【教科版】2017-2018年高中物理（选修1-1）教师用书（打包25份，含答案解析）

1　家用电器及其选购和使用
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.了解家用电器的分类．2．了解家用电器的几大模块．3．知道家用电器的选择原则．(重点)4．了解家庭电路、知道安全用电应注意的问题．(难点)5．知道节约用电的一般措施.
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家
用
电
器
及
其
选
购
和
应
用
1．家用电器的分类
按照工作原理及性能可分为：电热类家用电器、电动类家用电器、电光类家用电器、信息类家用电器．
2．家用电器的一般结构
家用电器通常为电源模块、操作模块、显示模块、控制模块、功能模块等部分组成．
3．家用电器的选购原则
选购原则：满足需要、注意质量、价格合理、能耗低、污染小．
4．家庭电路及用电安全问题、节约用电
(1)家用电路分成照明和插座两部分，分别用空气开关控制，用于控制插座电路的开关往往是漏电保护开关．
(2)选购功率适当，转换效率高的电器、长时间不用时要及时切断电源等都是节约用电的措施．
1．检修电器可不切断电源进行操做．(×)
2．节能灯比白炽灯泡的热效率高．(×)
3．家庭电路中的保险丝烧断时可用铜丝代替．(×)
如图5 1 1所示，小星的爸爸把电饭锅的三线插头中间的铜片拆除，以便能在墙壁上的两孔插座上使用．这种使用方法安全吗？为什么？
图5 1 1
【提示】　不安全．电饭锅等家用电
( http: / / www.21cnjy.com )器都使用三孔插座，若将三线插头中间的铜片拆除，在墙壁上的两孔插座上使用，电饭锅的外壳不能与大地相连；这样当用电器漏电时，由于电饭锅的外壳是金属，会使外壳带电，电流也就不能通过地线，流入大地，容易发生触电事故．所以这种方法不安全．
一、家用电器的技术参数
1．参数基本概念
(1)电压与电流
在只有电热器的电路(如白炽灯、电炉、电烤箱)中，电压、电流和电阻(R)的关系是I＝.
(2)电功
若电器上所加电压为U，通过的电流为I，通电的时间为t，则有W＝UIt.若是电热器，电功等于电热：W＝Q＝I2Rt.
(3)电功率
计算公式：P＝或P＝UI；电热器P＝I2R.
2．额定技术参数与实际参数
(1)额定参数
家用电器都要在铭牌上标明电压、电流
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(2)实际参数
家用电器只有在正常条件下(
( http: / / www.21cnjy.com )实际电压等于额定电压)工作，实际电流和功率才等于额定电流和额定功率．当家用电器的实际电压高于或低于额定电压时，实际电流就会高于或低于额定电流，实际功率也会高于或低于额定功率．
高出电压额定值一定范围对家电不利，同样电压过低也不利，例如：电冰箱、洗衣机、空调等家用电器，过低电压不仅不能启动，还会损坏电器．
二、家庭安全用电的注意事项
1．高度重视，谨防触电
接触、搬运电器时要时刻想到避免触电，不能大意．要定期检查用电器的插头．大功率用电器的插头(如电饭锅插头)极易因过热而损坏，更要注意．
2．避免短路
短路时电路中的电流非常大，轻则电源、
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3．电器金属外壳应该接地
容易潮湿的电器如洗衣机、洗碗机等更要接地．
4．不要在同一插座上同时使用几个大功率的用电器，在同一插座上用电器的总功率过高时，流过插座的电流太大，容易引起火灾．
5．不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等电热器．
三、节电的方法
1．养成良好的用电习惯，记住随手关闭不使用的用电器．
2．购买和使用用电器时，要根据实际需要，不要浪费．
3．用电器要确保使用状态良好，有故障和老化的电器也会造成用电浪费．
四、家庭电路组成及作用
1．家庭电路组成
(1)一般组成框图
(2)进户线
①火线——跟零线间电压是220
V.
②零线——跟大地是相连的，正常情况下零线跟大地之间的电压是0
V.
③地线——在家庭里直接与大地相连通的导线．这是为了安全起见另外加接的．火线与地球之间的电压是220
V，零线与地线之间的电压是0
V.
2．熔丝
家庭电路中电线和电器元件都有规定的最
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(1)熔断器中的熔丝，俗称“
( http: / / www.21cnjy.com )保险丝”，是由电阻较大而熔点较低的铅锑合金制成的．在使用时、熔丝串联在家庭电路的干路中，当电路电流超过一定限度时，熔丝的温度达到它的熔点时，熔丝被熔断，电路自动切断，这样就保证了电路的安全．
(2)熔丝的规格常用额定电
( http: / / www.21cnjy.com )流来表示．若通过的电流小于或等于熔丝的额定电流时，熔丝不会熔断，电路正常工作．若电流超过额定电流使熔丝的温度达到它的熔点时，它就会熔断，从而切断电路．
(3)选用原则——应使它的额定电流等于或稍大于电路中的最大正常工作电流．
3．低压断路器的作用
低压断路器既具有一般开关的功能，又具有过载、短路自动保护功能，反应速度比熔丝快．
4．室内电线的选取原则
室内电线要选用带有绝缘包皮的导
( http: / / www.21cnjy.com )线．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．家庭电路中负载越大，要求电线的安全电流越大．对于大功率的家用电器如空调、电饭锅等一般要铺设专用线路．
1．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
额定功率
700
W
额定电压
220
V
额定容量
4.0
L
A．6.2
A　　　　　　
B．4.6
A
C．3.2
A
D．5.5
A
【解析】　由P额＝I额U额知I额＝＝
A≈3.2
A.
【答案】　C
2．从安全用电的角度出发，下列做法存在安全隐患的有(　　)
A．用电器金属外壳应该接地线
B．不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器
C．要定期检查用电器插头，特别是大功率用电器插头
D．洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线
【解析】　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线的家用电器必须做好接地保护，否则外壳容易带电．
多个电器接在同一插座上，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，甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾．
用电器插头如果破损，人体接触到破损部位容易造成触电事故，破损处容易造成短路事故．
【答案】　D
3．某家庭要安装一套家庭供热水系统
( http: / / www.21cnjy.com )．所选用电热水器的技术参数中标有：“加热功率/电压3
800
W/220
V”．若需要为电热水器安装一个熔断器，参考下列数据通过计算说明，应该选择多大直径的熔丝？
常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%，锡5%)
额定电流I/A
2
2.6
3.3
4.8
7
11
15
18
22
直径d/mm
0.508
0.61
0.71
0.915
1.22
1.63
2.03
2.34
2.65
【解析】　P＝3
800
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W，U＝220
V，I＝＝
A≈17.27
A．查表可知：应选用直径为2.34
mm，额定电流为18
A的熔丝．
【答案】　应选用直径为2.34
mm的熔丝
4．下表是某型号电视机技术参数
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)
求：(1)该型号电视机每天工作2
h，一年耗电量是多少．
(2)每kW·h电费为0.5元，每年应缴多少电费？(每年按365天计算)
【解析】　(1)该电视机一年的耗电量为E＝0.12
kW×2
h×365＝87.6
kW·h；
(2)每年应缴电费为87.6×0.5元＝43.8元．
【答案】　(1)86.4
kW·h　(2)43.8元
5．观察某洗衣机的铭牌，解答下列问题：
防触电保护类别Ⅰ类
额定洗涤容量5
kg
额定电压220
V
电源频率50
Hz
洗涤功率330
W
甩干功率650
W
水加热功率1
950
W
最大工作电流10
A
自来水压力0.05
MPa≤p≤1
MPa
重量72
kg
出厂日期：1997年8月28日
出厂编号：970828253
(1)正常洗涤时，通过洗衣机的电流多大？
(2)给水加热的电阻丝电阻有多大？
【解析】　(1)正常洗涤时，通过洗衣机的电流为I＝＝
A＝1.5
A.
(2)给水加热的电阻丝电阻为
R＝＝
Ω≈24.8
Ω.
【答案】　(1)1.5
A　(2)24.8
Ω
6．居民家庭用的保险丝如何选配？
【解析】　居民家庭用的保险丝应根据
( http: / / www.21cnjy.com )用电容量的大小来选用．如使用电容量为5安的电表时，保险丝应大于6安小于10安；如使用电容量为10安的电表时，保险丝应大于12安小于20安，也就是选用的保险丝应是电表容量的1.2～2倍．选用的保险丝应是符合规定的一根，而不能以小容量的保险丝多根并用，更不能用铜丝代替保险丝使用．
【答案】　见解析2　点电荷之间的相互作用
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道点电荷是一种理想化模型.2.了解电荷间的相互作用规律，知道库仑定律．(重点)3.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．(重点、难点)
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点
电
荷
点电荷：当带电体间的距离远大
( http: / / www.21cnjy.com )于它们的大小，以至带电体的形状、大小可以忽略不计时，在这种情况下，我们就可以认为带电体所带的电荷量集中在一个“点”上，这样的带电体称为点电荷．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．
1．点电荷就是体积足够小的电荷．(×)
2．点电荷是电荷量和体积都很小的带电体．(×)
3．体积大的带电体一定不能看成点电荷．(×)
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
( http: / / www.21cnjy.com )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．
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，
( http: / / www.21cnjy.com )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．关于点电荷，下列表述正确的是(　　)
A．任何带电体都能看作点电荷
B．点电荷是实际带电体的理想化模型
C．只有带电量很小的带电体才能看作点电荷
D．只有质量很小的带电体才能看作点电荷
【解析】　带电体能否被看做点电荷，决定
( http: / / www.21cnjy.com )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B正确．
【答案】　B
2．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，体积对作用力的影响就可忽略不计，带电体可视为点电荷
【解析】　尽管天体体积很大，但若其
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【答案】　D
3．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
【解析】　带电体能否看成点电荷，
( http: / / www.21cnjy.com )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
突出主要因素，忽略次要因素，建立理想化的物理模型，来简化研究的问题，是物理学中常用的研究方法.
库
仑
定
律
1．库仑定律的内容：真空中两个静止的点
( http: / / www.21cnjy.com )电荷间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上．电荷间的这种相互作用力称为静电力或库仑力．
2．适用条件：库仑定律适用于真空中的静止的两点电荷．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电＝k.
4．静电力常量：k＝9.0×109_N·m2/C2.
5．在使用这个公式时要注意：如果Q
( http: / / www.21cnjy.com )1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．
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．(√)
微观带电粒子之间既有库仑力又有万有引力且它们都与距离的二次方成反比，但我们为什么往往不计万有引力？
【提示】　如氮原子中电子和原子核之间，分别求其万有引力和库仑力，结果库仑力是万有引力的1039倍，万有引力远小于库仑力，所以可以忽略不计．
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
( http: / / www.21cnjy.com )＝，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，何况实际电荷都有一定大小，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
( http: / / www.21cnjy.com )，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．
4．库仑定律只适用真空中两个点电荷的相互作用，若两个均匀带电球体被视为点电荷，r应指两球体的球心距离．
5．库仑定律和万有引力定
( http: / / www.21cnjy.com )律相比较：两者都是与距离的平方成反比，适用条件分别是真空中的点电荷和质点．库仑力可能是引力也可能是斥力，而万有引力只能是引力．
4．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
( http: / / www.21cnjy.com )点电荷，A错误；B、D中电荷距离太近，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
5．(多选)半径相同的金
( http: / / www.21cnjy.com )属球A、B带有等量电荷，相距一定距离时，两球间的相互作用的库仑力为F.今让第三个与A、B相同的不带电的金属球C先后与A、B接触后再移开，此时A、B的相互作用力大小可能是(　　)
A．　　　　　　　　
B．
C．
D．
【解析】　金属球A、B之间存在着相
( http: / / www.21cnjy.com )互作用力即库仑力，利用库仑定律F＝k可知，若当两小球的距离不变时，两球之间的相互作用力的大小与它们之间的带电荷量的乘积成正比．因两个小球的带电性不明确，所以两个小球可能带同种电荷也可能带异种电荷，故两个小球之间的作用力可能是相互吸引力，也可能是相互排斥力．
若两个小球带同种电荷，C分别与A
( http: / / www.21cnjy.com )、B相接触后，电荷量直接平均分配，最后A、B的带电荷量剩下原来的和.故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即.
若两个小球带异种电荷，C分别与A、
( http: / / www.21cnjy.com )B相接触后，电荷量先中和，再平均分配，最后A、B的带电荷量剩下原来的和，故此时两个金属球之间的相互作用力变为原来的，即F.
【答案】　AB
6．如图1 2 1所示，两
( http: / / www.21cnjy.com )个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量均为Q，两球间的静电力为下列选项中的哪一个(　　)
【导学号：18792004】
图1 2 1
A．等于k
B．大于k
C．小于k
D．等于k
【解析】　两球间距和球本身大小
( http: / / www.21cnjy.com )差不多，不符合简化成点电荷的条件，因为库仑定律的公式计算仅适用于点电荷，所以不能用该公式计算．我们可以根据电荷间的相互作用规律作一个定性分析．由于两带电体带等量异种电荷，电荷间相互吸引，因此电荷在导体球上的分布不均匀，会向正对的一面集中，电荷间的距离就要比3r小．由库仑定律知，静电力一定大于k，电荷的吸引不会使电荷全部集中在相距为r的两点上，所以静电力也不等于k，正确选项为B.
【答案】　B
本题若不考虑到库仑定律的适用条件，很容易根据库仑定律计算选择A.实际上在本题中两球不符合简化成点电荷的条件，因此不能用库仑定律计算.1　静电现象及其应用
学
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知
识
脉
络
1.会识别静电现象，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．(重点)2.知道电荷守恒定律，会用电荷守恒定律解释摩擦起电现象．(重点、难点)3.了解静电的利用与防止，知道其中的道理.
静
电
现
象
1．不同材料的物体相互摩擦后能吸引轻小物体，就说物体带了“电”，带电的物体叫做“带电体”，通过摩擦使物体带电的方法被称为“摩擦起电”．
2．自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷．
3．电荷间的相互作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．
1．任意两个物体间摩擦时都能起电．(×)
2．两物体相互吸引，一定是带异种电荷．(×)
梳过干燥头发的塑料梳子(或尺子)能吸引轻
( http: / / www.21cnjy.com )小物体；冬春季节脱化纤衣服时会听到“噼噼啪啪”的响声，晚上还会看到电火花；触摸带电导体球的人头发会成爆炸式立起来等等，以上这些常见现象的发生都是因为物体带有电荷．那你知道可以通过哪些方式使物体带电吗？
【提示】　(1)摩擦起电，即电荷(电子)从
( http: / / www.21cnjy.com )一个物体转移到另一个物体．(2)感应起电，即电荷(电子)从物体的一部分转移到另一部分．(3)接触带电．
1．摩擦起电：两种不同物质组成的物体相互摩擦．
2．感应起电：用带电的物体靠近没有带电的物体，也能使没有带电的物体带电．
3．接触带电：带电导体与另一导体互相接触后再分开．
4．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．
1．两个悬挂着的通电小球，相互作用情况如图1 1 1所示，那么A球一定(　　)
图1 1 1
A．带正电荷
B．带负电荷
C．不带电
D．带与B球相同的电荷
【解析】　同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，所以AB一定带同种电荷，故D正确．
【答案】　D
2．有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A间都是相互吸引的，如果A带正电，则(　　)
【导学号：18792000】
A．B、C球均带负电
B．B球带负电，C球带正电
C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电
D．B、C球都不带电
【解析】　因为A和B、C和A是相互吸引的，
( http: / / www.21cnjy.com )如果A带正电，说明B、C不可能带正电，但是B和C也是互相吸引的，因此B、C不能带同号电荷且必有一个带电，另一个不带电，由此可见C项正确．
【答案】　C
3．打扫房间时，小刚用干绸
( http: / / www.21cnjy.com )布擦穿衣镜，发现擦过的镜面很容易粘上细小绒毛．这是因为他擦过的镜面因________而带了电，带电体有吸附________的性质，所以绒毛被吸在镜面上．
【解析】　丝绸与玻璃摩擦，玻璃会带正电，从而能够吸引轻小物体，所以很容易粘上细小绒毛．
【答案】　摩擦　轻小物体
摩
擦
起
电
现
象
的
解
释
1．摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体上，失去电子的物体带正电，得到电子的物体带负电．
2．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不
( http: / / www.21cnjy.com )能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分．在转移的过程中，电荷的总量保持不变．
3.物体所带电荷的多少称为电荷量，简称电量，单位是库仑，简称库，用符号C表示．
1．任何带电的实质都是电荷的转移．(√)
2．摩擦起电的实质是创造了电荷．(×)
3．三种起电方式中，感应起电违背了电荷守恒定律．(×)
有的同学说用摩擦起电的方式可以创生电荷，这样自然界中的电荷就会越来越多，你认为这种说法对吗？电荷的存在又遵循怎样的规律呢？
【提示】　这种说法不正确．这些电荷遵循电荷守恒定律．
1．摩擦起电
(1)用摩擦的方法使物体带电：两个不同种类的物体相互摩擦，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
( http: / / www.21cnjy.com )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．接触起电
(1)方法：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)规律：两个完全相同的导体球发
( http: / / www.21cnjy.com )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．感应起电
(1)方法：用带电的物体靠近没有带电的物体，
( http: / / www.21cnjy.com )也能使没有带电的物体带电．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”．如果将带电的物体靠近绝缘体，绝缘体内部的电子虽然不会自由移动，但带电物体的作用会使绝缘体内部电子的方向发生改变，出现“极化”现象，使其带电．
(2)规律：感应起电时，原
( http: / / www.21cnjy.com )来不带电的导体的两端同时感应出等量的异种电荷，且靠近带电体的一端感应出的电荷与带电体带的电荷是异种电荷，远离带电体的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，而是使物体中的正、负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，即物体中发生电荷的转移．
4．电荷守恒定律的理解
“起电”并不是创造电荷，
( http: / / www.21cnjy.com )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．这就是电荷守恒定律．
4．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
【解析】　使物体带电的实质就是电荷重新
( http: / / www.21cnjy.com )分布，使原来不带电的物体带了电．电荷既不能创生，也不能消灭，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
5．在感应起电中带负电物体靠近带绝缘底座的导体时，如图1 1 2所示M处将(　　)
图1 1 2
A．带正电
B．带负电
C．不带电
D．以上答案均有可能
【解析】　由同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体中的负电荷被排斥到M处，所以选项B正确．
【答案】　B
6．(多选)把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球之间相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是(　　)
【导学号：18792001】
A．两球原来带有等量异种电荷
B．两球原来带有等量同种电荷
C．两球原来带有不等量异种电荷
D．两球中原来只有一个带电
【解析】　同种电荷互相排斥，异种电荷互
( http: / / www.21cnjy.com )相吸引，当两小球相互接触时，利用电荷守恒定律可知，电荷会重新分布，可以使原来不带电的物体带电，也可以使原来带电的物体的带电荷量发生变化，所以接触以后会使物体的带电情况发生多种变化．
【答案】　BCD
两种带电的物体 完全相同 相互接触时，若是同种电性电荷则电荷量平分，若是异种电荷则电荷要先中和后平分.
静
电
的
应
用
和
防
止
1．应用
利用静电的性质，人们已开发了许多静电技术的应用项目．如：静电除尘、静电复印、静电加速器、静电喷涂与静电植绒．
2．危害
常见的静电的危害方式有：使物体粘连或缠绕、静电点火．
3．静电危害的防止办法
常见到的防止静电的办法有：采用消除静电装置、增加空气湿度、使用抗静电材料．
为什么飞机加油时加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地？
【提示】　因为飞机降落时轮胎和地之
( http: / / www.21cnjy.com )间摩擦产生静电，若不及时导走，飞机就会通过与它接触的物体放电，产生电火花，引起火灾．所以要在加油车和飞机之间用一根金属导线相连且接地，把飞机上的电荷及时导走，防止意外放电．
静电(静电场)总是对电荷的运动产生影响，
( http: / / www.21cnjy.com )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，等等．
防止静电危害的基本方法是：尽快把静电
( http: / / www.21cnjy.com )导走，避免越积越多(一旦电荷积累到相当多时，可产生上千伏以上的电压)．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
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )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．
7．身穿化纤衣服的人在晚上脱衣时，会看到电火花，并伴有“叭叭”的响声，其原因是(　　)
【导学号：18792002】
A．由于化纤衣物间的摩擦产生了静电
B．人体本身带电
C．空气带电，在衣物上产生放电现象
D．以上说法都不正确
【解析】　正常情况下，物体(包括气体物质)都是电中性的，人体、空气本身是不可能带电的，故B、C错误．
晚上脱衣时，衣物间的摩擦产生静电，积聚的大量电荷导致火花放电，故A正确．故选A.
【答案】　A
8．为了防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下面措施中不是防止静电危害的是(　　)
A．油罐车后面装一条拖地的铁链
B．电工钳柄上套有绝缘胶套
C．飞机轮上装搭地线
D．印刷车间中保持适当的湿度
【解析】　要注意区分静电和电源，电工钳柄上套有绝缘胶套是为了使工人与电源隔离开，并不是为了防止静电．
【答案】　B
9．(多选)下列措施中，属防止静电危害的是(　　)
A．油罐车后有一条拖在地面上的铁链条
B．小汽车上有一根露在外面的小天线
C．在印染厂中保持适当的湿度
D．在地毯中夹杂0.05～0.07
mm的不锈钢丝导电纤维
【解析】　油罐车后装一条拖在地面上的铁链条
( http: / / www.21cnjy.com )，可以及时导走油罐车上产生(摩擦等原因)的静电荷，避免电荷越积越多，从而产生高压放电，使油罐车起火爆炸，所以A项正确．在地毯中夹杂不锈钢丝，同样是为了导走摩擦产生的静电荷，而印染厂中保持适当湿度，是为了使静电荷及时散失，避免干扰印染的质量，所以C、D项正确．而在小汽车外露出一根小天线，是为了接收电磁波(收音机等)，如果小天线不露在汽车外，车内处于被金属包围的环境中，因静电屏蔽作用，无法收到无线电信号，因此，B项错．所以A、C、D正确．
【答案】　ACD
根据静电产生的特点，采用不同的方法消除静电的危害.2　磁场对通电导线的作用力
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.掌握安培力、左手定则，会判断安培力的方向以及有关安培力的计算．(重点)2．理解磁感应强度的定义和物理意义．(难点)3．理解磁通量及其定义，掌握公式Φ＝BS(难点)
( http: / / www.21cnjy.com )
安
培
力　磁
感
应
强
度
1．安培力——磁场对通电导线的作用力
(1)定义：人们把磁场对通电导线的作用力叫安培力．
(2)因素：与电流大小、导线长度有关．即F＝BIL(导体垂直磁场放置)
(3)安培力的方向可用左手定则
( http: / / www.21cnjy.com )判定．伸开左手，四指并拢，使拇指与其余四个手指垂直，并处于同一平面内．把手放入磁场中，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流的方向，则左手拇指所指的方向就是安培力的方向．
2．磁场的定量描述——磁感应强度
(1)定义：一段通电直导线放
( http: / / www.21cnjy.com )在磁场里所受的安培力F＝BIL，其中B与导线中的电流和导线的长度无关，仅与磁场有关，表示磁场的强弱和方向，称为磁感应强度．
(2)公式：B＝.
