/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第17讲 电与磁
考点1磁现象 磁场
1.磁现象
磁性 能够吸引 铁、钴、镍 等物质的性质
磁体 定义 具有 磁性 的物体叫磁体
分类 分为永磁体和软磁体,永磁体分为天然磁体和人造磁体
性质 磁体具有吸铁性、指向性
磁极 定义 磁体上吸引能力 最强 的两个部位叫做磁极,分为 南极 和 北极
规律 同名磁极相互 排斥 ,异名磁极相互 吸引
磁化 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。软铁磁化后磁性容易消失;钢被磁化后磁性能长期保持,所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁
2.磁场
基本性质 磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁极间的相互作用就是通过 磁场 发生的
方向规定 物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向
描述磁 感线 定义 在磁场中画一些带箭头的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。磁感线实际并不存在
方向 磁感线上任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致
分布 磁体外部的磁感线都是从磁体的 N 极出发,回到磁体的 S 极
分布图
地磁场 ①地球周围存在磁场,小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用;②地磁的南极在地理 北 极附近,地磁的北极在地理 南 极附近;③磁偏角:最早由我国宋代学者 沈括 发现
考点2电生磁
1.电流的磁场
奥斯特实验
实验 现象 甲:通电 乙:断电 丙:改变电流方向
结论 通电导线周围存在磁场,磁场方向与 电流方向 有关
通电螺线管
磁场分布 通电螺线管外部磁场和 条形磁体 的磁场相似
判定方法 安培定则:如图,用 右 手握住螺线管,让四指指向螺线管中 电流的方向 ,则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极
2.电磁铁及其应用
构造 带有铁芯的通电螺线管,铁芯用软铁制成
原理 铁芯被磁化,产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场,使磁场加强
优点 磁性的有无可以由 电路的通断 来控制,磁性的强弱可以由 电流大小 或 线圈匝数 来控制;电磁铁的N、S极可以由 电流的方向 来控制
影响 因素 影响电磁铁磁性强弱的因素: 电流 大小、线圈 匝数 、有无铁芯。同一电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,磁性越 强 ;电流一定时,线圈匝数 越多 ,磁性越强
应用:电磁继电器
原理 如图,通电时, 电磁铁 具有磁性, 向下 吸引衔铁,将工作电路触点接通,工作电路闭合;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开
作用 利用 低电压 、弱电流电路的通断,间接控制高电压、 强电流 的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制
实质 利用电磁铁来控制工作电路,相当于 开关
考点3磁场对通电导线的作用
1.探究磁场对通电导线的作用
实验装置
(续表)
实验现象 闭合开关后,通电导体会 运动 ,改变电流方向或磁场方向,导体的运动方向也会发生 改变
探究 结论 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟 电流 的方向、 磁感线的方向 都有关系,当电流的方向或磁感线的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得 相反
实际 应用 在这个探究过程中,电能转化为 机械能 ,根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了电动机、扬声器,应用在电扇、电磨等装置上
2.说明:通电导线在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关;当电流方向与磁场方向平行时,通电导线不受磁场力的作用。
考点4磁生电
1.探究什么情况下磁可以生电
实验装置
实验现象 ①闭合开关,导体ab左右运动时,电流表的指针会发生偏转; ②改变导体运动方向或磁场方向,电流表指针的偏转方向改变
探究结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流;感应电流的方向与 磁场方向 和导体做切割磁感线的 运动方向 有关
实际应用 在电磁感应现象中, 机械 能转化为电能,利用此原理制成了 发电机
2.电磁感应现象和通电导体在磁场中受力运动现象的区别
现象 电磁感应现象 通电导体在磁场中受力运动现象
产生的条件 ①闭合电路的一部分导体;②导体在磁场中做切割磁感线运动 ①通电的导体;②导体放在磁场中且导体方向与磁场方向存在一定夹角
能量的转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能
