九年级物理第13-16章(期中知识清单)九年级物理上学期沪科版
2026-10-21
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内容正文:
九年级物理上学期期中考点清单
第十三章 温度与物态变化
清单01 测量:温度
一、温度与温度计
1.温度的定义:温度表示物体的 。
2.温度单位:
(1)国际单位制中采用热力学温度 。
(2)生活中常用单位是 。
3.摄氏温度规定:
在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度 (1 ℃)。
4.读法:某地气温-5℃读做:零下5摄氏度或负5摄氏度。
5.常见温度估测:
人正常体温约为37 ℃。
人体感觉舒适的洗澡水温度约为40 ℃。
人体感觉舒适的环境温度约为26℃。
氢弹爆炸中心的温度超过 107℃;
太阳表面约6000℃;
用作深度制冷剂的液氮温度可低于-196℃(千万不能用手直接触碰液氮,必须佩戴专门的防冻手套)。
6.常用温度计原理: 。
7.温度计分类:
①根据测温物质分:酒精温度计、煤油温度计、汞温度计等。
②根据用途分:实验室用温度计、体温计、寒暑表。
8.结构:内有玻璃泡,里盛 等液体;
二、温度计的使用方法
1.使用温度计前,首先要看清它的零刻度线、量程、分度值。
①量程:所能测量的最低温度和最高温度的温度范围。
②分度值:一个最小格代表的值。
2.测量时应将玻璃泡全部浸入液体中,不要碰到容器底部或容器壁。
3.温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
4.读数时,温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中。视线要与温度计中液柱的上表面相平。
三、体温计
1.量程与分度值:量程是 ,分度值 。
2.特殊结构:
在体温计的玻璃泡和玻璃管之间有一段很细的弯管—— 。
3.使用方法:
A. 。 B. 。
4.体温计的读数:
读数时视线必须对准体温计 的那一面看去(如图D),才能看清示数(因为凸起的这一面相当于 ,起放大作用)。
清单02 熔化与凝固
一、物态变化
1.物质常见的三种形态: 。
2.物态变化:物质各种状态间的变化叫做物态变化。
二、熔化和凝固
1.熔化:
(1)定义:物质从 的过程叫做熔化。
(2)特点:熔化 热量。(冬天雪熔化时更冷、吃雪糕凉快)
2.凝固:
(1)定义:物质从 的过程叫作凝固。
(2)特点:凝固 热量。
三、熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
(1)晶体: 固定的熔化温度的固体叫做晶体。常见的晶体有海波、冰、食盐、金属等。
(2)非晶体: 固定的熔化温度的固体叫做非晶体。常见的非晶体有石蜡、松香、玻璃等。
2.熔点和凝固点
(1)熔点:晶体 的温度叫熔点。
(2)凝固点:物质从 凝固为晶体时的固定温度叫凝固点。
四、探究固体熔化时温度的变化规律
1. 实验装置
2. 主要实验器材及作用
①测量工具:温度计(测量温度)、停表(测量时间)。
②搅拌棒:使物体 。
③石棉网:使烧杯底部均匀受热。
3. 实验注意事项
①取适量的海波和石蜡,“适量”的原因: 。
②组装器材应该按照“ ”的顺序。
③将试管放在盛水的烧杯中加热,采用的是水浴法。水浴法可使物质均匀、缓慢受热。
④为了使海波、石蜡受热均匀,可将物质研碎,或在加热过程中要用搅拌器不断搅拌(切勿将温度计当搅拌器使用)。
4. 实验结论:晶体熔化时 热量,温度 ;非晶体熔化时吸收热量,温度 。
清单03 汽化与液化
一、汽化
1.定义:物质从 变为 的过程叫做汽化.
2.分类: 和 是汽化的两种形式.
3.特点:汽化吸热.
4.蒸发与沸腾的比较:
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量
不同点
发生部位
只在液体 进行
在液体 和 同时进行
剧烈程度
现象
不容易观察到
迅速产生大量气泡
发生条件
在 都能进行
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有致冷作用
需要从外界吸热,温度等于沸点,且保持不变
影响因素
①液体的 。
②液体的 。
③液体表面上方的 。
供热快慢、气压高低
二、探究水沸腾前后温度变化的特点
1. 实验器材:烧杯、水、温度计、铁架台、酒精灯、石棉网、火柴、中心有孔的纸板、钟表.
2. 实验步骤及现象
(1)实验步骤:用酒精灯 给水加热至沸腾。在加热过程中,当水的温度接近90℃时,每隔大约1min记录一次温度,将记录的数据填入表格中;撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
(2)实验现象
①沸腾前:温度 ,烧杯底部有少量的气泡产生,并且温度越高,气泡越多,气泡在上升的过程中逐渐变小。
②沸腾时:温度 ,烧杯底部有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中迅速变大,在液面处破裂开来,放出里面的水蒸气。
③停止加热,水停止沸腾,温度开始下降。
3. 实验图像
4. 实验结论
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变,此时的温度叫做该液体的沸点。
(2)沸腾的条件:①温度 ;② 。【二者缺一不可】
5. 实验常考作用及注意事项
①缩短加热时间的方法:提高水的 ;减少水的 ;调大酒精灯火焰,并用外焰加热;在烧杯上加带小孔的盖子以减少 。
②液体的沸点和液面的气压有关,气压越大,沸点越 ;气压越低,沸点越 。实验时由于受大气压的影响,测出的水的沸点可能不是 100 ℃。
③实验中烧杯上的盖子留个小孔是为了使 ,防止烧杯内气压过大,水的沸点过高。
④停止加热,水仍会沸腾的原因: 。
三、液化
1. 定义:物理学中,把物质由 变为 的过程叫做液化.
2. 液化的两种方法:
(1) ;(2) 。
3. 液化和汽化的关系:液化是汽化的逆过程,汽化要吸热,液化过程要放热.
