电学知识总结
一, 电路
电流的形成:电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)
电流的方向:从电源正极流向负极
电源:能提供持续电流(或电压)的装置
电源是把其他形式的能转化为电能如干电池是把化学能转化为电能发电机则由机械能转化为电能
有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合
导体:容易导电的物体叫导体如:金属,人体,大地,盐水溶液等
绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等
电路组成:由电源,导线,开关和用电器组成
路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)开路:断开的电路叫开路(有时也叫断路);(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路
电路图:用符号表示电路连接的图叫电路图
串联:把元件逐个顺序连接起来,叫串联(任意处断开,电流都会消失)
并联:把元件并列地连接起来,叫并联(各个支路是互不影响的)
二, 电流
国际单位:安培(A);常用:毫安(mA),微安( A),1安培=1000毫安=1000000微安
测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上
实验室中常用的电流表有两个量程:①0~06安,每小格表示的电流值是002安;②0~3安,每小格表示的电流值是01安
三, 电压
电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置
国际单位:伏特(V);常用:千伏(KV),毫伏(mV)1千伏=1000伏=1000000毫伏
测量电压的仪表是:电压表,使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱入,从"-"接线柱出;③被测电压不要超过电压表的量程;
实验室常用电压表有两个量程:①0~3伏,每小格表示的电压值是01伏;
②0~15伏,每小格表示的电压值是05伏
熟记的电压值:①1节干电池的电压15伏;②1节铅蓄电池电压是2伏;③家庭照明电压为220伏;④安全电压是:不高于36伏(有些教材中为24伏,但通常情况下指天气晴朗时不高于36伏,阴雨天时不高于12伏);⑤工业电压380伏
四, 电阻
电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用(导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)
国际单位:欧姆(Ω);常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=1000千欧;
1千欧=1000欧
决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度(R与它的U和I无关)
滑动变阻器:
原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的
作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压
铭牌:如一个滑动变阻器标有"50Ω 2A"表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A
正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,通电前应把阻值调至最大的地方
五, 欧姆定律
欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
公式: 式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)
公式的理解:①公式中的I,U和R必须是在同一段电路中;②I,U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一
欧姆定律的应用:
①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大(U=IR)
电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联,串得越多,电阻越大)
①电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
②电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
