(共21张PPT)
第五节 磁场对通电导线的作用力
磁场对通电导线的作用
第1题图
1.如图所示的是“探究通电导线在磁场中的受力情况”实验的装置。接通电路的瞬间,原来静止的导体棒ab向右运动。现将磁体上下对调放置,接通电路的瞬间,原来静止的导体棒ab会向 左 (选填“左”或“右”)运动,原因是 电流的方向不变,磁场的方向发生了改变 。
左
电流的方向不变,磁场的方向发生了改变
2.如图所示的是小明做“探究磁场对通电导线的作用”实验的装置,AB是一根铜棒,通过金属导轨连接在电路中。闭合开关后,铜棒AB没有运动。已知仪器、电路完好,要想使铜棒AB运动起来,下列措施中不可行的是 ( A )
第2题图
A.将蹄形磁体的N、S极对调
B.换用磁性强一些的蹄形磁体
C.换用能提供较大电流的直流电源
D.将铜棒AB更换为更轻的金属导体棒
A
3.如图所示,闭合开关,导体棒ab向右运动,下列操作中能让导体棒ab向左运动的是 ( B )
第3题图
A.改变电压大小
B.改变电流方向
C.改变电流大小
D.改变导体棒ab的长度
B
4.在探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关时,一位同学做了如图所示的实验。图中AB表示闭合电路的一部分导线,导线上的箭头表示电流的方向,F表示导线受力的方向,N、S表示蹄形磁体的磁极。
甲 乙 丙
第4题图
(1)图甲、图乙说明,通电导线在磁场中的受力方向与 电流 的方向有关。
(2)图甲、图丙说明,通电导线在磁场中的受力方向与 磁场 的方向有关。
电流
磁场
(3)若把磁体的两极对调,同时改变通电导线的电流方向,则通电导线在磁场中的受力方向 不变 (选填“改变”或“不变”)。
不变
5.地磁场被称为地球生命的“保护伞”。从太阳或其他星体发射出来的高速带电粒子流在接近地球时,地磁场会改变其运动方向,使其偏离地球,从而起到保护地球的作用,其原理是
磁场对电流有力的作用 。
第6题图
磁场对电流有力的作用
6.实验发现,两条平行放置的直导线,当通以相同方向的电流时相互吸引,如图所示。这是因为电流能够产生磁场,而磁场对电流有力的作用。我们可以这样分析它们的受力:对导线a,通电导线b产生的磁场对它具有向右的作用力;对导线b, 通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力 。
通电导线a产生的磁场对它具有向左的作用力
7.如图所示,闭合开关后,可以看到导线ab沿轨道向右运动。下列说法中错误的是 ( C )
第7题图
A.说明通电导线在磁场中受到了力的作用
B.说明电流通过导线ab时在其周围产生了磁场
C.若将磁极翻转,则导线ab不会再运动
D.将导线ab固定住,给磁体装上滚轮,或许会看到磁体移动
C
8.如图所示,在磁场中,一根通电导体棒AB被弹簧悬挂着,在水平位置上处于静止状态。断开开关S后,下列说法中正确的是 ( C )
A.弹簧的长度增大
B.弹簧的长度减小
C.弹簧的长度不变
D.弹簧因受到一个扭力的作用而转过一个角度
第8题图
C
9.如图所示,“”表示磁场的方向垂直于纸面向外。与磁场方向垂直的三根导线甲、乙、丙中都通有电流,下列说法中错误的是 ( B )
第9题图
A.三根导线都受到磁场力的作用
B.三根导线都受到方向相同的磁场力的作用
C.三根导线受到方向不相同的磁场力的作用
D.导线甲所受的磁场力的方向与电流的方向垂直
B
电动机
第1题图
1.如图所示的是电动机工作的原理图。若将图中磁体的S极和N极交换位置,其他保持不变,则线圈ab边受到的力的方向 改变 (选填“改变”“不改变”或“可能改变,也可能不改变”)。
改变
2.安装直流电动机模型时,想要改变直流电动机的转动方向,可以 ( A )
A.将磁体的N、S极对调
B.将电源的正、负极和磁体的N、S极同时对调
C.改变磁体的磁性强弱
D.改变磁体的磁性强弱和电流大小
A
3.下列能说明直流电动机的工作原理的是 ( C )
A B
C D
C
4.直流电动机中换向器的作用是 ( B )
A.自动改变线圈的转动方向
B.自动改变线圈中的电流方向
C.自动改变电源的电流方向
D.自动改变线圈受力的方向
B
5.电动机是一种高效、低污染的动力设备,广泛地应用在生活和生产中。下列家用电器中应用到电动机的是 ( C )
A.电热水器 B.电饭锅
C.洗衣机 D.电视机
C
动圈式扬声器
6.如图所示,在扬声器的音圈两端连接干电池,扬声器 不会 持续发声,音圈 会 持续受到磁场的作用力。(均选填“会”或“不会”)
第6题图
不会
会
7.如图所示的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,音圈带动音膜振动发声,这是由于磁场对 通电导线(电流) 有力的作用,此现象中能量的转化情况是 电能转化为机械能 。
第7题图
通电导线(电流)
电能转化为机械能
8.实验室常用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。下列说法中正确的是 ( D )
第8题图
A.线圈平面总与磁场的方向垂直
B.电流表工作时将机械能转化为电能
C.当通以相反方向的电流时,电流表的指针仍向右偏转
D.电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的
D
9.如图所示的是“探究直流电动机的转动原理”实验的装置,闭合开关后,金属棒AB向左运动。要使金属棒AB向右运动,下列措施中可行的是 ( A )
第9题图
A.保持磁场的方向不变,改变电流的方向
B.同时改变电流的方向和磁场的方向
C.保持电流的大小不变,改变磁场的强弱
D.同时改变电流的大小和磁场的强弱
A
10.如图所示的是直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E、F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;A、B是电刷,它们分别跟两个铜半环接触,使电源和线圈组成一个闭合电路。在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到向下的磁场力的作用,则 ( D )
第10题图
A.线圈在图示位置时,ab边受到向下的磁场力的作用
B.当线圈由图示位置转过180°时,电流沿dcba流过线圈
C.当线圈由图示位置转过180°时,dc边受到向下的磁场力的作用
D
D.当线圈由图示位置转过180°时,ab边受到向下的磁场力的作用
11.如图所示,线圈abcd转动过程中经过甲、乙位置。
第11题图
(1)图甲中ab段导线中的电流方向是 由b到a ,图乙中ab段导线中的电流方向是 由a到b 。(均选填“由a到b”或“由b到a”)
(2)图甲中ab段导线所受磁场力F的方向竖直向上,请标出图乙中ab段导线所受磁场力的方向。
(3)该装置采用 改变电流方向 的办法使线圈连续转动下去。
由b到a
由a到b
改变电流方向 (共12张PPT)
第三节 电流的磁场
电流的磁效应
1.如图所示,由图甲、图乙两个实验可以得出结论:
通电导线周围存在磁场 。
由图乙、图丙两个实验可以得出结论:
通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关 。
第1题图
通电导线周围存在磁场
通电导线周围磁场的方向与电流的方向有关
