(共12张PPT)
第三节 磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中的受力情况
1.如图所示的是实验室电流表的内部结构示意图。当有电流通过线圈时,线圈带动指针偏转。该电流表的工作原理是
磁场对通电导线具有力的作用 。
第1题图
磁场对通电导线具有力的作用
2.如图所示的实验装置是用来探究 磁场对通电导线的作用 (选填“电流的磁效应”或“磁场对通电导线的作用”)的。实验中把导体棒ab放在磁场里,接通电源,让电流通过导体棒ab,会观察到导体棒向右运动;如果把电源的正、负极对调后接入电路,会观察到导体棒ab向 左 (选填“左”或“右”)运动;如果不对调电源的正、负极,但把蹄形磁体上、下磁极对调一下,会观察到导体棒ab向 左 (选填“左”或“右”)运动;如果把电源的正、负极对调,同时把蹄形磁体上、下磁极也对调,会观察到导体棒ab向 右 (选填“左”或“右”)运动。
磁场对通电导线的作用
左
左
右
第2题图
3.跨学科实践·物理学与日常生活在大力倡导节能环保、践行低碳生活的新时代,新能源汽车越来越普及。其中新能源电动汽车中的电动机利用通电线圈在 磁场 中受力转动,把 电 能转化为机械能,从而驱动汽车行驶。
磁场
电
直流电动机是如何工作的
4.如图所示,下列说法中错误的是 ( D )
甲 乙 丙 丁
A.图甲中的自制电动机是利用磁场对通电导线具有力的作用的原理来工作的
B.图乙说明通电导线周围存在磁场
C.图丙中的电风扇可以将电能转化为机械能
D.图丁中地磁场周围的磁感应线是真实存在的
D
5.核心素养·物理观念小雨同学做了一个直流电动机模型,接通电路后,发现电动机不转动。下列原因中不可能的是 ( B )
A.电源电压太低
B.电源正、负极接反了
C.开始时,线圈处于平衡位置
D.电刷接触不良
B
6.如图所示,通电线圈在磁场中发生扭转,说明 磁场 对通电导线有力的作用,利用这个原理可以制作 电动机 (选填“电动机”或“电磁铁”)。
第6题图
磁场
电动机
7.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。若将电源的正、负极对调,从O点沿转轴观察,则线圈将 顺时针 (选填“顺时针”或“逆时针”)转动。
第7题图
顺时针
8.如图所示,将导体棒ab放在磁场中,接通电源后,导体棒ab向左运动。若要使其向右运动,下列措施中可行的是 ( C )
第8题图
A.增大电路中的电流
B.换用磁性更强的磁体
C.将电源的正、负极对调
D.同时对调磁体两极和电源两极
C
9.小华安装好直流电动机模型,通电后电动机正常运转。他想使电动机的转速加快,可采用的方法是 ( A )
A.增大电流
B.减小电流
C.对调电源的正、负极
D.对调磁体的南、北极
A
10.如图甲所示,磁场对导体的力F竖直向下,用Fab、Fcd、Fa'b'和Fc'd'分别表示图乙、图丙中闭合开关后磁场对导体ab、cd、a'b'、c'd'的力。下列说法中正确的是 ( C )
第10题图
A.Fab竖直向下,Fcd竖直向下
C
B.Fab竖直向上,Fcd竖直向下
C.Fa'b'竖直向上,Fc'd'竖直向下
D.Fa'b'竖直向下,Fc'd'竖直向上
11.核心素养·物理观念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,从而对地球起到保护作用。其中涉及的物理原理是
磁场对电流(或通电导线、运动电荷等)有力的作用 。
磁场对电流(或通电导线、运动电荷等)有力的作用 (共27张PPT)
微专题(一) 电磁作图
磁感线类作图
1.如图所示,在括号中标出磁体的磁极(用“N”或“S”表示),并标出A点的磁感线的方向。
第1题图
2.如图所示,请根据已经画出的两个磁极间的磁感线,在图中标出磁极的名称。
第2题图
3.如图所示,一个小磁针在条形磁体的作用下处于静止状态。请标出小磁针的N极和A点的磁感线的方向(用箭头表示)。
第3题图
通电螺线管类作图
4.如图所示,某同学正确运用右手螺旋定则(安培定则)判断通电螺线管的磁极。请在图中标出流入螺线管的电流方向和通电螺线管的N极。
第4题图
5.如图所示,闭合开关后,请标出通电螺线管的磁感线的方向和旁边悬挂的条形磁体的N、S极。
第5题图
6.(2025·吉林)如图所示,请标出通电螺线管的N极并在A点画出磁感线的方向。
第6题图
7.如图所示,闭合开关后,请根据图中磁感线的方向,标出通电螺线管的N极和电源的正极。
第7题图
8.如图所示,闭合开关S,发现弹簧缩短,小磁针旋转到图示位置静止,请在图中括号内标出电源的正、负极和小磁针的N极。
综合提升
第8题图
9.如图所示,请在虚线框内添加一个电源和一个滑动变阻器,将电磁铁连入你设计的电路中。要求:小磁针静止时如图所示,且向右移动滑动变阻器的滑片时,电磁铁的磁性变弱。
第9题图
10.A、B是两个电磁铁,闭合开关S后,小磁针在如图所示的位置静止,C是两个电磁铁之间的一条磁感线。请标出:
第10题图
①电磁铁间磁感线的方向。
②电源右端的极性(用“+”或“-”表示)。
③电磁铁B上方的小磁针的N极。
微专题(二) 探究通电螺线管外部磁场的方向
1.合肥市某学校研学小组在“探究通电螺线管外部的磁场”实验中,将小磁针和螺线管放置于同一水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。闭合开关S后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为 负 (选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针N极将 向北 (选填“不”“向北”或“向南”)偏转。
