對曲線(1)的分析：

AB段——吸熱、溫度升高,物質為固態；

BC段〔熔化過程〕——吸熱、溫度不變,物質狀態為固液共存。

CD段——吸熱、溫度升高,物質為液態。對曲線(3)的分析：

EF段——放熱、溫度降低,物質為液態；

FG段〔凝固過程〕——放熱、溫度不變,物質狀態為固液共存。

GH段——放熱、溫度降低,物質為固態。探究實驗：固體熔化時溫度的變化規律〔見右下列圖〕

【設計實驗】將溫度計插入試管后,待溫度升至40℃左右時開始,每隔大約1min記錄一次溫度；在海波或蠟完全熔化后再記錄4～5次。

【實驗表格】時間/min012345…海波的溫度/℃蠟的溫度/℃【圖象】見上4.“物質熔化的溫度變化曲線〞,甲圖為海波,乙圖為石蠟。圖象需要標明溫度。

【考前須知】石棉網的作用：均勻熱量。攪拌器的作用：使物質均勻受熱。圖表的作用：將規律反映在圖上,便于總結。圖中應用的是水浴加熱法,目的是為了使海波〔蠟〕均勻受熱。晶體熔化的特點：不斷吸熱,但溫度不變。

晶體熔化的條件：①溫度到達熔點；②繼續吸熱。非晶體熔化的特點：吸熱,溫度不斷升高。利用和防止熔化吸熱、凝固放熱的實例：利用熔化吸熱：用冰保鮮、冷敷給病人降溫；吃雪糕解暑。防止熔化吸熱：雪熔化吸熱,多穿衣服,防止感冒。利用凝固放熱：冬天在菜窖中放幾桶水。凝固放熱的害處：澆注鋼鐵時〔或馬路上剛鋪的瀝青〕,凝固放熱,產生的高溫傷人。第三節汽化與液化汽化和液化的定義：物質從液態變成氣態的過程叫做汽化,從氣態變成液態的過程叫做液化。沸騰：沸騰是液體內部和外表同時發生的劇烈汽化現象。

沸騰的特點：不斷吸熱,溫度不變。

沸騰的條件：①溫度到達沸點；②繼續吸熱。

沸點：各種液體沸騰時都有確定的溫度,這個溫度叫做沸點。不同液體的沸點不同。蒸發：發生在液體外表的緩慢汽化叫蒸發。

蒸發在任何溫度下都能發生。

蒸發的特點：吸熱,溫度降低。

加快液體蒸發的方法：①提高液體溫度；②增大液體外表積；③加快液體外表上方空氣流動速度。蒸發和沸騰是汽化的兩種方式,它們的異同如下表所示。蒸發沸騰不同點只在液體外表進行液體內部和外表同時發生在任何溫度下都能發生必須到達沸點且繼續加熱緩慢地汽化劇烈地汽化溫度降低溫度保持不變相同點 1.都是汽化現象 2.都使液體變成氣體 3.都要吸收熱量O時間溫度AO時間溫度ABC液化的兩種方式：①氣體降到足夠低的溫度；②壓縮體積。液化的現象：霧、露、“白氣〞〔小水珠聚集〕探究實驗：水的沸騰〔見右圖〕

【目的】觀察水沸騰時的現象及溫度變化。

【實驗器材】鐵架臺、酒精燈、石棉網、盛水的燒杯、溫度計、帶有小孔的紙板、秒表、〔火柴〕。

【設計實驗】用酒精燈給水加熱至沸騰。當水溫接近90℃時間/min012345…溫度/℃【圖象】見右上圖。其中BC段為沸騰過程。

【實驗現象】〔水沸騰前〕氣泡上升,越來越小。〔原因：下部水溫高于上部水溫〕

〔水沸騰時〕大量氣泡上升,變大,到水面破裂,里面的水蒸氣散發到空氣中。〔原因：下部壓強大〕

【考前須知】紙板的作用：①減少熱損失；②固定溫度計；③防止液體飛濺出來。紙板上小孔的作用：使內外大氣壓平衡。水的沸點不是100℃,原因：①氣壓低于1標準大氣壓；②水中有雜質；③溫度計有問題。長時間水不沸騰,原因：

①水的初溫太低；②水的質量太大；③未用酒精燈的外焰加熱；④沒有蓋中央留孔的紙板；移去酒精燈后沸騰不馬上停止。第四節升華與凝華升華和凝華的定義：物質從固態直接變成氣態叫升華；從氣態直接變成固態叫凝華。升華也需要吸熱,凝華也會放熱。升華在任何溫度下都能發生。常見的升華現象：樟腦片變小；用干冰進行人工降雨；冬天晾衣服,冰直接升華；碘升華。常見的凝華現象：霜、雪、冰花、霧凇；白熾燈變黑〔鎢絲先升華后凝華〕。物質三態變化的關系：

液氣態液氣態固液化汽化凝固熔化凝華升華做簡答題時,需要注意以下兩點：①必須聯系課本中的知識點〔公式、定理或者規律〕；②語言簡潔,并且一般人看了答案后能夠看明白〔通俗易懂、能夠解決問題〕。第五節全球變暖與水資源危機1.礦石燃料主要包括：煤、石油、天然氣等2.溫室氣體主要指：二氧化碳〔CO2〕。3.全球變暖會給人類帶來的一系列不利影響：〔1〕海平面上升的影響；〔2〕對動植物的影響〔3〕對農業的影響〔4〕對人類健康的影響4.威脅人類生存的另一類因素,是水資源危機。缺水已是一個世界性的普遍現象。5.如何合理利用和保護水資源：采取節水技術、防治水污染、植樹造林等。6.1993年起,將每年3月22日定為世界水日。第十三章內能與熱機第一節物體的內能定義：物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和,叫做物體的內能。任何物體在任何情況下都有內能。內能的單位為焦耳。影響物體內能大小的因素溫度：在物體的質量、材料、狀態相同時,物體的溫度越高,物體內能越大。質量：在物體的溫度、材料、狀態相同時,物體的質量越大,物體的內能越大。材料：在溫度、質量和狀態相同時,物體的材料不同,物體的內能可能不同。存在狀態：在物體的溫度、材料質量相同時,物體存在的狀態不同時,物體的內能也可能不同。內能與機械能不同機械能是宏觀的,是物體作為一個整體運動所具有的能量,它的大小與機械運動有關。內能是微觀的,是物體內部所有分子做無規那么運動的能的總和。內能大小與分子做無規那么運動快慢及分子作用有關。這種無規那么運動是分子在物體內的運動,而不是物體的整體運動。內能改變的外部表現物體溫度升高,說明物體內能增大；物體溫度降低,說明物體內能減小。內能改變,溫度不一定變化。溫度變化,內能一定改變。

熔化、凝固、沸騰過程中,物體的內能發生了改變,但是溫度不變。改變物體內能的方法：做功和熱傳遞。做功：做功可以改變內能：對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。做功改變內能的實質：內能和其他形式的能的相互轉化。如果僅通過做功改變內能,可以用做功多少度量內能的改變大小。如課本圖16.2-5甲,引火儀內的棉花燃燒起來,因為：活塞壓縮空氣做功,使空氣內能增加,溫度升高,到達棉花著火點,使棉花燃燒。如課本圖16.2-5乙,瓶塞跳出時容器內出現白霧,因為：瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功,內能減小,溫度降低,使水蒸氣液化凝成小水滴。熱傳遞：定義：熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫局部向低溫局部傳遞的現象。

熱傳遞傳遞的是內能〔能量〕,不是溫度,溫度變化只是熱傳遞的一個表現。實質：能量從高溫物體向低溫物體轉移的過程。熱量：在熱傳遞過程中,傳遞內能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。

熱量是變化量,只能說“吸收熱量〞或“放出熱量〞,不能說“具有熱量〞。“傳遞溫度〞的說法也是錯的。條件：存在溫度差。如果沒有溫度差,就不會發生熱傳遞。

如右圖,燒杯中的水不沸騰,因為沒有溫度差。熱傳遞過程中,物體吸熱,溫度升高,內能增加；物體放熱,溫度降低,內能減少。熱傳遞的方式：熱傳導、對流和熱輻射。熱傳導時,物體內各局部的物質不發生移動；對流時,物體內各局部物質之間會流動,對流主要發生在氣體或液體中；熱輻射不需要介質,如太陽的光和熱就是通過熱輻射的方式傳到地球的。做功與熱傳遞的異同相同點：由于它們在改變內能上的效果相同,所以做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。不同點：做功時能量的形式發生了變化,熱傳遞時能量的形式不變。溫度、熱量、內能的區別溫度表示物體的冷熱程度。溫度升高,內能一定增加,但不一定吸收熱量。熱量是在熱傳遞過程中的變化量。吸收熱量,溫度不一定升高,內能也不一定增加。內能是一個狀態量。內能增加,溫度不一定升高,也不一定吸收熱量。“熱〞可以指熱量、溫度和內能,具體含義要根據實際情況而定。內能的利用方式利用內能來加熱：從能的角度看,這是內能的轉移過程。利用內能來做功：從能的角度看,這是內能轉化為機械能。第二節科學探究：物質的比熱容探究：比擬不同物質的吸熱能力

