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八年级下册·第一章 电与磁
知识点一、磁现象
(1)磁性:能够吸引 铁 、 钴 、镍等物质的性质
(2)磁体:具有 磁性 的物质(磁铁:铁质的磁体)
(3)磁极:
①定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极,任何磁体都有两个磁极。
②种类:如果磁体能自由转动,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)
③磁极间相互作用规律: 同名磁极相互排斥 , 异名磁极相互吸引 。
(4)磁化:
① 定义:使原来没有磁性的物体得到 磁性 的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
铜 不能 (能/否)被磁化。
②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为 硬磁性材料 。所以制造永磁体使用 钢 ,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
知识点二、磁场
(1)定义:磁体周围存在着的物质,它是一种 看不见、摸不着 的特殊物质。
注意:磁场真实存在!
(2)基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
注意:里使用的是转换法。
(3)方向规定:小磁针静止时北极所指的方向就是该点磁场的方向。
(4)磁感线:在磁场中一些带箭头的曲线。
①★方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的 北极 出来,回到磁体的南极。
②说明:
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线,不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫模型法。
C、磁感线是封闭 的曲线。
D、磁感线立体 的分布在磁体周围,而不是平面的。
E、★磁感线不相交 。
F、★磁感线的疏密程度表示磁场的强弱 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
知识点三、地磁场
(1)地球是一个具大的磁体,地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
(2)磁极:地磁北极在地理南极附近 ,地磁南极在地理北极附近 。
(3)磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现,地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
知识点四、直线电流周围存在磁场
(一)背景
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现直线电流周围存在磁场
(二)奥斯特实验(如图所示,小磁针涂黑断为 N 极)
(1)实验现象:
①导线通电,导线下方小磁针转过90,垂直于纸面向外(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);
②通电电流方向改变,小磁针转过90,垂直于纸面向里(选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”)
(2)实验结论:
① 通电导体周围存在磁场;
②磁场方向与电流方向有关。
(3)重大意义:发现了 电 和 磁 之间的联系。
(三)通电直导线周围磁场的特点(如图示实验)
(1)是一个以 导线上的点为圆心的 同心圆;
(2)距离直线电流越近,磁性越 强 。
(3)都在与导线垂直的平面上。
(四)通电直导线周围磁场方向的判定
安培 右手螺旋定则 定则,即:大拇指指向为 电流方向 ; 四指环绕方向为 磁场方向。
知识点五、通电螺线管周围存在磁场
(1)通电螺线管周围能产生磁场,并与 条形磁铁 的磁场很相似。
(2)改变了电流方向,螺线管的磁极改变。(填“改变”或“不变”)
(3)判定定则
安培 右手螺旋定则 定则,即:四指环绕方向为 电流方向 。大拇指所指的一端就是螺线管的北极
(4)通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较
知识点六、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
(1)影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有:电流大小、线圈匝数、有无铁芯等;
① 通过电流越大,磁性越强;
② 线圈匝数越多,磁性越强;
③ 插入铁芯,磁性大大增强;
④ 通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
知识点七、电磁铁的应用
(一)电磁铁
内部带 有铁芯的螺线管 就构成电磁铁。
(二)电磁铁的特点
(1)磁性的有无可由 电流的通断 来控制;
(2)磁性的强弱可由改变 电流大小、线圈匝数 来调节;
(3)磁极(磁场方向)可由 电流方向 来改变。
注意:电磁铁的铁芯要用软铁制成,不能用钢,这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性,断电时磁性立即消失。
(三)电磁铁的应用
电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。
(四)电磁继电器
实质上是一个由 电磁铁 来控制的 开关 。
(1)工作过程:控制电路通电,电磁铁有磁性,吸引衔铁,达到控制作用。
(2)作用:实现远距离操作,利用低电压、弱电流控制高电压、强电流。
(3)如图所示的继电器主要由电磁铁A 、衔铁B 、弹簧C 、动触点D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时,控制电路中有电流通过,电磁铁A产生磁性,吸引衔铁B,使动触点与红灯触点分离,而与绿灯触点接通(如图乙所示),故红灯熄灭,绿灯亮起,电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时,电磁铁A失去磁性,衔铁B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与绿灯触点分离,而与红灯触点接通(如图甲所示),故红灯亮起,绿灯熄灭,电动机停止工作。
(五)生活中的例子
(1)磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的排斥或吸引作用而悬浮起来,使列车与轨道分离,消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小,因此运行速度很快。
(2)在硬盘上存入数据时,首先将声音、图像、数字等信息转变为 电信号 ,电流通过读写磁头转变为 记录磁场 ,使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列,从而记录信息。
(3)电话:话筒把声音信号转化成 强弱变化 的电流,电流沿着导线流入对方听筒,听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 声音 信号。
知识点八、磁场对通电导体的作用
(1)通电导体在磁场中会受到 力 的作用,其受力方向与 磁场方向 、导体中的 电流方向 有关。
当两者中任意一个的方向 改变 ,导体的受力方向就会 改变 。
(2)当通电线圈所在平面与磁场平行时,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁力的方向 相反 且不在一条直线上,在这两个力的作用下,线圈会发生 转动 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时,这两个力恰好在同一直线上,而且 大小 相等、方向 相反 ,是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 平衡位置 ,此时线圈所在平面恰好与磁感线 垂直 。
(3)通电线圈转到平衡位置时,不会立即停下来,而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 平衡位置 时具有一定的速度,由于 惯性 它会继续运动,但线圈这时受到 磁力 的作用,它又会返回平衡位置,所以它会摆动几下后再停下来。
