九年级物理电学思维导图
2022-11-15 14:42:15 19 举报AI智能生成
本电学思维导图涵盖九年级物理第15-19章的内容，包括电流和电路、电压和电路、欧姆定律、电功率、生活用电等内容，内容丰富，信息量比较大，通过思维导图来展示会更有条例。
作者其他创作
大纲/内容
电荷
带电的定义
摩擦过的物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电
轻小物体指：碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等
使物体带电的方法
摩擦起电
定义
用摩擦的方法使物体带电
原因
不同物质原子核束缚电子的本领不同
实质
电荷从一个物体转移到另一个物体上
能量的转化
机械能→电能
接触带电
物体和带电体接触带了电
如：带电体与验电器金属球接触使之带电
感应带电
由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电
两种电荷
正电荷
规定
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电叫正电荷
实质
物质中的原子失去了电子
负电荷
规定
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电叫负电荷
实质
物质中的原子得到了多余的电子
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
验电器
构造
金属球、金属杆、金属箔
作用
检验物体是否带电或者带电多少
原理
同种电荷相互排斥的原理
电荷量
电荷的多少
单位：库仑（C）
元电荷（e）
一个电子所带的电荷量
e=1.6×10ˉ¹⁹C
中和
定义
放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象
①如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷
②中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性
电路
电流的形成
电荷的定向移动形成电流
任何电荷的定向移动都会形成电流
电流的方向
在电源的外部，电流从电源正极经用电器流向负极
电源
定义
能提供持续电流（或电压）的装置
功能
把其他形式的能转化为电能
干电池是把化学能转化为电能
发电机则由机械能转化为电能
电路中有持续电流的条件
有电源
电路闭合
导体
容易导电的物体叫导体
金属
人体
盐水溶液
导电原因
导体内部有大量的自由电荷
绝缘体
不容易导电的物体叫绝缘体
玻璃
陶瓷
塑料
不易导电原因
绝缘体内部几乎没有自由电荷
电路的基本组成
电源，导线，开关和用电器
电路的三种状态
通路
接通的电路叫通路
开路（断路）
断开的电路叫开路（断路）
短路
直接把导线接在电源两极上的电路叫短路，绝对不允许
电路图
用元件符号表示电路连接的图叫电路图
串联
把元件逐个顺次连接起来叫串联
任意处断开，电路中都没有电流
特点
只需一个开关
各个用电器不能独立工作（相互影响）
电流路径有且只有一条
并联
把元件并列地连接起来叫并联
各条支路之间互不影响
特点
开关可以不止一个
各个用电器能独立工作（相互不影响）
电流路径不止一条
判断串联、并联的常用方法
分流法
观察电路中的电流从电源正极出来经过用电器回到负极的过程中，是否有分支
有分支，则电路为并联
没有分支，则电路为串联
断路法
将电路中的任意一个用电器去掉后，观察其他用电器是否能继续工作
能继续工作，则电路为并联
不能继续工作，则电路为串联
电路工作特点法
观察电路中的各个用电器能否独立工作
独立工作（相互不影响），则电路为并联
不能独立工作（相互影响），则电路为串联
备注
如果电路中连接有电压表和电流表，则先把电压表所在的位置看作断路，把电流表所在的位置看作纯导线，然后再判断用电器之间的连接方式
电流（I）
单位
国际单位：安培（A）
常用单位：毫安（mA），微安（μA）
1A=10³mA=10⁶μA
测量仪表
电流表
使用规则
串联在电路中
电流要从“+”接线柱入，从“－”接线柱
被测电流不要超过电流表的量程
绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上
实验室中常用的电流表有两个量程
①0~0.6A，每小格表示的电流值是0.02A
②0~3A，每小格表示的电流值是0.1A
注意点：要测量谁的电流，则电流表就与谁串联；反之，电流表与谁串联，则表示测量谁的电流
