高中數學熱學部份知識點及公式總結
1、電流、電壓、電阻、電功、電功率在串聯、并聯電路的中的規律:(☆☆☆☆☆)
電壓:
◆串聯電路中電流處處相等。I=I1=I2
◆并聯電路中總電壓等于各大道電壓之和。I=I1+I2
并聯電路分流,該大道電壓的分配與各大道內阻成正比。
即:
I1R1=I2R2
電流:
◆串聯電路中總電流(電源電流)等于各部份電路兩端電流之和。U=U1+U2串聯電路分壓,各用家電分得的電流與自身內阻成反比。
即:
◆并聯電路中各大道電流和電源電流相等。U=U1=U2
內阻:
◆串聯電路中總內阻等于各串聯內阻之和。總內阻要比任何一個串聯分內阻電阻都要大。(總內阻越串越大)R=R1+R2
◆并聯電路中總內阻的倒數等于各并聯分內阻的倒數和。總內阻要比任何一個并聯分內阻電阻都要小。(總內阻越并越小)R=R1R2/R1+R2(上乘下加)或:總內阻的倒數等于各大道的阻值倒數之和。即:
◆因此幾個阻值聯接上去使用,要使總內阻變小就并聯;要使總內阻變大就串聯。
◆如果n個電阻都為R0的阻值串聯則總內阻R=nR0
◆如果n個電阻都為R0的內阻并聯則總內阻R=R0/n
電功:◆串聯電路:總電功等于各個用家電的電功之和。即:W總=W1+W2+…Wn
電壓通過各個用家電所做的電功跟各用家電的內阻成反比,即:
◆并聯電路:總電功等于各個用家電的電功之和。即:W總=W1+W2+…Wn
電壓通過各大道在相同時間內所做的電功跟該大道的內阻成正比。即:
電功率:◆串聯電路:總電功率等于各個用家電實際電功率之和。即:P總=P1+P2+…Pn
各個用家電的實際電功率與各用家電的內阻成反比,即:
◆并聯電路:總電功率等于各個用家電的電功率之和。即:P總=P1+P2+…Pn各大道用家電的實際電功率與各個環路的內阻成正比。即:
2、公式:(☆☆☆☆☆)
◆電流(A):I=U/R(電壓隨著電流,內阻變)
◆電壓(V):U=IR(電流不隨電壓變。電流是形成電壓的緣由)
◆電阻(Ω):R=U/I(對于此公式不能說阻值與電流成反比,與電壓成正比。阻值與電壓、電壓沒有關系。只與本身材料,橫截面積,厚度,濕度有關)
◆電能(J):W=UIt,W=Pt(此二式是普適公式)
W=I2Rt,W=U2t/R(適用于純內阻電路中)
KW.h也是電能的單位也稱度。1KW.h=3.6×106J
◆電熱(J):Q=I2Rt(普適公式)在純內阻電路中(消耗電能全部拿來形成熱量的電路),Q=W。所以在純內阻電路中算電熱可通過算電能來實現。注意:接有電動機的電路不是純內阻電路,在這樣的電路中估算只能用普適公式。
◆電功率(W):P=UI,P=W/t(此二式是普適公式)
P=I2R,P=U2/R(適用于純內阻電路中)
記住!!!!!非純內阻只能用:W=UIt,W=PtQ=I2RtP=UI,P=W/t歐姆定理不創立
3、根據燈泡額定電流(U額)和額定功率(P額)能進行的估算:(☆☆☆☆)
正常工作時的電壓:I額=P額/U額
燈的內阻:R=U額2/P額
假如已知燈兩端的實際電流是U實,則燈的實際功率是:
P實=U實2/R,假如U實/U額=a/b這么P實=(a/b)2P額
串聯電路的內阻有分壓的作用且分壓的大小與內阻的電阻成反比。U1/U2=R1/R2
電能,電功率,電熱在串聯電路中的分配也是一樣的。
并聯電路的內阻有分流的作用且分流的大小與內阻的電阻成正比。I1/I2=R2/R1
電能,電功率,電熱在并聯電路中的分配也是一樣的。
4、生活中的用電:(☆☆☆)
