沪科版九年级物理全一册知识点总结 (沪教版)
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第十二章 温度与物态变化
第一节 温度与温度计
第二节 熔化与凝固
第三节 汽化和液化
第四节 升华和凝华
第五节 全球变暖与水资源危机
第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
第二节 科学探究：物质的比热容
第三节 内燃机
第四节 热机效率和环境保护
第十四章 了解电路
第一节 电是什么
第二节 让电灯发光
第三节 连接串联电路和并联电路
第四节 科学探究：串联和并联电路.
第五节 测量电压
第十五章 探究电路
第一节 电阻和变阻器
第二节 科学探究：欧姆定律
第三节 “伏安法”测电阻
第四节 电阻的串联和并联
第五节 家庭用电
第十六章 电流做功与电功率
第一节 电流做功
第二节 电流做功的快慢
第三节 测量电功率
第四节 科学探究：电流的热效应
第十七章 从指南针到磁悬浮列车
第一节 磁是什么
第二节 电流的磁场
第三节 科学探究：电动机为什么会.
第十八章 电从哪里来
第一节 电能的产生
第二节 科学探究：怎样产生感应电.
第三节 电能的输送
第十九章 走进信息时代
第一节 感受信息
第二节 让信息“飞”起来
第三节 踏上信息高速公路
第十九章 材料世界
第一节 我们周围的材料
第二节 半导体
第三节 探索新材料
第二十章 能源、材料与社会
第一节 能源的转化与守恒
第二节 能源的开发和利用
第三节 材料的开发与利用
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知识点总结
第十二章 温度与物态变化
第一节 温度与温度计
温度知识点
1.定义
表示物体的冷热程度。
2.常用单位：摄氏度(℃)。
3.摄氏温度
在1个标准大气压下，把冰水混合物的温度规定为O℃，沸水的温度规定为100℃，O℃和100℃之间分成100等份，每一等份代表1℃。
4.热力学温度
以宇宙中温度的下限——绝对零度（约-273℃）为起点的温度，叫热力学温度。单位是开，符号K，它是温度的国际单位制单位。
5.热力学温度T与摄氏温度f的关系
T=t+273( K) 。
温度计知识点
1.用途：测量物体温度。
2.构造
内径很细且均匀的玻璃管，下端与玻璃泡相连，泡内装有适量的液体，如水银、染色的酒精或煤油等；玻璃管外标有均匀的刻度和采用单位的符号标志。
3.原理
常用温度计是根据水银、酒精、煤油等液体热胀冷缩的性质制成的。
4.种类
(1)按用途分：实验室温度计、家用温度计——寒暑表、医用温度计——体温计等。
(2)按测温物质分：水银温度计、酒精温度计和煤油温度计。
5.常用温度计的比较
（1）寒暑表
原理：液体的热胀冷缩。
所装液体：煤油、酒精
测量范围：-30℃—50℃
最小刻度：l℃
构造：玻璃泡上部是均匀细管。
使用方法：不能离开被测物体读数，不能甩。
（2）实验室温度计
原理：液体的热胀冷缩。
所装液体：水银、煤油、酒精等
测量范围：-20℃—ll0℃
最小刻度：l℃
构造：玻璃泡上部是均匀细管。
使用方法：不能离开被测物体读数，不能甩。
（3）体温计
原理：液体的热胀冷缩。
所装液体：水银
测量范围：35C～42℃
最小刻度：0.1℃
构造：玻璃泡上部有一段细而弯的缩口。
使用方法：可以离开人体读数，使用前要甩几下。
温度计的使用方法知识点
估测：根据被测液体的温度选择合适的温度计。
观察：看清温度计的量程和分度值。
放置：温度计的玻璃泡要全部浸没在被测液体中，不能接触容器底或容器壁。
读数：让温度计在液体中稍待一会儿，等示数稳定后再读数，在读数时温度计不能离开被测液体，视线要与液柱的液面相平。
物态变化知识点
1.定义：物质由一种状态变为另一种状态的过程叫物态变化。
2.物态变化与吸、放热关系图
物质存在着三种状态，而三种状态之间又存在六种变化。
第二节 熔化与凝固
熔化知识点
熔化
（1）定义：物质从固态变成液态的过程叫熔化。在熔化过程中需要吸收热量。
（2）熔点
晶体在熔化时的温度叫熔点。非晶体没有确定的熔点。
（3）晶体的熔化条件
①温度要达到熔点，如果环境的温度比晶体的熔点高，但晶体的温度没有达到熔点，晶体也不会熔化。
②同时还要继续吸热，如果晶体达到了熔点，但环境的温度等于或小于晶体的熔点，晶体就不能从环境中吸收热量，晶体就不会熔化。
（4）实验：探究固体熔化时温度的变化规律
观察熔化现象的实验装置
现象：石蜡熔化过程中温度不断升高，海波熔化过程中温度保持不变。
结论：有些固体在熔化过程中，只要不断地吸热，温度就升高；有些固体在熔化过程中，尽管不断吸热，温度却保持不变。
（5）熔化图像
晶体熔化图象
非晶体熔化图象
凝固 知识点
凝固
（1）定义
物质从液态变成固态的过程叫凝固。凝固过程要放出热量。
（2）凝固点：晶体凝固时的温度叫凝固点。
（3）晶体的凝固条件
温度达到凝固点，同时不断向外界放热。晶体凝固时，液体的温度必须降到凝固点，同时环境的温度要比它的凝固点低，这时液体才能向环境中放热。
（4）晶体和非晶体的凝固特性
①晶体凝固过程放热，温度（凝固点）保持不变。
②非晶体在凝固放热时，温度不断降低。
（5）凝固现象
晶体的凝固图象
非晶体的凝固图象
晶体和非晶 体知识点
固体分晶体和非晶体两类。
1.晶体
(1)定义：有确定的熔化温度的固体叫晶体。
(2)特性
①晶体在熔化时，温度不变；
②晶体有一定的熔点，即熔化时的温度；
③不同晶体物质的熔点不同；
④同一种晶体物质的凝固点跟它的熔点相同。
(3)常见物质：海波、冰、石英、水晶、金刚石、食盐、明矾、金属。
2.非晶体
(1)定义：没有确定的熔化温度的固体叫非晶体。非晶体在熔化吸热时，温度不断地升高。
(2)特性：非晶体没有确定的熔点。
(3)常见物质：松香、玻璃、石蜡、沥青。
第三节 汽化和液化
汽化 知识点
1.定义：物质从液态变为气态的过程叫汽化。
2.特点：汽化吸热。
3.方式：蒸发和沸腾。
沸腾 知识点
1.定义：沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
2.特点：沸腾吸热，但温度保持不变。
3.沸点
(1)定义：液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫沸点。不同液体的沸点不同。水的沸点在1标准大气压下是100℃。
(2)沸点与气压的关系：沸点与液体表面处的气压有关。气压增大，沸点升高（高压锅原理）；气压减小，沸点降低。例如，在高山上，因为气压比较低，水的沸点低于100℃，食物不容易煮熟，这时应利高压锅。高压锅内水面上的蒸汽气压较高，所以沸点就超过100℃，食物容易煮熟。
4.液体沸腾的条件
要使液体沸腾，必须同时满足两个条件：第一，要达到一定的温度（即液体的沸点）；第二，达到沸点后要继续吸热。达到沸点的液体，如果不能继续吸热，那它就不能沸腾。所以说，达到沸点的液体不一定沸腾。
5.实验：探究水沸腾时温度变化的特点
(1)实验装置
(2)实验现象
①沸腾前，在水中出现小气泡，随水温的升高而变大，上升过程中温度降低，气泡体积收缩变小，未到液面就消失，同时，水温持续上升。
②沸腾时，水中形成大量的气泡，上升、变大，到水丽破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中。
③沸腾后，水继续吸收热量，但温度始终保持不变。
蒸发 知识点
1.定义
在任何温度下都能发生的汽化现象叫蒸发。
2.特点
蒸发只发生在液体的表面。液体在蒸发过程中吸热，致使液体和它依附的物体温度下降，利用这种原理可以使物体制冷。
3.影响蒸发快慢的三个因素
(1)温度高低 。温度越高，蒸发越快。液体在任何温度下都能蒸发，如果液体的温度升高，分子的平均动能增大，从液面飞出去的分子数目就会增多，所以液体的温度越高，蒸发越快。如晾衣服时要晾在有阳光的地方。
(2)液体表面积大小。表面积越大，蒸发越快。如晒粮食时，要把粮食摊开。
(3)空气流速。如果液面空气流动快，通风好，分子重新返回液体中的机会就小，蒸发就快。如晾晒衣服时除需有阳光、展开衣服外，还要选有风的地方。
4.蒸发与沸腾的比较
项目：蒸发、沸腾
相同点：①都是汽化现象；②都要吸热。
不同点：
（1）温度条件
a.蒸发：①在任何温度下发生；②蒸发时液体温度降低。
b.沸腾：①在一定温度下进行；②沸腾时液体温度不变。
（2）发生地点
a.蒸发：液体表面
