九年级物理各章节知识点总结.doc

第十三章  内能
本章知识结构图：

一、分子热运动
1.分子热运动：
（1）物质的构成：常见的物质是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。无论大小，无论是否是生命体，物质都是由分子、原子等粒子构成。
（2）扩散：不同物质在相互接触时彼此进入对方的现象。比如墨水在水中扩散等等。
a.扩散的物理意义：表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。表明分子之间存在间隙。
b.扩散的特点：无论固体、液体，还是气体，都可以发生扩散。发生扩散时每一个分子都是无规则运动的。
（3）分子的热运动
a.定义：分子永不停息地做无规则运动叫做热运动。无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。
b.影响因素：分子的运动与温度有关，物体温度越高，分子运动越剧烈。
 2.分子间的作用力：
（1） 分子间同时存在着引力和斥力，它们是随着分子间距离的增大而减小，随着分子间距离的减小而增大，但是斥力变化要比引力变化快得多。分子间作用力的特点如图：

（2）固态、液态、气态的微观模型

二、内能
1.内能：
（1）定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。分子动能：分子由于运动而具有的能，其大小决定于温度高低。分子势能：分子由于存在相互作用力而具有的能，其大小决定于分子间距。单位是焦耳（J）。
（2）一切物体的分子都永不停息地做无规则运动，无论物体处于什么状态、是什么形状、温度是高还是低都是如此。因此，一切物体在任何情况下都具有内能。
（3）同一物体的内能的大小与温度有关，温度越高，具有的内能就越多。但不同物体的内能则不仅以温度的高低为依据来比较。
（4）影响内能大小的因素：分子的个数、分子的质量、热运动的剧烈程度（温度高低）、分子间相对位置。
2.物体内能的改变：
（1）改变内能的方法：做功和热传递
做功：两种不同形式的能量通过做功实现转化。
热传递：内能在不同物体间的转移。
（2）热量：
a.定义：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。
b.单位：焦耳（J）。
三、比热容
1.比热容
（1）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，用符号c表示。单位：焦每千克摄氏度，符号是J/（kg·C）
（2）比热容是反映物质自身性质的物理量，比热容只决定于物质本身，反映了物质吸热（或放热）的本领，与物质的质量、吸收或放出热量的多少、温度的高低、形状、位置等都没有关系。但是，物质的比热容不但与物质的种类有关，还与物质的状态有关。
*比热容与吸热本领，温度改变的难易程度
两个角度
物质的吸热本领
物质的温度改变的难易程度
具体说明
比热容大，吸热本领强
比热容大，温度难改变
比热容小，吸热本领弱
比热容小，温度容易改变
实例
汽车的发动机用水做冷却剂
沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大
（3）质量相同的同种物质，温度升高1摄氏度吸收的热量，与温度降低1摄氏度放出的热量是相同的。
2.热量的计算：
计算公式：，其中，吸热公式：，放热公式：。
表示物质的比热容，表示物质的质量，是指温度的变化量，表示物质的初温，表示末温。

第十四章 内能的利用
本章知识结构图：

一、热机
1.把内能转化为机械能的机械叫热机。
2.内燃机：
（1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。
（2）分类：汽油机和柴油机。构造图：

（3）工作过程：
活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
工作循环：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，经历四个冲程，做功1次。汽油机的工作过程如下：
（4）汽油机和柴油机的比较：

汽油机
柴油机

不同点
构造
顶部有一个火花塞
顶部有一个愤油嘴
吸气冲程
吸入汽油和空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用
轿车、摩托车
载重型汽车、大型拖拉机

相同点
①冲程：活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端；
②一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次

二、热机的效率
1.燃料的热值：
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做热值。
（2）数值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（3）焦每千克，即“J/kg”。
（4）公式：q=Q/m，其中Q表示燃料完全燃烧放出的热量，m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。推导公式：Q=mq。
（5）物理意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同。
（6）如果是气体，人们还使用完全燃烧某气体所释放的热量来描述气体燃烧放热的性质，因此有Q=Vq，q的单位是。
2.热机的效率：在热机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
（1）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。柴油机比汽油机的效率高。
（2）根据机械效率的公式，可以推导出
3.能量的转化和守恒
（1）在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。
（2）能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
三、本章总结：
1.热量、燃料燃烧、热机效率等相关计算。
知识点
公式
备注与拓展
热量的计算