【實驗設計】用天平稱質量相等的水和食用油,調節兩個酒精燈的火焰使火焰大小相同。用這兩個酒精燈分別給水和食用油加熱一段時間,用溫度計測量水和食用油的溫度,比擬二者溫度上升速度。

【實驗表格】下表可供參考。物質初溫t0/℃末溫t/℃溫度變化△t/℃質量m/g加熱時間/s水食用油【實驗結論】質量相等的不同物質,吸收的熱量相同,升高的溫度不同。

【考前須知】①比熱容的概念是通過本實驗引出來的,所以實驗中不可以有“比熱容〞三個字。

定義：單位質量的某種物質溫度升高〔降低〕1℃時吸收〔放出〕的熱量。物理意義：比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。

水的比熱容c水＝4.2×103J/(kg·℃),物理意義為：1kg的水溫度升高〔降低〕1℃,吸收〔放出〕的熱量為4.2×103J。比熱容是物質的一種特性,比熱容的大小與物體的種類、狀態有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。水常用來調節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因為水的比熱容大。海陸風：由于水的比熱容比砂石大,導致沿海地區和內陸地區的溫差不同。溫度不同導致大氣壓不同,白天和夜晚刮的風也不同。白天陸地溫度高,風由海洋吹向陸地；夜晚海洋溫度高,風由陸地吹向海洋。比擬比熱容的方法：質量相同,升高溫度相同,比擬吸收熱量多少〔加熱時間〕：吸收熱量多,比熱容大。質量相同,吸收熱量〔加熱時間〕相同,比擬升高溫度：溫度升高慢,比熱容大。熱量的計算公式：溫度升高時吸熱用：Q吸＝cm〔t2－t1〕溫度降低時放熱用：Q放＝cm〔t1－t2〕只給出溫度變化量時用：Q＝cm△tQ——熱量——焦耳〔J〕；c——比熱容——焦耳每千克攝氏度〔J/(kg·℃)〕；m——質量——千克〔kg〕；

t——末溫——攝氏度〔℃〕；t0——初溫——攝氏度〔℃〕用公式求液體溫度時,一定要注意液體的沸點：求出水的溫度為105℃,但最終結果應該是100℃。審題時注意“升高〔降低〕到10℃〞還是“升高〔降低〕了10℃〞,前者的“10℃〞是末溫〔t2〕,后面的“10℃〞是溫度的變化量〔t1〕。熱平衡方程：在不計熱損失的情況下,Q吸＝Q放。第三節內燃機內燃機熱機的定義：利用內能來做功的機器。熱機的能量轉換：內能轉化為機械能。熱機的種類：蒸汽機、內燃機〔汽油機和柴油機〕、汽輪機、噴氣發動機等四沖程內燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。沖程進氣門排氣門活塞運動方向缸內溫度飛輪轉速能量轉化吸氣翻開關閉向下壓縮關閉關閉向上升高減慢機械能轉化為內能做功關閉關閉向下降低加快內能轉化為機械能排氣關閉翻開向上汽油機和柴油機的比擬：汽油機柴油機不同點構造頂部有一個火花塞頂部有一個噴油嘴燃料汽油柴油吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣點燃方式點燃式壓燃式效率低高應用小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機相同點沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。一個工作循環活塞往復運動2次,曲軸和飛輪轉動2周,經歷四個沖程,做功1次。第四節熱機效率和環境保護1.熱值定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克〔J/kg〕、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米〔J/m3〕。熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關,與燃料的形態、質量、體積無關。公式：Q放＝qm、Q放＝qV

①Q——放出的熱量——焦耳〔J〕；q——熱值——焦耳每千克〔J/kg〕；m——燃料質量——千克〔kg〕。

②Q——放出的熱量——焦耳〔J〕；q——熱值——焦耳每立方米〔J/m3〕；V——燃料體積——立方米〔m3〕。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。火箭常用液態氫做燃料,是因為：①液態氫的熱值大；②液態氫的體積小,便于儲存和運輸。燃料的有效利用、熱機的效率燃料燃燒,使燃料的化學能轉化為內能。在實際應用中,燃料很難完全燃燒,所以放出的熱量比實際計算出的要少。另外,放出的熱量又很難得到全部有效利用,總會有一局部熱量損失。例如,用蜂窩煤燒水時,熱量損失的局部包括：①未完全燃燒的局部；②高溫煙氣帶走的熱量；③被容器、爐具、周圍空氣等吸收的熱量。有效利用燃料的一些方法：減少燃燒過程中的熱量損失,把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛〔提高燃燒的完全程度〕；簡化機械傳動局部；選用優良的潤滑材料減少摩擦,減少能量損失。

以較強的氣流,將煤粉在爐膛里吹起來燃燒〔減少煙氣帶走的熱量〕熱機的效率：熱機用來做有用功的那局部能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。

公式：提高熱機效率的途徑：①使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失；②機件間保持良好的潤滑,減小摩擦。常見熱機的效率：蒸汽機6%～15%、汽油機20%～30%、柴油機30%～45%汽車排出的大量尾氣、燃料燃燒排出的煙塵使大氣十分渾濁,排放的二氧化硫、二氧化碳和氮氧化合物,會形成酸雨,危害植物,污染環境等。第十四章了解電路第一節電是什么電荷帶電體：物體有了吸引輕小物體的性質,我們就說是物體帶了電〔荷〕。這樣的物體叫做帶電體。

輕小物體指碎紙屑、頭發、通草球、灰塵、輕質球等。電荷：電荷的多少叫做電荷量,簡稱電荷,符號是Q。電荷的單位是庫侖〔C〕。

在各種帶電微粒中,電子電荷量的大小是最小的。人們把最小電荷叫做元電荷,常用符號e表示。e＝1.6×10-19C。任何帶電體所帶電荷都是e的整數倍。正負電荷：自然界只有兩種電荷——被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷〔＋〕；被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負電荷〔－〕。

具有正電荷的實質是物質中的原子失去了電子；具有負電荷的實質是物質中的原子得到了多余的電子。電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引。

兩個物體相互吸引有兩種情況——可能是它們帶異種電荷而互相吸引,還可能是一個物體帶電而吸引另一個不帶電的輕小物體。使物體帶電的方法摩擦起電定義：用摩擦的方法使物體帶電。原因：不同物質原子核束縛電子的本領不同。實質：電荷從一個物體轉移到另一個物體使正負電荷分開。能量轉化：機械能-→電能接觸帶電：物體和帶電體接觸帶了電。如帶電體與驗電器金屬球接觸使之帶電。感應帶電：由于帶電體的作用,使帶電體附近的物體帶電。檢驗物體帶電的方法使用驗電器。驗電器的構造：金屬球、金屬桿、金屬箔。驗電器的原理：同種電荷相互排斥。利用電荷間的相互作用。利用帶電體能吸引輕小物體的性質。中和：放在一起的等量異種電荷完全抵消的現象。如果物體所帶正、負電量不等,也會發生中和現象。這時,帶電量多的物體先用局部電荷和帶電量少的物體中和,剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。中和不是意味著等量正負電荷被消滅,實際上電荷總量保持不變,只是等量的正負電荷使物體整體顯不出電性。摩擦起電原子的結構：原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的；原子核的質量比電子的大得多,幾乎集中了原子的全部質量；原子核帶正電,電子帶負電,電子在原子核的吸引下,繞核高速運動。

原子核帶正電,電子帶負電。電子繞核運動。但整個原子呈中性。摩擦起電：摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象,就是摩擦起電現象。

摩擦的兩個不同物體同時分別帶上等量異種電荷。摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的本領不同,兩個物體互相摩擦時,哪個物體的原子核束縛電子的本領弱,它的一些電子就會轉移到另一個物體上；失去電子的物體因缺少電子而帶正電,得到電子的物體因為有了多余電子而帶等量的負電。摩擦起電不是創造了電荷,只是電子從一個物體轉移到另一個物體上。由同種物質組成的兩物體摩擦不會起電。導體和絕緣體導體和絕緣體：善于導電的物體叫做導體；不善于導電的物體叫做絕緣體。

常見的導體：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等。

常見的絕緣體：橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷等。半導體：導電能力在絕緣體和導體之間的物體,叫做半導體。

常見的半導體：硅、鍺。

半導體的應用：集成電路〔包括二極管、三極管〕、熱敏電阻、光敏電阻等。超導體：有些物質,當溫度降到某一溫度以下,電阻會突然變為零,這種現象叫做超導現象。能夠發生超導現象的物體叫做超導體。

