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文檔簡介
1、九年級上冊資料第十二章 溫度無物態(tài)變化第一節(jié) 溫度與溫度計一、溫度1、 定義:溫度表示物體的冷熱程度。2、 單位: 國際單位制中采用熱力學溫度。 常用單位是攝氏度() 規(guī)定:在一個標準大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度 某地氣溫-3讀做:零下3攝氏度或負3攝氏度 換算關系T=t + 273K3、 測量溫度計(常用液體溫度計) 溫度計構造:下有玻璃泡,里盛水銀、煤油、酒精等液體;內有粗細均勻的細玻璃管,在外面的玻璃管上均勻地刻有刻度。 溫度計的原理:利用液體的熱脹冷縮進行工作。 分類及比較:分類實驗用溫度計寒暑表體溫計用途測物體溫度測
2、室溫測體溫量程-20110-30503542分度值110.1所 用液 體水 銀煤油(紅)酒精(紅)水銀特殊構造玻璃泡上方有縮口使用方法使用時不能甩,測物體時不能離開物體讀數(shù)使用前甩可離開人體讀數(shù) 常用溫度計的使用方法:使用前:觀察它的量程,判斷是否適合待測物體的溫度;并認清溫度計的分度值,以便準確讀數(shù)。使用時:溫度計的玻璃泡全部浸入被測液體中,不要碰到容器底或容器壁;溫度計玻璃泡浸入被測液體中稍候一會兒,待溫度計的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);讀數(shù)時玻璃泡要繼續(xù)留在被測液體中,視線與溫度計中液柱的上表面相平。三、體溫計1、用途:專門用來測量人體溫的; 2、測量范圍:3542;分度值為
3、0.1;3、體溫計讀數(shù)時可以離開人體; 4、體溫計的特殊構成:玻璃泡和直的玻璃管之間有極細的、彎的細管叫做縮口;練習:溫度計的玻璃泡要做大目的是:溫度變化相同時,體積變化大,上面的玻璃管做細的目的是:液體體積變化相同時液柱變化大,兩項措施的共同目的是:讀數(shù)準確。第二節(jié) 熔化與凝固一、物態(tài)變化物態(tài)變化:物質在固、液、氣三種狀態(tài)之間的變化;固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)在一定條件下可以相互轉化。物質以什么狀態(tài)存在跟物體的溫度有關。填物態(tài)變化的名稱及吸熱放熱情況:氣固液凝固 放熱熔化 吸熱液化 放熱汽化 吸熱升華 吸熱凝華 放熱二、熔化和凝固熔化:定義:物體從固態(tài)變成
4、液態(tài)叫熔化。晶體物質:海波、冰、石英水晶、 非晶體物質:松香、石蠟玻璃、瀝青、蜂蠟食鹽、明礬、奈、各種金屬熔化圖象:熔化特點:固液共存,吸熱,溫度不變 熔化特點:吸熱,先變軟變稀,最后變?yōu)橐簯B(tài)溫度不斷上升。熔點 :晶體熔化時的溫度。 熔化的條件: 達到熔點。 繼續(xù)吸熱。 凝固 :定義 :物質從液態(tài)變成固態(tài) 叫凝固。凝固圖象:凝固特點:固液共存,放熱,溫度不變 凝固特點:放熱,逐漸變稠、變黏、變硬、最后凝固點 :晶體凝固時的溫度。 成固體,溫度不斷降低。同種物質的熔點凝固點相同。凝固的條件: 達到凝固點。 繼續(xù)放熱。第三節(jié) 汽化和液化汽化和液化:汽化:定義:物質從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化方式:蒸 發(fā)定
5、義:液體在任何溫度下都能發(fā)生的,并且只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象 叫蒸發(fā)。影響因素:液體的溫度;液體的表面積 液體表面空氣的流動。作用:蒸發(fā) 吸 熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。沸騰體定義:在一定溫度下,在液體內部和表面同時發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。 沸 點: 液體沸騰時的溫度。沸騰條件:達到沸點。繼續(xù)吸熱 沸點與氣壓的關系:一切液體的沸點都是氣壓減小時降低,氣壓增大時升高(2)液化: 定義:物質從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài) 叫液化。 方法: 降低溫度; 壓縮體積。 好處:體積縮小便于運輸。 作用:液化 放 熱第四節(jié) 升華和凝華1、升華和凝華:升華 定義:物質從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程,吸 熱,易升華的物質
6、有:碘、冰、干冰、樟腦、鎢。凝華 定義:物質從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程,放 熱2、升華現(xiàn)象:樟腦球變小;冰凍的衣服變干;人工降雨中干冰的物態(tài)變化;3、凝華現(xiàn)象:雪的形成;北方冬天窗戶玻璃上的冰花(在玻璃的內表面)4、云、霜、露、霧、雨、雪、雹、“白氣”的形成溫度高于0時,水蒸汽液化成小水滴成為露;附在塵埃上形成霧;溫度低于0時,水蒸汽凝華成霜;水蒸汽上升到高空,與冷空氣相遇液化成小水滴,就形成云,大水滴就是雨;云層中還有大量的小冰晶、雪(水蒸汽凝華而成),小冰晶下落可熔化成雨,小水滴再與0冷空氣流時,凝固成雹;“白氣”是水蒸汽遇冷液化而成的 練習:要使洗過的衣服盡快干,請寫出四種有效的
