课件19张PPT。第二十章 电与磁第1节 磁现象 磁场知识点一知识点二知识点三知识点一磁体及磁极间的相互作用
1.磁体:能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体。
各种各样的磁体:条形、针形、蹄形、圆柱形。
2.磁极:磁体上磁性最强的两个部位叫磁极。(每个磁体都有两个磁极)
能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫南极或S极,指北的那个磁极叫北极或N极。
3.磁体间相互作用的规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。知识点一知识点二知识点三拓展归纳:判断物体是否具有磁性的方法:
①看物体是否能够吸引铁、钴、镍等物质。
②看物体是否具有指向性。即将它用细线悬挂且能在水平面内自由转动,静止时看是否总是一端指南方、一端指北方。
③利用磁极间的作用规律,让物体靠近小磁针,看是否能和小磁针某一磁极相排斥。如果能,物体具有磁性;否则,物体没有磁性。知识点一知识点二知识点三例1 (2015江西模拟)如图所示,有三根钢棒,其中甲、乙相互排斥,甲、丙相互吸引,如果已知甲是磁体且右端为N极,那么下列对乙、丙的判断正确的是 ( )
A.乙是磁体且右端是N极
B.丙是磁体且右端是N极
C.乙是磁体,丙不一定是磁体
D.乙是磁体,丙也一定是磁体知识点一知识点二知识点三解析:(1)如上左图,甲是磁体且右端为N极,因为同名磁极相互排斥,故乙是磁体且左端是N极,故A错误。(2)如上右图,甲是磁体且右端为N极,因为异名磁极相互吸引,故如果丙是磁体,左端是S极;因为磁体可吸引铁、钴等物质,故若丙没有磁性,甲与丙也可以相互吸引,所以丙可以是磁体也可以不是磁体,故C正确,B、D错误。故选C。
答案:C知识点一知识点二知识点三知识点二磁化
磁化现象:使原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得磁性的过程。
铁棒被磁化后,磁性容易消失,称为软磁体。
钢被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体,钢是制造永磁体的好材料。
拓展归纳:磁现象在现代科技和生产生活中的应用
(1)地质工作者进行磁法勘探;
(2)磁共振成像的胸部显影片等;
(3)磁带、银行卡等。知识点一知识点二知识点三例2 用条形磁体吸起两枚大头针,出现的是如图中哪种情况 ( )
A.甲图
B.乙图
C.丙图
D.都可能
解析:由题图可知:大头针吸在磁体上,大头针会在磁体磁场的作用下被磁化,从而获得了磁性。靠近磁体的一端大头针的极性相同,远离的一端极性也相同,由于同名磁极互相排斥,所以情况如题图乙所示。故选B。
答案:B知识点一知识点二知识点三知识点三磁场
1.磁场
(1)定义:磁体周围存在一种看不见、摸不着的特殊物质,这种物质称为磁场。
(2)磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力(磁力)的作用。磁极间的相互作用是通过磁场发生的。
(3)磁场的方向:物理学中把磁场对小磁针作用力的方向,即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。知识点一知识点二知识点三2.磁感线
(1)定义:我们把小磁针在磁场中排列情况,用一根带箭头的曲线画出来,形象地描述磁场,这样的曲线叫做磁感线。
(2)对磁感线的理解:
①磁感线上任意一点的方向,与该点的磁场方向相同。磁感线是闭合曲线,且互不交叉。
②磁感线是描述磁场的方法,并不真实存在。
③磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极。在磁体内部磁感线从S极到N极。知识点一知识点二知识点三拓展归纳:
几种磁场的磁感线知识点一知识点二知识点三例3 (2015黑龙江哈尔滨南岗区期末)晓彤同学通过观察如图所示的条形磁体的磁感线后,得出下列结论,其中错误的是( )
A.在磁体周围磁感线总是从N极出发回到S极
B.磁极部分的磁感线分布较密集,可以利用磁感线分布的密疏程度表示磁场强弱
C.磁感线能形象地描述磁场,它和磁场都是真实存在的
D.同一条磁感线上不同位置的磁场方向一般是不同的知识点一知识点二知识点三解析:据题图可知,在磁体周围磁感线总是从N极出发回到S极,故A正确;磁体中的磁极磁性最强,所以据题图可知,磁极部分的磁感线分布较密集,故可以利用磁感线分布的密疏程度表示磁场强弱,故B正确;磁场是客观存在的物质场,而磁感线是不存在的,是为了研究方便假想出来的,故C错误;据题图可知,同一条磁感线上不同位置的磁场方向一般是不同的,故D正确。故选C。