超導體的實際應用：磁懸浮列車。

超導體可以用作輸電線或制造電子元件,并且無需考慮散熱的問題。但凡利用電流的熱效應來工作的電路中都不能使用超導體。導體容易導電的原因：里面有大量的自由電荷,它們可以脫離原子核的束縛,而在導體內部自由移動。“導電〞與“帶電〞的區別：導電過程是自由電荷定向移動的過程,導電體是導體；帶電過程是電子得失的過程,能帶電的物體可以是導體,也可以是絕緣體。導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化。一定條件下,絕緣體也可變為導體。第二節讓電燈發光電流電流的形成：電荷在導體中定向移動形成電流。

自由電荷在金屬導體中是自由電子,在酸、堿、鹽水溶液中是正、負離子。電流的方向：把正電荷移動的方向規定為電流的方向。

在電源外部,電流的方向是從電源的正極流向負極。在金屬導體中,電流的方向跟自由電子的移動方向相反。電源：能夠提供持續電流的裝置,叫做電源。

干電池、蓄電池供電時,化學能轉化為電能；發電機發電時,機械能轉化為電能。持續電流形成的條件：①必須有電源；②電路必須閉合〔通路〕。

只有兩個條件都滿足時,才能有持續電流。電流的三種效應

①電流的熱效應：如白熾燈,電飯鍋等。

②電流的磁效應：如電鈴、電磁繼電器等。

③電流的化學效應：如電解、電鍍等。

注：電流看不見、摸不著,我們可以通過各種電流的效應來判斷它的存在,這里表達了轉換法的科學思想。物理學中,對于一些看不見、摸不著的物質或物理問題我們往往要拋開事物本身,通過觀察和研究它們在自然界中表現出來的外顯特性、現象或產生的效應等,去認識事物的方法,在物理學上稱作這種方法叫轉換法。電路和電路圖電路：由電源、用電器、開關、導線等元件組成的電流的路徑,叫做電路。電路元件的作用：

電源——能夠提供電流的裝置,或把其他形式的能轉化為電能的裝置〔干電池將化學能轉化為電能〕。

用電器——消耗電能,將電能轉化為其他形式能的裝置。

開關——控制電路的通斷。

導線——傳導電流,輸送電能。電路的三種狀態：

通路——處處連通的電路叫通路,此時電路中有電流通過,電路是閉合的。

斷路〔開路〕——某處斷開的電路叫斷路,此時電路不閉合,電路中無電流。

短路——不經過用電器而直接用導線把電源正、負極連在一起,電路中會有很大的電流,可能把電源燒壞。

用電器兩端直接用導線連接起來的情況也屬于短路。電路圖：用符號表示電路連接的圖,叫做電路圖。常用電路元件的符號：符號意義符號意義＋交叉不相連的導線電鈴交叉相連接的導線eq\o\ac(○,M)電動機(負極)(正極)電池eq\o\ac(○,A)電流表電池組eq\o\ac(○,V)電壓表開關電阻eq\o\ac(○,×)小燈泡滑動變阻器電路和電路圖由電路圖連接實物：首先按電路圖擺好元件位置。其中開關S應是斷開的。假設有滑動變阻器,應將其滑片P調到變阻器的阻值最大端。假設為串聯電路,可從電源正極出發,逐個順次連接各個元件,然后回到電源負極。假設為并聯電路,可先選一支路與開關、電源和干路上的其他元件按串聯方法連成回路,再把與該支路并聯的各支路依次并聯在該支路上；也可先把并聯局部按首首相接、尾尾相接的接法接好,再從分叉點和會合點與開關、電源連成回路。假設為混聯電路,可參照串、并聯的方法連接。按連接順序檢查,確定無誤后,可試觸開關,看看有無異常,如有問題可斷開開關檢查。實物圖的連接中,要注意每個元件的位置和它與電路圖中符號位置的對應關系。由實物圖畫電路圖：參照實物圖畫出電路圖時,要用規定的符號表示相應的元件,要分清元件間的連接關系,要畫成規那么的方框圖〔導線要畫直,拐彎處要畫成直角〕。第三節連接串聯電路和并聯電路串聯電路：兩個用電器首尾相連,然后接到電路中,就說這兩個用電器是串聯的。并聯電路：兩個用電器的兩端分別連在一起,然后接到電路中,就說這兩個用電器是并聯的。串聯電路與并聯電路的特點：串聯電路并聯電路連接特點逐個順次連接〔首尾相連〕并列連接在兩點之間〔首相接,尾相連〕電流路徑電流從電源正極出發,只有一條路徑流回電源負極,整個電路是一個回路〔無分支〕干路電流在節點處分別流經各支路,再在另一節點處集合流回電源負極,每個支路各自跟干路形成回路,有幾條支路就有幾個回路〔有分支〕開關作用開關控制整個電路開關位置對它的控制作用沒有影響干路開關控制整個電路支路開關只控制它所在的那條支路用電器間是否互相干擾各用電器互相干擾,假設其中一個斷開,其他用電器無法工作。各用電器不互相干擾,假設其中一個斷開,其他用電器照常工作實例裝飾用的彩色小燈泡；開關和用電器家庭電路；路燈識別串聯電路、并聯電路的方法：讓電流從電源正極出發經過各用電器回到電源負極,途中不分流就是串聯,否那么就是并聯。將用電器接線柱編號,電流流入端為“首〞電流流出端為“尾〞,觀察各用電器,假設“首→尾→首→尾〞連接為串聯；假設“首、首〞,“尾、尾〞相連,為并聯。〔類似于物理課上所介紹的方法〕識別不標準的電路過程中,不管導線多長,只要其間沒有電源、用電器等,導線兩端點均可看成同一個點,從而找出各用電器兩端的公共點。對實際看不到連接的電路,如路燈、家庭電路,可根據他們的某些特征判斷連接情況。第四節科學探究：串聯和并聯電路的電流【實驗器材】兩只相同規格的小燈泡和一只不同規格的小燈泡、一個開關、兩節干電池、導線假設干、三個電流表【電路圖】【設計實驗】分別按照上面兩個電路圖連接電路,先將規格相同的小燈泡接入電路,讀出電流表示數并記錄；然后將規格不同的小燈泡接入電路,再次讀出電流表示數并記錄。【實驗表格】實驗次數A點的電流IA/AB點的電流IB/AC點的電流IC/A12【實驗結論】串聯電路中各點的電流相等,并聯電路的總電流等于各支路電流之和。【提示】使用不同規格的燈泡是為了防止偶然性。課本中的實驗是在A、B、C三點分別接電流表。同時接電流表的好處是便于操作。第五節測量電壓電壓：電壓是使電路中自由電荷定向移動形成電流的原因。電壓的符號是U,單位為伏特〔伏,V〕。要在一段電路中產生電流,它的兩端就要有電壓。電源的作用是給用電器兩端提供電壓。1kV＝103V＝106mV說電壓時,要說“xxx兩端的電壓〞；說電流時,要說通過“xxx的電流〞。電壓表：測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表,符號為eq\o\ac(○,V),其內阻很大,接入電路上相當于開路。電壓表的示數：量程使用接線柱*表盤上刻度位置大格代表值小格代表值0～3V“-〞和“3〞下一行1V0.1V0～15V“-〞和“15〞上一行5V0.5V 在下一行讀出的示數是指針指向相同位置時,在上一行讀出的示數的5倍。*局部電流表的三個接線柱是“+〞、“3”和“15”。這時“3”和“15”是負接線柱,電流要從“+〞流入,再從“3正確使用電壓表的規那么：電壓表必須和被測的用電器并聯。

如果與被測用電器串聯,會因為電壓表內阻很大,此段電路開路而無法測此用電器兩段的電壓。如果被測用電器在支路上,這時電壓表測的是其他支路兩端的電壓；如果被測用電器在干路上,那么整個電路便成開路了,這時電壓表測的是電源電壓。電流必須從“＋〞接線柱流進去,從“－〞接線柱流出來。被測電壓不能超過電壓表量程。無法估測待測電壓的大小時,可先用大量程試觸。再根據指針偏轉幅度選用適當量程。常見的電壓：干電池兩極間的電壓是1.5V手持移動的電池兩極間的電壓3.6V對人體平安的電壓不高于36V家庭電路的電壓220V發生閃電的云層間電壓幾百萬伏至幾億伏動力電路的電壓380V電鰩可以產生200V左右的電壓,用來自衛。電流表、電壓表的比擬：電流表電壓表異符號eq\o\ac(○,A)eq\o\ac(○,V)連接方式與被測用電器串聯與被測用電器并聯直接連接電源不能能量程0.6A、3A3V、15V每大格0.2A、1A1V、5V每小格0.02A、0.1A0.1V、0.5V內阻很小,幾乎為零,相當于短路很大,相當于開路同使用前要調零；讀數時看清量程和每大〔小〕格；正接線柱流入,負接線柱流出；不能超過最大測量值。利用電流表、電壓表與用電器連接,判斷電路故障電流表示數正常而電壓表無示數

