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电学基础知识包括四个方面的内容,分别是电流和电路、电压和电阻、欧姆定律和电功率。
电流和电路
一、电荷
1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,称为摩擦起电。
2、带电体的性质:能够吸引轻小的不带电物体,比如:头发、碎纸屑、灰尘等。
3、两种电荷
正电荷:规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷。
负电荷:规定用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷。
4、电荷间的相互作用规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
二、电流和电路
1、电流:自由电荷的定向移动形成电流。
2、电流方向的规定:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
3、形成持续电流的条件:有电源,且是通路。
4、电流的三种效应:热效应、磁效应、化学效应。
5、电路:一个完整的电路至少由四部分组成,分别是电源、开关、导线、用电器。
6、电路图:用符号表示电路连接的图。绘制电路图必须注意这三个问题:第一、电路元件要用统一规定的符号;第二、电路图要画成长方形,导线要横平竖直,元件符号的位置要合理;第三、注意通路、短路、断路的特点和画法。
三、串联和并联
串联电路:用电器逐个顺次连接,只有一条电流的路径,无分支;任意一个用电器断路不工作,其他用电器均停止;电路中任意位置的一个开关都可控制整个电路的用电器。
并联电路:用电器并列地连接在电路的两个点之间,有干路与支路之分;某一支路断路时,其他支路上的用电器仍可工作;干路开关控制整个电路的所有用电器,支路上的开关只能控制所在支路上的用电器。
四、电流的强弱
1、电流强弱:单位时间内通过导体横截面的电荷量,称为电流强弱,简称为电流,用符号I表示。
2、电流的单位:安培(简称为安,用字母A表示)、毫安(mA)、微安(μA),它们的换算关系为:1A=1000mA,1mA=1000μA。
3、电流的测量
电流表的使用方法:第一、使用电流表前要看清所选的量程和分度值,电流表要调零;第二、电流表要串联在电路中,电流要从正接线柱流入,负接线柱流出;第三、被测电流不能超过电流表的量程,否则会烧坏电流表;第四、不能把电流表直接与电源两极相连,否则会导致电源短路。
五、串并联电路的电流规律
1、串联电路中各处电流相等。
2、并联电路中干路电流等于各支路的电流之和。
电压和电阻
一、电压
1、电压是形成电流的原因,电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流,电源是提供电压的装置,电压用符号U表示。
2、电压的单位:伏特(简称为伏,用字母V表示)、千伏(kV)、毫伏(mV),它们的换算关系为:1V=1000mV,1kV=1000V。
3、电压的测量
电压表的使用方法:第一、使用电压表前要看清所选的量程和分度值,电压表要调零;第二、电压表要并联在电路两端,电流从电压表的正接线柱流入,从负接线柱流出;第三、被测电路两端电压不能超过电压表的量程;第四、电压表的电阻非常大,电压表所在的支路几乎没有电流流过。
二、串并联电路的电压规律
1、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2、并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等。
三、电阻
1、电阻:用来表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,称为电阻,电阻的符号用R表示。电阻是导体本身的一种性质,它只取决于导体的材料、长度和横截面积,与导体两端的电压、通过导体的电流和导体本身是否通电无关。
电阻的单位:欧姆(简称为欧,用字母Ω表示)、千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系为:1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω。
2、变阻器:电阻值可以改变的装置,称为变阻器。常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱。
滑动变阻器:通过改变接入电路中的电阻丝长度来改变接入电路的电阻值,通常把金属杆上的一个接线柱和电阻丝上的一个接线柱接入电路。
欧姆定律
一、欧姆定律及其应用
1、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:I=U/R。
2、串并联电路的规律:串联电路各部分电路两端的电压与电阻成正比,并联电路各支路的电流与电阻成反比。
二、伏安法测电阻
实验原理:欧姆定律
实验注意事项:第一、连接电路时,开关必须断开;第二、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处;第三、要选择合适的电压表和电流表量程,测量前要进行试触,避免超过量程;第三、电流表要串联在电路中,电压表要并联在电路中,必须使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出。
电功率
一、电能
1、电功:电流通过某段电路所做的功,称为电功。实质上是电能转化为其他形式能的过程。
2、公式:适用于所有电路的公式:W=UIt=Pt;适用于纯电阻电路的公式:W=I²Rt=U²t/R。
3、串并联电路中电功规律
串联电路:W=W1+W2,W1/W2=R1/R2;并联电路:W=W1+W2,W1/W2=R2/R1。
4、单位:焦耳(简称为焦,用字母J表示)、度(kW·h),它们的换算关系为:1度=1kW·h=3.6×10^6J。
5、电能表:电能表是测量消耗电能多少的仪表。
二、电功率
1、电功率:电流单位时间内所做的功,表示电流做功快慢的物理量。
2、公式:适用于所有电路的公式:P=W/t=UI;适用于纯电阻电路的公式:P=I²R=U²/R。
3、串并联电路中电功率的计算
串联电路:P=P1+P2,P1/P2=R1/R2;并联电路:P=P1+P2,P1/P2=R2/R1。
4、单位:瓦特(简称为瓦,用字母W表示)、千瓦(kW),它们的换算关系为:1kW=1000W。
三、焦耳定律
1、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。
2、公式:适用于所有电路的公式:Q=I²Rt;适用于纯电阻电路的公式:Q=W=UIt=U²t/R=Pt。
结语
掌握电学基础知识是求解物理电学题的前提,只要同学们认真梳理每一个知识点,仔细摸索运用知识点解题的方法,就能轻松应对各类电学题型。
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