导图社区 九上物理思维导图
九上物理知识总结,主要分为电、内能与热机、机械功与机械能三个部分,非常详细的罗列了基础知识和考点,值得看看。
编辑于2022-03-16 16:07:31物理
电
带电体
物体有了吸引轻小物体的性质,我们就说是物体带了电(荷)。这样的物体叫做带电体
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
正电荷
被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷(+)
负电荷
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
同种电荷互相排斥 异种电荷互相吸引
检验物体带电的方法
使用验电器
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
从验电器张角的大小,可以判断所带电荷的多少
但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷
利用电荷间的相互作用
利用带电体能吸引轻小物体的性质
使物体带电的方法
摩擦起电
用摩擦的方法使物体带电
原理
由于不同物质原子核束缚电子的本领不同。两个物体相互摩擦时,原子核束缚电子的本领弱的物体,要失去电子,因缺少电子而带正电,原子核束缚电子的本领强的物体,要得到电子,因为有了多余电子而带等量的负电
注意
①在摩擦起电的过程中只能转移带负电荷的电子;
②摩擦起电的两个物体将带上等量异种电荷;
③由同种物质组成的两物体摩擦不会起电;
④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
接触起电
用接触的方法使物体带电
中和
放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象
电路
构成
电源
能够提供电能的装置,叫做电源
干电池、蓄电池供电时,化学能转化为电能;发电机发电时,机械能转化为电能
开关
控制电路的通断
用电器
消耗电能,将电能转化为其他形式能的装置
导线
传导电流,输送电能
持续电流形成的条件
① 必须有电源; ② 电路必须闭合(通路)。(只有两个条件都满足时,才能有持续电流。)
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
断路(开路)
断开的电路叫断路,此时电路不闭合,电路中无电流
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。
用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路(此时电流将直接通过导线而不会通过用电器,用电器不会工作)。
电路连接
串联电路
把电路元件逐个顺次连接起了就组成了串联电路
特点
①电流只有一条路径;
②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;
③只需一个开关就能控制整个电路。
串联电路中各处的电流相等
并联电路
把电路元件并列地连接起来就组成了并联电路
电流在分支前和合并后所经过的路径叫做干路
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。
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电流
形成
电荷在导体中定向移动形成电流
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。
定义
电流是表示电流强弱的物理量
符号
符号I表示
单位
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), 1A=10*3 mA 1mA=10*3μA 1A=10*6μA
电压
定义
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
符号
符号是U
单位
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), 1 kV=10*3 V,1 V=10*3mV,1 kV=10*6 mV
要在一段电路中产生电流,它的两端就要有电压
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
电池组电压特点
①串联电池组的电压等于每节电池电压之和;
②并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。
电阻
定义
导体对电流的阻碍作用叫电阻
符号
符号是R
单位
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)。1MΩ=10*3kΩ,1 kΩ=10*3Ω,1MΩ=10*6Ω
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
长度
横截面积
温度
总结
①导体材料不同,在长度和横截面积相同时,电阻也一般不同;
②在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;
③在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;
④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)
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
①将粗细均匀的导体均匀拉长n倍,则电阻变为原来的n*2倍;
②将粗细均匀的导体折成等长的n段并在一起使用,则电阻变为原来的1/n*2 倍。
变阻器
滑动变阻器
原理
通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻,从而改变电路中的电流和电压,有时还起到保护电路的作用
铭牌
例如某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过的最大电流为1A
使用滑动变阻器的注意事项
①接线时必须遵循“一上一下”的原则。
②如果选择“全上”( 如图中的A、B两个接线柱),则滑动变阻器的阻值接近于0,相当于接入一段导线;
③如果选择“全下”(如图中的C、D两个接线柱),则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变,相当于接入一段定值电阻。
上述②③两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。
