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第四单元《能量》复习
/ 让教学更有效
例:从公园活动图中找出各种能量的表现形式及其证据。
能量形式 证据
太阳能
风能
电能
声能
体能
天气温暖、形成风、植物生长等
风筝飞、云飘动
摩天轮转动、使用音响
乐声
跳舞、跑步、划船等
一、各种形式的能量
能量
1.多种多样。比如有:太阳能、化学能、电能、声能、热能、磁能、机械能、核能等。
2.可以转化或转移。比如:给蓄电池充电---电能转化为化学能;用蓄电池放电--化学能转化为电能。
3.可再生能源:能从自然界源源不断地得到补充的能源。如:水能、风能等。
4.新能源:太阳能、氢能、核能、沼气、风能、地热能、潮汐能等。
概念:
表现形式
当今世界使用的主要能源:
能让物体(或物质)发生变化的本领,称为能量。
煤、石油和天
然气。
家用的各种电器都会在说明书或铭牌上标有“功率”一项,它指的是工作时单位时间内耗电量的大小。功率为 1000 瓦的电器,1小时的耗电量就是1度。功率的单位是瓦特,符号是W。
二、调查家中使用的能量
电能
1500
0.1
电灯
40 ×4
3
电能
功率(瓦)×时间(小时)÷1000=耗电量(度)
1500 w ×0.1 h ÷1000=0.15度
0.15
例:小宏统计了家里使用的能量。
1. 分析家里使用下列器具的过程中需要付出的经济成本和环境代价。(1度电价0.54元)
家里使用的器具 消耗的能量
冰箱(150瓦)
空调(1075瓦)
电视(160瓦)
太阳能热水器
汽车
电能
电能
电能
太阳能
化学能
2.若冰箱使用一天,压缩机就要工作10个小时,需要消耗电能 度;需要付电费 ______元。
3.使用上面5种器具,都需要能源。其中 是不可再生能源,_____________ 是可再生能源。其中最清洁的能源是 。
1.5
0.81
汽油
电能、太阳能
太阳能
三、电和磁
1.把磁铁靠近小磁针,观察现象:
现象:小磁针受到力的作用而发生偏转。
原因:小磁针受到磁铁的磁场作用。
2.把小磁针靠近导线,观察现象?
1820年丹麦科学家奥斯特在一次实验中偶然发现了一个奇怪现象:导线旁的小磁针发生了偏转!
实验1
实验2
导线
通电
导线
断电
模拟奥斯特实验
实验现象:导线通电,小磁针受力偏转;
导线断电,小磁针回到原来的位置。
注意:小磁针放在导线的下方,让磁针指向和导线在竖直平面内平行放置
结论:利用电流可以产生磁场(通电直导线周围存在磁场)。
1. 将导线的一端直接连在电池
的一端。
2. 放好小磁针,一位同学拉直
导线放在上面;另一位同学负
责控制导线和电池的接触,做
好一切准备。
注意:接通电源,马上断开,一触即放。
3. 观察现象,做好记录。
实验3
电路短路时 小磁针现象 现象分析
导线触碰电池两端
导线不触碰电池两端 较明显偏转
短路时通电线圈的电流大,电流越大产生磁性越大
不偏转
实验记录
1.按图接好电路。
2.接通电路,观察现象。
3.做好观察记录。
实验4
(先制作线圈)
磁针偏转角度 现象分析
导线
线圈横放 线圈竖放 线圈侧放 轻微偏转
不偏转
偏转角度很大
偏转角度较大
线圈产生的磁性还和线圈的放置方式有关,当线圈竖放在指南针上时产生的电流最大,磁性最强
实验记录
小结:①电能产生 ;
②电流越大,磁性越 ;
③线圈越多,磁性越 ;
④线圈 放在指南针上产生的磁性最强。
磁
强
竖
强
电和磁(归纳):
电生磁
材料:电池、导线、指南针
装置:导线与指南针的指向一致
现象:1)通电时指南针偏转;
2)电流越大偏转越大;
3)距离越远偏转越小。
现象:1)通电时有两个磁极;
2)电流越大偏转越大;
3)匝数越多偏转越大;
4)距离越远偏转越小;
5)磁极随电流方向改变;
6)磁极随线圈绕法改变。
材料:电池、线圈、指南针
发现:
现象:
研究一
研究二
应用一:电流检测计
电流周围存在磁场。
1820年------丹麦科学家奥斯特。
【活动1】在铁钉上绕线圈,并通电测试。
1.绕线
2.固定
3.完成
50~100 圈
留5~10 厘米引线
钉尖
钉帽
探 索
四、电能和磁能
2.分工:一人控制开关、一人手持铁钉、一人观察、一人记录。
注意:短路耗电量大,电池容易发热,故不能将导线长时间连接在电池上。
1.分别给线圈通电、断电,观察铁钉能否吸起大头针。
电路状态 实验现象
1.接通电流
2.断开电流
实验结论:
钉尖和钉帽在通电时 ,断电时 。
产生磁性
磁性消失
铁钉吸起大头针
大头针掉下来
实验记录
研讨
电磁铁通电后产生了磁能,磁能吸引了第一个大头针。同时磁能又转移到了这个大头针上,吸引了另一个大头针。
1.用电磁铁搬运物体,
能量是怎样转移的?
