資源簡介 學科教師輔導講義學員編號:年級:初二課時數(shù):3學員姓名:輔導科目:科學學科教師:授課類型C專題(電動機、發(fā)電機、家庭用電及電的安全使用)授課日期時段教學內(nèi)容專題檢測1.兩個外形完全相同的條形鐵條a、b。如圖甲,用手拿住b,a掉不下來;如圖乙,用手拿住a,b會掉下來,這個現(xiàn)象說明( )A.a(chǎn)、b均是磁鐵B.b是磁鐵,a不是C.a(chǎn)是磁鐵,b不是D.a(chǎn)、b均不是磁鐵2.下列設備或電器中,其主要工作原理與電磁鐵無關的是( )3.下列實驗裝置與探究內(nèi)容不相符的是( )4.如圖所示的實驗裝置中,下列說法正確的是( )A.甲圖所示的動圈式話筒是利用電磁感應現(xiàn)象工作的B.發(fā)電機是利用乙圖原理制成的C.磁懸浮列車是根據(jù)丙圖原理工作的D.利用丁圖可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系5.如圖家庭電路連接正確,各元件均正常,有關說法正確的是( )A.洗衣機接入三孔插座后電燈與洗衣機是串聯(lián)的B.洗衣機接入三孔插座能使洗衣機金屬外殼接地C.閉合開關時人接觸B點或C點都可能引起觸電D.斷開開關時A、B兩點都能使測電筆氖管發(fā)光6.小陽閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電燈不亮,他用試電筆測試圖中的a、b、c、d四點,只有d點發(fā)光,那么可能發(fā)生的故障是( )A.電燈燈絲斷了B.cd之間某處斷路C.a(chǎn)b之間某處斷路D.開關處短路7.關于家庭電路中一些元件和工具的使用,說法正確的是( )A.控制電路的開關應接在零線和用電器之間B.三腳插頭中間較長的銅片應與用電器的金屬外殼相連C.熔絲(保險絲)熔斷后可以用銅絲替代D.在使用測電筆時,手不能接觸筆尾金屬體答案:BBBABBB二、知識梳理【知識點1】磁場對通電導線和線圈的作用:1、磁場對通電導線的作用:【實驗】磁場對通電導線的作用(1)當合上開關使導線AB通電時,出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象:原來靜止在導軌上的導體AB會沿導軌運動。實驗表明:通電導線在磁場中要受到力的作用。(2)改變電流方向或磁鐵的磁極方向時,出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象:導體AB的運動方向發(fā)生改變。實驗現(xiàn)象分析:導體AB的運動方向發(fā)生改變,說明導體AB所受力的方向發(fā)生改變。表示磁場對導體AB的作用力的方向發(fā)生改變。即通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。知識拓展:通電導線在磁場中所受力的方向的判斷(左手定則),判斷方法為:伸開左手,讓大拇指與其他四指垂直,讓磁感線穿過手心,四指指向電流方向,則大拇指所指的方向就是通電導線的受力方向。2、磁場對通電線圈的作用:(1)通電線圈處于下圖位置--線圈平面與磁場平行時,線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。對照圖分析:由于通電線圈的兩條對邊中的電流方向相反,它們在磁場中受到的磁場力的方向也相反且不在一條直線上,在這兩個力的作用下線圈會發(fā)生轉(zhuǎn)動。通電線圈處于下圖位置——線圈平面與磁場垂直時,線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動。對照圖分析:當線圈平面與磁場垂直時,這兩個力恰好在同一直線上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。線圈在這對平衡力作用下可以在該位置保持靜止。這個位置叫平衡位置。(2)通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,為什么不立即停下來,而是在平衡位置附近擺動幾下才停下來?通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置前具有一定的速度,由于慣性它會繼續(xù)向前運動,但由于這時受到的磁場力及摩擦力等又會使它返回平衡位置,所以它要擺動幾下后才停下來。【典型例題】例1.通電直導線在磁場中受到的力的方向( )A.跟磁感線方向平行,跟電流方向垂直B.跟磁感線方向垂直,跟電流方向平行C.跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直D.跟磁感線方向平行,跟電流方向平行解析:本題考查同學們對“磁場對通電導線的作用”這一實驗的理解,通過回憶實驗模型不難想到通電直導線在磁場中受到的力的方向跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直。選擇答案C。答案:C例2.小張在探究通電導線在磁場中的受力方向與什么有關時,做了如圖1(a)(b)(c)的三個實驗。圖中AB表示閉合電路的一部分導線,導線上的箭頭表示電流的方向,F(xiàn)表示導線受力的方向,S、N表示蹄形磁鐵的南北極。(1)通過實驗(a)和(b)說明,通電導線在磁場中的受力方向與__________的方向有關。(2)通過實驗(a)和(c)說明,通電導線在磁場中的受力方向與____________的方向有關。實驗表明,通電導線在磁場中要受到________的作用,力的方向跟________方向、________方向都有關。解析:這道題綜合考查同學們對實驗變量的理解,通過分析實驗(a)和(b),可以看出唯一不同的量是電流方向,由此說明,通電導線在磁場中的受力方向與電流的方向有關。通過分析實驗(a)和(c),可以看出唯一不同的量是磁場方向,由此說明,通電導線在磁場中的受力方向與磁場的方向有關。最后總結(jié)實驗表明:通電導線在磁場中要受到力的作用,力的方向跟電流方向、磁場方向都有關。答案:(1)電流(2)磁場力電流磁場【知識點2】直流電動機:【問題】怎樣使線圈在轉(zhuǎn)過平衡位置后繼續(xù)沿原來的方向轉(zhuǎn)動下去?1.直流電動機靠直流電源供電,是利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的,是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。2.直流電動機主要由磁鐵和線圈組成,此外還有換向器、電刷等。3.換向器的作用:每當線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,它能自動改變線圈中的電流方向。(1)換向器是怎樣實現(xiàn)“換向”的?用直流電源給處在磁場中的線圈通電時,要使線圈能繞軸連續(xù)轉(zhuǎn)動的關鍵,就在于使線圈一轉(zhuǎn)到平衡位置就能自動改變線圈中的電流方向,換向器就是能完成這一任務的裝置。①換向器由兩個半銅環(huán)組成。②當線圈由于慣性稍稍轉(zhuǎn)過平衡位置時,能交換電刷與換向器的半銅環(huán)的接觸,從而改變了線圈中的電流方向和受力方向,使線圈仍能按原來的繞向轉(zhuǎn)動。如下圖分解:(2)交流電動機也是依靠通電導體在磁場中所受的力來運轉(zhuǎn)的。和直流電動機一樣,都由定子、轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成。(3)電動機的優(yōu)點:構(gòu)造簡單、控制方便、效率高、無污染。【小結(jié)】1.電動機原理:通電線圈在磁場里受力而轉(zhuǎn)動;2.直流電動機:利用直流電源供電的電動機叫直流電動機;3.直流電動機的組成:由磁體、線圈、換向器和電刷組成,實際的電動機由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成;4.換向器的結(jié)構(gòu)和作用:結(jié)構(gòu):由兩個銅半環(huán)構(gòu)成作用:每當線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,就會自動改變線圈中電流的方向;5.能量轉(zhuǎn)化:電動機工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能。【典型例題】例1.關于電動機的工作原理,下列說法正確的是()A.電動機是根據(jù)電磁感應原理工作的B.電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的工作原理工作的C.電動機是根據(jù)電流的磁效應工作的D.電動機是根據(jù)電流的熱效應工作的解析:電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的工作原理工作的,也可以說成是根據(jù)通電導體在磁場中受到力的作用制成的。