第十六章 电磁转换 精讲(共28张PPT)

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第十六章 电磁转换 精讲(共28张PPT)

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(共28张PPT)
“电磁转换”复习
初三物理
一、知识结构
1.磁体
永磁体
电磁铁
有磁性
周围存在磁场
磁场看不见、摸不着,却真实存在
用磁感线形象地表示磁场的强弱分布和方向
磁感线是假想曲线,实际不存在
根据对小磁针的作用,来知道磁场的存在
2.磁场对电流的作用
电动机的工作原理
3.电磁感应现象
发电机的工作原理
(一)磁体
1.磁性
吸引铁、钴、镍等物质的性质
两端强、中间弱
2.指向性
将磁体水平悬挂起来,静止时总是一端指南,另一端指北
指北的磁极称北(N)极,另一端称南(S)极
同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
3.磁极间的作用规律
4.磁化
原来没有磁性的物体获得磁性的过程
去磁
5.通电螺线管的极性
外部的磁场与条形磁体相似
安培定则
(一)磁体
(二)磁场对电流的作用
一个物体对另一个物体的作用
1.通电导体在磁场中受力
力的方向(运动方向):与 方向和 方向有关。
如何改变导体的运动方向?
2.通电线圈在磁场中受力转动:转动方向与 方向和 方向有关。
能否持续转动?
换向器的作用:当线圈转过 位置时,换向器能自动改变 中的 方向。
3.直流电动机的工作原理是 。它工作时将 能转化为 能。
电流方向
磁场方向
电流方向
磁场方向
平衡
线圈
电流
磁场对电流的作用

机械
(三)电磁感应
电路的一部分导体在磁场中做 运动时,电路中就会产生感应电流。
感应电流的方向与 和 有关。
2.发电机就是利用 原理发电的。
线圈转动时,产生的感应电流的 和 随时间发生周期性变化。
日常生活中的交变电流每秒钟完成50个周期性的变化,即f= Hz。
闭合
切割磁感线
磁场方向
导体运动方向
电磁感应
大小
方向
50
1.如图,如何使电路中灵敏电流计的指针发生偏转?
(四)带电体与磁体的比较
性质 作用规律 存在方式
带电体
磁 体
吸引轻小物体
吸引铁、钴、镍等物质
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
同名磁极相互排斥
异名磁极相互吸引
正负电荷可以单独存在
一个磁体同时有两个磁极
(五)条形磁铁、通电螺线管的比较
条形磁铁 通电螺线管
不同点
相同点 永磁体,磁性长久保存
N、S极固定
磁性强弱不变
磁性可有可无
磁极可南可北
磁性可强可弱
都有吸引铁、钴、镍等物质的性质
通电螺线管的极性与条形磁铁的相似
悬挂起来都有指向性
都有两个磁极,且都有“同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引”的性质
(六)三种电磁现象的比较
现象 发现者 能量的转化 方法
生产生活应用
电流的磁场
电磁感应
磁场对电流的作用
奥斯特
法拉第
安培
机械能——电能
电能——机械能
安培定则
电磁铁
发电机
电动机
(七)直流电动机和交流发电机的比较
直流电动机 交流发电机
构造 相同 不同
