时间：2023-03-06 15:59:44
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电流表的工作原理，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
给你一只电压表，怎样粗略测量一节干电池的电动势？这个问题对学生来讲，很容易想到如图1所示电路。那么为什么它可以粗略测量干电池的电动势呢？关键要学生理解我们常用的磁电式仪表的工作原理。不管是电压表还是电流表，本质上都是通电线圈在磁场中受力偏转，而偏转角度的大小，在磁场和线圈匝数确定的条件下，决定于通过线圈电流的大小。观察如图1所示电路，电压表相当于一个电阻，干电池也有内阻，两个电阻串连，电阻两端电压和电阻成正比，一般电压表内阻很大，干电池内阻较小，所以电压表两端电压比干电池内阻两端电压要大得多，我们就可以粗略的认为电压表的读数就等于干电池的电动势。那么，如果把图1中的电压表换成电流表可以吗？如果可以，条件是什么呢？我们在什么地方这样用呢？实际上，我们在研究电磁感应现象的时候，为了确定灵敏电流计电流流入电表方向和指针偏转的方向，不就是用灵敏电流计的两端和一节旧的干电池两端瞬间相连吗？通过讨论，让学生能够比较深刻的认识到，不管是电流表、还是电压表，本质上就是一个比较特殊的电阻，特殊之处在于电流表可以读出通过其电阻的电流，电压表可以读出其电阻两端的电压。
2 将实际电路分解为测量电路和供电电路两部份
我们在高中阶段，测量电阻的基本原理是什么呢？实际上就是伏安法。也就是通过测量电阻两端的电压和电阻的电流，由欧姆定律R＝UI就可知道其电阻的阻值。
2.1 测量电路
伏安法测电阻，其测量电路有两种，如图2（电流表外接法）和图3（电流表内接法）。考虑到电压表、电流表内阻的影响，为尽量减少测量的系统误差，应引导学生分析各自适用条件：电流表外接法为：Rv >> Rx ，电流表内接法为：Rx >> RA 。
2.2 供电电路
为了测量，必须给测量电路供电，为了可以多次测量，供电电路一般有两种形式，如图4（滑动变阻器限流接法）和图5（滑动变阻器分压接法）两种。为了让学生更好的理解这两个电路，我们通过具体实例来分析。
如图6所示，如果电源电动势为E，内阻不
计，Rx＝100Ω，若滑动变阻器R的最大值为10Ω，则Rx两端电压取值范围是多少？若R的最大值为1000Ω，则Rx两端电压取值范围又是多少？让学生通过实际计算，有一个量化的比较。我们知道Rx两端电压变化范围为：RxER+Rx到E，如果我们希望Rx两端的电压变化范围比较大时，则需要满足R>>Rx 。
在图7中 , Rx两端电压变化范围0到E，但是如果R>>Rx ，当滑动变阻器的滑动触头滑到与Rx并联的那部分电阻较大时，以后再滑动触头时对并联部分的总电阻影响就很小，从而减缓电压的调节速度，给操作带来不方便。所以图7中 ，一般需要满足Rx>>R 。
总之，如果实验要求电压从零到某个范围可调，只能选用分压式接法；如果要求电压可调范围不大，两种接法都可以，但分压式接法中一般要选用阻值较小的滑动变阻器，限流式接法中一般要选用阻值较大的滑动变阻器。
有了上面的讨论，具体设计一个测量电阻的电路，实际上就是根据题目的条件，将上面的测量电路和供电电路进行组合。
例如1994年高考物理全国卷?第25题：图（略）为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下：
(1)待测电阻Rx(约100欧)；
(2)直流毫安表(量程0～10毫安,内阻50欧)；
(3)直流电压表(量程0～3伏,内阻5千欧)；
(4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计)；
(5)滑动变阻器(阻值范围0～15欧,允许最大电流1安)；
(6)电健一个,导线若干条。
根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。
分析 测量电路应该用电流表外接法，供电电路应该用滑动变阻器分压接法。
3 电流表、电压表内阻的测量
3.1 电流表内阻的测量
测量电流表的内阻，基本电路为图8所示。如果没有电压表，就没有办法测量电流表两端的电压，怎么办呢？引导学生思考，如果增加一只变阻箱，变阻箱的电阻值是可以读出的，只要对图8稍加改进为图9，增加一个电流表A1，不就可以知道电流表两端电压了吗？
例2001年全国理综高考卷?第29题：实验室中现有器材如实物图一（略）所示，有：电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。要求用图10所示的电路测定图中电流表A的内阻。
（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。
（3）你要读出的物理量是_____。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。
分析 该题（1）考察了实验中几只表的组合运用，由于测量精度的要求，所以只能选用电流表A2和A3；(2)考察了实物连线；（3）考察了根据具体电路的实验原理。实际上，我们还可以进一步考虑，如果没有图9中电流表A1，如图11所示，只要滑动变阻器接入电路的阻值远大于电流表的内阻，电阻箱接入前后可以认为电路中总电流基本不变。不接入电阻箱时调整滑动变阻器的阻值，让电流表满刻度，接入电阻箱后，调整电阻箱的阻值，使电流表的读数为满刻度的一半，那么电阻箱的阻值就等于电流表的内阻，这就是我们常称的电流表半偏法。
3.2 电压表内阻的测量
测量电压表的内阻，基本电路为图12所示，启发学生类比，图13、图14的原理学生就容易想通了。
例如2006年全国理综高考卷?第22题第（2）题：现要测量某一电压表V 的内阻。给定的器材有：待测电压表V （量程2V，内阻约为4kΩ）；电流表mA （量程1.2mA，内阻约500Ω）；直流电源E（电动势约2.4V，内阻不计）；固定电阻3个：R1=4000Ω，R2=10000Ω，R3=15000Ω；电键S及导线若干。要求测量时两电表指针偏转均超过其量程的一半。
i.试从3个固定电阻中选用1个，与其它器材一起组成测量电路，并在虚线框内画出测量电路的原理图。（要求电路中各器材用题中给定的符号标出。）
ii.电路接通后，若电压表读数为U，电流表读数为I，则电压表内阻RV＝_______。
分析 该题答案（原理图见虚线框内图）和前面图12相比，实验不要求进行多次测量，简化了供电电路；将电阻箱变成了固定阻值的电阻，如果选择R2 或者R3 ，都将超过电压表的量程。
电阻的测量，由于涉及的因素很多，从仪表读数、仪器的选择、电路的设计到实物连线，所以学生觉得很难。但只要我们由浅入深的引导学生理解、运用、融会贯通，难点也能逐步变为不难。
(广东省深圳市高级中学,#518040#)#
