第七章 电与磁家庭电路Word文件下载.docx

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在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下四种猜想：

猜想1　　　猜想2　　　猜想3　　　猜想4

（1）利用所学知识，断定猜想______和______肯定是错误的。

你判断的依据是：

磁体外部的磁感线都是__________________________________。

（2）请设计一个简单实验，验证剩下的两个猜想是否正确。

简述你的实验方案。

主要器材：

_________；

简要做法：

________________________________；

判断方法：

__________________________。

[点拨]磁感线是从北极出发，回到南极。

小磁针放在磁场中某点，小磁针的北极指向，即为该点的磁场方向。

因此，可以把小磁针放在磁场中观察其指向，就可判定磁场中磁感线分布。

例2：

（2012·

绍兴）磁铁都有两极，小敏想用实验证明，断磁铁A、B端必有磁极。

设计了如图所示四个方案，并进行了实验操作。

其中的现象不可能观察到的是（　　）

A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．丁和甲

考点2　电流的磁场

（1）最早揭示电和磁之间有联系的是奥斯特实验，这个实验表明：

通电导线和磁体一样，周围存在着磁场，磁场的方向跟电流方向有关，这种现象叫做电流的磁效应。

（2）通电螺线管：

通电螺线管外部磁场和条形磁体磁场一样，其极性可用安培定则来判断：

用右手握螺线管，让四指指向通电螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。

（3）电磁铁：

通电螺线管和它里面的铁芯构成一个电磁铁。

工作原理：

利用了电流的磁效应。

①电路中没有电流则磁性将消失；

②磁性的强弱影响因素：

电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯。

（4）电磁继电器

电磁继电器利用低压、弱电流电路的通断，间接控制高压、强电流电路。

电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的开关。

[提醒要点]通电导体和螺线管周围存在的磁场的方向与电流的方向有关。

通电直导线和通电螺线管的磁场方向可以用右手螺旋定则来判定。

如图所示实验装置，弹簧测力计下面挂着条形铁块，螺线管中插有铁芯。

现开关S拨在触点②位置且电流表示数为I。

要使弹簧测力计的示数变大，下列操作方法能够实现的是（　　）

A．开关S位置不动，将铁芯从螺线管中取出

B．开关S位置不动，将滑片P向a端滑动

C．将开关S拨到①位置，并通过调节仍使电流表示数为I

D．将开关S拨到③位置，并通过调节仍使电流表示数为I

[点拨]若要使弹簧测力计的示数变大，应增强磁性。

电流越大、线圈的匝数越多，电磁铁磁性越强。

下图中，能说明电动机工作原理的是（　　）

考点3　电动机

1．磁场对电流的作用：

通电导体（或线圈）在磁场中会受到力的作用而发生运动，导体运动的方向与磁场方向和电流方向有关。

2．电动机

（1）结构：

主要由定子和转子组成。

（2）原理：

通电导体在磁场中受力的作用。

（3）能量转化：

电动机工作时将电能转化成机械能。

（4）换向器的作用：

当线圈转过平衡位置时，自动改变线圈中电流方向，使线圈能连续转动下去。

[提醒要点]直流电动机的转速与电流大小有关，转动方向与电流方向和磁场方向有关。

例：

在安装直流电动机模型的实验中，小杰同学按照科学教材的要求安装了一台如图所示的直流电动机模型。

安装完毕，闭合开关后，线圈顺时针方向转动，则能使线圈逆时针方向转动的做法是（　　）

A．减小一节电池　　　　B．把电源和磁铁的两极同时对调

C．增加一节电池　　　　D．把电源两极对调

[点拨]电动机转动方向与磁场方向和线圈中电流方向有关。

考点4　电磁感应

（1）电磁感应现象：

闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。

