现代物理学包括:光学、电学、力学、热力学、声学、磁力学等 ,其中电学是其中非常重要的一个分支学科 。电学主要研究“电”的形成原理及其在日常生产、生活中的应用 。通过本篇思维导图 ,必一BSports一起来学习了解一下 。
针对这类需求及刚好现在一些学校开始给小学生介绍思维导图 ,这里用思维导图的形式来介绍电学基础 ,更利于感兴趣的少年儿童学习 ,参考图1 ,电学的基础名词包括:电荷、电路、电流、电压、电阻、欧姆定律、电功及电功率 。
图1 ,电学基础
1. 电荷思维导图
电荷 ,属于一个非常专业的名词 ,是用来描述电的产生原理及流向的 ,一般生活中用不到 ,专业描述为:电荷是物体或构成物体的质点所带的正电或负电 ,其中带正电的粒子叫正电荷(表示符号为“+”) ,带负电的粒子叫负电荷(表示符号为“﹣”) 。带电物体的物理特性为:带同种电荷的物体相互排斥 ,带异种电荷的物体相互吸引 。
针对这部分 ,另一定要记住的是:电荷守恒定律 ,即电荷不会产生 ,只能通过转移来实现 ,也符合能量守恒的定律 。专业描述为:电荷既不能创造 ,也不能消灭 ,它只能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 ,在转移的过程中 ,系统的电荷总数保持不变 。
在教学中 ,一般用摩擦起电的现象来介绍 ,例如:玻璃棒和丝绸摩擦 ,玻璃棒失去电子带正电 ,丝绸得到电子带负电 ,更多可参考图2 。
2. 电路基础思维导图
电路模型 ,简称电路 ,是实际电路抽象而成 ,由此近似地反映实际电路的电气特性 ,并将类似的器件归类为一种理想模型 ,一般简单归类为:电源类设备、电阻类设备、开关类设备、导线、电容类设备、电磁类设备等 ,例如在分析简单的电灯、开关及电源的模型中 ,一般将电灯简化为一个电阻器件、开关简化为单刀模型等 ,实际的电灯是一个带阻抗的电能转光能及热能的器件 ,开关直接忽略阻抗等 ,简化为理想开关 ,导线也忽略阻抗及能量损耗 ,即都是对真实用电器的理想简化模型 。参考图3 ,电路一般由电源、开关、用电器、导线等组成 。
3. 电流、电压、电阻
思维导图
现代生活应用中 ,其电路模型根据应用场景及用电器的差别 ,也存在较大的区别 。这类电路模型中最基础的有3个名词:电流、电压、电阻 ,其中电流是用来衡量单位时间内流经导线的电荷量 ,电压用来描述电荷流向 ,电阻一般用来描述用电器 。
为描述及测量这些数据(电流、电压、电阻) ,一般会使用电压表、电流表 ,家用的都建议买“万用表” ,其集成电压、电流、电阻等多项参数测量功能 ,但在学校的实验室 ,存在较多的分立式电流表、电压表 ,在各城市科技展厅区也都是分立模型 。更多可参考图4、图5、图6 。
4. 欧姆定律思维导图
在测试电压、电流、电阻的过程中 ,德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文中总结出了三者之间的关系 ,被后人称之为“欧姆定律” 。其学术描述为:在同一电路中 ,通过某段导体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 。为纪念欧姆对电学的贡献 ,将电阻的单位命名为欧姆 ,以符号Ω表示 。
电压U、电流I和电阻R三者的关系可用欧姆定律表示 ,相关公式见图7 。
5. 电功及电功率
能耗是种精力 ,激光能量所耗脂肪的总能耗 ,瞬时电流值进行了大小功 ,通称电功 ,常见用精力界标准化词瓦特或焦耳来测量 ,经常使用方是瓦特(Watt) ,通称”瓦” ,特殊符号是W ,活动中经常使用kw时KW.h 。 ,在方时激光能量所耗脂肪的精力 ,即瞬时电流值在方时内做的功叫作电工作功率 ,平常分析激光能量所耗脂肪能耗的快与慢 ,用P说道 。更加具体情况见图8 。(本文由MindMaster用户@青核桃 创作 ,仅代表作者观点 ,不代表必一BSports立场 。)