4. 常见的液化现象:雾、雨、露、冰棒冒出白气;常温下液化罐内的液化石油气;蒸馏提纯;装冷水的容器外壁“出汗”;装热水的容器壁内变得模糊。
清单04 升华与凝华
一、升华
1. 升华定义: 物质从固态直接变成气态的过程叫作 。
2. 生活中常见升华现象:
衣柜里的樟脑球过一段时间后变小了,最后不见了;冬天,结冰的衣服没有熔化,过了一段时间衣服也晾干了。
3. 升华吸热:
(1)在运输食品时,上面放干冰,利用它的升华来 ,防止食物腐烂变质。
(2)舞台上撒干冰,干冰 ,导致空气温度下降,水蒸气遇冷液化成小水珠悬浮在空气中,便形成了雾。
(3)现在医学中利用的“冷冻疗法”,就是把干冰放在病变组织上,利用干冰升华 迅速降温冷冻,使组织坏死,达到不用“动刀”而治愈的目的。
二、凝华
1. 凝华概念: 物质从气态直接变成固态的过程叫作 。
2. 生活中常见凝华现象:
(1)冰花:温暖水蒸气在玻璃内表面 成小冰晶。
(2)霜:指贴近地面的水蒸气遇冷在地面或物体上 而成的白色冰晶。通常出现在秋季或春季的早晨。
(3)“雾凇”:俗称冰花、树挂,是温度极低时水蒸气直接在树上 而成的小冰晶。
(4)雪:指高空的水蒸气遇冷 而成的白色冰晶,下落到地面就是雪。
3. 凝华放热
凝华是 的逆过程,所以凝华过程 。
俗语说:霜前冷、雪后寒。霜就是由于水蒸气凝华形成的。当气温低于0℃时,水蒸气才会凝华,所以下霜前气温低,即霜前冷;下雪后,雪 会从周围吸收大量的热,所以雪后寒。
清单05 全球变暖和水资源危机
一、水循环
1. 物态变化:
(1)物质的三种状态: 。
(2)六大物态变化: 。
(3)两种现象:熔化、汽化、升华 ;凝固、液化、凝华 ;
2.自然界中的水循环:
现象
物态变化
形成过程
云
或
地表水遇热汽化成水蒸气,水蒸气升入高空遇冷,液化成小水滴或凝华成小冰晶,最后聚集成云
雨
云中的小水滴或小冰晶结合越聚越大,达到一定程度就会下落。下落时小冰晶吸热熔化,形成了雨。
雪
云中的小水滴或小冰晶结合越聚越大,达到一定程度就会下落。下落遇到低温时小水滴放热凝固,形成了雪。
露、雾
低空的水蒸气夜晚遇冷,液化为小水滴。附着在空气中的灰尘上形成雾;附着在近地面的草木上形成露。
霜、雾凇
低空的水蒸气冬夜遇冷,凝华为小冰晶,附着在地面和树枝上。
二、球变暖和水资源危机
1. 全球变暖
(1)全球变暖的原因
主要原因是现代工业大量使用矿物燃料(如煤、石油、天然气等)作为能源,排放出 等多种温室气体,这些温室气体使太阳的热量聚集在地球周围,导致 加剧,使全球变暖。
(2)全球变暖给人类带来的不利影响:
的影响、自然界的动物植物可能因无法适应全球变暖的速度而惨遭厄运或被迫转移、及由温度引起的降水变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型、高温天气将严重困扰人类健康,一些在热带地区流行的传染病也可能随着气候变暖而向更多国家传播。
2.水资源危机
(1) 地球上的水资源:
地球是一个淡水缺乏的星球,人类正面临淡水短缺的危机。
(2)我国的水资源:
我国淡水资源居世前列,但人均占有量只有世界人均占有量的 。我国自然条件复杂,永资源分布不均匀,南方水资源占全国的80%,北方不足20%。
(3)水污染:造成严重缺水的主要原因之一是 。
(4)水环境恶化带来的危害:一是危及人们的生活与健康。二是对水生态造成破坏。
3.保护水资源的措施
面对严峻的缺水问题和水资源的破坏问题,我们要珍惜每一滴水。
(1)采取节水技术来节约用水,如农业灌溉中可采用滴灌等技术来节约灌溉用水。
(2)防治水污染,如工业废水要经过处理才能排放到河水中。
(3)植树造林、保护植被,防止水土流失。
第十四章 内能与热机
清单01 内能及其改变
一、内能
1.内能:物体内部所有分子热运动的 和 的总和,叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有 ,内能的单位是 (J)。
2.影响内能的因素:
(1)温度: 越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,物体内能越 (同一物体,状态不变时)。
(2)质量: 越大,物体内部分子的数量越多,分子动能和分子势能的总和 ,内能越大(温度、状态相同时)。
(3)状态:同一物质,在不同状态下,分子间的距离和相互作用力不同,分子势能不同,内能也 (如冰熔化成水,温度不变,但内能增加)。
二、改变内能的方式:
1.热传递可以改变物体的内能:
(1)定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
(2)条件:存在有 。
(3)方向:由高温物体转移到低温物体。
(4)传递方式是:传导、对流和辐射。
(5)实质:热传递传递的是 ,而不是温度。实质是 。
(6)结果: 。
(7)热传递改变内能的实例;晒太阳、烤火、冷毛巾降温、热工件放入冷水、冰镇饮料、艾灸等。
2.做功可以改变物体的内能:
(1)对物体做功物体内能 。
①压缩空气引火仪:迅速压下活塞,看到棉花燃烧,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
②摩擦生热:飞船返回舱进入大气层,克服空气阻力做功,内能增加,温度会升高。
(2)物体对外做功内能 。
如图:当看到当塞子跳起来时,容器中出现了白雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水滴。
(3)做功改变内能的实质是: 。
3.做功和热传递改变内能的区别:
(1)相同点:它们在改变内能上效果相同,所以说做功和热传递在改变物体内能上是 的。
(2)不同点:做功是内能和其它形式能的相互转化,热传递是内能的转移。
清单02 物质的比热容
一、热量
1.定义:在热传递过程中,传递的 叫作热量。
2.单位: 。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
3.关于热量的说法:
热量是一个过程量,所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量,不可以说“含有”、“具有”多少热量。
二、探究影响物体吸收或放出热量多少的因素
1. 比较不同物质的吸热情况,可以采用以下两种方案:
(1)使质量相同的不同物质升高相同的温度,比较加热 ,加热时间长的吸热能力强。
(2)将质量相同的不同物质加热相同的时间,比较升高 ,升高温度小的吸热能力强。
2. 实验器材及装置
相同规格的电加热器2个、烧杯2个、温度计2个;天平、停表、水和食用油。
实验装置:
3. 实验需测量的物理量
水和食用油的质量m;水和食用油的初温t0和末温t;水和食用油的加热时间。
4. 实验方法
(1)控制变量法
实验过程中控制水和食用油的质量不变;加热相同的时间,比较升高的温度或升高相同的温度,比较加热的时间。
(2)转换法
由于实验过程中,物质吸收热量的多少无法直接测量,我们用给物质加热 来代替物质吸收热量的多少。
5. 实验结论
质量相等的不同物质,吸收相同的热量时升高的温度不同;质量相等的不同物质,升高相同的温度时吸收的热量也不同。这表明不同种类的物质吸热情况不同。
三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。用符号c表示。(比值法下定义)
2.公式:
3.单位:焦耳每千克摄氏度----- 。
4.物理意义: 比热容是表示物体吸热或放热本领的物理量。也可以这样理解:物质比热容越大,温度越不容易改变。比热容越小,温度越容易改变。
5.影响因素:
比热容是物质的一种特性,大小只与物质的 有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等均无关。
6.水的比热容及应用:
水的比热容为4.2×103J(kg·℃),表示1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。
A.用水做冷却剂或取暖介质。如:热机用水冷却发动机。暖气片内用热水供暖。
B.水的温度不容易改变,对生物起到保护作用。如为了缓解城市的“热岛效应”,应该多植树种草修建人工湖;温度计的玻璃泡中装水银、煤油或酒精:因为它们的比热容小,在相同条件下,温度的变化量大,温度计的示数变化明显。
四、热量的计算:
1.根据比热容公式c=Q/mΔt可得
(1)物体温度升高时,所吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)=cmΔt
(2)物体温度降低时,所放出的热量为:
Q放=cm(t0-t)=cmΔt
t0 表示物体原来的初温度,t 表示物体后来的末温度。
清单03 热机
一、热机工作原理及种类:
1. 热机:利用 做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置,都是热机。
2. 热机的种类:常见的有 、汽轮机、喷气发动机等。
3. 热机的工作原理:燃料的化学能→内能→机械能。
4. 内燃机:燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为 两类。
二、汽油机和柴油机
1. 工作原理:利用汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。
2. 主要结构:汽缸、 、连杆、曲轴、进气门、排气门、 。
3. 工作过程
(1)冲程:活塞在气缸内往复运动,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个 。
(2)四个冲程:汽油机的一个工作循环由四个冲程组成: 冲程、 冲程、 冲程和 冲程。
(3)完成一个工作循环,活塞往复运动 次,飞轮转动 周,对外做功 次.
