蘇科版九年級物理同步導(dǎo)學下

PAGEPAGE4第十五章電功和電熱一、電能表和電功學習要求1．知道電能表是測量電功的儀表.會用家用電能表初步測量家庭用電的電功.2．會根據(jù)家用電能表的表盤數(shù)據(jù)計算電功.3．知道電功的概念及其單位.理解電功的公式.6．會對一些家庭用電器進行簡單的電功計算.7．培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學習習慣.學習指導(dǎo)理解電流能夠做功電流通過導(dǎo)體是否能做功，就看電流通過導(dǎo)體時，是否可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能．電流通過電動機線圈時，電動機便轉(zhuǎn)動起來，可以提升重物，同時線圈也會發(fā)熱，這時電能轉(zhuǎn)化成機械能和內(nèi)能；電流通過電燈泡時，燈絲發(fā)熱發(fā)光，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能，這說明電流通過導(dǎo)體的過程中，伴隨著能量轉(zhuǎn)化的發(fā)生，所以我們說：電流通過導(dǎo)體能做功．2．知道電流做功與哪些因素有關(guān)通過實驗探究我們知道，影響電流做功的因素是：通過電路的電流和加在電路兩端的電壓，以及通電時間。弄清規(guī)律和公式的適用條件任何物理規(guī)律和公式都有它的適用條件，弄清規(guī)律和公式的適用條件是學好物理必須注意的問題．電功的公式W=UIt是計算電功普遍適用的公式，對于任何類型的用電器（或電路）都適用．而結(jié)合歐姆定律I=U/R推出的電功公式=I2Rt，不適用于含有電動機的電路，只適用于電烙鐵、電爐等純電阻電路，即只適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路．4．知道電能表的作用及其主要數(shù)據(jù)的意義和作用電能表俗稱電度表或火表，是用來測量電功或記錄電路中消耗電能多少的儀表．電能表計數(shù)的單位是千瓦·時（kW·h），俗稱度．1kW·h＝3.6×10６Ｊ．主要數(shù)據(jù)意義作用“220V5A”電能表正常工作的電壓是220V,允許通過的最大電流是5A可用于判斷電能表適用于多大功率的電路上“2500r/（kW·h）”電能表每消耗1kW·h的電能,電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500轉(zhuǎn)可通過轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的圈數(shù)計算出電路中消耗的電能計數(shù)器上的數(shù)據(jù)計數(shù)器上最后一位數(shù)是十分位,數(shù)據(jù)的單位是kW·h可利用一段時間內(nèi)計數(shù)器的數(shù)據(jù)之差,直接讀出電路中消耗的電能50Hz電能表適用的交流電的頻率典型范例例1．一個阻值為10Ω的電阻器接在電壓是3V的電源上，它通電5min電流做的功是多少？精析：在運用電功公式W=UIt計算時，要注意U、I、t三個量的單位必須統(tǒng)一，均使用國際單位。題中電流是未知的，可以用歐姆定律I=U/R計算出通過電阻器的電流,再用W=UIt計算電功．全解：根據(jù)歐姆定律A=0.3A，W=UIt=3V×0.3A×5×60s=270J．電流做功為270J.點評：如果能熟練運用電功公式的推導(dǎo)式，可以不先求出I，而直接將歐姆定律和電功公式綜合起來，即用，將更加快捷方便.13262例2．一位同學家上周末電能表的示數(shù)是1326213415，該家庭本周用電kW·h.若電能表銘牌上標有“3000r/kW·h”，則這周內(nèi)電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)13415精析：本題考查了兩種測量電能的方法：一是用計數(shù)器的示數(shù)之差計算電能，二是根據(jù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)計算電能.全解：（1）注意最后一位虛線框內(nèi)的數(shù)據(jù)為小數(shù)，則本周消耗的電能為：W=W2-W1=1341.5kW·h-1326.2kW·h=15.3kW·h．(2)題中已知消耗電能15.3kW·h，則轉(zhuǎn)數(shù)為：15.3kW·h×3000r/kW·h=4590r.點評：從本題可以看出：若用電器用電較多，時間較長，應(yīng)通過計數(shù)器測量消耗的電能；若用電器用電較少，時間較短，應(yīng)用數(shù)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過轉(zhuǎn)數(shù)的方法也可算出消耗的電能。例3．如圖15-1所示的電路中，電源電壓U=6V并保持不變，電阻R=5Ω，滑動變阻器的阻值范圍為0—10Ω．在滑動變阻器的滑片從左端移到右端的過程中，求：圖1圖15-1PRSA1V1(2)電路接通25s內(nèi)，電阻R消耗的最大電能是多少？精析：當滑片P分別向左或右移動時，電路中的電流分別會變大或變小。顯然，當滑片滑到左端時，電路中的電流最大，電阻R兩端的電壓最大且等于電源電壓；當滑片滑到右端時，電路中的電流最?。猓孩女敾阶蠖藭r，R滑1=0，A=1.2A，UR=6V當滑片滑到右端時，R滑2=10Ω，A=0.4A，U‘R=I’R=0.4×5V=2V⑵對于電阻R而言，當滑動變阻器滑片移到左端時，電路中電流最大，從而在相等的時間內(nèi)消耗的電能最多．二、電功率學習要求1．理解電功率的概念．2．了解常用家用電器的額定功率．3．理解用電器的額定功率和實際功率的概念．4．會用電流表、電壓表和滑動變阻器等測定小燈泡的電功率．5．能夠結(jié)合歐姆定律公式將電功率公式變形后進行有關(guān)實際功率的計算．6．培養(yǎng)重視實驗、尊重事實、實事求是的科學態(tài)度．學習指導(dǎo)電功率物理意義的理解．電流通過不同的用電器做功的快慢一般是不同的．單位時間里所消耗的電能叫做電功率，它是表示電流做功快慢的物理量．電功率的計算公式是，而電功是用W=UIt計算的，由此得到電功率的常用計算公式為Ｐ=UI．這是普遍適用的公式，而推導(dǎo)的公式Ｐ=I2R和，只適用于純電阻電路．用電器額定功率與實際功率的區(qū)別．在日常生產(chǎn)和生活中，為了使用電器在正常情況下工作，以獲得最好的使用效果和延長使用壽命，要在用電器上標出它的電壓、電流和功率的數(shù)值，這些數(shù)值就是用電器的額定值．由于各種因素的影響，用電器不一定在正常條件下使用，用電器實際工作時的電壓、電流和功率值叫做用電器的實際電壓、實際電流和實際功率．若用電器的工作電壓大于額定電壓，用電器的實際功率就大于額定功率（一般不能超過太多）；若用電器的工作電壓小于額定電壓，它的實際功率就小于額定功率．因此用電器的實際功率是隨著它兩端實際電壓的改變而改變的．在實際電路中，當用電器兩端的電壓變化時，電流、功率都要隨之改變；而對于電阻，一般認為是保持不變的．用電器實際功率的計算．對于純電阻用電器來說，在不考慮溫度對電阻的影響時，認為其電阻是不變的，可以從Ｒ＝Ｕ２額／Ｐ額求出用電器的電阻，用P實=U實2/R求出用電器的實際功率．我們還可以用一種更簡便的方法求實際功率．由于電阻不變，故Ｕ２額／Ｐ額＝Ｕ２實／Ｐ實，變形可得Ｐ實＝（Ｕ實／Ｕ額）２·Ｐ額．測定小燈泡的功率．測定小燈泡的功率是電學中典型的實驗之一，實驗要求做到：（１）能根據(jù)實驗需要選擇實驗器材；（２）能根據(jù)實驗要求自己設(shè)計電路圖；（３）能按電路圖準確、熟練地連接實驗線路，并注意電流表和電壓表及滑動變阻器的使用方法；（４）能根據(jù)串聯(lián)分壓的原理熟練地調(diào)節(jié)滑動變阻器，按實驗要求使燈泡在三種不同的電壓下工作；（５）能自行設(shè)計實驗記錄表格，正確讀出電流表和電壓表的示數(shù)，算出三種情況下燈泡的功率．典型范例例1．某公司推銷員在講到他們公司上半年共節(jié)電5000kW·h的時候，他拿起手里的一只電熨斗說：“我這只電熨斗是500W的，也就是0.5kW，我們廠節(jié)省的電力可以開動10000個這樣的電熨斗．”他的這種說法對嗎？請你說說理由．精析：5000kW·h是電功，表示的是用電器消耗電能的多少；而0.5kW是電功率，表示的是消耗電能的快慢．