资源描述
电能与磁
教学目标
1、掌握欧姆定律。
2、掌握串并联电路特点。
3、了解并掌握电功及电功率。
4、了解电能的获得与输送
5、掌握磁场
6、了解无线电波和无线电通信
授课日期及时段
2013年03月 日
教学内容
第八章 电与磁
T【同步回顾】
第一节 欧姆定律
一、物质和电荷
1.导体和绝缘体:容易导电的物质叫导体;不容易导电的物质叫绝缘体。
2.电荷:自然界中存在着两种电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
a.正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷;
b.负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷。
二、电流
1.定义:电荷的定向移动形成电流。
2.方向:规定正电荷定向移动方向为电流方向。
3.形成持续电流的条件:a.保持导体两端有电压;b.电路是通路。
4.电流强度:表示电流强度的物理量,定义式(Q为在时间t内通过导体横截面的电量),电流单位是安(A),测量工具是电流表(安培表),在电路中相当于导线。
三、电压
1.含义:电压是使电荷定向移动形成电流的原因。
2.单位:伏(V)
3.测量:电压表(伏特表),在电路中相当于断开的电键。
4.一节新的干电池的电压为1.5伏(正极碳棒,负极锌筒),我国家庭照明电路电压为220伏,安全电压24伏。
四、电阻
1.物理意义:反映导体对电流的阻碍作用的物理量。
2.定义式:(电阻的大小只由导体本身的因素决定,而与其两端的电压与通过导体的电流大小无关)
3.单位:欧姆(Ω)
4.影响因素:导体的电阻跟它的长度成正比,跟它的横截面积成反比,还跟导体的材料有关,对于一般的导体,其电阻大小随着温度的升高而变大。
5.测量:万用表(高中要求),伏安法间接测量(中考考纲要求)。
五、滑动变阻器
1.原理:导体的材料和横截面积一定时,导体的电阻随着导体长度的增大而增大。
2.作用:通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变电阻,从而改变电路中的电流或电压。
实物图 原理图 电路符号举例
3.铭牌标识,如滑动变阻器铭牌上刻有“100Ω,2A”,说明该滑动变阻器的最大电阻为100欧,可以在0~100欧之间连续改变,允许通过变阻器的最大电流值是2安。实验电路接通前,应把滑动变阻器接入电路中的阻值调节到最大,以保护电路。
六、欧姆定律
1.内容:通过导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2.表达式:或
注意:a.I与R、U属于同一段纯电阻电路,即要做到一一对应;
b.单位统一使用国际单位;
c.在研究的时候必须使用“控制变量”的科学方法,在一个量保持不变的情况下,研究其它两个量之间的关系。
七、伏安法测电阻实验
1.实验原理:利用,用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,最后算出电阻R。
2.实验器材:待测电阻Rx,电压表,电流表,电池组,电键,滑动变阻器和导线若干。
3.实验电路图与实物图
4.实验步骤
a.根据电路图正确连接电路,注意连接电路的时候要断开电键;
b.移动滑片,使滑动变阻器的电阻全部接入电路,然后闭合电键,再移动滑片,记下对应的电压值和电流值若干组;
c.根据伏安法的原理,算出这几组电阻的大小,最后求出电阻的平均值,这是多次测量测平均值的方法,为了减小实验误差。
第二节 串联、并联电路
1.串联电路
2.并联电路
矩阵表示法
串联电路
并联电路
3.短路和断路
a.断路:由于用电器的损坏或断开导致电路中的某处电路里没有电流通过;
b.电源短路:将导线直接并在电源两端接通成闭合回路。出现了电源短路的情况,会造成电源的损坏,这是要避免的。
c.局部短路(用电器短路):将导线并联在某个用电器或某一段电路的两端,造成该用电器或该段电路不能工作的情况。