第1题图
负
向北
2.(2025·合肥二模)如图所示,将电流表接入螺线管的电路中,电路接通后,A端为通电螺线管的N极,则电流表的“正接线柱”应接在 a (选填“a”或“b”)端。
第2题图
a
3.核心素养·科学思维如图甲所示的是“奋斗”小组制作的“磁悬浮地球仪”。在地球仪中装入条形磁铁,底座中的电磁铁就可将其稳定地“漂浮”在空中,其工作原理如图乙所示。下列说法中正确的是 ( B )
第3题图
A.电磁铁的上端为N极
B.电源的左端为正极
C.地球仪是利用异名磁极互相排斥的原理实现“漂浮”的
B
D.滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
4.核心素养·科学探究小华在老师办公室看到一个如图甲所示的仪器,由一根铜线和一个有两排孔的平板玻璃制成,铜线依次穿过相邻的孔绕成一个线圈。老师告诉他这是螺线管。于是,在老师的指导下,他把螺线管接入电路,探究其特点。
第4题图
(1)他把一个小磁针放在桌面上,小磁针静止时指向南北方向。将螺线管通电后靠近该小磁针,发现小磁针发生 偏转 ,说明通电螺线管周围存在磁场。
偏转
(2)接着,小华将细铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲击玻璃板后,细铁屑的排列情况如图乙所示。
①小华观察发现靠近通电螺线管两端的地方铁屑分布比较密集,说明通电螺线管两端的磁性比较 强 。
②小华继续仔细观察细铁屑的整体分布情况,发现通电螺线管外部的磁场分布与我们学过的 条形 磁体的磁场分布情况相似。
③随后小华在未通电的螺线管外部放置了八个小磁针,闭合开关,磁针指向如图丙所示,放入小磁针是为了显示 磁场的方向 。
强
条形
磁场的方向
微专题(三) 电磁继电器的应用
1.如图所示的是一种温度自动报警器的原理图,在水银温度计中封入一段金属丝,金属丝下端所指示的温度为90 ℃。报警器的主要元件是电磁铁,它可以利用电路的 通断 来控制磁性的有无,当控制电路接通且温度达到90 ℃时看到的现象是
灯熄灭,电铃响 。
第1题图
通断
灯熄灭,电铃响
2.如图甲所示的智能电梯在有、无人乘坐时会以不同的速度运行,这样可以节约用电。如图乙所示的是其控制电路图,R是一个压敏电阻,其阻值随压力的减小而增大。当有人走下电梯后,左侧电路中电流 减小 (选填“增大”“减小”或“不变”),电磁铁的磁性将 减弱 (选填“增强”“减弱”或“不变”),电动机的功率将 变小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
第2题图
减小
减弱
变小
3.(2025·合肥二模)某兴趣小组设计了一个汽车超载则无法启动的模拟装置,如图所示。闭合开关S、S1,当压敏电阻R2受到的压力达到某一值时,衔铁被吸下,B、C两个触点断开,电动机停止工作,汽车无法前行。下列说法中正确的是 ( D )
第3题图
A.电磁铁的原理与电动机的原理相同
B.电磁铁的上端为N极
C.电流不变时,增加电磁铁线圈的匝数,电磁铁的磁性会减弱
D
D.只增大控制电路中的电流,电磁铁的磁性会增强
5.跨学科实践·物理学与日常生活如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和电磁继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天灯熄,夜晚灯亮。下列说法中正确的是 ( D )
第5题图
A.白天流过R0的电流比夜晚小
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.白天R0两端的电压比夜晚大
D
D.白天,如果将电阻箱R的阻值调大,则路灯也可能变亮
4.跨学科实践·物理学与工程实践如图所示的是燃油汽车启动装置的电路简图。汽车启动时,需将钥匙插入仪表盘上的钥匙孔并旋转,下列说法中正确的是 ( A )
第4题图
A.旋转钥匙相当于闭合开关
B.电磁铁是利用电流的热效应来工作的
C.电磁铁通电后电磁铁的上端为S极
D.电动机工作时将电能全部转化为机械能
A
6.为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压U1=3 V,定值电阻R0=50 Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的图像如图乙所示;工作电路中,电压U2=220 V,R1=836 Ω,R2=44 Ω。已知恒温调奶器容量为2 kg,水温达到80 ℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
第6题图
(1)随着温度的升高,热敏电阻的阻值 增大 (选填“增大”或“减小”),电磁铁的磁性 减弱 (选填“增强”或“减弱”),当温度增大到一定值时,衔铁会跳起。
(2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流。
(3)求工作电路在保温状态下的电功率。
(4)在恒温调奶器内加满温度为25 ℃的水,加热元件工作500 s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
