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[!--downpath--]第六章歐姆定理
一、電壓
1、電源的作用是給電路兩端提供電流;電流是電路中形成電壓的誘因。電路中有電壓,就一定有電流;電路中有電流,卻不一定有電壓,由于還要看電路是否是通路。
2、電壓用字母U表示,單位是伏特,簡稱伏,符號是V。常用單位有千伏(KV,1KV=1,000V)和毫伏(mV,1mV=0.001V)。家庭照明電路的電流是220V;一節干電瓶的電流是1.5V;對人體安全的電流不低于36V。
3、電壓表的使用:
A、電壓表應當與被測電路并聯;當電流表直接與電源并聯時,由于電流表電阻無窮大,所以電路不會漏電,所測電流就是電源電流。
B、電壓表的正接線柱接電源正級,負接線柱接電源正極。
C、根據被測電路的不同,可以選擇“0~3V”和“0~15V”兩個阻值。
4、電壓表的讀數方式:
A、看接線柱確定量程。
B、看分度值(每一小格代表多少伏)。
C、看表針偏轉了多少格,即有多少伏。
5、電池串聯,總電流為各電瓶的電流之和;相同電瓶并聯,總電流等于其中一支電瓶的電流。
二、探究串聯電路中電壓的規律
1、實驗步驟:A、提出問題;B、猜想或假定;C、設計實驗;D、進行實驗;D、分析和論證、E、評估;F、交流(大體內容相同即可,有些步驟可省略)
2、在串聯電路中,總電流等于各用家電的電流之和。
三、電阻
1、容易導電的物體叫導體,如鋼筆芯、金屬、人體、大地等;不容易導電的物體叫絕緣體,如橡膠、塑料、陶瓷等。導電能力介于二者之間的叫半導體,如硅、鍺等。
2、導體對電壓的制約作用叫內阻,用R表示,單位是歐姆,簡稱歐,符號是Ω。常用單位有千歐(KΩ,1KΩ=1,000Ω)和兆歐(MΩ,1MΩ=1,000,000Ω)。
3、影響內阻大小的誘因有:A、材料;B、長度;C、橫截面積;D、溫度。通常情況下,某一導體被制造下來之后,其阻值不僅隨氣溫的變化有一點改變之外,我們就近似地覺得其阻值不變了,它也不會隨著電流、電流的變化而變化。
4、某些導體在室溫升高到某一氣溫時,才會出現其內阻為0的情況,這就是超導現象,這時這些導體就叫超導體。
5、滑動變阻器的工作原理是:內阻部份由涂有絕緣層的阻值絲繞在絕緣管上,通過滑片在里面滑動因而改變接入電路的內阻大小。所以滑動變阻器的正確接法是:一上一下的接。它應當與被測電路串聯。
四、歐姆定理
1、歐姆定理是由法國數學學家歐姆在1826年通過大量的實驗歸納下來的。
2、歐姆定理:導體中的電壓,跟導體兩端的電流成反比,跟導體兩端的內阻成正比。公式為:I=U/R,變型公式有:U=IR,R=U/I
3、歐姆定理使用注意:A、單位必須統一,電壓用A,電流用V,內阻用Ω;B、不能把這個公式理解為:內阻與電流成反比,與電壓成正比,由于內阻常規情況下是不變的。
4、用家電正常工作時的電流叫額定電流;正常工作時的電壓叫額定電壓;并且生活中常常達不到這個標準,所以用家電實際工作時的電流叫實際電流,實際工作時的電壓叫實際電壓。
5、當電路出現漏電現象(電路中電源不經過用家電而直接被接通的情況)時,按照I=U/R可知,由于內阻R很小,所以電壓會很大,因而會造成起火。
五、測量小燈泡的內阻
1、根據歐姆定理公式I=U/R的變型R=U/I可知,求出了小燈泡的電流和電壓,就可以估算出小燈泡的內阻,這些技巧稱作伏安法。
2、測量時注意:A、閉合開關前,滑動變阻器應當滑到內阻最大端;B、測量阻值時,應當先觀察小燈泡的額定電流,之后檢測時使用的電流應當根據從額定電流依次增加檢測。C、可以將幾次檢測的結果求平均值,以減少偏差。
3、測量過程中,電流越低,小燈泡越暗,氣溫越低,因而內阻會略小一點。
六、歐姆定理和安全用電