(4)汽油机的工作过程
冲程
名称
进气门
排气门
活塞
运动
冲程的作用
能量转化
吸气
冲程
开
闭
向下
吸入 和空气的混合物
压缩
冲程
闭
闭
向上
压缩燃料和空气的混合物, 使其内能增大,温度
机械能转
化为 能
做功
冲程
闭
闭
向下
产生电火花,点燃燃料,高温高压的燃气推动活塞做功,带动飞轮转动
内能转化
为 能
排气
冲程
闭
开
向上
排出
3. 柴油机与汽油机的异同
柴油机的工作过程与汽油机大致相同,也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
柴油机和汽油机构造及工作过程的不同点:
(1)汽油机汽缸顶部有 ,在压缩冲程末,火花塞产生电火花,使燃料燃烧,产生高温高压的气体(俗称“ 式”);柴油机汽缸顶部没有火花塞,只有 ,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来(俗称“ 式”)。
(2)汽油机吸气冲程吸入 的混合物;柴油机吸入气缸内的物质只有 。
清单04 跨学科:热机效率和环境保护
一、热值
1.定义:
把某种燃料 ,叫作这种燃料的热值,用字母 表示。
2.单位: 。
3.物理意义:
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小。
4.特性:热值只与 ,与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。
5.公式: 。
6.燃料燃烧利用效率:
(1)公式:η=
(2)提高效率的方法:
A.使燃料充分燃烧。B.减少各种热量损失。
二、热机效率
1.定义:用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧释放的能量之比。
2.热机能量流向图:
3.公式:
η =
4.物理意义:热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,节约能源。
5. 提高方法:减少 (如利用废气的能量加热水等)、 (如加润滑油)、使燃料充分燃烧(如优化燃烧装置)等。
三、燃料利用的危害
1.带来的环境问题:
(1) 污染。(2) 污染。(3)噪音污染。
2.解决办法:
(1)变分散为集中供热,提高燃料利用率。
(2)改进燃烧装置,加装消烟除尘设备,以减少烟尘排放。
(3)推广、普及“清洁能源”。
(4)种植绿色植物,净化空气。
第十五章 电与电路
清单01 静电现象
(一)摩擦起电现象
1.现象探究:摩擦起电现象
常使用的电风扇外壳有一层灰
梳过头发的梳子能吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
3.带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质,可以利用此性质检验物体是否带电。
4.摩擦起电原因:
(1)原子带电的原因:
A.原子 后带正电荷。B.原子 后带负电荷。
(2)摩擦起电的原因:
不同物质原子核 。
(3)摩擦起电的原因及实质:摩擦起电不是创造了电荷,只是 ,使正、负电荷分开。
(二)两种电荷
1.探究实验:电荷间的相互作用
2.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫 ;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫 ;用“-”表示。
3.电荷间相互作用规律
。
4.验电器
作用
检验物体是否带电
工作原理
同种电荷相互排斥
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电;反之,则不带电。
使用说明
验电器能粗略比较物体所带电的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,物体所带电荷越多。
(三)静电的利用与防止
1.静电的防止: (1)避免产生静电。
(2)避免静电积累:产生静电要设法导走,如增加空气湿度,避雷针、设备接地等。
2.静电的利用:
(1)根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理:主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷泉等。
(2)利用高压静电产生的电场:应用有静电保鲜、静电灭菌等。
清单02 让电灯发光
一、电路的组成
1.定义:用 连接起来组成的电流回路。
2.电路四要素及其作用:
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能将导线直接把电源正负极连接起来
二、电路的状态
1.通路: 的电路。有电流,用电器工作。
2.开(断)路: 的电路。无电流,用电器不工作。
3.短路:
①电源短路:电源两端直接用导线连接起来。
危害:此时电路中有很大的电流,可能烧坏电源、导线,引起火灾。
②局部短路:电路的一部分两端用导线连接起来。
危害:被短路这部分电路(灯泡L)没有电流通过,无法工作。而未被短路的另一灯泡仍然有电流通过,所以发光。
三、电路图:用 表示电路连接的图叫电路图。
四、串联电路和并联电路
1.串联电路
(1)定义:两个或两个以上的用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫做串联。
(2)串联电路的特点:
①连接特点:逐个顺次——首尾相连。
②电流路径:只有一个。
③开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
④用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。
2.并联电路
(1)定义:两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫做并联。
(2)并联电路的特点:
①连接特点:并列连接——首首尾尾相连。
②电流路径:电流有两条(或多条)路径;
③开关控制特点:干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
④用电器工作特点:各元件可以独立工作,一个用电器坏了,其他支路用电器不受影响。
(3)室外的路灯、家庭中各用电器都是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机之间是并联的。
清单03 测量:用电流表测量电流
一、电流
1.电流形成:电荷的 形成电流。
(1)对金属导体来讲:是自由电子定向移动形成电流。
(2)对酸、碱、盐的水溶液来讲:是正、负离子定向移动形成的电流。
2.获得持续电流的条件:
(1)电路中 。(2)电路为 。
3. 电流的单位:
(1)在国际单位制中:安培,简称安,符号A。
(2)常用单位有毫安(mA)、微安( μA )。
(3)单位换算:1A=1000mA 1mA=1000μA
二、电流表
1.电流表作用及电路符号:
测量电流 的仪表,符号:
2.电流表的主要结构:
刻度盘、指针、接线柱(3个)、调零螺母等。
3. 电流表的量程与分度值:
实验室用电流表有三个接线柱、两个量程:
(1)接“-”和“0.6”时,量程为 ,分度值为 A;
(2)接“-”和“3”时,量程为 ,分度值为 A。
4. 电流表的使用:
(1)使用前应先检查指针是否指零。
(2)必须把电流表 在电路中,使电流从标有“0.6”或“3”的接线柱流入电流表,从标有“-”的接线柱流出。
(3)绝不允许把电流表直接连接到电源的两极。
(4)被测电流的大小不能超过电流表的 。在待测电流的范围未知时,一般先试用 量程,如电流表示数在小量程范围内,再改用小量程,这样读数更为准确。
清单04 测量:用电压表测量电压
一、电压
1.电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成 。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供 。
难点突破:可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供 (水位差)→水管产生 →水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供 (电位差)→电路形成 →电灯利用电能→开关控制电流。
3.电压的单位:
(1)国际单位: 伏特(V),简称“伏”。
(2)常用单位:千伏kV 、毫伏mV
(3)换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
二、电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”
(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—3V和0—15V。
分度值为:0.1V 和 0.5V。
5.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电压表的用法:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。
(3)使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(4)选择合适的量程 。
7.电压表和电流表的异同:
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
连接方式
联在被测电路两端
联在被测电路中
相同点
①使用前要调零,弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从 接线柱流入, 接线柱流出;
③都要选择合适的 ,使指针稳定后再读数;
④不能估计出电流、电压值时,可用 法判断选量程。
清单05 探究:串、并联电路中电流和电压的特点
(一)串、并联电路中电流的规律
串、并联电路中电流的规律
实验目的
探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电流处处 ,即 。
(2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 ,即 。
交流与反思
(1)记录数据要真实, 随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这 说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格 。
(3)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流 相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流 ;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流 。
(二)串、并联电路中电压的规律
探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 ,即 。
(2)并联电路:各支路两端电压 ,且 电源电压,即 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 是并联,也可能是 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 为串联。
第十四章 欧姆定律
清单01 电阻
(一)电阻
1. 概念:在物理学中,用电阻表示导体对电流 的大小。用字母R表示。
2. 单位:
(1)国际单位: ,简称欧,符号Ω.
(2)常用单位: (kΩ)、 (MΩ).
换算关系:1 kΩ = Ω 1MΩ = kΩ.