2.如图甲所示,小磁针的正上方放有一根通电直导线,小磁针的N极向纸外发生偏转,此现象说明通电直导线周围存在 磁场 。若将两根通电直导线按如图乙所示的方式放置,则两根导线之间 会 (选填“会”或“不会”)产生力的作用。
第2题图
磁场
会
通电螺线管周围的磁场
3.某同学在做“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验。
第3题图
(1)在装有螺线管的白纸板上均匀撒满铁屑,螺线管通电后铁屑的分布无明显变化,这时轻敲白纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。由此可知,通电螺线管外部的磁场分布与 条形磁体 外部的磁场分布相似。
条形磁体
(2)用小磁针探究磁场的方向时,发现小磁针没有标N、S极。请写出一种判断小磁针N、S极的做法: 将小磁针水平放置在水平桌面上,静止时,其指北的一端是N极,指南的一端是S极 。
(3)对调螺线管所接电源的正、负极,再次通电,螺线管周围小磁针的指向也随之对调,说明通电螺线管的极性与螺线管中电流的 方向 有关。
将小磁针水平放置在水平桌面上,静止时,其指北的一端是N极,指南的一端是S极
方向
4.如图所示,通电螺线管周围存在磁场,M点是某条磁感线上的一点,小磁针静止在磁场中,则M点的磁场方向以及小磁针左端的极性分别是 ( B )
第4题图
A.向左,N极
B.向右,N极
C.向左,S极
D.向右,S极
B
右手螺旋定则
5.如图所示,根据图中小磁针N极的指向标出通电螺线管外部的磁感线的方向,并在括号内标出电源的“+”极或“-”极。
第5题图
6.如图所示,一个不能打开的盒子外露出一段导线,根据需要选择实验器材,可以判断导线中是否有电流。你选择的器材是 小磁针 ,请简述你的辨别方法: 将导线沿南北方向水平放置,将小磁针靠近露出的导线,如果小磁针发生偏转,则说明导线中有电流;如果小磁针不发生偏转,则说明导线中无电流 。
第6题图
小磁针
将导线沿南北方向水平放置,将小磁针靠近露出的导线,如果小磁针发生偏转,则说明导线中有电流;如果小磁针不发生偏转,则说明导线中无电流
7.直导线中电流周围磁场的磁感线分布和磁场的方向的判定方法如图所示。将一枚转动灵活的小磁针放在水平放置的直导线的正下方,在直导线通电的瞬间(从正上方观察) ( D )
第7题图
A.若电流的方向从南向北,则小磁针顺时针偏转
B.若电流的方向从北向南,则小磁针逆时针偏转
C.若电流的方向从东向西,则小磁针不发生偏转
D.若电流的方向从西向东,则小磁针不发生偏转
D
8.如图所示,小磁针静止在螺线管附近。闭合开关后,下列判断中正确的是 ( D )
A.通电螺线管的左端为N极
B.小磁针一直保持静止
C.小磁针的S极向右转动
D.通电螺线管外A点的磁场方向向左
第8题图
D
9.如图所示,两个线圈套在一根光滑的玻璃管上,组成线圈的导线柔软,可自由滑动。闭合开关S后,则 ( C )
第9题图
A.两个线圈静止不动
B.两个线圈向中间靠拢
C.两个线圈向两边分开
D.两个线圈先向两边分开,然后向中间靠拢
C
10.如图所示,在观察奥斯特实验时,小明注意到置于通电直导线下方的小磁针的N极向纸内偏转,说明 通电导线周围存在磁场 。
小明由此推测:电子沿着水平方向平行地飞过小磁针上方时,小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据:
电荷的定向移动形成电流 。
小磁针的N极会向 纸外 (选填“纸内”或“纸外”)偏转。
第10题图
通电导线周围存在磁场
电荷的定向移动形成电流
纸外 (共13张PPT)
第一节 简单磁现象
磁体与磁极
1.《吕氏春秋·精通》中有“慈石召铁,或引之也”的记载。“慈石召铁”说明“慈石”具有 磁 性。
第2题图
磁
2.如图所示,在实践展示课上,小明手拿一块永磁体靠近橡皮泥,发现橡皮泥能被永磁体吸走,其奥秘是橡皮泥中掺入了一种金属粉。下列材料中能充当这种金属粉的是 ( B )
A.铝 B.铁
C.银 D.铜
B
3.关于条形磁体,下列说法中错误的是 ( D )
A.把它挂起来,使它能够水平地自由转动,它最终静止时总是一端指向北方
B.它的磁性是两端最强,中间最弱
C.把它分成两小段,每一小段都有两个磁极
D.把它分成两小段,每一小段只有一个磁极
磁化与磁性材料
D
4.电工在修理用电器时,狭缝中的螺丝不容易拧上去,电工师傅将钢螺丝刀在 磁体 上反复摩擦几下,再去吸住螺丝钉,然后拧上去,这是由于钢螺丝刀被 磁化 而具有磁性,从而能够吸引铁。
磁体
磁化
5.下列物质中,能够被磁化的是 ( D )
A.石墨 B.紫铜
C.氧化铝 D.铁、钴、镍的合金
D
6.下列器材中没有应用磁性材料的是 ( D )
A.银行的储蓄卡 B.医用的信息磁卡
C.录音磁带 D.VCD光盘
D
7.为了辨别钢棒是否有磁性,小明设计了如图所示的实验进行探究。在水平向左移动钢棒的过程中,弹簧测力计的示数先变小后变大,则 能 (选填“能”或“不能”)判断钢棒原来一定具有磁性,理由是 磁体两端的磁性最强,中间最弱 。
第7题图
能
磁体两端的磁性最强,中间最弱
8.如图所示的是小明自制的指南针。用硬纸板和大头针制作指南针的底座,用磁体沿一个方向多次划过的缝衣针,穿过按扣的两孔,放在大头针的针尖上,静止后缝衣针的针尖指向北方,则缝衣针的针尖部分是 N 极。
第8题图
N
9.如图甲所示,将小铁钉靠近磁体的N极,小铁钉被吸引获得 磁 性。如图乙所示,给磁体加热一段时间后,小铁钉会掉落,表明磁体的磁性可能与 温度 有关。
第9题图
磁
温度
10.小聪用钢棒的一端去靠近一小磁针的一端,发现小磁针被钢棒吸引,则说明 ( C )
A.钢棒一定有磁性
B.钢棒一定无磁性
C.钢棒可能有磁性
D.钢棒只有一端有磁性
C
11.某兴趣小组发现一种椭球形磁体,他们想知道该磁体的磁极分布情况,于是提出了以下三种猜想:
第11题图
猜想1:磁极呈横向分布,如图甲所示,左侧为N(S)极,右侧为S(N)极。
猜想2:磁极呈轴向分布,如图乙所示,上面为N(S)极,下面为S(N)极。
猜想3:磁极呈上中下分布,如图丙所示,上、下面为N(S)极,中部为S(N)极。
(1)根据所学知识,他们经过讨论,断定猜想 3 是错误的。你认为他们判断的依据是 每块磁体只有两个磁极 。
(2)请设计一个简单实验,确定椭球形磁体磁极的位置,简述你的实验方案。
主要器材: 铁屑(大头针) 。
简要做法: 用椭球形磁体去吸引铁屑(大头针) 。
如何判断: 吸引铁屑(大头针)数目最多的位置就是椭球形磁体的磁极 。
3
每块磁体只有两个磁极
铁屑(大头针)
用椭球形磁体去吸引铁屑(大头针)
吸引铁屑(大头针)数目最多的位置就是椭球形磁体的磁极(共49张PPT)
第四节 电磁铁及其应用
电磁铁
第1题图
1.如图所示,闭合开关S后,电磁铁的上端是 S (选填“N”或“S”)极。若将滑动变阻器的滑片P向左移动,则被该电磁铁吸引的大头针的数目将 增多 。
S
增多
2.若想减弱通电螺线管的磁性,下列措施中可行的是 ( C )
A.改变螺线管中的电流的方向
B.增加螺线管的匝数
C.减小螺线管中的电流
D.在螺线管中插入铁芯
电磁继电器
C
3.为实现智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器。如图所示的是空调压缩机启动或停止的电路示意图,电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的 开关 (选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性 减弱 。
