京师教育精品一对一学科辅导讲义
学生姓名: 年 级: 辅导科目: 物理 课时数: 3
第二十章:电与磁全章复习
一、教学目标
1.掌握磁感线。
2.理解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
3.了解磁场对通电导线的作用。
4.认识电动机的构造和原理。
5.掌握电磁感应现象。
二、教学重难点
1.理解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
2.掌握电磁感应现象。
三、教学过程
(一)课堂回顾
评讲上节课讲义
(二)、知识要点
知识点1、磁
1.磁现象:
(1) 磁极:磁体上磁性最强的部分叫做磁极。 (N极) (S极)
(2) 磁极间的相互作用:
(3) 磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
2.磁场:
(1)磁场的存在:在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场,这可以利用小磁针来检验。
(2)磁场的方向在磁场中的某一点,小磁针静止时 所指的方向就是这一点的磁场方向。
(3)磁场的性质:磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。
(4)磁感线:磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的 和磁场的 。
(5)地磁场:地磁的两极与地理的两极并不重合。
例题1、 关于磁感线,正确的说法是( )
A.磁感线确实存在于磁场中
B.在磁体内磁感线是从N极到S极
C.将磁铁放在硬纸上,周围均匀地撒上铁粉,然后轻轻地敲打几下,我们就看到了磁铁周围的磁感线
D.磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,任何两条磁感线都不可能相交
变式训练1、一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( )
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所致方向水平向右
D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
知识点2、电生磁
1.电生磁:
(1)奥斯特实验:
①意义:揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。
②结论:a.通电导体周围存在磁场;b.电流的磁场方向与 有关
(2)通电螺线管的磁场:
①螺线管:用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。
②安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的 极。
2、电磁铁:
(1)电磁铁:内部有铁芯的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。
(2)电磁铁的特点:
①电磁铁磁性的有无,完全可以由通断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱可以由 、 控制。
③电磁铁产生的磁场方向是由 的方向决定的。
3、电磁继电器:
①结构:具有磁性的电磁继电器由 和 两部分组成。
②原理:电磁继电器的核心是电磁铁。
电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。
例题2、小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关S后,通电螺线管磁感线方向如图所示,则下列判断正确的是( )
A.电源的右端为正极
B.通电螺线管的左端为S极
C.小磁针一直保持静止
D.小磁针N极向右转动
变式训练1.在如图所示电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向右移动时,图中的电磁铁( )
A.b端是N极,磁性减弱
B.b端是S极,磁性减弱
C.a端是N极,磁性增强
D.a端是S极,磁性增强
例题3、巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小,用GMR组成的电路图如图所示,S断开。A2有示数,电源电压恒定,则( )
A.S闭合时,A2示数减小
B.S闭合时,A2示数不变
C.A1示数减小时,A2示数不变
D.A1示数增大时,A2示数增大
变式训练1、如图是一种水位自动报警器的原理示意图,一般的水都能导电,当水位升高到金属块A处时,灯( )
A.L1灭,L2亮
B.L1亮,L2灭
C.L1亮,L2亮
D.L1灭,L2灭
知识点3、电动机
1. 磁场对通电导线的作用
(1)力的方向和 有关。
(2)力的方向与 有关。
2.电动机的基本构造
(1)转子:能够转动的部分。
(2)定子:固定不动的部分。
3. 直流电动机需装换向器
例题4、线圈abcd转动过程中经过图甲、乙所示位置时,导线ab所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
变式训练1、线圈 abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线 a b 所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过 ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都没改变
知识点4、磁生电
1.电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中 运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流必须同时满足三个条件:
(1)电路是闭合的;
(2)导体要在磁场中做 的运动;
(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。如果不是闭合电路,只能在导体的两端产生感应电压。
3.感应电流的方向:感应电流的方向跟 运动方向和 方向有关。
4.发电机
发电机的原理是 ,发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。
其能量转换是把 转化为 。
例题5、如图所示是一手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发光。下列四图中与这一过程的工作原理相同的是( )
A B
C D
变式训练1、如图是发电机的工作原理图.下列说法中正确的是( )
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应现象
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变
例题6、在图中,根据通电螺线管N、S极,在螺线管上标出电流的方向,在电源上标出它的正负极。
变式训练1、如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改。
例题7、如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.
(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是 。
(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是 。
(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是 现象,它在生活中的应用有 (举出一例即可)。
变式训练1、探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置.
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关后,钥匙电路中形成感应电流,铜棒ab应 运动(选填“上下”或“左右”),这是一种 现象,利用这一原理可制成 。
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有 (答出一种方法即可)。
(三)、课堂小结
1.安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中 的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2.电磁铁的优点是:(1) (电流大小、线圈匝数)
(2) (通断电)
(3) ,因此把它用在一些自动控制电路中。
3.磁场对电流的作用中 、 、 三者应互相垂直,同时改变其中两个方向另一个方向不变。
4.