知识点九、直流电动机
(1)直流电动机靠 直流 电源供电,利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成,是把 电 能转化为 机械 能的装置
(2)如图所示,直流电动机主要由线圈(转子)、磁铁(定子)、换向器、电刷等构成。
(3)平衡位置:线圈处于该位置时受平衡力作用(无换向器的情况下)
(4)换向器:由两个 铜质半环 构成,与 电刷 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时,能交换电刷与换向器铜质半环的接触,从而改变线圈中的 电流 方向和 线圈 的受力方向。
(注:直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流,也不受力的作用。)
(5)电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染,广泛地应用在日常生活和各种生产中。
知识点十、电磁感应现象
(1)1831年,英国物理学家 法拉第 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现,带来了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。
(2)定义: 闭合 电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 的运动时,导体中就会产生 电流 ,这种现象叫做电磁感应现象,产生的电流叫 感应电流 。
(3)感应电流的方向跟导体的 运动方向 和 磁场方向 有关。
①如果改变其中一个量的方向,则电流方向将改变;
②如果两个量的方向同时发生改变,则电流方向将不变。
(4)如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中 没有 感应电流,但导体两端会有 感应电压 。
(5)在电磁感应中, 机械 能转化为 电能。
知识点十一、交流发电机
(1)交流电:大小和方向都发生周期性变化的电流叫交流电,如手摇发电机产生的电流。
我们所用的电网以 交流 电供电,电压是220伏、周期是0.02秒、频率是50赫兹 、电流方向1s改变100次 。
(2)直流电:电流方向不随时间改变的电流叫直流电,如从干电池中获得的电流。
(3)应用——交流发电机
①构造:线圈、磁极、铜环、电刷;
②★工作原理: 电磁感应 ;
③★能量转换:工作过程中,机械能 转化为 电能 。
④大型交流发电机主要由转子和定子两部分组成。一般采用线圈不动(定子),磁极旋转的方式。
(4)大型交流发电机为了得到较强的磁场,用 电磁铁 代替永磁体。
知识点十二、 家庭电路
(一)家庭电路的组成
家庭电路由 进户线 、 电能表 、 总开关 、 保护装置 、 插座 、 电灯 和开关等部分组成。
(二)火线和零线
(1)进户线一般有两根—— 零线 和 火线 ,二者之间的电压正常值为 220 伏。
(2)开关一般接在火线上。
(3)家用电器的插座和电灯之间是并联的。
(4)辨别火线和零线用 测电笔
(三)测电笔
(1)测电笔由金属笔卡、 氖管 、电阻(大约1000千欧)和 笔尖金属体 组成。
(2)使用测电笔时,用手接触 金属笔卡 ,笔尖接触 待测导线 。若氖管发光,表明接触的是 火线 ;不发光则接触的是 零线
知识点十三、熔断器和断路器
电路中常见的保护装置有 熔断器 和 断路器 。
(一)保险丝(熔断器)
(1)保险丝的作用: 当电路中电流过大时,保险丝会自动熔断,切断电路,确保用电安全。
(2)保险丝的选用原则
①保险丝一般由 熔点较低 的金属合金制成。
②选用保险丝时,应使保险丝的额定电流 等于或 稍大于 电路中正常工作时的电流。
③勿用 铜丝或铁丝 代替保险丝。
(3)连接方法:串联 在干路(火线)上。
(二)断路器(比保险丝更方便)
(1)断路器的作用:当流过断路器的电流 超过 额定电流时,断路器会 自动断开 ,切断电路,保护电路。
(2)原理:电流过大时,双金属片被过度加热,发生弯曲,使接触点在弹簧拉力作用下被断开,电路切断,从而起到电路过载或短路时的保护作用。
(3)断路器相当于闸刀开关和熔断器的作用。
(4)当电路被熔断器或断路器切断后,不要急于更换保险丝或使断路器复位,应 先找出故障原因并排除故障后 再接通电路
知识点十四、插座
(1)插座一般分为 两孔式 插座和 三孔式 插座。
(2)两孔式插座的一个孔接 火线 ,另一个孔接 零线 。
三孔式插座的接法:左 零 右 火 上 接地
(3)为了安全,功率较大的用电器应用 三脚插头 。一旦用电器的 火线 的绝缘层被破坏,与火线接触的金属壳上就有 220 伏的电压,人与之接触就会发生触电事故,而外壳接地,电流就会经接地线进入 大地 。
知识点十五、安全用电
(一)触电
触电是指 通过人体的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
(1)若通过人体的电流为 0.1~0.2 毫安时,对人体无害,可用以电疗治病;若通过人体的电流为 100 毫安时,短时间内心跳将停止
(2)人体电阻:1000-2000欧;安全电流:≤30毫安;安全电压≤36伏
(3)★一般情况下,36V以下的电压才是安全的。但在潮湿的环境中,安全电压应在24V甚至于12V以下。
(二)低压触电方式
(1)单线触电:站在地面上的人一只手接触 火线 ,使火线、人体、大地和供电设备构成 闭合电路 ,电流会流过 人体 ,发生触电事故
【火线——人体——大地】
(2)双线触电:人的一只手接触火线,另一只手接触 零线 ,使火线、人体、 零线 和供电设备构成 闭合电路 ,电流流过人体发生触电事故
【火线——人体——零线】
(三)高压触电
高压线或高压设备的电压常达几十千伏甚至几百千伏,人体即使没有直接接触它们,一旦靠近就存在触电的危险。所以切勿靠近高压线或高压设备。
(四)安全用电原则
不接触 低压带电体 (安全电压的带电体除外),不靠近 高压带电体 。
(五)触电急救
如果发生触电事故,要立即切断电源 ,或设法将接触者与带电设备 脱离 。必要时对触电者进行 人工呼吸 ,同时尽快通知医务人员抢救。触电者未脱离电源前,救护人员 不准 直接用手触及伤员。
(六)安全用电常识
(1)将插头插入插座时,手不要接触 金属插脚 ;
(2)不要用 湿 的手触摸电器、插座和开关;
(3)防止电线的绝缘层 老化或破损 ;
(4)不要在 高压线 旁钓鱼或放风筝;
(5)不要使插座 超负荷 ;
(6)避免在浴室中使用 电器 ;
(7)导线旁不要放 发热 物体;
(8)不要同时使用大量 大功率 用电器。
1.(2023八下·杭州月考)放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【知识点】磁极间的相互作用
【解析】【分析】根据磁极间的相互作用确定小磁针的N、S极。【解答】根据异名磁极相互吸引可知,乙、丙、丁的N极都被条形磁体的左端吸引,这说明条形磁体的左端为S极,右端为N极,甲被条形磁体的右端吸引,这说明甲的左端为S极,故A符合题意。
故选A。
2.如图所示的实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】B
【知识点】物体是否具有磁性的判断方法
【解析】【分析】根据判断物体是否具有磁性的知识判断。
【解答】①小磁针发生偏转,说明二者之间相互吸引,此时钢棒可能有磁性,也可能没有磁性,因为小磁针本身有磁性;
②所有的磁铁都有指南北的性质,则钢棒悬挂后静止时始终南北指向,说明它有磁性;
③线圈中有电流经过时,它会变成一个电磁铁,能够吸引铁屑。当有钢棒插入时,它被磁化,因此磁场会增大,会吸引更多铁屑,因此不能说明钢棒有磁性。
④当钢棒从线圈中插入时,电流表的指针偏转说明产生了感应电流,即发生了电磁感应现象,因此钢棒肯定是磁体。
那么具有磁性的是②④。
故选B。
3.(2023八下·浙江期中)如图所示,甲乙为条形磁体,中间是螺线管,虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N S N N B.S N S S
C.S S N S D.N N S N
【答案】D
【知识点】磁场和磁感线;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的磁极方向,再根据磁感线的形状确定旁边磁极的种类。
【解答】根据图片可知,线圈上电流方向向上。右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向上,此时大拇指指向左端,则电磁铁的左端为N极,右端为S极。甲和电磁铁的N极之间磁感线呈顶牛之势,则为同极,那么甲为N极。乙和电磁铁的S极之间磁感线相连,为异极,那么乙为N极。