（2）感应电流方向：

与导体切割磁感线方向和磁场方向有关。

如果两个方向中任意一个改变，感应电流方向发生改变。

（3）发电机的原理：

电磁感应现象。

能量转化是机械能转化为电能。

[提醒要点]感应电流的产生条件为：

电路必须闭合；

要有磁场；

电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

如图所示，风速计是由风叶和改装的电流表构成。

风速越大，风叶转动越快，电流表读数也越大。

下图与这一过程的工作原理相同的是（　　）

[点拨]题中风速计是发电机，发电机的工作原理是电磁感应现象。

如图是探究电磁感应现象的实验装置。

保持U形磁铁不动，闭合开关，若金属棒ab竖直向上运动，此时灵敏电流表的指针________；

若金属棒ab水平向左运动，此时灵敏电流表的指针________。

如果保持金属棒ab不动，闭合开关，当U形磁铁水平向右运动时，灵敏电流表的指针________。

（均填“偏转”或“不偏转”）

【解析】闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时，导体中产生感应电流，电流表指针偏转；

金属棒ab竖直向上运动时，不切割磁感线，不产生感应电流，电流表的指针不偏转；

若ab不动，闭合开关让U形磁铁水平运动，导体同样做切割磁感线运动，产生感应电流，电流表指针偏转。

考点5　家庭电路

1．家庭电路的基本组成：

进户线、电能表、总开关、保险装置、两孔插座、电灯、开关、三孔插座。

2．进户线：

家庭电路的供电线有两根，一根叫零线，另一根叫火线，火线与零线间有220V的电压。

我们用测电笔来辨别火线和零线。

3．总开关：

一般是闸刀开关，安装在干路上，控制整个电路的通断。

4．保险装置：

常用的保险装置有保险丝和空气开关。

（1）保险丝

①作用：

当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，切断电路，起到保护电路的作用。

②材料：

选择电阻率大、熔点较低的铅锑合金制成的。

③选择：

保险丝的额定电流要等于或稍大于电路中电线规定的最大电流。

（2）空气开关：

在新型楼房里、保险装置多为空气开关，当电路中电流过大时，空气开关会自动断开，切断电路，起到保护电路的作用。

5．用电器：

所有用电器都并联在电路中，控制用电器的开关与用电器串联后接在火线上。

6．插座：

并联在电路中，有两孔插座和三孔插座两种形式，三孔插座中间孔接地，与三孔插座对应的插头的中间要与用电器的金属外壳相接，这样可以防止用电器外壳漏电而发生触电事故。

某家庭部分电路可简化成如图所示的情况，当灯泡、电视和台灯三个用电器均工作时，它们之间的连接方式是（　　）

A．串联

B．并联.

C．电视与台灯串联后再与灯泡并联

D．灯泡与台灯串联后再与电视并联

【解析】家庭电路中所有用电器之间的连接方式都是并联，它们均可以独立工作。

1．家庭电路中电流过大的原因：

（1）发生短路，

（2）用电器总功率过大。

2．触电事故：

一定强度的电流通过人体所引起的伤害，安全电压：

不高于36V。

动力电路电压：

380V，家庭电路电压：

220V，它们都超出了安全电压。

3．触电形式：

（1）家庭电路（低压触电）：

①单线触电；

②双线触电。

（2）高压触电：

①电弧触电；

②跨步触电。

4．触电原因：

人体直接或间接与火线相连造成的。

5．安全用电原则：

不接触低压带电体，不靠近高压带电体。

6．触电急救：

发生触电事故，要立即切断电源，或用干燥的木棍、竹竿将电线挑开，迅速使被触电的人脱离电源。

7．安全用电小贴士：

（1）家庭电路的安装应符合安全用电的要求；

（2）不用湿手触摸用电器，不弄湿用电器；

（3）保护好用电器的绝缘体，不使火线裸露；

（4）有金属外壳的家用电器，外壳要接地；

（5）在户外不要靠近高压带电体；

（6）注意防雷，高大建筑物上要装避雷针。

家庭电路及家用电器在设计安装上都考虑到用电安全问题。

下列措施中，与安全用电无关的是（　　）

A．控制家用电器的开关应安装在火线上

B．连接各户的总开关上安装漏电保护器

C．洗衣机、电冰箱等用电器应使用三线插头

D．为使用方便安装插座.

