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文档简介
第1节从永磁体谈起第十六章电磁铁与自动控制1.知道一些基本的磁现象,知道“磁化”的简单方法,了解磁性的广泛应用。2.认识磁场,知道磁感线是形象地表示磁场的一种方法。3.通过实验探究活动,认识磁体、磁场的基本性质。4.知道磁感线可用来形象的描述磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。5.知道地球周围有磁场以及地磁场的南北极。学习目标你知道磁在生活中有哪些妙用吗?新课引入距今两千多年前的春秋战国时期,有一本古书《管子》上曾记载:有人发现了一种能吸铁的“石头”,它好像慈祥的母亲吸引孩子一样,所以,当时给它起名叫“慈石”,后来才改叫“磁石”。这就是我们今天所说的磁铁,通俗的名字叫“吸铁石”。《管子》是世界上最早记载磁石的古书之一。中国是磁的故乡自主探究公元一世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载“司南之杓,投之于地,其柢指南。”中国人很早就利用罗盘(指南针)在航海中指示方向。一、认识磁体
司南司南静止时,勺柄指南,勺头指北。注意:
指南鱼实验1:利用磁体去靠近各种物体,观察磁体可以吸引哪些物体?
1.磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。各种各样的磁体
2.磁体上吸引能力最强的两个部位叫磁极。实验2:利用磁体去靠近细铁屑,观察磁体吸引细铁屑的特点,细铁屑在磁铁上分布均匀吗?(每个磁体都有两个磁极)
如果磁铁从中间断了,它有几个磁极呢?
怎样表示磁体的两个极呢
3.能够自由转动的磁体,静止时总是一端指南,一端指北,指南的那个磁极叫南极或S极,指北的那个磁极叫北极或N极。实验3:在水平方向上让磁针自由转动,观察每次停下来的指向是否相同?都指向什么方向?如果把两磁极靠近会有什么现象?4.磁体间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。实验4:将两个条形磁体放在水平面的小车上,同名磁极靠近,观察有什么现象?异名磁极靠近,观察有什么现象?
5.原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。实验5(1)将铁钉靠近铁屑,观察铁钉是否吸引铁屑?(2)如图所示,用磁铁将铁钉磁化,再用铁钉靠近铁屑,观察现象
铁钉获得了磁性,能将铁屑吸起来6.去磁:使原来有磁性的钢钉失去磁性7.去磁方法:(1)不断敲击(2)将它放在火焰上加热实验6不断敲击获得磁性的铁钉,再靠近铁屑,观察现象结论:铁钉不再吸引铁屑8.磁化的利用磁盘、磁带、银行卡上的磁条;磁盘磁带银行卡上的磁条9.磁化的危害:
(1)手表被磁体磁化后,走时不准;(2)彩色电视机的显像管被磁化后,色彩失真;
1.
用细绳将一块条形磁体悬挂起来,再用另一块条形磁体靠近它.你观察到什么现象?二、认识磁场磁针受到了力的作用。
2.
为什么两磁体间没有接触,却能产生相互作用呢?磁体周围存在着某种物质。
3.如果我们想知道磁体周围有什么,应该怎么办?在磁体周围放很多小磁针,将铁屑均匀地撒在玻璃板上。4.实验:玻璃上均匀地撒一些铁屑,将玻璃板放置在条形(蹄形)磁体上方,轻敲玻璃,观察小铁屑的排列情况.实验表明,磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质,人们将其称为磁场.磁体间的相互作用正是通过磁场发生的.现象:小铁屑有规则地排列起来。
1.我们把小磁针在磁场中的排列情况,用一根带箭头的曲线画出来,形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。条形磁铁的磁感线蹄形磁铁的磁感线三、描述磁场——磁感线条形磁铁的磁感线蹄形磁铁的磁感线(2)磁感线是闭合的曲线,在磁体外部,磁感线是从磁体N极出发,回到S极;在磁体内部,从S极回到N极。(3)
磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向。(1)磁感线只是假想的曲线,是帮助我们描述磁场而模拟出来的(模型法),实际并不存在,但磁场是客观存在的。2.磁感线的特点某点磁感线方向该点磁场方向该点小磁针静止时北极所指的方向规律总结(4)磁感线布满磁体周围的整个空间。(5)磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁体两端处磁感线最密,表示其两极处磁性最强。(6)任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向,如果某一点两条磁感线相交,该点就有两个磁场方向,而这是不可能的。NSACB磁场的强弱:A点>C点>B点四、地磁场磁针受力转动是磁场作用的结果,那么指南针在世界各地都能够指南北又是谁的磁场在施加作用呢?
