第三节 认识磁场
课 标 解 读
重 点 难 点
1.知道磁体间的作用力是通过磁场产生的.2.知道磁感线，会用磁感线描述磁场.3.知道磁感应强度的定义及方向，会用磁感应强度描述磁场.4.知道匀强磁场的特点.5.理解磁通量及其定义，掌握公式Φ＝BS.
1.磁感线．(重难点)2.磁感应强度．(重点)3.匀强磁场的特点．(重点)4.磁通量及公式Φ＝BS.(难点)
磁场的描述
1.基本知识
(1)为了形象地描述磁体和电流周围的磁场，英国物理学家法拉第提出用磁感线来形象地描述磁场．如图1 3 1所示是永磁体的外部磁场磁感线的分布图．
图1 3 1
(2)磁感线
①在磁场中可以利用小磁针静止时北极所指的方向来描述各点的磁场方向．
②磁感线是在磁场中画出的一些有方向的假想曲线，在这些曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同．磁场有强弱之分，越靠近磁极的地方磁感线越密．
(3)磁感应强度
①磁感应强度是矢量，既有大小，又有方向．磁场中某点的磁感应强度的方向就是该点的磁场的方向，它在通过该点的磁感线的切线方向上，还与该点小磁针静止时北极所指的方向一致．
②单位：特斯拉，简称特，符号是T.
③物理意义：描述磁场强弱的物理量．
2．思考判断
(1)磁感线是闭合的曲线．(√)
(2)磁场看不见摸不着，实际不存在．(×)
3．探究交流
如图1 3 2所示，指南针是我国古代四大发明之一，它对促进人类航海事业的发展产生了巨大的影响，但在古代指南针指南曾是一个不解之谜．现在你知道指南针为什么指南吗？
图1 3 2
【提示】 地球磁场方向由南指向北，水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时，北极(N极)总是指向北，南极(S极)总是指向南.
匀强磁场
1.基本知识
(1)匀强磁场
①定义：如果在磁场的某一区域内，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场称为匀强磁场．
②磁感线特点：匀强磁场中的磁感线是一组方向一致的等间距平行线．
(2)磁通量
①定义：物理学上把磁场的磁感应强度B和与磁场垂直的某一面积S的乘积定义为穿过该面积的磁通量．
②公式：Φ＝BS，注意：此公式只适用于B与S垂直的情况．
③单位：韦伯，简称韦，符号是Wb.
2．思考判断
(1)匀强磁场中磁感线是互相平行且间距相等的直线．(√)
(2)磁通量不仅有大小而且有方向，是矢量．(×)
3．探究交流
信鸽千里归巢是一件再普通不过的事情，可为信鸽导航的“地图”在哪儿？为什么在没有阳光的暴风雨天气或者在出现日食的日子，鸽子不会迷路？
【提示】 科学家研究发现，让信鸽认路的原因是看不见又摸不着的地球磁场，信鸽可以根据地磁场的方向和强弱变化来判断飞行方向．
对磁感线的理解
【问题导思】
1.磁感线是实际存在的吗？
2.磁感线有哪些特点？
磁感线是为了形象描述磁体周围空间磁场的分布情况而引入的．在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致，这样的曲线叫磁感线．
磁感线的特点
1．假想的曲线
磁场是客观存在的，而磁感线是为研究磁场而引入的一系列假想曲线，实际上并不存在．曲线的切线方向都跟放在该点的小磁针北极所指方向一致，也就是与该点的磁场方向一致．
2．疏密性
磁感线密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱，没有画磁感线的地方，并不表示那里没有磁场存在．匀强磁场的磁感线等间距、互相平行．
3．不相交
由于磁感线上任一点的切线方向即为该点的磁场方向，又因磁场中任一点的磁场方向是唯一的，所以磁感线在磁体周围空间不能相交．
4．空间性
磁体周围空间处处存在磁场，通常画出的磁感线是平面的，磁体周围的磁感线应分布在一个三维空间内．
5．闭合的曲线
在磁体外部的磁感线都是从磁体的N极发出，回到磁体的S极．在磁体内部，磁感线是由S极指向N极，所以磁感线是闭合的曲线．
(多选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )
A．磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的特殊物质
C．磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止
D．磁感线就是细铁屑连成的曲线
【解析】 磁场是一种客观存在的物质，磁极间的相互作用是通过磁场发生的．磁感线从N极出从S极入形成闭合曲线．磁感线可以用细铁屑模拟，但不能说是由细铁屑连成的．故选项B正确，选项C、D错误．根据磁场方向的规定知选项A正确．
【答案】 AB
磁感线是人为画出的一些假想的曲线，其目的是为了形象地描述磁场的强弱及方向，掌握磁感线的基本规律能很好地处理此类问题.
1．(多选)如图1 3 3所示是几种常见磁场的磁感线分布示意图，下列说法正确的是( )
图1 3 3
A．(a)图中a端是磁铁的S极，b端是磁铁的N极
B.
(a)图中a端是磁铁的N极，b端是磁铁的S极
C.
(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是N极，d端是S极
D.
(b)图是两异名磁极的磁感线分布示意图，c端是S极，d端是N极
【解析】 题图(a)是条形磁铁外部磁感线分布示意图，外部磁场的磁感线是从磁铁的N极出来，进入磁铁的S极，故A正确，B错．题图(b)是两异名磁极间的磁感线分布示意图，磁感线仍然是从N极出来，进入磁铁的S极，故C错，D正确．
【答案】 AD
对磁通量的理解
【问题导思】
1．若磁感线与平面不垂直时，怎样计算穿过平面的磁通量？
2．磁通量是矢量吗？
1．在匀强磁场中，穿过与磁场方向垂直、面积为S的平面的磁通量Φ＝BS，若磁感线与平面不垂直时，如图1 3 4所示，我们采用投影的方法，将平面向垂直于磁场的方向上投影，就可得到磁通量的一般计算公式Φ＝BS′＝BS·cos
θ.
图1 3 4
图中的S′是面积为S的平面α在垂直于磁感线方向上的投影面积．θ为平面α与该平面沿垂直磁场方向的投影面之间的夹角．
2．磁通量是标量，只有大小，没有方向，但有正负．其正负仅表示磁感线的贯穿方向，一般来说，如果规定磁感线从线圈的正面穿过时，磁通量为正，那么磁感线从线圈反面穿过时磁通量就为负．磁感线从不同方向穿过同一面积时，磁通量是它们的代数和．
1．公式Φ＝BS中的B应是匀强磁场的磁感应强度，S是与磁场方向垂直的面积，因此可以理解为Φ＝BS⊥.
2．磁通量为标量，算“纯收入”．
面积为2.0×10－2
m2的矩形线圈放在磁感应强度为5.0×10－4
T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，求穿过线圈的磁通量．
【审题指导】 应用磁通量的计算公式Φ＝BS来求解．
【解析】 由磁通量的定义知：Φ＝BS＝5.0×10－4×2.0×10－2
Wb＝1.0×10－5
Wb.
【答案】 1.0×10－5
Wb
2．匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线圈，面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕轴线中心从如图1 3 5所示位置转过180°的过程中，求该线圈磁通量的变化．
图1 3 5
【解析】 起始状态的磁通量Φ1＝BS.末态的磁通量大小Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿入．若初态Φ1为负，则Φ2为正．所以ΔΦ＝Φ2－(－Φ1)＝BS－(－BS)＝2BS，而不是零．
【答案】 2BS
【备课资源】
地球磁场与极光
地球的极光现象是发生在地球北极和南极区域及其附近高空的美丽发光现象，其色彩鲜艳，形状多种多样，人类在几千年前就观察和记载了这一发光现象．极光的形成主要是由太阳的带电微粒发射到地球磁场的影响范围，受到地球磁场的影响，从高纬度进入地球的高空大气，激发了高层空气分子而造成的发光现象．从太阳射来的带电微粒流，要受到地磁场的影响，而且使带电微粒流聚集在磁极附近．所以极光大多在南、北两极附近的上空出现.
1．关于磁场和磁感线，下列说法正确的是( )
A．两磁感线空隙处不存在磁场
B．磁感线可以形象地描述各磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止的
D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
【解析】 磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的闭合的曲线，实际上并不存在，所以选项C、D不正确．磁感线上每一点切线方向表示磁场方向，磁感线疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时北极受力方向、北极指向均为磁场方向，所以选项B正确．磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，故两磁感线间的空隙处也存在磁场，A项错误．
【答案】 B
2．(多选)图中，实线表示磁场的磁感线．依图分析，磁场中a点的磁感应强度比b点的磁感应强度大的是( )
【解析】 磁感线分布的疏密，反映磁场的强弱，表示磁感应强度的大小，由此可判定答案为A、C.
【答案】 AC
3．(2013·广东省学业水平考试)当直导线通以垂直纸面向外的恒定电流时，小磁针静止时指向正确的是( )
【解析】 根据安培定则知，图中所示磁感线的环绕方向为逆时针，小磁针静止时N极指向与磁场方向相同。
【答案】 A
4．如图1 3 6所示为通电长直导线的磁感线图，等面积线圈S1、S2与导线处于同一平面．关于通过线圈S1、S2的磁通量Φ1、Φ2，下列分析正确的是( )
图1 3 6
A．Φ1＞Φ2
B．Φ1＜Φ2
C．Φ1＝Φ2≠0
D．Φ1＝Φ2＝0
【解析】 由题图可知，穿过线圈S1的磁感线的条数大于穿过线圈S2的磁感线的条数．故选项A正确．
【答案】 A第五节 奥斯特实验的启示
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解奥斯特发现电流磁效应的历程.2.会判断安培力的方向.3.知道影响安培力大小的因素.
1.安培力的方向．(重难点)2.影响安培力大小的因素．(难点)
奥斯特实验与安培力
1.基本知识
(1)奥斯特的发现
丹麦科学家奥斯特通过实验发现了电流的磁效应，说明电流能够产生磁场．它使人们第一次认识到电和磁之间确实存在某种联系．
(2)安培与安培力
①安培力的定义：磁场对通电导体的作用力称为安培力．
②安培力的方向：用左手来判断，伸开左手，使拇指与四指在同一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，这时拇指所指的就是通电导体所受安培力的方向．
③安培力的大小
实验表明，如图1 5 1所示，通电导体所受的安培力的大小与磁感应强度、电流大小以及磁场中垂直磁场方向的导体长度有关．磁场越强，导体中电流强度越大，通电导体在磁场中垂直磁场方向的长度越长，通电导体所受的安培力就越大．
图1 5 1
2．思考判断
(1)安培力的大小只跟磁感应强度、电流大小和导体长度有关．(×)
(2)当电流与磁场平行时，电流不受安培力．(√)
3．探究交流
在现实生活中，在废旧钢铁收购场，我们经常看见磁性起吊机能吊起成吨的钢铁，磁性起吊机是用永久性磁铁做成的吗？若不是，那是什么做成的呢？
【提示】 磁性起吊机用电磁铁来吊起重物，在通电导体的周围存在着磁场，当我们接通电源，它便提起钢铁碎片；当起重机把碎片搬到适当的位置，再切断电源，碎片就从电磁铁上掉下来．若用永久性磁铁，则钢铁始终被吸住，无法达到搬运的目的．
安培力的方向判定
【问题导思】
1.怎样判定安培力的方向？
2.F、B、I三者的关系如何？
安培力的方向既跟磁感应强度的方向垂直，又跟电流方向垂直．三个方向之间的关系可以用左手定则来判定：伸开左手，使拇指跟其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线穿入手心，并使四指指向电流的方向，那么，拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向．
1．由左手定则可判定F⊥I，F⊥B，但B与I不一定垂直，即安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面．在判断时，首先确定磁场与电流所决定的平面，从而判断出安培力的方向．
2．若已知B、I方向，安培力的方向唯一确定；但若已知B(或I)与安培力的方向，I(或B)的方向不唯一．
3．注意区别安培力的方向和电场力的方向与场的方向的关系．安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．
如图1 5 2所示，其中A、B图已知电流和其所受磁场力的方向，试判断图中的磁场方向．C、D图已知磁场和它对电流作用力的方向，试判断图中的电流方向．(我们用“×”表示方向垂直纸面向里)
图1 5 2
【审题指导】 根据左手定则判断．
【解析】 根据左手定则，导线在磁场中受力的方向既要与磁感线垂直，还要与导线中的电流方向垂直，即垂直于磁感线与电流所决定的平面．
【答案】 A图磁场方向垂直纸面向外；B图磁场方向在纸面内垂直F向下；C、D图电流方向均垂直于纸面向里．
1.
(2014·广东学业水平测试)如图1 5 3所示，一通电直导线与匀强磁场方向垂直，导线所受安培力的方向是( )
图1 5 3
A．向上
B．向下
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
【解析】 由左手定则知，选项C正确．
【答案】 C
影响安培力大小的因素
【问题导思】
1.怎样探究安培力大小和B、L、I的关系？
2.安培力的大小和B、L、I的关系如何？
安培力的决定因素有两个：一个是放入磁场中的一段导体的IL的乘积，另一个是磁场本身，即磁场的磁感应强度B.因而安培力的改变：
1．通过改变磁感应强度B的大小来改变；
2．通过改变通电导线的长短L来改变；
3．通过改变通电导线电流I的大小来改变；
4．通过改变通电导线在磁场中的放置位置来改变．
(2015·广东中山学业水平考试)如图1 5 4所示，质量为m的导体棒ab静止在水平导轨上，导轨宽度为L.已知电源的电动势为E，内阻为r，导体棒的电阻为R，其余电阻不计．磁场方向垂直导体棒斜向上，与水平面间的夹角为θ，磁感应强度为B.求轨道对导体棒的支持力和摩擦力．
图1 5 4
【审题指导】 (1)画出ab棒受力的截面图．
(2)ab棒沿水平方向和竖直方向所受合力为零．
【解析】 棒的受力分析图如图所示．
由闭合电路欧姆定律有：I＝
由安培力公式有：F＝BIL
由共点力平衡条件有：
F
sin
θ＝f
FN＋F
cos
θ＝mg
联立以上各式可解得：f＝
FN＝mg.
【答案】 mg
2．下列关于磁感应强度大小的说法中正确的是( )
A．通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大
B．磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向
C．放在匀强磁场中各处的通电导线，受力大小和方向处处相同
D．磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关
【解析】 磁场中某点的磁感应强度方向和大小由磁场本身决定，磁感应强度的大小可由磁感线的疏密来反映，安培力的大小不仅与B、I、l有关，还与导体的放法有关．
【答案】 D
【备课资源】
特斯拉简介
特斯拉是美国的发明家，1856年7月10日生于前南斯拉夫克罗地亚的斯米良．他的父亲是教堂牧师，母亲热衷于心理学研究.1880年，特斯拉毕业于布拉格大学．
1884年，他在纽约定居，并于1889年成为美国公民．特斯拉一生发明很多，但晚年在经济上常处于困境，1943年1月7日，孤独地在一家旅馆去世．
他死后在贝尔格莱德修建了“特斯拉纪念馆”，在他百年纪念时(1956年)，国际电气技术协会将M.K.S制系统中的磁通量密度命名为“特斯拉”．
1．发现电流周围存在磁场的物理学家是( )
A．奥斯特 B．焦耳
C．张衡
D．安培
【答案】 A
2．某同学做奥斯特实验时，把小磁针放在水平的通电直导线的下方，当通电后发现小磁针不动，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动．由此可知，通电直导线产生的磁场方向是( )
A．自东向西
B．自南向北
C．自西向东
D．自北向南
【解析】 通电前小磁针指南北，通电后小磁针不动，说明通电直导线产生的磁场还在南北方向，稍微用手拨动一下小磁针，小磁针转动180°后静止不动，说明通电直导线产生的磁场与地磁场方向相反，故D正确.
【答案】 D
3．在做“奥斯特实验”时，下列操作中现象最明显的是( )
A．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的延长线上
B．沿电流方向放置磁针，使磁针在导线的正下方
C．导线沿南北方向放置在磁针的正上方
D．导线沿东西方向放置在磁针的正上方
【解析】 导线南北放置时，其正下方的磁场恰好沿东西方向，磁针偏转比较明显．
【答案】 C
4．(多选)(2013·广东省学业水平考试)如图1 5 5所示，金属棒MN放置在处于匀强磁场中的两条平行金属导轨上，与金属导轨组成闭合回路，当回路通有电流(电流方向如图中所示)时，关于金属棒受到安培力F的方向和大小，下列说法中正确的有( )
图1 5 5
A．F方向向右
B．F方向向左
C．增大电流强度，F增大
D．增大磁感应强度，F减小
【解析】 根据左手定则知F的方向向右．增大电流强度或增大磁感应强度，都能使F增大。
【答案】 AC第二节 电磁感应定律的建立
第三节 电磁感应现象的应用
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解探究感应电动势大小与磁通量变化的关系.2.知道法拉第电磁感应定律的内容.3.知道理想变压器的原理.4.了解汽车防抱死制动系统.
1.法拉第电磁感应定律．(重点)2.理想变压器原理．(重难点)
电磁感应定律的建立
1.基本知识
(1)探究感应电动势与磁通量变化的关系
①当磁通量变化过程所用时间相同时，磁通量变化量越大，感应电流就越大，表明感应电动势越大．
②当磁通量变化量相同时，磁通量变化过程所用时间越短，感应电流就越大，表明感应电动势越大．
③感应电动势的大小随磁通量变化快慢的增大而增大．
(2)法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．
2．思考判断
(1)决定闭合电路中感应电动势大小的因素是磁通量的变化量．(×)
(2)闭合电路中感应电动势的大小由磁通量的变化率决定．(√)
(3)感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同．(×)
3．探究交流
磁通量变化大，感应电动势一定大吗？
【提示】 不一定．感应电动势大小与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无直接关系．
电磁感应现象的应用
1.基本知识
(1)变压器
①作用：变压器是把交流电的电压升高或者降低的装置．
②构造：原线圈(初级线圈)、副线圈(次级线圈)、闭合铁芯．
(2)变压器原理
①原理：利用电磁感应原理来改变交流电的电压．
②公式：＝，U1、U2分别是原、副线圈两端的电压，n1、n2分别是原、副线圈的匝数．
(3)ABS系统
①ABS系统的作用：汽车紧急制动时，如果车轮被制动装置抱死，车轮将出现滑动，方向盘就会失灵，汽车将甩尾侧滑，可能发生严重的交通事故．为防止这种现象，人们发明了防抱死制动系统(ABS)．
②ABS系统的组成：由轮速传感器、电子控制模块和电磁阀组成．轮速传感器的作用是采集车轮转速信号，它是利用电磁感应现象测量车轮转速的．
2．思考判断
(1)变压器也可能改变恒定电压．(×)
(2)变压器的原理是电磁感应定律．(√)
3．探究交流
升压变压器的原副线圈有何特点？
【提示】 升压变压器的副线圈匝数比原线圈匝数多.
如何区分磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ、磁通量的变化率
【问题导思】
1.它们的物理意义是什么？
2.它们有何区别和联系？
物理意义列表如下
物理量
单位
物理意义
磁通量Φ
Wb
表示某时刻或某位置时穿过某一面积的磁感线条数的多少
磁通量的变化量ΔΦ
Wb
表示在某一过程中穿过某一面积的磁通量变化的多少
磁通量的变化率
Wb/s
表示穿过某一面积的磁通量变化的快慢
(1)Φ是状态量，是在某时刻(某位置)穿过闭合回路的磁感线的条数，当磁场与回路平面垂直时，Φ＝BS.
(2)ΔΦ是过程量，是表示闭合回路从某一时刻变化到另一时刻的磁通量的增减，即ΔΦ＝Φ2－Φ1.常见磁通量变化方式有：B不变，S变；S不变，B变；B和S都变；回路在磁场中相对位置改变(如转动等)．总之，只要影响磁通量的因素发生变化，磁通量就会变化．
(3)表示磁通量的变化快慢，即单位时间内磁通量的变化，又称为磁通量的变化率．
(4)Φ、ΔΦ、的大小没有直接关系，这一点可与运动学中v、Δv、三者类比．值得指出的是：Φ很大，可能很小；Φ很小，可能很大；Φ＝0，可能不为零(如线圈平面转到与磁感线平行时)．当Φ按正弦规律变化时，Φ最大时，＝0，反之，当Φ为零时，最大．
下列说法中正确的是( )
A．穿过闭合电路的磁通量越大，则感应电动势越大
B．穿过闭合电路的磁通量变化越大，则感应电动势越大
C．只要穿过闭合电路的磁通量变化，电路中就有感应电动势
D．感应电动势的大小和穿过闭合电路的磁通量变化快慢无关
【审题指导】 根据法拉第电磁感应定律即可判断．
【解析】 根据法拉第电磁感应定律可知，电路中感应电动势(E)的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，故A、B、D均错．产生感应电动势的条件是磁通量发生变化，选项C正确．
【答案】 C
1.穿过某线圈的磁通量随时间的变化关系如图2 2 1所示，在线圈内产生感应电动势最大值的时间是( )
图2 2 1
A．0
s～2
s
B．2
s～4
s
C．4
s～6
s
D．6
s～10
s
【解析】 由题图知：4
s～6
s内磁通量变化最快，故4
s～6
s内感应电动势最大．
【答案】 C
对法拉第电磁感应定律的理解
【问题导思】
1.电磁感应现象中的电源是什么？
2.怎样理解电磁感应定律.