答案:C考点一考点二考点三考点一判别磁体磁性的强弱及极性
例1 (2015河南许昌一模)
如图所示,甲、乙两小磁针放在一根条形磁体上下附近正中间位置处,丙、丁两小磁针放在该条形磁体左右附近位置处。甲、乙、丙、丁四个小磁针静止时,甲、乙两小磁针的N、S极如图所示。关于丙、丁两小磁针和条形磁体a、b两端的极性,下列判断正确的是( )
A.丙小磁针左端是S极,丁小磁针左端是N极
B.丙小磁针左端是N极,丁小磁针左端是S极
C.丙小磁针左端是S极,丁小磁针左端也是S极
D.该条形磁体a端是N极,b端是S极考点一考点二考点三解析:由于同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知条形磁体的a端与小磁针甲的S极吸引,是N极,b端是S极;小磁针丙的右端指向条形磁体的a端即条形磁体的N极,所以丙小磁针右端是S极,左端是N极;小磁针丁的左端指向条形磁体的b端即条形磁体的S极,所以丁小磁针左端是N极,右端是S极。故选D。
答案:D
名师点评
本题考查了磁极间的相互作用规律;解决此题的突破口是先确定条形磁体的N、S极。考点一考点二考点三考点二磁化及磁性材料的应用
例2 (2015河北秦皇岛卢龙县期末)使缝衣针的一端在磁体的某一极上接触一下,它就有磁性了,这个过程中缝衣针被 了。利用两根缝衣针、一个按扣、一枚大头针和一块硬纸板来制作一个小指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座,用前面的方法让缝衣针获得磁性后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制作成了一个小指南针。该指南针静止后,针尖指北,则针尖是小指南针的 (选填“N”或“S”)极。两个磁体靠近时,同名磁极相互 。?考点一考点二考点三解析:一般的缝衣针没有磁性,但与磁体接触后具有了磁性,叫做被磁化了;被磁化后的缝衣针就是一个小磁针,可以指示南北,针尖指示的方向是北方,所以针尖是小磁针的N极;磁极间相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
答案:磁化 N 排斥
名师点评
此题考查了磁化的概念、磁体的指向性和磁极间相互作用,属于基本规律的考查,是一道基础题。考点一考点二考点三考点三磁场的性质及磁感线的特点
例3 (2015江西南昌中考)如图是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是( )
A.该条形磁体的左端为N极,右端为S极
B.a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同
C.置于a点的小磁针,静止时南极指向左侧
D.磁感线是为了研究方便引入的假想曲线考点一考点二考点三解析:磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,构成闭合曲线,由题图该条形磁体的右端为N极,左端为S极,所以A说法错误;磁感线分布越密的地方,其磁场越强,故a处磁场比b处弱,所以B说法错误;小磁针静止时北极所指的方向与该点的磁感线方向一致,所以a处的小磁针静止时南极应指向右侧,所以C说法错误;磁感线不是真实存在的,而是为了研究方便假想的线,所以D说法正确。故选D。
答案:D
名师点评
本题考查对磁感线、磁极、磁场方向的认识和理解,属于一道基础题,需要掌握这些基础知识。课件15张PPT。第2节 电生磁知识点一知识点二知识点三知识点一电流的磁效应
1.奥斯特实验
1820年,丹麦物理学家奥斯特发现通电直导线周围存在磁场。
现象:导线通电,周围小磁针发生偏转;通电电流方向改变,小磁针偏转方向相反。
意义:发现了电和磁之间的联系。
结论:电流的周围存在磁场,电流的磁场方向跟电流方向有关。
2.电流的磁效应
通电导线周围存在与电流方向有关的磁场,这种现象叫做电流的磁效应。知识点一知识点二知识点三拓展归纳:直线电流的磁场
1.直线电流的磁场是环绕电流立体分布的,其磁感线是以导线为圆心的同心圆。
2.方向的判断:用右手握住直导线,大拇指指向电流方向,则四指弯曲的方向为磁感线的环绕方向。
3.磁场的方向和电流方向有关,当电流方向改变时,磁场方向也会改变。知识点一知识点二知识点三例1 (2015江苏南京校级一模)如图是奥斯特实验的示意图。实验结论是通电导线周围存在 ,如果移走小磁针,该结论 (选填“成立”或“不成立”),此实验中小磁针的作用是 。?
