2024年广东省中考物理一轮复习 第十五讲　电磁现象 课件(共62张PPT)

(共62张PPT)
第十五讲　电磁现象
1.通过实验,认识磁场。知道地磁场。
2.通过实验,了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。
3.通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关。
4.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。 了解电磁感应在生产生活中的应用。
1.[九下,P4,图16-1=5]公元一世纪初,东汉学者王充在《论衡》中记载了“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”即勺柄,如图所示。下列说法正确的是( )
A.“司南”静止时勺柄指南,标为N极
B.“司南”能指南北方向是受到地磁场的作用
C.把“司南”放在铁板上也能正常使用
D.制作“司南”的材料只要是金属就可以
B
2.[九下,P11,图16-2-7]如图所示,用细线将螺线管沿东西方向水平悬挂起来,当给导线通电时会发生的现象是( )
A.螺线管转动,最后A端指南,B端指北
B.线管静止不动
C.螺线管转动,最后A端指北,B端指南
D.螺线管会在任意位置静止
A
3.[九下,P17,图16-6-12]法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼
得·格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应而荣获2007年度诺贝尔物理学奖。如图所示,GMR代表巨磁电阻,在磁场中,其阻值随磁场的逐渐变强而减小。闭合开关S1、S2,下列说法中( )
①电磁铁左端为N极
②电磁铁外部的磁感线从右端出发回到左端
③将滑片P向b端滑动,两电表示数之比保持不变
④将滑片P向a端滑动,巨磁电阻(GMR)电阻变小
A.只有①③④正确
B.只有①②③正确
C.只有①④正确
D.只有①③正确
A
4.[九下,P18,图16-4-1]如图所示是教材上探究“磁场对通电导体的作用”的实验:把导体ab放入磁场里,闭合开关,让电流通过导体ab就能观察到导体ab的运动情况,则( )
A.磁场一定对放入其中的导体有力的作用
B.该过程电能全部转化为导体ab的机械能
C.导体ab运动过程中不会发生电磁感应现象
D.对调蹄形磁体上下磁极,能改变导体ab的运动方向
D
[典例1](2023临沂模拟)如图所示是条形磁体的磁场分布图,a、b是磁场中的两个点,关于该磁场,下列说法正确的是( )
A.将一小磁针置于b点,其静止时N极指向右侧
B.该条形磁体的右端为S极,左端为N极
C.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线
D.由于a点没有磁感线经过,所以a处的磁场比b处弱
磁现象、磁场
C
得分要点 利用磁极和磁感线的关系可以解决两类问题
(1)利用磁极判断磁感线方向:
(2)利用磁感线方向确定磁极:
磁感线上箭头指向磁极内侧的是S极,指向外侧的是N极。
[变式训练]
1.(2023淄川区模拟)指南针是我国的四大发明之一,“指南鱼”是它的一种形态。将一块鱼形状的薄铁片磁化后,浮在水面上,它静止时的指向如图所示。下列判断正确的是( )
A.指南鱼能指南北是因为受到地磁场的作用
B.指南鱼鱼尾所指的方向为该点的地磁场方向
C.指南鱼周围存在磁感线
D.指南鱼的腹部磁性最强
A
[典例2]如图所示画出了磁感线的分布情况,由此可知( )
A.A端为磁铁的 N极,c端是电源正极
B.A端为磁铁的 N极,c端是电源负极
C.A端为磁铁的S极, d端是电源正极
D.A端为磁铁的S极, d端是电源负极
电生磁及应用
D
[变式训练]
2.(2023乳山模拟)一条形磁体放在水平桌面上,电磁铁固定于条形磁体附近并正对条形磁体,如图所示。开关闭合前后,条形磁体均处于静止状态。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,条形磁体只受到两个力的作用