现象 发现者 能量转化
电流的磁场 奥斯特 电能→磁能
电磁感应 法拉第 机械能→电能
磁场对电流的作用 安培 电能→机械能
5.三种电磁现象的重要应用对比如下:
应用 原理 要点
电磁铁 电流的磁场
通电螺线管内插入铁芯,磁场大大增强 磁性有无可用通断电控制,磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。
交流发电机 电磁感应 交流电:周期性改变方向的电流。
集流环(两个铜环)和一对电刷的作用
直流电动机 通电线圈在磁场中受力转动 用换向器(两个铜束环)和一对电刷使线圈持续转动
(四)、课堂小测
1.首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.牛顿 D.托里拆利
2.如图为实验室常用电流表的内部结构图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是( )
A.电烙铁
B.电铃
C.发电机
D.电动机
3.磁极间有力的作用。同名磁极 ,异名磁极 。
4.实验表明,通电螺线管外部的磁场和 周围的磁场十分相似,改变通电螺线管中的电流方向,通电螺线管的磁极将 ,这表明通电螺线管的磁极跟 有关,它们间的关系遵循 定则。
5.两个形状相同的电磁铁,如果绕线的匝数相同,电流越大,磁性越 ;如果电流的大小相同,绕线的匝数越多,磁性越 。
6.闭合电路中的 ,在磁场中做 磁感线运动时,电路中有电流产生。产生的电流叫 电流。
7.交流发电机是利用 的原理制成的,它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化,我国供生产和生活用的交流电的频率 HZ。
8. 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时,线圈受到 力作用,从而带动与线圈相连的纸盆 ,于是扬声器就发出了声音。
9.人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发明和创造,一是18世纪中期至19世纪发明的 。二是19世纪初英国科学家法拉第发现的 。
10. 如下图所示的通电螺线管电路中,电流表的示数正常,请标出通电螺线管的N、S极。
11.如图是小南同学探究“通电直导线周围的磁场”的实验装置。
(1)闭合开关,小南看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是 ;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向 (填“改变”或“不改变”);
(3)上述实验表明:通电直导线周围存在磁场其方向与电流方向 (填“有关”或“无关”);
(4)如果实验中小磁针偏转不明显,请提供一条改进的建议 。
12.如图是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置,铜棒ab通过导线连接在电流表的两个接线柱上。
(1)要使电流表指针发生偏转,一种可行的操作是 。
(2)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法。
方法一: ;
方法二: 。
(3)利用该实验原理可以制成 (填“发电机”或“电动机”)。
(五)、课后作业
第一天
1.关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A.悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的S极指向地理的南极附近
B.磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
C.铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化
D.通电导体周围一定存在磁场
2.如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
3.法拉第发现的电磁感应现象,是物理学史上的一个伟大发现,它使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代.下列设备中,根据电磁感应原理制成的是( )
A.汽油机 B.发电机 C.电动机 D.电熨斗
(
a
b
N
S
)4.回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )
A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大些
C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转
5.一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中,下列说法正确的是( )
A.小磁针不动,导线不可能有电流通过
B.小磁针发生转动,导线一定通有电流
C.小磁针发生转动,导线不一定通有电流
D.小磁针不动,导线一定没有电流通过
6.一根钢条靠近磁针的磁极,磁针被吸引过来,则( )
A.钢条一定具有磁性
B.钢条一定没有磁性
C.钢条可能有磁性,也可能没有磁性
D.条件不足,无法判断
7.如图虚线框内的装置叫 ,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0是滑动变阻器.该装置的工作原理是: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,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作。为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (填“左”或“右”)移动,或者适当 (填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
8.如图所示是两个磁极之间的磁感线,请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。
9.如图是一个中间有抽头的电磁铁的示意图,小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系,他做了如下实验,实验步骤为:
(1)先连接好如图甲所示的电路图,调整滑动变阻器的滑片使电流表示数减小,记为I1,发现电磁铁吸引的大头针的数目较少;
(2)调整滑动变阻器滑片使电流表的示数增大到I2,发现电磁铁吸引住的大头针数目增加;
(3)再照图乙所示的电路图连接的电路,调整滑动变阻器的滑片使电流表的示数保持为I2,发现电磁铁上吸引住大头针的数目进一步增加。
从以上实验我们得出的结论是:
①
②
(4)在实验步骤(3)中为什么要强调电流表的示数与步骤(2)中电流表示数(I2)保持相同?
答:
第二天
1.在如图所示的实验装置中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
2.下列关于地磁场的描述正确的是( )
A.指南针总是指向南北,是因为受到了地磁场的作用
B.地磁两极与地理两极完全重合
C.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发到地磁北极
D.我国宋代学者沈括正确找到了地磁场产生的原因
3.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.地面对铁块的摩擦力逐渐增大
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.通过电磁铁的电流逐渐增大
D.电磁铁的上端是北极
4.在微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光。上述实验现象说明了( )
