人教版初中物理九年级知识点思维导图模板

第十三章内能

第1节分子热运动

物质的构成

物质上由大量极其微小的粒子--分子、原子构成的。

分子直径大小数量级为0.1nm(m)

原子

分子热运动

分子动理论

一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，即分子的热运动

物体温度越高，分子运动越剧烈

扩散现象

扩散现象的概念：不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象（物体可以是气体液体固体）

扩散现象说明：

分子在水不停息地做无规则运动

物体温度越高，分子热运动越剧烈

分子间存在空隙

分子间的作用力

物体被压缩时，分子间距离变小，分子间作用力表现为斥力

r>

物体被拉伸时，分子间距离变大，分子间作用力表现为引力

r<

不被拉伸和压缩时，为平衡力

r=

相距很远时，分子间作用力可以忽略不计

r<10

随着分子间距离的增大，引力和斥力都会减小，但斥力减小得更快。

固体液体和气体的特征

固体分子间距离小，所以固体有一定形状和体积，不易被压缩

气体分子离得较远，所以气体没有固定形状和体积，容易被压缩

液体分子间距离比固体分子大，比气体分子小，所以，液体没有固定形状但有固定体积

第2节内能

内能

定义：构成物质的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能

分子动能：分子由于运动而具有的能

分子运动速度、物体温度

分子势能：分子由于相互作用力而具有的能

间距（状态、体积）

单位：焦耳J

一切物体，不论温度高低，都具有内能

物体温度降低时内能减少，温度升高时内能增加

内能增加时，吸热，温度不一定升高

晶体熔化时，水沸腾时

内能减少时，放热，温度不一定降低

晶体凝固时

内能大小影响因素

温度

温度越高-->分子运动越剧烈-->分子动能越大-->内能越大

质量

体积（状态变化）

材料

物体内能的改变

做功

做功不一定可以改变物体内能

对外做功，温度降低，内能减小。如沸水顶壶盖

对内做功，温度升高，内能增加。

常见的对物体做功的方法有

压缩体积，物体内能增加；例如，打气筒打气。

摩擦生热，物体内能增加；例如，钻木取火。

锻打物体，物体内能增加；例如，锤打铁块。

拧弯物体，物体内能增加；例如，来回多次弯折细金属丝。

做功的实质是内能和其他形式能量之间的转化。

热传递Q

发生热传递时，高温物体内能减少，低温物体内能增加（存在温差）

热量（内能转移的过程量）

定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量

单位：焦耳J

吸收热量或者减少热量

热传递的实质是内能在物体之间的转移。

常见的热传递的例子：放在阳光下晒、放在火炉上烧、暖手宝等

内能与机械能的区别

内能与分子热运动和分子间相互作用力有关；机械能与整个物体的机械运动情况有关。

第3节比热容

定义：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。

物理意义：描述物质的吸热本领

单位：焦每千克摄氏度 J/(kg·℃)

单位质量的某种物质，温度降低一摄氏度所放出的热量，或温度升高一摄氏度所吸收的热量

公式：c = Q/(m△t)

Q=cm△t

吸热：

其中为初温，t为末温

放热：

其中为初温，t为末温

热平衡时：

△t=Q/cm

m=Q/(c△t)

比较与相关

比热容只与物体的种类和状态相关

不同的物质，比热容一般不同。

比热容的大小，也可以理解为“热惰性”的大小。

比热容大，可以理解为“热惰性”大，就是要使它升温不容易，使它降温也不容易；
比热容小，可以理解为“热惰性”小，就是要使它升温容易，使它降温也容易。

同种物质只有在状态一定时，它的比热容才是一个定值。如果物质所处的物态不同，比热容也不相同，
例如，水的比热容是4.2×J/(kg·℃)，而水结成冰以后的比热容是2.1×J/(kg·℃)。

水的比热容的运用

水的比热容为4.2*J/(kg·℃)