故选D。
4.(2021八下·拱墅期末)如图所示,下端为S极的条形磁体悬挂在一弹簧上;闭合开关,条形磁体处于静止状态后,下端位于螺线管的上方。下列措施可使弹簧缩短的是( )
A.滑片P向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将电源的正负极对换位置
【答案】D
【知识点】二力平衡的条件及其应用;磁极间的相互作用;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】首先根据安培定则判断电磁铁的上端的极性,然后根据磁极之间的相互作用规律判断条形磁体受到磁力的方向,接下来根据二力平衡分析弹簧缩短时电磁场的大小变化即可。
【解答】线圈上电流方向向右;右手握住螺线管,弯曲的四指指尖向右,此时大拇指指向上端,则电磁铁的上端为N极。根据“异名磁极相互吸引”可知,条形磁体受到向下的吸引力,根据二力平衡的知识得到:F拉力=G+F吸。当弹簧缩短时,F拉力变小,即吸引力变小,则电磁铁的磁场变弱。
A.滑片P向右缓慢移动,通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁场变强,故A错误;
B.在螺线管中插入铁芯,电磁铁的磁场变强,故B错误;
C. 增大电源电压,通过电磁铁的电流变大,电磁铁磁场变强,故C错误;
D. 将电源的正负极对换位置后,条形磁体受到向上的排斥力,此时F拉力=G-F吸,此时弹簧的拉力变小,则弹簧缩短,故D正确。
故选D。
5.(2023八下·永嘉期中)如图,是一款无线充电技术的新能源汽车。地面装有供电线圈,通电时该装置会产生磁场。当装有受电线圈的汽车靠近供电线圈时,受电线圈即可接收到电流,从而对汽车电池进行充电。下列能反映其工作原理的实验是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电磁感应
【解析】【分析】根据图片分析实验中包含的物理原理即可。
【解答】A.当导线中有电流经过时,小磁针发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A不合题意;
B.当导体在磁场中做切割磁感线运动时,电流计的指针发生偏转,说明产生了感应电流,这就是电磁感应现象,故B符合题意;
C.闭合开关后,通过电流的导体在磁场中受力运动,故C不合题意;
D.闭合开关后,两个电磁铁串联,则通过的电流相同,线圈匝数多的吸引大头针的数量多,说明电磁铁的磁场强弱与线圈匝数有关,故D不合题意。
故选B。
6.(2023八下·椒江期末)小科在学习了电的安全使用后手绘了下图漫画,不会发生”触电“事故的是( )
A.②④ B.③④ C.①③ D.①④
【答案】D
【知识点】触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】触电的条件:①直接或间接接触火线;②形成通路。
【解答】根据图片可知,①中手接触零线,与大地形成通路,则①不会触电。
②③中一手接触火线,一手接触零线,从而形成通路,故②、③会触电;
④中一手接触火线,无法与大地或零线造成通路,故④不会触电。
则不会触电的是①④。
故选D。
7.(2023八下·龙湾期中)为防止大棚内CO2浓度过高,兴趣小组设计了报警电路,当CO2浓度超过设定值时,红灯亮,反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】电磁铁的其他应用
【解析】【分析】分析各个选项中电路的工作状态,哪个与题目描述相同,哪个就是正确选项。
【解答】A.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,接通红灯所在的电路,从而红灯亮而报警,故A正确;
B.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,断开红灯所在的电路,从而无法报警,故B错误;
C.当气敏电阻Rx随CO2的浓度增大而减小时,通过电磁铁的电流增大,而电磁铁的磁场增强,将衔铁吸下来,此时将电磁铁和红灯短路,无法实现报警,故C错误;
D.无论二氧化碳的浓度怎样变化,始终有电流经过红灯,即始终处于报警状态,故D错误。
故须按A。
8.(2023八下·拱墅期末)如图甲所示为磁悬浮地球仪,球体内有一条形磁体,上端为S极,其下方环形底座内有一电磁铁,通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中,如图乙所示为其内部结构示意图,下列判断错误的是( )
A.电磁铁下端为S极
B.电源上端为正极
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电磁铁的磁性增强
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变
【答案】B
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)(2)首先根据平衡力的知识判断球体受到电磁力的方向,然后根据磁极之间相互作用判断电磁铁的磁极方向。接下来根据安培定则判断线圈上电流方向,进而确定电源的正负极;
(3)电磁铁的磁性强弱与电流大小有关;
(4)磁体之间的作用力随距离的增大而减小,随距离的减小而增大。首先根据平衡力的知识判断电磁力的变化,再根据距离不变确定通过电磁铁电流大小的变化即可。
【解答】AB.条形磁体上端为S极,则下端为N极,根据同名磁极相互排斥可知,电磁铁的上端为N极,下端为S极。伸出右手,使大拇指指向电磁铁的N极(电磁铁的上端),则四指弯曲所指的方向为电流的方向,电流从螺线管的上端流入,下端流出,所以电源的上端为正极,故A错误符合题意,B正确不合题意;
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变小,由欧姆定律可知通过电路的电流变大,电磁铁的磁性增强,故C正确不合题意;
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,则球体的重力增大。而球体受到的重力和排斥力是平衡力,则球体排斥力也要增大。使球体离底座的距离保持不变,需要增强磁场强度,需要增大电路中的电流,可适当向右滑动滑片P,故D正确不合题意。
故选B。
9.(2023八下·洞头期中)我国南方夏季有时会普降暴雨,引起城市内涝,给人们生活带来很大影响。小明设计了一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作;当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是( )
A.M接A,N接B B.M接B,N接D C.M接B,N接C D.M接C,N接D
【答案】B
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点
【解析】【分析】电磁继电器的工作原理:当控制电路闭合时,电磁铁中有电流通过,产生电磁铁产生磁性,会将电磁铁上方的衔铁吸下来,使得杆子与下方的触点接触。图中当水位在安全位置以下时,控制电路断开,电磁铁没有磁性,杆子与上方触点相连;当水位到达安全位置上限时,控制电路闭合,电磁铁有电流通过,产生磁性,把杆子吸下来,使得杆子与下方触点接触。
【解答】A.若M接A,N接B,当杆子与上方触点接触时会短路,A错误
B.若M接B,N接A,杆子与上方触点接触时绿灯亮,杆子与下方触点接触时,红灯亮,抽水机工作,B正确
C.若M接B,N接C ,杆子与下方触点接触时,电路会短路,C错误
D.若M接C,N接D,无论杆子与那边接触,绿灯始终不亮,红灯始终亮,抽水机会一直工作,D错误
故答案为:B
10.(2023八下·浙江期末)如图所示的四幅图中,对应物理知识阐述正确的是( )
A.图甲中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象
B.图乙展示了发电机的原理
C.图丙把拉线开关接在灯和火线之间更能保证用电安全
D.图丁中用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
【答案】C
【知识点】摩擦起电;通电直导线周围的磁场;磁场对通电导线的作用;家庭电路的组成与连接
【解析】【分析】分析各个图片中包含的物理原理即可。
【解答】A.图甲中,闭合开关,当导线中有电流经过时,小磁针的指向发生偏转,说明电流周围存在磁场,故A错误;
B.图乙中,闭合开关,通过电流的导体在磁场中受力运动,这就是电动机的工作原理,故B错误;
