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2019-2020年九年級科學(xué)上冊《電能的獲得和轉(zhuǎn)化》教學(xué)案（無答案） 華師大版 【知識梳理】 一、電磁感應(yīng) 1.定義：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流，這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。 2.感應(yīng)電流 (1)定義：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電流。 (2)產(chǎn)生的條件：有磁場、閉合電路、一部分導(dǎo)體、做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。 (3)導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向，跟導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向和磁感應(yīng)線的方向有關(guān)。如果改變其中一個(gè)量的方向，則電流方向?qū)⒏淖?；如果兩個(gè)量的方向同時(shí)發(fā)生改變，則電流方向?qū)⒉蛔儭? 3.感應(yīng)電壓：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電壓。 注意點(diǎn)：有感應(yīng)電壓時(shí)不一定有感應(yīng)電流，有感應(yīng)電流時(shí)一定有感應(yīng)電壓。 4.應(yīng)用：交流發(fā)電機(jī)。 (1)構(gòu)造：線圈、磁極、銅環(huán)、電刷。 (2)工作原理：電磁感應(yīng)。 (3)能量轉(zhuǎn)換：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。 (4)工作過程：在外力作用下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一周，切割磁感線的方向發(fā)生兩生改變，電流的方向也隨之發(fā)生兩次改變，從而產(chǎn)生電流方向呈周期性變化的交流電。 注意點(diǎn)：交流發(fā)電機(jī)和直流發(fā)電機(jī)在內(nèi)電路線圈中產(chǎn)生的都是交流電。交流發(fā)電機(jī)通過銅環(huán)向外輸出交流電。直流發(fā)電機(jī)通過換向器向外輸出直流電。 (5) 大型交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成。一般采用線圈不動(dòng)磁極旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)叫做旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)。， 二、交流電和直流電 1.交流電：電流方向周期性變化的電流。我國家庭電路使用的是交流電。電壓是220V，周期是0.02S，頻率是50Hz，電流方向在ls內(nèi)改變100次。 2.直流電；電流方向不變的電流。 三、磁場對電流的作用 1.通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用。通電導(dǎo)體在磁場里受力的方向，跟電流方向和磁場方向有關(guān)。如果改變其中一個(gè)量的方向，則受力方向?qū)⒏淖?；如果兩個(gè)量的方向同時(shí)發(fā)生改變，則受力方向?qū)⒉蛔儭? 2.導(dǎo)體受到的安培力的方向與磁場方向、電流方向的關(guān)系用左手定則表示：伸開左手、讓磁感線從手心穿人，使伸直的四指所指方向與導(dǎo)體中的電流方向一致，則與四指垂直的大拇指方向就是導(dǎo)體受到的安培力的方向。 3.應(yīng)用：直流電動(dòng)機(jī)。 (1)構(gòu)造：線圈(轉(zhuǎn)子)、磁鐵(定子)、換向器、電刷。 (2)工作原理：通電導(dǎo)體在磁場中受力轉(zhuǎn)動(dòng)。 (3)能量轉(zhuǎn)換：電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。 (4)平衡位置：線圈處于平衡位置(線圈面與磁感線垂直)時(shí)受平衡力作用。 (5)換向器的作用：當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過平衡位置時(shí)，通過換向器改變電流方向，從而改變線圈的受力方向、保證線圈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。 注意點(diǎn)；直流電動(dòng)機(jī)的線圈在平衡位置時(shí)沒有電流。 四、電流的熱效應(yīng) 1.電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流熱效應(yīng)。這是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。 2.焦耳定律：通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q與通過導(dǎo)體的電流I的平方、導(dǎo)體的電阻R和通電時(shí)間t成正比，即(適用于所有電路)。 五、電流的化學(xué)效應(yīng) 蓄電池的充電反應(yīng)和放電反應(yīng)是可逆的。鉛蓄電池在放電時(shí)正極板是，負(fù)極板是Pb、電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極。 【典型例題】 考點(diǎn)一 電動(dòng)機(jī)的工作原理 例1 （xx?鐵嶺）下列四幅圖中，能夠說明電動(dòng)機(jī)工作原理的是（　?。? A． B． C． D． 考點(diǎn)二 磁場對通電導(dǎo)線的作用 例2 （xx?南寧）如今，刷卡機(jī)廣泛應(yīng)用于銀行、超市．當(dāng)人們將帶有磁條的信用卡在刷卡機(jī)指定位置刷一下，刷卡機(jī)的檢測頭就能產(chǎn)生感應(yīng)電流，便可讀出磁條上的信息．圖中能反映刷卡機(jī)讀出信息原理的是（　?。? A． B． C． D． 考點(diǎn)三 探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 例3 （xx?錦州）探究利用磁場產(chǎn)生電流的實(shí)驗(yàn)中，連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置． （1）實(shí)驗(yàn)中，通過觀察____________來判斷電路中是否有感應(yīng)電流． （2）閉合開關(guān)后，要使電路中形成感應(yīng)電流，銅棒ab應(yīng)_________運(yùn)動(dòng)（選填“上下”或“左右”），這是一種_________現(xiàn)象，利用這一原理可制成_______． （3）要使電流表指針偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，可以采取的方法有__________________________（答出一種方法即可）． 