③电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个等值电阻串联,则有R总=nR
④ 分压作用:=;计算U1,U2,可用:;
⑤ 比例关系:电流:I1:I2=1:1 (Q是热量)
电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联,并得越多,电阻越小)
①电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
②电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③电阻:(总电阻的倒数等于各电阻的倒数和)如果n个等值电阻并联,则有R总=R
④分流作用:;计算I1,I2可用:;
⑤比例关系:电压:U1:U2=1:1 ,(Q是热量)
六, 电功和电功率
1 电功(W):电能转化成其他形式能的多少叫电功,
2功的国际单位:焦耳常用:度(千瓦时),1度=1千瓦时=36×106焦耳
3测量电功的工具:电能表
4电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)
利用W=UIt计算时注意:①式中的WUI和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量还有公式:=I2Rt
电功率(P):表示电流做功的快慢国际单位:瓦特(W);常用:千瓦
公式:式中单位P→瓦(w);W→焦;t→秒;U→伏(V),I→安(A)
利用计算时单位要统一,①如果W用焦,t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时,t用小时,则P的单位是千瓦
10计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
11额定电压(U0):用电器正常工作的电压另有:额定电流
12额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率
13实际电压(U):实际加在用电器两端的电压另有:实际电流
14实际功率(P):用电器在实际电压下的功率
当U > U0时,则P > P0 ;灯很亮,易烧坏
当U < U0时,则P < P0 ;灯很暗,
当U = U0时,则P = P0 ;正常发光
15同一个电阻,接在不同的电压下使用,则有;如:当实际电压是额定电压的一半时,则实际功率就是额定功率的1/4例"220V 100W"如果接在110伏的电路中,则实际功率是25瓦)
16热功率:导体的热功率跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比
17P热公式:P=I2Rt ,(式中单位P→瓦(W);I→安(A);R→欧(Ω);t→秒)
18当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热量(电热),则有:热功率=电功率,可用电功率公式来计算热功率(如电热器,电阻就是这样的)
七,生活用电
家庭电路由:进户线(火线和零线)→电能表→总开关→保险盒→用电器
所有家用电器和插座都是并联的而用电器要与它的开关串联接火线 (另外,火线又可叫作相线)
保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成它的作用是当电路中有过大的电流时,它升温达到熔点而熔断,自动切断电路,起到保险的作用
引起电路电流过大的两个原因:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大
安全用电的原则是:①不接触低压带电体;②不靠近高压带电体
八,电和磁
磁性:物体吸引铁,镍,钴等物质的性质
磁体:具有磁性的物体叫磁体它有指向性:指南北
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极
任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极)
磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引
磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程
磁体周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的
磁场的基本性质:对入其中的磁体产生磁力的作用
磁场的方向:小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向
磁感线:描述磁场的强弱,方向的假想曲线不存在且不相交,北出南进
磁场中某点的磁场方向,磁感线方向,小磁针静止时北极指的方向相同
