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苏科版九年级下册物理全册教学课件,1,第十五章第一节电能表与电功,2电能的单位：能量的国际单位：焦耳（J）生活中的电能单位：度、千瓦时（kWh）,1 度=1 kWh = 1103 W3 600 s = 3.6106 J,1用电器工作的过程就是消耗电能的过程。即：使电能转化为其他形式能量的过程。,一、电能,电能转化为光能,电能转化为机械能,电能转化为内能,电灯为我们照明,电动机使电风扇旋转,电动机使电力机车飞驰,电热孵化器中的小鸡破壳而出,电吹风机,电能转化成内能,说说下列用电器工作时的能量转化：,电能转化成机械能和内能,电饭锅,练一练,电能表（电度表）是用来测量电路消耗电能多少的电仪表。,二、电能表,“220 V” 表示这个电能表应该在 220 伏的电路中使用。,电能表有几个重要的参数应该注意：,“10（20）A”表示这个电能表的标定电流为 10 A，额定最大电流为20 A。电能表工作时的电流不应超过额定最大电流。,“50 ”表示这个电能表在频率为50 Hz的交流电路中使用。,“600 Revs/kW h”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗 1 kW h的电能，电能表上的转盘转过 600 转。,a. 220V额定电压是220V。b. 5A电能表持续工作的最大电流c. 10A短时间允许通过的最大电流。d. 3000r/kWh每千瓦时转数。其意义是：电流通过用电器每做l千瓦的功，这只电能表转盘转3000转。,例如220V、5(10)A、3000r/kWh,各式各样的家用电能表,小明家中1 月底与 2 月底电能表的示数如图所示，小明家所在地区每度电的电费是0.60元，请估算他家 2 月份需要付多少电费。,2 月底,1 月底,2 月份消耗的电能为：3 394.5 kWh 3 287.5 kWh = 107 kWh应支付的电费为：107 kWh0.60 元/(kWh) = 64.2 元,解析：,练一练,1 kW h 的作用,采掘原煤 约100 kg,电炉炼钢约1.6 kg,电车行驶 约0.85 km,发1度电要消耗0.35 kg标准煤，排放0.872 kg二氧化碳，要关注能源消耗造成的环境破坏。,灌溉农田约 330 m2,电脑工作约 5 h,1 kW h 的作用,电能是人们生活的重要资源，为节约每一度电，我们要从点滴做起。,1电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程。,有多少电能发生了转化就说电流做了多少功。,2计算电流做的功：,W=UIt,W 焦（J）,t 秒（s）,I 安（A）,U 伏 （V）,公式：,三、电功,做功的大小与加在用电器两端的电压、通过的电流和通电时间有关。,1有一只节能灯接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为90 mA，计算这只灯使用5 h消耗多少度电？,解析： 90 mA=0.09 A W=UIt =220 V0.09 A5 h=0.099 kWh,这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kWh，即0.099 度。,练一练,2手机、数码相机等常用充电电池作为电源，某手机电池的电压为3.6 V，安时容量为750 mAh。它充满电后所储存的电能是_J。,解析：电池参数有：电压和安时容量(Ah)安时容量=放电电流(A)放电时间(h) 750 mAh= 750 mA1 hW = UIt = 3.6 V0.75 A3 600 s = 9 720 J,9 720,练一练,3有关电功计算的导出公式,W = UIt,二、电能的计量,课堂小结,电能,第十五章第二节电功率,观察电能表，常常可以发现：表上的铝盘在使用一只节能灯时转得慢，在使用电热水器时转得快。说明铝盘转动的快慢与用电器的种类有关！这两种用电器有什么不同？下面我们来看它们的铭牌。,想想议议,灯泡和热水器铭牌图,热水器,节能灯上的“24 W”和电热水器上的“2 200 W”的字样是什么意思?,节能灯,分别拿一只 40 W 和一只 800 W 的电吹风机，接在电路上，比较电能表铝盘转动的快慢。,电能表铝盘转的快慢不同，表示用电器消耗电能的快慢不同。,灯泡上的“40 W”和电吹风机上的“800 W”表示消耗电能的快慢，“800 W”比“40 W”灯泡消耗电能快！物理学中用电功率表示消耗电能的快慢！,演示实验,1物理意义：描述电流做功快慢的物理量。 2单位：瓦特，简称瓦，符号是 W。,常用单位：1 kW = 103 W1 W = 103 mW,各种不同的用电器，电功率各不相同，翻看电器的说明书，我们常常可以看到“电功率”这样的参数。下图为一些家用电器的电功率。