注意：物体的初温、末温和变化的温度
燃料燃烧放热
Q=mq
适用于固体和液体
Q=Vq
适用于气体
热机效率

其中，是指有效利用的能量。

2. “内能的改变”和“温度的改变”的关系：
做功

内能改变
温度改变
能量转化 不一定

热传递
能量转移热量 一定

第十五章  电流和电路
本章知识结构图：

一、两种电荷
1.两种电荷
（1）带电体的性质：带电体具有吸引轻小物体的性质。
（2）摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。
接触起电：用接触的方法使物体带电。
（3）电荷种类：
正电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷规定为正电荷。
负电荷：把用羊皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷规定为负电荷。
（4）电荷间的相互作用规律：
同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引。
（5）电荷量：电荷的多少叫电荷量，简称电荷。电荷量的单位是库仑，用字母C表示。
（6）验电器：

2.原子及其结构
（1）原子及其结构：原子的中心是原子核，在原子核周围，有一定数目的电子在核外运动。电子是带有最小负电荷的粒子，所带电荷量为。原子核带正电，它和核外电子带的负电荷在数量上相等，所以原子在整体上不显电性。
（2）摩擦起电的本质：由于不同物质的原子核束缚电子的本领不同。当两个物体摩擦时，哪个物体的电子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因为缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带负电（等量的）。由此可见，摩擦起电并不是创造了电荷，而是使电荷发生了转移，使正、负电荷分开。
3.导体与绝缘体
（1）电荷的定向移动
（2）导体和绝缘体

导体
绝缘体
定义
容易导电的物体
不容易导电的物体
常见物体
金属、石墨、人体、大地
玻璃、橡胶、陶瓷
原因
导体中有大量能够自由移动的电荷
绝缘体中几乎没有自由电荷
相互转化
导体和绝缘体没有严格的界限，在条件改变时可以相互转化

 二、电流和电路
1.电流
（1）电荷的定向移动形成电流。（电路要闭合）
（2）在物理学中，把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
说明：
a.金属导线中的电流，主要是由带负电的自由电子定向移动形成的。电流方向与电子定向移动的方向相反。
b.当电路闭合时，在电源外部，电流的方向丛电源的正极出来，经过用电器流回电源的负极。
2.电路的构成及电路图
（1）电路的构成：
电源、用电器、导线、开关组成电流可以流过的路径——电路。只有电路闭合，电路中才有电流。注意：用电器上标有“+”的位置与电源正极相连，标有“—”的位置与电源负极相连。
（2）电路图
a.概念：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。
b.画电路图时要注意：
*必须用规定的电路元件符号。
*所画符号和实物要对应，连接顺序要一致。
*元件要分布均匀。
*整个电路最好画成长方形，导线要横平竖直，尽量简洁。
3.通路、断路、短路
（1）通路：电路中处处连通的电路；（2）断路：在某处断开的电路；（3）短路：电源短路是不经过用电器，直接把电源的正负极连接在一起。用电器短路是用导线把用电器两端连接起来。

 三、串联和并联
1.串联和并联
串联电路和并联电路是两种最基本的连接方式。如果电路中各元件是逐个顺次连接起来的，就叫做串联电路；如果电路各元件是并列地连接在电路两点间，就叫做并联电路。

串联电路
并联电路
特点1
电流只有一条路径
电流子有两条或两条以上的路径，有干路和支路之分
特点2
通过一个用电器的电流也一定通过另一个用电器，各用电器工作互相影响
干路电流在分支处分成两条或两条以上的支路，各支路用电器互不影响
特点3
一个开关即可控制所有用电器
在干路中设置开关可以控制整个电路，在各支路设置开关可以控制这条支路

