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第十六章磁场电磁铁16.1永磁体的磁场学习目标1.了解磁性、磁体及其分类、磁化、去磁。2.通过实验认识磁极及磁极间的相互作用。3.认识磁场,知道磁感线可用来形象地描述磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场分布情况。4.知道地磁场的存在及地磁场的南、北极。5.了解形形色色的磁性材料。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一磁体用磁体制作的指南针,是我国古代的四大发明之一,它曾为世界航海事业作出了很大的贡献。你知道什么是磁体吗?磁体有哪些性质呢?问题1:什么是磁体?(1)磁体具有吸引____________等物质的性质,这种性质叫做磁性。(2)磁体分为________磁体和________磁体。(3)能够长期保存磁性的磁体叫做__________。铁、钴、镍天然人造永磁体问题2:你对磁体了解多少?请用如图所示的器材进行实验,并研究以下问题。(1)磁体各处的磁性是否一样?答:不一样。(2)磁体各处的磁性哪里最强?答:磁极。(3)磁体有几个磁极?答:2个。(4)磁极的指向有何特点?答:悬挂着的磁体静止时,总是一端指南,一端指北;指南的一端是磁体的南极,又叫做S极;另一端是北极,又叫做N极。(5)磁极间的相互作用有什么规律?答:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。问题3:怎样使物体获得和失去磁性?准备一根条形磁体、两枚铁钉和一些铁屑。实验前,先用铁钉接触铁屑以证明铁钉无磁性。(1)按照如图所示的方法,可以使物体获得磁性吗?获得磁性的过程在物理学中叫什么?答:可以。磁化。(2)有什么方法可以使物体失去磁性吗?失去磁性的过程在物理学中叫什么?答:不断敲击或放在火焰上加热已被磁化的物体。去磁。1.磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,这种性质叫做磁性。2.把磁体上磁性最强的两个部位叫做磁极。能够自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫做南极(S极),指北的磁极叫做北极(N极)。3.磁极间相互作用的规律为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。4.使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。被磁化的物体失去磁性的过程叫做“去磁”。
【应用1】如图所示,其中能正确反映两根大头针被条形磁体吸起时的真实情况的是(
)
甲
乙
丙A.图甲
B.图乙C.图丙
D.图乙和图丙√【应用2】如图所示是三根形状相同的钢棒(均不带电)用细线悬挂静止后的位置,由此可以判断(
)A.它们都是磁体
B.它们都不是磁体C.至少有两根是磁体
D.只能有两根不是磁体特别提醒:磁体相互排斥的一定是同名磁极,相互吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引铁、钴、镍等物质。√任务二磁场磁体的磁极间不需要直接接触,也能发生相互作用。在磁体的周围有什么呢?磁极间的相互作用是通过什么发生的呢?问题1:磁体的周围存在什么?(1)磁体周围存在着一种看不见的物质,这种物质叫做________。(2)磁体间的相互作用和磁化现象都是通过________发生的。
问题2:磁场有方向吗?磁场的方向是怎么规定的呢?答:有。人们把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向,规定为这一点磁场的方向。磁场磁场问题3:磁体周围的磁场是怎么分布的呢?(1)在水平放置的磁体上放一块玻璃板,在玻璃板上均匀地撒一些铁屑,轻敲玻璃板,就可看到铁屑形成如图所示的图形。这些铁屑受到________的作用,就在磁场中形成了如图所示的排列。磁场(2)观察上面的图形,说明同名磁极和异名磁极周围的铁屑分布有什么不同。答:同名磁极之间的铁屑相互排斥,异名磁极周围的铁屑相互吸引。1.磁体周围存在着一种看不见的物质,这种物质叫做磁场。磁体两极磁场最强,中间磁场最弱,离磁体越远,磁场越弱。2.磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生力的作用。3.磁体间的相互作用和磁化现象都是通过磁场发生的。4.磁场是有方向的,人们把小磁针在磁场中静止时N极所指的方向,规定为这一点磁场的方向。【应用3】关于磁场,下列说法错误的是(
)A.磁体周围的空间存在看不见、摸不着的磁场B.磁极间的相互作用是通过磁场发生的C.只有在磁体周围有其他磁体时,磁场才会产生;否则,磁场就不存在了D.在磁场中的某点,小磁针北极所受磁力的方向与该点磁场的方向一致特别提醒:磁体的周围无论有无其他磁体,都存在磁场。√任务三磁感线磁场看不见、摸不着,我们怎样形象地描述磁场呢?问题1:什么是磁感线?(1)为了形象地表示磁场,我们仿照铁屑在磁场中的分布图形,画出一条条带有________的曲线,这样的曲线叫做磁感线。
(2)磁感线上各点的________方向就是该点的磁场方向;磁体外面的磁感线是从它的N极出来,回到它的S极。(3)磁感线的________可以表示磁场的强弱,磁感线越密表示磁场越______。箭头切线疏密强问题2:为什么指南针总是指向南北呢?(1)地球是一个巨大的天然磁体,地球周围的磁场叫做__________。(2)地磁场的磁感线分布和________磁体的磁场相似。(3)地磁的北极在地理的______极附近,地磁的南极则在地理的______极附近。指南针在地磁场的作用下发生偏转而指向地球的南北方向。(4)地磁的两极跟地理的两极并不重合,我国宋代学者________是世界上最早注意到这一现象的人。地磁场条形南北沈括1.仿照铁屑在磁场中的分布图形,画出一条条带箭头的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线,磁感线是有方向的曲线。2.曲线上各点的切线方向就是该点磁场的方向,磁感线的疏密可以表示磁场的强弱,磁感线越密表示磁场越强。3.地球周围的磁场叫地磁场。地磁的两极和地理的两极相反且不重合,地磁的南极在地理的北极附近,地磁的北极在地理的南极附近。4.地磁的两极跟地理的两极并不重合,因而水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个夹角,这个夹角就是磁偏角。【应用4】三个磁体相邻磁极间的磁感线分布情况如图所示,D端为______极,B端为______极。(均选填“N”或“S”)特别提醒:磁极间相互作用的规律为同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。NN任务四形形色色的磁性材料阅读课本P7相关内容,回答下列问题。问题1:什么是软磁材料?什么是硬磁材料?(1)磁性材料按磁化后去磁的难易程度分为________材料和________材料。(2)磁化后________失去磁性的物质叫做软磁材料,__________失去磁性的物质叫做硬磁材料。软磁硬磁容易不容易问题2:软磁材料和硬磁材料有哪些应用?答:软磁材料可以用来制造天线磁棒、磁头、计算机的记忆元器件,以及变压器、交流电机的铁芯等;硬磁材料适合制造永磁体,广泛应用于磁记录,如购物卡、银行卡上的磁条、计算机硬盘内部盘片表面的磁粉等。1.磁性材料按磁化后去磁的难易程度分为软磁材料和硬磁材料。2.磁化后容易失去磁性的物质叫做软磁材料,不容易失去磁性的物质叫做硬磁材料。3.软磁材料适用于需要反复磁化的场合,硬磁材料适合制造永磁体。【应用5】由稀土原材料与其他金属一起经过熔化、冷却、破碎、烧结等复杂工艺形成毛坯,然后利用强大电流进行磁化制成的永磁体,在高温下也能产生很强的永久磁场。这种永磁体已用于制作新能源汽车的电动机。下列关于这种永磁体的说法错误的是(