,一、电功率（P ）,小资料,电动机,农田灌溉时用来带动水泵的电动机，功率大约在几千瓦到几十千瓦之间；大型发电站的发电功率可达一百万千瓦以上。,小资料,3大小：如果在 t 这么长的时间内电流做为W，那么，电功率P 就是,又因为W=UIt，则,W 焦耳（J）,t 秒（s）,P 瓦特（W）,kW h 和 kW 是两个不同物理量的单位。,如果 P 和 t 的单位分别用 kW、h，那么它们相乘之后，就得到电能的另一个单位：千瓦时（度）。,W = Pt,1 千瓦时可以看作功率为 1 kW 的用电器使用 1 h 所消耗的电能。,想想议议,一只灯标有“PZ220-100”，它表示什么意思？,灯泡的额定电流，利用的公式是：,因为：,所以：,灯泡的电阻，利用的公式是：,因为：,所以：,根据上述信息，可以求得哪些量？,=484,=0.45A,想想议议,1某电视机的电功率是 150 W，每天使用 3 h，一个月用电多少千瓦时? （按 30 天计算）,解：P = 150 W = 0.15 kW，t = 3 h30 = 90 h一个月内消耗的电能是W = Pt = 0.15 kW90 h = 13.5 kW h答：一个月用电 13.5 kW h。,练一练,21 度电可以供 40 W 的灯泡工作多长时间？,答：1 度电可以供 40 W 的灯泡工作 25 h。,解：,练一练,3一台电视机 5 h 耗电 1 度，这台电视机的功率是多少?,答：这台电视机的功率是 200 W。,解：,练一练,不同用电器的电功率一般不同，那么，在不同情况下，比如在不同电压下，同一个用电器的功率总是一样的吗?,想想议议,将两只灯泡“PZ220 40”和“PZ220 100”先后并联和串联接入家庭电路中，观察灯泡的发光情况。,结论：灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。,演示实验,现象：在并联电路中更亮的灯泡，在串联电路中反而变暗。,3实际电压、实际功率实际加在用电器两端的电压。用电器在实际电压下工作时的功率。,1额定电压：用电器正常工作时的电压。2额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率。,P额,U额,U实,P实,二、用电器的额定功率,U实 = U额，则 P实 = P额；用电器正常工作。U实 U额，则 P实 P额；可能烧毁用电器。U实 U额，则 P实 P额；用电器不能正常工作。,取一个标有“2.5 V 0.5 W”的电灯泡。把它接在2.5 V的电路中，它正常发光。把它分别接在1.5 V和3 V的电路中，观察并比较它们的亮度。,说明用电器消耗的电功率随着它两端电压的改变而改变。,演示实验,现象：在电压为 2.5 V 时，灯泡正常发光；在低于 2.5 V 时，灯泡发光暗淡；在高于 3 V 时，灯泡强烈发光。,1一种彩色灯泡的额定电压是 36 V，要接在 220 V 的电路中，要串联多少个这种灯泡才行?,因不能超过额定电压，所以应该串联 7个这种灯泡。,解：,练一练, 6.1,2一位电视记者在讲到某工厂上半年共节约电5 000 kW h 的时候，手举一只理发用电吹风机说：“我这只电吹风是 500 瓦的，也就是 0.5 千瓦，这个工厂节省的电力可以开动 10 000 个这样的电吹风”。这位记者错在哪里?,这位记者的说法混淆了电能和电功率概念。,练一练,有关电功率计算的导出公式,P = UI,P = I2R,课堂小结,电功率的概念和计算,额定电压和额定功率,实际电压和实际功率,第十五章第三节电热器 电流的热效应,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,一、电热器,1.电流的热效应导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应。,2.电热器主要利用电流热效应工作的装置称为电热器。,电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?,想想议议,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,实验装置,二、影响电流热效应的因素,电流的热效应与哪些因素有关,电阻的大小,通电时间的长短,电流的大小,？,？,？,？,实验1：研究电热与电阻关系,在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。,实验2：研究电热与电流关系,在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。,实验3：研究电热与通电时间的关系,在电阻相同、电流相同的情况下，对一个电阻的通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。