磁场
核心知识梳理
磁场是电磁学的基础,中考中主要考查磁现象的基本概念、电流的磁效应、通电螺线管的磁场以及电磁铁的应用。本考点要求知道磁体、磁极、磁场、磁感线、地磁场等基本概念;理解奥斯特实验证明电流周围存在磁场;掌握安培定则(右手螺旋定则)判断通电螺线管的极性;了解电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关;知道电磁继电器的工作原理。中考中常以选择题、填空题、作图题和实验题形式出现。
1. 磁现象:
① 磁体:具有磁性的物体,磁体两端磁性最强的部分叫磁极(N极、S极)。
② 磁极间相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
③ 磁场:磁体周围存在的一种特殊物质,对放入其中的磁体产生力的作用。磁场方向:小磁针静止时N极所指的方向。
④ 磁感线:用来形象描述磁场的假想曲线,磁体外部磁感线从N极出发回到S极。
⑤ 地磁场:地球周围存在的磁场,地磁北极在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近。
2. 电流的磁效应: 奥斯特实验表明通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。
3. 通电螺线管的磁场: 通电螺线管外部的磁场与条形磁体的磁场相似。安培定则:用右手握住螺线管,让四指指向电流方向,大拇指所指的一端为N极。
4. 电磁铁: 内部插入铁芯的通电螺线管。磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。应用:电磁起重机、电铃、电磁继电器等。
5. 电磁继电器: 利用低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路的一种开关。
专项突破练习
一、选择题(共15题,每题2分,共30分)
1. 关于磁体,下列说法正确的是( )
A. 磁体上磁性最强的部分叫磁极
B. 磁体有两个磁极,分别叫南极和北极,其中南极用N表示
C. 将条形磁体从中间分开,每一段只有一个磁极
D. 磁体之间不接触也能产生力的作用,说明磁体间的作用不需要介质
2. 关于磁场和磁感线,下列说法正确的是( )
A. 磁感线是真实存在的曲线
B. 磁场中某点的磁场方向就是放在该点的小磁针N极所指的方向
C. 磁感线越密集的地方,磁场越弱
D. 磁体周围的磁感线都是从S极出发回到N极
3. 世界上第一个发现电和磁之间有联系的科学家是( )
A. 牛顿
B. 奥斯特
C. 法拉第
D. 安培
4. 将一根导线平行置于静止的小磁针上方,当导线通电时,小磁针发生偏转。这个实验说明( )
A. 通电导线周围存在磁场
B. 通电导线在磁场中受到力的作用
C. 电磁感应现象
D. 电流周围存在磁感线
5. 通电螺线管两端的极性决定于( )
A. 螺线管的匝数
B. 螺线管中电流的大小
C. 螺线管中电流的方向
D. 螺线管中有无铁芯
6. 如图所示,一个通电螺线管,电流从螺线管右端流入,左端流出。根据安培定则,螺线管的N极在( )
A. 左端
B. 右端
C. 两端都是N极
D. 无法确定
7. 电磁铁的磁性强弱与下列因素无关的是( )
A. 电流大小
B. 线圈匝数
C. 电流方向
D. 有无铁芯
8. 下列装置中,没有用到电磁铁的是( )
A. 电铃
B. 电磁起重机
C. 电热水壶
D. 电磁继电器
9. 关于地磁场,下列说法正确的是( )
A. 地磁场的北极在地理北极附近
B. 地磁场的北极在地理南极附近
C. 地磁场的南北极与地理的南北极完全重合
D. 地磁场对直射地球的宇宙射线没有任何阻挡作用
10. 如图所示,通电螺线管左侧有一个小磁针,开关闭合后,小磁针将( )
A. 顺时针旋转
B. 逆时针旋转
C. 保持静止状态
D. 先顺时针旋转再逆时针旋转
11. 下列办法中,不能增强电磁铁磁性的是( )
A. 增加线圈匝数
B. 增大电流
C. 改变电流方向
D. 插入铁芯
12. 在一个由电源、开关、滑动变阻器和螺线管组成的串联电路中,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中电流变小,则电磁铁的磁性将( )
A. 增强
B. 减弱
C. 不变