家庭電路的聯接:入戶線首先要接的是電能表,之后是總開關再是保險測量小燈泡電功率實驗表格,這兩者次序不能錯。控制電燈的開關應和電燈串聯,且開關要接在火線上,接螺旋套燈管時,應將螺旋套接在零線上。三孔插頭要按“左零右火上接地”的接法去接。家庭電路中的用家電間,插頭間,用家電和插頭間都是并聯的。
保險絲要接在火線上。不可用過粗的保險絲,也不可用鐵絲銅線取代保險絲。保險絲的特征是:內阻大,熔點低。家庭有金屬機殼的用家電,其金屬機殼一定要接地,這樣當三腳插座插在三孔插頭里時,把用電部份接入電路的同時,也把金屬機殼與大地相連,防觸電。
區別零火線要用試電筆。使用時,手要接觸筆尾金屬體,但切不可接觸筆后端金屬體。火線可使試電筆的氖管發光,這時有電壓流過人體,但電壓太小對人體無害。
5、安全用電知識:(☆☆☆)
人體的安全電流是不低于36V。照明電路的電流是220V,動力電流是380V。
只有人體直接或間接接觸了火線且有電壓流過人體,人就會觸電。安全用電的原則是:不接觸低壓帶電體,不緊靠高壓帶電體。
觸電急救:首先切斷電源或用一根絕緣棒將電纜線撕開,使觸電者早日脫離電源。發生電失火時,勿必在切斷電源后,才會潑水救治。
假如家庭電路出現了燒保險的現象,就表明了家庭電路的總電壓過大了。其緣由有二:一是漏電;二是家庭電路的總功率過大了。
6、電能知識要點:(☆☆☆)
消耗電能的多少可以用電能表來檢測。它是以KW.h為單位的。表盤上:“220V”表示該電能表應當在220V的電路中使用。“10(20)A”表示這個電能表的標定電壓是10A,額定最大電壓是20A。“50Hz”是說這個電能表應當在50赫的交流電路中使用。3000r/KW.h是指接在電能表上的用家電,每消耗1KW.h的電能,電能表的轉盤就轉3000r。讀電能表的示數時,我們要注意最后一個數字,它是小數點后的數字。一段時間消耗的電能等于這段時間結束時讀數-這段時間開始時讀數。
按照“3000r/KW.h”字樣能進行的估算:
假如告訴我們轉數為n那我們可以估算消耗的電能:W=1KW.h/3000r(1轉消耗的電能)除以n
假如再告訴我們時間為t我們可以估算這段時間的電功率:P=W/t(要注意單位是否配套:此時W取KW.h為單位;t取h為單位估算較便捷)
7、電功率知識要點:(☆☆☆☆)
電功率是描述電壓做功快慢的數學量。(按照W=Pt我們可以曉得不能說電
功率大,消耗的電能就多,還與時間有關系)
額定電流:用家電正常工作時的電流
額定功率:用家電額定電流下的電功率
用家電的電功率與用家電兩端的電流是有關系的。不同的實際電流對應著不同的實際功率。但用家電的額定電流,額定功率是惟一的,不變的。
假如告訴你此時用家電正在正常工作,那我們可以曉得:此時用家電的實際電流就等于其額定電流,其實際功率就等于其額定功率。
燈泡的照度取決于燈泡的實際電功率。實際電功率越大,燈泡就越亮。
生活中的用家電,電功率達到1000W的有:電爐,電熱水器,微波爐,空調。
在做測小燈泡電功率的實驗時,在測額定功率時,一定要讓電流表測小燈的電流且示數為小燈泡的額定電流,讓電壓表測小燈泡的電壓且示數為其額定電壓,這樣用公式P=UI估算出的才是小燈泡的額定電功率。
實驗時,假若出現燈不亮,電壓表沒示數,電流表有示數且較大的現象,則電路故障一定是和電流表并聯的小燈斷路了。
測小燈泡電功率的實驗,可以得到的推論是:燈泡的實際功率與燈泡兩端的實際電流有關。不同的實際電流對應著不同的實際電功率。因而在此實驗中,電功率不能求平均值。
