第十六章 电磁铁与自动控制
16.1 从永磁体谈起(第1课时)
1、能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫 磁性 ,具有磁性的物体叫 磁体 ;
2、磁体的两端磁性最强的部分叫 磁极 。磁性最弱的在磁体的 中间 。
3、磁体的两个磁极是 南 极和 北 极,在空间内自由转动的小磁针静止时,指南的一端为 南 极,指北的一端为 北 极.
4、磁体间的相互作用规律是 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
5.一根钢棒靠近小磁针一端的磁极时发现小磁针的磁极被吸引,说明钢棒原来( A )
A.一定有磁性 C.可能有磁性,也可能没磁性
B.一定没磁性 D.被排斥时有磁性,被吸引时没磁性
6. 甲乙两条形磁铁之间有一小磁针,自由转动的小磁针静止时的指向如图所示,则( B )
A.甲是S极,乙是N极
B.甲是N极,乙是S极
C.甲乙都是N极 D.甲乙都是S极
7.如图3所示,条形磁铁的一段吸引两根大头针,图中表示正确的是( A )
A.甲正确
B.乙正确
C.丙正确
D.都不正确
16.1 从永磁体谈起(第2课时)
1、磁体周围存在一种物质,看不见、摸不着,我们把它叫 磁场 。磁场是有方向的,人们把小磁针在磁场中静止时 北极 极所指的方向,定为该点的磁场方向。
2、用 磁感线 可以形象地表示磁场的方向和它的分布情况,磁体外部的磁感线是从它的 北极 极出来,回到它的 南极 极。
3、地球周围的磁场叫作 地磁场 。地磁的北极在地理的 南 极附近,地磁的南极在地理的 北 极附近。
4.下面是四位同学根据小磁针静止时的指向画出的磁极和磁感线方向,其中正确的是( B )
A. B. C. D.
5.地球本身是一个巨大的磁体,在它的周围存在磁场.水平放置、能自由转动的小磁针放置在地球表面赤道上,静止时小磁针的S极指向( BC )
A. 地球的北极 B. 地磁的北极 C. 地球的南极 D. 地磁的南极
6.关于磁感线,正确的说法是( BCD )
A. 磁感线确实存在于磁场中 B. 在磁体内磁感线是从S极到N极
C. 将磁铁放在硬纸上,周围均匀地撒上铁粉,然后轻轻地敲打几下,我们就看到了磁铁周围的磁感线
D. 磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,任何两条磁感线都不可能相交
16.2奥斯特的发现
1、丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时偶然发现:当导线中有电流时,它旁边的磁针发生了偏转,他做了许多实验终于证实 通电导体周围存在磁场 。
2、通电导体的周围有磁场,磁场的方向跟 电流方向 有关,这种现象叫作 电流的磁效应 。
3、通电螺线管外部的磁场与 条形磁体 的磁场相似,它的极性跟 电流方向 有关,可以用 右手螺旋(安培)定则 来判定。判定方法是:
用右手握住通电螺线管,让四指指向电流的方向,那么大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极 。
4、在所示图中,标出通电螺线管的N极和S极。
5、如图所示,螺线管的左端是N极,应如何绕线。
16.3 探究电磁铁的磁性
1.电磁铁是一个带有铁芯的 通电螺线管 ,主要由 线圈 和铁芯 两部分组成, 通电 时有磁性, 断电 无磁性。
2.电磁铁的磁性强弱与 电流大小 和 线圈匝数 及有无 铁芯 有关。