電動機工作是把電能轉(zhuǎn)化為機械能,所以體現(xiàn)的是電流的機械效應,選擇答案B。答案:B例2.關于直流電動機模型安裝實驗中,下列現(xiàn)象能發(fā)生的是()A.將電源兩極對調(diào),線圈轉(zhuǎn)動方向不變B.將磁鐵兩極對調(diào),線圈轉(zhuǎn)動方向不變C.將電源和磁鐵兩極都同時對調(diào),線圈轉(zhuǎn)動方向不變D.將電源和磁鐵兩極都同時對調(diào),線圈會反方向轉(zhuǎn)動答案:C解析:本題綜合考查了通電導體在磁場中的受力方向與哪些因素有關,前面的知識點中我們學習到,通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關,將電源兩極對調(diào)就是改變了電流方向,所以線圈的轉(zhuǎn)動方向會改變;將磁鐵兩極對調(diào),是改變了磁場方向,所以線圈的轉(zhuǎn)動方向會改變;如果將電源和磁鐵的兩極都同時對調(diào),則線圈轉(zhuǎn)動方向不變。答案選擇C。【知識點3】電磁感應:1、磁生電實驗分析:【實驗】將一根導體放入磁場中,導體和電流表串聯(lián)成一個閉合回路。然后讓導體在磁場中運動。①回顧產(chǎn)生持續(xù)電流的條件,一是需要電源,二是電路要閉合。怎樣才能知道電路中有電流呢?——顯然需要一個電流表。因為獲得的感應電流較小,所以采用測量微小電流的靈敏電流計較好。②怎樣才能從磁場中獲得電流呢?按照不同的實驗方案可得出下表:操作方法現(xiàn)象(觀察電流表)說明將電路中的一部分導體垂直磁感線放在磁場中導體不動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導體沿著磁感線方向運動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導體逆著磁感線方向運動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導體垂直磁感線方向向右運動指針偏轉(zhuǎn),方向相反有電流產(chǎn)生導體垂直磁感線方向向左運動指針偏轉(zhuǎn),方向相反有電流產(chǎn)生2、電磁感應——閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時,導體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流叫感應電流。電磁感應現(xiàn)象首先由英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)。③若電路不閉合,重復上述實驗,有什么現(xiàn)象?——電路中沒有感應電流。3、電路不閉合,當導體做切割磁感線運動時,沒有感應電流,但是導體中卻有感應電壓。4、產(chǎn)生感應電流的條件:電路閉合且一部分導體做切割磁感線運動。5、【討論】感應電流的方向與導體切割磁感線方向之間的關系在實驗中,同學們有沒有發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針左右偏轉(zhuǎn),這說明了什么?——說明電流的方向發(fā)生了改變。那么,感應電流的方向與什么因素有關呢?下表可表示它們之間的關系:閉合電路的一部分導體在磁場中磁極位置電流表指針偏轉(zhuǎn)方向向右切割磁感線N上S下向左偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N上S下向右偏轉(zhuǎn)向右切割磁感線N下S上向右偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N下S上向左偏轉(zhuǎn)感應電流的方向與導體切割磁感線的方向、磁場的方向有關。用右手定則可以形象地表示三者的關系:伸開右手,使大拇指跟四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿過手心,大拇指指向?qū)w運動的方向,那么,其余伸開的四指所指的方向就是感應電流的方向。(注意:在三個方向中,只要知道其中任意兩個方向就可以確定第三個方向。)6、電磁感應現(xiàn)象中的能量變化:用機械力移動導體,消耗了機械能,卻在閉合電路中產(chǎn)生了電能。即機械能轉(zhuǎn)化為電能。【探究】感應電流的大小與哪些因素有關猜測:①導線切割磁感線運動的速度大小;②導線切割磁感線運動的速度方向;③永磁鐵的磁場強度;④切割導線的條數(shù);⑤切割磁感線的導線的有效長度;等等。實驗設計和驗證:控制變量法實驗結(jié)論:導線切割磁感線運動的速度大,電流大;永磁鐵的磁場強度大,電流大;切割導線的條數(shù)多,電流大;切割磁感線的導線的有效長度長,電流大。感應電流的大小與導線切割磁感線運動的速度方向也有關。【典型例題】例1.如圖所示的四個演示實驗中,能夠說明發(fā)電機原理的是()答案:C例2.如下圖中a表示垂直于紙面的一根導線,它是閉合電路的一部分,它在磁場中運動方向如圖所示。導體中不能產(chǎn)生感應電流的是()ABCD答案:A解析:本題重在考查形成感應電流的條件,因為a表示垂直于紙面的一根導線,它是閉合電路的一部分,所以只要導體a做切割磁感線運動,在導體中就一定會產(chǎn)生感應電流,A圖中導體的運動方向和磁感線的方向在一條直線上,沒有切割磁感線,所以沒有感應電流。其他圖中的導體都在做切割磁感線運動,注意B圖和D圖是斜切,C圖是垂直切,都有感應電流產(chǎn)生。例3.圖中,“○”表示閉合電路的一部分導體在磁場中的橫截面,箭頭表示導體的運動方向。在下列四幅圖中,導體中能產(chǎn)生感應電流的是()答案:D解析:這道題綜合考查同學們對電磁鐵的磁場方向和產(chǎn)生感應電流條件的理解。A圖和C圖中導體運動方向和磁感線的方向平行,顯然沒有切割磁感線,所以不產(chǎn)生感應電流。B圖中的鐵芯被磁化后相當于蹄形磁體,且上端為S極,下端為N極,兩極之間的磁感線由下至上平行分布,而導體運動方向與磁感線方向平行,沒有切割磁感線,所以不產(chǎn)生感應電流。D圖中的電磁鐵右端為N極,左端為S極,磁感線從右到左分布,而導體運動方向是從上到下,所以導體切割磁感線,能產(chǎn)生感應電流。【知識點4】交流發(fā)電機的工作原理:1、矩形線圈、圓環(huán)、電刷、電流表組成了閉合電路。當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時,切割磁感線,線圈中產(chǎn)生感應電流。2、分析線圈運動到幾個特殊位置時產(chǎn)生感應電流的情況:上圖是發(fā)電機的整個工作工程的分解圖。①當線圈平面和磁感線垂直時,線圈兩邊的運動方向和磁感線平行,不切割磁感線,線圈上無感應電流。②當線圈平面和磁感線平行時,線圈兩邊的運動方向和磁感線垂直,切割磁感線,線圈上有感應電流。(注意兩次的切割磁感線方向及電流方向的改變)3、線圈在磁場轉(zhuǎn)動一周,感應電流方向改變兩次;線圈不斷轉(zhuǎn)動,則感應電流方向不斷作周期性變化。這種周期性改變方向的電流就是交流電。交流電跟我們從電池得到的電流有所不同,從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電。4、實際使用的大型交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)與模型有所不同,但仍是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。為了得到較強的磁場,還要用電磁鐵代替永磁體。5、我國供生產(chǎn)、生活用的交流電的周期是0.02秒,頻率為50赫茲,即發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)一周用0.02秒,1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周,每秒出現(xiàn)50個周期,電流方向改變100次。6、發(fā)電機與電動機的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的,都是由定子和轉(zhuǎn)子組成,因此用機械動力旋轉(zhuǎn)電動機的軸(轉(zhuǎn)子)也可用來作發(fā)電機。【典型例題】例1.小明將微型電風扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進行實驗,用手快速撥動風扇葉片,這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,微型電風扇居然變成了“發(fā)電機”。關于該實驗,下列說法正確的是()A.