专题十四电磁转换

专题十四电磁转换【知识点归纳】一、磁场1.磁体基本性质（1）吸铁性（吸引铁、钴、镍等）。物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性，具有磁性的物体叫磁体。分永磁体和电磁体。（2）磁体上两端磁性最强中间最弱。磁体上磁性最强的部分叫磁极。指向性。水平自由转动的磁体，静止时指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N），磁体上有两个磁极。不会有单个磁极。（3）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。不能通过相吸引，就断定两磁体一定带异名磁极；但通过相排斥，就一定断定两磁体是同种磁极。（4）磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化。2.磁场（1）磁体周围空间存在一种特殊物质——磁场。磁场有强弱、有方向。（2）磁场基本性质，对放入其中的磁体产生磁力作用，磁极间相互作用就是通过磁场发生的。（3）磁场方向：人们规定，磁场中某一点，磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。（4）磁感线：为形象描述磁场，仿照铁屑排列情况，在磁场中画些有方向曲线，任一点曲线方向都和放在这点的磁针北极所指方向一致，这样的曲线叫磁感应线。①磁感线是不存在的，是假想的线。②磁感线是闭合曲线，在磁体外部磁感线从N极出来回到S极，在磁体内部磁感线从S极到N极。用磁感线来描述磁场的方向和强弱，磁场方向，磁感线方向，磁针北极所指方向三者一致，磁感线的疏密表示磁场的强弱。③磁感线不相交。磁感线是不交叉的闭合曲线，磁感线密的地方，磁场强，疏的地方，磁场弱。二、电生磁（电流的磁场）（1）奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场，其方向跟电流方向有关。（2）通电螺线管的磁场外部与条形磁铁磁场方向一样，通电螺线管的极性跟电流方向可用安培定则判定。（3）电磁铁：内部带有铁芯的螺线管叫电磁铁，电磁铁极性的强弱由电流大小和螺线管的匝数多少有关。三、电磁继电器扬声器（一）电磁继电器1、电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断，来间接的控制高电压、强电流电路的装置。还可以实现远距离操纵和自动控制。2.、实质：利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。3、结构：由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成。其中工作电路有低压控制和高压工作电路两部分构成。（二）扬声器1、扬声器熟称喇叭，主要有固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。2、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。原理：通电线圈在磁场中受力运动。3、话筒（麦克风）种类很多，动圈式话筒工作过程是：声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中的这种运动，能产生随着声音的变化而变化的电流，（所以它的原理实际上是电磁感应现象）经放大后，通过扬声器还原成声音。四、电动机（磁场对电流的作用）1.通电导体和线圈在磁场中要受到力的作用而运动或转动，受力的方向跟跟电流方向和磁感线方向有关。2.通电线圈在磁场里受力而发生转动，直流电动机就是依这个原理制成的。电动机是将电能转化为机械能。3、这一现象是电能转化为机械能。4、电动机制做原理：通电线圈在磁场中受力转动，电动机是电能转化为机械能。直流电动机的转速通过改变电流大小控制，转向通过改变电流方向或磁场方向控制。5、直流电动机换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置自动改变线圈中的电流方向使线圈连续转动。6、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小、无污染。