C.图丙中,拉线开关在灯泡与火线之间时,一旦断开开关,灯泡上不再带电,可以安全操作,故C正确;
D.图丁中用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电是由于橡胶棒束缚电子的能力比较强,从而从毛皮得到电子所致,故D错误。
故选C。
11.(2023八下·浙江期中)如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,外部电路为220 V交流电,消防应急灯的工作原理是当外部电路正常时,两盏标有“6 V”字样的灯泡不发光;当外部电路停电时,两盏标有“6 V”字样的灯泡发光。对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧被拉长
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和B点相连
【答案】B
【知识点】电磁铁的其他应用;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】由题意和图示可知,两盏标有“6V”的灯泡是并联在6V的电源上的,又因为平时应急灯应该是熄灭的,所以,正常时接在220V电压下的电磁铁应具有磁性,平时吸引衔铁,使灯泡的电路断开,当停电时,电磁铁失去磁性,衔铁弹回,两灯泡所在的电路才会接通。【解答】A.由图知,电磁铁接在220V的交流电路中,当外部电路停电时,电磁铁所在电路停止工作,故A错误;
B.电磁铁通电时,衔铁被吸下,衔铁的左端上升,弹簧被拉长,故B正确;
C.外部电源是交流电,方向周期性变化,电磁铁的极性周期性变化,并不是上端始终为N极,故C错误;
D.C点应该和触点A相连,这样才能保证外部电路停电时,衔铁与上方静触点接触,两盏标有“6V”灯泡发光,故D错误。
故选B。
12.(2023八下·拱墅期末)如图所示,金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB向右移动时,发现CD会向左运动。以下说法错误的是( )
A.在铜、铁两种金属中,应该选用铜来制作AB和CD
B.此探究实验中,装置甲的工作原理是电流的磁效应
C.若AB不动,向左移动甲中的磁体,CD会向左运动
D.若调换装置乙中磁体的上下磁极,拉动AB向左移动,CD会向左运动
【答案】B
【知识点】电磁感应;通电导体在磁场中的受力方向的判断
【解析】【分析】(1)铁磁性物质在磁场中会受到吸引力;
(2)闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生感应电流,这就是电磁感应现象;
(3)(4)感应电流的方向与磁场方向和运动方向有关,导体在磁场中受力的方向与磁场方向和电流方向有关,据此分析判断。
【解答】A.铁在磁场中会受到磁场的吸引,从而影响实验效果,为了使实验效果明显,选择的金属棒应该是铜棒,故A正确不合题意;
B.拉动AB向右移动时,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中会产生感应电流,则此装置甲应用的原理是电磁感应,故B错误符合题意;
C.当小乐拉动AB向右移动时,发现CD会向左运动,若AB不动,向左移动甲中的磁体,相当于AB向右切割磁感线,产生的电流方向不变,CD会向左运动,故C正确不合题意;
D.拉动AB向左移动,产生的电流方向改变,若调换装置乙中磁体的上下磁极,磁场的方向改变,CD受力的方向不变,CD会向左运动,故D正确不合题意。
故选B。
13.(2023八下·宁波期末)如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是( )
A.电动机通电后不转,一定是电路断路
B.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
C.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
D.将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
【答案】C
【知识点】直流电动机的构造原理与工作过程
【解析】【分析】根据对直流电动机的结构、工作过程的认识判断。
【解答】A.电动机通电后不转,可能是电路断路,也可能是线圈阻力太大,或者线圈处于平衡位置,故A错误;
B.线圈连续转动是靠换向器改变线圈里电流方向来实现的,故B错误;
C.改变磁场方向或改变电流方向,都可以改变线圈转动的方向,故C正确;
D.将磁体的磁极对调一下,只能改变磁场的方向,从而改变线圈转动方向,而不能改变线圈的转速,故D错误。
故选C。
14.(2023八下·婺城期末)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.站在地面上的人触摸火线不会触电
B.若保险丝烧断,一定是电灯短路造成的
C.电冰箱的插头插入三孔插座能使其金属外壳接地
D.断开开关S时,用测电笔接触B点时氖管会发光
【答案】C
【知识点】测电笔的使用;插座的构造与工作方式;触电危害及常见的触电类型与预防;家庭电路电流过大的原因
【解析】【分析】(1)触电的条件:接触带电体,且通过人体形成通路;
(2)根据家庭电路电流过大的原因判断;
(3)根据三孔插座的接线方法判断;
(4)测电笔接触火线或与火线连通的位置时会发光。
【解答】A.站在地面上的人触摸火线不会触电时,火线会通过人体与大地形成通路,从而造成触电,故A错误;
B.若保险丝烧断,可能是电灯短路造成的,也可能是用电器总功率过大所致,故B错误;
C.三孔插座的中间孔与大地相连,因此电冰箱的插头插入三孔插座能使其金属外壳接地,故C正确;
D.断开开关S时,B点与火线断开,则用测电笔接触B点时氖管不会发光,故D错误。
故选C。
15.(2023八下·拱墅期末)如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.若火线上的保险丝熔断了,可以用铁丝代替
B.闭合开关S2,L2正常工作,此时用测电笔测e、f点氖管都能发光
C.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合S1,若L0正常发光而L1不亮,说明电路正常
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
【答案】D
【知识点】家庭电路的故障分析;测电笔的使用;熔断器的作用及保险丝的选择方法
【解析】【分析】(1)根据保险丝的特点和用途判断;
(2)正常情况下,测电笔接触火线时发光,接触零线时不发光;
(3)根据串联电路总电压等于各处电压之和分析判断;
(4)根据家庭电路电流过大的原因判断。
【解答】A.保险丝用电阻率大、熔点低的材料制成,用铁丝等代替时即使发生火灾它也不会熔断,起不到保护作用,故A错误;
B.闭合开关S2,L2正常工作,e点接电源零线,用测电笔测e点氖管不能发光,f点接电源火线,用测电笔测f点氖管能发光,故B错误;
C.只闭合开关S1,L0与L1是串联,正常情况下,根据U总=U1+U2可知,两个灯泡的电压都小于20V,即亮度偏暗。若L0正常发光而L1不亮,说明L0接通且电压为220V,说明L1短路,故C错误;
D.由生活常识可知,台灯的功率一般比较小,因此造成保险丝熔断的原因不会是因台灯的功率过大、由台灯插头插入插座,闭合开关,室内电灯全部熄灭可知,是台灯的插头处有短路,造成保险丝熔断,故D正确。
故选D。
16.(八下·天台期末)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。
(1)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动;
(2)乙图中电源左侧为 (选填“正”或“负” )极。
【答案】(1)左
(2)负
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素;通电螺线管的极性和电流方向的判断
【解析】【分析】(1)当灯泡悬浮在空中时,磁力和重力相互平衡;磁铁之间的磁力随距离的增大而减小;电磁铁的磁性与电流大小有关;
(2)根据安培定则判断线圈上的电流方向,进而确定电源的正负极方向。
【解答】(1)当灯泡悬浮在空中时,磁力和重力相互平衡;想让灯泡悬浮得更高,就要增大电磁铁的磁力,即增大通过电磁铁的电流,减小变阻器的电阻,那么滑片P应向左移动;
(2)受电线圈的下端是S极,根据“同名磁极相互排斥”可知,送电线圈的上端是S极,下端是N极;用右手握住螺线管,大拇指指向下端,四指指向向左,那么线圈上电流向左,即电源的右端是正极,左端是负极。
