第十三章 內能
13.1內能
一、物質的構成
常見的物質是由極其微小的的粒子——分子、原子構成。
通常用10-10m為單位來量度分子。用電子顯微鏡觀察分子、原子。
二、分子熱運動
1.擴散現象（宏觀）：
定義：不同物質在相互接觸時，彼此進入對方的現象。
實質：擴散現象說明：①一切物質的分子都在不停地做無規則的運動；②分子之間有間隙。
范圍：固體、液體、氣體都可以發生擴散現象，隻是擴散的快慢不同，氣體間擴散速度最快，固體間擴散速度最慢。汽化、升華等物態變化過程也屬於擴散現象。
影響因素：擴散速度與溫度有關，溫度越高，分子無規則運動越劇烈，擴散越快。
2.熱運動：由於分子的運動跟溫度有關，所以這種無規則運動叫做分子的熱運動。
3.分子熱運動和機械運動的判斷
①肉眼看不到的、微觀粒子運動、自發運動→分子運動（擴散現象）
②肉眼看得到的、宏觀物體的運動、施加外力→機械運動
三、分子間的作用力
1.特點：分子之間存在相互作用的引力和斥力。（同時存在）
2.大小：分子間的作用力與分子間的距離有關，固體被壓縮時，分子之間的作用裡表現為斥力；固體被壓縮時分子之間的作用力表現為引力。
3.固體、液體、氣體的微觀模型
四、分子動理論
常見的物質是由大量的分子、原子構成的，物質內的分子在不停地做熱運動，分子之間存在引力和斥力。
13.2內能
一、內能
1.定義：構成物體的所有分子，其熱運動的動能與分子勢能的總合叫做物體的內能。
2.產生的原因
①分子動能：分子在不停地做熱運動②分子勢能：分子間存在相互作用力
3.單位：內能的單位是焦耳，符號是J
4.與機械能的區別：
①一切物體在任何情況下都具有內能，而有的物體可能不具有機械能。②機械能與整個物體的機械運動情況有關，而內能與物體內部分子的熱運動和分子之間的相互作用情況有關
5.影響內能的因素：
①物體的溫度②質量（分子的個數）③存在的狀態
二、物體內能的改變
1.熱傳遞
（1）熱量
①定義：在熱傳遞過程中，傳遞能量的多少叫熱量。
②單位：焦耳，符號為：J
（2）規律
①高溫物體放出熱量，其內能減少
②低溫物體吸收熱量，其內能增加
（3）熱傳遞改變內能的實質：內能在不同物體之間的熱傳遞（轉移）
2.做功
（1）物體對外界做功，物體的內能減少
（2）外界對物體做功，物體的內能增加
（3）做功改變內能的實質：內能與其他形式的能量之間的相互轉化。
做功與熱傳遞在改變物體內能上是等效的。
3.判斷內能改變的方法：
做功：①形式：壓縮、彎折、摩擦、膨脹等②實質：能量轉化：能量的形式發生改變
熱傳遞：①形式：傳導、對流、輻射等②實質：能量轉移：能量形式不變
13.3比熱容
一、比熱容
①定義：一定質量的某種物質，在溫度升高時吸收的熱量與它的質量和升高的溫度乘積之比。
②單位:J/kg •℃，焦每千克攝氏度
③性質：它反映物質自身的一種性質，不同物質的比熱容一般不同。比熱容的大小與物體的種類、狀態有關，與質量、體積、溫度、密度、吸熱放熱、形狀等無關。
④比較比熱容的方法：
質量相同，升高溫度相同，比較吸收熱量多少（加熱時間）：吸收熱量多，比熱容大。
質量相同，吸收熱量（加熱時間）相同，比較升高溫度：溫度升高慢，比熱容大。
二、熱量的計算
第十四章 內能的利用
14.1 熱機
一、熱機
1.定義：利用內能做功的機械。
2.種類：蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
3.內燃機：燃料直接在發動機汽缸內燃燒產生動力的的熱機，叫做內燃機，主要分為汽油機和柴油機。
二、汽油機
1.構造：進氣門、排氣門、火花塞、活塞、汽缸、曲軸、連桿等。
2.能量轉化
①壓縮沖程將機械能轉化為內能。
②做功沖程是由內能轉化為機械能。
3.汽油機工作過程：
吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進人汽缸。
壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮。
做功沖程：在壓縮沖程結東時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功。