(3)单位：特斯拉；符号T.
(4)磁感应强度的方向与磁场的方向一致．
1．当通电直导线垂直于磁感应强度方向时，安培力的方向和磁感应强度方向相同．(×)
2．已知磁场方向和电流方向判定安培力的方向用左手，若已知磁场方向和安培力的方向，判定电流的方向用右手．(×)
3．只要电流的方向不与磁场平行，电流就会受到安培力．(√)
一个通电导体在磁场中所受安培力为零，能否说磁感应强度就一定为零？
【提示】　不能，因为通电导线在磁场中若和磁感线平行，所受安培力就为零，但磁感应强不为零．
1．安培力大小的计算
(1)若B与I(L)垂直时，F＝BIL，此时所受的安培力最大；
(2)若B与I(L)平行时，F＝0；
(3)在计算安培力时，若放入磁场中的导线是弯曲导线，其安培力求解时应用其长度的有效值，即两端点所连直线的长度．如图2 2 1所示：
图2 2 1
(4)当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于零和最大值之间．
2．安培力方向的判断
(1)安培力的方向既与磁场方向垂直．又与电
( http: / / www.21cnjy.com )流方向垂直．但磁场方向与电流方向不一定垂直，由此可知安培力的方向总是垂直于磁场和电流所决定的平面．
(2)当磁场方向、电流方向、安培力方向两两垂直时，只要已知其中任意两个力的方向，就可以判断第三个力的方向．
(3)当不能确定磁场方向和电流方向是否垂直时，若已知磁场方向(或电流方向)与安培力的方向，电流方向(或磁场方向)不唯一．
3．磁感应强度的定义B＝
(1)通过实验可得出：在磁场中同一点垂直磁
( http: / / www.21cnjy.com )场放置导体时，电流受到的安培力F与IL的比值是一个常量，所以磁场中某点的磁感应强度与安培力F的大小、IL乘积大小无关，而在不同点安培力F与IL的比值一般不同，因此磁感应强度是由磁场本身的性质决定的．这就是比值法定义物理量．
(2)B＝定义了磁感应强度的大小，其中的B与F都是矢量，但是B与F的方向并不相同，而是垂直的关系．
1．下列说法正确的是(　　)
A．如果通电导线在磁场中某处不受安培力作用，则该处不存在磁场
B．即使通电导线在磁场中某处不受安培力作用，该处也可能存在磁场
C．通电导线在磁场中受安培力大的位置磁场强
D．磁场越强的位置，通电导线受到的安培力越大
【解析】　当通电导线平行磁场放置时，不受
( http: / / www.21cnjy.com )安培力的作用，故B正确，A错误．安培力的大小与通电导线的长度、电流的大小、磁场的强弱以及电流与磁场间的方向有关系，故C、D均错误．所以正确选项为B.
【答案】　B
2．关于磁感应强度，下列说法正确的是(　　)
A．由B＝可知，B与F成正比，与IL成反比
B．通电导线放在磁场中的某点，此点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，此点的磁感应强度就为零
C．通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场(即B＝0)
D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线无关
【解析】　磁感应强度B＝是定义式，用来量度某处的磁感应强度，但磁感应强度是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线无关；当通电导线与磁场方向平行时受磁场力为零，但不能说明B＝0，故A、B、C均错，只有D正确．
【答案】　D
3．将长度为20
cm、
( http: / / www.21cnjy.com )通有0.1
A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图2 2 2所示，已知磁感应强度为1
T．试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．
图2 2 2
【解析】　(1)因为导线与磁感线平行，所以导线受到的安培力为零；
(2)由左手定则知，安培力方向垂直于导线水平向右，大小为F＝BIL＝1×0.1×20×10－2
N＝0.02
N；
(3)由左手定则知，安培力的方向在纸面内垂直于导线斜向上，大小为F＝BIL＝1×0.1×20×10－2
N＝0.02
N.
【答案】　(1)0　(2)0.02
N　(3)0.02
N
磁
通
量
1．定义：在匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面．我们把磁感应强度B与面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量，简称磁通，用符号Φ表示．
2．表达式：Φ＝BS.
3．单位：韦伯简称韦，符号Wb,1
Wb＝1_T·m2.
4．磁感应强度也称为磁通密度．
1．磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量．(×)
2．若穿过某平面的磁通量为零，则该处的磁感应强度一定为零．(×)
3．磁通量有大小，有正负、它是矢量．(×)
在大量的电磁仪器中，磁场的应用非常广泛，而匀强磁场占据着非常重要的地位，你知道什么样的磁场是匀强磁场吗？
【提示】　如果在磁场中的
( http: / / www.21cnjy.com )某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．在两个正对的距离很小的异名磁极之间的磁场是匀强磁场．匀强磁场的磁感线是间距相等的一组平行线．
1.磁通量指穿过某一面积的磁感线的条数，在
( http: / / www.21cnjy.com )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2 2 3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的计算公式Φ＝BS′＝BS·cos
θ.
图2 2 3
图中的S′为面积为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
( http: / / www.21cnjy.com )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．如闭合回路的面积为S，垂直于磁感应强度为B的匀强磁场放置，此时的磁通量为Φ＝BS.现在把闭合回路在磁场中翻转180°，此时的磁通量为：Φ＝－BS.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，即相互抵消后剩余的磁感线条数．
4．下列说法中，正确的是(　　)
A．磁通量是描述磁场强弱的物理量
B．电场线与磁感线都是不封闭曲线
C．在匀强磁场中，a线圈面积比b线圈大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大
D．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量
【解析】　磁通量Φ＝BS，磁场强的地方．磁感应强度B一定大，但Φ不一定大．面积S大，Φ也不一定大．磁感线是封闭曲线，故A、B、C均不正确．
【答案】　D
5．面积为2.0×10－2
m2
( http: / / www.21cnjy.com )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．
【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
6．匀强磁场中有一个与磁场垂直放置的矩形线
( http: / / www.21cnjy.com )圈面积为S，磁场磁感应强度为B，在它绕轴线中心从图2 2 4所示位置转过180°的过程中，求该线圈磁通量的变化.
【导学号：18792018】
图2 2 4
【解析】　起始状态的磁通量Φ1＝BS.末
( http: / / www.21cnjy.com )态的磁通量大小Φ2＝BS，但初态是从正面穿入，末态则从反面穿出．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
有关磁通量的计算问题首先要弄清B与S是否垂直.不能生搬硬套Φ＝BS.章末分层突破
( http: / / www.21cnjy.com )
①电动
②信息
③操作
④控制
⑤质量
⑥节能
⑦安全
⑧智能化
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
节约用电从身边做起
家庭节约用电主要体现在合理选购设备和注意使用管理两个方面．
1．照明
①采用节能灯；②安装位置的高度合适；③充分利用反射与反光；④楼梯、过道、厕所灯可装上控制开关，人走灯灭．
2．空调
①要依据住房面积确定选购的型号．
②出风口保持顺畅；
③空调的温度要设置合理；
④房间应具有最基本的隔热性能；
⑤保持过滤网清洁．分体式空调器的室外机组与室内机组之间的连接管尽量短，以及室外机加盖遮阳罩，都有利于节电．
3．电视机
①电视机使用时，音量越大和屏幕越亮越费电；
②关机时使用防尘罩．灰尘多了就可能漏电，增加电耗，还会影响图像和伴音质量；
③电视机不看时应拔掉电源插头．
4．洗衣机
①根据家庭人口合理选购洗衣机；
②将脏衣物先浸泡20分钟左右，对衣物特别脏的部位，用衣领净、肥皂等进行预先处理，再放入机内洗涤；
③根据不同的衣物选择不同的洗衣程序．
　在电冰箱的使用中应如何做到节能？
【解析】　①尽量选用节能型冰箱；②电冰箱应
( http: / / www.21cnjy.com )摆放在阴凉、通风良好的地方，使用时，开门次数尽量少而短；③箱内温度调节要适宜，温度低耗电高；④储存食物不宜过满过紧；⑤热的食品应自然冷却到室温，然后放入冰箱内，减少用电量；⑥及时除霜．
【答案】　见解析
电磁辐射的防护
防止电磁辐射比较有效的方法是购买一些防护的用具．
防护服：由特殊纤维制成，具有较好的防电磁辐射、抗静电作用．
防辐射屏：具有防辐射、防静电、防强光等多种作用，对保护视力也有一定的效果．
多吃胡萝卜、西红柿、海带、瘦肉、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，加强肌体抵抗电磁辐射的能力．
另外一个方法就是要注意时间和距离．
　电脑使用中如何做好电磁辐射的防护？
【解析】　(1)如果不得不长时间使用电脑，应注意及时洗脸．
(2)使用电脑应保持端正的姿势，人与电脑屏幕的距离最好保持在70
cm以上．
(3)电脑后部及两侧的电磁辐射强度不亚于屏幕的强度，要最好保持在120
cm以上．
(4)液晶显示器对人体伤害较小．
【答案】　见解析
1．下面列出了不同品牌的电视机、电风扇、空调机和电冰箱铭牌上的主要项目，试判断正常工作时，其中功率最大的是(　　)
( http: / / www.21cnjy.com )
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】　显然正常工作时电
( http: / / www.21cnjy.com )视机功率为85
W，电冰箱的功率为70
W，电风扇的功率为65
W，空调机的功率为P＝UI＝1
364
W，功率最大的是空调机．
【答案】　D
2．下列说法正确的是(　　)
A．在家用电器的使用过程中，实际电压不能高出其额定电压值，但可以低于其额定电压值
B．在家用电器的使用过程中，实际电压不能低于其额定电压值，但可以高出其额定电压值
C．在家用电器的使用过程中，实际电压可以高出其额定电压值，也可以低于其额定电压值，但易损坏用电器
D．在家用电器的使用过程中，实际电压不能高出其额定电压值，也不能低于其额定电压值
【解析】　在家用电器的使用过程中，实际电压可
( http: / / www.21cnjy.com )以高于或低于其额定电压值，但电压过高或过低，用电器将不能正常工作，甚至会损坏电器，故C选项正确．
【答案】　C
3．关于家庭电路，下列说法中正确的是(　　)
A．我国家庭电路可以使用电压长时间超过220
V的交流电
B．洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了接地
C．在家庭电路中，所有电器一般是串联连接
D．保险丝是为了防止电路发生断路
【解析】　我国家庭电路采用电压为220
V的
( http: / / www.21cnjy.com )交流电，但电压不允许长时间超过220
V，否则会损害电器，故A错误；洗衣机、电冰箱等家用电器使用三孔插座，是为了接地，B正确；家庭电路中，所有电器一般都是并联连接，C错误，保险丝是为了防止电路发生短路，D错误，故选B.
【答案】　B
4．生活中应树立安全用电的意识，掌握安
( http: / / www.21cnjy.com )全用电的基本技能．晚上小明开灯看书，开关接通后灯不亮，发现灯泡完好无损，用测电笔分别检测灯头上的两个接线柱，测电笔均显示有电．则线路故障的原因是(　　)
A．火线断路　　　　　　
B．开关断路
C．零线断路
D．零线短路
【解析】　灯泡完好无损，灯不亮，测电笔显示零线有电，说明零线断路．
【答案】　C章末分层突破
( http: / / www.21cnjy.com )
①闭合
②
③BS
④左手
⑤垂直
⑥BIl
⑦0
⑧左手
⑨v
⑩磁通量
n
Blv
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
磁感线与安培定则
1．对磁感线的理解要点
(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线．它并不是客观存在的．
(2)磁感线是封闭曲线．在磁体的外部由N极到S极．在磁体的内部由S极到N极．
(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱．
(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向．亦即静止的小磁针的N极在该点所指的方向．任何两条磁感线不会相交．
(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹．
2．安培定则
在运用安培定则判定直线电流
( http: / / www.21cnjy.com )和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”的关系，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁感线绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．
　根据图2 1中标出的磁场方向，指出通电导线中电流的方向．
图2 1
【解析】　由安培定则可判定：甲图中电流方向由b到a，乙图中电流方向由a到b，丙图中电流方向由a到b.
【答案】　见解析
磁通量
1．磁通量是针对一个面而言的，与线圈匝数无关．
2．磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数．对于
( http: / / www.21cnjy.com )匀强磁场Φ＝BS，其中S是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算．
3．磁通量是标量，其正负不表示大小
( http: / / www.21cnjy.com )，只表示与规定正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.
4．磁感应强度越强，穿过某一面积磁感线
( http: / / www.21cnjy.com )的条数越多，磁通量就越大；反之就越小．判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．
　如图2 2所示，一夹角为45°的三角形，以水平向右、大小为1
m/s的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为B＝0.1
T，求4
s后通过三角形的磁通量．(设三角形足够大)
图2 2
【解析】　计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积S＝(v·t)2.
所以Φ＝B·(vt)2＝＝0.1××12×42
Wb
＝0.8
Wb.
【答案】　0.8
Wb
对公式E＝n的理解
1．求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某个过程相对应
2．求的是整个回路的感应电动势，整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零
3．由于是整个回路的感应电动势，因此电源部分不容易确定，一般把整个线圈当成电源
4．感应电动势大小决定于穿过回路的磁通量的变化率，而与磁通量Φ，磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然的联系．
5．磁通量的变化率，是Φ
t图像上某点切线的斜率．
6．若恒定，则E不变．
　如图2 3所示，一个50匝的线圈的两端跟R＝99
Ω的电阻相连接，置于竖直向下的匀强磁场中，线圈的横截面积是20
cm2，电阻为1
Ω，磁感应强度以100
T/s的变化率均匀减小．这一过程中通过电阻R的电流是多少？
图2 3
【解析】　由法拉第电磁感应定律可知，线圈中产生的感应电动势为
E＝n＝n
S＝50×100×20×10－4
V＝10
V，根据闭合电路欧姆定律，感应电流大小为I＝＝
A＝0.1
A.
【答案】　0.1
A
磁场与力学知识的综合
磁场问题的综合性题目往往是与力学知识的综合．
( http: / / www.21cnjy.com )磁、力综合题与纯力学题目相比，物体只是多受到一个安培力或洛伦兹力，解决问题的程序和思维方法与力学中相同．正确解决问题的前提仍是进行受力分析、运动分析，在此基础上再选用力学知识、规律做出判断，或列出方程求解．
　在倾角为30°的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的直导体棒，一匀强磁场垂直于斜面向上，如图2 4所示，当导体棒内通有垂直于纸面向里的电流I时，导体棒恰好静止在斜面上，求磁感应强度大小为多少？
图2 4
【解析】　分析导体棒受力，因导体棒恰好静止在斜面上，所以有：F安＝Gsin
θ，即
BIL＝mgsin
θ＝mg，
所以B＝.
【答案】　
磁场中的许多题目都是空间问题，所以要选择合适的剖面画出平面受力图，根据研究对象所处的状态列出方程.
1．关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是(　　)
A．磁感线只能形象地描述各点磁场的方向
B．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
C．磁感线是磁场中客观存在的线
D．磁感线总是从磁体的北极出发到南极终止
【解析】　磁感线既能形象地描述各点磁场
( http: / / www.21cnjy.com )的方向，又能用其疏密程度表示磁场的强弱，A错；磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，B对；磁感线不是磁场中客观存在的线，是为了研究磁场方便而人为引入的，C错；磁感线在磁体的外部从磁体的北极指向南极，在磁体的内部从磁体的南极指向北极，D错．
【答案】　B
2.(多选)一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S极转向纸内，如图2 5所示，那么这束带电粒子可能是(　　)
图2 5
A．向右飞行的正离子束
　
B．向左飞行的正离子束
C．向右飞行的负离子束
D．向左飞行的负离子束
【解析】　若S极向里偏转，则相
( http: / / www.21cnjy.com )当于小磁针上方有自右向左的电流，所以有向左飞行的正离子束或向右飞行的负离子束，因为负离子向右运动，就等效于正离子向左运动．
【答案】　BC
3.如图2 6所示，把一重力
( http: / / www.21cnjy.com )不计的通电直导线AB水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以在空间自由运动，当导线通以图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上往下看)(　　)
【导学号：18792027】
图2 6
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升
【解析】　电流元受力分析法：把直线电流等效
( http: / / www.21cnjy.com )为OA、OB两段电流元，如图甲所示，根据左手定则可知两段电流元所受安培力方向相反(OA电流元受力指向纸面外，OB电流元受力指向纸面里)．可见，从上往下看时，导线将逆时针转动．
特殊位置分析法：取导线逆时针转过90°后
( http: / / www.21cnjy.com )的特殊位置来分析，如图乙所示，根据左手定则判断出其受安培力方向向下，故导线在逆时针转动的同时，向下运动，所以正确答案为C.
【答案】　C
4.如图2 7所示，a为带正电
( http: / / www.21cnjy.com )的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放在粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场．现用恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，那么，在加速运动阶段，a、b间的摩擦力的方向及大小变化情况为(　　)
【导学号：18792028】
图2 7
A．向左，增大
B．向左，减小
C．向左，不变
D．先向左后向右，先减小后增加
【解析】　随着速度的增加，a受到向下的洛伦
( http: / / www.21cnjy.com )兹力不断加大，整体对地面的压力也就不断变大，使得滑动摩擦力不断变大，从而加速度减小．而a的加速度是由b对a的静摩擦力提供，由加速度的方向与合外力方向相同可知，b对a的静摩擦力向左，由于整体的加速度在减小，故a的加速度也在减小，从而合外力减小，即静摩擦力减小．
【答案】　B
5．一面积为S＝4×10－
( http: / / www.21cnjy.com )2m2、匝数n＝100的线圈放在匀强磁场中，磁感线垂直于线圈平面，磁感应强度随时间的变化率为＝2
T/s.穿过线圈的磁通量的变化率是多少？线圈中产生的感应电动势是多少？
【解析】　穿过线圈的磁通量的变化率
＝·S＝2×4×10－2Wb/s＝8×10－2Wb/s，
由法拉第电磁感应定律得E＝n＝100×8×10－2V＝8
V.
【答案】　8×10－2Wb/s　8
V3　电能的传输
4　电能的转化及应用
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道电能输送过程中引起损耗的原因.2.知道减小线路损耗的方法．(难点)3.会计算电能的损耗．(难点)4.知道变压器的工作原理及电压与匝数的关系，并能够进行相关的计算．(重点)5.了解电能与其他形式的能之间可以相互转化.
( http: / / www.21cnjy.com )
高
压
输
电
1．输电线路上的热损耗：Q＝I2Rt.
2．高压输电的原因．
输送功率一定P＝UI，提高输送电压U，则可以减小线路上的电流，从而使线路上损耗的功率大幅度减小．
1．输电线路存在电阻，就一定会有电能的损耗．(√)
2．减小输电损耗的最好方法是提高输电电压．(√)
3．电能的损耗受电流的影响比受电阻的影响更为显著．(√)
电能输送中，U为输电电压，r为输电线电阻，则输电线中电流为I＝对不对，为什么？
【提示】　不对，因为U是输电电压，而不是输电线上损失的电压ΔU，输电线中电流应为I＝.
1．采用高压输电的原因
线路中的电阻是要消耗电能，线路的电阻越大，流过线路的电流越大，线路中的损耗就越多，减小线路上功率损失的方法有两个途径：
第一，减小输电导线上的电阻
( http: / / www.21cnjy.com )R.据R＝ρ知，在实际输电线路中，输电导线的长度不能减小，可以用电阻率ρ小的导体材料，像铜和铝等．金、银属贵重金属，做输电导线就不现实了，但在大规模集成电路里是要用这种金属导体的，最后一点是增大导体的横截面积，这又给架线工作带来困难，同时也会耗费大量的金属材料．
第二，减小输电电流I，根据公
( http: / / www.21cnjy.com )式I＝知，要减小电流，减小输送功率是错误的选择，你的目的就是输送电能．再就是在提高电压上做文章，在输送功率一定、输电线电阻一定的条件下，输电电压提高到原来的n倍，根据公式P损＝()2R可以推算，输电线上的功率损失将降为原来的.
根据以上分析，采用高电压输电是减小输电线上功率损耗最有效、最经济的措施．
2．远距离输电过程的示意图
如图3 3 1所示理想变压器P1＝P2，P3＝P4，P2－P3＝P耗．
图3 3 1
3．几个常用的关系式
(1)电流关系：＝，I2＝I3，＝.
(2)电压关系：U2＝I2R线＋U3，＝，其中n1、n2、n3、n4分别表示升压变压器的原副线圈的匝数和降压变压器的原副线圈的匝数．
(3)功率关系：P1＝P2，P2＝P线耗＋P3，P3＝P4，P4＝P1－P线耗，P线耗＝IR线．
1．(多选)远距离输送交流电都采用高压输电，我国正在研究用比330
kV高得多的电压进行输电，采用高压输电的优点是(　　)
A．可节省输电线的铜材料
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损失
D．可加快输电的速度
【解析】　在保证功率不变的情况下，提升电压的目的就是降低输电电流，从而可以减少送电损失，并能节省电线材料．
【答案】　AC
2．(多选)远距离输送交变电流都采用高压输电．已建成750
kV线路，采用高压输电的优点(　　)
A．可以提高输电的效率
B．可根据需要调节交流电的频率
C．可减少输电线上的能量损耗
D．可以减少输电的时间
【解析】　远距离输电过程中，
( http: / / www.21cnjy.com )由于电流的热效应，输电线上发生热损耗，根据焦耳定律，损耗功率P损＝I2R＝()2R，式中P为输电功率，U为输电电压，R为输电线电阻，在P、R不变时，P损∝()2，所以采用高压输电可减少输电线上的能量损耗，提高输电的效率，A、C正确．
【答案】　AC
3．(多选)某电站向远处输送一定功率的电能，则下列说法中正确的是(　　)
【导学号：18792036】
A．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的
B．输电线不变，将送电电压升高到原来的10倍时，输电线损耗的功率减为原来的
C．送电电压不变，将输电线的电阻减半时，输电线损耗的功率减为原来的一半
D．送电电压不变，将输电线的电阻减半时，输电线损耗的功率增为原来的4倍
【解析】　输电线上功率损失P损
( http: / / www.21cnjy.com )＝I2R线＝()2R线，则R线、P一定时，U升高到原来的10倍，P损减为原来的，A项错，B项对．P、U一定时，P损与R线成正比，R线减半，P损也减半，故C对，D错．故选BC.