④当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边。(例如:A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。选用C接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将减小;选用D接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将增大。)
(滑片距离下侧已经接线的接线柱越远,连入电路中的电阻越大)
电阻箱
电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器
读数方法
各旋盘对应的指示点(Δ)的示数乘面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
比较
相同点
滑动变阻器和电阻箱都能起到改变电阻,从而改变电路中的电流和电压的作用。
不同点
①滑动变阻器有4种接法,电阻箱只有1种接法;
②电阻箱能直接读出连入电路的阻值,而滑动变阻器不能读数;
③滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻,而电阻箱不能连续改变连入电路的电阻。
测量工具
电流表
符号为Ⓐ,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绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上
用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零
电压表
符号为ⓥ,其内阻很大,接入电路上相当于开路
正确使用电压表的规则
①电压表必须和被测的用电器并联
②“+”“-”接线柱的接法要正确,必须使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出来
③被测电压不能超过电压表量程。若不能预先估计待测电压的大小时,应选用最大量程进行试触
④电压表的两个接线柱可以直接连到电源的两极上,此时测得的是电源的电压值
使用电表前,如果指针不指零,可调整中央调零螺旋使指针调零
电能表
测量电功的仪表是电能表(也叫电度表)
表盘上的数字表示已经消耗的电能,单位是千瓦时,计数器的最后一位是小数
欧姆定律
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。
当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
公式
I = U/R 变形:U=IR R=U/I
注意
R=U/I不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。
电功
定义
电流所做的功叫电功
符号
符号是W
单位
焦耳(焦,J)。电功的常用单位是度,即千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×10*6J
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。
电功率
定义:电流在1秒内所做的功叫电功率。
意义:表示消耗电能的快慢。
符号:P
单位:瓦特(瓦,W),常用单位为千瓦(kW),1kW=10*3W
额定电压:用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率:用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流:用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
电器实际工作时的三种情况
①U实<U额 P实<P额——用电器不能正常工作。(如果是灯泡,则表现为灯光发暗,灯丝发红);
②U实>U额 P实>P额——用电器不能正常工作,有可能烧坏。(如果是灯泡,则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝);
③U实=U额 P实=P额——用电器正常工作。
焦耳定律
电流热效应
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
内容
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。(英国物理学家焦耳)
定义式:Q=I*2Rt
利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等
家庭电路
组成
进户线
火线
零线
火线与零线之间的电压是220V
电能表
电能表安装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能
闸刀开关
闸刀开关安装在家庭电路的干路上,控制整个电路的通断
保险丝
材料
保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。 (原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断。)
保险丝规格
保险丝越粗,额定电流越大
选择
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流
连接
保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上
注意事项
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断
电能表、闸刀开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭电路干路上的
开关
电灯
家庭电路中各用电器是并联的 开关和用电器串联,开关必须串联在火线中 与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线
插座
种类
二孔插座
三孔插座
导线
家庭电路中电流过大的原因
① 发生短路
② 接入电路中的总功率过大
内能与热机
内能
概念
定义
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,内能的单位为焦耳(J)
任何物体在任何情况下都有内能。
内能具有不可测量性。
影响物体内能大小的因素