10地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理的北极附近但并不重合,它们的交角称磁偏角,我国学者沈括最早记述这一现象
11奥斯特实验证明:通电导线周围存在磁场
12安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,
则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)
13通电螺线管的性质:①通过电流越大,磁性越强;②线圈匝数越多,磁性越强;③插入软铁芯,磁性大大增强;④通电螺线管的极性可用电流方向来改变
14电磁铁:内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁
15电磁铁的特点:①磁性的有无可由电流的通断来控制;②磁性的强弱可由改变电流大小和线圈的匝数来调节;③磁极可由电流方向来改变
16电磁继电器:实质上是一个利用电磁铁来控制的开关它的作用可实现远距离操作,利用低电压,弱电流来控制高电压,强电流还可实现自动控制
17电话基本原理:振动→强弱变化电流→振动
18电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流应用:发电机
感应电流的条件:①电路必须闭合;②只是电路的一部分导体在磁场中;③这部分导体做切割磁感线运动
感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关
发电机的原理:电磁感应现象结构:定子和转子它将机械能转化为电能
磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用是由电能转化为机械能应用:电动机
通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关
电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的
换向器:实现交流电和直流电之间的互换
交流电:周期性改变电流方向的电流
直流电:电流方向不改变的电流
实验
一伏安法测电阻
实验原理:(实验器材,电路图如下图)注意:实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处
实验中滑动变阻器的作用是改变被测电阻两端的电压
二测小灯泡的电功率——实验原理:P=UI
熟知这些,再多做些题目,初中电和磁基本能学好了
2013年中考专题复习
初中物理电学部分知识点及公式总结
1、电流、电压、电阻、电功、电功率在串联、并联电路的中的规律:(☆☆☆☆☆)
电流:◆串联电路中电流处处相等。I=I1=I2
◆并联电路中总电流等于各支路电流之和。I=I1+I2
并联电路分流,该支路电流的分配与各支路电阻成反比。 即: I1R1=I2R2
电压:◆串联电路中总电压(电源电压)等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2
串联电路分压,各用电器分得的电压与自身电阻成正比。 即:
◆并联电路中各支路电压和电源电压相等。U=U1=U2
电阻:◆串联电路中总电阻等于各串联电阻之和。总电阻要比任何一个串联分电阻阻值都要大。
(总电阻越串越大)R=R1+R2
◆并联电路中总电阻的倒数等于各并联分电阻的倒数和。总电阻要比任何一个并联分电阻阻值都要小。(总电阻越并越小)R=R1R2/R1+R2(上乘下加)或:总电阻的倒数等于各支路的电阻倒数之和。 即:
◆因此几个电阻连接起来使用,要使总电阻变小就并联;要使总电阻变大就串联。
◆如果n 个阻值都为 R0的电阻串联则总电阻R=nR0
◆如果n个阻值都为 R0的电阻并联则总电阻 R=R0/n
电功:◆串联电路:总电功等于各个用电器的电功之和。即:W总=W1+W2+…Wn
电流通过各个用电器所做的电功跟各用电器的电阻成正比,即:
◆并联电路:总电功等于各个用电器的电功之和。即:W总=W1+W2+…Wn
电流通过各支路在相同时间内所做的电功跟该支路的电阻成反比。即:
电功率:◆串联电路:总电功率等于各个用电器实际电功率之和。即:P总=P1+P2+…Pn
各个用电器的实际电功率与各用电器的电阻成正比,即:
◆并联电路:总电功率等于各个用电器的电功率之和。即:P总=P1+P2+…Pn
各支路用电器的实际电功率与各个支路的电阻成反比。即:
2、公式:(☆☆☆☆☆)
◆电流(A): I=U/R(电流随着电压,电阻变)
◆电压(V): U=IR(电压不随电流变。电压是产生电流的原因)
◆电阻(Ω):R=U/I(对于此公式不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。电阻与电流、电压没有关系。只与本身材料,横截面积,长度,温度有关)
