1、知識與技能目標(biāo):
(1)知道磁體周圍存在磁場。 知道磁感線可用來形象地描述磁場,知道磁感線的方向是怎樣規(guī)定的。
(2)認(rèn)識電流的磁效應(yīng)。
(3)知道通電導(dǎo)體周圍存在著磁場;通電螺線管的磁場與條形鐵相似。 理解電磁鐵的特性和工作原理。
(4)了解磁場對通電導(dǎo)線的作用。
(5)知道電磁感應(yīng)現(xiàn)象;知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件。
(6)知道發(fā)電機(jī)的原理:能說出發(fā)電機(jī)為什么能發(fā)電;知道什么是交流電;知道發(fā)電機(jī)發(fā)電過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。
第八章 電與磁
3.某小組同學(xué)探究燈泡發(fā)光時(shí)的亮度與哪些因素有關(guān)。他們將九只不同規(guī)格的燈泡分別接入電路,使它們都正常發(fā)光,并用電壓表和電流表分別測得燈泡正常發(fā)光時(shí)的電壓和電流。該小組的同學(xué)仔細(xì)觀察燈泡的亮暗程度,把九只燈泡分成三組,每組的亮暗程度相同,且第一組最亮,第二組其次,第三組最暗。實(shí)驗(yàn)中記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)分別如表19-3、表19-4、表19-5所示。
⑴分析比較實(shí)驗(yàn)序號1與4、2與5、3與6的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可得出的初步結(jié)論是:
。
⑵分析比較實(shí)驗(yàn)序號 的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可得出的初步的結(jié)論是:當(dāng)通過燈泡的電流相等時(shí),燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮。
⑶請進(jìn)一步綜合分析比較表19-3、表19-4、表19-5中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,并歸納得出結(jié)論。
①分析比較表19-3、表19-4或19-5中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可初步得出:
。
②分析比較表19-3、表19-4或19-5中的數(shù)據(jù)及觀察到的現(xiàn)象,可初步得出:
。
1、在測定額定電壓為、電阻約為的小燈泡的額定功率的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)將器材連成如圖所示的電路。
①請指出該電路連接中錯(cuò)誤或不妥:
、 ;、 。
②將上述錯(cuò)誤或不妥改正后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù),但電壓表無示數(shù),燈泡也不發(fā)光,出現(xiàn)故障的原因是 。
③故障排除后,調(diào)滑動變阻,使燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如上圖所示,則該燈泡的額定功率為 W。
2.按圖示電路對額定電壓為3.8V的小燈泡進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),測得5組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并記錄在表中,同時(shí)記錄了小燈泡亮度變化情況。
請你仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,回答以下問題:
⑴ 小燈泡的額定功率是 W
⑵ 小燈泡亮度變化規(guī)律是 。
例1:浦東新區(qū)2006年甲、乙兩同學(xué)分別做“測定小燈泡的功率”實(shí)驗(yàn),除了小燈外他們所使用的器材規(guī)格均相同,小燈的額定電壓可能是“2.2V”、“2.5V”或“3.8V”,小燈功率相差不大。甲同學(xué)正確連接好電路,閉合電鍵時(shí)記錄了第1組數(shù)據(jù),當(dāng)小燈正常發(fā)光時(shí)記錄了第2組數(shù)據(jù),把滑片移到端點(diǎn)時(shí)小燈閃亮一下,后熄滅,并記錄了第3組數(shù)據(jù),如下表所示。則他們所用電源的電壓為_______伏,甲同學(xué)所用小燈的額定功率為______ 瓦。當(dāng)乙同學(xué)所選用的小燈正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)如圖14所示,而滑片恰好在滑動變阻器的中點(diǎn)上,此時(shí)滑動變阻器連入電路的電阻值為_______歐,乙同學(xué)所選用小燈正常發(fā)光時(shí)的電流為______安。
物理量 實(shí)驗(yàn)序號 |
電壓表 示數(shù) |
電流表 示數(shù) |
小燈 亮暗程度 |
|
|
1 |
1.3V |
0.16A |
暗 |
|
|
2 |
2.5V |
0.26A |
正常發(fā)光 |
|
|
3 |
4.5V |
0A |
不發(fā)光 |
|
圖14 |
例2:浙江省舟山市2006媽媽新買一臺電磁滬,好奇的小明立即翻開說明書
( 1 )為什么要單獨(dú)使用10A 以上的插座?請通過計(jì)算說明。
( 2 )小明想通過實(shí)驗(yàn)比較不同材料的電磁爐鍋具的使用效果.家里現(xiàn)有四種鍋具.
