导图社区 初三物理思维导图
这是一篇有关初三物理思维导图,从生活用电、电流和电路、信息的传递、能源与可持续发展等方面进行了分析和概述,需要的可收藏。
编辑于2021-09-04 19:22:15初三物理
内能
分子热运动
不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象
扩散速度与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈,扩散越快。由于分子的运动跟温度有关,所以这种无规则运动叫做分子的热运动。
分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的。
内能
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
任何物体在任何情况下都有内能。
单位焦耳(J)
影响物体内能大小的因素:温度、质量、材料、存在状态
改变物体内能的方法:做功和热传递。
比热容
单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时吸收(或放出)的热量。
单位焦每千克摄氏度
比较比热容的方法:
质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
质量相同,升高温度相同,比较吸收热量多少(加热时间):吸收热量多,比热容大。
公式:Q=cm△t
内能的利用
热机
利用内能来做功,把内能转化为机械能
四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。
单位:固体燃料的热值的单位是焦耳每千克(J/kg)、气体燃料的热值的单位是焦耳每立方米
热机的效率
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。
提高热机效率的途径:① 使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失;② 机件间保持良好的润滑,减小摩擦。③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。
内燃机的效率比蒸汽机高,柴油机的效率比汽油机高。
能量的转化和守恒
能量守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为为其他形式,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。
电流和电路
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(-)
验电器
验电器的构造:金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理:同种电荷相互排斥
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
电路的构成:电源、开关、用电器、导线。
电路的三种状态:通路,短路,断路
串联和并联
串联电路
把电路元件逐个顺次连接
特点
电流只有一条路径;
各用电器之间互相影响,一个用电器因开路停止工作,其它用电器也不能工作;
只需一个开关就能控制整个电路。
并联电路
把电路元件并列地连接起来
特点
电流两条或两条以上的路径,有干路、支路之分;
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;
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。
电流的测量
电流是表示电流强弱的物理量,用符号I表示。电流的单位为安培,简称安,符号A。比安培小的单位还有毫安(mA)和微安(μA)
电流表
测量电流的仪表叫电流表。其内阻很小,可看做零,电流表相当于导线。
正确使用电流表的规则
①电流表必须和被测的用电器串联。
②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出来。
③被测电流不能超过电流表量程。若不能预先估计待测电流的大小时,应选用最大量程进行试触。
④不能不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上。
串、并联电路中电流的规律
串联电路中各处的电流相等。
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和。
电压、电阻
电压
电压使电路中自由电荷定向移动形成电流,电源是提供电压的装置。
电压的符号是U,单位为伏特(伏,V)。比伏特大的有千伏(kV),比伏特小的有毫伏(mV)
测量电路两端电压的仪表叫电压表,其内阻很大,接入电路上相当于开路。电压表必须和被测的用电器并联。
常见的电压:家庭电路电压:220V 对人体安全的电压:不高于36V 一节干电池的电压:1.5V 每节铅蓄电池电压——:2V
串、并联电路电压的规律
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压值。
电阻
导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R,单位是欧姆,简称为欧,符号是Ω,比欧姆大的单位还有兆欧(MΩ)和千欧(kΩ)。
导体的电阻是导体本身的一种性质
电阻大小的影响因素
导体的材料(电阻率ρ)、长度(L)、横截面积(S)、温度(t)
与导体是否连入电路、是否通电,及它的电流、电压等因素无关
在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大
在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大
导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。(例如玻璃)
欧姆定律
发现者:德国物理学家欧姆
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。
公式:I=U/R
能源与可持续发展
能源
按使用开发的时间长短来分类,能源还可以分成常规能源和新能源。如化石能源、水能、风能等数常规能源,核能、太阳能、潮汐能、地热能属新能源。
可再生能源:可以从自然界中源源不断地得到的能源,属于可再生能源。如水能、风能、太阳能、食物、柴薪、地热能、沼气、潮汐能等。
不可再生能源:凡是越用越少,不能在短期内从自然界得到补充的能源,都属于不可再生能源。如煤、石油、天然气、核能。
二次能源:无法从自然界直接获取,必须通过一次能源的消耗才能得到的能源称为二次能源。如电能。
一次能源:可以从自然界直接获取的能源为一次能源。如煤、石油、天然气、风能、水能、潮汐能、太阳能、地热能、核能、柴薪等。
核能
核裂变
核电站利用核能发电,目前核电站中进行的都是核裂变反应。
核聚变
太阳能
在太阳的内部,氢原子核在超高温度条件下发生聚变,释放出巨大的核能。
大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射除去。
绿色植物的光合作用将太阳能转化为生物体的化学能。
能源与可持续发展
能源革命
第一次能源革命:钻木取火 第二次能源革命:蒸汽机的发明 第三次能源革命:核能 能量的转化和转移具有方向性。
能量守恒定律
能量既不会凭空消灭,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。