2.在这个过程中,能量形式是怎样转换的?
电池输出电能,通过电磁铁将电能转换成磁能,吸引了大头针。
电生磁
五、电磁铁
应用二:电磁铁
电流大小(电池节数)
线圈匝数的多少
铁芯的大小等
电流方向(电池正负极接线)
线圈绕法(绕线方向)
组成:
研究:影响磁性强弱的因素:
研究:影响磁极方向的因素:
优点:
研究实验需要注意
1)提出问题的表述;
2)作出假设(猜想)的表述;
3)改变量与不变量的分析;
4)避免偶然性的做法;
5)观察的现象;
6)得出的结论。
线圈和铁芯
1)磁性强弱可随电
流 大小而改变;
2)磁极方向可随电
流方向而改变;
3)磁性有无可随电
流通断而改变。
小电动机有三个主要部分,分别是外壳、转子和后盖。小电动机的外壳内有一对磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。
本质是一个电磁铁。
应用三:电动机
六、神奇的小电动机
小电动机转动是各个部件共同工作的结果,它是如何转动起来的呢?
小电动机里面如果只有电磁铁,它会不停地转动吗?
它的三个部件是怎样相互作用的呢?
实验步骤:
(1)在小瓶子上套两根橡皮筋,把铁丝架和导线插进橡皮筋中固定。
(2)把转子的电流换向器放在导线架上,另一端的轴放在铁丝架上,使转子能够灵活转动而不被卡住。
实验步骤:
(3)通过导线架给转子线圈通上电流,观察转子是否转动起来。
(4)用一个磁铁靠近通电的转子,观察转子是否转动起来。再把磁铁拿开,观察转子是否还能转动。
实验记录:
(1)仅给转子线圈通上电流,转子_________。
(2)当有磁铁靠近,通电的转子________;拿开磁铁,通电的转子________。
不转动
会转动
停止转动
实验步骤:
(5)将两个磁铁的不同磁极相对并缓慢地靠近通电的转子,观察转子转动的速度有何变化。
(6)同时改变两个磁铁的南北极,重复步骤(5),观察转子的转动方向有何变化。
实验记录:
(3)转子转动的快慢与__________________________________有关。
(4)改变磁铁的南北极,转子转动的方向_________。
也改变
磁铁离转子的远近和磁铁的数量
接通电流
改变转子线圈中电流的方向,使电磁铁的磁极交替变化,从而使转子能持续不断地转动
是个电磁铁,通电时产生磁性
电动机的工作原理:用电产生磁,利用磁的相互作用推动转子转动。
小结
电生磁
应用三:电动机
(1)改变电流大小;
(2)改变磁铁磁性强弱。
(1)改变电流方向;
(2)改变磁铁磁极方向。
电能转化为机械能。
用电产生动力的机器。
外壳(内有两片磁铁)
转子(铁芯、线圈、换向器组成)
后盖(内嵌两片电刷)
电磁铁通电产生磁性,再通过与永磁体之间磁极间的相互作用而转动。
接通电流改变电流方向。
组成:
原理:
概念:
改变:转速---
转向---
能量转化:
换向器作用:
七、能量从哪里来
能量转化:把其他形式的能转化为电能。
本质:磁生电
太阳能发电:太阳能转化为电能。
火力发电:化学能转化为电能。
水力发电:水能(机械能)转化为电能。
风力发电:风能(机械能)转化为电能。
核电站发电:核能(原子能)转化为电能。
应用:发电机
自然界能量的最终主要来源:
太阳
食物链的最低级生物(植物):
通过光合作用把太阳能转化为化学能储藏在植物体中。
实验步骤:
(1)如图,用导线将小灯泡和小电动机连接起来。
(2)用手使劲搓小电动机的轴,使小电动机转动,观察小灯泡是否被点亮。
小灯泡为什么不亮呢?
小电动机转得不够快。
怎样使小电动机转得更快一些呢?
当电动机被用来发电的时候,它就是发电机,发电站就是用发电机来发电的。
如果使小电动机持续不断地转动,它就可以源源不断地发电。
实验步骤:
注意:
1.磁针要远离小电机,因为小电动机里面有磁铁。
2.检测时,先等指南针稳定下来停止转动后,再开始用手转动小电动机。
也可用线圈和指南针,根据指南针是否偏转判断电路中是否产生电流
通过本单元的学习,你对能量有了哪些新的认识?
能量的形式是多种多样的,能量之间是可以相互转换的。
能量可以从一个物体转移到另一个物体,如食物链中的能量传递。
电能不是自然存在的能源,而是由其他形式的能源转换而来的。