3.电磁铁匝数一定时,通入的电流越大 ,电磁铁的磁性越_强___;电流一定时,外形相同的螺线管,匝数越__多__,磁性越_强_____。
4.电磁铁的优点:磁性的 有无 可以用通断电来控制,磁性的 强弱 可以用电流的大小来控制、磁极的_方向_____可以用电流的方向来控制。
5.使电磁铁的N、S极位置互换的方法是(B )
A.把线圈匝数增加一倍 B.改变电流方向
C.电流减小一半 D.把螺线管中的铁芯抽出来
6.某同学在做“探究电磁铁”实验中,使用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁进行实验,如图所示。下列说法中正确的是( BD )
A、要使电磁铁磁性增强,应将变阻器的滑片向右滑动
B、电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强
C、电磁铁B线圈匝数多,所以通过B的电流较小
D、若将两电磁铁上部靠近,会相互吸引
16.4 电磁继电器与自动控制
1.电磁继电器主要由电磁铁、复位弹簧、衔铁、触点组成。
2.电磁继电器的实质就是一种___开关____,是利用__控制 _电路的通断来间接控制___工作_________电路的通断的装置,可以实现用_低__电压、__弱__电流的控制电路,来控制_高_____电压、__强____电流的工作电路。
3.如图1是用电磁继电器进行自动控制的工作原理图, 其中右侧是 工作 电路,左侧是 控制 电路。当开关S1断开,S2闭合时,电磁铁 有 磁性, 不能 吸引衔铁,动触点B与 A 接触, 绿 灯亮;当开关S1、S2都闭合时,电磁铁 有 磁性,吸引衔铁,动触点B与 C 接触, 红 灯亮;
图 1 图 2
5.用电磁继电器来操纵高电压、强电流,其主要作用是( D )
A.节约用电 B.操作简单
C.保护用电器 D.避免危险
6.如图2,是用电磁继电器控制的电路。当开关S闭合后 (?B )
A.甲灯亮 B.乙灯亮
C.两灯都亮 D.两灯都不亮
第17章 电动机与发动机
17.1关于电动机转动的猜想
一、电动机转动的猜想
1.电动机的结构:电动机的主要部件是装有电磁铁的定子和嵌有线圈的转子。
2.电动机转动的猜想:电动机的转动可能与_磁场_____和__电流______有关,磁场可能会对通电线圈产生___力_____的作用而使线圈转动。
3.电动机工作时将__电_____能转化成___机械____能。
4.探究通电线圈受力转动的思路:在科学探究中对复杂事物进行简化是一种常用的思路和方法。如探究通电线圈受力转动问题就可用__线圈____或单根直导线 与蹄形磁体进行研究。
5.为了探究通电线圈受力转动的具体情况,需要对电动机的部件进行合理的简化,简化的情况是:
电动机转子上的线圈组 转子上的一组线圈
一组线圈中的一个线圈 一个线圈中的一段导线。
6.下列家用电器中没有电动机的是:( C )
A 、洗衣机 B、电风扇 C、电饭锅 D、电冰箱
7.电动机模型正确安装后,接通电源,线圈中有电流时,电动机不转,不可能造成这一现象的原因是( B )
A、受的摩擦力太大 B、电源的正负极接反了
C、电源电压太低 D、磁体的磁性太弱
17.2 探究电动机转动的原理
1、通过实验我们知道:电动机的转动可能与?磁场???和?电流??有关。磁场可能对通电线圈产生??力的作用????? 而使线圈转动。
2、组成电动机的两个主要部件是?定子??和?转子????。
3、奥斯特实验告诉我们:通电导体周围存在?磁场???? ,即电流周围存在??磁场??? ,并通过磁场对磁体发生作用,即电流对?磁场? 有力的作用。那么磁体对电流有无力的作用呢?