3. 电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做 。电路图中用符号 表示。
4. 对电阻的理解:
(1)导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
(2)导体的电阻是导体本身的一种 ,由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是不变的。
(二)电阻大小的影响因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过 的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中 的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
。
3.实验分析:
(1)导体的电阻大小跟导体的 有关。
(2)在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越 。
(3)在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越 。
(4)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越 。
4.结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的 有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
清单03 变阻器
一、滑动变阻器
1. 变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做 。实验室常用的变阻器是 和电阻箱。
2. 滑动变阻器
(1)构造:
滑动变阻器有缠绕在绝缘管上的 ;支架上方有个比较粗的金属杆,电阻很 ,;金属杆与电阻线通过 相连。
(2)原理:滑动变阻器是通过改变连入电路中 的长度,来改变 的。
(3)结构示意图和符号:
结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。元件符号如图所示。
结构示意图 变阻器符号
(4)铭牌上各物理量的意义:
例如,一滑动变阻器标有“50Ω 2A”,其中“50Ω”表示变阻器的最大电阻是 欧;“2A”表示允许通过的最大的电流是 。
3. 滑动变阻器的接线方法
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路M、N两点间,有4种正确连接方法: 。
①滑动变阻器应按照“ ”的方式接入电路中。
②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是 的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变 ,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变 ,可简记为:“近下电阻变小,远下电阻变大”。
二、电阻箱、电位器及其应用
1.电阻箱的特点
电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成,是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻 的变阻器。
2.电阻箱的读数
使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω(通常为9999.9Ω)之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
3. 电位器及其应用
滑 动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器(如收音机)音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
(1)亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应用了变阻器。
(2)汽车油量表、称重仪、测高仪等。
清单03 探究:电流与电压、电阻的关系
一、探究:电流与电压和电阻的关系
1.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验思路:
(1)控制定值电阻的阻值 ,用滑动变阻器改变定值电阻两端的 ,观察并记录电压表和电流表示数,分析电流随电压的变化关系。
(2)保持定值电阻两端电压 ,改变 大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路:
4.操作方法:
(1)调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻 成倍数的变化,记下每次的电流表和电压表示数。
(2)分别把阻值不同的定值电阻接入电路,电压表并联在定值电阻两端,然后调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持 ,记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
(3)绘制I-U和I-R图像。
(4)分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像:
6.分析论证:
(1)分析数据发现,电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值是个 。并且发现I-U图像是一条过原点的 。
(2)分析数据发现,电流随电阻的增大而减小,并且 。并且发现电流与电阻成反比例关系,I-R图像为反比例函数图像。
7.实验结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(2)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成 。
二、欧姆定律
1.定律内容:
。
定律包含两个关系:
(1)即R不变,则I与U 成正比。
(2)即U不变,则I 与R成反比。
2.定律表达式:
。
3.单位: 。
4.定律适用范围:
纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
5.定律的总结:
欧姆定律是德国的科学家 通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用:
(1)分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
(2)求电流:I=
(3)求电压:U=
(4)求电阻:R=
清单04 测量:用电流表和电压表测量电阻
1.实验方法:伏安法
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流,然后根据 算出电阻。
(间接测量法)。
2.实验原理: 。
3.实验器材:电源、开关、导线、定值电阻(小灯泡)、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器作用:
(1) 。(2) 。
4.实验电路图:
5.实验步骤:
(1)设计电路图并连接实物电路。
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测出多组电流表和电压表示数。
(3)断开开关,算出每次电阻值,最后求出定值电阻的平均值。
(4)整理器材。
6.实验表格:(这是测量定值电阻的表格,测量小灯泡电阻不能设置电阻的平均值项目)
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
7.实验注意事项:
(1)连接实物电路时,开关要 。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:
A.滑动变阻器按“ ”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值 。
8.伏安法测小灯泡电阻和定值电阻的不同点:
(1)多次测量的目的不同:
A.测定值电阻:为了求平均值,减小误差。
B.测小灯泡电阻:为了得到普遍规律。
(2)实验结论不同:
A.测定值电阻:结果是一个数值(平均值)。
B.测小灯泡电阻的结论:灯丝电阻随温度的升高而变大。
(3)I-U图像不相同:
A.定值电阻I-U图像(甲图)B.小灯泡I-U图像(乙图)
清单05 家庭电路
一、家庭电路组成
1.家庭电路的组成:进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关等。
2.家庭电路的各部分的作用:
(1)进户线:火线和零线。火线和零线间有220V 电压,火线和地线间也有220V电压,正常情况下,零线和地线间电压为 0V 。
(2)电能表:
A.用途:测量用户消耗的电能(电功)的仪表。B.安装:串联在干路上。
(3)空气开关:
