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第一章 声现象
第一节 声音的产生和传播
声源：振动的发声物体。
声音的产生：声是由物体的振动产生的。一切正在发生的物体都在振动。振动停止，发声也停止。
鞭炮爆炸、气球爆炸、雷声、笛子声等声音是由空气振动产生的。
声音的传播：声以波的形式传播着。
声的传播需要介质，真空不能传声。多数情况下，声音的传播速度v气＜v液＜v固。
声速：声传播的快慢用声速描述，它的大小等于声在每秒内传播的距离。
影响声速的因素：介质的种类、介质的温度。
15℃时空气中的声速是340m/s。

第二节 我们怎样听到声音
听觉的传播途径：发声体振动→（通过空气等介质传播）→鼓膜振动→（通过听小骨等组织传播）→听觉神经传递信号→大脑产生听觉。
骨传导的传播途径：发声体振动→（头骨、颌骨）→鼓膜振动→（听觉神经）→大脑
骨传导的原理：固体可以传声。
演员进行《千手观音》的排练、贝多芬听钢琴声、使用助听器听声音都利用了骨传导。
耳聋包括传导性耳聋和神经性耳聋。传导性耳聋者可以利用助听器听声音，而神经性耳聋者很难再听到声音。
双耳效应：声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础，这就是双耳效应。
人们通过双耳效应，可以较为准确地判断声音传来的方位；但声源在我们正前方、正上方、正后方时我们并不能准确判断，因为声源到两只耳朵的距离几乎相同，双耳效应不明显。
双耳效应的应用：立体声。

第三节 声音的特性
声音的三个特性：音调、响度、音色。
音调：声音的高低叫音调。
频率：物体在1s内振动的次数叫频率。频率的符号为f，单位为Hz。
1Hz的物理意义：物体在1s内振动1次。
决定音调高低的因素：频率。物体的振动频率越高，发出的音调越高。
大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。
超声波是高于20000Hz的声音；次声波是低于20Hz的声音。这两种声人都听不到。
蝙蝠、海豚能发出超声波。海豚、猫、狗能听到超声波，狗还能听到次声波。
演示实验：探究影响音调高低的因素。
【设计实验】将一把钢尺紧按在桌面上，一端伸出桌边。拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度，再次拨动。比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。
【现象】在使用同种材料的情况下，伸出桌边越短，音调越高；伸出桌面越长，音调越高。
【结论】物体振动的频率决定着音调的高低。物体振动频率越高，发出的音调越高。
【注意】① 使钢尺两次的振动幅度大致相同。
② 不要听桌面被拍打的声音。实验的研究对象是钢尺，听桌面声音是错误的。
乐器调弦，改变的是音调。分辨碗的好坏时（敲击），主要分辨音调，其次分辨音色。
见书上图1.3-8的水瓶琴，
对瓶口吹气时，声音是由瓶内的空气柱振动产生的。空气柱越长（水越少），音调越低。
敲击瓶体时，声音是由瓶体振动产生的。空气柱越短（水越多），音调越低。
响度：声音的强弱叫响度。
振幅：物体在振动时偏离原来位置的最大距离叫振幅。
决定响度大小的因素：振幅、距离发声体远近。振幅越大，响度越大。
探究实验：探究影响响度的因素。
【设计实验】如书上图1.3-4所示，将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉，观察乒乓球被弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音，重做上面的实验。
【现象】用不同的力敲击，兵乓球被弹起的高度不同。用力越大，乒乓球被弹起的高度越大。
【结论】发声体的振幅决定响度的大小，振幅越大，响度越大。
【注意】乒乓球的作用：把音叉微小的振动放大。
音色：反应声音的品质。
我们可以根据不同的音色来辨别不同的声音。
音色决定于发声体本身。不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也不同。
声音的波形可以在示波器上展现出来。
音调和响度相同、音色不同的声音，它们的波形在大体上没有区别，而在小的振动处有区别。

第四节 噪声的危害和控制
从物理学的角度讲，噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
从环境保护的角度讲，噪声是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音。
人们以分贝（dB）为单位来表示声音强弱的等级。
0 dB是人刚能听到的最微弱的声音（不是没有声音）；
30～40 dB是较为理想的安静环境；
70 dB会干扰谈话，影响工作效率；
长期生活在90 dB以上的噪声环境中，听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病；
如果突然暴露在高达150 dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。
为了保护听力，声音不能超过 90 dB；
为了保证工作和学习，声音不能超过70 dB；
为了保证休息和睡眠，声音不能超过50 dB。
控制噪声的办法：防止噪声产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵。
防止噪声产生——城市内禁鸣喇叭、摩托车安装消声器
阻断噪声的传播——马路两侧的隔声板、植树造林、夹层为真空的双层玻璃
防止噪声进入耳朵——耳罩
当今社会的四大污染：大气污染、噪声污染、水污染、固体废弃物污染。

第五节 声的利用
声能传递信息的重要应用：
回声定位：蝙蝠发出超声波，确定目标的位置和距离；声呐（探知海洋深度，绘出水下数千米处的地形图）
“B超”
根据超声波的反射情况，可以检测钢管等物体内部是否有裂缝。
超声波探测仪
声能传递能量的重要应用：超声波清洗钟表等精密机械、超声波治疗人体结石等。
回声：声音的反射现象。
计算公式：s＝vt/2（由速度公式推导出来）
应用：回声定位、圜丘等。
回声和原声至少相差0.1 s（在15℃空气中的距离为17 m）以上才能感觉有回声。如果原声和回声间隔不到0.1 s，回声和原声混在一起，可加强原声。
雪地感觉较宁静（电影院的墙壁使用较粗糙的材料）的原因：蓬松多孔的结构能吸收声音，声音经过多次反射，能量减小。

第二章 光现象
第一节 光的传播
光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。
光源：能够发光的物体叫做光源。
光源按形成原因分，可以分为自然光源和人造光源。
例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。
月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。
光的直线传播：光在真空中或均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。
光沿直线传播的现象：小孔成像（其光路图见图2-1）、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。
光沿直线传播的应用：射击、激光准直等。
在光沿直线传播的现象中，光路是可逆的。
小孔成像的特点：在光屏上形成倒立的实像。像的形状与孔的形状无关。
光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。
光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
显示光路的方法：
① 让光线通过烟雾。
② 让光线通过加牛奶的水。
③ 让光线沿着某一物体的表面射出。
光速：
真空中的光速通常取c＝3×108m/s＝3×105km/s。
真空中的光速是宇宙间最快的速度。
空气中的光速略小于真空中的光速。
光在水中的速度约为真空中光速的3/4。
光在玻璃中的速度约为真空中光速的2/3。
介质的密度越大，光速越小。
光年：光年等于光在1年内传播的距离。

第二节 光的反射
反射：光在两种物质的交界面处会发生反射。
我们能够看见不发光的物体，是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
探究实验：探究光的反射规律
【设计实验】把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面，如图2-2所示。
一束光贴着纸板沿着某一个角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的笔，记录光的径迹。
取下纸板，用量角器测量NO两侧的角i和r。
【实验表格】
角i 角r
第一次
第二次
第三次

【实验现象和结论】在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（i＝r）。
【注意】① 把纸板NOF向前或向后折，将看不到反射光线，这说明反射光线、入射光线在同一个平面内。
② 如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。
光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（简记为：三线共面、两线分居、两角相等）。
如图2-3，垂直于镜面的直线ON叫做法线；入射光线与法线的夹角i叫做入射角；反射光线与法线的夹角r叫做反射角。
光的反射的两种类型：漫反射和镜面反射。
漫反射：凹凸不平的表面把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射。
我们能从各个角度看到一个不发光的物体，是因为光在该物体表面发生漫反射。
镜面反射：光滑镜面的反射叫做镜面反射。
这两种反射都遵循光的反射定律。
如果想在平面镜内看到全身像，镜子高度至少为身高的一半。
画反射光线或入射光线完成光路图的方法：
画反射光线或入射光线完成光路图的依据是光的反射定律。
当绘制完成的时候，图中必须包含以下元素：平面镜、入射光线、反射光线（标好箭头）、入射角和反射角相等的标志（如果给出角度，还要标好角度）、法线（虚线）和垂直标志。
已知平面镜、入（反）射光线、入（反）射角时，先过入（反）射点作法线。然后在法线的另一侧量出与入（反）射角相等的角，作出反（入）射光线。最后将其他元素补全。
已知入射光线、反射光线时，先作两线交角的角平分线，作为法线。然后过两线交点作垂直于法线的平面镜。最后将其他元素补全。