10000只這樣的電熨斗同時開動消耗的總功率是5000kW，而不是5000kW·h．這是兩個完全不同的概念，這位推銷員把這兩個不同的物理量混淆了，所以他的說法是不對的．全解：他的說法不對，他把電功和電功率這兩個物理量混淆了．點評：明確物理量的意義是解決物理問題的基礎(chǔ)和前提。只有明確各個概念的含義，即在物理學中描述的是事物的哪個方面性質(zhì)，以及各個物理量的單位，才能準確的處理物理問題．功率表示做功的快慢，它與功是有區(qū)別的．例2．玲玲的爺爺常年患有慢性支氣管炎，天氣一冷就覺得呼吸困難。玲玲和爸爸為了使爺爺有一個溫暖的生活環(huán)境，就一起去商店給爺爺買了一臺“凱迪牌臺式電暖器”，這臺電暖器的銘牌如下：型號：NSB-290電壓：220V頻率：50Hz電流：3.6A出廠日期：2006年6月18日編號：06061876請你根據(jù)銘牌進行下列計算：⑴這臺電暖器的額定功率是多少？⑵這臺取暖器在額定電壓下工作10h消耗的電能是多少？如果每天工作10h，每度電按0.4元收費，使用這臺電暖器每天應(yīng)付電費多少元？⑶玲玲的爺爺在使用過程中發(fā)現(xiàn)電暖器的電壓為200V，此時通過電暖器的電流多大？消耗的電功率為多少（設(shè)電暖器的電阻不變）？精析：這是一道實際應(yīng)用題．題中給出了用電器的額定電壓和額定電流，由此我們根據(jù)電功率公式就可以計算出其額定功率，（1）銘牌上的220V是額定電壓，3.6A是額定電流，所以電暖器的額定功率為：P額=U額I額=220V×3.6A=792W．⑵取暖器消耗的電能為：W=Pt=792W×10h=7.92kW·h．所需要的電費為：7.92kW·h×0.4元/（kW·h）=3.17元．⑶爺爺使用過程中，電暖器實際電壓并不等于額定電壓，此時消耗的功率也不等于額定功率。根據(jù)銘牌上的額定電壓和額定電流，可計算出電暖器的電阻為Ω，根據(jù)W≈660W得出實際功率．點評：該題解決的就是生活中的實際問題。要求能區(qū)分額定功率與實際功率，在給出的用電器工作電壓或工作電流中，判斷出是否為額定電壓或額定電流．在電暖器的工作電壓低于額定電壓時，它消耗的功率小于額定功率．活動與探究1．白熾燈是家庭電路的主要設(shè)備,請仔細觀察各種額定功率不同的燈泡,利用所學知識分析燈絲的長短、粗細與它們額定功率之間有什么關(guān)系?2．給你電壓表、5Ω的電阻、電源、滑動變阻器和開關(guān)個一只,導(dǎo)線若干．你能測出額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率嗎?思考與練習一、填空題1．標有“PZ220—25”字樣的電燈，“220”表示，“25”表示．它正常工作時的電流為A，電阻為2．一只標有“220V10A”字樣的電能表，220V表示，10A表示，最多可容納總功率為W的用電器同時使用．項目數(shù)據(jù)額定電壓220V額定頻率50Hz額定洗衣功率360W額定洗衣容量3kg整機質(zhì)量33kg外形尺寸(mm)542×550×9203．下表所示為國產(chǎn)XQB30—3型全自動洗衣機說明書中所列的主要技術(shù)數(shù)據(jù)，仔細閱讀表格，回答下列問題：⑴這臺洗衣機在額定電壓下洗衣時，通過洗衣機的電流是A．⑵這臺洗衣機洗衣時間累計為30min，其耗電為kW·h．二、選擇題（只有一個選項符合題意）4．小剛同學利用電能表測量某家用電器的電功率，當電路中只有這個用電器工作時，測得在15min內(nèi)消耗電能0.3kW·h，則這個用電器可能是（）A．空調(diào)B．電冰箱C．電視機D．白熾燈5．下面是選自小明學習筆記中的摘錄，其中不正確的是（）A．電功率是表示消耗電能快慢的物理量B．相同時間內(nèi)，電流做功越多，功率越大C．千瓦是電功率的單位，千瓦時是電功的單位D．一臺電風扇功率是100W，表示電流在1s內(nèi)做100W的功6．兩盞相同的“220V100W”的電燈串聯(lián)后接在220V的電路上，則兩盞燈總的電功率為（）A．200WB．100WC．50WD．25W7．標有“12V6W”字樣的燈泡接入電路中，若通過燈泡的電流為0.3A，則小燈泡的實際功率為（）A．等于6WB．D大于6WC．小于6WD．無法判斷三、實驗、設(shè)計題8．如圖15-5是測定小燈泡額定功率的實物連接圖，其中電源是三節(jié)新干電池，燈泡的額定電壓是3.8V，其燈絲電阻約為10Ω，滑動變阻器標有“10Ω1A”的字樣，電流表（0～0.6A、0～3A），電壓表（0～3V、0～15V）．（1）用筆劃線代替導(dǎo)線將電路中未連接的部分連接好,使它成為完整的實驗電路．圖15-5A圖15-5APLSC．可能是小燈泡短路；D．可能是電流表斷路。根據(jù)上述猜想，請你借助圖中電流表和電壓表進行驗證，將電壓表、電流表示數(shù)填入下表．猜想電流表示數(shù)/A電壓表示數(shù)/V如果A成立如果C成立三、計算、論述題9．某變電所附近的居民區(qū)，用戶電壓經(jīng)常比正常電壓高22V．（1）將“PZ220－40”的燈泡接入這樣的電路，燈泡的實際功率可達到多大？（2）要使“PZ220－40”的燈泡在電壓最大時正常發(fā)光，需要串聯(lián)一個多大的電阻？這時電阻消耗的電功率多大？10．如圖15－6所示，R1=20Ω，R2=40Ω，電源電壓保持不變．（1）當S1、S2都閉合時，電流表A1的示數(shù)是0.6A，小燈泡恰好正常發(fā)光，求電源電壓和小燈泡的額定電壓．（2）當S1、S2都斷開時，電流表A2的示數(shù)是0.2A，求小燈泡的實際功率．圖15-6（3）小燈泡的額定功率是多少？圖15-6相關(guān)鏈接電子節(jié)能燈20世紀80年代初，荷蘭飛利浦公司研制成功了第三代新光源熒光燈——電子節(jié)能燈．它采用了發(fā)光效率高的熒光粉和電子變頻鎮(zhèn)流器兩項技術(shù)，使電子節(jié)能燈的電能利用率大大提高．一只11W三基色電子節(jié)能燈的耗電量只有同樣亮度的60W白熾燈耗電量的18℅，是同樣亮度的15W普通熒光燈耗電量的73℅．據(jù)統(tǒng)計，我國一年生產(chǎn)各種燈泡20億只，如果其中7000萬只是11W三基色電子節(jié)能熒光燈，則每年能節(jié)省的電差不多相當于一座裝機容量為300萬千瓦的電站的年發(fā)電量．三、電熱器電流的熱效應(yīng)學習要求1．知道電流的熱效應(yīng).2．知道一般電熱器的工作原理及其應(yīng)用.3．理解焦耳定律、公式及適用條件.4．會對一些家庭電熱器進行簡單的計算.5．培養(yǎng)重視實驗、尊重事實、實事求是的科學態(tài)度.學習指導(dǎo)1．電熱器⑴電熱器是利用電流做功把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備，常見的電熱器有電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋等．⑵電熱器是利用電流的熱效應(yīng)制成的．⑶電動機、電視機等的外殼留有許多縫隙，有的電動機里還裝有風扇，這是為了加快散熱．2．焦耳定律⑴通過探究知道：電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量的多少與通電電流、用電器的電阻及通電時間有關(guān)．⑵焦耳定律的內(nèi)容是：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時間成正比．其公式為：Q=I2Rt．⑶焦耳定律可適用于一切用電器（或電路）的熱量計算．若用電器能把電能全部轉(zhuǎn)化為熱量，如電阻絲、電烙鐵、電爐、電熨斗等，那么Q=W=UIt，根據(jù)歐姆定律還可以推導(dǎo)出；若用電器所做的電功除了發(fā)熱，還轉(zhuǎn)化為機械能、化學能等，那么電功就大于轉(zhuǎn)化的內(nèi)能，比如電動機轉(zhuǎn)動、鉛蓄電池充電，就不能用電功來代替產(chǎn)生的熱量了，所以在應(yīng)用公式時，必須注意其使用條件．曲型范例例1．電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連接的輸電線卻不熱，這是因為（）A．通過電爐上的電流比通過輸電線上的電流大B．電爐絲的電阻比電線的電阻大得多C．電爐絲金屬的比熱容與輸電線的比熱容不同D．