7、方法。將衣服展開,增大與空氣的接觸面積。將衣服掛在通風處。將衣服掛在陽光下或溫度教高處。將衣服脫水(擰干、甩干)。解釋“霜前冷雪后寒”?霜前冷:只有外界氣溫足夠低,空氣中水蒸氣才能放熱凝華成霜所以“霜前冷”。雪后寒:化雪是熔化過程,吸熱所以“雪后寒”。第五節(jié) 全球變暖與水資源危機1什么是全球變暖全球氣候變暖是一種自然現(xiàn)象。由于人們焚燒石燃料,如石油,煤炭等,或砍伐森林并將其焚燒時會產(chǎn)生大量的二氧化碳,即溫室氣體,這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度透過性,而對地球發(fā)射出來的長波輻射具有高度吸收性,能強烈吸收地面輻射中的紅外線,導致地球溫度上升,即溫室效應。2影響海面上升的影響氣候變得更暖
8、和,冰川消融,海平面將升高,引起海岸灘涂濕地、紅樹林和珊瑚礁等生態(tài)群喪失,給海岸帶生態(tài)環(huán)境帶來了極大的災難。對動、植物的影響首先,全球氣候變暖導致海平面上升,降水重新分布,改變了當前的世界氣候格局。 其次,全球氣候變暖影響和破壞了生物鏈、食物鏈,帶來更為嚴重的自然惡果。對農業(yè)的影響全球氣候變暖對農作物生長的影響有利有弊。其一,全球氣溫變化直接影響全球的水循環(huán),使某些地區(qū)出現(xiàn)旱災或洪災,導致農作物減產(chǎn),且溫度過高也不利于種子生長。其二,降水量增加尤其在干旱地區(qū)會積極促進農作物生長。全球氣候變暖伴隨的二氧化碳含量升高也會促進農作物的光合作用,從而提高產(chǎn)量。對人體健康的影響(1)全球氣候變暖直接導致
9、部分地區(qū)夏天出現(xiàn)超高溫,心臟病及引發(fā)的各種呼吸系統(tǒng)疾病,每年都會奪去很多人的生命,其中又以新生兒和老人的危險性最大。 (2)全球氣候變暖導致臭氧濃度增加,低空中的臭氧是非常危險的污染物,會破壞人的肺部組織,引發(fā)哮喘或其他肺病。 (3)全球氣候變暖還會造成某些傳染性疾病傳播3水的危機水的作用:水是一切生物生存的重要物質,也是工空業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟建設不可缺少的自然資源水資源狀況我們的地球應當叫水球,因為我們生活的這個星球有水,而且71%的表面積被水占著。在宇航員看來,地球是一個藍色的球,太陽系家庭中獨一無二。地球擁有的水量非常巨大,總量為13.86億立方千米。其中,96.5%在海洋里;1.76%在冰川
10、、凍土、雪蓋中,是固體狀態(tài);1.7%在地下;余下的,分散在湖泊、江河、大氣和生物體中。因此可以說,從天空到地下,從陸地到海洋,到處都是水的世界地球上的水,數(shù)量巨大,而能直接被人們生產(chǎn)和生活利用的,卻少得可憐。首先,海水不能飲用,不能澆地,也難以用于工業(yè)。其次,淡水只占總水量的2.6%左右,其中的絕大部分(占99%),被凍結在遠離人類的南北兩級和凍土中,無法利用,只有不到1%的淡水,它們散布在湖泊里、江河中和地底下。4、造成水資源危機的原因造成水嚴重缺乏的主要原因之一是水污染5、節(jié)約用水具體措施: 1)防治水污染2)植樹造林,保護植被,防止水土流失。3)推廣節(jié)水農業(yè)技術節(jié)約灌溉用水4)生活、生產(chǎn)
11、用水經(jīng)迅處理,重復利用,5)改進工業(yè)生產(chǎn)流程,推廣省水節(jié)水器具等3、我國節(jié)水徽和節(jié)水標志 第十三章 內能與熱機第一節(jié) 物體的內能1、內能:(1)定義:物體內部所有分子做無規(guī)則熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能。內能是指物體內部所有分子做無規(guī)則熱運動的動能和分子勢能的總和,不是指少數(shù)分子或單個分子所具有的能。內能與溫度有關,但不僅僅與溫度有關,從微觀角度來說,內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用力有關。從宏觀的角度來說,內能與物體的質量、溫度、體積都有關。一切物體在任何情況下都具有內能,物體的內能與溫度有關,同一個物體,溫度升高,它的內能增加,溫度降低,內能減少。內能具有不可測
12、量性。(2)內能的單位為焦耳(J)。(3)內能與機械能的區(qū)別物體的內能的多少與物體的溫度、體積、質量和物體狀態(tài)有關;而機械能與物體的質量、速度、高度、形變有關。它們是兩種不同形式的能。一切物體都具有內能,但有些物體可以說沒有機械能,比如靜止在地面土的物體。內能和機械能可以通過做功相互轉化。內能的單位與機械能的單位是一樣的,國際單位制都是焦耳,簡稱焦。用J表示。2、影響物體內能大小的因素:溫度:在物體的質量、材料、狀態(tài)相同時,物體的溫度升高,內能增大,溫度降低,內能減??;反之,物體的內能增大,溫度卻不一定升高(例如晶體在熔化的過程中要不斷吸熱,內能增大,而溫度卻保持不變),內能減小,溫度也不一定
