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1、第二十三講 電與磁 四川專用 磁現象 【 提示 】 (1)判斷物體是否具有磁性的四種方法 ： 根據磁體的吸鐵性判 斷 ； 根據磁體的指向性 (指南北方向 )判斷 ； 根據磁體兩端磁性最強 中間最弱來判斷 ； 根據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 對放入其中的磁體產生 ________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

2、的小磁針靜止時 ______所指的方向規(guī)定為該點 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 ， 實際并不存在 特點 在磁體外部 ， 磁感線從 ____極出發(fā)回到 ____極 在磁體內部 ， 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 】 通電導體在磁場中受力的大小 ， 與電流大小和磁場強弱有關 ； 當電流方向與磁感線方向平行

3、時 ， 通電導體不受磁場力的作用 。 探究：什么情況下磁可以生電 電動機與發(fā)電機 【 提示 】 (1)發(fā)電機的換向器 ： 當線圈剛轉過平衡位置時 ， 就自動改變 線圈中的電流方向 ； (2)我國電網以交流供電 ， 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 ， 很多科學家嘔心瀝血 ， 作出了杰出的貢獻 。 下列科學家及研究成果與成果的應用描述 ， 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 B 奧特斯 電流磁效應 制造出了電動機 ， 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系的科學 研究 D 法拉第 電磁感應 制造出了發(fā)電機 ， 讓人類逐步進入了 “ 電 ” 文 明時代 2 (2016南充 8題 2分 )小明在學完了 電與磁 這一章的知識后 ， 總結 了以下幾個知識點 ， 其中不正確的是 ( ) A 地磁場的南極在地理的北極附近 B 電磁起重機的工作原理是電流的磁效應 C 動圈式話筒與電動機的工作原理相同 D 發(fā)電機的工作原理是電磁感應現象 D C 3 (2016眉山 4題 3分 )王強同學在探究電磁鐵磁性強弱的實驗中 ， 使用 兩個相同的 A、 B大鐵釘繞制成電磁鐵進行實驗 ， 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來判斷它的磁性強弱 ， 這是運用 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 該實驗不能探究電磁鐵磁性的強弱與線圈匝數多少的關系 C 4 (2016資陽 6題 3分 )法國科學家阿爾貝 費爾和德國科學家彼得 格 林貝格爾由于發(fā)現了巨磁電阻 (GMR)效應 (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 )如圖所示的實驗裝置中屬于電動機工作原理的 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)電機的原理是用磁場對電流的作用使線圈轉動 B 只改變直流電動機的電流方向 ， 直流電動機的轉向仍然不變 C 熱機的做功沖程把機械能轉化為內能 D 四沖程內燃機的吸氣、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)電機跟燈泡連接起來 ， 使線圈在 磁場中轉動 ， 可以看到燈泡發(fā)光 。 關于手搖發(fā)電機發(fā)電過程 ， 下列說 法正確的是 ( ) A 發(fā)電機將重力勢能轉變成電能的裝置 B 勻速搖動轉輪 ， 燈泡的亮度不變 C 轉輪轉速越快 ， 燈泡亮度越暗 D 轉輪在一個周期內電流方向改變兩次 D 9 (2015成都 21題 4分 )指南針是我國古代四大發(fā)明之一 ， 其實質就是一 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 南北是因為地球周圍的空間存在著 ____________

8、。 S 地磁場 10 (2016綿陽 25題 4分 )丹麥物理學家奧斯特通過實驗證實了電流周 圍存在著磁場 ， 我市某校學生在實驗室驗證奧斯特實驗 ， S極將偏向 _______(填 “ 紙內 ” 或 “ 紙外 ” )；要使實驗效果更加明顯 ， 應使通 電導線沿 _______(填 “ 東西 ” 或 “ 南北 ” )方向放置。 紙外 南北 11 (2016成都 A卷 20題 4分 )學習電與磁的知識后 ， 小明同學知道了發(fā) 電機發(fā)電是利用 ____________原理 。 小陽用如圖所示的實驗裝置探究產 生電流的條件 ， 閉合開關后 ， 銅棒 AB、 靈敏電流表 、 開關 、 導線組

9、成了 閉合電路 ， 當小陽讓銅棒 AB_______(填 “ 上下 ” 或 “ 左右 ” )運動時 ， 靈敏電流表的指針會發(fā)生偏轉 。 電磁感應 左右 12 (2016內江 14題 6分 )根據 ________________現象 ， 當置于磁極附 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 變化相應的感應電流 ， 這種將聲音信息轉化為電信息的器件 ， 叫作 _____________。 13 (2016樂山 22題 3分 )如圖所示 ， 開關閉合后 ， 位于螺線管右側的 小磁針逆時針旋轉 90 。 請在圖中標出螺線管的 N、 S極 ， 并在括號內 標出電源的

