苏科版九年级物理同步导学下

PAGEPAGE4第十五章电功和电热一、电能表和电功学习要求1．知道电能表是测量电功的仪表.会用家用电能表初步测量家庭用电的电功.2．会根据家用电能表的表盘数据计算电功.3．知道电功的概念及其单位.理解电功的公式.6．会对一些家庭用电器进行简单的电功计算.7．培养理论联系实际的学习习惯.学习指导理解电流能够做功电流通过导体是否能做功，就看电流通过导体时，是否可以将电能转化成其他形式的能．电流通过电动机线圈时，电动机便转动起来，可以提升重物，同时线圈也会发热，这时电能转化成机械能和内能；电流通过电灯泡时，灯丝发热发光，电能转化成内能和光能，这说明电流通过导体的过程中，伴随着能量转化的发生，所以我们说：电流通过导体能做功．2．知道电流做功与哪些因素有关通过实验探究我们知道，影响电流做功的因素是：通过电路的电流和加在电路两端的电压，以及通电时间。弄清规律和公式的适用条件任何物理规律和公式都有它的适用条件，弄清规律和公式的适用条件是学好物理必须注意的问题．电功的公式W=UIt是计算电功普遍适用的公式，对于任何类型的用电器（或电路）都适用．而结合欧姆定律I=U/R推出的电功公式=I2Rt，不适用于含有电动机的电路，只适用于电烙铁、电炉等纯电阻电路，即只适用于电能全部转化为内能的电路．4．知道电能表的作用及其主要数据的意义和作用电能表俗称电度表或火表，是用来测量电功或记录电路中消耗电能多少的仪表．电能表计数的单位是千瓦·时（kW·h），俗称度．1kW·h＝3.6×10６Ｊ．主要数据意义作用“220V5A”电能表正常工作的电压是220V,允许通过的最大电流是5A可用于判断电能表适用于多大功率的电路上“2500r/（kW·h）”电能表每消耗1kW·h的电能,电能表转盘转过2500转可通过转盘转动的圈数计算出电路中消耗的电能计数器上的数据计数器上最后一位数是十分位,数据的单位是kW·h可利用一段时间内计数器的数据之差,直接读出电路中消耗的电能50Hz电能表适用的交流电的频率典型范例例1．一个阻值为10Ω的电阻器接在电压是3V的电源上，它通电5min电流做的功是多少？精析：在运用电功公式W=UIt计算时，要注意U、I、t三个量的单位必须统一，均使用国际单位。题中电流是未知的，可以用欧姆定律I=U/R计算出通过电阻器的电流,再用W=UIt计算电功．全解：根据欧姆定律A=0.3A，W=UIt=3V×0.3A×5×60s=270J．电流做功为270J.点评：如果能熟练运用电功公式的推导式，可以不先求出I，而直接将欧姆定律和电功公式综合起来，即用，将更加快捷方便.13262例2．一位同学家上周末电能表的示数是1326213415，该家庭本周用电kW·h.若电能表铭牌上标有“3000r/kW·h”，则这周内电能表的转盘转13415精析：本题考查了两种测量电能的方法：一是用计数器的示数之差计算电能，二是根据转盘转过的转数计算电能.全解：（1）注意最后一位虚线框内的数据为小数，则本周消耗的电能为：W=W2-W1=1341.5kW·h-1326.2kW·h=15.3kW·h．(2)题中已知消耗电能15.3kW·h，则转数为：15.3kW·h×3000r/kW·h=4590r.点评：从本题可以看出：若用电器用电较多，时间较长，应通过计数器测量消耗的电能；若用电器用电较少，时间较短，应用数转盘转过转数的方法也可算出消耗的电能。例3．如图15-1所示的电路中，电源电压U=6V并保持不变，电阻R=5Ω，滑动变阻器的阻值范围为0—10Ω．在滑动变阻器的滑片从左端移到右端的过程中，求：图1图15-1PRSA1V1(2)电路接通25s内，电阻R消耗的最大电能是多少？精析：当滑片P分别向左或右移动时，电路中的电流分别会变大或变小。显然，当滑片滑到左端时，电路中的电流最大，电阻R两端的电压最大且等于电源电压；当滑片滑到右端时，电路中的电流最小．全解：⑴当滑片滑到左端时，R滑1=0，A=1.2A，UR=6V当滑片滑到右端时，R滑2=10Ω，A=0.4A，U‘R=I’R=0.4×5V=2V⑵对于电阻R而言，当滑动变阻器滑片移到左端时，电路中电流最大，从而在相等的时间内消耗的电能最多．二、电功率学习要求1．理解电功率的概念．2．了解常用家用电器的额定功率．3．理解用电器的额定功率和实际功率的概念．4．会用电流表、电压表和滑动变阻器等测定小灯泡的电功率．5．能够结合欧姆定律公式将电功率公式变形后进行有关实际功率的计算．6．培养重视实验、尊重事实、实事求是的科学态度．学习指导电功率物理意义的理解．电流通过不同的用电器做功的快慢一般是不同的．单位时间里所消耗的电能叫做电功率，它是表示电流做功快慢的物理量．电功率的计算公式是，而电功是用W=UIt计算的，由此得到电功率的常用计算公式为Ｐ=UI．这是普遍适用的公式，而推导的公式Ｐ=I2R和，只适用于纯电阻电路．用电器额定功率与实际功率的区别．在日常生产和生活中，为了使用电器在正常情况下工作，以获得最好的使用效果和延长使用寿命，要在用电器上标出它的电压、电流和功率的数值，这些数值就是用电器的额定值．由于各种因素的影响，用电器不一定在正常条件下使用，用电器实际工作时的电压、电流和功率值叫做用电器的实际电压、实际电流和实际功率．若用电器的工作电压大于额定电压，用电器的实际功率就大于额定功率（一般不能超过太多）；若用电器的工作电压小于额定电压，它的实际功率就小于额定功率．因此用电器的实际功率是随着它两端实际电压的改变而改变的．在实际电路中，当用电器两端的电压变化时，电流、功率都要随之改变；而对于电阻，一般认为是保持不变的．用电器实际功率的计算．对于纯电阻用电器来说，在不考虑温度对电阻的影响时，认为其电阻是不变的，可以从Ｒ＝Ｕ２额／Ｐ额求出用电器的电阻，用P实=U实2/R求出用电器的实际功率．我们还可以用一种更简便的方法求实际功率．由于电阻不变，故Ｕ２额／Ｐ额＝Ｕ２实／Ｐ实，变形可得Ｐ实＝（Ｕ实／Ｕ额）２·Ｐ额．测定小灯泡的功率．测定小灯泡的功率是电学中典型的实验之一，实验要求做到：（１）能根据实验需要选择实验器材；（２）能根据实验要求自己设计电路图；（３）能按电路图准确、熟练地连接实验线路，并注意电流表和电压表及滑动变阻器的使用方法；（４）能根据串联分压的原理熟练地调节滑动变阻器，按实验要求使灯泡在三种不同的电压下工作；（５）能自行设计实验记录表格，正确读出电流表和电压表的示数，算出三种情况下灯泡的功率．典型范例例1．某公司推销员在讲到他们公司上半年共节电5000kW·h的时候，他拿起手里的一只电熨斗说：“我这只电熨斗是500W的，也就是0.5kW，我们厂节省的电力可以开动10000个这样的电熨斗．”他的这种说法对吗？请你说说理由．精析：5000kW·h是电功，表示的是用电器消耗电能的多少；而0.5kW是电功率，表示的是消耗电能的快慢．10000只这样的电熨斗同时开动消耗的总功率是5000kW，而不是5000kW·h．这是两个完全不同的概念，这位推销员把这两个不同的物理量混淆了，所以他的说法是不对的．全解：他的说法不对，他把电功和电功率这两个物理量混淆了．点评：明确物理量的意义是解决物理问题的基础和前提。只有明确各个概念的含义，即在物理学中描述的是事物的哪个方面性质，以及各个物理量的单位，才能准确的处理物理问题．