第十三章內能

第一節分子熱運動

1.擴散現象

?定義:不同物質在相互接觸時，彼此進入對方的現象。

?擴散現象說明：①分子之間,有間隙；②分子在不停地做無規則的運動。

?在課本圖13.1-2中，二氧化氮被放在下面的目的：防止二氧化氮擴散被誤認為是重力作用的結果。

?固體、液體、氣體都可以發生擴散現象,擴散速度與溫度有關。

?分子運動與物體運動要區分開：擴散、蒸發等是分子運動的結果，是從微觀領域看。而灰塵飛揚、液體對流、

氣體對流是物體運動的結果。是從宏觀領域看。

2.分子的熱運動：一切物質的分子都在不停地做無規則運動。

溫度越高，熱運動越劇烈。

3.分子間的作用力

?分子間的作用力包括分子間的引力和斥力。

?當分子間的距離~=分子間平衡距離r,引力=斥力。

?d<r時，引力<斥力，斥力起主要作用。

固體和液體很難被壓縮是因為：分子之間存在斥力。

?d>i■時，引力〉斥力，引力起主要作用。

固體很難被拉斷、鋼筆能寫字、膠水能粘東西都是因為：分子之間存在引力。

?當d>10r時，分子之間作用力十分微弱，可忽略不計。破鏡不能重圓的原因是：鏡塊間的距離遠大于分子

之間的作用力的作用范圍，分子間幾乎沒有作用力。

第二節內能

1.定義：物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和，叫做物體的內能。

2.任何物體在任何情況下都有內能。

3.內能的單位為焦耳。

4.影響物體內能大小的因素

?溫度：在物體的質量、材料、狀態相同時，物體的溫度越高，物體內能越大。

?質量：在物體的溫度、材料、狀態相同時，物體的質量越大，物體的內能越大。

?材料：在溫度、質量和狀態相同時，物體的材料不同，物體的內能可能不同。

?存在狀態：在物體的溫度、材料質量相同時，物體存在的狀態不同時，物體的內能也可能不同。

5.內能與機械能不同

?機械能是宏觀的，是物體作為一個整體運動所具有的能量，它的大小與機械運動有關。

?內能是微觀的，是物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和。內能大小與分子做無規則運動

快慢及分子作用有關。這種無規則運動是分子在物體內的運動，而不是物體的整體運動。

6.內能改變的外部表現

?物體溫度升高，說明物體內能增大；物體溫度降低，說明物體內能減小。

?內能改變，溫度不一定變化。溫度變化，內能一定改變。

晶體熔化、凝固、沸騰過程中，物體的內能發生了改變，但是溫度不變。

7.改變物體內能的方法：做功和熱和狒。

8.做功：

?做功可以改變內能：對物體做功物體內能會增加。物體對外做功物體內能會減少。

?做功改變內能的實質：內能和其他形式的能的相互轉化。

?如果僅通過做功改變內能，可以用做功多少度量內能的改變大小。

?如課本圖13.2-5甲，引火儀內的棉花燃燒起來，因為：活塞壓縮空氣做功，使空氣內能增加，溫度升高，

達到棉花著火點，使棉花燃燒。

?如課本圖13.2-5乙，瓶塞跳出時容器內出現白霧,因為：瓶內空氣推動瓶塞對瓶塞做功，內能減小，溫度

降低，使水蒸氣液化凝成小水滴。

9.熱傳遞：

?定義:熱傳遞是熱量從高溫物體向低溫物體或從同一物體的高溫部分向低溫部分傳遞的現象。

熱傳遞傳遞的是內能（熱量），不是溫度，溫度變化只是熱傳遞的一個表現。

?實質：內能的轉移

?熱量：在熱傳遞過程中，傳遞內能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。標準

熱量是變化量，只能說“吸收熱量”或“放出熱量”，不能說“具有熱量?“傳遞溫度"