A、磁能生电 B、磁场对电流有力的作用
C、电流的磁效应 D、电流的热效应
5.如图所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是 ( )
6.电磁铁和永久磁铁相比,优点是:它的磁性有无可以由 来控制,它的磁性强弱可以由 来控制,它的南北极可以由 来控制。
7.如图所示,闭合开关使螺线管通电,A螺线管的上端相当于磁体的 极,可以观察到左边弹簧 ,右边弹簧 。(后两空选填“伸长”“不变”或“缩短”)
8.用漆包线在笔杆上绕制一只螺线管,接入如图所示的电路中,闭合开关S后,要使螺线管吸引大头针的数量增多,变阻器的滑片P应向________(填“a”或“b”)端移动,此时灯泡的亮度 (填“变亮”“变暗”“不变”),螺线管的_______(填“上”或“下”)端是N极。
9.有一通电螺线管,电流方向如图所示,请分别画出经过A点和B点的两条磁感线。
10.如图所示是小明设计的温度自动报警器原理图。在水银温度计里封入一段金属丝,当在正常工作的温度范围内时,绿灯亮;当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时,红灯亮,发出报警信号。请按照题意要求,在图中连接好电路。
11.根据下图回答问题:
(1)如图是几个重要的电磁学实验,其中甲图装置是研究 ;乙图装置是研究 ;这是 的发现;丙图装置是研究 。
(2)小明将微风电风扇的插头插入插座,接通电源看到风扇转动送风.这时风扇工作原理与上述实验 (选填:“甲”、“乙”或“丙”)相同;
(3)小明接着拔下插头,接风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手拨动风扇叶片,发现小灯泡发光但发光暗淡,微风电风扇居然变成了“发电机”.要使灯泡变亮,你认为小明可以怎样做?请提供一个简单可行的方法 。
高中★初中★小学 专业课外辅导
15 / 15京师教育精品一对一学科辅导讲义
学生姓名: 年 级: 辅导科目: 物理 课时数: 3
第二十章:电与磁全章复习
一、教学目标
1.掌握磁感线。
2.理解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
3.了解磁场对通电导线的作用。
4.认识电动机的构造和原理。
5.掌握电磁感应现象。
二、教学重难点
1、理解电磁继电器和扬声器的结构和工作原理。
2、掌握电磁感应现象。
三、教学过程
(一)课堂回顾
评讲上节课讲义
(二)、知识要点
知识点1、磁
1.磁现象:
(1) 磁极:磁体上磁性最强的部分叫做磁极。北极(N极) 南极(S极)
(2) 磁极间的相互作用:同名磁极之间相互排斥,异名磁极之间相互吸引。
(3) 磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫做磁化。
2.磁场:
(1)磁场的存在:在磁体的周围和通电导体的周围存在着磁场,这可以利用小磁针来检验。
(2)磁场的方向在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是这一点的磁场方向。
(3)磁场的性质:磁体间的相互作用就是通过磁场而产生的。
(4)磁感线:磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来回到磁体的S极。利用这些曲线可以形象地表示磁场中各点的磁场方向和磁场的强弱。
(5)地磁场:地磁的两极与地理的两极并不重合。
例题1、 关于磁感线,正确的说法是( )
A.磁感线确实存在于磁场中
B.在磁体内磁感线是从N极到S极
C.将磁铁放在硬纸上,周围均匀地撒上铁粉,然后轻轻地敲打几下,我们就看到了磁铁周围的磁感线
D.磁感线密集的地方磁场强,磁感线稀疏的地方磁场弱,任何两条磁感线都不可能相交
答案:D
变式训练1、一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,则小磁针在磁场出现后( )
A.两极所受的力是平衡力,所以不会发生转动
B.两极所受的力方向相反,所以会持续转动
C.只有N极受力,会发生转动,最终静止时N极所致方向水平向右
D.两极所受的力方向相反,会发生转动,最终静止时N极所指方向水平向右
答案:D
解析:某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场,小磁针将会受到磁场力的作用,且N极受力方向与与磁场方向相同,水平向右;S极受力方向与磁场方向相反,水平向左。所以小磁针会发生转动,最终小磁针在磁场中静止,N极指向水平向右,所以ABC错误,D正确。故选D。
知识点2、电生磁
1.电生磁:
(1)奥斯特实验:
①意义:揭示了电现象和磁现象之间的密切联系。
②结论:a.通电导体周围存在磁场;b.电流的磁场方向与电流方向有关
(2)通电螺线管的磁场:
①螺线管:用导线绕成的螺旋形线圈叫做螺线管。
②安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2、电磁铁:
(1)电磁铁:内部有铁芯的螺线管叫做电磁铁。电磁铁在电磁起重机、电铃、发电机、电动机、自动控制上有着广泛的应用。
(2)电磁铁的特点:
①电磁铁磁性的有无,完全可以由通断电来控制。
②电磁铁磁性的强弱可以由电流的大小、线圈匝数控制。
③电磁铁产生的磁场方向是由通电电流的方向决定的。
3、电磁继电器:
①结构:具有磁性的电磁继电器由控制电路和工作电路两部分组成。
②原理:电磁继电器的核心是电磁铁。(当电磁铁通电时,把衔铁吸过来,使动触点和静触点接触(或分离),工作电路闭合(或断开)。当电磁铁断电时失去磁性,衔铁在弹簧的作用下脱离电磁铁,切断(或接通)工作电路。从而由低压控制电路的通断,间接地控制高压工作电路的通断,实现远距离操作和自动化控制。)
电磁继电器的作用相当于一个电磁开关。
例题2、小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关S后,通电螺线管磁感线方向如图所示,则下列判断正确的是( )
A.电源的右端为正极
B.通电螺线管的左端为S极
C.小磁针一直保持静止
D.小磁针N极向右转动
答案:A
变式训练1.在如图所示电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向右移动时,图中的电磁铁( )
A.b端是N极,磁性减弱
B.b端是S极,磁性减弱
C.a端是N极,磁性增强
D.a端是S极,磁性增强
答案:A
例题3、巨磁电阻(GMR)在磁场中,电阻会随着磁场的增大而急剧减小,用GMR组成的电路图如图所示,S断开。A2有示数,电源电压恒定,则( )
A.S闭合时,A2示数减小
B.S闭合时,A2示数不变
C.A1示数减小时,A2示数不变
D.A1示数增大时,A2示数增大
答案:D
变式训练1、如图是一种水位自动报警器的原理示意图,一般的水都能导电,当水位升高到金属块A处时,灯( )
A.L1灭,L2亮
B.L1亮,L2灭
C.L1亮,L2亮
D.L1灭,L2灭
答案:A
知识点3、电动机
1. 磁场对通电导线的作用
(1)力的方向和电流方向有关。
(2)力的方向与磁感线方向有关。
2.电动机的基本构造
(1)转子:能够转动的部分。
(2)定子:固定不动的部分。
3. 直流电动机需装换向器
当线圈转到如图所示位置时,ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上,而且大小相等,方向相反,线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用,所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢?我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置,恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换,则线圈中的电流方向改变,它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反,从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此,要使线圈连续转动,应该在它由于惯性刚转过平衡位置时,立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
