九年级物理知识框架·全一册（人教版 2024 版）

第十三章 内能　八年级讲物态变化时，吸热放热只是记下来的现象：热是什么、吸进去的热到哪儿去了，当时没有回答。这一章补上，路径是先宏观后微观 —— 先把热量变成算得出的量，再用分子图景解释它。

第1节 热量 比热容　温度：物体冷热程度的量度。宏观上用温度计测量，微观上标志着分子热运动的剧烈程度。　热传递：内能从高温处转移到低温处的过程。条件是存在温度差，结束的标志是温度相同。　热量：热传递中转移的内能，符号 Q，单位焦耳。它是过程量：只能说吸收或放出多少，不能说含有多少。　比热容：单位质量的某种物质温度升高 1 ℃ 所吸收的热量，符号 c。它是物质的属性，与质量和温度无关。　水的比热容：4.2×10³ J/(kg·℃)，常见物质中最大。沿海温差小、水做冷却剂与载热物质，依据都在这里。　Q = cmΔt（热量的计算式）　适用：只发生温度变化、不发生物态变化的过程。Δt 是温度的变化量，不是某一时刻的温度　Q吸 = cm(t − t₀)（吸热）　适用：末温 t 高于初温 t₀。写成 t − t₀ 而不是 Δt，可避免代入时把两个温度写反　Q放 = cm(t₀ − t)（放热）　适用：末温 t 低于初温 t₀　c = Q / (mΔt)（比热容的定义式）　适用：只用于由实验数据求某物质的比热容。它不表示 c 与 Q 成正比、与 m 成反比 —— 比热容是物质的属性，换一堆数据算出来仍是同一个值

第2节 分子动理论的初步知识　分子：保持物质化学性质的最小微粒。直径约 10⁻¹⁰ m，肉眼与光学显微镜都看不到。　扩散：不同物质接触时彼此进入对方的现象。它表明分子在不停地做无规则运动，且分子之间有间隙。　分子热运动：分子永不停息的无规则运动。温度越高越剧烈 —— 温度是它剧烈程度的标志。　分子间的作用力：引力与斥力同时存在。比平衡距离近时斥力主导，远时引力主导，很远时可以忽略。

第3节 内能　内能：物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和。一切物体在任何温度下都具有内能 —— 包括 0 ℃ 的冰。　内能的影响因素：同一物体温度越高内能越大，温度相同时质量越大内能越大，此外还与物态有关。　做功改变内能：外界对物体做功内能增加，物体对外做功内能减少。实质是机械能与内能之间的转化。　热传递改变内能：高温物体放热、低温物体吸热。实质是内能从一个物体转到另一个，形式没有变。　两种方式的等效性：做功与热传递在改变内能的效果上是等效的。仅凭物体温度升高，无法判断它是被加热还是被做了功。

第十四章 内能的利用　上一章讲内能是什么，这一章讲怎么用。2024 版把「能量的转化与守恒」提到全章之首：热机是守恒定律的一个应用，而不是反过来。懂了这一条，才懂效率为何永远小于百分之百。

第1节 能量的转化与守恒　能量的形式：机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等。物理学研究的各种现象，几乎都伴随着某种形式的能量。　能量的转化：能量从一种形式变成另一种形式。摩擦生热是机械能转化为内能，电灯发光是电能转化为光能和内能。　能量的转移：能量的形式不变，而从一个物体转到另一个物体。热传递是内能的转移，不是转化。　能量守恒定律：能量不会凭空产生也不会凭空消失，只会转化或转移，总量始终保持不变。　永动机：不消耗能量而持续对外做功的机器。它违背能量守恒定律，因此造不成。

第2节 热机　热机：把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的机器。蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机都属于热机。　内燃机：燃料在气缸内部燃烧的热机，分汽油机与柴油机两类。　一个工作循环：由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。曲轴转两周，活塞往复两次，对外做功一次。　飞轮的作用：做功冲程中获得的动能储存在飞轮里，靠它的惯性带动活塞完成其余三个冲程。　燃料的热值：1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量，符号 q。它是燃料的一种特性，与燃料的质量、是否完全燃烧均无关。　Q放 = mq（固体、液体燃料完全燃烧放热）　适用：燃料必须完全燃烧。未完全燃烧时实际放热小于此值，但热值不变　Q放 = Vq（气体燃料完全燃烧放热）　适用：气体燃料的热值按体积给出，单位为 J/m³，切勿与前式混用

