2020年中考物理人教版专题复习教案:生活用电 电与磁
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精讲精练
【考点精讲】
考点1 家庭电路安装及电路故障分析
1. 家庭电路安装要求:
(1)总开关要装在电能表之后,用户保险装置之前。电能表、总开关、用户保险装置均需串联在电路中。
(2)支路开关要与被控元件串联且要接在火线一侧。
(3)灯泡尾部金属体接火线,螺旋套接零线。
(4)三孔插座接法口诀“左零右火上接地”。
(5)有的大功率的插座,只有一根保险丝(管),这一根保险丝(管)要连接在火线上。
2. 电路故障分析:
家庭电路故障主要表现有两种:保险丝熔断和保险丝未熔断。
(1)保险丝熔断:
家庭电路总功率过大或短路。
(2)保险丝未熔断:
主要是发生了断路,若进户火线断路则用试电笔测试各处氖管不亮,若进户零线断路则用试电笔测试各处氖管都亮。
考点2 安全用电
1. 触电事故:[来源:学*科*网]
(1)定义:一定强度的电流通过人体所引起的伤害。
(2)危险性:与电流的大小、通电时间的长短等因素有关。
(3)安全电压:不高于36V。
2. 触电形式:
(1)家庭电路(低压触电):单线触电和双线触电。
(2)家庭电路触电的原因:由于人体直接或间接跟火线接触造成的,并与地线或零线构成通路。
(3)要分清零线和地线,虽然正常情况下地线和零线之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。
3. 安全用电原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体;不弄湿用电器,不损坏绝缘层;更换灯泡,搬动电器前应断开电源开关;保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命应及时更换。
考点3 电和磁之间的关系
1. 永磁体和电流的磁场:
| 条形磁铁磁场 | 通电螺线管磁场 |
磁极 | 不变 | 与电流方向有关 |
磁场强弱 | 不变 | 和电流、线圈匝数有关 |
磁极判断 | 磁极间的相互作用 | 安培定则 |
2. 磁感线的理解:
(1)磁感线是一种物理模型,它实际是不存在的。
(2)磁感线是闭合曲线。
(3)磁感线的密疏可以反映磁场的强弱。
(4)磁感线是有方向的,磁场的方向与小磁针北极受力的方向是一致的,所以知道了一个就可以判断出另外一个的方向。
考点4 电动机和发电机
[来源:Z&xx&k.Com] | 项 目 | 发电机 | 电动机 |
不同点 | 工作原理[来源:Zxxk.Com] | 电磁感应[来源:Z§xx§k.Com][来源:学科网] | 磁场对通电导体的作用 |
能量转化 | 机械能转化为电能 | 电能转化为机械能 | |
因果关系 | 因为线圈切割磁感线才有电流 | 因通电线圈受力才转动 | |
共同点 | 构造中都有永磁体、线圈、电刷 |
【规律方法】电动机和发电机的区分
在原理图或者电路图中,有电源的为电动机,即“先电后动”,无电源的为发电机,即“先动后电”。
考点5 电磁感应
1. 产生的条件:
(1)电路必须闭合。
(2)一部分导体。
(3)做切割磁感线运动,顺着和逆着磁感线运动都不会产生感应电流,切割磁感线才能产生感应电流。
2. 影响感应电流方向的因素:磁感线的方向和切割磁感线的运动方向。
3. 感应电流的大小:和磁场的强弱、线圈的匝数及切割磁感线的速度有关。
4. 能量的转化:机械能转化为电能。
5. 应用:发电机。
【典例精析】
例题1 图中符合家庭用电安全要求的是( )
思路导航:本题考查安全用电的有关知识。由题图可知:选项A中插座所接用电器的功率都比较大,多个用电器同时工作的电流一定会超过插座允许的最大电流6A,会烧坏线路而引起火灾;选项B中用手接触试电笔的前端金属杆,会引起触电危险;选项C中电冰箱属于功率较大带金属外壳的用电器,要用三孔插座和三脚插头;选项D的插座和电灯连接正确。
答案:D
例题2 (多选)关于电磁现象,下列说法中正确的是( )
A. 磁场是由磁感线组成的
B. 磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用
C. 导体中的负电荷在做定向移动时一定产生磁场
D. 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向