排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。
三、柴油機
1.構造主要特點：柴油機的構造與汽油機相似，但柴油機汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。
2.柴油機工作過程
3.工作特點：柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。在吸氣過程裡吸進汽缸內的隻有空氣。
14.2 熱機的效率
一、燃燒的價值
1.定義：把某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的燃值。
2.意義:燃值在數值上等於1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。
3.單位：焦每千克，符號J/kg；對於某些氣體燃料，熱值的單位是焦每立方米，符號是J/m3
4.熱值是燃料本身的一種特性，隻與燃料的種類與狀況有關，與燃料的形態、質量、體積、是否完全燃燒等無關。
二、熱機的效率
1.定義：用來做有用功的那部分熱量，與燃料完全燃燒釋放的熱量之比，叫做熱機的效率。
3.提高熱機效率的途徑：
①使燃料充分燃燒②減少機械摩擦損失③減少機械散熱和廢氣帶走的熱量
14.3 能量的轉化和守恒
一、能量的轉化
在一定條件下，各種形式的能量是可以相互轉化的，如摩擦生熱，機械能轉化為熱能。
二、能量守恒定律
1.內容：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產生，它隻會從一種形式轉化為其他形式，或者從一個物體轉移到其他物體，而在轉化和轉移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律。
2.理解：
①能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，所有能量轉化的過程，都服從能量守恒定律。
②不需要動力就能源源不斷地對外做功的機器叫做永動機；根據能量守恒定律可知這種機器是不可能制成的。
3.與機械能守恒定律的區別
①能量守恒定律的成立不需要任何條件。
②機械能的守恒是有條件的——沒有能量損失或額外的能量補充。
第十五章 電流與電路
15.1 兩種電荷
一、兩種電荷
1.摩擦起電
（1）定義：用摩擦的方法使物體帶電，叫做摩擦起電。
（2）帶電體的性質：帶電體能夠吸引輕小物體。
2.兩種電荷
（1）正電荷：被絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷是正電荷（＋）
（2）負電荷：被毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫做負電荷（－）
（3）電荷間的相互作用：同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。
（4）電荷量：
①定義：電荷的多少叫做電荷量，簡稱電荷
②電荷的單位是庫侖，簡稱庫，符號是C。
3.驗電器：
（1）作用：檢驗物體是否帶電
（2）原理：同種電荷互相排斥
（3）使用：用被檢驗物體接觸驗電器的金屬球，若金屬箔張開，說明物體帶電。
二、原子及其結構
1.原子的結構
(1)結構：原子的中心是原子核，在其周圍有一定數量的電子。
(2）電中性：原子核帶正電，在通常情況下，原子核所帶的正電荷和所有電子所帶的負電荷在數量上相等，原子整體不顯電性，物體對外也不顯電性。
2.摩擦起電的實質：摩擦起電並不是創造瞭電荷，隻是電荷從一個物體轉移到另一個物體，使正、負電荷分開。
1.導體和絕緣體之間並沒有絕對的界限，在一定條件下可相互轉化。一定條件下，絕緣體也可變為導體。
2.絕緣體不能導電但能帶電。
15.2 電流和電路
一、電流
1.定義：電荷的定向移動形成電流。
2.方向：把正電荷定向移動的方向規定為電流方向，則負電荷定向移動的方向與電流方向相反。
3.閉合電路中的電流方向：當電池、導線、小燈泡組成的回路閉合時，在電源外部，電流的方向是從電源正極經過用電器流向負極的。