第3节 热机的效率　热机效率：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。它是热机最重要的性能指标。　能量损失的去向：废气带走的内能占比最大，其次是气缸散热与机械部件间的摩擦。三者相加远大于有用功部分。　提高效率的途径：使燃料尽可能完全燃烧、减少各种热散失、减小机械摩擦、利用废气的余热。　η = W有用 / Q总 × 100%（热机效率）　适用：Q总 为燃料完全燃烧放出的总热量，即 mq。效率永远小于 100%　η = W有用 / (mq) × 100%（代入热值后的形式）　适用：计算题中最常用的一步。已知油耗与行驶做功即可直接求效率

第4节 跨学科实践：制作简易热机模型　模型的能量路径：酒精灯的化学能变成水的内能，蒸汽再推开塞子做功。这条主干与真实热机一致。　与真实热机的差别：简易模型只完成一次做功，不能循环。真实热机靠飞轮与四个冲程实现连续循环，这正是工程上最难的一环。　安全要点：试管口不能对着人，加热要均匀，水量不宜过多 —— 这些不是附带说明，而是设计中必须纳入的约束。

第十五章 电流和电路　初中物理篇幅最大的一段从这里开始。电学的对象看不见 —— 电荷、电流、电压只能靠效果去认识，所以先把它们安顿进一个看得见的结构：电路。此后五章讲的都是同一个电路上的不同的量。

第1节 两种电荷　摩擦起电：摩擦过的物体能吸引轻小物体，即带了电。实质不是创造电荷，是电子发生了转移。　两种电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。自然界只有这两种电荷。　电荷间的作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。它是判断带电情况的基本依据。　验电器：靠同种电荷互相排斥来检验物体带不带电，张角越大电荷量越多。它分不出带的是哪一种电荷。　电荷量：电荷的多少，符号 Q，单位库仑。最小的电荷叫元电荷，e = 1.6×10⁻¹⁹ C。　导体与绝缘体：容易导电的是导体（金属、石墨、人体、大地），不容易导电的是绝缘体。两者没有绝对界限。　自由电子：金属中能自由移动的电子。金属导电靠的就是它 —— 自由电荷是电子，不是正电荷。

第2节 电流和电路　电流：电荷的定向移动形成电流。「定向」不可省：无规则运动叠加了定向移动才是电流。　电流的方向：物理学规定，正电荷定向移动的方向为电流的方向。金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反。　电源外部的电流方向：在电源外部，电流从电源正极流出，经用电器流回负极。这条规定是判断电流表、电压表接线正负的依据。　电路的组成：电源提供电压，用电器消耗电能，开关控制通断，导线输送电能。四者缺一不成为可工作的电路。　电路的三种状态：通路、断路、短路。短路是电流不经用电器直接回到电源两极，电流过大，极易起火。　电路图：用统一规定的符号表示电路连接的图。画时导线横平竖直、元件不画在拐角处、整体成规整的矩形。

第3节 串联电路和并联电路　串联：把用电器逐个顺次连接起来的电路。电流只有一条路径，任何一处断开，整个电路都断路。　并联：把用电器并列连接在电路两点之间的电路。电流有两条以上路径，各支路互不影响。　干路与支路：并联电路中未分开的那一段是干路，分开后的是支路。开关在干路上管全局，在支路上只管一路。　判断连接方式的方法：从正极沿电流走一遍：不分岔是串联，分岔又汇合是并联。不以元件画得并排还是成行为准。

第4节 电流的测量　电流的符号与单位：符号 I，单位安培（A）。1 A = 10³ mA = 10⁶ μA。　常见的电流值：节能灯约 0.1 A，电视机约 0.5 A，空调可达 5 A，人体安全电流不高于 30 mA。　电流表的接法：串联接入，正进负出，不超量程，绝不允许直接接到电源两极上。　试触：估不出大小时先用最大量程迅速试触：偏转很小换小量程，超过满刻度说明电流过大。　读数：先确认量程：0.6 A 挡每格 0.02 A，3 A 挡每格 0.1 A。两挡共用一个表盘，读错量程最常见。

