浙教版 八年级下册·第一章 电与磁
1.1 指南针为什么能指方向
01 磁现象
1、磁体
(1)磁性:我们把物体能够吸引 、 、 等物质的性质叫做磁性。
(2)磁体
①定义:具有 的物体叫做磁体。
②特点:一是能吸引磁性材料;二是吸引磁性材料时,不必与这些物体直接接触,如隔着薄木板,磁体也能吸引铁块。
2、磁极
(1)定义:磁体上磁性最强的部分叫 ,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: 磁极相互 , 磁极相互 。
3、磁化
(1)定义:使原来没有磁性的物体 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,这是 磁极相互吸引的结果。
注:铜 (选填“能”或者“不能”)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 。
<名师指点>:判断某物体是否具有磁性的方法
①根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质(如铁屑);
②根据磁体的指向性判断:将被测物体用细线吊起,使其能够在水平面内自由转动,若静止时总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性;
③根据磁体相互作用规律判断:将被测物体的一端分别靠近静止小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针的两极均表现为相互吸引,则说明该物体没有磁性。
02 磁场
1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种 的特殊物质(这里是转换法)。
2、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生 的作用,磁极间的相互作用是通过 而发生的。
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 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。
03 地磁场
1、定义:在地球产生的磁场 ,磁针指南北是因为受到 的作用。
2、磁极:地磁北极在地理 附近,地磁南极在地理 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。
1.2 电生磁
01 直线电流周围存在磁场
1、背景:1820年,丹麦物理学家 发现直线电流周围存在磁场。
2、奥斯特实验
(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
通电导体周围存在磁场,通电导线周围的磁场方向与 方向有关,改变其方向,磁场的方向也随之 。
(3)重大意义:发现了 和 之间的联系
3、通电直导线周围磁场的特点
(1)直导线电流磁场的磁感线,是环绕导线的 ;
(2)距离直导线电流越近,磁场越 ,反之越 ;
(3)电流的强度越大,磁场越 。
4、通电直导线周围磁场方向的判定方法( 螺旋定则)
(1)用 手握住导线,拇指伸直,四指弯曲;
(2)让大拇指所指的方向跟 方向一致;
(3)那么弯曲的四指所指的方向就是 方向。
02 通电螺线管的磁场
(1)分布:通电螺线管周围能产生磁场,并与 的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极(如图所示)。
(2)磁极方向:改变了电流方向,螺线管的磁极 。
(3)判定定则—— 定则:四指环绕方向为 ;大拇指所指的一端就是螺线管的 。
<名师指点>:正确使用右手螺旋定则的3个要点
03 通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
1、影响因素
影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有: 、 、 、 等;
(1)通过电流越大,磁性越 ;
(2)线圈匝数越多,磁性越 ;
(3)插入铁芯,磁性大大增 ;(有铁芯,通电时候线圈有磁场,会把铁芯磁化掉,且两者的极性完全一致,所以磁性会大大增强)
(4)通电螺线管的极性可用 方向来改变。
1.3 电磁铁的应用
01 电磁铁
1、定义:把一根导线绕成螺线管,在螺线管内插入铁芯,有电流通过时有 ,没有电流通过时就失去 的磁体叫做 ,电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。
2、工作原理:利用电流的 效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。
3、影响因素
(1)电流:当线圈匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越 ;
(2)线圈匝数:电流和铁芯一定时,线圈匝数越多,磁性越 。
02 电磁继电器
1、实质:它是利用 来控制工作电路的一种自动开关。
2、原理:利用电磁继电器可以实现用 和 电路的通断,来控制高电压和强电流电路的通断。
3、组成: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 ,吸引衔铁B,使动触点与红灯触点 ,而与 触点接通(如图乙),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失去 ,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 触点接通(如图甲),故红灯 ,绿灯 ,电动机停止工作。
4、电磁继电器的应用
(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)硬盘上存入数据: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。
(4)水位自动报警器:水位未达到金属块A时,只有绿灯亮;水位达到金属块A时,即电磁铁接通电路而工作,衔铁在电磁铁的磁力作用下,红灯接通电路而发光,达到发出报警信号的目的。
(5)电铃:闭合开关,电磁铁产生磁性吸引弹簧片,使铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,由于弹簧片的弹性,使电路又重新闭合,循环上述过程,电铃持续发声。
1.4 电动机
01 磁场对通电导体的作用
1、通电导体在磁场中会受到 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。
<名师指点>:左手定则(拓展,如右图)
①伸开左手,拇指与四指垂直;
②让磁感线垂直穿过手心;
③四指指向电流方向;
④那么拇指所指方向就是导体运动方向。
02 直流电动机
1、电动机原理:通电线圈在磁场中受力而发生转动,用直流电源供电的叫 。
2、电动机能量转换: 能转化为 能,电路中相当于 。
3、直流电动机的构造:主要由 (定子)、 (转子)、 和 等构成。
4、电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
5、换向器的结构与作用
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,也不受力的作用。
6、转动速度:与电流大小和 强弱有关。电流越 、磁场强度越 、转速越快。
7、转动方向:与电流方向和 方向有关。
8、直流电动机应用:电动玩具、录音机、小型电器等;
交流电动机应用:电风扇、洗衣机、家用电器等。
<名师指点>:电动机不转动原因
①线圈的位置处于平衡位置(需要用手将线圈转过一定角度);
②电流太小;
③摩擦太大,如线圈与半圆形金属环之间。
1.5 磁生电
01 电磁感应现象
1、背景: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。
2、定义
电路的 在磁场中 的运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫做 现象,产生的电流叫 。
3、感应电压