的說法也是錯的。

?條件：存在溫度差。如果沒有溫度差，就不會發生熱傳遞。

如右圖，燒杯中的水不沸騰，因為沒有溫度差。

?熱傳遞過程中，物體吸熱，溫度升高，內能增加；物體放熱，溫度降低，內能減少。

10.做功與熱傳遞的異同

?相同點：由于它們在改變內能上的效果相同，所以做功和熱傳遞改變物體內能上是等效的。

?不同點：做功時能量的形式發生了變化，熱傳遞時能量的形式不變。

11.溫度、熱量、內能的區別

?溫度表示物體的冷熱程度。溫度升高，內能一定增加，但不一定吸收熱量。

?熱量是在熱傳遞過程中的變化量。吸收熱量，溫度不一定升高，內能也不一定增加。

?內能是一個狀態量。內能增加，溫度不一定升高，也不一定吸收熱量。

?“熱”可以指熱量、溫度和內能，具體含義要根據實際情況而定。

12.內能的利?用方式

?利用內能來加熱：從能的角度看，這是內能的轉移過程。

?利用內能來做功：從能的角度看，這是內能轉化為機械能。

第三節比熱容

1.探究：比較不同物質的吸熱能力

【實驗設計】用天平稱質量相等的水和食用油，調節兩個酒精燈的火焰使火焰大小相同。用這兩個酒精燈分

別給水和食用油加熱一段時間，用溫度計測量水和食用油的溫度，比較二者溫度上升速度。

【實驗表格】下表可供參考。

物質初溫tn/℃末溫t/℃溫度變化質量m/g加熱時間/s

水

食用油

【實驗結論】質量相等的不同物質，吸收的熱量相同，升高的溫度不同。

【注意事項】①比熱容的概念是通過本實驗引出來的，所以實驗中不可以有“比熱容”三個字。

②本實驗利用到控制變量法，所以要控制水和食用油的質量相等控制酒精燈的火焰大小，控制加熱時間相同。

2.定義:單位質量的某種物質溫度升高（降低）1℃時吸收（放出）的熱量。

3.物理意義：比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。

水的比熱容c=4.2X103J/（kg?℃）,物理意義為：1kg的水溫度升高（降低）1℃,吸收（放出）的熱量

為4.2X103jo

4.比熱容是物質的一種性質，比熱容的大小與物體的種類、狀態有關,與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、

形狀等無關。

5.水常用來調節氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱，是因為水的比熱容大。

6.海陸風：由于水的比熱容比砂石大，導致沿海地區和內陸地區的溫差不同。溫度不同導致大氣壓不同，白天

和夜晚刮的風也不同。白天陸地溫度高，風由海洋吹向陸地；夜晚海洋溫度高，風由陸地吹向海洋。

7.比較比熱容的方法：

?質量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時間）：吸收熱量多，比熱容大。

?質量相同，吸收熱量（加熱時間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。

8.熱量的計算公式：

?溫度升高時用：Q—=cm（t—t）

吸0

?溫度降低時用：Q..=cm（t-t）

m.0

?只給出溫度變化量時用：Q=cm=

?Q----熱量----焦耳（J）;c----比熱容---焦耳每千克攝氏度（J/（kg?℃））；m----質量----千克（kg）；

t——末溫一一攝氏度（℃）；to——初溫一一攝氏度CC）

?用公式求液體溫度時，一定要在意液體的沸點：求出水的溫度為105℃,但最終結果應該是100℃。

?審題時注意“升高（降低）到10℃"還是''升高（降低）了10℃”，前者的“10℃”是末溫（t降后面的“10℃”

是溫度的變化量（％）。

9.熱平衡方程：在不M熱損失的情況下，Q...=Q_。

第十四章內能的利用

第一節熱機

1.內燃機

?熱機的定義：利用內能來做功的機器。

?熱機的能量轉換：內能轉化為機械能。

?熱機的種類：蒸汽機、內燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣發動機等

?四沖程內燃機包括四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。

?內燃機的工作過程（圖14.1-4）：在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的,

而做功沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程，是由內能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內能。

沖程進氣門排氣門活塞運動方向缸內溫度飛輪轉速能量轉化

吸氣打開關閉向下

壓縮關閉關閉向上升高減慢機械能轉化為內能

做功關閉關閉向下降低加快內能轉化為機械能

排氣關閉打開向上

?汽油機和柴油機的比較:

汽油機柴油機

構造頂部有一個火花塞頂部有一個噴油嘴

燃料汽油柴油

不

吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合氣體吸入空氣

同

點燃方式點燃式壓燃式

點

效率低高

應用小型汽車、摩托車載重汽車、大型拖拉機

相沖程：活塞在往復運動中從汽缸的一端運動到另一端。

同一個工作循環活塞往復運動2次，曲軸和飛輪轉動2周，經歷四個沖程，

點做功1次。

第二節熱機的效率

熱值

?定義：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。

?單位：固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克（J/kg）、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方米（J/R13）。

?熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關，與燃料的形態、質量、體積無關。

?公式：Q?=qm、Q=qV（l）Q----放出的熱量----焦耳（J）；q----熱值---焦耳每千克（J/kg）；m----燃料

放放

質量----千克（kg）。

②Q---放出的熱量----焦耳（J）;q----熱值---焦耳每立方米（J/m3）；V----燃料體積----立方米（m3）。

?酒精的熱值是3.0X107j/kg,它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0義107J。

煤氣的熱值是3.9X]07j/m3,它表示：Ims煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9X107J。

