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電與磁 1 認識磁體的磁場 知道用磁感線描述磁場 知道地磁場 2 知道電流周圍存在磁場 通過實驗 探究通電螺線管外部磁場的方向 會判斷通電螺線管的極性或電流方向 3 通過實驗 了解通電導線在磁場中會受到力的作用 力的方向與電流及磁場方向都有關(guān)系 了解直流電動機的工作原理 4 通過實驗 探究導體在磁場中運動時產(chǎn)生感應電流的條件 了解發(fā)電機的工作原理 磁現(xiàn)象 磁場 提示 1 磁感線上任何一點的切線方向都與置于該點的小磁針靜止時N極所指的方向一致 2 磁感線是封閉曲線 它不會相交 3 磁感線有疏密 磁感線的疏密程度表示磁場的強弱 電生磁1 電流的磁場 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(guān) 當電流方向與磁感線方向平行時 通電導體不受磁場力的作用 探究 什么情況下磁可以生電 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 標出通電螺線管的N極 磁體A的S極和磁感線的方向 解析 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)圖中磁感線的形狀判斷出A右端和螺線管左端是異名磁極 即磁體A的右端是S極 最后根據(jù)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 答案 如圖所示 方法歸納 此題的入手點是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 電磁鐵及其應用 例2 2015 煙臺 如圖所示是一種水位自動報警器的原理示意圖 當水位升高到金屬塊A處時 A 紅燈亮 綠燈滅B 紅燈滅 綠燈亮C 紅燈亮 綠燈亮D 紅燈滅 綠燈滅 解析 水位升高到A時 控制電路接通 電路中有了電流 電磁鐵具有磁性 向下吸引銜鐵 動觸點與上面的靜觸點分離 與下面的靜觸點接通 導致紅燈所在的電路接通 紅燈亮 綠燈滅 故選A 答案 A 方法歸納 水位相當于左側(cè)控制電路的開關(guān) 水位的變化導致控制電路的通斷 進一步?jīng)Q定了電磁鐵磁性的有無 從而控制了工作電路的動觸點的位置的變化 改變了工作電路連接情景 電動機與磁生電的綜合 例3 2015 聊城 如圖所示的手電筒內(nèi)部有一個線圈 線圈內(nèi)有一可來回運動的條形磁體 按箭頭方向搖動時手電筒即可發(fā)光 下列實驗中 與手電筒工作原理一致的是 解析 手搖電筒是利用電磁感應現(xiàn)象制成的 磁鐵在線圈中來回運動 使線圈切割磁感線 從而產(chǎn)生了感應電流 使小燈泡發(fā)光 A 奧斯特實驗說明通電導體周圍存在磁場 與手搖電筒的制成原理無關(guān) 故A錯誤 B 此圖反映了通電導體在磁場中受到力的作用 與手搖電筒的制成原理無關(guān) 故B錯誤 C 此圖反映了通電線圈在磁場中受到力而轉(zhuǎn)動 與手搖電筒的制成原理無關(guān) 故C錯誤 D 圖中導體在磁場中做切割磁感線運動時 電路中產(chǎn)生了感應電流 可以從電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)來體現(xiàn) 這是電磁感應現(xiàn)象 與手搖電筒的制成原理相符合 故D正確 答案 D 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 通電導體在磁場中受力 奧斯特實驗等知識點 明確手搖電筒的制成原理是解決此題的關(guān)鍵 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(zhuǎn)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(guān)系 即選擇一個電磁鐵進行實驗 且理解實驗中選用滑動變阻器的目的 2 控制 不變 比較磁性強弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系 要選擇匝數(shù)不同的電磁鐵串聯(lián)進行實驗 3 電磁鐵N S極的判斷 4 實驗結(jié)論 線圈匝數(shù)一定時 通入電流越大 電磁鐵的磁性 電流一定時 外形相同的螺線管 匝數(shù)越多的線圈電磁鐵的磁性 吸引鐵釘?shù)?數(shù)目多少 線圈匝數(shù) 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(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 并設計了如圖所示的電路 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(shù) 填 增加 或 減少 說明電流越 電磁鐵的磁性越強 3 根據(jù)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 解析 1 磁性的強弱不能直接看出來 可以通過電磁鐵吸引大頭針的數(shù)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 根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流變大 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 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 究其原因 電流相同 甲纏繞的線圈的匝數(shù)多 便得出 電流一定時 線圈匝數(shù)越多 電磁鐵磁性越強 答案 1 吸引大頭針的數(shù)量 2 增加大 3 甲線圈匝數(shù)越多 方法歸納 知道轉(zhuǎn)換法的應用 在此實驗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弱 同時也考查了控制變量法的應用 1 圖中甲 乙串聯(lián)的目的是 2 圖中乙鐵釘?shù)纳隙耸请姶盆F的 極 3 電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是 4 通過實驗可知電磁鐵與永磁體相比具有的優(yōu)點 5 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(shù) 來控制 電磁起重機 實驗二探究感應電流產(chǎn)生的條件命題點1 感知感應電流的產(chǎn)生及方向 通過 指針的偏轉(zhuǎn)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(chǎn)生的條件 部分導體做 3 若產(chǎn)生的感應電流小 實驗現(xiàn)象不明顯 可采取的措施 改選磁性較強的磁體或改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(guān)系 5 實驗中用到的探究方法 和轉(zhuǎn)換法 6 實驗結(jié)論 1 產(chǎn)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(guān) 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(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) 讓導體ab在磁場中上下運動 發(fā)現(xiàn)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(zhuǎn) 或 不偏轉(zhuǎn) 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(guān) 則應閉合開關(guān) 保持其它條件不變 只改變 觀察 得出結(jié)論 解析 1 實驗時 通過觀察電流計的指針是否偏轉(zhuǎn) 來確定電路中是否產(chǎn)生感應電流 通過指針偏轉(zhuǎn)的方向判斷感應電流的方向 2 導體ab在磁場中上下運動 沒有切割磁感線 不產(chǎn)生感應電流 電流計的指針不偏轉(zhuǎn) 導體ab靜止 磁鐵水平向右運動 切割磁感線 產(chǎn)生感應電流 電流計的指針偏轉(zhuǎn) 3 要驗證感應電流的大小和導體運動快慢的關(guān)系 就要控制其它因素一定 只讓導體的運動快慢不同 通過觀察電流計的指針偏轉(zhuǎn)情況 得出感應電流的大小和導體運動速度的關(guān)系 答案 1 感應電流感應電流的方向 2 不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn) 3 導體運動的快慢電流計的示數(shù) 方法歸納 掌握產(chǎn)生感應電流的條件 利用轉(zhuǎn)化法和控制變量法探究產(chǎn)生感應電流的條件 1 在探究電磁感應產(chǎn)生感應電流的條件實驗中 是將 能轉(zhuǎn)換成 能 生活中的 是根據(jù)這一原理制成的 2 小星為了驗證產(chǎn)生感應電流的大小是否與導體切割磁感線運動速度有關(guān) 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(shù)據(jù) 分析數(shù)據(jù)可得出結(jié)論 機械 電 發(fā)電機 控制變量 在其他條件一定時 導體切割磁感線的速度越大 感應電流越大