电源短路 用电器短路
第三节 电功及电功率
一、电功
1.电功定义:电流通过导体所做的功叫做电功。
2.物理意义:电流做功过程就是电能转化为其它形式的能(内能、机械能、化学能等)的过程,电流做了多少功,就有多少能转化为其它形式的能。
3.表达式:或(任何电路);对于纯电阻电路也有:,单位:焦(J)
4.电能:电能是电功的另一种表示,它不是国际单位制,但广泛使用于电工技术中,单位是千瓦·小时(kw·h),也用度表示。1千瓦·小时=1度电=3.6×106焦,测量电能的仪表:电能表,如右图所示。
二、电功率
1.定义:单位时间内电流所做的功叫做电功率。
2.电功率是反映电流做功快慢的物理量。
3.表达式:(任何电路);对于纯电阻电路也有:(注意:在“测小灯泡额定功率”的实验中千万不能用这两个公式!),单位:瓦(W)
4.用电器实际工作时的电压叫做实际电压,这时用电器消耗的电功率叫实际功率;用电器正常工作时的电压叫做额定电压,这时用电器消耗的电功率叫额定功率。
注意:如果在用电器上所加电压低于或高于它的额定电压,那么用电器的实际功率就小于或大于它的额定功率,如在标有“220V,40W”的白炽灯两端加上200伏的电压,灯会亮,但是此时的实际电压达不到40瓦,所以会比正常发光时暗些。
三、测定小灯泡电功率实验
1.目的:测定小灯泡的额定功率和实际功率。
2.实验器材:小灯泡、电池组、滑动变阻器、电键、电压表、电流表和若干导线。
3.实验原理:用电压表、电流表测出小灯泡两端的电压及通过的电流,用P=UI算出小灯泡的功率。(再次强调:不能用其它变形公式计算!!)
4.实验电路图与实物图
5.实验步骤
a.根据电路图正确连接电路,注意连接电路的时候要断开电键;
b.移动滑片P,使滑动变阻器的电阻全部接入电路,闭合电键,接通电路,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡在额定电压下正常发光,记下电流表和电压表的示数;
c.用P=UI,算出小灯泡的额定功率;
d.移动滑动变阻器滑片,使小灯泡两端的电压比额定电压稍高和稍低,分别观察小灯泡的发光情况与在额定电压时发光的情况有什么不同,分别记下电压表和电流表的示数。
e.用P=UI,分别此时算出小灯泡的实际功率。
注意:测定小灯泡电功率的题目中考必考,而且是压轴题,所以一定要引起考生的重视。考试形式会多变,甚至有时候题目中故意给出的错误的方法或结果,都要求从题目中看出来,并甲乙改正,解这类题目好比是侦探探案过程,需要一定的逻辑思维能力,当然对基础的掌握程度也是很关键的。
第四节 电能的获得与输送
第五节 磁场
一、磁体
1.物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性,具有磁性的物体叫做磁体。
2.磁体上磁性最强的部分叫做磁极,每一个磁体都有两个磁极,分别是N极(北极)和S极(南极)。
3.同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
二、磁场
1.磁体周围存在着一种看不见摸不着的物质叫做磁场,磁体之间的相互作用力就是通过磁场来传递的。
2.磁场是有方向的,放在磁场中的某一点的,可以自由转动的小磁针静止时N极所指的方向就是这一点磁场方向。
3.磁感应线是人们为了方便、直观、形象地描述磁场分布情况的假想曲线,磁体外部的磁感应线总是从磁体的N极出来,回到磁体的S极。
常见的磁感应线分布图
三、电流的磁场
1.著名的奥斯特实验首先表明了电流周围存在着磁场,即电流具有磁效应。
2.通电螺线管周围存在着磁场,其对外相当于一个条形磁铁。
3.右手螺旋定则
a.对于通电直导线:用右手握住导线,大拇指指向电流方向,那么弯曲的四指就表示导线周围磁场的方向;
b.对于通电螺线管:用右手握住通电螺线管,弯曲的四指指向电流方向,那么大拇指所指的一端就是通电螺线管的N极。
a. b.
右手螺旋法则
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