第5节 串、并联电路中电流的规律　串联电路的电流规律：串联电路中各处的电流都相等。电荷在一条路径上依次通过各元件，任何一处都不会积累或消失。　并联电路的电流规律：并联电路中干路的电流等于各支路电流之和。它是电荷守恒在电路中的直接体现。　探究方法：换用规格不同的小灯泡多做几次。只测一组就下结论是本实验最常见的设计缺陷。　I = I₁ = I₂（串联电路的电流）　适用：串联电路中任意两点间的电流。与各元件的电阻大小无关　I = I₁ + I₂（并联电路的电流）　适用：I 为干路电流，I₁、I₂ 为各支路电流。支路多于两条时依次相加

第十六章 电压 电阻　上一章只有电流一个量，电路还只能定性地说「亮」或「不亮」。这一章补齐另外两个量：电压是使电流形成的原因，电阻是导体对电流的阻碍。三个量到齐，下一章的欧姆定律才有可能把它们连成一个式子 —— 这一章的全部意义在于为此做准备。

第1节 电压　电压：使电路中形成电流的原因，符号 U，单位伏特。有电流要两个条件：有电压，且电路是通路。　电源：提供电压的装置。电池把化学能转化为电能，发电机把机械能转化为电能。　常见的电压值：干电池 1.5 V，铅蓄电池 2 V，家庭电路 220 V，对人体安全的电压不高于 36 V。　单位换算：1 kV = 10³ V，1 V = 10³ mV。　电压表的接法：并联在用电器两端，正进负出，不超量程。与电流表不同，它可以直接接到电源两极上。　读数：0～3 V 量程的分度值为 0.1 V，0～15 V 量程的分度值为 0.5 V，两者相差五倍。

第2节 串、并联电路中电压的规律　串联电路的电压规律：总电压等于各部分电压之和。电压被分配，各元件分得多少由各自的电阻决定。　并联电路的电压规律：各支路电压相等，且等于电源电压。家庭电路并联，正是为了让每一件都工作在 220 V 上。　电池的连接：串联时总电压等于各节电压之和，并联时总电压等于一节的电压（但可用的时间更长）。　U = U₁ + U₂（串联电路的电压）　适用：U 为电源电压（总电压），U₁、U₂ 为各部分电压。元件多于两个时依次相加　U = U₁ = U₂（并联电路的电压）　适用：各支路两端电压相等，且等于电源电压（不计导线电阻）

第3节 电阻　电阻：导体对电流的阻碍作用，符号 R，单位欧姆（Ω）。1 Ω = 1 V/A。　电阻的决定因素：由导体的材料、长度、横截面积决定，还受温度影响。同种材料时，长度越长电阻越大，横截面积越大电阻越小。　电阻是导体的属性：电阻的大小与导体两端的电压、通过的电流均无关。即使不接入电路，导体的电阻依然存在且大小不变。　温度的影响：多数金属的电阻随温度升高而增大，少数材料相反。极低温下某些材料电阻突降为零，即超导。　半导体：导电能力介于导体与绝缘体之间的材料，如硅、锗。二极管、晶体管与集成电路都由它制成。

第4节 变阻器　滑动变阻器：靠改变接入电阻线的长度来改变电阻。依据的正是上一节的结论：同种材料越长电阻越大。　构造：电阻丝密绕在瓷筒上，两端各接一个下接线柱；滑片与金属杆相连，金属杆两端各接一个上接线柱。　接法：一上一下：上面两个接线柱选一个、下面两个选一个。接「同下」是接入全部电阻，接「同上」相当于一根导线。　接入电阻的判断：接入的是所接下接线柱到滑片之间那一段。滑片离它越远，接入越长、电阻越大。　铭牌：如「50 Ω 2 A」：50 Ω 是它能接入的最大电阻，2 A 是允许通过的最大电流。超过后者会烧毁。　在电路中的作用：一是保护电路（闭合开关前把滑片移到阻值最大处），二是改变电路中的电流与部分电路两端的电压。

第5节 跨学科实践：制作简易调光台灯　设计要点：变阻器的最大阻值要能把灯调到明显变暗，额定电流又要大于电路中的最大电流。　从电路图到实物：先画电路图确定连接方式，再按图连接。变阻器与灯泡串联，开关置于干路。　评估与改进：调节是否连续、明暗差别是否明显、长时间工作会不会发烫 —— 这是评估作品的指标。