五、磁生电（一）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，导体中就产生电流，这种现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。电磁感应现象是英国物理学家法拉第发现的。电磁感应现象是机械能转化为电能。1.产生感应电流的条件闭合．．电路的一部分导体．．．．在磁场中做切割磁感线．．．．．运动（1）电路应是闭合的，而不是断开的。如果不闭合电路，即使导体做切割磁感线运动，导体中也不会有感应电流，只能在导体两端产生感应电压。（2）闭合电路的“一部分导体”而不是“整个电路”还要注意是：“做切割磁感线运动”。所谓切割磁感线运动就是把磁感线切断，就是说导体运动方向与磁感线要成一定角度（除0或180）。这里所说运动具有相对性2.感应电流方向：跟导体运动方向和磁感线方向有关3.电磁感应应用：电磁感应现象重要应用就是用来制成发电机发电机是把机械能转化为电能的机器，发电机分为交流发电机和直流发电机，交流发电机是利用滑环和电刷，将线圈中的交流电供给外电路。直流发电机是利用换向器和电刷把线圈中的交流电变为直流电供给外电路。4、交变电流简称交流，在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率，频率的单位是赫兹。我国交流电频率为50赫兹，周期是0.02秒。每秒电流方向改变100次。（二）电能输送电流通过导线要发热，减小输电电流是减小电能损失的有效办法。为了不减小输送功率，只能提高输电电压。因此远距离输电要采用高压。六、电话1、1876年贝尔发明了电话。简单的电话又话筒和听筒组成。2、最简单电话由话筒和听筒组成。电话分为数字电话和模拟电话两种。3、一般电话之间都是通过电话交换机转接的。4、信号电流的频率、振幅变化的情况和声音的频率、振幅变化的情况一模一样，这样电流传递的信号叫模拟信号，使用模拟信号通信的方式叫模拟通信；5、用不同符号的不同组合表示的信号叫数字信号，使用数字信号通信的方式叫数字通信；6、光是一种电磁波，7、电磁波在真空中的传播速度是3x108米/秒。电磁波能够传递信息，例如广播、电视、移动通信，电磁波还能够传递能量，例如微波炉，8、波长、频率和波速的关系是c=λf。9、电磁波是由方向来回迅速变化的电流（振荡电流）产生的。电磁波的频率等于一秒钟电流振荡的次数。电流每振荡一次电磁波向前传播的距离就是电磁波的波长。10、话筒的作用是把声音信号转换成音频电流信号，听筒的作用是把音频电流信号还原成声音信号。11、广播电台和电视台承担电磁波的发射，接收电磁波由收音机和电视机来完成；利用放在电磁波传播空间中的天线可以接收电磁波。12、扬声器把音频电流信号转换成声音。13、发射电磁波是利用它作为传递信号的载体。14、移动电话的体积很小，发射功率不大；它的天线也很简单，灵敏度不高。因此，它和其他用户的通话要靠较大的固定无线电台转接,这种固定的电台叫做基地台。15、为什么要利用微波通信，因为微波比中波和短波的频率更高，可以传递更多的信息。16、卫星通信系统由通信卫星、地面站和传输系统组成，通信卫星就像一个无人值班的空中空中微波中继站，它从一个地面站接收发射来的电信号，经过放大变频后，再发送回另一个或几个地面站。用三颗通信卫星就可以实现全球通信。17、1960年美国科学家梅曼制成了世界上第一台红宝石激光器，它能产生单一频率，方向高度集中的光——激光，才使光作为载波得以实现。18、光纤通信同有线通信相似，拿电话来说，在发送端，说话的声音通过电话机变成强弱变化的电信号，电信号进入激光发射机，经能量转换后，辐射出相应的强弱变化的光信号；光信号沿着光导纤维传输到光接收机，把光信号再转化成相应的电信号，受话机又把电信号复原成声音，我们就可以听到对方讲话了。19、光在光导纤维中传输损耗小，可长距离传输。光纤通信通信容量极大，不怕雷击，不受电磁干扰，通信质量高，保密性好。【考点指津】本专题为电磁学，知识掌握基本要求：知道什么是磁极；了解磁体磁感线的分布；知道磁场的基本性质；会判断电磁铁的磁极；知道电磁铁的优点及应用；知道电动机和发电机的原理；了解电动机和发电机工作时的能量转化．中考命题热点：判断磁体的磁极；根据小磁针静止时N极指向确定磁场方向；知道改变电磁铁磁性强弱的方法；知道电磁铁的单间应用；识别发电机和电动机的结构装置图，说明发电机和电动机的工作原理及能量转化．【练习测试】一、填空题1．磁体周围存在着，指南针能够指南北，是因为它受到了的作用．