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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 回答問題 雙觸點干簧管 雙觸點干簧管是一種磁控開關(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的端點與C的端點是固定端點 B的端點是自由端點 正常時B的端點在自身彈力作用下與A的端點接觸 當繞在干簧管上的線圈通電時 如圖乙所示 B的端點與C的端點分別被磁化而相互吸引 當吸引力大于B的彈力時 B與A的端點分開 并與C的端點接觸 而當B與C的吸引力減小到一定程度時 B在彈力的作用下與C的端點分開 重新恢復與A的端點接觸 請問答下列問題 1 在圖乙中 若要使螺線管的左端為N極 則電源左端是 極 2 簧片A B和C所對應的材料可能是 填寫序號 鐵 鐵 銅 銅 鋁 鐵 銅 鐵 鐵 鎳 鐵 鋁 3 當B的端點與C的端點接觸時 簧片B具有 勢能 4 如圖丙所示 請將電路連接完整 要求閉合開關(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 閉合開關(guān) 當導體ab向右運動時 電流表指針向左偏轉(zhuǎn) 那么當ab向左運動時 電流表指針向 偏轉(zhuǎn) 如果將磁體兩極的位置對調(diào) ab向右運動時 電流表指針向 偏轉(zhuǎn) 此過程 轉(zhuǎn)換為電能 圖6 1 2 答案 右右機械能 3 2014年廣東 請在圖6 1 3中標出通電螺線管磁感線方 向 在括號中標出電源的正負極 圖6 1 3 答案 如圖D35所示 圖D35 4 2013年廣東 下列電器中 利用電磁感應原理工作的是 B 發(fā)電機D 電燈 A 電動機C 電烙鐵答案 B 考點一 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 一個磁體無論多么小都有兩個磁極 若將一個條形磁鐵自由地懸掛起來 靜止時指 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獲得磁性 這種現(xiàn)象叫做 有些物體在磁化后磁性能長期保存 叫做 有些物體在磁化后磁性在短時間內(nèi)就會消失 叫做 排斥 吸引 磁化 永磁體 暫磁體 考點二 磁場 力 N N S 1 磁體周圍存在著磁場 磁場的基本性質(zhì)是對放在其中的磁體產(chǎn)生 的作用 磁場的方向是這樣規(guī)定的 在磁場中的某一點 小磁針靜止時 極所指的方向就是該點的磁場方向 2 磁感線 用來形象描述磁場而假想的曲線 磁體周圍的磁感線是從磁體的 極出來 回到磁體的 極 磁感線實際 并不存在 地理北極 地理南極 磁偏角 3 地磁場 地球也是一個磁體 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 中間有一個夾角 叫做 考點三 電生磁 1 奧斯特實驗證明 通電導線周圍存在 其與電 流方向有關(guān) 磁場 條 右 N 2 通電螺線管的磁場 1 通電螺線管外部的磁場與 形磁體的磁場一樣 極性用安培定則來判定 2 安培定則 用 手握住螺線管 讓四指指向螺線管中電流的方向 則拇指所指的那端就是螺線管的 極 3 電磁鐵是一個內(nèi)部插有 的通電螺線管 優(yōu)點是 磁性的有無可用電流的有無來控制 電磁鐵磁性強弱可用 和 來控制 電磁鐵的極性可用電流的方向來控制 4 電磁繼電器是一種利用電磁鐵來控制工作電路的開關(guān) 鐵芯 電流的大小 線圈的匝數(shù) 考點四 電動機 1 原理 通電導線在磁場中受到 的作用 受力的方向與 的方向和 的方向有關(guān) 2 電動機工作時將 能轉(zhuǎn)化為 能 3 換向器的作用是使線圈在轉(zhuǎn)到平衡位置時能自動改變 方向 力 電流 磁感線 電 機械 電流 考點五 發(fā)電機 1 原理 閉合電路的一部分導體在磁場中做 運動時 導體中就會產(chǎn)生電流 這種現(xiàn)象叫做電磁感應現(xiàn)象 感應電流的方向跟 的方向和導體 的方向有關(guān) 2 發(fā)電機工作時將 能轉(zhuǎn)化為 能 切割磁感線 磁場 運動 機械 電 題型一 磁現(xiàn)象 1 磁場是客觀存在的 磁感線是假想的 不存在的 2 同一位置 磁場方向 小磁針靜止時北極的指向和磁感線的方向相同 3 磁極間的相互作用是通過磁場產(chǎn)生的 小磁針指南北是因為受到地磁場的作用 例1 2013年雅安 關(guān)于磁體 磁場和磁感線 以下說法 正確的是 A 銅 鐵和鋁都能夠被磁體所吸引B 磁感線是磁場中真實存在的曲線C 磁體之間的相互作用都是通過磁場發(fā)生的D 物理學中 把小磁針靜止時S極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向 思路點撥 銅和鋁都不是磁性材料 磁體都不能吸引 A錯誤 磁感線在磁場中不是真實存在的 只是為了便于研究磁場 人為畫的一些曲線 B錯誤 磁體間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 C正確 