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单元复习
第十六章 电压 电阻
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十六章 电压 电阻 单元总结
一、知识框架
二、核心知识点归纳
（一）电压
电压的作用与单位：电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因，用字母\(U\)表示。在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是\(V\) 。此外，还有千伏（\(kV\)）、毫伏（\(mV\)）等单位，换算关系为：\(1kV = 1000V\)，\(1V = 1000mV\)。
常见电压值：一节干电池的电压一般是\(1.5V\)；一节铅蓄电池的电压是\(2V\)；家庭电路的电压为\(220V\)；对人体安全的电压不高于\(36V\) 。了解常见电压值有助于在实际电路分析和应用中进行判断。
电压表的使用：电压表是测量电压的仪器，使用时必须与被测用电器并联；电流要从正接线柱流入，从负接线柱流出；要选择合适的量程，被测电压不能超过电压表的量程。读数时，先看清量程和分度值，再根据指针位置读出电压值 。
串、并联电路电压规律：在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和，即\(U = U_1 + U_2 + \cdots + U_n\)；在并联电路中，各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即\(U = U_1 = U_2 = \cdots = U_n\) 。这些规律是分析和计算串并联电路电压问题的重要依据。
（二）电阻
电阻的概念与单位：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，用字母\(R\)表示。在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是\(\Omega\) 。常用的单位还有千欧（\(k\Omega\)）、兆欧（\(M\Omega\)），换算关系为：\(1M\Omega = 1000k\Omega\)，\(1k\Omega = 1000\Omega\) 。电阻是导体本身的一种性质。
影响电阻大小的因素：导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。在其他条件相同时，材料不同，电阻一般不同；同种材料的导体，长度越长，电阻越大；横截面积越大，电阻越小；大多数导体的电阻随温度的升高而增大，但也有少数导体（如玻璃），其电阻随温度升高而减小 。
电阻的分类
定值电阻：阻值固定不变的电阻，在电路中可起到固定分压、限流等作用。
可变电阻：阻值可以改变的电阻，常见的可变电阻有滑动变阻器和电阻箱 。
（三）变阻器
滑动变阻器的构造与原理：滑动变阻器主要由电阻丝、滑片、金属杆和接线柱等组成。其原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小 。
滑动变阻器的使用方法：使用时应遵循 “一上一下” 的接线原则，即选择上面一个接线柱和下面一个接线柱接入电路；接入电路前应将滑片移到阻值最大处，起到保护电路的作用；通过调节滑片的位置，可以改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压 。
滑动变阻器的应用：滑动变阻器在电路中应用广泛，如在探究电流与电压关系的实验中用于改变定值电阻两端的电压；在调节灯泡亮度的电路中，通过改变电阻来调节电流，从而改变灯泡亮度 。
三、典型例题解析
（一）电压与电压表例题
例 1：关于电压表的使用，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表不能直接测量电源电压，否则会烧坏
B. 电压表可以与被测电路串联
C. 测量电压时，电压表的量程选得越大越好
D. 电压表使用时，必须使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出
答案：D
解析：电压表可以直接测量电源电压，前提是不超过量程，A 错误；电压表必须与被测电路并联，B 错误；测量电压时，应根据被测电压大小合理选择量程，不是越大越好，C 错误；电压表使用时，电流要从正接线柱流入，从负接线柱流出，D 正确。
（二）电阻相关例题
例 2：一根镍铬合金丝，将其对折后接入电路，它的电阻将（ ）
A. 变大
B. 变小
C. 不变
D. 无法确定
答案：B
解析：将镍铬合金丝对折后，长度变短，横截面积变大。在材料不变的情况下，根据影响电阻大小的因素，长度越短、横截面积越大，电阻越小，所以电阻将变小，选 B。
（三）滑动变阻器例题
例 3：在如图所示的电路中，要使滑动变阻器的滑片\(P\)向右移动时，灯泡变亮，则滑动变阻器接入电路的方式正确的是（ ）
A. \(M\)接\(A\)，\(N\)接\(D\)
B. \(M\)接\(B\)，\(N\)接\(C\)
C. \(M\)接\(C\)，\(N\)接\(D\)
D. \(M\)接\(A\)，\(N\)接\(B\)
答案：A
解析：灯泡变亮说明电路中电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻应变小。当\(M\)接\(A\)，\(N\)接\(D\)时，滑片\(P\)向右移动，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电流变大，灯泡变亮，A 正确；B 选项中滑片右移电阻变大，灯泡变暗；C 选项相当于接入一根导线，无法改变电阻；D 选项接入的是定值电阻，不能改变电阻，均不符合要求。
四、学习建议
对比理解概念：将电压与水压进行类比，帮助理解电压是形成电流的原因；对比电阻与导体的其他性质，加深对电阻是导体本身属性的认识。通过对比学习，区分易混淆概念，构建清晰的知识体系。
注重实验探究：亲自动手进行测量电压、探究影响电阻大小因素、使用滑动变阻器等实验，在实验过程中掌握仪器的使用方法，理解串并联电路电压规律和滑动变阻器的工作原理，培养实践操作和科学探究能力。
强化规律应用：熟练掌握串并联电路电压规律，多做相关计算和分析题，学会运用规律解决实际电路问题；理解滑动变阻器的调节原理，通过练习不同类型的题目，提高在复杂电路中灵活运用变阻器的能力。
结合生活实例：观察生活中与电压、电阻相关的现象，如家庭电路的电压、调光台灯中变阻器的应用等，将所学知识与实际生活联系起来，增强对知识的理解和应用意识，提高学习兴趣 。
这份单元总结全面梳理了 “电压 电阻” 单元知识。若你觉得某个知识点的讲解深度不够，或想增加更多例题类型，欢迎随时告诉我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
实验：练习
使用电压表
探究影响电阻
大小的因素
电压 U
电阻 R
变阻器、电阻器
探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系：
U=U1+U2
探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系：
U=U1=U2
规律
应用
测量
第十六章 电压 电阻
电 源
提供
电压
电压表的使用
电 压
①电压的作用：电压是使自由电荷定向移动形成电流。
②电源的作用：是给用电器两端提供电压。
③电压的单位
国际单位制单位：伏特，简称伏，符号是V
常用单位：千伏（kV） 毫伏（mV）微伏（ V）
换算关系：1kV=103V 1V=103mV 1mV=103 V
①电压表与被测用电器并联。
②电压表的“+”接线柱靠近电源正极，
“-”接线柱靠近电源负极。
③被测电压不能超过电压表的最大测量值。
第1节 电压
知识结构
水泵
水压
水流
保持
形成
水 泵— 提供水压（水位差）
水 管— 传输水流
水轮机— 利用水能
阀 门— 控制水流通断
电源
电压
电流
保持
形成
电流的
形成
电源— 提供电压（电位差）
导线— 传输电流
电灯— 利用电能
开关— 控制电流通断
知识点一、电压
第1节 电压
水流的
形成
1. 电源和电压的作用
（1）类比探究
知识点一、电压
（2）电压的作用：电压是使自由电荷定向移动形成电流。
（3）电源的作用：是给用电器两端提供电压。
2. 电压的单位
国际单位制：伏特，简称伏，符号是V
常用单位：千伏（kV） 毫伏（mV）
换算关系：1kV＝103V 1V＝103mV
3. 常见的一些电压
第1节 电压
干电池 1.5 手机电池 3.7
铅蓄电池 2 我国的家庭电路 220
1. 认识电压表
（1）作用：测量电压的高低。
（2） 电压表的电路符号：
（3）电压表的构造：
三个接线柱（两个红色的为正接线柱、一个黑色的为负接线柱）、表盘、指针、调零螺丝等。
V
刻度盘
调零螺母
单 位
指 针
负接线柱
正接线柱
（有2个）
知识点二、电压的测量
第1节 电压
2. 电压表的量程与分度值
有三个接线柱，两个量程：
①使用“-”与“3”接线柱时，量程为：
0～3V，分度值：0.1V ；
②使用“-”与“15”接线柱时，
量程为：0～15V，分度值：0.5V .
3. 电压表的读数
①明确所选电压表的量程；
②确定电压表的分度值；
③由指针位置读出示数，先大格后小格。
量 程：0~15V
分度值：0.5V
示数为：2.5V
第1节 电压
知识点二、电压的测量
4. 电压表的使用
（1）使用前进行调零
使用电压表前应该先观察指针，是否指在零刻度线上，若不指在零刻度线，则调零旋钮使指针指在零刻度线。
（2）电压表与被测用电器并联
（3）电压表的“+”接线柱靠近电源的正极，“-”接线柱靠近电源的负极。
（4）被测电压不能超过电压表的最大量程。
第1节 电压
知识点二、电压的测量
5. 电压表与电流表的异同比较
①使用前要调零，弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从正接线柱流入，负接线柱流出；
③都要选择合适的量程，使指针稳定后再读数；
④不能估计出电流、电压值时，可用试触法判断选量程。
相同点
电流表看成一条导线
电压表可看做断路
分析电路时
绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上
能够直接并联在电源两极上
与电源相连
串联在被测电路中
并联在被测电路两端
连接方式
测量电路中的电流
测量电路两端的电压
用途
符号
电压表
V
电流表
A
第1节 电压
知识点二、电压的测量
电路 串联电路 并联电路
电压规律
表达式
电源两端电压等于各
用电器两端电压之和
电源两端电压与各支路
用电器两端电压相等
L1
L2
U1
U
U2
S
L2
A
B
C
L1
U
U1
U2
U＝U1+U2
U＝U1=U2
知识结构
第2节 串、并联电路中电压的规律
1. 实验探究：
探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
（1）提出问题：
如图所示，两个灯泡串联后接在电源两端，两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系？
（2）猜想与假设
猜想1：串联电路中的总电压等于
各用电器两端的电压之和。
猜想2：串联电路中的总电压与各用
电器两端的电压相等。
猜想3：……
S
L2
A
B
C
L1
U
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点一、串联电路电压的规律
（3）设计并进行实验
①设计实验电路并画出电路图。
②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到A与B、
B与C、A与C，测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的规格，
重做上述实验。
S
L2
A
B
C
L1
U
U1
U2
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点一、串联电路电压的规律
⑤实验数据
实验次数 L1两端电压 UAB/V L2两端电压UBC/V 电源两端电压UAC/V
1 1.8 1.2 3.0
2 1.1 1.9 3.0
3 1.4 1.6 3.0
（4）分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论：
数学表达式： U=U1+U2
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和.
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点一、串联电路电压的规律
（5）交流与评估
①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。
②换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压（总电压）是不变的。
③采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点一、串联电路电压的规律
2. 串联电池组的电压
（1）做一做
把一节干电池的负极和另一节干电池的正极连在一起组成电池组。分别测量每节干电池两端的电压，然后测量这个电池组的电压。它们之间有什么关系？
2节干电池串联，电池组电压为U=1.5V×2=3V
3节干电池串联，电池组电压为U=1.5V×3=4.5V
（2）结论：串联电池组两端的电压
等于每节电池两端电压之和，即
U=1.5V×n（n为电池节数）
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点一、串联电路电压的规律
1. 实验探究：
探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
（1）提出问题：
如图所示，两个灯泡并联后接在电源两端，各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系？
（2）猜想与假设
猜想1：并联电路各支路两端的电压之和
等于电源两端的总电压
猜想2：并联电路各支路两端的电压相等，
并等于电源两端的总电压
猜想3：……
L1
L2
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点二、并联电路电压的规律
（3）设计并进行实验
①设计实验电路并画出电路图。
②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。
③将电压表的两端分别连到L1两端、
L2两端和电源两端，测量电压U1、U2、U。
④改变两个小灯泡的规格，
重做上述实验。
L1
L2
U1
U
U2
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点二、并联电路电压的规律
⑤实验数据
实验次数 L1两端电压 U1/V L2两端电压 U2/V 电源两端电压U/V
1 2.9 2.9 2.9
2 2.8 2.8 2.8
3 2.8 2.8 2.8
（4）分析论证
通过对实验数据的分析可得出结论：
数学表达式： U=U1=U2
并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等.
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点二、并联电路电压的规律
（5）交流与评估
①当电路中有多个用电器并联时，此结论仍然成立，表达式为U1=U2=U3=…=Un=U。
②当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即U=U1=1.5V。
③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。
第2节 串、并联电路中电压的规律
知识点二、并联电路电压的规律
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，符号R表示.
国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ
符号：
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关.
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大.
在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小.
在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同.
在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大.
电阻
影响因素
电阻
单位
知识结构
第3节 电阻
1. 实验探究：导体对电流的阻碍作用
（1）实验过程
把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路，闭合开关，观察电路中小灯泡的亮度和电流表的示数。
（2）实验现象
知识点一、电阻
第3节 电阻
把铜丝接入电路，电流表的示数较大，小灯泡较亮；把镍铬合金丝接入电路，电流表的示数小，小灯较暗。 　　
（3）实验分析
导体虽然容易导电，但对电流也有一定的阻碍作用。
在相同的电压下，通过铜丝的电流比较大，表明铜丝对电流的阻碍作用比较小；通过镍铬合金丝的电流比较小，表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用比较大。
（4）实验结论
导体在导电的同时，对电流产生阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用不同，用电阻来表示导体的这种性质。　
知识点一、电阻
第3节 电阻
2. 电阻
（1）概念：在物理学中，把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。
用字母 R 表示。
（2）单位：
①国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.
③换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ.
（3）电阻器
　在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻。电路图中用符号 表示。
知识点一、电阻
第3节 电阻
（4）对电阻的理解：
可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
知识点一、电阻
第3节 电阻
（5）常见的一些电阻器
普通电阻
热敏电阻
陶瓷电阻
压电电阻
线绕电阻
贴片电阻
知识点一、电阻
第3节 电阻
（6）一些物体的电阻值
小电珠
约10欧
白炽灯约800欧
热水壶
约50欧
电流表的内阻约0.1欧
电压表的内阻
约在几十兆欧
人体约
几千欧
知识点一、电阻
第3节 电阻
1. 探究影响电阻大小的因素
【提出问题】导体的电阻大小与哪些因素有关呢？
【猜想与假设】电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有关。
【设计与进行实验】
（1）探究方法
①利用控制变量法去探究每一个因素对电阻大小的影响。
②用电流表测量通过导体电流的大小进行比较(间接显示法)，要保持电路两端的电压不变。
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
（2）实验器材
电源、导线、规格不同的镍铬合金丝、
铜丝、灯泡、电流表、开关等.
（3）实验步骤
①实验一：探究导体电阻与长度的关系
如图所示，控制导体的材料、横截面积相同，长度不同.
实验记录如下。
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
材料 横截面积 接入长度/cm 电流I/A 电阻（大/小）
镍铬合金 S 50 0.20
镍铬合金 S 25 0.32
表一
②实验二：探究导体电阻大小与横截面积的关系。
如图所示，控制导体的材料、长度相同，横截面积不同.
实验记录如下。
材料 横截面积 接入长度/cm 电流I/A 电阻（大/小）
镍铬合金 S 50 0.20
镍铬合金 3S 50 0.32
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
表二
③实验三：探究导体电阻大小与材料的关系。
如图所示，控制导体的长度、横截面积相同，材料不同。
实验记录如下。
材料 横截面积 接入长度/cm 电流I/A 电阻（大/小）
镍铬合金 S 50 0.20
铜丝 S 50 0.38
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
表三
④实验四：探究导体的电阻与温度的关系
控制导体的材料、长度、横截面积相同，导体的温度不同。
实验现象：用酒精灯给日光灯丝加热，观察到随着灯丝的温度升高，灯泡渐渐变暗，电流表的示变小。
材料 温度 电流 电阻（大/小）
日光灯丝 低 大
日光灯丝 高 小
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
表四
【分析与论证】
分析表一、二的数据可得出结论：
①在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
②在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
材料 横截面积 接入长度/cm 电流I/A 电阻（大/小）
镍铬合金 S 50 0.20 大
镍铬合金 S 25 0.32 小
表一
材料 横截面积 接入长度/cm 电流I/A 电阻（大/小）
镍铬合金 S 50 0.20
镍铬合金 3S 50 0.32
表二
【分析与论证】
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
材料 横截面积 接入长度/cm 电流I/A 电阻（大/小）
镍铬合金 S 50 0.20
铜丝 S 50 0.38
表三
材料 温度 电流 电阻（大/小）
日光灯丝 低 大
日光灯丝 高 小
表四
分析表三、四的数据可得出结论：
③在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。
④在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。
2. 实验结论
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。
在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。
在一定条件下，金属导体的电阻随温度的升高而增大。
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
【交流与讨论】
（1）转换法：
在电源电压不变的情况下，通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。
（2）控制变量法：
①探究导体电阻与导体材料的关系：选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体；
②探究导体电阻与导体长度的关系：选取横截面积、材料均相同，长度不同的导体；
③探究导体电阻与导体横截面积的关系：选取长度、材料均相同，横截面积不同的导体.
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
（3）实验中选用电流表或小灯泡的评价：
当电阻变化较大时，选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来；但若电阻变化不大时，优先选用电流表，使用电流表能够直观判断电阻的变化情况，通过小灯泡亮度无法直观比较出电阻变化情况。
（4）为了使电路更安全地工作，可在电路中串联一个滑动变阻器，在开关闭合前滑动变阻器滑片移动到阻值最大处。
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
3. 小资料——不同材料的电阻值
（1）导体的长为1m、横截面积为1mm2的不同材料的金属丝在20 ℃时的电阻值.
材料 电阻值 /Ω 材料 电阻值 /Ω
银 0.016 钨 0.053
铜 0.017 铁 0.099
铝 0.027 镀铬合金 1.100
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
　　（2）在其他条件相同时，电阻较小的材料导电性能较强；反之，电阻较大的导电性能较弱。右图是不同材料在导电性能上的排序，从上至下，材料的导电性能依次减弱。
导电能力
银
铜
铝
铁
炭笔
酸溶液
碱溶液
盐水
地表
湿木
锗
硅
汽油
干纸
干布
玻璃
橡胶
陶瓷
绝缘能力
4. 半导体和超导现象
（1）导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一些材料，如锗、硅，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体。利用半导体材料可以制作二极管、三极管，如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上，就成了集成电路。现代收音机、电视机、电话机、计算机、算账用的计算器，里面都有集成电路。
（2）超导现象
某些物质在很低的温度时，如铝在-271.76°C以下，铅在-265.95°C以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
第3节 电阻
知识点二、影响电阻大小的因素
变阻器
①定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器.
②原理：靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻.
③元件符号:
④结构示意图:
①要与用电器串联.
②要使用“一上一下”两个接线柱.
③开关闭合前，滑片应在滑动变阻器最大阻值处
（起到保护电路作用）.
电位器：调节音量；可调电灯的亮度；
可调电热毯、电饭锅的温度，等等。
使用
滑动
变阻器
应用
知识结构
第4节 变阻器
1. 实验：改变小灯泡的亮度
（1）实验
把铅笔芯、小电灯、干电池用导线连接起来，沿铅笔芯移动导线夹，观察小灯泡的亮度怎样变化？
铅笔芯
（2）实验现象
随着夹子在铅笔芯上移动，小灯泡的亮度发生连续变化，接入电路的铅笔芯越短，电阻越小，小灯泡越亮。
（3）实验结论
改变接入电路的导体的长度，可以改变电阻。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
接线柱B
接线柱A
电阻线圈
滑片P
金属杆
接线柱D
瓷筒
接线柱C
2. 变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
3. 滑动变阻器
（1）构造：主要有滑片、电阻线圈、接线柱（A、B、C、D）、金属杆等。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（2）原理：靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。
如图所示，其中滑片左右移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉，电阻丝可以与滑片相连。滑片移到不同位置时，AC或BC两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就可以改变接入电路中电阻的大小。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（3）结构示意图和符号：
①结构示意图：
A、B、C、D分别表示四个接线柱 ，P表示滑片。
② 元件符号如图所示。
（4）铭牌上各数值的物理意义 ：
“××Ω”表示变阻器的最大电阻是×× Ω ；
“×A”表示允许通过的最大的电流是×A。
该变阻器的最大电阻是20欧；
允许通过的最大的电流是2A。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
4. 实验探究：滑动变阻器的接线方法
想一想：
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱，如果只选其中的两个接入电路M、N两点间，可能有几种连接方法？将你的选择填在横线上（填所选接线柱的字母）：
__________________________________________
AB
AC
AD
BC
BD
CD
A
M
S
L
N
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（1）实验与记录
①按图连接电路。
M
N
A
M
S
L
N
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
②按表格中的顺序，依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并将观察到的现象记录在下面表格中。
M
N
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
序号 接线柱 电流的路径 滑片移动 灯亮度变化 电流变化
1
2
3
4
5
6
A、D
A、B
A、C
B、C
向右
向左
不变
不变
不变
不变
向左
向右
变亮
变暗
变大
变小
向左
向右
变亮
变暗
变大
变小
C、D
向左
向右
不变
不变
不变
不变
向左
向右
变亮
变暗
变大
变小
B、D
向左
向右
变暗
变亮
变小
变大
③ 实验记录
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（2）分析论证
①把接线柱C、D连入电路的分析：把C、D接线柱连入电路，相当于一条导线，连入电路的阻值为0 ，移动滑片不能改变电阻。
②把接线柱A、B连入电路的分析：将A、B接线柱接入电路时，电流要经过全部电阻线，此时变阻器连入电路的电阻值为变阻器的最大阻值，相当于一个定值电阻且不能改变。
③滑动变阻器只有按照“一上一下”的方式把接线柱接入电路中才能改变电阻。
连接示意图
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
连接示意图
连接示意图
（3）探究归纳
①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式把接线柱接入电路中。
②确定好滑动变阻器的下端接线柱后，上端两个接线柱中任何一个连入电路，接法是等效的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，可简记为：
“近下电阻变小，远下电阻变大”。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（1）设计实验
①实验电路图：
②小灯泡与变阻器串联，电流表串联在电路中。
5. 实验：用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
③闭合电键前应将滑片放到什么位置上？
位于阻值最大位置（右端），可以使电路中的电流最小，起到保护电路元件的作用。
④注意：电路中的电流不能超过允许通过的最大电流（否则烧坏滑动变阻器）。
A
L
R'
S
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（2）进行实验
①闭合开关，使滑片P位于最右端，观察电流表示数及小灯泡的亮度；
②将滑片由最右端移到中间，观察电流表示数及小灯泡的亮度；
③将滑片由中间移到最左端，
观察电流表示数及小灯泡的亮度。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（2）实验现象
滑片P的位置 最右端 中间 最左端
电流表示数 最小 较大 最大
小灯泡的亮度 暗 较亮 最亮
（3）实验分析
移动滑动变阻器的滑片能改变电路中的电流和小灯泡的亮度。
（4）实验结论
用滑动变阻器改变小灯泡的亮度，滑动变阻器应该与小灯泡串联。连入电路的电阻变大时，电流变小，灯泡变暗；反之灯泡变亮；所以滑动变阻器起到控制电路中电流的作用（即限流作用）。
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
6. 用滑动变阻器控制电阻两端的电压
（1）设计实验
①实验器材：电源、开关、电流表、电压表、定值电阻R，滑动变阻器R'、导线等。
②实验电路图与连接图：如图所示。
A
V
R
R'
S
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（2）进行实验
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使R两端的电压成整数倍地变化，如2V、4V、6V等。
②换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍地变化，如5Ω、10Ω、15Ω等。闭合开关，调节变阻器的滑片，保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。
A
V
R
R'
S
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
（2）实验现象
①当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小；反之，定值电阻两端的电压变大。
②换用不同的定值电阻时，定值电阻两端的电压随之改变。
若保持每次接入的定值电阻两端的电压不变，则需要调节滑动变阻器的滑片。当换用阻值较大的定值电阻时，需要调大滑动变阻器连入电路中的阻值；当换用阻值较小的定值电阻时，需要调小滑动变阻器连入电路中的阻值。
（3）实验结论
知识点一、变阻器
第4节 变阻器
①利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。
②利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法是“换大调大，换小调小”。
7. 电阻箱
（1）电阻箱的特点
电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
（2）电阻箱的读数
使用时，把两个接线柱接入电路，调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω（通常为9999.9Ω）之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。
如图，电阻箱的阻值为7000Ω+800Ω
+0Ω+4Ω=7804Ω.
第4节 变阻器
知识点一、变阻器
（3）插孔式电阻箱
当铜塞插入插孔时，对应电阻短路，阻值为0，电流不经过此电阻丝。
0
3
第4节 变阻器
知识点一、变阻器
1. 一些常见的变阻器
滑动变阻器、电位器、电阻箱等.
旋转式电位器
滑动电位器
电子产品用到的电位器
电阻箱
知识点二、变阻器的应用
第4节 变阻器
2. 电位器及其应用
（1）机械式电位器
如图是机械式电位器，把A和B两个接线柱
串联接入电路，当顺时针旋转时，接入电路中
的电阻变大，电流变小，音量变小，反之变大。
电位器也可以用在其他电器上，例如，家用电器的音量调节、可调亮度的电灯，可调温度的电热毯、电饭锅，等等。
（2）数字电位器
数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件（集成电路）。具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，因而，应用在自动检测与控制、智能仪器仪表、电子产品等许多重要领域.
数字电位器
知识点二、变阻器的应用
第4节 变阻器
3. 变阻器在生产和生活中的应用实例
（1）调光、调速、调音、调温等。
调光
调速
调温
调音控制台
知识点二、变阻器的应用
第4节 变阻器
（2）汽车油量表
如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片固定在金属杆的右端，从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低.
当油量减小时，浮标下降，滑片向上移动，R增大，油量表的示数变小。反之，当油量增加时，浮标下降，滑片向上移动，R变小，油量表的示数变大。
油量减小
知识点二、变阻器的应用
第4节 变阻器
考点1 电压及其测量
［2025·北京海淀区期末，多选］类比是研究物理问题的常用方法。如
图所示，两容器中的水在抽水机的作用下不断地从低处抽运到高处，从而
在管道中形成了水流。可以将电路中形成电流的情境与上述情境做类比。
下列类比合理的是 ( )
ACD
A. 电路中的自由电荷可以类比管道中的水
B. 电路中的用电器可以类比抽水机
C. 电路中的开关可以类比管道上的阀门
D. 电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压
返回
2. ［2024·南充，多选］如图所示，开
关闭合后，电流表、 的示数分别
为、，电压表、、 的示数分
别为、、 ，则下列关系中正确
的是( )
AC
A. B.
C. D.
【点拨】 把电流表看作导线，电压表看作
断路，对电路进行简化；由电路图可以看
出两灯泡串联，串联电路中电流处处相等，
所以两电流表的示数相等，即 ；由电
路图可以看出，电压表测的是灯泡 两端的电压，电压表
测的是灯泡两端的电压，电压表 测的是电源电压，即
总电压，根据串联电路的电压规律可知,串联电路两端的总电
压等于各部分电路两端的电压之和，所以 ，故
正确。
对电路进行简化时，电流表相当于
一段导线，电压表相当于断路；再分析电压
表和电流表各是测量谁的电压和电流，从而
得出电压和电流的关系。
返回
3. ［2024·石家庄校级月考］如图所示，、 规格相同，
甲、乙、丙分别是电压表或电流表，要求闭合开关后，两灯
均能发光。下列表述中正确的是( )
D
A. 甲、乙可以同时为电压表
B. 乙、丙可以是同一类型的电表
C. 、 并联时，甲、丙两表示数之比
为
D. 、 串联时，甲、丙两表示数之比
为
返回
4.小灯泡的图像如图甲所示，将它与定值电阻 接入图
乙所示的电路中。只闭合开关，电流表的示数为 ；再
闭合开关时，电流表的示数为。则电源电压为____ ；
只闭合开关时，电阻两端的电压为___ 。
2.5
1
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5.如图所示的电路中，电源电压不变，
当开关、、都断开时， 的示数
为；当开关、闭合， 断开
时，的示数为，的示数为 ，
则此时、、 三盏灯两端的电压之
比为_______。若将两个电压表、 分别换成两个电流表
、，则当开关、闭合，断开时，则此时、、
三盏灯两端的电压之比为_______。
【点拨】当开关、、 都断开时，
电路处于断路，电压表 串联在电路中，
测电源电压，其示数为 ，故电源电
压为。当开关、闭合， 断开
时，、、三盏灯串联，电压表
测量、的总电压，示数为；电压表测量、 的
总电压，示数为，故可得 ，
， ，解得
，， ，则
。将两个电压表 、
分别换成两个电流表、 ，则当开
关、闭合，断开时，、、
三盏灯并联在电源两端，因此三盏灯两
端的电压相等，则 。
返回
6.［2024·广东］探究串联电路中电压的规律。
（1）根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙
所示电路连接完整。
【解】如图所示。
【点拨】根据电路图可知，两灯泡串联，电压表测 两端的
电压，完整电路如图所示。
（2）连接电路时，开关应处于______状态。正确连接电路后，
闭合开关，若灯断路，则 两端____（填“有”或“无”）电压。
断开
无
【点拨】为了保护电路，在连接电路时，开关应处于断开状态；
正确连接电路后，闭合开关，若灯断路，则 两端无电压。
（3）用电压表分别测出电压、
和。其中测 时，电压表的
示数如图丙所示，示数为____ 。接
着更换不同规格的灯泡并多次实验，
数据记录见表。
实验次序 电压 电压 电压
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
1.2
【点拨】由题图可知，电压表选用小测量范围，分度值为
，其示数为 ；
①分析表中数据，得到初步结论：串联电路电源两端电压等
于各部分电路两端电压______。
之和
【点拨】分析表中数据可得出：两端电压等于 两端
电压与两端电压 之和，即串联电路中，电源两端
电压等于各部分电路两端电压之和；
②为使结论更具普遍性，小明将灯泡换成其他类型用电器并
多次实验。此外，还可以________________________。
改变电源电压并多次实验
【点拨】此外，还可以改变电源电压并多次实验。
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考点2 电阻及变阻器
7. 如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。
在某村输电线路改造工程中，更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆
电阻更小，主要是因为新电缆的( )
B
A. 铝芯更细 B. 铝芯更粗
C. 绝缘皮更薄 D. 绝缘皮更厚
【点拨】更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小，材料相同、
长度相同，电阻变小，横截面积一定变大，即新电缆的铝芯
更粗，故选B。
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8. ［2024·自贡］如图是滑动变阻器的结构示
意图，当滑片 向右移动时，要使连入电路中
的电阻变大，应选择的接线柱为( )
B
A. 和 B. 和
C. 和 D. 和
【点拨】由题意可知，当滑片向右移动时，要使连入电路中
的电阻变大，则应使电阻丝的左半部分接入电路中，因此下
方的接线柱应接，上方的接线柱接或 均可。故选B。
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9. 将两个滑动变阻器按如图所示的方法
连接，如果把、 两个接线柱接入电路中，要使这两个滑动
变阻器接入电路的总电阻最大，应把滑片、 放在( )
D
A. 放在最右端， 放在最右端
B. 放在最左端， 放在最左端
C. 放在最右端， 放在最左端
D. 放在最左端， 放在最右端
【点拨】题图中的两个滑动变阻器
是串联接入电路的，要使接入电路
的总电阻最大，必须让每个滑动变
阻器的电阻丝全部接入电路。对于左边的滑动变阻器来说，
滑片右端电阻丝接入电路，所以应该把滑片 移到最左端；
对于右边的滑动变阻器来说，滑片左端电阻丝接入电路，所
以应该把滑片 移到最右端。
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10.［2025·青岛期中］如图甲所
示为某种电风扇调速器的示意
图， 为旋钮的滑片，可转动改
变挡位。调速器应与电动机____
串
和
联接入电路，若要由1挡转至4挡可使电风扇风速增大，应将
接线柱______（填“和”“和”或“和 ”）接入电路。
【点拨】调速器应与电动机串联
接入电路；若要由1挡转至4挡可
使电风扇风速增大，电风扇风速
增大，原因是电流变大，电源电
压不变时，电阻变小，连入电路中的电阻线的长度应变短，
所以与连接，与连接，应将接线柱和 接入电路。
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11.某学习小组在“探究影响导体
电阻大小的因素”实验时，设计
了如图所示的实验装置，实验中
分别将、、、 四根导体接
入电路，四根导体的材料、规格
及实验数据如表所示。
导体代号 长度/ 横截面积/ 材料 电流表示数/A
A 1.0 0.4 锰铜合金 1.4
B 0.5 0.4 锰铜合金 2.7
C 1.0 0.6 锰铜合金 2.0
D 1.0 0.4 镍铬合金 0.6
（1）请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路。
【解】如图所示。
（2）为比较、、、 四根导体电阻的大小，可通过观察
____________来判断。
电流表示数
（3）要探究导体电阻大小与
长度的关系，应选用______两
根导体进行实验。
、
（4）将、 两根导体分别接
入电路中进行实验，可初步得
小
出：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越____。
（5） 老师想改
装一个滑动变阻器使其最大阻值
变小，请你根据该实验结论，帮
老师想出一种方法：___________
_____________________________
_____________________。
在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝（合理即可）
【点拨】 老师想改装一个滑动变
阻器使其最大阻值变小，在电阻
丝材料和横截面积不变时，可以
减小电阻丝的长度来减小电阻
（即换用较短的电阻丝）；或在
电阻丝材料和长度不变时，可以增大电阻丝的横截面积来减
小电阻（即换用较粗的电阻丝）。
返回
主题 物理与生活
物理与生活息息相关，它既是解释自然现象的基础学科，
也是推动人类社会进步的重要力量，让我们的生活变得更加
美好！
1. 日常生活中，人们通过智能手机可以实现轻松出行、远距
离通信、线上支付、网上办公等活动。智能手机的电池电压
大约是( )
A
A. B. C. D.
返回
2. 小荣通过查阅资料得知，铅笔芯的型号主要根据石墨和粘
土的比例来划分，如“B”型号笔芯，“B”前的数字越大，则石
墨含量越高。下列四种铅笔芯串联在电路中，它们长度相同，
标注了各自的直径和型号，其中电阻最小的是( )
D
A. A B. B C. C D. D
【点拨】 石墨是导体，含有石墨越多，铅笔芯的导电能力越
强，A、B、C、D中D的石墨含量最高，横截面积最大，电
阻最小，故 不符合题意，D符合题意。
返回
3. 小荣拆开家里的风扇调速开关，
发现电位器的连接方式会影响风扇
转速。如图是调速开关的电位器结
构图，、、 是它的三个接线柱，
如果要使滑片 顺时针转动时风扇转
A
A. 将接线柱与接入电路 B. 将接线柱与 接入电路
C. 将接线柱与 接入电路 D. 以上连接方法都可以
速加快，下列连接方法正确的是 ( )
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4.小荣在装饰房间时利用到了如图所示的
一些小彩灯，已知一个小彩灯正常工作的
电压是 ，要使这样的小彩灯在家庭电
路中正常工作，至少需要____只这样的小
彩灯____联。
20
串
返回
5. 小荣妈妈买菜时
随身带了如图甲所示的电子秤，商
家再也没有出现缺斤少两的现象，
图乙是它的工作原理图， 表是
________（填“电压表”或“电流
电压表
表
表”）。当闭合开关 ，挂钩受到向下的拉力增大时，电子秤
示数增大，应把______（填“表”或“ 表”）改装为显示计。
【点拨】由图乙可知，定值电阻
与滑动变阻器串联接入电路， 并
联接入电路中，为电压表； 串联接
入电路中，为电流表；当闭合开关 ，
挂钩受到向下的拉力增大时，滑动
变阻器滑片向下移动，滑动变阻器接入电路的阻值变小，根
据串联电路的分压特点可知滑动变阻器两端的电压变小，电
压表示数变小，电路总电阻变小，电
路电流变大，电流表示数变大，因此
为使压力增大时，压力计的示数增大，
应把电流表 改装为显示计。
返回
6. 小荣设计
了一个自动雨刮器控制系统，
其刮水的速度能够随着雨量
的大小而相应地发生变化，
雨停后，雨刮器自动停止工
作；如图所示，图甲是由一
组手指状平行金属线组成的雨水检测网器件，图乙是自动控
制系统的模拟电路。
（1）小荣同学按照所设计的
电路图连接电路并将检测网放
入容器中。图乙中虚线内的电
表应选择________
（填“电流表”或“电压表”）；
实验时当容器中未加入雨水时，
电流表
导体
电动机不工作；当容器中加入适量的雨水（如图丙）时，电
动机转动，表明雨水是______（填“导体”或“绝缘体”）；
【点拨】图乙中虚线内的电表
与用电器串联，应选择电流表。
当容器中加入适量的雨水
（如图丙）时，电动机转动，
说明此时电路被接通，表明雨
水是导体。
（2）将检测网竖立并加入不同质量的雨水进行实验，记录
数据如下：
检测器浸入雨水中 的部分 未浸入 浸入 浸入 全部浸入
电表的示数/A 0.16 0.20 0.32
①检测网未浸入雨水时，电表示数为___A；
0
【点拨】电流表测量电路电流，检测网未浸入雨水时，电路
断路，电表示数为 。
②分析数据可知，检测网浸入雨水中的深度越深，电表的示
数越大。这说明、 间接入电路的电阻______（填“变大”或
“变小”）；观察检测网的结构图，根据影响导体电阻大小的
因素可知：、 间接入电路的电阻变化是由导体的________
__变化引起的；
变小
横截面积
【点拨】、 间检测网与电动机串联，电流表测量电路电流。
分析数据可知，检测网浸入雨水中的深度越深，电表的示数
越大，这说明、 间接入电路的电阻变小。观察检测网的结
构图，根据影响导体电阻大小的因素可知：、 间接入电路
的电阻变化是由导体的横截面积变化引起的，浸入雨水深度
越深，横截面积越大，电阻越小。
（3）某次模拟实验时，小
荣同学发现，无论加入的
雨水质量如何增减，电表
示数均为零，则电路故障
是电动机______
（填“断路”或“短路”）。
断路
【点拨】某次模拟实验时，小
荣同学发现，无论加入的雨水
质量如何增减，电表示数均为
零，说明此时电路处于断路状
态，则电路故障是电动机断路。
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单元复习
第十四章 内能的利用
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十四章 内能的利用 单元总结
一、知识框架
二、核心知识点归纳
（一）热机
热机的工作原理：热机是利用内能来做功的机器，其工作原理是将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能。以常见的内燃机为例，燃料在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，从而实现内能到机械能的转化 。
四冲程内燃机的工作过程
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入空气和汽油的混合物（汽油机）或空气（柴油机）。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内的气体，使气体的温度升高，内能增大，机械能转化为内能。
做功冲程：在压缩冲程末，火花塞产生电火花（汽油机）或喷油嘴喷出雾状柴油（柴油机），燃料燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出气缸。
一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次。
热机的效率：热机工作时，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，用公式表示为\(\eta=\frac{W_{有}}{Q_{放}}\times100\%\)。由于燃料不可能完全燃烧，燃烧产生的热量也不可能全部用来做有用功，所以热机的效率总是小于 1。提高热机效率的方法有：使燃料充分燃烧；尽量减少各种热量损失；减小热机部件间的摩擦等。
（二）热量的计算（拓展）
燃料的热值：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，单位是\(J/kg\)（气体燃料的热值单位是\(J/m^{3}\)）。热值是燃料的一种特性，不同燃料的热值一般不同，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧情况等无关 。
燃料完全燃烧放热计算：燃料完全燃烧放出热量的计算公式为\(Q_{放}=mq\)（\(m\)为燃料的质量）或\(Q_{放}=Vq\)（\(V\)为气体燃料的体积）。在实际应用中，要注意燃料是否完全燃烧，若不完全燃烧，实际放出的热量小于按公式计算的结果。
（三）能量的转化和守恒
能量的转化：在自然界中，能量可以从一种形式转化为另一种形式。例如，热机工作时将内能转化为机械能；太阳能电池将太阳能转化为电能；电动机将电能转化为机械能等。不同形式的能量之间可以相互转化，且在转化过程中遵循一定的规律。
能量的转移：能量不仅可以转化，还可以从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分。例如，热传递过程中，热量从高温物体转移到低温物体；物体在摩擦生热时，机械能转移为内能等。
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其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一，任何形式的能量转化和转移过程都遵循该定律。
三、典型例题解析
（一）热机相关例题
例 1：四冲程内燃机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（ ）
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
答案：C
解析：吸气冲程和排气冲程没有能量转化；压缩冲程是将机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以选 C。
（二）燃料热值与热量计算例题
例 2：完全燃烧\(0.5kg\)的煤气，放出的热量是多少？（煤气的热值为\(4.2×10^{7}J/kg\)）
答案：
根据\(Q_{放}=mq\)，将\(m = 0.5kg\)，\(q = 4.2×10^{7}J/kg\)代入公式
\(Q_{放}=0.5kg×4.2×10^{7}J/kg = 2.1×10^{7}J\)
（三）能量转化与守恒例题
例 3：下列现象中，属于能量转移的是（ ）
A. 钻木取火
B. 燃烧木材取暖
C. 电动机带动水泵抽水
D. 水电站里水轮机带动发电机发电
答案：B
解析：钻木取火是机械能转化为内能；燃烧木材取暖是燃料燃烧放出的热量转移到人体，属于能量转移；电动机带动水泵抽水是电能转化为机械能；水电站里水轮机带动发电机发电是机械能转化为电能，所以选 B。
四、学习建议
结合实际理解原理：热机在生活中有广泛应用，如汽车发动机、摩托车发动机等。学习时可以结合这些实际例子，深入理解热机的工作原理和工作过程，增强对知识的感性认识。
强化公式运用与计算：熟练掌握燃料燃烧放热公式和热机效率公式，在计算过程中注意单位的统一和物理量的对应关系。多做不同类型的计算题，提高运用公式解决实际问题的能力。
重视能量观念的建立：能量的转化和守恒是贯穿整个物理学习的重要观念。学习本单元时，要善于分析各种现象中能量的转化和转移情况，加深对能量守恒定律的理解，形成正确的能量观。
关注科技与社会：了解热机的发展历程以及热机效率对能源利用和环境保护的影响，关注新能源的开发和利用，拓宽知识面，培养将物理知识与社会发展相联系的意识 。
这份单元总结全面梳理了 “内能的利用” 相关知识。若你觉得某些部分需要更深入展开，或想增减内容模块，欢迎随时告诉我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
第十四章 内能的利用
计算
内能转化为动能
普遍的能量
转化现象
能量守恒定律
热机
（汽油机、柴油机）
燃料的热值、
热机的效率
永动机的失败
应用
①把内能转化为机械能的机器叫热机。常见热机有：
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.
