第二十章 《电与磁》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共42分)
1. (2017?高邮市一模)如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
2. (2016?金坛市模拟)如图所示,磁铁吸住两根铁钉的一端,那么这两根铁钉的另一端将( )
A.互相吸引,如图甲
B.互相排斥,如图乙
C.既不吸引,也不排斥,如图丙
D.以上三种情况都有可能
3. (2017?乐清市模拟)如图所示的四个实验中,不能确定钢棒本身具有磁性的是( )
A.小磁针与钢棒排斥 B.静止时始终南北指向
C.能吸引更多铁屑 D. 电流表指针偏转
4. (2017?南湖区一模)以下描述两个磁极间的磁感线分布图中,正确的是( )
A. B. C.D.
5. (2017?上城区二模)汽车启动器是一种螺线管,驾驶者转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质,对此小徐同学绘制了一张图,你认为需要修改的是( )21教育网
A.磁感线方向 B.螺线管的磁性
C.电源正负极 D.小磁针指向
6. (2017?通州区一模)下图中用右手螺旋定则判断通电螺线管极性正确的是( )
A. B. C. D.
7. (2017?石景山区二模)根据图中小磁针的指向,下列关于电磁铁极性和电源正负极的判断正确的是( )2-1-c-n-j-y
A.a?端是N极,c?端是负极 B.a?端是N极,c?端是正极
C.a?端是S极,c?端是负极 D.a?端是S极,c?端是正极
8. (2017?嘉祥县一模)下列操作中哪种措施能增强通电螺线管的磁性( )
A.减小线圈中的电流 B.将电源的正、负极对调
C.减少线圈的匝数 D.在线圈中插入铁棒
9. (2017?河南模拟)如图是一种温度自动报警器的原理图,制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别与水银和金属丝相连,说法正确的时( )www-2-1-cnjy-com
A.当温度计达到90℃时,报警装置会响铃,同时红灯亮
B.当温度计达到90℃时,报警装置会响铃,同时绿灯亮
C.当温度计达到85℃时,报警装置会响铃,同时绿灯亮
D.当温度计达到85℃时,报警装置会响铃,同时红灯亮
10. (2017?东莞市校级三模)制造电动机所依据的原理是图中的( )
A. B.
C. D.
11. (2017?海淀区校级模拟)如图所示是扬声器(喇叭)的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中正确的是( )
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D.扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同
12. (2018?奎文区一模)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利,POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示),在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检热头的线圈中就会产生变化的电流。POS机便可读出磁条上的信息,图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )www.21-cn-jy.com
A. B. C. D.
13. (2017?道里区二模)如图甲、乙,分别演示的是电话的话筒和听筒的工作过程,下面有关这两幅图的说明中正确的是( )2·1·c·n·j·y
A.甲图表现的是电话的听筒,它是利用电磁感应原理来工作的
B.甲图表现的是电话的话筒,它工作时将电能转化为机械能
C.乙图表现的是电话的听筒,它是利用磁场对电流的作用来工作的
D.乙图表现的是电话的话筒,它工作时将机械能转化为电能
14. (2017?安徽一模)如图所示为发电机的工作原理图,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流
B.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流大小不变
C.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流方向不变
D.发电机的原理和扬声器的相同
二、填空题(每空2分,共22分)15. (2017?亭湖区校级一模)如图是我国早期的指南针--司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的.东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”.则司南长柄一端是磁石的 ,司南指南北是由于它受到 的作用.21世纪教育网版权所有
16. (2018?临淄区校级一模)如图所示,通电螺线管附近的小磁针处于静止状态,则螺线管的A端是 极,电源的D端是 极。
17. (2017?潮阳区模拟)如图所示,是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图.(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的.(2)闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向 (填“a”或“b”)端移动时,电磁铁磁性增强;由实验可得到的结论是:当线圈匝数不变时,通过线圈的电流 ,电磁铁磁性越强.【来源:21·世纪·教育·网】
18. (2017?菏泽模拟)如图,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到 的作用.据此原理可以制成 .
19. (2017?河源校级模拟)如图,闭合开关,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,那么当ab向左运动时,电流表指针向 偏转,此过程是
能转化为电能.
三、作图题(每题5分,共10分)
20. (2017?谷城县校级三模)据图中小磁针N极指向,标出磁体的N极和S极,并画出a点和b点的磁感线方向.?21·cn·jy·com
21. (2017?独山县校级一模)小磁针在通电螺线管旁边静止时,其南北极指向如图所示.请画出通电螺线管的绕线.21·世纪*教育网
四、实验题(每空2分,共26分)22. (2017?江都区校级模拟)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小聪所在的实验小组用滑动变阻器的电阻丝(表面涂有绝缘漆)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,结合其它实验器材做了如图所示的实验.21cnjy.com
根据b、c、d中观察到的情况,完成下面填空:(1)通过观察电磁铁 的不同,来判断它磁性强弱不同.(2)通过比较 两种情况,可以知道通过的电流越大,电磁铁的磁性越强.(3)小聪通过比较d中甲、乙两个电磁铁,得到结论:外形结构相同的电磁铁,线圈匝数越多,磁性越强.你认为 (合理/不合理),理由是
.
变导体ab的运动方向.
步骤一:将导体沿水平方向左右运动,如图甲所示,电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,这是因为 .步骤二:将导体沿竖直方向上下运动,如图乙所示,电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,这是因为 .步骤三:将导体沿水平方向左右运动,如图丙所示,电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,电路中 (选填“有”或“无”)电流产生.综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是
.
第二十章 《电与磁》达标检测
时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每题3分,共42分)
1. (2017?高邮市一模)如图所示的四个实验中,能确定钢棒具有磁性的是( )
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】B 【解析】图①中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转,排斥也可以使小磁针偏转,吸引不能说明有磁性,排斥能说明有磁性,题中没有说明是吸引还是排斥,所以不能说明钢棒是否具有磁性;图②中钢棒指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性;图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性;图④中导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性。能确定钢棒具有磁性的是②④。故选:B。21*cnjy*com
2. (2016?金坛市模拟)如图所示,磁铁吸住两根铁钉的一端,那么这两根铁钉的另一端将( )
A.互相吸引,如图甲
B.互相排斥,如图乙
C.既不吸引,也不排斥,如图丙
D.以上三种情况都有可能
【答案】B 【解析】由图可知:铁钉是吸在磁铁的S极上,铁钉会在磁铁磁场的作用下被磁化,从而获得了磁性。靠近磁铁的一端都是N极,远离的一端都是S极,由于同名磁极互相排斥,所以情况如图乙所示。故选:B。3. (2017?乐清市模拟)如图所示的四个实验中,不能确定钢棒本身具有磁性的是( )2-1-c-n-j-y
A.小磁针与钢棒排斥 B.静止时始终南北指向
C.能吸引更多铁屑 D. 电流表指针偏转
【答案】C 【解析】A、同名磁极相互排斥,小磁针与钢棒相互排斥,说明都具有磁性,故A不符合题意;B、钢棒指南北,这是磁体的基本性质,说明钢棒具有磁性,故B不符合题意;C、铁芯能使通电螺线管的磁性增强,不能说明钢棒具有磁性,故C符合题意;D、导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现),这是电磁感应现象,说明钢棒具有磁性,故D不符合题意。故选:C。21cnjy.com
4. (2017?南湖区一模)以下描述两个磁极间的磁感线分布图中,正确的是( )