在測小燈泡阻值的實驗中,因為阻值與電流,電壓無關,是個定值,所以燈的阻值最后可通過求平均值來確定。在此實驗中每次算的阻值值可能會不一樣,致使內阻改變的是鎢絲的氣溫測量小燈泡電功率實驗表格,不是電壓,電流。而此實驗可得到的推論也就是:內阻與氣溫有關。
8、電壓表,電壓表,滑動變阻器使用注意事項:(☆☆☆☆)
電流表:測誰的電流就和誰并聯
電壓要正接線進,負接線出
選對阻值
電壓表:測誰的電壓就和誰串聯
電壓要正接線進,負接線出選對阻值
電壓表,電流表的讀數:
1、看所選的阻值
2、依所選阻值確定分度值
3、數小格。
滑動變阻器:要一上一下接線
調誰的電壓就和誰串聯
閉合開關前要把滑片滑至電阻最大處
滑動變阻器的作用:調流、調壓;保護電路。注意:它不能改變定值內阻的電阻。
滑動變阻器的原理:聯通滑片,通過改變接入電路內阻絲的寬度,來改變接入電路的內阻大小,從而改變電路中電流的大小。
9、電與磁的備考要點:(☆☆☆)
一、磁現象:磁極磁性最強的部份叫磁體。磁極的兩端磁性最強,中間磁性最弱。因而每一個磁極都有兩個磁體。懸吊的小n極自由靜止時,手冊的一端叫北極;指北的一端叫南極。因而說磁極有手冊北的性質。(北極手冊,南極指北)磁極還有吸鐵的性質:吸引鐵、鈷、鎳等物質。
磁體間的互相作用規律是:同名磁體互相敵視,異名磁體互相吸引。磁懸浮火車就是借助同名磁體互相敵視的原理實現漂浮的。
二、磁場:磁極的周圍存在著磁場,磁體間的互相作用就是通過磁場實現的。磁場的基本性質就是對置于它上面的磁極形成力的作用。
磁場的方向:磁場中,小n極靜止時南極所指的方向規定為該點的磁場方向。
磁感線:
1、磁場是真實存在的,但磁感線是假想的,因而磁感線要用實線畫
2、磁體外部,磁感線總是從N極下來回到S極
3、磁感線上任何一點的箭頭方向都和該點小n極靜止時N極指向一致與該點磁場方向也一致
4、磁感線可以是直的也可以是曲的,但都是閉合的,既不會相交也不會中斷,是立體分布的
5、磁感線的明暗表示了磁場的強弱。
地磁場:地磁兩極與地理兩極相反但不重合,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。注意:月球的外部磁感線是從地磁南極下來回到地磁北極的。
三、電生磁:奧斯特實驗證明了通濁度線(電壓)的周圍存在著磁場,磁場的方向跟電壓的方向有關,這些現象稱作電壓的磁效應。
電壓磁效應的應用(奧斯特實驗的應用):電磁鐵以及以電磁鐵為主要結構的器件或器械。如:電磁熔斷器、揚聲器、聽筒(相當于音響)、電磁起重機等。
通電螺線管的磁場與條形磁極的磁場一樣。但通電螺線管的磁體與電壓的方向有關,當螺線管中的電壓方向改變時,螺線管的N、S極對調。
螺線管的磁體可以通過小n極靜止時的N、S極指向來確定,也可以通過安培定則來確定。(用手指四指彎向和電壓方向一樣)
四、電磁鐵:插有鐵芯的螺線管。
電磁鐵的工作原理:借助電壓的磁效應和通電螺線管中插有鐵芯后磁性提高的原理工作。
電磁鐵的優點:1、通電有磁性,斷電無磁性2、磁性強弱可以控制3、N、S可通過改變電壓方向來控制。
電磁鐵磁性強弱與這些誘因有關:跟電壓大小,有無鐵芯,和線圈阻值有關。電壓越大磁性越強;線圈阻值越多,磁性越強。有鐵芯比沒鐵芯磁性強。
五、電磁熔斷器耳機:
熔斷器:借助低電流、弱電流電路的通斷,來間接的控制高電流、強電流電路的裝置。
