2021年中考物理总复习课件-第六单元-电与磁-信息-能

第六单元

电与磁

信息

能源第20课时

电与磁知识梳理自主测试一二三四五一、磁现象

磁场1.磁现象(1)磁性:磁铁能够吸引铁、钴、镍等物质的性质。(2)磁极:磁体上磁性最强的部分,分南极(S)和北极(N)。(3)磁极间相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(4)磁化:一些物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程。知识梳理自主测试一二三四五2.磁场(1)存在:在磁体周围存在着磁场。(2)性质:对放入其中的磁体产生磁力的作用。(3)磁感线:在磁场中画一些有箭头的曲线。磁体周围的磁感线都是从N极出发,回到磁体的S极。(4)地球是一个巨大的天然磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近。知识梳理自主测试一二三四五二、电生磁1.奥斯特实验(1)通电导线周围存在磁场。(2)电流周围的磁场方向跟电流方向有关。2.通电螺线管(1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。(2)安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中的电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。知识梳理自主测试一二三四五三、电磁铁

电磁继电器1.电磁铁(1)构成:通电的螺线管和里面的铁芯。(2)影响磁性强弱的因素:①同一个电磁铁,电流越大,磁性越强。②当电流相同,螺线管外形一样时,线圈的匝数越多,磁性越强。③通电螺线管中有铁芯比无铁芯时磁性强。(3)优点:磁性的有无可由电流的通断来控制;磁性的强弱可以由电流的大小来控制;磁场的方向可以由电流的方向来改变。2.电磁继电器(1)实质:用电磁铁控制工作电路的开关。(2)组成:由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。知识梳理自主测试一二三四五四、电动机1.原理通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。2.通电导体在磁场中所受力的方向的决定因素(1)磁场的方向。(2)电流的方向。3.能量转化电能转化为机械能。知识梳理自主测试一二三四五五、磁生电1.电磁感应现象由于闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动而产生电流的现象。2.产生感应电流的条件(1)导体是闭合电路的一部分;(2)导体必须做切割磁感线运动。3.感应电流的方向与磁场的方向和导体运动的方向有关。若其中一个方向改变,则感应电流方向改变;若二者同时改变,则感应电流的方向不变。知识梳理自主测试一二三四五4.发电机原理:电磁感应。能量转化:机械能转化为电能。知识梳理自主测试12341.关于指南针和磁场,下列说法正确的是(

)A.指南针最早由欧洲传入中国B.地球的地理两极与地磁场两极完全重合C.地球周围存在磁场,因此指南针能指示方向D.信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的答案:C解析:指南针是我国古代劳动人民的伟大发明,由中国传入欧洲,A选项错误;地磁的南极在地理北极附近,地磁的北极在地理南极附近,地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合,存在着一个夹角,叫磁偏角,B选项错误;地球本身是一个巨大的磁体,在地球周围存在着磁场,正是由于地磁场的存在,使得指南针总是能够指南北,C选项正确;信鸽是靠地磁场来导航的,身上没有专门的小磁针,D选项错误。知识梳理自主测试12342.在如图所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知(

)A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极答案:A解析:由通电螺线管内部中间的小磁针,静止时N极指向左端,可知,螺线管内部的磁场方向水平向左,内部的磁场由b指向a,则a端是通电螺线管的N极,根据安培定则,知螺线管中的电流从左侧流进,右侧流出,则c端为电源的正极,d端为负极,故A正确,B、C、D错误。知识梳理自主测试12343.如图所示,小磁针在条形磁体作用下处于静止状态。(1)请标出小磁针的N极。(2)用箭头标出条形磁体周围磁感线的方向。答案:如图所示解析:磁体周围的磁感线由N极到S极;小磁针静止时N极的指向与磁感线方向相同。知识梳理自主测试12344.在探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置。(1)实验中,通过观察

来判断电路中是否有感应电流。

(2)闭合开关后,要使电路中形成感应电流,铜棒ab应

(选填“上下”或“左右”)运动,这是

现象,利用这一原理可制成

。

(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有

(答出一种方法即可)。

知识梳理自主测试1234答案:(1)电流表指针是否偏转(2)左右

电磁感应

发电机(3)改变磁场方向或改变ab运动方向解析:(1)实验中,通过观察电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流;(2)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的;一部分导体做切割磁感线运动。因此要使电路中形成感应电流,铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动;这是电磁感应现象,利用这一原理可制成发电机;(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,即改变流入电流表的电流方向,就是要改变感应电流的方向,可以改变磁场方向或改变ab的运动方向。1231.正确理解磁场和磁感线【例1】