第三节 平面镜成像
探究实验：探究平面镜成像的特点
【设计实验】如图2-4，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。
把一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的大小完全相同的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它与跟前面那支蜡烛的像完全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸上记下这两个位置。移动点燃的蜡烛，重做实验。
【实验现象和结论】（1）平面镜中的像是虚像；（2）像和物体的大小相等；（3）物点和像点到镜面的距离相等。【注意】
使用玻璃板代替平面镜的原因：因为玻璃板既能反光又能透光，便于观察找到像的位置。
刻度尺的作用：比较物与像到玻璃板的距离的关系。
两根蜡烛大小必须完全相同的原因：便于比较物与像的大小关系。
验证所成的像是虚像的方法：移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏。如果光屏上不能接收到蜡烛A的烛焰的像，那么平面镜成虚像。
在选择玻璃板时，要选择比较薄的一个。目的：防止烛焰在玻璃板的前后两个面反射成像。
重做实验的目的：防止误差（最好是3～5次）。
在实验中找不到像的原因：玻璃板没有与桌面垂直。（玻璃板位置放置不当）
平面镜：反射面是光滑平面的镜子叫做平面镜。
平面镜的作用：① 成像； ② 改变光的传播方向。
平面镜成像的特点：
平面镜中的像是虚像；
像和物体的大小相等；
物点到对应像点的连线与镜面垂直，且到镜面的距离相等；
像与物是对称的。
平面镜成像的原理：光的反射。
如图2-5，光源S向四处发光，一些光经平面镜反射后进入了人的眼睛，引起视觉。由于我们认为光沿直线传播，所以我们感到好像光是从图中S'处发出的。S'就是S在平面镜中的像。
但是平面镜后并不存在光源S'，进入眼睛的光并非真正来自哪里，所以把S'叫做虚像。
虚像不能用光屏承接，而实像能。
凸面镜和凹面镜（见下图2-6）
凸面镜：用球面外表面作反射面的面镜叫凸面镜。
凸面镜对光的作用：凸面镜使平行光束发散。
凸面镜的应用：汽车的后视镜、街头拐角的反光镜。
凹面镜：用球面内表面作反射面的面镜叫凹面镜。
凹面镜对光的作用：凹面镜使平行光束会聚。
凹面镜的应用：手电筒的反光装置、太阳灶、反射式望远镜。
凸面镜 凹面镜 在反射现象中，光路是可逆的
平面镜成像作图方法：
（1）如图2-7，过M点作平面镜的垂线，交平面镜于O点；
（2）在另一侧截取M'O＝OM，M'点即为M的像点；
（3）仿照前两步，完成N点的像点，然后用虚线连接M'N'。
绘图之后要注意垂直、等距标记，还要注意虚像要画成虚线。
已知光源、平面镜和反射光线经过的点，作光路图的方法：
（1）如图2-8，先用上面提到的方法作出光源S的像点S'点；
（2）连接S'A，交平面镜于P，则PA为反射光线；
（3）连接SP，SP为入射光线。
绘图之后要注意垂直、等距标记和表示光路的箭头，还要注意哪一段画成实线，哪一段画成虚线。
该作法的原理：所有反射光线的反向延长线交于像点。



第四节 光的折射
折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射（图2-9）。
当发生折射现象时，一定也发生了反射现象。
当光线垂直射向两种物质的界面时，传播方向不变。
光的折射规律：
在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；
光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；
光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。
在折射现象中，光路是可逆的。
在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。
在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。
折射的现象：
① 从岸上向水中看，水好像很浅，沿着看见鱼的方向叉，却叉不到；从水中看岸上的东西，好像变高了。
② 筷子在水中好像“折”了。
③ 海市蜃楼
④ 彩虹
从岸边看水中鱼N的光路图（图2-10）：
图中的N点是鱼所在的真正位置，N'点是我们看到的鱼，从图中可以得知，我们看到的鱼比实际位置高。
像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。
在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线，便于绘制。



第五节 光的色散
光的色散：光的色散属于光的折射现象。
1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散（图2-11）。
太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。
牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。
色光的三原色：红、绿、蓝。
红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。（图2-12）
光的色散 色光的三原色 颜料的三原色
物体的颜色：
透明物体的颜色由通过它的色光来决定。
如图2-13，如果在白屏前放置一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色。这表明，其他色光都被红色玻璃吸收了，只有红光能够透过。
不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
如图2-13，如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看不到彩色光带，只有被绿光照射的地方是亮的（反射绿光），其他地方是暗的（不反射光）。
如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现白色。
如果一个物体能吸收所有色光，则该物体呈现黑色。
如果一个物体能透过所有色光，则该物体是无色透明的。





第六节 看不见的光
光谱：棱镜可以把太阳光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。
红外线：在光谱上红光以外的部分叫做红外线。
一切物体都在不停地发射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线就越多。
物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。
红外线有以下三个特性：
（1）红外线的主要特性是热作用力强。
（2）红外线穿透云雾的能力比较强。
（3）红外线可以用来进行遥控。
红外线的应用：用红外线加热物体、红外线烤箱、红外线取暖、用红外线诊断病情、红外线夜视仪、红外线烘干汽车表面的喷漆、全自动感应水龙头、电视的遥控器等。
紫外线：在光谱上紫光以外的部分叫做紫外线。
高温物体，如太阳、弧光灯和其他炽热物体会发出不同颜色的荧光，同时发出紫外线。
紫外线有以下特征：
（1）紫外线的主要特征是化学作用强，很容易使照相底片感光。
（2）紫外线的生理作用强，能杀菌。
（3）紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光。
（4）适当的紫外线可以帮助人们促进合成维生素D，促进钙的吸收。
紫外线过度照射会损害身体健康，不要用眼睛直视紫外光，不要照射过量的紫外线。
太阳光中有大量的紫外线，但大部分被大气层上的臭氧吸收，不能到达地面。
紫外线的应用：验钞机、紫外线杀菌、紫外线鉴别古字画、晒粮食等。
光的散射：
地球周围的大气能够把阳光向四面八方散射，所以整个天空都是明亮的。如果没有大气，散射将无法进行。
不同色光的波长不同，依照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序，它们的波长一个比一个短。那么显然红外线的波长比红光还长，紫外线的波长比紫光还短。
大气对光的散射有一个特点：波长越短的光容易被散射，波长较长的光不容易被散射。天空是蓝色的，是因为大气对阳光中波长较短的蓝光散射得较多。
大雾弥漫时，汽车必须打开雾灯才能保证行车安全。汽车雾灯使用黄色光，是因为黄色光的穿透能力比较强，不容易被散射。

第三章 透镜及其应用
第一节 透镜
透镜的原理：光的折射。
两种透镜
凸透镜 凹透镜
定义 中间厚、边缘薄的透镜叫做凸透镜。 中间薄、边缘厚的透镜叫做凹透镜。
实物形状
主光轴和光心 透镜上通过球心的直线CC'叫做主光轴，简称主轴。 每个透镜主轴上都有一个点，凡是通过该点的光，其传播方向不变，这个点叫光心。

对光线作用及光路图 凸透镜对光有会聚作用。 凹透镜对光有发散作用。

光线透过透镜折射，折射光线传播方向比入射光线的传播方向更靠近主光轴。 光线通过透镜折射后，折射光线传播方向比原入射光线的传播方向更远离主光轴。
特殊光线
焦点和焦距 凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。 凹透镜能使平行于主光轴的光发散，这些发散光线的反向延长线相交于主光轴上的一点，这一点不是实际光线会聚而成的，叫做虚焦点，也用F表示。
焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。 凹透镜焦点到光心的距离叫做焦距，用f表示。
凸透镜有两个相互对称的实焦点，同一透镜两侧的焦距相等。 凹透镜有两个相互对称的虚焦点，同一透镜两侧的焦距相等。
焦距与会聚能力的关系 凸透镜焦距的大小表示其会聚能力的强弱，焦距越小，会聚能力越强。 凹透镜焦距的大小表示其发散能力的强弱，焦距越小，发散能力越强。
同种光学材料制成的凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短。表面越凸，焦距越短，会聚能力越强。 同种光学材料制成的凹透镜表面的凹陷程度决定了它的焦距的长短。表面越凹，焦距越短，发散能力越强。
每个凸透镜的焦距是一定的。 每个凹透镜的焦距是一定的。

平行光：射到地面的太阳光可以看作是互相平行的，叫做平行光。
用凸透镜正对太阳，调整凸透镜到纸的距离，使纸上形成最小、最亮的光斑，那么这个光斑在凸透镜的焦点上。
第二节 生活中的透镜
照相机 投影仪 放大镜
原理 凸透镜成像
u＞2f f＜u＜2f u＜f
像的性质 倒立、缩小的实像 倒立、放大的实像 正立、放大的虚像
光路图
透镜不动时的调整 像偏小：物体靠近相机，暗箱拉长 像偏大：物体远离相机，暗箱缩短 像偏小：物体靠近镜头，投影仪远离屏幕 像偏大：物体远离镜头，投影仪靠近屏幕 像偏小：物体稍微远离透镜，适当调整眼睛位置 像偏大：物体稍微靠近透镜，适当调整眼睛位置
物体不动时的调整 像偏小：相机靠近物体，暗箱拉长 像偏大：相机远离物体，暗箱缩短 像偏小：镜头靠近物体（位置降低），投影仪远离屏幕 像偏大：镜头远离物体（位置提高），投影仪靠近屏幕 像偏小：透镜稍远离物体，适当调整眼睛位置 像偏大：透镜稍靠近物体，适当调整眼睛位置
其他内容 镜头相当于一个凸透镜。 像越小，像中包含的内容越多。 镜头相当于一个凸透镜。 投影片要上下左右颠倒放置。 平面镜的作用：改变光的传播方向，使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。

实像和虚像（见下图）：
照相机和投影仪所成的像，是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的，如果把感光胶片放在那里，真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景：光屏能承接到所形成的像，物和实像在凸透镜两侧。
凸透镜成虚像情景：光屏不能承接所形成的像，物和虚像在凸透镜同侧。