1．感应电动势
电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势．产生感应电动势的那部分导体相当于电路的电源．
2．产生感应电动势的条件
只要穿过某个电路的磁通量发生变化，就会产生感应电动势．
3．电磁感应定律
电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比．感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率是指磁通量变化的快慢．不能理解为感应电动势与磁通量或磁通量的变化量成正比．感应电动势的大小决定于穿过电路的磁通量的变化率，与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有直接的联系．
无论电路是否闭合，只要磁通量变化，就有感应电动势产生．电路闭合时有电流形成，电路不闭合时则不能形成电流．例如导体在磁场中切割磁感线运动时，导体两端就产生感应电动势．
如图2 2 2所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用0.2
s，第二次用0.4
s，并且两次的起始和终了位置相同，则
( )
图2 2 2
A．第一次磁通量变化较大
B．第一次的最大偏角较大
C．若断开S，均不偏转，故均无感应电动势
D．以上说法都不对
【审题指导】 本题可根据电磁感应现象与法拉第电磁感应定律综合判断．
【解析】 由于两次条形磁铁插入线圈的起始和终了位置相同，因此磁通量的变化ΔΦ＝Φ2－Φ1相同，故A错．根据法拉第电磁感应定律，第一次磁通量变化较快，所以感应电动势较大；而闭合电路电阻相同，所以感应电流也较大，故B正确．若S断开，虽然电路不闭合，没有感应电流，但感应电动势仍存在，所以C不对．
【答案】 B
2．下列关于电磁感应的说法中，正确的是( )
A．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大
B．穿过线圈的磁通量为零，感应电动势一定为零
C．穿过线圈的磁通量的变化量越大，感应电动势越大
D．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大
【解析】 越大，表示磁通量变化越快，感应电动势越大．
【答案】 D
理想变压器的特点及规律
【问题导思】
1.什么是理想变压器？
2.理想变压器有何特点？
1．理想变压器
不计变压器线圈的热损失和铁芯发热损失的能量，变压器副线圈提供给用电器的电功率等于发电机提供给原线圈的电功率．
2．特点
理想变压器的磁通量全部集中在铁芯内，穿过原、副线圈的磁通量相同，穿过每匝线圈的磁通量的变化率也相同，因此每匝线圈产生的感应电动势相同，原、副线圈产生的电动势和原、副线圈的匝数成正比．在线圈电阻不计时，线圈两端电压等于电动势．所以变压器原、副线圈的两端电压与匝数成正比．
3．升压变压器和降压变压器
由变压器公式U1/U2＝n1/n2，当变压器原线圈匝数少，副线圈匝数多时，副线圈两端电压高于原线圈两端电压，则变压器为升压变压器；当变压器原线圈匝数多，副线圈匝数少时，副线圈两端电压低于原线圈两端电压，则变压器为降压变压器．
4．规律
(1)理想变压器中，原、副线圈两端的电压之比等于它们的匝数之比，即＝.
(2)理想变压器的输出功率等于输入功率，P入＝P出，即U1I1＝U2I2.因此，原、副线圈中的电流之比等于匝数的反比，即＝.
某变压器原、副线圈的电压之比为22∶1，原线圈匝数为1
320匝．当原线圈接在220
V交流电源上时
( )
A．副线圈两端电压为10
V
B．副线圈匝数为66匝
C．副线圈匝数为2
640匝
D．副线圈匝数为990匝
【解析】 由＝得，副线圈匝数n2＝n1U2/U1＝＝60(匝)，副线圈两端电压U2＝U1n2/n1＝
V＝10
V.
【答案】 A
3．如图2 2 3所示为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为n1＝400匝，n2＝800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定( )
图2 2 3
①这是一台降压变压器
②这是一台升压变压器
③次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的2倍
④次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
【解析】 由U1/U2＝n1/n2得U2＝2U1，变压器为升压变压器，②③正确．
【答案】 C
【备课资源】
为什么雷声总是响很长时间？
大家都知道闪电是怎么回事．它是高空运动的云互相摩擦时产生的静电，当静电积累到一定程度时就会放电，从而形成了我们看到的划破长空的闪电．
雷声实际上就是闪电击穿空气时产生的．一道闪电通常有几百米到几千米，那么这道闪电击穿空气时发出的声响传到我们耳中所需的时间就会差几秒、十几秒(声音在空气中的传播速度是340
m/s)．况且，雷声在云和云之间还会来回反射，所以当一道闪电过后，我们才会听到雷声，而且雷声“隆隆”作响持续很长时间.
1．(2013·江苏金湖中学学业水平模拟测试)如图2 2 4所示，变压器原副线圈匝数比为1∶2，则副线圈中电压表读数为( )
图2 2 4
A．0
V
B．2
V
C．4
V
D．8
V
【解析】 由于原线圈接的是直流电源，所以通过副线圈的磁场不变，因此副线圈中电压表读数为0，选项A正确．
【答案】 A
2.
(多选)如图2 2 5所示，在匀强磁场中有两条平行的金属导轨，磁场方向与导轨平面垂直．导轨上有两条可沿导轨自由移动的金属棒ab、cd，与导轨接触良好．这两条金属棒ab、cd的运动速度分别是v1、v2，若“井”字形回路中有感应电流通过，则可能( )
图2 2 5
A．v1＞v2
B．v1＜v2
C．v1＝v2
D．无法确定
【解析】 只要金属棒ab、cd的运动速度不相等，“井”字形回路中的磁通量就发生变化，闭合回路中就会产生感应电流．故选项A、B正确．
【答案】 AB
3．一理想变压器，其原线圈为2
200匝，副线圈为440匝，并接一个100
Ω的负载电阻，如图2 2 6所示．
图2 2 6
(1)当原线圈接在44
V直流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A.
(2)当原线圈接在220
V交流电源上时，电压表示数为________V，电流表示数为________A．此时输入功率为________W.
【解析】 (1)原线圈接在直流电源上时，由于原线圈中的电流恒定，所以穿过原、副线圈的磁通量不发生变化，副线圈两端不产生感应电动势，故电压表示数为零，电流表示数也为零．
(2)由＝得
U2＝U1＝220×
V＝44
V(电压表读数)
I2＝＝
A＝0.44
A(电流表读数)
P入＝P出＝I2U2＝0.44×44
W＝19.36
W.
【答案】 (1)0 0 (2)44 0.44 19.36第四节 认识电场
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解电荷周围存在的电场.2.知道电场线，会用电场线描述电场.3.知道电场强度的定义和方向.4.知道匀强电场的特点.
1.电场线．(重难点)2.电场强度．(重难点)3.匀强电场．(重点)
电场的描述
1.基本知识
(1)电场线
①定义：在电场中画出的一系列的从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，用这些曲线可以形象地描述电场．
②电场线的特点：曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度的方向一致，曲线的疏密程度描述电场的强弱，越密的地方，电场越强．
(2)电场强度
①物理意义：描述电场强弱和方向的物理量．
②方向：电场强度的方向就是电场中某点电场的方向．
③矢量：电场强度既有大小，又有方向，是矢量．
④单位：牛顿/库仑或伏特/米，符号N/C或V/m.
2．思考判断
(1)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而假想的线．(√)
(2)电场看不见摸不着，因此电场不是物质．(×)
3．探究交流
如图1 4 1所示，F1和F2为电荷q1和q2间的相互作用的库仑力，那么F1和F2各是怎样产生的？
图1 4 1
【提示】 带电体q1在其周围产生电场，放在此电场中的带电体qw受到带电体q1的电场施加的力为F2，同样带电体q2在其周围也产生电场，放在此电场中的带电体q1也受到带电体q2的电场施加的力为F1.
匀强电场
1.基本知识
(1)定义：在电场中的某个区域，如果电场强度的大小和方向处处相同，这个区域的电场叫做匀强电场．
(2)电场线特点：匀强电场的电场线是一组方向相同的等间距平行线．
2．思考判断
(1)匀强电场就是强度大小不变的电场．(×)
(2)任何带电体在匀强电场中所受电场力都相等．(×)
3．探究交流
在现实生活中，如果我们接触到高压电的话，常常会发
生危险，而高压线路的检修人员在进行高压带电作业时，要戴上用金属丝制成的手套、帽子，穿上衣裤、鞋袜一体的屏蔽服．穿上屏蔽服以后，为什么就不怕高压电了呢？
【提示】 当检修人员穿上屏蔽服后，相当于把人体用金属网罩起来，外部电场就不会影响到人体，大部分感应电流从屏蔽服上通过，从而避免了感应电流对人体的危害．即使在手接触电线的瞬间，放电也只是在手套与电线之间发生，手套与电线之间发生火花放电以后，人体与电线之间没有电压，检修人员就可以在不停电的情况下，安全地在几十万伏的高压输电线上工作.
电场线
【问题导思】
1.电场线有何特点？
2.常见电场线的分布如何？
1．电场线的概念
在电场中画出的一系列从正电荷(无限远)出发到无限远(负电荷)终止的曲线，曲线上任意一点的切线方向都跟该点的场强方向一致．电场线密的地方电场强，疏的地方电场弱．电场线不相交，不中断．
2．电场线的特点
(1)电场线是抽象化、理想化的模型，实际并不存在．
(2)电场线起于正电荷，止于负电荷．
(3)电场线的疏密表示电场强弱．
(4)电场线的每一点的切线方向都跟该点电场方向一致．
(5)电场线不能相交，因为在电场中的任一点处正电荷只有一个受力方向．
3．常见电场线的分布
电场
电场线图样
简要描述
电场特点
正点电荷
发散状直线
离点电荷近处电场强度大，方向背离正电荷
负点电荷
会聚状直线
离点电荷近处电场强度大，方向指向负电荷
等量同种电荷
相斥状曲线
连线上：中点电场强度最小(为零)，靠近电荷变大.中垂线：中点电场强度最小(为零)，向外移动先变大后变小.
等量异种电荷
相吸状曲线
连线上：中点电场强度最小，靠近电荷变大.中垂线：中点电场强度最大，向外移动逐渐变小.
匀强电场
(两平行板正对中间部分为匀强电场)平行的、等间距的、同向的直线
大小相等，方向相同.
(多选)某电场区域的电场线如图1 4 2所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法中正确的是( )
图1 4 2
A．a点的场强方向一定沿着过a点的电场线向右
B．a点的场强一定大于b点的场强
C．正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力
D．负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力
【审题指导】 (1)电场线分布的疏密表示场强的大小，电场线分布越密的地方，场强越大．
(2)根据F＝qE判断电场力的大小．
【解析】 过a点的电场线是一条水平向右的直线，故选项A对．a点处电场线密集，电场较强，故Ea>Eb，选项B对．无论电荷正负，根据F＝q·E，Ea>Eb，所以Fa>Fb，只是正负电荷所受的静电力的方向相反，故选项C对，选项D错．
【答案】 ABC
1．如图，A、B两点电场强度相同的是( )
【解析】 电场线可以形象地描述电场，其疏密反映了场强的大小，场强方向沿电场线方向的切线方向．分析可知只有C图中，A、B两处电场线疏密相同且方向相同，C正确．
【答案】 C
电场强度
【问题导思】
1.电场强度的决定因素是什么？
2.电场强度的方向如何？
3.电场力与电场强度有何区别？
1．电场强度的意义
电场强度是描述电场强弱的物理量，反映电场力的性质．电场中某点的电荷受到的电场力大小不仅与该点的电场强度有关，还与电荷的电荷量有关．
2．对电场强度的理解
在电场中某点，电场强度由该点在电场中的位置所决定，跟电荷所带电荷量无关，是反映电场性质的物理量．
注意电场强度的唯一性和确定性，电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷无关，由产生电场的电荷及空间位置决定．电场中每一点对应着的电场强度与该点是否放置电荷、放置电荷的电荷量及电性无关．即使该处不放入电荷，该处的电场强度大小、方向仍不变．
3．电场强度的方向
电场强度是矢量，电场中某点电场强度的方向是不变的，可用电荷受力的方法确定：与正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反．
4．电场力与电场强度的区别
物理量
电场力F
电场强度E
物理意义
电荷在电场中受到的力
描述电场力的性质，电场的属性
决定因素
由电场和电荷共同决定
只由电场本身决定
方向
正电荷受力与E同向；负电荷受力与E反向.
规定E的方向为正电荷在该点的受力方向
单位
N
N/C或V/m
已知电场中某点P的电场强度大小为E，在P点放入电荷量为Q的正电荷A时，A电荷受到的电场力方向向右，在P点放入等电荷量的负电荷B时，B电荷受到的电场力方向向左．下列说法正确的是
( )
A．P点放入正电荷时，P点的电场强度方向向右，放入负电荷时，该点的电场强度方向向左
B．P点放入电荷量为Q/2的正电荷时，电场强度大小减小为E/2
C．只有P点放入电荷时，P点才有电场强度
D．P点的电场强度方向向右
【解析】 电场是一种客观存在的物质，一旦电场确定，则电场中任何一点的电场强度的大小和方向就被确定，与该点是否放置电荷、放置电荷的电荷量及电性无关，即电场中任何一点的电场强度由产生电场的电荷及该点的空间位置决定．电场中某点电场强度的方向是不变的，规定正电荷的受力方向为电场强度的方向，与负电荷的受力方向相反．由以上分析看出，只有选项D正确．
【答案】 D
电场强度是反映电场性质的物理量，在电场中某点电场强度由该点在电场中的位置及产生电场的电荷所决定，跟放在该点的带电体所带的电荷量无关.
2．下列说法中正确的是( )
A．电场强度反映了电场力的性质，因此场中某点的电荷在该点所受的电场力越大，则说明该点的电场强度越大
B．电场中某点的电场强度E与该点的电荷的受力大小及带电荷量无关
C．电场中某点的电场强度方向就是电荷在该点的受力方向
D．以上说法都不正确
【解析】 电场强度是描述电场强弱的物理量，它表示的是电场力的性质．对电场中的某点．不同电荷在该点受到的电场力不同，但电场强度的大小不随该点放置的电荷的电荷量以及电荷受到的电场力的改变而改变，故A错B正确；电场中某点的电场强度方向是不变的，规定正电荷的受力方向为电场强度的方向，与负电荷的受力方向相反，C错．
【答案】 B
【备课资源】
人是被电“吸”住了吗
人手触电时，由于电流的刺激，手会由痉挛到麻痹．即使发出抽回手的指令，手也已无法执行这一指令了．
调查表明，绝大多数触电死亡者，都是手的掌心或手指与掌心的同侧部位触电．刚触电时，手会产生弯曲，而弯曲的方向恰使手不自觉地握住了导线．这时即使想到应松开手指抽回手臂，也已不可能，形似被“吸住”了．
如果用手的背面触电，对一般的民用电，则不容易导致死亡，有经验的电工为了判断用电器是否漏电而手边又无电笔，有时就用食指指甲一面去轻触用电器外壳．若漏电，则食指将会产生弯曲，弯曲的方向又恰是脱离用电器的方向．当然，电压很高，这样做也会发生危险．
1．关于电场下列说法中错误的是( )
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西
C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用
D．电场是一种假设的物理模型，实际是不存在的
【解析】 电场是带电体产生的一种客观存在的物质，场和实物是物质存在的两种不同形式，电荷之间的相互作用就是通过电场产生的，电场是传递作用的媒介．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．
【答案】 D
2．A、B为带电荷量分别为＋Q和－Q的两个等量异种点电荷，c、d为A、B连线上的两点，且Ac＝Bd，如图1 4 3所示，关于c、d两点间电场强度的情况正确的是( )
图1 4 3
A．由c到d电场强度由大变小
B．由c到d电场强度由小变大
C．由c到d电场强度不变
D．由c到d电场强度先变小后变大
【解析】 c、d两点处于A、B两异种点电荷所形成的叠加场，各点场强可由EA＋EB表示，但计算起来较为繁杂，可借助电场线来描绘，如图所示，从电场线分布看，从c→d过程中电场线密→疏→密，因此电场强度先变小后变大．
【答案】 D
3．(2013·广东省学业水平考试)电场中，初速度为零的带正电粒子在匀强电场作用下，运动方向正确的是( )
【解析】 带正电粒子受电场力的方向与电场线方向相同．
【答案】 D
4．(多选)(2015·内蒙古包头学业水平考试)如图1 4 4所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出正确判断的是( )
图1 4 4
A．带电粒子带负电荷
B．带电粒子带正电荷
C．带电粒子所受电场力的方向向左
D．带电粒子做匀变速运动
【解析】 由运动轨迹的弯曲特点可知，带电粒子受水平向左的电场力作用，故粒子带负电荷；由于粒子在匀强电场中运动，则粒子受电场力是恒定的，可知粒子运动的加速度不变，故正确答案为A、C、D.
【答案】 ACD法拉第电磁感应定律
1.感应电动势
回路有电流必须有电源，电源产生电动势．
电磁感应中相当于电源的那部分产生的电动势叫感应电动势，其余部分可等效为负载，利用学过的电路知识处理问题．
产生感应电流的本质是因为产生了感应电动势，与电路是否闭合没有关系，若电路不闭合，仍有感应电动势而没有感应电流．
2．法拉第电磁感应定律
电路中感应电动势的大小跟穿过这个电路的磁通量的变化率成正比．
3．磁通量变化快慢的描述方法
在相同的时间内磁通量的变化越大，磁通量的变化越快；如果有相同的磁通量的变化，时间越短，磁通量的变化越快．
(多选)如图2 1所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至虚线A左侧位置并释放，圆环摆动过程中经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力，则( )
图2 1
A．圆环向右穿出磁场时，磁通量发生变化
B．在进入和离开磁场时，圆环中均有感应电流产生
C．圆环由图中左位置向右运动到图中右位置过程，圆环中没有感应电流产生
D．因圆环在匀强磁场中运动，整个过程中圆环没有感应电流产生
【解析】 如题图所示，当圆环从虚线A左侧位置开始下落，进入磁场时，穿过圆环的磁通量增大，所以有感应电流产生．选项A、B正确．圆环由图中左位置向右运动到图中右位置过程，由于磁场区域中存在匀强磁场，圆环面积不变，磁场与圆面的夹角不变，所以穿过圆环的磁通量不发生变化，圆环中没有感应电流产生．但圆环进出磁场时，穿过圆环的磁通量发生变化，圆环中有感应电流产生．选项C正确，D错误．
【答案】 ABC
理想变压器
1.变压器是把交流电压升高或降低的装置，其基本构造是由原线圈、副线圈和闭合铁芯构成，原线圈和副线圈分别绕在同一个闭合铁芯上．
2．工作原理：变压器是通过电磁感应来改变交流电压的，原线圈n1接交流电源，由于电流的变化，在闭合铁芯中产生变化的磁通量，磁感线也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n2中产生感应电动势，如果输出电压高于输入电压，为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，为降压变压器．
3．理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2.
电压关系：＝
由于理想变压器的结构一定，n1、n2均为定值，所以输出电压U2由输入电压U1决定，与负载电阻的大小无关，U1增大，U2也增大；U1减小，U2也减小．
4．变压器不改变交变电流的频率．
5．理想变压器中P入＝P出，而原线圈的输入功率决定于输出功率．
(多选)如图2 2所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2，输电线的等效电阻为R，开始时，开关S断开，当开关S接通时，以下说法正确的是( )
图2 2
A．副线圈两端M、N的输出电压减小
B．副线圈输电线等效电阻R上的电压增大
C．通过灯泡L1的电流减小
D．通过电流表
的电流增大
【解析】 副线圈两端电压U2＝U1，电源电压不变，则U2不变．M、N两端电压不变，开关S闭合，L2与L1并联，使副线圈的负载电阻的阻值变小，M、N间的输出电压不变，副线圈中的总电流I2增大，电阻R上的电压降UR＝I2R亦增大，灯泡L1两端的电压减小，L1中的电流减小，B、C正确．由I2增大，导致原线圈中电流I1相应增大，故D正确．
【答案】 BCD家用电器的选购及正确使用
选购时，应该考虑的因素首先是产品的功能，其次是与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量与售后服务以及品牌等，还有一个因素则是家庭的经济条件．购进家电后，一般的使用步骤是首先阅读说明书的安装和安全注意事项，看电源是否符合要求；再按要求安装好机器，检查确认后接通电源；然后按说明书的指引学习使用各种功能．说明书应保管好，以供日后遗忘或者维护时查阅．
如图4 1是一种电水壶的铭牌．某同学用这种电水壶烧水，他将水放至最大水量，测得水的温度是18
℃，通电5
min
50
s水烧开(标准大气压下)，试通过计算，回答下列问题：
图4 1
(1)此水壶正常工作时的电流是多大？
(2)该电水壶电热丝的电阻是多少？
(3)若测得电源电压实际为210
V，算一算此电水壶工作的效率是多大？
【解析】 (1)水壶的额定电压为220
V，额定功率为1
280
W，根据公式：I额＝＝
A＝5.82
A.