②制造原理：利用内能做功，将内能转化为机械能.
①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机.
②内燃机工作的四冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程.
③能量转化：压缩冲程中，机械能转化为内能；
做功冲程中，内能转化为机械能.
④汽油机与柴油机的区别：
汽油机吸入汽油与空气的混合物，柴油机只吸入空气.
汽油机是点燃式点火，柴油机点火方式为压燃式.
热机
热 机
内燃机
第1节 热机
知识结构
知识点一、热机
第1节 热机
1. 实验探究：利用内能可以做功
（1）在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧；
然后对试管加热使水沸腾。观察到的现象有：
①瓶塞被冲出来；②管口附近出现“白雾”。
（2）实验分析
① 酒精燃烧放出热量，酒精的______能转化为水的____能；
②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的_______能转化为瓶塞的_______能 .
③结论：利用内能可以做功. 这就是热机的工作原理.
化学
内
内
机械
2. 热机
（1）热机：各种利用内能做功的机械叫做热机.
（2）工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能.
（3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.
（4）常见热机——内燃机
①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机.
②分类：汽油机和柴油机.
知识点一、热机
第1节 热机
知识点二、汽油机
1. 工作原理
利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功.
2. 汽油机的构造
由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、
曲轴连杆等组成.
第1节 热机
3. 工作过程
（1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端
运动到另一端的过程，叫做一个冲程.
（2）一个工作循环：由吸气、压缩、做功、排气4个冲程组成，活塞往复运动2次，飞轮转动2周，对外做功1次.
知识点二、汽油机
冲程名称 进气门 排气门 活塞 运动 冲程的作用 能量转化
吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物
压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物， 使其内能增大，温度升高 机械能转化为内能
做功冲程 闭 闭 向下 火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为机械能
排气冲程 闭 开 向上 排出废气
（3）汽油机四个冲程工作情况总结
第1节 热机
3. 工作过程
与汽油机大致相同，一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气4个冲程构成，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，对外做功1次。
柴油机吸入气缸内的物质只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气会立刻燃烧起来。
知识点三、柴油机
1. 工作原理
利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。
2. 汽油机的构造
与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。
第1节 热机
知识点三、柴油机
4. 柴油机和汽油机的异同点：
项目 汽油机 柴油机
构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气冲程 吸入汽油与空气的混合物 只吸入空气
压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大
做功冲程 点燃式，内能转化为机械能 压燃式，内能转化为机械能
排气冲程 排出废气 特点与应用 轻巧、功率小；小汽车、摩托车等. 笨重、功率大；载重汽车、轮船等.
相同点 一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次. 压缩冲程把机械能转化为内能. 第1节 热机
热机的效率
①分类：固体燃料、液体燃料、气体燃料.
②燃料燃烧过程中化学能转化为内能.
①定义：燃料完全燃烧时放出的热量与燃料质量之比.
是燃料的一种特性.
②公式：固体q 气体q
③单位：焦/千克（J/kg）、焦/米3（J/ m3 ）
①热机的效率：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.
② 公式：η
③提高热机效率的方法：利用废气的能量、
减少机械摩擦、尽量使燃料充分燃烧.
燃 料
热 值
热机的效率
知识结构
第2节 热机的效率
1. 燃料
（1）燃料的种类：固体燃料有木柴、煤炭等；液体燃料有汽油、柴油、酒精；气体燃料有煤气、天然气等。
（2）燃料燃烧时能量的转化：燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。
2. 燃料的热值
相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量不同，在物理学中用热值来表示燃料完全燃烧时放热本领的大小。
①定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值，用字母q表示。
第2节 热机的效率
知识点一、燃料的热值
②公式：q=
Q表示放出的热量，单位是焦，符号为 J
m表示固、液体燃料的质量，单位是千克，符号为kg
q表示热值。单位是焦/千克，符号为 J/kg
③热值的物理意义：热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg木炭完全燃烧时放出的热量是3.4×107J。
同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。
第2节 热机的效率
知识点一、燃料的热值
④燃料燃烧放出热量的计算：
⑤气体燃料的热值：
q=
V 表示气体燃料的体积，单位是米3 ，符号为m3
Q 表示放出的热量，单位是焦，符号为 J
q 表示气体燃料的热值，单位使用焦/米3 ，符号为J/m3
⑥氢的热值比较大为1.4×108J/kg，火箭上用液态氢作燃料.
知识点一、燃料的热值
第2节 热机的效率
1. 日常生活中的热效率
用煤气灶烧水时，煤气能量的损失情况：煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量；装水的容器、煤气灶本身会吸收一部分能量；高温的烟气带走了一部分能量；还有一部分能量直接散失掉了等.
水吸收的热量（有效利用的）只占煤气完全燃烧放出热量的一部分。吸收的能量占燃料完全燃烧放出能量的比值叫做热效率。
热效率η =
第2节 热机的效率
知识点二、热机的效率
2. 热机的效率
（1）热机能量流向示意图
热机也有类似的情况，汽油在汽缸内不能完全燃烧，损失了一部分能量；机械装置吸收了一部分能量；废气带走了一部分能量；由于机械传动等克服摩擦消耗了一部分能量，等等。真正转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧所释放能量的一部分。只有对外做有用功的能量是被有效利用的。
燃料的
内能
第2节 热机的效率
知识点二、热机的效率
（2）热机的效率
①定义：用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧释放的能量之比，叫做热机的效率。
②公式：
η 或η
③物理意义：热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率表示使用热机时对燃料的利用率的高低，热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，节约能源。
第2节 热机的效率
知识点二、热机的效率
知识点二、热机的效率
3. 提高热机效率的主要途径
（1）尽量减少各种热量损失，设法利用废气的能量
大型发电机常常用蒸汽轮机推动，为了提高燃料的利用率，人们利用蒸汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站。
（2）在热机的设计和制造上，采用先进的技术.
（3）使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整各零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的能量.
第2节 热机的效率
知识结构
第3节 能量的转化和守恒
能量的转化和守恒
①各种形式的能量：机械能、内能、电能、光能等.
②能量的转化：由一种形式转化为另一种形式的能.
③能量的转移：能量的形式不变，能量由一个物体转移
到其他物体，或从物体的一部分转移到其他部分.
④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.
⑤永动机的失败：是因为违背了能量守恒定律.
第3节 能量的转化和守恒
1. 自然界存在着各种不同形式的能量
（1）机械能：机械能包括动能、重力势能和弹性势能。
（2）内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体都具有内能。
（3）太阳能：太阳能是一种可再生能源。
（4）化学能：各种物质都储存化学能，如燃料、动物、食物都储存有化学能。
（5）电能：电能是指使用电以各种形式做功的能力。
（4）核能：即原子能。原子核结构发生变化放出的能量。
知识点一、能量的转化和转移
第3节 能量的转化和守恒
2. 能量的转化
（1）自然界中的各种现象都是互相联系的。在一定条件下，各种形式的能量是可以相互转化的.
①机械能与内能的相互转化
“钻木取火”是________能转化为______能；蒸汽机火车是_______能转化为________能.
②电能与机械能的相互转化
水电站发电是________能转化为______能；电车是______能转化为________能.
机械
内
机械
内
机械
电
机械
电
知识点一、能量的转化和转移
第3节 能量的转化和守恒
③电能与内能的相互转化
电水壶是________能转化为______能；地热发电站是_______能转化为________能.
④电能与光能的相互转化
白炽灯是________能转化为______能；太阳能电池板是_______能转化为________能.
⑤内能与光能的相互转化
白炽灯把______能转化成______能，再把______能转化成______能。太阳能热水器是_______能转化为______能.
电
内
电
内
光
电
电
光
光
电
内
光
内
内
知识点一、能量的转化和转移
第3节 能量的转化和守恒
知识点一、能量的转化和转移
3. 能量的转移
能量可以从一个物体转移到其他物体，也可以从物体的一部分转移到其他部分。
例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体或从物体的高温部分转移到低温部分，这些都属于能量的转移。
涨潮时海水涌入水坝冲击水轮机转动，属于机械能的转移。
4. 正确理解能量的“转化”和“转移”
发生能量的转化时，能的形式发生了改变。发生能量的转移时，能量的形式并没有变化。
1. 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。
能量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。大到天体，小到原子核，无论是物理学的问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵守能量守恒定律。从日常生活到科学研究、工程技术，这一规律都发挥着重要的作用。
知识点二、能量守恒定律
第3节 能量的转化和守恒
2. 永动机
有人曾设想制造一种不消耗任何能量和燃料，却源源不断对外做功的机器，人们把这种机器叫永动机。
如图所示，高处的水具有一定的机械能W总，在水向下流动时，对水轮机做功，水轮机转动，把低处的水抽到高处.
由于水轮机转动的各部件间存在摩擦，会有部分机械能转化为内能W内能，只有一部分能量W抽水用来抽水做功.
根据能量守恒定律可知： W总=W内能+W抽水，
最后抽水的能量小于原来水的总能量，使流下的
水不能全部抽回。
由能量守恒定律知：无法制成永动机。
知识点二、能量守恒定律
第3节 能量的转化和守恒
考点1 能量的转化和守恒
1. ［2024·湖南］有关能量的转移、转化和利用，下列说法
正确的是( )
C
A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体
B. 钻木取火，是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
【点拨】 电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内
能转移到人体，故A错误；钻木取火，是将机械能转化为内
能，故B错误；中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，
是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确；用嘴对着
手哈气取暖，手从哈气中吸收热量，是通过热传递的方式增
大手的内能，故D错误。
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2.［2024·长春节选］生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等
为原料生产的航空燃油。2024年6月5日，国产大飞机 加
注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。生物航
煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化
学能，说明能量的转化具有________。在能量转化和转移的
过程中，能量的总量______。
方向性
不变
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考点2 热机
3. 下列运载工具中，不需要利用热机的是( )
C
A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机
C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭
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4. ［2024·广元］1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽
油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温
高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程( )
B
A. 是压缩冲程
B. 气体对外做功，内能转化为机械能
C. 活塞依靠飞轮的惯性而运动
D. 气体对外做功，气体的内能增加
【点拨】一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃
料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，将内
能转化为机械能，是做功冲程，故选B。
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5. ［2024·临沂节选］如图所示的内燃机的四个冲程，气缸
内气体的内能最小的是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合物，气
体温度较低；在压缩冲程，活塞压缩汽油与空气的混合物，
活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气缸内气
体内能增加；做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内能
转化机械能；排气冲程中，将气缸内的废气排出；相比而言，
吸气冲程中的气体温度最低，内能最小；故选D。
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6.如图是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为
______冲程，它是______（填“汽油”或“柴油”）
机。若飞轮的转速为，在 内，该
内燃机完成____个工作循环。
压缩
柴油
20
【点拨】 由图可知，两气门关闭，活塞上行，为
压缩冲程。该内燃机有喷油嘴，是柴油机。飞轮
的转速为 ，一个工作循环飞轮转两周，
在 内，该内燃机完成20个工作循环。
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考点3 热值 热机的效率
7. ［2024·连云港］下列关于燃料的热值，说法正确的是
( )
D
A. 燃料燃烧越充分，其热值越大
B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去 ，剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭的热值是，完全燃烧 焦炭能放出
的热量
【点拨】 热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，
与燃料的质量和燃烧程度无关，错误；根据 知,
在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，
B错误；焦炭放出的热量：
，D正确。
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8. ［2024·扬州］家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下
列说法正确的是( )
B
A. 汽油机的效率能达到
B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C. 汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
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9.［2024·宿迁节选］氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能
产业发展成为实现“碳达峰”“碳中和”的重要举措。市场上的
某品牌氢能自行车，一次性充满氢气， 能匀速骑行
，氢能自行车与骑行者总质量为 ，骑行时受到的
阻力为总重的0.05倍，氢气热值为 。氢气完全
燃烧产生的热量是__________ ，氢气的利用效率是_____。
取
【点拨】 氢气完全燃烧放出的热量
；氢能自
行车骑行时受到的阻力
，匀
速骑行时自行车受力平衡，则其受到的牵引力 ，
氢能自行车受到的牵引力所做的有用功
，氢气的利用效
率 。
返回
10.［2024·常州］中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾
气中的二氧化碳合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火
炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示
模拟实验，测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入水，测得水的初温为 ，点燃“燃
料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃
料灯”消耗燃料 。
已知实验时气压为标准大气压，
，用该装置加热水的效率
为 。求：
（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量。
【解】水吸收的热量 。
（2）该液态燃料的热值。
该液态燃料燃烧放出的热量
；该液态燃料的
热值 。
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11.［2025·贵州模拟］目前汽车普遍应用于人们日常生活中的
出行，汽车发动机的工作大多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做
功，提供动力。但是不论使用汽油还是柴油发动机，效率都很
低。为了提高能源的利用率，涡轮增压技术应运而生。涡轮增
压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，
与超级增压器（机械增压器）功能相当，两者都可增加进入内
燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。涡轮增压器常
用于汽车引擎中，通过利用排出废气的热量及流量，能提升内
燃机的马力输出。涡轮增压原理如图所示，发动机排出的高温
废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将新鲜空
气压缩后推入气缸，从而提高了热机效率。
（1）废气推动涡轮转动的过程中，废
气对涡轮______，内能转化成______
能。
做功
机械
（2）若气缸内完全燃烧 汽油
，释放的热量
为__________ 。
（3）结合以上信息，请你说出一条“涡轮增压”能提高热机效
率的原因____________________________________________
_________________________。
提高气缸内的空气量，使燃烧更充分，燃烧后释放的内能增大，有用功增多
（4）当气缸内吸入相同体积的空气时，
安装了涡轮增压器的发动机和传统发
动机相比，谁对外做的功更多：_____
_________________________________
___。
安装了涡轮增压器的发动机对外做的功更多
返回
主题 物理与航天
火箭升空时，燃料燃烧释放内能，高温高压燃气迅速膨
胀对外做功，将内能转化为机械能推动航天器飞行。我国航
天人凭借深厚物理知识不断创新，以大国精神推动航天事业
迈向深空。
1. 我国航天技术已达到世界领先水平。运载火箭采用液氢作
为燃料，是因为液氢具有( )
A. 较大的热值 B. 较多的热量
C. 较大的比热容 D. 较大的重力势能
A
返回
2. 图中所示为我国某型号的火箭发射时
上升的场景。关于火箭发射过程中涉及
的物理知识，下列说法正确的是( )
B
A. 火箭上升过程中温度越高，所含的热量越多
B. 发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同
C. 随着科技的发展，火箭发动机的热机效率可达
D. 火箭上升过程中，能量的总量减少
返回
3.2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载
火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭发动机______
（填“属于”或“不属于”）热机，____（填“能”或“不能”）在
大气层外工作。探测器加速升空时，它的机械能________
（填“守恒”或“不守恒”）。
属于
能
不守恒
【点拨】 火箭发动机属于热机，是利用内能转化为机械能来
工作的；火箭要把探测器送到大气层外，所以火箭的发动机
能在大气层外工作。探测器加速升空时，质量不变，速度增
大，动能增大；高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，
即机械能不守恒。
返回
4.如图所示是我国某火箭发射时的场景，
目前运载火箭一般使用液氢作为燃料，液
氧作为助燃剂，液氢热值为 。
（1）某火箭发射时携带 液氢燃
料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？
【解】这些燃料完全燃烧放出的热量
。
（2）若（1）中放出的热量只有 被水吸收，能将
、初温为 的水加热至多少摄氏度？
，当地大气压为标准大气压］
由 得，水吸收的热量
此时水的末温为 ，而标
准大气压下，水的沸点为，则水能被加热至 。
，由 得，水温度升高
，
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5.［2025·深圳期中节选］如图甲所示的火箭喷气发动机本身
带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，燃料和氧化剂
分别装在两个容器里，由输送系统把燃料和氧化剂喷入燃烧
室，用电火花点燃，产生的气体从尾部喷出，对火箭产生强
大的反冲推力，使它前进。空气喷气发动机本身只携带燃料，
需要从外界空气中获得足够的氧气来助燃。如图乙所示为空
气喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，
空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器
喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷
出，冲击轮机，叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷
管喷出，使机身向前飞行。
（1）火箭喷气发动机工作时，先将燃料的化学能转化为___
能，再将其转化为火箭的______能，这个过程相当于汽油
机的______冲程。
内
机械
做功
（2）______（填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层
外工作。
空气
（3）空气喷气发动机工作过程中，发动机内气体温度是不
断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化
的是___（填字母）。
A. B. C. D.
【点拨】 压缩机在压缩空气时，将机械能转化为内能，所以
发动机内气体的温度升高；点火燃烧后，气体对外做功，将
气体的内能转化为机身的机械能，气体温度降低，所以气体
温度先升高后降低，故 不符合题意，C符合题意。
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单元复习
第十八章 电功率
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十八章 电功率 单元复习
一、知识框架
二、核心知识点梳理
（一）电能
概念与单位：电能是电流所具有的能量，可转化为其他形式的能，国际单位是焦耳（J），生活中常用单位是千瓦时（kW h），\(1kW·h = 3.6×10^{6}J\) 。
电能表：用于测量电功（即消耗电能多少），表盘数字最后一位是小数位，通过月末与月初示数差计算一段时间内消耗的电能；铭牌参数如 “220V 10（40）A 600r/(kW h)”，分别表示额定电压、标定电流与最大电流、每消耗 1kW h 电能转盘转数 。
（二）电功率
定义与物理意义：电功率是表示电流做功快慢的物理量，用\(P\)表示，单位是瓦特（W） 。
计算公式
定义式：\(P = \frac{W}{t}\)，适用于所有电路，\(W\)是电功，\(t\)是时间。
计算式：\(P = UI\)，由\(P = \frac{W}{t}\)、\(W = UIt\)推导得出，适用于所有电路；结合欧姆定律\(I = \frac{U}{R}\)，还可得到\(P = I^{2}R\)、\(P = \frac{U^{2}}{R}\)，后两式只适用于纯电阻电路。
额定功率与实际功率：额定功率是用电器在额定电压下的功率，是固定值；实际功率是用电器实际工作时的功率，实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率；实际电压不等于额定电压时，实际功率会变化，且可能影响用电器寿命甚至损坏用电器 。
（三）测量小灯泡的电功率
实验原理：\(P = UI\)，通过测量小灯泡两端电压和通过的电流计算电功率。
实验器材与电路连接：器材包括电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡、导线等；连接时电流表串联、电压表并联，滑动变阻器 “一上一下” 接入，闭合开关前滑片移至阻值最大处 。
实验步骤与数据分析：调节滑动变阻器，使小灯泡在不同电压（等于、高于、低于额定电压）下发光，分别测量并记录电压和电流值，根据\(P = UI\)计算不同电压下的实际功率，分析灯泡亮度与实际功率的关系 。
（四）焦耳定律
电流的热效应：电流通过导体时电能转化为内能的现象，如电炉工作时发热。
内容与公式：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，公式为\(Q = I^{2}Rt\)，适用于所有电路；在纯电阻电路中，\(Q = W\)，结合其他公式还可推出\(Q = UIt\)、\(Q = \frac{U^{2}}{R}t\) 。
应用：制成电热器，如电热水器、电烤箱；也需考虑电流热效应带来的危害，如导线发热引发火灾，可通过增大导线横截面积等方式减少热量产生 。
三、典型例题精讲
（一）电能与电功率计算例题
例 1：某家庭一个月内电能表的示数从 1234.5kW h 变为 1365.5kW h，若每度电价格是 0.5 元，这个月该家庭消耗电能多少？应交电费多少？
答案：
消耗电能\(W = 1365.5kW·h - 1234.5kW·h = 131kW·h = 131\)度。
应交电费\(131×0.5 = 65.5\)元。
例 2：一盏标有 “220V 40W” 的灯泡，正常工作时的电流是多少？电阻是多少？若实际电压为 200V，实际功率是多少？（结果保留一位小数）
答案：
由\(P = UI\)可得，正常工作电流\(I = \frac{P}{U} = \frac{40W}{220V} \approx 0.2A\)。
由\(P = \frac{U^{2}}{R}\)可得，电阻\(R = \frac{U^{2}}{P} = \frac{(220V)^{2}}{40W} = 1210\Omega\)。
实际电压为 200V 时，实际功率\(P_{实} = \frac{U_{实}^{2}}{R} = \frac{(200V)^{2}}{1210\Omega} \approx 33.1W\)。
（二）测量小灯泡电功率实验例题
例 3：在测量小灯泡电功率实验中，闭合开关后，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，故障原因可能是什么？
答案：故障原因可能是小灯泡断路。因为小灯泡断路时，电路中无电流，所以电流表无示数；电压表串联在电路中，测量的是电源电压，所以有示数且接近电源电压 。
（三）焦耳定律应用例题
例 4：一根电阻丝电阻为 10Ω，通过的电流为 2A，通电 5min 产生的热量是多少？
答案：
\(t = 5min = 300s\)，根据\(Q = I^{2}Rt\)，可得\(Q = (2A)^{2}×10\Omega×300s = 12000J\)。
四、复习建议
对比记忆公式：区分电功率各公式的适用条件，通过对比分析，理解公式推导过程和内在联系，避免混淆乱用，如在纯电阻电路中灵活选用\(P = UI\)、\(P = I^{2}R\)、\(P = \frac{U^{2}}{R}\)进行计算 。
重视实验操作与分析：回顾测量小灯泡电功率实验，熟悉实验原理、步骤、器材连接及常见故障分析方法，理解通过实验数据探究灯泡亮度与实际功率关系的思路，强化实验探究能力 。
结合实际应用：关注生活中与电功率、电能、电流热效应相关的现象，如家电铭牌参数、电热器工作原理等，将知识与实际结合，加深对概念和规律的理解，提高运用知识解决实际问题的能力 。
多做综合练习：通过练习不同类型、不同难度的综合题，如结合串并联电路分析电功率、电能、电热的问题，巩固知识体系，提升综合解题能力，总结解题方法和技巧 。
这份单元复习全面覆盖 “电功率” 核心内容。若你觉得某些知识点讲解不够深入，或想增加更多类型例题，欢迎随时告诉我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
电能表
电能
电功
建立
概念
测量
第十八章 电功率
电功率
建立
概念
焦耳定律
电热
电热的利用和防止
应用
规律
测量小灯泡电功率
测量
能量 转化
思维导图
第十八章 电功率
发电机或电池等电源把其他形式的能转化为电能。
用电器把电能转化为其他形式的能。
①国际单位是焦（J）；常用单位是千瓦时（kW·h）
换算关系： 1kW·h=3.6×106J
②计量：电能表（也叫电度表），单位是kW·h，
测量用电器一段时间内消耗的电能。
①电功：电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的
过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。
②电功的计算：W=UIt
③电功的单位：焦（J） 、千瓦时（kW·h）。
电能 电功
电能的来源与利用
电功
电能
第1节 电能 电功
知识结构
知识点一、电能
第1节 电能 电功
1. 电能的来源与能量转化
电能的来源 能量转化过程
干电池、蓄电池、锂电池 化学能转化为_____
火力发电 燃料的_____能转化为电能
风力发电 ______能转化为电能
地热发电 _____能转化为电能
太阳能发电 _____能转化为电能
核能发电 _____能转化为电能
电能
化学
机械
地热
太阳
核
知识点一、电能
第1节 电能 电功
2. 电能的利用与能量转化
用电器 能量转化过程
电灯 电能转化为光能和____能
电动机（电风扇、电动车） 电能转化为_____能
电热器（热水器、电饭煲） 电能转化为____能
电视机 电能转化为______能、声能
空调 电能转化为____能
对手机充电 电能转化为_____能
内
机械
内
光
内
化学
3. 电能的单位
1kW·h=3.6×106J
（1）国际单位：焦耳，简称焦，用字母 J 表示。
（2）常用单位：
千瓦时，字母符号为 KW·h，也叫“度”。
（3）单位换算关系：
1度=1kW·h=1×103 W×3600s= 3.6×106 J
知识点一、电能
第1节 电能 电功
1. 电能表
知识点二、电能的计量
第1节 电能 电功
作用：用来计量用电器在一段时间内消耗的电能。
符号或参数 物理意义
kW·h 电能表示数的单位为_______
220V 表示该电能表正常工作电压为______伏.
10（20）A 表示这个电能表的标定电流为____，额定最大电流为_____。电能表工作时的电流不能超过额定最大电流.
3000r/kW·h 表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1kW·h时的电能，电能表上的转盘转过_______转.
50Hz 表示这个电能表在频率为______的交流电路中使用.
2. 电能表的重要参数
千瓦时
220
10A
20A
3000
50Hz
知识点二、电能的计量
第1节 电能 电功
3. 电能表的种类
常见的电能表：机械式电能表、IC卡电能表、电子式电能表。
其中电子式电能表表盘上有一指示灯，标有“1600imp/（kW·h）”（不同型号的表，该数值不同）字样。其含义是指用电器每消耗lkW·h的电能，指示灯闪烁______次。
4. 电能表的读数
电能表计数器上显示的数字是表从开始到
读数为止用电器消耗的电能。示数：
整数加一位小数，如图为______ kW·h 。
1600
318.6
知识点二、电能的计量
第1节 电能 电功
5. 利用电能表求消耗的电能
（1）电能表计算器上前后两次的示数之差就是用电器在这段时间内消耗的电能：W=W后-W前
（2）利用电能表的转数求电能的方法
利用电能表转盘的实际转速n和电能表参数Nrevs/kW·h，可以比较精确的计算出某段时间内消耗的电能。即
W= ×3.6×106 J
如有一电表上标有“3000r/kW·h”的字样。一段时间内该电能表盘转了60转，则在这段时间内用电器消耗的电能为
W= = 7.2×104 J
知识点二、电能的计量
第1节 电能 电功
6. 节能的意义
（1）1kW·h的作用（见下图）。
（2）节约用电及相关措施：电能是人们生活的重要资源，社会需求越来越多，能源供应日益紧张，每个人都应具有节约电能的意识。我们要从点点滴滴做起，如随手关灯、使用耗电少的节能灯具、电视机关机后及时拔下电源插头等。
知识点三、电功
第1节 电能 电功
1. 电功的概念
（1）定义：电流所做的功叫做电功，用W表示。
（2）实质：电能转化为其他形式能的过程是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。
电能是状态量：反映了做功的本领；
电功是过程量：反映了一段时间内电能转化或消耗电能的多少。
知识点三、电功
第1节 电能 电功
2. 实验探究：影响电流做功多少的因素
（1）探究电功与电压的关系
①把两盏规格不同的小灯串联在电路中，用电压表分别测量它们两端的电压，同时观察比较小灯的发光情况。
②现象：电流与通电时间相同，两端电压较高的小灯较亮。
③结论：在通过用电器的电流与
通电时间相同时，用电器两端的电压
越大，电流做功就越多。
知识点三、电功
第1节 电能 电功
（2）探究电功与电流的关系
①如图所示，把两盏规格不同的小灯并联，用电流表分别测量通过它们的电流，同时观察比较小灯的发光情况。
②现象：电压与通电时间相同，通过电流较大的灯泡较亮。
③结论：在用电器两端的电压与通电时间相同时，通过用电器的电流越大，电流做功就越多。
（3）进一步实验可得出：
电流所做功的大小与电压、电流、通电时间成正比.
（1）物理学规定：电功等于电压、电流与通电时间的乘积。
（2）公式：电功=电压×电流×通电时间
W = UIt
（3）国际单位：焦耳（J） 1J =1V × 1A × 1S
常用单位：千瓦时（KW·h）
1kw·h=3.6×106J
3. 电功的计算
第1节 电能 电功
知识点三、电功
由W＝UIt 和欧姆定律 I＝ 可推导出电功的两个公式：
W = t W＝I2Rt
提示：
（1）W＝UIt 是普遍适用的公式；电功的两个推导公式只适用于________电路；
（2）利用电功公式及其变形公式时，要注意各物理量的同一性和同时性。
4. 电功的推导公式
第1节 电能 电功
纯电阻
知识点三、电功
①意义：表示电流做功快慢的物理量.
②定义：电功率等于电功与时间之比.
③公式： 定义式 P=
推导式 P= P= P=I2R
④单位：瓦特（W）、千瓦（kW） 1kW=103W
1W= =1V×1A
①额定电压：用电器正常工作时的电压.
②额定功率：用电器在额定电压下工作时的电功率.
电功率
额定电压
额定功率
电功率
知识结构
第2节 电功率
1. 探究电流做功的快慢
第2节 电功率
知识点一、电功率
实验过程 实验现象 现象分析
实验结论：电流做功有快慢之分.
在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。
在相同时间内电能表铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风时，1min内转动的圈数多。
在相同的时间内铝盘转过的圈数越多，说明用电器消耗的电能越快，即电流做功越快。
（1）相同时间，比较电功的多少，电功越多，表示电流做功越快；
（2）电功相同，比较所用的时间，用的时间越短，表示电流做功越快；
（3）用电功与时间的比值表示电流做功的快慢，比值越大，表示电流做功越快。
2. 比较电流做功快慢的方法
第2节 电功率
知识点一、电功率
（1）物理意义：是表示电流做功快慢的物理量。
（2）定义：电功率等于电功与时间之比。
（3）公式：电功率= P =
（4）电功率的推导公式:
由 P=W/t W=UIt I=U/R得
P=UI P= P=I2R
3. 电功率
第2节 电功率
知识点一、电功率
W—焦耳（J）
t — 秒（s）
P—瓦特（W）
1W=1J/s
（5）电功率单位
国际单位：瓦特（W）
常用单位：千瓦（kW）、毫瓦（mW）
换算关系： 1kW = 103 W 1 W = 103 mW
U —伏（V）
I —安（A）
P —瓦特（W）
1W=1V·1A
P=UI
P=W/t
第2节 电功率
知识点一、电功率
天河一号 巨型计算机 4.04×106 W 液晶电视机 约 100 W
家用空调 约 1 000 W 排风扇 约 20 W
吸尘器 约 800 W 手电筒 约 0.5 W
电吹风机 约 500 W 计算器 约 0.5 mW
台式计算机 约 200 W 电子表 约 0.01 mW
（6）一些用电器的电功率
第2节 电功率
知识点一、电功率
4. 电功率和电功的区别
电 功 电功率
物理意义 表示电流做功的_____ 表示电流做功的_____
定义 电功等于电压、电流 与通电时间的乘积 电功与时间之比
公式
单位 焦（J）、_____（kw·h） 瓦（w）、_____（kw）
多少
快慢
W=UIt
P=W/t=UI
千瓦时
千瓦
第2节 电功率
知识点一、电功率
1. 电功和电功率的两套单位组合
根据电功的公式 W = Pt
第2节 电功率
知识点二、“千瓦时”的来历
国际单位 常用单位
式中若P、t 的单位分别取瓦特（W）、秒（s），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位： ______（J）。 式中若P、t 的单位分别取千瓦（kW）、小时（h），那么它们相乘之后，就得到电功的一个单位： ________（kW·h）。
1焦耳= 1瓦特×1秒
1千瓦时= 1千瓦×1小时
焦
千瓦时
2.“千瓦时”的来历
1千瓦时可以看作功率为1千瓦的用电器工作1时所消耗的电能。
1千瓦时= 1千瓦×1小时
第2节 电功率
知识点二、“千瓦时”的来历
提示：
千瓦是_______的单位；千瓦时是_______的单位。
电功率
电功
1. 探究用电器的电功率
第2节 电功率
知识点三、额定电压 额定功率
实验过程
实验现象
现象分析
实验结论
将标有“36V 25W”字样的灯泡，把它接在36V的电路中，观察它的发光情况；把它分别接在24V和40V的电路中，观察它的发光情况。
该灯泡把接在36V的电路中，正常发光；接在24V的电路中，发光暗淡；接在40V的电路中，发光强烈。
该灯泡在36V电压下处于正常工作状态，所观察到的亮度是功率为25W时的正常发光情况。而接在24V和20V电压下，它都不能正常发光，其功率分别低于和高于25W。
在不同电压下，同一个用电器的电功率不一样大；实际电功率随着它两端电压的改变而改变。
2. 额定电压与额定功率及其相关物理量
第2节 电功率
知识点三、额定电压 额定功率
项目 定义 说明
额定电压 用电器________时的电压
额定功率 用电器在__________下 工作时的电功率
额定电流 用电器________时的电流
实际电压 用电器_________时的电压
实际功率 用电器在__________下 工作时的功率
正常工作
额定电压
正常工作
实际工作
实际电压
用电器铭牌上所标电压值
用电器铭牌上所标功率值
小电灯铭牌上所标电流值
可能等于额定电压，
也可能不相等
可能等于额定功率，
也可能不相等
3. 额定功率与实际功率的区别
第2节 电功率
知识点三、额定电压 额定功率
项目 额定功率 实际功率
概念
变化情况
用电器在实际电压
下工作时的功率
一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，是确定的，与实际电压无关。
用电器的实际功率是不确定的，随着它两端电压的改变而改变。
用电器在额定电压
下工作时的功率
P = UI
电源、电压表、电流表、 小灯泡、
滑动变阻器、开关、导线。
如图所示。
①根据电路图连接实物，连接电路时开关要断开，
变阻器的滑片要调节到阻值最大端。
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯两端的电压分别等于、低于、略高于额定电压，记录电压表、电流表的示数，观察小灯泡的发光情况。
③计算出小灯泡的实际功率，并记录在表格中。
灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率，实际功率越大，灯泡越亮。小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
实验步骤
实验结论
实验器材
实验原理
实验电路
测量小灯泡的电功率
知识结构
第3节 测量小灯泡的电功率
【实验目的】
（1）会用电压表和电流表测量小灯泡的电功率。
（2）会正确调节滑动变阻器改变小灯泡两端电压。
（3）会总结实际功率随电压的变化规律，会总结灯泡亮度随实际功率的变化规律。
【实验原理】
根据公式P=UI，若求小灯泡的电功率，需测定小灯两端的电压与通过的电流。
用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表测出通过小灯泡的电流，就可以计算出小灯泡的电功率，这种测量方法也叫做伏安法。
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
【实验器材】
电源、开关、电流表、电压表、 导线、滑动变阻器、小灯泡（额定电压2.5 V）。
【设计并实验】
（1）设计电路如图所示。
A
V
L
R
S
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
（2）按照电路图连接电路。注意断开开关，将滑动变阻器滑片放在阻值最大处。将电压表和电流表指针调零。
（3）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.5V（等于额定电压），记下此时对应的电流表示数 ，并观察灯泡的发光情况。
（4）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.0V（低于额定电压），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
（5）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为2.9V（不能超过额定电压的1.2倍），记下此时对应的电流表示数，并观察灯泡的发光情况。
A
V
L
R
S
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
实验次数 电压U/V 电流I/A 电功率P/W 灯泡发光情况
1 2.5
2 2.0
3 2.9
0.44
0.65
0.81
正常
较暗
较亮
0.22
0.26
0.28
【数据记录处理】
根据公式P=UI 计算出小灯泡的额定功率和实际功率。
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
【分析与论证】
①分析表格中的实验数据后，发现小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
②小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。
③小灯泡的实际功率有多个，额定功率只有一个。
P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
实验结论
（1）当小灯泡的实际电压等于额定电压时，小灯泡的实际功率等于额定功率，小灯泡正常发光。
P额=UI=2.5V×0.26A=0.65W
（2）当实际电压低于额定电压时，小灯泡的实际功率小于额定功率，小灯泡发光较暗。
（3）当实际电压高于额定电压时，小灯泡的实际功率大于额定功率，小灯泡发光较亮.