1kg水温度升高1℃，需要吸收4.2×J的热量

自然界中水的比热容较大，表明相同质量的水和其他物质吸收（或放出）相同的热量，水的温度升高（或降低）得小，所以水常用作冷却剂。
冬天，北方的暖气管中灌有热水，这是因为水的比热容大，相同条件下，水可以放出更多的热量。

实验：比较不同物质吸热的情况

控制变量法和转换法

实验器材（规格相同）

烧杯、天平、温度计、秒表、酒精灯、石棉网、铁架台

现象结论（质量相同）

吸收相同热量，比较升高温度

升高相同温度，比较加热时间

第十四章内能的利用

第1节热机

定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。

分类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等

内燃机

内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
（燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。）

内燃机大概的工作过程：

内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。

压缩冲程将机械能转化为内能。

判断汽油机和柴油机工作属哪个冲程应抓住两点：气门的关闭和活塞的运动方向。

常见内燃机：汽油机和柴油机

汽油机与柴油机的区别和联系

1、构造不同：

汽油机：汽缸顶部有火花塞;

柴油机：汽缸顶部有喷油嘴。

2、燃料不同：

汽油机：汽油机所使用的燃料是汽油;

柴油机：柴油机所使用的燃料是柴油。

3、吸气冲程不同：

汽油机：汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物;

柴油机：柴油机在吸气冲程中只吸入空气。

4、点火方式不同：

汽油机：汽油机压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式;

柴油机：柴油机压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷进柴油，遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式。

5、做功冲程不同：

汽油机：做功冲程中燃气压强可达到30-50个大气压，温度达2000℃-2500℃，高温高压气体推动活塞做功;

柴油机：做功冲程中，燃气压强可达50-100个大气压，温度达1700℃-2000℃，高温高压气体推动活塞做功。

6、效率不同：

汽油机：效率低，20﹪-30﹪。

柴油机：效率高，30﹪-40﹪.

7、应用不同：

汽油机：机体轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等;

柴油机：机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船等。

汽油机与柴油机

四冲程发动机

燃料的热值

定义：1kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。用符号“q”表示。

燃料燃烧放出的热量的计算：一定质量m的燃料完全燃烧，所放出的热量为：Q=qm，式中，q表示燃料的热值，单位是J/kg； m表示燃料的质量，单位是kg；Q表示燃料燃烧放出的热量，单位是J。

物理意义：酒精的热值是3.0*J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0*J.

物理意义：煤气的热值是3.9*J/，它表示：1煤气完全燃烧放出的热量是3.9*J.