第十七章 欧姆定律　前两章把电流、电压、电阻三个量各自讲清楚了，这一章把它们连起来。欧姆定律是初中物理仅有的几条以人名命名的定律之一，也是整个电学部分唯一的核心公式 —— 此后关于电路的一切计算，追到底都是它。

第1节 电流与电压、电阻的关系　控制变量法：电流由电压和电阻共同决定，所以分两步：先固定电阻改电压，再固定电压换电阻。　结论一：电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比。图像是一条过原点的直线。　结论二：电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比。图像是一条双曲线。　滑动变阻器的两重作用：第一步用它改变电压；第二步换电阻后用它把电压调回原值 —— 后一步最常被漏掉。

第2节 欧姆定律　欧姆定律：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。　三个「同」：I、U、R 必须属于同一段电路、同一时刻、同一个导体。张冠李戴地代入是本章主要失分点。　R = U/I 的性质：它是测量式，不是决定式。同一导体上 U 增大 I 按比例增大，比值不变。　I-U 图像：定值电阻是过原点的直线，越陡电阻越小。小灯泡的线是弯的，因为灯丝热了电阻变大。　I = U / R（欧姆定律）　适用：三个量必须对应同一段电路、同一时刻。纯电阻电路适用　U = IR（求电压）　适用：由定律变形而来。用于求某段电路分得的电压　R = U / I（求电阻（测量式））　适用：只是求电阻的一种方法，不表示电阻与电压成正比、与电流成反比。电阻由导体自身条件决定

第3节 电阻的测量　伏安法：用电压表测电压、电流表测电流，由 R = U/I 算出阻值。它是欧姆定律的第一个应用。　电路的组成：待测电阻、滑动变阻器、电流表、开关串联，电压表并联在待测电阻两端。　滑动变阻器的作用：一是保护电路，二是改变待测电阻两端的电压，以便多次测量。　多次测量的目的：测定值电阻是为了求平均减小误差；测小灯泡是为了看电阻随温度怎么变，各次不能求平均。　R = U / I（伏安法测电阻）　适用：U 与 I 必须是同一时刻测得的、同一个电阻上的数值　R = (R₁ + R₂ + R₃) / 3（求平均值）　适用：仅适用于定值电阻。小灯泡的电阻随温度变化，不可求平均

第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用　等效电阻：用一个电阻代替几个，若两端电压与总电流都不变，它就是总电阻。这是等效替代法。　串联的等效电阻：等于各电阻之和，比其中任何一个都大。相当于把导体加长。　并联的等效电阻：倒数等于各电阻倒数之和，比其中任何一个都小。相当于把导体加粗。　分压与分流：串联时电压与电阻成正比，并联时电流与电阻成反比。用比例往往比逐个求解更快。　动态电路分析：顺序固定：先看连接方式的变化，再看总电阻、总电流，最后回到各部分的电压与电流。　R = R₁ + R₂（串联的等效电阻）　适用：串联电路。n 个相同电阻 R₀ 串联时 R = nR₀　1/R = 1/R₁ + 1/R₂（并联的等效电阻）　适用：并联电路。两个电阻时常用 R = R₁R₂/(R₁+R₂)；n 个相同电阻 R₀ 并联时 R = R₀/n　U₁ : U₂ = R₁ : R₂（串联分压）　适用：串联电路中各电阻电流相同，故电压之比等于电阻之比　I₁ : I₂ = R₂ : R₁（并联分流）　适用：并联电路中各支路电压相同，故电流之比等于电阻的反比

第十八章 电功率　欧姆定律解决的是电路里「流多少、压多大」，这一章解决「耗多少、多快耗」。电能与电功率把电学重新接回能量这条主线：第十四章讲的能量转化与守恒，在这里换成电的形式重讲一遍，而焦耳定律给出了电能变成内能的定量规律。

第1节 电能 电功　电能：电流做功的过程，就是电能转化为其他形式能的过程。电流做了多少功，就有多少电能发生了转化。　电功：电流所做的功，符号 W，单位焦耳。常用千瓦时（度）：1 kW·h = 3.6×10⁶ J。　电能表：测一段时间内耗电量的仪表。示数最后一位是小数，两次示数之差就是这段时间的耗电量。　电能表的参数：「220 V」是额定电压，「10(40) A」是标定电流与最大电流，「3000 imp/(kW·h)」是每度电闪三千次。　W = UIt（电功的普遍公式）　适用：对任何用电器都成立，包括电动机、电视机等非纯电阻用电器　W = I²Rt（由电流与电阻求电功）　适用：只适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能）　W = U²t / R（由电压与电阻求电功）　适用：只适用于纯电阻电路　W = Pt（由功率与时间求电功）　适用：普遍适用。用 kW 与 h 相乘时得到的单位是 kW·h