故障原因可能是：①電壓表損壞；②電壓表接觸不良；③與電壓表并聯的用電器短路。電壓表有示數而電流表無示數

故障原因可能是：①電流表短路；②和電壓表并聯的用電器開路,此時電流表所在電路中串聯了大電阻〔電壓表內阻〕使電流太小,電流表無明顯示數。電流表電壓表均無示數

“兩表均無示數〞說明無電流通過兩表,除了兩表同時短路外,最大的可能是主電路斷路導致無電流。【實驗器材】兩只相同規格的小燈泡和一只不同規格的小燈泡、一個開關、兩節干電池、導線假設干、三個電壓表【電路圖】【設計實驗】分別按照上面兩個電路圖連接電路,先將規格相同的小燈泡接入電路,讀出電壓表示數并記錄；然后將規格不同的小燈泡接入電路,再次讀出電壓表示數并記錄。【實驗表格】串聯電路：實驗次數AB兩端的電壓UAB/VBC兩端的電壓UBC/VAC兩端的電壓UAC/V12并聯電路：實驗次數L1兩端的電壓U1/VL2兩端的電壓U2/V總電壓U/V12【實驗結論】串聯電路兩端的總電壓等于各局部電路兩端電壓之和。并聯電路中,各支路兩端的電壓相等。【提示】使用不同規格的燈泡是為了防止偶然性。第十五章探究電路第一節電阻和變阻器電阻：導體對電流的阻礙作用叫電阻。符號是R,單位是歐姆〔歐,Ω〕

1MΩ＝103kΩ＝106Ω

常見導體的電阻率從小到大排列,分別是：銀、銅、鋁、鎢、鐵、錳銅合金、鎳鉻合金等。電阻的決定式：導體的電阻是導體本身的一種性質。它的大小決定于導體的材料〔電阻率ρ〕、長度〔L〕和橫截面積〔S〕。

導體越長,電阻越大；導線橫截面積越小,電阻越大。探究“決定電阻大小的因素〞實驗時,必須注意控制變量。實驗原理：用串聯在電路中小燈泡亮度的變化來研究導體電阻的變化〔也可以在電壓不變的情況下,通過電流的變化來研究導體電阻的變化〕。實驗方法：控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關系〞時必須指明“相同條件〞。結論：導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關。有很多實驗都是用控制變量法來完成的,所以必須熟練掌握控制變量法,并且在練習時加以注意。電阻的計算公式：

R——電阻——歐姆〔Ω〕；U——電壓——伏特〔V〕；I——電流——安培〔A〕。關于電阻的考前須知：導體不同,電阻也一般不同。導體的電阻與導體的溫度有關。對大多數導體來說,溫度越高,電阻越大。電阻是導體阻礙電流作用的性質,是導體本身的一種性質。與導體兩端有無電壓、電壓大小、是否有電流通過以及電流大小等均無關。只表示電壓、電流和電阻的數值關系,沒有物理意義。電阻的分類：定值電阻〔〕、變阻器〔〕滑動變阻器：

原理：通過改變接入電路中電阻線的長度改變電阻,從而改變電路中的電流。

作用：改變電流、調節電壓和保護用電器。

某滑動變阻器標有“50Ω1A〞的字樣,說明該滑動變阻器的最大阻值為50Ω,允許通過的最大電流為1A。使用滑動變阻器的考前須知〔見右圖〕：接線時必須遵循“一上一下〞的原那么。

如果選用A、B兩個接線柱,相當于接入一段導線；如果選用C、D兩個接線柱,相當于接入一段定值電阻。這兩種錯誤的接法都會使滑動變阻器失去作用。A和B相當于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。選用C接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將減小；

選用D接線柱時,滑片P向左移動,滑動變阻器的電阻值將增大。

〔滑片距離下側已經接線的接線柱越遠,連入電路中的電阻越大〕每個變阻器都標有規定的最大電阻和允許通過的最大電流,使用時不能超過它的最大值。應用：電位器注意：滑動變阻器的銘牌,告訴了我們滑片放在兩端及中點時,變阻器連入電路的電阻。分析因變阻器滑片的變化引起的動態電路問題,關鍵搞清哪段電阻絲連入電路,再分析滑片的滑動導致變阻器的阻值如何變化。在給滑動變阻器選電阻線的時候,應該選擇電阻較大的材料〔鎳鉻合金〕。滑動變阻器的優缺點：能夠逐漸改變連入電路的電阻,但不能表示連入電路的阻值。

電阻箱的優缺點：能夠表示連入電路的阻值,但不能連續改變連入電路的電阻。第二節科學探究：歐姆定律探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系

【實驗器材】阻值不同的兩個定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線

【電路圖】見右圖

【實驗表格】電阻R/Ω電壓U/V電流I/A【實驗結論】當電阻一定時,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。

【考前須知】滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓；保護電路。探究電壓導體兩端電壓不變時,電流與電阻值的關系

【實驗器材】阻值不同的兩個定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線

【電路圖】見右上圖

【實驗表格】電壓U/V電阻R/Ω電流I/A【實驗結論】當電壓一定時,導體的電流跟導體的電阻成反比。

【考前須知】滑動變阻器的作用：使電阻兩端的電壓保持不變。這兩個實驗都采用控制變量法。分析實驗數據尋找數據間的關系,從中找出物理量間的關系,這是探究物理規律的常用方法。歐姆定律

內容：導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。

公式：U——電壓——伏特〔V〕；R——電阻——歐姆〔Ω〕；I——電流——安培〔A〕使用歐姆定律的考前須知：同體性：公式中的I、U、R應是同一段電路或同一導體的。為了便于區別,應該加上同一種角標。同時性：公式中的I、U、R應是同一時刻、同一導體所對應的數值。歐姆定律普遍適用于純電阻電路中。對于電動機〔轉動的線圈〕和超導體來說,歐姆定律不成立。第三節“伏安法〞測電阻伏安法測量小燈泡的電阻【實驗目的】證明燈絲電阻與溫度有關。

【實驗器材】小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線。

【實驗步驟】

①畫出電路圖〔見右圖〕。

②按電路圖連接實物,開關S應斷開,將滑動變阻器滑片P移到阻值最大端。

③檢查無誤后閉合開關,移動滑片〔眼睛看著電壓表〕,分別記錄三組電壓、電流的對應值。

④斷開開關。根據,計算出每次的電阻值R1、R2、R3,并求出電阻的平均值。

【實驗表格】次數電壓/V電流/A電阻/Ω123【實驗結論】燈絲的電阻與溫度有關。溫度越高,燈絲電阻越大。【考前須知】

①接通電源后先通過變阻器把電壓調到小燈泡的額定電壓,然后從該電壓開始依次降低。

②滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓；保護電路。

③實驗最后不能求電阻的平均值,因為：燈絲的電阻與溫度有關。伏安法測電阻

【原理】

【實驗器材】待測電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線。

【實驗步驟】

①畫出電路圖〔見右圖〕。

②按電路圖連接實物,開關S應斷開,將滑動變阻器滑片P移到阻值最大端。

③檢查無誤后閉合開關,移動滑片〔眼睛看著電壓表〕,分別記錄三組電壓、電流的對應值。

④斷開開關。根據,計算出每次的電阻值R1、R2、R3,并求出電阻的平均值。

【實驗表格】次數電壓/V電流/A電阻/Ω123【考前須知】

①屢次測量平均值的目的：減小誤差。

②滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓；保護電路。實驗電路連接的常見錯誤：電流表〔電壓表〕的“＋〞“－〞接線柱接錯了。電流表〔電壓表〕的量程選大/小了。滑動變阻器的接線柱接錯了〔同時接在上/下接線柱〕。電流表沒有與被測用電器串聯〔如并聯〕；電壓表沒有與被測用電器并聯〔如串聯或與其他用電器并聯〕連接電路時開關沒有斷開。測量未知電阻阻值的其他方法：用兩個電壓表、一個阻值的定值電阻、一個電源、一個開關和假設干導線,不用電流表〔電路串聯〕：

在這種情況下,可利用“串聯電路中電壓與電阻成正比〞求出電阻。用一個電壓表、一個阻值的定值電阻、一個電源、一個開關和假設干導線,不用電流表〔電路串聯〕：

由于只有一個電壓表,我們就只能先利用短路測量電源電壓,然后測量其中一個定值電阻兩端的電壓,利用“串聯電路的總電壓等于各局部電路兩端電壓之和〞求出另外一個定值電阻兩端的電壓,最后利用“串聯電路中電壓與電阻成正比〞求出電阻。用兩個電流表、一個阻值的定值電阻、一個電源、一個開關和假設干導線,不用電壓表〔電路并聯〕：