13、降低(例如晶體在凝固的過程中要不斷放熱,內能減小,而溫度卻保持不變)。質量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時,物體的質量越大,物體的內能越大。材料:在溫度、質量和狀態(tài)相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同。存在狀態(tài):在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態(tài)不同時,物體的內能也可能不同。3、改變物體內能的方法:做功和熱傳遞。做功與熱傳遞改變物體的內能是等效的。做功:做功可以改變內能:對物體做功物體內能會增加(將機械能轉化為內能)。物體對外做功物體內能會減少(將內能轉化為機械能)。做功改變內能的實質:內能和其他形式的能(主要是機械能)的相互轉化的過程。如果僅通過做功改變內能,可以用做功多少度
14、量內能的改變大小。熱傳遞:定義:熱傳遞是能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。用熱傳遞的方法改變物體的內能實質是內能從一個物體轉移到另一個物體或從物體的一部分轉移到另一部分。熱量:在熱傳遞過程中,傳遞內能的多少叫做熱量。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。“傳遞溫度”的說法也是錯的。)熱量的國際單位制單位:焦耳(J)。熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內能減少;低溫物體吸收熱量,溫度升高,內能增加;注意: 在熱傳遞過程中,是內能在物體間的轉移,能的形式并未發(fā)生改變; 在熱傳遞過程中,若不計能量損失,
15、則高溫物體放出的熱量等于低溫物體吸收的熱量; 因為在熱傳遞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; 熱傳遞的條件:存在溫度差。如果沒有溫度差,就不會發(fā)生熱傳遞。做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。第二節(jié) 比熱容1、比熱容:定義:單位質量的某種物質溫度升高(或降低)1時吸收(或放出)的熱量。比熱容用符號c表示,它的單位是焦每千克攝氏度,符號是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
16、量為4.2×103J。比熱容是物質的一種特性,比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。水常用來調節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。比較比熱容的方法:質量相同,升高溫度相同,比較吸收熱量多少(加熱時間):吸收熱量多,比熱容大。質量相同,吸收熱量(加熱時間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,比熱容大。2、比熱容表(1)比熱容是物質的一種特性,各種物質都有自己的比熱。(2)從比熱表中還可以看出,各物質中,水的比熱容最大。這就意味著,在同樣受熱或冷卻的情況下,水的溫度變化要小些。水的這個特征對氣候的影響,很大。在受太陽照射條件相同時,
17、白天沿海地區(qū)比內陸地區(qū)溫度升高的慢,夜晚沿海地區(qū)溫度降低也少。所以一天之中,沿海地區(qū)溫度變化小,內陸地區(qū)溫度變化大。在一年之中,夏季內陸比沿海炎熱,冬季內陸比沿海寒冷。(3)水比熱容大的特點,在生產(chǎn)、生活中也經(jīng)常利用。如汽車發(fā)動機、發(fā)電機等機器,在工作時要發(fā)熱,通常要用循環(huán)流動的水來冷卻。冬季也常用熱水取暖。3、說明(1)比熱容是物質的特性之一,所以某種物質的比熱不會因為物質吸收或放出熱量的多少而改變,也不會因為質量的多少或溫度變化的多少而改變。(2)同種物質在同一狀態(tài)下,比熱是一個不變的定值。(3)物質的狀態(tài)改變了,比熱容隨之改變。如水變成冰。(4)不同物質的比熱容一般不同。4、熱量的計算公
18、式:溫度升高時用:Q吸cm(tt0) c m t+ t0 t0t- 溫度降低時用:Q放cm(t0t) c m t0+ t tt0- 只給出溫度變化量時用:Qcmt c m tQ熱量焦耳(J);c比熱容焦耳每千克攝氏度(J/(kg·));m質量千克(kg);t末溫攝氏度();t0初溫攝氏度()審題時注意“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Qcmt可知:物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質量和溫度變化量這三個因素決定的。5、探究比熱容的實驗第三節(jié):內燃機內能的利用方式利用內能來加熱:實質是熱傳
19、遞。利用內能來做功:實質是內能轉化為機械能。1、 熱機:定義:熱機是利用內能來做功,把內能轉化為機械能的機器。熱機的種類:蒸汽機、內燃機(汽油機和柴油機)、汽輪機、噴氣發(fā)動機等2、 內燃機:內燃機活塞在汽缸內往復運動時,從氣缸的一端運動到另一端的過程,叫做一個沖程。四沖程內燃機包括四個沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在單缸四沖程內燃機中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程為一個工作循環(huán),每個工作循環(huán)曲軸轉2周,活塞上下往復2次,做功1次。在這四個沖程中只有做功沖程是燃氣對活塞做功,而其它三個沖程(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。壓縮沖程將機械能轉化為內能。做功
