徐州專版2020中考物理復習方案第四部分電功率安全用電電磁信息和能源第27課時電磁轉(zhuǎn)換課件

第27課時電磁轉(zhuǎn)換第四部分

電功率、安全用電、電磁、信息和能源教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究考點一磁體與磁場排斥磁性

能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)磁體

具有磁性的物體磁極磁體上磁性最強的部分(兩端最強,中間最弱);包括南(S)極、北(N)極性質(zhì)①吸鐵性;②指向性;③磁極間相互作用規(guī)律(同名磁極相互

,異名磁極相互

)磁化

使原來不顯磁性的物體在磁場中獲得磁性的過程磁場磁體周圍存在著的能使磁針偏轉(zhuǎn)的物質(zhì),它是一種看不見、摸不著的特殊物質(zhì)磁場基本性質(zhì)磁場對放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。磁極間的相互作用是通過________發(fā)生的吸引磁場教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究磁場方向小磁針在磁場中的某一點靜止時北極所指的方向(小磁針北極所受磁力的方向)就是該點的磁場方向磁感線在磁場中畫一些有方向的曲線(實際上并不存在),可以方便、形象地描述磁場。磁感線上任意一點的切線方向都跟放在該點的小磁針北極所指的方向一致磁感線的分布磁體周圍的磁感線都是從磁體的

極出來,回到磁體的

極并充滿磁體周圍的空間地磁場在地球周圍的空間里存在的磁場,磁針指南北是因為受到地磁場的作用,地磁場的北極在地理的

附近,地磁場的南極在地理的

附近南(或S)南極北極北(或N)通電導線的周圍存在磁場,稱為電流的

效應。該現(xiàn)象在1820年被丹麥的物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象說明:通電導線的周圍存在磁場,且磁場方向與

有關。

通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場分布一樣,其兩端的極性跟電流方向有關,可用安培定則來判斷。用右手握住螺線管,讓彎曲的四指所指的方向與螺線管中的電流方向一致,則大拇指所指的那端就是通電螺線管的

極。

教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究1.奧斯特實驗2.通電螺線管的磁場

3.安培定則考點二電流的磁場N(或北)磁電流方向教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究1.電磁鐵考點三電磁鐵構(gòu)造帶有鐵芯的通電螺線管,鐵芯用軟鐵制成特性通電產(chǎn)生磁性,斷電磁性消失原理鐵芯被磁化,產(chǎn)生了與原螺線管磁場方向一致的磁場,使磁場加強教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究2.探究:電磁鐵磁性的強弱與什么因素有關探究方法①控制變量法;②實驗中通過觀察電磁鐵

來顯示電磁鐵磁性的強弱,即轉(zhuǎn)換法影響因素

電流的大小、線圈匝數(shù)的多少、有無鐵芯實驗設計①將同一線圈接入電路,通過移動滑動變阻器的滑片,改變電路中的電流,對比并觀察吸引鐵釘?shù)亩嗌?②將不同匝數(shù)的兩個線圈及與其中的一個線圈匝數(shù)相同的無鐵芯線圈串聯(lián)接入電路,對比并觀察吸引鐵釘?shù)亩嗌傥¤F釘數(shù)目的多少教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究2.探究:電磁鐵磁性的強弱與什么因素有關實驗電路

得出結(jié)論線圈匝數(shù)相同時,電流越大,電磁鐵磁性越強;電流相同時,線圈匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強;有鐵芯比無鐵芯磁性強優(yōu)點磁性的有無可以由

來控制;磁性強弱可以由

來控制;磁極的轉(zhuǎn)換可以由

來控制電流方向電流通斷電流大小教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究考點四電磁繼電器1.電磁繼電器電磁繼電器是利用

控制工作電路的一種開關。

2.構(gòu)造:電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點等。3.優(yōu)點利用

、

電路的通斷,來間接地控制

、________電路。

4.兩個電路(如圖27-1所示)圖27-1強電流電磁鐵低電壓弱電流高電壓教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究考點五電生磁與磁生電項目磁場對通電導線的作用電磁感應現(xiàn)象內(nèi)容通電導線在磁場中要受到_______的作用

