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2022华师大版九上科学6.1电能的转化(1)学案
姓名
[学习目标]:
1、了解发电机的工作原理及其结构;
2、了解安培力及其影响因素。
一、知识点梳理:
知识点1、电磁感应
1、奥斯特实验:通电导体周围存在 。
2、电磁感应现象的发现者是 ;
3、电磁感应现象: 电路的一部分导体在磁场中做 运动时,导体中就会产生电流。这种现象叫做 ,产生的电流叫做 。
知识点2、发电机
1、手摇发电机的主要结构: 和 。
2、发电机是根据 原理而设计的。
3、发电机工作时能量的转化: 转化为 。
4、电能的利用主要分为有 、 两种。利用各种装置,电能可转化为 能、 能、
能、 能等。
知识点3、安培力
1、安培力: 导体在 中受到的 叫做安培力;
2、探究安培力方向与什么方向有关
提出猜想: ;
设计思路: ;
实验结论: 。
二、例题讲解:
例题1、如图的四个演示实验中,能表明发电机工作原理的是( )
A B C D
例题2、如图所示的环保型手电筒,筒内没有电池,使用时只要来回摇晃手电筒,使磁体在线圈中来回运动,灯泡就能发光,这种手电筒电源的工作原理是( )
A. 电磁感应 B. 电流的磁效应
C. 磁极间的相互作用 D. 通电导体在磁场里受力运动
(例题2图) (例题3图)
例题3、小乐在研究“磁场对通电导体作用”时采用如图所示实验,通电后发现导体棒向右摆动,要使通电导体棒的悬线向右的摆角增大。以下操作中可行的是( )
A.增大导体棒中的电流 B.减少磁铁的数量
C.颠倒磁铁磁极的上下位置 D.改变导体棒中的电流方向
例题4、如图所示,某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时保持磁体位置不变。
(1)如图甲所示,电流计指针不偏转,这是因为导体ab_______________________。
(2)如图乙所示,电流计指针也不偏转,这是因为_____________。
(3)如图丙所示,电流计指针仍不偏转,这是因为导体ab虽有运动,但没有__________________。
(4)分析比较图中四个实验现象,可以初步得出产生感应电流的条件:____________________的部分导体,在磁场中做________________运动。
例题5、如图所示,四个选项可表示左边电动剃须刀工作原理的是( )
例题6、某同学制作了图甲所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转。图乙是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型,则下列说法正确的是( )
A.该装置是利用电流磁效应工作的
B.该装置的工作原理与电动机相同
C.若图甲中电流计换成干电池,则无风吹时,线圈能持续转动
D.若用图乙所示风车模型替换图甲中风车,则有风吹时,电流计指针也能发生偏转
三、随堂练习:
1、发电机运用的原理是( )
A. 电磁感应 B. 通电线圈在磁场中受力作用而转动
C. 奥斯特实验 D. 右手定则
2、某“迪厅”主人在地 ( http: / / www.21cnjy.com )板中安装了一种“神奇”装置,给厅内炫光灯供电。当跳舞的人踩踏地板越厉害时,炫光灯就会亮得越多,也越明亮。该“神奇”装置可能利用的工作原理是( )
A. 电磁感应现象 B. 电流的磁效应
C. 通电线圈受磁力作用 D. 摩擦起电现象
3、小刚连接好如图所示的电路后,下列操作能使电流表指针偏转的是( )
A.导体AB向右运动 B.导体AB沿磁场方向运动
C.闭合开关,导体AB向左运动 D.闭合开关,导体AB沿磁场方向运动
(第3题图) (第4题图)
4、如图所示是手摇发电机模型,下列说法中正确的( )
A.它是利用电磁感应原理发电的
B.发电时,电能转化为机械能
C.发电时,线圈在磁场中运动不切割磁感线
D.灯泡发光的亮暗与手摇转盘转动快慢无关
5、关于安培力的方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法不正确的是 ( )
A. 电流方向改变时,导体受力方向改变
B. 磁场方向改变时,导体受力方向改变
C. 电流方向和磁场方向同时改变时,导体受力方向不改变
D. 电流方向和磁场方向同时改变时,导体受力方向改变
6、通电导体在磁场中受力的方向由( )决定
A. 电流的大小 B. 电流的方向
C. 磁场与电流方向的夹角大小 D. 磁场的强弱
7、实验室内设置有四辆脚踏车,每逢下课同学们就会排队来骑脚踏车,因为骑车不仅可以健身,同时还可以发电供学校使用.装在自行车上的发电机工作时把( )能转化成( )能。同学们用如图所示实验装置探究发电机的工作原理,探究中有同学们提出了问题:“感应电流的大小会跟哪些因素有关呢?”