例题4、线圈abcd转动过程中经过图甲、乙所示位置时,导线ab所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都相反了
D.相同,是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没改变
答案:B
变式训练1、线圈 abcd转动过程中经过图甲、乙位置时,导线 a b 所受磁场力的方向( )
A.相反,是由于磁场方向相反了
B.相反,是由于流过 ab的电流方向相反了
C.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都改变了
D.相同,是由于磁场方向、流过 ab的电流方向都没改变
答案:B
知识点4、磁生电
1.电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象。
2. 产生感应电流必须同时满足三个条件:
(1)电路是闭合的;
(2)导体要在磁场中做切割磁感线的运动;
(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。如果不是闭合电路,只能在导体的两端产生感应电压。
3.感应电流的方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。
4.发电机
发电机的原理是电磁感应,发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。
其能量转换是把机械能转化为电能。
例题5、如图所示是一手压电筒,按压手柄,塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转,使灯泡发光。下列四图中与这一过程的工作原理相同的是( )
A B
C D
答案:B
变式训练1、如图是发电机的工作原理图.下列说法中正确的是( )
A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受力的作用
B.发电机的基本原理是电磁感应现象
C.线圈在转动过程中,感应电流的大小不变
D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变
答案:B
例题6、在图中,根据通电螺线管N、S极,在螺线管上标出电流的方向,在电源上标出它的正负极。
答案:
解析:用右手螺旋定则得出电流的方向,然后根据在电源外部,电流从电源的正极流出负极流入,判断出电源的正负极。
变式训练1、如图所示,请用笔画线代替导线将实物图补充完整。要求:
①小磁针的指向满足如图所示方向;
②滑动变阻器的滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱;
③原有导线不得更改。
答案:
解析:
试题分析:(1)根据磁极间的作用判断螺线管的磁极;根据安培定则判断电流方向。
(2)通电螺线管的磁性强弱跟电流大小和匝数有关。在匝数一定时,电流越小,磁性越弱。在电流一定时,匝数越少,磁性越弱。
(3)滑动变阻器有四个接线柱,选择一上一下接入电路,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电流越小。
①如图,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,所以螺线管的右端是S极,左端是N极;根据安培定则判断电流从螺线管的右端进入,从左端流出。
②在匝数一定时,电流越小,磁性越弱。滑片向右端移动后,通电螺线管的磁性减弱,螺线管的电流减小,滑动变阻器接入电路的电阻增大,所以滑动变阻器一定接入左端下面接线柱。
例题7、如图甲,将玩具电动机、电池、小电灯、开关用导线连接起来.
(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在 里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是 。
(2)刚闭合开关时,小电灯发出明亮的光,但随着电动机转得越来越快,小电灯的亮度逐渐减弱;当转速正常时,小电灯的亮度稳定不变,此时用手指轻轻捏住电动机的转轴,使电动机的转速减慢,你猜想这时小电灯的亮度将 (选填“变亮”“变暗”或“不变”),理由是 。
(3)如果将小电灯换成灵敏电流表,电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是 现象,它在生活中的应用有 (举出一例即可)。
答案:(1)磁场;改变电流的方向;(2)变亮;电流变大;(3)电磁感应;发电机
解析:(1)闭合开关,电动机转动,这是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理工作的;如果想改变电动机的转动方向,我们可以采取的措施是:改变电流的方向或改变磁场的方向;(2)捏住电动机的转轴,会将电动机消耗的电能转化为内能,由非纯电阻电路转化为纯电阻电路,电源输出的所有功率都变为线圈电阻消耗的热功率了,而加在其上的电压不变,所以电流急剧上升,电动机线圈大量发热,此时电流变大,灯泡变亮;(3)电路连接如图乙,当用手快速转动电动机转轴时,发现灵敏电流表指针偏转,这是电磁感应现象,它在生活中的应用有发电机等。
变式训练1、探究利用磁场产生电流的实验中,连接了如图所示的实验装置.
(1)实验中,通过观察 来判断电路中是否有感应电流。
(2)闭合开关后,钥匙电路中形成感应电流,铜棒ab应 运动(选填“上下”或“左右”),这是一种 现象,利用这一原理可制成 。
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取的方法有 (答出一种方法即可)。
答案:(1)电流表指针是否偏转;
(2)左右;电磁感应;发电机;
(3)调换N极、S极位置(或改变磁场方向);改变ab运动方向。
解析:(1)产生感应电流的条件是:电路应该是闭合的,部分导体做切割磁感线运动;
(2)影响感应电流方向的因素:一个是导体的运动方向,一个是磁场方向,这两个因素中其中一个因素发生变化时,感应电流的方向就会发生变化;若两个因素都发生变化时,感应电流的方向不会发生变化。
(1)实验中,通过观察电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流;
(2)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的;
导体做切割磁感线运动.因此要使电流表指针发生偏转,铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动;这是一种电磁感应现象,利用这一原理可制成发电机;
(3)要使电流表指针偏转方向发生改变,即改变流入电流表的电流方向,也就是要改变感应电流的方向,可以从影响感应电流方向的两个因素考虑,只改变其中一个因素时,感应电流的方向就会发生改变;故调换N极S极位置可改变磁场方向,或改变ab的运动方向。
(三)、课堂小结
1.安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
2.电磁铁的优点是:磁性强弱可控(电流大小、线圈匝数)
磁性有无可控(通断电)
磁极方向可控,因此把它用在一些自动控制电路中。
3.磁场对电流的作用中磁场方向、电流方向、导体受力方向三者应互相垂直,同时改变其中两个方向另一个方向不变。
4.