第2节热机的效率

影响燃料有效利用的因素：

一是燃料很难完全燃烧

二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用

有效利用燃料的一些方法：

把煤磨成粉末状、用空气吹进炉膛（提高燃烧的完全程度）

以较强的气流，将煤粉在炉膛里吹起来燃烧（减少烟气带走的热量）

热机的效率

概念：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率

热机的效率是热机性能的一个重要标志，与热机的功率无关。

公式：

由于热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率总小于1

热机能量损失的主要途径：废气内能、散热损失、机器损失

提高热机效率的途径

使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失

机件间保持良好的润滑，减小摩擦

在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施

常见热机的效率：蒸汽机6%~15%、汽油机20%~30%、柴油机30%~45%

内燃机效率比蒸汽机高，柴油机效率比汽油机高

第3节能量的转化和守恒

能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

第十五章电流和电路

第1节两种电荷

电荷

物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）

自然界只有两种电荷

被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷

被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷

电荷间的相互作用

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

带电体既能吸引不带电的轻小物体，又能吸引带异种电荷的带电体。

电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号为Q，电荷的单位是库伦（C）

验电器

验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔

验电器的作用：检验物体是否带电的仪器

验电器的原理：同种电荷相互排斥

可以从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少

摩擦起电

定义：用摩擦的方法使物体带电

原因：由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。

实质：电子的转移

摩擦起电并不是创造电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正负电荷分开，但电荷总量守恒。

导体与绝缘体

1.定义：容易导电的物体叫做导体；不容易导电的物体叫做绝缘体

2.常见的导体：金属、石墨、人体、大地、湿润的物体、含杂质的水、酸碱盐的水溶液等

3.常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷、纯水、空气等

4.导体容易导电的原因：导体中有大量的自由电荷

5.金属导体容易导电靠的是自由电子

6.酸碱盐的水溶液容易导电靠的是正负离子

7.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可以相互转化。一定条件下，绝缘体也可以变为导体。

8.绝缘体不能导电但能带电。

第2节电流和电路

电流

电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。

电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。电流的方向与负电荷、电子的移动方向相反。

在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极；在电源内部，电流的方向是从电源的负极流向正极。

电路

电源：提供电能的装置

开关：控制电路的通断

导线：传到电流，输送电能

用电器：消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置

持续电流形成的条件

1.必须有电源

2.电路必须闭合（通路）

电路的三种状态

通路：接通的电路叫通路，此时电路中有电流通过，电路是闭合的。

开路（断路）：断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中物电流。

短路：不经过用电器而直接用导线把电源正负极连在一起，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏，或使导线的绝缘皮燃烧引起火灾，这是绝对不允许的。