電路的

導體在磁場中做

運動時,產(chǎn)生____________的現(xiàn)象叫電磁感應現(xiàn)象實驗裝置

影響力/感應電流方向的因素①

的方向;②

的方向①

的方向;②

的方向切割磁感線力閉合一部分切割磁感線感應電流電流磁場磁場教材梳理夯實基礎重難探究逐個探究項目磁場對通電導線的作用電磁感應現(xiàn)象影響力/感應電流大小的因素①電流的大小;②磁場的強弱①導體切割磁感線的速度;②磁場的強弱應用電動機:

能轉(zhuǎn)化為_______

能發(fā)電機:

能轉(zhuǎn)化為

能實質(zhì)

用電器

電源區(qū)分關鍵電路中

電源電路中

電源無電機械機械電有教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破探究一認識磁場、知道地磁場(認識、了解)例1[2018·無錫濱湖區(qū)模擬]圖27-2是條形磁體的磁場分布圖。下列說法正確的是 ()A.磁感線是為了研究方便引入的假想曲線B.a處的磁場強弱與b處的磁場強弱相同C.該條形磁體的左端為N極,右端為S極D.置于a點的小磁針靜止時南極指向左側(cè)圖27-2教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破[答案]A[解析]磁感線是為了研究方便而引入的假想曲線,不是真實存在的,故A正確;磁體周圍,越靠近兩極的位置其磁感線越密集,磁場越強,b處和a處的磁場強弱無法比較,故B錯誤;由于在磁體的外部,磁感線都是從N極出發(fā),回到S極,所以該條形磁體的右端為N極,左端為S極,故C錯誤;小磁針靜止時N極所指的方向為磁場的方向,所以將一小磁針置于a點,其靜止時南極指向右側(cè),故D錯誤?！咀兪健繄D27-3中描述磁場的各圖中錯誤的是 ()教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破圖27-3B例2

[2019·徐州]兩個磁體之間有力的作用,同名磁極相

;通電導線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因為通電導線周圍存在

;如圖27-4所示,把通電導線放在兩個磁極中間,磁極對導線的力垂直指向紙里,如果導線中電流方向相反,則磁極對導線的力垂直指向

(選填“紙里”或“紙外”)。

教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破探究二了解電流周圍存在磁場(了解)圖27-4教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破[答案]斥磁場紙外[解析]磁極間的相互作用規(guī)律是:同名磁極相斥,異名磁極相吸;通電導線能使小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因為通電導線周圍存在磁場;由于通電導線在磁場中受力的方向與電流方向、磁場方向有關,當導線中電流方向改變時,則磁極對通電導線的力的方向也改變,即變?yōu)榇怪敝赶蚣埻狻＝滩氖崂砗粚嵒A重難探究逐個突破【變式】如圖27-5所示是奧斯特實驗的示意圖,下列有關分析正確的是 ()A.通電導線周圍磁場方向由小磁針的指向決定B.發(fā)生偏轉(zhuǎn)的小磁針對通電導線有力的作用C.移去小磁針后的通電導線周圍不存在磁場D.通電導線周圍的磁場方向與電流方向無關B圖27-5例3如圖27-6所示,在磁鐵正上方用彈簧掛著一條形磁鐵,開關S閉合后,當滑片P從a端向b端滑動過程中,則電流表的示數(shù)

,彈簧的長度將_________。(均選填“變小”“不變”或“變大”)

