1、1第 10 课时 力学电磁转化实验专题一、学习目标1.通过例 1 的复习，让学生知道杠杆平衡条件实验的探究和归纳.2.通过例 2 的复习，让学生知道滑轮组机械效率实验的探究和归纳.3.通过例 3 的复习，让学生知道奥斯特实验的探究和归纳.4.通过例 4 的复习，让学生知道磁场对电流作用实验的探究和归纳.5.通过例 5 的复习，让学生知道电磁感应实验的探究和归纳.二、考情分析 此部分实验主要由平探究杠杆平衡条件、探究动 滑轮的机械效率、探究通电螺线管外部磁场的方向（奥斯特实验） 、磁场对电流的作用、探究感应电流的产生条件组成.综合 近三年南京市的中考杠杆平衡条件是最有可能在实验题中考察的.功、功
2、率、机械效率的问题在填空题中一定会考.电和磁的实验可能在选择题和填空题中考察.三、备考策略在探究杠杆平衡条件的实验中主要考察杠杆如何调平,力臂如何寻找,结论如何应用等方面.在探究动滑轮的机械效率的实验中主要考查实验器材的组装,动滑轮的特点,功、功率机械效率的计算等.考填空的可能性最大.在电和磁的这一类实验考查中主要要分清这些实验的相通之处和不同之处.注意弄清这些实验中物理量的 因果关系 .四、典 例分析例 1用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验（1）实验开始时，杠杆的位置如图甲所示为使杠杆在水平位置平衡，应将杠杆的平衡螺母向 _ 移动（选填“左”或“右”）（2）如图乙所示，在刻度线“2
3、”处挂 2 个钩码，在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆，杠杆在水平位置平衡时，弹簧测力计的示数为 F1，将弹簧力计斜向左拉，杠杆在水平位置平衡时，其示数 F2 _ F1（选填“”、“=”或“”，下同）；再将弹簧测力计斜向右拉，杠杆在水平位 置平衡时，其示数 F3 _ F1（3）得到实验结论后，利用图乙所示的装置，只借助杠杆上的刻度线，右端只使用弹簧测力计，左端只悬挂重物，若弹簧测力计的量程是 02.5N，当杠杆在水平位置平衡时，通过计算可知，悬挂的重物最重可达 N甲0 11 22 33 44 55乙例 1 图2同步练习 1 图【同步练习 1】某学习小组进行“探究杠杆的平衡条件”实
4、验（1）调节杠杆平衡后，在不同的位置挂不同数量的钩码，使杠杆重新平衡，得到如表中的实验数据 ：次数 动力 F1/N 动力臂 l1/cm阻力 F2/N 阻力臂 l2/cm1 6 5 5 62 5 10 10 53 4 15 6 104 2 20 8分析实验数据得到两种结论： F1+l1=F2+l2； F1l1=F2l2你认为正确的是第 （选填“”或“” ）种结论，实验 4 中的阻力臂是 cm（2）如图甲所示，在杠杆的左端 20cm 处挂 2 个 50g 的钩码，而在杠杆的右端 10cm处用弹簧测力计竖直往下拉，使杠杆在水平位置平衡，这时测力计的读数 F= N；如果测力计沿图中虚线方向向下拉，使杠
5、杆在水平位置平衡，则测力计读数 F F（选填“” 、 “”或“=” ） ， g 取 10N/kg（3）杠杆在图乙的水平位置平衡后，用手使杠杆缓慢地转过一个角度（如图丙）后松手，杠杆 （选填“能”或“不能” ）保持静止例 2在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：（1）根据表格中的数据，在图甲种画出滑轮组的绕绳方法序号 动滑物重 G动 /N物重G/N物体上升的高度 h/m绳端受到的拉力F/N绳端移动的距离s/m滑轮组的机械效率 /%1 0.5 1 0.1 0.6 0.3 55.62 0.5 2 0.1 1.0 0.3 66.73 0.5 4 0.