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 。
4、影响感应电流方向的因素:导体切割磁感线导体的 方向、 方向。
(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 。
5、影响感应电流大小的因素:磁场 、导体切割磁感线导体的运动速度大小、线圈匝数。
6、能量转化:在电磁感应中, 能转化为 能。
02 交流发电机
1、交流电
(1)定义: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。
(2)性质:我们所用的电网以 电供电,电压是 伏、周期是 秒、频率是 赫兹 、电流方向1s改变 次 。
2、直流电
(1)定义: 电流叫直流电,如从干电池中获得的电流。
3、交流发电机
(1)构造:磁铁( 子)、矩形线圈( 子)、铜环、电刷等。
(2)工作原理: 原理。
①当线圈平面和磁感线垂直时,两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线,线圈无感应电流。
②当线圈平面和磁感线平行时,两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线,线圈有感应电流。
(3)能量转换: 能转化为 能的机器,电路中相当于 。
(4)线圈在磁场中转动一周,感应电流方向改变 次。
(5)实际使用的大型交流发电机的结构与实验室里交流发电机的模型有所不同,一般会采用
的方式来发电。为了得到较强的磁场, 还要用电磁铁代替永磁体。
1.6 家庭用电
01 家庭电路
1、家庭电路的组成
家庭电路由 、 、 、 、插座、电灯和开关等部分组成。
2、家庭电路的连接
各用电器是 接入电路的,插座与灯座是 的,控制各用电器工作的开关与电器是 的。
3、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 线上。
(3)辨别火线和零线用 。
4、测电笔
(1)结构:笔尖金属体、大电阻(约1000千欧)、 、弹簧、笔尾金属体
(2)使用方法
使用测电笔时,用手接触 ,笔尖金属体接触 。
若氖管发光— ;氖管不发光— 。
02 熔断器和断路器
1、熔断器(保险丝)
①材料:保险丝是由电阻率大、熔点 的金属合金制成;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;
注:勿用铜丝或铁丝代替保险丝。
②保险原理:当电路中的电流 时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝 ,自动切断电路,起到保险作用。
③连接方法:与所保护的电路 ,且一般只接在 线上。
(熔断器) (断路器)
2、断路器(比保险丝更方便)
①作用:当电路过载或短路使电路中电流 时,能 ,从而起到的保护作用。可手动合上或切断。相当 和 两个元器件的作用。
②断路器的接法:接在 线上。
③工作原理:当电路发生短路或过载时,电路中的电流过大,双金属片被过大电流过度加热,两金属片受热 ,但由于膨胀程度不同,造成金属片弯曲,顶撞锁簧装置,在弹簧弹力作用下,接触断开,电路切断。
④事故注意: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 再接通电路。
<名师指点>:家庭电路电流过大的原因
①电路中发生短路,保险丝肯定烧坏。
②用电器功率过大。
03 插座
1、插座类型:插座一般分为 插座和 插座。
2、插座接法
(1)两孔式插座的一个孔接 线,另一个孔接 线。
(2)三孔式插座的接法:左 右 上 。
3、插座作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。
4、安全使用插头
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 。
1.7 电的安全使用
01 触电事故
1、触电
(1)定义:触电是指 的电流达到一定值时对人体造成的伤害事故。
(2)电流值与相应的人体反应
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;
②若通过人体的电流为 毫安时,短时间内心跳将停止。
(3)人体电阻
人体是 ,不同人体的 是不同的,一般人体电阻为1000-2000Ω;安全电流:≤ 30mA;一般情况下, V以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24V甚至 V以下。
2、低压触电
(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】
3、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 。
注:高压触电有a. 高压电弧触电;b. 跨步电压触电。
(a) (b)
4、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。
02 安全用电常识
1、安全用电原则
不接触 (安全电压的带电体除外),不靠近 。
2、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。
特别提醒:
家庭电路触电的事故,都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的,并与地线或零线构成通路。要分清零线和地线,虽然地线和零线正常情况下之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。
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01 误认为两个物体相互吸引,则两个物体都与磁性
1.(2024春 鄞州区期末)小科不小心将有磁性的磁块和颜色形状大小与之相同的钢块混合到一起,于是他把甲、乙、丙三块物体悬挂起来,让它们彼此靠近时的情况如图所示,则一定是磁体的是( )
A.只有甲 B.只有乙 C.甲和乙 D.乙和丙
2.(2023秋 西湖区月考)如图,有一根悬挂的条形磁铁,用一根不知有无磁性的铁棒的A端靠近磁铁的N极,发现条形磁铁被吸引。该铁棒( )
A.一定没有磁性
B.一定有磁性,且A端是S极
C.一定有磁性,且A端是N极
D.不确定有无磁性
3.(2024春 杭州期中)以下四个用来比较条形磁铁的两端与中间磁性的强弱的实验,其中不能达到目的是( )
A.实验甲中将条形磁铁平移靠近三颗小铁球
B.实验乙中将两根条形磁铁相互平移靠近
C.实验丙中将条形磁铁从挂有铁块的弹簧秤下向左移动
D.实验丁中将放在一堆大头针上的条形磁铁提起
4.(2024春 杭州期末)下列有关磁现象的分析正确的是( )
A.图甲中铁棒能吸引小磁针,则铁棒原来一定具有磁性
B.图乙中小磁针黑色为N极,则b处磁场的方向向右
C.图丙中从磁铁的最左端移到最右端过程中,弹簧测力计的示数逐渐减小
D.图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的南极
5.(2023春 椒江区校级期中)为辨别钢棒是否有磁性,小明设计了以下方案进行探究。
(1)根据甲图实验现象, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(2)乙图实验中,悬挂的钢棒某一次转动后,静止时一端指南一端指北,由此判断钢棒 (填“一定”或“不一定”)具有磁性。
(3)根据丙图实验现象, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
(4)丁图实验中,水平向右移动钢棒,弹簧测力计示数有变化, (填“能”或“不能”)判断钢棒一定具有磁性。
02 误认为通电螺线管磁感线都是从北极发出回到南极,忽略了螺线管内部的磁感线方向
6.(2023春 瑞安市校级期中)小明学习磁学知识后,想研究橄榄形磁体周围的磁场分布情况,做了如图所示的实验,其中图乙是小磁针(黑色为N极)静止时的指向,图丙是铁屑静止时的分布。图中能正确用磁感线描述以上实验现象的是( )
