九年级物理电和磁(二)首师大版 试题.doc

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1、电和磁（二） 学习目标要求：1、知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件,知道感应电流方向跟哪些因素有关。2、知道在电磁感应现象中实现了能的转化。3、知道发电机的构造和工作原理,知道发电机是机械能转化为电能的装置。4、知道直流电和交流电,知道家庭电路的电流是交流电及交流电的周期和频率。5、知道磁场对通电导体有力的作用,知道通电导体受磁力作用而运动的过程中电能转化为机械能,知道通电导体在磁场中受力方向与哪些因素有关。6、知道直流电动机的工作原理,知道换向器结构及其作用,知道电能可以转化为机械能。7、常识性了解电能的优越性。知识要点精析1、产生感应电流的条件产生感应电流必须同时具备两个条件：（1）

2、电路必须闭合；（2）一部分导体做切割磁感线运动。这里所指的切割运动，可以是垂直磁感线切割，也可以是斜着切割；可以是导体运动；也可以是磁场运动。如果在没有构成闭合电路时，导体做切割磁感线运动，虽然没有感应电流，但是切割运动的导体两端有感应电压，一旦电路闭合，便由这个感应电压产生感应电流，而切割磁感线运动的导体就相当于一个电源。2、感应电流的方向导体中感应电流的方向，跟导体运动方向和磁感线方向有关。现在我们就以导体运动方向和磁感线方向互相垂直这一最简单的情况为例来讨论。如图所示，导体垂直于纸面，磁感线方向竖直向上，导体向右垂直切割磁感线，此时导体中感应电流的方向垂直纸面向外（用表示）。由于感应电流

3、的方向跟导体运动方向和磁感线方向都有关，可以判定，若只是导体运动方向相反，那么感应电流方向就变为相反，即垂直纸面向内（用 表示）；若只是磁感线方向变得相反，那么感应电流的方向也变为相反，（即 ）；若导体运动方向和磁感线方向同时变为相反方向，则感应电流的方向将保持不变（仍为）。3、电磁感应现象中的能量转化在电磁感应现象中，外力移动导体消耗了机械能，而导体中产生感应电流便获得了电能，因此电磁感应现象中是机械能转化为电能，且遵守能量转化守恒定律。4、交流发电机的构造和工作原理交流发电机主要由转子和定子两部分组成。大型发电机都采用旋转磁极式(线圈不动，磁极旋转)的结构，可使功率达几十万千瓦，甚至百万千

4、瓦以上。由于感应电流的方向是由导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向共同决定的，上述两个方向之一发生改变都可引起感应电流方向的改变，但两个方向同时改变时，感应电流的方向却不会改变因此，交流发电机中保持一个方向不变，而改变另一个方向。例如保持磁感线方向不变，让线圈的切割方向改变(旋转电枢式发电机)随着线圈在磁场中的不断转动，当线圈每一次通过与磁感线垂直的平面时，导体切割磁感线的运动方向改变一次，即电流的方向改变一次因此，线圈每转动一周，导体切割磁感线的方向改变两次，感应电流的方向也随之改变两次，这就是交流电产生的原因这种随着线圈或磁极的旋转，电流方向周期性地发生改变的电流，称之为交流电。可见，发

5、电机是利用电磁感应现象制成的，它是把机械能转化为电能的装置。5、交流电的周期和频率周期和频率是描述交流电周期性变化快慢程度的物理量周期是指交流发电机中线圈转动一周所用的时间，单位是s；频率是指每秒钟内线圈转动的周数，单位是Hz。1Hz=1s-1。周期T与频率f的关系为： 。我国使用的交流电周期为0.02s，频率为50Hz，即1s内有50个周期，电流方向1s内改变100次。6、磁场对电流的作用由电流的磁效应可知，电流的周围空间也存在着磁场，因此可把通电导体等效看成一个磁体又由磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁体有力的作用可知，当通电导体与磁体接近时，它们之间的相互作用也通过磁场而发生因此，磁场对

6、电流的作用，其实质也是磁体和磁体间通过磁场而发生的作用7、通电导体在磁场里的受力方向跟什么因素有关，如何改变实验表明：通电导体在磁场里的受力方向跟导体中的电流方向和磁感线的方向有关在电流方向和磁感线方向都确定时，受力的方向也被确定如果只改变电流方向或磁感线的方向，那么受力方向随之改变但是若电流方向和磁感线方向同时变为相反方向，受力方向将不发生改变8、通电导体在磁场中何时不受力，何时受力最大通电导体在磁场中，不是任意放置都会受力当通电导体与磁感线平行时，受到的磁场力为零；当通电导体与磁感线方向垂直时，受到的磁场力最大9、通电线圈在磁场中的转动当线圈平面与磁感线方向平行时，由于通电线圈的两条对边中

7、的电流方向相反，它们在磁场中受到磁场力的方向相反，且不在一条直线上，在这两个力的作用下，线圈就会绕轴转动，当转到线圈平面与磁感线方向垂直的位置(平衡位置)时，线圈的两条对边因受到平衡力的作用将在该位置静止但是通电线圈转到平衡位置之前具有一定的速度，由于惯性它会继续向前运动，转过平衡位置后受到磁场力方向改变又会使它返回平衡位置，所以线圈要来回摆动几下后再停下来。10、直流电动机的工作原理直流电动机是靠直流电源供电，把电能转化为机械能的装置。它是利用通电线圈在磁场里受力而转动的现象制成的。11、换向器的作用直流电动机主要由磁极、线圈、电刷和换向器四部分组成，其中换向器是由跟线圈两端相连的两个彼此绝