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
【交流讨论】
（1）对小灯泡的电功率进行了三次测量，为什么不求小灯泡功率的平均值
【分析】额定功率是额定电压下的功率，不是不同电压下功率的平均值；用电器在不同电压下的实际功率不同，把三次测量的平均值作为小灯泡的额定功率是不合理的。
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
实验名称 测量小灯泡的电功率 测小灯泡电阻
相同点 ①测量的物理量都是电压和电流；
②测量的电路图(实验装置)相同；
③滑动变阻器的作用相同。
不同点
测电功率P=UI
测灯泡电阻R=U/I
实验结论不同
小灯泡的亮度由它的实际电功率决定，实际功率越大，灯泡越亮。
小灯泡的电阻随着灯丝温度的升高而变大。
实验原理不同
（2）本实验与伏安法测小灯泡电阻相比较，有哪些异同点？
知识点一、测量小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
设计实验：借助定值电阻，利用电压表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。
实验器材
电源（电压未知），1个电压表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。
1. 单伏法（测量器材是电压表，缺少电流表 ）
知识点二、特殊法测小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
（1）已知小灯泡的额定电压U额
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为U额，此时灯泡正常发光；
②闭合S、S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。
灯泡的额定电流：
灯泡的额定功率：
=
知识点二、特殊法测小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
（2）已知小灯泡的额定电流I额
①闭合S，S1，断开S2，调节滑动变阻器R，使得电压表示数为I额R0 ，此时灯泡正常发光；
②闭合S，S2，断开S1，电压表测出R0与L两端的电压U合。
③计算
灯泡的额定电压：
灯泡的额定功率：
P额=U额I额=（U合- I额R0）I额
知识点二、特殊法测小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
2. 单安法（测量器材是电流表，缺少电压表）
设计实验：借助定值电阻，利用电流表计算出灯泡额定电压或额定电流，利用P=UI算出额定功率。
实验器材
电源（电源电压未知），1个电流表，1个滑动变阻器，1个已知阻值为R0的定值电阻。
知识点二、特殊法测小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
（1）已知小灯泡的额定电压U额。
①闭合S、S1，断开S2，调节滑动变阻器R1，使得电流表示数为U额/R0，此时灯泡正常发光；
②闭合S 、S2 ，断开S1，电流表测出通过R0与L的合电流I总。
③灯泡的额定电流：
灯泡的额定功率：
= ）
知识点二、特殊法测小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
（2）已知小灯泡的额定电流I额 。
①闭合S、S2，断开S1，调节滑动变阻器R，使得电流表示数为I额，此时灯泡正常发光；
②闭合S、S1，断开S2，电流表测出通过R0与L的合电流I总。
灯泡的额定电压：
灯泡的额定功率：
=
=
知识点二、特殊法测小灯泡的电功率
第3节 测量小灯泡的电功率
①电流通过导体时电能转化成内能的现象。
②电流通过导体产生热的多少跟电流、
电阻、通电时间有关。
①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。
②公式: Q=I2Rt
I 为电流，单位A；R为电阻，单位Ω；
t 为时间，单位s； Q为热量，单位J.
③推导公式：Q=t=UIt 适用于纯电阻电路。
④电功W与电热Q：纯电阻电路中Q=W
非纯电阻电路中Q＜W
应用：电热器。防止：散热器等。
电流的
热效应
焦耳定律
电热的利
用和防止
焦耳定律
知识结构
第4节 焦耳定律
（1）寻找以下用电器的共同特点
电热毯、电水壶、电饭煲、烤箱等。
分析：用电器工作时都要消耗电能，都会发热，在这个过程中，电能转化为内能。
（2）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。
1. 电流的热效应
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
【提出问题】电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关
【猜想及其依据】
①可能与通过导体的电流有关。因为导体在通入电流时才会发热，所以电流通过导体时产生热的多少跟电流有关；
②可能与导体的电阻有关。导线和电熨斗串联接入电路，电流是相同的，电熨斗热的温度高，而导线几乎不热，电流产生的热可能与电阻有关。
③可能与通电时间有关。由生活经验可知，通电时间越长，电流产生的热量也会越多。
2. 探究影响电流的热效应的因素
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
（1）实验装置介绍（焦耳定律演示器）
透明的塑料容器内密闭着空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。
（2）实验原理
如图所示，两个透明容器中密封着空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时，哪一侧U型管中液柱出现的高度差大，表明哪一侧的电阻丝产生的热量多。
【设计实验 】
加热时
Δh右
Δh左
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
（3）研究方法
①控制变量法：
在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。
②转换法：
实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流
产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。
（4）实验电路、器材如图所示：
为了进行多次实验，需要改变通过两个
电阻丝的电流，所以在电路中串联一个滑动
变阻器，通过移动滑片改变电流。
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
实验次数 电流关系 电阻大小/Ω 通电时间 关系 U形管液面 高度差⊿h 左 右 左 右 左 右 左 右
1 相等 5 10 相等
2 大 小 相等 相等
（5）实验记录表
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
【进行实验】
（1）探究电流通过导体产生的热量跟电阻的关系。将两根阻值不等的电阻丝串联接入电路，使用学生电源供电。
（2）闭合开关，通电一段时间，观察U形管液面高度差的变化。
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
（3）按照图乙将密封容器、开关及电源连接起来。实验中在右方密封盒外并联一个5Ω的电阻R3 ，目的是改变通过盒内电阻的电流大小，从而研究电流通过导体产生的热量跟电流的关系。
由于R3的分流作用，因此通过两个容器中电阻的电流不同：
I1=2I2
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
（4）闭合开关，通电一段时间后，观察同一个密封盒U形管液面的高度差的变化。
Δh
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
实验次数 电流关系 电阻大小/Ω 通电时间 关系 U形管液面 高度差⊿h 左 右 左 右 左 右 左 右
1（甲图） 相等 5 10 相等
2（乙图） 大 小 相等 相等
【收集证据】
大
大
小
小
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
（1）分析实验1可发现：在电流和通电时间相等的情况下，电阻越大，电流产生的热量越多。
（2）分析实验2可发现：在电阻和通电时间相等的情况下，电流越大，电流产生的热量越多。
（3）由实验步骤（4）可知，在电流和电阻相等的情况下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
【分析论证 】
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
较暗
较亮
0.22
0.28
归纳实验结论
（1）在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
（2）在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
（3）在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
用如图所示的装置也可以探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。请你对该装置进行评价。
该装置中，两个相同的烧瓶盛有质量相同、温度相同的同种液体；烧瓶内插有温度计，可以测量液体的温度。
烧瓶内部有两个阻值不同的电阻丝，组成串联电路接入电路中。
通过比较烧瓶内__________可以探究影响电流通过导体产生热量的因素。
【交流讨论】
知识点一、电流的热效应
第4节 焦耳定律
液体的温度
较暗
较亮
0.22
0.28
1. 焦耳定律
（1）内容：
电流通过导体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。
（2）公式： Q = I2Rt
（3）公式中各物理量单位：
I 表示电流，单位是安培（A）
R 表示电阻，单位是欧姆（Ω）
t 表示时间，单位是秒（s）
Q表示热量，单位是焦耳（J）
知识点二、焦耳定律
第4节 焦耳定律
较暗
0.22
2. 推导焦耳定律
若电流做的功全部用来产生热量，
即 Q = W
因为电功 W = UIt
根据欧姆定律 U = IR
所以 Q = W = UIt = I2Rt
可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。
知识点二、焦耳定律
第4节 焦耳定律
0.22
0.28
3. 电功与电热的区别与联系
（1）电功与电热的区别
电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。
两者表示的意义不同，是两个不同的概念。
知识点二、焦耳定律
第4节 焦耳定律
0.22
0.28
（2）电功与电热的联系
①纯电阻电路
该类电路中，电流通过用电器时，电能全部转化为内能，电流产生的热量就等于消耗的电能，即电热等于电功 Q热量=W
Q放= W总=Pt=UIt= U2t/R =I2Rt 这些公式适用于纯电阻电路.
②非纯电阻电路
在该类电路中，当电流通过用电器时，电能主要转化为其它形式的能量，只有一部分转化为内能 ，即电热小于电功 Q热量＜W 。
W总＝UIt =W机械能＋Q热量
知识点二、焦耳定律
第4节 焦耳定律
推导公式
电功 电功率 焦耳定律 适用条件
基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt
普遍适用
纯电阻电路
Q=W
4. 电功、电功率、焦耳定律计算公式及其适用范围
W=t=I2Rt
P==I2R
Q=t=UIt
知识点二、焦耳定律
第4节 焦耳定律
较亮
0.22
1. 电热的利用
电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用了电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体，用电阻率大、熔点高的金属导线制成的。
家中的热水器、电饭煲、电熨斗，养鸡场中的孵化器等都是利用电热的例子。
知识点三、电热的利用和防止
第4节 焦耳定律
　　有些用电器工作时将电能转化为其他形式能的过程中，总有一部分电能转化为内能。例如电视机、计算机、电动机等用电器工作时都不可避免的发热，这既浪费能源，同时又使导线温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度后，绝缘材料会迅速老化，造成短路烧毁用电器，这就需要散热。
因此很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热体部分安装电风扇等方法散热。
2. 电热的防止
知识点三、电热的利用和防止
第4节 焦耳定律
考点1 电功 电能
1. 关于电功，下列说法不正确的是( )
D
A. 电流做了多少功就有多少电能转化为其他形式的能
B. 电流做功的过程就是消耗电能的过程
C. 用电能表可以测量电流做功的多少
D. 电流越大，电流做功就一定越多
【点拨】由 可知，电流做功的多少与电压、电流和
通电时间有关，电流越大，电流做功不一定越多，故D错误。
返回
2.［2024·扬州］家中应急手电筒的电路图
如图所示，电源电压为 ，闭合开关，通
过灯泡的电流为 ，忽略灯泡电阻的变
化。求：
（1）灯泡电阻 。
【解】灯泡电阻 。
（2）电路工作消耗的电能 。
电路工作 消耗的电能
。
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考点2 电功率
3. ［2024·济南］如图所示，是“
”的灯和“ ”
的白炽灯正常工作时将电能转化为内能
和光能的占比图。
D
A. 灯两端的实际电压： 灯低于白炽灯
B. 相同时间产生的内能： 灯多于白炽灯
C. 相同时间消耗的电能： 灯少于白炽灯
D. 电能转化为光能的效率： 灯高于白炽灯
当两灯均正常工作时，下列说法正确的是( )
【点拨】由题意可知，两灯的额定
电压和额定功率均相等，当两灯均
正常工作时，灯两端的实际电压等
于额定电压，即 灯两端实际电
压等于白炽灯两端实际电压，故A错误；因两灯的额定功率
相同，当两灯均正常工作时，相同时间内，根据 可知，
两灯消耗的电能相等；由图可知白炽灯把大部分电能转化为
内能， 灯把大部分电能转化为
光能，因此相同时间内 灯产生
的内能小于白炽灯，说明 灯电
能转化为光能的效率高，故 错误，
D正确。
返回
4. 如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关 ，将滑
动变阻器的滑片由最右端向左端移动的过程中，电压表与电
流表示数的变化关系如图乙所示。下列选项正确的是( )
B
A. 电源电压为
B. 电路的最小功率为
C. 电压表与电流表对应的示
数之比变大
D. 电路中，电流的最大值与
最小值之比为
【点拨】闭合开关，、 串
联，电流表测量电路中的电流，
电压表测量 两端的电压；当
滑动变阻器的滑片在最右端时，
滑动变阻器接入电路的阻值最大，根据欧姆定律可知此时电
路中电流最小，根据串联电路电压特点可得电源电压
①，当电路中
电流为 时，滑动变阻器两
端的电压为 ，同理可得电
源电压
②，由①②可得：
， ，A错
误；电源电压不变，根据
可知，电路中电流最小
时，总功率最小，电路消耗的
最小功率 ，
B正确；由欧姆定律的变形式 可知，电压表与电流
表示数的比值等于滑动变阻器
接入电路的阻值，滑动变阻器
的滑片由最右端向左移动的过
程中，滑动变阻器接入电路的
电阻变小，因此电压表与电流
表对应的示数的比值变小，C
错误；若电流表选择小测量范
围 ，则电路中的最大
电流值为 ，若电流表选择
大测量范围， 电路中
的最大电流值为
，均不
是图像中的 ，电流的最小
值为 ，故电路中电流的最
大值与最小值之比不可能为
，D错误。
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5. 调光方案
是一种在极短的时间内，手机屏幕以一定频
率“亮 灭 亮 灭”交替闪烁，利用人眼
存在视觉暂留现象，通过调整“亮”和“灭”的
时间比例，实现屏幕亮度调节，如图所示。
提高
0.25
为了减少屏幕闪烁感，应该______（填“提高”或“降低”）亮
屏和灭屏的交替频率。亮度时手机屏幕的功率是 ,
低亮度时亮屏和灭屏的时间之比为 ,此时屏幕的平均功率
是_____ 。
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6. 为了方便学生
就餐，某学校餐厅使用了一款智
慧餐盘，该系统可以自动识别餐
盘中食品的种类和质量，并在显
示屏上显示出价钱，通过人脸识
别系统自动扣费。某实践小组在了解智慧餐盘的工作原理后，
他们利用电压恒为的电源、测量范围为 的电压表、
定值电阻、滑动变阻器
（最大阻值为 ）等器材设
计了一款自动称量装置，使用时，
物体的质量可以从标注质量后的
电压表表盘上直接读出。当餐盘
不放物体时，滑片 恰好位于滑
动变阻器的 端，如图甲所示。
闭合开关，滑片 从滑动变阻器
的端移动到 端的过程中，电
压表的示数由0逐渐增大到 ，
此过程的最大称量质量为 。
实践探究过程中同学们还发现，
滑片下移的距离与餐盘中所放物
体质量的大小成正比，滑动变阻
器端与滑片 所在位置之间的
阻值和、 之间的距离成正比。
求：
（1）定值电阻 在电路中的作用是什么？阻值为多少？
【解】定值电阻 在电路中
的作用是保护电路；
滑片在 端时的电流
；
的阻值
。
两端电压 ；
（2）整个电路消耗的电功率的变化范围是多少？
滑片在 端，电路的电功率
，
滑片在 端，电路的电功率
，
整个电路消耗的电功率的变化
范围是 。
（3）当滑片 位于滑动变阻器的中点时，电压表的示数为多
少（结果保留一位小数）？此时对应的物体质量为多少？
当滑片 位于滑动变阻器的中点
时，
滑动变阻器的阻值
，
此时电路总电阻
，
在串联电路中， ，
此时电压表示数
，
滑片下移的距离与餐盘中所放
物体质量的大小成正比，滑片 从滑动变阻器的端移动到
端，最大称量质量为 ，所以，滑片移到中点时对应的
物体质量为 。
（4）实践小组在对电压表表盘
进行质量标注的过程中发现，
表盘上原刻度的每一小格对应
的质量值是不同的，即质量刻
度不均匀，如图乙所示。请设
计一个可以实现质量刻度均匀的电路，在图丙方框内画出，
并从节能的角度对甲、丙两个电路作出评价。
要使表盘上刻度均匀，必须保
证电流不变，电压表示数与它
所并联部分的阻值成正比，电
路如图所示。
与图甲相比，该电路电流最小且保持不变，比图甲电路更节能。
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考点3 电热
7. ［多选］有一台家用电水壶，如图所
示是其内部电路的简图，、 均为加
热电阻，通过旋转旋钮开关可以实现加热
和保温两种功能的切换。电水壶加热功率
为，保温功率为，用此水壶加热初温为 、
体积为的水 刚好沸腾［忽略温度对电阻阻值的影响，
大气压为一个标准大气压， ，
］。则下面说法正确的是( )
A. 旋转旋钮开关到“1”时，电水壶处于保
温挡
B. 水吸收的热量为
C. 此电水壶加热挡的热效率为
D. 在保温时，接入电路电阻的阻值为
√
√
【点拨】开关旋至“1”时，电阻、 串
联，此时电路总电阻 ；开关
旋至“2”时，电路为 的简单电路，因
，根据 可知，开关旋至“1”
时，功率较小，为保温挡，旋至“2”时功率较大，为加热挡，
故A正确；水的体积 ，水的质量
；在一个
标准
大气压下，水吸收的热量 ，故B错误；
电水壶消耗的电能
，
则加热挡的热效率
，故C正确；保温
功率 ，根据 可得保温时电路中电阻
，故D错误。
返回
8.如图是某家用电扇的铭牌。电扇
使用事项中明确规定：“禁止用手
或其他物体阻挡叶片转动”，这是
因为正常工作的电扇，如果叶片被
10
卡住而不转动时，电能将全部转化为内能，很容易烧坏电动
机线圈。已知线圈电阻为 ，正常工作的电扇叶片被卡
住不转时，线圈中的电流为____A，若此状态持续 ,则线
圈中电流产生的热量是___________ 。
【点拨】当电扇叶片被卡住不转时，线圈中的电流
；线圈中电流产生的热量
。
返回
9.某同学想探究电流通过导体产
生的热量与电流是否有关。实验
设计中电流通过电阻丝 产生热量
的多少用温度计示数的变化量表
示。他连接了如图所示的电路，
并利用秒表记录加热时间，瓶内装有一定质量的初温等于室
温的煤油、温度计、电阻丝（阻值为 且不变）。
（1）实验步骤：
①按图连接电路，将滑动变阻器的
滑片调到阻值最大的位置，观察并
记录装置中温度计的示数 ；
②闭合开关的同时按下秒表开始计
时，观察并记录电流表的示数，通电 ，停止计时的同时
观察并记录温度计的示数 ，断开开关；
③待温度计的示数降至 后，将滑动变阻器的滑片向左调至
适当位置，闭合开关，同时按下秒表开始计时，记录电流表
的示数，通电时间为___ 时，停止计时，记录此时温度计
的示数 ，断开开关；
（2）该同学通过计算发现
，可得出的实验结
论是__________________________
______________________________
_______________。
通电时间、电阻一定时，通过导体的电流越大，电流通过导体产生的热量越多
10.［2024·山西］在项目化学习中，
科技小组的同学给旧电吹风加装
两根塑料管改装成湿鞋烘干器，
如图甲所示，可实现冷风吹干和
热风烘干两种功能。其内部电路是由一个发热电阻（ ）、
一个电动机（ ）和两个开关组成的并联电路。发热电
阻正常工作时功率为 ，且不能单独工作出现“干烧”现
象。请你帮助他们解决下列问题：
（1）在图乙虚线框内画出烘干器内部电路图。
【解】如图所示。
（2）使用时发现温度过高，存在安全隐患，想要把发热电
阻的功率减小到原来的一半，需要购买一个多大的电阻替换
原发热电阻。
若发热电阻功率减小到原来的一半，则其功率为
；
则发热电阻阻值 。
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主题 科技赋能户外生活
在现代户外生活中，科技设备正逐渐成为探险者、露营
爱好者和户外工作者的得力助手。无论是无人机航拍壮丽景
色、无线快充为设备提供即时能量，还是户外电热毯在寒夜
中带来温暖，电能、电功率和焦耳定律的应用无处不在。这
些设备不仅提升了户外体验的舒适度，还确保了安全与效率。
1. 如图是我国研发的“无线快充”设备，小勇发现当把手机放
在底座上充电时，不到半小时就能把手机电池容量充至一半
以上，极大地方便了人们的使用。该电池的部分参数如表格
所示。下列说法错误的是( )
电池名称 锂离子电池
电压
容量
A. 充电过程中，手机电池相当于电路中的用电器
B. 手机电池充电过程中，把电能转化为化学能
C. 手机内部的电阻可以由除以 来计算
D. 该手机电池充满电后能存储的电能为
√
返回
2. 无人机可以利用测距传感器来帮助小勇判断离地高度。如图
甲所示是某测距传感器的阻值与离地高度 的关系图像，图乙
是测量无人机离地高度的电路图，电源电压不变，闭合开关后，
某次飞行时随着飞行高度的增加，下列说法正确的是 ( )
B
A. 电流表示数变大
B. 电压表 示数变小
C. 电压表 与电流表A示数的比值不
变
D. 电路消耗的总功率变大
返回
3.小勇是个户外运动爱好者，为了便于冬天在户外运动，小
勇设计了一款智能电热坐垫，如图甲所示。和 均为电热
丝，高温挡和低温挡的功率之比为， 。求：
（1）电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流。
【解】根据公式，由电路图可知，当只闭合 时，电
路为只有 的简单电路，电路中功率最小，为低挡位；当闭
合、时，电阻和 并联，电路中功率最大，为高挡位。
电热坐垫正常工作时，处于低挡位的电流
。
（2）高挡位的额定功率。
电热坐垫正常工作时，处于低挡位时的功率
，
由题知，高温挡和低温挡的功率之比为 ，即
，所以 。
（3） 的电阻。
高挡位总功率，则电阻 的发热功率
，
根据公式可知，电阻 。
（4）实践反思：
①小勇又利用手头单刀双掷开关和图甲中的、和 ，设
计一款具有三挡位功能的电热坐垫如图乙，以满足相对明显
不同功率的加热要求，请你帮助小勇完成较为合理的电路图。
如图所示。
②请你为这款电热坐垫配一个使用说明书。
断开、接，为低挡位；闭合、接，为中挡位；
闭合、接 ，为高挡位。
③请对你的设计依据进行说明。
当断开、接 时，低挡位功率
；
当闭合、接时，中挡位功率 ，
若是单独接入电路， ，和低挡
位功率接近，不满足题目要求；
当闭合、接时；高挡位功率 。
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单元复习
第二十章 电与磁
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第二十章 电与磁 单元复习
一、知识框架
二、核心知识点梳理
（一）磁现象 磁场
磁现象：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。磁体上磁性最强的部分叫磁极，每个磁体都有两个磁极，分别为南极（S 极）和北极（N 极），同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 。
磁场：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，叫做磁场。磁场对放入其中的磁体有力的作用，为描述磁场方向，规定在磁场中的某一点，小磁针静止时 N 极所指的方向就是该点的磁场方向。磁感线是为形象描述磁场而假想的曲线，磁体外部的磁感线总是从 N 极出发，回到 S 极 ，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
地磁场：地球周围存在地磁场，地磁的北极在地理的南极附近，地磁的南极在地理的北极附近，但地理两极与地磁两极并不重合，存在磁偏角，这一现象最早由我国宋代学者沈括发现 。
（二）电生磁
电流的磁效应：奥斯特实验表明，通电导线周围存在磁场，即电流具有磁效应，该实验揭示了电与磁之间的联系，证明电可以生磁，且电流磁场的方向与电流方向有关 。
通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似，其两端相当于条形磁体的两个磁极。
安培定则：用右手握住通电螺线管，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，通过安培定则可判断通电螺线管的磁极极性 。
电磁铁与电磁继电器：电磁铁是带有铁芯的通电螺线管，铁芯由软磁性材料制成，其磁性有无可由通断电控制，磁性强弱可通过改变电流大小和线圈匝数调节，磁极极性可通过改变电流方向改变。电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置，主要由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，实质是一个自动控制开关 。
（三）磁生电
电磁感应现象：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫电磁感应现象，由法拉第发现。产生感应电流的条件为：一是电路必须闭合；二是部分导体要在磁场中做切割磁感线运动 。
感应电流的方向：感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关，当其中一个因素改变时，感应电流方向改变；若两个因素同时改变，感应电流方向不变。
发电机的原理与构造：发电机是根据电磁感应原理制成的，工作时将机械能转化为电能，主要由定子和转子组成 。
（四）电动机
磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中会受到力的作用，力的方向与电流方向和磁场方向有关，改变其中一个因素，力的方向改变；两个因素同时改变，力的方向不变 。
电动机的原理与工作过程：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，工作时将电能转化为机械能。为使线圈持续转动，需安装换向器，其作用是当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向，从而改变受力方向 。
三、典型例题精讲
（一）磁现象与磁场例题
例 1：关于磁场和磁感线，下列说法正确的是（ ）
A. 磁体周围的磁感线是真实存在的
B. 磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C. 磁感线总是从磁体的 S 极出发回到 N 极
D. 小磁针 N 极在磁场中所指的方向跟该点的磁场方向相反
答案：B
解析：磁感线是为形象描述磁场而假想的曲线，并非真实存在，A 错误；磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用，小磁针属于磁体，所以磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用，B 正确；磁体外部的磁感线总是从 N 极出发，回到 S 极，C 错误；小磁针 N 极在磁场中所指的方向跟该点的磁场方向相同，D 错误。
（二）电生磁例题
例 2：根据图中通电螺线管的 N 极，标出磁感线方向、小磁针的 N 极，并在括号内标出电源的正、负极。
答案：
根据安培定则，右手握住螺线管，大拇指指向 N 极，四指环绕方向为电流方向，可知电源右侧为正极，左侧为负极；磁感线从螺线管 N 极出发回到 S 极；小磁针静止时 N 极指向与该点磁场方向相同，所以小磁针左端为 N 极 。
（三）磁生电与电动机例题
例 3：下列设备中，利用电磁感应原理工作的是（ ）
A. 电动机
B. 发电机
C. 电磁继电器
D. 电磁铁
答案：B
解析：电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，A 错误；发电机是根据电磁感应原理制成的，B 正确；电磁继电器和电磁铁是利用电流的磁效应工作的，C、D 错误。
四、复习建议
对比记忆概念：“电生磁”“磁生电” 等概念容易混淆，复习时可通过对比实验装置、原理和应用，明确各现象的特点。如对比奥斯特实验和电磁感应实验，区分电流磁效应与电磁感应的本质差异 。
强化实验理解：重视奥斯特实验、探究电磁感应现象等实验，理解实验目的、操作过程和结论。通过分析实验现象，掌握影响电流磁场方向、感应电流方向等因素，提升实验探究能力 。
掌握定则应用：熟练运用安培定则判断通电螺线管的磁极和电流方向，多做相关练习题，通过实际操作加深对定则的理解和运用能力 。
联系生活应用：观察生活中电与磁的应用实例，如扬声器、变压器、磁悬浮列车等，思考其工作原理，将所学知识与实际生活结合，加深对知识的理解和记忆，提高知识应用能力 。
这份单元复习全面覆盖 “电与磁” 核心要点。若你觉得某些知识点解析不够透彻，或想增加更多例题类型，欢迎随时告知我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
磁 场
电流的磁效应
电与磁的关系
电生磁
电磁感应
磁生电
探究通电螺
线管的磁场
安培定则
电磁铁
电磁继电器
磁场对通电导线的作用
发电机
相互 作用
第二十章 电与磁
电动机
应用
应用
应用
磁现象
①物体吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
②磁体上吸引能力最强的两个部位部分叫磁极。
③磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。
④磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性。
①磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。
②磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。
③磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向。
①描述磁场：磁感线可以表示磁体周围的磁场分布情况；
在磁场外部，它从磁体的N极出发，回到S极。
② 磁感线上任一点的磁感线方向，就是该点磁场的方向；
③ 磁感线的疏密表示磁场的强弱。
地磁两极与地理两极相反且并不重合，叫做磁偏角。
磁场
地磁场
磁感线
磁现象 磁场
知识结构
第1节 磁现象 磁场
（1）磁性与磁体：物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性，具有磁性的物体叫做磁体。
（2）磁极：磁体的两端磁性最强，中间部分磁性最弱，几乎没有磁性。我们把磁体上磁性最强的部位叫做磁极。
能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极，指北的那个磁极叫做北极或N极。
1. 磁性、磁体和磁极
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
（3）磁体的分类
①按磁体的形状分为条形磁体、蹄形磁体、针形磁体等；
②按磁体的来源分为天然磁体和人造磁体等；
③按磁性保持的时间分为永（硬）磁体和软磁体。
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
2. 磁极间的相互作用
同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.
3. 磁化
（1）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。
（2）磁化的方法
①将磁铁的一极靠近或接触磁性材料；
②将磁铁的一极在磁性材料上沿同一方向重复摩擦几次；
③利用充磁机对磁性材料充磁。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
第1节 磁现象 磁场
知识点一、磁现象
（5）消磁
通过撞击、煅烧等手段使磁体失去磁性的过程。消磁可以看成是磁化的逆过程，是将磁体内部原来排列整齐有序的磁分子打乱，使其变得杂乱无章。
电脑的磁盘
（3）磁化的危害
机械手表被磁化后走时不准，彩色电视机显像管被磁化后色彩失真等。
（4）磁化的应用
磁带和磁盘上都含有磁性物质，利用它
上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
知识点一、磁现象
第1节 磁现象 磁场
（1）磁场
磁体周围存在着的这种看不见、摸不着的物质叫做磁场。磁体两极磁场最强，中间磁场最弱，离磁体越远，磁场越弱。
（2）磁场的基本性质
磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
（3）磁场的方向
磁场具有方向性。物理学中把小磁针静止时
北极所指的方向规定为该点磁场的方向。
知识点二、磁场
1. 磁场及其方向
第1节 磁现象 磁场
2. 磁感线
（1）实验探究磁体周围的磁场
①在磁场中的不同点，小磁针N极所指的方向不同，说明磁体周围各点的磁场方向不同。
②在玻璃板上均匀地撒上一层铁屑，轻轻敲击玻璃板，可看到小铁屑排列成一条条有规律的曲线。
（2）磁感线的概念
用一些带箭头的曲线画出来，可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。
条形磁体周围的铁屑
条形磁体周围的小磁针
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
（3）磁感线的方向
磁感线是有方向的曲线，曲线上箭头的方向表示磁感线的方向，也是该点磁场的方向，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极的指向一致，如图所示。
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
（4）五种基本磁场的磁感线描述
①条形磁铁
的磁感线
②蹄形磁铁
的磁感线
③同名磁极
的磁感线
N
N
⑤异名磁极
的磁感线
④同名磁极
的磁感线
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
3. 磁感线的性质
（1）磁感线是用来描述磁场的一些假想曲线，实际上并不存在.磁感线上任意一点的切线方向为该点的磁场方向。磁场越强的地方，磁感线分布越密；磁场越弱的地方，磁感线分布越疏。
（2）磁感线为封闭的、立体的曲线，在磁体的外部，磁感线的方向是从N极指向S极，而在内部，是从S极指向N极。
（3）在同一磁场中，任何两根磁感线都不会相交。这是因为在同一磁场中任何一点的磁场方向只有一个确定的方向，如果在某一点有两条磁感线相交，就意味着该点有两个磁场方向，就与某点磁场方向的唯一性相悖。
知识点二、磁场
第1节 磁现象 磁场
1. 地磁场
地球周围空间存在的磁场叫做地磁场。地球是一个磁体，地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。
2. 磁偏角
地球这个巨大的磁体有两个磁极，分别称为地磁的南极（S）和地磁的北极（N），地磁的两极和地理的两极并不重合。地磁的南极在地理的北极附近，地磁的北极在地理的南极附近，
它们之间有一个偏差角度，我们称为磁偏角。
我国宋代学者沈括第一个发现磁偏角。
知识点三、地磁场
第1节 磁现象 磁场
奥斯特实验
通电螺线管的磁场
安培定则
与条形磁体磁场相似
用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那一端就是螺线管的N极。
电流周围存在与电流方向有关的磁场
电流的磁场
知识结构
第2节 电生磁
1. 奥斯特实验
①电流周围存在着磁场；
②电流的磁场方向跟电流的方向有关。
2. 电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。
知识点一、电流的磁效应
第2节 电生磁
2. 通电螺线管的磁场特点
（1）细铁屑在通电螺线管周围有规则地排列起来，表明通电螺线管外部的磁场和条形磁体相似。
（2）小磁针在通电螺线管周围有规则地排列起来。表明通电螺线管外部的磁感线是从通电螺线管一端出来回到另一端；内部磁感线的方向与外部磁感线的方向相反。
1. 螺线管
将导线绕在圆筒上，即做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起，磁场就会增强得多。
知识点二、通电螺线管的磁场
第2节 电生磁
（3）改变螺线管中的电流方向，小磁针的N极指向也发生改变。通电螺线管的磁场方向与电流方向有关。
通电螺线管的磁场特点
通电螺线管外部的磁场与条形磁体外部的磁场相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关。
知识点二、通电螺线管的磁场
第2节 电生磁
1. 安培定则
（1）通电螺线管两端的极性与环绕螺线管的电流方向有关。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系，我们可以用安培定则（也叫右手螺旋定则）来表述。
（2）安培定则：
知识点三、安培定则
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。
第2节 电生磁
2. 安培定则的应用
（1）根据通电螺线管中电流的方向，判断螺线管的极性.
（2）由通电螺线管两端的极性，判断螺线管中电流的方向.
（3）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.
知识点三、安培定则
第2节 电生磁
（4）温馨提示：
知识点三、安培定则
① 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的
方向，电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
② N极和S极一定在通电螺线管的两端。
③判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流
的方向一致。
第2节 电生磁
优点
电磁继电器
磁性强弱
电磁铁
内部带铁芯的通电螺线管称为电磁铁.
利用电流的磁效应来工作的.
电磁铁线圈的匝数越多、电流越大，
电磁铁的磁性就越强.
①可通过电流的通断来控制其磁性的有无.
②可通过改变电流方向来改变其磁极的极性.
③可通过改变电流的大小或线圈匝数的多少
来控制其磁性的强弱.
①概念：继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，
来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置.
②构成：电磁铁、衔铁、弹簧、动触点、静触点.
③工作原理：电磁继电器靠电磁铁和弹簧的
共同作用实现工作电路状态的转换.
电磁铁
电磁铁
电磁继电器
知识结构
第3节 电磁铁 电磁继电器
1. 电磁铁的概念
内部插有铁芯的螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性，这种磁体叫做电磁铁。
2. 工作原理
电磁铁是利用电流的磁效应来工作的。在螺线管的内部插入铁芯通电后，铁芯在螺线管的磁场中被磁化，两磁场叠加，使电磁铁的磁性大大增强。
3. 电磁铁磁极极性的判断
电磁铁的磁极极性与通电螺线管的磁极
极性是一致的，可运用安培定则来判定。
知识点一、电磁铁
第3节 电磁铁 电磁继电器
1. 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
（1）电磁铁磁性的强弱与电流的大小和线圈的匝数有关。线圈匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。
2. 电磁铁的优点
（1）可以通过电流的通断来控制其磁性的有无。
（2）可以通过改变电流的方向来改变其磁极的极性。
（3）可以通过改变电流的大小或线圈匝数的多少来控制其磁性的强弱。
知识点二、电磁铁的磁性
第3节 电磁铁 电磁继电器
3. 电磁铁的应用
（1）电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用
主要应用在电铃、电磁起重机、电磁刹车装置和许多自动控制装置上。全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门，也都是由电磁铁控制的。
（2）电磁铁的另一个应用是产生强磁场
现代技术上很多地方需要的强磁场
都是由电磁铁提供的，如磁浮列车、
电动机、发电机、磁疗设备、测量
仪器、研究微观粒子用的加速器等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点二、电磁铁的磁性
知识点三、电磁继电器
1. 电磁继电器概念
电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。
电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
2. 电磁继电器的构造与工作电路
第3节 电磁铁 电磁继电器
（1）控制电路：电磁铁、衔铁、弹簧、低压电源、开关等.
（2）受控电路：高压电源、电动机、动、静触点.
3. 电磁继电器的工作原理
闭合低压控制电路中的开关S，电流通过电磁铁的线圈产生磁性，把衔铁B吸下来，使动触点D与静触点E接触，受控的高压电路闭合，电动机M工作。
断开开关S，线圈中的电流消失，电磁铁的磁性消失，衔铁B在弹簧的作用下与电磁铁分离，使触点D、E脱开，受控电路断开，电动机停止工作.
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点三、电磁继电器
4. 电磁继电器的应用
（1）利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断，使人远离高压环境；
（2）利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境，实现远距离控制；
（3）在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件，利用这些元件操纵控制电路的通断，可以实现对温度、压力或光的自动控制，如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点三、电磁继电器
①通电导体在磁场中受到力的作用.
电流的方向.
磁场的方向.
磁场对通电
导体的作用
电动机
电动机
①原理：通电线圈在磁场中受力而转动.
②基本组成：换向器、转子、定子.
③换向器作用：线圈转过平衡位置时，
自动改变线圈中电流的方向.
④能量转化：把电能转化为机械能.
②影响力的方向
知识结构
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
第4节 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、磁感线（磁场）的方向都有关系。
当电流的方向或者磁感线（磁场）的方向有一个变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反；当电流的方向和磁感线（磁场）的方向同时变得相反时，通电导线受力的方向不变。
2. 探究磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都有关系。
通电线圈在磁场中会受力而转动，但不能持续转动。
（1）在如图甲所示位置时，通电线圈的两边在磁场中都受力，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下， 方向相反，发生顺时针转动。
（2）当线圈的平面与磁场垂直时（图乙），通电线圈ab边与cd边受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。
3. 通电矩形线圈在磁场中不能连续转动的原因
甲
乙
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
（3）如图丙所示，线圈靠惯性越过平衡位置后，ab边受力方向竖直向上，cd边受力方向竖直向下，方向相反，磁场力作用的结果使线圈又逆时针旋转。
（4）通电线圈最后静止在平衡位置（图丁）。
丙 丁
平衡位置
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
4. 模型电动机的转动原理
制作模型电动机时，将线圈一端的漆皮全部刮掉，另一端的漆皮只刮掉半周，从而保证给线圈适时供电或停电。
这种设计，线圈每转一周，只有半周获得动力，在另半周线圈没有电流通过，线圈不受力，但由于惯性继续转动，当转过这半周后，又回到原来的状态，线圈又受到向同方向转动的力，线圈就可以持续转动下去。
全部刮掉
刮掉半周
第4节 电动机
知识点一、磁场对通电导线的作用
1. 电动机的组成
直流电动机的组成
电动机由两部分组成：能够转动的线圈和固定不动的磁体。在电动机里，能够转动的部分叫做转子，固定不动的部分叫做定子。电动机工作时，转子在定子中飞快地转动.
定子（磁铁）
转子（线圈）
换向器
电刷
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
2. 换向器
（1）线圈的平衡位置
如图所示，线圈的平面与磁感线垂直时，线圈上下两个边受力大小一样、方向却相反。这个位置是线圈的平衡位置。线圈不能连续转动，是因为线圈越过了平衡位置以后，受到的力要阻碍它的转动。
（2）换向器
①换向器的构造：两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘。A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
②换向器的作用
当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中的电流方向。
如图所示，无论线圈的哪个边，只要它处于靠近磁体S极的一侧，其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去，这时它的受力方向总是相同的（向上），线圈就可以不停地转动下去了。
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机


通电线圈在磁场中，ab、cd两边电流方向相反，受力方向相反，顺时针转动。
线圈转到平衡位置，电刷接触到换向器中间绝缘部分，不受力，利用惯性转过平衡位置。

线圈越过平衡位置后，利用换向器改变了电流方向，受力方向改变，仍然顺时针转动。
线圈利用惯性转过平衡位置后，又改变了电流的方向和受力方向，继续转动。
3. 直流电动机的工作原理
1
2
3
4
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
（1）实际的电动机有多个线圈，每个线圈都接在一对换向片上，以保证每个线圈在转动过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
（2）电动机工作时，把电能转化为机械能。
（3）家用电器用到的电动机
例如，电吹风、电风扇、洗衣机、
剃须刀、空调等都用到了电动机。
4. 实际的电动机
换向器
转子
知识点二、电动机的基本构造
第4节 电动机
1. 扬声器的作用
它是把电信号转变为声音信号的装置。
2. 结构
线圈、永久磁体、锥形纸盆。
3. 发声原理
扬声器的线圈中通入携带声音信息、时刻变化的电流，由于线圈中的电流方向是不断的变化，线圈就不断的来回振动，带动纸盆也不断地来回振动，于是扬声器就发出了声音。
知识点三、扬声器是怎么发声的
第4节 电动机
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应。产生的电流叫做感应电流。
电磁感应
现象
感应电流
磁生电
①闭合回路.