A. B. C.D.
【答案】C 【解析】在磁体的外部,磁感线从磁体的北极出来,回到南极;且同名磁极相互排斥,磁感线应相斥;所以A、B、D错误,C正确。故选:C。
5. (2017?上城区二模)汽车启动器是一种螺线管,驾驶者转动钥匙发动汽车时,相当于给螺线管通电。为研究螺线管的性质,对此小徐同学绘制了一张图,你认为需要修改的是( )21教育名师原创作品
A.磁感线方向 B.螺线管的磁性
C.电源正负极 D.小磁针指向
【答案】D【解析】由图可知,线圈的绕法和电流的方向,利用安培定则,右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指指向左端,则螺线管左端为N极,右端为S极,磁感线从磁体的N极流出,回到S极,故电源正负极、螺线管的磁性、磁感线方向都正确;根据磁体间的相互作用可知,靠近螺线管左端的小磁针左端应为S极,故D错误。故选:D。
6. (2017?通州区一模)下图中用右手螺旋定则判断通电螺线管极性正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A 【解析】A、从图可知,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的螺旋管的右端为N极,左端为S极,故A正确;B、从图可知,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的螺旋管的左端为N极,右端为S极,故B错误;C、从图可知,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的螺旋管的左端为N极,右端为S极,故C错误;D、从图可知,用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的螺旋管的左端为S极,右端为N极,故D错误;故选:A。21*cnjy*com
7. (2017?石景山区二模)根据图中小磁针的指向,下列关于电磁铁极性和电源正负极的判断正确的是( )
A.a?端是N极,c?端是负极 B.a?端是N极,c?端是正极
C.a?端是S极,c?端是负极 D.a?端是S极,c?端是正极
【答案】B
【解析】根据磁极间的作用可以判断通电螺线管的左端(a端)是N极,根据安培定则,可以判断电流从螺线管的左端进入,从右端流出,所以电源的左端(c端)是正极,右端(d端)是负极。如图。故选:B。
8. (2017?嘉祥县一模)下列操作中哪种措施能增强通电螺线管的磁性( )
A.减小线圈中的电流 B.将电源的正、负极对调
C.减少线圈的匝数 D.在线圈中插入铁棒
【答案】D 【解析】A、在相同条件下,减小线圈中的电流,通电螺线管的磁性减弱,故A错误;B、将电源的正、负极对调,只能改变通电螺线管的磁极,不能改变通电螺线管的磁性,故B错误;C、在相同条件下,减少线圈的匝数,通电螺线管的磁性减弱,故C错误;D、在相同条件下,插入铁芯,通电螺线管的磁性增强,故D正确。故选:D。
9. (2017?河南模拟)如图是一种温度自动报警器的原理图,制作水银温度计时在玻璃管中封入一段金属丝,电源的两极分别与水银和金属丝相连,说法正确的时( )
A.当温度计达到90℃时,报警装置会响铃,同时红灯亮
B.当温度计达到90℃时,报警装置会响铃,同时绿灯亮
C.当温度计达到85℃时,报警装置会响铃,同时绿灯亮
D.当温度计达到85℃时,报警装置会响铃,同时红灯亮
【答案】A 【解析】(1)如图,当温度到达90℃时,水银柱到达金属丝的下端,左边的控制电路闭合,控制电路中有电流,电磁铁有磁性,向下吸引衔铁,使衔铁向下运动,从而带动动触点向下运动,使红灯、电铃所在的电路接通,此时红灯发光、电铃响,发出报警信号。故A正确、B错误;(2)如图,当温度到达85℃时,水银柱未到达金属丝的下端,左边的控制电路断开,控制电路中无电流,电磁铁没有磁性,衔铁在弹簧作用下向上运动,从而带动动触点向上运动,使绿灯所在的电路接通,此时绿灯发光,红灯不亮、电铃不响,故CD错误。故选:A。
10. (2017?东莞市校级三模)制造电动机所依据的原理是图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D 【解析】A、图中装置研究的是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故A不符合题意。B、图中是奥斯特实验,说明通电直导线周围存在磁场,故B不符合题意;C、图中是研究电磁铁磁性强弱和线圈匝数的关系,故C不符合题意;D、图中实验演示的是通电导体在磁场中受到力的作用,是电动机的工作原理,故D符合题意;故选:D。11. (2017?海淀区校级模拟)如图所示是扬声器(喇叭)的结构图。当扬声器的线圈中通入携带声音的信息、时刻变化的电流时,线圈会在永久磁体的作用下受到力的作用并带动纸盆振动发声。下列说法中正确的是( )
A.扬声器工作时是将机械能转化为电能
B.扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动
C.扬声器中的永久磁体不会对线圈有作用力
D.扬声器的工作原理与发电机的工作原理相同
【答案】B 【解析】A、动圈式扬声器在工作过程中消耗了电能,把电能转化为机械能,故A错误;B、动圈式扬声器是把强弱变化的电流变成声音信号的装备,它利用了磁场对电流有力的作用的原理,故B正确;C、当线圈中有电流通过时,扬声器中的永久磁体会对线圈有作用力,故C错误;D、发电机的制作原理是电磁感应,而扬声器的工作原理是磁场对电流有力的作用,故D错误。故选:B。
12. (2018?奎文区一模)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利,POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示),在使用时,将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下,检热头的线圈中就会产生变化的电流。POS机便可读出磁条上的信息,图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是( )21世纪教育网版权所有