第三节 探究凸透镜成像的规律
【实验器材】f＝12 cm（最好在10～20 cm之间）的凸透镜一个，蜡烛一支，用白色硬纸制成的光屏一个等。
【设计实验】① 把蜡烛放在远处，使物距u﹥2f，调整光屏倒凸透镜的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正倒。测量物距u和像距v（像到凸透镜的距离）。
② 把蜡烛向凸透镜移近，重复以上操作，直到屏上得不到蜡烛的像。

【结论】凸透镜的成像规律如下表（第一条规律并非由本实验得出）：
物距（u） 像的性质 像距（v） 应用
正倒 大小 虚实
[无穷远] 倒立 一点 实像 v＝f （利用太阳光测透镜焦距）
u＞2f 缩小 f＜v＜2f 照相机
u＝2f 等大 v＝2f （成像大小的分界点）
f＜u＜2f 放大 v＞2f 投影仪、幻灯机、电影放映机
u＝f 不成像 无穷远 （成像虚实的分界点）
u＜f 正立 放大 虚像 u＞v（同侧） 放大镜

【对规律的进一步认识】
成实像时，物近，像远，像变大。实像都是倒立的，倒立的都是实像。
成实像时，u＋v≥4f（u＝2f时u＋v＝4f）
成虚像时，物近，像近，像变小。
u＝f是成像正倒、物像同异侧的分界点。
u＝2f 是像放大和缩小的分界点。
当像距大于物距时成放大的像，当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
【注意事项】
烛焰、凸透镜、光屏三者的中心要位于同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。
u＞f时凸透镜要放在蜡烛和光屏之间。
烛焰在光屏上的像在偏上方时，可以向上移动光屏或蜡烛，也可以向下移动凸透镜来调整。
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能的原因有：
① 蜡烛在焦点以内；
② 烛焰在焦点上；
③ 烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；
④ 蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
在凸透镜旁放一近视镜（凹透镜），若使像清晰，需要将光屏远离透镜，或者将物体靠近透镜；
在凸透镜旁放一远视镜（凸透镜），若使像清晰，需要将光屏靠近透镜，或者将物体远离透镜。

第四节 眼睛和眼镜
眼睛的结构和作用：
眼球好像一架照相机。
晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，我们就看到了物体。
眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状：
当睫状体放松时，晶状体比较薄，远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上，眼球可以看清远处的物体；
当睫状体收缩时，晶状体变厚，对光的偏折能力变大，远处物体射来的光会聚在视网膜上，眼睛就可以看清远处的物体。
近视眼和远视眼：
产生原因 矫正
近视 晶状体太厚，折光能力太强 或 眼球在前后方向上太长 像成在视网膜前方 戴近视镜（凹透镜）
远视 晶状体太薄，折光能力太弱 眼球在前后方向上太短 像成在视网膜后方 戴远视镜（凸透镜）

近视眼成像于视网膜前 矫正后
远视眼成像于视网膜后 矫正后
眼睛的度数：
透镜焦距f的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越大。
通常把透镜焦距的倒数叫做透镜焦度，用Φ表示，Φ＝1/f。
眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100的值，即D＝100Φ＝±100/f（近视镜取负号，远视镜取正号）
凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负数。

第五节 显微镜和望远镜
显微镜：
主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）、载物片、反光镜等。
原理：物镜相当于投影仪，来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大、倒立的实像；
目镜的作用则像一个放大镜，把这个像再放大一次。
经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
显微镜最终成倒立、放大的虚像。
望远镜：
主要结构：目镜（靠近眼睛的凸透镜）、物镜（靠近被观察物体的凸透镜）
原理：物镜相当于照相机，使远处的物体在焦点附近成缩小、倒立的实像；
目镜的作用相当于一个放大镜。
物镜所成的像离我们的眼睛很近，并且目镜可以放大物象，所以视角就会变得很大。
因为望远镜物镜的直径很大，所以可以会聚更多的光，使得所成的像更加明亮。
天文望远镜也常用凹面镜作物镜，如反射式望远镜。
望远镜最终成倒立、缩小的虚像。
哈勃空间望远镜：把天文望远镜安置在大气层外，可以免受大气层的干扰，得到更清晰的天体照片。
视角（见右图）：我们看物体时，它对我们眼睛所成的视角越大，我们看见的物体就越大；反之我们看见的物体就越小。
物体对眼睛所成视角的大小不仅和物体本身的大小有关，还和物体到眼睛的距离有关。

第四章 物态变化
第一节 温度计
温度：我们把物体的冷热程度叫做温度。
测量温度的工具：温度计。
常见的温度计：实验室用温度计、体温计和寒暑表（见下图）。

常见量程 分度值 原理 所用液体 特殊构造 使用注意事项
实验室用温度计 -21℃～110℃ 1℃ 液体热胀冷缩 水银或煤油 使用时不能甩（其他见下）
寒暑表 －30℃～50℃ 1℃ 酒精
体温计 35℃～42℃ 0.1℃ 水银 玻璃泡上方有缩口 ① 使用之前用力甩 ② 可离开人体读数

温度计内液体：酒精、水银或煤油。
温度计的使用：首先要看清量程，然后看清它的分度值。
如果使用温度计时超过它的量程，后果：① 玻璃泡胀破；② 测不出温度。
在使用温度计测量液体的温度时，正确的方法如下：
(1) 温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器壁或容器底。
(2) 温度计玻璃泡浸入被测物体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。
(3) 读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中，视线要与温度计中液柱的上表面相平。
读数时视线不与温度计中液柱的上表面相平的后果（见右上图）。
摄氏度：“℃”表示摄氏温度。在一个大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃。0℃和100℃之间有100个等份，每个等份代表1摄氏度。
体温计：体温计用于测量人体温度。

第二节 熔化和凝固
物态变化：物质从一种状态变成另一种状态的变化叫做物态变化。
物质的三态：固态、液态、气态。
熔化和凝固的定义：物质从固态变成液态的过程叫做熔化，从液态变成固态的过程叫做凝固。
固体分为两类：晶体和非晶体。
晶体：晶体在熔化过程中尽管不断吸热，但是温度保持不变，这类固体有确定的熔化温度（熔点）。
晶体熔化时的温度叫做熔点。晶体形成时也有确定的温度，这个温度，这个温度叫做凝固点。
海波、冰、金属、萘、盐等物质是晶体。
非晶体：非晶体在熔化过程中只要不断吸热，温度就不断地上升，这类固体没有确定的熔化温度。
非晶体没有确定的熔点和凝固点。
松香、玻璃、沥青、蜡等物质是非晶体。
晶体和非晶体的区别：是否有确定的熔点。
物质熔化和凝固时的温度变化曲线：

对曲线(1)的分析：
AB段——吸热、温度升高，物质为固态；
BC段（熔化过程）——吸热、温度不变，物质状态为固液共存。
CD段——吸热、温度升高，物质为液态。
对曲线(3)的分析：
EF段——放热、温度降低，物质为液态；
FG段（凝固过程）——放热、温度不变，物质状态为固液共存。
GH段——放热、温度降低，物质为固态。
探究实验：固体熔化时温度的变化规律（见右下图）
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、试管（装有蜡或海波）、温度计、搅拌器、秒表、（火柴）。
【设计实验】将温度计插入试管后，待温度升至40℃左右时开始，每隔大约1min记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再记录4～5次。
【实验表格】
时间/min 0 1 2 3 4 5 …
海波的温度/℃
蜡的温度/℃

【图象】见上4.“物质熔化的温度变化曲线”，甲图为海波，乙图为石蜡。图象需要标明温度。
【注意事项】
石棉网的作用：均匀热量。
搅拌器的作用：使物质均匀受热。
图表的作用：将规律反映在图上，便于总结。
图中应用的是水浴加热法，目的是为了使海波（蜡）均匀受热。
晶体熔化的特点：不断吸热，但温度不变。
晶体熔化的条件：① 温度达到熔点； ② 继续吸热。
非晶体熔化的特点：吸热，温度不断升高。
利用和防止熔化吸热、凝固放热的实例：
利用熔化吸热：用冰保鲜、冷敷给病人降温；吃雪糕解暑。
防止熔化吸热：雪熔化吸热，多穿衣服，防止感冒。
利用凝固放热：冬天在菜窖中放几桶水。
凝固放热的坏处：浇注钢铁时（或马路上刚铺的沥青），凝固放热，产生的高温伤人。

第三节 汽化和液化
汽化和液化的定义：物质从液态变成气态的过程叫做汽化，从气态变成液态的过程叫做液化。
沸腾：沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象。
沸腾的特点：不断吸热，温度不变。
沸腾的条件：① 温度达到沸点； ② 继续吸热。
沸点：各种液体沸腾时都有确定的温度，这个温度叫做沸点。不同液体的沸点不同。
蒸发：发生在液体表面的缓慢汽化叫蒸发。
蒸发在任何温度下都能发生。
蒸发的特点：吸热，温度降低。
加快液体蒸发的方法：① 提高液体温度； ② 增大液体表面积； ③ 加快液体表面上方空气流动速度。
蒸发和沸腾是汽化的两种方式，它们的异同如下表所示。
蒸发 沸腾
不同点 只在液体表面进行 液体内部和表面同时发生
在任何温度下都能发生 必须达到沸点且继续加热
缓慢地汽化 剧烈地汽化
温度降低 温度保持不变
相 同 点 1. 都是汽化现象 2. 都使液体变成气体 3. 都要吸收热量

