八年级物理暑假专题—电和磁的实验与作图（二） 人教版

用心 爱心 专心 一 教学内容 暑假专题 电和磁的实验与作图 二 二 考点摄要 1 磁场对电流的作用 2 电磁感应现象 3 直流电动机和交流发电机的工作原理 4 家庭电路的连接及电路故障原因分析 三 知识要点 一 磁场对电流的作用 1 通电导体在磁场中受到磁力的作用 磁场对电流的作用力方向跟磁场方向 电流方向有 关 三者间的关系可用左手定则来表示 2 电动机 1 工作原理 它是一种把电能转化为机械能的装置 是根据通电线圈在磁场中受力作 用发生偏转的原理制成的 2 构造 定子 磁铁 转子 电枢线圈 换向器和电刷等 3 决定转动方向的因素 磁场方向和线圈中的电流方向 4 决定转动速度的因素 通入线圈的电流大小 二 磁生电 电磁感应现象 1 内容 当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时 导体中就会产生感应 电流 2 产生感应电流的条件 导体必须是闭合回路的一部分 导体的运动必须切割磁感线 3 感应电流方向 与磁场方向 导体运动方向有关 4 交流发电机 1 工作原理 根据电磁感应现象制成 是一种把机械能转化为电能的装置 2 主要构造 定子 磁铁 转子 线圈 滑环和电刷等 三 比较电生磁 电流的磁场 磁生电 即电磁感应 磁场对电流的作用这三种现象的 区别 电生磁磁场对电流的作用电磁感应 发现者 原因导体通电导体通电导体作切割磁感线运动 结果通电导体周围存 在磁场 通电导体在磁场中受到 的作用而产生运动 闭合电路中产生 方向磁场方向与 方向有关 磁力方向与 方 向和 方向有关 电流方向与 方向和 导体 有关 用心 爱心 专心 能量转化 能转化为磁 场能 能转化 为 能 能转化 为 能 应用 四 直流电动机与交流发电机的区别 直流电动机交流发电机 原理通电线圈在磁场中受力转动电磁感应现象 外电路构成外电路中有电源存在外电路由用电器 及电流表 构成 能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能 主要构造换向器两个铜环 不 同 点 外部电流直流电交流电 相同 点 线圈中电流 交流电 五 家庭电路 1 组成 进户线 电能表 闸刀开关 保险盒 电灯和开关 插座等组成 安装家庭电路注意事项 1 控制用电器的开关一头应接在火线上 另一端与被控制的用电器采用串联的接法 2 各用电器的用电支路都是并联的 3 螺丝口灯泡的螺旋套必须接到零线上 2 电路故障 断路或短路 1 短路 表现的现象是保险丝烧断 2 断路 进户线零线断了 表现的现象是用测电笔检测氖管均发光 进户线火线断了 表现的现象是用测电笔检测均无电 典型例题典型例题 例题例题 1 如图所示是检验磁场对通电导体作用力的实验装置 当导线 ab 中有某方向电流通 过时 它受到磁场的作用力向上 l 如果仅将两磁极对调位置 导线 ab 受力向 2 如果磁极位置不变 仅改变 ab 中的电流方向 导线 ab 受力向 3 如果同时对调磁极位置和改变电流方向 导线 ab 受力向 解析 解析 磁场对电流的作用力方向跟磁场方向 电流方向有关 如果只改变磁场方向或电 流方向 则导体受力方向发生改变 若两者同时改变 则导体受力方向不变 答 答 1 下 2 下 2 向上 例题例题 2 04 福州 如图甲所示闭合电路中的部分导体 ab 棒 在磁场中做快速切割磁感 用心 爱心 专心 线运动时 可以观察到电流表指针发生偏转 其偏转的最大位置如图乙所示 此时的电流值 为 mA 这时 ab 棒成为一个电源 