A.是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。
B.当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸,从而保护电路。
(4)插座:
A.作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。B.种类: 二孔插座、三孔插座。
C.安装:并联在家庭电路中,具体接线情况:“左零右火上接地”。
D.把三脚插头插在三孔插座里,在把用电器的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,防止因外壳带电引起的触电事故。
E.中间插头做得比较长:该插头是接地线的,做得比较长,是为了无论是插入还是拔出,它都是最先接入地线或最后离开地线,保证安全。
3.测电笔:
(1)用途:用来辨别火线和零线。
(2)使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触导线,观察氖管是否发光。若氖管发光,则为火线;若氖管不发光,则为零线。
二、安全用电
1.触电事故:一定强度的电流通过人体所引起的伤害。不高于36V的电压。
2.触电形式:
(1) 家庭电路(低压触电):A.单线触电; B.双线触电。
(2) 家庭电路触电事故:都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。
(3)高压触电: A.高压电弧触电; B.跨步电压触电。
3.安全用电原则:不接触低压带电体 不靠近高压带电体
(1)更换灯泡、搬运电器前应断开电源开关。
(2)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(3)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命要及时更换。
(4)不能在电线附近放风筝。
4.家庭电路安装:
(1)家庭电路各用电器都是并联的。
(2)插座与灯座是并联的。
(3)控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
(4)三孔插座:左零右火上接地。
(5)螺丝口灯泡:螺旋套只能接零线。
(6)开关和保险丝要接在火线上。
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第十三章 温度与物态变化
清单01 测量:温度
一、温度与温度计
1.温度的定义:温度表示物体的冷热程度。
2.温度单位:
(1)国际单位制中采用热力学温度开尔文(K)。
(2)生活中常用单位是摄氏度(℃)。
3.摄氏温度规定:
在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度 (1 ℃)。
4.读法:某地气温-5℃读做:零下5摄氏度或负5摄氏度。
5.常见温度估测:
人正常体温约为37 ℃。
人体感觉舒适的洗澡水温度约为40 ℃。
人体感觉舒适的环境温度约为26℃。
氢弹爆炸中心的温度超过 107℃;
太阳表面约6000℃;
用作深度制冷剂的液氮温度可低于-196℃(千万不能用手直接触碰液氮,必须佩戴专门的防冻手套)。
6.常用温度计原理:液体热胀冷缩。
7.温度计分类:
①根据测温物质分:酒精温度计、煤油温度计、汞温度计等。
②根据用途分:实验室用温度计、体温计、寒暑表。
8.结构:内有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;
二、温度计的使用方法
1.使用温度计前,首先要看清它的零刻度线、量程、分度值。
①量程:所能测量的最低温度和最高温度的温度范围。
②分度值:一个最小格代表的值。
2.测量时应将玻璃泡全部浸入液体中,不要碰到容器底部或容器壁。
3.温度计的玻璃泡浸入被测液体后要稍等一会儿,待温度计的示数稳定后再读数。
4.读数时,温度计的玻璃泡要继续留在被测液体中。视线要与温度计中液柱的上表面相平。
三、体温计
1.量程与分度值:量程是35ºC~42ºC,分度值0.1ºC。
2.特殊结构:
在体温计的玻璃泡和玻璃管之间有一段很细的弯管——缩口。
3.使用方法:
A.使用前必须甩动。 B.可离开人体读数。
4.体温计的读数:
读数时视线必须对准体温计凸起的那一面看去(如图D),才能看清示数(因为凸起的这一面相当于放大镜,起放大作用)。
清单02 熔化与凝固
一、物态变化
1.物质常见的三种形态:固态、液态和气态。
2.物态变化:物质各种状态间的变化叫做物态变化。
二、熔化和凝固
1.熔化:
(1)定义:物质从固态变成液态的过程叫做熔化。
(2)特点:熔化吸收热量。(冬天雪熔化时更冷、吃雪糕凉快)
2.凝固:
(1)定义:物质从液态变成固态的过程叫作凝固。
(2)特点:凝固放出热量。
三、熔点和凝固点
1.晶体和非晶体
(1)晶体:有固定的熔化温度的固体叫做晶体。常见的晶体有海波、冰、食盐、金属等。
(2)非晶体:没有固定的熔化温度的固体叫做非晶体。常见的非晶体有石蜡、松香、玻璃等。
2.熔点和凝固点
(1)熔点:晶体熔化时的温度叫熔点。
(2)凝固点:物质从液态凝固为晶体时的固定温度叫凝固点。
四、探究固体熔化时温度的变化规律
1. 实验装置
2. 主要实验器材及作用
①测量工具:温度计(测量温度)、停表(测量时间)。
②搅拌棒:使物体受热均匀。
③石棉网:使烧杯底部均匀受热。
3. 实验注意事项
①取适量的海波和石蜡,“适量”的原因:避免加热时间过长或过短。
②组装器材应该按照“自下而上”的顺序。
③将试管放在盛水的烧杯中加热,采用的是水浴法。水浴法可使物质均匀、缓慢受热。
④为了使海波、石蜡受热均匀,可将物质研碎,或在加热过程中要用搅拌器不断搅拌(切勿将温度计当搅拌器使用)。
4. 实验结论:晶体熔化时吸收热量,温度保持不变;非晶体熔化时吸收热量,温度持续升高。
清单03 汽化与液化
一、汽化
1.定义:物质从液态变为气态的过程叫做汽化.
2.分类:沸腾和蒸发是汽化的两种形式.
3.特点:汽化吸热.
4.蒸发与沸腾的比较:
蒸发
沸腾
相同点
都是汽化现象,都能使液体变为气体,都吸收热量
不同点
发生部位
只在液体表面进行
在液体表面和内部同时进行
剧烈程度
缓慢
剧烈
现象
不容易观察到
迅速产生大量气泡
发生条件
在任何温度下都能进行
温度必须达到沸点并继续吸热
温度变化
使自身和周围物体温度降低,有致冷作用
需要从外界吸热,温度等于沸点,且保持不变
影响因素
①液体的温度。
②液体的表面积。
③液体表面上方的空气流动速度。
供热快慢、气压高低
二、探究水沸腾前后温度变化的特点
1. 实验器材:烧杯、水、温度计、铁架台、酒精灯、石棉网、火柴、中心有孔的纸板、钟表.
2. 实验步骤及现象
(1)实验步骤:用酒精灯外焰给水加热至沸腾。在加热过程中,当水的温度接近90℃时,每隔大约1min记录一次温度,将记录的数据填入表格中;撤掉酒精灯,停止对烧杯加热,观察水的变化情况。
(2)实验现象
①沸腾前:温度不断上升,烧杯底部有少量的气泡产生,并且温度越高,气泡越多,气泡在上升的过程中逐渐变小。
②沸腾时:温度保持不变,烧杯底部有大量的气泡产生,并且气泡在上升过程中迅速变大,在液面处破裂开来,放出里面的水蒸气。
③停止加热,水停止沸腾,温度开始下降。
3. 实验图像
4. 实验结论
(1)沸腾的特点:液体沸腾时,吸收热量,但温度保持不变,此时的温度叫做该液体的沸点。
(2)沸腾的条件:①温度达到沸点;②继续吸热。【二者缺一不可】
5. 实验常考作用及注意事项
①缩短加热时间的方法:提高水的初温;减少水的质量;调大酒精灯火焰,并用外焰加热;在烧杯上加带小孔的盖子以减少热量损失。
②液体的沸点和液面的气压有关,气压越大,沸点越高;气压越低,沸点越低。实验时由于受大气压的影响,测出的水的沸点可能不是 100 ℃。
③实验中烧杯上的盖子留个小孔是为了使烧杯内外气压平衡,防止烧杯内气压过大,水的沸点过高。
④停止加热,水仍会沸腾的原因:石棉网上有余温,水还能从石棉网继续吸热。
三、液化
1. 定义:物理学中,把物质由气态变为液态的过程叫做液化.
2. 液化的两种方法:
(1)降低温度;(2)压缩体积 。
3. 液化和汽化的关系:液化是汽化的逆过程,汽化要吸热,液化过程要放热.
4. 常见的液化现象:雾、雨、露、冰棒冒出白气;常温下液化罐内的液化石油气;蒸馏提纯;装冷水的容器外壁“出汗”;装热水的容器壁内变得模糊。
清单04 升华与凝华
一、升华
1. 升华定义: 物质从固态直接变成气态的过程叫作升华。
2. 生活中常见升华现象:
衣柜里的樟脑球过一段时间后变小了,最后不见了;冬天,结冰的衣服没有熔化,过了一段时间衣服也晾干了。
3. 升华吸热:
(1)在运输食品时,上面放干冰,利用它的升华来吸热降温,防止食物腐烂变质。
(2)舞台上撒干冰,干冰升华吸热,导致空气温度下降,水蒸气遇冷液化成小水珠悬浮在空气中,便形成了雾。
(3)现在医学中利用的“冷冻疗法”,就是把干冰放在病变组织上,利用干冰升华吸热迅速降温冷冻,使组织坏死,达到不用“动刀”而治愈的目的。
二、凝华
1. 凝华概念: 物质从气态直接变成固态的过程叫作凝华。
2. 生活中常见凝华现象:
(1)冰花:温暖水蒸气在玻璃内表面凝华成小冰晶。
