电和磁教案.docx

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电和磁教案

【考纲导读】

1.知道电路的基本组成，会连接串联电路和并联电路，会画出电路图，会使用电流表、电压表测量电流和电压

2.知道决定导体电阻大小的因素，会使用滑动变阻器改变电流大小

3.会用实验探究导体中的电流与电压和电阻的关系

4.理解欧姆定律，了解简单串联电路和简单并联电路中电流、电压、电阻的关系，并能进行有关计算

5.通过实验认识通电导线周围存在磁场，描述通电螺线管周围磁场的特点

6.了解通电导体在磁场中受力与磁场方向、电流方向有关

7.知道产生感应电流的条件

8.了解家用电器、家庭电路以及安全用电的常识，树立安全用电的意识

9.了解电磁知识在技术中的应用和电磁学发展史中的典型事例，认识电磁感应现象的发现对社会发展的作用

备注：

1.不要求混联电路的计算

2.不要求用左手定则判断三个方向的问题

3.不要求用右手定则解答有关感应电流方向的问题

【知识精讲】

一、电

１.电路

（1）电路的组成：

由电源、用电器、开关、导线等组成。

（2）串联：

把电路元件逐个顺次连接起来的电路。

特点（以2个电阻串联为例）：

①开关控制整个电路；②I=I1=I2；③U=U1+U2；

④R1/R2=U1/U2；⑤R=R1+R2；

（3）并联：

把电路元件并列连接起来的电路。

特点（以2个电阻并联为例）：

①支路开关控制支路电流；②I=I1+I2；③U=U1=U2；

④R2/R1=I1/I2；⑤R=R1R2/R1+R2（多个电阻时1/R=1/R1+1/R2+1/R3+…）；

（4）短路：

不经过用电器，用导线直接将电源两极连接起来的电路。

可能烧坏电源，甚至引起火灾。

2.电流（I/A）

（1）电荷：

①正电荷：

丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷；

②负电荷：

毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷；

③同性相斥，异性相吸；

④使物体带电的方法：

摩擦起电和接触带电（实质：

电子的转移）。

（2）电量（Q/C）：

电荷的多少。

Q=It。

（3）电流：

电荷的定向移动形成电流。

方向：

正电荷定向移动的方向。

电流强度：

I=Q/t

（4）单位换算：

1A=103mA=106μA。

（5）电流表的使用：

①正确选择量程，被测电流不能超过电流表的量程，可以用试触的方法；

②串联在被测电路中；

③电流从“+”接线柱流入，从“-”接线柱流出；

④绝对不允许把电流表直接接到电源两极。

（这时相当于短路）

3.电压（U/V）：

（1）单位换算：

1kV=1033V=106mV=109pV。

（2）常识：

干电池1.5V，蓄电池2V，家庭照明电路220V，动力电路380V，人体安全电压≤36V。

（3）电压表的使用：

①正确选择量程；

②并联在被测电路中；

③电流从“+”接线柱流入，从“—”接线柱流出；

4.电阻（R/Ω）：

（1）影响电阻大小的因素：

R=ρl/s，与导体的长度、材料和横截面积以及导体的温度等有关。

导体越长、越细电阻越大；金属导体温度升高，电阻变大。

（2）单位换算：

1MΩ=103kΩ=106Ω。

（3）变阻器：

电阻大小可变，可以用来改变电路电流大小。

滑动变阻器的使用：

①不能超过允许的最大电流；

②接通电路前滑片应在电阻最大的位置；

③接法:

一上一下。

5.导体与绝缘体

（1）导体：

容易导电的物体（有大量能够自由移动的电荷）。

如金属（靠自由电子导电）、石墨、人体、大地、以及酸、碱、盐的水溶液（靠正负离子导电）等。

（2）绝缘体：

不容易导电的物体。

如：

橡胶、塑料、陶瓷、油、纯水和干燥空气等。

（3）导体、绝缘体在一定条件下可相互转化。

例1.如图5所示，灯L1比L2亮，下列描述错误的是

A.L1的电阻比L2的电阻大

B.L1两端的电压比L2两端的电压大

C.通过L1的电流比L2的电流大

D.L1的实际功率比L2的实际功率大

变式1.如图所示的各电路中，其中连接方法正确的是（　）

1题图

二、欧姆定律

（1）内容：

导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

（2）数学表达式：

I=U／R

（3）应用：

伏安法测电阻

原理：

R=U/I

电路图：

实验器材：

电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻、开关、导线等。

实验步骤：

①按图连接电路，开关断开，滑动变阻器阻值调至最大；

②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P，读出不同电压U1、U2、U3和相应电流I1、I2、I3；