②部分导体在磁场中做切割磁感线运动.
①磁场方向.
②导体切割磁感线运动的方向.
①原理：电磁感应现象.
②交变电流：电流的方向周期性变化。
③基本组成：定子、转子.
④能量转化：把机械能转化为电能.
发电机
产生
条件
方向
知识结构（1）
第5节 磁生电
项目 直流电动机 交流发电机
原理图
原理 通电线圈在磁场中受力转动 电磁感应
构造 与电刷接触的是铜半环 与电刷接触的是铜环
能量转化 电能转化为机械能 机械能转化为电能
在电路中的作用 用电器 电源
区分方法 通电转动 转动生电
电动机与发电机比较
第5节 磁生电
知识结构（2）
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
1. 什么情况下磁能生电
（1）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。
（2）导体中产生感应电流的条件：
①导体是闭合电路的一部分；
②导体在磁场中做切割磁感线运动。
2. 注意理解产生感应电流的条件
（1）产生感应电流的两个条件缺一不可。如果电路不闭合，导体做切割磁感线运动时，能产生感应电压，不会产生感应电流。
（2）对“切割磁感线运动”的理解：导体运动方向与磁感线方向垂直或有一定的角度，但不能平行。
（3）磁体不动，导体AB左右运动能产生感应电流；若AB不动，磁体左右运动，仍能切割磁感线产生感应电流。
3. 电磁感应现象中的能量转化
在电磁感应现象中，消耗了机械能，得到了电能，即机械能转化为电能。
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
4. 影响感应电流方向的因素
在电磁感应中，感应电流的方向跟导体在磁场中做切割磁感线运动的方向和磁场的方向有关。
只改变磁场的方向或导体做切割磁感线运动的方向，感应电流的方向改变；若同时将磁场的方向和导体做切割磁感线运动的方向改变，则感应电流的方向不变。
知识点一、什么情况下磁能生电
第5节 磁生电
1. 手摇发电机的发电情况
知识点二、发电机
（1）观察模型式手摇发电机的构造
磁铁形状是蹄形磁铁 ；线圈是通过电刷与灯泡（或二极管）串联的；摇把是通过皮带带动线圈转动起来的。
手轮
磁铁
线圈
小电灯
电刷
换向器
第5节 磁生电
（2）手摇发电机产生的电流的大小和
方向是变化的；电流的大小与发电机的
转速有关。
2. 交变电流
（1）如果电流的大小和方向是周期性变化的，这种电流叫做交变电流，简称交流。
（2）交变电流的频率在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电，频率为50Hz。
知识点二、发电机
第5节 磁生电
（1）发电机主要构造
磁铁、线圈abcd、铜环K和L、电刷A与B等。
（2）主要部分作用
①磁铁：用来产生磁场；
②线圈abcd转动时，切割磁感线，产生感应电流；
③铜环：两个铜环随线圈一起转动，与外部电路组成一闭合回路；
④电刷：感应电流通过电刷流出。
3. 交流发电机
磁铁
铜环
电刷
线圈abcd
知识点二、发电机
第5节 磁生电
（3）交流发电机工作原理示意图
导线ab边向左运动，cd边向右运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为A到B。
B
A
线圈转过半周时，ab边向右运动，cd边向左运动，不切割磁感线，没有电流。
导线ab边向上切割磁感线，cd边向下切割磁感线，产生感应电流。外部电流方向为B到A。
B
A
甲
乙
丙
丁
知识点二、发电机
第5节 磁生电
①图甲和图丙中导线运动方向和磁感线方向平行，不切割磁感线，没有电流产生。
②图乙和丁中导线切割磁感线，有电流产生，但切割磁感线的方向相反，所以电流方向相反。每当经过磁感线与线圈平面垂直的位置时，线圈中的电流方向改变一次，线圈转一周，电流方向改变两次。
③线圈不停转动，产生的电流交替往复，形成持续的电流。
甲 乙 丙 丁
知识点二、发电机
第5节 磁生电
4. 实际发电机的构造与能量转化
（1）构造
主要有磁体、线圈、铜环和电刷四个基本组成部分。概括地讲是由定子（固定部分）和转子（转动部分）两部分组成。
（2）旋转磁极式发电机：实际上大型发电机多采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电，叫旋转磁极式发电机。
（3）发电机发电的过程是能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动，把燃料中的化学能或者水库中水流的动能转化为电能。
知识点二、发电机
第5节 磁生电
知识点三、磁记录
1. 软磁性材料和硬磁性材料
（1）磁化：铁棒和钢棒本来不能吸引钢铁，当磁体靠近它或者与它接触时，它便有了吸引钢铁的性质，也就是被磁化了。
（2）软磁性材料：软铁磁化后，磁性很容易消失，称为软磁性材料。
（3）硬磁性材料：而钢等物质在磁化后，磁性能够保持，称为硬磁性材料。硬磁性材料可以做成永磁体，还可以用来记录信息。
变压器
第5节 磁生电
2. 录音机的原理
录音时，声音先转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场。磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同地磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流，电流经放大后使扬声器发声，这便“读”出了录音带中记录的信息。
录音机的磁带上就附有一层硬磁性材料制成的小颗粒。
知识点三、磁记录
第5节 磁生电
3. 磁记录的应用
随着技术的不断进步，磁记录与人们的关系越来越密切。录音带、录像带，电脑中的磁盘，打电话的磁卡，银行的信用卡，还有磁卡式车票等等，都是用磁来记录信息的（左图）。磁记录技术提高了工作效率，给生活带来了很大的方便（右图）。
自动取款机（ ATM ）
利用磁性材料
记录信息的产品
知识点三、磁记录
第5节 磁生电
考点1 磁现象 磁场
（第1题）
1. 如图，趋磁细菌体内可以
合成纳米级、链状排列的磁小体，可用于生产
磁性定向药物或抗体，制造生物传感器等。为
合成磁小体，趋磁细菌需要从海洋中汲取金属
元素( )
C
A. B. C. D.
【点拨】只有磁性材料才能被磁化成为磁体，、、 、
中只有 （即铁）是磁性材料，故趋磁细菌需要从海洋中
汲取金属元素铁。
（第1题）
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（第2题）
2. 在水平桌面上放置一条形磁体，磁体上盖
有一薄玻璃板，在玻璃板上均匀地撒上一些
细碎的铁屑，然后轻敲玻璃板，发现铁屑在
玻璃板上有规律地排列，如图所示。则下列
说法中正确的是( )
（第2题）
A. 用碎纸屑代替铁屑重做实验，碎纸屑也能
有规律地排列
B. 用其他任何金属碎屑重做实验，金属碎屑
都能有规律地排列
C. 根据铁屑的排列规律，可以判断出条形磁
体周围各位置的磁场方向
D. 磁体两端附近聚集的铁屑较多而中间铁屑
较少，是因为条形磁体两端的磁性较强
√
（第2题）
【点拨】磁性越强的位置对铁屑的吸引力就
越强，铁屑就越多，故磁体两端附近聚集的
铁屑较多而中间铁屑较少，是因为条形磁体
两端的磁性较强。
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3. 在班级组织的“自制指南针”活动中，小伟同学用条形磁体
将缝衣针磁化后，将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将
树叶轻轻旋转，待树叶静止后，观察到树叶的尖端总是指向
南方，如图所示。下列说法中正确的是( )
D
A. 树叶尖端指向地磁南极
B. 指南针的“ ”应标注在树叶尖端
C. 树叶周围存在磁场和磁感线
D. 若用磁体的 极靠近树叶尖端，会相互吸引
【点拨】树叶尖端指向地理南极，故A错误；
指南针的“ ”应标注在树叶尖端，故B错误；
树叶周围存在磁场，不存在磁感线，故C错误；
若用磁体的极靠近树叶尖端极 ，是异名
磁极，会相互吸引，故D正确。
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4.［2024·哈尔滨］有、、三个物体，当、 靠近时相互
排斥，、 靠近时相互吸引。上述现象如果是由它们可能具
有磁性导致的，那么______一定具有磁性；上述现象如果是
由它们可能带有电荷导致的，那么___可能带电。
、
【点拨】若是它们可能具有磁性导致的，则当、 靠近时相
互排斥，说明、靠近的两端磁极为同名磁极，、 一定
具有磁性，、靠近时相互吸引，具有磁性， 可能具有
磁性，也可能不具有磁性，是铁、钴、镍等物质。若是它们
可能带有电荷导致的，当、靠近时相互排斥，说明、
一定带同种电荷；、靠近时相互吸引，带有电荷， 可
能带有电荷，也可能不带电。
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考点2 电流的磁效应
5. 如图所示，将一根直导线架在静止小磁针的上方，并使直
导线与小磁针平行，接通电路，发现小磁针偏转。关于该实
验说法正确的是( )
A
A. 该实验说明电流周围存在磁场
B. 最早发现该实验现象的科学家是法拉第
C. 利用该实验原理可以制成发电机
D. 改变电流方向，小磁针偏转方向不变
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6. 小明在学习完电与磁的知识后，自己动手用铁钉、电池和
导线制作了几个电磁铁，已知 ，请你判断下列电磁铁
磁性最强的是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】B选项线圈中无电流，电磁铁没有磁性。线圈中电
流越大、线圈匝数越多，电磁铁磁性越强，由图可知，D中
通过电磁铁电流最大、线圈匝数最多，所以它的磁性最强。
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7. ［2024·山西］小明从电动玩具上拆下一块蓄电池。为了
确定该蓄电池的正负极，他设计了以下四种方案，其中可行
的是( )
C
A. B. C. D.
【点拨】测电笔是辨别家庭电路相线和中性线的，无法测试
蓄电池的正、负极，A选项错误；灯泡没有正、负接线柱之
分，无论哪边是正极都会亮，所以无法判断，B选项错误；
通电螺线管的磁极方向可以通过小磁针指向来判断，而磁极
方向与电流方向有关，因此可以辨别蓄电池正、负极，C选
项正确；通电螺线管吸引小铁钉，无论电流方向如何都可以
吸引，因此无法判断蓄电池正、负极，D选项错误。故选C。
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8. ［2024·成都］如图是小李同学探究
“通电螺线管的磁场方向”的实验示意图。
闭合开关，小磁针静止时 极的指向如图
所示。下列说法正确的是( )
B
A. 根据小磁针指向可以判定通电螺线管的右端为 极
B. 小磁针静止时 极所指方向就是该点的磁场方向
C. 将小磁针移到其他位置， 极所指方向一定不变
D. 本实验可以得出：通电螺线管的磁极与电流方向无关
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9. 如图所示， 是一个光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照强
度的增加而减小。 是电阻箱（已调至合适阻值），它们和
继电器组成自动控制电路来控制路灯，白天路灯熄灭，夜晚
路灯亮起。下列说法正确的是( )
D
A. 电路工作时，电磁铁上端为 极
B. 给路灯供电的电源应接在、 两端
C. 路灯发光时把电能全部转化为光能
D. 控制电路电源电压减小后，傍晚时
路灯比原来早一些亮
【点拨】由图可知，电流从电磁铁的
上端流入，根据安培定则可知，电磁
铁的下端为极，上端为 极，故A错
误；晚上的光线暗，光敏电阻的阻值
大，电路中的电流小，动触点与上面静触点接通，所以要达
到晚上灯亮，白天灯灭，则给路灯供电的电源应接在、 两
端，故B错误；路灯工作时电能转化为光能和内能，不是全
部转化为光能，故C错误；控制电路电
源电压减小后，在其他条件不变时，根
据欧姆定律可知，电路中的电流变小，
电磁铁的磁性变弱，傍晚时路灯比原来
早一些亮，故D正确。
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10.如图所示，使开关闭合后，螺线管与条形磁体相互排斥，
且滑动变阻器滑片 向左移动时会使斥力变大；请将螺线管、
滑动变阻器接入电路中，并标出螺线管的 极。
【解】如图所示。
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考点3 磁场对电流的作用
11.如图是电动机的模型，磁场由两个电
磁铁提供。 是线圈。闭合开关：
（1）图1中为电磁铁极， 为电磁铁
___（填“”或“ ”）极。
（2）图1中线圈 边受力方向竖直向下，
图2中将电源正、负极调换后 边的受力
方向竖直向____（填“上”或“下”）。
下
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12. 用一个铁钉、一节电池、一根电线和一个
强磁铁（磁性随温度升高而减弱），可组装成一个演示用的
简易电动机，组装过程如图甲、乙、丙所示。
（1）图乙中，铁钉和磁铁连起来后就能竖直地吸在电池正
极。铁钉与磁铁间的吸引力______（填“大于”或“小于”）磁
铁的重力。
大于
（2）图丙中，用电线把电池的负极和磁铁连接起来，就有
电流通过磁铁和铁钉，通电的铁钉由于受到了______力的作
用而开始旋转。
磁场
（3）这个简易电动机工作时，将电能转化为______能。
机械
（4）演示时，若要改变铁钉的转动方向，可以改变______
的方向；电动机转动起来后，电线下端应间歇性地接触磁铁，
这样做的好处是___（填字母）。
A.可以加快转动速度
B.防止铁钉被磁化
C.防止电流通过时产生过多热量
电流
C
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考点4 电磁感应
13. 如图甲所示是一种地震自动报警仪，
其简化结构如图乙所示，当有地震发
生时，金属球会带动金属杆在磁环中
来回摆动产生感
C
A. 利用这个装置的原理，生活中制成了电动机
B. 金属杆运动产生感应电流的过程，将电能转化为机械能
C. 金属杆向反方向运动时，感应电流的方向也会相反
D. 此过程产生的感应电流与干电池提供的电流完全相同
应电流，使报警器响起发出警报，下列说法正确的是( )
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14. 将扬声器、干电池和电流表等元
件连成如图所示的电路。断开， 反
复快速闭合、断开 ，扬声器发出
“咔咔”声；断开，闭合 ，
C
A. 扬声器发声的原理与发电机发电的原理相同
B. 扬声器发声时，将机械能转化为电能
C. 扬声器发电的原理与动圈式话筒工作的原理相同
D. 电流表指针左右摆动，是因为磁场方向发生变化
反复轻敲扬声器的纸盆，会看到电流表的指针左右摆动。下列有
关说法正确的是( )
【点拨】扬声器发电是利用电磁
感应现象来工作的，与动圈式话
筒工作的原理相同，故C正确。
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15.无线充电原理是电磁感应
现象，送电线圈形成变化的
磁场使受电线圈的磁场发生
变化，进而形成感应电压。无线充电被广泛应用在手机上，
其工作原理图如图所示。影响无线充电的因素有电源电压、调
节装置、线圈大小、线圈匝数、两线圈间的距离。某小组同学
想探究影响受电线圈两端电压大小与两线圈间的距离的关系，
他们准备的实验器材有相同
规格的漆包线绕制的线圈、
电源、调节装置、电压表等。
①实验时，我们需要控制的变量除了电源电压、调节装置、线
圈的匝数之外，还需要控制的是__________；②正 确连接电路，
接下来的操作是_________________________________________
________________________________；
线圈大小
逐渐减小两线圈间的距离，分别记录线圈间距离减小前后电压表的示数和
③若观察到________，则说明
在其他条件相同时，两线圈
之间的距离越小，受电线圈
两端的电压就越大。
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主题电与磁—— 生活中的物理
电与磁现象是人类探索自然的一个重要方面。从古至今，
人们从未停止对电与磁的探索……
1.奥斯特实验中，小磁针的作用是__________________。
检验磁场是否存在
2.［多选］下列关于手摇发电机的说法正确的是____。
A.发电机实现了电能向机械能的转化
B.感应电流的方向跟导体的运动方向和磁场方向有关
C.感应电流的大小与导体切割磁感线的速度及磁场强弱有关
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3.1901年，挪威人伯克兰制造出世界上第一台电磁发射器，
首开电磁炮先河。为了认识电磁炮的一些特性，小彤制作了
一个电磁炮模型，其原理如图所示。螺线管通电后，铁制撞
针迅速前移，推动炮弹射出炮管。
（1）根据原理可知，电磁发射器把电磁能转化为______能，
其能量的转化与________（填“发电机”或“电动机”）相同。
机械
电动机
（2）通电螺线管通电后，铁制撞针会被磁化成磁体，铁制
撞针由静止到迅速前移说明：磁体在通电导体中受到____
的作用，力可以改变物体的__________。
力
运动状态
（3）小彤要增强电磁炮中螺线管磁场，可行的方法：①
______________，② __________________。
增加线圈匝数
增大线圈中的电流
（4）由图可知，铁制撞针在通电螺线管内被磁化，接触炮
弹的一端为__（填“”或“ ”）极。
（5）图中炮弹外壳最不可能使用的金属材质是___。
B
A. 钛 B. 钢 C. 铜 D. 铝
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单元复习
第17章 欧姆定律
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十七章 欧姆定律 单元总结
一、知识框架
二、核心知识点归纳
（一）探究电流与电压、电阻的关系
实验目的与方法：目的是探究通过导体的电流与导体两端电压、导体电阻之间的定量关系，采用控制变量法。即探究电流与电压关系时，控制电阻不变；探究电流与电阻关系时，控制电压不变 。
实验步骤与操作：实验器材包括电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关和导线等。在探究电流与电压关系时，先连接电路，将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，闭合开关后，调节滑动变阻器改变定值电阻两端电压，记录多组电压和电流值；探究电流与电阻关系时，更换不同阻值定值电阻，调节滑动变阻器保持电阻两端电压不变，记录相应电流值 。
数据分析与结论：通过对实验数据列表分析或绘制图像（如\(I - U\)图像、\(I - \frac{1}{R}\)图像），得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比；电压一定时，电流与电阻成反比。
（二）欧姆定律
定律内容与公式：欧姆定律的内容为导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比，数学表达式为\(I = \frac{U}{R}\) 。其中\(I\)表示电流，单位是安培（A）；\(U\)表示电压，单位是伏特（V）；\(R\)表示电阻，单位是欧姆（\(\Omega\)）。
公式变形与应用：由\(I = \frac{U}{R}\)可变形为\(U = IR\)，用于已知电流和电阻求电压；\(R = \frac{U}{I}\)，用于已知电压和电流求电阻。应用时要注意 “同一性” 和 “同时性”，即公式中的三个物理量必须对应同一导体在同一时刻 。
定律的理解要点：欧姆定律反映了电流、电压、电阻三个物理量之间的内在联系；电阻是导体本身的属性，不随电压和电流改变，但可通过\(R = \frac{U}{I}\)计算其阻值；该定律适用于纯电阻电路（如电阻丝、灯泡等） 。
（三）电阻的测量
伏安法测电阻原理：依据欧姆定律的变形公式\(R = \frac{U}{I}\)，通过测量导体两端的电压\(U\)和通过导体的电流\(I\)，进而计算出导体的电阻\(R\)。
实验器材与电路连接：实验器材与探究实验类似。连接电路时，注意电流表串联、电压表并联，滑动变阻器 “一上一下” 接入电路，且闭合开关前滑片移至阻值最大处 。
实验操作与数据处理：调节滑动变阻器获取多组电压和电流值，根据\(R = \frac{U}{I}\)计算每次测量的电阻值，再通过多次测量取平均值的方法减小实验误差。
（四）欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联电路的电流、电压、电阻规律及应用：串联电路中，电流处处相等，即\(I = I_1 = I_2 = \cdots = I_n\)；总电压等于各部分电路两端电压之和，\(U = U_1 + U_2 + \cdots + U_n\)；总电阻等于各分电阻之和，\(R = R_1 + R_2 + \cdots + R_n\) 。应用欧姆定律结合这些规律，可求解电路中各部分的电流、电压和电阻。
并联电路的电流、电压、电阻规律及应用：并联电路中，各支路两端电压相等且等于电源电压，\(U = U_1 = U_2 = \cdots = U_n\)；干路电流等于各支路电流之和，\(I = I_1 + I_2 + \cdots + I_n\)；总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，\(\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n}\) 。同样可结合欧姆定律解决相关电路问题。
混联电路的分析与计算：先识别电路中的串联和并联部分，分别应用串、并联电路规律和欧姆定律逐步分析计算。可先简化电路，求出等效电阻，再计算电路中的总电流，最后根据串并联关系求出各部分的电流、电压和电阻 。
三、典型例题解析
（一）欧姆定律基本应用例题
例 1：某定值电阻两端的电压为\(6V\)时，通过它的电流为\(0.3A\)，则该电阻的阻值是多少？当电阻两端电压变为\(9V\)时，通过它的电流是多少？
答案：
根据\(R = \frac{U}{I}\)，已知\(U = 6V\)，\(I = 0.3A\)，可得\(R = \frac{6V}{0.3A} = 20\Omega\)。
当\(U' = 9V\)时，因为电阻不变，根据\(I' = \frac{U'}{R}\)，\(I' = \frac{9V}{20\Omega} = 0.45A\) 。
（二）电阻测量例题
例 2：在伏安法测电阻实验中，某次测量时，电压表的示数为\(2.5V\)，电流表的示数为\(0.2A\)，则该电阻的测量值为多少？若实验中进行了 5 次测量，其他 4 次测量的电阻值分别为\(12.4\Omega\)、\(12.6\Omega\)、\(12.3\Omega\)、\(12.7\Omega\)，求该电阻的平均值。
答案：
第一次测量电阻值\(R_1 = \frac{U}{I} = \frac{2.5V}{0.2A} = 12.5\Omega\) 。
电阻平均值\(\overline{R} = \frac{12.5\Omega + 12.4\Omega + 12.6\Omega + 12.3\Omega + 12.7\Omega}{5} = 12.5\Omega\) 。
（三）串并联电路应用例题
例 3：在串联电路中，电源电压为\(12V\)，电阻\(R_1 = 4\Omega\)，\(R_2 = 8\Omega\)，求电路中的电流、\(R_1\)和\(R_2\)两端的电压。
答案：
总电阻\(R = R_1 + R_2 = 4\Omega + 8\Omega = 12\Omega\) 。
根据\(I = \frac{U}{R}\)，电路中的电流\(I = \frac{12V}{12\Omega} = 1A\) 。
\(R_1\)两端电压\(U_1 = IR_1 = 1A×4\Omega = 4V\) 。
\(R_2\)两端电压\(U_2 = IR_2 = 1A×8\Omega = 8V\) 。
四、学习建议
理解实验本质：深入理解探究电流与电压、电阻关系实验中控制变量法的应用，明确每个变量控制的目的和方法，通过实验操作和数据分析，真正掌握三者关系，为理解欧姆定律奠定基础。
牢记定律要点：熟练掌握欧姆定律公式及其变形，理解 “同一性” 和 “同时性” 的含义，在解题时仔细分析电路，确保物理量对应正确，避免因概念混淆导致错误。
强化电路分析：针对串、并联电路和混联电路，多进行电路分析练习，学会识别电路结构，灵活运用串并联电路规律和欧姆定律解决问题。可通过绘制电路图、标注物理量等方式辅助分析。
重视实验操作与数据处理：在电阻测量实验中，严格按照实验步骤规范操作，注意仪器使用方法和实验安全。认真对待数据处理，理解多次测量取平均值减小误差的原理和意义 。
这份单元总结涵盖了欧姆定律单元的关键知识和要点。如果你希望增加更多例题类型，或对某些知识点进一步拓展，欢迎随时提出需求。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
探究电流与电压的关系、探究电流与电阻的关系
欧姆定律
I= U/R
伏安法测电阻
处理串并联
电路问题
应用
得出规律
第十七章 欧姆定律
设计实验
电流与电
阻的关系
实验方法：
控制变量法
电流与电压和电阻的关系
实验电路图
电流与电
压的关系
①控制电阻不变，探究电流与电压的关系.
②控制电压不变，探究电流与电阻的关系.
①控制电阻不变，探究电流与电压的关系；
②滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压；
③实验结论：电阻一定，导体中的电流与导体
两端的电压成正比。
①控制导体电压不变，探究电流与电阻的关系；
②滑动变阻器的作用：控制定值电阻两端的电压不变；
③实验结论：电压一定，导体中的电流
与导体的电阻成反比。
第1节 电流与电压和电阻的关系
知识结构
【实验器材】电源、定值电阻、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、导线等。
【进行实验】
（1）按电路图把一个10Ω的定
值电阻连接电路。
（2）闭合开关前，检查电路中
各元件的连接是否正确，将滑动变
阻器的滑片调到阻值最大处。
知识点一、探究电流与电压的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
（3）调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V、4V、5V、6V，读出此时相应的电流值记入下表中。
电阻R 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
知识点一、探究电流与电压的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
【分析论证】
（1）分析实验数据发现电流与电压有关，电流随电压的增大而增大，并且成正比。
（2）在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【结论】
在电阻一定时，通过导体的电流
与导体两端的电压成正比。
知识点一、探究电流与电压的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
【提出问题】电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？
【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用，所以若电压一定，可能电阻越大，电流越小。
【设计实验】要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路的阻值，所以要更换不同的电阻R接入电路。实验中要控制电阻R两端的电压不变。所以需要在电路中串联滑动变速器，
通过调节滑动变速器，保持电阻R两端的电
压不变，电路图如图所示。
A
V
R
R'
S
P
知识点二、探究电流与电阻的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
【实验器材】电源、不同阻值的定值电阻多个、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线等。
【进行实验】
（1）按电路图连接电路。
（2）闭合开关前，检查电路中
各元件的连接是否正确，将滑动变
阻器的滑片调到阻值最大处。
知识点二、探究电流与电阻的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
（3）把阻值为5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。
（4）把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。
电压U/V 3 电阻R/Ω 5 10 15 25
电流I/A
知识点二、探究电流与电阻的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
【分析论证】
（1）分析实验数据发现：电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻并且成反比。
（2）在坐标系中画出I-R图像。分析图像
得出：通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【结论】
在电压一定时，通过导体的电流与导体
的电阻成反比。
知识点二、探究电流与电阻的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
【评估与交流】
（1）对I-R图象的改进是作出 I - 图象，“电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”也可以说成“电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比”。
知识点二、探究电流与电阻的关系
第1节电流与电压和电阻的关系
（2）若用干电池做实验，可以通过改变串联干电池的节数改变定值电阻两端的电压（图甲）；
若用学生电源做实验，可以通过转动旋钮来改变定值电阻两端的电压（图乙）；
1. 内容：导体中的电流，跟导体两端的电压
成正比，导体的电阻成反比。
2. 公式：I=U/R
3. 单位：电压：V；电阻：Ω；电流：A
4. 提示： ①欧姆定律适用于纯电阻电路； ②电流、电压与电阻必须是对应同一导体或同一段电路；
③三个量具有同时性。
1. 求电流： .
2. 求电压： U=IR.
3. 求电阻： .
欧姆定律
欧姆定律
的应用
欧姆定律
知识结构
第2节 欧姆定律
1. 欧姆定律的内容
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. 数学表达式
（1）如果用U 表示导体两端的电压，R 表示导体的电阻，I 表示导体中的电流，那么用公式表示就是：
第2节 欧姆定律
知识点一、欧姆定律
（2）单位
根据 可知各物理量的单位：
电压 U：伏特，符号 V；
电阻 R：欧姆，符号 Ω；
电流 I：安培，符号 A 。
1伏特
1安培
1欧姆
3. 变形公式
由欧姆定律的公式 可推出：U=IR、 。
（1）U=IR：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。
（2） ：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。
因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。
第2节 欧姆定律
知识点一、欧姆定律
4. 对公式的理解
（1）统一性：
I、U、R必须使用国际单位制中的单位，即U—V，R—Ω，I—A。
（2）同一性：
① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。
②在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如I1、R1、U1等。
I灯
U灯
___
=
R灯
如图所示，电灯与电阻并联。计算通过电灯的电流时，以电灯为研究对象，用该灯两端的电压U灯除以该灯电阻R灯的大小：
第2节 欧姆定律
知识点一、欧姆定律
（3）同时性：
对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式 中的三个量是针对R同一时间而言的。
（4）条件性：
定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。
（5）适用范围
欧姆定律适用于纯电阻电路。
第2节 欧姆定律
知识点一、欧姆定律
1. 应用欧姆定律进行分析与计算的依据
（1）求电流： .
（2）求电压： U=IR.
（3）求电阻： .
只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
知识点二、欧姆定律的应用
第2节 欧姆定律
2. 利用欧姆定律解答计算题的一般步骤
第一步：可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。
第二步：认真审题，在电路图（或画出的电路图）上标出已知量、待求量。
第三步：找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。
第四步：讨论结果的合理性，得出答案。
知识点二、欧姆定律的应用
第2节 欧姆定律
3. 酒精浓度检测仪
酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。
酒精气体传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么传感器的电阻值R1越小，根据欧姆定律I=U/R可知，电路中的电流越大，则定值电阻R2两端的电压U2＝IR2越大，即测试仪的示数越大。
知识点二、欧姆定律的应用
第2节 欧姆定律
4. 车重表
（1）图为设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中，R2为滑动变阻器。若车重表是由电流表改装而成，现将它串联在图中位置，则当车越重时，变阻器的滑片向下滑，连入电路的阻值变小，电路中的电流变大，即车重表的示数将变大。
知识点二、欧姆定律的应用
第2节 欧姆定律
（2）若车重表是由电压表改装而成，现将它并联在R1两端，则当车越重时，变阻器的滑片向下滑，电路中的电流变大，R1两端的电压变大，即车重表的示数将变大。
【例题1】如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆连接，滑杆可以绕固定点转动，则下列说法正确的是（ ）
A．电路中R和R0是并联连接的
B．油量表是由电流表改装而成的
C．油位越高，通过R0的电流越小
D．油位越低，R两端的电压越大
D
本节经典例题
第2节 欧姆定律
解析见下页
知识结构
第3节 电阻的测量
【提出问题】如何测定一个定值电阻的阻值大小？
【设计实验】由欧姆定律的变形公式 可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把实验数据代入，即可求出定值电阻的阻值大小。
为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，求出每次的电阻值，最后求电阻的平均值。
方案一：通过改变电池的节数改变待测电阻两端的电压。
A
V
R
S
1.5V
3V
4.5V
知识点一、伏安法测电阻
第3节 电阻的测量
方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。
A
V
R
R'
S
P
串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示。如图所示，当变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则待测电阻两端的电压变大，通过的电流也变大。
【设计表格】
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2 3 知识点一、伏安法测电阻
第3节 电阻的测量
A
V
R
R'
S
P
【进行实验】
①根据电路图连接电路。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。
③断开开关，整理器材，结束实验。
④算出待测电阻的阻值大小及电阻的
平均值并填入表中。
知识点一、伏安法测电阻
第3节 电阻的测量
【数据处理】
将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻值R1、R2 、R3，计算出它们的平均值。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω
1
2 3 1.0
0.20
5.0
2.0
0.39
5.1
3.0
0.58
5.2
5.1
计算电阻的平均值: R =（5Ω+5.1Ω+5.2Ω）/3=5.1Ω
知识点一、伏安法测电阻
第3节 电阻的测量
【分析与讨论】
画出定值电阻的I-U图像，分析图像发现：当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变，同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。
知识点一、伏安法测电阻
第3节 电阻的测量
【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻
【实验原理】
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当
位置，记录电压表、电流表的示数。
③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。
知识点二、伏安法测定小灯泡的电阻
第3节 电阻的测量
实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1.5 0.1 15.0
2 2.0 0.12 16.7
3 2.5 0.14 18.0
【数据处理】
将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出小灯泡的阻值R1、R2 、R3，发现灯丝的电阻值是变化的。
【分析与讨论】
画出小灯泡的I-U图像，发现小灯两端的电压与电流之比（电阻）不是一个定值；当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。
知识点二、伏安法测定小灯泡的电阻
第3节 电阻的测量
项目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻
实验原理 电路图
实验过程 数据处理
实验结论
“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻阻值”的实验比较
R=U/I
多次测量
分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值
分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律
平均值为所求的电阻值
当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大
知识点二、伏安法测定小灯泡的电阻
第3节 电阻的测量
1. 伏阻法测电阻（利用电压表测量）
（1）方法一：
① 把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。
②用电压表分别测量出两者的电压U0、Ux。
③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：
I0 =Ix
=
知识点三、特殊方法测电阻
第3节 电阻的测量
（2）方法二：
①如图所示，首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U；断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。
②计算：定值电阻R0两端的电压为U-Ux，则电路中的电流为：
Rx阻值为：
Ix =I0=
知识点三、特殊方法测电阻
第3节 电阻的测量
= =
（R′为滑动变阻器的最大阻值）
（3）方法三
① 把未知电阻Rx和滑动变阻器R' 和串联起来，如图所示。
②如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电压表示数U1；滑片置于阻值最大的位置，记下电压表示数U2。
③计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：
V
Rx
R'
S
P
Ix = IR＇
=
=
知识点三、特殊方法测电阻
第3节 电阻的测量
（3）方法三：
如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix；滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I。则未知电阻Rx阻值的表达式为：
（R′为滑动变阻器的最大阻值）
A
Rx
R'
S
P
知识点三、特殊方法测电阻
第3节 电阻的测量
串联电路电流、电压、电阻的规律
串联电路 电流
电压
电阻
分压规律
串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
串联电路中，各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。
串联电路中电流处处相等。
知识结构
第4节
并联电路电流、电压、电阻的规律
并联电路 电流
电压
电阻
分流规律
并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和。
并联电路中各支路两端的电压都相等。
并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。
并联电路中，各支路电流与支路电阻大小成反比。
知识结构
第4节
1. 串联电路中电流的计算
根据串联电路电流的规律，通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等，都等于I。电阻R1 两端的电压U1=IR1，R2两端的电压U2=IR2。
根据串联电路电压的规律
U = U1 + U2，有
U = IR1 + IR2= I（R1+R2）
可求得
知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用
U S
R2
R1
A
串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和。
第4节
由欧姆定律可知：
U1=IR1 U2=IR2 U=IR
因为在串联电路中：
U=U1+ U2
I=I1=I2
所以 R=R1+R2
R=R1+R2
U1
U2
I2
U
S
R2
R1
I1
结论：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
2. 理论推导：串联电路中总电阻与分电阻的大小关系
知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用
第4节
结论：串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比.
因为 I1=I2
由欧姆定律可知：
U1=I1R1 U2=I2R2
所以
=
__
U2
U1
__
R2
R1
3. 串联电路的分压特点
U1
U2
I2
U
S
R2
R1
I1
知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用
第4节
（1）动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化，一般情况下，都是反映在电流表与电压表示数的变化。大多都是下列几种情况下引起的：
①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；
②开关的断开或闭合引起；
③电路出现的故障（短路和断路）引起。
（2）分析动态电路用到的知识：
①欧姆定律；串联电路中电流、电压及电阻的关系；
②滑动变阻器的使用知识；电流表、电压表的使用知识；
③短路与断路知识。
4. 动态电路分析
A
V
R
R'
S
P
知识点一、欧姆定律在串联电路中的应用
第4节
定值电阻R1和R2并联，电源电压为U.
并联电路各支路两端的电压相等 U1=U2
通过电阻R1的电流为： I1=U1 /R1
通过电阻R2的电流为： I2=U2 /R2
并联电路的总电流
1. 并联电路中总电流的计算
知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用
R1
R2
I
I1
I2
U
并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。
第4节
（1）并联电路中的总电阻
在并联电路中，两个电阻R1和R2对电流的阻碍作用，也可以用一个电阻R替代，若通过这一个电阻的电流与原来两个电阻的总电流相同，则这个电阻R就叫这个并联电路的总电阻。
电流 I 相等
2. 并联电路中的总电阻和分电阻的关系
R1
R2
I
S
R
I
知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用
第4节
（2）理论推导：并联电路中的总电阻和分电阻的关系
由欧姆定律知：
I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R
在并联电路中：
U=U1=U2 I=I1+I2
__
__
1
R1
=
1
R
R2
1
+
R1
R2
I
I1
I2
结论：并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。
知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用
第4节
并联电路各支路两端的电压相等，
U1=U2
因为 U1= I1R1 U2= I2R2
即 I1R1= I2R2
所以
3. 并联电路的分流特点
R1
R2
I
I1
I2
结论：并联电路中，各支路的电流与支路电阻的大小成反比.