解:(1)由图可知,随着温度的升高,热敏电阻R的阻值变大,电路中的电流变小,电磁铁的磁性减弱,当温度增大到一定值时,衔铁会跳起,与触点a连接。
增大
减弱
(2)图甲中,定值电阻R0和热敏电阻R串联,水温达到80 ℃时衔铁会跳起,由图乙可知,热敏电阻R=100 Ω,通过电磁铁线圈的电流I===0.02 A。
(3)衔铁跳起,与触点a连接,电阻R1和R2串联,电路的总电阻最大,由P=可知电路的总功率最小,处于保温状态,工作电路在保温状态下的电功率
P保===55 W。
(4)水吸收的热量Q=c水mΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃-25 ℃)=4.62×1J,
衔铁与触点b连接,只有电阻R2接入电路,电路的总电阻最小,
由P=可知电路的总功率最大,恒温调奶器处于加热状态,500 s内消耗的电能
W=t=×500 s=5.5×105 J,
恒温调奶器的加热效率η=×100%=×100%=84%。
答:(2)通过电磁铁线圈的电流为0.02 A。
(3)工作电路在保温状态下的电功率为55 W。
(4)此过程中水吸收的热量为4.62×105 J,恒温调奶器的加热效率为84%。(共7张PPT)
回归教材(一) 教材素材与变式1
1.(沪科九物全P139图18-10改编)文化自信指南针是我国古代的四大发明之一。如图所示,司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方,司南的长柄所指方向为地磁的 N 极,司南的长柄为磁石的 S 极。(均选填“N”或“S”)
第1题图
N
S
2.(人教九物全P151图20.1-13改编)用硬纸板和大头针制作底座,把两根缝衣针磁化后,穿过按扣的两个孔,放在底座的针尖上,就制成了一个简易的指南针。若该指南针静止后,针尖指向北方,则针尖是指南针的 N 极。指南针能够指南北,说明地球周围存在着 磁场 。
第2题图
N
磁场
3.(沪科九物全P143图18-16改编)在“探究通电螺线管外部磁场的特点”实验中,在螺线管两端各放一个小磁针,并在玻璃板上均匀撒满铁屑。通电后观察小磁针的方向(如图所示),若改变电流方向,则小磁针的方向 改变 (选填“改变”或“不变”)。在实验中观察铁屑的分布,发现通电螺线管外部的磁场与 条形磁体 的磁场相似。
第3题图
改变
条形磁体
4.(沪科九物全P155图18-37改编)如图所示的是一种水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时, 绿 灯亮;水位到达金属块A时, 红 灯亮。(水能导电)
第4题图
绿
红
5.(人教九物全P160图20.3-7乙改编)如图所示,闭合开关S后,移动滑动变阻器R的滑片P,无论滑动变阻器R的滑片P移到哪个位置,电磁铁B总能比电磁铁A吸附更多的大头针。这说明了
电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关 。
第5题图
电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关
6.(人教九物全P164图20.4-8改编)(2025·安徽)某兴趣小组为了研究利用单刀双掷开关控制小直流电动机的正转、反转和不转,设计了如图所示的电路,S1、S2为单刀双掷开关,L1、L2为指示灯。规定电流从电动机M的左端流入,电动机正转。下列说法中正确的是 ( C )
第6题图
A.单刀双掷开关S1接触点a、单刀双掷开关S2接触点d时,小灯泡L1、L2均发光,电动机不转
C
B.单刀双掷开关S1接触点a、单刀双掷开关S2接触点c时,只有小灯泡L1发光,电动机反转
C.单刀双掷开关S1接触点b、单刀双掷开关S2接触点d时、只有小灯泡L2发光,电动机反转
D.单刀双掷开关S1接触点b、单刀双掷开关S2接触点c时、小灯泡L1、L2均发光,电动机正转(共7张PPT)
实 践 自制简易电报机
阅读短文,回答下列问题。
一、电报机的基本构成
如图所示,电报机通常由发送器、接收器、电源和电线等部分组成。发送器用于将文字或符号转化为电信号,接收器则将接收到的电信号还原为文字或符号。电源为电报机提供所需的电能,而电线则作为电信号的传输媒介。
电报机模型
二、电报机的工作原理
1.编码过程
在电报通信中,需要将文字或符号转化为电信号进行传输,这个过程称为编码。早期的电报机采用莫尔斯电码进行编码。莫尔斯电码是一种二进制编码方式,通过不同的点和划组合来表示不同的字母、数字和标点符号。发送器根据输入的文字或符号,通过机械或电子装置产生相应的电信号。
2.传输过程
编码后的电信号通过电线进行传输。在传输过程中,电信号会受到各种因素的影响,如电阻、电容、电感等,导致信号衰减和失真。为了解决这个问题,电报机通常采用差分脉冲编码或增量调制等技术对信号进行调制和放大,以确保信号在传输过程中的稳定性和可靠性。
3.解码过程
接收器接收到电信号后,需要将其还原为文字或符号,这个过程称为解码。解码器根据接收到的电信号,通过机械或电子装置还原出相应的文字或符号。早期的电报机采用与发送器相同的莫尔斯电码进行解码,而现代电报机则采用更先进的解码算法和技术,以提高解码的准确性和效率。
1.电报机的核心部件之一是电磁铁。要使电磁铁的磁性增强,在不改变电源的情况下,可以采取的措施是 增加线圈的匝数 。
2.在简易电报机的电路中,若电源电压不变,将电磁铁线圈的导线换成更细的导线(长度、材料不变),则电磁铁的磁性会 减弱 (选填“增强”“减弱”或“不变”)。