其中 端为正极 此过程发生的现象叫做 现 象 答 答 28 a 电流由电流表的正接线柱流入 因此 a 为正极 电磁感应 例题例题 3 04 甘肃 如图所示是研究电磁感应的实验装置 1 保持导线 ab 不动 闭合开关 灵敏电流计的指针不动 这时导线中 电流 2 保持电路闭合 当导线 ab 向左运动和向右运动时 灵敏电流计的指针会向左和向 右偏转 表明导线中的感应电流方向与 有关 3 将 U 形磁铁反转对调磁极 闭合开关 当导线 ab 向左运动和向右运动时 灵敏 电流计的指针会向右和向左偏转 表明导线中的感应电流方向与 有关 分析与解 分析与解 产生感应电流的条件之一是电路必须闭合 因而在开关断开的情况下 无论 导体 ab 如何运动 电流表指针都不会偏转 说明电路中没有感应电流产生 在电路闭合的情 况下 ab 边必须做切割磁感线运动 电路中才会有感应电流产生 从实验中可知 感应电流 的方向与运动方向 磁场方向有关 答 答 1 没有 2 导体运动方向 3 磁场方向 例题例题 4 如图所示 悬挂在细金属丝上的金属棒 AB 处在磁场中 1 当 C D 两个线头没有接到电池组的正 负极时 AB 棒保持静止不动 而一旦使 C D 两个线头接触到电池组的正 负极时 AB 棒立即摆动起来 这一现象说明了 2 留心的同学还会注意到 当两个线头分别接触 C D 两极时 金属棒相对蹄形磁铁 向里摆动 而如果将两个线头对凋一下再接触 C D 两极 则看到金属棒相对蹄形磁铁向外 摆动 这一现象说明了 3 如果两个线头像图示那样接触 C D 而把蹄形磁铁上下翻转一下 S 极在上 则 金属棒也相对蹄形磁铁向外摆动 这一现象说明了 用心 爱心 专心 答 答 1 通电导体在磁场中受到力的作用 2 通电导体在磁场中受到力的作用方向与电流方向有关 3 通电导体在磁场中受到力的作用方向与磁感线方向有关 例题例题 5 如图所示 AB CD EF GH 为四条水平放置光滑裸导线 磁场方向垂直于纸面 向里 图中用 来表示 当外力使 EF 向左移动时 裸线围成的 EFGH 框内有无电流通过 GH 是移动还是静止 分析和解 分析和解 这是一道把电与磁紧紧联系起来的综合题 既考察了电磁感应现象 又考察了通电导体在磁场中受力情况 EF 向左移动 EFGH 框内 产生电流 通电导线 GH 在磁场力的作用下运动 裸线框 EFGH 构成闭合回路 磁场方向与 线框垂直 导线 EF 向左移动 即闭合回路的一部分导体在磁场做切割磁力线运动 产生感 应电流 导线 GH 因有电流通过 所以受磁场力的作用 同时运动起来 例题例题 6 如图所示是两用电机示意图 试回答下列问题 l 当 S1闭合 S2断开时 表示一个什么电机 能量如何转化 2 当 S1断开 S2闭合时 表示一个什么电机 能量如何转化 换向器起什么作用 答 答 1 发电机 机械能转化为电能 2 电动机 电能转化为机械能 自动改变电流方向 例题例题 7 一盏台灯开关是断开的 但某同学把台灯的插头插入插座后 闭合开关 发现家中 的保险丝立即熔断 这是因为 A 台灯的功率太大B 开关中出现短路 C 台灯插头处短路D 台灯的灯座处接线短路 分析 分析 闭合开关 保险丝立即熔断 说明电路中电流过大 电流过大的原因一般有两个 一是电路中出现短路 二是电路中用电器功率太大 由于台灯功率比较小 不可能因为多一 个台灯而使保险丝熔断 所以一定是由于短路造成 如果插头处短路 则当插头插入插座 保险丝就会熔断 不会等闭合台灯开关后才熔断 答案 答案 D 用心 爱心 专心 例题例题 8 书写投影仪的光源是强光灯泡 