解析:当将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了通电导线周围存在磁场,该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立;此实验中小磁针的作用是显示通电导体周围存在磁场,其实质是转换法的运用。
答案:磁场 成立 显示通电导体周围存在磁场知识点一知识点二知识点三知识点二通电螺线管的磁场
1.将导线绕在圆筒上,做成螺线管(也叫线圈)。通电后各圈导线磁场产生叠加,磁场增强。
2.探究通电螺线管外部的磁场分布
演示:在螺线管的两端各放一个小磁针,在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察指针指向,轻敲纸板,观察铁屑的排列情况。
结论:通电螺线管周围能产生磁场,并与条形磁体的磁场很相似。改变电流方向,螺线管的磁极也发生了变化。知识点一知识点二知识点三拓展归纳:通电螺线管与条形磁体比较
相同点:
(1)它们都有吸引铁、钴、镍的性质。
(2)悬挂都有指南北的性质。
(3)磁极位置相同,磁感线分布相似,磁极间的相互作用的规律也相同。
不同点:
(1)条形磁体南北极不变,通电螺线管南北极和电流方向有关。
(2)条形磁体磁性强弱不变,通电螺线管的磁性强弱可变。知识点一知识点二知识点三例2 (2015北京通州区期末)下列说法错误的是( )
A.通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似
B.通电螺线管两端相当于条形磁体的两个磁极
C.通电螺线管中的电流方向改变时,其两端的极性不改变
D.通电螺线管中的电流大小改变时,其两端的极性不改变
解析:通电螺线管外部的磁场和条形磁体外部的磁场相似,故A正确。螺线管两端的磁性最强,相当于条形磁体的两极,故B正确。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关,因此通电螺线管中的电流方向改变时,其两端的极性改变,故C错误。通电螺线管两端的极性跟螺线管中电流的方向有关,与电流大小无关,因此通电螺线管中的电流大小改变时,其两端的极性不改变,故D正确。故选C。
答案:C知识点一知识点二知识点三知识点三安培定则
1.安培定则:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
2.影响螺线管的磁性强弱的因素:与电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关。
实验表明:电流越大,线圈匝数越多,其磁性越强,插入铁芯(软磁体),磁性大大增强。知识点一知识点二知识点三拓展归纳:应用安培定则判断通电螺线管的磁极
(1)已知电流方向,判断磁极。右手握住螺线管,四指沿电流方向,大拇指指向N极。
(2)已知磁极,判断电流方向。右手握住螺线管,大拇指指向N极,四指环绕方向即电流方向。知识点一知识点二知识点三例3 (2015安徽包河区一模)如图所示的电磁铁是由5匝线圈绕制而成,开关闭合后,以下说法正确的是( )
A.右端是N极,每匝线圈之间相互吸引
B.右端是N极,每匝线圈之间相互排斥
C.右端是S极,每匝线圈之间相互吸引
D.右端是S极,每匝线圈之间相互排斥
解析:据安培定则可知,电流从右端流入,左端流出,所以该电磁铁的左端是N极,右端是S极;同时我们也可以将每一匝线圈看做一个电磁铁,据安培定则可知,每一匝线圈的左端是N极,右端是S极,所以是相互吸引的。故选C。
答案:C考点一考点二考点一电流的磁效应与奥斯特实验
例1 (2015山东枣庄滕州校级模拟)将一根直导线放在静止小磁针的正上方,并与小磁针平行。
(1)小磁针上方的直导线应沿 (选填“南北”或“东西”)方向放置。?
(2)闭合开关后,观察到小磁针偏转,这表明通电直导线周围存在 。?
(3)改变直导线中的电流方向,小磁针N极偏转方向 (选填“改变”或“不改变”),这表明 。?