__
__
R1
R2
=
I1
I2
知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用
第4节
并联电路中电流表与电压表示数的变化主要由以下三个方面引起：
①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起；
②开关的断开或闭合引起；
③电路出现断路故障引起。
4. 并联电路动态分析
R2
S
R1
A1
A
V
P
知识点二、欧姆定律在并联电路中的应用
第4节
考点1 探究电流、电压和电阻的关系
1. 如图所示，探究“电流与电压的关系”
实验中，下列说法不正确的是( )
C
A. 探究电流与电压的关系时，需要控制导体的电阻一定
B. 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C. 实验的结论是：电流跟电压成反比
D. 多次实验是为了得到电流与电压之间的定量关系
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2.［2024·福建］探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源
（恒为）、电压表、电流表 、电阻
、 、、滑动变阻器 、开关、导线
若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。闭合开
关前，将滑动变阻器滑片 移到最____端，起到__________的
作用。
左
保护电路
如图所示
（2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电
压，经检查电表完好，则电路故障可能是________________
_____________________。排除故障，继续实验。
电阻断路（或接触不良；或断路）
（3）探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第3次实
验的电压表示数如图乙所示，为___ 。分析数据可得：电阻
不变时，电流跟电压成______。实验中所选的电阻阻值为___
。
2
正比
5
序号 电压 电流
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 0.40
（4）探究电流与电阻的关系，将 电阻接入电路，记录电
流表示数为；将电阻更换为 ，移动滑片直至电压
表示数为____，记录电流表示数；再将电阻更换为 ，
发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制
电阻两端的电压范围为__________________________。
1.5
（或）
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考点2 欧姆定律及其应用
3. ［2024·扬州］如图所示，电源电压恒为，敏感元件
的电阻随电流的增大而减小。电压表示数为 时，电流表示
数为，当电压表示数为 时，电流表示数可能是
( )
A
A. 小于
B. 等于
C. 大于，小于
D. 大于，小于
【点拨】由电路图可知，敏感
元件 与滑动变阻器串联，电
压表测滑动变阻器两端的电压，
电流表测电路中的电流。电压
表示数为时，电流表示数为 ，由欧姆定律可知，此
时滑动变阻器接入电路的阻值
为 ，
敏感元件 的阻值为
。当
电压表示数为 时，由串联
电路中的电压规律可知，敏感
元件 两端的电压
，
若敏感元件 的电阻不随电
流的变化而变化，则此时电路
中的电流
，
由此可知，当电压表示数为
时，电路中的电流减小了，
因此实际上敏感元件 此时的
阻值大于 ，则此时电路
中的电流小于 ，即电流
表的示数小于 ，故A符
合题意， 不符合题意。
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4. ［2024·广州］如图是地磅工作原理
示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路
与恒压电源连接。未称量时，滑动变
阻器的滑片 在最上端，称量时，滑
A
A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小
C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小
片向下滑动。闭合开关 ，车辆总质量越大时( )
【点拨】由题图可知，两电阻串联，
电流表测电路中的电流，电压表测
滑动变阻器滑片 上部分电阻两端的
电压。闭合开关 ，车辆总质量越大
时，滑片 向下滑动，滑动变阻器连
入电路的电阻不变，电路的总电阻不变，根据欧姆定律知，
电路中的电流不变，即电流表示数不变，故 不符合题意；
车辆总质量越大时，滑片 向下滑动，
滑片 上部分电阻的阻值变大，由
可知，滑片 上部分电阻两端
的电压变大，即电压表示数变大，故
A符合题意，B不符合题意。故选A。
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5. ［2024·北京］图甲为自动气象站中的测温装置，它的测
温电路可简化为图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电
流大小由电源内部结构决定，当电阻变化时，通过 的电流
大小保持不变。电阻 的阻值随温度的变化规律如图丙所示，
通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从
上升到,电压表的示数变化了 。当温度的变化
值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度
越高。下列说法正确的是( )
A. 每升高,的阻值增大
B. 通过的电流为
C. 环境温度为时，电压表的示数为
D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的
恒流源
√
【点拨】由题图丙可知，电
阻 的阻值随温度的变化是
均匀的，当温度从 升高
到时，其阻值由
升高到 ,则
,所以
温度每升高,的阻值增大 ,A错误；当环境温度从
上升到 时，电阻变
化了 , 通过 的电流
，
B错误；因为通过 的电流
不变，当环境温度为
时，的阻值为 ,所以
此时电压表的示数
,
C正确；因为温度变化值相同时，电压表示数的变化值
越大，该测温装置的灵敏度越高，由 可知，在电阻阻值变化一定的情况下，换一个电流值更大的恒流源可提高电压表示数的变化值，即可提高测温装置的灵敏度，D错误。
返回
6.［2024·南充］如图所示电路，若甲、乙两表为图中电流表，
闭合开关，断开开关，两表指针位置相同，则
_____；若甲、乙两表为图中电压表，闭合开关、 ，则两
表示数之比是_____。（电表每次测量均未超过测量范围）
【点拨】若甲、乙两表为图中
电流表，闭合开关 ，断开开
关，和 并联，甲测量
通过 的电流，乙测量干路电流，两表指针位置相同，则乙
的示数大于甲的示数，故 ，根据并联电路电流规律
可知， ，根据
可知，在电压相同时，
电流和电阻成反比，故
；若甲、
乙两表为图中电压表，闭合开关、，和 串联，甲测
量电源电压，乙测量 两端的电压，根据 可知，
在电流相同时，电阻两端的电压与电阻的阻值成正比，即
。
返回
7.［2024·宿迁］新房装修时，工人经常用普
通量角器测量一些角度，不方便读数。小明
根据所学的知识设计了电子量角器，电路如
图所示，电流表的测量范围为 ，电压表的测量范围
为，为半圆弧电阻的圆心，金属滑片 为半径，
与半圆弧接触良好，接入电路的电阻与指针旋转角度
成正比，电源电压恒为，为电阻箱。将滑片 旋转至
处，调节的阻值，使电路中电流为 。
（1）求电阻箱接入电路的阻值；
【解】将滑片旋转至处，调节的阻值，电路为 的简
单电路，电路中电流为 ，由欧姆定律可知电阻箱接入电
路的阻值为 。
（2）调节 为 时，电流表示数为 ，
求此时电压表示数；
调节 为 时，圆弧电阻的二分之一电阻值 连入电路中
与电阻箱串联，电压表测圆弧电阻连入电路部分两端的电压，
电流表测电路的电流，电流表示数为 ，由欧姆定律可知
电阻箱两端的电压为 ，由串
联电路的电压规律可知，此时电压表示数
。
（3）为能满足测量 的要求，重新调节电阻箱 ，
求满足要求的 的最小阻值。
由欧姆定律可知， ，
调节 为 时圆弧电阻的最大电阻为
。
根据已知条件可知，电压表的测量范围为 ，即圆弧电
阻连入电路部分两端的最大电压为 ，此时电阻箱两端的电
压最小，电阻箱的阻值最小，此时电路中的电流为
，
根据串联电路的电压规律可知，电阻箱两端
的电压为 ，
根据分压原理有 ，即
，满足要求的 的最小阻值
。
返回
考点3 电阻的测量
8.［2024·无锡］小红测量长度为 的镍铬丝、铜丝的电阻，
器材有：电源、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、电阻
箱，长度为 的导线若干。
（1）①用如图甲所示的电路测量镍铬丝的电阻，请用笔画
线代替导线，将电路连接完整。
【解】如图所示。
【点拨】电源由两节干电池组成，电源电压是 ，电压表选
择 的测量范围，电压表和镍铬丝并联；
②闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于___（填“”或“ ”）
端。
【点拨】为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片
置于最大阻值处，即 端；
③正确连接电路后，闭合开关，移动滑片 ，读出电压表的
示数和电流表的示数 ，记录在表格中。当电压表示数为
时，电流表示数如图乙所示为____A，则镍铬丝的电阻为
___ ，分析数据可得：当导体的电阻一定时，___________
________。
0.4
5
电流和电压成正比
实验序号
① 1 0.2
② 1.5 0.3
③ 2
④ 2.5 0.5
【点拨】由图乙可知，电流
表的测量范围是，
分度值是 ，电流表的
示数是 ，镍铬丝的电阻为 。由表中数
据可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，可以得到当
导体的电阻一定时，电流和电压成正比。
（2）小红用连接完整的图甲电路测量铜丝
电阻时，发现电压表示数始终很小。于是
按照图丙的电路图重新连接电路，为铜
0.5
2.8
丝， 为电阻箱，电源电压不变。闭合
开关，调节电阻箱接入电路的阻值，当阻值为 时，电
压表示数为；当阻值为 时，电压表示数为 。则铜
丝电阻为____ ，电源电压为____ 。
【点拨】当阻值为
时，电压表示
数为 ，由欧姆定
律得到 ，
代入数据得 ①，当阻值为 时，电压表示
数为 ，由欧姆定律得到
，代入
数据得
②，由①和②得到
， 。
返回
主题 物理与科技创新
为响应国家创新驱动发展战略，激发青少年对科技创新
的兴趣与热情，提升他们的科学素养和创新能力。某学校举
办了以“探索未来，创新无限”为主题的科技创新大赛，鼓励
青少年积极参与科技创新实践，探索未知领域，推动科技与
生活的深度融合。
1. 小点同学给学校劳动实践基地的蔬菜
大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，
如图甲所示。电源电压恒为 ，定值
电阻 的阻值为
C
A. 空气湿度越大，湿敏电阻 的阻值越大
B. 空气湿度越大，电压表示数越小
C. 当空气湿度为时，电压表的示数为
D. 当电路中电流为时，空气湿度为
， 湿敏电阻的阻值随空气湿度 的变化关系如图乙所示。下
列分析正确的是( )
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2. 小德同学设计的电子身高测量仪电路图如图所
示，其中电源电压恒为，定值电阻 ，
滑动变阻器的规格为“ ”，电压表的测
量范围为 ，电
D
A. 若待测人的身高太高则可能会烧坏电流表
B. 若待测人的身高太矮则可能会烧坏电压表
C. 变阻器接入电路的阻值范围是
D. 变阻器接入电路的阻值范围是
流表的测量范围为 ，为了保证电路中各元件安全工作，则
下列说法正确的是( )
返回
3.如图甲，小荣所在班级创新小组用此电路探究“热敏电阻
的阻值跟温度的关系”，电源电压未知但恒定不变， 为控温
器， 为电阻箱（一种能改变并读出阻值的变阻器）。
温度 10 20 30 40 50 60 70 80 …
电阻箱阻值 26 47 64 78 85 92 98 100 …
因器材的限制，利用该电路无法直接测出热敏电阻的阻值，
小荣进行了如下实验：
第一步：根据图甲连接电路，闭合开关前，将电阻箱 的阻
值调到足够大；
第二步：使控温器中液体的温度为 ，闭合开关，调节
电阻箱 的阻值，使电流表的示数达到某一数值，记录此时
电阻箱的阻值为 ；
第三步：依次改变中液体的温
度，同时 ，得到的实验数
据如上表所示。分析并解答下列
问题：
（1）以下液体，可加在控温器 中的是___（填字母），选
择依据是：__________________________________________
________；
A.自来水 B.煤油 C.食盐水溶液
B
加在控温器中的液体是绝缘体，只有煤油属于绝缘体
（2）热敏电阻和电阻箱的连接方式是______的；
串联
（3）第三步中“……”部分的操作是______________________
__________________；
调节电阻箱的阻值，使电流表示数保持不变
（4）实验结论：在一定温度范围内，热敏电阻 的阻值随
温度的升高而______；
减小
（5）请你利用该热敏电阻、定值电阻 、电压表等，设
计一支指针式温度计，要求：可在电压表刻度盘上直接读出
相应温度，电压表的读数随温度的升高而增大；请在图乙中
正确接入电压表，将设计电路补充完整。
【解】如图所示。
返回
4.体重超标已影响了部分中学生的
身心健康。为了动态监测学生的体
重情况，小德所在班级科技创新小
组找到一个压敏电阻，它的阻值 与
受到压力的大小 的对应关系图像如
图甲所示。科技创新小组由此设计了一台由电流表改装而成
的简易体重计，电路图如图乙所示。已知电源电压为 ，
电流表的测量范围为 ，踏板重力不计。
（1）该体重计能测量的最大压力为_____ ；当压力增大时，
电流表的示数______（填“增大”或“减小”）；
800
增大
（2）闭合开关 ，当体重计空载时，
调节滑动变阻器，当电流表读数为
时，电压表读数为，求
对应的阻值；
【解】电流表读数为 时，电
压表读数为，此时 对应的阻值
。
（3）闭合开关，当体重计空载时，继续调节滑动变阻器 ，
电流表指针指向表盘正中间位置，将此位置标记刻度为
。求此时滑动变阻器接入电路部分的阻值；
电流表指针指向表盘正中间位置，
将此位置标记刻度为 ，电流
表的最大测量值为 ，此时电
流 ，
空载时压敏电阻两端的电压
，
滑动变阻器两端的电压
，
此时滑动变阻器接入电路部分的阻值 。
（4）在保持滑动变阻器阻值不变
的前提下，逐渐对压敏电阻施加压
力，并将对应的压力值标记到电流
表上，制成了一个简易的“体重计”。
若此“体重计”测得的 时，
求此时电流表对应的示数。
由图甲和数学知识可知与 的关系式为
，由图甲可知， 时，
；时， ，分别
代入得，，与 的关系式
为 ，
将代入可得 ，此时电路中总电阻
，
此时电流表的示数 。
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单元复习
第十五章 电流和电路
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十五章 电流和电路 单元总结
一、知识框架
二、核心知识点归纳
（一）两种电荷
摩擦起电现象：通过摩擦的方法使物体带电的现象称为摩擦起电。其实质是电子的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电 。例如，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为玻璃棒失去电子；用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，是橡胶棒得到电子。
两种电荷及相互作用：自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。可利用此性质判断物体带电情况及电荷种类。
验电器原理：验电器是检验物体是否带电的仪器，它是根据同种电荷相互排斥的原理制成的。当带电体接触验电器的金属球时，电荷通过金属杆传导到金属箔片上，两片金属箔因带同种电荷相互排斥而张开，张开角度越大，表明物体所带电荷越多。
电荷量与元电荷：电荷量是指物体所带电荷的多少，单位是库仑，简称库，符号是 C。元电荷是最小的电荷量，用 e 表示，\(e = 1.6×10^{-19}C\) ，任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍。
（二）电流和电路
电流的形成与方向：电荷的定向移动形成电流。规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，在金属导体中，电流方向与自由电子（带负电）定向移动的方向相反；在溶液导电时，正离子和负离子同时向相反方向移动，电流方向与正离子定向移动的方向相同。
电路的组成与状态
电路组成：一个完整的电路由电源、用电器、开关和导线组成。电源提供电能；用电器消耗电能，将电能转化为其他形式的能；开关控制电路的通断；导线用于连接各元件，输送电能。
电路状态：电路有通路、断路和短路三种状态。通路是指处处连通的电路，有电流通过用电器，用电器正常工作；断路是指某处断开的电路，电路中无电流，用电器不工作；短路分为电源短路和用电器短路，电源短路是指电源两极不经过用电器直接连通的电路，会损坏电源；用电器短路是指用电器两端被导线直接相连，该用电器中无电流通过，不工作，但其他用电器仍可能工作 。
电路图的绘制：用规定的符号表示电路连接情况的图叫做电路图。绘制电路图时，要使用统一规定的电路元件符号，且元件符号的位置要准确，连线要横平竖直，不能交叉，尽量使电路图简洁美观。
（三）串联和并联
串联电路特点：把元件逐个顺次连接起来的电路叫串联电路。串联电路中，电流只有一条路径，各处电流相等，即\(I = I_1 = I_2 = \cdots = I_n\)；电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即\(U = U_1 + U_2 + \cdots + U_n\)；总电阻等于各分电阻之和，即\(R = R_1 + R_2 + \cdots + R_n\) ；各用电器相互影响，一个用电器断路，其他用电器均不能工作。
并联电路特点：把元件并列地连接起来的电路叫并联电路。并联电路中，电流有多条路径，干路电流等于各支路电流之和，即\(I = I_1 + I_2 + \cdots + I_n\)；各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即\(U = U_1 = U_2 = \cdots = U_n\)；总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，即\(\frac{1}{R} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \cdots + \frac{1}{R_n}\)；各用电器互不影响，一个支路断路，其他支路的用电器仍能正常工作。
串并联电路的识别与应用：可通过电流路径法、节点法等方法识别串并联电路。在实际生活中，如装饰小彩灯通常采用串联连接，家庭电路中的用电器一般采用并联连接 。
（四）电流的测量
电流表的使用方法：电流表是测量电流大小的仪器，使用时必须串联在被测电路中；电流要从正接线柱流入，从负接线柱流出；要选择合适的量程，被测电流不能超过电流表的量程；绝不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上，否则会损坏电流表。
串并联电路中电流规律：串联电路中各处电流都相等；并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。在探究串并联电路电流规律的实验中，要注意正确连接电路和选择合适的量程，多次测量获取数据，以得出普遍规律。
（五）电路的故障分析
断路故障分析：断路时电路中无电流通过，用电器不工作。若电路中只有一个用电器，该用电器不工作，可能是用电器断路或与之相连的导线断路；若电路中有多个用电器，部分用电器不工作，可通过拆除法或用导线逐一短接法判断断路位置。
短路故障分析：短路分为电源短路和用电器短路。电源短路会导致电源损坏，一般不允许出现；用电器短路时，该用电器不工作，但其他用电器可能正常工作或工作异常。通过观察用电器的工作状态、电流表和电压表的示数变化等，可判断电路是否发生短路故障 。
三、典型例题解析
（一）电荷与电流基础例题
例 1：用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球，小球被吸引，关于该小球的带电情况，下列说法正确的是（ ）
A. 小球一定带负电
B. 小球一定带正电
C. 小球可能不带电
D. 小球不可能带正电
答案：C
解析：丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，轻质小球被吸引，根据异种电荷相互吸引和带电体吸引轻小物体的性质，小球可能带负电，也可能不带电，故选 C。
（二）电路连接与状态例题
例 2：如图所示的电路，当开关 S 闭合后，电路中可能出现的情况是（ ）
A. 两灯都发光
B. 两灯都不发光，电源短路
C. 只有 L1 发光
D. 只有 L2 发光
答案：B
解析：当开关 S 闭合后，电流不经过两灯泡，直接从电源正极经开关 S 回到电源负极，造成电源短路，两灯都不发光，所以选 B。
（三）串并联电路分析例题
例 3：在一个电路中有两个灯泡，若通过两灯泡的电流相等，则这两个灯泡（ ）
A. 一定是串联
B. 一定是并联
C. 可能是串联，也可能是并联
D. 无法判断
答案：C
解析：串联电路中电流处处相等，若两灯泡规格相同，在并联电路中通过两灯泡的电流也相等，所以这两个灯泡可能是串联，也可能是并联，选 C。
（四）电流测量与故障分析例题
例 4：在探究串联电路电流规律的实验中，某同学连接好电路后，闭合开关，发现电流表指针反向偏转，原因可能是（ ）
A. 电流表量程选小了
B. 电流表量程选大了
C. 电流表正负接线柱接反了
D. 电路发生了断路
答案：C
解析：电流表指针反向偏转，是因为电流从电流表的负接线柱流入，正接线柱流出，即电流表正负接线柱接反了，选 C。
四、学习建议
重视基础概念理解：电荷、电流、电路等基础概念是学习电学的基石，要结合生活实例，如静电现象、手电筒电路等，深入理解概念的内涵和外延，避免死记硬背。
加强电路分析训练：多练习识别串并联电路，分析电路中电流、电压和电阻的关系。可通过绘制电路图、实物图，以及进行电路连接实验，提高对电路的直观认识和分析能力。
掌握实验操作要点：在进行电流测量、探究串并联电路规律等实验时，要严格按照实验步骤操作，注意仪器的使用方法和注意事项，学会分析实验数据，得出正确结论。
强化故障分析能力：电路故障分析是本章的难点，要学会根据电路现象（如灯泡亮灭、电表读数等），结合电路特点，逐步排查故障原因。多做相关练习题，总结故障分析的方法和技巧 。
以上单元总结全面覆盖 “电流和电路” 知识要点。若你希望增加更多例题类型，或对某些知识点深入拓展，欢迎随时提出需求。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
电路图
电流表与被测
用电器串联
电路的构成
电流 I
通过电路，用电器把电能
转化成了其他形式的能量
第十五章 电流和电路
串联电路、
并联电路
探究串联电路中各处电流的关系
I=I1=I2
探究并联电路中各处电流的关系
I=I1+I2
规律
分类
电路闭合，
电荷定向移动
与能量的关系
测量
描述
导体和
绝缘体
两种电荷
两种电荷
验电器
用摩擦的方法可使物体带电，带电体能够吸引轻小物体
摩擦起电实质是电子的转移，两物体带上等量异种电荷
①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 “+”
②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 “-”
③相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
④电荷量：电荷的多少叫做电荷量，单位为库仑（C）
作用：检验物体是否带电.
工作原理：同种电荷互相排斥
原子核 （带正电）
电子（带负电）
导体：容易导电的物体；导体内有大量的自由电荷
绝缘体：不容易导电的物体.内部几乎没有自由电荷
摩擦起电
原 子
第1节 两种电荷
知识结构
知识点一、两种电荷
1. 摩擦起电现象
用摩擦的方法是物体带电叫做摩擦起电。带电的物体能吸引轻小物体。
2. 两种电荷及相互作用
（1）两种电荷
正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷。
负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
（2）电荷间的相互作用规律
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
第1节 两种电荷
知识点一、两种电荷
3. 验电器
（1）电荷量
①电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，用字母Q表示。
②单位：库仑，简称库，符号是C。一根实验室中常用的玻璃棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。
（2）验电器的构造及工作原理
①验电器的构造如图甲所示：
金属球、金属箔、金属杆、金属罩、
绝缘垫等。
金属球
金属杆
绝缘垫
金属箔
金属罩
第1节 两种电荷
知识点一、两种电荷
②用电器的作用：检验物体是否带电。
③使用方法：将被检验的物体与验电器的金属球接触，如果验电器的两片金属箔张开一定角度，则说明物体带电。
④原理：同种电荷互相排斥。
⑤验电器能粗略地比较物体带电的多少。对同一个验电器来说，金属箔张开的角度越大，说明带电体带的电荷越多。
验电器原理
检验方法
第1节 两种电荷
1. 原子的核式结构
常见的物质由分子、原子构成，有的分子由多个原子构成，有的分子只由一个原子构成。
（1）原子的核式结构模型
原子由原子核和核外电子组成，电子绕原子核做高速运动。原子核由质子与电子组成。
原子
电子
原子核
（2）电子：电子是带有最小负电荷的粒子。常用符号e表示最小电荷量，e=1.6×10-19C，任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
原子的核式结构模型
知识点二、原子及其结构
第1节 两种电荷
知识点二、原子及其结构
2. 摩擦起电的原因及实质
通常情况下，原子核所带正电荷数与核外电子所带负电荷数相等，所以整个原子不带电。
摩擦起电不是创造了电荷，只是电荷从一个物体转移到另一个物体，使正、负电荷分开。失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电。
带正电荷
带负电荷
束缚能力弱
的失去电子
束缚能力强
的得到电子
不同物质的原子核
束缚电子的本领不同
相互摩擦时
第1节 两种电荷
知识点三、导体和绝缘体
定 义 原 因 举 例
导体
绝缘体
第1节 两种电荷
3. 导体和绝缘体
是因为电荷束缚在原子、分子之中，不能自由移动，没有自由移动的电荷。
橡胶、 陶瓷、 玻璃、 油、 干木头、塑料等
金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等
导体中存在
自由电荷
不容易导
电的物体
容易导电
的物体
导体和绝缘体没有绝对的界限。如常温下是绝缘体的玻璃加热到红炽状态时，就变为导体.
①电荷的定向移动形成电流.
②方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向.
①电路：用导线把电源、用电器、开关
等连接起来的电流路径.
②电路的组成：电源、用电器、导线、开关等.
①定义：用符号表示电路连接的图叫做电路图.
②元件符号（略）.
①通路：正常接通，用电器能够工作的电路.
②断路：某处被断开，没有电流的电路.
③短路：直接用导线将电源正、负极相连的电路.
电路接通，但用电器两端被导线连通.
电 流
电 路
电路图
电路的
状态
电流和电路
知识结构
第2节 电流和电路
1. 电流的概念
电荷的定向移动形成电流.
2. 电路中形成持续电流的条件
①有电源；②电路是连通的。两个条件缺一不可。
3. 电流的方向
把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。
根据电流方向的规定，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。如金属导线中的电流是由自由电子定向移动形成的，金属导线中的电流方向和自由电子定向移动的方向相反。
第2节 电流和电路
知识点一、电流
4. 电路中电流方向
①按照电流方向的规定，当电池、导线、小灯泡组成的回路闭合时，在电源外部，电流的方向是从电源正极经过开关、小灯泡流向电源负极（如图所示）。在电源内部，电流从电源负极流向电源正极。
②电路中自由电子移动的方向
金属导体中的电流是自由电子定向移动所形成的，与电流的方向相反。
第2节 电流和电路
知识点一、电流
5. 利用发光二极管判断电流方向
发光二极管也叫LED，具有单向导电的特点。电流只能从正极流入，从负极流出，即单向导电。
第2节 电流和电路
知识点一、电流
电源正极与发光二极管的
正极相接时，二极管发光
电源正极与发光二极管的
负极相接时，二极管不发光
1. 电路的概念
电路就是把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流可以流过的路径。
2. 电路的组成
一个完整的电路包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件，缺一不可。
知识点二、电路的构成
第2节 电流和电路
3. 电路中各元件的作用
（1）电源：提供电能的装置叫做电源。
（2）用电器：消耗电能的元器件，把电能转化为其他形式的能。
（3）开关：用来接通或断开电路，控制用电器工作，起控制电路的作用.
（4）导线：用来连接电路，输送电能。
知识点二、电路的构成
第2节 电流和电路
1. 一些常用电路元件符号
实物 符号 实物 符号
﹣
﹢
干电池
电灯
开关
电阻
电动机
M
导线
相连的导线
知识点三、电路图
第2节 电流和电路
2. 电路图
（1）用符号表示电路连接的图，叫做电路图。区分实际电路与电路图的区别。
（2）画电路图时，应注意以下几点：
①电路元件的符号要用统一规定的符号，不能自造符号。
②要注意所画符号和实物的对应性，如符号中开关的状态（断开或闭合）应与实物保持一致。
③合理安排电路元件符号，要均匀分布在电路中，不能画在拐角处。
④电路图最好呈长方形，导线要横平竖直，尽量避免导线交叉，力求把电路图画得简洁、美观、大小比例适中。
知识点三、电路图
第2节 电流和电路
1. 通路
正常接通的电路，用电器能够工作的电路叫做通路。
2. 断路
某处被断开、没有电流通过的电路。
常见的断路现象：开关断开、某处导线断、灯丝断、导线与接线柱接触不好等。
3. 短路
（1）短路就是指直接用导线将电源正、负极相连的电路。
发生短路时，用电器不工作，电路中有很大的电流，会烧坏电源甚至烧坏导线的绝缘层，引起火灾。
知识点四、通路 断路 短路
第2节 电流和电路
（2）短路的几种情况：
①直接用导线将电源正、负极相连。
②用电器被短路：导线接在用电器两端，电流不经过该用电器而经过导线流到电源，也会造成电源短路，同时该用电器不能工作。
③电路发生部分短路：有两个用电器串联，把导线接在一个用电器L1两端，电流不经过该用电器而经过导线流到另一个用电器L2回到电源负极，同时该用电器L1不能工作， L1叫做被短路。
L1
S
L2
知识点四、通路 断路 短路
第2节 电流和电路
①把电路元件依次相连的电路；电流只有一条路径.
②开关控制所有用电器，开关位置不影响对电路的控制.
③各用电器间相互影响.
①把电路元件并列连在一起的电路；电流路径有两条或以上.
②干路和支路：干路是电器共用部分，支路是电器单独用的部分.
③干路开关控制整个电路，支路开关控制本支路.
④各支路电器互不影响.
①根据电路图连接实物图：先确定电流方向，观察电流一次
经过哪些元件，再观察有无分支。若有分支，先将一条
支路连接完成，再在对应的支路处并上另一条支路。
②根据实物图连接电路图：先将实物图中的元件用相应的符号
替换下来，再将符号整理成规范的电路图。
电路图
与实物
图转化
串 联
并 联
串联和并联
知识结构
第3节 串联和并联
知识点一、串联电路和并联电路
项目 连接特点 电流路径 开关作用 用电器间是否
相互影响
串联 电路
并联 电路
1. 串、并联电路的特点
用电器独立工作，互不影响
开关控制整个电路，与位置无关
用电器相互影响，若其中一个断开，其他无法工作
干路开关控制整个电路，支路开关控制本支路
电流从电源正极出发，只有一条路径流回到负极
干路电流在节点处分别流经多个支路，再在另一节点处汇合流回电源负极
用电器
依次相连
用电器并列接在两点之间
第3节 串联和并联
S
L2
L1
尾
首
首
尾
2. 串、并联电路的识别方法
（1）定义法
①串联电路中所有元件是逐个顺次首尾相连的（“首”即为电流流入用电器的那一端，“尾”即为电流流出用电器的那一端）。
②在并联电路中，各用电器（小灯泡）“首首相连，尾尾相连”并列接在电路两点间。
L1
L2
S
首
尾
首
尾
知识点一、串联电路和并联电路
第3节 串联和并联
（2）电流法
①串联电路：电流从电源正极出发，流经各用电器回到电源负极，途中不分流，电流始终是一条路径。
②并联电路：电流在某处（A点）分为几条支路，在另一处（B点）又重新汇合，即有多条电流路径。
干路电流
L2支路电流
干路电流
L1
L2
S





L1支路电流
A
B
知识点一、串联电路和并联电路
第3节 串联和并联
（3）拆除法
①串联电路：
拆除其中任意一个用电器，其他用电器都受影响。
②并联电路：
拆除其中任意一个用电器，其他用电器不受影响。
L2
S
L1
L1
L2
S
知识点一、串联电路和并联电路
第3节 串联和并联
（4）节点法
节点是导线交叉且相连的位置，即电流交叉和汇合的位置。串联电路没有节点，但是并联电路有节点（A点、B点）。
串联电路没有节点
并联电路有节点
A
B
知识点一、串联电路和并联电路
第3节 串联和并联
知识点一、串联电路和并联电路
3. 电路图与实物图的对应画法
（1）根据实物图画电路图
①对于串联电路，从电源正极开始沿电流方向逐个用符号代替各实物元件，直到电源的负极，即“逐个顺次一一连接”。
②对于并联电路，可采用节点法：
所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点，以这些点为分界，将电路分成几段来画的方法。
第3节 串联和并联
具体步骤：如图所示.
①先找出节点A、B（并联电路的分流点和汇流点）的位置，画出干路如图甲；
②对照实物图找出各条支路并画出来，如图乙；
③将干路与支路连接起来组成完整的电路图，如图丙所示。
乙
支路
支路
丙
A
B
甲
干路
第3节 串联和并联
知识点一、串联电路和并联电路
（2）根据电路图连接实物图
①分析：首先要分析电路是串联电路还是并联电路。
②方法：
a. 串联电路——从电源正极出发，将各元件一一连接即可。
b. 并联电路：
明确元件是在支路上还是在干路上，哪些元件在同一条支路上；根据“先串后并，先简单后复杂”的原则连接，即先连接简单的支路，然后确定好分支点和汇流点，再将其他支路连入电路。
注意：根据电路图连接实物图时，导线不允许交叉。
第3节 串联和并联
知识点一、串联电路和并联电路
1. 生活中的并联电路
①教室中的日光灯是并联的；
②街道上的路灯之间是并联的；
③家中的用电器（电灯、电视机、电冰箱等）是并联的。
分析：教室或街道上的灯，有一盏灯不亮时，其余的灯仍正常发光。家中的用电器（电灯、电视机、电冰箱等）在工作时互不影响，所以也是并联的。
第3节 串联和并联
知识点二、生活中的电路
知识点二、生活中的电路
2. 生活中的串联电路
①家庭电路中的开关与用电器是串联的；
②烘托节日气氛的小彩灯是串联的。
分析：家庭电路中，开关和用电器是串联关系，因为开关能够控制灯泡的亮灭。用来烘托节日气氛的为彩灯，一般是十几盏组成一组，发现当其中任意盏烧坏时，整灯随之熄灭，可见这组灯是串联的。
第3节 串联和并联
电流的测量
电流的
强弱
①电流I：表示电流强弱的物理量。
②电流的单位
Ⅰ. 国际单位制（SI）：安培，简称安，符号A
Ⅱ. 常用单位有毫安（mA）、微安（μA）
Ⅲ. 单位换算：1A=1000mA 1 mA=1000μA
①必须将电流表和被测的用电器串联。
②必须让电流从红色（或标识“+”号）接线柱流进，
再从黑色（或标识“-”号）接线柱流出。
③必须正确选择电流表的量程。
④不允许把电流表直接连到电源的两极！
否则，电流表将被损坏。
电流的
测量
知识结构
第4节 电流的测量
知识点一、电流的强弱
1. 电流的强弱
（1）电流 I：表示电流强弱的物理量。
（2）电流的单位
①在国际单位制（SI）中：安培，简称安，符号A。
②常用单位有毫安（mA）、微安（ μA ）.
③单位换算：
1安=1000毫安 1毫安=1000微安
第4节 电流的测量
计算器电源的电流
半导体收音机电流
手电筒中的电流
家庭节能灯电流
家用电冰箱电流
家用空调电流
雷电电流
2. 常见的电流
空调约5A
手电筒约0.2A
收音机约50mA
约100μA
约50mA
约200mA
约100mA
约1A
约5A
约2×105A
知识点一、电流的强弱
第4节 电流的测量
1. 认识电流表
（1）作用：测量电路中电流的仪器。
（2） 电流表的电路符号：
（3）电流表的构造：
A
刻度盘
调零螺母
负接线柱
单 位
指 针
正接线柱
（有2个）
知识点二、电流的测量
第4节 电流的测量
2. 电流表的使用规则
知识点二、电流的测量
调零 串联 电流“+” 进“-”出 量程选择 严禁短路
第4节 电流的测量
使用前进行调零，使指针指在零刻度线
电流表应串联在被测电路中
电流必须从电流表的“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出
必须正确选择电流表的量程
不允许把电流表直接连到电源的两极！
L1
L2
L1
C
B
A
S
L2
C
B
A
L1
串联电路 并联电路
电流规律
表达式
电流处处相等
I＝I1＝I2
干路电流等于
各支路电流之和
I＝I1＋I2
知识结构
第5节 串、并联电路中电流的规律　
S
L2
A
B
C
L1
实验探究：串联电路电流的规律　
1. 猜想与假设
在图中，两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等.
猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，C处的电流最大，A处的电流最小.
知识点一、串联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
2. 设计实验
①设计实验电路。
②根据电路图连接电路，并进行测量。
③把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
④换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。
S
L2
A
B
C
L1
L2
L1
知识点一、串联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
3. 进行实验
①测出A点的电流并记录；
②测出B点的电流并记录；
③ 测出C点的电流并记录.
S
L2
C
B
A
L1
A
S
L2
C
B
A
L1
A
S
L2
C
B
A
L1
A
知识点一、串联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
4. 分析与论证
串联电路中A、B、C三点的电流是相等的，即IA=IB=IC
5. 实验结论
串联电路中电流处处相等。即 I＝I1=I2= …… =In
A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
灯泡L1、L2串联 0.22 0.22 0.22
灯泡L3、L4串联 0.30 0.30 0.30
灯泡L1、L3串联
知识点一、串联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
6. 交流与讨论
①探究串联电路的电流规律时，为了
简化操作，可在A、B、C三点各接一个电流表.
②换用不同规格的灯泡再做几次的目的：是为了避免特殊性；使得出的结论具有普遍性。
③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同，甚至有的小灯泡不亮，但这不能说明各处电流不相等，可能是由各灯泡的规格不同造成的.
S
L2
C
B
A
L1
A
知识点一、串联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
实验探究：并联电路电流的规律　
1. 猜想与假设
在图中，两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系？
猜想1：流过A、B、C各点的电流可能相等.
猜想2：流过A、B、C各点的电流可能不相等，A处的电流等于B、C处的电流之和.
L1
L2
L1
C
B
A
知识点二、并联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
2. 设计实验
①设计实验电路。
②根据电路图连接电路，并进行测量。
③把测量数据记录在表格中，并把操作中出现的问题简明扼要地写下来。
④换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量各点的电流，看看是否还有同样的关系。
L1
L2
L1
C
B
A
知识点二、并联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
3. 进行实验
①测出A处（干路）的电流并记录；
②测出B处（L2支路）的电流并记录；
③测出C处（L1支路）的电流并记录；
L1
L2
L1
C
B
A
A
L1
L2
L1
C
B
A
A
L1
L2
L1
C
B
A
A
知识点二、并联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
4. 分析与论证
干路中的电流等于两条支路中的电流之和。IA＝IB＋IC
5. 实验结论
并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。
即 I＝I1+I2+…… +In
A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
灯泡L1、L2并联 0.52 0.22 0.30
灯泡L3、L4并联 0.46 0.24 0.22
灯泡L1、L3并联
知识点二、并联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
6. 交流与反思
①为了简化操作，还可以在A、B两点各接一个开关，把电流表接在C点，如图所示.
只闭合S、S1时，电流表测通过L1的电流；只闭合S、S2时，电流表测通过L2的电流；三个开关都闭合时，电流表测干路电流.
②并联电路中各支路中的电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时，支路中的电流相等；当并联的两个小灯泡规格不同时，支路中的电流不相等.
