单元总览

电与磁

CIE IGCSE 物理· 5 分钟阅读 📊 占考试总分的20-25%，涵盖选择题、结构化问答题和拓展问答题

1. 单元概览

本单元内容循序渐进，从静态基础现象过渡到动态应用系统：你将首先学习磁体和静电荷的核心性质，接着掌握定量电路原理，最后探索电与磁的双向关系及其在现实技术中的应用。

本单元全程强化电路计算、功率计算等核心定量技能，拓展层级专属内容将为高阶考生明确标注。

请按顺序学习以下子主题，逐步夯实知识掌握程度：

磁的基本现象

涵盖永磁体、磁场分布模式以及磁感应性质。

★★⏱ 6 min

电荷与电场

探究静电荷、摩擦起电、电场分布模式以及放电效应。

★★⏱ 7 min

电流、电动势与电势差

定义与电荷、能量转移相关的电流、电动势和电势差概念。

★★★⏱ 8 min

电阻

涵盖影响电阻的因素、欧姆定律以及常见元件的伏安特性。

★★★⏱ 8 min

电能、功率与千瓦时

讲解电能和功率的计算，以及千瓦时在家庭电费计量中的应用。

★★★⏱ 7 min

电路图、元件与分压器

解读标准电路符号、元件功能以及分压器的工作原理。

★★★⏱ 9 min

串联与并联电路

应用电流、电压和电阻规律求解串联、并联电路相关问题。

★★★★⏱ 10 min

用电安全

涵盖家用电路安全装置，包括保险丝、断路器和接地系统。

★★⏱ 6 min

电磁感应

讲解电磁感应原理以及影响感应电流大小的因素。

★★★★⏱ 8 min

交流发电机（仅拓展层级要求）

介绍交流发电机的结构和工作原理，仅面向拓展层级考生。

★★★★⏱ 7 min

电流的磁效应、电动机效应与直流电动机

探究载流导体周围的磁场、电动机效应以及直流电动机的工作原理。

★★★★⏱ 9 min

变压器

涵盖变压器的结构、工作原理、效率计算及其在输电系统中的应用。

★★★★⏱ 8 min

2. 常见陷阱

错误做法:

将电动势（e.m.f.）和电势差混淆为完全相同的物理量

原因:

电动势衡量单位电荷获得的能量，而电势差衡量电荷通过元件时转移的能量

正确做法:

在计算中通过能量源和负载的场景差异区分这两个物理量

错误做法:

像串联电路那样直接将电阻值相加计算并联电路总电阻

原因:

并联电路总电阻小于最小的单个电阻值，需通过倒数规则计算

正确做法:

对并联电路使用公式 $1/ R_{t o t a l} = 1/ R_{1} + 1/ R_{2} + ...$ ，对串联电路使用公式 $R_{t o t a l} = R_{1} + R_{2} + ...$

错误做法:

误以为变压器可以在直流（d.c.）输入下工作

原因:

变压器需要变化的磁场来感应出电压，而直流电无法产生变化的磁场

正确做法:

仅在考纲题目指定的交流（a.c.）供电场景下使用变压器

3. 速查表

概念	公式/规则	子主题参考
欧姆定律	$V = I R$	电阻
电功率	$P = V I = I^{2} R = V^{2} / R$	电能、功率与千瓦时
串联电路电流	$I_{t o t a l} = I_{1} = I_{2} = ...$	串并联电路
并联电路电压	$V_{t o t a l} = V_{1} = V_{2} = ...$	串并联电路
变压器匝数规则	$V_{p} / V_{s} = N_{p} / N_{s}$	变压器
电荷量计算	$Q = I t$	电流、电动势与电势差
电能	$E = V I t = P t$	电能、功率与千瓦时
理想变压器功率	$V_{p} I_{p} = V_{s} I_{s}$	变压器

下一步

要开始学习本单元，请从第一个子主题《磁的简单现象》入手，该部分将介绍基础磁性质，为后续所有电路和电磁学内容的学习打下基础。完成本单元所有子主题后，你将进入第5单元《原子物理》的学习，该单元涵盖符合CIE IGCSE 0625考纲要求的核结构、放射性及相关应用内容。