(2)霜:指贴近地面的水蒸气遇冷在地面或物体上凝华而成的白色冰晶。通常出现在秋季或春季的早晨。
(3)“雾凇”:俗称冰花、树挂,是温度极低时水蒸气直接在树上凝华而成的小冰晶。
(4)雪:指高空的水蒸气遇冷凝华而成的白色冰晶,下落到地面就是雪。
3. 凝华放热
凝华是升华的逆过程,所以凝华过程放热。
俗语说:霜前冷、雪后寒。霜就是由于水蒸气凝华形成的。当气温低于0℃时,水蒸气才会凝华,所以下霜前气温低,即霜前冷;下雪后,雪熔化或升华会从周围吸收大量的热,所以雪后寒。
清单05 全球变暖和水资源危机
一、水循环
1. 物态变化:
(1)物质的三种状态:固态、液态、气态。
(2)六大物态变化:熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华。
(3)两种现象:熔化、汽化、升华吸热;凝固、液化、凝华放热;
2.自然界中的水循环:
现象
物态变化
形成过程
云
液化或凝华
地表水遇热汽化成水蒸气,水蒸气升入高空遇冷,液化成小水滴或凝华成小冰晶,最后聚集成云
雨
熔化
云中的小水滴或小冰晶结合越聚越大,达到一定程度就会下落。下落时小冰晶吸热熔化,形成了雨。
雪
凝固
云中的小水滴或小冰晶结合越聚越大,达到一定程度就会下落。下落遇到低温时小水滴放热凝固,形成了雪。
露、雾
液化
低空的水蒸气夜晚遇冷,液化为小水滴。附着在空气中的灰尘上形成雾;附着在近地面的草木上形成露。
霜、雾凇
凝华
低空的水蒸气冬夜遇冷,凝华为小冰晶,附着在地面和树枝上。
二、球变暖和水资源危机
1. 全球变暖
(1)全球变暖的原因
主要原因是现代工业大量使用矿物燃料(如煤、石油、天然气等)作为能源,排放出CO2等多种温室气体,这些温室气体使太阳的热量聚集在地球周围,导致温室效应加剧,使全球变暖。
(2)全球变暖给人类带来的不利影响:
海面上升的影响、自然界的动物植物可能因无法适应全球变暖的速度而惨遭厄运或被迫转移、及由温度引起的降水变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型、高温天气将严重困扰人类健康,一些在热带地区流行的传染病也可能随着气候变暖而向更多国家传播。
2.水资源危机
(1) 地球上的水资源:
地球是一个淡水缺乏的星球,人类正面临淡水短缺的危机。
(2)我国的水资源:
我国淡水资源居世前列,但人均占有量只有世界人均占有量的四分之一。我国自然条件复杂,永资源分布不均匀,南方水资源占全国的80%,北方不足20%。
(3)水污染:造成严重缺水的主要原因之一是水的污染。
(4)水环境恶化带来的危害:一是危及人们的生活与健康。二是对水生态造成破坏。
3.保护水资源的措施
面对严峻的缺水问题和水资源的破坏问题,我们要珍惜每一滴水。
(1)采取节水技术来节约用水,如农业灌溉中可采用滴灌等技术来节约灌溉用水。
(2)防治水污染,如工业废水要经过处理才能排放到河水中。
(3)植树造林、保护植被,防止水土流失。
第十四章 内能与热机
清单01 内能及其改变
一、内能
1.内能:物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体在任何情况下都具有内能,内能的单位是焦耳(J)。
2.影响内能的因素:
(1)温度:温度越高,分子热运动越剧烈,分子动能越大,物体内能越大(同一物体,状态不变时)。
(2)质量:质量越大,物体内部分子的数量越多,分子动能和分子势能的总和越大,内能越大(温度、状态相同时)。
(3)状态:同一物质,在不同状态下,分子间的距离和相互作用力不同,分子势能不同,内能也不同(如冰熔化成水,温度不变,但内能增加)。
二、改变内能的方式:
1.热传递可以改变物体的内能:
(1)定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
(2)条件:存在有温度差。
(3)方向:由高温物体转移到低温物体。
(4)传递方式是:传导、对流和辐射。
(5)实质:热传递传递的是内能(热量),而不是温度。实质是内能的转移。
(6)结果:温度相同。
(7)热传递改变内能的实例;晒太阳、烤火、冷毛巾降温、热工件放入冷水、冰镇饮料、艾灸等。
2.做功可以改变物体的内能:
(1)对物体做功物体内能增加。
①压缩空气引火仪:迅速压下活塞,看到棉花燃烧,这是因为活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花燃点使棉花燃烧。
②摩擦生热:飞船返回舱进入大气层,克服空气阻力做功,内能增加,温度会升高。
(2)物体对外做功内能减少。
如图:当看到当塞子跳起来时,容器中出现了白雾,这是因为瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气遇冷液化成小水滴。
(3)做功改变内能的实质是:内能和其他形式的能的相互转化。
3.做功和热传递改变内能的区别:
(1)相同点:它们在改变内能上效果相同,所以说做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
(2)不同点:做功是内能和其它形式能的相互转化,热传递是内能的转移。
清单02 物质的比热容
一、热量
1.定义:在热传递过程中,传递的热的多少叫作热量。
2.单位:焦耳,符号为J。
1g水温度升高1℃时吸收的热量约为4.2J。
3.关于热量的说法:
热量是一个过程量,所以热量只能说"吸收"或"放出"多少热量,不可以说“含有”、“具有”多少热量。
二、探究影响物体吸收或放出热量多少的因素
1. 比较不同物质的吸热情况,可以采用以下两种方案:
(1)使质量相同的不同物质升高相同的温度,比较加热时间的长短,加热时间长的吸热能力强。
(2)将质量相同的不同物质加热相同的时间,比较升高温度的多少,升高温度小的吸热能力强。
2. 实验器材及装置
相同规格的电加热器2个、烧杯2个、温度计2个;天平、停表、水和食用油。
实验装置:
3. 实验需测量的物理量
水和食用油的质量m;水和食用油的初温t0和末温t;水和食用油的加热时间。
4. 实验方法
(1)控制变量法
实验过程中控制水和食用油的质量不变;加热相同的时间,比较升高的温度或升高相同的温度,比较加热的时间。
(2)转换法
由于实验过程中,物质吸收热量的多少无法直接测量,我们用给物质加热时间的长短来代替物质吸收热量的多少。
5. 实验结论
质量相等的不同物质,吸收相同的热量时升高的温度不同;质量相等的不同物质,升高相同的温度时吸收的热量也不同。这表明不同种类的物质吸热情况不同。
三、比热容
1.定义:一定质量的某种物质,在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高温度乘积之比,叫作这种物质的比热容。用符号c表示。(比值法下定义)
2.公式:C=Q/mΔt
3.单位:焦耳每千克摄氏度-----J/(kg·℃)。
4.物理意义: 比热容是表示物体吸热或放热本领的物理量。也可以这样理解:物质比热容越大,温度越不容易改变。比热容越小,温度越容易改变。
5.影响因素:
比热容是物质的一种特性,大小只与物质的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等均无关。
6.水的比热容及应用:
水的比热容为4.2×103J(kg·℃),表示1kg的水温度升高(降低)1℃吸收(放出)的热量为4.2×103J。
A.用水做冷却剂或取暖介质。如:热机用水冷却发动机。暖气片内用热水供暖。
B.水的温度不容易改变,对生物起到保护作用。如为了缓解城市的“热岛效应”,应该多植树种草修建人工湖;温度计的玻璃泡中装水银、煤油或酒精:因为它们的比热容小,在相同条件下,温度的变化量大,温度计的示数变化明显。
四、热量的计算:
1.根据比热容公式c=Q/mΔt可得
(1)物体温度升高时,所吸收的热量为:
Q吸=cm(t-t0)=cmΔt
(2)物体温度降低时,所放出的热量为:
Q放=cm(t0-t)=cmΔt
t0 表示物体原来的初温度,t 表示物体后来的末温度。
清单03 热机
一、热机工作原理及种类:
1. 热机:利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置,都是热机。
2. 热机的种类:常见的有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3. 热机的工作原理:燃料的化学能→内能→机械能。
4. 内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
二、汽油机和柴油机
1. 工作原理:利用汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。
2. 主要结构:汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
3. 工作过程
(1)冲程:活塞在气缸内往复运动,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
(2)四个冲程:汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
(3)完成一个工作循环,活塞往复运动2次,飞轮转动2周,对外做功1次.