现象 发现者 能量转化
电流的磁场 奥斯特 电能→磁能
电磁感应 法拉第 机械能→电能
磁场对电流的作用 安培 电能→机械能
5.三种电磁现象的重要应用对比如下:
应用 原理 要点
电磁铁 电流的磁场
通电螺线管内插入铁芯,磁场大大增强 磁性有无可用通断电控制,磁性强弱可用电流大小及匝数多少控制。
交流发电机 电磁感应 交流电:周期性改变方向的电流。
集流环(两个铜环)和一对电刷的作用
直流电动机 通电线圈在磁场中受力转动 用换向器(两个铜束环)和一对电刷使线圈持续转动
(四)、课堂小测
1.首先发现电流磁效应的科学家是( )
A.法拉第 B.奥斯特 C.牛顿 D.托里拆利
2.如图为实验室常用电流表的内部结构图.多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示出电流的大小。下列与此工作原理相同的电器设备是( )
A.电烙铁
B.电铃
C.发电机
D.电动机
3.磁极间有力的作用。同名磁极 ,异名磁极 。
4.实验表明,通电螺线管外部的磁场和 周围的磁场十分相似,改变通电螺线管中的电流方向,通电螺线管的磁极将 ,这表明通电螺线管的磁极跟 有关,它们间的关系遵循 定则。
5.两个形状相同的电磁铁,如果绕线的匝数相同,电流越大,磁性越 ;如果电流的大小相同,绕线的匝数越多,磁性越 。
6.闭合电路中的 ,在磁场中做 磁感线运动时,电路中有电流产生。产生的电流叫 电流。
7.交流发电机是利用 的原理制成的,它发出的交变电流的大小、方向都在做周期性变化,我国供生产和生活用的交流电的频率 HZ。
8. 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,如图所示是扬声器构造示意图。当线圈中通过变化电流时,线圈受到 力作用,从而带动与线圈相连的纸盆 ,于是扬声器就发出了声音。
9.人类大量使用电能主要归功于物理学上两项划时代的发明和创造,一是18世纪中期至19世纪发明的 。二是19世纪初英国科学家法拉第发现的 。
10. 如下图所示的通电螺线管电路中,电流表的示数正常,请标出通电螺线管的N、S极。
11.如图是小南同学探究“通电直导线周围的磁场”的实验装置。
(1)闭合开关,小南看到小磁针偏转,认为它一定受到力的作用,他判断的理由是 ;
(2)改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向 (填“改变”或“不改变”);
(3)上述实验表明:通电直导线周围存在磁场其方向与电流方向 (填“有关”或“无关”);
(4)如果实验中小磁针偏转不明显,请提供一条改进的建议 。
12.如图是探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验装置,铜棒ab通过导线连接在电流表的两个接线柱上。
(1)要使电流表指针发生偏转,一种可行的操作是 。
(2)要使电流表指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法。
方法一: ;
方法二: 。
(3)利用该实验原理可以制成 (填“发电机”或“电动机”)。
1.答案:B
解析:1820年,奥斯特意外地发现载流导线的电流会作用于磁针,使磁针改变方向,也就是通电导体周围产生磁场。故选B。
2.答案:D
解析:通过电流表的内部构造显示电流表的制成原理:通电线圈在磁场中受力而转动,并且电流越大,线圈受到的力越大,其转动的幅度越大.因此可以利用电流表指针的转动幅度来体现电路中电流的大小。
A、电烙铁是利用电流的热效应制成的,与电流表的工作原理无关,故A错误。
B、电铃是利用电流的磁效应制成的,与电流表的制成原理无关,故B错误。
C、发电机是利用电磁感应现象制成的,与电流表的制成原理无关,故C错误。
D、电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的理论制成的,故D正确。
3.答案:排斥;吸引
解析:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。同名磁极和同种电荷都相互排斥,异名磁极和异种电荷相互吸引。注意区分磁极前的修饰词是“同名和异名”,电荷前的修饰词是“同种和异种”。
4.答案:条形磁铁;改变;电流方向;右手螺旋
解析:右手螺旋定则:让四指弯曲,跟螺线管中电流的方向一致,则大拇指指的方向是通电螺线管的N极,由内容知,通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极,它们的极性跟电流的方向和线圈的绕法有关。
5.答案:强;强
解析:电磁铁的磁性强弱的影响因素:电流的大小,线圈匝数的多少.电流一定时,匝数越多,磁性越强。匝数一定时,电流越大,磁性越强。
6.答案:一部分导体;切割;感应
解析:电磁感应现象是指闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生电流的现象。产生的电流叫做感应电流。
7.答案:电磁感应;50
解析:解答本题需掌握:发电机是把机械能转化为电能的装置,它的原理是电磁感应现象;同时再结合我国交流电的频率解答即可交流发电机是利用电磁感应现象的原理制成的,其在工作过程中能量的;我国供生产和生活用的交流电的频率是50Hz。
8.答案:磁场 振动