【答案】　BC
在分析这类问题时，要注意输送功率一定时，电压、电流、电阻和功率的关系.
变
压
器
、
电
能
的
转
化
1．变压器的结构
结构：由闭合铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成．与电源相连的线圈叫原电圈，也叫初级线圈，与负载相连的线圈叫副线圈，也叫次级线圈．
2．变压器的基本原理是电磁感应．
3．变压器两端的电压
变压器原副线圈两端的电压与其匝数成正比，即＝.
n2>n1这种变压器称为升压变压器
n24．低压用电
高压用电很不安全，所以终端用户必须
( http: / / www.21cnjy.com )经过降压变压器把电压降下来．工农业用电中多采用380_V或者220_V的电压，生活用电一般采用220
V的电压．
5．电能的转化及应用
电能可以转化为机械能、化学能、内能、光能、声能、电磁能等．
1．变压器不但能改变交流电压，也能改变直流电压．(×)
2．变压器的原理是一种电磁感应现象，副线圈输出的电流是原线圈电流的感应电流．(√)
3．变压器副线圈匝数多，则副线圈的电压高．(√)
变压器为何不能改变恒定直流电压？
【提示】　变压器的工作原理是电磁感应，产生感产电动势的条件是磁通量发生变化，恒定直流电的磁场不变，故变压器不能改变恒定直流电压．
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．理想变压器的磁通量全部集中在铁芯内，
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )＝，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
( http: / / www.21cnjy.com )压之比等于它们的匝数之比.＝.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.＝.
4．如图3 3 2所示，理想变压器原、副线圈匝数比为3∶1，副线圈接三个相同的灯泡，均能正常发光，原线圈上串联一相同的灯泡A，则(　　)
【导学号：18792037】
图3 3 2
A．灯A也能正常发光
B．灯A将会烧坏
C．灯A比另三个灯都暗
D．不能确定
【解析】　原线圈、副线圈电流
( http: / / www.21cnjy.com )之比＝，I1＝，副线圈中通过每灯的电流等于其额定电流I额＝，通过灯A的电流I1＝＝I额，所以也能正常发光．
【答案】　A
5．一理想变压器，原线圈
( http: / / www.21cnjy.com )输入电压为220
V时，副线圈的输出电压为22
V．如将副线圈增加100匝后，则输出电压增加到33
V，由此可知原线圈匝数是________匝，副线圈匝数是________匝．
【解析】　由＝可知原、副线圈原来的匝数比
＝＝＝，
①
若副线圈增加Δn＝100匝，输出电压U2′＝33
V，
由＝可得＝，
②
由①②得n1＝2
000匝，n2＝200匝．
【答案】　2
000　200
6．一台交流发电机的输出电压为250
V，
( http: / / www.21cnjy.com )输出功率为100
kW，向远处输电所用导线的总电阻R＝8
Ω，要使输电线上的功率损失不超过输送功率的5%，用户处正好得到220
V的电压，则供电处升压变压器和用户处降压变压器的匝数比各为多少？
【解析】　发电机的输出电压：U1＝250
V，
升压变压器的原线圈电流：I1＝＝400
A，
输电线上的功率损失：P损＝P1×5%，P损＝IR，所以输电线上的电流：I线＝25
A，
升压变压器的匝数比为＝＝＝.
升压变压器副线圈两端的电压为
U2＝U1＝16×250
V＝4
000
V.
输电线上的电压损失为U损＝I线R＝25×8
V＝200
V.
降压变压器原线圈两端的电压为U3＝U2－U损＝3
800
V.
降压变压器的原、副线圈的匝数比为
＝＝＝.
【答案】　1∶16　190∶11
无论线圈的匝数增加还是减小，紧紧抓住电压与匝数成正比的关系去列式求解.章末综合测评(一)
(时间：60分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10个小题
( http: / / www.21cnjy.com )，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．下列说法正确的是(　　)
A．静电感应不是创造了电荷，而是电子从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分引起的
B．一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体有可能带上异种电荷
C．摩擦起电，是因为通过克服摩擦做功而使物体产生了电荷
D．以上说法都不对
【解析】　静电感应与摩擦起电并
( http: / / www.21cnjy.com )不是创造了电荷，而是电荷的转移，故A对，C错；一个带电物体接触另一个不带电物体，两个物体带上同种电荷，故B错；综上所述可知D错．
【答案】　A
2．根据电场强度的定义式E＝，在国际单位制中，电场强度的单位应是(　　)
A．牛/库　　　　　　　
B．牛/焦
C．焦/库
D．库/牛
【解析】　力的国际单位是牛顿，电荷量的国际单位是库仑．故电场强度的国际单位是牛/库．A选项正确．
【答案】　A
3．对于库仑定律，下列说法中正确的是(　　)
A．凡计算两个点电荷间的作用力，都可以使用公式F＝
B．相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷是否相等，它们之间的库仑力大小一定相等
C．两个带电小球距离非常近时，不能使用库仑定律
D．两个点电荷的电荷量各减为原来的一半，它们之间的距离保持不变，则它们之间的库仑力减为原来的四分之一
【解析】　库仑定律的适用条件是真空中
( http: / / www.21cnjy.com )两个静止的点电荷，故A错；根据牛顿第三定律，可知两个点电荷间的库仑力大小一定相等，故B正确；当两个带电小球距离非常近时，此两小球不能视为点电荷，库仑定律不适用，故C正确；由F＝k可知q1′＝q1，q2′＝q2，r不变时，它们之间的库仑力F′＝k＝F，故D正确．
【答案】　BCD
4．下列说法错误的是(　　)
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在电场
B．电场是一种物质，它与其它物质一样，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当中的电荷有力的作用
D．电荷只有通过接触才能产生力的作用
【解析】　电荷不通过接触也能产生力的作用．故D错．
【答案】　D
5．如图所示，四个电场线图，一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大，那么它是在哪个图示电场中运动(　　)
【解析】　正电荷在电场中受力方向与
( http: / / www.21cnjy.com )该点处场强方向相同，又a＝，a大F也大，而F＝Eq，静电力越大，场强E也越大，电场线越密的地方场强越大，故C项正确．
【答案】　C
6．关于电场强度，下列说法中正确的是(　　)
A．由E＝知，检验电荷在某点所受电场力越大，该点的场强越强
B．由E＝知，检验电荷所带电量越少，检验电荷所在位置的场强越强
C．电场中某点的场强与检验电荷的电量和所受的电场力无关
D．电场中某点场强的方向就是检验电荷在该点所受电场力的方向
【解析】　电场强度E与F、q均无关，取决于源电荷本身，电场中某点场强的方向就是正电荷在该点所受电场力的方向，故只有C正确．
【答案】　C
7．对电场线的认识，下列说法错误的是(　　)
A．电场线总是从正电荷出发，终止于负电荷
B．电场线上某点的切线方向与放在该点的正电荷的受力方向相同
C．电场线的疏密可以反映电场的强弱
D．电场线在特殊情况下会相交
【解析】　电场线在任何情况都不会相交，否则电场中的同一点将有2个场强方向，故D错误．
【答案】　D
8．如图1所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点．已知在P、Q连线上某点R处的电场强度为零，且PR＝2RQ，则(　　)
【导学号：18792012】
图1
A．q1＝2q2
B．q1＝4q2
C．q1＝－2q2
D．q1＝－4q2
【解析】　设PR＝2RQ＝2r，因为R处的电场强度为零，两点电荷在R处的场强等大反向，由k＝k，解得q1＝4q2，B正确．
【答案】　B
9．如图2所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是(　　)
图2
A．A点的电场强度方向向左
B．A点的电场强度方向向右
C．负点电荷在A点受力向右
D．正点电荷在A点受力向左
【解析】　正电荷在电场中受力方向与场强方向相同，故B正确．
【答案】　B
10．如图3所示，用两根同样的绝缘细线把甲
( http: / / www.21cnjy.com )、乙两个质量相等的带电小球悬挂在同一点上，甲、乙两球均处于静止状态．已知两球带同种电荷，且甲球的电荷量大于乙球的电荷量，F1、F2分别表示甲、乙两球所受的库仑力，则下列说法中正确的是(　　)
图3
A．F1一定大于F2
B．F1一定小于F2
C．F1与F2大小一定相等
D．无法比较F1与F2的大小
【解析】　甲、乙两球之间的库仑力属于作用力与反作用力，大小始终相等，C项正确．
【答案】　C
二、非选择题(本题共6个小题，共6
( http: / / www.21cnjy.com )0分，计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)
11．(8分)真空中的两个点电荷A、B
( http: / / www.21cnjy.com )相距20
cm，A带正电QA＝4.0×10－10
C．已知A对B的吸引力F＝5.4×10－8
N，则B在A处产生的场强大小是________N/C，方向________；A在B处产生的场强大小是____________N/C，方向________．
【解析】　EA＝＝135
N/C，EB＝＝90
N/C.
【答案】　135　A指向B　90　A指向B
12．(8分)在真空中有两个点电
( http: / / www.21cnjy.com )荷，它们之间距离是L时，相互作用的库仑力大小是F，如果把两个电荷之间的距离缩短10
cm，则相互作用的库仑力大小变为4F，由此可知L的大小是________cm.
【解析】　设两个点电荷的电荷量分别为
( http: / / www.21cnjy.com )Q1和Q2，由库仑定律，F＝k，4F＝k，所以L＝2L′＝2(L－0.1
m)，L＝0.2
m＝20
cm.
【答案】　20
13．(10分)已经证实，
( http: / / www.21cnjy.com )质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电为e，下夸克带电为－e，e为电子所带电荷量的大小．如果质子是由三个夸克(2个上夸克和1个下夸克)组成的，且各个夸克之间的距离都为l，三个夸克位于等边三角形的三个顶点处，l＝1.5×10－15
m．试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力(库仑力)．
【解析】　上夸克与上夸克之间的静电力为
F1＝k＝k，
代入数据得F1≈46
N，是斥力．
上夸克与下夸克之间的静电力为
F2＝k＝k，
代入数据得F2≈23
N，是引力．
【答案】　见解析
14．(10分)真空中有甲、乙两个点电荷，相
( http: / / www.21cnjy.com )距为r，它们间的静电力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，距离变为2r，则它们之间的静电力变为多少？
【解析】　根据题目给出的条件，真空中、点电荷符合库仑定律条件．
F＝k
当Q甲′＝2Q甲，Q乙′＝Q乙，r′＝2r时
F′＝k＝k＝F.
【答案】　F
15.(12分)把一个电荷量q＝－10
( http: / / www.21cnjy.com )－6
C的电荷，依次放在带正电的点电荷Q周围的A、B两点如图4，受到的静电力大小分别是FA＝5×10－3
N，FB＝3×10－3
N.
【导学号：18792013】
图4
(1)画出电荷q在A、B两点的受力方向；
(2)求出A、B两点的电场强度；
(3)如在A、B两点分别放上另一个电荷量为q′＝10－5
C
的电荷，受到的静电力是多大？
【解析】　(1)电荷在A、B两点的受力方向沿着它们与点电荷Q的连线向内，如图所示．
(2)A、B两点的场强大小分别为
EA＝＝
N/C＝5×103
N/C
EB＝＝
N/C＝3×103
N/C
电场强度的方向决定于正电荷的受力方向，因此沿着A、B两点与点电荷Q的连线向外．
(3)当在A、B两点放上电荷q′时，受到的静电力分别为
FA′＝EAq′＝5×103×10－5
N＝5×10－2
N
FB′＝EBq′＝3×103×10－5
N＝3×10－2
N
其方向与场强方向相同．
【答案】　(1)见解析
(2)EA＝5×103
N/C　EB＝3×103
N/C
(3)FA′＝5×10－2
N　FB′＝3×10－2
N
16．(12分)在一条直线上从右向左的A、
( http: / / www.21cnjy.com )B、C三点分别放置QA＝3×10－9
C，QB＝－4×10－9
C，QC＝3×10－9
C的点电荷，已知AB间距是1
cm，BC间距是2
cm，静电力常量k＝9×109
N·m2/C2，求作用在A电荷上的作用力？
【解析】　根据库仑定律可知
B对A作用力FBA＝k＝1.08×10－3
N，
方向向左；
C对A的作用力FCA＝k＝9×10－5
N
方向向右；
所以A所受到的合力F＝FBA－FCA＝9.9×10－4
N，
方向向左．
【答案】　9.9×10－4
N　方向向左章末综合测评(五)
(时间：80分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10个小题
( http: / / www.21cnjy.com )，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．下列说法不正确的是(　　)
A．家庭生活用电需要注意家电故障的因素
B．在安装家电时要考虑家庭电路的安全
C．家用电器一般都是串联接入电路的
D．电能表和电线应与所用的家电匹配
【解析】　家用电器都是并联接入电路的，这样才能保证用电器可以独立工作，故C错误，其他选项正确．
【答案】　C
2．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(　　)
【导学号：18792063】
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】　导线与电熨斗是串联关系，电流相同由于导线电阻很小，由P＝I2R知，所以消耗电能少．
【答案】　A
3．下列说法正确的是(　　)
A．18世纪末，莫尔斯发明了电报，贝尔发明了电话
B．麦克斯韦的电磁场理论预言了电磁波的存在
C．马可尼发明了无线电通信
D．互联网是电磁技术对人类的又一重大贡献
【解析】　电报和电话的发明都是在19世纪末，故A错误，其他几个选项均正确．
【答案】　BCD
4．下列说法正确的是(　　)
A．我国发明的指南针是电磁领域的第一个重大发明
B．哥伦布发现美洲新大陆是在我国发明指南针之前
C．古希腊是最早用文字记录电磁现象的国家
D．电磁铁是根据电磁感应定律发明的
【解析】　指南针发明之后被
( http: / / www.21cnjy.com )广泛应用于航海指向，推动了世界航海事业的发展，哥伦布能够发现美洲新大陆得益于指南针的发明．中国是最早用文字记录电磁现象的国家，电磁铁是根据电流的磁效应发明的，故只有A正确．
【答案】　A
5．建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是(　　)
A．法拉第　　　　　　　
B．奥斯特
C．赫兹
D．麦克斯韦
【解析】　麦克斯韦建立了完整的电磁理论并预言了电磁波的存在．
【答案】　D
6．大量信息的存储和多用户的使用，对信息安全提出了严峻的挑战，下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是(　　)
A．内存大小
B．计算机病毒
C．电脑的存储速度
D．电脑的计算速度
【解析】　由于网络的巨大
( http: / / www.21cnjy.com )开放性，信息安全将会受到严重危害，其中计算机病毒像“幽灵”一样笼罩在广大计算机用户心头，给人们造成巨大的心理压力，极大地影响了现代计算机的使用效率，由此带来的无形损失是难以估量的．
【答案】　B
7．下列说法正确的是(　　)
A．法国的皮希克制成了第一台电动机
B．德国的雅可比制成了第一台发电机
C．爱迪生发明了电灯并建立了第一座交流发电站
D．交流高压输电为电力的大规模推广打下了坚实的基础
【解析】　皮希克发明了发电机，雅可比发明了电动机，故A、B错误，爱迪生建成的是直流发电站，故C错误，D正确．
【答案】　D
8．下列生活实例中属于节约用电的是(　　)
A．电视机不用时切断电源
B．离开教室随手关灯
C．夏天用空调时把温度调得很低
D．尽量少开启冰箱门
【解析】　夏天使用空调显然是用于制冷，温度调得越低耗电越多，所以不利于节约用电．
【答案】　ABD
9．洗衣机、空调、电冰箱等家
( http: / / www.21cnjy.com )用电器的电源插头有三条线，其中一条接火线(通常标有I字样)，一条接零线(通常标有N字样)，第三条线接用电器的金属外壳(通常标有E字样)，插座上对应插孔的导线应该与室外的大地相连．如果你家中插座上第三条线对应插孔的导线没有接地，将会发生的现象是(　　)
A．家用电器消耗的电能会增加
B．家用电器不能正常工作
C．家用电器的使用寿命会缩短
D．人接触家用电器外壳时有可能发生触电事故
【解析】　三条线有一根与大
( http: / / www.21cnjy.com )地相连，它的作用是把用电器外壳与大地相连，可以防止外壳因短路带电造成的人体触电事故，电源插座上的第三条线如果没有接地则起不到防止触电的作用，故D正确．
【答案】　D
10．录音机在放音过程中利用了下列哪一现象(　　)
A．电磁感应
B．磁化
C．去磁
D．电谐振
【解析】　放音时，磁带紧贴着放音磁头的缝隙通
( http: / / www.21cnjy.com )过，磁头缝隙处便产生随声音磁信号变化的磁场，使磁头线圈中产生感应电流——音频电流．即放音时利用了电磁感应现象，选项A正确．
【答案】　A
二、非选择题(本题共6个小题，共6
( http: / / www.21cnjy.com )0分，计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)
11．(6分)我们一定要注意用电安全，如遇家
( http: / / www.21cnjy.com )用电器起火应该先__________；发现有人触电不能直接接触__________，应用木棒或者其它绝缘物将电源线拔开，使触电者离开电源线；家庭电路里有________、________、________三种线，使用三脚插头的电器比两脚插头更安全，因为发生漏电事故时，可以通过________线把短路电流引向大地而不流向人体．
【解析】　电器起火应先切断电源，
( http: / / www.21cnjy.com )再去救火，切不可带电用水去灭火．因为人是导体，有人触电不能直接接触触电者，否则接触的人也会触电，家庭电路有火线、零线和地线三种，地线与大地相通，漏电事故发生时可以通过地线把短路电流引向大地．
【答案】　切断电源　触电者　火线　零线　地线　地
12．(6分)电磁污染指各
( http: / / www.21cnjy.com )种电器设备所产生的，对其它仪器设备的正常工作产生________或对人、动物、植物等生物有机体产生________的电磁辐射，飞机上使用________或者电脑等会干扰飞机的电子仪表的正常工作．
【解析】　电磁波能干扰其他仪器设备的正常工作，对生物有机体产生伤害造成电磁污染，手机在使用时发射和接收电磁波，在飞机上是不允许使用的．
【答案】　干扰　伤害　手机
13．(12分)列举哪些家庭用品会产生电磁辐射？
【答案】　电视机和电脑能产生电磁辐射已是人
( http: / / www.21cnjy.com )所共知，其他电器均不同程度地产生电磁辐射，包括收音机、录音机、音响、手机、对讲机、微波炉、电磁炉、电热毯、电冰箱、洗衣机、消毒柜、吸尘器、割草机、吹风机、电烤箱、洗衣机、消毒柜、吸尘器、割草机、吹风机、电烤箱、电熨斗等等．
几乎所有的用电器都有一定的辐射，在使用时要保持距离，以策安全
14．(12分)家庭里怎样安全用电？
【导学号：18792064】
【答案】　(1)要考虑电能表和低压
( http: / / www.21cnjy.com )线路的承受能力．(2)其次，要考虑一个插座允许插接几件电器，所有电器的最大功率之和不能超过插座的功率．(3)安装的刀闸必须使用相应标准的保险丝．不得用其他金属丝替代，否则容易造成火灾，毁坏电器．(4)带金属外壳的电器应使用三脚电源插头．(5)要使用漏电保护器．(6)发生电气火灾后，如因家用电器着火引起火灾，必须先切断电源，然后再进行救火，以免触电伤人．应使用盖土、盖沙或灭火器，但决不能使用泡沫灭火器．(7)发热电器不得直接搁在木板上，以免引起火灾．
15．(12分)谈谈在电视机、电饭锅、电冰箱的使用中如何节约用电．
【解析】　电视机：(1)电视机使用时，控制
( http: / / www.21cnjy.com )电视屏幕的亮度是节电的一个途径．(2)电子管电视不看时应拔掉电源插头，特别是遥控电视机关闭后，整机处在待用状态仍在用电．
电饭锅：要充分利用电饭锅、电烤箱的余热．电饭锅用完后，一定要拔下电源插头，如不拔下则进入保温状态，既浪费电力又减少使用寿命．
洗衣机：(1)洗涤物要相对集中．(2
( http: / / www.21cnjy.com ))洗衣机有强洗和弱洗的功能，选用哪种功能是根据织物的种类、清洁的程度等决定的，但实际上强洗比弱洗要省电，因为同样长的洗涤周期内，强洗不但省电，还可延长电机寿命．
电冰箱：(1)开门次数尽量少而短．(2)箱
( http: / / www.21cnjy.com )内温度调节适宜．(3)贮存食物不宜过满过紧，食品之间与箱壁之间应留有100
mm以上的空隙．(4)热的食品应自然冷却到室温，然后放入冰箱内．(5)及时除霜．如挂霜太厚会产生很大的热阻，影响冷热交换，制冷效果差，耗电量增多．
【答案】　见解析
16．(12分)某植物园的
( http: / / www.21cnjy.com )建筑层顶装有太阳能发电系统，用来满足园内用电需求．已知该发电系统输出功率为1.0×105
W、输出电压为220
V．求：
【导学号：18792065】
(1)按平均每天太阳照射6小时计算，该发电系统一年(365天计)能输出多少电能？
(2)该太阳能发电系统除了向1
( http: / / www.21cnjy.com )0台1
000
W的动力系统正常供电外，还可以同时供园内多少盏功率为100
W、额定电压为220
V的照明灯正常工作？
【解析】　(1)该发电系统一年输出的电能为W＝Pt＝1.0×105×365×6×3
600
J＝7.884×1011
J.