(2)由于电水壶是纯电阻用电器，所以
R＝＝
Ω＝37.8
Ω.
(3)电压为210
V时，实际功率P实＝
5
min
50
s放出热量Q＝Pt＝408
333
J；电水壶传给水的热量Q′＝cm·Δt＝344
400
J
所以电水壶效率η＝×100%＝84.3%.
【答案】 (1)5.82
A (2)37.8
Ω (3)84.3%
用电器正常工作的分析方法
1.用电器正常工作的条件
(1)用电器两端的实际电压等于其额定电压；
(2)用电器中的实际电流等于额定电流；
(3)用电器的实际电功率等于其额定功率．
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件同样满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件，灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．
2．用电器接入电路时的约定
(1)纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变；
(2)用电器的实际功率超过额定功率时，认为它将被烧毁，不考虑其安全系数；
(3)没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器等)接入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用．
如图4 2所示电路中E为电源，其电动势E＝9.0
V，内阻可忽略不计，AB为滑动变阻器，其电阻R＝30
Ω，L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0
V，额定功率P＝1.8
W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在接通开关S，然后将触头缓慢地向A方滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为( )
图4 2
A．10
Ω
B．20
Ω
C．15
Ω
D．5
Ω
【解析】 灯泡的工作电流I＝＝
A＝0.3
A
故其电阻RL＝＝
Ω＝20
Ω
此时AC间电阻R1＝＝
Ω＝10
Ω
故CB间电阻为R2＝R－R1＝20
Ω
故B选项正确．
【答案】 B第一节 我们身边的家用电器
第二节 常见家用电器的原理
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解常见家用电器的特点，会进行比较、使用.2.知道微波炉、电磁灶、录音机等的工作原理.
1.常用家用电器的特点．(重点)2.微波炉、电磁灶、录音机的工作原理．(难点)
常见的家用电器
1.基本知识
(1)家电发展的总趋势
当前，家电发展的总体趋势是逐步实现智能化、数字化和网络化，并且越来越注重功能与环保之间的协调．
(2)电视机的分类及特点
按显示器的类型，电视机可分为阴极射线管电视机、液晶电视机、等离子电视机等几种．
①阴极射线管电视机技术成熟，价格低，但耗电量大而且难以轻薄化．
②液晶电视机外观纤薄，共经历了LCD与LED两代，其中LCD电视机背光源含汞，正逐渐被LED电视机取代．LED与LCD相比较，LED电视机更环保节能．更薄，图象更清晰．
③等离子电视机亮度均衡，更容易实现大屏幕化，但耗电量大且较易老化．
(3)洗衣机分类及特点
①波轮式洗衣机：体积小、重量轻、省时省电，但衣物磨损率高．
②滚筒式洗衣机：容量大，衣物磨损率小，但洗涤时间长，耗电量大．
③搅拌式洗衣机：衣物洁净力最强，省洗衣粉，衣物易缠绕，损坏性较大，噪音大．
(4)空调机的发展史
空调机以前只能简单地制冷、制热，现在利用变频技术和传感技术，空调机正向智能化和人性化发展．
2．思考判断
(1)不同的家用电器的功能和使用方法都相同．(×)
(2)电视机正向着大屏幕、轻薄化、高清晰度等方向发展．(√)
3．探究交流
购进新家电后，一般的使用步骤是什么？
【提示】 购进家电后，一般的使用步骤是：首先阅读说明书的安装和安全注意事项，看电源是否符合要求；再按要求安装好机器，检查确认后接通电源；然后按说明书的指导学习使用各种功能．说明书应保管好，以供日后遗忘或者维护时查阅.
常见家用电器的原理
1.基本知识
(1)微波炉各部分组成及功能
①微波炉的主要部件包括磁控管、炉腔、控制系统及电源等．
②磁控管是实现加热的主要元件．炉腔是用反射微波的金属导体制造的，能够产生加热效应，防止微波泄露到腔外．
(2)电磁灶的工作原理
电磁灶是利用电磁感应原理制成的．工作时，在灶内通过交变电流产生交变磁场，使放在灶台上的铁锅或不锈钢锅体内产生感应电流而发热来加热食品，热效率较高．
(3)磁带录音机的组成及原理
磁带录音机由话筒、磁带、录放音磁头、放大电路、扬声器、传动机构等部分组成．
录音时，声音经话筒转变成随声音变化的音频电流，经放大电路放大后，用磁头写在磁带上．放音是录音的逆过程．
(4)转页扇的特性
转页扇在一般电风扇的基础上增加了导风轮装置，使风向实现了周期变化，较好地模拟了自然风．
2．思考判断
(1)电磁灶是利用电磁感应原理制成的．(√)
(2)微波炉是利用电流的热效应制成的．(×)
3．探究交流
夏天，空调能提供凉风，冬天它能提供暖风．你知道它的原理吗？
【提示】 空调机制冷时，低温低压的制冷剂气体被压缩机吸入后加压变成高温高压的制冷气体，这种气体在室外换热器中放热，变成中温高压液体，中温高压液体再经过节流部件节流降压后变成低温低压液体，这种液体制冷剂在室内换热器中吸热蒸发后变为低温低压气体，达到降温，再造成循环．
空调机制热时，低温低压制冷剂气体被压缩变成高温高压制冷气体，这种气体在室内换热器中放热，变成中温高压液体，中温高压液体再经过节流部件节流变成低温低压气体，这种气体在吸热器蒸发后变成低温低压气体，再造成循环．
空调机的基本结构和原理
【问题导思】
1.空调机的基本结构是什么？
2.空调压缩机运行原理是什么？
1．结构：以空调器为例，它是由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管和电磁换向阀等所组成的，如图4 1 1所示．
图4 1 1 热泵型空调器工作原理
蒸发器：制冷剂在蒸发器中蒸发，从周围环境吸收热量(类似于水蒸发时吸热)，使制冷剂由液态变成气态．
压缩机：利用电动机使气态制冷剂压缩成为高温高压气体，此时，电能转化成制冷剂的内能(热能)．
冷凝器：高温高压的制冷剂气体在冷凝器中冷凝，把热量排向周围环境(类似于水蒸气冷凝放热)．
2．空调压缩机运行原理：压缩机的主要工作腔是汽缸，从而完成了压缩、排汽、膨胀、吸汽等过程；空调压缩机到最低位置时，汽缸吸满蒸气；而活塞转而向上，这时吸、排汽门都关闭，汽缸容积缩小，蒸气被压缩，一直压缩到压力达到排汽压力为止；当空调压缩机的压力达到一定值时，排汽阀开启，活塞继续上移，蒸气排出，一直到活塞上移到最高位置时，排汽结束．
为了防止空调压缩机的活塞与吸排汽阀碰撞，活塞上移到上止点时，活塞与汽缸顶部之间留有一定间隙，称其为余隙；当活塞转而向下运动时，排汽结束时留在余隙内的高压蒸气阻止吸汽阀开启，吸汽不能开始；这时空调压缩机的余隙内的蒸气随着活塞下移而进行膨胀，一直膨胀到吸汽压力以下时才结束；吸汽阀开启，随着活塞往下运动而吸汽，一直进行到活塞下移到活塞下止点为止；这就是空调压缩机工作原理的全部过程．
小明的家在海南，父母决定给他买一台空调．小明的房间面积约14
m2，你能帮小明估算出他应购买表中哪种型号的空调吗？小明家电能表的额定电流为3
A，额定电压为220
V．是更换电能表，还是买小一些的空调器？还需要考虑什么因素？(电能表在使用时一般不能超过额定值)
某品牌不同型号空调器的部分技术指标
空调器编号
额定制冷(热)量/W
额定电流/A
额定功率/W
适用面积/m2
制冷
制热
制冷
制热
制冷
制热
1(单冷)
2
600
4.0
870
13～16
2(冷热)
2
600
3
300
4.1
5.5
880
1
180
13～16
3(单冷)
3
500
6.0
1
250
16～24
4(冷热)
3
500
4
300
6.0
8.4
1
250
1
750
16～24
【解析】 小明应选择编号为1(单冷)的空调，因为海南温度偏高，选择单冷即可，因空调的额定电流为4.0
A，所以需更换电能表，还需要考虑导线的额定电流等．
【答案】 见解析
1．试分析客车及大卡车空调的特点．
【解析】 客车和大卡车一般采用大排量的空调系统，应选择曲轴连杆式压缩机．曲轴连杆式压缩机是第一代压缩机，它应用比较广泛，制造技术成熟，结构简单，而且对加工材料和加工工艺要求较低，造价比较低．适应性强，能适应广阔的压力范围和制冷量要求，可维修性强．但是曲轴连杆式压缩机也有一些明显的缺点，例如无法实现较高转速，机器大而重，不容易实现轻量化．排气不连续，气流容易出现波动，而且工作时有较大的振动．所以鉴于曲轴连轩式压缩机的这些特点用在客车中正合适．
【答案】 见解析
微波特性及加热原理
【问题导思】
1.微波有何特性？
2.微波炉是怎样工作的？
1．微波特性
微波是一种电磁波，频率非常高，波长在1
mm～1
m之间，频率在300～300
000
MHz之间．
雷达、通讯都是由微波传输的．
微波有4大特性：
(1)反射性：微波遇到金属发生反射，所以在微波炉里使用金属会产生电弧、打火花．建议消费者不要在微波炉里使用金属餐具，即便是磁化过的金属也不要用，在微波炉中使用金属餐具只会起到阻挡微波的作用，延长其加热时间，并使大量微波在微波炉里胡乱的反射，损坏微波炉的元部件．
(2)穿透性：微波能够有效穿透玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料而不会消耗能量．
(3)吸收性：微波最易被水吸收，其加热原理正是微波的高频率振动，使水分子剧烈摩擦从而产生大量的热能，使食物“煮”熟了．
(4)直线性：微波是沿直线发射的．
2．微波炉工作原理
(1)微波炉
顾名思义是用微波来加热，用的频率是24.5亿赫兹左右的超短波，它由磁控管产生，经微波炉金属器壁反射再反射后，被炉中的食物吸收．其内部构造如图4 1 2所示．
图4 1 2
(2)工作原理
微波炉是利用磁控管，将电能转化为2
450
MHz的微波，在炉腔内来回反射，食物能吸收微波是因为食物中含有水分．水分子为极性分子，一端为正极，一端为负极，而微波是电磁波，有正半周与负半周.24.5亿赫兹即表示该微波在一秒钟内变换正负极达24.5亿次，每换一次，水分子即跟随反转一次；由于水分子一直振动反射，也就摩擦生热，热量被食物分子吸收，食物就会变热、变熟．并且最大限度地保存了食物中的维生素．导体能反射微波，绝缘体能使微波透过，因此在使用微波炉加热食物时，不能使用金属器皿，应使用陶瓷、玻璃材料制作的器皿．
使用微波炉的9个禁忌
①忌用普通塑料容器．②忌用金属器皿．③忌使用封闭容器．④忌超时加热．⑤忌将肉类加热至半熟后再用微波炉加热．⑥忌再冷冻经微波炉解冻过的肉类．⑦忌用微波炉加热油炸食品．⑧忌将微波炉置于卧室，同时应注意不要用物品覆盖微波炉上的散热窗栅．⑨忌长时间在微波炉前工作．
(多选)家用微波炉由磁控管、微波加热器、变压器等组成，使用微波炉时( )
A．可用陶瓷容器盛放食物放入炉内加热
B．微波炉热效率高，加热速度快，紧急情况下可以用来烘干衣物
C．带“金边”的陶瓷容器在微波炉内会损坏
D．不可在微波炉内加热干燥食物
【审题指导】 根据微波炉的工作原理进行解题．
【解析】 微波炉的工作原理是食物中的水分子在电磁波的作用下热运动加剧，温度升高，因此增大了食物的内能．因导体能反射微波，绝缘体能使微波透过，因此应使用陶瓷、玻璃器皿盛放食物放入炉内加热，不能使用金属器皿．带“金边”的陶瓷容器的陶瓷和金属部分在微波炉内由于吸热和导热性能不同，热膨胀程度的差别会导致“金边”被损坏．干燥食物由于缺少水分，不宜用微波炉加热．用微波炉烘干衣物容易引起衣物着火．因此，选项A、C、D正确．
【答案】 ACD
根据家用电器的工作原理和使用方法正确操作家电，有利于家电的维护和保养，免去了不必要的麻烦.
2．关于微波炉使用的注意事项说法正确的是( )
A．忌用金属器皿
B．可用封闭容器盛放食物进行加热
C．可长时间在微波炉前工作
D．以上说法都正确
【解析】 金属反射微波故不能用金属器皿进行加热，故A正确．不能用封闭容器盛放食物进行加热，故B错误．微波危害人体健康，故不能长时间在微波炉前工作，C错误，D错误．
【答案】 A
【备课资源】
哪些人不适合使用手机
手机方便了我们的通讯，但是也不是什么人都适宜使用手机的．手机使用者大脑周围产生的电磁波是空间电磁波的4到6倍，少数劣质手机产生的电磁波超过空间电磁波近百倍，可以导致脑电图异常，有诱发癫痫病的可能，因此癫痫病患者不适宜使用手机．经常使用手机的人可能引起失眠、健忘、多梦、头晕、头痛、烦躁易怒等神经衰弱症状．因此，严重神经衰弱者不适宜使用手机．手机发射出的电磁波可以使眼球晶状体温度上升、水肿，从而加重白内障患者的病情．因此，白内障患者不适宜使用手机．心脏功能的正常是与钾、钠、钙、镁离子产生的电位平衡分不开的，外来的电磁波会严重干扰心肌电生理过
程．手机的电磁波可以使心电图异常．装有心脏监视器的人，使用手机会影响监测结果，导致误诊．因此，心脏病患者不适宜使用手机．手机释放的电磁波可导致内分泌紊乱，甲亢、糖尿病均为内分泌不调性疾病，使用手机会加重病情．因此，甲亢和糖尿病患者不适宜使用手机．强大的电磁波长期在脑边释放会影响小儿大脑的发育，严重者会诱发脑瘤．因此，未成年的小儿不适宜使用手机．老人的大脑会发生衰老性萎缩，功能逐渐衰退，电磁波会妨碍老年人大脑功能的正常发挥．因此，60岁以上的老人不适宜使用手机．
1．(多选)下列关于微波加热的特点的说法正确的是( )
A．加热速度快
B．均匀加热
C．节能高效
D．以上说法都不对
【解析】 由微波特点可知A、B、C均正确．
【答案】 ABC
2．(多选)关于录音机的工作原理，下列说法正确的是( )
A．录音过程中，话筒将声音信号转化为电流信号，磁头将电流信号转化为磁信号
B．放音过程中，磁头把磁信号转化为电流信号，扬声器再将电流信号转化为声音信号
C．磁带是通过磁粉被磁化来记录信息的
D．以上说法都不正确
【解析】 根据磁带录音机的原理知选项A、B、C都正确，故选A、B、C.
【答案】 ABC
3．(2013·广东省学业水平考试)生产、生活中使用的许多东西都可看作能量转换器，它们把能量从一种形式转化为另一种形式，下列电器在工作过程中把电能转化为机械能的是( )
A．电饭锅
B．洗衣机
C．微波炉
D．电烤箱
【答案】 B
4．试述滚筒洗衣机的优缺点．
【答案】 优点：全面的洗涤能力鹤立鸡群．因为衣物在洗涤过程中不缠绕、洗涤均匀、磨损小，所以就连羊绒、羊毛、真丝衣物也能在机内洗涤，做到真正的全面洗涤性能．可以利用加热激活洗衣粉中的活性酶，充分发挥出洗衣粉的去污效能．由于用水量较小，可以在桶内形成高浓度洗衣液，在节水的情况下带来理想的洗衣效果．
缺点：耗时，时间是普通的几倍，而且一旦关上门，洗衣过程中无法打开，洁净力不强．
适合洗涤衣物：羊毛、羊绒以及丝绸、纯毛类织物．
流行于欧洲、南美等主要穿毛、棉为主的地区，几乎100%的家庭使用的都是滚筒洗衣机.第三节 家用电器的选择
课 标 解 读
重 点 难 点
1.知道常见家用电器技术参数(型号、能效标识、额定电压、额定电流、额定功率)的含义．知道电功和电功率的计算公式，能运用它们进行最简单的计算.2.能根据家电的技术参数和家庭的实际情况合理选用家用电器.
1.常见家用电器技术参数的意义．(难点)2.家用电器的合理选用．(重点)
家用电器的技术参数及合理选用
1.基本知识
(1)额定电压、额定电流、额定功率及型号是家用电器重要的技术参数，使用家用电器必须要了解这些数据．
(2)铭牌参数
①额定电压：家用电器正常工作时的最大电压称为额定电压．
②额定电流：家用电器正常工作时的最大电流称为额定电流．
③额定功率：电器在额定电压，或者额定电流下工作时对应的功率．
(3)选购家用电器，除了要看产品的功能和环保性能、品牌、价格、质量和售后服务外，还要仔细阅读产品说明书，查阅它的技术参数．
(4)在购买大功率的家用电器时，一要看功率，估算一下每月的电费开支，看是否经济适用；二要看电流，估算安装时是否需要更换导线或铺设专用线路，是否需要更换电能表和保险丝等．
2．思考判断
(1)电流做功的过程中，电能转化为其他形式的能．(√)
(2)用电器的电功率越大，电流做功越多．(×)
3．探究交流
家庭用电用“度”做单位，度是电功的单位，还是电功率的单位？
【提示】 度是电功的单位.1度＝1
kW·h＝3.6×106
J.
节约用电与环境保护
1.基本知识
使用家电时，我们必须提高自己的环保意识，从环保角度节约用电，家用电器的选择要根据家庭人口和实际需要，另外还应参考能效标识，选择高能效节能产品，合理配置照明电器，尽量选用发光效率高的节能光源，平时养成良好习惯．
2．思考判断
(1)2011年1月1日起施行《废弃电器电子产品回收处理条例》．(√)
(2)选用家用电器的功率越大越好．(×)
3．探究交流
某同学看电视时，发现电视机突然冒烟，他应该怎么办？
【提示】 立即断开电源，远离电视机，同时打开门窗.
家用电器的技术参数
【问题导思】
1.家用电器有哪些重要参数？
2.了解技术参数有何作用？
1．家用电器的技术参数
(1)额定电压：家用电器正常工作需要的电源电压，是家用电器正常工作的最基本的条件．我国国家电网生活用电的额定电压是220
V.
(2)功率或日耗电量：间歇性工作的电器一般提供额定功率和日耗电量两个技术参数，如空调和电冰箱等．功率是指电器工作时的电功率，日耗电量是指电器在一般情况下运行24小时的耗电量．持续工作的家用电器一般只提供电器的额定功率．
(3)家用电器的外形尺寸、质量．
(4)不同的家用电器的技术性能不同，其技术参数涉及和反映的内容也不相同．
2．技术参数的作用
技术参数能够反映家用电器的主要性能，了解技术参数可以为合理选购家用电器提供主要依据．
3．电冰箱的型号和星级
电冰箱的型号：家电的型号概括了家电的种类和主要特性．第一位字母表示种类，电冰箱用B表示；第二位或二、三位字母表示类型，C表示冷藏，D表示冷冻，CD表示冷藏及冷冻；“—”后面的数字表示有效容积；数字后面首位字母表示冷却方式，直冷式不标注，间冷式无霜标注W；最后一位字母表示改进设计序号．如型号“BCD—201WD”中的B表示电冰箱，CD表示冷藏及冷冻，201表示容积是201升，W表示冷却方式为间冷式无霜，D表示改进设计序号．
电冰箱的星级：表示冷冻室性能．三、二、一星级分别代表冷冻室最低温度不高于－18
℃、－12
℃、－6
℃，四星级冷冻室性能不劣于三星级．
小明家电能表和电冰箱的铭牌如图4 3 1所示：
图4 3 1
BC－65B电冰箱
额定电压
220
V
额定功率
70
W
工作频率
50
Hz
耗电量
0.5
kW·h/24
h
根据表中的信息回答下列问题：
(1)电冰箱每天消耗的电能是多少焦？
(2)若只有电冰箱在工作，每天电能表的转盘转多少转？
【解析】 (1)观察铭牌可以得出电冰箱一天耗电量为0.5
kW·h＝1.8×106
J.
(2)由电能表铭牌可以看出电能表每消耗1
kW·h转3
000转，因此只有电冰箱工作，每天转1
500转．
【答案】 (1)1.8×106
J (2)1
500转
1．某同学在家中测算电冰箱的月耗电，他将家中其他用电器断开，只使用电冰箱，观察电能表转盘的转动情况，测得电冰箱制冷时，转盘每12
s转一圈，保温时，每120
s转动一圈，电能表上标明每千瓦时转2
000圈，该同学还测得电冰箱每小时制冷10
min，保温50
min，如按每月30天计算，则该电冰箱月耗电量为__________度．
【解析】 电能表转盘转一圈冰箱耗电
kW·h
冰箱每小时制冷10分钟，电能表转盘转50圈耗电
kW·h
每小时保温50分钟，电能表转盘转25圈耗电
kW·h
故每小时耗电
kW·h
每月耗电×24×30
kW·h＝27
kW·h.
