第三节能源：危机与希望
学习目标
1. 通过实例，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以互相转化。
2. 知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问題的意识。知道永动机不可能制成。
3. 初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
4. 了解能源的定义和分类。
5. 了解节约能源和保护环境的重要性。
6. 了解能源的开发利用与可持续发展的关系。
1. 通过实例，认识能量可以从一个物体转移到其他物体，不同形式的能量可以互相转化。
2. 知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例。有用能量转化与守恒的观点分析问題的意识。知道永动机不可能制成。
3. 初步了解在现实生活中能量的转化与转移有一定的方向性。
4. 了解能源的定义和分类。
5. 了解节约能源和保护环境的重要性。
6. 了解能源的开发利用与可持续发展的关系。
知识复习
1. 动能与势能统称为机械能。物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。机械能和内能可以相亙转化。
2. 原子由居于原子中心带正电的原子核和带负电的电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子由更小的夸克组成。
1. 动能与势能统称为机械能。物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。机械能和内能可以相亙转化。
2. 原子由居于原子中心带正电的原子核和带负电的电子组成，原子核由质子和中子组成，质子和中子由更小的夸克组成。
知识点一 能量转化与守恒定律
1.能量的转移
物理现象：运动的球拍把球击飞
现象分析：球拍的动能转移为球的动能
特征：能量的形式保持不变
物理现象：用冰块给发烧病人降温
现象分析：人体的内能转移为冰块的内能
特征：能量的形式保持不变
探究归纳：能量的形式没有变化，能量从一个物体传递给另一个物体的过程，叫能量的转移
2.能量的转化
水烧开后，水蒸气把壶盖頂起来
水力发电
用电炉烧水
节能灯发光
蜡烛燃烧
给蓄电池充电
来回迅速摩擦双手
采集地热使汽轮机转动
运转中的电风扇
水烧开后，水蒸气把壶盖頂起来 内能转化为机械能
水力发电 机械能转化为电能
用电炉烧水 电能转化为内能
节能灯发光 电能主要转化为光能
蜡烛燃烧 化学能转化为内能和光能
给蓄电池充电 电能转化为化学能
来回迅速摩擦双手 机械能转化为内能
采集地热使汽轮机转动 地热能转化为机械能
运转中的电风扇 电能主要转化为机械能
1.能量的转移
物理现象：运动的球拍把球击飞
现象分析：球拍的动能转移为球的动能
特征：能量的形式保持不变
物理现象：用冰块给发烧病人降温
现象分析：人体的内能转移为冰块的内能
特征：能量的形式保持不变
探究归纳：能量的形式没有变化，能量从一个物体传递给另一个物体的过程，叫能量的转移
2.能量的转化
水烧开后，水蒸气把壶盖頂起来
水力发电
用电炉烧水
节能灯发光
蜡烛燃烧
给蓄电池充电
来回迅速摩擦双手
采集地热使汽轮机转动
运转中的电风扇
水烧开后，水蒸气把壶盖頂起来 内能转化为机械能
水力发电 机械能转化为电能
用电炉烧水 电能转化为内能
节能灯发光 电能主要转化为光能
蜡烛燃烧 化学能转化为内能和光能
给蓄电池充电 电能转化为化学能
来回迅速摩擦双手 机械能转化为内能
采集地热使汽轮机转动 地热能转化为机械能
运转中的电风扇 电能主要转化为机械能
探究归纳:各种形式的能，在一定条件下可以互相转化，能量由一种形式转化为另一种形式的过程，叫能量的转化。
例1 (2017 •甘肃兰州中考)从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B. 铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C. 发电机工作时主要将机械能转化为电能
D. 电热水壶工作时电能转化为内能
例1 (2017 •甘肃兰州中考)从能量转化的角度来看，下列说法错误的是（ ）
A. 电风扇工作时主要将电能转化为机械能
B. 铅蓄电池充电时化学能转化为电能