发光时必须用电动机带动风扇给予降温 请设计书 写投影仪的简易电路图 要求 电动机启动后 灯泡才可能发光 电动机未启动 灯泡则不 可能发光 电动机的电路元件如图所示 答 答 例题例题 9 电与磁的联系可由三个重要实验所证实 这个实验如图所示 l 图甲实验是著名的 实验 它证实了 应用 举例 2 图乙实验证实了 实验过程中的能量转化是 应用举例 3 图丙实验证实了 实验过程中的能量转化是 应用举例 答 答 1 奥斯特 电流周围有磁场 电磁铁 2 通电导体在磁场中要受到磁力的作用 电能转化机械能 电动机 3 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 导体中就产生感应电流 机 械能转化为电能 发电机 例题例题 10 在 安装直流电动机模型 的实验中 1 根据图甲的电路用将图乙中的各元件连成电路 2 改变直流电动机的转动方向有两种方法 一是改变 二是改变 3 要想使电动机的转速加快 可以 答 答 1 线圈中的电流方向 磁感线方向 3 增大电流 用心 爱心 专心 例题例题 11 完成图所示的家庭电路 将电灯与开关 三孔插座接到电路中 例题例题 12 目前新建楼房的供电系统中已经不再使用保险丝 而是使用一种自动控制的安全 电路 当用电负荷过大或发生短路时 电路会自动切断 如果站在地面上的人碰到火线而使 火线与大地经人体构成通路 电路也会自动切断 以保人身安全 小玲家新居中装的就是这样的电路 搬家后 她看到墙上的电源插孔是三线的 为了安 装电视机 她买了一个接线板 插在墙上的三线插孔中 然后把电视机的插头插在接线板上 的插孔内 但是 接通电视机的电源时 室内所有插座全部断电 表明电路已经自动切断了 到配电箱一看果然是 掉闸 总开关自动切断 了 是电视机出了故障 还是用电量太大了 用手把总开关闭合 换其他几只确保正常的用 电器插到这个接线板上 直至耗电只有 15 瓦的小台灯 仍然是这样 但是 当把接线板插到 墙上其他插孔上时 却一切正常 问题可能出在哪里呢 为什么会出现这样的现象 怎样解 决 分析 分析 问题是施工时墙上插座内的零线和地线接错了位置 使用时用电器把火线和地线 连通 自动控制系统误认为是人体把火线和地线连通 自动切断了电路 纠正方法 把这个插座从墙上拆下 把零线和地线的位置对调后再装回去 模拟试题模拟试题 答题时间 60 分钟 一 选择题 1 如图所示的四个实验装置中 能说明发电机工作原理的是 2 小明同学在实验室组装了如图所示的实验装置来探究 什么情况下磁可以生电 图中的 ab 是一根直铜线 ab 处于蹄形磁铁的磁场中 下列情况中能使电流表的指针发生偏转的是 A 闭合开关 导体 ab 向上运动B 断开开关 导体 ab 向左运动 C 闭合开关 导体 ab 右运动D 断开开关 导体 ab 向下运动 用心 爱心 专心 3 如图所示是电机示意图 对于图示的说法 正确的是 A 图中绘出的是直流电动机的示意图 线圈正转到平衡位置 B 图中绘出的是直流电动机的示意图 线圈受到磁场力的作用而转动 C 图中绘出的是交流发电机的示意图 此时导线切割磁感线 线圈中产生感应电流 D 图中绘出的是交流发电机的示意图 此时导线不切割磁感线 线圈中没有电流 4 下列改变直流电动机的转向方法不可行的是 A 改变线圈中的电流方向 B 改变磁场方向 C 将电源的正负极和两个磁极同时对换 D 电源的正负极和两个磁极不能同时对换 5 家庭电路中保险丝熔断的主要原因是 A 火线和零线直接连通造成短路或者用电器的总功率过大 B 保险丝选用不当 选用了过粗的保险丝 