b.沸腾：液体内部和表面同时
（3）剧烈程度
a.蒸发：缓慢
b.沸腾：剧烈
（4）影响因素
a.蒸发：温度、表面积和液面上的气流影响蒸发快慢。
b.沸腾：液面的气压影响沸点。
液化 知识点
1.定义：物质从气态变为液态的过程叫液化。
2.特点：液化是汽化的逆过程，这个过程要放出热量。
3.气体液化的方法
(1)降低温度。所有气体温度降到足够低都可以液化。
(2)压缩体积。有些气体，在常温下用压缩体积的方法可以液化。
4.常见液化现象
(1)“白气”：烧水做饭时经常会看到盖子上方冒出大量“白气”，有的人误认为这是水蒸气。其实水蒸气和空气一样，是看不见摸不着的无色透明气体，我们看到的“白气”都是水蒸气液化成的极细小的小水滴悬浮在空气中形成的。
(2)雾和露：雾和露也是水蒸气液化而形成的常见的自然现象。白天，由于地面水分的蒸发、植物的蒸腾作用等原因，使空气中含有大量的水蒸气。到了夜间温度降低，在低空中的水蒸气液化为小水滴。如果这些小水滴分散附着在空气中的尘埃上，就形成了雾；如果小水滴附着在地面附近的物体上就形成了露。
5.液化在生产中的应用
气体液化后体积缩小，便于贮存和运输；另外，将混合气体液化后，根据沸点的不同，便于提纯和分离。
第四节 升华和凝华
升华 知识点
1.定义：物质由固态直接变为气态的过程叫升华。
2.特点：物质在升华时要吸收热量。例如，碘升华时要对它加热，就是要让碘吸热来完成升华。
3.常见易升华物质：干冰、碘、冰、萘、金属钨等。
4.常见的升华现象：结冰的衣服变干，夏天的樟脑丸变小。
5.应用：物质在升华时吸热，具有制冷作用。生产和生活中可以利用物质的升华吸热来降低温度。如干冰就是一种常见的制冷剂，在生活中常有以下两个方面的应用。
(1)人工降雨：将干冰发射到云层附近，干冰迅速升华并从周围空气中吸收大量的热，使空气温度急剧下降，高空中的水蒸气液化成小水滴或凝华成小冰晶。当这些小水滴和小冰晶逐渐增大时，就从空中掉下来，小冰晶在下落时熔化，就形成了雨。
(2)制作舞台烟雾：舞台烟雾也是利用干冰升华吸热制冷使空气中的水蒸气液化形成的。
凝华 识点
1.定义：物质由气态直接变为固态的过程叫凝华。
2.特点：凝华是升华的逆过程，物质在凝华时要放出热量。
3.常见易凝华物质：气态碘、水蒸气、气态钨、气态萘等。
4.常见的凝华现象
(1)霜是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶黏附在物体上形成的。它的环境温度比“下露”“下雾”时更低。
(2)灯泡用久发黑，日光灯两端发黑（先升华，后凝华）。
(3)云是空气中的水蒸气遇冷液化咸小水珠、凝华成小冰晶悬浮在高空形成的。小冰晶和小水珠越积越大，最后就掉下来，在掉落的过程中小冰晶熔化便形成了雨。
第五节 全球变暖与水资源危机
1、导致全球变暖的主要原因是 气体的排放。
2、全球变暖对人类的不利影响主要是：的，对动植物的影响，对农业的影响和对人类 的影响等。
3、缺水已是一个世界性的普遍现象，我国属于 (缺水国或严重缺水国)。水资源， 是地球上每一个人义不容辞的责任。
4、面对严重的缺水、水污染问题，我们应该采取的措施有：采取 、 、 等，合理利用和保护水资源。
第十三章 内能与热机
第一节 物体的内能
内能 知识点
1.分子动能和分子势能
(1)分子动能:分子在不停地做无规则的运动,同一切运动的物体一样,运动的分子也具有动能。物体的温度越高,分子运动得越快,它们的动能越大。
(2)分子势能:由于分子之间具有一定的距离,也具有一定的作用力,因而分子具有势能,称为分子势能。
2.内能
(1)定义:构成物体的所有分子,其热运动的动能与分子势能的总和,叫物体的内能。
(2)单位:焦耳(J),各种形式能量的单位都是焦耳。
(3)对物体内能的理解
①内能是指物体的内能,不是分子的内能,更不能说是个别分子或少数分子所具有的能量,而是物体内部所有分子共同具有的动能和势能的总和。因此,单纯考虑一个分子的动能和势能是没有现实意义的。
②一切物体在任何情况下都具有内能。根据分子动理论可知,一切物体中的分子都在永不停息地做无规则运动,分子间都有分子力的作用,无论物体处于何种状态、是何形状、温度是高是低都是如此。因此,一切物体在任何情况下都具有内能。也就是说,内能是一切物体在任何情况下都具有的一种能量。
③内能具有不可测量性,即不能准确知道一个物体的内能的具体数值。
④物体的内能可以发生改变,当物体的内能发生变化时,物体的表现方式有温度改变和状态改变两种。
(4)物体内能与温度的关系
①一个物体在状态不变时,温度越高,它的内能越大;温度越低,内能越小。物体温度降低时,内能会减小;温度升高时,内能会增大。
②当物体的状态改变时,尽管温度不变,物体的内能也会改变。如晶体在熔化时,分子动能不变,但物体由固态变为液态时分子间距离变大,分子势能变大,物体内能增大;晶体在凝固时,分子动能不变,分子势能变小,物体内能减小。
(5)影响内能的因素
①温度是影响物体内能最主要的因素,同一个物体,温度越高,它具有的内能就越大。
②物体的内能跟质量有关。在温度一定时,物体的质量越大,也就是分子的数量越多,物体的内能就越大。
③物体的内能还和物体的体积有关。在质量一定时,物体的体积越大,分子间的势能越大,物体的内能就越大。
④同一物质,状态不同时所具有的内能也不同。
⑤物体的内能还与物质的种类有关。
热量 知识点
1.定义
在热传递过程中,传递能量的多少叫热量。热量用符号Q表示。在热传递过程中,高温物体放出热量,内能减少,温度降低;低温物体吸收热量,内能增加,温度升高。
2.单位
在国际单位制中,热量的单位是焦耳(J)。
3.对热量的理解
(1)物体本身没有热量。不能说某个物体含有多少热量,更不能比较两个物体热量的多少,只有发生了热传递过程,有了能量(内能)的转移,才能讨论热量问题。
(2)热量是在热传递过程中,能量(内能)转移的数量。热量是一个过程量,它存在于热传递的过程中,离开热传递谈热量是没有意义的,所以我们不能说“某物体含有或具有多少热量”,只能说“吸收了多少热量或放出了多少热量”。
(3)热量的多少与物体能量(内能)的多少、物体温度的高低没有关系。
4.温度、热量、内能的区别
改变物体内能的方式 知识点
1.热传递改变物体的内能
(1)热传递:温度不同的物体互相接触,低温物体温度升高,高温物体温度降低的过程叫热传递。
(2)热传递的条件:物体之间存在着温度差。
(3)热传递的方向:能量从高温物体传递到低温物体。
(4)热传递的结果:高温物体的温度降低、内能减少,低温物体的温度升高、内能增加,持续到两物体的温度相同为止。
2.做功改变物体的内能
(1)外界对物体做功,物体的内能会增加。如摩擦生热、压缩气体等。
(2)物体对外界做功,物体的内能会减少。如充气后的气球爆炸等。
3.热传递和做功的区别
4.做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
第二节 科学探究：物质的比热容
比热容 知识点
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的温度乘积之比,叫这种物质的比热容。用符号c表示。
2.单位
焦每千克摄氏度,符号是J/(kg•°C),它表示的物理意义是:单位质量的某种物质温度升高(或降低)l°C时,吸收(或放出)的热量是多少焦。
3.比热容是物质的一种属性
(1)比热容反映了质量相等的不同物质,在升高(或降低)相同的温度时,吸收(或放出)的热量不同。
(2)每种物质都有自己的比热容,不同的物质,比热容一般不同。
4.比热容也是物质的一种特性
(1)比热容不随物体质量的改变而改变。
(2)比热容与温度及温度交化无关。
(3)比热容与物体吸热或放热的多少无关。
5.比热容与物质的状态有关
物质的状态改变,比热容改变。例如,水和冰的比热容不同。
6.比热容是反映物质吸热或放热能力大小的物理量
在同样受热或冷却的情况下,比热容大的物质温度变化小,比热容小的物质温度变化大。
7.水的比热容
水的比热容为4.2×103 J/(kg•°C),表示的物理意义:1kg水温度升高(或降低)1 °C所吸收(或放出)的热量是4.2×103J。
热量的计算知识点讲义
1.热量计算公式(在没有发生状态变化的情况下)
(1)当物体的温度升高时,吸收的热量是:Q吸=cm(t-t0)。
(2)当物体的温度降低时,放出的热量是:Q放=cm(t0-t)。