第3题图
开关
减弱
4.如图所示的是一种水位自动报警器的原理图,当水位达到金属块A时(已知生活用水是导电的),电路中 ( B )
第4题图
A.只有绿灯亮 B.只有红灯亮
C.红灯、绿灯都亮 D.红灯、绿灯都不亮
电磁阀
B
5.如图所示的是公共汽车上用电磁阀控制车门开或关的电路图。L1、L2是固定的电磁线圈,衔铁T1、T2通过横杆相连且可左右移动带动传动装置使车门开启或关闭。当单刀双掷开关S接触点b时,线圈 L2 (选填“L1”或“L2”)具有磁性,吸引衔铁使横杆向 右 (选填“左”或“右”)运动,带动传动装置关闭车门。要使车门打开,单刀双掷开关S应接触点 a (选填“a”或“b”)。
第5题图
L2
右
a
6.如图所示,闭合开关后,条形磁体的S极受到 斥 (选填“引”或“斥”)力。为增大条形磁体和通电螺线管间的相互作用力,滑动变阻器的滑片P应向 左 移动。
第6题图
斥
左
7.小明按如图所示的电路进行实验,每次闭合开关后都观察到电磁铁A吸引到的大头针的数目比电磁铁B多。此现象能说明影响电磁铁磁性强弱的因素是 ( B )
第7题图
A.电流的大小
B.线圈的匝数
C.电流的方向
D.电磁铁的极性
B
8.如图所示的是某同学自制的简易电磁锁的工作原理图。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,使静止在水平桌面上的条形磁体做成的锁栓滑动,打开门锁。下列说法中正确的是 ( B )
第8题图
A.通电后电磁铁的a端为S极
B.滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁的磁性增强
C.条形磁体在滑动的过程中受到向左的摩擦力
D.条形磁体在滑动的过程中受到的摩擦力变小
B
9.如图甲所示的是我国自行研发设计的中低速磁悬浮列车,“T”形轨道下方固定永磁体,静止时,车厢紧贴“T”形轨道,图乙是通电后工作的原理示意图。关于该磁悬浮列车,下列说法中正确的是 ( B )
第9题图
A.该磁悬浮列车的原理是同名磁极相互排斥
B.车厢线圈通电后,电源上端是正极
C.车厢满载乘客和空载时受到的磁力相等
D.车厢满载乘客和空载时线圈中的电流大小相等
B
10.如图所示,弹簧测力计的上端固定,磁体重为2.4 N,闭合开关后,弹簧测力计的示数变为1.2 N。请在图中的虚线框内画出干电池及其连接方式。
第10题图
11.小晴走到自动扶梯前,发现自动扶梯上没有站人时运行速度较慢,当她站上去后自动扶梯的速度快了很多。她了解到自动扶梯是电动机带动运转的,自动扶梯的控制电路中安装了力敏电阻(力敏电阻受到压力时,阻值会发生变化),控制自动扶梯运动快慢的模拟电路如图所示。下列分析中合理的是 ( B )
第11题图
A.触点3与触点1接触时,电梯运行速度较快
B.力敏电阻由半导体材料制成,受压时阻值变小
C.自动扶梯上没有站人时,电磁继电器中的电磁铁的磁性较强
B
D.自动扶梯上没有站人时,电动机的额定功率较小
磁感线类作图
1.如图所示,小磁针涂黑的一端为N极,请标出蹄形磁体的N极以及A点磁感线的方向。
第1题图
2.如图所示,请根据磁感线的方向标出磁体a端的磁极和小磁针的S极。
第2题图
3.如图所示,小磁针处于静止状态,请标出小磁针右端的磁极。
第3题图
4.闭合开关S后,出现如图所示的现象。请标出通电螺线管外部的磁感线的方向及其右边悬挂的条形磁体的N、S极。
第4题图
通电螺线管类作图
5.如图所示,闭合开关后,小磁针静止时右端为N极。请在对应括号内和A点分别标出:①螺线管的“N”或“S”极。②电源的“+”或“-”极。③A点磁感线方向。
第5题图
6.如图所示,闭合开关S后,条形磁体受到电磁铁的斥力但仍保持静止。请在图中作出该条形磁体受到的摩擦力f,并在括号内标出电源的正、负极。
第6题图
7.如图所示,闭合开关S后,请标出通电螺线管的N极以及静止在P点的小磁针的N极的指向(用“→”表示)。
第7题图
8.如图所示,闭合开关S后,通电螺线管和条形磁体中间磁感线的形状如图所示,磁感线的上方有一个小磁针。请标出磁感线的方向以及条形磁体的N极和小磁针的N极。
第8题图
9.如图所示,闭合开关S后,请标出小磁针的N极,并画出右端通电螺线管的绕线方式。
第9题图
10.如图所示,在电磁铁的正上方用弹簧挂一根条形磁体。闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P从b端移到a端时,弹簧的长度变长,请在图中画出电磁铁线圈的绕线方法。
第10题图
综合提升
11.如图所示,闭合开关S后,位于通电螺线管右侧的小磁针逆时针旋转90°。请在图中标出通电螺线管的N、S极和电源的正、负极。
第11题图
12.某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁的上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示), 并在虚线框内填入电铃()和指示灯的电路元件符号。
第12题图
13.如图所示,当闭合开关S,给电磁铁M通电时,发现弹簧开始时被压缩,过一会儿,条形磁体和弹簧重新处于静止状态。此时把滑动变阻器的滑片P向B端移动,弹簧的长度逐渐变短(弹簧在其弹性限度内)。请用笔画线代替导线,将电路连接完整,要求导线不能交叉。
第13题图
14.如图所示,请用笔画线代替导线将螺线管、滑动变阻器接入电路中。要求闭合开关S后,螺线管与条形磁体相互排斥,且当滑动变阻器的滑片P向右移动时,斥力增大。
第14题图
15.根据要求画图。
第15题图
(1)如图甲所示,请根据小磁针的指向标出通电螺线管中电流的方向和N、S极。
(2)如图乙所示,请标出右边磁体的磁极和磁场的磁感线的方向。
16. 如图所示,闭合开关S后,电磁铁的上端为N极,下端为S极。请在图中括号内标出控制电路中电源的正、负极,并用笔画线代替导线将工作电路的电路图连接完整。要求闭合开关S后,电动机转动,小灯泡不亮;断开开关S后,小灯泡亮,电动机不转动。
第16题图
1.如图甲所示的是某实验小组做“探究通电螺线管外部的磁场分布”实验的电路。
第1题图
(1)在玻璃板上均匀地撒满铁屑,闭合开关后,发现铁屑的分布无规律,接下来的操作是 轻敲玻璃板 ,才能将通电螺线管周围的磁场分布情况显示出来。
(2)实验时发现通电螺线管的磁场较弱,铁屑规则排列的效果不明显。为增强通电螺线管的磁场,可将滑动变阻器的滑片P向 B (选填“A”或“B”) 端滑动。
轻敲玻璃板
B
(3)正确操作后得到如图乙所示的铁屑分布图,该现象能反映磁场的分布情况。若要进一步探究磁场的方向,则还需增加的器材是 小磁针 。
小磁针
2.如图所示,小力通过实验探究通电螺线管外部的磁场分布。
第2题图
(1)他在硬塑料板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲硬塑料板,观察到铁屑的分布情况如图甲所示。可得出结论:通电螺线管外部的磁场分布与 条形 (选填“条形”或“蹄形”)磁体的磁场相似。
条形