(2)设可供n盏100
W的电灯正常工作，
则P＝10×1
000
W＋100
n
代入数据解得n＝900盏．
【答案】　(1)7.884×1011
J　(2)900盏章末分层突破
( http: / / www.21cnjy.com )
①电场
②磁场
③红外线
④紫外线
⑤γ射线
⑥越大
⑦减小
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
电磁波及电磁波谱
自从1887年赫兹通过一系列实验证实了
( http: / / www.21cnjy.com )电磁波的存在之后，时至今日，不仅证明了光波是电磁波，而且证明了红外线、紫外线、X射线、γ射线等均是不同频率范围内的电磁波．科学研究证明电磁波是一个大家族．目前人类通过各种方式已得到或观测到的电磁波的最低频率为f＝10－2
Hz，其波长为地球半径的5×103倍；而电磁波的最高频率为f＝1025
Hz，它是来自于宇宙的γ射线．
将电磁波按频率或波长的顺序排列起来就构成电磁
( http: / / www.21cnjy.com )波谱．在电磁波谱中，γ射线的波长最短，X射线次之，后面依次是紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波，不同频率的电磁波段有不同的用途．随着科学技术的不断进步，相信电磁波谱的两端还将不断扩展，电磁波的应用也将进一步扩展．
　(多选)关于电磁波谱，下列说法中正确的是(　　)
A．红外线的波长比红色光波长长，它的热作用很强
B．X射线就是伦琴射线
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．紫外线的波长比伦琴射线的长，它的显著作用是化学作用
【解析】　在电磁波谱中，红外线的波长比可
( http: / / www.21cnjy.com )见光的波长长，A项正确；X射线也称伦琴射线，B项正确；阴极射线是电子流，它与电磁波有着本质的区别，C项错误；紫外线的显著作用是化学作用，伦琴射线的显著作用是穿透作用，D项正确．故选ABD.
【答案】　ABD
热敏电阻的型号及其特点
热敏电阻器(thermistor)是
( http: / / www.21cnjy.com )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．
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
热敏电阻器的用途十分广泛，主要
( http: / / www.21cnjy.com )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4 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4 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
1．关于电场、磁场和电磁波之间的关系，下列说法不正确的是(　　)
A．运动电荷能产生电场和磁场，而静止的电荷只产生电场
B．任何变化的磁场能在其周围空间产生变化的电场
C．任何变化的电场能在其周围空间产生磁场
D．周期性变化电场和周期性变化磁场相互联系、相互产生，形成电磁波
【解析】　无论电荷是静止的还是运动的，
( http: / / www.21cnjy.com )电荷都能在其周围产生电场，而静止的电荷不能产生磁场，故选项A正确．均匀变化的磁场(或电场)能够在周围空间产生稳定的电场(或磁场)，不均匀变化的磁场(或电场)能够在周围空间产生变化的电场(或磁场)，故B错误，C正确．周期性变化的电场在其周围产生周期性变化的磁场，周期性变化的磁场又在其周围产生周期性变化的电场，变化的电场和变化的磁场交替产生，由近及远地向周围传播形成电磁波．D正确．
【答案】　B
2．关于机械波和电磁波，下列说法中错误的是(　　)
A．机械波和电磁波都能在真空中传播
B．机械波和电磁波都可以传递能量
C．机械波在真空中无法传播
D．机械波和电磁波都能发生衍射和干涉现象
【解析】　机械波与电磁波都是波，都能传递能量，满足波的性质，具备波的一切特征，但机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质．
【答案】　A
3．关于电磁波的应用，下列说法正确的是(　　)
A．电磁波在真空中的速度为c＝3.00×108
m/s
B．在电磁波谱中，紫外线的频率比γ射线的频率大
C．只有高温的物体才能发射红外线
D．手机只能接收电磁波，不能发射电磁波
【解析】　电磁波能够在真空
( http: / / www.21cnjy.com )中传播，且传播速度为3.00×108
m/s，选项A正确；由电磁波谱可知，γ射线频率最大，选项B错误；任何物体都能发射红外线，手机既能发射电磁波，又能接收电磁波，选项C、D错误．
【答案】　A
4．关于传感器及其作用，下列说法中正确的是(　　)
A．传感器一定是把非电学量转移为电学量
B．传感器一定是把非电学量转换为电路的通断
C．传感器把非电学量转换为电学量是为了方便地进行测量、传输、处理和控制
D．电磁感应是把磁学的量转换为电学的量，所以电磁感应也是传感器
【解析】　传感器是指一种元
( http: / / www.21cnjy.com )件或装置，它能感受力、温度、光、声、磁、化学成分等非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量，或转换为电路的通断；其作用和目的是更方便地进行测量、传输、处理、控制非电学量，找出非电学量和电学量之间的对应关系．电磁感应是原理，不是元件和装置，不能称为传感器．
【答案】　C
5．有一个自动控制装置电路如图4
( http: / / www.21cnjy.com )2所示，M是质量较大的一个金属块，将装置固定在一辆汽车上，汽车向右启动时，________灯亮，原理是________________．汽车刹车时，________灯亮．
图4 2
【解析】　当汽车向右启动时，由于物体具有惯性，金属块M后移，接通电路，点亮绿灯；同理，刹车时，金属块前移，点亮红灯．
【答案】　绿　物体具有惯性　红章末分层突破
( http: / / www.21cnjy.com )
①通路
②做功
③I2Rt
④I2R
⑤U0
sin2πft
⑥I0
sin2πft
⑦隔直
⑧阻交
⑨IR线
⑩n2>n1
n2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
远距离高压输电
解决远距离输电问题有以下两个重要环节：
(1)画出输电示意图，以便于分析电路，明确各量的对应关系；
(2)以升压变压器的副线圈、输电线、降压
( http: / / www.21cnjy.com )变压器的原线圈为回路，利用电路知识分析三者的电压和功率关系，具体为：①由输电功率和电压确定输电线的电流；②计算线路电压损耗、功率损耗，确定降压变压器的输入电压、输入功率；③计算两变压器的变压比．
　一小型发电机输出功率为50
kW，输出电压为240
V．现用一台升压变压器使其升压，用户处再用一台降压变压器降到所需要的220
V，输电线总电阻30
Ω，损失电功率为总功率的6%，变压器是理想的，求这两台变压器原、副线圈的匝数比各是多少，并画出送电电路简图．
【解析】　输电示意图为
已知U1＝240
V　U4＝220
V
P总＝50
kW　R＝30
Ω
ΔP＝P总×6%＝3
kW
又因为ΔP＝IR　得I线＝10
A
P总＝U2I线　得U2＝5
000
V
所以升压变压器原副线圈匝数比
＝＝＝
ΔU＝I线R＝300
V
U3＝U2－ΔU＝4
700V
所以降压变压器原副线圈匝数比＝＝.
【答案】　见解析
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
( http: / / www.21cnjy.com )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的变化的磁通量也通过了副线圈，根据法拉第电磁感应定律，便在副线圈n2中产生了感应电动势，如果输出电压高于输入电压，则为升压变压器；如果输出电压低于输入电压，则为降压变压器．
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，
( http: / / www.21cnjy.com )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P入＝P出，原副线圈的制约关系应由P入＝P出，结合法拉第电磁感应定律界定．
　(多选)如图3 1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3 1
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A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，A错误．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
1．下列关于电动势的说法正确的是(　　)
A．电源的电动势越大，电源中的电流越大
B．电源的电动势越大，电源中的电场越强
C．电源的电动势越大，电源中的电荷越多
D．电源的电动势越大，电源提供电能的本领越强
【解析】　电源的电动势描述的
( http: / / www.21cnjy.com )是电源提供电能的本领，而电路中的电流还与电路的情况有关．电源电动势大，并不意味电源中的电场强，所以A、B错误；电源为电路提供稳定的电压，并不是提供电荷，电荷是在电路中流动的，所以C错误；由电动势的定义可知D正确．
【答案】　D
2．通过一阻值R＝100
Ω的电阻的交变电流如图3 2所示，其周期为1
s．电阻两端电压的有效值为(　　)
【导学号：18792040】
图3 2
A．12
V　　B．4
V　　C．15
V　　D．8
V
【解析】　根据图像，一个周
( http: / / www.21cnjy.com )期T＝1
s，设该交变电流的有效值为U,0～0.4
s的时间间隔为t1＝0.4
s,0.4～0.5
s的时间间隔t2＝0.1
s，根据电流的热效应，由2(IRt1＋IRt2)＝，解得U＝4
V，B正确．
【答案】　B
3．关于电阻、电感、电容对电流作用的说法正确的是(　　)
A．电阻对直流电和交流电的阻碍作用相同
B．电感对直流电和交流电均有阻碍作用
C．电容器两极板间是绝缘的，故电容支路上没有电流通过
D．交变电流的频率增加时，电阻、电感、电容的变化情况相同
【解析】　电阻的阻值对直流电和交流电的阻
( http: / / www.21cnjy.com )碍作用相同，A正确；电感对直流电没有阻碍作用，对交流电有阻碍作用，B错误；由于电容器不断地充放电，电路中存在充电电流和放电电流，C错误；电阻的阻值与交流电的频率无关，感抗随交流电频率的增大而增大，容抗随交流电频率的增大而减小，D错误．
【答案】　A
4．某电站用11
kV交变电压输电，输送功率一定，输电线的电阻为R.现若用变压器将电压升高到220
kV送电，下列哪个选项正确(　　)
【导学号：18792041】
A．因I＝，所以输电线上的电流增为原来的20倍
B．因I＝，所以输电线上的电流减为原来的
C．因P＝，所以输电线上损失的功率增为原来的400倍
D．若要使输电线上损失的功率不变，可将输电线的电阻减为原来的
【解析】　因为输送的功率一定，由I
( http: / / www.21cnjy.com )＝可知，当输送的电压增为原来的20倍时，电流减为原来的，所以选项A错B对．选项C中，R是输电线的电阻，而U是输送的总电压，R与U不对应，所以P＝是错误的．输电线上损失的功率一般用ΔP＝I2R计算．从选项B中已经知道电流减为原来的，若ΔP不变，则输电线的电阻可增为原来的400倍，所以D错．
【答案】　B
5．发电厂输出的交流电压为22万伏，输送功率
( http: / / www.21cnjy.com )为2.2×106
W，现在用户处安装一降压变压器，用户的电压为220
V，发电厂到变压器间的输电导线总电阻为22
Ω，求：
(1)输电导线上损失的电功率；
(2)降压变压器原、副线圈匝数之比．
【解析】　(1)应先求出输送电流，由
I线＝＝＝100
A
则损失的电功率为
P损＝I2R线＝1002×22
W＝2.2×105
W.
(2)降压变压器原线圈电压U1为
U1＝U总－U线＝U总－I线R线
＝2.2×104
V－100×22
V＝19
800
V
所以原副线圈匝数比＝＝＝90∶1.
【答案】　(1)2.2×105
W　(2)90∶14　传感器及其应用
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道什么是传感器．2．知道常用传感器及其原理．(难点)3．掌握传感器的应用．(重点)
( http: / / www.21cnjy.com )
传
感
元
件
与
传
感
器
1．传感元件：能感受外界作用，并对这些作用作出反应或把外界作用的信息传输到处理装置的元件．
2．传感器：以传感元件为核心，加上相应装置，使之能把被测的非电信号按一定规律转换成对应的电信号的器件或装置．
1．传感器就是传递某种信息的电学元件．(×)
2．所有传感器的工作原理都是一样的．(×)
在一些楼道、走廊等公共场所，都装有一种“节
( http: / / www.21cnjy.com )能”灯，白天灯不会发光，晚上安静时灯也不工作．若晚上有一定的声音，如脚步声或击掌声，灯会马上亮起来，过一会儿安静后又自动熄灭．请简单说明它的工作原理．
【提示】　利用光传感器和声传感器控制开关．在光较暗时，若声传感器接收到声音，电路接通，灯泡发光；无声音和在白天时，电路断开，灯不发光．
1．传感器
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输出信息的器件或装置，就叫传感器．
2．人是通过下面五种感觉(如图4 4 1)接收外界信息的，因此人本身就是高级传感器．
图4 4 1
3．组成：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的电子元件．
(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．
4．作用：传感器的作用是将感受到的非电学量如力、热、光、声、化学、生物等量转换成便于测量的电学量或信号．
1．关于传感器工作的一般流程，下列说法中正确的是(　　)
A．非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件
B．电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量
C．非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量
D．非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
【解析】
【答案】　C
2．唱卡拉OK用的话筒内有传感
( http: / / www.21cnjy.com )器，其中有一种是动圈式的，它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是(　　)
A．该传感器是根据电流的磁效应进行工作的
B．该传感器是根据电磁感应的原理进行工作的
C．膜片振动时，穿过金属线圈的磁通量不变
D．膜片振动时，金属线圈中不会产生感应电流
【解析】　当声波使膜片前后振动
( http: / / www.21cnjy.com )时，膜片后的线圈就跟着振动，从而使处于永磁体磁场的线圈切割磁感线，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流．从而将声音信号转化为电信号．可见这是利用了电磁感应原理，故只有B正确．
【答案】　B
3．(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
【解析】　电视机的遥控器是一种发射和接收红外
( http: / / www.21cnjy.com )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.
传
感
器
类
型
1．敏感元件特点：对自然作用反应灵敏．
2．变换元件特点：能把不同形式的作用，特别是力、热、声、光、化学等作用量转化成电学量．
3．随温度变化阻值发生显著变化的电阻，称为热敏电阻，它主要用在自动控制电路中．
1．人的视觉起到光敏传感器的作用．(√)
2．空调感知气温利用了温度传感器．(√)
电容式话筒是怎样利用压力传感器的？
【提示】　声音使振动模振动，电容器的电容随振动膜的振动而变化，产生电流，声音信号就被话筒转化为电信号输出．
1．双金属片温度传感器
利用两片金属的热膨胀系数不同，在温度变化时因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
( http: / / www.21cnjy.com )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．
6．一般情况温度的高低与阻值的大小的关系
铂铜等金属其电阻随温度升高而增大，某些半导体
( http: / / www.21cnjy.com )材料，其阻值会随温度的升高而明显减小，阻值随温度升高而减小的电阻我们称为负温度系数的电阻，阻值随温度升高而增大的电阻我们称为正温度系数的电阻．
4．下列说法不正确的是(　　)
A．话筒是一种常用的声传感器，其作用是将电信号转换为声信号
B．电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器．这种传感器的作用是控制电路的通断
C．电子秤所使用的测力装置是力传感器
D．热敏电阻能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量
【解析】　话筒的作用是将声音信号转换成电信号，所以A错，其余都正确．
【答案】　A
5．电梯门不会夹伤人的手，是因为电梯门安装了什么传感器(　　)
【导学号：18792049】
A．温度传感器　　　　　
B．红外线传感器
C．压力传感器
D．生物传感器
【解析】　只有在电梯门上安装压力传感器时，才能使电梯门关闭时遇到障碍后再自动打开，不会夹伤人的手．
【答案】　C
6．在地震救援行动中，救援队借助“生命探测仪”可以发现深埋在废墟中的伤员，根据所学知识，你认为“生命探测仪”可能用到了(　　)
A．红外线传感器
B．压力传感器
C．振动传感器
D．电容传感器
【解析】　伤员被深埋在废
( http: / / www.21cnjy.com )墟中，借助红外线传感器可以感知人与周围环境的差别，且伤员与尸体的温度不同，借助探测仪可以探测到活着的被困人员，故应选A.
【答案】　A2　交变电路
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道交变电路的组成.2.知道交变电路电压和电流是随时间周期性变化的．(重点)3.知道什么是有效值.4.知道电容器和电感器的构造及在电路中的作用．(难点)
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交
变
电
路　交
变
电
压
及
电
流
1．交变电路的组成
(1)交变电路由交变电源及电容、电阻、电感等元件组成．
(2)“～”代表交变电源，一般由交流发电机供给．家庭用的就是220
V的交变电流，常称为市电．
2．交变电压及交变电流
(1)变化规律：在一般交流电路中电压可表示为u＝U0_sin_2πft，电流可表示为i＝I0_sin_2πft.
(2)峰值、频率：U0、I0指交变电路中电压、电流的峰值；f是交变电流的频率．
(3)有效值：在一个周期内其交流
( http: / / www.21cnjy.com )电通过电阻R所产生的热量与某一恒定电流在同样时间内通过该电阻所产生的热量相等，那么这个直流电压(电流)的大小就叫做该交流电压(电流)的有效值．
1．家用照明电是交变电流．(√)
2．照明电路电压为220
V指的是有效值．(√)
3．交变电路的有效值是以电流的热效应定义的．(√)
交变电流的大小是否一定变化？它与直流电的最大区别是什么？
【提示】　交变电流的大小不一定变化，如方形波电流，它与直流电的最大区别是方向发生周期性的变化．
1．有效值和平均值的区别
交流电的有效值是按热效应定义的，对于一个
( http: / / www.21cnjy.com )确定的交流电来说，其有效值是恒定的，而平均值由公式＝n·确定，其值的大小与所取时间间隔有关，如对正弦交流电其正半周的＝，而一个周期内的＝0.在计算热量、电功率时，用有效值；在计算通过导体的电荷量时，用平均值，进行电路计算时要注意区分两者的不同．对于一般的交流电其有效值和平均值不相等这要从有效值的定义上理解，因为电流的有效值是根据电流的热效应定义的，而电流产生的热量Q＝I2Rt，也就是热量等于电流的平方在时间上的积累效果，而不是电流在时间上的积累．
2．求解有效值的一般步骤
(1)首先要分析交变电流的变化规律，在一个交变电流中可能存在n种形式的交流电．
(2)一个交变电流中存在n种形式，可在一个周期内分段求出产生的热量，求其和．
(3)不同分段恒定电流的交流电的有效值不是算术平均值，而是分段用焦耳定律求解．
1．(多选)下图中属于交变电流的是(　　)
【解析】　A和D中电流方向没有发生变化所以不是交变电流，B和C中电流的方向周期性变化，所以是交变电流．
【答案】　BC
2．已知某交变电流变化规律是i＝20sin
ωt
A，当t＝时，电流的瞬时值为(　　)
A．10
A　　　　　　　
B．17.32
A
C．7.07
A
D．14.14
A
【解析】　将ω＝代入i＝20sin
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ωt得i＝20sint
A，再将t＝代入，得i＝20sin(×)A＝10
A＝17.32
A．故B正确．
【答案】　B
3．如图3 2 1表示一交变电流的电流随时间而变化的图象．此交变电流的有效值是(　　)
【导学号：18792032】
图3 2 1
A．5
A
B．5
A
C．3.5
A
D．3.5
A
【解析】　使此交变电流通过电阻R，在一个周期内产生的热量为
Q交＝IR·＋IR·＝(I＋I)R·　　式中I1＝4
A，I2＝3
A，T＝0.02
s
设另一直流电I，通过同样的电阻在同样时间(T＝0.02
s)内产生的热量为
Q直＝I2RT
根据有效值的定义，由Q直＝Q交，即
I2RT＝(I＋I)R·
得I＝
＝
A＝5
A
这个直流电就称为此交变电流的有效值．
【答案】　B
在有效值的计算中要掌握的原则
( http: / / www.21cnjy.com )是：认清交变电流的变化规律，分清每一阶段的电流的特征，确定每一阶段的有效值，一定要在一个周期内使用焦耳定律来计算有效值.
电
容
和
电
感
1．电容
(1)两块彼此绝缘而又相互靠近的导体，都可以组成一个电容器．
(2)当电容器接到交流电路上，电容器交替进行充电和放电，电路中形成大小、方向不断变化的电流．电容器能够通交隔直．
(3)电容对交变电流也会产生阻碍作用，我们用“容抗”表示作用的大小．
2．电感
(1)电感由线圈，或者加铁芯的线圈构成．
(2)直流电路中电感的作用仅在电源接通和断开时表现出来．
(3)在交变电路中由于电流不断变化
( http: / / www.21cnjy.com )，因而电感线圈中不断产生电磁感应现象，电感的存在反抗着或阻碍着电流的变化．因而电感对交变电流时刻都有阻碍作用，称为“感抗”．
(4)电感有通直，阻交的作用．
1．在有电容器的交流电路中，没有电荷通过电容器．(√)
2．电感器对直流电的阻碍作用也较大．(×)
3．电感器对直流没有阻碍作用．(√)
电容器、电感器对交流电的阻碍作用的实质是什么？
【提示】　电容器阻碍作用的实质是：
( http: / / www.21cnjy.com )由于极板充电带电荷后，会产生阻碍电流的反向电压，形成容抗．电感器阻碍作用的实质是：由于交变电流通过线圈时，线圈中产生了电磁感应现象，从而阻碍了电流的变化，形成感抗．
1．电容器的工作原理
电容器广泛应用于滤波、耦合、振荡等电子电
( http: / / www.21cnjy.com )路中，如收音机的调谐电路中就有电容器．电容器的工作原理如图3 2 2所示，电容器接直流电源时，灯泡虽然不亮，但是电容器自身带上了电荷，并且接电源正极的极板带的是正电，接负极的极板带的是负电．
图3 2 2
当接交变电流时，因为交变电流的电压
( http: / / www.21cnjy.com )周期性变化，所以电容器两个极板上的电量也周期性变化，相当于电流“通过”了电容器(实际上电子没有穿过电容器)，因此，接交流电的时候灯泡发光．
2．电容器在电路中的作用
电容器的作用就是充放电，在充放电时形成充放电电流，当充放电结束稳定后，电路中的电流消失．
在直流电路里，充放电结束后，不通直流电，具有隔直的作用．
在交流电路里，充放电一直进行着，我们就说交流电通过了电容器，具有通交流的作用．
电容器在电路里“通交流，隔直流；通高频，阻低频”．
3．电感器在电路中的作用
自感现象，通过线圈自身的电流发生变化时而产
( http: / / www.21cnjy.com )生的电磁感应现象叫做自感现象．在一切含有较大电感且电流也很大的电路中，在接通电源或切断电源的瞬间，电感线圈中会产生很高的自感电动势，这种电动势是很大的安全隐患．
电感器实际上就是线圈，对直流电的作用就是直流电阻．在交流电路中，由于自感的作用，对交变电流起阻碍作用．
电感器在电路里“通直流，阻交流；通低频，阻高频”
4．在如图3 2 3所示电路中，u是有效值为220
V的交流电源，C是电容器，R是电阻．关于交流电压表的示数，下列说法正确的是(　　)
图3 2 3
A．等于220
V　　　　　　
B．大于220
V
C．小于220
V
D．等于零
【解析】　交变电流“通过”电容器
( http: / / www.21cnjy.com )，电阻R中有电流，电压表的示数不为零；电容器与电阻串联，根据串联分压原理可知电阻两端电压应小于电源电压，而电压表测量的电阻两端的电压，故选项C正确．
【答案】　C
5．交变电流通过一段长直导线时，电流为I，如果把这根长直导线绕成线圈，再接入原电路，通过线圈的电流为I′，则(　　)
A．I′>I
B．I′C．I′＝I
D．无法比较
【解析】　当交变电流通过长直
( http: / / www.21cnjy.com )导线时，对交变电流的阻碍作用相当于一个电阻器；当导线绕成线圈后，就成了一个电感器，除受电阻的阻碍作用外，还受到电感器的阻碍作用，电流减小．
【答案】　B
6．如图3 2 4所示电路，电源为直流电源，闭合开关S后，小灯泡发亮的是哪几个？
图3 2 4
【解析】　因为电源是直流电源
( http: / / www.21cnjy.com )，电阻只是使电路中的电流变小，小灯泡变暗，所以A灯泡亮；电感器通直流电，所以B灯泡亮；电容器通交流电，隔直流电，所以C灯泡不亮．
【答案】　A、B灯泡
电感器阻碍交流电，对直流电相当于一个电阻.电容器阻止直流电通过，允许交流电通过.1　电磁波
2　电磁波谱
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道麦克斯韦的电磁场理论．(重点)2．理解变化的电场和磁场相互激发形成电磁场．(难点)3．知道电磁波的基本性质．(重点)4．会用v＝λf解决问题．5．知道电磁波的不同波段和用途.