(4)实验中小磁针的作用是 ,这里用到的研究方法是 。?考点一考点二解析:(1)由于小磁针受到地磁场的作用,要指南北方向,为了观察到明显的偏转现象,应使电流产生的磁场方向为东西方向,故应使把直导线南北放置;
(2)实验中,开关闭合时,小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场,这是著名的奥斯特实验;
(3)改变电流方向,小磁针的方向也发生了改变,说明了通电导体周围的磁场方向与电流方向有关;
(4)小磁针受到磁场力的作用能够发生偏转,故小磁针可以检测磁场的存在。
答案:(1)南北 (2)磁场 (3)改变 通电导线周围的磁场方向与电流方向有关 (4)检验通电导线周围是否存在磁场 转换法考点一考点二名师点评
本题考查了小磁针指南北是由于受到地磁场的缘故;磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用;电流周围存在着磁场和磁场的方向与电流方向有关。更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重结论的学习,还要注重过程的学习。考点一考点二考点二安培定则的应用
例2 (2014湖北武汉中考)下列四幅图中,通电螺线管中电流的方向标注正确的是( )
解析:电流由螺线管的右端流入,由安培定则可知,螺线管的右端为N极,故A正确。电流由螺线管的左端流入,由安培定则可知,螺线管的右端为N极,故B错误。电流由螺线管的左端流入,由安培定则可知,螺线管的左端为N极,故C错误。电流由螺线管的右端流入,由安培定则可知,螺线管的左端为N极,故D错误。故选A。
答案:A考点一考点二名师点评
安培定则涉及三个方向:电流方向、线圈绕向、磁场方向;关于它的考查一般是告诉其中的两个,让确定第三个。此题中就是告诉了电流方向与线圈绕向让确定所标磁场方向是否正确。课件13张PPT。第3节 电磁铁 电磁继电器知识点一知识点二知识点一电磁铁
1.电磁铁的特点
(1)磁性的有无可用电流的通断来控制;
(2)磁性的强弱可用电流的大小来控制;
(3)电磁铁的极性可用电流方向的变换来控制。
2.电磁铁的应用
电磁起重机、电磁选矿机、电铃、磁浮列车。知识点一知识点二拓展归纳:1.判断磁性强弱的方法:根据吸引铁钉、曲别针等的多少来判断电磁铁的磁性强弱。
2.通电螺线管内部插入铁芯后磁性增强的原因:当在通电螺线管内部插入铁芯后,铁芯被通电螺线管的磁场磁化。磁化后的铁芯也变成了一个磁体,这样由于两个磁场互相叠加,从而使螺线管的磁性大大增强。为了使电磁铁的磁性更强,通常将铁芯制成蹄形。但要注意蹄形铁芯上线圈的绕向相反,一边顺时针,另一边必须逆时针。如果绕向相同,两线圈对铁芯的磁化作用将相互抵消,使铁芯不显磁性。另外,电磁铁的铁芯用软铁制作,而不能用钢制作。否则钢一旦被磁化后,将长期保持磁性而不能退磁,则其磁性的强弱就不能用电流的大小来控制,而失去电磁铁应有的优点。知识点一知识点二例1 关于电磁铁,几位同学有下面的一些说法,你认为其中不正确的是( )
A.电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性
B.电磁铁中通过的电流越大,它的磁性就越强
C.在电流一定的情况下,外形相同的螺线管线圈匝数越多,它的磁性越强
D.往通电螺线管中插入金属棒就会使通电螺线管的磁性增强知识点一知识点二解析:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性,A不符合题意。在条件相同时,电流越大,通电螺线管的磁性越强,B不符合题意。在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强,C不符合题意。通电螺线管的磁性与螺线管内有无铁芯有关,而往通电螺线管中插入金属棒,不一定是铁芯,若是铝棒,就不会使通电螺线管的磁性增强,D符合题意。故选D。
答案:D知识点一知识点二知识点二电磁继电器
1.主要部分的作用
电磁铁:通电时产生磁性,吸下衔铁。
衔铁:和动触点连在一起,带动动触点上下运动。
弹簧:电磁铁磁性消失时,带动衔铁弹离电磁铁。
触点:相当于被控制电路的开关。知识点一知识点二2.电磁继电器的工作原理
电磁铁通电时有磁性,吸引衔铁,使触点接触,工作电路闭合;电磁铁断电时,失去磁性,弹簧把衔铁拉起来,触点断开,切断工作电路。知识点一知识点二拓展归纳:电磁继电器的作用与实质:利用电磁继电器可以用低电压、弱电流的控制电路来控制高电压、强电流的工作电路,并且能实现遥控和生产自动化。电磁继电器被广泛地应用于自动控制(如冰箱、汽车、电梯、机床里的控制电路)和通信领域。电磁继电器实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。知识点一知识点二例2 (2015江苏吴江模拟)如图所示的自动控制电路中,当开关S闭合时,工作电路的情况是( )
