第十三章 熱和能
    第一節(jié) 分子熱運(yùn)動(dòng)
    1、擴(kuò)散現(xiàn)象：
    定義：不同物質(zhì)在相互接觸時(shí)，彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。
    擴(kuò)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(yùn)動(dòng)；②分子之間有間隙。
    固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象，只是擴(kuò)散的快慢不同，氣體間擴(kuò)散速度最快，固體間擴(kuò)散速度最慢。
    汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。
    擴(kuò)散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈，擴(kuò)散越快。
    由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
    2、分子間的作用力：
    分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在的。
    ① 當(dāng)分子間距離等于r0（r0=10-10m）時(shí)，分子間引力和斥力相等，合力為0，對(duì)外不顯力；
    ② 當(dāng)分子間距離減小，小于r0時(shí)，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；
    ③ 當(dāng)分子間距離增大，大于r0時(shí)，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；
    ④ 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(shí)，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(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(shí)，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(shí)，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(shí)，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(shí)，物體存在的狀態(tài)不同時(shí)，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(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加（將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）。
    物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少（將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）。
    做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)：內(nèi)能和其他形式的能（主要是機(jī)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?！皞鬟f溫度”的說法也是錯(cuò)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：
    ① 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；
    ② 在熱傳遞過程中，若不計(jì)能量損失，則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量；
    ③ 因?yàn)樵跓醾鬟f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；
    ④ 熱傳遞的條件：存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會(huì)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(shí)吸收（或放出）的熱量。
    比熱容用符號(hào)c表示，它的單位是焦每千克攝氏度，符號(hào)是J/(kg•℃)
    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?yàn)樗谋葻崛荽蟆?BR>    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(shí)間）：吸收熱量多，比熱容大。
    ②質(zhì)量相同，吸收熱量（加熱時(shí)間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。
    2、熱量的計(jì)算公式：
    ①溫度升高時(shí)用：Q吸＝cm（t－t0） c＝Q吸 m（t－t0） m＝Q吸 c（t－t0） t＝Q吸 cm + t0 t0＝t- Q吸 cm
    ②溫度降低時(shí)用：Q放＝cm（t0－t） c＝Q放 m（t0－t） m＝Q放 c（t0－t） t0＝Q放 cm + t t＝t0- Q放 cm
    ③只給出溫度變化量時(shí)用：Q＝cm△t c＝Q m△t m＝Qc△t △t＝Qc m
    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(shí)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(gè)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(shí)質(zhì)是熱傳遞。
    利用內(nèi)能來做功：實(shí)質(zhì)是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
    第二節(jié)：熱機(jī)
    1、 熱機(jī)：
    定義：熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。
    熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等
    2、 內(nèi)燃機(jī)：
    內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫做一個(gè)沖程。
    四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)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(jī)中，吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán)，每個(gè)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(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，而其它三個(gè)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
    做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
     ①汽油機(jī)工作過程：
    ②柴油機(jī)工作過程：
    3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：
     ①汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞；
     柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。