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电
磁
波
1．麦克斯韦的大胆假设
(1)变化的磁场能产生电场．
(2)变化的电场也能产生磁场．
2．电磁波
(1)变化的电场和磁场相互激发不断向外传播，这就是电磁波．
(2)赫兹用实验的方法验证了电磁波的存在．
3．电磁波的基本性质
(1)电磁波具有能量与质量，是物质运动的一种形式．
(2)电磁波可以在真空中传播，它的传播速度等于光速，即v＝c＝3×108
m/s.
(3)电磁波发送能量的本领，即单位时间内所发送的能量与振荡频率有关；频率愈大，发送的能量愈多．
1．均匀变化的磁场产生均匀变化的电场．(×)
2．电磁波的传播不需要介质．(√)
3．赫兹证实了麦克斯韦的电磁场理论．(√)
电磁波是如何形成的？
【提示】　振荡的电场产生振荡的磁场，振荡的磁场产生振荡的电场，电场、磁场交替产生，形成电磁场，电磁场由近及远地向周围空间传播，形成电磁波．
1．麦克斯韦电磁场理论
(1)对变化的磁场产生电场的探究
图4 1 1
探究实验1：装置如图4 1 1所示，当穿过螺线管的磁场随时间变化时，上面的线圈中产生感应电动势，引起感应电流使灯泡发光．
①线圈中产生感应电动势说明了什么？
麦克斯韦认为变化的磁场在线圈中产生电场，正是这种电场(涡旋电场)在线圈中驱使自由电子做定向移动，产生感应电流．
②如果用不导电的塑料线绕制线圈，线圈中还会有电流、电场吗？(没有)
③想像线圈不存在时线圈所在处的空间还有电场吗？(有)
实验结论：如图4 1 2(甲)所
( http: / / www.21cnjy.com )示，麦克斯韦认为线圈只不过是用来显示电场的存在，如图4 1 2(乙)所示线圈不存在时，变化的磁场同样在周围空间产生电场，即这是一种普遍存在的现象，跟闭合电路线圈是否存在无关．线圈的作用只是用来显示电流的存在．
图4 1 2
④静电场其电场线的特点是起于正电荷止于负电荷，不会闭合，而变化的磁场产生的电场其电场线是闭合的．
(2)对变化的电场产生磁场的探究
探究实验2：①静止电荷周围的小磁针不偏转，运动电荷周围的小磁针发生偏转．
②在电容器充放电时，周围的小磁针发生摆动．
实验分析：静止电荷的周围是稳定的电场
( http: / / www.21cnjy.com )，不产生磁场，电荷运动时，周围产生的是变化的电场，产生磁场使小磁针摆动，在给电容器充、放电时，两极板上的电荷量发生变化，引起两板间的电场发生变化，从而在周围产生磁场使小磁针摆动．在给电容器充、放电的时候，不仅导体中电流要产生磁场，而且在电容器两极板间周期性变化着的电场周围也要产生磁场．
实验结论：在变化的电场周围空间中产生磁场．
2.电磁波的特点
(1)电磁波是横波，在传播方向上任一点电场E和磁场B随时间按正弦规律变化，E的方向和B的方向彼此垂直且与电磁波的传播方向垂直．
(2)电磁波的传播速度v＝λf，在真空中的传播速度等于光速．
(3)电磁场中以电场和磁场的形式贮存着能量——电磁能．电磁波的发射过程就是辐射能量的过程．
(4)麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹
( http: / / www.21cnjy.com )证实了电磁波的存在，测出了波长和频率，证实了在真空中传播速度等于光速，验证了电磁波的反射、折射、衍射和干涉等现象．
1．根据麦克斯韦的电磁场理论，下列说法中正确的是(　　)
A．在电场周围一定产生磁场，在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，在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均匀变化的磁场
D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场
【解析】　根据麦克斯韦的电磁场理论，只有变化的电场才能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场产生变化的磁场．故选D.
【答案】　D
2．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．恒定电流能够在周围空间产生稳定的磁场
B．稳定电场能够在周围空间产生稳定的磁场
C．均匀变化的电场能够在周围空间产生稳定的磁场
D．均匀变化的电场和磁场互相激发，形成由近及远的电磁场
【解析】　根据奥斯特实验可以
( http: / / www.21cnjy.com )验证电流的磁效应，当电流恒定时产生的磁场是稳定的，故A正确．稳定的电场不能产生磁场，故B错误．电场变化时产生磁场，且均匀变化时产生稳定磁场，故C正确．均匀变化的电场产生稳定磁场，而稳定的磁场不能再次激发电场，故不能形成由近及远的电磁场，D错误．
【答案】　AC
3．电磁场理论预言了什么(　　)
A．预言了变化的磁场能够在周围空间产生电场
B．预言了变化的电场能够在周围产生磁场
C．预言了电磁波的存在，电磁波在真空中的速度为光速
D．预言了电能够产生磁，磁能够产生电
【解析】　麦克斯韦预言了电磁波的存在，并计算出了电磁波的传播速度等于光速．
【答案】　C
在理解麦克斯韦的电磁场理论时，要注意静电场不产生磁场，稳定的磁场也不产生电场.
电
磁
波
谱
1．电磁波的波长，频率和波速的关系式为：c＝λf，频率越高的电磁波，波长越短．
2．通常把电磁波分为七个波段：无线电波、微波、红外辐射(红外线)、可见光、紫外辐射(紫外线)、X射线(伦琴射线)、γ射线．
1．波在传播过程中，频率不变(√)
2．电磁波在真空中的速度最大，其值为3.0×108
m/s.(√)
3．红外线的波长大于紫外线的波长．(√)
当波从一种介质进入另一种介质时，若波速变小，波长如何变化？
【提示】　波在传播过程中频率不变，由v＝fλ知波长变小．
1．电磁波谱
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射
( http: / / www.21cnjy.com )线、γ射线合起来，构成了范围非常广泛的电磁波谱．可见光只是其中很窄的一个波段．由于它们都是本质相同的电磁波，所以它们的行为都遵循共同的规律，但另一方面，由于它们的频率不同而又呈现出不同的特性．例如，波长较长的无线电波，很容易表现出干涉、衍射现象，但对波长越来越短的可见光、紫外线、X射线、γ射线，要观察到它们的干涉、衍射现象越来越困难了．
2．电磁波谱中各种波段的特征用途比较
电磁波谱
无线电波
红外线
可见光
紫外线
伦琴射线
γ射线
特性
波动性强
热作用强
感光性强
化学作用荧光效应
穿透力大
穿透力最强
用途
通讯广播、导航
加热、遥测遥感、红外摄像、红外制导
照明、照相等
杀菌消毒、治疗皮肤病等
检查、探测、透视、治疗
探测、治疗
产生机理
振荡电路中自由电子的周期性运动
原子外层电子受到激发
原子内层电子受到激发
原子核受激发
说明
振荡电路中产生　　
一切物体都能辐射
由七种色光组成　
一切高温物体都能辐射　　
伦琴射线管中高速电子流射至阳极产生　　　
放射性元素衰变时产生　　
递变规律
频率变大，衍射能力减弱
4．下列各组电磁波，按波长由长到短的正确排列是(　　)
A．γ射线、红外线、紫外线、可见光
B．红外线、可见光、紫外线、γ射线
C．可见光、红外线、紫外线、γ射线
D．紫外线、可见光、红外线、γ射线
【解析】　在电磁波谱中，电磁波的波长从长到短排列顺序依次是：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线，由此可判定选项B正确．
【答案】　B
5．对红外线的作用及来源不正确的叙述有(　　)
A．一切物体都在不停地辐射红外线
B．红外线有很强的荧光效应
C．红外线最显著的作用是热作用
D．红外线容易穿过云雾、烟尘
【解析】　一切物体都在不停地辐
( http: / / www.21cnjy.com )射红外线，且热的物体比冷的物体的红外线辐射本领大，A正确．荧光效应是紫外线特性，红外线没有，红外线的显著的作用是热作用，B错误，C正确．红外线波长较长，衍射能力比较强，D正确．故选B.
【答案】　B
6．(多选)以下关于电磁波谱的理解正确的是(　　)
A．红外线的波长比紫外线的波长短
B．可见光不属于电磁波
C．无线电波的波长比γ射线波长要长
D．无线电波的波长大于1
mm
【解析】　按照波长由小到大的顺序排列，电磁波
( http: / / www.21cnjy.com )可划分为γ射线、X射线、紫外线、可见光、红外线和无线电波，而波长大于1
mm的电磁波属于无线电波．所以C、D正确．
【答案】　CD
从无线电波到γ射线都是本质
( http: / / www.21cnjy.com )相同的电磁波，其行为服从共同的规律，但因波长 或频率 不同又表现出不同的特点，要熟记各部分的波长，频率范围及其关系，知道同一电磁波的波长与频率成反比.1　电磁学与电磁技术的关系及其历史发展
2　电磁技术对人类社会发展的贡献
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道什么是电磁学和电磁技术.2.了解电磁学与电磁技术发展的几个历史阶段.3.了解电磁技术对人类社会发展的三次重大贡献.4.了解电磁技术应用的负面影响及对策.
电
磁
技
术
与
社
会
发
展
一、电磁学与电磁技术的关系及其历史发展
1．电磁学与电磁技术的关系
(1)通过对电磁现象的研究来建立反映电磁运动规律性的理论叫电磁学．
(2)电磁技术是指利用电磁学原理来研制、制定与电磁特性有关的各种设备、方法及技能．
(3)电磁技术主要包括三个方面即静电技术、电力技术及电信息技术．
2．电磁学与电磁技术的历史发展
(1)电磁学与电磁技术的发展主要经历了电与磁的早期研究、电磁学的产生与发展、电力技术的产生与发展、电信息技术的产生与发展等阶段．
(2)电磁学的产生与发展
①1785年，库仑定律的发现，标志着电磁学的诞生．
②1820年，奥斯特发现了电流的磁效应．
③1887年，赫兹进行了电磁波的实验，验证了麦克斯韦的电磁场理论，标志着经典电磁学理论体系的建成．
3．电力技术的产生与发展
(1)1832年，法国电气工程师皮希
( http: / / www.21cnjy.com )克根据法拉第电磁感应定律制成了第一台永磁式发电机；1834年，德国电气工程师雅可比根据安培定理制成了第一台电动机．
(2)1882年，爱迪生建成了世界上第一座发电站．
(3)1882年，发明直流高压输电装置；1885年，发明变压器；1888年，发明交流电机；1889年，制成三相交流发电机．
4．电信息技术的产生与发展
(1)1820年奥斯特发现电流磁效应；1837年，莫尔斯与享利研制出第一台电报装置．
(2)1876年，贝尔研制电话成功，1898
( http: / / www.21cnjy.com )年，马可尼实现了飞跃英吉利海峡的电波通信；波波夫则于1900年把电波通信用于“阿普拉克辛将军号”军舰遇难的抢救过程．
二、电磁技术对人类社会发展的贡献
1．指南针的主要功能是指引方向，特别是在航海中指引方向．
2．蒸汽机的广泛应用(1784－1850)，使生产方式从手工作坊变成机器大工业．在历史上，这称为第一次产业革命．
3．电能的大规模应用，在历史称为第二次产业革命，它对人类社会的发展产生了巨大的推动作用．
1．法拉第发现了电流的磁效应．(×)
2．赫兹用实验验证了麦克斯韦的电磁场理论．(√)
3．电能的大规模应用称为第二次产业革命．(√)
如果没有中国古代指南针的发明历史会改写吗？
【提示】　历史的车轮不会停步，但是如果没有指南针，航海技术不会这么快发展起来．
1．电磁学综述
电磁学是研究电、磁和电磁的相
( http: / / www.21cnjy.com )互作用现象及其规律和应用的物理学分支学科．根据近代物理学的观点，磁的现象是由运动电荷所产生的，因而在电学的范围内必然不同程度地包含磁学的内容．所以，电磁学和电学的内容很难截然划分，而“电学”有时也就作为“电磁学”的简称．
早期，由于磁现象曾被认为是与电现
( http: / / www.21cnjy.com )象独立无关的，同时也由于磁学本身的发展和应用，如近代磁性材料和磁学技术的发展，新的磁效应和磁现象的发现和应用等，使得磁学的内容不断扩大，所以磁学在实际上也就作为一门和电学相平行的学科来研究了．
电磁学从原来互相独立的两门科学(电学、磁学
( http: / / www.21cnjy.com ))发展成为物理学中一个完整的分支学科，主要是基于两个重要的实验发现，即电流的磁效应和变化的磁场的电效应．这两个实验现象，加上麦克斯韦关于变化电场产生磁场的假设，奠定了电磁学的整个理论体系，发展了对现代文明起重大影响的电工和电子技术．
电场和磁场统称为电磁场．电场力和磁场力我们也统称为电磁力．
2.中国指南针和欧洲地理大发现
欧洲的地理大发现，既是时代的必然性
( http: / / www.21cnjy.com )，也是历史的偶然．首先地球是圆的这样的学说逐渐被欧洲人所接受，于是出现了往西航行直接到达东方的中国和印度的猜想，其次奥斯曼土耳其帝国兴起，占据小亚细亚，完全断绝了欧洲与远东的贸易，迫使欧洲人不得不从海路寻找新的商路．最后就是航海技术的大发展，使得远洋航行成为可能．以上种种因素，促成了欧洲的地理大发现．
1．关于电磁技术的下列说法正确的是(　　)
A．电磁技术就是电力技术
B．电磁技术主要是电信息的利用技术
C．静电技术属于电磁技术
D．电信息技术一般称为强电的应用
【解析】　电磁技术包括静电技术
( http: / / www.21cnjy.com )、电力技术和电信息技术，故A错误C正确．电信息的利用技术是电信息技术，属于电磁技术的一部分，一般称为弱电的应用，故B、D错误．
【答案】　C
2．(多选)关于电磁规律，下列说法正确的是(　　)
【导学号：18792061】
A．有电必有磁，有磁必生电
B．发电机可以使其他形式的能转化为电能
C．莫尔斯发明了电报，使人类社会进入了机械化大生产时代
D．互联网技术使人们可以更方便地交流，是电磁技术对人类的又一重大贡献
【解析】　变化的电场才能产生磁场，变化的磁场也才能产生电场，所以A选项错误．莫尔斯发明了电报，拉开了电信时代的序幕，所以C选项错误．
【答案】　BD
3．(多选)关于历史上的第二次产业革命的说法正确的是(　　)
A．它是指内燃机的广泛使用
B．它带动了一系列新兴产业部门的崛起
C．使社会经济步入快速发展时代
D．电磁技术的应用可以说是无污染的一项技术
【解析】　电能的大规模应用
( http: / / www.21cnjy.com )称为第二次产业革命，它带动了一系列新兴产业部门的崛起，使社会经济步入快速发展时代，电磁技术的应用也有负面影响，电子垃圾、电磁辐射等已成为严重的环境污染，故B、C正确，AD错误．
【答案】　BC
4．物质、能量、信息是人类赖以生存与发展的三种基本资源，关于它们的说法正确的是(　　)
A．能量是人类最早利用的资源
B．信息是人类最早利用的资源
C．烽火台的发明及应用，满足了远距离快速传递的要求，开始了信息资源利用的新时代
D．物质是最直观的资源
【解析】　三种资源中物质是最直观也是人
( http: / / www.21cnjy.com )类最早利用的资源，故A、B错误，D正确．电报、电话、无线电通信的发明及应用开始了信息资源利用的新时代，故C错误．
【答案】　D
5．关于电磁技术的说法正确的是(　　)
A．电力技术包括通信、电控、电测技术等，属于电磁技术
B．静电除尘、静电复印都属于电信息技术
C．电磁学就是电磁技术
D．电磁技术三个主要方面包括：静电技术、电力技术和电信息技术
【解析】　电磁学属于科学范畴
( http: / / www.21cnjy.com )，电磁技术属于技术范畴，故C错误．电磁技术包括静电技术、电力技术和电信息技术，其中的静电技术包括静电除尘和静电复印等，电信息技术包括通信、电控、电测等技术，电力技术包括发电、输电、用电等技术，故A、B错误D正确．
【答案】　D
6．电磁学诞生的标志是(　　)
A．库仑定律的发现
B．奥斯特电流磁效应的发现
C．法拉第电磁感应定律的发现
D．麦克斯韦建立了电磁场方程
【解析】　1785年库仑定律的发现，
( http: / / www.21cnjy.com )首开对电磁现象进行定量研究的先河，标志着电磁学的诞生，此后奥斯特法拉第麦克斯韦的研究都推动了电磁学的发展直到赫兹用实验验证电磁波的存在，标志着经典电磁学理论体系的建立．
【答案】　A
电磁技术是利用电磁学原理的一项技术.主要包括三方面，在生产生活中有着广泛的应用.章末综合测评(四)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10个小题，每小题4分
( http: / / www.21cnjy.com )，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．用实验验证电磁波存在的科学家是(　　)
A．法拉第　　　　
B．奥斯特
C．赫兹
D．麦克斯韦
【解析】　麦克斯韦预言电磁波的存在，赫兹用实验验证了电磁波的存在，故C正确．
【答案】　C
2．关于长波的下列说法中正确的是(　　)
A．长波是电磁波谱中波长最短的电磁波
B．长波能够很好地绕过几乎所有的障碍物，最适合的传播方式是地波传播
C．电离层对长波的反射作用和吸收作用都很强
D．长波的波长长、频率低；电磁辐射强度越小，对人的危害就越小
【解析】　长波的波长最长
( http: / / www.21cnjy.com )，因此选项A不正确．波长越长，越容易绕过各种障碍物，电离层的反射作用越明显，电离层的吸收作用越强，因此B、C是正确的．电磁波的辐射强度越大，波长越短，频率越高，与辐射源的距离越近，接触时间越长，对人体的危害就越大，因此D项是正确的．故正确答案是B、C、D.
【答案】　BCD
3．下列说法正确的是(　　)
A．发射出去的无线电波，可以传播到无限远处
B．雷达是利用无线电波测定物体位置的无线电设备
C．波长越短的无线电波，越接近直线传播
D．移动电话是利用无线电波进行通讯的
【解析】　无线电波在传播过程中，遇到障碍物
( http: / / www.21cnjy.com )就被吸收一部分，能量不断减少．雷达和移动电话的传输都利用了无线电波，波长越短，传播方式越接近直线传播．故B、C、D均正确．
【答案】　BCD
4．下列通信工具不是利用电磁波传递信号的是(　　)
A．卫星电视
B．有线电话
C．雷达通信
D．无线电广播
【解析】　有线电话是通过线路的电信号传播的，它不是利用电磁波来传递信号的．
【答案】　B
5．在飞机飞行过程中，禁止飞机上的乘客和司乘人员使用手机，这是因为(　　)
A．对周围乘客造成电子辐射，损害乘客健康
B．影响飞机的动力设备
C．干扰飞机的电子通信系统
D．造成对飞机电子线路的破坏
【解析】　使用手机时的电磁辐射干扰飞机的电子通信系统．
【答案】　C
6．家用电热灭蚊器中电热部分的主要部件是P
( http: / / www.21cnjy.com )TC元件．PTC元件是由酞酸钡等半导体材料制成的电阻器，其电阻率与温度的关系如图1所示，由于这种特性，PTC元件具有发热、控温两重功能．对此，以下说法中正确的是(　　)
【导学号：18792053】
图1
A．通电后其功率先增大，后减少
B．通电后其功率先减少，后增大
C．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1不变
D．当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在T1～T2的某一值不变
【解析】　通电后电阻率先减小后增大，其
( http: / / www.21cnjy.com )电阻也会是先减小后增大，由公式P＝判断可知A项正确；在T1～T2段，若温度升高电阻就增大，则功率就会减小，导致温度降低，若温度继续降低，电阻就减小，导致功率增大，因此会稳定在T1～T2段某一温度上，D正确．
【答案】　AD
7．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
8．当电磁波的频率增加时，它在真空中的速度将(　　)
A．减小
B．增大
C．不变
D．减小、增大或不变均有可能
【解析】　电磁波在真空中的速度等于c，速度不变．
【答案】　C
9．关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是(　　)
A．电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波
B．在电场的周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场
C．电磁波是一种物质，只能在真空中传播
D．电磁波传播的速度总是3.0×108
m/s
【解析】　变化的电场和变化的磁场交替产生
( http: / / www.21cnjy.com )，并由发生区域向远处传播就是电磁波．电磁波本身就是一种物质，能在真空中和任何介质中传播，且在真空中传播的速度最大，最大速度等于光速．
【答案】　A
10．某学生在用恒温箱进行实验时，发现恒
( http: / / www.21cnjy.com )温箱的温度持续升高，无法自动控制．经检查，恒温箱控制器没有故障．参照图2.下列对故障判断正确的是(　　)
恒温箱温度自动控制系统示意图
图2
A．只可能是热敏电阻出现故障
B．只可能是温度设定装置出现故障
C．热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障
D．可能是加热器出现故障
【解析】　从题图中所给的电路结构可以
( http: / / www.21cnjy.com )推断，如果加热器出现故障，则无法工作，温度不会持续升高，所以选项D错误．如果热敏电阻出现故障，对温度变化没有反应，可能导致温度持续升高；如果温度设定装置出现故障，对热敏电阻所测量的温度变化不能作出正确判断，控制器就不会控制加热器停止加热，也会导致温度持续升高，所以选项C正确，选项A、B错误．
【答案】　C
二、非选择题(本题共6个小题
( http: / / www.21cnjy.com )，共60分，计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)
11．(6分)雷达发射脉冲波遇到飞机后发
( http: / / www.21cnjy.com )生反射，某雷达发射脉冲到接收反射脉冲波的时间差是1/30
s，此时飞机到雷达的距离为________米．(已知电磁波的传播速度为3.0×108
m/s)
【导学号：18792054】
【解析】　设距离为s，则2s＝ct，所以s＝＝
m＝5×106
m.