在這種情況下,可利用“并聯電路中,通過各支路的電流與其電阻成反比〞求出電阻。用一個電流表、一個阻值的定值電阻、一個電源、一個開關和假設干導線,不用電壓表〔電路并聯〕：

由于只有一個電流表,我們就只能先利用斷路測量其中一個支路的電流,然后測量電路的總電流,利用“并聯電路的總電流等于通過各支路的電流之和〞求出通過另外一個定值電阻的電流,最后利用“并聯電路中,通過各支路的電流與其電阻成反比〞求出電阻。用一個電流表、一個阻值的定值電阻、一個電源、一個開關和假設干導線,不用電壓表〔電路串聯〕：

先將未知的電阻短路,利用U＝IR求出電源電壓。然后再將未知的電阻連入電路,利用總電壓相等,求出總電阻。利用“串聯電路的總電阻等于各局部電路的電阻之和〞求出未知電阻的阻值。

如果阻值的定值電阻被換成滑動變阻器,方法也是相同的。使用電流表〔或電壓表〕、一個電阻箱、一個電壓、一個開關盒假設干導線：

可以先把定制電阻單獨連入電路,測量定值電阻的一個物理量〔電流或電壓〕。把電阻箱單獨連入電路,并使電阻箱對應的物理量等于定值電阻對應的物理量。讀出電阻箱連入電路的阻值即可。但這種方法只能粗略地測量定值電阻阻值。測量電阻的原理一般只有兩個：一個是,另一個是利用其他物理量與電阻的關系。大家應該熟練掌握等效替代法,而不是背實驗步驟和表達式〔所以提綱也不會給出步驟和表達式〕。第四節電阻的串聯和并聯電阻的串聯和并聯電路規律的比擬串聯電路并聯電路電流特點串聯電路中各處電流相等并聯電路的總電流等于各支路電流之和電壓特點串聯電路兩端的總電壓等于各局部電路兩端電壓之和并聯電路中,各支路兩端的電壓相等電阻特點串聯電路的總電阻,等于各串聯電阻之和并聯電阻中總電阻的倒數,等于各并聯電路的倒數之和分配特點串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比并聯電路中,電流的分配與電阻成反比功率特點串聯電路和并聯電路的總功率,都等于各局部電路功率之和在做電學計算題之前,要做好電路分析,分析有關各元件的物理量之間的關系。在電路分析、計算時,串聯要抓住電流相等這一特點；并聯要抓住電壓相等這一特點。假設有n個相同的電阻R0串聯,那么總電阻為；

假設有n個相同的電阻R0并聯,那么總電阻為。電阻串聯相當于增加了導體的長度,所以總電阻比其中任何一個電阻都大,串聯得越多總電阻越大；

電路〔串聯、并聯〕中某個電阻阻值增大,那么總電阻隨著增大；某個電阻阻值減小,那么總電阻隨著減小。常用的串、并聯電路中的物理量與電阻的比例關系有〔以兩個電路串、并聯為例,其中P為電功率,W為電功,Q為電熱〕

串聯時：

R總=R1+R2+R3+R4+并聯時：

第五節家庭用電家庭電路的組成：家庭電路由進戶線、電能表、閘刀開關、保險盒、開關、電燈、插座、導線等組成。家庭電路中各局部電路及作用：進戶線

進戶線有兩條,一條是火線,一條是零線。火線與零線之間的電壓是220V。

正常情況下,零線之間和地線之間的電壓為0V。電能表〔見第一節〕用途：測量用戶消耗的電能〔電功〕的儀表。安裝：電能表安裝在家庭電路的干路上,這樣才能測出全部家用電器消耗的電能。閘刀開關〔空氣開關〕作用：控制整個電路的通斷,以便檢測電路更換設備。安裝：閘刀開關安裝在家庭電路的干路上,空氣開關的靜觸點接電源線。保險盒〔見第五節〕電路符號：連接：與所保護的電路串聯,且一般只接在火線上。選擇：保險絲的額定電流等于或稍大于家庭電路的最大工作電流。保險絲規格：保險絲越粗,額定電流越大。考前須知：不能用較粗的保險絲或鐵絲、銅絲、鋁絲等代替標準的保險絲。因為銅絲的電阻小,產生的熱量少,銅的熔點高,不易熔斷。插座作用：連接家用電器,給可移動家用電器供電。種類：常見的插座有二孔插座〔下列圖左〕和三孔插座〔下列圖右〕。安裝：并聯在家庭電路中,具體接線情況見右圖。把三腳插頭插在三孔插座里,在把用電局部連入電路的同時,也把用電器的金屬外殼與大地連接起來,防止了外殼帶電引起的觸電事故。用電器〔電燈〕和開關白熾燈的工作原理：白熾燈是利用電流的熱效應進行工作的。燈泡長期使用會變暗,原因是：燈絲升華變細電阻變小,實際功率變小；升華后的金屬鎢凝華在玻璃內壁上降低了燈泡的透明度。開關和用電器串聯,開關控制用電器。如果開關短路,用電器會一直工作,但開關不能控制。為防止漏電對人造成傷害,在家庭電路的總開關處要安裝漏電保護器。連接家庭電路的考前須知：家庭電路中各用電器是并聯的。插座的連接要遵循“左零右火〞的規那么。開關必須串聯在火線中,成“火線——開關——用電器——零線〞的連接方式。與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線。火線上必須接有保險絲,保險絲不能用鐵絲、銅絲代替。〔現在保險絲已被空氣開關代替。〕三線插頭中的地線與用電器的金屬外殼相連,插座上相應的導線和室外的大地相連。這樣做可以防止外殼帶電給人造成傷害。雖然地線和零線正常情況下之間沒有電壓,但絕不能將地線和零線接通,否那么易造成觸電事故。試電筆：用試電筆可以區分火線和零線。使用時筆尖接觸被測的導線,手必須接觸筆尾的金屬體。用試電筆測火線時氖管會發光；測零線時不會發光,因為零線內沒有電壓。測電筆接觸火線時,如果觀察不到氖管發光,你認為產生這種現象的原因可能是：測電筆氖管已壞；手沒有接觸筆尾金屬體；火線斷路。某次檢修電路時,發現燈泡不亮,火線、零線都能使測電筆發光,可能的原因是：火線完好,零線處有斷路,被測段零線通過用電器和火線構成通路。家庭電路中觸電的原因：一是人體接觸了火線和大地〔單線觸電〕,二是人體接觸了火線和零線〔雙線觸電〕。通常所說的觸電,是指一定大小的電流通過人體引起的傷害事故。實驗說明,當1mA左右的電流通過人體時,會使人產生麻的感覺；超過10mA的電流九能使人感覺到劇痛,甚至神經麻痹,呼吸困難,有生命危險；電流到達100mA時,3s九可使人窒息,心臟停止跳動。事實說明：不高于36V的電壓才是平安電壓。第十六章電流做功與電功率第一節電流做功電功：電流所做的功叫電功。電功的符號是W,單位是焦耳〔焦,J〕。電功的常用單位是度,即千瓦時〔kW·h〕。1kW·h＝3.6×106J電流做功的過程,實際上就是電能轉化為其他形式能的過程。電流在某段電路上所做的功,等于電功率與通電時間的乘積,還等于這段電路兩端的電壓與電路中的電流以及通電時間的乘積。電功的計算公式為：電能表：測量電功的儀表是電能表〔也叫電度表〕。下列圖是一種電能表的表盤。表盤上的數字表示已經消耗的電能,單位是千瓦時,該數的前四位是整數,第五位是小數局部,即1234.5kW·h。“220V〞表示這個電能表應該在220V的電路中使用。“10〔20A〕〞表示這個電能表的標定電流為10A,額定最大電流為20A。“50Hz〞表示這個電能表在50Hz的交流電中使用；“600revs/kW·h〞表示接在這個電能表上的用電器,每消耗1千瓦時的電能,電能表上的表盤轉過600轉。根據轉盤轉數計算電能或根據電能計算轉盤轉數時,可以列比例式：

列出的比例式類似于用電能表月底的讀數減去月初的讀數,就表示這個月所消耗的電能。第二節電流做功的快慢電功率：電流在1秒內所做的功叫電功率。電功率符號是P,單位是瓦特〔瓦,W〕,常用單位為千瓦〔kW〕。1kW＝103W電功率的物理意義：表示消耗電能的快慢。電功率的定義式：

第一種單位：P——電功率——瓦特〔W〕；W——電功——焦耳〔J〕；t——通電時間——秒〔s〕。

第二種單位：P——電功率——千瓦〔kW〕；W——電功——千瓦時〔kW·h〕；t——通電時間——小時〔h〕。電功率的計算式：P——電功率——瓦特〔W〕；U——電壓——伏特〔V〕；t——電流——安培〔A〕。家用電器的電功率〔估計數值〕：