    ②汽油機(jī)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(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。
    ③汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式；
    柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。
    ④柴油機(jī)比汽油及效率高，比較經(jīng)濟(jì)，但笨重。
    ⑤汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動(dòng)。
    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(hào)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 q=Q m
    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 q=Q V
    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(jī)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(jìn)爐膛（提高燃燒的完全程度）；以較強(qiáng)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(jī)的效率：熱機(jī)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(jī)的效率。
    熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志，與熱機(jī)的功率無關(guān)。
    公式： Q總=Q有用η Q有用= Q總η
    由于熱機(jī)在工作過程中總有能量損失，所以熱機(jī)的效率總小于1。
    熱機(jī)能量損失的主要途徑：廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。
    提高熱機(jī)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(jī)件間保持良好的潤滑，減小摩擦。③在熱機(jī)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(jī)的效率：蒸汽機(jī)6%～15%、汽油機(jī)20%～30%、柴油機(jī)30%～45%
     內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高，柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)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(fù)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(hào)是Q。電荷的單位是庫侖（C）。
    2、檢驗(yàn)物體帶電的方法：
    ①使用驗(yàn)電器。
    驗(yàn)電器的構(gòu)造：金屬球、金屬桿、金屬箔。
    驗(yàn)電器的原理：同種電荷相互排斥。
    從驗(yàn)電器張角的大小，可以判斷所帶電荷的多少。但驗(yàn)電器不能檢驗(yàn)帶電體帶的是正電荷還是負(fù)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(fù)電，電子在原子核的吸引下，繞核高速運(yùn)動(dòng)。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(hào)e表示。任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。6.25×1018個(gè)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(fù)電荷在數(shù)量上相等，整個(gè)原子呈中性，也就是原子對(duì)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(gè)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(qiáng)的物體，要得到電子，因?yàn)橛辛硕嘤嚯娮佣鴰У攘康呢?fù)電。
    注意：①在摩擦起電的過程中只能轉(zhuǎn)移帶負(fù)電荷的電子；
    ②摩擦起電的兩個(gè)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(huì)起電；
    ④摩擦起電并不是創(chuàng)造電荷，只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，使正負(fù)電荷分開，但電荷總量守恒。
    能量轉(zhuǎn)化：機(jī)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(gè)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(fù)電量不等，也會(huì)發(fā)生中和現(xiàn)象。這時(shí)，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(fù)電荷被消滅，實(shí)際上電荷總量保持不變，只是等量的正負(fù)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(fù)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(dòng)。
    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(dòng)。（絕緣體中有電荷，只是電荷不能自由移動(dòng)）
    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(fù)離子。
    導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對(duì)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(dòng)形成電流。
    電流的方向：把正電荷移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。電流的方向與負(fù)電荷、電子的移動(dòng)方向相反。
    在電源外部，電流的方向是從電源的正極流向負(fù)極；在電源內(nèi)部，電流的方向是從電源的負(fù)極流向正極。
    3、 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(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能；發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，機(jī)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(gè)條件都滿足時(shí)，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(shí)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(shí)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(fù)極連在一起，電路中會(huì)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(duì)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(shí)電流將直接通過導(dǎo)線而不會(huì)通過用電器，用電器不會(huì)工作）。
    5、電路圖：
    常用電路元件的符號(hào)：