电路图

常用电路元件的符号

第3节串联和并联

串联电路

定义：把电路元件逐个顺次连接起来就组成了串联电路

特点：

1.电流只有一条路径

2.各种用电器之间互相影响，一个用电器因开路停止工作，其他用电器也不能工作

3.只需一个开关就能控制整个电路

图

并联电路

定义：把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路

干路：电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路

支路：分流后到合并前所经过的路径叫做支路

特点：

1.电流两条或两条以上的路径，有干路、支路之分

2.各用电器之间互不影响，当某一支路为开路时，其它支路仍可为通路

3.干路开关能控制整个电路，各支路开关控制所在各支路的用电器

图

串并联电路图

1

连接电路注意

1.连接电路的过程中，开关必须处于断开状态

2.导线的两端接在接线柱上，并顺时针旋紧，保持接触良好

3.连接电池两极的导线绝不允许以任何方式直接相连，以免损坏电源，造成损失

连接电路的方法：走线法，从正极出发，看电线向外延展几条并分别连接哪一个用电器，使用正确方法连接用电器

第4节电流的测量

电流定义：电流的大小用电流强度（简称电流）表示，用字母I表示

电流I的单位是：国际单位：安培（A）；常用单位：毫安（mA）、微安（μA）

电流的单位换算：1A = 1000 mA = 1000000 μA

测量仪表是：电流表

电流表使用规则

1.检查接线指针是否指零，调节调零螺丝将指针调制零位

2.电流表要串联在电路中，使电流从“+”接线柱入，从“-”接线柱出

3.被测电流不要超过电流表的量程，先试用大量程

4.绝对不允许不经过用电器而把电流表连接到电源的两极上

实验室中常用电流表有两个量程

0~0.6A，每个小格表示电流值是0.02A

0~3A，每个小格表示的电流值是0.1A

电流表

第5节串、并联电路中电流的规律

串联电流：（串联电路中各处的电流都相等）

并联电流：（干路电流等于各支路电流之和）

第十六章电压电阻

第1节电压

作用：电压是电路中形成电流的原因

单位

国际单位：伏特（V），简称伏

常用单位：千伏（kV）,毫伏（mV）

单位换算：1kV = 1000V ; 1V = 1000mV

提供

有电源提供

常见电压

一节干电池：1.5V

多个干电池串联时，总电压等于几节干电池的电压之和。

一节铅蓄电池：2V

一节锂电池：3.6V

安全电压：不高于36V

家庭电路：220V

电压的作用

有电压才会产生电流，电压就像对自由电荷施加了一个力，使自由电荷定向移动，从而形成电流。电源的作用就是提供电压。

测量电压表

使用前观察

量程

每大格，每小格的电压值

指针是否指在零刻度（可调中间的小螺丝）

使用方法

并联在被测电路两端

电流要从正接线柱流入，从负接线柱流出

通过试触确定量程

总结

二要一不要：要并联，要“+”进“-”出，不要超出量程

电压表与电流表在电路中的连接方法不同，电流表与被测用电器串联，电压表与被测用电器并联

电压表

第2节串、并联电路中电压的规律

并联电路：

串联电路：

干电池串联电压升高，干电池并联电压不变

串并联电路的分析

在有电流表或电压表的电路中，怎么识别电路的连接情况呢？

由于电流表的电阻很小，一般可以把电流表当做导线；

电压表的电阻很大，几乎没有电流通过，可以把电压表直接去掉

第3节电阻

定义：导体对电流的阻碍作用的大小，电阻是导体本身的一种性质

单位：

国际单位：欧姆（Ω），简称欧

常见单位：kΩ，MΩ

换算：1MΩ=1000kΩ；1kΩ=1000Ω

实验：影响导体电阻大小的因素

研究方法：控制变量法

是科学研究的重要方法之一

研究多因素的问题时，采用控制因素的方法，把多因素的问题变成单因素的问题，分别加以研究。这种方法叫做控制变量法。

例如：研究电阻与长度的关系时，一定要控制导体的材料、横截面积、温度都不变。

相关因素：材料、长度、横截面积、温度

结论：导体的电阻大小跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，
一个导体的形状、大小、组成材料确定后，在一定的温度下，它的电阻是固定的，与这段导体两端的电压大小、电流大小均无关

导体与绝缘体

导体：容易导电（电阻小）

绝缘体：不容易导电（电阻大）

导体与绝缘体没有绝对的界限

半导体：半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料。

电压或电流变化时，导体的电阻一般不会发生变化。

种类：

定值电阻

可变电阻

电位器：可以通过旋转调节电阻的大小

滑动变阻器

电阻箱：一种能直接读出连入电路中电阻值的变阻器

第4节变阻器

构造：电阻器、瓷筒、滑片、金属杆

原理：改变接入电路中的电阻线的长度，从而改变电阻

接法：“一上一下”各接一个接线柱

用法：闭合开关前，应调至阻值最大处

作用（分压限流与保护）

改变电路中的电流

改变用电器两端的电压

对于它串联的用电器和电表起保护作用

第十七章欧姆定律

第1节电流与电压和电阻的关系

实验电路图

探究方法：控制变量法

先控制电阻一定，得出电流与电压的关系；结论：电阻不变时，电流与导体两端的电压成正比

再控制电压不变，得出电流与电阻的关系；结论：电压不变时，电流与导体的电阻成反比。

滑动变阻器在此实验中的作用

保护电路

改变滑动变阻器两端的电压

第2节欧姆定律

电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比

电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比

公式中的I、U、R只能是同一电路中的同一段导体（同一种电器）

I=U/R是欧姆定律的基本公式，当U和R变化后，I会随之发生变化，只能说电流与电压和电阻成正比，而不是根据变形公式得出R=U/I得出电阻与电压成正比。因为电阻是导体的一部分，一般是不随电压或者电流而改变的。