,实验总结,1.在电流和时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。,3.在电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。,2.在电阻和时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。,焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。,焦 耳,资料链接,1内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方 成正比，与导体的电阻成正比，与通电 时间成正比。2公式：Q = I2Rt3单位：焦耳（J）,三、焦耳定律,4.电能和电热关系（1）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即Q = W = UIt = I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,（2）当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J,一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?,答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。,解:,练一练,额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?,想想议议,答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,四、电热的利用和防止,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2电热的危害,课堂小结,电热器,影响电流热效应的因素,焦耳定律的内容,第十五章第四节家庭电路与安全用电,由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成。,一、家庭电路的组成,1电能表,（1）作用：,（2）安装：,测量用电器消耗电能的多少。,安装在干路上，在总开关之前。,123.4 kW h,（3）读数：,2总开关,串联在干路中，控制室内全部电路的通与断。,火线,零线,大地,用测电笔！,测电笔,如何辨别火线和零线？,3火线和零线,4测电笔,（1）作用：辨别火线和零线。,（2）构造：,（3）使用方法: 用手接触笔尾的金属体、笔尖金属体接触被测电路。若氖管发光，则接触的是火线，否则为零线。,测电笔的正确使用！,错误的使用方法,5用电器与零线、火线的连接,（1）各用电器（插座）并联在电路中。,（2）控制用电器的开关要连接在火线和用电器之间。,6三线插头与三线插座,三线插座,三线插头,火线,零线,接地,接线方式,电流过大时能自动切断电路,封闭管式熔断器,敞开插入式熔断器（内有保险丝）,熔断器,二、安全用电,连接方法：串联在火线上,保险丝是用什么材料都可以的吗？,不是的。一般用电阻率大、熔点低的金属合金制成，这样当电路中因电流过大而使保险丝过热达到它的熔点时，它就会及时熔断，以切断电路，保证安全。,选用保险丝的原则：保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作时的电流。,想想议议,不行，因为铁丝、铜丝在电流过大时不熔断，起不到保险的作用。（该行为千万不能试）,小明家里由于用电不当，经常烧坏保险丝，一气之下，他找了一根铁丝代替保险丝接上结果这“保险丝”真的没有烧坏，你觉得他这样做妥当吗？为什么？,想想议议,三、防止触电,实验表明：,流过人体的电流1mA左右时，会使人产生发麻的感觉；流过人体的电流超过10mA的交变电流，能使人感到剧痛，甚至神经麻痹、呼吸困难，有生命危险；流过人体的电流达到100mA时，3s就可使人窒息，心脏停止跳动。,大量事实证明，不高于36V的电压对人体才是安全电压。,日常所说的触电，是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。,触电类型：,人的双手同时分别触到火线和零线，电流直接流过心脏，非常危险。,人触到了破损电器中的火线，电流流过人体入地，很危险。,家用电器或线路着火，要先切断电源，再用灭火器灭火。切不可直接泼水灭火，否则人会触电或电器会爆炸伤人,没有安全措施的插座安装过低，小孩玩耍时将手指塞进插座，造成触电事故, 家庭用电引起的触电事故，都是由于跟地面不绝缘的人体直接或间接地触摸到火线造成的,为了避免触电事故，电器安装要符合国家规定的技术要求：,为了避免触电事故，电器安装要符合国家规定的技术要求：,发生触电怎么办？