)A.耐高温
B.制作时利用电流的磁场进行磁化C.磁性弱
D.制作时经历了熔化和凝固过程特别提醒:从题干中给定的语言逐步分析,即可得到永磁体在制作、应用等过程中用到的物理知识。√素养达标02谢谢观看!第十六章磁场电磁铁16.2电流的磁场学习目标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磁场的分布情况和方向,了解通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似。3.会判断通电螺线管的电流方向和两端的极性。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一电流的磁场如图所示,把小磁针放在桌面上,将一根直导线平行置于小磁针的上方。完成课本P9的实验,观察通电直导线周围的磁场。问题1:当导线中没有电流通过时,小磁针指向什么方向?答:南北方向。问题2:将导线的两端接入电路,闭合开关,此时导线中有电流通过,观察小磁针的指向有没有变化?这说明了什么?答:小磁针发生偏转。说明小磁针受到力的作用,进一步说明通电导线和磁体一样,周围存在磁场。问题3:再使通过导线的电流方向与刚才实验时的方向相反,观察小磁针的指向是否发生改变?这又说明了什么?答:电流方向改变时,小磁针的偏转方向发生改变。说明磁场方向发生了改变,进一步说明电流的磁场方向跟电流的方向有关。1.通电导体跟磁体一样,周围也存在着磁场。2.磁场的方向与电流的方向有关。【应用1】如图甲所示,将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。接通电路后,观察小磁针的偏转情况。(1)实验探究的是通电直导线周围是否存在________。(2)改变直导线中的电流方向,小磁针偏转方向也发生改变,表明______________________________________。(3)实验中小磁针的作用是__________________。(4)如图乙所示实验,小明注意到通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转,小明由此推测:若电子沿水平方向平行地飞过小磁针上方时,小磁针也将发生偏转且小磁针的N极向纸外偏转。请你详细说出小明推测的依据:________________________________________________________________________________________________。磁场通电直导线的磁场方向与电流方向有关检测磁场的存在电子的定向移动形成电流,且电流方向与原来相反,所以产生的磁场方向与原来相反,故N极向纸外偏转特别提醒:奥斯特实验中各元件的作用(1)导体——电生磁的发生器。导体通电后成为磁体,其周围产生磁场;磁场的方向随着导体内部电流方向的改变而改变。(2)小磁针——磁场的显示器,通电导体周围磁场的检验装置。通电导体周围有磁场,根据小磁针偏转方向判断磁场方向。任务二通电螺线管的磁场(一)把导线在圆柱形空心筒上绕成的螺纹状线圈,叫做螺线管。通电螺线管的磁场是怎样分布的?它的极性与电流方向有怎样的关系?问题1:在嵌有螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑,给螺线管通电,并轻敲有机玻璃板,观察螺线管周围铁屑的分布情况。(1)实验表明,通电螺线管周围存在着________。(2)通电螺线管外部磁场的分布与________磁体的磁场相似。磁场条形(二)按图甲所示电路,用导线把图乙所示的器材连接起来。把小磁针放在螺线管两端,闭合开关,观察螺线管两端的小磁针的指向。然后改变电流方向,记下螺线管中的电流方向和小磁针静止时N极的指向。甲乙问题2:通电螺线管的极性与电流方向间有没有关系?答:有关系,当电流方向改变时,通电螺线管的磁极改变。问题3:怎样判断通电螺线管的极性与电流方向间的关系?答:用右手螺旋定则来判断。用右手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致,则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体周围的磁场很相似,其磁场的极性与螺线管中电流的方向有关。2.通电螺线管的极性与电流方向间的关系,可以用右手螺旋定则判定。用右手握住螺线管,让四指弯曲且与螺线管中电流的方向一致,则拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。【应用2】(2025·广州模拟)如图所示,通电螺线管旁分别放置小磁针,其中小磁针静止后的指向正确的是(
)
A
B
C
D√特别提醒:判断通电螺线管的磁极时,首先根据电源的正、负极,标出通电螺线管中电流的方向,再用右手握住螺线管,让四指弯曲,四指指向与螺线管中电流的方向一致,则拇指所指的那一端就是通电螺线管的N极。素养达标02谢谢观看!第十六章磁场电磁铁16.3电磁铁学习目标1.能描述什么是电磁铁。2.能说明电磁铁的特点和工作原理。3.通过实验探究知道影响电磁铁磁性强弱的因素,体会控制变量法的应用。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一什么是电磁铁经历认识和制作电磁铁的活动,回答下列问题。问题1:观察电磁铁,看看它由哪些部分组成?答:由线圈和铁芯两部分组成。问题2:螺线管内插入什么材料,通电螺线管的磁性能增强?答:铁芯。1.电磁铁是一个带有铁芯的螺线管,它由线圈和铁芯两部分组成。2.电磁铁通电时有磁性,断电时磁性消失。【应用1】下列有关电磁铁的说法正确的是(
)A.铁芯使通电电磁铁的磁性增强B.电磁铁断电后,仍然有很强的磁性C.电磁铁的铁芯可以用铜棒代替D.电磁铁是永磁铁√特别提醒:铁芯能使通电螺线管的磁性增强,原因是当铁芯插入其中后,铁芯被通电螺线管内的磁场磁化,又形成了一个磁场,由于两个磁场相互叠加而使磁性大大增强,故铁芯必须是磁性材料,不能用非磁性材料(铜、铝等)代替。电磁铁的铁芯用软铁而不能用钢,因为软铁容易被磁化,磁性也很容易消失,钢被磁化后磁性不易消失,会成为永磁体。任务二电磁铁磁性的强弱跟哪些因素有关猜测:电磁铁磁性的强弱可能与电流的大小有关,