A. B. C. D.
【答案】C 【解析】POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象,A、如图反映电流周围存在着磁场。选项A错误。B、如图电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动。选项B错误。C、如图电路中没有电源,当闭合开关,闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时,导体中有感应电流产生,这是电磁感应选项。选项C正确。D、如图电路中有电源,是通电线圈在磁场中受力运动,选项D错误。故选:C。www.21-cn-jy.com
13. (2017?道里区二模)如图甲、乙,分别演示的是电话的话筒和听筒的工作过程,下面有关这两幅图的说明中正确的是( )
A.甲图表现的是电话的听筒,它是利用电磁感应原理来工作的
B.甲图表现的是电话的话筒,它工作时将电能转化为机械能
C.乙图表现的是电话的听筒,它是利用磁场对电流的作用来工作的
D.乙图表现的是电话的话筒,它工作时将机械能转化为电能
【答案】D 【解析】甲图通电后有磁性,吸引膜片振动产生声音,这是听筒的工作原理,AB错误;乙图振动后产生变化的电流,这是电磁感应现象,是话筒的工作原理,C错误,D正确。故选:D。
14. (2017?安徽一模)如图所示为发电机的工作原理图,则下列说法中正确的是( )
A.线圈在磁场中转动时不一定会产生感应电流
B.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流大小不变
C.线圈在转动过程中,若产生了感应电流,则电流方向不变
D.发电机的原理和扬声器的相同
【答案】A 【解析】A、产生感应电流的条件:①部分导体切割磁感线,②闭合电路.当开关断开时,电路断开,就算线圈切割磁感线,也无法产生感应电流,故A正确;BC、此发电机产生的是交流电,电流大小、方向都发生改变,故BC错误;D、扬声器原理与电动机相同,故D错误.故选:A.【版权所有:21教育】
二、填空题(每空2分,共22分)15. (2017?亭湖区校级一模)如图是我国早期的指南针--司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的.东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”.则司南长柄一端是磁石的 ,司南指南北是由于它受到 的作用.
【答案】南;地磁场. 【解析】司南是中国古代发明的指示方向的器具,能够指南北是受到了地磁场的作用,它在水平面内静止时勺柄指南,说明勺柄是磁体的南极. 16. (2018?临淄区校级一模)如图所示,通电螺线管附近的小磁针处于静止状态,则螺线管的A端是 极,电源的D端是 极。
【答案】S;负。
【解析】由图可知,小磁针静止时,S极靠近电磁铁,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知电磁铁B端应为N极,A端为S极;则由右手螺旋定则可知,电流应由右端流入,故电源C端为正极,D端为负极。如图所示:
17. (2017?潮阳区模拟)如图所示,是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图.(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察 来确定的.(2)闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向 (填“a”或“b”)端移动时,电磁铁磁性增强;由实验可得到的结论是:当线圈匝数不变时,通过线圈的电流 ,电磁铁磁性越强.21教育网
【答案】(1)吸引铁钉数目的多少;(2)a;越大. 【解析】(1)线圈的磁性越强,吸引的铁钉越多.所以可以根据吸引铁钉的多少判断电磁铁磁性的强弱,这是转换法.(2)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,因此可以得到的结论是:线圈匝数不变时,通过线圈的电流越大,电磁铁磁性越强.
18. (2017?菏泽模拟)如图,闭合开关,导体ab向右运动,说明通电导体在磁场中受到 的作用.据此原理可以制成 .
【答案】力;电动机. 【解析】如图所示装置中,当开关S闭合后,会看到金属杆AB在磁场中运动.力是改变运动状态的原因,物体运动说明它受到了力,而这力只能是磁场提供,因为导体棒受到力的作用,我们可以让线圈不停地转下去,这就是电动机的原理.
19. (2017?河源校级模拟)如图,闭合开关,当导体ab向右运动时,电流表指针向左偏转,那么当ab向左运动时,电流表指针向 偏转,此过程是
能转化为电能.
【答案】右;机械. 【解析】(1)保持电路闭合,让导体在磁场中向右运动,灵敏电流表的指针向左偏转,表明电路中有感应电流.让导体在磁场中向左运动时,因为导体中感应电流的方向跟导体切割磁感线方向有关,所以灵敏电流表的指针向右偏转,电路中电流方向相反.(2)在电磁感应现象中,将机械能转化为电能.
三、作图题(每题5分,共10分)
20. (2017?谷城县校级三模)据图中小磁针N极指向,标出磁体的N极和S极,并画出a点和b点的磁感线方向.?21·cn·jy·com
【答案】见解析 【解析】小磁针静止时,N极的指向与该点磁感线的方向一致;由图可知,小磁针处磁感线的方向是向左的,再根据磁感线在磁体的周围是从N极出来、回到S极,所以磁体的左端为S极,右端为N极;根据磁感线在磁体的周围是从N极出来、回到S极可知,a点磁感线方向是向左的,b点磁感线的方向是斜向上的,如图所示:2·1·c·n·j·y
21. (2017?独山县校级一模)小磁针在通电螺线管旁边静止时,其南北极指向如图所示.请画出通电螺线管的绕线.【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】见解析【解析】小磁针静止时N极所指示的方向--向左,为该点磁场的方向.在磁体外部,磁感线从N极指向S极,所以螺线管的右端为S极,左端为N极.根据安培定则,伸出右手使大拇指指向通电螺线管的N极,即螺线管的左端,则四指弯曲的方向为电流的方向,如图所示:21·世纪*教育网
四、实验题(每空2分,共26分)22. (2017?江都区校级模拟)为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小聪所在的实验小组用滑动变阻器的电阻丝(表面涂有绝缘漆)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁,结合其它实验器材做了如图所示的实验.www-2-1-cnjy-com
根据b、c、d中观察到的情况,完成下面填空:(1)通过观察电磁铁 的不同,来判断它磁性强弱不同.(2)通过比较 两种情况,可以知道通过的电流越大,电磁铁的磁性越强.(3)小聪通过比较d中甲、乙两个电磁铁,得到结论:外形结构相同的电磁铁,线圈匝数越多,磁性越强.你认为 (合理/不合理),理由是
.
【答案】(1)吸引大头针的多少;(2)bc;(3)不合理;没有控制电流相同. 【解析】(1)电磁铁吸引大头针的多少来反映电磁铁磁性的强弱,电磁铁吸引大头针越多,电磁铁的磁性越强.(2)探究电流的大小与磁性关系时,应控制匝数相同,电流不同,故应选择bc两图;(3)探究线圈匝数与磁性强弱的关系时,应控制电流相同;由图可知,该电路为并联电路,由于无法知道每条之路的电流关系,不能根据匝数来判定磁性的强弱,故是不合理的. 【来源:21cnj*y.co*m】
变导体ab的运动方向.
步骤一:将导体沿水平方向左右运动,如图甲所示,电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,这是因为 .步骤二:将导体沿竖直方向上下运动,如图乙所示,电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,这是因为 .步骤三:将导体沿水平方向左右运动,如图丙所示,电流计指针 (选填“发生”或“不发生”)偏转,电路中 (选填“有”或“无”)电流产生.综合上面实验现象,可以得出感应电流产生的条件是
.