教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破探究三探究并了解通電螺線管外部磁場的方向(了解)變大圖27-6變大教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破【變式】[2019·淮安]在圖27-7中虛線框內(nèi)標出通電螺線管磁極的名稱。圖27-7[答案]如圖所示[解析]根據(jù)電源的正負極和螺線管的繞線方法,利用安培定則可判定,通電螺線管的左側(cè)為N極。例4[2019·連云港]如圖27-8所示,閉合開關,導體ab就會運動起來,下列說法正確的是()A.發(fā)電機是利用這一原理工作的B.在此過程中,機械能轉(zhuǎn)化為電能C.此實驗說明磁場對通電導體有力的作用D.同時改變電流方向和磁場方向,可以改變導體ab的運動方向教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破探究四了解通電導線在磁場中會受到力的作用(了解)圖27-8教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破[答案]C[解析]該裝置是探究通電導體在磁場中受力的作用,是電動機的原理圖,故A錯誤;該過程消耗電能,產(chǎn)生機械能,即將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故B錯誤;閉合開關,導體就會運動起來,說明通電導體在磁場中受力而運動,故C正確;通電導體在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁場方向有關,同時改變電流方向和磁場方向,導體運動方向不變,故D錯誤。教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破【變式1】[2018·徐州]如圖27-9所示的直流電動機模型,把線圈兩端導線的漆按圖中方法刮去,通電后線圈能否連續(xù)轉(zhuǎn)動?

。如果通過線圈的電流變大,線圈的轉(zhuǎn)動速度將變

。如果改變線圈中的電流方向,線圈的轉(zhuǎn)動方向?qū)?/p>

。

圖27-9[答案]能大改變[解析]把線圈兩端導線的漆按圖中方法刮去,通電后線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時,由于慣性能連續(xù)轉(zhuǎn)動;電流變大,線圈轉(zhuǎn)速將變大;改變線圈中電流的方向,線圈的轉(zhuǎn)動方向?qū)⒏淖?。教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破【變式2】[2016·徐州]如圖27-10所示,給直導線通電,直導線周圍產(chǎn)生了_____,蹄形磁體對通電直導線有

的作用,根據(jù)這個原理可以制成_____機。

圖27-10[答案]磁場力電動[解析]據(jù)奧斯特實驗可知,通電導線周圍存在著磁場。如圖,直導線處于磁場中,當有電流通過時,磁體對通電直導線有力的作用。電動機就是根據(jù)這個原理制成的。例5[2017·徐州]如圖27-11所示,用漆包線繞成一個矩形線圈,刮掉兩端導線的外漆,放在支架上,下面放一塊磁體,用紙做一個小風車固定在轉(zhuǎn)軸上,風吹風車時,小量程電流表指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這是一個

模型,是利用____________原理工作的,工作時將風能轉(zhuǎn)化為

能。

教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破探究五探究并了解導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件(了解)電圖27-11發(fā)電機電磁感應教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破【變式1】[2015·徐州]利用如圖27-12所示實驗原理工作的是 ()A.電動機

B.電爐

C.發(fā)電機

D.電飯煲【變式2】有一種手搖式手電筒,握住手電筒來回晃動就能使燈泡通電發(fā)光,這表明手電筒內(nèi)部有 ()A.發(fā)電機 B.電動機

C.電磁繼電器

D.電磁鐵C圖27-12A教材梳理夯實基礎重難探究逐個突破【變式3】[2018·蘇州二模]王建同學對微風電風扇產(chǎn)生了興趣,將它與小燈泡按如圖27-13甲所示的電路連接并進行實驗。用手快速撥動風扇葉片,這時發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,微風電風扇居然變成了