电压（U）
电压是使电路中形成电流的原因，有电压不一定有电流，但有电流则一定有电压
电源是提供电压的装置
单位
国际单位：伏特（V）
常用单位：千伏（KV），毫伏（mV）
1KV=10³V=10⁶mV
测量仪表
电压表
使用规则
并联在电路中
电流要从“+”接线柱入，从“－”接线柱
被测电压不要超过电压表的量程
电压表可以直接接在电源两极
实验室中常用的电压表有两个量程
①0~3V，每小格表示的电流值是0.1V
②0~15V，每小格表示的电流值是0.5V
注意点：要测量谁的电压，则电压表就与谁并联；反之，电压表与谁并联，则表示测量谁的电压
常见的电压值
1节干电池的电压是1.5V
1节铅蓄电池电压是2V
家庭照明电压为220V
人体的安全电压是：不高于36V
工业电压是380V
电阻（R）
定义
表示导体对电流的阻碍作用
导体如果对电流的阻碍作用越大，则电阻就越大，而通过导体的电流就越小
单位
国际单位：欧姆（Ω）
常用单位：兆欧（MΩ），千欧（KΩ）
1MΩ=10³KΩ=10⁶Ω
电阻是导体本身的一种基本性质
决定电阻大小的因素
材料，长度，横截面积和温度
电阻（R）与它两端的电压（U）和通过它的电流（I）无关
滑动变阻器
定义
连入电路中的阻值大小可以改变的器件
原理
滑动滑片（P）改变电阻线连入电路中的长度来改变连入电路中的阻值
注：没改变它自身的总阻值
作用
保护电路
通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流或者各个电阻之间的电压分配关系
铭牌
如一个滑动变阻器标有“50Ω 2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A
正确使用
串联在被控制电路中使用（即要控制谁则与谁串联；反之，与谁串联则表示控制谁的电流）
接线柱要“一上一下”
闭合开关前应把滑片调至阻值最大的位置
电阻箱
作用和滑动变阻器相同
原理与滑动变阻器不相同
使用方法
连接方式与滑动变阻器相同
连入电路的阻值大小=刻度盘指针所指数字×对应倍数之和
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
此结论绝对不能倒过来说
公式：I=U/R
公式中的I、U、R必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程（即要满足“同一性”），才能代入公式中计算
I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量
计算时单位要统一
定律的应用
同一电阻的阻值不变，与电流和电压无关，其电流随电压增大而增大（R=U/I只是R的确定式，而不是决定式）
当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小（I=U/R）
当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大（U=IR）
电阻串联的特点（指R1、R2串联，串得越多，总电阻越大）
电流：I=I₁=I₂（串联电路中各处的电流相等）
电压：U=U₁+U₂（串联电路中总电压等于各部分电路电压之和）
电阻：R=R₁+R₂（串联电路中总电阻等于各串联电阻之和）；如果n个等值电阻（R）串联，则有R总=nR
总电阻比任何一个分电阻都大，其原因是电阻串联相当于增加了导体的长度
实际意义：用多个小电阻串联起来代替大电阻
分压作用
U₁/U₂=R₁/R₂（阻值越大的电阻分得电压越多，反之分得电压越少）
比例关系
在串联电路中，电流对各部分电路（用电器）所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比
W₁/W₂=Q₁/Q₂=P₁/P₂=R₁/R₂
U₁/U₂=R₁/R₂
电阻并联的特点（指R1，R2并联，并得越多，总电阻越小）
电流：I=I₁+I₂（干路电流等于各支路电流之和）
电压：U=U₁=U₂（干路电压等于各支路电压）
电阻：1/R=1/R₁+1/R₂（总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和）；如果n个等值（R）电阻并联，则有R总=R/n
总电阻比任何一个分电阻都小，其原因是电阻并联相当于增加了导体的横截面积
实际意义：用多个大电阻并联起来代替小电阻
变形式R=R₁·R₂/(R₁+R₂）此变形式只适用于两个电阻并联的情况，多于两个电阻并联则不适用
分流作用
I₁/I₂=R₁/R₂（阻值越大的电阻分得电流越少，反之分得电流越多）
