基础知识电学部分

电路

物体带电：物体有能够吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电。

摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。

自然界存在正、负两种电荷。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。

正电荷：用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷。

负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。

电量(Q)：电荷的多少叫电量。（单位：库仑）。

1个电子所带的电量是：1.6×10 -19库仑。

中和：等量的异种电荷放在一起互相抵消的现象叫做中和。（中和后物体不带电）。

验电器：是检验物体是否带电的仪器，它是根据同种电荷互相排斥的原理制成的。

检验物体是否带电的方法：法一是看它能否吸引轻小物体，如能则带电；法二是利用验电器，用物体接触验电器的金属球，如果金属箔张开则带电。

判断物体带电性质(带什么电)的方法：把物体靠近(不要接触)已知带正电的轻质小球或验电器金属球，如果排斥(张开)则带正电，如果吸引(张角减小)则带负电。（如果靠近带负电物体时，情况恰好相反）

物体由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和核外电子组成，原子核又由中子和质子组成。质子带正电，电子带负电，通常情况下质子和电子带有等量的异种电荷，则原子对外不显电性（中性）。

摩擦起电的原因：在摩擦过程中，电子会从一个物体转移到另一物体，得到电子的物体因有多余的电子带上负电荷，失去电子的物体因缺少电子而带上等量的正电荷。

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：把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。（而负电荷定向移动的方向和正电荷移动的方向相反，即与电流方向相反）。

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，酸、碱、盐的水溶液等。

绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。

导体和绝缘体的主要区别是：导体内有大量自由移动的电荷，而绝缘体内几乎没有自由移动的电荷，但导体和绝缘体是没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化。

金属导电靠的是自由电子，它移动的方向与金属导体中的电流方向相反。

电路组成：由电源、导线、开关和用电器组成。

电路有三种状态：(1)通路：接通的电路叫通路；(2)开路：断开的电路叫开路；(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。（电路中任意一处断开，电路中都没有电流通过）

并联：把元件并列地连接起来，叫并联。（并联电路中各个支路是互不影响的）

电流强度

电流的大小用电流强度(简称电流)表示。电流强度等于1秒钟内通过导体横截面的电量。

定义式：，（），式中I是电流、单位是：安；Q是电量、单位：库仑；t是通电时间、单位是：秒。

电流I的单位是：国际单位是：安培(A)；常用单位是：毫安(mA)、微安(μA)。1安培=103毫安=106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接线柱的接法要正确，使电流从“+”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：①0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安；②0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。

第六章 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。

电压U的单位是：国际单位是：伏特(V)；常用单位是：千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。

测量电压的仪表是：电压表，它的使用规则是：①电压表要并联在电路中；②接线柱的接法要正确，使电流从“+”接线柱入，从“-”接线柱出；③被测电压不要超过电压表的量程；

实验室中常用的电压表有两个量程：①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏；②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏。

熟记的电压值：

①1节干电池的电压1.5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；⑤工业电压380伏。

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)。

电阻(R)的单位：国际单位：欧姆(Ω)；常用的单位有：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。 1兆欧=103千欧； 1千欧=103欧。

决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的：材料、长度、横截面积和温度。（电阻与加在导体两端的电压和通过的电流无关）

变阻器：(滑动变阻器和变阻箱)

(1)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“50Ω2A”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。

(2)变阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器。

第八章 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)。1安=1伏/欧。

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：

同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。（R=U/I）

当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。（I=U/R）

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）

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）

电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR

分压作用： =；计算U1、U2，可用：

；

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）

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并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，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）

电功和电功率

电功（W）：电流所做的功叫电功，

电功的单位：国际单位：焦耳。常用单位有：度（千瓦时），1度=1千瓦时=3.6×106焦耳。

测量电功的工具：电能表（电度表）

电功计算公式：W=UIt（式中单位W→焦(J)；U→伏(V)；I→安(A)；t→秒）。

利用W=UIt计算电功时注意：①式中的W.U.I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。

计算电功还可用以下公式：W=I2Rt ；W=Pt；W=UQ（Q是电量）；

电功率（P）：电流在单位时间内做的功。单位有：瓦特(国际)；常用单位有：千瓦

计算电功率公式：（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。

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。

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。

（同一个电阻或灯炮，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“220V100W”是表示额定电压是220伏，额定功率是100瓦的灯泡如果接在110伏的电路中，则实际功率是25瓦。）

15．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流

的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟

通电时间成正比。

16．焦耳定律公式：Q=I2Rt ，（式中单位Q→焦；

I→安(A)；R→欧(Ω)；t→秒。）

17．当电流通过导体做的功(电功)全部用来产生热

量(电热)，则有W=Q，可用电功公式来计算Q。

（如电热器，电阻就是这样的。）

第十章 生活用电

家庭电路由：进户线→电能表→总开关→保险盒→用电器。

两根进户线是火线和零线，它们之间的电压是220伏，可用测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光，则所测的是火线，不发光的是零线。

所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。

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，保险产生较多的热量，使它的温度达到熔点，从而熔断，自动切断电路，起到保险的作用。

引起电路中电流过大的原因有两个：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。

在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上（一根已足够）；控制开关也要装在火线上，螺丝口灯座的螺旋套也要接在火线上。

第十一章 电和磁（一）

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：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。

磁感线：描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从它北极出来，回到南极。（磁感线是不存在的，用虚线表示，且不相交）

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

南极则在地理位置的北极附近。(地磁的南北极

与地理的南北极并不重合，它们的交角称磁偏

角，这是我国学者：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．安培定则的易记易用：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极(N极)。

（注意：入的电流方向应由下至上放置）如

14．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。

15．电磁铁：内部带有铁芯的螺线管就构成电磁铁。

16．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。

17．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。

18．电话基本原理：振动→强弱变化电流→振动。

第十二章 电和磁（二）

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。

产生感生电流的条件：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。

感生电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关。（右手定则）

电磁感应现象中是机械能转化为电能。

发电机的原理是根据电磁感应现象制成的。交流发电机主要由定子和转子。

高压输电的原理：保持输出功率不变，提高输电电压，同时减小电流，从而减小电能的损失。

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。应用是制成电动机。

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。（左手定则）

直流电动机原理：是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。

10．交流电：周期性改变电流方向的电流。

11．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：如图

电路图：（如右图）

实验中滑动变阻器的

作用是改变被测电阻两端的电压。

实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处

二．测小灯泡的电功率

1．实验原理：P=UI

2．实验器材：

（图中所画元件）

3．电路图：（如右图）

4．实验中滑动变阻器

的作用是改变小灯泡两端的电压。

实验之前应把滑动变阻器调至阻值最大处