功率表示做功的快慢，它与功是有区别的．例2．玲玲的爷爷常年患有慢性支气管炎，天气一冷就觉得呼吸困难。玲玲和爸爸为了使爷爷有一个温暖的生活环境，就一起去商店给爷爷买了一台“凯迪牌台式电暖器”，这台电暖器的铭牌如下：型号：NSB-290电压：220V频率：50Hz电流：3.6A出厂日期：2006年6月18日编号：06061876请你根据铭牌进行下列计算：⑴这台电暖器的额定功率是多少？⑵这台取暖器在额定电压下工作10h消耗的电能是多少？如果每天工作10h，每度电按0.4元收费，使用这台电暖器每天应付电费多少元？⑶玲玲的爷爷在使用过程中发现电暖器的电压为200V，此时通过电暖器的电流多大？消耗的电功率为多少（设电暖器的电阻不变）？精析：这是一道实际应用题．题中给出了用电器的额定电压和额定电流，由此我们根据电功率公式就可以计算出其额定功率，（1）铭牌上的220V是额定电压，3.6A是额定电流，所以电暖器的额定功率为：P额=U额I额=220V×3.6A=792W．⑵取暖器消耗的电能为：W=Pt=792W×10h=7.92kW·h．所需要的电费为：7.92kW·h×0.4元/（kW·h）=3.17元．⑶爷爷使用过程中，电暖器实际电压并不等于额定电压，此时消耗的功率也不等于额定功率。根据铭牌上的额定电压和额定电流，可计算出电暖器的电阻为Ω，根据W≈660W得出实际功率．点评：该题解决的就是生活中的实际问题。要求能区分额定功率与实际功率，在给出的用电器工作电压或工作电流中，判断出是否为额定电压或额定电流．在电暖器的工作电压低于额定电压时，它消耗的功率小于额定功率．活动与探究1．白炽灯是家庭电路的主要设备,请仔细观察各种额定功率不同的灯泡,利用所学知识分析灯丝的长短、粗细与它们额定功率之间有什么关系?2．给你电压表、5Ω的电阻、电源、滑动变阻器和开关个一只,导线若干．你能测出额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率吗?思考与练习一、填空题1．标有“PZ220—25”字样的电灯，“220”表示，“25”表示．它正常工作时的电流为A，电阻为2．一只标有“220V10A”字样的电能表，220V表示，10A表示，最多可容纳总功率为W的用电器同时使用．项目数据额定电压220V额定频率50Hz额定洗衣功率360W额定洗衣容量3kg整机质量33kg外形尺寸(mm)542×550×9203．下表所示为国产XQB30—3型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据，仔细阅读表格，回答下列问题：⑴这台洗衣机在额定电压下洗衣时，通过洗衣机的电流是A．⑵这台洗衣机洗衣时间累计为30min，其耗电为kW·h．二、选择题（只有一个选项符合题意）4．小刚同学利用电能表测量某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内消耗电能0.3kW·h，则这个用电器可能是（）A．空调B．电冰箱C．电视机D．白炽灯5．下面是选自小明学习笔记中的摘录，其中不正确的是（）A．电功率是表示消耗电能快慢的物理量B．相同时间内，电流做功越多，功率越大C．千瓦是电功率的单位，千瓦时是电功的单位D．一台电风扇功率是100W，表示电流在1s内做100W的功6．两盏相同的“220V100W”的电灯串联后接在220V的电路上，则两盏灯总的电功率为（）A．200WB．100WC．50WD．25W7．标有“12V6W”字样的灯泡接入电路中，若通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的实际功率为（）A．等于6WB．D大于6WC．小于6WD．无法判断三、实验、设计题8．如图15-5是测定小灯泡额定功率的实物连接图，其中电源是三节新干电池，灯泡的额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω1A”的字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．（1）用笔划线代替导线将电路中未连接的部分连接好,使它成为完整的实验电路．图15-5A图15-5APLSC．可能是小灯泡短路；D．可能是电流表断路。根据上述猜想，请你借助图中电流表和电压表进行验证，将电压表、电流表示数填入下表．猜想电流表示数/A电压表示数/V如果A成立如果C成立三、计算、论述题9．某变电所附近的居民区，用户电压经常比正常电压高22V．（1）将“PZ220－40”的灯泡接入这样的电路，灯泡的实际功率可达到多大？（2）要使“PZ220－40”的灯泡在电压最大时正常发光，需要串联一个多大的电阻？这时电阻消耗的电功率多大？10．如图15－6所示，R1=20Ω，R2=40Ω，电源电压保持不变．（1）当S1、S2都闭合时，电流表A1的示数是0.6A，小灯泡恰好正常发光，求电源电压和小灯泡的额定电压．（2）当S1、S2都断开时，电流表A2的示数是0.2A，求小灯泡的实际功率．图15-6（3）小灯泡的额定功率是多少？图15-6相关链接电子节能灯20世纪80年代初，荷兰飞利浦公司研制成功了第三代新光源荧光灯——电子节能灯．它采用了发光效率高的荧光粉和电子变频镇流器两项技术，使电子节能灯的电能利用率大大提高．一只11W三基色电子节能灯的耗电量只有同样亮度的60W白炽灯耗电量的18℅，是同样亮度的15W普通荧光灯耗电量的73℅．据统计，我国一年生产各种灯泡20亿只，如果其中7000万只是11W三基色电子节能荧光灯，则每年能节省的电差不多相当于一座装机容量为300万千瓦的电站的年发电量．三、电热器电流的热效应学习要求1．知道电流的热效应.2．知道一般电热器的工作原理及其应用.3．理解焦耳定律、公式及适用条件.4．会对一些家庭电热器进行简单的计算.5．培养重视实验、尊重事实、实事求是的科学态度.学习指导1．电热器⑴电热器是利用电流做功把电能转化为内能的设备，常见的电热器有电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅等．⑵电热器是利用电流的热效应制成的．⑶电动机、电视机等的外壳留有许多缝隙，有的电动机里还装有风扇，这是为了加快散热．2．焦耳定律⑴通过探究知道：电流通过电热器所产生的热量的多少与通电电流、用电器的电阻及通电时间有关．⑵焦耳定律的内容是：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比．其公式为：Q=I2Rt．⑶焦耳定律可适用于一切用电器（或电路）的热量计算．若用电器能把电能全部转化为热量，如电阻丝、电烙铁、电炉、电熨斗等，那么Q=W=UIt，根据欧姆定律还可以推导出；若用电器所做的电功除了发热，还转化为机械能、化学能等，那么电功就大于转化的内能，比如电动机转动、铅蓄电池充电，就不能用电功来代替产生的热量了，所以在应用公式时，必须注意其使用条件．曲型范例例1．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连接的输电线却不热，这是因为（）A．通过电炉上的电流比通过输电线上的电流大B．