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1、第二十三講 電與磁 四川專用 磁現(xiàn)象 【 提示 】 (1)判斷物體是否具有磁性的四種方法 ： 根據(jù)磁體的吸鐵性判 斷 ； 根據(jù)磁體的指向性 (指南北方向 )判斷 ； 根據(jù)磁體兩端磁性最強(qiáng) 中間最弱來判斷 ； 根據(jù)磁極間的相互作用判斷 。 (2)一個磁體有且只有 兩個磁極 。 一個永磁體截成若干段 ， 每一部分仍有兩個磁極 。 (3)物體與 磁體相互排斥 ， 則物體一定具有磁性 ； 物體與磁體相互吸引 ， 則物體不 一定具有磁性 。 磁場 基本性 質(zhì) 對放入其中的磁體產(chǎn)生 ________的作用 ， 磁極間的相互作用 是通過 _______發(fā)生的 方向規(guī) 定 在磁場中某點(diǎn)

2、的小磁針靜止時 ______所指的方向規(guī)定為該點(diǎn) 的磁場方向 磁感線 作用 用來描述磁場的分布情況假想的曲線 ， 實(shí)際并不存在 特點(diǎn) 在磁體外部 ， 磁感線從 ____極出發(fā)回到 ____極 在磁體內(nèi)部 ， 磁感線從 __極到 __極 磁力 磁場 北極 N S S N 電生磁 【 提示 】 電磁鐵的鐵芯用鐵而不用鋼制作的原因 ： 鐵磁化后磁性容 易消失 ， 可方便地控制電磁鐵磁性有無 ； 鋼磁化后磁性不易消失 ， 無法控制電磁鐵磁性的有無 。 探究：磁場對電流的作用 【 提示 】 通電導(dǎo)體在磁場中受力的大小 ， 與電流大小和磁場強(qiáng)弱有關(guān) ； 當(dāng)電流方向與磁感線方向平行

3、時 ， 通電導(dǎo)體不受磁場力的作用 。 探究：什么情況下磁可以生電 電動機(jī)與發(fā)電機(jī) 【 提示 】 (1)發(fā)電機(jī)的換向器 ： 當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時 ， 就自動改變 線圈中的電流方向 ； (2)我國電網(wǎng)以交流供電 ， 電壓為 220 V， 頻率為 50 Hz。 1 (2016廣安 6題 1.5分 )在電與磁的研究過程中 ， 很多科學(xué)家嘔心瀝血 ， 作出了杰出的貢獻(xiàn) 。 下列科學(xué)家及研究成果與成果的應(yīng)用描述 ， 完全 正確的是 ( ) A 沈括 磁偏角 制造出了指南針 ， 使人類更好地掌握了航海技術(shù) B 奧特斯 電流磁效應(yīng) 制造出了電動機(jī) ， 提高了人類的工作效率 C 安培

4、 安培定則 制造出了電磁鐵 ， 開拓了電與磁之間聯(lián)系的科學(xué) 研究 D 法拉第 電磁感應(yīng) 制造出了發(fā)電機(jī) ， 讓人類逐步進(jìn)入了 “ 電 ” 文 明時代 2 (2016南充 8題 2分 )小明在學(xué)完了 電與磁 這一章的知識后 ， 總結(jié) 了以下幾個知識點(diǎn) ， 其中不正確的是 ( ) A 地磁場的南極在地理的北極附近 B 電磁起重機(jī)的工作原理是電流的磁效應(yīng) C 動圈式話筒與電動機(jī)的工作原理相同 D 發(fā)電機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 D C 3 (2016眉山 4題 3分 )王強(qiáng)同學(xué)在探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)中 ， 使用 兩個相同的 A、 B大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ， 如圖所示 ，

5、 下列說法正 確的是 ( ) A 通過觀察電磁鐵吸引大頭針的個數(shù)來判斷它的磁性強(qiáng)弱 ， 這是運(yùn)用 了控制變量法 B 滑片 P向左滑動 ， 電磁鐵的磁性減弱 C 電磁鐵 A的下端是 S極 ， B的下端是 N極 D 該實(shí)驗(yàn)不能探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)多少的關(guān)系 C 4 (2016資陽 6題 3分 )法國科學(xué)家阿爾貝 費(fèi)爾和德國科學(xué)家彼得 格 林貝格爾由于發(fā)現(xiàn)了巨磁電阻 (GMR)效應(yīng) (某些材料的電阻在磁場中急 劇減小 )榮獲了 2007年諾貝爾物理學(xué)獎 ， 如圖是研究巨磁電阻特性的 原理示意圖 ， 閉合 S1、 S2后 ， 下列說法正確的是 ( ) A 電磁鐵右端為 N極

