第十五屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題

    一、(14分)王偉同學(xué)研究了均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長(zhǎng)的關(guān)系，并記錄了實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)(如下表所示)。請(qǐng)你根據(jù)記錄表格中的有關(guān)數(shù)據(jù)，分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)該填寫(xiě)的數(shù)據(jù)(要求寫(xiě)出估算的過(guò)程)。

二、(14分)類比水壓是形成水流的原因，李楠同學(xué)猜想，血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)也需要一定的壓力差來(lái)維持。假設(shè)血液勻速通過(guò)長(zhǎng)度一定的血管時(shí)，受到的阻力f與血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想讓血液勻速流過(guò)，血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為S₁時(shí)，兩端所需的壓強(qiáng)差為△p₁；若血管截面積減少10％時(shí)，為了維持在相同的時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣體積的血液，壓強(qiáng)差必須變?yōu)椤鱬₂。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算比較△P₁、△P₂的大小，說(shuō)明血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)。

CWNG系列三種鍋主要技術(shù)參數(shù)

    已知水的比熱容為4.2×10³J／（kg·℃），假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同，且煤均可達(dá)到完全燃燒。請(qǐng)根據(jù)上表回答以下問(wèn)題：

    1．根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诒砀裰械乃膫�(gè)(    )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)。

    2．按表格中的出水溫度和回水溫度，計(jì)算CWNGl．05—80／60AH型鍋爐每小時(shí)給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少。

3．根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃燒的熱值為多少。

四、(16分)李明得到一個(gè)國(guó)外生產(chǎn)的電熱暖手器，銘牌上表示額定值的字樣中，能看清楚的只有"24W"這幾個(gè)字。為了能正確使用該電器，他把一只標(biāo)有"600Ω，0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)，連接到家庭照明電路中，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)觀察：將開(kāi)關(guān)接通后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)137圈恰好用了100s；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在1 min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈；觀察電能表上標(biāo)有3000r(kW·h)的字樣；他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間內(nèi)，家中其他用電器的使用情況沒(méi)有變化。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計(jì)算過(guò)程中忽略了什么因素的影響?由此導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果是偏大還是偏小?

    五、(20分)一所農(nóng)村中學(xué)常常因?yàn)椴荒芗皶r(shí)給水塔注水而停水，科技小組的同學(xué)知道后，利用下圖所示的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N)，在浮子連桿的上端有一可移動(dòng)金屬觸頭B(其受重力可忽略不計(jì))，它可以分別將其上、下的兩個(gè)固定觸點(diǎn)連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池；M為配有電動(dòng)機(jī)的水泵(電泵)；D₁、D₂為彈簧，E₁、E₂為銜鐵，F(xiàn)₁、F₂為電磁鐵線圈；K₁為最高水位限位開(kāi)關(guān)。K₂為最低水位限位開(kāi)關(guān)，K₃、K₄、K₅均為由電磁鐵銜鐵帶動(dòng)的觸頭開(kāi)關(guān)。電磁鐵F₁通電時(shí)，K₄接通，斷電時(shí)，K₃接通。電磁鐵F₂斷電時(shí)，K₅接通。S₁、S₂為開(kāi)關(guān)。

    1．請(qǐng)你按照下圖所示的器材，連接一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的模擬電路，并說(shuō)明自動(dòng)注水的過(guò)程。

    2．要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的要求，浮子的最小體積約為多大?(g=10N／kg)

    3．若設(shè)計(jì)要求每次自動(dòng)注水需在10min內(nèi)完成，需要知道或測(cè)量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請(qǐng)你用字母表示這些物理量，推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達(dá)式。在你的計(jì)算過(guò)程中，如果運(yùn)用了近似條件，請(qǐng)說(shuō)明。

    六、(20分)在當(dāng)今世界，研制各種機(jī)器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機(jī)中，廢氣帶走了很多能量，如果能將這些能量再利用起來(lái)，會(huì)使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車(chē)專用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時(shí)又帶動(dòng)同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒的更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少?gòu)U氣污染的目的。這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有6個(gè)氣缸，氣缸直徑為ll0mm，活塞行程為135mm，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r／min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為220kW，最低油耗可達(dá)240g／(kW·h)，柴油的熱值為4.3×10⁷J／kg。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

    1．該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少?

    2．在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少?

    3．如果將我國(guó)這種機(jī)型的汽車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來(lái)約31％提高到近35％，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項(xiàng)技術(shù)每年能為我國(guó)節(jié)約多少噸柴油?