蒸发吸热的应用：擦拭酒精给病人降温；夏天向地面洒水，降低室温。
液化的两种方式：① 气体降到足够低的温度； ② 压缩体积。
液化的现象：雾、露、“白气”（小水珠聚集）
探究实验：水的沸腾（见右图）
【目的】观察水沸腾时的现象及温度变化。
【实验器材】铁架台、酒精灯、石棉网、盛水的烧杯、温度计、带有小孔的纸板、秒表、（火柴）。
【设计实验】用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90℃时每隔1min记录一次温度。
【实验表格】
时间/min 0 1 2 3 4 5 …
温度/℃

【图象】见右上图。其中BC段为沸腾过程。
【实验现象】（水沸腾前）气泡上升，越来越小。（原因：下部水温高于上部水温）
（水沸腾时）大量气泡上升，变大，到水面破裂，里面的水蒸气散发到空气中。（原因：下部压强大）
【注意事项】
纸板的作用：① 减少热损失； ② 固定温度计； ③ 防止液体飞溅出来。
纸板上小孔的作用：使内外大气压平衡。
水的沸点不是100℃，原因：① 气压低于1标准大气压； ② 水中有杂质； ③ 温度计有问题。
长时间水不沸腾，原因：
① 水的初温太低； ② 水的质量太大； ③ 未用酒精灯的外焰加热； ④ 没有盖中央留孔的纸板；
移去酒精灯后沸腾不马上停止。

第四节 升华和凝华
升华和凝华的定义：物质从固态直接变成气态叫升华；从气态直接变成固态叫凝华。
升华也需要吸热，凝华也会放热。
升华在任何温度下都能发生。
常见的升华现象：樟脑片变小；用干冰进行人工降雨；冬天晾衣服，冰直接升华；碘升华。
常见的凝华现象：霜、雪、冰花、雾凇；白炽灯变黑（钨丝先升华后凝华）。
物质三态变化的关系：

做简答题时，需要注意以下两点：① 必须联系课本中的知识点（公式、定理或者规律）；② 语言简洁，并且一般人看了答案后能够看明白（通俗易懂、能够解决问题）。

第五章 电流与电路
第一节 电荷
电荷
带电体：物体有了吸引轻小物体的性质，我们就说是物体带了电（荷）。这样的物体叫做带电体。
轻小物体指碎纸屑、头发、通草球、灰尘、轻质球等。
电荷：电荷的多少叫做电荷量，简称电荷，符号是Q。电荷的单位是库仑（C）。
在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的。人们把最小电荷叫做元电荷，常用符号e表示。e＝1.6×10-19 C。任何带电体所带电荷都是e的整数倍。
正负电荷：自然界只有两种电荷——被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷是正电荷（＋）；被毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷（－）。
具有正电荷的实质是物质中的原子失去了电子；具有负电荷的实质是物质中的原子得到了多余的电子。
电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
两个物体相互吸引有两种情况——可能是它们带异种电荷而互相吸引，还可能是一个物体带电而吸引另一个不带电的轻小物体。
使物体带电的方法
摩擦起电
定义：用摩擦的方法使物体带电。
原因：不同物质原子核束缚电子的本领不同。
实质：电荷从一个物体转移到另一个物体使正负电荷分开。
能量转化：机械能-→电能
接触带电：物体和带电体接触带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电。
感应带电：由于带电体的作用，使带电体附近的物体带电。
检验物体带电的方法
使用验电器。
验电器的构造：金属球、金属杆、金属箔。
验电器的原理：同种电荷相互排斥。
从验电器张角的大小，可以判断所带电荷的多少。但验电器不能检验带电体带的是正电荷还是负电荷。
利用电荷间的相互作用。
利用带电体能吸引轻小物体的性质。
中和：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。
如果物体所带正、负电量不等，也会发生中和现象。这时，带电量多的物体先用部分电荷和带电量少的物体中和，剩余的电荷可使两物体带同种电荷。
中和不是意味着等量正负电荷被消灭，实际上电荷总量保持不变，只是等量的正负电荷使物体整体显不出电性。
摩擦起电
原子的结构：原子是由位于中心的原子核和核外的电子组成的；原子核的质量比电子的大得多，几乎集中了原子的全部质量；原子核带正电，电子带负电，电子在原子核的吸引下，绕核高速运动。
原子核带正电，电子带负电。电子绕核运动。但整个原子呈中性。
摩擦起电：摩擦过的物体具有吸引轻小物体的现象，就是摩擦起电现象。
摩擦的两个不同物体同时分别带上等量异种电荷。
摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上；失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电。
摩擦起电不是创造了电荷，只是电子从一个物体转移到另一个物体上。
由同种物质组成的两物体摩擦不会起电。
导体和绝缘体
导体和绝缘体：善于导电的物体叫做导体；不善于导电的物体叫做绝缘体。
常见的导体：金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液等。
常见的绝缘体：橡胶、玻璃、塑料、油、陶瓷等。
半导体：导电能力在绝缘体和导体之间的物体，叫做半导体。
常见的半导体：硅、锗。
半导体的应用：集成电路（包括二极管、三极管）、热敏电阻、光敏电阻等。
超导体：有些物质，当温度降到某一温度以下，电阻会突然变为零，这种现象叫做超导现象。能够发生超导现象的物体叫做超导体。
超导体的实际应用：磁悬浮列车。
超导体可以用作输电线或制造电子元件，并且无需考虑散热的问题。凡是利用电流的热效应来工作的电路中都不能使用超导体。
导体容易导电的原因：里面有大量的自由电荷，它们可以脱离原子核的束缚，而在导体内部自由移动。
“导电”与“带电”的区别：导电过程是自由电荷定向移动的过程，导电体是导体；带电过程是电子得失的过程，能带电的物体可以是导体，也可以是绝缘体。
导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定条件下可相互转化。一定条件下，绝缘体也可变为导体。

第二节 电流和电路
电流
电流的形成：电荷在导体中定向移动形成电流。
自由电荷在金属导体中是自由电子，在酸、碱、盐水溶液中是正、负离子。
电流的方向：把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。在金属导体中，电流的方向跟自由电子的移动方向相反。
电源：能够提供持续电流的装置，叫做电源。
干电池、蓄电池供电时，化学能转化为电能；发电机发电时，机械能转化为电能。
持续电流形成的条件：① 必须有电源； ② 电路必须闭合（通路）。
只有两个条件都满足时，才能有持续电流。
电流的三种效应
① 电流的热效应：如白炽灯，电饭锅等。
② 电流的磁效应：如电铃、电磁继电器等。
③ 电流的化学效应：如电解、电镀等。
注：电流看不见、摸不着，我们可以通过各种电流的效应来判断它的存在,这里体现了转换法的科学思想。物理学中，对于一些看不见、摸不着的物质或物理问题我们往往要抛开事物本身，通过观察和研究它们在自然界中表现出来的外显特性、现象或产生的效应等，去认识事物的方法，在物理学上称作这种方法叫转换法。
电路和电路图
电路：由电源、用电器、开关、导线等元件组成的电流的路径，叫做电路。
电路元件的作用：
电源——能够提供电流的装置，或把其他形式的能转化为电能的装置（干电池将化学能转化为电能）。
用电器——消耗电能，将电能转化为其他形式能的装置。
开关——控制电路的通断。
导线——传导电流，输送电能。
电路的三种状态：
通路——处处连通的电路叫通路，此时电路中有电流通过，电路是闭合的。
断路（开路）——某处断开的电路叫断路，此时电路不闭合，电路中无电流。
短路——不经过用电器而直接用导线把电源正、负极连在一起，电路中会有很大的电流，可能把电源烧坏。
用电器两端直接用导线连接起来的情况也属于短路。
电路图：用符号表示电路连接的图，叫做电路图。
常用电路元件的符号：
符号 意义 符号 意义
＋ 交叉不相连的导线 电铃
交叉相连接的导线 电动机
(负极)(正极) 电池 电流表
电池组 电压表
开关 电阻
小灯泡 滑动变阻器

电路和电路图
由电路图连接实物：首先按电路图摆好元件位置。其中开关S应是断开的。若有滑动变阻器，应将其滑片P调到变阻器的阻值最大端。
若为串联电路，可从电源正极出发，逐个顺次连接各个元件，然后回到电源负极。
若为并联电路，可先选一支路与开关、电源和干路上的其他元件按串联方法连成回路，再把与该支路并联的各支路依次并联在该支路上；也可先把并联部分按首首相接、尾尾相接的接法接好，再从分叉点和会合点与开关、电源连成回路。
若为混联电路，可参照串、并联的方法连接。
按连接顺序检查，确定无误后，可试触开关，看看有无异常，如有问题可断开开关检查。
实物图的连接中，要注意每个元件的位置和它与电路图中符号位置的对应关系。
由实物图画电路图：参照实物图画出电路图时，要用规定的符号表示相应的元件，要分清元件间的连接关系，要画成规则的方框图（导线要画直，拐弯处要画成直角）。