?火箭常用液態氫做燃料，是因為：①液態氫的熱值大;②液態氫的體積小，便于儲存和運輸。

2.燃料的有效利用、熱機的效率

?燃料燃燒，使燃料的化學能轉化為內能。

?在實際應用中，燃料很難完全燃燒，所以放出的熱量比實際計算出的要少。另外，放出的熱量又很難得到全

部有效利用，總會有一部分熱量損失。例如，用蜂窩煤燒水時，熱量損失的部分包括：①未完全燃燒的部

分；②高溫煙氣帶走的熱量；③被容器、爐具、周圍空氣等吸收的熱量。

?有效利用燃料的一些方法：把煤磨成粉末狀、用空氣吹進爐膛（提高燃燒的完全程度）

以較強的氣流，將煤粉在爐膛里吹起來燃燒（減少煙氣帶走的熱量）

?熱機的效率：熱機用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機的效率。

Q

公式：1

。總

?提高熱機效率的途徑：①使燃料充分燃燒，盡量減小各種熱量損失；②機件間保持良好的潤滑，減小摩擦。

?常見熱機的效率：蒸汽機6%?15%、汽油機20%?30%、柴油機30%?45%

第三節能量的轉化和守恒

1.我們接觸過以下形式的能量：機械能、內能、光能、化學能、電能

動能和勢能屬于機械能，“動能或勢能轉化為其他形式的能量”的說法是錯誤的。

2.能量守恒守律：能量既不會不空消滅，也不會伴空產牛，官只會從一種形式轉化為為其他形式，或者從一個

物體轉移到另一個物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。

3.判斷能量的轉化，要看能量大小的變化。在某一現象中，如果一種形式的能量在減小的同時，引起另一種形

式的能量增大，那么就可以確定這種形式的能量轉化成了另一種形式的能量。

4.若發生能量的轉移，必有一物體能量減少，另一種物體能量增加，并且能量的形式不變。

熱傳遞的過程是內能的轉移過程，內能轉移的多少等于吸收或放出熱量的多少。

5.火箭上升時，機械能增加，內能增加。

第十五章電流與電路

第一節兩種電荷

1.電荷

?帶電體：物體有了吸引輕小物體的性質，我們就說是物體帶了電（荷）。這樣的物體叫做帶電體。

輕小物體指碎紙屑、頭發、通草球、灰塵、輕質球等。

?電荷：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷，符號是Q。電荷的單位是庫侖（c）o在各種帶電微粒中，電子電

荷量的大小是最小的。人們把最小電荷叫做元電荷，常用符號e表示。e=1.6X10-i9C?任何帶電體所帶電

荷都是e的整數倍。

?正負電荷：自然界只有兩種電荷一一被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷（十）；被毛皮摩擦過的橡膠

