内容正文:
第二单元 能量(知识清单)
第一部分:知识巩固
第一课 电磁铁
1.1820年,丹麦科学家奥斯特发现了电生磁现象。
2.由铁芯和缠绕在铁芯上的导电线圈组成的装置叫电磁铁。
3.电可以让用电器工作,说明电具有能量,我们把这种能量叫作电能。电磁铁通电后产生了磁性,把电能转化为了磁能,就能够把铁质物体吸起来了。
4.在其他条件相同的情况下,当电磁铁的导电线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,电磁铁的磁性越强;当电流一定时,电磁铁的导电线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强。
5.导电线圈通电后有了磁性,并在磁铁磁力的作用下转动起来,从
而将电能转化成了动能。电动机通电后转动,能够把电能转化为动能。
第二课 电动机
1. 小电动机包括外壳、转子、后盖三部分。外壳内有一对永久磁铁,转子上有铁芯、线圈、换向器,后盖上有电刷。电动机的转子由铁芯、线圈和换向器三部分组成。
2.电动机是用电产生动力的机器。虽然大小悬殊、构造各异,但电动机工作的基本原理相同:用电产生磁,利用磁的相互作用转动。
3.电动机是用电产生动力的机器,电动车、洗衣机等都能“动”起来,是因为它们都安装了电动机,把电能转化为动能驱动机器工作。
4.导电线圈通电后有了磁性,并在磁铁磁力的作用下转动起来,从而将电能转化成了动能。电动机通电后转动,能够把电能转化为动能。
第三课 万能的电
1.在电路中使用电能进行工作的装置叫用电器。
2.以把电能转化为其他形式的能。例如,电炉把电能转化为热能;手电筒把电能转化为光能;等等。
3.电灯工作时主要将电能转化为光能和热能。
第四课 电从哪里来
1.发电机将其他形式的能量转化为电能,用电器将电能转化为其他形式的能量。
2.三峡发电站是把水能转化成了电能。
3.常见的发电方式有:水力发电火力发电、风力发电、光伏发电、核能发电等。水力发电把水能转化成电能,风力发电把风能转化成电能,火力发电把化学能转化成电能,光伏发电把光能转化成电能,核能发电把核能转化成电能。
第五课 能量大转盘
1.自然界中存在多种能量表现形式。除了电能和磁能,还有声能、光能、热能、动能等。电能是最方便使用的能量形式之一。
2.发电机将其他形式的能量转化为电能。用电器将电能转化为其他形式的能量。
3.能量无处不在。伴随着物体的运动、生物的活动、物质的变化机器的运转,能量也在不断地从一个物体传递给另一个物体,从一种形式转化为另一种形式。
第二部分:实验探究题
1.“草船借箭”是我国古代古典名著《三国演义》中的一个故事。今天请你“化身”诸葛亮完成“借箭”的任务。
(1)如图装有电磁铁的小车模拟的是______斜面两边摆放的大头针模拟的是______。
A.草船 B.斜面 C.箭
(2)实验中发现每个小组借到的箭的数量各不相同,为了研究原因小新找来了四个小组的“草船”进行对比。
对比①号和②号,发现①号草船借箭的数量比较多,说明_________________越多电磁铁磁力越强。
对比①号和③号,发现③号草船借箭的数量比较多,说明_________________越强电磁铁磁力越强。
对比①号和④号,发现两者借箭的数量相差_________(填“较少”或“较多”),说明改变电流方向_________(填“不会”或“会”)影响电磁铁磁力强弱。
【答案】(1) A C
(2) 线圈匝数 电流 较少 不会
【分析】本题考查电磁铁磁力强弱的影响因素及实验对比分析。
【详解】(1)在模拟实验中,装有电磁铁的小车是用于吸引大头针的,对应故事中的“草船”,因此①处应选A(草船);斜面两边摆放的大头针是电磁铁吸引的对象,对应故事中的“箭”,因此②处应选C(箭)。
(2)本小题通过对比四组“草船”(即四个电磁铁小车)吸引大头针的数量,分析影响电磁铁磁力强弱的因素。
对比①号和②号,发现①号借箭数量多,说明①号电磁铁磁力更强。观察得①号线圈匝数比②号多,根据电磁铁原理,磁力强弱与线圈匝数有关,匝数越多磁力越强。故填“线圈匝数”。