【答案】不发生;开关没有闭合;不发生;导体没有作切割磁感线运动;发生;有;闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动.【出处:21教育名师】
【解析】(1)导体水平左右运动,如图甲所示,电流计指针不发生偏转,因为开关没有闭合;(2)导体竖直上下运动,如图乙所示,电流计指针不发生偏转,因为导体没有作切割磁感线运动;(3)导体水平左右运动,如图丙所示,电流计指针偏转,电路中有电流产生;由此可得出,感应电流产生的条件:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中有感应电流.
第二十章 电与磁
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.磁现象、磁场
★★★
1.了解磁现象,知道磁极间的相互作用规律。
2.知道导体周围存在磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的,知道螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,会判断通电螺线管的极性。
3.知道电磁铁的特性和工作原理,认识影响电磁铁磁性的因素,知道如何使用电磁继电器。
4.知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
5.了解通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向及磁场方向的关系。了解直流电动机结构和原理。
6.知道发电机的原理。
本章内容常考:磁场方向、地磁场磁场概念磁体(司南)的性质、电动机及发电机原理和能量转化、电磁感应(扬声器),2018会出现电生磁、磁生电、发电机综合选择题,分值约4分。
2.电生磁
★★★
3.电磁铁、电磁继电器
★★★
4.电动机
★★★★
5.磁生电
★★★★
知识点一:磁现象、磁场
1.磁体:物体能吸引铁、钴、镍等物质,我们就说该物体具有磁性,具有磁性的物体叫磁体。
2.磁极:磁体上磁性最强部分叫磁极,一个磁体有两个磁极,分别叫做北极(N极)和南极(S极)。
3.磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化,磁化后磁性容易消失的物体叫_软磁体,磁性能长久保持的物体叫硬磁体(永磁体),消磁、退磁方法:高温加热、敲击。
5.磁场:磁体周围空间存在着磁场,其基本性质是对放入其中的磁体产生磁力(力)的作用,磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。21*cnjy*com
6.磁场方向:磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。同一磁铁的不同地方,磁场方向不同
7.磁感线:我们可以用光滑的曲线来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况,磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,磁感线越密集的区域,磁性越强。
8.几种常见的磁感线的分布。
9.地磁场:地球本身是一个大磁体,其周围空间存在着地磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理的南极附近。21教育网
10.注意:
(1)磁场看不见,摸不着,但我们可以通过它对其他物体的作用来认识,应用了转换法。
(2)用磁感线表示磁场分布,利用了模型法。
(3)磁感线的画法:
①画三至五条即可,且所画磁感线N极与S极对称,并在磁感线上用箭头标明方向。
②所画的磁感线不能相交,也不能相切。
11.注意:
(1)判断物体是否具有磁性的四种方法:①根据磁体的吸铁性判断;②根据磁体的指向性(指南北方向)判断;③根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断;④根据磁极间的相互作用判断。
(2)一个磁体有且只有两个磁极。一个永磁体截成若干段,每一部分仍有两个磁极。
(3)物体与磁体相互排斥,则物体一定具有磁性;物体与磁体相互吸引,则物体不一定具有磁性。
知识点二:电生磁
1.电流磁效应:奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场,其方向与电流方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。
2.通电螺线管:通电螺线管外部的磁场同条形磁体相似,螺线管的极性跟螺线管中电流方向有关,可以用安培定则来判定二者的关系。
3.电磁铁:内部带铁芯的通电螺线管叫电磁铁,铁芯只能用软铁制成,电磁铁的工作原理:利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数多少、是否插入铁芯。
5.电磁铁的优点:磁性的有无可以由电流的通断来控制,磁性的强弱可以由电流大小或线圈匝数的多少来控制;磁极的方向可以由电流方向来控制。2-1-c-n-j-y
6.电磁继电器:电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流,还可实现远距离操纵或自动控制等。
7.注意:电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制作的原因:软铁磁化后磁性容易消失,可方便地控制电磁铁磁性的有无;钢磁化后磁性不易消失,无法控制电磁铁磁性的有无。
知识点三:磁场对电流的作用、电动机
1.磁场对电流的作用:通电导体在磁场中会受到力的作用,其受力方向与电流方向、磁场方向有关。
2.电动机的原理:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的,它是将电能转化为机械能,为使线圈持续地转动下去,用换向器使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。
3.电动机的优点:构造简单,控制方便,体积小、效率高、无污染等。
4.扬声器:动圈式扬声器是通过通电线圈在磁场中运动实现将电信号转换成声信号的装置。
知识点四:磁生电
1.电磁感应:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,产生的感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。
2.发电机:发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时将机械能转化为电能。动圈式话筒(麦克风)是通过电磁感应现象将声音变成电流。
3.交流电:周期性改变方向和大小的电流,电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率,我国交流电的频率是50Hz,周期是0.02s,电流方向每秒改变100次。
4.电动机与发电机的比较
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的
利用电磁感应原理制成的
原理图
主要构造
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和定子以及滑环、电刷构成
能量的转化
将电能转化为机械能
将转化为电能机械能
在电路中的作用
用电器
电源
电磁应用上
电生磁现象的应用
磁生电现象的应用
5.电磁现象的综合比较
项目
电生磁
磁生电
磁场对电流的作用
实物图
产生的结果
产生磁
产生感应电流
受力的作用(运动或转动)
判断方法
安培定则
右手定则
左手定则
影响因素
磁场方向与电流方向有关
电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
受力方向与磁场方向和电流方向有关
导体中电流
由电源通电提供
因感应而生
由电源通电提供
能的转化
电能→磁能
机械能→电能
电能→机械能
应用
电磁铁、电磁继电器
发电机、话筒
电动机
6.注意:
①电生磁:无条件,只要有电流,在其周围就存在磁场;②磁生电:有条件,有外力的参与且做切割磁感线运动;③磁场对电流的作用:有条件,电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行;④机械能和电能的相互转化离不开磁场这个媒介物,即都是在磁场中完成的.
易错点1 误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极
典例1:一根锯条的A端靠近磁针的N极时,磁铁N极被吸引过来,则( )
A.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为N极
B.锯条一定没有磁性
C.锯条可能有磁性,也可能没有磁性
D.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为S极
【错解】选A,理由:两相互吸引的钢棒一定是异名磁极.
【析错】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(2)排斥的只有同名磁极;吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引磁性材料.21世纪教育网版权所有
【正解】选C,理由:铁棒AB的A端靠近小磁针N极时发现小磁针被吸引,铁棒可能是磁体,铁棒和磁针的接触端是异名磁极相互吸引。铁棒也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的。故选:C。21·世纪*教育网
易错点2 误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极
典例2:小磁针静止时指南北,这说明( )
A.地球附近有一个很大的磁体
B.地球本身是一个很大的磁体
C.小磁针北极指向北方,说明地理北极就是地磁北极
D.地球周围空间不存在磁场
【错解】选C,理由:小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极.