增加线圈的匝数
减弱
3.如图所示,在桌面上将开关、灯泡和电源等连接好制成一套简易有线电报机。小明、小红分别在不透光挡板(图中未画出)两侧,通过控制灯泡闪光次数来向对方发送不同信息,图中虚线表示可固定挡板的位置。下列说法中正确的是 ( B )
第3题图
A.挡板沿AA'固定,小灯泡L1显示操控开关S1的人所发信息
B.挡板沿AA'固定,小灯泡L1显示操控开关S2的人所发信息
C.挡板沿BB'固定,小灯泡L2显示操控开关S1的人所发信息
B
D.挡板沿BB'固定,小灯泡L2显示操控开关S2的人所发信息(共24张PPT)
第一节 磁的奥秘
第1课时 认识磁现象
认识磁现象
1.传统文化(2025·宿州一模)东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”为司南的 南 极。
南
2.跨学科·化学科学既是物理的,也是化学的,还是地理的……某款暖手包,包内的物质含有醋酸钠,其液体可以通过凝固放热,再以 热传递 (选填“做功”或“热传递”)方式温暖我们的双手;教学用磁悬浮地球仪应用了同名磁极相互 排斥 的规律。
热传递
排斥
3.小明在做实验时,不小心将一块条形磁体摔成了两段,如图所示,则小明得到的是 ( C )
A.一段只有N极,另一段只有S极的磁体
B.两段均无磁性的铁块
C.两段各有N极和S极的磁体
D.两段磁极无法确定的磁体
第3题图
C
4.(2025·贵州)如图所示,为判断一根铁棒是否有磁性,用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验,当出现以下哪一现象,便能证明铁棒有磁性 ( A )
A.将铁棒的一端靠近小磁针的N极,N极被排斥
B.将铁棒的一端靠近小磁针的N极,N极被吸引
C.将铁棒的两端分别靠近小磁针的N极,N极均被吸引
D.将铁棒的同一端分别靠近小磁针的N、S极,两极均被吸引
第4题图
A
5.如图所示,在光滑的地面上有两辆靠得较近的小车,小车上分别放有一块条形磁体,同时松手后观察到的现象是 ( D )
第5题图
A.两辆小车都向左运动
B.两辆小车都向右运动
C.一辆小车先运动,另一辆小车后运动
D.甲小车向左运动,乙小车向右运动
D
磁的应用
6.小明拿出一个磁性小球,下列说法中正确的是 ( C )
A.磁性小球只有一个磁极
B.磁性小球的磁性很强,可以吸引银手镯
C.磁性小球可以吸引小明文具盒内的铁质削笔刀
D.磁性小球可以吸引小明文具盒内的橡皮
C
7.跨学科实践·物理学与日常生活某巡查小组进入森林后在Q处迷失方向,如图甲所示的是该小组利用卫星技术获取的森林俯视图,他们携带的指南针静止时的指向如图乙所示。他们要尽快找到出口应选择的方向是 ( B )
第7题图
A.朝E的方向
B.朝F的方向
C.朝G的方向
D.朝H的方向
B
8.桌面上放有一定量的铁屑,现将两块完全相同的条形磁体A的N极和条形磁体B的S极按如图甲所示的方式放置在铁屑的上方,两块条形磁体都能吸附一定量的铁屑。若将吸附有铁屑的两极靠在一起,则吸附在连接处的铁屑会 减少 。如图乙所示,将一根长度略大于两磁体间距的软铁棒轻轻放在两磁体上,则被吸附的铁屑会 减少 。(均选填“增加”“减少”或“不变”)
第8题图
减少
减少
9.现在有一种可以吞噬磁体的橡皮泥,把一个磁体放在该橡皮泥旁边,磁体会被慢慢吞噬,如图所示。磁体会被吞噬的原因是 ( D )
第9题图
A.橡皮泥受到磁体的压力
B.橡皮泥有较强的粘连性
C.磁体具有动能
D.橡皮泥中含有磁性物质
D
10.(2025·福建二模)如图甲所示的是一种椭球体磁体,小南和小闽用两个该磁体、一盒细铁屑、铁钉等材料进行探究。
第10题图
(1)比较磁体两端与侧边的磁性强弱:小南将两磁体在桌面相近位置任意摆放,磁体自由运动稳定后,均呈现如图乙所示的状态。由此推断:该磁体 侧边 的磁性强。
(2)小闽将磁体直接放入细铁屑盒后取出,发现侧边吸附的铁屑比两端多,由此判断小南的推断是 正确 的。
侧边
正确
11.一天,小明在炉火旁烤火,他突然想到:“如果将磁体放在火中烧,会产生什么现象呢 磁体的磁性是变强了 还是变弱了 也许磁性会变强吧!”为了验证自己的想法,小明做了一个实验:将一块条形磁体的一端固定在铁架台上,另一端吸着一些小铁钉,再用酒精灯给该条形磁体加热,一段时间后,小明发现当该条形磁体被烧红后,小铁钉纷纷落下。
(1)根据这一现象,你认为生活中要保持磁体的磁性不减弱,应注意什么
(2)小明在探究这一问题时,整个过程中运用了怎样的学习程序
答:(1)注意不要让磁体靠近高温热源。
(2)提出问题→合理猜想→实验验证→得出结论。
第2课时 磁场 磁感线 地磁场
磁场
1.核心素养·科学观念一位物理学家曾说过:“磁场在物理学家看来正如他坐在椅子上一样实在”。这句话形象地说明了 ( C )
A.磁场是看得见、摸得着的
B.椅子一定是磁体
C.磁场是真实存在的一种物质
D.磁场是为研究问题而假想的
C
磁感线
2.如图所示,小磁针处于静止状态,下列说法中正确的是 ( C )
第2题图
A.甲是N极,乙是S极,外部磁感线从甲出发
B.甲是S极,乙是N极,外部磁感线从甲出发
C.甲、乙都是S极,外部磁感线进入甲、乙
D.甲、乙都是N极,外部磁感线从甲、乙出发
C
地磁场
3.我国古代《论衡》一书中有用布摩擦过的琥珀能吸引干草屑和司南能指南北的记载。用布摩擦过的琥珀带了电荷,其本质是 电荷的转移 (选填“电荷的转移”或“创造了电荷”);司南能指南北是因为地球周围存在 地磁场 。