1000W：空調、微波爐、電爐、電熱水器；

800W：吸塵器；

500W：電吹風機、電熨斗、洗衣機；

200W：電視機、電子計算機；

100W：電冰箱、電扇。

低于1W：手電筒、計算器、電子表。有關電功、電功率的公式及其適用范圍：電功電功率公式的適用范圍普遍適用普遍適用只適用于純電阻電路〔只含電阻的電路〕只適用于純電阻電路用電器的額定功率和實際功率額定電壓：用電器正常工作時的電壓叫額定電壓。額定功率：用電器在額定電壓下的功率叫額定功率。額定電流：用電器在正常工作時的電流叫額定電流。用電器實際工作時的三種情況：

——用電器不能正常工作。〔如果是燈泡,那么表現為燈光發暗,燈絲發紅〕

——用電器不能正常工作,有可能燒壞。〔如果是燈泡,那么表現為燈光極亮、刺眼、發白或迅速燒斷燈絲〕

——用電器正常工作。電燈泡上的“PZ22025〞表示額定電壓是220V,額定功率是25W。有些地區電壓不穩定,使用穩壓器可以獲得較為穩定的電壓。額定電壓相同,額定功率不同的燈泡,燈絲越粗,功率越大。

將這兩個燈泡串聯,額定功率大的,實際功率小；將這兩個燈泡并聯,額定功率大的,實際功率大。串并聯電路P實與R大小的關系工程串聯電路并聯電路P實與R的關系串聯電路中電阻越大的用電器消耗的電功率越大并聯電路中電阻越小的用電器消耗的電功率越大燈泡發光亮度實際電壓大的P實越大,因此實際電壓大的燈泡較亮通過電流大的P實越大,因此通過電流大的燈泡較亮電阻大的P實越大,因此電阻大的燈泡較亮電阻小的P實越大,因此電阻小的燈泡較亮串接上滑動變阻器的小燈泡,變阻器阻值增大時分壓也大,小燈泡實際電壓減小,小燈泡發光較暗并接上滑動變阻器的電燈,由于并聯電路中各局部互不干擾,所以通過小燈泡所在支路的電流不變,小燈泡發光情況不變第三節測量電功率伏安法測小燈泡的功率

【實驗目的】探究小燈泡的發光情況與小燈泡實際功率的關系。

【實驗原理】

【實驗器材】小燈泡、電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關、導線。

【實驗步驟】

①畫出電路圖〔見右圖〕；

②按電路圖連接實物。注意開關斷開,滑動變阻器的滑片移到阻值最大端。

③檢查無誤后,試觸,無異常后閉合開關。移動滑片,使小燈泡在額定電壓下發光,然后使小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍,接下來使小燈泡兩端的電壓小于額定電壓,每次都要觀察小燈泡的亮度,測出小燈泡的功率。

④根據分別算出小燈泡的額定功率、電壓為額定電壓的1.2倍時的實際功率、電壓低于額定電壓時的實際功率。

【實驗表格】次數電壓/V電流/A電功率/W發光情況123【實驗結論】燈泡的亮度由實際功率決定。燈泡的實際功率越大,燈泡越亮。

【考前須知】滑動變阻器的作用：改變小燈泡兩端的電壓、保護電路。第四節科學探究：電流的熱效應探究電流的熱效應

【實驗器材】〔如下列圖〕燒瓶〔三個燒瓶中放入等量的煤油〕、溫度計、銅絲、鎳鉻合金絲、電源。

【實驗步驟】〔1〕

①如下列圖中的左圖,在兩瓶中分別浸泡銅絲、鎳鉻合金絲。

②將兩瓶中的金屬絲串聯起來接到電源上。

③通電一段時間后,比擬兩瓶中煤油的溫度變化。

〔2〕

在通電時間相同的情況下,分別給一個燒瓶中的鎳鉻合金絲通入大小不同的電流〔下列圖中的右圖〕,觀察什么情況下產生的熱量多。

【實驗結論】〔1〕在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大,產生的熱量越多。

〔2〕在通電時間一定、電阻相同的情況下,通過電流大時,鎳鎘合金絲產生的熱量多。

焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。Q——熱量——焦耳〔J〕；I——電流——安培〔A〕；R——電阻——歐姆〔Ω〕；t——通電時間——秒〔s〕有關焦耳定律的考前須知Q不與I成正比,而是與I2成正比。往公式里代數時要注意電流的代入：Q＝I2Rt＝(1A)2×2Ω×5s＝10J對于純電阻電路,電流做功消耗的電能全部轉化為內能〔Q＝W〕,這時以下公式均成立對于非純電阻電路,電能除了轉化為內能,還要轉化為其他形式的能量。求Q時只能用Q＝I2Rt。利用電熱的例子：熱水器、電飯鍋、電熨斗、電熱孵化器等。

防止電熱的例子：電視機外殼的散熱窗；計算機內的散熱風扇、電動機外殼的散熱片等。串并聯電路中電功、電功率、電熱與電阻的關系物理量串聯并聯電功電功率電熱比例關系在串聯電路中,電壓分配、電功、電功率、電熱都與電阻成正比在并聯電路中,電流分配、電功、電功率、電熱都與電阻成反比第十七章從指南針到磁浮列車第一節磁時什么磁性：物體能夠吸引鋼鐵、鈷、鎳一類物質的性質叫磁性。磁體：具有磁性的物體,叫做磁體。磁體具有吸鐵性和指向性。磁體的指向性：可以在水平面內自由轉動的條形磁體或磁針,靜止后總是一個磁極指南〔叫南極,用S表示〕,另一個磁極指北〔叫北極,用N表示〕。磁極：磁體上磁性最強的局部叫磁極。磁體兩端的磁性最強,中間的磁性最弱。

無論磁體被摔碎成幾塊,每一塊都有兩個磁極。磁極間的相互作用：異名磁極互相吸引,同名磁極互相排斥。磁化：磁性材料在磁體或電流的作用下會獲得磁性,這種現象叫做磁化。

高溫和劇烈震動可以使這些物體的磁性消失。

鋼和軟鐵的磁化：軟鐵被磁化后,磁性容易消失,稱為軟磁材料。鋼被磁化后,磁性能長期保持,稱為硬磁性材料。所以制造永磁體使用鋼,制造電磁鐵的鐵芯使用軟鐵。物體是否具有磁性的判斷方法：

①根據磁體的吸鐵性判斷。

②根據磁體的指向性判斷。

③根據磁體相互作用規律判斷。

④根據磁極的磁性最強判斷。磁場：磁體周圍的空間存在著磁場。

磁場看不見、摸不著,我們可以根據它所產生的作用來認識它,這里使用的就是轉換法。磁場的根本性質：磁場對放入其中的磁體產生磁力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場而發生的。磁場的方向：把小磁針靜止時北極所指的方向定位那點磁場的方向。磁感線：在磁場中畫一些有方向的曲線,任何一點的曲線方向都跟放在該店的磁針北極所指的方向一致。這樣的曲線叫做磁感線。磁感線上某點的切線方向,就是該點的磁場方向。對磁感線的認識：在磁體外部,磁感線都是從磁體的N極出發,回到S極。在磁體內部正好相反。磁感線布滿磁體周圍整個空間,磁感線的疏密表示磁性強弱。磁感線是假想的閉合曲線,磁感線不是真實存在的〔磁場是真實存在的〕,磁感線不交叉、不重合,磁感線要畫成虛線。用磁感線描述磁場、用光線描述光的傳播的方法是模型法。磁感線立體分布在磁體周圍。磁極受力：在磁場中的某點,北極所受磁力的方向跟該點的磁場方向一致,南極所受磁力的方向跟該點的磁場方向相反。典型的磁感線：磁場的分類：地磁場、電流的磁場〔第三節〕地磁場：地球本身是一個巨大的磁體,在地球周圍的空間存在著磁場,叫做地磁場。地磁場的磁感線從地磁北極出發到地磁南極。小磁針能夠指南北是因為受到了地磁場的作用。我國宋代的沈括首先發現：地理的兩極和地磁的兩極并不重合,地磁北極在地理南極附近,地磁南極在地理北極附近。第二節電流的磁場最早發現電流磁效應的科學家是丹麥物理學家奧斯特。奧斯特實驗：如下列圖所示,將一根導線平行地拉在靜止的小磁針的上方〔乙圖〕,觀察導線通電時〔甲圖〕小磁針是否偏轉,改變電流方向〔丙圖〕,再觀察一次。

比照甲圖、乙圖,可以說明通電導線的周圍有磁場；

比照甲圖、丙圖,可以說明磁場的方向跟電流的方向有關。通電螺線管的磁場：通電螺線管外部的磁場方向與條形磁體的磁場相似。磁極可用安培定那么來判斷。安培定那么：用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,那么大拇指所指的那端就是螺線管的N極。