【析错】磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用,地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,小磁针放在地球这个磁体的磁场中,即可指南北。www-2-1-cnjy-com
【正解】选B,理由:由于地球本身就是一个巨大的磁体,其周围存在地磁场,所以地球周围的小磁针(指南针)都要受到地磁力的作用而指向南北方向,故小磁针静止时指南北,即说明地球本身是一个很大的磁体;且对于地球来说,地理的南极是地磁的北极,地理的北极是地磁的南极。故选:B。www.21-cn-jy.com
易错点3 不清楚电铃的工作原理
典例3:下列电器中,不是利用电磁铁工作的是( )
A.电磁继电器 B.电烙铁 C.电铃 D.电磁起重机
【错解】选C,理由:电铃没用到电磁铁.
【析错】电磁铁是通电产生磁性的一种装置,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性。电磁继电器、电铃、电磁起重机都利用了电磁铁。21*cnjy*com
【正解】选B,理由:A、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外更大的电器的开关,应用了电磁铁,故A不合题意;B、电烙铁工作时,电流通过电热丝做功,消耗电能转换为内能,没有应用电磁铁,故B符合题意;C、电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声,应用了电磁铁,故C不合题意;D、通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故D不合题意。故选:B。【来源:21cnj*y.co*m】
易错点4 易将电动机、发电机的工作原理、工作过程弄混淆。
典例4:如图所示是一些电学实验装置,体现发电机原理的是( )
A. B. C. D.
【错解】选D,理由:D装置是发电机。
【析错】发电机的工作原理是电磁感应,即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。【出处:21教育名师】
【正解】选A, A、图中装置为电磁感应现象,属于发电机的原理,符合题意;B、图中装置为奥斯特实验,说明了通电导线周围存在磁场,不符合题意;C、图中装置为探究磁场对通电导线的作用,属于电动机的原理,不符合题意;D、图中装置为通电线圈在磁场中受力转动,属于电动机的原理,不符合题意。故选:A。
易错点5 易将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点弄混淆。
典例5:下列四幅图中能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【错解】选A,理由:A通上电能转动,可制成电动机。
【析错】知道电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,然后分析各图描述的问题即可解答。21教育名师原创作品
【正解】选C,理由:A、该装置是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;B、该装置是研究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关的实验,故B不符合题意;C、该装置电路中有电源,是研究通电导体受到磁场力的作用发生运动的,能说明电动机工作原理,故C符合题意;D、该装置在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D不符合题意。故选:C。
知识点一:磁场和磁感线
典例1:(2017?大庆)下列四种磁体中产生的磁场,其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是( )
A.条形磁铁 B.地磁场 C.通电直导线 D.通电螺线管
【考查方向】磁场.
【名师点睛】根据条形磁铁的磁场特点、地磁场的磁场特点、通电直导线的磁场特点和通电螺线管的磁场特点进行比较,得出答案。
典例2:(2017?天津)如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】磁感线及其特点.
【名师点睛】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
知识点二:安培定则的应用
典例3:(2017?益阳)如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】安培定则.
【名师点睛】用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极,再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
典例4:(2016?孝感)在图所示电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向右移动时,图中的电磁铁( )
A.b端是N极,磁性减弱 B.b端是S极,磁性减弱
C.a端是N极,磁性增强 D.a端是S极,磁性增强
【考查方向】安培定则;通电直导线周围的磁场.
【名师点睛】(1)根据电源的正负极可以确定电磁铁中的电流方向,结合电磁铁线圈的绕向,利用安培定则可以确定电磁铁的NS极。(2)决定电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数,在线圈匝数不变的情况下,电流越大磁性越强。当滑片P向左移动时,可以确定电路中的电流大小,从而可以确定电磁铁的磁性强弱。
知识点三:探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
典例5:(2017?河池)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材,进行如图所示的实验,闭合开关后.(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数量会 (选填“增加”、“不变”或“减少”).(2)由图可知, 铁钉的磁性较强.(3)由图可知,甲铁钉钉尖是 极.
【考查方向】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验.
【名师点睛】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯;(1)分析滑动变阻器滑片向左移动时,电流的变化,得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少;(2)根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱;(3)理解安培定则的内容,并能利用安培定则判断电磁铁的极性.
知识点四:电磁继电器
典例6:(2017?宿迁)如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是( )21cnjy.com
A.电磁继电器与发电机工作原理相同
B.电磁继电器与电动机工作原理相同
C.电磁铁工作时,上端为S极
D.当有人闯入保密室时,b灯亮
【考查方向】电磁继电器的组成、原理和特点.
【名师点睛】(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;(2)根据安培定则判断电磁铁的NS极;(3)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析。
典例7:(2017?武汉)如图所示是一种水位自动报警器的原理图.水位没有达到金属块A时,灯 亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是 ,灯
亮.
【考查方向】电磁继电器的组成、原理和特点.
【名师点睛】电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的;只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合;当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合;这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的.
知识点五:三种电磁现象及辨析
典例8 (2017?丹东)如图中,主要利用电磁感应原理工作的是( )
A.水位自动报警器 B.动圈式话筒
C.电动机 D.电磁起重机
【考查方向】电磁感应、电动机、电生磁.
【名师点睛】电磁感应现象的内容是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案。2·1·c·n·j·y
典例9:(2017?南京)如图所示是一种新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,如图四个实验中能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】电磁感应、电动机、电生磁.
【名师点睛】(1)手压电筒是利用电磁感应现象制成的,当沿图中箭头方向来回摇动时,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光。(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案。
知识点六:电磁感应现象的探究及应用
典例10:(2017?宜昌)如图所示的几个装置中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】发电机的构造和原理.
【名师点睛】(1)奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场。(2)发电机的工作原理是电磁感应,即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)电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电导体在磁场中受力运动。21·cn·jy·com
典例11:(2017?辽阳)有一种用于计算自行车骑行速度的码表,它的计数装置如图所示,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时,感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息。下列设备与其工作原理相似的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.动圈式话筒 B.扬声器 C.指南针 D.电磁继电器
【考查方向】动圈式话筒的构造和原理.
