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初中物理电学部分辅导讲义

1、电荷

①当一个物体具有吸引轻小物体的特点时，我们就说该物体带有电荷。自然界中的电荷只有两种类型：正电荷和负电荷，在数学上分别对应正数和负数。一个简单的正电荷和负电荷的例子是原子结构中的质子和电子。

②使一个不带电的物体带上电的方法有三种：摩擦起电、接触起电和感应起电。初中的重点在于摩擦起电，要清楚丝绸摩擦玻璃棒和毛皮摩擦橡胶棒这两个例子中各物体的带电情况。

③电荷之间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。根据同种电荷之间相互排斥的特点人们制造了一种可以检验物体是否带电的仪器——验电器。问题：（1）验电器金属箔片的开合表示什么？

（2）实验探究：如何判断一个泡沫塑料球是否带电以及带何种电荷？ ④描述电荷多少的物理量称之为电量，用字母Q表示，其单位为库仑(C)。在各种带电微粒中，一个电子或者一个质子所带的电荷量的大小是最小的，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，元电荷是物理学的基本常数之一，常用符号e表示，通常取e=1.6×10^-19C。注意任何带电体所带电荷量都是e的整数倍。 2、导体和绝缘体

我们把容易导电的物体叫导体，导体的电阻率都很小，金属、人体、大地、酸碱盐的水溶液等都是是常见的导体。

我们把不容易导电的物体叫绝缘体，绝缘体的电阻率都很大，橡胶、塑料、玻璃、陶瓷等是常见的绝缘体。

理解：①上面所谓的导电依靠的是自由电荷，那么导体和绝缘体之间的本质区别就在于物体中所含自由电荷的多寡。对金属导体而言自由电荷指的是自由电子。 ②导体和绝缘体没有绝对界限。在条件改变时，绝缘体和导体之间可以相互转化。

扩展：①半导体：我们把导电能力介于导体和绝缘体之间的物体称之为半导体。 ②超导体：某些物体在一定条件下对于电流不再产生阻碍作用，也就是说其电阻变为零了，我们把这类物体称之为超导体。使用超导体制成的导线可以消除因电流的热效应而产生的损耗，但是就目前的技术条件而言超导体很难实现。

3、电流 ①电荷的定向移动形成电流。根据对电荷的分类，我们知道电荷的定向移动可能有好几种形式，但是我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的正方向，这样就避免了混乱。对于一个具体的电路而言，电流的正方向为从电源的正极流出而从负极流入。 ②电流的三大效应：热效应、磁效应、化学效应 电流的热效应：电流流过导体时会产生一定的热量。表现：灯管发热。应用：电热丝。计算：热效应的功率p?i2R 电流的磁效应：通电导线的周围会产生磁场。表现：位于通电导线附近的指南针会发生偏转。应用：电磁铁 电流的化学效应——例子：化学里的电解水制氢气和氧气 ③电流的计算:i?uR；电流的测量：安培表，注意安培表要串联在所测量的支路上，并且要使电流从正接线柱流入安培表而从负接线柱流出安培表。 4、电压 ①常识：生活中经常见到的各种型号的干电池它们的电压都是1.5V，蓄电池的电压是2V，手机电池的电压有4.2V和3.6V，人体的安全电压是不高于36V，家庭电路的电压是220V。 ②电压是导体中自由电荷定向移动的原因，也就是说电压是形成电流的原因。 ③在电路中电压由电源提供。 ④电压的计算：u?iR；电压的测量：伏特表，注意伏特表要与所测量的元件相并联，同样要使电流从正接线柱流入而从负接线柱流出。 5、电阻 ①电阻是描述导体对于电流阻碍作用大小的物理量 ②电阻的计算：R?ui；电阻的测量：伏安法测电阻（要对这个实验十分熟悉） ③虽然一个导体的电阻可以由该导体两端的电压u和流过导体的电流i计算出来，可是在本质上电阻并不依赖于上述两个物理量，这是因为导体的电阻是导体本身的一种特性，它取决于导体的材料、长度、横截面积以及温度。 ④电阻的作用： a、释放热量，这是基于电流的热效应 b、串联时分压 c、并联时分流 ⑤滑动变阻器和变阻箱 思考：调光台灯的工作原理是什么？ 6、欧姆定律 欧姆定律描述了一段电路中电压u、电流i和电阻R三个物理量之间满足的关系，其数学表达式为：i?uR ①从欧姆定律的表达式要能理解i—u图像或u—i图像所表达的信息 ②由于欧姆定律是一个实验定律，所以要了解探究欧姆定律的实验过程 7、电路的几种基本状态 ①通路，处处连通的电路叫通路，此时电路中有合适的电流流过，这是一个电路正常工作时的状态。 ②开路，断开的电路叫断路也叫开路，此时电路中没有电流流过。 ③短路，用导线把电源两极不经过用电器而直接连起来的电路叫短路，此时电路中流过的电流极大会烧坏电源，这是一个需要避免的状态。 用导线可以将某些电路元件短路掉使其不工作，这在电路功能的构建过程中是一个很有用的做法。 思考：家用电路中保险丝的作用是什么？ 8、电路的基本连接方式 ①串联 当我们说某些元件是串联时，从形态上看这些元件就是用导线串接在一起的；从功能上看这些元件的工作状态彼此依赖；从计算的角度来看流过这些元件的电流是同一个电流，串联后总的等效电阻是各元件电阻之和。 ②并联 当我们说某些元件是并联时，从形态上看这些元件的两端都是并接在一起的；从功能上看这些元件的工作状态彼此独立；从计算的角度来看加在这些元件两端的电压是同一个电压，并联后总的等效电阻的倒数是各元件电阻倒数之和。 ③一个实用电路通常既有串联形式也有并联形式 9、电能、电功和电功率

①电能一般用符号W表示，电能的国际单位是焦耳(J)。由于W=pt,其中功率p的单位是瓦特（w），时间t的单位是秒（s），所以电能的单位J=w*s。电能的常用单位是千瓦时，也叫度，符号是Kw.h,这样就有如下关系: 1度=1Kw.h=1000w*3600s=3.6*10^6w*s=3.6*10^6J ②电能表，用来测量用电器在一段时间内消耗的电能

电能表铭牌：电能表上“220V”“5A”“3000R/kwh”等字样，分别表示：电能表额定电压220V；允许通过的最大电流是5A；每消耗一度电电能表转盘转3000转。 3 2 4 6 8 问题：1、一个电能表月初和月末读数分别为 3 2 6 5 4 那么这个月用电 度，合 J 2、测量较小电功时，用表盘转数读数。如：某用电器单独工作时电能表（3000R/kwh）在10分钟内转36转则10分钟内电器消耗的电能是 J。 ③能量之间通过做功来进行转换，电流做了多少功就有多少电能转换为其它形式的能量了。如此一来，电功的符号和单位就与电能相一致。 ④电功的计算：W=pt=u*i*t(普遍适用） u2 =iRt?t（仅适用于纯电阻电路） R2⑤电功率：描述做功快慢的物理量，用符号p表示，p?Wt，单位为瓦（w）。 常用公式：p?Wuit??ui（普遍适用），所以也有1w=1A.V tt2u2推导公式：p?iR?(仅适用于纯电阻电路) R注意：不含有电动机的电路为纯电阻电路 ⑥焦耳定律 焦耳定律用来求解电流通过导体时产生的热量，其数学表达式为Q?i2Rt 思考：现有灯L1“220V 100W”和灯L2“220V 25W” L1灯丝 ，L2灯丝 （粗短或细长） 两灯串联时那个亮？ 两灯并联时那个亮？