20、沖程是由內能轉化為機械能。 汽油機工作過程:柴油機工作過程:3、汽油機和柴油機的比較: 汽油機的氣缸頂部是火花塞; 柴油機的氣缸頂部是噴油嘴。汽油機吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;柴油機吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。汽油機做功沖程的點火方式是點燃式;柴油機做功沖程的點火方式是壓燃式。柴油機比汽油及效率高,比較經(jīng)濟,但笨重。汽油機和柴油機在運轉之前都要靠外力輔助啟動。第四節(jié) 熱機效率和環(huán)境保護1、熱值燃料燃燒,使燃料的化學能轉化為內能。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
21、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,與燃料的形態(tài)、質量、體積、是否完全燃燒等無關。公式:、 Qqm m= q=Q放出的熱量焦耳(J);q熱值焦耳每千克(J/kg);m燃料質量千克(kg)。 QqV V= q=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。2、熱機效率影響燃料有效利用的因素:一是燃
22、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、用空氣吹進爐膛(提高燃燒的完全程度);以較強的氣流,將煤粉在爐膛里吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。熱機的效率:熱機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的效率。熱機的效率是熱機性能的一個重要標志,與熱機的功率無關。公式: Q總= Q有用= Q總由于熱機在工作過程中總有能量損失,所以熱機的效率總小于1。熱機能量損失的主要途徑:廢氣內內、散熱損失、機器損失。提高熱機效率的途徑: 使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失; 機件間保持良好的潤滑,減小摩擦。在熱機的各種能量損
23、失中,廢氣帶走的能量最多,設法利用廢氣的能量,是提高燃料利用率的重要措施。常見熱機的效率:蒸汽機6%15%、汽油機20%30%、柴油機30%45% 內燃機的效率比蒸汽機高,柴油機的效率比汽油機高。第十四章 了解電路第十五章 電流與電路第一節(jié) 電是什么1、電荷:帶電體:物體有了吸引輕小物體的性質,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
24、荷,符號是Q。電荷的單位是庫侖(C)。2、檢驗物體帶電的方法:使用驗電器。驗電器的構造:金屬球、金屬桿、金屬箔。驗電器的原理:同種電荷相互排斥。從驗電器張角的大小,可以判斷所帶電荷的多少。但驗電器不能檢驗帶電體帶的是正電荷還是負電荷。利用電荷間的相互作用。利用帶電體能吸引輕小物體的性質。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:宇宙是由物質組成的,物質是由分子組成的,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,原子核的質量比電子的大得多,幾乎集中了原子的全部質量,原子核帶正電,電子帶負電,電子在原子核的吸引下,繞核高速運動。原子核又是由質子和
25、中子組成的,其中質子帶正電,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e表示。任何帶電體所帶電荷都是e的整數(shù)倍。6.25×1018個電子所帶電荷等于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電荷在數(shù)量上相等,整個原子呈中性,也就是原子對外不顯帶電的性質。 原因:由于不同物質原子核束縛電子的本領不同。兩個物體相互摩擦時,原子核束縛電子的本領弱的物體,要失去電子,因缺少電子而帶正電,原子核束縛電子的本領強的物體,要得到電子,因為有了多余電子而帶等量的負電。注意:在摩擦起電的過程中只能轉移帶負電荷的電子;摩擦起電的兩個物
26、體將帶上等量異種電荷;由同種物質組成的兩物體摩擦不會起電;摩擦起電并不是創(chuàng)造電荷,只是電荷從一個物體轉移到另一個物體,使正負電荷分開,但電荷總量守恒。能量轉化:機械能-電能(2)接觸帶電:物體和帶電體接觸帶了電。(接觸帶電后的兩個物體將帶上同種電荷)(3)感應帶電: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、負電量不等,也會發(fā)生中和現(xiàn)象。這時,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電荷被消滅,實際上電荷總量保持不變,只是等量的正負電荷使物體整體顯不出電性。5、導體和絕緣