B.闭合开关后,电磁铁的左端为N极,右端为S极
C.闭合开关后,条形磁体受到桌面向左的摩擦力
D.闭合开关后,滑片由b向a移动过程中,磁铁受到的摩擦力变小
C
[典例3](多选)(2023文登区模拟)小明利用光敏电阻受到光照时电阻变小的特性,设计了如图所示的自动控制电路,要求光暗时灯亮,光亮时灯灭。在实际调试时,发现灯始终亮着,而光敏电阻和其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是( )
A.增加电磁铁线圈的匝数
B.滑动变阻器滑片P向左移动
C.抽出电磁铁中的铁芯
D.减小控制电路电源电压
AB
[变式训练]
3.(2023垦利区模拟)小明去超市,走到电梯前发现电梯运动较慢,当他站在电梯上时又快了起来。小明根据所学的知识,画出如图所示的电路(R是一个压敏电阻)。小明分析:当人站在电梯上,压敏电阻的阻值减
小,则电磁铁的磁性变　　,衔铁与触点　 　(选填“1”或“2”)
接触。
强
2
[典例4](2021东营)如图所示,开关闭合的瞬间,位于螺线管右侧的小磁针顺时针旋转。请在图中合适的位置标出通电螺线管的“N”“S”极和电源的“+”“-”极。
电磁作图
答案:如图所示
[变式训练]
4.如图所示,在电磁铁上方用弹簧挂着一个条形磁体,闭合开关S,条形磁体静止后,滑片P向右滑动时弹簧缩短。请用箭头标出磁感线的方向。并用“+”“-”在括号内标出电源正负极。
答案:如图所示
5.(2022曲阜模拟)为了使阳台上的花草温暖过冬,小明利用电磁继电器设计了如图所示的电路。温度过低时,大功率灯泡发光发热;达到一定温度时,插在三孔插座上的加湿器(图中未画出)接通,喷雾加湿降温。为实现设计要求,在保证安全用电的前提下,帮小明将电路连接完整。
答案:如图所示
[典例5](2023宜昌)如图甲所示,把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来,使线圈在磁场中转动,可以看到小灯泡会发光。下列说法正确的是
( )
A.发电机是利用电流的磁效应来工作的
B.发电机将电能转化为机械能
C.线圈转得越快,小灯泡越亮
D.如果将小灯泡换成图乙电流表,指针一直偏向右边
磁现象辨析
C
[变式训练]
6.(2023乳山模拟)如图所示圆环形绝缘凹槽内装满水银,水银的内外侧用导线接入电路,圆心处放置一块圆柱形磁体,闭合开关后,发现水银逆时针流动,小明进行了如下操作:先对调电源的正负极,再对调磁体的南北极,该操作中水银的流动情况是( )
A.一直顺时针流动
B.一直逆时针流动
C.先顺时针流动,再逆时针流动
D.先逆时针流动,再顺时针流动
C
7.(2023莱阳模拟)如图所示是一种无线门铃发射器,它不需要安装电池。发射器内部提供电能的部件是由位置固定的永磁体和可以左右滑动的绕有线圈的铁芯组成,当按下门铃按钮时就会推动铁芯运动,松手后弹簧又将铁芯弹回。下列实验中和门铃提供电能的部件工作原理相同的是( )
D
A.电铃
B.通电螺线管
C.扬声器
D.话筒
规律总结 电流的磁效应、电动机、发电机辨析
项目 电动机 发电机 奥斯特实验
原理图
原理 通电导线在磁场中受力运动 电磁感应现象 通电导体周围存在磁场
相关因素 力的方向与电流方向和磁场方向有关 感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关 磁场方向与电流的方向有关
能量转化 电能→机械能 机械能→电能 电能→机械能
区分关键 先通电后运动 先运动后生电 通电磁针偏转,断电磁针静止
应用 电动机、扬声器 发电机、动圈式话筒 电磁铁
实验1　探究通电螺线管外部磁场的方向
[实验全面剖析]
一、实验装置
二、实验过程及现象
1.转换法:根据小磁针的指向判断通电螺线管的极性,通过铁屑的密集程度判断磁场的强弱。
2.在嵌入螺线管的玻璃板上均匀撒些细铁屑,通电后轻敲玻璃板的目
的:减小铁屑与玻璃板的摩擦,使铁屑受到磁场的作用力有规律地排列。
3.电池正负极对调的目的:探究通电螺线管的磁场方向是否与
　 　有关。
4.不能用悬挂且可自由旋转的大头针代替小磁针的原因:　 .