影响因素 感应电流方向与导体运动方向和磁感线方向有关 导体受力方向与通电电流方向和磁感线方向有关
应用 发电机 电动机
3.电动机与发电机
概念 直流电动机 交流发电机
原理 利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成 利用电磁感应原理制成
(续表)
原理图
主要构成 直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成 交流发电机主要由转子、定子、滑环、电刷构成
主要部 件的作用 换向器是由两个铜制半环构成,它的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变通入线圈中的电流方向,使线圈连续转动 交流发电机线圈两端各接一个铜制圆环(滑环),圆环随线圈一起转动,当线圈在磁场中运动时,线圈中就有了电流,然后通过圆环和电刷将产生的电流传输给外部
能量的转化 将电能转化为机械能 将机械能转化为电能
在电路中 的作用 用电器(如电风扇、洗衣机等中都有电动机) 电源
电磁应用 电生磁现象的应用 磁生电现象的应用
命题点1 通电螺线管 1.如图是判定通电螺线管的极性跟电流方向关系的示意图,下列说法正确的是( C ) (RJ九全P127 图20.2-8改编) A.大拇指所指的方向是电流方向 B.大拇指所指的方向是通电螺线管的南极 C.大拇指所指的方向是通电螺线管的北极 D.通电螺线管的极性与管中电流方向无关 命题点2 电磁继电器 2.如图是一种水位自动报警器的原理图,当水位到达金属块A时,电路 接通 ,电磁铁磁性变强,衔铁与下端接触, 红 灯亮 (RJ九全P132图20.3-7)
命题点3 扬声器原理 3.如图是扬声器的结构示意图,它是根据 通电导体在磁场中受到力的作用 原理工作的,当线圈中通有电流时,线圈受到磁场的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动 (RJ九全P137图20.4-9) 命题点4 话筒 4.如图是动圈式话筒(麦克风)的结构示意图,它是根据 电磁感应 原理工作的,它工作时将 机械 能转化为 电 能 (RJ九全P142图20.5-11)
实验1 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【例1】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
【设计与进行实验】
(1)图中甲、乙串联的目的是 控制电流相同 。
(2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过比较 电磁铁吸引大头针的数量 来显示电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫做 转换法 (选填“控制变量法”“转换法”“类比法”或“等效替代法”)。
(3)根据如图所示的情况可知, 乙 (选填“甲”或“乙”)的磁性强,依据是 乙吸引的大头针数量多 ,说明电流一定时,电磁铁的 线圈匝数越多 ,磁性越强。
(4)当滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量 增加 (选填“增加”或“减少”),说明线圈匝数一定时,电流越 大 ,电磁铁的磁性越强。
(5)滑片P向 右 移动时,电磁铁吸引大头针的数量会变少。
【分析与讨论】
(6)根据安培定则,可判断出甲的下端是电磁铁的 N 极。
(7)保持滑片位置不变,将铁钉抽离,用通电螺线管吸引大头针,发现吸引大头针数目 变少 ,这就说明了铁芯具有 增强磁性 的作用。
(8)实验过程中小明发现电磁铁吸引的大头针下端是分散开的,原因是 大头针被磁化后,下端的极性是相同的。同名磁极相互排斥,故大头针的下端会分散开 。
实验2 探究磁场对电流的作用
【例2】在“探究电动机为什么会转动”的实验中。
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在 磁场 ,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(2)如图,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关前,导体 静止不动 ,闭合开关后,导体 运动 ,说明 磁场 对通电导体有力的作用。
(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调磁体前的运动方向 相反 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 磁场方向 有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调电源前的运动方向 相反 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 电流方向 有关。
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向, 不能 (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
实验3 探究产生感应电流的条件