电炉丝的电阻比电线的电阻大得多C．电炉丝金属的比热容与输电线的比热容不同D．以上三种说法都有道理精析：这个现象运用焦耳定律容易解释.由于电炉丝与铜导线是串联的，所以通过它们的电流相等，根据焦耳定律Q=I2Rt，电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多，因此电炉丝上产生的热量比铜导线上多得多，所以我们看到电炉丝热得发红，而导线却不怎么热.全解：本题答案应选B．点评：比较电流产生热量的多少，关键是准确地选用原理，要从题意中挖掘条件，根据具体问题，选择合适的物理原理．例2．两个电阻阻值之比R1∶R2＝２∶３，若把它们串联在电路中，相同时间内R1、R2产生的热量之比Q１∶Q２＝；若把它们并联在电路中，相同时间内产生的热量之比Q１′∶Q２′=.精析：串联电路中，电流相等，要求产生热量之比，应该想到用公式Q=I2Rt进行比较，而在并联电路中，两电阻两端的电压相等，故应想到用进行比较.全解：由于R1、R2串联在电路中，根据Q=I2Rt可得Q１∶Q２＝R1∶R2＝２∶３.当R1、R2并联在电路中，根据可得Q１∶Q２＝R2∶R1＝3∶2．点评：本题的解答，需要分清两个电阻是串联还是并联，抓住两类不同电路的特点，然后分别选择合理的公式，代入相关数据进行计算.※例3．一台直流电动机，线圈的电阻为0.5Ω，接在12V电源上时，通过的电流为2A，这台电动机工作5min产生多少机械能？精析：电动机不是纯电阻电路，不遵从欧姆定律，求电动机消耗的电能，也就是求电流所做的功只能用W=UIt，而电流通过线圈产生的热量必须用Q=I2Rt求，电能转化为机械能应为W-Q.全解：电流通过电动机所做的功为：W=UIt=12V×2A×300s=7200J，即电动机5min消耗的电能为7200J.电流通过线圈产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×300s=600J.电能转化为机械能的量为：W-Q.=7200J-600J=6600J.点评：本题电流做功，电能转化为内能和机械能，电动机电路是非纯电阻电路，所以在选用公式时要慎重.活动与探究请你设计一个与课本上不同的实验，来探究通电导体产生的热量与哪些因素有关.思考与练习一、填空题1.电热既有消极危害的一面，也有积极可利用的一面。各类就是利用电流来加热的设备，常见的有、、等．2.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗J的电能，释放热量J.3.有一种家用电熨斗的规格为“220V300W”这种电熨斗内部电热丝的电阻是Ω.如果在额定电压下工作，1min内将产生J的热量.二、选择题4.下列几种家用电器中不属于电热器的是（）A.电炉B.电熨斗C.收音机D.电烙铁5.电冰箱、电视机、电风扇等用电器的后面分别装有铁片或制成空格状，这样做的目的（）A.为了用电器的美观B.为了防止用电器漏电C.为了防止用电器聚集热量D.为了节约用电器的制作材料6.若下列各用电器的额定功率都相等，正常工作时，释放热量最多的是（）A.电视机B.白炽灯C.电烙铁D.电风扇7．两根完全相同的电热丝，串联起来接在家庭电路上烧开4kg的一壶水需24min，若把它们并联起来烧开同样一壶水，需要的时间为（）A．6minＢ．12minＣ．24minＤ．48min三、计算、论述题图15-78.有人在使用电熨斗时,为了熨烫方便和不使温度升的得图15-7过高,通常将电熨斗接在如图15-7所示的电路中，试问：开关S应在何时闭合，何时打开?这样做有什么好处?图15-8电炉丝铜导线9.小明为了探究电流的热效应，找来了如下器材：12V的电源，开关，一段电炉丝，粗细、长短与电炉丝相同的铜导线，蜡和导线若干图15-8电炉丝铜导线设计了一个简单的实验：把电炉丝和铜电线串联起来接到电源上，在电炉丝和铜导线上分别用蜡粘上两根小铁钉。如图15-8所示，等蜡凝固后，合上开关，过一会儿，电炉丝上的蜡熔化了，铁钉掉下来，而铜导线上的蜡没有熔化。（1）他的这个简单实验能不能用来探究电流的热效应？（2）他把电炉丝和铜导线串联在电路中的目的是什么？（3）电炉丝上的蜡能熔化，而铜导线上的蜡没熔化，由此你能得出什么结论？相关链接电吹风的保健功能电吹风是将电能转化为机械能能和内能的用电器，当它进现代家庭后，人们通常用它来美化发型，但是它在日常生活中，还有着良好的保健功能：（1）治感冒.感冒往往是以流清涕、打喷嚏开始的，此时用电吹风对着鼻孔吹入热风，持续20min左右，可杀灭呼吸道内的感冒病毒，使流涕停止，感冒不再发作.（2）治胃痛.发生痉挛性胃痛时，用电吹风对着胃部热吹片刻，胃痛便可减轻或解除.（3）防治脚癣.有脚汗的人往往鞋内潮湿而患脚癣，如每次穿鞋前用电吹风向鞋内吹片刻，不但穿着干燥舒适，而且可以杀灭或抑制霉菌，防止脚癣.（4）治冻疮.冻疮初起时，用电吹风直接吹患处，使其局部加热，每次5～10min；吹三四次后冻疮即可见好.四、家庭安全用电学习要求1.知道家庭电路中造成熔丝熔断的原因.2.知道熔丝(保险丝)的作用.3.会根据实际电路的需要，正确选用和安装熔丝的方法.4.知道安全电压。了解常见的几种触电情况和避免触电的方法.5.理解家庭电路的组成及其主要部分的作用.6.知道家庭电路中各电学器件的符号，会画简单的家庭电路图.7.知道火线与零线，会使用测电笔正确辨认火线和零线.8.知道安全用电的常识，知道常用的触电急救知识.9.培养理论联系实际的学习习惯，严格遵守操作规程的科学态度，以及综合运用物理知识分析、解决实际问题的能力.学习指导1.家庭电路主要由进户线（电源线）、电能表、闸刀开关、熔断器、开关、插座和用电器等元件组成.2.家庭电路失火的原因是电压过高、用电器电流超载及线路中某处接触不良造成该处电阻加大而使局部线路过热.3.熔丝：⑴熔丝是由电阻率较大、但熔点较低的铅锑合金制成的.⑵熔丝的作用是当电路中的电流过大时熔丝发热并熔断，形成断路，从而保护用电器.⑶更换熔丝时，要换成规格合适的熔丝，不能用铜丝或铁丝代替.⑷自动空气开关是一种新型的保险装置，这种装置被附加在总开关上，不再采用熔丝，而是通过电磁原理来实现电路的断、开.4.触电：人体是导体，若体触及带电体，会有电流通过人体造成对人体的伤害.⑴单线触电：站在地上的人触到火线，电流由火线进入人体流到大地，形成回路，造成伤害人体的事故.⑵双线触电：站在绝缘体上的人若同时触到火线和零线，人体与电网形成回路，造成伤害人体的事故.5.插座：为了给电视机、洗衣机、电冰箱以及其他可以搬动的家用电器供电，需要安装插座.插座有两孔插座和三孔插座之分.使用三孔插座可以使有金属外壳的用电器有良好的接地保护作用.6.测电笔：用来辨别火线和零线的电工工具.使用时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线，如果氖管发光，表示接触的是火线；若氖管不发光，表示接触的是零线.7.安全用电常识：(1)一般情况下，人体的安全电压不高于36V.(2)安全用电的四不原则：不接触低压带电体；不靠近高压带电体；不弄湿用电器；不损坏绝缘体.(3)处理触电事故，首先切断电源.若有人触电，先切断电源,或用绝缘体使人脱离电源线；因电引起的火灾,要先切断电源,再泼水救火,一定不能带电泼水救火.