　。
三、实验结论
1.根据玻璃板上铁屑分布情况判断磁场强弱:两端磁场强,中间磁场弱。
2.通电螺线管外部的磁场方向:磁感线从N极出发,最后回到　　极。
3.通电螺线管外部的磁场特点:与条形磁体相似。
4.通电螺线管的极性与环绕通电螺线管的电流方向有关,电流方向改
变,通电螺线管的极性也改变。
5.通电螺线管与小磁针之间是通过磁场产生力的作用。
电流方向
大头针不能指示磁场方向
S
例1在探究通电螺线管外部的磁场分布的实验中,小明进行如下操作: (1)本实验通过　 　来证明磁场的存在。
(2)在嵌入螺线管玻璃板上均匀撒满细铁屑,闭合开关后,下一步操作是　 　,观察到如图甲所示的铁屑分布情况,改变电流方向,通电螺线管周围的铁屑分布情况　 　(选填“没有改变”或“发生改变”)。
甲
铁屑在磁场力的作用下有序分布
轻敲玻璃板
没有改变
(3)如图乙所示,撤走铁屑,在螺线管外部不同位置放置小磁针(涂黑的一端表示小磁针N极),放置小磁针的目的是　 　,闭合开关后,小明发现螺线管周围的大部分小磁针发生了偏转,极少数小磁针没有发生偏转,小磁针不偏转的原因是　 .
　。
(4)小明利用如图乙所示的实验装置,探究通电螺线管的磁场方向与电流方向是否有关,需要进行的操作是　 　,观察小磁针的指向。
乙
显示磁场方向
不受磁场作用力时小磁针N极的指向跟该点磁场方向一致
改变电流的方向
[拓展延伸]
(5)小组同学还想探究一下通电螺线管周围磁场强弱与电流大小的关系,你认为可行的方法是　 　。
(6)地球周围存在磁场,有学者认为,地磁场是由于地球带电自转形成圆形电流引起的,结合图甲、乙分析推断,图丙中地球的圆形电流方向与地球自转方向　 　(选填“相同”或“相反”)。
丙
在电路中串联一个滑动变阻器
相反
实验2　探究什么情况下磁可以生电
[实验全面剖析]
一、实验装置图
灵敏电流计的作用:检测电路中是否产生感应电流,判断感应电流的方向
二、过程及现象
1.控制变量法的应用
(1)保持　 　不变,只改变金属棒AB　 　的方向,观察灵敏电流计的指针偏转方向是否改变。
(2)保持金属棒AB　 　的方向不变,只改变　 　(对调磁体的N,S极),观察灵敏电流计的指针偏转方向是否改变。
2.转换法的应用
(1)根据灵敏电流计指针是否偏转来体现是否产生感应电流。
(2)根据灵敏电流计指针偏转方向判断电流方向。
(3)根据灵敏电流计指针偏转角度判断感应电流的大小。
3.能量转化:　 　转化为电能。
磁场方向
切割磁感线
切割磁感线
磁场方向
机械能
4.增大感应电流的方法:选用磁性强的蹄形磁体;用匝数较多的线圈代替单根导线;导线切割磁感线时,要　 　且尽量　 　。
5.应用:制成发电机。
三、实验结论
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动产生　 　,感应电流的方向跟导体的　 　和　 　有关。
垂直
快速
感应电流
运动方向
磁场方向
例2如图甲所示,是探究感应电流产生条件的装置。
(1)实验时,是通过观察　 　来判断电路中是否产生感应电流。
(2)导体ab静止悬挂,磁体保持不动,只闭合开关,电路中　 　(选填“有”或“无”)电流产生。
灵敏电流计的指针是否偏转
甲
无
(3)通过一系列实验操作可得:闭合电路的部分导体在磁场中做
　 　运动,导体中会产生感应电流。
(4)完成实验后,小明认为实验现象不太明显,请你提出一条改进措施:
　 　。
[拓展延伸]
(5)在探究“导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的实验中,小芳发现每次电流表指针摆动的角度不同,又提出了“感应电流的大小与哪些因素有关”的问题。
切割磁感线
加快导体ab切割磁感线的运动速度
①小芳猜想:感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关,速度越大,　 　能越大,转化成的电能就越多,电流就越大。
②小芳为了验证自己的猜想,利用如图乙所示的装置进行实验,足够大的磁体放在水平面上,驱动装置通过两根绝缘硬棒ab、cd使导体PQ水平向右运动(导体运动区域的磁场强弱相同)。同一次实验,应使导体PQ做　 　(选填“匀速”或“变速”)运动。
动
匀速
乙
表中是实验测得的数据,分析数据可得出感应电流的大小与导体运动速度成　 　。
③此实验运用的探究方法主要是　 　。
