导图社区 初中电与磁
这是一篇关于初中电与磁的思维导图,主要内容有静电现象、电路、电功与电功率、家庭电路与安全用电。
编辑于2022-08-21 10:25:16 四川省初中电与磁
知识点
电
静电现象
两种电荷(带电粒子)
正电荷
负电荷
同性相吸,异性相斥
原子
原子的组成
电子核
质子
带正电
中子
不带电
不易逃逸
核外电子
带负电
容易逃逸
特性
希望最外层电子为满员状态
趋于扔掉,自由移动
导体
金属
趋于掠夺,束缚紧密
绝缘体
电阻极高
万有引力与库仑力
万有引力
将其看做整体
G=mg
g看作引力场
库仑力
将其看做整体
F=qE(电场力公式)
E为电场
电场
电场线
正负电荷
正电荷所受力顺着电场线方向
负电荷所受力逆着电场线方向
电流
定义
电荷在电场力的作用下定向移动形成电流
正电荷移动方向为电流的方向
电流强度(简称电流)
单位时间通过导体任一横截面的电量
单位
安培
A
电场中的“高度”
正负电荷
正电荷为高端
负电荷为低端
电势
电势差
电压
本质为能量差
电路
组成
电源
提供电压
导线
电阻器
开关
滑动电阻器
串联
电阻越大,流出电压越小
类型
短路
电源正负极连接
无阻力,电流大,易燃烧
通路
有电阻器正常连接的电路
断路或开路
开关断开
欧姆定律
I为电流,U为电压,R为电阻
电阻
单位欧,表为Ω
特点
理想电路的通路中,电流经用电器时,电位发生变化,电位在相连导线中保持不变
连接方式
双控开关
并联
定义
所有用电器在一条线路上
规律
I并=I1+I2
U电=U1=U2
电源两端电压等于各支路两端的电压
易错点
并不是R2减小,则进入一口的电流即L1就减少,除特殊情况下一般L1不变
特点
干路开关控制所有,支路控制支路,一个用电器断路,其他正常工作
一个短路,整个短路
串联
定义
用电器在不同线路上
规律
电流处处相等
R串=R1+R2
U电=U1+U2
特点
一个开关控制所有用电器,若一个断路,整个断路
一个短路,其他正常工作且更亮
电路中的测量
仪器
电流表
使用说明
若指针向正方向偏转,说明电流方向是正确的,即由正极流向负极:反之,就是接反了
注意事项
串联在电路中
串联不改变电流
并联造成短路
电阻极小
电压表
注意事项
电阻极大
不会引走太多电流,不影响正常工作
试作无限大
用于并联
串联中电阻太大,造成断路
接在原件两端
本质要做到使电流正常流动,不改变电流大小
电阻大小影响因素
长度
导体的电阻大小与长度成正比
R=kL
电阻率
表示为ρ
面积
表示为A
电功与电功率
电功
定义
有多少电能发生了转化就说电流做了多少功,即电功
W=UQ
W=UIt
结合欧姆定律
欧姆定律只适用于纯电阻电路
只要电能除了转化为内能以外没有其它能量的转换,此电路为纯电阻电路
焦耳定律
只有它能测现实中电器产生的热量
电功率
P=UI
纯电阻电路中
额定电压电流
正常工作下的电压电流
家庭电路与安全用电
家庭电路
电的来源
发电厂
超高电压减少途中电能转热能损耗
三线
零线
低电压
火线
高电压
地线
连接大地,短路时疏导电流
用电器的连线
开关连火线
避免换电灯时引出电流
大型用电器多为三头插座
左零右火中接地
安全用电
跨步电压
两脚间形成通路,靠近电线的脚为高电压,反之为低电压
跨步越小电位差越小反之越大
单脚跳离
保护工具
试电笔
让电流通过人体
内有超高电阻,极小电流经过,对人体无害
空气开关
短路或一个插座插有多个大型用电器电流极大时关闭
漏电保护器
出入电流不相等时即漏电时跳闸
电磁现象
磁的基础性质与概念
性质
同名磁极相互排斥,异名磁极相吸
始终指向南方的磁极叫南极,反之叫北极
地理北极为地磁南极,地理南极叫地磁北极
概念
磁场
传递实物间磁力作用的场
磁感线
用弯曲的细线来表达磁场
电与磁的关系
关系
电与磁本质是一个事物只是参考系不同
在电流角度中,用相对论中的尺缩效应其本质是一个
之间的转换
电生磁
基本概念