◆电能(J):W=UIt, W=Pt(此二式是普适公式)
W=I2Rt, W=U2t/R (适用于纯电阻电路中)
KWh也是电能的单位俗称度。1KWh=36×106 J
◆电热(J):Q=I2Rt(普适公式)在纯电阻电路中(消耗电能全部用来产生热量的电路),Q=W。所以在纯电阻电路中算电热可通过算电能来实现。注意:接有电动机的电路不是纯电阻电路,在这样的电路中计算只能用普适公式。
◆电功率(W):P=UI,P=W/t(此二式是普适公式)
P=I2R, P=U2/R(适用于纯电阻电路中)
3、根据灯泡额定电压(U额)和额定功率(P额)能进行的计算:(☆☆☆☆)
正常工作时的电流:I额=P额/U额
灯的电阻:R=U额2/P额
如果已知灯两端的实际电压是U实,则灯的实际功率是:
P实=U实2/R , 如果U实/U额=a/b 那么P实=(a/b)2P额
串联电路的电阻有分压的作用且分压的大小与电阻的阻值成正比。U1/U2=R1/R2
电能,电功率,电热在串联电路中的分配也是一样的。
并联电路的电阻有分流的作用且分流的大小与电阻的阻值成反比。I1/I2=R2/R1
电能,电功率,电热在并联电路中的分配也是一样的。
4、生活中的用电:(☆☆☆)
家庭电路的连接:入户线首先要接的是电能表,然后是总开关再是保险,这三者顺序不能错。控制电灯的开关应和电灯串联,且开关要接在火线上,接螺旋套灯座时,应将螺旋套接在零线上。三孔插座要按“左零右火上接地”的接法去接。家庭电路中的用电器间,插座间,用电器和插座间都是并联的。
保险丝要接在火线上。不可用过粗的保险丝,也不可用铁丝铜丝代替保险丝。保险丝的特点是:电阻大,熔点低。家庭有金属外壳的用电器,其金属外壳一定要接地,这样当三脚插头插在三孔插座里时,把用电部分接入电路的同时,也把金属外壳与大地相连,防触电。
区别零火线要用试电笔。使用时,手要接触笔尾金属体,但切不可接触笔前端金属体。火线可使试电笔的氖管发光,这时有电流流过人体,但电流太小对人体无害。
5、安全用电知识:(☆☆☆)
人体的安全电压是不高于36V。照明电路的电压是220V,动力电压是380V。
只有人体直接或间接接触了火线且有电流流过人体,人才会触电。安全用电的原则是:不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
触电急救:首先切断电源或用一根绝缘棒将电线挑开,使触电者尽快脱离电源。发生电火灾时,务必在切断电源后,才能泼水抢救。
如果家庭电路出现了烧保险的现象,就表明了家庭电路的总电流过大了。其原因有二:一是短路;二是家庭电路的总功率过大了。
6、电能知识要点:(☆☆☆)
消耗电能的多少可以用电能表来测量。它是以KWh为单位的。表盘上:“220V”表示该电能表应该在220V的电路中使用。“10(20)A”表示这个电能表的标定电流是10A,额定最大电流是20A。“50Hz”是说这个电能表应该在50赫的交流电路中使用。3000r/KWh是指接在电能表上的用电器,每消耗1KWh的电能,电能表的转盘就转3000r。读电能表的示数时,我们要注意最后一个数字,它是小数点后的数字。一段时间消耗的电能等于这段时间结束时读数-这段时间开始时读数。
根据“3000r/KWh”字样能进行的计算:
如果告诉我们转数为n那我们可以计算消耗的电能:W=1 KWh/3000r(1转消耗的电能)乘以n
如果再告诉我们时间为t我们可以计算这段时间的电功率:P=W/t(要注意单位是否配套:此时W取KWh为单位;t取h为单位计算较方便)
7、电功率知识要点:(☆☆☆☆)
电功率是描述电流做功快慢的物理量。(根据W=Pt我们可以知道不能说电功率大,消耗的电能就多,还与时间有关系)
额定电压:用电器正常工作时的电压
额定功率:用电器额定电压下的电功率
用电器的电功率与用电器两端的电压是有关系的。不同的实际电压对应着不同的实际功率。但用电器的额定电压,额定功率是唯一的,不变的。
如果告诉你此时用电器正在正常工作,那我们可以知道:此时用电器的实际电压就等于其额定电压,其实际功率就等于其额定功率。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率。实际电功率越大,灯泡就越亮。
生活中的用电器,电功率达到1000W的有:电炉,电热水器,微波炉,空调。
在做测小灯泡电功率的实验时,在测额定功率时,一定要让电压表测小灯的电压且示数为小灯泡的额定电压,让电流表测小灯泡的电流且示数为其额定电流,这样用公式P=UI计算出的才是小灯泡的额定电功率。
实验时,如果出现灯不亮,电流表没示数,电压表有示数且较大的现象,则电路故障一定是和电压表并联的小灯断路了。
测小灯泡电功率的实验,可以得到的结论是:灯泡的实际功率与灯泡两端的实际电压有关。不同的实际电压对应着不同的实际电功率。因此在此实验中,电功率不能求平均值。