1.首先，切断电源，或用干燥的木棍将电线挑开，迅速使被触电的人脱离电源(千万不能去直接接触被触电的人)。2.如果触电严重时需要进行人工呼吸。3.送医院。4.发生火灾时也要先切断电源进行救火行动。,安全用电原则,1.电器设备安装要符合技术要求。2.不接触高于36V的带电体。3.不靠近高压带电体。4.不弄湿用电器。5.不损坏电器设备中的绝缘体。,1.开关要接在火线上。2.安装螺口灯头时，火线接中间铜片、零线接螺旋。3.室内电线不要与其它金属导体接触，不在电线上晾衣物、挂物品；电线有老化与破损时，要及时修复。4.用电器该接地的地方一定要按要求接地。5.不用湿手扳开关、换灯泡，插、拔插头。6.不站在潮湿的桌椅上接触火线。7.接触电线前，先把总电闸打开，在不得不带电操作时，要注意与地绝缘，先用测电笔检测接触处是否与火线连通，并尽可能单手操作。,如何避免家庭电路触电,1家庭电路由进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、导线等组成，了解各部分的作用。,2用试电笔可以辨别火线和零线，了解三线插头的使用与漏电保护器的作用。,课堂小结,3触电是指一定强度的电流流过人体所引起的伤害事故。,第十六章第一节磁体与磁场,1磁体能够吸引铁、钴、镍等物质。,各种各样的磁体,一、认识磁体,2磁体的两端吸引能力最强的两个部位叫磁极。（每个磁体都有两个磁极）,能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。,3磁体间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。,4原来不显磁性的物体在磁场中获得磁性的过程叫作磁化。,磁体周围存在磁场。,磁体间的作用就是通过磁场产生的。,磁场对放入其中的磁体产生力的作用。,信息速递,磁针受到了力的作用。,1磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。,二、用小磁针探究磁体周围的磁场,将磁针放到磁体附近，磁针指向发生偏转，说明什么？,力是物体对物体的作用，磁体和磁针没有接触，怎么会有力的作用呢？,思考,将几个小磁针放在条形磁体周围的不同地方。,（1）磁针所指的方向相同吗？（2）小磁针所受磁力的方向相同吗？（3）这样的现象反映了磁场有什么性质？,2磁场方向：将小磁针放在磁场中的某一点，小磁针静止时，N极所指的方向就是该点磁场方向。,实验,在磁体周围放很多小磁针。,如果我们想知道磁体周围整个磁场的分布，要怎样做？,在磁体上面放一块有机玻璃，玻璃上均匀地撒一些铁屑，轻敲玻璃，观察。,实验,磁化后的铁屑就像一个个小磁针，在磁场的作用下，形象地显示出磁场的分布。,三、用铁屑探究磁体周围的磁场,磁感线：我们把铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线，形象地描述磁场，这样的曲线叫作磁感线。,磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。磁感线是描述磁场的方法，并不存在。磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。,磁针受力转动是磁场作用的结果，那么指南针在世界各地都能够指南北，又是谁的磁场在施加作用呢？,四、地球的磁场,思考,1地球周围存在的磁场叫作地磁场。,2研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。,地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。,地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。,3地磁场特点,1标出磁极的名称和A、B两点的磁场方向。,N,S,N,N,练一练,2关于磁感线的说法正确的是 ( )A磁感线是由小铁屑形成的B磁场中有许多曲线，这些曲线叫磁感线C小磁针在磁感线上才受力，在两条磁感线之间不受力D磁感线是人们为了形象地描述磁场的分布而假想出来的，实际并不存在,D,课堂小结,磁体,磁场磁感线,第十六章第二节电流的磁场,1通电直导线周围存在磁场，其方向与电流方向有关。,2电流周围存在磁场的现象称为电流的磁效应。,一、探究通电直导线周围的磁场,思考：同学们我们已经学习了磁体与带电体，那么磁体与带电体有哪些相似的性质呢?,1.带电体有吸引轻小物体的性质，磁体能吸引铁、钴、镍类的物质。2.带电体有正负电荷之分，磁体有N 、S极之分。3.同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。,这些相似是巧合，还是电与磁之间存在某些联系呢？,想一想,（1）磁针会转动吗？