27、體:容易導電的物體叫做導體;不容易導電的物體叫做絕緣體。常見的導體:金屬、石墨、人體、大地、濕潤的物體、含雜質的水、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。導體容易導電的原因:導體中有大量的自由電荷(既可能是正電荷也可能是負電荷),它們可以脫離原子核的束縛,而在導體內部自由移動。絕緣體不容易導電的原因:在絕緣體中電荷幾乎都被束縛在原子范圍內,不能自由移動。(絕緣體中有電荷,只是電荷不能自由移動)金屬導體容易導電靠的是自由電子;酸堿鹽的水溶液容易導電靠的是正負離子。導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限,在一定條件下可相互轉化。一定條件下,絕緣體也可變?yōu)閷w。絕緣體不
28、能導電但能帶電。第二節(jié) 電流和電路(電燈發(fā)光)1、電流電流的形成:電荷在導體中定向移動形成電流。電流的方向:把正電荷移動的方向規(guī)定為電流的方向。電流的方向與負電荷、電子的移動方向相反。在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極;在電源內部,電流的方向是從電源的負極流向正極。3、 電路的構成:電源、開關、用電器、導線。電源:能夠提供電能的裝置,叫做電源。干電池、蓄電池供電時,化學能轉化為電能;發(fā)電機發(fā)電時,機械能轉化為電能。持續(xù)電流形成的條件: 必須有電源; 電路必須閉合(通路)。(只有兩個條件都滿足時,才能有持續(xù)電流。)開關:控制電路的通斷。用電器:消耗電能,將電能轉化為其他形式能的裝置。導
29、線傳導電流,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線把電源正、負極連在一起,電路中會有很大的電流,可能把電源燒壞,或使導線的絕緣皮燃燒引起火災,這是絕對不允許的。用電器兩端直接用導線連接起來的情況也屬于短路(此時電流將直接通過導線而不會通過用電器,用電器不會工作)。5、電路圖:常用電路元件的符號:符號意義符號意義交叉不相連的導線電鈴交叉相連接的導線電動機(負極)(正極)電池電流表電池組電壓表開關電阻小燈泡滑動變阻器6、電路的連接方法1、線路簡捷、不能出現(xiàn)交叉;
30、2、連出的實物圖中各元件的順序一定要與電路圖保持一致;3、一般從電源的正極起,順著電流方向,依次連接,直至回到電源的負極;4、并聯(lián)電路連接中,先串后并,先支路后干路,連接時找準節(jié)點。5、在連接電路前應將開關斷開;畫電路圖時要注意:整個電路圖導線要橫平豎直;元件不能畫在拐角處。第三節(jié) 連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1、 串聯(lián)電路:把電路元件逐個順次連接起了就組成了串聯(lián)電路。特點:電流只有一條路徑;各用電器之間互相影響,一個用電器因開路停止工作,其它用電器也不能工作;只需一個開關就能控制整個電路。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
31、并前所經(jīng)過的路徑叫做支路。特點:電流兩條或兩條以上的路徑,有干路、支路之分;各用電器之間互不影響,當某一支路為開路時,其它支路仍可為通路;干路開關能控制整個電路,各支路開關控制所在各支路的用電器。3、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路辨別方法:第四節(jié) 科學探究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流1、 電流:電流是表示電流強弱的物理量,用符號I表示。電流的單位為安培,簡稱安,符號A。比安培小的單位還有毫安(mA)和微安(A),1A=103 mA 1mA=103A 1A=106A 電流等于1s內通過導體橫截面的電荷量。公式: t = 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表示通電的時間
32、,單位為秒(s)。2、 電流表:測量電流的儀表叫電流表。符號為,其內阻很小,可看做零,電流表相當于導線。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00.6A“-”和“0.6”下一行0.2A0.02A03A“-”和“3”上一行1A0.1A在03A量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時,在00.6A量程上讀出的示數(shù)的5倍。* 部分電流表的三個接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負接線柱,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: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
33、別的用電器還會因為電流表直接連到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表?!?”“”接線柱的接法要正確,必須使電流從“”接線柱流進電流表,從“”接線柱流出來。否則電流表的指針會反向偏轉。被測電流不能超過電流表量程。若不能預先估計待測電流的大小時,應選用最大量程進行試觸。若被測電流超過電流表的量程將使指針轉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超過最大值則應斷開開關檢查;如果指針偏轉幅度太?。ㄐ∮?.6A),會影響讀數(shù)的準確性,應選用小量程檔。絕對不允許不經(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,可調整中央調零螺旋使指針調零。第五節(jié)