解决能源紧张的途径:由于人类的生存和发展使得能源的消耗量持续增长,因此人类必须不断地开发和利用新能源,同时增强节能意识,不断提高能源的利用率,这是目前解决能源紧张的重要途径。
信息的传递
现代顺风耳--电话
电话——1876年美国发明家贝尔发明了第一部电话
工作原理:话筒把声信号变成变化的电流,电流沿着导线把信息传到远方,在另一端,电流使听筒的膜片振动,携带信息的电流又变成了声音。(话筒把声信号转化为电信号;听筒把电信号转化为声信号)
模拟通信和数字通信 模拟信号:声音转换成信号电流时,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学信号,使用数学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,便于加工处理,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。
电磁波的海洋
电磁波的产生——导线中电流的迅速变化会在周围空间激起电磁波。
电磁波可以在真空中传播,不需要任何介质。
广播电视和移动通信
电磁波是传递信息的载体
越来越宽的信息之路
信息理论表明,作为载体的无线电波,频率越高,在相同时间内传输的信息就越多。
电与磁
磁现象 磁场
磁性:物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质(吸铁性)的性质叫磁性。
磁体:具有磁性的物体,叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
磁化:一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
磁极间的相互作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。
磁场:磁体周围的空间存在着磁场。
磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
磁场的方向:把小磁针静止时北极所指的方向定为那点磁场的方向。
地磁场:地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围的空间存在着磁场,叫做地磁场。
电生磁
奥斯特实验:最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
电磁铁
定义
插有铁芯的通电螺线管。
特点
影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数、:电磁铁的电流越大,它的磁性越强;电流一定时,外形相同的电磁铁,线圈匝数越多,它的磁性越强。
电磁铁磁极极性可由电流方向控制
电磁铁的磁性有无可由通断电控制,通电有磁性,断电无磁性
电动机
电动机是根据通电线圈在磁场中因受力而发生转动的原理制成的,是将电能转化为机械能的装置。
磁生电
电磁感应现象:英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
导体中感应电流的方向,跟导体的运动方向和磁感线方向有关。(当导体运动方向或磁感线方向两者中的一个发生改变时,感应电流的方向也随之改变;当导体运动方向和磁感线方向两者同时都发生改变时,力的方向不变。)
发电机:发电机是根据电磁感应现象制成的,是将机械能转化为电能的装置。
生活用电
家庭电路
家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、电灯、插座、导线等组成
试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线,手必须接触笔尾的金属体。用试电笔测火线时氖管会发光;测零线时不会发光。
家庭电路中触电的原因:一是站在地上的人触到火线(单线触电),二是站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线(双线触电)。
家庭电路中电流过大的原因
发生短路
发生短路
安全用电
电压越高越危险:由欧姆定律 可知,人体的电阻R一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大。电流大到一定程度,人就会发生危险。所以电压越高越危险。
高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。
安全用电的原则:不接触低压(小于1000V)带电体,不靠近高压(大于1000V)带电体。
电功率
电能 电功
电流所做的功叫电功。电功的符号是W
单位:焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kWh)。1kWh=3.6×10^6J
公式:W=UIt
电流做功的过程,实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
测量电功的仪表是电能表
串并联电路电功特点
在串联电路和并联电路中,电流所做的总功等于各用电器电功之和
串联电路中,各用电器的电功与其电阻成正比,即W1:W2 =R1:R2
并联电路中,各用电器的电功与其电阻成反比,即W1:W2 =R2:R1 (各支路通电时间相同)。
电功率
定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。
单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW)
串并联电路电功率特点
在串联电路和并联电路中,总功率等于各用电器电功率之和
串联电路中,各用电器的电功率与其电阻成正比,即P1:P2 =R1:R2
并联电路中,各用电器的电功率与其电阻成反比,即P1:P2 =R2:R1 。
测量小灯泡的电功率
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器。
【实验步骤】 ①按电路图连接实物。②检查无误后,闭合开关。移动滑片,使小灯泡在额定电压下发光,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡的额定功率。 ③调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。 ④调节滑动变阻断器,使小灯泡两端的电压小于额定电压,观察小灯泡的亮度,并记下电压表和电流表的示数,代入公式P=UI计算出小灯泡此时的实际功率。
【注意事项】 ①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大 ②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程 ③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路 ④不需要计算电功率的平均值。
焦耳定律
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。
电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。
定义式:Q=I^2Rt
串并联电路电功特点
在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于部分电热之和
串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即Q1:Q2 =R1:R2
并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即Q1:Q2 =R2:R1