C. 发电机工作时主要将机械能转化为电能
D. 电热水壶工作时电能转化为内能
答案:B
3.能量转化与守恒定律
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量转化与守恒定律。
4.能置转移和转化的方向性
(1)自然界中各种事物的发展过程是有方向性的。
例如，显子的生长过程中，是按照A、B、C、D、E、F的顺序进行的，而不会反向进行，如图所示。
(2) 一般情况下，内能只能自发地从髙温物体转移到低温物体，不能反向进行。若能量逆向进行，就一定会消耗别的能，如利用空调制冷或制热的过程中要消耗电能。
(3) 汽车制动时，汽车的动能转化为轮胎、地面和空气的内能，这些能量虽然没有消失，但是我们却不能再利用它。
例2 下图是某科技馆的一台“永动机”，由5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。下列关于该“永动机”的说法正确的是（ ）
A. 科技发展制造出了永动机
B. 转动会使水温升得更高
C. 记忆合金是一种新型化合物
D. 水的内能转化为叶片的机械能
能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量转化与守恒定律。
4.能置转移和转化的方向性
(1)自然界中各种事物的发展过程是有方向性的。
例如，显子的生长过程中，是按照A、B、C、D、E、F的顺序进行的，而不会反向进行，如图所示。
(2) 一般情况下，内能只能自发地从髙温物体转移到低温物体，不能反向进行。若能量逆向进行，就一定会消耗别的能，如利用空调制冷或制热的过程中要消耗电能。
(3) 汽车制动时，汽车的动能转化为轮胎、地面和空气的内能，这些能量虽然没有消失，但是我们却不能再利用它。
例2 下图是某科技馆的一台“永动机”，由5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片。进入热水后因叶片伸展“划水”而转动，离开热水后叶片形状迅速复原。下列关于该“永动机”的说法正确的是（ ）
A. 科技发展制造出了永动机
B. 转动会使水温升得更高
C. 记忆合金是一种新型化合物
D. 水的内能转化为叶片的机械能
答案:D
知识点二 能量与能源
1. 自然界中的能量
(1) 能量的存在形式:能量是与物质及其运动相联系的。对应于不同 形式的运动，有不同形式的能量，根据其特点可大致分为机械能、电磁能、 内能和化学能等。
(2) 能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化 为另一种形式。
2. 能源危机
(1) 自然界存在着可以为人类提供能量的自然资源。
(2) 能源是人类社会活动的物质基础。
(3) 人类利用能源大致经历了三个时期：柴草时期、煤炭时期和石油时期。
(4) 煤炭资源在许多国家即将耗尽，石油储藏，以今天的开采和耗费速度，大约也只能再用100年了。
例3 出行是人们工作、生话必不可少的环节，出行的工具多种多样， 使用的能源也不尽相同，自行车、电动自行车和燃油汽车所消耗的能量类型分别是（ ）
① 生物质能②核能③电能④太阳能⑤化学能
A.①③⑤ B.①④⑤ C.①②③ D.①③④
1. 自然界中的能量
(1) 能量的存在形式:能量是与物质及其运动相联系的。对应于不同 形式的运动，有不同形式的能量，根据其特点可大致分为机械能、电磁能、 内能和化学能等。
(2) 能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从一种形式转化 为另一种形式。
2. 能源危机
(1) 自然界存在着可以为人类提供能量的自然资源。
(2) 能源是人类社会活动的物质基础。
(3) 人类利用能源大致经历了三个时期：柴草时期、煤炭时期和石油时期。
(4) 煤炭资源在许多国家即将耗尽，石油储藏，以今天的开采和耗费速度，大约也只能再用100年了。
例3 出行是人们工作、生话必不可少的环节，出行的工具多种多样， 使用的能源也不尽相同，自行车、电动自行车和燃油汽车所消耗的能量类型分别是（ ）
① 生物质能②核能③电能④太阳能⑤化学能
A.①③⑤ B.①④⑤ C.①②③ D.①③④
答案:A
知识点三 物质与能量
1.核能的发现
1) 1905年，爱因斯坦以简洁的公式E=mC2(C为光在真空中的速度） 揭示了以质量m为标志的物质与能量E的关系。