知识点二、并联电路的电流规律
第5节串、并联电路中电流的规律　
考点1 电荷
1. ［2024·福建］如图，用轻薄的纸折成小星星，轻放于地
面的小钢针上，用与布摩擦过的吸管靠近，小星星被吸引着
转动，此过程中( )
D
A. 摩擦创造了电荷
B. 布和吸管带上同种电荷
C. 吸管和小星星带上同种电荷
D. 吸管带电后能吸引轻小物体
【点拨】用布摩擦过的吸管带上了电，这是摩
擦起电现象，其实质是电子的转移，并没有创
造电荷，A错误；布与吸管摩擦后带上异种电
荷，B错误；同种电荷互相排斥，若带有同种电荷，则互相
排斥，不会吸引，C错误；异种电荷互相吸引，带电体可以
吸引轻小物体，吸管吸引小星星，可能是异种电荷互相吸引，
也可能是带电体吸引轻小物体，D正确。
返回
2. 甲、乙、丙三个轻质小球，已知甲球
带正电，甲和乙互相吸引，甲和丙互相排斥，则( )
C
A. 乙一定带负电，丙带正电
B. 乙可能带负电，丙带负电
C. 乙可能不带电，丙带正电
D. 乙一定不带电，丙带负电
返回
3. 如图所示是使验电器带电的简
化图，带正电的带电体和不带电
D
A. 验电器的金属箔张开是因为它们带异种电荷
B. 验电器带正电的原因是正电荷从带电体中沿金属棒中转移过来
C. 这种带电方式与摩擦起电的本质不同
D. 验电器带正电的原因是电子从验电器中沿导体转移到带正电
的带电体，失去电子带正电
的验电器金属球用导体连接，发现验电器金属箔张角变大，则
下列说法正确的是( )
【点拨】验电器的金属箔张开
是因为带同种电荷互相排斥，
而不是带异种电荷，故A错误；
金属导体中能够自由移动的是电子，正电荷不能移动，验电
器带正电是因为电子从验电器转移到了带正电的带电体，而
不是正电荷从带电体沿导体转移过来，故B错误；这种带电
方式是接触起电，接触起电和摩擦起电的本质都是电荷的转
移，故C错误；带正电的带电体和
不带电的验电器金属球用导体连接
时，电子从验电器中沿导体转移到
带正电的带电体，验电器失去电子
从而带正电，故D正确。
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4.如图是氦的原子模型示意图，原子核是
___，核外电子是___，其中带负电的是___。
（均填“”或“ ”）
B
返回
5.［2024·淄博］小明模拟静电复
印原理。他先用丝绸快速摩擦整
块塑料板（图甲），使塑料板
带电
吸引轻小物体
人体是导体
______，再用手指在塑料板上写了一个“中”字（图乙），然
后在塑料板上均匀地撒上一层细小干木屑，将塑料板缓慢竖
起，在重力作用下干木屑下落，“中”字就在塑料板上显现出
来了（图丙）， “中”字能显现出来的原因：一是摩擦过的塑
料板能_______________，二是____________。
【点拨】（1）通过摩擦，塑
料板能带电；（2）由带电物
体具有吸引轻小物体的性质可
知，经过摩擦过的塑料板能吸引轻小的物体；（3）再用手
指在塑料板上写了一个“中”字，因为人体是导体，可将电荷
导走，这样木屑就能够掉下来。
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考点2 电路
（第6题）
6. 如图所示，用充电宝给手机充电时，充
电宝相当于电路中的( )
B
A. 开关 B. 电源
C. 用电器 D. 导线
返回
（第7题）
7. ［2024·徐州］如图所示电路，闭合开关
后，电路所处的状态是( )
C
A. 通路 B. 断路
C. 短路 D. 无法判断
【点拨】由图可知，闭合开关后，电源两极
相当于直接用导线连接起来，电源短路，灯
泡不发光。
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8. ［2024·呼和浩特］晚自习时，教室中正常发光的某一盏
灯突然熄灭了；新年联欢会上，一串正常发光的彩灯，某一
盏灯灯丝烧断，其他灯正常发光。关于前灯熄灭原因，后灯
与其他彩灯连接方式，下列判断正确的是( )
D
A. 前灯短路；后灯串联 B. 前灯短路；后灯并联
C. 前灯断路；后灯串联 D. 前灯断路；后灯并联
【点拨】教室中正常发光的某一盏灯突然熄灭了，其他灯不
受影响，由于是并联电路，故灯泡的故障是断路；新年联欢
会上，一串正常发光的彩灯，某一盏灯灯丝烧断，其他灯仍
能正常发光，它们之间互不影响，则它们的连接方式是并联，
故D正确。
返回
9. ［2024·泸州］如图所示为第38届泸州市青少年
科技创新大赛上展示的一件手臂骨骼模型，小明
打算对该作品进行改进，加装电动机带动
B
A. B. C. D.
轮子转动，使骨骼模型动起来，并加装指示灯。电路设计要求
为：只闭合开关，仅指示灯亮；再闭合开关 ，指示灯亮，
电动机转动；断开开关，指示灯熄灭，电动机 停止转动。
满足该设计要求的电路是( )
【点拨】根据题意可知，当开关 闭合时指示
灯亮起，闭合开关，电动机 才能启动，说
明电动机和指示灯可以独立工作、互不影响，
即为并联，断开开关，指示灯熄灭，电动机 停止转动，说
明开关位于干路，开关 位于电动机所在支路，故B正确。
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10.某船上装有平衡警示电路，其中为重力开关，金属片
可绕点自由转动。当船水平时，在、 中间；当船左倾
到一定程度时，绿灯亮、电铃响；当船右倾到一定程度时、
红灯亮、电铃响。请完成电路图。
【解】如图所示。
【点拨】当船左倾到一定程度时，重力开关中与 接通，
此时绿灯亮、电铃响，则将绿灯和电铃接入电路中；当船右
倾到一定程度时，重力开关中与 接通，此时红灯亮、电
铃响，则将红灯和电铃接入电路中。两种情况下电铃都响，
则电铃在干路中，红灯、绿灯单独工作，互不影响，则红灯
和绿灯并联。
返回
考点3 电流
11. ［2024·北京］下列物品中，通常情况下属于导体的是
( )
C
A. 陶瓷杯 B. 橡皮
C. 钢尺 D. 塑料水瓶
返回
12.《淮南子》中写道“阴阳相搏为雷，激扬为电”，认为雷电
是一种中和现象。云层带电的原因是云层与空气摩擦使电子
发生转移，如图所示，两片带有异种电荷的云层、 相接触
时，雷电电流的方向为________（填“从到”或“从到 ”）。
从到
返回
13.如图所示电路，灯泡、 的连接方式是______。在闭合
开关后，如果电流表示数为，电流表示数为 ，
则通过小灯泡 的电流是____A。
并联
0.2
返回
14.［2024·长春］在“探究并联电路中干路电流与各支路电流
的关系”的实验中：
次数
1 0.18 0.24 0.42
2 0.22 0.22 0.44
3 0.20 0.26 0.46
4 0.14
（1）请根据图甲中的电路图，用笔画线代替导线将图乙中
的电路连接完整，使电流表测量流过小灯泡 的电流。连接
电路时应____开关。
断开; 如图所示
（2）用电流表分别测量、、 三点的电流，更换灯泡多
次测量，将实验数据记录在表格中，其中第4次实验中 点的
电流如图丙所示，则 _____A；分析数据可知：并联电路
中电流的特点是____________________________________。
0.28
干路中的电流等于各支路中的电流之和
（3）在第2次实验中测得、 两点的电流相等，原因可能是
____________________。
所用的灯泡规格相同
返回
主题 物理与绿色出行
在我国“双碳”目标引领下，电动自行车和油电混合动力
汽车成为绿色出行的代表，展现了科技创新与环保担当！
1.如图1所示为人们所喜爱的电动自行车，它轻便、节能、环
保。只要将图1中车钥匙插入锁孔并顺时针旋转一下，车子
就通电了，但不会行驶。
（1）这车钥匙实质相当于一个______，跨上电动自行车后
将右手把向后旋转，车子就能前进，并且向后旋转的角度越
大，车速就越快，给电动车充电时，电瓶相当于________
（填“电源”或“用电器”）；
开关
用电器
（2）图2是电动车的充电插口，内有金属插脚，在使用过程
中绝不能拿硬币、手等去触碰；图3是电动车的局部电路图，
其中控制器是指电动车利用蓄电池工作的所有用电器。如果
硬币碰到充电插口的两个金属插脚，可能会造成________
（填“蓄电池”“控制器”或“充电插口”）损坏；如果人体触碰
蓄电池两极，人____（填“有”或“无”）危险。
蓄电池
有
（3）电动自行车两刹车手柄（如图4）中各有一只开关 和 ；在行驶中
用任一手柄刹车时，该手柄上的开关立即断开，电动机停止工作，以下电
路符合要求的是___。
D
A. B. C. D.
返回
2.国庆假期，小德一家驾驶他家的油电混合动力汽车外出旅游。
（1）小德爸爸打开了空气净
化器，其原理如图1所示。闭
合开关、 后，风扇旋转吸
入含有颗粒物空气，当颗粒物
吸引轻小物体
异种电荷相互吸引
接近带有负电荷的光洁金属网 时会被快速吸引过来，这是
因为带电体具有_______________的性质；当颗粒物快速通
过光洁金属网 后，会带上负电荷，然后被带有正电荷的棉
芯 吸附住，这是因为___________________。
（2）小德发现，汽车在转
弯前，爸爸拨动转向横杆，
汽车同侧前后两个转向灯
同时亮、同时灭，但其中
一个损坏时，另外一个仍
开关
能正常工作，则转向横杆相当于电路中的______
（填“电源”“开关”或“用电器”）。
（3）经过十字路口时，
交通指挥灯有序指挥车辆
和行人（如图2），路口
交通指示灯是______
（填“串联”或“并联”）的。
并联
变大
小德还发现，有时红灯快结束时黄灯也同时亮了，此时电路
中的总电流______（填“变大”“不变” 或“变小”）。
（4）小德发现轿车的驾驶
位和副驾驶位都设有安全
带提醒电路，若汽车点火
开关 未接通，电路不工
作。 接通后，只要有人坐
在其中一个座位上，座位下对应的动合开关或 受力后接
通，安全带指示灯点亮同时铃响（灯与铃工作互不影响），
提醒他系上安全带后（即将安全带的插头
插入连接插座内），安装在插座内对应的
动断开关或 断开，安全带指示灯熄灭
同时铃不响，图3中的电路设计符合要求的
是___。
A. B. C. D.
D
【点拨】因汽车点火开关 未接
通，则电路不工作。 接通后，
符合一定条件指示灯与铃才能
工作；所以开关 控制整个电路；
而连在座位下对应的动合开关 和在插座内对应的动断开关
同时控制安全带指示灯与铃，所以开关和 与指示灯与
铃串联，且开关和 不能同时处于断开或闭合；同理可知，
连在座位下对应的动合开关
和在插座内对应的动断开关
同时控制安全带指示灯与铃，
所以开关和 与指示灯与铃
串联，且开关与 不能同时
处于断开或闭合；由于它们同
时控制指示灯与铃，所以指示
灯与铃需安装在干路上，由于
灯与铃工作互不影响，则灯与
铃并联装在干路上，故符合要
求的电路图是D图。
返回
谢谢观看！(共63张PPT)
单元复习
第十九章 生活用电
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十九章 生活用电 单元总结
一、知识框架
二、核心知识点归纳
（一）家庭电路
家庭电路的组成：家庭电路主要由进户线、电能表、总开关、保险装置、插座、用电器和导线等组成。进户线提供电能；电能表用于测量家庭消耗的电能；总开关控制整个家庭电路的通断；保险装置在电路出现故障时保护电路；插座用于连接可移动用电器；用电器是消耗电能的设备 。
火线、零线与测电笔：家庭电路中有火线和零线，火线与零线间的电压是 220V。测电笔是辨别火线和零线的工具，使用时，手接触笔尾金属体，笔尖接触被测导线，若氖管发光，则接触的是火线，否则为零线 。
插座与用电器的连接：插座分为两孔插座和三孔插座。两孔插座左孔接零线，右孔接火线；三孔插座左零右火上接地，接地线的作用是防止用电器金属外壳带电时发生触电事故。家庭电路中的用电器都是并联连接，这样各用电器可以独立工作，互不影响 。
保险丝与空气开关：保险丝一般由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成，当电路中电流过大时，保险丝会熔断，从而切断电路，起到保护作用。空气开关是一种新型的保险装置，当电路中电流过大或出现短路时，空气开关会自动跳闸，切断电路，其作用与保险丝类似，但更安全、方便，且可手动复位 。
（二）安全用电
触电的类型
单线触电：人体直接接触火线，电流通过人体流入大地，造成触电事故。
双线触电：人体同时接触火线和零线，电流从火线经人体流回零线，引发触电。
高压电弧触电：人靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体之间会发生放电现象，电流通过人体造成触电。
跨步电压触电：当高压输电线落在地面上，地面不同点之间存在电压，人走近时，两脚之间有电压，电流通过人体导致触电 。
安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体；更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；不弄湿用电器，不损坏绝缘层；保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换 。
触电急救与电气火灾处理：发现有人触电时，应立即切断电源，或用干燥的木棒、竹竿等绝缘体将电线挑开，使触电者尽快脱离电源，然后进行急救。发生电气火灾时，应先切断电源，再用干粉灭火器或二氧化碳灭火器灭火，严禁用水灭火 。
（三）家庭电路中电流过大的原因
用电器总功率过大：根据公式\(P = UI\)，家庭电路电压\(U = 220V\)不变，当接入电路的用电器总功率\(P\)过大时，电路中的电流\(I\)就会增大，可能引发火灾等事故。例如，同时使用多个大功率电器（如空调、电热水器、微波炉等） 。
短路：短路是指火线和零线直接相连，此时电路中的电阻几乎为零，根据欧姆定律\(I = \frac{U}{R}\)，电流会非常大，会使保险丝迅速熔断或空气开关跳闸，若未及时切断电路，会引发严重的火灾 。
三、典型例题解析
（一）家庭电路组成与连接例题
例 1：关于家庭电路的连接，下列说法正确的是（ ）
A. 家庭电路中，各用电器应串联连接
B. 三孔插座的接地线可以不连接
C. 控制灯泡的开关应接在火线上
D. 保险丝熔断后，可以用铜丝代替
答案：C
解析：家庭电路中各用电器应并联连接，A 错误；三孔插座的接地线必须连接，以防用电器金属外壳带电发生触电事故，B 错误；控制灯泡的开关接在火线上，断开开关时能切断火线，保证用电安全，C 正确；保险丝熔断后，不能用铜丝代替，因为铜丝熔点高，电流过大时不易熔断，起不到保护电路的作用，D 错误。
（二）安全用电例题
例 2：下列做法符合安全用电原则的是（ ）
A. 用湿手插拔插头
B. 在高压线附近放风筝
C. 发现有人触电，立即切断电源
D. 家庭电路中，开关接在零线和用电器之间
答案：C
解析：用湿手插拔插头，水是导体，容易发生触电事故，A 错误；在高压线附近放风筝，风筝线可能接触高压线，引发触电，B 错误；发现有人触电，立即切断电源，符合安全用电原则，C 正确；家庭电路中，开关应接在火线和用电器之间，D 错误。
（三）家庭电路电流过大原因例题
例 3：某家庭电路中，同时工作的用电器总功率过大，导致保险丝熔断。以下做法正确的是（ ）
A. 更换额定电流更大的保险丝
B. 用铜丝代替保险丝
C. 减少同时使用的用电器数量
D. 不检查电路直接重新接上保险丝
答案：C
解析：更换额定电流更大的保险丝，不能从根本上解决问题，还可能因无法及时熔断而引发危险，A 错误；铜丝不能代替保险丝，B 错误；减少同时使用的用电器数量，可降低电路总功率，避免电流过大，C 正确；不检查电路直接重新接上保险丝，若电路故障未排除，还会再次熔断保险丝，甚至引发火灾，D 错误。
四、学习建议
联系生活实际理解知识：生活用电知识与日常生活紧密相关，学习时可观察家中的电路布局、电器连接方式等，将理论知识与实际现象结合，加深对家庭电路组成和连接的理解。
强化安全用电意识：安全用电原则和触电急救知识至关重要，不仅要牢记相关内容，还要在日常生活中严格遵守安全用电原则，提高安全意识，避免发生触电事故。
分析电路故障原因：针对家庭电路中电流过大等故障问题，多思考分析其产生原因，结合公式和电路原理进行推理，提升对电路故障的分析和解决能力。
总结归纳易错点：整理学习过程中的易错知识点，如保险丝的选择、开关和插座的连接等，通过对比和练习，强化对这些易错内容的掌握，避免在考试和实际应用中出错 。
这份单元总结涵盖了 “生活用电” 单元的关键内容。如果你希望补充更多例题类型，或对某些知识点进一步拓展，欢迎随时和我说。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
家庭电路
生活用电
安全用电
从安全
角度认识
从电路
角度认识
电路的组成
火线和零线
漏电保护
家庭电路中电流过大的原因
触电类型
安全用电原则
防雷
应用
第十九章 生活用电
保险装置
思维导图
第十九章 生活用电
①进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座.
②开关、灯泡的连接：开关接在电灯与火线之间.
①火线跟零线之间的电压为220V；火线和地线之间的
电压为220V，零线与地线之间的电压为0V.
②试电笔：如果氖管发光，则接触的是火线；
如果氖管不发光，则接触的是零线.
①三线插头：上脚接用电器的外壳.
②三孔插座接法：左零右火上接地.
③漏电保护器：漏电或人触电时，会自动切断电源.
④空气开关：电流超过规定大小时，自动切断电源.
家庭电路
组 成
三线插头和漏电保护器
火线和
零线
第1节 家庭电路
知识结构
知识点一、家庭电路的组成
第1节 家庭电路
1. 家庭电路的组成
进户线、电能表、总开关 、保险装置、用电器与插座等。
2. 家庭电路各组成部分的连接顺序
进户线→ 电能表 → 总开关 → 保险装置 → 用电器及插座。
3. 家庭电路中各部分的安装特点及作用
（1）进户线
①有两条进户线，一根叫做端线（俗称火线），另一根叫做零线，两条线之间的电压为220伏。
②作用：连接户外供电电路与户内用电电路，输送电能。
（2）电能表
①作用：测量用电器一段时间消耗的电能。
②安装位置：安装在进户线之后，在总开关之前。
③电能计量单位：kw·h（度）。
知识点一、家庭电路的组成
第1节 家庭电路
（3）总开关
①作用：接通和切断电路，便于更换电器或维修设备。
②安装位置：串联在在干路上（电能表后，保险装置前）。
（4）保险装置——熔丝（也叫保险丝）
①作用：电路中电流过大时，保险丝熔断，自动切断电路，起到保护作用。
②安装位置：保险丝安装在干路火线上，总开关后方。
保险装置
知识点一、家庭电路的组成
第1节 家庭电路
③空气开关
现在新建居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路，俗称跳闸。
（5）插座与用电器
插座是给用电器供电的，各插座之间是并联的；各用电器之间都是并联；用电器与插座之间也是并联。
知识点一、家庭电路的组成
第1节 家庭电路
1. 火线和零线
① 进户的两条输电线中，一条叫做端线，俗称火线，另一条叫做零线，零线在户外就已经和大地相连。
② 火线跟零线之间的电压为220V。
③火线和地线间电压为220V，零线与地线间电压为0V。
知识点二、火线和零线
第1节 家庭电路
（1）作用：
辨别火线和零线；检查电气设备的外壳是否带电。
（2）种类： 钢笔式、螺丝刀式等。
（3）试电笔构造：
金属体笔尖、高电阻、氖管、金属笔卡（或金属笔尾）.
2. 试电笔
知识点二、火线和零线
第1节 家庭电路
氖管
大电阻
人体电阻
火线
（4）试电笔原理
被测导线是火线时，电流经过笔尖、电阻、氖管、弹簧，再经过人体、经过大地，流到零线，与电源构成闭合电路，氖管就会发光。如果接触的是零线，由于零线与大地之间的电压为0，试电笔中无电流通过，氖管不发光。
知识点二、火线和零线
第1节 家庭电路
（5）试电笔使用方法
①手拿试电笔，手指按住金属笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被测导线（手指千万不能碰到笔尖金属体）。
②试电笔辨别火线与零线
手拿试电笔，手指按住笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被测导线。如果氖管发光，则接触的是火线；如果氖管不发光，则接触的是零线。
③试电笔判断用电器的金属外壳是否带电。
知识点二、火线和零线
第1节 家庭电路
1. 三线插头和三孔插座
（1）三线插头
洗衣机、电冰箱等电器的电源插头有三根线，其中一条接火线（L），一条接零线（N），插头上标着E的导线和用电器的金属外壳相连，插座上相应的导线和室外的大地相连。
知识点三、三线插头和漏电保护器
第1节 家庭电路
知识点三、三线插头和漏电保护器
第1节 家庭电路
（2）三孔插座
接线示意图：左零右火上接地。
把三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。
2. 漏电保护器
（1）作用：当电路中发生漏电或站在地上的人不小心接触了火线，电流经过人体流入大地，“漏电保护器”会迅速切断电源，对人身起到保护作用。
（2）原理
当电路处于正常工作状态时，线路中A点和B点的电流相等，漏电保护器开关处于接通状态。若有人在C点不慎触电，则火线、人体、大地将构成回路，所产生的电流将不通过零线，此时通过线路中
A、B两点的电流不相等，漏电保护器
会迅速切断电路，从而起到保护作用。
第1节 家庭电路
知识点三、三线插头和漏电保护器
【例题1】如图是揭阳某同学家的家庭电路的部分电路图，下列说法中正确的是（　　）
A．零线和地线之间电压是220V
B．丁灯的安装及开关的连接是正确的
C．两孔插座和三孔插座的连接都是正确的
D．用试电笔正确接触M和N点时，试电笔的氖管均不发光
B
解析见下页
本节经典例题
第1节 家庭电路
家庭电路中电
流过大的原因
家庭电路中电
流过大的原因
保 险 丝
①用电器的总功率过大；
②短路.
①作用：电流达到其额定电流时，
会自动熔断，切断电路.
②特点：电阻率比较大、熔点比较低；
③选择：使保险丝的额定电流等于或
稍大于最大工作电流.
④注意：禁止用铜丝、铁丝等代替保险丝.
当电路中的电流过大时，自动切断电路.
空气开关
知识结构
第2节 家庭电路中电流过大的原因
1. 家用电器的总功率
家庭电路中，家用电器的总功率和各用电器的功率之间的关系
P = P1+ P2 + …+ Pn
可见，同时工作的用电器越多，尤其是同时工作的大功率用电器越多，电路消耗的总功率就越大。
2. 电路中的电流与家用电器总功率的关系
（1）理论推导
根据P =UI，得 I因为家庭电路中的电压220V是一定的，所以用电器总电功率 P 越大，电路中的电流 I 就越大。
（2）结论
用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一 。
知识点一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
3. 家用电器的总功率对家庭电路的影响
即使每个用电器的功率不算很大，如果很多用电器同时使用，它们的总功率也会相当可观，电路中的总电流也可能超过安全值。根据焦耳定律可知，产生的热量就越多，会引起线路故障，甚至发生火灾。因此，电路中同时使用的用电器不能太多。
为防止家庭电路出现总功率过大现象，家庭用电时，要注意：
（1）大功率用电器不要同时使用；
（2）对于空调、电暖器、电热水器等功率较大的用电器，应采用独立供电的方式，即一条线路专供一大功率的用电器使用。
知识点一、家用电器的总功率对家庭电路的影响
1. 短路是家庭电路中电流过大的另一原因
（1）如图所示，断开开关，用导线将A、B
两点起来，闭合总开关发现保险丝快速熔断。
（2）当用导线将A、B两点连接起来时，火线
与零线直接相连，发生短路，电源电压为220V不变，
根据I=U/R可知，电路中的电流非常大。由Q = I2Rt 可知，保险丝会产生大量的热量，温度急剧升高，快速熔断。
（3）结论：短路是家庭电路中电流过大的另一个原因.
知识点二、短路对家庭电路的影响
2. 造成家庭电路中短路的原因
短路就是直接或间接将火线与零线连通，有下列情况：
（1）人为原因。如在电路安装中不细心造成火线和零线连通。
（2）使用问题。如电线绝缘层破损，或者使用时间长，或者使用环境恶劣。使得绝缘层老化，用电器和插座进水造成火线和零线直接连通。
（3）元件损坏。例如设备绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展为短路。
3. 短路对家庭电路的影响
由于导线的电阻很小，短路时电路中的电流非常大，会产生大量的热，使导线的温度急剧升高，很容易造成火灾。
知识点二、短路对家庭电路的影响
1. 保险丝的作用
在电流较大时，保险丝会先行熔断，自动切断电路，对整个电路起到保护作用。（这是利用了电流的热效应 ）
2. 保险丝的材料
保险丝由电阻率较大、熔点较低的铅锑合金制成。
3. 保险丝的规格
①保险丝的规格用额定电流来表示；
②保险丝越粗，额定电流和熔断电流就越大；
③一般情况下，熔断电流是额定电流的2倍。
知识点三、保险丝的作用
保险丝的符号
4. 保险丝的选择
选择保险丝时应使保险丝的额定电流等于
或略大于电路中的最大正常工作电流。
5. 家庭电路中常见保险丝的安装
（1）安装位置：
保险丝通常串联安装在闸刀开关之后的进户线上。也可以只接在一根火线上，且与保护的电路串联。
（2）空气开关
现在新建居民楼电路中的保险装置已经不再使用保险丝，而是用起保险作用的空气开关代替。空气开关安装在电能表后，当电路中的电流过大时，空气开关自动断开，切断电路。
空气
开关
知识点三、保险丝的作用
安全用
电原则
电压越高
越危险
①电对人体的伤害程度：
与通过人体的电流和持续时间有关.
②常见电压：家庭电路220V；动力电路380V；
人体的安全电压不高于36V.
①低压触电：单线触电；双线触电.
②高压触电：高压电弧触电；跨步电压触电.
切断电源；用绝缘体将触电者与电源分开.
①不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
②更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；
③不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
④保险装置、插座、导线、家用电器等
达到使用寿命应及时更换.
避雷针和雷电灾害及预防.
触电事故
安全用电
注意防雷
事故处理
知识结构
第3节 安全用电
1. 人体触电的实质
人体是导体，人体触及带电体并形成闭合电路时，有电流通过人体。电对人体造成的伤害程度与通过人体电流的大小及持续时间有关。
2. 电压越高越危险
由欧姆定律I=U/R 可知，通过人体的电流取决于人体两端的电压和人体的电阻。
（1）电压对通过人体电流的影响
当人体的电阻一定时，人体两端的电压越大，通过人体的电流I越大，对人的生命危害越大。
大量实验数据表明：人体的安全电压不高于36伏
知识点一、电压越高越危险
第3节 安全用电
（2）人体电阻对通过人体电流的影响
由欧姆定律I=U/R 知，当人体两端的电压一定时，人体电阻越小，通过人体的电流越大，对人的生命危害越大。
3. 常见的一些电压值
（1）家庭电路的电压 220 V.
（2）工厂动力电路的电压380 V.
（3）高压输电线路的电压10 kV～500 kV.
这些电压值远远超过安全电压36伏，都是不安全的。
知识点一、电压越高越危险
第3节 安全用电
1. 触电事故
当人体成为闭合电路的一部分时，就会有电流通过。如果电流达到一定大小，就会发生触电事故。触电的实质是一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。
知识点二、常见的触电事故
双线触电
2. 低压触电
（1）双线触电
如图，假如人的一只手接触火线，另一只手接触零线，这样，人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流流过人体，就会发生触电事故。
第3节 安全用电
（2）单线触电
人站在地上，一只手接触火线，由于导线、人体、大地和电网中的供电设备构成了闭合电路，电流同样会流过人体，发生触电事故。
3. 高压触电
（1）高压电弧触电
高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏，高压带电体会在周围形成强大的电场，当人靠得很近时，容易产生电弧触电（如图）.
知识点二、常见的触电事故
单线触电
第3节 安全用电
（2）跨步电压触电
如果高压输电线掉落在地上，当人经过这个区域时，两脚之间存在相当高的电压，称做“跨步电压”。这时电流从一条腿流入，另一条腿流出，同样会发生触电事故。
知识点二、常见的触电事故
4. 触电的急救
（1）首先切断电源；
（2）或用一根绝缘棒将电线挑开，尽快使触电者脱离电源。
第3节 安全用电
1. 安全用电原则
（1）不接触低压带电体，不靠近高压带电体；
（2）更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关。
（3）不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
（4）保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
知识点三、安全用电原则
第3节 安全用电
知识点三、安全用电原则
2. 电路元件安装中的安全用电原则
（1）保险丝必须安装在火线上；
（2）开关接在用电器与火线之间；
（3）螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上，其顶部的金属片接火线。
（4）有金属外壳的用电器要使用三角插头和三孔插座，使金属外壳接地。
第3节 安全用电
1. 雷电的实质
雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层之间、云层和大地之间的电压可达几百万伏至几亿伏，放电时的电流可达几万安至十几万安，产生很强的光和声。云层和大地之间的放电如果通过人体，能够立即致人死亡；如果通过树木、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。
2. 防雷设施—避雷针
（1）避雷针
高大建筑的顶端都有针状的金属物，通过很粗的金属线与大地相连，可以防雷，叫做避雷针。
知识点四、注意防雷
第3节 安全用电
（2）避雷针原理
利用针状金属物的尖端放电，将云层所带的电导入大地，避免因雷雷电引发事故。
古代建筑物上的铁制装饰物也起到了避雷针的作用，高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。
3. 雷电灾害及预防
（1）雷电灾害
自古以来，雷电灾害就时有发生。防雷如同防洪，其原理是为雷电提供一条低电阻的通道，或避免将自己连入闪电的通路中。
知识点四、注意防雷
第3节 安全用电
（2）防止雷击的一些安全措施
①不要靠近金属栏杆，各种电器应暂停使用；
②不要手持金属杆，金属饰物包括手表也要抛离；
③ 找没有积水的凹坑处双脚并拢蹲下，尽可能降低高度；
④雷雨天不要使用手机；
⑤不要在高大的树下躲雨。
第3节 安全用电
知识点四、注意防雷
考点1 安全用电
1. ［2024·呼和浩特］徐伟同学发现，日常生活中妈妈有很多不规
范的用电行为，很容易造成危险。于是他对妈妈的某些用电行为进
行了总结，以便及时纠正：①空气开关跳闸后，立即合上；②边给
手机充电边用手机打电话；③用湿布擦拭用电器前断开开关；④在
不断开电路的情况下，更换日光灯；⑤将三线插头变为两线插头使
用；⑥家里电路定期检查，老旧线路及时更换。妈妈的这些行为中
不符合安全用电原则的是( )
C
A. ①②③④ B. ②③④⑤
C. ①②④⑤ D. ③④⑤⑥
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2. 如图所示，甲站在干燥的木桌上一只手接触到相线；乙站
在地上一只手接触到中性线；丙站在干燥的木桌上一只手接
触到相线，此时丁站在地面上用手去拉丙。则( )
A
A. 甲、乙都不会触电
B. 甲、丙都会触电
C. 乙、丁都会触电
D. 丙、丁都不会触电
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3. 家庭电路中有时会出现这样的现象：原来各用电器都在正
常工作，当再将一个手机充电器的插头插入插座时，家里所
有的用电器全部停止工作，形成的原因可能是( )
C
A. 这个插座的相线和中性线原来就相接触形成了短路
B. 插头与插座没有形成良好接触，仍然是断路状态
C. 插头内部短路，插头插入这个插座时，导致相线和中性线
相接触形成了短路
D. 同时工作的用电器过多，导致干路中总电流过大，空气
开关跳闸
题中丙、丁触电方式为单线触电。家庭电路中触
电的实质是人体直接或间接跟相线接触形成通路。
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考点2 家庭电路的认识
4. 如图所示是比较简单的家庭电路
示意图；关于家庭电路，下列说法
正确的是( )
D
A. 电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B. 保险丝熔断后，可以用铜导线或者铁导线代替
C. 控制灯泡的开关和它所控制的灯泡，位置可以互换
D. 连接三孔插座的导线中，导线是中性线， 导线是相线
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5. 现代化的家庭电路不仅让我们生活得更安全，更给我们带
来了很多的舒适和便捷。如图所示是小清家配电系统的简化
电路图。一天，小清在插座上插上了新买的制冷机，空气开
关1“跳闸”了，而其他空气开关正常，拔掉制冷机后合上空气
开关1，其他用电器仍正常工作，再次插上制冷机后又出现
了之前的现象。根据以上描述，下列说法正确的是( )
A. 插座出现了短路现象
B. 空气开关2或者空气开关
3可能被短路
C. 空气开关4可能断路
D. 接入制冷机后，电路总
电流大于空气开关1允许通
过的最大电流
√
【点拨】插上了新买的制冷机，空气开关1“跳闸”了，而其他
空气开关正常，拔掉制冷机后合上空气开关1，其他用电器
仍正常工作，再次插上后又出现了之前的现象，这表明接入
制冷机时，电路中的总电流会变大，超出了空气开关1允许
通过的最大电流，所以空气开关1会跳闸，故D正确。
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6.如图，用测电笔辨别相线、中性线时，正确的使用方式是
图____（填“甲”或“乙”），电工师傅正确测试相线时，氖管
发光，此时____（填“有”或“没有”）电流通过电工师傅的身
体。图丙中，电路中画“×”表示断路之处，开关闭合后，用
测电笔测试 点，氖管____（填“会”或“不会”）发光。
甲
有
会
【点拨】使用测电笔时，笔尖接触被测导线，手接触尾部金
属体，图甲正确；测电笔笔尖接触相线时，电流会经笔尖、
氖管、大电阻、笔尾、人体导向大地，形成通路，这一过程
中，人体会成为电路的一部分，会有微弱的电流通过人体。
由图丙可知，中性线断路了，开关闭合后，用测电笔测试电
路中的点， 点与相线相连通，测电笔氖管会发光。
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7.测得某熔断器在不同电流下的熔断时间如下表。若通过的
电流为，熔断器的电阻为 ，则通电时间为____ 时
熔断器熔断，此过程中熔断器产生的热量是_____ 。
电流 1.2 2.0 2.5 3.0 4.0
熔断时间 不会熔断 40 8 4.5 2.5
40
160
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8.现代家庭电路都会安装漏电保护器和空气开关，比单独安
装传统的保险丝更能保证用电安全。
（1）小科妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶，
当爸爸开启空调时，家中的空气开关立刻切断电路，漏电保
护器没有反应，由此可以推断__________（填“空气开关”或
“漏电保护器”）相当于保险丝。
空气开关
（2）当漏电保护器检测到通过图甲中、 两处的电流不相
等（即发生漏电）时，会迅速切断电路。一赤脚站在地上的
人，不小心接触了相线，如图乙、丙所示，在空气开关和漏
电保护器完好的状态下，有触电危险的是图____
（填“乙”或“丙”）。
乙
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9.如图甲是宾馆床头柜上的开关示意图，图乙是其控制的电
路，其中为旋钮开关，单独控制台灯的通断和亮度， 为
单独控制电视插座的开关。在图乙中将电路图连接完整，要
求符合安全用电原则。
【解】如图所示。
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主题 智能家居与家庭电路
智能家居是以住宅
为平台，利用综合布线
技术、网络通信技术、
安全防范技术、自动控
制技术，将家居生活相关的设备集成起来，构建可集中管理、
智能控制的住宅设施管理系统，从而提升家居的安全性、便
利性、舒适性，并实现环保节能的居住环境。
1. 如图为小明同学家的家庭电路简化图。在虚线框①②处安
装设备正确顺序是___。
B
A. 总开关（含保险装置）、电能表
B. 电能表、总开关（含保险装置）
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2. 家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以___。
B
A. 连入到邻居家电路 B. 连在一个插座上
C. 连在一个开关上 D. 直接连到一起
【点拨】家庭电路中进户线的末端部分甲和乙可以并联插座
或用电器，故选B。
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3.某天晚上小明妈妈在家
里做饭时，抽油烟机和照
明灯同时工作，将一个电
水壶的插头插入图中三孔
错误
插座，闭合开关后，电水壶不工作，抽油烟机停止工作，照
明灯仍然发光。小明分析是电水壶内部发生了短路，你认为
小明的分析是______（填“正确”或“错误”）的。小明拔下电
水壶的插头，用测电笔分
别测试插座的左孔和右孔，
测电笔氖管均发光，则故
障为___。
A.进户中性线断路B. 间断路
C.间断路 D. 间断路
C
【点拨】某天晚上小明妈妈在
家里做饭时，抽油烟机和照明
灯同时工作，将一个电水壶的
插头插入图中三孔插座，闭合开关后，电水壶不工作，抽油
烟机停止工作，照明灯仍然发光。小明分析是电水壶内部发
生了短路，小明的分析是错误的。小明拔下电水壶的插头，
用测电笔分别插入插座的左孔和右孔，测电笔氖管均发光，
则故障为 部分中性线断路，故选C。
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4. 小明了解到，根据安
全用电要求，住户家里
除了要安装防止电流过
大的空气开关外，还必
须安装漏电保护器。在正常情况下，进户线中流入的电流和
流出的电流相等，如果电路中某处发生漏电，进出电流就会
不相等，漏电保护器迅速自动切断电路。如图所示，是由一
只开关和电阻 组成模
拟漏电情形的实验电路，
其中符合要求的是___。
A.
B.
A
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5.小明家中想安装自动控制电灯，当
屋内亮度不足时，会自动控制开启灯
光。他找到了电源（电压为 ）、
开关、电阻箱（如图甲所示）、光敏
电阻各一个，导线若干，设计如图乙
所示的控制电路（虚线部分连接照明电路）。查阅资料后获得光敏电阻
的阻值与光照强度的关系表格如下（其中是表示光照强度的物理量，单
位为， 值越大表示光照越强）。闭合开关 ，当控制开关两端电压达
到启动电压时，
就会闭合控制开关，启动照明。家中某个位置的光照强度需
要大于，调节电阻箱的阻值为 时，光照强度降为
刚好启动照明；家中另一位置的光照强度需要大于 ，
保持控制开关两端启动电压不变，应调节电阻箱的阻值最大
为_____ 。
62.5
光照强度 1 2 3 4 5 6
光敏电阻 80 50 30 24 20 18
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单元复习
第十三章 内 能
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第十三章 内能 单元总结
一、知识框架
二、核心知识点归纳
（一）分子热运动
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。分子很小，直径一般以\(10^{-10}m\)为单位来量度 。
分子热运动
扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则的运动。温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快。例如，将一滴红墨水滴入清水中，整杯水逐渐变红；炒菜时，在远处就能闻到香味等。
分子的无规则运动又称为热运动，其运动的剧烈程度与温度有关。
分子间作用力：分子间同时存在引力和斥力。当分子间距离很小时，分子间作用力表现为斥力；当分子间距离稍大时，分子间作用力表现为引力；当分子间距离很大时，分子间作用力变得十分微弱，可以忽略。例如，固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力；两个铅柱底面削平、削干净，紧压后能 “粘” 在一起，说明分子间存在引力。
（二）内能
内能的概念：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。一切物体，不论温度高低，都具有内能。
内能与温度的关系：同一物体，温度越高，它的内能越大；温度降低，内能减小。但物体内能增大，温度不一定升高，如晶体在熔化过程中，吸收热量，内能增加，但温度不变。
改变内能的两种方式
做功：对物体做功，物体的内能会增加；物体对外做功，本身的内能会减少。做功改变内能的实质是能量的转化，例如，反复弯折铁丝，铁丝发热，是机械能转化为内能；内燃机的压缩冲程，活塞对气体做功，气体内能增加。
热传递：热传递的条件是存在温度差，热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。热传递的实质是能量的转移。热传递有传导、对流和辐射三种方式。做功和热传递在改变物体内能上是等效的。
（三）比热容
比热容的概念：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。比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容一般不同，水的比热容较大，为\(4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)\) 。
热量的计算：吸热公式\(Q_{吸}=cm(t - t_{0})\)，放热公式\(Q_{放}=cm(t_{0}-t)\)，其中\(c\)为比热容，\(m\)为物体质量，\(t_{0}\)为初温，\(t\)为末温，\(Q\)为吸收或放出的热量。在涉及多种物质的热传递过程中，若不考虑热量损失，则高温物体放出的热量等于低温物体吸收的热量，即\(Q_{放}=Q_{吸}\)。
比热容的应用：由于水的比热容较大，在质量和升高（或降低）温度相同时，水吸收（或放出）的热量较多。所以，水可用来做冷却剂、取暖剂，也能调节气候等。例如，汽车发动机用水来冷却，冬季人们用热水袋取暖等。
三、典型例题解析
（一）分子热运动相关例题
例 1：下列现象中，能说明分子在不停地做无规则运动的是（ ）
A. 扫地时，灰尘飞扬
B. 花开时，花香满园
C. 下雪时，雪花飘飘
D. 刮风时，黄沙扑面
答案：B
解析：灰尘飞扬、雪花飘飘、黄沙扑面，这些都是宏观物体的机械运动，不是分子的运动；而花香满园是花香分子在空气中扩散，说明分子在不停地做无规则运动，故选 B。
（二）内能相关例题
例 2：关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A. 温度为\(0^{\circ}C\)的物体没有内能
B. 物体内能增加，一定是通过外界对物体做功
C. 正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能增加
D. 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少
答案：CD
解析：一切物体都具有内能，A 错误；物体内能增加，可能是通过外界对物体做功，也可能是吸收了热量，B 错误；正在沸腾的水吸收热量，温度不变，但内能增加，C 正确；在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少，D 正确。
（三）比热容相关例题
例 3：质量为\(2kg\)的某种物质温度从\(20^{\circ}C\)升高到\(40^{\circ}C\)时，吸收的热量是\(1.88×10^{4}J\)，该物质的比热容是多少？
答案：
根据\(Q_{吸}=cm(t - t_{0})\)，可得\(c = \frac{Q_{吸}}{m(t - t_{0})}\)
将\(Q_{吸}=1.88×10^{4}J\)，\(m = 2kg\)，\(t = 40^{\circ}C\)，\(t_{0}=20^{\circ}C\)代入公式
\(c = \frac{1.88×10^{4}J}{2kg×(40^{\circ}C - 20^{\circ}C)} = 470J/(kg\cdot^{\circ}C)\)
四、学习建议
加强概念理解：内能、比热容等概念较为抽象，学习时要结合生活实例，深入理解其物理意义，避免死记硬背。
重视实验探究：本章涉及的扩散现象、改变内能的方式等实验，要认真观察实验现象，分析实验结论，理解实验背后的物理原理。
强化公式应用：熟练掌握热量计算公式，明确各物理量的含义及单位，通过练习不同类型的题目，提高运用公式解决实际问题的能力。
建立知识联系：将内能与分子热运动、比热容等知识相互联系，形成完整的知识体系，以便更好地理解和运用相关知识解决综合性问题。
这份单元总结涵盖了内能单元的关键要点与学习方法。你可以和我说说使用场景，或对内容深度、结构安排的想法，我进一步优化。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
分子动
理论
比热容
热传递
做 功
内容结构
第十三章 内能
内 能
解释现象
计算热量
应用
建立概念
改变方式
改变方式
建立概念
分子动理论
物质的构成
分子间的
作用力
分子热
运动
①物质是由大量的分子、原子构成的.