③由R=U／I算出每次的电阻值R1、R2、R3，再求出平均值R=（R1+R2+R3）/3。

例2.如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图，实验分“保持

电阻不变”和“保持电压不变”两步进行，在“保持电阻不变”这

一步实验时应该（）

A.保持R2滑片的位置不变

B.保持R2两端的电压不变

C.保持R1不变，调节R2滑片到不同的适当位置

D.保持电路中电流不变

变式2

.如图，用铅笔制成的滑动变阻器来改变电路中的电流及灯泡的

亮度，当左端的铜环向右滑动时，下列判断正确的是（）

Ａ.电流表示数变大，电压表示数变小，灯变暗

Ｂ.电流表示数变小，电压表示数变小，灯变暗

Ｃ.电流表示数变小，电压表示数变大，灯变亮

Ｄ.电流表示数变大，电压表示数变小，灯变亮

三、家庭用电

（1）家庭电路的组成：

进户线（零线和火线）、电能表、断路器（闸刀开关、熔断器）、插座、用电器、开关、灯座。

各用电器在家庭电路中均为并联，开关与用电器之间串联。

a.火线和零线：

火线与零线之间的电压为220V，辨别火线和零线可用测电笔。

手触笔尾金属体；笔尖金属体触火线时氖管发光，触零线时氖管不发光。

b.电能表：

测量电能的仪表，单位：

千瓦时（度）。

1度=1Kw·h=3.6×106J。

c.断路器：

电路过载或短路时自动切断电路，相当于闸刀开关和熔断器。

d.插座：

有两孔式和三孔式。

三孔式插座有一孔接地（防止漏电）。

（2）家庭电路中电流过大的原因：

短路、用电器总功率过大。

（3）安全用电：

触电：

指通过人体的电流达到一定值时对人体的伤害事故。

（人体安全电压36V）。

安全用电原则：

不接触低压带电体（36V以下除外），不靠近高压带电体。

例3.关于安全用电，下列说法正确的是（）

A.测电笔可以辨别家庭电路中的火线和零线

B.发现有人触电后，立即用手把触电人拉离电源

C.熔丝被烧断，一定是电路中出现了短路故障

D.熔丝被烧断后，可用铜丝代替熔丝接上

变式3.下列说法中正确的是（）

　A.一节干电池的电压是1.5伏

　B.对于人体，安全电压是63伏

　C.电荷的移动形成电流

　D.路灯同时亮,同时灭，它们一定是串联

四、磁

1.磁场

（1）磁场方向：

磁场中小磁针静止时北极的指向即为该点磁场方向。

（2）磁感线：

切线方向为磁场方向，疏密分别表示磁场弱、强。

（3）地磁场：

地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近。

2.电流的磁场

（1）奥斯特实验表明通电导体周围存在着磁场。

通电螺线管周围存在磁场，其磁感线与条形磁体的磁感线相似。

它两端的磁极性质跟电流方向有关（右手定则判定方向）。

（2）电磁铁：

内部带有铁芯的通电螺线管。

磁性强弱跟通入电流大小、螺线管匝数有关，磁性有无可以通过通断电流来控制。

（3）应用：

电磁继电器、电铃、发电机、电话、电磁起重机、电磁选矿机等。

磁悬浮列车原理：

利用同名磁极相互排斥的道理，使列车悬浮起来。

3.磁场对电流的作用

（1）通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟电流方向和磁感线方向有关。

（2）应用：

电动机

直流电动机的主要构造：

定子、转子、电刷和换向器等。

工作原理：

通电线圈在磁场中转动。

4.电磁感应（法拉第）

（1）电磁感应现象：

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流的现象。

（2）感应电流产生的条件：

电路闭合；导体做切割磁感线运动。

（3）感应电流的方向：

与磁场方向、导体运动方向有关。

用右手定则判定。

（4）应用：

发电机

构造：

定子、转子等。

工作原理：

电磁感应现象的原理。

例4.如图所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通上如图所示的电流，请你想一想会发生的现象是（D）

A.通电螺线管仍保持静止不动

B.通电螺线管能在任意位置静止

C.通电螺线管转动，直至A端指向南，B端指向北

D.通电螺线管转动，直至B端指向南，A端指向北

变式4.如图,能使电流计指针发生偏转的是（）

A.导体ab左右移动时

B.导体ab上下移动时

C.导体ab前后移动时

D.以上三种情况都不可能

【真题讲练】

1．旧白炽灯在工作时，容易在灯丝最细处熔断，这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比，灯丝最细处（   ）