2) 由于原子核的变化而释放出的巨大能量叫作核能，也叫原子能，它有两种来源:一种是重核裂变;另一种是轻核聚变。
2. 核裂变
1) 定义:用中子轰击铀235,使铀235这种重原子核分裂成两个中等质量的原子核，同时放出二至三个中子,并释放出巨大的能量，这种现象叫作核裂变，如图所示。
2) 链式反应
①小实验:将火柴搭成如下图所示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的现象。
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②与小实验的现象类似，用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会引起其他铀核裂变……这样就可使反应不断地进行下去，并释放出大量核能。这就是链式反应，如图所示。
3) 利用物质与能量关系式△E=△mc2理解核裂变
铀核裂变反应后生成物的质量有所减少，在核裂变过程中，必有能量 △E=△mc2释放出来，式中△m为核裂变反应前后的质量差。据此测算， 1 kg铀全部裂变时放出的能量就相当于2 500 t优质煤完全燃烧时放出的能量。
4)核裂变的利用
①如果核裂变的链式反应是在一瞬间进行的，将在极短的时间内释放出巨大的能量，发生强烈的爆炸，原子弹就是根据这一原理制成的，如图所示。
②核反应堆是核电站的核心，是一种能够控制链式反应的装置，利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，这就是核电站。
5)核电站发电时能量转化的顺序：核能—内能—机械能 —电能
6) 核电站的特点
①消耗的燃料少、废渣少；
②特别适合缺少煤、石油和水力资源的地方；
③须防止放射性物质的泄漏，避免放射性污染，确保安全。
例4 核电站由反应堆、汽轮机、发电机三部分组成。在核电站发电过程中，下列能量转化顺序正确的是（ ）
A.核能一机械能一内能—电能
B.核能—内能—机械能—电能
C.内能—核能—机械能—电能
D.电能—机械能—内能—核能
1.核能的发现
1) 1905年，爱因斯坦以简洁的公式E=mC2(C为光在真空中的速度） 揭示了以质量m为标志的物质与能量E的关系。
2) 由于原子核的变化而释放出的巨大能量叫作核能，也叫原子能，它有两种来源:一种是重核裂变;另一种是轻核聚变。
2. 核裂变
1) 定义:用中子轰击铀235,使铀235这种重原子核分裂成两个中等质量的原子核，同时放出二至三个中子,并释放出巨大的能量，这种现象叫作核裂变，如图所示。
2) 链式反应
①小实验:将火柴搭成如下图所示的结构，点燃第一根火柴后，观察所发生的现象。
②与小实验的现象类似，用中子轰击铀235原子核，铀核分裂时释放出核能，同时还会产生几个新的中子，这些中子又会引起其他铀核裂变……这样就可使反应不断地进行下去，并释放出大量核能。这就是链式反应，如图所示。
3) 利用物质与能量关系式△E=△mc2理解核裂变
铀核裂变反应后生成物的质量有所减少，在核裂变过程中，必有能量 △E=△mc2释放出来，式中△m为核裂变反应前后的质量差。据此测算， 1 kg铀全部裂变时放出的能量就相当于2 500 t优质煤完全燃烧时放出的能量。
4)核裂变的利用
①如果核裂变的链式反应是在一瞬间进行的，将在极短的时间内释放出巨大的能量，发生强烈的爆炸，原子弹就是根据这一原理制成的，如图所示。
②核反应堆是核电站的核心，是一种能够控制链式反应的装置，利用核反应堆工作时释放的能量使水汽化，推动蒸汽轮机带动发电机发电，这就是核电站。
5)核电站发电时能量转化的顺序：核能—内能—机械能 —电能
6) 核电站的特点
①消耗的燃料少、废渣少；
②特别适合缺少煤、石油和水力资源的地方；
③须防止放射性物质的泄漏，避免放射性污染，确保安全。
例4 核电站由反应堆、汽轮机、发电机三部分组成。在核电站发电过程中，下列能量转化顺序正确的是（ ）
A.核能一机械能一内能—电能
B.核能—内能—机械能—电能
C.内能—核能—机械能—电能
D.电能—机械能—内能—核能
答案:B
3.核聚变
(1) 定义:把轻核聚合成质量较大的核的反应称为核聚变。如将质量很小的原子核，例如，氘核（H，由一个质子和一个中子构成）与氚核(H，由一个质子和两个中子构成），在极髙的温度下结合成氦核(He)，同时释放出更大的能量，这就是核聚变，核聚变也称为热核反应。如图所示。
(2) 核聚变的应用