A. B. C. D.
7.(2024春 宁海县期末)如图所示,利用铁屑来研究通电螺线管周围磁场分布。开关闭合之前,螺线管周围铁屑分布如图甲所示,闭合开关后,轻敲玻璃板,铁屑分布如图乙所示,在通电螺线管周围放上小磁针,静止后小磁针C的左端为S极,如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.图乙中A处的磁场比B处强
B.图乙中用铜屑代替铁屑也能呈现出相同的排布方式
C.图丙中通电螺线管的左端为N极
D.图丙中小磁针D的右端为N极
8.(2023春 奉化区期末)如图所示为通电螺线管磁感线分布图,根据图分析,可得出( )
A.电流从a流入,从b流出
B.A处放入小磁针,静止时N极向左
C.C处磁场比B处强
D.通电螺线管的磁感线是真实存在的
9.(2024春 上城区期末)根据题意填写对应信息。
(1)三个磁体相邻磁极间的磁感线分布如甲图所示,则A端为 极,D端为 极。
(2)通电螺线管的磁感线方向如乙图所示,图中已标出小磁针静止时的指向和磁感线的方向,则电源的左端为 极,小磁针的左端为 极。
03 混淆电生磁和磁生电的相关应用原理
10.(2024春 平湖市期末)科技服务生活,悬浮盆栽是现代家居装修中的创新摆件,其原理的简化图如图,下列关于悬浮盆栽的说法正确的是( )
A.盆栽中放一块永磁铁,且底部磁极为N极
B.将电源的正负极互换,对盆栽与底座保持原位置不变
C.给盆栽浇水后,底座对盆栽的磁力大小不变
D.滑动变阻器向左滑动,可增强底座电磁铁磁性
11.(2024春 义乌市期末)如图是手机无线充电装置。它的原理是发射线圈通过一定频率的交流电,发射线圈周围会产生交替变化的磁场,于是在接收线圈中就产生了一定的电流,从而将电能从发射线圈转移到接收线圈,给手机供电。下列选项中与接收线圈工作原理相同的是( )
A. B. C. D.
12.(2024秋 宁波期末)某同学自制了一款节能夜跑灯,其结构如图甲所示:线圈缠绕在塑料水管外壳上并与LED灯构成闭合电路,磁体在水管中会随着跑步者摆臂而来回移动。下列分析不合理的是( )
A.夜跑灯的工作原理是电磁感应现象
B.运动时加速摆臂,线圈中的感应电压大小不变
C.为提高LED灯的亮度,可换用磁性更强的磁体
D.跑步摆譬时,图甲的夜跑灯适合平放于图乙Q处
13.(2024春 苍南县期末)随着充电汽车越来越多地进入到千家万户,有人提出打造充电公路的想法。如图所示是充电公路的工作原理,预埋的线圈A通电后产生磁场并使行驶在公路上的汽车充电,A、B两处线圈的工作原理与图中实验相同的是( )
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
14.(2024春 西湖区校级期中)如图所示,在弹簧的下端悬吊一蹄形磁铁,将一只方框形线圈放在磁体的两极之间,螺线管AB与方框线圈相连接。若方框线圈不动。而将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放,则下列说法中正确的是( )
A.螺线管的A端始终是N极
B.螺线管的B端始终是N极
C.螺线管周围的磁场不断变化
D.螺线管周围没有磁场
15.(2024春 萧山区期末)同学们做实验的装置如图所示,闭合开关,先将导体ab水平用力向右移动,导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是( )
A.实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲装置把电能转化为机械能
C.实验装置中的乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机
D.若将导体ab水平用力向左移动,导体cd的运动方向不变
16.(2024 西湖区三模)如图所示,甲、乙两个装置的线圈abcd、a′b′c'd′分别与电刷A、B、A′、B′紧密接触,两组电刷分别用导线按图示连接。用手拨动甲的线圈,使之沿顺时针方向转动,此时乙的线圈也会沿顺时针方向转动。下列说法正确的是( )
A.该过程甲装置相当于电动机
B.该过程乙装置相当于发电机
C.若将甲装置中的两磁极对调,则乙装置线圈的转动方向会改变
D.若改成用导线将A与B′,B与A′连接,则乙装置线圈的转动方向不变
04 在理解感应电流产生条件(闭合回路,切割磁感线)时,容易漏掉其中一个条件
17.(2024春 吴兴区期中)文文在探究“什么条件下磁可以生电”时观察到如图所示的现象,下列关于这一现象说法正确的是( )
A.丹麦物理学家奥斯特进行了多次实验,发现了磁可以生电
B.若改变导体的运动方向,同时将磁体的N、S极对调,灵敏电流计指针的偏转方向与图中相反
C.若导体AB沿磁感线方向向上运动,灵敏电流计指针也会发生偏转
D.发电机是利用磁生电的原理工作的
18.(2024春 嘉兴期末)小嘉从网上购买了一个手摇式自发电手电筒,晃动手电筒,就能点亮LED小灯。为研究产生感应电流的条件,小嘉进行如下探究。
【提出问题】产生感应电流与导体运动有什么关系?