電風扇發(fā)電的原理是電磁感應B.電風扇發(fā)電的原理是通電導線在磁場中受到力的作用C.電風扇發(fā)電過程是把電能轉(zhuǎn)化為機械能D.小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能答案:A解析:本題主要考查同學們對于發(fā)電機的工作原理的理解,撥動風扇葉片就帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,消耗了機械能,燈泡發(fā)光說明得到了電能,這就是發(fā)電機,而發(fā)電機的工作原理是電磁感應。例3.如圖所示,將一根條形磁鐵插入線圈時,與之相連的靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在這個閉合電路中,________相當于電源,這一現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化情況是_______________。答案:線圈機械能轉(zhuǎn)化為電能。解析:本題考查同學們對各種發(fā)電機模型的識別,當條形磁鐵插入線圈時,線圈就會切割條形磁鐵的磁感線,而與線圈相連的又是閉合回路,因為能產(chǎn)生感應電流,而電流是從線圈中流出的,所以線圈相當于電源,整個過程中的能量轉(zhuǎn)化就是發(fā)電的過程,所以是把機械能轉(zhuǎn)化為電能。例3.如圖所示的發(fā)電機工作原理圖中,放在水平方向磁場中的矩形線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)動到甲圖位置時,由于線圈______磁感線,因而電路中______,當轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時,由于ab邊切割磁感線的方向______,因而外電路中的電流方向______。答案:沒有切割沒有電流相反相反。解析:本題綜合考查同學們對發(fā)電機模型的識別與理解。當矩形線圈轉(zhuǎn)動到甲圖位置時,由于線圈沒有切割磁感線,因而電路中沒有感應電流。當轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時,由于ab邊切割磁感線的方向在乙圖位置是向下,在丁圖位置是向上,方向正好相反,因而外電路中的電流方向也相反。例4.關于交流發(fā)電機中的電流,下列正確的說法是:( )A.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流是交流電B.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流是直流電C.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流是直流電D.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流仍是交流電答案:D【知識點5】家庭用電:1、家庭電路(1)家庭電路的組成:進戶線和連接導線(電源——火線、零線)、電能表、閘刀開關、斷路器、插座等。(2)電源:火線和零線,兩線之間正常電壓為220伏(我國的照明電路的電壓是220伏,動力電路的電壓是380伏),遠遠超過安全電壓,辨別的方法可用測電筆。(3)測電筆(如圖所示):構(gòu)造:筆尖金屬體、氖管、大電阻(約1000千歐)、彈簧、筆尾金屬體。作用:辨別火線和零線。能使氖管發(fā)光的是火線,不能使氖管發(fā)光的是零線。原理:當筆尖金屬體接觸火線時,220伏的電壓加在測電筆和人體構(gòu)成的串聯(lián)電路上,通過人體和氖管的電流為220伏/1000千歐=0.22毫安,這個電流可以使氖管發(fā)光,但對人體是沒有危害的。使用方法:用手(食指尖或虎口)接觸筆尾金屬體,用筆尖金屬體接觸電線(或與電線連接的導體)。(4)電能表:銘牌:220V5(20)A意義:正常使用電壓為220伏,標定電流為5安,最大允許通過電流為20安。(5)熔斷器和斷路器:保護裝置。當電路中通過的電流過大時,會損壞用電器,嚴重時會引起火災,故需保護裝置。2、熔斷器下圖所示為各種熔斷器(1)分類:封閉管式熔斷器(一般裝在電器設備上):保險絲裝在封閉的玻璃管內(nèi)。敞開插入式熔斷器:保險絲裝在盒蓋上。(2)共同點:當電路中通過的電流過大時,保險絲會自動熔斷。(3)保險絲:材料——由熔點較低的金屬合金制成。規(guī)格不同的保險絲,通常有不同的額定電流。(4)保險絲的選用原則:應使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流。【問題】(1)能否用鐵絲或銅絲來替代保險絲?——不能,因為當電流過大時,鐵絲或銅絲一般不會熔斷,容易發(fā)生事故。(2)如果選用的保險絲額定電流太大或太小會怎樣?——額定電流太大時,起不到保險的作用。太小,則會影響用電器正常工作。(3)熔斷器應裝在火線上還是零線上?為什么?——火線上必須安裝,也可以火線和零線上同時安裝。這樣才能真正起到保護的作用。3、斷路器(1)作用:替代閘刀開關和熔斷器。當通過的電流達到額定值的一定倍數(shù)時斷路器可以在幾分鐘或幾秒鐘內(nèi)自動切斷電路,從而避免了因電路過載或短路所造成的不良后果。(2)連接:一般接在火線上。4、插座兩孔插座:一孔為火線,另一孔為零線(一般是左邊接零線,右邊接火線)。使用時只要把兩腳插頭插入插孔即可。三孔插座:火線孔、零線孔、接地孔(一般是左邊接零線,右邊接火線,上邊接地線)。與接地孔相應的那個插腳接在用電器的金屬外殼,與大地相連。固定式插座:如上圖所示,一般固定在墻壁上。移動式插座:如下圖所示,一般能自由移動,通過插頭與固定式插座相連接。【討論】為什么使用功率較大的用電器時,都是用三腳插座?為什么三腳插頭中與地線連接的較長?5、實驗:安裝和研究樓梯燈線路。為了安全,在火線位置加裝熔斷器或斷路器就可以了。基本電路圖如下:【典型例題】例1.無需電源電壓的轉(zhuǎn)換設備,能直接在家庭電路220伏電壓下正常工作的用電器是( )A.手機B.手電筒C.電視機D.電視機遙控器答案:C解析:本題關鍵在于考查同學們對于電學常識的了解。電視機的插頭可以直接插在220伏的家庭電路中使用,而手機、手電筒和電視機遙控器則只能在低壓干電池或蓄電池上使用。所以選擇答案C。例2.如圖所示是小科家部分線路連接圖。當小科用測電筆接觸插座的右孔時,氖管發(fā)光,可知右孔內(nèi)的電線與進戶線中的線相連接;當閉合開關S,燈L在剛亮的瞬間熄滅,而室內(nèi)其他用電器仍正常工作,則燈L處電路(填“開路”或“短路”)。答案:火開路解析:本題考查同學們對家庭電路組成的理解。當小科用測電筆接觸插座的右孔時,氖管發(fā)光,說明這時測電筆接觸的是進戶線的火線。當閉合開關S,燈L在剛亮的瞬間熄滅,說明燈L短路或開路,而室內(nèi)其他用電器仍正常工作,說明不是短路,否則其他用電器也無法正常工作,由此得出燈L處電路開路。例3.如圖所示,閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)電燈L不亮,且保險絲沒有熔斷。某同學用測電筆測試燈頭的兩根電線C和D時,發(fā)現(xiàn)這兩處都能使測電筆的氖管發(fā)光,再用測電筆測試火線A和零線B時,氖管在測火線A時能發(fā)光,在測零線B時不發(fā)光。那么可以判定故障是()A.火線和零線短路B.電燈L短路C.電線AC段某處斷路D.電線BD段某處斷路答案:D解析:本題重在考查同學們對電路故障的檢查。從熔斷器和開關的位置可以看出A點在火線上,B點在零線上,測電筆在A、C、D三點都能發(fā)光,說明電流已經(jīng)能夠到達D點,而在B點不發(fā)光,說明電流不能到達B點,那只有BD段某處斷路。例4.學校電工要給教室安裝一個三孔插座(如圖),其中接地的孔是()A.aB.bC.cD.a和b答案:A解析:這道題考查同學們對三孔插座的連接的理解。根據(jù)我們所學的知識點,應該知道上面的孔a接地線,左邊的孔b接零線,右邊的孔c接火線。例5.洗衣機、電冰箱、電腦等許多家用電器均使用三腳插頭與電源插座連接,如圖所示。細心觀察可以發(fā)現(xiàn),三腳插頭中與用電器金屬外殼連接的那個插腳比另外兩個插腳要稍長。這樣的設計主要考慮下列哪一因素()A.使插頭的造型更美觀B.插入插座中可更穩(wěn)固C.有利于識別火線和零線插腳D.插入插座時,可確保用電器外殼先接地答案:D解析:本題主要考查同學們對于接地線的理解。在火線、零線和地線中,地線先接地是最安全的,所以三腳插頭中與用電器金屬外殼連接的那個插腳比另外兩個插腳要稍長,就能做到地線先接地,達到了安全用電的目的。例6.如圖所示,請將下列元件連接成符合安全用電要求的家庭電路。答案:【知識點6】電的安全使用:1、安全電流和電壓(1)用電不當?shù)奈:Γ阂鹩|電,損壞電器設備和引發(fā)火災。