在测小灯泡电阻的实验中,由于电阻与电压,电流无关,是个定值,所以灯的电阻最后可通过求平均值来确定。在此实验中每次算的电阻值可能会不一样,导致电阻改变的是灯丝的温度,不是电流,电压。而此实验可得到的结论也就是:电阻与温度有关。
8、电压表,电流表,滑动变阻器使用注意事项:(☆☆☆☆)
电压表:测谁的电压就和谁并联
电流要正接线进,负接线出
选对量程
电流表:测谁的电流就和谁串联
电流要正接线进,负接线出
选对量程
电流表,电压表的读数:
1、看所选的量程 2、依所选量程确定分度值 3、数小格。
滑动变阻器:要一上一下接线
调谁的电流就和谁串联
闭合开关前要把滑片滑至阻值最大处
滑动变阻器的作用:调流、调压; 保护电路。注意:它不能改变定值电阻的阻值。
滑动变阻器的原理:移动滑片,通过改变接入电路电阻丝的长度,来改变接入电路的电阻大小,进而改变电路中电流的大小。
9、电与磁的复习要点:(☆☆☆)
一、磁现象:磁体磁性最强的部分叫磁极。磁体的两端磁性最强,中间磁性最弱。因此每一个磁体都有两个磁极。悬吊的小磁针自由静止时,指南的一端叫南极;指北的一端叫北极。因此说磁体有指南北的性质。(南极指南,北极指北)磁体还有吸铁的性质:吸引铁、钴、镍等物质。
磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。磁悬浮列车就是利用同名磁极相互排斥的原理实现悬浮的。
二、磁场:磁体的周围存在着磁场,磁极间的相互作用就是通过磁场实现的。磁场的基本性质就是对放在它里面的磁体产生力的作用。
磁场的方向:磁场中,小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。
磁感线:1、磁场是真实存在的,但磁感线是假想的,因此磁感线要用虚线画2、磁体外部,磁感线总是从N极出来回到S极3、磁感线上任何一点的箭头方向都和该点小磁针静止时N极指向一致与该点磁场方向也一致4、磁感线可以是直的也可以是曲的,但都是闭合的,既不会相交也不会中断,是立体分布的5、磁感线的疏密表示了磁场的强弱。
地磁场:地磁两极与地理两极相反但不重合,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近。注意:地球的外部磁感线是从地磁北极出来回到地磁南极的。
三、电生磁:奥斯特实验证明了通电导线(电流)的周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
电流磁效应的应用(奥斯特实验的应用):电磁铁以及以电磁铁为主要结构的元件或器械。如:电磁继电器、扬声器、听筒(相当于扬声器)、电磁起重机等。
通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场一样。但通电螺线管的磁极与电流的方向有关,当螺线管中的电流方向改变时,螺线管的N、S极对调。
螺线管的磁极可以通过小磁针静止时的N、S极指向来确定,也可以通过安培定则来确定。(用右手 四指弯向和电流方向一样)
四、电磁铁:插有铁芯的螺线管。
电磁铁的工作原理:利用电流的磁效应和通电螺线管中插有铁芯后磁性增强的原理工作。
电磁铁的优点:1、通电有磁性,断电无磁性2、磁性强弱可以控制3、N、S可通过改变电流方向来控制。
电磁铁磁性强弱与那些因素有关:跟电流大小,有无铁芯,和线圈匝数有关。电流越大磁性越强;线圈匝数越多,磁性越强。有铁芯比没铁芯磁性强。
五、电磁继电器 扬声器:
继电器:利用低电压、弱电流电路的通断,来间接的控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。其主要结构有:电磁铁、衔铁、簧片、触点。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。
电磁继电器工作原理:当低压控制电路接通时,电磁铁具有磁性,吸引衔铁,使动触点和静触点接触,高压工作电路接通。当低压控制电路断开时,电磁铁失去磁性,簧片将衔铁拉回,切断高压工作电路。
(在叙述电磁继电器工作过程时首先要说低压电路的工作与否,然后一定要说清电磁铁有无磁性,对衔铁的作用,引起高压电路的工作与否。)
扬声器:扬声器通交流电时才会发声。磁极间的相互作用使纸盆振动发声。
六、电动机:
磁场对通电导线的作用:此实验的显著器材是电源(要给导线通电)。实验证明:通电导线在磁场中会受到力的作用,且力的方向与电流方向、磁感线方向有关。电流方向与磁感线方向二者变其一则力的方向变,二者皆变则力的方向不变。
电动机:依据通电导线在磁场中受力的作用原理制成。工作时把电能转化为机械能。
电动机换向器的作用:在线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向,使线圈继续转动下去。(否则线圈将会转回平衡位置)