【实验方案】设计如图方案,将导体AB置于蹄形磁铁中,让导体做各种运动,实验结果如下表:
序号 磁场方向 导体移动方向 灵敏电流计指针偏转方向
1 N极在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向左偏转
3 水平向右运动 向右偏转
4 N极在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向右偏转
6 水平向右运动 向左偏转
【分析论证】(1)实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流,而水平左右运动时会产生电流,从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动,而本质上是导体在做 运动。
(2)分析表中内容可知,影响感应电流方向的因素有 。
【反思拓展】加快晃动手电筒的速度,发现LED小灯更亮。据此,可建立的猜想是 。
19.(2024春 西湖区期末)小科为探究感应电流方向与磁场方向的关系,将铜线制成的两个相同螺线形线圈(螺线管),分别与相同的灵敏电流计连接,另取两个相同的磁铁,一个N极向上,一个N极向下,均放在离线圈上端高度20cm处,由静止自由掉落通过线圈,实验操作如图甲、乙所示。
实验次数 切割磁感线的速度 电流计指针偏转格数
1 慢速 1.5格
2 中速 2.5格
3 快速 4格
(1)本实验中,我们通过观察 来判断感应电流方向。
(2)实验过程中,小科按图甲、乙所示的方法进行操作,发现实验现象不太明显。为使现象更明显,请你对实验装置提出一条改进的措施: 。
(3)小科想要利用装置甲继续探究感应电流大小与切割磁感线速度的关系,他通过改变 来改变切割磁感线的速度。记录数据如表,可得出的结论是: 。
20.(2024春 吴兴区期末)某同学用图甲中实验装置探究“产生电磁感应现象的条件和规律”,用到了铁架台、蹄形磁体、灵敏电流计、开关、直导体AB和若干根导线等器材。实验中固定磁体,让导体AB运动。实验记录如下表所示。
实验次数 导体运动情况 灵敏电流计指针偏转情况 灵敏电流计电流方向
1 竖直向上 不偏转 —
2 竖直向下 不偏转 —
3 水平向左 向右偏转 电流从右侧接线柱流入
4 水平向右 向左偏转 电流从左侧接线柱流入
(1)由实验次数1、2可知,闭合开关,导体AB竖直运动 (填“会”或“不会”)产生感应电流。
(2)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向右移动磁体,灵敏电流计的指针向
偏转。
(3)图乙中的“〇”表示导体AB的横截面(即图甲中沿导体由A往B看),Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示运动中的不同位置,箭头表示导体在那个位置上的运动方向。则灵敏电流计的指针不偏转的位置是 。
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
(4)图丙为发电机的示意图,其原理与图甲所示原理相同。图中时刻线圈水平,箭头为线圈旋转方向,根据上面表格中的信息可知此时ab边中的电流情况是 。
A.无电流 B.电流方向由a向b C.电流方向由b向a
05 不能正确判断电路故障,例如进户零线断路时零线变火线的故障判断
21.(2024秋 浙江期末)如图是常用的插线板电路简化图,L是电源指示灯,下列有关说法正确的是( )
A.使用时线路a应接入户火线
B.插座①孔应接入户零线
C.开关同时控制指示灯与插座
D.使用时指示灯应与插座串联
22.(2024秋 宁波期末)如图所示为规范连接的家庭电路的一部分。下列说法正确的是( )
A.a点在进户线的零线上
B.若e点所在导线断路,三孔插座仍可安全使用
C.断开开关S,用测电笔检测d点时,氖管不发光
D.闭合开关S,若灯泡L不发光,可能是因为进户线零线断路
23.(2024春 临海市期末)如图表示家庭电路的一部分,下列有关说法正确的是( )
A.图中控制灯泡的开关连接错误 B.断路器安装在Q处而不是P处
C.测电笔检测地线孔时氖管发光 D.三孔插座短路时电灯不能发光
24.(2024春 吴兴区期末)如图,是某家庭电路中的部分电路,下列有关说法正确的是( )
A.断路器的接法错误,应该安装在零线上
B.三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚
C.开关S断开时,a、b、c、d四处都不能使测电笔的氖管发光
D.若手不慎触摸到c点时,则断路器一定自动断开
25.(2024秋 江北区期末)对于家庭中所使用的电器,无论是其电路还是电器本身,都有着安全使用的要求。
(1)图甲为某大功率用电器的插头,在出厂时,只有检测到用电器的金属外壳与 (填“①”“②”或“③”)相连时,该用电器才为合格产品。请再提出一点使用该用电器时需遵守的安全注意事项 。
(2)图乙中,闭合开关S,灯泡发光;将一电饭煲插头插入三孔插座后,闭合电饭煲开关,发现灯泡突然熄灭,同时电饭煲也不工作。则下列叙述不正确的是 。
A.上述故障可能是电路过载致使保险丝熔断造成的
B.若用测电笔检测B、C、D各点,氖管可能都不发光
C.若将电饭煲开关断开,灯泡将重新发光
D.换一个新灯泡,可能仍然不会发光浙教版 八年级下册·第一章 电与磁
1.1 指南针为什么能指方向
01 磁现象
1、磁体
(1)磁性:我们把物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性。
(2)磁体
①定义:具有磁性的物体叫做磁体。
②特点:一是能吸引磁性材料;二是吸引磁性材料时,不必与这些物体直接接触,如隔着薄木板,磁体也能吸引铁块。
2、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。
3、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,这是异名磁极相互吸引的结果。
注:铜不能(选填“能”或者“不能”)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。
<名师指点>:判断某物体是否具有磁性的方法
①根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质(如铁屑);
②根据磁体的指向性判断:将被测物体用细线吊起,使其能够在水平面内自由转动,若静止时总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性;