(2)他将可自由转动的小磁针摆放在螺线管周围不同位置。螺线管通电后,小磁针静止时的指向如图乙所示;改变螺线管中的电流方向后,其周围小磁针静止时的指向如图丙所示。深色是小磁针的N极,小磁针N极所指的方向表示该点 磁场 方向。小力探究的问题是 通电螺线管周围的磁场方向与螺线管中电流的方向是否有关 。
磁场
通电螺线管周围的磁场方向与螺线管中电流的方
向是否有关
3.如图所示,小明在做“探究通电螺线管外部磁场”实验。
第3题图
(1)小明将小磁针放在螺线管周围不同的位置,如图甲所示,放小磁针用到的科学探究方法是 转换法 。闭合开关后观察到如图乙所示的现象,说明通电螺线管周围存在 磁场 。
(2)通电螺线管周围的磁场方向和电流方向有关,验证方法是 对调电源的正、负极,观察小磁针的指向是否与原来相反 。
转换法
磁场
对调电源的正、负极,观察小磁针的指向是否与原来相反
(3)小明猜想通电螺线管的磁场强弱可能与线圈匝数和电流大小都有关,为此他又设计了如图丙所示的实验。实验中,他将单刀双掷开关S从触点1换接到触点2上时,调节滑动变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引的大头针数目。此时调节滑动变阻器是为了 使电流保持不变 ,来研究通电螺线管的磁场强弱与线圈匝数的关系。
使电流保持不变
1.某兴趣小组为大棚设计了具有加热和保温功能的温控器,其内部简化电路如图甲所示(左侧为控制电路,右侧为工作电路)。R3为热敏电阻,其阻值随温度变化的关系如图乙所示。R1、R2均为电热丝,R1=200 Ω,R2=100 Ω,线圈电阻不计。加热时,工作电路的总功率是 726 W。闭合开关S1,当大棚内的温度升高,电磁铁的磁性会 增强 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。若控制电路的电源电压为6 V,经测试,当控制电路中的电流达到0.15 A时,衔铁被吸下;减小到0.1 A时,衔铁弹起,则温控器所控制的大棚内温度的变化范围是 10~25 ℃。
第1题图
726
增强
10~25
2.被誉为洞庭湖及长江流域水情“晴雨表”的岳阳市城陵矶水文站利用了水位自动报警器。如图所示的是一种水位自动报警器的原理示意图,一般的水都能导电,关于该水位自动报警器,下列说法中正确的是 ( A )
第2题图
A.水位上升到B时,电磁铁通电,红灯亮报警
B.水位上升到B时,电磁铁断电,绿灯亮报警
C.水位下降到A时,电磁铁断电,红灯亮报警
D.水位下降到A时,电磁铁通电,绿灯亮报警
A
3.家庭燃气报警器能够检测燃气泄漏情况,部分电路示意图如图所示,其中控制电路中的气敏电阻R1的阻值随燃气浓度增大而减小,R2为滑动变阻器。当燃气浓度高于某一设定值时,电铃报警。下列说法中正确的是 ( B )
第3题图
A.电铃应接在A和B之间
B.当燃气浓度升高时电磁铁的磁性增强
C.若想在燃气浓度更低时报警,则滑动变阻器R2的滑片应向左调节
B
D.电源用久后,U1减小,燃气的报警浓度会变低
4.如图所示的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。下列说法中正确的是 ( B )
第4题图
A.若“电源1”的右端为正极,则当电磁铁中有电流通过时,它的左端为S极
B.增大“电源1”的电压可以增强电磁铁的磁性
C.闭合开关S后,当温度达到90 ℃时,发热电阻就开始加热
D.闭合开关S后,当温度为84 ℃时,发热电阻已经停止加热
B
1.能在水平面内自由转动的小磁针静止后总是指向南北方向,这是因为其受到 地磁场 的作用。小磁针不指向正南、正北方向,是因为地磁的N、S极与地球地理的北、南极并不重合。小磁针静止后,其N极实际指向地磁的 S (选填“N”或“S”)极。
地磁场
S
2.如图所示,闭合开关S后,通电螺线管的右侧为 N (选填“N”或“S”)极。当滑动变阻器的滑片P向左移动时,通电螺线管的磁性将 增强 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
第2题图
N
增强
3.如图所示,给直导线通电时,其下方的小磁针发生偏转,这说明 通电导线周围存在磁场 。改变直导线中电流的方向,小磁针偏转的方向将 改变 (选填“改变”或“不变”)。
第3题图
通电导线周围存在磁场
改变
4.如图所示的是家庭电路中限流装置的示意图,电磁铁P的右端为 N 极。当电路发生 短路 或使用的用电器的总功率过大导致电路中的电流过大时,电磁铁的磁性 增强 (选填“增强”“减弱”或“不变”),将衔铁Q吸引过来,开关S在弹簧拉力的作用下被拉起,切断电路,起到保护作用。
第4题图
N
短路
增强
5.如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中用符号标出螺线管的磁极。要求闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片P,螺线管的磁性变强。
第5题图
6.将两根钢棒放在水平地面上,地磁南极方向如图所示。钢棒保持静止不动,其有无磁性、磁极位置的情况如选项图所示,在这两根钢棒正中间放入一个小磁针,小磁针静止时N极指向正确的是
第6题图
( C )
A B C D
C
7.如图所示,小磁针位于电磁铁的右端附近。闭合开关S后,下列说法中正确的是 ( B )
A.电磁铁的左端为N极
B.小磁针静止后,其N极指向右方
C.电磁铁上方A点的磁场的方向向右
D.向左移动滑动变阻器的滑片P,电磁铁的磁性减弱
第7题图
B
8.如图所示的是汽车启动的原理图。汽车启动时,需将钥匙插入钥匙孔并旋转(相当于接通电路)。下列说法中错误的是 ( C )
第8题图
A.旋转钥匙启动汽车时通电螺线管产生磁性
B.通电螺线管的F端为N极
C.通电螺线管的E端为N极
D.通电螺线管两端的电压与电动机两端的电压不同
C
9.如图所示,A为电磁铁、B为铁芯、C为套在铁芯B上的绝缘磁环。现将A、B、C放置在天平的左盘上。当A中通有电流I时,C悬停在空中,天平保持水平平衡。当增大A中电流时,绝缘磁环C向上运动。在绝缘磁环C上升到最高点的过程中,若不考虑摩擦及空气阻力,则下列说法中正确的是 ( B )
第9题图
A.天平仍保持水平平衡
B.天平左盘先下降后上升
C.天平左盘先上升后下降
D.天平左盘一直下降至最低点
B
10.如图所示,小明在做“探究通电螺线管外部磁场的分布”实验。
第10题图
(1)为了使通电螺线管的磁场加强,可以在螺线管中插入一根 铁 棒。
(2)如图所示,把小磁针放在螺线管四周不同的位置,待螺线管通电后记录小磁针 N 极的指向,这个指向就是该点磁场的方向。
铁
N
(3)根据图甲、图乙和图丙记录的小磁针的指向,可以得出结论:通电螺线管外部磁场的分布与 条形 磁体外部磁场的分布相似。
(4)如果把通电螺线管看作一个磁体,那么通电螺线管的极性与电流方向之间的关系可以用右手螺旋定则来表述,即用右手握住通电螺线管,让四指指向通电螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是通电螺线管的 N (选填“N”或“S”)极。
(5)若给图丙和图丁所示的两个螺线管同时通电,则这两个螺线管之间会相互 吸引 (选填“吸引”或“排斥”)。
条形
N
吸引 (共68张PPT)
第六节 探究产生感应电流的条件
电磁感应现象
1.“利用磁场获得电流”这一现象是英国物理学家 法拉第 于1831年发现的,这一现象表明,当闭合电路中的一部分导体在磁场中做 切割磁感线运动 时,电路中就会产生电流,这时 机械 能转化为 电 能。