第2节 电功率　电功率：电流在单位时间内所做的功，表示电流做功的快慢，符号 P，单位瓦特（W）。1 W = 1 J/s。　额定电压与额定功率：用电器正常工作时的电压叫额定电压，此时的功率叫额定功率。铭牌上标的就是这两个值，它们是固定不变的。　实际电压与实际功率：实际加在两端的电压叫实际电压，此时的功率叫实际功率。电压高了易烧毁，低了亮度不足。　两者的关系：纯电阻用电器 P实 / P额 = (U实 / U额)²。电压降一半，功率只剩四分之一。　测量小灯泡的电功率：电路与伏安法测电阻相同，只是这里求 P = UI。移动滑片可分别测额定功率与实际功率。　P = W / t（电功率的定义式）　适用：普遍适用。它说的是做功的快慢，不是做功的多少　P = UI（电功率的计算式）　适用：普遍适用，包括非纯电阻用电器　P = I²R（由电流与电阻求功率）　适用：只适用于纯电阻电路。串联电路中电流相同，故电阻大的功率大　P = U² / R（由电压与电阻求功率）　适用：只适用于纯电阻电路。并联电路中电压相同，故电阻小的功率大

第3节 跨学科实践：为家庭节约用电提建议　估算的方法：额定功率乘以每日使用时间，再按月累加。功率大不等于耗电多，时间是另一个乘数。　待机功耗：许多电器在待机状态下仍在耗电，单件功率虽小，但因全天不断，累计并不可忽略。　从建议到验证：提出建议之后要用电能表验证：改变使用习惯前后各读一次表，比较两个月的耗电量。未经验证的建议只是猜想。

第4节 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。一切导体通电时都会发热，区别只在多少。　焦耳定律：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。　纯电阻电路：电能全部变成内能的电路（电炉、电水壶）。此时 W = Q，电功与电热公式可以通用。　非纯电阻电路：只有一部分电能变成内能（电动机、充电）。W > Q，电功只能用 UIt，电热只能用 I²Rt。　电热的利用与防止：利用：电饭锅、电熨斗，发热体用电阻率大、熔点高的合金。防止：开散热孔、装散热风扇。　Q = I²Rt（焦耳定律）　适用：对任何电路都成立，包括非纯电阻电路。求电热一律用它　Q = W = UIt = U²t/R（纯电阻电路中的通用式）　适用：仅当电能全部转化为内能时成立。电动机一类用电器不适用

第十九章 生活用电　2024 版把「安全用电」提到全章之首，顺序上的这个改动本身就是一条口径：这一章的落点不是电路知识，而是人身安全。前面五章的电学规律在这里第一次直接对着 220 V 的真实电路，判断错了不再是丢分，而是危险。

第1节 安全用电　触电的实质：有电流通过人体。危险程度取决于通过人体的电流大小与持续时间，电压是原因而非直接判据。　安全电压：对人体安全的电压不高于 36 V。经验表明 36 mA 以上的电流通过人体即有生命危险。　单线触电：人站在地上接触了火线。电流经人体流入大地，构成通路。这是最常见的触电形式。　双线触电：人同时接触火线和零线。电流直接通过人体，危险更大。　高压触电：不接触也能触电：靠得太近时电弧击穿空气，高压线落地后两脚之间还有跨步电压。　安全用电原则：不接触低压带电体，不靠近高压带电体。发现有人触电应先切断电源或用绝缘物挑开电线，绝不可直接用手去拉。

第2节 家庭电路的基本组成　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。各用电器之间是并联的。　火线与零线：火线与大地之间有 220 V，零线与大地之间为零。用试电笔辨别：碰火线时氖管发光。　试电笔的使用：手接触笔尾金属，笔尖接触导线，手指不可碰笔尖。笔内高值电阻把电流限制在安全范围。　开关与灯泡的接法：开关必须接在火线与灯之间。这样断开后灯头不带电，换灯泡才安全。　三孔插座：「左零右火上接地」。上孔接用电器的金属外壳，外壳一旦漏电，电流经地线流入大地。　保险装置：保险丝用电阻率大、熔点低的合金，电流过大时自动熔断。不能用铜丝铁丝代替。　漏电保护器：火线与零线上的电流不相等，就说明有电流从别处流走，随即切断电路。它防的是触电。