棒上帶的電荷叫做負電荷（一）。具有正電荷的實質是物質中的原子失去了電子；具有負電荷的實質是物質

中的原子得到了多余的電子。有得就有失，摩擦起電并不是創造了電荷，而是電荷發生了轉移。

?電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

兩個物體相互吸引有兩種情況一一可能是它們帶異種電荷而互相吸引，還可能是一個物體帶電而吸引另一個

不帶電的輕小物體。

?使物體帶電的方法

■摩擦起電

?定義：用摩擦的方法使物體帶電。

?原因：不同物質原子核束縛電子的本領不同。

?實質：電荷從一個物體轉移到另一個物體使正負電荷分開。

?能量轉化：機械能--電能

■接觸帶電：物體和帶電體接觸帶了電。如帶電體與驗電器金屬球接觸使之帶電。

■感應帶電：由于帶電體的作用，使帶電體附近的物體帶電。

?檢驗物體帶電的方法

■使用驗電器。

?驗電器的構造：金屬球、金屬桿、金屬箔。

?驗電器的原理：同種電荷相互排斥。

?從驗電器張角的大小，可以判斷所帶電荷的多少。但驗電器不能檢驗帶電體帶的是正電荷還是負電荷。

■利用電荷間的相互作用。

■利用帶電體能吸引輕小物體的性質。

?中和：放在一起的等量異種電荷完全抵消的現象。

■如果物體所帶正、負電量不等，也會發生中和現象。這時，帶電量多的物體先用部分電荷和帶電量少的

物體中和，剩余的電荷可使兩物體帶同種電荷。

■中和不是意味著等量正負電荷被消滅，實際上電荷總量保持不變，只是等量的正負電荷使物體整體顯不

出電性。

2.摩擦起電

?原子的結構：原子是由位于中心的原子核和核外的電子組成的；原子核的質量比電子的大得多，幾乎集中了

原子的全部質量；原子核帶正電，電子帶負電，電子在原子核的吸引下，繞核高速運動。

原子核帶正電，電子帶負電。電子繞核運動。但整個原子呈中性。

?摩擦起電：摩擦過的物體具有吸引輕小物體的現象，就是摩擦起電現象。

摩擦的兩個不同物體同時分別帶上等量異種電荷。

?摩擦起電的原因：不同物質的原子核束縛電子的本領不同，兩個物體互相摩擦時，哪個物體的原子核束縛電

子的本領弱，它的一些電子就會轉移到另一個物體上；失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物

體因為有了多余電子而帶等量的負電。

?摩擦起電不是創造了電荷，只是電子從一個物體轉移到另一個物體上。

?由同種物質組成的兩物體摩擦不會起電。

3.導體和絕緣體

?導體和絕緣體：善于導電的物體叫做導體；不善于導電的物體叫做絕緣體。

常見的導體：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽的水溶液等。

常見的絕緣體：橡膠、玻璃、塑料、油、陶瓷等。

?半導體：導電能力在絕緣體和導體之間的物體，叫做半導體。

?常見的半導體：硅、楮。

半導體的應用：集成電路（包括二極管、三極管）、熱敏電阻、光敏電阻等。

?超導體：有些物質，當溫度降到某一溫度以下，電阻會突然變為零，這種現象叫做超導現象。能夠發生超導

現象的物體叫做超導體。

超導體的實際應用：磁懸浮列車。

超導體可以用作輸電線或制造電子元件，并且無需考慮散熱的問題。凡是利用電流的熱效應來工作的電路中

都不能使用超導體。

?導體容易導電的原因：里面有大量的自由電荷，它們可以脫離原子核的束縛，而在導體內部自由移動。

?“導電”與“帶電”的區別：導電過程是自由電荷定向移動的過程，導電體是導體；帶電過程是電子得失的

過程，能帶電的物體可以是導體，也可以是絕緣體。

?導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限，在一定條件下可相互轉化。一定條件下，絕緣體也可變為導體。