④你的猜想:感应电流的大小可能还与　 　有关。
实验次数 1 2 3 4 5 6
速度/(cm·s-1) 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
正比
控制变量法
磁场强弱
1.(2020日照)下列关于磁感线的说法中,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
磁现象
D
2.(2023 东营)下列物体:①玻璃棒;②铜片;③铁钉;④塑料尺;⑤铅笔芯;⑥食盐水。其中属于绝缘体的有　 　,能被磁化的有　　。(均选填序号)
①④
③
1.(2023 常州)20世纪60年代,美国细菌学家发现趋磁细菌,将磁体置于细菌附近,细菌向磁体的N极运动,如图所示。由此可见,在海洋中,地磁场将驱使这种细菌运动的方向为( )
　　　　　 　　　　 　　　　
A.由南向北 B.由北向南
C.由西向东 D.由东向西
B
2.(2023山西)在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所
示。下列说法正确的是( )
A.树叶尖端指向地磁南极
B.指南针的“N”应标注在树叶尖端
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.若用磁体的N极靠近树叶尖端,会相互吸引
D
3.(2023临沂)2023年5月18日,第七届世界智能大会在天津拉开帷幕,我国自主研发的电力组塔机器人展示了自主攀爬越障等一系列施工作业。机器人灵活的动作均是由电动机带动的,下列实验装置能说明电动机工作原理的是( )
电磁现象辨析
C
A B C D
4.(2023枣庄)我国自行研制的第三艘航空母舰福建号采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器中的弹射车处于强磁场中,当弹射车内的导体有强电流通过时,弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞。下列能正确反映电磁弹射器工作原理的是( )
C
A B C D
5.(2023临沂)闭合电路的开关,小磁针静止时指向如图所示,则( )
A.通电螺线管的左端为N极
B.电源的左端为正极
C.电流表的左端为“+”接线柱
D.R的滑片不能置于最右端
通电螺线管、电磁铁和电磁继电器
C
6.(2023东营)小区内路灯能根据光线亮暗情况实现自动控制,其电路原理如图所示,R1是定值电阻,R2是光敏电阻,其阻值大小随光照强度的增大而减小,当开关S闭合,光线变暗时,下列判断正确的是( )
A.电流表数减小,电磁铁的磁性减弱,开关S1闭合
B.电流表数减小,电磁铁的磁性增强,开关S1断开
C.电流表数增大,电磁铁的磁性增强,开关S1闭合
D.电流表数增大,电磁铁的磁性减弱,开关S1断开
A
7.(2022烟台)如图所示是巨磁电阻特性原理的示意图,其中GMR是一个巨磁电阻,其阻值随磁场的增加而急剧减小,闭合开关S1、S2,下列说法正确的是( )
A.电磁铁的右端为N极
B.当滑片向右滑动时,电磁铁磁性增强
C.当滑片向左滑动时,巨磁电阻的阻值增大
D.当滑片向左滑动时,指示灯变亮
D
8.(多选)(2020潍坊)人工心脏泵可短时间代替心脏工作,其结构如图所示。线圈AB固定在活塞的柄上,泵室通过单向阀门与血管相通,阀门S1只能向泵室外侧开启,阀门S2只能向泵室内侧开启。人工心脏泵工作时,下列说法正确的是( )
A.线圈AB中应通入方向周期性改变的电流
B.线圈AB中应通入方向不变的电流
C.电流从线圈A端流入过程,血液流入泵室
D.人工心脏泵每分钟“跳动”的次数由线圈中电流的大小决定
AC
9.(2021临沂)如图所示,由通电螺线管的磁感线方向可知,电流表的上端为　 　接线柱;静止的小磁针的左端为　 　极。
正
N
10.(2023济宁)现在医学上使用的心肺机的功能之一是用“电动泵”替代心脏,推动血液循环。如图所示,当线圈中的电流从a流向b时,线圈的左端为　 　极,此时活塞将向　 　运动,促使血液流动。
右
N
11.(2019济宁)如图所示,当开关闭合后,螺线管上方的小磁针静止在如图所示位置,则小磁针的右端为　 　极;关于通电螺线管磁场的方向,小明通过实验得出的结论:通电螺线管的极性跟导线的环绕方向有关。请对此结论做出评价:　 .