公式中c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t0表示物体的初温,t表示物体的末温,(t-t0)表示物体吸热时升高的温度,(t0-t)表示物体放热时降低的温度。
(3)若温度的变化量用△t表示,那么吸、放热公式可统一表示为Q=cm△t。
2.热量公式的变形式
利用热量的计算公式,不仅可以计算物体吸收(或放出)热量的多少,还可以计算物质的比热容、质量、温度变化等。计算式为:
3.热平衡方程
两个温度不同的物体在一起时,高温物体放出热量,温度降低;低温物体吸收热量,温度升高,最后两物体温度相同。如果没有热量损失,则Q吸=Q放这就是热平衡方程,利用这个关系和热量的计算公式也可以求出物质的比热容、物体的质量或温度。
第三节 内燃机
热机 知识点
1.内能的利用
(1)利用内能加热物体。
(2)利用内能做功。
2.热机的定义
将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器统称为热机。
3.热机的原理
4.热机的种类
热机是把内能转化为机械能的机器。热机的种类很多。例如:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
内燃机 知识点
1.内燃机
(1)内燃机:燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机。
(2)分类:内燃机分为汽油机和柴油机。
(3)冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫一个冲程。
(4)工作原理:四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环,在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴转动两周,四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
2.汽油机
(1)汽油机的结构:如图所示。
(2)汽油机的工作过程
汽油机在工作时,一个工作循环包括四个冲程,活塞往复两次,曲轴转动两周,做一次功。
(3)能量转化
①压缩冲程:机械能转化为内能。
②做功冲程:
3.柴油机
(1)柴油机的结构:如图所示。
(2)汽油机与柴油机的比较
第四节 热机效率和环境保护
燃料的热值知识点讲义
1.定义
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫这种燃料的热值。
2.单位:焦每千克,符号:J/kg。
3.热值的物理意义
表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。如木炭的热值为3.4×l07J/kg,它表示1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×l07J。
4.热值是燃料本身的一种特性,热值的大小是由燃料本身来决定的。每种燃料都具有一定的热值,不同燃料的热值一般不同,同种燃料的热值不随它是否燃烧完全而改变,也不随燃料质量的大小而改变。
5.公式:q=Q/m ,q表示燃料的热值,Q表示燃料完全燃烧放出的热量,m表示燃料的质量。
求燃料放热公式:Q=mq。
6.燃料的有效利用
(1)影响燃料有效利用的因素:一是燃料不可能完全燃烧;二是燃料燃烧放出的热量散失很多,只是一小部分被有效利用。
(2)炉子的效率
炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫炉子的效率。
现代化大型锅炉的效率可达90%以上,一般小型锅炉的效率不足60%。
(3)提高燃料利用率的方法:提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。把固体燃料磨成粉末吹进炉膛内进行燃烧,加大送风量,可使燃料燃烧得更充分;加大受热面积,可减小烟气带走的热量。这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施。
热机的效率知识点讲义
1.定义:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比。
2.公式:
3.热机效率总小于1的原因
由于热机在工作过程中,总有能量损失,所以热机的效率总小于1。
4.提高热机效率的主要途径
(1)使燃料充分燃烧;
(2)尽量减少各种热量损失;
(3)在热机的设计和制造上,采用先进的技术;
(4)使用时,注意保养,保证良好的润滑,合理调整各零件之间的间隙,减少因克服摩擦阻力而额外消耗的功。
第十四章 了解电路
第一节 电是什么
摩擦起电 知识点
1.带电
一些摩擦后的物体具有吸引轻小物体的性质,就称该物体带了电。
2.摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电,叫摩擦起电。
3.摩擦起电的条件
一是相互摩擦的物体是不同种物质构成;二是这两个物体要与外界绝缘。
两种电荷 知识点
1.两种电荷
(1)正电荷:被丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷。用“+”表示。
(2)负电荷:被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷。用“-”表示。
2.电荷间的相互作用规律
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
验电器知识点讲义
1.验电器的构造及工作原理
(1)验电器的构造如图所示。
(2)作用:检验物体是否带电。
(3)原理:根据同种电荷互相排斥的原理。
2.电荷量
(1)定义:电荷的多少叫电荷量,电荷量通常用符号“Q”表示。
(2)电荷量的单位:库仑,简称库,符号是C。
第二节 让电灯发光
电路的构成 知识点
1.电路
电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流的路径。一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。
2.电路中各部分元件的作用
（1）电源
作用：提供电能的装置,维持电路中有持续电流。
能量分析：将其他形式的能转化为电能,提供电能。
（2）用电器
作用：用电来工作的设备。
能量分析：工作时将电能转化为其他形式的能,消耗电能。
（3）开关
作用：用来接通或断开电路,控制用电器工作与否,起控制电路的作用。
（4）导线
作用：将电源、用电器、开关连接起来,形成让电荷移动的通路。
能量分析：输送电能
电路图 知识点
1.常见的电学元件及符号
2.电路图
用符号表示电路连接的图,叫电路图。电路图中的符号是统一规定的,使用电路图的好处是简明、直观。
通路、断路、短路 知识点
1.电路的三种状态
2.常见的两种电路故障
第三节 连接串联电路和并联电路
串联电路和并联电路 知识点
1.串联电路
(1)定义:电路元件逐个首尾顺次连接的电路连接方式叫串联。
(2)电路图如图所示。
(3)串联电路的特点
①电流只有一条路径,无干路、支路之分。
②通过一个用电器的电流也一定通过其他用电器,各用电器互相影响。一个用电器因断路停止工作,其他用电器都不能工作。
③在串联电路中,只要串联接入一个开关,即可控制所有的用电器。开关位置改变,其控制作用不变。
(4)串联电路中短路的特殊作用
①跟某个用电器并联一个开关,起到控制电路的作用。闭合开关时,被控制的用电器因短路而停止工作;断开开关时,被控制的用电器与其他用电器一起工作。
②报警电路,用于防盗与防逃。将电线与电铃并联,断线后电铃发声。
2.并联电路
(1)定义:电路元件并列连接在电路两端的电路连接方式叫并联。
(2)电路图如图所示。
(3)并联电路的特点
①电流有两条或两条以上的路径,有干路、支路之分。(电流没有分支的部分叫干路,电流出现分支的部分叫支路。)
②干路电流在分叉处分成两条或两条以上的支路,每条支路中都有一部分电流流过,即每条支路都与电源形成一条通路。各支路用电器之间互不影响,当某一支路断路时,其他支路仍为通路。
③干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关只能控制它所在支路的通断。
3.串联电路和并联电路的比较
第四节 科学探究：串联和并联电路.