效应和磁极间的作用进行工作的。(3)指南针是根据磁极间的相互作用制成的;(4)电磁继电器是利用电流的磁效应进行工作的。、【版权所有:21教育】
第二十章 电与磁
考点分布
考查频率
考点内容
命题趋势
1.磁现象、磁场
★★★
1.了解磁现象,知道磁极间的相互作用规律。
2.知道导体周围存在磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的,知道螺线管的磁场与条形磁体的磁场相似,会判断通电螺线管的极性。
3.知道电磁铁的特性和工作原理,认识影响电磁铁磁性的因素,知道如何使用电磁继电器。
4.知道电磁感应现象,知道产生感应电流的条件。
5.了解通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向及磁场方向的关系。了解直流电动机结构和原理。
6.知道发电机的原理。
本章内容常考:磁场方向、地磁场磁场概念磁体(司南)的性质、电动机及发电机原理和能量转化、电磁感应(扬声器),2018会出现电生磁、磁生电、发电机综合选择题,分值约4分。
2.电生磁
★★★
3.电磁铁、电磁继电器
★★★
4.电动机
★★★★
5.磁生电
★★★★
知识点一:磁现象、磁场
1.磁体:物体能吸引铁、钴、镍等物质,我们就说该物体具有磁性,具有磁性的物体叫磁体。
2.磁极:磁体上磁性最强部分叫磁极,一个磁体有两个磁极,分别叫做北极(N极)和南极(S极)。
3.磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
4.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程叫磁化,磁化后磁性容易消失的物体叫_软磁体,磁性能长久保持的物体叫硬磁体(永磁体),消磁、退磁方法:高温加热、敲击。
5.磁场:磁体周围空间存在着磁场,其基本性质是对放入其中的磁体产生磁力(力)的作用,磁体之间的相互作用是通过磁场发生的。21教育网
6.磁场方向:磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。同一磁铁的不同地方,磁场方向不同
7.磁感线:我们可以用光滑的曲线来方便形象地描述磁体周围的磁场分布情况,磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极,磁感线越密集的区域,磁性越强。
8.几种常见的磁感线的分布。
9.地磁场:地球本身是一个大磁体,其周围空间存在着地磁场,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理的南极附近。
10.注意:
(1)磁场看不见,摸不着,但我们可以通过它对其他物体的作用来认识,应用了转换法。
(2)用磁感线表示磁场分布,利用了模型法。
(3)磁感线的画法:
①画三至五条即可,且所画磁感线N极与S极对称,并在磁感线上用箭头标明方向。
②所画的磁感线不能相交,也不能相切。
11.注意:
(1)判断物体是否具有磁性的四种方法:①根据磁体的吸铁性判断;②根据磁体的指向性(指南北方向)判断;③根据磁体两端磁性最强中间最弱来判断;④根据磁极间的相互作用判断。
(2)一个磁体有且只有两个磁极。一个永磁体截成若干段,每一部分仍有两个磁极。
(3)物体与磁体相互排斥,则物体一定具有磁性;物体与磁体相互吸引,则物体不一定具有磁性。
知识点二:电生磁
1.电流磁效应:奥斯特实验表明通电导线周围存在着磁场,其方向与电流方向有关,这种现象叫做电流的磁效应。2-1-c-n-j-y
2.通电螺线管:通电螺线管外部的磁场同条形磁体相似,螺线管的极性跟螺线管中电流方向有关,可以用安培定则来判定二者的关系。21*cnjy*com
3.电磁铁:内部带铁芯的通电螺线管叫电磁铁,铁芯只能用软铁制成,电磁铁的工作原理:利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁场大大增加的原理工作的。
4.影响电磁铁磁性强弱的因素:电流大小、线圈匝数多少、是否插入铁芯。
5.电磁铁的优点:磁性的有无可以由电流的通断来控制,磁性的强弱可以由电流大小或线圈匝数的多少来控制;磁极的方向可以由电流方向来控制。
6.电磁继电器:电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关,它可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流,还可实现远距离操纵或自动控制等。
7.注意:电磁铁的铁芯用软铁而不用钢制作的原因:软铁磁化后磁性容易消失,可方便地控制电磁铁磁性的有无;钢磁化后磁性不易消失,无法控制电磁铁磁性的有无。
知识点三:磁场对电流的作用、电动机
1.磁场对电流的作用:通电导体在磁场中会受到力的作用,其受力方向与电流方向、磁场方向有关。
2.电动机的原理:直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动的原理工作的,它是将电能转化为机械能,为使线圈持续地转动下去,用换向器使线圈转过平衡位置时自动改变线圈中的电流方向。它其实就是两个互相绝缘的铜制半环。
3.电动机的优点:构造简单,控制方便,体积小、效率高、无污染等。
4.扬声器:动圈式扬声器是通过通电线圈在磁场中运动实现将电信号转换成声信号的装置。
知识点四:磁生电
1.电磁感应:闭合电路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,导体中就会产生电流,这种现象叫电磁感应现象,产生的感应电流方向与磁场方向、导体切割磁感线的运动方向有关。
2.发电机:发电机是利用电磁感应原理制成的,工作时将机械能转化为电能。动圈式话筒(麦克风)是通过电磁感应现象将声音变成电流。
3.交流电:周期性改变方向和大小的电流,电流1秒钟内周期性变化的次数叫做频率,我国交流电的频率是50Hz,周期是0.02s,电流方向每秒改变100次。
4.电动机与发电机的比较
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的
利用电磁感应原理制成的
原理图
主要构造
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和定子以及滑环、电刷构成
能量的转化
将电能转化为机械能
将转化为电能机械能
在电路中的作用
用电器
电源
电磁应用上
电生磁现象的应用
磁生电现象的应用
5.电磁现象的综合比较
项目
电生磁
磁生电
磁场对电流的作用
实物图
产生的结果
产生磁
产生感应电流
受力的作用(运动或转动)
判断方法
安培定则
右手定则
左手定则
影响因素
磁场方向与电流方向有关
电流方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关
受力方向与磁场方向和电流方向有关
导体中电流
由电源通电提供
因感应而生
由电源通电提供
能的转化
电能→磁能
机械能→电能
电能→机械能
应用
电磁铁、电磁继电器
发电机、话筒
电动机
6.注意:
①电生磁:无条件,只要有电流,在其周围就存在磁场;②磁生电:有条件,有外力的参与且做切割磁感线运动;③磁场对电流的作用:有条件,电流必须在磁场中且电流方向与磁场方向不平行;④机械能和电能的相互转化离不开磁场这个媒介物,即都是在磁场中完成的.
易错点1 误认为两相互吸引的钢棒一定是异名磁极
典例1:一根锯条的A端靠近磁针的N极时,磁铁N极被吸引过来,则( )
A.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为N极
B.锯条一定没有磁性
C.锯条可能有磁性,也可能没有磁性
D.锯条一定具有磁性,并且锯条A端为S极
【错解】选A,理由:两相互吸引的钢棒一定是异名磁极.
【析错】(1)同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。(2)排斥的只有同名磁极;吸引的可能是异名磁极,也可能是磁体吸引磁性材料.21世纪教育网版权所有
【正解】选C,理由:铁棒AB的A端靠近小磁针N极时发现小磁针被吸引,铁棒可能是磁体,铁棒和磁针的接触端是异名磁极相互吸引。铁棒也可能不具有磁性,被磁体吸引造成的。故选:C。21·cn·jy·com
易错点2 误认为地面上小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极
典例2:小磁针静止时指南北,这说明( )
A.地球附近有一个很大的磁体
B.地球本身是一个很大的磁体
C.小磁针北极指向北方,说明地理北极就是地磁北极
D.地球周围空间不存在磁场
【错解】选C,理由:小磁针静止后北极的指向是指向地磁场的北极.