①太阳内部进行着大规模的核聚变，并以电磁波的形式向外释放核能，辐射出巨大的光和热，这就是太阳能的来源。
②氢弹就是利用原子弹爆炸产生的高温，使氘核和氚核极其迅速地聚变成氦核而产生强烈爆炸的。
例5 图1和图2是释放核能的两种方式，请回答下列
(1) 图1 是________反应，这是_____变的原理，若不人为控制，是制造_____弹的原理。
(2) 图2 是_____变的示意图，还不能人为控制，是制造______弹的原理。
(1) 定义:把轻核聚合成质量较大的核的反应称为核聚变。如将质量很小的原子核，例如，氘核（H，由一个质子和一个中子构成）与氚核(H，由一个质子和两个中子构成），在极髙的温度下结合成氦核(He)，同时释放出更大的能量，这就是核聚变，核聚变也称为热核反应。如图所示。
(2) 核聚变的应用
①太阳内部进行着大规模的核聚变，并以电磁波的形式向外释放核能，辐射出巨大的光和热，这就是太阳能的来源。
②氢弹就是利用原子弹爆炸产生的高温，使氘核和氚核极其迅速地聚变成氦核而产生强烈爆炸的。
例5 图1和图2是释放核能的两种方式，请回答下列
(1) 图1 是________反应，这是_____变的原理，若不人为控制，是制造_____弹的原理。
(2) 图2 是_____变的示意图，还不能人为控制，是制造______弹的原理。
答案:（1）链式 裂 原子 （2）聚氢
知识点四 科学与人类
1. 可再生能源:有些能源，如太阳能、风能、潮汐能、水力和地热能等都可以认为是无限的，所以把它们叫作可再生能源。
2. 不可再生能源：煤、石油、天然气、核燃料等短期内无法从自然界得到补充的能源称为不可再生能源，它们日渐枯竭，存储量已经不多，所谓 “能源危机”就是指的这类能源。
3. 能源的利用要注意两方面：一是目前被开采的一次能源——石油、 天然气、煤等都是化石能源，越用越少，要注意节约；二是注意环境保护，减少各种污染，达到人与自然的和谐相处
例6 下图是某地区使用的“风光互补”景观照明灯。它“头顶”小风扇，“肩扛”光电池板，“腰挎”照 明灯，“脚踩”蓄电池。下列解释合理的是（ ）
A. 光电池板是将电能转化为光能
B. 照明灯是将内能转化为电能
C. 小风扇利用风力发电，将机械能转化为电能
D. 蓄电池夜晚放电，将电能转化为化学能
答案:C
例7 (核心素养题)如图所示是利用太阳能电池工作的一种新型动力车。它上面的太阳能接收板的有效面积为8 m2，天气晴朗且接收板正对阳光时，每平方米面积上每秒钟能接收到太阳辐射的能量为1 000 J，太阳能电池提供的电压为120 V,可供电动机正常工作的电流为10 A。
(1) 太阳能属于_______(选填“可”或“不可”)再生能源。
(2) 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率 是________。
(3) 电动机正常工作时，将电能主要转化为_____能。若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N，则该车匀速行驶的速度是_______m/s。
(1) 太阳能属于_______(选填“可”或“不可”)再生能源。
(2) 太阳能电池将太阳能转化为电能的效率 是________。
(3) 电动机正常工作时，将电能主要转化为_____能。若转化效率是80%，且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力是150 N，则该车匀速行驶的速度是_______m/s。
答案：（1）可（2）15% (3)机械 6.4
总结能源：危机与希望
课后作业全解
课后作业全解
1. A解析:核能是原子核发生裂变或聚变时所释放 的能量;太阳能是可再生能源;原子弹和核电站利 用的是核裂变，氢弹利用的是核聚变。
2. 酒精灯加热试管中的水时，酒精的化学能转化为水 及水蒸气的内能;塞子被推出时，水蒸气的内能又 转化为塞子的机械能。这些能量的转化都是有方
向性的，是不可逆的。
3. 查找书籍或从互联网上输人“核能及其应用”搜索 后阅读。
4. 能源有煤炭、石油、天然气、水能、核能、太阳能、风 能、地热能等。请调查你所在地主要应用哪种能源 并比较其优缺点。
a
b
a
b
工作过程：
当对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中切割磁感线，就能产生随着声音变化而变化的电流，这个电流信号经扩音机放大后传给扬声器，从扬声器中就会发出放大的声音