电荷的转移
地磁场
4.关于地磁场,下列说法中正确的是 ( B )
A.地球周围的地磁场的磁感线是从地磁南极出发回到地磁北极的
B.指南针总是指向南北,是因为受到了地磁场的作用
C.地磁两极与地理两极完全重合
D.我国宋代学者沈括正确地找到了地磁场产生的原因
B
5.核心素养·科学思维在班级组织的“自制指南针”活动中,小伟同学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 ( D )
第5题图
A.树叶的尖端指向地磁南极
B.指南针的“N”应标注在树叶尖端
C.树叶周围存在磁场和磁感线
D
D.若用磁体的N极靠近树叶尖端,则会相互吸引
6.两根外形相同的钢条M、N,按图甲、图乙两种方式接触时,钢条之间都有较大吸引力。下列说法中正确的是 ( D )
第6题图
A.钢条M无磁性,钢条N无磁性
B.钢条M无磁性,钢条N有磁性
C.钢条M有磁性,钢条N无磁性
D.钢条M有磁性,钢条N有磁性
D
7.在建立“磁感线”模型实验中,某小组将条形磁体放在玻璃板下方,在玻璃板上均匀撒上铁屑,轻轻敲击玻璃板,铁屑的分布情况如图所示。此时若把条形磁体的N、S极对调,再重复上述实验,则看到的现象和接下来的操作是 ( A )
第7题图
A.铁屑分布情况相同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的相同位置,观察小磁针指向
B.铁屑分布情况相同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的不同位置,观察小磁针指向
A
C.铁屑分布情况不同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的相同位置,观察小磁针指向
D.铁屑分布情况不同,然后取相同小磁针分别放在两个磁场的不同位置,观察小磁针指向
8.如图所示的是条形磁体周围磁感线的分布情况,下列说法中正确的是 ( B )
A.因为F点不在磁感线上,所以F点处没有磁场
B.E、F、P、Q四点中,磁场最强的点是E点
C.小磁针放在Q点静止时,其S极的受力方向与Q点的磁场方向相同
D.两极的磁感线密集,磁性较弱
第8题图
B
9.文化自信人类最早的磁化技术出现在我国宋代。据《武经总要》记载,古人先将鱼形铁片烧红,使其头尾分别指向南北方向(如图甲所示),然后将其放入水中冷却,通过地磁场的作用,鱼形铁片获得磁性,即可制成指南鱼。使用时将指南鱼放入水中漂浮,鱼头指南,如图乙所示。下列说法中正确的是 ( C )
A.鱼形铁片不能被磁体吸引
B.指南鱼周围存在磁感线
C.指南鱼的鱼头应标注“S”
D.指南鱼的腹部磁性最强
C
第9题图
10.(2025·安徽)在“探究磁体周围的磁场分布”实验中,小丁正确描绘出某蹄形磁体磁极附近的磁感线分布如图所示,则该蹄形磁体下端的磁极是 S 极。
第10题图
S
11.(2025·合肥三模)一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在区域出现水平向右的磁场,磁感线如图所示,请在O点画出小磁针N极在磁场刚出现时受到该磁场力F的示意图。
第11题图
12.核心素养·科学思维指南针之所以能指南北是因为受到
地磁场 的作用。科考人员把一块条形磁体带到地球某极地后,用细绳悬挂,其在水平位置平衡的情景如图所示,由此可知所在位置为地理 南 (选填“南”或“北”)极。
第12题图
地磁场
南 (共10张PPT)
章末复习
1.磁体与磁极
磁性 能够吸引铁、钴、镍等物质的性质 磁体 具有磁性的物体 磁极 定义 磁体上磁性最强的位置
名称 磁南极(S极)和磁北极(N极)(由磁极的指向命名,一个磁体有且只有两个磁极)
磁极 作用规律 同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引
磁化 原来不显磁性的物质通过靠近或接触磁体等方式使其显出磁性的过程 2.磁场
磁场 磁体周围存在的一种看不见、摸不着的物质
基本性质 对放入其中的磁体产生力的作用,磁极间力的作用是相互的
方向 在磁场中某点的小磁针静止时N(北)极所指的方向为该点的磁场方向
地磁场 地球周围存在的磁场
地磁场的分布 地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近
3.磁感线
作用 描述磁场的方向及分布情况,实际并不存在
方向 在磁体的外部,磁感线总从磁体的N极发出,最后回到S极
几种磁体磁感线的分布图
4.奥斯特实验
5.通电螺线管的磁场
现象
结论 通电导线周围存在着磁场,磁场的方向与电流方向有关
特点 通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似
磁极的判定
右手螺旋定则:用右手握住螺线管,让四指弯曲的方向跟螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的N极
基本概念认识不清
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)磁场不是真实存在的,磁感线描述磁场的分布及方向,是人们建立的一种模型,实际并不存在。 ( × )
(2)在磁体的内部,磁感线从S极出发,回到N极。 ( √ )
(3)磁感线在磁极处相交。 ( × )
