利用電流的定義,單位時間通過的電荷量,ve/2πr
因?yàn)閱栴}中有一句話“每單位長度上”,也就是默認(rèn)長度為一個國際單位(1m),準(zhǔn)確的寫法應(yīng)該是:m=Sρl(l為長度)
n=(Sρ/M)*NA
功率P=UI=6*0.003=0.018W
第六章 電壓 電阻
一、電壓
1、電壓:一段電路中產(chǎn)生電流,它的兩端就要有電壓(電壓是使電路中的自由電荷發(fā)生定向移動形成電流的原因)。電源提供電壓,電壓形成電流。(有電流一定有電壓,有電壓不一定有電流) 2、電壓物理量的符號:U。 3、單位:伏(V)、千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。 1kV=103V;1V=103mV;1mV=103μV.
4、常見電壓值:干電池:1.5V;家庭電路:220V;手機(jī):3.6V;鉛蓄電池:2V;安全電壓:不高于36V。 5、電壓表:測量電壓(分析電路時,電壓表所在的位置相當(dāng)于斷路)。
量程:0-3V(大格:1V,小格:0.1V) 0-15V(大格:5V,小格:0.5V)。
使用:1、電壓表要并聯(lián)在電路中;2、電流要從“+”接線柱流入,從“—”接線柱流出;3、不要超過電壓表的量程。(用大量程試觸,不超小量程,用小量程測量)
二、探究串、并聯(lián)電路的電壓的規(guī)律
1、電池的串聯(lián):串聯(lián)電池組的電壓等于各節(jié)電池的電壓之和。 2、電池的并聯(lián):并聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池的電壓。
3、串聯(lián)電路的電壓:串聯(lián)電路中,各部分電路的電壓之和等于總電壓(U=U1+U2)。 4、并聯(lián)電路的電壓:并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相等(U=U1=U2 (純并聯(lián)電路))。
5、電池的能量轉(zhuǎn)化:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。(化學(xué)電池) 6、防止廢電池對環(huán)境的危害:1、使用優(yōu)質(zhì)電池;2、回收廢舊電池;3、不要隨意丟棄舊電池。
三、電阻
1、電阻:表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。(導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大,電阻就越大,通過導(dǎo)體的電流就越小)。 2、物理量符號:R。 3、單位:歐姆(Ω);常用的單位有:兆歐(MΩ)、千歐(KΩ)。 1 MΩ=103 KΩ; 1 KΩ=103Ω。
4、決定電阻大小的因素: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、長度、橫截面積和溫度(大部分材料溫度升高,電阻變大)。(導(dǎo)體的電阻的大小和長度成正比,和橫截面積成反比)。(電阻與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān))。
5、控制變量法:物理中對多個因素(多變量)問題,常常采用控制因素(變量)的辦法,把多因素的問題變成多個單因素的問題,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法。
四、變阻器
1、滑動變阻器:結(jié)構(gòu):(電阻絲、絕緣管、滑片、接線柱等) 2、原理:改變連入電路中電阻線的長度來改變電阻,從而改變電路中的電流的。
2、作用:改變電路中的電流和電壓;對電路起保護(hù)作用。 3、銘牌:例如一個滑動變阻器標(biāo)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。
4、正確使用:(1)、應(yīng)串聯(lián)在電路中使用;(2)、接線要“一上一下”(不能同時用上面的兩個接線柱【相當(dāng)于導(dǎo)線】和同時用下面的兩個接線柱【相當(dāng)于一個定值電阻】;(3)、閉合開關(guān)前應(yīng)把阻值調(diào)至最大的地方(電流最小的位置)【對電路起保護(hù)作用】
第七章 歐姆定律
一、探究電阻上的電流根兩端電壓的關(guān)系 1、試驗(yàn)探究方法:控制變量法 2、電阻一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。 3、電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
二、歐姆定律及其應(yīng)用
1、歐姆定律:導(dǎo)體中電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。 2、公式: ( (變形公式:U=IR 即伏安法求電阻原理 ) )。 式中3、單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω)。
4、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(jì)算時單位要統(tǒng)一。
5、歐姆定律的應(yīng)用:
同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān) 但加在這個電阻兩端的電壓增大時,通過的電流也增大。(R=U/I)
當(dāng)電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小。(I=U/R)當(dāng)電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR)
6、電阻的串聯(lián)有以下幾個特點(diǎn):(指R1,R2串聯(lián))
電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等)電壓關(guān)系:U=U1+U2(總電壓等于各部分電路的電壓之和);總電壓的分配:
電阻:R=R1+R2(R=nR0) (總電阻等于各電阻之和),串聯(lián)電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
