第四章 電與磁

1、第四章 電與磁學(xué)習(xí)要點(diǎn)1.知道磁體有磁極；知道磁極間的相互作用規(guī)律；會磁化鋼條。知道磁體周圍存在磁場；知道磁場有方向；知道可用磁感線描述磁場；會畫出常見磁體周圍的磁感線分布并標(biāo)出方向；會根據(jù)磁感線分布規(guī)律判斷是同名/異名磁極。知道磁體能吸引哪些物質(zhì)；知道地球有地磁場；知道指南針為什么能指示方向；會使用指南針判斷方向。2.知道奧斯特實(shí)驗(yàn)及結(jié)論；知道直線電流周圍磁場的分布規(guī)律。知道通電螺線管周圍的磁場特征；知道通電螺線管周圍磁場方向與電流方向有關(guān)。知道電磁鐵的構(gòu)成及特性；會分析電磁繼電器的工作原理。3.知道用控制變量法來研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；知道影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素；會設(shè)計(jì)影響電磁鐵磁

2、性強(qiáng)弱因素的實(shí)驗(yàn)；會分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論。知道探究性實(shí)驗(yàn)研究的一般方法。4.知道磁場對通電導(dǎo)線有力作用；知道通電導(dǎo)體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關(guān)；知道直流線圈在磁場中大約能轉(zhuǎn)90º；知道換向器的作用；知道直流電動機(jī)的構(gòu)造與原理；知道電動機(jī)工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化。知道電動機(jī)的應(yīng)用實(shí)例。5.說明產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件；知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量的轉(zhuǎn)化；知道用控制變量法可以研究感應(yīng)電流方向、導(dǎo)體切割方向及磁場方向間的關(guān)系。會設(shè)計(jì)探究“影響感應(yīng)電流大小的因素”的實(shí)驗(yàn)；知道影響感應(yīng)電流大小的因素；知道交流發(fā)電機(jī)模型的構(gòu)造及工作原理。比較發(fā)電機(jī)與電動機(jī)構(gòu)造、原理的異同。6.知道家庭電路的基本組成；

3、知道家庭電路工作電壓、零線火線的辨別方法；會正確使用測電筆；知道熔斷器的作用及保險(xiǎn)絲的選擇方法；知道斷路器的工作原理；知道插座的構(gòu)造與工作方式。知道觸電危害及常見的觸電類型與預(yù)防；知道安全電壓；知道安全用電常識。學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)1.本章知識的重點(diǎn)是電與磁的互相轉(zhuǎn)變、互相作用及相關(guān)應(yīng)用。要明確在什么條件下磁場轉(zhuǎn)化為電流？磁感線概念、何謂“切割”及直流電動機(jī)換向器的作用原理是本章學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，可通過簡單的模擬活動、并結(jié)合相關(guān)知識加以體會。磁感應(yīng)線不是實(shí)際存在的曲線，但它可以形象地表示磁場的分布，它是有方向的閉合曲線?！扒懈睢边\(yùn)動是相對的，相對運(yùn)動停止，感應(yīng)電流(或電壓)就消失(暫態(tài)電流)?？梢杂弥绷麟妱?/p>

4、機(jī)模型中的轉(zhuǎn)子，分別用皮筋拉相對的兩邊或用手往里壓來模擬平衡位置時(shí)換向器的作用。2.本章遵循技術(shù)創(chuàng)新的思路不斷展開：發(fā)現(xiàn)磁性指南針；電流磁場電磁鐵電磁繼電器信息磁記錄；磁場對電流作用電動機(jī)；電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)電機(jī)電能的廣泛利用(家庭電路)。學(xué)習(xí)時(shí)要體會科學(xué)發(fā)現(xiàn)與實(shí)用技術(shù)之間是如何溝通起來的。3.科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法是本章技能學(xué)習(xí)的重點(diǎn)：通過提出問題猜想實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)處理得出結(jié)論等一般步驟，練習(xí)科學(xué)研究的一般方法。但有些實(shí)驗(yàn)可能只是就其中某些環(huán)節(jié)進(jìn)行研究。如“研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”、“感應(yīng)電流的大小與哪些因素有關(guān)”是兩個(gè)比較完整的探究實(shí)驗(yàn)，而“磁場對通電導(dǎo)線的作用力的方向”、“感應(yīng)電流的方向、