4.通电导体在磁场中受到__力____的作用,力的方向跟__电流___的方向和__磁场___的方向都有关系。当这两个因素中的一个改变时,作用力的方向就会___改变_____;若这两个因素同时改变时,作用力的方向_不变____。
5.工作原理:通电线圈在磁场中_受到力的作用___________。
6.换向器:从原理的发现到实际应用往往需要解决许多技术问题,换向器的发明就是一个例证。换向器由两个_彼此绝缘___________的金属半圆环组成。换向器的两个半圆环分别与_线圈___的两端相连,并通过_电刷__接到电源两极。当线圈刚越过_平衡__位置时,由于换向器的作用,改变线圈中的__电流____方向,使线圈持续转动下去。
7.探究磁场对电流的作用
实验装置:如图17-3所示。
图17-3
设计实验:(1)探究通电导体的受力方向与磁场方向时,保持___电流方向__不
变,改变___磁场_方向,观察导体ab的运动情况。
(2)探究通电导体的受力方向与电流方向时,保持__磁场方向____不变,改变__电流 方向,观察导体ab的运动情况。
实验结论:(1)通电导体在磁场中受到____力____的作用。
(2)受力方向与_电流_____方向和__磁场___方向有关。只改变其中一个方向,力的方向_改变_;若同时改变两个方向,力的方向_不变___。
交流与评估:
通电导体在磁场中受到力的方向与磁场方向和电流方向有关,所以实验中应采取的方法是_控制变量法。
8、当线圈转过平衡位置时通过线圈里的电流为0,但线圈仍可转动,其原因是( B )
A.由于线圈的重力作用 B.线圈具有惯性
C.由于换向器的作用 D.受磁场力的作用
9、一台组装齐全的直流电动机模型,接通电源后,线圈不转,用手拨动一下转子后,线圈就正常转动起来,则该电动机模型开始不转动的原因可能是( A )
A.线圈正好处于平衡位置
B.电刷与换向器接触不良
C.磁铁的磁性或线圈中电流不够大
D.线圈内断路
17.3 发电机为什么能发电
1、英国物理学家法拉第1831年首先用实验的方法发现了电磁感应? 现象,这一重大发现 使人类实现了将机械能 能转化为电能的愿望。
2、电磁感应现象的发现,经历了漫长的实验探究过程,这是因为电磁感应现象的产生必须符合一定的条件,这就是 闭合电路中的?部分?导体,在?磁场?中做?切割磁感线?运动时,导体中才会有电流产生,这种电流称为?感应电流?? 。
3、实验表明,感应电流的方向不仅跟?磁场 方向有关,还跟?导体运动?方向有关, 在上述两个因素中,如果其中之一的方向改变,则感应电流的方向将?改变,如果两者的方向都改变,则感应电流的方向将?不变?。
4、发电机是根据?电磁感应 现象而设计制造的,发电机的诞生实现了?机械?能向 ?电?能的转化。
5、探究电磁感应现象
实验装置:如图17-F-4所示。
图17-F-4
设计实验:(1)探究感应电流产生的条件__闭合______开关,让导体切割磁感线运动和平行于磁感线方向运动,然后观察灵敏电流计指针摆动情况。
(2)探究感应电流的方向与导体运动方向和_磁场_______方向的关系
a.控制磁场方向不变,改变_导体运动___________方向,观察灵敏电流计的指针偏转方向。
b.控制导体ab的运动方向不变,改变_磁场_______方向,观察灵敏电流计的指针偏转方向。
实验结论:(1)__闭合______电路的一部分导体在磁场里做__切割______磁感线运动时就会产生电流。
(2)感应电流的方向与_磁场_______方向和___导体运动___________方向有关。只改变其中一个方向,感应电流的方向__改变__________;若同时改变两个方向,感应电流的方向_不变_______。
交流与评估:电磁感应现象中产生的感应电流的方向与磁场的方向、导体运动的方向有关,所以在实验中要采取的方法是_控制变量___________法。
6、如图是电学中很重要的两个实验,其中甲图装置是研究 电动机 的规律;乙图装置是研究 发电机 的规律。
