八下科学第二讲电动机发电机家庭用电.docx

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八下科学第二讲电动机发电机家庭用电

第二讲：

电动机、发电机、家庭用电

主讲人：

赖诗港

知识导航：

1、电动机

（1）原理：

磁场对电流的作用（通电线圈在磁场中受力转动）

（2）电动机模型

换向器的作用——自动改变线圈内的电流方向，使线圈持续转动。

2、发电机

（1）工作原理：

电磁感应

（2）交流发电机模型

周期性改变电流方向的电流叫做交流电

方向不变的电流叫直流电

线圈转动一圈，电流方向改变2次

（1）周期：

完成一次周期性变化需要的时间（秒）

（2）频率：

1秒内完成周期性变化的次数（赫兹）

我国交流电周期是0.02秒，频率为50赫兹，每秒电流方向改变100次

发电机与电动机的比较

①发电机的构造原则上和电动机是完全相同的；

②电动机是消耗电能而输出机械能，发电机是消耗机械能而输出电能；

③电动机：

利用通电线圈在磁场里转动的原理，发电机:

利用电磁感应原理。

3、家庭电路

家庭电路的组成：

主要有进户线、电能表、断路器（闸刀开关和熔断器组成）、用电器、插座、灯座、开关等构成。

正确操作错误操作

使用方法：

用手触笔尾金属体，将笔尖金属体接触电线或与电线相连的导体。

触火线，氖管发光；触零线，氖管不发光。

注意:

手不要碰到笔尖金属体!

3.

闸刀开关

（1）作用：

接通和切断电源，便于更换电器或维修设备

（2）安装方法：

①两刀分别串联在火线和零线上。

②务必使电源线连在静触头上。

③静触头一定要在上边，切不可倒装。

4.熔断器

插入式封闭式

（1）作用：

当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，切断电路，避免发生火灾，起保险作用。

（2）材料：

保险丝一般由电阻率较大而熔点较低的金属合金（铅锑合金）制成。

（3）选用原则：

使保险丝的额定电流等于或稍大于电路正常工作电流。

（4）注意:

切勿用铜丝或铁丝代替保险丝!

也不要换用较粗的保险丝（保险丝越粗,熔断电流越大）

5.断路器（空气开关）

连接方法：

一般连接在火线上。

作用：

用来替代闸刀开关和熔断器。

当电流达到额定值的一定倍数（1.2～3.5倍）时可以在几分钟或几秒钟内自动切断电路，从而起到电路过载或短路的保护作用。

6.插座

左零右火上接地

家庭电路的正确连接21世纪教育网利剑科学工作室

（1）开关应接在火线上，这样可以使开关断开后，灯泡不再与火线相连，不管是更换灯泡，还果检修电路，安全系数都会高一些。

【来源：

21cnj*y.co*m】

（2）接螺丝口灯座时，应将灯口的螺旋套接在零线上。

（3）接插座时，两孔插座的左边孔接零线，右边孔接零线；如果是三孔插座，除了两个孔分别接火线和零线外，另一个孔要接地；另外，在准备接大功率用电器的插座前还要装一保险丝，且保险丝要接在火线上。

【出处：

21教育名师

家庭电路常见故障的判断分析

家庭电路中的常见故障有：

一是电路出现断路，包括用电器内部断路、火线断路、零线断路、线头脱落、接触不良等；二是电路出现短路，包括用电器外导线的短路、用电器内部的短路和火线和零线用导线直接连接；三是漏电，主要是接线不当而造成火线和其他不应该带电的导电直接或间接接触，容易造成触电事故。

21

典型例题：

例1．将图中带开关的白炽灯，带插座的熔断器接在家庭电路上。

火线————————————————

零线————————————————

例2、如图所示的家庭照明电路，已知其中一只灯泡的灯头接线处存在故障．电工师傅为查明故障，在保险丝处接入一只“220V 40W”的灯泡L0．当只闭合开关S、S1时，灯泡L0和L1都呈暗红色（比正常发光状态暗得多）；当只闭合开关S、S2时，灯泡L0正常发光，L2不发光．由此可以确定（　　）

A．L1灯头接线处断路B．L1灯头接线处短路C．L2灯头接线处断路D．L2灯头接线处短路2

例3、小茜家新购住房刚装修完毕，家中部分照明电路如图所示．验收工程时，小茜闭合了开关S（家中其他用电器均处于断开状态），白炽灯L亮了一段时间后熄灭了，她用测电笔分别测试了图中插座的两个孔，发现测电笔都发光．她断开开关S，再次用测电笔测试插座的两个孔，她将观察到（　　）（假设故障只有一处）

