第七、八章 复习课
素养目标
1.探究并掌握感应电流产生的条件,了解电磁感应的应用。
2.探究并掌握通电导体在磁场中受力的作用,了解电动机的构造和原理。
3.了解声信息和电信息的转化,了解传感器的一些应用。
◎重点: 感应电流的产生条件、通电导体在磁场中受力的作用。
【思维导图】
【单元达标】
达标点1电磁现象的辨识
例1 物理学是认识世界、改变世界、服务人类的应用型学科。请仔细分析下图中的几个探究实验,选出对规律的应用发明描述有误的一项 ( )
① ②
A.发电机的发明应用了①图的实验探究结论
B.话筒的发明应用了②图的实验探究结论
C.电磁继电器的发明应用了③图的实验探究结论
D.磁悬浮列车的发明应用了④图的实验探究结论
思路导引 ①装置中,没有电源,显示的是闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,发电机就是利用这个原理制成的;②装置中有电,通电导体在磁场中受到力的作用,电动机就是利用这个原理制成的;③电磁铁是利用电流的磁效应;④磁极间的相互作用规律是“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”。
达标检测
1.在我们的日常生活中,磁现象及磁的应用几乎随处可见。下列有关磁的说法正确的是 ( )
A.信鸽的飞翔是依靠地磁场进行定向
B.电动机是根据电磁感应原理制成的
C.物理学家安培首次揭开电与磁的关系
D.发电机工作时将电能转化为机械能
【答案】达标点一
例1 B
达标检测
1.A 解析 信鸽通过辨别地磁场的强弱变化来定向的,A正确;电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的,B错误;奥斯特首次揭开电与磁的关系,C错误;发电机是利用电磁感应的原理制成的,工作时将机械能转化为电能,D错误。
达标点2永磁体和通电螺线管周围的磁场
例2 将通电螺线管和条形磁铁如图放置,开关闭合时,请在左侧小虚线框内标明通电螺线管左端的磁极,在中间大虚线框内画出磁感线的分布情况(三条即可)。
思路导引 根据安培定则判定通电螺线管的极性;在磁体的外部,磁感线是从磁体的N极出来回到磁体的S极的,据此画出磁感线。
达标检测
2.如图,小磁针静止在通电螺线管右侧,请标出磁感线方向及小磁针的N极。
【答案】达标点二
例2
答:
达标检测
2.解析 已知电源右端为正极,根据安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向螺线管的左端,则左端为N极,右端为S极,根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可判定小磁针的左端为N极、右端为S极。根据磁体外部磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,可以标出磁感线的方向向右。如图。
达标点3电磁铁和电磁继电器的应用
例3 如图所示,这是某同学设计的水位自动报警装置,当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时,工作电路中的 (选填“灯亮”或“铃响”),通电螺线管上方为 (选填“N”或“S”)极。
思路导引 当水位上升到与金属片A接触时,控制电路接通,此时,电磁铁有磁性,将衔铁吸引,据此分析;由电源的正负极可知电流的方向,则由安培定则可知通电螺线管的极性。
达标检测
3.如图,这是研究巨磁电阻(GMR电阻阻值在磁场中急剧减小)特性的原理示意图,闭合开关S1、S2后,电磁铁右端为 极,滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变 (选填“亮”或“暗”)。
【答案】达标点三
例3 铃响 N
达标检测
3.S 亮
解析 利用安培定则可知,电磁铁的左端为N极、右端为S极;滑片P向左滑动过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强;巨磁电阻阻值在磁场中急剧减小,右侧电路中的总电阻变小,由I=可知,右侧电路中的电流变大,通过灯泡的电流变大,因P=I2R,且灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。
达标点4感应电流的产生条件
例4 小夕用如图甲的装置探究电磁感应现象。
(1)他上下移动单根导线时,观察到灵敏电流计的指针 ;左右移动该导线时,观察到灵敏电流计的指针 。
(2)他通过这个实验现象得出初步结论:闭合电路的一部分导体在磁场里做 磁感线的运动时,导体中就会产生电流。
(3)为了进一步验证这个结论,他又用图乙的装置进行实验,发现将条形磁体向下插入线圈时,灵敏电流计的指针 ;保持条形磁体在线圈中不动,向上提起线圈时,灵敏电流计的指针 ,结果符合上述实验结论。
思路导引 (1)(2)产生电磁感应现象的条件:一是有闭合回路,二是闭合回路中的部分导体做切割磁感线运动。(3)根据电路中是否产生感应电流,判断灵敏电流计指针是否偏转。
达标检测
4.图中的a表示闭合电路中垂直于纸面的一根导线,它的一部分在磁场中按箭头方向运动,不能产生感应电流的是 ( )
【答案】达标点四
例4
(1)不偏转 偏转
(2)切割
(3)偏转 偏转
达标检测
4.A 解析 图中,磁感线方向平行向右;A中,导体没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流;B、C、D中,导体做切割磁感线运动,所以会产生感应电流。
达标点5通电导体在磁场中受力的作用
例5 如图所示,将矩形铜线框ACDF上的B、E两点接入电路并放入磁场中,AB、BC、ED和FE段都受到磁场的作用力,下列哪两段线框在磁场中受力的方向相同 ( )
A.AB段与BC段 B.AB段与ED段
C.BC段与ED段 D.ED段与FE段
思路导引
思路导引 通电导体在磁场中受力的作用,导体的受力方向跟电流的方向、磁场方向有关。在磁场方向一定时,电流方向改变,导体受力方向改变;在电流方向一定时,磁场方向改变,导体受力方向改变。
达标检测
5.用如图的装置探究磁场对通电直导线的作用,给铝棒AB通电,观察到AB向右运动,要使AB通电后向左运动,下列做法中可行的是 ( )
A.仅换用磁性更强的磁体
B.仅增大AB中的电流
C.仅将磁体的N、S极对调
D.仅将铝棒AB换成铜棒
【答案】达标点五
例5 B
达标检测
5.C 解析 换用磁性更强的蹄形磁体、增大电流,会改变受力大小,不会改变运动方向,A、B错误;将蹄形磁体的N、S极对调,只改变一个影响因素(磁场方向),受力运动方向改变,C正确;将铝棒AB换成铜棒,电流方向不改变,受力运动方向不改变,D错误。
单元实践作业
制作指南针
利用磁体和缝衣针制作指南针,验证同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。
2