第十三章 內(nèi)能

13.1內(nèi)能

一、物質(zhì)的構(gòu)成

常見的物質(zhì)是由極其微小的的粒子——分子、原子構(gòu)成。

通常用10^-10m為單位來量度分子。用電子顯微鏡觀察分子、原子。

二、分子熱運動

1.擴散現(xiàn)象（宏觀）：

定義：不同物質(zhì)在相互接觸時，彼此進(jìn)入對方的現(xiàn)象。

實質(zhì)：擴散現(xiàn)象說明：①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動；②分子之間有間隙。

范圍：固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴散現(xiàn)象，只是擴散的快慢不同，氣體間擴散速度最快，固體間擴散速度最慢。汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴散現(xiàn)象。

影響因素：擴散速度與溫度有關(guān)，溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈，擴散越快。

2.熱運動：由于分子的運動跟溫度有關(guān)，所以這種無規(guī)則運動叫做分子的熱運動。

3.分子熱運動和機械運動的判斷

①肉眼看不到的、微觀粒子運動、自發(fā)運動→分子運動（擴散現(xiàn)象）

②肉眼看得到的、宏觀物體的運動、施加外力→機械運動

三、分子間的作用力

1.特點：分子之間存在相互作用的引力和斥力。（同時存在）

2.大?。悍肿娱g的作用力與分子間的距離有關(guān)，固體被壓縮時，分子之間的作用里表現(xiàn)為斥力；固體被壓縮時分子之間的作用力表現(xiàn)為引力。

3.固體、液體、氣體的微觀模型

四、分子動理論

常見的物質(zhì)是由大量的分子、原子構(gòu)成的，物質(zhì)內(nèi)的分子在不停地做熱運動，分子之間存在引力和斥力。

13.2內(nèi)能

一、內(nèi)能

1.定義：構(gòu)成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總合叫做物體的內(nèi)能。

2.產(chǎn)生的原因

①分子動能：分子在不停地做熱運動②分子勢能：分子間存在相互作用力

3.單位：內(nèi)能的單位是焦耳，符號是J

4.與機械能的區(qū)別：

①一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，而有的物體可能不具有機械能。

②機械能與整個物體的機械運動情況有關(guān)，而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的熱運動和分子之間的相互作用情況有關(guān)

5.影響內(nèi)能的因素：

①物體的溫度 ②質(zhì)量（分子的個數(shù)）③存在的狀態(tài)

二、物體內(nèi)能的改變

改變物體內(nèi)能的方法：做功和熱傳遞。

1.熱傳遞

（1）熱量

①定義：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫熱量。

②單位：焦耳，符號為：J

（2）規(guī)律

①高溫物體放出熱量，其內(nèi)能減少　?、诘蜏匚矬w吸收熱量，其內(nèi)能增加

（3）熱傳遞改變內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能在不同物體之間的熱傳遞（轉(zhuǎn)移）

2.做功

（1）物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少

（2）外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加

（3）做功改變內(nèi)能的實質(zhì)：內(nèi)能與其他形式的能量之間的相互轉(zhuǎn)化。

做功與熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的。

3.判斷內(nèi)能改變的方法：

做功：?、傩问剑簤嚎s、彎折、摩擦、膨脹等?、趯嵸|(zhì)：能量轉(zhuǎn)化：能量的形式發(fā)生改變

熱傳遞：①形式：傳導(dǎo)、對流、輻射等　　　?、趯嵸|(zhì)：能量轉(zhuǎn)移：能量形式不變

13.3比熱容

一、比熱容

①定義：一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比。

②單位:J/kg ·℃，焦每千克攝氏度

③性質(zhì)：它反映物質(zhì)自身的一種性質(zhì)，不同物質(zhì)的比熱容一般不同。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)。

④比較比熱容的方法：

質(zhì)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(zhì)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。

⑤水的比熱容c_水＝4.2╳10³J/(kg·℃)