典型范例例1．电工师傅检修电路时，手中备有的熔丝嫌粗，他便用螺丝刀在熔丝上揿一个切口，试说明他这样做的道理.精析：熔丝的规格常用额定电流来表示，熔丝越粗额定电流越大，熔丝越细额定电流越小。电工手边备有的熔丝嫌粗，表明其额定电流较大，不符合电路要求。在熔丝上揿一切口，可减小熔丝的横截面积，使熔丝变细，额定电流变小，符合安全用电要求.全解：这样做的目的是减小熔丝的横截面积，以减小熔丝的额定电流.点评：熔丝有不同的规格，家庭电路中一般按额定电流选用熔丝，应使熔丝的额定电流等于或略大于电路的最大正常工作电流.选用熔丝时，既不能选得过大，也不能选得过小，过大起不到保护电路的作用，过小又及易造成电路断路。若熔丝嫌细，也可以把几段对折起来使用，以增大额定电流.例2．闭合室内开关，发现灯不亮，但灯座完好，用测电笔检测灯座的两接线柱，发现测电笔氖管都发光，由此可判断()A.火线断路B.灯泡灯丝断了C.零线断路D.无法判断精析：根据题中所描述的现象可推知，一定是出现了断路.若火线断路，氖管不会发光；若灯丝断路，灯座两端不会使氖管发光；所以，只能是零线断路而导致灯不亮.全解：本题应选C.点评：照明电路中常出现的故障主要有下列四种：(1)开路；(2)短路；(3)过载；(4)漏电.在分析电路故障时，要根据具体情况作出正确的判断.活动与探究1.拆一只测电笔，看看它有哪些部分组成？怎样用它来辨别火线和零线呢？请在老师或家长的监护下动手做做看，一定要注意安全.2.结合生活经验，你认为安全用电要注意哪些？请提出合理的建议.思考与练习一、填空题1.家庭电路主要由、、、、、、、等组成。为了考虑到用电安全，三线插座还应加接_.2.家庭电路的火线和零线之间的电压是_______V；对人体的安全电压是V；为了避免电路中电流过大而造成危害，电路中必须安装.3.艺艺家买来的洗衣机上带的是三脚插头，由于家中没有三孔插座，于是把三脚插头安在两孔插座上，洗衣机照样工作，但这样做在时，容易造成触电事故.DZ47-70A最大工作电流10ADZ47-70A最大工作电流10A漏电电流≤30mA额定电压220V动作时间≤0.1s锅做饭时，家里的自动空气开关“跳闸”了.则“跳闸”的原因可能是.根据小华家自动空气开关上的铭牌如图所示，他家电路允许使用的用电器总功率最大为W.二、选择题5．在下列现象中：①插座中的两个线头相碰；②开关中的两个线头相碰；③电路中增加了大功率用电器；④户外输电线绝缘皮损坏．可能引起家中保险丝熔断的是（）A．只有①、②B．只有②、③C．只有②、④D．只有①、③6．电工站在干燥的椅子上检修电路，下列情况中肯定不安全的是（）A．一手接触到火线B．两只手都接触到火线C．一只手接触火线，另一只手接触到水泥墙壁D．一只手接触零线，另一只手接触到水泥墙壁7．关于安全用电，下列做法中正确的是（）A．使用测电笔时，不能用手接触笔尾的金属体B．发现有人触电时，要先切断电源，或用干木棒把电线挑开C．发现线路起火时，可以立即泼水救火D．发现高压输电线落在地面上时，用干木棒将其挑离地面8．小鸟蹲在高压电线上并不会触电，其原因是（）A．小鸟是绝缘体，所以不触电B．小鸟两个爪间的电压低，不会使小鸟触电C．小鸟生命力强，所以不触电D．线路中电流太小，不能使小鸟触电9．小明发现他家的电路中，使用的是一种外壳由塑料制成的“空气开关”，它可替代闸刀开关和熔断器.他观察到空气开关的额定电流是10A，那么，由这个“空气开关”控制的用电器的总功率最好（）A．不大于220WB．不大于1200WC．不大于2.2kWD．没有限制三、计算、论述题10.你是否注意到，在用电高峰或家中使用大功率用电器时，家中的电灯发光会变暗?请你分析一下是什么原因造成的.11.白炽灯是人们常用的照明用具.根据你对白炽灯的了解,请提出两个与物理知识有关的问题,并针对提出的问题作出简要回答.例如：问题:白炽灯的灯丝用久了为什么会变细?简答：在高温状态下灯丝升华造成的.(1)问题:；简答：．(2)问题:；简答：．12．某中学学生，星期天到乡镇上宣传安全用电常识，该校学生自制了宣传画，如图15-9甲、乙、丙。请你任选其中两幅为它配上简短的解说词．图15-9图15-9图甲的解说词：．图乙的解说词：．图丙的解说词：．相关链接家用电器之最最早的白炽灯：白炽灯最早由谁发明的尚有争论.爱迪生在前人研究的基础上，于1879年10月21日制成了一只用碳化的棉线做灯丝的真空灯泡.通电后，这只灯泡足足亮了45个小时.这在当时可是个了不起的成就.最早的电风扇：1882年,美国纽约的克罗卡日卡齐发动机厂成功研制了一台只有两个扇片的台式电风扇.最早的收音机：1910年,美国纽约的戴弗雷斯特无线电话公司研制成功一台组装式收音机.最早的电冰箱：1913年,美国的芝加哥一家公司研制成功一台家用电冰箱,它的外壳是木制的,里面安装了压缩制冷设备.最早的电视机：1926年,英国的贝尔德研制成功一台黑白电视机.1941年,匈牙利籍美国科学家彼得·戈德马克研制成功一台彩色电视机.最早的微波炉：1947年,美国研制成功一台加工食品的微波炉,当时叫雷达炉.最早的录像机：1956年,美国的安派克齐公司研制成功一台录像机.五、综合实践活动学习要求1．经历研究学生家庭中的用电线路过程，会画自家的家庭电路图。2.经历探究家庭消耗电能的多少与哪些因素有关的过程，尝试总结相应的结论。3．经历探究分时段定电价的意义的过程，关注人、社会、自然的和谐发展。学习指导1．研究自己家的用电线路的关键是观察家庭用电线路，搞清自己家的用电线路结构.一般情况下，家庭电路布线都是分路铺设的，分为照明、插座、电热水器以及空调共四路，它们分别与安装在供电箱上的四个空气开关相连．而供电箱中的总开关与户外的电能表相连,并进一步连在由户外供电电缆接入的进户线上．检查用电线路的方法是分段停电法，通过对空气开关的断开或闭合，判断该空气开关是控制哪一段电路．研究自己家的用电线路时，必须严格按照防止触电的操作规范进行，且有家长在场，以避免发生人身伤害事故．2．在探究家庭电路消耗的电能与哪些因素有关的过程中，用电能表测量用电时,只要隔一段时间读出电能表上前后两次数值,并把后一次读数减去前一次读数,其差就是用电器在这段时间内消耗的电能,单位是千瓦时.注意，现在很多家庭使用了电子式单相电能表,可根据用电1Kw·h耗电指示灯闪烁的次数计算消耗电能的多少.3．在探究分时段定电价的意义活动中，要坚持把记录工作做完整，还要注意数据的准确．典型范例例1．小刚同学新买了一台电子节能灯,他想知道该灯的功率是多大.他关闭了家中其他用电器,只让这台电子节能灯工作10min，发现家中标有2500r/kW·h电能表的转盘转过了10圈.该电子节能灯10min消耗的电能是多少？实际功率为多大？精析：“2500r/kW·h”表示消耗1kW·h的电能电能表转盘转过2500圈，则10圈消耗的电能为（10/2500）×1kW·h，再由公式Ｐ=Ｗ/t可计算出电功率.全解：Ｗ=（10/2500）×1kW·h=（10/2500）×3.6×106J=1.44×104J.Ｐ=Ｗ/t=1.44×104J/600s=24Ｗ.点评：要注意1kW·h和焦耳之间的换算关系.1kW·h=3.6×106J.活动与探究1．