    4．如果目前我國(guó)柴油的平均價(jià)格為3750元／噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計(jì)算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項(xiàng)可使我國(guó)每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認(rèn)識(shí)?

第十五屆全國(guó)初中應(yīng)用物理知識(shí)競(jìng)賽復(fù)賽試題

    一、(14分)王偉同學(xué)研究了均勻拉緊的琴弦發(fā)音頻率與弦長(zhǎng)的關(guān)系，并記錄了實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)(如下表所示)。請(qǐng)你根據(jù)記錄表格中的有關(guān)數(shù)據(jù)，分析并估算出他有意留出的空格中應(yīng)該填寫(xiě)的數(shù)據(jù)(要求寫(xiě)出估算的過(guò)程)。

二、(14分)類比水壓是形成水流的原因，李楠同學(xué)猜想，血液在血管內(nèi)流動(dòng)時(shí)也需要一定的壓力差來(lái)維持。假設(shè)血液勻速通過(guò)長(zhǎng)度一定的血管時(shí)，受到的阻力f與血液的流速v成正比，即f=kv。那么，要想讓血液勻速流過(guò)，血管兩端就需要一定的壓力差。設(shè)血管截面積為S₁時(shí)，兩端所需的壓強(qiáng)差為△p₁；若血管截面積減少10％時(shí)，為了維持在相同的時(shí)間內(nèi)流過(guò)同樣體積的血液，壓強(qiáng)差必須變?yōu)椤鱬₂。請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算比較△P₁、△P₂的大小，說(shuō)明血管變細(xì)可能是誘發(fā)高血壓的重要因素之一。

    三、(16分)下表是某鍋爐廠生產(chǎn)的CWNG系列三種鍋爐的主要技術(shù)參數(shù)。

CWNG系列三種鍋主要技術(shù)參數(shù)

    已知水的比熱容為4.2×10³J／（kg·℃），假設(shè)三種鍋爐的燃煤效率相同，且煤均可達(dá)到完全燃燒。請(qǐng)根據(jù)上表回答以下問(wèn)題：

    1．根據(jù)表格中的已知數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诒砀裰械乃膫�(gè)(    )內(nèi)填上合適的數(shù)據(jù)。

    2．按表格中的出水溫度和回水溫度，計(jì)算CWNGl．05—80／60AH型鍋爐每小時(shí)給住宅內(nèi)釋放的熱量是多少。

3．根據(jù)表格中已知數(shù)據(jù)計(jì)算燃燒的熱值為多少。

四、(16分)李明得到一個(gè)國(guó)外生產(chǎn)的電熱暖手器，銘牌上表示額定值的字樣中，能看清楚的只有"24W"這幾個(gè)字。為了能正確使用該電器，他把一只標(biāo)有"600Ω，0.4A'’的定值電阻與電熱暖手器和開(kāi)關(guān)串聯(lián)起來(lái)，連接到家庭照明電路中，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)觀察：將開(kāi)關(guān)接通后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)137圈恰好用了100s；斷開(kāi)開(kāi)關(guān)后，電能表轉(zhuǎn)盤(pán)在1 min內(nèi)恰好轉(zhuǎn)了80圈；觀察電能表上標(biāo)有3000r(kW·h)的字樣；他在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)間內(nèi)，家中其他用電器的使用情況沒(méi)有變化。請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計(jì)算電熱暖手器的額定電壓是多少?你在計(jì)算過(guò)程中忽略了什么因素的影響?由此導(dǎo)致的計(jì)算結(jié)果是偏大還是偏小?

    五、(20分)一所農(nóng)村中學(xué)常常因?yàn)椴荒芗皶r(shí)給水塔注水而停水，科技小組的同學(xué)知道后，利用下圖所示的器材設(shè)計(jì)了一個(gè)自動(dòng)注水模擬裝置。A為浮子(浮子及其連桿總重約15N)，在浮子連桿的上端有一可移動(dòng)金屬觸頭B(其受重力可忽略不計(jì))，它可以分別將其上、下的兩個(gè)固定觸點(diǎn)連通。C為水塔上的圓桶形蓄水池；M為配有電動(dòng)機(jī)的水泵(電泵)；D₁、D₂為彈簧，E₁、E₂為銜鐵，F(xiàn)₁、F₂為電磁鐵線圈；K₁為最高水位限位開(kāi)關(guān)。K₂為最低水位限位開(kāi)關(guān)，K₃、K₄、K₅均為由電磁鐵銜鐵帶動(dòng)的觸頭開(kāi)關(guān)。電磁鐵F₁通電時(shí)，K₄接通，斷電時(shí)，K₃接通。電磁鐵F₂斷電時(shí)，K₅接通。S₁、S₂為開(kāi)關(guān)。