当对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈在磁场中切割磁感线，就能产生随着声音变化而变化的电流，这个电流信号经扩音机放大后传给扬声器，从扬声器中就会发出放大的声音
例3 话筒的种类很多，其中动圈式话筒是常见的一种。动圈式话筒是根据__________原理制成的，在工作时将______的振动转化为强弱变化的______传递出去。在这一过程中______能转化为___能。
答案：电磁感应 声音 电流 机械 电
例4 动圈式话筒的结构如下图所示，它工作时:①线圈运动能产生随着声音的变化而变化的电流;②与膜片相连的线圈随之一起振动;③人唱歌或说话产生的声音使膜片振动；④变化的电流经过放大后，由扬声器还原为声音。关于它的原理，排序正确的是（）
A.①②③④ B.②①④③
C.③①④② D.③②①④
A.①②③④ B.②①④③
C.③①④② D.③②①④
答案:D
知识点三 发电机
1.发电机原理 发电机是根据电磁感应现象制成的。
2.交流发电机的工作过程
1.发电机原理 发电机是根据电磁感应现象制成的。
2.交流发电机的工作过程
切割磁感线情况：
甲
当线圈旋转时，电刷A始终与铜制滑环K接触，电刷B始终与铜制 滑环L接触，线圈与电流表形成一个闭合电路，当线圈ab边水平向右 运动时，cd边水平向左运动。ab 边和cd边运动方向与磁感线平行， 不切割磁感线
乙
ab边向上切割 磁感线，cd边向下切割磁感线
丙
ab边水平向左运动，cd边水平向右运动，ab边和 cd边运动方向 与磁感线平行， 不切割磁感线
丁
ab边向下切割磁感线，cd边向上切割磁感线
产生感应电流情况：
甲
线圈中不产生感应电流
乙
切割磁感线方 向相反，故产生 感应电流方向相反。ab边产生的感应电流由a到b，cd边 产生的感应电流由c到d
丙
线圈中不产生感应电流
丁
切割磁感线方向相反，产生感应电流方向相反。ab边产生的感应电流由b到a，cd边产生的感应电流由 d到c
电流的输出情况：
甲
不输出电流
乙
电流方向为a→b→c→d→滑环 L→电刷B→电流表→电刷A→滑环K→a
丙
不输出电流
丁
电流方向为d →c→b→a→滑环K→电刷A →电流表→电 刷B→滑环L→d
3.发电机的能置转化:将机械能转化为电能。
例5 如图所示的是一种环保型手电筒，这种手电筒不用干电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃，就能发光。这种手电筒能够发光的原理是_________，其能量转化是由_____能转化成电能。
例5 如图所示的是一种环保型手电筒，这种手电筒不用干电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃，就能发光。这种手电筒能够发光的原理是_________，其能量转化是由_____能转化成电能。
答案：电磁感应 机械
4.交流电的周期与频率
(1)周期：交流电完成一次周期性变化所需要的时间，用T表示。
⑵频率:表示交流电变化的快慢，数值上等于交流电在1 s内完成周期性变化的次数，叫作交流电的頻率。频率的单位是赫兹(简称赫)，用H表示。
(3)我国交流电的周期和频率：我国电网供应的交流电的周期是0. 02 s,频率是50 Hz，即1 s有50个周期，1 s内电流方向改变100次。
(1)周期：交流电完成一次周期性变化所需要的时间，用T表示。
⑵频率:表示交流电变化的快慢，数值上等于交流电在1 s内完成周期性变化的次数，叫作交流电的頻率。频率的单位是赫兹(简称赫)，用H表示。
(3)我国交流电的周期和频率：我国电网供应的交流电的周期是0. 02 s,频率是50 Hz，即1 s有50个周期，1 s内电流方向改变100次。
5. a交流电和b直流电的区别
定义：a大小和方向都发生周期性变化的电流;b电流方向不随时间改变的电流
举例：a我国供生产和生活用的电流；b从干电池中获得的电流。
6.b交流发电机和a直流发电机的区别
构造上的主要区别：
b与外部相连的是两个铜滑环；a与外部相连的是两个半 环组成的换向器
线圈产生感应电流情况：
b交流电；a交流电
供给外部电流情况：
b交流电；a直流电
构造上的主要区别：
b与外部相连的是两个铜滑环；a与外部相连的是两个半 环组成的换向器
线圈产生感应电流情况：
b交流电；a交流电
供给外部电流情况：