    符號(hào) 意義 符號(hào) 意義
    ＋ 交叉不相連的導(dǎo)線
    電鈴
    交叉相連接的導(dǎo)線 ○M
    電動(dòng)機(jī)
    (負(fù)極) (正極)
    電池 ○A
    電流表
    電池組 ○V
    電壓表
    開關(guān)
    電阻
    ○×
    小燈泡
    滑動(dòng)變阻器
    第三節(jié) 串聯(lián)和并聯(lián)
    1、 串聯(lián)電路：
    把電路元件逐個(gè)順次連接起了就組成了串聯(lián)電路。
    特點(diǎn)：①電流只有一條路徑；
    ②各用電器之間互相影響，一個(gè)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(gè)開關(guān)就能控制整個(gè)電路。
    2、 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(diǎn)：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(shí)，其它支路仍可為通路；
    ③干路開關(guān)能控制整個(gè)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(qiáng)弱
    1、 電流：
    電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量，用符號(hào)I表示。電流的單位為安培，簡稱安，符號(hào)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有用I 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(shí)間，單位為秒（s）。
    2、 電流表：
    測量電流的儀表叫電流表。符號(hào)為○A，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(shí)，在0～0.6A量程上讀出的示數(shù)的5倍。
    * 部分電流表的三個(gè)接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時(shí)“0.6”和“3”是負(fù)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(huì)因?yàn)殡娏鞅碇苯舆B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(jìn)電流表，從“－”接線柱流出來。
    否則電流表的指針會(huì)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(jì)待測電流的大小時(shí)，應(yīng)選用量程進(jìn)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)超過值則應(yīng)斷開開關(guān)檢查；如果指針偏轉(zhuǎn)幅度太?。ㄐ∮?.6A），會(huì)影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用小量程檔。
    ④絕對(duì)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
    1、 電壓：
    電壓使電路中自由電荷定向移動(dòng)形成電流，電源是提供電壓的裝置。
    電壓的符號(hào)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。
    2、 電壓表：
    測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表，符號(hào)為○V，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(shí)，在0～3V量程上讀出的示數(shù)的5倍。
    * 部分電流表的三個(gè)接線柱是“+”、“3”和“15”。這時(shí)“3”和“15”是負(fù)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：
    ① 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(huì)因?yàn)殡妷罕韮?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(shí)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(gè)電路便成開路了，這時(shí)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(jìn)電壓表，從“－”接線柱流出來。
    否則電壓表的指針會(huì)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(jì)待測電壓的大小時(shí)，應(yīng)選用量程進(jìn)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(huì)影響讀數(shù)的準(zhǔn)確性，應(yīng)選用小量程檔。
    ④電壓表的兩個(gè)接線柱可以直接連到電源的兩極上，此時(shí)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(duì)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(diǎn)：
    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
    1、 電阻：
    導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻。符號(hào)是R，單位是歐姆，簡稱為歐，符號(hào)是Ω，比歐姆大的單位還有兆歐（MΩ）和千歐（kΩ）。1MΩ＝103kΩ，1 kΩ＝103Ω，1MΩ＝106Ωhttp://w w w.xkb1 .com
    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(shí)，電阻也一般不同；
    ②在材料和橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體越長，電阻越大；
    ③在材料和長度相同時(shí)，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(duì)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）
    2、 由電阻公式R=ρLS 可知：
    ①將粗細(xì)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(xì)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? n2 倍。
    第四節(jié) 變阻器
    1、 滑動(dòng)變阻器：
    電路符號(hào)： 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(shí)還起到保護(hù)電路的作用。
    銘牌：例如某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Ω 1A”的字樣，表明該滑動(dòng)變阻器的阻值為50Ω，允許通過的電流為1A。
    使用滑動(dòng)變阻器的注意事項(xiàng)（見右圖）：
    ①接線時(shí)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(gè)接線柱），則滑動(dòng)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(gè)接線柱），則滑動(dòng)變阻器的阻值將是值且不能改變，相當(dāng)于接入一段定值電阻。