17.(2023八下·仙居期末)“珍爱生命,安全用电”是公民必备的安全意识。
如图所示为某家庭电路图。
(1)火线与零线之间的电压正常值为 伏。
(2)①和②为电灯或开关所在位置,闭合开关电灯正常工作,则开关应接在 处。
(3)关于安全用电,下列做法正确的是______。
A. B.
C. D.
【答案】(1)220
(2)②
(3)D
【知识点】家庭电路的组成与连接;安全用电原则
【解析】【分析】(1)根据家庭电路电压的知识解答;
(2)根据家庭电路连接的注意事项分析;
(3)根据安全用电的常识判断。
【解答】(1)火线与零线之间的电压正常值为220V;
(2)在家庭电路中,为了用电安全,开关应该接在火线和用电器之间,即②为开关,①为电灯。
(3)A.水是导体,那么湿手触摸开关可能触电,故A错误;
B.风筝线挂在高压线上会造成高压触电,故B错误;
C.插座上用电器总功率过大时,则电流很大,容易发生火灾,故C错误;
D.当有人触电时,应该先切断电源,然后进行施救,故D正确。
故选D。
18.(2023八下·浙江期中)如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 。当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。若测电笔氖管发光时通过它的电流为0.36mA,人体的安全电压为不高于36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为 Ω。(不计氖管发光时的电阻)
【答案】丙;右;分压,减小通过人体的电流;5.11×105
【知识点】欧姆定律及其应用;测电笔的使用;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】()根据测电笔的使用方法分析;
(2)测电笔接触火线时氖管发光,接触零线时氖管不发光;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,即电阻越大,它分担的电压越大;
(4)首先根据U笔=U总-U人计算测电笔两端的电压,再根据计算测电笔的电阻。
【解答】(1)使用测电笔时,人体必须与尾部的金属体接触,故选丙;
(2)当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的右孔。
(3)测电笔内部有一个大电阻,它的作用是:分压,减小通过人体的电流。
(4)大电阻分担的电压为:U笔=U总-U人=220V-36V=184V;
则大电阻的阻值为:。
19.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是: ,你认为磁针的N极会向 (选填“纸内”或”纸外”)偏转。
【答案】电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场;纸外
【知识点】通电直导线周围的磁场
【解析】【分析】此题主要考查了奥斯特实验的现象及结论,一定要掌握电流的磁效应.同时考查了学生利用所学知识解决问题的能力.关键是找出两者间的共同点,将复杂的问题简单化。同时在此题中一定要注意电流方向与电子的定向移动方向相反,要解决此题,需要搞清电流的形成原因,知道电流是由于电荷的定向移动形成的。导线能够导电靠的就是自由电子的定向移动。同时要掌握电流的磁效应,知道电流周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。
【解答】如图所示,奥斯特实验表明,当导线中有电流通过时,小磁针会发生偏转.说明了电流周围存在磁场。当电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,由于电子发生定向移动而形成电流,又因为电流周围存在磁场,所以小磁针会发生偏转。由图知,当电流向右时,小磁针的N极向纸内偏转,右图电子定向向右移动,而电流方向与电子定向移动方向相反,所以电流方向向左.因此小磁针受力方向与左图相反.N极将向纸外偏转。
故答案为:电子的定向移动形成电流,电流周围存在磁场;纸外。
20.(2023八下·富阳期末)小金去商场时,发现当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后电梯运动会变慢。他查阅资料,发现电梯内部的结构示意图如图所示,利用了压敏电阻阻值随着所受压力的增大而减小的性质等知识,以实现速度变化。
(1)由分析可知,图中 (选填“R”或“R1”)为压敏电阻。
(2)当衔铁与下触点b接触时,电梯处于 (选“快速”或“慢速”)档。
(3)小胖同学认为,站上电梯的人越多,压敏电阻阻值越小,电梯速度越快。他的理解对吗 请说明你的理由: 。
【答案】(1)R
(2)快速
(3)不对。一旦衔铁被吸引到b,工作电路电阻不在改变
【知识点】电磁继电器的组成、原理和特点;电磁铁的其他应用
【解析】【分析】该电路图左侧为控制电路,当R上方没有人时,R受到的压力小,电阻大,控制电路中的电流小,电磁铁磁性弱,不能将衔铁吸下来,衔铁与a接触,此时右侧工作电路中R1与电动机串联,工作电路中的电流较小,电动机速度慢;
当R上方站了人时,R受到的压力大,电阻小,控制电路中的电流大,电磁铁磁性强,将衔铁吸下来,衔铁与b接触,此时右侧工作电路中R1被短路,电动机单独工作,工作电路中的电流较大,电动机速度快
【解答】(1)R1在工作电路中,是为了减少工作电路中的电流,R1是定值电阻,R在控制电路中,通过R受到的压力的变化使控制电路中的电流改变实现自动控制工作电路,因此R为压敏电阻
(2) 当衔铁与下触点b接触时,R1被短路,电动机单独工作,电流大,电动机转速快,电梯处于快速档
(3)站上电梯的人越多,压敏电阻阻值越小,其改变的是控制电路中的电流,一旦衔铁被吸引到b,工作电路电阻不在改变
故答案为:(1)R (2)快速 (3)不对。一旦衔铁被吸引到b,工作电路电阻不在改变
21.(2023八下·杭州期末)现代家庭电路都安装”漏电保护器”和”空气开关”,比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全。
(1)小金妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶,当爸爸开启空调时,家中的”空气开关”立刻切断电路,”漏电保护器”没有反应,由此可以推断 相当于保阶丝(选填”空气开关”或”漏电保护器”);
(2)当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人,不小心接触了火线,如图乙、丙所示,在空气开关和漏电保护器完好的状态下,有触电危险的是 (选填”乙”或“丙”)。
【答案】(1)空气开关
(2)乙
【知识点】熔断器的作用及保险丝的选择方法;触电危害及常见的触电类型与预防
【解析】【分析】
(1)家庭电路中电流过大的原因:短路或用电器的总功率过大;家庭电路中电流过大时,空气开关会断开电路;
(2)判断漏电保护器会不会切断电路,就是分析A、B两处的电流是否相等,如果相等就不会切断电路,如果不相等就会切断电路。
【解答】
(1)当爸爸开启空调时,干路中的电流过大,家中的”空气开关”立刻切断电路,”漏电保护器”没有反应,由此可以看出空气开关相当于保险丝。
(2)乙图中,人接在了火线与大地之间,通过人体有电流,此时电路中的电流不会过大,空气开关不会断开电路,人会触电;丙图中,人接在了火线与大地之间,通过人体有电流,此时火线和零线上的电流大小不同,漏电保护器会断开电路,人不会触电;故有触电危险的是乙。
22.(2019八下·江干期中)电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 中受力转动的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与冰箱 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
【答案】(1)异名磁极
(2)通电导体在磁场
(3)金属外壳;BC
【知识点】磁极间的相互作用;直流电动机的构造原理与工作过程;插座的构造与工作方式
【解析】【分析】(1)磁极间的相互作用 : 同名磁极相互排斥 , 异名磁极相互吸引;
(2)电动机的原理:通电线圈在磁场中受力转动;
(3)三脚插头与三孔插座相连接时 , 把有金属外壳的用电器的外壳与地线相接 ; 插头制作的长一些是为了插插头入插座时先让金属外壳与大地相连 , 若有漏电现象,则首先触动保护装置,切断电源。
【解答】(1)冰箱门的密封条采用磁性材料,是利用异名磁极相互吸引来增强它的密封性能;
(2)电动机是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的。
(3)插头制作的长一些 , 可以使用电器在与火线接通之间先使外壳与地线相通;在拔插头时 , 先使插头与火线脱离 , 防止触电事故的发生。
故答案为:(1)异名磁极 ; (2)通电线圈在磁场;(3)金属外壳;BC。
23.(2023八下·浙江期中)如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。
【提出问题】 影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】
猜想1:切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2:磁场强弱会影响感应电流的大小。
(1)猜想3: (根据后面的验证猜想3回答)。
(2)【实验研究】
验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用 发现电流表指针偏转角度更大。
(3)验证猜想3:保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转角度更大。
【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和 。
【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转,则可 。
【答案】(1)导线的长度会影响感应电流的大小
(2)磁性更强的磁铁
(3)切割磁感线导线的长度;对调磁极(或改变电源方向)
【知识点】产生电磁感应现象的条件和规律
【解析】【分析】(1)根据题目的描述分析哪个因素发生改变即可;
(2)根据猜想2确定需要改变的因素即可;
(3)【实验结果】根据上面的结论分析影响感应电流的大小的因素。
【评价交流】根据影响感应电流方向的因素分析解答。
【解答】(1)根据验证猜想3可知,金属圆盘的直径越大,则导线的长度越大,则猜想3为:导线的长度会影响感应电流的大小。
(2)验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用磁性更强的磁铁发现电流表指针偏转角度更大。
(3)【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和切割磁感线导线的长度。
【评价交流】若想让电流表指针向另一个方向偏转,就要改变磁场方向或改变电流方向,即对调磁极(或改变电源方向)。
24.(2023八下·椒江期末)在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中,小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,将条形磁铁放在电子台秤上,如图所示。实验步骤如下:
①断开开关S,将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路:
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处,闭合开关S,多次移动滑片位置,读出相应的电流值和台秤示数,并记录在表格中。
③断开开关S,将接线柱1改接至2,重复步骤②。
④分析数据,得出结论。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84
2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78
(1)小科通过 来推断电磁铁磁性强弱
(2)分析表中数据可得出的实验结论是 。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有 的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是 (写出一种即可)
【答案】(1)台秤示数大小
(2)电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强
(3)改变电流大小和控制电流相同
(4)对调电源正负极、对调条形磁铁南北极、改变线圈缠绕方式、互换1、3或2、3接线柱等
【知识点】影响电磁铁磁性强弱的因素
【解析】【分析】(1)台秤上的条形磁铁受到电磁铁的吸引力,从而时台秤的示数发生改变。台秤示数的变化量越大,则说明电磁铁的磁场越强。
(2)根据表格数据分析电磁铁的磁场强弱与电流大小和线圈匝数的关系;
(3)根据变阻器的工作原理解答;
(4)要使台秤的压力值为正,就要改变电磁铁的磁场方向,而电流方向和绕线方式会改变磁场方向,据此分析解答。
【解答】(1)小科通过台秤示数大小来推断电磁铁磁性强弱;
(2)第一行数据可知,当线圈匝数相同时,电流越大,台秤示数变化越大,说明电磁铁的磁场越强;
根据第3列数据可知,当电流相同时,线圈匝数越多,则台秤示数变化越大,说明电磁铁的磁场越强。
那么得到结论:电磁铁磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁性越强。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有改变电流大小和控制电流相同的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是:
①对调电源正负极,从而改变电磁铁的电流方向,进而改变电磁铁的磁场方向;
②对调条形磁铁南北极,从而改变磁力的方向;
③改变线圈缠绕方式,从而改变电磁铁的磁场方向;
④互换1、3或2、3,改变电流方向,从而改变电磁铁的磁场方向。
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八年级下册·第一章 电与磁
知识点一、磁现象
(1)磁性:能够吸引 镍等物质的性质
(2)磁体:具有 的物质(磁铁:铁质的磁体)
(3)磁极:
①定义: ,任何磁体都有 个磁极。
②种类:如果磁体能自由转动,指南的磁极叫 ,指北的磁极叫
③磁极间相互作用规律: , 。
(4)磁化:
① 定义:使原来没有磁性的物体得到 的过程。
磁铁吸引铁钉的原因是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成 磁极, 磁极相互吸引的结果。
铜 (能/否)被磁化。
②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为 。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为 。所以制造永磁体使用 ,制造电磁铁的铁芯使用 。
知识点二、磁场
(1)定义:磁体周围存在着的物质,它是一种 的特殊物质。
注意:磁场 存在!