【解析】控制家用电器的开关安装在火线上，开关断开后，用电器就不再带电；

总开关上安装漏电保护器，可防止因漏电而使人触电；

洗衣机、电冰箱等用电器使用三线插头可防止因金属外壳带电而使人触电，以上所述都能起到安全用电的作用；

在线路中安装插座的目的是为可移动的用电器供电，与安全用电无关。

下列四幅图中，符合安全用电的是（　　）

A　　　　　B　　　　C　　　　　D

[点拨]在接电路时，为防止触电，开关要接在火线和电灯之间，且要接在灯泡的中心触点上。

插座中的接地线一定要连接上，这样可防止漏电，即使漏电也可以流入大地，不会造成触电事故。

三、易错易混淆点

1、电与磁三个实验的辨析

在如图所示的实验装置图中能够说明电磁感应现象的是（　　）

【解析】A图演示的是磁场对电流的作用；

C图是电动机工作原理图；

D图是奥斯特实验；

B图是发电机工作原理图，发电机是利用电磁感应现象制成的。

2、家庭电路故障分析

如图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光。

造成这一现象的原因是（　　）

A．插座发生短路了B．进户的火线断了

C．进户的零线断了.D．某盏电灯的灯丝断了

【解析】由于电路中保险丝完好，氖管发光，故电路电源完好，出现了断路故障；

又因为用试电笔插进插座的两孔，氖管均发光，所以判断是进户的零线断了。

四、实验探究

1．灵敏电流表和一般电流表有何不同？

（1）可感知微小的电流。

（2）可感知电流的方向。

2．本实验中，由于产生的感应电流较小，应采取怎样的措施：

（1）要尽可能选用磁性强的蹄形磁体。

（2）可用导线制成矩形的多匝线圈代替单根导线。

（3）切割磁感线时，垂直且尽量快速。

3．在实验中，要调转磁体的磁极目的是研究感应电流的方向和磁场方向的关系。

4．本实验中除利用控制变量法外还应用了转换法。

电路中产生的感应电流较小，且看不见，摸不着，采用转换法，通过灵敏电流表指针的偏转来判定电路中电流的有无和方向。

5．在磁场中做切割磁感线运动的导体相当于电路中的电源，故有关电磁感应现象的实验装置及利用电磁感应现象制成的发电机都没有外部电源。

用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。

（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，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中______（填“有”或“无”）感应电流。

（3）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。

请提出一条改进措施：

_________________________________________________。

（4）该实验的结论是：

闭合电路的一部分导体，在磁场中做________磁感线运动时，导体中就会产生感应电流。

【解析】在探究感应电流产生条件的实验中采用的是转换法，将感应电流的有无通过电流表指针是否偏转来表示；

当磁铁左右移动，闭合电路的一段导体ab切割磁感线时，能够产生感应电流，若实验现象不明显，说明电路中产生的感应电流过小，因此可换用更强的磁体或加快切割磁感线的速度或将导体棒换成多匝线圈等，由此可见产生感应电流的条件必须是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。

五、综合突破：

例　如图所示的四个演示实验中，能够说明发电机原理的是（　　）

A　　　　B　　　　C.　　　D

变式题　如图所示四个实验中能够研究磁场对电流作用的是（　　）

六、中考题举例

1．（2012·

杭州）如图所示是小李探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关的实验装置。

下列措施中能使电磁铁磁性增强的是（　　）

A．滑片P向右移动，其他条件不变B．滑片P向左移动，其他条件不变

C．开关S由1扳到2，其他条件不变D．电源的正负极对调，其他条件不变

2．（2012·

义乌）如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。

则下列分析正确的是（　　）

A．电磁铁的上端为S极B．电源左端为“＋”极

C．抽去铁芯，弹簧测力计示数增大D．断开开关，弹簧测力计示数为零

3．（2012·

金华）小金设计了一个如图所示的线圈指南针，将它放入盛有食盐水的水槽中（铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水构成了化学电池，铜片为正极，锌片为负极），浮在液面上的线圈就能指示方向了。