二、電路的組成
1.電路的基本組成部分：電源、用電器、導線、開關
2.各組成部分的作用
（1）電源：提供電能的裝置。
（2）用電器：消耗電能的裝置。
（3）開關：控制電路的通斷。
（4）導線：將電路的其他組成部分連接起來。
3.電流存在的條件：隻有電路閉合時，電路中才有電流。
三、電路圖
1.用符號表示電路連接的圖，叫做電路圖。
四、通路 斷路 斷路
1.通路：正常接通的電路，即用電器能夠工作的電路。
2.斷路：電路中某處被切斷的電路。
3.短路：直接用導線將電源的正、負極連接起來。
15.3 串聯和並聯
一、串聯和並聯
1.串聯：用電器依次相連，然後接到電路中，這些用電器是串聯。
2.並聯：用電器的兩端分別連在一起，然後接到電路中，這些用電器是並聯。並聯電路中用電器共用的那部分電路叫幹路，單獨使用的那部分電路叫支路。
二、連接串聯電路和並聯電路
1.連接電路的要求：連接電路後要檢查電路連接無誤，然後閉合開關。
2.開關的作用
（1）串聯電路：在串聯電路中，開關可以控制所有電器，開關位置的改變不影響它對電器的控制作用。
（2）並聯電路：在並聯電路中，幹路開關可以控制所有電器，支路開關隻能控制其所在之路的用電器。3.用電器工作時是否相互影響
（1）串聯電路中，各用電器相互影響。
（2）並聯電路中，各用電器互不影響。
三、生活中的電路
1.常見的並聯電路：傢庭中的用電器；馬路上的路燈；電吹風中的電動機和電熱絲。
2.常見的串聯電路：節日裝飾用的小彩燈（有些則是串聯和並聯組合而成的）。
15.4 電流的測量
一、電流
1.物理意義：表示電流強弱的物理量。
2.符號：I
3.單位：安培，簡稱安，符號是A，比安培小的單位還有毫安（mA）和微安（μA）
換算關系：1A=103 mA 1mA=103μA 1A=106μA
二、電流的測量
1.測量工具：電流表。
2.電流表的量程
（1）0 ~ 0.6A，分度值為0.02A。
（2）0~3A，分度值為0.1A。
3.電流表的連接
（1）必須將電流表和被測的用電器串聯。
（2）必須讓電流從紅色（或：標示“＋”號）的接線柱流進，再從黑色（或：標示“－”號）的接線柱流出.
（3）必須正確選擇電流表的量程。
（4）不允許把電流表直接連到電源的兩極。
4.電流表的讀數
（1）明確所選電流表的量程。
（2）確定電流表的分度值，即表盤的一個小格代表電流的大小。
（3）接通電路後，根據指針的位置進行讀數。
15.5 串、並聯電路中電流的規律
一、串聯電路的電流規律
1.實驗電路圖如圖所示。
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2.設計並進行實驗：用電流表分別測出A、B、C三點的電流；換上另外兩個規格不同的小燈泡，再次測量各點的電流；分析實驗數據並得出結論。
3.實驗結論：串聯電路中的電流處處相等。
二、並聯電路的電流規律
1.實驗電路圖如圖所示:
2.設計並進行實驗：用電流表分別測出A、B、C三點的電流；換上另外兩個規格不同的小燈泡，再次測量各點的電流；分析實驗數據並得出結論。
3.實驗結論：並聯電路幹路中的電流等於各支路中的電流之和。
判斷串聯、並聯電路的方法：
第十六章 電壓 電阻
16.1 電壓
一、電壓
1.作用：要讓一段電路中有電流，它的兩端就要有電壓。電源的作用就是給用電器兩端提供電壓。
2.符號：U
3.單位：伏特，簡稱伏，符號是V；常用單位還有千伏、毫伏；換算關系是：1Kv=103V,1mV=10-3V
補充：電壓的作用是使自由電荷定向移動形成電流。得到持續電流的條件：①有電源提供電壓②電路是通路。
二、電壓的測量
1.工具：電壓表。
2.電壓表的連接
（1）電壓表應該跟被測用電器並聯。
（2）電壓表標有“－”的接線柱連接在靠近電源的負極，另一個接線柱連接在靠近電源的正極。
（3）要正確選用電壓表的量程。在預先不知道被測電壓的大小時，為瞭保護電壓表，應優先選用大量程。
3.電壓表的度數
（1）明確所選電壓表的量程。
（2）確定電壓表的分度值，即表盤的一個小格代表電壓的大小。
（3）接通電路後，根據指針的位置進行度數。