C 用电器工作时间过长 D 换保险丝时用铁丝代替保险丝 6 小丽同学发现家庭原来室内电灯正常发光 当刚刚把台灯的插头插入插座时 室内电灯 全部熄灭 其它用电器也停止工作 并且保险丝熔断 那么不可能的原因是 A 通过台灯中的电流瞬间过大 B 插座处原来有短路 C 台灯内线路有短路 D 热得快的插头处有短路 7 某同学家中的 4 盏灯全部熄灭了 检查保险丝发现并未烧断 用测电笔测室内各处电路 时 氖管都发光 该同学对故障做了下列四种判断 其中正确的是 A 灯泡全部烧坏B 室内线路某处短路 C 进户线零线断路D 进户线火线断路 8 下列关于电磁感应现象的说法正确的是 A 导体在磁场中运动一定会产生感应电流 B 导体中感应电流的方向 只跟导体的运动方向有关 C 导体中感应电流的方向 只跟磁感线的方向有关 D 在电磁感应现象中 机械能转化为电能 9 下列说法正确的是 A 直流电动机是根据电磁感应现象制成的 用心 爱心 专心 B 交流发电机线圈中产生的是直流电 向外输送的是交流电 C 交流电动机线圈中的电流的是交流电 线圈外的是直流电 D 在电动机中 电能转化成机械能 10 在交流发电机中 当线圈平面转至 A 与磁感线垂直时 感应电流最大 B 与磁感线平行时 感应电流改变方向 C 与磁感线垂直时 感应电流改变方向 D 与磁感线平行时 感应电流为零 11 下图是某同学探究 什么情况下磁可以生电 的实验装置 ab 是一根直铜丝 通过导 线接在量程为 3A 电流表的两接线柱上 电流表指针指零 当使 ab 迅速水平向右运动时 并 未发现电流表指针明显偏转 你认为最可能的原因是 A 感应电流太小 无法使指针明显偏转 B 铜丝太细 换用铜棒便能使指针明显偏转 C 应把 ab 改为向左运动 D 应把 ab 改为上下运动 12 关于直流电动机的工作原理 下列叙述正确的是 A 利用电磁感应的原理制成的 B 用交流电源供电 通过换向器 线圈中变为直流电 C 用直流电源供电 通过换向器 线圈中变为交流电 D 线圈所在的平面跟磁感线平行时的位置叫平衡位置 13 如图实验装置做电磁感应实验 能观察到电流表指针发生偏转的是 A 开关 S 断开 导体 AB 竖直向下运动 B 开关 S 闭合 导体 AB 竖直向上运动 C 开关 S 断开 导体 AB 从纸里向纸外运动 D 开关 S 闭合 导体 AB 从纸外向纸里运动 14 下图所示的是一种常用的断路器 也叫空气开关 若空气开关跳起后 复位 又立刻 跳起 这不可能是 A 电路中有短路现象B 电路中出现了断路现象 C 电路中总电流过大D 空气开关的额定电流过小 用心 爱心 专心 15 小明家的所有家用电器都不工作了 他用测电笔检查时 发现所有的家用电器都不带 电 保险丝也没有断 发生此现象不可能是 A 停电了B 进户火线断了 C 保险丝接线处接触不良D 火线与零线相碰了 二 填空题 16 直流电动机是利用 的原理工作的 为了使线圈能持续转 动 即保持原有转动方向不变 必须给它安装 利用这一装置使得线圈一转过 立即改变 中的电流方向 电动机是把 能转化为 能的机器 我们家 庭中使用的 等电器中的电动机都 是 流电动机 17 发电机是利用 来工作的 交流发电机的主要组成部分是 实际使用时经常用 来代替永磁体 18 周期性改变 的电流叫交流电 我们日常生活中用的交流电的周期是 秒 频率为 赫兹 即每秒出现 个周期 方向改变 次 19 保险丝一般由熔点较 的金属合金制成 其作用是当电路中 时 能 从而起到 或 的保护作用 三 实验探究与作图题 20 如图是 研究感应电流的方向与哪些