【析错】磁场的基本性质是对放入其中的磁体产生磁力的作用,地球是一个大磁体,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近,小磁针放在地球这个磁体的磁场中,即可指南北。21cnjy.com
【正解】选B,理由:由于地球本身就是一个巨大的磁体,其周围存在地磁场,所以地球周围的小磁针(指南针)都要受到地磁力的作用而指向南北方向,故小磁针静止时指南北,即说明地球本身是一个很大的磁体;且对于地球来说,地理的南极是地磁的北极,地理的北极是地磁的南极。故选:B。www.21-cn-jy.com
易错点3 不清楚电铃的工作原理
典例3:下列电器中,不是利用电磁铁工作的是( )
A.电磁继电器 B.电烙铁 C.电铃 D.电磁起重机
【错解】选C,理由:电铃没用到电磁铁.
【析错】电磁铁是通电产生磁性的一种装置,这种通有电流的线圈像磁铁一样具有磁性。电磁继电器、电铃、电磁起重机都利用了电磁铁。【来源:21cnj*y.co*m】
【正解】选B,理由:A、电磁继电器是通过控制电磁铁中电流有无来控制另外更大的电器的开关,应用了电磁铁,故A不合题意;B、电烙铁工作时,电流通过电热丝做功,消耗电能转换为内能,没有应用电磁铁,故B符合题意;C、电铃通电时,电磁铁有电流通过,产生了磁性,把小锤下方的弹性片吸过来,使小锤打击电铃发出声音,同时电路断开,电磁铁失去了磁性,小锤又被弹回,电路闭合,不断重复,电铃便发出连续击打声,应用了电磁铁,故C不合题意;D、通电时,电磁铁有电流通过,电磁起重机产生了磁性,当电路断开时,电磁铁失去了磁性,应用了电磁铁,故D不合题意。故选:B。【版权所有:21教育】
易错点4 易将电动机、发电机的工作原理、工作过程弄混淆。
典例4:如图所示是一些电学实验装置,体现发电机原理的是( )
A. B. C. D.
【错解】选D,理由:D装置是发电机。
【析错】发电机的工作原理是电磁感应,即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。21教育名师原创作品
【正解】选A, A、图中装置为电磁感应现象,属于发电机的原理,符合题意;B、图中装置为奥斯特实验,说明了通电导线周围存在磁场,不符合题意;C、图中装置为探究磁场对通电导线的作用,属于电动机的原理,不符合题意;D、图中装置为通电线圈在磁场中受力转动,属于电动机的原理,不符合题意。故选:A。
易错点5 易将电生磁、磁生电、磁场对电流的作用中有关知识点弄混淆。
典例5:下列四幅图中能说明电动机工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【错解】选A,理由:A通上电能转动,可制成电动机。
【析错】知道电动机的原理是利用通电导体在磁场中受到力的作用的原理制成的,然后分析各图描述的问题即可解答。
【正解】选C,理由:A、该装置是奥斯特实验,小磁针发针偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;B、该装置是研究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关的实验,故B不符合题意;C、该装置电路中有电源,是研究通电导体受到磁场力的作用发生运动的,能说明电动机工作原理,故C符合题意;D、该装置在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D不符合题意。故选:C。
知识点一:磁场和磁感线
典例1:(2017?大庆)下列四种磁体中产生的磁场,其磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同的是( )
A.条形磁铁 B.地磁场 C.通电直导线 D.通电螺线管
【考查方向】磁场.
【名师点睛】根据条形磁铁的磁场特点、地磁场的磁场特点、通电直导线的磁场特点和通电螺线管的磁场特点进行比较,得出答案。【来源:21·世纪·教育·网】
【答案】C
【解析】条形磁铁的中间没有磁性,但在两端磁性最强;地磁场和通电螺线管的磁场特点与条形磁铁磁体的磁场相似;通电直导线磁场的分布就是以通电直导线为圆心的一个个同心圆,越靠近通电直导线,磁性越强,磁场分布就越密。所以通电直导线磁场分布与其他三种磁体的磁场分布不同。故选:C。 典例2:(2017?天津)如图中磁体两极间磁感线的画法正确的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】磁感线及其特点.
【名师点睛】在磁体的周围,磁感线从磁体的N极出发,回到S极。
【答案】A
【解析】A、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的S极,故A正确;B、磁体周围的磁感线从磁体的S极出来,回到磁体的N极,故B错误;C、磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,回到磁体的N极,故C错误;D、磁体周围的磁感线从磁体的S和N极出来,故D错误。故选:A。
知识点二:安培定则的应用
典例3:(2017?益阳)如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】安培定则.
【名师点睛】用右手螺旋定则判断出通电螺线管的磁极,再由磁极间的相互作用规律判断小磁针静止时的磁极指向。
【答案】A
【解析】A、根据安培定则可知,通电螺线管N极在右端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故A正确;B、根据安培定则可知,通电螺线管N极在上端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针上端为S极,下端为N极,故B错误;C、根据安培定则可知,通电螺线管N极在左端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故C错误;D、根据安培定则可知,通电螺线管N极在左端,由同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,可知,小磁针左端为S极,右端为N极,故D错误。故选:A。 典例4:(2016?孝感)在图所示电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P向右移动时,图中的电磁铁( )
A.b端是N极,磁性减弱 B.b端是S极,磁性减弱
C.a端是N极,磁性增强 D.a端是S极,磁性增强
【考查方向】安培定则;通电直导线周围的磁场.
【名师点睛】(1)根据电源的正负极可以确定电磁铁中的电流方向,结合电磁铁线圈的绕向,利用安培定则可以确定电磁铁的NS极。(2)决定电磁铁磁性强弱的因素有电流大小和线圈匝数,在线圈匝数不变的情况下,电流越大磁性越强。当滑片P向左移动时,可以确定电路中的电流大小,从而可以确定电磁铁的磁性强弱。
【答案】A
【解析】(1)由于电源的右端为正极,左端为负极,所以电磁铁中电流方向是从右端流入、左端流出。结合线圈绕向利用安培定则可以确定电磁铁的右(b)端为N极,左(a)端为S极。(2)当滑片P向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中的电流减小。在线圈匝数和铁芯不变的情况下,电磁铁的磁性减弱。故选:A。
知识点三:探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
典例5:(2017?河池)为探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”,小明用电池(电压一定)、滑动变阻器、数量很多的大头针、铁钉以及足够长的漆包线为主要器材,进行如图所示的实验,闭合开关后.(1)他将滑动变阻器的滑片向左移动,电磁铁吸引大头针的数量会 (选填“增加”、“不变”或“减少”).(2)由图可知, 铁钉的磁性较强.(3)由图可知,甲铁钉钉尖是 极.