以上三種說法都有道理精析：這個現(xiàn)象運用焦耳定律容易解釋.由于電爐絲與銅導(dǎo)線是串聯(lián)的，所以通過它們的電流相等，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，電爐絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，因此電爐絲上產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線上多得多，所以我們看到電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不怎么熱.全解：本題答案應(yīng)選B．點評：比較電流產(chǎn)生熱量的多少，關(guān)鍵是準確地選用原理，要從題意中挖掘條件，根據(jù)具體問題，選擇合適的物理原理．例2．兩個電阻阻值之比R1∶R2＝２∶３，若把它們串聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)R1、R2產(chǎn)生的熱量之比Q１∶Q２＝；若把它們并聯(lián)在電路中，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比Q１′∶Q２′=.精析：串聯(lián)電路中，電流相等，要求產(chǎn)生熱量之比，應(yīng)該想到用公式Q=I2Rt進行比較，而在并聯(lián)電路中，兩電阻兩端的電壓相等，故應(yīng)想到用進行比較.全解：由于R1、R2串聯(lián)在電路中，根據(jù)Q=I2Rt可得Q１∶Q２＝R1∶R2＝２∶３.當R1、R2并聯(lián)在電路中，根據(jù)可得Q１∶Q２＝R2∶R1＝3∶2．點評：本題的解答，需要分清兩個電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)，抓住兩類不同電路的特點，然后分別選擇合理的公式，代入相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算.※例3．一臺直流電動機，線圈的電阻為0.5Ω，接在12V電源上時，通過的電流為2A，這臺電動機工作5min產(chǎn)生多少機械能？精析：電動機不是純電阻電路，不遵從歐姆定律，求電動機消耗的電能，也就是求電流所做的功只能用W=UIt，而電流通過線圈產(chǎn)生的熱量必須用Q=I2Rt求，電能轉(zhuǎn)化為機械能應(yīng)為W-Q.全解：電流通過電動機所做的功為：W=UIt=12V×2A×300s=7200J，即電動機5min消耗的電能為7200J.電流通過線圈產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×300s=600J.電能轉(zhuǎn)化為機械能的量為：W-Q.=7200J-600J=6600J.點評：本題電流做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機械能，電動機電路是非純電阻電路，所以在選用公式時要慎重.活動與探究請你設(shè)計一個與課本上不同的實驗，來探究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān).思考與練習一、填空題1.電熱既有消極危害的一面，也有積極可利用的一面。各類就是利用電流來加熱的設(shè)備，常見的有、、等．2.一個20Ω的電阻，通過0.5A的電流2min，電阻上消耗J的電能，釋放熱量J.3.有一種家用電熨斗的規(guī)格為“220V300W”這種電熨斗內(nèi)部電熱絲的電阻是Ω.如果在額定電壓下工作，1min內(nèi)將產(chǎn)生J的熱量.二、選擇題4.下列幾種家用電器中不屬于電熱器的是（）A.電爐B.電熨斗C.收音機D.電烙鐵5.電冰箱、電視機、電風扇等用電器的后面分別裝有鐵片或制成空格狀，這樣做的目的（）A.為了用電器的美觀B.為了防止用電器漏電C.為了防止用電器聚集熱量D.為了節(jié)約用電器的制作材料6.若下列各用電器的額定功率都相等，正常工作時，釋放熱量最多的是（）A.電視機B.白熾燈C.電烙鐵D.電風扇7．兩根完全相同的電熱絲，串聯(lián)起來接在家庭電路上燒開4kg的一壺水需24min，若把它們并聯(lián)起來燒開同樣一壺水，需要的時間為（）A．6minＢ．12minＣ．24minＤ．48min三、計算、論述題圖15-78.有人在使用電熨斗時,為了熨燙方便和不使溫度升的得圖15-7過高,通常將電熨斗接在如圖15-7所示的電路中，試問：開關(guān)S應(yīng)在何時閉合，何時打開?這樣做有什么好處?圖15-8電爐絲銅導(dǎo)線9.小明為了探究電流的熱效應(yīng)，找來了如下器材：12V的電源，開關(guān)，一段電爐絲，粗細、長短與電爐絲相同的銅導(dǎo)線，蠟和導(dǎo)線若干圖15-8電爐絲銅導(dǎo)線設(shè)計了一個簡單的實驗：把電爐絲和銅電線串聯(lián)起來接到電源上，在電爐絲和銅導(dǎo)線上分別用蠟粘上兩根小鐵釘。如圖15-8所示，等蠟?zāi)毯?，合上開關(guān)，過一會兒，電爐絲上的蠟熔化了，鐵釘?shù)粝聛?，而銅導(dǎo)線上的蠟沒有熔化。（1）他的這個簡單實驗?zāi)懿荒苡脕硖骄侩娏鞯臒嵝?yīng)？（2）他把電爐絲和銅導(dǎo)線串聯(lián)在電路中的目的是什么？（3）電爐絲上的蠟?zāi)苋刍~導(dǎo)線上的蠟沒熔化，由此你能得出什么結(jié)論？相關(guān)鏈接電吹風的保健功能電吹風是將電能轉(zhuǎn)化為機械能能和內(nèi)能的用電器，當它進現(xiàn)代家庭后，人們通常用它來美化發(fā)型，但是它在日常生活中，還有著良好的保健功能：（1）治感冒.感冒往往是以流清涕、打噴嚏開始的，此時用電吹風對著鼻孔吹入熱風，持續(xù)20min左右，可殺滅呼吸道內(nèi)的感冒病毒，使流涕停止，感冒不再發(fā)作.（2）治胃痛.發(fā)生痙攣性胃痛時，用電吹風對著胃部熱吹片刻，胃痛便可減輕或解除.（3）防治腳癬.有腳汗的人往往鞋內(nèi)潮濕而患腳癬，如每次穿鞋前用電吹風向鞋內(nèi)吹片刻，不但穿著干燥舒適，而且可以殺滅或抑制霉菌，防止腳癬.（4）治凍瘡.凍瘡初起時，用電吹風直接吹患處，使其局部加熱，每次5～10min；吹三四次后凍瘡即可見好.四、家庭安全用電學習要求1.知道家庭電路中造成熔絲熔斷的原因.2.知道熔絲(保險絲)的作用.3.會根據(jù)實際電路的需要，正確選用和安裝熔絲的方法.4.知道安全電壓。了解常見的幾種觸電情況和避免觸電的方法.5.理解家庭電路的組成及其主要部分的作用.6.知道家庭電路中各電學器件的符號，會畫簡單的家庭電路圖.7.知道火線與零線，會使用測電筆正確辨認火線和零線.8.知道安全用電的常識，知道常用的觸電急救知識.9.培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的學習習慣，嚴格遵守操作規(guī)程的科學態(tài)度，以及綜合運用物理知識分析、解決實際問題的能力.學習指導(dǎo)1.家庭電路主要由進戶線（電源線）、電能表、閘刀開關(guān)、熔斷器、開關(guān)、插座和用電器等元件組成.2.家庭電路失火的原因是電壓過高、用電器電流超載及線路中某處接觸不良造成該處電阻加大而使局部線路過熱.3.熔絲：⑴熔絲是由電阻率較大、但熔點較低的鉛銻合金制成的.⑵熔絲的作用是當電路中的電流過大時熔絲發(fā)熱并熔斷，形成斷路，從而保護用電器.⑶更換熔絲時，要換成規(guī)格合適的熔絲，不能用銅絲或鐵絲代替.⑷自動空氣開關(guān)是一種新型的保險裝置，這種裝置被附加在總開關(guān)上，不再采用熔絲，而是通過電磁原理來實現(xiàn)電路的斷、開.4.觸電：人體是導(dǎo)體，若體觸及帶電體，會有電流通過人體造成對人體的傷害.⑴單線觸電：站在地上的人觸到火線，電流由火線進入人體流到大地，形成回路，造成傷害人體的事故.⑵雙線觸電：站在絕緣體上的人若同時觸到火線和零線，人體與電網(wǎng)形成回路，造成傷害人體的事故.5.插座：為了給電視機、洗衣機、電冰箱以及其他可以搬動的家用電器供電，需要安裝插座.插座有兩孔插座和三孔插座之分.使用三孔插座可以使有金屬外殼的用電器有良好的接地保護作用.6.測電筆：用來辨別火線和零線的電工工具.使用時，用手接觸筆尾金屬體，筆尖接觸電線，如果氖管發(fā)光，表示接觸的是火線；若氖管不發(fā)光，表示接觸的是零線.7.