其物理意義：1kg的水溫度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的熱量為4.2╳10³J。

水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。

二、熱量的計算

1、熱量的計算：Q=cmΔt。

式中，Δt叫做溫度的變化量。它等于熱傳遞過程中末溫度與初溫度之差。

注意：①物體溫度升高到(或降低到)與溫度升高了(或降低了)的意義是不相同的。比如：水溫度從lO℃升高到30℃，溫度的變化量是Δt= =30℃-lO℃=2O℃，物體溫度升高了20℃，溫度的變化量Δt =20℃。②熱量Q不能理解為物體在末溫度時的熱量與初溫度時的熱量之差。因為計算物體在某一溫度下所具有的熱量是沒有意義的。正確的理解是熱量Q是末溫度時的物體的內(nèi)能與初溫度時物體的內(nèi)能之差。

2、常用計算公式：溫度升高時用：Ｑ_吸＝Ｃm（t－t₀）

溫度降低時用：Ｑ_放＝Ｃm（t₀－t）

第十四章 內(nèi)能的利用

14.1 熱機

一、熱機

1.定義：利用內(nèi)能做功的機械。

2.種類：蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。

3.內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的的熱機，叫做內(nèi)燃機，主要分為汽油機和柴油機。

二、汽油機

1.構(gòu)造：進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、活塞、汽缸、曲軸、連桿等。

2.能量轉(zhuǎn)化

①壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。   ②做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

3.汽油機工作過程：

吸氣沖程：進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進(jìn)人汽缸。

壓縮沖程：進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮。

做功沖程：在壓縮沖程結(jié)東時，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功。

排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。

三、柴油機

1.構(gòu)造主要特點：柴油機的構(gòu)造與汽油機相似，但柴油機汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。

2.柴油機工作過程

3.工作特點：柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。在吸氣過程里吸進(jìn)汽缸內(nèi)的只有空氣。

柴油機、汽油機構(gòu)造及工作過程比較

14.2 熱機的效率

一、燃燒的價值

1.定義：把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，叫做這種燃料的燃值。

2.意義:燃值在數(shù)值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。

3.單位：焦每千克，符號J/kg；對于某些氣體燃料，熱值的單位是焦每立方米，符號是J/m³

4.熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類與狀況有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全燃燒等無關(guān)。

5、公式：Q＝mq（q為熱值）。

若燃料是氣體燃料，一定體積V的燃料完全燃燒，所放出的熱量為：Q=qV

6、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。

二、熱機的效率

1.定義：用來做有用功的那部分熱量，與燃料完全燃燒釋放的熱量之比，叫做熱機的效率。

2、公式：

3、熱機的能量流圖：如右圖所示是熱機的能量流圖。

由圖可見，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龅挠杏霉Φ哪芰恐皇侨剂先紵龝r所釋放能量的一部分。

4.提高熱機效率的途徑：

①使燃料充分燃燒②減少機械摩擦損失③減少機械散熱和廢氣帶走的熱量

14.3 能量的轉(zhuǎn)化和守恒

一、能量的轉(zhuǎn)化

在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉(zhuǎn)化的，如摩擦生熱，機械能轉(zhuǎn)化為熱能。

二、能量守恒定律

1.內(nèi)容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。

2.理解：

①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都服從能量守恒定律。

②不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器叫做永動機；根據(jù)能量守恒定律可知這種機器是不可能制成的。

3.與機械能守恒定律的區(qū)別

①能量守恒定律的成立不需要任何條件。

②機械能的守恒是有條件的——沒有能量損失或額外的能量補充。

第十五章 電流與電路

15.1 兩種電荷

一、兩種電荷

1.摩擦起電

（1）定義：用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。

（2）帶電體的性質(zhì)：帶電體能夠吸引輕小物體。

2.兩種電荷

（1）正電荷：被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷（＋）

（2）負(fù)電荷：被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負(fù)電荷（－）

（3）電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

（4）電荷量：

①定義：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷

②電荷的單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。

3.驗電器：

（1）作用：檢驗物體是否帶電

（2）原理：同種電荷互相排斥

（3）使用：用被檢驗物體接觸驗電器的金屬球，若金屬箔張開，說明物體帶電。

二、原子及其結(jié)構(gòu)