    上述②③兩種錯(cuò)誤的接法都會(huì)使滑動(dòng)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(dòng)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(gè)接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。選用C接線柱時(shí)，滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的電阻值將減??；選用D接線柱時(shí)，滑片P向左移動(dòng)，滑動(dòng)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(yuǎn)，連入電路中的電阻越大）
    2、 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(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)（Δ）的示數(shù)乘面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值。
    3、 滑動(dòng)變阻器與電阻箱的比較：
    相同點(diǎn)：滑動(dòng)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(diǎn)：①滑動(dòng)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(dòng)變阻器不能讀數(shù)；
    ③滑動(dòng)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(shí)，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(shí)，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 = UR R=UI U=IR
    U——電壓——伏特（V）；R——電阻——?dú)W姆（Ω）；I——電流——安培（A）
    使用歐姆定律時(shí)需注意：R=UI 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?yàn)殡娮枋菍?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(jì)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(diǎn) 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(diǎn) 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(diǎn) 串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和 ；
    若有n個(gè)相同的電阻R0串聯(lián)，則總電阻為 ；
    把幾個(gè)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(gè)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(gè)電阻R1和R2并聯(lián)，則總電阻R總=R1R2 R1+R2 ；
    若有n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián)，則總電阻為 ；
    把幾個(gè)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(gè)并聯(lián)分電阻都小。
    分配特點(diǎn) 串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比U1U2 =R1R2
    并聯(lián)電路中，電流的分配與電阻成反比
    I1I2 =R2 R1
    電路作用 分壓 分流
    *電路（串聯(lián)、并聯(lián)）中某個(gè)電阻阻值增大，則總電阻隨著增大；某個(gè)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(shí)驗(yàn)原理】R=UI
    【實(shí)驗(yàn)器材】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。
    【實(shí)驗(yàn)電路】
    【實(shí)驗(yàn)步驟】
    ①按電路圖連接實(shí)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=UI 算出小燈泡的電阻。
    ③移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，多測幾組電壓和電流值，根據(jù)R=UI ，計(jì)算出每次的電阻值，并求出電阻的平均值。
    【實(shí)驗(yàn)表格】
    次數(shù) 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω 平均值R/Ω
    1
    3
    【注意事項(xiàng)】
    ①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài)，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到；
    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(dòng)變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護(hù)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(hào)是W
    單位：焦耳（焦，J）。電功的常用單位是度，即千瓦時(shí)（kW•h）。1kW•h＝3.6×106J
    電流做功的過程，實(shí)際上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程。
    公式：①W=UIt U=WIt I=W U t t =W U I
    ②W=I2Rt I2= WRt I = WRt R= W I2 t t = W I2R
    ③W=U2R t U2= WR t U = WR t R =U2 tW t =WRU2
    ④W=UQ U=WQ Q =WU
    ⑤ W=Pt P=Wt t=WP
    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(shí)間——秒（s） R——電阻——?dú)W姆（Ω） Q——電荷量——庫倫（C）
    P——功率——瓦特（W）
    3、 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(shí)，計(jì)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(gè)月所消耗的電能。
    “220 V”表示這個(gè)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(gè)電能表的標(biāo)定電流為10A，額定電流為20 A。
    “50 Hz”表示這個(gè)電能表在50 Hz的交流電中使用；
    “600 revs/kW•h”表示接在這個(gè)電能表上的用電器，每消耗1千瓦時(shí)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(jì)算電能或根據(jù)電能計(jì)算轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，可以列比例式：
    4、 串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)：
    ① 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；
    ② 串聯(lián)電路中，各用電器的電功與其電阻成正比，即W1W2 =R1R2 ;