原理 相同 不同
用途 相同 不同
均由磁体、线圈等组成
需有换向器(两个铜半环),外电路中有电源
用两个铜环和电刷连接,外电路上无电源而有电流表或用电器
均受磁场方向影响
磁场对电流的作用
电磁感应现象
帮助人类利用水能、内能等能量
电能转化为机械能
机械能转化为电能
(八)四幅图的比较
图甲:电磁铁,电磁铁的磁性强弱的影响因素
图乙:电磁感应现象,发电机的工作原理
图丙:电流的磁效应,奥斯特实验,通电导线的周围存在磁场
图丁:磁场对电流的作用,通电导线在磁场中受力运动,导体运动方向的影响因素
(九)小磁针的作用 转换法 显示磁体周围存在磁场
例1.地球本身就是一个大磁场,所以小磁针静止时能指示南北方向,它为地磁场“代言”。
例2.探究“条形磁铁周围磁场”的分布情况,在磁铁周围均匀撒上许多小铁屑,小铁屑被磁化后相当于一个个小磁针。
——不要与磁场对电流的作用(电动机的工作原理)混淆
例3.若干个小磁针放在桌面上,则指向均相同——受到了地磁场的作用。当中间放上条形磁铁后,小磁针的指向各不相同——受到了条形磁铁的磁场的作用。
例4.通过小磁针的偏转,说明了电流周围存在磁场。因为先得有电流通过导体,小磁针才会发生偏转。
二、知识应用精讲
1. 在探究蹄形磁体周围磁场的实验中,老师将玻璃板平放在磁体上,并均匀地撒上一层铁屑,轻敲玻璃板,铁屑就会有序地排列起来,如图。对实验中有关现象的分析不正确的是( )
A.撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来
B.铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C.轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离
D.轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑在磁力作用下排列有序
2.随着“神舟五号”载人飞船的成功巡天,华夏儿女的下一个目标是登上月球。关于月球上的物理现象和规律,同学们提出了很多问题和猜想。有关月球周围的磁场问题,小华提出了自己的猜想和检验猜想的实验方案。
小华的猜想:月球可能像地球一样,本身就是一个巨大的磁体,在它的周围存在磁场,并且也有“月磁”南极和“月磁”北极。
小华为检验上述猜想,拟定了以下的实验方案:
(1)取一个小磁针用细线悬挂在月球表面附近,如果它静止时指向某一方向,则可表明月球周围存在磁场;
(2)小磁针静止时,它的N极所指的方向就是“月磁”北极。
你认为,小华为检验猜想所拟定的方案中,应该改进或改正的是什么?
A
改进:要反复转动小磁针,看每次静止时,是否总是指向同一方向
改正:静止时,它的N极所指的方向是“月磁”的南极
二、知识应用精讲
3.如图所示的是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线,由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”);若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 处(选填“P”或“Q”)。
4.如图,磁体两极间磁感线的画法正确的是(  )
A B C D