A.灯亮,电动机不转动,电铃响
B.灯亮,电动机转动,电铃响
C.灯不亮,电动机不转动,电铃响
D.灯不亮,电动机转动,电铃响
解析:如题图,左侧为控制电路,当开关S闭合时,电磁铁具有磁性,向下吸引衔铁,使上端触点断开,下端触点接通,故灯不亮、电动机不转动,电铃响。对照选项可知C符合题意。故选C。
答案:C考点一考点二考点一电磁铁及其应用
例1 (2015辽宁营口模拟)如图所示,当滑动变阻器的滑片P 向右移动时( )
A.悬挂磁体的弹簧伸长
B.悬挂磁体的弹簧缩短
C.悬挂磁体的弹簧的长度不变
D.悬挂磁体的弹簧可能伸长,可能缩短考点一考点二解析:利用安培定则可以判定电磁铁的下端为N极,上端为S极,故电磁铁与其上面的条形磁体相互吸引。当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流增大,所以电磁铁的磁性增强。电磁铁对条形磁体的吸引力增大,条形磁体对弹簧的拉力增大,所以弹簧伸长的长度变长。故选A。
答案:A
名师点评
本题将电路知识及磁场知识结合在一起考查了学生综合分析的能力,要求学生能灵活运用所学知识进行综合分析,从而找出正确答案。考点一考点二考点二电磁继电器的工作原理及应用
例2 (2015江苏泰兴校级模拟)(多选)如图是一种水位自动报警器的原理图,在它身上运用了很多物理知识,下面是小明所找到的一些知识,其中正确的是( )
A.水位到达B处时,报警器报警
B.电磁继电器中的电磁铁运用了
电流的热效应
C.报警时,红灯发光,将电能转化为光能
D.报警时,绿灯发光,将电能转化为光能考点一考点二解析:当水位没有达到B时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮;当水位到达B时电路接通,电磁继电器有磁性,衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通,红灯亮,故A正确;由上述分析可知,电磁继电器中的电磁铁运用了电流的磁效应,而不是热效应,故B错误;由上述分析可知,报警时,红灯发光,将电能转化为光能,故C正确;由上述分析可知,报警时,绿灯不发光,故D错误。故选A、C。
答案:AC
名师点评
本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用,电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关。在解答此类题目时,要从电磁铁通电有磁性,断电无磁性的原理进行分析。课件11张PPT。第4节 电动机知识点一知识点二知识点一磁场对通电导线的作用
1.磁场会对处在其中的电流(通电导线)产生磁力的作用。通电直导线在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场的方向都有关。
2.通电线圈在磁场中受力而转动。但线圈的转动不能持续,最后静止在平衡位置。
如果线圈一转过平衡位置就能自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,就可以实现持续转动。
拓展归纳:1.电流方向和磁场方向同时改变,磁场中导线运动方向不改变。
2.左手定则:伸开左手。使拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,让磁感线穿入手心,并使四指指向电流的方向,那么,拇指所指的方向就是通电导线所受磁力的方向。知识点一知识点二例1 如图为小华同学探究“让线圈转起来”的实验装置图,线圈能够转动的原因是 ;要改变线圈转动方向,可采用改变 或 的方法。?
解析:通电导体在磁场中由于受磁场力而在线圈中产生力矩,使物体转动起来,要想改变力的方向,由左手定则可知,可以改变磁场方向或电流方向。
答案:线圈受到了磁场力 磁场方向 电流方向知识点一知识点二知识点二电动机的基本构造
1.原理:通电线圈在磁场中受力转动,把电能转化为机械能。
2.电动机由两部分组成:
(1)转子:能够转动的线圈。
(2)定子:固定不动的磁体。
3.换向器的作用:可以自动改变线圈中电流的方向。
拓展归纳:扬声器:扬声器是把电信号转化为声信号的装置。它的工作原理如教材P137图20.4-9:扬声器的线圈通电后,线圈受到磁体的吸引向左运动;当线圈中通过相反的电流时,线圈受到磁体的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断来回振动,带动纸盆也来回振动,扬声器就发出了声音。知识点一知识点二例2 (2015青海校级月考)通电导体在磁场中会受到 的作用,通电线框在磁场中会发生 ,电动机就是根据这一现象制造的,从而使 能转化为 能。直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,靠 来自动改变线圈里的电流方向,使它继续转动。?
