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用心爱心专心121号编辑12006年初三物理第十单元家庭电路电磁现象教案【教学内容与目的要求】目的要求：1、知道磁铁有吸铁性和指向性，知道磁极间的相互作用2、知道磁体周围存在磁场和磁场具有方向性，知道磁感应线，常识了解地磁场3、知道电流周围存在磁场，知道通电螺线管对外相当于一个磁体，会用右手螺旋定则确定相应磁体的磁极和通电螺线管的电流方向4、理解电磁铁的工作原理，知道电磁继电器的构造和工作原理5、知道磁场对通电导体有作用力6、知道直流电动机的工作原理，知道电能可以转化为机械能7、知道电磁感应现象8、知道交流电的产生，知道交流发电机的工作原理，知道机械能可以转化为电能9、会装配直流电动机模型10、知道家庭电路的组成，理解电路中的总电流随用电器功率增大而增大11、知道熔丝的作用12、知道安全用电常识，知道安全电压【知识重点与学习难点】1、磁场及磁极间的相互作用2、电流周围存在磁场，会用右手螺旋定则确定通电螺丝管的磁场3、知道磁场对电流有力的作用；知道电动机原理4、知道电磁感应现象，知道发电机的工作原理5、电能表的用途及使用6、家庭电路的组成及熔丝的选择【方法指导与教材延伸】1、磁场磁场的概念是个很抽象的概念，看不见、摸不着，对它的认识只能逐步加深，对于磁场，要明确以下几点：⑴磁场的存在，在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场，这可以利用小磁针来检验。小磁针在一般情况下是指南、北的，若小磁针指向忽然发生变化，则小磁针的周围必定有其它的磁场存在。⑵磁场的方向，磁场具有方向性，当小磁针放在磁场各点不同处，小磁针N极的指向不同，这说明磁场各点方向是不同的，我们规定：在磁场中的某一点，小磁针北极所指的方向就是这一点的磁场方向。⑶磁场的性质，磁场的基本性质是它对放入其中的磁体产生磁力的作用，磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。放在磁场中的小磁针能发生偏转，就是因为磁针受到了磁场的作用。磁场虽然看不见、摸不着，但我们可以根据它对放在其中的磁体所产生的作用来感知它、认识它。2、磁感线磁感线是形象地研究磁场的一种方法。在磁场中画一些有方向的曲线，任何一点的曲线方向都是跟放在该点的小磁针北极所指的方向一致的，这样的曲线叫磁感线，磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来回到磁体的南极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。3、如何理解电磁铁的工作原理电磁铁是根据电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理来工作的。用心爱心专心121号编辑2电磁铁的优点是：它的磁性的有无可以由通、断电来控制；它的磁性的强弱可以由电流强度的大小和螺线管的匝数多少来决定；它的南北极可以由变换电流方向来控制。电磁铁的铁芯是用软铁制成的，而不是用钢制成的，这是因为软铁容易磁化，也容易失去磁性，而钢磁化后不易去磁。4、磁场对电流的作用通电直导线在磁场中受到力的作用。力的方向与磁场方向、导线电流方向有关，可用左手定则判断。磁场对通电导线和通电线圈作用而运动过程中，把电能转化为机械能，电动机就是从这一理论设计制造出来的5、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运动时，导体中就产生感应电流，这种现象叫做电磁感应，产生的电流叫感应电流。⑴产生感应电流的条件：第一，导体是闭合电路中一部分，第二，导体在磁场中做切割磁感线的运动，当导体平行于磁感线运动时，不产生感应电流；当导体放入磁场中不运动时，也不会产生感应电流。⑵产生感应电流的方向和磁场方向、导体运动方向有关，可有右手定则来判断。⑶在电磁感应现象中，机械能转化为电能。6、家庭电路的组成家庭电路的组成应由电能表、总开关、保险盒、电灯、开关、插座。各盏电灯放插座必须并联。电灯与控制它的开关应串联。