第三节 串联和并联
串联电路：两个用电器首尾相连，然后接到电路中，就说这两个用电器是串联的。
并联电路：两个用电器的两端分别连在一起，然后接到电路中，就说这两个用电器是并联的。
串联电路与并联电路的特点：
串联电路 并联电路
连接特点 逐个顺次连接（首尾相连） 并列连接在两点之间（首相接，尾相连）
电流路径 电流从电源正极出发，只有一条路径流回电源负极，整个电路是一个回路（无分支） 干路电流在节点处分别流经各支路，再在另一节点处汇合流回电源负极，每个支路各自跟干路形成回路，有几条支路就有几个回路（有分支）
开关作用 开关控制整个电路 开关位置对它的控制作用没有影响 干路开关控制整个电路 支路开关只控制它所在的那条支路
用电器间是 否互相干扰 各用电器互相干扰，若其中一个断开 ，其他用电器无法工作。 各用电器不互相干扰，若其中一个断开，其他用电器照常工作
实例 装饰用的彩色小灯泡；开关和用电器 家庭电路；路灯

识别串联电路、并联电路的方法：
让电流从电源正极出发经过各用电器回到电源负极，途中不分流就是串联，否则就是并联。
将用电器接线柱编号，电流流入端为“首”电流流出端为“尾”，观察各用电器，若“首→尾→首→尾”连接为串联；若“首、首”，“尾、尾”相连，为并联。（类似于物理课上所介绍的方法）
识别不规范的电路过程中，不论导线多长，只要其间没有电源、用电器等，导线两端点均可看成同一个点，从而找出各用电器两端的公共点。
对实际看不到连接的电路，如路灯、家庭电路，可根据他们的某些特征判断连接情况。

第四节 电流的强弱
电流：电流是表示电流强弱的物理量，用符号I表示。电流的单位为安培（安，A）。
电流的定义式：

其中I表示电流，单位为安培（A）；Q表示电荷，单位为库伦（C）；t表示通电的时间，单位为秒（s）。
1A＝103mA＝106μA
电流表：测量电流的仪表叫电流表。符号为，其内阻很小，可看做零，电流表相当于导线。
电流表的示数：
量程 使用接线柱* 表盘上刻度位置 大格代表值 小格代表值
0～0.6A “-”和“0.6” 下一行 0.2A 0.02A
0～3A “-”和“3” 上一行 1A 0.1A

在下一行读出的示数是指针指向相同位置时，在上一行读出的示数的5倍。
* 部分电流表的三个接线柱分别是“+”、“0.6”和“3”。这时“0.6”和“3”是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“0.6”或“3”流出。
正确使用电流表的规则：
电流表必须和被测的用电器串联。
如果电流表与用电器并联，不但测不出流经此用电器的电流，如果电路中没有别的用电器还会因为电流表直接连到电源的两极上使电流过大而烧坏电流表。
电流必须从“＋”接线柱流进去，从“－”接线柱流出来。否则电流表的指针会反向偏转。
被测电流不能超过电流表量程。
任何情况下都不能使电流表直接连到电源的两极。
无法估测待测电流的大小时，可先用大量程试触，若指针偏转超过最大值则应断开开关检查；如果指针偏转幅度太小，会影响读数的准确性，应选用小量程档。
使用电表前，如果指针不指零，可调整中央调零螺旋使指针调零。
常见的电流（估计数字）：
计算器中电源的电流 100μA 半导体收音机电源的电流 50mA
手电筒中的电流 200mA 房间灯泡中的电流 0.2A
家用电冰箱的电流 1A 家用空调器的电流 5A
雷电电流 几万安至几十万安


第五节 探究串、并联电路的电流规律
【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电流表
【电路图】
【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电流表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电流表示数并记录。
【实验表格】
实验次数 A点的电流IA/A B点的电流IB/A C点的电流IC/A
1
2

【实验结论】串联电路中各点的电流相等，并联电路的总电流等于各支路电流之和。
【提示】
使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。
课本中的实验是在A、B、C三点分别接电流表。同时接电流表的好处是便于操作。

第六章 电压 电阻
第一节 电压
电压：电压是使电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。电压的符号是U，单位为伏特（伏，V）。
要在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压。
电源的作用是给用电器两端提供电压。
1kV＝103V＝106mV
说电压时，要说“xxx两端的电压”；说电流时，要说通过“xxx的电流”。
电压表：测量电路两端电压的仪表叫电压表，符号为，其内阻很大，接入电路上相当于开路。
电压表的示数：
量程 使用接线柱* 表盘上刻度位置 大格代表值 小格代表值
0～3V “-”和“3” 下一行 1V 0.1V
0～15V “-”和“15” 上一行 5V 0.5V

在下一行读出的示数是指针指向相同位置时，在上一行读出的示数的5倍。
* 部分电流表的三个接线柱是“+”、“3”和“15”。这时“3”和“15”是负接线柱，电流要从“+”流入，再从“3”和“15”流出。
正确使用电压表的规则：
电压表必须和被测的用电器并联。
如果与被测用电器串联，会因为电压表内阻很大，此段电路开路而无法测此用电器两段的电压。如果被测用电器在支路上，这时电压表测的是其他支路两端的电压；如果被测用电器在干路上，则整个电路便成开路了，这时电压表测的是电源电压。
电流必须从“＋”接线柱流进去，从“－”接线柱流出来。
被测电压不能超过电压表量程。
无法估测待测电压的大小时，可先用大量程试触。再根据指针偏转幅度选用适当量程。
常见的电压：
干电池两极间的电压是 1.5V 手持移动电话的电池两极间的电压 3.6V
对人体安全的电压 不高于36V 家庭电路的电压 220V
发生闪电的云层间电压 几百万伏至几亿伏 动力电路的电压 380V

电鳐可以产生200V左右的电压，用来自卫。
在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”。类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法。

电流表、电压表的比较：
电流表 电压表
异 符号
连接方式 与被测用电器串联 与被测用电器并联
直接连接电源 不能 能
量程 0.6A、3A 3V、15V
每大格 0.2A、1A 1V、5V
每小格 0.02A、0.1A 0.1V、0.5V
内阻 很小，几乎为零，相当于短路 很大，相当于开路
同 使用前要调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。

利用电流表、电压表与用电器连接，判断电路故障
电流表示数正常而电压表无示数
故障原因可能是：① 电压表损坏；② 电压表接触不良；③ 与电压表并联的用电器短路。
电压表有示数而电流表无示数
故障原因可能是：① 电流表短路；② 和电压表并联的用电器开路，此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。
电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。

第二节 探究串、并联电路电压的规律
【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、两节干电池、导线若干、三个电压表
【电路图】
【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电压表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电压表示数并记录。
【实验表格】串联电路：
实验次数 AB两端的电压UAB/V BC两端的电压UBC/V AC两端的电压UAC/V
1
2

并联电路：
实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 总电压U/V
1
2

【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路中，各支路两端的电压相等。
【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。

第三节 电阻
电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R，单位是欧姆（欧，Ω）
1MΩ＝103kΩ＝106Ω
常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。
电阻的决定式：
导体的电阻是导体本身的一种性质。它的大小决定于导体的材料（电阻率ρ）、长度（L）和横截面积（S）。
导体越长，电阻越大；导线横截面积越小，电阻越大。
探究“决定电阻大小的因素”实验时，必须注意控制变量。
实验原理：用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化（也可以在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化）。
实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。
有很多实验都是用控制变量法来完成的，所以必须熟练掌握控制变量法，并且在练习时加以注意。
电阻的计算公式：
R——电阻——欧姆（Ω）；U——电压——伏特（V）；I——电流——安培（A）。
关于电阻的注意事项：
导体不同，电阻也一般不同。
导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。
电阻是导体阻碍电流作用的性质，是导体本身的一种性质。与导体两端有无电压、电压大小、是否有电流通过以及电流大小等均无关。
只表示电压、电流和电阻的数值关系，没有物理意义。
电阻的分类：定值电阻（）、变阻器（）

第四节 变阻器
滑动变阻器：
原理：通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，从而改变电路中的电流。
作用：改变电流、调节电压和保护用电器。
某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样，表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω，允许通过的最大电流为1A。
使用滑动变阻器的注意事项（见右图）：
接线时必须遵循“一上一下”的原则。
如果选用A、B两个接线柱，相当于接入一段导线；如果选用C、D两个接线柱，相当于接入一段定值电阻。这两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。
A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。
选用C接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将减小；
选用D接线柱时，滑片P向左移动，滑动变阻器的电阻值将增大。
（滑片距离下侧已经接线的接线柱越远，连入电路中的电阻越大）
每个变阻器都标有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，使用时不能超过它的最大值。
应用：电位器
注意：
滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。
分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
在给滑动变阻器选电阻线的时候，应该选择电阻较大的材料（镍铬合金）。
滑动变阻器的优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。
电阻箱的优缺点：能够表示连入电路的阻值，但不能连续改变连入电路的电阻。
电阻箱的读数方法：各旋盘对应的指示点（Δ）的示数乘面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值。

第七章 欧姆定律
第一节 探究电阻上的电流跟两端电压的关系
探究电阻上的电流跟两端电压的关系
【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线
【电路图】见右图
【实验结论】当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
【注意事项】滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。
探究电压导体两端电压不变时，电流与电阻值的关系
【实验器材】阻值不同的两个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线
【电路图】见右上图
【实验结论】当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。
【注意事项】滑动变阻器的作用：使电阻两端的电压保持不变。
这两个实验都采用控制变量法。
分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。

