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1、电学的基本知识电学的基本知识一,电路电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移 动都会形成电流).电流的方向:从电源正极流向负极.电源:能提供持续电流(或电压)的装置.电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转 化为电能.发电机则由机械能转化为电能.有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合.导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液 等绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油, 纯水等.电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成.路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的 电路叫开路(有时也叫断路);(3)短路:直接把导线
2、接在电源两极 上的电路叫短路.电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图.串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联.(任意处断开,电流 都会消失)并联:把元件并列地连接起来,叫并联.(各个支路是互不影响 的)二,电流国际单位:安培(a);常用:毫安(ma),微安(a),1安培=1000毫 安=1000000微安.测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:电流表要串 联在电路中;电流要从+接线柱入,从-接线柱出;被测电 流不要超过电流表的量程:绝对不允许不经过用电器而把电流 表连到电源的两极上.实验室中常用的电流表有两个量程:00.6安,每小格表示 的电流值是0.02安;03安,每小格表示的电流值是0.
3、1安.三,电压电压(u):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压 的装置.国际单位:伏特(v);常用:千伏(kv),毫伏(mv).1千伏=1000伏 = 1000000 毫伏.测量电压的仪表是:电压表,使用规则:电压表要并联在电 路中;电流要从+接线柱入,从-接线柱出;被测电压不要 超过电压表的量程;实验室常用电压表有两个量程:03伏,每小格表示的电压 值是0.1伏; 015伏,每小格表示的电压值是0.5伏.熟记的电压值:1节干电池的电压1.5伏;1节铅蓄电池电 压是2伏;家庭照明电压为220伏;安全电压是:不高于36伏(有些教材中为24伏,但通常情况下指天气晴朗时不高于36伏, 阴雨天
4、时不高于12伏);工业电压380伏.四,电阻电阻(r):表示导体对电流的阻碍作用.(导体如果对电流的阻 碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小).国际单位:欧姆();常用:兆欧(m3),千欧(k3);1兆欧= 1000千欧;1千欧=1000欧.决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(r与它的u 和i无关).滑动变阻器:原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的.作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压.铭牌:如一个滑动变阻器标有50 3 2a表示的意义是:最大 阻值是50 3 ,允许通过的最大电流是2a.正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要一上一下;c
5、, 通电前应把阻值调至最大的地方.五,欧姆定律欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体 的电阻成反比.公式:式中单位:if安(a);uf伏(v);rf欧(3).公式的理解:公式中的i,u和r必须是在同一段电路中; i,u和r中已知任意的两个量就可求另一个量;计算时单位要统欧姆定律的应用: 同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增 大而增大.(r=u/i) 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(i=u/r) 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(u=ir)电阻的串联有以下几个特点:(指r1,r2串联,串得越多,电阻 越大) 电流:i=i1=i2(串联
6、电路中各处的电流相等) 电压:u=u1+u2(总电压等于各处电压之和) 电阻:r=r1+r2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻 串联,则有r总=nr 分压作用:二;计算u1,u2,可用:; 比例关系:电流:i1:i2=1:1 (q是热量)电阻的并联有以下几个特点:(指r1,r2并联,并得越多,电阻 越小) 电流:i=i1+i2(干路电流等于各支路电流之和) 电压:u=u1=u2(干路电压等于各支路电压) 电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电 阻并联,则有r总二r 分流作用:;计算i1,i2可用:; 比例关系:电压:u1:u2=1:1 ,(q是热量)六,电功和电功率1.
7、电功(w):电能转化成其他形式能的多少叫电功,2. 功的国际单位:焦耳.常用:度(千瓦时),1度二1千瓦时=3.6X 106焦耳.3. 测量电功的工具:电能表4. 电功公式:w=pt=uit(式中单位wf焦(j);uf伏(v);if安 (a);L 秒).利用w=uit计算时注意:式中的w.u. i和t是在同一段电路; 计算时单位要统一;已知任意的三个量都可以求出第四个量. 还有公式:二i2rt电功率(p):表示电流做功的快慢.国际单位:瓦特(w);常用: 千瓦公式:式中单位pf 瓦(w);wf 焦;tf 秒;uf 伏(v),if 安(a)利用计算时单位要统一,如果w用焦,t用秒,则p的单位是
8、瓦;如果w用千瓦时,t用小时,则p的单位是千瓦.10. 计算电功率还可用右公式:p二i2r和p=u2/r11. 额定电压(u0):用电器正常工作的电压.另有:额定电流12. 额定功率(p0):用电器在额定电压下的功率.13. 实际电压(u):实际加在用电器两端的电压.另有:实际电 流14. 实际功率(p):用电器在实际电压下的功率.当u u0时,则p p0 ;灯很亮,易烧坏.当u七,生活用电家庭电路由:进户线(火线和零线)f电能表f总开关f保险 盒f用电器.所有家用电器和插座都是并联的.而用电器要与它的开关串联接火线.(另外,火线又可叫作相线)保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成.它的作
9、用是 当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路, 起到保险的作用.引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电 器总功率过大.安全用电的原则是:不接触低压带电体;不靠近高压带电 体.八,电和磁磁性:物体吸引铁,镍,钻等物质的性质.磁体:具有磁性的物体叫磁体.它有指向性:指南北.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极.任何磁体都有两个磁极,一个是北极(n极);另一个是南极(s 极)磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引.磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程.磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生 的.磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用.
10、磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场 方向.磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线.不存在且不相交, 北出南进.磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同.10. 地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地 理的北极附近.但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括 最早记述这一现象.11. 奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场.12. 安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方 向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(n极).13. 通电螺线管的性质:通过电流越大,磁性越强;线圈匝 数越多,磁性越强;插入软铁芯,磁性大大增强;通电螺线管的
11、极性可用电流方向来改变.14. 电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁.15. 电磁铁的特点:磁性的有无可由电流的通断来控制; 磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;磁极可由 电流方向来改变.16. 电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关.它 的作用可实现远距离操作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强 电流.还可实现自动控制.17. 电话基本原理:振动一强弱变化电流一振动.18. 电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线 运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫 感应电流.应用:发电机感应电流的条件:电路必须闭合;只是电路的一部分导体 在磁场中;这部分导体做切割磁感线运动.感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关.发电机的原理:电磁感应现象.结构:定子和转子.它将机械能 转化为电能.磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用.是 由电能转化为机械能.应用:电动机.通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关.电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成 的.换向器:实现交流电和直流电之间的互换.交流电:周期性改变电流方向的电流.直流电:电流方向不改变的电流.