5、導(dǎo)體切割方向與磁場方向間的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)則已經(jīng)明確了實(shí)驗(yàn)的研究因子。變量控制是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的核心，通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)該學(xué)會如何控制變量。4.家庭電路與一般電路比較，有許多相同的連接要求，但也有許多特殊要求，其出發(fā)點(diǎn)是為了保證人與電路的安全。你能說出家庭電路的連接、使用及元件選擇時(shí)，哪些地方(措施、要求)是出于安全考慮的嗎？例題例1 如圖是工業(yè)自動控制中的常用模塊，其中K是光電管，可把光信號轉(zhuǎn)化成電信號。如果將該模塊用于控制車床的自動防護(hù)裝置，當(dāng)手或異物進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)即自動切斷電路，試分析工作原理。解答：控制源光（遮光）；控制電路的信號電流變化（變?。?；工作電路接受信號電流變化（變小）；繼電器動作方式

6、磁性減弱或消失，導(dǎo)致彈簧拉回銜鐵；控制目標(biāo)與銜鐵連接的觸點(diǎn)斷路。整個(gè)過程為：當(dāng)手進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域時(shí)，擋住了光源射向光電管的光線（所以安裝位置對有效防護(hù)很重要），控制電路中的電流很快減弱，經(jīng)放大器后的電流減小得更大，導(dǎo)致電磁鐵磁性減弱，吸不住銜鐵，銜鐵在彈簧拉力作用下復(fù)位，從而切斷車床電路（銜鐵相當(dāng)于開關(guān)）。說明：分析電磁繼電器工作原理時(shí)，要分清控制電路與工作電路，找出引發(fā)繼電器“動作”的控制因素，然后預(yù)設(shè)滿足了“動作”條件，再分析控制電路、工作電路的狀態(tài)，最后確定有關(guān)電器的工作狀態(tài)。例2 在下圖四個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中，能說明發(fā)電機(jī)工作原理的是( ) 解答：上述4個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及電流的磁場、磁場對電流（通電導(dǎo)線或

7、線圈）的作用、電磁感應(yīng)等三種物理現(xiàn)象，但如果從產(chǎn)生電流供給電能的方式上的不同進(jìn)行分類的話，很容易把它們分為2大類：需要電源供電的，如B、C、D及不需要電源供電的，如A。而電磁感應(yīng)是“自己”發(fā)電的，所以無須電源就能有電流，故答案為A。說明：要區(qū)分磁場對電流的作用與電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是分析先有電流再運(yùn)動，還是先運(yùn)動后有電流。單元測試題（A卷）一、選擇題(45分)l.在一百多年前，用實(shí)驗(yàn)第一個(gè)發(fā)現(xiàn)電與磁聯(lián)系的科學(xué)家是（ ） A.托里拆利 B.伽利略 C.奧斯特 2.下圖所描述的條形磁鐵磁感線方向，正確的是（ ）3.下列電器設(shè)備中屬于利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理工作的是（ ） A.電烙鐵 B.發(fā)電機(jī) C.電動

8、機(jī) 4.小偉同學(xué)想使一臺直流電動機(jī)模型的轉(zhuǎn)速增大，他將采用的正確方法是( )。 A.增大電流 B.減小電流 5.如右圖所示的裝置中，使電流計(jì)有電流通過的可行辦法是（ ）A.閉合電鍵S，使導(dǎo)體b豎直向上移動 B.閉合電鍵S，使導(dǎo)體b水平向外移動C.閉合電鍵S，使導(dǎo)體b水平向左移動 D.斷開電鍵S，使導(dǎo)體b斜向后移動6.與通電螺線管磁性強(qiáng)弱無關(guān)的是( )A.螺線管的匝數(shù) C.螺線管內(nèi)有無鐵芯 7.以下各因素中，與感應(yīng)電流大小無關(guān)的是( ) 導(dǎo)線切割的速度大小 切割導(dǎo)線的條數(shù) 磁體的磁性強(qiáng)度 切割的有效長度 A. B. C. D. 8.一般情況下，以下電壓不會造成人體觸電事故的是( )家庭電路電壓