第二節電流和電路

1.電流

?電流的形成：電荷在導體中定向移動形成電流。

自由電荷在金屬導體中是自由電子，在酸、堿、鹽水溶液中是正、負離子。

?電流的方向：把正電荷移動的方向規定為電流的方向。

在電源外部，電流的方向是從電源的正極流向負極。在金屬導體中，電流的方向跟自由電子的移動方向相反。

?電源：能夠提供持續電流的裝置，叫做電源。

干電池、蓄電池供電時，化學能轉化為電能；發電機發電時，機械能轉化為電能。

?持續電流形成的條件：①必須有電源；②電路必須閉合（通路）。

只有兩個條件都滿足時，才能有持續電流。

?電流的三種效應

①電流的熱效應：如白熾燈，電飯鍋等。

②電流的磁效應：如電鈴、電磁繼電器等。

③電流的化學效應：如電解、電鍍等。

注：電流看不見、摸不著，我們可以通過各種電流的效應來判斷它的存在這里體現了轉換法的科學思想。

物理學中，對于一些看不見、摸不著的物質或物理問題我們往往要拋開事物本身，通過觀察和研究它們在自

然界中表現出來的外顯特性、現象或產生的效應等，去認識事物的方法，在物理學上稱作這種方法叫轉換法。

2.電路和電路圖

?電路：由電源、用電器、開關、導線等元件組成的電流的路徑，叫做電路。

?電路元件的作用：

電源一一能夠提供電流的裝置，或把其他形式的能轉化為電能的裝置（干電池將化學能轉化為電能）。

用電器一一消耗電能，將電能轉化為其他形式能的裝置。

開關一一控制電路的通斷。

導線一一傳導電流，輸送電能。

?電路的三種狀態：

通路——處處連通的電路叫通路，此時電路中有電流通過，電路是閉合的。

斷路（開路）一一某處斷開的電路叫斷路，此時電路不閉合，電路中無電流。

短路一—不經過用電器而直接用導線把電源正、負極連在一起，電路中會有很大的電流，可能把電源燒壞。

用電器兩端直接用導線連接起來的情況也屬于短路。

?電路圖：用符號表示電路連接的圖，叫做電路圖。

?常用電路元件的符號：

符號-意義符號意義

+交叉不相連的導線電鈴

+交叉相連接的導線?電動機

（負極尸1（正極）電池電流表

T卜7卜電池組?電壓表

開關—(ZZ?—電阻

0小燈泡滑動變阻器

3.電路和電路圖

?由電路圖連接實物：首先按電路圖擺好元件位置。其中開關S應是斷開的。若有滑動變阻器，應將其滑片P

調到變阻器的阻值最大端。

■若為串聯電路，可從電源正極出發，逐個順次連接各個元件，然后回到電源負極。

■若為并聯電路，可先選一支路與開關、電源和干路上的其他元件按串聯方法連成回路，再把與該支路并

聯的各支路依次并聯在該支路上；也可先把并聯部分按首首相接、尾尾相接的接法接好，再從分叉點和

會合點與開關、電源連成回路。

■若為混聯電路，可參照串、并聯的方法連接。

■按連接順序檢查，確定無誤后，可試觸開關，看看有無異常，如有問題可斷開開關檢查。

■實物圖的連接中，要注意每個元件的位置和它與電路圖中符號位置的對應關系。

?由實物圖畫電路圖：參照實物圖畫出電路圖時，要用規定的符號表示相應的元件，要分清元件間的連接關系，

要畫成規則的方框圖（導線要畫直，拐彎處要畫成直角）。

第三節串聯和并聯

1.串聯電路：兩個用電器首尾相連，然后接到電路中，就說這兩個用電器是串聯的。

2.并聯電路：兩個用電器的兩端分別連在一起，然后接到電路中，就說這兩個用電器是并聯的。

3.串聯電路與手聯電路的特點：

|串聯電路并聯電路

連接特點逐個順次連接（首尾相連）并列連接在兩點之間（首相接，尾相連）

干路電流在節點處分別流經各支路，再在另一節點

電流從電源正極出發，只有一條路徑流回電

電流路徑處匯合流回電源負極，每個支路各自跟干路形成回

源負極，整個電路是一個回路（無分支）

路，有幾條支路就有幾個回路（有分支）

開關控制整個電路干路開關控制整個電路

開關作用

開關位置對它的控制作用沒有影響支路開關只控制它所在的那條支路

用電器間是各用電器互相干擾，若其中一個斷開各用電器不互相干擾，若其中一個斷開，其他用電

否互相干擾,其他用電器無法工作。器照常工作

實例裝飾用的彩色小燈泡；開關和用電器家庭電路；路燈

4.識別串聯電路、并聯電路的方法：

?讓電流從電源正極出發經過各用電器回到電源負極，途中不分流就是串聯，否則就是并聯。

?將用電器接線柱編號，電流流入端為“首”電流流出端為“尾”，觀察各用電器，若“首一尾一首一尾”連

接為串聯；若“首、首”，“尾、尾”相連，為并聯。（類似于物理課上所介紹的方法）

?識別不規范的電路過程中，不論導線多長，只要其間沒有電源、用電器等，導線兩端點均可看成同一個點,

從而找出各用電器兩端的公共點。

?對實際看不到連接的電路，如路燈、家庭電路，可根據他們的某些特征判斷連接情況。

第四節電流的測量

1.電流：電流是表示電流強弱的物理量，用符號I表示。電流的單位為安培（安，A）。

2.電流的定義式：

IQ

t

其中I表示電流，單位為安培（A）；Q表示電荷，單位為庫倫（C）；t表示通電的時間，單位為秒（s）o

1A=103mA=106uA

3.電流表：測量電流的儀表叫電流表。符號為①，其內阻很小，可看做零，電流表相當于導線。

4.電流表的示數：

里程使用接線柱*表盤上刻度位置大格代表值小格代表值

0?0.6A"和“0.6”下一行0.2A0.02A

0?3A“一”和“3”上一行1A0.1A

在下一行讀出的示數是指針指向相同位置時，在上一行讀出的示數的5倍。

*部分電流表的三個接線柱分別是“+”、“0.6”和“3”。這時“0.6”和“3”是負接線柱，電流要從“+”

