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第六單元 電與磁 信息的傳遞 第1講電與磁 續(xù)表 1 2015年廣東 閱讀下面的短文 回答問(wèn)題 雙觸點(diǎn)干簧管 雙觸點(diǎn)干簧管是一種磁控開(kāi)關(guān) 結(jié)構(gòu)如圖6 1 1甲所示 其外殼是一只密封的玻璃管 管內(nèi)充有某種惰性氣體 并裝有A B和C三塊簧片 其中B和C是用鐵或鎳等材料制成 A是用銅或鋁等非磁性材料制成 A的端點(diǎn)與C的端點(diǎn)是固定端點(diǎn) B的端點(diǎn)是自由端點(diǎn) 正常時(shí)B的端點(diǎn)在自身彈力作用下與A的端點(diǎn)接觸 當(dāng)繞在干簧管上的線(xiàn)圈通電時(shí) 如圖乙所示 B的端點(diǎn)與C的端點(diǎn)分別被磁化而相互吸引 當(dāng)吸引力大于B的彈力時(shí) B與A的端點(diǎn)分開(kāi) 并與C的端點(diǎn)接觸 而當(dāng)B與C的吸引力減小到一定程度時(shí) B在彈力的作用下與C的端點(diǎn)分開(kāi) 重新恢復(fù)與A的端點(diǎn)接觸 請(qǐng)問(wèn)答下列問(wèn)題 1 在圖乙中 若要使螺線(xiàn)管的左端為N極 則電源左端是 極 2 簧片A B和C所對(duì)應(yīng)的材料可能是 填寫(xiě)序號(hào) 鐵 鐵 銅 銅 鋁 鐵 銅 鐵 鐵 鎳 鐵 鋁 3 當(dāng)B的端點(diǎn)與C的端點(diǎn)接觸時(shí) 簧片B具有 勢(shì)能 4 如圖丙所示 請(qǐng)將電路連接完整 要求閉合開(kāi)關(guān)后 紅燈先通電 然后綠燈與紅燈能交替通電 甲 丙 乙圖6 1 1 答案 1 正 2 3 彈性 4 如圖D34所示 圖D34 2 2014年廣東 如圖6 1 2所示 閉合開(kāi)關(guān) 當(dāng)導(dǎo)體ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí) 電流表指針向左偏轉(zhuǎn) 那么當(dāng)ab向左運(yùn)動(dòng)時(shí) 電流表指針向 偏轉(zhuǎn) 如果將磁體兩極的位置對(duì)調(diào) ab向右運(yùn)動(dòng)時(shí) 電流表指針向 偏轉(zhuǎn) 此過(guò)程 轉(zhuǎn)換為電能 圖6 1 2 答案 右右機(jī)械能 3 2014年廣東 請(qǐng)?jiān)趫D6 1 3中標(biāo)出通電螺線(xiàn)管磁感線(xiàn)方 向 在括號(hào)中標(biāo)出電源的正負(fù)極 圖6 1 3 答案 如圖D35所示 圖D35 4 2013年廣東 下列電器中 利用電磁感應(yīng)原理工作的是 B 發(fā)電機(jī)D 電燈 A 電動(dòng)機(jī)C 電烙鐵答案 B 考點(diǎn)一 磁現(xiàn)象 1 磁性 能夠吸引 等物質(zhì) 的性質(zhì) 鐵 鈷 鎳 南 北 2 磁極 一個(gè)磁體無(wú)論多么小都有兩個(gè)磁極 若將一個(gè)條形磁鐵自由地懸掛起來(lái) 靜止時(shí)指 的叫南 S 極 指 的叫北 N 極 3 磁極間的作用規(guī)律 同名磁極相互 異名磁極相互 4 一些物體在磁體或電流的作用下會(huì)獲得磁性 這種現(xiàn)象叫做 有些物體在磁化后磁性能長(zhǎng)期保存 叫做 有些物體在磁化后磁性在短時(shí)間內(nèi)就會(huì)消失 叫做 排斥 吸引 磁化 永磁體 暫磁體 考點(diǎn)二 磁場(chǎng) 力 N N S 1 磁體周?chē)嬖谥艌?chǎng) 磁場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放在其中的磁體產(chǎn)生 的作用 磁場(chǎng)的方向是這樣規(guī)定的 在磁場(chǎng)中的某一點(diǎn) 小磁針靜止時(shí) 極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向 2 磁感線(xiàn) 用來(lái)形象描述磁場(chǎng)而假想的曲線(xiàn) 磁體周?chē)拇鸥芯€(xiàn)是從磁體的 極出來(lái) 回到磁體的 極 磁感線(xiàn)實(shí)際 并不存在 地理北極 地理南極 磁偏角 3 地磁場(chǎng) 地球也是一個(gè)磁體 地磁南極在 附近 地磁北極在 附近 地磁南極與地理北極 地磁北極與地理南極并不完全重合 中間有一個(gè)夾角 叫做 考點(diǎn)三 電生磁 1 奧斯特實(shí)驗(yàn)證明 通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖?其與電 流方向有關(guān) 磁場(chǎng) 條 右 N 2 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng) 1 通電螺線(xiàn)管外部的磁場(chǎng)與 形磁體的磁場(chǎng)一樣 極性用安培定則來(lái)判定 2 安培定則 用 手握住螺線(xiàn)管 讓四指指向螺線(xiàn)管中電流的方向 則拇指所指的那端就是螺線(xiàn)管的 極 3 電磁鐵是一個(gè)內(nèi)部插有 的通電螺線(xiàn)管 優(yōu)點(diǎn)是 磁性的有無(wú)可用電流的有無(wú)來(lái)控制 電磁鐵磁性強(qiáng)弱可用 和 來(lái)控制 電磁鐵的極性可用電流的方向來(lái)控制 4 電磁繼電器是一種利用電磁鐵來(lái)控制工作電路的開(kāi)關(guān) 鐵芯 電流的大小 線(xiàn)圈的匝數(shù) 考點(diǎn)四 電動(dòng)機(jī) 1 原理 通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中受到 