6、1 0.3（2）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉力时，弹簧测力计应 （选填“保持静止”或“匀速上升” ） （3）第三次试验时，测力计示数如图乙所示，此时绳端受到的拉力为 N，滑轮组的机械效率为 %（4）根据表格中的数据分析可知：随着物重的增大，额外功 （选填“变小” 、 “不变”或“变大” ） ，原因是 。要提高同一滑轮组机械效率，可以采取 的措 施FF甲 乙 丙0 5 10 15 205101520l1l2 0 5 10 15 205101520 05 1015 205101520 1 12 2N0345甲 乙3例 2 图 同步练习 2 图例 3 图同
7、步练习 3 图 例 4 图【同步练习 2】如图所示，搬运工人用滑轮将重为 425N 的重物匀速提升 4m，所用拉力为 250N，时间为 20s由此过程中有用功是 _J，额外功是_J，拉力的功率是_W，滑轮的机械效率是_例 3用如图所示的装置可以探究通电螺线管外部磁场的方向（1）选用小磁针是为了 ；（2）实验过程中，把电池的正负极位置对调，这样操作是为了研究 和 是否有关【同步练习 3】右图是小华设计的一种节能电梯工作原理图， R 是一个力敏电阻，当电梯上无人时，力敏电阻受到的压力变小，阻值变大，电磁铁的磁性变 ，触点 3 与触点 （选填“1”或“2” ）接触，电动机 的转速变小，电梯变慢， 从
8、而达到节能目 的例 4如图 所示，通电导线中 电流的方向向右，磁场对通电导线作用力的方向如图 A 所示.改变实验条件，在图 B 中画出磁场对通电导线作用力的示意图【同步练习 4】如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关 S 时，导线 ab 中电流的方向是从 （选填“ a 到 b”或“ b 到 a”） 。导线 ab 受到磁场力的作用而向左运动；如果只改变电流方向，那么导线 ab 将向 运动科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把 能转化为机械能0-G+GGNSAB4同步练习 4 图同步练习 5 图例 5 图例 5如图所示，某班物理学习小组为了探究“导体在磁场中运动时产生感
9、应电流的条件” ，将一根导体棒 AB 的两端用细导 线与电流表组成一个闭合电路，并用绝缘细线悬挂起来放在 U 形磁铁的磁场中（1）让导体棒 AB 沿竖直方向上下运动时，电流表无示数；让导体棒 AB 沿水平方向左右运动时，电流表有示数；由此他们得出的结论是：闭合电路的一部分导体在磁场中作_运动时，导体中就产生感应电流（2）让导体棒 AB 沿水平方向左运动时，电流表指针向右偏；让导体棒 AB 沿水平方向右运动时，电流表指针向左偏，说明感应电流的方向与导体运动的_有关（3）让导体棒 AB 沿水平向左缓慢运动时，电流表指针向右偏的角度较小；导体棒AB 沿水平向左快速运动时，电流表指针向右偏的角度较大，
10、说明感应电流的大 小与导体运动的_有关【同步练习 5】学习电与磁的知识后，小阳同学知道了发电机发电是利用了 的原理小阳用如图所示是实验装置探究产生电流的条件闭合开关后，铜棒 AB、 灵敏电流表、开关、导线组成了闭合电路，当小阳让铜棒 AB （选填“上下”或“左右” ）运动时，灵敏电流表的指针会发生偏转在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显请提出一条改进措施： 五巩固练习1图中正在使用的机械，属于省力杠杆的有 ( )A B C D2如图所示的四个装置可以用来研究有关物理现象或说明有关原理，下列表述正确的是 ( )钓鱼竿 羊角锤 筷子 核桃夹5A图研究电磁感应现象B图研究电磁铁磁
11、性强弱 与线圈匝数的关系C图说明电动机原理D图说明发电机原理3如右图所示，用塔式起重机上的滑轮组匀速起吊 6000N 的物体，物体上升 5m 所用的时间为 10s，滑轮组的机械效率是 80%，则有用功是 J，总功是 J，拉力 F 的功率是 W 4利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件” 。（1）实验前，杠杆如图甲所示，可将杠杆两端的平衡螺母向 （选填“左”或“右” ）调节，使杠杆在水平位置平衡，这样做的好处是可以直接从杠杆上读出 （2）杠杆平衡后，如图乙所示，在杠杆 B 点挂 3 个相同的钩码，可在杠杆的 D 点挂 个相同的钩码，就可使杠杆重新在水平位置平衡（3）保持 B 点钩码数量和力臂不
12、变，杠杆在水平位置平衡时，测出多组动力臂 l1和动力 F1的数据，绘制了 l1 F1的关系图像，如图丙所示。请根据图像推算，当 l1为 0.6m时， F1为 N5某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中。实验次数钩码重（N）钩码上升的高度（m）绳端的拉力（N）绳端移动的距离（m） 机械效率1 4 0.10 1.8 0.32 6 0.10 2.5 0.33 6 0.15 2.5（1）实验中，使用滑轮组提升重物 时，应竖直向上_拉动弹簧测力计（2）第二次实验中，2s 内钩码上升的高度为 0.1m，则它运动的速度为_m/s（3）第三 次实验中，绳端移动的距离为_m，滑轮组
13、的机械效率为_（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功 W1 有 _W2 有 ，滑轮组的机械效率 1_ 2（两空均选填“” “”或“” ） 。由此可知，可采用_ _的方法来提高滑轮组的机械效率（5）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率 （选填“变大” “变小”或“不变” ） 6如下图所示的是（a） （b）反映电和磁之间联系的实验装置图， （c） 、 （d）所示的甲 乙 丙6是这两种电磁现象的应用装置图（a）是研究 现象的装置，根据这一现象，制成了 机，工作时把 能转化为 能；图（b）是研究 的装置，与该现象对应的应用装置是 图，工作时把 能转化为 能