A．功率最大    B．电流最大   C．电阻最小   D．电压最小

【解析】根据公式R=ρl/s，电阻阻值大小与导体的长度、材料和横截面积有关。

可知与相同长度的灯丝较粗处相比，灯丝最细处电阻最大，所以C错；可以把灯丝看成几个等长度的电阻串联，串联电路电压与电阻成正比，因而灯丝最细处电压最大，所以D错；串联电路电流处处相等，所以B错；电流相等电压大的功率大，所以A正确。

【答案】A

2．如图2-2-2所示，电源电压9V且保持不变，电流表的量程为0～0.6A，小灯泡标有“6V4W”，则小灯泡的电阻是    Ω，为了不让电路中的电流超过电流表的量程，滑动变阻器接入电路的电阻最小值是   Ω。

【解析】小灯泡标有“6V4W”，则根据公式

得

，当电流表示数为0.6A时滑动变阻器接入

电路的电阻最小，电路总电阻为

，则滑动变阻器的最小值为R滑=R总-R=15Ω-9Ω=6Ω。

【答案】9，6

3．小红同学自制了一个卡通福娃，她想用亮度可调节的红、绿灯做它的眼睛。

她选用规格为“6V3W”的红灯和“6V6W”的绿灯及“18Ω?

1.5A”的滑动变阻器等元件设计了如图2-2-3电路。

当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移至b端时，两灯都正常发光（电源电压不变）。

问：

（1）电源电压为多少伏?

（2）两灯都正常发光时电流表的示数为多少?

（3）S、S2闭合、S1断开，电流表示数为0.25A时.滑动变阻器连入电路的电阻为多少?

图2-2-3

【解析】

（1）s、s1、s2都闭合、滑片P在b端时，两灯并联，R1=0。

因为两灯都正常发光，所以电源电压U=6V。

（2）两灯都正常发光时，（的示数为干路上的电流）

（3）当S、S2闭合、S1断开时，变阻器R1与L绿串联

【答案】总电阻R=U/I=24Ω，滑动变阻器连入电路的电阻R1=R—R绿=24Ω—6Ω=18Ω。

电和磁--中考演练

一、选择题

1.小明和同组的同学利用如图所示的a、b两个电路进行“串联电路和并联电路的比较”的探究活动，在保持电源电压不变的条件下，他们所记录的实验结果如下，你认为其中不可能的是（）

A.在a电路中，当灯L1和灯L2都发光时，取下灯L1，灯L2将会熄灭

B.在b电路中，当灯L1和灯L2都发光时，取下灯L1，灯L2将会熄灭

C.在a电路中再串联一个小灯泡，接通电路后，灯L1和灯L2发光会变暗

D.在b电路中，当灯L1和灯L2都发光时，取下灯L1，灯L2将不会熄灭

2.在如图的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，两只电压表指针位置均为右图乙所示，则电阻R1、R2两端电压分别为（）

A.4.8V1.2V

B.6V1.2V

C.1.2V6V

D.1.2V4.8V

3.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，两灯都发光，当把开关S2断开时，灯泡L1的亮度及电流表示数变化的情况正确的是（）

A.L1亮度不变，电流表示数变小

B.L1亮度不变，电流表示数不变

C.L1变亮，电流表示数不变

D.L1变亮，电流表示数变小

4.在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B，通过每个导体中的电流与其两端电压的关系如图所示。

由图中信息可知（）

A.A导体的电阻为10Ω

B.B导体的电阻为10Ω

C.A导体两端电压为3V时，通过A导体的电流为0.3A

D.B导体两端电压为3V时，通过B导体的电流为0.6A

5.（08清远）在下图中，符合安全用电原则的做法是（）

6.学校电工要给教室安装一个三孔插座（如图所示），其中接地的孔是（）

A.aB.bC.cD.a和b

7.下列四幅实验装置图所反映的原理，对电动机的发明有直接影响的是（）

11题图

8.物理学家法拉第（）

　A.发现了电流具有热效应

　B.发现了电磁感应现象

　C.用实验证明了电流的周围存在着磁场

　D.发现了通电导体在磁场中受到力的作用

9.把5欧的电阻与10欧的电阻串联后接入电路中,如果通过5欧电阻的电流是1安,那么通过10欧电阻的电流一定是（）

A.2安　　　B.1.5安　　　C.1安　　D.0.5安

10.有两个电阻，R1＝4Ω，R2＝6Ω，如果把它们串联在电路中，通过它们的电流分别为I1、I2，它们两端的电压分别为U1,U2，则,I1、I2、U1,U2分别为（）