    ③ 并聯(lián)電路中，各用電器的電功與其電阻成反比，即W1W2 =R2R1 （各支路通電時(shí)間相同）。
    第二節(jié) 電功率
    1、 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(hào)：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=Wt W=Pt t=WP
    第一種單位：P——電功率——瓦特（W）；W——電功——焦耳（J）；
     t——通電時(shí)間——秒（s）。
     第二種單位：P——電功率——千瓦（kW）；W——電功——千瓦時(shí)（kW•h）；
     t——通電時(shí)間——小時(shí)（h）。
    電功率的計(jì)算式：P=UI U=PI I=PU
     P= I2R I2= PR I = PR R= P I2
    P=U2R U2= PR U = PR R =U2P
    P——電功率——瓦特（W）；U——電壓——伏特（V）；
    I——電流——安培（A）； R——電阻——?dú)W姆（Ω）。
    2、串并聯(lián)電路電功率特點(diǎn)：
    ④ 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；
    ⑤ 串聯(lián)電路中，各用電器的電功率與其電阻成正比，即P1P2 =R1R2 ;
    ⑥ 并聯(lián)電路中，各用電器的電功率與其電阻成反比，即P1P2 =R2R1 。
    3、用電器的額定功率和實(shí)際功率
    額定電壓：用電器正常工作時(shí)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(shí)的電流叫額定電流。
    用電器實(shí)際工作時(shí)的三種情況：
    ①U實(shí)    ②U實(shí)>U額 P實(shí)>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(shí)=U額 P實(shí)=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(shí)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(gè)燈泡串聯(lián)，額定功率大的，實(shí)際功率??；將這兩個(gè)燈泡并聯(lián)，額定功率大的，實(shí)際功率大。
    串并聯(lián)電路P實(shí)與R大小的關(guān)系
    項(xiàng)目 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
    P實(shí)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(shí)際電壓大的P實(shí)越大，因此實(shí)際電壓大的燈泡較亮
    通過電流大的P實(shí)越大，因此通過電流大的燈泡較亮
    電阻大的P實(shí)越大，因此電阻大的燈泡較亮
    電阻小的P實(shí)越大，因此電阻小的燈泡較亮
     串接上滑動(dòng)變阻器的小燈泡，變阻器阻值增大時(shí)分壓也大，小燈泡實(shí)際電壓減小，小燈泡發(fā)光較暗 并接上滑動(dòng)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(shí)驗(yàn)原理】
    【實(shí)驗(yàn)器材】電源、開關(guān)、導(dǎo)線、小燈泡、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器。
    【實(shí)驗(yàn)電路圖】
    【實(shí)驗(yàn)步驟】
    ①按電路圖連接實(shí)物。
    ②檢查無誤后，閉合開關(guān)。移動(dòng)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(jì)算出小燈泡的額定功率。
    ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(jì)算出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。
    ④調(diào)節(jié)滑動(dòng)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(jì)算出小燈泡此時(shí)的實(shí)際功率。
    【實(shí)驗(yàn)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(xiàng)】
    ①接通電源前應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài)，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到；
    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(dòng)變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓和通過的電流；保護(hù)電路；
    ④不需要計(jì)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(shí)電能轉(zhuǎn)化成熱（電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能），這個(gè)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(shí)間成正比。（英國物理學(xué)家焦耳）
    定義式：Q=I2Rt I2= QRt I = QRt R= Q I2 t t = Q I2R
    導(dǎo)出式：①Q(mào)=UIt U=QIt I=Q U t t =Q U I
    ② Q=U2R t U2= QR t U = QR t R =U2 tQ t =QRU2
    ③Q=Pt P=Qt t=QP
    Q——熱量——焦耳（J）； I——電流——安培（A）；
    R——電阻——?dú)W姆（Ω）； t——通電時(shí)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(xiàng)：對(duì)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(shí)以下公式均成立Q=Uit Q=U2R t Q=Pt；對(duì)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(shí)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(jī)外殼的散熱窗；計(jì)算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇、電動(dòng)機(jī)外殼的散熱片等。
    串并聯(lián)電路電功特點(diǎn)：
    ① 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；
    ② 串聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成正比，即Q1Q2 =R1R2 ;
    ③ 并聯(lián)電路中，各部分電路的熱量與其電阻成反比，即Q1Q2 =R2R1 （各支路通電時(shí)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(jìn)戶線、電能表、閘刀開關(guān)、保險(xiǎn)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(jìn)戶線：進(jìn)戶線有兩條，一條是端線，也叫火線，一條是零線?；鹁€與零線之間的電壓是220V?；鹁€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(gè)電路的通斷。
    4、保險(xiǎn)絲：
    電路符號(hào)：