【例3】发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究。
序号 磁体摆 放方向 ab运动方向 灵敏电流计 指针偏转情况
1 N极 在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极 在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计指针不偏转,说明电路中 无 (选填“有”或“无”)电流产生。
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现灵敏电流计指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”。但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”,为验证猜想,他们继续探究,并把观察到的现象记录如表。分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 正确 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟 导体的运动方向 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟 磁场方向 有关。
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁体,有同学发现灵敏电流计指针又偏转了,他们再重复刚才的操作,发现灵敏电流计的指针都偏转。请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在 磁场 中做 切割磁感线 运动,电路中就会产生感应电流。
命题点1 物理学史
1.(2020·襄阳)地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的是( B )
A.奥斯特 B.沈括
C.安培 D.法拉第
2.(2021·随州)小林同学在物理复习过程中,将书中的科学家及其伟大发现、相关应用进行了梳理,但是不慎破损了一角,(如图),下列可正确填入的科学家是( B )
A.爱迪生 B.法拉第
C.特斯拉 D.伽利略
命题点2 简单磁现象、磁场
3.(2018·恩施州)下列有关磁场的说法错误的是( D )
A.磁体周围的磁场是真实存在的
B.磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线
C.通电导体周围存在着磁场
D.地面上的指南针N极总是指向地理的南极
4.(2020·潜江)“指南针”是我国古代四大发明之一,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了 地磁场 的作用,它的南极指向地理的 南 方。
命题点3 电磁现象的辨析
5.(2024·湖北)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( C )
A.司南 B.电饭煲
C.手持电风扇 D.风力发电机
6.(2024·武汉)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( D )
A.电磁起重机 B.司南
C.自制电动机 D.动圈式话筒
7.(2023·荆州)发展新能源汽车是我国应对气候变化,推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车,下列各图中能说明其动力装置工作原理的是( B )
A B
C D
8.(2022·黄冈)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 感应电流 ,LED 灯相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。
9.(2021·黄冈)如图是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 左右往复 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动,是由于磁场对 通电导体 有力的作用,此现象中能量转化情况是 电能转化为机械能 。
命题点4 电磁铁、电磁继电器
10.(2024·湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 S 极,对衔铁施加 向上 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
11.(2024·武汉)如图是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到 90 ℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的 右 端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是 ① (填序号)。
①增大“电源1”的电压
②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数
④改变电磁铁中电流方向