③根据磁体相互作用规律判断:将被测物体的一端分别靠近静止小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,说明该物体具有磁性;若与小磁针的两极均表现为相互吸引,则说明该物体没有磁性。
02 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(这里是转换法)。
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。
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。
03 地磁场
1、定义:在地球产生的磁场 ,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。
1.2 电生磁
01 直线电流周围存在磁场
1、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。
2、奥斯特实验
(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
通电导体周围存在磁场,通电导线周围的磁场方向与电流方向有关,改变其方向,磁场的方向也随之改变。
(3)重大意义:发现了电和磁之间的联系
3、通电直导线周围磁场的特点
(1)直导线电流磁场的磁感线,是环绕导线的同心圆;
(2)距离直导线电流越近,磁场越强,反之越弱;
(3)电流的强度越大,磁场越强。
4、通电直导线周围磁场方向的判定方法(右手螺旋定则)
(1)用右手握住导线,拇指伸直,四指弯曲;
(2)让大拇指所指的方向跟电流方向一致;
(3)那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕 / 磁场方向。
02 通电螺线管的磁场
(1)分布:通电螺线管周围能产生磁场,并与条形磁铁的磁场很相似。其两端相当于条形磁体的两个磁极(如图所示)。
(2)磁极方向:改变了电流方向,螺线管的磁极改变。
(3)判定定则——安培定则/右手螺旋定则: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。
<名师指点>:正确使用右手螺旋定则的3个要点
03 通电螺线管周围磁场强弱的影响因素实验
1、影响因素
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、铁芯粗细等;
(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;(有铁芯,通电时候线圈有磁场,会把铁芯磁化掉,且两者的极性完全一致,所以磁性会大大增强)
(4)通电螺线管的极性可用电流方向来改变。
1.3 电磁铁的应用
01 电磁铁
1、定义:把一根导线绕成螺线管,在螺线管内插入铁芯,有电流通过时有磁性,没有电流通过时就失去磁性的磁体叫做电磁铁,电磁铁磁性的有无可以由通、断电来控制。
2、工作原理:利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增强的原理工作的。
3、影响因素
(1)电流:当线圈匝数和铁芯一定时,电流越大,磁性越强;
(2)线圈匝数:电流和铁芯一定时,线圈匝数越多,磁性越强。
02 电磁继电器
1、实质:它是利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。
2、原理:利用电磁继电器可以实现用低电压和弱电流电路的通断,来控制高电压和强电流电路的通断。
3、组成: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),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),故红灯亮起,绿灯熄灭,电动机停止工作。
4、电磁继电器的应用
(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)硬盘上存入数据: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。
(4)水位自动报警器:水位未达到金属块A时,只有绿灯亮;水位达到金属块A时,即电磁铁接通电路而工作,衔铁在电磁铁的磁力作用下,红灯接通电路而发光,达到发出报警信号的目的。
(5)电铃:闭合开关,电磁铁产生磁性吸引弹簧片,使铁锤打击铁铃而发出声音,同时电路断开,电磁铁失去磁性,由于弹簧片的弹性,使电路又重新闭合,循环上述过程,电铃持续发声。
1.4 电动机
01 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。
<名师指点>:左手定则(拓展,如右图)
①伸开左手,拇指与四指垂直;
②让磁感线垂直穿过手心;
③四指指向电流方向;
④那么拇指所指方向就是导体运动方向。
02 直流电动机
1、电动机原理:通电线圈在磁场中受力而发生转动,用直流电源供电的叫直流电动机。
2、电动机能量转换:电能转化为机械能,电路中相当于用电器。
3、直流电动机的构造:主要由磁铁(定子)、线圈(转子)、换向器和电刷等构成。
4、电刷的作用:与半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。
5、换向器的结构与作用
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。
6、转动速度:与电流大小和磁场强弱有关。电流越大、磁场强度越大、转速越快。
7、转动方向:与电流方向和磁场方向有关。
8、直流电动机应用:电动玩具、录音机、小型电器等;
交流电动机应用:电风扇、洗衣机、家用电器等。
<名师指点>:电动机不转动原因
①线圈的位置处于平衡位置(需要用手将线圈转过一定角度);
②电流太小;
③摩擦太大,如线圈与半圆形金属环之间。
1.5 磁生电
01 电磁感应现象
1、背景: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。
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、感应电压
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。
4、影响感应电流方向的因素:导体切割磁感线导体的运动方向、磁场方向。