8、缘的半铜环组成，并与电刷接触良好。换向器的作用是在线圈每经过平衡位置时，通过换向器及时自动改变线圈中的电流方向和线圈的受力方向，使线圈仍能按原来的方向连续地转动下去。12、直流电动机和交流发电机的区别 直流电动机交流发电机原理利用通电线圈在磁场里发生转动的原理制成的利用电磁感应原理制成构造与电刷接触的是换向器与电刷接触的是两个铜环能量转化电能转化为机械能机械能转化为电能在电路中的作用用电器电源13、电能的优越性（1）电能来源广泛。自然界中存在的各种形式的能，都可以较容易地转化为电能。（2）电能便于输送。只要用导线就可将电能进行远距离高压输送，且能量损失小。（3）电能使用方便。它能通过用电器很方

9、便地转化为其他形式的能，且用电器的效率较高。（4）电能的污染小，有利于保护环境。15、电能的应用应用电能的过程就是将电能转化为其他形式能的过程。常见的能量转化形式有火力和水力发电，目前还应大力发展风力发电、地热发电、太阳能发电、核能发电等。典型例题例1、下列关于电磁感应现象的说法正确的是（ ）。A、电磁感应现象中电能转化为机械能 B、导体在磁场中运动就会产生感应电流C、感应电流的方向只跟导体运动方向有关D、发电机是利用电磁感应现象制成的解:选D。分析：本题考查电磁感应现象。关键是全面地掌握产生感应电流的四个条件：闭合电路；导体的一部分；导体在磁场中；做切割磁感线运动。四个条件都具备时才能产生感

10、应电流。感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关。电磁感应现象中是机械能转化为电能，利用它可以制成发电机。例2、下图中，a表示垂直于纸面的一根导体，它是闭合电路的一部分，在磁场中运动的方向如图所示，其中能够产生感应电流的是（） 分析：在（A）和（B）两个图中，闭合电路的一部导体a是沿着磁感线的方向，或逆着磁感线的方向运动，因此都不是做切割磁感线的运动，都不能产生感应电流。（C）和（D）两个图中，闭合电路的一部分导体a都是在做切割感线的运动，因此，导体中都能够产生感应电流。答案：正确的选项是（C）和（D）。例3、在如图所示的实验中，导体AB受到的力的方向水平向左，为了使它受力的方向水平向右，可

11、采用以下哪种办法（ ）。 A、改变导体中电流的方向 B、使磁铁两极对调C、增大电路中电流 D、在改变导体电流方向的同时，将磁铁两极对调解:选A、B项。分析：本题考查的知识点是通电导体在磁场中受力。解题的关键是通电导体在磁场中受力方向跟电流方向和磁感线方向有关。如果电流方向相反，或者磁感线方向相反，导体受力方向也相反。根据这条规律可知，选项A、B都可行。选项C中增大电流与导体受力方向无关，故选项C是错的。选项D中可使导体受力方向两次反向，结果是受力方向不变。例4、在如图所示中关于甲、乙两图正确的说法是（ ） A、利用图甲所示实验的原理可制成电动机 B、利用图甲所示实验的原理可制成发电机C、图甲是

12、研究电磁感应现象的装置D、图乙研究的现象中可将电能转化为机械能解:选A项。由图甲可知，此实验的现象是导体AB通电后在磁场中受力产生运动，利用该实验的原理可制成的是电动机，故A正确。而B、C是错误的。图乙研究的是电磁感应现象，当开关闭合后，如果导体在磁场中做切割感线运动，电路中产生感应电流，电流表指针摆动，在这一现象中，是机械能转化为电能，所以D错。例5、为什么第一个登上月球的车是用电来驱动的？解:宇航员在月球上用蓄电池的电力驱动的车行走，主要是由于电能的使用非常方便，它能够转化为各种其他形式的能，而且效率高，管理和操作比较简单，污染少，且适宜在没有空气的月球上使用。巩固练习：1、电与磁的联系可

13、以由三个重要的实验所证实，如下图所示。（1）_实验 它证实了：_ 应用举例：_（2）实验证实了_ 实验过程中发生的能量转化_ 应用举例：_（3）实验证实了_ 实验过程中能量转化是：_ 应用举例：_ 2、在下图所示装置中，当工作电路发生故障而断开时红灯亮，而且铃响报警；当故障排除后工作电路接通，绿灯就亮，试说明原因。 3、一台发电机，输出功率是200kw，输出电压是250V，输出电流是多少A？4、闭合电路中的一段直导线L水平放置在一个竖直向下的磁场中，如图所示，当导线L做下列哪种运动时有感应电流的产生（）A、竖直向上移动； B、竖直向下移动；C、垂直纸面移动； D、由左向右移动。5、世界上第一个清楚地、准确地论述地理两极跟地磁两极不重合的科学家是（）A、奥斯特 B、沈括 C、法拉第 D、爱迪生练习答案：1、（1）奥斯特电流周围有磁场电磁铁 （2）通电导体在磁场中要受到磁力的作用电能转化成机械能电动机 （3）闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体会产生感应电流机械能转化为电能发电机2、当工作电路正常工作时，电磁铁有磁性，吸引衔铁，使绿灯亮；当工作电路有故障而断开时，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起使绿灯电路断开，而红灯、电铃与电源接通，则绿灯灭，而红灯亮，且电铃响。3、800A4、C5、B