电流 知识点
1.定义
电荷的定向移动形成电流。
2.电流的方向
(1)物理学中规定:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
(2)正、负电荷的定向移动都可以形成电流。那么按照定义,负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,如金属导线中的电流,主要是自由电子(可以移动的电子称自由电子)的定向移动形成的,那么它的电流方向与自由电子定向移动的方向相反。
(3)在电源的外部,电流的方向是从电源正极出发,经用电器回到电源负极。
(4)在电源的内部,电流的方向是从电源负极流向正极。
3.形成电流的条件
有自由电荷;有外加电压。
4.电路中有持续电流的条件
电路中必须有电源;电路是闭合的。
电流的强弱 知识点
1.定义
在物理学中,为了表示电流的大小或电流的强弱,引入了电流。电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.单位
在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A。常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)。它们的换算关系是:1A=1000mA,lmA=1000μA。
其中,Q是通过导体横截面的电荷量,t是通过这些电荷所用的时间。
4.常见用电器的电流大小
电流表 知识点
1.认识电流表
(1)作用:测量电路中电流的大小。
(2)符号:○A。
(3)量程:常用的电流表有三个接线柱,两个量程(0～0.6A,0～3A)。
(4)构造:电流表外形如图所示,图甲、乙两种形式是一般中学实验室里常用的电流表。这两种电流表的两个量程都是0～0.6A和0～3A,各有三个接线柱。图甲所示的电流表,两个量程共用一个“+”接线柱,标着“0.6”和“3”的为负接线柱;图乙所示的电流表,两个量程共用一个“-”接线柱,标着“0.6”和“3”的为正接线柱。
(5)特点:电流表内阻很小,可视为零,接入电路不影响电路电流大小。
2.电流表连入电路的规则
(1)使用电流表前,一定要看清它的量程,它的指针是否指零。若不指零,要先调零。
(2)电流必须从“+”接线柱流入电流表,从“-”接线柱流出来。如果表中电流的方向相反,表针就会向左边偏转,这样不但无法读数,有时候还会损坏电流表。
(3)以图乙所示电流表为例,中间的接线柱标着“0.6”的字样,右边的接线柱标着“3”的字样。如果把标着“0.6”的接线柱和标着“-”号的接线柱接到电路中,表针指到最右端时流过的电流是0.6A;如果把标着“3”的接线柱和标着“-”号的接线柱接到电路中,表针指到最右端时流过的电流是3A。
(4)电流表必须和待测的用电器串联。如果误将电流表和待测用电器并联,那么电流表指示的不是流过用电器的电流,而且很容易损坏电流表。
(5)不能把电流表直接连在电源两极。否则,电流过大,会烧坏电流表。
(6)待测电流不要超过电流表的量程。
3.电流表的读数
(1)明确电流表的量程,也就是说,确定表针指到最右端时电流是0.6A,还是3A。
(2)确定电流表的一个小格代表多大的电流。若选用0～0.6A,则每小格表示的电流值为0.02A;若选用0～3A,则每小格表示的电流值为O.lA。
(3)接通电路后,看表针向右偏过多少个小格。
(4)电流表显示的电流值=每小格代表的电流×格数。
串、并联电路的电流规律 知识点
1.串联电路中电流的特点
串联电路中各处电流均相等,即I1=I2=…=In。
在串联电路中测出任何一个位置的电流,就知道了其他位置的电流。
2.并联电路中电流的特点
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,即I=I1+I2+…+In。
式中I表示干路中的电流,I1到In分别表示各支路中的电流。
第五节 测量电压
电压 知识点
1.电压的作用
电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电压通常用字母U表示。电源是提供电压的装置。
2.单位
在国际单位制中,电压的单位是伏特,简称伏,符号V。常用单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。
单位换算:1kV=103V,1V=103mV,1mV=103μV。
3.几种常见的电压值
电压表 知识点
1.认识电压表
(1)作用:电压表可以用来测量某段电路两端的电压。
(2)特点:其内阻很大,接入电路后相当于断路。
(3)符号:
(4)结构
①电压表的表盘上有“V”。有两排刻度,上面一排的量程是0～15V,每大格表示5V,每小格表示0.5V;下面一排的量程是0～3V,每大格表示1V,每小格表示O.lV。
②电压表上有三个接线柱。两个量程接线柱分别标有“3”和“15”。有的电压表把量程接线柱定为“+”接线柱,共用一个“-”接线柱,有的电压表把量程接线柱定为“-”接线柱,共用一个“+”接线柱。
2.电压表的正确使用
(1)使用电压表的规则
①使用前,要将指针调到“0”刻度线处。
②电压表要并联在待测电路两端;电流要从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出;测量时待测电压不能超过电压表的量程。电压表可以直接接到电源的两端,这时测的是电源两端的电压。
③在预先不能估测出量程时,应该采用“试触法”,即在合上开关时要轻轻接触一下就断开,而不是一下子将开关合到底长时间不断开。试触时,先试触较大的量程。
“试触法”在电学实验中很重要,要掌握这种方法。利用试触法还可以根据电压表上指针的方向变化,判断哪是电池的正极,哪是电池的负极。
④如果预先不知道待测电压的约值,但能判定待测电压不会超过15V,可以先用最大测量值为15V的量程;如果测出的电压不超过3V,为提高读数的准确性,可以改用最大测量值为3V的量程进行测量。
(2)注意事项
①电压表一定跟待测电压的用电器并联。错接成串联,电路就变成断路了。
②电压表在量程允许的情况下,可以直接接电源两极测电源电压(但电流表绝对不允许这样接)。
3.电压表的读数
(1)看清选用了哪个量程,从而知道满偏时所表示的电压值。
(2)看清每一大格分成几个小格,以及它们各自表示的电压值。
(3)看清测量时表针停在哪个大格、哪个小格上。
(4)电流表、电压表都不估读,测量时,表针的位置离哪条刻度线近,就按哪条刻度线算。
总之,使用规则可归纳为“三要,一能,两看清”。
“三要”:一要将电压表并联在待测电路的两端;二要使电流从“+”接线柱流入电压表,从“-”接线柱流出;三要待测电压不超过电压表的量程。
“一能”:电压表能够直接连接在电源的两极上,此时电压表的示数为电源电压,当然也是电压表自身两端的电压。
“两看清”:一看清电压表所选的量程;二看清每小格表示的电压值。
4.电压表与电流表的比较
串、并联电路的电压关系 知识点
1.串联电路
(1)电池的串联:把一节电池的负极和另一节电池的正极连在一起,余下的一个正极和一个负极就是电池组的正极和负极,电池的这种连接叫电池的串联。电池串联后的总电压等于各节电池的电压之和。
(2)串联电路中电压的特点:串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和,即U=U1+U2+…+ Un。
2.并联电路中电压的特点:并联电路中,各支路两端电压都相等,即U=U1=U2=…= Un。
第十五章 探究电路
第一节 电阻和变阻器
电阻箱知识点
1.原理:通过改变接入电路的电阻丝的长度来实现改变电阻。
2.种类:分为旋盘式电阻箱和插入式电阻箱。
3.优点:能够直接读出连入电路的电阻值。
缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。
4.读数方法:旋盘下面“▲”所对示数乘以相应的倍数之和。四个旋盘是0～9999之间的整数值。
5.与滑动变阻器的异同:电阻箱是一种能够表示出阻值的变阻器,它与滑动变阻器的相同之处是:都能改变连入电路中的电阻大小;不同之处是:电阻箱能够读出自身连入电路的电阻值,而滑动变阻器则不能。
滑动变阻器 知识点
1.构造:由线圈、瓷管、滑片、金属棒等四部分组成。
2.工作原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度,可以逐渐改变电阻,进而逐渐改变电流。
3.符号:滑动变阻器的电路图元件符号为
4.结构示意图(如图所示)
5.作用:改变电流、调节电压和保护电路。
6.使用方法:滑动变阻器一般串联在电路中。连接时应“一上一下”把接线柱接入电路中(如上图所示),即A和C(或D),或B和C(或D)。连接电路时应把滑动变阻器的滑片放在阻值最大处。
具体来说,如图所示:
(1)接A、B两个接线柱时,电阻最大但不能改变电阻。
(2)接C、D两个接线柱时,电阻几乎为零。
(3)接A、C(或A、D)两个接线柱时,当滑片P向左(A端)移动时,电阻减小,向右(B端)移动时电阻变大。
(4)接B、C(或B、D时),滑片P向左移动时,电阻变大,向右移动时,电阻变小。
7.铭牌:观察滑动变阻器滑片座上的铭牌,能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电流。例如,铭牌上标有“20Ω 1.5A”的字样,说明该滑动变阻器酌最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是1.5A。
8.优点:能连续地改变连入电路的电阻值。
缺点:不能直接读出电阻值的大小。
9.滑动变阻器的应用
(1)因为滑动变阻器的阻值的改变能引起电路中的电流和与它串联的电阻两端电压的变化,而电流和电压的变化可用电流表和电压表反映出来,所以反过来我们可以从电压表或电流表的示数变化中推断电阻的变化。如果电压表和电流表示数变大,说明滑动变阻器的电阻变小;如果电压表和电流表的示数变小,说明滑动变阻器的电阻变大。