1.地球周围存在的磁场叫做地磁场。
2.研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。思考地磁N极在地理的南极附近;地磁S极在地理的北极附近。地理两极与地磁两极相反,且并不完全重合。3.地磁场特点磁偏角最早由我国宋代学者沈括记述。沈括的这一发现比西方早了四百多年。鸽子绿海龟都是依靠地磁场导航!动物罗盘二、磁场(客观存在)1.基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。三、地磁场:地磁N极在地理南极附近,地磁S极在地理北极附近。2.磁感线(假想的):磁体周围的磁感线从磁体N极出来,回到S极。一、磁体、磁极从永磁体谈起课堂小结课堂练习1.物体能够吸引含铁质物体的性质,叫做_____,具有这一性质的物体叫做______。2.一根磁铁上磁性最强的部位叫_________,任何磁体都有______个磁极,分别叫______极和______极。3.用一根细线系在一根条形磁铁的中间,悬挂在空气中静止,可发现条形磁铁总是指向______方向,条形磁铁的N极指______,S极指_______。磁性磁体磁极南北南北北南两
4.用条形磁铁的N极去靠近某物体的A端,发现能把A端吸引过来,则物体的A端()
A.一定的S极B.可能是N极
C.可能是S极D.一定是N极5.关于磁感线的说法正确的是()A.磁感线是由小铁屑形成的
B.磁场中有许多曲线,这些曲线叫磁感线C.小磁针在磁感线上才受力,在两条磁感线之间不受力D.磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的,实际并不存在CD
6.标出磁极的名称和A、B两点的磁场方向。NSNN第2节
奥斯特的发现第十六章电磁铁与自动控制1.通过实验了解电流周围存在磁场。2.探究通电螺线管外部的磁场方向,了解通电螺线管外部磁场与条形磁铁的磁场相似。3.会用安培定则判定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向。学习目标
它们均用到了磁,可是这些磁都离不开电。磁与电有什么关系呢?新课引入
1820年4月,奥斯特抱着试试看的心情又做了一次实验。他偶然把一条导线放在一根小磁针上方,接通电源的瞬间,发现磁针跳动了一下,这一跳动使有的奥斯特喜出望外,竟激动得在讲台上摔了一跤。后来,奥斯特又做了许多次实验,1820年7月21日,正式向学术界宣告发现了电能产生磁,也就是电流磁效应。当时这一发现轰动了整个科学界,称为改变世界的实验,因为它揭示了电现象和磁现象这两个表面上互不相关的自然现象之间是相互联系的,有力地推动了电磁学的研究和发展。
奥斯特丹麦物理学家。(HansChristianOersted;1777~1851)幸运碰巧机会是钟情于有人自主探究(1)如图所示,将一枚转动灵活的小磁针置于桌面上,在小磁针旁放一条直导线,使导线与电池触接,看看电路连通瞬间小磁针有什么变化。一、电流的磁场通电时小磁针发生偏转实验中注意:_____________________;____________________
(1)导线与磁针平行摆放(2)通电时间不易太长电流周围有磁场(2)改变电流的方向,观察磁针的转动有什么变化?说明了什么?小磁针的转动方向相反电流的磁场方向跟电流方向有关实验结论
1.电流的周围存在磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。
2.通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。这个现象是由丹麦物理学家奥斯特最早发现的,所以此实验称为奥斯特实验。既然电能生磁,为什么手电筒在通电时连一根大头针都吸不动?磁性太弱——磁场太弱。想一想怎样才能使电流的磁场变强呢?二、通电螺线管的磁场
1.用导线在圆柱形圆筒上绕成的螺纹装线圈,叫做螺线管。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。螺线管思考:(1)螺线管是不是只有通电的时候才有磁场?(2)通电螺线管的磁场是什么样的?(3)通电螺线管的磁场方向与什么因素有关?探究通电螺线管外部的磁场分布演示:在螺线管的两端各放一个小磁针,在硬纸板上均匀地撒满铁屑;通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。改变电流方向,两侧小磁针的指向反转实验:把小磁针放到螺线管周围不同位置,在图上记录磁针N极的方向。结合以上两个实验,对比右图可知:通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管两端的极性与电流的环绕方向有关。实验:通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。使用图中实验装置,组成实验电路。仔细观察螺线管的绕线方法,并画出示意图,并判断螺线管中电流方向,标注在示意图上。预想可能的不同种情况,小组间交流。NSNSNSNS通过实验,判断螺线管的N、S极,并标在图中。用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则拇指所指的那端就是螺线管的N极,此定则又叫安培定则。右手螺旋定则右手落右手右手螺旋定则1.判断下面螺线管中的N极和S极:2.判断螺线管中的电流方向:NSSNNS练一练SN3.小磁针静止在如图所示的位置,请你在图中标出小磁针的N极和S极.奥斯特的发现通电导线周围存在磁场电流的磁场方向与电流方向有关电流的磁场通电螺线管的磁场特征:与条形磁铁相似极性:与通电螺线管中的电流方向有关右手螺旋定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲且跟螺线管中电流的方向一致,则拇指所指的那端就是螺线管的N极课堂小结课堂练习BA
CC答案图谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。第3节探究电磁铁的磁性第十六章电磁铁与自动控制1.能描述电磁铁,说明电磁铁的特点和工作原理。2.能通过实验,得出电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。学习目标永磁体电磁铁新课引入怎样才能使螺线管的磁性增强?现象:插有铁芯时吸引铁钉多说明:插有铁芯时磁性更强定义:电磁铁是一个带有铁芯的螺线管.自主探究一、什么是电磁铁构成=线圈+铁芯活动1:认识电磁铁制作电磁铁(1)观察电磁铁的结构用细漆包线在大铁钉上顺一个方向绕制一定匝数的线圈;再用棉线或透明胶带在漆包线表面缠绕一层,使漆包线不致松散.这样就制成了一个电磁铁,并将它接入电路中。(2)制作简易电磁铁,了解电磁铁的磁性