产生过程
电流通过会产生磁场
电流方向与磁场方向
遵循右手螺旋定则
当电流为直线
当电流为曲线
磁化
电子自旋分为上下
向上向下自旋可抵消
对外无磁性
向上向下自旋不可抵消
排列不规整
磁性又相互抵消
通过磁铁吸引可重新排列整齐对外产生磁性,此过程成为磁化
排列整齐
对外有磁性
磁场对电导线的作用
安培力
定义
电导线在磁场中收到的力称为安培力
安培力方向与电流方向的关系
遵循左手定则
两根导线之间的相互作用
应用
电流产生磁
电磁铁
原理
用电导线对铁磁化
衍生物
电磁继电器
电铃
磁悬浮列车
电导线在磁场中的受力
电动机
通过不断改变磁极方向(换向器)使其不断旋转
多线圈电动机
充分利用水平力矩
磁生电
基本概念
产生过程
磁场的不断变化
线圈磁通量的变化·
磁通量即磁感线通过的量或强度
切割磁感线
电子随导线一起运动,产生电流
电流在磁场中受安培力,安培力驱使它沿导线产生新电流
电流方向与磁场方向
遵循楞次定律
来拒去留
对于进入线圈的磁场在线圈中产生的电流的磁场,它阻碍原来磁场:对于出去的磁场,其北极朝向一致
应用
发电机
交流发电机
电流方向不断改变
直流发电机
加入变向器,方向不变
原理为切割改变磁通量,产生电流
金属探测器
用交流电产生不断变化的磁场,使探测金属内部产生涡旋电流,涡流产生新的磁场,改变接收线圈的磁通量,引发报警
电磁波
基本概念
产生过程
变化的电场产生变化的磁场,变化的磁场又产生变化的电场,如此重复,将能量传递出去,这就是电磁波
应用
有线通讯
电报
电话
麦克风
扬声器
原理相同
声波使话筒中的电圈在磁场中不断切割磁感线产生电流,电流所处的导线在扬声器的磁场中振动产生声音
光纤
原理
运用更高频率的可见波(但可见波频率混杂,难以承载信息),换用频率单一的激光,再光纤中运用全反射
无线通讯
手机
将声音转化为数字电流或模拟电流,再由天线发出
毫米波
低频率电磁波运用拥挤,开发高频率的毫米波
优点
传输信息多,准直性好
缺点
容易被挡住,需要建更多的基站
对于传播过程中,一般将需传输的信息,加在频率更高的信号(载波)上(调制),更易传播,在接受时再去掉载波(解调)
能源
核能
核裂变
用中子轰击铀235,发生链式反应
应用
原子弹
核反应堆
污染环境
核聚变
用氘核与氚核合并为氢核
特点
优点
环保
海水里有大量氘核
缺点
难以可控
应用
氢弹
原理相同:裂变或聚变时质量转化为能量
太阳能
以前的太阳能
化石能源(煤、石油、天然气)
现在的太阳能
化学能
光合作用
热能
聚热器
电能
太阳能电池板
思考规律
电
并联串联电路
区分并串联电路的方法
把电压表视作不存在,把电流表视作导线
单纯只是并串联
顺着电流方向看,若有一条导线上多个用电器为串联,若每一条导线上只有一个用电器为并联,其中看的方向不变,不得重复
通过其相等规律:并联电压相等,串联电流相等
复合并串联
确定某些部位的串并联时,应先确定大整体之间的并串联关系,再是小
假设法
方法为:1、假设一个用电器整体坏掉,整体也坏掉,则与这些整体为串联关系2、若一个用电器整体短路,整体也短路则与这些整体为并联关系
假设法的适用场景
假设法本质为反证法,即正向难时,逆向思考
画图法
通过哪些导线与那些用电器相连,重新绘制电路图判断电路图(不能通过左右分进出口)
现实图转为电路图
中间细节
左为进,右为出来判断连接方式是否正确
前后两端
通过连接电源正负两极的同一导线电位相同来判断(前后两端)
电功与电功率
先分清是串联还是并联
额定转为实际问题
可将量程用列表的方式列出,便于确定最小应满足谁的量程
先通过已知的两个物理量,算出另外两个物理量(知二求二)
若比较串并联的功效
串联用
并联用
算同一用电器不同连接方式功效之比时,先不代值用字母可抵消,选用的公式多含有不变量的公式,如热效率两公式
抓住电阻不变
图表信息+动态电路
读图时定要弄清分几段过程,始终点与转折点,实虚线任何信息都要翻译
一定先读图