(2)基本性质:磁场对放入其中的磁体产生 ,磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
注意:里使用的是 。
(3)方向规定:小磁针静止时 所指的方向就是该点 的方向。
(4)磁感线:在磁场中一些带 的曲线。
①★方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的 出来,回到磁体的 。
②说明:
A、磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的曲线,不是客观存在的。
B、用磁感线描述磁场的方法叫 。
C、磁感线是 的曲线。
D、磁感线 的分布在磁体周围,而不是平面的。
E、★磁感线 。
F、★磁感线的疏密程度表示 。
③熟练掌握条形磁铁磁感线的画法。
知识点三、地磁场
(1)地球是一个具大的磁体,地球周围空间存在着磁场。磁针指南北是因为受到 的作用。
(2)磁极:地磁 在地理 附近 ,地磁 在地理 附近 。
(3)磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现,地理的南北极与地磁的南北极之间的夹角。
知识点四、直线电流周围存在磁场
(一)背景
1820年,丹麦物理学家 发现直线电流周围存在磁场
(二)奥斯特实验(如图所示,小磁针涂黑断为 N 极)
(1)实验现象:
①导线通电,导线下方小磁针转过90, (选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”);
②通电电流方向改变,小磁针转过90, (选填“垂直纸面向内”或“垂直纸面向外”)
(2)实验结论:
① ;
② 与 有关。
(3)重大意义:发现了 和 之间的联系。
(三)通电直导线周围磁场的特点(如图示实验)
(1)是一个以 为圆心的 ;
(2)距离直线电流越近,磁性越 。
(3)都在与导线垂直的平面上。
(四)通电直导线周围磁场方向的判定
安培 定则,即:大拇指指向为 ; 四指环绕方向为 。
知识点五、通电螺线管周围存在磁场
(1)通电螺线管周围能产生磁场,并与 的磁场很相似。
(2)改变了电流方向,螺线管的磁极 。(填“改变”或“不变”)
(3)判定定则
安培 定则,即:四指环绕方向为 。大拇指所指的一端就是螺线管的
(4)通电直导线磁场与通电螺线管磁场比较
知识点六、通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
(1)影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有: 、 、 等;
① 通过 越大,磁性越强;
② 越多,磁性越强;
③ 插入 ,磁性大大增强;
④ 通电螺线管的极性可用 来改变。
知识点七、电磁铁的应用
(一)电磁铁
内部带 就构成电磁铁。
(二)电磁铁的特点
(1)磁性的有无可由 来控制;
(2)磁性的强弱可由改变 、 来调节;
(3)磁极(磁场方向)可由 来改变。
注意:电磁铁的铁芯要用软铁制成,不能用钢,这是因为电磁铁要求通电时立即有磁性,断电时磁性立即消失。
(三)电磁铁的应用
电磁继电器、电铃、磁悬浮列车、电话、信息的磁记录。
(四)电磁继电器
实质上是一个由 来控制的 。
(1)工作过程:控制电路通电,电磁铁有磁性, 衔铁,达到控制作用。
(2)作用:实现远距离操作,利用 电压、 电流控制 电压、 电流。
(3)如图所示的继电器主要由 A、 B、 C D 等组成。
①当低压电源的开关闭合时,控制电路中有电流通过,电磁铁A产生磁性,吸引衔铁B,使动触点与红灯触点 ,而与绿灯触点 (如图乙所示),故红灯 ,绿灯 ,电动机开始工作。
②当低压电源的开关断开时,电磁铁A 磁性,衔铁B在弹簧C的作用下被拉起,使动触点与绿灯触点 ,而与红灯触点 (如图甲所示),故红灯 ,绿灯 ,电动机停止工作。
(五)生活中的例子
(1)磁悬浮列车利用列车轨道上的强电磁铁与列车上的电磁铁磁极间的 作用而悬浮起来,使列车与轨道分离,消除了列车与轨道的摩擦。磁悬浮列车运行时阻力很小,因此运行速度很快。
(2)在硬盘上存入数据时,首先将声音、图像、数字等信息转变为 ,电流通过读写磁头转变为 ,使盘片上磁性颗粒按照它的方向排列,从而记录信息。
(3)电话:话筒把声音信号转化成 的电流,电流沿着导线流入对方听筒,听筒又把变化的电流通过电磁铁转化成 信号。
知识点八、磁场对通电导体的作用
(1)通电 在磁场中会受到 的作用,其受力方向与 、导体中的 有关。
当两者中任意一个的方向 ,导体的受力方向就会 。
(2)当通电线圈所在平面与磁场平行时,由于通电线圈的两条对边中电流方向相反,它们在磁场中受到磁力的方向 且不在一条直线上,在这两个力的作用下,线圈会发生 。当线圈从其所在平面与磁场平行的位置转过90°时,这两个力恰好在同一直线上,而且 相等、方向 ,是一对平衡力。静止的线圈在这对平衡力的作用下可以在该位置保持静止。这一位置叫做 ,此时线圈所在平面恰好与磁感线 。
(3)通电线圈转到平衡位置时,不会立即停下来,而是在此位置附近摆动几下才停下来。这是因为通电线圈转到 时具有一定的速度,由于 它会继续运动,但线圈这时受到 的作用,它又会返回平衡位置,所以它会摆动几下后再停下来。
知识点九、直流电动机
(1)直流电动机靠 电源供电,利用通电线圈在磁场里受到力的作用而转动的原理制成,是把 能转化为 能的装置
(2)如图所示,直流电动机主要由线圈( )、磁铁( )、 、电刷等构成。
(3)平衡位置:线圈处于该位置时受 (无换向器的情况下)
(4)换向器:由两个 构成,与 配合使用。当线圈刚转过平衡位置时,能交换电刷与换向器铜质半环的接触,从而改变线圈中的 方向和 的受力方向。
(注:直流电动机的线圈在平衡位置时没有电流,也不受 的作用。)
(5)电动机构造简单、控制方便、效率高、无污染,广泛地应用在日常生活和各种生产中。
知识点十、电磁感应现象
(1)1831年,英国物理学家 发现了磁生电的条件和规律,实现了利用磁场获得电流的愿望。这个重大发现,带来了电能的大规模生产和利用,开辟了电气化的新纪元。