思路导航:磁感线是为了形象直观地描述磁场而引入的曲线,磁场是一种物质,不是由磁感线组成的,A错;利用撒在磁体周围的铁屑可以判断磁场的存在,但不能判断该磁体周围各点的磁场方向,D错;磁场对放入其中的小磁针一定有力的作用,使小磁针指向发生偏转,B正确;导体中的负电荷做定向移动产生电流,电流产生磁场,C正确。
答案:B、C
例题3 如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置。铜棒ab、电流表、开关组成闭合电路。
(1)闭合开关后,使铜棒ab上下运动,电流表指针 (选填“能”或“不能”)发生偏转。
(2)要使电流表指针发生偏转,铜棒ab应 运动,这是一种 现象,利用这一原理可制成 。
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法。
方法一:
方法二:
思路导航:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中有感应电流产生。导体静止或不切割磁感线运动,则电路中没有电流产生。感应电流的方向与导体的运动方向和磁场方向有关。利用这一原理我们制成的是发电机。
答案:(1)不能;(2)向右(向左、斜向上或斜向下) 电磁感应 发电机
(3)改变铜棒运动方向 改变磁场方向
【总结提升】
同步测试
1. 安装家庭电路时,为检测电路安装是否正确,在接通电源前将火线上的保险丝取下,换成一个额定电压为220 V的白炽灯泡,同时断开所有用电器的开关,接通电源后发现灯泡正常发光。由此可以判定( )
A. 电路安装正确
B. 电路安装不正确,某处有短路
C. 电路安装不正确,某处有断路
D. 条件不足,无法判断
2. 图中是人们在生活用电中的几种做法,其中正确的是( )
3. 在家庭电路中,有一盏白炽灯的连接如图,闭合开关,电灯不亮。下列关于电路故障的判断错误的是( )
A. 若用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,灯泡可能断路
B. 若用试电笔接触D点时氖管发光,接触E点时氖管不发光,灯泡可能短路
C. 若用试电笔接触A至F各点时氖管都发光,零线断路
D. 若用试电笔接触A至F各点时氖管都不发光,火线断路
4. 关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是( )
A. 铁和铝都能够被磁体吸引
B. 磁感线是磁场中真实存在的曲线
C. 磁体之间的相互作用是通过磁场发生的
D. 磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极
5. 直流电动机中转子的线圈通过换向器、电刷和直流电源相连接,这里换向器与电刷的作用是( )
A. 不断改变电流的方向,使线圈能够完成正、反转动
B. 适时地自动改变电流的方向,使线圈始终向一个方向转动
C. 不断地改变磁场的方向以改变线圈转动的方向
D. 不断地改变磁场的方向,使线圈始终朝一个方向转动
6. 对人体安全的电压是不高于 V的电压,图中所示的两种使用试电笔的方法中,正确的是图 。2012年3月31日晚,我市小新同学家参加了“地球一小时”(熄灯一小时)活动。熄灯前他家亮着的电灯有:“220 V 25 W”的吊灯10盏、“220 V 40 W”的台灯1盏和“220 V 30 W”的过道灯2盏,则在这次活动中,小新同学家节约了 kW·h的电能。
7. 科学家的每次重大发现,都有力地推动了人类文明的进程。丹麦物理学家 首先发现了电流周围存在磁场,第一个揭示了电和磁之间的联系。小郭同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置,如图所示。当开关S接 (选填“a”或“b”)点时,电磁铁的A端是N极。
8. 如图所示的手摇发电机模型是利用 原理发电的。摇动手柄,线圈在 中转动,把 能转化为电能,供小灯泡发光。
9. 小明同学做了一个如图所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,在此实验中:
(1)实验装置中甲部分,应用的物理原理是 。
(2)实验装置中的乙部分,在cd棒运动过程中,是将电能转化为 能。