注意：开关连入电路时应该是断开的，在确认电路连接无误后再闭合。
2.鉴别串联电路和并联电路的方法：
（1）电流法：从电源的正极开始沿电流的方向观察。若电流无分支，逐个经过所有的用电器回到电源的负极，即电流只有一条路径，则是串联电路；若电流在某点“分流”，在某点“汇合”，有多少路径，则是并联电路。
（2）节点法：在识别不规则电路时，不论导线有多少，只要这两点间没有电源、用电器，导线就可以缩短为一个节点，从而找出各用电器两端的共同点。
四、电流的测量
1.电流的强弱
（1）物理意义：电流是表示电流强弱的物理量，通常用字母I表示。
（2）单位：国际单位是安培，简称安，符号是A，还有毫安（mA）、微安（uA）。1A=1000mA，1mA=1000uA。
2.电流表和结构介绍

元件符号、量程、读数方法、使用时注意事项。
五、串联、并联电路中电流的规律
1.在串联电路中，电流处处相等，即。
2.在并联电路中，干路中的电流等于各个支路中的电流之和，即。

第十六章  电压  电阻
本章知识结构图：

一、电压
1.电压的作用及其单位
（1）电压的作用是使电路中的自由电荷定向移动形成电流，符号是U。
（2）电压的单位是伏特，简称伏，符号是U。1kV=1000V，1V=1000mV，1mV=1000uV。
（3）几个常见的电压值：
*一节干电池的电压，U=1.5V
*家庭电路的电压，U=220V
*人体的安全电压，U<36V
（4）电压是形成电流的原因，但并不是存在电压就一定有电流，还要看电路是否是通路，因此，形成电流的条件是：a.电路两端有电压；b.通路。
（5）电压不能说成哪一个点的电压，而是说“哪两个点之间的电压”。
（6）电压表和结构介绍

元件符号、量程、读数方法、使用时注意事项。
二、串联、并联电路中电压的规律
1.串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
2.并联电路各支路两端的电压相等，都等于电源两端的电压。
3.注意：若几个用电器两端的电压相等，则这几个用电器可能是并联，也可能是串联。
三、电阻
1.电阻：导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻。
用符号R表示，单位是欧姆（），千欧（）
2.影响电阻大小的因素：
（1）材料。长度相同、横截面积相同的不同材料组成的导体，电阻一般不同。
（2）长度。由同一种材料组成的导体，横截面积相同时，导体越长电阻越大。用一个比喻：街道越长，行人受到阻碍的机会越多。
（3）横截面积。由同一种材料组成的导体，长度相同时，横截面积越大的导体电阻越小。
用一个比喻：街道越宽行人受到阻碍的机会越少，越畅通；管道越粗，水越容易流过去。
（4）导体电阻还随着温度的变化而变化。对于大多数导体来说，温度升高时，电阻变大，如金属导体；但也有少数导体，其电阻随温度的升高而降低，如石墨。
四、变阻器
1.概念：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
2.学生实验常用的变阻器——滑动变阻器
（1）原理：靠改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻。
（2）构造：主要部件是由电阻率大的电阻丝绕成的线圈（表面涂有绝缘漆）；滑片套在金属棒上，可以自由滑动；金属棒的电阻很小，相当于一根导线。
（3）使用方法：a.不能超过变阻器允许通过的最大电流值；b.接入电路时“一上一下”。

第十七章 欧姆定律
本章知识结构图：

一、电流与电压和电阻的关系

【实验器材】电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻、开关、导线。
【实验结论】在电阻一定时，通过电阻的电流和电阻两端的电阻成正比；在电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。

二、欧姆定律
1.内容：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。
2.公式：I=U/R（这是基本公式）。变形公式：R=U/I，U=IR（只能用于计算，不能用于解释三者之间的关系）。
3.适用范围：
（1）欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。
（2）定律中“导体”中的电流I，“两端”的电压U及“导体”的电阻R，是对同一和导体或同一段电路而言，三者要一一对应。在解题中，习惯上把同一个导体的各个物理量符号的下角标用同一数字表示，表示等。
三、电阻的测量
1.实验原理：由欧姆定律I=U/R可知R=U/I，用电压表测出导体两端的电压U，用电流表测出导体中的电流I，就可以求出电阻R。这种测量方法叫做伏安法。
2.实验电路图：测量电阻和“电流与电压和电阻的关系”（图1）所用的电路图相似。