4.用電壓表測量電壓：在隻有一個用電器的電路中，用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓相等。
16.2 串、並連電路中電壓的規律
一、串聯電路的電壓規律
1.實驗電路圖如圖所示
2.設計並進行實驗：用電壓表分別測出A與B、B與C、A與C之間的電壓；再換上另外兩個規格不同的小燈泡，再次測量A與B、B與C、A與C之間的電壓；分析數據並得出結論。
3.實驗結論：串聯電路中，電源兩端電壓等於各用電器兩端電壓之和。
4.串聯電池組兩端的電壓等於每節電池兩端電壓之和。
二、並聯電路的電壓規律
1.實驗電路圖如圖所示
2.設計並進行試驗：用電壓表分別測出小燈泡L1、L2兩端的電壓及電源兩端電壓；換上另外兩個規格不同的小燈泡，再次測量小燈泡L1、L2兩端的電壓及電源兩端電壓；分析實驗數據並得出結論。
3.實驗結論：並聯電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端電壓相等。
16.3 電阻
一、電阻
1.意義：在物理學中，電阻表示導體對電流阻礙作用的大小。
2.符號：R
3.單位：歐姆，簡稱歐，符號是Ω；常用單位還有千歐、兆歐；換算關系是1kΩ= 103Ω，1MΩ=106Ω
4.電阻器：也叫做定值電阻，簡稱電阻，在電路圖中用符號“
”表示。
二、影響電阻大小的因素
1.實驗方法：控制變量法與轉化法。
2.實驗結論；導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小與導體的電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關，與電壓、電流的大小無關。
補充：導線被拉長，改變瞭兩個因素：長度變大，橫截面積變小，因此電阻變大。
導線對折，改變瞭兩個因素：長度變短、橫截面積變大，因此電阻變小。
三、半導體和超導現象
1.半導體
（1）概念：導電性能介於導體與絕緣體之間，如鍺、矽等材料，常常稱作半導體。
（2）應用:利用半導體制作二極管、三極管。
2.超導現象
（1）概念：某些物質在很低的溫度時，電阻就變成0，這就是超導現象。
（2）應用：在發電場發電、輸送電能等方面若能采用超導材料，可以大大降低由於電阻引起的電能消耗。用超導材料制造電子元件，可以實現電子設備的微型化。
16.4 變阻器
一、滑動變阻器
1.構造：電阻絲、金屬桿，滑片，接線柱，絕緣管。
2.原理：通過改變接入電路中的電阻絲長度來改變電阻。
3.使用方法：
（1）與用電器串聯。
（2）接線柱要“一上一下”。
（3）使用前將滑片調到阻值最大處。
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二、變阻器的應用
1.滑動變阻器一般隻在實驗室中用。
2.電位器也是一種變阻器，有機械式電位器和數字電位器。機械式電位器主要應用在傢用電器上，如可調亮度的電燈、可調溫度的電熱毯、電飯鍋，等等；數字電位器主要應用在自動檢測與控制、智能儀器儀表、消費類電子產品等重要領域。
第十七章 歐姆定律
17.1 電流與電壓和電阻的關系
一、電流與電壓的關系
1.實驗設計：本實驗室采用控制變量法來探究的，實驗中應保持電阻不變，用滑動變阻器改變電路中的電流和電阻兩端的電壓。滑動變阻器的作用是：改變定值電阻兩端電壓。
2.實驗結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
二、電流與電阻的關系
1.實驗設計：本實驗中應保持電阻兩端的電壓不變。滑動變阻器的作用是：①保護電路②保證電阻兩端的電壓不變（大則大調，小則小調）。
2.實驗結論：在導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
實驗電路圖:
17.2 歐姆定律
一、歐姆定律
1.內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
各單位物理量:I —A U—V R—Ω
二、實驗中減小誤差的方法
1.為瞭減小誤差，實際測量中通常通過滑動變阻器來改變電阻兩端的電壓。多次測量電壓和電流的值，根據每次測得的值計算電阻，最後求出電阻的平均值。測量小燈泡的電阻不需求平均值，多次測量的目的是：探尋普遍規律。