法拉第
切割磁感线运动
机械
电
2.某同学利用如图所示的实验装置探究电磁感应现象,实验时开关S始终闭合且磁体保持静止。下列探究过程及结论中均合理的是 ( C )
第2题图
A.导体棒ab保持静止,未观察到灵敏电流计的指针发生偏转,说明磁不能生电
B.导体棒ab上下运动,未观察到灵敏电流计的指针发生偏转,说明导体在磁场中运动不会产生感应电流
C
C.导体棒ab分别向左、向右运动,观察到灵敏电流计的指针偏转方向不同,说明感应电流的方向与导体的运动方向有关
D.磁体的S极在上时,使导体棒ab向左运动;N极在上时,使导体棒ab向右运动。观察到两次灵敏电流计的指针偏转方向相同,说明感应电流的方向与磁场的方向无关
3.如图所示,闭合开关,导体棒ab静止。当蹄形磁体水平向右运动时,灵敏电流计的指针 会 (选填“会”或“不会”)偏转。若蹄形磁体的运动方向不变,只对调 磁极 ,则可以改变感应电流的方向。
第3题图
会
磁极
产生感应电流的条件
4.如图所示的是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验的装置示意图。关于这个实验,下列说法中正确的是( C )
第4题图
A.当导体棒AB沿竖直方向上、下运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
B.当导体棒AB相对水平方向斜向上运动时,灵敏电流计的指针不发生偏转
C.当导体棒AB沿水平方向向左或向右运动时,灵敏电流计的指针发生偏转
C
D.当导体棒AB沿水平方向向左或向右运动时,灵敏电流计的指针都不发生偏转
5.如图所示,两光滑平行圆弧导轨竖直放置,下端与MN和PQ两根光滑平行水平导轨平滑连接,光滑水平导轨处在竖直向上的磁场之中。已知AB和CD是两根金属棒,初始时金属棒处于静止状态。现让金属棒AB从圆弧导轨上一定高度由静止释放,当金属棒AB棒进入磁场时,金属棒CD开始向右运动,此时金属棒AB中 会 (选填“会”或“不会”)产生感应电流。若将磁场方向改为竖直向下,并将金属棒CD固定在导轨上,再重复以上的实验操作,则流过金属棒AB的电流方向 改变 (选填“改变”或“不变”),金属棒CD受到磁场力的方向 不变 (选填“改变”或“不变”)。
第5题图
会
改变
不变
6.关于电磁感应现象,下列说法中正确的是 ( D )
A.导体只要在磁场中运动,就能产生感应电流
B.闭合电路只要在磁场中运动,就能产生感应电流
C.闭合电路的一部分导体只要在磁场中运动,就能产生感应电流
D.闭合电路的一部分导体只有在磁场中做切割磁感线运动,才能产生感应电流
D
7.如图所示,要使通过灵敏电流计的电流反向,下列措施中可行的是 ( A )
①只将磁场反向;②只将导体的运动方向反向;
③同时将磁场和导体的运动方向反向;④增强磁体的磁性。
第7题图
A.①②
B.②③
C.①③
D.①④
A
8.某同学做实验时所用的装置如图所示,闭合开关,使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来。下列说法中正确的是 ( A )
第8题图
A.实验装置中的甲部分运用的原理是电磁感应现象
B.实验装置中的甲部分把电能转化为机械能
C.实验装置中的甲部分产生的现象在生活中的应用是电动机
D.若使导体棒ab水平向左移动,则导体cd的运动方向不变
A
9.某同学利用如图所示的装置做“探究产生感应电流的条件”实验。
第9题图
(1)在a、b两个接线柱间接灵敏电流计,下列各种操作中,能使导体回路产生电流的是 B (填字母)。
A.让导体在磁场中静止
B.保持导体静止,使蹄形磁体水平向左运动
C.让导体在磁场中做竖直向上或竖直向下的运动
(2)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是 机械 能转化为电能的过程。
B
机械
(3)在仪器和电路连接都完好的情况下,该同学的实验现象不太明显。请提出一条改进措施: 将导体换成多匝线圈(或换个磁性更强的磁体,答案合理即可) 。
(4)做完上述实验后,该同学在a、b两个接线柱间接 电源 就可以做“探究磁场对电流的作用”实验了。
动圈式话筒
将导体换成多匝线圈(或换个磁性更强的磁体,答案合理即可)
电源
1.如图所示的是动圈式话筒的结构示意图,膜片和线圈相连,线圈两端的导线接入扩音器。线圈处在永磁体周围的 磁场 中,当你对着话筒说话时,声音带动膜片和线圈一起 振动 ,这样线圈就会做 切割磁感线 运动而产生感应电流,我们就能通过扬声器听到你的声音。
发电机
第1题图
磁场
振动
切割磁感线
2.如图所示的是电动机模型和发电机模型,其中图 乙 (选填“甲”或“乙”)是发电机模型,其工作原理是 电磁感应现象 ,即闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动,就会产生感应电流。
第2题图
乙
电磁感应现象
切割磁感线
3.如图所示,在交流发电机发电的过程中,线圈在磁场中转动,下列说法中正确的是 ( B )
第3题图
A.两磁极间的磁场方向向左
B.线圈在磁场中切割磁感线
C.通过小灯泡的电流方向不变
D.线圈一定不受磁场力的作用
交流电
B
4.方向 不变 的电流,叫作直流电。我国电网供应的是交流电,周期是 0.02 s,频率是 50 Hz,交流发电机的原理是
电磁感应现象 。
不变
0.02
50
电磁感应现象
5.关于交流电,下列说法中正确的是 ( C )
A.线圈转动一周,电流的方向改变一次,大小不变
B.线圈转动一周,电流的方向改变两次,大小不变
C.线圈转动一周,电流的方向改变两次,大小改变
D.线圈转动一周,电流的方向改变四次,大小改变
C
6.如图所示,ab是一根轻质金属棒,由两根细导线吊着悬挂在蹄形磁体中间,通过将单刀双掷开关S置于不同的触点来研究不同的电磁现象。当单刀双掷开关S接触点1时,利用该原理我们制造了 电动机 (选填“电动机”或“发电机”);当单刀双掷开关S接触点2时,可探究 电磁感应 现象。
第6题图
电动机
电磁感应
7.如图所示的是一款运动手环,手环内置一空心密闭的塑料管,管内有一小块可移动的磁体,管外缠绕着线圈。戴着这种手环走路时磁体在管内反复运动,线圈中便会产生电流,液晶屏上就会显示出运动的步数,这是利用了 电磁感应 原理。这种手环的工作原理与 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)的工作原理相同。某次外出,小明的手环记下的步数是4 500步,用时40 min,按“三步两米”(每3步走过的路程为2 m)估算,小明此次运动的平均速度是 1.25 m/s。
第7题图
电磁感应
发电机
1.25
8.某节目中有一场比赛,两个小组利用完全相同的设备,通过骑车发电来烤熟两个一样的面包,首先烤熟面包的小组获胜。下列说法中正确的是 ( C )
第9题图
A.骑车发电利用了电流的磁效应
B.骑车发电利用了磁场对电流的作用
C.获胜小组骑车发电时,设备中的电流要大些
D.两个小组用来烤熟面包的电热丝是串联的
C
9.在科学晚会上,小明所在的科技小组展示了一个“隔板推物”的节目,其原理如图所示。甲、乙两线圈分别悬挂在两个蹄形磁体的磁场中,两线圈通过导线连接构成一个闭合电路。用手推动甲线圈摆动时,乙线圈会随之摆动。关于这个过程,下列说法中正确的是 ( A )
A.甲线圈相当于电源,乙线圈相当于用电器