    1．請(qǐng)你按照下圖所示的器材，連接一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的模擬電路，并說(shuō)明自動(dòng)注水的過(guò)程。

    2．要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)注水的要求，浮子的最小體積約為多大?(g=10N／kg)

    3．若設(shè)計(jì)要求每次自動(dòng)注水需在10min內(nèi)完成，需要知道或測(cè)量哪些物理量才能得到相匹配電泵的最小額定功率?請(qǐng)你用字母表示這些物理量，推導(dǎo)出電泵最小額定功率的表達(dá)式。在你的計(jì)算過(guò)程中，如果運(yùn)用了近似條件，請(qǐng)說(shuō)明。

    六、(20分)在當(dāng)今世界，研制各種機(jī)器都必需考慮節(jié)約能源和治理廢氣污染這一重要課題。在內(nèi)燃機(jī)中，廢氣帶走了很多能量，如果能將這些能量再利用起來(lái)，會(huì)使內(nèi)燃機(jī)的效率提高許多。某工廠科研人員研制生產(chǎn)的四沖程汽車(chē)專用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，就采用了很多新技術(shù)。其中最重要的一項(xiàng)叫“增壓”技術(shù)，它是利用“廢氣渦輪增壓器”使排氣沖程中排出的高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，它同時(shí)又帶動(dòng)同軸的進(jìn)氣系統(tǒng)中的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn)，從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓，使做功沖程中柴油燃燒的更充分，燃?xì)鈮簭?qiáng)更大，同時(shí)也減少了廢氣中的有害物質(zhì)，達(dá)到提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少?gòu)U氣污染的目的。這種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)有6個(gè)氣缸，氣缸直徑為ll0mm，活塞行程為135mm，當(dāng)轉(zhuǎn)速為2300r／min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為220kW，最低油耗可達(dá)240g／(kW·h)，柴油的熱值為4.3×10⁷J／kg。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

    1．該柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的效率最高可達(dá)多少?

    2．在做功沖程中氣缸內(nèi)的平均壓強(qiáng)是多少?

    3．如果將我國(guó)這種機(jī)型的汽車(chē)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)都安裝“增壓器”后，能使它們的平均效率由原來(lái)約31％提高到近35％，安裝前按每年消耗3億噸柴油估算，這項(xiàng)技術(shù)每年能為我國(guó)節(jié)約多少噸柴油?

    4．如果目前我國(guó)柴油的平均價(jià)格為3750元／噸，根據(jù)上面的估算結(jié)果，計(jì)算使用“增壓”技術(shù)后僅節(jié)約柴油一項(xiàng)可使我國(guó)每年節(jié)約多少資金。由此你有哪些認(rèn)識(shí)?

電動(dòng)機(jī)的三類題

江西  劉詩(shī)楓

一、基礎(chǔ)題

    例1  在如圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，接通電源后，導(dǎo)體因受力的作用而發(fā)生運(yùn)動(dòng)，改變電流方向或磁感線方向，則下列說(shuō)法不正確的是（    ）

圖1

    A、在上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象里，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

    B、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向有關(guān)

    C、通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟磁感線方向有關(guān)

    D、同時(shí)改變電流方向和磁感線方向，通電導(dǎo)體的受力方向不變

解析：本題綜合考查了電動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)化、決定通電導(dǎo)體受力方向的因素等知識(shí)點(diǎn)。導(dǎo)體通電后運(yùn)動(dòng)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向和磁感線方向都有關(guān)，當(dāng)這二者的方向同時(shí)改變時(shí)，通電導(dǎo)體的受力方向不變，因此B、C、D都正確。

    答案：A

二、新穎題

    例2  用磁體去靠近點(diǎn)亮的臺(tái)燈的燈泡，會(huì)觀察到里面的燈絲抖動(dòng)起來(lái)，把磁體拿開(kāi)，抖動(dòng)立即消失。你親自做一下，并與其他同學(xué)交流，找到更合理的答案。