三、實驗中應註意的問題
1.滑動變阻器常用來改變電流及電壓的值，在閉合開關進行實驗前，應將滑動變阻器的滑片移動到滑動變阻器連入電路電阻最大的位置。
2.電壓表和電流表要註意選擇適當的量程。
其他測量方法和伏安法的比較：
17.4 歐姆定律在串、並聯電路中的應用
一、歐姆定律在串聯電路中的應用
1.串聯電路中通過某個電阻的電流或串聯電路的電流，等於電源兩端的電壓除以各分電阻之和。
第十八章 電功率
18.1 電能 電功
一、電能
1．利用電能的實質：電能的利用，就是將電能轉化為其他形式的能過程。
2.單位：千瓦時（俗稱“度”），符號是kW·h.千瓦時與焦耳之間的換算關系是1kW·h=3.6×106J
二、電能的計量——電能表
1．作用：電能表用來計量用電器在一段時間內消耗的能。
2．參數的含義
（1）220V——電能表應該在220V的電路中使用。
(2)10(20)A——表示這個電能表的標定電流為10A，額定最大電流為20A。電能表工作時的電流不應超過額定最大電流。
（3）1000revs/（kW・h）——表示接在這個電能表上的用電器，每消耗1kW・h的電能，電能表上的轉盤轉過1000轉。
3．讀數方法：電能表前後兩次示數之差就是用電器在這段時間內消耗的電能。
三、電功
1．消耗的電能與電功的關系：消耗電能的過程就是電流做功的過程，也就是電能轉化為其他形式的能的過程。
2．電功的計算
（1）影響電功大小的因素：電流做功的多少跟電流的大小、電壓的高低、通電時間的長短都有關系。加在用電器上的電壓越高、通過的電流越大、通電時間越長，電流做功越多。
（2）計算公式：W=Pt
18.2 電功率
一、電功率
1．電功率的物理意義：在物理學中，用電功率表示電流做工的快慢，電功率用P表示。
2．電功率的單位:瓦（W）、千瓦（kW）、毫瓦（mW），換算關系如下：1kW＝103W; 1W=103mw.
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二、“千瓦時”的來歷
1千瓦時可以看做電功率為1kW的用電器使用1h所消耗的電能。
三、額定電壓額定功率
1．定義
（1）用電器正常工作時的電壓叫做額定電壓。
（2）用電器在額定電壓下工作時的電功率叫做額定功率
2．額定電壓、額定功率、實際電壓、實際功率之間的關系
（1）若用電器的實際電壓U實等於額定電壓U額，則用電器的實際功率P實等於其額定功率P額，用電器正常工作。
（2）若用電器的實際電壓U實大於額定電壓U額，則用電器的實際功率P實大於其額定功率P額，用電器不能正常工作，長期使用，可能會損壞用電器。（如果是燈泡，則表現為燈光極亮、刺眼、發白或迅速燒斷燈絲）
（3）若用電器的實際電壓U實小於額定電壓U額, 則用電器的實際功率P實小於其額定功率P額，用電器不能正常工作。(如果是燈泡，則表現為燈光發暗，燈絲發紅）
四、電功率的測量
電功率的測量可以使用專用的功率表，也可以測量出用電器兩端的電壓和通過用電器的電流，由電功率公式P=UI計算得到用電器實際的電功率。
18.3 測量小燈泡的電功率
一、用電流表和電壓表測量小燈泡的電功率
1．實驗原理與方法
根據電功率的計算公式P=UI用電壓表和電流表分別測出小燈泡兩端的電壓和通過的電流，就可以求出小燈泡的實際功率，這種測量小燈泡電功率的方法也可簡稱為“伏安法”
2．實驗器材
電源、電流表、電壓表、小燈泡（額定電壓為2．5V）、開關、導線若幹。
3．實驗電路圖：
4．實驗結論
（1）當小燈泡兩端的電壓等於額定電壓時，小燈泡的實際功率等於額定功率，小燈泡正常發光。
（2）當小燈泡兩端的電壓低於額定電壓時，小燈泡的實際功率小於額定功率，小燈泡發光較暗。
（3）當小燈泡兩端的電壓約為額定電壓的1.2倍時，小燈泡的實際功率大於額定功率，小燈泡發光較亮。
補充：①燈泡的亮度是由其所消耗的實際電功率決定的，與額定電壓和額定功率無關。額定電壓相同，額定功率不同的燈泡，燈絲越粗，功率越大。
二、用電能表測量用電器的電功率
第十九章 生活用電
19.1 傢庭電路
一、傢庭電路的組成
組成傢庭電路的各個部分按順序依次是進戶線、電能表、總開關、保險裝置、用電器、導線等。