34、測量電壓 1、 電壓:電壓使電路中自由電荷定向移動形成電流,電源是提供電壓的裝置。電壓的符號是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 kV103 V,1 V103mV,1 kV106 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,符號為,其內阻很大,接入電路上相當于開路。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03V“-”和“3”下一行1V0.1V015V“-”和“15”上一行5V0.5V在015V量程讀出的示數(shù)是指針指向相同位置時,在03V量程上讀出的示數(shù)的5倍。* 部分電流表的
35、三個接線柱是“+”、“3”和“15”。這時“3”和“15”是負接線柱,電流要從“+”流入,再從“3”和“15”流出。正確使用電壓表的規(guī)則: 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),會因為電壓表內阻很大,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,則整個電路便成開路了,這時電壓表測的是電源電壓?!?”“”接線柱的接法要正確,必須使電流從“”接線柱流進電壓表,從“”接線柱流出來。否則電壓表的指針會反向偏轉。被測電壓不能超過電壓表量程。若不能預先估計待測電壓的大小時,應選用最大量程進行試觸。若被測電壓超過電壓
36、表的量程將使指針轉出刻度范圍把指針打彎或把電壓表燒壞。若指針偏轉超過最大值則應斷開開關檢查;如果指針偏轉幅度太小(小于3V),會影響讀數(shù)的準確性,應選用小量程檔。電壓表的兩個接線柱可以直接連到電源的兩極上,此時測得的是電源的電壓值。使用電表前,如果指針不指零,可調整中央調零螺旋使指針調零。常見的電壓:家庭電路電壓220V 對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2V3、電池組電壓特點:串聯(lián)電池組的電壓等于每節(jié)電池電壓之和;并聯(lián)電池組的電壓跟每節(jié)電池的電壓相等。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,
37、且都等于電源電壓值。第十五章 探究電路第一節(jié) 電阻和變阻器1、 電阻:導體對電流的阻礙作用叫電阻。符號是R,單位是歐姆,簡稱為歐,符號是,比歐姆大的單位還有兆歐(M)和千歐(k)。1M103k,1 k103,1M106常見導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:導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料(電阻率)、長度(L)和橫截面積(S),還與溫度有關。與導體是否連入電路、是否通電,及它的電流、電壓等因素無關。而且:導體材料
38、不同,在長度和橫截面積相同時,電阻也一般不同;在材料和橫截面積相同時,導體越長,電阻越大;在材料和長度相同時,導體的橫截面積越小,電阻越大;導體的電阻與導體的溫度有關。對大多數(shù)導體來說,溫度越高,電阻越大。只有極少數(shù)導體電阻隨溫度的升高而減小。(例如玻璃)3、 由電阻公式R=可知:將粗細均勻的導體均勻拉長n倍,則電阻變?yōu)樵瓉?的n2倍;將粗細均勻的導體折成等長的n段并在一起使用,則電阻變?yōu)樵瓉淼谋丁?、 滑動變阻器:電路符號: 變阻器應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,有時還起到保護電路的作用。銘牌:例如某滑動變阻器標有“50 1A
39、”的字樣,表明該滑動變阻器的最大阻值為50,允許通過的最大電流為1A。使用滑動變阻器的注意事項(見右圖):接線時必須遵循“一上一下”的原則。如果選擇“全上”( 如圖中的A、B兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值接近于0,相當于接入一段導線;如果選擇“全下”(如圖中的C、D兩個接線柱),則滑動變阻器的阻值將是最大值且不能改變,相當于接入一段定值電阻。 上述兩種錯誤的接法都會使滑動變阻器失去作用。當所選擇的下方接線柱(電阻絲兩端的接線柱)在哪一邊,滑動變阻器接入電路的有效電阻就在哪一邊。(例如:A和B相當于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。選用C接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的
40、電阻值將減??;選用D接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將增大。)(滑片距離下側已經(jīng)接線的接線柱越遠,連入電路中的電阻越大)5、 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:各旋盤對應的指示點()的示數(shù)乘面板上標記的倍數(shù),然后加在一起,就是接入電路的阻值。6、 滑動變阻器與電阻箱的比較:相同點:滑動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:滑動變阻器有4種接法,電阻箱只有1種接法;電阻箱能直接讀出連入電路的阻值,而滑動變阻器不能讀數(shù);滑動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。第二節(jié) 科學探究歐姆定