第3节 跨学科实践：为家庭电路做设计　设计的输入：房间的用途与面积、要接入的用电器及其额定功率、插座的数量与位置。先有需求，才有电路。　容量核算：把可能同时使用的功率相加，据此选导线规格与空气开关的额定电流。　安全约束：潮湿处装漏电保护器，大功率电器单独一路，开关一律接火线，金属外壳必须接地。　方案的评估：分路是否合理、插座够不够、总容量有没有余量 —— 这是评价一份设计的指标。

第二十章 电与磁　在这一章之前，电与磁互不相干。奥斯特 1820 年发现电流能让小磁针偏转，法拉第 1831 年发现磁也能生电，两个领域就此永久合并。初中不要求定量，但电生磁、磁生电与两个器件必须清楚。

第1节 磁现象 磁场　磁性与磁体：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。磁体两端磁性最强的部分叫磁极。　两个磁极：能自由转动的磁体静止时指南的一端是 S 极，指北的一端是 N 极。同名相斥，异名相吸。　磁场：磁体周围的一种物质，磁极间的作用通过它发生。它的方向规定为该点小磁针 N 极所指的方向。　磁感线：为描述磁场画的有方向的曲线，是假想的。外部由 N 指向 S，内部由 S 指向 N，任何两条都不相交。　地磁场：地磁的北极在地理南极附近。指南针的 N 极指北，正是被地磁的南极吸引。两极不重合，夹角叫磁偏角。

第2节 电生磁　奥斯特实验：1820 年发现通电导线下方的小磁针会偏转，断电即复原。它第一次把电与磁联系起来。　电流的磁效应：通电导线周围存在磁场，磁场的方向与电流的方向有关 —— 电流反向时，小磁针的偏转方向也相反。　通电螺线管：导线绕成螺线管后通电，其外部磁场与条形磁体的磁场十分相似，两端相当于磁体的 N 极和 S 极。　安培定则：右手握住螺线管，四指顺电流，拇指所指的一端是 N 极。电流方向、绕法、磁极知二求一。

第3节 电磁铁 电磁继电器　电磁铁：插入铁芯的通电螺线管。铁芯被磁化后大大增强了磁性，因而电磁铁的磁性比同样的螺线管强得多。　电磁铁的优点：有无、强弱、极性都能由电流控制。这三条是永磁体做不到的。　影响磁性强弱的因素：电流越大、匝数越多磁性越强，插入铁芯后显著增强。用吸大头针的数目反映强弱，是转换法。　电磁继电器：用电磁铁控制工作电路通断的开关。控制电路与工作电路之间没有电的联系。　继电器的作用：用低压弱电流的电路控制高压强电流的电路，实现远距离操纵与自动控制。

第4节 电动机　磁场对通电导线的作用：通电导线在磁场中受力。只改变电流方向或磁场方向，受力反向；两个都改，受力不变。　换向器：两个半圆铜环加电刷。线圈每转半圈就改一次电流方向，它才能持续朝同一方向转。　直流电动机：把电能转化为机械能的机器。原理是通电线圈在磁场中受力转动。　平衡位置：线圈平面与磁感线垂直时两边受力抵消，不再转动。靠惯性冲过去，同时完成换向。

第5节 跨学科实践：制作简易直流电动机　关键工序：线圈两端的漆包线，一端全刮、另一端只刮半边。这一步等效于换向器。　常见故障：不转多半是漆没刮净或两端都刮全了；转几下就停多半是重心偏或支架摩擦太大。　能量路径：电池的化学能转化为电能，电能在磁场中转化为线圈的机械能。

第6节 磁生电　电磁感应：闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生电流，叫感应电流。1831 年由法拉第发现。　产生感应电流的三个条件：电路闭合、导体运动、运动是切割磁感线 —— 三条缺一不可。沿平行方向运动不产生电流。　感应电流的方向：与导体运动方向和磁感线方向都有关。改变其中任何一个，感应电流方向就改变；两个同时改变则方向不变。　发电机：把机械能变成电能的机器，原理是电磁感应。线圈转动时电流每半周改一次方向，发的是交流电。　交变电流：方向周期性改变的电流。我国供电频率 50 Hz，每秒完成 50 个周期。