关于磁场和磁感线,以下说法正确的是(

)①磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在

②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线

③磁场对放入其中的磁体有力的作用

④地球周围存在磁场A.①②③ B.①②④C.①③④ D.②③④解析:磁场看不见摸不着,但可以借助小磁针感知它的存在,这是典型的转化法,故①正确;磁感线是不存在的,是为了研究方便假想的一些有方向的曲线,故②错误;磁场的基本性质是对放入其中的磁体有力的作用,故③正确;地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场,故④正确。答案:C123123123

下列说法正确的是(

)A.磁感线是磁场中真实存在的曲线B.在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的S极出发,回到N极C.小磁针的N极在任何情况下都指向地理的南极D.物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向答案:D解析:磁感线是为了形象地描述磁场而假想的物理模型,并不是真实存在的曲线,故选项A错误;在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,选项B错误;在地表附近的小磁针,静止时,南极指向地理的南极,北极指向地理的北极,且小磁针的指针指向受周围磁场影响,选项C错误;物理学中,把小磁针静止时N极所指的方向规定为该点磁场的方向,选项D正确。1232.安培定则“三考查”对某一个通电螺线管而言,螺线管的电流方向、磁场方向、螺线管线圈的绕法是相互制约、彼此联系的,知其二就能晓其他。其解题思路即为安培定则的基本内容。常从三个方面进行考查。(1)判断螺线管的极性。123【例2】

下列通电螺线管周围的小磁针北极的标注方向正确的是(

)解析:根据安培定则可以判断,选项C中通电螺线管的左端为N极,右端为S极,与小磁针北极标注方向匹配,故选项C正确。答案:C123123(2)判断通电螺线管中的电流方向。【例3】

如图所示,闭合开关,小磁针静止时N极指向螺线管的左端,则螺线管的左端是

(选填“N”或“S”)极,电源的左端是

(选填“正”或“负”)极。解析:由题图图可知,小磁针的右端为N极,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的左端为S极,右端为N极。再根据安培定则,用右手握住螺线管,使大拇指指向螺线管的N极,则四指环绕的方向为电流的方向,从而得出电源的左端为正极,右端为负极。答案:S

正123123(3)通电螺线管的绕线方法。【例4】

在图中画出螺线管的绕法,并标出N、S极,使小磁针在图示位置静止。解析:由磁极间的相互作用规律可知螺线管的右端为N极,左端为S极。利用安培定则,伸出右手,使右手大拇指指向螺线管的右端(N极),四指弯曲所指的方向为电流的方向。又因为电流从螺线管的左端流入,由此可画出绕线情况。答案:如图所示

1231233.正确区分三种电磁现象及其应用电与磁之间的联系包括三个方面:(1)电流的磁场;(2)磁场对电流的作用;(3)电磁感应现象。电与磁的关系常常综合在一起考查,解决此类问题的关键是把电与磁之间的各种原理及其应用分清楚。同时,应了解电磁关系的探究过程,学习科学家的创新探究过程。123三种电磁现象可用下表对比理解:123【例5】

如图所示的四个装置,下列关于它们的说法错误的是(

)A.图甲可用来演示电磁感应现象B.图乙可用来演示电流的磁效应C.图丙可用来演示电磁铁中磁性强弱与线圈匝数的关系D.图丁可用来演示发电机的工作原理123解析:题图甲没有电池,验证闭合电路的一部分导体切割磁感线时产生感应电流,是电磁感应实验,故选项A的说法正确;题图乙验证了通电导体周围存在磁场,这是奥斯特实验,说明了电流的磁效应,故选项B中的说法正确;题图丙电流大小一定,匝数多的线圈吸引较多的铁钉,验证了磁性强弱与线圈匝数的关系,选项C中的说法正确;题图丁有电源,是验证通电导体在磁场中受力的实验,故选项D中的说法错误。答案:D123