A.1∶12∶3B.2∶31∶1C.1∶11∶1D.2:

32:

3

11.如右图所示，这是一种自动测定油箱内油面高度的装置。

R是转动式变阻器，AP是它的转动臂，它与OA部分连接后可绕轴O转动。

下列说法正确的是（）

A.油量表是由电流表或电压表改装而成的

B.转动臂AP可能是由绝缘材料制成的

C.在低油位状态，R0对电路起保护作用

D.油位越高，流过R0的电流越大

12.（08绍兴）根据通电螺线管周围存在磁场（如图甲）的实验事实，某同学对地磁场产生的原因提出了一个假说：

地磁场是由绕地球的环形电流引起的。

下图乙中符合他假说的模型是（）

18题图

13.用小磁针去靠近甲、乙两根钢棒时，甲排斥小磁针，乙吸引小磁针。

则（）

A.甲有磁性，乙没有磁性

B.甲乙都有磁性

C.甲没有磁性，乙有磁性

D.甲肯定有磁性，乙不能肯定

二、填空题

1.在一段导体两端加上0.2V电压时，通过它的电流为0.04A，若使它两端的电压升高到3V，则通过它的电流为A，这段导体的电阻为Ω。

2.如图所示是一个同学家里的电能表，电能表上所显示的数值反映了他家5月初的用电情况，这时电能表的示数为kw·h；从电能表上可以看出，这个同学家接入用电器的电功率最多允许达到W。

3.（08绍兴）进行科学研究常常要借助实验器材和运用科学方法。

（1）在地球上观察月球表面可以用________________；

5题图

（2）如图所示，甲、乙两种使用测电笔的方法，正确的是

_______________

（3）用电流表和电压表测量导体电阻的实验中，采用多次测量，求平均值的方法，其目的是________________。

4.电磁铁在铁芯、匝数一定时,要改变磁性的强弱,还可以改变通过线圈中____的大小。

5.在如图所示的电路中，已知电阻R1=5Ω，电流表A1的示数为1A，电流表A的示数为1.5A。

则通过R2的电流I2是，R2的阻值是。

6.随着生活水平的不断提高，小明同学家准备重新装修。

他家原来所用电能表的规格是“220V10A”，原有250W电冰箱一台、800W电饭锅一只、200W洗衣机一台，其余照明灯和电视机的功率总计约有180W，这些用电器在电路上是联的，若它们同时正常工作，通过电能表的实际电流是A；现在准备再增加2000W的空调两台，以及功率为400W的装饰灯组，那么这次重新装修，除了更换室内所有导线和保险丝外，还必须更换的主要电路元件是。

7.如图，灯L上标有“6V3W”字样，开关S闭合，滑片P移至a端时，电流表的示数为0.8A，灯L正常发光。

则每分钟电流通过L所做的功为____________J。

滑动变阻器的最大阻值为____________Ω。

8.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S后，当滑片P向左移动时，电流表示数将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。

当滑片P分别在滑动变阻器的两个端点a和d、中点c和图中b位小到大顺序分别为0V、2V、3V和4V，则在图示b位置时电压表示数应为______伏。

三、作图题

1.在下图中，标出通电螺丝管导线中的电流方向。

1题图

2.如图所示是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路。

在图中的“〇”内填上相应的电流表、电压表的符号。

2题图

3.把下图中两个规格相同的灯泡L1和L2连接起来，要求开关能控制整个电路。

四、实验题

1.如图是探究电磁感应现象的实验装置。

用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，电流表的指针是否偏转。

（选填“偏转”或“不偏转”）

（1）磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不

切割磁感线。

电流表的指针______________。

（2）导体AB不动，使磁体左右运动。

电流表的指针

______________。

（3）导体AB和磁体一起运动，并且保持相对静止。

电流表的指针______________。

2.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，某老师引导学生作了如下的猜想：

猜想1：

导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；

猜想2：

导体的电阻可能跟导体的长度有关；

猜想3：

导体的电阻可能跟导体的材料有关。

图a是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c三条长度均是1m，d的长度0.5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；a、d的材料和横截面积都相同，

（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟______的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小。

