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路，其中两灯泡规格相同，测出A、B间的电压UAB，B、C间的电压UBC，A、C间的电压UAC，并分析三者间有何关系；换用不同规格的小灯泡重复实验，观察上述关系是否仍然成立。
进行实验与收集证据
（1）调节电压表指针归零；
（2）按照电路图连接好实物电路，并检查电路是否连接无误；
（3）分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点，将测得的电压记录在数据表格中；
（4）换用不同规格的小灯泡，重复上述步骤
实验次数
A、B间电压U1/V
B、C间电压U2/V
A、C间电压U/V
1
1.5
1.5
3.0
2
1.8
1.2
3.0
3
2.1
0.9
3.0
……
归纳总结
（1）由实验数据可得：U=U1+U2；当两个灯泡规格相同时，U1=U2；当两个灯泡规格不同时，U1≠U2；
（2）结论：串联电路中，电源两端电压等于各个用电器两端电压之和，即U=U1+U2
基本实验
探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题
两个或两个以上用电器并联，那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
猜想与假设
（1）各支路用电器两端电压可能都相等，且等于电源电压；
（2）各支路用电器两端电压不相等，它们的和等于电源电压
设计并进行实验
（1）如图所示，选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中，分别将电压表并联在A和B、C和D、E和F两点，测出相应的电压值（所用电压为两节串联的干电池），将数据填入表中。

（2）换上两个规格不同的灯泡，所用电源仍为两节串联的干电池，重复上述步骤；
（3）分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡，所用电压为三节干电池，重复上述步骤。
实验数据
实验次数
A、B之间的的电压U1/V
C、之间的电压U2/V
E、F之间的电压U/V
1
3
3
3
2
3
3
3
3
4.5
4.5
4.5
4
4.5
4.5
4.5
……
分析论证
分析实验数据可知，灯泡并联在电路中时，各灯泡两端电压相等，且等于电源电压，即U=U1=U2。该结论可表述为：并联电路中，各支路两端电压相等。
提出问题
导体的电阻大小与哪些因素有关
猜想与假设
（1）路越窄，车辆越难同行—导体越细，可能阻碍作用越强，电阻越大；
（2）道路越长，人走得越累—导体越长，可能阻碍作用越强，电阻越大；
（3）不同的道路同行效率不同，如高速公路、水泥路、乡间小路—导体的电阻可能与制作导体的材料（铁、铜、银、铝等）有关；
（4）物质的很多物理性质都受到温度的影响，如密度—导体的电阻是否也受温度的影响。
设计实验
（1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（如图所示），观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体长度的关系。
②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝，分别接入电路中，观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体横截面积的关系。
③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。
（2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。
（3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。
进行实验
（1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。

甲 乙 丙
（2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。
（3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。
（4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。
分析论证
实验现象
实验结论
ICD