《1 电能的获得和转化》习题
一、填空题
1.电流做功过程是把 能转化为 能的过程。
2.电能的国际单位是 ,符号是 ,生活中电能的常用单位是 ,它们之间的换算关系是 。
3.电能表是用来测量 的仪表。
二、选择题
1.如图所示,是郑龙同学记录家里一周内的用电情况,下列说法中正确的是( )
A.周一白天用电比傍晚多
B.周四夜晚用电比周五夜晚多
C.每天的用电高峰在傍晚
D.周三傍晚用电2kW?h
2.要改变通电导线在磁场中受力的方向,可以( )
A.改变通电直导线中的电流强弱
B.改变通电直导线中的电流方向
C.同时改变通电直导线中的电流方向和磁场方向
D.改变通电直导线周围的磁场强弱
3.要改变直流电动机的转动方向,可以( )
A、增大电流
B、改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极
C、同时改变电流方向和磁场方向
D、增强磁铁的磁性
4.要想使一台直流电动模型的转速增大一些,下列方法中不可能达到目的的是( )
A、增大线圈中的电流强度
B、增加干电池的节数
C、将磁体的磁极对调一下
D、增大磁体的磁性
5.直流电动机模型实验中,下列现象中可能发生的是( )
A、将电源的两极对调一下,线圈转动方向不变
B、将磁性的两极对调一下,线圈转动方向不变
C、将电源和磁铁的两极同时对调,线圈的转动方向不变
D、使电流减小,线圈的转速不变
6.安装正确的直流电动机模型。在接通电源,线圈中有电流时,电动机不转,不可能造成这一现象的原因是( )
A、线圈刚好处在平衡位置
B、轴受到的摩擦力太大
C、电源的正负极相反
D、电源电压太低
《1 电能的获得和转化》习题
一、填空题
1.电能表是用来测量 的仪表。
2.观察如图1所示电能表,明白各参数:
(1)“220V”表示 ;
(2)“5(10)A”表示 ;
(3)“50Hz”表示 ;
(4)“2500R/kW·h”表示 。
二、选择题
1.下列情况中,关于能的转化的说法中正确的是( )
A.太阳能电池板工作时把光能转化为内能
B.电炉工作时,电能转化为化学能
C.电池在对外供电时,电能转化为化学能
D.无轨电车在运行时,电能转化为动能
2.如图所示,是一种在阳光下能不断摇摆的塑料小花。花盆表面的太阳能电板在光照下,产生电流驱动电动机,使小花左右摆动。下列有关该小花摆动过程中能量转化的描述正确的是( )
A.叶片将光能转化为化学能
B.电动机将机械能转化为电能
C.太阳能电板将太阳能转化为电能
D.小花将动能转化为化学能
3.下列单位中不属于电能单位的是( )
A.度 B.千瓦时 C.伏特 D.焦耳
4.有两块电能表,甲表标有600R/kW·h,乙表标有1500R/kW·h,其余参数一样,下面有关它们的说法正确的是( )
A.甲的铝盘比乙的铝盘转得快 B.甲的铝盘比乙的铝盘转的慢
C.测量同一个用电器消耗的电能时,甲比乙转得快
D.测量同一个用电器消耗的电能时,甲比乙转得慢
5.以下各用电器在工作时能量转化的主要方式与其他三个用电器不同的是( )
A.电炉 B.电水壶 C.电烙铁 D.电风扇
6.从如图2所示的电能表中,可以获得的正确信息是( )
A.电能表的读数为9316kW?h
B.电能表转盘转过2500转消耗电能1kW?h
C.用电器允许通过的最小电流为5A
D.电能表的额定电压是220V,额定电流是10A
《1 电能的获得和转化》教案
教学目标:
1、电能的各种来源及应用。
2、利用发电机可以大规模生产电能。知道发电机是把机械能转化为电能的装置。
3、通电导体在磁场中受力(安培力)的方向与磁场方向、电流方向有关。
4、电流的化学效应及其中的能量转化。
教学重点:
1、导体在磁场中受到力的作用,且力的方向跟电流的方向、磁感线的方向有关。
2、发电机的能量转化。
3、电流的热效应和化学效应。
教学过程:
师:现在我们知道电能的来源广泛,总的来说它的来源可以分为两类,一类是发电机,另一类是电池。那么发电机发电,又是什么能转化为电能的呢?