(2)在生活应用中,如果我们想办法让其他的一些变化转化成电阻的变化,继而转化成电流的变化或电压的变化,我们就可以通过电流表或电压表把事物的变化规律方便地反映出来。例如,汽车的油量表就是用电流表改装的,它的油面的升降控制滑动变阻器接入电路中电阻的变化。
(3)使用滑动变阻器的注意事项
①滑动变阻器上标有电阻值和电流值,其中的电阻值是滑动变阻器接入电阻最大的值,电流值是滑动变阻器允许通过的最大电流值。因此,根据使用需要对滑动变阻器进行选择,不能使通过的电流超过最大允许值。
②滑动变阻器要与被控制部分电路串联。
③为了保护电路,在闭合开关前要使滑片处于滑动变阻器阻值最大的位置。
④滑动变阻器在接入电路时必须采用“一上一下”两个接线柱的连接方法。
⑤要明确滑动变阻器的控制对象。当控制电压时,要边移动滑片边观察电压表的示数。当控制电路中的电流时,要边移动滑片边观察电流表的示数。
电阻 知识点
1.电阻的定义
导体对电流的阻碍作用叫电阻。不同导体的导电能力是不同的,阻碍作用越大,导电能力越弱,电阻就越大。
2.导体的电阻用字母R表示,电路中的符号用 表示。
3.电阻的单位:欧姆,符号是“Ω”,还有千欧(kΩ),兆欧(MΩ)。它们的换算关系是:1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ。
4.电阻的影响因素
(1)电阻是导体的属性,它的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。在材料相同时,长度越长,横截面积越小,电阻越大。
(2)导体的电阻还与温度有关。一般来说,导体的电阻随温度的升高而增大,也有少数导体的电阻随温度的升高而减小。
5.电阻的分类
电阻分为定值电阻和可变电阻(阻值可调)。
(1)定值电阻简称为电阻,与之对应的是电阻器,元件符号是
(2)可变电阻,阻值大小可以调节,与之对应的是变阻器,元件符号是
变阻器一般分为滑动变阻器和电阻箱,最常见的是滑动变阻器,学生实验中常采用滑动变阻器。
第二节 科学探究：欧姆定律
电流与电压、电阻的关系 知识点
1.电流跟电压的关系
在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
2.电流跟电阻的关系
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
3.探究电流与电压、电阻关系时的注意事项
(1)实验中用到了“控制变量”的思想,探究电流与电压的关系时,要保证电阻一定;探究电流与电阻的关系时,要保证电压一定。
(2)在探究电流与电压的关系时进行了多次测量,目的是避免实验的偶然性和特殊性,使实验得到的结论更具普遍性。
(3)在探究电流与电阻的关系时通过“换”的方式改变电阻值,即先在电路中接入一个5Ω的电阻。测量完毕,把5Ω的电阻拆下来,换上另一个不同阻值的电阻。
欧姆定律知识点讲义
1.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。
2.公式:I=U/R。电压U的单位是V,电阻R的单位是Ω,电流I的单位是A。其变形公式为R=U/I和U=IR。
3.公式的物理意义
欧姆定律公式I=U/R表示:加在导体两端的电压增大为几倍,导体中的电流就随着增大为几倍。当导体两端的电压保持不变时,导体的电阻增大为几倍,导体中的电流就减小为几分之一。
4.对欧姆定律的理解
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中一部分电路,但前提是该电路为纯电阻电路。
(2)欧姆定律中电流、电压和电阻三个量都是对同一导体和同一段电路的同一时刻而言的。
(3)欧姆定律中提到的“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”是有前提条件的,即当导体的电阻一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(4)欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR,但不能认为导体两端电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是电源提供的。公式还可以变形为R=U/I,但不能认为导体的电阻跟它两端电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的性质,跟所加电压和通过的电流无关,此变形式只是提供一种测量、计算电阻的方法而已。
(5)在利用欧姆定律的数学表达式I=U/R进行计算时,三者的单位要统一,即I——A,U——V,R——Ω。
第三节 “伏安法”测电阻
伏安法测量导体电阻 知识点
1.用伏安法测量电阻的原理
根据欧姆定律的变形公式R=U/I,测得待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,就可以求出它的电阻值,这种测量电阻的方法叫伏安法。
2.电路图
这是一个设计性实验,要紧扣实验原理,选取实验器材,设计实验电路图(如图所示)。
电路图的设计,根据Rx=U/I,要测Rx两端的电压,就必须将电压表与Rx并联,要测Rx上的电流,必须将电流表与Rx串联,为了保护电路、调节电压和电流,电路中必须串联一个滑动变阻器,根据这个思路就不难设计出一个电路了。
第四节 电阻的串联和并联
欧姆定律在串、并联电路中的应用 知识点
1.串联电路的电阻
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即R=R1+R2+…Rn。
2.并联电路的电阻
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即
3.串联电路分压与并联电路分流原理
(1)串联电路中:
(2)并联电路中:
4.串联电路中电流处处相等,导体两端的电压按电阻正比分配,电阻越大,其分配的电压越大。并联电路中各支路两端的电压相等,各支路的电流按电阻反比分配,支路的电阻越大,分配的电流越小。列表比较如下:
第五节 家庭用电
家庭电路的组成 知识点
1.家庭电路的组成
进户线、电能表、总开关、保险盒、用电器、插座、开关、导线等。
2.各部分的连接及作用
(1)进户线:为用户提供电能来源。
(2)电能表:用于测量用户使用的电能。电能表安装在干路上,在总开关的面前。电能表铭牌上标有额定电压和和允许通过的最大电流等。
(3)总开关:安装在电能表之后,用于控制整个家庭电路,用于检修电路,更换设备。
(4)保险盒:内装保险丝,保险丝由电阻大、熔点低的铅锑合金制成,串联在干路中。电路中通过的电流过大时,保险丝自行熔断,从而切断电路,起到保险的作用。
(5)开关:用于控制各支路的通断,应与所控制的用电器串联,并接在火线上。
(6)用电器:将电能转化为我们所需要的能量的装置。对于整个电路而言,用电器又叫负载。
(7)插座:常用的插座有两孔插座和三孔插座两类。
两孔插座:左孔接零线,右孔接火线。
三孔插座:左零右火中间接地,接地孔与地线相连,当插上三孔插头时使接地线通过接地脚与用电器外壳相连,使用电器有效接地,防止用电器外壳带电造成触电事故。
有人图方便把插头上的接地脚剪掉(甚至有这样的产品出售),然后勉强插在两孔插座上,这是不安全的;还有人制作活动插座板,板上的插孔虽然有三个,但是中间的一个空着不接地,这也是不安全的。
(8)漏电保护器:正常情况下电流不会直接流入大地。但是站在地上的人不小心接触了火线或漏电时,漏电保护器能自动断开电路,对人身起到保护作用。
3.安装简单照明电路时的注意事项
(1)开关与保险丝必须与电路的火线相连。开关接在火线上,当拉开开关切断电路时,电路各部分都脱离火线,这样人体不小心碰到这些部分就不会触电,检修电路也比较安全。
(2)螺口灯泡的螺旋套接在零线上。因为一般情况下,零线连着地,这样人体不小心碰到螺旋套灯座,也不会触电。
(3)闸刀开关千万不能倒装。闸刀开关的上端为静触点,用于接输入导线;下端为动触点,用于接输出导线。切不可接反。如果倒置安装,在推拉闸刀的过程中,由于重力作用,容易自动接通电路而造成危险。
(4)电能表只有接在干路的最前端,才能测出用户全部家用电器消耗的电能。
火线和零线 知识点
1.火线和零线
进户的两条输电线中,一条叫端线,俗称火线,另一条叫零线。火线和零线之间有220V的电压,零线在入户之前已经和大地相连。
2.试电笔
(1)用途:试电笔是用来辨别火线和零线的。
(2)使用方法:在使用试电笔时,人手要握住试电笔的绝缘杆部分,同时要用手接触笔卡或笔尾的金属体。若试电笔的金属笔尖接触火线,则氖管发光;若金属笔尖接触零线,则氖管不发光,
插座和电灯的接法 知识点
1.插座的接法
(1)两孔插座:左孔接零线,右孔接火线。
(2)三孔插座:左孔接零线,右孔接火线,中间上端的孔接地线。这样用电器的金属外壳即便带电,电流也会流入大地,不致对人造成伤害。国家规定:带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地,也就是必须使用三孔插座和三脚插头。如图所示。
2.电灯的接法
电灯接入电路时,灯座两个接线柱一个接火线,一个接零线,控制电灯的开关一定要安装在火线上,这样做是为了安全。螺口灯座应接在零线上,绝不许接在火线上。
漏电保护器和保险丝 知识点
1.漏电保护器
(1)作用:发生漏电时,自动切断电路,保障人身安全,防止漏电。
(2)原理:发生漏电时,通过火线和零线的电流不相等,多余的电流就会产生磁力使开关自动断开。
2.保险丝
(1)作用:当电路中的电流超过电路允许通过的最大正常电流时,保险丝会自动熔断,从而保护电路。
(2)材料:为了使保险丝自动熔断,应选择电阻率大且熔点较低的材料,一般用铅锑合金。
(3)规格:保险丝的规格用它的额定电流来表示,与保险丝的粗细有关,保险丝越粗,额定电流越大。
(4)选择原则:选择保险丝时,要使保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中的最大正常工作电流。