第十八章:家庭电路与安全用电
18.1家庭电路
1、家庭电路由下图中的各种元件组成,请填写元件名称:进户线、电能表、① 开关 、② 灯 、③ 插座 、④ 保险丝 、⑤ 总开关 等部分组成。
2、家庭电路中,所用用电器之间是 并 联的,用电器和插座之间是 并
联的,开关和其所控制的用电器之间是 串 联的。
3、填写家庭电路中主要部分的作用:
(1)火线和零线:火线和零线间的电压是 220 V,火线和大地之间的电压也是 220 V,零线和大地之间的电压为 0 。
(2)电能表:用来测量 电功 ,电能表就接在进户线 之后 ,闸刀开关 之前 (填“之后”或“之前)
(6)灯泡与开关:电灯与控制它的开关要 串 联,且开关要接在 火
线一端。螺丝口灯泡,零线一定要接到螺丝口灯泡的 螺旋 上。这是为了 避免触电 。
4、在使用测电笔的时候,人的手一定要接触 金属体笔尾 ,绝对不能接触 金属体笔尖 。如果金属体笔尖接触一根导线,氖管发光,说明这根导线是 火线 。
18.2怎样用电才安全
1、小丽家的保险丝突然熔断,换上新的同样规格保险丝后又立即熔断,这种现象说明电路中存在 短路 故障或用电器的 功率太大 。
2、家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接跟 火线 接触,并与 零线 或 大地 构成通路造成的,为了防止出现漏电现象时发生触电事故,家用电冰箱的外壳一定要 接地线 。
3、某同学把断开开关的台灯的插头刚刚插进电源插座时,干路中的保险丝立即被熔断,发生这种情况的最大可能是_插头__短路。若只有在闭合台灯开关时,才发生上述情况,则引起故障的最大可能是__灯__短路(导线均完好)。
4、测电笔的氖管发光,表明测电笔的笔尖接触的是 火线 。三孔插座比两孔插座多的那个孔是跟大地连接的,当电冰箱的三脚插头插在三孔插座里时,除把用电部分连入电路外,还把电冰箱的 外壳 与大地连接起来。
5、小海家里买来的电风扇上带的是三脚插头,由于家里没有三孔插座,于是他就把三脚插头换成两脚插头插在两孔插座上,电风扇照样工作。这样做的危害是: 漏电 时,会造成触电事故。电风扇在使用一段时间后,扇叶上往往带有一些灰尘,其中一个原因是 带电体容易吸引轻小物体 ,使得扇叶容易吸引灰尘。
18.3电能与社会发展
1、我国的电力工业始于1882年,到1949年全国发电量仅为4.3×109kW·h,
居世界第 25 位,到2000年跃居世界第 2 位。
2、长江三峡三条输电线路实现了 西电东送 ,核电得到了大力发展,已达
全国发电量的 2.5% ,中国电力正在向高效、环保、安全、经济的更高目标迈进。
3、引起熔丝熔断的原因是( D )
A、熔丝太粗不合规格;
B、所有用电器同时工作;
C、一定是由于短路现象造成的;
D、一定是电路中的总电流超过了熔丝的熔断电流,可能是短路,也可能是用电器过载。
4、下面是与家庭电路有关的四个情景,做法正确的是( D )
5、关于教室内的电灯、开关、插座之间的连接方式,下列说法正确的是( D )
A、用一个开关控制的两盏灯之间是串联
B、被不同开关控制的各盏灯之间是串联
C、开关与被控制的灯之间是并联
D、各盏灯与插座之间是并联
第十九章 电磁波与信息时代
19.1 最快的“信使”
1、电磁波是由于导体中的电流发生变化 而产生的。
2、真空中电磁波的传播速度是 3×108 m/s 。
3、电磁波频率的单位是 赫兹 ,符号是: HZ
常用单位是 kH 和 MH 。
4、电磁波的波速c ,波长λ和频率f之间的关系是 c=λf 。
5、登上月球的宇航员如果要相互交谈,不能直接进行,而是要用 无线电波 来传递信号。这说明声波的传播 需要 介质;而电磁波的传播
不需要 介质( 选填“需要”或“不需要” ) 。
6、下列有关电磁波的说法,正确的是 ( C )
A.电磁波不能在真空中传播 B.电磁波在空气中的传播速度为340m/s