b交流电；a直流电
7.实际发电机的构造
实际的发电机是由定子和转子两部分组成。大型发电机的定子上分 布着线圈，转子是一组电磁铁。这种发电机(不需要电刷和滑环）叫作旋转磁极式发电机。
实际的发电机是由定子和转子两部分组成。大型发电机的定子上分 布着线圈，转子是一组电磁铁。这种发电机(不需要电刷和滑环）叫作旋转磁极式发电机。
例6 如图所示的是直流发电机的工作原理图。关于直流发电机，下列说法中正确的是（ ）
A.直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
A.直流发电机线圈内产生的是交流电，供给外部电路的是直流电
B.直流发电机线圈内产生的是直流电，供给外部电路的也是直流电
C.它是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理工作的
D.图中的E、F称为换向器,它的作用是改变线圈中的电流方向
答案:A
典型例题剖析
综合 电磁现象的原理及应用。
例1 如下图中各实验现象所揭示的原理或规律与其所对应的应用技术错误的是（ ）
综合 电磁现象的原理及应用。
例1 如下图中各实验现象所揭示的原理或规律与其所对应的应用技术错误的是（ ）
答案:B
例2 (多选)如图是磁带录音机录音原理的示意图。录音时，动圈式话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头。录音磁头是一个蹄形
电磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，将电信号转换为磁信号。录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声信号被记录在磁带上。关于磁带录音机的录音过程，下列说法正确的是（ ）
A.话筒将声信号转换为电信号利用了电流的磁效应
B.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电流的磁效应
C.话筒将声信号转换为电信号利用了电磁感应现象
D.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象
A.话筒将声信号转换为电信号利用了电流的磁效应
B.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电流的磁效应
C.话筒将声信号转换为电信号利用了电磁感应现象
D.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象
答案:BC
例3 (1)如图甲所示，当悬挂着的导体棒ab在磁场中左右运动时，观察到小量程电流表的指针会摆动，随着对这种现象的深入研究，人们发明制造了_____机，实现了______能向电能的转化。
(2)如图乙所示是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。从透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动，据此猜测，这种电筒的制造原理是____，其中那个滑动的物块是_______。
(2)如图乙所示是一种“手摇充电式电筒”，握住它上下摇动就能自动充电。从透明外壳可观察到内部有固定线圈;摇动时可感觉到内部有一个物块在来回滑动，据此猜测，这种电筒的制造原理是____，其中那个滑动的物块是_______。
答案：（1)发电机 械 （2)电磁感应(磁生电） 磁铁
拓展创新
例4 (核心素养題）在探究“感应电流产生的条件”实验中。
(1) 如图所示，a、b两接线柱间应接人______(选填“大”或“小”)量程电流表。
(2) 导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是___________。
(3) 改正错误后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相 同，于是他对影响感应电流大小的因素作出了以下猜想：
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想二:与磁场的强弱有关；
猜想三:与线圈的匝数有关。
为了验证猜想三，他设计的方案是分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度。请对此方案作出评价，指出存在的主要问题是___________。