6、 B 滑片 P向左滑動過程中電磁鐵的磁性減弱 C 巨磁電阻的阻值隨滑片 P向左滑動而明顯減小 D 滑片 P向左滑動過程中 ， 指示燈明顯變暗 C 5 (2016攀枝花 5題 3分 )如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中屬于電動機(jī)工作原理的 是 ( ) A 6 (2015綿陽 8題 3分 )下列裝置中 ， 利用電磁感應(yīng)原理工作的是 ( ) B 7 (2015瀘州 13題 3分 )下列說法中正確的是 ( ) A 發(fā)電機(jī)的原理是用磁場對電流的作用使線圈轉(zhuǎn)動 B 只改變直流電動機(jī)的電流方向 ， 直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)向仍然不變 C 熱機(jī)的做功沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D 四沖程內(nèi)燃機(jī)的吸氣、壓縮、排氣沖

7、程是靠飛輪的慣性完成的 D 8 (2016綿陽 16題 3分 )把一臺手搖發(fā)電機(jī)跟燈泡連接起來 ， 使線圈在 磁場中轉(zhuǎn)動 ， 可以看到燈泡發(fā)光 。 關(guān)于手搖發(fā)電機(jī)發(fā)電過程 ， 下列說 法正確的是 ( ) A 發(fā)電機(jī)將重力勢能轉(zhuǎn)變成電能的裝置 B 勻速搖動轉(zhuǎn)輪 ， 燈泡的亮度不變 C 轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速越快 ， 燈泡亮度越暗 D 轉(zhuǎn)輪在一個周期內(nèi)電流方向改變兩次 D 9 (2015成都 21題 4分 )指南針是我國古代四大發(fā)明之一 ， 其實(shí)質(zhì)就是一 個小磁針 ， 它有 N、 S兩極 ， 使用時指南的那端是 ____極 。 指南針能夠指 南北是因?yàn)榈厍蛑車目臻g存在著 ____________

8、。 S 地磁場 10 (2016綿陽 25題 4分 )丹麥物理學(xué)家奧斯特通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電流周 圍存在著磁場 ， 我市某校學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證奧斯特實(shí)驗(yàn) ， S極將偏向 _______(填 “ 紙內(nèi) ” 或 “ 紙外 ” )；要使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯 ， 應(yīng)使通 電導(dǎo)線沿 _______(填 “ 東西 ” 或 “ 南北 ” )方向放置。 紙外 南北 11 (2016成都 A卷 20題 4分 )學(xué)習(xí)電與磁的知識后 ， 小明同學(xué)知道了發(fā) 電機(jī)發(fā)電是利用 ____________原理 。 小陽用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究產(chǎn) 生電流的條件 ， 閉合開關(guān)后 ， 銅棒 AB、 靈敏電流表 、 開關(guān) 、 導(dǎo)線組

9、成了 閉合電路 ， 當(dāng)小陽讓銅棒 AB_______(填 “ 上下 ” 或 “ 左右 ” )運(yùn)動時 ， 靈敏電流表的指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn) 。 電磁感應(yīng) 左右 12 (2016內(nèi)江 14題 6分 )根據(jù) ________________現(xiàn)象 ， 當(dāng)置于磁極附 近的線圈在聲音的推動下做切割磁感線振動時 ， 線圈中會發(fā)生與聲音 變化相應(yīng)的感應(yīng)電流 ， 這種將聲音信息轉(zhuǎn)化為電信息的器件 ， 叫作 _____________。 13 (2016樂山 22題 3分 )如圖所示 ， 開關(guān)閉合后 ， 位于螺線管右側(cè)的 小磁針逆時針旋轉(zhuǎn) 90 。 請?jiān)趫D中標(biāo)出螺線管的 N、 S極 ， 并在括號內(nèi) 標(biāo)出電源的