表达式：I=U/R

解计算题的一般步骤

1.画出电路图。如果电路有变化的，最好画出简化后的电路

2.在图上标出已知量和要求的量

3.利用公式求解。注意写出公式、单位，不同的物理量用不同的角标标示清楚

第3节电阻的测量

实验：伏安法测电阻

原理：R=UI

电路图

滑动变阻器的作用：

保护电路--合上开关把阻值滑到最大处

改变滑动变阻器两端的电压

改变滑动变阻器中的电流

多次测量求电阻的平均值，减小误差

灯泡在不同的电压下电阻是变化的，因为灯丝的温度变了。
如果是定值电阻，则阻值不变，可以取平均值来减小误差。

只有一种电表

伏安法与阻安法

第4节欧姆定律在串、并联电路中的应用

串联电路总电阻

串联电路的总电阻等于各个串联的电阻之和。

电阻串联相当于导体的长度增加，所以总电阻比任何一个分电阻的阻值都大

并联电路总电阻

并联电路的总电阻的倒数等于各个并联电阻的倒数之和

电阻并联相当于导体的横截面积增加，所以总电阻比任何一个分电阻的阻值都小

等效电阻

串联电路中的分压关系：

推导过程：串联电路电流相等——

并联电路中的分流关系：

推导过程：串联电路电压相等——

第十八章电功率

第1节电能　电功

电功（W）：电流所做的功叫电功

电流做功就是指电能转化为其他形式能的过程。
电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能。

电功（电能）公式：

电功的单位：国际单位焦耳J。常用单位有：度（千瓦时）

1度=1千瓦时=焦耳

1焦耳=1伏·安·秒 1J=1V·A·s

测量电功的工具：电能表（电度表）

作用：测量用电器所消耗的电能，理解电能表上各标识数的物理含义

串并联电路的电功

串联电路电功关系：

推导过程：串联时电流一定，，转换成电流显示

并联电路电功关系：

推导过程：并联时电压一定，，转换成电压显示

串联电路

并联电路

第2节电功率

概念

电功率表示电流做功的快慢（或消耗电能的快慢）

公式

定义：单位时间内消耗的电能

单位：瓦特（W），千万（kW）

实际功率与额定功率

额定功率：用电器正常工作时的功率。用电器在额定电压下的功率。

实际功率：用电器在实际电压下的功率。

比较

. 例如，灯泡正常发光。

例如，电压偏低时，电动机转速变慢；电压偏低时，用电器不能正常工作。

例如，电压偏高时，灯光很亮；电压偏高时，容易烧坏用电器。

电功率的测量

使用电压表与电流表，原理：

使电压表示数分别等于、小于、大于灯泡的额定电压，分别求出三种情况下的电功率。注意：电压不同，电功率也不同，不能计算平均值。

使用电能表，原理：

串并联电路的电功率

串联电路电功率关系：

并联电路电功率关系：

串联电路

并联电路

第3节测量小灯泡的电功率

1.灯泡铭牌的利用，可以获取到灯泡的

求小灯泡正常工作时的电流

求灯丝电阻

小灯泡正常发光条件：两端电压是额定电压

灯泡的亮度由实际功率决定

第4节焦耳定律

电流的热效应

电流通过导体时电能转化为热（内能）的现象叫电流的热效应

导体通电时，产生热量的多少与什么有关

电流的大小

导体电阻的大小

通电时间

焦耳定律

实验探究

方法：控制变量法，两个金属丝串联时，电流相等

结论：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多

内容

文字描述：电流通过导体时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

公式：

电热与电能的关系：如果电能全部转化为热，即纯电阻电路，则Q=W

电热的利用与防止

利用：电烤箱，电烙铁等

防止：用电器都要注意散热

第十九章生活用电

第1节家庭电路

家庭电路的组成及顺序

进户线-->电能表-->总开关-->保险盒-->用电器

在安装电路时，要把电能表接在干路上，保险丝应接在火线上（一根足以），控制总开关应串联在干路上

两根进户线是火线和零线

火线和零线之间电压是220伏特，可用测电笔来判别。

测电笔的使用

作用：辨别火线和零线

使用方法：使用时，手指按住笔卡，用笔尖接触被测导线（千万别碰到笔尖）

所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。

触电

触电就是有电流通过人体，通过人体的电流越大越危险

常见触电事故

同时接触火线和零线，就有电流通过人体

接触火线和大地，也有电流通过人体

电弧触电

跨步电压触电

故障

断路

电流过大

第2节家庭电路中电流过大的原因

电路发生了短路

接入电路的用电器总功率过大，在电压恒定的情况下电流便会增大

第3节安全用电

保险丝

作用：利用电流的热效应工作，电路中的电流过大时，保险丝产生较多的热量，使温度达到熔点，从而熔断，自动切断电路，起到保险的作用

材料特点：电阻率大，熔点低，如铅锑合金

铅锑合金是制造铅酸蓄电池板栅和导电零件的一种含锑的铅合金。
与纯铅相比，熔点较低，熔融状态下流动性好，易于浇铸成型，
凝固后硬度大；缺点是板栅的气体析出超电势低。