小红猜想:“可能跟磁场的方向有关”
小华猜想:“可能跟导体切割磁感线运动的方向有关”
小丽猜想:“可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关”
(1)根据如图实验装置,帮助小丽设计实验来验证她的猜想,简述你的实验方法( );
(2)请你也猜猜看,感应电流大小还可能跟( )有关。
( http: / / www.21cnjy.com )(第7题图)
四、课后巩固:
1、最早研究出电磁感应现象的科学家是 ( )
A. 奥斯特 B. 法拉第 C. 焦耳 D. 安培
2、下列家庭电器中,可以把电能转化为动能的是( )
A.电灯 B.电视机 C.电水壶 D.电动机
3、如图所示的是探究“怎样产生感应电流”的实验装置,利用这一实验原理可以制成( )
A.电磁铁 B.电动机 C.发电机 D.电磁起重机
(第3题图) (第4题图)
4、如图是一种充电鞋的结构示意图。当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是( )
A.电磁感应现象 B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用 D.通电线圈在磁场中受力转动
5、如图是位于我国湖北省宜昌市著名的三峡大坝,它是当今世界最大的水利发电工程﹣﹣三峡水电站的主体工程。下列说法中正确的是( )
A.大坝使上游的水位升高,提高了水的动能
B.水从大坝的上游流下时,重力做功的功率不变
C.水轮机发电利用了磁场对电流的作用
D.水轮机发电的过程,是将机械能转化为电能的过程
6、如图所示是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计,现将导线的两端接到电源两极,磁针发生了偏转,下列设备中与其工作原理相同的是( )
A.电磁铁 B.电动机 C.电饭煲 D.动圈式话筒
(第6题图) (第7题图)
7、如图所示,动圈式扬声器主要由线圈、永磁体、锥形纸盆组成。当线圈中有电流通过时,处在磁场中的线圈会受到力的作用而带动纸盆振动产生声音,如图所示的实验中,与动圈式扬声器工作原理相同的是( )
A.B.C.D.