【考查方向】探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验.
【名师点睛】掌握影响电磁铁磁性强弱的因素:电流的大小、线圈的匝数、有无铁芯;(1)分析滑动变阻器滑片向左移动时,电流的变化,得出电磁铁磁性的变化及吸引大头针个数的多少;(2)根据电磁铁吸引大头针个数的多少判断电磁铁磁性的强弱;(3)理解安培定则的内容,并能利用安培定则判断电磁铁的极性.
【答案】(1)增加;(2)乙;(3)N.
【解析】(1)当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器的阻值减小,电路中的电流变大,电磁铁的磁性增强,吸引大头针的个数增加;(2)由图知,乙吸引大头针的个数较多,说明乙的磁性较强;(3)由右手定则可知铁钉的钉尖是N极.
知识点四:电磁继电器
典例6:(2017?宿迁)如图所示,是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是( )www-2-1-cnjy-com
A.电磁继电器与发电机工作原理相同
B.电磁继电器与电动机工作原理相同
C.电磁铁工作时,上端为S极
D.当有人闯入保密室时,b灯亮
【考查方向】电磁继电器的组成、原理和特点.
【名师点睛】(1)电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动;(2)根据安培定则判断电磁铁的NS极;(3)电磁继电器的工作原理,当控制电路接通时,电磁铁有磁性,衔铁被吸下;当控制电路断开时,电磁铁无磁性,衔铁在弹簧的作用下被拉起,结合实际情况进行分析。 2·1·c·n·j·y
【答案】D
【解析】 AB、电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,电动机是根据通电线圈在磁场中受力而转动工作的,故AB错误;C、根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,故C错误;D、当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁,电灯b所在电路接通,b灯亮,故D正确。故选:D。 典例7:(2017?武汉)如图所示是一种水位自动报警器的原理图.水位没有达到金属块A时,灯 亮;水位达到金属块A时,由于一般的水是 ,灯
亮.
【考查方向】电磁继电器的组成、原理和特点.
【名师点睛】电磁继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的;只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合;当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合;这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的.
【答案】L1;导体; L2.
【解析】当水位下降没有达到金属块A时,使控制电路断开,电磁铁失去磁性,弹簧拉着衔铁使动触点与上面的静触点接触,工作电路接通,则L1?亮.当水位上涨时,水与金属A接触,由于水是导体,使控制电路接通,电磁铁吸引衔铁,使动触点与下面的静触点接触,工作电路接通,则 L2灯发光.
知识点五:三种电磁现象及辨析
典例8 (2017?丹东)如图中,主要利用电磁感应原理工作的是( )
A.水位自动报警器 B.动圈式话筒
C.电动机 D.电磁起重机
【考查方向】电磁感应、电动机、电生磁.
【名师点睛】电磁感应现象的内容是:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,会产生感应电流;明确选择项中提到的这四个电学设备的制成原理,然后与题目要求对应,从而可以得到答案。21*cnjy*com
【答案】B
【解析】A、水位自动报警器中有电磁铁,是利用电流的磁效应的原理工作的,故A错误;B、动圈式话筒是把声信号转变成电信号的,声信号的振动带动线圈在磁场中振动,产生电流,是电磁感应现象原理,故B正确;C、电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的,故C错误。D、电磁起重机的主要部件是电磁铁,利用电流的磁效应原理,故D错误;故选:B。
典例9:(2017?南京)如图所示是一种新式手电筒,当沿图中箭头方向来回摇动时,灯泡就能发光,如图四个实验中能解释上述现象的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】电磁感应、电动机、电生磁.
【名师点睛】(1)手压电筒是利用电磁感应现象制成的,当沿图中箭头方向来回摇动时,使线圈切割磁感线,从而产生了感应电流,使小灯泡发光。(2)逐个分析下面四个选择项中各个设备的制成原理,将两者对应即可得到答案。
【答案】D
【解析】A、磁环是根据磁极间的作用力,故A不符合题意;B、直导线中有电流时受力作用,不是电磁感应现象,故B不符合题意;C、C图是利用电流的磁效应,不是电磁感应现象,故C不符合题意;D、导体棒左右切割磁感线会产生感应电流,是电磁感应现象,故D符合题意。故选:D。
知识点六:电磁感应现象的探究及应用
典例10:(2017?宜昌)如图所示的几个装置中,能说明发电机工作原理的是( )
A. B. C. D.
【考查方向】发电机的构造和原理.
【名师点睛】(1)奥斯特实验第一个揭示了电和磁之间的联系,说明了电流周围存在磁场。(2)发电机的工作原理是电磁感应,即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)电动机的工作原理是磁场对电流的作用,即通电导体在磁场中受力运动。
【答案】D
【解析】A、图示的是奥斯特实验,说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意。B、图示为电磁铁,说明通电螺线管周围有磁场,故B不符合题意。C、这是研究通电导体在磁场中受力的实验,是电动机的原理;故C不符合题意。D、开关闭合后,在外力作用下使导体做切割磁感应线运动,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故D符合题意。故选:D。
典例11:(2017?辽阳)有一种用于计算自行车骑行速度的码表,它的计数装置如图所示,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时,感应线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息。下列设备与其工作原理相似的是( )【出处:21教育名师】
A.动圈式话筒 B.扬声器 C.指南针 D.电磁继电器
【考查方向】动圈式话筒的构造和原理.
效应和磁极间的作用进行工作的。(3)指南针是根据磁极间的相互作用制成的;(4)电磁继电器是利用电流的磁效应进行工作的。21·世纪*教育网
【答案】A
【解析】计算自行车骑行速度的码表,主要由安装于前轮辐条上的磁铁和前叉上的感应线圈组成。车轮旋转时,线圈在磁场中左切割磁感线运动,线圈中会产生感应电流,线圈便可以捕捉到磁铁通过时带来的信息。是电磁感应现象;A、说话时声带的振动引起薄膜振动,薄膜振动引起线圈在磁场中切割磁感线运动,产生感应电流。动圈式话筒是利用电磁感应进行工作的。故A符合题意。B、电流流过扬声器时线圈受到磁场的作用而运动,引起纸盆的振动发声。故B不符合题意;C、由于地球是一个巨大的磁体,地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,正是地球这个大磁体的作用使指南针指向了南北方向,故C不符合题意。D、电磁继电器的主要元件是电磁铁,电磁铁是利用电流的磁效应进行工作的。故D不符合题意。故选:A。