,如右图所示，将一枚磁针放置在直导线下，使导线和电池触接，连通电路，观察小磁针的变化。,磁针发生转动。,这个磁场与地磁场方向不同，所以磁针转动。,（2）磁针转动说明了什么？,演示1,通电后磁针转动，说明电流周围有磁场。,磁针转动方向相反。,（2）说明什么？,（1）磁针会转动吗？,改变电流的方向，观察磁针的变化。,演示2,电流的磁场方向跟电流方向有关。,奥斯特的故事,奥斯特是丹麦物理学家，他从小聪明好学，1794年以优异的成绩考入哥本哈根大学学习，后来成为这所大学的物理教授。 他相信各种自然现象间存在联系。经过长时间用实验寻找，在多次失败后，1820年，奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。,1把导线绕在圆筒上就做成了螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。,二、通电螺线管周围的磁场,探究通电螺线管外部的磁场分布,演示：在螺线管的两端各放一个小磁针，在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向，轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。,实验1,改变电流方向，两侧小磁针的指向反转。,把小磁针放到螺线管周围不同位置，在图上记录磁针N极的方向。,结合以上两个实验，对比右图可知：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。,实验2,通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。,使用图中实验装置，组成实验电路。,实验3,仔细观察螺线管的绕线方法，并画出示意图，并判断螺线管中电流方向，标示在示意图上。,2实验结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。,用右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致，则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极。,三、安培定则,1判断下面螺线管中的N极和S极：,2判断螺线管中的电流方向：,N,S,S,N,N,S,练一练,3根据小磁针静止时指针的指向，判断出电源的正负极。,N,S,+,练一练,通电直导线周围的磁场,通电螺线管周围的磁场,安培定则,课堂小结,第十六章第三节磁场对电流的作用 电动机,通电导线是不是也会受到磁场的作用力呢？,磁体周围存在什么？,通电直导体周围存在什么？,磁场,磁场,磁体间通过磁场相互作用,想想议议, 闭合开关，观察铝制直导体运动。, 改变电流方向或改变磁场方向。,一、磁场对电流的作用,演示实验,磁场方向不变，改变电流方向，磁场中导体运动方向也发生了改变。,闭合开关，原来静止在磁场中的导体发生运动。,电流方向不变，改变磁场方向，磁场中导体运动方向发生了改变。,实验现象,1通电导线在磁场中要受到力的作用。,2磁场对通电导线有力的作用，力的方向与电流方向、磁场方向有关。,实验结论,实验中的直导线运动一段距离就会离开磁场，很难持续地运动。那么线圈可以持续地转动吗？,问 题,通电线圈可以在磁场里转过一定角度，但不能持续转动。,为什么线圈不能持续转动呢?,演示实验,通电线圈在磁场中两边受力，但方向相反，发生顺时针转动。,当线圈的平面与磁场垂直时，通电线圈受平衡力作用，达到平衡位置。这时由于惯性，线圈还会继续转动。,线圈靠惯性越过平衡位置后，磁场力作用的结果使线圈逆时针旋转。,通电线圈最后静止在平衡位置。,如果在线圈越过平衡位置后停止对线圈供电，由于惯性，线圈继续转动。转动半周后再继续供电，线圈不就可以持续转下去了吗？,学做小小电动机。,想想做做,1电动机由两部分组成：能够转动的线圈，也叫转子。固定不动的磁体，也叫定子。,如果在线圈转动的后半周，不是停止给线圈供电，而是设法改变后半周的电流方向，使线圈在后半周也获得动力，线圈不就能转得更平稳了吗？,想一想,二、直流电动机的原理,2换向器通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。,两个铜半环,电刷,换向器,3电动机的工作原理,通电线圈受磁场力作用，开始顺时针旋转。通电线圈刚过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向。通电线圈转过平衡位置后，在磁场力的作用下继续顺时针转动。,平衡位置,怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？,怎样才能使通电线圈在磁场中持续转动？,通电线圈受磁场力作用，开始顺时针旋转。