【答案】　5×106
12．(6分)要完成以下工作，你认为要用什么传感器？
(1)电子秤称量物体的重力，要用到________传感器．
(2)楼道自动开关的功能是：晚上，
( http: / / www.21cnjy.com )有人经过楼道，开关自动接通；白天，不管是否有人经过楼道，开关都是断开的，除了声音传感器以外还需要________传感器．
【解析】　(1)中是力转化为电信号，所以所用的传感器是压力传感器；(2)要用声音传感器和光敏电阻传感器．
【答案】　压力　光
13．(10分)已知某广播电
( http: / / www.21cnjy.com )台的频率是10
000
kHz，求此电台发出的电磁波的波长是多少？是属于中波还是短波？(国际规定：中波波长为200
m～3
000
m，短波波长为10
m～200
m)
【解析】　由c＝λf得λ＝＝
m＝30
m，
因10
m<λ<200
m,
所以属于短波．
【答案】　见解析
14．(12分)利用光敏电阻
( http: / / www.21cnjy.com )制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况，如图3甲所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器，光传感器B能接收到发光元件A发出的光．每当工件挡住A发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图乙所示，若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1
m，则传送带运动的速度是多少？该传送带每小时输送多少个工件？
【导学号：18792055】
图3
【解析】　由图乙可知，传送带每0.5
s内传送1个工件，每1
s内传送两个工件．
传送带的速度v＝＝＝0.2
m/s.
每小时输送工件数为2×3
600个＝7
200个．
【答案】　0.2
m/s　7
200
15．(12分)(1)如
( http: / / www.21cnjy.com )图4(a)所示，将万用电表的选择开关置于欧姆挡，再将电表的两表笔分别与光敏电阻Rg的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若用不透光的黑纸将Rg包裹起来，表针将向哪个方向转动？若用手电筒照射Rg，表针将向哪个方向转动？
图4
(2)如图4(b)所示，将万用电表的选择
( http: / / www.21cnjy.com )开关置于欧姆挡，再将电表的两表笔分别与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的中央，若往Rt上擦些酒精，表针将向哪个方向转动；若用热风机吹向Rt，表针将向哪个方向转动．
【解析】　(1)光敏电阻是对光敏感的
( http: / / www.21cnjy.com )电阻，当有光照射的时候，其电阻减小．在欧姆表的表盘上，偏转角度越大说明电阻值越小．当外界没有光照的情况下，电阻很大，偏转角度很小．所以包裹起来时表针向左转动，用电筒照射时，表针向右转动．
(2)负温度系数的热敏电阻的含义是当温度升
( http: / / www.21cnjy.com )高时，电阻值减小．酒精蒸发使温度降低，电阻值增大，所以把酒精擦在热敏电阻上时，表针向左转动，用热风机吹向热敏电阻时，表针向右转动．
【答案】　(1)左　右　(2)左　右
16．(14分)利用以下器材：滑动变阻器、交流电源、继电器、灯泡、开关、导线等．设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置．
(1)请写出所缺器材；
(2)画出电路原理图，并简要说明其工作原理．
【解析】　(1)要安装这样的路灯自动控制装置，缺少以下器材和元件：光敏电阻，电池．
(2)装置电路图如图所示，其工作原理简述如
( http: / / www.21cnjy.com )下：合上开关S，在白天时有光照射光敏电阻，其阻值变小，电流变大，调节滑动变阻器的滑片，使电流达到继电器的工作电流，继电器吸动铁片开关，路灯脱离交流电源而熄灭(滑动变阻器调节好以后不再变动，也可用固定电阻代替)．
到夜晚，光线变暗，光敏电阻阻值变大，电流变小，继电器的电磁铁吸铁片的力减弱，在弹簧的弹力作用下，接交流电源的开关重新闭合灯泡又开始发光．
【答案】　见解析1　直流电路
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道直流电路的组成及形成持续电流的条件2．知道电源的作用，理解电动势的概念(难点)3．知道欧姆定律的表达式意义及各量的单位(重点)4．知道电阻对电路的调节作用(重点、难点)
( http: / / www.21cnjy.com )
电
源
与
电
动
势　欧
姆
定
律
1．电流与电压
(1)直流电路的组成：由直流电源、开关、用电器等元件组成．
(2)电流的形成：自由电荷的定向移动形成电流．
(3)电路中获得持续电流的条件：
①电路两端有电压．
②电路必须是通路．
2．电源与电动势
(1)电源是使电路中电荷定向运动，形成电流的器件．
(2)电源的作用是把化学能、机械能或其他形式的能转化为电能．
(3)电动势
①电源的电动势代表电路中电源做功的能力．
②电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压，用符号E表示，单位是伏特．
3．欧姆定律
(1)在直流电路中电压U、电流I、电阻R之间的关系为I＝.
(2)在国际单位制中，电流的单位为安培，用符号A表示．电阻的单位为欧姆，用符号Ω表示．电压的单位为伏特，用符号V表示．
1．电荷定向移动的方向为电流的方向．(×)
2．电源是把其他形式的能转化电能的装置．(√)
3．电源电动势的大小等于电源两端的电压．(×)
干电池的体积越大，电动势就一定越大吗？
【提示】　不一定．
1．电源的电动势
电动势是描述电源特性的物理量，是由电源
( http: / / www.21cnjy.com )本身决定的．不同类型的电源，电动势会不同．如：一节干电池的电动势是1.5
V，一节硫酸铅蓄电池的电动势是2
V．发电机的电动势由于发电机的不同而不同．电源的电动势在数值上等于电源不接用电器时电源两端的电压，用电压表可以直接测量电源的电动势．在接入电路中时，电源两端的电压小于电源电动势．电源电动势的大小反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电动势越大电源给电路提供的电压越高，把其他形成的能转化为电能的本领越大．
2．电动势与电压
电动势是表征电源特征的物理量，反映电源把
( http: / / www.21cnjy.com )其他形式的能转化为电能本领的大小，只由电源本身决定，与外部电路无关；电压表示一段电路(用电器等)把电能转化为其他形式的能的本领．虽然它们的单位都是伏特，但电动势与电压是两个完全不同的物理量．
1．(多选)下列关于电源及内外电路的说法中，正确的有(　　)
A．在内、外电路中，正电荷受电场力的方向都是从正极指向负极
B．在内、外电路中，电流的方向都是从正极指向负极
C．在内、外电路中，电荷在电场力作用下做定向移动形成电流
D．电源本质上是一种能量转化装置
【解析】　电源的正极带正电、负
( http: / / www.21cnjy.com )极带负电，因此在内、外电路中，电场方向都是从正极指向负极，正电荷受电场力的方向也都是从正极指向负极，A选项正确．在外电路中，正电荷在电场力作用下从正极向负极定向移动，在内电路中，是非静电力克服电场力做功，将正电荷从负极搬运到正极，B、C选项错误．电源内部非静电力搬运电荷使两极间保持一定电势差，但本质上是非静电力做功将其他形式的能转化为电能，D选项正确．
【答案】　AD
2．(多选)关于电动势，下列说法正确的是(　　)
A．电源两极间的电压等于电源电动势
B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C．电源电动势的数值等于电源断路时两极间电压
D．电源电动势与外电路的组成无关
【解析】　电路中的用电器是消耗
( http: / / www.21cnjy.com )电能，而电源的作用就是不断地把其他形式能转化为电能供电路消耗．故B正确．电动势表征电源把其他形式能转化为电能本领的大小，由电源本身决定，与其他均无关，故D正确．电动势的大小等于电源断路时两极间电压，故A错误，C正确．
【答案】　BCD
3．(多选)关于电源的作用，下列说法中正确的是(　　)
A．电源是能够提供持续电流的装置
B．电源是能够提供电压的装置
C．电源是把其他形式的能转化为电能的装置
D．所有电源都是把化学能转化为电能的装置
【解析】　不同种类的电源是把不同形式的能转化
( http: / / www.21cnjy.com )为电能，例如干电池是把化学能转化为电能；硅光电池是把光能转化为电能；水力发电机是把机械能转化为电能等．所以只有D错．
【答案】　ABC
在干电池、蓄电池中，将化学能转化为电能；在发电机中，将机械能转化为电能，这是能量转化和守恒定律的又一体现.
电
阻
1．电阻是一种在电路中起阻碍电流流动作用的元件．
2．电阻对电流、电压的调节作用如图3 1 1所示：甲中的滑动变阻器可以改变流过灯泡的电流，乙中的滑动变阻器可以调节灯泡两端的电压．
图3 1 1
3．电阻能使电能转化为内能
(1)热量公式：Q＝I2Rt或Q＝t.
(2)热功率
定义：单位时间内产生的热量叫做电热功率．
公式：P＝＝I2R或者P＝.
电热功率的单位：瓦特，符号：W.
1．电热器的电阻越大，热功率一定越大．(×)
2．电流通过电风扇时，电能全部转化为机械能．(×)
3．给蓄电池充电时电能全部转化为内能．(×)
电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关？
【提示】　电流通过电阻时产生的热量与电流的大小，电阻的大小及通电时间有关．
1．在电流和电阻相同时，热量与时间成正比；
( http: / / www.21cnjy.com )在电阻和时间相同时热量与电流的平方成正比；在电流和时间相同时热量与电阻成正比．如串联的两个用电器由于电流是相等的，在时间相等的情况下，谁的电阻大谁发热多；并联的两个电阻由于其两端电压相等，通电时间相同时，电阻大的产生的热量小．
2．纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等．
纯电阻电路中的电热和电功
( http: / / www.21cnjy.com )：电能全部转化为内能，电功等于电热，即W＝Q，W＝UIt，Q＝I2Rt，Q＝t是通用的，同理P＝UI＝I2R＝也通用．
3．非纯电阻用电器：电流通过用电器以转化
( http: / / www.21cnjy.com )为热能以外的其他形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的热能损失．例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等．
非纯电阻电路的电功和电热：电路
( http: / / www.21cnjy.com )消耗的电能W＝UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一部分转化为内能Q＝I2Rt，此时有W＝UIt＝E其他＋Q，故UIt>I2Rt.此时电功只能用W＝UIt计算．当电机卡住时，电功则完全用来发热，使电动机温度升高烧坏线圈．
4．关于电功和电热，下列说法不正确的是(　　)
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算电热可用公式Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算电热可用公式Q＝UIt
【解析】　W＝UIt是电功的计算公式，Q＝I2Rt是电热的计算公式．只有在纯电阻电路中，二者才是相等的．
【答案】　B
5．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同的时间内(　　)
A．电炉放热和电动机放热相等
B．电炉两端电压大于电动机两端电压
C．电炉两端电压等于电动机两端电压
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
【解析】　由于电炉与电动机电阻相
( http: / / www.21cnjy.com )等，电流也相等，由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A正确；由于电动机消耗的电能有一部分要对外做功，所以电动机消耗的功率大于电炉的功率，由P机＝U机I，P炉＝U炉I知，U机I＞U炉I，所以电动机两端的电压大于电炉两端的电压，因此B、C错误，D正确．
【答案】　AD
6．(多选)实验室中常用
( http: / / www.21cnjy.com )滑动变阻器来调节电流的大小，有时用一个不方便，需用两个阻值不同的滑动变阻器，一个作粗调(被调节的电流变化大)，一个作微调(被调节的电流变化小)．使用时连接方式可以是串联，也可以是并联，如图3 1 2所示，则(　　)
【导学号：18792030】
图3 1 2
A．串联时，阻值大的变阻器作粗调
B．串联时，阻值大的变阻器作微调
C．并联时，阻值大的变阻器作微调
D．并联时，阻值大的变阻器作粗调
【解析】在串联时，总电阻等于各个电阻
( http: / / www.21cnjy.com )之和，阻值大的电阻起主要作用，调大电阻时变化大，应该作为粗调，小电阻作为微调；在并联时，总电阻的倒数等于各个电阻的倒数之和，所以并联后的阻值比小阻值还要小，小电阻起主要作用，调小阻值的电阻变化大，应该作为粗调，大阻值电阻作为微调．
【答案】　AC
电阻器在电路中的应用无非就是串联或并联，分析时主要应用的是串并联的基本特点，或是分析阻值，或是分析分压、分流等.3　电信息技术及其应用
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.知道什么是电信息技术及信息的传输过程．2．知道电信号的两种传输方式．3．了解电话传输信息的过程．4．了解电视传输信息的过程.
( http: / / www.21cnjy.com )
电
信
息
技
术
及
其
应
用
1．电信息技术
(1)电信息技术指的是通过电来传输信息的技术．
(2)利用电信息技术传输信息的一般过程：
(3)根据信道的不同，电信号的传输可分为有线通信和无线通信．有线通信的连线主要有电缆和光缆，无线通信主要是利用电磁波来传输各种编码的信号．
2．电信息的应用
(1)电话由发话器和收话器构成．
(2)电视是把图像与声音同时从发射端传到接收端的一种技术．
(3)现在电话和有线电视一般用光缆传输，在传输过程中是光信号但是在末端要用光端机转换变为电信号．
1．模拟信号是一系列不连续的量．(×)
2．数字信号是将原信息变换成一系列数字脉冲．(√)
3．电磁波的传播需要介质．(×)
电磁波的传播有哪些途径？
【提示】　电磁波可以通过电缆、光缆进行有线传输，也可以进行无线传输．
1．电磁波的发射
(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，
( http: / / www.21cnjy.com )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4 3 1所示的实际发射无线电波的装置中，由闭合电路变成开放电路变化的过程．
图4 3 1
在实际发射无线电波的装置中，
( http: / / www.21cnjy.com )在开放电路旁还需加一个振荡器电路与之耦合(如图，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．)
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．
(4)无线电波的接收
天线收到的所有的电磁波，经调谐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像的过程．
1．(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波
B．无线电波在真空中的波长范围从1米到几十千米
C．无线电波的频率越低越容易发射
D．发射无线电波的目的是为了向远处传递电能
【解析】　无线电波在电磁波谱中是波长最
( http: / / www.21cnjy.com )长的一部分电磁波，其波长范围是1米到几十千米．所以A、B正确；发射无线电波的条件是：一、频率足够高；二、有开放电路，所以C错；发射无线电波的目的是向远处传递信号，D错．
【答案】　AB
2．在下列装置中，既能发射又能接收电磁波的是(　　)
A．收音机　　　　　　
B．移动电话
C．固定电话
D．电视机
【解析】　收音机和电视机只能接收电磁波，固定电话接收和发送的是电流信号，只有移动电话可发射和接收电磁波．
【答案】　B
3．下列哪种现象是由于产生的电磁波所引起的(　　)
A．用室内天线接收微弱信号时，人走过时电视画面会发生变化
B．在夜晚用电高峰时，有部分地区白炽灯变暗发红，日光灯不容易启动
C．把半导体收音机放在开着的日光灯附近会听到噪声
D．在边远地区用手机通话时，会发生信号中断的情况
【解析】　日光灯镇流器里面有
( http: / / www.21cnjy.com )高频的交流电可以产生电磁波被收音机接收，故C正确．手机信号中断是信号太弱，故D错误．A、B选项都不会产生电磁波，A、B错误．
【答案】　C
4．关于电视信号的发射，下列说法不正确的是(　　)
【导学号：18792047】
A．摄像管输出的电信号可以直接通过天线向外发射
B．摄像管输出的电信号必须“加”在高频等幅振荡电流上，才能向外发射
C．伴音信号和图像信号是同步向外发射的
D．摄像管摄取景物并将景物反射的光转化为电信号，实现光电转换
【解析】　摄像管输出的电信号频
( http: / / www.21cnjy.com )率低，不易直接发射出去，必须“加”在高频等幅振荡电流上才能发射出去；伴音信号和图像信号是同步发射的；摄像过程实现的是光电转换．故正确答案为A.
【答案】　A
5．电视机换台时，实际上是在改变(　　)
A．电视台的发射频率
B．电视机的接收频率
C．电视台发射的电磁波的波速
D．电视机接收的电磁波的波速
【解析】　电视机接收电磁波是利用电磁波的频率不同，收看到的电视频道不同，所以是改变电视机的接收频率．
【答案】　B
6．(多选)下列说法中正确的是(　　)
A．发射图像信号不需要调制过程
B．接收到的图像信号要经过调谐、解调
C．电视信号包括图像信号和伴音信号
D．电视信号中的图像信号和伴音信号的传播速度不同
【解析】　发射图像和声音
( http: / / www.21cnjy.com )信号都需调制，所以A项错；电视信号中的图像信号和伴音信号都以无线电波的形式发送，所以传播速度相同，D项错．选B、C项．
【答案】　BC章末综合测评(三)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10个小题，每小题4分
( http: / / www.21cnjy.com )，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．关于减小远距离输电时输电线上的功率损耗，下列说法正确的是(　　)
A．由功率P＝U2/R知，应降低输电电压，增大导线电阻
B．由P＝IU知，应用低电压小电流输电
C．由P＝I2R知，应减小导线电阻或减小输电电流
D．上述说法均不正确
【解析】　由P＝I2R知，要减小输
( http: / / www.21cnjy.com )电线上的损耗，应减小导线电阻；也可减小输电电流(在不减小输电功率的前提下)，要使功率损耗减小，必须提高输电电压，故C正确．而A、B中的U是输电电压，不是输电线上的电压损失，即U≠IR，故A、B、D错误．
【答案】　C
2．如图1所示电路中E为电
( http: / / www.21cnjy.com )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1
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A、C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
3．如图2所示，当交流电源的电压
( http: / / www.21cnjy.com )(有效值)U＝220
V、频率f＝50
Hz时，三只灯A、B、C的亮度相同(L无直流电阻)．将交流电源的频率变为f＝100
Hz，则(　　)
图2
A．A灯比原来亮
B．B灯比原来亮
C．C灯和原来一样亮
D．C为比原来亮
【解析】　将交流电的频率变高，线圈的阻碍作用
( http: / / www.21cnjy.com )变大，电容器的阻碍作用变小，电阻的阻碍作用不变，由此得出A灯变亮，B灯变暗，C灯亮度不变，选A、C.
【答案】　AC
4．如图3所示的电路中，R1＝1
Ω，R2＝2
Ω，R3＝3
Ω，那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1∶I2∶I3为(　　)
【导学号：18792042】
图3
A．1∶2∶3
B．3∶2∶1
C．2∶1∶3
D．3∶1∶2
【解析】　R1与R2并联后的总电阻
( http: / / www.21cnjy.com )R＝＝
Ω，UR∶U3＝R∶R3＝∶1，则I1＝，I2＝，I3＝，所以I1∶I2∶I3＝2∶1∶3，故C正确．
【答案】　C
5．工人师傅在改装电炉时，为了使电功率减小到原来的一半，下列措施中可行的是(　　)
A．截去一半电炉丝
B．串联一条相同的电炉丝
C．并联一条相同的电炉丝
D．把连接电炉和电源的电线长度增加一倍
【解析】　串联一条相同的电炉丝，电阻变为原来的2倍，而并联一条相同的电炉丝，总电阻变为原来的一半，再根据P＝进行判断可知B正确．
【答案】　B
6．理想变压器的原副线圈的匝数之比为4∶1，在原线圈上加上U＝200
V的交流电压，在副线圈上接交流电压表，其示数为(　　)
A．0
B．50
V
C．200
V
D．800
V
【解析】　理想变压器中＝，则U2＝U1＝×200
V＝50
V，故B对．
【答案】　B
7．有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是(　　)
A．一样多
B．电风扇最多
C．电烙铁最多
D．日光灯最多
【解析】　这三种用电器中，电烙铁是把电能全部转化成电热的用电器，所以发热量电烙铁最多．
【答案】　C
8．一只手机电池的背面有如图4所示的
( http: / / www.21cnjy.com )一些符号，另外在手机使用说明书上对手机电池的说明书中还写有“通话3小时，待机100小时”．则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为(　　)
图4
A．1.8
W、5.4×10－2
W
B．0.6
W、1.8×10－2
W
C．3.6
W、0.108
W
D．6.48×103
W、1.94×102
W
【解析】　电动势E＝3.6
V，电量Q＝50
( http: / / www.21cnjy.com )0
mA·h，能做功W＝EQ＝6
480
J，所以，通话功率为P1＝＝0.6
W，待机功率为P2＝＝1.8×10－2
W.
【答案】　B
9．不考虑温度对电阻的影响，对一个“220
V,40
W”的灯泡，下列说法中正确的是(　　)
【导学号：18792043】
A．接在110
V的电路上时的功率为20
W
B．接在110
V的电路上时的功率为10
W
C．接在440
V的电路上时的功率为160
W
D．接在220
V的电路上时的功率为40
W
【解析】　灯泡两端电压不同时消耗的电功率不同，电阻不变．
由P＝得R＝，所以＝，P实＝()2·P额，
U实＝110
V时，P实＝()2×40
W＝10
W.
U实＝220
V时，P实＝P额＝40
W.
U＝440
V时灯泡已损坏，故B、D正确．
【答案】　BD
10．如图5电路中，已知交流电源电压u＝200sin
100πt
V，电阻R＝100
Ω，则电流表和电压表的示数分别为(　　)
图5
A．1.41
A,200
V
B．1.41
A,141
V
C．2
A,200
V
D．2
A,141
V
【解析】　电流表电压表的示数均为有
( http: / / www.21cnjy.com )效值，正弦交流电u＝200sin
100πt
V，可知U0＝200
V有效值u＝＝141
V，I＝＝
A＝1.41
A，故B正确．
【答案】　B
二、非选择题(本题共6个小题，共60
( http: / / www.21cnjy.com )分，计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分．有数值计算的题，答案中应明确写出数值和单位)
11．(8分)从发电厂输
( http: / / www.21cnjy.com )出的电功率为220
kW，输电线的总电阻为0.25
Ω.若输送电压为1.1
kV，输电线上损失的电功率为________W；保持输送功率不变，要使输电线上损失的电功率不超过100
W，输送电压至少为________V.
【解析】　P损＝()2R＝1×104
W，
由P损′＝()2R，得U′＝P＝1.1×104
V.
【答案】　1×104　1.1×104
12．(8分)某同学为测量家里
( http: / / www.21cnjy.com )一盏灯的实际功率，他只开亮这一盏灯，观察电度表转盘在3
min内转了9转，若每千瓦时该表转3
000转，则这只灯泡的实际功率为________．
【解析】　消耗的电能W＝×3.6×106
J＝1.08×104
J，
灯泡的实际功率P＝＝
W＝60
W.