10、“ ”“ ” 極 。 電磁感應(yīng) 傳感器 解：如圖所示 磁場和磁感線 【 例 1】 (2015葫蘆島 )通電螺線管與磁體 A相互吸引。根據(jù)圖中所提 供的信息 ， 標(biāo)出通電螺線管的 N極、磁體 A的 S極和磁感線的方向。 解：如圖所示： 【 點(diǎn)撥 】 根據(jù)右手螺旋定則判斷出通電螺線管的左端是 N極 ， 根據(jù)磁 極的相互作用規(guī)律可判斷出 A右端磁極 ， 根據(jù)在磁體外部 ， 磁感線從 N 極出發(fā) ， 到達(dá) S極 ， 判斷出磁感線的方向 。 【 方法歸納 】 利用右手螺旋定則確定通電螺線管的 N、 S極 ， 再利用磁 極間作用規(guī)律確定磁體 A的 S極和磁感線的方向 。 電磁鐵及其

11、應(yīng)用 【 例 2】 (2016紹興 )如圖是溫度自動報(bào)警器工作電路 。 在水銀溫度計(jì)上 部插入一段金屬絲 ， 當(dāng)溫度到達(dá)金屬絲下端所指示的溫度時 ( ) A 鈴響 ， 燈不亮 B 鈴不響 ， 燈不亮 C 鈴響 ， 燈亮 D鈴不響 ， 燈亮 A 【 點(diǎn)撥 】 溫度升高時 ， 水銀柱上升 ， 與上方金屬絲連通 ， 使左側(cè)控制 電路形成通路 ， 電磁鐵中有電流通過 ， 電磁鐵吸引銜鐵 ， 與下面觸點(diǎn) 接觸 ， 與上面觸點(diǎn)斷開 ， 使有電鈴的電路接通 ， 有燈泡的電路斷開 。 【 方法歸納 】 水銀是導(dǎo)體 ； 明確圖中左側(cè)為控制電路 ， 右側(cè)為工作電 路 ， 兩電路依靠中間的電磁

12、鐵來發(fā)生相互作用 ， 是搞清這一裝置原理 的關(guān)鍵點(diǎn) 。 電動機(jī)與磁生電的綜合 【 例 3】 (2016黔東南州 )如圖所示是某品牌電動剃須刀 ， 按下開關(guān)其內(nèi) 部的電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶動刀片旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)剃須的目的 。 下列四幅圖中與這 一過程的工作原理相同的是 ( ) A 【 點(diǎn)撥 】 電動剃須刀內(nèi)部的主要構(gòu)件是電動機(jī) ， 即通電后 ， 由于通電導(dǎo) 線在磁場中受力的作用 ， 所以電動機(jī)會轉(zhuǎn)動 ， 故據(jù)此分析即可判斷 。 【 方法歸納 】 電動機(jī)和發(fā)電機(jī)的原理圖非常相似 ， 主要區(qū)別是電路中是 否有電源 ， 電路中有電源的是電動機(jī) ， 電路中沒有電源的是發(fā)電機(jī) 。 此 題考查了電磁感應(yīng) ，

13、通電導(dǎo)體在磁場中受力 ， 奧斯特實(shí)驗(yàn)等知識 。 易錯易混 1 易將電動機(jī) 、 發(fā)電機(jī)的工作原理 、 工作過程弄混淆 。 2 易將電生磁 、 磁生電 、 磁場對電流的作用中有關(guān)知識點(diǎn)弄混淆 。 【 例 4】 同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示 ， 閉合開關(guān) ， 先將導(dǎo)體 ab水平用 力向右移動 ， 導(dǎo)體 cd也隨之運(yùn)動起來 ， 則在以上的實(shí)驗(yàn)中下列說法正確的是 ( ) A 實(shí)驗(yàn)裝置中的甲裝置運(yùn)用的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象 B 實(shí)驗(yàn)裝置中的甲裝置把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C 實(shí)驗(yàn)裝置中的乙裝置產(chǎn)生的現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用是發(fā)電機(jī) D 若將導(dǎo)體 ab水平用力向左移動 ， 導(dǎo)體 cd的運(yùn)動方向不變 A