空气开关：当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸

三孔插座和三脚插头、漏电保护器

三相插头的连接方法：左零右火中接地

漏电保护器：如果站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大脑，“漏电保护器”会迅速切换电流，对人身起到保护作用。

安全用电的原则是：

1.不接触低压带电体，不靠近高压带电体

2.更换、搬动用电器前应断开电源开关

3.不弄湿用电器，不损坏绝缘层

4.保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换

第二十章电与磁

第1节磁现象　磁场

磁体

磁性

磁体能够吸引铁钴镍一类物质的性质叫磁性

判断物体是否有磁性的方法

1.看物体是否吸引铁钴镍等物质

2.让其自由旋转，看静止时是否有指向性

3.是否与磁体的一端相排斥

磁极

定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。

磁极在磁体的两端，能自由旋转的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极（S极），指北的那个磁极叫北极（N极）

磁极相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引

自然界中的磁体总有N和S两个磁极，一个条形磁铁断成两截后，各自都有2个磁体

磁化

磁化是没有磁性的物质获得磁性

磁性材料

硬磁性材料：被磁化后，磁性可以保持很长时间，如钢

软磁性材料：被磁化后，磁性很容易消失，如铁

磁性材料的应用：磁带、磁卡、指南针

磁场

概念

磁体周围存在的看不到、摸不到的特殊物质

磁场的性质

磁场的基本性质：对放入磁场中的磁体产生磁力的作用

磁体间的相互作用是通过磁场产生的。

磁铁吸引铁块是，先把铁块磁化，然后两个磁体的磁场相互作用。

磁铁不能吸引非磁性物质，也是因为非磁性物质不能被磁化，就没有两个磁场产生相互作用

磁场有方向：小磁针静止时北极所指的方向定为那点的磁场方向

磁场中的某点的磁场方向与放在那一点的小磁针北极所指的方向，以及经过这点的磁感线的曲线方向三者相同

磁场有强弱：磁极处的磁场最强

磁感线

磁感线：是为了描述磁场分布而假设的曲线

磁场是真是存在的一种特殊物质，而磁感线是人们假想的

方向：磁体外部磁感线都是从N极出发，回到S极

磁感线的分布

同一个磁场中磁感线密集的地方磁场强，磁感线稀疏的地方磁场弱

通电螺线管外部磁场和内部磁场是闭合的曲线

磁感线不会相交

常见磁感线

地磁场

地球周围存在的磁场

地磁场中的地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近

地磁两极和地理两极之间有小偏角，最早记述磁偏角的是我国宋代学者沈括

信鸽、海龟等动物靠地磁场导航

奥斯特实验证明：通电导线周围存在磁场并且磁场方向与电流方向有关。

实验

第2节电生磁

电流的磁效应

通电导线周围存在于电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应

通电螺线管的磁场

通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似

通电螺线管的性质

1.通过电流越大，磁性越强

2.线圈匝数越多，磁性越强

3.插入软铁芯，磁性大大增强

4.通电螺线管的极性可用电流方向来改变

安培定则

用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极

安培定则的易记易用：入线见，手正握；入线不见，手反握。大拇指指的一端是北极（N极）

图

第3节电磁铁　电磁继电器

电磁铁

电磁铁定义：内部带有铁芯的通电螺线管就构成电磁铁

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

电磁继电器

作用：通过低压电路的通断控制高压电路的通断

第4节电动机

磁场对通电导线的作用

通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线方向有关

左手定则：用于判断通电导线受磁场力的方向

交流电和直流电

交流电：周期性改变电流方向的电流

我国居民用的交流电

频率：50Hz；周期：0.02s；电压：220V

直流电：电流方向不改变的电流

电动机

原理：通电导线在磁场中受力

基本结构：定子、转子、换向器

换向器与电刷配合使线圈连续转动

