新人北师大版九年级物理知识总结.docx
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新人北师大版九年级物理知识总结
第九章简单电路
一、简单电路
1、带电体:
物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。
这样的物体叫做带电体。
2、自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+);被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷(-)
3、电荷间的相互作用:
同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4、带电体既能吸引不带电的轻小物体,又能吸引带异种电荷的带电体。
5、验电器
验电器的构造:
金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理:
同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小,可以判断所带电荷的多少。
但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷
二、认识电路
1、电路的构成:
电源、开关、用电器、导线。
电源:
能够提供电能(电压)的装置,叫做电源。
持续电流形成的条件:
①必须有电源;②电路必须闭合(通路)。
(只有两个条件都满足时,才能有持续电流。
)
开关:
控制电路的通断。
用电器:
消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置。
导线——传导电流,输送电能。
2、电路的三种状态:
通路——接通的电路叫通路
开路(断路)——断开的电路叫断路
短路——不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起。
用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路
三、不同物质的导电性
1、容易导电的物体叫做导体;不容易导电的物体叫做绝缘体。
2、常见的导体:
金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体:
橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等。
3、导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定条件下可相互转化。
四、电流及其测量
1、电流是表示电流强弱的物理量,用符号I表示。
电荷在导体中定向移动形成电流
2、电流的方向:
把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。
3、电流的单位为安培,简称安,符号A。
比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA),1A=103mA1mA=103μA1A=106μA
4、电流等于1s内通过导体横截面的电荷量。
公式:
5、测量电流的仪表叫电流表。
符号为
,其内阻很小,可看做零,电流表相当于导线。
6、正确使用电流表的规则:
①电流表必须和被测的用电器串联。
②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出来。
③被测电流不能超过电流表量程。
若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行试触。
④绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上(使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零)
五、电压及其测量
1、电压使电路中自由电荷定向移动形成电流(或者说电压是产生电流的前提),电源是提供电压的装置。
2、电压的符号是U,单位为伏特(伏,V)。
比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV),1kV=103V,1V=103mV,1kV=106mV
3、测量电路两端电压的仪表叫电压表,符号为
,其内阻很大,接入电路上相当于开路。
4、正确使用电压表的规则:
电压表必须和被测的用电器并联。
“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出来。
(此处为微小电流)
被测电压不能超过电压表量程。
电压表的两个接线柱可以直接连到电源的两极上
5、常见的电压:
家庭电路电压——220V
对人体安全的电压——不高于36V
一节干电池的电压——1.5V
每节铅蓄电池电压——2V
六、电阻
1、导体对电流的阻碍作用叫电阻。
符号是R,单位是欧姆,简称为欧,符号是Ω,
比欧姆大的单位还有兆欧(MΩ)和千欧(kΩ)。
1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω
2、电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻,在电路图中用
表示。
3、电阻大小的影响因素:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料(电阻率ρ)、长度(L)和横截面积(S),还与温度有关。
与导体是否连入电路、是否通电,及它的电流、电压等因素无关。
①导体材料不同,在长度和横截面积相同时,电阻也一般不同;
②在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;
③在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;
④导体的电阻与导体的温度有关。
对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。
只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。
(例如玻璃)
七、变阻器
1、滑动变阻器:
电路符号:
变阻器应与被控制的用电器串联。
原理:
通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻,从而改变电路中的电流和电压,有时还起到保护电路的作用。
铭牌:
例如某滑动变阻器标有“50Ω1A”的字样,表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过的最大电流为1A。
使用滑动变阻器的注意事项:
①接线时必须遵循“一上一下”的原则。
如果选择“全上”,则滑动变阻器的阻值接近于0,相当于接入一段导线;如果选择“全下”,则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变,相当于接入一段定值电阻。
滑片距离下侧已经接线的接线柱越远,连入电路中的电阻越大
2、电阻箱:
电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器。
电阻箱的读数方法:
各旋盘对应的指示点(Δ)的示数乘面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
3、滑动变阻器与电阻箱的比较:
相同点:
滑动变阻器和电阻箱都能起到改变电阻,从而改变电路中的电流和电压的作用。
不同点:
①滑动变阻器有4种接法,电阻箱只有1种接法;
②电阻箱能直接读出连入电路的阻值,而滑动变阻器不能读数;
③滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻,而电阻箱不能连续改变连入电路的电阻。
第十章串联电路和并联电路
一、连接串并联电路
1、串联电路:
把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路。
特点:
①电流只有一条路径;
②各用电器之间互相影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;
③只需一个开关就能控制整个电路。
2、并联电路:
把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路。
电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路;分流后到合并前所经过的路径叫做支路。
特点:
①电流两条或两条以上的路径,有干路、支路之分;
②各用电器之间互不影响,当某一支路为开路时,其它支路仍可为通路;
③干路开关能控制整个电路,各支路开关控制所在各支路的用电器。
二.串、并联电路的特点
1、电流的特点
串联电路中各处的电流相等。
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。
2、电压的特点:
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压值。
三、探究影响电流的因素
1、欧姆定律内容:
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:
I=
2、电路(串联、并联)中某个电阻阻值增大,则总电阻随着增大;某个电阻阻值减小,则总电阻随着减小。
四、欧姆定律的应用
主要是应用欧姆定律来通过已知的量求出未知的电流、电压、电阻
五、测量导体的电阻
伏安法测量小灯泡的电阻
【实验原理】R=
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=
算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据R=
,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
【实验表格】
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均值R/Ω
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:
改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
第十一章电功和电功率
一、电功和电能
1、定义:
电流所做的功叫电功。
电功的符号是W
单位:
焦耳(焦,J)。
电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J
电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
公式:
W=UIt=I2Rt=
t
2、电能表:
测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)。
表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数
“220V”表示这个电能表的额定电压是220V,应该在220V的电路中使用。
“10(20A)”表示这个电能表的标定电流为10A,额定最大电流为20A。
“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用;
“600revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器,每消耗1千瓦时的电能,电能表上的表盘转过600转
3、串并联电路电功特点:
1在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和;
2串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即
=
;
3并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即
=
(各支路通电时间都相同)。
二、电功率
1、定义:
电流在1秒内所做的功叫电功率。
意义:
表示消耗电能的快慢。
符号:
P
单位:
瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=103W
公式:
P=UI=I2R=
2、串并联电路电功率特点:
在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和;
串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即
=
;
并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即
=
3、用电器的额定功率和实际功率
额定电压:
用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率:
用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流:
用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
用电器实际工作时的三种情况:
①U实
(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红);
②U实>U额P实>P额——用电器不能正常工作,有可能烧坏。
(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝);
③U实=U额P实=P额——用电器正常工作。
三、测量小灯泡的电功率
伏安法测小灯泡的功率
【实验原理】
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
【实验电路图】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后,闭合开关。
移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。
③调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
④调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压小于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
【实验表格】
次数
电压U/V
电流I/A
电功率P/W
发光情况
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:
改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路;
④不需要计算电功率的平均值。
四、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。
焦耳定律:
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
(英国物理学家焦耳)
定义式:
Q=I2RtI2=
I=
R=
t=
导出式:
①Q=UItU=
I=
t=
②Q=
tU2=
U=
R=
t=
③Q=PtP=
t=
Q——热量——焦耳(J);
I——电流——安培(A);
R——电阻——欧姆(Ω);
t——通电时间——秒(s);
P——电功率——瓦特(W);
U——电压——伏特(V)。
有关焦耳定律的注意事项:
对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能(Q=W),这时以下公式均成立Q=UitQ=
tQ=Pt;对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。
求Q时只能用Q=I2Rt。
利用电热的例子:
热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:
电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
串并联电路电功特点:
1在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和;
2串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即
=
;
3并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即
=
(各支路通电时间都相同)。
五、家庭电路
家庭电路的组成:
家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、电灯、插座、导线等组成。
家庭电路中各部分电路及作用:
1、进户线:
进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线。
火线与零线之间的电压是220V。
火线与地面间的电压为220V。
正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。
2、电能表:
电能表安装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
3、闸刀开关:
闸刀开关安装在家庭电路的干路上,控制整个电路的通断。
4、保险丝:
电路符号:
材料:
保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。
(原因:
保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断。
)
保险丝规格:
保险丝越粗,额定电流越大。
选择:
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
连接:
保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上。
注意事项:
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。
因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。
电能表、闸刀开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭电路干路上的。
5、插座
种类:
常见的插座有二孔插座(下图左)和三孔插座(下图右)。
安装:
把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。