【答案】　60
W
13．(12分)下表是一种电水壶的铭牌．
( http: / / www.21cnjy.com )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：
电水壶型号：91440电压：220
V　　频率50
Hz功率：1
280
W　最大水量：1
kg
(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＝＝1166.7
W，
5
min
50
s放出热量Q＝Pt＝408
345
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%
14．(10分)如图6所示，变压器副线
( http: / / www.21cnjy.com )圈电路中电阻R＝7.26
Ω，消耗功率为6
W，另有一匝线圈接电压表，读数U0＝50
mV.原线圈两端电压为U＝311sin
100
πt
V，求原、副线圈的匝数．
图6
【解析】　由题中条件可知该变压器每匝线圈
( http: / / www.21cnjy.com )感应电压有效值为50
mV，由P2＝可得，U2＝6.6
V，即可得n2＝匝＝132匝，由原线圈上电压表达式可知交流电压U1的有效值U1＝220
V，再由＝得原线圈匝数n1＝n2＝4400匝．
【答案】　4400匝　132匝
15．(10分)由4个电阻连接成的混联电路如图7所示．R1＝8
Ω，R2＝4
Ω，R3＝6
Ω，R4＝3
Ω.
【导学号：18792044】
图7
(1)求a、d之间的总电阻．
(2)如果把42
V的电压加到a、d两端，通过每个电阻的电流是多少？
【解析】　(1)由图可知Rcd＝
Ω＝2
Ω
故Rad＝8
Ω＋4
Ω＋2
Ω＝14
Ω.
(2)由欧姆定律知I＝＝
A＝3
A，此即为通过R1、R2的电流．设通过R3、R4的电流分别为I3、I4.
则由并联电路电压相等，I3R3＝I4R4
即6I3＝3I4而I3＋I4＝3
A．解得I3＝1
A，I4＝2
A.
【答案】　(1)14
Ω　(2)3
A　3
A　1
A　2
A
16．(12分)某同学在家中
( http: / / www.21cnjy.com )测算电冰箱的月耗电量，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．测得冰箱制冷时，转盘每12
s转一转；冰箱保温时，转盘每120
s转一转．电能表上标明“2
000
r/(kW·h)”．该同学还测得冰箱每小时制冷10
min，保温50
min.每月按30
d(天)计．则该冰箱月耗电为多少度即(kW·h)
【解析】　电能表标明“2
000
r(
( http: / / www.21cnjy.com )kw·h)”，意思是每用电1度转过2000转．冰箱每小时制冷时间为10
min＝600
s，所以转过的转数为600÷12＝50
r，每小时保温时间为50
min＝3
000
s．转过的转数为3
000÷120＝25
r，每小时转过的总转数为75
r，每月工作时间为30×24＝720小时，转过的总转数为75
r×720＝54
000
r，每月用电量为W＝54
000÷2
000＝27度．
【答案】　27度章末分层突破
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( http: / / www.21cnjy.com )
①转移
②库仑
③正比
④反比
⑤连线
⑥k
⑦力
⑧
⑨k
⑩正
负电荷
相交
切线
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
对电荷守恒定律和库仑定律的理解与应用
1.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，在这个过程中系统总的电荷是不改变的．
2．库仑定律的数学表达式：F＝k，其中k是静电力常量；F是两个点电荷间的静电力，q1、q2是两点电荷所带的电荷量，r是两点电荷间的距离．上式适用于真空中的点电荷．
　有3个完全一样的金属小球A、B、C，A带电荷量为7Q，B带电荷量为－Q，C球不带电，今将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？
【解析】　在本题中C球不带电，让
( http: / / www.21cnjy.com )其分别与A、B接触，三个小球满足电荷守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的带电荷量．再分别利用库仑定律求解在不同时刻时的库仑力即可．
C与A、B反复接触，最后A、B、C三者电荷量均分，即qA′＝qB′＝qC′＝＝2Q
A、B间的作用力为
F′＝k＝
原来A、B间作用力F＝k＝，所以＝.即为原来的.
【答案】　
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
( http: / / www.21cnjy.com )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
( http: / / www.21cnjy.com )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．
　关于电场，下列叙述正确的是(　　)
A．以点电荷为圆心、r为半径的球面上，各点的场强都相同
B．正电荷周围的电场一定比负电荷周围的电场场强大
C．在电场中某点放入检验电荷q，该点的场强为E＝，取走q后，该点场强不变
D．电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大
【解析】　场强是矢量，不仅有
( http: / / www.21cnjy.com )大小，而且有方向．以点电荷Q为圆心，半径为r的球面上，场强的大小E＝，但方向不同，故选项A错误．在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同，用检验电荷q放到被考察点，q所受的电场力F，那么E＝.由此可见，何处场强大，何处场强小，与电荷的正负并没有什么关系，故选项B也错误．电场强度E是电场的性质，检验电荷是用来体现这一性质的“工具”，就像用温度计测量水的温度一样，温度计插入水中，水的温度就由温度计显示出来，取走温度计，水的温度仍然如此，不会消失，故C正确．E＝一式中，E的大小并不是由F、q来决定的．在电场中某一点放入一检验电荷q，那么q越大，F越大，而这一比值将不变．故选项D错误．
【答案】　C
1．(多选)在电场中a、
( http: / / www.21cnjy.com )b、c、d四点分别引入试探电荷，测得试探电荷所受的电场力跟电荷量间的函数关系图象如图1 1所示，那么下列说法中正确的是(　　)
【导学号：18792011】
图1 1
A．该电场一定不是匀强电场
B．a、b、c、d四点场强大小关系是：Ed>Ea>Eb>Ec
C．这四点场强大小关系是：Ea>Eb>Ec>Ed，场源是正电荷，位于a点
D．无法判断a、b、c、d四点场强大小关系
【解析】　从题中坐标的函数关系可确定，a
( http: / / www.21cnjy.com )、b、c、d都是过原点的倾斜直线，由场强的定义式可知，其斜率表示各点的场强大小，斜率不同，说明该电场一定不是匀强电场，由题中图象可知|kd|>|ka|>|kb|>|kc|，所以Ed>Ea>Eb>Ec，选项A、B正确，C、D错误．
【答案】　AB
2．(多选)某静电场中的电场线如图1
( http: / / www.21cnjy.com )2所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用由M运动到N，其运动轨迹如图中的虚线所示．以下说法正确的是(　　)
图1 2
A．粒子必定带正电荷
B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C．粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【解析】　根据电荷运动轨迹弯曲的情况，
( http: / / www.21cnjy.com )可以确定带电粒子受电场力的方向沿电场线切线方向，故此粒子带正电荷，A选项正确．由于电场线越密，电场强度越大，带电粒子受的电场力就越大，根据牛顿第二定律可知，其加速度也就越大，故此带电粒子在N点时的加速度大，C选项正确．粒子从M点运动到N点，电场力做正功，根据动能定理知此粒子在N点时的动能大，故D选项正确．
【答案】　ACD
3．如图1 3所示，当带正电的导体球靠近枕形导体A端时，下列说法中正确的是(　　)
图1 3
A．枕形导体的A、B端均带负电
B．枕形导体的A、B端均带正电
C．枕形导体的A端带负电，B端带正电
D．枕形导体的A端带正电，B端带负电
【解析】　发生静电感应时，与带电
( http: / / www.21cnjy.com )的导体球靠近的导体一侧带有与导体球电性相反的电荷，另一侧带有与导体球电性相同的电荷，故枕形导体A端带负电，B端带正电，C正确．
【答案】　C
4.两块靠近的平行金属板A
( http: / / www.21cnjy.com )、B分别带上等量异种电荷后，在两板间就形成了大小、方向均相同的匀强电场，如图1 4所示，若在A、B之间放入一个电荷量为q的液滴，液滴恰好处于静止状态，若液滴质量为m，则这一匀强电场的场强大小E和液滴所带电荷的电性分别为(　　)
图1 4
A．，负电　　　　　　
B．，正电
C．，负电
D．，正电
【解析】　液滴受重力和电场力作用而处于静止状态，电场力与重力等大反向，qE＝mg，所以E＝.因电场力与场强方向相反，故液滴带负电．
【答案】　A
5．我们每月所交的电费是按电表的“
( http: / / www.21cnjy.com )度”数来计算的，1
kW
的用电器工作1小时，所消耗的电能为1度，即1度＝1
kW·h＝103×3
600
J＝3.6×106
J.
某个家庭有“220
V　40
( http: / / www.21cnjy.com )
W”的电烙铁一把，“220
V　100
W”的白炽灯一只，“220
V　25
W”的白炽灯两只，“220
V　300
W”的电熨斗一只，若当地的电源电压为220
V，每个用电器平均每天使用2
h，每度电的价格是0.5元，则该家庭一个月(按30天计算)该交纳多少电费？(假定用电器的电阻是恒定不变的)
【解析】　该家庭中的用电器的额定功率之和为
P＝(40＋100＋25×2＋300)W＝490
W＝0.490
kW
每月消耗的电能为
W＝Pt＝0.490×2×30
kW·h＝29.4
kW·h
每月需交电费29.4×0.5＝14.7(元)．
【答案】　14.7元3　磁场对运动电荷的作用力
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.通过实验认识洛伦兹力，知道通电导线所受的安培力是运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现．(重点)2．会用左手定则判断洛伦兹力的方向．(难点)3．了解电子束的偏转原理及其在技术上的应用.
( http: / / www.21cnjy.com )
洛
伦
兹
力
——
磁
场
对
运
动
电
荷
的
作
用
力
1．安培力的本质
磁场对通电导线的作用实际上是对导线中运动电荷的作用力的宏观表现．
2．定义：磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力．
3．洛伦兹力的方向
(1)洛伦兹力的方向遵守左手定则：伸开左手
( http: / / www.21cnjy.com )，使大拇指与其余四指垂直且处于同一个平面内，让磁感线垂直穿入手心，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向．
(2)负电荷的受力方向与正电荷的受力方向相反．
(3)当电荷运动方向与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力．
1．静止的带电粒子在磁场中也要受到洛伦兹力的作用．(×)
2．带电粒子只要在磁场中运动，就一定会受到洛伦兹力．(×)
怎样判断负电荷在磁场中运动时受洛伦兹力的方向？
【提示】　负电荷在磁场中受力的方向与正电荷受力的方向相反，利用左手定则时四指应指向负电荷运动的反方向．
1．洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现．
2．洛伦兹力与安培力的共同点
(1)安培力：当I∥B时，F＝0；洛伦兹力：当v∥B时，F＝0.
(2)安培力：当I⊥B时，F＝BIl；洛伦兹力：当v⊥B时，F＝qvB.
(3)洛伦兹力与安培力的方向都是根据左手定则来判断．
3．安培力和洛伦兹力的不同点：安培力推动导体运动时，对导体做功；洛伦兹力的方向与运动电荷的速度方向垂直，对运动电荷永远不做功．
4．洛伦兹力的方向
(1)决定洛伦兹力方向的因素有三
( http: / / www.21cnjy.com )个：电荷的电性(正、负)、速度方向、磁感应强度的方向．当电荷一定即电性一定时，其他两个因素中，如果只让一个因素的方向相反，则洛伦兹力方向必定相反；如果同时让两个因素的方向相反，则洛伦兹力方向将不变．
(2)在电荷的运动方向与磁场方向
( http: / / www.21cnjy.com )垂直时，由左手定则可知，洛伦兹力的方向既与磁场方向垂直，又与电荷的运动方向垂直，即洛伦兹力垂直于v和B两者决定的平面．
(3)电荷运动的方向v和B不一定垂
( http: / / www.21cnjy.com )直，但洛伦兹力一定垂直于磁感应强度B和速度v的方向．当B、v不垂直时，用左手定则时磁感线不再垂直穿过手心．
1．(多选)下列说法正确的是(　　)
A．运动电荷不受洛伦兹力的地方一定没有磁场
B．运动电荷受的洛伦兹力方向既与其运动的方向垂直，又与磁感线方向垂直
C．带电荷量为q的电荷，在磁场中运动速度大小不变，则所受洛伦兹力一定不变
D．洛伦兹力对运动电荷不做功
【解析】　洛伦兹力的大小不但与速度大小有
( http: / / www.21cnjy.com )关，还与速度方向有关，如当v∥B时F＝0，而v⊥B时F＝qvB.洛伦兹力的方向总与速度方向垂直，对运动电荷不做功．同时又总与磁感线方向垂直，故B、D正确．A、C错误．
【答案】　BD
2．(多选)如图是表示磁场磁
( http: / / www.21cnjy.com )感应强度B、负电荷运动方向v和磁场对电荷作用力f的相互关系图，这四个图中画的正确的是(B、v、f两两垂直)(　　)
【解析】　由左手定则可知四指指向正电荷运动的方向，当负电荷在运动时，四指指向的方向应与速度方向相反，由此可判断A、B、C均正确．
【答案】　ABCD
3．(多选)如图所示，是表示磁场磁感应强
( http: / / www.21cnjy.com )度B、负电荷运动方向v和磁场对电荷洛伦兹力F的相互关系图，这四个图中正确的是(B、v、F两两垂直)(　　)
【解析】　由左手定则可判断A、B、C正确．
【答案】　ABC
做题时要看清本题考查的是负电荷所受洛伦兹力的问题.用左手定则判断负电荷所受洛伦兹力的方向时四指指向负电荷运动的反方向，这里容易弄混.
电
子
束
在
磁
场
中
偏
转
的
应
用
电子显像管的工作原理：磁场对运动电荷的作用使电子束在磁场中偏转，从而使电子束在显像管中展开，在一个屏幕上形成图像．
1．电视机显像管中电子束的偏转是利用洛伦兹力．(√)
2．电子束撞击荧光屏时荧光屏会发光．(√)
如图2 3 1所示，电视机显像管中的电子束向上偏转，则管颈处的偏转线圈所提供的磁场是什么方向？
图2 3 1
【提示】　电子束在磁场中偏转，根据左手定则可判断出偏转线圈提供的磁场方向为垂直于线面向外．
1．构造如图2 3 2所示．
图2 3 2
2．原理：阴极发射电子，经过偏转线圈，偏
( http: / / www.21cnjy.com )转线圈产生的磁场和电子运动方向垂直，电子受洛伦兹力作用发生偏转，偏转后的电子打在荧光屏上，使荧光屏发光．
3．扫描：偏转区的水平方向和竖直方向都加有偏转磁场，其方向、强弱都在不断变化，因此电子束打在荧光屏上的光点不断移动，这种现象称为扫描．
电子束从最上一行扫描到最下一行叫一场，电视机每秒要进行50场的扫描，所以人们感到整个荧光屏都在发光．
4.如图2 3 3所示，在铁环上用绝
( http: / / www.21cnjy.com )缘导线缠绕两个相同的线圈a和b，a、b串联后通入方向如图所示的电流I，一束电子从纸里经铁环中心射向纸外时，电子将(　　)
图2 3 3
A．向下偏转　　　　　
B．向上偏转
C．向左偏转
D．向右偏转
【解析】　由左手定则判断电子受向上的洛伦兹力．
【答案】　B
5.如图2 3 4所示，铜质导电板置于匀强磁场中，通电时铜板中电子流方向向上，由于磁场作用，则(　　)
图2 3 4
A．板左侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
B．板左侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
C．板右侧聚集较多电子，使b点电势高于a点电势
D．板右侧聚集较多电子，使a点电势高于b点电势
【解析】　由左手定则判断，电子向右侧偏转．
【答案】　D
6.(多选)如图2 3 5所示，一阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管的正下方放一通电直导线AB时，发现射线的径迹向下弯曲，则(　　)
【导学号：18792021】
图2 3 5
A．导线中的电流从A到B
B．导线中的电流从B到A
C．若要使电子束的径迹向上弯曲，可以改变AB中的电流方向来实现
D．电子束的径迹与AB中的电流方向无关
【解析】　电子在通电直导线产生的磁场中运动
( http: / / www.21cnjy.com )，无论直导线中的电流方向如何，电子的运动速度都是和磁感应强度的方向是垂直的．根据左手定则，由于是负电荷，四指应指向左方，根据电子的偏转方向可以确定磁感应强度的方向为垂直纸面向里．根据安培定则，导线中的电流方向为B到A.如果导线中的电流方向反向，则其产生磁场方向也反向，会影响到电子的偏转方向，所以本题的正确选项是B、C.
【答案】　BC3　电场
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.认识电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场具有力的性质.2.理解电场强度的概念，会用电场强度描述电场的强弱和方向．(重点)3.认识电场线，会用电场线来定性描述电场的强弱和方向．(难点)
( http: / / www.21cnjy.com )
电
场
和
电
场
强
度
一、电场
1．电荷周围存在电场，电场是一种特殊物质，电荷之间的作用就是通过电场发生的．
2．电场的基本性质之一是对放入其中的电荷有力的作用．
二、电场强度
1．定义：放入电场中某一点的检验电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度．
2．定义式：E＝，其单位是牛顿每库或伏特每米，符号为N/C或V/m.
3．点电荷的场强公式：E＝k.
4．方向：电场强度是矢量，其方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同，与负电荷在该点所受的静电力的方向相反．
5．物理意义：描述电场强弱的物理量，由场源电荷及到场源的距离决定，与q0无关．
1．电场看不见、摸不着，因此电场不是物质．(×)
2．电场对放入其中的任何电荷都有力的作用．(√)
3．根据E＝电场强度E与F成正比，与q成反比．(×)
本节我们用来定义电场强度的方法叫比值定义法，想一想：我们还学过哪些用比值定义的物理量？它们有什么共同点？
【提示】　在物理学中，常常用比值定义一个物理
( http: / / www.21cnjy.com )量，例如：密度ρ＝；速度v＝；加速度a＝等．用比值定义法定义的新物理量可反映物质本身的某种属性，与用来定义的另外两个物理量并无决定关系．
电场强度是描述电场的力的性质的物理量．
1．E＝是电场强度的定义
( http: / / www.21cnjy.com )式，适用于任何情况．虽然E＝，但E与F和q都无关，电场强度是由电场本身决定的量．电场中某点的场强是确定的，其大小、方向只与建立电场的本身(或场源电荷)有关，而与放入的试探电荷无关．
2．E＝k是点电荷所形成的电场的决定式．E由场源电荷Q和试探电荷到场源电荷的距离决定，与是否放入试探电荷无关．
3．电场强度是矢量，当空间的电场是由几个电荷共同产生时，某点的场强应是每个点电荷单独存在时在该点场强的矢量和．
1．电场中有一点P，下列哪种说法是正确的(　　)
A．若放在P点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半
B．若P点没有检验电荷，则P点场强为零
C．P点场强越大，则同一电荷在P点所受电场力越大
D．P点场强方向为试探电荷在该点受力方向
【解析】　为了知道电场中某
( http: / / www.21cnjy.com )点的强度，可以把一个检验电荷放入该点，其受到的电场力F与自身的电荷量q的比值可反映该点场强的大小，但该点的场强由电场本身决定，与检验电荷的电荷量多少、电性无关，所以选项A、B错．由E＝得F＝Eq，当q一定时，E越大，F越大，所以选项C正确．电场中某点的场强方向规定为正电荷在该点时受到的电场力方向，与负电荷受力的方向相反，选项D错．
【答案】　C
2．关于电场，下列说法正确的是(　　)
A．由E＝知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍
B．由E＝k知，E与Q成正比，而与r2成反比
C．由E＝k知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同
D．电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的电场力的方向
【解析】　因E＝为场强定义式，而电
( http: / / www.21cnjy.com )场中某点场强E只由电场本身决定，与是否引入电荷及q的大小、正负无关，故A错；由场强方向的规定知D错；E＝k是点电荷的场强公式，故B正确、C错误．
【答案】　B
3．如图1 3 1所示，A为带正电Q的金
( http: / / www.21cnjy.com )属板，沿金属板的垂直平分线，在距板r处放一质量为m、电荷量为q的小球，小球受水平向右的电场力偏转θ角而静止，小球用绝缘细线悬挂于O点，试求小球所在处的电场强度.
【导学号：18792008】
图1 3 1
【解析】　要求小球所在处的电场强度
( http: / / www.21cnjy.com )，可以采用电场强度的定义式，需要求出小球所受到的电场力，可以通过平衡条件求得电场力．分析小球受力如图所示，由平衡条件得：
F电＝mgtan
θ，所以小球所在处的电场强度E＝＝，小球带正电荷，因此电场强度方向水平向右．
【答案】　电场强度大小为，电场强度方向为水平向右
带电金属板A不能当成点电荷，电场强
( http: / / www.21cnjy.com )度是矢量，不仅要求出大小，还要求出方向.根据共点力的平衡条件即可求得带电体之间的作用力，从而进一步求解电场强度.