解析:线圈中通电时,通电导线在磁场中受到力的作用,而电流大小方向的变换使得线圈所受到的力大小方向发生变化,而使线圈产生不同程度的拉伸收缩,从而带动纸盆振动发声。
9.答案:热机;电磁感应规律
解析:人类大规模利用电能主要依靠的两项发明和创造:一是18世纪中期至19世纪发明的热机,他们将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能,使人类从化石能源中获得了动力。二是19世纪初法拉第发现的电磁感应规律,这一发现找到了将机械能转化为电能的途径。这两项发明和发现使人类大规模获取电能成为可能。
10.答案:
解析:电流是从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,故根据右手螺旋定则得出通电螺线管的左端为N极,右端为S极。
11.答案:(1)力是改变物体运动状态的原因;(2)改变;(3)有关(4)增大导线中的电流。
解析:(1)小磁针由静止变为运动,运动状态发生了改变,所以它一定受到力的作用,因为力是改变物体运动状态的原因(2)电流的磁场方向与电流的方向有关,因此,当电流方向改变时,其磁场的方向也要改变,所以小磁针的受力方向也随之改变(3)这个实验就是奥斯特实验,根据奥斯特实验的相关知识可知:通电导体周围存在磁场,且磁场的方向与电流的方向有关(4)因为电流的磁场强弱与电流的大小有关,所以要增大电流的磁场,可以增大导体中的电流。
12.答案:(1)ab水平向左(右)运动;(2)调换N极、S极位置(或改变磁场方向);改变ab运动方向;(3)发电机
解析:(1)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的;导体做切割磁感线运动。因此要使电流表指针发生偏转,铜棒ab需向左或向右做切割磁感线运动。(2)要使电流表指针偏转方向发生改变,即改变流入电流表的电流方向,也就是要改变感应电流的方向,可以从影响感应电流方向的两个因素考虑,只改变其中一个因素时,感应电流的方向就会发生改变;故调换N极S极位置可改变磁场方向,或改变ab的运动方向。(3)发电机是靠导线切割磁感线产生电流的,与图示实验原理相同;电动机是通电导线在磁场中受力而工作的,因此原理相同的是发电机。
(五)、课后作业
第一天
1.关于磁体和磁场,以下说法中错误的是( )
A.悬挂起来的小磁针静止时,小磁针的S极指向地理的南极附近
B.磁体之间的相互作用力是通过磁场而发生的
C.铁、锌、铝、锡等金属材料都能够被磁化
D.通电导体周围一定存在磁场
2.如图所示的四个图的装置可以用来演示物理现象,则下列表述正确的是( )
A.图甲可用来演示电磁感应现象
B.图乙可用来演示磁场对电流的作用
C.图丙可用来演示电流的磁效应
D.图丁可用来演示电磁铁的磁性强弱与电流大小的关系
3.法拉第发现的电磁感应现象,是物理学史上的一个伟大发现,它使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代.下列设备中,根据电磁感应原理制成的是( )
A.汽油机 B.发电机 C.电动机 D.电熨斗
(
a
b
N
S
)4.回顾如图所示“什么情况下磁可以生电”的探究过程,你认为以下说法正确的是( )
A.让导线在磁场中静止,蹄形磁铁的磁性越强,电流表指针偏转角度越大
B.用匝数较多的线圈代替单根导线,且使线圈在磁场中静止,这时电流表指针偏转角度大些
C.蹄形磁铁固定不动,使导线沿水平方向运动时,电流表指针会发生偏转
D.蹄形磁铁固定不动,使导线沿竖直方向运动时,电流表指针会发生偏转
5.一根长直铜导线在靠近一个原来静止的小磁针的过程中,下列说法正确的是( )
A.小磁针不动,导线不可能有电流通过
B.小磁针发生转动,导线一定通有电流
C.小磁针发生转动,导线不一定通有电流
D.小磁针不动,导线一定没有电流通过
6.一根钢条靠近磁针的磁极,磁针被吸引过来,则( )
A.钢条一定具有磁性
B.钢条一定没有磁性
C.钢条可能有磁性,也可能没有磁性
D.条件不足,无法判断
7.如图虚线框内的装置叫 ,其中R是热敏电阻,它的阻值随温度的升高而减小,R0是滑动变阻器.该装置的工作原理是: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,当电流达到一定值时,衔铁被吸合,右侧空调电路接通,空调开始工作。为了节能,现要将空调启动的温度调高,可以适当将滑片P向 (填“左”或“右”)移动,或者适当 (填“增大”或“减小”)控制电路的电源电压。
8.如图所示是两个磁极之间的磁感线,请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。
9.如图是一个中间有抽头的电磁铁的示意图,小明为了研究外形相同的电磁铁磁性的强弱与通电电流的大小及线圈匝数的关系,他做了如下实验,实验步骤为:
(1)先连接好如图甲所示的电路图,调整滑动变阻器的滑片使电流表示数减小,记为I1,发现电磁铁吸引的大头针的数目较少;
(2)调整滑动变阻器滑片使电流表的示数增大到I2,发现电磁铁吸引住的大头针数目增加;
(3)再照图乙所示的电路图连接的电路,调整滑动变阻器的滑片使电流表的示数保持为I2,发现电磁铁上吸引住大头针的数目进一步增加。
从以上实验我们得出的结论是:
①
②
(4)在实验步骤(3)中为什么要强调电流表的示数与步骤(2)中电流表示数(I2)保持相同?