摘要： 在“系统与设计”教学中，通过让学生参与“多量程高精度电流表的组装与调试”， 从目标系统的整体性、相关性出发，通过相关学科知识的运用，建立数学模型并进行量化分析，最终找到系统问题解决的途径。
关键词 ： 系统分析 设计 结构 流程
一、问题的提出
为了能更好地教学“系统分析和流程设计”这一内容，我特意设计了一个“组装与调试多量程高精度电流表”活动来作为案例，让学生用给定的电流表、电阻和电线等元器件组装并调试出一个多量程高精度电流表。多量程高精度电流表的电路如图1 所示。
在教学初期，我向学生提供了由厂家提供的电流表的标称值（内电阻Rg 和满偏电流Ig）、以及按表头标称值计算配置的整套限流、分流电阻的阻值。学生按照电路图组装调试安装后发现：大电流挡的误差较大，无论怎样对电路中各限流（旁路电阻的电阻数值）作出调节，电流表的几个量程挡大都很难调整到原设计的测量精度内。为什么会出现这种情况呢？ 经过研究分析，我发现厂家供应的电流表表头的内阻Rg和满刻度电流Ig 的实际值有一定的离散性， 即都不同程度地偏离了标称值。所以，用按表头标称值的计算方法来配置限流电阻及各个分流电阻装配而成的电流表，当然会出现误差。原因找到了，但怎样才能让学生装配出较为准确的电流表，则是一个有待解决的问题。
从电流表的工作原理可知， 若能足够精确地测出每个表头的Rg 和Ig 数值，就能精确地计算并绕制出各个分流电阻来。用这些电阻装配出来的电流表， 其测量的精度当然也就有了保证。但众所周知，用我们实验室现有的设备，很难精确地把Rg 测出。可见，先测出Rg，Ig 的精确值， 再算出各个分流电阻的应有真实值的办法难以实行。
那么，在未准确测定表头的Rg 和Ig 的情况下， 能否设法直接求出满足各电流量程挡测量精度要求的各分流电阻的真实值呢？ 如果能够，则问题就可以解决。为了探求问题的解决办法， 我画出了电流表处于各量程状态时的等效电路图（如图2）。
二、多量程高精度电流表的设计
从图2 所示的4 种测量状态下的测量电路图的分析可以看出这一电流测量系统的基本构成是：
从系统结构的角度来审视如图2 所示的各电路图可以看出，这个“多量程高精度电流表”由主系统和子系统构成，主系统是由“电磁动圈表头电流测量支路” 和“旁路电流支路”两大子系统所构成的。这两个子系统在不同的测量量程状态时的结构组成会发生改变， 电路中一些电阻在测量量程发生变换时所充当的作用和身份不同。如在0.5)mA 量程测量状态时、电路中的电阻R3，属于整体电路（主系统）结构中的“旁路电流支路”（子系统）中的一个旁路电阻；但当量程大于1)mA时，电阻R3就变为“电磁动圈表头电流测量支路”上的一个限流电阻。由此可见，这个“组装与调试多量程电流表”的学生实践活动可以承载“系统与设计”有关的教学环节。
三、建构多量程高精度电流表系统的数学模型
针对系统的相关知识，我对电流表的工作原理作了分析，从图1 所示的多量程高精度电流表电路可知：
式中： Ri$为量程为Ii$时测量电路中分流支路电阻， Ii$的下标“i”可分别代表各挡对应的最大电流。对这一定量关系通式（数学模型） 的数学分析后发现：“只要改变分流支路电阻Ri$占“环形回路总电阻R Σ”的比例值（Ri$/R Σ），便可改变电流表所设置的测量量程。
四、制作实物模型
根据如上的分析，我们找到了一套能解决原来的“难以把各量程测量精度调准”的有效操作方法。具体步骤如下：
1.让学生用4 个精密的可变电阻箱来分别代替装配电流表电路中的R3，R4，R5，R6$，使学生懂得可以通过改变这一串联电阻箱中的任一阻值来实现Ra不同的取值，并按图2 把整个装配电流表电路与一个标准电流表及可变负载RL（滑线电阻）串联在一起，然后再接到输出电压为U 的可调压直流稳压电源上，从而为所装配的电流表创设实测环境。
2．转动选挡开关K 至最小量程。让学生通过调节U 或RL， 使标准表的读数等于I＝Ia＝0.5$mA；同时通过调整电阻箱改变Ra（即R3$+ R4$+ R5$+ R6）的取值，直至装配的电流表的指针为满刻度（即表头的电流已等于满刻度电流）， 此时Ra$$的实际值便可从精密电阻箱上直接读出， 即R3$+ R4$+ R5$+R6$。此时引导学生通过原理分析得到前文的①式，学生分析得知：在不清楚Rg 值的情况下，虽然不能靠计算法求出，但对于某一个具体的电磁式动圈表头来说， 应有一个Ra 具体的确定值， 因此Ra，Ig，Ia之间应有一一对应关系。要让学生通过分析懂得在确定Ra 值时，实际上就等于确定了“环路回路”的总电阻RΣ（RΣ= R2&+Rg&+R6&+R5++R4&+R3），也就等于有了一个不允许改变的确定的RΣ之值（因为这一阻值确定最小电流挡的测量精度）。
3.+让学生转动选挡开关K 至下一个较大量程，让学生通过调节U 或RL，使标准表的读数等于I = Ib++=+1+mA， 并在不改变已确定的前一挡分流电阻Ra+= R6+R5+R4+R37=R3＋Rb取值的前提下， 调整Rb（Rb＝R6++R5++R4）与R3 的大小，即若R3 要增加（或减小）多少，则必须使Rb（即R6++R5++R4）的值减小（或增大）多少；同时也要相应地适当调整U或RL， 最终让装配表的指针到达满刻度，从而使R3 和Rb 满足，得到③式，并从电阻箱上读出R3 及Rb 的值。
4. 让学生依次使I = Ic＝10+mA+和I = Id＝1007mA， 在保证不改变上一挡的分流电阻取值的前提下，运用同样的调整方法，在依次满足式④和式⑤所要求的关系时， 从电阻箱上读出R4与Rc7、R5与Rd（即R6）等分流电阻应有的准确数值。
5. 让学生按照在以上流程操作中所确定的各分流电阻的值， 选购或绕制相应阻值的电阻，并最后完成电流表的装配与调试。
五、教学反思
学生用此方法装配并调试出来的多量程高精度电流表都能达到设计要求的测量精度。这次实践活动很受学生欢迎，学生在有关多量程高精度电流表工作原理的理解方面以及装配、测量精度调试等技能方面都有所得。
实际教学有以下几个方面的效果：首先，学生通过对“多量程高精度电流表的组装与调试”的实践探究，对作为这一电流测量系统的内部电路的组成结构以及用并联分流来扩展测量量程的设计思想及其工作原理都有了一个较为深入的系统了解。
其次，通过实践活动，学生较好地认识到在进行复杂问题的求解时， 可以借助系统分析的方法。如本案例就是学生运用已学的学科知识来进行研究分析， 建构起能反映测量系统的输入输出关系的数学模型，进而通过数学模型分析求解，从而找到解决问题的操作方法。
【关键词】钳形电流表；原理；使用
前言
钳形电流表的主要部件是一个穿心式电流互感器。测量时，将钳形电流表的磁铁套在被测导线上，形成1匝的一次线圈，根据电磁感应原理，二次线圈中便会产生感应电流，与二次线圈相连的电流表指针便会发生偏转，指示出线路中电流的数值。
一、钳形电流表的工作原理