实验探究:
1、断开开关,观察电磁铁有无磁性,闭合开关,观察电磁铁有无磁性;
2、将铁钉从线圈中拔出,观察其磁性有无变化;3、将铜芯、铝芯分别再插入线圈后试一试,观察其磁性有无变化。
分析:电磁铁的磁性是依靠绕在软铁芯上的线圈通电以后产生的,而且线圈产生的磁场会使铁芯磁化。两磁场叠加,使电磁铁具有很强的磁场。实验现象:2、线圈中插入铁钉后通电会使磁性显著增强;
3、线圈中插入铜芯或铝芯后通电,线圈的磁性与线圈未插入铁芯通电时的磁性无变化。1、电磁铁通电时产生磁性,断电时磁性消失;
想一想:电磁铁的铁芯应当是用软铁还是用钢?为什么?螺线管铁芯小结:1、电磁铁是一个带有铁芯的螺线管。2、电磁铁的构造:螺线管、铁芯。3、电磁铁的工作原理:电流的磁效应。电磁铁磁性强弱跟哪些因素有关呢?磁性强弱可能与电流的大小、线圈的匝数和形状有关。应用电流磁效应,应该与电流大小有关。线圈是主要部件,应该与线圈的形状、匝数有关。问题猜想二、电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关Sa判断磁性强弱方法:根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。对于外形相同的螺线管,电磁铁磁性的强弱跟电流大小、线圈的匝数会有什么样的关系?(1)改变电路中的电流大小;(2)更换不同匝数的螺线管。设计实验SaSa演示1结论:匝数一定时,通入的电流越大,电磁铁的磁性越强。现象:实验探究现象:
Sab演示2实验探究结论:电流一定时,外形相同的螺线管匝数越多,电磁铁的磁性越强。1.磁性有无可以用通断电来控制.2.磁性强弱可以用改变电流的大小和线圈的匝数来控制。3.它的磁极可以通过改变电流的方向来控制。电磁铁的优点磁浮列车所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁。磁浮列车是靠安装在车厢和轨道上的磁体的相互作用悬浮和高速运动的。由于磁力使其悬浮在轨道上方几厘米高度,运行时不需接触轨道,因此只受来自空气的阻力。磁浮列车的最高速度可达每小时500km以上。2003年,上海浦东机场到市区的磁浮铁路成为我国第一条正式投入运营的磁浮铁路。磁悬浮列车三、电磁铁的应用在生活中,我们经常看到一些大型机器在工作(如大型吊车),而它们的电流可达几十安、上百安,直接控制或操作是很危险的,那怎么才能控制这些强大的电流?电磁铁的应用电磁起重机电铃电磁阀门电磁锁电磁选矿机电磁铁的应用
当线圈中通过图中所示的电流时,线圈受到磁铁的吸引向左运动;
当线圈中通过相反方向的电流时,线圈受到磁铁的排斥向
运动,线圈不断来回
,带动纸盆也来回
,扬声器就发出声音。右
如图所示的扬声器,线圈中通过的是方向不断
的交变电流;变化振动振动扬声器的工作原理1.定义:带有铁芯的螺线管
2.结构:铁芯、螺线管
3.原理:电流的磁效应
4.影响因素:电流大小、匝数多少、铁芯大小
5.优点:磁铁磁性有无、磁性强弱、极性变换可控制6.应用:磁悬浮列车、电铃、电话、话筒等电
磁
铁课堂小结1.下列办法中不能改变电磁铁磁性强弱的是()A.改变通过线圈中电流的强弱B.改变线圈的匝数C.改变通过线圈中电流的方向D.在通电螺线管中插入铁芯C课堂练习2.如图是“探究电磁铁”实验装置,用两个相同的大铁钉绕制成电磁铁,下列说法中正确的是()A.若将两电磁铁上部靠近,会相互排斥B.电磁铁B磁性较强,所以通过它的电流较大C.电磁铁能吸引的大头针越多,表明它的磁性越强D.要使电磁铁磁性增强,应将变阻器的滑动片向右滑动
CBAA.S1接1,S2接3D.S1接2,S2接3C.S1接2,S2接4B.S1接1,S2接43.如图所示,要使电磁铁磁性最强,正确的接法是()R43S2S121RDAB4.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B,设计了图14所示的电路。
(1)图中A、B串联的目的是__________________。闭合开关后,分析图中的现象,得出的结论是________________________________。
(2)B铁钉的钉尖是___极。若让B铁钉再多吸
一些大头针,滑动变阻器的滑片应向______端移动。
(选填“左”或“右”)通过电磁铁的电流一定时,匝数越多,磁性越强S左通过电磁铁的电流相等5.图中是直流电铃的原理图。B是衔铁,A是弹性片。试说明它的工作原理。答:通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片B吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路又重新闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声了。谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。第4节
电磁继电器与自动控制第十六章电磁铁与自动控制1.了解电磁继电器的主要结构和控制原理。2.会连接简单的电磁继电器控制电路。3.会利用电磁继电器设计简单的报警电路。学习目标
工厂内的大型机械工作时,常常会有几十安的电流通过,如果工人师傅直接操作高压电路的开关是很危险的,如果能够想些办法,让工人师傅在低压下操作高压电路,那就安全多了。那到底有没有这样的方法呢?
这节课我们就来学习利用电磁铁制成的电磁继电器来达到这一目的。新课引入一、认识电磁继电器S电磁铁衔铁静触点弹簧构造主要部分的作用:电磁铁:衔铁:弹簧:触点:1.电磁继电器的结构及部件作用动触点ACB通电时产生磁性,吸下衔铁和动触点连在一起,带动动触点上下运动电磁铁磁性消失时,带动衔铁弹离电磁铁相当于被控制电路的开关电路组成低压控制电路高压工作电路2.电磁继电器电路组成控制电路包括
、
、
。工作电路包括
、
、
。(高压)电源触点用电器(低压)电源开关电磁铁工作过程动画工作原理:1.电磁继电器的工作原理:
当开关S1闭合时,电磁铁通电产生
,将______吸下,开关S的触点_____,工作电路中有_____通过,电动机便转动起来。电流接通衔铁磁性控制电路工作电路电磁继电器的作用和实质二、用电磁继电器进行自动控制利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。2.电磁继电器的实质
试试看图是一种温度自动报警器的原理图.制作水银温度计时插入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号.说明它的工作原理.练一练安装模拟水位自动报警器电源电源水安装:1.安装模拟水位自动报警器电源电源水2.温控电路Flash演示1.电磁继电器是由_______、_______、______和