生1:有些是由动能转化而来,比如水力发电和风力发电。
生2:有些是由热能转化而来,比如火力发电和地热发电。
生3:有些是由核能转化而来,比如核电站。
师:刚才同学们讲了很多,列举了当今主要的发电方式。这些发电方式,有没有共同的地方?
生:都是通过发电机来发电的。
师:那么发电机是怎样发电的呢?
师:(出示手摇发电机),下面请一位同学上台摇动发电机。我们可以看到什么现象?
生1:小灯泡发光。
生2:小灯泡时暗时亮。
师:我们仔细观察,手摇发电机由哪些部分组成?
生:磁极,线圈,铜环以及电刷。
师:我们也可以把固定的部分叫做定子,转动的部分叫做转子。那么摇动发电机为什么能使小灯泡发光呢,也就是说摇动发电机为什么会产生电流呢?
生:(顿悟)发电机摇动时发电机的转子在磁场中连续做切割磁感线运动,我们在初二时学过电磁感应,知道闭合电路的一部分导体做切割磁感应线运动时会产生感应电流。
师:那你能解释为什么小灯泡的发光情况是时暗时亮。
生:因为我们摇动时有快有慢,所以产生的感应电流有大有小。
师:(媒体展示生活中的发电机)。在实际生产中往往有不同的动力机来带动发电机,如水轮机、汽轮机、内燃机、蒸汽机等。
师:大型发电机线圈匝数很多,导线很粗,高速旋转较困难,因此常常采用线圈不动而磁场旋转的方式。
师:现在让我们从能量转化的角度来分析发电机工作时的情况。
生:机械能转化为电能。
板书:发电机是一种把机械能转化为电能的装置。
师:电能是现代生活中最常用的一种能量,你能举出生产生活中用电的实例吗?
生1:生活中的各种用电器,如电灯、电风扇、电视机等。
生2:还有电瓶自行车。
生3:还有电烙铁、机床等。
师:我们在初二时曾学过奥斯特实验,回忆一下奥斯特实验,请一位同学来叙述一下奥斯特的实验过程及结果?
生1:当导线中有电流通过时,它附近的磁针指向发生偏转,说明了电流周围存在磁场。
生2:电流方向改变,小磁针的转动方向也会改变,还可以说明电流周围的磁场方向跟电流方向有关。
师:通过导体附近的小磁针发生偏转,表明通电导体周围存在磁场,并通过磁场对小磁体产生力的作用,那么,反过来,磁体对电流有没有力的作用呢?
生1:我猜测有力的作用,因为力的作用是相互的。
生2:我觉得不一定。
师:到底有没有力的作用,我们需要用实验来验证。
师:(演示实验),当老师闭合开关时,我们观察到线圈发生了什么现象?
生:线圈向左运动。
师:线圈由静止变为运动,它的运动状态发生了改变,它一定是受到了力的作用。那么是谁给了线圈力的作用。
生:是磁场。
师:通电导体在磁场中会受到力的作用,法国物理学家安培早就关注并深入研究,后人为了纪念安培,把通电导体在磁场中受到的作用力叫做安培力。
师:这说明磁场对通忆导体会有力的作用。如果将电源的正负极对调后接入电路,又会有什么样的情况呢?(演示)
生:还受到力的作用,但线圈的运动方向相反。
师:两个现象对比,可以得出什么结论?
生1:电流方向改变了,线圈的运动方向改变了。
生2:线圈的受力方向与电流方向有关。
师:线圈的受力方向还会与什么因素有关呢?
生:会不会与磁感线的方向有关?
师:我们也可以用实验来验证这个问题。那我们应如何来设计实验验证我们的猜想呢?