安全用電常識：(1)一般情況下，人體的安全電壓不高于36V.(2)安全用電的四不原則：不接觸低壓帶電體；不靠近高壓帶電體；不弄濕用電器；不損壞絕緣體.(3)處理觸電事故，首先切斷電源.若有人觸電，先切斷電源,或用絕緣體使人脫離電源線；因電引起的火災(zāi),要先切斷電源,再潑水救火,一定不能帶電潑水救火.典型范例例1．電工師傅檢修電路時，手中備有的熔絲嫌粗，他便用螺絲刀在熔絲上撳一個切口，試說明他這樣做的道理.精析：熔絲的規(guī)格常用額定電流來表示，熔絲越粗額定電流越大，熔絲越細額定電流越小。電工手邊備有的熔絲嫌粗，表明其額定電流較大，不符合電路要求。在熔絲上撳一切口，可減小熔絲的橫截面積，使熔絲變細，額定電流變小，符合安全用電要求.全解：這樣做的目的是減小熔絲的橫截面積，以減小熔絲的額定電流.點評：熔絲有不同的規(guī)格，家庭電路中一般按額定電流選用熔絲，應(yīng)使熔絲的額定電流等于或略大于電路的最大正常工作電流.選用熔絲時，既不能選得過大，也不能選得過小，過大起不到保護電路的作用，過小又及易造成電路斷路。若熔絲嫌細，也可以把幾段對折起來使用，以增大額定電流.例2．閉合室內(nèi)開關(guān)，發(fā)現(xiàn)燈不亮，但燈座完好，用測電筆檢測燈座的兩接線柱，發(fā)現(xiàn)測電筆氖管都發(fā)光，由此可判斷()A.火線斷路B.燈泡燈絲斷了C.零線斷路D.無法判斷精析：根據(jù)題中所描述的現(xiàn)象可推知，一定是出現(xiàn)了斷路.若火線斷路，氖管不會發(fā)光；若燈絲斷路，燈座兩端不會使氖管發(fā)光；所以，只能是零線斷路而導(dǎo)致燈不亮.全解：本題應(yīng)選C.點評：照明電路中常出現(xiàn)的故障主要有下列四種：(1)開路；(2)短路；(3)過載；(4)漏電.在分析電路故障時，要根據(jù)具體情況作出正確的判斷.活動與探究1.拆一只測電筆，看看它有哪些部分組成？怎樣用它來辨別火線和零線呢？請在老師或家長的監(jiān)護下動手做做看，一定要注意安全.2.結(jié)合生活經(jīng)驗，你認為安全用電要注意哪些？請?zhí)岢龊侠淼慕ㄗh.思考與練習一、填空題1.家庭電路主要由、、、、、、、等組成。為了考慮到用電安全，三線插座還應(yīng)加接_.2.家庭電路的火線和零線之間的電壓是_______V；對人體的安全電壓是V；為了避免電路中電流過大而造成危害，電路中必須安裝.3.藝藝家買來的洗衣機上帶的是三腳插頭，由于家中沒有三孔插座，于是把三腳插頭安在兩孔插座上，洗衣機照樣工作，但這樣做在時，容易造成觸電事故.DZ47-70A最大工作電流10ADZ47-70A最大工作電流10A漏電電流≤30mA額定電壓220V動作時間≤0.1s鍋做飯時，家里的自動空氣開關(guān)“跳閘”了.則“跳閘”的原因可能是.根據(jù)小華家自動空氣開關(guān)上的銘牌如圖所示，他家電路允許使用的用電器總功率最大為W.二、選擇題5．在下列現(xiàn)象中：①插座中的兩個線頭相碰；②開關(guān)中的兩個線頭相碰；③電路中增加了大功率用電器；④戶外輸電線絕緣皮損壞．可能引起家中保險絲熔斷的是（）A．只有①、②B．只有②、③C．只有②、④D．只有①、③6．電工站在干燥的椅子上檢修電路，下列情況中肯定不安全的是（）A．一手接觸到火線B．兩只手都接觸到火線C．一只手接觸火線，另一只手接觸到水泥墻壁D．一只手接觸零線，另一只手接觸到水泥墻壁7．關(guān)于安全用電，下列做法中正確的是（）A．使用測電筆時，不能用手接觸筆尾的金屬體B．發(fā)現(xiàn)有人觸電時，要先切斷電源，或用干木棒把電線挑開C．發(fā)現(xiàn)線路起火時，可以立即潑水救火D．發(fā)現(xiàn)高壓輸電線落在地面上時，用干木棒將其挑離地面8．小鳥蹲在高壓電線上并不會觸電，其原因是（）A．小鳥是絕緣體，所以不觸電B．小鳥兩個爪間的電壓低，不會使小鳥觸電C．小鳥生命力強，所以不觸電D．線路中電流太小，不能使小鳥觸電9．小明發(fā)現(xiàn)他家的電路中，使用的是一種外殼由塑料制成的“空氣開關(guān)”，它可替代閘刀開關(guān)和熔斷器.他觀察到空氣開關(guān)的額定電流是10A，那么，由這個“空氣開關(guān)”控制的用電器的總功率最好（）A．不大于220WB．不大于1200WC．不大于2.2kWD．沒有限制三、計算、論述題10.你是否注意到，在用電高峰或家中使用大功率用電器時，家中的電燈發(fā)光會變暗?請你分析一下是什么原因造成的.11.白熾燈是人們常用的照明用具.根據(jù)你對白熾燈的了解,請?zhí)岢鰞蓚€與物理知識有關(guān)的問題,并針對提出的問題作出簡要回答.例如：問題:白熾燈的燈絲用久了為什么會變細?簡答：在高溫狀態(tài)下燈絲升華造成的.(1)問題:；簡答：．(2)問題:；簡答：．12．某中學學生，星期天到鄉(xiāng)鎮(zhèn)上宣傳安全用電常識，該校學生自制了宣傳畫，如圖15-9甲、乙、丙。請你任選其中兩幅為它配上簡短的解說詞．圖15-9圖15-9圖甲的解說詞：．圖乙的解說詞：．圖丙的解說詞：．相關(guān)鏈接家用電器之最最早的白熾燈：白熾燈最早由誰發(fā)明的尚有爭論.愛迪生在前人研究的基礎(chǔ)上，于1879年10月21日制成了一只用碳化的棉線做燈絲的真空燈泡.通電后，這只燈泡足足亮了45個小時.這在當時可是個了不起的成就.最早的電風扇：1882年,美國紐約的克羅卡日卡齊發(fā)動機廠成功研制了一臺只有兩個扇片的臺式電風扇.最早的收音機：1910年,美國紐約的戴弗雷斯特無線電話公司研制成功一臺組裝式收音機.最早的電冰箱：1913年,美國的芝加哥一家公司研制成功一臺家用電冰箱,它的外殼是木制的,里面安裝了壓縮制冷設(shè)備.最早的電視機：1926年,英國的貝爾德研制成功一臺黑白電視機.1941年,匈牙利籍美國科學家彼得·戈德馬克研制成功一臺彩色電視機.最早的微波爐：1947年,美國研制成功一臺加工食品的微波爐,當時叫雷達爐.最早的錄像機：1956年,美國的安派克齊公司研制成功一臺錄像機.五、綜合實踐活動學習要求1．經(jīng)歷研究學生家庭中的用電線路過程，會畫自家的家庭電路圖。2.經(jīng)歷探究家庭消耗電能的多少與哪些因素有關(guān)的過程，嘗試總結(jié)相應(yīng)的結(jié)論。3．經(jīng)歷探究分時段定電價的意義的過程，關(guān)注人、社會、自然的和諧發(fā)展。學習指導(dǎo)1．研究自己家的用電線路的關(guān)鍵是觀察家庭用電線路，搞清自己家的用電線路結(jié)構(gòu).一般情況下，家庭電路布線都是分路鋪設(shè)的，分為照明、插座、電熱水器以及空調(diào)共四路，它們分別與安裝在供電箱上的四個空氣開關(guān)相連．而供電箱中的總開關(guān)與戶外的電能表相連,并進一步連在由戶外供電電纜接入的進戶線上．檢查用電線路的方法是分段停電法，通過對空氣開關(guān)的斷開或閉合，判斷該空氣開關(guān)是控制哪一段電路．研究自己家的用電線路時，必須嚴格按照防止觸電的操作規(guī)范進行，且有家長在場，以避免發(fā)生人身傷害事故．2．在探究家庭電路消耗的電能與哪些因素有關(guān)的過程中，用電能表測量用電時,只要隔一段時間讀出電能表上前后兩次數(shù)值,并把后一次讀數(shù)減去前一次讀數(shù),其差就是用電器在這段時間內(nèi)消耗的電能,單位是千瓦時.注意，現(xiàn)在很多家庭使用了電子式單相電能表,可根據(jù)用電1Kw·h耗電指示燈閃爍的次數(shù)計算消耗電能的多少.3．在探究分時段定電價的意義活動中，要堅持把記錄工作做完整，還要注意數(shù)據(jù)的準確．典型范例例1．小剛同學新買了一臺電子節(jié)能燈,他想知道該燈的功率是多大.他關(guān)閉了家中其他用電器,只讓這臺電子節(jié)能燈工作10min，發(fā)現(xiàn)家中標有2500r/kW·h電能表的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過了10圈.該電子節(jié)能燈10min消耗的電能是多少？實際功率為多大？精析：“2500r/kW·h”表示消耗1kW·h的電能電能表轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)過2500圈，則10圈消耗的電能為（10/2500）×1kW·h，再由公式Ｐ=Ｗ/t可計算出電功率.