第二十章电与磁 课后习题精讲课件(共33张PPT) 人教版（2024） 九年级全册

(共33张PPT)
第二十章 电与磁
九年级全一册人教版（2024）物理
课后习题精讲课件
第一节
磁现象 磁场
课后习题精讲
1.两根外形完全相同的钢棒，其中的一根有磁性，另一根无磁性。没有别的器材， 你如何把它们区别开来。
解答：如图，把甲的一端靠近乙的中间，如果吸引，甲有磁性，乙无磁性。如果不吸引，甲无磁性，乙有磁性。
2.图20.1-9中的两个图分别画出了两个磁极间的磁感线。请在图中标出磁极的名称，并画出位于图中A点和B点的小磁针静止时北极所指的方向。
解答:如图所示：
解析：根据磁体外部，磁感线的方向是由磁铁的N极出发回到磁铁的S极，则由图即可确定图中标出磁极的名称。又知：某点磁场的方向实际就是小磁针静止时北极所指的方向，据此即可确定小磁针静止时北极所指的方向。
3.请找两根缝衣针、一个按扣、一只大头针和一块橡 皮，做一个指南针。用橡皮和大头针制作指南针的底座。使缝衣针磁化后，穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上，这就是一个小指南针，如图20.1-10。如果图中指南针静止下来后，针尖指北，那么针尖是N极还是S极？
解答：地球是一个大磁体，指南针指南北的原因是由于受到了地磁场的作用；指南针静止时，指向南的一端是磁体的南（S)极；指向北的一端是磁体的北（N)极，针尖指北，所以针尖是N极。
4.做实验并进行观察，地球上指南针静止时N极所指的是地理的北方还是南方？ 你认为地球的磁北极位于地理北极附近还是地理南极附近？为什么？
解答：指南针静止时N极所指的是地理的北方。
解析：地球的磁北极位于地理南极附近。指南针N极是指向地理北方。而指南针N极所指的方向与磁感线方向相同，地磁场的磁感线总是从地磁的北极出发到地磁的南极，它应该位于地理南极附近。
第二节
电生磁
课后习题精讲
1.请你根据图20.2-9通电螺线管中的电流方向判定螺线管的极性。
提示：由题图中电源的正、负极标出螺线管上导线中的电流方向，用右手握住螺线管，四指指向螺线管中电流的方向，则拇指指向螺线管的N极，即左图中通电螺线管的极性是左S、右N;右圈中通电螺线管的极性是上N、下S.
解答：如下图所示：
2.如图20.2-10所示，按小磁针的指向判定螺线管的极性、电流的方向和电源的正、负极。
解答：根据同名磁极相互排斥，可首先根据小磁针N极指向判断出螺线管的极性，再根据安培定则，右手握住螺线管，四指指向电流方向，大拇指所指的方向为电磁铁N极的方向，可确定出电流方向以及电源的正负极。如图所示：
3.如图20.2-11所示，开关闭合后，位于螺线管右侧的小磁针的指向将怎样变化？
解答：开关闭合后，由右手螺旋定则知，通电螺线管的左端为S极，右端为N极，再根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故小磁针发生了逆时针偏转，小磁针最后的指向是S极指向螺线管，N极指向为水平向右。
4.1820年，安培在科学院的例会上做了一个小实验 引起到会科学家的兴趣：把螺线管水平悬挂起来，然后 给导线通电。想一想会发生什么现象？实际做一做，看看你的判断是否正确。
解答：把通电螺线管水平悬挂起来，给导线通电，它就像指南针一样，静止时会指向南北方向。
5.图20.2-12是牵牛花茎的照片。观察自然界中不同缠绕植物的茎，它们的缠绕方向和生长方向有什么关系？这跟螺线管中电流的方向与其北极方向的关系是否相同？对于不同植物，这种关系都一样吗？
解答：自然界中，缠绕植物的茎和攀援植物的卷须，它们的缠绕方向和生长方向相同，同螺线管的电流方向与其北极方向的关系相同，对于不同的植物而言也相同。
第三节
电磁铁 电磁继电器
课后习题精讲
1.图20.3-7是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。请说明它的工作原理。注意：虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。
解答：当水位上涨时，水与金属A接触，由于水是导体，使控制电路接通，电磁铁吸引衔铁，使动触点与下面的静触点接触，工作电路接通，则红灯发光；当水位下降时，使控制电路断开，电磁铁失去磁性，弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触，工作电路接通，则绿灯亮。
2.图20.3-8是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝，电源的两极分别与水银和金属丝相连。当温度达到金属丝下端所指的温度时，电铃就响起来，发出报警信号。说明它的工作原理。
解答：温度升高，水银面上升，因水银是导体，当温度上升到金属丝下端所指温度时，控制电路被接通，电磁铁线圈就有电流通过，电磁铁产生磁性吸引衔铁，使触点开关闭合，工作电路形成回路，电铃就响起来，发出报警信号。
3.图20.3-9是直流电铃的原理图。衔铁B与弹性片A相连，自然情况下弹性片是和螺钉接触的。接通电源 后电磁铁吸引衔铁，敲击铃碗发声，但同时弹性片与螺钉分离导致断电，电磁铁失去磁性后弹性片又和螺钉接触而通电，如此往复。弄懂原理后，请你在图20.3-5所示的继电器上把电源连在电路里，使它成为一个电铃。这样的电铃没有铃碗，通常叫做蜂鸣器。