7、保险丝及作用保险丝用电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。把它串联在电路中，可以保证有过大电流通过时，自动熔断，切断电路。8、生活中安全用电常识对于人体的安全电压是不高于36伏①不接触火线、金属外壳的用电电器要将金属外壳接地②高大建筑要安装避雷针，防止雷击③不靠近高压线路，防止发生高压电弧触电和跨步电压触电④有人一旦触电或家庭电路发生火灾都要立即切断电源，绝对不能用水来扑灭电器火灾。【典型例题】例1、下列说法正确的是（）A．电能表是用来测量电功率的，安装时要把它接在干路上B．保险丝是用电阻率大、熔点低的合金制成的C．使用测电笔时，为了安全，要用手接触笔尾金属体D．为了防止触电事故，应把家用电器的金属外壳用导线与大地连接起来【答案】B、D【解析】本题主要考查电能表、测电笔的正确使用、保险丝材料的性质等知识，电能表安装时要接在干路上，但它是用来测电功的（即测量消耗电能多少的）。使用测电笔时，手一定要接触笔尾金属体，如果手没有接触笔尾金属体，即使笔尖接触火线，氖管也不会发光，测电笔就失去作用了。例2、在不停电的情况下检修电路时如图所示的各种情况（其中A、B、C为人站在绝缘椅上，D为人站在地面上）中一定不会触电的有（）用心爱心专心121号编辑3【解析】因为低压触电时无论是何种方式，都有一个共同的特点，就是人体被作为导体而连入电路，且有一定强度的电流通过人体。由图可知：B、C、D均可能会有电流通过人体，因为不停电，火线和零线间总可能会有用电器在工作。而对于A来就说，虽人的一只手触及零线，但这时不构成回路，故这时是不会触电。应选A。此类题的关键在于将实际问题转化为相应的物理模型，即转化成相应的电路图，然后运用电路的基本规律进行求解。例3、“庆六•一文艺会演”时，中学物理组的老师给大家表演了一个“不怕电”的节目。首先王老师将一标有“PZ220-100”的灯泡接到两导线头M、N之间，灯泡正常发光。随后将灯泡取下，王老师站到干燥的木凳上后，左右手分别抓住M、N两导线头（如图）。李老师用测电笔分别测试M、N及王老师的皮肤，发现测电笔的氖管都发光，而王老师却谈笑自如。对以上现象的解释，你认为正确的是（）A．王老师有特异功能，确实不怕电B．王老师的双手戴着绝缘手套C．在人、灯替换之时，有人将零线断开了D．在人、灯替换之时，有人将火线断开了【解析】此题以“不怕电”的节目表演作为题设情境，考查了学生知识、能力和态度等多方面的素质，其中选项A直接考查学生的科学态度，反映了新课标中对学生“情感、态度、价值观”的要求，也有通过该题引导学生正确识别类似的“气功”表演的作用。对于“不怕电”现象现象的解释，则要求学生具备灵活运用知识和将实际问题转化为物理问题的能力。选项B虽然可以防止人触电，但这样做明显不符合“表演”的目的，会让观众轻易识破，且戴着绝缘手套后，也不会出现“测电笔的氖管都发光”的现象。选项D也可防止发生触电，但不会出现不会出现“测电笔的氖管都发光”的现象。将零线切断后，火线无法构成回路，也就没有电流会流过人体，故不会发生触电事故。但由于人体此时仍和火线相通，所以会出现“测电笔的氖管都发光”的现象。此题具有较大的欺骗性。应选C。例4、将图甲中的拉线开关和螺丝口灯泡连接到照明电路的两导线上。【答案】如图乙【解析】对照明电路的安装，要遵照：火线零线并排走，零线直接进灯座；火线接进保险盒，再过开关进灯座，而对于螺口灯座，从安全用电角度考虑，人手容易触到的螺口灯座的螺丝套应接在电路的零线上，以防人手触到火线上造成触电事故。例5、原来室内的电灯均正常发光，当把台灯的插入插座时，室内电灯全部熄灭，保险丝熔断。发生这一现象的原因可能是（）A．台灯的功率太大B．台灯插头处短路C．插座处短路D．台灯的灯丝断了【解析】本题的设计目的是考查对家庭电路故障的分析判断能力。家庭电路中的保险丝熔断，是由于电路中的电流过大。而产生电流过在的原因有两个：一是用电器总功率过大，另一是发生短路。由生活常识可知，台灯的功率一般较小（几瓦到几十瓦），因此造成保险丝溶断的原因不会是选项A；如果台灯的灯丝断了，当插头插入插座时，只能是台灯不亮，室内其他灯不会全部熄灭，保险丝也不会熔断，因此选项D是错的。