还可能与线圈的匝数有关,按照如图甲、乙所示的实验电路来探究。问题1:按照图甲所示,调节滑动变阻器,改变电路中的电流,比较在电流较大和较小的两种情况下,电磁铁所吸引的大头针数目,可以得出什么结论?答:当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强。
问题2:按照图乙所示,将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路通电时,比较它们所吸引的大头针数目,可以得出什么结论?答:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。问题3:上述实验用到了哪些科学方法?答:控制变量法和转换法。当电磁铁线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性就越强;当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越多,磁性就越强。【应用2】(2025·东莞模拟)小明用两枚相同铁钉和若干大头针探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关,下列说法正确的是(
)A.电磁铁磁性强弱与电流有关B.电磁铁磁性强弱与线圈匝数有关C.电磁铁A的磁性强于电磁铁BD.电磁铁A、B的磁性强弱相同√特别提醒:关于此实验,一般都是从考查实验方法的角度命题,因此解答此类问题,需从实验方法入手。转换法:电磁铁磁性的强弱是通过吸引大头针的数目来体现的。控制变量法:电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。任务三电磁铁的应用问题1:电磁铁在生产、生活中有哪些应用?答:磁浮列车、电磁起重机、电铃、电话中都用到了电磁铁。问题2:根据下面的电铃示意图,尝试说明电铃的工作过程。答:电铃中有一个电磁铁,当接通开关时,电磁铁中有电流通过,产生了磁性,把衔铁吸引过来,带动小锤击打电铃发出声音;电路断开,电磁铁失去磁性,小锤又被弹回,不断重复,电铃便发出连续击打声。1.电磁铁可以直接对磁性物质有吸引力的作用。2.电磁铁可以产生强磁场。【应用3】下列所示的设备中,主要工作原理与电磁铁无关的是(
)
A.电铃 B.电熨斗C.电磁选矿机 D.电磁起重机特别提醒:电熨斗是利用电流的热效应工作的用电器。√素养达标02谢谢观看!第十六章磁场电磁铁16.4电磁继电器与自动控制学习目标1.能说明电磁继电器的结构及工作原理。2.了解电磁继电器在生产、生活中进行自动控制的应用。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一电磁继电器阅读课本P18,仔细观察电磁继电器,并对照其内部结构图,回答下列问题。问题1:电磁继电器由哪些主要部件组成?答:电磁铁、衔铁、复位弹簧、触点。问题2:电磁继电器的各部件有哪些作用?答:(1)电磁铁:通电时产生磁性,吸下衔铁。(2)衔铁:和动触点组成一个绕支点转动的杠杆,带动动触点上下运动。(3)复位弹簧:电磁铁磁性消失时,带动衔铁弹离电磁铁。(4)触点:被控制的工作电路的开关(包括两个静触点和一个动触点)。1.电磁继电器主要由电磁铁、衔铁、复位弹簧、触点等构成。2.电磁继电器实质上是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。【应用1】如图所示的器材,其中虚线框中的器件叫做______________,是由__________、衔铁、簧片、触点等组成。电磁继电器电磁铁任务二用电磁继电器进行自动控制阅读课本P19活动2“学习使用电磁继电器”,回答下列问题。问题1:含有电磁继电器的控制系统的电路分为________电路和________电路两部分。问题2:电磁继电器的两个电路中各有哪些组成部件?答:低压控制电路由电磁铁、低压电源和开关组成;高压工作电路由用电器、高压电源和触点组成。控制工作1.电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种装置,包括低压控制电路和高压工作电路两部分。2.利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断。3.利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境,实现远距离控制。4.在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件,利用这些元件操纵控制电路的通断,还可以实现对温度、压力和光的自动控制。【应用2】
下面是某同学对电磁继电器的认识,请帮他补充完整。(1)如图所示是电磁继电器的结构示意图。其中有两个电路:一是控制电路,由低压电源U1、__________和开关组成;二是工作电路,由高压电源U2、__________和电磁继电器的__________________组成。电磁铁电动机动触点和静触点(2)利用电磁继电器可实现由______电压、______电流的电路控制______电压、______电流的电路,还可以实现______________和____________等。(3)电磁继电器在电路中主要是通过控制电路的通断来控制______________的有无,从而由衔铁的拉下和复位,带动动触点,实现对______的控制,所以电磁继电器的实质是________________________________。低弱高强远距离控制自动控制电磁铁磁性工作电路利用电磁铁控制电路通断的开关特别提醒:解答电磁继电器自动控制类问题时,要先分清楚哪部分是控制电路,哪部分是工作电路,再弄清楚控制电路的控制原理。若控制电路中无电流时,由衔铁和触点的位置分析工作电路的工作状态;若控制电路有电流时,衔铁运动,引起静触点与动触点的连接变化,分析工作电路的工作状态。素养达标02谢谢观看!第十六章磁场电磁铁章末整体回顾谢谢观看!第十七章
电动机与发电机17.1关于电动机转动的猜想学习目标1.了解电动机的基本构造。2.知道通电线圈在磁场中受力转动的现象。3.能结合力与运动的关系,猜想通电线圈在磁场中受力转动的原因。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一让电动机转起来参照图(a)所示的电路,用导线把图(b)中的电源、开关和电动机模型连接起来。闭合开关,看看电动机是否转动。问题1:若电动机不转,请结合下面提示完成原因分析。(1)可能是电路电流太小引起的,为此我们可以通过________________来进行验证。(2)可能是电路开路引起的,造成电路开路的原因有哪些?(至少写出两条)答:导线接头处生锈;接线柱的螺母没有拧紧;电刷与金属半环没有接触。(3)可能是线圈处于平衡位置引起的,为此可以__________________进行验证。问题2:闭合开关,电动机________,说明问题得到解决。增加电池节数用手拨动下线圈转动电动机不转的原因(1)电路电流太小。(2)电路开路。(3)线圈在平衡位置。【应用1】在装配直流电动机模型时,通电后直流电动机模型不转。下列关于电动机不转的原因分析错误的是(
)A.转轴与支架之间摩擦太大
B.磁体磁性太强C.电刷与换向器接触不良