（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟____________的关系，其结论是：

__________。

（3）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法。

试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：

__________________。

（4）一般说来，所有物体都有电阻。

探究过程中，又有同学提出猜想4：

电阻还可能跟温度有关。

请用一个如图b废灯泡的灯芯设计一个实验来研究这个问题，要求：

写出实验方法。

3.在测2.5V小灯泡（电阻大约8Ω左右）额定功率的实验时，小明连接了如图a所示的电路。

其中电源电压为6V。

（1）图a中有一处连接错误，请用“×”标出，并正确连接好实物图。

同时在虚线框中画出其对应的电路图。

（2）在连接电路时，开关应断开，滑片应移到________处（最大阻值或最小阻值）。

（3）闭合上开关之后，小明发现电压表、电流表均有示数，

但小灯泡不亮，经检查，电路连接无误，各元件完好，那

么可能原因是_________________________。

（4）小明调节滑片P的位置，使电压表的示数为2.5V，

这是电流表的指针如图b所示，则该灯泡的额定功率

是________W。

4.小明同学想用图甲所示的电路来验证“电流与电阻的关系”，他选择的器材有：

电压恒为3V的电源，阻值为5Ω、10Ω,、20Ω的定值电阻各一只，“15Ω　lA"的滑动变阻器一只，学生用电流表、电压表各一只，开关和导线若干.他设想进行如下操作：

（1）实验过程中他通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压恒为1.5V。

A.先将R用5Ω的电阻接入电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；

B.再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接人电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；

C.最后他用20Ω的电阻替换10Ω的电阻接入电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；

和小明同组的小红同学经过分析和估算发现，这是无法完成的实验设计，问：

（a）小明此设计的主要问题出在哪里？

问题是：

___________________________________

（2）小红提出：

要改进小明的设计，只要更换掉一个不合适的器材就可以使上述问题得以解决，并指出所需器材是下列器材中的一个：

30Ω的定值电阻、4.5V的电源、“50Ω　lA"的滑动变阻器、单刀双掷开关。

小红要更换的器材是：

其他设计不变，只要将小明所选的______________器材换为

______________。

（3）根据题意，请你选择合适的电表量程，并帮助小明按照电路图用笔画线代替导线完成右边实物图（图乙）的连接。

5.

（1）图a是电磁学中一个很重要的实验，从实验现象可知通电导体周围存在磁场，这种现象是1820年丹麦物理学家_____________发现的。

（2）把直导线弯曲成螺线形，当螺线形线圈插入铁心后磁性增强，此装置称为电磁铁。

为探究电磁铁的磁性与哪些因素有关，小丽同学作出以下猜想：

猜想A：

通过电磁铁的电流越大，它的磁性越强

猜想B：

外形相同的电磁铁，线圈的匝数越多，它的磁性越强

为了检验上述猜想是否正确，小丽所在实验小组通过交流合作

设计了以下实验方案：

用漆包线（表面涂有绝缘漆的导线）在大铁钉上绕若干圈，制成简单的电磁铁。

如图10所示的三种情况。

根据小丽的猜想和实验，完成下面填空：

通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同，来判断磁性强弱的不同。

①通过比较图b___________两种情况，可以验证猜想A是正确的。

②通过比较图b的C图甲、乙两电磁铁，发现猜想B不全面，应补充____________。

（3）随着科学技术的发展，电磁铁在生产、生活中的应用十分广泛。

如水位自动报警器，其工作原理如图c所示，当水位达到金属

块A时，出现的情况是__________。

A.红、绿灯同时亮

B.红、绿灯都不亮

C.绿灯亮

D.红灯亮

五、计算题

1.如图所示，R1、R2串联后接到6V的电源上，已知R1＝10Ω。

合上开关后，电压表的示数为4V。

求：

（1）电流表的示数。

（2）R2的两端的电压。

（3）R2的阻值。

2.如图所示的电路，R0=4Ω，电源电压为6V，当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，

示数为0.5A，

求：

①Rx的阻值。

②断开开关S2，闭合开关S1、S3时，

的示数。

3.小强同学设计了一种电热水壶，电路如下图所示，已知UAB＝220V，S是温控开关，R1为发热体。

当开关S接到a时，电热水壶处于加热状态，此时通过发热体R1的电流是5A；当水烧开时，开关S自动切换到b，电热水壶处于保温状态，此时通过发热体R1的电流为1A（不计温度对电阻的影响）。

求：

（1）R1、R2的电阻值。

（2）当开关S自动切换到b后，10min内R1消耗的电能。

4.在如图所示的电路中，电源电压为6V，电阻R1=8Ω，R2=4Ω，R3=12Ω。

求：

（1）Sl，S2都断开时，电流表和电压表的示数各是多少?

（2）S1，S2都断开时，电阻R1消耗的电功率是多少?

（3）S1，S2都闭合时，电流表和电压表的示数各是多少?

5.冬天，李霞同学使用电热毯时，发现电热毯有高温档和低温档，她找来说明书，发现电热毯的电路图如下图所示，电热毯工作时电路