1.原子的結(jié)構(gòu)

(1)結(jié)構(gòu)：原子的中心是原子核，在其周圍有一定數(shù)量的電子。

(2）電中性：原子核帶正電，在通常情況下，原子核所帶的正電荷和所有電子所帶的負(fù)電荷在數(shù)量上相等，原子整體不顯電性，物體對外也不顯電性。

2.摩擦起電的實質(zhì)：摩擦起電并不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，使正、負(fù)電荷分開。

1.導(dǎo)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(zhuǎn)化。一定條件下，絕緣體也可變?yōu)閷?dǎo)體。

2.絕緣體不能導(dǎo)電但能帶電。

15.2 電流和電路

一、電流

1.定義：電荷的定向移動形成電流。

2.方向：把正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流方向，則負(fù)電荷定向移動的方向與電流方向相反。

3.閉合電路中的電流方向：當(dāng)電池、導(dǎo)線、小燈泡組成的回路閉合時，在電源外部，電流的方向是從電源正極經(jīng)過用電器流向負(fù)極的。

二、電路的組成

1.電路的基本組成部分：電源、用電器、導(dǎo)線、開關(guān)

2.各組成部分的作用

（1）電源：提供電能的裝置。

（2）用電器：消耗電能的裝置。

（3）開關(guān)：控制電路的通斷。

（4）導(dǎo)線：將電路的其他組成部分連接起來。

3.電流存在的條件：只有電路閉合時，電路中才有電流。

三、電路圖

1.用符號表示電路連接的圖，叫做電路圖。

四、通路 斷路 斷路

1.通路：正常接通的電路，即用電器能夠工作的電路。

2.斷路：電路中某處被切斷的電路。

3.短路：直接用導(dǎo)線將電源的正、負(fù)極連接起來。

15.3 串聯(lián)和并聯(lián)

一、串聯(lián)和并聯(lián)

1.串聯(lián)：用電器依次相連，然后接到電路中，這些用電器是串聯(lián)。

2.并聯(lián)：用電器的兩端分別連在一起，然后接到電路中，這些用電器是并聯(lián)。并聯(lián)電路中用電器共用的那部分電路叫干路，單獨使用的那部分電路叫支路。

二、連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

1.連接電路的要求：連接電路后要檢查電路連接無誤，然后閉合開關(guān)。

2.開關(guān)的作用

（1）串聯(lián)電路：在串聯(lián)電路中，開關(guān)可以控制所有電器，開關(guān)位置的改變不影響它對電器的控制作用。

（2）并聯(lián)電路：在并聯(lián)電路中，干路開關(guān)可以控制所有電器，支路開關(guān)只能控制其所在之路的用電器。3.用電器工作時是否相互影響

（1）串聯(lián)電路中，各用電器相互影響。

（2）并聯(lián)電路中，各用電器互不影響。

三、生活中的電路

1.常見的并聯(lián)電路：家庭中的用電器；馬路上的路燈；電吹風(fēng)中的電動機和電熱絲。

2.常見的串聯(lián)電路：節(jié)日裝飾用的小彩燈（有些則是串聯(lián)和并聯(lián)組合而成的）。

15.4 電流的測量

一、電流

1.物理意義：表示電流強弱的物理量。

2.符號：I

3.單位：安培，簡稱安，符號是A，比安培小的單位還有毫安（mA）和微安（μA）

換算關(guān)系：1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA

二、電流的測量

1.測量工具：電流表。

2.電流表的量程

（1）0 ~ 0.6A，分度值為0.02A。

（2）0~3A，分度值為0.1A。

3.電流表的連接

（1）必須將電流表和被測的用電器串聯(lián)。

（2）必須讓電流從紅色（或：標(biāo)示“＋”號）的接線柱流進(jìn)，再從黑色（或：標(biāo)示“－”號）的接線柱流出.