(2)定义: 电路的一部分 在磁场中做 的运动时,导体中就会产生 ,这种现象叫做 ,产生的电流叫
(3)感应电流的方向跟导体的 和 有关。
①如果改变其中一个量的方向,则电流方向将 ;
②如果两个量的方向同时发生改变,则电流方向将 。
(4)如果电路不闭合,当导体做切割磁感线运动时,导体中 感应电流,但导体两端会有 。
(5)在电磁感应中, 能转化为 能。
知识点十一、交流发电机
(1)交流电:大小和方向都发生 变化的电流叫交流电,如手摇发电机产生的电流。
我们所用的电网以 电供电,电压是 、周期是 、频率是 、电流方向1s改变 。
(2)直流电: 的电流叫直流电,如从干电池中获得的电流。
(3)应用——交流发电机
①构造:线圈、磁极、铜环、电刷;
②★工作原理: ;
③★能量转换:工作过程中, 转化为 。
④大型交流发电机主要由 和 两部分组成。一般采用 (定子),磁极旋转的方式。
(4)大型交流发电机为了得到较强的磁场,用 代替永磁体。
知识点十二、 家庭电路
(一)家庭电路的组成
家庭电路由 、 、 、 、 、 和开关等部分组成。
(二)火线和零线
(1)进户线一般有两根—— 和 ,二者之间的电压正常值为 伏。
(2)开关一般接在火线上。
(3)家用电器的插座和电灯之间是 的。
(4)辨别火线和零线用 。
(三)测电笔
(1)测电笔由金属笔卡、 、电阻(大约1000千欧)和 组成。
(2)使用测电笔时,用手接触 ,笔尖接触 待测导线 。若氖管发光,表明接触的是 ;不发光则接触的是 。
知识点十三、熔断器和断路器
电路中常见的保护装置有 和 。
(一)保险丝(熔断器)
(1)保险丝的作用: 当电路中 时,保险丝会自动熔断,切断电路,确保用电安全。
(2)保险丝的选用原则
①保险丝一般由 的金属合金制成。
②选用保险丝时,应使保险丝的额定电流 或 电路中正常工作时的电流。
③勿用 代替保险丝。
(3)连接方法: 在干路( )上。
(二)断路器(比保险丝更方便)
(1)断路器的作用:当流过断路器的电流 额定电流时,断路器会 ,切断电路,保护电路。
(2)原理:电流过大时,双金属片被过度加热,发生弯曲,使接触点在弹簧拉力作用下被断开,电路切断,从而起到电路过载或短路时的保护作用。
(3)断路器相当于 和 的作用。
(4)当电路被熔断器或断路器切断后,不要急于更换保险丝或使断路器复位,应 再接通电路
知识点十四、插座
(1)插座一般分为 插座和 插座。
(2)两孔式插座的一个孔接 ,另一个孔接 。
三孔式插座的接法:左 右 上
(3)为了安全,功率较大的用电器应用 。一旦用电器的 的绝缘层被破坏,与火线接触的金属壳上就有 伏的电压,人与之接触就会发生触电事故,而外壳接地,电流就会经接地线进入 。
知识点十五、安全用电
(一)触电
触电是指 的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
(1)若通过人体的电流为 毫安时,对人体无害,可用以电疗治病;若通过人体的电流为 毫安时,短时间内心跳将停止
(2)人体电阻:1000-2000欧;安全电流:≤30毫安;安全电压≤36伏
(3)★一般情况下, 以下的电压才是安全的。但在潮湿的环境中,安全电压应在 甚至于 以下。
(二)低压触电方式
(1)单线触电:站在地面上的人一只手接触 ,使火线、人体、大地和供电设备构成 ,电流会流过 ,发生触电事故
【火线——人体——大地】
(2)双线触电:人的一只手接触火线,另一只手接触 ,使火线、人体、 和供电设备构成 ,电流流过人体发生触电事故
【火线——人体——零线】
(三)高压触电
高压线或高压设备的电压常达几十千伏甚至几百千伏,人体即使没有直接接触它们,一旦靠近就存在触电的危险。所以切勿 高压线或高压设备。
(四)安全用电原则
不接触 (安全电压的带电体除外),不靠近 。
(五)触电急救
如果发生触电事故,要立即切断 ,或设法将接触者与带电设备 。必要时对触电者进行 ,同时尽快通知医务人员抢救。触电者未脱离电源前,救护人员 直接用手触及伤员。
(六)安全用电常识
(1)将插头插入插座时,手不要接触 ;
(2)不要用 的手触摸电器、插座和开关;
(3)防止电线的绝缘层 ;
(4)不要在 旁钓鱼或放风筝;
(5)不要使插座 ;
(6)避免在浴室中使用 ;
(7)导线旁不要放 物体;
(8)不要同时使用大量 用电器。
1.(2023八下·杭州月考)放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示,三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.如图所示的实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
3.(2023八下·浙江期中)如图所示,甲乙为条形磁体,中间是螺线管,虚线表示磁极间的磁场分布情况的磁感线,则可以判断图中A、B、C、D四个磁极依次是( )
A.N S N N B.S N S S
C.S S N S D.N N S N
4.(2021八下·拱墅期末)如图所示,下端为S极的条形磁体悬挂在一弹簧上;闭合开关,条形磁体处于静止状态后,下端位于螺线管的上方。下列措施可使弹簧缩短的是( )
A.滑片P向右缓慢移动 B.在螺线管中插入铁芯
C.增大电源电压 D.将电源的正负极对换位置
5.(2023八下·永嘉期中)如图,是一款无线充电技术的新能源汽车。地面装有供电线圈,通电时该装置会产生磁场。当装有受电线圈的汽车靠近供电线圈时,受电线圈即可接收到电流,从而对汽车电池进行充电。下列能反映其工作原理的实验是
A. B.
C. D.
6.(2023八下·椒江期末)小科在学习了电的安全使用后手绘了下图漫画,不会发生”触电“事故的是( )
A.②④ B.③④ C.①③ D.①④
7.(2023八下·龙湾期中)为防止大棚内CO2浓度过高,兴趣小组设计了报警电路,当CO2浓度超过设定值时,红灯亮,反之不亮。其中气敏电阻Rx的阻值随CO2浓度的增大而减小。下列电路中符合要求的是( )