______组成.
电磁铁衔铁触点复位弹簧2.利用电磁继电器可以实现由低电压、弱电流来控制_______、_______的工作电路,还可以实现_______和_________.强电流生产自动化遥控高电压课堂小结1.电磁继电器的结构如图所示,其中A是________,B是________,C是________。它利用________对衔铁的吸放,代替开关去控制电路的通断。电磁铁触点衔铁电磁铁ACB课堂练习2.用电磁继电器控制高电压、强电流的开关,其主要优点是()B3.关于电磁继电器的衔铁的选用,下列说法中正确的是()A.应选用软铁材料B.应选用钢棒C.以上两种材料都可以使用D.以上两种材料都不行A.节约用电B.安全用电C.保护用电器D.操作简单A4.图中是一种水位自动报警器原理图。试说明它的工作原理。答:图中所示的水位自动报警器工作原理:当水位到达A时,由于一般水具有导电性,那么电磁铁所在电路被接通,电磁铁向下吸引衔铁,从而接通红灯所在电路,此时红灯亮,而绿灯不亮。5.图中是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。说明它的工作原理。答:温度升高,水银面上升,因水银是导体,当温度上升到金属丝下端所指温度时,控制电路被接通,电磁铁线圈就有电流通过,电磁铁产生磁性吸引衔铁,使触点开关闭合,工作电路形成回路,电铃就响起来,发出报警信号。65.图中是直流电铃的原理图。B是衔铁,A是弹性片。试说明它的工作原理。答:通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片B吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路又重新闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声了。7.如下图是一种防汛报警器的原理图。K是触点开关,B是一个漏斗形的竹片圆筒,里面有个浮球A,试说明这种报警器的工作原理。电源水位上涨时,浮球在圆筒内浮起,顶起金属板,使触点开关K闭合,这时,电磁铁吸引衔铁,使指示灯电路接通,指示灯亮,发出防汛警报。复习课第十六章电磁铁与自动控制要点回顾铁、钴、镍最强北排斥吸引磁性南磁体力北极带箭头N极S极地球北极南极并不重合沈括一、从永磁体谈起认识磁体:认识磁场:奥斯特电流条形电流电流右手电流NS电流越大越多电磁起重机低电压、弱电流高电压、强电流电磁铁奥斯特的发现(3)右手螺旋定则:三、探究电磁铁的磁性1.2.四、电磁继电器与自动控制1.2.本章热点题型一、磁场、磁感线例1
如图所示,是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是()
A.该条形磁体的左端为N极B.磁场不是真实存在的C.磁感线是真实存在于该条形磁体周围的D.磁感线是为了研究方便引入的假想曲线【解析】在磁体的外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,所以由图可知该条形磁体的右端为N极,左端为S极,故A选项错误;为了形象、方便地描述磁场,人们用一些带箭头的曲线来表示磁场的方向和强弱,这样的曲线叫磁感线,磁感线是假想出来的,不是真实存在的;但磁场是真实存在的,故BC选项错误,D选项正确.【答案】D.跟踪训练1如图是条形磁体的磁场外布图,有以下说法其中正确的是(
)①该条形磁铁的右端为N极,左端为S极;②a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同;③置于a点的小磁针,静止时北极指向左侧;④磁感线是真实存在的一种物理模型。A.①②B.③④C.①③D.②④C例2指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示是我国早期的指南针--司南。公元1世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载,“司南之杓,投之于地,其柢指南”。这句话中“柢”和“南”分别指的是(
)A.指南针的南极,地理的南极B.指南针的北极,地磁的北极
C.指南针的北极,地理的北极D.指南针的南极,地磁的南极
【解析】地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其“柢”(勺柄)指向南方,即指南针的南极,地理上的南极是地磁的北极,故A选项正确,BCD选项错误。【答案】A。跟踪训练2中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。关于地磁场,下列说法正确的是(
)A.地理南、北极与地磁场的南、北极完全重合B.只有地球外部存在磁场,内部不存在磁场
C.地磁场的N极在地球的南极附近
D.北京地区的地磁场方向由北向南C
例3如图所示为永磁体A和电磁铁B之间的磁场分布。请根据图中磁感线的方向标出永磁体A右端的磁极和电磁铁B中电源的“+”“-”极。【解析】解答本题抓住题图中的信息是解答此题的关键,应按以下思路分析:在磁体周围磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,所以据此可以判断出永磁体A的右端是S极,电磁铁B的左端是N极。再根据安培定则可以判断出电磁铁B中的电流流向,则电源的右端是“+”极,左端是“—”极。【答案】如图所示跟踪训练3为判断电源的正负极,晓华同学找来了一个小铁钉,把绝缘导线的一部分绕在上面,制成了一个电磁铁连在电路中。闭合开关S,小磁针静止时的指向如图所示。据此判断_____________(选填“a”或“b”)端是电源的正极。b二、右手螺旋定则的应用三、电磁铁及其应用例4连接如图所示电路,提供足够数量的大头针,只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置,无法探究(
)A.电流的有无对电磁铁磁场有无的影响B.电流方向对电磁铁磁场方向的影响C.电流大小对电磁铁磁场强弱的影响D.线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响【解析】闭合开关,电路中有电流通过,大头针被吸引,说明电磁铁有磁性;断开开关,电路中无电流,大头针没有被吸引,说明电磁铁没有磁性,故可完成A的探究;只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片P的位置,无法改变电流的方向,且磁场方向不便于判断;所以,无法探究电流方向对电磁铁磁场方向的影响,故不能完成B的探究;闭合开关,调节滑动变阻器滑片,电路电流改变,大头针被吸起的数目发生改变,说明电磁铁磁场强弱与电流大小有关,故可完成C的探究;两个线圈串联,通过的电流相等,但吸起大头针的数目不同,说明电磁铁磁场强弱与线圈匝数有关,故可完成D的探究。【答案】B。跟踪训练4为了探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明设计了图所示的实验。(1)实验中,用吸引铁钉的数量来反映磁性的强弱,这种科学研究方法叫_______________(选填“控制变量”“转换”或“等效替代”)法。(2)实验结论:当通过电磁铁的电流相同时,电磁铁的_______________越多,磁性越强。(3)图中乙钉的尖端是________(选填“N”或“S”)极.转换线圈匝数N四、电磁继电器例5如图所示是汽车启动装置电路简图,当钥匙插入钥匙孔并转动时,电磁铁得到磁性,此时电磁铁上端为____________极,触点B与C_________(选填“接通”或“断开”),汽车启动。【解析】解答本题按以下流程:本题考查电磁继电器的使用和判断通电螺线管磁性的相关知识。(1)通电螺线管磁极的判断方法:首先标出通电螺线管中电流的方向,然后根据安培定则判断螺线管两极的磁性;(2)当钥匙插入钥匙孔并转动时,控制电路接通,电磁铁具有磁性,吸引衔铁A,转轴转动,触点B、C接通,电动机转动,汽车启动。【答案】N;接通.跟踪训练5如图所示是某科技小组设计的一种温度自动控制报警装置电路图,下列关于该报警装置的叙述,正确的一项是(
)A.当温度低于95℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮B.当温度低于95℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮C.当温度达到95℃时,报警装置就会响铃,同时红灯亮D.当温度达到95℃时,报警装置就会响铃,同时绿灯亮C谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。第1节
关于电动机转动的猜想第十七章电动机与发电机1.对电动机为什么会转动提出猜想2.认识电动机的两大组成部分3.探索线圈转动的速度和方向与那些因素有关学习目标(a)电动玩具日常生活和生产中那些地方用到了电动机?新课引入(b)洗衣机(c)电动自行车(d)电风扇
电冰箱、空调、洗衣机、电扇、微波炉、电脑、收录机、吸尘器、果蔬搅拌机、电力机车、电动车、电梯……还有:活动1让电动机转起来活动反馈:闭合开关后,电动机是否转动。若不转动,你是怎样处理的?自主探究一、了解电动机的结构归纳总结:电动机不转的原因及处理方法不转的原因处理方法安装错误检查电路的正确性路不通或电流过小①电源电压太低,应换用能产生较大电压的电源②滑动变阻器阻值过大,应减小滑动变阻器的阻值③电路未连接好,重新检查电路④线圈或电路中有断路现象,重新检查电路磁场力太小①磁铁的磁性不够强,应换更强的②线圈的匝数太少,应增加匝数摩擦阻力太大检查线圈轴与支架之间以及电刷与换向器之间的接触情况线圈处于平衡位置拨动线圈,让它通过平衡位置,电动机即可转动活动2探究电动机的内部结构将电动机拆开看一看:定子(磁体)转子(线圈)电动机的构成磁体定子转子线圈(电枢)归纳:电动机的主要部件有:
用电器通电后为什么能够转动呢?是什么带动了机械的转动?二、电动机转动原因的猜想关于电动机为什么会转动的猜想电动机的转动可能与
和
有关。磁场可能会对通电线圈产生
而使线圈转动。磁场力电流1、同学们请猜一猜?(并说出依据)2、怎样来验证你的猜测呢?需要哪些器材?