①温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度升高,内能增大,温度降低,内能减小;反之,物体的内能增大,温度却不一定升高(例如晶体在熔化的过程中要不断吸热,内能增大,而温度却保持不变),内能减小,温度也不一定降低(例如晶体在凝固的过程中要不断放热,内能减小,而温度却保持不变)。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
改变物体内能的方法
做功
对物体做功物体内能会增加(将机械能转化为内能)。
物体对外做功物体内能会减少(将内能转化为机械能)。
做功改变内能的实质:内能和其他形式的能(主要是机械能)的相互转化的过程
热传递
定义
热传递是热量从高温物体传到低温物体或从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。
热量
在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。(热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“含”、“有”热量。“传递温度”的说法也是错的。)
热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少;低温物体吸收热量,温度升高,内能增加
注意
① 在热传递过程中,是内能在物体间的转移,能的形式并未发生改变;
② 在热传递过程中,若不计能量损失,则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量;
③ 因为在热传递过程中传递的是能量而不是温度,所以在热传递过程中,高温物体降低的温度不一定等于低温物体升高的温度;
④ 热传递的条件:存在温度差。如果没有温度差,就不会发生热传递。
做功和热传递改变物体内能上是等效的。
内能的利用
利用内能来加热:实质是热传递。
利用内能来做功:实质是内能转化为机械能。
热值
燃料燃烧,使燃料的化学能转化为内能
定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。 用符号q表示
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(J/m3)。
热值是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积、是否完全燃烧等无关
物理意义
酒精的热值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×10^7J。
煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10^7J。
比热容
定义
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
比热容是表示物体吸热或放热能力的物理量
比热容是物质的一种特性,比热容的大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热放热、形状等无关
比较比热容的方法
①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。
②质量相同,吸收热量(加热时间)相同,比较升高温度:温度升高慢,比热容大。
计算公式
Q=cm△t
物体吸收或放出热量的多少是由物体的比热容、质量和温度变化量这三个因素决定的
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
热机的种类
蒸汽机
汽轮机
喷气发动机
内燃机
四个冲程
吸气冲程
压缩冲程
机械能转化为内能
做功冲程
内能转化为机械能
排气冲程
汽油机
气缸顶部是火花塞
吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物
点火方式是点燃式
柴油机
气缸顶部是喷油嘴
吸气冲程吸入气缸的是空气
点火方式是压燃式
效率高,比较经济,但笨重
热机效率
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
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
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。
机械功与机械能
功
定义
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向移动了一段距离,这个力的作用就显示出成效,力学里就说这个力做了功,用符号W表示
做功的两个因素
作用在物体上的力
物体在这个力的方向上通过的距离
不做功的三种情况
①有力无距离
②有距离无力
③有力有距离,但是力垂直距离
功的计算
计算公式
物理学中,功等于力与力的方向上移动的距离的乘积
W=Fs
计算时应注意的事项
①分清是哪个力对物体做功,即明确公式中的F。
②公式中的“s”是在力F的方向上通过的距离,必须与“F”对应。
③F、s的单位分别是N、m,得出的功的单位才是J。
功率
概念
功率是表示物体做功快慢的物理量
定义
功与做功所用的时间叫做功率,用符号“P”表示
单位
瓦特(W)常用单位还有kW。1kW=103W。
公式
P=W/t 推导式:W=FV
机械效率
总功
人们在使用机械做功的过程中实际所做的功叫总功,它等于有用功和额外功的总和。
W总= W有用+ W额外。
有用功——W有用:使用机械时,对人们有用的功叫有用功。
额外功——W额外
(1)使用机械时,对人们没有用但又不得不做的功叫额外功。
(2)额外功的主要来源:
①提升物体时,克服机械自重、容器重、绳重等所做的功。
②克服机械的摩擦所做的功。
若人对机械的动力为F,则:W总=F•s
机械效率——η
定义
有用功与总功的比值叫机械效率
公式
η= W有用/ W总
机械效率总是小于1
提高机械效率的方法
①改进结构,使它更合理、更轻巧
②经常保养,使机械处于良好的状态
机械能
定义
动能和势能统称为机械能
单位:J
动能
物体由于运动而具有的能
影响动能大小的因素
①物体的质量:质量越大,动能越大
②物体运动的速度:速度越大,动能越大
势能
重力势能
定义
物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能
影响重力势能大小的因素
①物体的质量
②物体被举高的高度
弹性势能
定义
物体由于发生弹性形变而具有的能,叫做弹性势能
影响弹性势能大小的因素
物体发生弹性形变的程度。
机械能的转化
物体的动能与势能是可以相互转化的;有摩擦等阻力时,在动能与势能的相互转化中,机械能会减少。
能量
物体能够对外做功,表示这个物体具有能量,简称能,单位:焦耳(J)