D.电源电压太低解析:转轴与支架之间的摩擦太大、电刷与换向器接触不良都会导致电动机模型通电后不能转动,故A、C不符合题意;磁体磁性太强,线圈在磁场受力更大,直流电动机更易转动,故B符合题意;电源电压太低时,线圈受力太小,直流电动机无法转动,故D不符合题意。√任务二观察电动机的结构如图所示是电动机模型的结构,据此回答下列问题。问题1:电动机主要由定子和转子组成;在电动机模型中,________相当于定子,________相当于转子。问题2:线圈通电后,周围存在________,相当于磁体。磁体线圈磁场电动机的主要部件:磁体组成的定子和线圈组成的转子。【应用2】拆开如图甲所示的实际电动机后发现,它的内部主要由装有__________的定子和嵌有________的转子组成。拆开如图乙所示的电动机模型后发现,它的内部主要由________和________组成。可见电动机最主要的两个部件是________和________。电磁铁线圈磁体线圈定子转子任务三电动机转动原因的猜想把电动机接在电路中,闭合开关,线圈中有电流通过,线圈在磁体中转动起来。请结合下面提示,完成电动机转动原因的猜想。问题1:电动机工作时,通电线圈在磁体中转动起来,通电线圈的运动状态________(选填“不变”或“改变”)。问题2:根据运动与力的关系,可以推测通电线圈在磁体产生的磁场中受到______的作用。问题3:通过磁体周围的磁场,一个磁体对另一个磁体______(选填“有”或“没有”)力的作用;通电线圈周围存在________,因此在磁场中受到______的作用。改变力有磁场力问题4:为了探究通电线圈在磁场中是否受到力的作用,我们进行了下面的设计。(1)为了便于探究,首先我们把线圈和磁体进行简化。①线圈可以简化为上图中的______(选填“甲”或“丙”)。
②磁体可以简化为上图中的______(选填“A”或“B”)。丙B(2)如图所示,把导线ab放置在磁场中,接通电源后,让电流通过ab,看导线ab是否运动。若导线ab运动,说明猜想是________(选填“正确”或“错误”)的。正确1.猜想电动机转动的原因:通电导线在磁场中受到力的作用。2.电动机模型简化:线圈简化为一根导线,磁体简化为蹄形磁体。【应用3】如图所示,闭合开关后,线圈逆时针旋转,推测导线ab受到向______的力、导线cd受到向______的力。(均选填“上”或“下”)解析:线圈逆时针旋转,推测导线ab受到向下的力、导线cd受到向上的力。下上素养达标02谢谢观看!第十七章
电动机与发电机17.2电动机转动的原理学习目标1.利用转换法探究磁场对通电导体有力的作用。2.经历探究电动机的工作原理和制作电动机模型的过程,培养初步分析问题的能力。3.初步了解物理知识如何转化成实际应用技术,提高学习科学知识和应用物理知识的兴趣。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一探究磁场中的通电导体受到的作用力小明利用如图所示装置探究通电导体在磁场中受到力的作用。问题1:闭合开关,蹄形磁体内的导线ab向右运动,说明了什么?答:说明通电导线在磁场中受到力的作用。问题2:为了探究通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向的关系,我们进行下面的操作。(1)探究通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向的关系时,应该控制导线ab内的电流方向________,通过__________________________改变磁场方向,结果发现导线ab向______运动。相同对调蹄形磁体的N、S极左(2)探究通电导体在磁场中的受力方向与电流方向的关系时,应该如何操作?答:保持蹄形磁体磁极位置不变,改变流过导线ab的电流方向,发现导线ab向左运动。(3)若同时改变流过导线ab的电流方向和磁场方向,导线ab将向______运动。右问题3:通过通电导体的运动说明通电导体在磁场中受到力的作用,用到的物理方法是__________。问题4:探究通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向的关系时,用到的物理方法主要是______________。转换法控制变量法1.通电导体在磁场中会受到磁场对它的作用力,力的方向跟磁场的方向和导体中电流的方向都有关系,当电流的方向或者磁场的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得相反。2.通电导体在磁场中受力的大小,与磁场强弱、电流大小等因素有关。【应用1】如图所示,闭合开关后,导线ab向左运动,为了使导线ab向右运动,下列方法不可行的是(
)A.对调电源正、负极B.对调蹄形磁体的N、S极C.更换磁性更强的蹄形磁体D.以上方法均不可行√任务二分析通电线圈在磁场中的运动状态问题1:分析通电线圈在磁场中的运动状态。如上图所示,通电后,ab段导线受力方向向上。cd段导线内电流方向与ab段导线________(选填“相同”或“相反”),受力方向向______。通电线圈在ab、cd受到力的作用,其运动状态是沿______时针方向转动。相反下顺问题2:分析线圈不能持续转动的原因。(1)甲图:线圈在此位置时,通电后,ab段导线受力方向向上;由于cd段导线内电流方向与ab段导线________,所以受力方向________。两个力大小相等、方向相反、在一条直线上,所以线圈abcd处于________状态。这个位置叫平衡位置。线圈如果开始位于这个位置,电动机不转动。(2)乙图:线圈转到该位置,通电后,ab段导线受力方向向上、cd段导线受力方向向______。两个力不共线,通电线圈abcd受力而______时针转动起来。相反相反平衡下顺(3)丙图:线圈转到该位置,虽然受力平衡,但由于具有________而越过平衡位置。(4)丁图:
线圈转到该位置,ab段导线受力方向向______,cd段导线受力方向向______,这会导致线圈______时针转动。问题3:这种装置________(选填“能”或“不能”)使线圈持续转动。惯性上下逆不能通电线圈在磁场中受力转动,转动方向与通电线圈内的电流方向有关。【应用2】如图所示是小明为弟弟自制的玩具,将一块圆形磁体吸在干电池底部,把一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁体上,观察到线框顺时针转动。该玩具的工作原理是____________________________;为了让通电线框逆时针转动,我们可采取的措施是________________________________(写出一条即可)。通电线圈在磁场中受力转动调换电池两极(或调换磁体两极)任务三换向器的作用如图所示是换向器的结构。两个铜半环C和D跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘。A和B是电刷,它们的外部与来自电源的导线固定,内部分别跟两个半环接触但不固定,从而使电源和线圈组成闭合电路。问题1:无论线圈的哪个边,只要它处于靠近磁体S极的一侧,其中的电流都是从读者这边朝纸______的方向流去;只要它处于靠近磁体N极的一侧,其中的电流都是从读者这边朝纸______的方向流去。(均选填“内”或“外”)问题2:两侧导线电流方向________,所以两侧导线受力方向总是________的,线圈就可以不停地转动下去了。(均选填“变化”或“不变”)内外不变不变电动机中的换向器,改变了线圈中的电流方向,使线圈继续不停地转动下去。【应用3】关于换向器的作用,下列说法正确的是(