(万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。
)
6、用电器(电灯)和开关:
家庭电路中各用电器是并联的。
开关和用电器串联,开关必须串联在火线中。
与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。
7、测电笔:
用试电笔可以辨别火线和零线。
使用时笔尖接触被测的导线,手必须接触笔尾的金属体。
用试电笔测火线时氖管会发光;测零线时不会发光。
8、家庭电路中触电的原因:
一是站在地上的人触到火线(单线触电),二是站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线(双线触电)。
9、触电急救常识:
发现有人触电,不能直接去拉触电人,应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。
发生火灾时,要首先切断电源,决不能带电泼水救火。
为了安全用电,要做到不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
家庭电路中电流过大的原因:
①发生短路;②接入电路中的总功率过大。
这两个原因都可以使保险丝熔断。
此外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏。
(二)安全用电
电压越高越危险:
由欧姆定律
可知,人体的电阻R一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大。
电流大到一定程度,人就会发生危险。
所以电压越高越危险。
高压触电的两种方式:
高压电弧触电、跨步电压触电。
安全用电的原则:
不接触低压(小于1000V)带电体,不靠近高压(大于1000V)带电体。
人们把正常接通的电路,即用电器能够工作的电路叫做通路。
电路的两种主要故障是短路和断路。
雷电的路径往往经过地面上凸起的部分。
第十二章磁现象
一、简单磁现象
磁性:
物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质(吸铁性)的性质叫磁性。
磁体:
具有磁性的物体,叫做磁体。
磁体具有吸铁性和指向性。
磁体的分类:
①形状:
条形磁体、蹄形磁体、针形磁体;②来源:
天然磁体(磁铁矿石)、人造磁体;③保持磁性的时间长短:
硬磁体(永磁体)、软磁体。
磁极:
磁体上磁性最强的部分叫磁极。
磁极在磁体的两端。
磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱。
磁体的指向性:
可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针,静止后总是一个磁极指南(叫南极,用S表示),另一个磁极指北(叫北极,用N表示)。
无论磁体被摔碎成几块,每一块都有两个磁极。
磁极间的相互作用:
同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
(若两个物体互相吸引,则有两种可能:
①一个物体有磁性,另一个物体无磁性,但含有钢铁、钴、镍一类物质;②两个物体都有磁性,且异名磁极相对。
)
磁化:
一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
钢和软铁都能被磁化:
软铁被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁性材料;钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。
所以钢是制造永磁体的好材料。
二、磁场
磁场:
磁体周围的空间存在着磁场。
磁场的基本性质:
磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。
磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
磁场的方向:
把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。
磁场中的不同位置,一般说磁场方向不同。
磁感线:
在磁场中画一些有方向的曲线,任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。
这样的曲线叫做磁感线。
对磁感线的认识:
①磁感线是在磁场中的一些假想曲线,本身并不存在,作图时用虚线表示;
②在磁体外部,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。
在磁体内部正好相反。
③磁感线的疏密可以反应磁场的强弱,磁性越强的地方,磁感线越密,磁性越弱的地方,磁感线越稀;
④磁感线在空间内不可能相交。
三、通电螺线管的磁场
1、通电螺线管的磁场:
通电螺线管外部的磁场方向和条形磁体的磁场一样。
通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极,通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
2、安培定则:
用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
四、电磁铁及其应用
1、电磁铁:
定义:
插有铁芯的通电螺线管。
特点:
①电磁铁的磁性有无可由通断电控制,通电有磁性,断电无磁性;
②电磁铁磁极极性可由电流方向控制;
③影响电磁铁磁性强弱的因素:
电流大小、线圈匝数、:
电磁铁的电流越大,它的磁性越强;电流一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,它的磁性越强。
2、电磁继电器:
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器的结构:
电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、动触点和静触点组成,其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。
3、扬声器:
扬声器是将电信号转化成声信号的装置,它由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。
扬声器的工作原理:
线圈通过如图下所示电流时,受到磁体吸引而向左运动;当线圈通过方向相反的电流时,受到磁体排斥而向右运动。
由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
五、磁场对通电导体的作用
1通电导体在磁场里受到力的作用。
力的方向跟磁感线方向垂直,跟电流方向垂直;
2通电导体在磁场里受力的方向,跟电流方向和磁感线方向有关。
(当电流方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,力的方向也随之改变;当电流方向和磁感线方向两者同时都发生改变时,力的方向不变。
)
3当通电导线与磁感线垂直时,磁场对通电导线的力最大;当通电导线与磁感线平行时,磁场对通电导线没有力的作用。
六、直流电动机
电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的,是将电能转化为机械能的装置。
电动机是由转子和定子两部分组成的。
换向器的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,能自动改变线圈中电流的方向,使线圈连续转动。
改变电动机转动方向的方法:
改变电流方向(交换电压接线)或改变磁感线方向(对调磁极)。
提高电动机转速的方法:
增加线圈匝数、增加磁体磁性、增大电流。
七、电磁感应及其应用
1、电磁感应现象:
英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
内容:
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,这种现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。
导体中感应电流的方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
(当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向也随之改变;当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时,力的方向不变。
)
2、发电机:
发电机是根据电磁感应现象制成的,是将机械能转化为电能的装置。
发电机是由定子和转子两部分组成的。
从电池得到的电流的方向不变,通常叫做直流电。
(DC)
电流方向周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流电。
(AC)
在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率,频率的单位是赫兹,简称赫,符号为Hz。
我国供生产和生活用的交流电,电压是220V,频率是50Hz,周期是0.02s,即1s内有50个周期,交流电的方向每周期改变2次,所以50Hz的交流电电流方向1s内改变100次。