C.可见光是电磁波 D.超声波是电磁波
7、下列说法中正确的是( D )
A.所有电磁波的波长相等
B.电磁波不能在玻璃中传播
C.在真空中,无线电波的传播速度小于光的传播速度
D.作为载体,电磁波频率越高,相同时间内可以传输的信息越多
19.2 广播电视与通信
1、阅读教材“电磁波传递声音信号的过程”内容回答下列问题:
(1)无线电广播信号的发射由天线 完成 ,信号的接收由收音机完成。(2)话筒的作用 把声音信号转变为电信号。 调制器的作用是 把电信号加载到高频电流上,形成调制信号 。调谐器的作用 把调制信号还原 。
(3)声音信号的发射过程可由下列示意图来表示:
声信号→ →电磁波→发射→接收机→声信号
2、电视的发射和接收:阅读课本“电磁波传递电视信号的过程”部分,回答下列问题:(1)电视用电磁波传递_音频 信号和_视频 信号。(2)图像信号的工作过程是:①摄像机把 画面和录音拍下 ;②发射机把 电磁波发射出去 ;③电视接收机的天线 接收电磁波,并还原图像和声音 。
3、同步卫星是指环绕地球转动且 周期跟地球自转周期相同 的卫星。
4、卫星通信具有 覆盖面大 、 通信距离长 、 不受环境限制 等许多优点。
5、现在用 卫星通信系统 做微波通讯的中继站。若在地球周围距地面某一高度的圆周上均匀放置 3 颗同步卫星,它们发送的微波信号几乎可覆盖全球。
6、微波的频率在 10-3---1 m 之间,微波的性质更接近 光波 ,大致沿 直线 传播,不能沿地球表面绕射。
7、激光信号在光纤中传输损耗 小 ,距离 长 。光纤通信容量 大 ,不受电磁干扰。
19.3 走进互联网
1、互联网:是利用电磁波 和 _通信网络 , 将分布在世界各地的_计算机 连接起来的庞大网络。
2、小李通过网络互朋友聊天,他与2000km处的网友讲了一句话,如果信息以
光速传播,则他的网友要隔__0.0067_______S才能收到他的话。
3、用户的 电子邮件E-mail 地址格式:“用户名 @邮箱所在主机的域名”,其中“@”表示“at”“在”的意思。小强在家中上网时申请了一个电子邮箱,邮箱地址是xiaqiang@yahoo.com.cn,这表示电子邮箱主人名称是xiaqiang ,“cn”是__中国_________的简写,表示这个服务器是在______中国____注册的。
4、世界上最大的计算机网络是 (C )
A.搜狐网 B.新浪网 C.因特网(lnternet) D.雅虎网
5、利用因特网可以从事的活动有:( D )
① 传递文字信息; ②传递图象信息; ③传递声音信息; ④ 购物
A.①②; B.①②③; C.②③; D.①②③④;
6、 利用互联网能做到的是:( ABD )
A. 发电子邮件 B.远程教育 C. 烧水 D.打IP电话
7、WiFi无线上网利用了 ( C )
A.红外线 B.紫外线 C.微波 D.超声波
第二十章 能源与能量守恒定律
20.1能源和能源危机
1. 从核能到电能,下列能量转化过程中正确的途径是( B )
A.核能→内能→电能 B.核能→内能→机械能→电能
C.核能→机械能→内能→电能 D.核能→电能
2. 市面上出售一种装有太阳能电扇的帽子如图所示。在阳光的照射下,小电扇快速转动,能给炎热的夏季带来一丝凉意。该装置的能量转化情况是( A )
A.太阳能→电能→机械能 B.太阳能→机械能→电能
C.电能→太阳能→机械能 D.机械能→太阳能→电能
3. 可持续发展:是既满足当代人的需要,又不危害后代人满足自身需要的发展,实现人类可持续发展的途径有哪些(ABCD )
A.依靠科技进步,改变能源结构 B.开发和推广清洁的可再生能源
C.提高能源的利用效率 D.减少环境污染
4. 关于能量和能源的利用,下列说法中正确的是( C )
A.人类大量使用太阳能会导致温室效应
B.因为能量是守恒的,所以不存在能源危机
C.现在人类社会使用的主要能源是煤、石油和天然气
D.核能利用会造成放射性污染,所以应该关闭核电站.