12.(2019·黄冈)如图是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了,当空气中尘埃量达到一定值时 ,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,光敏电阻的阻值 减小 , 电路中的电流增大,电磁铁的磁性 增强 , 在衔铁的作用下,开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则 b 是除尘器。
13.(2021·黄石)如图,通过观察和比较电磁铁A和B吸引大头针的多少,可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的 匝数 (选填“匝数”或“电流”)有关;电磁铁B的下端是 S 极。
命题点5 电磁作图
14.(2018·黄冈节选)有一个正、负极标示不清的电源,为了分清正、负极,某同学自制了一个螺线管,将其悬挂起来并使其在水平面内能自由转动,用该电源给螺线管通电,螺线管静止时A端指向北方(如图),请在图中标出电源的正负极。
15.(2022·鄂州)如图,根据小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N极、电源的“+”极和磁感线的方向。
命题点6 电磁相关实验
16.(2023·鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 左右 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转。
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 闭合 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流。
(3)该实验在探究过程中,是将 机械 能转化成电能,生活中的 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
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第17讲 电与磁
考点1磁现象 磁场
1.磁现象
磁性 能够吸引 铁、钴、镍 等物质的性质
磁体 定义 具有 磁性 的物体叫磁体
分类 分为永磁体和软磁体,永磁体分为天然磁体和人造磁体
性质 磁体具有吸铁性、指向性
磁极 定义 磁体上吸引能力 最强 的两个部位叫做磁极,分为 南极 和 北极
规律 同名磁极相互 排斥 ,异名磁极相互 吸引
磁化 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。软铁磁化后磁性容易消失;钢被磁化后磁性能长期保持,所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁
2.磁场
基本性质 磁场对放入其中的磁体产生磁力的作用,磁极间的相互作用就是通过 磁场 发生的
方向规定 物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为该点磁场的方向
描述磁 感线 定义 在磁场中画一些带箭头的曲线,可以方便、形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。磁感线实际并不存在
方向 磁感线上任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致
分布 磁体外部的磁感线都是从磁体的 N 极出发,回到磁体的 S 极
分布图
地磁场 ①地球周围存在磁场,小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用;②地磁的南极在地理 北 极附近,地磁的北极在地理 南 极附近;③磁偏角:最早由我国宋代学者 沈括 发现
考点2电生磁
1.电流的磁场
奥斯特实验
实验 现象 甲:通电 乙:断电 丙:改变电流方向
结论 通电导线周围存在磁场,磁场方向与 电流方向 有关
通电螺线管
磁场分布 通电螺线管外部磁场和 条形磁体 的磁场相似
判定方法 安培定则:如图,用 右 手握住螺线管,让四指指向螺线管中 电流的方向 ,则拇指所指的那端就是螺线管的 N 极
2.电磁铁及其应用
构造 带有铁芯的通电螺线管,铁芯用软铁制成
原理 铁芯被磁化,产生了与原螺线管磁场方向一致的磁场,使磁场加强
优点 磁性的有无可以由 电路的通断 来控制,磁性的强弱可以由 电流大小 或 线圈匝数 来控制;电磁铁的N、S极可以由 电流的方向 来控制
影响 因素 影响电磁铁磁性强弱的因素: 电流 大小、线圈 匝数 、有无铁芯。同一电磁铁线圈匝数一定时,电流越大,磁性越 强 ;电流一定时,线圈匝数 越多 ,磁性越强
应用:电磁继电器
原理 如图,通电时, 电磁铁 具有磁性, 向下 吸引衔铁,将工作电路触点接通,工作电路闭合;断电时,电磁铁失去磁性,弹簧将衔铁拉起,工作电路断开
作用 利用 低电压 、弱电流电路的通断,间接控制高电压、 强电流 的工作电路,还可以实现远距离操作和自动控制
实质 利用电磁铁来控制工作电路,相当于 开关
考点3磁场对通电导线的作用
1.探究磁场对通电导线的作用
实验装置
(续表)
实验现象 闭合开关后,通电导体会 运动 ,改变电流方向或磁场方向,导体的运动方向也会发生 改变