【答案】 27
家用电器的合理选择
【问题导思】
1.怎样合理选择家用电器？
2.选购家电时要考虑哪些因素？
考虑因素：选购家用电器，除了要看品牌、价格、质量和售后服务外，还要仔细阅读产品说明书，查阅它的技术参数，不同的家庭需要不同的家用电器，因此在选购家电时还要考虑以下几个方面的因素：
1．产品的功能：从实用的角度考虑家电的各种功能是否是你需要的，哪些功能常用，哪些功能基本不用．
2．与家居适应的技术参数、外形结构：如电视机显示屏的大小、电冰箱的容积等并非越大越好，应依据房间的大小等合理选择．电视机的最佳观看距离大约为显示屏对角线的4～5倍，电冰箱的容积达到人均60～70升即可．
3．家庭的经济条件：既要考虑购机费用，又要考虑使用过程中的后续费用，如电费、保养费用等．
4．节能和环保：考虑家电的节能效果和环境保护．如电冰箱尽量选用无氟冰箱(用氟利昂做制冷剂——对大气臭氧层破坏极大)，照明灯具选用节能灯．
普通家庭在家用电器的选购上，基本上要考虑的因素包括( )
①选购产品的功能
②与家居适应的技术参数、外形结构、产品质量和售后服务以及品牌
③选购产品越先进越好，价格越昂贵越好，设计越时尚越好
④为了环保，冰箱应选无氟电冰箱，照明用具尽量选用发光效率高的节能光源
A．①②
B．②④
C．②③④
D．①②④
【解析】 选购家电，首先考虑的因素是产品的功能和环保性能，还应考虑家庭人口和实际需要，不要片面追求大型化．使用家电时，应注意节约用电．选项①②④正确．答案D.
【答案】 D
2．关于下表中所提供的电视机的数据分析合理的是( )
显示器类型
阴极射线管/74
cm
等离子/90
cm
液晶/100
cm
额定功率/W
150
300
184
质量/kg
46.5
32.6
25.6
参考价格
约3
000元
约14
000元
约18
000元
外形尺寸/mm
500×536×760
893×635×309
1
002×597×105
A.客厅面积规格为5.0
m×5.6
m，从观看的理想距离来看应选用屏幕尺寸为100
cm的电视机
B．正常工作时等离子电视机消耗的电功率最小
C．正常工作时，液晶电视机比等离子电视机消耗的功率大
D．阴极射线管74
cm的电视机正常工作时每小时消耗的电能是150焦耳
【解析】 电视机的最佳观看距离大约为显示屏对角线的4～5倍，面积规格为5.0
m×5.6
m的客厅中，沙发座位到电视机显示屏的距离大约为5
m，所以选用屏幕尺寸为100
cm的电视机较为合适．
【答案】 A
【备课资源】
信息化时代的“住房”
上古之世，人们就“构木为巢，以避群害”．陕西西安半坡村发现的地面建筑，就是我们祖先的房子．经过了几千年的发展，从氏族部落到村落，房子建得越来越坚固、越来越漂亮了，但是那个时代人们日常交流的范围非常小．
工业化的大生产促进了城市的发展，高楼大厦鳞次栉比，住房也不再是孤零零的建筑物．房子里通了水、电、煤气，有了电灯、洗衣机、电冰箱，机械替代了人的部分体力劳动．由于生活的便利，住在大楼里的邻居很少来往．人们更多地奔走于家和学习、工作的场所之间．
在信息化的今天，住房除了水、电、煤气外，又有了与外界沟通信息的电话网、有线电视网、计算机互联网．人们可以在家里与遥远的朋友交流，钢筋水泥墙不再阻隔人们的交往了．人们不一定都住在拥挤的大城市，住在郊区仍然可以方便地跟办公室联系，实现家庭办公．实际上，信息化时代的房子已经联通了全世界．
时尚的现代人，能在网上建立虚拟的家：用个人主页展示自己的风采和魅力．人们可以显现自己的爱好：如果你喜欢文学，可以把古今中外的名著全放在自己的“家”里，让与自己有相同爱好的伙伴阅读；如果你喜欢歌曲，可以收集从古典到最现代的歌曲，把“家”建造为歌曲的天堂；如果你喜欢体育……在虚拟的家中还可以展现自己的能力：如果把你的创造和发明放到网上，可以与同学、朋友交流……在信息时代，网上的“家”可以是一个人所有信息的“居所”．
1．家用电器的实际电压低于其额定电压时，用电器实际消耗的功率( )
A．一定小于额定功率
B．一定大于额定功率
C．一定等于额定功率
D．可能小于额定功率，也可能大于额定功率
【解析】 用电器的实际电压低于其额定电压时，由P＝可知，用电器电阻不变时，实际功率一定小于额定功率．故A正确．
【答案】 A
2．一只“220
V,100
W”的白炽灯，在110
V的电压下工作时的实际功率为( )
A．100
W B．25
W C．400
W D．40
W
【解析】 白炽灯的电阻为R＝＝
Ω＝484
Ω
白炽灯在110
V的电压下的功率为
P′＝＝
W＝25
W
【答案】 B
3．(2013·广东省学业水平考试)下表为某电饭锅铭牌上的一部分内容，根据表中的信息，可计算出在额定电压下，使用电饭锅时的电流约为( )
电器名称
电饭锅
额定电压
220
V
额定功率
700
W
额定容量
40
V
A.6.2
A B．4.6
A C．3.2
A D．5.5
A
【解析】 根据P＝UI得I＝＝
A＝3.18
A.
【答案】 C
4．下表是某型号电视机的技术参数．求：
显像管
屏幕有效尺寸(宽×高)540
mm×405
mm
电源电压
AC 150～260
V 50/60
Hz
额定消耗功率
约120
W(AC 220
V 50
Hz)
整机尺寸
约755
mm(宽)×595
mm(高)×494
mm(厚)
该型号电视机每天工作2
h，一年耗电量是多少？每kW·h电费为0.5元，一年应缴多少电费？(一年按365天算．)
【解析】 该电视机一年的耗电量为：
W＝0.12
kW×2
h×365＝87.6
kW·h.
一年应缴电费为：87.6
kW·h×0.5元/(kW·h)＝43.8元．
【答案】 87.6
kW·h 43.8元第四节 电磁波的技术应用
第五节 科学、技术与社会的协调
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解电磁波在生产和生活中的应用，知道无线电波的发射及接收过程.2.简单了解无线电广播、电视、雷达的工作原理.3.知道科学技术对社会发展的促进作用，了解它对社会带来的负面影响.
1.电磁波的应用．(重点)2.无线电波的发射及接收．(难点)3.广播、电视、雷达的工作原理．(难点)4.科学技术的作用．(重点)
电磁波的技术应用
1.基本知识
(1)1895年，意大利的马可尼利用电磁波成功地实现了无线电通信，揭开了人类通信史上的新篇章．
(2)电磁波最重要、最广泛的应用是用来进行信息传递．
①无线电广播和电视：通过振荡电路将声音和图画转变为音频和视频信号，放大后搭载到高频电磁波上，然后由天线向周围空间发送；接收机上的天线接收到所有电磁波，然后经调谐器选择出所需要的电磁波，再经检波取出携带的信号，放大后还原成声音或图画．
②雷达：雷达是利用电磁波进行测距、定位的仪器．
③移动电话：无绳电话、无线对讲机、移动电话均是通过电磁波实现信号的发射与接收的．
2．思考判断
(1)摄像机摄像管实际上是一种将光信号转变为电信号的装置．(√)
(2)雷达用的是中波波段的无线电波．(×)
(3)移动电话是利用无线电波进行通信的．(√)
3．探究交流
飞机上为什么禁止使用手机？
【提示】 因为手机在使用时会发射电磁波，对飞机的导航系统产生电磁干扰，容易造成事故．
科学、技术与社会的协调
1.基本知识
(1)科学技术推动社会发展
科学技术的进步使人们不仅能探索地球上的一切，还能通过研究来自宇宙的电磁辐射来探索宇宙的奥秘．
(2)科学技术是一把“双刃剑”
电磁污染是科学技术发展带来的负面影响之一，电磁污染的方式是电磁辐射．
2．思考判断
(1)医院里常用紫外线对病房进行消毒．(√)
(2)电磁波不会污染环境．(×)
3．探究交流
当我们用手机与千里之外的亲友互致问候时，当我们从荧屏上看到“神舟”5号飞船上杨利伟那充满自信的微笑时，当我们接收到“勇气”号穿越亿万千米的太空从火星上传回的高清晰度照片时，你知道是什么在其中发挥了重要作用吗？
【提示】 电磁波的发现为信息插上了飞翔的翅膀，电磁波帮助人类实现了飞向太空的梦想，掌握着飞船的“举动”，传递着天上人间的信息．“电磁波”是现代文明的神经中枢．
无线电波的发射与接收
【问题导思】
1.无线电波是怎样发射的？
2.无线电波是怎样接收的？
1．无线电波的发射
(1)发射电磁波的条件
①要有足够高的振荡频率．理论研究表明，振荡电路向外辐射能量的本领，即单位时间内辐射出去的能量与频率的四次方成正比，频率越高，发射电磁波的本领越大．
②开放电路．只有使振荡电路的电场和磁场分散到尽可能大的空间，才能有效地把电磁场的能量传播出去．用开放电路可以把电磁波发射出去．
(2)发射电磁波的电路特点
在如图3 4 1(a)～(d)所示的发射无线电波的装置中，由闭合电路变成开放电路的变化过程．
在实际发射无线电波的装置中，在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合(如图3 4 1(e)，振荡电路产生的高频振荡电流．通过L1和L2的互感作用，使L1也产生同频率的振荡电流，振荡电流在开放电路中激发无线电波，向四周发射)．
图3 4 1
无线电波的发射过程
→→
2．无线电波的接收
(1)选台与电谐振
①选台：接收电磁波时，从诸多的电磁波中把我们需要的选出来，通常叫选台．
②电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，这种现象叫电谐振．
(2)调谐与调谐电路
①调谐：使接收电路产生电谐振的过程叫做调谐．
②调谐电路：能够调谐的接收电路叫做调谐电路．
(3)解调
从接收到的高频电磁波中“检”出所携带的信号，叫做检波，也叫解调，它是调制的逆过程．
(4)无线电波的接收
天线收到的所有的电磁波，经调谐器选择出所需要的电磁波，再经过检波取出携带的信号，放大后还原成声音或图象的过程．
关于无线电波的发射和接收，下列说法正确的是( )
A．为了将信号发送出去，先要进行解调
B．为了从各个电台发出的电磁波中将需要的电磁波选出来，就要进行解调
C．为了从高频电流中取出声音信号，就要进行调频
D．利用开放电路可以有效地把电磁波发射出去
【解析】 为了将信号发送出去，首先要进行调制；从各个电台发出的电磁波中将需要的电磁波选出来，要进行调谐；从高频电流中取出声音信号，需要解调；利用开放电路可以有效地发射电磁波．故只有D正确．
【答案】 D
1．无线电波的接收过程如下：
→→→.
2．在电磁波发射和接收的过程中要明确调制、调谐的含义，不能混淆．
1．下面说法中正确的是( )
A．调制的目的是为了让高频电磁波携带低频信号
B．调频是让高频电磁波的频率随时间周期性变化
C．调幅是让高频电磁波的频率随时间周期性变化
D．发射广播信号时进行调制是没有必要的
【解析】 进行无线电通信必须利用调制电路将信号加载到高频电磁波上，并经放大发射出去，调制的目的是为了让高频电磁波携带低频信号，故A正确，D错误；调制可分为调频和调幅，调频就是使高频载波的频率随声音或图象信号的变化而变化，调幅就是使高频载波的振幅随声音或图象信号的变化而变化，而非它们随时间周期性变化，故B、C错误．
【答案】 A
科学技术是一把“双刃剑”
【问题导思】
1.电磁辐射有哪些危害？
2.火力发电及废旧电池有哪些危害？
1．科学技术创造了巨大的物质财富
2．科学技术对人类和自然界产生的负面影响
(1)电磁污染
电磁辐射：电力、电子设备都会向外辐射电磁波，称为电磁辐射．
电磁污染：指各种电器设备所产生的，对其他仪器设备的正常工作产生干扰或者对人、动物、植物等生物体产生损害的电磁辐射．
电磁污染源：广播电视系统的发射设备、通信设备、焊接设备、高压输变电系统、高频设备、手机、电脑、家用电器等工作时都是电磁污染源．
电磁污染的危害：干扰通信系统，损害人(动物)的中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等，表现出头晕、失眠、易疲劳、记忆力减退、情绪不佳等症状．
(2)火力发电造成的环境污染
温室效应、水资源污染、酸雨、空气污染等．
(3)废旧电池造成的污染
水土污染，重金属污染和硫酸化合物污染，重金属铅、汞、镉、锰等能损害动物和人的神经系统和造血功能，导致血液中毒．
关于电磁辐射，以下说法中正确的是( )
A．电子设备不论是否使用，都向外辐射电磁波
B．长期、过量的电磁辐射会对人体造成较大的伤害
C．电磁辐射对电器设备的影响不大
D．由于电磁辐射会影响人的健康，因此人们不应使用手机等电器
【审题指导】 电子设备只有工作时才会产生电磁辐射，电磁辐射会干扰电子设备的工作，损害生物体．
【解析】 逐项分析如下：
选项
诊断
结论
A
电子设备内的电子线路中的高频电场和高频磁场，能够产生电磁波且向外辐射．当设备停止工作时，高频电场和高频磁场消失，不再产生电磁波向外辐射.
×
B
长期、过量的电磁辐射会对人、动物、植物产生损害，如损害人的中枢神经系统、心血管系统、内分泌系统、生殖系统等，临床表现为头晕、失眠、疲劳、记忆力减退、情绪不佳等.
√
C
电器设备产生的电磁辐射对其他电器设备的工作产生干扰.
×
D
手机等电器使用的电磁波虽然能够产生电磁辐射，但只要正常使用，尤其是不连续长时间的使用，不会对人体造成损害.
×
【答案】 B
2．下列设备不属于电磁辐射污染源的是( )
A．高压变电站
B．电视发射塔
C．移动电话发射塔
D．电灯
【解析】 电灯中通过的交变电流的频率很低电流很小，不会产生电磁污染．
【答案】 D
【备课资源】
电击枪
美国的泰瑟国际公司从美军特种部队和特警队请来了60位志愿者，让他们“以身试枪”．技术人员手持一种新奇的枪向志愿者射击，结果有效率为100%.中枪者像被点了要害穴位一样，半秒钟之内全都动弹不得，这便是著名的电击枪试验，试验的是M26型电击枪．M26型电击枪是美国泰瑟国际公司的产品，1998年面世，它没有子弹，靠发射带电的像飞镖似的探针制服目标．命中目标后，目标浑身肌肉痉挛，痛得缩成一团，泰瑟“电流飞镖”的速度为60
m/s，因此目标反应速度再快，也无法躲避．
1．(多选)下列对电磁波在发射技术中应用的理解，正确的是( )
A．使发射的信号振幅随高频振荡信号而改变叫调幅
B．使高频振荡信号振幅随发射的信号而改变叫调幅
C．使发射的信号频率随高频振荡信号而改变叫调频
D．使高频振荡信号的频率随发射的信号而改变叫调频
【解析】 熟悉发射接收流程是解题关键．
【答案】 BD
2．(多选)如图3 4 2为调幅振荡电流图象，此电流存在于电磁波发射和接收的哪些阶段( )
图3 4 2
A．经调制后
B．经调谐后
C．经检波后
D．耳机中
【解析】 为了把信号传递出去，需要将信号“加”到高频振荡电流上，这就是调制．调制的方法之一是使高频振荡电流的振幅随信号的变化而变化，成为调幅振荡电流，这就是调幅．在接收电路中，经过调谐，回路将出现调幅振荡电流，经检波后，调幅振荡电流将波“切”去一半，变为单向脉冲电流，而在耳机中只有随信号变化的音频电流．
【答案】 AB
3．(多选)雷达采用微波的原因是( )
A．微波具有很高的频率
B．微波具有沿直线传播的特性
C．微波的反射性强
D．微波比其他无线电波(长波、中波、短波等)传播的距离更远
【解析】 微波具有频率高、反射性强、沿直线传播的特点，A、B、C正确．
【答案】 ABC
4．手机是现代人们最常用的通信工具之一，手机间通话和收发信息是利用( )
A．电磁波传送
B．超声波传送
C．光纤传送
D．空气传送
【解析】 手机相当于一个小型电磁波发射台，又相当于一个接收台，捕捉空中的电磁波，使用户接收到通过对方送来的信息．选项A正确．
【答案】 A第一章 静电场
第一节 有趣的静电现象
课 标 解 读
重 点 难 点
1.能识别静电现象，通过实验认识摩擦起电现象，知道带电体具有吸引轻小物体的性质，知道带电体的相互作用规律.2.知道使物体带电有三种方法：摩擦起电、感应起电和传导起电．能用物质的微观结构解释摩擦起电现象.3.知道电荷守恒定律，能用电荷守恒定律解释摩擦起电现象.
1.物体摩擦起电、感应起电和传导起电的方法．(重难点)2.电荷守恒定律．(重点)3.用物质的微观结构解释摩擦起电现象．(难点)
静电的产生
1.基本知识
(1)物体带电的三种方式
摩擦起电、传导起电、感应起电．
(2)静电产生的过程
①如图1 1 1所示，把一个空铝罐平放在光滑平面上．拿一个气球在头发上来回摩擦几下，然后移到距离铝罐3～4
cm处．缓慢地将气球移近铝罐，可以发现摩擦过的气球能够吸引铝罐，说明气球带了电．
图1 1 1
②如图1 1 2所示，让带有绝缘柄的金属小球A先与带电体接触，然后与验电器接触．可以发现金属箔片张开，说明金属小球A带了电．
图1 1 2
③如图1 1 3所示，让绝缘支柱支持的不带电的金属导体A和B彼此接触，靠近带正电的小球C，可以发现挂在A和B下面的两片金属箔都张开，说明A、B都带了电．
图1 1 3
2．思考判断
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带负电．(×)
(2)感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上．(×)
3．探究交流
如图1 1 4所示的现象为感应现象，为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体？
图1 1 4
【提示】 感应起电的实质是在带电体电荷的作用下，物体上的正、负电荷发生分离，只有导体上的电子(或正、负离子)才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动，所以导体能发生感应起电，而绝缘体不能.
静电现象的解释
1.基本知识
(1)物质的结构
物质是由原子组成的，原子则由带有电荷的原子核和电子组成，原子核带正电荷，电子带负电荷．原子所带的正电荷与负电荷相等，因此物质不显电性．
(2)电荷守恒定律
电荷既不能被创造也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变．
2．思考判断
(1)物体带电的实质是电荷的转移．(√)
(2)三种起电方式中，感应起电违背了电荷守恒定律．(×)
3．探究交流
如果天气干燥，晚上脱毛衣时会听到“噼啪”声，这是什么原因呢？
【提示】 这是因为衣服和衣服之间、衣服和皮肤之间的摩擦产生了电.
使物体带电的三种方式
【问题导思】
1.摩擦起电的实质是什么？
2.传导起电的实质是什么？
3.感应起电的实质是什么？
1．摩擦起电
(1)用摩擦的方法使物体带电：两个不同的物体相互摩擦，其中一个物体失去电子而带正电，另一个物体获得电子而带等量的负电．
(2)摩擦起电的原因：不同物质组成的物体，由于原子核对核外电子的束缚能力不同，在摩擦过程中由于摩擦力做功，对核外电子的束缚能力弱的原子失去电子而带正电，对核外电子的束缚能力强的原子获得电子而带负电，且两个物体带等量的正、负电荷．
(3)摩擦起电的本质：一个物体失去电子带正电，另一个物体得到这些电子而带负电．即摩擦起电是由物体间电荷的转移引起的．
2．传导起电
(1)用一个不带电的物体去接触另一个带电的物体，带电物体的净电荷的一部分就会转移到原来不带电的物体上，使原来不带电的物体带电．
(2)两个完全相同的导体球发生接触时，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分；两个导体球分离后，各带等量的同种电荷(恰好中和时，两导体球都不带电)．
(3)传导带电的本质：两个物体之间发生电荷的转移．
3．感应起电
(1)用带电的物体靠近没有带电的导体，也能使没有带电的导体带电．例如，将一个带电的物体靠近一个原来没有带电的金属导体，金属导体内部的自由电子就会发生移动，从而在导体表面出现“感应电荷”．
(2)感应起电时，原来不带电的导体的两端同时感应出等量的异种电荷，且靠近带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷，远离带电体一端感应出的电荷与带电体带的电荷是同种电荷．
(3)感应起电的本质：感应起电不是创造了电荷，而是使导体中的正、负电荷分开，使电荷从导体的一部分转移到另一部分，即导体中发生电荷的转移．
1．感应起电和摩擦起电的不同是前者没有接触而只是靠近，后者必须直接接触．
2．感应起电过程只是导体内部的电荷重新分布使导体两端显出不同电性，而实质上导体仍不带电，导体上正负电荷的数目仍然相等．
关于电现象，下列叙述正确的是( )
A．玻璃棒无论与什么物体摩擦都带正电，橡胶棒无论与什么物体摩擦都带负电
B．摩擦可以起电是普遍存在的现象，相互摩擦的任意两个物体总是同时带等量异种电荷
C．带电现象的本质是电子的转移，呈电中性的物体得到电子就一定显负电性，失去电子就一定显正电性
D．摩擦起电是通过摩擦创造了等量的异种电荷的过程
【审题指导】 摩擦起电的过程是一个物体失去电子、另一个物体得到电子的过程．玻璃棒并不是跟任何物体摩擦都带正电．两种物质比较，看哪一种更容易失去电子，才能决定摩擦起电的结果．
【解析】 使物体带电的实质就是电荷重新分布，使原来不带电的物体带了电．电荷既不能被创造，也不能被消灭，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在任何转移的过程中，电荷的总量不变．
【答案】 C
使物体带电的三种方式都是使电荷重新分布，但电荷的总量是保持不变的.