（3）必須正確選擇電流表的量程。

（4）不允許把電流表直接連到電源的兩極。

4.電流表的讀數(shù)

（1）明確所選電流表的量程。

（2）確定電流表的分度值，即表盤的一個小格代表電流的大小。

（3）接通電路后，根據(jù)指針的位置進(jìn)行讀數(shù)。

15.5 串、并聯(lián)電路中電流的規(guī)律

一、串聯(lián)電路的電流規(guī)律

1.實驗電路圖如圖所示。

2.設(shè)計并進(jìn)行實驗：用電流表分別測出A、B、C三點的電流；換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡，再次測量各點的電流；分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。

3.實驗結(jié)論：串聯(lián)電路中的電流處處相等。

二、并聯(lián)電路的電流規(guī)律

1.實驗電路圖如圖所示:

2.設(shè)計并進(jìn)行實驗：用電流表分別測出A、B、C三點的電流；換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡，再次測量各點的電流；分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。

3.實驗結(jié)論：并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和。

判斷串聯(lián)、并聯(lián)電路的方法：

第十六章 電壓 電阻

16.1 電壓

一、電壓

1.作用：要讓一段電路中有電流，它的兩端就要有電壓。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。

2.符號：U

3.單位：伏特，簡稱伏，符號是V；常用單位還有千伏、毫伏；換算關(guān)系是：1Kv=103V,1mV=10-3V

補充：電壓的作用是使自由電荷定向移動形成電流。得到持續(xù)電流的條件：①有電源提供電壓②電路是通路。

二、電壓的測量

1.工具：電壓表。

2.電壓表的連接

（1）電壓表應(yīng)該跟被測用電器并聯(lián)。

（2）電壓表標(biāo)有“－”的接線柱連接在靠近電源的負(fù)極，另一個接線柱連接在靠近電源的正極。

（3）要正確選用電壓表的量程。在預(yù)先不知道被測電壓的大小時，為了保護電壓表，應(yīng)優(yōu)先選用大量程。

3.電壓表的度數(shù)

（1）明確所選電壓表的量程。

（2）確定電壓表的分度值，即表盤的一個小格代表電壓的大小。

（3）接通電路后，根據(jù)指針的位置進(jìn)行度數(shù)。

4.用電壓表測量電壓：在只有一個用電器的電路中，用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓相等。

16.2 串、并連電路中電壓的規(guī)律

一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律

1.實驗電路圖如圖所示

2.設(shè)計并進(jìn)行實驗：用電壓表分別測出A與B、B與C、A與C之間的電壓；再換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡，再次測量A與B、B與C、A與C之間的電壓；分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。

3.實驗結(jié)論：串聯(lián)電路中，電源兩端電壓等于各用電器兩端電壓之和。

4.串聯(lián)電池組兩端的電壓等于每節(jié)電池兩端電壓之和。

二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律

1.實驗電路圖如圖所示

2.設(shè)計并進(jìn)行試驗：用電壓表分別測出小燈泡L1、L2兩端的電壓及電源兩端電壓；換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡，再次測量小燈泡L1、L2兩端的電壓及電源兩端電壓；分析實驗數(shù)據(jù)并得出結(jié)論。

3.實驗結(jié)論：并聯(lián)電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等。

16.3 電阻

一、電阻

1.意義：在物理學(xué)中，電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。

2.符號：R

3.單位：歐姆，簡稱歐，符號是Ω；常用單位還有千歐、兆歐；換算關(guān)系是1kΩ= 103Ω，1MΩ=106Ω

4.電阻器：也叫做定值電阻，簡稱電阻，在電路圖中用符號“   ”表示。

二、影響電阻大小的因素

1.實驗方法：控制變量法與轉(zhuǎn)化法。

2.實驗結(jié)論；導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小與導(dǎo)體的電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān)，與電壓、電流的大小無關(guān)。