生:可以保持电流方向不变,改变磁感线方向,看线圈的运动方向有没有改变
师:下面我就请这位同学来上台来验证刚才的猜想。(学生实验)
生:磁感应线方向改变了,线圈的受力方向也改变,说明通电导体的受力方向与磁感应线方向有关。
师:电流通过导体中时,有三种效应,称之为电流的热效应、磁效应和化学效应。
师:我们知道,在电流的化学效应中,电能转化为化学能。在生活中,有没有化学能转化为电能的实例呢?
生:(学生开始讨论)
生1:火力发电。
生2:电瓶车的电瓶充好电后,供电瓶车使用。
师:火力发电时,以燃煤为例,它是不是化学能直接转化为电能呢?
生:不是。它是化学能先转化为热能,热能再转化为机械能,再转化为电能。
师:而电瓶充好电后,为电瓶车提供动力。这是化学能转化为电能。下面我们用实验来说明铅蓄电池能充放电的原理。把两块铅板放在盛有稀硫酸溶液的烧杯中,如果用导线把两块铅板连接起来,有没有电流?如何证明?
生1:可以在铅板之间连接一电流表。
生2:还是在铅板之间连接一小灯泡好,如连电流表的话有可能会烧杯。
生3:在铅板之间连接一个小灯泡和电流表,既可证明有没有电流,还可判断电流的方向。
师:对。(演示实验),请同学们观察小灯泡是否发光?电流表是否偏转?
生:小灯泡没发光,电流表没有偏转。
师:那说明了什么?
生:说明电路中没有电流通过,因为此时电路中无电源,浸在硫酸溶液中的两块相同铅板不构成电池。
师:如果对电解槽充电,再来接通,情况又会怎样呢?
生:小灯泡会发光。
师:(演示实验)仔细观察,电解槽极板上有什么现象?说明了什么?
生:铅板上有大量气泡生成。说明了在充电过程中发生了化学反应。
师:电流表指针有没有发生偏转,通过电解槽的电流方向怎样?
生:电流表指针发生偏转,从方向可以判断,电流方向是沿与电源正极相连那一端的铅板流向与电源负极相连那一端的铅板。
师:与电源正极相连那一端的铅板,称为阳极,而与电源负极相连那一端的铅板,称为阴极。电流方向是从阳极流向阴极。
师:现在再来切换开关,情况又会如何呢?(演示)
生1:小灯泡亮了。
生2:电流表指针偏转了。
师:电流表指针偏转跟刚才有什么不同?
生:偏转方向不同。说明电流方向跟刚才相反。
师:充电后的电解槽现已成为电源。它的正负极分别是哪一端呢?
生:跟原来充电时阳极现成为正极,而充电时的阴极现为负极。
师:根据小灯泡发光的事实,从能量角度来分析它的能量变化?
生:化学能转化为电能,电能再转化热能和光能。
师:那么,对电解槽充电时的能量变化呢?
生:电能转化为化学能。
课件20张PPT。电能的获得和转化说一说:
你还记得这位科学家的名字吗?电能的获得法拉第电磁感应现象 他在科学上有什么样的成就呢? 英国科学家法拉第,经过十年坚持不懈的努力,终于在1831年成功地利用磁场获得电流。说一说:
如何能让磁场产生电流?需要具备哪些条件?电能的获得电磁感应:当闭合电路中的一部分导体做切割磁
感线运动时,导体中就产生电流。手摇式发电机电能的获得定 子
(磁铁)转 子
(线圈)活动:
观察手摇发电机模型
利用手摇发电机发电
说一说:
你能说说手摇发
电机的原理吗?电能的获得总结:
1、发电机就是利用 原理工作的。
在外力带动下,让发电机的转子在磁场中
连续做切割磁感线运动,这样发电机的线圈中
就能持续不断地产生感应电流。
2、发电机工作时的能量转化:
机械能转化为电能。电能的获得电磁感应思考:
实际生活中有哪些不同的动力来带动发动机?电能的获得发电机 火力发电站秦山核电站思考:
获得的电能有什么作用呢?电能的获得 电能转化为机械能。思考:
为什么这些用电器可以将电能转化为机械能呢?