(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。
5、影响感应电流大小的因素:磁场强弱、导体切割磁感线导体的运动速度大小、线圈匝数。
6、能量转化:在电磁感应中,机械能转化为电能。
02 交流发电机
1、交流电
(1)定义: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。
(2)性质: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
(1)定义: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、交流发电机
(1)构造:磁铁(定子)、矩形线圈(转子)、铜环、电刷等。
(2)工作原理:电磁感应原理。
①当线圈平面和磁感线垂直时,两边的运动方向和磁感线平行,不切割磁感线,线圈无感应电流。
②当线圈平面和磁感线平行时,两边的运动方向和磁感线垂直,切割磁感线,线圈有感应电流。
(3)能量转换:机械能转化为电能的机器,电路中相当于电源。
(4)线圈在磁场中转动一周,感应电流方向改变两次。
(5)实际使用的大型交流发电机的结构与实验室里交流发电机的模型有所不同,一般采用线圈不动、磁极旋转的方式来发电。为了得到较强的磁场, 还要用电磁铁代替永磁体。
1.6 家庭用电
01 家庭电路
1、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。
2、家庭电路的连接
各用电器是并联接入电路的,插座与灯座是并联的,控制各用电器工作的开关与电器是串联的。
3、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)辨别火线和零线用测电笔。
4、测电笔
(1)结构:笔尖金属体、大电阻(约1000千欧)、氖管、弹簧、笔尾金属体
(2)使用方法
使用测电笔时,用手接触金属笔卡,笔尖金属体接触被测导线。若氖管发光—火线;氖管不发光—零线。
02 熔断器和断路器
1、熔断器(保险丝)
①材料:保险丝是由电阻率大、熔点较低的金属合金制成;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;
注:勿用铜丝或铁丝代替保险丝。
②保险原理:当电路中的电流过大时,保险丝产生较多的热量使它的温度达到熔点,于是保险丝熔断,自动切断电路,起到保险作用。
③连接方法:与所保护的电路串联,且一般只接在火线上。
(熔断器) (断路器)
2、断路器(比保险丝更方便)
①作用:当电路过载或短路使电路中电流过大时,能自动切断电路,从而起到的保护作用。可手动合上或切断。相当闸刀开关和熔断器两个元器件的作用。
②断路器的接法:接在火线上。
③工作原理:当电路发生短路或过载时,电路中的电流过大,双金属片被过大电流过度加热,两金属片受热膨胀,但由于膨胀程度不同,造成金属片弯曲,顶撞锁簧装置,在弹簧弹力作用下,接触断开,电路切断。
④事故注意: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。
<名师指点>:家庭电路电流过大的原因
①电路中发生短路,保险丝肯定烧坏。
②用电器功率过大。
03 插座
1、插座类型:插座一般分为两孔式插座和三孔式插座。
2、插座接法
(1)两孔式插座的一个孔接火线,另一个孔接零线。
(2)三孔式插座的接法:左零右火上接地。
3、插座作用:连接家用电器,给可移动家用电器供电。
4、安全使用插头
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。
1.7 电的安全使用
01 触电事故
1、触电
(1)定义: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。
(2)电流值与相应的人体反应
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;
②若通过人体的电流为 100 毫安时,短时间内心跳将停止。
(3)人体电阻
人体是导体,不同人体的电阻是不同的,一般人体电阻为1000-2000欧;安全电流:≤ 30毫安;一般情况下,36V以下的电压才是安全的。但在潮湿环境中,安全电压应在24V甚至于12V以下。
2、低压触电
(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】
3、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。
注:高压触电有a. 高压电弧触电;b. 跨步电压触电。
(a) (b)
4、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。
02 安全用电常识
1、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。
2、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。
特别提醒:
家庭电路触电的事故,都是由于人体直接或间接跟火线接触造成的,并与地线或零线构成通路。要分清零线和地线,虽然地线和零线正常情况下之间没有电压,但绝不能将地线和零线接通,否则易造成触电事故。
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01 误认为两个物体相互吸引,则两个物体都与磁性
1.【答案】D
【解答】解:乙和丙相互排斥,说明乙和丙是同名磁极互相排斥,甲和乙相互吸引,甲可能与乙是异名磁极相互吸引,也可能甲是钢块,被乙磁化后相互吸引,故D正确,ABC错误。
故选:D。
2.【答案】D
【解答】解:假如铁棒有磁性,异名磁极相互吸引。铁棒的A端靠近一根悬挂的条形磁铁的N极,铁棒和条形磁铁的N极相吸引,说明铁棒也有磁性,并且A端是S极,如果铁棒没有磁性,磁体可以吸引磁性材料。条形磁铁具有磁性,也可以吸引没有磁性的铁棒。所以铁棒是否具有磁性不能确定。
故选:D。
3.【答案】B
【解答】解:A、甲实验中的条形磁铁平移靠近三颗小铁球,小球会跑到磁体的两极上,而中间部分没有,说明两端磁性强,中间弱,故A不符合题意;
B、乙实验中的两根条形磁铁相互平移靠近,由于越来越近,磁体之间的引力越来越大,但是感觉不到中间磁力和两端磁力的差异,故B符合题意;
C、丙实验中的条形磁铁从挂有铁块的弹簧测力计下向右移动,弹簧测力计的示数先变小后变大,说明两端磁性强,中间磁性弱,故C不符合题意;