補充：導(dǎo)線被拉長，改變了兩個因素：長度變大，橫截面積變小，因此電阻變大。

導(dǎo)線對折，改變了兩個因素：長度變短、橫截面積變大，因此電阻變小。

三、半導(dǎo)體和超導(dǎo)現(xiàn)象

1.半導(dǎo)體

（1）概念：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體與絕緣體之間，如鍺、硅等材料，常常稱作半導(dǎo)體。

（2）應(yīng)用:利用半導(dǎo)體制作二極管、三極管。

2.超導(dǎo)現(xiàn)象

（1）概念：某些物質(zhì)在很低的溫度時，電阻就變成0，這就是超導(dǎo)現(xiàn)象。

（2）應(yīng)用：在發(fā)電場發(fā)電、輸送電能等方面若能采用超導(dǎo)材料，可以大大降低由于電阻引起的電能消耗。用超導(dǎo)材料制造電子元件，可以實現(xiàn)電子設(shè)備的微型化。

16.4 變阻器

一、滑動變阻器

1.構(gòu)造：電阻絲、金屬桿，滑片，接線柱，絕緣管。

2.原理：通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變電阻。

3.使用方法：

（1）與用電器串聯(lián)。

（2）接線柱要“一上一下”。

（3）使用前將滑片調(diào)到阻值最大處。

二、變阻器的應(yīng)用

1.滑動變阻器一般只在實驗室中用。

2.電位器也是一種變阻器，有機械式電位器和數(shù)字電位器。機械式電位器主要應(yīng)用在家用電器上，如可調(diào)亮度的電燈、可調(diào)溫度的電熱毯、電飯鍋，等等；數(shù)字電位器主要應(yīng)用在自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產(chǎn)品等重要領(lǐng)域。

第十七章 歐姆定律

17.1 電流與電壓和電阻的關(guān)系

一、電流與電壓的關(guān)系

1.實驗設(shè)計：本實驗室采用控制變量法來探究的，實驗中應(yīng)保持電阻不變，用滑動變阻器改變電路中的電流和電阻兩端的電壓?；瑒幼冏杵鞯淖饔檬牵焊淖兌ㄖ惦娮鑳啥穗妷?。

2.實驗結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

二、電流與電阻的關(guān)系

1.實驗設(shè)計：本實驗中應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變?；瑒幼冏杵鞯淖饔檬牵孩俦Ｗo電路②保證電阻兩端的電壓不變（大則大調(diào)，小則小調(diào)）。

2.實驗結(jié)論：在導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

實驗電路圖:

17.2 歐姆定律

一、歐姆定律

1.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。

各單位物理量:I ---A U---V R---Ω

二、實驗中減小誤差的方法

1.為了減小誤差，實際測量中通常通過滑動變阻器來改變電阻兩端的電壓。多次測量電壓和電流的值，根據(jù)每次測得的值計算電阻，最后求出電阻的平均值。測量小燈泡的電阻不需求平均值，多次測量的目的是：探尋普遍規(guī)律。

三、實驗中應(yīng)注意的問題

1.滑動變阻器常用來改變電流及電壓的值，在閉合開關(guān)進(jìn)行實驗前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片移動到滑動變阻器連入電路電阻最大的位置。

2.電壓表和電流表要注意選擇適當(dāng)?shù)牧砍獭?/p>

其他測量方法和伏安法的比較：

17.4 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用

一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用

1.串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流，等于電源兩端的電壓除以各分電阻之和。

第十八章 電功率

18.1 電能 電功

一、電能

1．利用電能的實質(zhì)：電能的利用，就是將電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能過程。

2.單位：千瓦時（俗稱“度”），符號是kW·h.千瓦時與焦耳之間的換算關(guān)系1kW·h=3.6×106J

二、電能的計量——電能表

1．作用：電能表用來計量用電器在一段時間內(nèi)消耗的能。

2．參數(shù)的含義

（1）220V——電能表應(yīng)該在220V的電路中使用。

(2)10(20)A——表示這個電能表的標(biāo)定電流為10A，額定最大電流為20A。電能表工作時的電流不應(yīng)超過額定最大電流。

（3）1000revs/（kW?h）——表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1kW?h的電能，電能表上的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過1000轉(zhuǎn)。