七、磁生电:
法拉第在1831年发现了电磁感应现象。
电磁感应实验最显著的器材是:电流表(用来检测是否有电流产生)。电磁感应现象:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象。产生的电流叫感应电流。
产生感应电流的条件:1、导体是闭合电路的一部分2、做切割磁感线运动(斜切也行)
感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关。变其一感应电流方向变,二者皆变感应电流方向不变。
发电机:1、原理:电磁感应现象2、能量转化:机械能转化为电能。
交流电:大小、方向随时间发生周期性变化的电流。我国交流电的频率是50Hz。
10、信息的传递复习要点(☆☆☆)
一、电话:由听筒(听筒中有电磁铁)和话筒组成。自己的话筒与对方的听筒是串联的。电话是靠电流传递信息的。需要电话交换机转接。
二、电磁波的海洋
电磁波的产生:导线中电流的迅速变化就会在空间激起电磁波。关闭冰箱或电视时,收音机会“咔咔”响,就是电路通断时发出的电磁波被收音机接受而形成的。
电磁波的传播不需要介质,在真空中的传播速度为c=30x108m/s是宇宙中最快的速度。
电磁波的波长,波速与频率的关系是:波速=波长x频率。注意单位:波长:m 波速:m/s 频率:Hz
不同的电磁波在真空中的速度是一样的即波速是个定值,因此电磁波频率越大,波长越短。
用于广播,电视,移动电话的电磁波叫无线电波。
各种光也是电磁波。
微波炉是靠微波(电磁波)工作的。炉门有金属网是因为金属能反射微波,可防止过量的微波泄漏。(过量电磁波辐射对人体有害)
电磁波的应用领域有:微波炉、医学上的X射线透视、紫外线消毒、无线电通信、雷达飞机的电磁波导航等。频率相同的电磁波会相互干扰,因此有些地方禁用手机。
三、广播,电视,移动通信
移动电话是靠电磁波来实现信息传递的。要靠基地台转接。
四、越来越宽的信息之路
通信的四种方式:微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信。
卫星通信:实现全球通信,只需在地球的周围均匀分布3颗同步卫星。
光纤通信:利用激光在一条特殊的管道里经多次反射进行传播的通信方式。
光纤通信特点:容量大,不受电磁波干扰,通信质量好,保密性好。
例题:1、图5是电冰箱的简化电路图图中M是电冰箱压缩机用的电动机,L是电冰箱内的照明灯则下列判断正确的是
A开关S1闭合,S2断开时,照明灯L与电动机M串联
B关上冰箱门时,S1自动闭合,使得照明灯L熄灭
C开关S1、S2都闭合时,照明灯L与电动机M并联
D冰箱内温度降低到设定温度时,S2自动断开,电动机M停止工作
2、如图6所示的电路中,电源两端电压和灯丝的电阻均保持不变闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是
A电流表示数变大,电压表示数变大,灯L变亮
B电流表示数变小,电压表示数变小,灯L变暗
C电压表示数与电流表示数的比值不变,灯L变亮
D电压表示数与电流表示数的比值变大,灯L变暗
3、将两个定值电阻并联在电压为U的电源两端,R1消耗的功率为P1,R2消耗的功率为2P1把这两个定值电阻串联在电压为U的电源两端时,下列说法中正确的是
A R1两端的电压升高
BR2消耗的功率为P1
C通过R2的电流变大
D两个电阻消耗的总功率为P1
4、图7所示电路,电源电压不变,灯泡L标有“6V 3w”字样。当S闭合,S1、S2断开,滑片P从b端滑中点时,电流表的示数变化了01A,此时电压表的示数为6V;保持滑片P的位置不变,闭合S1、S2,电流表的示数又变化了2A。则电源电压和定值电阻R0的阻值分别为
5、某电热毯只有一个挡位,使用不方便。小明想用一电阻丝作发热体与其串联,将它改造成有两个挡位的电热毯。已知原电热毯的额定电压为220V,为了测定它的额定功率,小明把它与一个标有“220V 25W”灯泡串联在家庭电路中(如图22所示),电压表的示数为176V。(电源电压恒为220V,不考虑温度对电阻阻值的影响)
求:(1)原电热毯的额定功率多大
(2)为了使改造后的电热毯(如图23所示)在低温挡位时的总发热功率为原电热毯额定功率的五分之三,小明需一个阻值多大的电阻丝(保留一位小数)
(3)改造后的电热毯,在低温挡位时工作10min,R0消耗多少电能
电磁学是物理学的一个分支,起源于近代。广义的电磁学可以说是包含电学和磁学,但狭义来说是一门探讨电性与磁性交互关系的学科。下面是我为你整理的物理电磁学知识点,一起来看看吧。
物理电磁学知识点一、磁现象
最早的指南针叫司南。
磁性:磁体能够吸收钢铁一类的物质。
磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强,中间最弱。水平面自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。
磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
物体是否具有磁性的判断方法:
①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。
③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。
二、磁场
磁场:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。这里使用的是转换法。(认识电流也运用了这种方法。)
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
磁场的方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是该点磁场的方向。
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点的磁针北极所指的方向一致。磁感线的方向:在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极。
说明:
①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场客观存在
②磁感线是封闭的曲线。
③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
④磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
⑤磁感线不相交。
地磁场:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。地磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角:地理的两极和地磁的两极并不不重合,这个现象最先由我国宋代的沈括发现。
三、电生磁
电流的磁效应通电导线的周围存在磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。
通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
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
电磁铁在螺线管内插入软铁芯,当有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。这种磁体叫做电磁铁。
工作原理:电流的磁效应。
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流越大,电磁铁的磁性越强;线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;插入铁芯,电磁铁的磁性会更强。
特点:其磁性的有无可由通断电流来控制;其磁极方向可以通过改变电流方向来改变;其磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
电磁铁的应用:电磁起重机、电磁继电器。
五、电磁继电器、扬声器
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:实质是由电磁铁控制的开关。应用:用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制。
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由永久磁体、线圈和锥形纸盆组成。
六、电动机
磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。
电动机主要由转子和定子组成。电动机是利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成的。电动机在工作时,线圈转到平衡位置的瞬间,线圈中的电流断开,但由于线圈的惯性,线圈还可以继续转动,转过此位置后,线圈中的电流方向靠换向器的作用而发生改变。
电动机工作时,把电能转化为机械能。电动机构造简单控制方便、体积小、效率高、功率可大可小。
七、磁生电
电磁感应由于导体在磁场中运动而产生电流的现象,叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。英国物理学家法拉第于1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