(4)磁感线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。 ( √ )
磁场与磁感线认识错误
×
√
×
√
2.(2025·苏州一模)如图所示的是用来描绘某一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 P (选填“P”或“Q”)处。
第2题图
弱
P
3.(2025·济南二模)关于磁现象,下列说法中正确的是 ( B )
第3题图
A.磁场看不见、摸不到,是不存在的,是我们假想出来的一个模型
B
B.图甲中条形磁体的A端靠近另一个条形磁体的N极,若二者相互排斥,则A端为N极
C.图乙中地理北极是地磁场南极,图中小磁针上端为S极
D.图丙表示的是两个条形磁体异名磁极附近的磁感线分布通电螺线管外部磁场方向的判定有误
4.如图所示的是小明同学“探究通电螺线管外部的磁场方向”实验的示意图。实验时,在圆圈位置放置小磁针,闭合开关S,画出不同位置小磁针静止时N极的指向。下列说法中正确的是 ( D )
第4题图
A.用铁屑代替小磁针也可以达到实验目的
B.对调电源正、负极,闭合开关S后,通电螺线管的磁场方向不变
C.闭合开关S前,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相反
D
D.闭合开关S后,放置在a、b处的小磁针静止时N极指向相同(共20张PPT)
滚动训练 (第一节~第三节)
一、填空题(每空2分,共30分)
1.磁在日常生活中的应用无处不在。如图所示的是一款磁吸式数据线,线体可以和不同型号的充电头通过磁性吸附对接,达到一线多头的使用效果。线体和充电头吸附的原理是 异 (选填“同”或“异”)名磁极相互吸引。指南针的工作原理与此相同,当指针静止时,指向地理南极的是指针的 S (选填“N”或“S”)极。
第1题图
异
S
2.如图所示,闭合开关后,通电螺线管右侧的小磁针处于静止状态,则通电螺线管的A端是 S 极,电源的D端是 正 极。
第2题图
S
正
3.核心素养·物理观念在学习了电和磁的知识后,小聪同学设计了如图所示的实验装置。当电流一定时,螺线管
线圈的匝数越多(或少) ,磁性 越强(或弱) 。
第3题图
线圈的匝数越多(或少)
越强(或弱)
4.通电导线在磁场中受到力的作用,若只改变电流的方向,则导线的受力方向 改变 ;若只改变磁场的方向,则导线的受力方向 改变 。(均选填“改变”或“不变”)
改变
改变
5.小明去超市,走到电梯前发现电梯运转较慢;当他站在电梯上时,电梯运转又快了起来。控制电梯运动快慢的电路如图所示,R是压敏电阻,R1是定值电阻。由此可推断:A处的材料为 铁片 (选填“铜片”“铁片”或“磁体”)。当人站在电梯上时,触点K与触点2接触,压敏电阻R的阻值随着压力的增大而 减小 (选填“增大”或“减小”)。
第5题图
铁片
减小
6.小磁针静止时的指向如图所示,由此可以判断:通电螺线管的A端是 S (选填“N”或“S”)极,接线柱a连接的是电源的 正 (选填“正”或“负”)极。
第6题图
S
正
7.丹麦物理学家奥斯特将一根导线放在静止的小磁针的正上方,并与小磁针平行放置,如图所示。当闭合开关时,导线下方的小磁针会发生 偏转 ,说明通电导线周围存在着 磁场 。要使实验效果更加明显,应使通电导线沿 南北 (选填“东西”或“南北”)方向放置。
第7题图
偏转
磁场
南北
二、选择题(每小题3分,共24分)
8.实验表明,磁体能吸引一元硬币。关于这种现象,下列说法中正确的是 ( D )
A.一元硬币一定是铁做的,因为磁体能吸引铁
B.一元硬币一定是铝做的,因为磁体能吸引铝
C.磁体的磁性越强,能吸引的物质种类越多
D.一元硬币中含有磁性材料,磁化后能被吸引
D
9.a、b两个磁极之间有一个小磁针,小磁针静止时的指向如图所示。下列说法中正确的是 ( A )
第9题图
A.a端是S极,b端是N极
B.a端是N极,b端是S极
C.a、b两端都是N极
D.a、b两端都是S极
A
10.如图所示,通电螺线管的N、S极标注正确的是 ( A )
A B
C D
A
11.如图所示的是直流电动机的基本构造示意图,闭合开关,线圈沿顺时针方向转动。现要线圈沿逆时针方向转动,下列措施中可行的是 ( A )
第11题图
A.将电源的正、负极对调
B.增加电源电压
C.换用磁性更强的磁体
D.对换磁极,同时改变线圈中电流的方向
A
12.核心素养·物理观念关于电和磁,下列说法中正确的是 ( D )
A.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线
B.指南针静止时南极总是指向地磁南极
C.电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
D.扬声器是利用磁场对通电导线具有力的作用的原理来工作的
D
13.如图所示的是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压保持不变,电阻R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器R2的滑片P的位置来设定不同的限载质量。下列说法中正确的是 ( D )
第13题图
A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导线在磁场中受到力的作用
B.检测时,车的质量越小,电磁铁的磁性越强
D
C.闭合开关S,电磁铁的下端为S极