3．讀數(shù)方法：電能表前后兩次示數(shù)之差就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能。

三、電功

1．消耗的電能與電功的關(guān)系：消耗電能的過程就是電流做功的過程，也就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程。

2．電功的計算

（1）影響電功大小的因素：電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關(guān)系。加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時間越長，電流做功越多。

（2）計算公式：W=Pt

18.2 電功率

一、電功率

1．電功率的物理意義：在物理學(xué)中，用電功率表示電流做工的快慢，電功率用P表示。

2．電功率的單位:瓦（W）、千瓦（kW）、毫瓦（mW），換算關(guān)系如下：1kW＝103W; 1W=103mw.

二、“千瓦時”的來歷

1千瓦時可以看做電功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。

三、額定電壓額定功率

1．定義

（1）用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。

（2）用電器在額定電壓下工作時的電功率叫做額定功率

2．額定電壓、額定功率、實際電壓、實際功率之間的關(guān)系

（1）若用電器的實際電壓U實等于額定電壓U額，則用電器的實際功率P實等于其額定功率P額，用電器正常工作。

（2）若用電器的實際電壓U實大于額定電壓U額，則用電器的實際功率P實大于其額定功率P額，用電器不能正常工作，長期使用，可能會損壞用電器。（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）

（3）若用電器的實際電壓U實小于額定電壓U額, 則用電器的實際功率P實小于其額定功率P額，用電器不能正常工作。(如果是燈泡，則表現(xiàn)為燈光發(fā)暗，燈絲發(fā)紅）

四、電功率的測量

電功率的測量可以使用專用的功率表，也可以測量出用電器兩端的電壓和通過用電器的電流，由電功率公式P=UI計算得到用電器實際的電功率。

18.3 測量小燈泡的電功率

一、用電流表和電壓表測量小燈泡的電功率

1．實驗原理與方法

根據(jù)電功率的計算公式P=UI用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過的電流，就可以求出小燈泡的實際功率，這種測量小燈泡電功率的方法也可簡稱為“伏安法”

2．實驗器材

電源、電流表、電壓表、小燈泡（額定電壓為2．5V）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。

3．實驗電路圖：

4．實驗結(jié)論

（1）當(dāng)小燈泡兩端的電壓等于額定電壓時，小燈泡的實際功率等于額定功率，小燈泡正常發(fā)光。

（2）當(dāng)小燈泡兩端的電壓低于額定電壓時，小燈泡的實際功率小于額定功率，小燈泡發(fā)光較暗。

（3）當(dāng)小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍時，小燈泡的實際功率大于額定功率，小燈泡發(fā)光較亮。

補充：①燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的，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。

二、用電能表測量用電器的電功率

第十九章 生活用電

19.1 家庭電路

一、家庭電路的組成

組成家庭電路的各個部分按順序依次是進(jìn)戶線、電能表、總開關(guān)、保險裝置、用電器、導(dǎo)線等。

二、火線和零線

1．兩條進(jìn)戶線：進(jìn)戶的兩條輸電線中，一條叫做端線俗稱火線，另一條叫做零線。零線在入戶之前已經(jīng)和大地相連．火線和零線之間有220V的電壓，火線和大地之間也有220V的電壓．正常情況下，零線和大地在戶外已經(jīng)接通，所以零線與大地之間的電壓為0V。

2．試電筆

（1）作用：判斷零線和火線

（2）構(gòu)造：金屬筆尖、電阻、氛管、彈簧、金屬筆卡等。

（3）使用方法：用金屬筆尖接觸被測導(dǎo)線，手指按住金屬筆卡，如果被測導(dǎo)線是火線，則氛管發(fā)光，如果被測導(dǎo)線是零線，則氛管不發(fā)光。