统计你家所有用电器的功率,若同时用电,电能表是否超负荷?如果超负荷,你打算采取什么措施?2．请你观察家中的输电线路和电器设备中,是否存在着安全用电隐患?若有,应如何改进?思考与练习一、填空题1．用电器是的装置，从能量转化的角度，请你列举两个不同类型的常用电器：、．2．很多家用电器都有待机功能，比如电视机可以用遥控器关机而不必断开电源．这一功能虽给人们带来方便，但电视机在待机状态下仍有能耗．小明家彩色电视机待机功率8W，每天平均待机时间20h，则每天待机耗电kW·h．若能及时断开电源，他家每月可以节约电费元．（电价为0.45元/kW·h，每月按30h计算）二、选择题（只有一个选项符合题意）3．图15-10是徐洁同学记录家中一周内的用电情况，下列说法正确的是（）图15-100图15-100123电能/KW·h时间/次周一周二周三周四周五周六周日图例白天傍晚夜晚B.周四夜晚用电比周五夜晚多C.每天的用电高峰在傍晚D.周三傍晚用电2kw·hvtvt三、计算6．为了缓解用电高峰电力紧张的矛盾，降低居民的用电费用，我市部分地区已使用了分时电能表。电费价目表如下：原电表计费方法分时电表计费方法时间范围全天高峰期低谷期8：00～21：0021：00～次日8：00单位：元/度0.530.550.35使用分时电表后，为了节省电费，小明将自家用电水壶烧开水安排到用电低谷期，并且观察到只有电水壶烧水时，家里电能表(标有3000r/kW·h)每分钟表盘转36r．20min烧开一壶水．如果小明家每天烧两壶开水，请你估算仅利用水壶烧水一项，小明家一个月（30d）节约电费多少元？相关链接分时电价分时电价又称“峰谷差电价”，每天用电划分为高峰时、平时和低谷时三个时段，其中，高峰时段为上午9时至11时和下午6时至10时，共6小时；平段为上午8时至9时和上午11时至下午6时，共8小时；低谷时段为晚上10时至次日早晨8时，共10小时。对于工业用户而言，平段电价维持原价不变，高峰电价在平段电价的基础上上浮60％，低谷电价在平段电价的基础上下浮40％；对于居民用户而言，若选择分时电价，高峰电价同平段电价保持一致，低谷电价在平段电价基础上下浮40％．本章检测一、填空题1.电能表是测量的仪表，1kW·h的电能可供标有一只“220V40W”的灯泡正常工作h．2.家庭电路中的进户线有两根，一根是线，一根是线，它们之间有V的电压．图15-113.标有“2.5V0.4A”字样的小灯泡，其额定功率是图15-114.在如图15-11所示的电路中，电源电压为3.0V，开关闭合后，电流表和电压表的读数分别是0.10A和2.0V，则R2两端的电压是V，Rl每分钟消耗的电能是J。5.据报道，近几年有许多重大火灾都是因为线路连接处接触不良造成的．教训十分深刻，线路连接处接触不良时，该处的电阻将；在该接触处就会产生局部过热升温，接触处的电阻又将随温度升高而，从而形成电热的逐步积累和恶性循环，以致引发火灾（选填“增大”“减小”或“不变”）．6.一盏“220V100W”的灯泡，接入110V的电路中，它的额定电压是V，额定功率是W，实际电压是V，实际功率是W，它的亮度比正常工作时的亮度要．7.引起家庭电路中电流过大的原因：一是，二是．经验证明只有的电压才是安全的．8.标有“220V500W”的电炉正常工作1h，消耗的电能为kW·h，在这1h内电炉产生了J的热量．图15-12SA1LR9.若安全使用标有图15-12SA1LR10.如图15-12所示的电路中，电源电压保持不变，在滑动变阻器的滑片由中点向右端移动的过程中，电流表的示数将，灯泡L消耗的电功率将，变阻器R消耗的电功率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）．二、选择题11.在家庭电路中，熔丝的主要作用是（）A.保证电路的电压不变B.保证电路的电流不变C.保护人体安全D.在电流超过规定值时自动切断电路12.当发现有人触电时，下列救护方法中错误的是（）A.立即断开电源开关B.立即用绝缘体将电线挑开C.立即用有绝缘柄的钢丝钳钳断电线D.立即直接用手拉触电的人13.下列做法，不符合安全用电要求的是（）A.发现导线的绝缘部分破损时要及时更换B.家用电器的金属外壳要接地C.用铁丝或铜丝来代替熔丝D.发现有人触电时，要及时切断电源14.亮亮同学把一开关闭合的台灯插入插座时，家中原来亮着的灯全熄灭了，经检查发现家中的熔丝已熔断，造成这一现象的原因可能是（）A.台灯的灯丝断了B.台灯的灯座短路C.该插座原来已短路D.台灯的插头断路15-1315.如图15-13所示是我们日常生活中的一种调光灯，它的调节旋钮是一个与灯泡相串联的变阻器，当转动旋钮使灯泡逐渐变暗时，下列判断正确的是15-13A.灯泡两端的电压逐渐变小B.灯泡两端的电压不变，流过灯泡的电流逐渐变小C.灯泡的灯丝电阻逐渐变大D.灯泡的额定功率逐渐变小16.在《电工手册》中，列出了白炽灯的常见故障与检修方法，其中一项故障现象及其可能原因如下表所示：故障现象可能原因检修方法灯泡不亮1.灯泡的灯丝断了2.灯头内的电线断了3.开关等处的接线松动4.熔丝熔断换新灯泡换新线并接好检查加固更换熔丝上述故障现象的可能原因可以概括为（）A.电路中出现了短路 B.电路中出现了断路 C.并联变成了串联 D.供电电压偏低17.甲用电器标有“220V100W”字样，乙用电器标有“110V25W”字样，关于甲、乙下列说法正确的是（）A.将甲、乙串联后接入电路中，甲、乙消耗的功率一定不相等B.将甲、乙并联后接入电路中，甲、乙消耗的功率一定不相等C.无论是串联还是并联后接入电路中，甲、乙消耗的功率一定相等D.无法比较18.两只灯泡串联后接入电路中，其中一只亮，另一只不亮，产生这种现象的原因可能是（）A.两灯相比，不亮的灯泡电阻太小了B.两灯相比，不亮的灯泡中通过的电流太小了C.两灯相比，不亮的灯泡额定功率一定大D.不亮的灯泡的灯丝一定断了19.一只扩音机的额定电压是110V，功率是100W，电源电压是220V，如果用电灯泡来降压，与扩音机串联的最合适的电灯泡规格是（）A.110V250W B.110V40W C.110V100W D.110V200W20.制作电热器的发热体应选用（）A.电阻大且熔点高的合金丝B.电阻小且熔点低的合金丝C.电阻率大且熔点高的合金丝D.电阻率小且熔点低的合金丝21.如图15-14所示，电路中有一只标有“6V3W”字样的小灯泡L，阻值为12Ω的电阻R，开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光，则开关S断开时，小灯泡的实际功率是()图15-图15-14LRS×1B.1.5WC.0.75W D.零三、设计与探究题22.请在图15-15所示的照明电路上，按安全用电的原则，将灯泡、拉线开关、三孔插座接入电路．图15-15图15-1523.我们知道,导体中有电流流过时，导体就会发热．如图15-16是“探究影响通电导体产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，观察图中的实验现象，回答下列问题：图15-16图15-16等质量煤油R甲=RR乙=2R（a）等质量煤油R乙=2RR丙=2R（b）（1）图（a）探究的是；（2）图（b）探究的是；（3）导体产生的热量是通过反映出来的；（4）通过实验探究得到的结论是．