通电线圈刚过平衡位置，换向器自动改变线圈中的电流方向。通电线圈转过平衡位置后，在磁场力的作用下继续顺时针转动。,4实际电动机,课堂小结,第十六章第四节安装直流电动机模型,材料,组装直流电动机：,思考：,运行： （画出电路图）,观察：,线圈转动的方向与,线圈转动的速度与,闭合开关，线圈不转有哪些可能？,如何排除故障？,闭合开关，线圈不转可能是？,电源电压太低,磁铁的磁性太弱,电刷与换向器接触不良,电刷与换向器接触过紧、阻力大,线圈恰好处在平衡位置,1.下图中，通电导体不受磁场作用的是( ),C,练一练,2.要改变通电导线在磁场中受力的方向，可以（ ）,A.改变通电直导线中的电流强弱,B.改变通电直导线中的电流方向,C.同时改变通电直导线中的电流方向和磁场方向,D.改变通电直导线周围的磁场强弱,B,3.要改变直流电动机的转动方向，可以( )A.增大电流 B.改变线圈中的电流方向或对调磁铁两极C.同时改变电流方向和磁场方向 D.增强磁铁的磁性,B,4.要想使一台直流电动模型的转速增大一些，下列方法中不可能达到目的的是（ ）A.增大线圈中的电流强度 B.增加干电池的节数C.将磁体的磁极对调一下 D.增大磁体的磁性,C,5.直流电动机模型实验中，下列现象中可能发生的是（ ）A.将电源的两极对调一下，线圈转动方向不变B.将磁性的两极对调一下，线圈转动方向不变C.将电源和磁铁的两极同时对调，线圈的转动方向不变D.使电流减小，线圈的转速不变,C,6. 正确的安装直流电动机模型。在接通电源，线圈中有电流时，电动机不转，不可能造成这一现象的原因是 （ ）A.线圈刚好处在平衡位置 B.轴受到的摩擦力太大C.电源的正负极相反 D.电源电压太低,C,7.常用电流计测量电流的原理( ),A.电流周围的磁场吸引指针转动,B.磁场对电流的作用带动指针转动,C.直流电动机的运转带动指针转动,D .磁体周围的磁场吸引指针转动,B,8.根据图示，分析、推导并在图中标出F的方向或电流方向,F,a,c,d,F,第十六章第五节电磁感应 发电机,奥斯特发现电流的磁效应后，许多科学家都在思索：既然电流能产生磁，那么磁能否产生电呢？,英国物理学家法拉第在10年中做了多次探索，1831年终于取得突破，发现了利用磁场产生电流的条件和规律。,根据这个发现，后来发明了发电机，使人类大规模用电成为可能，开辟了电气化的时代。,法拉第（Michael Faraday，17911867），英国物理学家、化学家。在18211831年间，法拉第进行了多次实验，发现了电磁感应现象。,法拉第,探究什么情况下磁可以生电,磁场,检测是否有电流,闭合电路,组成以上的电路，做各种尝试，看能否产生电流？如果不能，可能是因为什么？,有可能是电流太小或方法不对。,实验探究,检流计,增强磁场,线圈,如果是因为电路中产生的电流太小，你有什么办法改进实验？,通过实验发现：当导线在磁场中运动时，电路中会产生电流。,水平向左,向右摆动,向左摆动,摆动,摆动,基本不动,水平向右,斜向上运动,斜向下运动,上下运动,是不是导体在磁场中做什么样的运动都可以产生电流呢？,把磁感线想象成一根根线，把导线想象成一把刀。,1利用磁场中产生电流的现象叫作电磁感应现象。,2电路中产生的电流叫做感应电流。,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，电路中就会产生感应电流。,3电磁感应现象的应用,变压器,自行车测速器,不用电手电筒,（1）观察手摇发电机的构造；（2）观察发电机对小灯泡亮度的影响。,1发电机发出的电流的大小和方向是变化的。,二、发电机,小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。,（3）检验手摇发电机电流方向的变化。,二极管交替发光，说明产生的电流方向在不停地改变。,2交变电流,线圈在磁场中转动时，产生的感应电流的大小和方向随时间发生周期性变化，这种电流叫作交变电流，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作频率。我国电网以交流供电，频率50赫兹。,（1）发电机的构造：发电机由转子和定子两部分组成。大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。,大型发电机安装转子,3发电机工作原理,（2）工作原理,当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反。,铜环,电刷,（3）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。,1闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就会产生感应电流。,2发电机利用了电磁感应原理发电，将其他形式能转化为电能。