(5)连接:要连在闸刀开关动触头的下方,一般要接在火线上,且与要保护的电路串联。为了用电安全,绝不能用铜丝、铁丝等代替保险丝。
家庭电路中电流过大的原因 知识点
1.总功率过大
在家庭电路中电压是一定的,各用电器是并联的,由公式P=IU可知I=P/U,如果电功率P越大,电路中的电流越大。因此,总功率过大是造成电路中电流过大的原因之一。
家庭电路中要避免电流过大,应注意以下两个问题:
(1)如果家庭添置了新的大功率用电器,如电热水器、空调等,要用I=P/U计算一下它的工作电流,不要超过供电线路和电能表所允许的电流最大值。
(2)电路中同时使用的用电器不能太多,尤其大功率用电器,非用不可时,也应尽量错开时间,交互使用。
2.短路
短路是指电流不经过用电器而直接构成了回路。由欧姆定律可知,在电压一定时,导线的电阻很小,则通过导线的电流就很大。因此,短路也是电路中电流过大的原因之一。发生短路时更容易烧坏保险丝,或者引起火灾。
安全用电 知识点
1.常见的触电事故
(1)触电:指一定强度的电流通过人体引起的伤害事故。
(2)低压触电:低压触电分为单线触电和双线触电。
(3)高压触电:高压触电分为高压电弧触电和跨步电压触电。
2.安全用电原则
(1)不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
(3)不弄湿用电器,不损坏绝缘层。
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
3.触电事故的处理
一是切断电源,或者用一根绝缘棒将电线挑开,尽快使触电者脱离电源。二是尽力抢救。三是发生电火灾务必在切断电源后,才能泼水救火。在整个救护过程中,必须随时注意自身保护,防止自己也触电。
4.注意防雷
(1)雷电是大气中一种强烈的放电现象。
(2)高大建筑的顶端都有针状的金属物,通过很粗的金属线与大地相连,可以防雷,叫避雷针。
第十六章 电流做功与电功率
第一节 电流做功
电能 知识点
1.定义
电流流过导体或用电器要消耗能量,所消耗的能量就是电能。在这个过程中,消耗了多少电能,就有多少电能转化成了其他形式的能。
2.电能的单位
(1)电能的国际单位与其他能量的单位一样,都是焦耳,用字母J来表示。
(2)常用的电能单位还有千瓦时,就是我们平常所说的“度”,用kW•h来表示。kW•h是一个比J大得多的单位,1kW•h=3.6×106J。
电能表 知识点
1.作用:测量用电器在一段时间内所消耗的电能。
2.一种电能表的外形构造:如图所示,最上面的数字以千瓦时为单位来显示已经用去的电能,中间的铝质圆盘在测量用电器消耗的电能时转动。读数时要注意,最后一位是小数点后的数字。
3.计算方法:电能表计数器上前后两次读数之差,就是用电器在这段时间内消耗的电能。
4.电能表的几个参数
(1)“220V”——这个电能表应该在220V的电路中使用。
(2)“10(20)A”——这个电能表的标定电流为10A,在短时间内使用时电流允许大些,但不能超过20A。
(3)“50Hz”——这个电能表应在50Hz的交流电路中使用。
(4)“600r/(kW•h)或600revs/( kW•h)”——接在这个电能表上的用电器,每消耗1kW•h的电能,电能表上的转盘转过600转。
5.IC卡电能表和新式电能表
目前有一种IC卡电能表,用户将IC卡插入后,电能表读取卡中的金额,一旦金额用完,电能表切断电源,这时需要到银行为IC卡储值,然后再重新插入电能表。
还有一种新式电能表,其中没有转动的铝盘,靠内部电子电路计算电能,读数由液晶板显示。
利用电能表计算电能 知识点
根据电能表的转盘的转数可以求出家用电器在某段时间内电流做的功,或消耗的电能。在计算时通常有两种方法:
1.先根据每kW•h的转数求出表盘转一转消耗的电能,再看表盘在这段时间内共转了多少转,用上面两个数值相乘就是用电器在这段时间内消耗的电能。
2.由于电能表转盘的转数与电流做的功(或消耗的电能)成正比,因此可以先统一单位,然后列出比例式,再求解答案。
电功 知识点
1.定义:电流所做的功叫电功,用符号“W”表示。
2.单位
(1)在国际单位制中,电功的单位和电能的单位一样,都是焦耳,简称焦,用符号“J”表示。
(2)电功的常用单位:千瓦时(kW•h)。
(3)焦耳的规定:如果用电器两端的电压为1V,通过的电流为1A,通电时间为1s,则电流所做的功就是1J。
3.物理意义:从能量角度讲,电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程。
4.计算
电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积,即W=UIt。对于纯电阻电路也可用
第二节 电流做功的快慢
电功率知识点讲义
1.定义:用电器在单位时间内消耗的电能称为电功率,即电功与时间之比,用符号P表示。
2.物理意义:表示用电器消耗电能(或电流做功)快慢的物理量。
3.单位:瓦特,简称瓦,符号是W,常用单位还有千瓦(kW),1kW=1000W。
4.公式:P=W/t=UI 。
物理量符号及单位
电功率——P——瓦特(W)
电压——U——伏特(V)
电流——I——安培(A)
5.千瓦时
(1)电功的公式推导:P=W/t ,W=Pt。
若电功率P的单位是瓦(W),时间的单位是秒(s),则电功W的单位是焦(J),可见1焦=1瓦•秒。
若电功率P的单位是千瓦(kW),时间的单位是时(h),这就是千瓦时的来历,是由电功计算公式的单位推导而来的。
(2)1kW•h的含义:表示功率为1kW的用电器使用1h所消耗的电能。
6.各种不同的用电器的功率不同:空调、微波炉的功率大约为1000W,电视机、台式电脑的功率大约为200W,电冰箱、电风扇的功率为100W。
额定功率和实际功率 知识点
1.定义
(1)用电器在额定电压下的功率叫额定功率,即用电器上标明的功率。
(2)用电器正常工作时的电压叫额定电压,即用电器上标明的电压。
(3)实际功率是指用电器在实际电压下的功率。
2.实际功率与额定功率的关系
(1)当用电器两端的电压U实<U额时,则P实<P额,用电器能工作,但不能正常工作。
(2)当U实=U额时,P实=P额,用电器正常工作,使用安全。
(3)当U实>U额时,P实>P额,用电器不能正常工作,容易烧坏,不安全。
不能让用电器长期地超过额定功率工作,否则会影响用电器的寿命甚至烧坏用电器。
(4)用电器所消耗的实际功率与额定功率的关系决定于实际电压与额定电压的关系。实际功率与额定功率之比等于实际电压与额定电压的二次方比,
3.实际功率与额定功率的区别
(1)用电器的额定电压和额定功率只有一个值,它们在生产制造时已确定下来了,用电器不论是否使用都存在这个额定电压和额定功率值。
(2)用电器的实际电压和实际功率有无数个,使用时就有相应的实际功率,不使用时就无实际功率。
第三节 测量电功率
伏安法测小灯泡的电功率 知识点
1.实验器材
电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。
2.实验电路图:如图所示。
3.实验步骤
(1)按电路图连接好电路(开关闭合前,滑动变阻器滑片要滑到最大阻值处)。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压达到它的额定电压,记下此时电流表的读数。
(3)调节滑动变阻器,分别使小灯泡两端的电压低于和稍高于它的额定电压,观察灯泡的亮度,记下两次电流表的读数。
(4)利用公式P=UI计算灯泡的额定功率和不在额定电压下的实际功率。
4.实验结论
测出小灯泡的额定功率,并得出消耗的电功率越大小灯泡越亮这一规律,即小灯泡的亮度取决于其在电路中消耗的实际功率。
第四节 科学探究：电流的热效应
电流的热效应 知识点
1.定义
电流通过导体时电能转化成热,这个现象叫电流的热效应。如电流通过灯泡内的钨丝,钨丝会发热,温度高达2800oC,呈白炽灯状态而发光。
2.电流热效应的影响因素:电流、电阻和通电时间。
(1)在通电时间一定、电阻相同的条件下,电流越大,产生热量越多。
(2)在通电时间一定、电流相同的条件下,电阻越大,产生热量越多。
(3)在其他条件相同的情况下,时间越长,产生热量越多。
焦耳定律及应用 知识点
1.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体所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。
(2)表达式:Q=I2Rt,其中Q表示热量,单位是焦耳,适用于任何电路。
2.电热的计算式
Q热=Pt=I2Rt,串、并联电路中放出的总热量Q总=Q1+Q2+…+Qn。
(1)在纯电阻电路中,电流所做的功全部转化为内能,这时计算电热可利用下面的公式:
(2)在非纯电阻电路中,电流所做的功不再等于导体产生的热量,而是大于这个热量,故计算电热只能用公式Q=I2Rt。
3.电热功率的计算
P热=I2R,即电流通过导体时产生热量的功率跟导体电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比。
第十七章 从指南针到磁悬浮列车
第一节 磁是什么
地磁场 知识点
1. 地球本身相当于一个大磁体,地球周围空间存在的磁场叫地磁场。
2.地磁场的分布情况与条形磁体的磁场相似。
3.地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。地理两极和地磁两极并不重合,存在偏角,这个偏角叫磁偏角。磁偏角是由我国宋代学者沈括首先发现的。
磁场和磁感线 知识点
1.磁场
(1)定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质,这种物质叫磁场。
(2)磁场的基本性质:磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向:人们规定在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。
2.磁感线