機,此時它的工作原理是

,這一過程中的能量轉(zhuǎn)化是

,電路可簡化為圖乙中的

圖。

a圖27-13發(fā)電電磁感應機械能轉(zhuǎn)化為電能實驗突破素養(yǎng)提升突破探究感應電流產(chǎn)生的條件當堂檢測及時反饋【實驗設計】1.轉(zhuǎn)換法:通過靈敏電流計指針的偏轉(zhuǎn)情況判斷感應電流的有無和方向。2.控制變量法:①探究感應電流的方向與導體運動方向的關系(控制磁場方向不變,改變導體運動方向);②探究感應電流的方向與磁場方向的關系(控制導體運動方向不變,改變磁場方向)。3.靈敏電流計指針不偏轉(zhuǎn)的原因:①不是閉合回路;②導體沒做切割磁感線運動;③產(chǎn)生的感應電流太小。4.改變感應電流大小的措施:換用磁性強的磁體、切割磁感線時保持垂直且盡量快速、改用導線制成的多匝矩形線圈代替單根導線。實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋【實驗結(jié)論】5.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時,導體中有感應電流產(chǎn)生,感應電流的方向與磁場的方向和導體運動的方向有關。【交流與反思】6.能量轉(zhuǎn)換:機械能轉(zhuǎn)化為電能。7.電磁感應現(xiàn)象的實際應用:發(fā)電機、動圈式話筒。實驗突破素養(yǎng)提升例[2019·南京]小勇利用如圖27-14所示的實驗裝置“探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件”,他將實驗中觀察到的現(xiàn)象記錄在下表中。當堂檢測及時反饋圖27-14次數(shù)開關磁場方向?qū)wab的運動方向靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1斷開上N下S向右運動不偏轉(zhuǎn)2閉合上N下S向右運動向左偏轉(zhuǎn)3閉合上N下S向左運動向右偏轉(zhuǎn)4閉合上N下S向上運動不偏轉(zhuǎn)5閉合上S下N向下運動不偏轉(zhuǎn)6閉合上S下N向右運動向右偏轉(zhuǎn)7閉合上S下N向左運動向左偏轉(zhuǎn)實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋次數(shù)開關磁場方向?qū)wab的運動方向靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1斷開上N下S向右運動不偏轉(zhuǎn)2閉合上N下S向右運動向左偏轉(zhuǎn)3閉合上N下S向左運動向右偏轉(zhuǎn)4閉合上N下S向上運動不偏轉(zhuǎn)5閉合上S下N向下運動不偏轉(zhuǎn)6閉合上S下N向右運動向右偏轉(zhuǎn)7閉合上S下N向左運動向左偏轉(zhuǎn)(1)分析得出:

電路中的部分導體在磁場里做切割磁感線運動時,導體中就會產(chǎn)生感應電流。

(2)比較實驗2和3(或6和7)可知:在磁場方向一定時,感應電流的方向與___________________有關。

導體運動的方向閉合實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋次數(shù)開關磁場方向?qū)wab的運動方向靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)方向1斷開上N下S向右運動不偏轉(zhuǎn)2閉合上N下S向右運動向左偏轉(zhuǎn)3閉合上N下S向左運動向右偏轉(zhuǎn)4閉合上N下S向上運動不偏轉(zhuǎn)5閉合上S下N向下運動不偏轉(zhuǎn)6閉合上S下N向右運動向右偏轉(zhuǎn)7閉合上S下N向左運動向左偏轉(zhuǎn)(3)比較實驗_____________可知:在導體切割磁感線運動方向不變時,感應電流的方向與磁場方向有關。

(4)這個現(xiàn)象在生產(chǎn)和生活中的重要應用是_______。

發(fā)電機2與6(或3與7)實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋(5)針對這個實驗,小勇進行了進一步的探究,他提出了“感應電流的大小可能與導體切割磁感線的運動速度有關”的猜想,于是他設計了如下的實驗方案:①保持磁場強弱不變,讓導體ab以

(選填“相同”或“不同”)的速度沿相同方向做切割磁感線運動,觀察靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度的大小。

②如果靈敏電流計指針偏轉(zhuǎn)幅度不同,說明感應電流的大小與導體切割磁感線運動速度

(選填“有關”或“無關”)。

有關不同圖27-14實驗突破素養(yǎng)提升(6)如圖27-15所示,用漆包線繞成矩形線圈,將線圈兩端的導線拉直并用刀將漆全部刮掉,作為轉(zhuǎn)動軸。將線圈放在金屬支架上,它的下面放一塊小磁體。用紙做一個小風車固定在轉(zhuǎn)動軸上,將裝置與小量程的電流表相連,使小風車轉(zhuǎn)動,可觀察到

