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第十九章 生活用电
一、家庭电路
1、 家庭电路
（1）、家庭电路的组成部分：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座、灯座、开关。
（2）、家庭电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
（3）、家庭电路的各部分的作用：
①端线（火线）和零线：
A、给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V 的电压。
B、试电笔： 用途：用来辨别火线和零线
使用方法：使用时，手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线（手指千万不能碰到笔尖）。如果氖管发光，表示接触的是火线；如果氖管不发光，表示接触的是零线。
②电能表：
A、用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
B、安装：安装在家庭电路的干路上，原因：这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
③总开关（空气开关）：
A、作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
B、安装：家庭电路的干路上。
④保险丝：对电路起保护作用。
⑤插座：
A、作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
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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：
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1接火线 2接零线 3接地线 （左零右火上接地）
4接用电器的金属外壳 5接用电部分的线路
把三脚插头插在三孔插座里，在把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，防止了外壳带电引起的触电事故。
⑥漏电保护器
如果站在地面上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，这时，总开关上的“漏电保护器”就会迅速切断电流，对人身起保护作用。
⑦用电器（电灯）、开关：
A、白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。
B、灯泡的种类：螺丝口 ， 卡口 。
螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线。原因：防止维修触电
C、开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。
二、家庭电路中电流过大的原因
1、家庭电路电流过大的原因：（一）、用电器总功率过大、（二）、发生短路。
2、保险丝
①作用：当过大的电流通过时，保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点，于是保险丝熔断，自动切断电路，起到保护电路的作用
②材料：保险丝是由电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成
③保险原理：电流的热效应
④ 电路符号：
⑤连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上
⑥ 选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
⑦规格：越粗额定电流越大。
⑧家庭电路保险丝烧断的原因：发生短路、用电器总功率过大、选择了额定电流过小的保险丝。
注意：不能用铁丝、铜丝、铝丝等代替保险丝。
三、安全用电
1、安全电压：对人体安全的电压应该不高于36V，
2、两种类型的触电
（1）、触电事故
①定义：一定强度的电流通过人体所引起的伤害
②危险性：与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
（2）、家庭电路触电的两种形式
①单线触电 ②双线触电
家庭电路触电的事故：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、触电的急救
如果发生了触电，要立即切断电源，必要时对触电者进行人工呼吸，同时尽快通知医务人员抢救。
4、安全用电的原则是：
不接触低压带电体；不靠近高压带电体。 更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
不弄湿用电器，不损坏绝缘层。 保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
5、注意防雷
（1）、雷电是自然界一种剧烈的放电现象，对人来说是非常危险的，所以在有雷电现象时，不要站在大树或其它较高的导电物体下，也不能站到高处。
（2）、为了防止雷电对人们的危害，发明了避雷针，让雷电通过金属导体进入大地，从而保证人或建筑物的安全。
第二十章 电与磁
一、磁现象 磁场
1．磁性：物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。
2．磁体：具有磁性的物体叫磁体。它有指向性：指南北。
3．磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。
①．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）
②．磁极间的相互作用规律：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
4．磁化：使原来没有磁性的物体带上磁性的过程。
方式有：与磁体接触；与磁体摩擦；通电。
有些物体在磁化后磁性能长期保存，叫永磁体（如钢）；
有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失，叫软磁体（如软铁）。
5: 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。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。
6:磁场的基本性质：对放入其中的磁体产生磁力的作用。
7: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。
8: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）
9: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: 地磁场：
① 定义：地球也是一个磁体，周围也存在着磁场，叫地磁场。
② 磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
③地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合，中间有一个夹角，叫做磁偏角，是由我国宋代学者沈括首先发现的。
二、电生磁
1．奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场。
2、磁场的方向与电流的方向有关。
3、电流的磁效应：通电导线的周围存在与电流的方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
3、把导线绕在圆筒上，做成螺线管，也叫线圈，在通电情况下会产生磁场。
通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。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。
4、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）。
三、电磁铁 电磁继电器
1、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。
2、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。
3、电磁铁磁场的强弱与电流的强弱、线圈的匝数、铁芯的有无有关。
4、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。
5、电磁继电器
（1）、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。实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
（2）、电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成；
其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成。
（3）、扬声器：扬声器是把电信号转化成声信号的一种装置。
它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。
四、电动机
1:磁场对电流的作用：通电导线在磁场中要受到磁力的作用。
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。
2、电动机的基本构造：由定子和转子两部分构成。能够转动的部分叫转子；
固定不动的部分叫定子。
3、电动机的工作原理：通电线圈在磁场中受力的作用而转动。
4、电动机的能量转化：把电能转化成机械能。
5、换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向。
6、电动机在电路图中用表示。
五、磁生电
1、在1831年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律。当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这个现象叫电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。
2、产生感应电流条件：闭合电路的一部分导体在磁场中必须做切割磁感线运动。
3、影响感应电流方向的因素：
与导体做切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。
4、发电机
①原理：发电机是利用电磁感应的原理制成的。
②结构：由定子和转子两部分构成。
③能量转化：把机械能转化成电能。
④交流电：周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流。
⑤频率：在交变电流中，电流每秒内周期性变化的次数叫做频率，我国电网以交变电流供电，频率是50Hz。
第二十一章 信息的传递
一、现代顺风耳——电话
一、电话
1、1876年由美国科学家贝尔发明了电话。最简单的电话由话筒和听筒组成。
话筒将声信号转变为音频电信号，听筒将音频电信号转变为声信号。
通话双方的话筒和听筒是互相串联的，自己的话筒和听筒是互相独立的。
2、为了节约电话线路的使用效率，人们发明了电话交换机，1891年出现了自动电话交换机，它通过电磁继电器进行接线。
现代的程控电话是利用程控电话交换机，它是通过电子计算机技术进行接线。
3、电话按信号输方式来分，可分为有线电话和无线电话；
按信号类型来分，可分为模拟电话和数字电话。
4、模拟信号在传输过程中会丢失信息，而且抗干扰能力不强，保密性也很差，信号衰减厉害。数字信号在传输过种中，抗干扰能力强，保密性好.