1、對人體安全的電流應當不低于36V,或電壓不低于30mA。由于根椐歐姆定理I=U/R可知,在內阻不變的情況下,電流越高,通過人體電壓還會越大,所以高壓電對人體來說是十分危險的。
2、我們不能用悶熱的手去觸摸家電,因為人的皮膚悶熱時,內阻會變小,因而會減小觸電的可能性。通常情況下,不要緊靠高近帶電體,不要接觸低壓帶電體。
3、雷電是自然界一種劇烈的放電現象,對人來說是十分危險的,所以在有雷電現象時,不要站在小樹或其它較高的導電物體下,也不能站到高處。
4、為了避免雷電對人們的害處電功率三個公式初中,日本化學學家富蘭克林發明了避雷針,讓雷電通過金屬導體步入大地,因而保證人或建筑物的安全。
第七章電功率
一、電能
1、電能可能同其它方式的能量轉化而至,也可以轉化為其它方式的能量。
2、電能用W表示,常用單位是千瓦時(KWh),在數學學中能量的通用單位是焦耳(J),簡稱焦。1KWh=3,600電功率三個公式初中,000J。
3、電能表是檢測一段時間內消耗的電能多少的儀器。A、“220V”是指這個電能表應當在220V的電路中使用;B、“10(20)A”指這個電能表的標定電壓為10安,在短時間內最大電壓不超過20安;C、“50Hz”指這個電能表在50赫茲的交流電路中使用;D、“/KWh”指這個電能表的每消耗一千瓦時的電能,轉盤轉過600轉。
4、電能轉化為其他方式能的過程是做功的過程,有多少電能發生了轉化,就說電壓做了多少功。實質上,電功就是電能,也用W表示,通用單位也是焦耳,常用單位是千瓦時。
二、電功率
1、電功率是表示消耗電能的快慢的數學量,用P表示,單位是瓦特,簡稱瓦,符號是W。常用單位有千瓦(KW)。
1KW=1,000W。1馬力=735瓦。電功率的定義也可以理解為:用家電在一秒內消耗的電能。
2、電功率與電能、時間的關系:P=W/t在使用時,單位要統一,單位有兩種可用:
(1)、電功率用瓦(W),電能用焦耳(J),時間用秒(S);
(2)、電功率用千瓦(KW),電能用千瓦時(KWh,度),時間用小時(h)。
3、1千瓦時是功率為1KW的用家電使用1h所消耗的電能。
4、電功率與電流、電流的關系公式:P=IU單位:電功率用瓦(W),電壓用安(A),電流用伏(V)。也叫伏安法。
5、用家電在額定電流下工作時的電功率(或則說用家電正常工作時的電功率),稱作額定功率。
三、測量小燈泡的電功率
1、測量小燈泡電功率的電路圖與測阻值的電路圖一樣。
2、進行檢測時,通常要分別檢測小燈泡過暗、正常發光、過亮時三次的電功率,但不能用求平均值的方式估算電功率,只能用小燈泡正常發光時的電功率。
四、電和熱
1、電流通過導體時電能要轉化成熱,這個現象叫電壓的熱效應。
2、根據電功率公式和歐姆定理,可以得到:P=I2R這個公式表示:在電壓相同的條件下,電能轉化成熱時的功率跟導體的阻值成反比。
3、當發電廠電功率一定,送電電流與送電電壓成正比,輸電時電流越高,電壓就越小。此時由于輸電纜線路上有內阻,按照P=I2R可知,電壓越小時,在電纜線上消耗的電能才會越少。所以電站在輸電時提升送電電流,降低電能在輸電纜線路上的損失。
4、電流的熱效應對人們有有利的一面(如電爐、電熱水器、電熱毯等),也有不利的一面(如電視機、電腦、電動機在工作時形成的熱量)。我們要借助有利電熱,減輕或避免不利電熱(如電視機的散熱窗,筆記本中的散熱電扇,電動機的殼體鐵片等)。
五、電功率和安全用電
依據公式I=P/U可知,家庭電路電流一定時,電功率越大,電壓I也就越大。所以在家庭電路中:A、不要同時使用好多大功率用家電;B、不要在同一插頭上接入太多的大功率用家電;C、不要用銅線、鐵絲取代保險絲,但是保險絲應當在可用范圍內盡量使用細一些的。
第八章電與磁
一、磁場
1、物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物體的性質,該物體就具有了磁性。具有磁性的物體稱作磁極。