8、 如图所示,同一条形磁铁,从静止开始由同一高度下落,分别穿过闭合的塑料线圈甲、断开的塑料线圈乙、闭合的金属线圈丙、断开的金属线圈丁,则它穿过哪个线圈后落地时的动能最小?(所有线圈均有电阻,不计空气阻力)( )
A.线圈甲 B.线圈乙 C.线圈丙 D.线圈丁
9、如图为实验室电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈同时与一根指针和一只弹簧相连。当给线圈通电时,线圈转动带动指针偏转,使弹簧形变,便可显示出电流的大小。关于该现象,下列说法中正确的是( )
A.线圈中电流越大,弹簧的弹性势能越大
B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能
C.电磁铁的原理与该电流表的工作原理相同
D.该电流表是利用电磁感应原理工作的
(第9题图) (第10题图)
10、如图所示是根据英国物理学家法拉第发现的________现象制成的__________(填“发电机”或“电动机”)示意图。
(第11题图) (第12题图)
11、如图所示的手摇发电机模型是利用__________原理发电的。摇动手柄,线圈在________中转动,主要把________能转化为电能,供小灯泡发光。
12、如图所示的实验装置,是用来研究_______________________ (填“电流磁效应”“电磁感应现象”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验中把导线ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导线ab,会观察到导线向右运动;如果把电源正、负极对调后接入电路,会观察到导线ab向________(填“左”或“右”)运动;如果不对调电源正、负极,但把蹄形磁体上下磁极调换一下,会观察到导线ab向________(填“左”或“右”)运动;如果把电源正、负极对调,同时把蹄形磁体上下磁极也调换则会观察到导线ab向________(填“左”或“右”)运动。
参考答案:
一、知识点梳理:
知识点1、
1、磁场 2、法拉第
3、闭合 切割磁感线 电磁感应 感应电流
知识点2、
1、线圈(转子) 磁场(定子) 2、电磁感应
3、机械能 电
4、动力用电 照明用电 光 热 机械(动) 声(合理都可)
知识点3、
1、通电 磁场 作用力
2、猜想:安培力的方向与磁场的方向、导体中电流的方向有关
思路:①保持导体中电流方向不变,改变磁铁的磁极位置,观察线圈的运动情况;②保持磁场方向不变,改变导体中电流的方向,观察线圈的运动情况;
结论:当电流方向一定时,安培力的方向与磁场方向有关;
二、例题讲解:
例题1、B
解析:A.闭合开关,电流通过线圈,属于电流磁效应的实验,故A不符合题意;B.图中没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应现象实验,能表明发电机工作原理,故B符合题意;C.验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特实验,说明了电流的磁效应图,故c不符合题意;D验证通电导体在磁场中受力的实验,故D不符合题意。
例题2、A
解析:摇晃手电筒,使磁体在线圈中切割磁感线运动,灯泡中就有感应电流,灯泡就能工作,这个是电磁感应原理.符合题意的是A。
例题3、A
解析:A.在磁场不变时,增大导体棒中的电流,可以增大力的作用,故A正确;B.在电流不变时,减少磁铁的数量,可以减小力的作用,故B错误;c.颠倒磁铁磁极的上下位置,只能改变受力的方向,不能改变磁场力的大小,故C错误;D.改变导体棒中的电流方向,只能改变受力的方向,不能改变磁场力的大小,故D错误。
例题4、(1)没有做切割磁感线运动 (2)没有闭合开关 (3)没有做切割磁感线运动
(4)闭合电路 切割磁感线运动
解析:(1)(2)(3)(4)根据产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动,对各个图示逐一分析即可。
例题5、C
解析:剃须刀的工作原理是磁场对电流的作用(即电动机);而A是导体切割磁感线产生电流,是电磁感应,不符合题意;B是线圈在磁场中切割磁感线运动产生电流,是电磁感应现象,不符合题意;C是通电导体在磁场中受力而转动,即磁场对电流的作用,符合题意;D是奥斯特实验,演示的是电流的磁效应,不符合题意。
例题6、D
解析:有同学会认为有电,线圈就会持续转动,从而误选C。该装置是利用电磁感应原理工作的,故A错误;该装置的工作原理与发电机相同,故B错误;若图甲中电流计换成干电池,则无风吹时,只能转过半周,因为线圈中电流方向不能改变,故C错误;若用图乙所示风车模型替换图甲中风车,则有风吹时,线圈在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,故电流计指针也能偏转,故D正确。
三、随堂练习:
1、A 2、A 3、C 4、A 5、D 6、B
7、机械;电;在相同条件下,让导体以不同的速度做切割磁感线运动,观察灵敏电流计的指针偏转程度;磁场强弱。
四、课后巩固
1、B 2、D 3、C 4、A 5、D 6、B 7、D 8、C 9、A
10、电磁感应;发电机 11、电磁感应;磁场;机械
12、磁场对通电导线的作用 左 左 右
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