通电线圈在磁场中会转动起来,使线圈转动的原因是什么?磁场对电流的作用要验证你的猜想,需要对电动机的结构做合理的简化。2、磁体的简化:一组线圈一个线圈一段导体线圈组对复杂事物进行简化,是一种常用的思路和方法。NS定子1、线圈的简化:实验设计方案之一:实验设计方案之二:(1)线圈的制作(2)支架的制作(3)让线圈转动课外活动制作一台简易电动机科学探究:电动机为什么会转动电动机转动原理通电导线在磁场中受到力的作用通电导线所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关电动机的结构磁体线圈换向器换向器的作用:改变线圈中的电流方向,使线圈得以持续转动扬声器结构:永久性磁体、线圈、锥形纸盆作用:扬声器是把电信号转变为声音信号的装置电动机为什么会转动1.电动机的两个主要部件:磁体(定子)和线圈(转子)2.电动机的转动猜想:电动机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。课堂小结1.关于通电导线在磁场中受力方向的说法正确的是()A.只与磁场方向有关B.只与电流方向有关C.同时与磁场方向和电流方向有关D.以上说法都正确2.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转.线圈中电流越大,指针偏转角度就越大.关于该现象,下列说法正确的是()A.该电流表是利用电磁感应原理工作的B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能C.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变D.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大CD1.电动机组件:电动机的两个最主要的部件是__________和____________.磁体(定子)线圈(转子)
2.电动机简化:为了研究通电线圈受力转动的具体情况,电动机转子上的线圈组可以简化为一条__________,电动机定子的磁铁可以用______磁铁代替。直导线蹄形
3.电动机转动的原因可能是由于磁场对通电线圈产生________而使线圈转动.
磁场力课堂练习
5.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()
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4.下列家用电器中没有电动机的是:()A、洗衣机B、电风扇C、电饭锅D、电冰箱CB
ABC6.(多选)小源同学自己动手做了一个直流电动机模型,接通电路后发现电动机不转动,可当他拨了一下线圈后,电动机就快速地转了起来,造成这一情况的原因不可能是()
A.线圈内部断路
B.磁铁磁性不强
C.电源正、负极接反了
D.开始时,线圈处于平衡位置
谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。第2节
探究电动机转动的原理第十七章电动机与发电机1.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,知道力的方向与电流方向和磁场方向有关。2.明确换向器的作用。3.能应用所学到的知识,分析电动机的工作原理。会用磁场对电流的作用力分析解决某些实际问题。学习目标车床水泵洗衣机内部电动机通电后为什么能够转动呢?电风扇电力机车新课引入1.闭合开关,观察金属杆的运动情况。
2.
改变电流方向或改变磁场方向。演示实验自主探究一、探究磁场对电流的作用磁场方向不变,改变电流方向,磁场中导体运动方向也发生了改变。闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。电流方向不变,改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。NIF甲SI乙FNSIF丙NS实验现象通电导体受力方向与电流方向、磁场方向有关系
1.通电导线在磁场中要受到力的作用。
2.通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。问题
当电流方向或磁场的方向一个改变时,通电导线受力的方向也会改变;若二者同时改变方向时,通电导线受力的方向不变。你是否有办法让金属杆在轨道上持续往复运动?二、换向器的作用问题:电动机怎样转动电动机线圈的两端各连着一个铜制的半环,它们之间有一窄缝,彼此绝缘.这两个相互绝缘的半环称为换向器,它们随线圈一起转动.直流电源的正、负极分别通过电刷与换向器接触,使电源和线圈形成闭合回路.电刷两个铜半环换向器换向器的作用:通过换向器可以使线圈中电流方向每半周改变一次,使受力方向总是相同,线圈便持续转动下去。三、电动机的工作原理总结直流电动机的工作原理:
通电导体在磁场中受到力的作用使线圈转动,同时通过换向器及时改变线圈中的电流方向,以保持线圈的持续转动四、扬声器构造及工作原理结构:永久性磁体、线圈、纸筒作用:扬声器是把电信号转变为声音信号的装置探究电动机转动的原理电动机转动原理通电导线在磁场中受到力的作用通电导线所受力的方向跟电流方向、磁场方向有关换向器的作用:改变线圈中的电流方向,使线圈得以持续转动扬声器课堂小结结构:永久性磁体、线圈、锥形纸盆作用:扬声器是把电信号转变为声音信号的装置1.关于通电导线在磁场中受力方向的说法正确的是()A.只与磁场方向有关B.只与电流方向有关C.同时与磁场方向和电流方向有关D.以上说法都正确2.如图所示是实验室电流表的内部结构图,处在磁场中的线圈有电流通过时,线圈会带动指针一起偏转.线圈中电流越大,指针偏转角度就越大.关于该现象,下列说法正确的是()A.该电流表是利用电磁感应原理工作的B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能C.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变D.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大C课堂练习D3.关于通电导体在磁场里受力方向与电流方向和磁感线方向之间的关系,下列说法中错误的是()A、电流方向改变时,导体受力方向改变;B、磁场方向改变时,导体受力方向改变;C、电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向改变;D、电流方向和磁场方向同时改变,导体的受力方向不变。4.如图是探究“通电导线在磁场中受力”的实验装置.