A．测试两孔时测电笔都发光　　　B．测试两孔时测电笔都不发光

C．只有测试左面的孔时测电笔才发光　　

D．只有测试右面的孔时测电笔才发光

例4、如图所示是某家庭电路，闭合开关，灯不亮，用试电笔接触c点氖管不发光，接触d点氖管发光．若该电路有两处故障，则下列判断正确的是（　　）

A．ac间断路，bd间断路B．ac间断路，eb间断路

C．ac间断路，ed间断路D．eb间断路，cd间短路

例5．如图所示是小利设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，会自动切断电路。

（1）若要把限流器接入家庭电路中，从安全用电角度考虑，应该把它接在进户线的线上。

（2）调试时，电流尚未达到设计的限制电流，限流器已经切断电路。

为达到设计要求，应把滑动变阻器滑片P向移动。

跟踪练习：

1、如图所示，一个带金属外壳的用电器，有甲、乙、丙三个触点（可以接通或断开）。

使用过程中，当人站在地上身体一部分接触到金属外壳时，最有可能造成触电事故的是三个触点处于（　　）

选项

触点甲

触点乙

触点丙

A

接通

接通

接通

B

断开

接通

断开

C

断开

断开

接通

D

接通

断开

断开

2．要求设计一个电磁限流器，当电路中电流过大时，它能切断电路，并需手动闭合。

兴趣小组设计了两个电磁限流器，示意图如下，其中的C、D为动触点。

下列说法中正确的是（　　）

A．甲和乙都能满足设计要求B．甲能满足设计要求，乙不能满足设计要求

C．乙能满足设计要求，甲不能满足设计要求D．当电路中电流过大时，弹簧1和弹簧2都变短

3.将图中各元件正确接入电路，其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。

4、如图所示为小玲和小辉同学制作的直流电动机模型，他们用回形针做成两个支架，分别与电池的两极相连；用漆包线绕一个矩形线圈，以线圈引线为轴，并用小刀刮去轴的一端全部漆皮，另一端只刮去上半周漆皮，将线圈放在支架上，磁体放在线圈下，闭合开关且用手轻推一下线圈，线圈就会不停地转动起来。

（1）直流电动机的工作原理是_____________________。

（2）将线圈两端引线的漆皮，一端全部刮掉，另一端只刮半周，其作用与直流电动机中的_______________作用相同。

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（3）通过改变_______方向，可以改变线圈的转动方向。

（4）如果电池、开关、导线的连接和性能良好，闭合开关后，线圈不能连续转动，请你分析可能的原因是____________________________。

5．材料一：

1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了通电导体周围存在磁场。

材料二：

1825年，瑞士物理学家科拉顿做了如下实验：

他将一个能反映微小变化的电流表，通过导线与螺旋线圈串联成闭合电路，并将螺旋线圈和电流表分别放置在两个相连的房间，如图。

他将一个条形磁铁插入螺旋线圈内，同时跑到另一个房间里，观察电流表的指针是否偏转。

进行多次实验，他都没有发现电流表指针发生偏转。

材料三：

1831年，英国物理学家法拉第用闭合电路的一部分导体，在磁场里切割磁感线的时候，发现导体中产生电流，从而实现了利用磁场获得电流的愿望。

（1）进行奥斯特实验时，在静止的小磁针上方，分别用图甲和乙两种方式放置一根导线。

当导线通电时，小磁针发生明显偏转的是（选填“甲”或“乙”）。

（2）科拉顿、法拉第等物理学家相继进行如材料所说的实验研究，是基于的科学猜想。

（3）科拉顿的实验中，（选填“已经”或“没有”）满足产生感应电流的条件。

要使他能观察到电流表指针偏转，你提出的一种改进方法是。

挑战自我：

1、如果从墙上电灯的拉线开关中引出两根电线来安装一个两孔插座，安装好后用测电笔测试：

一孔氖管发光，一孔氖管不亮。

将一台灯的插头直接插入该两孔插座（　　）

A．接通开关，台灯能正常发光；断开开关，台灯不能正常发光

B．接通开关，台灯不能正常发光；断开开关，台灯能正常发光

C．不论开关接通还是断开，台灯都能正常发光

D．不论开关接通还是断开，台灯都不能正常发光

2．家庭电路中需要安装一个“一开三孔”开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）要求插座能单独使用，开关能控制电灯且符合安全用电原则，从实物反面观察，如图所示的几种接线中符合要求的是（　　）【来源：