    解析：本題聯(lián)系生活情景考查磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，很有新意。因?yàn)闊艚z中有電流通過(guò)，磁體靠近時(shí)，燈絲會(huì)受到磁場(chǎng)力的作用，力的方向與電流方向和磁場(chǎng)方向都有關(guān)系。家用照明電路中的電流是交流電，即電流方向不斷改變，所以燈絲所受磁場(chǎng)力的方向也會(huì)不斷變化，這些方向變化的磁場(chǎng)力使鎢絲不停抖動(dòng)。

三、創(chuàng)新題

例3  如圖2所示是小明和小燕同學(xué)制作的直流電動(dòng)機(jī)模型。他們用回形針做成兩個(gè)支架，分別與電池的兩極相連。用漆包線繞成一個(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，另一端只刮去上半周漆皮。將線圈放在支架上，磁體放在線圈下。閉合開(kāi)關(guān)且用手輕推一下線圈，線圈就會(huì)不停地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。

圖2

（1）該直流電動(dòng)機(jī)模型的工作原理是：___________________。

    （2）通過(guò)改變________方向，可以改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。

（3）若通電后，小明發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，下面是他想到的可能原因，請(qǐng)你幫他看一看，哪些是可能的？

    ①接線柱接觸不良；②電池裝反了；③線圈與支架之間的摩擦力太大了；④磁鐵的極性接反了；⑤磁鐵的磁性不夠強(qiáng)；⑥電池應(yīng)該換成新的電池。

（4）經(jīng)過(guò)處理，通電后，小明發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)只是轉(zhuǎn)了不到一圈就停下來(lái)，請(qǐng)你幫他找出原因，如果要使它連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，可以怎樣改進(jìn)？

    解析：本題綜合考查了電動(dòng)機(jī)的原理、改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方法以及電動(dòng)機(jī)故障的分析與排除，很有創(chuàng)意，能力要求較高。（1）該直流電動(dòng)機(jī)模型的工作原理是通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng)；（2）通電線圈在磁場(chǎng)中受力的方向跟電流方向和磁感線方向都有關(guān)，要改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，可以改變電流方向或改變磁感線方向，但不能同時(shí)改變兩者的方向，否則線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變；（3）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)的可能原因有多，電流不足、磁體磁性太弱、轉(zhuǎn)子受到的阻力太大、電路的接觸不良等都會(huì)使電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，故可能的原因是①③⑤⑥；（4）電動(dòng)機(jī)停下來(lái)不轉(zhuǎn)的原因不是上述的原因引起的，也不是線圈沒(méi)有受到力的作用，而是因?yàn)榫匦尉�圈的兩條長(zhǎng)邊受到的力大小相等、方向相反，使線圈不能持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)下去，這個(gè)位置叫平衡位置。線圈在這個(gè)位置應(yīng)該停止對(duì)線圈供電，讓它借助自身的慣性轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置。所以在平衡位置時(shí)線圈的一端與支架接觸的漆皮不能刮掉，而與支架接觸的其他位置的漆皮應(yīng)該刮掉。

    答案：略

人教版第九章   電與磁 復(fù)習(xí)提綱

一、磁現(xiàn)象

1、磁性：物體能夠吸引鐵、鈷、鎳的性質(zhì)叫做磁性。

2、磁體：具有磁性的物體稱為磁體。

3、磁體的性質(zhì)：吸鐵性、指向性

4、磁極：磁體上兩端磁性最強(qiáng)的部位叫磁極。任何磁體都有北極（N極）和南極（S極）。

5、磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。

6、判斷一個(gè)物體是不是磁體的方法：

①根據(jù)吸鐵性；

②根據(jù)指向性；

③根據(jù)磁極間的相互作用規(guī)律；

④根據(jù)磁體兩極磁性最強(qiáng)，中間最弱。

7 、磁化：使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體獲得磁性的過(guò)程電磁化。

去磁：使具有磁性的物體失去磁性的過(guò)程叫去磁。

容易失去磁性的物體叫做軟磁體；不容易失去磁性的物體叫做永磁體或硬磁體。

二、磁場(chǎng)

1、磁場(chǎng)：磁體周?chē)�存在的一種看不見(jiàn)、摸不著，能夠使磁針偏轉(zhuǎn)的物質(zhì)。磁極間的相互作用就是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。

2、磁場(chǎng)方向：放在磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

3、基本性質(zhì)：磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生力的作用。

4、磁感線：為了形象直觀地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，根據(jù)鐵屑的排列情況，在磁場(chǎng)中畫(huà)出的一些帶箭頭的曲線。