探究 结论 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟 电流 的方向、 磁感线的方向 都有关系,当电流的方向或磁感线的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得 相反
实际 应用 在这个探究过程中,电能转化为 机械能 ,根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了电动机、扬声器,应用在电扇、电磨等装置上
2.说明:通电导线在磁场中受力的大小与电流大小和磁场强弱有关;当电流方向与磁场方向平行时,通电导线不受磁场力的作用。
考点4磁生电
1.探究什么情况下磁可以生电
实验装置
实验现象 ①闭合开关,导体ab左右运动时,电流表的指针会发生偏转; ②改变导体运动方向或磁场方向,电流表指针的偏转方向改变
探究结论 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生感应电流;感应电流的方向与 磁场方向 和导体做切割磁感线的 运动方向 有关
实际应用 在电磁感应现象中, 机械 能转化为电能,利用此原理制成了 发电机
2.电磁感应现象和通电导体在磁场中受力运动现象的区别
现象 电磁感应现象 通电导体在磁场中受力运动现象
产生的条件 ①闭合电路的一部分导体;②导体在磁场中做切割磁感线运动 ①通电的导体;②导体放在磁场中且导体方向与磁场方向存在一定夹角
能量的转化 机械能转化为电能 电能转化为机械能
影响因素 感应电流方向与导体运动方向和磁感线方向有关 导体受力方向与通电电流方向和磁感线方向有关
应用 发电机 电动机
3.电动机与发电机
概念 直流电动机 交流发电机
原理 利用通电线圈在磁场中受到力的作用的原理制成 利用电磁感应原理制成
(续表)
原理图
主要构成 直流电动机主要由磁体、线圈、换向器、电刷构成 交流发电机主要由转子、定子、滑环、电刷构成
主要部 件的作用 换向器是由两个铜制半环构成,它的作用是每当线圈刚转过平衡位置时,自动改变通入线圈中的电流方向,使线圈连续转动 交流发电机线圈两端各接一个铜制圆环(滑环),圆环随线圈一起转动,当线圈在磁场中运动时,线圈中就有了电流,然后通过圆环和电刷将产生的电流传输给外部
能量的转化 将电能转化为机械能 将机械能转化为电能
在电路中 的作用 用电器(如电风扇、洗衣机等中都有电动机) 电源
电磁应用 电生磁现象的应用 磁生电现象的应用
命题点1 通电螺线管 1.如图是判定通电螺线管的极性跟电流方向关系的示意图,下列说法正确的是( C ) (RJ九全P127 图20.2-8改编) A.大拇指所指的方向是电流方向 B.大拇指所指的方向是通电螺线管的南极 C.大拇指所指的方向是通电螺线管的北极 D.通电螺线管的极性与管中电流方向无关 命题点2 电磁继电器 2.如图是一种水位自动报警器的原理图,当水位到达金属块A时,电路 接通 ,电磁铁磁性变强,衔铁与下端接触, 红 灯亮 (RJ九全P132图20.3-7)
命题点3 扬声器原理 3.如图是扬声器的结构示意图,它是根据 通电导体在磁场中受到力的作用 原理工作的,当线圈中通有电流时,线圈受到磁场的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动 (RJ九全P137图20.4-9) 命题点4 话筒 4.如图是动圈式话筒(麦克风)的结构示意图,它是根据 电磁感应 原理工作的,它工作时将 机械 能转化为 电 能 (RJ九全P142图20.5-11)
实验1 探究影响电磁铁磁性强弱的因素
【例1】在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,实验室准备的器材有:电源开关、滑动变阻器、两根完全相同的铁钉、表面绝缘的铜线、大头针若干。小明利用上述器材,制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
【设计与进行实验】
(1)图中甲、乙串联的目的是 控制电流相同 。
(2)他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过比较 电磁铁吸引大头针的数量 来显示电磁铁磁性的强弱,这种研究方法叫做 转换法 (选填“控制变量法”“转换法”“类比法”或“等效替代法”)。
(3)根据如图所示的情况可知, 乙 (选填“甲”或“乙”)的磁性强,依据是 乙吸引的大头针数量多 ,说明电流一定时,电磁铁的 线圈匝数越多 ,磁性越强。
(4)当滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的数量 增加 (选填“增加”或“减少”),说明线圈匝数一定时,电流越 大 ,电磁铁的磁性越强。
(5)滑片P向 右 移动时,电磁铁吸引大头针的数量会变少。
【分析与讨论】
(6)根据安培定则,可判断出甲的下端是电磁铁的 N 极。
(7)保持滑片位置不变,将铁钉抽离,用通电螺线管吸引大头针,发现吸引大头针数目 变少 ,这就说明了铁芯具有 增强磁性 的作用。
(8)实验过程中小明发现电磁铁吸引的大头针下端是分散开的,原因是 大头针被磁化后,下端的极性是相同的。同名磁极相互排斥,故大头针的下端会分散开 。
实验2 探究磁场对电流的作用
【例2】在“探究电动机为什么会转动”的实验中。
(1)我们首先想到的是磁体间发生相互作用是因为一个磁体放在了另一个磁体的磁场中,那么通电导体周围也存在 磁场 ,磁体会对通电导体产生力的作用吗?