1．(2013·广东省学业水平考试)将一束塑料包扎带一端打结，另一端撕成细条后，用手迅速捋细条，观察到细条散开了．如图1 1 5所示，下列关于细条散开现象的分析中，正确的是( )
图1 1 5
A．撕成细条后，由于空气浮力作用使细条散开
B．撕成细条后，所受重力减小，细条自然松散
C．由于摩擦起电，细条带同种电荷，相互排斥散开
D．细条之间相互感应起电，相互排斥散开
【答案】 C
对电荷守恒定律的理解
【问题导思】
1.“起电”是不是创造了电荷？
2.电荷守恒定律的实质是什么？
“起电”并不是创造电荷，只是电荷在不同物体或物体不同部分间的转移．当一个物体得到电荷时，其他物体失去电荷；它所得到的电荷就是其他物体失去的电荷，任何孤立系统的电荷总数保持不变．在一个系统的内部，电荷可以从一个物体转移到另一个物体，但是在这个过程中系统的总的电荷是不改变的．
任何孤立系统的电荷总数保持不变．这里所谓“孤立”系统，就是指与外界没有进行电荷交换的系统，但在系统内可能存在多个物体，在这些物体间电荷是可以转移的．
(多选)如图1 1 6所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是( )
图1 1 6
A．先把两球分开，再移走棒
B．先移走棒，再把两球分开
C．先将棒接触一下其中的一球，再把两球分开
D．棒的带电量不变，两导体球不能带电
【审题指导】 理解感应起电的实质是不带电的导体在带电体电荷的作用下，电荷从物体的一部分转移到另一部分，从而使导体两端带上等量的异种电荷．
【解析】 带电棒靠近两导体球时，会在甲球感应出异种电荷，乙球聚集同种电荷．此时若先分开甲、乙，再拿走棒，甲带与带电棒电性相反的电荷，乙带与之相同的电荷；若先移走带电棒，甲、乙两球将呈电中性，再分开甲、乙两球，两球都不带电，故选项A对，选项B错；将带电棒与两球接触，带电棒上的电荷将转移到两球上，分开后两球带与带电棒同种性质的电荷，故选项C对．
【答案】 AC
分析此类问题时，一定注意将导体分开和移走带电体的先后顺序，二者是不同的.
2．如图1 1 7所示，将不带电的导体A、B接触后去靠近带正电的带电体C，由于静电感应，导体A、B两端出现等量异种电荷，这时先把A、B分开，然后移去C.则A、B两导体分别带上了________、________电荷．
图1 1 7
【解析】 在带电体C的正电荷作用下，导体A、B上的电子做定向移动，使得A端得到电子带负电，B端失去电子而带正电，若先把A、B分开，再移去C，A端的电子无法再转移回B端，使A导体带上负电，B导体带上正电．
【答案】 负 正
【备课资源】
“雷鸣一声，氮肥万吨”
大家知道，氮肥是农作物必需的肥料，在空气中虽然有近80%的氮气，但却无法直接被农作物利用．然而，在雷电发生时，可以电离空气中的氮气和氧气，并化合为一氧化氮和二氧化氮，经高空水滴溶解，成为亚硝酸和硝酸落到地面，这就等于给土壤施了一次氮肥．据测算，每年因雷雨落到地面的氮肥约有4亿吨，真可谓“雷鸣一声，氮肥万吨”啊！
1．用轻小物体甲、乙靠近带负电的轻小物体丙，结果甲被吸引，乙被推开，由此可确定( )
A．甲带正电
B．甲带负电
C．乙带正电
D．乙带负电
【解析】 同性电荷之间相互排斥，异性电荷之间相互吸引，但不要忽略了带电体可以吸引不带电的轻小物体这一性质．可知，乙一定带负电，而甲可能带正电也可能不带电．只有D正确．
【答案】 D
2．(2015·广东学业水平测试)两个相同的金属小球M、N，带电量分别为－4q和＋2q，两球接触后分开，M、N的带电量分别为( )
A．＋3q，－3q
B．－2q，＋4q
C．＋2q，－4q
D．－q，－q
【解析】 两个相同的金属小球接触后再分开，每个小球所带电量均为总电量的，故选项D正确．
【答案】 D
3．(多选)关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是( )
A．摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷
B．摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体的另一个部分
D．感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了
【解析】 摩擦起电的实质：两物体互相摩擦时，束缚不紧的电子从一个物体转移到另一个物体上．感应起电的实质：带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷趋向或远离带电体，使靠近导体一端带异种电荷，远离的另一端带同种电荷，即电荷在物体不同部分之间的转移．根据电荷守恒定律，电荷不能被创造，故选项B、C正确．
【答案】 BC
4．如图1 1 8所示，原来不带电的金属导体MN，在其两端下面都悬挂着金属验电箔；若使带负电的金属球A靠近导体的M端，可能看到的现象是( )
图1 1 8
A．只有M端验电箔张开，且M端带正电
B.只有N端验电箔张开，且N端带负电
C.两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电
D.两端的验电箔都张开，且两端都带正电或负电
【解析】 由于静电感应，导体MN两端分别感应出等量的异种电荷，靠近带电体的M端带上正电，远离带电体的N端带上负电，两端的金属验电箔都会张开．故选项C正确．
【答案】 C第四节 麦克斯韦电磁场理论
课 标 解 读
重 点 难 点
1.知道什么是电磁波．了解麦克斯韦电磁场理论的基本思想，体会其在物理学发展中的意义.2.了解赫兹证实电磁波存在的实验，体会实验验证在物理理论发展中的地位和作用.
1.电磁场理论．(重难点)2.电磁波．(重点)
电磁场理论的建立及验证
1.基本知识
(1)电磁场理论
英国物理学家麦克斯韦在研究了法拉第电磁感应现象之后，提出了电磁场理论：变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，变化的电场和变化的磁场相互联系，形成一个不可分割的统一体——电磁场．电场和磁场只是电磁场这个统一体的两种具体表现形式．
(2)电磁波的形成
如果在空间某处产生了变化的电场，就会在空间引起变化的磁场；而这变化的电场和磁场又在较远的空间引起新的变化的电场和磁场．这个过程反复进行，使变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播出去，形成电磁波．
(3)验证
1888年，德国物理学家赫兹用实验验证了电磁波的存在，证明电磁波与光一样，具有反射、折射、衍射和干涉等波动特性，并发现电磁波的传播速度等于光速，证实了光是一种电磁波．
2．思考判断
(1)有电场的空间一定存在磁场，有磁场的空间也一定能产生电场．(×)
(2)均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场．(×)
(3)周期性变化的磁场周围空间一定产生周期性变化的电场．(√)
3．探究交流
麦克斯韦在建立电磁场理论的过程中，提出了什么假说？运用了哪些物理思想？
【提示】 麦克斯韦提出了“变化的磁场产生电场”、“变化的电场产生磁场”两个假说，研究中麦克斯韦采用了联想、推理、类比、对称等物理学的思想方法.
电磁场也是物质
1.基本知识
电磁场可以使电荷移动，即可以对电荷做功，这说明电磁场具有能量．
俄国物理学家列别捷夫测量到光对被照射物的压力，表明电磁场具有与其他物质相互作用的属性．所以说，电磁场是物质存在的基本形态之一．
2．思考判断
(1)电磁波具有能量．(√)
(2)电磁波的传播必需有介质．(×)
3．探究交流
炎热的夏季，街头树阴下乘凉的人们都悠闲地听着自己喜欢的电台节目，成为现代人们消闲的一道风景．这些天人传话一样的声音是怎么来到人们跟前的呢？
【提示】 由一道电磁波传播到人们跟前的.
麦克斯韦电磁场理论
【问题导思】
1.麦克斯韦电磁场理论的内容是什么？
2.电磁场的实质是什么？
1．麦克斯韦电磁场理论
2．电磁场
如果在空间某处产生了周期性变化的电场，就会在周围空间引起周期性变化的磁场，而这个周期性变化的磁场又在较远的空间引起新的周期性变化的电场．变化的电场和变化的磁场相互联系，形成了一个不可分割的统一体——电磁场．
1．麦克斯韦电磁场理论中的“均匀变化”指的是在相等的时间内磁感应强度或电场强度的变化量相同；“振荡”是指周期性变化并且变化是不均匀的．
2．恒定的电场不产生磁场；恒定的磁场不产生电场．
关于电磁场理论，下列说法正确的是( )
A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场
C．均匀变化的电场周围一定产生变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
【审题指导】 麦克斯韦电磁场理论的核心是变化的电场(磁场)产生磁场(电场)，稳定的电场(磁场)不产生磁场(电场)．
【解析】 根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场周围才产生磁场，所以A错；而非均匀变化的电场产生变化的磁场，均匀变化的电场周围产生恒定的磁场，所以B、C错，故选D.
【答案】 D
1．(多选)按照麦克斯韦电磁理论，以下说法中正确的是( )
A．恒定的电场周围产生恒定的磁场，恒定的磁场周围产生恒定的电场
B．变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
C．均匀变化的电场周围产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围产生均匀变化的电场
D．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，均匀变化的磁场周围产生稳定的电场
【解析】 对此理论全面正确的理解为：不变化的电场周围不产生磁场；变化的电场周围可以产生变化磁场，也可以产生不变化的磁场；均匀变化的电场周围产生稳定的磁场；周期性变化的电场产生同频率的周期性变化的磁场．变化的磁场产生电场的规律与以上类似，故正确答案为B、D.
【答案】 BD
电磁波的特点
【问题导思】
1.电磁波的传播速度是多少？
2.电磁波的传播需要介质吗？
1．在真空中电磁波的传播速度等于光速，光是一种电磁波．
2．电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量——电磁能．电磁波的传播过程就是能量传播的过程．
3．麦克斯韦预言了电磁波，赫兹证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了真空中电磁波的传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象．
4．电磁波可以在介质中传播，也可以在真空中传播．且任何频率的电磁波在真空中的传播速度都是3×108
m/s.
(多选)下列关于电磁波的说法中正确的是( )
A．只要电场和磁场发生变化，就能产生电磁波
B．电磁波传播需要介质
C．停止发射电磁波，发射出去的电磁波仍能独立存在
D．电磁波具有能量，电磁波的传播是伴随着能量向外传递的
【审题指导】 变化的电磁场由近及远向外传播就是电磁波．
【解析】 对电磁波的产生机制及传播途径要搞清，如果电场(或磁场)是均匀变化的，产生的磁场(或电场)是恒定的，就不能产生新的电场(或磁场)，也就不能产生电磁波．电磁波不同于机械波，它的传播不需要介质，故应选C、D.
【答案】 CD
2．(2015·广东学业水平测试)卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用，定位时，接收器需要获得卫星发送的信号，卫星发送的是( )
A．声波
B．电磁波
C．次声波
D．机械波
【解析】 声波、次声波均为机械波，只能在介质中传播，不能在真空中传播，故高空的卫星只能发送可在真空中传播的电磁波，B正确．
【答案】 B
【备课资源】
未来军事中的电磁技术
美国的一份权威杂志曾对未来战争作过一次有趣的预测：下一次世界灾难降临的时候，你可能看不到蘑菇云，除了柴油机，所有引擎都罢工了．世界仿佛倒退到200年前，而你却毫发无伤，这就是电磁脉冲武器破坏后的世界．
电磁武器的能量以输出点为顶点呈锥形向外延伸，在传输过程中不受大气、云雾等影响，能量损失少，并且其作用目标是其有效空间内的所有电子设备，其对于精确定位技术的依赖性不高，因而远比以往电子战中的精确制导炸弹、反辐射导弹更有优势．任何电子设备都要在一定的电磁环境下才能工作，而在电磁脉冲辐射超过其阈值时，该电子设备将失去功能，就目前电子设备的防护现状来说，越是数字化、信息化程度高的基础设施，设备越易受到攻击．但一般距离上不会危及人员安全，看起来比较人道.
1．(2013·6月广东省学业水平考试)火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，发回的信号属于( )
A．电磁波
B．声波
C．超声波
D．次声波
【解析】 从火星到地球之间绝大部分空间是真空，没有传播声波的介质，而电磁波的传播不需要介质，所以选项A正确．
【答案】 A
2．(多选)(2015·广东学业水平测试)关于电磁场和电磁波，下列说法正确的有( )
A．电磁波不能在真空中传播
B．变化的电场一定能产生变化的磁场
C．电磁波在真空中传播的速度是3×108
m/s
D．变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波
【解析】 电磁波可以在真空中传播，A错误；均匀变化的电场产生恒定磁场，B错误；电磁波在真空中传播的速度是3×108
m/s，C正确；由电磁波的定义可知D正确．
【答案】 CD
3．(多选)以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是( )
A．机械波与电磁波本质上是一致的
B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速，不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关
C．机械波和电磁波的传播都离不开介质
D．它们都可发生干涉、衍射现象
【解析】 机械波与电磁波产生的根源不同，是由不同的运动形成的，产生的本质也不同，A、C错误．B、D正确．
【答案】 BD第三节 传感器及其应用
课 标 解 读
重 点 难 点
1.知道传感器具有将非电学量转化为电学量的特性．对常见的传感器的种类有所了解.2.了解温度传感器的基本原理．知道温度传感器具有将温度信号转变为电信号的功能.3.了解常见传感器在林业、农业、生活和航空航天中的应用，体会传感器的应用给人们带来的方便.
1.传感器的定义．(重点)2.温度传感器．(重难点)3.传感器的应用．(难点)
什么是传感器
1.基本知识
(1)传感器是各种测量和自动控制的感觉器官，能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置．
(2)传感器感受的常常是非电学量，如压力、温度、位移、浓度、速度、酸碱度等；而它的输出大多是电学量，如电压、电流、电荷等．
2．思考判断
(1)传感器是一种联络传递感性的设备．(×)
(2)传感器是一种感知、探测物理量的工具．(×)
(3)传感器能将被测量的非电学量转换成电学量．(√)
3．探究交流
在日常生活中，人们不必直接接触，就可以控制一些机器，试举一些生活中的例子，看哪些生活用品是通过传感器来完成的．
【答案】 红外线遥控器、楼道内的声控灯、自动门、自动干手机等.
常用传感器
1.基本知识
(1)常用的传感器有温度传感器、红外线传感器、生物传感器等．
(2)温度传感器能把温度的高低转换成电信号，通常是利用物体的某一性质随温度的变化而改变的特性制成的，如利用半导体材料制成的电阻器，其电阻会随温度的变化而变化，用它可制成温度传感器．
(3)红外线传感器的原理是：接受携带信息的红外线，转化为电信号，从而得到辐射源的相关参数或信息，利用红外线传感器可实现无接触测量．
(4)生物传感器是利用各种生物或生物物质特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器．
日常生活中，有很多不必直接接触就可以控制的机器，例如用红外线控制电视的开关、声控照明灯等．
2．思考判断
(1)光敏电阻受到的光照越强，电阻越小．(√)
(2)非接触式测温仪不用直接接触就能感知人的体温是应用了光敏电阻作为敏感元件．(×)
(3)热敏电阻一定是随温度的升高其阻值增大．(×)
3．探究交流
商店里使用的电子计价秤可将货物的质量、单价和金额清楚地显示在面板上，既方便了工作人员，又方便了顾客．你知道电子秤是利用什么原理工作的吗？
【提示】 电子计价秤是利用压力传感器工作的．
传感器及其工作原理
【问题导思】
1.传感器的应用流程怎样？
2.常见传感器的工作原理是什么？
1．传感器的定义
能像人的感觉器官那样感受外界信息，并能按照一定的规律和要求把这些信息转换成可用输出信息的器件或装置，就叫传感器．
2．应用传感器的流程
传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成．
→→→→
(1)敏感元件是传感器的核心部分，它是利用材料对某一物理量敏感的特性制成的．常用的敏感元件有：双金属片、光敏电阻、热敏电阻等．
(2)转换元件的作用是把敏感元件输出的与被测物理量满足一定关系的非电信号转换为电信号．
(3)转换电路的作用是将转换元件转换的电信号转换成易于传播或测量的电学量输出．
3．常见传感器的工作原理
(1)双金属片温度传感器：利用两片金属的热膨胀系数不同，在温度变化时两片金属伸长或缩短量不同而弯曲，从而控制电路的通断．
应用：电熨斗、恒温箱等．
(2)热敏电阻温度传感器：利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而改变的特点，在温度变化时，热敏电阻器的电阻值发生变化，从而引起电路中电流和电压的变化．
应用：空调、电冰箱、微波炉、消毒柜等．
(3)光敏电阻传感器：利用光敏电阻器的电阻值随光照的强度变化而改变的特点．无光照时，光敏电阻器的电阻值很大，有光照时，光敏电阻器的电阻值变小，从而引起电路中电流和电压的变化．
应用：工业自动化控制、光电计数器等．
(4)红外线传感器：接收携带信息的红外线，转换成电信号，从而获得红外线辐射源的相关信息．
应用：航空摄影、卫星遥感遥测、自动门、红外线测温仪、防盗防火警报器、家用电器遥控器等．
(5)另外还有压力传感器、生物传感器、气味传感器等．
(多选)关于传感器的下列说法正确的是( )
A．电视机遥控器就是一个传感器
B．传感器是一种能够将非电学量转换为电学量的检测装置
C．传感器是实现信息自动检测和自动控制的首要器件
D．无人管理的自动灌溉系统是温度传感器在农业生产中的应用
【审题指导】 根据传感器的特性、原理及应用来分析．
【解析】 电视机的遥控器是一种发射和接收红外线的装置，不是传感器，故A错；自动灌溉系统是一种利用湿度传感器判断农田水分蒸发情况、自动决定供水和停水的装置，故D错．故选B、C.
【答案】 BC
传感器是一种感受外部信息，并将其按照一定规律转换成电信号的器件或装置，是实现信息自动检测和自动控制的首要环节.