7、電阻的并聯(lián)有以下幾個特點(diǎn):(指R1,R2并聯(lián)) 電流:I=I1+I2(并聯(lián)電路中各支路的電流之和等于干路中的總電流)總電流的分配:電壓:U=U1=U2(各支路的電壓等于總電壓)
電阻: (總電阻倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和),并聯(lián)電路的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
第八章 電功和電功率
1、電能是一種能量。如:電燈發(fā)光:電能→光能;電動機(jī)轉(zhuǎn)動:電能→動能;電飯鍋工作:電能→熱能。 2.電功(W):電流所做的功叫電功。功是能的量度,能是物體具有做功的本領(lǐng)。
3.電功的單位(電能的單位):國際單位:焦耳。常用單位有:度(千瓦時),1度=1千瓦時=3.6×106焦耳。 4.測量電功的工具:電能表(電度表)
5.電功計(jì)算公式:W=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
6.利用W=UIt計(jì)算電功時注意:①式中的W.U.I和t是在同一段電路;②計(jì)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。
7. 計(jì)算電功還可用以下公式:W= (一般適用于純電阻串聯(lián)電路) ;W=Pt;W=UQ(Q是電量); 8.電功率(P):電流在單位時間內(nèi)做的功。單位有:瓦特(國際);常用單位有:千瓦
9. 計(jì)算電功率公式:P=UI= (適用于一切電路) P= (適用于純電阻串聯(lián)電路) P= (適用于純電阻并聯(lián)電路)
(式中單位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V); I→安(A)
10. 利用計(jì)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。
11.額定電壓:用電器正常工作的電壓。額定功率:用電器在額定電壓下的功率。 12.實(shí)際電壓(U):實(shí)際加在用電器兩端的電壓。
13.實(shí)際功率(P):用電器在實(shí)際電壓下的功率。 當(dāng)U > U0時,則P > P0 ;燈很亮,易燒壞。 當(dāng)U < U0時,則P < P0 ;燈很暗, 當(dāng)U = U0時,則P = P0 ;正常發(fā)光。
(同一個電阻或燈炮,接在不同的電壓下使用,則有;如:當(dāng)實(shí)際電壓是額定電壓的一半時,則實(shí)際功率就是額定功率的1/4。例“220V100W”是表示額定電壓是220伏,額定功率是100瓦的燈泡如果接在110伏的電路中,則實(shí)際功率是25瓦。) 14.焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流 的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟 通電時間成正比。
16.焦耳定律公式: (當(dāng)電路為純電阻電路時Q=W)(式中單位Q→焦; I→安(A);R→歐(Ω);t→秒。)
17.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),即純電阻電路。則有W=Q,可用電功公式來計(jì)算Q。(如電熱器,電阻就是這樣的。)
18、歐姆定律和安全用電電壓越高越危險:根據(jù)歐姆定律,導(dǎo)體中的電流的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比;人體也是導(dǎo)體,電壓越高,通過的電流就越大,達(dá)到一定程度就很危險了。
不能用濕手摸電器:對人體來說,比較潮濕的時候電阻小,發(fā)生觸電時通過人體的電流會很大;另外,用濕手摸電器,易使水流入電器內(nèi),使人體和電源相連。
注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,放電時,電壓和電流極大,放出巨大的熱量和引起空氣的振動。防雷要安避雷針。
斷路:某處斷開,沒有接通的電路。短路:電路中兩點(diǎn)不該連的兩點(diǎn)連到一起的現(xiàn)象。由于電線的電阻很小,電源短路時電流會非常大,會損壞電源和導(dǎo)線。
補(bǔ)充知識 :
(1). 家庭電路由:進(jìn)戶線→電能表→總開關(guān)→保險盒→用電器。(2).兩根進(jìn)戶線是火線和零線,它們之間的電壓是220伏,可用測電筆來判別。如果測電筆中氖管發(fā)光,則所測的是火線,不發(fā)光的是零線。
(3).所有家用電器和插座都是并聯(lián)的。而開關(guān)則要與它所控制的用電器串聯(lián)。(4).保險絲:是用電阻率大,熔點(diǎn)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,保險產(chǎn)生較多的熱量,使它的溫度達(dá)到熔點(diǎn),從而熔斷,自動切斷電路,起到保險的作用。(5).引起電路中電流過大的原因有兩個:一是電路發(fā)生短路;二是用電器總功率過大。(6).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。
(7).在安裝電路時,要把電能表接在干路上,保險絲應(yīng)接在火線上(一根已足夠);控制開關(guān)也要裝在火線上,螺絲口燈座的螺旋套也要接在火線上。
(8).交流電:周期性改變電流方向的電流。 (9).直流電:電流方向不改變的電流。
第九章 電和磁
1. 磁性:物體吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)。 2. 磁體:具有磁性的物體叫磁體。它有指向性:指南北。 3.磁極:磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫磁極。
①.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) ②.磁極間的作用:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。