3.实验器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、待测电阻、电流表、电压表。
4.实验步骤：
（1）根据电路图连接实物。将滑动变阻器滑片移到阻值最大处后闭合开关。
（2）改变待测电阻两端的电压，分别记录三组对应的电压值个电流值。根据每组数据，求出电阻，最后求出电阻得平均值（减少误差），作为被测电阻的阻值。
5.注意事项：
（1）电压表、电流表的量程选择要适当，一般以电表指针偏转到过半为宜。可用试触和估算电压、电流最大值的方法，选择合适量程。
（2）滑动变阻器在电路中，一起到改变待测电阻两端电压和通过待测电阻电流的作用，二起到保护电路的作用。
（3）如果测小灯泡的电阻，不能采用“求平均数”的方法处理数据，因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
*四、欧姆定律在串、并联电路中的应用

 五、本章小结
分析电路的常用方法：
（1）画等效电路图。
（2）假设并验证法。
（3）伏安法。

第十八章  电功率
本章知识结构图：

一、 电能  电功

1.电能
（1）产生过程：其他形式的能转化为电能。
（2）利用：通过用电器将电能转化成其他形式的能。
（3）单位：国际单位是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kW·h）。
（4）计量：用电能表来计量，计算方法是把计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。在表盘上的参数，只是用电量的累计度数。

2.电功
（1）定义：有多少电能发生了转化或者消耗了多少电能我们就说电流做了多少功。即：电流做了多少功，我们就说消耗了多少电能。
（2）计算：
a.基本公式：研究表明，电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。表达式：W=UIt。
b.推导公式（只用于纯电阻电路）：，。

二、电功率
1.电功率及其测量
（1）定义：电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。
（2）单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示。1kW=1000W。
（3）计算公式：电功率等于电功与时间之比，即P=W/t，P=UI。
推导公式：，，。（纯电阻电路可以任选公式，非纯电阻电路只能用基本公式。其中，对非纯电阻电路，可以用来计算用电器的发热功率）
（4）测量电功率：用电功表，通过测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，用P=UI来计算。（5）1kWh=3.6J。
2.额定电压  额定功率
（1）用电器上标明的电压（或功率）叫做额定电压（或额定功率），用U额（或P额）表示。
（2）用电器上实际工作时的电压（或功率）叫做实际电压（或实际功率），用U实（或P实）表示。
（3）当U额=U实，P额=P实时，用电器才能正常工作。当U额>U实，P额>P实时，用电器不能正常工作。当U额<U实，P额<P实时，用电器容易损坏。
（4）一个用电器消耗电能的快慢取决于它实际功率的大小。

三、测量小灯泡的电功率

测小灯泡的电功率
测电阻

相同点
所测物理量
灯泡两端的电压（U），通过灯泡的电流（I）

电路图

连入电路时
开关断开，滑动变阻器位于阻值最大处

不同点
原理

计算公式

滑动变阻器的作用
保护电路，控制灯泡两端电压
保护电路，改变电路中的电流
由实验可知，（1）小灯泡的实际功率不一定等于其额定功率；
（2）实验中需对小灯泡的电功率至少进行三次测量，但不能根据三次测量的数据计算出小灯泡的平均电功率，因为本次试验中多次测量的目的不是为了减少误差，而是为了测量在不同电压下小灯泡的实际功率。

四、焦耳定律
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。电流通过任何有电阻的导体都会产生热效应。
2.焦耳定律：
（1）焦耳定律：电流通过导体是产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个定律适用于一切电路。其表达式是，推导公式（只能在纯电阻电路中使用）：Q=UIt，。
（2）电功与电能：纯电阻电路W=Q；非纯电阻电路W>Q。
3.电热的利用和防止：
（1）电热的利用：利用电热来工作的用电器称为电热器。例如：电炉子、电熨斗、电烙铁等，这些用电器工作时都是将电能全部转化为内能，此时W=Q。
（2）电热的危害和防止：电流通过任何导体都会产生热量，有的用电器（电动机、电风扇、电视机等）工作时，不需要这些热量，但又不得不产生，因此造成了能源的浪费，同时也会使用电器有烧毁的危险，为了防止电热带来的危害，应采取设置散热孔或者安装小风扇来降温。