解析:通电导体在磁场中会受到力的作用,通电线框在磁场中会发生转动,电动机就是根据这一现象制成的。电动机在工作时,将电能转化为机械能。为了让线圈持续转动,在电动机上加装了换向器,当直流电动机的线圈刚转过平衡位置时,靠换向器来自动改变线圈里的电流方向,使它继续转动。
答案:力 转动 电 机械 换向器考点一考点二考点一磁场对电流的作用
例1 (2015广东广州中考)如图所示,线圈abcd位于磁场中,K与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当K改为与2接通时,ab段导线受磁场力( )
A.方向向下
B.方向向上
C.为零,因为电源反接
D.为零,因为电路一定是断路
解析:如题图所示,线圈abcd位于磁场中,K与1接通时,ab段导线受磁场力F的方向向上;当K改为与2接通时,磁场方向不变,导体中电流方向相反了,则ab段导线受磁场力相反,方向向下。故选A。
答案:A考点一考点二名师点评
此题主要考查学生对于通电导体在磁场中受力实验的理解和掌握,必须记住通电导体受力方向与电流方向和磁场方向有关。考点一考点二考点二直流电动机的原理及应用
例2 (2015江苏丹阳一模)如图为直流电动机模型。
(1)直流电动机的工作原理: 。电动机工作时,能够使线圈平稳、连续不停地转动下去是靠 来实现的。?考点一考点二(2)若要改变电动机的转动方向,下列方法中可行的是 。?
A.同时改变电流方向和磁场方向
B.只改变电流方向或只改变磁场方向
C.使电动机线圈中的电流增大
D.使磁场增强
(3)下列家用电器中应用了电动机的是 。?
A.洗衣机 B.电饭锅
C.电热水壶 D.电热毯考点一考点二解析:(1)直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动原理制成的,为了使线圈能持续地转动下去,利用换向器来改变线圈中的电流方向,从而改变它两边的受力方向,使线圈连续转动。
(2)同时改变电流方向和磁场方向,电动机的转动方向不变,所以选项A不正确。只改变电流方向或只改变磁场方向,电动机的转动方向改变,所以选项B正确。电动机线圈中的电流的大小与电动机的转动方向无关,所以选项C不正确。磁场的强弱与电动机的转动方向无关,所以选项D不正确。故选B。
(3)洗衣机是将电能转化为机械能,故A符合题意。电饭锅是将电能转化为内能,故B不符合题意。电热水壶是将电能转化为内能,故C不符合题意。电热毯是将电能转为内能,故D不符合题意。故选A。
答案:(1)通电线圈在磁场中受力转动 换向器 (2)B (3)A考点一考点二名师点评
此题主要考查的知识点有两个:一是电动机的工作原理;二是换向器的作用——当线圈刚转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。课件14张PPT。第5节 磁生电知识点一知识点二知识点一电磁感应现象
导体中感应电流的方向,跟导体切割磁感线的运动方向和磁感线(磁场)的方向有关。
(1)磁感线(磁场)的方向不变,闭合电路中的一部分导体做切割磁感线的运动方向改变时,感应电流的方向也会发生改变;
(2)导体切割磁感线的运动方向不变,磁感线的方向改变,导体中的感应电流方向也发生改变;
(3)导体切割磁感线的运动方向和磁感线的方向都改变时,导体中的感应电流方向不变。
拓展归纳:感应电压:在磁场中做切割磁感线运动的导体两端产生感应电压,是一个电源。若电路闭合,电路中就会产生感应电流。若电路不闭合,电路两端只有感应电压,但电路中没有感应电流。知识点一知识点二例1 (2015江苏泰州中考)如图所示的几种器件,工作时应用了电磁感应现象的是( )
解析:风力发电机是利用电磁感应现象原理制成的,故A正确;电风扇主要部件是电动机,利用通电导体在磁场中受力的原理工作的,故B错误;电铃是利用电流的磁效应来工作的,故C错误;门吸是利用磁体能够吸引铁、钴、镍等的性质制成的,故D错误。故选A。
答案:A知识点一知识点二知识点二发电机
1.交变电流
(1)发电机能发电,且发出的电的大小和方向是变化的。我们把这种大小和方向随时间变化的电流叫做交变电流,简称交流。
(2)在交变电流中,电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国供生产和生活用的交变电流周期是0.02 s,频率是50 Hz。