答:
1. 答案:C
解析:A、小磁针在地磁场的作用下要指向南北方向,其中指南的叫南极,故A的说法正确,不合题意;B、磁体之间的作用力都是通过磁场而发生的,故B的说法正确,不合题意;C、只有磁性材料才能够被磁化,而锌铝锡等金属不是磁性材料,所以不能被磁化,故C的说法错误,符合题意;D、根据电流的磁效应可知,通电导体周围一定存在磁场的说法是正确的,故D不合题意。
2.答案:C
解析:图甲是演示磁场对电流作用的实验装置,故A不符合题意;图乙是研究电磁感应现象的实验装置,故B不合题意;图丙是演示电流的磁效应的实验装置,故C符合题意;图丁是演示电磁铁中线圈匝数的多少与磁性强弱的关系的实验装置,故D不合题意,故选C。
3.答案:B
解析:A、汽油机是内燃机,是燃料燃烧产生的内能转化为机械能的装置,故A错误。B、发电机是利用电磁感应现象,把机械能转化为电能的装置,故B正确。C、电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,故C错误。D、电熨斗是利用电流的热效应工作的,故D错误。故选B。
4答案:C
解析:解答本题应掌握产生感应电流的条件:闭合回路中的部分导体做切割磁感线的运动。A、当导线在磁场中静止时,磁性再强也不会产生感应电流,故A错误;B、线圈静止时,不会产生感应电流,故B错误;C、导体沿水平方向运动时,即导线做切割磁感线运动,故可产生电流,电流表指针发生偏转,故C正确;D、当导线沿竖直方向运动时,导线沿磁感线方向运动,故不切割磁感线,不会产生电流,故D错误;故选C。
5答案:B
解析:若通电导体周围磁场磁性太弱,小磁针是不会有明显偏转。实验中当通电导体的方向应与小磁针静止时方向(即南北方向)一致时,小磁针将会发生明显偏转。A、若通电导体周围磁场磁性太弱,小磁针是不会有明显偏转,A错;B、只要小磁针发生转动,则说明一定有磁场存在,故导线中一定通有电流,B对;C、只要小磁针发生转动,则说明导线中一定通有电流,C错;D、若通电导体周围磁性太弱,小磁针是不会有明显偏转,D错。故选B。
6.答案:C
解析:(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(2)排斥的具有同名磁极;吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引磁性材料。所以一根钢条靠近磁针的磁极,磁针被吸引过来.钢条可能是磁体,钢条和磁针的接触端是异名磁极相互吸引,钢条也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的,故选C。
7.答案:电磁继电器;右;减小
解析:电磁继电器在电路中相当于开关,因此虚线框内的装置叫电磁继电器;根据题意可知,衔铁吸合需要的电流是一定的,即控制电路中的电流不变;要将空调启动的温度调高,则热敏电阻的阻值将减小,由I=U/(R热敏+R滑)可知,当电源电压一定时,热敏电阻越小,则滑动变阻器接入电路的阻值越大,即将滑片向右一定;当滑动变阻器的阻值一定时,热敏电阻越小,则电源电压需减小。
8答案:如图所示
解析:因为磁感线总是从磁体的N极出来回到S极,所以图中左端的磁极为N极,右端的磁极为S极;根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,靠近磁体S极的一端为小磁针的N极,如图所示。
9.答案:(3)①线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;②电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。
(4)保证在电流一定的条件下,研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
解析:①(1)和(2)控制的是线圈匝数一定,研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系。当电流增大时,电磁铁吸引的大头针数目增多,表明磁性增强。结论:线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁磁性越强;②(2)和(3)控制的是电流一定,研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系。当线圈匝数增多时,电磁铁吸引的大头针数目增多,表明磁性增强。结论:电流一定时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强。(4)因为电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数都有关系,所以在研究磁性强弱与线圈匝数的关系时,就一定要保证在电流一定的条件下去研究。
第二天
1.在如图所示的实验装置中,能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
2.下列关于地磁场的描述正确的是( )
A.指南针总是指向南北,是因为受到了地磁场的作用
B.地磁两极与地理两极完全重合
C.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发到地磁北极
D.我国宋代学者沈括正确找到了地磁场产生的原因
3.如图所示,电磁铁的左下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向右作匀速直线运动。当铁块从电磁铁的左下方运动到正下方过程中,同时滑片逐渐向上滑动,下列判断正确的是( )
A.地面对铁块的摩擦力逐渐增大
B.电磁铁的磁性逐渐减弱
C.通过电磁铁的电流逐渐增大
D.电磁铁的上端是北极
4.在微型电扇的插头处接一只发光二极管,用手旋转叶片,发现二极管发光。上述实验现象说明了( )
A、磁能生电 B、磁场对电流有力的作用
C、电流的磁效应 D、电流的热效应
5.如图所示,一根条形磁铁,左端为S极,右端为N极。下列表示从S极到N极磁性强弱变化情况的图像中正确的是 ( )