二、电磁波的海洋
1、电磁波的产生：导线中迅速变化的电流会在周围的空间产生电磁波。
2、电磁波的传播：
（1）电磁波在空气、水、某些固体，真空都能传播。光也是电磁波的一种。
（2）、电磁波在真空中的速度是：3×108 m/s，
3、波峰、波谷
4、波长：邻近的两个波峰（或波谷）的距离，叫做波长。
电磁波的速度，等于波长和频率f的乘积： c = λf
单位分别是 m/s（米每秒）、m（米）、Hz（赫兹）；
频率的常用单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
2、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千赫至数百兆赫的那一部分，叫 做无线电波
三、广播、电视和移动通信
1、无线电广播的发射由广播电台完成；
发射部分主要由话筒、载波发生器、调制器、放大器和发射天线组成。
接收部分主要由接收天线、调谐器、解调器和扬声器组成。
2、电视信号的传输与无线电广播基本相同，只是发射部分多了摄像机，接收部分多了显像管。
3、移动电话（无线电话，手机）既是无线电的发射装置，又是无线电的接收装置，它的特点是体积小，发射功率不大，天线简单，灵敏度不高，需要基站台转发信号。
无绳电话是家庭电话中主机电话与分机电话沟通的一种家用电话，一般使用范围在几十米或几百米之内。
4、音频电流和视频电流加载到高频电流上，形成了发射能力很强的射频电流。
四、越来越宽的信息之路
1、微波是波长在10m—— 1mm之间，频率在30MHz —— 3105MHz之间的电磁波。微波大致直线传播，所以每隔50公里左右就要建一个微波中继站。
2、利用卫星做通信中继站，称之为卫星通信。这种卫星相对于地球静止不动，叫做同步地球卫星。在一球周围均匀分布3颗卫星，就可以实现全球通信。
3、1960年，美国科学家梅曼发明了第一台激光器。激光的特点是频率单一、方向高度集中。光纤通信是利用激光在光纤中传输信号的。光纤由中央的玻璃芯和外面的反射层、保护层构成的，可以传输大量的信息。
4、将数台计算机通过各种方式联结在一起，便组成了网络通信。现在世界上最大的计算机网络叫因特网（Internet）。它使用最频繁的通信方式是电子邮件(e-mail)。
第二十二章 能源与可持续发展
一、能源家族
1：能源：凡是能为人类提供能量的物质资源，都可以叫做能源。
A：能源的分类：一次能源：可以直接从自然界获取的能源，主要包括柴草、煤，石油，天然气，风能，太阳能，地热能，核能等；
二次能源：无法从自然界直接获取，必须通过一次能源的消耗才能得到的能源，如电力、蒸汽、焦炭、煤气等。
B：可再生能源，不可再生能源
C：生物能源：由生命物质提供的能量称为生物质能。
化石能源：在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的如煤，天然气等。
2、三次能源革命：
第一次能源革命：钻木取火。 第二次能源革命：蒸汽机的发明。
第三次能源革命：可控核能利用。
二、核能
1、核能 ：原子核分裂或聚合时释放的巨大能量叫做核能。
2、裂变 ：用中子轰击较大原子核，使其分裂成两个中等大小的原子核并释放出巨大能量的现像叫做裂变。应用：原子弹、核电站。
3、链式反应 ：原子核发生裂变时，裂变自行持续下去的现象叫做链式反应。
4、聚变 ：质量很小的原子核在超高温下结合成新的原子核，释放出更大的核能叫做聚变，也称为热核反应。应用：氢弹、太阳。
5、核能的优缺点 优点：清洁、无污染、产生能量巨大。缺点：有可能带来放射性污染。
三、太阳能
1、太阳的结构：太阳的结构主要包括：太阳核心、辐射层、对流层和太阳大气。
2、太阳能的优缺点
优点：①太阳能十分巨大；②太阳能供应时间长久；
③太阳能分布广阔、获取方便、无需挖掘、开采和运输；④太阳能安全、无污染。
缺点：太阳能的辐射功率分散、不稳定；目前转换效率还较低。
1、 利用方式：光热转换------太阳灶、太阳能热水器；
光电转换------太阳能电池；
光化转换------绿色植物.
四、能源与可持续发展
1、能量转移和转化的方向性
能量的转移和转化都是有方向性的，能量的利用是有条件的，也是有代价的， 并不是什么能量都可利用。
2、能源消耗时对环境的影响
①空气污染；②产生废物；③有害物质；④水土流失及沙漠化。
3、人类未来的理想能源
①必须足够丰富，可以保证长期使用；②必须足够便宜，可以保证多数人用得起；③相关技术必须成熟，可以保证大规模使用；④必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
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