9、B.雷雨天雷擊時(shí)的電壓 C.戶外高壓線電壓 9.下列與電有關(guān)的操作中正確的是（ ）A B C D 濕手按開關(guān) 取高壓線上的風(fēng)箏 用測電筆辨別火線、零線 雙手分別接觸握火線、零線二、填空題(36分)根據(jù)_現(xiàn)象制成的發(fā)電機(jī)，工作時(shí)把_轉(zhuǎn)化為_能；通電線圈在磁場中可以受力轉(zhuǎn)動，把_能轉(zhuǎn)化為_能。如圖，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體ab向左運(yùn)動。若把直流電源的兩個(gè)接線柱上的接線對換后再閉合開關(guān)，則ab向_運(yùn)動；若再調(diào)換磁鐵的N、S極，閉合開關(guān)后ab將向_運(yùn)動。小明用自制的電磁鐵來研究它的磁性強(qiáng)弱與哪些因素有關(guān)。實(shí)驗(yàn)器材：兩個(gè)相同大小的大鐵 釘、一些漆包線、開關(guān)、電源、滑動變阻器、一些回形針和電流表等。在實(shí)驗(yàn)中，用

10、漆包線繞制橫截面和緊密程度相同的三個(gè)線圈，其中兩個(gè)線圈插入鐵釘，另一個(gè)線圈內(nèi)無鐵釘。按如圖電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表：(1)電流表讀數(shù)從“0.2安”變到“0.4安”，是變阻器的滑動觸頭向_(填“左”或“右”)滑的結(jié)果；(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_。比較如下圖所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是_。家庭電路中，檢測火線還是零線用_；測量電路消耗電能用_。三、簡答題（9分） 某同學(xué)安裝好一臺直流電動機(jī)模型，發(fā)現(xiàn)閉合開關(guān)后電動機(jī)不轉(zhuǎn)，請你幫他分析有哪些可能的原因？我國張家界是“世界自然文化遺產(chǎn)”。黃龍洞是天然溶洞，里面的石筍、石柱等都是經(jīng)過幾百萬年的累積形成的。為保護(hù)燈光、溫度升高對溶洞景觀的負(fù)面影響，要

11、求人走后馬上關(guān)燈。洞內(nèi)燈光由導(dǎo)游控制，導(dǎo)游手拿一塊磁石，在特定位置晃一晃就可以控制電燈亮或滅。請對磁石的作用原理作出合理的猜測_。四、象科學(xué)家那樣思考（10分）科拉頓（瑞士）“跑”失良機(jī)。1825年，科拉頓讓磁鐵與線圈相對運(yùn)動，并用小磁針檢測有沒有電流產(chǎn)生；但他為了避免磁鐵對小磁針的影響，把小磁針安放在另一個(gè)房間，由于沒有助手，所以這邊做一次，再跑到隔壁去觀察小磁針：不動！使本來到了手邊的發(fā)現(xiàn)在跑動過程中溜走了。 請用所學(xué)知識分析，科拉頓實(shí)驗(yàn)的合理性及他沒有觀察到預(yù)期結(jié)果的原因。單元測試題(B卷)一、選擇題(45分)電能表的讀數(shù)單位是千瓦時(shí)，它測量的量是( ) A.電流 B.電功 C.電功率

12、D.電壓2.最早發(fā)現(xiàn)電與磁存在相互聯(lián)系的科學(xué)家是（ ）A.法拉第 B.安培 C.奧斯特 3.下列用電器中，沒有應(yīng)用電磁鐵的是( ) A.電鈴 B.電爐 C.電磁起重機(jī) 正常工作時(shí)的總電流為30A，則以下選用的保險(xiǎn)絲及安裝方法正確的是( )常用保險(xiǎn)絲規(guī)格編號直徑（mm）額定電流(A)熔斷電流(A)1252153032040425505306063570 A. 2號 串聯(lián) B. 5號 串聯(lián) C. 2號 并聯(lián) D. 5 并聯(lián)5.如圖所示是火警自動報(bào)警原理圖。發(fā)生火警時(shí)，將會發(fā)生下列變化：（a）溫度升高使雙層金屬片彎曲；(b）接通觸點(diǎn)使工作電路中有電流通過；（c）電磁鐵有磁性；(d）銜鐵被吸下； (e