41、律當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。1、歐姆定律內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。(德國物理學家歐姆)公式: I = R= U=IRU電壓伏特(V);R電阻歐姆();I電流安培(A)使用歐姆定律時需注意:R=不能被理解為導體的電阻跟這段導體兩端的電壓成正比,跟導體中的電流成反比。因為電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度,其大小跟導體的電流和電壓無關。人們只能是利用這一公式來測量計算導體的電阻而已。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)電路電流特點串聯(lián)電路中各處電
42、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串聯(lián)電路的總電阻,等于各串聯(lián)電阻之和;若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為;把幾個導體串聯(lián)起來相當于增大了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(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;若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R總=;若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為;把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。分配特點串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比=并聯(lián)電路中,電流的分配與
43、電阻成反比=電路作用分壓分流*電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。第三節(jié) 伏安法測電阻伏安法測量小燈泡的電阻【實驗原理】R=【實驗器材】電源、開關、導線、小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器。【實驗電路】【實驗步驟】按電路圖連接實物。檢查無誤后閉合開關,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=算出小燈泡的電阻。移動滑動變阻器滑片P的位置,多測幾組電壓和電流值,根據(jù)R=,計算出每次的電阻值,并求出電阻的平均值?!緦嶒灡砀瘛看螖?shù)電壓U/V電流I/A電阻R/平均值R/123【注意事項】接通電源前應將開關處于斷開狀態(tài),將滑動變阻器的阻值
44、調到最大;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;滑動變阻器的作用:改變電阻兩端的電壓和通過的電流;保護電路。第四節(jié) 電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電阻的串聯(lián)與并聯(lián):串聯(lián):R=R1+R2+Rn (串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻阻值都大)并聯(lián):1/R=1/R1+1/R2+1/Rn (并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻阻值都小)n個阻值為r的電阻串聯(lián)則R總=nr;n個阻值為r的電阻并聯(lián)則R總=r/n第五節(jié):家庭電路:家庭電路的組成:家庭電路由進戶線、電能表、閘刀開關、保險絲、開關、電燈、插座、導線等組成。家庭電路中各部分電路及作用:1、進戶線:進戶線有兩條,一條是端線
45、,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:閘刀開關安裝在家庭電路的干路上,控制整個電路的通斷。4、保險絲:電路符號:材料:保險絲是由電阻率大、熔點低的鉛銻合金制成的。(原因:保險絲電阻較大,使得電能轉化為熱的功率比較大,保險絲溫度易升高,達到熔點后就自動熔斷。)保險絲規(guī)格:保險絲越粗,額定電流越大。選擇:保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。連接:保險絲應串聯(lián)在家庭電路的干路上,且一般只接在火線上。注意