(1)定义:我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫磁感线。
(2)磁感线的特征:磁感线是一些闭合的曲线,即磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来,回到磁体的S极,如图所示;而在磁体的内部,都是从磁体的S极指向N极。
(3)磁感线的方向:磁感线是一些有方向的曲线,磁感线上某一点的方向与放在该点的小磁针静止时N极的指向一致,也就是与该点的磁场方向一致。
(4)磁感线的分布
①磁体周围的磁感线的分布都是立体的,而不是平面的。我们在画图时,因受纸面的限制,只能画一个平面的磁感线分布情况。
②磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱。磁体两极处磁感线最密,表示两极处磁场最强。
③空间中的任何两条磁感线绝对不会相交,因为磁场中任意一点的磁场方向只有一个确定方向。如果某点有两条磁感线相交,该点就有两个指向不同的磁场方向,而这是不可能的。
(5)磁感线与磁场的区别:磁场是一种特殊物质,而磁感线是为了形象、直观地描述磁场而人为假想的曲线,并不是真实存在的。
磁化 知识点
1.磁化
(1)在磁体或电流的作用下,使原来没有磁性的物体有了磁性的过程叫磁化。
(2)使物体磁化的方法有两种:一是靠近或接触磁化,此时靠近磁体的一端被磁化为异名磁极,远离磁体的一端被磁化为同名磁极;二是摩擦磁化,用一条形磁体的一端在一根原来没有磁性的钢棒上沿同一方向摩擦几次,钢棒就会被磁化,有了磁性,如图所示。
2.去磁
使原来有磁性的物体失去磁性的过程叫去磁。敲击、加热可以使磁体去磁。
3.软磁体和硬磁体
铁棒被磁化后,其磁性很容易消失,称为软磁体。钢棒被磁化后,其磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体。因为钢具有长期保持磁性的性质,所以永磁体常常用钢来制作。
4.磁性材料
能够被磁化的物质统称为磁性材料,物理实验中用到的各种形状的磁体都是能长期保持磁性的磁性材料,都是用钢磁化而制成的。
磁性和磁体 知识点
1.磁性
某些物体能够吸引铁、钴、镍等物质,就说它具有磁性。
2.磁体
(1)定义:具有磁性的物体叫磁体。
(2)磁体的分类
3.磁极
(1)定义:磁体上不同部位的磁性强弱是不相同的,磁体上磁性最强的部分叫磁极。条形磁体两端磁性强,中间磁性弱。
(2)磁极的指向性:在水平面内可以自由转动的条形磁体,静止时必定一个磁极指向南方,另一个磁极指向北方。指南的那个磁极叫南极,也叫S极。指北的那个磁极叫北极,也叫N极。
(3) 磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,如图所示。
第二节 电流的磁场
电流的磁效应 知识点
1.电流的磁效应
任何导体中有电流通过时,其周围空间均会产生磁场,这种现象叫电流的磁效应。
2.奥斯特实验
(1)把小磁针放在导线下方,并使导线与小磁针平行。给导线通电,观察小磁针发生的现象,如图甲所示;断电后,观察小磁针发生的现象,如图乙所示。
现象:给导线通电,小磁针发生偏转;断电后,小磁针回到原来的位置。
结论:通电导体周围存在着磁场。
(2)小磁针与导线不动,调整电源改变导线中电流的方向,如图丙所示。
现象:改变电流的方向,磁针偏转方向与原来相反。
结论:电流磁场的方向与导线中电流的方向有关系。
通电螺线管的磁场和安培定则 知识点
1. 通电螺线管的磁场
(1)通电螺线管的两端跟条形磁体两端的N极、S极相似,具有磁体的特性。
(2)通电螺线管磁性的有无取决于导体中电流的通断,而磁极的极性取决于电流的方向,磁性的强弱取决于电流的大小。
(3)通电螺线管的磁感线方向:在其外部从N极指向S极,在其内部从S极指向N极,如图所示。
(4) 通电螺线管和条形磁体的异同
2.安培定则
(1)内容
如图所示,用右手握住螺线管,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。
(2)使用安培定则时应注意
①决定通电螺线管磁极极性的根本因素是通电螺线管上电流的环绕方向,而不单是通电螺线管上的导线的绕法或电源的正、负极的接法。当两个螺线管上电流的环绕方向一致时,它们两端的磁极极性就相同。
②四指的环绕方向必须是螺线管上电流的环绕方向。
③N极和S极必须在通电螺线管的两端。
(3)运用安培定则解题分为三个步骤
①标出螺线管上电流的环绕方向。
②由环绕方向确定右手的握法。
③由握法确定大拇指的指向,大拇指所指的那一端就是螺线管的N极,如图所示。
电磁铁 知识点
1.构造:将螺线管紧密地套在一个铁芯上,就构成了电磁铁。
2.工作原理
电磁铁是内部插有铁芯的螺线管,当通电螺线管插入铁芯后,由于铁芯被磁化,产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场,因而它的磁性比原来强得多。电磁铁就是利用电流的磁效应工作的。
3.磁极方向
电磁铁的磁极方向由线圈中的电流方向决定,当线圈中的电流方向改变时,电磁铁的极性也随之改变。
4.磁性强弱:电磁铁磁性的强弱一般由以下三个因素决定。
(1)电流大小:线圈中电流越大,磁性越强;电流越小,磁性越弱。
(2)线圈匝数:匝数越多,磁性越强;匝数越少,磁性越弱。
(3)还跟是否插入铁芯有关。插入铁芯时,磁性强;拔出铁芯时,磁性弱。
5.电磁铁的优点
(1)磁性的有无可以用电路的通断来控制:闭合开关时,电磁铁有磁性;断开开关时,电磁铁没有磁性。
(2)磁性的强弱可用电流的大小来控制:改变电路中的电阻就能改变电路中的电流,从而使电磁铁的磁性强弱发生改变。
(3)磁极的极性可用电流方向来控制:如把接电磁铁的两根导线对调或把电源的两极对调时,电流方向发生改变,导致电磁铁的磁极发生改变。
6.电磁铁的应用
电磁铁在生产、生活中有着广泛的应用。例如,电磁起重机、电磁选矿机、磁悬浮列车等。
第三节 科学探究：电动机为什么会.
磁场对电流的作用 知识点
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。通电导线在磁场中受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。
2.能量转化
通电导线和通电线圈在磁场中受力而发生运动时,将电能转化为机械能。
电动机 知识点
1.原理:通电线圈在磁场中受力转动。
2.组成:定子(固定不动的部分)和转子(转动的部分)。
3.直流电动机换向器的作用:每当线圈刚转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中的电流方向。
4.电动机转动的方向
与电流和磁场方向都有关,改变电流方向或磁场方向,电动机的转动方向就随之改变;但如果同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变。
5.工作过程
(1)如图甲所示,ab段和cd段中的电流方向相反,故所受力的方向也相反,此时线圈顺时针转动。
(2)当线圈转到平衡位置,即竖直位置时(如图乙),两电刷A和B恰好不与两半环(即换向器)接触,线圈由于惯性会继续顺时针转动,并转过平衡位置。
(3)如图丙,当线圈转过平衡位置之后,在换向器的作用下,ab和cd的电流均与(1)中相反,故受力方向也相反,从而使线圈仍按顺时针方向转动下去。
(4)如图丁,线圈再次转动到平衡位置,换向器又将改变线圈中的电流方向,从而使线圈按顺时针方向不停地转动下去。
6.能的转化:电动机工作时,将电能转化为机械能。
第十八章 电从哪里来
第一节 电能的产生
第二节 科学探究：怎样产生感应电.
电磁感应 知识点
1.电磁感应现象
当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会有电流产生,这一现象就是电磁感应现象,所产生的电流叫感应电流。该现象最早是由英国科学家法拉第发现的。
2.感应电流产生的条件
(1)电路是闭合的;
(2)一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
3.能量转化情况
电磁感应现象中,消耗了机械能,得到了电能,即机械能转化为电能。
4.影响感应电流方向的因素
在电磁感应现象中,感应电流的方向跟磁场方向和导体做切割磁感线运动的方向有关。若磁场方向和导体切割磁感线运动的方向有一个改变,则感应电流方向也随之改变。若上述方向同时改变,则感应电流方向不变。
5.电磁感应和磁场对电流的作用的区别
发电机 知识点
1.发电机
(1)原理:发电机是根据电磁感应原理制成的。
(2)能的转化:发电机工作时将机械能转化为电能。
(3)发电机和电动机的对比
2.交流电和直流电
直流电方向不改变。大小和方向做周期性改变的电流叫交变电流,简称交流。我国供生产、生活用的交流电的周期为0.02s,频率为50Hz。
第三节 电能的输送
第十九章 走进信息时代
第一节 感受信息
知识点1：信息的记录大脑就是天然的存储器远古时代人们为了生存就要记住周围的环境，那些动物、植物对人们有害，那些有益；如何寻找食物，如何应付自然灾害。因为没有别的记录方式，所以这些信息只好存储在大脑中。古人还要把这些经验一代一代的传递下去。但是大脑会遗忘，而且大脑记录的信息会随着躯体的消失而烟消云散。
2结绳记事
古人要记住一件事，就在绳子上打个结，以后看到这个结就会想起那件事。如果要记两件事就要打两个结，如此等等。如果绳子上打得结多了，恐怕他也就既不清楚那件事了。所以这个方法虽然简单，但仅能起到提醒的作用。 3文字的的诞生
使人类对信息的记录取得重大突破。文字是代表一定内容的符号。早期人们将文字记录在牛骨、竹简、木椟上。历史上记载秦始皇批阅的奏章都是刻在竹简上的，各地传来的竹简每天都有二三百斤。在竹简上刻字是一件缓慢、吃力的手工劳动，由于选用了不合适的记录材料，限制了信息的传播。
4造纸和印刷术的发明 加速了知识和思想的传播，加快了文明的进程，信息开始被人类共享。
5光记录、磁记录