物理學中 把小磁針靜止時N極所指的方向規(guī)定為該點磁場的方向 小磁針靜止時S極所指的方向與該點磁場的方向相反 D錯誤 答案 C 題型二 電流的磁效應 1 電流的周圍存在磁場 2 通電螺線管的磁場分布 與條形磁體的磁場相似 3 通電螺線管的磁極 跟通電螺線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 圖6 1 4 A 滑片P向右滑動 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C 電磁鐵A B的上端均為S極 D 該實驗可以探究電磁鐵磁性的強弱與匝數(shù)多少的關(guān)系思路點撥 電磁鐵磁性強弱與電流的強弱 線圈匝數(shù) 有無鐵芯有關(guān) 當滑片向右滑動時 電路中的電阻變大 電流減小 電磁鐵的磁性減弱 A正確 電磁鐵磁性強弱是根據(jù)吸引大頭針多少來判斷 B正確 電磁鐵A B根據(jù)右手螺旋定則判斷 C錯誤 符合題意 實驗中用匝數(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弱與線圈匝數(shù)關(guān)系 D正確 答案 C 題型三 磁場對電流的作用和電動機 1 通電導線在磁場中要受到力的作用 2 受力的方向跟電流的方向 磁感線的方向有關(guān) 3 受力的大小跟電流的大小 磁場的強弱有關(guān) 例3 2012年廣州 如圖6 1 5所示 使線圈位于兩磁極 間 1 通電后 圖甲中ab段導線的電流方向是 填 由a到b 或 由b到a 圖甲中ab段導線所受磁場力的方向向上 請用箭頭標示出圖乙中ab段導線所受磁場力的方向 2 線圈轉(zhuǎn)過圖丙所示的位置時 用 的辦法可使 線圈靠磁場力繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動至少半圈 3 若把圖甲中的電源換為電阻 快速轉(zhuǎn)動線圈 則電阻發(fā)熱 此過程中機械能先轉(zhuǎn)化為 能再轉(zhuǎn)化為 能 甲 乙 丙 圖6 1 5思路點撥 在圖甲和圖乙 線圈中的電流方向和磁場方向相同 所以受力方向相同 在不改變磁場方向的情況下 改變線圈中的電流方向 可以改變線圈的受力方向 使線圈繼續(xù)轉(zhuǎn)動至少半圈 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 電磁感應和發(fā)電機 1 產(chǎn)生感應電流的條件 1 閉合電路的一部分導體 2 此部分導體在磁場中做切割磁感線運動 這里的 閉合 是指組成電路的各個器件要連成一個電流的通路 一部分 是指不是整個電路去切割磁感線 切割 是指導體運動的方向必須與磁感線有一定的角度 當導體不動 磁場運動時 磁感線與導體有一定角度 此種情況也叫 切割 2 在電磁感應現(xiàn)象中 所產(chǎn)生的電流的方向與導體切割磁感線的方向和磁感線的方向有關(guān) 當導體切割磁感線的方向和磁感線的方向改變其中一個時 感應電流的方向就會改變 當這兩個方向同時改變時 感應電流的方向不改變 例4 2015年安順市 如圖6 1 6所示是一手壓電筒 按壓手柄 塑料齒輪帶動線圈內(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 探究電磁感應現(xiàn)象 實驗過程1 實驗目的 探究感應電流產(chǎn)生的條件 2 實驗過程 將閉合電路的一部分導體放入磁場中去 分別讓導體靜止 沿著磁感線運動 切割磁感線運動時 觀察靈敏電流表的指針是否會發(fā)生轉(zhuǎn)動 改變磁鐵兩極的位置或?qū)w的運動方向 觀察靈敏電流表的指針的偏轉(zhuǎn)方向 3 實驗結(jié)論 閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動時 就會在導體中產(chǎn)生感應電流 實驗分析 4 當靈敏電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時 說明電路中產(chǎn)生了感 應電流 典例剖析 例5 2015年福州 小華在探究怎樣產(chǎn)生感應電流的實驗 中 設(shè)計了如圖6 1 7所示的實驗裝置 圖6 1 7 1 將磁體向右插入螺線管中時 觀察到靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn) 由此可知 2 將磁體從螺線管中向左拔出時 會觀察到靈敏電流計的 指針向 偏轉(zhuǎn) 填 左 或 右 3 通過前兩步實驗 可得出感應電流的方向與 方 向有關(guān) 思路點撥 1 利用靈敏電流計來判斷電流的有無 屬于轉(zhuǎn)換法 2 感應電流的方向與導體運動的方向和磁場方向有關(guān) 導體相對于磁體運動的方向與 1 中相反 感應電流的方向也與 1 中相反 所以 靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn) 3 通過前兩步實驗 可得出感應電流的方向與磁體運動方向 或?qū)w運動方向 有關(guān) 答案 1 電路中產(chǎn)生電流 2 左 3 磁體運動