二、火線和零線
1．兩條進戶線：進戶的兩條輸電線中，一條叫做端線俗稱火線，另一條叫做零線。零線在入戶之前已經和大地相連．火線和零線之間有220V的電壓，火線和大地之間也有220V的電壓．正常情況下，零線和大地在戶外已經接通，所以零線與大地之間的電壓為0V。
2．試電筆
（1）作用：判斷零線和火線
（2）構造：金屬筆尖、電阻、氛管、彈簧、金屬筆卡等。
（3）使用方法：用金屬筆尖接觸被測導線，手指按住金屬筆卡，如果被測導線是火線，則氛管發光，如果被測導線是零線，則氛管不發光。
三、三線插頭和漏電保護器
1．三線插頭的連接方法：三線插頭中標有“L”字樣的接火線；標有“N”字樣的接零線；標有“E”字樣的接地線。（左零右火上接地）
2．地線的作用：地線使用電器的金屬外殼與大地相連，萬一用電器的外殼和電源火線之間的絕緣損壞，使外殼帶電，電流就會流入大地，不致對人造成傷害。
3．漏電保護器的作用：當電流經過人體流入大地時會迅速切斷電流，對人身起到保護作用。
4.用電器（電燈）和開關：
①傢庭電路中各用電器是並聯的②開關和用電器串聯，開關必須串聯在火線中③與燈泡的燈座螺絲口相接的必須是零線④開關要接在燈泡與火線之間，斷開開關，切斷火線，觸及燈泡是更安全。
19.2 傢庭電路中電流過大的原因
一、傢庭電路中電流過大的原因及危害
1．原因：用電器的總功率過大和發生短路是傢庭電路中電流過大的兩個原因。
2．危害：引起線路故障，甚至引起火災。
二、保險絲
1．材料：用鉛銻合金制成，不能用銅絲或鐵絲代替保險絲。
2．特點：電阻比較大、熔點比較低。
3．作用
二、常見的觸電事故
1.觸電：當人體成為閉合電路的一部分時，通過人體的電流達到一定大小，就會發生觸電事故。
2．觸電形式
（1）低壓觸電的兩種方式：人體接觸火線、大地觸電和人體接觸火線、零線觸電。
（2）高壓觸電的兩種方式高壓電弧觸電和高壓跨步電線觸電。
3．發生觸電時的處理方法：發生觸電事故時，要立即切斷電源，千萬不要用手去拉觸電的人；必要時應該對觸電者進行搶救，同時盡快通知醫務人員搶救。
三、安全用電原則
1．不接觸低壓帶電體，不靠近高壓帶電體。
2．更換燈泡、搬動電器前應斷開電源開關。
3．不弄濕用電器，不損壞絕緣層。
4．保險裝置、插座、導線、傢用電器等達到使用壽命應及時更換。
四、註意防雷
1．雷電：大氣中一種劇烈的放電現象。
2．防雷設施
（1）避雷針：高大建築物的頂端都有針狀的金屬物，通過很粗的金屬線與大地相連。
（2）高壓輸電線最上面的兩條導線是用來防雷的。
第二十章 電與磁
20.1 磁現象 磁場
一、磁現象
1.磁性：物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質。（吸鐵性）
2.磁體：具有磁性的物體。
3.磁極：磁體上磁性最強的兩個部位。每個磁體有兩個磁極，把磁體懸掛起來使其自由轉動，一段會指北，叫做北極，用N表示；另一端會指南，叫做南極，用S表示。（指向性）
4.磁極間的相互作用的規律：同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引。
5．磁化：鐵、鈷、鎳等物質在磁體或電流的作用下會獲得磁性的過程。
二、磁場
1．磁場：磁體周圍的一種看不見、摸不著的特殊物質，能使磁針偏轉。磁極間的相互作用和磁化現象，都是通過磁體周圍的磁場發生的。
2．磁場的性質：對放入其中的磁體產生磁力的作用。
3．磁場的方向：物理學中規定，小磁針在磁場中靜止時北極所指的方向即為該點的磁場方向。
對磁感線的認識：
①磁感線是在磁場中的一些假想曲線，本身並不存在，作圖時用虛線表示；
②在磁體外部，磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極。在磁體內部正好相反。
③磁感線的疏密可以反應磁場的強弱，磁性越強 的地方，磁感線越密，磁性越弱的地方，磁感線越稀；
④磁感線在空間內不可能相交。
⑤磁感線描述磁場方向和強弱。
三、地磁場
地球是一個巨大的磁體，地球周圍的磁場叫地磁場。地磁的北極在地理北極附近，地磁的南極則在地理南極附近．地理的南北極方向與地磁的南北極方向並不重合，世界上最早記述這一現象的人是我國宋代學者沈括，這個發現比西方早瞭400多年。