4. 磁化:使原來沒有磁性的物體帶上磁性的過程。 5. 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。
6. 磁場的基本性質(zhì):對入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。 7.磁場的方向:在磁場中的某一點(diǎn),小磁針靜止時北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場方向。
8.磁感線:描述磁場的強(qiáng)弱和方向而假想的曲線。磁體周圍的磁感線是從它北極出來,回到南極。(磁感線是不存在的,用虛線表示,且不相交)
9.磁場中某點(diǎn)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
南極則在地理位置的北極附近。(地磁的南北極 與地理的南北極并不重合,它們的交角稱磁偏角,這是我國學(xué)者:沈括最早記述這一現(xiàn)象。)
11.奧斯特實(shí)驗(yàn)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.安培定則的易記易用:入線見,手正握;入線不見,手反握。大拇指指的一端是北極(N極)。(注意:入的電流方向應(yīng)由下至上放置)如
14.通電螺線管的性質(zhì):①通過電流越大,磁性越強(qiáng);②線圈匝數(shù)越多,磁性越強(qiáng);③插入軟鐵芯,磁性大大增強(qiáng);④通電螺線管的極性可用電流方向來改變。
15.電磁鐵:內(nèi)部帶有鐵芯的螺線管就構(gòu)成電磁鐵。
16.電磁鐵的特點(diǎn):①磁性的有無可由電流的通斷來控制;②磁性的強(qiáng)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。
17.電磁繼電器:實(shí)質(zhì)上是一個利用電磁鐵來控制的開關(guān)。它的作用可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作,利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強(qiáng)電流。還可實(shí)現(xiàn)自動控制。
18.電話基本原理:振動→強(qiáng)弱變化電流→振動。
1.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(yùn)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。
2.產(chǎn)生感生電流的條件: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(yùn)動。
3.感生電流的方向:跟導(dǎo)體運(yùn)動方向和磁感線方向有關(guān)。(右手定則) 4. 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
5.發(fā)電機(jī)的原理是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的。交流發(fā)電機(jī)主要由定子和轉(zhuǎn)子。 6.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(jī)械能。應(yīng)用是制成電動機(jī)。
7.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)。(左手定則) 8.直流電動機(jī)原理:是利用通電線圈在磁場里受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。
第十章 信息的傳遞
一、現(xiàn)代順風(fēng)耳-電話
1.1876年貝爾發(fā)明了電話。 2.電話的基本構(gòu)造和原理:最簡單的電話又話筒和聽筒組成,話筒和聽筒之間連著一對電話線;話筒把聲音轉(zhuǎn)化為電流,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,攜帶信息的電流又變成了聲音。 3.電話交換機(jī):連接電話,提高線路利用率。
兩種信號:模擬信號和數(shù)字信號。 數(shù)字信號的優(yōu)點(diǎn):抗干擾能力強(qiáng);方便計(jì)算機(jī)處理;保密性好。
二、電磁波的海洋
電磁波:迅速變化的電流周圍存在電磁波,它可以傳遞信息。
電磁波的傳播不需要介質(zhì);真空可傳播。C=λf.(c=3×108m/s)。(λ電磁波的波長;單位m)。(f為頻率;單位HZ)。1MHZ=103KHZ=106HZ。
無線電波:頻率在數(shù)百千赫至數(shù)百兆赫的那部分電磁波叫無線電波(傳遞各種信息) 可見光是電磁波大家族的一員。
微波爐:利用微波使食物的分子在微波的作用下劇烈振動,使內(nèi)能增加,溫度升高。
三、廣播、電視和移動通信
1.無線電廣播信號的發(fā)射和接收:話筒把聲音信號轉(zhuǎn)換成電信號,用調(diào)制器把它加載在高頻電磁波上,再通過天線發(fā)射到空中。接收機(jī)調(diào)諧選出特定頻率的信號,通過電子線路把聲音信號選出來,放大后送到揚(yáng)聲器,把電信號轉(zhuǎn)換成聲音。 2.電視的發(fā)射與接收與廣播相似,既傳播聲音信號又傳遞圖像信號。 移動電話的工作原理:手機(jī)和基地臺(站)進(jìn)行無線電信號傳輸。
四、越來越寬的信息之路
無線電的頻率越高,相同時間傳輸信息越多。微波通信:波長在10m-1mm,頻率在30MHZ-3×105MHZ。微波的性質(zhì)接近光波,大致沿直線傳播。微波在傳輸過程中受地面阻擋,每隔一定的距離要建一個中繼站進(jìn)行“接力”。衛(wèi)星通信:利用衛(wèi)星做中繼站;3顆衛(wèi)星可覆蓋全球。 光線通信:讓攜帶信息的激光在纖維里傳播;激光的頻率高,攜帶的信息量大。
網(wǎng)絡(luò)通信:把計(jì)算機(jī)連在一起,利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
【【【【是這些么】】