46、事項:不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標準的保險絲。因為銅絲的電阻小,產(chǎn)生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。電能表、閘刀開關和保險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)。 EN L接地線接火線接零線安裝: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,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,電流就會流入大地,不致對人造成傷害。)6、用電器(電燈)和開關: 家庭電路中各用電器是并聯(lián)的。開關和用電器串聯(lián),開關必須串聯(lián)在火線中。與燈泡的燈座
47、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。使用時筆尖接觸被測的導線,手必須接觸筆尾的金屬體。用試電筆測火線時氖管會發(fā)光;測零線時不會發(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接觸到火線和零線(雙線觸電)。9、觸電急救常識:發(fā)現(xiàn)有人觸電,不能直接去拉觸電人,應首先切斷電源或用絕緣棒使觸電人脫離電源。發(fā)生火災時,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。家庭電路中電流過大的原因: 發(fā)生短路; 接入電路中的總功率過大。這兩個原因都可以使保險絲熔斷。此外,如果保險絲太細(額定電流
48、過?。?,也容易燒壞。四、電路計算當遇到帶有電路的題時,首先要識別電路,畫出等效電路圖(如果能夠直接分析,就沒有必要浪費時間畫出等效電路圖)。識別電路、電路分析包括以下內容:認清用電器(電阻)的連接關系:是串聯(lián)還是并聯(lián)(目前我們很少研究混聯(lián)電路);認清電路是“通路”、“斷路”還是“斷路”;認清各個開關分別控制哪個用電器或哪部分電路;認清滑動變阻器的滑片P移動時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,滑動變阻器相當于一端導線或定值電阻,但與滑動變阻器連接的電表會讓我們“鬧心”,這時最好畫等效電路圖進行分析)認清電流表、電壓表測量的是哪個用電器或哪部分電路的電流、電壓??梢园央姳?/p>
49、兩端沿著導線(或跨過開關、電流表)移動,以方便分析。定性分析的策略電路定性分析的特點是:沒有定量計算,只有定性分析,在電源電壓和定值電阻不變的情況下,經(jīng)過移動滑動變阻器的滑片或開關的連通或斷開從而改變了電路的結構,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)當滑動變阻器的滑片向左(右)滑動或開關斷開(閉合)時,由串、并聯(lián)特點可以推出如下結論:當電路(串、并)中的任何一個電阻變大(小)時,電路的總電阻將變大(小);串聯(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
50、分電壓”先用歐姆定律看定值電阻的電壓,再用串聯(lián)特點看另一電阻的分電壓?!安⒙?lián)看分電流”先用歐姆定律看定值電阻的電流,再用串聯(lián)特點看另一電阻的分電流。“最后看功率”(用功率公式)實在難以分析的時候,可以根據(jù)題意假設一些用電器(一段電路)的電阻、電流以及它們兩端的電壓。解計算題時,要注意第二、三部分中公式和規(guī)律的運用。解計算題時,設未知數(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)。 安全用電電壓越高越危險: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,人就會發(fā)生危險。所以電壓越高越危險。高壓觸電的兩種方式:高壓電弧觸電、跨步
51、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。避雷針專題:綜觀近年全國各地的中考物理試卷,我們不難發(fā)現(xiàn),判斷電路故障題出現(xiàn)的頻率還是很高的。許多同學平時這種題型沒少做,但測驗時正確率仍較低,有的反映不知從何處下手,筆者幫同學們總結幾條解決這類問題的常用的主要判斷方法: “癥狀”1:用電器不工作。診斷: (1)若題中電路是串聯(lián)電路,看其它用電器能否工作,如果所有用電器均不能工作,說明可能某處發(fā)生了斷路;如果其它用電器仍在工作
52、,說明該用電器被短路了。 (2)若題中電路是并聯(lián)電路,如果所有用電器均不工作,說明干路發(fā)生了斷路;如果其它用電器仍在工作,說明該用電器所在的支路斷路。 “癥狀”2:電壓表示數(shù)為零。診斷: (1)電壓表的兩接線柱到電源兩極之間的電路斷路; (2)電壓表的兩接線柱間被短路。 “癥狀”3:電流表示數(shù)為零。診斷: (1)電流表所在的電路與電源兩極構成的回路上有斷路。 (2)電流表所在電路電阻非常大,導致電流過小,電流表的指針幾乎不動(如有電壓表串聯(lián)在電路中)。 (3)電流表被短路。 “癥狀”4:電流表被燒壞。診斷: (1)電流表所在的電路與電源兩極間直接構成了回路,即發(fā)生了短路。(2)電流表選用的量程不當。 初中物理電
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