请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确:_______________
例4 (核心素养題）在探究“感应电流产生的条件”实验中。
(1) 如图所示，a、b两接线柱间应接人______(选填“大”或“小”)量程电流表。
(2) 导体在磁场中运动时，电流表指针没有发生偏转，其原因可能是___________。
(3) 改正错误后继续实验，小王发现每次电流表指针的偏转角度不相 同，于是他对影响感应电流大小的因素作出了以下猜想：
猜想一:与导体切割磁感线运动的速度大小有关；
猜想二:与磁场的强弱有关；
猜想三:与线圈的匝数有关。
为了验证猜想三，他设计的方案是分别让两个匝数不同的线圈，在如图所示的磁场中水平向左运动，观察电流表指针的偏转角度。请对此方案作出评价，指出存在的主要问题是___________。
请你说出小王最终如何判断猜想三是否正确:_______________
答案：（1)小（2)开关没有闭合（或导体没有做切割磁感线运动） (3)没有控制线圈切割磁感线的速度大小不变 比较指针两次偏转 的角度，若相差不大，则与线圈匝数无关；若相差明显，则与线圈匝数有关
(2017 •云南昆明中考• 7分）为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了如图所示的实验装置。
(1) 将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让 导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针_______偏转;断开开 关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针_____偏转。 (均选填“会”或“不会”）
(2) 将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针_____偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针_____偏转。（均选填“会”或“不会”）
(3) 综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是导体必须是_____电路的一部分，且一定要做_____运动。
(1) 将用细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让 导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针_______偏转;断开开 关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针_____偏转。 (均选填“会”或“不会”）
(2) 将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针_____偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针_____偏转。（均选填“会”或“不会”）
(3) 综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是导体必须是_____电路的一部分，且一定要做_____运动。
答案：（1)会不会（2)不会会（3)闭合切割磁感线(4)机械(每空1分)
例 如图所示的甲、乙两个模型示意图中，甲图是_____ 模型，乙图是 ________模型。
答案:直流电动机 交流发电机
直流电动机和交流电动机
课后作业
课后作业
1.交流发电机的输出端是两个金属滑环，而直流发电机 的输出端是用两个金属半环组成的换向器;发电机将 机械能转化为电能，电动机将电能转化为机械能。
2.AB解析:探究产生感应电流的方向与哪些因素有关时，注意控制变量法的細。
3.地球是一个巨大的磁体，它周围的磁场方向是由南向北的，回路中部分电线在东西方向不停地摇动时，会切割磁感线，产生感应电流，所以灵敏电流计的指针就会发生偏转。
4.比如汽车内部、摩托车内部安装的是直流发电机， 机关、厂矿、医院等备用的发电设备中安装的发电机是交流发电机。