24.五颜六色的小彩灯给街道、商店和旅游区增添了热闹的气氛．一串小彩灯的灯泡往往有几十只，这么多的小彩灯是如何连接呢？小明同学从市场上买了一串小彩灯，按下列步骤进行实验探究：⑴把所买的这串小彩灯接入照明电路，闭合开关后发现所有的小彩灯均发光，而且发光强度相同．打开开关，取下任意一盏小彩灯，闭合开关后发现全部小彩灯均不发光．根据上述实验现象，小明判断每盏小彩灯间是以 方式连接的．⑵小明用电流表测量出这串小彩灯全部发光时通过第一盏小彩灯的电流是0.8A，则通过第五盏小彩灯的电流是 ．（3）小明数了一下该串小彩灯总共58只，从而推算出每盏小彩灯的额定电压大约是V．额定功率约是W．（保留一位小数）四、解答题图15-1725.使用电烙铁时,为了省电和避免因烙头氧化而不易沾锡，有时会采用如图15-17所示的电路，该电路在暂不焊接时，可以处于保温状态；需要焊接时，能很快达到焊接温度已知电烙铁的规格为“220V40W”，开关S接a点时，电烙铁消耗的电功率为P1，开关接b点时，电烙铁消耗的功率为P2，且P1=4P2，问：图15-17（1）电烙铁处于保温状态时，开关应和哪一点接触？（2）电烙铁处于保温状态时，通过电路的电流是多少？（3）电路中选用的灯泡L的电阻值是多少？26.一天，小明注意到家中的灯泡比平常亮，猜测可能是电压超过了220V．为了证实他的猜测，他做了如下实验：关闭家中其他用电器，只开一盏“220V100W”的电灯，观察到家中标有“3000r/kW·h”字样的电能表在20min内转盘转了121r．（不计温度对灯丝电阻的影响）（1）在20min时间内这盏灯消耗的电能的多少？（2）小明家此时的实际电压是多少？（3）为使这盏灯能正常发光，应串联一个多大的电阻？第十六章电磁转换一、磁体与磁场学习要求1.通过实验探究，认识磁极之间的相互作用，了解磁场也是一种物质．2.通过观察，了解磁化现象．3.通过实验，认识用磁感线描述磁场的方法，会判断磁场的方向．4.知道地磁场及地磁场的南、北极．5.通过了解我国古代对磁现象的研究成果及研究磁现象的方法，使学生乐于探索自然现象．学习指导1．磁体表现出三个方面的性质：⑴吸铁性：可以吸引铁质物质（铁、钴、镍）；⑵指向性：将磁体支起来或悬挂起来使其自由转动，当磁体静止时总是一端指南一端指北；⑶磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．利用磁体的这些性质可以帮助我们判断一个物体是否具有磁性．2．磁极：磁体上磁性最强的部分叫磁极，磁极在磁体的两端；磁极分南极（S）和北极（N）．①磁体两端磁性最强，中间几乎没有磁性．②可在水平面内自由转动的条形磁体或磁针，静止后总是一个磁极指南另一个磁极指北，指南的叫南极，指北的叫北极．3．判别条形磁铁极性的两种方法：①用细线系住条形磁铁中间悬挂起来，使其自由转动，静止时指北的一端为N极，指南的一端为S极；②用一已知磁极的磁体靠近它，相吸的一端为异名磁极，相斥的一端为同名磁极．4．磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化．只有铁质物质才能被磁化．5．磁体周围的空间存在磁场，磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质．磁场的基本性质是：磁场对放在其中的磁体有力的作用．磁场是有方向的．人们把放在某点的小磁针静止时北极所指的方向称为该点的磁场方向．SSSSSNNS同名磁极NS异名磁极条形磁体蹄形磁体图16.17．地磁场：地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围的空间存在着磁场，叫地磁场．地磁北极在地理的南极附近，地磁南极在地理的北极附近．地理两极跟地磁两极并不重合，而是稍有偏离．此现象最早是由我国的科学家沈括发现的．典型范例例1．将条形磁铁的一端去靠近某钢棒的一端，发现它们互相吸引，能否据此判断钢棒有磁性？如它们互相排斥，能否判断钢棒有磁性？精析：钢棒和条形磁铁相互吸引有两种情况：钢棒没有磁性但条形磁铁有磁性；条形磁铁有磁性，钢棒也有磁性，恰好靠近的是异名磁极．如果排斥则可判断钢棒有磁性，因为没有磁性不会相互排斥的．全解：磁铁一端靠近钢棒的一端，如果相互吸引，不能判断钢棒有磁性；如果排斥则能确定钢棒有磁性．点评：熟悉磁体的性质和磁极间的相互作用，全方位地看待问题．培养自己综合分析问题的能力．例2．在一个圆纸盒里放着一个条形磁铁，在盒子周围放置一些小磁针（小磁针涂黑端为Ｎ极），这些小磁针静止时的指向如图16.2甲所示，则图16.2乙中能正确反映盒中条形磁铁放置情况的是（）AABCDNNNSSSSN甲乙图16.2精析：条形磁体外部的磁感线是从N极出来回到S极，同时静止在磁场中的小磁针N极的指向即为该点磁感线切线的方向．将图中小磁针N极用线条连接起来可得到磁感线的分布，从而判断出盒中条形磁铁的情况．全解：A．点评：要善于把实验现象和问题联系起来．从形象、直观的实验现象过渡到抽象的问题，在学习中逐步培养这种知识迁移的能力．活动与探究1．观察你身边的生活用品，看看它们在哪些地方用到了磁铁．它们是怎样巧妙利用磁性的？并把观察结果记录下来．2．在家里找一些不同的金属，尝试用磁铁吸引它们，将实验结果记录下来．思考与练习一、填空题1．磁体上存在两个的部分叫磁极．将一个磁体用线悬挂起来，静止时指南的磁极叫，指北的磁极叫．2．当两个磁极靠近时，它们表现出来的作用规律是．3．磁场是磁体周围的一种能传递的特殊物质．我们把小磁针在磁场中静止时极所指的方向，规定为该点的磁场方向．4．用磁感线可以形象地描述磁场的方向和磁场的强弱分布．磁感线越密的地方磁场越，磁感线越疏的地方磁场越．5．地球本身就是一个巨大的磁体．水平放置、能自由转动的小磁针之所以在地球表面指向南北，就是因为受到的影响．最早发现地磁两极与地理两极并不重合的科学家是我国宋代的．二、选择题6．一条形磁铁不慎从中间断为两段，则两段的磁性是（）A．两段都没吸磁性B．一段只有N极，一段只有S极C．每段都有N、S极D．以上三种情况都有可能7．在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针静止时沿竖直方向，且S极向下，则该位置在（）A．地球北极附近B．地球南极附近C．地球赤道附近D．无法确定8．缓慢转动指南针的罗盘时，罗盘内的小磁针（）A．将随罗盘一起转动B．不随罗盘一起转动，几乎仍在原来位置不动C．将转动得比罗盘快些D．将转动得比罗盘慢些9．关于磁感线的描述，下列说法中正确的是（）A．磁感线在磁场中是客观存在的，只不过眼睛看不见罢了B．磁感线是一种假想的曲线C．磁感线是一系列曲线，不可能是直线D．有磁感线的地方不一定有磁场10．钢条AB的A端靠近小磁针的北极，它们相互吸引；钢条B端靠近小磁针南极，它们也相互吸引，则（）A．钢条一定有磁性，且A端为北极B．钢条一定有磁性，且A端为南极C．钢条一定无磁性D．钢条可能有磁性，也可能无磁性三、简答题11．两根外形完全相同的钢棒，已知其中一根有磁性，另一根没有磁性，如果不用其它器具，怎样才能知道哪一根有磁性，哪一根没有磁性？