10、“ ”“ ” 極 。 電磁感應 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。根據圖中所提 供的信息 ， 標出通電螺線管的 N極、磁體 A的 S極和磁感線的方向。 解：如圖所示： 【 點撥 】 根據右手螺旋定則判斷出通電螺線管的左端是 N極 ， 根據磁 極的相互作用規(guī)律可判斷出 A右端磁極 ， 根據在磁體外部 ， 磁感線從 N 極出發(fā) ， 到達 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、應用 【 例 2】 (2016紹興 )如圖是溫度自動報警器工作電路 。 在水銀溫度計上 部插入一段金屬絲 ， 當溫度到達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 【 點撥 】 溫度升高時 ， 水銀柱上升 ， 與上方金屬絲連通 ， 使左側控制 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 接觸 ， 與上面觸點斷開 ， 使有電鈴的電路接通 ， 有燈泡的電路斷開 。 【 方法歸納 】 水銀是導體 ； 明確圖中左側為控制電路 ， 右側為工作電 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 的關鍵點 。 電動機與磁生電的綜合 【 例 3】 (2016黔東南州 )如圖所示是某品牌電動剃須刀 ， 按下開關其內 部的電動機高速運轉帶動刀片旋轉實現剃須的目的 。 下列四幅圖中與這 一過程的工作原理相同的是 ( ) A 【 點撥 】 電動剃須刀內部的主要構件是電動機 ， 即通電后 ， 由于通電導 線在磁場中受力的作用 ， 所以電動機會轉動 ， 故據此分析即可判斷 。 【 方法歸納 】 電動機和發(fā)電機的原理圖非常相似 ， 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 ， 電路中沒有電源的是發(fā)電機 。 此 題考查了電磁感應 ，

13、通電導體在磁場中受力 ， 奧斯特實驗等知識 。 易錯易混 1 易將電動機 、 發(fā)電機的工作原理 、 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知識點弄混淆 。 【 例 4】 同學們做實驗的裝置如圖所示 ， 閉合開關 ， 先將導體 ab水平用 力向右移動 ， 導體 cd也隨之運動起來 ， 則在以上的實驗中下列說法正確的是 ( ) A 實驗裝置中的甲裝置運用的原理是電磁感應現象 B 實驗裝置中的甲裝置把電能轉化為機械能 C 實驗裝置中的乙裝置產生的現象在生活中的應用是發(fā)電機 D 若將導體 ab水平用力向左移動 ， 導體 cd的運動方向不變 A

14、【 點撥 】 閉合開關 ， ab向右移動時切割磁感線 ， 導線中產生了感應電 流 ， 當電流經過 cd時 ， 通電導體在磁場中受到力的作用而發(fā)生運動 。 甲裝置的應用是發(fā)電機 ， 將機械能轉化為電能 ， 乙裝置的應用是電動 機 ， 將電能轉化為機械能 。 實驗一 探究影響電磁鐵磁性強弱的因素 命題點 1 電磁鐵磁性強弱的判斷 (轉換法 )：通過比較電磁鐵 ________________________________來反映磁性的強弱； 2 控制變量法的應用： (1)控制 ____________不變 ， 比較磁性強弱與電 流大小的關系； (2)用滑動變阻器控制 __________不

15、變 ， 比較磁性強弱與 線圈匝數的關系 ， 要選擇匝數不同的電磁鐵串聯進行實驗； 3 電磁鐵 N、 S極的判斷； 4 實驗結論：線圈匝數一定時 ， 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 ， 線圈匝數越多 ， 電磁鐵的磁性 ________。 吸引鐵釘的數目多少 線圈匝數 電流 越強 越強 【 例 1】 (鞍山中考 )在探究 “ 影響電磁鐵磁性強弱的因素 ” 實驗中 ， 實驗 室準備的器材有：電源、開關、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 ， 并設計了如圖所示的電

16、路。 (1)實驗中通過觀察電磁鐵 _________________________的不同 ， 可以判 斷電磁鐵的磁性強弱不同。 (2)當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 _____________(填 “ 增加 ” 或 “ 減少 ” )， 說明電流越 ____， 電磁鐵的磁 性越強。 (3)根據圖示的情景可知 ， ____(填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )的磁性強 ， 說明電流 一定時 ， ______________， 電磁鐵磁性越強。 吸引大頭針的數量 增加 大 甲 線圈匝數越多 【 點撥 】 (1)磁性的強弱不能直接看出來 ， 可以通過觀察電

