電學基礎知識包括四個方面的内容,分别是電流和電路、電壓和電阻、歐姆定律和電功率。
電流和電路
一、電荷
1、摩擦起電:用摩擦的方法使物體帶電,稱為摩擦起電。
2、帶電體的性質:能夠吸引輕小的不帶電物體,比如:頭發、碎紙屑、灰塵等。
3、兩種電荷
正電荷:規定用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷。
負電荷:規定用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶的電荷是負電荷。
4、電荷間的相互作用規律:同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
二、電流和電路
1、電流:自由電荷的定向移動形成電流。
2、電流方向的規定:把正電荷移動的方向規定為電流的方向。
3、形成持續電流的條件:有電源,且是通路。
4、電流的三種效應:熱效應、磁效應、化學效應。
5、電路:一個完整的電路至少由四部分組成,分别是電源、開關、導線、用電器。
6、電路圖:用符号表示電路連接的圖。繪制電路圖必須注意這三個問題:第一、電路元件要用統一規定的符号;第二、電路圖要畫成長方形,導線要橫平豎直,元件符号的位置要合理;第三、注意通路、短路、斷路的特點和畫法。
三、串聯和并聯
串聯電路:用電器逐個順次連接,隻有一條電流的路徑,無分支;任意一個用電器斷路不工作,其他用電器均停止;電路中任意位置的一個開關都可控制整個電路的用電器。
并聯電路:用電器并列地連接在電路的兩個點之間,有幹路與支路之分;某一支路斷路時,其他支路上的用電器仍可工作;幹路開關控制整個電路的所有用電器,支路上的開關隻能控制所在支路上的用電器。
四、電流的強弱
1、電流強弱:單位時間内通過導體橫截面的電荷量,稱為電流強弱,簡稱為電流,用符号I表示。
2、電流的單位:安培(簡稱為安,用字母A表示)、毫安(mA)、微安(μA),它們的換算關系為:1A=1000mA,1mA=1000μA。
3、電流的測量
電流表的使用方法:第一、使用電流表前要看清所選的量程和分度值,電流表要調零;第二、電流表要串聯在電路中,電流要從正接線柱流入,負接線柱流出;第三、被測電流不能超過電流表的量程,否則會燒壞電流表;第四、不能把電流表直接與電源兩極相連,否則會導緻電源短路。
五、串并聯電路的電流規律
1、串聯電路中各處電流相等。
2、并聯電路中幹路電流等于各支路的電流之和。
電壓和電阻
一、電壓
1、電壓是形成電流的原因,電壓使電路中的自由電荷定向移動形成了電流,電源是提供電壓的裝置,電壓用符号U表示。
2、電壓的單位:伏特(簡稱為伏,用字母V表示)、千伏(kV)、毫伏(mV),它們的換算關系為:1V=1000mV,1kV=1000V。
3、電壓的測量
電壓表的使用方法:第一、使用電壓表前要看清所選的量程和分度值,電壓表要調零;第二、電壓表要并聯在電路兩端,電流從電壓表的正接線柱流入,從負接線柱流出;第三、被測電路兩端電壓不能超過電壓表的量程;第四、電壓表的電阻非常大,電壓表所在的支路幾乎沒有電流流過。
二、串并聯電路的電壓規律
1、串聯電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。
2、并聯電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等。
三、電阻
1、電阻:用來表示導體對電流阻礙作用大小的物理量,稱為電阻,電阻的符号用R表示。電阻是導體本身的一種性質,它隻取決于導體的材料、長度和橫截面積,與導體兩端的電壓、通過導體的電流和導體本身是否通電無關。
電阻的單位:歐姆(簡稱為歐,用字母Ω表示)、千歐(kΩ)、兆歐(MΩ),它們的換算關系為:1MΩ=1000kΩ,1kΩ=1000Ω。
2、變阻器:電阻值可以改變的裝置,稱為變阻器。常用的變阻器有滑動變阻器和電阻箱。
滑動變阻器:通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變接入電路的電阻值,通常把金屬杆上的一個接線柱和電阻絲上的一個接線柱接入電路。
歐姆定律
一、歐姆定律及其應用
1、歐姆定律:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比,公式:I=U/R。
2、串并聯電路的規律:串聯電路各部分電路兩端的電壓與電阻成正比,并聯電路各支路的電流與電阻成反比。
二、伏安法測電阻
實驗原理:歐姆定律
實驗注意事項:第一、連接電路時,開關必須斷開;第二、閉合開關前,滑動變阻器的滑片應處在阻值最大處;第三、要選擇合适的電壓表和電流表量程,測量前要進行試觸,避免超過量程;第三、電流表要串聯在電路中,電壓表要并聯在電路中,必須使電流從正接線柱流入,從負接線柱流出。
電功率
一、電能
1、電功:電流通過某段電路所做的功,稱為電功。實質上是電能轉化為其他形式能的過程。
2、公式:适用于所有電路的公式:W=UIt=Pt;适用于純電阻電路的公式:W=I²Rt=U²t/R。
3、串并聯電路中電功規律
串聯電路:W=W1 W2,W1/W2=R1/R2;并聯電路:W=W1 W2,W1/W2=R2/R1。
4、單位:焦耳(簡稱為焦,用字母J表示)、度(kW·h),它們的換算關系為:1度=1kW·h=3.6×10^6J。
5、電能表:電能表是測量消耗電能多少的儀表。
二、電功率
1、電功率:電流單位時間内所做的功,表示電流做功快慢的物理量。
2、公式:适用于所有電路的公式:P=W/t=UI;适用于純電阻電路的公式:P=I²R=U²/R。
3、串并聯電路中電功率的計算
串聯電路:P=P1 P2,P1/P2=R1/R2;并聯電路:P=P1 P2,P1/P2=R2/R1。
4、單位:瓦特(簡稱為瓦,用字母W表示)、千瓦(kW),它們的換算關系為:1kW=1000W。
三、焦耳定律
1、焦耳定律:電流通過導體産生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
2、公式:适用于所有電路的公式:Q=I²Rt;适用于純電阻電路的公式:Q=W=UIt=U²t/R=Pt。
結語
掌握電學基礎知識是求解物理電學題的前提,隻要同學們認真梳理每一個知識點,仔細摸索運用知識點解題的方法,就能輕松應對各類電學題型。
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