全解：Ｗ=（10/2500）×1kW·h=（10/2500）×3.6×106J=1.44×104J.Ｐ=Ｗ/t=1.44×104J/600s=24Ｗ.點評：要注意1kW·h和焦耳之間的換算關(guān)系.1kW·h=3.6×106J.活動與探究1．統(tǒng)計你家所有用電器的功率,若同時用電,電能表是否超負荷?如果超負荷,你打算采取什么措施?2．請你觀察家中的輸電線路和電器設(shè)備中,是否存在著安全用電隱患?若有,應(yīng)如何改進?思考與練習一、填空題1．用電器是的裝置，從能量轉(zhuǎn)化的角度，請你列舉兩個不同類型的常用電器：、．2．很多家用電器都有待機功能，比如電視機可以用遙控器關(guān)機而不必斷開電源．這一功能雖給人們帶來方便，但電視機在待機狀態(tài)下仍有能耗．小明家彩色電視機待機功率8W，每天平均待機時間20h，則每天待機耗電kW·h．若能及時斷開電源，他家每月可以節(jié)約電費元．（電價為0.45元/kW·h，每月按30h計算）二、選擇題（只有一個選項符合題意）3．圖15-10是徐潔同學記錄家中一周內(nèi)的用電情況，下列說法正確的是（）圖15-100圖15-100123電能/KW·h時間/次周一周二周三周四周五周六周日圖例白天傍晚夜晚B.周四夜晚用電比周五夜晚多C.每天的用電高峰在傍晚D.周三傍晚用電2kw·hvtvt三、計算6．為了緩解用電高峰電力緊張的矛盾，降低居民的用電費用，我市部分地區(qū)已使用了分時電能表。電費價目表如下：原電表計費方法分時電表計費方法時間范圍全天高峰期低谷期8：00～21：0021：00～次日8：00單位：元/度0.530.550.35使用分時電表后，為了節(jié)省電費，小明將自家用電水壺燒開水安排到用電低谷期，并且觀察到只有電水壺燒水時，家里電能表(標有3000r/kW·h)每分鐘表盤轉(zhuǎn)36r．20min燒開一壺水．如果小明家每天燒兩壺開水，請你估算僅利用水壺燒水一項，小明家一個月（30d）節(jié)約電費多少元？相關(guān)鏈接分時電價分時電價又稱“峰谷差電價”，每天用電劃分為高峰時、平時和低谷時三個時段，其中，高峰時段為上午9時至11時和下午6時至10時，共6小時；平段為上午8時至9時和上午11時至下午6時，共8小時；低谷時段為晚上10時至次日早晨8時，共10小時。對于工業(yè)用戶而言，平段電價維持原價不變，高峰電價在平段電價的基礎(chǔ)上上浮60％，低谷電價在平段電價的基礎(chǔ)上下浮40％；對于居民用戶而言，若選擇分時電價，高峰電價同平段電價保持一致，低谷電價在平段電價基礎(chǔ)上下浮40％．本章檢測一、填空題1.電能表是測量的儀表，1kW·h的電能可供標有一只“220V40W”的燈泡正常工作h．2.家庭電路中的進戶線有兩根，一根是線，一根是線，它們之間有V的電壓．圖15-113.標有“2.5V0.4A”字樣的小燈泡，其額定功率是圖15-114.在如圖15-11所示的電路中，電源電壓為3.0V，開關(guān)閉合后，電流表和電壓表的讀數(shù)分別是0.10A和2.0V，則R2兩端的電壓是V，Rl每分鐘消耗的電能是J。5.據(jù)報道，近幾年有許多重大火災(zāi)都是因為線路連接處接觸不良造成的．教訓十分深刻，線路連接處接觸不良時，該處的電阻將；在該接觸處就會產(chǎn)生局部過熱升溫，接觸處的電阻又將隨溫度升高而，從而形成電熱的逐步積累和惡性循環(huán)，以致引發(fā)火災(zāi)（選填“增大”“減小”或“不變”）．6.一盞“220V100W”的燈泡，接入110V的電路中，它的額定電壓是V，額定功率是W，實際電壓是V，實際功率是W，它的亮度比正常工作時的亮度要．7.引起家庭電路中電流過大的原因：一是，二是．經(jīng)驗證明只有的電壓才是安全的．8.標有“220V500W”的電爐正常工作1h，消耗的電能為kW·h，在這1h內(nèi)電爐產(chǎn)生了J的熱量．圖15-12SA1LR9.若安全使用標有圖15-12SA1LR10.如圖15-12所示的電路中，電源電壓保持不變，在滑動變阻器的滑片由中點向右端移動的過程中，電流表的示數(shù)將，燈泡L消耗的電功率將，變阻器R消耗的電功率將（選填“變大”、“變小”或“不變”）．二、選擇題11.在家庭電路中，熔絲的主要作用是（）A.保證電路的電壓不變B.保證電路的電流不變C.保護人體安全D.在電流超過規(guī)定值時自動切斷電路12.當發(fā)現(xiàn)有人觸電時，下列救護方法中錯誤的是（）A.立即斷開電源開關(guān)B.立即用絕緣體將電線挑開C.立即用有絕緣柄的鋼絲鉗鉗斷電線D.立即直接用手拉觸電的人13.下列做法，不符合安全用電要求的是（）A.發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線的絕緣部分破損時要及時更換B.家用電器的金屬外殼要接地C.用鐵絲或銅絲來代替熔絲D.發(fā)現(xiàn)有人觸電時，要及時切斷電源14.亮亮同學把一開關(guān)閉合的臺燈插入插座時，家中原來亮著的燈全熄滅了，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)家中的熔絲已熔斷，造成這一現(xiàn)象的原因可能是（）A.臺燈的燈絲斷了B.臺燈的燈座短路C.該插座原來已短路D.臺燈的插頭斷路15-1315.如圖15-13所示是我們?nèi)粘Ｉ钪械囊环N調(diào)光燈，它的調(diào)節(jié)旋鈕是一個與燈泡相串聯(lián)的變阻器，當轉(zhuǎn)動旋鈕使燈泡逐漸變暗時，下列判斷正確的是15-13A.燈泡兩端的電壓逐漸變小B.燈泡兩端的電壓不變，流過燈泡的電流逐漸變小C.燈泡的燈絲電阻逐漸變大D.燈泡的額定功率逐漸變小16.在《電工手冊》中，列出了白熾燈的常見故障與檢修方法，其中一項故障現(xiàn)象及其可能原因如下表所示：故障現(xiàn)象可能原因檢修方法燈泡不亮1.燈泡的燈絲斷了2.燈頭內(nèi)的電線斷了3.開關(guān)等處的接線松動4.熔絲熔斷換新燈泡換新線并接好檢查加固更換熔絲上述故障現(xiàn)象的可能原因可以概括為（）A.電路中出現(xiàn)了短路 B.電路中出現(xiàn)了斷路 C.并聯(lián)變成了串聯(lián) D.供電電壓偏低17.甲用電器標有“220V100W”字樣，乙用電器標有“110V25W”字樣，關(guān)于甲、乙下列說法正確的是（）A.將甲、乙串聯(lián)后接入電路中，甲、乙消耗的功率一定不相等B.將甲、乙并聯(lián)后接入電路中，甲、乙消耗的功率一定不相等C.無論是串聯(lián)還是并聯(lián)后接入電路中，甲、乙消耗的功率一定相等D.無法比較18.兩只燈泡串聯(lián)后接入電路中，其中一只亮，另一只不亮，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是（）A.兩燈相比，不亮的燈泡電阻太小了B.兩燈相比，不亮的燈泡中通過的電流太小了C.兩燈相比，不亮的燈泡額定功率一定大D.不亮的燈泡的燈絲一定斷了19.一只擴音機的額定電壓是110V，功率是100W，電源電壓是220V，如果用電燈泡來降壓，與擴音機串聯(lián)的最合適的電燈泡規(guī)格是（）A.110V250W B.110V40W C.110V100W D.110V200W20.制作電熱器的發(fā)熱體應(yīng)選用（）A.電阻大且熔點高的合金絲B.電阻小且熔點低的合金絲C.電阻率大且熔點高的合金絲D.電阻率小且熔點低的合金絲21.如圖15-14所示，電路中有一只標有“6V3W”字樣的小燈泡L，阻值為12Ω的電阻R，開關(guān)S閉合時，燈泡L恰好正常發(fā)光，則開關(guān)S斷開時，小燈泡的實際功率是()圖15-圖15-14LRS×1B.1.5WC.0.75W D.零三、設(shè)計與探究題22.請在圖15-15所示的照明電路上，按安全用電的原則，將燈泡、拉線開關(guān)、三孔插座接入電路．圖15-15圖15-1523.我們知道,導(dǎo)體中有電流流過時，導(dǎo)體就會發(fā)熱．如圖15-16是“探究影響通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實驗裝置，觀察圖中的實驗現(xiàn)象，回答下列問題：圖15-16圖15-16等質(zhì)量煤油R甲=RR乙=2R（a）等質(zhì)量煤油R乙=2RR丙=2R（b）（1）圖（a）探究的是；（2）圖（b）探究的是；（3）導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是通過反映出來的；（4）通過實驗探究得到的結(jié)論是．