【探索自然】 例 在“探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生”的實(shí)驗(yàn)中，小穎同學(xué)的四次實(shí)驗(yàn)情況分別如圖所示． （1）有同學(xué)說：“只要閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流．”你認(rèn)為他的說法正確嗎？_______,_________圖可支持你的結(jié)論． （2）為了探究感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系． A．根據(jù)圖甲和圖乙的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出結(jié)論：_____________________ B．根據(jù)圖乙和圖丁的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出結(jié)論：_____________________ （3）從能量的角度來分析，感應(yīng)電流的產(chǎn)生過程是_________能轉(zhuǎn)化為能． 【牛刀小試】 1.在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，能夠說明電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（　?。? A． B． C． D． 2.在制作簡易電動(dòng)機(jī)的過程中，若要改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以（　?。? A．增大電源的電壓 B．將電源的正負(fù)極對調(diào) C．換用磁性更強(qiáng)的磁鐵 D．同時(shí)改變電流方向和磁場方向 3.（xx?廣州）線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過程中經(jīng)過圖甲、乙位置時(shí)，導(dǎo)線　a　b　所受磁場力的方向（　?。? A．相反，是由于磁場方向相反了 B．相反，是由于流過ab的電流方向相反了 C．相同，是由于磁場方向、流過ab的電流方向都改變了 D．相同，是由于磁場方向、流過ab的電流方向都沒改變 4.連接在電路中的蓄電池（　?。? A．一定是電源 B．一定是用電器 C．既不是電源，也不是用電器 D．既可以是電源，又可以是用電器． 5.關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法正確的是（　　） A．電磁感應(yīng)現(xiàn)象中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 B．感應(yīng)電流的方向只跟導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向有關(guān) C．電磁鐵是利用電磁感應(yīng)原理制成的 D．閉合電路的一段導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動(dòng)就一定會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 如圖所示是電學(xué)中很重要的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中利用甲圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置原理可以制造出—________機(jī)，利用乙圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置原理可以制造出___________機(jī)． （xx?汕頭）為了探究電動(dòng)機(jī)為什么會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，小明根據(jù)電動(dòng)機(jī)主要構(gòu)造制作了一臺簡易電動(dòng)機(jī)（如圖）他用回形針做成兩個(gè)支架，分別與電池的兩極相連用漆包線繞一個(gè)矩形線圈，以線圈引線為軸，并用小刀刮去軸的一端全部漆皮，另一端只刮去半周漆皮將線圈放在支架上，磁體放在線圈下方閉合開關(guān)，用于輕推一下線圈，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)起來． （1）要想改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，小明可采用的措施是：________________、 ________________________________；（寫出兩點(diǎn)） （2）開關(guān)閉合后，如果電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，可能的原因是：__________________、 _____________________________________；（寫出兩點(diǎn)） （3）小明還想設(shè)計(jì)一個(gè)能調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的實(shí)驗(yàn)裝置，他還需要的主要器材是__________并在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（電動(dòng)機(jī)用符號M表示） 【高手過招】 1.（xx?鹽城）如圖所示，用棉線將銅棒ab懸掛于磁鐵N、S極之間．閉合開關(guān)，當(dāng)ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察到電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)．利用這一現(xiàn)象所揭示的原理，可制成的設(shè)備是（　?。? A．電動(dòng)機(jī) B．發(fā)電機(jī) C．電磁繼電器 D．電飯煲 2.（xx?桂林）如圖所示，是研究電流熱效應(yīng)的部分實(shí)驗(yàn)電路，甲電阻絲的阻值小于乙電阻絲的阻值．比較通電后兩根電阻絲各自兩端的電壓U甲、U乙以及它們在相同時(shí)間內(nèi)分別產(chǎn)生的熱量Q甲、Q乙的大小，下面關(guān)系中正確的是（　?。? 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 3.（xx?南寧）如圖所示，a表示垂直于紙面的一根導(dǎo)體，是閉合電路的一部分．它在磁場中沿圖示的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（　　） A． B． C． D． 4.（xx?雅安）同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示，閉合開關(guān)，先將導(dǎo)體ab水平用力向右移動(dòng)，導(dǎo)體cd也隨之運(yùn)動(dòng)起來．