13、）接通觸點(diǎn)使控制電路中有電流通過;(f)電燈亮、電鈴響，發(fā)出警報(bào)。這些變化的正確順序是( )Aa、b、c、d、e、fBa、e、c、d、b、fCa、b、d、c、e、fDa、e、d、c、b、f 6.如圖所示是研究感應(yīng)電流方向與磁感應(yīng)線方向及導(dǎo)線運(yùn)動方向間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，每個(gè)圖中的箭頭分別表示導(dǎo)線中的電流方向（沿導(dǎo)線）和導(dǎo)線的運(yùn)動方向。為完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，A、B、C、D四次實(shí)驗(yàn)中，至少要做的次數(shù)為( ) A. 1次 B.2次 C.3次 7.如圖，將線圈從圖示位置勻速轉(zhuǎn)過180º，則電流計(jì)指示的讀數(shù)大小和方向( )A.由大變小、再變大，方向改變 B.由小變大、再變小，方向改變C由大變小，方向不變D.

14、由小變大，方向不變 8. 1991年8月上海新民晚報(bào)報(bào)道一則消息：“上海的雨點(diǎn)鴿從內(nèi)蒙古放飛后，歷經(jīng)20余天，返回上 海市區(qū)鴿巢.”信鴿這種驚人的遠(yuǎn)距離辨認(rèn)方向的本領(lǐng)，實(shí)在令人稱奇.人們對信鴿有高超的認(rèn)路本領(lǐng)的原因提出了如下猜想：A.信鴿對地形地貌有極強(qiáng)的記憶力 D.信鴿體內(nèi)有某種磁性物質(zhì)，它能借助地磁場辨別方向那么信鴿究竟靠什么辨別方向呢？科學(xué)家們曾做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把幾百只訓(xùn)練有素的信鴿分成兩組，在一組信鴿的翅膀下各縛一塊小磁鐵，而在另一組信鴿的翅膀下各縛一塊大小相同的銅塊，然后把它們帶到離鴿舍一定距離的地方放飛，結(jié)果絕大部分縛銅塊的信鴿飛回到鴿舍，而縛著磁鐵的信鴿卻全部飛散了?？茖W(xué)家的實(shí)

15、驗(yàn)支持了上述哪種猜想？（ ） 9. 下列研究科學(xué)問題的方法相同的是（ ）根據(jù)電流所產(chǎn)生的效應(yīng)認(rèn)識電流 研究電流時(shí)把它比作水流根據(jù)磁鐵產(chǎn)生的作用來認(rèn)識磁場 利用磁感線來描述磁場A.與 B.與 C.與 D.與二、填空題（20分）如圖所示是“研究電磁鐵實(shí)驗(yàn)”的示意圖，圖中I1<I2I3（1）比較圖甲、圖乙可以得出 ；（2）比較圖乙、圖丙可以得出 。2. 有科學(xué)家比較了電和磁的相同點(diǎn)，見下表：電磁種類2種電荷2種磁極作用規(guī)律同種相斥異種相吸同名相斥異名相斥相互聯(lián)系電磁 a 實(shí)驗(yàn) 磁變電 b 現(xiàn)象相互作用磁場對電流有力的作用(1)在a,b處填上歷史上著名的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象名稱；(2)由于電和磁的廣泛相似性，他從電荷可以單獨(dú)存在，推出磁極也能單極存在。，他的這一從未驗(yàn)證的推論稱為 。三、簡答題（25分） 1.指出下圖照明電路圖共有5處錯(cuò)誤，請至少指出其中2處。 L 1 L 2 220VKWh火零（1）_；（2）_。2.如圖所示，在兩個(gè)磁極附近的小磁針靜止在圖示位置，在圖中標(biāo)出磁體的極性。3. 如圖所示，A是懸掛在彈簧秤下的條形磁鐵，B是螺線管，當(dāng)開關(guān) 閉合后，