24.五顏六色的小彩燈給街道、商店和旅游區(qū)增添了熱鬧的氣氛．一串小彩燈的燈泡往往有幾十只，這么多的小彩燈是如何連接呢？小明同學從市場上買了一串小彩燈，按下列步驟進行實驗探究：⑴把所買的這串小彩燈接入照明電路，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)所有的小彩燈均發(fā)光，而且發(fā)光強度相同．打開開關(guān)，取下任意一盞小彩燈，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)全部小彩燈均不發(fā)光．根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，小明判斷每盞小彩燈間是以 方式連接的．⑵小明用電流表測量出這串小彩燈全部發(fā)光時通過第一盞小彩燈的電流是0.8A，則通過第五盞小彩燈的電流是 ．（3）小明數(shù)了一下該串小彩燈總共58只，從而推算出每盞小彩燈的額定電壓大約是V．額定功率約是W．（保留一位小數(shù)）四、解答題圖15-1725.使用電烙鐵時,為了省電和避免因烙頭氧化而不易沾錫，有時會采用如圖15-17所示的電路，該電路在暫不焊接時，可以處于保溫狀態(tài)；需要焊接時，能很快達到焊接溫度已知電烙鐵的規(guī)格為“220V40W”，開關(guān)S接a點時，電烙鐵消耗的電功率為P1，開關(guān)接b點時，電烙鐵消耗的功率為P2，且P1=4P2，問：圖15-17（1）電烙鐵處于保溫狀態(tài)時，開關(guān)應(yīng)和哪一點接觸？（2）電烙鐵處于保溫狀態(tài)時，通過電路的電流是多少？（3）電路中選用的燈泡L的電阻值是多少？26.一天，小明注意到家中的燈泡比平常亮，猜測可能是電壓超過了220V．為了證實他的猜測，他做了如下實驗：關(guān)閉家中其他用電器，只開一盞“220V100W”的電燈，觀察到家中標有“3000r/kW·h”字樣的電能表在20min內(nèi)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了121r．（不計溫度對燈絲電阻的影響）（1）在20min時間內(nèi)這盞燈消耗的電能的多少？（2）小明家此時的實際電壓是多少？（3）為使這盞燈能正常發(fā)光，應(yīng)串聯(lián)一個多大的電阻？第十六章電磁轉(zhuǎn)換一、磁體與磁場學習要求1.通過實驗探究，認識磁極之間的相互作用，了解磁場也是一種物質(zhì)．2.通過觀察，了解磁化現(xiàn)象．3.通過實驗，認識用磁感線描述磁場的方法，會判斷磁場的方向．4.知道地磁場及地磁場的南、北極．5.通過了解我國古代對磁現(xiàn)象的研究成果及研究磁現(xiàn)象的方法，使學生樂于探索自然現(xiàn)象．學習指導(dǎo)1．磁體表現(xiàn)出三個方面的性質(zhì)：⑴吸鐵性：可以吸引鐵質(zhì)物質(zhì)（鐵、鈷、鎳）；⑵指向性：將磁體支起來或懸掛起來使其自由轉(zhuǎn)動，當磁體靜止時總是一端指南一端指北；⑶磁極間的相互作用：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引．利用磁體的這些性質(zhì)可以幫助我們判斷一個物體是否具有磁性．2．磁極：磁體上磁性最強的部分叫磁極，磁極在磁體的兩端；磁極分南極（S）和北極（N）．①磁體兩端磁性最強，中間幾乎沒有磁性．②可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動的條形磁體或磁針，靜止后總是一個磁極指南另一個磁極指北，指南的叫南極，指北的叫北極．3．判別條形磁鐵極性的兩種方法：①用細線系住條形磁鐵中間懸掛起來，使其自由轉(zhuǎn)動，靜止時指北的一端為N極，指南的一端為S極；②用一已知磁極的磁體靠近它，相吸的一端為異名磁極，相斥的一端為同名磁極．4．磁化：使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫磁化．只有鐵質(zhì)物質(zhì)才能被磁化．5．磁體周圍的空間存在磁場，磁場是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)．磁場的基本性質(zhì)是：磁場對放在其中的磁體有力的作用．磁場是有方向的．人們把放在某點的小磁針靜止時北極所指的方向稱為該點的磁場方向．SSSSSNNS同名磁極NS異名磁極條形磁體蹄形磁體圖16.17．地磁場：地球本身是一個巨大的磁體，在地球周圍的空間存在著磁場，叫地磁場．地磁北極在地理的南極附近，地磁南極在地理的北極附近．地理兩極跟地磁兩極并不重合，而是稍有偏離．此現(xiàn)象最早是由我國的科學家沈括發(fā)現(xiàn)的．典型范例例1．將條形磁鐵的一端去靠近某鋼棒的一端，發(fā)現(xiàn)它們互相吸引，能否據(jù)此判斷鋼棒有磁性？如它們互相排斥，能否判斷鋼棒有磁性？精析：鋼棒和條形磁鐵相互吸引有兩種情況：鋼棒沒有磁性但條形磁鐵有磁性；條形磁鐵有磁性，鋼棒也有磁性，恰好靠近的是異名磁極．如果排斥則可判斷鋼棒有磁性，因為沒有磁性不會相互排斥的．全解：磁鐵一端靠近鋼棒的一端，如果相互吸引，不能判斷鋼棒有磁性；如果排斥則能確定鋼棒有磁性．點評：熟悉磁體的性質(zhì)和磁極間的相互作用，全方位地看待問題．培養(yǎng)自己綜合分析問題的能力．例2．在一個圓紙盒里放著一個條形磁鐵，在盒子周圍放置一些小磁針（小磁針涂黑端為Ｎ極），這些小磁針靜止時的指向如圖16.2甲所示，則圖16.2乙中能正確反映盒中條形磁鐵放置情況的是（）AABCDNNNSSSSN甲乙圖16.2精析：條形磁體外部的磁感線是從N極出來回到S極，同時靜止在磁場中的小磁針N極的指向即為該點磁感線切線的方向．將圖中小磁針N極用線條連接起來可得到磁感線的分布，從而判斷出盒中條形磁鐵的情況．全解：A．點評：要善于把實驗現(xiàn)象和問題聯(lián)系起來．從形象、直觀的實驗現(xiàn)象過渡到抽象的問題，在學習中逐步培養(yǎng)這種知識遷移的能力．活動與探究1．觀察你身邊的生活用品，看看它們在哪些地方用到了磁鐵．它們是怎樣巧妙利用磁性的？并把觀察結(jié)果記錄下來．2．在家里找一些不同的金屬，嘗試用磁鐵吸引它們，將實驗結(jié)果記錄下來．思考與練習一、填空題1．磁體上存在兩個的部分叫磁極．將一個磁體用線懸掛起來，靜止時指南的磁極叫，指北的磁極叫．2．當兩個磁極靠近時，它們表現(xiàn)出來的作用規(guī)律是．3．磁場是磁體周圍的一種能傳遞的特殊物質(zhì)．我們把小磁針在磁場中靜止時極所指的方向，規(guī)定為該點的磁場方向．4．用磁感線可以形象地描述磁場的方向和磁場的強弱分布．磁感線越密的地方磁場越，磁感線越疏的地方磁場越．5．地球本身就是一個巨大的磁體．水平放置、能自由轉(zhuǎn)動的小磁針之所以在地球表面指向南北，就是因為受到的影響．最早發(fā)現(xiàn)地磁兩極與地理兩極并不重合的科學家是我國宋代的．二、選擇題6．一條形磁鐵不慎從中間斷為兩段，則兩段的磁性是（）A．兩段都沒吸磁性B．一段只有N極，一段只有S極C．每段都有N、S極D．以上三種情況都有可能7．在地球表面的某位置，發(fā)現(xiàn)能自由轉(zhuǎn)動的小磁針靜止時沿豎直方向，且S極向下，則該位置在（）A．地球北極附近B．地球南極附近C．地球赤道附近D．無法確定8．緩慢轉(zhuǎn)動指南針的羅盤時，羅盤內(nèi)的小磁針（）A．將隨羅盤一起轉(zhuǎn)動B．不隨羅盤一起轉(zhuǎn)動，幾乎仍在原來位置不動C．將轉(zhuǎn)動得比羅盤快些D．將轉(zhuǎn)動得比羅盤慢些9．關(guān)于磁感線的描述，下列說法中正確的是（）A．磁感線在磁場中是客觀存在的，只不過眼睛看不見罷了B．磁感線是一種假想的曲線C．磁感線是一系列曲線，不可能是直線D．有磁感線的地方不一定有磁場10．鋼條AB的A端靠近小磁針的北極，它們相互吸引；鋼條B端靠近小磁針南極，它們也相互吸引，則（）A．鋼條一定有磁性，且A端為北極B．鋼條一定有磁性，且A端為南極C．鋼條一定無磁性D．鋼條可能有磁性，也可能無磁性三、簡答題11．兩根外形完全相同的鋼棒，已知其中一根有磁性，另一根沒有磁性，如果不用其它器具，怎樣才能知道哪一根有磁性，哪一根沒有磁性？