(2)如图,将一根导体ab置于蹄形磁体的两极之间,未闭合开关前,导体 静止不动 ,闭合开关后,导体 运动 ,说明 磁场 对通电导体有力的作用。
(3)断开开关,将图中磁体的N、S极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调磁体前的运动方向 相反 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 磁场方向 有关。
(4)断开开关,将图中电源的正、负极对调,再闭合开关,会发现导体ab的运动方向与对调电源前的运动方向 相反 ,说明通电导体在磁场中的受力方向与 电流方向 有关。
(5)如果同时改变磁场方向和电流方向, 不能 (选填“能”或“不能”)确定受力方向与磁场方向或电流方向是否有关。
实验3 探究产生感应电流的条件
【例3】发电机是如何发电的呢?同学们用如图所示的装置进行探究。
序号 磁体摆 放方向 ab运动方向 灵敏电流计 指针偏转情况
1 N极 在上 竖直上下运动 不偏转
2 水平向左运动 向右偏转
3 水平向右运动 向左偏转
4 N极 在下 竖直上下运动 不偏转
5 水平向左运动 向左偏转
6 水平向右运动 向右偏转
(1)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计指针不偏转,说明电路中 无 (选填“有”或“无”)电流产生。
(2)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现灵敏电流计指针发生了偏转,就说:“让导体在磁场中运动就可产生电流”。但小芳说:“不一定,还要看导体怎样运动”,为验证猜想,他们继续探究,并把观察到的现象记录如表。分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是 正确 (选填“正确”或“错误”)的,比较第2、3次实验现象发现,产生的电流的方向跟 导体的运动方向 有关;比较第3、6次实验现象发现,产生的电流的方向还跟 磁场方向 有关。
(3)在整理器材时,小明未断开开关,先撤去蹄形磁体,有同学发现灵敏电流计指针又偏转了,他们再重复刚才的操作,发现灵敏电流计的指针都偏转。请教老师后得知,不论是导体运动还是磁体运动,只要闭合电路的一部分导体在 磁场 中做 切割磁感线 运动,电路中就会产生感应电流。
命题点1 物理学史
1.(2020·襄阳)地理的两极和地磁的两极并不重合,最早记述这一现象的是( B )
A.奥斯特 B.沈括
C.安培 D.法拉第
2.(2021·随州)小林同学在物理复习过程中,将书中的科学家及其伟大发现、相关应用进行了梳理,但是不慎破损了一角,(如图),下列可正确填入的科学家是( B )
A.爱迪生 B.法拉第
C.特斯拉 D.伽利略
命题点2 简单磁现象、磁场
3.(2018·恩施州)下列有关磁场的说法错误的是( D )
A.磁体周围的磁场是真实存在的
B.磁感线是为了描述磁场而虚拟的封闭曲线
C.通电导体周围存在着磁场
D.地面上的指南针N极总是指向地理的南极
4.(2020·潜江)“指南针”是我国古代四大发明之一,利用指南针能辨别方向,是因为指南针受到了 地磁场 的作用,它的南极指向地理的 南 方。
命题点3 电磁现象的辨析
5.(2024·湖北)下列设备利用了通电导线在磁场中受力工作的是( C )
A.司南 B.电饭煲
C.手持电风扇 D.风力发电机
6.(2024·武汉)新能源汽车作为我国新质生产力的杰出代表,各项技术均处于世界领先水平,其中用到的一种能量回收技术就是汽车在滑行或制动过程中,内部线圈切割磁感线产生感应电流,将机械能转化为电能。下列装置中也利用了电磁感应原理工作的是( D )
A.电磁起重机 B.司南
C.自制电动机 D.动圈式话筒
7.(2023·荆州)发展新能源汽车是我国应对气候变化,推动绿色发展的战略举措。荆州市公交公司今年投入了一批新能源纯电动空调车,下列各图中能说明其动力装置工作原理的是( B )
A B
C D
8.(2022·黄冈)有些小朋友玩的旱冰鞋,其内部虽然没有电池,但旱冰鞋的轮子滚动时,嵌在轮子中的LED灯会发光。这是因为轮子在滚动的过程中,发生了电磁感应现象,产生了 感应电流 ,LED 灯相当于 用电器 (选填“电源”或“用电器”)。
9.(2021·黄冈)如图是一种动圈式耳机的内部结构示意图。当音圈中有大小和方向反复变化的电流通过时,音圈带动音膜 左右往复 (选填“向左”“向右”或“左右往复”)运动。音圈之所以运动,是由于磁场对 通电导体 有力的作用,此现象中能量转化情况是 电能转化为机械能 。