随着科学技术的进步，有了光记录、磁记录等大信息量的记录方式 1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB大约能存储50万汉字。
知识点2：信息的现代人充分利用电话．电报．广播．电视．传真．通信卫星．电子计算机等先进技术传递信息．无论在地球的哪个角落．都可以很快知道发生在世界各地的事情，并把本地的情况及时传送到世界的各个地方．传递的信息又多又快又准．
小结：（1）组成：话筒、听筒和键盘
（2）原理：声音的振动——强弱变化的电流——声音的振动．
话筒
听筒现代存储介质的特点：容量大、体积小、存取速度快
信息只有记录，没有传播，也就失去了它的价值。早期的信息传播速度慢、距离近，信息量小。
我国古代有顺风耳的神话传说，它反映了人们想要冲破空间和时间的阻隔，实现长距离、快速互通信息的美好愿望。有线电话和有线电报的产生使这种愿望变成现实。
电话电报广播电视传真．通信卫星电子计算机
第二节 让信息“飞”起来
电磁波知识点讲义
1.电磁波的产生
迅速变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。
2.电磁波的传播
(1)电磁波传播不需要介质。电磁波可以在固体、液体、气体和真空中传播。
(2)传播速度:电磁波在真空中的传播速度约为3×108m/s。
3.电磁波的频率与波长
(1)电磁波的波速c、波长λ和频率ƒ的关系:c=λƒ。
由于电磁波在真空中的波速c是一个定值,故波长λ和频率ƒ成反比例关系。
(2)单位:频率ƒ的单位为赫兹(Hz),还有千赫(kHz)、兆赫(MHz),1MHz=103kHz=106Hz。波长λ的单位为m。
4.电磁波的分类
电磁波是个大家族。一般根据波长来划分,波长从大到小依次是长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线,γ射线等。它们的本质都是电磁波,不同的是波长的差别。
5.电磁波的应用:无线电广播、雷达、微波炉、紫外线消毒杀菌等。
第三节 踏上信息高速公路
广播、电视和移动通信 知识点
1.无线电广播信号的发射和接收
(1)发射:话筒把播音员的声音信号转换成电信号,然后用调制器把音频电信号加载到高频电磁波(载波)上,再通过天线发射到空中。
(2)接收:收音机天线接收到电磁波,经收音机中的调谐器选出特定频率的信号,电子电路再把音频信号从中取出来,进行放大,送到扬声器里,把音频电信号转换成声音。
2.电视的发射和接收
(1)图像信号的产生过程:摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到频率很高的电磁波上,通过发射天线发射到空中。
(2)图像信号的接收过程:电视机的接收天线把高频信号接收下来,通过电视机把图像信号取出并放大,由显像管把它还原成图像。
(3)显像过程:显像管的电子枪发射的电子束也在荧光屏上扫描,扫描的方式和步调与摄像机的扫描同步。同时,显像管电子枪发射的电子束的强弱受图像信号的控制,这样就在荧光屏上出现与摄像屏上相同的图像。
(4)声音信号的产生、传播和接收与无线电广播的工作过程相似。
3.移动电话
(1)基本原理:移动电话能将我们讲话的信号利用电磁波发射到空中,同时又能在空中捕获电磁波,得到对方讲话的信号。
(2)优点:由于移动电话是靠电磁波传递信息,因此只要是携带信息的电磁波能够辐射到的区域都能够进行通话,所以比固定电话更加方便。
(3)缺点:手持移动电话由于体积小,天线简单,因此移动电话的发射功率不大,接收的灵敏度也较差。为了保障通话质量,必须建立较大的无线电台进行信号的转换,这些固定的电台叫基地台。
(4)无绳电话
无绳电话很像普通的电话机,只是座机和手机之间没有电话线相连,座机和手机上各有一个天线,它们通过无线电波来沟通。座机接在市话网上,相当于一个基地台,由于无绳电话的功率很小,因此它的工作区域一般不超过几百米。
(5)移动电话
移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台,因此,移动电话实质上是一个小型的无线电发射台和无线电接收台的组合。
微波通信 知识点
1.微波:微波的波长在10m～1mm之间,频率在30MHz～3×105MHz之间。
2.微波的特点
(1)优点:微波的频率高,可加载的信息量大,一条微波线路可同时开通几千几万路电话。
(2)不足:微波的性质更接近光波,大致沿直线传播,它不能沿地球表面绕射,而必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站去,如图所示。而且,信号传递的距离越远,需要的中继站就越多。
卫星通信 知识点
1.组成
卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
2.作用
通信卫星是一个空中微波中继站,它从一个地面站接收发射来的电信号,经过放大变频后,再发射到一个或几个地面站。
3.特点
用于通信的卫星相对地面是静止的,又叫同步卫星,利用这些卫星作微波通信的中继站,在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星,就可以覆盖几乎全部的地球表面,实现全球通信,如图所示。
光纤通信 知识点
1.激光的特点:频率单一、方向高度集中。
2.光纤通信
激光可以利用光导纤维来传播。这种通信方式就是光纤通信。光纤通信可长距离传输信息,容量大,不怕雷击,不受电磁干扰,通信质量高,保密性好。
网络通信 知识点
1.网络通信
把计算机联在一起就可以实现网络通信。发送和接收电子邮件是目前使用最频繁的网络通信方式。
2.电子邮件的通信过程
如果甲的邮箱地址是@163.com,他想要发一个邮件到乙的邮箱b@sina.com时,它的服务器@163.com就会将邮件通过导线、光缆或者微波等形式送到乙的服务器@sina.com储存起来。当乙“上网”时,就可以从自己的服务器中得到这个邮件。过程如图所示。
电子邮件传递信息非常快,收信人可以在任意时间打开信箱查看自己的邮件。
3.因特网
网络互相联结,成为世界上最大的计算机网络,这个网络叫因特网。
第二十章 能源、材料与社会
第一节 能源的转化与守恒
能量的转化和守恒 知识点
1.能量的转化和转移
(1)能量的形式多种多样
自然界中存在着各种形式的物质运动,如机械运动、分子热运动、电磁运动等,每一种运动都有一种能量与它对应,因此能量的形式有很多种。与机械运动对应的是机械能,与分子热运动对应的是内能。此外,其他形式的能还有电能、光能、化学能、核能等。
(2)能量的转化
(3)能量的转移
能量可以从一个物体转移到另一个物体,也可以从物体的一部分转移到另一部分。例如,在热传递的过程中,内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分,这都属于能量的转移。
2.能量守恒定律
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
第二节 能源的开发和利用
人类利用能源的历程 知识点
1.能源
凡是能够提供能量的物质资源,都可以叫能源。
2.能源革命
(1)第一次能源革命:钻木取火是人类从利用自然火到利用人工火的转变,导致了以柴薪作为主要能源时代的到来。
(2)第二次能源革命:蒸汽机的发明使人类以机械动力代替人力和畜力,人类的主要能源由柴薪向煤、石油、天然气等化石能源转变。
(3)第三次能源革命:物理学家发明了可以控制核能释放的装置——反应堆,拉开了以核能为代表的第三次能源革命的序幕。
能源的分类 知识点
核能 知识点
1.定义:原子核在分裂或聚合的过程中,可以释放出惊人的能量,这就是核能。
2.裂变
(1)裂变:用中子轰击质量比较大的原子核(铀235原子核)时,原子核变成两个质量中等大小的原子核,同时释放出巨大的能量,这个过程叫裂变。
(2)链式反应:用中子轰击铀235原子核,铀核分裂时释放出核能,同时产生几个新的中子,这些中子又会轰击其他的原子核……于是导致一系列的持续裂变,并释放出大量核能,这就是链式反应。
(3)核电站:核电站利用核能发电,它的核心设备是核反应堆。核电站利用反应堆产生的内能,通过蒸汽轮机做功,带动发电机发电。
(4)核反应堆中发生的链式反应,是可以控制的。原子弹爆炸时发生的链式反应,是不加控制的。
3.聚变
如果将质量很小的原子核(如氘核和氚核),在超高温下结合成新的原子核,会释放出巨大的核能,如图所示,这就是聚变,又叫热核反应。
太阳能 知识点
1.在太阳内部,氢原子核在超高温下发生聚变,释放出巨大的核能,并不断向宇宙空间辐射出巨大的能量。
2.太阳能是人类能源的宝库。例如:化石能源从根本上说是远古以来贮存下来的太阳能;地球上的风能、水能、生物质能等都是来源于太阳。
3.太阳能的优点
(1)太阳能巨大、安全、环保。
(2)太阳能供应时间长久。对人类来说,太阳能几乎可以说是一种取之不尽、用之不竭的永久性能源。
(3)太阳能获取方便。分布广泛,处处可以利用,无需挖掘开采和运输。
4.目前直接利用太阳能的两种方式:一种是用集热器把水等物质加热,另一种是用太阳能电池把太阳能转化为电能。
能源与可持续发展 知识点
1.能量的转移和转化,都是有方向性的。
2.21世纪的能源趋势
(1)由于世界人口的急剧增加和经济的快速发展,能源的消耗持续、迅速增长。
(2)人类的主要能源仍是化石能源,它们属于不可再生能源。
3.能源消耗对环境的影响
人类在能源革命的进程中给自己带来了便利,也给自己造成了麻烦,主要表现在以下两个方面:
(1)大量燃烧化石能源造成空气污染和温室效应。
(2)一些欠发达国家过分依赖柴薪能源,加剧了水土流失和土地沙漠化。
4.解决能源问题的出路
(1)提高能源的利用率。
(2)开发和利用新能源,特别是开发和利用太阳能和核能。
5.未来的理想能源
未来的理想能源应满足四个条件:第一,必须足够丰富,可以保证长期使用;第二,必须足够便宜,可以保证多数人用得起;第三,相关的技术必须成熟,可以保证大规模使用;第四,必须足够安全、清洁,可以保证不会严重影响环境。
第三节 材料的开发与利用
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