比例关系
在并联电路中，电流对各部分电路（用电器）所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比
W₁/W₂=Q₁/Q₂=P₁/P₂=R₂/R₁
I₁/I₂=R₂/R₁
电功和电功率
电功（W）
定义
电流对用电器做的功（电能转化成其他形式能的多少）叫电功
单位
国际单位：焦耳（J）
常用单位：度（千瓦时）KW·h
1度=1千瓦时=3.6×10⁶J
测量工具
电能表（电度表）
电功公式
W=Pt=UIt
单位
（W→焦（J）；U→伏（V）；I→安（A）；t一秒）
W、U、I、t必须对于同一导体（同一段电路）的同一过程，才能代入公式计算，即要满足“同一性”
计算时单位要统一
已知任意的三个量都可以求出第四个量
其他公式
W=I²Rt（多用于串联电路）
W=U²t/R（多用于并联电路）
电功率（P）
定义
表示电流做功的快慢
单位
国际单位：瓦特（W）
常用单位：千瓦（KW）
计算公式
P=W/t=UI
单位
P→瓦（W）；W→焦（J）；t→秒（s）；U一伏（V）；I→安（A）
计算时单位要统一
W用焦（J），t用秒（s），则P的单位是瓦（W）
W用千瓦时（KW·h），t用小时（h），则P的单位是千瓦（KW）
公式中各物理量必须满足“同一性”才能代入公式计算
其他公式
P=I²R（多用于串联电路）
P=I²/R（多用于并联电路）
额定电压
用电器正常工作的电压。另有：额定电流
额定功率
用电器在额定电压下的功率
实际电压
实际加在用电器两端的电压。另有：实际电流
实际功率
用电器在实际电压下的功率
用电器消耗的实际功率随加在它两端的实际电压而改变。实际电压升高，实际功率增大；反之则减小
当U实> U额时，则P实> P额；（灯很亮，将缩短灯泡寿命，且易烧坏）
当U实<U额时，则P实<P额；（灯很暗）
当U实=U额时，则P实=P额；（正常发光）
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
计算公式
Q=I²Rt
单位
Q→焦（J）；I→安（A）；R→欧（Ω）；t→秒（s）
当电流通过导体做的功（电功）全部用来产生热量（电热），则有：Q=W，可用电功计算公式来计算电热（如热水器，电热毯等纯电阻用电器），即有 Q=W= Pt=UIt=U²t/R（只适用于纯电阻电路）
补充结论
在串联电路中，电流对各部分电路（用电器）所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成正比W₁/W₂=Q₁/Q₂=P₁/P₂=R₁/R₂ U₁/U₂=R₁/R₂
在并联电路中，电流对各部分电路（用电器）所做的功、产生的热量、做功的功率与其电阻成反比W₁/W₂=Q₁/Q₂=P₁/P₂=R₁/R₂ I₁/I₂=R₂/R₁
额定电压相等的用电器
额定电压相等的用电器（灯泡），额定功率越大的其电阻越小；额定功率越小的其电阻越大
当用电器串联在电路中时，额定功率越大，它消耗的实际功率越小（灯泡较暗）；额定功率越小，它消耗的实际功率越大（灯泡较亮）
当用电器并联在电路中时，额定功率越大，它消耗的实际功率越大（灯泡较亮）；额定功率越小，它消耗的实际功率越小（灯泡较暗）
同一用电器接在不同电压的电路中时，它消耗的实际功率大小跟它两端的实际电压的平方成正比，即P₁/P₂=(U₁/U₂)²
两个不同规格的电灯（其它用电器）串联时，应让额定电流小的电灯（用电器）正常工作；当它们并联时，应让额定电压小的电灯（用电器）正常工作
两个电阻（假设R₁＞R₂）
串联接入电路
R₁消耗的实际功率大于R₂消耗的实际功率，即P₁＞P₂
并联接入电路
R₁消耗的实际功率小于R₂消耗的实际功率，即P₁＜P₂
生活用电
家庭电路的组成
进户线（火线和零线）→电能表→总开关→保险盒→用电器（插座）
所有家用电器和插座之间都是并联的。而用电器要与它的开关串联接火线；且开关接靠近火线那一端
保险丝
电阻率大，熔点低的铅销合金制成
保险丝串联在干路火线上
作用
当电路中有过大的电流时，它升温达到熔点而熔断，自动切断电路，起到保险的作用
三孔插座与两孔插座的区别和连接方法
三孔插座多的一孔与大地连接
三脚插头多的一脚与用电器金属外壳连接
电笔
使用时手必须与笔尾金属体接触（氖管发光则为火线，氖管不发光则为零线）
低压电路中的触电形式
单线触电，双线触电
引起电路电流过大的两个原因
电路发生短路
同时工作的用电器总功率过大（I总=P总/U）
安全用电的原则
不接触低压带电体
不靠近高压带电体
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