电流表主要由电流互感器、分流器、转换开关、桥式整流电路、直流电流表、仪表盘和指针组成。钳形电流表是根据串芯式电流互感器的原理工作的。当测量带有负载的导线上的电流时，穿入钳口里面的导线相当于电流互感器的一次绕组，导线中流过的电流在电流互感器的铁芯中产生磁通，使得绕在铁芯上的二次绕组感应出交流电流，经二极管桥式整流变换成直流电流，使直流电流表的指针向右偏转，得出测量结果。测量过程中量程大小的转换是由转换开关切换至分流器不同的分流电阻完成的，原理图如图1所示。
二、钳形电流表的分类与结构
钳形电流表可分为互感器式钳形电流表、电磁系钳形电流表、数字式钳形电流表三大类。其中互感器式钳形电流表由电流互感器和带整流装置的磁电系表头组成。电磁系钳形电流表是由一只电磁式电流表和一只穿心式电流互感器组成，穿心式电流互感器的二次绕组缠绕在铁芯上且与电流表相连，它的一次绕组即为穿过互感器中心的被测导线，旋钮实际上是一个量程选择开关，扳手的作用是开合穿心式互感器铁心的可动部分，以便使其钳入被测导线，如图1所示。
数字式钳形电流表由二部分组成，其一是输入与变换部分，它的作用是采集信号；其二是A/D转换电路与显示部分。
三、钳形表的正确使用
1.钳形表的一般使用方法
（1）调零。在测量电流前，表针应该指向零位，否则，应用螺钉旋具调整表头上的调零螺钉使表针指向零位，以提高读数的准确度；（2）选择量程。使用钳形电流表时要正确选择量程。测量前应估计被测电流的大小，选择合适的量程。若无法估算电流的大小，应先选择大的量程范围，再选择合适的量程，但决不可用小量程挡去测量大电流；（3）测量电流。测量时，每次测量只能钳入一根导线，将被测导线钳入钳口中央位置，以提高测量的准确度；被侧导线的电流就在铁心中产生交变磁力线，钳形电流表上指示感应电流的读数。测量结束后，应将量程开关扳到最大量程位置，以便下次安全使用。（4）当被测电路电流太小，即使在最低量程挡指针偏转角都不大时，为使读数准确，在条件允许的情况下，可将被测导线在钳口部分的铁芯上多绕几圈后进行测量，被测实际电流值等于电流表读数除以放入钳口内导线圈数。
2.钳形电流表的特殊应用
（1）测量绕线式异步电动机的转子电流：用钳形电流表测量绕线式异步电动机的转子电流时，必须选用电磁系表头的钳形电流表，如果采用一般常见的磁电系钳形表测量时，指示值与被测量的实际值会有很大的出入，甚至没有指示，其原因是磁电系钳形表的表头与互感器二次线圈连接，表头电压是由二次线圈得到的。根据电磁感应原理可知，互感电动势为E2=4.44fWФm，由公式不难看出，互感电动势的大小与频率成正比。当采用此种钳形表测量转子电流时，由于转子上的频率较低，表头上得到的电压将比测量同样工频电流时的电压小的多（因为这种表头是按交流50Hz的工频设计的）。有时电流很小，甚至不能使表头中的整流元件导通，所以钳形表没有指示，或指示值与实际值有很大出入。（2）用钳形电流表测量三相平衡负载时，钳口中放入两相导线时的电流指示值与放入一相时电流的指示值相同。用钳形电流表测量三相平衡负载时，会出现一种奇怪现象，即钳口中放入两相导线时的指示值与放入一相导线时的指示值相同，这是因为在三相平衡负载的电路中，每相的电流值相等，用下列公示表示Iu=Iv=Iw。
四、钳形电流表使用注意事项
（1）被测线路的电压不得超过钳形电流表所规定的额定电压，以防止发生绝缘击穿和人身触电；（2）使用钳形电流表时应尽量远离强磁场，如通电的自耦调压器、磁铁等，以减少磁场对钳形电流表的影响。测量较小的电流时，如果钳形电流表量程较大，可将被测导线在钳形电流表口内绕几圈，然后再数。线路中实际的电流值应为仪表读数除以导线在钳形电流表上绕的匝数；（3）每次测量只能钳入一根导线：测量时应将被测导线钳入钳口的中央位置，以提高测量的准确度；测量结束后，应将量程开关扳到最大量程位置，以便下次安全使用。
参考文献
[1]王立武.钳形电流表的结构原理及其正确使用[J].农村电工，2011（07）.
[2]王水成.正确使用钳形电流表[J].中国计量，2009年（01）.
[关键词]陀螺仪 工作原理 检修
[中图分类号]TF576.7 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158（2013）06-0213-01
JDT-5A型陀螺测斜定向仪是专门为竖井冻结工程的冻结孔钻孔施工以及大倾角工程孔施工定向而设计的。测斜时不用提钻具，具有高精度测斜、高精度纠偏定向、在仪器内部设计了两套相互独立的计算机数据处理系统，分别对钻孔测斜数据和定向数据进行不间断实时的数据处理并存储和打印出数据。测斜数据处理系统中，采用了适应于冻结孔测量的动态测量传感器和定轴性能极强的高速运转电机，在同样的测量情况下，与常规测斜仪相比5A型可以进行连续测量精度高，主轴动态漂移量小，测斜误差精度在1‰以内，能够满足施工要求，得到普遍使用。
一、测斜井下仪的组成与工作原理
测斜井下仪有机械部分和电器部分组成，中间通过24芯连接插头连接。其机械部分主要有陀螺房部分、倾斜传感器、修正电路部分。电器部分通过36伏500Hz变压器整流输出正负15伏及12伏直流电源、分别给修正电路[光电管、复合管、继电器]、基准信号发生电路、倾斜信号集成放大电路供电。另外通过电容给陀螺供电及修正线圈供电、及信号输出。
井下仪工作原理主要包括供电和信号输出两个方面。在地面仪和井下仪正常的工作状态下，下放测斜井下仪在钻杆内或冻结管内测斜时，倾斜传感器根据冻结孔在施工中的倾斜角度输出相应的信号，幅度经井下仪电器部分放大输出至地面仪再经过地面数据处理箱把从井下仪输出的电信号通过内部电路转换成数字信号通过数码显示管显示并输出至打印机。
1、供电。从地面电源箱输出的36伏500Hz三相交流电分别通过电解电容[50伏100微法]C1 C2 C3 C4 C5 C6输入至变压器B1 B2初级，B1次级分别输出正负20伏交流正负20伏交流经整流桥和三端稳压7815和7915集成稳压电路输出正负15伏，分别基准方波信号发生电路741和倾斜信号集成运算放大电N741供电。B2次级输出14伏交流电源，14伏交流电源经整流桥和三端稳压7812集成稳压电路输出12伏，分别给修正电路的红外接收管3DUSI继电器JRC-5M复合管3DK7 3DK4供电并给三端稳压327供电，通过317稳压输出3伏直流给修正电路的红外发射管HG412供电。另一路从耦合电容次级36伏500Hz直接到陀螺马达线圈和修正力矩线圈。
2、信号输出。井下仪陀螺马达通电一段时间后[3-10分钟]达到正常转速，此时可以下放探管至钻杆和冻结孔内进行测斜。倾斜传感器初级有方波发生器741集成电路提供27.5伏的基准信号，交流在13伏。次级x轴和y轴分别根据其摆锤的幅度输出相应微弱的电信号，再经过各自对应的放大电路741集成电路进行信号放大后，经过电感L1 L2 L3输出至地面仪。
二、故障判断和检修
根据地面仪的修正电流表和电压表的工作状态来判断故障。
1、地面仪的电流表比正常工作电流小或启动按钮按下井下仪不启动。电流表比正常工作电流小，电压表比正常工作电压高：根据故障情况判断是陀螺马达没有工作，重点检查马达游丝是否断路及相应的供电线路是否开路。启动按钮按下井下仪不启动：根据故障情况判断是三相供电线路有一相断路。重点检查线路输入部分。