17、磁鐵吸引大 頭針的數量多少來認識其磁性強弱 ， 電磁鐵吸引的大頭針越多說明磁性 越強 。 (2)當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)現電磁鐵甲 、 乙吸引大頭針的個數增加 ， 說明電流越大 ， 電磁鐵磁性越強 。 (3)根據圖示的情景可知 ， 甲電磁鐵吸引的大頭針多 ， 說明甲的磁性強 。 究其原因 ， 電流相同 ， 甲纏繞的線圈的匝數多 。 【 方法歸納 】 在此實驗中通過電磁鐵吸引大頭針的數量多少來判斷電磁 鐵磁性的強弱 ， 應用了控制變量法和轉換法 。 (4)圖中甲 、 乙串聯的目的是 __________________。 (

18、5)圖中乙鐵釘的上端是電磁鐵的 ____極 。 (6)電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是 __________________________________________________。 (7)通過實驗可知電磁鐵與永磁體相比具有的優(yōu)點是 ______________________________________________________________ ____________________________。 (8)電磁鐵的實際用途很多 ， 請舉出其在生活中的應用 ： ______________ 。 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，磁性強弱可以通過線圈中電流大 小和線圈的匝數來控制 電磁起重機 實驗二 探究感應電流產生的條件 命題點 1感知感應電流的產生及方向：通過 ____________指針的偏轉感知感應 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感應電流產生的條件： _________一部分導體做 __________________； 3若產生的感應電流小，實驗現象不明顯，可采取的措施：改選磁性較 強的磁體或用導線制成的多匝線圈代替單根導線。 4實驗中改變磁場方向的目的是探究感應電流的方向與 ____________的 關系； 5實驗中用到的探究方法： _

20、______________和轉換法； 6實驗結論： (1)產生感應電流的條件是閉合電路的一部分導體做切割磁 感線運動。 (2)決定感應電流方向的因素是導體的運動方向和磁場方向。 靈敏電流計 閉合電路 切割磁感線運動 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 體 ab、開關、靈敏電流計用導線連接 ， 組成電路。 (1)實驗中 ， 我們通過電流計指針是否偏轉來判斷電路中是否有 ________________；通過指針偏轉的方向來判斷 _________________。 (2)閉合開關 ， 讓導體 ab在磁場中上下運

21、動 ， 發(fā)現電流計的指針 ________ ；讓導體 ab靜止 ， 磁鐵水平向右運動 ， 則電流計的指針 _________。 (均 填 “ 偏轉 ” 或 “ 不偏轉 ” ) (3)如果想進一步探究感應電流的大小與導體運動的快慢是否有關 ， 則 應閉合開關 ， 保持其他條件不變 ， 只改變 _________________， 觀察 ________________得出結論。 感應電流 感應電流的方向 不偏轉 偏轉 導體運動的快慢 電流計的示數 【 點撥 】 (1)實驗時 ， 通過觀察電流計的指針是否偏轉 ， 來確定電路中是 否產生感應電流 ， 通過指針偏轉的方向判斷感應電流的

22、方向 。 (2)導體 ab在磁場中上下運動 ， 沒有切割磁感線 ， 不產生感應電流 ， 電流 計的指針不偏轉 ； 導體 ab靜止 ， 磁鐵水平向右運動 ， 切割磁感線 ， 產生 感應電流 ， 電流計的指針偏轉 。 (3)要驗證感應電流的大小和導體運動快慢的關系 ， 就要控制其他因素一 定 ， 只讓導體的運動快慢不同 ， 通過觀察電流計的指針偏轉情況 ， 得出 感應電流的大小和導體運動速度的關系 。 (4)在 “探究電磁感應產生感應電流的條件”實驗中， 是將 _______能轉 換成 ____能 ， 生活中的 ___________是根據這一原理制成的 。 (5)小星為了驗證產生感應電流

23、的大小是否與導體切割磁感線運動速度有 關 ， 他應用 ___________法 ， 保持磁場方向和導體運動方向一定 ， 進行了 多次實驗 ， 下表是實驗測得的數據 ， 分析數據可得出結論 ： 在其他條件一定時 ， 導體切割磁感線的速度越大 ， 產生的感應電流越大 ( 或感應電流的大小與導體切割磁感線的速度成正比 ) 。 機械 電 發(fā)電機 控制變量 實驗次數 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 】 掌握產生感應電流的條件 ， 利用轉化法和控制變量法探 究產生感應電流的條件 。