則在以上的實(shí)驗(yàn)中下列說法正確的是（　　） A．實(shí)驗(yàn)裝置中的甲裝置運(yùn)用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B．實(shí)驗(yàn)裝置中的甲裝置把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C．實(shí)驗(yàn)裝置中的乙裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是發(fā)電機(jī) D．若將導(dǎo)體ab水平用力向左移動(dòng)，導(dǎo)體cd的運(yùn)動(dòng)方向不變 （xx?黃岡）電阻制動(dòng)是高速動(dòng)車組列車制動(dòng)方式之一：在列車需要減速或停車時(shí)，停止給電機(jī)供電，同時(shí)將一電阻接入電機(jī)．列車失去動(dòng)力后，由于____________，仍將繼續(xù)前進(jìn)，帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻發(fā)熱．此過程中，機(jī)械能最終轉(zhuǎn)化成_______能，電機(jī)實(shí)際上是________（填“發(fā)電機(jī)”或“電動(dòng)機(jī)”）． （xx?菏澤）如圖甲所示為猴子蕩千秋的游戲裝置，閉合電鍵后，猴子就會(huì)繞上方的橫梁往復(fù)振蕩．其內(nèi)部電路基本結(jié)構(gòu)如圖乙所示（實(shí)現(xiàn)往復(fù)振蕩的電路圖中未畫出）． （1）開關(guān)閉合后，螺線管中產(chǎn)生磁場，其上方是極 （2）要讓猴子動(dòng)起來，下列設(shè)計(jì)和原理中，錯(cuò)誤或不合理的是 A．應(yīng)用了電流的磁效應(yīng)　 B．應(yīng)用了電磁感應(yīng)的原理 C．應(yīng)用了電動(dòng)機(jī)的原理 D．螺線管安裝在底盤內(nèi)，直導(dǎo)線安裝在 猴子的座位內(nèi)． 科學(xué)研究需要“大膽猜測，小心求證”，下面是對“感應(yīng)電流的大小跟那些因素有關(guān)？”所做的猜測與求證。 猜測1：可能與導(dǎo)線切割磁感線的速度有關(guān)。 猜測2：可能與導(dǎo)線切割磁感線的方向有關(guān)。 猜想3：可能與切割磁感線的導(dǎo)線條數(shù)有關(guān)。 為了驗(yàn)證以上猜測，某同學(xué)先后用圖甲和圖乙的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。你認(rèn)為他的實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證上述那個(gè)猜測？___________。 要利用圖甲的裝置來驗(yàn)證猜測1，在進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)時(shí)，其操作上的區(qū)別是_______________________。 【華山論劍】 1.（2011?無錫）回顧如圖所示“什么情況下磁可以生電”的探究過程，你認(rèn)為以下說法正確的是（　?。? A．讓導(dǎo)線在磁場中靜止，蹄形磁鐵的磁性越強(qiáng)，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度越大 B．用匝數(shù)較多的線圈代替單根導(dǎo)線，且使線圈在磁場中靜止，這時(shí)電流表 指針偏轉(zhuǎn)角度大些 C．蹄形磁鐵固定不動(dòng)，使導(dǎo)線沿水平方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) D．蹄形磁鐵固定不動(dòng)，使導(dǎo)線沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 如圖是同學(xué)們安裝過的直流電動(dòng)機(jī)模型． （1）在某次安裝直流電動(dòng)機(jī)模型活動(dòng)中，金桓同學(xué)和劉永同學(xué)各自把安裝好的電動(dòng)機(jī)接入電路，閉合開關(guān)線圈均不轉(zhuǎn)．金桓同學(xué)用手輕輕把電刷（銅片）彎曲一下，線圈就轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則他的線圈不轉(zhuǎn)的原因是__________________________；劉永同學(xué)在原磁體上加一塊磁體，線圈就轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則她的線圈不轉(zhuǎn)的原因是_______________________________． （2）線圈正常轉(zhuǎn)動(dòng)后，若把電源的兩極對調(diào)一下，觀察到線圈轉(zhuǎn)動(dòng)___________的發(fā)生變化；若改變線圈中的電流大小，觀察到線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的_____________發(fā)生變化． （3）許多家用電器用到電動(dòng)機(jī)，請你列舉一種裝有電動(dòng)機(jī)的家用電器的名稱是_____________． 3.（1）如圖是電學(xué)中很重要的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中甲圖裝置是研究___________________________________________的規(guī)律；乙圖裝置是研究___________________________________________的規(guī)律． （2）圖丙是法拉第發(fā)明的能夠產(chǎn)生持續(xù)電流的機(jī)器--發(fā)電機(jī)，金屬圓盤可以看成是由無數(shù)根長度等于圓盤半徑的導(dǎo)線組成的．金屬圓盤在磁極間不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，每根導(dǎo)線都在做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生持續(xù)的電流．某校探究小組仿制了這個(gè)發(fā)電機(jī)裝置圖丁，對影響電流大小的因素進(jìn)行如下探究： ①當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速增大時(shí)，電流表指針偏轉(zhuǎn)增大，說明電流大小_________跟有關(guān)； ②保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用一個(gè)半徑更大的金屬圓盤，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大，說明電流大小還跟__________有關(guān)； ③保持圓盤轉(zhuǎn)速不變，換用_________，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)更大，說明電流大小跟磁場強(qiáng)弱有關(guān)．