【設問】人的兩手接觸一節(jié)干電池的正負極,會不會觸電?為什么?——不會,因為通過人體的電流太小。(2)觸電:是指通過人體的電流達到一定值時對人體產(chǎn)生傷害的事故。【閱讀下表】電流值與相應的人體反應:100—200微安對人體無害,醫(yī)院電療時能用來治病1毫安使人產(chǎn)生麻的感覺10毫安使人產(chǎn)生觸電感覺,但人可以掙脫超過30毫安使人感到劇痛,產(chǎn)生神經(jīng)麻木,呼吸困難的癥狀,有生命危險100毫安短時間內(nèi)使人心跳停止結(jié)論:極小的電流(100-200微安)可以用來治病。通過人體的電流越大,從觸電到死亡的時間越短。因為人體電阻并不是一個固定值,所以,不同的人觸電死亡的電壓是不同的。一般情況下,36伏以下的電壓才是安全的。但在潮濕環(huán)境下,人體電阻變小,安全電壓也會變小,故應在24伏甚至12伏以下。【介紹】部分國家規(guī)定的安全電壓日本-30伏,德國、英國、法國-24伏,荷蘭-50伏,美國-25伏,瑞士-36伏,比利時-35伏。2、觸電事故(1)【讀圖】如圖甲所示:說明人同時接觸火線和零線,會構(gòu)成回路而觸電。人相當于一個電阻接入電路。如圖乙所示:人站在地上,手接觸火線觸電。這是因為人體跟火線和大地構(gòu)成一個回路,造成大的電流通過人體,從而產(chǎn)生觸電。(2)高壓觸電:高壓線或高壓設備的電壓常達幾十千伏甚至幾百千伏,人體雖然沒有直接接觸它,但只要靠近它也會觸電。常見的高壓觸電方式有以下兩種(作為知識拓展):跨步電壓觸電(如左下圖所示)和高壓電弧觸電(如下圖右圖所示)。3、安全用電原則不接觸低壓帶電體(安全電壓的帶電體除外),不靠近高壓帶電體。【典型例題】例1.下列做法中符合安全用電原則的是()答案:C解析:本題綜合考查了安全用電的知識點。A.在纏在電線上的鐵絲上晾衣服,B.在高壓線附近放風箏,D.濕手按開關都有可能造成觸電事故。而C.把用電器金屬外殼接地符合安全用電原則。例2.下列有關家庭用電的說法中正確的是()A.人站在地上用手接觸火線是非常危險的B.使用測電筆時,不可用手接觸筆尾金屬體C.大功率用電器的金屬外殼不必接地D.選用的保險絲的額定電流越大越安全答案:A解析:A.人站在地上用手接觸火線是非常危險的,這一說法是正確的。B.使用測電筆時,不可用手接觸筆尾金屬體,這樣就不可能使氖管發(fā)光,無法檢查電路。C.大功率用電器的金屬外殼不必接地,這是錯誤的,這樣做達不到安全用電的目的。D.選用的保險絲的額定電流越大越安全,這是錯誤的,達不到保險的目的。專題過關1.下列哪種做法中,直流電動機的轉(zhuǎn)動方向不會改變()A.把電源正、負極對調(diào)B.把磁鐵兩極對調(diào)C.把電源兩極和磁極同時對調(diào)D.同時改變電流大小和電流方向2.下列各種情況中,導體在磁場中一定受到磁場力的作用的是()A.導體與磁場方向平行放置B.導體與磁場方向垂直放置C.通電導體與磁場方向垂直D.通電導體與磁場方向平行3.一個符合安裝要求的直流電動機模型,合上開關后,電動機不轉(zhuǎn),若輕輕推一下轉(zhuǎn)子,電動機馬上就轉(zhuǎn)起來,原來不轉(zhuǎn)動的原因是:()A.線圈平面與磁感線垂直B.線圈平面與磁感線平行C.換向器與線圈之間斷路D.磁極失去磁性4.通電線圈在磁場里處于平衡位置時,下列說法中正確的是( )A.磁感線與線圈平面平行,線圈不受力B.磁感線與線圈平面垂直,線圈不受力C.磁感線與線圈平面平行,線圈受到平衡力D.磁感線與線圈平面垂直,線圈受到平衡力5.在直流電動機中,可以使線圈一到平衡位置就自動改變線圈中電流方向的裝置是( )A.線圈B.銅環(huán) C.換向器D.電刷6.一個符合安裝要求的直流電動機模型,合上開關后,電動機不轉(zhuǎn),若輕輕推一下轉(zhuǎn)子,電動機馬上就轉(zhuǎn)起來,原來不轉(zhuǎn)動的原因是:()A.線圈平面與磁感線垂直B.線圈平面與磁感線平行C.換向器與線圈之間斷路D.磁極失去磁性7.以下關于電磁感應現(xiàn)象的說法正確的是()A.導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中一定會產(chǎn)生感應電流。B.感應電流的方向由磁場方向和導體的運動方向來決定。C.導體在磁場中運動就會產(chǎn)生感應電流。D.電磁感應現(xiàn)象的重要應用之一是制成了發(fā)電機。8.磁場中懸掛一根直導線,導線的兩端分別連接在電流表的兩個接線柱上,組成一個閉合電路,如圖所示,當導線沿著圖示的方向運動時,有兩個運動方向能使電流表指針偏轉(zhuǎn),這兩個運動方向是()A.向右或向左B.向上或向下C.向左或向上D.向右或向下9.在交流發(fā)電機中,將線圈中產(chǎn)生的交流電供給外電路是利用()A.滑環(huán)B.電刷C.換向器D.滑環(huán)和電刷10.關于交流發(fā)電機中的電流,下列正確的說法是()A.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流是交流電。B.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流也是直流電。C.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流是直流電。D.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流仍是交流電。11.如圖所示,某科學興趣小組的同學,把較長的軟電線兩端與靈敏電流計兩接線柱連接起來,兩同學拿著電線的兩處,分別站在地面上的東西方向,像跳繩一樣在空中不停地搖動電線,此時可看到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。利用該原理可以制成()A.發(fā)電機B.電腦C.電動機D.電話12.下述各種情況中,能夠產(chǎn)生感應電流的是()A.一段導體在磁場中做切割磁感線運動B.閉合電路的一部分導體在磁場中順著磁感線方向運動C.閉合電路的一部分導體靜止在磁場中D.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動13.在實際生活中,需要使用如圖所示插座的家用電器是()A.電視機B.手機充電器C.塑料殼電風扇D.電冰箱14.關于家庭電路和安全用電,下列說法中正確的有()A.為了安全,保險絲越粗越好 B.只有不高于36伏的電壓才是安全的C.使用測電筆時,不能用手接觸筆尾的金屬體 D.發(fā)現(xiàn)有人觸電,絕不能用手去拉觸電人15.在家庭電路中,下列安裝方法正確的是()A.三孔插座中,一孔接火線,一孔接零線,一孔接地線B.開關可以接在火線上,也可以接在零線上C.保險絲只可以接在零線上D.保險絲用銅線代替會更保險16.現(xiàn)需在插座上連入一大功率用電器,并單獨配置一根保險絲,下列連接正確的圖是()17.我國規(guī)定的家庭電路電壓、安全電壓和一節(jié)干電池電壓的值分別是()A.220伏,不高于38伏,1.5伏B.8伏,不高于36伏,2伏C.110伏,不高于24伏,15伏D.220伏,不高于36伏,1.5伏18.下列生活經(jīng)驗正確的是()A.發(fā)現(xiàn)家里煤氣嚴重泄漏,迅速打“110”報警B.家用電器應并聯(lián)接入家庭電路中C.保險絲熔斷后,可用銅絲代替保險絲 D.炒菜時油鍋中著了火,用水澆熄19.三孔插座上面有一個插孔E是和插頭上的E接通的,則()A.插頭上的E是和用電器的金屬外殼相連的B.插座中的E應和零線相連C.如果和E相連的導線斷開,用此插座的洗衣機便不能轉(zhuǎn)動D.把測電筆筆尖插入E孔,正常情況下測電筆氖管會發(fā)光20.如圖是家庭電路的一部分。現(xiàn)在燈不亮,用測電筆去測C、D兩點時,發(fā)現(xiàn)氖管均發(fā)光,用測電筆去測A、B兩點時,只有測A點時氖管發(fā)光,那么故障原因是()A.火線與零線相碰B.A、D兩點間斷路C.B、D兩點間斷路D.燈頭內(nèi)兩接線柱短路21.發(fā)現(xiàn)有人觸電后,應采取的正確措施是()A.趕快把觸電人拉離電源B.趕快去喊電工來處理C.趕快用剪刀剪斷電源線D.趕快用絕緣物體使觸電人脫離電線22.下列做法中,符合安全用電原則的是()A.用銅絲代替保險絲B.用濕抹布擦正在發(fā)光的電燈泡C.在已通電的電線上晾曬衣服D.家用電器金屬外殼要接地23.下列說法正確的是()A.對人體的安全電壓始終是36伏B.家庭電路中的插座應與燈座串聯(lián)起來C.在家庭電路中可以用銅絲代替保險絲D.電能表是用來測量用戶消耗電能的儀表24.高壓輸電線落在地面上時,人不能走近,其原因是( )A.會把人吸過去 B.會把人彈開來C.輸電線和人體之間會發(fā)生放電現(xiàn)象 D.存在跨步電壓25.居民樓的樓道里,夜間樓道燈一直亮著會造成浪費。