瞬间接通电路,原来静止的导线ab向右运动.要使导线ab向左运动,可行的措施是()A.将磁体的N、S极对调B.增大电源电压C.换用磁性更强的磁体D.将磁体的N、S极对调,同时改变电流的方向AC5.同学们在制作电动机模型时,把一段粗漆包线烧成约3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm.然后,用小刀刮两端引线的漆皮.用硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板上.两个支架分别与电池的两极相连.把线圈放在支架上,线圈下放一块强磁铁,如图所示.给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去.(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要求是______(选填字母).A.两端全刮掉B.一端全部刮掉,另一端只刮半周(2)线圈在转动过程中________能转化为________能.(3)小华组装好实验装置,接通电源后,发现线圈不能转动,写出一个可能造成该现象的原因:__________________________________________________.B电机械电源电压较低、磁场太弱(或“线圈处于平衡位置”)6.小刚学习了直流电动机后,他在家自己装配了一个玩具直流电动机,研究了直流电动机的转向与磁场方向、电流方向的关系后,接着研究影响直流电动机的转速的因素。研究时记录的现象如右表:次数所用磁铁个数电流(A)转速
1
1
0.5一般
2
1
1快
3
2
0.5较快
4
2
1很快
⑴分析上表记录可推测影响电动机的转速的因素可能是___________、____________。
⑵要想使一台直流电动机的转速增大,可采用的方法是()
A、增大线圈中的电流B、增加电动机的供电电压
C、使磁性增强D、改变磁极的位置ABC电流大小磁场强弱第3节发电机为什么能发电第十七章电动机与发电机1.了解发电机的结构原理,
2.知道发电机的能量转化。3.了解电磁感应现象。4.知道产生感应电流的条件。学习目标
奥斯特发现电流的磁效应后,许多科学家都在思索:既然电流能产生磁,那么磁能否产生电呢?
英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索,终于在1831年取得突破,发现了利用磁场产生电流的条件和规律。根据这个发现,后来发明了发电机,使人类大规模用电成为可能,开辟了电气化的时代。新课引入法拉第(MichaelFaraday,1791—1867),英国物理学家、化学家。1791年,法拉第出生于英国萨利。由于家境贫寒,童年时生活很清苦。法拉第小的时候,在父亲的教导下,学习简单的加减乘除计算。十三岁就到一家书店学习钉书,成为一名钉书匠。这一段时间对他的一生有深远的影响。在1821—1831年间,法拉第进行了多次实验,发现了电磁感应现象。法拉第在电学中的成就首推两大定律与发电机的发明。法拉第发电机是如何发电的呢?火力发电风力发电水力发电活动1:让我们自己来发电
如图所示的手摇发电机,用导线把它与小灯泡、开关连接起来。试一试,怎样才能使小灯泡发光?自主探究一、认识发电机活动2:将发电机拆开
为了探究发电机发电的奥秘,我们也可以将发电机拆开,看看它的内部结构模型发电机磁体线圈
通过上面的实践活动,我们知道,发电机跟电动机一样,其主要部件也是两个:磁体和线圈
我们也可以仿照电动机的研究,作些简化,探究一下发电机产生电流的条件二、探究电磁感应现象实验:探究什么情况下磁可以生电磁场检测是否有电流闭合电路在蹄形磁体的磁场中放置一根导线,导线的两端跟电流表连接。导线跟电流表组成了闭合回路。怎样才能使回路中产生电流?可以进行各种尝试。实验中导线的运动方式如图:导线运动情况电流表指针摆动情况水平向左向右摆动向左摆动摆动不动不动水平向右斜向上、下运动前后运动上下运动
通过实验发现:当闭合电路的一部分导线在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生电流。静止,换用强磁体或采用匝数较多的线圈不动增强磁场增加线圈匝数思考:如果电路中产生的电流太小,你有什么办法改进实验?把磁感线想象成一根根线,导线想象成一把刀。
1.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应现象。
2.电路中产生的电流叫做感应电流。电磁感应现象
产生感应电流的条件:
1.电路必须是闭合的;
2.一部分导体做切割磁感线运动。实验探究:影响感应电流方向的因素有哪些?只改变磁体的磁极或导体切割磁感线的方向,电流方向如何变化?同时改变呢?实验结果表明:
1.感应电流的方向与导体切割磁感线的方向和磁感线的方向有关。
2.改变磁感线或导体运动中某一个方向,感应电流方向发生改变,如果同时改变两个方向,感应电流的方向不变。
影响感应电流大小的因素:
1.感应电流的大小与导体切割的速度有关,速度越大,感应电流越大。
2.感应电流的大小与磁场强度有关。磁场越强,感应电流越大。
3.与线圈匝数有关,线圈匝数越多,感应电流越大。电磁感应现象的应用变压器自行车测速器不用电手电筒如果把导线换成线圈,是否也能产生感应电流?三、发电机的工作原理
1.观察手摇发电机的构造(1)发电机的构造发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。大型发电机安装转子2.发电机工作原理(2)发电机的工作原理当线圈在前半周转动时,电流表指针偏转,表明电路中产生了电流;当线圈在后半周转动时,切割磁感线方向相反,电流表指针偏转方向相反。(3)发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。
在交流发电机中,用连续转动的线圈代替往复运动的导线。发电机和电动机的区别电动机发电机原理通电线圈在磁场中受力转动电磁感应现象能量的转化电能转化为机械能机械能转化为电能线圈转动原因通电线圈受磁力作用转动线圈在外力作用下转动线圈中电流来源由电源提供线圈转动产生感应电流在电路中的作用用电器电源拓展:动圈式话筒作用把声音转化为电流原理电磁感应现象构造如图:在接收声音的膜片后粘着一个线圈,它能随膜片一起振动,膜片后有一个环形永磁铁,线圈置于它的磁场中。工作过程当对着话筒说话时,声音使膜片振动,线圈也跟着在磁场中运动,产生随声音变化而变化的电流,经放大后,通过扬声器还原成声音。功放器生活中的物理电磁感应现象与发电机原理相同通电导体在磁场中受力与电动机原理相同话筒扬声器发电机为什么能发电在磁场中做切割磁感线运动闭合回路部分导体产生感应电流条件应用:发电机构造:定子和转子能量转化:机械能→电能课堂小结1.产生感应电流的条件是()A.导体在磁场中运动B.导体在磁场中做切割磁感线运动C.闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动D.闭合导体在磁场中做切割磁感线运动C课堂练习2.在如图所示的电路中,能使电流表指针发生偏转的情况是()A.导体棒ab向上运动B.导体棒ab向下运动C.导体棒ab向左运动D.导体棒不动,磁铁向上运动