关于图甲、乙所示的实验,下列说法正确的是(

)A.甲可以研究通电导体在磁场中的受力情况B.甲的实验过程,其他形式能转化为电能C.乙可以研究电磁感应现象D.乙的实验过程,其他形式能转化为电能答案:B解析:题图甲研究的是电磁感应现象,将机械能转化为电能,所以选项A错误,选项B正确。图乙研究的通电导体在磁场中的受力情况,实验过程中,电能转化为机械能,故选项C和D错误。第21课时

信息传递知识梳理自主测试一二三四一、电话1.组成电源、话筒、听筒三部分串联。2.原理3.电话交换机的作用实现任意两用户之间的通话,尽量减少线路数量,提高线路利用率。4.模拟通信和数字通信(1)模拟通信:利用电流的频率、振幅等的“一举一动”模拟声音或图像的“一举一动”。(2)数字通信:用不同符号的不同组合表示的信号。知识梳理自主测试一二三四知识梳理自主测试一二三四二、电磁波1.产生由迅速变化的电流产生,它是传递各种信息的载体。2.电磁波家族按波长由大到小可分为长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。3.传播在真空中的传播速度:c=3×108m/s;电磁波的传播不需要介质。

4.应用(1)无线电波:用于广播、电视和移动电话,频率为数百千赫至数百兆赫。(2)微波炉:利用微波加热食品的灶具。知识梳理自主测试一二三四三、广播、电视和移动通信1.无线电广播的发射和接收(1)无线电波的发射:无线电广播信号的发射装置主要由振荡器、话筒、调制器和发射天线几部分组成。(2)无线电波的接收:无线电广播信号的接收装置主要由接收天线、调谐器、解调器和扬声器组成。知识梳理自主测试一二三四2.电视的发射和接收图像信号的工作过程是:摄像机把图像变成电信号,发射机把电信号加载到频率很高的电流上,通过发射天线发射到空中。电视机的接收天线把这样的高频信号接收下来,通过电视机把图像信号取出并放大,由显示器把它还原成图像。3.移动通信移动电话相当于无线电台,它将用户的声音转变为电磁波发射到空中发出信息,同时它又捕捉空中的电磁波,接收到对方送来的信息。知识梳理自主测试一二三四知识梳理自主测试一二三四四、现代通信技术1.微波通信微波不能沿地球表面绕行,因此每隔50km左右要建一个中继站,把上一站传来的信号处理后,再发射到下一站去,一站一站地传下去,将信息传到远方。2.卫星通信用通信卫星做微波通信中继站的通信方式。3.光纤通信激光在光纤内壁上经过多次反射,将信息传向远方的通信方式。知识梳理自主测试12341.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是(

)A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.声波和电磁波的传播速度相同D.遥控器发出的红外线不能在真空中传播答案:B解析:电磁波可以传递信息(如电视信号),声波也可以传递信息(如人说话),故A选项错误;手机用电磁波传递信息,人说话时发出声波,故B选项正确;太阳光中的可见光是电磁波,光在真空中的传播速度为3×108

m/s,常温下,声音在空气中的传播速度大约为340

m/s,故C选项错误;遥控器发出的红外线属于电磁波,电磁波能在真空中传播,故D选项错误。知识梳理自主测试12342.电视机、微波炉等家用电器给我们的生活带来了许多方便,微波炉使用的电磁波波长很短,但比电视机遥控器所用的波长要长些。下列电磁波成分中波长也比电视机遥控器所用波长长的是(

)A.γ射线

B.可见光C.红外线 D.无线电波答案:D解析:电视机遥控器所用的电磁波为红外线,电磁波谱(波长从大到小的顺序):无线电波,红外线,可见光,紫外线,X射线,γ射线。波长最长的为无线电波。知识梳理自主测试12343.光导纤维的主要用途是用来传递信息,进行通信,把要传输的信息变成光信号在光纤中传播,如图所示,那么光在光纤中的传播方式是(

)A.沿着光纤的中轴线直线传播B.沿着光纤的外壁多次折射传播C.沿着光纤的内壁多次反射传播D.沿着光纤螺旋式的曲线传播答案:C解析:光纤是传输光信号的介质,光纤很细,光信号在光纤中沿着光纤的内壁经过多次反射而传向远方,故C选项正确。知识梳理自主测试12344.汽车上的GPS定位导航系统是利用