第十九章  生活用电
本章知识结构图：

一、家庭电路
1.家庭电路的组成、火线和零线：
（1）家庭电路的组成：安装顺序是，进户线—>电能表—>总开关（闸刀开关）—>熔断器，开关，插座，用电器。 保险丝
（2）试电笔由笔尖金属体、大阻值电阻、氖管、弹簧、笔尾金属体构成，它主要用于辨别火线和零线。使用时手接触笔尾金属体，笔尖接触导线。如果氖管发光，则是火线，否则就是零线。
2.三线插头和漏电保护器：
（1）三线插头（三孔插座）：主要用于用电器的外壳和电源火线之间的绝缘体损坏时，使外壳带电，电流就会流入大地，不至于对人造成伤害。连接方法是“左零右火上接地”。
（2）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地时，“漏电保护器”会迅速切断电流，对人身起到保护作用。它安装在总开关上。

二、家庭电路中电流过大的原因
1.家庭电路中电流过大的原因
（1）用电器的总功率过大。根据公式P=UI，可以得到I=P/U，而家庭电路中的电压是一定的，U=220V，所以用电功率P越大，电路中的电流I就越大。
（2）短路。由于导线的电阻很小，由欧姆定律可知，电路发生短路时，电路中的电流将会很大。
2.保险丝的作用
（1）保险丝一般是用电阻比较大、熔点比较低的铅锑合金制成。不用铁丝或铜丝等导线替代保险丝，因为它们的熔点较高。
（2）保险丝的作用：当电流过大时，切断电路，起到保护作用。
（3）使用方法是串联在电路中。
（4）保险丝的额定电流等于或者稍大于电路中最大的正常工作电流。

三、安全用电
1.人体的安全电压是不高于36V。
2.电压越高越危险。
3.常见的触电事故：
（1）家庭电路中，双线触电，单线触电。
（2）高压触电。
（3）急救：立即切断电源，然后进行急救。
4.注意防雷：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。防雷装置：避雷针。

第二十章   电与磁
本章知识结构图：

一、磁现象  磁场
1.磁现象
（1）能吸引铁、钴、镍的性质叫做磁性。
（2）具有磁性的物体叫做磁体。
（3）磁极：磁体上磁性最强的部分。北极（N），南极（S）。同极相斥，异极相吸。
（4）磁化：物体在磁体或电流作用下获得磁性的现象。
2.磁体与带电体的异同：
（1）带电体：能吸引轻小物体，有正、负电荷之分，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，电荷能单独存在。
（2）磁体：吸引磁性物质，有南、北极之分，但磁极不能单独存在。同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
3.磁场
（1）磁场：磁体周围存在的一种物质，叫做磁场。对放入其中的铁、钴、镍等物体有力的作用。方向：放在某点的小磁针静止时N极指向。
（2）磁感线：不是客观存在的，只是为了描述磁场而引入的。磁感线不是磁场。
（3）磁感线的分布特点：
a.在磁体外部，从N极出发，回到S极；
b.磁体周围的磁感线的分布都是立体的，而不是平面的；
c.磁体两极处磁感线最密，表示两极处磁场最强，中间弱；
d.空间中的任何两条磁感线绝对不会相交。
4. 地磁场：
（1）概念：地球本身是一个巨大的磁体，它周围存在着磁场——地磁场。
（2）地磁场的分布特点：地磁场的形状跟条形磁体的磁场相似，地磁的北极在地理的南极附近（稍有偏离），地磁的南极在地理的北极附近（稍有偏离），但是地理的两极和地磁的两极并不重合。
（3）指南针工作原理：由于受到地磁场的作用，小磁针静止时南极总是指向南方（地磁北极），北极总是指向北方（地磁南极）。
二、电生磁
1.电流的磁场：
（1）奥斯特实验：1820年，丹麦物理学家奥斯特通过实验证实了通电导体和磁体一样，周围存在磁场，从而揭示了电和磁之间的联系。
（2）电流的磁场方向跟电流的方向有关。电流方向改变，则磁场方向改变。
（3）电流的磁效应：任何导体中有电流通过时，其周围空间均会产生磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
2.通电螺线管的磁场和安培定则
（1）通电螺线管的磁场：
通过螺线管周围存在着磁场，通电螺线管的磁感线方向在螺线管外部是从N极到S极，在螺线管内部是从S极到N极，构成闭合曲线。