②人们通常以10-10m为单位来量度分子.
①扩散：不同物质在互相接触时彼此进入对方
的现象，叫扩散.
②一切物质的分子在不停地做无规则运动。
温度越高，分子运动越剧烈，分子的这种
无规则运动叫做分子的热运动.
分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力.
第1节 分子热运动
知识结构
知识点一：物质的构成
第1节 分子热运动
1. 物质的构成
常见的物质都是由极其微小的粒子——分子、原子构成的。
2. 分子的体积非常小
分子直径的数量级为10-10m。用肉眼直接看不到，用电子隧道扫描显微镜可以帮助我们观察到分子、原子。
3. 分子数量巨大
2500万个水分子一个挨一个地排成一行，长约1cm.
4.分子间有空隙
水与酒精混合后的总体积小于混合前的体积之和。
知识点二、分子热运动
第1节 分子热运动
1. 扩散
（1）不同物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫扩散. 扩散现象表明：一切物质的分子都处在永不停的无规则运动中，分子间存在间隙。
（2）气体的扩散
①演示实验：二氧化氮气体的扩散。
②生活中气体扩散的现象：闻到的各种气味，如香水味、桂花香、菜味、烟味等。
知识点二、分子热运动
第1节 分子热运动
（3）液体的扩散
①实验：水和硫酸铜溶液的扩散实验
②生活中液体扩散的现象：
将一滴红墨水滴入清水中，红墨水分子不停地做无规则运动，清水逐渐变成红色；酱油与醋混合为调料；被污水污染的河流……
知识点二、分子热运动
第1节 分子热运动
②生活中固体扩散的现象：
堆放煤炭的墙角，过一段时间后发现会变黑，表明煤炭分子发生了扩散。
渗碳：是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。该过程原子发生了扩散.
（4）固体的扩散
①实验：把铅板和金板紧压在一起，在室温下放置5年。铅板里会渗入一些金，金板里面会渗入一些铅，互相渗入1mm。
知识点二、分子热运动
第1节 分子热运动
2. 分子热运动
①实验：在两个烧杯内盛有质量相等的热水、冷水，用滴管注入两滴红墨水，一段时间后，热水先变红。
结论：温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。
②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.
热水
冷水
1. 分子间存在着相互作用的引力和斥力
分子间的引力和斥力都跟分子间距离有关系，我们可以利用弹簧连着的小球类比分子间的作用力。
①当两个分子的距离处于平衡距离时，分子间的引力等于斥力。
②当两个分子的距离变大时，分子间的作用力表现为引力。
③当两个分子的距离变小时，分子间的作用力表现为斥力。
知识点三、分子间的作用力
第1节 分子热运动
2. 分子间存在着引力和斥力的现象
①将两个表面光滑的铅块相互紧压，两块铅会结合起来，在下面吊一个重物都不能把它们拉开。
②将一块干净的玻璃板吊在弹簧测力计下称量并读数，然后将玻璃板水平接触水面，稍稍向上用力拉弹簧测力计，则示数将变大。
③用力压缩活塞内的水时，活塞内的水会产生“抵抗”。
知识点三、分子间的作用力
第1节 分子热运动
3. 物质三态的微观特征和宏观特征
固态
固态分子间距离很小，分子间的作用力很大，只能在平衡位置附近振动。很难被压缩，具有一定的体积和形状.
液态
液态分子间距离比固体稍大，作用力较大，既可以振动，也可以移动。具有一定的体积，没有一定的形状，可以流动.
气态
气态分子间距离很大，分子间力的作用可以忽略，能够自由移动。气体没有一定的体积和形状，具有流动性。
知识点三、分子间的作用力
第1节 分子热运动
①物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，
叫物体的内能；单位是焦（J）.
②一个物体温度升高时，它的内能就增加；
一个物体温度降低时，它的内能就减少.
③影响内能大小的因素：物体温度、质量、状态.
内 能
热传递和做功改变物体的内能是等效的.
热传递
实质：内能的转移.
内能改变的量度：热量.
做 功
实质：内能与其它能的转化.
内能改变的量度：功的多少.
改变内能的
两种方法
内 能
知识结构
第2节 内能
1. 内能
（1）分子动能
运动的篮球具有动能，分子在做热运动，所以也具有动能。
（2）分子势能
①被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引；所以具有弹性势能。
②分子间既相互吸引又相互排斥，所以分子间
具有势能，叫作分子势能。
知识点一、内能
（3）构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。内能的单位是焦（J）。
第2节 内能
2. 影响内能大小的因素
（1）内能大小与温度的关系
对一杯水加热时，水的温度越高，水内部分子运动越剧烈，内能越大。反之，温度越低， 内能越小.
（2）内能大小与质量的关系
温度相同时，水的质量越大，水分子数目越多，分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。
（3）内能大小与状态（体积）的关系
0℃的冰吸热熔化成0℃的水时，体积变小，分子间的距离变小，作用力变大，水的内能变大。可见物体的内能跟物体的状态（体积）有关.
总结：物体的内能跟物体的温度、质量、状态等都有关.
第2节 内能
知识点一、内能
内能 机械能
概念
影响 因素
研究 对象
存在 条件
物体内部所有分子动能
与分子势能的总和
物体所具有的动能
和势能的总和
物体的温度、体积、
质量、状态等
物体的质量、速度、
高度、形变程度
微观世界的大量分子
宏观世界的所有物体
永远存在
运动或在高处或
发生弹性形变
3. 内能与机械能的区别
第2节 内能
知识点一、内能
知识点二、物体内能的改变
1. 热传递改变物体的内能
（1）在热传递过程中，传递能量的多少叫热量，单位是焦。
（2）发生热传递的实例：烧水烧饭、晒太阳、热水袋取暖等.
（3）发生热传递时，低温物体吸收热量，内能增加；高温物体放出热量，内能减少。物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。
（4）热传递的实质：是内能从高温物体向低温物体转移的过程。
第2节 内能
2. 做功改变物体的内能
（1）实验
①在厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花会燃烧起来。是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点。可见，对物体做功，物体的内能增大。
②给内盛少量水的烧瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾，说明水蒸气液化成了可以看到的小水滴。在这个过程中，气体膨胀对外做功，温度降低，内能减小。可见，物体对外做功，物体的内能减小.
（2）结论：外界对物体做功，物体的内能增加；
物体对外界做功，物体的内能减少.
第2节 内能
知识点二、物体内能的改变
（3）生活及自然界中利用做功改变内能的现象
克服摩擦做功、压缩气体做功、气体膨胀做功等都可以改变物体的内能。例如：
①冬天人们搓手感到暖和；
②从滑梯下滑时屁股有点发烫；
③锯条锯木头，锯条发烫 ；擦划火柴，火柴头着火；
④汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦。
⑤流星穿越大气层时，克服空气阻力做功，内能增加，温度太高，达到流星燃点，流星燃烧。
第2节 内能
知识点二、物体内能的改变
温 度 热 量 内 能
定义
表达
单位
宏观上：表示物体
的冷热程度
微观上：反映分子
热运动剧烈程度
在热传递过程中，吸收或放出热的多少，是能量的变化量
物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和
只能说“是多少”
或“达到多少”
只能说“放出”
或“吸收”
只能说“有”
内能总不为0
摄氏度（℃）
焦耳（J）
焦耳（J）
知识点三、温度、热量与内能的区别
第2节 内能
①物质的吸热能力：与质量、升高的温度、物质种类有关。
②物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。
③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，叫这种物质的比热容。
④公式： C
⑤单位：J/（kg·℃）
⑥比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
比热容
热量的
计算
①影响吸放热的因素：物质种类、质量、升高的温度。
②吸热公式：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
③放热公式：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
比热容
知识结构
第3节 比热容
第3节 比热容
知识点一、探究不同物质的吸热能力
【猜想与假设】
物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关。
【设计实验】
（1）该实验用控制变量法、转换法进行探究。
①控制变量法：
探究物质吸收的热量可能与质量、升高的温度、物质的种类有关时，控制两个量不变，每次实验只能改变一个量。
②转换法：因为热量无法直接测量，所以我们可以用加热时间来比较物质吸收的热量。
第3节 比热容
【进行实验与收集数据】
（1）取质量相等的水与食用油各200g.
（2）按照如图所示安装器材。观察温度计的示数，记下加热前水和食用油的温度.
（3）接通电源，同时对烧杯中的水和食用油加热3～5min（根据实际情况而定）.
（4）停止加热，同时读出两只温度计的示数，记下水和食用油的温度.
（5）算出加热过程中水和食用油的温度各升高多少℃.
知识点一、探究不同物质的吸热能力
第3节 比热容
（6）处理实验数据
液体 质量m/g 初温t0/℃ 末温 t1/℃ （t1-t0） /℃ 吸收的热量
（加热时间）
水 200 20 42 22 相等
食用油 200 20 55 35 相等
【分析与论证】
（1）质量相等的水和食用油吸收相同的热量，升高的温度不相同，食用油升高的温度比水的多。
（2）实验结论：
质量相等的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不相等。
知识点一、探究不同物质的吸热能力
第3节 比热容
【交流与讨论】
（1）测量物质的选取：应选取质量、初温相同的不同物质；
（2）选择相同的热源目的：是为了让两种物质在相同加热时间内吸收的热量相同；
（3）该实验用装置常见的有两种，甲装置中散热集中，可以控制水与煤油在相同的加热时间内吸收的热量基本相等。
甲 乙
知识点一、探究不同物质的吸热能力
第3节 比热容
1. 比热容
（1）物理意义：用来比较物质吸热能力的物理量。
（2）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。
（3）定义式：比热容 C
（4）公式中各物理量及其单位：
Q 表示物质吸收或放出的热量，单位是焦耳（J）
m 表示物体的质量，单位是千克（kg）
Δt 表示升高（或降低）的温度，单位是摄氏度（℃）
c表示物质的比热容，单位是焦/（千克·℃），符号: J/(kg·℃)
知识点二、比热容
第3节 比热容
（5）实验证明：
单位质量的某种物质，温度降低1℃时放出的热量，也等于这种物质的比热容。
（6）水的比热容是：4.2×103J/（kg·℃）。表示的物理意义：1kg水温度升高或降低1℃时吸收或放出的热量是4.2×103J.
（7）比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容。
①同种物质的比热容是不变的，与质量、变化的温度、吸收的热量无关，它仅与物质的种类和状态有关。
②比热容反映了物质的吸热能力，比热容越大，越不容易升温，也不容易降温。
知识点二、比热容
第3节 比热容
2. 运用比热容知识解释有关现象
（1）沿海地区比沙漠地区的昼夜温差小
因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相同，但是海水的比热容比沙子大，所以海水升温比沙子慢；因此白天海水温度低，沙子温度高。
晚上没有光照时，海水和沙子放出相同热量时，海水降低的温度比沙子的小。所以海水温度高，沙子温度低。
（2）沙漠地带昼夜温差变化大的原因
砂石的比热容比较小，在吸收（或放出）相同的热量时，升高（或降低）的温度比其他物质的要大。
知识点二、比热容
第3节 比热容
（3）城市的“热岛效应”
城市中的人工构筑物吸热快而比热容小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，吸收热量多，因而其表面温度明显高于自然下垫面。
（4）海风的形成
因水的比热容比泥土、沙石的大，白天，太阳照射下海岸和海水吸收相同的热量，海水温度上升慢，海岸温度上升快，热空气上升，微风从海洋吹向陆地，形成海风；而夜晚，海岸和海水放出相同的热量，海水温度降低得少，海面气温较高，空气上升，风就从陆地吹向海上，形成陆风。
知识点二、比热容
第3节 比热容
3. 水的比热容比较大的应用
水的比热容比较大的应用：
①散热；②制冷；③调节气温。
发动机利用水的
循环吸热来散热
修建人工湖，利用水的
吸热本领强来调节气温
暖气片用水的
循环放热取暖
知识点二、比热容
第3节 比热容
4. 扩展性实验—用传感器比较不同物质的比热容
不同物质吸热的差异还可以用图所示的实验很快比较出来。用铁夹将温度传感器及分别盛有质量相同的水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分要与试管内的水或色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接。
在计算机上打开与此仪器配套的专用软件，点击“开始记录”，同时打开红外加热器开关，对盛有水和油的试管进行加热，在计算机上可以得到相应的实验图线。
知识点二、比热容
第3节 比热容
知识点三、热量的计算
1. 热量的计算
根据比热容公式C
（1）物体温度升高时吸收的热量为：Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt
（2）物体温度降低时放出的热量为：Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt
t0 表示物体原来的初温度，t 表示物体的末温度。
（3） 各物理量单位的选择
m 表示物质的质量，单位：kg
△t表示改变的温度，单位：℃
C 表示物质比热容，单位： J/（kg·℃）
Q 表示吸收或放出的热量，单位：J
2. 热平衡
（1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高.若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”.
（2）热平衡方程：Q吸 = Q放
第3节 比热容
知识点三、热量的计算
考点1 比热容及其应用
1. ［2024·广西］冬天，人们常用热水袋取暖。水能长时间
供暖，主要原因是水的( )
C
A. 密度大 B. 密度小
C. 比热容大 D. 比热容小
【点拨】 水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，
降低相同的温度，可以释放出更多的热量，水能长时间供暖，
就是利用了水的比热容大这一特性。故选C。
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2. 家用小型风力发电机独特的尾翼结构，
能使其旋翼自动迎风，如图甲所示。海边，仅在海陆风因素
的影响下，图乙、丙所示的情形通常分别发生在( )
A
A. 白天、夜晚 B. 夜晚、白天
C. 白天、白天 D. 夜晚、夜晚
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3. ［2025·北京西城区期末，多选］根据图中提供的信息判
断，下列说法中正确的是( )
AD
A. 沙子的比热容大于铅的比热容
B. 铁块和铅块升高相同的温度，
铅块吸收的热量多
C. 质量相等的水和沙子，吸收相
同的热量，沙子的末温高
D. 质量相等的沙子和铁，降低相
同的温度，沙子比铁放出的热量多
【点拨】 由图可知， 的沙子、水、
铅、铁吸收 的热量，温度变化
量 ，根据
可知， ，
A正确；物质吸收热量的多少与比热
容、质量、温度的变化量都有关系，不知道质量关系，不能
判断物体吸收的热量多少，B错误；不知道物质的初温关系，
质量相等的水和沙子，吸收相同的热量，
不能判断末温高低，C错误；因为
，质量相等的沙子和铁，降低
相同的温度，沙子比铁放出的热量多，D
正确。
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4.［2024·安徽］一保温杯中装有质量为，温度为
的水。将一个质量为，温度为 的金属块放入杯中，
一段时间后杯内水和金属块的温度稳定在 ，假设金属块
放出的热量全部被水吸收，已知水的比热容为
，则该金属块的比热容为__________ 。
【点拨】由题意知，水吸收的热量
。因
金属块放出的热量全部被水吸收，则金属块放出的热量为
，则金属块的比热容
。
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考点2 分子动理论
5. ［2025·大同期末］中国古诗词中蕴含着许多物理知识。
词句“稻花香里说丰年”中，词人能闻到农田里稻花飘香，可
以用下列哪个选项解释( )
C
A. 分子间存在引力
B. 分子间存在斥力
C. 分子在不停地做无规则运动
D. 常见物质由分子、原子构成
【点拨】词人能闻到农田里稻花飘香，这是扩散现象，说明
分子在不停地做无规则运动，故C符合题意， 不符合题
意。故选C。
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6.［2024·成都］成都别称芙蓉城、蓉城，这座以花为名的城
市自古与花结缘，大诗人陆游魂牵梦萦的诗中美景“二十里中
香不断，青羊宫到浣花溪”依旧是成都一道亮丽的风景线，诗
人闻到花香属于______现象。诗句“花气袭人知骤暖”所蕴藏
的物理知识是：分子做无规则运动的剧烈程度与______有关。
扩散
温度
【点拨】 闻到花香，说明花香分子在不停地做无规则运动，属
于扩散现象。“花气袭人知骤暖”说明温度越高分子运动越剧烈，
因此可以说明分子做无规则运动的剧烈程度与温度有关。
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考点3 内能及其改变
7. ［2024·广东］如图是古代省油灯的示意图。它下层盛水，
能减慢上层油的消耗。点灯后，水在升温的过程中( )
A
A. 吸热，内能增加 B. 吸热，内能减少
C. 放热，内能增加 D. 放热，内能减少
【点拨】 改变物体内能的方式有两种：做功和热传递。点灯
后，水在升温的过程中，吸收热量，内能增加，是通过热传
递的方式改变水的内能。故A符合题意， 不符合题意。
故选A。
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8. 古代人们常钻木取火，下列情况改变内能的方式与其不同
的是( )
C
A. 图甲：冬天搓手取暖
B. 图乙：小朋友滑滑梯臀部发热
C. 图丙：热鸡蛋放在冷水中冷却
D. 图丁：压缩空气使其内能增大
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9. 浓浓的孝心体现着社会主义核心价值观，重阳节前夕，某
学校倡议同学们为妈妈洗脚。孩子用热水在给妈妈洗脚时，
下列说法正确的是( )
D
A. 泡在热水中的脚吸收热量，温度不变
B. 洗脚过程中水的温度降低，其内能不变
C. 热水的温度降低，内能减小，含有的热量也减小
D. 泡在热水中的脚是通过热传递的方式增大内能的
【点拨】 泡在热水中的脚吸收热量，内能增加，是通过热传
递的方式增大内能的，故D正确。故选D。
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10. 艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃
烧产生的热量刺激人体穴位，能够达到防病治病的目的。物
体从外界吸热时，自身的内能______增大，温度________升
高。（均填“一定”或“不一定”）
一定
不一定
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考点4 比较不同物质吸收热量的情况
11.［2024·齐齐哈尔］小姜利用如图1所示的装置进行“比较
不同物质吸热的情况”。
（1）器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以
及______（填测量工具）、托盘天平（含砝码）、水和煤油。
秒表
（2）选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了
通过比较__________来比较物质吸收热量的多少。
加热时间
（3）实验中选取初温不同、______相同的水和煤油，分别
倒入烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，
通过比较____________来比较不同物质吸热能力的强弱。
质量
升高的温度
（4）如图2所示，小姜使用温度计测量液体的温度，按照图
中___（填“”“”或“ ”）方法读数是正确的；实验中某时刻
温度计示数如图3所示为____ 。
66
（5）部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：____
（填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。
加热时间/ 0 1 2 3 4 …… 10
水的温度/ 30 34 38 42 46 …… 70
煤油温度/ 10 18 26 34 42 …… 90
水
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主题 舌尖上的物理
中华美食，源远流长，博大精深。从南到北，从东到西，
每一道菜肴都承载着悠久的历史文化和独特的味觉记忆。而
在这色香味俱全的美食背后，蕴藏着丰富的物理原理，尤其
是与“内能”息息相关。
1. 糖炒栗子是秋冬的传统美食。翻炒栗子时，为了让栗子快
速、均匀受热，常常将石英砂与栗子混合在一起翻炒，这是
因为石英砂的( )
A
A. 比热容小 B. 密度大
C. 热值大 D. 熔点高
【点拨】 石英砂的比热容小，相同质量的石英砂同其他物质
相比较，吸收相同的热量时其升温高，因此将石英砂与栗子
混合在一起翻炒，可以让栗子快速、均匀受热。故选A。
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2. ［2024·绵阳］泡菜是四川传统特色菜肴，制作时将洗净
的蔬菜放入坛中，加入适量清水和食盐，密闭、静置一段时
间后，蔬菜内部也有了咸味，这说明( )
D
A. 分子之间存在斥力
B. 分子之间存在引力
C. 物质是由大量分子构成的
D. 分子在不停地做无规则的运动
【点拨】 加入适量清水和食盐，密闭、静置一段时间后，蔬
菜内部也有了咸味，这说明分子在不停地做无规则的运动，
故D正确。故选D。
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3. 莜面栲栳栳，是山西中北部高寒地区民间的家常美食，小
明自己动手制作且蒸熟的莜面栲栳栳如图所示，口感筋道，
香味四溢。下列说法中正确的是( )
B
（第3题）
A. 蒸锅内水沸腾时，温度和内能都不变
B. 香味四溢是一种扩散现象
C. 莜面栲栳栳黏在一起说明分子间有斥力
D. 蒸熟莜面栲栳栳是通过做功的方式改变了
其内能
（第3题）
【点拨】 蒸锅内水沸腾时，吸收热量，温度不
变，内能增加，故A错误；香味四溢，这是扩
散的现象，说明分子在不停地做无规则运动，
故B正确；莜面栲栳栳黏在一起说明分子间有
引力，故C错误；蒸熟莜面栲栳栳，栲栳栳吸收热量，主要
是通过热传递改变其内能，故D错误。故选B。
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4. 如图所示，瓦罐汤是民间传统的煨汤（把食材放在瓦罐中，
加较多的水，用文火慢煮，食材煮烂时再放进盐）方法，是
赣菜的代表。用瓦罐煨汤时，下列有关说法中错误的是
( )
C
（第4题）
A. 未加热前，食材的内能不为零
B. 将装好食材的瓦罐煨热，汤的内能增大
C. 刚煨好的热汤烫嘴是因为它含有的热量多
D. 热汤香气更浓，是因为扩散现象与温度有关
（第4题）
【点拨】 未加热前，食材的内能不为零，故A正
确，不符合题意；将装好食材的瓦罐煨热，汤的
内能增大，故B正确，不符合题意；刚煨好的热
汤烫嘴是因为它的温度高，不能说含有的热量多，
故C错误，符合题意；热汤香气更浓，是因为扩散现象与温
度有关，故D正确，不符合题意。故选C。
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5.饺子是中国的传统美食。如图所示包饺
子时，用力捏过的饺子皮会黏在一起，
这说明分子之间存在______。下饺子前，
锅里有初温为，质量为 的水，
引力
50
若这些水吸收的热量为 ，则在标准大气压下，这
些热量能使水温度升高____。
【点拨】 分子间存在着相互作用的引力和斥力，
包饺子时，用力捏过的饺子皮会黏在一起，这
说明分子之间存在引力；根据 得，
水升高的温度
。
返回
6.如图所示的是昆明最具特色的四大美食之
一——铁板牛肉，主要食材有牛肉丝、番茄丝、
青椒丝等，配料是洋葱丝、姜丝、辣椒粉等，
通过铁板烧制的做法而成。一质量是、初温为 的
铁块，当温度降到时放出了 的热量。
（1）求铁的比热容。
【解】由 得，铁的比热容
。
（2）某次烹饪时将的铁板加热到 ，
再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温
度降到 时，牛肉片已十成熟了。求铁板
在此降温过程中放出的热量。
铁板在此降温过程中放出的热量 。
（3）在（2）中放出的热量有 被牛肉外的其他食材吸收
了，求牛肉从铁板处吸收的热量。
牛肉从铁板处吸收的热量
。
返回
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单元复习
第二十一章 信息的传递
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第二十一章 信息的传递 单元复习
一、知识框架
二、核心知识点梳理
（一）现代顺风耳 —— 电话
电话的组成与工作原理：电话主要由话筒和听筒组成。话筒的作用是把声信号转化为电信号，其工作原理是利用电磁感应，当人说话时，声波使话筒中的膜片振动，带动线圈在磁场中做切割磁感线运动，从而产生感应电流；听筒的作用是把电信号转化为声信号，通过电磁铁吸引薄铁片振动发声 。
电话交换机：为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机。一个地区的电话都要接到同一台交换机上，使用时靠交换机来接通，现在使用的是程控电话交换机，它是利用电子计算机技术，能按用户所拨的号码自动接通话机 。
模拟信号与数字信号：模拟信号是随时间连续变化的信号，其特点是信号的频率、振幅变化情况模仿声音信号的频率、振幅变化；数字信号是用不同符号的不同组合表示的信号，如用 “0” 和 “1” 的组合来传递信息 。数字信号抗干扰能力强，便于存储、处理和传输。
（二）电磁波的海洋
电磁波的产生与传播：迅速变化的电流能够产生电磁波。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，在真空中的传播速度约为\(3×10^{8}m/s\)，与光速相同 。
电磁波的波速、波长与频率的关系：波速（\(c\)）、波长（\(\lambda\)）和频率（\(f\)）之间的关系为\(c = \lambda f\)。其中波速在真空中是定值，频率越高，波长越短 。
电磁波谱：按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列成谱，叫做电磁波谱。包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线等，不同波段的电磁波有不同的特性和应用 。
（三）广播、电视和移动通信
无线电广播的发射与接收：无线电广播的发射过程是在广播电台完成的，话筒把声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射到空中；接收过程是收音机的天线接收到各种各样的电磁波，通过调谐器选出特定频率的信号，经放大后由扬声器还原成声音 。
电视的发射与接收：电视用电磁波传递图像信号和声音信号。摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中；电视机的接收天线把高频信号接收下来，通过电视机把图像信号取出并放大，由显像管把图像信号还原成图像 。
移动电话的工作原理：移动电话既是无线电发射台又是无线电接收台，它用电磁波把讲话的信息发射到空中，同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。移动电话的体积很小，发射功率不大，它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接，这种固定的电台叫做基地台 。
（四）越来越宽的信息之路
微波通信：微波的频率比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。微波大致沿直线传播，不能沿地球表面绕射，因此每隔 50km 左右要建一个微波中继站，把上一站传来的信号处理后，再发射到下一站去，一站一站地传下去，将信息传到远方 。
卫星通信：在地球的周围均匀地配置 3 颗同步通信卫星，就可以实现全球通信。卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，用卫星做微波通信的中继站，可大大增加微波通信的灵活性 。
光纤通信：光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的通信方式。光导纤维是很细很细的玻璃丝，激光在里面传播时会发生多次全反射，把携带的信息传到远方。光纤通信具有通信容量大、不受外界磁场的干扰、不怕腐蚀、不怕潮、能量损耗少等优点 。
网络通信（互联网、电子邮件）：互联网是一个全球性的网络，它把全球数万个计算机网络连接起来，实现资源共享。电子邮件是目前使用最频繁的网络通信形式之一，人们可以通过互联网把邮件发送到对方的信箱中，对方可以随时上网到邮箱中读取 。
三、典型例题精讲
（一）电话与信号例题
例 1：关于电话的工作过程，下列说法正确的是（ ）
A. 话筒的作用是把电信号转化为声信号
B. 听筒的作用是把声信号转化为电信号
C. 电话交换机的作用是提高线路的利用率
D. 模拟信号比数字信号抗干扰能力强
答案：C
解析：话筒的作用是把声信号转化为电信号，A 错误；听筒的作用是把电信号转化为声信号，B 错误；电话交换机可以提高线路的利用率，C 正确；数字信号比模拟信号抗干扰能力强，D 错误。
（二）电磁波例题
例 2：某电磁波的频率为\(3×10^{9}Hz\)，则它的波长是多少？
答案：
根据\(c = \lambda f\)，可得\(\lambda = \frac{c}{f}\)，已知\(c = 3×10^{8}m/s\)，\(f = 3×10^{9}Hz\)，则\(\lambda = \frac{3×10^{8}m/s}{3×10^{9}Hz} = 0.1m\)。
（三）现代通信技术例题
例 3：下列通信方式中，利用电磁波传递信息的是（ ）
A. 光纤通信
B. 卫星通信
C. 有线电话
D. 网络通信
答案：B
解析：光纤通信是利用激光在光导纤维中传播，激光属于电磁波，但主要是在光纤中传输，A 不符合；卫星通信是利用电磁波来传递信息的，B 符合；有线电话是通过电流来传递信息的，C 不符合；网络通信包含多种方式，其信息传输不一定都利用电磁波 ，D 不符合。
四、复习建议
区分概念本质：对比模拟信号与数字信号、不同通信技术的特点，通过列表梳理的方式，明确各概念的本质差异，避免混淆，如对比微波通信与光纤通信的传输介质、传输特点等 。
理解工作原理：结合生活中常见的通信设备，如手机、电视、网络路由器等，深入理解电话、广播、电视、移动通信等的工作原理，将抽象知识与实际应用结合，强化记忆 。
掌握公式应用：牢记电磁波波速、波长与频率的关系公式\(c = \lambda f\)，通过练习不同类型的计算题，掌握已知两个量求解第三个量的方法，注意单位的统一 。
关注技术发展：信息传递技术发展迅速，可通过查阅资料、观看科普视频等方式，了解 5G 通信、量子通信等前沿技术，拓宽知识面，加深对信息传递领域的整体认识 。
这份单元复习对 “信息的传递” 核心内容进行了系统梳理。若你觉得某些知识点讲解不够详细，或想补充更多例题，欢迎随时告诉我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
内容结构
电流把信息传到远方
电话 电话交换机
数字通信
模拟通信
引出
电磁波的产生（演示实验：变化的电流产生电磁波）
微波通信、卫星通信
光纤通信、网络通信
电磁波的传播；电磁波的速度；电磁波的频率
应用
应用
无线电广播、电视信号
的发射和接收 移动电话
应用
第二十一章 信息的传递
现代顺风耳—电话
电 话
模拟通信
数字通信
①话筒：把声信号转化为电信号.
②听筒：把电信号转化为声信号.
③同一部电话中，话筒和听筒是并联的；
话筒与对方的听筒是串联的。
减少电话线的数量，提高线路的利用率。
①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。
②用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号。
这种通信方式叫数字通信。
电话交换机
知识结构
第1节 现代顺风耳—电话
最简单的电话由话筒和听筒组成。为了完成通话，话筒和听筒之间要连上一对电话线。
话筒把声音转换成变化的电流，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，
携带信息的电流又转换成了声音。
1. 电话的结构及工作原理
第1节 现代顺风耳—电话
知识点一、电流把信息传到远方
（1）话筒
①主要组成：碳粒和膜片等。
②作用：把声信号变成电信号（即变化的电流）。
③工作原理：当人对着话筒讲话时，声波使膜片振动，电阻随之发生变化，在电路中产生随声音振动而变化的电流，话筒相当于一个可变电阻器。
（2）听筒
①主要组成：电磁铁、膜片。
②作用：把电信号还原成声信号。
③工作原理：当从话筒中传来随说话声音的振动而产生强弱变化的电流时，电磁铁对膜片的吸引力大小也发生变化，使膜片振动起来，产生和对方说话声音相同的声音，把电信号转换为声信号。
知识点一、电流把信息传到远方
第1节 现代顺风耳—电话
2. 电话工作电路图
同一部电话中，话筒和听筒是并联的，话筒与对方的听筒是______的，对方的话筒与自己的听筒是______的。
知识点一、电流把信息传到远方
第1节 现代顺风耳—电话
串联
串联
1. 电话交换机的作用
采用电话交换机，可以减少线路数量，提高线路的利用率，每部电话与交换机相连就可以实现任意两部之间的通话。
2. 电话交换机的连接
（1）一个地区的电话都接到同一台交换机上，每部电话都编上号码。使用时，交换机把需要通话的两部电话接通，通话完毕再将线路断开。
知识点二、电话交换机
（2）如果在两台交换机之间连上若干电话线，这样两个不同交换机的用户就能互相通话。
第1节 现代顺风耳—电话
3. 电话交换机的发展
人工电话交换机 自动电话交换机 自动电话交换机
4. 电话“占线”的原因
常常是两台交换机之间有太多的用户要通话，它们之间的电话线不够用了。
第1节 现代顺风耳—电话
知识点二、电话交换机
1. 模拟通信
（1） 模拟通信
在话筒将声音转换成信号电流时，这种信号电流的频率、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_____信号，使用模拟信号的通信方式叫做______通信。
A
知识点三、模拟通信和数字通信
（2）模拟信号的特点
模拟信号在长距离传输和多次加工、放大的过程中，信号电流的波形会改变，从而使信号丢失一些信息，表现为声音、图像的失真，严重时会使通信中断。
第1节 现代顺风耳—电话
模拟
模拟
2. 数字通信
（1）用不同符号的不同组合表示的信号叫
_______，这种通信方式叫数字通信。
（2）数字信号的组成
发声、发光的长短；电压、电流的有无；数字0和1；磁体的N、S极等不同符号信息都可组成数字信号。
数字信号只包含两种不同的状态，形式简单，抗干扰能力特别强。由于电子计算机是以数字形式工作的，数字信号可以很方便地用电子计算机加工处理，发挥计算机的巨大威力。
第1节 现代顺风耳—电话
知识点三、模拟通信和数字通信
数字信号
电磁波的海洋
电磁波
的产生
①电磁波的产生：导线中电流的迅速变化
会在空间激起（产生）电磁波.
②电磁波传递信息：可以给我们传递各种信息.
①传播速度：电磁波在真空中可以传播。速度为
c =3×108m/s，与光在真空中的传播速度相同.
②单位：赫兹（Hz）。常用单位还有kHz、MHz.
③电磁波家族：无线电波、红外线、可见光、
紫外线、X射线、 γ射线等。
④无线电波：用于广播、电视和移动电话的
是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分.
无线电波、红外线、微波、紫外线、X射线、γ射线等.
电磁波
的传播
电磁波
的应用
知识结构
第2节 电磁波的海洋
1. 电磁波的产生
与水波、声波的形成相似，导线中_____的迅速变化会在空间激起（产生） 电磁波。
2. 电磁波传递信息
广播电台、电视台以及移动电话靠复杂的电子线路来产生迅速变化的电流，发出电磁波。虽然电磁波看不见、摸不到，但它确实可以给我们传递各种信息。
一、电磁波是怎样产生的
第2节 电磁波的海洋
电流
1. 波长、频率、波速
（1）波长
在一列波的传播中，凸起的最高处叫做波峰；凹下的最低处叫做波谷。
邻近两个波峰（或波谷）之间的距离叫做_______，用 λ 表示。
单位：米（m）、厘米（cm）、毫米（mm）等。
知识点二、电磁波是怎样传播的
第2节 电磁波的海洋
波长
（2）频率
波在1秒内传播波长的个数叫做波的______，用字母 f 表示。　
单位：赫兹（Hz）、千赫（kHz）、 兆赫（MHz）
（3）波速
用来描述波传播快慢的物理量叫做_____，用字母v表示。
单位：米/秒（m/s）
（4）波长、频率与波速间的关系
波速=________ v= λf
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
频率
波速
波长×频率
2. 电磁波的传播
电磁波的传播不需要介质，电磁波能够在真空中传播.
3. 描述电磁波的物理量
（1）电磁波的波速（电磁波波速不变）
真空中电磁波的波速为c，其数值大约为30万千米每秒（等于光速）。c =____________________________
（2）电磁波的频率
电磁波频率的单位是赫兹（Hz）。因为通常电磁波的频率都很高，所以常用的单位还有千赫（kHz）和兆赫（MHz）。
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
2.99792458×108 m/s=3.0×108 m/s
（1）电磁波家族
电磁波有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、 γ射线等。各种光和射线都是波长不同的电磁波。
4. 电磁波家族及电磁波的应用
（2）无线电波：电磁波中用于广播、电视和移动电话的是频率为数百千赫至数百兆赫的那一部分。波长从几毫米到几千米，通常把无线电波分成几个波段：长波、中波、短波、微波等。
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
（3）电磁波的应用
①无线电波：用于广播、电视和移动电话。②红外线：家电的遥控器。③微波：可用来加热食品。④紫外线：可用来灭菌、验钞。⑤X射线：医学上用来做透视检查。⑥γ射线：可用来金属探伤。
第2节 电磁波的海洋
知识点二、电磁波是怎样传播的
电视广播
发射：话筒→调制器→发射天线.
接收：接收天线→选台和解调→扬声器.
图像发射：摄像机→发射机→发射天线.
图像接收：接收天线→接收机→显示器.
移动电话：既是无线电发射台又是接收台.
无线电广播
广播、电视
和移动通信
知识结构
第3节 广播、电视和移动通信
移动电话
无线电广播的工作过程
电视广播的工作过程
广播、电视、移动电话信号传递的异同
项目 广播 电视 移动电话
不同点 信号形式 声音信号 声音信号和 图像信号 各种形式的信号
载波特点 频率最小 频率最小 频率最大
发射和 接收设备 广播电台发射、 收音机接收 电视台发射、 电视机接收 移动电话发射、接收，基地台转接
相同点 载体 电磁波
发射过程 信号转换→调制→天线发射
接收过程 天线接收→调谐→解调
知识结构
第3节 广播、电视和移动通信
主要由三部分组成：话筒、调制器、天线。
无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把播音员的声音信号转换成电信号，然后用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线产生 电磁波发射到空中。
1. 信号的发射——广播电台完成
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
广播电台
话筒
天线
2. 信号的接收——收音机完成
（1）选台
为接收在空间传播的无线电波，收音机使用天线进行接收。但由于天线没有选择性，能接收传播过来的所有电磁波，如把天线接收的电磁波全部变成声音，那只是一片嘈杂声，什么也听不清。
利用收音机的___________，可以选出我们需要的某一频率的电磁波，这一过程叫做选台（调谐）。
（2）解调
由调谐器选出的信号含有高频电流成分，需要通过“_______”将其滤去，把音频信号留下。
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
“调谐器”
解调器
（3）放大
把音频信号放大后送到扬声器里，这一过程叫做放大。　　
（4）扬声器把音频信号转换为声音信号。　　　
天线
扬声器
选台和解调器
知识点一、无线电广播信号的发射和接收
1. 电视信号的发射
摄像机把图像信号变成______信号，发射机把电信号加载到频率很高的电流上，通过发射天线发射到空中。
知识点二、电视的发射和接收
由电视台完成
第3节 广播、电视和移动通信
电
2. 电视信号的接收
电视机的接收天线把高频信号接收通过电视机把信号取出并放大，由显示器把它还原成图像。
由电视机完成
第3节 广播、电视和移动通信
知识点二、电视的发射和接收
知识点三、移动电话
1. 移动电话的工作原理
移动电话是靠空间的_______来传递信息的。
移动电话既是无线电发射台，也是无线电______台（发射接收二合一） 。它用电磁波把讲话的信息发射到空中；同时它又在空中捕获电磁波，得到对方讲话的信息。
第3节 广播、电视和移动通信
2. 基地台
移动电话的体积小，发射功率小；天线简单，灵敏度不高。因此，它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接。这种固定的电台叫做基地台，跟电话交换机相连。
电磁波
接收
有一种可移动的电话叫无绳电话，座机和手机之间没有电话线，但各有一个天线，它们通过无线电波来沟通。无绳电话的主机接在市话网上，相当于一个小型基地台。手机不能离主机太远，工作区域大约在几十米到几百米的范围内。
3. 无绳电话
第3节 广播、电视和移动通信
知识点三、移动电话
（1）音频信号
由声音转换成的电信号，它的频率跟声音的
频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫音频信号。
（2）视频信号
由图像转换成的电信号，它的频率
在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。
（3）射频电流
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到频率更高的电流上，产生电磁波发射到天空中，这种电流叫做射频电流。
4. 音频、视频、射频和频道
音频、视频和射频
的比较（示意图）
第3节 广播、电视和移动通信
知识点三、移动电话
观看数字光碟DCD时不需要把信号发射到天空，可以直接把音频信号和视频信输给电视机，这时就要分别把DCD机送来的音频、视频信号接到电视机上标着A、V字母的插口上。
（4）频道
不同的电视台使用不同的射频范围进行广播，以免互相干扰；这一个个不同的频率范围就叫做频道。
第3节 广播、电视和移动通信
知识点三、移动电话
①微波：波长10m~1mm间，频率30MHz~3×105MHz间.