6.电磁铁和永久磁铁相比,优点是:它的磁性有无可以由 来控制,它的磁性强弱可以由 来控制,它的南北极可以由 来控制。
7.如图所示,闭合开关使螺线管通电,A螺线管的上端相当于磁体的 极,可以观察到左边弹簧 ,右边弹簧 。(后两空选填“伸长”“不变”或“缩短”)
8.用漆包线在笔杆上绕制一只螺线管,接入如图所示的电路中,闭合开关S后,要使螺线管吸引大头针的数量增多,变阻器的滑片P应向________(填“a”或“b”)端移动,此时灯泡的亮度 (填“变亮”“变暗”“不变”),螺线管的_______(填“上”或“下”)端是N极。
9.有一通电螺线管,电流方向如图所示,请分别画出经过A点和B点的两条磁感线。
10.如图所示是小明设计的温度自动报警器原理图。在水银温度计里封入一段金属丝,当在正常工作的温度范围内时,绿灯亮;当温度升高达到金属丝下端所指示的温度时,红灯亮,发出报警信号。请按照题意要求,在图中连接好电路。
11.根据下图回答问题:
(1)如图是几个重要的电磁学实验,其中甲图装置是研究 ;乙图装置是研究 ;这是 的发现;丙图装置是研究 。
(2)小明将微风电风扇的插头插入插座,接通电源看到风扇转动送风.这时风扇工作原理与上述实验 (选填:“甲”、“乙”或“丙”)相同;
(3)小明接着拔下插头,接风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手拨动风扇叶片,发现小灯泡发光但发光暗淡,微风电风扇居然变成了“发电机”.要使灯泡变亮,你认为小明可以怎样做?请提供一个简单可行的方法 。
1.答案:C
解析:A、当导体运动时,电流表的指针会发生偏转,即会产生感应电流,即电磁感应现象,是发电机的原理,故该选项错误;B、该选项是用来研究影响电磁铁磁性强弱因素的实验,故该选项也是错误的;C、当闭合开关后,导体运动,说明通电导体在磁场中受力的作用,故该选项正确;D、线圈在磁场中转动,电流表指针发生偏转,说明有电流产生,因此是发电机的原理,故该选项也是错误的。故选C。
2.答案:A
解析:A、指南针总是指向南北,是因为受到了地磁场的作用,地球本身就是一个大磁体。故A正确。B、地磁两极与地理两极并不完全重合,有一个夹角,这个夹角叫磁偏角。故B不正确。C、地球周围的地磁场的磁感线是从地磁北极出发到地磁南极。而不是地磁的南极到北极。故C不正确。D、我国宋代学者沈括发现了磁偏角。而不是找到了地磁场。故D不正确。
3.答案:C
解析:(1)由电路图知,滑片逐渐向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路电流变大,通过电磁铁的电流逐渐增大,故C正确;(2)通过电磁铁的电流逐渐增大,电磁铁的磁性逐渐增强,故B错误;(3)电磁铁磁性增强,电磁铁对铁块的吸引力变大,铁块对地面的压力变小,地面对铁块的摩擦力变小,故A错误;(4)由安培定则可以判断,电磁铁的下端是N极,上端是S极,故D错误;故选C。
4.答案:A
解析:闭合电路中并无电源,当发光二极管发光,说明闭合电路中产生了电流,即磁产生了电。电动机的原理是通电导体在磁场中受力,能量转化是电能转化为机械能;发电机的原理是电磁感应现象,能量转化是机械能转化为电能。尽管电风扇里装的是电动机,但此题中是当作发电机用的,故说明的是磁场中运动的线圈可以产生电流,能量转化是机械能转化为电能,磁可以生电,故选A。
5.答案:D
解析:条形磁铁两极处磁性最强,从两端向中间逐渐减弱,中心处最小。故选D。
6.答案:电流的通断;电流大小;电流方向
解析:电磁铁与永久磁铁相比,优点是:电磁铁磁性的有无,可以由通、断电来控制;电磁铁磁性的强弱可以由通过电磁铁的电流大小来控制;它的N、S极可以由电流方向来控制。
7.答案:N;伸长;缩短
解析:据安培定则可知,A螺线管的上端相当于磁体的N极;对于左边的弹簧来说,不管通电螺线管的极性如何,铁棒都会被吸引,故左边的弹簧会伸长;对于右边的弹簧来说,要取决于通电螺线管的极性,如果上端是S极就会伸长,否则就会缩短;根据电源的正负极,可以确定电流从右螺线管的上端流入,下端流出,结合螺线管线圈的绕向,利用安培定则可以确定螺线管的上端为N极,下端为S极,根据同名磁极相互排斥可知,右端弹簧会缩短。
8.答案:b;变亮;上
解析:要使螺线管吸引大头针的数量增多,是使电磁铁的磁性增强,在匝数和铁芯一定时,增大电流可以增强磁性,滑动变阻器的滑片向b滑动时,电路中的电阻变小,电流变大,灯泡变亮。由右手螺旋定则可判断出螺线管上端是N极。
9.答案:
10.答案:
解析:解决此题要知道电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的;只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合;当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合;这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。
11.答案:(1)电流周围存在着磁场;电磁感应;法拉第;研究磁场对电流作用(2)丙(3) 让电风扇的转速加快
解析:(1)甲图中小磁针在电流周围受到磁场的作用,这个实验称为奥斯特实验;是演示电流周围存在着磁场的装置;乙图中导体棒与电流表相连,无供电装置,故为演示电磁感应的装置;是法拉第首先发现的;丙图中有电源供电,而无电流表,但能看到通电导线在磁场中的运动,故本实验是研究磁场对电流作用的装置;
(2)微风电风扇的插头插入插座,接通电源看到风扇转动送风,是利用通电导体在磁场中能运动是受磁场力作用来工作,是电能转化为机械能,则原理与实验丙相同;
(3)接风扇与小灯泡连接成电路后实验,用手拨动风扇叶片,发现小灯泡发光但发光暗淡,微风电风扇变成了“发电机”。是机械能转化为电能,用要使灯泡变亮,应增加转化为电能的机械能故让电风扇的转速越快,电流越大,灯泡就越亮。
高中★初中★小学 专业课外辅导
1 / 22