2、地面仪的电流表比正常工作电流大。电压表比正常工作电压低。根据故障情况判断：一是三相供电线路相间短路或一相对地短路。重点检查线路输入部分。二是陀螺马达使用寿命要到期。[陀螺正常的使用寿命300小时]
3、正常工作时电流表显示不修正或单边修正。根据故障情况判断是修正电路工作不正常，重点检查修正电路及相应的连线及插头部分。如修正电路的12伏供电2.5伏的供电是否正常。红外发射管H412是否老化开路，红外接受管3DU51是否老化开路。继电器JRC-5M是否损坏，复合管3DK4 3DK7是否损坏等。
4、正常工作时电流表修正回位不及时。根据故障情况判断是修正电路工作不正常，重点检查马达的上下轴承和传感器的上下轴承是否转动正常。修正电路的继电器开合是否正常。
三、井下仪故障维修实例
1、启动后地面仪电流表IB中相无电流指示故障
故障分析：地面仪电流表IB中相无电流，造成此现象的电路有测井绞车滑环开路或测井电缆开路或井下仪内部三相焊接板的焊点接头开路或24芯插头开路或电缆头和井下仪之间的软连开路。
故障排除：把井下仪探管从井口扛回来，拔掉电缆头，测量电缆头至滑环插座三相都通正常，把井下仪从探管内取出，测量1、2、3三相正常没有开路的。由此判断是电缆头和井下仪之间的软连之间有问题。测量软连1线不通。剥开软连插头的包布其线头脱焊开路。焊好后通电井下仪启动正常故障排除。
检修总结：由于测井电缆头和井下仪之间的软连开路，三相36伏500赫兹的交流电压缺一相。陀螺马达启动缺相，所以中相电流小，陀螺马达不启动
2、启动后地面仪电流表指示不修正故障
故障分析：由于井下仪启动正常，电流表不修正，这只能是修正电路的故障，重点检查相应的连线，红外发射电路、红外接收电路。
故障排除：把井下仪探管从井口扛回来拔掉电缆头，把井下仪从探管内取出，安放在校验台上用校验线连接，通电启动后测量修正电路12电压伏正常，2，5伏电压正常。由此判断供电正常。停电，分别测量红外发射管H412正常红外接收管3DUSI正常。由于是两边都不修正，造成此故障只能是修正电路的公共端，仔细检查24芯插头18 19两线正常，17线不通，取出24心连线检查对应的17线，发现焊点开路。焊好后通电启动修正电路正常。有修正电缆。
检修总结：由于修正电流是两边都不修正，只有是修正电路的公共端才能造成此故障。应重点检查修正电路的公共端。
3、启动后地面仪电流表指示修正电流大有时能恢复正常故障
故障分析：井下仪启动后地面仪电流表指示修正电流大，造成此故障的电路有，测井绞车滑环3相之间短路，测井电N3芯之间是否短路，陀螺马达是否老化，陀螺马达支架上下轴承是否损坏，传感器支架上下轴承是否损坏，修正电路继电器工作是否断开不及时等。
故障排除：把井下仪探管从井口扛回，拔出电缆头，卸下绞车滑环插头，分别测量电缆头插头1、2、3相线之间的绝缘正常，分别测量电缆头插头1、2、3相线的对地绝缘正常，由此判断测井电缆和滑环正常，接着把测斜井下仪从探管内取出，放在校验台上用校验线连接，通电启动修正电流正常，此时检修陷入僵局。为彻底排除故障，把井下仪模拟实际工作状态慢慢转动，发现当井下仪转至某一方向时故障出现修正电流大，不及时修正回位。停电至陀螺马达停止运转后，用手转动整个陀螺马达支架，发现陀螺马达支架转到某一位置时有轻微卡，由此分析是轴承故障，由于陀螺马达和传感器之间是单相拨插通过上下螺丝固定，把上部传感器螺丝松开，旋转陀螺马达支架，发现故障依旧，由此判断是陀螺马达支架上下的轴承有问题，拆开马达框架取出上下轴承检查发现是下轴承不好，更换轴承，故障排除。
检修总结：由于陀螺马达支架的下轴承轻微损坏，造成马达支架在旋转到损坏的位置时其修正电流所产生的力矩抗不过此点的阻力，所以修正电流一直存在，造成修正电流大下不来的现象发生。
4、启动正常但无信号输出故障
故障分析：井下仪启动正常但是无信号输出，造成此现象的电路有，传感器的初级开路，方波信号发生器损坏，正负15伏电源故障。内部传感器焊接板的焊点接头开路、24芯插头对应的传感器初级开路。
汽车上的油量表一般为磁电式油量表，如图甲，当指针指在“F”位置时，表示油箱中的油已加满；当指针指在“E”位置时，表示需要加油。
油量表一般采用磁电式交叉线圈结构，其内部结构如图乙、丙中的虚线部分：1―锌合金接合片；2、7―调整固定螺钉（可以调整铁心在锌合金接合片上的位置）；3、4―铁心；5―衔铁。
传感器：油量表的传感器可以将油箱内油量的变化转变为电路中电流的变化，从而在油量表上显示出来。根据其工作原理，传感器可分为两种：滑线电阻式传感器和干簧管式传感器。（如图乙和丙中虚线部分）
电路连接情况：R'为定值电阻，6为滑线电阻器，乙电路中，电磁铁3和滑线电阻器串联，然后和电磁铁4并联；丙图中，电磁铁3和压敏电阻R（电阻随压力的变化而变化）串联，然后和电磁铁4并联。
工作原理：如图，当被测油箱内的油位变化时，乙图中传感器的浮标随之上下移动，滑线电阻的阻值发生改变（丙图中压敏电阻R的阻值随着受到的压强的变化而变化），从而使电磁铁3线圈中的电流大小发生变化，电磁铁3的磁场相应随之变化，从而带动了与磁钢结合在一起的指针，使指针发生偏转，显示油量变化。（上述过程中，电磁铁4中的电流不变，磁场也不变）
把社会、生活和物理知识紧密联系起来，这是我们中考考查方式发展的一个方向。下面让我们来看两道有关油量问题的题目：上面的乙图和丙图可以简化为下面两个图（R为滑动变阻器，R'为定值电阻，R为压敏电阻）。
【中考“零距离”】
例题1：如图所示是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置，油量表是由学生用电流表改装而成的，滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端，当P在a端时电路中的电流为0.6A，表示油箱已满；当P在b端时电路中的电流为0.1A，表示油箱内无油。
滑动变阻器R的最大阻值为50欧时，他应选择的电源电压值和R'的阻值是多少？
（2）若油箱的容积为50L，请你按该同学的改装，在电流表表盘上标出油量值为0L、40L、50L的位置（滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化）。
【分析】
这道题目涉及浮力、杠杆、欧姆定律等方面的知识，巧妙地把这些知识的考查与生活紧密联系起来，体现了物理、生活密不可分的特点。
【答案】
（1）设电源的电压为U，则
当P在a端时：U=0.6A×R′ ①
当P在b端时：U=0.1A×（50Ω+R′） ②
由①式和②式可得：U=6VR′=10Ω
（2）因为R=50Ω，I=0.1A时，油箱内无油，则在电流表上0.1A处应标0L
R=0Ω，I=0.6A时，油箱已满，则在电流表上0.6A处应标50L