D.若要提高设定的限载质量,则应将滑动变阻器R2的滑片P向左移动
14.某款全自动洗衣机的进水阀门构造如图所示,线圈通电后,无磁性的金属阀门被向上吸起,阀孔打开进水。下列说法中正确的是 ( D )
第14题图
A.线圈的下端为S极
B.金属阀门的材料为铜
C.改变电流方向,金属阀门将被向下排斥
D
D.增大线圈电流,金属阀门更容易被吸起
15.在一圆环形导线的中央放置一个小磁针,导线中的电流方向如图所示,则下列说法中正确的是 ( A )
第15题图
A.小磁针的N极转向纸内
B.小磁针的N极转向纸外
C.小磁针保持不动
D.小磁针的N极在纸面内沿顺时针方向转动
A
三、实验题(每空2分,共12分)
16.核心素养·科学探究如图甲、图乙所示的是不同实验小组探究通电螺线管外部磁场的方向时连接的电路和摆放的小磁针。
第16题图
(1)按图 甲 (选填“甲”或“乙”)的摆放可以进行本实验探究。
甲
(2)正确操作后,他们又将电源正、负接线柱对调接入电路,闭合开关,则小磁针静止后N极指向与前一次实验中的指向 相反 (选填“相同”或“相反”)。
相反
17.如图所示的是小华同学做“探究让线圈转起来”实验时所用的装置。
第17题图
(1)线圈能够转动的原理是 磁场对通电导线有力的作用 。
(2)在实验中,为了使线圈能持续转动,线圈引线正确的刮漆方法是 线圈引线一端的绝缘漆全部刮去,另一端刮去半周 。
(3)现要改变线圈的转动方向,请写出一种具体的操作方法: 将磁体的N、S极位置对调(或将电池的正、负极位置对调) 。
磁场对通电导线有力的作用
线圈引线一端的绝缘漆全部刮去,
另一端刮去半周
将磁体的N、S极位置对调(或将电池的正、负极位置对调)
(4)若线圈引线的刮漆方法正确,电池、导线、金属支架的连接和性能良好,但电路接通后线圈不能转动,则原因可能是
通过线圈的电流太小 (写出一点即可)。
通过线圈的电流太小
四、简答题(共4分)
18.磁辐射是一种环境污染,如电视机出现的“雪花”现象、飞行器的指挥信号受干扰、一些仪器的控制失灵等,它会对人体产生危害,威胁人类健康。用如图所示的装置对磁场穿透性进行探究,研究对象为铁片、铝片、玻璃片、木板、纸片、钢片等。将这些研究对象分别置于蹄形磁体与回形针之间,探究的结果如表所示:
第18题图
(1)上述探究结果说明了什么
(2)如果要屏蔽磁场,那么应选用什么材料的物质
答:(1)铁、钢等物质是磁场不能穿透的。(2分)
(2)钢、铁等物质。(2分)
物质插入后 回形针不会下落 物质插入后
回形针会下落
铝片、玻璃片、木板、纸片 铁片、钢片(共24张PPT)
第二节 探究:通电螺线管外部磁场的方向
第1课时 电流的磁效应
奥斯特实验
1.核心素养·物理观念如图所示,将一个小磁针放在直导线的下方,闭合开关后会看到 小磁针发生偏转 ,实验说明
通电导线周围存在磁场 。若先断开开关,把电源的正、负极对调,再闭合开关,则会看到 小磁针的偏转方向发生改变 。
第1题图
小磁针发生偏转
通电导线周围存在磁场
小磁针的偏转方向发生改变
2.如图所示的是“探究通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面上的小磁针上方有一根与之平行的通电直导线。关于这个实验,下列说法中正确的是 ( C )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针的作用是检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中的电流方向,小磁针N极的指向不变
通电螺线管外部的磁场
第2题图
C
3.(2025·青海)如图所示,闭合开关S后,在图中的括号内标出通电螺线管的磁极,并在A点处用箭头标出磁感线的方向。
第3题图
4.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中,把铁屑均匀撒到装有螺线管的硬纸板上,通电后铁屑分布无明显变化,这时 轻敲 纸板,观察到铁屑排列成如图所示的形状。通电螺线管外部磁场与 条形 磁体的磁场相似,通电螺旋管左端为 S 极。
第4题图
轻敲
条形
S
5.(2025·安徽二模)如图所示的是小马设计的船形电磁罗盘,该电磁罗盘漂浮在水中,能自由转动。闭合开关S后,船头A静止时将指向地理的 南 (选填“南”或“北”)方。
第5题图
南
6.将一个小磁针放置在通电螺线管的右侧,小磁针静止时,其N极的指向如图所示。由此可知,电流是从 B (选填“A”或“B”)端流入螺线管的。
第6题图
B
7.将两个通电螺线管并列放在一起,A、B为相对的两个磁极,它们之间的磁感线分布情况如图所示。下列说法中正确的是 ( A )
第7题图
A.a端为电源的正极,A为通电螺线管S极
B.b端为电源的正极,A为通电螺线管N极
C.c端为电源的正极,B为通电螺线管N极
D.d端为电源的正极,B为通电螺线管S极
A
8.在“探究通电螺线管外部的磁场”实验中,当断开开关时,小磁针甲、乙的指向如图所示。当闭合开关时,通电螺线管有磁性,则下列说法中正确的是 ( A )
第8题图
A.甲发生偏转,乙不偏转
B.乙发生偏转,甲不偏转
C.甲、乙都发生偏转
A
D.甲、乙都不偏转
9.小亮自制了一个电磁指南针模型,用细线将其悬挂起来,如图所示。闭合开关S,A端总是指向南。请你猜想螺线管的正面导线的电流方向是 向下 (选填“向上”或“向下”)。
第9题图
向下
10.如图所示,闭合开关后,根据图中通电螺线管所标注的S极,标出图中给定的磁感线的方向和小磁针的N极,并在括号内标出电源的正、负极。