)A.换向器可以改变线圈中的电流方向B.换向器可以改变线圈外部电流方向C.换向器可以改变通电线圈的转动速度D.电动机的线圈刚转过平衡位置时,换向器不能立即改变线圈中的电流方向√任务四电动机的工作原理结合上面所学知识,分析电动机的工作原理。问题1:如图甲所示,当线圈处于此位置时,电流从电刷4→半环2→线圈→半环1→电刷3。线圈的c边受到一个向上的力,a边受到一个向下的力,线圈沿______时针方向转动。问题2:如图乙所示,线圈转至平衡位置时,两电刷跟两个半环间的绝缘部分接触,线圈中______(选填“有”或“无”)电流,__________(选填“受力”或“不受力”)的作用。由于________,线圈会越过平衡位置转动。问题3:如图丙所示,线圈越过平衡位置后,电流从电刷4→半环1→线圈→半环2→电刷3。线圈的c边受到一个向______的力,a边受到一个向______的力,线圈绕轴沿______时针方向转动。逆无不受力惯性下上逆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。【应用4】小华在综合实践中自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由漆包线绕制而成,漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间,线圈平面位于竖直面内,永磁体置于线圈正下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来,小华应(
)A.不进行其他操作,只要是闭合回路,线圈就会连续转动B.将电池的正、负极对调一下C.将左侧转轴绝缘漆全部刮掉,右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分D.将左、右转轴绝缘漆全部刮掉√解析:若只是闭合回路,当线圈转过平衡位置后,受到磁场的作用力会阻碍线圈继续转动,导致线圈不能持续转动,故A错误;电池的正、负极对调一下,只能改变线圈的转动方向,不能解决线圈在平衡位置后因受力阻碍而无法连续转动的问题,故B错误;左侧转轴绝缘漆全部刮掉,右侧转轴绝缘漆只刮去上半部分,这样在一个半周内线圈中有电流,受到磁场力作用而转动,另一个半周没有电流(此时靠惯性转动),避免了因电流方向不变导致的受力阻碍,能使线圈连续转动,故C正确;左、右转轴绝缘漆全部刮掉,当线圈转过平衡位置时,电流方向不能改变,受到磁场的作用力会阻碍线圈继续转动,无法持续转动,故D错误。素养达标02谢谢观看!第十七章
电动机与发电机17.3发电机发电的原理学习目标1.了解交流发电机的简单构造和工作原理。2.用模型法理解发电机发电的过程。3.通过实验探究产生感应电流的条件及感应电流的方向与哪些因素有关。4.通过实验探究,培养交流与合作意识,提高动手能力。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一认识发电机如图所示是一个手摇发电机模型。图中,我们把两个发光二极管极性相反地并联起来,并与发电机串联。转动摇把,观察二极管的发光情况。问题1:转动摇把,发光二极管发光,说明了什么?答:电路中产生了电流。问题2:在转动摇把的过程中,二极管交替发光,说明了什么?答:电流方向是不断变化的。问题3:仔细观察发现,手摇发电机模型与电动机模型结构相似,都由转动的________和固定的________组成。问题4:发电机模型中发生的能量转化是________能转化为______能;二极管发光时把______能转化为光能。线圈磁体机械电电1.发电机的主要部件:线圈、磁体。2.发电机的能量转化:把机械能转化为电能。【应用1】如图所示是银行卡信息读卡器,将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时,相当于磁体穿过闭合金属线圈,产生了电流,经读卡器处理,就能识别卡片信息。能量转化过程与下列图______(选填“甲”或“乙”)相似。乙任务二电磁感应现象把线圈简化为导线,把磁体简化为蹄形磁体,利用如图甲实验装置探究导体在磁场中产生感应电流的条件。问题1:设计实验(1)感应电流产生的现象:实验中,观察__________________________判断电路中是否产生感应电流;观察____________________________判断感应电流的方向。(2)改变磁场方向的方法:________________。灵敏电流计指针是否偏转灵敏电流计指针的偏转方向对调磁体的两极问题2:实验探究(1)断开开关后,无论导体怎样运动,灵敏电流计指针都不偏转,说明________(选填“有”或“没有”)产生感应电流。(2)闭合开关后,进行多次实验,将现象记录在下面表格中。序号磁极导体运动灵敏电流计1上N下S上、下运动不偏转2上N下S水平向右运动向左偏转3上N下S水平向左运动向右偏转4上S下N水平向左运动向左偏转没有①产生感应电流的是实验______________;没有产生感应电流的是实验______。(均填序号)②对比产生感应电流和没有产生感应电流时导体的运动方向,我们发现,只有当闭合电路的导体在做__________________(选填“切割磁感线运动”或“平行磁感线运动”)时,才会产生感应电流。(3)灵敏电流计指针左右摆动,这说明感应电流的方向是________(选填“变化”或“不变”)的。①分析实验2、3,可以得出感应电流方向与________________有关。②分析实验3、4可以得出感应电流方向与____________有关。2、3、41切割磁感线运动变化导体运动方向磁场方向问题3:归纳总结(1)________电路的一部分导体在磁场中做______________运动时,导体中就会产生感应电流。(2)感应电流方向与________方向和____________方向有关。问题4:拓展实验利用图乙所示的实验装置,闭合开关后,拿一根条形磁体向右插入线圈中时,观察到灵敏电流计指针________(选填“偏转”或“不偏转”)。理由:_______________________________________________________________________________。闭合切割磁感线磁场导体运动偏转条形磁体与线圈发生相对运动时,线圈也会切割条形磁体周围的磁感线,产生感应电流1.物理方法(1)转换法:通过灵敏电流计的偏转情况检验感应电流的产生与方向。①感应电流产生的检验:灵敏电流计指针偏转,说明产生感应电流;②感应电流方向的判断:灵敏电流计指针左偏和右偏,说明感应电流方向变化。③感应电流大小的判断:灵敏电流计指针偏转幅度大,说明感应电流大。(2)通过控制变量法设计实验感应电流的产生必须具备三个条件:①闭合电路;②一部分导体;③做切割磁感线运动。在实验中,我们在探究每个条件时,都让其他两个条件满足,而让探究的条件不满足。2.感应电流产生的条件:闭合电路的一部分导体在磁场里做切割磁感线的运动时,导体中就会产生电流。电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。这就是电磁感应现象。3.感应电流:电磁感应现象中所产生的电流,叫做感应电流。【应用2】