14、【 點(diǎn)撥 】 閉合開關(guān) ， ab向右移動時切割磁感線 ， 導(dǎo)線中產(chǎn)生了感應(yīng)電 流 ， 當(dāng)電流經(jīng)過 cd時 ， 通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用而發(fā)生運(yùn)動 。 甲裝置的應(yīng)用是發(fā)電機(jī) ， 將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 ， 乙裝置的應(yīng)用是電動 機(jī) ， 將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 。 實(shí)驗(yàn)一 探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 命題點(diǎn) 1 電磁鐵磁性強(qiáng)弱的判斷 (轉(zhuǎn)換法 )：通過比較電磁鐵 ________________________________來反映磁性的強(qiáng)弱； 2 控制變量法的應(yīng)用： (1)控制 ____________不變 ， 比較磁性強(qiáng)弱與電 流大小的關(guān)系； (2)用滑動變阻器控制 __________不

15、變 ， 比較磁性強(qiáng)弱與 線圈匝數(shù)的關(guān)系 ， 要選擇匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)； 3 電磁鐵 N、 S極的判斷； 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：線圈匝數(shù)一定時 ， 通過電流越大 ， 電磁鐵的磁性 _______ ；電流一定時 ， 外形相同的螺線管 ， 線圈匝數(shù)越多 ， 電磁鐵的磁性 ________。 吸引鐵釘?shù)臄?shù)目多少 線圈匝數(shù) 電流 越強(qiáng) 越強(qiáng) 【 例 1】 (鞍山中考 )在探究 “ 影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 ” 實(shí)驗(yàn)中 ， 實(shí)驗(yàn) 室準(zhǔn)備的器材有：電源、開關(guān)、滑動變阻器、兩根完全相同的鐵釘、表 面絕緣的銅線、大頭針若干。小明利用上述器材 ， 制成簡易電磁鐵甲、 乙 ， 并設(shè)計(jì)了如圖所示的電

16、路。 (1)實(shí)驗(yàn)中通過觀察電磁鐵 _________________________的不同 ， 可以判 斷電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不同。 (2)當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時 ， 電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數(shù) _____________(填 “ 增加 ” 或 “ 減少 ” )， 說明電流越 ____， 電磁鐵的磁 性越強(qiáng)。 (3)根據(jù)圖示的情景可知 ， ____(填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )的磁性強(qiáng) ， 說明電流 一定時 ， ______________， 電磁鐵磁性越強(qiáng)。 吸引大頭針的數(shù)量 增加 大 甲 線圈匝數(shù)越多 【 點(diǎn)撥 】 (1)磁性的強(qiáng)弱不能直接看出來 ， 可以通過觀察電

17、磁鐵吸引大 頭針的數(shù)量多少來認(rèn)識其磁性強(qiáng)弱 ， 電磁鐵吸引的大頭針越多說明磁性 越強(qiáng) 。 (2)當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時 ， 接入電路中的總電阻變小 ， 電路中的 電流變大 ， 發(fā)現(xiàn)電磁鐵甲 、 乙吸引大頭針的個數(shù)增加 ， 說明電流越大 ， 電磁鐵磁性越強(qiáng) 。 (3)根據(jù)圖示的情景可知 ， 甲電磁鐵吸引的大頭針多 ， 說明甲的磁性強(qiáng) 。 究其原因 ， 電流相同 ， 甲纏繞的線圈的匝數(shù)多 。 【 方法歸納 】 在此實(shí)驗(yàn)中通過電磁鐵吸引大頭針的數(shù)量多少來判斷電磁 鐵磁性的強(qiáng)弱 ， 應(yīng)用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法 。 (4)圖中甲 、 乙串聯(lián)的目的是 __________________。 (

18、5)圖中乙鐵釘?shù)纳隙耸请姶盆F的 ____極 。 (6)電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是 __________________________________________________。 (7)通過實(shí)驗(yàn)可知電磁鐵與永磁體相比具有的優(yōu)點(diǎn)是 ______________________________________________________________ ____________________________。 (8)電磁鐵的實(shí)際用途很多 ， 請舉出其在生活中的應(yīng)用 ： ______________ 。 控制電流相同 N 大頭針被磁化，同名磁極互相排斥 磁性有無可以通