流入,再從“0.6”或“3”流出。

正確使用電流表的規則：

電流表必須和被測的用電器串聯。

如果電流表與用電器并聯，不但測不出流經此用電器的電流，如果電路中沒有別的用電器還會因為電流表直

接連到電源的兩極上使電流過大而燒壞電流表。

電流必須從“十”接線柱流進去，從“一”接線柱流出來。否則電流表的指針會反向偏轉。

被測電流不能超過電流表量程。

任何情況下都不能使電流表直接連到電源的兩極。

6.無法估測待測電流的大小時，可先用大量程試觸,若指針偏轉超過最大值則應斷開開關檢查；如果指針偏轉

幅度太小，會影響讀數的準確性，應選用小量程檔。

7.使用電表前，如果指針不指零，可調整中央調零螺旋使指針調零。

8.常見的電流（估計數字）：

計算器中電源的電流100uA半導體收音機電源的電流50mA

手電筒中的電流200mA房間燈泡中的電流0.2A

家用電冰箱的電流1A家用空調器的電流5A

雷電電流幾萬安至幾十萬安

第五節串、并聯電路中電流的規律

【實驗器材】兩只相同規格的小燈泡和一只不同規格的小燈泡、一個開關、兩節干電池、導線若干、三個電流表

—@——@——

ALiBL2cGc

1—0-------?-----

【電路圖】

LiB

------r|------/-------—1|———（5）—

串聯電路的電路圖并聯電路的電珞圖

【設計實驗】分別按照上面兩個電路圖連接電路，先將規格相同的小燈泡接入電路，讀出電流表示數并記錄；然

后將規格不同的小燈泡接入電路，再次讀出電流表示數并記錄。

【實驗表格】

實驗次數A點的電流I/AB點的電流I/AC點的電流I/A

1

2

【實驗結論】串聯電路中各點的電流相等，并聯電路的總電流等于各支路電流之和。

【提示】

?使用不同規格的燈泡是為了避免偶然性。

?課本中的實驗是在A、B、C三點分別接電流表。同時接電流表的好處是便于操作。

第十六章電壓電阻

第一節電壓

I.電壓：電壓是使電路中自由電荷定向移動形成電流的原因。電壓的符號是U,單位為伏特（伏，V）。

?要在一段電路中產生電流，它的兩端就要有電壓。

?電源的作用是給用電器兩端提供電壓。

?lkV=103V=106mV

?說電壓時，要說“XXX兩端的電壓”；說電流時，要說通過“XXX的電流”。

2.電壓表：測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表，符號為⑦，其內阻很大，接入電路上相當于開路。

3.電壓表的示數：

星桂使用接線柱*表盤上刻度位置大格代表值小格代表值

0?3V和“3”下一行IV0.IV

0-15V"和"15”上一行5V0.5V

在下一行讀出的示數是指針指向相同位置時，在上一行讀出的示數的5倍。

*部分電流表的三個接線柱是“+”、“3”和“15”。這時“3”和“15”是負接線柱，電流要從“+”流入，

再從“3”和“15”流出。

4.正確使用電壓表的規則：

?電壓表必須和被測的用電器并聯。

如果與被測用電器串聯，會因為電壓表內阻很大，此段電路開路而無法測此用電器兩段的電壓。如果被測用

電器在支路上，這時電壓表測的是其他支路兩端的電壓；如果被測用電器在干路上，則整個電路便成開路了,

這時電壓表測的是電源電壓。

?電流必須從“+”接線柱流進去，從“一”接線柱流出來。

?被測電壓不能超過電壓表量程。

5.無法估測待測電壓的大小時，可先用大量程試觸。再根據指針偏轉幅度選用適當量程。

6.常見的電壓：

干電池兩極間的電壓是1.5V手持移動電話的電池兩極間的電壓3.6V

對人體安全的電壓不高于36V家庭電路的電壓220V

發生閃電的云層間電壓幾百萬伏至幾億伏動力電路的電壓380V

電解可以產生200V左右的電壓，用來自衛。

7.在理解電流、電壓的概念時，通過觀察水流、水壓的模擬實驗幫助我們認識問題這里使用了科學研究方法'類

比法”。類比是指由一類事物所具有的屬性，可以推出與其類似事物也具有這種屬性的思考和處理問題的方法。

8.電流表、電壓表的比較：

電流表電壓表

符號?

連接方式與被測用電器串聯與被測用電器并聯

直接連接電源不能能

異里程0.6A、3A3V、15V

每大格0.2A、1AIV、5V

每小格0.02A、0.1A0.IV、0.5V

內阻很小，幾乎為零，相當于短路很大，相當于開路

使用前要調零；讀數時看清量程和每大（小）格；正接線柱流入，負接線柱流出；

同

不能超過最大測量值。

9.利用電流表、電壓表與用電器連接，判斷電路故障

?電流表示數正常而電壓表無示數

故障原因可能是：①電壓表損壞；②電壓表接觸不良；③與電壓表并聯的用電器短路。

?電壓表有示數而電流表無示數

故障原因可能是：①電流表短路；②和電壓表并聯的用電器開路，此時電流表所在電路中串聯了大電阻（電

壓表內阻）使電流太小，電流表無明顯示數。

?電流表電壓表均無示數

“兩表均無示數”表明無電流通過兩表，除了兩表同時短路外，最大的可能是主電路斷路導致無電流。

第二節串、并聯電路中電壓的規律

【實驗器材】兩只相同規格的小燈泡和一只不同規格的小燈泡、一個開關、兩節干電池、導線若干、三個電壓表

【設計實驗】分別按照上面兩個電路圖連接電路，先將規格相同的小燈泡接入電路，讀出電壓表示數并記錄；然

后將規格不同的小燈泡接入電路，再次讀出電壓表示數并記錄。

【實驗表格】串聯電路：

實驗次數AB兩端的電壓U/VBC兩端的電壓UJVAC兩端的電壓U"V

1

2

并聯電路:

實驗次數L,兩端的電壓U/VL,兩端的電壓U/V總電壓U/V

1

2

【實驗結論】串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。并聯電路中，各支路兩端的電壓相等。

【提示】使用不同規格的燈泡是為了避免偶然性。

第三節電阻

1.電阻：導體對電流的阻礙作用叫電阻。符號是R,單位是歐姆（歐，。）

IMQ=lOskQ=10eQ

常見導體的電阻率從小到大排列，分別是：銀、銅、鋁、鴇、鐵、鎰銅合金、鑲銘合金等。

L

2.電阻的決定式：R=P-

導體的電阻是導體本身的一種性質。它的大小決定于導體的材料（電阻率P率長度（L）和橫截面積（S）。

導體越長，電阻越大；導線橫截面積越小，電阻越大。

3.探究“決定電阻大小的因素”實驗時，必須注意控制變量。

?實驗原理：用串聯在電路中小燈泡亮度的變化來研究導體電阻的變化（也可以在電壓不變的情況下，通過電

流的變化來研究導體電阻的變化）。

?實驗方法：控制變量法。所以定論“電阻的大小與哪一個因素的關系”時必須指明“相同條件％

?結論：導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小決定于導體的材料、長度和橫截面積,還與溫度有關。

?有很多實驗都是用控制變量法來完成的，所以必須熟練掌握控制變量法，并且在練習時加以注意。

4.電阻的計算公式：^=—R-電阻----歐姆（Q）；U----電壓----伏特（V）；I----電流安培（A）?

5.關于電阻的注意事項：

?導體不同，電阻也一般不同。

?導體的電阻與導體的溫度有關。對大多數導體來說，溫度越高，電阻越大。

?電阻是導體阻礙電流作用的性質，是導體本身的一種性質。與導體兩端有無電壓、電壓大小、是否有電流通

過以及電流大小等均無關。

?尺?只表示電壓、電流和電阻的數值關系，沒有物理意義。

6.電阻的分類：定值電阻（v^）、變阻器（一廣）

第四節變阻器

1.滑動變阻器：原理：通過改變接入電路中電阻線的長度改變電阻，從而改變電路中的

電流。

作用：改變電流、調節電壓和保護用電器。

某滑動變阻器標有“50Q1A”的字樣，表明該滑動變阻器的最大阻值為50Q,允許

通過的最大電流為1A。A。---------------B

2.使用滑動變阻器的注意事項（見右圖）：「P_n

?接線時必須遵循“一上一下”的原則。一一

如果選用A、B兩個接線柱，相當于接入一段導線；如果選用C、D兩個接線柱，相當于接入一段定值電阻。

這兩種錯誤的接法都會使滑動變阻器失去作用。

?A和B相當于同一個接線柱。即選用AC、BC或AD、BD是等效的。

?選用C接線柱時，滑片P向左移動，滑動變阻器的電阻值將減小；?