的現(xiàn)象,說明電路中有電流產(chǎn)生,此過程中

能轉(zhuǎn)化為電能。若將電流表換成干電池接入電路,線圈

(選填“能”或“不能”)持續(xù)轉(zhuǎn)動。當堂檢測及時反饋電流表指針左右偏轉(zhuǎn)·實驗拓展·圖27-15不能機械1.一顆鐵質(zhì)的小螺絲掉入細小狹長的小洞中,如圖27-16所示,使用如圖27-17所示的方案不能取出小螺絲的是 ()實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋D圖27-17圖27-162.如圖27-18所示,導體棒ab向左運動,下列操作能使導體棒向右運動的是 ()A.調(diào)換磁極B.取走一節(jié)干電池C.將導體棒a、b端對調(diào)D.向左移動滑動變阻器的滑片實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋圖27-18實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋[答案]A[解析]通電導體在磁場中的受力方向與磁場方向和電流方向有關,只改變磁場方向或只改變電流方向,通電導體受力方向改變;若磁場方向與電流方向同時改變,則受力方向不變。調(diào)換磁極則磁場方向改變,導體棒運動方向改變,故A正確;取走一節(jié)干電池,減小電源電壓從而減小電路中的電流,會改變導體棒在磁場中的受力大小,但不會改變它的受力方向,故B錯誤;將導體棒a、b端對調(diào),不能改變導體中的電流方向,因此不能改變受力方向,導體棒運動方向不改變,故C錯誤;將滑動變阻器的滑片向左移動,電路的電阻減小,電路中的電流增大,會改變受力大小,但不會改變導體棒運動方向,故D錯誤。3.[2018·興化一模]圖27-19所示的選項中,可以用來演示發(fā)電機原理的是 ()實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋圖27-19B4.[2019·徐州一模]無線充電是一種增加手機續(xù)航時間的方式。無線充電的技術(shù)原理是:電流流過“送電線圈”產(chǎn)生磁場,手機內(nèi)部的“受電線圈”靠近該磁場時就會產(chǎn)生電流,給智能手機充電,如圖27-20甲所示?！笆茈娋€圈”處用到了圖乙中哪個實驗的原理 ()實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋C圖27-205.[2018·南京玄武區(qū)一模]如圖27-21所示,在虛線框中接入一個適當?shù)脑?可探究電磁轉(zhuǎn)換現(xiàn)象中的某一個實驗。關于此實驗,下列說法正確的是 ()A.在虛線框中接入電流表,可以探究磁場對電流的作用B.在虛線框中接入電流表,可以探究電磁感應現(xiàn)象C.在虛線框中接入電源,可以探究影響電磁鐵磁性強弱的因素D.在虛線框中接入電源,可以探究電磁感應現(xiàn)象實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋圖27-21實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋[答案]B[解析]在虛線框中接入電流表,電路中無電源,導體在磁場中做切割磁感線運動,可以探究電磁感應現(xiàn)象,故A錯誤,B正確;在虛線框中接入電源,通電導體在磁場中會受到力的作用,可以探究磁場對電流的作用,故C、D錯誤。6.1820年4月的一天,奧斯特講課時突發(fā)奇想,在沿

方向的導線下方放置一枚小磁針,保證導線和小磁針能

放置進行實驗,接通電源后他發(fā)現(xiàn)小磁針明顯偏轉(zhuǎn)。隨后奧斯特花了三個月時間,做了60多個實驗證明電流的確能使磁針偏轉(zhuǎn),這種現(xiàn)象稱為

。奧斯特的發(fā)現(xiàn),拉開了研究電磁間本質(zhì)聯(lián)系的序幕。

實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋電流的磁效應電流平行7.[2018·蘇州一模]如圖27-22所示是某同學探究“電磁鐵磁性強弱跟電流大小關系”的電路圖。(1)電磁鐵磁性的強弱是通過觀察

來確定的。

(2)閉合開關后,當滑動變阻器滑片P向

(選填“a”或“b”)端移動時,電磁鐵磁性增強。

(3)在圖中,電磁鐵的上端是

(選填“N”或“S”)極。

實驗突破素養(yǎng)提升當堂檢測及時反饋S電磁鐵吸引鐵釘?shù)亩嗌賏圖27-228.[2018·蘇州工業(yè)園區(qū)一模]如圖27-23所示是小明探究“通電導線在磁場中受力”的實驗示意圖。實驗現(xiàn)象記錄如下表