相关链接磁场对生物的影响科学家通过研究发现，磁对生物的生长、发育有很大影响．有人在两杯同样的水中各养了同样大小的5尾蝌蚪，并将一杯水放在一定强度的磁场中，另一杯水放在普通空间（即除了地磁场外没有其他附加磁场）．在整个实验期间，不给蝌蚪喂任何食物．实验结果是：17d后，没有附加磁场的那杯水中的蝌蚪开始死亡，到第21d全部死去；而在磁场中的那几尾蝌蚪，到第23d才开始死亡，直到第27d才全部死去．实验说明，在一定强度的磁场中的生活的蝌蚪寿命较长．同样，在磁场中生活的蚕，其平均成熟期短，结茧早而且大．对于蚯蚓、鱼等动物的类似实验，也有相同的结果．还有人做过试验，把老鼠放在一个连地磁场都屏蔽掉的环境中生活，结果寿命大大缩短．由此，不难想象磁场与人体健康也会有一定的关系．早在春秋战国时期，名医扁鹊就用“慈石”（即磁石）治病．古代医书《格致镜源》中讲到把磁石垫在枕头里，用此枕而眠，持之以恒，便有保眼健目的效果．这就是磁疗．现代的磁疗是以一定强度的恒定磁场（如永磁场片）、旋转磁场或脉冲交变磁场作用于人体．大量的临床实践证明，磁疗对于各种关节炎、腰肌劳损等疼痛性疾病，高血压、腹泻、良性肿瘤、静脉曲张、结石、经痛等疾病有一定的疗效，而且治疗简便、安全，很少有副作用．二、电流的磁场学习要求1．通过实验，认识通电直导线周围的磁场方向与电流的方向有关．2．通过实验探究，学会判断通电螺线管外部磁场方向的方法，会应用安培定则．3．能解释电磁继电器的工作原理．4．通过认识电与磁之间的联系，体验探索大自然奥秘的科学方法．学习指导1．电流的磁场⑴奥斯特实验：通电直导线周围存在着磁场，磁场的方向跟电流的方向有关．⑵通电螺线管的磁场：通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场十分相似，通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个极，极性跟电流方向有关，可用安培定则来判断——用右手握住螺线管，让四指弯曲指向螺线管中的电流方向，则大拇指所指方向即为螺线管的北极．2．研究电磁铁⑴电磁铁：将螺线管紧密地套在铁芯上就构成了电磁铁．⑵电磁铁是根据通电螺线管插入铁芯磁性增强的特性制成的．其磁性增强是因为，铁芯被磁化后也相当于一个磁体，它的磁场跟通电螺线管中磁场相叠加而增强．因此电磁铁中插入螺线管的必须是铁质物质，而不能是其它的导体．⑶电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关：①线圈匝数一定，电流越大，磁性越强；②结构相同的电磁铁，电流一定，线圈匝数越多，磁性越强．⑷电磁铁的优点：①磁性有无可以通过通、断电来控制；②磁性强弱可以由电流大小来控制；③极性可以由变换电流方向来控制．3．电磁继电器⑴电磁继电器由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，其实质是利用电磁铁来控制工作电路的开关．⑵电磁继电器是利用低电压、弱电流的电路的通断来间接地控制高电压、强电流的电路的装置．典型范例例1．一通电螺线管如图16.3甲所示，如在其附近A、B两点放上小磁针，请标出小磁针静止时N极的指向． 精析：标出小磁针的N极指向，首先要搞清通电螺线管的两端极性，而要达到这一目的，就必须用安培定则．用安培定则就必须搞清螺线管中电流方向．全解：解答如16.3乙．图16.3图16.3··AB甲AB乙图16.4点评：知道小磁针静止时跟通电螺线管靠近的应该是异名磁极，熟悉安培定则是解决此类问题的关键．图16.4例2．如图16.4所示，为使滑动变阻器的滑片P向右移动时，通电螺线管对条形磁铁的斥力变大，则电源和变阻器接人电路的方式可以是（）A．G接F，E接B，D接HB．G接F，E接A，D接HC．G接E，F接B，D接HD．G接E，F接A，D接H精析：题目要求通电螺线管与条形磁铁之间是互相排斥的关系，则通电螺线管左端应为S极，必须保证电流从接线柱H流入螺线管，因此，G应该接F．同时，滑片P向右滑动时，要求排斥力变大，则电源的E必须接滑动变阻器的B接线柱．全解：A．点评：此题综合了磁极间的相互作用、安培定则、电磁铁、滑动变阻器等知识，是一道综合度较高的题目，但我们只要对问题分析准确，完全可以各个击破．例3．如图16.5所示是小明设计的温度自动报警器原理图．在水银温度计里封入一段金属丝，当在正常工作的温度范围内时，绿灯亮；当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时，红灯亮，发出报警信号.请按照题意要求，在图中连接好电路．图图16.5图16.6精析：当外界温度在正常工作的温度范围内时，电磁铁没有磁性，弹簧发挥作用，将衔铁拉向上，接通绿灯．当外界温度达到金属丝下端所指示的温度时，温度计内水银面上升将控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下动作，同时带动触点向下，接通红灯，发出报警信号．全解：如图16.6所示．点评：电磁继电器电路可以分为控制电路和工作电路．每个电路基本上都包含了电路的必要组成部分（电源、开关、导线、用电器）．只是在不同的实例中，控制电路的开关发生了一些变化，比如此题是以温度计作为自动控制开关的．触点也可以看作是一个单刀双掷开关．活动与探究制作、研究电磁铁1．将一根绝缘导线，从铁钉的一端密绕到铁钉的另一端，导线两端各留出10cm长不绕在铁钉上（若导线较软，可用线绳将导线两端扎好并固定），这就成了一个电磁铁．2．将一些大头针或铁屑放在桌子上，将小磁针针座也放在桌上，并放上小磁针．分别拿未通电的电磁铁靠近大头针、小磁针．观察它能不能吸起大头针和小磁针．能不能推斥小磁针？3．左手拿着一节电池，右手拿着电磁铁，将电磁铁上的导线两端分别接触到电池的两极上，再用它的一端去靠近大头针（或铁屑）、小磁针．它能不能吸起大头针？能不能吸引小磁针的一个磁极？能不能推斥小磁针的一个磁极？它有没有磁性？如果有，这一端是N极还是S极？记住它的极性和电流方向．4．⑴给电磁铁通断电．观察电磁铁在什么情况下有磁性，什么情况下无磁性？⑵将电磁铁分别接上两节串联的电池，使通过电磁铁的电流增强．根据吸起的大头针多少来判定什么情况下（是电流强时还是电流弱时）它们的磁性强？⑶改变电池的正负极接法，从而改变电磁铁的电流方向，利用小磁针，检查电磁铁的极性是否改变？思考与练习一、填空、作图题1．在一次课外活动中，小红和小刚设计了如图16.7甲所示的实验，当他们闭合开关S后，发现小磁针发生了偏转，这说明_________________的周围存在着磁场．接着小红又想用该电路判断电源的正负极．经过讨论，小刚找来了一个小铁钉，把导线的一部分绕在上面，制成了一个电磁铁连在电路中，当再次闭合开关S后，小磁针静止时N极的指向如图乙所示．据此他们判断出电源的_______端是正极（选填”a或“b”）．图16.7图16.72．电磁铁就是，它的优点在于：可用控制磁性的有无；可用控制磁性的强弱；可用控制磁极的极性．3．根据图16.8中通电螺线管的N、S极，标出螺线管上导线中的电流方向．图16.8图16.9图16.8图16.94．