(2015·广东学业水平测试)很多汽车的车窗有防夹手功能，车窗在关团过程中碰到障碍时会停止并打开，实现该功能可能使用的传感器是( )
A．生物传感器
B．气体传感器
C．温度传感器
D．压力传感器
【解析】 要使车窗在关闭过程中碰到手时停止运动，应使用压力传感器实现此功能，D正确．
【答案】 D
【备课资源】
你知道哪些地方禁止使用手机吗？
手机的第一大禁地是飞机内．手机在待机或者通话状态下都会有信号发出，尤其是在通话状态的时候，其信号的强度非常大，并且专家已经指出，这种强大的电子信号极有可能影响到飞机上的敏感电子系统和导航系统，甚至会引发空难．早在1994年，美国就有报告指出飞机受到手机信号的影响导致导航系统出错，使飞机偏离了预定的飞行轨道．现在各大航空公司都禁止乘客在飞机上使用手机，而有些地区也已经开始立法禁止在飞机上使用手机．所以大家出门坐飞机时，为了你的安全，请关掉你的手机．
手机的第二大禁地是医院．有没有想过你在医院里打手机有可能会成为杀人凶手？这并不是耸人听闻，因为手机发出的电磁波会影响到医院内的医疗设备，如果有病人在做手术而仪器又受到干扰，情况就非常危险，有可能会危及患者的生命．现今，已有证据显示，手机信号会对心脏起搏器、助听器等医疗设备有干扰，而且医生也会建议在身体心脏内装有心脏起搏器的病人不要把手机放在心脏附近，最好能做到远离身体携带．所以大家进入医院后最好不要打开手机，很可能你亲人的生命就掌握到你的手中．
手机的第三大禁地是加油站．在加油站内和加油站周围的大气中，一般都存在挥发性的汽油气体，而有些环境较差的加油站的地面上就有汽油的污渍，只要有小小的火花，就有可能导致这些气状物体的爆炸．而手机的通话瞬间会有极小的火花，并且如果手机机体老化，内部电路出现短路现象，火花的情况就会更加严重．如果空气中的易燃气体浓度大，极易引发爆炸．现在大家去加油站加油，很自然的都会把汽车的引擎关掉，如果大家想自己的生命更有保障，也请关闭你的手机．
1．电子秤使用的是( )
A．超声波传感器
B．温度传感器
C．压力传感器
D．红外线传感器
【解析】 电子秤的使用需要将被称物体对受压面的压力信息的大小转换成电信号处理，故C项正确．
【答案】 C
2．(多选)下列说法正确的是( )
A．热敏电阻和热电阻都是温度敏感元件，二者具有相同的电阻—温度特性
B．传感器是由敏感元件、处理电路及辅助电源组成的装置
C．温度传感器是一种将外部温度信号转换为电信号的电子装置
D．向空调传递室内温度信息的设备是一种温度传感器
【解析】 热敏电阻和热电阻具有不同的电阻—温度特性．热敏电阻的特性是电阻值随温度升高而减小，而热电阻的特性是电阻值随温度升高而增大，故A错误；向空调传递室内温度信息的是一种温度传感器，故D错误，B、C选项正确．
【答案】 BC
3．如图3 3 1所示是一火警器的部分电路示意图，其中R2为用负温度系数热敏电阻做成的传感器，电表为值班室的显示器，a、b之间接报警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
图3 3 1
A．I变大，U变大
B．I变大，U变小
C．I变小，U变大
D．I变小，U变小
【解析】 敏感元件是半导体负温度系数热敏电阻，当该电阻所在处出现火警时，温度急剧升高，电阻R2变小，使得电路总电阻减小，干路总电流增大，路端电压减小，即U变小，因干路电流的增大而带来R1上的电压增大，所以并联部分的两端电压是减小的，使得电流表的示数减小．选项D正确．
【答案】 D
4．(2013·广东省学业水平考试)传感器被广泛的应用在日常生活中，下列用电器中，没有使用温度传感器的是( )
A．遥控器
B．空调机
C．电冰箱
D．电饭锅
【答案】 A第四节 家用电器的基本元件
课 标 解 读
重 点 难 点
1.识别电阻器、电容器、电感器.2.初步了解它们在电路中的作用以及在日常生活和生产中的应用.
1.电阻器、电容器、电感器的识别．(重点)2.它们在电路中的作用．(难点)
电阻器的作用
1.基本知识
电阻的主要作用：在电路中电阻的主要作用是改变和控制电路中的电流、电压的大小，即电阻器对电流有阻碍作用．
2．思考判断
(1)金属导体的电阻随温度的升高而增大．(√)
(2)滑动变阻器是靠改变连入电路的导体的横截面积来改变电阻的．(×)
3．探究交流
导体的电阻与哪些因素有关？
【提示】 导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，与温度也有关系。
电容器和电感器
1.基本知识
(1)电容器
①组成：电容器由互相靠近而又彼此绝缘的两个导体组成．
②作用：能够把外部电路的电能储存在电容器内部的电场中．
③在电路中的功效：直流电不能通过电容器，交流电能通过电容器，交流电的频率越低，电流的通过能力越低．
(2)电感器
①组成：由导线绕成的各种形状的线圈．
②作用：能够把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中．
③在电路中的功效：电感器对交流电有阻碍作用，直流电能通过电感器．交流电的频率越高，阻碍作用越明显．
2．思考判断
(1)电容器可以用来储存电荷．(√)
(2)电感器对直流电、交流电都没有阻碍作用．(×)
3．探究交流
电容器是互相靠近而彼此绝缘的两个导体组成，交流电是怎样通过电容器的？
【提示】 交流电能通过电容器是电容器不断地充电放电的结果.
电阻器的作用和分类
【问题导思】
1.电阻器在电路中有何作用？
2.常见电阻器分为哪几类？
1．控制电路：通过改变电阻器的电阻值，改变电路中的电流或改变电路中某部分电路的电压，如图4 4 1.
图4 4 1
2．释放热能：电流通过电阻器时，电能全部转化为热能．电烤箱、电炉、电熨斗等就是利用电阻器的这一特性工作的．
3．各种电阻器
(1)普通电阻：由电阻值受环境温度等因素影响很小或者不受环境温度等因素影响的金属材料制成．普通电阻可制成定值电阻和变阻器，变阻器是利用改变导体长度来改变导体电阻的．
(2)热敏电阻：电阻值随温度的变化而改变，分金属热敏电阻和半导体热敏电阻两种．一般应用于温度传感器电路中．
(3)光敏电阻：电阻值随照射光的强弱的变化而改变，一般光敏电阻的阻值随入射光强度的增加而减小．光敏电阻一般应用于光传感器电路中．
(4)压敏电阻：电阻值随电压的变化而变化．
用功率2
kW的电炉把2
kg水从20
℃加热到100
℃，如电炉的效率为30%，需要多少时间？已知水的比热为4.2×103
J/(kg·℃)．
【解析】 根据加热水所需吸收的热与电流产生的热量，由热平衡方程即得
2
kg水从20
℃加热至100
℃需吸热：Q1＝cmΔt
电炉在时间t内放出的有效热量为Q2＝η·Pt
由Q1＝Q2，即：cmΔt＝η·Pt
得加热时间
t＝＝
s＝1
120
s.
【答案】 1
120
s.
1．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个白炽灯串联使用，电灯还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图4 4 2所示)，下列说法正确的是( )
图4 4 2
A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B．开关接通时，电灯熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C．开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热功率减小
D．开关断开时，电灯发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功率不变
【解析】 开关接通将灯泡短路，电灯熄灭，电路中总阻值减小，由P＝知，电路的总电功率增大，A对，B错．开关断开时，电灯发光，电路中总阻值较大，由P＝知，电路的总电功率减小，电烙铁发热功率减小，C、D错．
【答案】 A
电容器
【问题导思】
1.电容器的基本结构怎样？
2.电容器在电路中有何作用？
1．电容器(如图)：电容器是一种能容纳电荷的容器．由两个彼此绝缘且相近的导体组成．平行板电容器由两个正对的金属板——极板和置于两板之间的绝缘物质——电介质组成．电容器所带电荷量是指一板上的电荷量的绝对值．
2．电容器的作用
(1)储存电能：把外部电路的电能储存在电容器内部的电场中．
(2)隔直流通交流：直流电不能通过电容器，交流电能够通过电容器．交流电的频率越低，电容器对交流电的阻碍作用越明显．
(3)电容器的充电和放电：
充电：把原来不带电的电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，如图4 4 3，使两个极板上分别带上了等量的异种电荷．
图4 4 3
放电：充电后的电容器两个极板之间存在电压，把两个极板用导线接通，两极板上的电荷互相中和．
使用220
V交流电源的电气设备和电子仪器，金属外壳与电源之间都有良好的绝缘性．但是，有时候用手摸外壳时仍会感到“麻手”，用试电笔测试时氖管也会发光，这是为什么？
【审题指导】 考虑到电容器的特性——通交流，隔直流．
【解析】 既然用手摸外壳时仍会感到“麻手”，用试电笔测试时氖管也会发光这充分说明外壳上有电荷，通过接触形成电流，这与交变电流有关，金属外壳与电源之间虽然都有良好的绝缘性，但相当于一个电容器，交变电流是可以通过的．
【答案】 与电源相连的机芯和金属外壳可以看作电容器的两个极板，交变电流能够“通过”这个“电容器”．
2.
(2013·广东省学业水平考试)某实验电路图如图4 4 4所示，电路接入交流电，灯亮．保持电压不变使频率逐渐增大，观察到灯逐渐变亮，则X接入的是( )
图4 4 4
A．电容器
B．电感器
C．电阻器
D．保险丝
【解析】 交流电能够通过电容器．交流电的频率越低，电容器对交流电的阻碍作用越明显．当交流电频率增大时，电容器对交流电的阻碍作用减小，灯泡亮度增加．
【答案】 A
【备课资源】
为什么灯泡摔破会很响？
普通白炽照明灯泡是依靠电流将灯丝加热到白炽温度(2
500
℃左右)而发光的．温度很高的灯丝在空气中很容易被氧化，所以它必须隔绝空气工作，即将灯泡内抽成真空或充入与灯丝不起化学作用的氮气等气体．
一般灯泡40
W以下的抽成真空，40
W以上的充入氩气、氮气等气体，这样可以防止钨在高温时升华．灯泡内部气体的压强很小，远小于外面的大气压强．当灯泡破裂的时候，灯泡周围的空气就会填充灯泡内部的空间而发生碰撞从而发出很大的响声．这同马德堡半球被拉开时发出很大的响声道理是一样的．
1．关于导体的电阻及导电性能(电阻率)的说法中，正确的是( )
A．导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体有电流通过时，才具有电阻
B．由R＝U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一
D．以上说法均不对
【解析】 导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只跟导体的几何形状和材料性质有关，跟导体是否通电及通电电流的大小无关．导电性能(电阻率)的大小和导体几何形状无关，只跟材料性质和温度有关．所以选D.
【答案】 D
2．如图4 4 5所示，一个灯泡和一个电感器相连后与一个交流电源相接，现将一块铁芯插入线圈之后，该灯泡将( )
图4 4 5
A．变亮
B．变暗
C．没变化
D．不能确定
【解析】 线圈和灯泡是串联的，因此加在串联电路两端的总电压一定是线圈上的电势差与灯泡上的电势差之和．由墙上插孔提供220
V的交流电压，当未插铁芯时，由于线圈导线是粗的，其电阻很小，空心线圈的自感系数也很小，线圈在电路中对电流的阻碍作用很小，因此灯泡两端的电压几乎为220
V；当铁芯插入线圈后，线圈的自感系数比原来大得多，当交变电流通过时会产生较大的自感电动势阻碍回路中电流的变化，使得加在灯泡两端的电压小于220
V，因而灯泡的亮度将变暗，故B选项正确．
【答案】 B
3.如图4 4 6所示电路由交变电源供电，如果交变电流的频率增大，则( )
图4 4 6
A．电容器上电容增大
B．电容器阻碍作用增大
C．电路中灯泡亮度变亮
D．电路中灯泡亮度变暗
【解析】 电容器对高频交流电的阻碍作用很小．
【答案】 C
4．电熨斗通电一段时间后，熨斗面很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为( )
A．导线的电阻远小于熨斗的电阻，导线消耗的电能很少
B．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
C．导线的散热比熨斗快
D．导线外有绝缘皮隔热
【解析】 导线与电熨斗是一种串联关系，由于导线电阻很小，所以消耗电能少．
【答案】 A第六节 洛伦兹力初探
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解什么是洛伦兹力.2.知道洛伦兹力的应用.3.会判断洛伦兹力的方向.
1.洛伦兹力．(重点)2.判断洛伦兹力的方向．(重难点)
磁场对运动电荷的作用
1.基本知识
(1)洛伦兹力的定义：磁场对运动电荷的作用力．
(2)洛伦兹力的方向：洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，与运动电荷的运动方向垂直．电视机的显像管正是利用洛伦兹力来工作的．
2．思考判断
(1)洛伦兹力的方向与磁场方向平行．(×)
(2)洛伦兹力将使粒子的速度变大．(×)
3．探究交流
应用左手定则如何判定负电荷所受洛伦兹力方向
【提示】 应用左手定则判定负电荷所受洛伦兹力方向时，四指应指向负电荷运动的反方向，大拇指指向为洛伦兹力方向．
磁偏转与显像管
1.基本知识
(1)磁偏转：借助垂直于电子束运动方向的磁场使电子束改变方向或者发生偏转的方法称为磁偏转．
(2)显像管的结构：主要由电子枪、线圈、荧光屏和玻璃屏幕四部分组成．
2．思考判断
(1)在显像管中，电子受洛伦磁力的作用，径迹发生偏转．(√)
(2)回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大．(×)
3．探究交流
磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的．那么，这个力是否是作用在运动电荷上的呢？
【提示】 这个力作用在运动电荷上，磁场对电流的作用力是磁场对运动电荷作用力的宏观表现．
对洛伦兹力的理解
【问题导思】
1.电荷的运动方向和所受洛伦兹力有何关系？
2.洛伦兹力对运动电荷是否做功？
1．洛伦兹力方向与安培力方向的确定是一样的，都是由左手定则判定．判断洛伦兹力的方向时一定要注意F垂直于v与B所决定的平面．
2．当运动电荷的速度v的方向与磁感应强度的方向平行时，运动电荷不受洛伦兹力作用，仍以初速度v做匀速直线运动．而磁场中静止的电荷也不受洛伦兹力的作用．导体平行磁场方向放置时，定向运动的电荷不受洛伦兹力，所以导体也不受安培力．
3．洛伦兹力对运动电荷永不做功，而安培力对运动导体却可以做功．由于洛伦兹力F始终垂直于电荷的运动速度v的方向，不论电荷做什么性质的运动，也不论电荷是什么样的运动轨迹，F只改变v的方向，并不改变v的大小，所以洛伦兹力对运动电荷不做功．
如图所示，表示磁场B、电荷运动方向v和磁场对电荷的作用力F的相互关系中正确的是( )
【审题指导】 依据左手定则判断洛伦兹力的方向．
【解析】 首先弄清各图中三个方向的方位，图A、B中磁场方向垂直纸面向外，图C中电荷运动方向垂直纸面向里．图D中洛伦兹力方向垂直纸面向外．然后依据左手定则判断，选项D正确．
【答案】 D
1．带正电荷q的粒子(不计重力)进入匀强磁场中，能在磁场中受力发生垂直纸面向内偏转的是( )
【解析】 选项A、B中电荷运动方向与磁场方平行不受洛伦兹力．由左手定则知，C项中电荷受洛伦兹力垂直纸面向外，D项电荷受洛伦兹力垂直纸面向内．
【答案】 D
磁偏转的应用
【问题导思】
1.电视机中有磁偏转吗？
2.回旋加速器的原理是什么？
1．电视机显像管原理
显像管由电子枪(应用热电子发射和电场加速的原理，发出高速电子束)、线圈(利用电流的磁效应产生磁场)、荧光屏(荧光物质在高速电子的轰击下发光)和玻璃屏幕(保护作用)四部分组成(如图1 6 1)．
图1 6 1
电子枪产生的高能电子束，穿过磁偏转线圈产生的磁场时，受洛伦兹力的作用，运动径迹发生偏转，打在荧光物质上，产生亮点．通过受视频信号控制的偏转线圈中的电流的变化改变磁场，屏上的亮点的位置随之改变．
彩色显像管中三支电子枪同时工作或一支电子枪同时发出三束电子．
2．回旋加速器
美国物理学家劳伦斯于1932年发明．其结构如图1 6 2所示，核心部件为两个D形盒(加匀强磁场)和其间的夹缝(加交变电场)．
图1 6 2
磁场的作用：带电粒子以某一速度从D形盒中心附近垂直磁场方向进入匀强磁场后，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，带电粒子每次进入D形盒都运动相同的时间(半个周期)后沿平行电场方向进入夹缝的电场．带电粒子被加速后在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径增大，但周期却不变．(如图1 6 3)
电场的作用：回旋加速器的两个D形盒之间的夹缝区域存在周期性变化的并垂直于两个D形盒正对截面的匀强电场，带电粒子经过该区域时被加速(如图1 6 3)．
图1 6 3
交变电压的作用：为保证带电粒子每次经过夹缝时都被加速，使之能量不断提高，需在夹缝两侧加上跟带电粒子在D形盒中运动周期相同的交变电压．
显像管是电视机中的一个重要元件，如图1 6 4为电视机显像管的偏转线圈示意图，圆心墨点表示电子枪射出的电子，它的方向由纸内指向纸外，当偏转线圈通以图示方向的电流时，电子束应( )
图1 6 4
A．向左偏转
B．向上偏转
C．不偏转
D．向下偏转
【审题指导】 安培定则→→电子所受洛伦兹力方向．
【解析】 由安培定则判断电子所在处的磁场方向水平向左，再由左手定则判断运动的电子受洛伦兹力方向向上．选项B正确．
【答案】 B
2.
(2015·广东学业水平测试)带电粒子M和N，先后以不同的速度沿PO方向射入圆形匀强磁场区域，运动轨迹如图1 6 5所示，不计重力，下列分析正确的是( )
图1 6 5
A．M带正电，N带负电
B．M和N都带正电
C．M带负电，N带正电
D．M和N都带负电
【解析】 由左手定则可判断，粒子M向下偏，所受洛伦兹力向下，应带负电，粒子N向上偏，所受洛伦兹力向上，应带正电，故C正确．
【答案】 C
【备课资源】
拿破仑授给伏打一枚金质奖章．伏打发明的电池使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究，促使电学研究有一个巨大的进展，伏打的成就受到各界普遍赞赏，科学界用他的姓氏命名电势、电势差(电压)的单位，为“伏特”(就是伏打，音译演变的)，简称“伏”．据说法国皇帝拿破仑一世1801年9月26日特地召伏打到巴黎，在一次专门的学术会议上伏打当众做了实验演示，亲临观看的拿破仑把一枚特制的金质奖章授于伏打，并封他为伯爵．
1．关于运动电荷和磁场的说法中，正确的是( )
A．运动电荷在某点不受洛伦兹力作用，这点的磁感应强度必为零
B．电荷的运动方向、磁感应强度方向和电荷所受洛伦兹力的方向一定互相垂直
C．电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转，这是因为洛伦兹力对电子做功的结果
D．电荷与磁场没有相对运动，电荷就一定不受磁场的作用力
【解析】 运动电荷处于磁感应强度为零处，所受洛伦兹力为零，但当运动电荷的速度方向和磁场方向一致时(同向或反向)也不受洛伦兹力的作用；运动电荷受到的洛伦兹力垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面，即洛伦兹力既垂直磁场方向，也垂直于电荷的运动方向，但磁场方向和电荷运动方向不一定垂直；因为洛伦兹力一定垂直于电荷的运动方向，所以洛伦兹力永远不做功；运动电荷受洛伦兹力的作用，这里的运动应是与磁场的相对运动．
【答案】 D
2．如果运动电荷除磁场力外不受其他任何力的作用，则带电粒子在磁场中做下列运动可能成立的是( )
A．做匀速直线运动
B．做匀变速直线运动
C．做变加速直线运动
D．做匀变速曲线运动
【解析】 当v∥B时，f＝0，故运动电荷不受洛伦兹力作用而做匀速直线运动．当v与B不平行时，f≠0且f与v恒垂直，即f只改变v的方向．故运动电荷做变加速曲线运动．
【答案】 A
3．带电粒子以一定的速度垂直射入匀强磁场中，(不计粒子的重力)带电粒子在磁场中将做( )
A．匀速直线运动
B．匀加速直线运动
C．匀速圆周运动
D．无法确定
【解析】 带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力，洛伦兹力始终与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，因而做匀速圆周运动，故C正确．
【答案】 C
4．如图1 6 6为阴极射线管的结构示意图，阴极射线发出的电子束在阴极和阳极间强电场的作用下沿直线运动，如果在射线管所在区域内加上垂直纸面向里的匀强磁场，则电子束的偏转方向为( )
图1 6 6
A．向上偏转
B．向下偏转
C．向纸内偏转
D．向纸外偏转
【解析】 带电粒子所受洛伦兹力的方向可用左手定则判定．在用左手定则判定洛伦兹力方向时，四指应指向电子运动的反方向，磁场垂直穿过手心，则大拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．
【答案】 B第二节 点电荷间的相互作用
课 标 解 读
重 点 难 点
1.知道点电荷，知道点电荷是一种理想化模型.2.知道验电器的构造和工作原理.3.了解电荷间的相互作用规律，知道库仑定律，能利用库仑定律计算真空中静止的两点电荷间的相互作用力.
1.点电荷的概念．(难点)2.库仑定律及其有关计算．(重难点)
点电荷
1.基本知识
当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离小得多时，带电体的形状和电荷的分布都无关紧要了，这时，带电体可以被看做一个带电荷的点，叫做点电荷．与力学中把物体看成质点的情况相似，点电荷也是一种理想化的物理模型．
2．思考判断
(1)体积很小的带电体都能看做点电荷．(×)
(2)点电荷是一种理想模型．(√)
3．探究交流
带电体在什么情况下可以看做点电荷？
【提示】 研究电荷之间的相互作用力时，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略时，这样的带电体就可以看做点电荷．
点电荷间相互作用的规律
1.基本知识
(1)库仑定律的内容：真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比，跟它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．这种电荷间的相互作用力称为静电力．
(2)适用条件：库仑定律适用于真空中的两静止点电荷．对可以视为点电荷的两个带电体间也可用库仑定律．
(3)公式：F＝k.
(4)静电力常量：k＝9.0×109_N·m2/C2.