小明計(jì)劃選用其中的兩個(gè)鍋具燒水,你認(rèn)為較合理的選擇是________(填字母) ( 3 )在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,小明用該電磁爐將一壺2.2千克的水從20℃ 燒至沸騰,需要多長時(shí)間?( 假定電磁爐消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能被水吸收。水的比熱C = 4.2×103 焦/(千克.℃ )]
(4)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電流表的示數(shù)如圖16乙所示,則小燈泡的額定功率是 W。
額定電壓 |
110V |
額定功率 |
550W |
容積 |
1L |
例3:萊蕪市2006年小明的爸爸從國外帶回一只旅行電熱壺,右表是其譯
成中文的說明書。
(1)小明說這個(gè)壺在中國家庭電路中不能直接使用,請你
解釋其原因 。
(2)小明說可以將此壺與一只電阻串聯(lián)后使用,請你幫他
計(jì)算出該電阻的阻值是多少?
(3)此壺正常工作時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,將一壺20℃的水燒開至少需要多長時(shí)間?(不計(jì)熱損失)
例4.2006年臨沂市王磊同學(xué)學(xué)習(xí)了電學(xué)知識后,對客廳里的照明電路進(jìn)行了改裝,將原來由一只開關(guān)控制的五個(gè)燈泡組成的照明電路,分成兩組,分別由兩只開關(guān)控制,需要較強(qiáng)的亮度時(shí)全部燈泡都亮,不需要很亮?xí)r只有兩個(gè)燈泡亮,白天或廳內(nèi)無人時(shí)則全部關(guān)閉。王磊同學(xué)經(jīng)過較長時(shí)間的統(tǒng)計(jì),得到下列一組數(shù)據(jù):
平均每天開燈時(shí)間 |
需較強(qiáng)亮度時(shí)間 |
不需很亮?xí)r間 |
每個(gè)燈泡的功率 |
6h |
2h |
4h |
60W |
請你根據(jù)王磊同學(xué)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù),通過計(jì)算回答以下問題:
(1)改裝后每月(按30天計(jì)算)可以節(jié)約多少度電?
(2)如果用電熱水器給水加熱,每月節(jié)約的電能可以將多少20℃的水加熱到60℃用來洗澡?[水的比熱容4.2×103J/(Kg℃)]
通過習(xí)題的練習(xí),幫助學(xué)生深化概念,并能靈活運(yùn)用電學(xué)公式解決一些綜合問題,從而提高分析問題解決問題的能力。
3、武漢市2006小明做“測定小燈泡的額定功率”實(shí)驗(yàn)時(shí),已知燈泡的額定電壓是3.8V,其中電源是三節(jié)新的干電池,燈絲電阻大于10Ω,滑動變阻器上標(biāo)有“10Ω 1A”字樣. 圖甲是測定燈泡的額定功率的電路。
(1)小明按圖甲連接電路并閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,但電壓表有示數(shù),則故障的原因可能是燈泡 。(選填“短路”或“開路”)
(2)小明排除故障后,燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示,則燈泡的額定功率是_______W.
(3)若電壓表0-15V的量程損壞,換用0-3V的量程后,應(yīng)將電壓表中“-” 接線柱連入圖甲中的 點(diǎn),“3” 接線柱連入圖甲中的 點(diǎn),也可測出燈泡的額定功率,實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)電壓表的讀數(shù)
為 V時(shí),燈泡正常發(fā)光。
2、萊蕪市2006測定小燈泡額定功率的實(shí)驗(yàn)器材如圖8所示,其中小燈泡上標(biāo)有“3.8V”的字樣,它的電阻約10Ω。
(1)請你用筆畫線代替導(dǎo)線,把圖8中的器材連接成實(shí)驗(yàn)電路(導(dǎo)線不要交叉)。
(2)小剛合理地連接好電路,閉合開關(guān),無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器燈泡都不亮。于是小剛提出以下猜想:
A.可能是燈絲斷了
B.可能是小燈泡短路
C.可能是變阻器開路
究竟哪個(gè)猜想正確,可根據(jù)電流表和電壓表的示數(shù)進(jìn)行判斷(電流表、電壓表均無故障)。下表給出了電流表、電壓表可能出現(xiàn)的幾種情況,請判斷每種情況下哪個(gè)猜想是正確的,并把其序號填寫在對應(yīng)的空格里。
電流表 |
電壓表 |
判斷結(jié)果 |
示數(shù)不為零 |
示數(shù)為零 |
|
示數(shù)為零 |
示數(shù)不為零 |
|
示數(shù)為零 |
示數(shù)為零 |
|
(3)小剛排除故障后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表示數(shù)如圖9所示,則通過小燈泡的電流為________________A,小燈泡的額定功率為________________W。
1、家庭電路中有一只標(biāo)有名牌的燈泡正常發(fā)光,現(xiàn)給的器材有電能表、電流表、電壓表、鐘表,請用三種方法測出這只燈泡的此時(shí)功率,說明道理并寫出表達(dá)式。
說明:利用電能表測用電器的功率,通常采用了下列步驟:
⑴ 首先按測量要求設(shè)計(jì)合理的測量電路圖.