三、三線插頭和漏電保護器

1．三線插頭的連接方法：三線插頭中標(biāo)有“L”字樣的接火線；標(biāo)有“N”字樣的接零線；標(biāo)有“E”字樣的接地線。（左零右火上接地）

2．地線的作用：地線使用電器的金屬外殼與大地相連，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。

3．漏電保護器的作用：當(dāng)電流經(jīng)過人體流入大地時會迅速切斷電流，對人身起到保護作用。

4.用電器（電燈）和開關(guān)：

①家庭電路中各用電器是并聯(lián)的②開關(guān)和用電器串聯(lián)，開關(guān)必須串聯(lián)在火線中③與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線④開關(guān)要接在燈泡與火線之間，斷開開關(guān)，切斷火線，觸及燈泡是更安全。

19.2 家庭電路中電流過大的原因

一、家庭電路中電流過大的原因及危害

1．原因：用電器的總功率過大和發(fā)生短路是家庭電路中電流過大的兩個原因。

2．危害：引起線路故障，甚至引起火災(zāi)。

二、保險絲

1．材料：用鉛銻合金制成，不能用銅絲或鐵絲代替保險絲。

2．特點：電阻比較大、熔點比較低。

3．作用

二、常見的觸電事故

1.觸電：當(dāng)人體成為閉合電路的一部分時，通過人體的電流達(dá)到一定大小，就會發(fā)生觸電事故。

2．觸電形式

（1）低壓觸電的兩種方式：人體接觸火線、大地觸電和人體接觸火線、零線觸電。

（2）高壓觸電的兩種方式高壓電弧觸電和高壓跨步電線觸電。

3．發(fā)生觸電時的處理方法：發(fā)生觸電事故時，要立即切斷電源，千萬不要用手去拉觸電的人；必要時應(yīng)該對觸電者進(jìn)行搶救，同時盡快通知醫(yī)務(wù)人員搶救。

三、安全用電原則

1．不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。

2．更換燈泡、搬動電器前應(yīng)斷開電源開關(guān)。

3．不弄濕用電器，不損壞絕緣層。

4．保險裝置、插座、導(dǎo)線、家用電器等達(dá)到使用壽命應(yīng)及時更換。

四、注意防雷

1．雷電：大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象。

2．防雷設(shè)施

（1）避雷針：高大建筑物的頂端都有針狀的金屬物，通過很粗的金屬線與大地相連。

（2）高壓輸電線最上面的兩條導(dǎo)線是用來防雷的。

第二十章 電與磁

20.1 磁現(xiàn)象 磁場

一、磁現(xiàn)象

1.磁性：物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。（吸鐵性）

2.磁體：具有磁性的物體。

3.磁極：磁體上磁性最強的兩個部位。每個磁體有兩個磁極，把磁體懸掛起來使其自由轉(zhuǎn)動，一段會指北，叫做北極，用N表示；另一端會指南，叫做南極，用S表示。（指向性）

4.磁極間的相互作用的規(guī)律：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。

5．磁化：鐵、鈷、鎳等物質(zhì)在磁體或電流的作用下會獲得磁性的過程。

二、磁場

1．磁場：磁體周圍的一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)，能使磁針偏轉(zhuǎn)。磁極間的相互作用和磁化現(xiàn)象，都是通過磁體周圍的磁場發(fā)生的。

2．磁場的性質(zhì)：對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。

3．磁場的方向：物理學(xué)中規(guī)定，小磁針在磁場中靜止時北極所指的方向即為該點的磁場方向。

對磁感線的認(rèn)識：

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)磁場的強弱，磁性越強 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。

⑤磁感線描述磁場方向和強弱。

三、地磁場

地球是一個巨大的磁體，地球周圍的磁場叫地磁場。地磁的北極在地理北極附近，地磁的南極則在地理南極附近．地理的南北極方向與地磁的南北極方向并不重合，世界上最早記述這一現(xiàn)象的人是我國宋代學(xué)者沈括，這個發(fā)現(xiàn)比西方早了400多年。

20.2 電生磁

一、電流的磁效應(yīng)