B.推动甲线圈摆动时电能转化为机械能
C.乙线圈随之摆动时机械能转化为电能
D.乙线圈摆动的原理是电磁感应现象
A
10.如图所示,磁带录音机既可以录音,又可以放音,其主要部件为运行的磁带和绕有线圈的磁头。录音时,声音信号转化为电流,电流产生的磁场会磁化磁带上的磁粉,这样便将声音信号转化为磁信号记录在磁带上;放音时,再把磁带上的磁信号通过放音磁头转化为电流,使扬声器发声。下列说法中错误的是 ( C )
第10题图
A.话筒和放音磁头处利用的电磁原理相同,都是电磁感应原理
B.扬声器利用的原理与带动磁带转动的电动机的原理相同,即通电导体在磁场中因受磁场力的作用而运动
C.录音磁头利用的原理是电磁感应现象
C
D.录音过程是将声信号转化为电流,再转化为磁信号,而放音过程正好相反
1.在“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验中,某探究小组利用灵敏电流计、开关、蹄形磁体、导线、导体棒组成了如图甲所示的电路。
第1题图
(1)该探究小组将观察到的现象记录在下表中:
分析表中信息可知,导体在磁场中运动时产生感应电流的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线运动 。
切割磁感线运动
开关 闭合 导体棒的运动方向 灵敏电流计指针的
偏转情况
竖直上下(图乙) 不偏转
开关 闭合 垂直里外(图丙) 不偏转
水平左右(图丁) 偏转
开关 断开 导体棒的运动方向 灵敏电流计指针
的偏转情况
竖直上下(图乙) 不偏转
开关 断开 垂直里外(图丙) 不偏转
水平左右(图丁) 不偏转
(2)该探究小组观察到磁体不动时,导体棒向右运动灵敏电流计的指针向左偏转,向左运动灵敏电流计的指针向右偏转;若导体棒静止不动,磁体向左运动时,则观察到灵敏电流计的指针向 左 偏转。
(3)该探究小组发现实验中灵敏电流计的指针偏转角度较小,你有什么方法使指针偏转角度变大 增大导体切割磁感线的速度或换用磁性更强的磁体 (写出一种即可)。
左
增大导体切割磁感线的速度或换用磁性更强的磁体
2.小楠同学连接了一个如图所示的电路,探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
第2题图
(1)为证明闭合电路是产生感应电流的必要条件,小楠应该 断开开关,移动金属棒 。
(2)小楠通过观察灵敏电流计的 指针是否偏转 来判断是否产生了感应电流。经过多次尝试,她发现,当闭合电路的一部分导体在磁场中做 切割磁感线 运动时,导体中就会产生感应电流。
(3)小楠还想继续探究磁场对通电导体的作用,应该
把灵敏电流计换成电源,闭合开关,观察金属棒 。
断开开关,移动金属棒
指针是否偏转
切割磁感线
把灵敏电流计换成电源,闭合开关,观察金属棒
3.小林学习了电磁感应原理后,想到地球是一个巨大的磁体,于是他和同学们利用一根长导线等器材形成闭合电路,两名同学摇动导线,就能利用地磁场将我们日常运动的能量转化为可利用的电能。
第3题图
(1)考虑到产生的电流较小,如图甲所示,需在导线夹间接入的电路元件是 灵敏电流计 。
灵敏电流计
(2)实验中发现,在顺时针摇导线转动一周的过程中,灵敏电流计的指针先向右偏转后向左偏转,这是因为感应电流的方向与
导体做切割磁感线运动的方向 有关。
(3)与本实验原理相同的是 发电机 (选填 “电动机” 或 “发电机”)。
(4)通过多次实验,他们发现按照图乙 A (选填“A”或“B”)的方向站立转动导线更容易产生感应电流。
(5)小林和同学们发现,两位摇绳的同学拉动导线上下抖动时,产生感应电流的大小和转动导线时不同,请你依据此现象猜想,感应电流的大小与 导体切割磁感线的速度 有关。
导体做切割磁感线运动的方向
发电机
A
导体切割磁感线的速度
4.小明学完电与磁的相关知识后,自己动手制作了如图所示的装置,用手按压人偶使人偶在平板上往复跳动,小灯泡便会一闪一闪。
第4题图
(1)人偶在平板上往复跳动时,固定在地面上的弹簧线圈做
切割磁感线 运动,电路中产生 感应电流 ,小灯泡发光。
(2)随着人偶的上下往复运动,线圈产生的感应电流的方向 会 (选填“会”或“不会”)发生变化。
(3)此过程中的能量转化为 机械 能转化为电能,应用此实验原理可制成 发电机 (选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”)。
切割磁感线
感应电流
会
机械
发电机
5.无线充电的原理是电磁感应现象,送电线圈形成变化的磁场使受电线圈的磁场发生变化,进而形成感应电压。无线充电被广泛应用在手机上,其工作原理如图所示。影响无线充电的因素有电源、调节装置、线圈大小、线圈匝数、两线圈间的距离等。某小组同学想探究影响受电线圈两端电压大小与两线圈间的距离的关系,他们准备的实验器材有相同规格的漆包线绕制的线圈、电源、调节装置、电压表等。
第5题图
(1)实验时,需要控制的变量除了电源、调节装置、线圈的匝数之外,还需要控制的是 线圈大小 。
线圈大小
(2)正确连接电路,接下来的操作是 逐渐减小两线圈间的距离,分别记录线圈间距离减小后电压表的示数U1,U2 。
(3)可以初步得出结论:若 U1 逐渐减小两线圈间的距离,分别记录线圈间距离减小后电压表的示数U1,U2
U1电流的磁效应
1.如图甲所示,将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方,当接通电源时小磁针偏转,表明 通电直导线周围存在磁场 。改变直导线中的电流方向,小磁针的偏转方向也随之改变,表明 磁场方向与电流方向有关 。若将导线绕成螺线管并通电,如图乙所示,则通电螺线管的A端是 S 极。
第1题图
通电直导线周围存在磁场
磁场方向与电流方向有关
S
2.如图所示,物理学家罗兰曾经做过一个实验,在圆形橡胶盘上注入某种电荷,当橡胶盘沿中心轴高速旋转时,圆盘上方原来静止的小磁针转动了。请你推断橡胶盘高速旋转时电荷有没有受到小磁针力的作用: 有 (选填“有”或“没有”),依据是
由于力的作用是相互的,电流产生的磁场对小磁针产生力的作用的同时,小磁针对高速旋转时的电荷也有力的作用 。
第2题图
有
由于力的作用是相互的,电流产生的磁场对小磁针产生力的作用的同时,小磁针对高速旋转时的电荷也有力的作用
3.如图所示,根据小磁针静止时的指向可知 ( A )
第3题图
A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源的正极
B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源的正极
C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源的负极
D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源的负极
磁场对电流的作用
A
4.如图所示,给直导线通电,直导线周围产生了 磁场 ,蹄形磁体对通电直导线有 力 的作用,根据这个原理可以制成 电动 机。
第4题图
磁场
力
电动
5.如图所示的是某电动机的原理图,EF、PQ为螺线管,abcd为电动机的线圈,OO'为转轴。闭合开关,从O点沿转轴观察,线圈顺时针转动,则 ( C )
第5题图
A.螺线管F端为N极,P端为N极
B.螺线管F端为S极,P端为S极
