章末复习(六)
一、磁体的特点
1.任何磁体都有两个磁性最强的地方,叫做 。它总是成对出现的,磁体两端磁性最 ,中间磁性最 。磁体悬挂静止时,指北的叫磁 极( 极);指南的叫磁 极( 极)。
2.磁极之间的相互作用规律:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
二、磁场
1.磁体周围存在着 ,磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。
2.磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生 的作用。
3.磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时 极所指的方向就是该点的磁场方向。
4.磁感线:为了描述磁场的强弱和方向而假想的曲线。磁体周围的磁感线是从磁体的 极出来,回到 极。
5.地磁的北极在地理位置的 极附近,地磁的南极在地理位置的 极附近。
三、电流的磁场
1. 实验证明了通电导线周围存在磁场。
2.右手螺旋定则:用 手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中的 方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的 极。
3.通电螺线管的性质:①通过的电流越大,磁性越 ;②线圈匝数越多,磁性越 ;③插入软铁芯,磁性大大 ;④通电螺线管的极性可通过改变 来改变。
4.内部带有铁芯的螺线管就构成 。它的特点:①磁性的有无可由 来控制;②磁性的强弱可由改变 大小和线圈的 来调节;③磁极极性可由 方向来改变。
四、磁场对电流的作用
1.通电导线在磁场中要受到 的作用,力的方向跟 方向和 方向有关。
2.电动机是利用 的原理制成的;它工作时把 能转化为 能。
一、正确理解磁场和磁感线
(1)磁场是客观存在的,而磁感线不是客观存在的,是人们为了研究磁场而引入的假想曲线。在磁体的外部,磁感线是从 极发出,最后回到 极;在磁体的内部,磁感线是从S极指向N极;磁感线是闭合曲线。
(2)磁感线上任意一点的切线方向表示该点的 。
(3)磁感线分布的疏密能反映磁场的强弱。
二、判断一个物体有无磁性的方法
方法 过程
根据磁体的吸铁性判断 将被测物体靠近铁磁性物质,若相互吸引,则表示被测物体 磁性;反之则被测物体 磁性
根据磁体的指向性判断 将被测物体用细线吊起,若静止时总是指向 ,说明被测物体有磁性,否则无磁性
根据磁极间的相互作用规律判断 将被测物体一端先后靠近静止的小磁针两极,若发现与一极相互吸引,与另一极相互排斥,说明被测物体 磁性;若与小磁针的两极均表现为相互吸引,则说明被测物体 磁性
根据磁极的磁性最强判断 若有甲、乙两根外形完全相同的钢棒,已知一根有磁性,一根无磁性,可将两根钢棒摆成如图图所示的“T”字形。若能吸引,说明乙有磁性,甲无磁性;若不吸引,说明甲有磁性,乙无磁性
三、条形磁体和通电螺线管的异同点
异同点 条形磁体 通电螺线管
不同点 磁性 磁性不变 磁性的大小取决于电流的大小和有无
磁极 磁极不变 N、S极随螺线管中电流方向的改变而改变
相同点 (1)具有吸铁性;(2)有两极且两极磁性最强;(3)有指向性;(4)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;(5)能使磁性材料磁化
命题点1 磁场
如图所示,磁体之间没有接触,却能产生相互作用,这是因为磁体周围存在着 。
命题点2 条形磁体的磁感线分布
物理学中用 来形象地描述空间磁场的情况,如图所示,在磁体外部,磁感线都是从磁体的 极发出,最后回到磁体的 极。
命题点3 地磁场的分布
如图所示,地球本身是一个大磁体,地磁场的两极与地理两极并不重合,地磁北极在地理 极附近,所以磁针所指方向不是地理的正南、正北方向。世界上最早记述这一现象的人是 。
命题点4 奥斯特实验
如图所示,给直导线通电时,其下方的小磁针将发生偏转,这说明通电导体周围存在着 。这是1820年丹麦物理学家 发现的,由此向世界宣布了电流的 效应,开创了电磁应用的新时代。
命题点5 通电螺线管的磁场特点
如图所示,通电螺线管周围的铁屑分布情况与 周围的铁屑分布情况相似,因此,通电螺线管周围的磁场与 的磁场相似。
命题点6 通电螺线管的磁场分布
如图所示实验,闭合开关后小磁针静止时的指向如图图所示,由实验可知:通电螺线管的a端和小磁针的N极 (选填“吸引”或“排斥”),通电螺线管的b端和小磁针的S极 (选填“吸引”或“排斥”),这说明通电螺线管周围存在着 ,a端为 极,b端为 极。
命题点7 右手螺旋定则
如图所示,用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极:用 手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中的 方向一致,则大拇指所指的那端就是螺线管的 极。
命题点8 磁场对电流的作用
如图所示,闭合开关后,金属轨道上原来静止的轻质金属杆会朝某个方向运动,这表明磁场对通电导体会产生 的作用,改变磁场方向或者改变 方向,可以使金属杆运动的方向发生改变。电动机就是根据这个原理制成的。
实验一 探究通电螺线管的磁场特点
在“探究通电螺线管的外部磁场”的实验中,小明在螺线管周围摆放了一些小磁针。
(1)通电后小磁针静止时的分布如图甲所示,由此可看出通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似。