第10题图
11.核心素养·科学思维通电螺线管的外部磁场与条形磁体周围的磁场相似,其磁极可以用右手螺旋定则来判定。
第11题图
(1)在图甲中,通电螺线管的A端是 N 极。
N
(2)螺线管实际上就是由多个单匝圆形线圈组成的,通电螺线管的磁场可以看成由每一个单匝圆形通电线圈的磁场组合而成的,因此应用右手螺旋定则也可以判断单匝圆形通电线圈的磁极。现有一个单匝圆形通电线圈中的电流方向如图乙所示,则其B端是 N 极。
(3)地球周围存在磁场,有学者认为地磁场是由于带电的地球自转形成圆形电流引起的,地球自转的方向自西向东(如图丙所示),则形成的圆形电流的方向与地球的自转方向 相反 (选填“相同”或“相反”)。物理学上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。那么地球带 负 (选填“正”或“负”)电。
N
相反
负
1.某同学连接了如图所示的电路来探究电磁铁的磁性。为了让铁钉吸引的大头针的数目增多,下列措施中可行的是 ( B )
第1题图
A.将滑动变阻器的滑片向左端移动
B.将滑动变阻器的滑片向右端移动
C.减少铁钉上线圈的匝数
D.去掉一节干电池
B
第2课时 电磁铁 电磁继电器
电磁铁磁性强弱的判断
2.如图所示,闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P逐渐向左移动,在此过程中条形磁体一直保持静止。关于该过程,下列说法中正确的是 ( A )
第2题图
A.电磁铁的磁性逐渐增强
B.电磁铁的左端为S极
C.电磁铁周围不产生磁场
D.条形磁体与电磁铁之间相互吸引
A
电磁继电器
3.核心素养·物理观念如图所示,电磁继电器能通过低压控制电路间接地控制高压工作电路。下列说法中错误的是 ( C )
第3题图
A.电磁继电器的工作原理是电流的磁效应
B.电磁继电器实际上是一个由电磁铁控制电路通断的开关
C.连有电动机的电路是低压控制电路
D.使用电磁继电器主要是为了安全用电
C
4.下列设备中应用了电磁继电器的是 ( C )
A.电铃 B.电风扇
C.机器人 D.电热毯
C
5.如图所示的是鸡苗孵化温度自动控制报警器的原理图。在水银温度计里封入一段金属丝,根据需要,可以设定鸡苗孵化为高温报警和低温报警。该水银温度计在电路中的作用相当于一个 开关 。若将该装置设定为高温报警时指示灯为红灯,正常状态时指示灯为绿灯,则绿灯为 L1 (选填“L1”或“L2”)。
第5题图
开关
L1
6.下列措施中能使电磁铁的N、S极互换的是 ( B )
A.把线圈的匝数增加一倍
B.改变电流的方向
C.将电流减小一半
D.把铁芯抽出来
B
7.核心素养·科学思维如图所示的是小明为某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化;R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯L熄灭,蜂鸣器报警。下列说法中正确的是 ( D )
第7题图
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁的磁性减弱
D
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
8.跨学科·生物学(2025·广州)医学上用“人工心脏泵”替代心脏推动血液循环,其工作原理如图所示,活塞在电磁铁的带动下左右移动,代表心脏的舒张和收缩。“人工心脏泵”正常工作的过程中,电磁铁的电流从a流向b时,下列说法中正确的是 ( B )
第8题图
A.电磁铁左端为S极,活塞向右移动
B.电磁铁左端为S极,活塞向左移动
C.电磁铁左端为N极,活塞向右移动
B
D.电磁铁左端为N极,活塞向左移动
9.如图甲所示的是一个磁悬浮地球仪,其内部结构示意图如图乙所示,该地球仪内部的条形磁体的上端为S极,其下方的底座中有一个电磁铁,通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中。请在图乙中标出闭合开关后,电磁铁的N极、电磁铁线圈中的电流方向和电源的正、负极。
第9题图
10.核心素养·科学探究某实验小组在做“探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关”实验,用漆包线分别在两枚大铁钉上面绕制若干圈,做成简易电磁铁,然后分别按如图所示的方式接入电路。探究前,他们还作出了以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性。
猜想B:通过的电流越大,电磁铁的磁性越强。
猜想C:外形相同时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。
第10题图
(1)实验中他们是根据电磁铁是否吸引大头针来判断电磁铁是否具有磁性的,同时根据 吸引的大头针的数量 来判断电磁铁磁性的强弱。
(2)比较图 甲、乙 ,可以验证猜想A是正确的。
(3)比较图 乙、丙 ,可以验证猜想B是正确的。
(4)根据图 丁 ,可以验证猜想C是正确的。但仔细分析发现,猜想C的表述还不完整,还应补充条件: 通过电磁铁的电流一定。
(5)滑动变阻器在电路中的作用是 保护电路 和 改变电磁铁中的电流大小 。
吸引的大头针的数量
甲、乙
乙、丙
丁
通过电磁铁的电流一定
保护电路
改变电磁铁中的电流大小