（2）安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯曲的方向跟螺线管中电流的方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
应用：a.由安培定则可知，知道了螺线管中电流的方向，可以判断通电螺线管两端的极性；
b.由通电螺线管两端的极性，用安培定则可以判断螺线管中的电流方向；
c.根据通电螺线管的南北极以及电源的正负极，画出螺线管的绕线方向。

（3） 通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似，其异同点：

条形磁体
通电螺线管
不同点
磁性长期保持，是永久磁体
通电时才有磁性，断电时没有磁性
N、S极是固定不变的
N、S极与电流方向有关，能够改变
磁性强弱是不变的
磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关

相同点
①它们都具有吸铁性；②它们都具有指向性；③它们的磁场分布相同；
④它们都有两个磁极，且都具有同名相斥、异名相吸的特点。

（4）磁场中的“三向一致”：在磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极的指向三个方向一致。

三、电磁铁  电磁继电器
1.电磁铁：
（1）构造：带有铁芯的通电螺线管；（2）工作原理：铁芯被磁化，使磁性增强；
（3）影响磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数（外形相同）、有无铁芯；
（4）优点：
a.磁性的有无可以由通、断电流来控制；
b.磁性强弱可以由电流大小或线圈匝数来控制；
c.磁极的转换可以由改变电流方向来控制。
2.电磁继电器：
（1）概念：电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接控制高电压、强电流电路通断的装置。
（2）构造：

（3）电磁继电器的工作原理：电磁铁通电时，把衔铁吸下来，使动触点和静触点接触，工作电路闭合，开始工作。电磁铁断电时失去磁性，弹簧把衔铁拉起来，切断工作电路。
（4）电磁继电器的应用：a.通过低电压、弱电流电路的通断来间接控制高电压、强电流电路；b.进行远距离操纵；c.实现自动控制。
四、电动机
1.磁场对通电导线的作用：
通电导线在磁场中受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁感线的方向都有关系。
（1）由于通电导体周围存在磁场（这时的导体就相当于一个磁体），所以把通电导体放在磁场中，就会受到磁力的作用。实际上，是磁体之间通过磁场而发生作用。
（2）如果电流的方向和磁感线的方向同时改变，则通电导线受力方向不变。
【重点】判断通电导体在磁场中的受力方向
左手定则：将左手摊平，放入磁场中，使磁感线穿过手心，四指指向电流方向，这时大拇指所指的方向就是通电导体的受力方向。
延伸：用左手定则，只要知道“磁场方向”、“电流方向”和“导体的受力方向（运动方向）”中的两个方向，就能判断出第三个方向。
2.电动机的基本构造：
（1）组成：能够转动的转子，固定不动的定子。
（2）工作原理：通电线圈在磁场中受到力的作用而发生转动。
（3）能量转化：电能转化为机械能。
（4）换向器
五、磁生电
1.电磁感应：
（1）概念：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体就会产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。该现象最早由英国科学家法拉第发现。
（2）产生感应电流的条件：a.电路是闭合的；b.一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
（3）能量转化情况：电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能。
（4）影响感应电流方向的因素：在电磁感应现象中，感应电流的方向跟磁场方向和导体做切割磁感线的运动方向有关。若磁场方向和导体切割磁感线运动的方向中有一个改变，则感应电流方向也随之改变。若上述方向同时改变，则感应电流方向不变。
2.电磁感应和磁场对电流的作用的区别