螺線管的極性只與電流方向有關,與線圈繞法無關。安培定那么的應用：判斷通電螺線管的磁極、根據磁極判斷電流方向、根據磁極和電流方向判斷線圈繞法。典型圖：

電磁鐵：插有鐵芯的通電螺線管,在有電流通過時有磁性,沒有電流時失去磁性,這種磁體就是電磁鐵。電磁鐵的工作原理：電流的磁效應、磁化影響電磁鐵〔通電螺線管〕磁性強弱的因素：線圈匝數、電流大小、〔是否插入鐵芯〕。

電磁鐵的電流越大,它的磁性越強；外形相同的螺線管,電流大小相同時,線圈匝數越多,它的磁性越強。電磁鐵的應用：電磁起重機、電磁繼電器、空氣開關、磁懸浮列車、等。

磁懸浮列車利用了“同名磁極互相排斥〞的原理。電磁鐵與永久磁體相比,所具有的優點有：

①可以改變電流的大小以改變磁性的強弱；

②可以改變電流方向以改變磁極；

③可以通過控制電流的有無來控制磁性的有無。繼電器：繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路的裝置。電磁繼電器：電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。電磁繼電器的結構：電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、簧片、觸點組成,其工作電路由低壓控制電路和高壓工作電路組成。有了電磁繼電器,人們就可以平安方便地操縱大型機械了。

揚聲器和話筒的能量轉換：前者是將電能轉化成聲能的裝置,后者是將聲能轉化成電能的裝置。揚聲器的工作原理：線圈通過如圖9.5-4所示電流時,受到磁體吸引而向左運動；當線圈通過的電流的方向相反時,受到磁體排斥而向右運動。交流電方向周期性改變,線圈帶動紙盆不斷振動,產生聲音。水位自動報警器的工作原理：如下列圖,當水位未到達金屬塊A時,電磁鐵斷路,不具有磁性。綠燈與電源接通,紅燈斷開。此時綠燈亮,紅燈不亮。當水位到達金屬塊A時,電磁鐵通路,具有磁性。紅燈與電源接通,綠燈斷開。此時紅燈亮,綠燈不亮。

第三節科學探究：電動機為什么會轉動探究“磁場對通電導線的作用〞：

如下圖,把一根直導體AB放在蹄形磁體的磁場里,并與電源、開關、滑線變阻器組成一閉合電路。

【實驗步驟】

①合上開關,接通電路,導體AB中產生由A向B流動的電流,這時導體AB向左運動起來。

②

③將蹄形磁體的磁極上下翻轉,導體AB的運動方向也發生變化。【實驗結論】

①通電導體在磁場里受到力的作用。

②通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。磁場對電流的作用：實驗說明,通電導體在磁場中要受到磁場對電流的力而運動。力的方向跟電流方向和磁感線〔磁場〕方向有關。電流方向或磁感線方向變得相反時,力的方向變得相反；電流方向和磁感線方向都變得相反時,力的方向不變。電動機：電動機是將電能轉化為機械能的裝置。工作原理：通電線圈在磁場中受力轉動。能量轉換：電能轉化為機械能。分類：交流電動機、直流電動機〔直流電動機有換向器〕換向器的作用：在線圈剛越過平衡位置時自動改變電流方向,使線圈持續運動下去。組成：電動機主要由轉子和定子組成。在直流電動機,當線圈位于平衡位置時,線圈內沒有電流,線圈不受力的作用。直流電動機的線圈內都是交流電。電動機的優點：構造簡單、控制方便、體積小、效率高、功率可以改變、污染小等。歐姆定律適用于未轉動的電動機的線圈。

電動機轉動時,只有和成立。第十八章電能從哪里來第一節電能的產生電池是一種把其他形式的能轉化成電能的裝置,電池提供的是直流電。常見的電池有：鋅錳干電池、鉛蓄電池、鎳鎘電池、鋰電池、銀鋅電池等。多數電池的使用是一次性的,稱之為原電池；可以反復充電的電池稱之為二次電池或蓄電池,如：鉛蓄電池、鋰電池等。化學電池多數含有汞、鎘、鋰等金屬元素,隨意丟棄會污染環境,破壞生態。太陽能電池〔又稱光伏電池〕是將太陽能轉化成電能的裝置。太陽能電池用半導體硅和金屬導體制成。巨大的太陽能帆板是人造衛星上的主要電源之一。目前常用的發電方式有火力發電、水利發電和核能發電等。火力發電是通過煤、石油等燃料的燃燒來加熱鍋爐中的水,產生高溫、高壓水蒸氣,推動汽輪機葉輪高速旋轉,從而帶動發電機轉子轉動發電。火力發電的能量轉化過程：燃料的化學能燃料的化學能水和水蒸氣的內能發電機轉子的機械能電能水利發電是在江河上筑壩建水庫,讓水庫中的水從可控制的閘門中奔瀉而出,沖擊水輪機,水輪機帶動發電機轉子轉動發電。水利發電的能量傳遞和轉化過程：水的機械能水的機械能水輪機的機械能發電機轉子的機械能電能水利發電弊端：水利發電的開展受到資源的地理位置和自然條件的制約,并且對生態也有相當大的影響。核能發電是利用鈾原子核裂變時釋放出的核能來加熱水,用水產生的高溫、高壓蒸汽機作為動力,推動蒸汽機渦輪機轉動,從而帶動發電機轉子發電。核能發電能量傳遞和轉化過程是：核能核能水和蒸汽機的內能發電機轉子的機械能電能秦山核電站是我國第一座核電站第二節科學探究：怎樣產生感應電流電磁感應的探究實驗：

如圖,在兩段磁體的磁場中放置一根導線,導線的兩端跟電流表連接。

【實驗步驟、現象】

①當導體AB順著磁感線上下運動或靜止不動時,電流表指針不偏轉,說明電路中沒有電流。

②當導線AB水平向左運動時,電流表指針向右偏轉,說明電路中產生了電流,電流方向是從B到A。

③當導線AB水平向右運動時,電流表指針向左偏轉,說明電路中產生了電流,電流方向是從A到B。

④當導線AB水平向左運動時,但先將磁鐵的磁極位置對調,電流方向是從A到B。【實驗結論】

①產生感應電流的條件：閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動。

②導體中感應電流的方向,跟導體的運動方向和磁感線方向有關。

【考前須知】

①該電路沒有電源。

②本實驗中的能量轉化：機械能轉化為電能。1831年,英國物理學家法拉第發現了電磁感應現象。電磁感應：閉合電路的一局部導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中就產生電流,這種現象叫做電磁感應,產生的電流叫做感應電流。導體中感應電流的方向,跟導體的運動方向和磁感線方向有關。發電機：發電機是將機械能轉化為電能的裝置。原理：電磁感應現象能量轉化：機械能轉化為電能。發電機由轉子和定子組成。直流發電機中有換向器。在直流發電機中,當線圈位于平衡位置時,線圈內沒有電流。交變電流：在交變電流中,電流在每秒內周期性變化的次數叫做頻率,單位是Hz。我國電網的交流電,頻率是50Hz,周期是0.02s,電流在每秒內產生的周期性變化的次數是50次。

無論是直流發電機還是交流發電機,線圈內都是交流電。錄音的原理是電流的磁效應〔電能轉化為聲能〕和磁化,放音的原理是電磁感應現象〔聲能轉化為電能〕。發電機工作時,把轉子的機械能轉變為電能。第三節電能的輸送家庭用電的電壓時220V。我國遠距離送電采用的電壓有110KV、220KV和330KV,少數地方采用500KV的超高壓送電。當高壓帶電體與人、動物和建筑物等物體距離較近時會產生放電現象,使人和動物觸電,稱為電弧觸電。第十九章走進信息時代第一節感受信息第一節現代順風耳——為了提高線路的利用率,人們創造了交換機,一般之間都是通過交換機來完成的。

早期的交換機是手工操作的。1891年出現了利用電磁繼電器接線的自動交換機。現在的程控交換機利用了電子計算機技術。“占線〞現象包括：①對方的話機在使用；②一般是打長途時,兩臺交換機之間有太多的用戶要通話。分模擬和數字兩種。使用模擬信號的通信方式叫做模擬通信,使用數字信號的通信方式叫做數字通信。