(4)汽油机的工作过程
冲程
名称
进气门
排气门
活塞
运动
冲程的作用
能量转化
吸气
冲程
开
闭
向下
吸入燃料和空气的混合物
压缩
冲程
闭
闭
向上
压缩燃料和空气的混合物, 使其内能增大,温度升高
机械能转
化为内能
做功
冲程
闭
闭
向下
火花塞产生电火花,点燃燃料,高温高压的燃气推动活塞做功,带动飞轮转动
内能转化
为机械能
排气
冲程
闭
开
向上
排出废气
3. 柴油机与汽油机的异同
柴油机的工作过程与汽油机大致相同,也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复运动两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
柴油机和汽油机构造及工作过程的不同点:
(1)汽油机汽缸顶部有火花塞,在压缩冲程末,火花塞产生电火花,使燃料燃烧,产生高温高压的气体(俗称“点燃式”);柴油机汽缸顶部没有火花塞,只有喷油嘴,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来(俗称“压燃式”)。
(2)汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物;柴油机吸入气缸内的物质只有空气。
清单04 跨学科:热机效率和环境保护
一、热值
1.定义:
把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫作这种燃料的热值,用字母q表示。
2.单位:J/kg或J/m3。
3.物理意义:
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小。
4.特性:热值只与燃料的种类有关,与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。
5.公式:Q=mq或者Q=Vq。
6.燃料燃烧利用效率:
(1)公式:η=Q吸/ Q放 ×100%
(2)提高效率的方法:
A.使燃料充分燃烧。B.减少各种热量损失。
二、热机效率
1.定义:用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧释放的能量之比。
2.热机能量流向图:
3.公式:
η =W有用/Q放×100%
4.物理意义:热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低,热机的效率高,在做功同样多的情况下,就消耗更少的燃料,节约能源。
5. 提高方法:减少废气带走的能量(如利用废气的能量加热水等)、减小机械摩擦(如加润滑油)、使燃料充分燃烧(如优化燃烧装置)等。
三、燃料利用的危害
1.带来的环境问题:
(1)废气污染。(2)烟尘污染。(3)噪音污染。
2.解决办法:
(1)变分散为集中供热,提高燃料利用率。
(2)改进燃烧装置,加装消烟除尘设备,以减少烟尘排放。
(3)推广、普及“清洁能源”。
(4)种植绿色植物,净化空气。
第十五章 电与电路
清单01 静电现象
(一)摩擦起电现象
1.现象探究:摩擦起电现象
常使用的电风扇外壳有一层灰
梳过头发的梳子能吸引纸屑
用毛衣摩擦过的气球可以吸引头发
摩擦过的物体有吸引轻小物体的性质
2.摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫做摩擦起电;
3.带电的性质:带电体具有能够吸引轻小物体的性质,可以利用此性质检验物体是否带电。
4.摩擦起电原因:
(1)原子带电的原因:
A.原子失去电子后带正电荷。B.原子得到电子后带负电荷。
(2)摩擦起电的原因:
不同物质原子核束缚电子的本领不同。
(3)摩擦起电的原因及实质:摩擦起电不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
(二)两种电荷
1.探究实验:电荷间的相互作用
2.两种电荷
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示。
3.电荷间相互作用规律
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4.验电器
作用
检验物体是否带电
工作原理
同种电荷相互排斥
使用方法
将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角度,则说明物体带电;反之,则不带电。
使用说明
验电器能粗略比较物体所带电的多少,对同一个验电器来说,金属箔张开的角度越大,物体所带电荷越多。
(三)静电的利用与防止
1.静电的防止: (1)避免产生静电。
(2)避免静电积累:产生静电要设法导走,如增加空气湿度,避雷针、设备接地等。
2.静电的利用:
(1)根据静电能吸引轻小物体的性质和同种电荷相排斥、异种电荷相吸引的原理:主要应用有静电复印、静电除尘、静电喷漆、静电植绒、静电喷泉等。
(2)利用高压静电产生的电场:应用有静电保鲜、静电灭菌等。
清单02 让电灯发光
一、电路的组成
1.定义:用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流回路。
2.电路四要素及其作用:
作用
能量分析
举例
注意事项
电源
提供电能,使电路中有持续的电流
将其他形式转化为电能
干电池、发电机
用电器标有“+”的接线柱与电源正极相连,标有“-”的接线柱与电源负极相连
用电器
利用电能工作的装置
工作时将电能转化为其他形式能
电灯、电炉、电视机、电冰箱等
开关
用来接通或断开电路,起控制电路通断作用
—
家中点灯开关、闸刀开关、声控开关、光控开关
开关接入电路时应断开
导线
将电源、用电器、开关连接起来,形成电流的通路
输送电能
电脑的电源线、插座的电线、实验室中的各种导线
导线要连接到电路元件接线柱上;不能将导线直接把电源正负极连接起来
二、电路的状态
1.通路:接通的电路。有电流,用电器工作。
2.开(断)路:断开的电路。无电流,用电器不工作。
3.短路:
①电源短路:电源两端直接用导线连接起来。
危害:此时电路中有很大的电流,可能烧坏电源、导线,引起火灾。
②局部短路:电路的一部分两端用导线连接起来。
危害:被短路这部分电路(灯泡L)没有电流通过,无法工作。而未被短路的另一灯泡仍然有电流通过,所以发光。
三、电路图:用规定的符号表示电路连接的图叫电路图。
四、串联电路和并联电路
1.串联电路
(1)定义:两个或两个以上的用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫做串联。
(2)串联电路的特点:
①连接特点:逐个顺次——首尾相连。
②电流路径:只有一个。
③开关控制特点:开关能同时控制所有的用电器,与开关的位置没有关系。
④用电器工作特点:各用电器互相影响,一个用电器坏了,其他用电器都不能工作。
2.并联电路
(1)定义:两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫做并联。
(2)并联电路的特点:
①连接特点:并列连接——首首尾尾相连。
②电流路径:电流有两条(或多条)路径;
③开关控制特点:干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。
④用电器工作特点:各元件可以独立工作,一个用电器坏了,其他支路用电器不受影响。
(3)室外的路灯、家庭中各用电器都是并联的,电冰箱中的灯泡和压缩机之间是并联的。
清单03 测量:用电流表测量电流
一、电流
1.电流形成:电荷的定向移动形成电流。
(1)对金属导体来讲:是自由电子定向移动形成电流。
(2)对酸、碱、盐的水溶液来讲:是正、负离子定向移动形成的电流。
2.获得持续电流的条件:
(1)电路中有电源。(2)电路为通路。
3. 电流的单位:
(1)在国际单位制中:安培,简称安,符号A。
(2)常用单位有毫安(mA)、微安( μA )。
(3)单位换算:1A=1000mA 1mA=1000μA
二、电流表
1.电流表作用及电路符号:
测量电流大小的仪表,符号:
2.电流表的主要结构:
刻度盘、指针、接线柱(3个)、调零螺母等。
3. 电流表的量程与分度值:
实验室用电流表有三个接线柱、两个量程:
(1)接“-”和“0.6”时,量程为0~0.6A,分度值为0.02A;
(2)接“-”和“3”时,量程为0~3A,分度值为0.1A。
4. 电流表的使用:
(1)使用前应先检查指针是否指零。
(2)必须把电流表串联在电路中,使电流从标有“0.6”或“3”的接线柱流入电流表,从标有“-”的接线柱流出。
(3)绝不允许把电流表直接连接到电源的两极。
(4)被测电流的大小不能超过电流表的量程。在待测电流的范围未知时,一般先试用大量程,如电流表示数在小量程范围内,再改用小量程,这样读数更为准确。
三、串联、并联电路中各处的电流关系
1. 串联电路中各处的电流特点:
在串联电路中,电流处处相等。数学表达式:I=I1=I2
2. 并联电路中各处的电流特点:
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。数学表达式:I=I1+I2
清单04 测量:用电压表测量电压
(一)电压
1.电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成电流。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
难点突破:可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3.电压的单位:
(1)国际单位: 伏特(V),简称“伏”。
(2)常用单位:千伏kV 、毫伏mV
(3)换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
(二)电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”
(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—3V和0—15V。
分度值为:0.1V 和 0.5V。
5.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电压表的用法:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。
(3)使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(4)选择合适的量程 。
7.电压表和电流表的异同:
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
连接方式
并联在被测电路两端
串联在被测电路中
相同点
①使用前要调零,弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;
④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
清单05 探究:串、并联电路中电流和电压的特点
(一)串、并联电路中电流的规律
串、并联电路中电流的规律
实验目的
探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电流处处 相等 ,即 I=I1=I2 。
(2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 和 ,即 I=I1+I2 。
交流与反思
(1)记录数据要真实, 不得 随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这 不能 说明各处电流不相等,因为各小灯泡的规格 不同 。
(3)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流 不一定 相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各支路电流 相等 ;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流 不相等 。
(二)串、并联电路中电压的规律
探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 和 ,即 U=U1+U2 。
(2)并联电路:各支路两端电压 相等 ,且 等于 电源电压,即 U=U1=U2 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 不能 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 一定 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 不一定 是并联,也可能是 串联 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 一定 为串联。
第十四章 欧姆定律
清单01 电阻
(一)电阻
1. 概念:在物理学中,用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R表示。
2. 单位:
(1)国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.