C.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,则线圈仍顺时针转动
C
D.若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,则线圈将逆时针转动
电磁感应现象
6.2025年4月24日,神舟二十号载人飞船与空间站完成自主对接。为减小对接过程中的振动以保证安全,飞船内置了电磁阻尼器,它由磁体和线圈构成(如图所示),当线圈水平向左运动时,线圈的ab边中会产生电流,同时ab边受到向右的阻力F,以阻止其靠近。
第6题图
(1)线圈ab边中产生电流是因为其发生了 电磁感应 现象。
(2)要改变阻力F的方向,可采取的措施有 调换磁体的磁极方向 。
电磁感应
调换磁体的磁极方向
7.小明在做“探究产生感应电流的条件”实验,实验装置如图所示,蹄形磁体和铜棒均水平放置。闭合开关,当铜棒水平向右运动时,灵敏电流计的指针向左偏转。为了使灵敏电流计的指针向右偏转,下列方法中可行的是 ( C )
第7题图
A.使铜棒竖直向下运动
B.使铜棒竖直向上运动
C.将磁体的N、S极对调,仍使铜棒水平向右运动
D.保持铜棒静止不动,使磁体水平向左运动
C
8.在做“探究感应电流的大小与哪些因素有关”实验前,小明猜想:“感应电流的大小可能与导体切割磁感线运动的速度有关,并且速度越大,导体的动能越大,转化成的电能也越多。”
第8题图
(1)为了验证自己的猜想,他利用如图所示的装置进行实验,将足够大的磁体放在水平面上,使导体棒ab沿直线水平向右运动(导体运动区域的磁场的强度相同)。在每一次实验中,都应使导体棒ab做 匀速 (选填“匀速”或“变速”)运动。
匀速
(2)表中是实验测得的数据,分析数据可以得出结论: 导体运动区域的磁场强度相同时,感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度成正比 。
(3)若将灵敏电流计换成 电源 ,则可以观察磁场对通电导线的作用。
实验次序 1 2 3 4 5 6
速度/(m·s-1) 1 2 3 4 5 6
电流/mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8
导体运动区域的磁场强度相同时,感应电流的大小与导体切割磁感线运动的速度成正比
电源
1.小明将自制电磁小船放在水中判断方向,如图所示,闭合开关S前,小船船头(右端)指向东边。闭合开关S后,电磁小船的船头(右端)为电磁铁的 S (选填“N”或“S”)极,船头在地磁场的作用下,将 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)偏转。
第1题图
S
顺时针
2.如图所示的是小强同学在探究性学习活动中为某仓库设计的一种防盗报警器。在设计中,将踏板放在仓库门口,电铃和绿灯放在值班室内。观察电路可知,这个报警器的工作原理是当有人踩踏板时, 电磁铁有磁性,电铃电路工作,电铃响起 ;无人踩踏板时, 电磁铁无磁性,绿灯电路工作,绿灯亮 。
第2题图
电磁铁有磁性,电铃电路工作,电铃响起
电磁铁无磁性,绿灯电路工作,绿灯亮
3.如图所示,闭合开关S后,通电螺线管的上端是 S (选填“N”或“S”)极,要使它的磁性增强,可将滑动变阻器的滑片P向 b (选填“a”或“b”)端移动。
第3题图
S
b
4.如图所示,小明让条形磁体从相同的高度自由下落,分别穿过闭合的塑料环和铜环,发现穿过铜环后的条形磁体的机械能更小。发生以上现象的原因是条形磁体在穿过铜环时发生了 电磁感应 现象,一部分机械能转化成了 电 能。
第4题图
电磁感应
电
5.如图所示,甲、乙两个相同的装置分别由蹄形磁体、导体棒和金属支架构成,导体棒ab和cd放在支架上,支架由导线连接。闭合开关后向右移动ab,cd也会随之向右移动,其中甲装置涉及的物理学原理是由 法拉第 (选填“奥斯特”或“法拉第”)发现的,乙装置与 动圈式扬声器 (选填“动圈式扬声器”或“动圈式话筒”)的原理相同。
第5题图
法拉第
动圈式扬声器
6.如图所示,将一根条形磁体放在小车上,并靠近螺线管,闭合开关S后,小车向右运动。请你标出通电螺线管的“N”“S”极和电源的“+”“-”极。
第6题图
7.下列生活中常见的物体,和发电机的原理相同的是 ( C )
A.电磁铁 B.扬声器
C.动圈式话筒 D.磁带录音
C
8.用一根条形磁体吸引光滑水平桌面上的铁钉,铁钉受到吸引但没有与条形磁体接触,处于静止状态,如图所示。该条形磁体对铁钉的作用力的方向是 ( C )
A.向右上方 B.向左上方
C.竖直向上 D.竖直向下
第8题图
C
9.超市的商品上贴有磁性标签,未消磁的标签通过超市的安检门时,安检门上的线圈会产生电流,触发报警器报警达到防盗的目的。安检门的工作原理是 ( A )
A.电磁感应现象
B.磁极间的相互作用
C.通电导线周围存在磁场
D.磁场对通电导线的作用
A
10.小明和小华均用如图所示的装置做“探究简易电动机的工作情况”实验。小明将线圈两端的漆全部刮掉,小华只将线圈一端的漆全部刮掉,另一端刮掉一半。闭合开关后(有电流通过灯丝,小灯泡就发光),他们看到的现象分别是 ( D )
第10题图
A.小明看到线圈连续转动,小灯泡时亮时灭
B.小华看到线圈连续转动,小灯泡连续发光
C.小华看到线圈左右摆动,小灯泡时亮时灭
D.小明看到线圈左右摆动,小灯泡连续发光
D
11.我们通过实验来探究通电螺线管外部的磁场是怎样分布的。
第11题图
(1)在硬白纸板上放置一个螺线管,螺线管周围均匀地撒满铁屑,给螺线管通电后,铁屑被 磁化 ;轻敲硬白纸板,观察到铁屑的排列情况如图甲所示。图乙和图丙分别是蹄形磁体和条形磁体的磁场分布情况,对比分析可知,通电螺线管外部的磁场分布与 条形 磁体的磁场分布相似。
(2)我们需要借助 小磁针 来判断通电螺线管外部的磁场的方向。
磁化
条形
小磁针
(3)根据前面的实验结果,把通电螺线管看成一个磁体,它的两极如图丁所示。为了进一步探究通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流的方向之间的关系,我们下一步要做的是 改变电流的方向(或调换电源的正、负极) ,观察 小磁针N极的指向 。
改变电流的方向(或调换电源的正、负极)
小磁针N极的指向
12.小刚在实验室做“探究感应电流产生的条件”实验时,组装了如图所示的装置,进行了如下探究。
第12题图
(1)实验中,AB棒的材料可能是 铝 (选填“塑料”或“铝”)。
(2)闭合开关,实验探究过程记录如表所示,根据实验现象,初步得出电路中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,在该运动过程中,主要将机械能转化为 电 能。
铝
切割磁感线
电
(3)保持AB棒的运动方向不变,仅将磁体的N、S极对调,重复上述实验,是为了探究感应电流的方向与 磁场方向 的关系。
(4)若将此装置中灵敏电流计换成 电源 ,则可进一步探究电动机的工作原理。
来源于教材的图片
次数 AB棒在磁场中的运动情况 是否有感应电流
1 静止 无
2 沿磁场方向运动 (不做切割磁感线运动) 无
3 做切割磁感线运动 有
磁场方向
电源
1.如图所示,在做奥斯特实验时,要想使现象更明显,通电直导线应该沿 南北 (选填“南北”或“东西”)方向摆放。
第1题图
南北
2.如图所示,闭合开关,导体棒ab向左运动。只改变电流的方向,导体棒ab向 右 (选填“左”或“右”)运动,利用该原理可以制成 电动机 (选填“电动机”或“发电机”)。