注意：

①磁場(chǎng)是真實(shí)存在于磁體周?chē)�的一種物質(zhì)；而磁感線是人們?yōu)榱搜芯看艌?chǎng)方便，假想出來(lái)的一種模型，它并不真實(shí)存在。

②磁體周?chē)�的磁感線都是從北極出發(fā)回到磁體的南極，在磁體內(nèi)部磁感線從磁體的南極出發(fā)回到北極。可見(jiàn)磁感線是一組閉合的曲線。

③磁感線的疏密可以表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，磁體兩極處磁感線最密，表示磁極處磁場(chǎng)最強(qiáng)。

④磁感線布滿磁體周?chē)�的所有空間并且不相交。磁感線的形狀可以是直的，也可以是彎曲的。

⑤磁感線的方向：磁感線上任意一點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)北極的指向一致也就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。

⑥不同磁體周?chē)�磁感線以及同名磁極間、異名磁極間的磁場(chǎng)分布分別如圖所示。

5、地磁場(chǎng)：地球周?chē)�的磁�?chǎng)。地磁的兩極與地理的兩極不重合，它們之間稍有偏離，最早發(fā)現(xiàn)地磁的兩極與地理的兩極不重合的是我國(guó)宋代學(xué)者沈括。

三、電生磁

1、電流的磁效應(yīng)：

①通電導(dǎo)線的周?chē)�有磁�?chǎng)，磁場(chǎng)的方向跟電流方向有關(guān)，這就是電流的磁效應(yīng)。

②奧斯特實(shí)驗(yàn)：第一個(gè)揭示了電和磁有聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)，奧斯特在世界上第一個(gè)發(fā)現(xiàn)了電和磁之間的聯(lián)系。

奧斯特實(shí)驗(yàn)表明：通電導(dǎo)線周?chē)�存在磁�?chǎng)；電流的磁場(chǎng)文秘和電流的方向有關(guān)。

2、通電螺線管的磁場(chǎng)：通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁體相似，它也有N、S極，它的N、S極與螺線管上電流的方向有關(guān)，可以用安培定則來(lái)判斷。

安培定則的內(nèi)容：用右手握住螺線管，讓四指指向螺線管中電流的方向，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。

判斷方法：

1. 標(biāo)出螺線管上電流的環(huán)繞方向；
2. 用右握住螺線管，讓四指彎向電流的方向；

③大拇指所指的那端就是通電螺線管的N極。

影響螺線管極性的因素：螺線管的極性和電流的方向與螺線管的纏繞方法有關(guān)。

通電螺線管的外部磁感線由N極到S極，在內(nèi)部由S極到N極。

3、關(guān)于通電螺線管的作圖

關(guān)于通電螺線管的題目有三種類型：第一種是已知電源的正、負(fù)極和繞線方法來(lái)判斷螺線管的極性；第二種是已知螺線管的極性和繞線方法來(lái)判斷電源的正、負(fù)極；第三種是已知電源的正、負(fù)極和螺線管的極性畫(huà)螺線管的繞線情況。解決這三種問(wèn)題，應(yīng)從以下幾點(diǎn)入手：

①記住常見(jiàn)的幾種磁感線分布情況。

②磁場(chǎng)中的小磁針靜止時(shí)N極的指向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場(chǎng)方向和該點(diǎn)的磁感線方向。

③磁感線是閉合曲線：磁體外部的磁感線都是從磁體的北（N）極出發(fā)回到磁體的南（S）極；在磁體內(nèi)部磁感線從磁體的南極出發(fā)回到北極。

④對(duì)于通電螺線關(guān)健是根據(jù)N、S極或電源的“+”、“－”極判斷出螺線管的電流方向，繞時(shí)的繞線線形狀應(yīng)像“S”或反“S”，螺線管朝向讀者的一側(cè)應(yīng)畫(huà)導(dǎo)線，內(nèi)側(cè)不畫(huà)導(dǎo)線，最后將導(dǎo)線跟電源連接志閉合電路 。

四、電磁鐵

1、電磁鐵：帶有鐵心的通電螺線管叫做電磁鐵。

2、電磁鐵的工作原理：電磁鐵是內(nèi)部插有鐵心的螺線管，當(dāng)通電螺線管插入鐵心后，由于鐵心被磁化，產(chǎn)生了與原螺線管磁場(chǎng)方向一致的磁場(chǎng)，因而它的磁性比原來(lái)強(qiáng)得多。電磁鐵就是利用電流的磁效應(yīng)和通電螺線管中插入鐵心生磁性大大增強(qiáng)的原理工作的。