C3.下列设备中,利用了电磁感应原理工作的是()4.如图所示,a表示垂直于纸面的一根导体,它是闭合电路的一部分.当导体a在磁场中按箭头方向运动时,下列四种情况中不会产生感应电流的是()ABCDBD5.我国使用的交流电的频率为50赫兹,在10秒内电流方向改变了()A.500次B.50次C.100次D.1000次D6.小明同学在探究磁能否生电的实验中,将闭合电路的部分导体做切割磁感线的运动,可是电流计的指针几乎没有发生偏转,若想改善实验效果,使指针发生偏转,可采取哪些措施,请给出你的意见:措施一:换用更强的磁体措施二:增加线圈的匝数措施三:加快导体切割磁感线的速度措施四:将电流计换为灵敏电流计7.如图所示,某小组探究导体在磁场中产生感应电流的条件,实验时保持蹄形磁铁位置不变,下面四幅图是实验中观察到的现象.(1)实验中,通过_________________________来判断电路中是否产生感应电流.(2)分析比较甲、乙、丙三次实验,可以得出产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体,在磁场中做____________.分析比较丙和丁两次实验,可以得出感应电流的方向与导体的___________有关.灵敏电流计的指针是否偏转切割磁感线运动方向谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。第十七章电动机与发电机专题一三大电磁现象
电流的磁效应、磁场对电流的作用、电磁感应,是三大电磁现象,将三者所展示的原理图和实际应用进行对比,可以加深对相关知识的理解和运用。电磁现象发现者原理图的特征应用电流的磁效应奥斯特导线+小磁针电磁铁磁场对电流的作用
磁场+导体+电源电动机电磁感应法拉第磁场+导体+电流表(灯泡)发电机要点回顾在图示的实验中,用来探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关的实验是(
)例1题型一三大磁现象的对比热点题型解析:图A是探究磁极间的相互作用规律,图B是探究电磁感应现象,图C是探究电流的磁效应。答案:DPOS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检测头的线圈中就会产生变化的电流,POS机便可读出磁条上的信息。1.【变式训练】如图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(
)B现代武器中有一种新型电磁炮,它是利用电磁技术制成的一种先进武器,具有速度快,命中率高等特点,其原理是利用磁场对通电导体的作用。下图中与此工作原理相同的是(
)2.BA.甲图演示的现象与电动机原理相同B.乙图演示的现象与发电机原理相同C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁,磁也能生电D.乙图中,导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流如图甲、乙所示的实验现象,下列有关说法错误的是(
)例2题型二发电机与电动机解析:甲图,有电源,研究通电导体在磁场中受力,与电动机原理相同,A正确;乙图,是研究电磁感应的装置,与发电机原理相同,B正确;甲图说明电能生磁;乙说明磁也能生电,C正确;导体ab只有做切割磁感线运动,才能在电路中产生感应电流,D错。答案:D某同学制作了图甲所示的装置:风吹动时,风车带动磁体上方的线圈转动(线圈两端引出线上的绝缘漆已全部刮掉),灵敏电流计的指针会发生偏转。图乙是该同学设计的另一种由轻质材料制成的风车模型,则下列说法正确的是(
)A.该装置是利用电流磁效应工作的B.该装置的工作原理与电动机相同C.若将图甲中电流计换成干电池,
则无风吹时,线圈能持续转动D.若用图乙所示风车模型替换图甲中风车,则有风吹时,电流计指针也能发生偏转3.【变式训练】D小峰为了探究某电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式,他将这辆玩具车的电池取下,保持开关闭合,转动车轮,车上的指示灯还能发光,进一步探究发现,玩具车内部电路是由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成的,则该玩具车电路中电动机与指示灯(
)A.可以确定,一定串联B.可以确定,一定并联C.可以确定,串联、并联都行D.需要再断开开关,转动车轮,观察指示灯是否发光,才能判断4.B发电机的工作原理是____________;能说明直流电动机工作原理的是图中的________图。5.电磁感应乙如图为电动机和发电机模型,其中图________(填“甲”或“乙”)为电动机模型,其工作原理是________________________;电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠________实现的。6.甲磁场对电流有力的作用换向器作为一种应急措施,可以用扬声器代替话筒。如图所示装置,人对着扬声器的锥形纸盆说话,声音就会使与纸盆相连的线圈在________中振动,从而产生随着声音的变化而变化的电流。这种产生电流的现象在物理学上称为____________现象。例3题型三扬声器与动圈式话筒解析:人对着锥形纸盆说话时,引起纸盆的振动,这种振动带动固定在上面的线圈也在振动,线圈的振动切割了永久磁体的磁场,产生了感应电流,这种感应电流的强弱变化与声音的振动变化特征相同,把声信号转化成了电信号。因此这种情况下扬声器的工作过程应用了电磁感应原理;该现象称之为电磁感应现象。答案:磁场电磁感应如图所示的装置中,纸片上粘着线圈,线圈的两端用导线引出,接在能测微小电流的示波器上,线圈放在磁体的磁极附近。当你对着线圈大声说话时,示波器上有波形出现(即产生电流)。7.【变式训练】对此,下列说法不正确的是(
)A.产生的电流是感应电流B.此装置能把声音信号转变成电信号C.若线圈绕中心轴转动,示波器一定有波形出现D.若线圈绕中心轴转动,示波器一定无波形出现D在下列设备中,利用了电磁感应原理工作的是(