图16.9中的两个通电螺线管相互排斥，在图中补全与此事实相符的电路图．二、选择题5．要使通电螺线管的磁性减弱，可以采用的方法是（）A．不改变螺线管绕的匝数，将通过螺线管的电流变大B．不改变螺线管绕的匝数，利用滑动变阻器使通过螺线管的电流变小C．增加螺线管的匝数D．改变电流的方向，再插入一只铁芯电源abcd图16.10电源abcd图16.10A．电源a端为正极时，d端为南极B．电源a端为正极时，c端为南极C．电源b端为正极时，c端为南极Q图16.11PD．电源b端为正极时，Q图16.11P7．如图16.11所示，电磁铁P和Q通电后（）A．P的右端是N极，Q的右端是S极，相互吸引B．P的右端是S极，Q的右端是N极，相互吸引C．P的右端是N极，Q的右端是S极，相互排斥D．P的右端是S极，Q的右端是N极，相互排斥8．如图16.12能正确反应出螺线管极性与电流方向关系的是（）图16.12图16.129．下列装置中，没有用到电磁铁的是（）A．电磁起重机B．电磁继电器C．电铃D．电热毯三、简答题10．有一只正、负极标志分不清的蓄电池，你能想出几种方法正确地判断出它的正、负极？三、磁场对电流的作用电动机学习要求1.通过实验，知道磁场对通电导体有力的作用．2．通过实验探究，认识到使通电线圈转动起来的原因．3．通过分析，了解换向器在使通电线圈持续转动时所起的作用．4．通过自制小电动机及对换向器作用的分析，知道电动机在工作时的能量转化，体验战胜困难，获得成功的喜悦．学习指导1．在学习磁场对电流的作用时要从观察实验入手．观察时注意两个问题：⑴在磁场中，通电直导线如何放置才能受到力的作用？⑵通电直导线在磁场中受力的方向，跟哪些因素有关？2．磁场对通电线圈的作用．⑴把一个通电的矩形线圈入磁场中，其受力运动的原理：将矩形线圈看做由四段直导线组成，其中两段直导线与磁感线平行，所以不受力；另两段直导线中电流方向相反，受磁场力的方向也相反，且不在同一直线上，所以线圈将发生转动．⑵当线圈转到与磁感线垂直位置时，线圈受平衡力作用．3．直流电动机是利用通电线圈在磁场中会发生转动的原理制成的；每当线圈依靠自身惯性越过平衡位置，换向器能自动地改变线圈中电流方向．典型范例例1．如图16.13所示，“○”表示垂直纸面的一根导体，这是闭合电路的一部分，“·”表示导体中电流垂直纸面向外，“×”表示导体中电流垂直纸面向里．箭头表示导体运动方向．请你根据a图中的信息，在b、c、d图中画出导体运动方向．NNSSNNSSN··××abcd图16.13··精析：通电导体在磁场中受力运动，运动方向跟电流方向和磁场方向有关．当只改电流方向或磁场方向时其运动方向就会发生改变．如果同时改变电流方向和磁场方向，其运动方向不会发生改变．NSSNNSSNNSSN··××abcd图16.14··点评：要善于从图像中收集信息，善于运用“比较”的方法处理问题．对于“通电导体在磁场中受力的方向与电流方向、磁场方向之间的关系”不需要深究．活动与探究图16.15图16.15如图16.15所示，线圈用漆包线制作，绕1.5～5.5匝，两端各留出一段当转轴用．轴与支架接触处必须刮去半边绝缘漆，支架用铜线或刮去绝缘漆的漆包线制成．线圈下放一小磁铁．做好后，用一节干电池做电源，把正、负极分别接在两个支架上，这个小电动机模型即可转动起来．思考一下，这个小电动机没有换向器，为什么能够连续转动呢？刮漆时刮哪半边好？你不妨多做向个线圈，分别刮去不同的地方的漆，试一试是不是都能使线圈转动？思考与练习一、填空题1．要改变通电导体在磁场中的受力方向，可以改变方向或改变方向．直流电动机就是利用改变的方法使线圈持续转动的．2．图16.15是小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图．线圈能够转动的原因是，在实验中为了使线圈能持续转动，采取的办法是；要想使线圈的转动方向与原来的相反，采用或者的方法．二、选择题3．电动机是一种高效率，低污染的动力设备，广泛地应用在日常生活和生产实践中．下列家用电器中应用了电动机的是（）A．洗衣机B．电饭锅C．电热水壶D．电热毯4．电动机在日常生活和工农业生产中的应用十分广泛，关于电动机，下列说法错误的是（）A．电动机是应用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的B．直流电动机中的换向器能使通电线圈持续转动C．电动机是把电能转化成机械能的装置D．电动机是把机械能转化成电能的装置三、简答题5．我国大力发展铁路交通事业，2006年7月1日相关链接磁性报警器大家都知道，磁在人们的生活和生产中应用十分广泛．随着科技的不断发展，磁又有了广阔的新天地．在超级市场里，顾客可以自己从货架上挑选商品，十分方便．但如果想拿了东西不付钱偷偷溜走，那只会当众出丑，出口处的报警装置马上会灵敏地检查出来．原来，超级市场出售的每件商品上都有一小片带磁性的商标，能使它周围充满人眼看不到的磁场．当经过出口时，那里的磁性探测器便探测出来并发出警报．只有当你付清货款，售货员用一种特别的“消磁”装置将商标上的磁性退掉，探测器才会让你把商品带出超级市场．据说，还有一种安装在仓库门窗或银行金库、保险柜中的磁性防窃装置，一旦盗窃者手拿钢铁制的撬窃工具接近时，它会立刻向守卫人员发出告急警报．四、安装直流电动机模型学习要求1.通过实践活动，进一步理解磁场对通电线圈的作用．2．通过独立操作，学会安装直流电动机模型，了解电动机的基本构造和工作原理，进一步认识到换向器的作用．3．通过实践活动，提高学生乐于和敢于动手的能力，逐步形成动手、动脑学物理的意识．学习指导1．直流电动机能持续转动的原因是在线圈上加了一个换向器；主要由磁极（定子）、线圈、换向器、电刷等构成；其优点是：开动和停止方便，构造简单，占地较小，效率较高，对环境污染较小；从能量转化角度来看是将电能转化为机械能的装置．活动与探究1．查找一份与电动机有关的资料，可以是图片、实物或是文字，将资料摘录在下面空白处．针对你的资料，提出一个你感兴趣的问题，尝试解释它．思考与练习一、填空题1．在“安装直流电动机模型”的实验中，⑴连入滑动变阻器的目的是通过调节滑动变阻器来改变电路中电流的，从面改变电动机线圈的转动；⑵在实验中，若把磁铁的两极对调一下，将观察到的现象是：电动机线圈的发生改变．二、选择题2．一个能自由转动的矩形线圈悬挂在磁场里，通电后线圈不动，这是因为（）A．线圈平面跟磁场的磁感线平行B．线圈平面跟磁场的磁感线成45°角C．线圈平面处于平衡位置D．线圈中的电流方向接反了3．直流电动机的线圈运转时，电动机上加换向器，它的作用是（）A．自动改变线圈的转动方向B．自动改变线圈的电流方向C．同时改变线圈里的电流方向和磁场方向D．自动改变磁场方向4．在安装直流电动机模型的实验中，安装完毕后闭合开关，线圈沿顺时针方向转动，要想使线圈沿逆时针方向转动，正确的做法是（）A．减少一节电池B．调换磁性更强的磁铁C．把电源正、负极和磁铁南、北极同时对调D．把电源正、负极对调或磁铁南、北极对调三、简答题5．某个电动机模型不能运转了．发生故障的原因可能是磁铁没有磁性或者是换向器和电刷接触不良，试说明你是怎样对这些故障进行检查的？相关链接直线电动机一般电动机工作时都是转动的．但是用旋转的电机驱动