科研人員用“光敏”材料制成“光控開關”,它能在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;利用“聲敏”材料制成“聲控開關”。它能在有人走動發(fā)出聲音時閉合,無人走動時自動斷開。請將右上圖的“光控開關”、“聲控開關”、燈泡用筆畫線代替導線正確連入電路,設計出只有在夜間且有聲音時燈才亮的樓道燈自動控制電路,同時安裝一個不受開關控制的三孔插座。答案:1.C2.C3.A4.D5.C6.A7.D8.A9.D10.D11.A12.D13.D14.D15.A16.A17.D18.B19.A20.C21.D22.D23.D24.D25.課后作業(yè)1.下列哪些設備是根據(jù)磁場對電流作用的原理制成的()A.電磁繼電器B.電風扇C.電鈴D.發(fā)電機2.在安裝直流電動機模型的實驗中,小杰同學按照教材的要求安裝了一臺如下圖所示的直流電動機模型。安裝完畢,閉合開關后,線圈按順時針方向轉(zhuǎn)動,則能使線圈按逆時針方向轉(zhuǎn)動的做法是()A.減少一節(jié)電池B.把電源和磁鐵的兩極同時對調(diào)C.增加一節(jié)電池D.把電源兩極對調(diào)如圖所示的演示實驗,可以驗證( )A.電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系B.產(chǎn)生感應電流的條件C.通電導體在磁場中會受到力的作用D.磁極間相互作用的規(guī)律4.保險絲的作用是:一旦家庭電路中電流強度超過一定的電流值或發(fā)生__________時,保險絲就會發(fā)熱熔斷,對整個電路起保護作用。5.用測電筆辨別火線和零線時,手應接觸測電筆筆尾的__________,筆尖接觸電線,氖管__________表明測電筆接觸的是零線。6.圖中A、B兩點均是燈頭接導線的螺絲,當電路中的開關都斷開時,站在地上的人用手接觸電路中的A點,他觸電;用手接觸電路中的B點,他觸電(選填“會”或“不會”)。所以家庭電路安裝時必須。7.選用保險絲時,應該使它的額定電流_____電路中最大的正常工作電流。8.在照明電路里,電燈和其他用電器的連接方式都是__________聯(lián)的,電燈和控制它的開關的連接方式是___________聯(lián)的。9.觸電是指通過人體的達到一定值時對人體的事故。通過人體的越大,人從觸電到死亡的時間越短。通過人體電流的大小取決于人體兩端的大小和人體的大小,計算公式是:。10.請將如圖所示元件,連接成符合安全用電要求的家庭電路。答案:1.B2.D3.C4.短路5.金屬體不發(fā)光6.會不會把開關安裝在火線上7.等于或稍大于8.并串9.電流傷害電流電壓電阻I=U/R10.五、專題總結(jié)1.通過實驗分析,知道磁場對電流有力的作用。2.知道通電導線在磁場中受到的力的方向與哪些因素有關。3.通過演示實驗,知道矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。4.了解直流電動機的構(gòu)造和工作原理,理解換向器的作用。5.理解電磁感應現(xiàn)象及產(chǎn)生感應電流的條件,理解電磁感應現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化。6.通過控制變量法研究影響感應電流大小的因素。7.理解感應電流方向與哪些因素有關。8.理解交流發(fā)電機的工作原理。9.理解交流電和直流電的區(qū)別,大型交流發(fā)電機的組成以及我國交流電的周期和頻率。10.理解家庭電路的組成,知道測電筆的結(jié)構(gòu)和使用方法。11.知道保險絲的作用,會選用保險絲,知道斷路器的作用和工作原理。12.知道三孔插座、三腳插頭的連接和作用。13.理解一般情況下的安全電流和電壓。14.理解觸電事故的發(fā)生、原因以及安全用電的原則。學科教師輔導講義學員編號:年級:初二課時數(shù):3學員姓名:輔導科目:科學學科教師:授課類型C專題(電動機、發(fā)電機、家庭用電及電的安全使用)授課日期時段教學內(nèi)容專題檢測1.兩個外形完全相同的條形鐵條a、b。如圖甲,用手拿住b,a掉不下來;如圖乙,用手拿住a,b會掉下來,這個現(xiàn)象說明( )A.a(chǎn)、b均是磁鐵B.b是磁鐵,a不是C.a(chǎn)是磁鐵,b不是D.a(chǎn)、b均不是磁鐵2.下列設備或電器中,其主要工作原理與電磁鐵無關的是( )3.下列實驗裝置與探究內(nèi)容不相符的是( )4.如圖所示的實驗裝置中,下列說法正確的是( )A.甲圖所示的動圈式話筒是利用電磁感應現(xiàn)象工作的B.發(fā)電機是利用乙圖原理制成的C.磁懸浮列車是根據(jù)丙圖原理工作的D.利用丁圖可以探究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)的關系5.如圖家庭電路連接正確,各元件均正常,有關說法正確的是( )A.洗衣機接入三孔插座后電燈與洗衣機是串聯(lián)的B.洗衣機接入三孔插座能使洗衣機金屬外殼接地C.閉合開關時人接觸B點或C點都可能引起觸電D.斷開開關時A、B兩點都能使測電筆氖管發(fā)光6.小陽閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電燈不亮,他用試電筆測試圖中的a、b、c、d四點,只有d點發(fā)光,那么可能發(fā)生的故障是( )A.電燈燈絲斷了B.cd之間某處斷路C.a(chǎn)b之間某處斷路D.開關處短路7.關于家庭電路中一些元件和工具的使用,說法正確的是( )A.控制電路的開關應接在零線和用電器之間B.三腳插頭中間較長的銅片應與用電器的金屬外殼相連C.熔絲(保險絲)熔斷后可以用銅絲替代D.在使用測電筆時,手不能接觸筆尾金屬體二、知識梳理【知識點1】磁場對通電導線和線圈的作用:1、磁場對通電導線的作用:【實驗】磁場對通電導線的作用(1)當合上開關使導線AB通電時,出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象:原來靜止在導軌上的導體AB會沿導軌運動。實驗表明:通電導線在磁場中要受到力的作用。(2)改變電流方向或磁鐵的磁極方向時,出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象:導體AB的運動方向發(fā)生改變。實驗現(xiàn)象分析:導體AB的運動方向發(fā)生改變,說明導體AB所受力的方向發(fā)生改變。表示磁場對導體AB的作用力的方向發(fā)生改變。即通電導體在磁場里受力的方向,跟電流方向和磁感線方向有關。知識拓展:通電導線在磁場中所受力的方向的判斷(左手定則),判斷方法為:伸開左手,讓大拇指與其他四指垂直,讓磁感線穿過手心,四指指向電流方向,則大拇指所指的方向就是通電導線的受力方向。2、磁場對通電線圈的作用:(1)通電線圈處于下圖位置--線圈平面與磁場平行時,線圈發(fā)生轉(zhuǎn)動。對照圖分析:由于通電線圈的兩條對邊中的電流方向相反,它們在磁場中受到的磁場力的方向也相反且不在一條直線上,在這兩個力的作用下線圈會發(fā)生轉(zhuǎn)動。通電線圈處于下圖位置——線圈平面與磁場垂直時,線圈不發(fā)生轉(zhuǎn)動。對照圖分析:當線圈平面與磁場垂直時,這兩個力恰好在同一直線上,而且大小相等、方向相反,是平衡力。線圈在這對平衡力作用下可以在該位置保持靜止。這個位置叫平衡位置。(2)通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,為什么不立即停下來,而是在平衡位置附近擺動幾下才停下來?通電線圈轉(zhuǎn)到平衡位置前具有一定的速度,由于慣性它會繼續(xù)向前運動,但由于這時受到的磁場力及摩擦力等又會使它返回平衡位置,所以它要擺動幾下后才停下來。【典型例題】例1.通電直導線在磁場中受到的力的方向( )A.跟磁感線方向平行,跟電流方向垂直B.跟磁感線方向垂直,跟電流方向平行C.跟磁感線方向垂直,跟電流方向垂直D.跟磁感線方向平行,跟電流方向平行例2.小張在探究通電導線在磁場中的受力方向與什么有關時,做了如圖1(a)(b)(c)的三個實驗。圖中AB表示閉合電路的一部分導線,導線上的箭頭表示電流的方向,F(xiàn)表示導線受力的方向,S、N表示蹄形磁鐵的南北極。(1)通過實驗(a)和(b)說明,通電導線在磁場中的受力方向與__________的方向有關。(2)通過實驗(a)和(c)說明,通電導線在磁場中的受力方向與____________的方向有關。實驗表明,通電導線在磁場中要受到________的作用,力的方向跟________方向、________方向都有關。【知識點2】直流電動機:【問題】怎樣使線圈在轉(zhuǎn)過平衡位置后繼續(xù)沿原來的方向轉(zhuǎn)動下去?1.