命题点4 电磁铁、电磁继电器
10.(2024·湖北)全自动洗衣机的进水阀门是由电磁铁控制的,其构造示意图如下。当线圈通电后产生磁场,线圈上端为 S 极,对衔铁施加 向上 (填方向)的力,使衔铁移动,阀孔打开,水流进洗衣机。
11.(2024·武汉)如图是一种温度自动控制装置的原理图。制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,“电源1”的两极分别与水银和金属丝相连。
(1)闭合开关S后,当温度达到 90 ℃时,发热电阻就停止加热。
(2)当电磁铁中有电流通过时,若它的左端为N极,则“电源1”的 右 端为正极。
(3)为增强电磁铁的磁性,下列措施一定可行的是 ① (填序号)。
①增大“电源1”的电压
②减小“电源2”的电压
③减少电磁铁线圈匝数
④改变电磁铁中电流方向
12.(2019·黄冈)如图是某车间自动除尘装置的简化电路图。空气中尘埃量较少时,光源发出来的光被挡板挡住了,当空气中尘埃量达到一定值时 ,由于尘埃的反射,部分光越过挡板射到光敏电阻上,光敏电阻的阻值 减小 , 电路中的电流增大,电磁铁的磁性 增强 , 在衔铁的作用下,开启自动除尘模式。若图中a、b一个是除尘器,一个是指示灯,则 b 是除尘器。
13.(2021·黄石)如图,通过观察和比较电磁铁A和B吸引大头针的多少,可以得出电磁铁磁性的强弱与线圈的 匝数 (选填“匝数”或“电流”)有关;电磁铁B的下端是 S 极。
命题点5 电磁作图
14.(2018·黄冈节选)有一个正、负极标示不清的电源,为了分清正、负极,某同学自制了一个螺线管,将其悬挂起来并使其在水平面内能自由转动,用该电源给螺线管通电,螺线管静止时A端指向北方(如图),请在图中标出电源的正负极。
15.(2022·鄂州)如图,根据小磁针静止时的指向,标出通电螺线管的N极、电源的“+”极和磁感线的方向。
命题点6 电磁相关实验
16.(2023·鄂州)物理小组的同学们利用如图所示的实验装置,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
(1)磁铁不动,闭合开关,导体棒沿 左右 (选填“上下”“左右”或“前后”)方向运动时,灵敏电流计指针会发生偏转。
(2)断开开关,无论磁铁如何放置、导体棒怎样运动,灵敏电流计指针都不发生偏转。由此得出结论: 闭合 电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就产生感应电流。
(3)该实验在探究过程中,是将 机械 能转化成电能,生活中的 发电机 (选填“电动机”或“发电机”)是根据这一原理制成的。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共52张PPT)
中考物理一轮复习课件
人教版
2025年中考物理 一轮复习(回归教材夯实基础)
第17讲 电与磁
考点梳理精练
三、电、磁学
考点1
磁现象 磁场
铁、钴、镍
磁性
最强
南极
北极
排斥
吸引
磁场
N
S
北
南
沈括
考点2
电生磁
电流方向
条形磁体
右
电流的方向
N
电路的通断
电流大小
线圈匝数
电流的方向
电流
匝数
强
越多
电磁铁
向下
低电压
强电流
开关
考点3
磁场对通电导线的作用
运动
改变
电流
磁感线的方向
相反
机械能
考点4
磁生电
磁场方向
运动方向
机械
发电机
(RJ九全P127图20.2-8改编)
C
接通
红
通电导体在磁场中受到力的作用
电磁感应
机械
电
实 验 1
探究影响电磁铁磁性强弱的因素
控制电流相同
电磁铁吸引大头针的数量
转换法
乙
乙吸引的大头针数量多
线圈匝数越多
增加
大
右
N
变少
增强磁性
大头针被磁化后,下端的极性是相同的。同名磁极相互排斥,故大头针的下端会分散开
实 验 2
探究磁场对电流的作用
磁场
静止不动
运动
磁场
相反
磁场方向
相反
电流方向
不能
实 验 3
探究产生感应电流的条件
无
正确
导体的运动方向
磁场方向
磁场
切割磁感线
命题点1
物理学史
B
B
命题点2
简单磁现象、磁场
D
地磁场
南
命题点3
电磁现象的辨析
C
D
B
感应电流
用电器
左右往复
通电导体
电能转化为机械能
命题点4
电磁铁、电磁继电器
S
向上
90
右
①
减小
增强
b
匝数
S
命题点5
电磁作图
命题点6
电磁相关实验
左右
闭合
机械
发电机
谢谢
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