关于该装置的分析错误的是（　　）

A．线圈周围的磁场与条形磁铁的磁场相似

B．线圈能够指示方向是因为存在地磁场

C．利用该装置可以判断磁铁的南北极

D．交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁极

4．（2012·

衢州）电磁铁被广泛应用于生产、生活中。

下列产品中没有用到电磁铁的是（　　）

5．（2011·

义乌）对教材中四幅插图的说明，不正确的是（　　）

A．甲图：

家用电器要装接地线是为了用电安全

B．乙图：

直线电流周围的磁场方向的判定方法

C．丙图：

电铃是利用电磁铁工作

D．丁图：

导体按图示方向运动时不会产生感应电流

6．（2011·

湖州）如图为某中学生发明的验磁器，其制作方法是将小磁针穿过泡沫塑料，调整泡沫塑料的体积与位置使它们水平悬浮在水中。

（1）小磁针和泡沫塑料悬浮在水中时受到的浮力（填“大于”“等于”或“小于”）它们所受的重力。

（2）把该验磁器放入到磁场中，能指示（填“仅水平方向”或“任意方向”）的磁场方向。

7.（2010·

绍兴）小王利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性，设计了一个如图所示的自动控制电路，要求光暗时灯亮，光亮时灯灭。

在实际调试时，发现灯始终亮着，而光敏电阻和其他电路元件都正常。

下列调节能使控制电路达到要求的是（　　）

A．减少螺线管线圈的匝数B．抽出螺线管中的铁芯

C．滑动变阻器滑片P向右移动D．减小控制电路电源电压

8．（2012·

湖州）关于家庭电路与安全用电，下列做法中正确的是（　　）

A．雷雨天躲在大树底下避雨

B．家用电器的金属外壳接地.

C．使用测电笔辨别火线时，手接触笔尖金属体

D．发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电线

9．（2012·

义乌）有关测电笔的使用，下列说法正确的是（　　）

A．氖管发光时测电笔接触的是零线

B．使用时手可以接触测电笔的任何部位

C．测电笔不能用来辨别电池的正负极.

D．测电笔与手接触的部分都是绝缘体

10．（2012·

衢州）如图，电动机M的线圈电阻为0.5欧，当S断开时，电流表读数1安；

当S闭合时，电流表读数3安。

问：

（1）电阻R为多大？

（2）电动机的机械功率为多大？

（3）电动机工作2分钟，电动机线圈产生了多少热量？

11．（2011·

金华）如图是一种多功能蒸汽电熨斗，其说明书的部分内容如下：

技术参数

自身质量：

1.6kg　熨烫温度：

90±

15℃～200±

20℃

额定功率：

880W　额定电压：

220V

在额定电压下工作时能达到的最大喷气量：

15g/min

使用注意：

本产品是Ⅰ类电器，请确认您使用的电源接地良好；

请勿在同一线路上使用大功率电器。

请认真阅读后解答下列问题：

（1）为了安全用电，该电熨斗的电源线插头应选图中的________。

（填“A”或“B”）

（2）该电熨斗正常工作时的电流是多少安？

（3）该电熨斗正常工作10分钟消耗多少电能？

七、模拟预测

1．如图所示，当开关S闭合时，通电螺线管周围的小磁针指向不正确的是（　　）

A．a　　　B．b　　　C．c　　　D．d.

2．奥斯特发现了电流的磁效应，首次揭开了电与磁的联系；

法拉第发现了电磁感应现象，进一步揭示了电与磁的联系，开辟了人类的电气化时代。

下列有关电磁现象的说法正确的是（　　）

A．通电导体周围一定存在磁场.

B．导体在磁场中运动一定产生感应电流

C．电磁波在真空中无法传播

D．通电导体受到磁场的作用力与磁场方向无关

3．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．甲实验的过程中，其他形式能转化为电能.

C．乙可以研究电磁感应现象

D．乙实验的过程中，其他形式能转化为电能

4．小刚家有一个带有开关、指示灯和多个插座的接线板，如图所示，每当接线板的插头插入家庭电路中的插座，闭合接线板上的开关时，总出现“跳闸”现象，关于“跳闸”原因和接线板中的电路连接，下列说法中正确的是（　　）

A．“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了断路

B．“跳闸”的原因是接线板中的电路发生了短路.

C．接线板上的多个插座与指示灯串联

D．接线板上的开关与指示灯并联

5．某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为t1；

只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为t2。

若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为t，则（　　）

A．t＝t1＋t2　　　　　　B.

＝

＋

.