,课堂小结,第十七章第一节信息与信息传播,1.信息是指各种事物发出的有意义的消息。,一、信息,2.人类特有的三种信息：语言、符号和图像。,在人类历史上，信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革。,二、信息的传播,语言是人类的创造,只有人类有真正的语言。许多动物也能够发出声音来表示自己的感情或者在群体中传递信息，但是这都只是一些固定的程式，不能随机变化。只有人类才会把无意义的语音按照各种方式组合起来，成为有意义的语素，再把为数众多的语素按照各种方式组合成话语，用无穷变化的形式来表示变化无穷的意义。,1.语言的诞生,2.文字的诞生,人类创造了语言之后又创造了文字。文字是语言的视觉形式。文字突破了口语所受空间和时间的限制，能够发挥更大的作用。,3.印刷术的诞生,毕昇活字发明活字印刷术是中国人引以为豪的四大发明之一。发明者毕昇，时间在北宋庆历年间(1041-1048) 。同时代的科学家沈括在其著作梦溪笔谈中对此有详细记载，不仅记载了造活字的方法是“用胶泥刻字，薄如钱唇，每字为一印，火烧令坚”，还记载了许多细节。,2008北京奥运会盛大开幕 活字印刷再现人间,4.电磁波的应用,1820年，丹麦物理学家奥斯特发现，当金属导线中有电流通过时，放在它附近的磁针便会发生偏转。接着，学徒出身的英国物理学家法拉第明确指出，奥斯特的实验证明了“电能生磁”。他还通过艰苦的实验，发现了导线在磁场中运动时会有电流产生的现象，此即所谓的“电磁感应”现象。,著名的科学家麦克斯韦进一步研究了法拉第等人的研究成果，并把电磁感应理论推广到了空间。他认为，在变化的磁场周围会产生变化的电场，在变化的电场周围又将产生变化的磁场，如此一层层地像水波一样推开去，便可把交替的电磁场传得很远。1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。,通过这个实验，他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论。赫兹的发现公布之后，轰动了全世界的科学界，1887年成为了近代科学技术史的一座里程碑，为了纪念这位杰出的科学家，电磁波的单位便命名为“赫兹（Hz）”。,那么，又有谁来证实电磁波的存在呢?此人便是亨利希鲁道夫赫兹。1887年的一天，赫兹在一间暗室里做实验。他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压，随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电。这时，在他身后放着一个没有封口的圆环。当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时，便看到有火花越过缝隙。,赫兹的发现具有划时代的意义，它不但证明了麦克斯韦理论的正确，更重要的是导致了无线电的诞生，开辟了电子技术的新纪元，标志着从“有线电通信”向“无线电通信”的转折点。也是整个移动通信的发源点，应该说，从这时开始，人类开始进入了无线通信的新领域。,5.计算机技术的应用,信息和信息传播活动的五次巨大变革,万里长城上的烽火台在古代战争中起着传递军事情报的重要作用。,三、早期的信息传播工具,这是古丝绸之路上最有名的“鸡鸣驿站”，它因在大话西游中作为故事背景而盛名远播。在古代，书信就是靠驿马这样一站一站地传递的。,莫尔斯美国艺术家兼发明家（17911872）。 1832年，41岁的美国画家莫尔斯在一艘大西洋中航行的邮船上听到美国医生杰克逊给旅客们讲电磁铁原理。他联想起如果用电流传输电磁讯号，不是可以在瞬息之间把消息传送数千英里之遥吗？从这以后，他毅然改行投身于电学研究领域。,莫尔斯发明的电报机,亚历山大格雷厄姆贝尔（1847-1922）美国(英国裔)发明家和企业家。他发明了世界上第一台可用的电话机，创建了贝尔电话公司。被世界誉为“电话之父”。,1876年3月3日，贝尔的专利申请被批准。在贝尔申请专利的几小时后，另一位发明家艾利沙格雷也为他的电话申请专利。由于几个小时之差，法院裁定贝尔为电话的发明者。,第十七章第二节电磁波及其传播,水和绳子传播的是凹凸相间的运动状态，弹簧传播的是疏密相间的运动状态周期性变化,所有的波都是传播周期性变化的运动状态,想一想,周期T：振动一次所需要的时间（单位：s）,频率f：波源每秒振动的次数（单位：Hz）,波长：波在一个周期内传播的距离（单位：m),振幅A：波源偏离平衡位置的最大距离（单位：m）,波速v：波传播的速度（单位：m/s）,波峰,波源,波谷,振幅,一个波长,平衡位置,振幅波长波速 v周期和频率f,波长、频率和波速的关系： v= /T或 v=f ,一、波的基本特征,波从O点传到O点的所用的时间叫一个周期(T),在一秒内波源振动的次数叫频率(f)。,试计算，某广播波长为5.71米，频率为52.5兆赫，其电磁波的传播速度？