第2题图
右
电动机
3.如图所示,导体棒ab左右运动时,灵敏电流计的指针左右摆动,原理是 电磁感应现象 ,利用该原理可以制作 发电机 (选填“发电机”或“电动机”)。
第3题图
电磁感应现象
发电机
4.如图甲所示的是磁悬浮列车的结构示意图,如图乙所示的是电磁铁A、B的简易原理图。根据学过的知识判断,电磁铁A的下端为 N 极,电磁铁B的上端为 S 极。当磁悬浮列车加速驶出车站时,列车的动能 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
第4题图
N
S
增大
5.如图所示的是“探究电磁铁的磁性强弱”实验。闭合开关后,下列说法中错误的是 ( C )
第5题图
A.电磁铁的下端是N极
B.电磁铁能吸引大头针,说明电流具有磁效应
C.将铁钉换成铜棒会使磁性增强
D.当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁吸引的大头针的数目会减少
C
来源于教材的变式
6.电动车越来越受到人们的青睐。给电动车的电池充电时, 电 能转化为 化学 能。电动车的电池放电时, 化学 能转化为 电 能。
电
化学
化学
电
7.如图所示的是闭合电路的一部分导体在两磁极间运动的情形。图中的小圆圈代表导体的横截面,a、b、c、d表示导体运动过程中所处的四个不同的位置,图中的箭头表示导体在该位置上的运动方向。导体在 a、c 位置时会产生感应电流,原因是
此时导体做切割磁感线运动 。
a、c
此时导体做切割磁感线运动
第7题图
来源于教材的实验探究
8.小明在做“探究通电导线在磁场中的受力情况”实验,实验装置如图所示。
第8题图
(1)为了使实验顺利进行,该装置中的导体棒ab应选用轻质的 铝棒 (选填“铁棒”或“铝棒”)。
(2)小明通过观察导体的 运动方向 来判断导体在磁场中的受力方向。
铝棒
运动方向
(3)他左右移动滑动变阻器的滑片,发现导轨上的导体棒ab始终处于静止状态,经检查,全部实验器材均无故障且连接无误,则通电导体棒ab在磁场中处于静止状态的原因是 通电导体棒ab的质量太大,磁场力小于最大静摩擦力 。
通电导体棒ab的质量太大,磁场力小于最大静摩擦力
9.小明在做“探究产生感应电流的条件”实验,实验装置如图所示。
第9题图
(1)E、F两接线柱间应接入 小 (选填“大”或“小”)量程的电流表。
(2)小明将观察到的现象记录在下表中。
小
小明认为在闭合电路中,导体只要不静止,且不做上下运动就会产生感应电流。为了否定他的观点,可以这样操作: 前后移动导体,观察小量程电流表的指针是否偏转 。
电路 导体棒AB在磁场中的 运动情况 电流表指针的 偏转方向
闭合 静止 不偏转
向右运动 向右偏转
闭合 向左运动 向左偏转
上下运动 不偏转
断开 静止 不偏转 沿任意方向运动 不偏转 前后移动导体,观察小量程电流表的指针是否偏转
(3)进一步分析表中信息可知,感应电流的方向与 导体做切割磁感线运动的方向 有关。小明认为感应电流的方向还与磁场的方向有关。他上下颠倒磁体,使导体棒AB向左运动,若发现
电流表的指针向右偏转 ,则证明他的猜想是正确的。
导体做切割磁感线运动的方向
电流表的指针向右偏转
误以为相互吸引就有磁性
1.有三根外形完全相同的钢棒,它们相互靠近时情形如图所示,则丙 可能 (选填“一定”或“可能”)有磁性。
第1题图
可能
不能准确辨析电动机和发电机
2.2025年3月18日,中国首艘电磁弹射航母“福建舰”拔锚起航,开启第七次海试,如图所示。电磁弹射器的工作原理是通电导线在磁场中受力。下列技术应用实例中,没有用到此原理的是 ( D )
第2题图
A.电动机 B.动圈式扬声器
C.电流表 D.手机无线充电器
D
3.江西鄱阳湖中的岛上风电——松门山风力发电场,风力发电机组源源不断输送绿色能源,风车与湖泊、薄雾构成一幅美丽风景,如图所示。下列选项中能反映风力发电原理的是 ( B )
第3题图
A B
C D
B(共13张PPT)
第二节 磁 场
磁场
1.磁体间的相互作用是通过 磁场 发生的。磁场是有方向的,在磁场中的某点,小磁针静止时 N 极的指向被称为该点的 磁场 方向。
磁场
N
磁场
2.放在一根条形磁体周围的四个小磁针静止时的情况如图所示,有三个小磁针的N极和一个小磁针的S极被涂黑,则S极被涂黑的小磁针是 ( A )
第2题图
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
A
3.用一根条形磁体吸住两根小铁钉的一端,则这两根小铁钉的另一端将 ( B )
第3题图
A.互相吸引,如图甲所示
B.互相排斥,如图乙所示
C.既互相不吸引也互相不排斥,如图丙所示
D.以上三种情况都有可能
磁感线
B
4.如图所示,a、b是两根条形磁体的两个磁极,根据图中磁感线的方向,可以判断a为 S 极,b为 S 极,小磁针的上端为 N 极。
第4题图
S
S
N
5.关于磁感线,下列说法中错误的是 ( A )
A.磁感线是磁场中真实存在的
B.磁体周围越接近磁极的地方,磁感线越密
C.磁感线是一种假想的曲线,在磁体外部,磁感线是从N极出发,回到S极的
D.小磁针的北极在某点所指的方向与该点磁感线的切线方向一致
A
6.明朝的郑和下西洋时,航行中使用罗盘和星象来辨别方向,其中罗盘小磁针的北极指向地磁场的 南 极,地磁场的北极在地理的 南 极附近。
南
南
地磁场
7.公元1世纪,东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的 S(或南) 极,司南之所以能指向南北方向,是因为受到 地磁场 的作用。
第7题图
S(或南)
地磁场
8.如图所示的是用来描绘某一个磁体周围磁场的部分磁感线。由磁感线的分布特点可知,a点的磁场比b点的磁场 弱 (选填“强”或“弱”)。若在b点放置一个可自由转动的小磁针,则小磁针静止时,其N极指向 Q (选填“P”或“Q”)处。
第8题图
弱
Q
9.如图所示的是磁悬浮地球仪,在该地球仪的底部有一个磁体,而底座内部有一个金属线圈,给金属线圈通电后,地球仪就可悬浮在空中了。下列说法中正确的是 ( D )
第9题图
A.地球仪周围存在磁场,同时也存在磁感线
B.地球仪周围磁场的分布是均匀的
C.地球仪周围各点的磁场方向都相同
D.地球仪是利用同名磁极相互排斥的原理悬浮的
D
10.在科技小制作活动中,小明自制了一个指南针,用条形磁体将缝衣针磁化后,将其放在水中漂浮的一片树叶上。多次将树叶轻轻旋转,待树叶静止后,观察到树叶的尖端总是指向南方,如图所示。下列说法中正确的是 ( A )
第10题图
A.指南针的“S”应标注在树叶尖端
B.树叶尖端指向地磁南极
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D.若用条形磁体的S极靠近树叶尖端,则会相互吸引
A
11.如图所示的是地磁场的示意图。请在括号中填上地磁的磁极和小磁针右下端的磁极。
第11题图
12.干簧管是一种开关,其结构如图甲所示,其中磁簧片是一种有弹性、易被磁化的软磁材料,被固定于玻璃管内。将一根条形磁体靠近并与干簧管平行放置时,干簧管的磁簧片触点会闭合,电路接通,如图乙所示;当条形磁体远离干簧管时,触点会断开。干簧管的磁簧片被磁化后,触点部位闭合的原因是 异名磁极相互吸引 。
第12题图
异名磁极相互吸引