2.发电机工作原理
(1)发电机:由定子和转子组成,包括磁极、线圈、铜环、电刷等。知识点一知识点二(2)发电机的工作过程:
当ab向下、cd向上运动,做切割磁感线运动,有感应电流,ab边电流方向从a→b。知识点一知识点二当ab转过平衡位置,ab向上运动,cd向下运动,做切割磁感线运动,ab边的电流方向从b→a。
从发电机工作过程我们能看出,线圈转动一周,电流方向变化两次。知识点一知识点二拓展归纳:交变电流和直流电的区别
交变电流:是指大小和方向随时间做周期性变化的一种电流。称其为“交变电流”。现代发电厂生产的电能都是交变电流,家庭用电和工业动力用电也都是交变电流。
直流电:是指方向不随时间做周期性变化的电流。干电池、蓄电池、太阳能电池提供的都是直流电。知识点一知识点二例2 (2015广东广州花都区模拟)小明将微风电风扇与小灯泡按如图所示的电路连接并进行实验,用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了“发电机”。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.电风扇发电过程是把电能转化为机械能
B.小灯泡发光是把光能转化为电能
C.电风扇发电的原理是电磁感应
D.电风扇发电的原理是通电导线在磁场中
受到力的作用知识点一知识点二解析:电风扇的转速越快,电流越大,灯泡就越亮,在发电的过程中,消耗了机械能,转化为电能,是利用了电磁感应原理,故A、D错误,C正确;小灯泡发光是将电能转化为光能和热能,故B错误。故选C。
答案:C考点一考点二考点一探究产生感应电流的条件及方向
例1 (2014福建福州中考)在探究“怎样产生感应电流”的实验中,蹄形磁体水平放置,如图所示,闭合开关,要使灵敏电流计的指针发生偏转,导体ab应( )
A.竖直向上运动 B.水平向右运动
C.保持静止不动 D.竖直向下运动考点一考点二解析:产生感应电流的条件是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,本题图中也看出是闭合电路的一部分导体在磁场中了,本题就是判断是否做切割磁感线运动。磁感线方向是竖直向下的。
(1)导体ab静止或在竖直方向上下运动,运动方向与磁感线方向平行,所以不会切割磁感线,不会产生感应电流。故选项A、C、D不符合题意。
(2)导体ab水平向右运动,运动方向与磁感线方向垂直,切割磁感线,产生感应电流。故B符合题意。故选B。
答案:B考点一考点二名师点评
产生感应电流的条件注意三点:一是“闭合电路”,电路必须是完整的回路;二是“一部分导体”,不是全部的导体都在参与运动;三是“切割磁感线运动”,导体的运动必须是切割磁感线的,正切、斜切都可以,但不能不切割。考点一考点二考点二电动机的工作原理及应用
例2 (2015江苏盐城射阳县中考)如图为手摇发电机模型。发电机是利用 原理发电的,发电的过程是 能转化为电能的过程;三峡水力发电是利用库区的水的高度比发电机高而具有的 能。?考点一考点二解析:手摇发电机模型在工作时,即当摇动手柄,其内部线圈会做切割磁感线运动,即此时会产生感应电流,即是利用电磁感应原理工作的,摇动手柄,线圈在磁场中转动,即消耗机械能,产生电能,故将机械能转化成电能;三峡水力发电是利用库区的水的高度比发电机高而具有的重力势能。
答案:电磁感应 机械 重力势
名师点评
本题主要考查学生对发电机的原理和能量转化的了解和掌握,是一道基础题。课件12张PPT。章末整合提升专题一专题二专题三专题四专题一磁场与电流的磁场
例1 (2015湖北荆门中考)如图所示,闭合开关S,弹簧测力计的示数增大。下列分析正确的是( )
A.c端是S极,a是电源的正极
B.c端是N极,a是电源的负极
C.若滑动变阻器的滑片向右滑动,弹簧测力计示数增大
D.若将电源正负极接线的位置对调,弹簧测力计示数增大专题一专题二专题三专题四解析:闭合开关S,弹簧测力计的示数增大,由于磁体下端为S极,并且弹簧测力计的示数变大,因为异名磁极相互吸引,同名磁极相互排斥,所以电磁铁的上端为N极,故A错误;由上述可知电磁铁的上端为N极,下端为S极,由安培定则可知,电流从电磁铁的上端流入,故电源b端为正极,a端为负极,故B正确;若滑动变阻器的滑片向右滑动,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性变小,对上方的磁体的吸引力变小,所以弹簧测力计示数变小,故C错误;若将电源正、负极接线的位置对调,电磁铁的磁性强弱不变,极性相反,则c端变为S极,与磁体相互排斥,故弹簧测力计的示数变小,故D错误。故选B。