计算某音乐台（频率95.9兆赫，波速300000千米每 秒），该波的波长是多大？周期是多少？,练一练,赫兹,麦克斯韦,二、了解电磁波,电磁波看不见、摸不着，怎么知道它真实存在呢？,1.验证电磁波的存在,电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场。,2.电磁波的定义,电磁波能在真空中传播,不需要介质。金属容器能屏蔽电磁波。,3. 电磁波的传播特性,三、电磁波谱,紫外线杀菌,红外应用,同步卫星,现 代 通 讯,手 机,. 对中枢神经系统有危害 . 对机体免疫功能有危害.对心血管系统有影响.对血液系统有影响.对遗传有影响.对视觉系统有影响.电磁辐射还会致癌,电磁波的危害,第十七章第三节现代通信走进信息时代,1.什么是卫星通信？,2.什么是通信卫星?,卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发上来的电磁波放大后再返送回另一地球站。,通信卫星，又名同步卫星，是作为无线电通信中继站的卫星。它像一个国际信使，把来自地面的各种“信件”带到天上，然后再“投递”到另一个地方的用户手里。,想一想,1.为什么要用微波通信？ 微波通信有什么好处？2.为什么要建立微波中继站？ 它的作用是什么？3.微波通信有什么应用？4.微波通信有什么缺陷？5.月亮能否作为中继站,原因是什么?,一、卫星通信,微波中继通信,A,B,微波中继通信,A,B,1.卫星的作用是什么?2.全世界的人们可以立刻看到某 一现场画面,需要几颗卫星作中 继站?3.在自己家看到的很多电视节目, 哪些是通过卫星传递的?,想一想,地球同步通信卫星,用三颗同步卫星就可以实现全球通信,1. 为什么要用光纤通信？2. 光纤通讯为什么用激光？3. 光纤通信的原理是什么？4. 光纤通信的优点是什么？5. 光纤通信的过程是什么？,二、光纤通信,全反射现象,光在光纤中的传播,电话机,电视摄像机,电端机,光端机,电话机,电视接收机,电端机,光端机,光缆,信息发送端,信息接收端,1.电子邮件是怎样传播的?2.怎样来识别电子邮箱地址?3.计算机网络的优越性是什么?,三、互联网与信息高速公路,电子邮件的传送方式,计算机,计算机甲,服务器A,计算机,计算机乙,服务器B,Hello Hello,计算机甲,服务器A,服务器B,计算机乙,1信息理论表明：作为载体的电磁波，越高，在相同时间内传输的就越多。2电视广播的工作频率一般为30 MHz3105MHz，声音广播的工作频率一般为102 kHz30MHz，由此可知在相同时间内广播比广播要传输更多的信息。,练一练,3微波是频率在 MHz至MHz之间的电磁波，微波的性质与更接近，大致也是沿传播，微波(选填“能”或“不能”)沿地球表面绕射，所以必须每隔 km左右要建设一个，把传来的信号处理后再传出去，实现远距离通信。4现代科学技术的发展，使人们实现了卫星通信之梦卫星通信就是利用做微波通信的中继站。5实际上，光也是一种比微波频率更高的电磁波，而激光则是频率，方向 的光。,6下列关于地球同步卫星的说法中不正确的是( )A同步卫星绕地球转动的周期和地球自转的周期一样B同步卫星可作为转播微波的中转站C同步卫星的速度与电磁波的传播速度相同D要使世界上任何一个地方的电视节目都可以传送到全世界，至少要有 三颗同步卫星7关于应用激光的下列描述中错误的是( )A利用激光进行通信 B利用激光进行长距离精确测量C利用激光加工坚硬材料 D利用激光进行普通的室内照明,第十八章第一节能源利用与社会发展,能源能够提供可利用能量的物质叫能源。 能源是人类社会发展进步的物质基础。能源、信息、材料一起构成了现代文明的三大支柱。每一种新能源的开发利用和能源利用方式的变革都极大地促进了生产力的发展，并引发社会变革，使人类文明前进一大步。 人类对于能源的开发利用大致经历了四个历史时期： 古代柴草时期 ； 新石器时代晚期的煤炭时期 ； 19世纪中叶的石油时期 ； 始于本世纪中叶的新能源时期 。,钻木取火是人类在能量转化方面最早的一次技术革命。从利用自然火到利用人工火的转变，导致了以柴薪作为主要能源的时代的到来。这就是人类的第一次能源革命。,钻木取火过程中涉及的能量转化,一、火的利用,蒸汽机的发明是人类利用能量的新里程碑。人类从此逐步以机械动力大规模代替人力和畜力，它直接导致了第二次能源革命。,内燃机中涉及的能量转化,二、化石能源的利用,19世纪以来,电磁感应现象的发现以及发电机的发明,使煤、石油等化石能源被转换成更加便于输送和利用的电能。将人类社会飞速推进到现代文明时代。,火力发电中涉及的能量转化,三、电能的利用,小雨通过学习了解到火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你帮她在方框中填入相应的能量形式：,练一练,物理学家发明了可以控制核能释放的装置反应堆，拉开