对比①号和③号,发现③号借箭数量多,说明③号电磁铁磁力更强。观察得③号电流更大,磁力强弱还与电流大小有关,电流越大磁力越强。故填“电流”。
对比①号和④号,发现两者借箭数量相差较少,说明改变电流方向对电磁铁磁力强弱影响很小,因为电流方向只改变磁极方向,不影响磁力大小。因此,③处填“较少”,④处填“不会”。
2.某同学在学习“能量”单元时,按照教科书做了如下图所示的实验:将绳子紧紧缠绕在装置的齿轮上,并用一只手快速拉拽绳子的另一头。
(1)用手拉拽绳子的目的是( )。
A.带动电刷转动 B.带动外壳转动
C.带动转子转动 D.以上说法都不正确
(2)用导线将这个装置与一个小灯泡连接起来,快速拉动绳子后小灯泡亮了。这个过程没有涉及的能量转化形式是( )。
A.动能转化为电能 B.电能转化为光能
C.电能转化为热能 D.电能转化为动能
(3)此时这个装置被称为______(填“电动机”或“发电机”)。
(4)如果停止拉拽,并用导线将这个装置与电池连接起来,可能发生的现象是______,这时的能量转化情况是______。
【答案】(1)C
(2)D
(3)发电机
(4) 装置的齿轮和绳子会转动起来 电能转换为动能
【详解】(1)这个装置是简易发电机的原理模型。拉拽绳子会带动齿轮和内部的转子转动,从而切割磁感线产生电。电刷和外壳是固定不动的。故选C。
(2)快速拉动绳子:人的动能转换成装置转子的动能;转子转动发电:动能转换为电能;小灯泡发光:电能转换为光能(和热能)。整个过程没有发生“电能转化为动能”的步骤。故选D。
(3)因为这个装置是通过外力带动转子转动来产生电的,符合发电机的工作原理。
(4)当接上电池后,这个装置就变成了电动机,它会消耗电能来获得动能,带动齿轮和绳子转动,能量转化是电能转化为动能。
3.新年到了,小科的爸爸送给他一辆玩具车,小科在玩的过程中发现了一些现象:
(1)新买的玩具车装上电池后就能飞快地行驶,玩具车消耗的能量是______。
(2)他取下电池,拆开玩具车,发现里面有一个电动机,刚旋下来的铁质小螺丝被电动机吸引了,这是因为( )。
A.电动机里面有电磁铁 B.电动机里面有磁铁
C.电动机是铁做的 D.电动机的转子有铁芯
(3)小科拆开电动机后发现了如下装置,请填写图中转子上对应部位的名称。(均填“铁芯”“线圈”或“换向器”)
①_________②_________③_________
(4)若把电动机接入电路中,改变电池正负极的接法,会发现电动机( )。
A.转得更快 B.不再转动 C.向相反方向转动
(5)小科发现电动机的转子相当于一个电磁铁,于是想研究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系,他应选择下图中的_______和______装置进行实验。
(6)经过多次实验,小科得出以下数据:
50圈的电磁铁
100圈的电磁铁
实验次序
①
②
③
④
⑤
⑥
吸起的大头针数
9
8
10
20
19
21
分析表格中的实验数据,归纳出实验的结论是:线圈匝数越多,电磁铁的磁性越______,反之,线圈匝数越少,电磁铁的磁性越______。
【答案】(1)电能
(2)B
(3) 线圈 换向器 铁芯
(4)C
(5) 甲 乙
(6) 强 弱
【详解】(1)玩具车装上电池后行驶,电池的化学能先转化为电能,再由电动机转化为动能(机械能)。
(2)电动机内部有磁铁,能吸引铁质小螺丝钉。故选B。
(3)电动机转子的结构:
①是线圈(缠绕在铁芯上)
②是换向器(负责改变电流方向)
③是铁芯(线圈的骨架,增强磁性)
(4)改变电池正负极接法,会改变电流方向,电动机的转动方向也会随之改变。
(5)研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系时,要控制电流大小相同,只改变线圈匝数。
甲和乙的电池数量相同(电流相同),线圈匝数不同,适合做对比实验。
(6)从表格数据看,100 圈的电磁铁比 50 圈的吸起更多大头针,说明线圈匝数越多,磁性越强;匝数越少,磁性越弱。
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