又由于滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化，所以当R=10Ω时，油量应为40L，此时电路中的电流应为I=U／（R＋R′）＝6V/（10Ω+10Ω）=0.3A（如图所示）
例题2：如下图所示，为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图，其中电源电压恒为6V，R'为定值电阻，A为油量指示表（实质是一只量程为0―0.6A的电流表），R为压敏电阻（其阻值随表面受到压强的增大而减小）。关于压敏电阻R的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示。
（1）油箱是一个圆柱形容器，底面积为0.15m，油箱内汽油高度达到60cm时油箱即装满，问油箱装满时汽油的质量为多少？此时汽油对油箱底部压敏电阻的压强为多大？（汽油密度为0.71×10kg/m，取g=10N/kg）
（2）油箱装满时，油量指示表的示数如图甲所示，求定值电阻R'的阻值？
（3）当油箱内汽油用空时，油量指示表的指针指向某一位置，求此位置所对应的电流？
（4）假如某品牌汽车配用该油箱，它的发动机的效率为23％，当汽车以60km/h的速度做匀速直线运动时，受到地面的阻力约为500N，则理论上一满箱油可供汽车行驶多少距离？（汽油的热值为4.6×10J/kg）
【分析】
本题综合了力学、热学、电学知识，考查学生把学习到的物理概念、规律进行适当重组与整合，变成解决现实中具体问题的工具。
【答案】
（1）m=ρ•V=0.71×10kg/m×0.15m×0.6m=63.9kg
p=ρgh=0.71×10kg/m×10N/kg×0.6m=4260Pa
（2）R===10Ω
当P＝4260Pa时，查表得R=5Ω，R'＝R－R＝10Ω-5Ω＝5Ω
（3）当油箱内汽油用空时，P＝4260Pa，R＝45Ω，I===0.12A
（4）因为F•S=mqη
所以s===1352.124km
中考题所涉及的新知识，一般为学过的初中物理知识的拓展或延伸，多为初高中衔接的相关知识或现代科技知识。新知识中考题的能力要求较高，具有一定的难度和较高的区分度，能有效地考查同学们的学习能力、知识迁移能力、分析问题和解决问题的能力。
本文列举几例以透视新知识中考题的命题特点及解题思路与方法。
例1.物理学中把物体在单位时间内通过的路程叫速度，速度计算公式为：速度=路程1时间，即v=s1t，单位是m/s。初中阶段还有很多这样定义的物理量，如密度、压强、功率、热值等，这种定义物理量的方法叫做比值定义法。我们在高中物理阶段也有很多这样定义的物理量，如：把物体在单位时间内速度的变化量叫做加速度（注：速度的变化量用Δv表示，它等于前后两次速度之差；加速度用字母a表示，国际单位制单位是m/s2）。由加速度的定义可知：
（1）加速度的定义公式为a=。
（2）若一个物体开始运动的速度为2m/s，经过5s后它的速度变为8m/s，则这个物体在5s内的速度变化量为Δv=。
（3）若问题（2）中的物体做匀变速直线运动（单位时间内速度的变化量相等），求出物体的加速度大小为a=m/s2。
解析：加速度是新知识。从题给材料中可直接找出比值定义法、加速度的定义、速度的变化量等信息。
由速度定义了解比值定义法；根据加速度的定义信息，利用比值定义法比照速度的定义得出加速度的定义公式。由于速度是“物体在单位时间内通过的路程”，是路程与所用时间的比值，公式为v=s1t；加速度是“单位时间内速度的变化量”，是速度的变化量与所用时间的比值，故加速度的定义公式为a=Δv1t，其中Δv是“速度的变化量”，“它等于前后两次速度之差”，即Δv=v-v0。
（1）加速度的定义公式为
a=Δv1t。
（2）物体在5s内的速度变化量为
Δv=8m/s-2m/s=6m/s。
（3）物体的加速度大小为
a=Δv1t=6m/s15s=1.2m/s2。
点拨：解答新知识中考题，提取新知识的相关信息是前提，根据要求对信息进行加工、处理是关键。要从题给材料入手，仔细读题，抓住关键语句，通过分析、推理、概括、归纳获知新知识。
例2.阅读下列短文，回答有关问题：
被封闭的液体有一个重要特点，即加在被封闭液体上的压强能被液体大小不变地向各个方向传递。这个规律被称为帕斯卡原理。帕斯卡原理是液压机的工作基础。
图1（1）图1是液压机的工作原理图，小活塞和大活塞的面积分别为S1和S2，当用力F1向下压小活塞时，小活塞下方液体受到的外加压强为F11S1，此时大活塞受到液体的压强为多大？大活塞受到液体的压力F2为多大？
（2）在不增加作用在小活塞上的力的前提下，如何实现使大活塞一端举起更重物体的目的？（至少答出两种具体的方法）
解析：帕斯卡原理及液压机工作原理是新知识。由短文信息了解帕斯卡原理；应用帕斯卡原理分析液压机的工作原理，找出液压机大、小活塞的压力与面积的关系。
液压机小活塞下方液体受到的外加压强p1=F11S1，大活塞受到液体的压强p2=F21S2；由帕斯卡原理可知，p1=p2，故F11S1=F21S2，或F21F1=S21S1。
（1）大活塞受到液体的压强p2=p1=F11S1，大活塞受到液体的压力F2=p2S2=F1S21S1。
（2）由F2=F1S21S1可知，在F1不变的前提下，要使大活塞一端举起更重物体，即使F2增大，可减小小活塞的面积S1、增大大活塞的面积S2（或增大两活塞面积的比值S21S1）。
点拨：解答新知识中考题，要注意新旧知识的联系和综合应用。帕斯卡原理反映的是液体传递压强的规律，液压机大小活塞的压力与面积的关系F21F1=S21S1则是利用帕斯卡原理和已学过的压强知识推导得出的。
例3.演绎式探究――探索宇宙：
（1）牛顿认为，宇宙中任何两个物体之间都存在引力，引力大小F引=km1m21r2，其中m1、m2分别为两个物体的质量，r为两个物体间的距离，k=6.67×10-11m3/（kg・s2）。可见，当两个物体的距离增大时，它们之间的引力将变。
当我们用线绳拴着一个小球使它以手为圆心转动时，绳子对小球有一个向圆心拉的力，这个力叫做向心力。这是小球得以绕圆心做圆周运动的条件。宇宙中的星体也是如此：
图2子星绕母星（卫星绕行星、行星绕恒星）的运动可近似地看做是匀速圆周运动（如图2），子星受到一个恒定的指向圆心（母星）的向心力，向心力的大小F心=mv21r，其中m为子星质量，v为子星绕母星匀速运动的速度，r为运动半径（即两星之间的距离）。并且，向心力的大小等于母星对它的引力F引。
（2）已知月球绕地球一周所用的时间为T，地月之间的距离为r，请你推导出地球质量M的数学表达式。
（3）已知地球到太阳的距离为1.5×1011m，一年近似为3.2×107s，则太阳的质量为kg。
解析：万有引力定律、匀速圆周运动和向心力是新知识。由题给信息理解万有引力定律；找出圆周运动中速度与运动周期的关系，应用引力公式和向心力公式推导出天体质量的表达式，并利用该式计算太阳的质量。