D、将丙实验中放在一堆大头针上的条形磁铁提起,磁体两端的大头针数目多,中间几乎没有,说明两端磁性强,中间磁性弱,故D不符合题意。
故选:B。
4.【答案】B
【解答】解:A、铁棒能吸引小磁针,则铁棒原来可能无磁性,故A错误;
B、小磁针黑色为N极,则b处磁场的方向向右,故B正确;
C、从左端移到右端过程中,弹簧测力计的示数先减小再变大,因为中间磁性最弱,故C错误;
D、磁铁都具有指向性,图丁中条形磁铁静止时A端总是指向北方,说明A端是条形磁铁的北极,故D错误;
故选:B。
5.【答案】(1)能;(2)不一定;(3)不能;(4)能。
【解答】解:(1)磁体具有吸引铁、钴、镍等物质的性质叫做磁性;
大头针是由铁制成的(不是磁体),甲图中钢棒吸引大头针,能说明钢棒一定具有磁性;
(2)磁体具有指向性,悬挂的钢棒转动后,静止时一端指南一端指北,符合磁体能够指示南北的特点,但仅凭一次实验得到的结论具有偶然性,所以钢棒不一定具有磁性;
(3)由于异名磁极相互吸引,同时磁体也可以吸引磁性物质,所以凭图中的实验不能判断钢棒是否有磁性;
(4)磁体上的不同部位的磁性强弱并不一样,磁体两端(磁极)磁性最强,而中间磁性最弱,因而钢棒在条形磁体的两极处受到的吸引力最大,在正中处受到的吸引力最小,所以从左开始,弹簧测力计的示数是先变小,到中间位置时,是最小的示数,然后再变大。
故答案为:(1)能;(2)不一定;(3)不能;(4)能。
02 误认为通电螺线管磁感线都是从北极发出回到南极,忽略了螺线管内部的磁感线方向
6.【答案】C
【解答】解:在该实验中,铁屑静止时的分布情况能反映磁体周围磁场的分布情况,且小磁针静止时N极的指向与该点磁场方向相同;
所以,由图乙、丙可知,橄榄形磁体上端的磁感线由左侧发出、回到右侧,其下端的磁感线也是由左侧发出、回到右侧,即橄榄形磁体的左侧为N极、右侧为S极,故C正确,ABD错误。
故选:C。
7.【答案】D
【解答】解:A.图乙中B处是磁体的磁极,磁性最强,故A处的磁场比B处弱,故A错误;
B.铜屑不是磁性物质,不能被磁化,无法显示磁场的分布,故B错误;
CD.静止后小磁针C的左端为S极右端为N极,根据异名磁极相互吸引,图丙中通电螺线管的左端为S极,右端为N极,吸引小磁针D的S极,故小磁针D的右端为N极,故C错误,D正确。
故选:D。
8.【答案】B
【解答】解:A、由图可知,磁感线是从通电螺线管的左端出来、右端进入的,所以通电螺线管的左端为N极,右端为S极,根据安培定则可知,电流从b端流入、a端流出,故A错误;
B、根据异名磁极相互吸引可知,A处放入小磁针,静止时N极指向左,S极指向右,故B正确;
C、磁体的磁极附近的磁感线较密集,磁性较强,磁体周围的磁感线较稀疏,磁性较弱,所以C处磁场比B处弱,故C错误;
D、人们为了研究方便引入了磁感线,磁感线并不存在,故D错误。
故选:B。
9.【答案】(1)S;N;(2)负;N。
【解答】解:(1)右侧磁体的S极与中间磁体的A端磁极互相排斥,因同名磁极互相排斥,因此中间磁体的A端为S极,B端磁极为N极;左侧磁体的C端磁极与中间磁体的B端互相吸引,因异名磁极互相吸引,因此左侧磁体的C端为S极,D端磁极为N极;
(2)在磁体外部,磁感线从磁体的N极出发,回到S极,因此通电螺线管的左端为S极,右端为N极;根据安培定则可知,电流从通电螺线管的右侧流入,左侧流出,因此电源的左端为负极;同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,因此小磁针的左端为N极。
故答案为:(1)S;N;(2)负;N。
03 混淆电生磁和磁生电的相关应用原理
10.【答案】A
【解答】解:A、根据安培定则,电磁铁的上端是N极,同名磁极互相排斥,盆栽才能悬浮起来,所以盆栽中放一块永磁铁,且底部磁极为N极,故A正确;
B、将电源的正负极互换,电磁铁的磁极对调,盆栽与底座位置下降,因为此时盆栽和底座相互吸引,故B错误;
C、给盆栽浇水后,底座对盆栽的磁力变大,故C错误;
D、滑动变阻器向左滑动,电路中的电流变小,可减弱底座电磁铁磁性,故D错误。
故选:A。
11.【答案】A
【解答】解:由题意可知,受电线圈是利用电磁感应原理进行工作的;
A、开关闭合后,在外力作用下使导体ab前后移动,做切割磁感应线运动,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,是电磁感应现象,故A正确;
B、图中开关闭合后,电路中有电流,通电导体在磁场中受到磁场力的作用发生运动,故B错误;
C、图中是奥斯特实验,小磁针指针偏转说明通电导体周围有磁场,故C错误;
D、图中是电磁铁,开关闭合后,铁屑被吸引,是利用电流的磁效应工作的,故D错误。
故选:A。
12.【答案】B
【解答】解:A、根据“夜跑灯”的特点可知,当运动时,磁体在水管中反复运动,线圈切割磁感线而产生电流,因此,其原理是电磁感应现象,故A正确;
B、运动时加速摆臂,线圈切割磁感线的速度变大,线圈中的感应电压变大,故B错误;
C、感应电流的大小和磁场强弱、导体切割磁感线的速度有关,为提高LED灯的亮度,可换用磁性更强的磁体,故C正确;
D、根据电磁感应原理可知为了夜跑灯达到最亮,应将夜跑灯佩戴在Q处,因为前臂Q位置主要做水平往返运动,能使强磁铁在水管内往返运动,连续切割磁感线产生感应电流使灯发光,且手臂摆时,Q处速度大于P处的速度,故D正确。
故选:B。
13.【答案】C
【解答】解:根据题意可知,线圈A被埋在地下,因为通过电流而产生磁场,利用电流的磁效应;而车底的线圈在公路上行驶时做切割磁感线运动,从而产生电流,为汽车充电,这就是电磁感应现象;
①图中开关闭合后,导体在磁场中受力运动,故①错误;
②图中是奥斯特实验,说明电流周围存在磁场,是电流的磁效应,故②正确;
③图中实验说明同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,故③错误;
④图中导体ab做切割磁感线运动时,电流表指针发生偏转,电路中有感应电流产生,是电磁感应现象,故④正确。
故选:C。
14.【答案】C
【解答】解:将蹄形磁铁竖直向下拉一小段距离后再释放,蹄形磁铁将会上下移动,导致方框线圈切割磁感线产生感应电流,由此可知螺线管周围有磁场,
而蹄形磁铁上下移动的时候,蹄形磁铁周围的磁场是不断变化的,产生感应电流的方向发生改变,因此螺线管两端的磁极也是不断发生变化的,因此不会是螺线管的A端始终是N极,B端始终是N极,故C正确,ABD错误。
故选:C。
15.【答案】A
【解答】解:A、闭合电路的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是一种电磁感应现象。故A正确。