1．奧斯特的發(fā)現(xiàn)：1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特通過大量實驗證實了電流的周圍存在磁場，首先建立了電與磁之間的聯(lián)系。

奧斯特實驗：

對比甲圖、乙圖，可以說明：通電導(dǎo)線的周圍有磁場；

對比甲圖、丙圖，可以說明：磁場的方向跟電流的方向有關(guān)。

2．電流的磁效應(yīng)：通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場。

二、通電螺線管的磁場

1．螺線管：將導(dǎo)線在圓柱形空心筒上沿一定方向纏繞成一個螺紋狀的線圈。

2．通電螺線管的磁場：通電螺線管周圍的磁場與條形磁鐵周圍的磁場很相似，其兩端的極性與螺線管中的電流方向有關(guān)。

三、安培定則

安培定則（螺線管的極性與電流方向的關(guān)系）：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。

20.3 電磁鐵 電磁繼電器

一、電磁鐵

1.構(gòu)造：電磁鐵是一個帶有鐵芯的螺線管。

2原理：當(dāng)電流通過線管時，鐵芯就會被電流的磁場磁化成磁鐵，使螺線管有磁性；當(dāng)沒有電流時，它們的磁性就會立即消失。

二、電磁鐵的磁性

1．影響電磁鐵磁性強弱的因素：電磁鐵磁性的強弱與電流的大小，線圈匝數(shù)的多少和有無電芯有關(guān)。線圈的匝數(shù)一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性就越強；當(dāng)電流一定時，電磁鐵線圈的匝數(shù)越多，磁性就越強。

2．應(yīng)用：電磁鐵在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用十分廣泛。電磁起重機、自動控制裝置、電鈴、磁浮列車等都用到了電磁鐵。

三、電磁繼電器

1.結(jié)構(gòu)和工作電路（如圖所示）

電磁繼電器是由A電磁鐵、B銜鐵、C彈簧、D觸點組成。其工作電路有高壓控制電路和低壓控制電路兩部分組成。

2．實質(zhì)：利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。

3．工作原理：電磁鐵通電時，電磁鐵就有磁性，吸引鐵，使動、靜觸點接觸，使高壓工作電路接通，電動機開始工作；電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把鐵拉起來，切斷高壓工作電路，電動機停止工作。

4．作用

（1）實現(xiàn)利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路的通斷

（2）實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作和多種形式的自動控制

20.4 電動機

一、磁場對通電導(dǎo)線的作用

1.通電導(dǎo)線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向和磁感線的方向都有關(guān)系，當(dāng)電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。

2．使通電線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動的方法：當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，立即改變線圈中的電路方向，由于受力方向改變，線圈就可以按原來的方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動。

二、直流電動機

1．基本構(gòu)造：能夠轉(zhuǎn)動的線圈（即轉(zhuǎn)子）和固定不動的磁體（即定子）。

2．通電線圈在磁場中受到力會發(fā)生轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到線圈平面和磁感線垂直的位置時，通電線圈兩組對應(yīng)邊受力大小相等，方向相反，并且作用在同一直線上，互相平衡，這一位置叫做線圈的平衡位置。

3．換向器的作用：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈沿原來的方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去。

4．工作原理：電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的。電動機在工作過程中將電能轉(zhuǎn)化為機械能。

20.5 磁生電

一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象

1.閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時，導(dǎo)體中就產(chǎn)生電流。這種由于導(dǎo)線在磁場中運動而產(chǎn)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的電流叫做感應(yīng)電流。

2．影響感應(yīng)電流方向的因素：導(dǎo)體的運動方向、磁場方向。

二、發(fā)電機

1.構(gòu)造：主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。

2．原理：根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的；工作時把機械能轉(zhuǎn)化為電能

3．交流電

（1）定義：發(fā)電機產(chǎn)生大小和方向周期性變化的電流。

（2）交變電流的頻率在數(shù)值上等于電流在每秒內(nèi)周期性變化的次數(shù)。我國電網(wǎng)以交流供電頻率為50Hz。