(2)常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
换算关系:1 kΩ =103 Ω 1MΩ =103kΩ.
3. 电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中用符号 表示。
4. 对电阻的理解:
(1)导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
(2)导体的电阻是导体本身的一种性质,由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是不变的。
(二)电阻大小的影响因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
控制变量法和转换法。
3.实验分析:
(1)导体的电阻大小跟导体的材料有关。
(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)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
4.结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
清单03 变阻器
一、滑动变阻器
1. 变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
2. 滑动变阻器
(1)构造:
滑动变阻器有缠绕在绝缘管上的电阻线 ;支架上方有个比较粗的金属杆,电阻很小,;金属杆与电阻线通过滑片相连。
(2)原理:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变电阻的。
(3)结构示意图和符号:
结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。元件符号如图所示。
结构示意图 变阻器符号
(4)铭牌上各物理量的意义:
例如,一滑动变阻器标有“50Ω 2A”,其中“50Ω”表示变阻器的最大电阻是50欧;“2A”表示允许通过的最大的电流是2A。
3. 滑动变阻器的接线方法
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路M、N两点间,有4种正确连接方法:AC、AD、BC、BD。
①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。
②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变小,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变大,可简记为:“近下电阻变小,远下电阻变大”。
二、电阻箱、电位器及其应用
1.电阻箱的特点
电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成,是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
2.电阻箱的读数
使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω(通常为9999.9Ω)之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
3. 电位器及其应用
滑 动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器(如收音机)音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
(1)亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应用了变阻器。
(2)汽车油量表、称重仪、测高仪等。
清单03 探究:电流与电压、电阻的关系
一、探究:电流与电压和电阻的关系
1.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验思路:
(1)控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数,分析电流随电压的变化关系。
(2)保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路:
4.操作方法:
(1)调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压成倍数的变化,记下每次的电流表和电压表示数。
(2)分别把阻值不同的定值电阻接入电路,电压表并联在定值电阻两端,然后调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
(3)绘制I-U和I-R图像。
(4)分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像:
6.分析论证:
(1)分析数据发现,电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值是个定值。并且发现I-U图像是一条过原点的直线。
(2)分析数据发现,电流随电阻的增大而减小,并且电流与电阻的乘积是个定值。并且发现电流与电阻成反比例关系,I-R图像为反比例函数图像。
7.实验结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
二、欧姆定律
1.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。
定律包含两个关系:
(1)即R不变,则I与U 成正比。
(2)即U不变,则I 与R成反比。
2.定律表达式:
I=U/R。
3.单位:电流--安培(A);电压--伏特(V);电阻--欧姆(Ω)。
4.定律适用范围:
纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
5.定律的总结:
欧姆定律是德国的科学家欧姆通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用:
(1)分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
(2)求电流:I=U/R
(3)求电压:U=IR
(4)求电阻:R=U/I
清单04 测量:用电流表和电压表测量电阻
1.实验方法:伏安法
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流,然后根据R=U/I算出电阻。
(间接测量法)。
2.实验原理:R=U/I。
3.实验器材:电源、开关、导线、定值电阻(小灯泡)、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器作用:
(1)保护电路。(2)改变待测电阻(小灯泡)两端电压。
4.实验电路图:
5.实验步骤:
(1)设计电路图并连接实物电路。
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测出多组电流表和电压表示数。
(3)断开开关,算出每次电阻值,最后求出定值电阻的平均值。
(4)整理器材。
6.实验表格:(这是测量定值电阻的表格,测量小灯泡电阻不能设置电阻的平均值项目)
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
7.实验注意事项:
(1)连接实物电路时,开关要断开。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:
A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。
8.伏安法测小灯泡电阻和定值电阻的不同点:
(1)多次测量的目的不同:
A.测定值电阻:为了求平均值,减小误差。
B.测小灯泡电阻:为了得到普遍规律。
(2)实验结论不同:
A.测定值电阻:结果是一个数值(平均值)。
B.测小灯泡电阻的结论:灯丝电阻随温度的升高而变大。
(3)I-U图像不相同:
A.定值电阻I-U图像(甲图)B.小灯泡I-U图像(乙图)
清单05 家庭电路
一、家庭电路组成
1.家庭电路的组成:进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、用电器、插座、灯座、开关等。
2.家庭电路的各部分的作用:
(1)进户线:火线和零线。火线和零线间有220V 电压,火线和地线间也有220V电压,正常情况下,零线和地线间电压为 0V 。
(2)电能表:
A.用途:测量用户消耗的电能(电功)的仪表。B.安装:串联在干路上。
(3)空气开关:
A.是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关。
B.当电路中的电流过大时,空气开关自动断开,切断电路,俗称跳闸,从而保护电路。
(4)插座:
A.作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。B.种类: 二孔插座、三孔插座。
C.安装:并联在家庭电路中,具体接线情况:“左零右火上接地”。
D.把三脚插头插在三孔插座里,在把用电器的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,防止因外壳带电引起的触电事故。
E.中间插头做得比较长:该插头是接地线的,做得比较长,是为了无论是插入还是拔出,它都是最先接入地线或最后离开地线,保证安全。
3.测电笔:
(1)用途:用来辨别火线和零线。
(2)使用方法:手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触导线,观察氖管是否发光。若氖管发光,则为火线;若氖管不发光,则为零线。
二、安全用电
1.触电事故:一定强度的电流通过人体所引起的伤害。不高于36V的电压。
2.触电形式:
(1) 家庭电路(低压触电):A.单线触电; B.双线触电。
(2) 家庭电路触电事故:都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的并与地线或零线构成通路。
(3)高压触电: A.高压电弧触电; B.跨步电压触电。
3.安全用电原则:不接触低压带电体 不靠近高压带电体
(1)更换灯泡、搬运电器前应断开电源开关。
(2)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(3)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命要及时更换。
(4)不能在电线附近放风筝。
4.家庭电路安装:
(1)家庭电路各用电器都是并联的。
(2)插座与灯座是并联的。
(3)控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
(4)三孔插座:左零右火上接地。
(5)螺丝口灯泡:螺旋套只能接零线。
(6)开关和保险丝要接在火线上。
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