的作用 受力的方向與 的方向和 的方向有關(guān) 2 電動(dòng)機(jī)工作時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為 能 3 換向器的作用是使線(xiàn)圈在轉(zhuǎn)到平衡位置時(shí)能自動(dòng)改變 方向 力 電流 磁感線(xiàn) 電 機(jī)械 電流 考點(diǎn)五 發(fā)電機(jī) 1 原理 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做 運(yùn)動(dòng)時(shí) 導(dǎo)體中就會(huì)產(chǎn)生電流 這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象 感應(yīng)電流的方向跟 的方向和導(dǎo)體 的方向有關(guān) 2 發(fā)電機(jī)工作時(shí)將 能轉(zhuǎn)化為 能 切割磁感線(xiàn) 磁場(chǎng) 運(yùn)動(dòng) 機(jī)械 電 題型一 磁現(xiàn)象 1 磁場(chǎng)是客觀(guān)存在的 磁感線(xiàn)是假想的 不存在的 2 同一位置 磁場(chǎng)方向 小磁針靜止時(shí)北極的指向和磁感線(xiàn)的方向相同 3 磁極間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的 小磁針指南北是因?yàn)槭艿降卮艌?chǎng)的作用 例1 2013年雅安 關(guān)于磁體 磁場(chǎng)和磁感線(xiàn) 以下說(shuō)法 正確的是 A 銅 鐵和鋁都能夠被磁體所吸引B 磁感線(xiàn)是磁場(chǎng)中真實(shí)存在的曲線(xiàn)C 磁體之間的相互作用都是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的D 物理學(xué)中 把小磁針靜止時(shí)S極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向 思路點(diǎn)撥 銅和鋁都不是磁性材料 磁體都不能吸引 A錯(cuò)誤 磁感線(xiàn)在磁場(chǎng)中不是真實(shí)存在的 只是為了便于研究磁場(chǎng) 人為畫(huà)的一些曲線(xiàn) B錯(cuò)誤 磁體間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的 C正確 物理學(xué)中 把小磁針靜止時(shí)N極所指的方向規(guī)定為該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向 小磁針靜止時(shí)S極所指的方向與該點(diǎn)磁場(chǎng)的方向相反 D錯(cuò)誤 答案 C 題型二 電流的磁效應(yīng) 1 電流的周?chē)嬖诖艌?chǎng) 2 通電螺線(xiàn)管的磁場(chǎng)分布 與條形磁體的磁場(chǎng)相似 3 通電螺線(xiàn)管的磁極 跟通電螺線(xiàn)管中的電流方向有關(guān) 由安培定則判別 例2 2015年孝感 張揚(yáng)同學(xué)在探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱的實(shí)驗(yàn)中 使用兩個(gè)相同的A B大鐵釘繞制成電磁鐵進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 圖6 1 4 A 滑片P向右滑動(dòng) 電磁鐵的磁性減弱 B 電磁鐵能吸引的大頭針越多 表明它的磁性越強(qiáng)C 電磁鐵A B的上端均為S極 D 該實(shí)驗(yàn)可以探究電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與匝數(shù)多少的關(guān)系思路點(diǎn)撥 電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流的強(qiáng)弱 線(xiàn)圈匝數(shù) 有無(wú)鐵芯有關(guān) 當(dāng)滑片向右滑動(dòng)時(shí) 電路中的電阻變大 電流減小 電磁鐵的磁性減弱 A正確 電磁鐵磁性強(qiáng)弱是根據(jù)吸引大頭針多少來(lái)判斷 B正確 電磁鐵A B根據(jù)右手螺旋定則判斷 C錯(cuò)誤 符合題意 實(shí)驗(yàn)中用匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián) 保證電流相等 所以可以探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與線(xiàn)圈匝數(shù)關(guān)系 D正確 答案 C 題型三 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用和電動(dòng)機(jī) 1 通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中要受到力的作用 2 受力的方向跟電流的方向 磁感線(xiàn)的方向有關(guān) 3 受力的大小跟電流的大小 磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān) 例3 2012年廣州 如圖6 1 5所示 使線(xiàn)圈位于兩磁極 間 1 通電后 圖甲中ab段導(dǎo)線(xiàn)的電流方向是 填 由a到b 或 由b到a 圖甲中ab段導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力的方向向上 請(qǐng)用箭頭標(biāo)示出圖乙中ab段導(dǎo)線(xiàn)所受磁場(chǎng)力的方向 2 線(xiàn)圈轉(zhuǎn)過(guò)圖丙所示的位置時(shí) 