②利用微波进行的通信称为微波通信。
③需利用微波中继站传递信息.
①利用通信卫星做微波通信的中继站来进行通信的方式
叫卫星通信。三颗同步卫星几乎可实现全球通信.
②组成：同步通信卫星、地面站和传输系统.
①激光：频率单一、方向高度集中.
②是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式.
网络通信是借助计算机网络进行通信的方式.
微波通信
卫星通信
光纤通信
网络通信
越来越宽的信息之路
知识结构
第4节 越来越宽的信息之路
知识点一、微波通信
1. 传输信息与频率的关系
信息理论表明，作为载体的电磁波，频率越高，相同时间内传输的信息就越_____。因此，现代通信技术所采用的频率越来越高，微波通信就是其中应用较广泛的一种。
2. 微波
（1）波长和频率范围
微波波长在 10m~1mm之间，
频率 30MHz~3×105MHz之间。
（2）性质
微波的性质接近光波，大致沿____传播，不能沿地球表面绕射。
第4节 越来越宽的信息之路
多
直线
3. 微波通信
（1）概念：利用微波进行的通信称为微波通信。
（2）微波中继站：微波大致沿直线传播，不能
沿地球表面绕射。因此必须每隔50km左右就要
建设一个中继站，可以把上一站传来的微波信号
经过接收、放大处理后，再发射到下一站去。
（3）微波通信的优点：频率高，传输信息的容量大；质量好，传送距离远；大致沿直线传播，受大气干扰小，能量损耗小，收到的信号强且稳定。
（4）微波通信的缺点：需要大量中继站进行信号传递。在遇到雪山、大洋，根本无法建设中继站时，微波通信几乎无法继续。
第4节 越来越宽的信息之路
知识点一、微波通信
1. 卫星通信的概念
利用通信卫星做微波通信的中继站进行通信的方式叫卫星通信。
2. 同步通信
地球同步卫星即地球同步轨道卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距地球约36000km，卫星的运行方向与地球的____方向相同、运动周期与地球自转一周的时间_____，所以叫做“同步通信卫星”。
3. 全球通信
在地球周围均匀地配置三颗通信卫星，
就可以覆盖几乎全部的地球表面，实现
全球通信。
第4节 越来越宽的信息之路
知识点二、卫星通信
自转
相等
知识点二、卫星通信
4. 卫星通信的组成与原理
由通信卫星、地面站和传输系统三部分组成。卫星通信的工作原理是将卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上，利用卫星上的通信转发器接收由地面站发射的信号，并对信号进行放大变频后转发给其他地面站，从而完成两个地面站之间的传输。
一颗通信卫星就是
一个微波中继站
第4节 越来越宽的信息之路
5. 卫星通信特点
通信范围大，只要在卫星发射的电磁波覆盖的范围内均可进行通信；不易受陆地灾害影响；易于实现广播和多址通信。
6. 中国北斗卫星导航系统
北斗卫星导航系统是我国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。
第4节 越来越宽的信息之路
知识点二、卫星通信
A
知识点三、光纤通信
（1）激光的概念：频率单一、方向高度集中的光叫激光。
（2）激光通信容量更大
我们已经知道，电磁波的传播速度等于光速，实际上光也是一种电磁波。与微波相比，光的频率更高。如果用光来通信，这条“高速公路”要比短波、微波的“公路”宽出百万倍、千万倍。
2. 光导纤维
（1）光导纤维简称光纤，是一种非常细的
玻璃丝，激光可在光纤里传播，不受外界干扰。
1. 激光
第4节 越来越宽的信息之路
光导纤维
携带信息
的激光射入
携带的信息
随激光射出
（2）光导纤维传光原理
光导纤维传播激光的原理是____________。携带信息的激光从光导纤维的一端射入，在光纤内部传播时，发生的是全反射，在内壁上多次反射，从另一端射出，这样就把它携带的信息传到了远方。
知识点三、光纤通信
第4节 越来越宽的信息之路
光的全反射
3. 光纤通信
光纤通信是利用激光在光导纤维中传输信息的一种通信方式。由于光的频率很高，在一定时间内可以传输大量信息。
4. 光纤通信的优点
（1）传输频带极宽，通信容量很大；
（2）光纤衰减小，无中继设备，传输距离远；
（3）不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。
5. 光纤通讯技术的发展
1960年，美国物理学家西奥多·梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器。1966年，华裔物理学家高锟提出用光纤通信的构想，并得以实现，高锟被誉为“光纤之父”。
知识点三、光纤通信
第4节 越来越宽的信息之路
A
1. 网络通信
计算机可以高速处理各种信息，把计算机联在一起，可以进行网络通信。计算机之间的联结，除了使用金属导线外，还用了光缆、通信卫星等各种通信手段。
世界上最大的计算器网络是______。
2. 计算机服务器
计算机服务器是指在计算机网络中
提供服务的一种计算机系统，它提供应
用程序的服务，可以接受客户端的请求并提供相应的服务功能。
知识点四、网络通信
第4节 越来越宽的信息之路
因特网
（1）电子邮件
①电子邮件是人们常使用的网络通信形式，它不仅可以传送文字，也可以把照片、语言及任何信息变成数字文件进行传送。
电子信箱地址的格式为：用户名、符号“@” 和域名三部分。
如 xiaolin@.cn，这表示信箱属于一个“xiaolin”的人，他的服务器名叫.cn。
②电子邮件的传送
发送方通过计算机输入信息并传送到与计算机相联系的服务器A→服务器A将信息传送到与接收方计算机相连接的服务器B→服务器B将信息再传送到接收方计算机中，即可显示发送方的信息。
3. 网络通信的应用
知识点四、网络通信
第4节 越来越宽的信息之路
A
（2）网络通信的一些应用
除了通过网络收发电子邮件外，还可以通过网络通信系统查阅资料、看新闻、购物、进行视频点播，另外还可以通过网络进行远程教育、远程医疗等。
知识点四、网络通信
第4节 越来越宽的信息之路
考点1 电磁波
1. 中考考场内常用的电波钟通过接收无线电
信号来进行自动校正，从而实现所有考场时
间显示的精准性和一致性。电波钟接收的信
号是( )
C
A. 红外线 B. 超声波 C. 电磁波 D. 次声波
返回
2. 、 分别为两种电磁波，其部分
波形如图甲所示，其中 是红外线。
结合图乙，下列分析正确的是( )
A. 可能是微波
B. 两种电磁波在真空中的波速可能
不同
C. 能使荧光物质发光
D. 相比， 的频率更大、波长更短
【点拨】相比， 的频率更大，由图乙可知，频率越大，波长越短。
D
返回
3.［2024·山西］小亮发现进入电梯后手机信号会变弱，老师
告诉小亮这是因为密闭的电梯对手机信号有屏蔽作用。小亮
想知道不同材质的密闭容器对手机信号是否都有屏蔽作用，
他设计如下实验进行探究。
步骤一：收集纸盒、塑料盒、木盒、装茶叶的铁盒、铝质饭
盒和锡箔纸做成的密闭盒子。
步骤二：将一部手机分别放入密闭盒中，用另一部手机拨打
该手机并记录现象如下表。
盒子材质 纸 塑料 木头 铁 铝 锡箔
能否打通 能 能 能 不能 不能 不能
步骤三：从铁盒、铝盒和锡箔纸盒中拿出手机，手机立刻打通。
（1）手机是用________传递信息的。通过实验，可得出初
步结论：____________________________________________
_________________________________________。
电磁波
金属材质的密闭容器对手机信号有屏蔽作用，非金属材质的密闭容器对手机信号没有屏蔽作用
（2）过量的电磁波辐射对人体有害。小亮调查发现很多地
方需要进行电磁波屏蔽，如：为减少微波泄漏，微波炉玻璃
门上安装有致密的细金属网；医院 室为防止射线泄漏，房
门用含有铅板夹层的厚钢板制成。根据以上信息，请你提出
一个可探究的科学问题：______________________________
_________？
对电磁波的屏蔽效果与金属的材质有关吗
返回
考点2 多种通信方式
4. 北斗卫星导航系统是我国自主研制的全球卫星定位与通信
系统，目前已经具备全球导航、定位和授时功能。关于北斗
卫星导航系统，下列说法正确的是( )
A
A. 北斗卫星导航系统传输信息的速度与光速相同
B. 北斗卫星导航系统的空间段采用光纤传输信息
C. 北斗卫星导航系统采用超声波为汽车导航
D. 北斗卫星导航系统在传输大量信息时，其传输频率较低
返回
5.光纤通信主要利用波长很____（填“短”或“长”）的激光传
输信息。如图所示，激光从光纤一端射入，在内壁上多次
______，从另一端射出，把信息传到远方。无线电广播的音
频信号在发射出去之前，必须加载到频率更____
（填“高”或“低”）的电流信号上。
短
反射
高
返回
主题一“桥”架地月 天堑变通途
中国探月工程开启星际逐梦，鹊桥中继通信卫星化身宇宙“信
使”，无惧浩瀚，保障通信，诠释大国探索的坚定信念。
1.“海上生明月，天涯共
此时”，月亮的同一面
始终对我们“微笑”，这
是因为月球公转和自转
B
周期相同。如图甲所示，地月连线 与月球表面的交点为
、，当月球公转的角度为 时，点绕 转过的角度也为
，我们始终看不到月球上___（填“”或“” ）点。
【点拨】由题意可知，当
月球公转的角度为 时，
点绕月球中心转过的角
度也为 ，即地月连线
与月球表面的交点始终面对地球，交点 始终背向地球，
根据光的直线传播可知，我们始终看不到月球上 点。
返回
2. ［多选］在探月工程中，当探测器在月球背面工作时，我们无法通过
电磁波直接给它发指令。如何解决这个问题？如果给月球发射一个绕月
圆形轨道卫星 作为信号传输中转站，如图乙所示，那么卫星 作为信号
中转站的不足之处有____。
BC
卫星 离地球太远，信号无
法到达
B. 当卫星 转到地月之间时，
无法把信号传给探测器，造成
信号中断
C. 当卫星转到月球背面时，
地面站无法把信号传给卫星 ，
造成信号中断
返回
3.为避免这些问题，我国于2018年5月21日发射了“鹊桥”号中继通信卫星，
其轨道在月球背面，如图丙所示。在“鹊桥”号的帮助下，同年12月8日发
射的“嫦娥”四号探测器实现了世界首次月球背面软着陆和巡航探测，“鹊
桥”号距地球约，距月球约 ，电磁波传播速度约
为 ，“嫦娥”四号通过“鹊桥”号与地面站来回传递一次信息大
约需要多少秒？
【解】由题意可知，单向信号传输的总距离
，
来回传递一次信息的时间 。
返回
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单元复习
第二十二章 能源与可持续发展
人教版2024版物理九年级全册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
第二十二章 能源与可持续发展 单元复习
一、知识框架
二、核心知识点梳理
（一）能源家族
一次能源与二次能源：一次能源是指可以从自然界直接获取的能源，如化石能源（煤、石油、天然气）、风能、太阳能、水能、地热能、核能等；二次能源是指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，如电能、汽油、酒精等 。
可再生能源与不可再生能源：可再生能源是指在自然界中可以不断再生、持续利用的能源，具有取之不尽，用之不竭的特点，如太阳能、风能、水能、生物质能等；不可再生能源是指经人类开发利用后蕴藏量不断减少，在相当长的时间内不可能再生的能源，主要是指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料，例如煤炭、石油、天然气等 。
常规能源与新能源：常规能源也叫传统能源，是指已经大规模生产和广泛利用的能源，如煤炭、石油、天然气、水能等；新能源是指在新技术基础上，系统地开发利用的可再生能源和新型能源，如太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、生物质能以及核能等 。
（二）核能
核能的两种释放方式（裂变、聚变）
裂变：用中子轰击较大的原子核，使其变成两个中等大小的原子核，同时释放出巨大的能量，这种现象叫做裂变。链式反应是核裂变的一种形式，核电站和原子弹都利用了核裂变原理，区别在于核电站通过控制链式反应的速度和平利用核能，原子弹则是不可控的链式反应 。
聚变：两个较轻的原子核结合成一个较重的原子核时，也会释放出巨大的能量，这就是聚变。例如，太阳内部每时每刻都在发生氢核的聚变反应 。目前聚变主要应用于氢弹，在和平利用方面还处于研究阶段。
核电站的工作原理：核电站的核心设备是核反应堆，核反应堆是通过可控的核裂变反应释放核能的装置。核能转化为内能，使水变成水蒸气，推动蒸汽轮机转动，将内能转化为机械能，蒸汽轮机带动发电机发电，将机械能转化为电能 。
（三）太阳能
太阳能的特点：太阳能具有取之不尽、用之不竭、清洁无污染、分布广泛等优点；但也存在能量密度较低、受天气和昼夜影响较大等缺点 。
太阳能的利用方式
光热转换：将太阳能转化为内能，如太阳能热水器，通过集热器吸收太阳能，把水加热 。
光电转换：利用太阳能电池将太阳能直接转化为电能，常见于太阳能路灯、太阳能电站等 。
光化转换：将太阳能转化为化学能，如绿色植物的光合作用，以及人工光化学转换技术的研究 。
（四）能源与可持续发展
能源危机与环境问题：随着世界经济的发展，能源的消耗急剧增加，化石能源储量有限，面临枯竭的危机。同时，大量使用化石能源带来了严重的环境问题，如空气污染、温室效应加剧、酸雨等，对生态系统和人类健康造成极大危害 。
能源的可持续发展战略：为实现能源的可持续发展，需要采取一系列措施，如提高能源利用率，开发和利用新能源，加强能源的节约和管理，推广清洁能源技术，倡导绿色生活方式等 。
三、典型例题精讲
（一）能源分类例题
例 1：下列能源中，属于可再生能源的是（ ）
A. 煤炭
B. 石油
C. 天然气
D. 风能
答案：D
解析：煤炭、石油、天然气都属于化石能源，是不可再生能源；风能可以不断再生、持续利用，属于可再生能源，所以选 D。
（二）核能相关例题
例 2：核电站的核心设备是（ ）
A. 核反应堆
B. 蒸汽轮机
C. 发电机
D. 冷凝器
答案：A
解析：核电站的核心设备是核反应堆，通过核反应堆进行可控的核裂变反应释放核能，然后依次经过能量转化过程发电，所以选 A。
（三）能源与可持续发展例题
例 3：下列措施不利于实现能源可持续发展的是（ ）
A. 开发利用太阳能
B. 加大对煤炭的开采和使用
C. 提高能源利用率
D. 推广使用节能灯具
答案：B
解析：开发利用太阳能、提高能源利用率、推广使用节能灯具都有利于节约能源、减少污染，促进能源的可持续发展；而加大对煤炭的开采和使用，会加速煤炭资源的消耗，同时带来更多的环境问题，不利于能源的可持续发展，所以选 B。
四、复习建议
对比记忆能源分类：能源分类概念较多，容易混淆，复习时可通过列表对比的方式，明确一次能源与二次能源、可再生能源与不可再生能源等分类的依据和具体能源实例，加深理解 。
理解能源原理与应用：对于核能、太阳能等重点能源，要深入理解其产生原理、利用方式及在实际生活中的应用，结合核电站、太阳能热水器等实例，强化知识记忆 。
关注能源热点问题：能源与可持续发展是社会热点话题，多关注新闻、科普资料，了解能源危机现状、新能源开发进展等，将所学知识与实际社会问题相结合，提高知识应用能力 。
构建知识体系：以能源家族分类为基础，串联核能、太阳能等具体能源知识，再联系能源与可持续发展的关系，构建完整的知识体系，从整体上把握单元内容 。
这份单元复习涵盖了 “能源与可持续发展” 的关键要点。若你觉得某些知识点需要更深入讲解，或想增加更多例题类型，欢迎随时告诉我。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
能 源
能源分类
能源：能够提供能量的物质资源叫做能源.
①钻木取火：开启了以柴薪作为主要能源的时代.
②蒸汽机：是人类利用能量的新里程碑.
③核能：拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕.
①按照人类开发早晚分：常规能源、新能源.
②按照能否从自然界直接获取分：
一次能源、二次能源.
③按照对环境的影响分：清洁能源、污染能源.
④按照是否可再生分：可再生能源、不可再生能源.
能源危机；开发新能源.
21世纪的
能源趋势
能 源
人类利用
能源的历程
知识结构
第1节 能源
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
（1）物质的运动和相互作用的方式多种多样，每种运动形式都对应相应的能量。
（2）常见的能量：如机械能、内能、化学能、电能、核能等。
2. 能源
能够提供______的物质资源叫做能源。
生产和生活中利用的各种能量，是通过不同的
能源提供的。各种能源的广泛利用，极大地促进
了人类文明的发展。
1. 能量
能量
能源种类 来源（形成）
3. 常见的能源
（1）化石能源
煤、石油、天然气，是千百万年前埋在地下的动、植物经过漫长的地质年代形成的
（2）生物质能
自然界中有生命的物质提供的能量，食物分解和柴薪燃烧等都提供了生物质能
由太阳辐射提供的能量，主要表现就是常说的太阳光线
（3）太阳能
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
能源种类 来源（形成）
（4）水能、风能
由自然界中的流水和流动的空气提供的能量
（5）地热能
由地球内部提供的一种内能，来自地球内部的熔岩
由其他形式的能转化而成
供各种用电器使用的能源
（6）电能
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
4. 人类利用能源的历程
能源利 用历程 代表事件 能源利用简介 意义 能量
转化
（1） 火的利用
钻木取火是从利用自然火到利用人工火的转变，开启了以柴薪作为主要能源的时代。现在，柴薪仍是某些地区的重要生活能源.
蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，导致了第二次能源革命，使人类进入工业化社会.。化石能源是当今世界的主要能源
第一次能源
革命的标志，
使人支配了一种自然力
第二次能源革命的标志，引发了世界性的工业革命
化学能→内能
化学能→内能→机械能
蒸汽机的应用
钻木取火
（2）
化石能源的利用
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
能源利用 历程 代表事件 能源利用简介 意义 能量
转化
（3） 电能的 利用
19世纪以来，电磁感应现象的发现，发明了发电机，使煤、石油等化石能源转换成更加便于输送和利用的电能。电能最终通过用电器转化为光能、内能、机械能等其他形式的能，为人类所用.
20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——核反应堆，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕
电能的利用是人类进人现代文明社会的标志
第三次能源革命的标志，开始了开发利用核能的新纪元
机械能→电能
核能→电能
核能发电
电能支撑的城市
（4）
核能的
利用
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
分类 概念 实例
一次能源
可直接从自然
界获得的能源
太阳能、电能、风能、水能、潮汐能、地热能等
化石能源、风能、水能、太阳能、地热能、核能、潮汐能等
煤、石油、柴薪等
二次能源
无法从自然界直接获取，必须通过消耗一次能源才能得到的能源
电能、酒精、木炭、煤气、柴油、液化气、氢气、汽油等
（2）按照对环境的影响
清洁能源
污染能源
使用时对环境没有污
染或污染较轻的能源
使用时对环境污
染较重的能源
　5. 能源的分类
（1）按照获
取方式
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
分类 概念 实例
常规能源
人类已经利用多年的能源
煤、石油、天然气等
化石能源，核能等
煤、石油、天然气及水能等
风能、水能、太阳能、生物质能、地热能、潮汐能等
新能源
人类新近才开始利用的能源
核能、太阳能、潮汐能、地热能、风能、生物质能等
（4）按照是否可再生
不可再
生能源
可再
生能源
越用越少，不能在短期内
从自然界得到补充的能源
可以在自然界里源源
不断地得到的能源
（3）按照人类开发早晚
第1节 能源
知识点一、人类利用能源的历程
1. 能源危机
两个多世纪以来，人类能源消耗急剧增长，化石能源开发利用后不能再生，如果长期大规模开采，不久的将来会消耗殆尽。
2. 解决能源问题的出路——开发使用新能源
（1）新能源
指人类新近才开始利用的能源。例如，核能、太阳能、
潮汐能、地热能、风能、生物质能等都属于新能源。
（2）核能发电
20世纪40年代，科学家发明了可以控制核能释放的装置——_____，拉开了以核能为代表的新能源利用的序幕。
第1节 能源
知识点二、21世纪的能源趋势
核反应堆
裂变
核电站
原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子组成.
质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就可能释放出惊人的能量，这种能量被称为核能.
①质量较大的原子变成两个质量中等大小的原子核的过程.
②使很多个铀核在极短的时间内相继裂变，叫链式反应.
③应用：核电站（可控制）、原子弹（不可控制）
①质量较小的原子核在超高温下结合成新的原子核的过程.
②释放出更加巨大的能量。应用：氢弹。
①核反应堆：控制核裂变反应的中子数量，使链式
反应连续、缓慢地进行，核能得以平稳释放.
②防护措施：防止核泄漏；处理核废料.
③能量转化：核能→内能→机械能→电能
原子结构
核 能
核 能
聚变
知识结构
第2节 核能
原子核
（带正电）
核外电子
（带负电）
质子（带正电）
中子（不带电）
原子
1. 原子的组成及带电情况
电子
中子
质子
知识点一、核能
第2节 核能
2. 核能
（1）核能：质量较大的原子核发生分裂或者质量较小的原子核相互结合，就有可能释放出惊人的能量，这就是核能。
（2）释放核能的方式：_______和_______。
核裂变
核聚变
知识点一、核能
第2节 核能
核裂变
核聚变
1. 裂变
（1）裂变
用______轰击质量比较大的铀235原子核，使其发生裂变，发现一个核分裂成两个质量中等大小的原子核，同时释放出大量的能量。
（2）裂变的能量巨大
1kg铀全部裂变，释放的能量超过2000t 煤完全燃烧时释放的能量。
2. 链式反应
用中子轰击铀原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的_______，这些中子又会轰击其他铀核……于是就导致一系列铀核持续裂变，并释放出大量核能。
知识点二、裂变
第2节 核能
中子
中子
3. 裂变的应用
（1）核电站
核电站利用裂变产生的核能发电，核心设备是核反应堆。1942年，人类利用核反应堆第一次实现了可控制的铀核裂变。
核电站发电时的能量转化：核能→____能→_____能→电能。
（2）原子弹
链式反应如果不加以控制，大量原子核就在一瞬间发生裂变，释放出极大的能量。根据这一原理，人们制造出毁灭性武器——原子弹。
知识点二、裂变
第2节 核能
内
机械
1. 聚变
（1）如果将某些质量很小的原子核，例如氘核（由一个质子和一个中子构成）与氚核（由一个质子和两个中子构成），在超高温下结合成新的原子核——氦核，也会释放出巨大的核能，这就是_______，也称为热核反应。
2. 氢弹
氘核和氚核都属于氢核的一种。
大量氢核的聚变，可以在瞬间释放惊人的能量。氢弹利用的就是聚变瞬间释放的能量。
知识点三、聚变
聚变
3. 裂变与聚变的比较
裂 变 聚 变
定义
条件
释放核能大小
是否可以控制
应用
质量较大的原子核分裂为较小原子核的过程
用一定速度的中子
轰击较大原子核
质量很小的原子核结合成
较大原子核的过程
超高温
巨大
更加巨大
可控制链式反应速度
目前不能人为控制
核电站、原子弹
氢弹
知识点三、聚变
（2）核废料的处理
核电站使用过的核燃料成为核废料。由于核废料仍具有放射性，对环境会造成相当大的危害，因此要将核废料深埋到人迹稀少的_______地带。
知识点三、聚变
4. 核电站和核废料处理
（1）核泄漏的危害
核电站一旦发生核泄漏事故，就可能产生严重的危害。科学家们制定了严格的安全措施和安全标准。
沙漠
太阳是人类能源的宝库
太阳能的利用
①太阳的结构：太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气 .
②太阳能的来源：氢核聚变.
③太阳能的传递：热辐射.
①地球上大多数能源来自于太阳能.
②化石能源的形成：太阳能转化为生物体的化学能.
③风能的形成：太阳光的照射，使空气发生流动.
④水能的形成：太阳光使水蒸气流动上升，形成水.
①光电转换：指太阳能直接转化为电能.
②光热转换：把太阳能直接转化为内能.
③光化转换：把太阳能转化为化学能储存在生物体内.
④太阳能的优点：取之不尽、用之不竭，是一种清洁能源.
缺点：太阳能电池的成本高，产生的电压较低.
太阳能
太 阳
知识结构
第3节 太阳能
1. 太阳的结构
从内到外依次是太阳核心、辐射层、对流层、太阳大气 。
2. 太阳能的来源——氢核聚变
在太阳内部，氢原子核在超高温下发生______，释放出巨大的核能。
3. 太阳能的传递——热辐射
大部分太阳能以热和_____的形式向四周辐射开去。
知识点一、太阳——巨大的“核能火炉”
光
聚变
1. 地球上大多数能源来自于太阳能
由于化石能源、水能、风能、生物质能等都是来太阳能，所以说太阳是人类能源的宝库。人类利用这些能量，实际上都是间接地利用_______能。
2. 化石能源的形成
远古时期陆地和海洋中的植物，通过光合作用，将太阳能转化为生物体的化学能。在它们死后，躯体埋在地下和海底，经过几百万年的沉积、化学变化、地层的运动，在高压下渐渐变成了石油和______。在石油形成过程中还放出天然气。
知识点二、太阳是人类能源的宝库
第3节 太阳能
太阳
煤
3. 风能的形成
由于地球表面各个部位吸收太阳热量的不均匀性，空气的冷暖程度就不一样，于是，暖空气膨胀变轻后（密度变小）上升，冷空气冷却变重（密度变大）后下降，这样冷暖空气便产生流动，形成了风。
4. 水能的形成
阳光晒暖了地球表面的水，水吸热蒸发变为水蒸气上升到高空中，水蒸气液化形成的小水滴或凝华成的小冰晶悬浮在高空中形成云；云中的小水滴或小冰晶相互聚集，最后下降成为雨，雨落到地面，汇入江、河、湖、海中而流动，成为具有动能的水。
第3节 太阳能
知识点二、太阳是人类能源的宝库
1. 光电转换
指太阳能直接转化为______能。
（1）光电池（太阳能电池）
光电池也叫太阳能电池，是一种在光的照射下
产生电动势的半导体元件，直接把太阳光转变成电。
（2）太阳能电池的一些应用
太阳能电池在生活、生产、航空航天、交通、通信等领域中有着重要的应用。
（3）光伏发电
光伏发电的主要原理是半导体的光电效应，将光能直接转变为电能的一种技术。
知识点三、太阳能的利用
第3节 太阳能
电
2. 光热转换
（1）集热器
集热器收集阳光中的能量来加热水等
物质，把太阳能直接转化为____能。
（2）太阳能热电站
这种发电站先将太阳能转变成内能，
然后再通过机械能装置转变成____能。
3. 光化转换
光化转换是指把太阳能转化为______能，储存在生物质内。比如绿色植物的生长就是靠太阳能转化的化学能，所以通过光合作用的植物把太阳能转化为化学能。
知识点三、太阳能的利用
第3节 太阳能
内
电
化学
4. 太阳能的优缺点
（1）优点
①太阳能取之不尽、用之不竭，是人类可以利用的永久性能源。
②太阳能分布广阔，不需要挖掘、开采和运输。
③太阳能是一种清洁能源，使用时没有污染。
（2）缺点
①太阳能到达地球上非常分散，接收装置的面积大，造价高。
②太阳能的利用受气候、昼夜的影响很大。因此必须有贮存装置，这不仅增加了技术上的困难，也使造价增加。
③太阳能电池的成本高，而且每个太阳能电池产生的电压较低。
第3节 太阳能
知识点三、太阳能的利用
（1）潮汐能
不是来源于太阳能，是因月球引力的变化引起潮汐现象，导致海平面周期性升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量。
（2）地热能
不是来源于太阳能，是来源于地球熔融岩浆和放射性物质衰变，这部分能量通过地壳运动被推压到地面，从而被发现和利用。
（3）核能
不是来源于太阳能，来自于原子核内部裂变或聚变释放的能量。
5. 核能、潮汐能与地热能不是太阳能
第3节 太阳能
知识点三、太阳能的利用
能源消耗对
环境的影响
①提高能源的利用率，减少使用中对环境的破坏。
②开发和利用新的理想能源。
①不可再生能源：化石能源、核能等能源会越用
越少，不能在短期内从自然界得到补充的能源。
②可再生能源：像风能、水能、太阳能等
可以在自然界里源源不断地得到的能源。
必须足够丰富；必须足够便宜；
必须技术成熟；必须安全、清洁。
能源与可持续发展
能量转移和转
化具有方向性
能源分类
未来理
想能源
发展方向
①能量转移和转化具有方向性；
②能源的利用是有条件的，所以需要节约能源。
热污染、大气污染、温室效应、
生态破坏、有害辐射、废物污染。
能源与可
持续发展
知识结构
第4节 能源与可持续发展
知识点一、能量转移和转化的方向性
1. 能量转移具有方向性
在热传递的过程中，热量只能自发地从_____温物体转移到____温物体，而不能自发地从低温物体转移到高温物体。
2. 能量转化具有方向性
用电器将电能转化为内能、光能、机械能多种形式的能后，但是这些能量无法再变回可以被利用的能源。
汽车制动时，动能转化成了轮胎、地面和空气的内能，但这些能量不能自动地收集起来再次驱动汽车。这些能量虽然没有消失，但也不能再被我们________。
结论：能量的转移和转化具有方向性.
高
低
利用
知识点二、能源消耗对环境的影响
1. 能源消耗对环境的影响，主要体现在以下几个方面
（1）热污染
化石能源通过燃烧转化为内能，相当一部分内能没有被有效利用，从而造成了热污染。汽车尾气是造成空气污染和城市热岛效应的罪魁祸首之一。
（2）大气污染
化石能源在使用中会产生一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、粉尘等，会造成大气的污染，形成酸雨，导致水、土壤的酸化，对植物、建筑物、金属构件造成危害.
知识点二、能源消耗对环境的影响
（3）温室效应
温室效应是指透射阳光的空间由于与外界缺乏热对流而形成的保温效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，给地球穿上了一件保暖羽绒服。而燃料燃烧产生的大量二氧化碳，大大加剧了地球的温室效应。
（4）生态破坏
一些欠发达地区过分依靠柴薪能源，破坏了森林和植被，加剧水土流失和土地荒漠化。
（5）有害辐射
核能的开发和利用，处理不当或遇到特殊情况（如地震）发生核泄漏时，会对环境造成严重的辐射危害。
（6）废物污染
煤、柴薪等能源在使用后，会产生废物，对环境会造成污染。
知识点二、能源消耗对环境的影响
2. 利用能源的建议
（1）人类不应当无限制地向大自然索取，我们必须在提升物质文明的同时，保持与自然环境的和谐与平衡。
（2）不要因为利用能源时会对环境造成污染而停止使用能源，也不能为了促进文明和社会的发展而过量使用能源，对环境造成严重污染。使用能源和保护环境可以做到有机地统一、和谐地发展。要解决这个问题，当然离不开科学技术的进步和社会的发展。
A
知识点三、能源与可持续发展
1. 可持续发展的两个方向
能源的利用要考虑持续性发展，既要满足当代人的需要，又要考虑后代人的需求。
（1）提高能源的_______，减少在能源使用中对环境的破坏。
（2）开发和利用新的理想能源。
2. 不可再生能源和可再生能源
（1）不可再生能源：_______能源、核能等能源会越用越少，不能在短期内从自然界得到补充，这类能源称为不可再生能源。
（2）可再生能源：像风能、水能、_______能等可以在自然界里源源不断地得到，所以把它们称为可再生能源。
利用率
化石
太阳
A
知识点三、能源与可持续发展
3. 未来理想能源
未来理想能源须满足的条件：
（1）必须足够丰富，可以保证长期使用；
（2）必须足够便宜，可以保证多数人用的起；
（3）相关技术要成熟，可以保证大规模使用；
（4）必须足够安全、清洁，可以保证不会严重影响环境。
考点1 能源的利用和对环境的危害
1. ［2024·常州］2024年3月2日，
神舟十七号航天员出舱修复受损的
太阳翼，使其将太阳能转化为电能
的功能恢复正常，如图所示，太阳
能、太阳翼分别属于( )
A
A. 可再生能源、电源 B. 可再生能源、用电器
C. 不可再生能源、电源 D. 不可再生能源、用电器
【点拨】 太阳能可以不断获得，属于可再生能源。太阳翼为
电路提供电能，在电路中属于电源。
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2. 关于能源的开发和利用，下列说法不正确的是( )
C
A. 能量在利用的过程中，其转化和转移是有方向性的
B. 太阳能是一次能源，可直接利用且污染小，开发前景广阔
C. 核能是可再生能源，开发和利用核能是人类获取能源的一
个新途径
D. 煤是不可再生能源，而且以煤为主要燃料的火电站容易
造成环境污染
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3. 下列能源中，其特性可以用如图阴影部分表示的是( )
B
A. 可燃冰 B. 太阳能
C. 天然气 D. 核能
【点拨】 可燃冰、天然气和核能都属于不可再生能源，太阳
能是无污染、可再生的新能源，故选B。
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考点2 新能源的发展
4. 作为“新质生产力”之一的氢能，发展势头迅猛。在应用端，
氢燃料电池汽车是氢能最广泛的应用场景之一，氢燃料电池
电堆是氢燃料电池汽车最主要的组成部分，被誉为氢燃料电
池汽车的“心脏”。下列说法正确的是( )
C
A. 氢能和电能属于新能源，同时也都属于二次能源
B. 燃料的热值越大，汽车发动机的效率一定越高
C. 氢能发动机使用的燃料为氢，其工作时对环境没有任何污染
D. 氢燃料电池汽车行驶时，将化学能转化为机械能
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5. ［2024·威海改编］重力储能是一种极具应用前景的储能
方式。它能够利用能源产生的富余电能将重力块提升至高处
储存能量；需要用电时，释放重力块牵引钢丝绳带动发电机
发电。其发电过程与下列发电站发电时能量转化相同的是
( )
B
A. 广东大亚湾核电站 B. 湖北三峡水力发电站
C. 西藏羊八井地热电站 D. 青海塔拉滩光伏发电站
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6.如图甲、乙所示分别为太阳系模型和原子结构模型的示意
图。太阳内部释放的能量是由氢原子核______产生的；若将
太阳系类比为原子核式结构，我们居住的地球相当于原子结
构中的______。
聚变
电子
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主题 节能减排，构建新型能源体系
化石能源目前仍是世界上许多国家的主要能源，但大量
开采利用，使其接近枯竭，也给人类生存环境带来极大的隐
患。为了解决环境污染、能源枯竭问题，我国率先在75届联
合国大会上提出“碳达峰”“碳中和”两个奋斗目标，同时大力
发展风能、太阳能、核能等新能源。
1. ［2025·淄博博山区期末］能源科技的发展促进了人类文
明的进步，下列有关能源的说法错误的是( )
D
A. 目前的核电站是靠原子核的裂变进行发电的
B. 水能、太阳能都是可再生能源
C. 煤属于一次能源
D. 能量转化是守恒的，所以能源是取之不尽、用之不竭的
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2. ［2024·河北］推动绿色发展，建设美丽家乡是我们共同
的追求。下列做法不利于实现这一目标的是( )
B
A. 积极植树造林，防沙降尘
B. 大力推广使用一次性餐具
C. 回收废旧电器，节约资源
D. 农业上合理施用化学肥料
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3.风能是一种清洁能源，风力发电将
助力我国实现“碳中和”目标。风力发
电将____能转化为____能，风能是
________（填“可再生”或“不可再生”）
风
电
可再生
向下
能源：当风正面垂直吹向静止叶片时，如图所示。从正面看，
叶片 会_______（填“向下”或“向上”）转动。
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4. 【项目提出】太阳能作为一种新能源，
已被人类广泛使用。学习小组的同学看到校园内的太阳能路灯，
了解到太阳能电池的核心部件是光电板，他们猜想光电板吸收
太阳能的多少可能与光电板的面积、光照时间、颜色有关。
【项目实施】学习小组的同学设计了实验电路，让不同的光
电板同时正对太阳光照射一段时间，然后给 灯供电直到
灯熄灭，实验记录的数据如下表：
序号 光电板面积/ 光照时间 / 光电板表面 所涂颜色 灯发光
时间/
1 0.1 10 黑色 30
2 0.1 20 黑色 60
3 0.1 30 黑色 90
序号 光电板面积/ 光照时间 / 光电板表面 所涂颜色 灯发光
时间/
4 0.2 10 黑色 60
5 0.3 10 黑色 90
6 0.1 10 绿色 20
7 0.1 10 白色 10
续表
【项目分析】
（1）实验中通过_______________来反映光电板吸收太阳能
的多少。
灯发光时间
（2）由表中1、2、3三组数据，可初步得出的结论：______
____________________________________________________
______。
光电板的面积、颜色相同时，光照时间越长，光电板吸收太阳能越多
【评估与交流】
（3）根据实验数据，请你对太阳能路灯光电板的制作提出
一条合理的建议：____________________________________
____________。
尽量将光电板表面积做大（答案不唯一，合理即可）
（4）实践过程中，小组同学发现，其他条件相同时，太阳
光的光照强度不同，实验数据不同，请你根据此现象提出个
可探究的科学问题：
____________________________________________________。
光电板吸收太阳能的多少与光照强度是否有关（合理即可）
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