在图中,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分。当导线a在磁场中按箭头方向运动时,不能产生感应电流的是
(
)A
BC
D√任务三发电机的工作原理如图是交流发电机的基本结构和工作原理的示意图。结合电磁感应现象回答下列问题。问题1:如图甲所示,线圈转至图中位置时,线圈不切割磁感线,电路中________(选填“有”或“没有”)电流。问题2:如图乙所示,线圈从图甲位置匀速转至图乙位置的过程中,______________(选填“AB”“CD”或“AB和CD”)边切割磁感线,线圈中产生逐渐增大的感应电流。问题3:如图丙所示,线圈从图乙位置匀速转至图丙位置的过程中,线圈切割磁感线,线圈中有感应电流,感应电流方向与问题2中________(选填“相同”或“相反”)且逐渐减小。当到达此图位置时,线圈不切割磁感线,电路中电流消失。没有AB和CD相同问题4:如图丁所示,线圈由图丙位置匀速转至图丁位置的过程中,线圈切割磁感线,线圈中有感应电流,且逐渐增至最大;感应电流方向与问题3中________(选填“相同”或“相反”)。问题5:线圈从图甲位置继续转动下去,线圈中感应电流的大小和方向就不断重复上述变化。这里线圈转动一周,电流的方向和大小就发生______个周期性变化。相反一1.发电机的工作原理(1)电磁感应现象。(2)把机械能转化为电能。2.直流电和交流电(1)交流电:周期性改变方向和大小的电流叫做交流电。(2)直流电:电流的方向是不变的。【应用3】发电机的工作原理是____________现象,它是由英国物理学家__________发现的。电磁感应法拉第素养达标02谢谢观看!第十七章电动机与发电机章末整体回顾谢谢观看!第十八章家庭电路与安全用电18.1家庭电路学习目标1.知道家庭电路的组成。2.认识家庭电路中常见用电器及电路的连接。3.会鉴别火线和零线,熟悉测电笔的使用。4.了解电灯等基本电路的连接。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一了解家庭电路观察家庭电路的结构,回答下列问题。问题1:家庭电路的组成(1)进户线:连接户外供电电路的电线通常有______根,一根是________,一根是________。它们之间的电压为_____________。(2)图中电能表的作用是测量用户在一段时间内消耗的________。(3)现代家庭电路中一般安装____________,当通过的电流过大时,空气开关自动________,切断电路。排除故障后,重新闭合开关就可以了。问题2:家庭电路的连接(1)电能表、空气开关要安装在家庭电路的______路上。(2)各家用电器和插座之间是______联的,开关与它控制的用电器是______联的。两火线零线220V电能空气开关断开干并串1.家庭电路中电能表、总开关和保险装置三部分的安装顺序不能颠倒,且保护装置要串联接在火线上。2.家庭电路中的插座、用电器等并联在电路中。3.用电器与控制用电器的开关串联,且开关要接在火线和用电器之间(开关断开后用电器不带电,可防止触电)。【应用1】小明把家庭电路的接线图简化后如图所示,由该图可知(
)A.a线是火线,b线是零线B.控制灯泡的开关可以和灯泡的位置互换C.当插座中每多接入一个用电器,电路的总电阻变大D.电路中的灯泡、电视机和电冰箱是并联的,各个小彩灯之间也是并联的√解析:家庭电路两根进户线分别是火线和零线,用电器的开关应该接在火线上,由题图知,开关相连的那根线是火线,故a是火线,b是零线,故A符合题意;控制灯泡的开关与灯泡互换位置,容易造成触电事故,故B不符合题意;家庭电路中,各用电器是并联的,互不影响,当插座中每多接入一个用电器,根据并联电路的电阻的特点知,电路中的总电阻变小,故C不符合题意;由题图知,电路中的灯泡、电视机和电冰箱是并联的,各个小彩灯之间是串联的,故D不符合题意。故选A。任务二测电笔的使用结合如图所示测电笔的结构和课本中测电笔使用的介绍,回答下列问题。问题1:测电笔的作用是什么?答:辨别火线和零线、检测电气设备外壳是否带电。问题2:测电笔的结构是什么?答:金属体笔尾、高阻值电阻、氖管、金属体笔尖。问题3:测电笔的工作原理是什么?答:测电笔氖管中充有稀薄的氖气,两端是两个金属电极。使用测电笔时,人手按住金属体笔尾,当笔尖接触到火线时,火线、测电笔、人体与大地之间构成一个回路,有电流通过测电笔氖管,测电笔中的氖管发光。问题4:测电笔的使用方法是什么?答:测电时,手指不能接触测电笔前端的金属部分,手要接触金属体笔尾。1.测电笔内部构造:金属体笔尾、高阻值电阻、氖管、金属体笔尖。2.测电笔使用时,手不能接触金属体笔尖,手要接触金属体笔尾(或金属笔卡)。【应用2】如图所示,测电笔的构造元件中通常情况属于绝缘体的是
(
)A.金属体笔尾 B.电阻C.弹簧 D.塑料外壳解析:金属体笔尾容易导电,属于导体,故A不符合题意;弹簧是金属材料制成的,金属是导体,故B不符合题意;
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,是导体,故C不符合题意;塑料外壳不容易导电,是绝缘体,故D符合题意。√特别提醒:测电笔使用中的“必须”和“不能”(1)必须接触:手或者人体的其他部位一定要接触金属体笔尾或金属笔卡,这样才能形成“火线→测电笔→人体→大地”的回路,测电笔才能正常工作。(2)不能接触:一定不能接触测电笔前端的金属体笔尖及与其相连的金属体,因为接触后,一旦金属体笔尖接触火线,就相当于人体接触火线,就会发生触电事故。【应用3】如图所示是生活中常用的插线板,为保证用电安全,插线板的塑料外壳应选用__________(选填“导体”“绝缘体”或“半导体”)材料。小明使用测电笔检测插座的各孔,手指应接触测电笔金属体________(选填“笔尖”或“笔尾”)。绝缘体笔尾【应用4】在使用测电笔时,要用指尖按住金属体笔尾,手指不能触碰笔尖的金属部分,当笔尖插入如图所示的插孔中时,氖管发光,说明此插孔中连接的是________(选填“火线”“零线”或“地线”)。火线【应用5】某电工师傅检查刚安装的插座是否符合安全用电要求。闭合开关,指示灯亮,用测电笔分别接触插座各孔,只有接触B、E两孔时氖管发光,说明这两个孔均接________(选填“火线”或“零线”)。用USB供电模块给一款标明电压为4V、容量为4000mA·h的手机电池充电,充满电后电池储存的电能约为________________J。火线5.76×104【应用6】如图所示的家庭电路中,当开关闭合后,灯泡正常发光,小明用测电笔接触B点,测电笔的氖管________(选填“能”或“不能”)发光。不能任务三白炽灯问题:家庭电路中防止触电的措施:开关必须接在________上;螺口灯泡的______________接火线;有金属外壳的电器,外壳要接________。火线顶部金属片地线1.