（1）根据引力公式F引=km1m21r2可知，k是一个不变的系数，两个物体的质量一定，引力F引与两个物体间的距离的平方成反比，故当两个物体间的距离增大时，它们之间的引力将变小。
（2）地球与月球之间的引力F引=kMm1r2，则地球的质量M=r2F引1km；又因为“向心力的大小等于母星对它的引力F引”，即F引=F心=mv21r（其中m为月球质量，v为月球绕地球匀速运动的速度，r为地月之间的距离），月球绕地球匀速运动的速度v=s1t=2πr1T，则F引=F心=mv21r=m（2πr1T）21r=m4π2r1T2。故地球质量M=r2F引1km=r2m4π2r1T21km=4π2r31kT2。
（3）将地球到太阳的距离r、地球绕太阳一周所用的时间T和常数k代入M=4π2r31kT2，故太阳的质量M=4π2r31kT2=4×（3.14）2×（1.5×1011m）316.67×10-11m3/（kg・s2）×（3.2×107s）2≈1.95×1030kg。
点拨：解答新知识中考题，一是能利用新知识进行分析、推理，如分析引力与距离的关系时，找出不变量与变量，依据引力公式分析得出结论；二是能将知识迁移，即将已掌握的知识和方法应用到其他类似的问题上或新的物理情景中，如：将小球的圆周运动的特点、规律应用到天体的圆周运动上，从而得到天体质量的表达式；由速度公式得到月球绕地球匀速运动的速度。
例4.由于流体具有豁滞性，因而物体在流体中运动要受到流体的阻力。科学家们已测得半径为R的球在流体中以速度v运动时受流体阻力大小为F=6πηRv，其中η为流体的黏滞系数，不同流体η不同，它由流体的性质决定。某课外兴趣小组在研究性学习活动中为了测定某种流体的黏滞系数，设计如下实验：让密度为ρ=1.2×103kg/m3、半径为R=3cm的实心球在密度为ρ0=0.8×103kg/m3的透明液体中竖直下落，发现球先加速下落后匀速下落，该兴趣小组的同学用频闪摄影的方法测出球匀速下落时的速度为v=4.9m/s。若球的体积计算式为V=4πR313，g=9.8N/kg。则该流体的黏滞系数η为（）
A.0.16N・s/m
B.0.48N・s/m
C.0.16N・s/m2
D.0.48N・s/m2
解析：流体阻力公式和黏滞系数是新知识。由题给信息了解流体阻力公式；根据球匀速下落的平衡状态利用二力平衡条件确定阻力与重力的大小关系；根据流体阻力公式推导出黏滞系数的表达式，并将相关数据代入计算出流体的黏滞系数。
球在液体中匀速下落时，球受到液体的阻力等于其重力，即F=G。因F=6πηRv，G=mg=ρVg，故该流体的黏滞系数
η=F16πRv=G16πRv=ρVg16πRv
=ρg4πR31316πRv=ρgR214.5v
=1.2×103kg/m3×9.8N/kg×（3×10-2m）214.5×4.9m/s
=0.48N・s/m2。
答案为D。
点拨：解答新知识中考题，运算的方法、步骤与常规计算题相同，一要注意剔除多余条件，如液体密度；二要推导出用已知量表示的最终结果的表达式，然后代入数据进行计算，不要分步计算，以免出错；三是计算时，要统一单位，并将数值与单位分别进行计算。
例5.我们知道，测量时总存在误差，通常将测量值与真实值之差叫绝对误差。初中电学实验中所用电流表的准确度等级一般是2.5级的。2.5级电流表的含义是，用该电流表测量时的最大绝对误差不超过满刻度值的2.5%。下表给出了用2.5级电流表测量电流时，电流表指针的偏转角度与百分误差（即最大绝对误差与电流表读数之比的百分数）之间的关系。
电流表指针的偏转角度1量程为0～0.6A
电流表的读数1百分误差满刻度10.60A12.5%满刻度的二分之一10.30A15.0%满刻度的三分之一10.20A17.5%满刻度的四分之一10.15A110%满刻度的十分之一10.06A125%满刻度的二十分之一10.03A1（1）上表中的最后一空处相应的百分误差是%。
（2）从上表中的数据可以看出，该电流表的指针偏转的角度越大，百分误差（选填“越大”或“越小”、“不变”）。
（3）如果用准确度等级是2.5级的电流表进行测量时要求百分误差小于3.75%，则该电流表指针的偏转角度应大于满刻度的。
解析：绝对误差和百分误差是新知识。由题给信息了解两种误差概念；从数据表找出电流表指针的偏转角度与百分误差之间的关系；应用百分误差知识进行推论、分析。
（1）分析表中数据，当电流为0.60A时，指针偏转角度为满刻度，百分误差为2.5%；当电流为0.30A时，指针偏转角度为满刻度的112，百分误差为5.0%=2×2.5%；当电流为0.20A时，指针偏转角度为满刻度的113，百分误差为7.5%=3×2.5%……由此可见，电流表指针的偏转角度是满刻度的几分之一，则百分误差就是2.5%的几倍。故当电流表指针的偏转角度为满刻度的1120时，百分误差为20×2.5%=50%。
（2）从表中数据可以看出，电流表的指针偏转的角度越大，百分误差越小。
（3）根据准确度等级2.5%的电流表百分误差与偏转角度的关系：指针的偏转角度为满刻度的11n，百分误差=n×2.5%。要求百分误差小于3.75%，则n=3.75%12.5%=1.5，11n=111.5=213，故该电流表指针的偏转角度应大于满刻度的213。
点拨：解答新知识中考题，要掌握分析处理图表信息的方法。本题中，也可由表中信息找出规律――百分误差与电流表的读数成反比例关系，由此可得出：电流表读数为0.03A时，百分误差为50%；电流表指针的偏转角度越大，即电流表的读数越大，则百分误差越小。要使百分误差小于3.75%，根据反比例关系，并与7.5%这一百分比对应的电流表读数相比较，可知此时的电流为0.4A，0.4A10.6A=213，故电流表指针的偏转角度应大于满刻度的213。
例6.阅读短文，回答问题：
巨磁电阻效应
1988年阿尔贝・费尔和彼得・格林贝格尔发现，在铁、铬相间的三层复合膜电阻中，微弱的磁场可以导致电阻大小的急剧变化，这种现象被命名为“巨磁电阻效应”。
更多的实验发现，并非任意两种不同种金属相间的三层膜都具有“巨磁电阻效应”。组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生“巨磁电阻效应”。
图3进一步研究表明，“巨磁电阻效应”只发生在膜层的厚度为特定值时。用R0表示未加磁场时的电阻，R表示加入磁场后的电阻，科学家测得铁、铬组成的复合膜R与R0之比与膜层厚度d（三层膜厚度均相同）的关系如图3乙所示。
1994年IBM公司根据“巨磁电阻效应”原理，研制出“新型读出磁头”，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息。
（1）以下两种金属组成的三层复合膜可能发生“巨磁电阻效应”的是。
A.铜、银B.铁、铜
C.铜、铝D.铁、镍
（2）对铁、铬组成的复合膜，当膜层厚度是1.7nm时，这种复合膜电阻（选填“具有”或“不具有”）“巨磁电阻效应”。
（3）“新型读出磁头”可将微弱的信息转化为电信息。