第二节 欧姆定律及其应用
欧姆定律
内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
公式：
U——电压——伏特（V）；R——电阻——欧姆（Ω）；I——电流——安培（A）
使用欧姆定律的注意事项：
同体性：公式中的I、U、R应是同一段电路或同一导体的。为了便于区别，应该加上同一种角标。
同时性：公式中的I、U、R应是同一时刻、同一导体所对应的数值。
欧姆定律普遍适用于纯电阻电路中。对于电动机（转动的线圈）和超导体来说，欧姆定律不成立。
电阻的串联和并联电路规律的比较
串联电路 并联电路
电流特点 串联电路中各处电流相等 并联电路的总电流等于各支路电流之和
电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 并联电路中，各支路两端的电压相等
电阻特点 串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和
分配特点 串联电路中，电压的分配与电阻成正比 并联电路中，电流的分配与电阻成反比
功率特点 串联电路和并联电路的总功率，都等于各部分电路功率之和

在做电学计算题之前，要做好电路分析，分析有关各元件的物理量之间的关系。
在电路分析、计算时，串联要抓住电流相等这一特点；并联要抓住电压相等这一特点。
若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为；
若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为。
电阻串联相当于增加了导体的长度，所以总电阻比其中任何一个电阻都大，串联得越多总电阻越大；
电阻并联相当于增加了导体的横截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小，并联得越多总电阻越小。
电路（串联、并联）中某个电阻阻值增大，则总电阻随着增大；某个电阻阻值减小，则总电阻随着减小。
常用的串、并联电路中的物理量与电阻的比例关系有（以两个电路串、并联为例，其中P为电功率，W为电功，Q为电热）
串联时：

并联时：


第三节 测量小灯泡的电阻
伏安法测量小灯泡的电阻
【实验目的】证明灯丝电阻与温度有关。
【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验步骤】
① 画出电路图（见右图）。
② 按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。
④ 断开开关。根据，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。
【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高，灯丝电阻越大。
【注意事项】
① 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。
② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。
③ 实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。
伏安法测电阻
【原理】
【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验步骤】
① 画出电路图（见右图）。
② 按电路图连接实物，开关S应断开，将滑动变阻器滑片P移到阻值最大端。
③ 检查无误后闭合开关，移动滑片（眼睛看着电压表），分别记录三组电压、电流的对应值。
④ 断开开关。根据，计算出每次的电阻值R1、R2、R3，并求出电阻的平均值。
【注意事项】
① 多次测量平均值的目的：减小误差。
② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。
实验电路连接的常见错误：
电流表（电压表）的“＋”“－”接线柱接错了。
电流表（电压表）的量程选大/小了。
滑动变阻器的接线柱接错了（同时接在上/下接线柱）。
电流表没有与被测用电器串联（如并联）；电压表没有与被测用电器并联（如串联或与其他用电器并联）
连接电路时开关没有断开。
测量未知电阻阻值的其他方法：
用两个电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电流表（电路串联）：
在这种情况下，可利用“串联电路中电压与电阻成正比”求出电阻。
用一个电压表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电流表（电路串联）：
由于只有一个电压表，我们就只能先利用短路测量电源电压，然后测量其中一个定值电阻两端的电压，利用“串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和”求出另外一个定值电阻两端的电压，最后利用“串联电路中电压与电阻成正比”求出电阻。
用两个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路并联）：
在这种情况下，可利用“并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比”求出电阻。
用一个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路并联）：
由于只有一个电流表，我们就只能先利用断路测量其中一个支路的电流，然后测量电路的总电流，利用“并联电路的总电流等于通过各支路的电流之和”求出通过另外一个定值电阻的电流，最后利用“并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比”求出电阻。
用一个电流表、一个阻值已知的定值电阻、一个电源、一个开关和若干导线，不用电压表（电路串联）：
先将未知的电阻短路，利用U＝IR求出电源电压。然后再将未知的电阻连入电路，利用总电压相等，求出总电阻。利用“串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和”求出未知电阻的阻值。
如果阻值已知的定值电阻被换成滑动变阻器，方法也是相同的。
使用电流表（或电压表）、一个电阻箱、一个电压、一个开关盒若干导线：
可以先把定制电阻单独连入电路，测量定值电阻的一个物理量（电流或电压）。把电阻箱单独连入电路，并使电阻箱对应的物理量等于定值电阻对应的物理量。读出电阻箱连入电路的阻值即可。但这种方法只能粗略地测量定值电阻阻值。
测量电阻的原理一般只有两个：一个是，另一个是利用其他物理量与电阻的关系。大家应该熟练掌握等效替代法，而不是背实验步骤和表达式（所以提纲也不会给出步骤和表达式）。

第四节 欧姆定律和安全用电
电压越高越危险：由欧姆定律可知，人体的电阻R一定，加在人体身上的电压越大，通过人体的电流就越大。电流大到一定程度，人就会发生危险。所以电压越高越危险。
安全用电的原则：不接触低压（小于1000V）带电体，不靠近高压（大于1000V）带电体。
人们把正常接通的电路，即用电器能够工作的电路叫做通路。电路的两种主要故障是短路和断路。
雷电：雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
当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。
高大建筑等的顶端都安装用来防雷的避雷针。
小鸟站在高压线上不会被电死的原因：加在小鸟两脚之间的电压很小。

第八章 电功率
第一节 电能
电功：电流所做的功叫电功。
电功的符号是W，单位是焦耳（焦，J）。电功的常用单位是度，即千瓦时（kW·h）。
1kW·h＝3.6×106J
电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。
电流在某段电路上所做的功，等于电功率与通电时间的乘积，还等于这段电路两端的电压与电路中的电流以及通电时间的乘积。
电功的计算公式为：
电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。下图是一种电能表的表盘。
表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，该数的前四位是整数，第五位是小数部分，即1234.5kW·h。
“220V”表示这个电能表应该在220V的电路中使用。
“10（20A）”表示这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。
“50Hz”表示这个电能表在50Hz的交流电中使用；
“600revs/kW·h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。
根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式：
列出的比例式类似于
用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。

第二节 电功率
电功率：电流在1秒内所做的功叫电功率。
电功率符号是P，单位是瓦特（瓦，W），常用单位为千瓦（kW）。
1kW＝103W
电功率的物理意义：表示消耗电能的快慢。
电功率的定义式：
第一种单位：P——电功率——瓦特（W）；W——电功——焦耳（J）；t——通电时间——秒（s）。
第二种单位：P——电功率——千瓦（kW）；W——电功——千瓦时（kW·h）；t——通电时间——小时（h）。
电功率的计算式：
P——电功率——瓦特（W）；U——电压——伏特（V）；t——电流——安培（A）。
家用电器的电功率（估计数值）：
1000W：空调、微波炉、电炉、电热水器；
800W：吸尘器；
500W：电吹风机、电熨斗、洗衣机；
200W：电视机、电子计算机；
100W：电冰箱、电扇。
低于1W：手电筒、计算器、电子表。
有关电功、电功率的公式及其适用范围：
电功 电功率 公式的适用范围
普遍适用
普遍适用
只适用于纯电阻电路（只含电阻的电路）
只适用于纯电阻电路

用电器的额定功率和实际功率
额定电压：用电器正常工作时的电压叫额定电压。
额定功率：用电器在额定电压下的功率叫额定功率。
额定电流：用电器在正常工作时的电流叫额定电流。
用电器实际工作时的三种情况：
——用电器不能正常工作。（如果是灯泡，则表现为灯光发暗，灯丝发红）
——用电器不能正常工作，有可能烧坏。（如果是灯泡，则表现为灯光极亮、刺眼、发白或迅速烧断灯丝）
——用电器正常工作。
电灯泡上的“PZ220 25”表示额定电压是220V，额定功率是25W。
有些地区电压不稳定，使用稳压器可以获得较为稳定的电压。
额定电压相同，额定功率不同的灯泡，灯丝越粗，功率越大。
将这两个灯泡串联，额定功率大的，实际功率小；将这两个灯泡并联，额定功率大的，实际功率大。
串并联电路P实与R大小的关系
项目 串联电路 并联电路
P实与R的关系 串联电路中电阻越大的用电器消耗的电功率越大 并联电路中电阻越小的用电器消耗的电功率越大
灯泡发光亮度 实际电压大的P实越大，因此实际电压大的灯泡较亮 通过电流大的P实越大，因此通过电流大的灯泡较亮
电阻大的P实越大，因此电阻大的灯泡较亮 电阻小的P实越大，因此电阻小的灯泡较亮
串接上滑动变阻器的小灯泡，变阻器阻值增大时分压也大，小灯泡实际电压减小，小灯泡发光较暗 并接上滑动变阻器的电灯，由于并联电路中各部分互不干扰，所以通过小灯泡所在支路的电流不变，小灯泡发光情况不变


第三节 测量小灯泡的电功率
伏安法测小灯泡的功率
【实验目的】探究小灯泡的发光情况与小灯泡实际功率的关系。
【实验原理】
【实验器材】小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
【实验步骤】
① 画出电路图（见右图）；
② 按电路图连接实物。注意开关断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大端。
③ 检查无误后，试触，无异常后闭合开关。移动滑片，使小灯泡在额定电压下发光，然后使小灯泡两端的电压约为额定电压的1.2倍，接下来使小灯泡两端的电压小于额定电压，每次都要观察小灯泡的亮度，测出小灯泡的功率。
④ 根据分别算出小灯泡的额定功率、电压为额定电压的1.2倍时的实际功率、电压低于额定电压时的实际功率。
【实验结论】灯泡的亮度由实际功率决定。灯泡的实际功率越大，灯泡越亮。
【注意事项】滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压、保护电路。