⑵ 觀察電能表,記下它每的轉(zhuǎn)數(shù)N .
⑶ 測量時(shí)使待測用電器工作,其他用電器(屬于該電能表的)都停止工作.
⑷ 用秒表或手表記下電能表轉(zhuǎn)一定圈數(shù)(盤的邊緣有個(gè)紅點(diǎn))時(shí)所用時(shí)間 .
⑸ 利用公式計(jì)算出所測用電器的功率值為多少瓦?
例1:2006年南通市在“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn)中,已知電源為兩節(jié)鉛蓄電池,小燈泡的額定電壓為2.5V,電阻約為10W,滑動變阻器上標(biāo)有“20W lA'’字樣,某同學(xué)已連接的部分電路如圖甲.
(1)該同學(xué)連接的電路中有錯(cuò)誤,請用筆在錯(cuò)誤處劃“×”標(biāo)明.
(2)錯(cuò)誤改正后,請你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖甲中把電路連接完整.
(3)閉合開關(guān),將變阻器的滑片移到某位置時(shí),電壓表示數(shù)為2.5V,電流表示數(shù)如圖乙所示,則此時(shí)小燈泡中的電流是______A,小燈泡的額定功率是____________W.
(4)另一同學(xué)連好電路閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小燈泡先很亮后熄滅,你認(rèn)為他在連接電路時(shí)可能出現(xiàn)的問題是______________________________________________________.
例2:浙江省2006衢州小剛家里有一臺電熱烘干機(jī),工作原理如圖所示。銘牌已變得模糊不清,只知道額定電壓為220V。小剛為了知道該電熱烘干機(jī)的額定電功率,把其他用電器關(guān)閉,只讓電熱烘干機(jī)在額定電壓下工作(烘干物體)。圖甲是電熱烘干機(jī)工作前電能表的示數(shù),圖乙是電熱烘干機(jī)工作6小時(shí)后電能表的示數(shù)(電熱烘干機(jī)工作時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。求:
(1)電熱烘干機(jī)工作6小時(shí)消耗的電能是 千瓦時(shí)。
(2)電熱烘干機(jī)額定電功率是多大?
(3)電熱烘干機(jī)發(fā)熱體的電阻是多少?
例3:浙江省麗水市2006年某校學(xué)生宿舍走廊的路燈,原來用一盞“220V 40W”的白熾燈,
每晚亮10小時(shí)。同學(xué)們發(fā)現(xiàn)燈泡容易損壞,需要經(jīng)常更換。后來,
學(xué)校電工用兩盞 “220V 40W”的燈泡串聯(lián)后代替原路燈。結(jié)果,
兩盞燈的亮度比改裝前要暗,但燈泡使用壽命明顯延長。
(1) 改裝前,一盞路燈每晚需要消耗多少電能?
(2) 改裝后兩燈的總功率是多少?比原來省電還是費(fèi)電?
(3) 小明是一位愛動腦筋的同學(xué),他想:路燈改裝還有沒有更好的方法呢?通過查資料知道有一種“光控開關(guān)”--天黑時(shí)自動閉合,天亮?xí)r自動斷開;還有一種“聲控開關(guān)”--有聲音時(shí)自動閉合,一分鐘后,若再無聲音就自動斷開。小明利用這兩種開關(guān)設(shè)計(jì)了一個(gè)“聰明”的電路:白天路燈不亮,晚上有人走動發(fā)出聲音時(shí),路燈自動亮起來。請判斷小明設(shè)計(jì)的電路圖是 。
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