A. B.
C. D.
8.(2023八下·拱墅期末)如图甲所示为磁悬浮地球仪,球体内有一条形磁体,上端为S极,其下方环形底座内有一电磁铁,通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中,如图乙所示为其内部结构示意图,下列判断错误的是( )
A.电磁铁下端为S极
B.电源上端为正极
C.当滑动变阻器滑片P向右滑动时,电磁铁的磁性增强
D.若在球体正上方A处吸一小铁块,可适当向右滑动滑片P使球体离底座的距离保持不变
9.(2023八下·洞头期中)我国南方夏季有时会普降暴雨,引起城市内涝,给人们生活带来很大影响。小明设计了一种利用电磁继电器来自动控制抽水机工作的电路:当水位在安全位置以下时绿灯亮,抽水机不工作;当水位到达安全位置上限时红灯亮,抽水机开始工作。如图是小明还未连接完成的电路,小明接下去的电路连接应该是( )
A.M接A,N接B B.M接B,N接D C.M接B,N接C D.M接C,N接D
10.(2023八下·浙江期末)如图所示的四幅图中,对应物理知识阐述正确的是( )
A.图甲中闭合开关后看到的现象称为电磁感应现象
B.图乙展示了发电机的原理
C.图丙把拉线开关接在灯和火线之间更能保证用电安全
D.图丁中用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电是由于毛皮束缚电子的能力比较强
11.(2023八下·浙江期中)如图所示是消防应急灯的电路图,其中少连了一根导线,外部电路为220 V交流电,消防应急灯的工作原理是当外部电路正常时,两盏标有“6 V”字样的灯泡不发光;当外部电路停电时,两盏标有“6 V”字样的灯泡发光。对于这一装置及其工作特点,下列说法中正确的是( )
A.当外部电路停电时,电磁铁所在电路工作
B.电磁铁通电时,弹簧被拉长
C.电磁铁的上端始终为N极
D.C点应该和B点相连
12.(2023八下·拱墅期末)如图所示,金属棒AB、CD水平放置在蹄形磁体的磁场中,两个蹄形磁体的N极和S极标识都没了。当小乐拉动AB向右移动时,发现CD会向左运动。以下说法错误的是( )
A.在铜、铁两种金属中,应该选用铜来制作AB和CD
B.此探究实验中,装置甲的工作原理是电流的磁效应
C.若AB不动,向左移动甲中的磁体,CD会向左运动
D.若调换装置乙中磁体的上下磁极,拉动AB向左移动,CD会向左运动
13.(2023八下·宁波期末)如图所示为直流电动机工作原理图,下列分析正确的是( )
A.电动机通电后不转,一定是电路断路
B.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
C.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
D.将磁体的磁极对调一下可以使电动机的转速增大
14.(2023八下·婺城期末)如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.站在地面上的人触摸火线不会触电
B.若保险丝烧断,一定是电灯短路造成的
C.电冰箱的插头插入三孔插座能使其金属外壳接地
D.断开开关S时,用测电笔接触B点时氖管会发光
15.(2023八下·拱墅期末)如图所示的家庭电路中,下列说法正确的是( )
A.若火线上的保险丝熔断了,可以用铁丝代替
B.闭合开关S2,L2正常工作,此时用测电笔测e、f点氖管都能发光
C.用灯泡L0取代保险丝接入电路,只闭合S1,若L0正常发光而L1不亮,说明电路正常
D.把台灯插头插入插座后,室内电灯全部熄灭,可能是因为插头短路
16.(八下·天台期末)“悬浮灯泡”能够悬浮发光,如图甲所示。图甲中的下部基座内有一个线圈(送电线圈)和铁芯组成的电磁铁,而灯泡内部有闭合线圈(受电线圈)连接的LED灯和磁铁,其内部结构如图乙所示。
(1)想让灯泡悬浮得更高,应该将滑片P向 (选填“左”或“右”)移动;
(2)乙图中电源左侧为 (选填“正”或“负” )极。
17.(2023八下·仙居期末)“珍爱生命,安全用电”是公民必备的安全意识。
如图所示为某家庭电路图。
(1)火线与零线之间的电压正常值为 伏。
(2)①和②为电灯或开关所在位置,闭合开关电灯正常工作,则开关应接在 处。
(3)关于安全用电,下列做法正确的是______。
A. B.
C. D.
18.(2023八下·浙江期中)如图甲所示是测电笔的结构,图乙和图丙中,正确使用测电笔的是图 。当用测电笔插入插座的左孔时氖管不发光,插入右孔时氖管发光,则说明火线在插座的 孔。测电笔内部有一个大电阻,它的作用是 。若测电笔氖管发光时通过它的电流为0.36mA,人体的安全电压为不高于36 V,则当测电笔的笔尖接触家庭电路的火线时要使人能处于安全状态,此大电阻的阻值至少应为 Ω。(不计氖管发光时的电阻)
19.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方小磁针的N极向纸内偏转。小明由此推测:若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是: ,你认为磁针的N极会向 (选填“纸内”或”纸外”)偏转。
20.(2023八下·富阳期末)小金去商场时,发现当他站在电梯上时电梯运动较快,走下电梯后电梯运动会变慢。他查阅资料,发现电梯内部的结构示意图如图所示,利用了压敏电阻阻值随着所受压力的增大而减小的性质等知识,以实现速度变化。
(1)由分析可知,图中 (选填“R”或“R1”)为压敏电阻。
(2)当衔铁与下触点b接触时,电梯处于 (选“快速”或“慢速”)档。
(3)小胖同学认为,站上电梯的人越多,压敏电阻阻值越小,电梯速度越快。他的理解对吗 请说明你的理由: 。
21.(2023八下·杭州期末)现代家庭电路都安装”漏电保护器”和”空气开关”,比单独安装传统的保险丝更能保证用电安全。
(1)小金妈妈正在厨房里使用微波炉、电磁炉和电茶壶,当爸爸开启空调时,家中的”空气开关”立刻切断电路,”漏电保护器”没有反应,由此可以推断 相当于保阶丝(选填”空气开关”或”漏电保护器”);
(2)当漏电保护器检测到通过图甲中A、B两处的电流不相等(即发生漏电)时,会迅速切断电路。一赤脚站在地上的人,不小心接触了火线,如图乙、丙所示,在空气开关和漏电保护器完好的状态下,有触电危险的是 (选填”乙”或“丙”)。
22.(2019八下·江干期中)电冰箱是常见的家用电器。
(1)冰箱门的门框密封条采用磁性材料,利用 相互吸引来增强它的密封性能。
(2)冰箱的压缩机里有一台电动机,它是根据 中受力转动的原理制成的。
(3)电冰箱使用三脚插头与电源插座连接,如图所示。细心观察可以发现,三脚插头中“1”与冰箱 连接的,这个插脚比另外两个插脚要稍长。这样的设计的主要好处是
A、插入插座中可更稳固更美观
B、插入插座时可确保冰箱外壳先接地
C、拔出插座时先使插头与火线相脱离
23.(2023八下·浙江期中)如图所示为科学兴趣小组用来探究“影响感应电流大小的因素”的实验装置,金属圆盘在磁极间不断转动,相当于每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。
【提出问题】 影响感应电流大小的因素有哪些?
【建立猜想】
猜想1:切割磁感线的速度大小会影响感应电流的大小。
猜想2:磁场强弱会影响感应电流的大小。
(1)猜想3: (根据后面的验证猜想3回答)。
(2)【实验研究】
验证猜想1:当圆盘转速增大时,电流表指针偏转角度增大。
验证猜想2:保持圆盘转速不变,换用 发现电流表指针偏转角度更大。
(3)验证猜想3:保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转角度更大。
【实验结果】根据本实验可知,影响感应电流大小的因素有切割磁感线的速度、磁场强弱和 。
【评价交流】上述实验中金属圆盘均逆时针转动,某同学发现电流表指针在实验中都向一个方向偏转。若想让电流表指针向另一个方向偏转,则可 。
24.(2023八下·椒江期末)在”探究电磁铁磁性强弱的影响因素”实验中,小科用细线将电磁铁M悬挂在铁架台上,将条形磁铁放在电子台秤上,如图所示。实验步骤如下:
①断开开关S,将电磁铁1、3接线柱按图示接入电路:
②按下台秤上的清零按钮使台秤示数为零。将滑片移到最大阻值处,闭合开关S,多次移动滑片位置,读出相应的电流值和台秤示数,并记录在表格中。
③断开开关S,将接线柱1改接至2,重复步骤②。
④分析数据,得出结论。
接线柱 实验次数 1 2 3
1、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.81 -0.82 -0.84
2、3 电流/A 0.34 0.40 0.44
台秤示数/N -0.75 -0.76 -0.78
(1)小科通过 来推断电磁铁磁性强弱
(2)分析表中数据可得出的实验结论是 。
(3)滑动变阻器除了保护电路外,还具有 的作用。
(4)若想要使台秤的压力值显示为正,可进行的操作是 (写出一种即可)
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