.
　。
S
不正确,实验中观察到当电流反向时,小磁针磁极的指向发生改变,表明通电螺线管的磁场方向与电流方向有关,不能得出与绕线方向有关的结论
12.(2019聊城)如图所示是电动机的工作原理图,如果实现线圈平稳、连续不停地转动,需要安装一个叫　 　的元件,安装上此元件后,若把图中的电源换成小灯泡,快速转动线圈,小灯泡会发光,这是利用了　 　原理。
电动机
换向器
电磁感应
3.(2023宿迁)如图所示是小明制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,闭合开关后,线圈转动起来了。关于此电动机模型,下列说法正确的是( )
A.利用电磁感应原理工作
B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力
C.将电能转化为机械能
D.增大线圈中的电流可改变转动方向
C
13.(2023 威海)闭合开关,通电螺线管附近的小磁针方向如图所示,请在图中括号内标出电源的极性(“+”或“-”),并标出磁感线的方向。
电磁学作图
答案:如图所示
14.(2022 烟台)如图所示为两个磁极间的磁感线分布图,小磁针静止在A点。请在图中标出磁极的名称以及小磁针的N极。
答案:如图所示
15.(2023济南)实验室备有嵌入螺线管的玻璃板和电源,小明和小亮分别选用铁屑和小磁针来“探究通电螺线管外部磁场的方向”。
(1)小明在螺线管周围的玻璃板上均匀地撒上一层铁屑。给螺线管通电后,轻敲玻璃板,小明观察到螺线管周围铁屑的分布情况如图甲所示。
小明的实验说明,通电螺线管外部的磁场和　 　外部的磁场相似。
电磁学实验
条形磁体
甲
(2)小亮在螺线管周围的玻璃板上整齐、均匀地放置了32个小磁针,如图乙所示。给螺线管通电后,小亮观察到这32个小磁针的指向更接近于图中的　 　(填字母)。
B
乙
A B C D
(3)小明的实验方案具有明显的不足,其不足之处是　 .
　。
(4)为了弥补小明实验方案的不足,请提出一条改进建议:　 　。
无法判断出通电螺线管外部磁场的方向
增加小磁针
16.(2020东营)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置,用棉线将一段导体AB悬挂起来,放置于蹄形磁体的磁场中,再用导线把导体AB和灵敏电流计连接起来,组成了闭合电路。
(1)该实验中,灵敏电流计的作用是　 　、
　 　。
判断产生感应电流的大小
判断产生感应电流的方向
(2)确认灵敏电流计能正常工作后,某同学发现,无论导体AB在磁场中怎样运动,灵敏电流计的指针均不发生偏转,其主要原因可能是
　 　、　 　。
(3)在教师的指导下,兴趣小组对实验进行完善后,观察到的现象如表所示,由此可知闭合电路的一部分导体在磁场中做　 　运动时,电路中会产生感应电流。
电流太小
不是闭合电路
切割磁感线
序号 磁体(磁极)放置方式 导体AB运动情况 电流计指针偏转情况
1 上N下S 静止 不偏转
2 竖直向上运动 不偏转
3 竖直向下运动 不偏转
(4)比较第4、5(或6、7)次实验可以得出　 .
.
　。
(5)在此实验过程中,能量转化情况是　 　。利用这一原理,人们在生产生活中制成了　 　。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中感应电流的方向与导体的运动方向有关
机械能转化为电能
发电机
4 上N下S 向左运动 向右偏转
5 向右运动 向左偏转
6 上S下N 向左运动 向左偏转
7 向右运动 向右偏转
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