電磁熔斷器:借助電磁鐵來控制工作電路的一種開關。其主要結構有:電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點。其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路兩部份組成。
電磁熔斷器工作原理:當低壓控制電路接通時,電磁鐵具有磁性,吸引吸合,使動觸點青河觸點接觸,高壓工作電路接通。當低壓控制電路斷掉時,電磁鐵喪失磁性,簧片將吸合拉回,切斷高壓工作電路。
(在表述電磁熔斷器工作過程時首先要說低壓電路的工作與否,之后一定要說清電磁鐵有無磁性,對吸合的作用,導致高壓電路的工作與否。)
喇叭:喇叭通交流電時就會發聲。磁體間的互相作用使紙盆震動發聲。
六、電動機:
磁場對通濁度線的作用:此實驗的明顯器材是電源(要給導線通電)。實驗證明:通濁度線在磁場中會遭到力的作用,且力的方向與電壓方向、磁感線方向有關。電壓方向與磁感線方向兩者變其二則力的方向變,兩者皆變則力的方向不變。
電動機:根據通濁度線在磁場中受力的作用原理制成。工作時把電能轉化為機械能。
電動機換向器的作用:在線圈轉過平衡位置時手動改變線圈中的電壓方向,使線圈繼續轉動下去。(否則線圈將會轉到平衡位置)
七、磁生電:
法拉第在1831年發覺了電磁感應現象。
電磁感應實驗最明顯的器材是:電壓表(拿來測量是否有電壓形成)。電磁感應現象:閉合電路的一部份導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中都會形成電壓,這些現象叫電磁感應現象。形成的電壓叫感應電壓。
形成感應電壓的條件:1、導體是閉合電路的一部份2、做切割磁感線運動(斜切也行)
感應電壓的方向:跟導體運動方向和磁感線方向有關。變其二感應電壓方向變,兩者皆變感應電壓方向不變。
發電機:1、原理:電磁感應現象2、能量轉化:機械能轉化為電能。
交流電:大小、方向隨時間發生周期性變化的電壓。我國交流電的頻度是50Hz。
10、信息的傳遞備考要點(☆☆☆)
一、電話:
由揚聲器(揚聲器中有電磁鐵)和麥克風組成。自己的麥克風與對方的揚聲器是串聯的。電話是靠電壓傳遞信息的。須要電話交換機轉接。
二、電磁波的海洋
電磁波的形成:導線中電流的迅速變化都會在空間喚起電磁波。關掉冰柜或電視時,收音機會“咔咔”響,就是電路通斷時發出的電磁波被收音機接受而產生的。
電磁波的傳播不須要介質,在真空中的傳播速率為c=3./s是宇宙中最快的速率。
電磁波的波長,聲速與頻度的關系是:聲速=波長x頻度。注意單位:波長:m聲速:m/s頻度:Hz
不同的電磁波在真空中的速率是一樣的即聲速是個定值,因而電磁波頻度越大,波長越短。
用于廣播,電視,聯通電話的電磁波叫無線電波。
各類光也是電磁波。
微波爐是靠微波(電磁波)工作的。爐門有金屬網是由于金屬能反射微波,可避免過量的微波泄露。(過量電磁波幅射對人體有害)
電磁波的應用領域有:微波爐、醫學上的X射線透視、紫外線消毒、無線電通訊、雷達客機的電磁波導航等。頻度相同的電磁波會互相干擾,因而有些地方禁用手機。
三、廣播,電視,聯通通訊
聯通電話是靠電磁波來實現信息傳遞的。要靠基地臺轉接。
四、越來越寬的信息之路
通訊的四種形式:微波通訊、衛星通訊、光纖通訊、網絡通訊。
衛星通訊:實現全球通訊,只需在月球的周圍均勻分布3顆同步衛星。
光纖通訊:借助激光在一條特殊的管線里經多次反射進行傳播的通訊方法。
光纖通訊特性:容量大,不受電磁波干擾,通訊質量好,保密性好。