    材料：保險(xiǎn)絲是由電阻率大、熔點(diǎn)低的鉛銻合金制成的。（原因：保險(xiǎn)絲電阻較大，使得電能轉(zhuǎn)化為熱的功率比較大，保險(xiǎn)絲溫度易升高，達(dá)到熔點(diǎn)后就自動(dòng)熔斷。）
    保險(xiǎn)絲規(guī)格：保險(xiǎn)絲越粗，額定電流越大。
    選擇：保險(xiǎn)絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的工作電流。
    連接：保險(xiǎn)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(xiàng)：不能用較粗的保險(xiǎn)絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標(biāo)準(zhǔn)的保險(xiǎn)絲。因?yàn)殂~絲的電阻小，產(chǎn)生的熱量少，銅的熔點(diǎn)高，不易熔斷。
    電能表、閘刀開關(guān)和保險(xiǎn)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(shí)，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(huì)流入大地，不致對(duì)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(shí)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(shí)氖管會(huì)發(fā)光；測零線時(shí)不會(huì)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(shí)接觸到火線和零線（雙線觸電）。
    9、觸電急救常識(shí)：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(shí)，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(gè)原因都可以使保險(xiǎn)絲熔斷。此外，如果保險(xiǎn)絲太細(xì)（額定電流過小），也容易燒壞。
     電路計(jì)算
     當(dāng)遇到帶有電路的題時(shí)，首先要識(shí)別電路，畫出等效電路圖（如果能夠直接分析，就沒有必要浪費(fèi)時(shí)間畫出等效電路圖）。識(shí)別電路、電路分析包括以下內(nèi)容：
    認(rèn)清用電器（電阻）的連接關(guān)系：是串聯(lián)還是并聯(lián)（目前我們很少研究混聯(lián)電路）；
    認(rèn)清電路是“通路”、“斷路”還是“斷路”；
    認(rèn)清各個(gè)開關(guān)分別控制哪個(gè)用電器或哪部分電路；
    認(rèn)清滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)時(shí)將如何改變接入電路中電阻的大小，從而改變電路電流的。（有時(shí)，滑動(dòng)變阻器相當(dāng)于一端導(dǎo)線或定值電阻，但與滑動(dòng)變阻器連接的電表會(huì)讓我們“鬧心”，這時(shí)畫等效電路圖進(jìn)行分析）
    認(rèn)清電流表、電壓表測量的是哪個(gè)用電器或哪部分電路的電流、電壓。
    可以把電表兩端沿著導(dǎo)線（或跨過開關(guān)、電流表）移動(dòng)，以方便分析。
     定性分析的策略
     電路定性分析的特點(diǎn)是：沒有定量計(jì)算，只有定性分析，在電源電壓和定值電阻不變的情況下，經(jīng)過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片或開關(guān)的連通或斷開從而改變了電路的結(jié)構(gòu)，使電路的總電阻、總電流、分電壓、分電流及分功率等物理量發(fā)生了變化。
    定性分析的思維順序：
    “先看總電阻”（用串、并聯(lián)特點(diǎn)）
    當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左（右）滑動(dòng)或開關(guān)斷開（閉合）時(shí)，由串、并聯(lián)特點(diǎn)可以推出如下結(jié)論：當(dāng)電路（串、并）中的任何一個(gè)電阻變大（?。r(shí)，電路的總電阻將變大（?。淮?lián)電路中，越串，總電阻越大；并聯(lián)電路中，越并，總電阻越小。
    “再看總電流”（用歐姆定律，電源電壓不變）
    “串聯(lián)看分電壓”先用歐姆定律看定值電阻的電壓，再用串聯(lián)特點(diǎn)看另一電阻的分電壓。
    “并聯(lián)看分電流”先用歐姆定律看定值電阻的電流，再用串聯(lián)特點(diǎn)看另一電阻的分電流。
    “最后看功率”（用功率公式）
    實(shí)在難以分析的時(shí)候，可以根據(jù)題意假設(shè)一些用電器（一段電路）的電阻、電流以及它們兩端的電壓。
    解計(jì)算題時(shí)，要注意第二、三部分中公式和規(guī)律的運(yùn)用。
    解計(jì)算題時(shí)，設(shè)未知數(shù)的技巧是，選電路圖中固定不變的量做未知數(shù)，選所求的物理量做未知數(shù)。
    第三節(jié) 安全用電
    電壓越高越危險(xiǎn)：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(huì)發(fā)生危險(xiǎn)。所以電壓越高越危險(xiǎn)。
    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
    1、 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(shí)間長短：硬磁體（永磁體）、軟磁體。
    磁極：磁體上磁性的部分叫磁極。磁極在磁體的兩端。磁體兩端的磁性，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(dòng)的條形磁體或磁針，靜止后總是一個(gè)磁極指南（叫南極，用S表示），另一個(gè)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(gè)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(gè)物體互相吸引，則有兩種可能：①一個(gè)物體有磁性，另一個(gè)物體無磁性，但含有鋼鐵、鈷、鎳一類物質(zhì)；②兩個(gè)物體都有磁性，且異名磁極相對(duì)。）
    磁化：一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)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(duì)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(shí)北極所指的方向定為那點(diǎn)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(diǎn)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(duì)磁感線的認(rèn)識(shí)：
    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(shí)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(qiáng)弱，磁性越強(qiáng)的地方，磁感線越密，磁性越弱的地方，磁感線越??；
    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(gè)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?yàn)槭艿搅说卮艌龅淖饔谩?BR>    地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針?biāo)傅哪媳狈较蚺c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(shí)驗(yàn)：