2、磁體兩端磁性最強的部份叫磁體,磁極中間磁性最弱。當懸掛靜止時,指向北方的叫北極(S),指向南方的叫南極(N)。
第九章信息的傳遞
一、現代順風耳——電話
1、1876年由英國科學家貝爾發明了電話。最簡單的電話由麥克風和揚聲器組成。麥克風將聲訊號轉變為音頻聯通號,揚聲器將音頻聯通號轉變為聲訊號。通話雙方的麥克風和揚聲器是相互串聯的,自己的麥克風和揚聲器是相互獨立的。
2、為了節省電話線路的使用效率,人們發明了電話交換機,1891年出現了手動電話交換機,它通過電磁熔斷器進行接線。
3、電話按訊號輸方法來分,可分為有線電話和無線電話;按訊號類型來分,可分為模擬電話和數字電話。訊號電壓的頻度、振幅變化的情況跟聲音的頻度、振幅變化的情況完全一樣,這些訊號叫模擬訊號,這些通訊叫模擬通訊。用不同符號的不同組合表示的訊號叫數字訊號,這些通訊叫數字通訊。
4、模擬訊號在傳輸過程中會遺失信息,但是抗干擾能力不強,保密性也很差,訊號衰減厲害。數字訊號在傳輸過種中,抗干擾能力強,保密性好。
二、電磁波的海洋
1、導線中的電壓迅速變化會在空間喚起電磁波。電磁波在空氣、水、某些固體,甚至真空中都能傳播。光波也是電磁波的一種。
2、電磁波的速率和光速一樣,都是3108m/s,電磁波的速率,等于波長和頻度f的乘積:c=f單位分別是m/s(米每秒)、m(米)、Hz(赫茲);頻度的常用單位還有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。
3、用于廣播、電視和聯通電話的電磁波是數百千赫至數千兆赫的那一部份,稱作無線電波。
三、廣播電視和聯通通訊
1、無線電廣播的發射由廣播電臺完成;發射部份主要由麥克風、載波發生器、調制器、放大器和發射天線組成。接收部份主要由接收天線、調諧器、解調器和音箱組成。
2、電視訊號的傳輸與無線電廣播基本相同,只是發射部份多了攝像機,接收部份多了顯像管。
3、移動電話(無線電話,手機)既是無線電的發射裝置,又是無線電的接收裝置。它的特征是容積小,發射功率不大,天線簡單,靈敏度不高,須要基站臺轉發訊號。無繩電話是家話中主機電話與分機電話溝通的一種家用電話,通常使用范圍在幾十米或幾百米之內。
4、音頻電壓和視頻電壓加載到高頻電壓上,產生了發射能力很強的射頻電壓。
VIDEOIN視頻輸入VIDEOOUT視頻輸出
AUDIOIN音頻輸入AUDIOOUT音頻輸出
RADIOIN射頻輸入RADIOOUT射頻輸出
S-VIDEOS端子
四、越來越寬的信息之路
1、微波是波長在10m~1mm之間,頻度在30MHz~3之間的電磁波。微波大致直線傳播,所以每隔50公里左右就要建一個微波中繼站。
2、利用衛星做通訊中繼站,稱之為衛星通訊。這些衛星相對于月球靜止不動,稱作同步月球衛星。在一球周圍均勻分布3顆衛星,就可以實現全球通訊。
3、1960年,韓國科學家梅曼發明了第一臺激光器。激光的特征是頻度單一、方向高度集中。光纖通訊是借助激光在光纖中傳輸訊號的。光纖由中央的玻璃芯和外邊的反射層、保護層構成的,可以傳輸大量的信息。
4、將數臺計算機通過各類形式連結在一起,便組成了網路通訊?,F今世界上最大的計算機網路叫因特網()。它使用最頻繁的通訊方法是電子短信(e-mail)。諸如:@后面是用戶名,前面是服務器名,cn表示這個服務器是在中國注冊的。電子電郵傳遞信息既快又便捷。
本冊化學知識匯總
本冊有關名稱概念
名稱涵義符號單位(常用單位)單位符號
電壓電路中電流硬度的大小I安培(毫安)A(mA)
電流電路中形成電壓的誘因U伏特(千伏、毫伏)V(kV、mV)
內阻導體對電壓的制約作用R歐姆(千歐、兆歐)(k、M)
電功率電壓做功的快慢P瓦特(千瓦、馬力)W(kW、匹)
電能電壓具有的做功的能量W焦耳(千瓦時)J(kWh)