电能转化为机械能

扬声器：线圈中的电流方向不断变化，线圈的磁极就不断变化，线圈受力的方向不断变化，在磁场中来回振动，带动纸盆振动发声

第5节磁生电

电磁感应

定义：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流

产生感应电流的条件

1.电路必须闭合

2.只是电路的一部分导体在磁场中

3.这部分导体做切割磁感线运动

感应电流的方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关

能量转换：电磁感应现象中是机械能转化为电能

高压输电的原理：保持输出功率不变，提高输电电压，同时减小电流，从而减小电能的损失

英国物理学家法拉第发现的电磁感应现象

发电机

原理：电磁感应现象

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应。

右手定则：判断感应电流方向

机械能转化为电能

动圈式话筒可以当发电机来理解，把声信号转化为电信号

第二十一章信息的传递

第1节现代顺风耳──电话

基本组成：话筒和听筒

基本原理：声音振动-->变化的电流-->振动的声音

电话交换机：减少电话线数量和提高线路利用率

模拟信号和数字信号

模拟信号：声音转化成信号电流时，信号电流的频率、振幅变化的情况跟声音的频率、振幅变化的情况完全一样，
“模仿”着声信号的“一举一动”，这种电流传递的信号叫做模拟信号，使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信。

数字信号：用不同符号的不同组合表示的信号叫做数字信号，使用数字信号的通信方式叫做数字通信。

模拟信号容易失真；数字信号抗干扰能力强，便与加工处理，可以加密。

在电话与交换机之间一般传递模拟信号，在交换机之间传递数字信号。

第2节电磁波的海洋

电磁波

产生条件：导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波

传播：不需要介质

波速=波长*频率；

频率：1s内出现的波峰或波谷数脚频率

波长：相邻的两个波峰或波谷之间的距离叫波长

波速：一秒内电磁波传播的距离，用表示，单位是m/s

不同频率的电磁波波速相同都等于光速。实际上光也是一种电磁波

电磁波的成反比

电磁波在真空中的波速最大，为

激光的特点：平行度好，亮度高，颜色纯，光线通信中只能用激光

电磁波、光波、微波、无线电

光波与电磁波谱

电磁波谱

电磁波谱的分析应用

应用

微波炉

原理：用电磁波来加热

特点：含水量高的食品在微波炉中温度上升得快

不能用金属制造的容器，金属容器会阻挡电磁波

雷达

电磁波的反射

第3节广播、电视和移动通信

广播信号的发射与接收

电视信号的发射与接收

移动电话

通过电磁波来传递信息

跟其他用户通话靠基地台转接

名词与概念

音频信号：声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同

视频信号：由图像变成的信号，它的频率在几赫兹到几兆赫兹之间

射频信号：一种频率很高的电流信号，在空间激发电磁波的能力较强

频道：不同的频率范围

第4节越来越宽的信息之路

几种通信方式

无线电波的频率越高，相同时间内传输的信息就越多

微波通信：微波上一类频率很高的电磁波，传播路径近似直线，需要中继站

卫星通信：利用卫星做中继站的微波通信方式

网络通信：把计算机联在一起，可以进行网络通信

第二十二章能源与可持续发展

第1节能源

能源：凡是能提供能量的物质资源都称为能源

分类

是否从自然界直接获取

一次能源：化石能源、风能、水能、太阳能……

二次能源：转化而来的能量

是否在短期内可以再生

可再生能源：如风能、水能、太阳能

不可再生能源：如化石能源、煤炭、天然气等

第2节核能

原子核由质子和中子组成

分子原子原子核

原子核分裂或聚合释放的能量

释放核能的途径

裂变

核电站：核反应堆中的链式反应是可以控制的

原子弹：链式反应是不加控制的

链式反应

裂变动态

聚变：氢弹

聚变反应

核聚变动态图

第3节太阳能

特点：清洁环保，取之不尽用之不竭

应用

光电转化：如太阳能电池

光热转化：如太阳能热水器

聚光型太阳能热发电

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第4节能源与可持续发展

能量的转移和转化的方向性

21世纪的能源趋势：开发新能源，更好利用已知能源

能耗对环境的影响：空气污染、固体废弃物、有害辐射、水土流失

未来理想能源的条件：足够便宜、足够丰富、技术成熟、安全可靠