第二十一章 电磁波及其应用　2024 版把「信息的传递」改成「电磁波及其应用」，删去有线电话，新增卫星通信与光纤通信 —— 方向是从「有哪些通信方式」转向「它们靠的是同一种东西」。不要求计算，但 c = λf 要建立起来。

第1节 电磁波的海洋　电磁波的产生：导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。电磁波由变化的电场与变化的磁场交替产生并向外传播。　传播：不需要介质，真空里照样传，这是它与声波最根本的区别。真空中速度 3×10⁸ m/s，与光速相同。　波长、频率与波速：波长是相邻两波峰的距离，频率是每秒振动次数，c = λf。波速恒定，所以频率越高波长越短。　电磁波谱：按波长依次排列：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、γ 射线。　c = λf（波速、波长与频率的关系）　适用：c 为电磁波在真空中的传播速度 3×10⁸ m/s。波速一定时，频率越高波长越短

第2节 广播、电视和移动通信　广播的发射与接收：发射端把声信号调制到高频电流上发出去；接收端调谐选出这一个频率，再解调还原成声音。　调谐与解调：调谐是从众多电磁波中选出某一频率（调台就是在做这件事），解调是把声音信号从高频电流中「取」出来。　电视：摄像机把图像转变为电信号，与声音信号一同由电磁波传送；接收端把它们还原为图像和声音。　移动通信：手机既发射也接收，但功率小、传得近，所以要靠大量基站中转。基站覆盖的区域叫一个蜂窝。

第3节 卫星通信和光纤通信　微波通信：微波频率高、信息量大，但沿直线传播不绕射，所以每隔约 50 km 要建一座中继站。　卫星通信：把中继站搬到同步卫星上。均匀分布三颗，即可覆盖除两极以外的全球。　光纤通信：用激光在光导纤维中传信息。频率极高、信息量大，光靠全反射沿弯曲的纤维前进。　光纤通信的优点：容量大、损耗小、抗干扰能力强、不怕潮湿与雷电。今天的互联网骨干网络与海底通信电缆用的都是它。　网络通信：电子邮件、即时通信、视频通话等，底层依托的仍是上述几种传输方式的组合。

第二十二章 能源与可持续发展　全册、也是初中物理三册的最后一章。它不引入新规律，而是把能量这条主线拉到现实：守恒说总量不变，为什么还会有能源危机？回答是守恒的是数量，可利用的品质一路在降。

第1节 能源利用的现状和面临的挑战　能源：能够提供能量的物质资源。人类利用能源的历程大致经过了柴薪、煤炭、石油三个时期。　一次能源与二次能源：能从自然界直接获取的是一次能源；须由一次能源加工才能得到的是二次能源（电能、汽油）。　可再生能源与不可再生能源：能源源不断得到补充的是可再生能源（太阳能、水能、风能）；短期内补不上的是不可再生能源。　化石能源的问题：储量有限且不可再生，燃烧产生的二氧化碳加剧温室效应，二氧化硫等造成酸雨与大气污染。　能量转化的方向性：机械能可以全部变成内能，散到环境里的内能却收不回来。能源危机的实质是品质下降。

第2节 新能源的发展　原子与原子核：原子由原子核与核外电子组成，核由质子和中子组成。核的体积很小，却几乎集中了全部质量。　核裂变：重核被中子轰击后分裂成较轻的核，同时放出中子并释放能量，形成链式反应。核电站用的是可控的那一种。　核聚变：轻核在超高温下结合成较重的核并释放能量。太阳的能量来自聚变，目前人类还控制不了它。　太阳能：来自太阳内部的核聚变。两类用法：变成内能（热水器）与变成电能（太阳能电池）。　其他新能源：风能、水能、地热能、潮汐能、生物质能、氢能。氢能热值高、产物是水，难在制取与储运。

第3节 跨学科实践：为节约能源设计方案　方案的三个环节：先测现状，再提措施，最后复测验证。缺了第一步与第三步，方案就无从判断优劣。　定量比较：把措施的效果折算成同一单位（kW·h 或元）再比较，避免「感觉省了不少」这类不可检验的表述。　综合考量：节能措施还需衡量投入成本、使用便利与实施难度。只在物理上成立而无法执行的方案，不是好方案。