C．t＞t1D．t＞t2

八、练习

一、选择题

1．（2011·

宁波）如图所示的奥斯特实验说明了（　　）

A．电流的周围存在着磁场.B．电流在磁场中会受到力的作用

C．导线做切割磁感线运动时会产生电流D．小磁针在没有磁场时也会转动

2．（2011·

杭州）小刚学习了磁的知识后，标出了下列四种情况下磁体的磁极（小磁针的黑端为N极），其中正确的是（　　）

温州）下列设备或电器中，其主要工作原理与电磁铁无关的是（　　）

宁波）下列实验装置与探究内容不相符的是（　　）

台州）探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁A吸引大头针的数目均比B多。

此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是（　　）

A．电流的大小　　　　　　B．线圈的匝数.

C．电流的方向D．电磁铁的极性

温州）如图是生活中常用来固定房门的“门吸”，它由磁铁和金属块两部分组成。

该金属块能被磁铁所吸引，是因为可能含有以下材料中的（　　）

A．银　　　B．铁.C．铝　　　D．锌

7．（2010·

台州）如图，风速计是由风叶和改装的电流表构成。

8．（2011·

金华）我国的“嫦娥工程”将按“绕月、落月和驻月”三步进行，计划2012年实施落月探测。

已知月球上无大气、无磁场、弱重力。

下列各项中，在月球上不能实现的是（　　）

A．刻度尺测长度B．电子停表测时间

C．指南针指示南北方向.D．手电筒照明

9.（2012·

杭州市学军中学调研）在探究“感应电流产生条件”的实验中，将导体ab水平置于蹄形磁铁的磁场中，如图所示．闭合开关后，能使灵敏电流计的指针发生偏转的做法是（　　）

A．让蹄形磁铁静止，导体ab也保持静止

B．让蹄形磁铁静止，导体ab在竖直方向上下运动

C．让导体ab静止，蹄形磁铁在竖直方向上下运动

D．让导体ab静止，蹄形磁铁沿水平方向左右运动.

10．下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　）

A．电视机B．电热毯.

C．电风扇D．电脑

11．下列说法符合安全用电原则的是（　　）

A．用湿手插电源插头

B．高压警示牌提醒我们安全电压为220V

C．发现有人触电，须用干木棍迅速挑开人身上的电线.

D．为了安全，应尽可能选择较粗的保险丝

12．下列符合安全用电要求的是（　　）

A．用湿抹布擦正在发光的灯泡

B．家庭照明电路中，开关要串联在火线和电灯之间.

C．为了方便，将洗衣机三脚插头改成两脚插头使用

D．用电器起火时，要迅速泼水救火

13．（2012·

衢州兴华中学模拟）在如图所示的几种情况中，符合安全用电要求的是（　　）

14．将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端，通电10min，电流产生的热量是1.5×

103J，若将阻值为10Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电20min，电流产生的热量是（　　）

A．1.2×

104J.B．3.75×

102JC．7.5×

102JD．6.0×

103J

15．电烙铁通电一段时间后变得很烫，而连接电烙铁的导线却没有明显发热，这主要是因为（　　）

A．导线的绝缘皮隔热B．导线散热比电烙铁快

C．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流

D．导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻.

16．用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来接在原来的电路中，则烧开同样一壶水的时间是（不计热量损失）（　　）

A．2.5min.B．5minC．20minD．40min

17．（2012·

台州初级中学模拟）如图所示，是研究电流热效应的部分实验电路，甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。

比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小，下面关系中正确的是（　　）

A．U甲＝U乙，Q甲＝Q乙B．U甲＜U乙，Q甲＞Q乙

C．U甲＜U乙，Q甲＜Q乙.D．U甲＞U乙，Q甲＜Q乙

18．根据表中所提供的数据，可以确定适宜制作保险丝的是（　　）

A.铅.B．铜C．铁D．钨

19．如图是某家用电热器内部电路结构图，其中R1、R2为加热电阻丝（R1＞R2）。

下图所示电阻丝的四种连接方式，可使电热器提供不同的发热功率，关于其大小说法正确的是（　　）

A．甲的连接方式，发热功率最小B．乙的连接方式，发热功率最小.

C．丙的连接方式，发热功率最大D．丁的连接方式，发热功率最小

二、简答题

台州初级中学模拟）科学家的每次重大发现，都有力地推动了