解答：电路图如下所示：
4.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，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度，从而引发了现代硬盘生产的一场革命。图20.3-10是说明巨磁电阻特性原理的示意图，图中GMR是巨磁电阻。如果闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，指示灯亮度会有什么变化？
答案：指示灯变亮。
解析：当滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通螺线管的磁性增强。巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小，在右边电路中，巨磁电阻与灯泡串联，串联电路的总电阻减小，故电流会增大，指示灯会变亮。
第四节
电动机
课后习题精讲
1.通电导线在磁场中会受到力的作用，受力的方向跟哪些因素有关？
解答：通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向和磁场的方向有关。
2.电动机主要由哪两部分构成？电动机换向器的构造大体是怎样的？它有什么作用？
解答：（1）电动机由能够转动的线圈和固定不动的磁体两部分组成；
（2）换向器的构造：两个铜半环跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘，两个电刷分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路；
（3）换向器的作用是每转到平衡位置时都能自动改变线圈中电流方向，使直流电动机向一个方向持续转动下去。
3.一台电动机的额定电压是220V，额定功率是5.5kW，它正常工作时的电流有多大？连续工作2h耗电多少？
解：（1）电动机正常工作时的电流
I==25A
(2)电动机工作2h消耗的电能
W=Pt=5.5kW=11kW·h
答：电动机正常工作时的电流是25A,连续工作2h耗电11kW·h。
4.设计一个电路，使电动机在人的操作下既能正转，也能反转。电动机的符号是 “ M ”。
解答：两个电源并联，且都与电动机串联，单刀双掷开关接到干路上，设计的电路图如下所示：
第五节
磁生电
课后习题精讲
1.图20.5-10中的a表示垂直于纸面的一根导线，它是闭合电路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时，在哪种情况下会产生感应电流？
解答：磁极间的磁感线是从N极指向S极，由图可知，前两种情况导体运动方向和磁场方向平行，没有切割磁感线，所以不会产生感应电流；后两种情况下，导体运动时都会切割磁感线，所以会产生感应电流。
2.发电机的主要结构是什么？它的电能从哪里来？又到哪里去？
解答：简单的发电机由固定不动的磁体（定子）和转动的线圈（转子）组成，实际的发电机比模型发电机复杂得多，但仍是由转子和定子两部分组成；能量来源于使线圈转动的机械能，电能之后通过导线再转化为其他能量。
3.电池产生的电流方向不变，称为直流。观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光，能看出它们有什么不同吗？
解答：匀速摇动转轮时，由于线圈切割磁感线的角度和方向始终在变，因此产生的感应电流方是变化的，大小发生改变，故灯泡亮度发生改变；手电筒灯泡的发光是直流电，电流方向是不变化的，大小不发生改变，故灯泡亮度不发生改变。
4.当你唱卡拉OK时，要用到话筒（麦克风）。话筒的种类很多，图20.5-11是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话或唱歌时，声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，线圈处在磁场中。把线圈两端的导线接入扩音机，就能通过扬 声器听到你说话的声音。请用“磁生电”具体说明动圈式话筒的原理。
解答：当对着话筒唱歌时，产生的声音使膜片振动，与膜片相连的线圈也跟着一起振动，而线圈处在磁场中，线圈振动时切割磁感线，能产生随着声音变化而变化的电流，感应电流经过放大后，通过扬声器还原成声音。
5.我国供生产和生活用的交流电，频率是多少？电流方向在每秒内变化几次？
解答：频率为50Hz,电流方向每秒变化100次。
解析：在我国，交流电的额定电压是220V,频率是50Hz,意思是电流1s经过50个周期，一个周期电流改变2次，50个周期电流改变100次。
6.除了发电厂里有发电机外，还有哪些地方有发电机？尽可能多地说出来。这些发电机是靠什么带动的？把什么能量转化成了电能？
解答：机动车上有小型发电机，一般单位如银行、医院、通信部门也都有发电机。这些发电机都是把汽油或柴油的化学能转化为机械能，带动发电机工作来发电的，是将机械能转化为电能。
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