电
场
线
1．概念：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的分布，在电场中画出一系列曲线，使这些曲线上每一点的切线方向与该点的场强方向一致．
2．电场线的特点
(1)始于正电荷(或无穷远)，终于负电荷(或无穷远)．
(2)任意两条电场线都不相交，电场线是不闭合的．
(3)电场线越密的地方，电场强度越强；电场线越稀的地方，电场强度越弱．
1．电场线是客观存在的物质．(×)
2．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．(√)
3．电场线只表示电场强度的方向．(×)
为什么电场线一定不相交
【提示】　电场线上任意一点切
( http: / / www.21cnjy.com )线的方向与该点场强方向一致，如果电场线相交，则在相交处可以作出两条切线，而一点的场强不可能有两个方向，所以电场线一定不相交．
1．电场线的特点
(1)电场线是为了形象地描述电场而假想的，实际并不存在，因此电场线是一种理想化的模型．
(2)电场线始于正电荷，止于负电
( http: / / www.21cnjy.com )荷．在正电荷形成的电场中，电场线起于正电荷，延伸到无穷远处；在负电荷形成的电场中，电场线起于无穷远处，止于负电荷．
(3)电场线分布的疏密反映了电场的强弱．表示场强的大小．相对而言，电场线越密的区域，电场强度就越大．
(4)电场线上任意一点的切线方向与该点场强方向一致．
(5)电场线在电场中一定不相交，不中断．
2．电场线不是电荷的运动轨迹
电场线是为了形象地描述电场而引入的假
( http: / / www.21cnjy.com )想线，规定电场线上每点的场强方向沿该点的切线方向，也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向(负电荷受力方向相反)．运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的轨迹，径迹上每点的切线方向为带电粒子在该点的速度方向．结合力学知识我们知道，物体的速度方向不一定与加速度的方向一致，因此电场线不是带电粒子的运动轨迹．只有当电场线是直线，而带电粒子又只受电场力作用由静止开始或初速度方向沿电场线方向运动时轨迹才有可能与电场线重合．
3．几种常见电场的电场线分布．如图1 3 2所示．
图1 3 2
4．(多选)某电场区域的电场线如图1 3 3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 3 3
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
【解析】　过a点的电场线是一条水平向
( http: / / www.21cnjy.com )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
5．法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场，图1 3 4为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是(　　)
图1 3 4
A．a、b为异种电荷，a带电荷量大于b带电荷量
B．a、b为异种电荷，a带电荷量小于b带电荷量
C．a、b为同种电荷，a带电荷量大于b带电荷量
D．a、b为同种电荷，a带电荷量小于b带电荷量
【解析】　由电场线的特点可知，a、
( http: / / www.21cnjy.com )b为异种电荷，但无法判定a、b的电性；由电场线疏密程度不同，b周围电场线比a周围电场线密，说明b带电荷量大于a带电荷量．
【答案】　B
6.如图1 3 5所示，为静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是(　　)
图1 3 5
A．这个电场可能是负点电荷的电场
B．这个电场可能是匀强电场
C．点电荷q在A点时受到的电场力比在B点时受到的电场力大
D．负电荷在B点受到的电场力的方向为沿B点的切线方向
【解析】　点电荷电场线为汇聚状射线，
( http: / / www.21cnjy.com )这个电场既不是匀强电场也不是负点电荷的电场，A、B错误．A点比B点电场线密，场强大，点电荷q在A点受到的电场力比在B点大，C正确．正电荷在B点受到的电场力的方向与B点切线方向相同，D错误．
【答案】　C
电场线是为了形象、直观、方便地描述
( http: / / www.21cnjy.com )电场的特性，而引入的一种辅助手段.如果知道了电场线的疏密分布及电场线的形状、箭头指向，就能讨论电场中各点的场强大小关系和方向.因此了解各种常见电场的电场线分布情况，对于灵活运用电场线判断电场的性质是大有帮助的.1　电流的磁场
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.了解磁体的吸铁性和指向性．2．了解电流的磁效应，及奥斯特发现电流磁效应的过程．3．知道磁场的概念．4．知道磁感线，会用磁感线描述磁场．(难点)5．了解通电直导线、环形导线及螺线管周围磁感线的分布特点．(重点)
简
单
磁
现
象　电
流
磁
效
应
1．任何磁体都有两个磁极．悬挂的磁体静止时有指南北的性质．磁体和磁体间存在相互作用，同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．
2．1820年奥斯特发现：把一根导线平行地放在磁针的上方，给导线通电时，磁针发生了偏转，说明电流也能产生磁，这个现象称为电流磁效应．
1．有的磁体只有一个磁极．(×)
2．奥斯特的发现“打开了黑暗领域的大门”．(√)
看围棋讲座时会发现，棋子在竖直放置的棋盘上可以移动，但不会掉下来，你知道这是为什么吗？
【提示】　这是因为棋子和棋
( http: / / www.21cnjy.com )盘都是由磁性材料做成的，它们之间存在着磁力，从而使棋子和棋盘之间存在着弹力，使棋子受到一个与重力平衡的向上的静摩擦力，所以棋子不会掉下来．
磁场与电场一样，都是物质．磁场是磁体周围存在
( http: / / www.21cnjy.com )的一种特殊物质，说它“特殊”是因为它和我们常见的以分子、原子、离子组成的物质不同，它不是以微粒组成的物质的形式存在，而是以一种“场”的形式存在；说它是“物质”是因为它和我们常见的实物一样，能对放入其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用．因此我们说磁场是和我们常见的桌子、房屋、水和空气一样，是一种客观存在的物质．磁体间的相互作用是通过磁场来产生的．磁场力是非接触力．磁场是一种实际存在的物质，也具有能量．
1．一个蹄形磁铁从中间断开后，每一段磁铁的磁极个数是(　　)
A．一个　　　B．二个　　　C．四个　　　D．没有
【解析】　一个磁铁无论断成几段，每一段还是有两个磁极，选B.
【答案】　B
2．下列关于磁场的说法中，正确的是(　　)
A．磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质
B．磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的
C．磁极与磁极之间是直接发生作用的
D．磁场只有在磁极与磁极发生作用时才产生
【解析】　磁极与磁极间的相互作用是通过磁场
( http: / / www.21cnjy.com )发生的，故C错误；磁场具有能量，对磁极有力的作用，是一种客观存在的物质，A正确，B错误；磁场在磁极周围始终存在，D错误．
【答案】　A
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．电流沿南北方向放置在磁针的正上方
D．电流沿东西方向放置在磁针的正上方
【解析】　能否发生转动跟导线给磁针的力的方
( http: / / www.21cnjy.com )向相关，只有方向合适才能效果明显．把导线沿南北方向放置在处于静止状态的磁针的正上方，通电时磁针发生明显的偏转．如果电流沿东西方向放置，就不会看到小磁针的偏转．
【答案】　C
电
流
的
磁
场
1．磁体和通电导线周围存在着一种特殊物质叫做磁场．
2．磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用．
3．磁感线
描述：磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小，磁感线的切线方向表示磁感应强度方向，也就是小磁针N极受力的方向．
1．磁场对处在其中的磁极有力的作用．(√)
2．磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．(√)
3．磁感线总是由N极出发指向S极．(×)
磁体内部和磁体外部磁感线的方向是怎样的？
【提示】　磁体外部磁感线方向从N极指向S极，磁体内部磁感线方向从S极指向N极．
1．直线电流的磁场规律
用右手握住通电直导线，使伸直拇指的方向与电流的方向一致，则四指弯曲的方向就是电流周围磁感线的环绕方向．如图2 1 1所示．
图2 1 1
特点：无磁极，非匀强，且距导线越远处磁场越弱；直线电流磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图2 1 2所示．
图2 1 2
2．环形电流的磁场
四指绕向为电流方向，则伸直的拇指方向即为环形电流中心轴线上磁感线的方向(如图2 1 3所示)
图2 1 3
特点：环形电流的两侧是N极和S极，且离圆环中心越远，磁场越弱；环形电流磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图2 1 4所示．
图2 1 4
3.通电螺线管的磁场
用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，则拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，如图2 1 5所示．
图2 1 5
特点：与条形磁铁的磁场相似，两端分别是N极
( http: / / www.21cnjy.com )和S极，管内为匀强磁场，且磁场最强，管外为非匀强磁场；通电螺线管磁场的磁感线的立体图、横截面图、纵截面图如图2 1 6所示．
图2 1 6
4．电流的磁场的判断方法
通电直导线、线圈或螺线管其周围的磁场
( http: / / www.21cnjy.com )方向的判断法则——安培定则，安培对它进行了总结并形象描述为右手螺旋定则，右手握住导线或螺线管伸直拇指，如果拇指沿电流方向，则四指弯曲的方向为磁感线环绕方向．若四指弯曲的方向为电流环绕方向则拇指所指方向就是螺线管内部磁感线的方向，这一规律一般又称为安培定则．
4．关于磁场下列说法正确的是(　　)
A．电流周围存在磁场
B．在磁场中无磁感线区域不存在磁场
C．任何物体周围都存在磁场
D．磁体的内部没有磁场
【解析】　由奥斯特实验可知A正确；磁
( http: / / www.21cnjy.com )场分布于磁体和电流周围的整个空间，所以B错误；只有磁体和电流的周围才存在磁场，因此C是错误的．磁体的外部、内部同样存在磁场，所以D错误．故选A.
【答案】　A
5．一环形线圈和两个小磁针
( http: / / www.21cnjy.com )如图2 1 7所示位置，开始两个小磁针与环形线圈在同一个平面内，当线圈中通以如图所示的电流之后，两个小磁针将(　　)
【导学号：18792014】
图2 1 7
A．内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向外转
B．内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向外转
C．内部的小磁针的N极向外转，外部的小磁针的N极向里转
D．内部的小磁针的N极向里转，外部的小磁针的N极向里转
【解析】　由安培定则判断可知环形电流内部磁场的方向垂直纸面向里，外部垂直纸面向外，故B项正确．
【答案】　B
6．在图2 1 8中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中某处小磁针N极的指向或磁感线方向．请画出对应的磁感线(标上方向)或电流方向．
图2 1 8
【解析】　根据安培定则，可以确定：
【答案】　见解析图
应用安培定则时，要注意直线电流和环形电流的区别，同时要看清所给图示是立体图、横截面图还是纵截面图.章末综合测评(二)
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题(本题共10个小题
( http: / / www.21cnjy.com )，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．关于磁感线，以下说法中正确的是(　　)
A．磁感线是磁场中客观存在的曲线
B．磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向，也是该点的磁感应强度方向
C．磁感线起始于磁铁的N极，终止于磁铁的S极
D．磁感线是闭合曲线
【解析】　磁感线客观上是不存在的，且磁感线是闭合的曲线，故A、C错，B、D正确．
【答案】　BD
2．下列说法正确的是(　　)
A．只要有电流，周围就存在磁场
B．最早发现电流周围存在磁场的科学家是安培
C．如果在直导线下放置一自由小磁针，通电后小磁针必定发生偏转
D．奥斯特发现电流的磁效应是偶然的，实际上电与磁没有什么联系
【解析】　电流的周围必定
( http: / / www.21cnjy.com )存在磁场，故A正确．最早发现电流周围存在磁场的是奥斯特，B错误．当通电直导线在下方产生的磁场与小磁针平行时，小磁针不偏转，故C错误．客观证实电与磁有着密切的联系，故D错误．故选A.
【答案】　A
3．如图1所示，小磁针放置在螺线管轴线的左侧．当螺线管通以恒定电流时，不计其它磁场的影响，小磁针静止时N极的指向是(　　)
图1
A．向左　　　　　　　
B．向右
C．向上
D．向下
【解析】　根据安培定则，通电螺线管的左端是N极，又因同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，所以小磁针静止时N极指向左．故A正确．
【答案】　A
4．下列关于磁现象的说法中不正确的是(　　)
A．电视机显像管利用了磁偏转的原理
B．指南针是利用地磁场来指示方向的
C．电动机是利用磁场对电流作用来工作的
D．地磁场的南极在地理的南极附近
【解析】　地磁场的南极在地理的北极附近，故D错．
【答案】　D
5．如图所示，表示磁场对直线电流的作用，其中不正确的是(　　)
【解析】　根据左手定则可判断C错误．
【答案】　C
6．关于电磁感应现象中，通过线圈的磁通量与感应电动势关系正确的是(　　)
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．穿过线圈的磁通量变化越大，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】　感应电动势的大小与穿过线圈的磁通量的变化率成正比，即变化越快，感应电动势越大，故D正确．
【答案】　D
7.如图2所示，L为一根无限长的通电直导线，M为一金属环，L过M的圆心与圆面垂直，且通以向上的电流I，则(　　)
图2
A．当L中的电流I发生变化时，环中有感应电流
B．当M向右平移时，环中有感应电流
C．当M保持水平在竖直方向上上下移动时环中有感应电流
D．只要L和M保持垂直，则以上几种情况下，环中均无感应电流
【解析】　金属环与长直导线产生的磁场平行，穿过圆环的磁通量为零，在前三个选项中穿过圆环的磁通量均不发生变化，无感应电流．故选项D正确．
【答案】　D
8．长直螺线管中通有电流，沿螺线管中心轴线射入一电子，若螺线管中电流增大，方向不变，电子在螺线管中心轴线上的运动情况是(　　)
A．做匀速直线运动
B．做变加速直线运动
C．做变减速直线运动
D．做间距变大的螺旋运动
【解析】　在螺线管中心轴线上，电子的速度方向与B的方向平行，无论电流怎样变化B∥v，故电子不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，选项A正确．
【答案】　A
9.接有理想电压表的三角形导线框abc，如图3所示，在匀强磁场中向右运动，则框中有无感应电流？电压表有无读数(示数不为零称有读数)(　　)
图3
A．无、有
B．有、无
C．无、无
D．有、有
【解析】　虽然是闭合电路，但穿过闭合回路的磁通量不变化，没有产生感应电流，电压表在有电流通过时才能有示数，因此电压表无示数．
【答案】　C
10.如图4所示，竖直放置的长直导线通有
( http: / / www.21cnjy.com )图示方向的恒定电流I，有一闭合矩形金属框abcd与导线在同一平面内，在下列情况中，能在线框中产生感应电流的是(　　)
图4
A．线框向下平动
B．线框向右平动
C．线框以ab为轴转动
D．线框以直导线为轴转动
【解析】　闭合线框abcd若平行于导
( http: / / www.21cnjy.com )线向下平动，穿过线框的磁通量不变，不能产生感应电流，故A错；线框若垂直于导线向右平动，远离导线，则线框中的磁感应强度减小，穿过线框的磁通量减小，故B对；线框在图示位置磁通量最大，若线框以ab为轴转动，则磁通量变小，故C对；若线框以导线为轴转动，在任何情况下磁感线与线框所在平面均垂直，磁通量不变，故D错；所以本题正确答案为B、C.
【答案】　BC
二、非选择题(本大题共6个小题，共60分．计算题应写出必要的文字说明和重要步骤，只写结果不得分)
11．(4分)某磁场的磁感线如图5所示．图中的M点和P点相比，磁场的磁感应强度的关系为BM________BP.(填“>”“＝”或“<”)
图5
【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，磁感线分布越密，磁场越强，磁感应强度越大．故BM>BP.
【答案】　>
12.(8分)如图6所示，一
( http: / / www.21cnjy.com )面积为S的长方形线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中，这时穿过线圈的磁通量为____________Wb，当线圈以ab为轴从图中位置转过60°的瞬间，穿过线圈的磁通量为____________．
图6
【解析】　Φ1＝BS，若以ab为轴转60°角后，如图，平面在磁场内垂直于磁场方向上投影的面积未变，所以Φ2＝BS.
【答案】　BS　BS
13．(10分)一根长20
cm的通电导线放
( http: / / www.21cnjy.com )在磁感应强度为0.4
T的匀强磁场中，导线与磁场方向垂直．若它受到的磁场力为4×10－3
N，则导线中的电流是多少？.若将导线中的电流减小0.05
A，则该处的磁感应强度为多少？
【解析】　由F＝BIl得I＝＝
A＝0.05
A
导线中的电流减小，所受的安培力F也减小，B不变，故该处的磁感应强度仍为0.4
T.
【答案】　0.05
A　0.4
T
14．(12分)如图7所示，把矩形线圈从匀
( http: / / www.21cnjy.com )强磁场中拉出，在整个过程中如果第一次用速度v拉出，第二次用速度2v拉出，则两次拉力所做的功W1和W2的比值为多大？
图7
【解析】　两次感应电动势分别为E1＝Blv
E2＝Bl·2v
则电流分别为I1＝，I2＝，安培力分别为F1＝BI1l＝
F2＝BI2l＝
F克服安培力做功分别为W1＝F1v＝
W2＝F2·2v＝
所以W1∶W2＝1∶4.
【答案】　1∶4
15.(12分)目前世界上正在研
( http: / / www.21cnjy.com )究的一种新型发电机叫磁流体发电机，如图8表示它的发电原理：将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体来说是中性)喷射入磁场，磁场中有两块金属板A、B，这时金属板上就聚集电荷，产生电压．说明金属板上为什么聚集电荷，在磁极配置如图中所示的情况下，电路中的电流方向如何？
【导学号：18792029】
图8
【解析】　(1)如图所示，
( http: / / www.21cnjy.com )等离子体喷射入磁场中，正、负离子将受到洛伦兹力作用而偏转，正离子逐渐向A板运动而聚集到A板，负离子逐渐向B板运动而聚集到B板上，使A、B板由于带不同性质的电荷而产生电压．
(2)在图示情况下，因上极板聚集正离子，下极板聚集负离子，所以A板相当于电源正极，电流方向由A经R流向B板．
【答案】　(1)见解析　(2)A→R→B
16.
(14分)电磁炮是一种理想的兵
( http: / / www.21cnjy.com )器，它的主要原理如图9所示.1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2
g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10
km/s的电磁炮(常规炮弹的速度约为2
km/s)，若轨道宽2
m，长为100
m，通过的电流为10
A，试问轨道间所加匀强磁场的磁感应强度是多大？(轨道摩擦不计)
图9
【解析】　由v2＝2as得，弹体的加速度为
a＝＝＝0.5×106
m/s2
∴F安＝ma＝2.2×10－3×0.5×106
N
＝1.1×103
N
由F安＝BIl得
B＝＝
T＝55
T.
【答案】　55
T2　电热类家用电器
3　电动类与电光类家用电器
4　信息类家用电器
5　家电的影响和家电的未来
学
习
目
标
知
识
脉
络
1.了解家用电器的种类.2.了解常用电器的工作原理.3.知道常用电器使用中应注意的问题.4.能够看懂家用电器的使用说明书.5.了解家电与节能和环保的关系.
( http: / / www.21cnjy.com )
家
用
电
器
的
分
类
及
影
响
和
未
来
一、电热类家用电器
1．电热类家用电器既包括制热，也包括制冷．常见的电热类家用电器有微波炉、电磁炉、电热水器、电暖气、空调器等．
2．微波炉
(1)基本结构：
微波炉主要由微波发生器、传输波导、电源变压器、高压整流器、箱体和控制部分组成．
(2)特点及功能
①用微波加热食品时，能够在很短的时间内使整份食物温度升高．
②微波遇到金属会被反射回来．因此用微波炉加热食物时，应选用绝缘耐热材料制成的容器，如陶瓷、耐热玻璃或塑料等．
3．空调器
(1)分类：空调器分为：单制冷，既制冷又制热两类．
(2)基本结构：
热泵型空调器由蒸发器、压缩机、冷凝器、毛细管和电磁换向阀等所组成．
二、电动类与电光类家用电器
1．电动类家用电器类型及原理
电动类家电有洗衣机、电风扇、剃须刀、吸尘器等，它们都是通过电动机将电能转化为机械能，然后替人们完成各种各样的工作．
2．洗衣机
①分类：有波轮式、搅拌式、滚筒式等．
②工作原理：利用电动机把电能转化为机械能，具
( http: / / www.21cnjy.com )体操作则是用机械模拟手洗衣物的动作，利用水的冲刷力，衣物之间、衣物与洗衣机桶壁之间的摩擦作用和洗涤剂的去污作用来达到洗净衣物的目的．
3．电光类家用电器
电光类家用电器由不同类型的电光源所组成．
三、信息类家用电器
1．常见用电器
收音机、电视机、电话、录音机、数码照相机、家用电脑等都属于信息类家用电器．
2．特点：信息类家用电器主要利用电的信息特性．
四、家电的影响和家电的未来
1．家用电器的研制及生产成为社会生产的重要组成部分，改变了社会的产业结构．
2．在未来家用电器的发展中，智能化是最重要的发展趋势．
1．用金属容器盛放的食物不能用微波炉加热．(√)
2．空调制热时从室外向室内转移热量．(√)
3．洗衣机不需接地，可用两孔插座．(×)
为什么微波炉产生的微波能加热食品呢？
【提示】　微波很容易穿透绝缘物体，遇到有水分的食物会使水分子和微波一起振荡，使分子运动加剧，从而产生热量．
1．电磁炉加热原理
电磁炉加热原理如图5 2 1
( http: / / www.21cnjy.com )所示，灶台台面是一块高强度、耐冲击的陶瓷平板(结晶玻璃)，台面下边装有高频感应加热线圈(即励磁线圈)、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底烹饪锅．
图5 2 1
电磁炉加热原理：交流电压经过整流器
( http: / / www.21cnjy.com )转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场．其磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅．在烹饪锅体内因电磁感应而有强大的涡流产生．涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源．
电磁灶是应用电磁感应原理进
( http: / / www.21cnjy.com )行加热工作的，是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具．它使用起来非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作．电磁灶的功率一般在700～1
800
W左右．
2．家电与环保
家电各有其自身的功能．而传统家电在使
( http: / / www.21cnjy.com )用中发出的噪声、射线等，往往对环境产生这样或那样的影响．如今的家电，人们除了要求它具有良好的性能和功用，还要求它具有对环境的安全性，以营造良好的人机环境关系．具体说，家电产品均要求降低噪声污染、降低能耗和辐射，改善其构件的再生性，多推出诸如资源节约型、低污染排放型、低噪音型、减少废物型、低毒安全型等品质的产品．
1．额定电压相同的一盏白炽灯和一盏节能灯都正常发光，且亮度相同，则(　　)
A．白炽灯的电阻大于节能灯的电阻
B．白炽灯的电流小于节能灯的电流
C．白炽灯的额定功率等于节能灯的额定功率
D．白炽灯的额定功率大于节能灯的额定功率
【解析】　已知白炽灯和节能灯的
( http: / / www.21cnjy.com )额定电压相同且都正常发光，所以它们的实际功率都分别等于各自的额定功率；但亮度相同，节能灯的发光效率高，所以节能灯的实际功率较小，也就是额定功率小于白炽灯．
【答案】　D
2．(多选)以下说法正确的是(　　)
【导学号：18792059】
A．使用微波炉可以加热金属器件密封的食物
B．微波炉内的电风扇是用来冷却磁控管的
C．家庭中使用的微波炉是915
MHz的
D．微波炉门安装有网状金属片
【解析】　微波遇到金属物体时，会产
( http: / / www.21cnjy.com )生反射，对微波具有隔离作用，不能被加热，A错；微波在磁控管内的多次反射过程中，也会吸热而发热，B对；915
MHz的微波炉主要在商业和工业部门中用作烘烤、干燥、消毒．频率为2
450
MHz的微波炉用在家庭中，C错；网状金属片可防止微波泄漏，D对．
【答案】　BD
3．为什么用金属容器盛放的食物不能在微波炉中加热？
【解析】　因为微波有一个特性，遇到金属会被反射回来，发射出去的微波全部反射回来导致发射微波的器件产生高温以至损坏．
【答案】　见解析
4．洗衣机的电源线有什么特殊要求？
【解析】　因为洗衣机要用水才能工作，所以一般的洗衣机要求有良好的接地性，要采用单相三线的电源线．
【答案】　见解析
5．电光类家用电器按照电光源的不同可分为哪几种？
【解析】　白炽灯是灯丝高温下发光、节能灯是灯管内的荧光粉发光，固体发光二极管是一种新型节能环保光源．
【答案】　白炽灯、节能灯、固体发光二极管
6．列举几种信息类家用电器？
【解析】　收音机、电视机、电话、录音机、数码照相机、家用电脑都属于信息类家用电器．
【答案】　见解析