用 的辦法可使 線(xiàn)圈靠磁場(chǎng)力繼續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至少半圈 3 若把圖甲中的電源換為電阻 快速轉(zhuǎn)動(dòng)線(xiàn)圈 則電阻發(fā)熱 此過(guò)程中機(jī)械能先轉(zhuǎn)化為 能再轉(zhuǎn)化為 能 甲 乙 丙 圖6 1 5思路點(diǎn)撥 在圖甲和圖乙 線(xiàn)圈中的電流方向和磁場(chǎng)方向相同 所以受力方向相同 在不改變磁場(chǎng)方向的情況下 改變線(xiàn)圈中的電流方向 可以改變線(xiàn)圈的受力方向 使線(xiàn)圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)至少半圈 答案 1 由a到b如圖D36所示 圖D36 2 改變電流方向 3 電 內(nèi) 題型四 電磁感應(yīng)和發(fā)電機(jī) 1 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 1 閉合電路的一部分導(dǎo)體 2 此部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 這里的 閉合 是指組成電路的各個(gè)器件要連成一個(gè)電流的通路 一部分 是指不是整個(gè)電路去切割磁感線(xiàn) 切割 是指導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向必須與磁感線(xiàn)有一定的角度 當(dāng)導(dǎo)體不動(dòng) 磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí) 磁感線(xiàn)與導(dǎo)體有一定角度 此種情況也叫 切割 2 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中 所產(chǎn)生的電流的方向與導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的方向和磁感線(xiàn)的方向有關(guān) 當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線(xiàn)的方向和磁感線(xiàn)的方向改變其中一個(gè)時(shí) 感應(yīng)電流的方向就會(huì)改變 當(dāng)這兩個(gè)方向同時(shí)改變時(shí) 感應(yīng)電流的方向不改變 例4 2015年安順市 如圖6 1 6所示是一手壓電筒 按壓手柄 塑料齒輪帶動(dòng)線(xiàn)圈內(nèi)磁性飛輪高速旋轉(zhuǎn) 使燈泡發(fā)光 下列四圖中與這一過(guò)程的工作原理相同的是 圖6 1 6 A B C D 答案 B 題型五 探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)過(guò)程1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程 將閉合電路的一部分導(dǎo)體放入磁場(chǎng)中去 分別讓導(dǎo)體靜止 沿著磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí) 觀(guān)察靈敏電流表的指針是否會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng) 改變磁鐵兩極的位置或?qū)w的運(yùn)動(dòng)方向 觀(guān)察靈敏電流表的指針的偏轉(zhuǎn)方向 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí) 就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流 實(shí)驗(yàn)分析 4 當(dāng)靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時(shí) 說(shuō)明電路中產(chǎn)生了感 應(yīng)電流 典例剖析 例5 2015年福州 小華在探究怎樣產(chǎn)生感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn) 中 設(shè)計(jì)了如圖6 1 7所示的實(shí)驗(yàn)裝置 圖6 1 7 1 將磁體向右插入螺線(xiàn)管中時(shí) 觀(guān)察到靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn) 由此可知 2 將磁體從螺線(xiàn)管中向左拔出時(shí) 會(huì)觀(guān)察到靈敏電流計(jì)的 指針向 偏轉(zhuǎn) 填 左 或 右 3 通過(guò)前兩步實(shí)驗(yàn) 可得出感應(yīng)電流的方向與 方 向有關(guān) 思路點(diǎn)撥 1 利用靈敏電流計(jì)來(lái)判斷電流的有無(wú) 屬于轉(zhuǎn)換法 2 感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)的方向和磁場(chǎng)方向有關(guān) 導(dǎo)體相對(duì)于磁體運(yùn)動(dòng)的方向與 1 中相反 感應(yīng)電流的方向也與 1 中相反 所以 靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn) 3 通過(guò)前兩步實(shí)驗(yàn) 可得出感應(yīng)電流的方向與磁體運(yùn)動(dòng)方向 或?qū)w運(yùn)動(dòng)方向 有關(guān) 答案 1 電路中產(chǎn)生電流 2 左 3 磁體運(yùn)動(dòng)