（4）铁、铬组成的复合膜，发生“巨磁电阻效应”时，其电阻R比未加磁场时的电阻R0（选填“大”或“小”）得多。
（5）丙图是硬盘某区域磁记录的分布情况，其中1表示有磁区域，0表示无磁区域。将“新型读出磁头”组成如图所示电路，当磁头从左向右匀速经过该区域过程中，电流表读数变化情况应是丁图中的。
解析：巨磁电阻效应是现代科技新知识。由题给短文和图表信息了解巨磁电阻效应现象，知道巨磁电阻效应的条件（金属组成、膜层厚度）、原理，应用条件和原理分析解答问题。
（1）由于“组成三层膜的两种金属中，有一种是铁、钴、镍这三种容易被磁化的金属中的一种，另一种是不易被磁化的其他金属，才可能产生‘巨磁电阻效应′”，故答案为B。
（2）“‘巨磁电阻效应’只发生在膜层的厚度为特定值”。由乙图的图象可知“巨磁电阻效应”跟膜层厚度有关系，当复合膜电阻R1R0=100%时，R=R0，说明此时复合膜电阻不具有“巨磁电阻效应”；当R1R0
（3）由于“‘新型读出磁头’，将磁场对复合膜阻值的影响转换成电流的变化来读取信息”，故“新型读出磁头”可将微弱的磁信息转化为电信息。
（4）根据乙图的图象可知，发生“巨磁电阻效应”时，R与R0之比小于1，故R比R0小。
1.(2014•宁波)如图是研究磁体周围磁场时的铁屑分布情况.实验时，a、b、c三个位置所对应的磁极可能是( )
A.N、N、N B.N、S、S
C.N、N、S D.S、N、S
2.(2014•株洲)如图可以说明巨磁电阻的特性.闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么( )
A.电磁铁左端为S 极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻随磁场增强而变大
D.巨磁电阻随磁场增强而变小
3.(2014•嘉兴)如图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是( )
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
4.(滚动考查流体压强与流速的关系、分子引力和验电器)(2014•白银)关于如图所示的四幅图，下面说法正确的是( )
A.甲图中风中雨伞容易“上翻”，是由于流速 大的地方压强大
B.乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码，是由于分子间有引力作用
C.丙图中导线触接电源后小磁针发生偏转，说明磁能够生电
D.丁图中绝缘棒接触验电器后验电器的金属箔张开一定角度，说明该棒带正电
5.(2014•菏泽)关于电磁铁，下面说法中正确的是( )
A.电磁铁是根据电磁感应原理制作的
B.电磁继电器中的磁体，必须用电磁铁
C.电磁继电器中的磁体，可以用永磁体，也可以用电磁铁
D.电磁铁中的铁芯，可以用钢棒代替
6.(2014•东营)1966年，华裔物理学家高锟提出光纤通信的设想.光纤通信传输信息的载体是( )
A.电波 B.超声波
C.无线电波 D.光波
7.(滚动考查摩擦力、惯性、内能的改变方式和能量的转化)(2014•宁波)如图所示，不旋转的铝块在强大压力作用下顶住高速旋转的铜块，铜块瞬间停止转动， 两者黏合在一起，这就是“旋转焊接”技术.下列对焊接过程的理解，错误的是( )
A.强大的压力可以使两者之间产生很大的摩擦力
B.使铜块高速旋转目的是为了增大铜块的惯性
C.铜块内能增加是通过做功的方式来实现
D.铜块和铝块增加的内能是由铜块的机械能转化而来
8.(2014•台州)如图为我国新型反潜巡逻机.机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在.下图能解释磁异探测器工作原理的是( )
A.电磁铁左端为S 极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻随磁场增强而变大
D.巨磁电阻随磁场增强而变小
二、填空题(每空2分，共32分)
9.(滚动考查分子动理论)(2014•南京)我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”授课时，将一个金属圈插入饮用水袋，抽出后制作了一个水膜，往水膜表面贴上一片画有中 国结图案的塑料片，水膜依然完好，如图甲所示，这表明分子之间存在________;用注射器向制作好的水球内注入少量红色液体，水球变成了一枚“红宝石”，如图乙所示，这表明分子在______________，“天宫一号”和地面之间的信息传播是通过 _______波来实现的，这种波在真空中的传播速度是_______m/s.
10.(2014•泰州)如图甲所示，接通电路时导线下方的小磁针发生偏转，改变电流方向时小磁针的偏转________方向.由此说明，通电导体周围存在_______，且其方向与_______有关.用如图乙所示的装置进行如下实验：闭合开关，让导体AB做左右运动，电流表的指针_________;闭合开关，让导体AB做上下运动，电流表的指针_______;断开开关，再让导体AB做左右运动，电流表指针________.根据这些现象，可以 得到的结论是_________________________________________________
.
11.(2014•陕西)太阳能飞机，它的动力装置由太阳能电池板，电动机等组成.机翼上的太阳能电池板面积较大是为了获得更多的________能，并将其转化为______能，使电动机带动螺旋桨转动，电动机的原理是___________________.
12.(2013•十堰)十堰市通信公司为客户推出了3G业务，通过3G网络可提供无线视频电话、无线上网等多项服务，这些服务是通过________(填“超声 波”“次声波”或“电磁波”)来传递信号的，这种波在真空中的传播速度约为_______km/s.
三、作图题(12分)
13.(滚动考 查光学、漂浮和杠杆作图)(2014•苏州)按题目要求作图：
(1光线AO从空气中斜射向水面，请画出它的反射光线和大致的折射光线.
(2)物体漂浮在水面上，请作出物体受到的重力G和浮 力F的示意图.
(3)杠杆OBA在图示位置静止，请画出作用在A点的最小力F及其力臂L.
(4)小磁针在图示位置静止，请标出通电螺线管的N极和电源的正极.
四、实验探究题(12分)
14.如图是某课外活动小组仿制的一个能产生持续电流的装置—发电机，装有手摇柄(未画出)的转轴垂直穿过圆盘中心，金属圆盘放在蹄形磁铁之间，圆盘的轴心和能在圆盘的边缘滑动接触的滑片通过金属导线与电流表相连.金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组 成的，圆盘在磁极间不断转动，每根导线都在做切割磁感线的运动，从而产生持续电流.当以某一转速匀速转动金属圆盘时，电流表有一定的示数.