選用D接線柱時，滑片P向左移動，滑動變阻器的電阻值將增大。

（滑片距離下側已經接線的接線柱越遠，連入電路中的電阻越大）

?每個變阻器都標有規定的最大電阻和允許通過的最大電流，使用時不能超過它的最大值。

3.應用：電位器

4.注意：

?滑動變阻器的銘牌，告訴了我們滑片放在兩端及中點時，變阻器連入電路的電阻。

?分析因變阻器滑片的變化引起的動態電路問題，關鍵搞清哪段電阻絲連入電路，再分析滑片的滑動導致變阻

器的阻值如何變化。

?在給滑動變阻器選電阻線的時候，應該選擇電阻較大的材料（保銘合金）。

?滑動變阻器的優缺點：能夠逐漸改變連入電路的電阻，但不能表示連入電路的阻值。

電阻箱的優缺點：能夠表示連入電路的阻值，但不能連續改變連入電路的電阻。

5.電阻箱的讀數方法：各旋盤對應的指示點（A）的示數乘面板上標記的倍數，然后加在一起，就是接入電路的阻值,

第十七章歐姆定律

第一節電流與電壓和電阻的關系

1.探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系

【實驗器材】阻值不同的兩個定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、R

導線

【電路圖】見右圖

【實驗表格】

電阻R/Q

電壓U/V

電流I/A

【實驗結論】當電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。

【注意事項】滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓；保護電路。

2.探究電壓導體兩端電壓不變時，電流與電阻值的關系

【實驗器材】阻值不同的兩個定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線

【電路圖】見右上圖

【實驗表格】

電壓U/V

電阻R/Q

電流I/A

【實驗結論】當電壓一定時，導體的電流跟導體的電阻成反比。

【注意事項】滑動變阻器的作用：使電阻兩端的電壓保持不變。

3.這兩個實驗都采用控制變量法。

4.分析實驗數據尋找數據間的關系，從中找出物理量間的關系，這是探究物理規律的常用方法。

第二節歐姆定律

1.歐姆定律

內容：導體中的電流，踉導體兩端的電壓成正比，跟導體的電跟成反比。

公式：I=F

K

U一—電壓一一伏特（V）；R——電阻一一歐姆（Q）；I一一電流一一安培（A）

2.使用歐姆定律的注意事項：

?同體性：公式中的I、U、R應是同一段電路或同一導體的。為了便于區別，應該加上同一種角標。

?同時性：公式中的I、U、R應是同一時刻、同一導體所對應的數值。

?歐姆定律普遍適用于純電阻電路中。對于電動機（轉動的線圈）和超導體來說，歐姆定律不成立。

3.電阻的串聯和并聯電路規律的比較

串聯電路并聯電路

并聯電路的總電流等于各支路電流之和

串聯電路中各處電流相等

電流特點

1=1=1=...=/1=1+/+...+/

1zn

串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電

并聯電路中，各支路兩端的電壓相等

電壓特點

壓之和。=u+u+...+Uu=u=u=...=u

1znI1-n

并聯電阻中總電阻的倒數，等于各并聯電路的倒

串聯電路的總電阻，等于各串聯電阻之和

電阻特點數之和“+-1-+...+,

R=R+R+...+H

-----1---2-------7T「?RRRR

并聯電路中，電流的分配與電阻成反比

串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比

分配特點

U:U:…：。=R:R:…：RI:I=一:—一

12n12n12nRRR

19n

串聯電路和并聯電路的總功率，都等于各部分電路功率之和

功率特點

p=p+p+...+P

------1----2-------7T

?在做電學計算題之前，要做好電路分析，分析有關各元件的物理量之間的關系。

?在電路分析、計算時，串聯要抓住電流相等這一特點；并聯要抓住電壓相等這一特點。

?若有n個相同的電阻R串聯，則總電阻為尺=成浦

oU

若有n個相同的電阻R并聯，則總電阻為R=4。

on

?電阻串聯相當于增加了導體的長度，所以總電阻比其中任何一個電阻都大,串聯得越多總電阻越大；

電阻并聯相當于增加了導體的橫截面積，所以并聯總電阻比每一個并聯分電阻都小，并聯得越多總電阻越小,

?電路（串聯、并聯）中某個電阻阻值增大，則總電阻隨著增大；某個電阻阻值減小，則總電阻隨著減小。

常用的串、并聯電路中的物理量與電阻的比例關系有（以兩個電路串、并聯為例，其中p為電功率，W為電

功，Q為電熱）

串聯時：

URURURPRWRQRU=—Ry—UR

-r二-r-r=-r-2-=-2--r="r-r二-r-r二-ru------2-U

URURURPRWRQR?R+R2R+R

222222221212

并聯時:

IRIRIRPRWRQR

-r=-2--r=—―2-=——r=—?-r=-2--r=-2-

/RIRIRPRWRQR

2112212121

第三節電阻的測量

1.伏安法測量小燈泡的電阻

【實驗目的】證明燈絲電阻與溫度有關。

【實驗器材】小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線。

【實驗步驟】

①畫出電路圖（見右圖）。

②按電路圖連接實物，開關S應斷開，將滑動變阻器滑片P移到阻值最大端。

③檢查無誤后閉合開關，移動滑片（眼睛看著電壓表），分別記錄三組電壓、電流的對應值。

④斷開開關。根據R4,計算出每次的電阻值R、0R,并求出電阻的平均值。

【實驗表格】

次數電壓/V電流/A電阻/Q

1

2

3

【實驗結論】燈絲的電阻與溫度有關。溫度越高，燈絲電阻越大。

【注意事項】

①接通電源后先通過變阻器把電壓調到小燈泡的額定電壓，然后從該電壓開始依次降低。

②滑動變阻器的作用：改變電阻兩端的電壓；保護電路。

③實驗最后不能求電阻的平均值，因為：燈絲的電阻與溫度有關。

2.伏安法測電阻