相關(guān)鏈接磁場對生物的影響科學家通過研究發(fā)現(xiàn)，磁對生物的生長、發(fā)育有很大影響．有人在兩杯同樣的水中各養(yǎng)了同樣大小的5尾蝌蚪，并將一杯水放在一定強度的磁場中，另一杯水放在普通空間（即除了地磁場外沒有其他附加磁場）．在整個實驗期間，不給蝌蚪喂任何食物．實驗結(jié)果是：17d后，沒有附加磁場的那杯水中的蝌蚪開始死亡，到第21d全部死去；而在磁場中的那幾尾蝌蚪，到第23d才開始死亡，直到第27d才全部死去．實驗說明，在一定強度的磁場中的生活的蝌蚪壽命較長．同樣，在磁場中生活的蠶，其平均成熟期短，結(jié)繭早而且大．對于蚯蚓、魚等動物的類似實驗，也有相同的結(jié)果．還有人做過試驗，把老鼠放在一個連地磁場都屏蔽掉的環(huán)境中生活，結(jié)果壽命大大縮短．由此，不難想象磁場與人體健康也會有一定的關(guān)系．早在春秋戰(zhàn)國時期，名醫(yī)扁鵲就用“慈石”（即磁石）治病．古代醫(yī)書《格致鏡源》中講到把磁石墊在枕頭里，用此枕而眠，持之以恒，便有保眼健目的效果．這就是磁療．現(xiàn)代的磁療是以一定強度的恒定磁場（如永磁場片）、旋轉(zhuǎn)磁場或脈沖交變磁場作用于人體．大量的臨床實踐證明，磁療對于各種關(guān)節(jié)炎、腰肌勞損等疼痛性疾病，高血壓、腹瀉、良性腫瘤、靜脈曲張、結(jié)石、經(jīng)痛等疾病有一定的療效，而且治療簡便、安全，很少有副作用．二、電流的磁場學習要求1．通過實驗，認識通電直導(dǎo)線周圍的磁場方向與電流的方向有關(guān)．2．通過實驗探究，學會判斷通電螺線管外部磁場方向的方法，會應(yīng)用安培定則．3．能解釋電磁繼電器的工作原理．4．通過認識電與磁之間的聯(lián)系，體驗探索大自然奧秘的科學方法．學習指導(dǎo)1．電流的磁場⑴奧斯特實驗：通電直導(dǎo)線周圍存在著磁場，磁場的方向跟電流的方向有關(guān)．⑵通電螺線管的磁場：通電螺線管外部的磁場和條形磁體外部的磁場十分相似，通電螺線管的兩端相當于條形磁體的兩個極，極性跟電流方向有關(guān)，可用安培定則來判斷——用右手握住螺線管，讓四指彎曲指向螺線管中的電流方向，則大拇指所指方向即為螺線管的北極．2．研究電磁鐵⑴電磁鐵：將螺線管緊密地套在鐵芯上就構(gòu)成了電磁鐵．⑵電磁鐵是根據(jù)通電螺線管插入鐵芯磁性增強的特性制成的．其磁性增強是因為，鐵芯被磁化后也相當于一個磁體，它的磁場跟通電螺線管中磁場相疊加而增強．因此電磁鐵中插入螺線管的必須是鐵質(zhì)物質(zhì)，而不能是其它的導(dǎo)體．⑶電磁鐵磁性強弱跟哪些因素有關(guān)：①線圈匝數(shù)一定，電流越大，磁性越強；②結(jié)構(gòu)相同的電磁鐵，電流一定，線圈匝數(shù)越多，磁性越強．⑷電磁鐵的優(yōu)點：①磁性有無可以通過通、斷電來控制；②磁性強弱可以由電流大小來控制；③極性可以由變換電流方向來控制．3．電磁繼電器⑴電磁繼電器由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點組成，其實質(zhì)是利用電磁鐵來控制工作電路的開關(guān)．⑵電磁繼電器是利用低電壓、弱電流的電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流的電路的裝置．典型范例例1．一通電螺線管如圖16.3甲所示，如在其附近A、B兩點放上小磁針，請標出小磁針靜止時N極的指向． 精析：標出小磁針的N極指向，首先要搞清通電螺線管的兩端極性，而要達到這一目的，就必須用安培定則．用安培定則就必須搞清螺線管中電流方向．全解：解答如16.3乙．圖16.3圖16.3··AB甲AB乙圖16.4點評：知道小磁針靜止時跟通電螺線管靠近的應(yīng)該是異名磁極，熟悉安培定則是解決此類問題的關(guān)鍵．圖16.4例2．如圖16.4所示，為使滑動變阻器的滑片P向右移動時，通電螺線管對條形磁鐵的斥力變大，則電源和變阻器接人電路的方式可以是（）A．G接F，E接B，D接HB．G接F，E接A，D接HC．G接E，F(xiàn)接B，D接HD．G接E，F(xiàn)接A，D接H精析：題目要求通電螺線管與條形磁鐵之間是互相排斥的關(guān)系，則通電螺線管左端應(yīng)為S極，必須保證電流從接線柱H流入螺線管，因此，G應(yīng)該接F．同時，滑片P向右滑動時，要求排斥力變大，則電源的E必須接滑動變阻器的B接線柱．全解：A．點評：此題綜合了磁極間的相互作用、安培定則、電磁鐵、滑動變阻器等知識，是一道綜合度較高的題目，但我們只要對問題分析準確，完全可以各個擊破．例3．如圖16.5所示是小明設(shè)計的溫度自動報警器原理圖．在水銀溫度計里封入一段金屬絲，當在正常工作的溫度范圍內(nèi)時，綠燈亮；當溫度升高達到金屬絲下端所指示的溫度時，紅燈亮，發(fā)出報警信號.請按照題意要求，在圖中連接好電路．圖圖16.5圖16.6精析：當外界溫度在正常工作的溫度范圍內(nèi)時，電磁鐵沒有磁性，彈簧發(fā)揮作用，將銜鐵拉向上，接通綠燈．當外界溫度達到金屬絲下端所指示的溫度時，溫度計內(nèi)水銀面上升將控制電路接通，電磁鐵有磁性，吸引銜鐵向下動作，同時帶動觸點向下，接通紅燈，發(fā)出報警信號．全解：如圖16.6所示．點評：電磁繼電器電路可以分為控制電路和工作電路．每個電路基本上都包含了電路的必要組成部分（電源、開關(guān)、導(dǎo)線、用電器）．只是在不同的實例中，控制電路的開關(guān)發(fā)生了一些變化，比如此題是以溫度計作為自動控制開關(guān)的．觸點也可以看作是一個單刀雙擲開關(guān)．活動與探究制作、研究電磁鐵1．將一根絕緣導(dǎo)線，從鐵釘?shù)囊欢嗣芾@到鐵釘?shù)牧硪欢耍瑢?dǎo)線兩端各留出10cm長不繞在鐵釘上（若導(dǎo)線較軟，可用線繩將導(dǎo)線兩端扎好并固定），這就成了一個電磁鐵．2．將一些大頭針或鐵屑放在桌子上，將小磁針針座也放在桌上，并放上小磁針．分別拿未通電的電磁鐵靠近大頭針、小磁針．觀察它能不能吸起大頭針和小磁針．能不能推斥小磁針？3．左手拿著一節(jié)電池，右手拿著電磁鐵，將電磁鐵上的導(dǎo)線兩端分別接觸到電池的兩極上，再用它的一端去靠近大頭針（或鐵屑）、小磁針．它能不能吸起大頭針？能不能吸引小磁針的一個磁極？能不能推斥小磁針的一個磁極？它有沒有磁性？如果有，這一端是N極還是S極？記住它的極性和電流方向．4．⑴給電磁鐵通斷電．觀察電磁鐵在什么情況下有磁性，什么情況下無磁性？⑵將電磁鐵分別接上兩節(jié)串聯(lián)的電池，使通過電磁鐵的電流增強．根據(jù)吸起的大頭針多少來判定什么情況下（是電流強時還是電流弱時）它們的磁性強？⑶改變電池的正負極接法，從而改變電磁鐵的電流方向，利用小磁針，檢查電磁鐵的極性是否改變？思考與練習一、填空、作圖題1．在一次課外活動中，小紅和小剛設(shè)計了如圖16.7甲所示的實驗，當他們閉合開關(guān)S后，發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，這說明_________________的周圍存在著磁場．接著小紅又想用該電路判斷電源的正負極．經(jīng)過討論，小剛找來了一個小鐵釘，把導(dǎo)線的一部分繞在上面，制成了一個電磁鐵連在電路中，當再次閉合開關(guān)S后，小磁針靜止時N極的指向如圖乙所示．據(jù)此他們判斷出電源的_______端是正極（選填”a或“b”）．圖16.7圖16.72．電磁鐵就是，它的優(yōu)點在于：可用控制磁性的有無；可用控制磁性的強弱；可用控制磁極的極性．3．根據(jù)圖16.8中通電螺線管的N、S極，標出螺線管上導(dǎo)線中的電流方向．圖16.8圖16.9圖16.8圖16.94．圖16.9中的兩個通電螺線管相互排斥，在圖中補全與此事實相符的電路圖．二、選擇題5．要使通電螺線管的磁性減弱，可以采用的方法是（）A．不改變螺線管繞的匝數(shù)，將通過螺線管的電流變大B．不改變螺線管繞的匝數(shù)，利用滑動變阻器使通過螺線管的電流變小C．增加螺線管的匝數(shù)D．改變電流的方向，再插入一只鐵芯電源abcd圖16.10電源abcd圖16.10A．電源a端為正極時，d端為南極B．電源a端為正極時，c端為南極C．電源b端為正極時，c端為南極Q圖16.11PD．電源b端為正極時，Q圖16.11P7．如圖16.11所示，電磁鐵P和Q通電后（）A．P的右端是N極，Q的右端是S極，相互吸引B．