(2)小明改变通电螺线管中的电流方向,发现小磁针指向转动180°,南北极发生了对调,由此可知:通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中的 方向有关。
(3)小明继续实验,并按图乙所示连接电路,他先将开关S接a,观察吸引大头针的数目并读出电流表的示数为I;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,使电流表的示数仍为I,观察吸引大头针的数目。他这样做是为了探究 的关系。使用的实验方法有 法和 法。
实验二 探究磁场对电流的作用
(1)实验器材:电池组、磁体、金属杆、开关、金属轨道、导线若干。
(2)实验过程:①按组装器材(开关断开)。
②闭合开关,观察金属杆运动的方向并记录。
③断开开关,保持磁场方向不变,改变电流的方向,再闭合开关,观察金属杆运动的方向并记录。
④断开开关,保持电流方向不变,改变磁场的方向,再闭合开关,观察金属杆运动的方向并记录。
⑤断开开关,保持磁场的强弱不变,改变 的大小,再闭合开关,观察金属杆运动的快慢并记录。
⑥断开开关,保持电流大小不变,改变 的强弱,再闭合开关,观察金属杆运动的快慢并记录。
(3)实验结论:磁场对通电导体有 的作用,其作用的方向与 的方向和 的方向有关;通电导体在磁场中的运动速度与电流的大小和磁场的强弱有关。
类型一 磁现象
1.[2020·日照] 下列关于磁感线的说法,正确的是 ( )
A.磁感线分布越密的地方,磁场越弱
B.磁感线是磁场中真实存在的一些曲线,还可以通过实验来模拟
C.磁体周围的磁感线从磁体的S极出发,回到磁体的N极,构成闭合曲线
D.磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时南极所指的方向相反
2.[2020·南宁] 如图所示是磁现象的四幅示意图,其中磁感线方向错误的是 ( )
3.[2020·福建] 《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的 (选填“N”或“S”)极。静止时指向地磁场的 (选填“南”或“北”)极。
类型二 电流的磁场及其应用
4.[2020·常州] 如图所示,闭合开关S1、S2后,两个通电螺线管的相互作用情况以及A、B端的极性分别是 ( )
A.相斥,A端为N极,B端为N极
B.相斥,A端为S极,B端为S极
C.相吸,A端为S极,B端为N极
D.相吸,A端为N极,B端为S极
5.[2020·益阳] 如图所示,在通电螺线管周围a、b、c、d四个位置画出的小磁针,指向正确的是 ( )
A.a、b B.b、c C.c、d D.a、d
6.[2020·湘潭] 小明设计了一款“智能照明灯”,其电路的原理图如图所示,光线较暗时灯泡自动发光,光线较亮时灯泡自动熄灭,控制电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小。以下说法正确的是 ( )
A.电磁铁的上端为S极
B.当光照强度增强时,控制电路的电流变小
C.当光照强度减弱时,电磁铁的磁性增强
D.灯泡应设计在A和B两接线柱之间
7.[2020·菏泽] 如图所示,闭合开关后,电磁铁的左端为 极,对电磁铁来说,匝数越多,通过的 越大,它的磁性就越强。
8.[2020·朝阳] 如图所示,螺线管的上方放置一个小磁针,螺线管左方的水平桌面上放置一个铁块。闭合开关后,铁块静止不动,小磁针在磁场的作用下会发生转动,它的周围 (选填“有”或“无”)磁感线,小磁针静止时左端为 (选填“S”或“N”)极。当滑片P向左滑动时,铁块受到的摩擦力的大小将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.[2019·黄石] 酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由 (选填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后,电磁铁上端为 (选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,左侧电磁吸力应 (选填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力,若提不起,则应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)滑动。
10.[2020·葫芦岛] 如图所示,闭合开关后,套在通电螺线管上的磁环会向右运动,已知磁环的左侧为N极。请在图中标出:
(1)通电螺线管左端的磁极(用“N”或“S”表示)。
(2)磁感线的方向。
(3)电源右端的极性(用“+”或“-”表示)。
类型三 磁场对电流的作用
11.[2020·烟台改编] 如图所示,一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd,用小刀刮两端引线的漆皮,一端全部刮去,另一端只刮上半周或下半周。将线圈abcd放在用硬金属丝做成的支架m、n上,并按图示连接电路,则电磁铁的上端是 极。闭合开关,用手轻推一下线圈,线圈会持续转动,这是因为 。若只将电源的正、负极对调,则线圈转动方向会与原来的转动方向 (选填“相同”或“相反”)。
答案
【核心要点突破】
一、1.磁极 强 弱 北 N 南 S
2.排斥 吸引