聲速電磁波的傳播速率C米每秒(千米每秒)m/s(km/s)
波長電磁波一個波長的寬度米(千米)m(km)
頻度一秒鐘內波長的個數f赫茲(千赫、兆赫)Hz(kHz、MHz)
本冊有關公式
名稱公式含意變型公式
歐姆定理I=U/R電壓跟電流成反比,跟內阻成正比U=IRR=U/I
電功率公式1P=W/t電功率與電能反比,與時間成正比(二者要同時考慮)W=PtT=W/P
電功率公式2P=IU電功率等于電壓與電流的乘積I=P/UU=P/I
電功率公式3P=I2R電功率等于電壓的平方與內阻的乘積R=P/I2
電功率公式4P=U2/R電功率與電流的平方成反比,與內阻成正比R=U2/P
電磁波速率公式c=f聲速等與波長與頻度的乘積=c/ff=c/
本冊有關科學家
姓名國籍事跡涉及數學學知識
歐姆日本1826年總結歸納出歐姆定理電路化學量的關系
奧斯特英國1820年發覺了電與磁的關系電壓的磁效應
法拉第日本1831年發覺了磁場形成電壓的規律電磁感應現象
貝爾加拿大1876年發明了電話信息的傳遞
富蘭克林日本發明了避雷針安全用電
沈括中國唐代發覺地理兩極與地磁兩極并不完全重合地磁場
梅曼日本1960年發明了第一臺紅寶石激光器激光
莫爾斯發明了電報數字通訊
串聯、并聯電路中的電壓、電壓、電阻的總分關系
聯結情況電壓、電壓、電阻兩者的總分關系表達式
串聯電路電壓各處相等I總=I1=I2
總電流等于各用家電的電流之和U總=U1+U2
總內阻等于各用家電的阻值之和R總=R1+R2
并聯電路總電壓等于各大道的電壓之和I總=I1+I2
電流各處相等U總=U1=U2
總內阻的倒數和等于各大道的倒數之和
一、歐姆定理部份
1.I=U/R(歐姆定理:導體中的電壓跟導體兩端電流成反比,跟導體的阻值成正比)
2.I=I1=I2=…=In(串聯電路中電流的特征:電壓處處相等)
3.U=U1+U2+…+Un(串聯電路中電壓的特征:串聯電路中,總電流等于各部份電路兩端電流之和)
4.I=I1+I2+…+In(并聯電路中電流的特征:支路上的電壓等于各大道電壓之和)
5.U=U1=U2=…=Un(并聯電路中電壓的特征:各大道兩端電流相等。都等于電源電流)
6.R=R1+R2+…+Rn(串聯電路中電阻的特征:總內阻等于各部份電路內阻之和)
7.1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn(并聯電路中電阻的特征:總內阻的倒數等于各并聯內阻的倒數之和)
8.R并=R/n(n個相同內阻并聯時求總內阻的公式)
9.R串=nR(n個相同內阻串聯時求總內阻的公式)
10.U1:U2=R1:R2(串聯電路中電壓與內阻的關系:電流之比等于它們所對應的內阻之比)
11.I1:I2=R2:R1(并聯電路中電流與內阻的關系:電壓之比等于它們所對應的內阻的正比)
二、電功電功率部份
12.P=UI(經驗式,適宜于任何電路)
13.P=W/t(定義式,適宜于任何電路)
14.Q=I2Rt(焦耳定理,適宜于任何電路)
15.P=P1+P2+…+Pn(適宜于任何電路)
16.W=UIt(經驗式,適宜于任何電路)
17.P=I2R(復合公式,只適宜于純內阻電路)
18.P=U2/R(復合公式,只適宜于純內阻電路)
19.W=Q(經驗式,只適宜于純內阻電路。其中W是電壓流過導體所做的功,Q是電壓流過導體形成的熱)
20.W=I2Rt(復合公式,只適宜于純內阻電路)
21.W=U2t/R(復合公式,只適宜于純內阻電路)
22.P1:P2=U1:U2=R1:R2(串聯電路中電功率與電流、電阻的關系:串聯電路中,電功率之比等于它們所對應的電流、電阻之比)
23.P1:P2=I1:I2=R2:R1(并聯電路中電功率與電壓、電阻的關系:并聯電路中,電功率之比等于它們所對應的電壓之比、等于它們所對應內阻的正比)