模擬信號缺點：模擬信號在長距離運輸和屢次加工、放大的過程中,信號電流的波形會改變,從而使信號喪失一些信息,表現為聲音、圖像的失真,嚴重時會使通信中斷。

數字信號優點：①形式簡單,數字信號只包括兩種狀態,抗干擾能力強；②可以通過不同編碼進行加密。第二節讓信息“飛〞起來電磁波用途：醫生用γ射線做腦手術；用X光片判斷是否骨折；電視機、空調等設備的遙控器都是紅外線遙控；微波在通訊領域、日常生活中大顯身手；收音機、電視機、飛機、輪船上的雷達也需要電磁波。波傳播的快慢用波速表示。電磁波傳播的速度等于光速。c=3×108m/s。波長是相鄰兩個波峰〔或波谷〕間的距離,用字母λ表示,國際制單位中,波長的單位是米〔m〕。頻率為波周期變化的次數與時間之比,用字母ν表示。頻率的單位是赫茲〔Hz〕,還有千赫〔kHz〕赫兆赫〔MHz〕等。1kHz=103HZ；1MHz=106Hz波速、波長與頻率的關系：c=λν有關描述波的性質的物理量：振幅〔A〕：波源偏離平衡位置的最大距離,單位是m；周期〔T〕：波源振動一次所需要的時間,單位是s；頻率〔f〕：波源每秒類振動的次數,單位是Hz；波長〔λ〕：波在一個周期類傳播的距離,單位是m。在真空中,電磁波的波速一定,所以電磁波的波長和頻率互成反比關系。頻率低的波長短；頻率高的,波長短。將電磁波按照波長由小到大順序排序,分別是：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、短波、中波和長波。在微波爐中,食物的分子在微波的作用下劇烈振動,使得內能增加,溫度升高。無線電通信是利用電磁波傳遞信號。光是一種電磁波：在真空中以3×108m/s的速度傳播。所有的波都在傳播周期性的運動形態〔如：水和橡皮繩傳播的是凸凹相間的運動形態,而彈簧和聲波傳播的是疏密相間的運動形態。機械波是振動形式在介質中的傳播,它不僅傳播了振動的形式,更主要是傳播了振動的能量。當信息加載到波上后,就可以傳播出去〕。電磁波具有能量：在電磁波家族里,每個成員都具有不同的能量和不同的頻率范圍,因此,具有不同的物理特性和用途。如收音機、電視機、微波雷達、微波爐、紅外熱感照相機、從紅到紫的可見光、紫外線消毒、X射線透視、γ射線檢測金屬缺陷等等。電磁波的屏蔽：電磁波在固體、液體、氣體及真空中都能傳播,但它是可以被屏蔽的,電磁波遇到各種金屬會發生反射,不能穿透金屬,所以,金屬或金屬網罩對它有屏蔽作用。電磁波對人類的危害：熱效應(人體70%以上是水,水分子受到電磁波輻射后相互摩擦,引起體溫升高,從而影響到器官的正常工作)、非熱效應(人體的器官和組織都存在微弱的電磁場,它們是穩定有序的,一旦受到外界電磁波干擾,出于平衡狀態的微弱電磁場隨即遭到破壞,人體正常的循環技能也將遭到破壞)和積累效應(熱效應和非熱效應作用于人體后,對人體的上海尚未來得及自我修復之前再次受到電磁波輻射的話,其傷害程度就會發生累積,久而久之就會成為永久性病態或危及生命)。電磁波對人類的預防：電磁波的應用電磁波的用途：根本上都集中在兩個方面的性質上,一是信息特性,二是能量特性。電磁波的信息特性：攜帶信息、獲得信息,充當測量或檢測工具、承載并傳播信息。攜帶信息：利用電磁波攜帶的物質信息,進行物質鑒別和分析材料中包含的元素。〔鈉鹽燃燒時放出波長為589nm和589.6nm的黃光,告訴人們這種鹽中含有鈉元素；在分析化學實驗中,用色譜儀根據各種譜線位置和強度測量某種物質中含有哪些元素；在天體研究中,根據遙遠星體發出的射線譜可以知道該天體中的物質組成等〕測量或檢測功能：利用電磁波的反射,可以發現目標,測量距離〔如雷達〕；利用電磁波的透射能力進行人體檢查〔如X光檢查〕；研究晶體結構〔如DNA的結構研究〕承載并傳播信息：無線電播送；電視信號的發射和接收。頻率很高的振動電流能夠產生高頻率的電磁波并向外界空間發射,這種電流稱為射頻信號。由聲音轉換成的電流信號稱為音頻信號,由圖像轉換成的電流信號稱為視頻信號。把音頻信號和視頻信號“搭載〞到射頻信號上的過程,稱為調制。電磁波的能量特性：一切電磁波都具有能量。能量特性的應用：太陽光是電磁波,它給予地球巨大的能量,地球上的大氣循環、季節變化、晝夜溫度起伏及生物圈的循環都源于太陽光提供的能量〔a.葉綠素以太陽光為能量,把H2O、CO2和礦物質加工成淀粉、蛋白質和纖維素等；b.為我們提供最根本的溫度環境；c.能形成水能、風能等可再生能源來發電,是一種新型能源〕；電磁波能量的利用〔a.高頻淬火,及用高頻電磁波快速加熱齒輪齒表,然后在快速冷卻,使齒輪耐磨；b.醫生用γ刀切割腫瘤,大幅提高治療效果,為病人減輕痛苦；c.醫生利用激光對眼睛進行精巧的手術,治療近視等〕。現代通信技術包括：移動通信、網絡通信、光纖通信、衛星中繼通信。現代“信息高速公路〞的兩大支柱是：衛星通信和光纖通信。衛星通訊：利用人造地球衛星作為中繼站,轉發無線電波進行通信〔在地球周圍均勻的配置三顆同步通信衛星就可覆蓋幾乎全部的地表,實現全球通信,如電視節目等〕。衛星通訊的過程：衛星通訊系統由通信衛星、地面站和傳輸系統三局部組成。通信衛星就像一個空中微波中繼站,它從一個地面站接受發射來的電信號,經過放大變頻后,在發射到一個或幾個地面站。月球不能作為中繼站：盡管月球也是地球的衛星,可以反射微波,但離我們太遠了,信號衰減,時間延遲,而且只有當兩個通信點同事看到月球時才能完成通信。地球同步衛星：通信衛星相對于地面是靜止的,要把它發射到赤道上空36000km高度的圓形軌道上,使它繞地的周期與地球相同,也是24h,轉動方向也與地球相同,所以稱為同步衛星。激光：是一種顏色單一〔非常純〕,強度大、方向高度集中的光。第三節信息高速公路光導纖維簡稱光纖,是傳輸光信號的器件。結構：有內外兩層,由于內外層的折射本領不一樣,光在光纖中傳播時,就不會跑到外層了。優點：抗干擾能力強,不怕雷擊,不怕潮濕、不怕腐蝕,能減少信號衰減,適用于遠距離、大容量傳輸信息。現代電信網絡：衛星通訊、微波通訊、移動通訊。其中移動通訊的基地臺是按蜂窩的構造布局的。因而移動也被稱為“蜂窩〞。數字蜂窩系統的組成：當前應用最普遍的主要由移動臺〔或車載〕、基站〔也稱基地臺,是連接移動臺和交換網的中轉站,它的主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信的建立、撤除,并為本控制區內移動臺的過區切換進行控制等〕和移動交換中心〔是蜂窩通信網絡的核心,主要功能是對位于本控制區域內的移動用戶進行通信控制和管理〕組成。數字蜂窩系統的名稱由來：為了獲得最好的資源利用率,每個基站的工作范圍經過合理調配后呈一個小六角形,像蜂窩一樣,此為名稱由來。移動通信的工作過程：發射信號被離它最近的的基地臺接收,然后由光纜把信號傳到交換中心,尋找到選定的通話對象,再由光纜把信號傳到離通話對象最近的基地臺。信息革命與人類文明：物質、能源與信息是人類社會生存和開展不可缺少的三大要素。當今,信息技術產業已經成為一些興旺國家的重要產業。互聯網用途：a.發送電子郵件；b.召開視頻會議；c.網上發布新聞；d.進行遠程登陸,實現資源共享等。世界上最大的計算機網絡是因特網。第二十章能源、材料與社會第一節能量的轉化與守恒化學能是由于化學反響而產生的能量。核能那么是由于核反響,物質的原子核結構發生變化而釋放的能量。電燈發光時,電能轉化為光能和內能。地球上的能量主要來源于太陽。太陽的內部每時每刻都發生著劇烈的核反響,釋放出巨大的能量。植物通過光合作用將太陽能轉化為化學能儲存在其體內。能量守恒定律：能量既不會消失,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉移到其他物體,而能量的總量保持不變。例如小球的能量轉化過程：物理學的研究說明：能量的轉化與轉移具有方向性。能量守恒定律的意義：能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的根本定律之一,大到天體,小到原子核,無論是物理還是化學、生物學、地理學、天文學的問題,所有能量轉化的過程都遵從此定律。永動機是不可能實現的：它是一種可以不消耗能量,就可以永遠的運動下去,并連續不斷地做功的機器,它是由于違背科學規律而失敗。永動機從反面證明了能量守恒定律的正確性。能量轉化中的效率：提高能量轉化利用中的效率是節能問題的核心,是可持續開展的重要措施之一。有效能量：直接〔或間接〕轉化〔或轉移〕為有用的能量。無效能量：散發到大