)8.B如图所示,当动圈式话筒工作时,声音使得膜片________,与膜片相连的线圈跟着做切割________运动产生感应电流,这就是__________现象。9.振动磁感线电磁感应谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。第十七章电动机与发电机专题二与电动机有关的计算当电动机正常工作时,不遵循欧姆定律,不能利用欧姆定律进行相关的计算;当电动机被卡住时,线圈直接接在电源上,可以利用欧姆定律进行相关计算。电动机正常工作时,把电能转化为机械能和内能,其中,电能W=UIt、内能Q=I2Rt、机械能W机=W-Q、电功率P=UI、热功率P热=I2R、机械功率P机=P-P热、电能转化为机械能的效率η=W机/W或η=P机/P。要点回顾一个实验用的电动机与电流表串联后接在6V直流稳压电源上。闭合开关后电动机并没有转动,这时电流表的读数为5A,检查发现电动机轴上的齿轮被卡住了。(1)排除故障后,让电动机带动轻负载转动,这时电流表的读数为1A,此时电动机做的机械功的功率为多少瓦?(2)当电动机在作用过程中由于负载太大或其他原因不能正常转动时,能不能给电动机通电?你能说出其中的原因吗?例1热点题型题型一电热综合解:(1)电动机线圈的电阻R=U/I1=6V/(5A)=1.2Ω。当电动机转动时,消耗的总功率P总=U×I2=6V×1A=6W,电动机线圈的发热功率P热=I22×R=(1A)2×1.2Ω=1.2W,电动机做的机械功的功率P机=P总-P热=6W-1.2W=4.8W。(2)不能给电动机通电。当电动机不能正常转动时,由于电动机线圈的电阻很小,电路中的电流很大,线圈发热功率大,容易烧坏电动机。太阳能电动车,它由太阳能电池提供动力,如图是它的电路简化图,光能转化为电能储存在太阳能电池中,提供电动机转动需要的动力,可通过改变调速电阻来调节电动机转速。已知太阳能电池电压为600V。请回答以下问题:例2题型二力电综合(1)当调速电阻的滑片P在最右端时,调速电阻接入电路的阻值为10Ω,闭合开关S,电压表示数为500V,此时电动机的电功率是多少?(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时,电动机电功率达到18kW,此时电流表示数多大?解:(1)由题意可知:当调速电阻的滑片P在最右端时,电动机与调速电阻串联,电压表测得的是电动机两端电压,调速电阻两端电压U调=U-U机=600V-500V=100V,I=
=10A。电动机的电功率P=U机I=500V×10A=5000W=5kW。(2)当调速电阻的滑片P滑到最左端时,电路中只有电动机连入电路:此时电动机两端的电压U机′=U=600V,由P′=U机′I′,则电流表的示数I′=某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为2.4Ω,电梯厢(含动滑轮)的质量为140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,g取10N/kg,请解答下列问题:1.【变式训练】(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大?(2)电梯工作时消耗的总电能是多少?(3)电动机工作时的效率多大?解:(1)电梯厢和货物的总重G=mg=(m货+m厢)g=(360kg+140kg)×10N/kg=5000N。匀速提升过程中钢丝绳上的拉力F=G/4=5000N/4=1250N。(2)电梯工作时电路消耗的总电能W=UIt=220V×20A×25s=1.1×105J。(3)电流通过电动机产生热量Q=I2Rt=(20A)2×2.4Ω×25s=2.4×104J。电动机输出的有用功W有=Gh=5000N×3m×5=7.5×104J,电动机消耗的电能W电=W有+Q=7.5×104J+2.4×104J=9.9×104J,电动机工作时的效率η=谢谢大家学生课堂行为规范的内容是:按时上课,不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪,与老师问候。上课时衣着要整洁,不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师,服从任课老师管理。不做与课堂教学无关的事,保持课堂良好纪律秩序。听课时有问题,应先举手,经教师同意后,起立提问。上课期间离开教室须经老师允许后方可离开。上课必须按座位表就坐。要爱护公共财物,不得在课桌、门窗、墙壁上涂写、刻划。要注意保持教室环境卫生。离开教室要整理好桌椅,并协助老师关好门窗、关闭电源。章末复习课第十七章电动机与发电机要点回顾一、磁场对通电导体的作用例1小明借助如图甲所示的实验装置探究“磁场对通电导体的作用”,闭合开关,原本静止的轻质铜棒ab水平向左运动。小明由此推测:若电子沿着垂直于纸面向里的方向飞入磁场,如图乙所示,电子的运动方向将发生改变,如图乙所示,小明推测的依据是______________________,你认为电子会偏向____(填“左”或“右”)侧运动。本章热点题型【解析】当轻质铜棒ab中有电流通过时,在磁场中受到力的作用,故其会发生运动,由图可知,电流的方向是由a到b,其向左运动;电子沿着垂直于纸面向里的方向飞入磁场,电子的定向移动会形成电流,其运动方向与电流方向是相反的,则电流的方向是由里向外,与导体ab中的电流方向是相反的,故电子偏会向右侧运动。
【答案】磁场对电流有作用;右1.如图甲所示的是研究“磁场对通电导体的作用”的实验。(1)开关闭合后,通电导体ab从静止开始向右运动。这说明磁场对通电导体有______的作用。力跟踪训练1(2)仅把磁体左右换位,如图乙所示。开关闭合后,通电导体ab是否会向右运动?答:__________。原因是_____________________________________________________。会向右运动磁场方向、电流方向均不变,导体受力方向也不会发生变化(3)若要研究“通电导体的受力方向与电流方向的关系”,应把图甲的电路如何改装?答:__________________________________________________________。保持磁场方向不变,改变电流方向,把电池的正、负极对调一下2.在探究“电动机为什么会转动”的实验中:(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体
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