Q
A
5.为了判断一根铁棒是否具有磁性,小明进行了如下四个实验,根据实验现象不能确定该铁棒一定有磁性的是( )
A.将悬挂的铁棒多次转动,静止时总是南北指向
B.将铁棒一端靠近小磁针,相互吸引
C.将铁棒一端靠近大头针,大头针被吸引
D.水平向右移动铁棒,弹簧测力计示数有变化
B
二、知识应用精讲
6.上海磁悬浮列车线首次试运行,它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线,它采用的是先进的常导磁悬浮技术,使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行,请你根据所学过的物理知识并观测图后判断:要使列车悬浮起来,车身线圈的上方应该是 极(选填“N”或“S”),当列车悬浮在轨道上方后,车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和列车受到的重力是一对 力,列车利用 的原理将车身托起,这就大大减小摩擦阻力,使列车高速运行.
7.两图电路元件连接正确,标出闭合开关后螺线管的N极。
S
平衡
N
异名磁极相互吸引
N
二、知识应用精讲
9.如图所示为奥斯特实验示意图:
分析现象可得出的结论是 。
为进一步研究该现象,应增加的一个实验步骤是:

8.有两根外形完全相同的钢棒a和b;按图甲放置,手拿住a时,b不会掉下来;按图乙放置,手拿住b时,a会掉下来.这说明( )
A.钢棒a具有磁性
B.钢棒b具有磁性
C.钢棒a和b都具有磁性
D.钢棒a和b都不具有磁性
二、知识应用精讲
A
通电导体的周围存在磁场
改变电流的方向,观察指针偏转方向是否发生改变
10.冬冬将漆包线(表面涂有绝缘漆的铜线)绕在两个完全相同的铁钉上,制成了简易电磁铁甲和乙,按图连接好电路,探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”。请你结合实验中的具体情况,完成下面的内容。
(1)通过观察电磁铁_________________的不同,可以判断电磁铁的磁性强弱不同。
(2)电磁铁乙的铁钉帽端为___________极(填“N”或“S”)。
(3)滑片P向A端移动时,甲的磁性将___________ (填“变大”、“变小”或“不变”),说明了_________________________________________________。
(4)流过电磁铁甲的电流________________电磁铁乙的电流(填“大于”、“小于”或“等于”)。电磁铁甲、乙磁性强弱不同的原因是____________________。
(5)观察图中现象,可得结论 。
吸引铁钉数量
N
线圈匝数不同
变大
当线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强
等于
二、知识应用精讲
当电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
11.如图所示为录音机上的录音磁头简图。录音时,声音先转变成强弱变化的电流,当电流通过录音磁头上的线圈时,线圈就具有  性,铁芯缝隙a处就产生   。
12.人对着动圈式麦克风说话,使膜片以及与膜片相连的线圈在磁场中运动,线圈的这种运动能产生随着声音变化而变化的 ,线圈在运动中能量的转化情况是 。
13.将条形磁铁放入线圈过程中,会发现电流表指针向左偏转,这是 现象;若将条形磁铁拨出线圈的过程中,指针将向 偏转;设计这一实验的目的,是研究感应电流的方向与 方向间的关系。

磁场
电流
机械能转化为电能
电磁感应

导体运动
二、知识应用精讲
14.如图是同学们安装过的直流电动机模型。
(1)在某次安装直流电动机模型活动中,小孙、小金、小星各自把安装好的电动机接入电路,闭合开关线圈均不转。
若小孙用手轻轻一推转子,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是 ;
若小金用手轻轻把电刷(铜片)弯曲一下,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是 ;
若小星在原磁体上加一块磁体,线圈就转动起来,则她的线圈不转的原因是 。
(2)线圈正常转动后,若把电源的两极对调一下,观察到线圈转动的 发生变化;若改变线圈中的电流大小,观察到线圈转动的 发生变化。
(3)许多家用电器用到电动机,请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是 。
电风扇
线圈正好处于平衡位置
电刷与换向器间接触不良
原磁体磁性不强
方向
速度
二、知识应用精讲
15.同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A. 实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B. 实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C. 实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D. 若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
16.将小电动机与小灯泡按如图所示的电路连接,在小电动机转轴上绕线,然后用力拉线,使电动机转动。在电动机转动过程中,小灯泡发光,该现象中( )
①电产生了磁,使电动机转动 ②磁产生了电,使小灯泡发光
③电动机是电源 ④转速越快,灯泡越亮
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D. ②③④
D
A
二、知识应用精讲
17.小霖去乘坐地铁时发现“聪明的电梯”(如图甲),小霖根据网络搜索的如有乙图所示的简易控制电路,R是一个压敏电阻,其电阻阻值随压力的增大而减小。分析:当人走下电梯后,电磁铁的磁性变 (选填:“强”或“弱”),电动机的转速变 (选填:“大”或“小”)。