2．如图14-1所示，当闭合开关S时，小磁针将向（填“顺时针”或“逆时针”）方向转动，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电磁铁的磁性将（填“增强”、“不变”或“减弱”）3．在“畅想家乡美好未来”的主题班会上，同学们奇想妙设，纷纷出计献策．王林同学设计了城市未来磁悬浮轨道列车交通方案，图纸如图14-2所示，请你分析该方案中中应用到的物理知识有：（只要求写出两条）（1）(2)．4．发电机是利用现象制成的，直流电动机是利用通电线圈在里受力转动的原理制成的．5．如图14-3所示是研究感应电流方向与哪些因素有关的实验示意图．比较甲、乙两图可知感应电流方向与有关；比较甲、丙两图可知感应电流方向与有关．6．如图14-4是一种单元防盗门门锁的原理图．其工作过程是：当有人在楼下按门铃叫门时，楼上的人闭合开关，门锁上的电磁铁通电衔铁，衔铁脱离门扣，这时来人拉开门，进入楼内．在关门时，开关是断开的，衔铁在作用下，合入门扣．在合入门扣的过程中能转化为能．二、选择题7．下列说法正确的是（）A．电动机工作时将机械能转化成电能B．话筒工作时将电能转化成机械能C．变压器是根据电磁感应原理制造的D．蓄电池不能将电能转化成化学能8．如图14-5甲所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示测力计示数与水平位置关系的是如图14-5乙中的（）9．下列说法中符合实际的是（）A.受地磁场的作用，静止的小磁针的S极总是指向地球的北方B.高层建筑物顶端装有避雷针C.行驶的汽车刹车时，乘客会向后倾倒NSRPS图14-1图14-2图14-3图14-4甲ABCD乙图14-5D.阳光下人们用近视眼镜取火10．如图14-6所示，在“山”字型铁芯的B端绕有一通电线圈，则它的磁极位置()A．A端为N极，C端为S极B．A端为极C端为N极C．A．C两端均为N极，B端为S极D．A．C端均为S极，B端为N极．11．电动机是一种高效率、低污染的动力设备，下面四幅实验装置图中，对电动机有直接影响的是（）12．安培在科学院做了一个小实验，引起其他科学家的极大兴趣，如图14-7所示，把螺线管沿东西方向水平悬挂起来，然后给导线通电，请你想一想会发生的现象是()A．通电螺线管仍保持在原来位置上静止B．通电螺线管转动，直到A端指向南，B端指向北C．通电螺线管转动，直到A端指向北，B端指向南D．通电螺线管能在任意位置静止13．回顾所用的科学方法，下列说法不正确的是（）A．将固体分子看成是一些用弹簧连接的小球，这是模型法B．发现导线太长而采取缠绕的方式从而制成滑动变阻器，这是利用了缺点列举法C．为观察玻璃瓶的形变，采取观察瓶塞上玻璃管中液面的变化，这是用了放大法D．由电生磁想到磁能否生电，这是一种控制变量法14．如图14-8（甲）、（乙）中，MD导体运动，请分析下述各种情况下导体中有感应电流产生的是（）A．在图甲中，MD导体沿纸面向左或向右运动B．在图乙中，MD导体沿纸面向左或向右运动C．在图甲中，MD导体垂直纸面向里或向外运动D．在图乙中，MD导体垂直纸面向里或向外运动三、作图题错误!未指定书签。1、在一个圆纸盒里有一个条形磁体，圆纸盒外放着一些小磁针，各磁针图14-6图14-7图14-8静止时N极的指向如图14-10所示，请在圆纸盒里画出磁体并标明它的N、S极．错误!未指定书签。2、请标出图14-11中通电螺线管的N、S极和导线中的电流方向．错误!未指定书签。3、如图14-12中两个通电螺线管相互吸引，画出这两个螺线管线圈的绕法.错误!未指定书签。4、地球是一个大磁体，如图14-13所示，图中标出了地磁场的N极和S极，请在图中标明地球表面的磁感线的方向，画出放在a、b两点处的小磁什并标出小磁针的南北极．四、实验与探究题错误!未指定书签。1、图14-14中的电磁铁为一个中间有抽头的电磁铁的示意图，小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系．他做了如下实验，实验步骤为：（1）先连接好如图（甲）所示的电路，调整滑动变阻器的滑片使电流表示数较小，记为I1，发现电磁铁吸引住大头针的数目较少；（2）调整滑动变阻器滑片使电流表的示数增大到I2，发现电磁铁吸引住大头针的数目增加；（3）再按图（乙）所示的电路图连接好电路，调整滑动变阻器的滑片使电流表的示数保持为I2，