直流電動機靠直流電源供電,是利用通電線圈在磁場里受到力的作用而轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象制成的,是把電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。2.直流電動機主要由磁鐵和線圈組成,此外還有換向器、電刷等。3.換向器的作用:每當線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,它能自動改變線圈中的電流方向。(1)換向器是怎樣實現(xiàn)“換向”的?用直流電源給處在磁場中的線圈通電時,要使線圈能繞軸連續(xù)轉(zhuǎn)動的關鍵,就在于使線圈一轉(zhuǎn)到平衡位置就能自動改變線圈中的電流方向,換向器就是能完成這一任務的裝置。①換向器由兩個半銅環(huán)組成。②當線圈由于慣性稍稍轉(zhuǎn)過平衡位置時,能交換電刷與換向器的半銅環(huán)的接觸,從而改變了線圈中的電流方向和受力方向,使線圈仍能按原來的繞向轉(zhuǎn)動。如下圖分解:(2)交流電動機也是依靠通電導體在磁場中所受的力來運轉(zhuǎn)的。和直流電動機一樣,都由定子、轉(zhuǎn)子兩個基本部分組成。(3)電動機的優(yōu)點:構(gòu)造簡單、控制方便、效率高、無污染。【小結(jié)】1.電動機原理:通電線圈在磁場里受力而轉(zhuǎn)動;2.直流電動機:利用直流電源供電的電動機叫直流電動機;3.直流電動機的組成:由磁體、線圈、換向器和電刷組成,實際的電動機由轉(zhuǎn)子和定子兩個基本部分組成;4.換向器的結(jié)構(gòu)和作用:結(jié)構(gòu):由兩個銅半環(huán)構(gòu)成作用:每當線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時,就會自動改變線圈中電流的方向;5.能量轉(zhuǎn)化:電動機工作時把電能轉(zhuǎn)化為機械能。【典型例題】例1.關于電動機的工作原理,下列說法正確的是()A.電動機是根據(jù)電磁感應原理工作的B.電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的工作原理工作的C.電動機是根據(jù)電流的磁效應工作的D.電動機是根據(jù)電流的熱效應工作的例2.關于直流電動機模型安裝實驗中,下列現(xiàn)象能發(fā)生的是()A.將電源兩極對調(diào),線圈轉(zhuǎn)動方向不變B.將磁鐵兩極對調(diào),線圈轉(zhuǎn)動方向不變C.將電源和磁鐵兩極都同時對調(diào),線圈轉(zhuǎn)動方向不變D.將電源和磁鐵兩極都同時對調(diào),線圈會反方向轉(zhuǎn)動【知識點3】電磁感應:1、磁生電實驗分析:【實驗】將一根導體放入磁場中,導體和電流表串聯(lián)成一個閉合回路。然后讓導體在磁場中運動。①回顧產(chǎn)生持續(xù)電流的條件,一是需要電源,二是電路要閉合。怎樣才能知道電路中有電流呢?——顯然需要一個電流表。因為獲得的感應電流較小,所以采用測量微小電流的靈敏電流計較好。②怎樣才能從磁場中獲得電流呢?按照不同的實驗方案可得出下表:操作方法現(xiàn)象(觀察電流表)說明將電路中的一部分導體垂直磁感線放在磁場中導體不動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導體沿著磁感線方向運動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導體逆著磁感線方向運動指針不偏轉(zhuǎn)無電流產(chǎn)生導體垂直磁感線方向向右運動指針偏轉(zhuǎn),方向相反有電流產(chǎn)生導體垂直磁感線方向向左運動指針偏轉(zhuǎn),方向相反有電流產(chǎn)生2、電磁感應——閉合電路中的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時,導體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應。產(chǎn)生的電流叫感應電流。電磁感應現(xiàn)象首先由英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)。③若電路不閉合,重復上述實驗,有什么現(xiàn)象?——電路中沒有感應電流。3、電路不閉合,當導體做切割磁感線運動時,沒有感應電流,但是導體中卻有感應電壓。4、產(chǎn)生感應電流的條件:電路閉合且一部分導體做切割磁感線運動。5、【討論】感應電流的方向與導體切割磁感線方向之間的關系在實驗中,同學們有沒有發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針左右偏轉(zhuǎn),這說明了什么?——說明電流的方向發(fā)生了改變。那么,感應電流的方向與什么因素有關呢?下表可表示它們之間的關系:閉合電路的一部分導體在磁場中磁極位置電流表指針偏轉(zhuǎn)方向向右切割磁感線N上S下向左偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N上S下向右偏轉(zhuǎn)向右切割磁感線N下S上向右偏轉(zhuǎn)向左切割磁感線N下S上向左偏轉(zhuǎn)感應電流的方向與導體切割磁感線的方向、磁場的方向有關。用右手定則可以形象地表示三者的關系:伸開右手,使大拇指跟四指垂直,并且都跟手掌在同一平面內(nèi),讓磁感線垂直穿過手心,大拇指指向?qū)w運動的方向,那么,其余伸開的四指所指的方向就是感應電流的方向。(注意:在三個方向中,只要知道其中任意兩個方向就可以確定第三個方向。)6、電磁感應現(xiàn)象中的能量變化:用機械力移動導體,消耗了機械能,卻在閉合電路中產(chǎn)生了電能。即機械能轉(zhuǎn)化為電能。【探究】感應電流的大小與哪些因素有關猜測:①導線切割磁感線運動的速度大小;②導線切割磁感線運動的速度方向;③永磁鐵的磁場強度;④切割導線的條數(shù);⑤切割磁感線的導線的有效長度;等等。實驗設計和驗證:控制變量法實驗結(jié)論:導線切割磁感線運動的速度大,電流大;永磁鐵的磁場強度大,電流大;切割導線的條數(shù)多,電流大;切割磁感線的導線的有效長度長,電流大。感應電流的大小與導線切割磁感線運動的速度方向也有關。【典型例題】例1.如圖所示的四個演示實驗中,能夠說明發(fā)電機原理的是()例2.如下圖中a表示垂直于紙面的一根導線,它是閉合電路的一部分,它在磁場中運動方向如圖所示。導體中不能產(chǎn)生感應電流的是()ABCD例3.圖中,“○”表示閉合電路的一部分導體在磁場中的橫截面,箭頭表示導體的運動方向。在下列四幅圖中,導體中能產(chǎn)生感應電流的是()【知識點4】交流發(fā)電機的工作原理:1、矩形線圈、圓環(huán)、電刷、電流表組成了閉合電路。當線圈在磁場中轉(zhuǎn)動時,切割磁感線,線圈中產(chǎn)生感應電流。2、分析線圈運動到幾個特殊位置時產(chǎn)生感應電流的情況:上圖是發(fā)電機的整個工作工程的分解圖。①當線圈平面和磁感線垂直時,線圈兩邊的運動方向和磁感線平行,不切割磁感線,線圈上無感應電流。②當線圈平面和磁感線平行時,線圈兩邊的運動方向和磁感線垂直,切割磁感線,線圈上有感應電流。(注意兩次的切割磁感線方向及電流方向的改變)3、線圈在磁場轉(zhuǎn)動一周,感應電流方向改變兩次;線圈不斷轉(zhuǎn)動,則感應電流方向不斷作周期性變化。這種周期性改變方向的電流就是交流電。交流電跟我們從電池得到的電流有所不同,從電池得到的電流的方向不變,通常叫做直流電。4、實際使用的大型交流發(fā)電機結(jié)構(gòu)與模型有所不同,但仍是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。一般采用線圈不動、磁極旋轉(zhuǎn)的方式來發(fā)電。為了得到較強的磁場,還要用電磁鐵代替永磁體。5、我國供生產(chǎn)、生活用的交流電的周期是0.02秒,頻率為50赫茲,即發(fā)電機線圈轉(zhuǎn)一周用0.02秒,1秒內(nèi)線圈轉(zhuǎn)50周,每秒出現(xiàn)50個周期,電流方向改變100次。6、發(fā)電機與電動機的結(jié)構(gòu)本質(zhì)上是一樣的,都是由定子和轉(zhuǎn)子組成,因此用機械動力旋轉(zhuǎn)電動機的軸(轉(zhuǎn)子)也可用來作發(fā)電機。【典型例題】例1.小明將微型電風扇與小燈泡按如圖所示的電路連接并進行實驗,用手快速撥動風扇葉片,這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,微型電風扇居然變成了“發(fā)電機”。關于該實驗,下列說法正確的是()A.電風扇發(fā)電的原理是電磁感應B.電風扇發(fā)電的原理是通電導線在磁場中受到力的作用C.