二、1.磁场 2.磁力 3.N
4.N S 5.南 北
三、1.奥斯特 2.右 电流 N
3.①强 ②强 ③增强 ④电流方向
4.电磁铁 ①通断电 ②电流 匝数 ③电流
四、1.力 电流 磁场
2.通电线圈在磁场里受力转动 电 机械
【教材知识纵横】
一、(1)N S (2)磁场方向
二、有 无 南北方向 有 无
【教材图片解读】
命题点1 磁场
命题点2 磁感线 N S
命题点3 南 沈括
命题点4 磁场 奥斯特 磁
命题点5 条形磁体 条形磁体
命题点6 吸引 吸引 磁场 S N
命题点7 右 电流 N
命题点8 力 电流
【重点实验再现】
实验一 (1)条形磁体
(2)电流
(3)通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数 控制变量 转换
实验二 (2)⑤电流 ⑥磁场
(3)力 电流 磁场
【中考真题链接】
1.D 磁感线分布越密的地方,其磁场越强,故A错误;磁感线不是真实存在的,而是一些假想的曲线,故B错误;在磁体的外部,磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极;在磁体的内部,磁感线是从S极回到N极,故C错误;磁感线上某一点的切线方向与放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致,与南极所指的方向相反,故D正确。
2.C 在磁体的外部,磁感线从N极出发回到S极,故A、B正确,C错误;由图知,电流从螺线管的左后端流入、右前端流出,根据右手螺旋定则可知,螺线管的右端为N极,左端为S极,且周围磁感线的方向正确,故D正确。
3.S 北 (1)磁勺的勺柄指南,根据地理的南极在地磁的N极附近,异名磁极相互吸引,因此,勺柄为该磁体的S极;(2)地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近,静止时磁体的S极指向地磁场的北极。
4.C 两个通电螺线管中的电流都是向下的,根据右手螺旋定则可知,A端为S极,B端为N极,因此它们相互靠近的两端是异名磁极,相互吸引,故C项正确。
5.A 由图可知,螺线管中电流的方向是向上的,由右手螺旋定则判断出通电螺线管的左端为N极,右端为S极,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,只有a、b两个位置的小磁针指向正确。
6.D 根据右手螺旋定则可知,电磁铁的上端为N极,故A错误;当光照强度增强时,光敏电阻的阻值减小,总电阻减小,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变大,故B错误;当光照强度减弱时,光敏电阻的阻值变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,控制电路的电流变小,电磁铁磁性大小与电流大小、线圈匝数有关,电流减小,则磁性变弱,故C错误;光线较暗时,光敏电阻的阻值大,则控制电路中的电流小,电磁铁的磁性弱,衔铁在弹簧的作用下被拉起,灯泡自动发光,说明灯泡在A和B两接线柱之间,故D正确。
7.N 电流 由图可知,电磁铁中电流是从右前端流入、从左后端流出,根据右手螺旋定则可知,电磁铁的左端为N极,右端为S极;电磁铁磁性强弱的影响因素有两个:电流大小、线圈匝数多少;匝数越多、通过的电流越大,它的磁性就越强。
8.无 S 变小 磁感线是一种理想化的物理模型,实际上并不存在,磁场不是由磁感线组成的。根据螺线管中电流的方向和线圈的绕向,利用右手螺旋定则用右手握住导线,让四指指向电流方向,则大拇指指向左端,即螺旋管的左端为N极,右端为S极;当小磁针静止时,根据磁极间的作用规律可知,相互靠近的一定是异名磁极,因此可以确定小磁针的左端为S极,右端为N极。当滑片P向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路中的电流变小,通电螺线管的磁性变弱,对铁块的吸引力变小,故铁块受到的摩擦力将变小。
9.奥斯特 N 大于 左 电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由奥斯特发现的;由图看出,装置通电后,电流从电磁铁上端流入,依据右手螺旋定则,右手四指沿着电流方向弯曲,大拇指应向上握住电磁铁,所以其上端为N极;若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,由图可知,左侧电磁吸力的力臂小于密封罩重力的力臂,根据杠杆的平衡条件可知,左侧电磁吸力应大于密封罩的重力;若提不起,根据欧姆定律可知,应将滑动变阻器滑片向左移动,使电路中电流变大,增强电磁铁磁性,从而增大电磁吸力。
10.如图图所示
(1)磁环的左侧为N极,闭合开关后,磁环会向右运动,说明磁环受到了排斥力的作用,即螺线管的右端为N极,左端为S极;(2)磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的。(3)根据右手螺旋定则可知,电源的左端为正极,右端为负极。
11.N 通电线圈在磁场中受到力的作用 相同
由图可知,电流是从电磁铁的上端流入,下端流出,根据右手螺旋定则可知,电磁铁的上端是N极;闭合开关,用手轻推一下线圈,通电的线圈在磁场中由于受到力的作用会持续转动,这就是简易的电动机的原理;若只将电源的正、负极互换,则电流的方向发生改变,磁场的方向也发生了改变,则受到的磁场力的方向不改变,线圈转动方向会与原来的转动方向相同。