开关必须安装在火线和用电器之间。2.螺口灯泡的螺旋套接零线,顶部金属片接火线。3.家庭电路的接地线要良好接地。素养达标02谢谢观看!第十八章家庭电路与安全用电18.2安全用电18.3电能与社会发展学习目标1.了解安全用电常识,培养安全用电意识。2.了解常见的触电事故和正确的处理方法。3.提高家庭电路中常见故障的应急处理能力,会解决有关家庭电路的简单问题。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一防止过载切莫短路问题1:如图所示,图中的电视机与其他用电器是______联的。电路的用电器同时工作时,电路中消耗的总功率过大,引起干路中的电流________,根据焦耳定律可知,干路上的电流产生过多的________,使导线的温度急剧升高,容易引起火灾。所以说______________是家庭电路中电流过大的原因之一。并过大热量总功率过大问题2:家庭电路中发生短路,电路中总电阻会变得很小,由欧姆定律可知,干路中的电流会非常______,产生大量的热,使导线的温度急剧升高,很容易造成火灾。所以说________是家庭电路中电流过大的另一个原因。大短路1.用电器的总功率过大是家庭电路中电流过大的原因之一。
2.短路是家庭电路电流过大的另一个原因。【应用1】下列现象,不会引起家庭电路空气开关“跳闸”的是(
)A.开关短路B.插座中的火线、零线相碰C.使用的用电器总功率过大D.正在工作的用电器短路解析:空气开关“跳闸”是因为家庭电路电流过大,总功率过高,而开关短路不会引起电流过大或总功率过高;插座中的火线、零线相碰或正在工作的用电器短路都会导致电流过大,故A符合题意,B、C、D不符合题意。√任务二避免触电问题1:人站在绝缘体上,若一只手接触________,另一只手接触________,电流将由火线流经________回到零线,造成触电事故(双线触电,如图甲所示)。甲双线触电火线零线人体问题2:站在地上的人接触到________,则电流流入人体,通过人体流入________,造成触电事故(单线触电,如图乙所示)。如果这时脚下踩着绝缘材料,就不会触电。乙单线触电火线大地家庭电路触电单线触电双线触电【应用2】图中A、B两点均是灯头连接导线的螺丝,当电路中的开关都断开时,站在地上的人用手接触电路中的A点,他______触电;用手接触电路中的B点,他________触电。(均选填“会”或“不会”)解析:从题图中可以看出A点所在电路的开关连接零线与灯泡之间,开关都断开时,
A点、电灯仍与火线连通,故站在地上的人用手接触电路中的A点,会触电;B点所在电路的开关连接火线与电灯之间,开关都断开时,
B点、电灯不与火线连通,故站在地上的人用手接触电路中的B点,不会触电。会不会任务三三脚插头和三孔插座问题1:家中哪些用电器的插头是三脚的?答:洗衣机、电冰箱、空调等。问题2:插座具体接法是什么?答:左零右火上接地。问题3:地线的作用是什么?答:当用电器的金属外壳带电时,电流会通过地线导走,保护人体的安全。根据安全用电的要求,有金属外壳的家用电器都要使用三脚插头和三孔插座,使用时,用电器电源插头的三条线,其中一条接火线,一条接零线,第三条线标示着E,表示接地线。【应用3】如图所示是家庭电路中的三孔插座和三脚插头示意图。下列说法正确的是(
)
A.三脚插头的三个脚一样长B.插孔E是用来接零线的C.插孔L是用来接零线的D.标有“E”的插脚能保证插头插入插座时,用电器外壳先接地√解析:三脚插头最上面的那个插脚是用于接地的,所以比其他两个要长,便于及早接地,使用时更为安全,故A错误;根据三脚插头的使用可知,E是接地线的,L是接火线的,N是接零线的,故B、C错误;标有“E”的插脚能保证插头插入插座时,用电器外壳先接地,故D正确。任务四注意用电安全了解了课本的触电事故以后,下面就开始针对上面的隐患了解我们生活中的安全措施。问题1:安全用电原则(1)不________低压带电体,不________高压带电体。(2)更换灯泡,搬动电器前应________电源开关。(3)不________用电器,不________绝缘层。(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时________。(5)有金属外壳的用电器要有________线。接触靠近断开弄湿损坏更换接地问题2:触电的急救(1)切断________。(2)迅速使用__________让带电体脱离电源。电源绝缘棒家庭电路安装中的安全用电原则(1)熔断器必须安装在火线上。(2)开关必须安装在火线和用电器之间。(3)三孔插座要严格按照“左零右火上接地”的接线原则。(4)带金属外壳的用电器要使用三脚插头。(5)螺口灯泡的螺旋套接零线,顶部金属片接火线。(6)家庭电路的接地线要良好接地。【应用4】关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是(
)A.有金属外壳的家用电器,其插座可以不安装接地线B.更换灯泡、搬动电器前不必断开电源开关C.家庭电路中空气开关跳闸,一定是发生了短路D.发现有人触电时,用绝缘棒拨开电线√解析:用电器的金属外壳要接地,避免金属外壳漏电时,发生触电事故,故A错误;在更换灯泡、搬动电器前,应断开电源,否则易发生触电事故,故B错误;空气开关跳闸,是因为电路中电流过大,其原因可能是短路,也可能是用电器的总电功率过大,故C错误;当发现有人触电时,应该立即采取的措施是迅速切断电源或用绝缘棒拨开电线,不能用手拉开电线和触电的人,否则自己也会触电,故D正确。特别提醒:有人触电或发生电气火灾时,首先应切断电源再施救,绝对不能不断电而直接用水泼起火的用电器。素养达标02谢谢观看!第十八章
家庭电路与安全用电章末整体回顾谢谢观看!第十九章电磁波与信息时代19.1电磁波学习目标1.知道电磁波及电磁波的产生和传播;了解电磁波的波谱。2.了解电磁波的特点及应用。3.了解描述电磁波的物理量,以及电磁波的传播特点。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一体验电磁波问题1:如图所示,打开一台收音机,取一节干电池和一根导线,将导线的一端与电池的负极相连,再将导线的另一端与正极摩擦,使它们时断时续地接触,从收音机中传出“咯、咯”声,验证__________的存在。问题2:电磁波看不见,摸不着,通过观察上述实验的现象,你认为电磁波是如何产生的?答:变化的电流产生电磁波。电磁波1.电磁波看不见、摸不着,可以传递各种信息。2.导线中电流的迅速变化会在空间激起电磁波。【应用1】关于电磁波的产生,下列说法正确的是(
)A.导体中有电流,就可以在周围空间产生电磁波B.导体中没有电流,也可以在周围空间产生电磁波C.导体中有迅速变化的电流,就可以在周围空间产生电磁波D.以上说法都正确解析:只有导体中有迅速变化的电流,才能在周围空间产生电磁波。√任务二认识电磁波(一)电磁波的传播把一个移动电话放在真空罩中,并给这个移动电话打电话。观察这个移动电话能否收到此信号。问题1:实验现象:放在真空罩中的移动电话可以________罩外传给它的电磁波。实验结论:__________________________。
收到电磁波可以在真空中传播(二)电磁波的特征问题2:电磁波的波速怎么表示?是多少?