本题中，保险丝熔断只能是发生了短路。由台灯插头未插入插座时，室内电灯正常发光，用心爱心专心121号编辑4可知插座处无短路。因此造成保险丝熔断的原因只能是台灯插头处短路，正确答案选B。家庭电路出现的故障多表现为用电器不工作和保险丝熔断。检修时要先看保险丝是否熔断，再用测电笔测导线、用电器等是否带电。因此，我们可用下面的思路解题：干路熔断：各条线路都有可能短路判保险丝熔断（由短路引起）支路：短路在此支路断所有用电器都不工作：干路开路保险丝未熔断（开路）部分用电器不工作：部分接口处开路测电笔亮：零线开方某个用电器不工作：支路开路法测电笔不亮：火线开路例6、如图所示为苏北某市郊区林场，树木已成材，砍伐后，地面上留有一截树桩。同学们利用双休日到林场参加植树造林活动，此时有一群大雁自右向左左迁徙，小刚同学为确定大雁飞行方向拿出指南针，指南针指向如图中所示。请你根据图中提供的信息帮助小刚确定磁针A端是极，此时季节为季。【解析】从树桩上的年轮可知，年轮间距较大的右方为南（因为树木的南边受阳光照射时间长，生长得多）。所以小磁针的A端指向北方，为N极；而图中大雁向北方飞，说明此时应为春季。本题材的特点是综合考查了学生多方面的常识、知识，要求学生有较宽广的知识面。例7、请在图甲中标出：⑴通电螺线管A端和永磁体B端的磁极。⑵磁感线的方向。【解析】本题考查的是安培定则，磁感线形状等，由安培定则可知A端为S极，又由磁感线形状可知此为同名磁极，所以B端也为S极。例8、在图a中画出螺线管B上的绕线，要求通电后使图中的、B两个螺线管相互排斥。答案：如图b所示。【解析】通电后，根据通电螺线管中电流方向，用安培定则可判断出螺线管A左端为S极，右端为N极，由于通电后A、B两螺线管互相排斥，B管左端应为N极，用安培定则确定出B管中正面绕线的电流方向向上，所以第一匝线应从正面绕到背面，再依次画出几匝使电流流向A螺线管。此类题在中考作图题中常常遇到，解答此类题，首先根据磁极间的相互作用规律来确定被绕线的螺线管的极性，然后再根据安培定则确定螺线管的绕线。例9、现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负标志已模糊不清，请你设计出两种方法，判别它的正、负极。用心爱心专心121号编辑5【解析】本题通过对蓄电池极性的判别考查学生的动手操作能力和对知识的理解程度。本题的答案多种多样。可从电流表、电压表的使用规则出发设计实验操作；也可用电流的化学效应设计实验方法，如利用电解水、用硫酸铜溶液电镀等；学习了电流的磁效应后，也可从安培定则出发，用通电螺线管和小磁针判别。例如，在图中，用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时的指向，运用安培定则确定螺线管上的电流方向，即可判别蓄电池的正、负极，左端是负极，右端是正极。此外，蓄电池的极性还可用奥斯特实验、二极管的单向导电性等来判别。灵活运用所学知识分析、解决实际总是这正是我们学习的目的，这一点希望引起同学们特别注意。例10、如图所示，当开关S闭合时，螺线管与左边始终静止的磁铁互相吸引。请在图中画出螺线管的绕线；当滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动时，左端磁铁所受的磨擦力将（填写“变大”、“变小”或“不变”）【解析】本题材考查影响电磁铁磁性强弱的因素及电磁铁的磁场方向与电流方向的关系。根据图中电源的正极，由磁铁与螺线管相互吸引可判定螺线管的左端为S极，再由安培定则可判断螺线管的绕线方式。又因为两者相互吸引，所以磁铁由向右移动的趋势，由此判断磁铁所受磨擦力方向向左，P由左向右滑动时，电流变小，螺线管的磁性减弱，吸引力减小，由力的作用是相互的，所磨擦力减小。例11、图是王强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器的工作原理是：有人踩踏时，；无人踩踏时，。答案：有人踩踏板时，铃响灯不亮；无人踩踏板时，灯亮铃不响。【解析】电磁继电器实质上是一个由电磁铁控制工作电路通断的开关。本题目的是考查考生是否知道电磁继电器的应用。该防盗报警器的工作原理是：有人踩踏板时，控