19、過電流通斷來控制，磁性強(qiáng)弱可以通過線圈中電流大 小和線圈的匝數(shù)來控制 電磁起重機(jī) 實(shí)驗(yàn)二 探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 命題點(diǎn) 1感知感應(yīng)電流的產(chǎn)生及方向：通過 ____________指針的偏轉(zhuǎn)感知感應(yīng) 電流的有無，若指針右偏，則電流從正接線柱流入，若左偏，則反之； 2感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件： _________一部分導(dǎo)體做 __________________； 3若產(chǎn)生的感應(yīng)電流小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，可采取的措施：改選磁性較 強(qiáng)的磁體或用導(dǎo)線制成的多匝線圈代替單根導(dǎo)線。 4實(shí)驗(yàn)中改變磁場方向的目的是探究感應(yīng)電流的方向與 ____________的 關(guān)系； 5實(shí)驗(yàn)中用到的探究方法： _

20、______________和轉(zhuǎn)換法； 6實(shí)驗(yàn)結(jié)論： (1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是閉合電路的一部分導(dǎo)體做切割磁 感線運(yùn)動。 (2)決定感應(yīng)電流方向的因素是導(dǎo)體的運(yùn)動方向和磁場方向。 靈敏電流計(jì) 閉合電路 切割磁感線運(yùn)動 磁場方向 控制變量法 【 例 2】 (2015淄博 )如圖是“探究什么情況下磁可以生電”的裝置 ， 導(dǎo) 體 ab、開關(guān)、靈敏電流計(jì)用導(dǎo)線連接 ， 組成電路。 (1)實(shí)驗(yàn)中 ， 我們通過電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有 ________________；通過指針偏轉(zhuǎn)的方向來判斷 _________________。 (2)閉合開關(guān) ， 讓導(dǎo)體 ab在磁場中上下運(yùn)

21、動 ， 發(fā)現(xiàn)電流計(jì)的指針 ________ ；讓導(dǎo)體 ab靜止 ， 磁鐵水平向右運(yùn)動 ， 則電流計(jì)的指針 _________。 (均 填 “ 偏轉(zhuǎn) ” 或 “ 不偏轉(zhuǎn) ” ) (3)如果想進(jìn)一步探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運(yùn)動的快慢是否有關(guān) ， 則 應(yīng)閉合開關(guān) ， 保持其他條件不變 ， 只改變 _________________， 觀察 ________________得出結(jié)論。 感應(yīng)電流 感應(yīng)電流的方向 不偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) 導(dǎo)體運(yùn)動的快慢 電流計(jì)的示數(shù) 【 點(diǎn)撥 】 (1)實(shí)驗(yàn)時 ， 通過觀察電流計(jì)的指針是否偏轉(zhuǎn) ， 來確定電路中是 否產(chǎn)生感應(yīng)電流 ， 通過指針偏轉(zhuǎn)的方向判斷感應(yīng)電流的

22、方向 。 (2)導(dǎo)體 ab在磁場中上下運(yùn)動 ， 沒有切割磁感線 ， 不產(chǎn)生感應(yīng)電流 ， 電流 計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn) ； 導(dǎo)體 ab靜止 ， 磁鐵水平向右運(yùn)動 ， 切割磁感線 ， 產(chǎn)生 感應(yīng)電流 ， 電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn) 。 (3)要驗(yàn)證感應(yīng)電流的大小和導(dǎo)體運(yùn)動快慢的關(guān)系 ， 就要控制其他因素一 定 ， 只讓導(dǎo)體的運(yùn)動快慢不同 ， 通過觀察電流計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)情況 ， 得出 感應(yīng)電流的大小和導(dǎo)體運(yùn)動速度的關(guān)系 。 (4)在 “探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”實(shí)驗(yàn)中， 是將 _______能轉(zhuǎn) 換成 ____能 ， 生活中的 ___________是根據(jù)這一原理制成的 。 (5)小星為了驗(yàn)證產(chǎn)生感應(yīng)電流

23、的大小是否與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動速度有 關(guān) ， 他應(yīng)用 ___________法 ， 保持磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動方向一定 ， 進(jìn)行了 多次實(shí)驗(yàn) ， 下表是實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù) ， 分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論 ： 在其他條件一定時 ， 導(dǎo)體切割磁感線的速度越大 ， 產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大 ( 或感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體切割磁感線的速度成正比 ) 。 機(jī)械 電 發(fā)電機(jī) 控制變量 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 速度 /(cm/s) 1 2 3 4 5 6 電流 /mA 2.0 4.0 5.9 8.1 10.2 11.8 【 方法歸納 】 掌握產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 ， 利用轉(zhuǎn)化法和控制變量法探 究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 。