第四节 电与热
探究电流的热效应
【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。
【实验步骤】（1）
① 如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。
② 将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。
③ 通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。
（2）
在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。
【实验结论】（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。

焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

Q——热量——焦耳（J）；I——电流——安培（A）；R——电阻——欧姆（Ω）；t——通电时间——秒（s）
有关焦耳定律的注意事项
Q不与I成正比，而是与I2成正比。往公式里代数时要注意电流的代入：Q＝I2Rt＝(1A)2×2Ω×5s＝10J
对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q＝W），这时以下公式均成立
对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。求Q时只能用Q＝I2Rt。
利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系
物理量 串联 并联
电功
电功率
电热
比例关系 在串联电路中，电压分配、电功、电功率、电热都与电阻成正比 在并联电路中，电流分配、电功、电功率、电热都与电阻成反比


第五节 电功率和安全用电
家庭电路中电流过大的原因：① 发生短路； ② 接入电路中的总功率过大。
这两个原因都可以使保险丝熔断。此外，如果保险丝的额定电流过小，也容易烧坏。
保险丝：保险丝是用铅锑合金制作的，电阻比较大，熔点比较低。
保险丝的作用：当电流过大时，保险丝由于温度升高而熔断，切断电路，起到保护的作用。
不能用铜丝、铁丝代替保险丝。
新建的楼房的保险装置不是保险丝，而是空气开关。当电流过大时，开关中的电磁铁起作用，使开关断开，切断电路。
在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？
因为导线互相连接处接触面积小，所以电阻大。在串联电路中通电时间相同，由焦耳定律可知，导线互相连接处产生的热量多，温度高，所以那里容易发热，加速老化，甚至引起火灾。
灯泡的灯丝烧断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。为什么？
因为灯丝烧断之后再搭在一起，灯丝的长度缩短，所以灯丝电阻变小。由可知，灯泡电压不变，灯泡的实际功率增大，所以灯泡会更亮。

四、电路计算
当遇到带有电路的题时，首先要识别电路，画出等效电路图（如果能够直接分析，就没有必要浪费时间画出等效电路图）。识别电路、电路分析包括以下内容：
认清用电器（电阻）的连接关系：是串联还是并联（目前我们很少研究混联电路）；
认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”；
认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路；
认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路电流的。
（有时，滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻，但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”，这时最好画等效电路图进行分析）
认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。
可以把电表两端沿着导线（或跨过开关、电流表）移动，以方便分析。
定性分析的策略
电路定性分析的特点是：没有定量计算，只有定性分析，在电源电压和定值电阻不变的情况下，经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构，使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。
定性分析的思维顺序：
“先看总电阻”（用串、并联特点）
当滑动变阻器的滑片向左（右）滑动或开关断开（闭合）时，由串、并联特点可以推出如下结论：
当电路（串、并）中的任何一个电阻变大（小）时，电路的总电阻将变大（小）；
串联电路中，越串，总电阻越大；
并联电路中，越并，总电阻越小。
“再看总电流”（用欧姆定律，电源电压不变）
“串联看分电压”
先用欧姆定律看定值电阻的电压，再用串联特点看另一电阻的分电压。
“并联看分电流”
先用欧姆定律看定值电阻的电流，再用串联特点看另一电阻的分电流。
“最后看功率”（用功率公式）
实在难以分析的时候，可以根据题意假设一些用电器（一段电路）的电阻、电流以及它们两端的电压。
解计算题时，要注意第二、三部分中公式和规律的运用。
解计算题时，设未知数的技巧是，选电路图中固定不变的量做未知数，选所求的物理量做未知数。

第六节 生活用电常识
家庭电路的组成：家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、电灯、插座、导线等组成。
家庭电路中各部分电路及作用：
进户线
进户线有两条，一条是火线，一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。
正常情况下，零线之间和地线之间的电压为0V。
电能表（见第一节）
用途：测量用户消耗的电能（电功）的仪表。
安装：电能表安装在家庭电路的干路上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
闸刀开关（空气开关）
作用：控制整个电路的通断，以便检测电路更换设备。
安装：闸刀开关安装在家庭电路的干路上，空气开关的静触点接电源线。
保险盒（见第五节）
电路符号：
连接：与所保护的电路串联，且一般只接在火线上。
选择：保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
保险丝规格：保险丝越粗，额定电流越大。
注意事项：不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
插座
作用：连接家用电器，给可移动家用电器供电。
种类：常见的插座有二孔插座（下图左）和三孔插座（下图右）。
安装：并联在家庭电路中，具体接线情况见右图。
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的触电事故。
用电器（电灯）和开关
白炽灯的工作原理：白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。
灯泡长期使用会变暗，原因是：灯丝升华变细电阻变小，实际功率变小；升华后的金属钨凝华在玻璃内壁上降低了灯泡的透明度。
开关和用电器串联，开关控制用电器。如果开关短路，用电器会一直工作，但开关不能控制。

为防止漏电对人造成伤害，在家庭电路的总开关处要安装漏电保护器。
连接家庭电路的注意事项：
家庭电路中各用电器是并联的。
插座的连接要遵循“左零右火”的规则。
开关必须串联在火线中，成“火线——开关——用电器——零线”的连接方式。
与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。
火线上必须接有保险丝，保险丝不能用铁丝、铜丝代替。（现在保险丝已被空气开关代替。）
三线插头中的地线与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。这样做可以防止外壳带电给人造成伤害。
虽然地线和零线正常情况下之间没有电压，但绝不能将地线和零线接通，否则易造成触电事故。
试电笔：用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线，手必须接触笔尾的金属体。
用试电笔测火线时氖管会发光；测零线时不会发光，因为零线内没有电压。
测电笔接触火线时，如果观察不到氖管发光，你认为产生这种现象的原因可能是：测电笔氖管已坏；手没有接触笔尾金属体；火线断路。
某次检修电路时，发现灯泡不亮，火线、零线都能使测电笔发光，可能的原因是：火线完好，零线处有断路，被测段零线通过用电器和火线构成通路。
家庭电路中触电的原因：一是人体接触了火线和大地（单线触电），二是人体接触了火线和零线（双线触电）。

第九章 电与磁
第一节 磁现象
磁性：物体能够吸引钢铁、钴、镍一类物质的性质叫磁性。
磁体：具有磁性的物体，叫做磁体。磁体具有吸铁性和指向性。
磁体的指向性：可以在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南（叫南极，用S表示），另一个磁极指北（叫北极，用N表示）。
磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁体两端的磁性最强，中间的磁性最弱。
无论磁体被摔碎成几块，每一块都有两个磁极。
磁极间的相互作用：异名磁极互相吸引，同名磁极互相排斥。
磁化：磁性材料在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。
高温和剧烈震动可以使这些物体的磁性消失。
钢和软铁的磁化：软铁被磁化后，磁性容易消失，称为软磁材料。钢被磁化后，磁性能长期保持，称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢，制造电磁铁的铁芯使用软铁。
物体是否具有磁性的判断方法：
① 根据磁体的吸铁性判断。
② 根据磁体的指向性判断。
③ 根据磁体相互作用规律判断。
④ 根据磁极的磁性最强判断。

第二节 磁场
磁场：磁体周围的空间存在着磁场。
磁场看不见、摸不着，我们可以根据它所产生的作用来认识它，这里使用的就是转换法。
磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁体间的相互作用就是通过磁场而发生的。
磁场的方向：把小磁针静止时北极所指的方向定位那点磁场的方向。
磁感线：在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都跟放在该店的磁针北极所指的方向一致。这样的曲线叫做磁感线。磁感线上某点的切线方向，就是该点的磁场方向。
对磁感线的认识：
在磁体外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。在磁体内部正好相反。
磁感线布满磁体周围整个空间，磁感线的疏密表示磁性强弱。
磁感线是假想的闭合曲线，磁感线不是真实存在的（磁场是真实存在的），磁感线不交叉、不重合，磁感线要画成虚线。
用磁感线描述磁场、用光线描述光的传播的方法是模型法。
磁感线立体分布在磁体周围。
磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。
典型的磁感线：

磁场的分类：地磁场、电流的磁场（第三节）
地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫做地磁场。
地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极。
小磁针能够指南北是因为受到了地磁场的作用。
我国宋代的沈括首先发现：地理的两极和地磁的两极并不重合，地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

第三节 电生磁
最早发现电流磁效应的科学家是丹麦物理学家奥斯特。
奥斯特实验：如下图所示，将一根导线平行地拉在静止的小磁针的上方（乙图），观察导线通电时（甲图）小磁针是否偏转，改变电流方向（丙图），再观察一次。

对比甲图、乙图，可以说明通电导线的周围有磁场；
对比甲图、丙图，可以说明磁场的方向跟电流的方向有关。
通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场方向与条形磁体的磁场相似。磁极可用安培定则来判断。
安培定则：用右手握螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
螺线管的极性只与电流方向有关，与线圈绕法无关。
安培定则的应用：判断通电螺线管的磁极、根据磁极判断电流方向、根据磁极和电流方向判断线圈绕法。
典型图：