导体中感应电流的方向:跟导体运动的方向和磁感线的方向有关。
发电机主要由转子和定子组成。发电机的工作原理:电磁感应现象。发电机在发电的过程中,把机械能转化为电能。方向不断变化的电流叫交变电流,简称交流(AC)。我国电网以交流供电,频率是50Hz,周期002s,电流方向1s改变100次。
电磁学物理发展电磁波的发现由于历史上的原因(最早,磁曾被认为是与电独立无关的现象),同时也由于磁学本身的发展和应用,如近代磁性材料和磁学技术的发展,新的磁效应和磁现象的发现和应用等等,使得磁学的内容不断扩大,而磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究。
麦克斯韦电磁理论的重大意义,不仅在于这个理论支配着一切宏观电磁现象(包括静电、稳恒磁场、电磁感应、电路、电磁波等等),而且在于它将光学现象统一在这个理论框架之内,深刻地影响着人们认识物质世界的思想。
和电磁学密切相关的是经典电动力学,两者在内容上并没有原则的区别。一般说来,电磁学偏重于电磁现象的实验研究,从广泛的电磁现象研究中归纳出电磁学的基本规律;经典电动力学则偏重于理论方面,它以麦克斯韦方程组和洛伦兹力为基础,研究电磁场分布,电磁波的激发、辐射和传播,以及带电粒子与电磁场的相互作用等电磁问题,也可以说,广义的电磁学包含了经典电动力学。关于相对论和量子理论对电磁学发展的影响,见相对论电动力学、量子电动力学。
麦克斯韦《电磁论》发表后,由于理论难懂,无实验验证,在相当长的一段时间里并未受到重视和普遍承认。1879年,柏林科学院设立了有奖征文,要求证明以下三个假设:①如果位移电流存在,必定会产生磁效应;②变化的磁力必定会使绝缘体介质产生位移电流;③在空气或真空中,上述两个假设同样成立。这次征文成为赫兹进行电磁波实验的先导。
1885年,赫兹利用一个具有初级和次级两个绕组的振荡线圈进行实验,偶然发现:当初级线圈中输入一个脉冲电流时,次级绕组两端的狭缝中间便产生电火花,,赫兹立刻想到,这可能是一种电磁共振现象。既然初级线圈的振荡电流能够激起次级线圈的电火花,那么它就能在邻近介质中产生振荡的位移电流,这个位移电流又会反过来影响次级绕组的电火花发生的强弱变化。
1886年,赫兹设计了一种直线型开放振荡器留有间隙的环状导线C作为感应器,放在直线振荡器AB附近,当将脉冲电流输入AB并在间隙产生火花时,在C的间隙也产生火花。实际这就是电磁波的产生、传播和接收。
证明电磁波和光波的一致性:1888年3月赫兹对电磁波的速度进行了测定,并在论文《论空气中的电磁波和它们的反射》介绍了测定方法:赫兹利用电磁波形成的驻波测定相邻两个波节间的距离(半波长),再结合振动器的频率计算出电磁波的速度。他在一个大屋子的一面墙上钉了一块铅皮,用来反射电磁波以形成驻波。在相距13米的地方用一个支流振动器作为波源。用一个感应线圈作为检验器,沿驻波方向前后移动,在波节处检验器不产生火花,在波腹处产生的火花最强。用这个方法测出两波节之间的长度,从而确定电磁波的速度等于光速。1887年又设计了“感应平衡器”:即将1886年的装置一侧放置了一块金属板D,然后将C调远使间隙不出现火花,再将金属板D向AB和C方向移动,C的间隙又出现电火花。这是因为D中感应出来的振荡电流产生一个附加电磁场作用于C,当D靠近时,C的平衡遭到破坏。 这一实验说明:振荡器AB使附近的介质交替极化而形成变化的位移电流,这种位移电流又影响“感应平衡器C”的平衡状态。使C出现电火花。当D靠近C时,平衡状态再次被破坏,C再次出现火花。从而证明了“位移电流”的存在。
赫兹又用金属面使电磁波做45°角的反射;用金属凹面镜使电磁波聚焦;用金属栅使电磁波发生偏振;以及用非金属材料制成的大棱镜使电磁波发生折射等。从而证明麦克斯韦光的电磁理论的正确性。至此麦克斯韦电磁场理论才被人们承认。麦克斯韦因此被人们公认是“自牛顿以后世界上最伟大的数学物理学家”。至此由法拉第开创,麦克斯韦建立,赫兹验证的电磁场理论向全世界宣告了它的胜利。
电磁学创始任务麦克斯韦是19世纪伟大的英国物理学家,经典电动力学的创始人,统计物理学的奠基人之一。
麦克斯韦1831年6月13日出生于爱丁堡。16岁时进入爱丁堡大学,三年后转入剑桥大学学习数学,1854年毕业并留校任教,两年后到苏格兰的马里沙耳学院任自然哲学教授,1860年到伦敦国王学院任教,1871年受聘筹建剑桥大学卡文迪什实验室,并任第一任主任。1879年11月5日在剑桥逝世。
麦克斯韦集成并发展了法拉第关于电磁相互作用的思想,并于1865年发表了著名的《电磁场动力学理论》的论文,将所有电磁现象概括为一组偏微分方程组,预言了电磁波的存在,并确认光也是一种电磁波,从而创立了经典电动力学。麦克斯韦还在气体运动理论、光学、热力学、弹性理论等方面有重要贡献。
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