答:波传播的速度,用字母c表示,电磁波的波速等于光速,电磁波在真空中的传播速度c=3×108m/s。问题3:电磁波的波长是什么?
怎么表示?答:波长是两相邻波峰或波谷间的距离,用字母λ表示。问题4:电磁波频率的单位是什么?常用的频率单位之间的换算关系是什么?答:电磁波频率的单位是赫兹,简称赫,符号是Hz。常用的频率单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。它们之间的换算关系是1kHz=103Hz,1MHz=106Hz。问题5:同一介质中,电磁波的波速一定,电磁波的频率越高,波长越______;反之,频率越低,波长越______。短长1.电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播不需要介质。2.光和无线电波都是电磁波。3.电磁波在真空中的传播速度是3.0×108m/s(光速)。4.波速、波长与频率间的关系是c=λf。c表示波速;λ表示波长;f表示频率。【应用2】雷达是重要的探测设备。若雷达向飞机发射的微波从发出到接收返回信号所用时间为52μs(1μs=10-6s),微波在空气中的传播速度约是________________,则此时飞机与雷达的距离为_____________m。解析:微波属于电磁波,电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s,单程所用时间t=26×10-6s,雷达是利用了回声定位系统,飞机与雷达的距离s=vt=3×108m/s×26×10-6s=7.8×103m。3×108m/s7.8×103任务三电磁波的应用电磁波谱:把各类电磁波按波长或频率依次排成一列,称为电磁波谱,如图所示。问题:电磁波的应用(1)γ射线:________________________;(2)X射线:________________________;(3)红外线:__________________________________________;(4)微波:______________________________________________;(5)无线电波:______________________________________。(答案不唯一)医生用γ射线做脑手术用X光片判断是否骨折电视机、空调等设备的遥控器都是红外遥控在通信领域、日常生活中(加热食品)大显身手主要应用在电视、收听广播、手机通信无线电波用于通信等;微波用于微波雷达、微波炉等;红外线用于遥控、热成像仪、红外制导导弹等;可见光是人类用来观察事物的基础;紫外线用于医用消毒、验证假钞等;X射线用于CT照相等;γ射线用于治疗等。【应用3】如图所示的四种仪器中,属于利用红外线工作的是(
)
A.倒车雷达
B.电视遥控器
C.医生用便携式B超机 D.验钞机√解析:倒车雷达是利用超声波工作的,故A不符合题意;电视遥控器是利用红外线工作的,故B符合题意;便携式B超机是利用超声波工作的,故C不符合题意;验钞机是利用紫外线照射荧光物质,使荧光物质发光的原理工作的,故D不符合题意。素养达标02谢谢观看!第十九章电磁波与信息时代19.2广播电视与通信19.3走进互联网学习目标1.了解无线电广播和电视的大致工作过程。2.理解移动电话(手机)的工作原理和特点。3.了解卫星通信、网络通信的原理和优点。目录02素养达标01课堂导学课堂导学01任务一无线电广播和电视(一)无线电广播是通过电磁波来传输声音信号的。用收音机收听电台节目,用手机上的软件收听网络电台都属于接收无线电广播。无线电广播信号覆盖广,传播方便快捷。如图甲所示是电磁波传递声音的关键环节,请阅读课本P62~P63,回答下列问题。问题1:电磁波传递声音的大致过程:在播音室里,通过话筒把________信号转变成______信号,即音频信号;在控制室内,将音频信号加载到____________上,形成调制信号;放大后的调制信号通过天线发射,以__________的形式在空中传播;收音机(如图乙)接收到一定量的电磁波,通过________和________把其中的音频信号提取出来并加以放大,还原成声音。问题2:收音机的中波波段的频率范围是________________,相应的波长范围是________________;短波波段的频率范围是___________,相应的波长范围是___________________。声音电高频电流电磁波调谐检波300~3000kHz1000~100m3~30MHz100~10m(二)电磁波同时传输音频、视频信号时,电视机可以接收到图像和声音信号,这样我们就可以收看到丰富多彩的电视节目,阅读课本P63,回答下列问题。问题3:电视信号的发射:用摄像机在演播室里拍摄画面和录音;选取、切换不同角度、大小的画面来制作电视节目;电视塔发射经放大后的载有________信号和________信号的__________。问题4:电视信号的接收:电视机接收到电磁波,将视频信号和音频信号提取出来,分别送到显示屏和扬声器,还原成________和________。视频音频电磁波图像声音电视的声音信号的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程类似。【应用1】如图所示是我们听到某广播电台新闻的过程示意图,则图______是电台的发射示意图,图______是收音机的接收示意图。
解析:题图甲中,选台和解调是接收电磁波过程中的步骤,故图甲是收音机的接收示意图;题图乙中,调制器和放大器以及载波发生器都是发射电磁波过程中需要的器材,故图乙是电台的发射示意图。乙甲任务二移动通信和5G阅读课本P63~P64,回答下列问题。问题1:讲话时移动电话的作用是_______________________________;接听时移动电话的作用是__________________________________。问题2:移动电话的体积________,发射功率________,天线________,灵敏度________,通话时要靠__________________转接。问题3:尝试写出无绳电话是怎样工作的。答:无绳电话的座机和手机上各有一个天线,它们之间通过无线电波来沟通,座机接在市话网上,相当于一个小型基站。用电磁波把声音的信息发射到空中捕获电磁波,得到对方讲话的信息很小不大简单不高功率较大的基站1.移动电话的体积很小,发射功率不大,天线简单,灵敏度不高,通话时要靠功率较大的基站转接。2.5G是第五代移动通信技术,这项技术的应用使得我们的通信更为便捷和快速。【应用2】收音机、手机、电视机三种电器中,既能接收电磁波、又能发射电磁波的是(
)A.收音机 B.手机C.电视机 D.都可以√解析:收音机天线接收到各种各样的电磁波,调谐器从中选出特定频率的电磁波,收音机内的电子电路再把音频信号从中取出来,送到扬声器中,还原成声音,收音机只能接收电磁波,不能发射电磁波,所以A是错误的;手机是通过发射和接收电磁波来实现通信的,手机既能接收电磁波,也可以发射电磁波,所以B是正确的;电视用电磁波来传递图像信号和声音信号,声音的产生、传播和接收跟无线电广播的工作过程相似,电视机只能接收电磁波,不能发射电磁波,所以C是错误的;只有手机既能接收电磁波,又能发射电磁波,所以D是错误的。故选B。任务三卫星通信和网络通信问题1:如何理解通信卫星的“同步
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