20.2开始新能源
1.核电站发电流程如图所示,在核电站的发电过程中,下列所述能量转化顺序正确的是( C )
A.核能→化学能→内能→电能 B.核能→化学能→机械能→电能
C.核能→内能→机械能→电能 D.核能→机械能→内能→电能
2.如图所示是太阳能热电站的原理图,看图回答下列问题。
(1)反射镜的作用是改变 光的传播路径 。太阳能热电站发电受天气的影响,阴雨天时,发电的功率将减小,图中能够保证阴雨天还能发电的装置是储热器。
(2)从集热器到汽轮发电机,发生的能量转化是 内能 转化为机械能。在汽轮发电机中发生的能量转化是机械能转化为 电能 。
(3)与火力发电站相比,太阳能热电站的优点是 能源清净,稳定,无污染 ; 使用寿命长 ; 维护成本低 ,缺点是 占用地方大 ; 受天气影响较大 。
20.3 能的转化与能量守恒
1、自然界的能量根据其特点,可分为_机械 能、_内_能、光 能、电 能及_化学 能等几大类。
2、能量守恒定律的内容是:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式__转化__为另一种形式,或者从一个物体 转移 到另一个物体,能量在 转化 和 转移 过程中,能的总量_不变_。
3、自然界中,各种形式的能量都可以在一定的条件下可能相互的 转化 ,且在这一过程中,一定遵守 能量守恒定律 ;能源的利用过程,实质上是能量的 转化 过程。
4、列出五个与能量有关的五个单词或词组:(1)例:做功
(2)热传递(3)热量(4)能量守恒(5)比热容(6)热效率
5、在18世纪,人们造出了大功率的水轮机,用以带动纺织机冶金鼓风机等机器,但这些机器只能安置在河边,这是原因当时人们还没有掌握 发电技术,只能直接利用水流做功带动机器转动,所以这些机器只能安置在河边。
6、说明下列能源利用方式中的能量转化过程:
(1)水力发电: 水能转化为电能 ; (2) 柴油机车牵引列车前进: 化学能转化为机械能 ;(3)电动水泵抽水: 电能转化为机械能 ;(4)火箭发射人造卫星: 化学能转化为及机械能;(5)风力发电: 风能转化为电能 ;(6)燃料燃烧: 化学能转化为内能 。
7、电风扇是一种常用家电,在使用时涉及到很多物理知识,请你回答如下问题:电风扇在工作过程中,能量主要是怎样转化的?实现这种转化的部件是什么?
20.4 能源、环境与可持续发展
1、燃料的燃烧,使人类获得大量的__化学___能,同时也造成了__环境污染___,所以保护环境,控制和消除_大气污染______,已成了目前需要解决的重大课题。
2、人们对能源大量的开发及使用,导致的环境问题有:_温室效应___、_酸雨____和__铅尘增加___等。造成这些污染的主要原因是:煤的燃烧会产生大量的_co2、so2、氮氧化合物________和烟尘;大气中的二氧化碳浓度增大导致_温室效应和酸雨;火力发电厂发电产生的余热造成__热污染等。
3、下列供热方式最有利于保护环境的是( B )
A、用煤做燃料供热 B、用太阳能做燃料供热
C、用天然气或煤气做燃料供热 D、用石油做燃料供热
4、使用化石能源是时,会给环境带来一些危害,下列各选项中,不是燃烧化石能源所带来的主要危害的是( D )
A.空气污染 B.温室效应 C.释放有害物质 D.水土流失
5、节约资源是每个公民应尽的义务,日常生活中我们经常会遇见:(1)用电器不使用时,及时切断电源,减少待机时间;(2)利用淘米水浇花;(3)使用一次性筷子;(4)用太阳能热水器代替燃气热水器;(5)随意丢弃废旧塑料袋;(6)使用空调时将门窗关好。
上述行为中属于节约资源的是 1、2、4、6
甲
乙
S
N
〈图二〉
甲 乙 丙
〈图三〉
S
S
N
N
电信号
电信号电信号