根据上述材料，请完成下面的实验探究填空：
(1)手摇发电机工作时，将_______能转化为________能;
(2)换用___ ____的磁铁，其他条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小跟磁场强弱有关;
(3)换用一个半径大一些的金属圆盘，其他条件不变，发现电流表读数增大，说明电流大小也跟 ___________有关;
( 4)当圆盘转速增大，其他条件不变时，发现电流表读数也增大，说明电流大小还跟有关.
五、计算题(12分)
15.(滚动考查欧姆定律)如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示.已知继电器的线圈电阻R0=10 Ω，左边电源电压为6 V恒定不变.当继电器线圈中的电流大于或等于15 mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作.
t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40
R/Ω 600 550 500 450 420 390 360 330 300
(1)请说明该自动控制装置的工作原理.
(2)计算说明该空调的启动温度是多少?
(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30 ℃，控制电路中需要串联多大的电阻?
(4)改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案
参考答案：
1.B 2.D 3.D 4.B 5.B
6.D 7.B 8.A
9. 引力 运动 电磁 3×108
10. 改变 磁场 电流方向 偏转 不偏转 偏转 导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流
11.太阳 电 通电导体在磁场中受到力的作用
12. 电磁波 3×105
13.
14.(1)机械电(2)磁性强(3)导线的长度(4)转速(或导体运动速度大小)
15.(1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15 mA时，衔铁被吸合，右侧空调电路开始工作.当温度下降时，控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，空调电路断开，这样就实现了自动控制.
(2)R总=U/I=6 V/15 mA=400 Ω
R= R总-R0=400 Ω-10 Ω=390 Ω
由表中数据可知，此时温度为25 ℃
主备人：
审核人：初二备课组
教学目标
一、知识目标：
1．知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
2．知道发电机的原理，知道发电机的能量转化。
3．知道什么是交变电流，能区别交流与直流。
二、能力目标：
1．经历探究磁生电条件的过程，提高学生观察分析能力及概括能力。
2．培养将科学技术应用于日常生活的意识和能力。
三、情感目标：
1．认识自然现象之间是相互联系的，进一步了解探索自然奥妙的科学方法；
2．认识任何创造发明的基础是科学探索的成果，初步具有创造发明的意识。
教学重难点
教学重点：电磁感应现象产生的条件；发电机的工作原理。
教学难点：发电机的工作原理。
教学手段
多媒体、小黑板等。
教学课时
两课时
教学过程
个人复备
一、情感调节
导入新课：师：奥斯特实验说明了什么？
生：奥斯特实验说明了通电导体周围存在着磁场。（电能生磁）
师：反过来想，磁能否生电呢？1831年，英国伟大的物理学家法拉第，在长达10余年的探索后，就实现了这一愿望。依据他的成就发明的发电机，开辟了电气化时代。视频播放：水力发电站、火力发电站，风能发电站。
电能在当今社会可谓是必不可少，发电站是如何产生巨大的电能的呢？
二、目标展示
三、新课学习
实验探究
设计实验装置：思考教师提出的引导性问题.
问题一：既然探究磁生电，一定离不开磁场，那么，选择什么样的磁体好呢？
联想通电导体的受力实验，选用蹄形磁体。
问题二：假设能够磁生电，必须具备怎样的电路呢？不要电源的闭合电路，为电流提供路径。
问题三：如何验证是否有电流存在呢？
串联小灯泡。但是当电流很弱时，不会发光，无法观察现象；串联普通电流表。因不知电流方向，无法正确连线；串联灵敏电流表。电流弱时，指针也会摆动，且接线时不分正负接线柱，同时，根据指针摆动方向，还可以判断电流方向。
猜想可能条件：引导学生猜想磁生电需具备的条件。如：闭合电路在磁场中静止即可；磁体的磁性要足够强；部分导体在磁场中要运动等。
设计实验步骤：
师：
将部分导线ab放置于磁场中，保持导线与磁场的相对静止，观察灵敏电流表指针。
更换强磁体，增强磁场强度，仍保持导线ab与磁场的相对静止，观察灵敏电流表指针。
保持磁场不变，将导线ab上下移动（平行于磁感线方向），观察灵敏电流表指针。
保持磁场不变，将导线ab左右移动（与磁感线方向垂直），观察灵敏电流表指针。
保持磁场不变，将导线ab与磁感线方向相交方向移动，观察灵敏电流表指针。
教师：操作实验：按以上步骤，尝试性操作实验，
学生：观察发生的实验现象并记录。
发电机
师：情景创设：（边演示边渲染气氛）我手里拿的就是一台手摇式发电机，注意观察灯泡是否发光，开始了！（由慢到快摇动摇把，会发现灯泡发光，逐渐变亮）
演示
1．观察手摇发电机构造：指导学生观察后板书：二、1、发电机构造：转子、定子、铜环、电刷等。说明：转子在定子中旋转，完成切割磁感线运动。铜环、电刷的配合，既始终形成通路，又避免了导线的缠绕，向外输送电流。
2.观察发电机转速对灯泡亮度的影响：加快转动速度时，灯泡会变得越亮，现象很明显。这表明：加快切割磁感线的速度，电流会变大。
3.检验手摇发电机电流方向的变化：a.将灯泡换成灵敏电流表，慢摇发电机，会发现：指针来回摆动；b.把两个发光二极管极性相反的并联起来，串联接入电路中，摇动摇把，会发现交替发光。这些都说明产生的电流其方向在发生规律性的改变。教师总结：板书：电流方向周期性变化的电流叫交变电流，简称交流。这和电池供电电流不同，电池供电电流方向总是从电池的正极流向负极，方向不变，称为直流。我国电网采用交流供电，频率为50Hz。
提出问题：这台发电机为我们提供了交流电，原理是什么呢？为什么电流方向还会发生规律性的改变呢？
播放动画：播放发电机发电时，线圈两个边框切割磁感线的慢动作动画，板书2、发电机原理：电磁感应现象。再仔细观察会发现：两个边框在同样的磁场中切割运动方向总是相反的，这正好在闭合通路中形成向外输送电流。但是，当线圈转过线圈平面与磁感线垂直的位置时，两个边框切割运动方向都发生了改变。因此，产生的电流方向也都发生了改变。于是电路中的电流方向出现周期性的变化。
播放视频：视频内容包括水力发电机组、转子、定子、水轮机、发电过程等内容。根据内容提出思考问题，由学生讨论后回答：大型发电机组为什么用多组线圈？（增大输出电流）。定子和转子各是什么？（线圈为定子，磁极为转较强的磁场是怎样获得的？（永磁体改为电磁体）。发电机的能量转化是什么？（3、发电机的能量转化：机械能转化为电能）。
小结
一、1、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
这种现象，称为电磁感应现象。此时产生的电流，称为感应电流。
2、感应电流的方向跟导体切割磁感线方向和磁感线方向有关。
二、1、发电机构造：转子、定子、铜环、电刷等。
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