答案:B专题一专题二专题三专题四名师点评
本题考查了学生对电磁铁磁性强弱的影响因素、磁体间的相互作用规律、安培定则的理解和应用,都是基础内容,要想很好地解决此题,就需要学生很好地掌握这些基础知识。专题一专题二专题三专题四专题二电磁铁及其应用
例2 (2015甘肃兰州中考)许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁,下列说法中正确的是( )
A.电磁铁的铁芯,可以用铜棒代替
B.电磁继电器中的磁体,可以使用永磁体
C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关
D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的
解析:电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成,铜不是磁性材料,故不可以用铜棒代替,故A错误;电磁铁不是永久磁体,它的磁性的有无跟电流的通断有关,所以电磁继电器中的磁体,不能使用永磁体,故B错误;电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关,故C错误;电磁铁是利用电流的磁效应制成的,故D正确。故选D。
答案:D专题一专题二专题三专题四名师点评
了解电磁铁的构造与应用,同时知道电流的通断可以控制磁性的有无,电流的大小和线圈的匝数可控制电磁铁磁性的强弱。专题一专题二专题三专题四专题三磁场对电流的作用
例3 (2015湖北黄冈中考)常用的磁电式电流表的结构如图所示,线圈与接线柱相连。当通以图示方向的电流时,线圈带动指针向右偏转。下列有关说法正确的是( )
A.当通以相反方向电流时,电流表指
针仍向右偏转
B.此电流表工作时机械能转化为电能
C.此电流表是利用通电线圈在磁场中
受力转动的原理制成
D.此电流表是利用电磁感应现象制成专题一专题二专题三专题四解析:改变线圈中的电流方向,其转动方向会发生改变,当通以相反方向电流时,电流表指针将向左偏转,故A错误;电流表在工作过程中是将电能转化为机械能,故B错误;电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成,线圈转动时带动指针转动,从而产生示数,故C正确;由C的解析可知,电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理制成,不是利用了电磁感应现象,故D错误。故选C。
答案:C
名师点评
在学过的测量工具或设备中,每个工具或设备都有自己的制成原理;对不同测量工具的制成原理,是一个热点题型,需要重点掌握。专题一专题二专题三专题四专题四电磁感应现象及其应用
例4 (2015湖北武汉中考)如图是一种充电鞋的结构示意图。当人走动时,会驱动磁性转子旋转,使线圈中产生电流,产生的电流进入鞋面上电池。这种充电鞋的工作原理是( )
A.电磁感应现象
B.电流的磁效应
C.磁极间的相互作用
D.通电线圈在磁场中受力转动专题一专题二专题三专题四解析:充电鞋是利用电磁感应现象制成的,磁性飞轮高速旋转,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,给鞋面上的充电电池充电,故A正确;任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应,与充电鞋原理无关,故B错误;磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,与充电鞋原理无关,故C错误;通电线圈在磁场中受到力的作用而转动,与充电鞋原理无关,故D错误。故选A。
答案:A
名师点评
此题考查了电磁感应、通电导体在磁场中受力、电磁继电器、电流的磁效应等知识点。首先根据题意明确充电鞋的制成原理是解决此题的关键。