电动机通电以后为什么可以转动呢?安 培 力电 动 机奥 斯 特想一想:
小磁针对通电导体会有力的作用吗?安 培 力奥斯特实验 通电导体周围
存在磁场,并通过
磁场对小磁针产生
力的作用。活动:
验证通电导体在磁场中受到力的作用。
关键词:
思考:
我们需要准备哪些仪器?安 培 力通电导体磁场安 培 力活动:
验证通电导体在磁场中受到力的作用。
关键词:通电导体磁场力的作用现象:
给导体通电,导体
就运动起来。
结论:
通电导体在磁场中
受到力的作用。 1820年,法国物理学家安培
在大量的实验事实基础上,归
纳出通电导体在磁场中受到的
磁场力的大小的规律,并指出
这是通电导体周围的磁场与磁
铁磁场相互作用的结果。
为了纪念安培的贡献,人们
把通电导体在磁场中受到的作用力叫做安培力。安 培 力安 培提出问题:
影响安培力方向的因素有哪些呢?
做出假设:
可能与磁场的方向、导体中电流的方向有关。
收集证据:
活动:
探究安培力方向
的影响因素。安培力的大小和方向1、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;
2、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。
结论:安培力的大小和方向 磁场对通电导体具有力的作用,力作用的方向与磁场方向、电流方向有关。安培力的大小和方向左手定则:
伸开左手,使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导体所受安培力的方向。
猜想:
影响安培力的大小的因素又有哪一些呢?
与磁场强度、电流大小,
磁场中的导体长度成正比。
通电导体垂直于磁场方向
放置,则导体受到的安培力
最大。安培力的大小和方向电流通过导体时产生的热量多少与哪些因素
有关?猜测1:可能与电压有关?猜测2:可能与电流有关?猜测3:可能与电阻有关?猜测4:可能与通电时间有关?焦耳 Q=I2Rt1840 年 , 英国科学家焦耳通过实验研究发现:
电流通过电阻时产生的热量, 跟电流的平方成正比, 跟电阻成正比, 跟通电时间成正比。 焦耳定律电流的化学效应蓄电池充电时,电能转化为化学能。蓄电池放电时,化学能转化为电能。课件7张PPT。安装直流电动机模型认识部件名称1.蹄形磁铁2.弧形铁片3.线圈4.转轴5.支架6.换向器7.电刷探一探电动机的转速和转向可能与什么有关?转速:1、电流大小
2、磁场强弱
3、线圈匝数转向:1、电流方向
2、磁场方向改变改变变慢变快慢快闭合开关,线圈不转可能是?①电源电压太低②磁铁的磁性太弱或无磁性③电刷与换向器接触不良④电刷与换向器接触过紧、阻力大⑤线圈恰好处在平衡位置……课件10张PPT。电磁感应上海不夜城,灯火通明,景色诱人。这应追溯到奥斯特实验。你有没有想过这电是如何得到的呢?奥斯特实验:引发的思考?电流磁场 英国科学家法拉第,经过十年坚持不懈的努力,终于在1831年成功地利用磁场获得电流。 今天我们沿着科学家的足迹,来研究如何利用磁场来获得电流?问题:
假如我是法拉第…… 如何让磁场能产生电流? 实验: 1、实验需要哪些实验器材?磁 铁 —— 提 供 磁 场导 线 —— 电 流 的 载 体灵敏电流计 —— 检验导体中电流的存在闭合电路假如我是法拉第…… 实验: 2、应如何处理这些实验器材呢?闭合电路——形成电流必要条件 实验: 3、接下来,你又准备怎么办……?假如我是法拉第……将闭合电路的一部分导体放入磁场中导体静止在磁场中! 观察:磁场产生电流的条件
?
假如我是法拉第……保持导体与磁场相对静止 导体在磁场中做垂直磁感线
方向的运动(左右运动) 导体在磁场中做平行磁感线
方向的运动(上下运动)没有偏转没有电流明显偏转有电流产生微小的偏转没有电流 假如我是法拉第…… 分析: 磁场产生电流的条件?1、闭合电路的一部分导体放在磁场2、导体在磁场中做垂直磁感线方向的运动
切割磁感线运动 闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体就会产生电流。
——这种现象叫做
结论:假如我是法拉第……电 磁 感 应感 应 电 流把导体中的电流称为