例1 下列四幅圖中能說(shuō)明發(fā)電機(jī)的工作原理的是( )
錯(cuò)解及出錯(cuò)原因:錯(cuò)選C的原因是沒(méi)有分清電和磁之間的相互聯(lián)系及其應(yīng)用。
解析:B是研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱和電流的關(guān)系,改變滑片的位置,改變通過(guò)電磁鐵的電流大。ň圈匝數(shù)一定),從而改變電磁鐵的磁性及吸引大頭針的數(shù)目。C圖中既有電源,又有磁體,是研究通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用,它是電動(dòng)機(jī)的原理。D是演示通電導(dǎo)線周?chē)嬖诖艌?chǎng)的,是電流的磁效應(yīng)。A圖中沒(méi)有電源,當(dāng)ab做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),其中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這時(shí)它本身就是一個(gè)電源,它演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象,是發(fā)電機(jī)的原理。所以選A。
點(diǎn)評(píng)與拓展:電與磁的重點(diǎn)是三大聯(lián)系及應(yīng)用,一是“電生磁”(電是因,磁是果),二是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用(既有磁場(chǎng),又有電源),三是“磁生電”(磁是因之一,電是果)。電磁鐵、電磁繼電器、揚(yáng)聲器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等是這三大電磁現(xiàn)象及其規(guī)律在技術(shù)上的應(yīng)用,它們對(duì)現(xiàn)代社會(huì)有著深遠(yuǎn)的影響。涉及這些內(nèi)容的試題中考必有,透徹理解物理規(guī)律是識(shí)別電磁現(xiàn)象及其它物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)。
例2 在電風(fēng)扇、電熨斗、電磁起重機(jī)、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器、動(dòng)圈式話筒和發(fā)電機(jī)中,利用電磁感應(yīng)原理工作的有______;利用磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用原理工作的有______。
錯(cuò)解及出錯(cuò)原因:第一空漏填動(dòng)圈式話筒,第二空漏填動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。出錯(cuò)的原因是對(duì)它們的工作過(guò)程及原理不清楚。
解析:電熨斗是電熱器,原理是電流的熱效應(yīng)。電磁起重機(jī)是電磁鐵的直接應(yīng)用,原理是電流的磁效應(yīng)。電風(fēng)扇的主要部件是電動(dòng)機(jī),它和發(fā)電機(jī)的工作原理在上題中分析過(guò)。動(dòng)圈式揚(yáng)聲器的線圈中通入強(qiáng)弱按聲音變化的電流時(shí),通電線圈受到磁體磁場(chǎng)力的作用來(lái)回運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)紙盆振動(dòng)發(fā)出聲音,它與電動(dòng)機(jī)的原理是相同的。動(dòng)圈式話筒的膜片隨聲音振動(dòng),相連的線圈也一起振動(dòng),從而切割磁感線,產(chǎn)生了隨聲音變化的感應(yīng)電流,它與發(fā)電機(jī)的原理是相同的。所以第一空應(yīng)該填發(fā)電機(jī)、動(dòng)圈式話筒,第二空應(yīng)該填電風(fēng)扇、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器。
點(diǎn)評(píng)與拓展:此題供選擇的實(shí)例來(lái)源于生產(chǎn)生活,也來(lái)自于教材,解答的難點(diǎn)在于動(dòng)圈式話筒和揚(yáng)聲器的原理。深入全面地了解它們的工作過(guò)程及原理,是正確解答的前提。
例3 根據(jù)通電螺線管的N、S極,在圖中分別標(biāo)出電源的正負(fù)極和兩小磁針靜止時(shí)的N、S極。
錯(cuò)解及出錯(cuò)原因:把電源的正負(fù)極和兩個(gè)小磁針的極性標(biāo)反,出錯(cuò)的原因多數(shù)是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析時(shí)不夠耐心細(xì)致。
解析:判斷通電螺線管及電磁鐵的極性與電流方向之間的關(guān)系,可用安培定則。用右手握螺線管,讓四指指向螺線管中電流的方向,則大拇指指的那一端是螺線管的N極,反之,若大拇指指向N極,則四指指向螺線管中電流的方向。所以電源右標(biāo)“+”,左標(biāo)“-”。通電螺線管周?chē)艌?chǎng)與磁體周?chē)艌?chǎng)一樣,對(duì)放入其中的磁體會(huì)產(chǎn)生磁力作用,放入磁場(chǎng)中某點(diǎn)的小磁針N極所指方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向一致(S極所指方向與該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相反);而在磁體周?chē),磁感線從N極出發(fā)回到S極。所以上方小磁針是右N左S,而右邊小磁針是左N右S。當(dāng)然,這里也可以利用同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引進(jìn)行判斷。
點(diǎn)評(píng)與拓展:安培定則的應(yīng)用是學(xué)生要熟練掌握的,相關(guān)的試題屬基礎(chǔ)性的,常以選擇、作圖題的形式出現(xiàn)。常見(jiàn)的幾種題目編制方法有:一是根據(jù)電流方向確定極性,二是根據(jù)極性確定電流方向,三是知道電源的極性和電磁鐵的極性,作出繞線情況。這一內(nèi)容的試題多與電源外部電流方向的規(guī)律,磁場(chǎng)中某一點(diǎn)磁場(chǎng)方向的規(guī)定,磁極間的相互作用規(guī)律,通電螺線管周?chē)鸥芯的方向等知識(shí)聯(lián)系在一起,進(jìn)行考查。學(xué)習(xí)時(shí)除了掌握這些知識(shí)外,還要通過(guò)適量練習(xí),不斷增強(qiáng)識(shí)圖能力和空間想象力。
例4 小明在研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)中,查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律如下表,并將該型號(hào)的熱敏電阻應(yīng)用于如圖所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。
“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0 = 50Ω)、電源U1、開(kāi)關(guān)等組成,當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開(kāi);“工作電路”由工作電源U2(U2 = 10V)、發(fā)熱電阻R2(R2 = 5Ω)、導(dǎo)線等組成。問(wèn):
、殴ぷ麟娐饭ぷ鲿r(shí)的電流為多大?電阻R2的發(fā)熱功率為多大?