D. 无法判断
13. 关于电磁继电器,下列说法正确的是( )
A. 电磁继电器是利用电流的热效应工作的
B. 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路控制高电压、强电流电路的一种开关
C. 电磁继电器的电磁铁可以用永磁体代替
D. 电磁继电器工作时,主要是将电能转化为机械能
14. 在一个由电源、开关、滑动变阻器和螺线管组成的串联电路中,闭合开关后,要使电磁铁的磁性增强,应将滑动变阻器的滑片向( )移动(假设滑片向左移动时接入电阻变小)。
A. 左
B. 右
C. 移到中间
D. 任意方向
15. 将条形磁铁的一端靠近通电螺线管,它们互相排斥,则条形磁铁靠近螺线管的一端与螺线管的这端( )
A. 一定是同名磁极
B. 一定是异名磁极
C. 可能是同名也可能是异名
D. 无法确定
二、填空题(每空2分,共20分)
16. 磁体上磁性最强的部分叫 ______,每个磁体都有 ______ 个磁极。磁极间的相互作用规律是:同名磁极相互 ______,异名磁极相互 ______。
17. 磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生 ______ 的作用。磁场的方向规定:小磁针静止时 ______ 极所指的方向。
18. 奥斯特实验表明:通电导线周围存在 ______,其方向与 ______ 方向有关。
19. 通电螺线管外部的磁场与 ______ 磁体的磁场相似。判断通电螺线管极性的方法叫 ______ 定则。
20. 电磁铁的磁性强弱与 ______、______ 和 ______ 有关。
三、实验探究题(共10分)
21. (10分)在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,小明设计了如下电路:电源、开关、滑动变阻器、电流表、两个线圈匝数不同的电磁铁A和B串联。闭合开关后,用电磁铁吸引大头针。
(1)实验中,通过观察 ______ 来比较电磁铁磁性强弱,这种研究问题的方法叫 ______ 法。
(2)闭合开关后,小明发现电磁铁A吸引的大头针比B多,说明在电流相同时,______ 的电磁铁磁性越强。
(3)将滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数 ______,电磁铁吸引的大头针数目 ______,说明在线圈匝数相同时,______ 越大,电磁铁磁性越强。
(4)断开开关后,小明发现大头针纷纷掉落,这是因为电磁铁 ______ 消失。实验中,电磁铁的铁芯应选用 ______(选填“铁”或“钢”)制成。
(5)电磁铁在实际生活中的应用很多,请举出一例:______。
四、作图与简答题(共10分)
22. (4分)请根据以下描述,在答题卡上画出通电螺线管的N、S极和磁感线的方向:已知电源正极在右端,电流从螺线管右端流入,左端流出。试用安培定则判断螺线管的N、S极,并说明磁感线的方向。
23. (6分)如图所示是一种温度自动报警器的原理如图所示.在水银温度计里封入一段金属丝,当温度达到金属丝下端所指示的温度时,电铃就响起来,发出报警信号,怎样说明它的工作原理
参考答案
一、选择题
1. A 2. B 3. B 4. A 5. C 6. B 7. C 8. C 9. B 10. B
11. C 12. B 13. B 14. A 15. A
二、填空题
16. 磁极; 两; 排斥; 吸引
17. 力; N
18. 磁场; 电流
19. 条形; 安培(或右手螺旋)
20. 电流大小; 线圈匝数; 有无铁芯
三、实验探究题
21. (1)电磁铁吸引大头针的多少; 转换 (2)线圈匝数越多 (3)变大; 增多; 电流 (4)磁性; 铁 (5)电磁起重机(或电铃、电磁继电器等)
四、作图与简答题
22. 根据安培定则,用右手握住螺线管,让四指指向电流方向(从右端流入,左端流出),大拇指指向左端,所以螺线管左端为N极,右端为S极。磁感线从N极(左端)出发回到S极(右端)。
23. 答案:略
解析:
当温度计内的水银上升到金属丝下端时将电路连通,使得电磁铁具有磁性吸引衔铁,使报警电路连通,发出报警信号.
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