电磁感应
磁场对电流的作用

现象
原因
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动
通电导体在磁场中
结果
产生感应电流
受到力的作用
能量转化
机械能——>电能
电能——>机械能
力的性质
外力
磁场力
导体中的电流
因感应而产生
有电源提供
主要应用
发电机
电动机

3.发电机：
（1）直流电动机和交流发电机的区别
（2）交流电：方向和大小周期性改变的电流。频率是用来表示交流电特点的物理量，是指发电机中每秒钟内线圈转动的圈数，单位是“赫兹”，周期是频率的倒数。我国使用的交流电的频率是50Hz，即发电机内线圈转一周需要0.02秒，或者说1秒钟内线圈改变方向100次。

第二十一章  信息的传递
本章知识结构图：

一、电话
1.电话
（1）电话是由美国发明家贝尔于1876年发明。
（2）电话的构造：最简单的电话是由话筒和听筒串联在电路里组成的。
工作流程：声音—>话筒—>变化的电流—>听筒—>声音。
2.电话交换机
（1）两部电话要实现通话，就要架设一对电话线。如果有n部电话要实现相互通话，就必须假设n（n—1）/2对电话线。
（2）打电话时“占线”的主要原因：对方正在给他人打电话；他人正在给对方打电话；对方正在给自己打电话；对方电话未放好；电话交换机之间线路忙。
3.模拟通信和数字通信：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，就好像“模仿”声信号。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。
二、电磁波的海洋
1.电磁波的产生：迅速变化的电流能在周围的空间中产生电磁波。只有变化的电流才能在周围的空间产生电磁波，稳定电流则不能产生电磁波。在生活中，开关电器、雷电等所形成的电流变化也会产生电磁波。
2.电磁波的传播
（1）电磁波可以在固体、液体、气体和真空中传播。
（2）传播速度：电磁波在真空中的传播速度最大，大约是，在其他物质中的传播速度都要小于这个数值。
3.电磁波的频率和波长
（1）电磁波的波速公式：电磁波的波速c、波长和频率f的关系是c=f。由于电磁波波速c是一个定值，所以波长和频率成反比例关系。
（2）单位：频率f的单位为赫兹（Hz），还有千赫（kHz），波长的单位为m。
4.电磁波的分类：一般根据波长来划分，波长从大到小依次是长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线等。它们的本质都是电磁波，不同的是波长的不同。
5.电磁波的应用：无线电广播、雷达、微波炉、紫外线消毒杀菌等。
三、广播、电视和移动通信
1.无线电广播信号的发射和接收
2.电视的发射和接收：
三种信号：音频信号、视频信号和射频电流。
3.移动通信：
（1）工作原理：将声音信号转变成交变的电信号，再把带有声音信息的电信号由空间的电磁波来传递的通信方式就是移动通信。
（2）工作过程：移动电话既是无线电发射台又是无限电接收台。当人们讲话时，一方面将声音转变为高频电信号（电磁波）发射到空中，同时它又能捕捉到空中的电磁波，使得用户接收到对方送来的信息。

四、越来越宽的信息之路
1.微波通信
（1）微波：是指波长在10m～1mm之间的电磁波，其频率在30MHz～300000MHz之间。
（2）微波的特点
优点：微波的频率高，可加载的信息量大。
缺点：微波的性质更接近光波，大致沿直线传播，它不能沿地球表面绕射，而必须建设一些中转站来转发信号。信号要想传递得越远，需要的中转站越多。
2.卫星通信
（1）组成：卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。
（2）作用：通信卫星是一个空中微波中转站，它从一个地面站接收发射来的电信号，经过放大变频后，再发射到一个或几个地面站。
（3）用于通信的卫星相对地面是静止的，又叫同步卫星，利用这些卫星作为微波通信的中转站，在地球的周围均匀地配置三颗同步通信卫星，就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现全球通信。
3.光纤通信
（1）光纤通信：利用激光在光导纤维里传播进行通信的方式叫光纤通信。
（2）光纤通信的特点：光纤通信可长距离传输信息，容量大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
（3）解读：
a.激光的特点：频率单一、方向高度集中。
b.光缆：光缆是光信息的路径，是一种用玻璃做成的光导纤维，光从其一端射入，在里面经过多次反射（这决定了光信息可以在弯曲的光缆里传播），最终从光缆另一端射出。
4.网络通信
（1）网络通信：计算机可以高速处理大量的信息。把许多计算机通过一定的硬件和软件连接起来，就成为网络。互联网就是目前世界上最大的计算机网络，使全球的信息高速共享。进入网络时代以来，人们之间相互联络和沟通，都十分依赖网络平台。
（2）电子邮件：电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式，每个电子邮箱都有自己的“地址”，这样才能把邮件准确无误地送到正确的地方。电子邮件地址的格式：用户名+@+域名（即服务器名称）。
第二十二章  能源与可持续发展
本章知识结构图：