(选填“超声波”或“电磁波”)进行定位和导航的,该波

(选填“能”或“不能”)在真空中传播。

答案:电磁波

能解析:据课本知识可知,汽车上的GPS定位导航系统是利用电磁波进行定位和导航的,且电磁波传播不需要介质,可以在真空中传播。121.正确理解电磁波的传播(1)电磁波的传播不需要介质,电磁波可以在真空中传播。(2)不同频率的电磁波在同种介质中的传播速度不同,在真空中相同。电磁波在真空中传播速度最快,约为3×108m/s。(3)真空中,电磁波的频率、波速和波长之间的关系:c=λf。其中c表示电磁波在真空中的速度,λ表示电磁波的波长,f表示电磁波的频率。【例1】

电磁波在真空中的传播速度是3×108

(填单位);电磁波的波长越长其频率就越

;电磁波

(选填“能”或“不能”)在真空中传播。

解析:电磁波在真空中的传播速度是3×108

m/s;由c=λf可得,电磁波的波长越长其频率就越低;电磁波能够在真空中传播。答案:m/s

低

能12

真空中,某电磁波的波形如图所示,则该电磁波的波长是

,频率是

。

答案:0.04m

7.5×109Hz解析:波长是指两个相邻的波峰或波谷之间的距离,由题图可知2

cm是个半波长,所以该电磁波的波长为4

cm=0.04

m。又根据波速、波长和频率之间的关系式得频率122.关于电磁波在实际生活中的应用主要考查有关电磁波在实际生活中的应用、现代通信技术等方面的问题,需要有联系生活实际的能力。【例2】

手机已经成为人们必备的通信工具,它是通过

传递信息的。随着手机充电技术的不断发展,无线充电、太阳能充电等先进技术逐步走入我们日常生活之中。上图是一款手机无线

充电实物图,在给手机充电的过程中,电能转化为

能。人类在能量的转化或转移的过程中利用能量,而能量的转化和转移是有

的,因此可利用的能源是有限的。

12解析:手机既是无线电发射台又是无线电接收台,在你讲话的时候,它用电磁波把信息发射到空中,同时它又能在空中捕获电磁波。在给手机充电的过程中,消耗电能,产生化学能,所以给手机充电的过程是将电能转化为化学能的过程。冬天,火炉把自己的内能传递给房间里的空气,供人们取暖,不能把这些内能重新收集起来,来年再用,说明能量的转化和转移有方向性。答案:电磁波

化学

方向性1212

电磁波家庭成员很多,有无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等,电磁波与人们的生活密不可分,已渗透到我们生活的各个方面。关于电磁波的应用,下列说法正确的是(

)A.验钞机利用红外线来辨别钞票真伪B.手机利用无线电波传递信号C.遥控器利用紫外线实现对电视机遥控D.微波炉利用紫外线来加热食品答案:B解析:验钞机利用紫外线来辨别钞票真伪,而遥控器利用红外线来实现对电视机的遥控,故A、C选项都错误;手机通过无线电波与电话网络联系,并通过移动通信的基地台实现了各用户之间的联系,故B选项正确;微波炉是通过微波(微波属于电磁波)引起被加热食品中分子的高频率振动来加热食物的,故D选项错误。第22课时

能源与可持续发展知识梳理自主测试一二三一、能源的分类1.化石能源动植物经过漫长的地质年代形成的,如煤、石油、天然气等。2.一次能源可以从自然界直接获取。如风能、水能、地热能、核能、太阳能等。3.二次能源不可以从自然界直接获取。如电能等。知识梳理自主测试一二三二、核能和太阳能1.原子和原子核(1)原子的组成:由带正电的原子核和带负电的电子组成。(2)原子核的组成:由带正电的质子和不带电的中子组成。2.核能(1)概念:质量较大的原子核在发生分裂或者质量较小的原子核相互结合时释放出的巨大能量。(2)获得途径:核裂变和核聚变。(3)核电站:利用核能发电,核心设备是核反应堆。3.太阳能(1)本质:太阳内部氢原子核在超高温下发生聚变,释放出的巨大核能。(2)利用:①用集热器把物质加热;②利用太阳能电池把太阳能转化为电能。知识梳理自主测试一二三三、能源与可持续发展1.能量转化和转移的方向性能量的转化和转移过程是有方向性、不可逆的。2.能源的可持续发展(1)提高能源的利用率,减少能源使用对环境的破坏。(2)发展新的理想能源。3.不可再生能源消耗后不能在短期内从自然界得到补充的能源。如化石能源、核能等。4.可再生能源可以从自然界源源不断地得到的能源。如水能、风能、太阳能等。知识梳理自主测试一二三知识梳理自主测试12341.可以直接从自然界获得的能源叫一次能源,必须通过消耗一次能源才能获得的能源叫二次能源。下列能源属于二次能源的是(