(3)此装置中 (选填“甲”或“乙”)部分产生的现象与生活中电动机的工作原理是相似的。
10. 有些家用洗衣机的外壳是金属的(有的地方没有油漆),图甲表示这种洗衣机插头没有接地线,外壳与火线接触漏电,手触及外壳的金属部分,试在图甲中画出电流经过的路线(假设此时M为正,N为负,下同);图乙表示插头已接地,接在洗衣机外壳,此时发生漏电,试在图乙中画出电流经过的路线。
试题答案
1. B 解析:本题考查了学生对用“校验灯”检修家庭电路的故障的了解与掌握。将额定电压为220 V的“校验灯”接在保险丝的两个接线柱上,是相当于把此灯串联入电路中,它会有三种状态:“校验灯”恰能正常发光,说明该支路短路;“校验灯”发光不正常(暗红色)说明该支路工作正常;“校验灯”不发光说明该支路断路。
2. B 解析:本题考查家庭用电的相关知识。使用试电笔时,必须用手接触笔尾的金属体,A错误。多个大功率的用电器同时使用一个插座时,通过插座的电流过大,可能会烧坏导线,引起火灾,C错误。使用绝缘皮已经破损的导线,可能会发生漏电或触电事故,D错误。带金属外壳的用电器使用合格的三孔插座时,用电器的金属外壳与大地相连,能够防止金属外壳带电时造成触电事故,B正确,故选B。
3. B 解析:本题考查利用试电笔检查电路故障。使用试电笔时,只要氖管发光就说明被测处与火线是连通的。本题中开关已闭合,若灯泡断路,则D点由于与火线连通,故氖管发光,E点与零线相连,故氖管不发光,所以A说法正确;若灯泡短路,则D、E两点试电笔接触时均不发光,故B说法错;若零线断路,则试电笔接触A至F各点时氖管都发光,故C说法正确;若火线断路,则试电笔测任何一点氖管均不发光,故D说法正确。
4. C 解析:本题考查磁体、磁性、磁感线、磁场等有关磁的知识。磁体能够吸引铁、钴、镍等物质,不能吸引铝,故A错;为了描述看不见但又客观存在的磁场,人们利用建立模型的方法引入了磁感线,故B错;磁体周围存在磁场,磁场是客观存在的物质,磁体对处于其磁场内的磁性物质有磁力的作用,故C正确;在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,故D错。故选C。
5. B 解析:本题考查换向器与电刷的作用。换向器与电刷在线圈的平衡位置自动改变线圈中的电流方向,使线圈能连续转动下去。故选B。
6. 解析:本题考查试电笔的使用及电能的计算。对人体的安全电压是小于
36 V的电压;使用试电笔要使笔尾部金属与手接触,手不能接触下部金属,因为金属导电,笔尖接触导线时,会有电流通过人体,故图甲正确。10盏25 W、1盏40 W、2盏30 W的灯,1小时共消耗电能是W=Pt=(25×10 W+40 W+30×2 W)×1 h=350 W·h=0.35 kW·h。
答案:36 甲 0.35
7. 解析:本题考查安培定则的应用。奥斯特把通电直导线放在水平方向静止的小磁针上,小磁针发生偏转,说明受到磁场力作用,实验表明电流周围存在磁场。由题图可知,若电磁铁的A端是N极,B端是S极,用右手握住电磁铁,大拇指指向N极,则四指指向电磁铁线圈中的电流方向,即电流从电磁铁的A端流进,从B端流出,故开关S接a点。
答案:奥斯特 a
8. 解析:本题主要考查发电机的原理和能量的转化。手摇发电机模型是利用电磁感应原理工作的,摇动手柄,线圈在磁场中转动,将机械能转化为电能。
答案:电磁感应 磁场 机械
9. 解析:本题考查电磁感应现象和磁场对通电导体的作用的综合应用。
(1)由题干图可知:闭合开关,将导体ab水平向右移动,此时相当于闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,故导体中会有感应电流产生,这是利用电磁感应现象的原理实现的,此时导体ab相当于电源。
(2)此装置中的cd相当于放入磁场中的通电导体,据通电导体在磁场中受力的作用,故cd受力运动,它是将电能转化为机械能的过程。
(3)电动机是利用通电导体在磁场中受力作用的原理工作的,故与乙装置产生的现象相类似。
答案:(1)电磁感应现象 (2)机械 (3)乙
10. 解析:本题考查了带金属外壳的家用电器使用三脚插头的原因。如果金属外壳的家用电器使用两脚插头,金属外壳的家用电器漏电时,人接触金属外壳,会有电流通过人体,发生触电事故。如果金属外壳的家用电器使用三脚插头,金属外壳的家用电器漏电时,人接触金属外壳,地线把人体短路,不会发生触电事故。
答案:如图