電風扇發(fā)電過程是把電能轉(zhuǎn)化為機械能D.小燈泡發(fā)光是把光能轉(zhuǎn)化為電能例3.如圖所示,將一根條形磁鐵插入線圈時,與之相連的靈敏電流計的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在這個閉合電路中,________相當于電源,這一現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化情況是_______________。例3.如圖所示的發(fā)電機工作原理圖中,放在水平方向磁場中的矩形線圈逆時針方向轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)動到甲圖位置時,由于線圈______磁感線,因而電路中______,當轉(zhuǎn)到乙、丁兩圖的位置時,由于ab邊切割磁感線的方向______,因而外電路中的電流方向______。例4.關于交流發(fā)電機中的電流,下列正確的說法是:( )A.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流是交流電B.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流是直流電C.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流是直流電D.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流仍是交流電【知識點5】家庭用電:1、家庭電路(1)家庭電路的組成:進戶線和連接導線(電源——火線、零線)、電能表、閘刀開關、斷路器、插座等。(2)電源:火線和零線,兩線之間正常電壓為220伏(我國的照明電路的電壓是220伏,動力電路的電壓是380伏),遠遠超過安全電壓,辨別的方法可用測電筆。(3)測電筆(如圖所示):構(gòu)造:筆尖金屬體、氖管、大電阻(約1000千歐)、彈簧、筆尾金屬體。作用:辨別火線和零線。能使氖管發(fā)光的是火線,不能使氖管發(fā)光的是零線。原理:當筆尖金屬體接觸火線時,220伏的電壓加在測電筆和人體構(gòu)成的串聯(lián)電路上,通過人體和氖管的電流為220伏/1000千歐=0.22毫安,這個電流可以使氖管發(fā)光,但對人體是沒有危害的。使用方法:用手(食指尖或虎口)接觸筆尾金屬體,用筆尖金屬體接觸電線(或與電線連接的導體)。(4)電能表:銘牌:220V5(20)A意義:正常使用電壓為220伏,標定電流為5安,最大允許通過電流為20安。(5)熔斷器和斷路器:保護裝置。當電路中通過的電流過大時,會損壞用電器,嚴重時會引起火災,故需保護裝置。2、熔斷器下圖所示為各種熔斷器(1)分類:封閉管式熔斷器(一般裝在電器設備上):保險絲裝在封閉的玻璃管內(nèi)。敞開插入式熔斷器:保險絲裝在盒蓋上。(2)共同點:當電路中通過的電流過大時,保險絲會自動熔斷。(3)保險絲:材料——由熔點較低的金屬合金制成。規(guī)格不同的保險絲,通常有不同的額定電流。(4)保險絲的選用原則:應使保險絲的額定電流等于或稍大于電路中正常工作時的電流。【問題】(1)能否用鐵絲或銅絲來替代保險絲?(2)如果選用的保險絲額定電流太大或太小會怎樣?(3)熔斷器應裝在火線上還是零線上?為什么?3、斷路器(1)作用:替代閘刀開關和熔斷器。當通過的電流達到額定值的一定倍數(shù)時斷路器可以在幾分鐘或幾秒鐘內(nèi)自動切斷電路,從而避免了因電路過載或短路所造成的不良后果。(2)連接:一般接在火線上。4、插座兩孔插座:一孔為火線,另一孔為零線(一般是左邊接零線,右邊接火線)。使用時只要把兩腳插頭插入插孔即可。三孔插座:火線孔、零線孔、接地孔(一般是左邊接零線,右邊接火線,上邊接地線)。與接地孔相應的那個插腳接在用電器的金屬外殼,與大地相連。固定式插座:如上圖所示,一般固定在墻壁上。移動式插座:如下圖所示,一般能自由移動,通過插頭與固定式插座相連接。【討論】為什么使用功率較大的用電器時,都是用三腳插座?為什么三腳插頭中與地線連接的較長?5、實驗:安裝和研究樓梯燈線路。為了安全,在火線位置加裝熔斷器或斷路器就可以了。基本電路圖如下:【典型例題】例1.無需電源電壓的轉(zhuǎn)換設備,能直接在家庭電路220伏電壓下正常工作的用電器是( )A.手機B.手電筒C.電視機D.電視機遙控器例2.如圖所示是小科家部分線路連接圖。當小科用測電筆接觸插座的右孔時,氖管發(fā)光,可知右孔內(nèi)的電線與進戶線中的線相連接;當閉合開關S,燈L在剛亮的瞬間熄滅,而室內(nèi)其他用電器仍正常工作,則燈L處電路(填“開路”或“短路”)。例3.如圖所示,閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)電燈L不亮,且保險絲沒有熔斷。某同學用測電筆測試燈頭的兩根電線C和D時,發(fā)現(xiàn)這兩處都能使測電筆的氖管發(fā)光,再用測電筆測試火線A和零線B時,氖管在測火線A時能發(fā)光,在測零線B時不發(fā)光。那么可以判定故障是()A.火線和零線短路B.電燈L短路C.電線AC段某處斷路D.電線BD段某處斷路例4.學校電工要給教室安裝一個三孔插座(如圖),其中接地的孔是()A.aB.bC.cD.a和b例5.洗衣機、電冰箱、電腦等許多家用電器均使用三腳插頭與電源插座連接,如圖所示。細心觀察可以發(fā)現(xiàn),三腳插頭中與用電器金屬外殼連接的那個插腳比另外兩個插腳要稍長。這樣的設計主要考慮下列哪一因素()A.使插頭的造型更美觀B.插入插座中可更穩(wěn)固C.有利于識別火線和零線插腳D.插入插座時,可確保用電器外殼先接地例6.如圖所示,請將下列元件連接成符合安全用電要求的家庭電路。【知識點6】電的安全使用:1、安全電流和電壓(1)用電不當?shù)奈:Γ阂鹩|電,損壞電器設備和引發(fā)火災。【設問】人的兩手接觸一節(jié)干電池的正負極,會不會觸電?為什么?——(2)觸電:是指通過人體的電流達到一定值時對人體產(chǎn)生傷害的事故。【閱讀下表】電流值與相應的人體反應:100—200微安對人體無害,醫(yī)院電療時能用來治病1毫安使人產(chǎn)生麻的感覺10毫安使人產(chǎn)生觸電感覺,但人可以掙脫超過30毫安使人感到劇痛,產(chǎn)生神經(jīng)麻木,呼吸困難的癥狀,有生命危險100毫安短時間內(nèi)使人心跳停止結(jié)論:極小的電流(100-200微安)可以用來治病。通過人體的電流越大,從觸電到死亡的時間越短。因為人體電阻并不是一個固定值,所以,不同的人觸電死亡的電壓是不同的。一般情況下,36伏以下的電壓才是安全的。但在潮濕環(huán)境下,人體電阻變小,安全電壓也會變小,故應在24伏甚至12伏以下。【介紹】部分國家規(guī)定的安全電壓日本-30伏,德國、英國、法國-24伏,荷蘭-50伏,美國-25伏,瑞士-36伏,比利時-35伏。2、觸電事故(1)【讀圖】如圖甲所示:說明人同時接觸火線和零線,會構(gòu)成回路而觸電。人相當于一個電阻接入電路。如圖乙所示:人站在地上,手接觸火線觸電。這是因為人體跟火線和大地構(gòu)成一個回路,造成大的電流通過人體,從而產(chǎn)生觸電。(2)高壓觸電:高壓線或高壓設備的電壓常達幾十千伏甚至幾百千伏,人體雖然沒有直接接觸它,但只要靠近它也會觸電。常見的高壓觸電方式有以下兩種(作為知識拓展):跨步電壓觸電(如左下圖所示)和高壓電弧觸電(如下圖右圖所示)。3、安全用電原則不接觸低壓帶電體(安全電壓的帶電體除外),不靠近高壓帶電體。【典型例題】例1.下列做法中符合安全用電原則的是()例2.下列有關家庭用電的說法中正確的是()A.人站在地上用手接觸火線是非常危險的B.使用測電筆時,不可用手接觸筆尾金屬體C.大功率用電器的金屬外殼不必接地D.選用的保險絲的額定電流越大越安全專題過關1.下列哪種做法中,直流電動機的轉(zhuǎn)動方向不會改變()A.把電源正、負極對調(diào)B.把磁鐵兩極對調(diào)C.把電源兩極和磁極同時對調(diào)D.同時改變電流大小和電流方向2.下列各種情況中,導體在磁場中一定受到磁場力的作用的是()A.導體與磁場方向平行放置B.導體與磁場方向垂直放置C.通電導體與磁場方向垂直D.通電導體與磁場方向平行3.一個符合安裝要求的直流電動機模型,合上開關后,電動機不轉(zhuǎn),若輕輕推一下轉(zhuǎn)子,電動機馬上就轉(zhuǎn)起來,原來不轉(zhuǎn)動的原因是:()A.線圈平面與磁感線垂直B.線圈平面與磁感線平行C.換向器與線圈之間斷路D.磁極失去磁性4.通電線圈在磁場里處于平衡位置時,下列說法中正確的是( )A.磁感線與線圈平面平行,線圈不受力B.磁感線與線圈平面垂直,線圈不受力C.磁感線與線圈平面平行,線圈受到平衡力D.磁感線與線圈平面垂直,線圈受到平衡力5.在直流電動機中,可以使線圈一到平衡位置就自動改變線圈中電流方向的裝置是( )A.線圈B.