20.2 電生磁
一、電流的磁效應
1．奧斯特的發現：1820年，丹麥物理學傢奧斯特通過大量實驗證實瞭電流的周圍存在磁場，首先建立瞭電與磁之間的聯系。
奧斯特實驗：
對比甲圖、乙圖，可以說明：通電導線的周圍有磁場；
對比甲圖、丙圖，可以說明：磁場的方向跟電流的方向有關。
2．電流的磁效應：通電導線周圍存在與電流方向有關的磁場。
二、通電螺線管的磁場
1．螺線管：將導線在圓柱形空心筒上沿一定方向纏繞成一個螺紋狀的線圈。
2．通電螺線管的磁場：通電螺線管周圍的磁場與條形磁鐵周圍的磁場很相似，其兩端的極性與螺線管中的電流方向有關。
三、安培定則
安培定則（螺線管的極性與電流方向的關系）：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則拇指所指的那端就是螺線管的N極。
20.3 電磁鐵 電磁繼電器
一、電磁鐵
1.構造：電磁鐵是一個帶有鐵芯的螺線管。
2原理：當電流通過線管時，鐵芯就會被電流的磁場磁化成磁鐵，使螺線管有磁性；當沒有電流時，它們的磁性就會立即消失。
二、電磁鐵的磁性
1．影響電磁鐵磁性強弱的因素：電磁鐵磁性的強弱與電流的大小，線圈匝數的多少和有無電芯有關。線圈的匝數一定時，通過電磁鐵的電流越大，電磁鐵的磁性就越強；當電流一定時，電磁鐵線圈的匝數越多，磁性就越強。
2．應用：電磁鐵在生產、生活中的應用十分廣泛。電磁起重機、自動控制裝置、電鈴、磁浮列車等都用到瞭電磁鐵。
三、電磁繼電器
1.結構和工作電路（如圖所示）
電磁繼電器是由A電磁鐵、B銜鐵、C彈簧、D觸點組成。其工作電路有高壓控制電路和低壓控制電路兩部分組成。
2．實質：利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關。
3．工作原理：電磁鐵通電時，電磁鐵就有磁性，吸引鐵，使動、靜觸點接觸，使高壓工作電路接通，電動機開始工作；電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把鐵拉起來，切斷高壓工作電路，電動機停止工作。
4．作用
（1）實現利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路的通斷
（2）實現遠距離操作和多種形式的自動控制
20.4 電動機
一、磁場對通電導線的作用
1.通電導線在磁場中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向和磁感線的方向都有關系，當電流的方向或者磁感線的方向變得相反時，通電導線受力的方向也變得相反。
2．使通電線圈持續轉動的方法：當線圈剛轉過平衡位置時，立即改變線圈中的電路方向，由於受力方向改變，線圈就可以按原來的方向繼續轉動。
二、直流電動機
1．基本構造：能夠轉動的線圈（即轉子）和固定不動的磁體（即定子）。
2．通電線圈在磁場中受到力會發生轉動，轉到線圈平面和磁感線垂直的位置時，通電線圈兩組對應邊受力大小相等，方向相反，並且作用在同一直線上，互相平衡，這一位置叫做線圈的平衡位置。
3．換向器的作用：每當線圈剛轉過平衡位置時，自動改變線圈中的電流方向，使線圈沿原來的方向繼續轉動下去。
4．工作原理：電動機是根據通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的。電動機在工作過程中將電能轉化為機械能。
20.5 磁生電
一、電磁感應現象
1.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時，導體中就產生電流。這種由於導線在磁場中運動而產生電磁感應，產生的電流叫做感應電流。
2．影響感應電流方向的因素：導體的運動方向、磁場方向。
二、發電機
1.構造：主要由轉子和定子兩部分組成。
2．原理：根據電磁感應現象制成的；工作時把機械能轉化為電能
3．交流電
（1）定義：發電機產生大小和方向周期性變化的電流。
（2）交變電流的頻率在數值上等於電流在每秒內周期性變化的次數。我國電網以交流供電頻率為50Hz。