    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(shí)驗(yàn)：
    對(duì)比甲圖、乙圖，可以說明：通電導(dǎo)線的周圍有磁場；
    對(duì)比甲圖、丙圖，可以說明：磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。
    2、 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(gè)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
    1、 電磁鐵：
    定義：插有鐵芯的通電螺線管。
    特點(diǎn)：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(qiáng)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(qiáng)；電流一定時(shí)，外形相同的電磁鐵，線圈匝數(shù)越多，它的磁性越強(qiáng)。
    2、 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(qiáng)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(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。
    3、 揚(yáng)聲器：
    揚(yáng)聲器是將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成聲信號(hào)的裝置，它由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成。
    揚(yáng)聲器的工作原理：線圈通過如圖下所示電流時(shí)，受到磁體吸引而向左運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線圈通過方向相反的電流時(shí)，受到磁體排斥而向右運(yùn)動(dòng)。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(dòng)，帶動(dòng)紙盆也來回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。
    第四節(jié) 電動(dòng)機(jī)
    1、 磁場對(duì)通電導(dǎo)線的作用：
    ① 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；
    ② 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(gè)發(fā)生改變時(shí)，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(shí)都發(fā)生改變時(shí)，力的方向不變。）
    ③ 當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線垂直時(shí)，磁場對(duì)通電導(dǎo)線的力；當(dāng)通電導(dǎo)線與磁感線平行時(shí)，磁場對(duì)通電導(dǎo)線沒有力的作用。
    2、 電動(dòng)機(jī)：
    電動(dòng)機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的原理制成的，是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。
    電動(dòng)機(jī)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(shí)，能自動(dòng)改變線圈中電流的方向，使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
    改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)調(diào)磁極）。
    提高電動(dòng)機(jī)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
    1、 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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向有關(guān)。（當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向或磁感線方向兩者中的一個(gè)發(fā)生改變時(shí)，感應(yīng)電流的方向也隨之改變；當(dāng)導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向和磁感線方向兩者同時(shí)都發(fā)生改變時(shí)，力的方向不變。）
    2、發(fā)電機(jī)：
    發(fā)電機(jī)是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
    發(fā)電機(jī)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(hào)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(gè)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(hào)變成變化的電流，電流沿著導(dǎo)線把信息傳到遠(yuǎn)方，在另一端，電流使聽筒的膜片振動(dòng)，攜帶信息的電流又變成了聲音。（話筒把聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；聽筒把電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)）
    2、電話交換機(jī)
    為了提高線路的利用率，人們發(fā)明了電話交換機(jī)。
    3、模擬通信和數(shù)字通信
    模擬信號(hào)：聲音轉(zhuǎn)換成信號(hào)電流時(shí)，信號(hào)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(hào)的“一舉一動(dòng)”，這種電流傳遞的信號(hào)叫做模擬信號(hào)，使用模擬信號(hào)的通信方式叫做模擬通信。
    數(shù)字信號(hào)：用不同符號(hào)的不同組合表示的信號(hào)叫做數(shù)學(xué)信號(hào)，使用數(shù)學(xué)信號(hào)的通信方式叫做數(shù)字通信。
     模擬信號(hào)容易失真；數(shù)字信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，便于加工處理，可以加密。
     在電話與交換機(jī)之間一般傳遞模擬信號(hào)，在交換機(jī)之間傳遞數(shù)字信號(hào)。
    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(huì)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(gè)波峰之間的距離，或相鄰兩個(gè)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=cf f =cλ 。
    （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(dòng)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(diǎn)：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(gè)波段，包括：長波、中波、短波、微波等，各個(gè)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