)A.煤

B.石油C.天然气 D.电能答案:D解析:像煤、石油、天然气、风能、地热能等能源,可以从自然界直接获取的统称为一次能源。电能是必须通过一次能源的消耗才能获得的,所以称为二次能源。故选D。知识梳理自主测试12342.关于核电站、能量和能源,下列说法正确的是(

)A.目前人类已建成的核电站,都是利用核聚变发电的B.核电站的核废料可以直接堆放在露天垃圾场C.所有能量转化和转移过程,都遵循能量守恒定律D.水能、风能和太阳能都属于不可再生能源答案:C解析:所有能量的转化和转移过程都遵循能量守恒定律,故C正确。知识梳理自主测试12343.下图是获取电能的几种途径,其中消耗不可再生能源又不会对大气造成污染的是(

)答案:D解析:煤是不可再生能源,在燃烧过程中会对大气造成污染,所以A不符合要求;太阳能电池板将太阳能转化为电能,太阳能是可再生能源,所以B不符合要求;风力发电机将风能转化为电能,风能是可再生能源,所以C不符合要求;核能发电是通过核燃料发生核裂变的方式,将核能转化为电能,由于核燃料是有限的,所以核能属于不可再生能源,且核能发电不会对大气造成污染。故选D。知识梳理自主测试12344.天然气是一种清洁燃料,很多地方的出租车使用天然气代替柴油或汽油。天然气属于

(选填“可再生”或“不可再生”)能源,它燃烧时产生的

能转化为车的机械能。

答案:不可再生

内解析:天然气随着使用会不断减少,短时间内从自然界得不到补充,因此属于不可再生能源;天然气在燃烧时,内部的化学能转化成内能,内能又转化成汽车的机械能。121.关于能源的分类问题对于能源问题,一般考查能源的分类问题。能源的分类方法很多:按产生方式分为一次能源和二次能源;按时间和开发情况可分为常规能源和新能源。煤、石油、天然气这些化石能源以及核能使用后很难得到补充,属于不可再生能源;风能、水能、太阳能使用后可以得到补充,属于可再生能源。解答此类问题的关键在于牢记定义,正确认识常见能源的分类。12【例1】

能源问题是现代社会发展的三大基本问题之一。能源家族中:①煤炭、②核能、③石油、④天然气、⑤水能、⑥风能、⑦地热能等,属于不可再生能源的是

;不是直接或间接来自太阳的是

。(填序号)

解析:煤、石油、天然气和核能属于不可再生能源,风能和地热能属于可再生能源;核能和地热能不是直接或间接来自太阳。答案:①②③④

②⑦12

下列能源属于可再生能源的是(

)A.风能 B.天然气 C.核能 D.石油答案:A解析:风能可以从自然界里源源不断地得到补充,属于可再生能源,故A符合题意。122.能源的综合计算问题解法探究以能源为切入点的综合计算问题主要涉及以下几个方面:能源的分类、能量的转化、能源问题、环境污染问题等。以太阳能的利用为载体的综合:一是以太阳能热水器为载体的太阳能的转化、热量公式和电能的综合;二是以太阳能电池应用为载体的光电转换。电学和力学的综合,主要运用热量公式Q=cmΔt,功的公式W=Pt、12【例2】

同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后,知道火电站既能发电,又能供热,随着火电站技术不断更新,煤的燃烧程度比传统火电站更充分。为深入了解,他们对某火电站进行调查,获取信息如下:(1)①4000t煤完全燃烧放出多少热量?②20h发电多少千瓦时?(q煤=3×107J/kg)(2)该火电站的能量利用率是多少?(3)请你结合以上信息,写出提高火电站能量利用率的方法。12解析:(1)①4

000

t煤完全燃烧放出的热量Q放=mq煤=4

000×103×3×107