②影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素有電流的大小、線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵心等。線圈匝數(shù)一定時(shí)，電流越大，磁性越強(qiáng)；結(jié)構(gòu)相同的電磁鐵，電流一定，線圈匝數(shù)越多，磁性越強(qiáng)。有鐵芯時(shí)比無(wú)鐵芯磁性強(qiáng)。

五、電磁繼電器  揚(yáng)聲器

1、電磁繼電器：是利用低電壓、弱電流電路的通斷來(lái)間接地控制高電壓、強(qiáng)電流電路的裝置，實(shí)質(zhì)是由電磁鐵控制電路工作的開(kāi)關(guān)。

構(gòu)造：電磁鐵、銜鐵、彈簧、動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)。

電路組成：低壓控制電路；高壓工作電路。

工作原理：電磁鐵通電時(shí)具有磁性吸引銜鐵，使動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)接觸，工作電路閉合，電磁鐵斷電時(shí)失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來(lái)切斷電路。

2、揚(yáng)聲器：是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào)的一種裝置。

構(gòu)造：永磁體、線圈、紙盆。

工作原理：當(dāng)線圈中通過(guò)交變電流時(shí)，線圈的磁性大小及方向不斷變化，受到永磁體的吸引和排斥來(lái)回變化，帶動(dòng)紙盆來(lái)回振動(dòng)，于是揚(yáng)聲器就發(fā)出了聲音。

其發(fā)聲原理可表示為：變化的電流—變化的磁場(chǎng)—紙盆的振動(dòng)—聲音。

六、電動(dòng)機(jī)

1、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用：通電導(dǎo)線大磁場(chǎng)中要受到力的作用，力的方向跟電流的方向、磁感線的方向有關(guān)。當(dāng)電流的方向或磁感線的方向變得相反時(shí)，通電導(dǎo)線受力的方向也變得相反。

2、左手定則：張開(kāi)左手，讓四指與大拇指垂直，讓磁感線垂直穿過(guò)掌心，四指指向電流方向，大拇指馬提尼克指的方向就是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用力的方向。

3、通電線圈在磁場(chǎng)中會(huì)受力發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

4、電動(dòng)機(jī)

①工作原理：通電線圈在磁場(chǎng)中受力而轉(zhuǎn)動(dòng)，其能量轉(zhuǎn)化過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

②種類：直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)

③直流電動(dòng)機(jī)構(gòu)造：磁體、線圈、換向器、電刷。

④換向器：由兩個(gè)銅制半環(huán)構(gòu)成。

作用：每當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過(guò)平衡位置時(shí)，自動(dòng)改變線圈中電流方向使線圈能沿著同一方向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

⑤轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由電流大小決定。

⑥電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)的方向由電流方向和磁場(chǎng)方向決定。

⑦能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

⑧電動(dòng)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單；控制方便；體積小；無(wú)污染；效率高。

七、磁生電

1、 電磁感應(yīng)現(xiàn)象：閉合電路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象，產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。

英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，進(jìn)一步揭示了電與磁之間的聯(lián)系，發(fā)明了發(fā)電機(jī)。

感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的方向和磁感線方向有關(guān)。

2、產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：電路必須是閉合的；部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)。

3、發(fā)電機(jī)：

①制成原理：利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的

②能量的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能

③分類：直流發(fā)電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)

④交流發(fā)電機(jī)的構(gòu)造：轉(zhuǎn)子、定子、2個(gè)銅環(huán)、2個(gè)電刷。

4、交流電和直流電：

①交流電：大小和方向周期性變化的電流。符號(hào)AC。

②直流電：電流方向不變的電流。符號(hào)DC。

5、我國(guó)供生產(chǎn)和生活用的是交流電，頻率是50Hz，周期是0.02s，電流在每秒內(nèi)產(chǎn)生的周期性變化的次數(shù)是50次，在1秒內(nèi)電流方向變化100次。

八、電磁現(xiàn)象作圖

1、已知磁體的磁極畫(huà)磁感線方向或通電螺線管中電流方向。

2、根據(jù)磁感線方向確定磁極，標(biāo)出通電螺線管的磁極或電流方向。

3、根據(jù)題中或圖中的已知條件，畫(huà)出螺線管線圈的繞法。

4、根據(jù)圖中通電螺線管的電流方向，標(biāo)出磁極、磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針的極性，以及另一個(gè)通電螺線管的磁極或線圈的繞法。

5、根據(jù)要求完成電磁繼電器線路的連接。