21·世纪·教育·网】

A．B．C．D．

3.如图所示是一种漏电保护装置的设计图，图中a为双线并绕的线圈与铁芯，b为衔铁与触片组成的开关，c为带锁止钩的金属簧片（锁止钩的作用是：

当开关b断开后，需人工复位才能闭合），下列说法正确的是（　　）

A．用户家里火线与零线间出现短路或者漏电时，该装置会自动

　切断火线，亮灯警示

B．用户家里火线与墙壁间出现漏电时，该装置不会产生动作

C．用户家里有人不小心触到了火线的裸露地位，会自动断开开关，亮灯警示

D．警示灯亮后，一旦故障排除，该装置会自动恢复供电

课后作业

学生姓名：

得分：

1．我们已经知道：

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时能够产生感应电流。

某兴趣小组查阅资料后得知其他情况下也可能产生感应电流，为此他们进行了如下探究：

探究设计：

如图所示，螺线管A与滑动变阻器、电源、开关组成一个回路（闭合时A成为电磁铁），螺线管B与电流表组成另一个闭合回路，将A放在B内。

探究过程及现象如下表：

操作21世纪教育网精品科学工作室

螺线管B的磁场变化

电流表指针

闭合开关瞬间

磁场由无到有

发生偏转

闭合开关一段时间，A中电流稳定后

有磁场但不变

不发生偏转

闭合开关，A中电流稳定后，再将滑动变阻器的滑动触头向左或向右滑动的过程中

磁场变弱或变强

发生偏转

断开开关瞬间

磁场由有到无

发生偏转

　　由以上探究可知，感应电流产生的条件，说法正确的是（　　）

　　A．只要闭合电路中有磁场就会产生感应电流

　　B．只有闭合电路中的磁场变强时才能产生感应电流

　　C．只有闭合电路中的磁场变弱时才能产生感应电流21世纪教育网精品科学工作室

　　D．只要闭合电路中的磁场发生变化就能产生感应电流

2.如图所示的家庭电路中，虚线框甲和乙是电灯或开关的位置，则开关应装在虚线框（选填“甲”或“乙”）中。

安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别插入插座的两孔，插座1有一个孔能使氖管发光，插座2的两个孔均能使氖管发光。

造成这一现象的原因可能是。

3.

（1）如图所示，甲图是小明家卧室的一个插座，他用试电笔测试插座的A孔，氖管发光，则A孔接的是线；乙图是一个台灯的电路示意图，当把台灯接入电路时，为了安全，应将台灯插头的（选填“C”或“D”）插脚接火线。

（2）家庭电路中，零线与火线之间的电压为V，人体的安全电压不高于V。

（3）当流过家庭电路的电流过大时，断路器会自动断开电路，它的工作原理顺序是（用字母表示）

A.簧锁装置脱开　　　　　　　B.电流过大，双层金属片发热过多

C.接触点断开　　　　　　　　D.双层金属片弯曲，触动簧锁装置

4．如图是家庭电路的一部分，M是线（选填“火线”或“零线”），闭合S1，灯不亮，用验电笔检测abcd四点，发现这四个点都能使验电笔氖管发光，你认为该电路故障应该是。

　　21*cnjy*com

5．图（甲）是直流电动机模型，图（乙）是自制简易电动机模型。

现在主要讨论图（乙）简易电动机的制作与操作问题：

21教育名师原创作品

（1）绕制线圈的铜丝外表有漆皮，必须对线圈引出线的两端（搁置于铜质弯钩的部位）进行刮漆处理。

按这种方法刮漆，目的是使线圈能够__________，因此这一部位就相当于____________（填某一部件的名称）21*cnjy*com

（2）如果整个制作没有问题，但接上电源后线圈不动，这时应做哪些尝试?

（说出两点）

________________________________________________________

（3）通电后线圈能转动，如要改变转动方向，可采取的做法是：

_________________________________________________________

参考答案

典型例题：

例1．

例2、D纪室例3、D例4、B例5．

（1）火；

（2）右．

跟踪练习：

1、B2．B

3.

4、

（1）通电线圈在磁场里受力转动

（2）换向器（3）电流磁场（4）磁铁磁性太弱、转轴与支架间的阻力太大、恰好处于平衡位置。

5．

（1）甲　　

（2）磁能生电　　（3）已经　　将电流表等器材置于同一房间

挑战自我：

1、D2．B3.C

课后作业

1．D2.甲　　fg间断路

3.

（1）火D

（2）22036（3）BDAC

4．火CN间进户零线断路

5．

（1）导线换向器

（2）将线圈偏转一定角度或增大电压（3）改变电流方向或磁场方向

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