二、知识应用精讲
18.小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后,想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素。经老师指导及查阅资料知,磁场的强弱可用物理量“B”来表示(单位为“T”),其大小与直导线中的电流I、测试点到直导线的距离r有关。小明通过实验所测得的两组实验数据如下:
表一:当测试点到直导线的距离r=0.02m时,磁场的强弱B与电流I的实验数据
I/A 2.5 5 10 20
B/T 2.5×10-5 5×10-5 10×10-5 20×10-5
表二:当直导线中的电流I=5A时,磁场的强弱B与距离r的实验数据
r/m 0.02 0.04 0.06 0.08
B/T 5×10-5 2.5×10-5 1.67×10-5 1.25×10-5
分析表一、表二中的实验数据,分别能得到什么结论
当测试点到导线的距离一定时,磁场的强度与电流成正比
当导线中电流一定时,磁场的强度与测试点到导线的距离成反比
二、知识应用精讲
19.小丽在研究磁场对电流作用的实验中,将直导线换作一块厚度为d、宽度为b的导体板。如图所示,将电压表连在导体板的两侧,发现电压表指针发声偏转,进一步做了如下实验。请你将表中的空格填上。
板的材料 板的厚度 通入板的电流 磁场强弱 电压表示数
甲 d I B U1
乙 d I B U2(U2≠U1)
甲 2d I B 0.5U1
乙 d 2I B 2U2
甲 d I 2B 2U1
乙 0.5d 3I 3B
18U2
二、知识应用精讲
20.在学习了电和磁的知识后,小杰再做了一个小实验。他找了一枚缝衣针,在“吸铁石”上擦了几下,然后用一根细软的棉线将缝表针悬挂起来井保持水平,结果发现静止后针尖总是指向南方,这说明缝衣针已经被磁化成了一枚小磁针。为验证奥斯特实验,小杰把通电的台灯(60W)导线移到缝衣针的下方,并靠近缝衣针平行放置。结果发现缝衣针并未发生偏转!带着疑问,小杰在课堂上与大家展开讨论。结果出现了两种不同观点,老师让小杰用两节干电池(3V)和一段电阻丝(15Ω)重新做这个实验。结果缝衣针发生了偏转。
(1)在课堂实验中,电阻丝中通过的电流大小为 A;
(2)下面是同学们在课堂讨论中形成的两种观点,通过小杰的课堂实验可以否定的是( )
A.台灯线内有两根导线,且电流方向相反,产生的磁性相互抵消
B.台灯线内电流太小,产生的磁场太弱,不足以让小磁针偏转
0.2
B
二、知识应用精讲
21.图A是由“控制电路”和“工作电路”两部分组成的光控电路。“控制电路”由光敏电阻R、磁控开关L、定值电阻R0、电源U1等组成,当线圈中的电流大于或等于20mA时,磁控开关的磁性弹片相互吸合。“工作电路”由工作电源U2(U2 = 20V)、发热电阻R1(R1= 5Ω)和R2(R2 =15Ω)组成。问:
(1)当“控制电路”中的电流小于20mA时,“工作电路”中的R1两端的电压是 V,它消耗的功率是 W。
(2)当“控制电路”中的电流等于30mA时,“工作电路”中R1两端的电压是 V。
(3)已知光敏电阻R的阻值随照射光强E(表示光照射的强弱的物理量,单位cd)之间的变化关系如图B所示。如果照射在光敏电阻R上的光强 ,则光敏电阻R的阻值增大,磁控开关产生的磁性将 (均选填“变强”、“变弱”或“不变”)。
(4)如果“控制电路”中的线圈阻值RL= 1Ω、R0= 140Ω、U1=3V,那么照射在光敏电阻上的光强在什么范围内时,磁控开关的磁性弹片相互吸合?
5
5
20
变弱
变弱
当光照强度大于或等于2cd时
二、知识应用精讲
1.电磁炮是一种先进的动能杀伤武器,它是利用磁场对通电导体作用的原理,对金属炮弹进行加速,具有速度快、命中率高等待点。下图中与此工作原理相同的是(  )
2.一学生利用手中的条形磁体做了以下实验,其中结论正确的是( )
A. 同名磁极互吸引 B. 条形磁体能够吸引小铁钉
C. 将条形磁体用细线悬挂起来,当它在水平面静止时北极会指向地理南方
D. 条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就没有相互作用了
A B C D
三、简单测试
D
B
3.实验室有一种电池,外壳上的正负极标记已经模糊不清,林雨为辨认其正负极设计了如图几种方案.其中不可以判断的是( )
A
同学们再见!

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