銅環(huán) C.換向器D.電刷6.一個符合安裝要求的直流電動機模型,合上開關后,電動機不轉(zhuǎn),若輕輕推一下轉(zhuǎn)子,電動機馬上就轉(zhuǎn)起來,原來不轉(zhuǎn)動的原因是:()A.線圈平面與磁感線垂直B.線圈平面與磁感線平行C.換向器與線圈之間斷路D.磁極失去磁性7.以下關于電磁感應現(xiàn)象的說法正確的是()A.導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中一定會產(chǎn)生感應電流。B.感應電流的方向由磁場方向和導體的運動方向來決定。C.導體在磁場中運動就會產(chǎn)生感應電流。D.電磁感應現(xiàn)象的重要應用之一是制成了發(fā)電機。8.磁場中懸掛一根直導線,導線的兩端分別連接在電流表的兩個接線柱上,組成一個閉合電路,如圖所示,當導線沿著圖示的方向運動時,有兩個運動方向能使電流表指針偏轉(zhuǎn),這兩個運動方向是()A.向右或向左B.向上或向下C.向左或向上D.向右或向下9.在交流發(fā)電機中,將線圈中產(chǎn)生的交流電供給外電路是利用()A.滑環(huán)B.電刷C.換向器D.滑環(huán)和電刷10.關于交流發(fā)電機中的電流,下列正確的說法是()A.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流是交流電。B.線圈中產(chǎn)生的電流是直流電,而供給外部電路的電流也是直流電。C.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流是直流電。D.線圈中產(chǎn)生的電流是交流電,而供給外部電路的電流仍是交流電。11.如圖所示,某科學興趣小組的同學,把較長的軟電線兩端與靈敏電流計兩接線柱連接起來,兩同學拿著電線的兩處,分別站在地面上的東西方向,像跳繩一樣在空中不停地搖動電線,此時可看到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。利用該原理可以制成()A.發(fā)電機B.電腦C.電動機D.電話12.下述各種情況中,能夠產(chǎn)生感應電流的是()A.一段導體在磁場中做切割磁感線運動B.閉合電路的一部分導體在磁場中順著磁感線方向運動C.閉合電路的一部分導體靜止在磁場中D.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動13.在實際生活中,需要使用如圖所示插座的家用電器是()A.電視機B.手機充電器C.塑料殼電風扇D.電冰箱14.關于家庭電路和安全用電,下列說法中正確的有()A.為了安全,保險絲越粗越好 B.只有不高于36伏的電壓才是安全的C.使用測電筆時,不能用手接觸筆尾的金屬體D.發(fā)現(xiàn)有人觸電,絕不能用手去拉觸電人15.在家庭電路中,下列安裝方法正確的是()A.三孔插座中,一孔接火線,一孔接零線,一孔接地線B.開關可以接在火線上,也可以接在零線上C.保險絲只可以接在零線上D.保險絲用銅線代替會更保險16.現(xiàn)需在插座上連入一大功率用電器,并單獨配置一根保險絲,下列連接正確的圖是()17.我國規(guī)定的家庭電路電壓、安全電壓和一節(jié)干電池電壓的值分別是()A.220伏,不高于38伏,1.5伏B.8伏,不高于36伏,2伏C.110伏,不高于24伏,15伏D.220伏,不高于36伏,1.5伏18.下列生活經(jīng)驗正確的是()A.發(fā)現(xiàn)家里煤氣嚴重泄漏,迅速打“110”報警B.家用電器應并聯(lián)接入家庭電路中C.保險絲熔斷后,可用銅絲代替保險絲 D.炒菜時油鍋中著了火,用水澆熄19.三孔插座上面有一個插孔E是和插頭上的E接通的,則()A.插頭上的E是和用電器的金屬外殼相連的B.插座中的E應和零線相連C.如果和E相連的導線斷開,用此插座的洗衣機便不能轉(zhuǎn)動D.把測電筆筆尖插入E孔,正常情況下測電筆氖管會發(fā)光20.如圖是家庭電路的一部分。現(xiàn)在燈不亮,用測電筆去測C、D兩點時,發(fā)現(xiàn)氖管均發(fā)光,用測電筆去測A、B兩點時,只有測A點時氖管發(fā)光,那么故障原因是()A.火線與零線相碰B.A、D兩點間斷路C.B、D兩點間斷路D.燈頭內(nèi)兩接線柱短路21.發(fā)現(xiàn)有人觸電后,應采取的正確措施是()A.趕快把觸電人拉離電源B.趕快去喊電工來處理C.趕快用剪刀剪斷電源線D.趕快用絕緣物體使觸電人脫離電線22.下列做法中,符合安全用電原則的是()A.用銅絲代替保險絲B.用濕抹布擦正在發(fā)光的電燈泡C.在已通電的電線上晾曬衣服D.家用電器金屬外殼要接地23.下列說法正確的是()A.對人體的安全電壓始終是36伏B.家庭電路中的插座應與燈座串聯(lián)起來C.在家庭電路中可以用銅絲代替保險絲D.電能表是用來測量用戶消耗電能的儀表24.高壓輸電線落在地面上時,人不能走近,其原因是( )A.會把人吸過去 B.會把人彈開來C.輸電線和人體之間會發(fā)生放電現(xiàn)象 D.存在跨步電壓25.居民樓的樓道里,夜間樓道燈一直亮著會造成浪費。科研人員用“光敏”材料制成“光控開關”,它能在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;利用“聲敏”材料制成“聲控開關”。它能在有人走動發(fā)出聲音時閉合,無人走動時自動斷開。請將右上圖的“光控開關”、“聲控開關”、燈泡用筆畫線代替導線正確連入電路,設計出只有在夜間且有聲音時燈才亮的樓道燈自動控制電路,同時安裝一個不受開關控制的三孔插座。溫故知新1.下列哪些設備是根據(jù)磁場對電流作用的原理制成的()A.電磁繼電器B.電風扇C.電鈴D.發(fā)電機2.在安裝直流電動機模型的實驗中,小杰同學按照教材的要求安裝了一臺如下圖所示的直流電動機模型。安裝完畢,閉合開關后,線圈按順時針方向轉(zhuǎn)動,則能使線圈按逆時針方向轉(zhuǎn)動的做法是()A.減少一節(jié)電池B.把電源和磁鐵的兩極同時對調(diào)C.增加一節(jié)電池D.把電源兩極對調(diào)如圖所示的演示實驗,可以驗證( )A.電磁鐵磁性強弱與電流大小的關系B.產(chǎn)生感應電流的條件C.通電導體在磁場中會受到力的作用D.磁極間相互作用的規(guī)律4.保險絲的作用是:一旦家庭電路中電流強度超過一定的電流值或發(fā)生__________時,保險絲就會發(fā)熱熔斷,對整個電路起保護作用。5.用測電筆辨別火線和零線時,手應接觸測電筆筆尾的__________,筆尖接觸電線,氖管__________表明測電筆接觸的是零線。6.圖中A、B兩點均是燈頭接導線的螺絲,當電路中的開關都斷開時,站在地上的人用手接觸電路中的A點,他觸電;用手接觸電路中的B點,他觸電(選填“會”或“不會”)。所以家庭電路安裝時必須。7.選用保險絲時,應該使它的額定電流_____電路中最大的正常工作電流。8.在照明電路里,電燈和其他用電器的連接方式都是__________聯(lián)的,電燈和控制它的開關的連接方式是___________聯(lián)的。9.觸電是指通過人體的達到一定值時對人體的事故。通過人體的越大,人從觸電到死亡的時間越短。通過人體電流的大小取決于人體兩端的大小和人體的大小,計算公式是:。10.請將如圖所示元件,連接成符合安全用電要求的家庭電路。五、專題總結(jié)1.通過實驗分析,知道磁場對電流有力的作用。2.知道通電導線在磁場中受到的力的方向與哪些因素有關。3.通過演示實驗,知道矩形線圈在磁場中的轉(zhuǎn)動情況。4.了解直流電動機的構(gòu)造和工作原理,理解換向器的作用。5.理解電磁感應現(xiàn)象及產(chǎn)生感應電流的條件,理解電磁感應現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化。6.通過控制變量法研究影響感應電流大小的因素。7.理解感應電流方向與哪些因素有關。8.理解交流發(fā)電機的工作原理。9.理解交流電和直流電的區(qū)別,大型交流發(fā)電機的組成以及我國交流電的周期和頻率。10.理解家庭電路的組成,知道測電筆的結(jié)構(gòu)和使用方法。11.知道保險絲的作用,會選用保險絲,知道斷路器的作用和工作原理。12.知道三孔插座、三腳插頭的連接和作用。13.理解一般情況下的安全電流和電壓。14.理解觸電事故的發(fā)生、原因以及安全用電的原則。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第1章電與磁 第4-7節(jié) 電動機、發(fā)電機、家庭用電、安全用電 (1)(學案).docx 第1章電與磁 第4-7節(jié) 電動機、發(fā)電機、家庭用電、安全用電 (1)(教案).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