第四节 电磁铁
电磁铁：插有铁芯的通电螺线管，在有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性，这种磁体就是电磁铁。
电磁铁的工作原理：电流的磁效应、磁化
影响电磁铁（通电螺线管）磁性强弱的因素：线圈匝数、电流大小、（是否插入铁芯）。
电磁铁的电流越大，它的磁性越强；外形相同的螺线管，电流大小相同时，线圈匝数越多，它的磁性越强。
电磁铁的应用：电磁起重机、电磁继电器、空气开关、磁悬浮列车、电话等。
磁悬浮列车利用了“同名磁极互相排斥”的原理。
电磁铁与永久磁体相比，所具有的优点有：
① 可以改变电流的大小以改变磁性的强弱；
② 可以改变电流方向以改变磁极；
③ 可以通过控制电流的有无来控制磁性的有无。

第五节 电磁继电器 扬声器
继电器：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、强电流电路的装置。
电磁继电器：电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。
电磁继电器的结构：电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路组成。有了电磁继电器，人们就可以安全方便地操纵大型机械了。

扬声器和话筒的能量转换：前者是将电能转化成声能的装置，后者是将声能转化成电能的装置。
扬声器的工作原理：线圈通过如图9.5-4所示电流时，受到磁体吸引而向左运动；当线圈通过的电流的方向相反时，受到磁体排斥而向右运动。交流电方向周期性改变，线圈带动纸盆不断振动，产生声音。
水位自动报警器的工作原理：如下图，当水位未达到金属块A时，电磁铁断路，不具有磁性。绿灯与电源接通，红灯断开。此时绿灯亮，红灯不亮。当水位达到金属块A时，电磁铁通路，具有磁性。红灯与电源接通，绿灯断开。此时红灯亮，绿灯不亮。

电铃的工作原理：如右上图。通电时，电磁铁有电流通过，具有磁性，吸引小锤下方的弹性片，使小锤打击电铃发出声音；同时电路断开，电磁铁失去磁性，小锤被弹回，电路闭合。这样不断重复，电铃便发出连续击打声了。

第六节 电动机
探究“磁场对通电导线的作用”：
如图所示，把一根直导体AB放在蹄形磁体的磁场里，并与电源、开关、滑线变阻器组成一闭合电路。

【实验步骤】
① 合上开关，接通电路，导体AB中产生由A向B流动的电流，这时导体AB向左运动起来。
② 将电源上的正、负极接线对换，合上开关，导体AB中产生由B向A流动的电流，这时导体AB向右运动起来。
③ 将蹄形磁体的磁极上下翻转，导体AB的运动方向也发生变化。
【实验结论】
① 通电导体在磁场里受到力的作用。
② 通电导体在磁场里受力的方向，跟电流方向和磁感线方向有关。
磁场对电流的作用：实验表明，通电导体在磁场中要受到磁场对电流的力而运动。
力的方向跟电流方向和磁感线（磁场）方向有关。电流方向或磁感线方向变得相反时，力的方向变得相反；电流方向和磁感线方向都变得相反时，力的方向不变。
电动机：电动机是将电能转化为机械能的装置。
工作原理：通电线圈在磁场中受力转动。
能量转换：电能转化为机械能。
分类：交流电动机、直流电动机（直流电动机有换向器）
换向器的作用：在线圈刚越过平衡位置时自动改变电流方向，使线圈持续运动下去。
组成：电动机主要由转子和定子组成。
在直流电动机，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流，线圈不受力的作用。
直流电动机的线圈内都是交流电。
电动机的优点：构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可以改变、污染小等。
欧姆定律适用于未转动的电动机的线圈。
电动机转动时，只有和成立。

第七节 磁生电
电磁感应的探究实验：
如图，在两段磁体的磁场中放置一根导线，导线的两端跟电流表连接。

【实验步骤、现象】
① 当导体AB顺着磁感线上下运动或静止不动时，电流表指针不偏转，说明电路中没有电流。
② 当导线AB水平向左运动时，电流表指针向右偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从B到A。
③ 当导线AB水平向右运动时，电流表指针向左偏转，表明电路中产生了电流，电流方向是从A到B。
④ 当导线AB水平向左运动时，但先将磁铁的磁极位置对调，电流方向是从A到B。
【实验结论】
① 产生感应电流的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
② 导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
【注意事项】
① 该电路没有电源。
② 本实验中的能量转化：机械能转化为电能。
1831年，英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象。
电磁感应：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。
导体中感应电流的方向，跟导体的运动方向和磁感线方向有关。
发电机：发电机是将机械能转化为电能的装置。
原理：电磁感应现象
能量转化：机械能转化为电能。
发电机由转子和定子组成。
直流发电机中有换向器。
在直流发电机中，当线圈位于平衡位置时，线圈内没有电流。
交变电流：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，单位是Hz。我国电网的交流电，频率是50Hz，周期是0.02s，电流在每秒内产生的周期性变化的次数是50次。
无论是直流发电机还是交流发电机，线圈内都是交流电。
录音的原理是电流的磁效应（电能转化为声能）和磁化，放音的原理是电磁感应现象（声能转化为电能）。

第十章 信息的传递
第一节 现代顺风耳——电话
1876年，美国的贝尔发明了电话。
最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒相当于变阻器，听筒相当于扬声器。
为了提高线路的利用率，人们发明了电话交换机，一般电话之间都是通过电话交换机来完成的。
早期的电话交换机是手工操作的。1891年出现了利用电磁继电器接线的自动电话交换机。现在的程控电话交换机利用了电子计算机技术。
“占线”现象包括：① 对方的话机在使用；② 一般是打长途电话时，两台交换机之间有太多的用户要通话。
电话分模拟和数字两种。使用模拟信号的通信方式叫做模拟通信，使用数字信号的通信方式叫做数字通信。
模拟信号缺点：模拟信号在长距离运输和多次加工、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。
数字信号优点：① 形式简单，数字信号只包括两种状态，抗干扰能力强；② 可以通过不同编码进行加密。
现代的电话全部采用数字信号进行传输和处理，但在交换机和用户家中一两千米的距离上，还在使用模拟信号。

第二节 电磁波的海洋
导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。
光是一种电磁波。真空中电磁波传播的速度c是宇宙间物质运动的最快速度。
真空中电磁波的波速为c，它等于波长λ和频率f的乘积：c＝λf
其中c≈3×105km/s＝3×108m/s，λ的单位是米，f的单位是赫兹。
将电磁波按照波长由小到大顺序排序，分别是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、短波、中波和长波。
雷达的天线能发射和接收电磁波。电磁波需要用天线来发射和接收。
在微波炉中，食物的分子在微波的作用下剧烈振动，使得内能增加，温度升高。

第三节 广播、电视和移动通信
无线电广播信号的发射由广播电台完成。话筒把声音信号转换成电信号，用调制器把音频电信号加载到高频电流上，再通过天线发射出去。
信号的接收由收音机的天线完成，通过转动收音机调谐器的旋钮，可以选择特定频率的信号，经过放大，送到扬声器里。扬声器把音频电信号转换成声音。
图像信号的工作过程：摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到高频电流上，再通过天线发射出去。电视机的接收天线接收这样的高频信号，通过电视机把图像信号取出、放大，由显像管还原成图像。
移动电话机即是无线电发射台又是无线电接收台，工作时用电磁波将信息发射到空中，并在空中捕获电磁波。它跟其他用户的通话要靠较大的固定无线电台（基地台）转接，基地台与电话交换机相连。
由声音变成的电信号，它的频率跟声音的频率相同，在几十赫到几千赫之间，叫做音频信号。
由图像变成的电信号，它的频率在几赫到几兆赫之间，叫做视频信号。
音频电流和视频电流在空间激发电磁波的能力都很差，需要把它们加载到具有更好的发射能力的电流上，才能发射到天空中，这种电流就是射频电流。

第四节 越来越宽的信息之路
本节课提到了微波通信、卫星通信、光纤通信和网络通信。
作为载体的无线电波，频率越高，相同时间内传输的信息越多。微波的波长在10m～1mm之间，频率在30MHz～3×105MHz之间。一条微波线路可以同时开通几千、几万路电话。
微波的性质更接近光波，大致沿直线传播。因此，必须每隔50km左右就要建设一个微波中继站。
在地球的周围均匀地配置3颗同步通信卫星，就覆盖了几乎全部地球表面。
1960年，美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生频率单一、方向高度集中的激光。
激光的优点：平行度好、单色度好、亮度高。
通信用的激光一般在光导纤维中传播。光导纤维是很细的玻璃丝。激光在里面多次反射。
目前人们经常使用的网络通信形式是电子邮件。像“abc@server.com.cn”，表示信箱属于一个叫“abc”的人，他的服务器名叫“server.com.cn”。“cn”表示中国，“com”表示商业网站，“edu”表示教育网。
世界上最大的计算机网络是因特网。

第十一章 多彩的物质世界
第一节 宇宙和微观世界
一切物体都是由物质组成的，物质处于不停地运动和发展中。
微观粒子：
分子：能保持物质原来性质的最小微粒为分子。物质是由分子组成的。
分子的大小通常以10-10m做单位来量度。我们只能用电子显微镜来观察分子。
原子：分子是由原子组成的。有的分子由多个原子组成，有的分子只由一个原子组成。
原子的结构与太阳系十分相似，它的中心是原子核，在原子核周围，由一定数目的

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