B、在电磁感应现象中,是将机械能转化为电能。故B错误。
C、导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时,cd在磁场中受力而运动起来,体现了通电导体在磁场中受力的理论,利用该理论制成了电动机。故C错误。
D、感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,ab中的电流方向也改变,即cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以cd中电流方向的改变,导致了cd受力的方向也改变,故运动方向发生了改变。故D错误。
故选:A。
16.【答案】C
【解答】解:A、该过程中导体ab先运动,然后产生感应电流,甲装置相当于发电机,故A错误;
B、该过程中导体a′b′在磁场中受力转动,故乙装置的工作原理为通电导体在磁场中受力运动,相当于电动机,故B错误;
C、若将甲装置中的两磁极对调,则产生感应电流的方向发生改变,因此乙装置线圈的转动方向会改变,故C正确;
D、若改成用导线将A与B′,B与A′连接,则通过乙装置线圈的电流方向发生改变,因此乙装置线圈的转动方向改变,故D错误。
故选:C。
04 在理解感应电流产生条件(闭合回路,切割磁感线)时,容易漏掉其中一个条件
17.【答案】D
【解答】解:A、英国物理学家法拉第进行了多次实验,发现了磁可以生电,故A错误;
B、若改变导体的运动方向,同时将磁体的N、S极对调,感应电流的方向不变,则灵敏电流计指针的偏转方向不变,故B错误;
C、若导体AB沿磁感线方向向上运动,因为没有做切割磁感线运动,所以灵敏电流计指针不会发生偏转,故C错误;
D、发电机的原理是电磁感应现象,是利用磁生电的原理工作的,故D正确。
故选:D。
18.【答案】(1)切割磁感线;(2)磁场方向和导体切割磁感线运动方向;感应电流大小可能与导体切割磁感线的速度有关。
【解答】解:(1)从图中看出磁场方向竖直向下,实验中当导体竖直上下运动时并没有产生电流,而水平左右运动时会产生电流,从表面上看产生电流的条件是导体要做水平运动,而本质上是导体在做切割磁感线运动。
(2)分析表中内容可知,对比2、3知,感应电流方向与运动方向有关,对比2、5,感应电流方向与磁场方向有关,则影响感应电流方向的因素有磁场方向和导体切割磁感线运动方向。
【反思拓展】加快晃动手电筒的速度,导体切割磁感线运动的速度加快,发现LED小灯更亮,说明电流变大,据此,可建立的猜想是感应电流大小可能与导体切割磁感线的速度有关。
故答案为:(1)切割磁感线;(2)磁场方向和导体切割磁感线运动方向;感应电流大小可能与导体切割磁感线的速度有关。
19.【答案】(1)灵敏电流计的指针偏转方向;(2)增强磁场;(3)在其它条件相同时,磁铁切割磁感线的速度越大,感应电流越大。
【解答】解:(1)本实验中,通过观察灵敏电流计的指针偏转方向来判断感应电流方向。
(2)增强磁场可以让实验现象更明显。
(3)小科通过改变磁铁运动的速度来改变切割磁感线的速度。记录数据如表,可得出的结论是:在其它条件相同时,磁铁切割磁感线的速度越大,感应电流越大。
故答案为:(1)灵敏电流计的指针偏转方向;(2)增强磁场;(3)在其它条件相同时,磁铁切割磁感线的速度越大,感应电流越大。
20.【答案】(1)不会;(2)右;(3)A;(4)C。
【解答】解:(1)竖直向下,由实验次数1、2可知,闭合开关,灵敏电流计指针不偏转,说明没有电流产生,故导体AB竖直运动不会产生感应电流。
(2)由实验次数3、4可推测,如果固定导体AB,水平向右移动磁体,根据运动的相对性,相当于导体向左运动,故灵敏电流计的指针向右偏转。
(3)磁体外部磁感线的方向从N极到S极,则灵敏电流计的指针不偏转的位置是导体运动方向平行于磁感线,即图中Ⅰ位置,故选A。
(4)磁体外部磁感线的方向从N极到S极,将丙图顺时针旋转90度,与甲图类似,ab向左运动,故此时电流方向外部是从a到b,导体中是从b到a。
故答案为:(1)不会;(2)右;(3)A;(4)C。
05 不能正确判断电路故障,例如进户零线断路时零线变火线的故障判断
21.【答案】C
【解答】解:A、三孔插座的正确接法是左零右火上接地,a接的左边的插孔,应该接零线,故A错误;
B、座①孔应接入户地线,故B错误;
C、开关同时控制指示灯与插座,故C正确;
D、使用时指示灯应与插座并联,故D错误。
故选:C。
22.【答案】D
【解答】解:A、根据图示可知,灯泡的开关接在了灯泡与a之间,所以a为火线,故A错误;
B、三孔插座的上孔接地线,e点所在的导线与大地相连,若e点所在导线断路,不能接地,会发生危险,故B错误;
C、断开开关S时,d点在火线上,用测电笔接触d点氖管发光,故C错误;
D、闭合开关S,灯泡L不发光,可能是进户线的火线或进户线零线断路,故D正确。
故选:D。
23.【答案】D
【解答】解:A、图中火线接在火线上,在更换灯泡时,断开开关,切断火线,更安全,开关连接正确,故A错误;
B、由图可知,P点在火线上,因此断路器安装在P处而不是Q处,故B错误;
C、试电笔与火线接触时,氖管发光,测电笔检测地线孔时氖管不发光,故C错误;
D、三孔插座短路时,跳闸,电灯不能发光,故D正确。
故选:D。
24.【答案】B
【解答】解:A、断路器的接法正确,应该安装在火线上,故A错误;
B、三孔插座正中间的插孔应该接三脚插头的最长那只脚,故B正确;
C、开关S断开时,a、b、c三处不能使测电笔的氖管发光,d处可以使氖管发光,故C错误;
D、若手不慎触摸到c点时,接触的是零线。断路器不会自动断开,故D错误。
故选:B。
25.【答案】(1)①;三脚插头不能掰断接地的插头后接到两孔插座内;(2)C。
【解答】解:(1)有金属外壳的用电器的三脚插头,较长的A脚与该用电器的外壳相连,再通过三孔插座与地线相连,可防止因外壳漏电而触电;所以若检测到插头中间的金属脚①与用电器的金属外壳相连,则该用电器为合格产品;使用该用电器时三脚插头不能掰断接地的金属片后接到两孔插座内。
(2)电灯和电饭煲突然停止工作,这说明电路是断开的;
A、闭合电饭煲的开关,由于电饭煲的电功率较大,会引起干路中电流过大,保险丝可能会熔断,则电灯和电饭煲都会停止工作,故A不符合题意;
B.若用测电笔检测B、C、D各点,管都不发光,这说明进户火线断路了,会出现题中故障,故B不符合题意;
C.若将电饭煲开关断开,由于干路出现了断路故障,则灯泡不会重新发光,故C符合题意;
D.换一个新灯泡,可能仍然不会发光,因为进户线断路了,故D不符合题意。
故选C。
故答案为:(1)①;三脚插头不能掰断接地的插头后接到两孔插座内;(2)C。