、迫舭l(fā)熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長(zhǎng)時(shí)間(不計(jì)熱量的損失)?
、侨艉銣叵涞臏囟茸罡卟坏贸^(guò)50℃,則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?
錯(cuò)解及出錯(cuò)原因:思路容易受阻的原因是沒(méi)有把“當(dāng)控制電路線圈中的電流大于或等于20mA”,“恒溫箱的溫度最高不超過(guò)50℃”,及R1、R2的作用聯(lián)系起來(lái)思考它們之間的因果關(guān)系。
點(diǎn)評(píng)與拓展:這道試題的原型是用電磁繼電器做出的一個(gè)對(duì)生活有實(shí)用價(jià)值的小制作,以此將歐姆定律、電功、電功率的計(jì)算結(jié)合起來(lái),是比較新穎的。要求學(xué)生對(duì)電磁繼電器的工作原理,控制電路中使用熱敏電阻后實(shí)行自動(dòng)控制的原理弄清楚,還要會(huì)進(jìn)行歐姆定律、電功和電功率的簡(jiǎn)單計(jì)算,知識(shí)的覆蓋面較大,綜合性較強(qiáng),考查了初中物理電學(xué)中的多個(gè)中考必考的重要知識(shí),且能有效考查學(xué)生的分析問(wèn)題和抽象邏輯思維能力。
例5 小明在探究通電直導(dǎo)線周?chē)拇艌?chǎng)方向與電流方向的關(guān)系后,想進(jìn)一步探究影響通電直導(dǎo)線周?chē)艌?chǎng)強(qiáng)弱的因素.經(jīng)老師指導(dǎo)及查閱資料知道,磁場(chǎng)的強(qiáng)弱可用物理量“B”來(lái)表示(單位為“T”),其大小與直導(dǎo)線中的電流I、測(cè)試點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離r有關(guān)。小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下。
錯(cuò)解及出錯(cuò)原因:忽視“當(dāng)距離r一定時(shí)”和“當(dāng)電流I一定時(shí)”,錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有控制變量;不能得出“成正比”或“成反比”的結(jié)論,錯(cuò)誤的原因是對(duì)數(shù)據(jù)分析不深刻。
解析:(1)當(dāng)距離r一定時(shí),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B與電流I成正比。(2)當(dāng)電流I一定時(shí),磁場(chǎng)的強(qiáng)弱B與距離r成反比。
點(diǎn)評(píng)與拓展:本題主要考查科學(xué)探究的方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其它實(shí)驗(yàn)信息分析得出結(jié)論是科學(xué)探究的要素之一,是培養(yǎng)和考查學(xué)生探究能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的重要途徑。這類(lèi)題目考查的側(cè)重點(diǎn)由只重視知識(shí)積累轉(zhuǎn)向重視科學(xué)探究,由純粹的知識(shí)應(yīng)用轉(zhuǎn)向信息的收集處理(這些信息中有許多是教材上沒(méi)有的),由知識(shí)立意轉(zhuǎn)向能力立意,是物理課程對(duì)學(xué)生提出的新要求。不思探究的學(xué)生是難于找到正確答案的。此外,當(dāng)研究三個(gè)以上變量之間的關(guān)系時(shí),要有控制變量的意識(shí),否則無(wú)法確定是哪個(gè)因素造成的,或者得出的結(jié)論不全面。
小結(jié):電與磁的內(nèi)容雖然是電學(xué)知識(shí)的延伸,但知識(shí)體系具有很強(qiáng)的獨(dú)立性,概念和規(guī)律多數(shù)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析概括得出的。對(duì)學(xué)生的要求多為“了解”、“經(jīng)歷”,這部分內(nèi)容的試題多是回憶、再現(xiàn)、識(shí)別和實(shí)際應(yīng)用型的。同學(xué)們要注重經(jīng)歷探究過(guò)程,注意聯(lián)系生活實(shí)際,在弄清基本概念和規(guī)律的基礎(chǔ)上,不斷發(fā)展思維能力;對(duì)各種類(lèi)型的題目,認(rèn)真審題,仔細(xì)分析,相信就能迎刃而解。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/310544.html
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