(5)注意事项：如果q1和q2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力；如果q1和q2的符号相同，则它们之间的相互作用力是排斥力．
2．思考判断
(1)两个带电小球即使相距非常近，也能用库仑定律计算库仑力的大小．(×)
(2)相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等．(√)
3．探究交流
有人认为，由F＝k知，当r→0时，F→∞.你认为这一结论正确吗？为什么？
【提示】 这一结论不正确．单从数学角度看，确实如此，但从物理角度分析，该结论是错误的．因为当r→0时，带电体不能视为点电荷，库仑定律已不再适用，当然也就不能用该公式来计算库仑力的大小了.
对“点电荷”的理解
【问题导思】
1．“点电荷”是实际存在的吗？
2．把带电体看成“点电荷”的条件是什么？
1．点电荷
点电荷是没有大小和形状，且具有电荷量的理想化模型．实际并不存在，它只是为了研究问题方便而人为抽象出来的．
2．带电体视为点电荷的条件
带电体间的距离比它们自身尺度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以视为点电荷．忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题起关键作用的电荷量，这样的处理会使问题大为简化，对结果又没有太大的影响，因此物理学上经常用到此方法．一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．
1．点电荷自身不一定很小，带电荷量不一定很少．
2．带电体很小，不一定可视为点电荷；带电体很大，也不一定不能视为点电荷．
关于点电荷的下列说法中正确的是( )
A．点电荷就是体积足够小的电荷
B．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体
C．体积大的带电体一定不能看成点电荷
D．当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看成点电荷
【审题指导】 一个带电体能否看成点电荷，要依具体情况而定，不是由自身大小和带电量多少决定的．
【解析】 带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、带电荷量多少而论．只要在测量精度要求的范围内，带电体的形状、大小等因素的影响可以忽略，即可视为点电荷．故D正确．
【答案】 D
1．关于点电荷的说法，正确的是( )
A．研究两颗带电星体间的相互作用力时一定不能将其视为点电荷
B．点电荷一定是电荷量小的带电体
C．点电荷一定是电荷量大的物体
D．两带电小球，当它们的距离远大于半径时，带电体可视为点电荷
【解析】 尽管天体体积很大，但若其间距远大于半径时，其体积的影响可忽略，可以视为点电荷，故选项A不对，选项D正确．带电体能否被视为点电荷与所带电荷量的多少无关，故选项B、C不对．
【答案】 D
库仑定律的理解与应用
【问题导思】
1.库仑定律的适用条件是什么？
2.应用库仑定律解决问题时应注意什么问题？
1．注意库仑定律的适用条件：库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用，在空气中可认为近似适用．
2．在理解库仑定律时，有人根据公式F＝kq1q2/r2，设想当r→0时可得出F→∞的结论．从数学角度分析是正确的，但从物理角度分析，这一结论是错误的．错误的原因是：当r→0时两电荷已失去了作为点电荷的前提条件，何况实际电荷一定都有大小，根本不会出现r→0的情况．也就是r→0时，不能再利用库仑定律计算两电荷间的相互作用力．
3．在应用库仑定律解决问题时注意：首先，在计算库仑力的大小时，不必将表示电性的符号代入公式计算，只将电荷量的绝对值代入即可；其次，再根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引的规律判断力的方向；最后，计算过程中注意统一单位，各量必须都采用国际单位制．
两个相同的金属球，分别带有＋4Q和－6Q的电荷量，两球相隔一定距离时，相互作用力的大小为F，若把它接触后再放回原处，两球相互作用力的大小变为( )
A．F/24
B．F/16
C．F/8
D．F/4
【审题指导】 (1)应用库仑定律，求出两球未接触前的相互作用力的大小；(2)电荷接触后电荷量重新分配；(3)再次应用库仑定律进行求解．
【解析】 根据库仑定律，两球未接触前的相互作用力的大小为F＝24kQ2/r2，两个带电金属球相互接触，由于正负电荷中和，总电荷量为4Q－6Q＝－2Q，每个金属球带电－Q，金属球放回原处，相互作用力的大小变为F′＝k，即F′＝F/24.
【答案】 A
此类题利用库仑定律求解时，要注意如果q1和q2的符号相反，它们之间的相互作用力是吸引力，如果q1和q2的符号相同，它们之间的相互作用力是排斥力，故两个带电体之间的作用力可能存在着两种不同的可能性.同时，若两相同带电体的电性相同，在相互接触时，直接平均分配；若两带电体的电性不相同，在相互接触时，要先中和后平均分配.
2．(2013·江苏南京学业水平模拟检测)真空中，A、B两点电荷电量均为Q，在它们分别相距为r和3r时，彼此间的库仑力大小之比为( )
A．3∶1
B．1∶3
C．9∶1
D．1∶9
【解析】 根据库仑定律F＝k.可知选项C正确．
【答案】 C
【备课资源】
静电的危害与防止
静电(静电场)总是对电荷的运动产生影响，如果一台电子仪器处于静电场中，那么仪器中的电子等电荷就会在电场力的作用下移动，从而出现不需要的电流(或静电感应)，干扰仪器的正常工作．而静电产生的放电火花，可以使易燃的气体等被点燃，发生火灾．
防止静电危害的基本方法是：尽快把静电导走，避免越积越多(一旦电荷积累到相当多时，可产生上千伏的电压)．如油罐车后装一条拖在地上的铁链，工厂里保持一定的湿度等，都是为了及时导走静电荷，消除静电的危害．
(1)尖端放电：带电导体尖锐部位的电荷特别密集，该部位附近的电场特别强，容易产生尖端放电．
高压电气设备的金属元件，表面制作的很光滑，是为了避免尖端放电而造成事故和损失．避雷针则是利用尖端放电的原理来保护高大建筑物等设施的，为便于放电，避雷针必须制作成针状(或尖头)的．
(2)避雷原理：带电云层靠近高大建筑物时，由于受云层产生的电场的作用，与带电云层所带电荷电性相同的电荷被排斥而流入大地，建筑物上留下了与带电云层所带电荷电性相反的电荷．当电荷累积到足够多时，会发生强烈的放电即雷击现象．
当建筑物安装了避雷针时，在避雷针上产生的感应电荷不能够大量累积，它会通过针尖逐渐放出，比较缓慢的中和云层所带电荷，有效避免了强烈的放电即雷击现象，保护了建筑物.
1．下列关于点电荷的说法中，正确的是( )
A．只有体积很小的带电体才能看成点电荷
B．体积很大的带电体一定不能看成点电荷
C．当两个带电体的大小及形状对它们之间相互作用力的影响可忽略时，两个带电体可看成点电荷
D．一切带电体都可以看成点电荷
【解析】 带电体能否被看做点电荷，决定于带电体的大小、形状、电荷量分布等对所研究问题的影响是否可以忽略不计．并不是体积小的就可以视为点电荷，而体积大的就不能视为点电荷，在研究的问题里面，只要形状、体积等因素的影响可以忽略就可以视为点电荷．故选项C正确．
【答案】 C
2．对于库仑定律，下列说法正确的是( )
A．凡计算两个点电荷间的作用力，就可以使用公式F＝k
B．两个带电小球即使距离非常近，也能用库仑定律
C．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等
D．由公式F＝知r→0时，F→∞
【解析】 库仑定律只适用于真空中的点电荷，A错误；B、D中距离太近，不能看做点电荷，故B、D都错误；两点电荷间的库仑力遵守牛顿第三定律，故C正确．
【答案】 C
3．(2013·深圳学业水平模拟测试)在真空中有a、b两个点电荷，b的电荷量是a的3倍，如果a受到的静电力是F，则b受到的静电力是( )
A．F B.F C．3F D．4F
【解析】 由于两个点电荷之间的相互作用力也符合牛顿第三定律，所以选项A正确。
【答案】 A
4．两个点电荷相距为d，相互作用力大小为F.保持两点电荷电荷量不变，改变它们之间的距离，使之相互作用力大小变为4F，则两点电荷之间的距离应变为( )
A．4d B．2d C．d/2 D．d/4
【解析】 由库仑定律可知F＝k 4F＝k
解得r＝，故答案为C.
【答案】 C第一节 电磁技术的发展
第二节 电机的发明对能源利用的作用
课 标 解 读
重 点 难 点
1.简单了解古代对电和磁的认识.2.知道近代电磁技术对生产和生活的影响.3.了解现代电磁技术的发展.4.知道能源的分类及其利用方式.5.了解电机的发明对能源利用的作用.
1.对电和磁的认识．(重点)2.能源的分类及利用方式．(重难点)3.电机的发明对能源利用的作用．(重点)
电磁技术的发展
1.基本知识
(1)公元前585年，古希腊哲学家泰勒斯有对用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体的现象的描述．
(2)①我国西汉末年，有对经过摩擦的玳瑁吸引微小物体的记载．
②东汉王充把琥珀被摩擦后可以吸引微小物体，与磁石吸引针的现象同时提出．
③我国古代利用磁石指南的特性发明的指南针，是电磁领域的第一个重大发明．
(3)1800年，伏打发明了电池．
(4)1820年，奥斯特发现电流的磁效应．
(5)1831年，法拉第发现电磁感应定律．
(6)1866年，西门子发明实用的自激式直流发电机．
(7)19世纪80年代末，特斯拉等发明交流输电技术．
(8)19世纪末期，莫尔斯发明的电报和贝尔发明的电话，开始改变人类的信息交流方式，随后马可尼发明了无线电通信.20世纪早期，出现了广播和电视，彻底改变了人们传递信息的方式．
(9)20世纪末期出现的互联网是电磁技术对人类的又一重大贡献．
2．思考判断
(1)白炽灯是爱迪生发明的．(√)
(2)亨利在1827年发明了实用的电磁铁．(√)
3．探究交流
发展电磁技术有何现实意义？
【提示】 建立在电磁技术基础上的电力工业，信息产业，电子电器制造业等早已成为国民经济的支柱产业，没有电磁技术就没有现代化。
能源与电机
1.基本知识
(1)按基本形态分类
能源可分为一次能源和二次能源．一次能源是指自然界天然存在、不改变其形态就可直接利用的能源，如煤炭、石油、天然气、水力、风力、太阳能等．二次能源是指由一次能源进行加工转换而得到的能源产品，如蒸汽、电力、煤气、石油制品等．
(2)按再生性分类
可将能源分为再生能源和非再生能源．再生能源主要有水力、风力、太阳能等，非再生能源主要有煤炭、石油、天然气等．
(3)按应用的广泛程度
能源又可分为常规能源和新能源，属于常规能源的有煤、石油、天然气等，而太阳能、核能等属于新能源．
(4)发电机
发电机是把其他形式的能量转化成电能的装置．
(5)电动机
电动机是把电能转变为机械能的装置．
2．思考判断
(1)电能是一次能源．(×)
(2)电动机是将机械能转化为电能的装置．(×)
3．探究交流
随着电磁技术与社会的发展，就连在偏僻的农村，电动自行车也逐渐代替了笨重的摩托车．你知道二者的主要区别是什么吗？电动自行车有什么优点？
【提示】 区别：摩托车由内燃机驱动，电动自行车由电动机驱动．
优点：轻便、清洁、高效、无污染．
能源及其利用
【问题导思】
1.按再生性，能源分为哪几类？
2.按应用的广泛程度，能源分为哪几类？
1．
2．按再生性分类
3．按应用的广泛程度分类
“能源危机”是当今世界各国共同面临的问题．对此，以下措施可行的是( )
A．人人都要自觉做到节约用水、节约用电，不浪费和人为毁坏物品
B．关闭现有的火力发电站
C．各地都要新建水力和风力发电站
D．停止使用石油资源，而以核能和太阳能取代
【解析】 节约能源、提高能源利用率，可以有效地应对能源危机，故A正确；风力、水力发电受地域环境的限制，不能推广，因而不能关闭火力发电站，故B、C均不正确；核能和太阳能受技术等条件的限制，还不能大规模利用，也不能停止使用石油，故D也不正确．
【答案】 A
1．以下说法正确的是( )
①煤、石油、天然气等燃料的最初来源可追溯到太阳能
②汽油是一种清洁能源 ③水能是可再生能源
④煤、石油等常规能源是取之不尽、用之不竭的
A．①② B．③④ C．①③
D．②④
【解析】 石油、天然气都是古代动、植物经地壳的变迁转化而来的，植物的叶子在阳光的作用下，吸收二氧化碳，通过光合作用把太阳能转变成植物的化学能，植物又是动物的饲料，动物把植物的化学能转变成动物的化学能，故煤、石油、天然气实际上是地球储存的太阳能，它们的储量是有限的，故①正确，④错；汽油燃烧会引起一些化合物的产生，生成一些有毒气体，②错；水能是可再生能源，③正确．
【答案】 C
电机与能源
【问题导思】
1.电机分哪几类？
2.电机在能源的利用中起到了什么作用？
1．电能是应用最广泛的能源，通过电机可使电能与其他形式的能相互转换．
2．电机
一次能源可以通过转换成电能再加以利用．
3．电机把一次能源转换成机械能的过程如下：
下列说法中正确的是( )
①电机指的是电动机
②电机可使电能与其他形式的能源相互转换
③发电机把其他形式的能量转变成电能
④电动机把其他形式的能量转变成电能
A．①③
B．①④ C．②③ D．②④
【解析】 逐项分析如下：
选项
诊断
结论
①
发电机和电动机统称为电机
×
②
发电机把其他形式的能量转变成电能，电动机是把电能转换为需要的机械能．即电机使电能与其他形式的能源相互转换
√
③
发电机把煤、风力等一次能源的其他形式的能量转换为二次能源——电能
√
④
电动机是把电能转换为需要的机械能
×
【答案】 C
2．下列说法中正确的是( )
A．电动机的发明，实现了机械能向电能的大规模转化
B．发电机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的
C．电磁感应说明电流通过感应能产生磁
D．水电站的发电机，工作时把水的机械能转化为电能
【解析】 电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的，电动机的发明，实现了电能向机械能的转化．发电机是利用电磁感应原理制成的，水电站的发电机，工作时把水的机械能转化为电能．电磁感应说明利用磁场能够产生电能．故D正确．
【答案】 D
【备课资源】
“神通广大”的电磁波
无线电波的波长较长，它易于绕过障碍物在空间传播．无线电波广泛应用于广播电视信号的传递、传真、无线电通讯、雷达侦测、飞机和轮船的导航等方面．
可见光包括红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光．它主要作用是引起视觉．
红外线、紫外线、X射线和γ射线都是人眼无法看见的．
红外线是波长介于红光和无线电波之间的电磁波，一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射的红外线越多，红外线最主要的特性是热作用强，工业上常用红外线烘干喷漆，生活中用红外线加热、烘烤食品，医疗上用红外线进行理疗，应用红外线还可以进行遥控．电视机、空调等遥控器可发出不同波长的红外线，来实现对各种设备的遥控．
紫外线的波长介于紫光和X射线之间．其主要特性是化学特性强，紫外线能杀死微生物，医院里常用它来杀菌消毒．紫外线还有荧光效应，验钞机就是利用这一特性鉴别钞票真伪的．适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D，从而促进人体对钙的吸收．但过量的紫外线照射会引起皮肤变黑、粗糙，甚至病变致癌．大气中的臭氧层阻挡了大量紫外线的进入，使地球上的生物获得了良好的生存环境．
X射线和γ射线是波长很短的两种电磁波，它们都有很强的穿透能力．X射线常用于医疗上透视人体，拍摄骨髓的X光片．
1．发明电话的是( )
A．莫尔斯
B．爱迪生
C．赫兹
D．贝尔
【答案】 D
2．比较下列各类传递信息的方法，在相同时间内能传递信息最多的是( )
A．电话
B．电报
C．书信
D．可视电话
【解析】 电话只传递声音，电报、书信只传递文字，可视电话声音、文字、图象均可传送，所以可视电话传递信息最多．
【答案】 D
3．(多选)光纤通信具有的优点是( )
A．频带宽，容量大
B．中继距离长
C．抗干扰性好，保密性强
D．成本低，传输质量高
【解析】 光纤通信由于具有频带宽、容量大、中继距离长、抗干扰性好、保密性强、成本低、传输质量高等许多优点，成为当今世界最有发展前途的通信技术，故A、B、C、D均正确．
【答案】 ABCD电场、电场强度与电场线
电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运动、运动方向如何．电场强度的定义就是抓住电场的这一性质而导出的．并且通过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式E＝.接着又结合库仑定律给出了真空中点电荷电场的决定式E＝k.应用时要注意它们的区别．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．
下列关于电场线的论述，正确的是( )
A．电场线方向就是正试探电荷的运动方向
B．电场线是直线的地方是匀强电场
C．只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动
D．画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场
【解析】 电场线上某点的切线方向表示该点场强方向，也就是正试探电荷在该点受到的电场力方向，而电荷的运动方向决定于电荷的初速度和受力情况，故选项A错误．
电场线是直线的地方，表明该直线所在处各点的场强方向相同，与电场线疏密情况无必然关系，如点电荷电场中电场线为直线，但电场中各点电场线疏密情况不同，故选项B错误．
当电荷初速度为零且只受电场力作用时，若电场线为一直线，则电荷将沿电场线做直线运动．若电场线为一曲线，则电荷将做曲线运动且电荷的运动轨迹一定与电场线不同．因为若电荷运动轨迹与电场线重合，则电荷在每一点的速度方向与所受电场力方向必在一直线上，此时电荷不满足曲线运动的条件，故选项C错误．
在用电场线表示电场的分布情况时，不可能在每点都画上电场线，否则在整个平面上将布满电场线而不能看清电场线的具体情况了，因此常用几条电场线来表示某一区域的电场分布，在没有画电场线的地方，则由周边的情况来判断电场分布．选项D正确．
【答案】 D
通电导线或线圈在安培力作用下的运动方向的判断
1.电流元分析法：把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．
2．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁铁．
3．特殊位置分析法：把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向．
4．转换研究对象法：因为电流之间、电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．
如图1 1所示，把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈平面．当线圈内通入如图所示方向的电流后，判断线圈如何运动？
图1－1
【解析】 此问题可以用等效分析法来分析．将图中的环形电流根据安培定等效为一个小磁针，如图(a)所示，所以磁铁和线圈相互吸引，线圈将向磁铁运动．我们还可以将图中的条形磁铁等效为环形电流，根据安培定则，其等效环形电流方向如图(b)所示．由同向平行电流相互吸引可知，磁铁和线圈相互吸引，线圈将向磁铁运动．
【答案】 线圈将向磁铁运动．第一节 电磁感应现象的发现
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解电磁感应现象发现的历史过程，体会科学家探索自然规律的科学态度和科学方法.2.通过实验，知道电磁感应现象及其产生的条件.3.了解法拉第及其对电磁学的贡献，认识发现磁生电现象对推动电磁学理论和电磁技术发展的重大意义.
1.电磁感应现象．(重点)2.电磁感应产生的条件．(重难点)
法拉第与电磁感应现象
1.基本知识
(1)实验观察
①没有电池也能产生电流：闭合电路的部分导体做切割磁感线运动时，回路中电流表的指针发生了偏转．
②磁铁与螺线管有相对运动时也能产生电流：在条形磁铁插入或拨出螺线管的瞬间，电流表的指针发生了偏转．条形磁铁在螺线管中保持不动时，电流表的指针不发生偏转．如图2 1 1所示．
图2 1 1
(2)法拉第的实验结论
只要穿过闭合电路的磁通量发生变化．闭合电路中就有电流产生．这种由于磁通量的变化而产生电流的现象叫电磁感应现象，产生的电流称感应电流．
2．思考判断
(1)发现“磁生电”现象的科学家是法拉第．(√)
(2)如图2 1 2所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但当磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生．所以上述现象不是电磁感应现象．(×)
图2 1 2
(3)三峡电站是全球最大的水电站，它的发电机组利用了电磁感应原理．(√)
3．探究交流
电磁感应的发现有何意义？
【提示】 (1)电磁感应的发现使人们对电与磁内在联系的认识更加完善，宣告了电磁学作为一门统一学科的诞生．
(2)电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件，开辟了人类的电气化时代.
感应电动势
1.基本知识
(1)电动势：描述电源将其他形式的能量转换成电能的本领的物理量．
(2)感应电动势：由于电磁感应现象而产生的电动势．
2．思考判断
(1)只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流．(×)
(2)线框不闭合，即使穿过线框的磁通量变化，线框中也没有感应电流．(√)
3．探究交流
如果穿过断开电路的磁通量发生变化，电路中有没有感应电流？有没有感应电动势？
【提示】 由于电路是断开的，电路中没有感应电流，但有感应电动势．
对磁通量变化的理解
【问题导思】
1．引起磁通量变化的原因有哪些？
2．若穿过闭合电路的磁通量大小不变，方向相反，磁通量是否发生了变化？
根据磁通量的定义式Φ＝BS，引起磁通量变化的方法有
1．由于磁场变化而引起闭合回路的磁通量的变化．
2．磁场不变，由于闭合回路的面积S发生变化而引起磁通量的变化．
3．磁场、闭合回路面积都发生变化时，也可引起穿过闭合电路的磁通量的变化．
总之，穿过闭合电路的磁感线条数发生变化时磁通量就发生了变化．
如果磁场反向，磁通量是有变化的，变化量为2BS.