P的右端是S極，Q的右端是N極，相互吸引C．P的右端是N極，Q的右端是S極，相互排斥D．P的右端是S極，Q的右端是N極，相互排斥8．如圖16.12能正確反應(yīng)出螺線管極性與電流方向關(guān)系的是（）圖16.12圖16.129．下列裝置中，沒有用到電磁鐵的是（）A．電磁起重機B．電磁繼電器C．電鈴D．電熱毯三、簡答題10．有一只正、負極標志分不清的蓄電池，你能想出幾種方法正確地判斷出它的正、負極？三、磁場對電流的作用電動機學習要求1.通過實驗，知道磁場對通電導(dǎo)體有力的作用．2．通過實驗探究，認識到使通電線圈轉(zhuǎn)動起來的原因．3．通過分析，了解換向器在使通電線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動時所起的作用．4．通過自制小電動機及對換向器作用的分析，知道電動機在工作時的能量轉(zhuǎn)化，體驗戰(zhàn)勝困難，獲得成功的喜悅．學習指導(dǎo)1．在學習磁場對電流的作用時要從觀察實驗入手．觀察時注意兩個問題：⑴在磁場中，通電直導(dǎo)線如何放置才能受到力的作用？⑵通電直導(dǎo)線在磁場中受力的方向，跟哪些因素有關(guān)？2．磁場對通電線圈的作用．⑴把一個通電的矩形線圈入磁場中，其受力運動的原理：將矩形線圈看做由四段直導(dǎo)線組成，其中兩段直導(dǎo)線與磁感線平行，所以不受力；另兩段直導(dǎo)線中電流方向相反，受磁場力的方向也相反，且不在同一直線上，所以線圈將發(fā)生轉(zhuǎn)動．⑵當線圈轉(zhuǎn)到與磁感線垂直位置時，線圈受平衡力作用．3．直流電動機是利用通電線圈在磁場中會發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的；每當線圈依靠自身慣性越過平衡位置，換向器能自動地改變線圈中電流方向．典型范例例1．如圖16.13所示，“○”表示垂直紙面的一根導(dǎo)體，這是閉合電路的一部分，“·”表示導(dǎo)體中電流垂直紙面向外，“×”表示導(dǎo)體中電流垂直紙面向里．箭頭表示導(dǎo)體運動方向．請你根據(jù)a圖中的信息，在b、c、d圖中畫出導(dǎo)體運動方向．NNSSNNSSN··××abcd圖16.13··精析：通電導(dǎo)體在磁場中受力運動，運動方向跟電流方向和磁場方向有關(guān)．當只改電流方向或磁場方向時其運動方向就會發(fā)生改變．如果同時改變電流方向和磁場方向，其運動方向不會發(fā)生改變．NSSNNSSNNSSN··××abcd圖16.14··點評：要善于從圖像中收集信息，善于運用“比較”的方法處理問題．對于“通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與電流方向、磁場方向之間的關(guān)系”不需要深究．活動與探究圖16.15圖16.15如圖16.15所示，線圈用漆包線制作，繞1.5～5.5匝，兩端各留出一段當轉(zhuǎn)軸用．軸與支架接觸處必須刮去半邊絕緣漆，支架用銅線或刮去絕緣漆的漆包線制成．線圈下放一小磁鐵．做好后，用一節(jié)干電池做電源，把正、負極分別接在兩個支架上，這個小電動機模型即可轉(zhuǎn)動起來．思考一下，這個小電動機沒有換向器，為什么能夠連續(xù)轉(zhuǎn)動呢？刮漆時刮哪半邊好？你不妨多做向個線圈，分別刮去不同的地方的漆，試一試是不是都能使線圈轉(zhuǎn)動？思考與練習一、填空題1．要改變通電導(dǎo)體在磁場中的受力方向，可以改變方向或改變方向．直流電動機就是利用改變的方法使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動的．2．圖16.15是小華同學探究“讓線圈轉(zhuǎn)起來”的實驗裝置圖．線圈能夠轉(zhuǎn)動的原因是，在實驗中為了使線圈能持續(xù)轉(zhuǎn)動，采取的辦法是；要想使線圈的轉(zhuǎn)動方向與原來的相反，采用或者的方法．二、選擇題3．電動機是一種高效率，低污染的動力設(shè)備，廣泛地應(yīng)用在日常生活和生產(chǎn)實踐中．下列家用電器中應(yīng)用了電動機的是（）A．洗衣機B．電飯鍋C．電熱水壺D．電熱毯4．電動機在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分廣泛，關(guān)于電動機，下列說法錯誤的是（）A．電動機是應(yīng)用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的B．直流電動機中的換向器能使通電線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動C．電動機是把電能轉(zhuǎn)化成機械能的裝置D．電動機是把機械能轉(zhuǎn)化成電能的裝置三、簡答題5．我國大力發(fā)展鐵路交通事業(yè)，2006年7月1日相關(guān)鏈接磁性報警器大家都知道，磁在人們的生活和生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛．隨著科技的不斷發(fā)展，磁又有了廣闊的新天地．在超級市場里，顧客可以自己從貨架上挑選商品，十分方便．但如果想拿了東西不付錢偷偷溜走，那只會當眾出丑，出口處的報警裝置馬上會靈敏地檢查出來．原來，超級市場出售的每件商品上都有一小片帶磁性的商標，能使它周圍充滿人眼看不到的磁場．當經(jīng)過出口時，那里的磁性探測器便探測出來并發(fā)出警報．只有當你付清貨款，售貨員用一種特別的“消磁”裝置將商標上的磁性退掉，探測器才會讓你把商品帶出超級市場．據(jù)說，還有一種安裝在倉庫門窗或銀行金庫、保險柜中的磁性防竊裝置，一旦盜竊者手拿鋼鐵制的撬竊工具接近時，它會立刻向守衛(wèi)人員發(fā)出告急警報．四、安裝直流電動機模型學習要求1.通過實踐活動，進一步理解磁場對通電線圈的作用．2．通過獨立操作，學會安裝直流電動機模型，了解電動機的基本構(gòu)造和工作原理，進一步認識到換向器的作用．3．通過實踐活動，提高學生樂于和敢于動手的能力，逐步形成動手、動腦學物理的意識．學習指導(dǎo)1．直流電動機能持續(xù)轉(zhuǎn)動的原因是在線圈上加了一個換向器；主要由磁極（定子）、線圈、換向器、電刷等構(gòu)成；其優(yōu)點是：開動和停止方便，構(gòu)造簡單，占地較小，效率較高，對環(huán)境污染較??；從能量轉(zhuǎn)化角度來看是將電能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置．活動與探究1．查找一份與電動機有關(guān)的資料，可以是圖片、實物或是文字，將資料摘錄在下面空白處．針對你的資料，提出一個你感興趣的問題，嘗試解釋它．思考與練習一、填空題1．在“安裝直流電動機模型”的實驗中，⑴連入滑動變阻器的目的是通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來改變電路中電流的，從面改變電動機線圈的轉(zhuǎn)動；⑵在實驗中，若把磁鐵的兩極對調(diào)一下，將觀察到的現(xiàn)象是：電動機線圈的發(fā)生改變．二、選擇題2．一個能自由轉(zhuǎn)動的矩形線圈懸掛在磁場里，通電后線圈不動，這是因為（）A．線圈平面跟磁場的磁感線平行B．線圈平面跟磁場的磁感線成45°角C．線圈平面處于平衡位置D．線圈中的電流方向接反了3．直流電動機的線圈運轉(zhuǎn)時，電動機上加換向器，它的作用是（）A．自動改變線圈的轉(zhuǎn)動方向B．自動改變線圈的電流方向C．同時改變線圈里的電流方向和磁場方向D．自動改變磁場方向4．在安裝直流電動機模型的實驗中，安裝完畢后閉合開關(guān)，線圈沿順時針方向轉(zhuǎn)動，要想使線圈沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，正確的做法是（）A．減少一節(jié)電池B．調(diào)換磁性更強的磁鐵C．把電源正、負極和磁鐵南、北極同時對調(diào)D．把電源正、負極對調(diào)或磁鐵南、北極對調(diào)三、簡答題5．某個電動機模型不能運轉(zhuǎn)了．發(fā)生故障的原因可能是磁鐵沒有磁性或者是換向器和電刷接觸不良，試說明你是怎樣對這些故障進行檢查的？相關(guān)鏈接直線電動機一般電動機工作時都是轉(zhuǎn)動的．但是用旋轉(zhuǎn)的電機驅(qū)動