一、能源
1.凡是能提供能量的物质资源都叫能源。
2.能源的分类：
（1）根据能源来源分，化石能源（煤、石油、天然气等）和生物能源（各种食物）；
（2）根据转换过程分，一次能源（直接从自然界获得的能源，比如太阳能、风能、水能）和二次能源（必须消耗一次能源才能得到的能源，比如电能、煤油、汽油、沼气等）。
3.三次能源革命：
（1）第一次  钻木取火  柴薪；
（2）第二次  蒸汽机的发明  化石能源；
（3）第三次  核反应  核能。
二、核能
1.核能：
（1）定义：当原子核发生分裂或相互结合时释放出来的能量。
（2）特点：a.核能十分巨大，能极大地补充人类能源的不足，使用核能大大地节约了常规能源；b.核能能够解决能源分布不平衡的问题。
（3）缺点：a.不可再生；b.核燃料产生核辐射，使用不当会对地球上的生物造成伤害。
2.核裂变和核聚变
（1）核裂变：一个重核（如铀235）裂变成两个原子核，同时释放出大量的能量，这就是核裂变。比如用中子轰击铀235原子核，就能发生琏式反应。
（2）核聚变：某些轻核（质量很小），如氘和氚，在超高温下结合成一个新核，同时释放出大量的能量，这就是核聚变，即热核反应。
（3）核电站的核心设备是核反应堆，在核反应堆中的链式反应是加以控制的，是在控制下缓慢释放核能的。而原子弹则是不加控制的核裂变。但是，核聚变目前还不能完全得到控制。
三、太阳能
1.太阳能的产生及特点
（1）太阳能的产生：太阳是一个巨大的“核能火炉”。在太阳内部，每时每刻都在发生核裂变，并释放出巨大的能量。
（2）优点：a.太阳能供应时间长；b.太阳能分布广，获取方便；c.太阳能安全清洁。
（3）缺点：太阳辐射到地球表面的能量尽管巨大，但是单位面积上获得的能量却相对较小，而且不同地区的能量分布不均匀。
2.太阳能的利用
（1）光化转换：植物吸收太阳能发生光合作用，转化成生物能，以化学能的形式储存到植物。
（2）光热转换：太阳能被大气和水吸收形成空气流动、水循环，利用太阳能给物体加热。
（3）光电转换：利用太阳能发电，如太阳能电池等。
四、能源与可持续发展
1.能量转移和转化的方向性
（1）方向性：能量的转化和转移都是有方向的。
（2）能量的利用：我们是在能量嗯转化和转移过程中，利用能量的。
（3）能量释放过度失控就会产生灾害。
注意：a.不是什么能量都可以利用，能量的利用是有条件的，也是有代价的。b.有的东西可以成为能源，有的却不能，因此尽管能量是守恒的，但我们还必须节约能源。
2.能源消耗对环境的影响及可持续发展：
（1）能源消耗对环境的影响：比如大气污染、温室效应、水土流失和土地沙漠化等。
（2）可再生能源与不可再生能源：前者比如化石能源、核能等，后者比如风能、水能、太阳能等。
（3）未来的理想能源：
人类未来的理想能源满足的条件：足够丰富、足够便宜、技术成熟、安全清洁。未来的理想能源要能