如图2 1 3所示，环形金属软弹簧套在条形磁铁的中心位置，若沿其半径向外拉弹簧，使其面积增大，则穿过弹簧的磁通量将如何变化？
图2 1 3
【审题指导】 根据Φ＝|Φ内|－|Φ外|来判断．
【解析】 注意弹簧面所在处存在两个方向的磁场，即磁铁的内磁场和外磁场，它们各自产生正负不同的磁通量，总的磁通量等于两者绝对值之差，当拉大弹簧面积时，内磁场的磁通量不变，而外磁场的磁通量却增大(穿过弹簧的外部磁感线条数增多)，故Φ＝|Φ内|－|Φ外|应减小．
【答案】 磁通量减小
1．在一根水平方向的通电长直导线下方，有一个小线框abcd，放置在跟长导线同一竖直平面内，今使小线框分别做如图 四种不同的运动，其中线框磁通量没有变化的是( )
A．左右平移
B．上下平移
C．在纸面前后平移
D．绕ab，cd边的中心轴转动
【解析】 长直导线下方的磁场是不均匀的，离导线越远磁感应强度越小，因此线框上下平移、在纸面前后平移、绕ab、cd边的中心轴转动时，磁通量均发生变化，但线框左右平移时，磁通量不发生变化．
【答案】 A
对产生感应电流的条件的理解
【问题导思】
1.感应电流产生的条件是什么？
2.怎样使闭合电路产生感应电流？
1．感应电流产生的条件
穿过闭合回路的磁通量发生变化，无论是闭合回路一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，还是穿过闭合回路的磁通量发生变化，都会引起穿过闭合回路的磁通量发生变化，在回路中就会有感应电流产生．其条件可以归纳为两个：一是电路本身必须闭合，二是穿过回路本身的磁通量发生变化．主要体现在“变化”上，回路中有没有磁通量穿过不是产生感应电流的条件，如果穿过回路的磁通量很大但无变化，那么无论多么大，都不会产生感应电流．
闭合回路中是否产生感应电流取决于磁通量的变化，而不是磁通量的大小．
2．产生感应电流的方法
(1)闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动
如图2 1 4所示，导体AB做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB顺着磁感线运动时，线路中无电流产生．
图2 1 4 图2 1 5
(2)磁铁在线圈中运动
如图2 1 5所示，条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生，但磁铁在线圈中静止不动时，线路中无电流产生．
(3)改变螺线管AB中的电流
如图2 1 6所示，将小螺线管AB插入大螺线管CD中不动，当开关S接通或断开时，电流表中有电流通过；若开关S一直接通，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中也有电流通过．
图2 1 6
如图2 1 7所示，在匀强磁场中的“U”形导轨上，有两根等长的平行导线ab和cd，它们以相同的速度v匀速向右滑动．为使ab中有感应电流产生，对开关S来说( )
图2 1 7
A．打开和闭合都可以
B．应打开
C．打开和闭合都不行
D．应闭合
【解析】 若开关打开，导线运动时，闭合电路abdc中磁通量不变，不产生感应电流；若开关闭合，导线运动时，闭合电路abNM中磁通量变化，产生感应电流，所以应选D.
【答案】 D
分析是否产生感应电流，关键是分析穿过闭合线圈的磁通量是否变化，分析磁通量是否变化，可通过分析穿过线圈的磁感线条数是否变化.
2．如图2 1 8所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流表指针不发生偏转的是( )
图2 1 8
A．线圈不动，磁铁插入线圈时
B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出
C．磁铁不动，线圈上、下移动
D．磁铁插在线圈内不动
【解析】 产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在选项A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．
【答案】 D
【备课资源】
建筑工地的千古之谜
中东巴格达的一个建筑工地上，曾发掘出一个特大的石棺，里面尽是些铜管、铁棒和陶瓶之类的东西．科学家卡维尼格仔细研究这些管子，发现一根直径2.6厘米的铜管内有一根由沥青包裹的铁棒，下端3厘米高的沥青层将铜、铁完全隔开来．于是他把这根管子放入出土的陶瓶里，再向瓶里倒进了酸性葡萄酒，奇迹出现了，这个装置竟发出电来，且发电持续了18天之久．
据他分析这种电池的化学原理与伏打电池如出一辙，是古代人用电解法为雕像或装饰品镀金而特制的．难道古代人竟在伏打出生前一二千年就已经制造出了“伏打电池”？
这真是一个千古之谜啊！
1．关于产生感应电流的条件，下列说法中正确的是( )
A．只要闭合电路在磁场中运动，闭合电路中就一定有感应电流
B．只要闭合电路中有磁通量，闭合电路中就有感应电流
C．只要导体做切割磁感线运动，就有感应电流产生
D．只要穿过闭合电路的磁感线条数发生变化，闭合电路中就有感应电流
【解析】 只有穿过闭合电路的磁通量发生变化时，才会产生感应电流，D正确．
【答案】 D
2．闭合电路的一部分导线ab处于匀强磁场中，图2 1 9中各情况下导线都在纸面内运动，那么下列判断中正确的是( )
图2 1 9
A．都会产生感应电流
B．都不会产生感应电流
C．甲、乙不会产生感应电流，丙、丁会产生感应电流
D．甲、丙会产生感应电流，乙、丁不会产生感应电流
【解析】 闭合电路的部分导线切割磁感线致使穿过闭合回路的磁通量发生变化时，闭合回路中产生感应电流．
【答案】 D
3．如图2 1 10所示，三角形线圈abc放在范围足够大的匀强磁场中并做下列运动，能产生感应电流的是( )
图2 1 10
A．向上平移
B．向右平移
C．向左平移
D．以ab为轴转动
【解析】 以ab为轴转动时，穿过线圈中的磁通量发生变化，则将线圈上、下、左、右平移时穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项D正确．
【答案】 D
4．(多选)恒定的匀强磁场中有一圆形的闭合导体线圈，线圈平面垂直于磁场方向，当线圈在此磁场中做下列哪种运动时，线圈中能产生感应电流( )
A．线圈沿自身所在平面做匀速运动
B．线圈沿自身所在平面做加速运动
C．线圈绕任意一条直径做匀速转动
D．线圈绕任意一条直径做变速转动
【解析】 线圈沿自身所在平面无论做匀速还是加速运动，穿过线圈的磁通量都不变，而绕任意一条直径运转时，磁通量都会发生变化，故A、B不正确，C、D正确．
【答案】 CD第五节 家用电器故障与安全用电
课 标 解 读
重 点 难 点
1.了解家用电器常见故障发生的原因，具有排除简单家用电器故障的技能.2.知道电路有两种基本连接方式，即串联和并联，了解串联电路和并联电路的特点，会连接简单的电路.3.了解家庭电路的组成．知道熔丝和低压断路器在电路中的作用，能根据家庭的实际用电功率选择熔丝或低压断路器.4.了解安全用电知识，具有安全用电的意识.
1.排除简单家用电器故障．(难点)2.简单的电路连接．(重点)3.安全用电．(重点)
家用电器故障的初步判断
1.基本知识
家电发生故障时，可以从电路及电器本身两方面来判断问题所在．
(1)观察电源指示灯、电源插座，确定是供电电路还是电器出现问题．
(2)判断家电不能正常工作的症结所在，适当查阅家电说明书．对简单的故障，可以用好的元件替换坏的元件，进行排除，恢复正常使用．
2．思考判断
(1)家庭电路中常出的故障是短路，断路漏电等．(√)
(2)在选择电线时，应该使电线的安全电流稍大于最大正常工作电流．(√)
3．探究交流
家庭电路中，如果用电器一接上去熔丝就熔断，可能的故障是什么？
【提示】 可能是短路，也可能负载过大。
家庭电路和安全用电
1.基本知识
(1)家庭电路
家庭电路有火线、零线、地线三条线．家电一般是并联连接．家庭耗电量由电能表(如图4 5 1所示)测量．家庭电路应该先连接电能表，再连接漏电保护开关，最后接用电器．
图4 5 1
(2)安全用电
为了安全地使用家电，应注意电能表和电线与所用的家电匹配；电源插头与插座匹配；最好使用固定插座，因为移动插座容易因超负荷而发生危险．使用三脚插头的电器，在发生漏电事故时，可以通过地线，把短路电流引向大地，保证使用者的安全．
2．思考判断
(1)当出现短路故障时，漏电保护器会自动切断电路．(×)
(2)经过低压配电变压器输出的电压为380
V/220
V，对人体是比较安全的．(×)
3．探究交流
我们生活中常见这样的现象：路旁的灯一个坏了，而其他的灯还亮，而家中的一串小彩灯一个坏了，整串都不亮了，这是为什么呢？
【提示】 所有的路灯是并联关系，一个灯坏了，只是一个支路断路，而其他支路仍是通路，其他灯还亮，而小彩灯是串联关系，一个灯坏，整个电路成了断路，所有灯都不会亮．
家电电器故障初步判断的一般方法步骤
【问题导思】
1.怎样初步判断家用电器的故障？
2.怎样排除家用电器的故障？
1．观察：观察电器的电源及电源指示灯，听声音(如洗衣机、冰箱、空调、音响类)、看图象(如电视机)、闻气味等．
2．对照：查看说明书，对照说明书检查、排除故障．在大概确定故障原因后，可用替换基本元件的方法来排除故障．
3．联系：不要随意拆卸元件或者调整元件位置，及时联系售后服务站排除故障．
小红家中的4盏灯突然全部熄灭了，检查保险丝发现并未烧断，用测电笔测试室内各处电路时，氖管都发光．她对故障作了下列4种判断，其中正确的是( )
A．灯泡全部烧坏了
B．进户零线断路
C．室内线路某处短路
D．进户火线断路
【审题指导】 题中所列4种可能的判断，都可导致四盏灯不亮．但要确认出真正的原因，还需结合所检查的情况及物理知识进行判断．
【解析】 首先，由于保险丝未断，说明不是室内线路短路现象，故C错误．又由于用测电笔测试室内各处电路时．氖管都发光．说明火线可进入到室内，故D错误．另外用测电笔测试零线时，正常情况下氖管应不发光，现在氖管发光，说明零线通过灯泡的灯丝与火线处于接通状态．故灯泡全部烧坏是不可能的，即A也被排除了．因此本题的答案应选择B，即由于进户零线断路，使电路不能闭合形成电流回路，灯泡都不亮，但室内各处都处于有电状态(氖管发光)．
【答案】 B
1．在家庭电路中常常发生：在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他电灯全部熄灭，保险丝熔断；有时是在台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内其他电灯熄灭，保险丝熔断．引起这两种故障的最大可能是( )
A．前者是插座短路，后者是灯泡短路
B．前者是插头短路，后者是灯泡短路
C．两者都是插座短路
D．两者都是插头短路
【解析】 家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大引起．而产生电流过大的原因有两个：一是用电器总功率过大，二是发生短路．由生活常识可知台灯的功率一般较小，所以造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大．由台灯插头未插入插座时，室内电灯正常发光可知插座处没有短路．在台灯开关断开的情况下，把台灯插头插入插座时，室内其他灯全部熄灭，保险丝熔断，这是由于插头短路引起；在台灯插头插入插座后，闭合开关室内其他灯熄灭，保险丝熔断，这是由于灯泡短路造成．由以上分析可判定选项B正确．
【答案】 B
安全用电
【问题导思】
1.怎样安全用电？
2.怎样处理触电、电器火灾事故.
1．家庭电路的一般组成
家庭电路由入户线、电能表、空气开关、漏电保护开关、三脚插座、普通插座、用电器等组成，如图4 5 2.
图4 5 2
(1)入户线：火线、零线、地线．地线的作用是保障用电人员的人身安全，是漏电保护的前提条件．有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电．
(2)电能表：串联在交流电路中用来测量家庭用电的耗电量．
(3)漏电保护开关：在发生触电、漏电现象时能够立即切断电源，保障用电人员的人身安全．
家庭电路应注意下列问题：
(1)必须安装漏电保护开关．
(2)电能表、电线与家用电器的总容量匹配，大功率电器如空调机等应使用专线供电．
(3)使用固定插座，有接地线的家用电器必须使用三孔插座，三孔插座、三孔活动插座必须安装接地线，禁止将三孔插座改为二孔插座．在洗手间、厨房使用带防护罩的固定插座，以防止水、灰尘的进入．电器的插头要与插座匹配．
2．安全用电
(1)不要超负荷用电，以免电流过大，引起电线熔化，造成短路，引起火灾．
(2)使用保险丝的电路要选用与电线匹配的熔断丝，不可随意加粗或用金属丝替代．
(3)漏电保护开关安装在无腐蚀性气体、无爆炸危险品、无高温热源的场所．定期对漏电保护开关进行灵敏性检测．
(4)湿手不接触带电设备，不用湿布擦带电设备，并且要防止用电器受潮．
(5)使用家用电器一定要先仔细阅读说明书，特别是用电注意事项．移动家用电器时要断开电源．拔取电源线时，应当手持插头，切勿直接牵拉电源线，以免损坏电源线，或者造成接头脱落．
(6)不能负载过大，否则容易导致危险．使用电热器具时要注意防止发生火灾．
(7)遇到电器设备着火，若一时无法判明原因，不得用手拔插头、拉闸刀开关，要借用绝缘工具拔下插头或拉开闸刀开关．
(8)有金属外壳的家用电器一定要采用带保护接地线的三孔插座．
3．触电、电器火灾事故处置
电流对人体的损害主要是电热灼伤和强烈的肌肉痉挛，引起呼吸抑制或心跳骤停，严重电击能够直接危及生命．电流对人体的损伤与通过人体的电流的大小有关，如图4 5 3所示，0.01
A以下的电流一般不会对人体造成损伤．
图4 5 3
发生触电事故时，应采取以下措施：
(1)立即切断电源，无法切断电源时应使用绝缘的木棒等使触电者脱离电源．
(2)将脱离电源的触电者移动到通风干燥处仰卧，松开上衣、鞋带，检查其呼吸、颈部动脉搏动情况．
(3)如果触电者呼吸、心跳停止，应进行人工呼吸，实施心脏复苏抢救．同时拨打急救电话．
(4)绝对不可用手接触或用金属、潮湿的物体接触没脱离电源的触电者．
发生电器火灾事故时，应采取以下措施：
(1)立即切断电源．
(2)用灭火器灭火，电视机、电脑着火应用棉被、毛毯等物体捂灭．
(3)在无法切断电源时应用不导电的灭火剂灭火，不可用水或泡沫灭火剂．
(4)电源没切断前，绝对不可把水浇到电器、开关上，不可用手接触电器、开关．
关于家庭用电，下列做法中正确的是( )
①在卫生间选用防水开关 ②在儿童能触及的范围内，采用带防护门的插座 ③让电视机长期处于遥控待机状态 ④多个电器方便地接在同一移动插座上
A．①②
B．②③
C．③④
D．①④
【审题指导】 安全用电要从多方面考虑，开关、插座潮湿，线路电流过大，人体触及带电部位等都能引起触电或火灾事故．
【解析】 逐项分析如下：
选项
诊断
结论
①
在卫生间选用防水开关能够较好的防止触电等事故的发生
√
②
采用带防护门的插座可避免儿童将手指插入插孔引起触电事故
√
③
让电视机长期处于遥控待机状态，浪费电能
×
④
多个电器接在同一移动插座上，当同时开启这些电器时，会造成瞬间电流很大，电压下降，影响电器正常工作．甚至因移动插座连接线超负荷而发热引起火灾.
×
【答案】 A
2．下列关于安全用电的说法中正确的是( )
A．所有家用电器的外壳一定要接地
B．低压电器和高压电器设备都可以接近，但不能接触
C．控制电灯的开关一端跟电灯连接，另一端必须接在火线上
D．准备接大功率用电器的插座，必须在通插座的火线上和零线上各装一根保险丝
【解析】 有电动机的家用电器和规定使用接地的家用电器、具有金属外壳的电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电．一般家用电器外壳不需要接地．选项A错误．
低压电器可以接近，但不能接触带电部位．高压电器设备不能接近，更不能接触，因为高压电器设备周围电场很强，人体接近时容易产生高压电弧触电．选项B错误．
保险丝应串联在电源线的火线上，选项D错误．
【答案】 C
【备课资源】
特斯拉拒绝诺贝尔奖
1888年，特斯拉发明了交流多相电力传输系统，并因此获得专利．他的工作却使提倡应用直流电的爱迪生大为恼火，于是双方开展一场激烈竞争．为了证实交流电的安全性，特斯拉专门举行记者招待会，他让交流电从“特斯拉线圈”通过他的身体点亮了灯，在场的记者们个个看得目瞪口呆．特斯拉和爱迪生之间的矛盾是如此之深，以致当他知道自己将与爱迪生一起分享1912年的诺贝尔物理学奖时，他表示不接受授奖．最后这个年度的诺贝尔物理学奖便转发给了瑞典的物理学家达伦.
1．下列说法不正确的是( )
A．不要在电线上晒衣服
B．不准用剪刀或没有绝缘柄的钳子剪断电线
C．小鸟停在电线上不会触电死亡，是因为两爪间电压很小
D．用测电笔辨别火线与零线时，手不能接触测电笔上的任何金属
【解析】 测电笔使用时，食指与测电笔尾部相接触．
【答案】 D
2．小明家的保险丝突然熔断，不可能的原因是( )
A．家用电器的总功率过大
B．导线绝缘皮损坏，火线、零线直接接触，造成短路
C．火线断路
D．灯座里的电线发生短路
【解析】 保险丝熔断，说明干路中电流过大，A、B、D三项均有可能；C项火线断路电流变为零，不可能．
【答案】 C
3．在下列安全提示中，与它相应的解释不正确的是( )
A．打雷时请勿在大树下躲雨——雷击时电流很大，且易经大树流入大地
B．不能用湿抹布擦拭正在工作的用电器——一般的生活用水是导体
C．高压危险！请勿靠近——只有高压电对人体才是不安全的
D．洗衣机的金属外壳要接地——防止外壳漏电发生触电事故
【解析】 安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，低压电高于36
V时也是不安全的，故C错误．
【答案】 C
4．(2013·广东省学业水平考试)如图4 5 4所示，在家庭安全用电中，下列说法正确的是( )
图4 5 4
A．使接线插板负载过大
B．电器灭火先断电源
C．用铜丝代替熔断丝
D．手抓电线拔出插头
【答案】 B热敏电阻的型号及其特点
1.热敏电阻器(thermistor)是电阻值随温度变化而变化的敏感元件．在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电阻器．
2．热敏电阻器可按电阻温度特性、材料、结构、工作方式、工作温度和用途进行分类．
热敏电阻器的分类
分类方式
类别
电阻温度特性
正温度系数、负温度系数
材料
金属、半导体(单晶、多晶、陶瓷)
结构
珠状、片状、杆状、膜状
工作方式
直热式、旁热式
工作温度
常温、高温、低温
用途
测温控温、辐射能(功率)测量、稳压(稳幅)等
3.热敏电阻器的用途十分广泛，主要应用于：(1)利用电阻—温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿；(2)利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用；(3)利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等；(4)利用热惯性作为时间延迟器．
将负温度系数热敏电阻、数字电流表、电源按图3 1连接，将烧杯装入2/3的水，用铁架台固定在加热器上．闭合开关S，当热敏电阻未放入水中时，电流表示数为I1，放入温水中时，电流表示数为I2，热敏电阻放在热水中，若示数为I3，则I1________I2______I3(填“大于”“等于”“小于”)．
图3 1
【解析】 温度越高，热敏电阻阻值越小，则电路中电流越大．
【答案】 小于 小于
信息的传递
在古代，人们利用声音、光等传递信息，到了近代，人们开始利用电信号传送信息，如电话、电报，在现代，人们借助电磁波来传递信息．电磁波借助光纤、卫星与微波等通信技术与设备组成高速的信息传输通道．人们利用移动电话还可以随时随地与亲友交流，互联网几乎渗透到人们生活、学习、工作、交往的各个方面．
2005年10月15日16时28分，胡锦涛总书记通过“天地语音系统”和宇航员进行了通话．“天地语音系统”的地面设备有通信设备、数据传输设备、光纤网、分组交换设备和地面卫星通信站等，飞船上则配备了无线通信、视频传输及数据记录等设备，航天员之间、航天员与指挥中心随时都可进行信息交流．根据上述材料，下列说法不正确的是( )
A．信息技术的迅猛发展为多媒体信息的远距离实时传输提供了可靠保证
B．较之文字信息来说，声音和画面信息的存储不需要太大空间
C．上述“天地语音系统”既包括硬件设备也包括软件系统
D．现代信息技术改变了传统的信息交流方式，打破了时空限制
【解析】 根据题目材料知，信息技术的迅猛发展为多媒体信息的远距离实时传输提供了可靠保证，选项A正确；上述“天地语音系统”既包括硬件设备也包括软件系统，选项C正确；现代信息技术改变了传统的信息交流方式，打破了时空限制，选项D正确；较之文字信息来说，声音和画面信息的存储需要很大空间，选项B不正确．
【答案】 B
